C형 클램프를 만들어 보자

클램프(Clamp)의 종류는?    

클램프의 종류는 여러가지 이다. 다만 목공을 하는 사람의 입장에서 본다면 대략 아래의 3종류를 사용하는 것이 일반적일것 같다.

1. C형 클램프

  가장 기본적인 형태로, C자 모양을 가진 클램프이다. 목재, 금속 등을 고정하는데 사용한다. 긴 손잡이와 조임 나사를 통하여 고정한다.  G형 클램프라도 불리운다.

[ C형 클램프 ]

2. F형 클램프

 역시 알파벳의 F와 닮았다고 해서 붙여진 이름이다. 목재 작업에서 주로 사용되며, C형과 비교하여 조정 범위가 더 넓고 간편하다. 

[ F형 클램프 ]

3. 바이스 클램프 (Vise Clamp)

 긴 바(bar)와 조임 나사를 사용해서 고정하는 클램프이다.  내 경우 주로 드릴링할때 사용한다. 목재, 금속등의 가공을 할때 사용한다.

[ 바이스 클램프 ]

소재 준비 

 당연한 이야기 이겠지만, 무엇인가 만들기 위해서는 그것에 해당하는 소재에 대해서 고민한다. 계획이 아무리 거창하더라도 구할 수 없는 소재라면 실현 불가능하기에, 처음 구상부터 내가 가지고 있는 소재인지, 또는 구할수 있는 소재인지, 구하더라면 얼마의 가격에 구할수 있는지등을 따져서 결정한다.

 이번에 사용할 소재는 예전에 뜯어 놓은 발판(목재), 8mm 너트 몇개, 전산볼트 20cm 정도를 사용하기로 결정하였다. 

제작

 먼저 사용할 목재부터 잘랐다. 어딘가로 부터 버려진 발판을 주서다가 뜯어놓은 것이 있어서 이걸 잘라서 준비했다. 기존에 발판으로 사용되었던 터라, 표면에 니스가 칠해져 있었고, 이를 뜯어 놓고 나서 대충 이리 굴리고 저리 굴리던 소재라 표면이 얼룩지거나 긁힘이 있기는 하다.

[ 열심히 잘라서 준비한 1차 재료 ]

위의 사진에서 가장 왼쪽에 있는 소재에 8mm 구멍을 내고, 이곳에 너트 하나를 고정시켰다.

[ 하~~ 중간에 구멍을 못내다니... ]

위의 너트는 전산봉이 들락거릴 자리가 된다.

총 4개의 나무 조각중 짧은것 2개는 겹쳐서 붙이고, 나머지 두개의 조각을 위아래에 붙였다. 

[ 몸체 부분 2단 합체 ]

[ 다리 부분 합체 ]

[ 4단 합체 결과 ]

굳이 여러 조각을 붙여야 하는 이유는, 소재의 한계 때문이다. 처음부터 두꺼운 소재가 존재 하지도 않았고, 더더욱이 40mm 정도 되는 두께의 소재는 내 수준에서 다루기 힘든 소재이기 때문이다. 

클램프의 고정 부분은 홀쏘를 이용하여 2개 동그란 형태로 가공하고, 그중 하나는 포스너로 다시 가운데를 가공하였다. 

손잡이 역시 2단 합체를 하고, 모서리를 사포질 하여 준비하였다.

[ 나름 손질 많이한 손잡이 ]

클램프의 고정 부분은 먼저 포스너로 작업한 부분을 끼우고, 그 뒤에 전산봉 앞쪽에 너트를 하나 접착제를 이용하여 고정시킨다.

그 다음 나머지 조각 하나를 앞에 붙이면 된다.

손잡이 부분은 수직으로 8mm 구멍을 내고 접착제를 발라서 고정시켰다.

다 만들고 나면 아래와 같은 모양이 된다.

어딘가 클램프를 사용해 보면 아래와 같은 느낌이다.

후기

실제 클램프를 사용해보니 위,아래쪽 지지대가 힘을 받으면 생각보다 많이 휨 현상이 발생하였다. 이에 따라서 위 아래에 한겹을 더 붙여서 좀더 보강하였다. 

[ 뚱뚱해진 클램프 ㅠㅠ ]

3단 6핀 스위치로 DC 모터의 회전 방향을 바꾸어 보자

1. 필요는 연구의 어머니

항상 느끼는 부분이다. 필요하지 않으면 연구하지 않으며, 필요하면 연구한다. DC 모터를 조건에 따라서 정방향 또는 역방향으로 회전시켜야 하는 필요가 생겼다. 처음에는 MCU 및 Relay Switch를 이용하는 방법을 생각했는데, 이것은 너무 오버하는 것이 아닌가 생각하게 되었다.  그 다음은 스위치를 두개 이용하는 방법을 생각해 보았는데, 이것 역시 사용할때 주의를 해야 하는 상황이라서 포기했다.  이것 저것 고민하다 좋은 방법을 찾게 되었다.

2. 가까이 있는 재료

고민의 해결책은 너무나 가까운 곳에 있었다.

[ 3단 6핀 스위치 ]

이것 저것 만들때 항상 스위치가 필요하기 때문에, 2단 4핀 스위치,3단 6핀 스위치, 2단 2핀, 3단 3핀 정도의 스위치는 각각 몇개씩은 재고로 가지고 있었다. 이중 3단 6핀 스위치가 현재 상황에 딱 맞는 것이었다. 

3. 연결 방법

연결 방법이 어마 무시하게 어려운 것은 아니다.  먼저 아래의 그림을 보자.

스위치의 위 아래 핀에 입력 부분을 연결하고, 스위치의 중간핀에 출력을 연결하면 된다. 다만 입력 부분에 있어서는 위쪽 핀과, 아래쪽 핀이 대각선 입장이 되도록 연결해야 한다. 이미지를 놓고 보면 입력 부분의 연결이 어려워 보이는 것 같아 보이지만, 사실은 아래쪽 핀에 +, -를 각각 연결하고 여기에서 점퍼로 위쪽에 연결하되 대각선으로 연결하면 된다.  출력은 그냥 중간핀을 각각 하나씩 뽑아내면 된다.

4. 정방향 

정방향이라고 정의하기에는 좀 그렇지만, 여튼 3단 스위치가를 위로 올렸을때의 상황을 이야기 해보자. 일단 그림을 보고 이해 하자.

[ 정방향 연결 ]

스위치를 위로 올리면 3단으로 구성된 핀에서 위쪽줄 핀과, 중간줄의 핀이 연결된다. 이렇게 되면 Output 1로는 +극이, Output 2로는 - 극이 연결되어 출력이 된다. 

5. 역방향 

4번에서 설명한 상황과 반대의 상황으로 스위치를 아래로 내렸을때이다.  역시 아래의 그림을 보자.

[ 역방향 연결 ]

스위치를 아래로 내리면 중간줄 핀과 아래줄 핀이 연결된다. 이렇게 되면 Output 1에는 -극이 연결되고, Output 2에는 +극이 연결된다. 4번의 출력과 비교하면 반대의 출력을 가진다. 

6. 끝으로

위와 같이 배선을 하면 손쉽게 DC 모터를 정방향 또는 역방향으로 생각보다 쉽게 회전시킬수 있다. DC 모터의 정방향, 역방향을 고민하게 되는 이유는 사용하는 자작 목공 기계에 적용하기 위해서 이다. 기회가 되면 유투브 동영상으로 적용된 기계를 소개할 예정이다. 

디스크샌더(Disk Sander)를 만들어 보자.

1. 수요는 공급을 부른다

아주 단순한 이치이다. 쓸 사람이 있으면 물건이 만들어지게 된다. 예전에는 포맥스를 주로 사용하여 이것 저것 만들었는데, 최근에는 나무를 사용하는 빈도가 높아지면서 샌더의 필요성이 높아졌다. 물론 포맥스를 사용한다고 해서 사포질을 아예 안하는 것은 아니다. 

[ 수요 공급 곡선 ]

샌더는 여러 종류가 있는데, 가장 만들기 쉬운 디스크 샌더를 만들기로 결정했다. 만들기 쉽다는 의미는 그 구조가 간단하다는 것이지, 어느 정도 장비가 없으면 그것도 그렇게 쉽지 않다. 

2. 핵심 부품 1 - 원판 만들기

 디스크 샌더는 둥근 모양의 판이 필요하다.  이 원판의 크기가 크면 클 수록 좋겠지만 적당한 크기로 타협하자. 내 경우 처음 5인치로 만들기 시작했고, 완성후에 바로 9인치로 변경하였다.  

 원판의 소재는 합판을 추천한다. 일반 목재의 경우, 생각보다 변형이 잘 일어난다. 잘 만들었는데, 어느정도 사용하고 나면 원판이 습기를 먹고 뒤틀려서 다시 보정해야 한다.  

목재를 원형으로 자르는 방법은 크게 아래의 3가지 방법이 있다.

 1. 직쏘를 이용하여 절단

 2. 트리머 또는 라우터를 이용하여 절단

 3. 테이블쏘를 이용하여 절단

내 경우 트리머나 라우터가 없기에 1번과 3번 방법으로 제작해 보았다.  1번 대비 3번 방법이 엄청나게 좋은 것은 해보기 전에도 알 수 있다. (아마도 2번 방법이 더 쉬울듯 하다.)

먼저 만들고자 하는 원판 보다 큰 합판을 준비하고 가운데 구멍을 뚫어서 테이블쏘의 슬래드에 고정한다. 내 경우 테이블쏘도 직접 포맥스로 만든 버전이다.

[ 이렇게 준비하고.. ]

방향을 바꾸어 가면서 계속 밀어대면 점점더 원형에 가까와진다.

[ 대략 10컷 정도 하면 이 모양 ]

어느 정도 둥근 모양이 되면 톱날 부근에 걸처놓고 목재를 계속 돌리면 거의 완벽에 가까운 원형이 된다. 

[ 거의 원형 ? ]

8mm샤프트 (스텐환봉)은 1미터짜리 사서 잘라서 사용하면된다. 가격은 미터당 이천원 정도 한다. 연마 환봉은 좀더 비싸지만, 디스크샌더는 연마봉이 필요없다. 

홀쏘로 작은 원판하나 더 만들어서 덧붙이고 환봉을 꼽아서 완성한다. 작은 원판을 하나더 붙이는 이유는 환봉이 원판에 더 잘 고정되게 하기 위해서 이다. 

* 이미지에 보이는 원판의 크기는 5인치 이며, 현재 사용하는 버전은 9인치이다.  사용환경에 따라서 달라지지만 9인치로 만드는 것을 추천한다.

* 원판의 소재를 합판(5인치) -> 집성목(9인치) -> 합판(9인치)로 만들었다. 처음 5인치는 너무 작아서 집성목으로 9인치를 만들었으나, 휨 현상이 너무 발생해서 다시 합판으로 만들었다.

3. 핵심부품 2 - 지지대 만들기

지지대는 원판과 동급의 핵심부품이다. 아래의 사진과 같이 같은 폭으로 4개를 만들면된다.

이것들 중에서 구멍이 뚫린 2개는 구멍의 위치가 같은 곳이 되도록 한다. 쉬운 방법은 양면테이프로 2개를 붙이고 한번에 구멍을 뚫으면 된다. 구멍은 608 베어링이 들어갈 자리이기에 22mm 포스너로 작업하면 쉽다.

이 4조각을 붙여서 아래의 형태가 되도록 만든다.

나무 조각은 목공용 접착제로 붙이고, 베어링은 순간접착제를 이용해서 붙인다. 물론 순간접착제 보다는 엑폭시가 더 좋기는 하지만, 없으면 없는대로 다른 방법을 사용하면 된다.

핵심 부품 2개를 결합하면 위와 같은 모양이 된다. 이 단계에서 원판이 수직이 되는지 확인해야 한다. 만약 수직이 아니라면 핵심부품2의 바닥면을 보정해서 원판이 수직이 되도록 만든다. 바닥면을 보정하는 방법은 기울어진 방향에 따라서 종이를 한겹씩 붙여서 보정하면 된다. 종이를 붙일때는 순간접착제를 이용하면 좋다. (순간접착제를 사용하면 종이의 경도가 크게 강화된다.)

원판이 수직이 되도록 작업을 마쳤다면, 그 다음 수행해야 할 작업이 무게 중심을 맞추는 일이다. 원판이 아무리 잘 만들어졌다고 해도 내부에 들어간 목재의 상태에 따라서 무거운쪽이 생기기 마련이다.  원판을 살짝 회전시키고 가만히 두면 어느 한 방향이 일정하게 아래로 내려가는 현상을 발견하게 될 것이다. (만약 이런 일이 안 생긴다면 당신은 신의 손길로 인정하겠다.)  무게 중심을 맞추는 이유는 원판이 일정하게 회전하도록 만들어 주기 위해서 이다. 

일정하게 아래로 내려가는 부분을 조금씩 깍아주면서 맞추어 나가면 된다. 

이렇게 작업하다 보면 위의 그림과 같은 상황이 될 것이다.

4. 마무리

핵심 부품 2개가 만들어 졌다면, 사실상 나머지는 마무리 작업에 속한다. 

적당한 바닥판에 핵심부품2를 고정시키고, 모터를 배치하면 된다.

사진에 사용된 모터는 775이다.

좀더 사용성을 높이기 위하여 슬라이딩이 되는 밑판도 만들었다. 

5. 마지막으로

처음에 시작은 5인치로 시작하였다. 그런데 사용하다보니 부족함을 느끼기 시작했다. 5인치 샌더는 정말 작은 물건을 샌딩할때나 사용할 수 있었다. 그래서 결국 9인치로 업그레이드를 하였다. 

* 5인치, 9인치등의 지름은 시장에서 판매중인 원형사포가 이러한 크기로 판매되기 때문이다. 내 입장에서는 사포를 변경할때,  자르거나 하는 방법을 사용하지 않고 그냥 시장에서 파는 제품으로 붙이기 때문이다.

* 벨크로(찍찍이)를 이용하여 탈착이 쉽게 만든 버전이 있는데, 생각보다 샌딩 결과가 좋지 않아서 추천하지 않는다. 아마도 벨크로를 사용한다면 최대한 얇은 제품을 사용해야 할 것 같다.

* 디스크샌더를 사용할때는 내가 만든 dust box에 넣어서 사용한다. 아래의 링크에서 제작 과정을 살펴볼 수 있다.

[ 그라인딩 더스트박스를 만들어 보자 ]

활용도가 높은 파워뱅크를 만들어 보자 - 제2편 (제작편)

1. 파워뱅크 제작

제목이 "활용도가 높은" 이라고 표현하였지만, 그렇게 많은 기능을 넣은 것은 아니다. 다만 1차 버전대비 기능이 몇개 추가 되었기 때문에 쓴 표현이다. 

[ 완성된 모습 ]

1차 버전 대비 XT60 소켓을 지원하고, 자동차 배터리 점퍼 기능을 추가하였다. 그외에 위의 사진에서는 1개의 LED등만 보이지만, 왼쪽에 다른 하나를 걸칠 수 있는 기능을 추가하였다. 

크기는 이미 정해져 있기 때문에 그게 맞게 합판은 절단해 놓았다. 

설계하는 과정은 아래의 링크로 확인이 가능하다.

[ 파워뱅크 제작 - 설계편 ]

2. 시작은 손잡이 부터

케이스 중에서 손잡이가 가장 신경 쓰이는 부분이다. 제대로 못 만들면 이동시 뚝 떨어져서 발등을 찍는 불상사가 발생할 수 있기 때문이다. 단순히 목공용 접착제만으로는 어떻게 될지 모르기 때문이다. 

먼저 합판을 이리 저리 잘라서 손이 들어갈 정도로 만들었다. 밑에 공간은 25mm 이상 띄워줘야 손가락이 들어간다. 공간이 너무 많으면 파워뱅크의 부피가 거지기 때문에 30mm 이하로 띄워주자.  

일단 목공용 접착제로 잘 붙였다.  그뒤에 피스를 찔러 넣을 부분을 드릴질 했다. 

구멍 자리에 피스를 찔러 넣고, 마지막으로 목봉으로 위쪽을 마감했다.

[ 이미 구멍으로 피스를 찔러 넣었음 ]

위의 사진에서 찔러 넣은 피스는 손잡이 부분과 밑에 짧은 다리 부분 사이의 연결이 떨어지지 않게 하기 위해서 이다. 실제 파워뱅크 본체쪽과는 또다른 피스로 연결한다. 

[ 손잡이 부분 완성 ]

목봉으로 찔러넣은 후에 손잡이 부분을 사포질 했다.  또한 파워뱅크의 한쪽면에 붙였다. 이부분 역시 긴 피스를 이용하여 찔러 넣었다. 이동중에 떨어지면 난감하기 때문이다.

3. 컨트롤 패널 부분 만들기

컨트롤 패널이긴 하지만 사실상 바닥판이다. 손잡이가 반대편에 위치하기 때문에 세워서 놓을 때는 바닥면이 된다. (실제 사용은 눞혀서 사용한다.)

먼저 고출력 단자(사실상 자동차 시동 점프용 출력)을 달았다.

[ 색상 추가 ?]

8mm 구멍을 내고 앞뒤에 전산볼트 50mm 정도로 자른 다음 앞뒤에 너트로 조인 형태이다. 시동용 점퍼로 사용할때 집게로 집는 부분이 된다.  다만 고출력이 가능하기 때문에 그냥 노출된 상태로 둘 수 없기에 평상시에는 마개(?)로 막아 두도록 만들었다. 

[ 공을 많이 들인 마감 ]

위의 마개(?)는 구별하기 쉽도록 색연필로 빨강(+)과 파랑(-)색을 이용하여 칠하였다.

스위치, 배터리 잔량 표시기, 5.5 충전 단자, 5.5 사용 단자, XT60 사용 단자의 크기에 맞게 홈을 내었다. 원형의 구멍은 드릴이나 포스너를 이용하였고 사각형의 경우 드릴로 구멍을 몇개 뚫고, 줄로 갈아 내었다. 

[ 구멍 뚫어 놓으니 생각 보다 지저분 ]

그외에 동그란 부분위에 사각형을 좀더 덧 대었다. 세워 놓을때는 저부분이 바닥면이 되는 터라 좀더 안정감 있게 만드릭 위하여 사각형을 붙인 상태다. 각 사각형의 받침에는 내부에 너트를 하나 넣었다.

사각형 내부에 너트를 하나 넣은 것은 위의 사진과 같이 LED등을 고정할때 사용하기 위해서이다.

마지막으로 스위치, In / Out 5.5 파이 단자, XT 60, USB 출력등을 꼽았다. 물론 저기에 꼽기전에 각각에 필요한 전선은 납땜을 하였다.

내부 결합

이전 재료수급과 관련된 글에서 이미 소개했던 그 배터리 셀을 결합하였다. 4S2P 연결방식이다. 연결이 특별히 어려운 것은 아니며, 이 제품은 구매할때 버스바를 몇개 주기는 하는데, 항상 개수가 모자라서 나는 추가로 구매해서 사용한다. 

[ 버스바 & 너트로 연결 ]

[ 위에 사진이 뒷면, 이 사진이 앞면? ]

그리고 원래 설계한 내용대로 내부에서 전선을 연결하였다.  사실 이 단계까지 일반 Relay Switch를 사용하였는데, 발열이 심해서 설계를 나중에 변경하였다. 이전에 소개한 글에 추가 내용으로 기록해 두었으니 확인이 가능하다.

[ 가급적 볼트 & 너트 방식으로 체결 ]

설계에 비하면 딱히 특이한 내용은 없지만, 이번 버전은 가급적이면 터미널을 찍어서 너트로 고정하는 방식을 사용하였다.

LED 전등 고정 장치 만들기

워낙 간단한 장치라 작은 합판 조각을 샌딩해서 만들었다.

[ 노브 & 베이스 ]

늘 사용하던 노브와 결합하여 사용하는 형태이다.

LED 전등을 베이스와 결합하면 아래와 같은 형태이다.

위와 같이 만든 것을 노브 볼트를 이용하여 파워 뱅크와 결합하면 아래와 같은 모양이 된다. 

끝으로

대단한 것은 아니지만, 마지막 결과물에 대하여 몇장의 사진을 더 기록해 본다.

[ USB 출력장치 파워 온 ]

[ 위에서 보면 이런 모양 ]

[ 손잡이를 잡고 들고 있는 상태 ]

[ 점프 스타터로 사용하기 위한 상태 ]

실제 사용자에게 전달 완료 하였다. 그 사람이 행복해 하는 모습을 보니, 나도 행복하다. 역시 선물은 주는 맛이 대박이다. 

- 방전률이 높은 배터리를 이용하는 작업은 화재, 폭발의 위험이 있습니다. 충분한 지식을 가지고 있더라도, 잠깐의 부주의로 사고가 발생할 수 있습니다. 사고는 본인의 책임입니다.