无线信息终端之工业设计开发

条据书信 |

时间:

2021-09-03 10:42:44

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工程师进行结构设计。(图4)

四 结构设计

(一)关键尺寸的确定

1由于本产品结构较为复杂,为减少三维外形修改,提高设计效率、缩短设计周期,应先在两维平面内作出精确的布局规划。

2为保证液晶有较大的仰角,上盖顶面与工作台面的夹角确定为12.50。夹角太小,视角不够,若角度太大,则下盖和上盖不少螺丝柱端面要倾斜很大的角度,会带来结构安装工艺性不好等问题。

3本产品外观的特点是上盖厚度比较薄,为此,在结构设计及模具制造上增加了不少难度和成本——主要在刷卡槽的分模面处理方面。为保证外观造型,上下盖主分型面与设计水平面的夹角确定为6.50,这样,分型面与上盖顶面的夹角确定为1.8。,按键板柱子端面需倾斜8.30。

4考虑到上盖脱模问题,故将磁头模组的摆放角度确定为沿脱模方向。所以刷卡槽底面与脱模方向垂直,与桌面夹角便为4.2。,这些参数能满足刷卡时当磁卡完全离开主机15.5公分时,仍不会擦到桌面。

机壳、面板及结构件采用ABS,主要壁厚取2.7mm,打印机翻盖采用透明PC,裁纸刀采用PC+ABS(耐磨性好于纯PC),镜片采用PMMA,导光柱及透明按钮采用GP33。

上下盖打六个螺钉,另在刷卡槽外侧加两组卡扣,防止配合面出现开口。面板与上盖通过一个卡钩、七个螺钉联接成上盖组件。

本系列产品上盖中间掏空,设计有三种面板,配合三种液晶的装配:

1带触摸屏大液晶:YMC240160-05ABGFLGL

2当使用YMC240160-05ABJFLGL液晶(无触摸屏)时,需配透明镜片,从内向外装配,透屏与上盖通过烫铆联接,烫铆孔周边设计有沉台可储存烫铆挤出的材料,以提高装配可靠性。

3当使用LTV350QV-F05三星彩屏时,需设计一框架固定液晶。

(五)打印机及安装结构

使用富士通热敏打印机,型号:628MCL101。打印机通过塑料结构件固定在上盖。

(六)打印纸及纸舱

采用宽度为575±0.5标准热敏打印纸,最大直径为中50mm;打印纸舱的位置设置(关系到打印机的走纸方向及负载大小)应参考628MCL101规格书中指引进行设计。

纸舱轴向小端尺寸取58.3,径向直径取052。舱内设计有两条宽0.8高0.5的筋条,以减小打印纸转动过程产生的摩擦力。打印纸舱内刻有装纸方向图标。

(七)打印纸翻盖

翻盖为直翻式易装纸结构,结构设计见628MCL101资料。翻盖核心尺寸,如两片滚轮转轴固定结构中长圆孔的尺寸、间距、滚轮转轴中心与翻盖旋转圆心的距离及连线夹角等需按规格书中的p.9/p.lO/p.ll/p.15/p.16的机构设计指引作设计。与之配合的上盖转轴直径应尽量做大(取φ3.8),以提高可靠性。

(八)裁纸刀

裁纸刀为PC+ABS材质设计,比用纯PC耐磨,但需多开一副模具(无法与翻盖合模),裁纸刀与上盖烫铆加锁螺钉连接。

(九)磁卡刷卡结构

磁头模组型号:43mm-2;另外还设计了封口条,当无刷卡功能时,可封闭此刷卡槽。结构形式与上盖烫铆连接。由于磁头模组刷卡槽端口宽已有倒圆角,所以,上盖刷卡槽宽度应略大于磁头模组的槽宽,以避免刷卡过程出现磕碰。上盖刷卡槽宽度小端尺寸取1.85mm,当有刷卡功能时,需预埋不锈钢片,防止频繁刷卡使刷卡槽磨损。

(十)线路板及排线连线布局

最多配置情况下有主线路板、功能按键板、四个快捷键按键板(含LED)、电话按键板和射频感应读卡线路板及IC卡PCB共5块板。当使用LTV350QV-F05三星液晶时,由于柔性电缆长度不够接到主线路板,故须通过快捷按键板转接到主线路板。打印机柔性电缆通过电话按键板转接到主线路板上。应充分考虑各PCB之间的排线连线工艺,输出DXF文件时要确定排线焊盘及插座位置。

(十一)手写笔

手写笔放置在前端,可避开内部排线的干扰,横向抽出。上盖有手写笔的限位结构,下盖有手写笔的终点卡位结构。当不配置手写功能时,有配件可封住机壳开孔。

(十二)按键

本产品共有30个按键,除发送键为实心透明键外,其余为空心结构,按键有方向识别结构设计,按键侧面壁厚取1.0,顶面壁厚取1.4。

(十三)电池舱

电池舱能容纳五节镍氢电池组和1700mah方形锂电池。电池舱内有限位结构,可防止冲击震动时电池对接插件可能造成的撞击,在接插件另一侧留有一定的空间以方便插拔及放置冗余导线。两种电池的空间差异,可用EVA填充。

(十四)电池盖及SIM卡盖

采用弹性扣加锁螺钉设计,方便生产检验。电池盖内侧刻有“L}’形标记,作为粘贴海绵时对位之用。

(十五)外接天线

下盖左侧配外置B型天线,天线SMA头由一铁片定位,天线孔外侧周边设计有φ11.5沉台,当不配外置天线(使用内置天线)时,可用PVC片封住天线孔。

(十六)散热

下盖两侧设计有隐蔽式散热孔。

(十七)IC卡

上盖前端设有半埋式IC插卡开口,开口周边倒圆角,模具做抽芯实现。IC卡PCB固定在下盖,与桌面平行,便于操作。另外也设计封口条,当无插卡功能时,可封闭此开口。

(十八)射频感应读卡

射频感应读卡线路板宽度应大于按键板尺寸,装在按键板下方。

(十九)结构设计爆炸图(图5)

五 结构手板制作

结构设计完成并协同硬件等各方进行审核通过,进行结构手板制作。同时制作表面处理工艺、皮纹、色彩、丝印等相关图纸文件,并着手进行产品外包装、说明书及各种说明手册的设计制作。

六 开模

逐级进入DR3、DR4等一系列设计验证,进入模具开发阶段,完成试生产评审DR5,发行正式图纸文件。

七 稳定量产

至此,无线信息终端之工业设计开发告一段落,转入后续产品设计维护。

结语

本文从狭义上的工业设计着手,以实际项目作为研究对象,从务实的角度进行设计演练,覆盖设计一般过程,并设计各个环节中所面临的问题进行细化分析讨论。从本产品开发展示过程中,还带给我们一些启发:在前期市场调研需精准——保证产品是否有生命力,不符合使用需求的产品无法存活;外观必须讲究美学——在物质丰富时期产品常以颜值胜出;提升产品质量需要从材料、工艺、机构设计等方面进行加强。对工业设计从业者来说,除了精通于分工明确的独立工作,更需要对整体有全局把控,才能产生有成效的设计结果。

参考文献

【1】高清,《工业设计与产品、企业、市场》,山东机械出版社

【2】林清安,《Proe/ENGINEER零件装配与产品设计》,清华大学出版社

【3】曾海红,《无线信息终端项目企划书》,内部资料

【4]洪张扬,《无线信息终端结构设计小结》,内部资料

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