一种舵机控制器结构制造技术

本发明专利技术涉及一种控制器结构，特别涉及一种舵机控制器结构，解决了现有舵机控制器外形尺寸大，不能满足小型化设计要求及即使按现有结构将其尺寸缩小到设计要求范围内，还是不能可靠工作的问题。该控制器结构包括控制电路板、两个驱动电路板、控制器外壳、第一接插件、四个第二接插件及内部线束；其特殊在于：还包括连接电路板；控制电路板、连接电路板及两个驱动电路板依次同轴排布，相邻两板间通过安装柱连接；控制电路板、连接电路板及两个驱动电路板板面中心设有布线孔，布线孔外侧设有与布线孔同轴的环形焊盘区域；控制电路板、连接电路板、两个驱动电路板及内部线束位于控制器外壳内部；第一接插件、四个第二接插件安装在控制器外壳上。

A structure of actuator controller

【技术实现步骤摘要】
一种舵机控制器结构
本专利技术涉及一种控制器结构，特别涉及一种舵机控制器结构。
技术介绍
舵机舱作为控制系统的执行机构，用于无人机载导弹的控制。舵机舱主要包括舵机控制器、四个舵机、四个舵面以及舱体。现有的舵机控制器包括一个控制电路板和两个驱动电路板；其主要功能如下：(1)控制电路板接收弹载控制器的控制信号，然后通过控制两个驱动电路板，控制四个舵机输出轴的转动，进而带动四个舵面偏转，调整弹体飞行姿态。(2)通过与控制电路板电连接且分别安装在四个舵机上的四个反馈电位器，将四个舵面偏转角度信号在舵机舱内部构成反馈回路，保持舵机舱的动态品质和稳定性。舵机舱在实际应用中，根据环境的要求，有时需要小型化，例如有一类小型舵机舱，需要舵机控制器的外形为圆柱形，且其外形尺寸不得超过300mm*300mm；该舵机控制器的重量小于等于400克。然而现有的舵机控制器，一方面其外形尺寸较大，不能满足设计要求；另一方面，即使按现有结构将其尺寸缩小到设计要求的尺寸范围内，又会引起电磁兼容方面新的问题，还是不能可靠工作。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种舵机控制器结构，以解决现有舵机控制器外形尺寸过大，不能满足舵机控制器小型化的设计要求以及即使按现有结构将其尺寸缩小到设计要求的尺寸范围内，还是不能可靠工作的技术问题。本专利技术所采用的技术方案是，一种舵机控制器结构，包括控制电路板、两个驱动电路板、控制器外壳、第一接插件、四个第二接插件以及内部线束；其特殊之处在于：还包括连接电路板；所述控制电路板、连接电路板以及两个驱动电路板的板面均为圆形，四者由下至上或由上至下依次同轴排布，且相邻两板之间通过安装柱连接；在所述控制电路板、连接电路板以及两个驱动电路板的板面中心均设置有布线孔，且在布线孔外侧均设置有与布线孔同轴的环形焊盘区域；所述控制器外壳为圆柱形且其直径与高度尺寸均小于等于300mm；所述控制电路板、连接电路板、两个驱动电路板以及内部线束均位于控制器外壳内部；所述内部线束为对控制电路板、连接电路板、两个驱动电路板、第一接插件以及四个第二接插件实现电气互联的线束；所述第一接插件、四个第二接插件均安装在控制器外壳上；所述第一接插件用于舵机控制器主控信号的输出以及舵机控制器的总体供电；所述四个第二接插件分别用于舵机控制器控制四个舵机的控制信号输出、反馈信号输出以及舵机供电。上述上下仅表示相对位置关系。进一步地，为了连接电路板的电磁屏蔽作用更好，使驱动电路板对控制电路板的电磁干扰更小，所述连接电路板内部进行覆铜处理，且覆铜面积不小于印制板面积的90％。进一步地，所述控制电路板上设置有DSP芯片；所述驱动电路板上设置有功率驱动器件和主滤波电容；所述DSP芯片与功率驱动器件在水平方向上相互错开布置。这样，驱动电路板对控制电路板的电磁干扰更小，舵机控制器工作更加可靠。进一步地，所述控制电路板的电源管理芯片设置在所述连接电路板上。这样，将控制电路中的主要功率驱动器件转移到连接电路板上，使控制电路板受功率驱动器件的电磁影响更小，舵机控制器工作更加可靠。进一步地，为了既能使舵机控制器的重量符合要求，又能使电磁干扰尽可能的小，所述控制器外壳由铝合金或钛合金材料制成；所述第一接插件的型号为J30J-21ZKP，且第一接插件的外壳由导电材料制成；所述第二接插件的型号为J30-9ZK，且第二接插件的外壳由非导电材料制成。进一步地，为了控制电路板、连接电路板以及两个驱动电路板装配时定位方便，批量生产后检验方便、快捷，在所述控制电路板、连接电路板以及两个驱动电路板上均设置有定位键孔，所述定位键孔用于控制电路板、连接电路板以及两个驱动电路板上下排布连接时的周向定位；或者在所述控制电路板、连接电路板以及两个驱动电路板上，将用于安装所述安装柱的四个安装孔的中心呈梯形排布，且所述控制电路板、连接电路板以及两个驱动电路板上围成的所述梯形形状和大小完全相同；所述梯形的两个底角角度不同。进一步地，为了使内部线束的线与电路板连接牢固，不容易扯断，且舵机控制器的重量又不至于过重，所述内部线束的根部使用GD414硅橡胶进行粘固，粘固高度为2mm～5mm。进一步地，为了使功率线束对信号线束的电磁干扰小，舵机控制器工作可靠，所述内部线束分为接插件自带线束、信号线束以及功率线束；所述接插件自带线束为第一接插件以及四个第二接插件自带的线束；将所述接插件自带线束分为a子线束、b子线束、c子线束以及d子线束；所述a子线束为通过第一接插件将控制电路与控制电路自身进行连接的线束；所述b子线束为传输该舵机控制器总体供电以及对四个舵机供电的线束；所述c子线束为传输该舵机控制器主控信号的线束；所述d子线束为传输对四个舵机控制的控制信号和反馈信号的线束；将所述信号线束分为e子线束和f子线束；所述e子线束为将驱动电路中由于驱动电路板空间所限，布置不下的控制信号走线引到连接电路板上，再引回驱动电路板的线束；所述f子线束为将控制电路中由于控制电路板空间所限，布置不下的控制信号走线引到连接电路板上，再引到驱动电路板的线束；将所述功率线束分为g子线束和h子线束；所述g子线束为将驱动电路中由于驱动电路板空间所限，布置不下的电源走线引到连接电路板上，再引回驱动电路板的线束；所述h子线束为将控制电路中由于控制电路板空间所限，布置不下的电源走线引到连接电路板上，再引回控制电路板的线束；所述a子线束、b子线束、c子线束、d子线束、e子线束、f子线束、g子线束以及h子线束分别采用多个线扣捆扎，并在每个子线束外部分别套装有线管。进一步地，为了有助于避开常见色盲或色弱，使存在色盲或色弱问题的工人也能加工制造该控制器，降低对工人自身身体条件的要求，并且有利于区分线束，便于检验和布线，所述接插件自带线束的子线束、信号线束的子线束以及功率线束的子线束外部套装的所述线管颜色不同；其中接插件自带线束的子线束外部套装的线管颜色为白色；信号线束的子线束外部套装的线管颜色为蓝色；功率线束的子线束外部套装的线管颜色为黑色。进一步地，所述a子线束、b子线束、c子线束以及d子线束的线束长度均为180mm±30mm；所述e子线束的线束长度为190mm±10mm；所述f子线束的线束长度为170mm±10mm；所述g子线束的线速长度为180mm±20mm；所述h子线束的线速长度为160mm±20mm；所述a子线束、e子线束以及g子线束在用所述线扣捆扎前，先分别进行双绞处理且双绞方向为逆时针方向，绞合节距为10mm～15mm；所述线扣为锦纶丝绳线扣，且锦纶丝绳线直径为Φ0.8mm；捆扎各子线束的线扣截距为10mm～15mm，且线扣处用502速干胶进行胶固；在所述控制电路板、连接电路板以及驱动电路板上均设置有固定线管所用的绑线孔；所述绑线孔大小为Φ1mm,孔间距为3mm。这样，可以有效减少舵机控制器安装过程中，线束被结构件压伤的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种舵机控制器结构，包括控制电路板(1)、两个驱动电路板(3)、控制器外壳、第一接插件、四个第二接插件以及内部线束；其特征在于：/n还包括连接电路板(2)；/n所述控制电路板(1)、连接电路板(2)以及两个驱动电路板(3)的板面均为圆形，四者由下至上或由上至下依次同轴排布，且相邻两板之间通过安装柱(4)连接；/n在所述控制电路板(1)、连接电路板(2)以及两个驱动电路板(3)的板面中心均设置有布线孔(5)，且在布线孔(5)外侧均设置有与布线孔(5)同轴的环形焊盘区域(6)；/n所述控制器外壳为圆柱形且其直径与高度尺寸均小于等于300mm；/n所述控制电路板(1)、连接电路板(2)、两个驱动电路板(3)以及内部线束均位于控制器外壳内部；/n所述内部线束为对控制电路板(1)、连接电路板(2)、两个驱动电路板(3)、第一接插件以及四个第二接插件实现电气互联的线束；/n所述第一接插件、四个第二接插件均安装在控制器外壳上；所述第一接插件用于舵机控制器主控信号的输出以及舵机控制器的总体供电；所述四个第二接插件分别用于舵机控制器控制四个舵机的控制信号输出、反馈信号输出以及舵机供电。/n

【技术特征摘要】
1.一种舵机控制器结构，包括控制电路板(1)、两个驱动电路板(3)、控制器外壳、第一接插件、四个第二接插件以及内部线束；其特征在于：
还包括连接电路板(2)；
所述控制电路板(1)、连接电路板(2)以及两个驱动电路板(3)的板面均为圆形，四者由下至上或由上至下依次同轴排布，且相邻两板之间通过安装柱(4)连接；
在所述控制电路板(1)、连接电路板(2)以及两个驱动电路板(3)的板面中心均设置有布线孔(5)，且在布线孔(5)外侧均设置有与布线孔(5)同轴的环形焊盘区域(6)；
所述控制器外壳为圆柱形且其直径与高度尺寸均小于等于300mm；
所述控制电路板(1)、连接电路板(2)、两个驱动电路板(3)以及内部线束均位于控制器外壳内部；
所述内部线束为对控制电路板(1)、连接电路板(2)、两个驱动电路板(3)、第一接插件以及四个第二接插件实现电气互联的线束；
所述第一接插件、四个第二接插件均安装在控制器外壳上；所述第一接插件用于舵机控制器主控信号的输出以及舵机控制器的总体供电；所述四个第二接插件分别用于舵机控制器控制四个舵机的控制信号输出、反馈信号输出以及舵机供电。


2.根据权利要求1所述的舵机控制器结构，其特征在于：所述连接电路板(2)内部进行覆铜处理，且覆铜面积不小于印制板面积的90％。


3.根据权利要求2所述的舵机控制器结构，其特征在于：
所述控制电路板(1)上设置有DSP芯片(11)；
所述驱动电路板(3)上设置有功率驱动器件(31)和主滤波电容(32)；
所述DSP芯片(11)与功率驱动器件(31)在水平方向上相互错开布置。


4.根据权利要求3所述的舵机控制器结构，其特征在于：所述控制电路板(1)的电源管理芯片(21)设置在所述连接电路板(2)上。


5.根据权利要求4所述的舵机控制器结构，其特征在于：
所述控制器外壳由铝合金或钛合金材料制成；
所述第一接插件的型号为J30J-21ZKP，且第一接插件的外壳由导电材料制成；
所述第二接插件的型号为J30-9ZK，且第二接插件的外壳由非导电材料制成。


6.根据权利要求5所述的舵机控制器结构，其特征在于：
在所述控制电路板(1)、连接电路板(2)以及两个驱动电路板(3)上均设置有定位键孔(7)，所述定位键孔(7)用于控制电路板(1)、连接电路板(2)以及两个驱动电路板(3)上下排布连接时的周向定位；
或者在所述控制电路板(1)、连接电路板(2)以及两个驱动电路板(3)上，将用于安装所述安装柱(4)的四个安装孔(8)的中心呈梯形排布，且所述控制电路板(1)、连接电路板(2)以及两个驱动电路板(3)上围成的所述梯形形状和大小完全相同；所述梯形的两个底角角度不同。


7.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢宗晟，李逸，李玉涛，刘彪，李吉兴，孙宏达，孙世杰，马冀，
申请(专利权)人：西安航天精密机电研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61