Situatieschets
Tijdens mijn praktijkexamen in 2021 (laatste half jaar Mechatronica) liep ik stage bij Luxigo, een lasersnijbedrijf in Delft. Daar maakte ik kennis met Daan van Duijn, medeoprichter en eigenaar van Luxigo. Aan het begin van mijn stage brainstormden we samen over een geschikte stageopdracht. Uit deze sessie ontstond het idee om een bureau te ontwerpen en te lasersnijden met behulp van de lasersnijmachine. Zo werd het project ‘Lasergesneden Elektronisch Bureau’ geboren.
Bijdragers
Daan van Duijn
Als eigenaar van Luxigo had Daan mij enorm geholpen met het realiseren van het bureau. Dankzij zijn machines en materialen hebben we de onderdelen kunnen lasersnijden. Daarnaast heeft hij veel kennis van Adobe Illustrator wat mij hielp bij het voorbereiden van de lasergesneden onderdelen.
Ewoud van Munster
Als voormalig eigenaar van MTB3D had Ewoud in overleg samen met Daan en mij 3D-print onderdelen laten produceren voor mijn project.
Benodigdheden
Componenten
- Switched-mode Power Supply Unit (PSU, Schakelende voeding)
- Stekkerdoos 8 polig met overspanningsbeveiliging
- AWG 20 draden
- 15,6 inch full HD LCD-scherm (NT156FHM-N41)
- Controller Board
- Gekleurde drukknoppen
- Aan en uit schakelaars (3x)
- Ventilatoren (2x)
- Dubbelpolige Tuimelschakelaar
- Elektromotor
- Eindschakelaars (2x)
- Inbouwstopcontact met 4 USB oplaadpoorten
- Losse 5mm LED lampjes (2x groen, 2x rood)
Machines en gereedschappen
- Lasersnijmachine
- 3D-printer
- Lijmklemmen
- Hamer
- Adobe Illustrator
- RDWorks
- Autodesk Inventor
- Inkscape
- Eplan
- Arduino IDE
Materialen
- Secondelijm en houtlijm
- Soldeerbout en tin
- Berkenhout platen (4 en 9 mm)
- Verzonken bouten
- Moeren
- Assen
- Pulleys
- Tandriem (voor 3D-printers)
Plan van Aanpak
Gedurende mijn periode bij Luxigo, had ik het voorrecht om als mijn eigen opdrachtgever op te treden, waarbij ik bepaalde hoe het eindproduct eruit moest zien en welke functies het moest bevatten. Om dit project extra uitdagend en interessant te maken, stelde ik mezelf de vraag of er een energiezuinige en efficiënte manier is om een breed scala aan elektronische componenten en apparaten van stroom te voorzien, zonder afhankelijk te zijn van een grote hoeveelheid losse adapters en stekkerdozen. Dit opent de deur naar een innovatieve en modulaire stroomvoorzieningsoplossing die niet alleen praktisch, maar ook flexibel en toekomstgericht is.
Deze aanpak biedt elektronicaliefhebbers en studenten de creatieve vrijheid om een centrale voeding te ontwerpen die op maat kan worden aangepast aan hun specifieke behoeften. Door slimme schakelingen en energiebeheer toe te passen, kunnen apparaten efficiënter worden gevoed, terwijl het systeem eenvoudig uitbreidbaar blijft.
Naast persoonlijk gebruik in werkruimtes, hobbyprojecten en educatieve instellingen, heeft zo’n oplossing veel bredere toepassingsmogelijkheden:
- Duurzame werkplekken: Minder stekkerdozen en adapters betekent minder energieverspilling en een opgeruimde werkomgeving.
- Slimme thuisoplossingen: Het centraliseren van stroomvoorziening voor slimme apparaten en domotica-systemen kan het energieverbruik optimaliseren.
- Onderwijs en innovatie: Studenten en makers kunnen experimenteren met efficiënte stroomdistributie in projecten zoals robotica, IoT en embedded systemen.
- Duurzame ontwikkelingsprojecten: In gebieden met beperkte toegang tot elektriciteit kan een modulaire, energiezuinige stroomoplossing een betaalbare en efficiënte manier bieden om meerdere apparaten te voeden.
De mensen die mij hebben geïnspireerd om dit project te maken zijn Matthew Perks van DIY Perks en de Youtuber Behackful.
De uitvoering (deel 1: denkproces)
Schets tekeningen en 3D-modellen
Het oorspronkelijke ontwerp van dit project bestaat uit 3 technologische functies:
- Het bouwen van een alternatieve power supply;
- Mechanische ladekasten die open en dicht kunnen met behulp van een knoppenbord;
- Liftmechanisme voor mijn secundaire monitor.
Uiteindelijk is het mij gelukt om de power supply werkend te krijgen, het liftmechanisme werkte ook alleen was het design niet ideaal. De onderdelen die ik destijds gebruikte waren typerende 3D-print onderdelen die specifiek voor 3D-printers zijn gemaakt. Niet voor een zelfbouw liftmechanisme. Hier heb ik in mijn oorspronkelijke ontwerp rekening gehouden door heel assembly (LEB.4.00) los te maken van de rest van het bureaublad. Dit geeft mij de ruimte om dit deel van het project te blijven itereren tot het goed is.
Het concept van de mechanische ladekasten waren goed doordacht, maar veel te complex om te ontwikkelen in verhouding tot de functie die ze zouden hebben. De lades zijn zo ontworpen waardoor je eenvoudig de lades kunt openen zonder servomotoren aan te sturen.
Elektrisch schema
Puzzelstuk techniek
Custom kabels
De uitvoering (deel 2: bouwproces)
Conclusie
Tijdens mijn Proeven van Bekwaamheid (een eindassessment voor de opleiding Technicus Engineering) heb ik aangetoond dat een computervoeding diverse componenten kan voeden die in een bureau kunnen worden geïntegreerd, zoals het opladen van een telefoon. Daarnaast heb ik bewezen dat je met eenvoudige componenten een liftmechanisme kunt bouwen om een lcd-scherm omhoog en omlaag te bewegen.
De assessor van mijn opleiding beoordeelde dit project met een mooie voldoende, waarmee ik mijn studie Mechatronica succesvol heb afgerond. Nadat mijn stage voorbij was heb ik mijn nestings (bestanden om lasersnijwerkstukken te produceren) achtergelaten, zodat Daan naar eigen smaak zelf houten bureaus kan bouwen.