電梯用的超薄型塑料召喚盒及其按鈕電路的製作方法

2024-03-08 06:54:15

專利名稱：：電梯用的超薄型塑料召喚盒及其按鈕電路的製作方法
技術領域：
：本發明屬於電梯配件製造
技術領域：
，特別涉及一種電梯用的超薄型塑料召喚盒及其按鈕電路。
背景技術：
：在電梯樓宇中，每一樓層都需裝配至少一隻電梯召喚盒，其用於召喚電梯的上行與下行。目前的電梯無底召喚盒的結構參見圖l一5，其包括無底的殼體l、顯示蓋板2、按鈕裝置3、顯示裝置4。因金屬材料具有強度高、外形美觀等優點，目前的殼體通常採用不鏽鋼、鋁合金等金屬材料製成，但其也存在一些缺陷，如製造工藝複雜、成本高等；此外，金屬殼體需要焊接來增加固定部件，可靠性不高，且加工工藝複雜。傳統電梯召喚盒的按鈕裝置3採用獨立式結構，參見圖3，其包括按鈕活動主體3.1、按鈕回復件(如彈簧或鈑簧)3.2、按鈕殼體3.3、線路板3.4、按鈕固定件3.5。現有獨立式按鈕存在的弊端首先，部件較多，結構複雜，不便於安裝，而且成本也高；其次，按鈕回復件通常採用彈簧或鈑簧，而這些回復部件都遵循胡克定律，從而使按鈕在不同行程時有不同的返回力，致使手感差，且彈簧或鈑簧易疲勞，使用壽命短。現有電梯召喚盒的顯示裝置4通常包括顯示模塊4.1、PCB線路板4.2和電子元器4.3件三部分，如圖4、5所示，顯示模塊4.1疊加在PCB線路板4.2的正表面，電子元器件4.3則疊加在PCB線路板4.2的背面。參見圖5，顯示裝置4的總厚度為顯示模塊4.1的厚度tl、PCB線路板4,2的厚度t2、電子元器件4.3的厚度t3三者之和。而為了容納顯示裝置4，殼體l的厚度必須大於tl、t2、t3之和，從而致使電梯召喚盒的總體厚度較厚。按鈕與顯示模塊間需要通過按鈕電路來實現信號的傳輸。現有的按鈕電路如圖6、7所示其中圖6的電路集成於PCB線路板中，圖7的電路則裝配於按鈕之上，兩電路之間通過插座Pl和P2對接四根導線而電聯接。按鍵電源取自控制櫃，VDD為DC24V-DC32V。乘客呼梯時，按鍵S1吸合，此時，Pl-l和Pl-3導通，in端接入控制晶片的一個輸入口，檢測到一個高電平信號時，則認為此按鈕有呼梯信號，控制晶片將呼梯信號傳輸給主控制器，控制器響應後回傳給控制晶片一個呼梯燈信號，控制晶片接收到信號後，通過控制Out端使三極體Nl導通，從而使Pl-2端的電壓加到P2-2和P2-4之間，點亮按鈕燈LED1。對於中間樓層，因為必須同時具備呼梯上行和呼梯下行功能，每個顯示器都必須包含兩個相對應的圖6、7配合電路。上述按鈕電路存在的缺陷是1、按鈕與PCB線路板之間必須通過至少3根電纜進行信號傳輸，而電梯召喚盒在樓宇的每個樓層中都需要配置至少1個，這樣就需要很多的電纜，增加了成本；而且，安裝和維修時需要連接和拆裝很多電纜，不便於安裝和維護。2、按鈕輸入和按鈕信號燈輸出電源都取自控制櫃直接出來的DC24V-DC32V，若電壓不穩，或者有高壓串入，很容易損壞按鈕信號燈，甚至擊穿CPU輸入埠。
發明內容本發明公開了一種電梯用的超薄型塑料召喚盒及其按鈕電路，其解決了現有電梯召喚盒存在厚度較厚、結構複雜、成本高及維護麻煩的技術問題。為解決上述存在的技術問題，本發明所採取的技術方案如下電梯用的超薄型塑料召喚盒，包括無底的塑料殼體(5)、按鈕(7.1、7.2)、顯示裝置(8)、按鈕觸動裝置(9)，殼體(5)背部形成一容納區，殼體(5)開有顯示窗口(5.6)及按鈕通孔(5.7、5.8)，顯示窗口(5.6)由蓋板(6)封蓋；顯示裝置(8)包括顯示模塊(8.1)、PCB線路板(8.2)及電子元器件(8.3)，PCB線路板(8.2)正面上方安裝顯示模塊(8.1)，PCB線路板(8.2)置入殼體(5)的容納區時，顯示模塊(8.1)對應於殼體(5)的顯示窗口(5.6);PCB線路板(8.2)的正面下方安裝電子元器件(8.3)及按鈕觸動裝置(9);所述的按鈕觸動裝置(9)包括回復墊(9.1)、第一導電膜(9.2)、絕緣膜(9.3)及第二導電膜(9.4)，回復墊(9.1)通過殼體(5)的按鈕通孔(5.7、5.8)後正對按鈕(7.1、7.2)，回復墊(9.1)背面緊貼第一導電膜(9.2)，第一導電膜(9.2)的背面緊貼絕緣膜(9.3)，絕緣膜(9.3)與兩按鈕(7.1、7.2)的相對處被穿孔，絕緣膜(9.3)背面緊貼第二導電膜(9.4);當按鈕(7.1、7.2)被按壓後，推動回復墊(9.1)擠壓第一導電膜(9.2)，並使第一導電膜(9.2)的導電覆層通過絕緣膜(9.3)的穿孔後與第二導電膜(9.4)的導電覆層相接觸。所述的超薄型塑料召喚盒，顯示模塊(8.1)通過自帶的插針焊接？08線路板(8.2)上的預留插針孔。所述的超薄型塑料召喚盒，顯示模塊(8.l)通過扁平電纜線(S.1.2)連接PCB線路板(8.2)上的插座(8.1.3)。所述的超薄型塑料召喚盒，顯示模塊(8.1)採用LED數碼管、LCD或OLED。所述的超薄型塑料召喚盒，殼體(5)與PCB線路板(8.2)通過螺釘連接成一體。一種電梯召喚盒的按鈕電路，按鈕電路通過CPU及通訊模塊將信號傳輸至電梯控制櫃，CPU通過反饋的電平信號，解碼電梯控制櫃的命令，經CPU處理的信號通過顯示模塊顯示電梯運行信息，CPU、顯示模塊及按鈕電路安裝於PCB線路板(8.2)的正面下方，5V電源與按鈕電路的第一電阻(R5)相聯後分列兩路，第一路通過上行開關(S2)及第二電阻(R6)後接入CPU的輸入口，第二路通過下行開關(S3)及第三電阻(R7)後接入CPU的另一輸入口；CPU的兩個輸出口分別聯接按鈕電路的第四、五電阻(RIO、RIl)，第四電阻(R10)依次串接第一三極體(N2)、第一二極體(LED3)及第六電阻(R9)，第五電阻(R11)依次串接第二三極體(N3)、第二二極體(LED2)及第七電阻(R8)。所述的電梯召喚盒的按鈕電路，通訊模塊通過一差分放大電路聯接CPU。所述的電梯召喚盒的按鈕電路，CPU通過控制一個三極體(N5)的通斷，將信號通過通訊模塊回傳至電梯控制櫃。本發明將現有的金屬殼體由塑料殼體替代，其一次成型，該改進極大地減少了製造成本，且製造工藝簡單、外觀容易實現；另，塑料殼體可採用卡扣式或塑料件內鑲嵌銅螺柱作為內部元器件的固定方式，解決了現有技術存在的加工複雜及可靠性問題。本發明的電梯召喚盒對顯示裝置進行超薄設計，其將現有的電子元器件部分從線路板的背面移至線路板的正面，並下移至原空餘空間中，參見圖9，顯示裝置的總厚度為電子元器件的厚度t3,因t3大於顯示模塊的厚度tl與線路板的厚度t2之各，因此，本發明的顯示裝置厚度直接減少了tl與t2之和。本發明巧妙地利用空餘空間，減薄了顯示裝置的厚度，解決了電梯無底召喚盒的厚度問題。此外，本發明針對現有獨立式按鈕的缺點，把按鈕裝置整合到顯示裝置中，並進行一體式設計，由薄膜組件替代原先的微動開關，由回復墊替代回復件，並取消了按鈕殼體及按鈕固定件，簡化了按鈕結構，同時解決了按鈕的空間、厚度、回彈的手感及成本的問題。本發明的按鈕電路集成於線路板之上，不僅提高了傳輸的可靠性，同時還減少了大量電纜，節約了成本，安裝及維護也方便。本發明的按鍵輸入和按鈕燈輸出均取自經顯示電源模塊處理後的+5V電源，提高了按鈕的可靠性。圖1是現有電梯召喚盒的立體圖。圖2是現有電梯召喚盒的立體爆炸圖。圖3是現有電梯召喚盒的按鈕裝置的立體爆炸圖。圖4是現有電梯召喚盒的顯示裝置的立體爆炸圖。圖5是現有電梯召喚盒的顯示裝置的疊加厚度關係圖。圖6是現有電梯召喚盒集成於線路板部分的按鈕電路圖。圖7是現有電梯召喚盒裝配於按鈕之上部分的電路圖。圖8是本發明電梯召喚盒的立體爆炸圖。圖9是本發明電梯召喚盒的結構分解圖。圖IO是本發明電梯召喚盒的顯示裝置的立體爆炸圖。圖11是本發明電梯召喚盒的顯示裝置的疊加厚度關係圖。圖12是本發明電梯召喚盒的顯示裝置的立體圖。圖13是本發明電梯召喚盒的顯示裝置的另一方向的立體圖。圖14是圖11的I部放大圖。圖15是本發明按鈕觸動裝置的立體爆炸圖。圖16是按鈕觸動裝置動作前結構圖。圖17是按鈕觸動裝置動作後結構圖。圖18是本發明電梯召喚盒的功能模塊圖。圖19A、19B是本發明按鈕電路原理圖。圖20是本發明採用的差分電路原理圖。圖21是本發明控制晶片與電梯控制櫃間聯接的電路圖。圖22是另一實施例顯示裝置的立體圖。圖23是另一實施例顯示裝置的另一方向立體圖。圖24是圖23的II部放大圖。具體實施方法下面結合本發明作詳細說明。實施例一如圖8—14所示，本發明的電梯召喚盒包括無底的塑料殼體5、按鈕7.1、7.2、顯示裝置8、按鈕觸動裝置9。殼體5採用塑料製成，呈長方形，其四周邊向內側垂直翻邊，各邊角圓弧形過渡，殼體5的主體部分與四周翻邊5.2、5.3、5.4、5.5圍成一容納區。殼體5的主體沿豎向依次開有矩形顯示窗口5.6及矩形的按鈕通孔5.7、5.8，顯示窗口5.6處於殼體5的上部，該顯示窗口5.6由顯示蓋板6封蓋。按鈕7.1、7.2裝入按鈕通孔5.7、5.8，按鈕7.1、7.2內側中部呈矩形凸起7丄1、7.2.1。於殼體5的容納區側面形成六個內嵌銅螺柱5.1。顯示裝置8包括顯示模塊8.1、PCB線路板8.2及電子元器件8.3，顯示模塊8.1可採用LED數碼管、LCD或OLED，其用於顯示電梯運行的信息。PCB線路板8.2用於安裝顯示模塊8.1、電子元器件8.3及按鈕觸動裝置9，電子元器件如電源模塊、信號處理模塊、顯示驅動模塊等。PCB線路板8.2上開有六個通孔8.2.1，該六個通孔8.2.1分別與殼體5的內嵌銅螺柱5.1相對應。當殼體5與顯示裝置8組裝成一體時,螺釘10穿過PCB線路板8.2的通孔8.2.1後，與殼體5的內嵌銅螺柱5.1旋緊。PCB線路板8.2正面上方安裝顯示模塊8.1，正面下方安裝電子元器件8.3及按鈕觸動裝置9，按鈕觸動裝置9處於PCB線路板8.2的中部。顯示模塊8.1上下各自帶一排插針，插針插進PCB線路板8.2上的預留插針孔，後通過焊接形成的焊點8丄1。這樣，既可以將顯示模塊8.1固定於PCB線路板8.2上，又可傳輸信號。本發明電梯召喚盒的顯示裝置改變了傳統疊加方式，加大了PCB線路板8.2，其上半部分用於安裝顯示模塊8.1，同時將顯示所需要的電子元器件8.3從PCB線路板8.2的背面移到PCB線路板8.2的正面下半部分，即把顯示裝置的電子元器件8.3移動到到召喚盒中原按鈕區域，從而減薄了電梯召喚盒的顯示裝置的疊加總厚度，間接減薄了無底召喚盒的厚度。如圖15—17所示，按鈕觸動裝置9包括回復墊9.1、第一導電膜9.2、絕緣膜9.3及第二導電膜9.4，第一導電膜9.2、絕緣膜9.3、第二導電膜9.4為一組3層結構的薄膜組件。回復墊9.1正面上的兩凸起9丄1、9丄2通過殼體的通孔後正對按鈕7.1、7.2的凸起部7丄1、7.2.1，回復墊9.1背面緊貼第一導電膜9.2，第一導電膜9.2的背面為絕緣膜9.3，絕緣膜9.3與兩按鈕凸起部7丄1、7.2.1的相對處被穿孔，絕緣膜9.3背面為第二導電膜9.4。第一導電膜9.2、第二導電膜9.4對應於回復墊9.1的導柱位置上有導電覆層，絕緣膜9.3為不導電層。在非工作狀態下即按鈕觸動裝置9動作前，絕緣膜9.3以自身的厚度隔離第一導電膜9.2與第二導電膜9.4。當按鈕被按下後，推動回復墊9.1的導柱，導柱擠壓第一導電膜9.2,使第一導電膜9.2形變，並使第一導電膜9.2的導電覆層通過絕緣膜9.3的穿孔後與第二導電膜9.4的導電覆層相接觸，而實現按鈕觸動，使電梯召喚盒顯示相應的狀態。按鈕失去壓力後，回復墊9.1使按鈕回彈，從而可再次按壓按鈕。該回復墊9.1採用非線性回彈設計，使得按鈕在按壓和回彈的過程均勻受力，具有良好的力反饋動作。本發明把按鈕7.1、7.2與顯示裝置8進行一體式設計，由薄膜組件替代原先的微動開關，由回復墊替代回復件，並取消了按鈕殼體及按鈕固定件，簡化了按鈕結構，同時解決了按鈕的空間、厚度、回彈的手感及成本的問題。如圖18所示，電源模塊電梯控制櫃輸出DC24V—DC32V電壓，經開關電源模塊處理後，輸出穩定的5V電壓，為控制晶片CPU以及其它各個模塊提供工作電壓。通訊模塊控制晶片CPU通過通訊模塊向電梯控制櫃發送按鈕開關信號、撥碼開關地址。電梯控制櫃通過通訊模塊向控制晶片CPU傳輸呼梯響應信號，如電梯當前所在樓層和運行方向信息。顯示模塊可以採用LED數碼管，也可以採用LCD顯示屏或者OLD顯示屏與驅動電路組成，在控制晶片CPU的作用下，顯示電梯運行的當前樓層字符以及運行方向。撥碼開關6位撥碼開關，對應地址0—63，每個撥碼開關地址對應一個樓層地址。按鈕開關用於乘客呼梯，一般中間層都有上下兩個按鈕開關。呼梯燈信號呼梯響應指示燈，一個按鈕開關對應一個呼梯燈。在電梯工作時，控制晶片CPU首先査詢撥碼開關的地址，並將此地址通過通訊模塊發送給電梯控制櫃；接著查詢上、下呼按鈕的開關狀態，將其通過通訊模塊發送給電梯控制櫃。電梯控制櫃接收到某一地址的上行或下行呼梯信號後，將響應信號通過通訊模塊回傳給控制晶片CPU，控制晶片CPU接收到此信號後，輸出控制信號點亮響應的呼梯燈。在到達某一樓層時，電梯控制櫃通過通訊模塊將顯示樓層數和運行方向信號發送給控制晶片CPU，通過顯示模塊顯示。此數值將保持到下一顯示數據到達時。如圖19A、19B所示，本發明電梯召喚盒的按鈕電路原理上下行呼梯按鈕電路集成於一塊電路板上，並通過金手指與顯示模塊電路聯接。按鍵電源取自經電源模塊處理後的5V電源。5V電源與按鈕電路的電阻R5相聯後分列兩路，第一路通過上行開關S2及電阻R6後接入CPU的輸入口，第二路通過下行開關S3及電阻R7後接入CPU的另一輸入口；CPU的兩個輸出口分別聯接按鈕電路的電阻RIO、Rll，電阻R10依次串接三極體N2、二極體LED3及電阻R9，電阻Rll依次串接三極體N3、二極體LED2及電阻R8。乘客呼梯時，按鍵S2(呼梯上行)或S3(呼梯下行)吸合，inl或in2端接入控制晶片CPU的兩個輸入口，檢測到一個高電平信號時，則認為此按鈕有呼梯信號，控制晶片CPU將呼梯信號傳輸給電梯控制櫃，電梯控制櫃響應後回傳給控制晶片CPU呼梯燈信號，控制晶片CPU接收到信號後，通過控制outl或out2端使三極體N2或N3導通，從而點亮按鈕燈LED2或LED3。其中，inl、in2、outl、out2和+5V與顯示模塊電路電聯接。顯示模塊和電梯控制櫃之間通過4根導線電聯接，聯接關係見下表tableseeoriginaldocumentpage10其中，VDD的電壓範圍為DC24VDC40V。L1和L2是來自電梯控制櫃的差分、同步、串行信號，經過LM393模塊電路經差分放大後DA、CK，接入CPU。如圖20所示為差分電路，控制晶片CPU通過判斷DA、CK端的電平信號，解碼電梯控制櫃的命令和信號，經處理後傳輸至按鈕顯示模塊等電路顯示出來。如圖21所示，控制晶片CPU與該電路的DO端相連，通過控制DO端的高低電平，控制三極體N5的通斷，並將信號通過L1端回傳給電梯控制櫃。CPU根據L1和L2的壓差，來判斷通訊信號的邏輯電平為"0"或者為"1"，區分方法如下表tableseeoriginaldocumentpage10-0.8>(L1_L2)實現信號傳輸判斷.formulaseeoriginaldocumentpage11實施例二如圖22—24所示，顯示模塊8.1引出扁平電纜線8.1.2，通過扁平電纜線8.1.2連接到焊在PCB線路板8.2上的插座8.1.3上，將顯示模塊8.1和PCB線路板8.2進行連接。本實施例的其它內容與實施例一相同。上述只是對本發明實施例所作的解釋說明，而並非對其限制。本領域的普通技術人員應當認識到，任何對本發明所作的等同變換都將落入本發明的保護範圍。權利要求1、電梯用的超薄型塑料召喚盒，包括無底的塑料殼體(5)、按鈕(7.1、7.2)、顯示裝置(8)、按鈕觸動裝置(9)，殼體(5)背部形成一容納區，殼體(5)開有顯示窗口(5.6)及按鈕通孔(5.7、5.8)，顯示窗口(5.6)由蓋板(6)封蓋；顯示裝置(8)包括顯示模塊(8.1)、PCB線路板(8.2)及電子元器件(8.3)，其特徵是所述的PCB線路板(8.2)正面上方安裝顯示模塊(8.1)，PCB線路板(8.2)置入殼體(5)的容納區時，顯示模塊(8.1)對應於殼體(5)的顯示窗口(5.6)；PCB線路板(8.2)的正面下方安裝電子元器件(8.3)及按鈕觸動裝置(9)；所述的按鈕觸動裝置(9)包括回復墊(9.1)、第一導電膜(9.2)、絕緣膜(9.3)及第二導電膜(9.4)，回復墊(9.1)通過殼體(5)的按鈕通孔(5.7、5.8)後正對按鈕(7.1、7.2)，回復墊(9.1)背面緊貼第一導電膜(9.2)，第一導電膜(9.2)的背面緊貼絕緣膜(9.3)，絕緣膜(9.3)與兩按鈕(7.1、7.2)的相對處被穿孔，絕緣膜(9.3)背面緊貼第二導電膜(9.4)；當按鈕(7.1、7.2)被按壓後，推動回復墊(9.1)擠壓第一導電膜(9.2)，並使第一導電膜(9.2)的導電覆層通過絕緣膜(9.3)的穿孔後與第二導電膜(9.4)的導電覆層相接觸。2、根據權利要求1所述的超薄型塑料召喚盒，其特徵是所述的顯示模塊(8.1)通過自帶的插針焊接PCB線路板(8.2)上的預留插針孔。3、根據權利要求1所述的超薄型塑料召喚盒，其特徵是所述的顯示模塊(8.l)通過扁平電纜線(8.1.2)連接PCB線路板(8.2)上的插座(8.1.3)。4、根據權利要求l一3任一項所述的超薄型塑料召喚盒，其特徵是所述的顯示模塊(8.1)採用LED數碼管、LCD或OLED。5、根據權利要求1所述的超薄型塑料召喚盒，其特徵是所述的殼體(5)與PCB線路板(8.2)通過螺釘連接成一體。6、一種電梯召喚盒的按鈕電路，按鈕電路通過CPU及通訊模塊將信號傳輸至電梯控制櫃，CPU通過反饋的電平信號，解碼電梯控制櫃的命令，經CPU處理的信號通過顯示模塊顯示電梯運行信息，其特徵在於所述的CPU、顯示模塊及按鈕電路安裝於PCB線路板(8.2)的正面下方，5V電源與按鈕電路的第一電阻(R5)相聯後分列兩路，第一路通過上行開關(S2)及第二電阻(R6)後接入CPU的輸入口，第二路通過下行開關(S3)及第三電阻(R7)後接入CPU的另一輸入口；CPU的兩個輸出口分別聯接按鈕電路的第四、五電阻(RIO、Rll)，第四電阻(R10)依次串接第一三極體(N2)、第一二極體(LED3)及第六電阻(R9)，第五電阻(R11)依次串接第二三極體(N3)、第二二極體(LED2)及第七電阻(R8)。7、如權利要求6所述的電梯召喚盒的按鈕電路，其特徵在於所述的通訊模塊通過一差分放大電路聯接CPU。8、如權利要求6所述的電梯召喚盒的按鈕電路，其特徵在於所述的CPU通過控制一個三極體(N5)的通斷，將信號通過通訊模塊回傳至電梯控制櫃。全文摘要本發明涉及電梯用的超薄型塑料召喚盒及其按鈕電路，殼體形成容納區，開有顯示窗口及按鈕通孔，顯示窗口由蓋板封蓋；顯示裝置包括顯示模塊、PCB線路板及電子元器件，PCB線路板正面上方安裝顯示模塊，PCB線路板置入殼體的容納區時，顯示模塊對應於殼體的顯示窗口；PCB線路板的正面下方安裝電子元器件及按鈕觸動裝置。本電梯召喚盒將電子元器件部分從線路板的背面移至線路板的正面，並下移至原空餘空間中，減薄了顯示裝置的厚度，解決了召喚盒的厚度問題。本發明還把按鈕裝置整合到顯示裝置中，並進行一體式設計，簡化了按鈕結構，同時解決了按鈕的空間、厚度、回彈的手感及成本的問題。文檔編號B66B1/34GK101519174SQ20091009721公開日2009年9月2日申請日期2009年3月30日優先權日2009年3月30日發明者宗妍芳,磊李,李海波,波謝,馬衛紅申請人:杭州優邁科技有限公司