探討小黑盒研發(fā)與生產(chǎn)
—— 以L公司為例

宮姝琳 李寶 洛琳 馬晨赫 于濤 吳倩如 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院

電子產(chǎn)品的普及使得人們對(duì)電腦、手機(jī)的使用愈發(fā)產(chǎn)生依賴，隨之而來(lái)的后果就是高發(fā)的近視率以及龐大的近視群體。眼鏡盒作為眼鏡的衍生產(chǎn)品自然有著廣泛的使用群體。現(xiàn)市場(chǎng)上的普通眼鏡盒多數(shù)采用塑料、EVA、紙等材料制作，雖然成本較低但質(zhì)量平平。為了解決眼鏡盒質(zhì)量問題，我們利用全新技術(shù)，打造新時(shí)代的眼鏡盒，眼鏡盒外部運(yùn)用了全新減震防摔材料，外部易清潔，美觀大方，擁有硬質(zhì)隔離層，同時(shí)為了滿足使用者多方面的需求眼鏡盒內(nèi)部運(yùn)用了全新超聲波清洗技術(shù)，新能源太陽(yáng)能充電技術(shù)，全新重力檢測(cè)技術(shù)，超聲波清理原理是利用超聲波在液體中的空化作用，加速度作用及至直進(jìn)流作用對(duì)液體和污物直接，間接作用，使污物分散，乳化，剝離而達(dá)到清洗目的，操作便捷且自動(dòng)化程度高。

一、設(shè)計(jì)思路

L公司小黑盒是一款利用黑科技研發(fā)的全新眼鏡盒。本款眼鏡盒的定位為這集高效清潔，防丟失，防氧化，防損壞這四大功能為一體，不同于現(xiàn)市場(chǎng)上的普通眼鏡盒的全新產(chǎn)品。團(tuán)隊(duì)利用全新技術(shù)，打造新時(shí)代的眼鏡盒，小黑盒外部運(yùn)用了全新減震防摔材料，擁有硬質(zhì)隔離層，內(nèi)部運(yùn)用了全新超聲波清洗技術(shù)，新能源太陽(yáng)能充電技術(shù)，全新重力檢測(cè)技術(shù)。

二、技術(shù)及原理

在減震方面我們選用高強(qiáng)度碳酸脂作為減震防摔材料，此材料多用于行李箱等運(yùn)輸工具，可有效減震防磨損。表面處理為霧面微凹防刮紋理，堅(jiān)韌耐磨。內(nèi)置微型超聲波清洗機(jī)，采用優(yōu)質(zhì)換能器和獨(dú)特的超聲波發(fā)生器，超聲強(qiáng)勁有力且所需電壓較小，對(duì)供電系統(tǒng)容錯(cuò)率高。超聲波清理原理是利用超聲波在液體中的空化作用，加速度作用及至直進(jìn)流作用對(duì)液體和污物直接，間接作用，使污物分散，乳化，剝離而達(dá)到清洗目的。目前所有的超聲波被應(yīng)用于清洗機(jī)中，空化作用和直進(jìn)流作用應(yīng)用的更多。

眼鏡盒中的充電裝置是運(yùn)用太陽(yáng)能的能量轉(zhuǎn)換，太陽(yáng)能電池工作原理是太陽(yáng)能電池的光生伏打效應(yīng)。主要是分為三個(gè)過(guò)程，第一步是太陽(yáng)能電池吸收陽(yáng)光、電子-空穴對(duì)激發(fā)過(guò)程、分離光生載流子過(guò)程。具體過(guò)程是當(dāng)光量子能量是到達(dá)半導(dǎo)體材料的禁帶寬度的數(shù)倍時(shí)就會(huì)產(chǎn)生多個(gè)電子-空穴對(duì)，期間所產(chǎn)生的差值進(jìn)而轉(zhuǎn)化為熱量。其次，在電子-空穴對(duì)產(chǎn)生的同時(shí)也發(fā)生了電子-空穴的再?gòu)?fù)合；最后，利用外加電場(chǎng)使電子-空穴對(duì)相互分離形成擴(kuò)散電流。我們所采用的是多晶硅太陽(yáng)能電池，這種類型電池的生產(chǎn)工藝較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)能耗也較低，但其轉(zhuǎn)換率也較其他種類的低，在實(shí)驗(yàn)室中其光電轉(zhuǎn)換效率約22.3±0.4%。此外也考慮使用非晶硅太陽(yáng)能電池，其特點(diǎn)是轉(zhuǎn)換效率為10.2±0.3%，轉(zhuǎn)換效率較低，但其有著制造成本低、能源消耗的回收期短、售價(jià)低方面的優(yōu)點(diǎn)。利用半導(dǎo)體材料的光電效應(yīng)，將小黑盒表面吸收的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能。安全可靠，無(wú)噪聲，無(wú)污染排放外，絕對(duì)干凈且無(wú)枯竭危險(xiǎn)。

小黑盒開合機(jī)構(gòu)經(jīng)過(guò)精密設(shè)計(jì)，采用特殊轉(zhuǎn)軸，配合鉸鏈機(jī)構(gòu)，密封性良好，且開口處設(shè)有膠圈封鎖，使內(nèi)外形成封閉結(jié)構(gòu)，可有效隔離外部空氣，防止眼鏡片與氧氣，光線過(guò)分接觸過(guò)分氧化。內(nèi)置微型PCB電路板和重力檢測(cè)單元，使眼鏡盒在滾動(dòng)過(guò)程中所受到的傷害達(dá)到最小。

動(dòng)力檢測(cè)系統(tǒng)，在現(xiàn)有的體重計(jì)測(cè)量?jī)x測(cè)量體重的原理基礎(chǔ)上利用重力系統(tǒng)，檢測(cè)眼鏡盒內(nèi)眼鏡的質(zhì)量，由于每個(gè)眼鏡的款式以及鏡片重量，基本相似，所以如果在眼鏡盒沒有眼鏡的情況下，重力系統(tǒng)將發(fā)出警告，提醒我們眼鏡盒內(nèi)并沒眼鏡。在重力檢測(cè)的基礎(chǔ)上安裝紅色led，如果不安裝報(bào)警器的話，當(dāng)重力系統(tǒng)檢測(cè)到眼鏡盒內(nèi)并無(wú)眼鏡，那么紅色小燈將會(huì)亮起，時(shí)刻提醒我們眼鏡盒內(nèi)是否有眼鏡。眼鏡盒采取聲納清理系統(tǒng)，在不使用眼鏡的同時(shí)，打開清洗按鈕，眼鏡盒內(nèi)就可以直接清洗眼鏡片，眼鏡盒內(nèi)并附有烘干系統(tǒng)，在清洗完后可以自動(dòng)烘干鏡片，防止眼鏡起霧。眼鏡盒采用的是密度極大的金屬外殼裝置，由于清理系統(tǒng)內(nèi)有少量的清理液或水，所以采用這種密度的金屬外殼可以有效防止積液側(cè)漏。

三、結(jié)束語(yǔ)

我們?cè)O(shè)計(jì)研發(fā)了一款眼鏡盒，它的清洗效果，效率高，環(huán)保，方便是目前市場(chǎng)中所缺少的，充分利用新能源研發(fā)和超聲波技術(shù)可以節(jié)約人們的時(shí)間，提高使用效率等，更加迎合市場(chǎng)需求，自身具有極高的推廣價(jià)值與商業(yè)價(jià)值。