Tavolo da hockey ad aria a basso costo fai-da-te: 27 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:02

Una configurazione di air hockey professionale è solitamente disponibile solo nelle sale giochi a causa dei sofisticati sistemi necessari per il suo funzionamento. Il nostro obiettivo era costruire un tavolo da air hockey fai da te, portando questa esperienza di gioco a casa.

Utilizzando materiali comunemente disponibili siamo riusciti a realizzare un tavolo da air hockey economico e facile da costruire. Il nostro progetto utilizza la potenza delle moderne tecnologie come il taglio laser e la stampa 3D per creare un sistema personalizzato e facilmente scalabile che consente di costruire il gioco in base alle proprie preferenze.

Non c'è gioia migliore che vedere il disco scivolare dolcemente sul cuscino d'aria e cadere in porta. Continua a costruire il tuo gioco di air hockey e possiamo assicurarti che ti porterà a ore di divertimento!

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Passaggio 1: panoramica del campo di gioco

Per concettualizzare il tavolo da air hockey, l'abbiamo prima progettato su Fusion 360. Abbiamo personalizzato il nostro campo di gioco a dimensioni ragionevoli, rendendolo facile da configurare e mantenendo il fattore divertimento del gioco. Ecco alcune caratteristiche del nostro sistema fai da te:

Usando la potenza della fabbricazione digitale, sono state realizzate varie parti come il campo di gioco e gli attaccanti. Con l'attuale precisione del taglio laser e della stampa 3D, i componenti hanno un aspetto pulito e sono durevoli

Un contatore elettronico facilita la registrazione del punteggio e fornisce un display per un massimo di tre cifre

Il design utilizza un aspirapolvere dotato di un'opzione ventilatore per fornire al campo di gioco un flusso d'aria costante. Dare un altro scopo all'aspirapolvere e renderlo amico della casa

Le strisce LED incorporate migliorano l'atmosfera di gioco e aggiungono un aspetto estetico

L'uso di materiali domestici comuni riduce drasticamente il costo per costruire questo gioco

Il fattore di forma lo rende facile da montare su un tavolo o un pavimento e consente anche di riporlo comodamente

Fase 2: Principi dell'Air Hockey

I principi dell'air hockey sono molto simili al normale hockey su ghiaccio, le differenze principali sono:

L'air hockey è un gioco che può essere giocato su un tavolo, mentre l'hockey è un gioco che richiede una grande arena/campo

L'hockey si gioca in una squadra di 6, mentre l'air hockey è di solito un gioco per giocatore singolo

E infine, nell'hockey, il disco viene fatto scivolare dolcemente attraverso il campo di gioco usando uno strato di ghiaccio, mentre nell'air hockey un cuscino d'aria essenzialmente fa levitare il disco di millimetri sopra il campo di gioco riducendo l'attrito. Questo rende il gioco estremamente veloce e divertente

L'ascensore generato per far levitare il disco si ottiene creando piccoli fori su tutto il campo di gioco in una griglia che soffia aria ad alta pressione dal basso. L'aria viene quindi forzata attraverso questi fori ed esce ad alta velocità contrastando il peso del disco facendolo galleggiare su uno strato di aria sottile.

Passaggio 3: materiali necessari:

Quello che segue è l'elenco di tutti i componenti necessari per creare il tuo tavolo da air hockey personale. Tutte le parti dovrebbero essere comunemente disponibili e facili da trovare.

HARDWARE:

Compensato da 1/4" - dimensioni; 80 cm per 50 cm

Plancia di legno di pino da 1" per 4" - 8 piedi di lunghezza

Filamento per stampa 3D - PLA o ABS

Inserto filettato M3 x 8 - (opzionale)

Bullone M3 x 8 - 2,5 cm di lunghezza

Vite per legno x 12 - 6 cm di lunghezza

Vite per legno x 30 - 2,5 cm di lunghezza

Acrilico

ELETTRONICA:

Arduino Uno

Pulsante x 2

Display LCD

Striscia LED (RGB)

Jumpwire

Adattatore 12V

Il costo totale del modello è arrivato a circa 50$ che rispetto ai prodotti in commercio è quasi la metà del costo!

Passaggio 4: stampa 3D

Abbiamo utilizzato una stampante 3D per realizzare molte delle parti personalizzate. Poiché la maggior parte delle parti non richiedeva molta forza, le abbiamo stampate in PLA che consigliamo in quanto è anche facile da stampare. L'elenco seguente contiene il numero totale di parti e le relative specifiche di stampa. Tutti i file STL sono forniti in una cartella allegata di seguito, che consente di apportare le modifiche necessarie, se necessario.

Attaccante x 2, 20% di riempimento (un colore per ogni giocatore)

Obiettivo x 2, riempimento del 20% (un colore per ogni giocatore)

Protezione angolare x 2, riempimento 40%

Protezione angolare (specchiata) x 2, riempimento 40%

Scomparto per elettronica x 1, riempimento del 20%

Distanziatore acrilico x 12, riempimento 20%

Le parti hanno impiegato un totale di 48 ore per essere stampate e sono state eseguite sulla nostra stampante ender 3.

Passaggio 5: taglio laser delle parti

Il campo di gioco doveva avere una griglia di fori da 1 mm. Questo sarebbe un lavoro noioso se eseguito manualmente, quindi abbiamo deciso di utilizzare la potenza del taglio laser. L'elenco che segue sono diverse parti che sono state tagliate al laser per la partita di air hockey. Il file allegato di seguito contiene i disegni 2d di tutte le parti per il taglio laser.

Campo di gioco, bianco 2 mm

Pannello Diffusore x 2, bianco 2mm

Pannello superiore x 2, bianco 2 mm

Base attaccante x 2, arancione e blu 2mm (un colore per ogni squadra)

Disco, nero 2 mm

Passaggio 6: post-elaborazione

Le parti stampate in 3D hanno pochi supporti e quindi richiedono un po' di post elaborazione. Usa delle pinze per rimuovere delicatamente il materiale di supporto e carteggiare ogni residuo di plastica. Dopo aver tagliato con il laser il campo di gioco, ci siamo resi conto che alcuni dei fori per l'aria erano ancora bloccati. Se si affrontano problemi simili, è possibile utilizzare facilmente una punta acuminata come la punta di un compasso per estrarre i fori coperti. Tieni il foglio contro una fonte di luce per sapere quali fori sono bloccati.

Passaggio 7: costruire la cornice

La struttura del tavolo da air hockey è realizzata in legno di pino da 1" per 4". La dimensione interna del telaio o la dimensione del campo di gioco è di 80 cm per 50 cm. Usando una sega circolare e una guida, tagliamo quattro pezzi di legno, due strisce di lunghezza 80 cm e due di lunghezza 54 cm (in quanto le strisce larghe si sovrapporranno alle strisce lunghe). Una volta fatto, carteggiare leggermente i bordi per rendere la superficie liscia e uniforme.

Passaggio 8: tagliare i distanziatori in legno

Per fissare il campo di gioco in acrilico al telaio abbiamo realizzato dei distanziali in legno per sostenerlo dal basso. Dal legno di pino rimanente tagliare 12 strisce di 1,5 cm di larghezza. Quindi usando un seghetto tagliali a metà per ottenere 24 distanziatori. Questi blocchi non solo supportano il campo di gioco, ma forniscono la giusta spaziatura per fissare il pannello inferiore in compensato.

Passaggio 9: incollare i distanziatori

La superficie superiore del campo di gioco in acrilico si trova esattamente 2 cm sotto la parte superiore del telaio. Poiché i distanziatori devono supportare l'acrilico dal basso, traccia una linea a 2,2 cm dalla parte superiore che tenga conto dello spessore dell'acrilico di 2 mm. Lasciando circa 5 cm da entrambi i lati, incollare i distanziatori equidistanti tra loro. Sulle strisce lunghe incollare 5 distanziali e sulle strisce larghe incollare 4. Abbiamo usato della normale colla per legno per incollare i blocchi avendo cura di allinearli perfettamente sulla linea e poi li abbiamo bloccati durante la notte.

Passaggio 10: avvitare il telaio

Abbiamo usato tre viti per legno per giunto per fissare insieme il telaio. Tracciare sulle strisce larghe lo spessore del legno su entrambi i lati e centrare tre fori equidistanti. Abbiamo usato una punta da 5 mm per creare un foro pilota su entrambi i pezzi di legno e abbiamo svasato il foro per consentire l'inserimento della testa della vite a filo. Utilizzando una squadra veloce assicurarsi che i pezzi siano squadrati e correggere eventuali imperfezioni. Questo è importante in quanto il campo di gioco deve adattarsi perfettamente al telaio, poiché gli spazi vuoti creeranno perdite d'aria.

Passaggio 11: slot per gli obiettivi

La larghezza della porta in una tabella è ufficialmente 3 volte il diametro del disco. Quindi sui due pezzi di larghezza abbiamo segnato un rettangolo di lunghezza 15 cm per 1 cm un centimetro sotto la superficie superiore assicurandoti che l'obiettivo fosse centrato. Quindi abbiamo praticato due fori per consentire il passaggio del seghetto alternativo e infine tagliato lungo la linea. Si potrebbe anche usare una taglierina oscillante come Fein per produrre tagli molto netti. Lima i bordi per rimuovere ogni residuo di materiale.

Passaggio 12: collegamento del campo di gioco in acrilico

Basta applicare una generosa quantità di colla sui blocchi di legno e posizionare il foglio acrilico. Una volta fatto, appoggiare un po' di peso lungo i bordi, come gli strumenti in giro, fino a quando la colla non si asciuga. Poi con una livella assicurarsi che su tutta la tavola la superficie sia piana e livellata.

Nota: è importante che il campo di gioco sia perfettamente livellato poiché piccole depressioni possono impedire al disco di scivolare uniformemente su quelle regioni.

Passaggio 13: sigillare le lacune

Per assicurarsi che tutta l'aria esca solo dai fori del campo di gioco è necessario sigillare eventuali spazi vuoti. Usa una pistola per colla a caldo o un gel di silicone (usato per sigillare gli acquari) per chiudere eventuali perdite lungo il pannello acrilico.

Passaggio 14: creazione del pannello inferiore

Il pannello inferiore ha le stesse dimensioni del campo di gioco. Abbiamo scelto un pezzo rimanente di compensato da 5 mm da un progetto precedente per il fondo, anche se si può scegliere qualsiasi legno che fornisca una certa robustezza. Per consentire all'aria di fluire nel campo di gioco, abbiamo praticato un foro delle dimensioni del nostro adattatore al centro della base. Nel nostro caso era di 5 cm di diametro ma dipende dal soffiatore personale utilizzato. Abbiamo usato un seghetto alternativo per ritagliare il buco e poi abbiamo pulito la superficie con un dremel

Passaggio 15: collegamento del pannello inferiore

Ora che il pannello inferiore è pronto, puoi capovolgere il telaio dell'air hockey. Applicare la colla su tutti i blocchi di legno e posizionare il pannello inferiore. Per precauzione abbiamo deciso di avvitare alcune viti per rendere il giunto ancora più forte. Quindi, utilizzando una pistola per colla, sigillare eventuali spazi tra il pannello e il telaio.

Passaggio 16: aggiunta dei supporti LED

Stendi la striscia LED lungo la lunghezza del campo di gioco e tagliala fino al "segno di taglio" più vicino sulla striscia. Quindi distanzia uniformemente i cinque distanziatori stampati in 3D con la fessura rivolta verso l'alto e incollali in posizione. Lascia che le parti si incollino durante la notte con i morsetti e poi inserisci i LED nella loro fessura sulle stampe.

Passaggio 17: saldatura dei LED

Le due strisce LED situate sui due bordi del tavolo sono collegate in serie tramite quattro fili (+12v, rosso, verde, blu) per formare essenzialmente una lunga striscia LED. Saldare i fili su un'estremità di una striscia, quindi farla passare attraverso il foro nel pannello acrilico ed estrarla dall'altro foro sul lato opposto. Saldare questa estremità del filo alla seconda striscia LED. Questo viene quindi collegato alla scatola del controller tramite connettori a ponticello. La scatola del controller viene quindi fissata al pannello di legno inferiore mediante viti.

Passaggio 18: montaggio dei pannelli di diffusione e delle stampe angolari

Il pannello diffusore laterale è incollato al distanziatore stampato in 3D con colla. Una volta fatto, posizionare il pannello superiore e contrassegnare i cinque fori di montaggio e praticare i fori pilota. Quindi posiziona le protezioni angolari stampate in 3D sul pannello acrilico superiore e avvita le cinque viti per fissare tutto in posizione. I pezzi angolari hanno due fori di montaggio laterali e possono essere aggiunti se necessario. Questo sistema permette di smontare facilmente il pannello superiore in futuro se si ha la necessità di accedere alle strisce led.

Passaggio 19: aggiunta dell'obiettivo

Le porte possono essere montate su entrambi i lati, nel nostro caso una blu e l'altra arancione. Abbiamo notato che se avessimo montato la porta leggermente sotto lo slot il disco non sarebbe rimbalzato indietro. Posiziona l'obiettivo di uno spessore del disco più basso della fessura e usa i quattro fori di montaggio per fissare gli obiettivi.

Passaggio 20: assemblaggio degli attaccanti

Per far rispettare gli attaccanti poiché sono stampati in PLA abbiamo incollato dischi tagliati al laser da 2 mm. Questo non solo prolunga la vita dell'attaccante, ma ha anche un impatto migliore contro il disco in quanto è acrilico contro acrilico. Abbiamo usato colla per legno e gocce di colla CA per unire le parti.

Passaggio 21: sistema di ingresso dell'aria

Per il sistema di immissione dell'aria, abbiamo deciso che sarebbe stato conveniente se l'ingresso per il ventilatore fosse sul lato del telaio. Per fare ciò abbiamo dovuto aggiungere un gomito per deviare il flusso d'aria dal basso verso il lato.

I componenti necessari per questo sistema sono: un adattatore stampato in 3d, un cappuccio stampato in 3d, un raccordo in pvc a 90 gradi e una lunghezza di 20 cm di tubo in pvc abbinato. Inizia facendo un foro nel telaio laterale con una punta forstner delle dimensioni dell'adattatore stampato. L'attrito si adatta al cappuccio stampato in 3D sul raccordo in pvc. Quindi fissare sia l'adattatore che il raccordo in pvc con le viti al telaio. Una volta fatto è possibile inserire il tubo in pvc per unire entrambi i connettori. Nel nostro caso l'accoppiamento non ha prodotto perdite ma si possono sigillare i giunti se necessario, con nastro in teflon.

Passaggio 22: Comparto punteggio elettronico

La scatola richiede l'aggiunta di inserti filettati in modo da poter rimuovere facilmente il coperchio. Per fare ciò preriscaldare un saldatore e affondare gli inserti filettati a filo della superficie. Aggiungi gli interruttori a pressione su entrambi i lati e inserisci il display LCD nel suo slot.

Passaggio 23: collegamento dei componenti ad Arduino

Per montare il bancone, segnare i due fori all'interno della scatola. Quindi praticare i fori nel telaio in legno e fissarlo con due viti per legno. Per consentire l'ingresso dei cavi di alimentazione nell'Arduino praticare un altro foro nel telaio, allineato a quello fornito nella confezione. È quindi possibile passare i fili e fissare i collegamenti.

Il cablaggio consiste nel collegare lo schermo e i due pulsanti ad Arduino. Seguire lo schema elettrico allegato sopra.

Schermo su Arduino:

• VCC a 5v
• GND a GND
• SDA in A4
• da SCL a A5

Pulsante 1 per Arduino:

• Un'estremità a GND
• Altro su D4

Pulsante 2 per Arduino:

• Un'estremità a GND
• Altro a D5

Passaggio 24: cablaggio dell'alimentatore

Il nostro tavolo da air hockey richiede energia in due punti oltre al ventilatore stesso che avrà una propria fonte di alimentazione. Uno per il sistema di punteggio e l'altro per il sistema di illuminazione, entrambi possono essere alimentati a 12v DC. Per raggiungere questo obiettivo abbiamo creato un semplice sistema di distribuzione dell'alimentazione, che prende l'ingresso di alimentazione a 12 V dall'adattatore e lo divide in due. Uno che alimenterà Arduino e l'altro che alimenterà le strisce led. Abbiamo usato jack di alimentazione maschio e femmina per realizzare il sistema di distribuzione dell'alimentazione. Segui lo schema elettrico allegato sopra per crearne uno tuo.

Fatto ciò, una delle estremità alimenterà Arduino:

• +V a Vin. di Arduino
• GND a GND di Arduino

E l'altra estremità può essere collegata alla scatola elettronica della striscia led.

Passaggio 25: caricamento del codice

In allegato il programma del sistema di punteggio. Abbiamo creato una porta di programmazione nel nostro scomparto dell'elettronica in modo che il caricamento o la modifica del codice possa essere eseguito facilmente. Collega Arduino al tuo computer e usa l'IDE Arduino per caricare il programma.

Le immagini allegate sopra dimostrano che il display LCD cambia colore al colore della squadra del giocatore vincente. Ad ogni clic del pulsante il conteggio del punteggio aumenta di uno e il display può visualizzare numeri fino a 3 cifre.

NOTA: assicurati che Arduino non sia alimentato dalla fonte di alimentazione a 12v mentre è collegato al tuo computer! Ciò potrebbe danneggiare la scheda Arduino.

Passaggio 26: inizia il gioco

Il tavolo da air hockey è pronto. Attaccare il ventilatore dal lato e accendere l'alimentazione. Il disco dovrebbe iniziare a fluttuare e da lì è il gioco. Divertiti a sbattere il disco in porta e tieni traccia del punteggio sul bancone.

Passaggio 27: Conclusione

Anche se all'inizio eravamo titubanti e scettici sul fatto che il nostro tavolo da hockey ad aria compressa fatto in casa funzionasse, i risultati hanno superato le nostre aspettative. È stato un progetto super divertente da costruire ed è ancora più divertente giocarci.

Dopo aver giocato con questa configurazione per diverse settimane, siamo felici di dire che le parti reggono e che il design ha superato il test. Ci auguriamo che tu ti senta ispirato a creare il tuo tavolo da air hockey a basso costo, in quanto possiamo garantire che non ci saranno rimpianti!

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Primo Premio al Concorso Giochi