Verbesserung von Mister Screamer; Ein 80-Dezibel-Filamentalarm

Ich habe einen Prototyp eines 3D-Drucker-Filamentalarms erstellt, der funktionierte, aber der Prozess brachte auch einige neue Probleme und Probleme an die Oberfläche, die ich zu Beginn nicht vorhergesehen hatte. Heute werde ich tiefer in den Prototyping-Prozess eintauchen, um einen Einblick in die Gestaltung eines genau spezifizierten Problems zu gewinnen. Was ich mir ausgedacht habe, ist ein einfach zu bauender Anhänger, der passiv am Filament hängt und Sie benachrichtigt, wenn sich daran etwas ändert.

Ich begann mit dem Bedürfnis zu wissen, wann mein 3D-Drucker kein Filament mehr hatte, damit ich alles, was ich gerade tat, fallen lassen und eine neue Filamentspule direkt am Ende der vorherigen Spule einsetzen konnte. Dadurch, dass dies innerhalb von vier Minuten nach Ende des Filaments geschieht, kann der Druck sehr großer Aufträge ohne Unterbrechung fortgesetzt werden. Das von mir entworfene Gerät hieß Mister Screamer.

Die Idee dahinter ist, dass, wenn ein 3D-Drucker bedient wird (aber nicht unter ständiger Aufsicht steht) und der Bediener bereit ist, die Filamentrollen bei Bedarf auszutauschen, dann keine Notwendigkeit besteht, dass der Drucker irgendwelche „intelligenten“ Aufgaben wie das Anhalten des Drucks ausführt. Solange es eine Möglichkeit gibt, einen Alarm auszulösen, wenn das Filament aufgebraucht ist, kann der Bediener alles Nötige tun, damit die Maschine unterbrechungsfrei druckt, und der Drucker selbst muss es nicht einmal wissen.

Der vorherige Prototyp erfasste das Filament mithilfe eines Rollenschalters, der einen Summer auslöste, wenn das Filament ausging. Der Testlauf war erfolgreich, es offenbarten sich jedoch einige neue Probleme:

Obwohl der vorherige Prototyp die Aufgabe erfüllte, die er erfüllen sollte, war klar, dass es Probleme gab und eine Designaktualisierung erforderlich war.

An den Grundvoraussetzungen für Mister Screamer hat sich nicht viel geändert. Die Aufgaben des Geräts sind:

Andere Elemente des Designs haben gut genug funktioniert, um sie beizubehalten und größtenteils unverändert zu bleiben:

Die Erkenntnisse aus dem Bau und Testen des ersten Prototyps wurden genutzt, um die folgenden Designziele hinzuzufügen:

Der neue Prototyp behält die gleiche Grundfunktion, jedoch mit einem völlig anderen Ansatz. Das Gerät reagiert jetzt empfindlich auf die Ausrichtung und erkennt das tatsächliche Filament nur indirekt. Es ist so konzipiert, dass es wie ein Anhänger an einer Kugelkette hängt.

Während das Gerät hängt ist es still. Fällt es herunter, ertönt der Alarm, bis es wieder aufgehoben wird. Daher hängt es im Betrieb passiv am Filament wie ein Anhänger oder Schlüsselbund, solange Filament in den Drucker eingeführt wird. Sobald die Filamentspule leer ist, fällt das Gerät auf die Tischplatte und löst Alarm aus.

Das neue System verändert Technologien. Ich habe auf den Rollenschalter verzichtet und ihn durch einen Reed-Schalter ersetzt. Im Inneren des 3D-gedruckten Gehäuses befindet sich ein Hohlraum, der einen kleinen Scheibenmagneten aufnimmt. Der Hohlraum wurde so konstruiert, dass er den Magneten vom Reed-Schalter fernhält, wenn er an der Kugelkette hängt. Wenn Sie Mister Screamer jedoch auf eine ebene Fläche legen, platziert sich der Magnet nahe genug am Schalter, um ihn zu betätigen.

Während das Gerät vertikal an seiner Kette hängt (entweder zur Lagerung oder wenn es an einer Filamentschnur hängt), ist es völlig inaktiv und verbraucht keinen Strom. Das Gehäuse ist mit flachen Seiten und abgerundeten Kanten ausgestattet, sodass sich das Gerät beim Herunterfallen immer auf die eine oder andere Seite bewegt.

Zum Design gibt es noch ein paar andere Dinge zu erwähnen:

Warnung: Audio enthält laute Pieptöne

Der neue Prototyp war ein Erfolg, und zwar nicht nur, weil er seine beabsichtigte Aufgabe wie erwartet erfüllte. Es war ein erfolgreicher Prozess, weil:

Beim Prototyping von Mister Screamer habe ich Folgendes getan, um mit einem iterativen Ansatz die besten Ergebnisse zu erzielen:

Mister Screamer V2 erfüllte alle Anforderungen, lieferte aber dennoch Erkenntnisse, die zur Verbesserung einer Folgeversion genutzt werden konnten. Die größte Lektion war, dass dieses Design stark vom Layout des verwendeten 3D-Druckers abhängt.

Bei meinem speziellen Drucker (einem Raise3D N2) befindet sich die Filamentspule weit vom Druckbereich entfernt. Das Gerät kann nicht nur an einer Spule aufgehängt werden, es besteht auch keine Gefahr, dass das Gerät beim Herunterfallen irgendwo landet. Andere 3D-Drucker verfügen möglicherweise über physische Layouts, die es Mister Screamer nicht ermöglichen, gut zu funktionieren. Wenn das Gerät im Weg des Druckkopfs hängt oder in den Druckbereich fallen kann, sobald das Filament aufgebraucht ist, deutet das auf ein Problem hin.

So wie es aussieht, erfüllt der Mister Screamer V2 seine Aufgabe gut genug, um zuverlässig für die echte Arbeit eingesetzt zu werden, auch wenn sein Anwendungsbereich hauptsächlich auf meinen eigenen Drucker und meine Bedürfnisse ausgerichtet ist. Ständig größere Verbesserungen können verlockend sein, aber es ist selten notwendig, sie zu iterieren, bis eine Lösung perfekt ist. Wenn ein Problem richtig identifiziert und verstanden wurde, ist es viel einfacher, es zu beurteilen, wenn die Lösung fertig ist.

Das Gehäusedesign für diese Version von Mister Screamer ist auf GitHub verfügbar.