Impressora 3D Segurança contra incêndio

Componentes e suprimentos

GP2Y1010AU0F Sensor de poeira afiado

Arduino Nano R3

2 Canal Relay

fio

Buzzer

Ventilador de 25 mm

botão de pressão de 6 mm

Ferramentas e máquinas necessárias

Impressora 3D (genérica)

Ferro de soldar (genérico)

Aplicativos e serviços online

Arduino IDE

Autodesk Fusion 360

Sobre este projeto

Inspiração

Há cerca de um mês, minha impressora 3D estava no meio de uma impressão quando ocorreu um curto-circuito. Duas porções de fio desarmado tocaram e começaram a transportar uma quantidade perigosa de corrente entre eles. Isso saiu do controle rapidamente e começou a queimar a blindagem de PVC dos fios. Se eu não estivesse por perto ou não tivesse percebido a fumaça, a impressora teria pegado fogo. Felizmente, consegui desligar a impressora antes que qualquer dano maior fosse causado.

Isso serviu como um alerta para mim, agora percebo o quão perigoso é operar uma impressora 3D sem supervisão. O objetivo deste projeto é detectar, alertar e reduzir os danos de qualquer incêndio elétrico. Bem como para trazer tranquilidade aos proprietários de impressoras 3D cautelosos.

A funcionalidade

O 3D Printer Safety é capaz de detectar qualquer perigo possível por meio do sensor de poeira Sharp GP2Y1010AU0F, que pode rastrear partículas no ar e transmiti-las a um Arduino. O Arduino Nano atua como o cérebro da operação, ele interpreta os dados do sensor e inicia uma resposta. Se níveis anormais de partículas no ar forem detectados, o gadget desliga a energia da impressora 3D e soa um alarme . A alimentação da impressora 3D é controlada por um relé e o alarme é enviado por uma campainha de 5V.

Vídeo

Construção

Reúna os materiais listados em 'Coisas' no início deste guia. Observe que usarei uma campainha diferente da listada porque é o que eu tenho em mãos. Eu também sugiro que você compre um perfboard pré-traçado, como o que eu vinculei na lista acima.

Dois diagramas de circuito estão vinculados no final desta página, um é chamado de 'Diagrama listrado' e mostra como os componentes devem ser conectados para minimizar o espaço. Isso é importante se você usar o gabinete impresso em 3D. O outro diagrama, chamado 'Diagrama Expandido', é usado para demonstrar o circuito da maneira menos agrupada. Ele pode ser usado se o espaço não for um problema, ou para prototipagem de protoboard.

Conecte os componentes de acordo com o diagrama de circuito acima. A maior parte do quadro de desempenho será deixada sem uso e cortada posteriormente. O sensor de poeira é rotulado como GP2Y1010AUOF e o ventilador é rotulado como ventilador. O sensor de poeira vinculado na lista 'Coisas' vem com um capacitor e resistor que também deve ser colocado de acordo com o diagrama.

Ao conectar tudo, certifique-se de usar fio suficiente para permitir que os componentes eletrônicos se encaixem no gabinete. Certifique-se de que o capacitor está voltado para o lado correto (marcado pela faixa mais clara). Por fim, certifique-se de que as listras no quadro de desempenho estejam rodando como na imagem.

Agora também é a hora de fazer upload do código para o Arduino Nano. Conecte a placa a um PC e carregue nele o código do github com link na parte inferior desta página. Isso pode ser feito colando o código no IDE do Arduino e enviando-o pela porta COM correta.

Gabinete

A caixa impressa em 3D para este gadget está vinculada na parte inferior deste guia. O arquivo funciona impresso em configurações de impressão normais com suportes opcionais e é impresso em duas partes.

Para reduzir a espessura da placa de desempenho volumosa a que os componentes são soldados, é necessário cortar. Cortar o perfboard é um pouco complicado, mas pode ser feito seguindo a técnica mostrada neste vídeo.

Afine o perfboard cortando perto de onde todos os componentes são soldados. Não há necessidade de cortar ao lado deles, então um buffer de uma linha / coluna funcionará.

Coloque o relé e o Arduino no gabinete conforme mostrado abaixo. Os componentes podem ser mantidos no lugar por caneta 3D ou cola quente.

Coloque a ventoinha de 20 mm em seu slot apropriado no pilar superior da tampa. Em seguida, deslize o sensor de partículas no pilar. Será um ajuste apertado, mas não requer cola para ficar no lugar. O botão e o alarme podem ser colados a quente ou escritos em 3D em seus respectivos orifícios.

A tampa se encaixará na base em qualquer direção e selará todos os fios e o perfboard dentro.

O fio de alimentação da impressora 3D também deve ser conectado ao dispositivo de segurança da impressora.

Primeiro, corte e remova uma parte do revestimento externo, tomando cuidado para não danificar os fios internos. Em segundo lugar, o fio quente ou de linha (geralmente preto) deve ser cortado e as pontas listradas 1/2 de polegada para trás. Esses fios expostos devem ser conectados a K1 ou K2 no relé. Um fio deve ser conectado ao terminal central e o outro deve ser conectado ao terminal normalmente aberto marcado com um '| __' em vez de um '\ __ |'. Isso garantirá que, se o dispositivo de segurança da impressora for danificado durante um incêndio, a impressora não será ligada novamente.

O dispositivo deve ser montado de forma que a fumaça que sobe chegue perto da abertura do ventilador. Não coloque o dispositivo sob os componentes eletrônicos da impressora 3D.

O relé tem outra abertura que permite que outro dispositivo ou filtro de linha seja desligado se fumaça for detectada.

Reflexões finais

Foi incrível construir este projeto e ajudar outras pessoas a recuperarem a tranquilidade quando se trata de operar impressoras sem supervisão. Espero que este dispositivo ajude a prevenir os danos excessivos causados por falhas eletrônicas que têm surgido em toda a web recentemente.

Este dispositivo emitirá um alarme alto e cortará a energia da impressora 3D quando a fumaça for detectada. O alarme soará por um período de tempo especificado no código do Arduino. O botão redefine o Arduino, mas soará o alarme novamente se um perigo ainda estiver presente.

Há um relé extra embutido neste projeto, que pode ser usado para desligar os componentes eletrônicos próximos em caso de incêndio, seguindo as etapas descritas anteriormente.

Aviso: Não use um ferro de soldar perto de sua impressora se ela estiver funcionando com o dispositivo de segurança da impressora 3D, isso pode fazer com que o dispositivo corte a energia da impressora e possivelmente interrompa a impressão.

Aviso: De forma alguma este dispositivo é garantido para impedir um incêndio de impressora 3D ou catástrofe. Executar qualquer dispositivo eletrônico de nível amador, como uma impressora 3D, significa assumir os riscos associados a ele. Este dispositivo serve apenas para reduzir o risco e dano de um evento catastrófico.

Se você tiver alguma dúvida, comentário ou preocupação, comente abaixo ou envie-me uma mensagem pessoal. Se você achou este tutorial interessante e gostaria de ver mais do que estou criando, por favor, respeite este post e considere me seguir.

Código

Código Arduino

Cole no IDE do Arduino e carregue no Nanohttps do Arduino://github.com/miles-nash/Printer-Safety/blob/master/arduino

Peças personalizadas e gabinetes

Arquivos anexos

Impressão 3D com configurações normais para armazenar os componentes eletrônicos deste projeto. Arquivo AD em thingiverse.com

Esquemas

Não crie um circuito tão grande se quiser usar o gabinete impresso em 3D. Isso deve servir apenas como uma referência se você deseja adicionar ao circuito ou construir este projeto em outro gabinete.

Comparação da precisão do sensor tirando t ° externo e corporal ATtiny85 Mini Arcade:Snake

Processo de manufatura

impressao 3D

Sistema de controle de automação

Tecnologia industrial