一种将电路板固定在运动机件上的方法与流程

本发明涉及一种电路板固定方法，具体讲涉及一种将电路板固定在运动机件上的方法。

背景技术：

在一些复杂机电系统内开展测试和控制等工作时，由于空间的限制，常规的仪器设备有些因为空间限制无法安装，有些是因为机件结构复杂电缆线敷设困难，无法直接安装使用，需要开展定制工作。对于具有旋转、往复运动特性的机件，往往需要将电路板置入机件内部，使电路板随机件同步运动，防止机件运动导致的电缆引线缠绕和拉扯断裂问题。常用的安装方案是在机件上用绑带或胶布直接将电路板捆绑在机件上。

通常机件直径不大，外围空间小，用捆绑的方式容易造成电路板与其他零部件的干涉，还容易导致机件的动平衡遭到破坏，影响机件的正常工作。机件常工作于较高温的环境中，受到高温冲击的作用，捆绑在工件上的电路板裸露在高温环境中，易于遭受温度冲击的破坏。由此，需要寻求一种电路板的安装方式，这种安装方式不仅能够在较小的孔洞内安装电路板，安装方法能够抗一定高温，保护电路板不受温度冲击的破坏，同时易于电路板的调试、更换，不影响机件和其周围零部件的正常工作。

技术实现要素：

为了解决现有技术中所存在的上述不足，本发明提供一种将电路板固定在运动机件上的方法。

本发明提供的技术方案是：一种将电路板固定在运动机件上的方法，其改进之处在于：所述方法包括以下步骤：在所述运动机件上加工盲孔；制作与所述盲孔尺寸相适应的固定块；在所述固定块内固定电路板；将固定有电路板的固定块安装在所述盲孔内。

优选的，所述盲孔位于所述运动机件的旋转中心或旋转轴线上，所述盲孔底部留有螺钉孔；所述固定块底部设有与所述螺钉孔相配合的螺钉，用于将所述固定块固定在所述盲孔内。

优选的，所述固定块顶部开有定位沟槽，所述定位沟槽与所述电路板的外形尺寸相适应，可容纳所述电路板。

优选的，所述定位沟槽内设有电缆走线槽和/或电缆走线孔，用于安装两个或两个以上电路板之间连接电缆、以及电路板与外部电气设备之间的连接电缆。

进一步，所述连接电缆由内层到外层依次为导电线芯、导电线芯绝缘层、绝缘层外被皮层、填充层和电缆外护套；所述导电线芯绝缘层用硅橡胶制作；所述绝缘层外被皮层用网式石棉布、网式玻璃丝布或玻璃钢中的任意一种制作；所述填充层用石棉或玻璃纤维制作；所述电缆外护套用聚四氟橡胶制作。

进一步，所述导电线芯绝缘层的厚度为0.2-1mm，所述绝缘层外被皮层的厚度为0.3-1mm，所述电缆外护套的厚度为0.3-1mm，所述导电线芯的直径为0.1-5mm；所述导电线芯、导电线芯绝缘层、绝缘层外被皮层、填充层和电缆外护套相互之间均为无间隙式紧密接触。

进一步，所述电路板通过压板固定在所述定位沟槽内，所述压板两端通过螺钉分别固定在所述定位沟槽两侧，所述压板为非金属矩形板。

进一步，固定块为用耐高温绝缘材料制作的圆柱体形非金属固定块。

进一步，制作所述固定块的材料组分包括：树脂粘合剂、二甲苯、触媒、云母粉末、无碱玻纤布和抗氧剂；所述树脂粘合剂包括有机硅粘合剂和耐高温阻燃热固性酚醛树脂；

各组分的重量份组成为：有机硅粘合剂60、耐高温阻燃热固性酚醛树脂40、触媒10、云母粉末30、无碱玻纤布10、抗氧剂3。

进一步，所述固定块通过如下方法制作：

(1)混胶：按配方将有机硅粘合剂在加热、搅拌的条件下溶于二甲苯中，然后再加入云母粉末、触媒和抗氧剂搅拌至均匀，最后加入耐高温阻燃热固性酚醛树脂，搅拌至均匀；混胶温度为90～95℃，搅拌速度为300转/min；

(2)上胶：将步骤(1)中制备的混合胶液均匀涂布在无碱玻纤布的表面；

(3)固化成型：将步骤(2)中两面涂布均匀的无碱玻纤布置入160～180℃的干燥箱内保温干燥6～8h，得到固化的无碱玻纤胶布；

(5)压制成型：将步骤(3)中固化成型的无碱玻纤胶布10个一层置入热压机内，按工艺条件压制成型，得到耐高温绝缘材料；热压机的温度为300～350℃，压力为10～15MPa；

(6)固定块成型，按照盲孔尺寸和电路板尺寸对步骤(5)中得到的耐高温绝缘材料进行切割，得到满足要求的固定块。

与最接近的技术方案相比，本发明具有如下显著进步：

(1)本发明提供的技术方案可解决复杂机电系统内开展测试和控制等工作时在狭小空间，旋转、往复运动特性机件上电路板的置入问题。该技术方案还可推广至其他相关行业中，电子仪器的安装、测试设备的安装、电路板的埋入等电子设备安装入旋转零部件、往复运动零部件及其他复杂运动零部件内部。

(2)在机件的旋转中心或旋转轴线上加工盲孔，可保持机件在运动过程中的动态平衡，提高机件的运行安全性。

(3)本发明提供的用于连接电路板与电路板、以及电路板与外部电气设备的连接电缆具有更好的耐高温特性、阻燃性、电绝缘性和抗氧化性，可更好地适应机件所处的高温环境，提高复杂机电系统内开展测试和控制等工作的安全性和可靠性；

(4)本发明所提供的固定块具有更好的耐高温性、阻燃性和绝缘性，在提高固定块强度的同时减低了其脆性，在保持了固定块绝缘、耐高温、刚性、介电性能等前提下，进一步提高了其耐高温性能、耐燃性能和综合机械性能，可更好地保护电路板不受温度冲击的破坏，保证复杂机电系统内开展测试和控制等工作的安全性和可靠性；

(5)电路板通过压板固定在所述定位沟槽内，所述压板两端通过螺钉分别固定在所述定位沟槽两侧，可方便实现电路板的调试、更换，不影响机件和其周围零部件的正常工作。

附图说明

图1为固定块顶部结构示意图；

图2为固定块底部结构示意图；

图中：1-固定块；2-定位沟槽；3-电缆走线槽；4-压板；5-固定压板的螺钉；6-螺钉。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合说明书附图和实例对本发明的内容做进一步的说明。

本发明提供一种将电路板固定在运动机件上的方法，所述方法包括以下步骤：在需要安装电路板的机件上加工适当形状和尺寸的盲孔，盲孔加工在工件的旋转中心或旋转轴线上，这样可保持机件的动平衡，保证机件正常工作，孔洞大小根据所安放的电路板和机件尺寸设计；按照盲孔尺寸加工圆柱体形非金属固定块1，使得固定块1可以深入盲孔内部；在固定块1内安装电路板，电路板可深入固定块1内部；将固定块1安装在盲孔内；

本发明所提供的固定块1的结构如图1-2所示，该固定块1为外形与盲孔相适应的圆柱体形；为了将所述固定块1固定在盲孔内，在所述盲孔底部加工有螺钉孔；在所述固定块1底部设置与所述螺钉孔相配合的螺钉6，将固定块1放置于盲孔内后，旋转固定块1，使得螺钉6伸入螺钉孔内，将所述固定块1固定在所述盲孔内。当然固定块1与盲孔的固定方式并不限于以上方法，还可以通过涂抹粘接剂的方式将固定块1固定在盲孔内。

为了将电路板安装在固定块1内，在固定块1的顶部设置尺寸与电路板相适应的定位沟 槽2，使得电路板可以深入所述定位沟槽2内；电路板装入定位沟槽2后，通过压板4固定在定位沟槽2上方的压板4来固定；压板4采用薄的非金属板；压板4横跨所述定位沟槽2，且两侧开孔，开孔与定位沟槽2两侧固定块1上的螺孔相对应，通过螺钉5将定位板固定在固定块1上，从而使固定块1内的电路板固定不动。压板4除了可以将电路板按压在定位沟槽2内，固定压板4的螺钉5还可以作为拆卸工具，辅助取出位于盲孔内的固定块1。当然电路板还可采用灌胶的方式固定在定位沟槽2内。

为了固定电路板与电路板之间的连接电缆、以及电路板与外部电气设备之间的连接电缆，在定位沟槽2内设计有电缆走线槽3和/或电缆走线孔，用于固定连接电缆，连接电缆固定后可通过粘接剂粘接固定。

由于机件和连接电缆常工作于较高温的环境中，容易受到高温冲击的作用，为了提高复杂机电系统内开展测试和控制等工作的安全性和可靠性；本发明采用的连接电缆使用耐高温特性、阻燃性、电绝缘性和抗氧化性好的电缆。

连接电缆由内层到外层依次为导电线芯、导电线芯绝缘层、绝缘层外被皮层、填充层和电缆外护套；所述导电线芯绝缘层用硅橡胶制作；所述绝缘层外被皮层用网式石棉布、网式玻璃丝布或玻璃钢中的任意一种制作；所述填充层用石棉或玻璃纤维制作；所述电缆外护套用聚四氟橡胶制作。

所述导电线芯绝缘层的厚度为0.2-1mm，所述绝缘层外被皮层的厚度为0.3-1mm，所述电缆外护套的厚度为0.3-1mm，所述导电线芯的直径为0.1-5mm；所述导电线芯、导电线芯绝缘层、绝缘层外被皮层、填充层和电缆外护套相互之间均为无间隙式紧密接触。

本发明提供的上述连接电缆具极高的耐高温特性，可在250～350℃环境条件下使用，其寿命不少于5年。

为了保护电路板不受温度冲击的破坏，保证复杂机电系统内开展测试和控制等工作的安全性和可靠性；本发明所提供的固定板采用耐高温性能、耐燃性能和综合机械性能强的绝缘材料制作。

制作所述固定块的材料组分包括：树脂粘合剂、二甲苯、触媒、云母粉末、无碱玻纤布和抗氧剂；所述树脂粘合剂包括有机硅粘合剂和耐高温阻燃热固性酚醛树脂；

各组分的重量份组成为：有机硅粘合剂60、耐高温阻燃热固性酚醛树脂40、触媒10、云母粉末30、无碱玻纤布10、抗氧剂3。

所述固定块通过如下方法制作：

(1)混胶：将60g有机硅粘合剂加入温度为95℃，搅拌速度为300转/min的电搅拌容器中， 再加入适量的二甲苯使之全部溶解，然后再加入30g云母粉末、10g触媒和3g抗氧剂搅拌至均匀，最后加入40g耐高温阻燃热固性酚醛树脂，搅拌至均匀；

(2)调粘度和上胶：向步骤(1)中制备的混合胶液中滴加二甲苯，调节混合胶的粘度为300S，然后将其均匀涂布在无碱玻纤布的表面；

(3)固化成型：将步骤(2)中两面涂布均匀的无碱玻纤布置入180℃的干燥箱内保温干燥6h，得到固化的无碱玻纤胶布；

(5)压制成型：将步骤(3)中固化成型的无碱玻纤胶布10个一层置入热压机内，按温度为350℃，压力为10MPa的工艺条件压制成型，得到耐高温绝缘材料。

(6)按照盲孔尺寸和电路板尺寸对步骤(5)中得到的耐高温绝缘材料进行切割，得到满足要求的固定块，使得固定块即可以安装在盲孔内，也可以容纳电路板。

上述固定块的性能如下：介电强度30～35kV·mm^-1，工作温度≤700℃。

以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，本发明提供的技术方案还可推广至其他相关行业中，电子仪器的安装、测试设备的安装、电路板的埋入等电子设备安装入旋转零部件、往复运动零部件及其他复杂运动零部件内部。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。