Формлаб I 2016
Беспроводной детектор излучения
Весь проект поэтапно и в деталях
Этап #1
Постановка задачи
Назначение беспроводного рентгеновского детектора — проведение неразрушающего контроля промышленных зданий. Задача его корпуса от удовлетворения эстетических запросов вроде бы далека: в первую очередь он необходим, чтобы максимально защитить электронные компоненты устройства от пыли, влаги (степень защиты — IP67), тепла от работающего в составе устройства компьютера (нагрев — не более +60С°), а также фонового гамма-излучения.

Разумеется, здесь важна эргономика: прибор оператор носит с собой (поэтому корпус нужно делать максимально лёгким и компактным) и устанавливает на разнообразных поверхностях, так что делать это он должен без особого дискомфорта. По той же причине необходимо предусмотреть возможность присоединения к корпусу всевозможных креплений (фотоштатив, стропы, зажимы).

Как работает детектор — примерная схема. Объект нашей работы — слева
Как работает детектор — примерная схема. Объект нашей работы — слева
Оболочка устройства состоит из корпуса непосредственно детектора и корпуса для сменной батареи (её тоже проектируем мы). Также в состав прибора входят компьютер, плата, разнообразные элементы управления — кнопки управления, разъёмы, микрофон для записи сообщений оператора, динамик.
Этап #2
Инжиниринг корпуса
Разработка компоновки и CAD-моделирование
Работать над дизайном устройства бессмысленно, если нет определённости с компоновкой.

А вот когда будет чёткое представление о конструкции, всех элементах корпуса и их материале, местах установки элементов защиты, тогда можно подумать и о дизайне.

Компоновка элементов внутри корпуса должна быть выполнена так, чтобы спрятать чувствительные к излучению элементы (в первую очередь компьютер) за нечувствительными; чтобы корпус можно легко и просто разобрать, а аккумуляторную батарею — быстро и без проблем заменить.
Примерная компоновочная схема детектора
Примерная компоновочная схема детектора
Если компоновочную схему утвердили, то можно приступать к эскизной конструкции. Выглядеть детектор будет приблизительно так:
Работа идёт, детектор всё больше становится похож на завершённое изделие. Лицевая сторона корпуса:
Получилось так, что до дизайна дело не дошло вообще. Точнее, он стал производным от конструкции. Такая ситуация — не редкость, вот пример подобного случая.
Этап #3
Инжиниринг корпуса
Конструкторская документация
Этап #4
Прототипирование
Устройство сложное, поэтому без прототипа здесь не обойтись.
Лицевая часть детектора излучения для понимания размеров
Лицевая часть детектора излучения и кот. Кот — для представления о размерах детектора
Прототип показал, какие конкретно у корпуса есть недостатки. Дорабатываем.
— Этот корпус — сложная штука. Здесь важен не столько его дизайн, сколько функциональность: корпус защищает дорогое электронное оборудование, работающее в экстремальных условиях.

Заказчик впервые столкнулся с задачей разработки оболочки подобного устройства. Поэтому выбора у него, по сути, не имелось: единственным разумным выходом здесь было привлечь к работе людей, обладающих специфическим опытом конструирования. То есть нас, бюро Формлаб.

Андрей Востриков
Руководитель бюро инженерного дизайна Формлаб