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26页[机顶盒的结构设计]结构设计 所有的机顶盒都是由电子和机械结构两部分组成两者相辅相成,缺一不可这两部分设计的好坏直接影响机顶盒品质,档次的高低,价格也就随之拉开了档次 在切入主题之间,先要给大家介绍几种不同的材料 ABS( Acrylonitrile Butadiene Styrene )丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物,种类比较多常被称为工程塑料,可用来适于制作一般机械零件、减磨耐磨零件、传动零件和电讯零件机顶盒中大部分塑料元件都是这种材料制作的 PC聚碳酸酯聚碳酸酯 是在分子链中含有碳酸酯的一类高分子化合物的总称是一种新型的热塑性塑料,透明度达90%,被誉为透明金属其成本较ABS高一些,常用来制作机顶盒面板上面的门镜 亚克力(ACRYLIC)一种化学材料化学名称叫做“PMMA”属丙烯醇类,俗称“经过特殊处理的有机玻璃”具有高透明度,透光率达92%,有“塑胶水晶”之美誉,可以用来制作导光柱 SECC防触摸镀锌板 具有屏蔽好,耐冲击,防静电抗辐射,即使在湿度较大的条件下也不易生锈腐蚀,适于制作机顶盒的上盖,底壳防触摸镀锌板的研究和生产起源于日本,最初的目的是为了满足家电领域内用户的要求。
在家电生产过程中,由于工序需要,许多部件经工人多次触摸,工人手上的汗渍将在零件表面形成污染,影响美观,由此研究开发了防触摸镀锌板 在机顶盒结构元件中,就材料而言,可分为塑料和金属两大部分下面先谈谈塑料制品: 按键:几乎每个机顶盒都有按键,或大或小,或圆或方,形状各异,接其固定方式而言,可分为以下3种 1. 分离式(图1)所有塑料按键都是独立的,内部装有十字形或圆型加强筋,筋的顶端可以直接接触到显示板上面的按键这种方式的优点是结构简单,磨具也便宜不过缺点比较明显,由于键与面板是分开的,所以当按键装好后,面板上孔的内径较按键的外径大,按键装上后可能会上下左右移动,因此这内外径的差就要作的较小,可又不能太小,太小很按键很统一卡在面板孔中显示板上面的按键顶端必须和塑料按键内部筋的顶端紧密接触,空隙大了塑料按键就会前后移动,影响“手感”,所以这个空隙要处理的越小越好按键体积通常作的较大,这样就更好定位、固定可以直接在上面印刷字符(不过要采用移印的方式,有点向我们盖图章的方式) 2. 单面悬挂:(图2)所有按键或多数键使用加强筋连在一块塑料柱或塑料板上面,在塑料柱或塑料板上面增加定位孔(在面板内部长出少量定位圆柱,圆柱穿出塑料板上面的孔,使用加热的金属片将突出部分烫平即可)或定位卡扣固定在面板内部(在面板内部增加对应卡槽,达到固定的目的),这种方式最大的特点是按键一体成型,装配简单,不过如果在加工成型的时候不能变形或其中某条加强筋断了,整个的就要报废,灵活性相对于分离式差许多,而且模具也较为复杂。
按键的一端是固定的(面板上下两端都可以如此处理),另一端可以摆动(类似我们家里的挂钟上面的钟摆,不同的是钟摆可以两端自由摆动,而按键只能一端摇摆),但摆动的行程不大,大了就会因为键按下去了,弹不回来造成卡键或者加强筋多次大跨度摆动造成加强筋寿命降低,很容易出现加强筋断裂的现象 3. 双面悬挂:(图3)和上面的固定方式差不多,即所有按键或多数键两侧使用悬梁臂(按键两侧长出两条弯曲的“长臂”,拖住按键)连接上下两块塑料柱或塑料板上面,不同的地方是筋的位置是上下两侧而不是同一侧,这样按键按下的时候,两侧的悬梁臂同时变形,保证按键可以做垂直移动而不是单臂摆动此外还增加了定位圆环(图3-A),这样一旦螺钉打入面板内侧的固定塑料柱,塑料柱膨胀后就会将按键紧紧的固定在面板内部,但如果按键的数量增多,彼此的间距加大,按键因为作的很长,很容易变形,而作为固定用的螺钉有不能太多,面板也没有那麽多地方长柱子,这个问题在早期还是不容易解决,只能通过将多个按键分开处理从而避开上面的问题不过现在好了,在塑料板上面增加了一些固定高度(这个高度取决于显示板上面的按键高度)的空心圆柱(图3-B)圆柱一端顶住显示板内壁,另一端顶住显示板,这样按键不会变形,问题也就迎刃而解了。
这种方式的优点在于两侧加强筋会同时变形,这样塑料键就会做平行移动,而且行程会很大(大家可以看加强筋的形状,不是直线而是曲线这样变形的空间会更大),相比三种模式,这种手感是最好,同时面板与按键的间隙也不必处理的很小 所有按键材料都是ABS,而ABS的颜色比较单一我们看到的颜色通常后期处理过的,处理的方法通常是喷油和电镀喷油和我们喷漆道理上差不多,只是把调好的漆喷在上面然后烘烤,干了以后就完工了由于体积偏小,通常是放在一个平台上集中处理,所以我们看到的按键通常只有一面作过处理,而另外一面则是材料ABS本体的颜色电镀通常指目前在按键顶端(也可称为键帽)作特殊处理,增加特殊涂层,看起来表面光亮,提高机器档次(图4) 卡镜 也可称为门镜(图5),用于遮挡显示板上面的LED,VFD等显示模块,形状以方形居多(弧形的设计在早期磨具设计一直是个难题,特别是两个都有弧面的元件要装在一起,弧面的过渡要自然,就难上加难了知道出现了PRO-E等三维设计软件及数控机床的应用,才真正解决了弧形设计的难题),但也有椭圆形(KEVIN168)和不规则形状(常见的各种牌子的430就是典型的异型卡镜),材料多为PC、透明ABS或亚克力等等不同材料。
为了保证在生产,测试和运输过程中不被划伤,通常在门镜的表面附加一层很薄的薄膜(为了提高薄膜的附着力和观感(薄膜和卡镜之间没有气泡,看起来是透明的通常使用静电薄膜工艺不过也有少数厂商使用有背胶的贴膜,节省成本,但看上去模糊不过实用中通常要将其揭掉,整体感觉也不会差多少)卡镜的固定方式通常采用卡扣式,即在卡镜的四周增加若干反向卡扣,卡镜插入面板的同时,卡扣也就卡在面板的内壁,方便快捷而效果也不错另一种固定方式是使用双面胶,说出来大家可能不相信,那个东西能用吗?其实不然,通常使用这种方式的是长方形的卡镜,重量轻结构简单,在卡镜的长边两侧贴2条双面胶,使用粘合力最好的3M胶纸就万无一失了双面胶固定与卡扣的方式有所不同,卡扣是按照卡镜的样子开槽,并在卡扣对应位置安排对应的固定结构,而双面胶必须要有贴胶纸的地方呀,面板上对应卡镜的上沿、下沿要向内部缩近,缩近的距离和卡镜本体的厚度相同这样,卡镜就会嵌入面板,即不突出也不会陷入面板卡镜的作用主要是“遮羞",毕竟里面的“东西"不希望让人家看到,有人说把他作成深色不就好了吗?大家都知道,人的眼睛能看到的可见光按波长从长到短排列,依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。
其中红光的波长范围为0.62~0.76μm;紫光的波长范围为0.38~0.46μm比紫光波长还短的光叫紫外线,比红光波长还长的光叫红外线红外线遥控就是利用波长为0.76~1.5μm之间的近红外线来传送控制信号的常用的红外遥控系统发射部分的主要元件为红外发光二极管它实际上是一只特殊的发光二极管,由于其内部材料不同于普通发光二极管,因而在其两端施加一定电压时,它便发出的是红外线而不是可见光目前大量使用的红外发光二极管发出的红外线波长为940nm左右,发射功率一般都较小,通常只有100mW左右,遥控距离通常保证10米左右(呵呵距离不是越长越好,就象我们家里的电视机,谁会在10米以外的地方看,恐怕连人脸都看不清了.),但如果卡镜的颜色过深或处理不当,会缩短整机的遥控距离早期的卫星接收机不加卡镜,勉强可以达到10米的要求(目前在接收模块中增加了信号放大单元,是遥控距离提高直15米),可加了卡镜后就没有办法达到了,因此当时卡镜并不作成有颜色的,通常作成透明的然后在背面局部覆膜,只在红外接收块的地方开方孔,从而增加遥控距离现在也有类似的方法,比早期作了修改,把方孔改成了若干小圆孔,也变的美观、大方 卡门 (图6)通常是带CA或CI功能的机顶盒所特有的,结构多为翻盖式,而位置也是居面板右侧的为多。
卡扣的固定方式通常是在卡门下部增加两个半月形的两个卡钩,卡在面板底部的两个圆柱形的定位柱,从而保证卡门可以以定位轴为圆心进行转动(呵呵,这个设计比较看实力,柱的大小,卡钩的大小都是有讲究的圆柱细了,卡门容易掉,粗了卡门转动不灵活最重要的是两个圆柱必须同心,而且要保证与面板保持水平,如果有一点作的不好,都会影响卡门的手感)至于卡门的张角取决于卡门下沿距离面板下沿的距离,要想张角大,距离就开一些,不过这个角度并没有行规,通常大于90度就可以了卡门可以转动的问题解决了,合上卡门以后会如何呢?不会手一离开卡门就掉了吧通常的方法是在卡门内部长出一块方形的薄片(C)(图8),根部长出一直角三角形的加强筋(D),薄片中央开一矩形槽(E)(图7),面板对应的地方开有方槽,槽中部设有矩形突起(F),高度不会太高,这样卡门合上是,薄片边缘碰到矩形突起,薄片向上变形,当卡门闭合的时候,也就是薄片中的方槽卡在矩形突起上,这样卡门就固定住了薄片的厚度有要求,薄了容易断,但容易变形,弹性好厚了到是不容断但是卡门打开及时闭合就会很困难,比较紧(有人会说了,多开几次卡门,过了“磨合”期不久好了,道理上是可以,但次数多了矩形突起被磨平了卡门就卡不住了)。
另一种固定的方式和这种很相似,将薄片上面的方槽去掉,在薄片上沿加水平方向增加一或两根加强筋,面板开槽处由矩形突起改成“U”字形结构(G),当卡门闭合的时候,U形就构因为薄片压迫乡下形变,一但薄片上面的加强筋通过U行结构上面的卡扣,“咔”卡门就闭合了这种方式比前一种固定方式结构要更为合理,效果也比较理想不过让我最欣赏的是吸铁石结构,即在面板内侧埋(这里的“埋”指的是一种固定方式,也是一种过盈配合模式将吸铁石放置到面板内部事先掏好的圆槽,这个槽的内径较吸铁石的外径略大一点,使用外力将其嵌入到面板中,而且要放到底,保证它就不会掉下来)块永磁性的吸铁石卡门内部也可以作相同处理,“埋“一块铁片这样在合卡门的时侯,吸铁石所产生的吸力可将卡门向面板方向拉,卡门很容易就合上了这种结构效果最好,手感也最好 脚垫 最初的设计是起支撑和防滑处理,笔者认为防滑的成分较大加大机顶盒与承接面的摩擦力,这对于操作面板上面的按键由为重要,如果按键的同时机顶盒也随之移动,不但键按不到,手感也没了必需再加另一只手使其固定,太麻烦了.脚垫的材料大多使用橡胶(摩擦力大),少量使用ABS、大力胶等等.形状主要以圆形为主,方形其次,弧形的比较少见.脚垫固定的方式有三种: * 背胶在脚垫背部贴双面不干胶贴纸(多为著名的“3M”厂家的产品),同时在底壳相应位置上增加凸包(下面介绍机壳的时候在详细介绍)处理,这种脚垫通常都是实心的,中空的很少。
使用这种方式必须要将底壳凸包内部的杂质去除,特别是不能粘油,粘上了会大大降低脚垫的附着力.这种方式的在三种方式中附着力是最差的,但正常移动机顶盒还是很难将其磨掉,可使用锣丝刀或类似工具还是可以将其取出的 * 需要螺钉固定 必须先在底壳钻孔,然后使用螺钉穿过脚垫内部的孔就可以将脚垫锁在底壳上了, 结构简单,附着力最大,最为稳定.不过这种脚垫必须都是空心的,要把螺钉孔留出来呀!材料多为ABS,但是塑料件摩擦力很小,因此通常需要带背胶的大力胶配合 * 使用销子固定 与上面的固定方式差不多,同样要在底壳上面钻孔,不过这个孔要大一些脚垫的结构较为复杂,大致可分为两部分,一是脚垫本体(如左图最右侧),定部有4个定位卡钩另一个是“销子”(如左图中间)销子的顶端有“帽”安装时先将脚垫倒着塞入底壳上面欲留的孔中,然后再用“销子”倒着自下而上推, 脚垫本体上面的卡钩由于“ 销子”的插入而产生形变,4个卡扣向4个不同的方向伸展(夸张点说有点鲜花绽放的感觉),形成“自锁”状态一旦销子上面的“帽”没入脚垫本体,脚垫的固定就完。












