Автоматический стол для сидения / стоя: 14 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:48

** ПОЖАЛУЙСТА, ГОЛОСОВАНИЕ ЗА ДАННУЮ ИНСТРУКЦИЮ! **..

Несмотря на мои первые сомнения, я очень доволен конечным продуктом!

Итак, вот он, мой взгляд на автоматический стол для сидения и стоя!

Шаг 1: Дизайн

Парта

Письменный стол состоит из 4 панелей из акации 3 разных размеров.

Рабочий стол представляет собой единую панель размером 1200x600 мм и крепится к двум ножкам с помощью стальных скоб.

Две ножки сделаны из двух панелей размером 1200x405 мм, разрезанных на части размером 450x405 мм и 750x405 мм. Каждая 450-миллиметровая деталь прикреплена к 750-миллиметровой детали с помощью двух сверхмощных 350-миллиметровых салазок. Они действуют как направляющие и позволяют ножкам выдвигаться на высоту около 1100 мм.

Опорная балка изготавливается из панели размером 300х1200 мм, разрезанной на 1130 мм. Эта балка удерживает ножки вместе и дает линейному приводу что-то, на что можно упираться.

Движение

«Подъемная сила» обеспечивается одним линейным приводом 1500 Н, 30 см, прикрепленным к опорной балке и центральной нижней части рабочего стола.

Двигатель привода управляется Arduino nano и драйвером двигателя постоянного тока.

Две кнопки управляют движением.

Шаг 2: Необходимые детали

Парта

Панели из ламината (акация) - склад Bunnings

1x 1200 x 600 x 18 мм

1x 1200 x 405 x 18 мм

2x 1200 x 300 x 18 мм

Первоначальная идея заключалась в том, чтобы взять несколько сосновых досок и соединить их вместе с помощью дюбеля и столярного клея, но затем я нашел эти готовые панели из твердой древесины акации и подумал, что избавлю себя от проблем и спроектирую стол, чтобы использовать их (мне также очень понравились цвет и внешний вид древесины).

Стальные кронштейны - склад Bunnings

2x 50 x 50 x 50 x 5 мм

8 х 50 х 50 х 20 х 5 мм

Первоначально я купил только 8 из 50 x 50 x 20 x 5 мм, но купил 2 сверхмощных, потому что меньшие, казалось, гнулись на рабочем столе.

50 шт. Шурупов по дереву 20 мм

Шурупы диаметром 20 мм войдут в панели примерно на 15 мм.

2 пары вытяжных слайдов 350 мм

К сожалению, я потерял все записи о том, какой именно тип я купил, но они примерно такие.

Электроника

30 см линейный привод

Поскольку это самая дорогая часть сборки, я использовал только одну, хотя вы можете получить две для дополнительной стабильности - об этом я расскажу позже.

2x кнопки мгновенного действия

Здесь ничего особенного не нужно, выберите что-нибудь, что подходит к виду вашего стола, у меня есть эти.

Корпус кнопки фланца

Фланец помогает при установке, я подумал, что алюминий будет хорошо смотреться с деревом.

4-жильный кабель

Подключить кнопки к блоку управления.

Блок питания 12В 1А

Мне удалось вытащить один из них из ящика с хламом.

Плата питания

Я использовал плату питания с четырьмя портами, но вы можете получить любой размер, соответствующий вашим потребностям.

Драйвер двигателя постоянного тока

Я использовал тот, который у меня был, он примерно такой.

Ардуино Нано

Легко найти в Интернете.

Блок управления Я использовал свой 3D-принтер Big Boi, чтобы создать коробку для элементов управления, однако вы можете просто купить коробку, если у вас нет доступа к 3D-принтеру.

По желанию

Наждачная бумага с зернистостью 240 и 400

Необязательно, но не обязательно? Если вы очень ленивы, вам это не нужно, но, как и многое в жизни, вам действительно нужно.

Морилка

Морилка может улучшить внешний вид дешевой древесины и подчеркнет ее особенности.

Лак

Лак не является обязательным, но настоятельно рекомендуется, так как он улучшит внешний вид и долговечность стола.

Кабельный канал

Если вы собираетесь использовать свой стол в качестве компьютера, я рекомендую вам приобрести один из них.

Кабельные стяжки Для фиксации кабелей внутри коробок.

Кабельные зажимы

Для закрепления кабелей вне боксов.

Шаг 3: Необходимые инструменты

Основы того, какие инструменты вам понадобятся для создания стола:

Парта

Ручная дрель с различными сверлами

Для высверливания монтажных отверстий и т. Д.

Отвертка / дрель

Для заворачивания шурупов!

Циркулярная / ручная пила

Обрезать панели по размеру.

Кисть

Тонкая кисть для рисования волос для нанесения лака.

Тряпка

Нанести морилку.

Электроника

Паяльник

Выполнить электрические соединения.

Кусачки

Чтобы зачистить / отрезать провода.

Шаг 4: Обрезка деревянных панелей

Используя панели из акации, нам нужно сделать только три разреза: один для опорной балки и один для каждой из панелей, используемых для ног (вы можете сделать только один разрез, сложив две панели друг на друга).

Я сам режу все детали с помощью стандартной циркулярной пилы, хотя хозяйственный магазин, в котором вы их покупаете, обычно сделает это (за определенную плату). Вы также можете просто использовать ручную пилу, если будете терпеливы.

Ноги

Каждую из двух панелей размером 1200x405 мм необходимо разрезать на две части: 750 мм и 450 мм.

Опорная балка

Опорную балку необходимо обрезать, чтобы она поместилась между ножками. Я рассчитал это как начальную длину минус (4x толщина панели плюс 2x толщина слайда). Делаем это 1130мм.

Шаг 5: Изготовление ножек и опорной балки

Нарисовать слайды

Нам нужно использовать слайды для рисования, чтобы прикрепить две части ножек, чтобы получилась одна длинная «скользящая» ножка.

Я установил направляющие примерно в 100 мм от края панелей, при ширине направляющих (около 45,5 мм) центр направляющих находится примерно на 123 мм от края панелей.

Слегка нарисуйте линию, где центр каждого из слайдов будет находиться на всех панелях ног. Поместите поручни на одну из длинных ножек большой стороной вниз. Совместите верх рельса с верхом панели, убедившись, что конец выдвижной направляющей выходит за край панели. Когда вы выдвинете слайд, вы увидите, что есть несколько монтажных отверстий, выберите примерно 3 и отметьте их положение на линии, которую вы нарисовали в центре слайда.

Проделайте то же самое с другой длинной панелью, затем переверните выдвижной слайд и отметьте монтажные отверстия малого конца слайда на центральной линии небольших частей панели.

После того, как вы отметили все монтажные отверстия для направляющих, используйте небольшое сверло примерно 2 мм, чтобы просверлить небольшое отверстие глубиной примерно 5 мм в каждой из точек крепления.

НЕ ИДТИ НА ВСЕХ СТОРОНАХ!

Монтажные кронштейны

Теперь нам нужно разметить монтажные отверстия для кронштейнов, которые будут крепить ножки к опорной балке и ножки к столешнице.

Стол

В итоге я использовал по 3 скобы для каждой ножки, чтобы удерживать столешницу к ножкам, потому что двух маленьких, которые у меня изначально были, не хватало.

В зависимости от используемых кронштейнов вам потребуется изменить их расположение на панелях. Для кронштейнов, используемых для крепления ножек к столешнице, отметьте их центр (так же, как у направляющих, примерно в 50 мм от края и один в центре в моем случае). Выровняйте центр кронштейна с центральной линией и совместите край кронштейна с концом на небольшой ножке (используйте обрезок дерева или что-то плоское, чтобы край кронштейна находился под прямым углом к край ножной детали). Разметив места для отверстий, просверлите их, как для салазок.

Опорная балка

Я прикрепил по одному кронштейну к центру каждого конца опорной балки и по одному к нижнему краю каждого конца. Зная, где балка будет прикрепляться к ножкам, вы можете отметить, где кронштейны опорной балки будут сидеть на длинных панелях ножек, и просверлить монтажные отверстия.

Собрать

После того, как все отверстия в кронштейне и салазках будут просверлены, можно приступать к сборке. Используйте 20-миллиметровые шурупы для дерева, чтобы прикрепить направляющие и кронштейны к ножкам, а затем соедините две ножки вместе с опорной балкой.

ПРИМЕЧАНИЕ для кронштейнов, которые крепятся к нижнему краю опорной балки, вы можете использовать более длинные шурупы для дерева для дополнительной поддержки.

Шаг 6: столешница

Пора обозначить положение скоб на нижней стороне столешницы.

У моего стола ножки прикреплены прямо к центру столешницы. Чтобы рассчитать положение скоб на нижней стороне столешницы, я сначала рассчитал разницу между шириной столешницы и шириной ножек. Я разделил это число на 2 и добавил, что к расстоянию, на котором я разместил кронштейны от края ног.

Я снял один из кронштейнов с ножек и использовал его, чтобы разметить положение отверстий для крепления кронштейнов.

А теперь самое время разметить монтажные отверстия для линейного привода. В кронштейне есть два отверстия для винтов, середина этих двух отверстий должна быть совмещена с центром стола.

После просверливания монтажных отверстий поместите столешницу на ножки и прикрепите верх к кронштейнам с помощью одного винта (используйте самое внешнее монтажное отверстие, мы собираемся использовать привод, чтобы поднять стол, чтобы открыть другие монтажные отверстия.).

Шаг 7: линейный привод

Линейный привод

На этом этапе мы можем прикрепить поступательный привод к столу. Прямоточный привод поставляется с 2 монтажными кронштейнами. Один будет прикреплен к опорной балке, а другой - к центру столешницы, где мы отметили ранее. Привод крепится к кронштейну с помощью одного штифта. Прикрепите оба кронштейна к приводу и прикрутите верхний кронштейн к нижней части столешницы. Если позволить приводу висеть под столом, переместите его в положение, при котором кронштейн в нижней части привода плотно прилегает к опорной балке. Отметьте, где крепежные отверстия каретки расположены на опорной балке, и просверлите эти отверстия.

На этом этапе вы можете протестировать стол, используя источник питания 12 В для питания привода. Внутренние концевые выключатели остановят привод, как только он достигнет максимального выдвижения (также после того, как он полностью сузился).

Если вы хотите закончить конструкцию стола на этом этапе, используйте привод, чтобы поднять стол, чтобы открыть другие монтажные отверстия в кронштейнах, и используйте дополнительные винты, чтобы закончить прикрепление столешницы к ножкам.

Шаг 8: разборка и шлифовка

Теперь, когда у нас есть полностью собранный стол, пора его разобрать!

Шлифовка не является обязательной, но она дает столу гораздо лучшую отделку, а также позволяет избавиться от заусенцев, образовавшихся в процессе резки.

Именно здесь (перед шлифовкой) я вырезаю отверстие для кабельного канала. С помощью сверла для вырезания отверстий диаметром 60 мм вырежьте отверстие в правом заднем углу столешницы. Режьте сверху вниз, так как это даст лучший результат, оставив меньше фишек на столе.

Шлифование

Возьмите каждую из панелей и слегка отшлифуйте все поверхности наждачной бумагой с зернистостью 240 (обернув наждачную бумагу деревянным бруском, вам будет за что держаться). При шлифовании ВСЕГДА не забывайте шлифовать зерном, а не поперек. Уделите дополнительное время, чтобы удалить любые сколы или заусенцы на краях вырезанных панелей, а также любые карандашные отметки, которые вы оставили при разметке положений монтажных отверстий.

Шаг 9: окрашивание

Окрашивать дерево определенно необязательно, но в моем случае я хотел, чтобы стол был немного темнее, поэтому я использовал морилку под орех на всех предметах. Окрашивание дерева также позволит выявить замысловатый рисунок древесины (а также любые царапины, которые вы сделали…..).

Я использую обрезок опорной балки, чтобы проверить купленное мною пятно, и, довольный результатами, нанесу морилку на детали стола.

Если вы решили окрасить древесину, вот несколько простых шагов.

1. Удалите все остатки шлифовки сухой тканью.
2. Нанесите морилку тряпкой по направлению волокон, потирая сильнее или нанося больше морилки, древесина темнеет.
3. Как только вы добьетесь желаемого цвета, дайте предмету высохнуть в течение 10-15 минут, прежде чем прикасаться к нему.
4. Если вы хотите, чтобы он был темнее, вы можете нанести дополнительные слои, хотя на самом деле нужен только один слой.

Шаг 10: лакировка

Лакирование также не является обязательным, но настоятельно рекомендуется, даже если вы не окрашивали древесину, поскольку это увеличивает прочность и придает столу отличный вид.

Я использовала этот сатиновый прозрачный лак на масляной основе, и результаты были великолепны!

Основные этапы лакировки

1. Используйте тонкую кисть для рисования, чтобы нанести лак на дерево, убедившись, что вы снова следуете текстуре древесины.
2. Отложите каждую деталь после нанесения каждого слоя и подождите не менее 4 часов, прежде чем прикасаться к ней.
3. Примерно через 12 часов используйте наждачную бумагу с очень мелким зерном (400+), чтобы слегка отшлифовать каждый лакированный кусок.
4. После шлифовки нанесите еще один слой лака.
5. Повторяйте до тех пор, пока на каждую деталь не будет нанесено как минимум 3 слоя лака (не забудьте о концах!).

ВНИМАНИЕ, если вы покрываете лаком снаружи, будьте осторожны с ошибками, в отличие от пятен, они, кажется, притягиваются к лаку и будут прилипать к вашим красивым деревянным панелям.

Шаг 11: Электроника. Часть 1: Блок кнопок

Подключение электроники довольно простое, и схема подключения доступна выше.

Электроника состоит из двух основных частей: блока кнопок, элементов управления и источника питания Arduino.

Коробка кнопок

Я использовал небольшую алюминиевую коробку с фланцем для кнопок, управляющих высотой стола. Фланец на дне коробки помогает установить коробку под столешницей. К сожалению, внутри коробки было много твердых деталей, которые пришлось просверлить. Это означало, что вы не можете использовать гайки на кнопках, чтобы удерживать их на месте, поэтому я просто склеил их.

Задняя часть кнопок имела диаметр 12 мм, поэтому я проделал два отверстия диаметром 12 мм на одной стороне коробки и просверлил их. При сверлении таких больших отверстий (особенно в металле) не начинайте с 12-миллиметрового сверла, начните с маленького и постепенно увеличивайте размер сверла, пока не дойдете до 12 мм.

Чтобы уложить 4-жильный кабель, я просверлил небольшое 4-миллиметровое отверстие в задней части коробки.

Проводка

Я подключил кнопки с помощью понижающего резистора 10 кОм (хотя я не думаю, что это необходимо для Nano). Другая сторона кнопки была подключена к 5 В, поэтому входной вывод будет высоким при нажатии кнопки.

4-жильный провод передает два сигнала от кнопок, а также 5V и GND, кабельная стяжка внутри коробки помогает предотвратить разрыв кабеля.

Теперь, когда стол разобран, самое время разметить монтажные отверстия для блока кнопок. Я выровнял переднюю часть коробки заподлицо с краем стола справа, обозначил места отверстий и просверлил их.

Шаг 12: Электроника. Часть 2: Управление Arduino

Если вы выберете правильный тип кнопок, вам действительно не понадобится микроконтроллер или драйвер двигателя для этого стола. Причина, по которой я хотел включить один, заключалась в том, чтобы при двойном нажатии одной из кнопок стол либо полностью поднимался, либо опускался. Это также открывает вам возможность включить в рабочий стол другие функции, такие как дистанционное управление.

Подключение Arduino и контроллера мотора (см. Схему)

Arduino выполняет две задачи: считывание элементов управления с кнопок и команд реле на контроллер мотора для регулировки высоты стола. Входы кнопок идут на 2 цифровых контакта на Arduino (в моем случае на контакты 7 и 8), а три выхода, необходимые для контроллера мотора, переходят от трех цифровых контактов на Arduino (4, 5, 6) к контакту включения, как а также 2 входа, необходимые для двигателя A на приводе двигателя.

Код Arduino

Код довольно простой, он просто ждет нажатия кнопки и с помощью функции «Pulse in» определяет, было ли это однократным нажатием или двойным нажатием кнопки (2 нажатия в течение одной секунды). При двойном нажатии двигатель будет включен в указанном направлении на 50 секунд, что примерно соответствует времени, которое требуется столу, чтобы полностью переместиться в одном направлении. Этот метод может быть немного глючным, но это не было достаточно большой проблемой, чтобы я захотел его изменить. В зависимости от того, какая кнопка была нажата, контроллер мотора приводит в движение приводной двигатель вперед или назад. Если никакая кнопка не нажата, двигатель отключается.

Источник питания

Двигателю, приводящему в действие линейный привод, для работы требуется 12 В при токе 0,8 А. К счастью, я нашел старый импульсный блок питания на 12,9 В, 1,39 А, который у меня лежал, и решил использовать его.

Поскольку на плате питания, которую я купил вместе со столом, было только 4 порта, я решил тайком открыть источник питания и зарубить два провода с номинальным напряжением 240 В внутри платы питания.

НЕ ДЕЛАЙТЕ ЭТОГО, ЕСЛИ ВЫ НЕ ЗНАЕТЕ ИЛИ НЕ ДОЛЖНЫ РАБОТАТЬ С ВЫСОКИМ НАПРЯЖЕНИЕМ!

Единственным способом проникнуть внутрь было взломать корпус блока питания. Внутри корпуса вы найдете довольно автономный силовой модуль с переключателем режимов. Я удалил существующие высоковольтные провода и заменил их более длинными. Открыть силовую плату было немного сложнее, так как я не хотел повредить корпус, и у меня не было нужной биты для предохранительных винтов. Как только силовая плата была открыта, я просверлил небольшое отверстие для проводов и припаял их к силовым шинам платы (это переменный ток, поэтому не имеет значения, в какую сторону вы их припаяете).

Корпус с 3D-печатью

Как вы можете видеть на фотографиях, я напечатал на 3D-принтере специальный корпус для Arduino, драйвера двигателя и источника питания. Я не собираюсь говорить о том, как я это сделал, поскольку существует множество руководств по 3D-дизайну, и проектировать собственный ящик на самом деле не нужно, однако я включу STL для своего бокса.

Шаг 13: Собираем все вместе

Пришло время собрать только что окрашенный и покрытый лаком стол вместе со всей электроникой!

Я начал с повторной сборки ножек и опорной балки. Проще всего это было сделать, положив одну из ножек с установленными скобами и прикрутив к ней опорную балку. Подпирая опорную балку на кронштейнах другой стойки, вы можете прикрутить всю конструкцию стойки / опорной балки вместе.

Перед тем, как поставить рабочий стол, я установил блок управления и плату питания. На тыльной стороне большинства силовых плат (у меня их было две) есть монтажные прорези. Чтобы использовать их, вам нужно взять два небольших винта (обычно входят в комплект), которые входят в прорезь, и вкрутить их непосредственно в заднюю часть опорной балки (на том же расстоянии, что и прорези на задней панели силовой платы). Затем вы «надвигаете» силовую плату на эти винты, чтобы закрепить ее.

Чтобы установить коробку с управляющей электроникой, я просто использовал три винта, чтобы прикрепить коробку к задней части опорной балки, рядом с силовой платой.

Как только это будет сделано, вы можете смонтировать рабочий стол так же, как это было при первой сборке.

** Резюме, если вы забыли **

1. Прикрутите к столу по одному винту для каждого кронштейна (самое простое наружное отверстие).
2. Прикрепите кронштейны линейного привода, а затем привод.
3. Использование подъемника с приводом
4. Заканчивайте крепление рабочего стола дополнительными винтами.

Теперь мы можем установить блок кнопок! Используя 4 винта, прикрепите коробку к созданным ранее монтажным отверстиям. Если вы хотите немного укладывать кабели на стол, кабельные зажимы, показанные на рисунках, вполне подходят для этого типа стола.

Комментарии к финальной сборке

На самом деле у меня было всего две проблемы с дизайном, обе касались линейного привода.

• Шум мотора
• Устойчивость стола

Шум мотора - очевидная проблема, но стабильность стола меня немного смутила. Очевидно, что из-за того, что посередине есть только одна точка опоры, должно было произойти небольшое движение морской пилы, но эта проблема, похоже, усугублялась тем фактом, что привод имел тенденцию немного сгибаться, и я не уверен добавление еще одного привода полностью решит эту проблему.

Хорошая новость заключается в том, что при небольшой нагрузке, экране компьютера и т. Д. Рабочий стол меньше перемещается.

Шаг 14: важная финальная фотосессия на месте

В целом, для завершения этого проекта потребовалось всего несколько недель работы, и это было не так уж и сложно.

Я был очень доволен конечным результатом, как и моя девушка, и обязательно постараюсь придумать еще несколько проектов в области деревообработки / электроники в будущем.

Удачи всем, кто пытается создать свое собственное!