網絡遙控你的 3D Printer + 網絡遙控開關機

一 般 入 門 級 的 平 價 3D Printer,受 制 於 8-bit CPU 的 運 算 能 力 ,很 多 功 能 都 是 欠 奉 的 。例 如 全 彩 顯 示 屏 、Touch screen、網 絡 功 能 等 等 。這 些 東 西 都 只 會 在 較 高 級 的 型 號 中 找 到 ,而 那 些 高 級 型 號 都 是 使 用 32-bit CPU 的 ( 不 過 32-bit 的 controller 的 價 錢 都 一 路 在 下 降 ,也 有 中 國 廠 在 做 ,未 來 應 該 會 普 及 到 所 有 3D Printer 的 )。

如 果 想 為 自 己 的 入 門 級 3D Printer 補 回 網 路 功 能 ,OctoPrint 就 是 不 二 之 選 。OctoPrint 是 一 個 完 全 免 費 、開 源 的 軟 件 ,它 可 以 經 由 網 路 ( 和 Internet ) 去 遙 控 你 的 3D Printer。你 可 以 想 像 古 代 的 Print Server,你 可 以 將 單 機 用 的 Inkjet Printer / Laser Printer 插 入 去 ( USB port / Printer Port ),然 後 部 printer 就 會 變 成 network printer,成 邨 人 都 可 以 用 得 。

OctoPrint 的 developer Gina Häußge 的 訪 問

為 什 麼 我 想 要 裝 OctoPrint 呢 ?因 為 3D 打 印 ( FDM ) 實 在 是 太 太 太 慢 了 。平 日 收 工 我 都 要 8 點 左 右 才 回 到 家 ,然 後 才 開 始 打 印 ,通 常 都 要 打 印 到 半 夜 才 完 成 ,我 一 早 就 睡 著 了 。而 第 二 天 一 大 清 早 又 要 去 上 班 ,所 以 正 常 都 要 第 二 天 晚 上 才 有 得 玩 。我 時 常 幻 想 ,如 果 我 在 公 司 就 開 可 以 遙 控 開 始 打 印 ,那 很 可 能 當 晚 回 到 家 就 有 新 玩 具 可 以 玩 了 。

OctoPrint 係 用  Python 同 HTML/JS 寫 既 ,所 以 基 本 上 在 任 何 一 部 電 腦 都 可 以 run,包 括 PC / Mac / Linux。不 過 作 為 一 個 3D Printer Server,OctoPrint 通 常 都 係 長 開 既 ,所 以 很 多 人 都 會 將 佢 放 係 一 D 超 級 省 電 的 電 腦 上 面 跑 ,例 如 Raspberry Pi。但 很 多 人 都 唔 知 道 ,其 實 OctoPrint 一 樣 可 以 在 NAS 上 面 跑 ,反 正 NAS 就 是 一 台 電 腦 ,都 是 長 開 的 ,唔 會 特 別 用 多 左 電 。

Synocommunity – octoprint

OctoPrint 可 以 加 入 plugins 去 擴 充 功 能 ,例 如 最 常 見 的 有 加 個 USB webcam 去 睇 住 部 Printer,又 或 者 自 動 拍 攝 打 印 過 程 的 timelapse。又 或 者 可 以 加 入 通 知 功 能 ,在 打 印 完 成 之 後 通 知 你 。也 可 以 用 手 機 裝 個 App 去 遙 控 3D Printer。總 之 應 有 盡 有 。

不 過 ,我 個 人 覺 得 淨 係 用 OctoPrint 係 唔 夠 既 。始 終 3D Printer 係 大 用 電 量 的 電 器 ,而 熱 床 和 加 熱 棒 ,溫 度 可 以 輕 易 超 過 100 度 和 250 度 ,帶 有 一 定 引 起 火 災 的 危 險 性 。而 3D Printer 始 終 係 比 較 少 人 用 的 玩 意 ,其 安 全 性 仲 未 經 過 非 常 全 面 的 測 試 ,所 以 在 家 裡 長 開 多 多 少 少 都 會 令 人 擔 心 。

入 門 級 的 3D Printer 通 常 都 會 用 一 個 switched-mode power supply,佢 本 身 係 唔 識 自 動 開 關 既 。所 以 如 果 想 要 令 到 3D Printer 可 以 自 動 開 機 ( 和 關 機 ),就 要 將  switched-mode power supply 更 換 成 電 腦 的 ATX 火 牛 ( ATX 火 牛 支 援 所 謂 的 soft power on / off )。而 如 果 你 的 3D 打 印 機 的 軟 件 和 硬 件 都 支 援 ATX 火 牛 ,再 加 上 一 部 OctoPrint server,你 就 可 以 遙 距 打 一 個 command 來 開 機 ( 和 關 機 ) 了 。

要 改 用 ATX 火 牛 ,你 要 懂 得 重 新 接 駁 電 路 ,要 將 ATX 火 牛 的 Power On pin 接 駁 到 3D Printer 控 制 板 的 特 定 針 腳 ,也 要 將 ATX 火 牛 的 12V 供 電 接 駁 到 3D Printer。你 也 可 以 將 ATX 火 牛 的 5V standby 電 源 供 應 給  Raspberry Pi 和 3D Printer 的 控 制 板 。

改 用 ATX 火 牛 ,你 也 必 須 要 懂 得 修 改 firmware。Marlin 和 Repetier 兩 者 都 支 援 ATX 火 牛 。成 功 之 後 ,你 就 可 以 用 G-code 指 令 ,M80 和 M81 去 打 開 和 關 上 ATX 火 牛 。

不 過 改 用 ATX 火 牛 的 最 大 問 題 係 ATX 火 牛 只 支 援 12V 輸 出 ( 同 時 有 5V 和 3.3V )。如 果 你 的 3D 打 印 機 是 使 用 24V 輸 入 的 話 ,ATX 火 牛 就 無 能 為 力 了 。以 上 程 序 看 似 簡 單 ,但 其 實 駁 線 都 幾 麻 煩 。所 以 即 使 我 是 電 腦 人 ,家 裡 有 一 堆 舊 機 拆 下 來 的 ATX 火 牛 ,我 自 己 都 無 打 算 這 樣 子 改 機 。

那 有 沒 有 簡 單 一 點 點 的 方 法 呢 ?當 然 有 !我 使 用 的 就 是 智 能 家 居 的 遙 控 開 關 。

我 今 次 示 範 用 的 就 是 米 家 ( 即 是 小 米 ) 的 智 能 家 居 系 統 。它 的 其 中 一 個 配 件 ,叫 做 「米 家 智 能 插 座 」,是 一 個 好 似 萬 能 插 蘇 的 智 能 開 關 。你 可 以 插 上 任 何 一 個 家 庭 電 器 ,然 後 就 把 沒 有 智 能 的 電 器 變 成 智 能 家 電 ,可 以 用 手 機 App 來 遙 控 開 關 ,也 可 以 用 手 機 App 設 定 一 些 規 則 來 讓 電 器 自 動 開 關 。

不 過 這 款 「智 能 插 座 」使 用 了 ZigBee 網 絡 ,所 以 不 能 夠 和 手 機 直 接 溝 通 ,需 要 額 外 加 添 一 個 「智 能 網 關 」。如 果 你 未 有 「智 能 網 關 」,我 建 議 你 買 一 套 「米 家 智 能 家 庭 禮 品 套 裝 」,裡 面 除 了 有 齊 「智 能 網 關 」和 「智 能 插 座 」,還 有 「門 窗 感 應 器 」、「人 體 感 應 器 」等 等 ,很 好 玩 的 。

米 家 也 有 一 款 「智 能 插 座 增 強 版 」,加 入 兩 個 USB port。你 可 以 插 個 USB 燈 照 明 ,也 可 以 為 手 機 充 電 ,價 錢 也 只 是 相 差 10 蚊 。

有 了 「米 家 智 能 網 關 」,你 還 可 以 順 手 買 一 個 「米 家 煙 霧 傳 感 器 」,萬 一 不 幸 發 生 火 警 ,你 也 可 以 第 一 時 間 接 獲 通 知 。

小 米 也 有 出 IP Cam,有 固 定 的 和 可 轉 動 的 兩 種 ,價 錢 也 十 分 便 宜 ,比 起 USB Web Cam 也 不 會 貴 很 多 。小 米 的 IP cam 其 實 和 智 能 家 庭 系 統 無 乜 關 係 的 ,可 以 獨 立 使 用 ,並 不 需 要 「米 家 智 能 網 關 」的 。

我 個 人 覺 得 用 可 以 獨 立 運 作 的 IP Cam,比 用 一 個 USB Cam 插 入 Raspberry  Pi ( OctoPrint ) 上 使 用 ,管 理 上 會 方 便 一 點 。( OctoPrint 也 支 援 使 用 IP cam 的 )

不 過 上 面 要 買 一 大 抽 野 ,都 就 快 要 成 部 入 門 級 3D Printer 咁 貴 了 ,有 無 得 再 平 D 呀 ?當 然 有 。

其 實 小 米 仲 有 一 款 有 點 奇 怪 ,卻 超 級 便 宜 和 實 用 的 產 品 ,叫 做 「米 家 智 能 插 線 板 」。首 先 叫 得 智 能 ,當 然 可 以 手 機 App 遙 控 啦 。而 且 ,這 款 拖 板 是 使 用 WiFi 連 線 的 。它 可 以 獨 立 運 作 ,直 接 和 手 機 連 線 ,是 不 需 要 「米 家 智 能 網 關 」的 。所 以 用 這 個 「米 家 智 能 插 線 板 」,唔 駛 一 百 蚊 ,就 可 以 手 機 遙 控 開 關 家 裡 的 3D 打 印 機 。

「米 家 智 能 插 線 板 」有 六 個 插 位 ,除 了 3D Printer 之 外 ,就 連  Raspberry Pi ( OctoPrint ),甚 至 IP Cam,都 可 以 通 通 插 到 這 款 拖 板 之 上 ,平 時 就 關 上 來 省 電 ,有 需 要 才 開 。不 過 這 六 個 插 位 亦 是 這 款 產 品 最 奇 怪 的 地 方 ,因 為 拖 版 裡 面 只 有 一 個 relay ( 繼 電 器 ),所 以 用 手 機 遙 控 這 個 拖 板 的 話 ,拖 板 上 的 所 有 電 器 ,是 一 次 過 全 開 ,又 或 者 一 次 過 全 關 。這 在 使 用 上 有 很 大 限 制 ,不 太 自 由 。

雖 然 我 本 身 有 用 開 「米 家 智 能 家 庭 套 裝 」,不 過 我 還 是 選 擇 了 「米 家 智 能 插 線 板 」,可 以 一 次 過 開 關 兩 台 3D Printer 和 Pi。為 了 安 全 起 見 ,我 也 買 了 煙 霧 感 應 器 和 IP Cam。OctoPrint 就 裝 了 在 一 個 閑 置 多 年 的 舊 款 Raspberry Pi 2 Model B 上 ( 加 了 USB WiFi )。

如 果 大 家 特 別 唔 鍾 意 小 米 ,其 實 大 陸 也 有 很 多 不 同 牌 子 的 WiFi 智 能 插 座 ,價 錢 有 的 比 小 米 平 ,也 有 的 比 小 米 貴 ,大 家 按 自 己 喜 好 選 擇 好 了 。當 然 香 港 也 有 智 能 家 庭 系 統 ,也 有 智 能 插 座 ,但 價 錢 就 ……。嘿 嘿 ,總 之 鹹 魚 白 菜 ,各 有 所 愛 啦 。

搞 左 一 大 輪 ,既 能 遙 控 打 印 ,也 可 以 遙 控 開 關 ,也 增 強 了 安 全 性 。這 個 project 重 用 了 一 些 舊 物 ,花 費 不 多 ,也 不 用 自 行 改 裝 各 個 裝 置 ,算 係 十 分 易 做 。我 自 己 就 幾 滿 意 ,所 以 推 薦 比 大 家 。

** 朋 友 來 電 問 ,小 米 D 野 全 部 大 陸 插 頭 ,點 用 呀 ?但 其 實 如 果 大 家 有 留 意 ,我 的 3D Printer 本 來 就 是 淘 寶 買 的 ,跟 機 的 本 來 就 大 陸 插 。我 之 前 還 要 自 己 更 換 英 國 13A 插 頭 的 電 源 線 呢 。所 以 大 陸 插 頭 對 我 來 說 不 是 問 題 ,只 要 用 回 原 廠 的 電 源 線 即 可 。

*** 特 別 提 多 一 句 ,本 文 沒 有 詳 述 OctoPrint 的 設 定 ,但 大 家 一 定 要 記 得 ,如 果 把 自 家 裡 的 3D Printer 放 上 Internet,一 定 要 做 好 保 安 的 工 作 。我 自 己 就 必 須 要 先 VPN 回 家 ( VPN 由 router 管 ,與 OctoPrint 無 關 ),才 能 連 接 到 家 裡 的 網 絡 裝 置 的 。而 且 在 OctoPrint,我 也 有 enable Access Control。

ctleung張 先 生 ,男 性 ,肖 龍 。
職 業 :I.T. Consultant
簡 介 :不 好 好 讀 書 ;七 尺 差 五 寸 ,手 長 過 膝 ,雙 耳 垂 肩 ;性 寬 和 ,寡 言 語 ,喜 怒 不 形 於 色 。據 說 少 時 曾 斬 白 蛇 於 鳳 凰 山 下 ……
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3D打印機:改善遠程擠出機

話 說 這 天 打 印 緊 D 無 聊 野 ,去 到 一 半 ,部 3D printer 發 出 D 唔 正 常 既 怪 聲 。花 了 一 點 時 間 ,才 發 現 原 來 是 bowden tube 被 extruder 「吸 」左 入 去 。bowden tube 被 extruder 的 齒 輪 磨 呀 磨 ,就 發 出 了 怪 聲 。

點 解 會 發 生 D 咁 既 事 呢 ?係 幾 個 原 因 夾 埋 造 成 既 。首 先 呢 ,就 是 3D 打 印 機 的 extruder 並 唔 係 單 純 地 將 filament 推 出 去 打 印 噴 頭 ,而 係 在 打 印 的 中 途 ,會 有 所 謂 的 retraction。就 是 在 打 印 頭 由 地 點 A 飛 去 地 點 B 的 時 候 ,會 稍 為 抽 回 一 點 filament,以 免 打 印 頭 在 travel 的 時 候 有 filament 漏 出 來 ,形 成 stringing / oozing。

每 當 擠 出 機 retract 的 時 候 ,就 會 對 bowden tube 造 成 拉 扯 的 力 ,久 而 久 之 ,就 把 bowden tube 拉 左 入 去 齒 輪 那 個 位 。

第 二 呢 ,就 係 extruder 的 那 個 氣 動 快 插 ,和 extruder 本 身 ,都 係 「直 通 」的 。「直 通 」的 意 思 就 是 它 們 都 容 許 bowden tube 穿 過 。因 為 無 野 頂 住 條 bowden tube,所 以 就 會 被 擠 出 機 的 力 量 拉 扯 左 入 去 。

其 實 現 在 比 較 新 的 擠 出 機 ,不 管 是 extruder 的 結 構 本 身 ,還 是 那 個 氣 動 快 插 ,都 已 經 唔 再 係 「直 通 」的 了 。所 以 在 比 較 新 的 擠 出 機 ,bowden tube 係 根 本 無 可 能 被 吸 入 去 齒 輪 的 。

其 實 要 買 過 個 擠 出 機 的 配 件 一 D 都 唔 貴 ,只 要  ¥20 蚊 人 仔 ( 唔 包 stepper motor 和 支 架 )。

但 係 如 果 想 環 保 D,其 實 也 可 以 只 買 一 個 「唔 直 通 」的 氣 動 快 插 。在 extruder 那 邊 用 的 氣 動 快 插 ,一 般 就 會 叫 做 「PC4-M6」又 或 者 叫 4mm M6。兩 者 意 思 都 係 一 樣 ,就 是 它 是 給 4mm 外 徑 的 喉 管 用 的 ,而 它 的 螺 絲 紋 就 是 M6 螺 紋 。

「直 通 」和 「唔 直 通 」的 主 要 分 別 ,就 是 螺 紋 那 邊 的 出 口 的 大 小 。大 的 出 口 就 容 許 喉 管 直 接 穿 過 ,小 出 口 的 喉 管 就 不 能 穿 過 。

其 實 有 左 「唔 直 通 」的 氣 動 快 插 ,喉 管 就 已 經 唔 可 能 再 被 吸 入 齒 輪 的 位 置 。不 過 轉 用 左 唔 直 通 快 插 ,又 會 帶 來 另 一 個 問 題 ,就 是 在 更 換 filament 的 時 候 ,filament 會 很 難 穿 過 extruder 找 到 出 口 。

原 因 很 簡 單 ,因 為 extruder 出 口 的 M6 螺 紋 是 6mm 直 徑 ,而 喉 管 中 間 讓 filament 通 過 的 小 孔 只 有 2mm 直 徑 。Filament 要 在 6mm 的 孔 裡 面 再 找 一 個 2mm 的 孔 ,而 你 又 見 唔 到 裡 面 的 情 況 ,咁 當 然 就 係 十 分 困 難 了 。

要 解 決 這 個 問 題 也 十 分 簡 單 ,只 要 自 己 print 個 guide 就 好 了 。我 的 這 個 guide 十 分 簡 單 ,本 身 是 一 個 M6 大 小 的 螺 絲 ,去 掉 螺 絲 頭 ,再 在 中 間 挖 一 個 2.5mm 直 徑 的 圓 洞 ,幾 分 鐘 就 做 出 來 了 。

這 種 東 西 在 thingiverse.com 就 有 大 把 ,你 可 以 search 一 下 extruder filament guide 就 有 很 多 。不 過 上 面 找 到 的 都 唔 係 咁 啱 用 ,與 其 花 時 間 找 不 如 自 己 整 一 個 仲 快 。

加 左 個 guide 之 後 ,更 換 filament 就 容 易 很 多 。

為 免 喉 管 意 外 脫 落 ,我 也 做 了 一 個 1mm 厚 ,馬 蹄 形 的 裝 置 。其 實 Thingiverse.com 也 有 很 多 同 類 的 東 西 ,多 數 叫 作 bowden tube clip。

不 過 後 來 我 一 想 ,其 實 加 左 自 己 整 既 extruder filament guide,有 佢 頂 住 條 bowden tube,根 本 就 唔 需 要 買 「不 直 通 」的 氣 動 快 插 。所 以 我 都 係 蠢 左 ,哈 哈 哈 哈 。

ctleung張 先 生 ,男 性 ,肖 龍 。
職 業 :I.T. Consultant
簡 介 :不 好 好 讀 書 ;七 尺 差 五 寸 ,手 長 過 膝 ,雙 耳 垂 肩 ;性 寬 和 ,寡 言 語 ,喜 怒 不 形 於 色 。據 說 少 時 曾 斬 白 蛇 於 鳳 凰 山 下 ……
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