一种工控设备面板及工控机的制作方法

1.本实用新型涉及工控设备的技术领域，尤其涉及一种工控设备面板及工控机。


背景技术：

2.工控机是一种加固的增强型个人计算机，其可以作为一个工业控制器在工业环境中可靠运行。
3.目前，工控机为了保护从机箱表面露出的功能模块，工控机的机箱上会安装保护面板，用于防止功能模块被误操作，或因外力碰撞损坏。
4.但是，现有的工控机保护面板存在以下缺陷：
5.1、保护面板一般由多个配件拼接而成，其结构较为复杂，导致其生产及装配成本也较高，并且，该结构的保护面板在需要对各模块进行维护检修时，操作者需要分别打开位于各模块区域上的面板结构，导致模块维护操作过程繁琐，降低了模块维护效率，不利于功能模块的整体维护；
6.2、工控机的显示区域位于保护面板上会采用玻璃或者亚克力材质的面板达到可视化的效果，也导致保护面板的结构强度较低，增加了工控机损坏的风险。


技术实现要素：

7.本实用新型实施例的目的在于：提供一种工控设备面板及工控机，解决了上述工控机面板结构强度较低，操作不便等现有技术中所存在的技术问题。
8.为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
9.第一方面，提供一种工控设备面板，包括：
10.面板本体，其配置为与工控设备翻转配合；
11.所述面板本体上形成有至少两个功能板部，各所述功能板部位置与工控设备上的各功能模块位置相对应，在所述面板本体相对于工控设备翻转的过程中，各所述功能板部在盖于各功能模块前侧和露出各功能模块的位置之间往复运动；
12.所述功能板部之间一体成型。
13.第二方面，提供一种工控机，其特征在于，包括：
14.机箱，其内部形成有用于安装各功能模块的空腔，所述机箱上开设有与所述空腔连通的开口，在所述空腔内安装有所述功能模块的情况下，所述功能模块通过所述开口露出所述机箱的外部；
15.如上所述的工控设备面板，所述工控设备面板在相对于所述机箱翻转的过程中，所述功能板部在盖于所述开口的前侧和露出所述开口的位置之间往复运动。
16.作为一种可选的实施方式，所述功能模块包括操控模块，所述机箱上形成有操作区域，所述操作区域开设有与所述操控模块对应的所述开口，提供所述操控模块露出空间；
17.所述功能板部包括第一板部，所述第一板部对应所述操作区域设置，用于完全遮挡所述操控模块或让所述操控模块通过所述开口露出所述机箱的外部。
18.作为一种可选的实施方式，所述功能模块包括散热模块，所述机箱上形成有散热区域，所述散热区域开设有与所述散热模块对应的所述开口，形成所述散热模块与机箱外部换热的通道空间；
19.所述功能板部包括第二板部，所述第二板部上开设有与所述散热区域对应的第一通风口。
20.作为一种可选的实施方式，所述第一通风口为多个，多个所述第一通风口相互间隔排布设置于所述散热区域。
21.作为一种可选的实施方式，所述第二板部上设置有通风格栅，所述通风格栅上阵列设置有多个第二通风口，所述通风格栅与所述第二板部之间形成有间隙，以使各所述第一通风口对应连通于各所述第二通风口；
22.所述第二通风口的数量大于所述第一通风口的数量，且所述第二通风口小于所述第一通风口。
23.作为一种可选的实施方式，所述功能模块还包括指示灯模块，所述指示灯模块包括用于指示所述工控机工作状态的光源，所述机箱上形成有指示区域，所述指示区域开设有与所述指示灯模块对应的所述开口，提供所述光源的状态指示空间；
24.所述第二板部上开设有位置与所述指示灯模块相对应的通孔，以使在所述第二板部盖于所述指示区域前侧时，所述光源所出射的指示光可通过所述通孔射出所述工控机的外部。
25.作为一种可选的实施方式，所述指示区域与所述散热区域相邻设置，所述通风格栅覆盖于所述指示区域；
26.所述通风格栅包括多段栅条，多段栅条之间相互平行设置，且任意两相邻的所述栅条之间间隔形成有通风间隙，所述通孔与所述通风间隙相对设置；
27.所述指示区域上设置有导光柱，所述导光柱一端与所述通孔相对设置，所述导光柱的另一端往远离所述工控机的方向延伸并从所述通风间隙穿出所述通风格栅。
28.作为一种可选的实施方式，所述机箱与所述工控设备面板之间设置有锁具，所述锁具用于将所述工控设备面板锁止在盖于所述开口前侧的状态。
29.作为一种可选的实施方式，所述机箱与所述工控设备面板之间设置有铰接件，所述铰接件包括第一固定件以及第二固定件，所述第一固定件与所述第二固定件之间交接配合；
30.所述第一固定件及所述第二固定件分别固定于所述机箱及所述工控设备面板，以使所述工控设备面板可通过所述铰接件相对于所述机箱作摆转运动。
31.本实用新型的有益效果为：该工控设备面板中，用于保护各功能模块的功能板部一体成型设置，从而提高了面板本体的整体结构强度，在工控机的应用中，各功能板部结构可对应其所保护的功能模块作相应的设置。如功能板部所保护的功能模块为散热模块的情况下，功能板部上可开设供散热模块与机箱外部换热的通风口；如功能板部所保护的功能模块为操控模块的情况下，功能板部可以为一个整体的板体结构，从而完全遮盖操控模块，提高其结构强度，增强对操控模块的保护；
32.并且，通过将面板本体与工控设备翻转配合，从而降低工控机在检修维护过程中工控设备面板的操作难度，一体化设计的结构能够让工控设备面板整体相对于机箱作翻转
运动，让各功能模块一同露出，便于工控机的维护操作。
附图说明
33.下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。
34.图1为本实用新型实施例所述工控机整体结构示意图(工控设备面板打开位置)；
35.图2为本实用新型实施例所述工控机爆炸图；
36.图3为图2的a部放大视图；
37.图4为本实用新型实施例所述第二板部与导光柱配合结构局部视图；
38.图5为本实用新型实施例所述铰接件爆炸图。
39.图中：10、面板本体；11、第一板部；111、第一加强筋；12、第二板部；121、第一通风口；122、第二加强筋；123、插孔；124、第一避位孔；13、通风格栅；131、第二通风口；132、栅条；133、通风间隙；134、连接筋；135、第二避位孔；20、机箱；21、操控模块；211、操作区域；22、散热模块；221、散热区域；23、指示灯模块；231、指示区域；232、导光柱；2321、插接柱；24、锁孔；30、锁具；40、铰接件；41、第一固定件；42、第二固定件。
具体实施方式
40.为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
41.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
42.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
43.本实施例提供一种工控设备面板，参考图1，为本实施例所述工控机的整体结构示意图(工控设备面板打开)，工控设备面板作为工控机整体的一部分，其用于保护设置在工控机内部，并从工控机机箱20表面露出的功能模块部分，一般而言，工控机的机箱20前侧开设用于露出功能模块的开口，以供操作者对其进行操控作业，或供功能模块实现不同的功能，而工控设备面板则对应设置在工控机的前侧。本实施方式在工控机机箱20上设置工控设备面板，其旨意在于简化工控设备面板结构的同时，提高面板结构强度、降低面板的操作难度。
44.参考图1-图2，在对该方案作具体说明之前，需要说明的是，在本实施方式中，在工控机的使用状态下，工控机设置有供操作者操控作业操控模块21的一侧，即工控机被操作时朝向操作者的一侧，为工控机及其各部件的前侧。
45.本实施方式所述的工控机，其包括机箱20，机箱20的内部为中空结构，以形成用于容置不同功能模块的空腔，而为了让不同的孔能模块能够部分外露于机箱20外部，提供操作者的操作空间及检修空间，机箱20上设置有与空腔连通的开口，本实施方式中，开口设置在机箱20的前侧，当然，为了让各功能模块能够与其他装置设备进行连接，机箱20的后侧一般还会设置有同样与空腔内连通的避位口，让各功能模块的端子部分或信号收发部分能够设置在避位口上，为了适配不同功能模块的安装结构或功能需求，在机箱20的侧部(除机箱20前侧或后侧的其他方向的部位)也同样可开设供对应功能模块露出的开口。
46.进一步说明，空腔内一般会设置有主板，主板用于连接各功能模块，以实现对不同功能模块的控制以及与其他装置设备之间的交互，外部输入的操作指令也可通过相应的功能模块发送至主板上，以使主板控制相应的功能模块实现不同的功能，接上述的，机箱20的后侧开设有避位口，避位口上设置有与外设接口相对应的接口面板，接口面板与主板连接，实现与外部的装置设备进行连接。所述接口面板上可设置rs232串口、控制开关、gpio口、vga接口、usb接口、网口、hdm i接口、dvi接口、音频输入输出接口中的一种或多种的组合。主板上设置有cpu、硬盘、内存条和电源模块，硬盘和内存条均与cpu通信连接，cpu、硬盘和内存条均电源模块电连接。
47.如图2所示，该工控设备面板包括面板本体10，面板本体10作为保护功能模块的构件，在工控机的应用中，其通过翻转连接的方式设置在机箱20上，达到可在打开位置和关闭位置之间往复运动的效果。本实施方式中，在面板本体10处于打开位置的情况下，面板本体10处于远离机箱20的一侧，面板本体10敞开于机箱20的前侧，以使机箱20上的功能模块可以外露于工控机整体的外部，为操作者提供操作空间及检修空间；在面板本体10处理关闭位置的情况下，面板本体10处于靠近机箱20的一侧，面板本体10闭合于机箱20的前侧，以使机箱20上的功能模块被面板本体10所遮盖。
48.由于不同的功能模块其结构以及所要实现的功能的不同，因此，用于遮盖不同功能模块的面板本体10部分也需作出相应的结构调整，让面板本体10在关闭位置上能够实现不同的遮盖效果。
49.本实施方式中，面板本体10上形成有至少两个功能板部，各功能板部位置与工控设备上的各功能模块位置相对应，具体的，功能板部的数量与外露于机箱20前侧的功能模块数量相同。如机箱20前侧通过开口外露出两个功能模块，两功能模块分别用于实现不同的功能，对应的，功能板部也同样为两个，在面板本体10处于关闭状态下，各功能板部与各功能模块一一对应，在面板本体10相对于工控设备翻转的过程中，各功能板部一同在盖于各功能模块前侧和露出各功能模块的位置之间往复运动，且功能板部之间一体成型，提高工控设备面板的结构一体性。
50.通过实施上述技术方案，当操作者需要对工控机进行检修维护时，通过打开工控设备面板即可让位于机箱20前侧的功能模块均外露于机箱20的外部，该过程中操作者无需逐步打开对应的保护面板，相比传统由多块构件拼接而成的保护面板而言，该方案的工控设备面板降低了工控机在检修维护过程中工控设备面板的操作难度，一体化设计的结构能
够让工控设备面板整体相对于机箱20作翻转运动，让各功能模块一同露出，便于工控机的维护操作。此外，一体成型的结构提高了面板本体10的整体结构强度，在工控机的应用中，各功能板部结构可对应其所保护的功能模块作相应的设置，如功能板部所保护的功能模块为散热模块22的情况下，功能板部上可开设供散热模块22与机箱20外部换热的通风口；如功能板部所保护的功能模块为操控模块21的情况下，功能板部可以为一个整体的板体结构，从而完全遮盖操控模块21，提高其结构强度，增强对操控模块21的保护。
51.接上述方案，本实施方式中的工控机在机箱20上开设有与空腔连通的开口，在空腔内安装有功能模块的情况下，功能模块通过开口露出机箱20的外部，工控设备面板在相对于机箱20翻转的过程中，功能板部通过盖于开口的前侧，从而可实现上述的遮盖相应功能模块的技术效果，而通打开面板本体10，使开口敞开于机箱20外部，让功能模块可通过对应的开口外露于机箱20外部，提供检修、维护、操作的空间。
52.如图所示，以本实施例的工控机内设有操控模块21以及散热模块22为例，具体的，功能模块包括操控模块21以及散热模块22。
53.与操控模块21对应的，机箱20的前侧面形成有操作区域211，操作区域211上开设有与操控模块21对应的开口，操作区域211上的开口的大小视乎于操控模块21的操作界面大小，设置在操作区域211上的开口与操控模块21的操作界面大小相匹配，从而为操控模块21提供露出操作界面的空间。
54.功能板部包括第一板部11，第一板部11对应操作区域211设置，用于完全遮挡操控模块21或让操控模块21通过开口露出机箱20的外部。本实施方式中，第一板部11可以为实心面板结构，也可以为空心面板结构，在面板本体10处于关闭状态下，第一板部11能够完全遮盖在操作界面的前侧，相比传统保护面板，在操作界面上设置可视化区域的方案而言，第一板部11的结构强度更高，从而提高对操控模块21的保护程度，避免操作人员对操作界面误操作的同时，也能够抵御更大的外力碰撞。
55.进一步，为了在保证第一板部11外观度的同时，进一步提高第一板部11的结构强度，本实施例中的第一板部11的前侧面，即第一板部11在关闭位置状态下背离机箱20的一侧面为平面结构，第一板部11的后侧面，即第一板部11关闭状态下正对机箱20的一侧面设置有第一加强筋111，第一加强筋111纵横排布在第一板部11的后侧表面，并与第一板部11一体成型设置。
56.与散热模块22对应的，机箱20的前侧面形成有散热区域221，散热区域221上开设有与散热模块22对应的开口，散热区域221上的开口大小视乎于散热区域221模块的大小而定，本实施方式中的散热模块22为工控机系统的风扇，散热区域221上的开口形该风扇与机箱20外部换热的通道空间，因此，散热区域221上的开口优选满足散热模块22在工作过程中的空气流量需求。
57.功能板部包括第二板部12，第二本部对应散热区域221设置，由于散热区域221上的开口为散热模块22在工作过程中提供换热的通道空间，因此，为了避免第二板部12在关闭位置的状态下影响到散热模块22的换热，第二板部12上开设有与散热区域221对应的第一通风口121，通过对第二板部12的结构作适应性改变，从而让第二板部12在关闭位置状态下，散热模块22也能够通过散热区域221上的开口以及第一通风口121实现与机箱20外部的换热，从而达到上述不同功能模块对应设置实现不同遮盖效果的功能板部的技术效果。
58.第一通风口121可以为一个或多个，其只要能够满足散热模块22工作过程中通入或输出的空气流量即可，而在该实施方式中，为了提高对散热模块22的保护强度，以及第二板部12自身的结构强度，第二板部12上设置有多个第一通风口121，具体的，任意两相邻的第一通风口121之间通过第二加强筋122实现间隔，从而避免散热区域221上的开口直接外露于机箱20外部，通过第二加强筋122，能够一定程度上提高对散热模块22的保护，也让第二板部12的结构强度得到提高，减少形变的可能性，多个第一通风口121相互间隔排布设置于散热区域221，实现满足散热区域221的通风需求。
59.如图2-图3所示，第二板部12的前侧安装有通风格栅13，通风格栅13上阵列设置有多个第二通风口131，进一步提高对散热模块22的保护，通风格栅13与第二板部12之间形成有间隙，以使各第一通风口121对应连通于各第二通风口131，避免影响散热模块22的散热效率。
60.具体的，为了达到进一步提高对散热模块22的保护，第二通风口131的数量大于第一通风口121的数量，且第二通风口131小于第一通风口121，多个第二通风口131覆盖在散热区域221上，这里，由于散热区域221的大小相对于第二板部12以及通风格栅13而言是一致的，因此，多个第二通风口131以更为密集的排布方式覆盖在多个第一通风口121的前侧，从而让外物难以通过第二通风口131与散热模组接触，降低散热模组与外物产生干涉而损坏的风险。
61.在上述第二板部12设置有通风格栅13的方案基础上，为了提高面板本体10的一体性，第二板部12与第一板部11之间形成有台阶结构，由于通风格栅13设置在第二板部12的前侧面，因此，第二板部12的前侧面高度低于第一板部11的前侧面高度，从而让第二板部12形成一个下沉的台阶，而第二板部12的前侧面与第一板部11前侧面的高度差优选等于通风格栅13的厚度，从而让通风格栅13在安装于第二板部12后，通风格栅13的前侧面高度与第一板部11前侧面高度一致。当然，而第二板部12的前侧面与第一板部11前侧面的高度差也可稍大于或小于通风格栅13的厚度，使通风格栅13在安装于第二板部12后，其前侧面高度稍大于或小于第一板部11前侧面高度。
62.本实施方式中，机箱20为扁平的箱体结构，而操作区域211与散热区域221相邻设置在机箱20的前侧，因此，第一板部11与第二板部12的一侧相互连接，在关闭位置上完全盖设于机箱20前侧，提高对工控机的保护。
63.如图2、图4所示，为了让工控机在工作状态下能让操作者了解当前的工作状态，功能模块还包括指示灯模块23，指示灯模块23包括用于指示工控机工作状态的光源，机箱20上形成有指示区域231，指示区域231上开设有与指示灯模块23对应的开口，指示区域231上的开口的大小视乎于光源的大小，如光源为led灯珠，则指示区域231上的开口则与该led灯珠灯珠尺寸相匹配，从而提供光源的状态指示空间。
64.本实施方式中的功能模块包括多个用于指示不同工作状态的光源，当然，指示灯模块23也可以仅设置一个光源，在指示灯模块23为一个光源的情况下，光源可通过出射不同颜色的光线从而让操作者对当前工控机工作状态进行识别。指示区域231上的开口数量与光源数量相匹配，各光源一一对应设置在指示区域231的开口中。
65.为了让面板本体10在关闭位置状态下仍然能够显示指示灯模组所出射的光线，第二板部12上开设有位置与指示灯模块23相对应的通孔，以使在第二板部12盖于指示区域
231前侧时，光源所出射的指示光可通过通孔射出工控机的外部。
66.为了提高工控机的紧凑性，指示区域231与散热区域221相邻设置，本实施例中，指示区域231设置在操作区域211和散热区域221之间，并且指示区域231位于第二板部12上，因此，通风格栅13可覆盖于指示区域231，提高面板本体10的一体性程度。
67.如图3所示，作为通风格栅13的具体结构方案，通风格栅13包括多段栅条132，多段栅条132之间相互平行设置，且任意两相邻的栅条132之间间隔形成有通风间隙133，任意两相邻的栅条132之间沿通风间隙133长度方向间隔设置有多个连接筋134，连接筋134起到连接栅条132的作用以外，还将各通风间隙133分隔成多个上述的第二通风口131，在面板本体10处于关闭位置的状态下，第二板部12上的通孔与通风间隙133相对设置，避免栅条132阻挡位于通孔上的光源。
68.在面板本体10关闭状态下，光源会受到第二板部12以及通风格栅13的影响而导致亮度下降，为了保持光源保持在能够便于操作者观察的亮度，指示区域231上设置有导光柱232，导光柱232一端与通孔相对设置，导光柱232的另一端往远离工控机的方向延伸并从通风间隙133穿出通风格栅13。从而提高光源在指示工控机工作状态时的亮度以及工控机整体外观度。
69.如图4所示，本实施方式中，导光柱232一端插入位于第二板部12的通孔并与光源相对设置，并且，导光柱232与第二板部12之间设置有插装结构，插装结构包括插孔123以及插接柱2321；在插孔123开设在第二板部12上时，插接柱2321设置在导光柱232上；在插接柱2321设置在第二板部12上时，插孔123开设于导光柱232。插接柱2321插装在插孔123上，从而让导光柱232稳定安装于第二板部12，本实施例中，第二板部12位于通孔的相对两侧分别开设有一插孔123，对应的，导光柱232靠近第二板部12的一侧设置有两插接柱2321。
70.在面板本体10关闭位置的状态下，为了进一步避免操作者误操作工控机，机箱20与工控设备面板之间设置有锁具30，锁具30用于将工控设备面板锁止在盖于开口前侧的状态。
71.如图1-图2所示，本实施方式中，为了提高工控机外观一体性，机壳位于指示区域231的上部设置有与锁具30配合的锁孔24，因此，在工控设备面板中，第二板部12位于通孔的上部设置有与锁孔24对应的第一避位孔124，且通风格栅13上也开设有与第一避位孔124对应的第二避位孔135，从而让锁具30安装于面板本体10上时能够通过第一避位孔124、第二避位孔135与锁孔24配合。本实施方式中的锁具30为圆头锁，其需要通过钥匙进行锁止或解锁，保证在面板本体10处于关闭位置时无法直接打开对工控机进行操作。
72.面板本体10与机箱20之间为铰接配合，本实施例中的面板本体10下侧与机箱20之间通过设置有铰接件40，而锁件则设置在面板本体10靠近上侧的一侧。如图5所示，铰接件40包括第一固定件41以及第二固定件42，第一固定件41与第二固定件42之间交接配合。
73.第一固定件41及第二固定件42分别固定于机箱20及工控设备面板，以使工控设备面板可通过铰接件40相对于机箱20作摆转运动。
74.通过实施上述的技术方案，能够降低工控设备面板的操作难度，便于操作者对工控机进行操作、检修及维护，同时，工控设备面板较现有的工控机保护面板而言结构强度更高，提高了对工控机的保护的同时，避免了误操作工控机的情况。
75.于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系，
仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
76.在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
77.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
78.以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。