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[Just do it - 雷射保養升級]

作 maker 沒有抱怨的權利，因為不喜歡，改就對了。

之前剛買這台雷射時的經驗不算多，所以沒什麼感覺。

隨著拆解的機台越多，越知道很多事情的眉角和重要性。

所以，當這台在用一段時間之後，其實發現了很多缺失，主要包括：廢氣處理、壽命規劃、架構設計等。

問題看照片就清楚了，主要在於廢氣的動向沒有處理，所以對線軌、鏡片、螺絲產生嚴重的酸蝕。連不鏽鋼的螺絲都生鏽了、鏡片上的鍍膜也因為酸氣剝離了。

切什麼材料呢？ＰＣ板或壓克力都會很慘。

以原本的作法來估，如果天天切幾片，可能三個月就要掛點了。

還好切的頻率不算高，然後有用抽風機抽煙，這台大概撐了二年後狀況才變差。

索性就淘了幾片鏡片回來保養，順便把機台重整一下。

改的部份包括：

1. 紅光雷射指示
這個是用先前買的合束鏡，再用３ＤＰ印固定座，之前沒調很準，這次重整時順便把它調準些。

2. 當然就是把鏡片全部換掉。

3. 螺絲鏽太誇張的都換掉。

4. 重新配線，把原本電控外接出來的線全部收一收、藏一藏，免得一堆線。

5. 把冷卻水和空壓的管線也改一改,都集中一個地方進入,免得亂七八糟的.

6. 把機台包起來.....不過材料不夠了,只包一半. 理想情況是基本上不讓煙有機會跑進光路裡面，更不會跑到光源那邊去。

不過材料不夠，只能下次再接著包了，暫時只能強制把煙從光路外的地方抽離，來增加機台的壽命了。

[能量儲備]

今年八月突如其來的大停電相信很多人受害很深，也記憶猶新。

但是卻發現UPS的運作卻遠不如廠商宣稱的效果，所以就仔細了解一下電池的狀況。

這一查之後，發現原來對電池的使用竟然是一知半解。

●原本的使用模式

常常是到電料行買顆電池（鉛酸）就裝到ＵＰＳ裡去，一開始好像正常，但往往沒多久就沒什麼蓄電力。這時就加一些電瓶水再撐一下。雖然現在很多都號稱是免加水，但裡面常常是沒水的狀態。但加了水好像也沒什麼用，充電時狂冒泡。

●觀念修正

1. 以鉛酸電池來說，重點在鉛板和硫酸水的放電作用。所以當它沒水時，只加水是沒用的。而一般機車行買到的電瓶水的比重其實有很大疑慮，所以加了不一定有用。

所以今天索性去天水路買一瓶硫酸和比重計，自己調比重 1.28 的硫酸水來用。而先前買的電瓶水比重根本才1出頭而已，跟蒸餾水沒兩樣。

2. 電極狀態
有時候電瓶會顯得有氣無力，打開後瓶子裡是沒什麼水的，這時如果加了比重不足的水，在充電時電壓會衝很快，然後開始狂冒泡。這表示電極處於電解水的狀態，而根本沒有進行還原動作。

這時應該是加入比重到位的水，然後先進行放電。等放電到一定比例之後，補足電解水，然後再重新充電。這樣子電極板才能充分進行還原。

而這時的充電電壓會穩定在 13 伏多，而且不會有狂冒泡的現象。代表裡面是在進行還原程序，而不是在電解水。

3. 硫酸水比重
一般說法是大概在 1.28 左右即可，但是 1.28 的比重大概要怎麼調，沒有比重計其實也搞不清楚。以稍早調配的經驗來看，大概是 1000 CC 的水配 400 cc 的硫酸。

而這是什麼概念呢？很危險！

因為在調配這些硫酸水的過程大概分了十幾次慢慢加，每加一次瓶子的溫度就上升一次。而且隨著比重越大，溫度上升的狀況越明顯。

！要以硫酸（少）加入水（多）的狀態稀釋！
！要以硫酸（少）加入水（多）的狀態稀釋！
！要以硫酸（少）加入水（多）的狀態稀釋！

●結語

看來手上一些運作不良的電瓶可以好好整頓一下了。

PS. 硫酸一瓶 500ml 200 元
比重計一支 80 元

[中科一日遊-雷射切割課程]

首先感謝 Farmbot採果專案的資訊，留意到中科在12/22有這場課程（12/29也有喔），因為對雷射切割（金屬）很有興趣，所以毫不考慮就報名了。

報名的部份，要先加入中科自造的會員，網址在這裡 https://ctsphub.tw/

然後從課程一覽裡看最近有那些課
https://ctsphub.tw/port/courses/course-all/

之後就是填寫報名資料就可以參加了。（包括餐點喔，超佛的）

---　課程部份　---

因為是講機台的操作，所以場地是在地下一樓的工廠裡上課，很有以前上實習課的感覺。

課程的安排算是清楚明白，先有一些加工影片（但我遲到了一下子，沒看到），然後講加工原理，之後是講軟體操作，最後就是實際上機操作（下午）。

這些東西說難不難，如果以３Ｄ列印的角度來看，就是一個是減法，一個是加法。所以３Ｄ列印是把料融化擠出成型，但要維持它的形狀和控制熱堆積；在雷射切割來說，則是要把材料融化噴掉才能切割，但也要避免熱堆積。

而這些操作基本上也一樣是多變數的狀態，很吃經驗值的。要用多少功率，多少速率，距離，用什麼氣體，什麼壓力，切什麼材料，都會有影響。這部份因為有相對高的風險，所以建議是套用已知的參數再作必要的微調，但不適合亂試，畢竟不是自己的機子，保護措施也不像工廠那麼完整。

---　實務操作　---

雷射切割機因為功率大，系統的安控機制自然是比較完整的，所以整個系統包括了水冷系統、雷射光源、切割氣體、控制系統、加工機床等。

在操作上為了確保運作風險處於最低的狀態，開關機有它的必要程序：

1. 先開水冷系統。這部份先解除緊急開關，然後確認面板上的溫度正常，聽到繼電器聲音後才開啟電源。

2. 再開雷射光源。先將主開關復位，然後鑰匙開關轉到ＲＥＭ。

3. 開啟切割氣體，氮氣或氧氣或Air看需求，先放鬆調壓閥門（無輸出），打開主氣閥（確認瓶內壓力），然後鎖緊調壓閥到希望的輸出壓力，一般約 10~20 bar。但因為會透過管路造成壓降，所以實際出氣壓力要以機台上的壓力值為準，這裡要略大才可以。

4. 開啟控制系統。一樣先開主電源，然後開啟機床電源，再開啟電腦電源。

5. 之後開啟雷射切割軟體，將雷射頭復位，並作基本校正。都ＯＫ之後，開機就算完成。

---　關機操作　---
(這部份有點忘了，因為那時候接了二通電話)

1. 關閉雷射光源。Key OFF, 然後主開關切掉。
2. 關閉氣源主開關，然後放鬆調壓閥變成無輸出。
3. 用雷射機台的控制器進行排氣（把氣瓶到雷射機台間的管線內氣體排除）
4. 關閉電腦
5. 關閉機台電源
6. 關閉控制系統電源
7. 確認水冷系統風扇是否停止運作，確認停止運作後，按下緊急開關切掉電源。

---　重點　---

這場雷射教學的重點部份，主要在於軟體操作。因為雷射切割並不是簡單切一切就搞定了，必須在切之前就把很多加工過程、材料的狀況等等因素都考慮進去，而這些東西都是在軟體上要能呈現出來，例如要開始切之前要先預熱板材，這會造成變色的問題，所以要用引線來避免。

例如切割厚度太厚時，切割的縫會呈現傾斜的狀態，為了要切斷就必須多走一段距離。

例如小件加工時，為了避免工件掉落，所以要留邊讓工件不會掉落。

這當中有很多小細節都是要在切割之前就先想清楚，作好安排，才能爽爽切。

---　結語　---

中科自造可以說是目前遇到最佛的自造工廠了，除了設備齊全之外，課程安排和活動執行都很用心。推薦有興趣了解和從事 maker 的同好們，多留意他們的課程，也可以多多利用他們的資源，加速自己的專案速度喔。

[Need help]

有人知道電路板雕刻機的換刀機構是怎麼運作的嗎？

還是那邊有這個套件或模組呢？

好像該來弄一個～～～

感謝！ m(_"_)m

[猜猜看多少錢]

22顆五相步進（有些帶煞車或減速機）
一個雙風扇抽風機（全新）
一個真空計(0~1000 torr)
一個雷射水平儀（帶三軸電子校正，不過已故障，只是要它的光學系統而已）
鑽石刀三盒
電爐二個（實驗用）
六根調校用的這個不知道叫什麼

[謎題揭曉 - 金鐘罩]

這一二年來為了把工作室準備好，弄了很多設備，但最後總是發現一加工就是亂七八糟，也很麻煩。所以就在前幾天弄了 CNC 的Ｚ軸固定架後，我發現「金鐘罩」才是一切的重點。

但原本一開始的想法並不是這樣的，例如在玩 ATOM 時，大家會想的是熱場，作保溫罩；在玩雷射時想的，是把機台包起來，......。這些想法都沒錯，但問題是有多少的東西要包，會多麻煩？

所以在我焊接完固定架後，整個房間整整抽了一小時的氣才恢復正常，之後我驚覺這是不對的，太沒效率，也太費事了。一般的工廠它可以一個大型電扇吹掉就算了，但在公寓裡的工作室不行，自然要換不同的邏輯來處理。

原本我想說弄一個獨立的隔離加工櫃放到頂樓去，但想想這樣也不好。因為獨立的櫃子要更大，還得考慮施工時的姿勢和合適的加工高度；另外裡面的機器也得搬來搬去，每個機器要合的結構也不同，一堆問題。

最後我發現有幾個大方向要確定，第一，是罩子歸罩子，底座歸底座。第二是結構要簡單，但模組化。

在想清楚之後，就盤點一下材料，發現剛好夠用，就動手先組好架子了（不過太高太深了，會在縮小一點），以下來說說它的用途與好處：

一、環保

很多加工機械都會產生大量的煙塵，所以第一要務一定是先避免煙塵擴散，其次就是抽風過濾，最後排出。這些機器和工法包括：雷切、電焊、氬焊、電鋸、磨床、CNC、3DP (ABS)、砂輪研磨、等離子切割、噴漆等等。

二、簡單

有很多加工過程的影響範圍是比較大的，像上述這些煙塵的擴散，基本上你很難控制，所以封住會比較簡單；又例如電焊時的強光，通常你得穿防護衣、帶面罩手套才能施工，但若在架子上加裝隔離板，然後把手伸進去，再透過觀景窗去觀察，整個省事很多。

三、安靜

在整個架構的中間，預計以兩層的汽車隔音棉來進行隔音，外層再以木板固定，然後以強力磁鐵吸附在鋁擠型上，讓外層的隔板容易拆換；而內層的部份則視加工的工法使用對應的內板，例如電焊時，內層以金屬板接地為主；若是噴漆時則用一般的紙箱當內襯即可。

四、照明

在加工時的照明往往受限於空間照明，其實並不是很理想。有了金鐘罩之後，裡面的立柱會安裝 LED 燈條，讓施工時的照明能有穩定的一致表現，方便加工。

五、錄影

現在很多 maker 都會分享自己的創作過程，在平常的空間中你得隨時去架攝影機，但有了這個架子就可以把攝影機固定在一個合適的角落，很自然就能錄下所有過程。

六、移動性

這個架子目前可以符合我工作室的所有機台，包括三台CNC、一台車床、一台雷切、二台電鋸、二台 3DP、一台電焊。這表示，任何機台要運作時，只要把罩子罩上去，就可以用最乾淨安靜的狀態去加工了。

除此之外，這還只是罩子而已，它還有另一個重點，是底座。所以它可以有幾種不同的用法：

１、平常，你可以把它放在桌面上，把板子拆掉，那它就是幾根鋁擠在那裡，可以隨便吊一些東西當架子用。

２、要作加工時，把板子吸上去，打開照明和抽風之後，就可以作一些污染性比較高的工作，但環境一樣乾淨。

３、不放桌上時，可以把罩子移到 CNC 的枱子上，就可以變成 CNC 的隔離罩；要印 3DP ，不想吸臭味和聽噪音時，把它罩起來就好了。

４、之後，可以自己再作一個底座是具備升降功能的，這樣子雷切放上去後，你想切厚切薄，就是直接調高度就好，上面一樣作排煙過濾。

５、再來，下方底座還可以放水槽，要用等離子切割金屬時，它也一樣可以搞定。

總之，這東西大概是我最近搞東搞西之後，覺得是最重要的關鍵設備了。

因為工具太多、工法太多，要提升產值的關鍵在於能快速切換加工工法而且一次到位，如果每次加工完就是天下大亂，每天光是收拾善後就花多少時間了。

而且這些污染如果沒有處理，輕者被鄰居投訴，重者傷害自己的身體，那也是很不智的。

所以，一個能方便使用，又符合絕大多數工作情境的隔離罩是每個 maker 都要仔細思考和準備的最佳幫手。

不管多大多小，這是每一間工作室的基本配備，絕對不可省，越早弄出來越好。

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來搞大的，大家猜猜

同場加映 CNC 手動轉自動，能動就好

[過年就是要亂搞 - 風水管理]

一樣是回收場版本，切塊PC板，挖個洞，再把不銹鋼彎管鎖上去。之後用自攻螺絲鎖上去就好了。

風機部份雖然可以直接上電，但為了調速降音所以用變頻器處理。

接管的部份口徑差很多，剛好用飲料餅的頂部來轉接。

不過這種接法有很多問題，比較理想的方式應該是先過濾大型顆粒（離心重力法），再過濾細微顆粒（水浴法），最後再用濾網過濾再經過風扇，不然風扇葉片的耗損問題會很麻煩，尤其是在用雷射加工的部份。這部份改天再處理了。

[伺服馬達試用心得]

俗話說：事情絕對不是像傻子想的那麼簡單～～～

不過對於 maker 來說嘛，多嚐試多學習多交流，之後再來優化是不變的過程，所以就來分享一下最近的心得。

首先，要先說明這些從回收場撿來的東西包括：

‧三菱電機系列

伺服馬達 MITSUBISHI HC-KFS13
驅動器　 MITSUBISHI MR-J2M-10DU
介面單元 MITSUBISHI MR-J2M-P8B
底座單元 MITSUBISHI MR-J2M-BU6

‧台達電子系列

伺服馬達 DELTA ECMA-C11305FS
驅動器　 DELTA ASD-A2-0421-L
ＰＬＣ　 DELTA DVP-14SS

●系統重建

因為東西是回收的，所以很容易東缺一個西缺一個，甚至連線材或端子都不合或缺少，因此在重建系統時浪費了很多時間，而且因為沒有經驗，
所以在一切還沒能動起來之前，那個摸索的黑暗期是很漫長的。所以會讓人一直反思，這樣有價值嗎？

●系統連線

在依序完成電力、電機、編碼器及基本的ＩＯ訊號配線後，又發現了另一個問題，就是設定程式老舊難尋。以三菱這套來說，它的軟體是 2002 年出版的，還能用真的算萬幸了。

這當中又遇到了一堆鳥事，像是這種停產商品的資源在網站上是很難找的，然後供應商都是以作生意為導向，所以要下載一定要加入會員，有的還要進行審查，但假日不一定有人能處理，又會拖到時間。

而在軟體中也發現，因為是針對早期的電腦系統開發，它的 com port 只有 1~10，結果天殺的現在隨便都嘛跳到２０幾號去了，所以 USB to serial 的卡接了，它一樣測不到。

後來把 USB to serial 指定到前面的 port 號才開始有機會嚐試，而中間又遇到一堆雜訊、baud rate、parity check 一堆不知道要不要改的東西，總之試了很久。

後來終於連上了.....最大的問題還是在於雜訊干擾！

而這又點出一個問題，就是沒用專用的連接線，自己 DIY 的接線其實很不符合標準，大大提高了風險。

●系統調校

伺服馬達的功能完整性遠大於步進馬達，若說步進馬達的運作是一廂情願，那伺服馬達的運作大概就是使用必達。

因為開放迴路的步進馬達若產生失步或任何異狀，基本上系統不容易發現，整個機械運作的物理特徵必須在事前作好試算匹配，才能安全的運作，但仍屬一廂情願的狀態。

伺服馬達不同，它的馬達本體或許本質上沒什麼差異，但它內部的編碼器發揮了極大的狀態追蹤功能，再搭配驅動器的電力供應，讓整個馬達變成一個即時的電磁自動平衡系統。

而這個電磁平衡系統可以透過系統調校軟體來進行各種的物理特徵分析，讓馬達的使用更精準更到位，也更隨心所欲。

＊不過這部份有一些曲線和量測的數據意義還不是非常清楚，這部份顯然應該連動到功能特性，這樣的應用性就會非常大，有待後續了解。

●系統整合

伺服馬達的控制系統基本上跟很多軟體的概念類似，它有非常模組化的功能模組版本，也會有結構簡潔的整合性版本。

以我試驗的三菱和台達伺服來說，三菱的這組就是模組化的架構，所以除了馬達和驅動器之外，還要有介面單元、底座和控制單元才能運作，而控制單元還綁定它們的 SSCNET，這等於是他們自定的 protocol和規格，

用以確認整個自動化系統的架構規模和運作效能，這對於大型系統來說，自然是順理成章的事。但相反的，若你只是想用伺服馬達來取代步進馬達，那這樣的架構就變得殺雞用牛刀了。

所以以三菱這組，即使最簡單的作法，也只能把 MR-J2M-P8B 改成 MR-J2M-P8A，變成是直接餵馬達的觸發訊號進去控制馬達的運作，但是依然保留系統對馬達的調校功能。

而台達這組就更單純了，它的驅動器等於是全功能型的，兼具了驅動器、馬達調校、系統介面的功能，甚至還可以跟光學尺連接，它的運作架構跟步進馬達的概念就相近許多。

●系統轉移

不過，我發現要把伺服馬達應用到目前 maker 相關的專案裡是不太容易的。

以走專屬 protocol 的模式來看，像三菱的 SSCNET III，基本上硬體就一定要是整套的才會方便，然後再結合它們的 I/O 架構，例如 CCLink 那些的，整個從硬體、通訊、機構，之後再用它們的 API 進行

系統設計，這樣才能搞定整套系統，甚至走到工業 4.0 的水準，但這等於是在設計一整套的加工系統。

說實在的，就 maker 這塊目前在玩的，不論是 3DP, Laser, CNC, Robot，也都還沒搞到那麼大，又或者說真要搞那麼大時，整體的研發、建構成本跟後續的營銷服務加一加，其實不如搞專業機台。

所以在 maker 這塊如何有效發揮伺服馬達的優勢，輕鬆的整合，是得好好思考的問題。

●最後心得

其實在沒有實際上電測試實作前，對於伺服馬達只是知道它的概念，但對它的實際運作和週邊規劃應用，是完全不明白的。實際用了之後發現很多事要稍作修正了：

1. 伺服馬達有很多優點，但架構格局相對大

相對於步進馬達只要馬達加驅動晶片，再加上電源就能運轉，伺服馬達的整個組成結構是偏大的，這對於大型的系統有其優點，但是得用在作大事的情況下。

相反的，近來有些業者在整合兩者的優勢，在步進馬達上加裝編碼器，甚至驅動器，前者除了可變成閉迴路的步進電機外，後者則可以透過不同的連線方式(CAN or ETH)來達到控制馬達運作的目的。

不過目前把驅動器整合到馬達上的產品售價仍高，未來若大幅降價後或許會改變整個步進系統的生態。又或者，這樣的驅動器其實是可以自製的，只要結合 MCU, driver, connection 和基本的電力管理，

其實難度並不高。

2. 回收終究不是正途

這兩年其實回收了很多材料和元件，的確是讓整個工作室達到想作什麼就有什麼的狀態。但是回收品的潛在問題其實不少，例如：品項年限，通常不會是最新的東西，應用起來會讓人覺得老是在作技術回顧，而非創新。

品項完整性，尤其是一些規格互有關聯的東西，只要缺少一個就很容易卡關，然後又得費心去處理。

應用方向，有一些東西並不一定是自己最需要挑戰的項目，但往往會因為拿到不同的東西，而花時間去了解，反而失焦。

現階段，這些都只能以補強自身的基本常識為由來說服自己。但是，當了解的東西越多，還是得回到根本，解決自己有興趣的問題，開發想要的市場才是正途。

3. 成本效益

現在的科技其實非常進步，所以事實上是很多 DIY 的東西還不如去買來得划算。這是非常嚴重的問題！

舉例來說，人家賣一台ＣＮＣ可能５～１０萬，但若自組一台ＣＮＣ的成本超過它，規格又沒有比它好，那當然不值得去作。

相反的，若自組的成本遠低於此，規格又好很多，那才有值得作的切入點。但是，這樣的條件能否變成長期的產品競爭力，還是只是實驗室裡的特殊狀態。

恐怕很多時候都是後者的狀況。

這表示，其實很多設計生產的想法，最終都必須回到規格、成本、售價、競爭力的平衡，才會是一門好生意。

●結論

很多事情沒有親身走一遭，只聽別人講的狀況下，不一定能有很深刻的感受。

所以這次試著把手上的伺服電機都推起來，讓我理解到很多美好的夢想並不必然那麼實際，實務應用上有很多的限制，如何選擇搭配創造競爭力，這是每一個設計者在完成功能規劃的同時就必須評估進去的。

不然很容易淪為只是玩爽的技客自嗨者，不見得能作出什麼實際的東西，這樣就不是很理想了。

最後，感謝 王榮達 （Jungtaw Wang） 大大支援台達驅動器的電源端子一枚，沒有這特規的端子，光配線就是一個大問題。

當初在回收場應該特別收集完整的，沒想到就少這一個。十分感謝！

各位前輩
請教一下

雷射切割機控制器
螢幕跟控制器
的15pin的線
太短了

我換了一般的
VGA電腦用的螢幕線
卻無法使用
螢幕一直抓不到主機

請問一下
這是什麼原因，我該如何排除
謝謝

[需要釐清]

最近準備搞 CNC，但是發現很多細節是要釐清的。不過這些問題有點複雜，可能個人見解很多，所以請大家勿筆戰，只講個人觀點即可。

1. CNC, 雕刻機, 差在那裡？

2. 主軸轉速？
很多時候看到的主軸都是上萬轉的，但是在 youtube 裡看到的金屬加工影片，那些的轉速又沒到那麼高，像一般的銑床鑽床一般也是１～２千轉，甚至更低。

3. 主軸馬力？
例如一顆24000轉的１馬力主軸，跟一顆2000轉的１馬力主軸，兩者的用途會是一樣的嗎？顯然不會，但決定因素在那裡？

4. 加工公式
有查了一些加工相關的公式（完全忘了之前唸書時有沒有學過，全部還光光了），基本上就是以單位體積的移除功率概念去計算和匹配。那麼，那些是主動變因，那些是變動變因？設計前，看需求定規格？購買後，看規格捉加工能力？

所以，有沒有可能（在不考量結構強度、刀具散熱等問題之下），搭載１馬力２０００轉的主軸，有可能把 CNC 改成能銑鑽一般的碳鋼，也就是鋁加工再晉一級。

3Q