Формлаб I 2017

Пожарный дымовой извещатель

Разработка корпуса аспирационного дымового пожарного извещателя и внешнего воздушного фильтра для него. Весь проект поэтапно и в деталях
Этап #1

Постановка задачи

Аспирационный пожарный дымовой извещатель (ИПДА) нужен для того, чтобы обнаружить пожар ещё до того, как дым заполнит всё помещение: такой прибор способен улавливать его в очень небольших концентрациях и давать сигнал тревоги. Производителю нужна новая модель взамен устаревшей, причём важна её себестоимость: прибор будет продаваться по цене чуть более высокой, чем у отечественных аналогов, но дешевле, чем импортные пожарные извещатели. Себестоимость, в свою очередь, зависит в том числе и от технологии изготовления корпуса, и сложности его производства.

В рамках проекта мы будем проектировать и прототипировать не только "коробочку" корпуса, но также её неотъемлемые составляющие — внешний фильтр и воздушный канал, в котором установлен датчик дыма.
Старый корпус прибора — макет
Разъёмы будущего извещателя — питание, реле и USB-B с заглушкой. Места их установки точно не определены — это произойдёт в процессе разработки. Также плат может увеличиться в размерах, на этот случай нужно предусмотреть в корпусе дополнительные бобышки для её крепления.

Устанавливаться прибор будет на стену и крепиться к ней саморезами. Однако закрепить извещатель могут как в прямом, так и перевёрнутом положении; если ставят "вверх ногами", то крышка корпуса должна оставаться на месте и не двигаться с места.

Кстати, о крышке: она обязательно будет съёмной, на четырёх саморезах, и для неё надо придумать подвесное крепление. Отверстия под саморезы закрываются декоративными заглушками.
Это ещё не всё: корпус ИПДА может быть укомплектован переходником обратного потока и заглушкой на случай, если переходник не будет установлен. Дизайн переходника должен быть выполнен в едином стиле с основным корпусом.

Управлять извещателем можно с помощью мембранной клавиатуры, расположенной на лицевой панели. Там же нужно разместить пять светодиодных индикаторов, три красных, жёлтый и зелёный. Показатель IP прибора — 54.
Дизайн пожарных извещателей других производителей
Этап #2

Разработка дизайна корпуса

Эскизирование
Тот дизайн, который был раньше, казался заказчику серым и невыразительным, в нём не нравилось почти всё, от цвета до наклейки.

Тёмные тона отпадают сразу — они создают ощущение "мрачности", а этого как раз не надо.

Начинаем рисовать основной корпус — это главное; от его решения будет зависеть и внешний вид фильтра.
Прорабатываем черновые эскизы:
Смело, инновационно и так далее. Но для демонстрации заказчику отобрали эти варианты:
Один из них производителю будущего прибора понравился больше других. Но вот "заход" панели управления на боковую грань не нужен.
И пиктограммы придётся немного изменить:
Этап #3

Разработка дизайна корпуса

3D-моделирование
Первый вариант модели:
Однако наружный патрубок не должен сильно выступать. Плюс нужно укрепить место сочленения c верхней стенкой корпуса и немного "утопить" место выхода.
Модель с дымовым каналом
Модель с дымовым каналом
Переходим к конструкции — там ещё много над чем работать.
Этап #4

Инжиниринг корпуса

CAD-моделирование
Технология производства — литьё и обработка ABS-пластиков.

Эскизная конструкция — пока ещё нет дисплея, плат и неизвестны параметры подводимых проводов.
Промежуточный вариант конструкции (для обеспечения герметичности соединения с патрубком прокладка будет силиконовой):
Тем временем делаем модель клавиатуры и ищем изготовителя для неё.
Вся электронная начинка теперь есть и расставлена по местам, недостатки корпуса устранены, производитель найден, можно переходить к прототипированию.
А это — модель фильтра:
Этап #5

Прототипирование

Первый прототип. Фото, сделанные на производстве:
И уже в Формлабе:
На очереди — клавиатура.
Прототип фильтра:
Корпус пожарного дымового извещателя
Официальный сайт производителя устройства: