無人機的機身導電結構及其機身框架的制作方法技術

本發明專利技術公開的無人機的機身導電結構及其機身框架的制作方法，結構包括電池包、機身組件和槳翼電機供電導線；電池包包括鋰電池包本體和供電電路板；機身組件由兩塊機身框架和兩根機身橫梁組成，機身框架與機身橫梁均采用雙面印刷有導電層的加厚型雙面敷銅板制成，機身框架分設在機身艙體中的三等分截面處，機身框架上形成π字型支撐結構，機身橫梁兩端分別固定在兩塊機身框架的π字型支撐結構上；機身框架上還設置香蕉插口，若干組槳翼電機供電導線插接在機身框架的供電香蕉插口上。本發明專利技術結構簡單、重量輕且緊湊，解決了傳統多旋翼無人機機身機械結構復雜、電氣線路多的問題，在降低機體結構重量的同時，實現大電流穩定輸出，提高了續航時間。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種無人機的機身導電結構及其機身框架的制作方法。
技術介紹
無人駕駛飛機簡稱“無人機”，英文縮寫為“UAV”，是利用無線電遙控設備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機。從技術角度定義可以分為：無人固定翼機、無人垂直起降機、無人飛艇、無人直升機、無人多旋翼飛行器、無人傘翼機等。現有常見的電動多旋翼無人機均采用鋰電池供電，供電系統在向機臂最外緣的動力電機供電時，要連接長而粗的動力導線，加上機身框架結構件多，導致在傳統機身結構上難以避免自重大的問題，在任務載荷重量不變的情況下，無人機自重大成為制約其續航時間的關鍵瓶頸。有鑒于此，本專利技術人通過優化多旋翼無人機機身結構與供電系統，研制出一種有效減輕自重、結構強度合理的無人機機身導電結構作為供電電路和機身框架結構件，本案由此產生。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種無人機的機身導電結構及其機身框架的制作方法，結構有效減輕自重、結構強度合理，解決了傳統多旋翼無人機機身框架結構相對復雜、電氣線路多、自重較大的問題，將機身結構組件與其內部電氣線路結合為一體，在確保電氣線路載體的結構強度同時，實現大電流的穩定輸出和結構重量的有效下降，提高了續航時間。為了實現上述目的，本專利技術的技術方案如下：無人機的機身導電結構，包括電池包、機身組件和槳翼電機供電導線；所述電池包包括鋰電池包本體和供電電路板，鋰電池包本體的正、負極輸出端均焊接單排直插式的香蕉插口，供電電路板為雙面板，供電電路板的一面對應香蕉插口設置香蕉插頭，通過香蕉插口垂直插入并焊接在兩對香蕉插頭上，使電池包本體安裝在供電電路板上；所述機身組件由兩塊機身框架和兩根機身橫梁組成，所述機身框架與機身橫梁均采用雙面印刷有導電層的加厚型雙面敷銅板制成，機身框架分設在機身艙體中的三等分截面處，機身框架上形成π字型支撐結構，機身橫梁兩端分別固定在兩塊機身框架的π字型支撐結構上，電池包的供電電路板架放在兩根機身橫梁上，供電電路板的正極輸出端連接至一根機身橫梁的兩面導電層，供電電路板的負極輸出端連接至另一根機身橫梁的兩面導電層使兩根機身橫梁分別輸出正、負極電流；所述機身框架的雙面導電層分別與兩根機身橫梁的導電層電氣橋接，使機身框架一面導電層輸出正極電流，另一面導電層輸出負極電流；所述機身框架上還設置與其導電層連接的香蕉插口，若干組槳翼電機供電導線的一端通過香蕉插頭插接在機身框架的供電香蕉插口上。所述電池包還包括電源開關模塊和扎帶，鋰電池包本體由鋰電池、電路襯底骨架和電流輸出銅板組成；電源開關模塊安裝在供電電路板背面；所述電路襯底骨架貼放在靠在鋰電池正負極輸出端的對應一側，電路襯底骨架采用輕質型亞克力板鏤空雕刻而成，且其內側開設形成淺槽；所述電流輸出銅板包括正極銅板和負極銅板，正極銅板和負極銅板均嵌放在所述電路襯底骨架的淺槽中，且正極銅板焊接至鋰電池正極輸出端，負極銅板焊接至鋰電池負極輸出端；所述電路襯底骨架下端開設若干個嵌槽，兩對香蕉插口嵌放在嵌槽中，且一對香蕉插口焊接接至正極銅板，另一對香蕉插口焊接至負極銅板，焊接后電流輸出銅板與鋰電池一起嵌放在電路襯底骨架的一側，并采用熱縮管將電流輸出銅板、鋰電池及電路襯底骨架封裝成一體式的鋰電池包本體；所述供電電路板上設有若干貫通孔和沿貫通孔周緣形成的兩面焊盤，兩對香蕉插頭定位于貫通孔且焊接在兩面焊盤上，兩對香蕉插頭還與供電電路板垂直，通過兩對橡膠插頭與兩對香蕉插口的插接配合將所述鋰電池包本體安裝在供電電路板正面；所述扎帶將鋰電池包本體與供電電路板捆扎成一個整體。所述雙面印刷有導電層的加厚型雙面敷銅板包括PCB板基層、兩層銅箔層、兩層導線層和兩層絕緣層，其中兩層銅箔層分別敷于PCB板基層兩面，兩層導線層分別敷于兩層銅箔層上，兩層絕緣層分別覆于兩層導線層上；所述機身框架的PCB基層的周緣還相對于銅箔層、導電層以及絕緣層的周緣凸起形成絕緣保護圈，所述機身橫梁的PCB板基層頂部還相對于銅箔層、導電層以及絕緣層的周緣凸起的絕緣保護層。所述PCB板基層厚度為2-3mm，銅箔層厚度為35-70μm。所述導電層由搪錫層和搪焊大直徑導線層組成。所述π字型支撐結構上方開設兩處用于嵌放機身橫梁的榫槽，在榫槽內與對應機身橫梁極性相反的機身框架的一面導電層上覆蓋絕緣層形成絕緣保護缺口，機身框架上與對應機身橫梁極性相同的一面導電層設有電氣橋接焊盤；所述供電電路板與機身橫梁之間、機身橫梁與機身框架之間均使用L型鍍銀銅片進行電氣橋接，L型鍍銀銅片的兩端設有用于電氣橋的鍍銀埋頭螺絲，在所述供電電路板的正、負極輸出端、機身橫梁兩端、機身框架π字型支撐結構上的榫槽旁以及L型鍍銀銅片兩端，均開設供鍍銀埋頭螺絲旋合的螺絲孔；L型鍍銀銅片一端的鍍銀埋頭螺絲在機身橫梁的螺絲孔旋合而另一端的鍍銀埋頭螺絲在供電電路板的正、負極輸出端螺絲孔旋和，使機身橫梁雙面導電層導通形成同極性層；所述電氣橋接焊盤形成于機身框架螺絲孔的周緣，在所述機身框架上與電氣橋接焊盤對應的另一面導電層設置絕緣保護圈；L型鍍銀銅片一端的鍍銀埋頭螺絲在輸出正或負極電流的機身橫梁的螺絲孔旋合，而另一端的鍍銀埋頭螺絲在機身框架螺絲孔旋合且只與機身框架一面的電氣橋接焊盤導通，使機身框架的兩面導電層分別輸出正極電流和負極電流。所述供電電路板與機身橫梁之間還通過L型尼龍構件進行固定連接，L型尼龍構件的兩端均開孔并旋合一尼龍埋頭螺絲，供電電路板與機身橫梁上均開設供尼龍埋頭螺絲旋合的螺絲孔。所述機身框架上開設若干組通孔，在通孔的兩面周緣均形成絕緣焊盤，香蕉插口插入通孔并焊接在絕緣焊盤上，其中用于輸出正極電流的香蕉插口與機身框架通孔內帶正極電流的導電層連接，用于輸出負極電流的香蕉插口與機身框架通孔內帶負極電流的導電層連接，若干組槳翼電機供電導線一端通過香蕉插頭插接至機身框架上的香蕉插口。所述槳翼電機供電導線另一端沿機翼延伸并連接至機翼上的槳翼動力電機，槳翼電機供電導線上接入電子調速器。上述機身框架的制作方法，包括以下步驟：A.取雙面覆有銅箔層的PCB基板，激光雕刻出框架外形，同時在框架上雕刻出通孔和榫槽，在所述通孔的周緣雕刻形成焊盤；B.將框架與機殼接觸的周緣部分的銅箔層蝕刻掉，形成絕緣保護圈，將榫槽內側的銅箔層蝕刻掉，形成絕緣保護缺口，將焊盤上的銅箔層蝕刻掉，形成絕緣焊盤；C.將香蕉插口插入通孔，且將香蕉插口一端與絕緣焊盤焊接；D.在機身框架兩側的銅箔層上分別搪錫和搪焊大直徑導線，形成兩層導線層，導線層與香蕉插口連接；E.在兩側導線層上分別噴涂絕緣材料形成兩層絕緣層，完成機身框架制作。采用上述技術方案后，本專利技術工作原理如下：電池包中鋰電池包本體通過香蕉插口將電流輸出至供電電路板，供電電路板的正極輸出端連接至一根機身橫梁的兩面導電層使該機身橫梁輸出兩面導電層均輸出正極電流，同理供電電路板的負極極輸出端連接至另一根機身橫梁的兩面導電層，另一根機身橫梁輸出負極電流。機身框架的雙面導電層分別與兩根機身橫梁的導電層電氣橋接，使機身框架一面導電層輸出正極電流，另一面導電層輸出負極電流。若干組槳翼電機供電導線的一端通過香蕉插頭插接在機身框架的供電香蕉插口上，最終槳翼動力電機獲得所需的動力電流。本專利技術設計優點如下：一、鋰電池包本體可快速從供電電路板拆下和安裝，便于更換，而且電流輸出穩定本文檔來自技高網...

【技術保護點】
無人機的機身導電結構，其特征在于：包括電池包、機身組件和槳翼電機供電導線；所述電池包包括鋰電池包本體和供電電路板，鋰電池包本體的正、負極輸出端均焊接單排直插式的香蕉插口，供電電路板為雙面板，供電電路板的一面對應香蕉插口設置香蕉插頭，通過香蕉插口垂直插入并焊接在兩對香蕉插頭上，使電池包本體安裝在供電電路板上；所述機身組件由兩塊機身框架和兩根機身橫梁組成，所述機身框架與機身橫梁均采用雙面印刷有導電層的加厚型雙面敷銅板制成，機身框架分設在機身艙體中的三等分截面處，機身框架上形成π字型支撐結構，機身橫梁兩端分別固定在兩塊機身框架的π字型支撐結構上，電池包的供電電路板架放在兩根機身橫梁上，供電電路板的正極輸出端連接至一根機身橫梁的兩面導電層，供電電路板的負極輸出端連接至另一根機身橫梁的兩面導電層使兩根機身橫梁分別輸出正、負極電流；所述機身框架的雙面導電層分別與兩根機身橫梁的導電層電氣橋接，使機身框架一面導電層輸出正極電流，另一面導電層輸出負極電流；所述機身框架上還設置與其導電層連接的香蕉插口，若干組槳翼電機供電導線的一端通過香蕉插頭插接在機身框架的供電香蕉插口上。

【技術特征摘要】
2016.11.30 CN 20161108227111.無人機的機身導電結構，其特征在于：包括電池包、機身組件和槳翼電機供電導線；所述電池包包括鋰電池包本體和供電電路板，鋰電池包本體的正、負極輸出端均焊接單排直插式的香蕉插口，供電電路板為雙面板，供電電路板的一面對應香蕉插口設置香蕉插頭，通過香蕉插口垂直插入并焊接在兩對香蕉插頭上，使電池包本體安裝在供電電路板上；所述機身組件由兩塊機身框架和兩根機身橫梁組成，所述機身框架與機身橫梁均采用雙面印刷有導電層的加厚型雙面敷銅板制成，機身框架分設在機身艙體中的三等分截面處，機身框架上形成π字型支撐結構，機身橫梁兩端分別固定在兩塊機身框架的π字型支撐結構上，電池包的供電電路板架放在兩根機身橫梁上，供電電路板的正極輸出端連接至一根機身橫梁的兩面導電層，供電電路板的負極輸出端連接至另一根機身橫梁的兩面導電層使兩根機身橫梁分別輸出正、負極電流；所述機身框架的雙面導電層分別與兩根機身橫梁的導電層電氣橋接，使機身框架一面導電層輸出正極電流，另一面導電層輸出負極電流；所述機身框架上還設置與其導電層連接的香蕉插口，若干組槳翼電機供電導線的一端通過香蕉插頭插接在機身框架的供電香蕉插口上。2.如權利要求1所述的無人機的機身導電結構，其特征在于：所述電池包還包括電源開關模塊和扎帶，鋰電池包本體由鋰電池、電路襯底骨架和電流輸出銅板組成；電源開關模塊安裝在供電電路板背面；所述電路襯底骨架貼放在靠在鋰電池正負極輸出端的對應一側，電路襯底骨架采用輕質型亞克力板鏤空雕刻而成，且其內側開設形成淺槽；所述電流輸出銅板包括正極銅板和負極銅板，正極銅板和負極銅板均嵌放在所述電路襯底骨架的淺槽中，且正極銅板焊接至鋰電池正極輸出端，負極銅板焊接至鋰電池負極輸出端；所述電路襯底骨架下端開設若干個嵌槽，兩對香蕉插口嵌放在嵌槽中，且一對香蕉插口焊接接至正極銅板，另一對香蕉插口焊接至負極銅板，焊接后電流輸出銅板與鋰電池一起嵌放在電路襯底骨架的一側，并采用熱縮管將電流輸出銅板、鋰電池及電路襯底骨架封裝成一體式的鋰電池包本體；所述供電電路板上設有若干貫通孔和沿貫通孔周緣形成的兩面焊盤，兩對香蕉插頭定位于貫通孔且焊接在兩面焊盤上，兩對香蕉插頭還與供電電路板垂直，通過兩對橡膠插頭與兩對香蕉插口的插接配合將所述鋰電池包本體安裝在供電電路板正面；所述扎帶將鋰電池包本體與供電電路板捆扎成一個整體。3.如權利要求1所述的無人機的機身導電結構，其特征在于：所述雙面印刷有導電層的加厚型雙面敷銅板包括PCB板基層、兩層銅箔層、兩層導線層和兩層絕緣層，其中兩層銅箔層分別敷于PCB板基層兩面，兩層導線層分別敷于兩層銅箔層上，兩層絕緣層分別覆于兩層導線層上；所述機身框架的PCB基層的周緣還相對于銅箔層、導電層以及絕緣層的周緣凸起形成絕緣保護圈，所述機身橫梁的PCB板基層頂部還相對于銅箔層、導電層以及絕緣層的周緣凸起的絕緣保護層。4....

【專利技術屬性】
技術研發人員：王麒麟，蘇志強，
申請(專利權)人：廈門漢航精密科技有限公司，
類型：發明
國別省市：福建;35