具有支撑件的人机界面设备制造技术

本实用新型专利技术提出了一种人机界面设备，包括触摸板、液晶屏和限定窗口的前盖，覆盖层覆盖窗口并附接至前盖的前侧。人机界面设备还包括支撑件，其限定贯穿其中的通孔，触摸板固定在支撑件的前侧，液晶屏与触摸板相对地固定至支撑件的后侧。固定有触摸板和液晶屏的支撑件被安装至前盖的后侧，使得液晶屏上的用户界面能够经由通孔、触摸板、窗口和覆盖层由用户可见。由于触摸板和液晶屏安装至支撑件而非前盖，可使前盖结构简化，并允许采用铝板切削加工形成前盖。由此，前盖的结构得以增强，从而解决了前盖上的覆盖层起伏变形的问题，并使人机界面设备具有紧凑美观的外观，还有利于方便拆除和更换前盖。

【技术实现步骤摘要】
具有支撑件的人机界面设备
本技术涉及人机界面领域，具体地，涉及一种具有支撑件的人机界面设备。
技术介绍
人机界面(HMI)设备广泛用于工业自动化控制系统中，用于在用户和工控设备之间实现信息交互。当前，越来越多的人机界面设备采用图形界面的交互方式，其中，人机界面设备连接至工控设备，并通过液晶屏向用户展现工控设备的运行状态；并且，人机界面设备可以经由触觉传感器接收用户的输入，并基于该输入控制工控设备。通常，人机界面设备的覆盖层(overlay)、触摸板、液晶屏(LCD)等部件均被直接安装到前盖上，这使得前盖的结构十分复杂。为此，现有技术使用塑料模制方式形成具有特定安装结构的前盖。然而，在低温工况下或在安装期间，塑料前盖会发生变形，这会导致安装在其上的覆盖层产生起伏变形(bump)的问题，影响人机界面设备的触控效果和外观。虽然增加塑料的厚度或采用特殊原材料可以强化前盖，但这些方案会影响前盖的美观并增加成本。此外，现有技术还提出了使用铝材通过模铸方式形成前盖，虽然该方式可以解决覆盖层起伏变形的问题，但是模铸工艺十分复杂且需要后处理，导致成本陡升。此外，由于覆盖层、触摸板、液晶屏等均安装在前盖之上，导致对于人机界面设备的维修和更换变得困难。而且，由于这些功能性部件与前盖一起安装，导致难以针对用户的具体需求定制化地改变前盖的样式，还导致在多个不同的项目中重复使用多个功能性部件变得困难。为此，本技术期望提供一种人机界面设备，使其能够克服现有技术中的若干问题，并能够以成本低廉的方式获得稳固的结构和良好的外观。
技术实现思路
为了克服现有技术中的一些问题，本技术提出了一种人机界面设备，包括触摸板，其接收触摸输入；液晶屏，其显示用户界面；前盖，其限定贯穿其中的窗口，覆盖层覆盖所述窗口并附接至所述前盖的前侧；以及支撑件，其限定贯穿其中的通孔，所述触摸板固定在所述支撑件的前侧，所述液晶屏与所述触摸板相对地固定至所述支撑件的后侧。特别地，固定有触摸板和液晶屏的支撑件被安装至所述前盖的后侧，使得所述液晶屏上的用户界面能够经由所述通孔、触摸板、窗口和覆盖层由用户可见。在此情况下，由于触摸板和液晶屏安装至支撑件而非前盖，可使得前盖结构简化，还有利于方便地拆除和更换前盖，使得对于人机界面设备维修易于进行。可选地，所述支撑件的前侧设置前凹槽，所述前凹槽接收并且定位所述触摸板。可选地，所述支撑件的后侧设置后凹槽，所述后凹槽接收并且定位所述液晶屏。优选地，所述前盖可以采用铝板通过数控切削加工形成。由此，前盖的结构得以增强，从而解决了前盖上的覆盖层起伏变形的问题，并使人机界面设备具有紧凑、美观的外观。优选地，所述支撑件可以采用塑料通过模制加工形成。优选地，所述前盖可拆卸地固定至所述支撑件的前侧。由此，当用户期望改变前盖的颜色、形状、样式等时，无需整体地替换人机界面设备，而只需拆除和更换前盖，从而易于实现定制化。可选地，所述人机界面设备还包括后盖，所述后盖可拆卸地固定至所述支撑件的后侧，其中，电路板设置在所述后盖中，所述触摸板和所述液晶屏电连接至所述电路板。在一种实施例中，所述前盖是工控设备的控制面板，所述控制面板限定贯穿其中的窗口，覆盖层覆盖所述窗口并附接至所述控制面板的前侧。特别的，固定有触摸板和液晶屏的支撑件从控制面板的后侧安装至所述控制面板，使得所述液晶屏上的用户界面能够经由所述窗口和所述覆盖层由用户可见。这一安装方式称为“背装配置”。优选地，所述触摸板和所述控制面板可以大致平齐。由此，具有人机界面设备的控制面板可达到全平的效果，从而满足客户对控制面板整体外观设计的要求，并且还有利于防止灰尘和霉菌的积累，特别适用于医疗设备等对卫生环境有较高要求的场合。可选地，固定有触摸板和液晶屏的支撑件通过背装部件安装至所述控制面板的后侧。进一步可选地，所述背装部件包括固定板和连接件，所述固定板从所述支撑件的前侧固定至所述支撑件，所述连接件将所述固定板连接至所述控制面板的后侧。在本技术的另一方面，还提供了一种工控设备，其包括上文所述的人机界面设备。附图说明现参考附图，其中各图示的目的仅在于显示某些示例性的实施例，而不旨在对本技术进行限制。在各附图中，相同的附图标记表示相同或相应的部分，其中：图1显示根据本技术的实施例的人机界面设备的分解透视图；图2显示根据本技术的实施例的人机界面设备的包括触摸板、支撑件和液晶屏的模块的前视图；图3显示图2中的模块的后视图，该模块安装至前盖的后方；图4显示根据本技术的另一实施例的人机界面设备的部分的透视图。附图标记100人机界面设备10前盖11窗口12覆盖层20触摸板21触摸板的连接线30支撑件31通孔40液晶屏41液晶屏的连接线50后盖51电路板200人机界面设备60背装部件61固定板62连接件具体实施方式在以下结合附图的详细描述中，除非另有说明，否则所使用的术语具有本领域的一般含义。术语“前侧”指相对更靠近用户的一侧，“后侧”指背离前侧并远离用户的一侧，它们及其类似用语仅用于方便描述各部件之间的位置关系，而不应理解为对本技术的范围的限制。图1示出了根据本技术的实施例的人机界面设备100的分解状态透视图。如图1所示，人机界面设备100包括前盖10、触摸板20、支撑件30、液晶屏40和后盖50。支撑件30可以是模制而成的塑料件，其具有在其前侧和后侧之间贯穿的通孔31。并且，支撑件30的前侧和后侧上分别形成有用于接收和固定触摸板20和液晶屏40的固定结构，例如从支撑件的前侧或后侧表面上突出的用于卡住触摸板20或液晶屏40的突出部。图1示出用于固定触摸板20的突出部连续地延伸形成了限位凹槽，其可以接收触摸板20并阻止其相对于支撑件30移动。用于液晶屏40的固定结构也可以形成限位凹槽的形式(未示出)。如图1所示，在组装过程中，触摸板20从支撑件30的前侧固定到支撑件30上，而液晶屏40从支撑件30的后侧固定到支撑件30上。由此，触摸板20、支撑件30、液晶屏40一起形成模块M，该模块M可以作为整体被操作和安装。随后，将模块M布置在前盖10和后盖50之间并与二者对准，其中，可以利用螺钉将整体模块M分别固定至前盖10和后盖50，从而实现人机界面设备100的组装。图2示出了根据本技术的实施例的模块M的前视图。如图所示，位于后侧的液晶屏40具有从其延伸出的连接线41，该连接线41用于连接至设置在后盖50内的电路板51，使得液晶屏40与电路板51传输信号和/或电力。由此，液晶屏40可以显示关于工控设备的运行状态的图形界面。如上所述，支撑件30的中间具有例如矩形的通孔31，并且位于前侧的触摸板20是透明的，因此，液晶屏40所显示的图形界面可以从模块M的前方被用户观察到。另外，触摸板20也具有从其延伸出的连接线21，该连接线21用于连接至电路板51，使得触摸板20可与电路板51传输信号和/或电力。由此，用户施加在触摸板20上的触觉输入可以转化为电信号，并被传输至电路板51中的控制器，从而对工控设备施加控制。图3示出了根据本技术的实施例的模块M的后视图，其中，该整体化的模块M已经组装到前盖10上。在本技术中，组装好的整体的模块M可以作为整体被移动和安装至前盖10，而非如现有技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种人机界面设备，其特征在于，包括：触摸板，其接收触摸输入；液晶屏，其显示用户界面；前盖，其限定贯穿其中的窗口，覆盖层覆盖所述窗口并附接至所述前盖的前侧；以及支撑件，其限定贯穿其中的通孔，所述触摸板固定在所述支撑件的前侧，所述液晶屏与所述触摸板相对地固定至所述支撑件的后侧，其中，固定有触摸板和液晶屏的支撑件被安装至所述前盖的后侧，使得所述液晶屏上的用户界面能够经由所述通孔、触摸板、窗口和覆盖层由用户可见。

【技术特征摘要】
1.一种人机界面设备，其特征在于，包括：触摸板，其接收触摸输入；液晶屏，其显示用户界面；前盖，其限定贯穿其中的窗口，覆盖层覆盖所述窗口并附接至所述前盖的前侧；以及支撑件，其限定贯穿其中的通孔，所述触摸板固定在所述支撑件的前侧，所述液晶屏与所述触摸板相对地固定至所述支撑件的后侧，其中，固定有触摸板和液晶屏的支撑件被安装至所述前盖的后侧，使得所述液晶屏上的用户界面能够经由所述通孔、触摸板、窗口和覆盖层由用户可见。2.根据权利要求1所述的人机界面设备，其特征在于，所述支撑件的前侧设置前凹槽，所述前凹槽接收并且定位所述触摸板。3.根据权利要求1所述的人机界面设备，其特征在于，所述支撑件的后侧设置后凹槽，所述后凹槽接收并且定位所述液晶屏。4.根据权利要求1所述的人机界面设备，其特征在于，所述前盖采用铝板通过数控切削加工形成。5.根据权利要求1所述的人机界面设备，其特征在于，所述支撑件采用塑料通过模制加工形成。6.根据权利要求1所述的人机界面设备，其特征在于，所述前盖可拆卸地固定至所述支撑件的前侧。7.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅立丰，徐小兵，
申请(专利权)人：施耐德电器工业公司，
类型：新型
国别省市：法国,FR