CN109901679A - 一种模块化工业电脑 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模块化工业电脑，包括显示模块、主机模块，其中主机模块可拆卸安装在显示模块上并通过通信线连接；所述主机模块包括机壳，机壳内安装有主板；所述主板上设有用于功能扩展的MXM接口及显示模块扩展接口；所述主板上安装有连接到MXM接口的MXM模块，MXM模块上的接口伸出于机壳；所述机壳的接口面板上安装有与主板通信连接的aDoor模块。提出了一种一体机的标准化模块组装方式，在提高组装效率，降低维护或维修成本的情况下，扩展工业应用需求，满足客户的多样化应用，并克服了现有的工业电脑的应用现状。

Description

一种模块化工业电脑

技术领域

本发明涉及工业电脑领域，具体涉及一种模块化工业电脑。

背景技术

工业电脑，作为工业制造的硬件基础，不管在时下盛行的云平台或物联网中，都在各个子业务中起着承上启下的作用，其可靠性就不言而喻了。为了保障工业生产服务，就必须得具有稳定、坚固、宽温、长生命期、针对性等特征，同时因为行业和各个应用环境的不一样，工业电脑针对各种业务流程、应用环境，也有各种形态和规格上的区别，加之细分行业的需求量，导致工业电脑在生产交付时，就面临型号多、批量小、定制多，进而导致交付周期长、库存压力大、品质不可控和成本高的痛点。因此，一种快速响应、交付与品质过硬的工业电脑成为工业4.0、智能制造大环境下的硬需。

发明内容

针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种模块化工业电脑，解决了电脑组装交付周期长、型号多，造成整机成本高的问题。

为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种模块化工业电脑，包括显示模块、主机模块，其中主机模块可拆卸安装在显示模块上并通过通信线连接；所述主机模块包括机壳，机壳内安装有主板；所述主板上设有用于功能扩展的MXM接口及显示模块扩展接口；所述主板上安装有连接到MXM接口的MXM模块，MXM模块上的接口伸出于机壳；所述机壳的接口面板上安装有与主板通信连接的aDoor模块。

将显示模块与主机模块集成为一体，能够将内部连接线全部收纳在机壳中进行束缚，让整机的体积减小，便于在现场安装，而且能够根据不同需求对主机模块与显示模块进行组合，实现多种组合安装方式；另外增加MXM模块及aDoor模块，实现对网口数量或串口数量或GPIO接口数量等接口进行扩充，具有更多的高度通信功能，使得整个主机模块中的扩展接口增加，从而便于增加工业应用的需求，适应智能化、多样化、功能化的使用场景。

相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：

1、通过多个模块快速组合，并预留多种扩展接口，使得工业电脑的组装能够灵活选择，满足个性化需求，能够响应柔性制造，从而使得产品交付时间缩短，有效降低产品的时间成本，让整机的生产成本也降低；

2、提高各个模块的通用化，减少型号、降低少库存，缩短产品交付周期，让产品的生产成本有效降低，同时还能效减少维修成本。

附图说明

图1为本发明的爆炸结构示意图；

图中，显示模块1、显示外壳11、安装凹槽111、穿线槽孔112、触控屏12、主机模块2、机壳21、压铸铝件211、接口面板212、安装槽213、风扇22、保护板23、铝鳍片216216、主板22、内置硬盘支架23、可插拔硬盘盒24、MXM网口模块3、MXM串口模块4、MXM GPIO模块5、双卡槽扩展卡6、四卡槽扩展卡7。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

如图1所示，本发明所述的一种模块化工业电脑，包括显示模块1、主机模块2，其中主机模块2可拆卸安装在显示模块1上并通过通信线连接，从而使得不同型号的显示模块1与不同型号的主机模块2之间能够进行组合使用，同时能够避免现场连接线布线凌乱的情况。其中主机模块2包括机壳21，机壳21包括截面呈“ㄇ”形结构的压铸铝件211以及通过螺钉安装在压铸铝件211一侧的接口面板212；在机壳21内安装有主板22，在主板22上设有用于功能扩展的MXM接口及显示模块扩展接口，其中MXM接口采用323pin，同时在主板22安装有连接到MXM接口的MXM模块，MXM模块上的接口伸出于机壳21，而显示模块扩展接口用于连接不同尺寸的显示模块，可根据实际使用需求进行选择，可增加显示模块的数量。

其中，MXM模块包括采用66mm×82mm的PCBA板及设于PCBA板上的网络接口、CAN接口及隔离IO接口，其中网络接口为4路，CAN接口为2路，隔离IO接口为16路，为了将扩展模块的类型进行分别定型，能够在进行组装时快速选择，将MXM模块可分类为MXM网口模块3或MXM串口模块4或MXM GPIO模块5等，具体的接口类型也能直接固定，形成较为标准化的多个模块，实现网口数量、串口数量或是输入输出接口数量的增加，对主板22上自带的接口进行扩展，便于对不同应用场景的扩展装置进行连接，提高整机的功能性扩充，增加更多的高速通信功能。

同时，在机壳的接口面板上安装有与主板通信连接的aDoor模块，aDoor模块包括接口板及设于接口板上并与主板连接的网络接口、串口接口、隔离IO接口、隔离USB接口及CAN接口，其中接口板直接通过螺钉固定到接口面板上，而网络接口的数量为2路，串口接口的数量为2路，隔离IO接口为8路或16路，可根据实际应用进行选择，而在整个模块制作时就固化下来，便于直接进行组装，隔离USB接口及CAN接口等也可适应性扩展，来增加向外连接时的多种类接口，将主板上的信号接口进行扩展。

同时也可增加双卡槽扩展卡6或四卡槽扩展卡7进行接口扩展，其中双卡槽扩展卡6包括包括PCB板，PCB板上设有PCI卡槽与PCIE 16X卡槽，或PCB板上设有PCIE 4X卡槽与PCIE 16X卡槽，或PCB板上设有2个PCIE 8X卡槽，在实际采用过程中，双卡槽扩展卡6上的卡槽形式只选三种情况中的一种，能够满足对主板22使用性能的提升或者功能扩充；同时为了满足更多需求，还可选用四卡槽扩展卡7，四卡槽扩展卡7包括PCB板，PCB板上设有2个PCIE 8X卡槽及2个PCI卡槽；或PCB板上设有PCIE 16X卡槽与3个PCI卡槽，在使用四卡槽扩展卡7时也只能选用两种情况中的一种，并且不能与双卡槽扩展卡6同时使用，利用扩展卡对主板22的功能或性能进行扩展，提高整机对工业应用需求的适应性，同时也能适应客户不同需求的扩展作用。

主板22包括PCB板，PCB板的一面上设有CPU芯片，PCB板的另一面上设有除CPU芯片以外的器件，主要是将CPU芯片与PCB板上的其他接口、芯片及高器件分隔开，从而改善CPU芯片的散热效果，具体的组装方式仍然采用现有技术中常用的贴片方式进行。

为了提升整个机壳的散热效果，让机壳包括呈“ㄇ”形结构的压铸铝件及设于压铸铝件表面上的多个铝鳍片216，其中压铸铝件的内腔中嵌设有用于对主板上的CPU导热的热管，通过热管的导热作用将产生的热量快速传递到铝鳍片216上，从而改善散热效果；同时在压铸铝件211的表面上还开设有向下延伸的安装槽213，安装槽213内安装有向内部送风的风扇22；安装槽213上还安装有保护风扇22的保护板23；通过风扇22对内部进行送风将内部热空气吹出，从而改善机壳21内部的温度，提高运行稳定性；压铸铝件211的形状便于快速从侧面进行安装，不需要将整个机壳21从显示模块1上取下即可进行更换或维修；利用多个铝鳍片216的排列方式能够提高机壳21的散热效果，让机壳21具有与外界空气接触的较大面积，对风扇22降温起到促进作用。

在主板22上还设有分别位于两端的内置硬盘支架23、可插拔硬盘盒24，所述内置硬盘支架23与可拔插硬盘盒中均安装有与主板22连接的硬盘，从而形成两个独立的储存单元，能够进行数据备份，提高数据的安全性。

为了提高整机的控制性能，显示模块1包括显示外壳11及安装在外壳内的触控屏12，触控屏12由液晶屏和触摸屏组成并与主板连通；触摸屏为电容式屏或电阻式屏，根据不同的需求可进行选择，均能满足触控需求；同时为了适应不同应用环境下的显示效果，触控屏12的尺寸可选用10寸、12寸、15寸、17寸、19寸、21寸中的一种，从而能够满足不同的视觉需求。

在显示外壳11的背面开设有用于限位机壳21移动的安装凹槽111，安装凹槽111的底面上开设有用于穿过信号线的穿线槽孔112，从而便于内部连接线直接在机壳21内部被束缚，保证连接可靠。

对于本实施例中提到的显示模块、MXM模块及aDoor模块等均是本公司已在多种工业电脑中单独使用的技术，而本发明主要提出一种一体机的标准化模块组装方式，在提高组装效率，降低维护或维修成本的情况下，扩展工业应用需求，满足客户的多样化应用，并克服了现有的工业电脑的应用现状。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种模块化工业电脑，其特征在于：包括显示模块、主机模块，其中主机模块可拆卸安装在显示模块上并通过通信线连接；所述主机模块包括机壳，机壳内安装有主板；

所述主板上设有用于功能扩展的MXM接口及显示模块扩展接口；

所述主板上安装有连接到MXM接口的MXM模块，MXM模块上的接口伸出于机壳；

所述机壳的接口面板上安装有与主板通信连接的aDoor模块。

2.根据权利要求1所述的一种模块化工业电脑，其特征在于：所述MXM模块包括PCBA板及设于PCBA板上的网络接口、CAN接口及隔离IO接口，其中网络接口为4路，CAN接口为2路，隔离IO接口为16路。

3.根据权利要求2所述的一种模块化工业电脑，其特征在于：所述aDoor模块包括接口板及设于接口板上并与主板连接的网络接口、串口接口、隔离IO接口、隔离USB接口及CAN接口。

4.根据权利要求1～3任意一项所述的一种模块化工业电脑，其特征在于：所述主板包括PCB板，PCB板的一面上设有CPU芯片，PCB板的另一面上设有除CPU芯片以外的器件。

5.根据权利要求4所述的一种模块化工业电脑，其特征在于：所述机壳包括呈“ㄇ”形结构的压铸铝件及设于压铸铝件表面上的多个铝鳍片，其中压铸铝件的内腔中嵌设有用于对主板上的CPU导热的热管。

6.根据权利要求5所述的一种模块化工业电脑，其特征在于：所述压铸铝件的表面上开设有向下延伸的安装槽，安装槽内安装有向内部送风的风扇；安装槽上还安装有保护风扇的保护板。

7.根据权利要求1所述的一种模块化工业电脑，其特征在于：所述主板上还设有分别位于两端的内置硬盘支架、可插拔硬盘盒，所述内置硬盘支架与可拔插硬盘盒中均安装有与主板连接的硬盘。

8.根据权利要求1所述的一种模块化工业电脑，其特征在于：所述显示模块包括显示外壳及安装在外壳内的触控屏，触控屏由液晶屏和触摸屏组成并与主板连通，其中触摸屏为电容式屏或电阻式屏。

9.根据权利要求8所述的一种模块化工业电脑，其特征在于：所述显示外壳的背面开设有用于限位机壳移动的安装凹槽，安装凹槽的底面上开设有用于穿过信号线的穿线槽孔。