无人机的机身导电结构及其机身框架的制作方法技术

本发明专利技术公开的无人机的机身导电结构及其机身框架的制作方法，结构包括电池包、机身组件和桨翼电机供电导线；电池包包括锂电池包本体和供电电路板；机身组件由两块机身框架和两根机身横梁组成，机身框架与机身横梁均采用双面印刷有导电层的加厚型双面敷铜板制成，机身框架分设在机身舱体中的三等分截面处，机身框架上形成π字型支撑结构，机身横梁两端分别固定在两块机身框架的π字型支撑结构上；机身框架上还设置香蕉插口，若干组桨翼电机供电导线插接在机身框架的供电香蕉插口上。本发明专利技术结构简单、重量轻且紧凑，解决了传统多旋翼无人机机身机械结构复杂、电气线路多的问题，在降低机体结构重量的同时，实现大电流稳定输出，提高了续航时间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种无人机的机身导电结构及其机身框架的制作方法。
技术介绍
无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。从技术角度定义可以分为：无人固定翼机、无人垂直起降机、无人飞艇、无人直升机、无人多旋翼飞行器、无人伞翼机等。现有常见的电动多旋翼无人机均采用锂电池供电，供电系统在向机臂最外缘的动力电机供电时，要连接长而粗的动力导线，加上机身框架结构件多，导致在传统机身结构上难以避免自重大的问题，在任务载荷重量不变的情况下，无人机自重大成为制约其续航时间的关键瓶颈。有鉴于此，本专利技术人通过优化多旋翼无人机机身结构与供电系统，研制出一种有效减轻自重、结构强度合理的无人机机身导电结构作为供电电路和机身框架结构件，本案由此产生。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种无人机的机身导电结构及其机身框架的制作方法，结构有效减轻自重、结构强度合理，解决了传统多旋翼无人机机身框架结构相对复杂、电气线路多、自重较大的问题，将机身结构组件与其内部电气线路结合为一体，在确保电气线路载体的结构强度同时，实现大电流的稳定输出和结构重量的有效下降，提高了续航时间。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：无人机的机身导电结构，包括电池包、机身组件和桨翼电机供电导线；所述电池包包括锂电池包本体和供电电路板，锂电池包本体的正、负极输出端均焊接单排直插式的香蕉插口，供电电路板为双面板，供电电路板的一面对应香蕉插口设置香蕉插头，通过香蕉插口垂直插入并焊接在两对香蕉插头上，使电池包本体安装在供电电路板上；所述机身组件由两块机身框架和两根机身横梁组成，所述机身框架与机身横梁均采用双面印刷有导电层的加厚型双面敷铜板制成，机身框架分设在机身舱体中的三等分截面处，机身框架上形成π字型支撑结构，机身横梁两端分别固定在两块机身框架的π字型支撑结构上，电池包的供电电路板架放在两根机身横梁上，供电电路板的正极输出端连接至一根机身横梁的两面导电层，供电电路板的负极输出端连接至另一根机身横梁的两面导电层使两根机身横梁分别输出正、负极电流；所述机身框架的双面导电层分别与两根机身横梁的导电层电气桥接，使机身框架一面导电层输出正极电流，另一面导电层输出负极电流；所述机身框架上还设置与其导电层连接的香蕉插口，若干组桨翼电机供电导线的一端通过香蕉插头插接在机身框架的供电香蕉插口上。所述电池包还包括电源开关模块和扎带，锂电池包本体由锂电池、电路衬底骨架和电流输出铜板组成；电源开关模块安装在供电电路板背面；所述电路衬底骨架贴放在靠在锂电池正负极输出端的对应一侧，电路衬底骨架采用轻质型亚克力板镂空雕刻而成，且其内侧开设形成浅槽；所述电流输出铜板包括正极铜板和负极铜板，正极铜板和负极铜板均嵌放在所述电路衬底骨架的浅槽中，且正极铜板焊接至锂电池正极输出端，负极铜板焊接至锂电池负极输出端；所述电路衬底骨架下端开设若干个嵌槽，两对香蕉插口嵌放在嵌槽中，且一对香蕉插口焊接接至正极铜板，另一对香蕉插口焊接至负极铜板，焊接后电流输出铜板与锂电池一起嵌放在电路衬底骨架的一侧，并采用热缩管将电流输出铜板、锂电池及电路衬底骨架封装成一体式的锂电池包本体；所述供电电路板上设有若干贯通孔和沿贯通孔周缘形成的两面焊盘，两对香蕉插头定位于贯通孔且焊接在两面焊盘上，两对香蕉插头还与供电电路板垂直，通过两对橡胶插头与两对香蕉插口的插接配合将所述锂电池包本体安装在供电电路板正面；所述扎带将锂电池包本体与供电电路板捆扎成一个整体。所述双面印刷有导电层的加厚型双面敷铜板包括PCB板基层、两层铜箔层、两层导线层和两层绝缘层，其中两层铜箔层分别敷于PCB板基层两面，两层导线层分别敷于两层铜箔层上，两层绝缘层分别覆于两层导线层上；所述机身框架的PCB基层的周缘还相对于铜箔层、导电层以及绝缘层的周缘凸起形成绝缘保护圈，所述机身横梁的PCB板基层顶部还相对于铜箔层、导电层以及绝缘层的周缘凸起的绝缘保护层。所述PCB板基层厚度为2-3mm，铜箔层厚度为35-70μm。所述导电层由搪锡层和搪焊大直径导线层组成。所述π字型支撑结构上方开设两处用于嵌放机身横梁的榫槽，在榫槽内与对应机身横梁极性相反的机身框架的一面导电层上覆盖绝缘层形成绝缘保护缺口，机身框架上与对应机身横梁极性相同的一面导电层设有电气桥接焊盘；所述供电电路板与机身横梁之间、机身横梁与机身框架之间均使用L型镀银铜片进行电气桥接，L型镀银铜片的两端设有用于电气桥的镀银埋头螺丝，在所述供电电路板的正、负极输出端、机身横梁两端、机身框架π字型支撑结构上的榫槽旁以及L型镀银铜片两端，均开设供镀银埋头螺丝旋合的螺丝孔；L型镀银铜片一端的镀银埋头螺丝在机身横梁的螺丝孔旋合而另一端的镀银埋头螺丝在供电电路板的正、负极输出端螺丝孔旋和，使机身横梁双面导电层导通形成同极性层；所述电气桥接焊盘形成于机身框架螺丝孔的周缘，在所述机身框架上与电气桥接焊盘对应的另一面导电层设置绝缘保护圈；L型镀银铜片一端的镀银埋头螺丝在输出正或负极电流的机身横梁的螺丝孔旋合，而另一端的镀银埋头螺丝在机身框架螺丝孔旋合且只与机身框架一面的电气桥接焊盘导通，使机身框架的两面导电层分别输出正极电流和负极电流。所述供电电路板与机身横梁之间还通过L型尼龙构件进行固定连接，L型尼龙构件的两端均开孔并旋合一尼龙埋头螺丝，供电电路板与机身横梁上均开设供尼龙埋头螺丝旋合的螺丝孔。所述机身框架上开设若干组通孔，在通孔的两面周缘均形成绝缘焊盘，香蕉插口插入通孔并焊接在绝缘焊盘上，其中用于输出正极电流的香蕉插口与机身框架通孔内带正极电流的导电层连接，用于输出负极电流的香蕉插口与机身框架通孔内带负极电流的导电层连接，若干组桨翼电机供电导线一端通过香蕉插头插接至机身框架上的香蕉插口。所述桨翼电机供电导线另一端沿机翼延伸并连接至机翼上的桨翼动力电机，桨翼电机供电导线上接入电子调速器。上述机身框架的制作方法，包括以下步骤：A.取双面覆有铜箔层的PCB基板，激光雕刻出框架外形，同时在框架上雕刻出通孔和榫槽，在所述通孔的周缘雕刻形成焊盘；B.将框架与机壳接触的周缘部分的铜箔层蚀刻掉，形成绝缘保护圈，将榫槽内侧的铜箔层蚀刻掉，形成绝缘保护缺口，将焊盘上的铜箔层蚀刻掉，形成绝缘焊盘；C.将香蕉插口插入通孔，且将香蕉插口一端与绝缘焊盘焊接；D.在机身框架两侧的铜箔层上分别搪锡和搪焊大直径导线，形成两层导线层，导线层与香蕉插口连接；E.在两侧导线层上分别喷涂绝缘材料形成两层绝缘层，完成机身框架制作。采用上述技术方案后，本专利技术工作原理如下：电池包中锂电池包本体通过香蕉插口将电流输出至供电电路板，供电电路板的正极输出端连接至一根机身横梁的两面导电层使该机身横梁输出两面导电层均输出正极电流，同理供电电路板的负极极输出端连接至另一根机身横梁的两面导电层，另一根机身横梁输出负极电流。机身框架的双面导电层分别与两根机身横梁的导电层电气桥接，使机身框架一面导电层输出正极电流，另一面导电层输出负极电流。若干组桨翼电机供电导线的一端通过香蕉插头插接在机身框架的供电香蕉插口上，最终桨翼动力电机获得所需的动力电流。本专利技术设计优点如下：一、锂电池包本体可快速从供电电路板拆下和安装，便于更换，而且电流输出稳定本文档来自技高网...

【技术保护点】
无人机的机身导电结构，其特征在于：包括电池包、机身组件和桨翼电机供电导线；所述电池包包括锂电池包本体和供电电路板，锂电池包本体的正、负极输出端均焊接单排直插式的香蕉插口，供电电路板为双面板，供电电路板的一面对应香蕉插口设置香蕉插头，通过香蕉插口垂直插入并焊接在两对香蕉插头上，使电池包本体安装在供电电路板上；所述机身组件由两块机身框架和两根机身横梁组成，所述机身框架与机身横梁均采用双面印刷有导电层的加厚型双面敷铜板制成，机身框架分设在机身舱体中的三等分截面处，机身框架上形成π字型支撑结构，机身横梁两端分别固定在两块机身框架的π字型支撑结构上，电池包的供电电路板架放在两根机身横梁上，供电电路板的正极输出端连接至一根机身横梁的两面导电层，供电电路板的负极输出端连接至另一根机身横梁的两面导电层使两根机身横梁分别输出正、负极电流；所述机身框架的双面导电层分别与两根机身横梁的导电层电气桥接，使机身框架一面导电层输出正极电流，另一面导电层输出负极电流；所述机身框架上还设置与其导电层连接的香蕉插口，若干组桨翼电机供电导线的一端通过香蕉插头插接在机身框架的供电香蕉插口上。

【技术特征摘要】
2016.11.30 CN 20161108227111.无人机的机身导电结构，其特征在于：包括电池包、机身组件和桨翼电机供电导线；所述电池包包括锂电池包本体和供电电路板，锂电池包本体的正、负极输出端均焊接单排直插式的香蕉插口，供电电路板为双面板，供电电路板的一面对应香蕉插口设置香蕉插头，通过香蕉插口垂直插入并焊接在两对香蕉插头上，使电池包本体安装在供电电路板上；所述机身组件由两块机身框架和两根机身横梁组成，所述机身框架与机身横梁均采用双面印刷有导电层的加厚型双面敷铜板制成，机身框架分设在机身舱体中的三等分截面处，机身框架上形成π字型支撑结构，机身横梁两端分别固定在两块机身框架的π字型支撑结构上，电池包的供电电路板架放在两根机身横梁上，供电电路板的正极输出端连接至一根机身横梁的两面导电层，供电电路板的负极输出端连接至另一根机身横梁的两面导电层使两根机身横梁分别输出正、负极电流；所述机身框架的双面导电层分别与两根机身横梁的导电层电气桥接，使机身框架一面导电层输出正极电流，另一面导电层输出负极电流；所述机身框架上还设置与其导电层连接的香蕉插口，若干组桨翼电机供电导线的一端通过香蕉插头插接在机身框架的供电香蕉插口上。2.如权利要求1所述的无人机的机身导电结构，其特征在于：所述电池包还包括电源开关模块和扎带，锂电池包本体由锂电池、电路衬底骨架和电流输出铜板组成；电源开关模块安装在供电电路板背面；所述电路衬底骨架贴放在靠在锂电池正负极输出端的对应一侧，电路衬底骨架采用轻质型亚克力板镂空雕刻而成，且其内侧开设形成浅槽；所述电流输出铜板包括正极铜板和负极铜板，正极铜板和负极铜板均嵌放在所述电路衬底骨架的浅槽中，且正极铜板焊接至锂电池正极输出端，负极铜板焊接至锂电池负极输出端；所述电路衬底骨架下端开设若干个嵌槽，两对香蕉插口嵌放在嵌槽中，且一对香蕉插口焊接接至正极铜板，另一对香蕉插口焊接至负极铜板，焊接后电流输出铜板与锂电池一起嵌放在电路衬底骨架的一侧，并采用热缩管将电流输出铜板、锂电池及电路衬底骨架封装成一体式的锂电池包本体；所述供电电路板上设有若干贯通孔和沿贯通孔周缘形成的两面焊盘，两对香蕉插头定位于贯通孔且焊接在两面焊盘上，两对香蕉插头还与供电电路板垂直，通过两对橡胶插头与两对香蕉插口的插接配合将所述锂电池包本体安装在供电电路板正面；所述扎带将锂电池包本体与供电电路板捆扎成一个整体。3.如权利要求1所述的无人机的机身导电结构，其特征在于：所述双面印刷有导电层的加厚型双面敷铜板包括PCB板基层、两层铜箔层、两层导线层和两层绝缘层，其中两层铜箔层分别敷于PCB板基层两面，两层导线层分别敷于两层铜箔层上，两层绝缘层分别覆于两层导线层上；所述机身框架的PCB基层的周缘还相对于铜箔层、导电层以及绝缘层的周缘凸起形成绝缘保护圈，所述机身横梁的PCB板基层顶部还相对于铜箔层、导电层以及绝缘层的周缘凸起的绝缘保护层。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：王麒麟，苏志强，
申请(专利权)人：厦门汉航精密科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35