8인치 태블릿PC 거치대 만들기

※ 2021년 3월 5일에 작성된 글입니다.

 

저렴하게 구매한 태블릿 PC를 놓을 각도 조절이 가능한 거치대를 만들었습니다.

직접 만든 거치대에 태블릿PC가 놓인 모습

 

영상 시청이나 웹서핑용으로 사용할 태블릿 PC를 10만 원이 안 되는 저렴한 제품으로 구매했습니다.

Lenovo tep E8은 이름에서 확인할 수 있듯이 화면 크기가 8인치입니다.

시중에서 구할 수 있는 거치대는 다양한 크기의 태블릿 PC를 놓을 수 있게 만들어져 군더더기가 많습니다.

군더더기 없이 Lenovo tap E8에 딱 맞고 저의 사용 환경에 최적화된 거치대를 직접 만들었습니다.

█ 설계

거치대 역할을 충실히 하면서 단순한 구조로 만들기 위해 다음 사항을 신경 쓰며 설계했습니다.

• 태블릿 PC의 기울기를 자유롭게 조절할 수 있을 것
• 태블릿 PC의 화면을 누를 때 흔들림 없이 안전할 것
• 거치대가 접혀서 보관이 편할 것

▌구상

3D CAD로 설계를 하기 전에 아이디어 노트에 구상도를 그려 봤습니다.

아이디어 노트 6장을 채워서 구상을 완료했습니다.

구상도가 작성된 노트 6장을 스캔한 이미지

이 구상도의 특징은 기울기 조절에 실을 이용한다는 것입니다.

몸체와 다리를 이어주는 실을 막대에 감거나 풀어서 기울기를 조절할 수 있게 했습니다.

 

▌3D CAD 설계

무료 3D CAD 소프트웨어 FreeCAD로 설계했습니다.

 

태블릿 PC가 놓이는 거치부와 기울기를 조절하는 지지부로 나누어 형상을 만들었습니다.

3D CAD로 설계한 거치대 형상

 

태블릿 PC를 완전히 눕힐 수 있도록 지지부를 180도에 가깝게 벌어지도록 했습니다.

지지부의 회전축이 거치부의 회전축 홈에 들어가 나사로 고정되게 했습니다.

거치부와 지지부의 회전축이 결합하는 부분의 3D 형상

 

거치부의 하단에 태블릿 PC가 걸리는 턱을 화면이 가리지 않는 높이로 만들었습니다.

태블릿 PC가 놓이는 부분의 형상은 Lenovo tap E8의 두께와 모서리의 형상에 맞췄습니다.

기울기를 조절해도 바닥에 닿는 면적이 일정하도록 거치부와 지지부의 바닥을 둥글게 만들었습니다. 

거치대 하단의 3D 형상

 

태블릿 PC 거치에 방해가 안 되는 위치에 실 구멍을 만들었습니다.

실이 들어갈 구멍이 있는 거치부 하단의 3D 형상

 

실이 감긴 막대가 고정될 자리를 지지부에 만들었습니다.

자석을 이용해서 막대가 쉽게 빠지지 않도록 했습니다.

지지부에 자석을 붙이고 막대의 양 끝에 철 나사를 붙여서 자기력으로 고정되게 했습니다.

자석과 막대가 들어갈 수 있게 설계된 지지부의 3D 형상

█ 3D 프린터로 출력

Creality Ender-3로 출력하기 위해 Ultimaker Cura로 FreeCAD로 만든 STL 파일을 읽어서 Gcode 파일을 생성했습니다.

출력에 사용한 원료는 진분홍 PLA 필라멘트입니다.

지지부를 3D 프린터로 출력한 모습

거치부를 3D 프린터로 출력한 모습

█ 재료 준비

3D 프린터로 출력한 것 외에 실막대, 자석, 볼트, 실이 필요합니다.

자작 거치대 제작에 필요한 모슨 재료를 준비한 모습

 

실막대는 PCB서포트를 가공해서 만들었습니다.

실막대에 감긴 실이 가운데로 모이도록 PCB서포트의 가운데를 깎아서 조금 가늘게 만들었습니다.

온전한 PCB서포트와 모서리가 가동된 PCB서포트의 모습

 

실막대가 지지부의 자석에 붙을 수 있게 양쪽에 작은 나사를 접착제로 붙였습니다.

쇠 나사가 결합된 실막대의 모습

 

실막대에 실을 묶을 때 실이 헛돌지 않도록 실이 들어갈 구멍을 뚫었습니다.

실이 들어갈 구멍이 뚤린 실막대의 모습

█ 조립

준비된 재료를 작은 것부터 큰 순으로 조립했습니다

 

실막대가 들어가는 지지부의 홈에 네오디뮴 자석을 고정했습니다.

자석을 홈에 넣고 필라멘트를 인두로 녹여 붙였습니다.

네오디움 자석과 실막대가 들어갈 지지부의 모습

네오디움 자석이 고정한 지지부의 모습

 

지지부를 완전히 펼칠 수 있는 길이로 실막대와 거치부를 실로 연결했습니다.

거치부와 실막대를 실로 연결한 모습

거치부와 지지부를 나사로 연결했습니다.

나사로 거치부에 지지부를 연결한 모습

조립을 완료한 거치대의 모습

█ 보완

매끄러운 책상에 놓인 태블릿 PC 거치대가 쉽게 미끄러지는 문제가 있어 실리콘패드를 붙였습니다.

실리콘패드에 접착제가 붙지 않아서 양면테이프를 사용했습니다.

양편테이프로 실리콘패드를 붙인 거치대 하단의 모습

 

거치대에 놓인 태블릿 PC도 미끄러지는 문제가 있어 고무줄을 끼웠습니다.

태블릿PC가 놓이는 거치부의 하단면에 고무줄이 끼워진 모습

미끄럼 방지를 위해 실리콘패드와 고무줄이 추가된 거치대의 모습

█ 작업 후기

▌거치대의 크기

태블릿 PC가 어떤 방향으로 거치되더라고 터치를 할 때 흔들리지 않는 것이 중요했습니다.

작고 단순하면서 흔들림이 없는 거치대의 크기를 찾으려고 종이상자로 거치대를 만들어서 시험해 봤습니다.

미리 시험을 해서인지 설계 수정과 재출력 없이 한 번에 완성했습니다.

 

▌기울기 조절 장치

이번 만들기에서 가장 고민을 많이 한 부분은 실을 이용한 기울기 조절 장치였습니다.

처음엔 지지부에 실이 걸리는 홈을 여러 개 만들어서 실의 길이를 조절하려 했습니다.

거치대의 기울기를 조절하는 실막대가 끼워지는 홈이 여러 곳 있는 구상도 이미지

 

이 방법으로 태블릿 PC의 기울기를 90도~180도로 조절하려면, 지지부에 실이 한 바퀴 정도 감겨야 했습니다.

그리고 지지부 앞뒤로 홈을 10개 정도 만들어야 했습니다.

구조가 너무 복잡해지는 문제가 있어 다른 방법을 6일간 고민했습니다.

그 고민 결과가 각이 있는 기둥 형태의 막대를 이용하는 것입니다.

각진 막대로 거치대의 기울기를 조절하는 구상도 이미지

█ 사용 후기

1년째 매우 잘 사용하고 있습니다.

6개월 전에 고무줄이 낡아 끊어져서 교체해 준 것 말고는 아무런 문제가 없습니다.