1、設計（論文）開題報告題目：插線板的創新設計1 .畢業設計（論文）綜述（題目背景、研究意義及國內外相關研究情況）1.1題目背景、研究意義從人類的起源直至科技信息發展迅速的今天， 在這悠久的歷史歲月中， 人們為了更好的生存與發展，不斷地發明與創新了成千上萬種工具，插線板就是其中的一種。隨著電能的廣泛應用，我國居民家中的電氣化程度也越來越高。如果室內裝修中插座數量安裝小夠或安裝位置小恰當，居民小得小選用插線板作為方便取電的連接器件。但由于插線板體積小、結構簡單，常常被消費者誤認為是一個技術含量低、無關緊要的小產品而小予重視。而實際上，作為家庭電路和用電器具的連接器件， 插線板上插頭與插孔的接插部位等

2、接點處很容易因為相接小實、發生銹蝕或存在氧化層造成接觸電阻過大，導致過熱產生電火花后熔化，熔化后的灼熱熔融物引燃周圍可燃物。自主創新是中國制造業唯一出路，在中國制造業普遍與科技絕緣的背景下，堅持發展企業自主的技術創新能力，并以此引領行業發展，才是企業可持續發展之道。隨著人類文明的進步， 社會的飛速發展， 人們生活水平不斷地的提高， 對物質的使用性，舒適性，經濟性也再不斷地提高。對于舊式插線板來說，顯然以滿足不了當今人們的需求。人們現在更注重除了它能插電以外的其他特性。例如，是否防雷、防火、防漏電，能否充電，能否使插線板空間利用最為合理以及滿足指定條件下的特定功能。 所以現在插線板應從多元化的角

3、度去分析設計。單單的插電功能，早已吸引不了人們的目光，同時也滿足不了消費者的需求2。1.2研究意義21 世紀，隨著我國國民經濟的快速增長，人民生活水平不斷提高，人民對生活質量要求也隨之提升，各種家用電器突飛猛進地走進了每家每戶。人民其樂融融地陶醉在幸福的生活之中，到處呈現出一片欣欣向榮的景象。國家日益發展壯大，人民根本利益得到大大提升，負面影響也隨之增多，特別是小孩和誤操作，使導電物體插入而產生的觸電事故時有發生。因此我們在對插線板設計時，應對使用者進行類型化的人群定位，了解不同人群對比的使用需求，記錄他們在使用插線板時所發現的插線板的不足，及對改善方法的意見建議，并不斷地完善插線板在人性化方

4、面的設計，以便于更好的滿足不同消費需求的消費群體3。插線板不斷地設計創新與改善，是讓我們懂得：最好的插線板，并不一定是高科技，更不是一味地片面去追求個性方面的設計，而是最安全、最便捷、充分的利用現有的資源，在實現人類需求理想的同時，組織完善新的形勢。新的材料，新的技術不斷地涌現，插線板的類型多種多樣，關鍵是我們好好了解插線板、特別是市場對于插線板的綜合需求，最終達到經濟、方便、合理4。在未來的工業工程的設計中，我們應該突破傳統觀念的束縛，大膽假設，小心論證。不必拘泥于當前的形式與所流行的風格中， 以產品能否滿足消費群體此時的需求和設計的合情合理性為主旨501.3國內外的相關研究情況在國內，目前

5、已知的創新設計有很多，為了迎合人們的各個需求而設計的，以下舉例幾個創新設計：例如，有一種插線板是插孔本身和插線板是分開的，可隨著電器移動的方向旋轉。另外，插頭本身也是開關，往下按就可通電。還有一種是智能插線板，它可以根據電器在不同狀態下工作電流不同的原理，可以使電器處于待機狀態時322一種智能電源插線板發明人：樓鵬飛申請號：CN200820170458.1 日期：2008-12-25主要內容：一種智能電源插線板，包括座體，座體內設有插座單元，座體內設有 MCU 控制器及與 MCU 控制器連接的電源電路；座體內還設有檢測電路，檢測電路包括依次連接的交流電流互感電路、電流放大電路和 AD 采樣電路

6、，AD采樣電路的輸出端與 MCU 控制器連接，交流電流互感電路與 MCU 控制器之間通過開關控制電路連接，交流電流互感電路與電源電路之間亦通過開關控制電路連接；MCU控制器還與驅動控制電路連接，驅動控制電路與插座單元連接；MCU可自動切斷電源的目的。還有一種是應急插線板，可以在斷電的情況下做應急處理。目前，在我國國內已獲得專利的改善設計有：(1)插線板申請人：殷杰威申請號：CN200830251059.3 日期：2008-12-02控制器還與高頻接收電路連接。該實用新型根據電器產品在正常工作時的工作電流與電器產品在待機狀態下的工作電流不同的原理，達到電器處于待機狀態時可自動切斷電源的目的。(3

7、)應急插線板發明人：秦有用申請號：CN200820223933.7 日期：2008-12-23 主要內容：該實用新型公開了一種應急插線板，屬于生活電器技術領域。本實用 J 新型主要由變壓器、蓄電池、整流器、兩個插線板、插頭、直流電開關、交流電 J 開關組成，該實用新型價格低廉、使用方便，停電時仍可為小家電提供電源。該 J 實用新型也可以通過逆變器將直流電源逆變為交流電源后使用。(4)一種顯示線路狀態的移動插線板發明人：張小沁，劉剛，田俊榮申請號：CN200910056709.2 日期：2009-08-20主要內容：該發明公開了一種顯示線路狀態的移動插線板，包括面板、指示裝置、以及呈正三角形排列

8、的插座，插座上方插孔是接地線，下方的左插孔、右插孔分 1 別接有零線及火線。指示裝置為三個指示燈，其中指示燈包括發光二極管，其正極與火線連接，其負極與零線連接；另一指示燈包括發光二極管，其正極與零線二|連接，其負極與接地線連接；另一指示燈包括發光二極管，其正極與火線連接，二|其負極與接地線連接；上述發光二極管分別串聯同方向整流二極管以及電阻。由 J 于整流二極管起單向導電的作用，這樣就可以按照指示燈的亮、熄組合而不是明、j 暗組合來判斷移動插線板的線路狀態，在外界光線不理想時也便于了識別。(5)六邊形可收線插線板發明人：吳利玲，陳茂蕓申請號：CN200920009265.2 日期：2009-0

9、3-21主要內容：一種六邊形可收線插線板，目的在于克服現有插線板無法簡便收理電 1 線且不能自由控制線的長度的缺陷，同時也可以有效減少因插頭過大覆蓋住臨近 1 插口的現象，其特征是由六邊形插板和底板構成，六邊形插板由上外殼、電路板 n 和與底板隔開的隔板組成，底板的中心有一收線手柄裝置，收線手柄裝置由圓柱 n 底座、外圓柱、內圓柱、手柄組成，外圓柱、內圓柱是兩個大小不同的呈內外兩層的圓柱，與圓柱底座又構成一個較大的圓柱；手柄呈半圓柱包于外圓柱上，可被自由扳動手柄裝置上連有一外露小拉線；本實用新型的具有成本較低，使用時二電線長度易控制，收線方便，設計簡單，操作方便，易生產等優點。在國外，插線板的

10、生產更為細分化，考慮的角度也比較全面。例如，有定時插線板，可以通過上發條來設置通電時間。如果孩子玩電腦時間過久，插線板設置時問一到電腦自動關機，比家長手動去關機來的更加人性化。還有那種必須有密碼才能開啟的插線板，主要內容：該外觀設計產品的插孔本身和插線板是分開的，可隨著電器移動的方向旋轉。另外，插頭本身也是開關，往下按就可通電。如果你的插線板連著電腦，沒有密碼就無法用電腦，對電腦的安全起到了一個保護的作用。還有一種無線的插線板，它對人活動的空間給了許多自由，家里也用不到那么多插線板，對經濟上起到了一定的節約和方便。綜上而言，國外的相關研究不僅在造型，功能方面，還在合理化，人性化方面有了一定的突

11、破。目前，在國外關于插線板的改善設計獲得的專利有：(1)用于配線板接插線文件編制和修正的方法和裝置發明人：JE 卡維尼，RA諾丁申請號：CN200580037604.2 日期：2005-11-02主要內容： 提供了一種用于實時監控并報告諸如配線板端口級連通性的纜線連通性的方法和設備。對于配線板系統該方法基于分布式架構，該架構可模塊化升級并減小(如果未消除的話)對集中信號處理器以及配線板與集中信號處理器之間復雜布線的需要。各個配線板可獨立地確定端口級的連通性。 通過支持實時監控端口級的端口連通性， 輪詢延遲和輪詢相關開銷處理可得到減小或消除。 該方法提供纜線復雜性降低、 可靠性增加和維護成本降低

12、的配線板連通性的經改進實時報告。 止匕外， 該方法與多用網絡管理系統(NMS)兼容(即可與其通信并受其控制)。此外，提供了兼容的修正系統。(2)伸展式節省空間插線板發明人： 塔維斯 D 西里弗爾； 愛得華 A 斯坦菲爾德申請號：CN200710142941.9 日期：2007-08-10主要內容：該發明公開了一種電插線板，所述的電插線板包括一個電源，如一條電纜，和多個插座模塊。 至少有一個插座模塊包括至少一個與電源電流聯接的電插座。 每個插座模塊與至少一個其它插座模塊機械地，可調整地交接，從而使得插線板是可伸展、可壓縮的，以便小插頭和較大的 AC 適配器都可以插入每個插座模塊的電插座中。2.本

13、課題研究的主要內容和擬采用的研究方案、研究方法或措施1 研究的主要內容插線板的廣泛應用， 早已成為我們生活不可缺少的一部分。 對于我們這些仍然在學習中的大學生來說也是如此， 隨著手機， 電腦等數碼產品的流行， 我們天天都與插線板打著交道。但僅有插電，顯然已經滿足不了我們的需求，能不能有一種更適合我們、更加實用，設計更人性化的插線板呢？所以本課題的主要研究內容：(1)查閱相關資料及數據，了解目前插線板的設計理念及制造過程中的技術問題。并以工業工程的思想，從“成本和效率；問題和改進；工作簡化和標準化；全局和整體意識； 以人為中心”等五個方面對改善設計有個初步了解以及大體上的設計輪廓6;(2)對大學

14、生進行關于插線板的改善意見及建議的問卷、走訪調查。了解當前大學生對此問題的看法， 并整理調查結果， 用工業工程中的權重法找出最需要改善設計的綜合方案，了解其在實際應用中所帶來的好處；(3)對最需要改善的方面，通過綜合方案設計插線板的類型，怎樣做更加合理，并找出最優改善設計的方案；(4)通過人因工程學中的空間對人的影響，對空間的使用有個初步的了解，從可獲利性、有效性、高效、適應性、高質量、持續改進、經濟可承受性，七個方面對最優改善設計方案進行審查，確定最終的最優改善設計方案。并說明對其改善設計的原理，結構裝置，并設計圖紙網；(5)參考國內外的設計專利，把設計方案付諸于實踐，并用 SolidWor

15、ks 軟件設計出一個三維模型。(6)安全性是最為重要的一點，這個方面一定要想好，不能因為一些東西和安全沖突就放棄。ered_8f6278d2-6660-43c0-bb69-b12684f6f79b$采用的研究方案對于本課題來說，首先要對大學生進行問卷、走訪調查，并對調查結果進行分析、歸納及總結，找出占比例較重的問題。其次，是要把找到的問題如何通過工業工程的方法對我們平時所用的普通插線板進行改善設計。最后，鑒于人因工程學，把改善設計落實在普通插線板上，達到合情合理，使用時更方便、舒適，使人機環境更和諧。并做出改善設計后的模型。擬采用的方案：(1)在插線板的側面裝一個 USB 接口，可與移動電源連

16、接，在斷電的時候充電，以供插線板能夠正常使用；(2)將插線板的厚度設計到一個合適的厚度，現在的人們都喜歡小巧玲瓏的東西；(3)對插線板插孔的設計更加合理化，爭取獲得最大的空間和最多的插孔數，經濟實惠。(4)對插線板進行防漏電、防雷、防火處理，保證產品的安全性。ered_8f6278d2-6660-43c0-bb69-b12684f6f79b$研究方法(1)調查研究分析法通過對大學生進行問卷、走訪調查，并查閱相關的資料，了解目前大學生的插線板使用中的問題以及對插線板的改善意見，了解目前的設計理念及制造過程中的技術問題。(2)基于事理學的研究方法改善設計的核心應是人的行為方式和需求。 插線板的改善

17、設計在“物”的層面上是對插線板的造型進行人性化設計，然而在“事”的層面上卻涉及到了使用者的生活習慣，屬于一種生活方式的創造。因此，要研究插線板，除了對插線板的造型進行分析外，還必須從人們的行為習慣、生活方式入手劃。(3)比較分析法通過分析插線板的一些專利發明，對當前插線板的使用過程中存在的問題進行比較，學習發明專利中的一些設計經驗和設計方法。在解決插線板尚未解決的問題是，借鑒專利中的經驗和方法，進行改善設計。從而達到人機環境的最優化11.本課題研究的重點及難點，前期已開展的工作本課題的重點難點在于了解及掌握用工業工程的方法把現存的問題，融入到插線板的設計當中以及用電工電子技術設計電路并實際操作

18、， 并運用在插線板上。 掌握人因工程在改善設計方面的知識， 使插線板的總體設計， 達到合情合理大幅度增加其人性化和實用舒適性，并且使插線板與人的人機環境系統處于最優化。.本課題的進度計劃第 1 周大量查閱相關資料，了解當前插線板在設計及制造中的一些技術問題；第 2 周對大學生進行走訪、問卷調查，了解大學生對插線板的改善意見及建議；第 3周找到有關插線板改善設計的外文資料， 并翻譯所找的外文資料； 第 4 周對大學生的調查結果進行整理與分析，并用權重法找出最需要改善的方面；第 5 周從“成本和效率；問題和改進；工作簡化和標準化；全局和整體意識；以人為中心”，等五個方面對改善設計方案制定一個大體的

19、框架；第 6 周從“提高插線板插孔空間利用效率，降低研究成本；系統整體方面的優化；是否達到操作者的舒適感和滿足感；提高生活質量，引導社會進步等方面對改善設計方案進行系統性的分析、改善、設計。并找出最優改善設計的方案；第 7 周從可獲利性、有效性、高效、適應性、高質量、持續改進、經濟科承受性，七個方面對最優改善設計方案進行審查，確定最終的最優改善設計萬案；第 8 周了解人因工程學中的空間對人的影響，對空間的使用有個初步的了解，掌握電路的布置與設計；第 9 周收集以及購買在改善設計中所需要的材料和物品；第 10 周對插線板插孔的空間排布部分進行設計及制作；第 11 周對插線板的厚度進行設計及制作；

20、第 12 周對插線板上 USB 接口的位置進行設計及制作；第 13 周對插線板的外觀進行設計及制作；第 14 周對插線板的整體進行設計以及調試；第 15 周檢查制作的模型是否滿足設計方案中的原理及要求；第 16 周整理相關資料及數據，對模型作品進行最后的完善；第 17 周理清設計思路與步驟，撰寫畢業論文；第 18 周準備畢業設計答辯。6 指導教師意見（對課題的深度、廣度及工作量的意見）指導教師:7 所在系審查意見:系主管領導:參考文獻1劉一樂，吳達妍.消防科學與技術J.FireScienceandTechnology,2013 年 06 期:1.2張麗艷金衛國，胡紅林.邢臺學院學報N.2012

21、 年 02 期:1.3郭伏.人因工程學M.北京:機械工業出版社.2007.4劉騁.電工電子技術基礎M.上海：同濟大學出版社.2009.5郭慶偉，王紅飛，張玲.安防科技J.2009 年 06 期:13-14.6汪應洛.工業工程基礎M.北京：中國科學技術出版社，2005.7新民周刊.XinminWeeklyJ.2012 年 39 期:94-95.8東方養生.EvergreenJ.2008 年 09 期:26.9發明與創新.Invention&InnovationJ.2010 年 04 期：35.10美PeterG.Rowe,王昭仁譯.設計思考M.臺北：建筑情報季刊出版社，1999.Vija

22、yKumarPatrickWhitney.,CheasterDeeperUserResearch”J.DesignIssues,Vol.18(number2,Winter2002).CalSwann.ActionResearchandthePracticeofDesign”J.DignManagementJournal(Spring2003).NicolaMorella.Design.Product/Service.SystemsA.MethodologicalExplorationDesign”JIssues,Vol.18(number3Summer2002).14發明與創新(學生版).Invention&InnovationJ.2009 年 05 期:14.15何曉佑，謝云峰.人性化設計M.南京:江蘇美術