計時器手機夾成本說明和設(shè)計過程
前些天計時手機夾在派魔方工作室上架了,因為用的是3D打印生產(chǎn),價格有點貴達到八十八元一個,下面我就大致說一下這款計時手機夾的成本。
首先3D打印是按照材料重量算價格的,計時手機夾光3D打印材料重八十多克,我對比了很多3D打印的廠家,最終選擇了一個質(zhì)量比較好的,四毛錢一克,一個的價格3D材料費就是三十多塊錢。
除了3D打印的材料費,手機夾上還有用到保護墊、磁鐵、金屬板等附加材料,這些都是需要單獨定制的,加起來也有十塊錢左右。
除了材料費,還有運費,網(wǎng)購平臺活動抽成等等,實際上一個計時器手機夾我只能賺二十多塊。而我自己裝配一個計時手機夾就要二十多分鐘的時間,屬實賺個便宜的手工費。
以上說的也只是生產(chǎn)成本,在設(shè)計之初的時候設(shè)計的改進、各種材料的測試也花了兩千塊錢左右,申請專利的花費更多。
如果能開模具大量生產(chǎn),成本會降很多很多,但是開模的費用要好幾萬塊。起初我也找過幾個廠家合作生產(chǎn),但是都碰壁了,畢竟這個東西受眾太低了,只有經(jīng)常練習的魔友才可能會買。
本來這個計時器手機夾也沒指望能賺錢(當然我很希望賺錢,沒指望是說明知道不賺錢,但還是做了),為了方便能用得上的魔友罷了??墒强吹接腥嗽谀嘲缮厦鎭y噴,這些話才不得不說。嫌貴可以不買,罵已經(jīng)買的魔友,這樣的行為屬實令人不齒。認識我的魔友都知道我在去年九月車禍腿骨折了,這款手機夾是我在養(yǎng)傷期間零工資設(shè)計完善的,傾注了不少的心思,遭受這樣的謾罵我很傷心。其他話就不多說了,下面說一下這款計時手機夾的設(shè)計思路吧。

這款計時器手機夾實際上經(jīng)歷了五六次大的設(shè)計改進,設(shè)計靈感來源于第五代史塔克計時器,大家都知道第五代史塔克計時器相較于前四代多了兩個大拇指的觸摸區(qū)域。增加這兩個觸摸區(qū)域是為了讓速疊杯比賽的時候拍表更加規(guī)范,當然魔方比賽的時候不需要。

有次我在用五代史塔克計時器的時候突發(fā)奇想,如果給手機加一個兩側(cè)可以拍的托盤,然后用大拇指按手機屏幕計時,不就和五代計時器一樣了嗎?于是我就用3Dmax根據(jù)我的iPhone12mini的尺寸隨手建了一個模型,然后找了一家做3D打印的給打了出來。

但是使用的時候卻很別扭,拍表的時候大拇指的力度不好掌握,就算不怕咯手,也擔心把手機拍壞了不是?但是這次的異想天開并沒有到此結(jié)束,因為我又想到了另一個東西,那就是這個小玩意,學名叫做“吃雞神器”。

它模擬了游戲手柄的肩鍵,不用按屏幕就能觸發(fā)手機屏幕上的發(fā)射子彈的按鈕。它的原理是把手指上的生物電通過一根金屬線傳到一個導電的硅膠觸頭上,手機屏幕檢測到硅膠觸頭的電平差,會當成是手指的觸摸。實際上吃雞神器不止這么簡單,還有更深層次的一些設(shè)計,這個后面再說。我的想法是在手機屏幕上也放一個導電硅膠觸頭,然后用金屬絲或者其它導電的東西,把它接到拍表區(qū)域不就可以像史塔克計時器那樣拍表了嗎??

于是我馬上測試,我買了一些吸盤式的硅膠觸頭,然后打開DCtimer的計時頁面,把它按到手機屏幕上,然后用手隨便捏著一個金屬物品觸碰這個吃雞神器頂部的金屬觸點,發(fā)現(xiàn)果然可以啟動和停止計時!如果隔著一層電阻大的材料,就不能觸發(fā)計時。剩下的我不用說大家也明白了,于是“計時器手機夾Mark 1”上線!它用一節(jié)導電膠布(里面用細銅絲編織而成)一端粘在手機托上的觸摸區(qū)域,一端粘在吸盤式的硅膠觸頭上。這種方式在吸盤第一次吸住屏幕的時候可能觸發(fā)失敗,但是一旦成功,完全可以正常練習用,只要吸盤不松動,基本可以支持幾十把三速練習。


Mark 1號計時器手機夾的測試成功激起了我極大的興趣,我產(chǎn)生了將它優(yōu)化完美的想法,為此我開始自學Proe(工業(yè)設(shè)計軟件)。好在我有三維軟件的基礎(chǔ),而且學習的時候綠豆糕也對我有一定的幫助,簡單的制作這樣的計時器不是問題。一個星期之后我完成了“計時器手機夾Mark2”的設(shè)計!(包括自學軟件的時間)在設(shè)計Mark 2的時候我主要考慮三個方面,一是觸摸區(qū)域不能簡單的用導電膠布粘出來,為此我選擇了某寶上面的一家紫銅片定制的廠家制作了紫銅觸摸片(紫銅是常見金屬中導電性最好的);二是要適配不同大小的手機,為此我買了幾個手機夾進行研究完成了拉伸手機夾的設(shè)計;三是硅膠觸頭也不能用膠布連接,為此我還定制了厚一點的黃銅片用作連接。?

Mark2?3D打印好后我開始測試,結(jié)果卻令人十分的失望……計時觸發(fā)失敗率非常高,基本不可以使用。我懷疑是黃銅片與觸摸區(qū)域的紫銅之間的接觸不良,但是怎么改都不行。還懷疑是吸盤連接不穩(wěn)定。而且這時候我還發(fā)現(xiàn)一個問題,那就是整個計時器相比較史塔克計時器來說太長了,我用的iPhone 12mini都顯得太長,這已經(jīng)是市面上比較小的手機了,其他手機的話會更長。
為了解決這些問題我重新設(shè)計打印了Mark 3。首先是計時器長度的問題,我把觸摸區(qū)域蓋住一部分手機屏幕,這樣可以精簡計時器兩側(cè)的長度。然后Mark 2號接觸不良的問題我直接把計時觸發(fā)點和觸摸區(qū)域做成一體的,同時把吸盤樣式的觸頭換成了普通的硅膠觸頭,這樣犧牲了接觸點的可移動性。最后在計時器的下面設(shè)計支撐架夾住手機,這樣既可以固定手機,又給上面的觸頭提供了一個壓力。

但是是Mark 3還是失敗了,觸發(fā)DCtimer計時不穩(wěn)定,有時候能成功,但玩不了幾把就觸發(fā)失敗了。手機夾的研發(fā)只能到此卡住了。
現(xiàn)在來分析一下目前的情況,Mark1基本能用,Mark2和Mark3都失敗了。這兩個版本的觸摸區(qū)域是一塊紫銅板,期初我以為是觸摸紫銅板導電差的原因,但是紫銅(紫銅就是純銅單質(zhì))已經(jīng)是常用的金屬中導電性能最好的了(電阻率更低的金屬是銀……)。用手拿著紫銅板觸碰硅膠觸頭能觸發(fā)計時。我甚至還拆了史塔克計時器,用它上面的觸摸片測試,發(fā)現(xiàn)成功率還是不高。

正當我百思不得其解的時候偶然發(fā)現(xiàn)紫銅板放在硅膠觸頭上不用手摸竟然也觸發(fā)了計時,這個時候我才恍然大悟,問題的最終元兇是靜電!小學的時候我們就學過摩擦起電,雖然紫銅良好的導電性會把靜電給導出去,但總歸還是有一些靜電殘留。靈敏的手機觸摸屏檢測到了殘留的靜電,誤以為是手指一直在觸摸屏幕,因此不能正常觸發(fā)計時。

史塔克計時器之所以可以防靜電是因為它的有專門檢測電平變化的傳感器IC,它可以判定出靜電和生物電的電流大小。當然,這些都是我事后查資料才了解到的(感謝度娘)。

找到了問題所在,Mark4就有了設(shè)計方向。首先我參考機械鍵盤空格鍵設(shè)計了一個按鈕,我是真的往里邊塞了一個機械軸。

機械軸體可是經(jīng)過幾十年的設(shè)計與改良,讓人們在打字的時候更加的舒適與爽快,我自己就有一款上千塊錢的茶軸機械鍵盤在用??上У氖窃诹砍叽绲臅r候出現(xiàn)了失誤,按鈕的按壓底線高出了1毫米多。不僅如此,因為Mark3的這種支撐設(shè)計不能適配不同厚度的手機或者手機殼,Mark4我又改回了拉桿的方式固定手機。但是因為觸摸區(qū)域超出了一部分,這造成了手機的放置很困難。不能直上直下的放入手機,需要從側(cè)邊滑入??傊甅ark4徹頭徹尾的失敗了。

根據(jù)Mark4的失敗經(jīng)驗,我改進設(shè)計了Mark5。把手機夾橫向拉伸改成了縱向拉伸,可以適配不同寬度的手機。而且我還給它加上了防滑墊。觸摸區(qū)域放棄了Mark4結(jié)構(gòu)復雜的長條按鈕形狀(因為長條形狀的按鈕需要按壓的時候不能單邊翹起,需要同起同落的聯(lián)桿結(jié)構(gòu)),改成了整塊觸摸板的單邊按壓。

為了找到一個合適的按壓力度,我對軸體的位置經(jīng)過了幾次調(diào)試和模擬修改的,中間3D打印了不止一次,最終結(jié)果是讓拍表成功需要的力度小,但是回彈比較迅速。Mark5的觸頭不直接接觸屏幕,需要一個小力度的按壓才能接觸到手機屏幕。這個時候不管有沒有靜電,手上的生物電都會觸發(fā)APP開始計時準備,松開手拿魔方的一瞬間觸頭回彈離開屏幕,APP啟動計時。還原魔方后拍擊觸摸板,再次讓觸頭接觸屏幕APP停止計時。雙手拿開觸頭也離開屏幕,不會因為靜電讓手機誤觸頭一直按壓屏幕(這也是Mark2和Mark3失敗的原因)。
經(jīng)過測試,Mark5的觸發(fā)成功率幾乎達到百分之一百!但Mark5也有一些小瑕疵,比如回彈會止逆效果不行,回彈后上下抖動顯得不干脆。還有如果有一邊不用硅膠觸頭,在拍表的時候響聲有點大。計時停止的時候有小概率可能因為手的抖動誤觸重開計時。說白了就是Mark基礎(chǔ)功能夠用但使用體驗不佳。這些問題都好改,不過是測試各種材料,修改打印模型,這個階段花的時間和錢最多。
在Mark5的基礎(chǔ)上我重新設(shè)計了Mark6,也就是目前產(chǎn)品的雛形。左右按壓改成了上下按壓,同時增加了給手機充電線的出口,可以邊充電邊使用。彈力由機械軸改成了彈簧,期間測試回彈效果又改了很多次模型和彈簧規(guī)格,最終彈力效果可以媲美線性的機械軸。另外是防滑墊里邊放了磁鐵,這樣就可以讓兩邊的計時器手機夾磁吸在一起方便攜帶。最終Mark6達到了我心中完美的程度。

計時手機夾設(shè)計過程就分享到這里了,通過這款產(chǎn)品的設(shè)計,我也學習到了很多新的東西,希望大家多多支持計時手機夾!
