一种应用于防爆现场的新型隔离键盘的制作方法

1.本实用新型涉及键盘技术领域，尤其是涉及一种应用于防爆现场的新型隔离键盘。


背景技术：

2.应用在防爆现场的智能设备，由于有防爆要求的原因，其数据输入设备(键盘)必须满足防爆规范的要求，也正是由于这样的原因，在当今通常采用霍尔开关型、光电开关型、机械开关等器件设计成满足防爆要求的按键，实现数字输入或控制指令输入、人机对话等功能。
3.现有的机械式按键型键盘，防爆结构设计复杂、长时间使用防爆效果变差，机械开关的寿命有限，导致故障率高。光电式键盘同机械式键盘一样，也存在防爆结构设计复杂、长时间使用防爆效果变差、故障率高等缺点。
4.结合图1所示，现有霍尔开关型键盘相对于机械式按键型键盘性能有所提高，但是由于设计原因导致霍尔器件管脚与pcb板之间的引脚较长，导致应用过程中经常出现某些按键不能正常动作的现象。因现有霍尔开关型键盘中的高强磁铁水平布置，水平方向磁力线穿过霍尔器件触发开关动作，对高强磁铁的一致性要求非常严格，经常出现某些按键不能正常动作的现象。
5.并且键盘在长时间使用后会存在键帽上字符不清晰或键帽受损的情况，需要对键帽进行更换。而现有的键盘上的键帽的底端向外弯折，如图1所示，弯折部在未按压时抵接在键盘上盖处，进而实现对键帽的限位作用。在对该种键盘上的键帽进行更换时，需要将键盘整体进行拆卸，才能对受损键帽进行更换，如此无疑导致键帽更换的不便。


技术实现要素：

6.本实用新型提出一种应用于防爆现场的新型隔离键盘，以解决背景技术中的问题。
7.本实用新型的技术方案是这样实现的：
8.一种应用于防爆现场的新型隔离键盘，包括防爆外壳、配装设置在防爆外壳内部的键盘套件以及设置在防爆外壳下方的pcb板；所述pcb板上贴片封装设置有若干霍尔器件；所述键盘套件上设置有键盘上盖和键盘底板，键盘上盖和键盘底板之间间隔设置有若干用于在按压时下降且在未按压时复位的按键组件，每一按键组件的底端竖向设置有与霍尔器件相对应的高强磁钢，每一按键组件的顶端设置有键帽；所述键帽的底端弯折设置，键帽底端弯折处的上方设置有与键盘上盖可拆卸设置的环形套，键帽底端弯折处在未按压时与环形套相抵接。
9.进一步优化技术方案，所述按键组件包括贯穿设置在键盘上盖和键盘底板上的按键滑杆，按键滑杆与键帽之间具有环形间隙，环形间隙内设置有底端与键盘底板相固定的弹簧。
10.进一步优化技术方案，所述按键滑杆的底端开设有定位槽，高强磁钢竖向固定设置在定位槽内。
11.进一步优化技术方案，所述环形套包括套设在键帽外围的套筒以及一体设置在套筒顶端并与键盘上盖顶端面相接触的外延环板，外延环板上开设有若干定位螺孔。
12.进一步优化技术方案，所述外延环板与键盘上盖之间通过若干锁紧螺钉进行锁紧定位。
13.进一步优化技术方案，所述防爆外壳包括侧板和底板，防爆外壳的底板顶端开设有若干与高强磁钢相对应设置并使得高强磁钢运动时能够插入的第一凹槽，防爆外壳的底板底端开设有若干与高强磁钢相对应设置的第二凹槽，各霍尔器件依次设置在各第二凹槽内。
14.采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果为：
15.本实用新型无接触开关、寿命高，相对于机械式按键型键盘结构设计相对简单、生产成本低，通过在键帽底端弯折处的上方可拆卸设置环形套的方式，使得在对键帽进行更换时，无需将键盘整体进行拆卸，可直接将受损键帽处的环形套进行拆卸，再对受损键帽进行拆卸更换即可，使得键帽的更换更加方便。
16.本实用新型对pcb板与霍尔器件的连接方式进行优化设计，霍尔器件采用贴片式封装设置在pcb板上，保证各霍尔器件与pcb板间的间距一致，使得pcb套件与防爆外壳的安装精度很容易保证，节约了调试时间及套件成品率，为规模化生产创造了条件。
17.本实用新型对高强磁钢的安装方向调整为垂直安装，将霍尔器件的安装方向调整为水平排列位置，用高强磁钢磁场最强的位置触发霍尔器件，一方面提高了触发可靠性，另一方面使高强磁钢制造分散性的问题得到了解决。
18.本实用新型能够使得智能化设备在防爆区域快速简便地输入参数及控制功能切换，为智能化设备进入防爆区域使用创造了良好的条件，顺应了我国智能化现场、智能化车间的发展潮流。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为现有霍尔开关型键盘的结构示意图；
21.图2为本实用新型的结构示意图；
22.图3为本实用新型环形套的结构示意图；
23.图4为本实用新型高强磁钢与霍尔器件的安装示意图；
24.图5为本实用新型霍尔器件的封装示意图。
25.其中：1、键盘套件，2、防爆外壳，3、pcb套件，4、pcb板，5、霍尔器件，6、高强磁钢，7、按键滑杆，8、弹簧，9、键帽，10、键盘上盖，11、键盘底板，12、环形套，121、套筒，122、外延环板，13、锁紧螺钉。
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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，本领域普通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。
27.防爆现场的智能化仪表或设备上都需要设计一个键盘，作为人机交互设备，完成数值输入、控制指令输入等，实现本地操作功能。
28.本实用新型公开了一种应用于防爆现场的新型隔离键盘，结合图2至图5所示，包括防爆外壳2、键盘套件1、pcb板4、霍尔器件5、按键组件、高强磁钢6、键帽9、环形套12。
29.键盘套件1配装设置在防爆外壳2内部，键盘套件1与防爆外壳2相适配并通过螺钉与防爆外壳2可拆卸连接。从总体结构上对键盘套件1长度和防爆外壳2开槽的长度进行设计，保证键盘套件1的安装定位准确，本实用新型采用机加工手段保证了键盘套件1与防爆外壳2的配合尺寸。本实用新型的键盘套件采用塑料压模方式的进行生产，一方面能保证加工精度，另一方面产品美观整齐。
30.pcb板4设置在防爆外壳2下方，pcb板4上贴片封装设置有若干霍尔器件5，pcb板4设置在pcb套件3上。因本实用新型中的霍尔器件5采用贴片式封装设置在pcb板4上，很容易保证霍尔器件5表面与pcb板4的间距，使得pcb套件与防爆外壳的安装精度很容易保证，节约了调试时间及套件成品率，为规模化生产创造了条件。
31.本实用新型高强磁钢的技术参数：
32.规格尺寸：磁场强度：5000高斯。
33.键盘套件1上设置有键盘上盖10和键盘底板11，键盘上盖10和键盘底板11之间间隔设置有若干按键组件，按键组件用于在按压时下降且在未按压时复位。
34.按键组件包括按键滑杆7和弹簧8。按键滑杆7贯穿设置在键盘上盖10和键盘底板11上，按键滑杆7与键帽9之间具有环形间隙，环形间隙内设置有底端与键盘底板11相固定的弹簧8。
35.每一按键组件的底端竖向设置有与霍尔器件5相对应的高强磁钢6，由于本实用新型采用高强磁钢垂直安装，确保高强磁钢磁场最强地方触发霍尔器件，一方面提高了触发可靠性，另一方面使高强磁钢制造分散性的问题得到了解决。
36.按键滑杆7的底端开设有定位槽，高强磁钢6竖向固定设置在定位槽内，使得高强磁钢6能够被有效地固定。
37.每一按键组件的顶端设置有键帽9。键帽9的底端弯折设置，键帽9底端弯折处的上方设置有与键盘上盖10可拆卸设置的环形套12，键帽9底端弯折处在未按压时与环形套12相抵接。
38.环形套12包括套筒121以及外延环板122。套筒121套设在键帽9外围。外延环板122一体设置在套筒121顶端并与键盘上盖10顶端面相接触，外延环板122上开设有若干定位螺孔。
39.外延环板122与键盘上盖10之间通过若干锁紧螺钉13进行锁紧定位。
40.防爆外壳2包括侧板和底板，防爆外壳的底板顶端开设有若干与高强磁钢6相对应设置并使得高强磁钢6运动时能够插入的第一凹槽，防爆外壳的底板底端开设有若干与高
强磁钢6相对应设置的第二凹槽，各霍尔器件5依次设置在各第二凹槽内。本实用新型防爆外壳涉及键盘开槽及开孔部分，建议采用数控车床一次加工完毕。
41.本实用新型的工作过程如下。
42.当下压键帽9时，按键滑杆7底部的高强磁钢6靠近霍尔器件5，霍尔器件5感应到磁场变化从而改变输出电平，进而触发按键的输入功能；当松开键帽9时，键帽9在弹簧8的弹力作用下，恢复到初始状态。
43.当键盘在长时间使用后会存在键帽上字符不清晰或键帽受损的情况，需要对键帽进行更换时，可直接将需要更换键帽部位的环形套12上的锁紧螺钉13旋下，再将该处的环形套12取下，进而该处键帽不再被环形套抵压，可直接将键帽取下。将新的键帽安装至该处，再采用环形套12将该处的键帽抵压，最后通过锁紧螺钉将环形套12定位至键盘上盖10上，实现键帽的更换。
44.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。