一种通用操作面板

[摘 要]本文介绍了一种通用操作面板，此产品由外形统一的电器元件及底座组成，底座上有插座，电器元件可以插在底座上的任意一个插座上，插座与接线端子相连，此操作面板只需在接线端子上做一些简单的连线就可以组成不同的电路，可以实现批量生产。

[关键词]通用 操作面板

中图分类号：TN636 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）19-0321-02

目前操作台（箱）已经广泛的应用于各个工业生产领域，但是目前的操作台（箱）都是钢制的，先制作钢制的壳体，在钢制的面板上开孔，装上按钮、转换开关、信号灯、仪表等电器元件，然后通过人工配线将电器元件与端子相连，最后做上标牌制作而成。上述操作台（箱）存在以下不足：

1、每个操作台（箱）都需定做，无法批量生产。

因为每个操作台（箱）上的元件数量及构成的电路都不一样，现在的操作台（箱）都是定做的。无法批量生产。

2、操作台（箱）制作工序多，制作周期长，费时费工。

操作台（箱）的制作一般有以下工序：制作壳体，在面板上开孔，安装电器元件，配线，安装标牌。制作起来既费时间，又费人工。

3、体积较大。

由于操作台（箱）上的电器元件需接线，因此，电器元件在面板上布置时要留有一定的间距，使得操作台（箱）的体积较大。

4、操作台（箱）做好后增加电器元件困难。

如果操作台（箱）在做完以后需增加电器元件需在面板上人工开孔、重新配线，操作起来十分麻烦。

5、维护不方便。

目前操作台（箱）上的电器元件坏了需更换时需经过以下步骤：停掉操作台（箱）的电源，打开操作台（箱）的面板，拆下损坏的电器元件上的线，拆下损坏的电器元件，装上新的电器元件，接上线，关上面板，送电。更换的时间较长。

为解决上述问题，我们开发出一种通用操作面板，此操作面板已经获得国家专利，这种组合式操作面板由一个标准的底座及经改进的按钮、转换开关、信号灯等电器元件组成。底座可做成不同的规格，以满足不同的需要。下面为大家介绍这种组合式操作面板的详细组成及工作原理。

1、电器元件的改进

1）外形的改进

目前，按钮、转换开关、信号灯等电器元件的外形各异，为了满足这种操作面板的要求需对电器元件的外形做一些改变，使电器元件具有统一的外形以便于安装，并使各个电器元件在底座上具有互换性。另外，在安装方式上进行改变，现在的电器元件都是从面板后面进行安装的，改进后的电器元件是从面板前面安装的，电器元件可以从面板前方直接拆下来。

2）电气连接的改进

目前，装在操作台（箱）上的按钮、转换开关、信号灯等电器元件都是通过元件上的螺丝旋转，带动螺丝下的压片向下运动，将电线在压片下压紧进行连接。本设计为了实现元件的快速更换的目的，将按钮、转换开关、信号灯等电器元件连接部分的导电体进行了改进，将电气连接方式改为插件方式进行，这样电器元件可以很方便的从底板上拆下来。

2、底座的组成、结构及组件的作用

底座由底板、线路板、面板及标牌压板组成，详底座上面有许多安装孔，用于安装电路板、及面板。电路板有以矩阵形式布置的插座及接线端子，插座的插脚与接线端子之间通过电路板一一对应的连接。面板主要作用是保护线路板，面板上开了孔，孔的位置及大小与插座一致，电器元件可以从孔中安装到插座上，另外面板上可以固定标牌。

3、组合式操作面板的工作原理

首先，我们在设计时将电器元件的外形及电气连接部分的尺寸及位置设计成与底座上的完全一样，这样电器元件就可以插在底座上的任何一个插座上。然后，我们将底座上的插座进行编号，插座上的插脚也进行编号，这些编号印在电缆板上。由于底座上插座与底座上的接线端子是一一对应连接的，当电器元件插在底座上时，电器元件就直接连接到接线端子上了，在底座的电路板上有2排接线端子，一排用于外部接线，一排用于内部接线，在电器元件装在底座上后，只需在接线端子上做一些简单的连线就可以构成不同的电路。

下面我们以一些图例来说明这种通用型操作面板是如何完成不同的电路的。

图1是一个典型电路图，此图中虚线内的电器元件需装在操作台（箱）上，现在我们用组合式操作面板来完成此电路。假设我们将电路图中的SA转换开关装在1#位置， SS按钮装在2#位置，SF按钮装在3#位置，H信号灯装在4#位置，在电器元件安装好后，我们只要用导线将接线端子1a与1 c连起来，1b与3c连起来，3d与2a连起来，外部连线为1连1a，5连2a，7连2b，11连1d，15连4d，2连4c，就完成了电路连接。详见附图3。

图2是另一个电路图，假设我们将电路图中电器元件的安装位置不变，即SA转换开关装在1#位置， SS按钮装在2#位置，SF按钮装在3#位置，H信号灯装在4#位置，我们只要用导线将接线端子1a与1 c连起来，1c与2a连起来，2a与3a连起来，外部连线为1连1a，3连1b，5连1d，7连2b，9连3d，11连4d，13连4c，就完成了电路连接。详见附图4。

图1电路，如果我们将电器元件的安装位置进行改变，SA转换开关装在2#位置， SS按钮装在3#位置，SF按钮装在4#位置，H信号灯装在1#位置，在电器元件安装好后，我们只要用导线将接线端子2a与2 c连起来，2b与4c连起来，4d与3a连起来，外部连线为1连2a，5连3a，7连3b，11连2d，15连1d，2连1c，就完成了电路连接。

由此操作面板制作成的操作台（箱）与目前的操作台（箱）相比有以下优点：

1、 采用了模块化设计，能形成批量生产

由于通用操作面板采用了模块化的设计，可以将其做成不同的规格，并且可以很灵活的组合成各种电路，能满足不同的需求，设计人员只需根据产品的规格选用适合的产品，改变了以前先设计，然后根据图纸进行制作的模式，并且能实现批量生产。

2、 操作台（箱）制作工序减少，制作周期短，省时省工

采用了组合式操作面板后，制作操作台（箱）只需要将组合式操作面板安装在操作台（箱）的面板上，然后装上电器元件，经过简单的连线就可以完成操作台（箱）的制作，制作周期大大减少，省时省工。

3、 体积更小，便于运输，占用空间更小

由于组合式操作面板结构紧凑，体积小，用其做成的操作台（箱）体积也会变小，便于运输，并且占用的空间更小。

4、 操作台（箱）更改方便

由于操作面板采用了模块化设计，电器元件在操作面板上位置可以互换，在选用组合式操作面板时，操作面板上的电器元件安装位置都是有多的，如果操作台运到现场后，现场情况改变时，需增加或改变电器元件在操作台上的位置非常容易。例如在讲述原理的例子中如果我们需将转换开关及按钮的位置变成附图十二中图b所示的位置，只需按附图十一中图b进行接线就可以完成。

5、 维护更简单

采用了组合式操作面板后，如果电器元件坏了，只需松开2个螺丝，将坏的电器元件取下，安上新的电器元件即可。

6、 改变了操作台（箱）壳体用材的单一性，可使操作台（箱）变得更加美观

目前的操作台（箱）壳体都是采用的钢材，采用了组合式操作面板后，制作操作台（箱）壳体的材料可变得更加丰富，既可以采用钢材，也可以采用复合板、塑料等有机材料。可使操作台（箱）变得更加美观，并且重量更轻。

7、 可使操作台（箱）安全性提高

目前的操作台（箱）壳体都是采用的钢材，如果其接地出现问题，当发生漏电事故时，会产生触电事故，采用了组合式操作面板后，制作操作台（箱）壳体的材料可采用绝缘性好的材料，降低触电事故发生的可能。可以提高操作台（箱）安全性。

8、 成本更低

采用了组合式操作面板后，制作操作台（箱）壳体的材料发生变化，其成本更低，而且制作操作台（箱）的人工成本也会降低，因此，操作台（箱）的成本会更低。