Этап #1 Постановка задачи
И снова мы работаем над домофоном (ещё проекты — раз, два, три). Главная претензия заказчика к той панели, что есть сейчас, — недостаточная конструкторская проработка корпуса. Одновременно нужно было предусмотреть следующее: недорогое производство, легкая сборка-разборка и удобство для пользователя.
Если грядут кардинальные переделки, почему бы заодно не изменить дизайн?
Состав домофона:
- Корпус, монтируемый на дверной щит, с врезной или накладной установкой. Изначально корпус проектируется под врезной монтаж, комплект для накладного разработаем отдельно;
- Внутреннее наполнение, включающее в себя считыватель бесконтактных ключей, цифровую клавиатуру и две дополнительные программируемые кнопки: SOS и «Консьерж». Но это не точно, всё может немного измениться. Клавиатура готовая, осталось разработать для неё механическую часть и толкатели;
- Дисплей, камера, микрофон и динамик. Камера есть готовая, нужно только предусмотреть возможность замены на аналог, чтобы корпус мог «принять» любую.
На лицевой панели домофона расположены: окно считывателя бесконтактных ключей, цифровая клавиатура с подсветкой, дополнительные кнопки, дисплей, окно объектива камеры, закрытое устойчивым к царапинам стеклом, отверстия для микрофона и динамика, а также место под наклейку с инструкцией по использованию. На задней панели — выходы проводов (в варианте с закрытой задней крышкой) или окно для подключения сетевого кабеля RJ45 и клеммная колодка для подключения 20 контактов. Габариты в процессе разработки незначительно изменять можно, форма панели должна остаться вертикальной, материал необходимо подобрать такой, чтобы на поверхности домофона не оставалось отпечатков пальцев. Оговорено, что деталей корпуса будет две: крышка и задняя стенка; сборка — на винтах или саморезах. Для защиты от влаги в конструкции нужны уплотнители (IP65; степень защиты оболочки от удара — IK08).
Этап #2 Эскизирование
Требования к дизайну стандартные — корпус должен выглядеть современно. Допустимые цвета — оттенки серого, черный, белый. Допускаются цвета неокрашенного металла разной фактуры. Подсвеченные элементы управления.
На металлических поверхностях можно использовать такую финишную обработку, как сатинирование и лак.
Черновики:
Что-то точно не подойдёт, например, заказчиком заявлена вертикальная ориентация корпуса. А у нас как-то попал сюда и горизонтальный вариант. Поэтому — отбор.
И каким-то чудесным образом здесь опять оказывается горизонтальная версия. А вдруг понравится?
Чистовики:
Выбран был гибрид двух дизайнов: окно камеры и дисплей от одного, рамка и клавиатура — от второго; переносим кнопки, считыватель RFID точно располагаем в самом низу, меняем дисплей на семисегментный.
В целом этот дизайн принят, но остались вопросы. Например, относительно подсветки клавиатуры. Ответ есть, наглядный:
Рассматривали идею продублировать цифры азбукой Брайля, но после расчётов от неё пришлось отказаться: размер клавиш такого сделать не позволит. Важно отметить, что эту идею в дальнейшей версии заказчики успешно реализовали.
Этап #3 3D-моделирование
Одновременно рассматривается вариант с логотипом заказчика вместо двух кнопок:
Заказчик забирает модель и пытается определить место для лого самостоятельно. Результат:
Этап #4 CAD-моделирование
Решаем проблему защиты клавиш от продавливания. Нужна такая защита, чтобы ударом в клавишу нельзя было сломать плату домофона (по ТЗ корпусу необходим сертификат IK08). Решение: усиливаем плату.
Определяемся с разъёмами на задней панели, предлагаем заказчику варианты материалов для изготовления корпуса. Например, крышка из алюминия с последующей обработкой, задняя панель — листовой металл, клавиатура — двухкомпонентное литьё, клавиша — алюминий, зона подсветки — пластик.
Пробуем по просьбе заказчика уменьшить высоту корпуса. Сделать это можно, например, повернув окошко считывателя и динамик на 90 градусов.
Но нет, не пойдёт. Существенного уменьшения высоты это не даст, а дизайн пострадает. А вообще, ведём целенаправленную борьбу за каждый рубль, который будет потрачен на производство, и каждый миллиметр толщины корпуса. Уже начался отход от первоначального дизайна в угоду интересов производства.
Отдаём файл для печати макета.
Этап #5 Макетирование
Печать по технологии SLS. Выглядит корпус, по мнению заказчика, довольно массивно.
Если с врезным вариантом крепления прибора всё более-менее ясно, то с накладным есть вопросы — как крепить устройство?
Вариант — крепить на рамку (на картинках выделена розовым):
После мелкосерийного производства того, что вы видели выше, панель подверглась глобальной переделке: уменьшили размер минимального вылета лицевой панели, увеличили толщину стекла, сделали анодирование корпуса, добавили на клавиатуру шрифт Брайля и подсветку кнопок.
После этого была подготовлена конструкторская документация для литейного производства.
И появился новый продукт.
Этап #6 Производство
Вызывная панель будет производиться в двух странах — России и Китае.
– На этапе дизайна были выбраны удачные сочетания алюминиевого сплава и стекла высокой прочности. Элементы из стекла не только обладают неплохими физико-механическими свойствами, но и позволяют добиться хорошей защиты от влаги. Все разъёмы также защищены от влаги.
В конструкцию изначально закладывалась высокая степень вандалоустойчивости (IK08). Это потребовало применения алюминиевого сплава. Но даже разбитое стекло дисплея или антенны не выводит домофон из рабочего состояния и позволяет оперативно заменить его прямо на месте установки. Мы вообще очень много внимания уделили такому параметру, как жёсткость корпуса при ударной нагрузке.
Компоновка электронных блоков модульная, поэтому функционал домофона легко может быть улучшен.
Конструкторская документация изделия адаптирована под производство как в РФ, так и за рубежом. В целом конструкция получилась очень гармоничной и с большим потенциалом для развития модели.
Андрей Харитонов,
конструктор проекта
ФОРМЛАБ, специалисты по корпусам
