Bureau assis/debout automatique : 14 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:05

**VEUILLEZ VOTER POUR CET INSTRUCTIBLE !**..

Malgré mes premiers doutes, je suis très content du produit final !

Alors voilà, mon point de vue sur le bureau assis/debout automatique !

Étape 1: la conception

Le pupitre

Le bureau est composé de 4 panneaux d'acacia, utilisant 3 tailles différentes.

Le bureau est un panneau unique mesurant 1200x600mm et est fixé aux deux pieds à l'aide de supports en acier.

Les deux pieds sont constitués de deux panneaux de 1200X405mm découpés en une pièce de 450x405mm et 750x405mm. Chaque pièce de 450 mm est attachée à une pièce de 750 mm avec deux glissières de tirage robustes de 350 mm. Ceux-ci agissent comme des guides et permettent aux jambes de s'étendre jusqu'à une hauteur d'environ 1100 mm.

Une poutre de support est constituée d'un panneau de 300x1200mm découpé à 1130mm. Cette poutre maintient les jambes ensemble et donne à l'actionneur linéaire quelque chose contre quoi pousser.

Mouvement

La "puissance de levage" est fournie par un seul actionneur linéaire de 1 500 N, 30 cm fixé à la poutre de support et au centre du bas du bureau.

Le moteur de l'actionneur est contrôlé par un Arduino nano et un pilote de moteur à courant continu.

Deux boutons poussoirs contrôlent le mouvement.

Étape 2: Pièces requises

Le pupitre

Panneaux de bois stratifié (Acacia) - Entrepôt Bunnings

1x1200x600x18mm

1x1200x405x18mm

2x1200x300x18mm

L'idée initiale était de prendre des planches de pin et de les combiner avec un goujon et de la colle à bois, mais j'ai ensuite trouvé ces panneaux de bois dur d'acacia préfabriqués et j'ai pensé que je m'épargnerais la peine et concevais le bureau pour les utiliser (j'ai aussi beaucoup aimé la couleur et l'aspect du bois).

Supports en acier - Entrepôt Bunnings

2x 50x50x50x5mm

8x 50x50x20x5mm

Au départ, je n'ai acheté que 8 des 50 x 50 x 20 x 5 mm, mais j'en ai acheté 2 plus résistants car les plus petits semblaient se plier sur le bureau.

Paquet de 50 vis à bois de 20 mm

Les vis de 20 mm pénètrent environ 15 mm dans les panneaux.

2 paires de glissières de 350 mm

Malheureusement, j'ai perdu tous les enregistrements du type exact que j'ai acheté, mais ils ressemblent à ceux-ci.

L'électronique

Actionneur linéaire 30cm

Étant la partie la plus chère de la construction, je n'en ai utilisé qu'un, bien que vous puissiez en obtenir deux pour plus de stabilité - quelque chose que j'évoquerai plus tard.

2x boutons poussoirs momentanés

Rien de spécial n'est nécessaire ici, choisissez quelque chose qui va avec le look de votre bureau, je les ai.

Boîtier de bouton à bride

La bride aide au montage, je pensais que l'aluminium irait bien avec le bois.

câble à 4 conducteurs

Pour connecter les boutons au boîtier de commande.

Alimentation 12V 1A

J'ai réussi à récupérer l'un d'eux dans une boîte de ferraille.

Carte d'alimentation

J'ai utilisé une carte d'alimentation à quatre ports, mais vous pouvez obtenir la taille qui convient à vos besoins.

Pilote de moteur à courant continu

J'en ai utilisé un que j'avais traîné, c'est quelque chose comme ça.

Arduino Nano

Facilement trouvé en ligne.

Boîte de contrôleJ'ai utilisé mon imprimante 3D 'Big Boi' pour créer une boîte pour contenir les commandes, mais vous pouvez simplement acheter une boîte si vous n'avez pas accès à une imprimante 3D.

Optionnel

Papier abrasif grain 240 et grain 400

Facultatif mais pas facultatif ? Si vous êtes vraiment paresseux, vous n'en avez pas besoin, mais comme beaucoup de choses dans la vie, vous devriez vraiment le faire.

Tache de bois

La teinture peut améliorer l'apparence d'un morceau de bois bon marché et faire ressortir les caractéristiques du bois.

Vernis

Le vernis est facultatif mais fortement recommandé car il améliorera l'apparence et la durabilité du bureau.

Gaine de câble

Si vous avez l'intention d'utiliser votre bureau pour un ordinateur, je vous recommande de vous en procurer un.

Serre-câblesPour fixer les câbles à l'intérieur des boîtes.

Serre-câbles

Pour fixer les câbles à l'extérieur des boîtes.

Étape 3: Outils requis

Les bases des outils dont vous aurez besoin pour créer le bureau:

Le pupitre

Perceuse à main avec divers forets

Pour percer les emplacements des trous de montage, etc.

Tournevis/perceuse

Pour visser des vis !

Scie circulaire/à main

Pour découper les panneaux sur mesure.

Pinceau

Un pinceau à poils fins pour appliquer le vernis.

Chiffon

Appliquer la teinture à bois.

Électronique

Fer à souder

Pour faire des branchements électriques.

Pinces coupantes

Pour dénuder/couper les fils.

Étape 4: Couper les panneaux de bois

En utilisant les panneaux d'acacia, nous n'avons besoin de faire que trois coupes, une pour la poutre de support et une pour chacun des panneaux utilisés pour les pieds (vous pouvez faire cette seule coupe en empilant les deux panneaux).

Je coupe toutes les pièces moi-même à l'aide d'une scie circulaire standard, bien que la quincaillerie dans laquelle vous les achetez le fasse généralement (pour un coût). Vous pouvez aussi simplement utiliser une scie à main, si vous êtes patient.

Jambes

Chacun des deux panneaux de 1200x405mm doit être coupé en deux, un morceau de 750mm et un morceau de 450mm.

Poutre de support

La poutre de support doit être coupée pour qu'elle s'insère entre les jambes. J'ai calculé cela comme la longueur initiale moins (4x l'épaisseur d'un panneau plus 2x l'épaisseur d'une glissière de tirage). Ce qui en fait 1130 mm.

Étape 5: fabrication des jambes et de la poutre de support

Dessiner des diapositives

Nous devons utiliser les glissières de tirage pour attacher les deux morceaux des jambes pour faire une longue jambe "coulissante".

J'ai monté les rails à environ 100 mm du bord des panneaux, avec la largeur des glissières (environ 45,5 mm) cela place le centre des glissières à environ 123 mm du bord des panneaux.

Tracez légèrement une ligne où le centre de chacune des glissières reposera sur tous les panneaux de jambe. Placez les rails sur l'un des morceaux de jambe plus longs, avec le grand côté vers le bas. Alignez le haut du rail avec le haut du panneau en veillant à ce que l'extrémité de la glissière qui s'étend vers l'extérieur s'étende sur le bord du panneau. Lorsque vous étendez la glissière, vous verrez qu'il y a un certain nombre de trous de montage, choisissez-en environ 3 et marquez leur position sur la ligne que vous avez tracée pour le centre de la glissière.

Faites de même avec l'autre panneau long, puis retournez la glissière de tirage et marquez les trous de montage de la petite extrémité de la glissière sur la ligne centrale des pièces du petit panneau.

Une fois que vous avez marqué tous les trous de montage des glissières de tirage, utilisez un petit foret d'environ 2 mm pour percer un petit trou d'environ 5 mm de profondeur à chacun des points de montage.

N'ALLEZ PAS TOUT AU LONG !

Supports de montage

Nous devons maintenant marquer les trous de montage des supports qui maintiendront les pieds à la poutre de support et les pieds à la table.

Dessus de la table

J'ai fini par utiliser 3 supports pour chaque pied pour maintenir le plateau sur les pieds car les deux petits que j'avais à l'origine ne semblaient pas suffire.

Selon les supports que vous utilisez, vous devrez modifier leur emplacement sur les panneaux. Pour les supports utilisés pour monter les pieds sur le plateau, marquez leur centre (comme pour les glissières, à environ 50 mm du bord et un au centre dans mon cas). Alignez le centre du support avec la ligne centrale et alignez le bord du support avec l'extrémité sur un petit panneau de pied (utilisez un morceau de bois ou quelque chose de plat, pour vous assurer que le bord du support est à l'équerre avec le bord de la pièce de jambe). Après avoir marqué l'emplacement des trous de montage, percez-les comme pour les glissières.

Poutre de soutien

J'ai attaché un support au centre de chaque extrémité de la poutre de support et un sur le bord inférieur de chaque extrémité. Sachant où la poutre s'attacherait aux pieds, vous pouvez marquer l'emplacement des supports de poutre de support sur les longs panneaux de pied et percer les trous de montage.

Assembler

Une fois que tous les trous de montage du support et de la glissière ont été percés, vous pouvez commencer à l'assembler. Utilisez les vis à bois de 20 mm pour fixer les glissières et les supports aux pieds, puis combinez les deux pieds avec la poutre de support.

REMARQUE pour les supports qui se fixent au bord inférieur de la poutre de support, vous pouvez utiliser des vis à bois plus longues pour un support supplémentaire.

Étape 6: sur table

Il est temps de marquer la position des supports sur le dessous du plateau.

Pour ma table, les pieds sont fixés directement au centre du plateau. Pour calculer la position des supports sur le dessous du plateau, j'ai d'abord calculé la différence entre la largeur du plateau et la largeur des pieds. J'ai divisé ce nombre par 2 et j'ai ajouté qu'à la distance j'avais placé les crochets du bord des jambes.

J'ai retiré l'un des supports des pieds et l'ai utilisé pour marquer la position des trous de montage des supports.

C'est également le bon moment pour marquer les trous de montage de l'actionneur linéaire. Le support a deux positions de trous de vis, le milieu de ces deux trous doit être aligné avec le centre de la table.

Après avoir percé les positions des trous de montage, placez le plateau sur les pieds et fixez le dessus aux supports à l'aide d'une seule vis (utilisez le trou de montage le plus à l'extérieur, nous allons utiliser l'actionneur pour soulever le bureau pour exposer les autres trous de montage).

Étape 7: Actionneur linéaire

Actionneur linéaire

À ce stade, nous pouvons attacher l'actionneur linéaire à la table. L'actionneur linéaire est livré avec 2 supports de montage. L'un s'attachera à la poutre de support et l'autre se fixera au centre du plateau, là où nous avons marqué plus tôt. L'actionneur se fixe au support à l'aide d'une seule goupille. Fixez les deux supports à l'actionneur et vissez le support supérieur sur le dessous de la table. En laissant l'actionneur pendre sous la table, déplacez-le dans une position telle que le support au bas de l'actionneur repose à plat contre la poutre de support. Marquez l'emplacement des trous de montage du support inférieur sur la poutre de support et percez ces trous.

Vous pouvez tester le bureau à ce stade en utilisant une alimentation 12 volts pour alimenter l'actionneur. Les interrupteurs de fin de course internes arrêteront l'actionneur une fois qu'il aura atteint son extension maximale (également une fois qu'il s'est complètement contracté).

Si vous souhaitez terminer la structure du bureau à ce stade, utilisez l'actionneur pour soulever le bureau afin d'exposer les autres trous de montage dans les supports et utilisez plus de vis pour finir de fixer le plateau aux pieds.

Étape 8: Démontage et ponçage

Maintenant que la table est entièrement assemblée, il est temps de la démonter !

Le ponçage est un peu facultatif, mais il donne à la table une bien meilleure finition et élimine également les bavures créées pendant le processus de coupe.

C'est à ce stade (avant le ponçage) que j'ai découpé le trou pour le conduit de câbles. À l'aide d'un foret de 60 mm, découpez un trou dans le coin arrière droit du plateau de la table. Coupez du haut de la table vers le bas car cela donnera une meilleure finition en laissant moins de jetons dans la table.

Ponçage

Prenez chacun des panneaux et poncez légèrement toutes les faces avec du papier de verre grain 240 (en enveloppant le papier de verre dans un bloc de bois, vous aurez quelque chose à quoi vous accrocher). Lors du ponçage, rappelez-vous TOUJOURS de poncer dans le sens du grain et jamais en travers. Prenez plus de temps pour enlever les copeaux ou les fraises sur les bords des panneaux coupés ainsi que les marques de crayon que vous avez faites lors du marquage des positions des trous de montage.

Étape 9: coloration

La teinture du bois est définitivement facultative, mais dans mon cas, je voulais que le bureau soit un peu plus foncé, j'ai donc utilisé une teinture de noyer sur toutes les pièces. La teinture du bois révélera également les motifs complexes du bois (ainsi que les rayures que vous avez faites…..).

J'utilise la chute de la poutre de support pour tester la teinture que j'ai achetée et étant satisfait des résultats, j'ai appliqué la teinture sur les pièces du bureau.

Si vous décidez de teindre le bois, voici quelques étapes simples.

1. Enlevez tous les résidus du ponçage avec un chiffon sec.
2. Appliquez la teinture avec un chiffon dans le sens du grain, en frottant plus fort ou en appliquant plus de teinture assombrira le bois.
3. Une fois que vous avez obtenu la couleur désirée, laissez sécher la pièce pendant 10 à 15 minutes avant de la toucher.
4. Si vous voulez qu'il soit plus foncé, vous pouvez appliquer des couches supplémentaires, bien qu'une seule couche soit vraiment nécessaire.

Étape 10: Vernissage

Le vernissage est également facultatif, mais il est fortement recommandé même si vous n'avez pas teint le bois, car il ajoute de la durabilité et donne au bureau une excellente finition.

J'ai utilisé ce vernis à base d'huile, satiné, transparent et les résultats étaient super !

Étapes de base pour le vernissage

1. Utilisez un pinceau à poils fins pour appliquer le vernis sur le bois, en vous assurant de suivre à nouveau le grain du bois.
2. Mettez chaque morceau de côté après chaque couche et attendez au moins 4 heures avant de toucher.
3. Après environ 12 heures, utilisez du papier de verre à grain très fin (400+) pour poncer légèrement chaque pièce vernie.
4. Après le ponçage, appliquez une autre couche de vernis.
5. Répétez jusqu'à ce que chaque pièce ait au moins 3 couches de vernis (n'oubliez pas les extrémités !).

REMARQUE si vous vernissez à l'extérieur, faites attention aux insectes, contrairement à la tache, ils semblent attirés par le vernis et se colleront à vos jolis panneaux de bois.

Étape 11: Électronique Partie 1: la boîte à boutons

Le câblage de l'électronique est assez simple et un schéma de câblage est disponible ci-dessus.

L'électronique est composée de deux parties principales, la boîte à boutons et les commandes Arduino et l'alimentation.

La boîte à boutons

J'ai utilisé une petite boîte en aluminium avec une bride pour contenir les boutons poussoirs qui contrôleront la hauteur du bureau. La bride au bas de la boîte facilite le montage de la boîte sous le dessus de table. Malheureusement, l'intérieur de la boîte contenait beaucoup de pièces solides qu'il faut percer. Cela signifiait que vous ne pouviez pas utiliser les écrous sur les boutons pour les maintenir en place, alors j'ai fini par les super coller.

Le dos des boutons avait un diamètre de 12 mm, j'ai donc espacé deux trous de 12 mm d'un côté de la boîte et les ai percés. Lorsque vous percez de gros trous comme celui-ci (en particulier dans le métal), ne commencez pas avec un foret de 12 mm, commencez par un petit et augmentez progressivement la taille du foret jusqu'à 12 mm.

Pour permettre le câble à 4 conducteurs, j'ai percé un petit trou de 4 mm à l'arrière de la boîte.

Câblage

J'ai câblé les boutons avec une résistance pull down de 10 kohms (bien que je ne pense pas que ce soit nécessaire pour le Nano). L'autre côté du bouton était connecté à 5V de sorte que la broche d'entrée devienne haute lorsque le bouton a été enfoncé.

Le fil à 4 conducteurs transporte les deux signaux des boutons ainsi que 5V et GND, un serre-câble à l'intérieur de la boîte aide à empêcher le câble d'être arraché.

Avec le bureau démonté, le moment est venu de marquer les trous de montage de la boîte à boutons. J'ai aligné le devant de la boîte au ras du bord du bureau à droite et j'ai marqué l'emplacement des trous, puis je les ai percés.

Étape 12: Électronique Partie 2: Contrôle Arduino

Si vous sélectionnez le bon type de boutons, vous n'avez pas vraiment besoin d'un microcontrôleur ou d'un pilote de moteur pour ce bureau. La raison pour laquelle j'ai voulu en inclure un était qu'avec une double pression sur l'un des boutons, le bureau monte ou descend complètement. Cela vous permet également d'inclure d'autres fonctionnalités dans le bureau, telles que la télécommande.

Câblage de l'Arduino et du contrôleur de moteur (voir schéma)

L'Arduino a deux tâches, lire les commandes des boutons et transmettre les commandes au contrôleur de moteur pour ajuster la hauteur du bureau. Les entrées des boutons vont à 2 broches numériques sur l'Arduino (dans mon cas, les broches 7 et 8) et les trois sorties nécessaires au contrôleur de moteur vont de trois broches numériques sur l'Arduino (4, 5, 6) à la broche d'activation comme ainsi que les 2 entrées nécessaires au moteur A sur le driver du moteur.

Le code Arduino

Le code est assez basique, il attend simplement qu'il y ait une pression sur un bouton et l'utilisation de la fonction "impulsion" détermine s'il s'agissait d'une simple pression ou d'une double pression sur un bouton (2 pressions en une seconde). Sur une double pression, le moteur sera allumé dans la direction pendant 50 secondes, ce qui correspond à peu près au temps qu'il faut au bureau pour se déplacer complètement dans une direction. Cette technique peut être un peu glitch mais ce n'était pas un problème assez important pour que je veuille la changer. Selon le bouton enfoncé, le contrôleur de moteur entraîne le moteur de l'actionneur en marche avant ou en marche arrière. Si aucun bouton n'est enfoncé, le moteur est désactivé.

Source de courant

Le moteur alimentant l'actionneur linéaire a besoin de 12 V à environ 0,8 A pour fonctionner, heureusement, j'ai trouvé une vieille alimentation à découpage de 12,9 V, 1,39 A que j'avais, et j'ai décidé de l'utiliser.

Parce que la carte d'alimentation que j'ai achetée pour aller avec le bureau n'avait que 4 ports, j'ai décidé d'ouvrir sournoisement l'alimentation et de pirater deux fils de 240 V à l'intérieur de la carte d'alimentation.

NE FAITES PAS CELA SI VOUS N'ÊTES PAS FAMILIER OU PAS À L'AISE AVEC LA HAUTE TENSION !

Le seul moyen d'entrer était d'ouvrir le boîtier de l'alimentation. À l'intérieur du boîtier, vous trouverez un module d'alimentation à découpage assez autonome. J'ai retiré les fils haute tension existants et les ai remplacés par des plus longs. L'ouverture de la carte d'alimentation était un peu plus difficile car je ne voulais pas endommager le boîtier et je n'avais pas le bon embout pour les vis de sécurité. Une fois la carte d'alimentation ouverte, j'ai percé un petit trou pour les fils et les ai soudés aux rails d'alimentation de la carte (c'est du courant alternatif, donc peu importe dans quel sens vous les soudez).

Boîtier imprimé en 3D

Comme vous pouvez le voir sur les photos, j'ai imprimé en 3D un boîtier personnalisé pour l'Arduino, le pilote de moteur et l'alimentation. Je ne vais pas parler de la façon dont j'ai fait cela car il existe de nombreux tutoriels de conception 3D et la conception de votre propre boîte n'est pas vraiment nécessaire, j'inclurai cependant la STL pour ma boîte.

Étape 13: Tout assembler

Il est maintenant temps de remettre en place le bureau nouvellement teinté et verni avec toute l'électronique en place !

J'ai commencé par remonter les pieds et la poutre de support. Il était plus facile de le faire en posant l'un des pieds avec les supports en place et en vissant la poutre de support à celui-ci. En calant la poutre de support sur les supports de l'autre pied, vous pouvez visser l'ensemble de la structure pied/poutre de support.

Avant d'installer le bureau, j'ai monté le boîtier de commande et la carte d'alimentation. À l'arrière de la plupart des cartes d'alimentation (la mienne en avait deux) se trouvent des fentes de montage. Pour les utiliser, vous devez vous procurer deux petites vis (généralement incluses) qui s'insèrent dans la fente et les visser directement à l'arrière de la poutre de support (espacées de la même distance que les fentes à l'arrière de la carte d'alimentation). Vous "glissez" ensuite la carte d'alimentation sur ces vis pour la monter.

Pour monter le boîtier contenant l'électronique de commande, j'ai simplement utilisé trois vis pour maintenir le boîtier à l'arrière de la poutre de support, à côté de la carte de puissance.

Une fois cela fait, vous pouvez monter le bureau de la même manière que lors du premier assemblage.

**Résumé si vous avez oublié**

1. Vissez une vis pour chaque support à la table (le trou le plus à l'extérieur est le plus facile)
2. Fixez les supports de l'actionneur linéaire, puis l'actionneur
3. Utilisation du pupitre de levage de l'actionneur
4. Utilisez plus de vis pour terminer le montage du bureau

Maintenant, nous pouvons monter la boîte à boutons ! À l'aide de 4 vis, fixez la boîte aux trous de montage créés précédemment. Si vous souhaitez implémenter un peu de gestion des câbles sur la table, les serre-câbles montrés sur les images sont assez bons pour ce type de table.

Commentaires sur la version finale

Il n'y avait vraiment que 2 problèmes que j'ai eus avec la conception, les deux tournant autour de l'actionneur linéaire.

• Bruit du moteur
• Stabilité du bureau

Le bruit du moteur est un problème évident, mais la stabilité du bureau m'a un peu dérouté. Évidemment parce qu'il n'y a qu'un seul point d'appui au milieu, il allait y avoir un petit mouvement de scie de mer mais ce problème semblait être amplifié par le fait que l'actionneur avait tendance à fléchir un peu et je ne suis pas sûr l'ajout d'un autre actionneur résoudrait complètement ce problème.

La bonne nouvelle est que lorsqu'il est chargé avec un peu de poids, un écran d'ordinateur, etc., le bureau bouge moins.

Étape 14: Séance photo finale importante dans l'emplacement

Dans l'ensemble, ce projet n'a pris que quelques semaines de travail et n'était pas vraiment difficile.

J'étais vraiment content du résultat final, tout comme ma petite amie, et j'essaierai certainement de proposer d'autres projets de menuiserie/électronique à l'avenir.

Bonne chance à tous ceux qui essaient de faire le leur !