专利名称：用于自动化设备的输入/输出模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于可 灵活扩展的自动化设备的输入/输出模块。
背景技术：
已知的多种市场上或专利文件中描述的可扩展自动化设备，也 被称为存储程序控制装置可以适配于不同的自动化任务，并且尤其可 以使用到工业自动化技术领域以及开关及控制技术的领域中。
这种自动化系统通常模块化地由中央组件、通信耦合器以及扩 展模块(例如输入/输出模块)组成。
输入/输出模块通过设计为输入/输出总线的内部总线连接与具
有中央单元(CPU)的中央组件连接，根据现有技术的该输入/输出模
块包括一个由两部分构成且可分开的壳体，该壳体带有至少一个外挡 板、接线夹以及显示装置，该显示装置用于显示对应各个接线夹的开 关模块和/或控制模块的即时运行状态，其也被称作输入/输出通道的 状态信号装置。
根据现有技术已知多种输入/输出模块，在其壳体下部件中，多 个印刷电路板插入到壳体下部件中。用于输入/输出功能的电子组件/ 接线夹以及例如用于显示对应各个接线夹的开关模块和/或控制模块 的即时运行状态的显示装置都设置在输入/输出模块的印刷电路板 上。接线夹对应于其功能与印刷电路板点连接并且在壳体下部件的逆 向部件上从壳体中伸出。因此，接线夹不能由模块的端面触及，该端 面具有显示装置。
由于机械的实施方式，尤其是使用多个用于实现输入/输出模块 功能的印刷电路板，前述的输入/输出模块需要大量的空间位置需求 并且制作起来复杂而昂贵。
实用新型内容
因此，本实用新型的目的在于，提出一种用于自动化设备且成 本低廉同时构造简单的输入/输出模块，在该输入/输出模块中克服了 前述的缺点并且相对于已知的输入/输出模块而言尤其具有紧凑的结 构并且可以成本低廉地制造。输入/输出模块不仅可以是输入模块、 输出模块也可以或者是输入/输出模块。
该目的根据本实用新型通过具有权利要求1的特征的用于自动 化设备的输入/输出模块来实现。根据本实用新型的有利设计方案及 改进方案在从属权利要求及说明书中进行描述。
根据本实用新型设计出，大量地减少了设置在输入/输出模块中 且设计为印刷电路板或电路板的载体，其中用于输入/输出模块的输 入/输出功能的电子组件设置在处于输入/输出模块的壳体中的第一 印刷电路板上。此外设置第二印刷电路板，用于回路流通输入/输出 总线的信号。
另外还设置连接件，其例如可以实现信号线和外部现场装置的 工艺电压的连接，并且使得输入/输出总线在第一印刷电路板上的连 接一体化。因此，通过优选设计为可插拔夹具并且用于工艺连接器或 工艺信号的连接件设置在第一印刷电路板上可以制成成本低廉的输 入/输出模块。
连接件优选设计为螺纹夹具、冲剪夹具或弹簧拉伸夹具或弹簧 力夹具，并且可以从输入/输出设备的端面触及。
根据本实用新型输入/输出模块的一个有利的实施例相应设置 有光导体，用于传播在第一印刷电路板上的输入/输出通道的状态信 号，该光导体为此设置，即将聚拢显示装置的光并且无接触地传递到 输入/输出模块的端面上。
根据在以下附图中示出的实施例来详细描述及说明本实用新型 和有利的设计方案、改进方案以及本实用新型的其他优点。图1示出了输入/输出模块的示例，
图2示出了输入/输出模块的印刷电路板的实施例，该输入/输 出模块设置有印刷电路板以及输入及输出模块的连接装置和显示装 置，
图3示出了输入/输出模块的显示装置的实施例，
图4示出了依次堆叠的同类件的栓-孔连接 图5示出了光导体的同类件的设计方案
图6示出了附件的设计方案，即该附件用作输入及输出模块的
螺纹固定的调整垫片，
图7示出了带有多个连接器的印刷电路板，该连接器用于回路 接通输入/输出总线与自动化设备的其他模块。
具体实施方式
图l示出了用于可灵活扩展的自动化设备的输入/输出模块1的 实施例，该模块带有一个两部分构成的壳体2，其由壳体下部件3和 壳体上部件2构成。在壳体下部件3上安装有第一印刷电路板和第二 印刷电路板。第一印刷电路板具有用于输入/输出模块1的输入/输出 功能的电子组件，并且第二印刷电路板设置用于回路接通输入/输出 总线的信号。
从壳体端面4可以触及到用于连接信号线和工艺电压且设计为 可插拔夹具的连接件IO。
在设备端面还设置有显示装置13，其用于显示对应于各个接线 夹10 (在图1中未示出)的开关和/或控制模块的即时运行状态。显 示装置13设计为光导体并且设置用于使得光以有利的方式实现为聚 拢的光，即光仅仅被输出到输入/输出模块1的端面4的一个位置上。
接线夹10与用于输入输出功能的电子组件的电连接通过连接器 20 (在图2中示出)来实现。
可插拔的接线夹IO可以由单极或多极的夹具通过串连而成。根 据输入/输出模块1的输入/输出功能的数量，夹具IO和相应连接器 20的电极数量可以是不同的。根据本实用新型，第一印刷电路板除了用于输入/输出模块1的 输入/输出功能的电气组件，还包括连接器20，其设置在第一印刷电
路板上，即例如像显示装置13也可以从壳体的端面4上触及。另外， 在第一印刷电路板上设置有另一个连接件6，其优选设计为标准的插 头，用于将输入/输出总线的信号传输到第二印刷电路板上。
在第二连接器70 (在图7中示出)和输入/输出总线上可以将其
他模块和自动化设备的中央单元连接到输入/输出模块1上。通过第 二连接器70和另一连接器71 (在图7中示出)可以使模块与模块之 间的输入/输出总线的信号回路接通。
在图2中示出了用于电子组件的输入/输出模块1的第一印刷电 路板PCB1的实施例，该电子组件插入到导向装置40中。用于第一印 刷电路板PCB1的导向装置40优选设置在壳体下部件3的内部区域中 以及壳体侧面5的下部区域中。
在第一印刷电路板的接近壳体下部件3的一侧上设置有连接器 20，由此以有利的方式实现了，在壳体的端面4的夹具IO上可以连 接工艺连接器。连接器20可以如图2所示设计为多部分构成的部件， 其中所使用的连接器20的数量可以灵活地设计。接线夹10设置用于 优选在机动车技术或螺纹连接技术中，外部现场设备(例如传感器和 激励器)的工艺电压及信号的连接。
此外，在第一印刷电路板PCB1的接近壳体下部件3的一侧上插 有光导体51，其具体细节将在图3中示出。
另一用于连接输入/输出总线的连接件6这样设置在第一印刷电 路板PCB1上，即其插入到设置在第二印刷电路板PCB2上的另一连接 器72中，由此输入/输出总线的信号可以从第一印刷电路板PCBl传 输到第二印刷电路板PCB2上。
在壳体的下侧区域中，另外设置有连接装置60，优选是中心插 脚或卡锁极板，用于将其他模块连接到输入/输出模块上。
如果自动化设备具有输入/输出模块l以及当前所需要的另一壁 装式模块，则要使用到附件30。附件30起到调整垫片的作用并且防 止壳体在模块通过钻孔73进行螺纹固定时发生变形。图3示出了显示装置13的实施例，其带有详细示出的输入/输
出模块1的光导体51，该输入/输出模块设置在第一印刷电路板PCB1 上。显示装置13由光导体51形成，其将由光学显示元件53，优选 是发光二极管所产生的光聚拢并且无接触地传输到射出孔62上。因 此，由光导体51聚拢的光从显示元件53传输到输入/输出模块1的 端面4的分别对应的光射出面上。
孔口 64将由四个同类件54构成的第一光导体51捆绑在一起并 且防止第一光导体51的各个束之间的干扰。
光导体51可以由多个依次设置的光导体同类件54构成并且这 样设计，即可以使用简单而低廉的注塑工具来制造该光导体。光导体 51的同类件54的结构设计方案参见图5。
同类件54的设置例如通过同类件54的彼此堆叠以及同类件54 的连接，优选通过栓孔连接来实现。图4示例地示出了彼此堆叠的同 类件54的栓-孔连接55。
在图5中示出了了光导体51的同类件54的视图并且详细描述 了同类件54的设计方案。同类件54由四个单一的光导体束构成。同 类件54通过连接片63加固。
由光学显示元件53产生的光通过同类件54的射入面65射入， 随后在面61上通过全反射进行反射并且在射出孔或在面62中射出。
图6示出了附件30的实施例。附件30起到调整垫片的作用并 且防止壳体在通过钻孔73和74进行螺纹固定时发生变形。附件30 通过栓75到达壳体下部件3上，其中定位横档76防止附件30脱落。
图7示出了印刷电路板PCB1、 PCB2的设置方案，该印刷电路板 带有连接器70、 71，用于输入/输出总线回路接通到自动化设备的其 他模块上。
通过第二连接器70和输入/输出总线，其他模块和自动化设备 的中央单元可以连接到输入/输出模块1上。通过第二连接器70和另 一连接器71，输入/输出总线的信号可以从模块回路接通到另一模 块。附图标记列表
1输入/输出模块
2壳体上部件
3壳体下部件
4壳体端面
5壳体侧面
6另 一用于连接输入/输出总线的连接件
10连接件
13显示装置
20连接器
30附件'
51光导体
53显示元件
54光导体的同类件
55栓-孔连接
56载体
57连接件
60连接装置
61反射面
62射出孔、射出面
63连接片
64孔口
65射入孔
70第二连接器
71另一连接器
73， 74钻孔
75栓
76定位横档
PCB1第一载体、电路板、印刷电路板PCB2 第二载体、电路板、印刷电路板
权利要求1.一种用于自动化设备的输入/输出模块，其带有可分离的壳体(2、3)，所述壳体具有用于所述输入/输出模块的输入/输出功能的电子组件；连接件(10、20)；以及分别对应于所述连接件(10、20)且设置在设备端面(4)上的光导体(51)，用于为所述输入/输出模块的输入/输出通道发送状态信号，其特征在于，用于所述输入/输出模块的输入/功能的所述电子组件和所述连接件(10、20)设置用于连接位于所述输入/输出模块的壳体(2、3)中的第一印刷电路板(PCB1)上的信号线和工艺电压，其中所述连接件(10、20)可以从所述输入/输出模块的设备端面(4)上触及。
2. 根据权利要求1所述的输入/输出模块，其特征在于，所述 连接件(20)在所述信号线和工艺电压线上与其上连接的开关模块和 /或控制模块的电连接通过与< 所述连接件(20)连接的接线盒(10) 实现。
3. 根据前述权利要求中任一项所述的输入/输出模块，其特征 在于，所述第一印刷电路板(PCB1)具有另一个连接件(6)，用于 所述输入/输出模块与自动化设备的其他模块连接。
4. 根据前述权利要求中任一项所述的输入/输出模块，其特征 在于，用于连接所述输入/输出总线的所述另一连接件(6)这样设置 所述第一印刷电路板(PCB1)上，即与第二印刷电路板(PCB2)上的 连接件(72)连接并且用于所述输入/输出总线的连接器(70、 71) 从所述壳体(2、 3)的下侧区域中伸出。
5. 根据前述权利要求中任一项所述的输入/输出模块，其特征 在于，所述第一印刷电路板(PCB1)插入到导向装置(40)中，其中 用于所述第一印刷电路板(PCB1)的所述导向装置(40)设置在所述壳体下部件(3)的内部区域中，优选在壳体侧面(5)的下方区域中。
6. 根据前述权利要求中任一项所述的输入/输出模块，其特征 在于，在所述壳体(2、 3)的下侧区域中设置有连接装置(60)，优 选是中心插脚或卡锁极板，用于将其他模块连接到所述输入/输出模 块上。
7. 根据前述权利要求中任一项所述的输入/输出模块，其特征 在于，在所述第一印刷电路板(PCB1)上设置有设计为显示装置(13) 的光导体(51),其将由光学显示元件(53)发出的光聚拢在一起并 且无接触地传输到所述输入/输出模块的端面(4)上。
8. 根据前述权利要求中任一项所述的输入/输出模块，其特征 在于，.所述光导体(51)由多个同类件(54)构成。
9. 根据前述权利要求中任一项所述的输入/输出模块，其特征 在于，所述可分离的壳体由两个部分(2、 3)组成。
专利摘要本实用新型涉及一种用于自动化设备的输入/输出模块，其带有可分离的壳体(2、3)，所述壳体具有用于输入/输出模块的输入/输出功能的电子组件；连接件(10、20)；以及分别对应于连接件(10、20)且设置在设备端面(4)上的光导体(51)，用于为输入/输出模块的输入/输出通道发送状态信号。用于输入/输出模块的输入/功能的电子组件和连接件(10、20)设置用于连接位于输入/输出模块的壳体(2、3)中的第一印刷电路板(PCB1)上的信号线和工艺电压，其中连接件可以从输入/输出模块的设备端面(4)上触及。
文档编号G05B19/02GK201378266SQ20092000155
公开日2010年1月6日 申请日期2009年1月15日 优先权日2008年11月18日
发明者安德列亚斯·威尔默斯, 赫尔诺特·高布 申请人:Abb股份有限公司