안녕하세요.

 

지난 연재 :

오늘은 4탄 설계편입니다.

 

설계편에서 다룰 내용은 하우징의 설계방법에 대한 내용과, 직접 설계 과정 (저의 방법이니 정답은 아닙니다.)을 보면서 공유하는 것입니다.

 

설계가 끝난 이미지 (렌더링)

skeleton.png

 

1AM-Render.JPG 1AM-Render2.JPG

1AMAutoCAD.png

 

 

- 공지 사항 -

 

지금 도면 및 3D 모델링 작업까지 완료한 상황이며, 가공을 감안하여 Detail한 부분을 계속해서 수정하고 있습니다.

혼자서 하우징을 만드려고 하니, 가공해주는 업체를 찾기 쉽지가 않네요.

키보드의 기능 및 렌더링 이미지를 한번 보시고 같이 하우징을 만드실 의향이 있으시면 세분 정도 저와 같이 했으면 합니다.

어짜피 PCB를 뽑게 되면 4장이 기본이라, PCB 기판은 그냥 드리려구요.

가격은 어느정도가 들지 확실히 모르는 상황이긴 하지만, 1인당 20~50점 정도 들지 않을까 싶습니다.

같이 하시게 되면, 개조에 필요한 부품들도 일부 드리고(스위치, 키켑 제외), 조립할때는 다같이 모여서 조립하면 될 것 같습니다.

단, G510 키보드를 가지고 계셔야 겠죠..T_T

 

 

생각있으신분은 저에게 쪽지를 주시거나 답글 달아주세요.

 

 

1. 개요

G510C의 하우징은 알루미늄입니다. 이에 대한 내용을 설명하도록 하겠습니다. 아크릴이나 기타 다른 재료는 개인적으로 Metal 재질보다는 상대적으로 쉽다고 생각하기 때문에, 이번 연재 내용에 대한 흐름을 파악하신다면, 다른 하우징 설계는 좀더 쉽게 접근하실 수 있을 것 같습니다.

 

이번 설계편 연재는 하우징 설계에 있어, 아래에 대한 내용을 중심으로 설명할 계획입니다.

  1. 키보드 개조의 뚜렷한 방향성 설정
  2. 일반적인 키보드의 제원정보 (크기, 치수 등)
  3. 하우징 설계에서 고려해야 할 기본적인 사항들에 대한 내용
  4. 하우징 설계에 있어 각종 Constrants(제한 사항)에 대처하는 내용

 

2. 필요 Tool

제도 가능한 소프트웨어

굳이 소프트웨어가 아니더라도 제도기가 있으면 가능하긴 하겠지만, 권하고 싶지 않습니다. 상당히 많은 시간이 걸릴 뿐더러, 변경이 쉽지 않고, 도면을 공유하기도 어렵기 때문입니다. 이런면에서 오늘은 공구라고 하지 않고 Tool이라고 하였습니다.

아래 중, 하나 이상만 어느정도 사용법을 익히시면 될 것 같습니다.

 

2.1 AutoCAD

 AutoCAD1.png AutoCAD2.png

일반적으로 많이 쓰이는 2D 도면 작업용 CAD 입니다. 손으로 그리는 것보다 훨씬 빠르게 작업할 수 있다는 장점을 가집니다.

이후 3D로도 작업이 가능하지만, AutoCAD로 3D 하시는 분은 별로 없으신 듯 합니다. Inventor를 쓰신다는 분도 계신거 같은데..T_T

 

알루미늄 하우징은 아크릴하우징같은 판재와는 다르게 3차원적인 형상을 가집니다. 따라서, AutoCAD로 작성한 2D만으로는 가공을 함에 있어 정보가 많이 부족할 수 있고, 오해의 소지가 있습니다. 왜냐하면, 3D 모델링에 비해 가독성이 상당히 떨어지기 때문입니다.

때문에, 가능하다면 아래 프로그램과 같은 3D 모델링 툴을 사용하시는 것을 권해 드립니다.

 

2.2 Solidworks

Solidworks1.png Solidworks2.png

배우기가 정말 쉬운 3D 기계제도용 프로그램입니다. 저도 책한권 사서 하루 공부했더니, 대략적으로 왠만한건 뚝딱 그리겠더라구요.

 

2.3 CATIA

CATIA1.png CATIA2.jpg

실로 엄청난 프로그램입니다. 다쏘라는 프랑스 회사에서 전투기를 만들 목적으로 생겨난 3D 케드라고 하더군요. 컴퓨터 사양도 장난 아니라고 합니다.

CATIA를 만든 다쏘라는 프로그램에서 Solidworks를 인수했다고 합니다. 때문에 CATIA의 일부 기능이 Solidworks라고 하시는 분도 계시더라구요..

저는 안써봐서 모르겠어요..T_T

 

2.4 Pro-E

ProE1.jpg ProE2.jpg

위의 CATIA가 좀 금형제작과 같은 공업용으로 많이 쓰이는 개념이라면, 상대적으로 악세사리, 제품외관 등, 디자인적으로 더 많이 쓰이는게 Pro-E라고 합니다.

이것 또한 저는 안써봐서 모르겠어요..

 

2.5 기타 CAD 프로그램

세상에는 100개가 넘는 CAD 프로그램들이 있다고 합니다. 그중에 자신에게 맞는 프로그램을 쓰시면 됩니다.

이왕이면, 위에 소개시켜드린 것과 같이, 많이들 쓰이는 프로그램을 사용하시는게 좋습니다. 이유는, 금속 가공을 맡길때, 그쪽에서 그 파일을 읽을 수가 있어야 하니깐요^^;

하지만 3D MAX와 같이 제도용이 아닌 그래픽툴은 가공용 치수등과 같은 문제들이 있어, 왠만하면 지양해 주세요.

 

다른 괜찮은 프로그램 있으면, 여러분들이 댓글로 소개 부탁드립니다^^;

 

3. 키보드 개조 방향성 설정

3.1 기능

지금까지는 개조에 필요한 Data들을 수집하는 단계였습니다. 다시 말하면, 방법론에서 흔히들 말하는 Analyze의 As-Is 단계였다고 할 수 있습니다.

그에 반해 이번에 하고자 하는 것은, 방향성을 설정한다는 것, 즉, 저의 Needs에 맞는 To-Be를 설계한다고 볼 수 있습니다.

 

요컨데, 전까지는 기존의 키보드가 어땠는가(As-Is)하는 분석(Analyze)과정이었다면, 이제는 내가 만들 키보드가 어떻게 되어야(To-Be 하는가.에 대한 것을 이끌어내는 과정이라고 볼 수 있습니다.

이를 위해서는 아래와 같이 저의 Needs를 확실히 할 필요가 있습니다.

물론 경우에 따라서는, 개조를 하자고 마음을 먹을 당시에 이미 To-Be를 머리속에 그리셨을지도 모릅니다. 하지만, 실제로 분해를 해보고 각 부품들의 역할을 고려한 후, 다시한번 어떻게 해야 할지를 확실히 그릴 필요가 있습니다.

asis.png

 

3.2 외관

외관 또한 마찬가지로 디자인 할 방향성을 어느정도 뚜렷하게 정해두는 것이 좋습니다.

기능적인 면이나, 소재의 한계 때문에 제한된 조건 내에서 뻔한 외관 디자인을 하는 경우가 많이 있지만, 같은 제한 조건이라 하더라도 조금만 신경을 쓴다면 다양한 외관의 키보드를 만들 수 있습니다.


 

외관의 디자인 방향성을 설정하기 위해서,

  1. 스케치등을 이용해서 머리속에 있는 새로운 생각을 정리할 수도 있으며, (기존과는 전혀 다른 컨셉의 새로운 디자인)
  2. 다른 키보드를 Benchmarking 하여 디자인하거나 (기존의 키보드에서 발전)
  3. 키보드가 아닌 다른 것들로 부터 디자인의 아이디어를 찾을 수도 있습니다. (키보드 외의 다른 것으로 부터의 컨셉을 가져오기)
예전에 제가 만들었던 커스텀 키보드의 디자인을 조금 발전시켜 개조할 G510의 컨셉으로 사용하기로 하였습니다. (아래는 실사)
Ŀ%BD%~2.JPG
 

 

4. 추가적으로 사용할 부품들에 대한 정보 파악

도면으로 그릴 때, 자신이 앞으로 사용할 부품들에 대한 자세한 파악이 필요합니다. 앞서 연재한 것처럼, 원래 있던 키보드에서 가져다 쓸 부품들에 대한 내용을 파악하듯이, 앞으로 사용하게 될 부품들에 대한 파악도 필요합니다.

 

한가지 예로 스위치에 대해서 적어보면,

제가 커스텀 제작에 사용할 스위치는 모두들 잘 알고 계시는 Cherry사의 MX 스위치입니다.

switch.png

 

도면에 옮기기 위해서는 기본적인 내용들을 알고 있어야 합니다. 체리사의 홈페이지에 가면 자세히 나와있는데, 하우징 제작에서 중요한 것은,

  • 보강판에 뚫어야할 구멍에 대한 내용
    • 스위치가 들어갈 구멍의 크기, 스테빌의 구멍위치 및 크기등
  • 보강판과 기판의 간격
    • 하우징을 설계할때, 보강판이 들어갈 공간을 감안해야 할 뿐만 아니라, 보강판 아래에 들어갈 기판과의 거리등도 알아둘 필요가 있습니다. 특히나, 기판에 다른 부품들이 실장되는 경우, 그것이 하우징과 연결된다면, 그 둘과의 간격은 중요하기 때문입니다.

 

 

5. 각 스위치들의 Layout 설정하기

여러분도 잘 아시다시피, 키보드의 Layout의 종류는 상당히 많습니다. 회원분들 중에서도 전에는 없던 특이한 배열을 만들정도로 다양한데요, 이번편에서는 자신이 원하는 Layout을 설정할때, 먼저 알아두어야 할 사항들에 대해 짚고 넘어가고자 합니다.

 

5.1 Step Sculpture 2 (스텝스컬쳐2)

쉽게 구할 수 있는 많은 키켑들이 스텝스컬쳐2 방식으로 제작이 되어있습니다.

이미 많은분들이 다 아실거라 생각해서 자세한 내용은 생략하도록 하겠습니다.

아시다시피, 스텝스컬쳐2는 각 열마다 키켑의 생긴 모양이 달라서, 아무렇게나 배열을 해버리기에는 제한사항이 너무 많습니다.

 

스텝스컬쳐2는 4개의 열을 가지고 있고, 열을 벗어나게 되면, 손맛이 병맛이 되어버리는 색다른(?)경험이 가능하기에, 각 키들의 위치를 바꾼다고 할때 1x1사이즈의 키켑이라면 문제가 없겠지만, 다른 사이즈의 키켑을 옮길때는 다른 열로 가지 않도록 주의해야 합니다.

아래설명은 체리의 1800배열기준으로 설명되었습니다. 중요한부분은 아니니 그냥 넘기셔도 됩니다. (다른 분들이 이미 자세히 설명을 많이 해주신 부분이기에....) 제가 틀린 부분이 있으면 알려주세요

 

  • 첫번째 열 : ESC와 Function키들이 있는 열과, Back space와 숫자키들이 있는 위치입니다. 어찌보면 일반적인 키보드는 6열인데, 이 열은 2열을 똑같이 쓰므로, 아무래도 한 Set에서 가장 많은 키캡들이 있는 것 같습니다. 이 열은 Back Space를 제외하고는 모두 1x1로 되어있습니다.
  • 두번째 열 : Tab, qwerty의 키들이 위치하는 열입니다. Tab과 역슬러쉬는 1.5사이즈입니다.
  • 세번째 열 : Capslock부터 시작하여, Enter도 위치하는 배열입니다. Capslock은 키켑은 1.75x1의 사이즈이나, 스위치는 1.25x1 위치에 존재하는 특이한 열입니다.
  • 네번째 열 : Shift가 있는 열과, Ctrl,Space가 있는 열입니다.

 

여기서 제약사항이 생기는 이유는, 2번째 열에는 1x1사이즈와 1.5x1사이즈 밖에 없어서, 2열에는 1.75나, 2와 같은 사이즈를 넣을 경우 키보드가 이상하게 변해버릴 수 있다는 점입니다.

 

5.2 Block 단위 Layout

키들이 모여있는 하나의 집합을 Block이라고 정의하고 말씀드리겠습니다.

Mini형 키보드는 블럭이 1개로 되어있는 경우도 있지만, 세이버와 같이 텐키리스의 경우는, 블럭이 8개로 되어있습니다.

(ESC, F1~F4, F5~F8, F9~F12, 문자들 Block, Scrlock있는곳, Insert 있는곳, 방향키 있는 곳)

일반적인 풀배열 키보드의 경우 블럭이 9개(텐키부분 포함)으로 되어있습니다.

이 Block을 배치할때 고려해야 할 사항은, 각 키들의 Pitch 입니다. 일반적으로 Pitch는 19.05mm입니다.

왜 성가시게 19.05가 되었냐면, 야드법을쓰는 미국인들이 처음에 표준을 정했기 때문이죠.. 19.05mm는 인치로 환산하면 정확히 3/4인치입니다. (750mils)

 

이는 다시 말하면, 키캡의 폭이라고도 볼 수 있습니다. 키캡의 폭은 19.05가 되므로, 키 하나가 차지하는 공간은 가로 19.05, 세로 19.05가 됩니다.

 

이로부터 각 블럭이 차지하는 공간을 계산 할 수 있습니다.

가운데 있는 가장 큰 블럭을 본다면, (윈키기준) 가로로 15개 키캡만큼, 세로로 5개의 키캡만큼이므로, 이에 각각 19.05를 곱하면

가로 285.75mm, 세로 95.25mm의 공간이 필요합니다. 하우징 제작시 상판에 구멍을 뚫어줄때는 이 크기에 1mm정도의 마진을 두면 됩니다. 즉 가로 286.75, 세로 96.25로 하시면 되는거죠.

 

이로써 전체 배열에 대해 표현하면 아래 그림과 같습니다.

block layout.png

 

자세한내용은 다운받거나 클릭하여 확인해주세요 (그림이 커서..)

위의 그림에서 주의하셔야 할 사항은,

  • 수치1끼리는 서로 이왕이면 같도록 해주시길 바랍니다.
  • 수치2로 되어있는 부분은, 아래와 같은 공식으로 산출이 가능합니다.
    • 수치2 = 35.1 - (2 * 수치1)
    • 수치1 = (35.1 - 수치2) / 2
  • 수치3과 4는 아무렇게나 자신이 편한데로 정하실 수 있습니다. 일반적으로 2~12mm정도를 사용하심이 좋을 것 같습니다.

 

내용이 길어질 것 같아, 이번 글은 이번에서 마무리하고, 다음에 이어서 하우징 설계편 <하>를 올리도록 하겠습니다.

 

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태산이 높다 한들 하늘아래 뫼이로다. 오르고 또 오르다 보면 못 오를 뫼 없건마는, 오르지 아니하고 뫼만 높다 하더라.

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G510C 개조 중...