プロジェクトの概要
こんにちは、常蔵です。今回はですね、【ぎりぎりっすん】という企画に参加させていただいております。
3Dプリンターの安全フェンスガードを作ろうというお話です。
Design Review.fm第87回目。このDesign Review.fmは、世の中の様々なもの、主に工業製品について、私の主観で勝手にデザインレビューをしていこうという番組です。
というわけで、今回ですね、【ぎりぎりっすん】という企画に参加しております。
こちらはですね、高橋クリスのFAラジオというポッドキャスト番組があるんですけれども、そちらが企画してくださったもので、
【ぎりぎりっすん】というポッドキャストの配信とか文字起こしのサービスを行っているプラットフォームの、そのプラットフォーム上でのイベントとなります。
この【ぎりぎりっすん】、どういうものかと言いますと、新年度を気持ちよく迎えるためのポッドキャストイベントということで、
2024年の間にやりたかったけどできなかったこと。 それって2024年度だったんじゃありませんか?
とすると、まだ2024年度終わってませんよ。ぎりぎり間に合いますよ。 やりたいこと、今年度中にやっちゃいましょう。という、なんていうかね、素晴らしい企画なんです。
このデザインレビューFMでは、この企画の力を借りまして、3Dプリンターの安全フェンスをなんとか今年度中に作ってしまうことにしました。
リスクアセスメントの実施
そもそもなぜ3Dプリンターに安全フェンスを作ろうと思ったのか。 それはですね、あるXのポストがきっかけとなります。
2月27日のマスクさんって方かな。 この方のポストで、3Dプリンターに指を挟んで肉がえぐれました。
血が止まりません。3Dプリンターめちゃくちゃやばい力があるので、みんなも気をつけましょう。 このポストを受けてですね、
PSYんちゃらかんちゃらPSDさんという、ちょっと読めないんですけど、
違う方がですね、ある3Dプリンターには、この印刷するものが取り付くベッドという部分のレベリングという機能があるんですね。
その水平を出すレベリングという機能があって、そのレベリングの動作中にシャウエッセンというソーセージをベッドとそのプリンターの間に挟ませるような動画を公開してまして、
たぶん3Dプリンターはバンブーラボの大きいやつだと思うんですよね。 シャウエッセンがね、ブチブチブチっと潰される動画がアップされてました。
これを見てね、3Dプリンターって危ないものだったんだなと改めて気づいたんですよね。
我が家にある3Dプリンターっていうのは同じくバンブーラボのものなんですけれども、A1ミニっていう入門機種的なものなんで、エンクロージャーがないんですよ。
エンクロージャーとはその3Dプリンターを囲むカバーまたはボックスのようなもので、安定した印刷環境を得るためのものなんですね。
プリント中の温度を一定に保ったり、外からの風とか、冷気の影響をプリントが受けないように。
そして可動部だったり、こうなるヘッド、そしてベッドに触れないようにする効果もあるんですね。
しかし我が家にあるその3Dプリンターはさっき言ったようにエンクロージャーがないタイプなので、プリント中でも可動部だったりヘッドに触れてしまうんですね。
これは危険かもしれないぞとリスクアセスメントをしなければいけないと思ったわけですね。
リスクアセスメントとは機械類に付随する危険源の審査を系統的に実施するための論理的手段と、難しく言うとそういうものでして、
機械仕様の制限、危険源の特定、リスクの見積もり、およびリスクの評価からなる査定作業ですね。
簡単に言うと、この装置は危険かどうか、危険であれば何か対策をしないといけないねということですね。
では手順に従ってやっていきましょうか。リスクアセスメント。
まず機械仕様の制限ですね。これは通常のプリント動作中を考えましょう。
メンテナンス中とかではなくて通常のプリント動作中ですね。
対象は人間はもちろんですけども、うちは猫もいますので、猫に対するリスクも考える必要があります。
危険源の特定ですね。これはプリント中に可動部に触れてしまうことで、
指を挟まれてしまうとか、尻尾を挟まれてしまうとか、
高温となるプリントのヘッドに触れてしまうと、火傷をしてしまうとか、
あとはフィラメントのリールも危ないですよね。プリントするに従ってリールからどんどんフィラメントがくるくる、
リールが回って供給していくんですけども、その供給している最中に巻き込まれてしまうとか、
そういう危険があるかもしれません。危険源を特定したらリスクの見積もり。
そもそもリスクとは何かというと、被害の酷さかける発生確率の組み合わせがリスクです。
被害がひどくて発生確率も大きい、大×大であれば当然リスクは大きいですけども、
被害が小さくても発生確率が大きければリスクは大きくなりますし、逆に被害がひどくても発生確率が少なければリスクは小さくなると。
そういう感じですね。先ほどの危険源による被害の大きさというのは、人間に対してはさほど大きくないかもしれません。
特に大人にとってはね。3Dプリンターの動く力というものに対してはそんなに大きくないかもしれないんですけども、
猫にとってはね、か弱い猫ちゃんにとってはかなりランクの高いひどさになり得ると考えるべきでしょう。
猫係数をちょっと入れないといけないですね。そしてその発生確率も猫の気まぐれで高くもなり得るとすると、かなり危険度の高いリスクであると評価しました。
安全フェンスの制作
ということでリスクを低減しなければいけません。そのリスクを低減する方法として3ステップメソッドというものがあります。
本質的安全設計方策、安全防護及び追加防護方策、最後に使用上の注意ということで、
まず本質的安全設計方策なんですけども、方法としては危険源を取り除く、もしくはひどさを低減するという方法があるんですけども、
まず危険源を取り除くということは、もともとの3Dプリンターの機能であるプリントするということができなくなってしまうので、これはできませんね。
そしてひどさを低減するというのも、今回3Dプリンターは改造できません、改造しないということにしていますので、こちらもできませんということで、
本質的安全設計方策を取ることはできません。なので次のステップに行きます。
次のステップが安全防護及び追加防護方策、負荷保護方策ということで、まず安全防護ですけども、
まずはガードによる隔離ということで、物理的に危険源に触れないようにする、隔離する、そういう方法が一つと、
あとはライトカーテンなどを設置して、何か人間や猫が近づいたら3Dプリンターが停止するような仕組みを取り入れるというのが安全防護ですね。
この安全防護のガードによる隔離であればできそうかなというところですね。
というところで今回は可動部に触れないように安全フェンスを作ろうとなったわけです。
安全防護及び負荷保護方策、追加保護方策の後半の方は非常停止ボタンですね。危ないと思ったらボタンを押して止めれるようなものですね。
今回は非常停止ボタンはつけません。なかなか難しいのでね。3Dプリンターを外部の信号で止めるというのは難しいので今回はやりませんと。
ということでリスクの低減のために安全防護としてガードによる隔離を今回選択いたします。
じゃあどうやって作るか。工作機械などいろんな生産設備のシステムなのでフェンスを作るのにフェンス専用の部品を出しているメーカーとかもあるんですけどもアルミフレームが使われることもよくあります。
今回はAmazonなどで買えますアルミフレームで作ろうと思います。アルミフレームの組み合わせで500×500×500の直包帯を作ってそのアルミフレームの溝を利用してフェンスをはめ込みます。
正面にはプリントしたものを取り出せるようなドアも作って、ちゃんとドアが閉まっているか確認できるようにシグナルライトもつけようと思います。
できたものがこちらです。
という感じで見せられればいいんですけどもちょっとポッドキャストで実物を見せることができませんので概要欄に完成品の写真をポストしたリンクを貼っておきますのでそちらの方からぜひ見ていただければなと思います。
どうですかね。なかなかいい感じにできたんじゃないかなと思っています。
今回初めてアルミフレームを使ったんですよ。仕事でも設計したことなくてですね。
この安全フェンスも設計らしい設計はしてないですけどね。アルミフレームはほぼ購入したままの長さで使っています。
カットしたのは1本だけですね。ドアの下側の1本だけです。それだけ。それ以外は買ったままですね。
30角のアルミフレーム500ミリを12本。扉用に30角×300を4本。あとは細々したブラケット、ヒンジ、取っ手、あとはフェンスなど。
材料費を計算するとざっくり18,000円ぐらいでしたね。
あとシグナルライトは家にあったもの。どのご家庭にもあるかなと思うんですけども、シグナルライトは家にあったものを買ったのでタダでした。
3Dプリンターを持っているリスナーの方もぜひぜひ作ってみてくださいね。危ないんですよ本当にね。安全第一です。
ということで今回はギリギリスンという企画に参加しまして、安全フェンスを作るぞということでお話ししてきました。
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ではお疲れ様でした。ご安全に。
