一种模块化通用机箱的制作方法

1.本实用新型涉及仪器仪表相关技术领域，尤其涉及一种模块化通用机箱。


背景技术：

2.随着5g技术的普及，市场对于射频芯片的需求越来越大，而开关矩阵是射频芯片测试中必不可少的器件。目前市场大多数开关矩阵为定制产品，根据客户不同需求定制，所定制的产品大多数为固定死的，仅仅是将所需的射频开关等器件放置于机箱内部，通过线缆连接，例如公开号为cn212544302u，公开了一种通用机箱的现有技术。这种做法存在很多缺陷，比如安装不便、接线不便、维修不便、维修时需将整体机箱拆卸下来去维修内部器件、可拓展性不强等等。在实际使用过程中，在功能、安装、维修、扩展等方面存在诸多不便之处，为此本实用新型将做出如下改进。
3.有鉴于上述的缺陷，本设计人积极加以研究创新，以期创设一种模块化通用机箱，使其更具有产业上的利用价值。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种模块化通用机箱。
5.为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
6.一种模块化通用机箱，包括机箱外壳上面板、机箱外壳下面板、背板、风扇模块、主板模块和开关模块，背板、风扇模块、主板模块和开关模块均安装在机箱外壳下面板上，机箱外壳上面板盖合在机箱外壳下面板上，机箱外壳下面板沿着x轴正方向的一侧安装有前面板，机箱外壳下面板的底部设置有若干个脚垫，风扇模块、主板模块和开关模块均沿着x轴方向插接式的安装在机箱外壳下面板上，风扇模块、主板模块和开关模块依次沿着y轴负方向分布设置，背板沿着y轴方向固定安装在风扇模块、主板模块、开关模块与前面板之间的机箱外壳下面板上，风扇模块与主板模块之间设置有第一导向架，主板模块与开关模块之间设置有第二导向架，第一导向架和第二导向架均沿着x轴方向安装在机箱外壳下面板上。
7.作为本实用新型的进一步改进，风扇模块包括风扇盒、若干个风扇和风扇盒固定板，风扇盒沿着x轴方向插接入机箱外壳下面板上，风扇盒位于第一导向架沿着y轴正方向的一侧，风扇盒上沿着x轴方向安装有若干个风扇，风扇盒固定板位于风扇盒沿着x轴负方向的一侧，风扇盒通过风扇盒固定板固定安装在机箱外壳下面板上。
8.作为本实用新型的进一步改进，风扇盒沿着y轴正方向的一侧设置有若干个导向机构，若干个导向机构沿着x轴方向安装在机箱外壳下面板上，风扇盒的底部设置有与导向机构相配合的风扇盒导向边。
9.作为本实用新型的进一步改进，主板模块包括主板盒、主板和主板盒固定板，主板盒沿着x轴方向插接入机箱外壳下面板上，主板盒位于第一导向架和第二导向架之间，主板盒上安装有主板，主板盒固定板位于主板盒沿着x轴负方向的一侧，主板盒通过主板盒固定
板固定安装在机箱外壳下面板上。
10.作为本实用新型的进一步改进，主板盒的底部设置有与第一导向架相配合的主板盒导向边。
11.作为本实用新型的进一步改进，开关模块包括托盘、开关组件和托盘固定板，托盘沿着x轴方向插接入机箱外壳下面板上，托盘位于第二导向架沿着y轴负方向的一侧，托盘上安装有开关组件，托盘固定板位于托盘沿着x轴负方向的一侧，托盘通过托盘固定板固定安装在机箱外壳下面板上。
12.作为本实用新型的进一步改进，托盘沿着y轴负方向的一侧设置有若干个导向机构，若干个导向机构沿着x轴方向安装在机箱外壳下面板上。
13.作为本实用新型的进一步改进，导向机构为第一导向机构，第一导向机构为导向块，导向块沿着x轴方向固定安装在机箱外壳下面板上。
14.作为本实用新型的进一步改进，导向机构为第二导向机构，第二导向机构包括导向轮，导向轮沿着x轴方向设置且通过导向轮固定座安装在机箱外壳下面板上，导向轮正下方的机箱外壳下面板上设置有开槽。
15.借由上述方案，本实用新型至少具有以下优点：
16.本实用新型在机箱的标准化上、外观排布实用性上、内部模块独立化上、模块的固定连接上、安装维修上以及可拓展性上等做出显著的改进，使得本机箱标准化，简单化，量产方便化。本实用新型可降低制造成本、降低维修成本、降低人工成本以及缩短时间成本，可以得到广泛的应用。
17.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
19.图1是本实用新型一种模块化通用机箱的结构示意图；
20.图2是图1另一侧的结构示意图；
21.图3是图2中去除机箱外壳上面板后的结构示意图；
22.图4是图3中风扇模块的结构示意图；
23.图5是图3中去除风扇模块后的结构示意图；
24.图6是图5中主板模块的结构示意图；
25.图7是图5中去除主板模块后的结构示意图；
26.图8是图7中开关模块的结构示意图；
27.图9是图7中去除开关模块后的结构示意图；
28.图10是本实用新型另一实施例中机箱外壳下面板的结构示意图；
29.图11是图10中第二导向结构的放大结构示意图。
30.其中，图中各附图标记的含义如下。
31.1 机箱外壳上面板
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2 机箱外壳下面板
32.3 前面板
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4 把手
33.5 脚垫
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6 背板
34.7 风扇模块
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8 第一导向架
35.9 主板模块
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10 第二导向架
36.11 开关模块
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12 风扇盒
37.13 风扇
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14 风扇盒导向边
38.15 风扇盒固定板
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16 导向块
39.17 主板盒
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18 主板
40.19 主板盒导向边
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20 主板盒固定板
41.21 托盘
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22 开关组件
42.23 托盘固定板
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24 第二导向结构
43.25 导向轮
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26 导向轮固定座
44.27 开槽
具体实施方式
45.下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
46.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
47.实施例
48.如图1～图11所示，
49.一种模块化通用机箱，包括机箱外壳上面板1、机箱外壳下面板2、背板6、风扇模块7、主板模块9和开关模块11，背板6、风扇模块7、主板模块9和开关模块11均安装在机箱外壳下面板2上，机箱外壳上面板1盖合在机箱外壳下面板2上，机箱外壳下面板2沿着x轴正方向的一侧安装有前面板3，机箱外壳下面板2的底部设置有若干个脚垫5，风扇模块7、主板模块9和开关模块11均沿着x轴方向插接式的安装在机箱外壳下面板2上，风扇模块7、主板模块9和开关模块11依次沿着y轴负方向分布设置，背板6沿着y轴方向固定安装在风扇模块7、主板模块9、开关模块11与前面板3之间的机箱外壳下面板2上，风扇模块7与主板模块9之间设置有第一导向架8，主板模块9与开关模块11之间设置有第二导向架10，第一导向架8和第二导向架10均沿着x轴方向安装在机箱外壳下面板2上。
50.优选的，风扇模块7包括风扇盒12、若干个风扇13和风扇盒固定板15，风扇盒12沿着x轴方向插接入机箱外壳下面板2上，风扇盒12位于第一导向架8沿着y轴正方向的一侧，
风扇盒12上沿着x轴方向安装有若干个风扇13，风扇盒固定板15位于风扇盒12沿着x轴负方向的一侧，风扇盒12通过风扇盒固定板15固定安装在机箱外壳下面板2上。
51.优选的，风扇盒12沿着y轴正方向的一侧设置有若干个导向机构，若干个导向机构沿着x轴方向安装在机箱外壳下面板2上，风扇盒12的底部设置有与导向机构相配合的风扇盒导向边14。
52.优选的，主板模块9包括主板盒17、主板18和主板盒固定板20，主板盒17沿着x轴方向插接入机箱外壳下面板2上，主板盒17位于第一导向架8和第二导向架10之间，主板盒17上安装有主板18，主板盒固定板20位于主板盒17沿着x轴负方向的一侧，主板盒17通过主板盒固定板20固定安装在机箱外壳下面板2上。
53.优选的，主板盒17的底部设置有与第一导向架8相配合的主板盒导向边19。
54.优选的，开关模块11包括托盘21、开关组件22和托盘固定板23，托盘21沿着x轴方向插接入机箱外壳下面板2上，托盘21位于第二导向架10沿着y轴负方向的一侧，托盘21上安装有开关组件22，托盘固定板23位于托盘21沿着x轴负方向的一侧，托盘21通过托盘固定板23固定安装在机箱外壳下面板2上。
55.优选的，托盘21沿着y轴负方向的一侧设置有若干个导向机构，若干个导向机构沿着x轴方向安装在机箱外壳下面板2上。
56.优选的，导向机构为第一导向机构，第一导向机构为导向块16，导向块16沿着x轴方向固定安装在机箱外壳下面板2上。
57.优选的，导向机构为第二导向机构24，第二导向机构24包括导向轮25，导向轮25沿着x轴方向设置且通过导向轮固定座26安装在机箱外壳下面板2上，导向轮25正下方的机箱外壳下面板2上设置有开槽27。
58.本实用新型将提供结构简单、安装维修方便、可扩展、重量轻的一种模块化通用机箱，主要应用于开关矩阵，但不限于开关矩阵的模块化射频器件领域。通常为3u、6u、12u等，本实用新型具体介绍3u机箱，主要应用于射频测试领域中的开关矩阵。
59.本机箱主体除了机箱外壳上面板1和机箱外壳下面板2之外，分为四大模块，分别为风扇模块7，主板模块9，开关模块11和背板6四大部分。各个模块相互独立，通过背板6连接供电及传输信号。传统内部模块是内部分之间模块化，但是维修时需要将整体拆卸，维修内部器件。本实用新型在此基础上做出改进，风扇模块7，主板模块9，开关模块11之间并没有直接连接，各自独立。在此基础上，我们通过结构上的改进使得除背板6以外各个模块，可以单独拿出和放入，在安装和维修上非常方便。
60.外壳与背板6固定好之后，三个独立模块以两竖一横的插槽形式插入机箱，通过连接板与背板6连接互通。三个模块沿着导向架轻轻划进去，通过导向机构的导向作用，其中，导向机构可以使用导向轮25的方式使得安装更加轻便，不易损伤器件，避免在多次拆装后钣金发生形变，而导致与背板连接处发生错位。然后模块面板上使用松不脱螺丝，锁在机箱外壳下面板2和导向架上。盖上前面板，装上把手和垫脚，完成一个标准的模块化通用机箱，结构简洁，安装方便维修方便，降低成本，可扩展，可量产。
61.1、机箱整体结构
62.在整体结构上，前面板3仅仅放置电源开关按钮，后面板放置usb，网口，电源插头，hdmi，指示灯，与矩阵开关连接的法兰等。如此排布的优点是，当通用机箱上柜时，不需要研
究其他位置器件，操作人员仅仅需要按前面板的电源按钮即可，简单方便，节省时间。
63.在整体选材上，我们除机箱外壳上面板1、机箱外壳下面板2以外，其余材料皆选用铝型材。铝型材有两个优点，重量轻，对信号影响较低，因此铝型材在射频测试领域具有广泛的应用，亦可应用于其他领域的机箱。所以我们最终的机箱重量相较于常规机箱轻很多，信号影响较低，搬运安装方便。
64.2、机箱内部系统布局图
65.在内部布局上分为三大独立模块，使用插板与背板6对接，背板连接电源起到供电与通讯作用，这四部分各自分别固定在机箱外壳下面板2或者导向架上，usb，网口，法兰等分别装在各自模块面板上。在整体布局上采用两个竖插，一个横插的方式，风扇模块7、主板模块9体积小可以竖插，开关模块11等较大选择横插。这样做既保证了左侧部分空间的节省，又保证了开关部分预留出足够的空间，便于整体机箱的可拓展性。
66.3、独立模块结构连接
67.在独立模块的实现上，主要分为在电气上的独立和结构上的独立。首先是电气上的改进，做到各个模块不互联，仅内部接好线束，通过插板对接背板，由背板进行信号传输和供电。
68.在结构上我们加入导向架，导向架与机箱外壳下面板2使用平头螺丝固定，导向架在其中起到定位作用和固定作用，另外对于整体机箱起一个加强支撑作用。然后各个模块沿着导向架划进去，与背板对接，将模块面板与导向架使用松不脱螺丝固定。如此完成了一个相互独立，又相互连接的机箱。在维修或者更换器件时，只需要拆所需的那一个模块即可，节省时间成本。
69.开关模块同理连接，但开关模块内部器件较重，并且在机箱内部所占空间较大，不便于安装和拆卸，在多次划进划出后可能会导致钣金形变。所以在此基础上再次做以改进。
70.导向机构的第一种情况，导向机构为第一导向机构，第一导向机构为导向块16，导向块16沿着x轴方向固定安装在机箱外壳下面板2上。
71.如图10～11，导向机构的第二种情况，导向机构为第二导向机构24，第二导向机构24包括导向轮25，导向轮25沿着x轴方向设置且通过导向轮固定座26安装在机箱外壳下面板2上，导向轮25正下方的机箱外壳下面板2上设置有开槽27。导向轮25的数量具体可依照实际情况来进行设定，图10仅仅是示意说明，并不限制其数量。
72.4、机箱整体的扩展
73.本实用新型主要讲的3u通用机箱，应用于射频领域的开关矩阵中。但实际上本实用新型所介绍的结构，非常具有通用化，不止在3u结构中，在6u、12u等也可以类比此结构，并且直接相同结构向上累加都可以。其次也不止应用于开关矩阵中，在雷达模拟器或者其他机箱中亦可实用此结构，无非是器件大小和空间利用问题，下面就简单介绍一下此结构的扩展问题。
74.在扩展问题上，我们只需要再加一块盖板，放在中间位置上固定，在强度方面，本身的导向架也具有稳定强度的作用。然后相同的连接方式，固定方式，和相同结构模块向上累加，根据所需修改面板开孔和内部器件，就形成了标准的6u机箱，12u机箱亦是如此。在结构上标准化，通用化，在安装维修上，方便化，简单化。因此降低了生产成本，安装维修成本，减少了时间成本等，非常具有量产性。
75.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
76.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接：可以是机械连接，也可以是电连接：可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
77.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，并不用于限制本实用新型，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。