Scrivania automatica per sedersi/in piedi: 14 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:00

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Nonostante i miei primi dubbi, sono molto soddisfatto del prodotto finale!

Quindi eccola qui, la mia opinione sulla scrivania automatica sit/stand!

Passaggio 1: il design

La scrivania

La scrivania è composta da 4 pannelli in Acacia, utilizzando 3 diverse dimensioni.

Il desktop è un unico pannello di 1200x600mm ed è fissato alle due gambe mediante staffe in acciaio.

Le due gambe sono realizzate con due pannelli da 1200X405 mm tagliati in un pezzo da 450x405 mm e 750x405 mm. Ogni pezzo da 450 mm è attaccato a un pezzo da 750 mm con due slitte da 350 mm per impieghi gravosi. Questi fungono da guide e consentono alle gambe di estendersi fino a un'altezza di circa 1100 mm.

Una trave di supporto è costituita da un pannello di 300x1200 mm tagliato a 1130 mm. Questo raggio tiene insieme le gambe e dà all'attuatore lineare qualcosa contro cui spingere.

Movimento

La "potenza di sollevamento" è fornita da un singolo attuatore lineare da 1500 N, 30 cm, fissato alla trave di supporto e alla parte inferiore centrale del desktop.

Il motore dell'attuatore è controllato da un Arduino nano e da un driver per motore DC.

Due pulsanti controllano il movimento.

Passaggio 2: parti necessarie

La scrivania

Pannelli in legno lamellare (Acacia) - Magazzino Bunnings

1x1200x600x18mm

1x1200x405x18mm

2x1200x300x18mm

L'idea iniziale era di prendere delle assi di pino e combinarle insieme con tasselli e colla per legno, ma poi ho trovato questi pannelli in legno di Acacia prefabbricati e ho pensato di risparmiarmi la fatica e progettare la scrivania per usarli (anche a me è piaciuto molto il colore e l'aspetto del legno).

Staffe in acciaio - Magazzino Bunnings

2x 50x50x50x5mm

8x50x50x20x5mm

Inizialmente ho comprato solo 8 dei 50 x 50 x 20 x 5 mm, ma ne ho presi 2 pesanti perché quelli più piccoli sembravano piegarsi sul desktop.

Confezione da 50 viti per legno da 20 mm

Le viti da 20 mm penetreranno per circa 15 mm nei pannelli.

2 paia di diapositive da 350 mm

Sfortunatamente ho perso tutti i dischi esattamente del tipo che ho comprato, ma sono qualcosa del genere.

L'elettronica

Attuatore lineare da 30 cm

Essendo la parte più costosa della build, ne ho usata solo una, anche se puoi averne due per una maggiore stabilità, cosa che parlerò in seguito.

2x pulsanti momentanei

Non c'è bisogno di niente di speciale qui, scegli qualcosa che si adatti all'aspetto della tua scrivania, ho questi.

Custodia per pulsanti flangiati

La flangia aiuta con il montaggio, ho pensato che l'alluminio sarebbe andato bene con il legno.

Cavo a 4 conduttori

Per collegare i pulsanti alla scatola di controllo.

Alimentazione 12V 1A

Sono riuscito a recuperare uno di questi da una scatola di cianfrusaglie.

Scheda di alimentazione

Ho usato una scheda di alimentazione a quattro porte ma puoi ottenere qualsiasi dimensione si adatti alle tue esigenze.

Driver del motore CC

Ne ho usato uno che avevo in giro, è qualcosa del genere.

Arduino Nano

Facilmente reperibile in rete.

Scatola di controlloHo usato la mia stampante 3D "Big Boi" per creare una scatola per contenere i controlli, tuttavia puoi semplicemente acquistare una scatola se non hai accesso a una stampante 3D.

Opzionale

Carta vetrata grana 240 e grana 400

Facoltativo ma non facoltativo? Se sei davvero pigro non ne hai bisogno, ma come molte cose nella vita dovresti davvero.

Color legno

La macchia può rendere un pezzo di legno economico molto più bello e far risaltare le caratteristiche del legno.

Vernice

La vernice è facoltativa ma altamente consigliata in quanto migliorerà l'aspetto e la durata della scrivania.

Canalina

Se hai intenzione di usare la tua scrivania per un computer, ti consiglio di procurarti uno di questi.

FascettePer fissare i cavi all'interno delle scatole.

Fermacavi

Per fissare i cavi all'esterno delle scatole.

Passaggio 3: strumenti necessari

Le basi degli strumenti necessari per creare la scrivania:

La scrivania

Trapano a mano con varie punte da trapano

Per trapanare le posizioni dei fori di montaggio, ecc…

Cacciavite/trapano avvitatore

Per avvitare viti!

Sega circolare/a mano

Per tagliare i pannelli a misura.

Pennello

Un pennello a pelo fine per applicare la vernice.

Straccio

Per applicare la macchia di legno.

Elettronica

Saldatore

Per effettuare collegamenti elettrici.

Pinza tagliafili

Per spellare/tagliare fili.

Passaggio 4: taglio dei pannelli in legno

Utilizzando i Pannelli di Acacia ci bastano solo tre tagli, uno per la trave di sostegno e uno per ciascuno dei pannelli utilizzati per le gambe (puoi fare questo solo taglio sovrapponendo i due pannelli).

Ho tagliato tutti i pezzi da solo usando una sega circolare standard, anche se il negozio di ferramenta da cui li acquisti di solito lo fa (a un costo). Potresti anche usare una sega a mano, se sei paziente.

Gambe

Ciascuno dei due pannelli da 1200x405 mm deve essere tagliato in due, un pezzo da 750 mm e uno da 450 mm.

Trave di supporto

La trave di supporto deve essere tagliata in modo che si adatti tra le gambe. L'ho calcolata come lunghezza iniziale meno (4x lo spessore di un pannello più 2x lo spessore di una diapositiva). Rendendolo 1130 mm.

Passaggio 5: creare le gambe e il raggio di supporto

Disegna diapositive

Dobbiamo usare le diapositive per fissare i due pezzi delle gambe per creare una gamba lunga "scorrevole".

Ho montato le guide a circa 100 mm dal bordo dei pannelli, con la larghezza delle guide (circa 45,5 mm) questo mette il centro delle guide a circa 123 mm dal bordo dei pannelli.

Traccia leggermente una linea in cui il centro di ciascuna delle diapositive siederà su tutti i pannelli delle gambe. Posiziona le guide su una delle gambe più lunghe, con il lato grande rivolto verso il basso. Allineare la parte superiore del binario con la parte superiore del pannello assicurandosi che l'estremità della guida che si estenda si estenda oltre il bordo del pannello. Quando estendi la diapositiva vedrai che ci sono un certo numero di fori di montaggio, scegli circa 3 e segna la loro posizione sulla linea che hai disegnato per il centro della diapositiva.

Fai lo stesso con l'altro pannello lungo, quindi capovolgi la diapositiva e segna i fori di montaggio dell'estremità piccola della diapositiva sulla linea centrale dei pezzi del pannello piccolo.

Una volta contrassegnati tutti i fori di montaggio per le guide di scorrimento, utilizzare una punta da trapano piccola, di circa 2 mm, per praticare un piccolo foro di circa 5 mm di profondità in ciascuno dei punti di montaggio.

NON ANDARE TUTTO ATTRAVERSO!

Staffe di montaggio

Ora dobbiamo segnare i fori di montaggio per le staffe che terranno le gambe alla trave di supporto e le gambe al piano del tavolo.

da tavolo

Ho finito per usare 3 staffe per ogni gamba per tenere il piano del tavolo alle gambe perché le due piccole che avevo originariamente non sembravano sufficienti.

A seconda delle staffe che stai utilizzando, dovrai modificare la loro posizione sui pannelli. Per le staffe utilizzate per montare le gambe al piano del tavolo, segnare il loro centro (come le diapositive, a circa 50 mm dal bordo e uno al centro nel mio caso). Allinea il centro della staffa con la linea centrale e allinea il bordo della staffa con l'estremità su un piccolo pannello per le gambe (usa un pezzo di legno di scarto, o qualcosa di piatto, per assicurarti che il bordo della staffa sia quadrato con il bordo della gamba). Dopo aver segnato la posizione dei fori di montaggio, forarli come per le diapositive.

Trave di supporto

Ho attaccato una staffa al centro di ciascuna estremità della trave di supporto e una sul bordo inferiore di ciascuna estremità. Sapendo dove la trave si attaccherebbe alle gambe, puoi segnare dove le staffe della trave di supporto si posizionerebbero sui pannelli delle gambe lunghe e praticare i fori di montaggio.

Assemblare

Dopo che tutti i fori di montaggio della staffa e della slitta sono stati praticati, puoi iniziare ad assemblarlo. Utilizzare le viti per legno da 20 mm per fissare le guide e le staffe ai pezzi delle gambe e quindi combinare le due gambe insieme alla trave di supporto.

NOTA per le staffe che si fissano al bordo inferiore della trave di supporto è possibile utilizzare viti per legno più lunghe per un supporto aggiuntivo.

Passaggio 6: tavolo

È ora di segnare la posizione delle staffe sul lato inferiore del piano del tavolo.

Per il mio tavolo, le gambe sono fissate direttamente al centro del piano del tavolo. Per calcolare la posizione delle staffe sul lato inferiore del piano del tavolo ho prima calcolato la differenza tra la larghezza del piano del tavolo e la larghezza delle gambe. Ho diviso questo numero per 2 e ho aggiunto che alla distanza avevo posizionato le parentesi dal bordo delle gambe.

Ho rimosso una delle staffe dalle gambe e l'ho usata per segnare la posizione dei fori di montaggio per le staffe.

Ora è anche un buon momento per segnare i fori di montaggio per l'attuatore lineare. La staffa ha due posizioni dei fori per le viti, il centro di questi due fori deve essere allineato con il centro del tavolo.

Dopo aver forato le posizioni dei fori di montaggio, posizionare il piano del tavolo sulle gambe e fissare la parte superiore alle staffe utilizzando una singola vite (usare il foro di montaggio più esterno, useremo l'attuatore per sollevare la scrivania per esporre gli altri fori di montaggio).

Passaggio 7: attuatore lineare

Attuatore lineare

A questo punto possiamo fissare l'attuatore lineare al tavolo. L'attuatore lineare viene fornito con 2 staffe di montaggio. Uno si attaccherà alla trave di supporto e l'altro si attaccherà al centro del piano del tavolo, dove abbiamo segnato in precedenza. L'attuatore si collega alla staffa utilizzando un singolo perno. Fissare entrambe le staffe all'attuatore e avvitare la staffa superiore alla parte inferiore del piano del tavolo. Lasciando che l'attuatore penda sotto il tavolo, spostalo in una posizione tale che la staffa sul fondo dell'attuatore sia piatta contro la trave di supporto. Segna dove si trovano i fori di montaggio del movimento centrale sulla trave di supporto e pratica questi fori.

È possibile testare la scrivania a questo punto utilizzando un alimentatore da 12 volt per alimentare l'attuatore. I finecorsa interni fermeranno l'attuatore una volta raggiunta la massima estensione (anche una volta che sarà completamente contratto).

Se si desidera completare la struttura della scrivania a questo punto, utilizzare l'attuatore per sollevare la scrivania per esporre gli altri fori di montaggio nelle staffe e utilizzare più viti per completare il fissaggio del piano del tavolo alle gambe.

Passaggio 8: smontaggio e levigatura

Ora che abbiamo il tavolo completamente assemblato è ora di smontarlo!

La levigatura è un po' facoltativa, ma conferisce al tavolo una finitura molto migliore ed elimina anche eventuali sbavature create durante il processo di taglio.

È a questo punto (prima di carteggiare) che ho praticato il foro per la canalina dei cavi. Usando una punta da taglio da 60 mm, pratica un foro nell'angolo posteriore destro del piano del tavolo. Taglia dalla parte superiore del tavolo verso il basso in quanto darà una finitura migliore lasciando meno chip sul tavolo.

levigatura

Prendi ciascuno dei pannelli e carteggia leggermente tutte le facce con carta vetrata a grana 240 (avvolgere la carta vetrata in un blocco di legno ti dà qualcosa a cui aggrapparti). Quando si carteggia ricordarsi SEMPRE di carteggiare con la grana e mai attraverso di essa. Prenditi più tempo per rimuovere eventuali scheggiature o sbavature sui bordi dei pannelli tagliati, nonché eventuali segni a matita che hai fatto quando hai tracciato le posizioni dei fori di montaggio.

Passaggio 9: colorazione

La colorazione del legno è decisamente facoltativa, ma nel mio caso volevo che la scrivania fosse un po' più scura, quindi ho usato una macchia di noce su tutti i pezzi. La colorazione del legno rivelerà anche gli intricati motivi del legno (così come eventuali graffi che hai fatto…..).

Uso il ritaglio della trave di supporto per testare la macchia che ho comprato e soddisfatto del risultato ho applicato la macchia ai pezzi della scrivania.

Se decidi di colorare il legno, ecco alcuni semplici passaggi.

1. Rimuovere tutti i residui dalla levigatura con un panno asciutto.
2. Applicare la macchia con uno straccio nella direzione della venatura, strofinando più forte o applicando più macchia si scurirà il legno.
3. Una volta ottenuto il colore desiderato, lasciare asciugare il pezzo per 10-15 minuti prima di toccarlo.
4. Se lo vuoi più scuro puoi applicare strati aggiuntivi, anche se è davvero necessaria solo una mano.

Passaggio 10: verniciatura

Anche la verniciatura è facoltativa, ma è altamente consigliata anche se non hai macchiato il legno poiché aggiunge resistenza e conferisce alla scrivania un'ottima finitura.

Ho usato questa vernice a base di olio, satinata, trasparente e i risultati sono stati fantastici!

Passaggi di base per la verniciatura

1. Usa un pennello a pelo fine per applicare la vernice al legno, assicurandoti di seguire ancora una volta le venature del legno.
2. Mettere da parte ogni pezzo dopo ogni mano e attendere almeno 4 ore prima di toccarlo.
3. Dopo circa 12 ore utilizzare carta vetrata a grana molto fine (400+) per carteggiare leggermente ogni pezzo verniciato.
4. Dopo la carteggiatura applicare un altro strato di vernice.
5. Ripeti fino a quando ogni pezzo ha almeno 3 mani di vernice (non dimenticare le estremità!).

NOTA se stai verniciando all'esterno, fai attenzione agli insetti, a differenza della macchia sembrano attratti dalla vernice e si attaccheranno ai tuoi adorabili pannelli di legno.

Passaggio 11: Elettronica Parte 1: la scatola dei pulsanti

Il cablaggio dell'elettronica è piuttosto semplice e sopra è disponibile uno schema elettrico.

L'elettronica è composta da due parti principali, la pulsantiera ei controlli Arduino e l'alimentatore.

La scatola dei bottoni

Ho utilizzato una piccola scatola di alluminio con una flangia per contenere i pulsanti che controlleranno l'altezza della scrivania. La flangia sul fondo della scatola aiuta a montare la scatola sotto il piano del tavolo. Sfortunatamente l'interno della scatola aveva molte parti solide che devi perforare. Ciò significava che non puoi usare i dadi sui pulsanti per tenerli in posizione, quindi ho finito per incollarli super.

Il retro dei bottoni aveva un diametro di 12 mm, quindi ho distanziato due fori da 12 mm su un lato della scatola e li ho perforati. Quando si eseguono fori grandi come questo (soprattutto nel metallo) non iniziare con una punta da 12 mm, iniziare con una piccola e aumentare gradualmente la dimensione della punta fino ad arrivare a 12 mm.

Per consentire il cavo a 4 conduttori ho praticato un piccolo foro di 4 mm nella parte posteriore della scatola.

Cablaggio

Ho collegato i pulsanti con un resistore pull down da 10 kohm (anche se non credo sia necessario per il Nano). L'altro lato del pulsante era collegato a 5V, quindi il pin di ingresso andrà in alto quando il pulsante è stato premuto.

Il cavo a 4 conduttori trasporta i due segnali dai pulsanti, oltre a 5 V e GND, una fascetta per cavi all'interno della scatola aiuta a impedire che il cavo venga strappato.

Con la scrivania smontata ora è un buon momento per segnare i fori di montaggio per la pulsantiera. Ho allineato la parte anteriore della scatola a filo con il bordo della scrivania a destra e ho segnato le posizioni dei fori e poi li ho perforati.

Passaggio 12: Elettronica Parte 2: Controllo Arduino

Se selezioni il giusto tipo di pulsanti, non hai davvero bisogno di un microcontrollore o di un driver del motore per questa scrivania. Il motivo per cui volevo includerne uno era che con una doppia pressione di uno dei pulsanti la scrivania si alzasse o scendesse completamente. Ti apre anche la porta per includere altre funzionalità nella scrivania come il telecomando.

Cablaggio di Arduino e del controller del motore (fare riferimento allo schema)

L'Arduino ha due compiti, leggere i controlli dai pulsanti e trasmettere i comandi al controller del motore per regolare l'altezza della scrivania. Gli ingressi dei pulsanti vanno a 2 pin digitali su Arduino (nel mio caso pin 7 e 8) e le tre uscite necessarie per il controller del motore vanno da tre pin digitali su Arduino (4, 5, 6) al pin di abilitazione come oltre ai 2 ingressi necessari per il motore A sul driver del motore.

Il codice Arduino

Il codice è piuttosto semplice, aspetta semplicemente che venga premuto un pulsante e l'uso della funzione "pulse in" determina se è stata una singola pressione o una doppia pressione del pulsante (2 pressioni in un secondo). Con una doppia pressione il motore si accenderà nella direzione per 50 secondi, che è circa il tempo necessario alla scrivania per muoversi completamente in una direzione. Questa tecnica può essere un po' glitch, ma non era un problema abbastanza grande da volerla cambiare. A seconda del pulsante premuto, il controller del motore aziona il motore dell'attuatore in avanti o all'indietro. Se non viene premuto alcun pulsante il motore viene disabilitato.

Alimentazione elettrica

Il motore che alimenta l'attuatore lineare ha bisogno di 12 V a circa 0,8 A per funzionare, fortunatamente ho trovato un vecchio alimentatore switching da 12,9 V, 1,39 A che avevo in giro e ho deciso di usarlo.

Poiché la scheda di alimentazione che ho acquistato per la scrivania aveva solo 4 porte, ho deciso di aprire di nascosto l'alimentatore e hackerare due cavi da 240 V all'interno della scheda di alimentazione.

NON FATE QUESTO SE NON SIETE CONOSCIUTI O NON SIETE ABILI CON L'ALTO TENSIONE!

Aprire la custodia dell'alimentatore era l'unico modo per entrare. All'interno della custodia troverai un modulo di alimentazione in modalità switch piuttosto autonomo. Ho rimosso i cavi dell'alta tensione esistenti e li ho sostituiti con altri più lunghi. L'apertura della scheda di alimentazione è stata un po' più difficile in quanto non volevo danneggiare il case e non avevo la punta giusta per le viti di sicurezza. Una volta aperta la scheda di alimentazione, ho praticato un piccolo foro per i fili e li ho saldati ai binari di alimentazione della scheda (è CA, quindi non importa in che modo li saldi).

Custodia stampata in 3D

Come puoi vedere dalle immagini, ho stampato in 3D una custodia personalizzata per Arduino, driver del motore e alimentatore. Non parlerò di come ho fatto questo dato che ci sono molti tutorial di progettazione 3D e progettare la tua scatola non è davvero necessario, includerò comunque l'STL per la mia scatola.

Passaggio 13: mettere tutto insieme

Ora è il momento di rimettere insieme la scrivania appena macchiata e verniciata con tutta l'elettronica a posto!

Ho iniziato con il rimontaggio delle gambe e della trave di supporto. È stato più facile farlo appoggiando una delle gambe verso il basso con le staffe in posizione e avvitando la trave di supporto a questa. Sostenendo la trave di supporto sulle staffe dell'altra gamba è possibile avvitare insieme l'intera struttura della gamba/trave di supporto.

Prima di installare il desktop, ho montato la scatola di controllo e la scheda di alimentazione. Sul retro della maggior parte delle schede di alimentazione (la mia ne aveva due) ci sono gli slot di montaggio. Per utilizzarli è necessario procurarsi due piccole viti (di solito incluse) che si inseriscono nell'asola e avvitarle direttamente nella parte posteriore della trave di supporto (distanziate alla stessa distanza delle asole nella parte posteriore della scheda di alimentazione). Quindi "far scorrere" la scheda di alimentazione su queste viti per montarla.

Per montare la scatola contenente l'elettronica di controllo ho semplicemente utilizzato tre viti per fissare la scatola al retro della trave di supporto, vicino alla scheda di potenza.

Una volta fatto ciò, puoi montare il desktop nello stesso modo in cui è stato fatto durante il primo assemblaggio.

**Riepilogo se hai dimenticato**

1. Avvitare una vite per ogni staffa al tavolo (il foro più esterno è il più semplice)
2. Fissare le staffe dell'attuatore lineare e quindi l'attuatore
3. Utilizzo del banco di sollevamento dell'attuatore
4. Usa più viti per completare il montaggio del desktop

Ora possiamo montare la pulsantiera! Utilizzando 4 viti fissare la scatola ai fori di montaggio creati in precedenza. Se desideri implementare un po' di gestione dei cavi sul tavolo, i fermacavi mostrati nelle immagini sono abbastanza buoni per questo tipo di tavolo.

Commenti sulla build finale

C'erano solo 2 problemi che ho avuto con il design, entrambi ruotanti attorno all'attuatore lineare.

• Rumore del motore
• Stabilità della scrivania

Il rumore del motore è un problema ovvio, ma la stabilità della scrivania mi ha un po' confuso. Ovviamente siccome c'è solo un punto di appoggio nel mezzo ci sarebbe stato un po' di moto sega ma questo problema sembrava essere amplificato dal fatto che l'attuatore tendeva a flettersi un po' e non sono sicuro l'aggiunta di un altro attuatore risolverebbe completamente questo problema.

La buona notizia è che quando viene caricato con un po' di peso, schermo del computer ecc., il desktop si muove di meno.

Passaggio 14: importante servizio fotografico finale in posizione

Nel complesso questo progetto ha richiesto solo poche settimane di lavoro per essere completato e non è stato poi così difficile.

Sono stato davvero contento del risultato finale, così come la mia ragazza, e cercherò sicuramente di inventare altri progetti di falegnameria/elettronica in futuro.

Buona fortuna a tutti coloro che cercano di crearne uno proprio!