多功能通用型工控机机箱的制作方法

本实用新型涉及工控机机箱，尤其涉及一种多功能通用型工控机机箱。该机箱可搭载目前国内、外行业标准的常规microatx或mini-itx主板、3.5寸及2.5寸硬盘、matx机箱电源、12.7mm内置光驱、8025机箱风扇等主要计算机硬件，支持各种常规数据、通讯、弱电控制等接口的扩展。

背景技术：

目前的工控机产品，很多客户会有不同的定制化需求，例如要求可搭载内置型12.7mm光驱，同时搭载3.5寸机械硬盘和2.5寸硬盘，而且对各种io端口也有多种多样的需求。但是目前使用的机箱，在新品研发、生产和使用过程中出现机箱适用面窄、制作周期长、组装操作困难、光驱滑轨卡死等问题。

技术实现要素：

针对原工控机机箱存在的问题，本实用新型提供一种多功能通用型工控机机箱，同时对光驱、硬盘、各种控制按钮、io端口的安装方式进行优化，提高了机箱对不同产品的适用性，可满足大多数用户的使用需求，同时缩短样机研发周期，降低整机组装难度及产品因结构问题出现的质量风险。

本实用新型采取的技术方案是：一种多功能通用型工控机机箱，其特征在于，包括主箱体、上盖、前面板外框、前面板内框、扩展单板、io面板、后面板、上盖支撑板、光驱架、3.5寸硬盘架、2.5寸硬盘架、箱体支撑竖梁、箱体支撑横梁、前固定边条、后固定边条；其中所述前面板外框、前面板内框、io面板、后面板依次固定在主箱体上；箱体支撑竖梁、箱体支撑横梁固定在主箱体上，3.5寸硬盘架、2.5寸硬盘架固定在主箱体及后面板上，光驱架固定在箱体支撑横梁上，扩展单板固定在前面板内框上，前固定边条、后固定边条分别固定在前面板外框、后面板上，最后将上盖的前端插入上盖支撑板，并固定在主箱体上，完成机箱整体装配。

本实用新型所述的扩展单板包括第一扩展挡片、第二扩展挡片、第三扩展挡片、第四扩展挡片，四块扩展挡片逐一固定在前面板内框上。

本多功能通用型工控机箱特点：可以兼容国际标准的microatx和mini-itx主板，可装载matx机箱电源、12.7mm内置光驱、8025型机箱风扇，同时可搭载3.5寸机械硬盘和2.5寸机械或固态硬盘，面板可根据需求扩展16个以上usb口和串口，可安装电源指示灯、开机按键、重启按键、弱电控制等接口，或根据客户要求装配其他数据接口。

本实用新型的有益效果如下：

1、简化了硬盘的安装，原先硬盘架固定在机箱横梁上，与箱体底部平行，需要使用四套减振螺丝和减振垫安装。拆装硬盘都需要拆卸四颗螺丝。本设计优化后，每次拆装硬盘只需要拆卸下面两颗m3*10十字大盘头螺丝。

2、降低成本，之前硬盘架需要4套减振螺丝减振垫套装，该减振套装由机箱厂开模制作，成本较高，优化设计后，改为使用普通m3*10十字大盘头螺丝固定，每个机箱可成本降低3-4元。

3、提升机箱散热能力，原硬盘架安装在cpu风扇上方，与cpu风扇距离在1-2cm之间，这样会增加cpu风扇的风阻，优化设计后，降低了cpu风扇的风阻，提升了整机的散热能力。

4、增加了硬盘的使用寿命，此类型整机一般在机柜内的常规固定方式为竖挂式，使用原先硬盘固定方式，硬盘在工作时是垂直于地面状态，这样会缩短硬盘的使用寿命，优化设计后，硬盘在机箱内是竖挂式，但整机固定在机柜内时，硬盘相对地面是平放式，配合减振垫能有效提高硬盘的使用寿命。

5、便于整机维护，原先设计硬盘架在主板正上方，每次维修主板或cpu都需先将硬盘架拆除，优化设计后，可以免除此步骤，降低了设备维护的工时。

6、简化了光驱的安装，原机箱光驱固定需要使用4颗m2*3十字盘头螺丝固定光驱，再用4颗m3*4十字盘头螺丝固定光驱架，优化设计后，各只需2颗螺丝即可固定光驱，减少了安装步骤。

7、避免了螺丝卡入光驱滑轨情况，原先使用4颗m2*3十字盘头螺丝从侧面将光驱与光驱架固定，经常会出现因螺丝过长，卡入光驱滑轨情况，造成产品质量问题，优化设计后，从光驱后部固定，避免上述情况。

8、避免了光驱线路插头脱落情况，之前经常发生光驱数据线在运输过程因振动脱落情况，设计优化后，增加了光驱供电线和数据线的绑扎固定孔，通过扎带固定，有效防止了因振动等原因造成的线路插头脱落情况。

9、提高了机箱的通用性，原机箱面板只能对应一种型号的整机硬件配置，设计优化后，io面板可根据主板灵活设计，整机更换其他型号主板，只需根据主板海岸线设计io面板进行更换即可，无需整机重新制作，且主板海岸线上部空间增加了串口和usb口扩展部分，增加了数据传输接口的扩展数量。

10、提高了机箱接口扩展能力，原机箱右侧没有可拆卸的扩展单板，本设计优化后，增加了扩展槽，扩展单板可以根据客户需求进行设计，每个扩展单板开孔可设计为1-4个usb或者2个串口等多种接口，且可互相变换安装位置，大大提高了在样机规划配置研发阶段的灵活多变性，缩短了样机的研发的周期。

附图说明

图1为本实用新型的机箱外形结构效果图；

图2为本实用新型的机箱内部结构效果图；

图3为本实用新型的机箱主要结构分解示意图；

图4为本实用新型的机箱硬盘架结构分解示意图；

图5为本实用新型的机箱硬盘架安装效果示意图；

图6为本实用新型的机箱光驱架结构分解示意图；

图7为本实用新型的机箱光驱架安装效果示意图；

图8为本实用新型的机箱前面板结构分解示意图；

图9为本实用新型的机箱前面板安装效果示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

本设计整体尺寸350*300*135，使用1.0mm厚度的secc电解镀锌板通过激光切割、模具冲压、折弯等工艺制作而成。

如图3所示，本设计包括主箱体1、上盖2、前面板外框3、前面板内框4、扩展单板5、io面板6、后面板7、上盖支撑板7-1、光驱架8、3.5寸硬盘架9、2.5寸硬盘架10、箱体支撑竖梁11、箱体支撑横梁11-1、前固定边条12、后固定边条13；其中所述前面板外框3、前面板内框4、io面板6、后面板7依次固定在主箱体1上；箱体支撑竖梁11、箱体支撑横梁11-1固定在主箱体1上，3.5寸硬盘架9、2.5寸硬盘架10固定在主箱体1及后面板7上，光驱架8固定在箱体支撑横梁11-1上，扩展单板5固定在前面板内框4上，前固定边条12、后固定边条13分别固定在前面板外框3、后面板7上，最后将上盖2的前端插入上盖支撑板7-1，并固定在主箱体1上，完成机箱整体装配。

本设计具体装配如下：

如图3所示，本设计整体固定方法：首先使用数个m3*5十字沉头螺丝将前面板外框3、前面板内框4、扩展单板5、io面板6、后面板7依次固定在主箱体1上；使用4个m3*5十字盘头螺丝配合弹垫将箱体支撑竖梁11、箱体支撑横梁11-1固定在主箱体1上；使用数个m4*5十字沉头螺丝将前固定边条12、后固定边条13分别固定在机箱前后面板7上，最后将上盖2插入上盖支撑板7-1，并使用4个m3*5十字沉头螺丝将上盖2固定在主箱体1上，完成机箱主体装配。组装完成后效果如图1、图2所示。

如图4所示，本设计的硬盘架的固定方法：箱体结构部分由主箱体1、后面板7通过数个m3*5十字沉头螺丝紧固。硬盘架部分由3.5寸硬盘架9、2.5寸硬盘架10、减振垫9-1、m3*10十字大盘头螺丝9-2组成，预先使用m3*10十字大盘头螺丝9-2将两个减振垫9-1固定在后面板7上的两个铆柱7-2上，然后将已经固定好3.5寸硬盘架9底部安装两个减振垫9-1，再整体插入主箱体1底部的两个铆柱1-1上，同时3.5寸硬盘架9上部的两个插槽插入机箱后面板7上已经固定好的减振垫9-1，最后用两个m3*10十字大盘头螺丝9-2将3.5寸硬盘架9与主箱体1底部的两个铆柱1-1紧固，如需要安装2.5寸硬盘架10，可使用2颗m3*5十字沉头螺丝将2.5寸硬盘架10紧固在3.5寸硬盘架9对应螺孔上。安装效果如图5所示。

如图6所示，光驱架固定方法：将标准12.7mm内置光驱插入光驱架8，并用2个m2*3十字盘头螺丝将光驱后部与光驱架8紧固在一起，将光驱架8前端两个定位圆孔插入前面板内框的两个铆柱4-1内，定位圆孔与前面板内框铆柱采用0.1mm的间隙配合，将光驱架8后部两个直槽口使用m3*5十字盘头螺丝紧固在箱体支撑横梁11-1上。固定好光驱主体后，可将光驱数据线和光驱供电线插入光驱数据及供电接口，通过特别设计的横梁绑扎孔，用扎带将其固定，防止其脱落。组装完成效果如图7所示。

如图8所示，前面板固定方法：将前面板外框3使用数个m3*5十字沉头螺丝与主箱体1固定，将前面板内框4使用数个m3*5十字沉头螺丝与前面板外框3紧固在一起。再使用3颗m3*5十字沉头螺丝将io面板6与前面板内框4紧固，最后使用m3*5十字盘头螺丝将第一扩展挡片5-1、第二扩展挡片5-2、第三扩展挡片5-3、第四扩展挡片5-4依次紧固在前面板内框4右侧扩展槽对应位置上。安装完成后前面板整体效果如图9所示。