Tôi đã tạo ra một báo động dây tóc máy in 3D nguyên mẫu đã hoạt động, nhưng quá trình này cũng mang lại một số vấn đề và vấn đề mới đến bề mặt mà tôi đã không lường trước được khi lần đầu tiên bắt đầu. Hôm nay tôi sẽ lặn thêm vào quá trình tạo mẫu để hiểu rõ về việc tạo ra một vấn đề được chỉ định tốt. Những gì tôi đã đưa ra là một mặt dây dễ dàng để xây dựng thụ động bị treo từ dây tóc và thông báo cho bạn nếu bất cứ điều gì về những thay đổi đó.
Tôi bắt đầu với một nhu cầu cần biết khi máy in 3D của tôi đã hết dây tóc, để tôi có thể bỏ bất cứ thứ gì tôi đang làm và chèn một luồng dây tóc mới lý tưởng vào cuối ống chỉ trước. Bằng cách này trong vòng bốn phút của dây tóc cạn, in các công việc rất lớn có thể tiếp tục không bị gián đoạn. Thiết bị tôi đã tạo được gọi là Mister Screamer.
Khái niệm cơ bản
Ý tưởng là nếu một máy in 3D được tham dự (nhưng không được giám sát liên tục) và nhà điều hành được chuẩn bị để trao đổi cuộn dây tóc khi cần thiết, thì không cần máy in thực hiện bất kỳ tác vụ “thông minh” như tạm dừng in. Miễn là có một biểu thị kích hoạt báo thức khi dây tóc đã hết, nhà điều hành có thể thực hiện mọi thứ cần thiết để giữ cho nhà sản xuất in không bị gián đoạn, và bản thân máy in thậm chí không cần biết.
Nguyên mẫu đầu tiên
Nguyên mẫu trước đó đã sử dụng một công tắc con lăn để kích hoạt một bộ rung. Dây tóc được cho ăn qua thiết bị.
Các nguyên mẫu trước đó, dây tóc cảm biến vật lý với một công tắc con lăn kích hoạt một bộ rung khi dây tóc chạy ra ngoài. Nó đã có một cuộc chạy thử thành công, nhưng tiết lộ một số vấn đề mới:
Khi kéo dây tóc qua thiết bị bằng tay, có rất ít để không có cảm giác kháng, nhưng một khi nó đang cuộn một cuộn dây tóc trong máy in, nó được tạo ra nhiều ràng buộc và ma sát hơn nhiều so với dự kiến. In ấn đã thành công nhưng máy đùn của máy in đã phải làm việc chăm chỉ hơn nhiều so với bình thường. Tôi đã hy vọng thiết bị sẽ đặt một căng thẳng không đáng kể trên hệ thống thức ăn và dây tóc. Đây không phải là trường hợp.
Khi dây tóc chạy ra, thiết bị đã giảm khoảng cách để để bàn. Điều này đã được dự kiến. Nhưng tác động gần như hạ gục pin hoàn toàn lỏng lẻo khỏi bộ giữ pin phù hợp với ma sát, không được mong đợi. Có pin bật ra hoàn toàn, thiết bị sẽ không thực hiện công việc chính của nó. Thiết bị cần phải được chống giảm, nhưng thiết kế nguyên mẫu không phản ánh điều này.
Mặc dù nguyên mẫu trước đó đã làm công việc có nghĩa là, thì rõ ràng đã có vấn đề và cần phải cập nhật thiết kế.
Tóm tắt mục tiêu thiết kế
Các yêu cầu cơ bản đối với người hét lên đã không thay đổi nhiều. Nhiệm vụ của thiết bị là:
Nếu dây tóc có mặt, không có gì xảy ra.
Nếu dây tóc hết, hãy hét lên đầu lừa dối của bạn để cảnh báo một nhà điều hành gần đó.
Các yếu tố khác của thiết kế đã hoạt động đủ tốt để giữ, và vẫn là không thay đổi:
Bao vây có thể được in 3D
Khép kín (không có nguồn hoặc tín hiệu bên ngoài)
Không yêu cầu sửa đổi máy in 3D được theo dõi
ĐIỆN THOẠI ĐIỆN, VÀ SỬ DỤNG TỐI THIỂU DỄ DÀNG ĐẾN CÁC PHỤ TÙNG ĐẾN NGUỒN
Tuổi thọ pin dài, sử dụng năng lượng thấp
Dễ dàng tắt khi đáp ứng với báo thức
Bài học từ việc xây dựng và thử nghiệm nguyên mẫu đầu tiên được sử dụng để thêm các mục tiêu thiết kế sau:
Không được can thiệp vào hoạt động bình thường của máy in. Lý tưởng nhất, máy in thậm chí không được chú ý đến nó.
Thiết bị cần phải gồ ghề và chống giảm.
Khả năng dễ dàng thêm thiết bị vào dây tóc của bản in đã được tiến hành.
Nguyên mẫu mới
Nguyên mẫu mới giữ cùng một chức năng cơ bản, nhưng với cách tiếp cận hoàn toàn khác. Thiết bị hiện nhạy cảm với định hướng và cảm nhận được dây tóc thực tế chỉ gián tiếp. Nó được tạo ra để treo bởi một chuỗi liên kết bóng như một mặt dây chuyền.
Trong khi thiết bị treo xuống nó là im lặng. Nếu nó rơi, báo thức âm thanh cho đến khi nó được chọn lại. Do đó, trong hoạt động, nó bị một cách thụ động từ dây tóc như một mặt dây chuyền hoặc móc khóa miễn là sợi nạp vào máy in. Ngay sau khi ống dây tóc đã dọn sạch, thiết bị rơi xuống bàn và kích hoạt báo động.
Hệ thống mới thay đổi các công nghệ. Tôi đã làm đi với công tắc con lăn và thay thế nó bằng một công tắc sậy. Bên trong bao vây in 3D là một khoảng trống ghi lại một nam châm đĩa nhỏ. VOID đã được thiết kế để sử dụng một hình dạng giữ cho nam châm tránh xa công tắc sậy khi treo trên dây chuyền bóng, nhưng đặt tiếng hét lên trên một bề mặt phẳng và nam châm sẽ dọn dẹp gần quá đủ để vận chuyển nó.
Các cạnh tròn đảm bảo nó luôn nằm phẳng sau khi rơi.
Bolt trung tâm M3 đảm bảo cả hai nửa với nhau.
Hoạt động minh họa. Nhấn vào đây để phóng to.
Trong khi treo theo chiều dọc từ chuỗi của nó (hoặc để lưu trữ hoặc khi treo từ một đường dây tóc), thiết bị hoàn toàn trơ và không sử dụng năng lượng. Vỏ được tạo bằng các cạnh phẳng và các cạnh tròn, để thiết bị luôn ổn định ở một bên hoặc bên kia khi nó rơi.Bolt trung tâm M3 là nhựa, để không can thiệp vào nam châm.
Hiện đang thét lên như một người Banshee trong định hướng này.
Ghi chú thiết kế khác
Khi dây tóc hết, thiết bị sẽ rơi xuống bàn.
Có một vài điều khác để đề cập đến thiết kế:
Chuỗi bóng có thể được mở và đóng lại. Điều này cho biết thiết bị có thể được cài đặt xung quanh dây tóc trong khi máy in đang được sử dụng. Không cần dỡ dây tóc và luồng nó thông qua thiết bị như với phiên bản trước.
Chuỗi bóng có một lợi thế khác: những quả bóng mượt mà cuộn giống như vòng bi nhỏ trên chính dây tóc. Không có rủi ro hao mòn hoặc ô nhiễm có thể nhìn nhận.
Hệ thống dây điện Tất cả các bộ phận – đặc biệt là cả hai liên hệ với pin – vào một bên của vỏ được chỉ ra không có dây bay giữa hai vỏ. Điều này cho phép tôi dán dây tại chỗ, lần lượt chỉ ra lắp ráp dễ dàng hơn nhiều (không có dây bị chèn ép!) Và một thiết bị mạnh mẽ hơn rất nhiều.
Có một lượng nhỏ độ trễ từ sự hấp dẫn của nam châm đến chuỗi liên kết bóng. Thiết bị yêu cầu một “vòi” nhỏ để tắt một khi nó đã bật. Điều này thật vừa ý nhưng không chủ ý, và minh họa các lựa chọn thiết kế vật lý có thể ảnh hưởng đến hoạt động như thế nào.
Trước khi tạo nguyên mẫu, tôi đã thực hiện một bằng chứng nhỏ về một khái niệm cho một ý tưởng khác: sử dụng một công tắc nghiêng bóng lăn để cảm giác hướng và kích hoạt còi. Những thiết bị nhỏ này sử dụng hai quả bóng kim loại bên trong một trường hợp để đóng hoặc mở một kết nối điện tùy thuộc vào định hướng. Đáng tiếc là kết nối được thực hiện là nhỏ, và chúng không mang theo dòng điện rất tốt. Buzzer chỉ phát ra âm thanh mờ nhạt, bóp cổ với sức mạnh chảy trực tiếp qua một công tắc bóng lăn. Vấn đề này có thể được khắc phục bằng cách thêm nhiều thành phần khác vào thiết kế, nhưng thay vào đó, Kỹ thuật chuyển đổi nam châm và sậy được chọn thay thế.
Video tour du lịch
CẢNH BÁO: Âm thanh bao gồm tiếng bíp lớn
Các kết quả
Nguyên mẫu mới là một thành công, và không chỉ vì nó đã thực hiện công việc dự định của nó theo cách mong đợi. Đó là một quá trình thành công vì:
Nó tiếp tục xác nhận tiền đề cơ bản: Bản thân máy in không cần phải biết nó không có dây tóc, miễn là một nhà điều hành được thông báo và có thời gian để hành động.
Nó đã có thể được tạo ra với giá rẻ và nhanh chóng.
Thay đổi thiết kế do bài học rút ra từ nguyên mẫu gốc đã được tích hợp thành công.
Sử dụng quy trình tạo mẫu lặp
Trong việc tạo mẫu Mister Screamer, tôi đã làm như sau để có được kết quả tốt nhất từ một cách tiếp cận lặp:
Xác định vấn đề và phạm vi cẩn thận. Hãy chắc chắn rằng vấn đề bạn nghĩ rằng bạn có là giống nhau thực sự tồn tại. Trong một phần một trong những dự án này, tôi đã tìm ra rằng vấn đề của tôi thực sự không phải là máy in của tôi không có màn hình dây tóc. Vấn đề của tôi là dây tóc có thể không được chú ý ngay cả khi tôi ở trong cùng một phòng.
Thiết kế một cái gì đó giải quyết vấn đề quan sát, không nhiều hơn và không ít hơn.
Kiểm tra một số ý tưởng nhất định với một khái niệm bằng chứng trước khi thực hiện chúng cho một nguyên mẫu.
Làm cho nguyên mẫu nhanh chóng và rẻ như bạn có thể khả thi.
Kiểm tra trong điều kiện thực tế. Nguyên mẫu có thể sẽ thất bại hoặc giảm ngắn ít nhất một cách và các vấn đề tiềm ẩn sẽ bị ép lên bề mặt. Hãy chắc chắn rằng sự thất bại dẫn đến một cái gì đó đang học được.
Sử dụng những gì đã học được để tinh chỉnh thiết kế.
Mister Screamer V2 thỏa mãn tất cả các yêu cầu, nhưng vẫn mang lại những khám phá có thể được sử dụng để cải thiện phiên bản tiếp theo. Bài học lớn nhất đã học được là thiết kế này phụ thuộc nhiều vào cách bố trí của máy in 3D đang được sử dụng.
Trong máy in cụ thể của tôi (phần mềm tăng cường 3d N2), ống chỉ cách xa khu vực in. Không chỉ có chỗ cho thiết bị treo từ một ống chỉ, không có bất kỳ rủi ro nào của đơn vị kết thúc ở đâu đó rắc rối khi nó rơi. Các máy in 3D khác có thể có bố cục vật lý không cho phép người hét lên làm việc tốt. Nếu thiết bị treo lủng lẳng trên đầu của đầu in, hoặc có thể rơi vào khu vực in một khi dây tóc hết, đó là yêu cầu rắc rối.
Khi nó đứng, Mister Screamer V2 Công việc của nó có đủ tốt để được sử dụng đáng tin cậy cho công việc thực sự, ngay cả khi phạm vi của nó được tập trung thường vào máy in và nhu cầu của riêng tôi. Những cải tiến ngày càng tăng có thể hấp dẫn để đuổi theo, nhưng hiếm khi cần thiết để lặp lại cho đến khi một lựa chọn là hoàn hảo. Nếu một vấn đề đã được xác định và hiểu chính xác, nó sẽ dễ dàng hơn nhiều để đánh giá khi tùy chọn được thực hiện.
Thiết kế bao vây cho phiên bản Mister Screamer này có sẵn trên GitHub.