Смартфон на штативе

Обращение к модертору:

Этот текст есть запись в моем дневнике и не является ни образцом того, как мы конструируем, ни описанием применения 3Д-печати, ни рекламой фелло-мента НИТ.

Про дела наши, скорбные :

Где-то с 2022 года я испытываю необходимость делать фото и видео своих поделок имея руки, свободные от фотоаппаратуры. Моя зеркальная фотокамера слаба для такой работы, она слишком тяжела и неудобна в обращении. Идеально для этого подходит смартфон, установленный на штатив, или, если снимать на руках, то  творение уважаемого Евгениваныча: https://3dtoday.ru/blogs/evgenivanyc/sam-sebe-operator#[object%20Object]

Изучив рынок, я нашел, что ставшая в последние годы стандартной конструкция головы штатива для смартфона, типа такой, как на фото ниже, меня не совсем устраивает.

 Что же мне не нравится в этой простой и гениальной конструкции?

Во-первых: губки этой головы сжимают смартфон с боков, корпус которого хоть и обладает какой-то прочностью, но прочность эта не беспредельна. Зато запредельной бывает мощь руко-граблей различных индивидов, закручивающих стягивающий винт.

Во-вторых: смарт закреплен только с двух сторон, случайный удар по верхнему/нижнему торцу теоретически способен выбить смарт из зажима, со всеми вытекающими неприятностями.

В-третьих: у меня нет возможности выполнить контактные поверхности губок упругими из-за ограничений принтера, а заменять печатный полиуретан пенополистиролом из упаковок я просто не хочу.

Приступая к конструированию своего варианта штативной головы, я определил для себя следующее:

    - смарт должен свободно вкладываться в "челюсти" головы, опираясь на них одним торцом и придерживаться ими за два других;

    - ограничитель у четвертого торца должен препятствовать выпадению аппарата.

Схематично это должно выглядеть так:

Поначалу я хотел сделать девайс, в который можно вставить небольшой планшет, поэтому в первом варианте сделал губки синхронно выдвигающимися на штангах из центральной коробки, что позволяло достичь расстояния между ними от 137 мм (длина Samsung Galaxy S III, например) до 215 мм:

Планшет с диагональю в 10'' в эти габариты входит легко. Дальнейшая проработка выявила, что достичь требуемой при этом высоты верхнего ограничителя в 120 мм без заморочек не удастся. Нет, вообще-то можно, но выглядеть будет так себе.

Проанализировав ситуацию и приняв во внимание то, что планшета у меня нет, да и не нужен он мне, что проектирую для себя, а не для дяди, я поумерил аппетиты и существенно упростил конструкцию, сделав подвижной только одну губку:

Положение подвижной губки фиксируется эксцентриком. Неподвижная губка приклеена к центральной коробке. Расстояние между губками теперь составляет 136-203 мм, при высоте верхнего ограничителя 58-95 мм. В такие габариты можно вогнать любой смартфон-моноблок.

Заодно в центральной коробке высвободилось место и на задней стенке стало возможным выполнить пазы, позволяющие поднимать и опускать стойку, на которой планировалось разместить верхний ограничитель, а также фиксировать ее в крайних положениях:

Сложенная стойка, вместе с ограничителем на ней, располагается вдоль задней грани центральной коробки. Нижний торец стойки, при этом, смещен в сторону неподвижной губки:

Это положение фиксируется подпружиненным штифтом. Сама по себе, без приложения соответствующих усилий, стойка не поднимется и не будет болтаться как Ванька-встанька, хотя определенный люфт присутствует. Таким образом девайс можно спокойно забрасывать в сумку, баул, или чемодан и транспортировать без опаски за то, что что-то в этой пластмассине сломается. 

В поднятом положении стойка отъезжает к середине центральной коробки и фиксируется там под углом в 90 гр. к горизонту:

Ограничитель высоты представляет собой складную конструкцию, которую можно перемещать по стойке и которая фиксируется на стойке с помощью эксцентрика. Ограничитель можно снять со стойки вообще, сложить его в транспортное положение, разложить в рабочее и опять надеть на стойку, зафиксировав на ней эксцентриком. В некоторых случаях это может быть удобным.

Этот узел неожиданно создал для меня большую проблему. Как зафиксировать его в транспортном положении из рисунков понятно, надеюсь. А как трансформировать и зафиксировать его в рабочем положении? Прежде чем родилась ныне работающая конструкция, я рассмотрел несколько вариантов и некоторые признал неосуществимыми, а другие неудобными.

Вот здесь, например, шарнир представляет собой полукольцо с двумя ограничителями. Но попробуйте это отпечатать, если радиус по центру полукольца равен 6 мм, а высота стенки, в которой это полукольцо должно "ездить", равна 9 мм:

А как это зафиксировать?

А вот здесь две половины ограничителя должны проворачиваться на 180 гр. на подпружиненной оси. Как и куда воткнуть пружину? Но, зато хоть фиксировать не надо, сам корпус телефона не даст этой конструкции провернуться:

А эту конструкцию надо снять со стойки, выдернуть половину ограничителя из одного ластохвоста и воткнуть в  другой ластохвост. Это работает, в натуре, конструкция жесткая, но это чертовски неудобно, не говоря уже о полном отсутствии инженерной красоты такого решения в данном, конкретном случае:

Ограничитель, который работает у меня сегодня, прост, он неразъемный, но требует знания "хитрого" движения пальцами, т.к. использует перекос частей шарнира. "Хитрое" движение есть несомненный недостаток, однако пока что я не нашел ничего более простого в изготовлении, чем этот шарнир.

Для монтажа на фотоштатив девайс имеет опорную площадку с заделанной в нее втулкой 1/4''-3/8''

Мне нужна была шероховатая поверхность опорной площадки с резьбой 1/4'' в ней. Шероховатость должна предупреждать от проворота относительно съемной/опорной площадки штатива при закручивании фиксирующего винта. Шаманить 3Д-структуру я поленился и просто приподнял деталь над столом на поддержках, но не рассчитал малость. Получилось непрезентабельно, но ведь не подарок же на 8 марта делал и не на Озоне продаю.

Несколько фотографий:

и еще

и еще

Отпечатано всё соплом 0.2 мм с разной шириной линий и пластиком PET-G производства ФД-пласт.

Видео того, как это работает, выложено здесь: https://disk.yandex.ru/i/VnrI0MJ2FmB8qg

Снимал 9 марта, цифровиком с мануальным объективом, с ФР =24 мм, фактически обняв аппарат, поэтому на видео присутствуют хаотичные перемещения и моё пийаное сопение. Надеюсь, что если кому будет это надо, тот разберется, чё там снято. 

Резюме:

Работа над девайсом принесла мне новый опыт самопального конструирования. Я открыл для себя новые приемы, дополнительно определил что можно делать, что можно сделать лучше, а чего делать нельзя.

Некоторые из своих наработок, не пошедших в дальнейшее дело, я храню. Мне нравится то, что я в них нафуевертил. Со временем детали работы над ними забываются и от этого шаманство кажется еще чудесатее, особенно если утеряны файлы-исходники и приходится лезть внутрь с отверткой для того, чтобы понять как оно там устроено.

В этой конструкции, например, использовано 2 рычажка/эксцентрика для фиксации подвижных узлов. Я очень люблю такие штуки вместо прижимных винтов. И, вроде бы, здесь все просто, но просто оно пока не решишь это повторить. А когда начнешь повторять, то понимаешь, что ни хрена оно не получается. Если сегодня заставить меня перенести эти эксцентрики в другое устройство, я серьезно забуксую и без помощи уже наработанных исходников не обойдусь, или мне придется разбирать девайс и вымерять зазоры штангеном...

Что в итоге? В итоге получена вполне рабочая конструкция, которая является, тем не менее, промежуточной на пути к более широкому функционалу. Рабочий макет. Когда руки дойдут до этого самого функционала, я не знаю, поэтому принял решение опубликовать в дневнике то, что есть на сегодня.