CN103065111B - 模块化多功能手持机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种模块化多功能手持机，该手持机防护性好，可扩展性强，且功能模块化，用户可以在不影响手持机主体结构的基础上，依据自己的需求更换相应的组件。该手持机包括内部机芯组件、主体壳、显示屏组件、键盘组件、前壳、背壳组件、电池、电池盖、底盖和顶盖。内部机芯组件为该手持机的功能部件，主体壳为手持机其它部件的安装做支撑。考虑到不同手持机间功能模块的共用和手持机功能的更换，本发明手持机的天线、扫描头、电池、底盖及键盘均采用兼容性设计。在主体壳上进行密封设计，通过双色注塑工艺把密封橡胶与主体壳合为一体，具有更好的防水防尘能力；同时有效降低其它模块组件密封设计的复杂度。

Description

模块化多功能手持机

技术领域

发明涉及一种模块化多功能手持机，属于信息采集设备技术领域。

背景技术

现在市场上的手持机一般采用一体式设计，设备功能比较单一，比如RFID识别功能不能同时兼顾有源与无源、高频与超高频、国际标准与国家军用标准，导航定位功能不能兼容北斗、GPS、GLONASS，条码识别一般不支持GM码。产品防护等级相对较低，使用环境受限。

系统软件通常采用WINCE、WINDOWS MOBILE等，系统不够开放，供用户可利用的开源软件少，二次开发工作量大。

系统软件使用不便，在实际使用过程中并不能集于一体等不足。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种模块化多功能手持机，该多功能手持机防护性好，可扩展性强，且功能模块化，用户可以在不影响手持机主体结构的基础上，依据自己的需求进行模块配置。

该多功能手持机包括内部机芯组件、主体壳组件、显示屏组件、前壳、键盘组件、背壳组件、电池、电池盖、底盖组件和顶盖组件。

其中内部机芯组件包括：主板、非接触智能卡识读模块、有源RFID模块、无线通信模块、无源RFID模块、北斗定位模块、WIFI/Bluetooth模块、备用电池、主板支架、电池仓和模块支架。其连接关系为:主板上焊接SAM卡座、SIM卡座及WIFI/Bluetooth模块；无线通信模块和非接触智能卡识读模块或有源RFID模块通过连接器与主板相连，各模块再通过屏蔽罩伸出的固定脚与主板焊接以达到加强固定模块的作用。主板通过卡扣组装在主板支架上，模块支架与主板支架固接，无源RFID模块或北斗模块固定在模块支架的凹槽内。电池仓固定在主板支架上，备用电池安装在电池仓上相应的安装槽内。其中无线通信模块、非接触智能卡识读模块、有源RFID模块、无源RFID模块和北斗定位模块采用模块化设计，可依据用户的需要替换为其它功能模块。设以上所有部件在主板上的安装面为主板的背面，主板相对于背面的一面为正面，主板的正面焊接有实现处理、存储、控制、电源等特定功能的电路及连接器。

主体壳组件主要包括：主体壳、侧按键板、侧按键、无线通信天线、手写笔筒。其连接关系为:侧按键板通过双面胶粘贴到主体壳的侧面位置，侧按键通过超声波焊接到主体壳上，使侧按键板完全密封，侧按键板通过线缆与主板进行连接，手写笔筒通过主体壳底部进入壳体侧面。主体壳为中空的壳体结构，其顶部和底部间贯通。主体壳的上表面从上到下依次有显示屏安装孔和键盘安装孔，下表面从上到下依次有背壳安装孔和电池安装孔。内部机芯组件通过主体壳内部两侧的卡槽正面朝上，背面朝下安装在主体壳内。无线通信天线插装在主体壳内部侧面的卡槽内。

显示屏组件主要包括：显示屏、显示屏转接板、喇叭和显示屏支架。其连接关系为:显示屏安装在显示屏支架的上表面，显示屏与显示屏支架四周有缓冲橡胶，顶部有缓冲泡棉，显示屏支架下表面安装有显示屏转接板，显示屏支架上端的中间位置安装有喇叭。显示屏组件通过显示屏转接板与主板正面上相应的连接器连接，显示屏支架固定在主体壳上的显示屏密封区。在主体壳上与显示屏支架连接处的四周有密封槽，并在密封槽内安装密封圈，以达到防水防尘的目的。因采用大尺寸显示屏，为了便于安装，在密封圈上每隔一段增加定位块。

前壳安装在显示屏组件上，通过卡扣和螺钉与主体壳紧固。

键盘组件包括键盘板、键盘、键盘盖。其连接关系为:键盘板通过防水双面胶与主体壳上的键盘密封区粘合；主壳体上与键盘的安装处四周有密封槽，该密封槽与键盘的橡胶部分相配合，以达到密封效果；键盘盖通过其四周的卡扣与主体壳连接，同时通过锁紧螺钉固定在主体壳上，以此通过键盘盖上的筋压缩键盘的橡胶来保证密封。

背壳组件包括扫描头、扫描板、扫描头支架和背壳。其连接关系为:扫描头固定在扫描头支架上，扫描头支架和扫描板均固定在背壳内表面，扫描板与扫描头通过连接器连接。扫描板通过另一个连接器与主板上相应的连接器连接，以实现该手持机识别条码的功能。背壳组件在主体壳的背壳安装孔。背壳与主体壳的连接处安装密封橡胶，该密封橡胶通过双色注塑的方式与主体壳成为一体。背壳上加工有与枪托连接的接口。

电池通过主体壳背部的电池安装孔安装在内部机芯组件中的电池仓内，并在电池外部安装电池盖，电池盖通过旋钮锁扣与主体壳连接，以方便野外工作时对电池的更换。电池盖与主体壳的连接处安装密封橡胶，该密封橡胶通过双色注塑的方式与主体壳成为一体。

底盖组件主要包括：尾插板、底盖。其连接关系为:底盖内部安装有尾插板，并采用液体灌封胶进行尾插板的整体灌封。尾插板提供手持机与外部设备连接的接口。底盖组件固定在主体壳底部，底盖组件与主体壳的连接处均安装有密封橡胶；该密封橡胶通过双色注塑的方式与主体壳成为一体。底盖上设计有与桌面以及车载、机载、舰载应用形式的扩展性接口。

顶盖组件主要包括：高频RFID天线、超高频RFID天线、天线支架和顶盖。其连接关系为:高频RFID天线、超高频RFID天线通过卡扣固定在天线支架上，天线支架通过螺钉固定在顶盖上，主体壳上与顶盖连接处的四周有密封槽，并在密封槽内安装密封圈，以达到密封效果。高频RFID天线和超高频RFID天线都可根据用户的需求配置进行更换。

考虑到不同手持机间功能模块的共用和手持机功能的更换，相比较常见的AB壳结构，若更改功能则必须对整个壳体架构重新设计。本发明手持机的天线、扫描头、电池、底盖及键盘均采用兼容性设计。主体部分即主体壳共用，防水设计主要体现在主体壳上，功能变更时只需修改相应的组件，而不会影响到主体壳的结构，具体体现在：

天线兼容性设计：更改顶盖组件便可实现不同天线的配置；

扫描头兼容性设计：更改不同的背壳组件即可实现有无扫描头或不同扫描头的配置。

电池盖兼容性设计：更换不同的电池盖即可实现不同容量的电池配置,比如可从现在的30mAh电池增加到4400mAh电池。

底盖兼容性设计：更换不同的底盖即可实现不同类型的接口配置，将底盖上的扩展性连接器更换为航空插头连接器，将设备应用领域扩展到车载、机载、舰载等恶劣环境；

键盘兼容性设计：更换键盘组件可实现数字键盘和全字母键盘的配置。

有益效果：

（1）为了达到防护等级要求，主体壳采用整体式设计，在显示屏与主体壳连接处、键盘与主壳体的连接处、背壳与主体壳连接处、电池盖与主体壳连接处、底盖与主体壳的连接处、顶盖与主体壳之间均设计有密封结构。在主体壳上进行密封设计，通过双色注塑工艺把密封橡胶与主体壳合为一体，具有更好的防水防尘能力；同时有效降低其它模块组件密封设计的复杂度。

（2）该手持机采用了先进的“功能模块化、结构组件化”设计理念；功能配置上，可根据实际需要和应用需求对功能和模块进行灵活组合；组装结构上，各功能模块以组件化形式实现与主板灵活插接，主板上留有扩展接口，具有较强的扩展性和易更换的优点；同时因为主体壳和主板不变动，更换配置的成本低。

（3）背壳上有扩展性接口，可以扩展成扫描枪托、北斗枪托、有源RFID枪托等不同种类的枪托；底盖的扩展接口可以扩展成桌面应用形式以及车载、机载、舰载等应用形式；

（4）对密封圈进行改良设计，因采用大尺寸显示屏，为了使大尺寸显示屏密封效果好，且便于安装，在显示屏与主体壳密封位置的密封条采用分段式安装，即在密封条上每隔一段加工定位块，便于密封条的组装与控制。组装效率较改良前提高70%。

附图说明

图1为内部机芯组件的结构示意图；

图2为主体壳组件的结构示意图；

图3为显示屏组件正面的结构示意图；

图4为显示屏组件背面的结构示意图；

图5为键盘组件的结构示意意图；

图6为背壳组件的结构示意意图；

图7为背面组件的安装结构示意图；

图8为底盖组件的结构示意意图；

图9为顶盖组件的结构示意意图；

图10为正面组件的安装结构示意图；

其中，1-主板、2-非接触智能卡识读模块、3-无线通信模块、4-无源RFID模块、5-WIFI/Bluetooth模块、6-备用电池、7-主板支架、8-电池仓、9-模块支架、10-主体壳、11-侧按键板、12-侧按键、13-无线通信天线、14-手写笔筒、15-显示屏、16-显示屏转接板、17-喇叭、18-显示屏支架、19-前壳、20-键盘板、21-键盘、22-键盘盖、23-扫描头、24-扫描板、25-扫描头支架、26-背壳、27-电池、28-电池盖、29-旋钮锁扣、30-尾插板、31-底盖、32-高频RFID天线、33-超高频RFID天线、34-天线支架、35-顶盖

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本实施例提供一种多功能手持机，该手持机时基于物流系统需求而研发的一款基于开放式操作系统的手持式智能终端设备，防护性强且功能模块化，用户可以在不影响手持机主体结构的基础上，依据自己的需求更换相应的组件。

该多功能手持机包括内部机芯组件、主体壳组件、显示屏组件、前壳、键盘组件、背壳组件、电池、电池盖、底盖组件和顶盖组件。

其中内部机芯组件的结构主要包括：主板1、非接触智能卡识读模块2、有源RFID模块、无线通信模块3、无源RFID模块4、北斗定位模块、WIFI/Bluetooth模块5、备用电池6、主板支架7、电池仓8和模块支架9。

其连接关系为:主板1上焊接SAM卡座、SIM卡座及WIFI/Bluetooth模块5；无线通信模块3、非接触智能卡识读模块2和有源RFID模块通过连接器与主板1相连，再通过模块屏蔽罩伸出的固定脚与主板1焊接以达到加强固定模块的作用。主板1通过卡扣组装在主板支架7上，模块支架9通过螺钉与主板支架7连接，无源RFID模块4和北斗模块通过螺钉固定到模块支架9的凹槽内。电池仓8通过螺钉固定在主板支架7上，备用电池6安装在电池仓8上相应的安装槽内。其中无线通信模块3、非接触智能卡识读模块2、有源RFID模块、无源RFID模块4和北斗定位模块采用模块化设计，可依据用户的需要替换为其它功能模块。设以上所有部件在主板1上的安装面为主板1的背面，主板1相对于背面的一面为正面，主板1的正面焊接有实现处理、存储、控制、电源等特定功能的电路及连接器。

主体壳组件主要包括：主体壳10、侧按键板11、侧按键12、无线通信天线13、手写笔筒14。其连接关系为:侧按键板11通过双面胶粘贴到主体壳10的侧面位置，侧按键12通过超声波焊接到主体壳10上，使侧按键板11完全密封，侧按键板11通过线缆与主板1进行连接，手写笔筒14通过主体壳10底部进入壳体侧面。主体壳10为中空的壳体结构，其顶部和底部间贯通。主体壳10的上表面从上到下依次有显示屏安装孔和键盘安装孔，下表面从上到下依次有背壳安装孔和电池安装孔。其中背壳安装孔、电池安装孔和底部采用双色注塑的方式，使密封橡胶与主体壳成为一体。内部机芯组件通过主体壳10内部两侧的卡槽正面朝上，背面朝下安装在主体壳10内。无线通信天线13插装在主体壳10内部侧面的卡槽内。

显示屏组件主要包括：显示屏15、显示屏转接板16、喇叭17和显示屏支架18。其连接关系为:显示屏15安装在显示屏支架16的上表面，显示屏15与显示屏支架16四周有缓冲橡胶，顶部有缓冲泡棉，显示屏支架16下表面安装有显示屏转接板18，显示屏支架16上端的中间位置安装有喇叭17。显示屏组件通过显示屏转接板16与主板1正面上相应的连接器连接，显示屏支架18固定在主体壳10上的显示屏密封区。在主体壳10上与显示屏支架18连接处的四周有密封槽，并在密封槽内安装密封圈，以达到防水防尘的目的。因采用大尺寸显示屏15，为了便于安装，在密封圈上每隔一段增加定位块。

前壳19安装在显示屏组件上，通过卡扣和螺钉与主体壳10紧固。

键盘组件包括键盘板20、键盘21、键盘盖22。其连接关系为:键盘板20通过防水双面胶与主体壳10上的键盘21密封区粘合；主壳体10上与键盘21的安装处四周有密封槽，该密封槽与键盘21的橡胶部分相配合，以达到密封效果；键盘21盖通过其四周的卡扣与主体壳10连接，同时通过锁紧螺钉固定在主体壳10上，以此通过键盘盖22上的筋压缩键盘的橡胶来保证密封。

背壳组件包括扫描头23、扫描板24、扫描头支架25和背壳26。其连接关系为:扫描头23通过螺钉固定在扫描头支架25上，扫描头支架25再通过螺钉固定在背壳26内表面，扫描板24通过螺钉也固定在背壳26内表面，同时与扫描头23通过连接器连接。扫描板24通过另一个连接器与主板1上相应的连接器连接，以实现该手持机识别条码的功能。背壳26组件通过螺钉固定在主体壳10的背壳安装孔。背壳26通过主体壳10在该位置的双色密封橡胶来达到密封。背壳26上加工有与枪托连接的接口。

电池27通过主体壳10背部的电池安装孔安装在内部机芯组件中的电池仓8内，并在电池27外部安装电池盖28，电池盖28通过旋钮锁扣29与主体壳10连接，以方便野外工作时对电池27的更换。电池27盖通过主体壳10在该位置的双色密封橡胶来达到密封。

底盖组件主要包括：尾插板30、底盖31。其连接关系为:底盖31内部安装有尾插板30，并采用液体灌封胶进行尾插板30的整体灌封。尾插板30提供手持机与外部设备连接的接口。底盖31组件通过螺钉固定在主体壳10底部，并通过主体壳10在该位置的双色密封橡胶来达到密封。

顶盖组件主要包括：高频RFID天线32、超高频RFID天线33、天线支架34和顶盖35。其连接关系为:高频RFID天线32、超高频RFID天线33通过卡扣固定在天线支架34上，天线支架34通过螺钉固定在顶盖35上，主体壳10上与顶盖35连接处的四周有密封槽，并在密封槽内安装密封圈，以达到密封效果。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.模块化多功能手持机，其特征在于，包括：内部机芯组件、主体壳组件、显示屏组件、前壳(19)、键盘组件、背壳组件、电池(27)、电池盖(28)、底盖组件和顶盖组件；

所述内部机芯组件包括：主板(1)、非接触智能卡识读模块(2)、有源RFID模块、无线通信模块(3)、无源RFID模块(4)、北斗定位模块、WIFI/Bluetooth模块(5)、备用电池(6)、主板支架(7)、电池仓(8)和模块支架(9)；其连接关系为:主板(1)上焊接SAM卡座、SIM卡座及WIFI/Bluetooth模块(5)；无线通信模块(3)、非接触智能卡识读模块(2)、有源RFID模块通过连接器与主板(1)相连，无线通信模块(3)、非接触智能卡识读模块(2)、有源RFID模块再通过屏蔽罩伸出的固定脚与主板(1)焊接；主板(1)通过卡扣组装在主板支架(7)上，模块支架(9)与主板支架(7)固接，无源RFID模块(4)和北斗模块固定在模块支架(9)的凹槽内；电池仓(8)固定在主板支架(7)上，备用电池(6)安装在电池仓(8)上相应的安装槽内；设以上所有部件在主板(1)上的安装面为主板(1)的背面，主板(1)相对于背面的一面为正面；

所述主体壳组件包括：主体壳(10)、侧按键板(11)、侧按键(12)、无线通信天线(13)、手写笔筒(14)；其连接关系为：所述侧按键板(11)通过双面胶粘贴到主体壳(10)的侧面位置，侧按键(12)通过超声波焊接在主体壳(10)上，侧按键板(11)通过线缆与主板(1)连接；手写笔筒(14)通过主体壳(10)底部插装入主体壳(10)内部侧面的凹槽内；主体壳(10)为中空的壳体结构，其顶部和底部间贯通；主体壳(10)的上表面从上到下依次有显示屏(15)安装孔和键盘(21)安装孔，下表面从上到下依次有背壳(26)安装孔和电池安装孔；内部机芯组件通过主体壳(10)内部两侧的卡槽正面朝上，背面朝下安装在主体壳(10)内；无线通信天线(13)插装在主体壳(10)内部侧面的卡槽内；

所述显示屏组件包括：显示屏(15)、显示屏转接板(16)、喇叭(17)和显示屏支架(18)；其连接关系为：显示屏(15)安装在显示屏支架(18)的上表面，显示屏支架(18)下表面安装有显示屏转接板(16)，显示屏支架(18)上端的中间位置安装有喇叭(17)；显示屏组件通过显示屏转接板(16)与主板(1)正面上相应的连接器连接，显示屏支架(18)固定在主体壳(10)上的显示屏密封区；

所述前壳(19)安装在显示屏组件上，通过卡扣和螺钉与主体壳(10)紧固；

所述键盘组件包括键盘板(20)、键盘(21)、键盘盖(22)；其连接关系为:键盘板(20)通过防水双面胶与主体壳(10)上的键盘(21)密封区粘合；主壳体上与键盘(21)的安装处四周有密封槽，该密封槽与键盘(21)的橡胶部分相配合；键盘盖(22)通过其四周的卡扣与主体壳(10)连接，同时通过锁紧螺钉固定在主体壳(10)上；

所述背壳组件包括扫描头(23)、扫描板(24)、扫描头支架(25)和背壳(26)；其连接关系为：扫描头(23)固定在扫描头支架(25)上，扫描头支架(25)和扫描板(24)均固定在背壳(26)内表面，扫描板(24)与扫描头(23)通过连接器连接；扫描板(24)通过另一个连接器与主板(1)上相应的连接器连接，实现该手持机识别条码的功能；所述背壳(26)组件固定在主体壳(10)的背壳(26)安装孔内；

所述电池(27)通过主体壳(10)背部的电池安装孔安装在内部机芯组件中的电池仓(8)内，并在电池(27)外部安装电池盖(28)，电池盖(28)通过旋钮锁扣(29)与主体壳(10)连接；所述底盖(31)组件包括：尾插板(30)、底盖(31)；其连接关系为：底盖(31)内部安装有尾插板(30)，并采用液体灌封胶进行尾插板(30)的整体灌封；底盖(31)组件固定在主体壳(10)底部；

所述顶盖组件包括：高频RFID天线(32)、超高频RFID天线(33)、天线支架(34)和顶盖(35)；其连接关系为:高频RFID天线(32)、超高频RFID天线(33)通过卡扣固定在天线支架(34)上，天线支架(34)固定在顶盖(35)上。

2.如权利要求1所述的模块化多功能手持机，其特征在于，所述无线通信模块(3)、非接触智能卡识读模块(2)、有源RFID模块、无源RFID模块(4)和北斗定位模块均采用模块化设计。

3.如权利要求1所述的模块化多功能手持机，其特征在于，所述背壳(26)上有与枪托连接的接口。

4.如权利要求1所述的模块化多功能手持机，其特征在于，所述底盖(31)上设计有与桌面以及车载、机载、舰载应用形式的扩展性接口。

5.如权利要求1所述的模块化多功能手持机，其特征在于，所述主体壳(10)采用整体式设计，背壳(26)与主体壳(10)的连接处、电池盖(28)与主体壳(10)的连接处、底盖组件与主体壳(10)的连接处均设计有密封橡胶；以上所有密封橡胶均采用双色注塑的方式与主体壳(10)成为一体。

6.如权利要求1所述的模块化多功能手持机，其特征在于，所述主体壳(10)与显示屏支架(18)连接处的四周安装有密封圈。

7.如权利要求6所述的模块化多功能手持机，其特征在于，所述密封圈上加工定位块。