3D프린팅 - 이케아 트로텐 높이조절 책상 전동화 제작기(1)- 계획, 부품 구매

 

 

*전원 공급장치가 UPS형태라 방전이 자주 됩니다 해결책 필요할듯합니다.

 

이케아 트로텐 책상을 잘 쓰고있는데,

높이 조절이 되는건 좋은데 수동이라는게 꽤 불편했다.

 

그래서

만들었다.ㅎ

 

만들때 원칙을

1) 기존 책상을 손상시키지 않을것. (원상복구 가능)

2) 케이블 연결 없이 배터리 탑재형으로 동작할것.
3) 최대한 일체감 있는 형태

로 생각하고 만들었는데 꽤 괜찮게 나와서 제작 과정과 후기를 남긴다.

 

 

1. 계획

1) 동작 구성

 

먼저, 오르고 내릴 스위치가 필요했고,

동작 범위 이상으로 가면 멈춰줄 리미트 스위치도 필요했다.

이 동작들을 받아서 움직여줄 컨트롤러와 

그 컨트롤러에 맞는 USB 충전이 가능한 전원 모듈,

그리고 마지막으로 동작을 해줄 모터를 연결해 동작하는 시스템을 구상했다.

 

 

2) (제작전) 동작 환경 체크

먼저, 책상을 움직일때 필요한 힘과 내가 느낀 적당한 속도를 측정했다.

 

책상 위에 있는게 모니터, 노트북 2대정도로 그렇게 무거운 물건들이 많지 않아서 측정했던 토크는 약 15kgf.cm 정도였고,

시간재면서 돌려보니 50rpm으로 회전하게 하면 적당한 속도가 나왔다.

 

그리고 책상 하단에 기물을 부착하는 방식도 고민했는데,

최대한 추가 구멍을 내지 않고 원상복구가 가능한 모습으로 제작하기 위해 고민했고,

기물이 이 힘을 다 지지하지 못하면 어쩔 수 없이 접착제와 추가 고정할 부분이 필요하겠지만,

책상 하단에 있는 이 네개의 볼트와 구멍을 이용했다.

 

* 내 책상 상판이 160*80 사이즈라, 이번 모델링은 80깊이에 맞춰 제작되었다.

 

 

2. 부품 구매, 총 비용

 

이 구성을 위해 필요한건

전원, 모듈(모터 컨트롤러), 모터, 스위치, 전선, 육각 기둥 등이였다.

 

1)모터 

책상을 움직이는데 필요한 토크 15kgf.cm 를 넘는 제품중, 50rpm에 가까우면서

모터 사이즈가 최대한 책상 구멍과 직선에 위치할 수 있는 사이즈의 제품을 찾았다.

 

그렇게 몇가지 찾다 발견한 제품이 이거.

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18.0US $ 40% OFF|Planetary Dc Motor 12v Brushless | Brushless Planetary Gear Motor - 36-36zy 100kg.cm - Aliexpress

 

이 페이지 여러 제품들중 토크55/45rpm 과 토크65/30rpm 두제품중에 고민했는데,

조금 더 느리게 돌아가더라도 안정적으로 토크 높은 제품을 쓰고자 65/30 제품을 구매했다.

 

2) 컨트롤러

 

컨트롤러는 이제품을 구매했다.

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5.59US $ 27% OFF|30A 12V 24V DC Motor Controller Relay Board Forward Reverse Control Limit Start Stop Switch for Garage Door Cra

다른 무엇보다도

 

이런식으로 점퍼(?)를 이용해 9가지 동작 방식중 선택할 수 있다는게 매우 큰 장점으로 다가왔다.

물론 기본적으로 필요했던 정회전/역회전/스탑 스위치를 포함하고있는점도 좋았다.

 

이번에 내가 필요했던건 모드4번.

버튼 한번 클릭하면 다음 클릭시까지 동작/ 해당 동작 방향 리미트 스위치 작동시 멈춤이 딱 좋은 세팅이었다.

 

 

3)전원

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전원은 12V 1.2A가 모터에 인가되어야했는데,

흔하게 볼 수 있는 18650 배터리 2개로 12V 1.2A 출력을 내주기에 이 제품을 구매했다.

 

다만 문제가 하나 있었다.

 "DC 전력에는 전력 ≥ 모터 전력 × 3 이 필요합니다."

 

컨트롤러의 소개 페이지에 있는 문구...

토크 65로 동작하려면 1.2A 가 필요할거로 생각됐고,

돌아가지도 않을수도 있단 생각이 들긴 했는데

일단 해봐야지 하고 구매했다.(결국 됐다)

 

4)그외

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1.0US $ 78% OFF|5pcs Kw12-3 Micro Limit Switches - Rocker Switch Pro For Pcb Control

스위치. 스위치는 바퀴 있는건 아니고 판으로된 스위치를 구매했다.

 

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0.99US $ 90% OFF|Pc Led Cables|22awg Led Strip Extension Cable - 2pin Wire For Ws2812/ws2811, 5m-20m

스위치와 기기들을 이어줄 전선

 

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Remote Control Boat Axle Coupling Three Section Universal Coupling 4/5/6/8/10mm Motor Connector With M3/M4 Screws - AliExpress 2

모터와 회전축이 일직선이 안되어 그걸 보완해줄 커넥터 (8mm)

 

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1.45US $ |Aluminum Bar For Sale|304 Stainless Steel Hex Rod Bar 5mm-26mm, Custom Length For Diy

회전축이 될 육각기둥. 200mm, 6mm로 구매했다.

원상복구 생각 없으면 원래 있던 손잡이 뜯어서 만들어도 된다.

 

빨간 네모들은 초이스에서 같이 구매해서 무배로 가능하니 참고.

부품만 총 43.42$(약 6만원) 들었고, 다른데서도 쓰려고 케이블을 20m샀고 스위치도 2개라 총 금액은 조금 더 낮아질 수 도 있다.

 

18650 배터리2개는 옛날 샤오미 배터리에서 구했다.

 

 

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Electric Stand Desk Motor Kit DC24V Built-in Hall Sensor Lifting Table Electric Motor Adjustable Manual Controller - AliExpress

혹시 전원 연결해서 쓰는 제품도 괜찮다던가 하면 이런 제품이 있고 더 저렴할 수 있으니 참고.

 

그리고 추가로 필요했던 볼트는

https://smartstore.naver.com/boltoutlet/products/3567551552

렌치볼트 SCM 니켈 스텐 육각렌지 M2 M2.5 M3 M4 M5 M6 M8 M10 : 볼트아울렛

이곳에서 구매했는데,

[스텐육각렌치볼트 / 굵기선택: M3 / 길이선택(두께x길이): 스텐육각렌치볼트3x 15] 4개 - 모터 고정용

[스텐육각렌치볼트 / 굵기선택: M4 / 길이선택(두께x길이): 스텐육각렌치볼트4x 6] 13개 - 전면 및 내부 고정

이렇게가 필요했다.

 

 

 

2편: https://bak2ya.tistory.com/486

3D프린팅 - 이케아 트로텐 높이조절 책상 전동화 제작기(2)- 부품 연결, 모델링, 완성