Корпус эхолота "Практик"
Заказчик
«Русонар» — российская научно-производственная компания, разработчик и производитель контрольно-измерительной техники: портативных эхолотов и других устройств для любительской и профессиональной рыбалки. Экипировочный спонсор сборной России по рыбной ловле, в которой тренируются чемпионы мира.
Задача
Разработать промышленный дизайн и конструкцию корпуса эхолотов нового поколения. Учесть фирменный стиль заказчика и адаптировать корпус к жестким условиям эксплуатации, в том числе в условиях низких температур, вплоть до −30℃.
Требования к устройству:
- Разработать современный дизайн и обрезиненную герметичную, вандалоустойчивую конструкцию сзащитой от воды и пыли по стандарту IP67, с устойчивостью к ударам и падению с высоты 1,5 м на твердую поверхность.
- Реализовать в конструкции установку разъема для подключения датчика.
- Обеспечить простоту сборки и обслуживания устройства.
- Предусмотреть место для установки аккумуляторной батареи внутри корпуса.
Решение
Мы разработали дизайн корпуса устройства и герметичную вандалоустойчивую конструкцию. Обеспечили высокую степень защиты от пыли и влаги по стандарту IP67. Прочная конструкция и прорезиненный корпус выдерживают падение с высоты 1,5 м на твердую поверхность.
Также мы реализовали в корпусе герметичный разъем для подключения датчика и обеспечили простоту сборки и обслуживания устройства.
Каждый этап работы наших дизайнеров и конструкторов был согласован с заказчиком и инженерами, чтобы учесть ограничения аппаратной платформы устройства.
Технологи Promwad предложили оптимальные материалы и технологии производства. Дизайн-решение было проверено на прототипах: для тестирования сборки был напечатан образец на 3D-принтере по технологии FDM-выращивания, а для финальный проверки прототип корпуса был изготовлен методом фрезеровки.
1. Концепция
Мы изучили продукты клиента успешные аналоги и прототипы на мировом рынке.
По результатам этого исследования мы предложили проектировать корпус, который будет производиться по методу двухкомпонентного литья с закладным стеклом. Такое решение позволит отказаться от вклейки стекла и кнопок, в результате корпус эхолота будет лучше защищен от воды и пыли.
Для упрощения сборки корпуса мы решили сконструировать устройство в виде двух половинок, соединенных четырьмя винтами. На одной из половинок будет реализован «шип» для давления на обрезиненную ответную часть. Так будет обеспечена герметичность устройства.
2. Промышленный дизайн
В ходе эскизирования наши дизайнеры проработали несколько базовых направлений для дальнейшего развития корпуса нового продукта, с учетом требований заказчика,ограничений по габаритам, дисплею, количеству кнопок и внешнему разъему для подключения датчика.
После выбора исходного дизайна мы проработали варианты реализации кнопок. При этом учитывали требования бизнес-логики устройства и удобство для пользователя.
Финальный шаг в разработке промдизайна — подготовка и согласование рендеров, отражающих внешний вид готового продукта.
3. Конструкция корпуса
На этом этапе конструктор работал в команде с дизайнером, инженерами и технологом, который отвечал за последующее производство. Так мы смогли учесть ограничения аппаратной платформы и технологий производство без искажений внешнего вида устройства.
Наши дизайнер и конструктор согласовывали свою работу с разработчиками электроники на стороне заказчика и при необходимости вносили корректировки в конструкцию корпуса или печатной платы:
4. Прототипирование корпуса
Для проверки общих результатов нашей работы и тестирования сборки эхолота мы изготовили прототипы по методу FDM-выращивания. Эта быстрая и доступная по цене технология 3D-печати позволяет получить образец, приближенный к заводской версии устройства. Качество поверхности при этом остается средним, но для наших целей на первом этапе прототипирования это было не важно. Мы собрали устройство вместе со всеми компонентами — разъемами, дисплеем и аккумулятором:
По результатам исследования прототипов мы скорректировали дизайн и конструкцию корпуса. Изменили место установки разъема для улучшения герметичности и простоты сборки.
После модификаций конструкции и дизайна корпуса мы изготовили образец, который был максимально приближен к серийному изделию. В качестве технологии производства была выбрана Мы фрезеровка пластика с постобработкой.
5. Постановка на производство
Разрабатывая оснастку мы подготовили и согласовали с заказчиком необходимые пресс-формы, выбрав оптимальные точки впрыска с учетом моделирования деталей на коробление.
На рисунке ниже показана точка впрыска термопластичного полимера и результаты компьютерного моделирования физических процессов:
Вот как реализован процесс производства корпуса из двух деталей:
- Для изготовления верхней детали отдельно выливается «стекло», на которое наносится шелкография. Это стекло используется в качестве закладной детали, которую обливает пластик.
- Полученная пластиковая деталь со стеклом обливается резиной (TPU), которая также формирует эластичные кнопки, служит защитным бампером и является «прокладкой» для обеспечения герметичности корпуса при сборке с нижней деталью, которая производится аналогичным образом но уже без закладных деталей.
Для реализации данной идеи была выбрана оптимальная серийная технология – двухкомпонентное (2к) литье, при котором используется специальная машина с двумя установленными формами.
Результат
Мы помогли заказчику запустить в производство новый корпус, который стал основой для целой серии продуктов:
- эхолота «Практик 6М» с разъемным соединением блока и кабеля,
- эхолота «Практик 6S» с неразъемным соединением,
- эхолота «Практик 7 BWF» с беспроводным датчиком «Маяк Wi-Fi»,
- блока-приемника «Практик 7 BMF»,
- других устройств с цветными и черно-белыми экранами.
На начало 2020 года мы произвели и поставили заказчику более 60 000 корпусов.
В рамках предыдущего проекта компании «Русонар» мы также разработали герметичный корпус для беспроводных Wi-Fi-маяков — они поставляются как самостоятельные продукты и в паре с блоками-приемниками. Также маяки работают в паре со смартфонами и выводят данные измерений в мобильном приложении.
Сегодня продукты «Русонара» поставляются потребителям в России и других странах СНГ: https://rusonar.ru/eholoty/
Благодаря новым разработкам «Русонар» остается одним из лидеров рынка эхолотов, выдерживая конкуренцию не только на локальном, но и на мировом рынке. Компания является экипировочным спонсором спортсменов-победителей мировых чемпионатов по рыбной ловле.