Pull to refresh

Крепёж для планшета MoveO! TPC-7SG на руку

Reading time 13 min
Views 20K

Начну издалека. Эта шапочка мне идёт? Я очень люблю ходить пешком. А ещё я люблю много ходить пешком, если оказываюсь в незнакомом городе. Так прошлым летом я буквально прочесал центр Киева во время своего недельного отпуска. А в этом году мне предстоял отпуск в Чехии и планировался визит не в несколько городов и замков помимо обязательной программы в Праге.
Поэтому мною был приобретён 7' планшет с GPS для навигации в незнакомой местности (в прошлом году для этих целей использовался телефон, однако захотелось «экрана побольше и без мобильного интернета»).

К сожалению, полевые испытания в Москве показали, что ходить с 7' устройством в кармане не очень удобно, а постоянно доставать\убирать его представляет определённое неудобство.

Так родилась идея крепления планшета на руку, история создания которого под катом…
Осторожно фото!



Безусловно, первая попытка загуглить готовое решение увенчалась неудачей, поэтому довольно быстро я решил вспомнить о том, что «Я же инженер-физик» (да и 1.5 года опыта работы конструктором имеется, пусть и в отдалённом прошлом). Если вдруг я слепой и моя история бессмысленное изобретение корявого велосипеда — просто ткните носом в личном сообщении, а не минусуйте. :-)

Поскольку в комплекте с приобретённым планшетом уже шёл «автодержатель», то фактически задача свелась к изготовлению совместимого со штатной подставкой кронштейна и способа крепления этого кронштейна на руку.
Фото









Полностью тканевой чехол не рассматривался. Такой способ крепления распространён для смартфонов/плееров у спортсменов, однако моё устройство «немного» крупнее, поэтому способ показался неэффективным.

Кронштейн


В загашнике у меня завалялась алюминиевая визитница AUMA, которой я совсем не пользовался, из которой и решено было сделать кронштейн.
Фото






Сразу признаюсь, что первая попытка оказалась не очень удачной. Поскольку разработка велась практически без конструкторской документации, то ошибки были неизбежны (ниже приведена схема, нарисованная уже после завершения работ. В процессе использовался схожий карандашный набросок на бумаге).
Однако в процессе изготовления первого экземпляра были опробованы технологические решения, показавшие разную степень пригодности. Это очень важно, поскольку первоначальный план разработки отличался от реального и постоянно получал корректировки по ходу!

Для начала отделим ненужные части алюминия от плоской поверхности, которую будем использовать в качестве заготовки (я оставил и небольшое закругление, не имеющее пока функционального назначения).
Для этого разметим по линейке поверхность обычным карандашом. А потом (опять же по линейке) по этой линии проведём линию канцелярским ножом. Имеет смысл проводить линию дважды или трижды, постепенно усиливая нажатие и углубляя бороздку, но не пытаясь прорезать алюминий насквозь.
Далее по месту надреза легко будет отломать ненужную часть, приложив небольшое механическое усилие.

Теперь покроем поверхность заготовки обычным малярным скотчем. Достаточно 1 слоя.
Это делается для того, чтобы не оцарапать поверхность в результате механической обработки. А так же для того, чтобы упростить разметку детали (с малярного скотча карандаш не стирается, в отличие от металла, да и убрать скотч и наклеить новый чистый всегда можно).
При изготовлении 1 варианта я пренебрёг этой предосторожностью, считая, что не буду никак обрабатывать поверхность, а значит не смогу её повредить. Как будет видно далее — это ошибка.

Так же первоначально я не стал отделять края. Интересно было показать процесс превращения визитницы в кронштейн. Увы, такая показуха заметно мешает работе.


Произведём замер получившейся заготовки и крепежа планшета. Подготовим приблизительную схему детали и приступим к разметке прямо поверх скотча.
На схеме ниже представлена ПРИБЛИЗИТЕЛЬНАЯ схема разметки (размеры соответствуют тому изделию, которое делал я):

Цветовая идентификация размеров:
  1. Красный — эти размеры должны точно соответствовать положению отверстий в крепёжной пластине.
  2. Зелёный — эти размеры лучше взять «с запасом» и потом опилить надфилем или обрезать кусачками
  3. Чёрный — габаритные размеры, а так же размеры, задающие положение ножек крепления относительно детали — особая точность тут не важна.

Небольшой чит
Если наклеить на крепление планшета полоску скотча, то на ней можно закрасить положение отверстий под кронштейн. Далее эту полоску можно будет использовать в качестве «трафарета», накладывая на размечаемую деталь по мере необходимости, чтобы проверить, не отклонились ли вы где-то в процессе разметки из-за неточности используемых инструментов или дрогнувшей руки.
Всегда следует отдавать приоритет такому трафарету!



Из-за того, что при разработке 1й детали я вслепую доверился расчётам и разметке, суммарное отклонение в расположении крепления составило порядка 2 миллиметров, что очень существенно в свете их малого размера! Корректировать размер пришлось в процессе с помощью надфиля (об этом далее)

Намеченные горизонтальные линии на центральной площадке — это места первых «разрезов». Именно из этих 2 полосок мы сделаем ножки-держатели, которыми к кронштейну будет крепиться подставка.
Это делается в 3 этапа:
  1. Размечаем линию карандашом (сделано)
  2. Размечаем линию канцелярским ножом в 2-3 прохода (первый раз совсем слабо, по линейке, потом надавливая сильнее, чтобы углубить бороздку)
  3. Пробиваем пластину с помощью долота (в моём случае это была стамеска). Желательно использовать 2 инструмента:
    • Широкое для длинных линий (в моём случае это 18-миллиметровая стамеска, которая лишь чуть-чуть меньше необходимого)
    • Узкое для завершения длинных линий и нанесения поперечных «разрезов»

Алюминий — довольно мягкий металл, поэтому при должном усилии вам может удастся даже прорезать его канцелярским ножом. Я, собственно с этого и начал. Однако это долго и утомительно, а линии разрезов получаются очень неровными (а значит, и ножки креплений будут кривыми), что вынуждает в дальнейшем серьёзно обрабатывать кромки деталей надфилем.

При работе с долотом деталь слегка коробит, что можно будет заметить на всех дальнейших фотографиях.

Поскольку ширина отверстия для прохода креплений кронштейна в подставке составляет 5мм, а высота ножки порядка 2мм, то длинна каждой полоски должна быть ПОРЯДКА 7мм. Лучше взять чуть-чуть больше — укоротить мы всегда её сумеем с помощью надфиля и/или кусачек.
Имеет смысл пробить все линии, а потом выгнуть ножки наружу (во время изготовления 1-ого тестового образца я делал это по очереди, чтобы убедиться в работоспособности метода, однако, это не очень удобно).

Теперь вставим заготовку нашего кронштейна в подставку (заодно проверим все ли размеры мы выдержали и не нужно ли где-то «доработать деталь напильником надфилем»).
Если всё ОК — слегка загибаем ножки тонкогубцами (чтобы понимать где и насколько их загибать), вынимаем деталь из подставки и загибаем до конца.



На следующем фото заметны следы надфиля на малярном скотче — это именно та предосторожность, о которой я писал выше. Хотя я старался быть очень аккуратным, всё равно при обработке кромок неизбежно попадание инструмента на соседние поверхности:

Нельзя не удержаться и не примерить получившуюся деталь в сборке с планшетом! А вдруг всё зря!

Мои опасения насчёт «всё зря» не безосновательны. Как я упомянул выше, разработка 1-ого экземпляра шла без документации, а потому была совершена довольно частая ошибка, которая конструкторами всегда выявляется на этапе разработки СБОРОЧНОГО ЧЕРТЕЖА — неверное расположение узлов.
В моём случае оказалось, что кронштейн 1-ого экземпляра выполнен не вдоль подставки, а поперёк. Это сделало невозможным способ крепления к напульснику, который я предполагал дальше.
Однако, если бы я располагал не мягким и хрупким алюминием, а более пластичным металлом (например, нержавейкой), то можно было бы попробовать исправить ситуацию, загнув концы кронштейна и сделав «браслет» для запястья.

На этом собственно можно считать завершённой часть по созданию «кронштейна». Дальнейшая доработка в его конструкции скорее относится к нарукавнику/напульснику.

Нарукавник


Первоначальная идея была довольно проста — кронштейн должен был крепиться к специальной пластине, вшитой в напульсник/нарукавник.
Для этого в ближайшем магазине спорт товаров были куплены:
  • комплект налокотников (имели прочные тканевые нашивки на наружной поверхности, что позволяло не натягивать его полностью на руку и использовать в качестве своеобразной «поручи»)
  • 2 напульсника (в упаковке они выглядели вполне себе однослойными, поэтому предполагалось вшить их 1 в 2, а между ними закрепить пластину для крепления кронштейна).

Очевидно, что напрямую в ткань алюминиевую пластину вряд ли удалось бы как-то вшить/прикрепить. Да и рисковать выступающими деталями конструкции не хотелось при стирке (а что же это за экипировка такая, которую нельзя постирать).
К сожалению, просто пройдя 500м по улице в налокотнике я понял, что мне в нём слишком жарко (может виной всему солнечный июльский денёк), поэтому выбыл из эксперимента и больше в этой статье не фигурирует.
Напульсники зарекомендовали себя гораздо лучше.

Неожиданное (но приятное) открытие ждало меня внутри напульсников. Оказывается, они всё-таки были двухслойными, просто шов был спрятан на внутренней поверхности, и чтобы к нему добраться напульсник пришлось вывернуть наизнанку.

Распоров шов я получил рукав вдвое большей длинны, чем напульсник.


Как к напульснику должен крепиться кронштейн? Винтами!
Для этого возьмём 4 крошечных винта М4 и четыре подходящих им колпачковых гайки.
Почему не обычные? А потому, что шляпка винта у нас будет внутри напульсника, на винт мы насадим кронштейн, а гайкой его прикрутим. Если гайка будет обыкновенной, то это как минимум не эстетично. А как максимум, мы можем зацепиться за край резьбы винта одеждой.

Лирическое отступление
В этот момент у меня появилась гениальная (как тогда казалось) идея вшить внутрь напульсника некую плоскую пластину, к которой бы непосредственно крепился кронштейн. При площади пластины, сопоставимой с площадью кронштейна это должно было делать крепление ультра-надёжным, распределить нагрузку на ткань и предотвратить возможные разрывы.
Крепёжная пластина должна была соединяться с кронштеном винтами.
Так же для укрепления конструкции идентичную пластину я решил подложить под кронштейн (пластичность и ломкость алюминия к этому моменту несколько насторожили меня).
Учитывая размер исходного материала — визитницы идеально для моих целей подошли бы обыкновенные пластиковые карты. А поскольку этого добра сейчас в каждом магазине вам дают гору (с совершенно невнятными невыполнимыми условиями «стимулирования»), то нехватки материала у меня не было:

Передаю привет представителям розничной сети!
Как можно заметить, по углам уже просверлены отверстия диаметром 4мм.

Так же приглядевшись можно заметить на одной из пластин крошечные отверстия (диаметр 1мм), которые я так же просверлил. В теории это позволило бы пришить карточку к ткани. На практике попасть в эти отверстия можно лишь с 1 стороны — той, где пластина. Пытаясь прошивать в обратном направлении, вы должны целиться вслепую. Не помогает даже если просунуть вторую иголку и целиться в неё. Проще прошить саму карточку. В какой-то момент показалось, что проще прошить карточку.
Не пытайтесь повторить это. Есть серьёзный риск сломать швейную иглу!
Эффект же такого «пришивания» не стоит затраченных усилий.
Помучившись вечер я отказался от этой идеи (карточка была отпорота и выброшена, на напульснике остались небольшие следы.

Правильный способ крепления кронштейна к напульснику — люверсы!
Да-да, такие маленькие металлические колечки, через которые мы пропускаем шнурки на наших ботинках!
Поскольку у меня не было дома инструмента для установки люверсов, сделал я это не очень аккуратно. Благо я купил их чуть большего диаметра, чем винты (Диаметр люверсов под винты — 5мм, диаметр винтов — 4мм).

Для сравнения закрученные винты без люверсов


После этого в моей голове вновь что-то сработало, и я подумал, чем до этого себя не утруждал.
«А ведь когда я зашью напульсник, устанавливать винты в отверстия люверсов будет не удобно! Да, я их заранее вставлю, а вдруг они выпадут? Ловить их внутри?»
Решением стал супер-клей.
=)

Возможно не очень аккуратно, но ведь никто и не увидит…

Когда клей высох, то я смог впервые собрать своё изделие (пусть и с нарукавником на всю руку вместо напульсника) и проверить что получилось. Надо отдать должное — ПОЛУЧИЛОСЬ!
Планшет сидел на руке вполне стабильно и удобно. Перевернув руку планшетом вниз я удостоверился, что хотя винты слегка оттягивают ткань. Испытания на отрыв правда было проводить жалко. Возможно если этот пост не заминусуют, то как-нибудь потом...

Прикрепить вторую пластиковую карту (о судьбе первой я рассказал в лирическом отступлении) мы будем под кронштейн. Я для этого воспользовался холодной сваркой (не буду рекламировать производителя, думаю и обычный клей подойдёт).
Не забудьте оклеить лицевую поверхность кронштейна малярным скотчем!!!
Иначе будете оттирать от него холодную сварку, как я…

Я уже говорил про приступы мозговой активности в самые неподходящие моменты? Да…
Так вот, иногда у меня ещё бывают приступы паранойи!..
в общем, алюминиевые ножки были признаны мною не очень надёжными (а ну как кто-нибудь зацепит планшет на улице и потянет за собой?).
Для решения этой инженерной задачи было принято решение воспользоваться небольшой выемкой внутри крепления планшета (под самим планшетом, там где отверстия под ножки кронштейна).
Туда ведь великолепно войдёт гайка М4! А болт М4 мы можем устанавливать прямо сквозь напульсник и крепёж. (первоначально я хотел поставить М5, но, к сожалению, в запасах не было болта нужной длинны, да и купить его не удалось. А аккуратно отпилить даже ножовкой по металлу, не повредив резьбу — для моих «прямых» рук космическая задача).
Для этого нам понадобится пробить ещё 1 отверстие под резьбу (и защитить ткань люверсом).
А поскольку этот болт должен устанавливаться последним, после сборки (когда крепёж планшета установлен на ножки кронштейна), то его не удастся сделать частью напульсника.
Нет ничего страшного — мы установим на внутренней поверхности напульсника 2й люверс, внутренний диаметр которого будет больше диаметра шляпки болта. Однако это станет финалом нашей операции, поскольку центр внутренней поверхности нарукавника придётся аккуратно на ШОВ! Т.е. сперва сошьём часть шва (не весь, чтобы было проще добраться до люверса), установим люверс, зашьём шов до конца.
Схематично процесс:

Соответственно, результат:

Примерно в центре крепёжной пластины и кронштейна нам потребуется отверстие.
Очевидно, что сверлить его необходимо в СОБРАННОМ состоянии (т.е. когда пластина одета на кронштейн).
Важно, что этот центральный винт будет длиннее, чем винты для крепления кронштейна. Примерно на 2-3мм!
Результат:



(если внимательно присмотреться, то можно заметить, что болт и гайка на фото не М4, а М5. Это видно по тому, что гайка больше, чем гайки, крепящие кронштейн к напульснику. Забыл переделать фото на момент написания статьи)

В принципе, крепление к этому моменту полностью готово. И я даже готовился сделать финальные фото, но...

Появилась ещё одна мысль, как улучшить данное устройство.
Дело в том, что я решил увеличить ресурс автономной работы навигатора.

Дополнительный аккумулятор


В хозяйстве был найден практически неиспользуемый (подаренный) аккумулятор Yoobao на 5200мАч. Если добавить его к родному 3100мАч планшета, то это почти +150% ресурса!

Но не таскать же аккумулятор в руке, если есть крепление для планшета!
Самое простое решение — чехом на липучке.

Для этого была куплена обычная лента-канва (шириной 70мм).
лента-канва

Аккумулятор лежит сверху для представления масштаба.


Отрезаем небольшой кусок ленты, длинной чуть больше длинны аккумулятора (примерно на 3-4 сантиметра).
Подгибаем и подшиваем края, чтобы не распускались нитки.

Получившаяся заготовка должна быть чуть длиннее аккумулятора (очевидно, примерно на его толщину).
Сторона на которой находятся подогнутые и подшитые края ленты будет внутренней.
Примерно на половину внешней стороны нам необходимо пришить широкую ленту-липучку.
На краю второй половины мы пришьём 2 узкие ленты липучки.

  1. размер широкой ленты-липучки (крючки) — 50*70 (НЕ больше, иначе будет неудобно выворачивать)
  2. размер узких лет-липучек (мягая) — 60*25 (примерно 10мм на то чтобы пришить и 50 свободного конца, можно больше)

После этого складываем ленту-канву пополам (внутренней стороной наружу, а липучками внутрь) и сшиваем края.
После того как лента будет сшита, получившийся «мешок» необходимо вывернуть наизнанку (чтобы все наши швы оказались у него внутри). Это самая трудоёмкая операция. Ткань будет цеплять за ленту-липучку (ту, что с крючками), поэтому, чем она меньше, тем проще будет вывернуть.

2 совета:
1) Несмотря на трудоёмкость выворачивания лучше сперва пришить липучки, а потом сшивать ленту в «мешок». Я испытал процесс так же в обратном порядке — орудовать иголкой внутри «мешка» на порядок труднее, поскольку действовать приходится вслепую.

2) Периодически вставляйте в ваше изделие-чехол то, что там должно храниться. Я сшил его «тютелька в тютельку», так что если бы ошибся всего на 1 миллиметр — аккумулятор банально не влез бы.
=)

2 ленты-липучки «хвостика» закрывают чехол и надёжно фиксируют внутри аккумулятор. Я сделал их специально 2 для того, чтобы можно было не закрывать одну, если в аккумулятор вставлен шнур питания.

Теперь осталось нашить на нарукавник мягкую часть ленты-липучки к которой будет крепиться наш чехол.
Я сделал её чуть шире, чем часть с «крючками» на самом чехле, дабы иметь определённый запас (все знают, что ворсинки из мягкой части липучек постепенно выдираются и забиваются грязью, снижая эффективность липучки, поэтому лучше увеличить рабочую поверхность).


Теперь наше изделие готово на 100%!


Примеры реального использования
К сожалению, во время отпуска едва ли не на второй день был утерян фотоаппарат, на который делались качественные фото эксплуатации получившейся «системы», поэтому ниже фото, сделанные на телефон…
=(

Проверка маршрута автобуса по пути из Праги в замок Мелник. Увы, автобус делает по пути ряд остановок, с маршрутом его я не был знаком, точка назначения была так же незнакома, а автобус должен был двинуться дальше, поэтому чтобы не пропустить свою остановку я просто проложил маршрут.
Аналогично за маршрутом и остановками удобно следить в электричках и поездах (но там всё же обычно есть табло с указанием остановок)


С террасы в кафе в замке Мелник открывается прекрасный вид на реки Эльбу и Влтаву, который не жалко сфоткать даже на плохонькую камеру планшета. Нарукавник в объектив камеры не попал.

Ночью местность визуально меняется очень сильно и даже там, где вы неплохо ориентируетесь вам может потребоваться помощь. Путь от Крыжиковых фонтанов после представления к метро прошёл в гораздо менее напряжённой обстановке — наш небольшой нарукавный друг подтвердил верность выбранного направления.

Проверка маршрута и расписания будущего дня накануне вечером.



В дополнение выкладываю список использовавшихся материалов и инструментов (и расходов на их приобретение).

Инструменты и материалы


Необходимые

  1. Визитница алюминиевая AUMA
  2. Планшет + автомобильное крепление
  3. Карандаш обыкновенный
  4. Линейка
  5. Канцелярский нож
  6. Стамеска — 6мм
  7. Стамеска — 18мм
  8. Молоток
  9. Тонкогубцы
  10. Шуруповёрт
  11. Сверло — 4мм
  12. Сверло — 5мм
  13. Винты — M4*10 — 4шт (около 15р за 10шт)
  14. Гайки колпачковые — M4 -4шт (около 15р за 10шт)
  15. Винт — M4*12 — 1шт (около 15р за 10шт)
  16. Гайкa — M4 — 1шт (около 15р за 10шт)
  17. Ножницы/нож
  18. Иголка (даже 2, учитывая 1 сломанную)
  19. Нитки белые
  20. Пластиковая карта (учитывая неудачный эксперимент даже 2)
  21. Подставка для чайника деревянная
  22. Лента-канва, 70мм (74р за 1метр)
  23. Лента-липучка, 25мм (38р за 1/4м)
  24. Лента-липучка, 100мм (20р за 1/4м)
  25. Надфиль
  26. Напульсник (99р)
  27. Люверсы — 5мм — 5шт (30р за 10шт)
  28. Люверсы — 10мм — 1шт (30р за 10шт)
  29. Супер-клей / эпоксидная смола / холодная сварка / ну-или-что-там-завалялось


Дополнительные (использовались в неудачных технологических решениях, не обязательны к использованию, не описаны в статье)

  1. Кусачки (на 1-ом неудачном изделии ими удалялись большие части ножек. При изготовлении 2-ого изделия проблема была решена более точной разметкой за счёт использования «трафарета»)
  2. Плоскогубцы (на 1-он неудачном изделии использовались вместе с тонкогубцами для загибания ножек. В дальнейшем от технологии отказался в пользу более аккуратной работы только тонкогубцами)
  3. Сверло — 1мм (Использовалось для изготовления отверстий в пластине, которая должна была быть установлена внутри напульсника, с целью пришивания пластины к ткани. Неудачно.)
  4. 2й напульсник
  5. Налокотник (больше по размеру с хорошей нашивкой на внешней поверхности, однако то ли слишком маленький, то ли слишком синтетический — даже небольшая прогулка в нём оказалась крайне некомфортной и он не был использован)


ИТОГО: 351р
Конечно на самом деле мои расходы были значительно выше, поскольку пришлось приобрести часть инструментов, некоторые расходные материалы были куплены, но не использовались (например, болты/гайки М5), а некоторые материалы были куплены «с запасом» гарантировавшим несколько попыток изготовления соответствующих узлов.
Как с самого начала я и думал, при наличии на рынке сколько-нибудь приемлемого предложения купить его было бы вряд ли сильно дороже.
Tags:
Hubs:
0
Comments 25
Comments Comments 25

Articles