3Dプリンターの火災安全

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このプロジェクトについて

インスピレーション

約1か月前、短絡が発生したとき、私の3Dプリンターは印刷の途中でした。 2つのトリップしたワイヤ部分が接触し、それらの間に危険な量の電流が流れ始めました。これはすぐに手に負えなくなり、PVCシールドのワイヤーを焼き払うようになりました。私が周りにいなかったり、煙に気づかなかったら、プリンターは発火したでしょう。幸いなことに、大きな損傷が発生する前にプリンターの電源を切ることができました。

これは私への目覚めの呼びかけとなりました。私は今、3Dプリンターを無人で走らせることがいかに危険であるかを理解しています。このプロジェクトの目標は、電気火災の被害を検出し、警告し、軽減することです。慎重な3Dプリンターの所有者に安心をもたらすだけでなく。

機能性

3Dプリンターの安全性は、空気中の粒子状物質を追跡してArduinoに中継できる、SharpGP2Y1010AU0Fダストセンサーを介して起こりうる危険を検出できます。 Arduino Nanoは操作の頭脳として機能し、センサーデータを解釈して応答を開始します。 空気中の異常な粒子レベルが検出されると、ガジェットは3Dプリンターの電源を切り、アラームを鳴らします 。 3Dプリンターの電源はリレーで制御され、アラームは5Vブザーを介して送信されます。

ビデオ

建設

このガイドの上部にある「もの」にリストされている資料を収集します。手元にあるブザーとは別のブザーを使用しますのでご注意ください。また、上記のリストでリンクしたような、事前にトレースされたパフォーマンスボードを購入することをお勧めします。

このページの下部に2つの回路図がリンクされています。1つは「ストライプ図」と呼ばれ、スペースを最小限に抑えるためにコンポーネントを接続する方法を示しています。これは、3Dプリントエンクロージャーを使用してプレイする場合に重要です。 「拡張図」と呼ばれるもう1つの図は、最もクラスター化されていない方法で回路を示すために使用されます。スペースが問題にならない場合、またはブレッドボードのプロトタイピングに使用できます。

上の回路図に従ってコンポーネントを接続します。ほとんどのパフォーマンスボードは未使用のままになり、後でカットされます。ダストセンサーにはGP2Y1010AUOFというラベルが付いており、ファンにはファンというラベルが付いています。 「モノ」リストにリンクされているダストセンサーには、コンデンサと抵抗が付属しており、これらも図に従って配置する必要があります。

すべてを一緒に引っ掛けるときは、電子機器がエンクロージャーに収まるように十分なワイヤーを使用してください。コンデンサが正しい方向を向いていることを確認してください（明るいストライプでマークされています）。最後に、パフォーマンスボードのストライプが写真のように実行されていることを確認します。

今こそ、コードをArduinoNanoにアップロードするときです。ボードをPCに接続し、このページの下部にリンクされているgithubコードをボードにアップロードします。これは、コードをArduino IDEに貼り付けてから、正しいCOMポートを介してアップロードすることで実現できます。

エンクロージャー

このガジェットの3D印刷されたエンクロージャーは、このガイドの下部にリンクされています。このファイルは、オプションのサポートを使用して通常の印刷設定で印刷され、2つの部分で印刷されます。

コンポーネントがはんだ付けされているかさばるパフォーマンスボードをスリムにするには、カットする必要があります。 perfboardのカットは少し注意が必要ですが、このビデオに示されている手法に従うことで実現できます。

すべてのコンポーネントがはんだ付けされている場所の近くで切断して、パフォーマンスボードをスリムにします。それらのすぐ隣をカットする必要はないので、1行/列のバッファーが機能します。

以下に示すように、リレーとArduinoをエンクロージャーに配置します。コンポーネントは、3Dペンまたはホットグルーで所定の位置に保持できます。

20mmファンをカバーの上部ピラーの適切なスロットに配置します。次に、粒子センサーをピラーにスライドさせます。これはぴったりとフィットしますが、所定の位置にとどまるために接着剤は必要ありません。ボタンとアラームは、それぞれの穴の所定の位置にホット接着または3Dペンで留めることができます。

カバーはどちらの方向にもベースにフィットし、内部のすべてのワイヤーとパーフボードを密閉します。

3Dプリンターの電源線もプリンター安全装置に接続する必要があります。

まず、内部ワイヤを損傷しないように注意しながら、外部シースの一部を切断して取り外します。次に、ホットワイヤまたはラインワイヤ（通常は黒）を切断し、端を1/2インチ後ろにストライプします。次に、これらの露出したワイヤをリレーのK1またはK2に接続する必要があります。一方のワイヤは中央の端子に接続し、もう一方のワイヤは「\ __ |」ではなく「| __」でマークされた通常開の端子に接続する必要があります。これにより、火災時にプリンターの安全装置が損傷した場合でも、プリンターの電源が再びオンになることはありません。

上昇する煙がファンの開口部に近づくように、デバイスを取り付ける必要があります。デバイスを3Dプリンターの電子機器の下に置かないでください。

リレーには別の開口部があり、煙が検出された場合に別のデバイスまたは電源タップをオフにすることができます。

最終的な考え

このプロジェクトを構築し、無人でプリンターを実行することになると、他の人が心の一部を取り戻すのを助けるのは大変なことでした。このデバイスが、最近Web全体で発生している電子障害によって引き起こされる過度の損傷を防ぐのに役立つことを願っています。

このデバイスは、煙が検出されると、大きなアラームを発し、3Dプリンターの電源を切ります。アラームは、Arduinoコードで指定された期間鳴ります。ボタンはArduinoをリセットしますが、危険がまだ存在する場合は再びアラームを鳴らします。

この設計には追加のリレーが組み込まれており、前述の手順に従って、火災が発生した場合に近くの電子機器をオフにするために使用できます。

警告： 3Dプリンター安全装置を使用している場合は、プリンターの近くではんだごてを使用しないでください。装置がプリンターの電源を切って、印刷に失敗する可能性があります。

警告： このデバイスが3Dプリンターの火災や大惨事を阻止することを保証するものではありません。 3Dプリンターなどのホビーグレードの電子機器を実行することは、それに関連するリスクを負うことを意味します。このデバイスは、壊滅的なイベントのリスクと損害を軽減するためにのみ機能します。

ご質問、コメント、懸念がある場合は、以下にコメントするか、個人的なメッセージを送ってください。このチュートリアルがおもしろくて、私が作成しているものをもっと見たい場合は、この投稿を尊重し、私をフォローすることを検討してください。

コード

Arduinoコード

カスタムパーツとエンクロージャー

エンクロージャファイル

回路図