电子模组以及电子设备的制作方法

文档序号:13702763
电子模组以及电子设备的制作方法

本实用新型涉及电子产品领域,特别涉及一种电子模组以及电子设备。



背景技术:

在航空电子领域,无人驾驶飞行器(简称无人机)具有体积小、重量轻、费用低、操作灵活和安全性高的特点,可广泛应用于、监测、搜救、资源勘查、农业灌溉等领域。

其中,航拍作为无人机的一个重要功能,可通过摄像装置实现。现有的摄像装置利用云台安装于无人机上。云台一般包括减震模组、偏航模组和俯仰模组,有时候还包括天线模组。所述偏航模组连接减震模组并可相对于减震模组绕第一方向转动,所述俯仰模组连接偏航模组并可相对于偏航模组绕第二方向转动。而且,所述俯仰模组还能够绕第三方向转动,该三个转动方向相互垂直。实际使用时,所述俯仰模组上安装有一摄像装置,而所述减震模组与无人机的机身固定并用于隔离云台与无人机间的振动,且所述天线模组用于实现云台与地面装置间的通讯。然而,现有的云台存在着如下一些问题:

第一,将天线模组设置于俯仰模组或机身内,天线信号容易受到干扰,通讯效果差;

第二,所述偏航模组包括电路板,该电路板可以实现图像的传递以及信号控制,但是,该偏航模组的电路板容易受到云台振动影响,可靠性低;

第三、所述减震模组无法有效隔离无人机机身与云台之间的振动,抗震效果差。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种电子模组以及电子设备,能够解决电子设备抗震性能不佳以及天线的抗干扰能力差等问题中的一个或多个。

为实现上述目的,本实用新型提供了一种电子模组,包括壳体以及设置在所述壳体内的电路板,所述壳体内固定有多个缓冲体,每个缓冲体能够产生弹性变形;其中,多个所述缓冲体设置在所述电路板的周围并与所述电路板相结合,同时多个所述缓冲体还与所述壳体干涉配合,以使所述电路板悬浮固定在所述壳体内。

可选,所述壳体包括上壳体以及与所述上壳体可拆卸地连接的下壳体,所述上壳体以及所述下壳体共同形成一容置空间,所述电路板悬浮固定在所述容置空间内;其中,多个所述缓冲体固定在所述下壳体上,且所述上壳体与多个所述缓冲体干涉配合。

可选,所述缓冲体上开设有卡槽,所述电路板的一部分或全部边缘容置在所述卡槽内。

可选,所述电路板包括层叠且间隔设置的多个子电路板,多个所述子电路板共用多个所述缓冲体;每个子电路板具有多个边角,至少在每个子电路板上二个呈对角设置的边角处各设置一个所述缓冲体。

可选,所述缓冲体为弹性结构。

进一步,本实用新型还提供了一种电子设备,其包括上述任一项所述的电子模组。

可选,所述电子设备为手持式电子设备或航空电子设备。

可选,所述电子设备为一云台,所述云台包括减震模组、偏航模组以及俯仰模组,所述偏航模组包括所述电子模组;

其中,所述俯仰模组转动连接所述偏航模组并用于安装一摄像装置,且能够相对于所述偏航模组绕第一方向转动,且所述俯仰模组还能够绕第二方向转动;

所述偏航模组转动连接所述减震模组,并能够相对于所述减震模组绕第三方向转动;所述减震模组用于与一外部机构相连并用于隔离所述外部机构与所述云台间的振动;所述第一方向、第二方向和第三方向相互垂直。

可选,所述云台还包括U型的连接臂,所述连接臂的两端转动连接所述俯仰模组,所述连接臂异于其两端的部分转动连接所述偏航模组。

可选,所述外部机构为一无人驾驶飞行器。

综上,本实用新型提供的电子模组以及电子设备具备如下有益效果:

本实用新型的电子模板包括壳体和电路板,且所述电路板通过具有弹性变形空间的多个缓冲体固定在壳体内,以此隔绝电路板与外部振动,从而降低外部振动对电路板的影响,确保电路板使用的可靠性,而且,将电路板的边缘直接卡设在缓冲体的卡槽内,这样更便于电路板的组装和拆卸。

附图说明

图1是本实用新型一实施例提供的云台的结构示意图;

图2是本实用新型一实施例提供的偏航模组的结构示意图;

图3是图2所示偏航模组的分解示意图。

图4是本实用新型一实施例提供的减震模组的结构示意图;

图5是图4所示减震模组的分解示意图;

图6是本实用新型一实施例提供的减震模组之上固定件的结构示意图;

图7是本实用新型一实施例提供的减震模组之减震柱的立体示意图;

图8是图7所示减震柱的主视图;

图9是图8所示减震柱沿A-A连线的剖视图;

图10是本实用新型另一实施例提供的减震模组之减震柱的立体示意图;

图11是图10所示减震柱的主视图;

图12是图11所示减震柱沿A-A连线的剖视图;

附图标记说明如下:

云台-10;减震模组-11;上固定件-111;下固定件-112;减震机构-113;减震柱-113a;减震环-113b;减震本体-1131、1131’;密封盖-1132;波段-1133;偏航模组-12;其他外壳-121;上壳体-1211;下壳体-1212;电路板-122;缓冲体-123;第一电机-124;俯仰模组-13;第二转轴-131;天线模组-14;外壳-141;连接臂-15;

具体实施方式

以下结合附图1至附图12,以及具体实施例对本实用新型提出的电子设备作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书,本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

本实用新型提供的电子设备包括但不限于为手持式电子设备,航空电子设备,汽车设备等,只要具有相关减震需要的电子设备均可适用,以提升这些电子设备中电路板的抗震性能。而且,本实用新提供的电子设备还能够解决这些电子设备通讯信号差、机构件振动隔离效果不佳、以及电路板组装与拆卸不便等问题。

其中,手持式电子设备可以是手机、IPAD、手持拍摄装置、云台、笔记本等具有电路板的便携式电子设备。航空电子设备可以是无人驾驶飞行器,汽车设备可以是无人驾驶汽车。

为了便于叙述,以下描述中以电子设备为云台作为示意,来详细描述本实用新型的电子设备。然而,该云台可以是手持式,也可以是非手持式,非手持式的云台可以安装于无人机、汽车等外部机构上,以令这些外部机构能够实现拍摄功能。

图1是本实用新型一实施例提供的云台10的结构示意图,如图1所示,该云台10可包括减震模组11、偏航模组12以及俯仰模组13。

其中,所述俯仰模组13较佳地转动连接偏航模组12,以使所述俯仰模组13能够相对于偏航模组12绕第一方向转动,且所述俯仰模组13还可以绕第二方向转动。所述俯仰模组13用于安装一摄像装置(未图示,如带有一个或多个镜头的摄像机),该摄像装置通过俯仰模组13带动其转动。本文中,示意性定义第一方向为ROLL轴的延伸方向,即在第一方向上设置有ROLL轴,第一方向可选为水平方向。所述第二方向示意性定义为PITCH轴的延伸方向,即在第二方向上设置有PITCH轴,优选第二方向与第一方向相垂直。

所述偏航模组12较佳地转动连接减震模组11,并能够相对于减震模组11绕第三方向转动。本文中,示意性定义第三方向为YAW轴的延伸方向向,即在第三方向上设置有YAW轴,第三方向可以是竖直方向。所述第一方向、第二方向和第三方向优选相互垂直,以实现摄像装置全方位的转动,扩大其拍摄范围。

进而,所述减震模组11可与外部机构相连,一方面用于实现云台10与外部机构的连接,另一方面优选还用于隔离所述外部机构与云台10间的振动。此处的外部机构可以是无人机、汽车等。

具体来说,当所述偏航模组12绕YAW轴转动时,可带动俯仰模组13绕YAW轴转动,便可调整摄像装置前后方向上的拍摄视角,即摄像装置能够前后转动;当所述俯仰模组13绕ROLL轴转动时,可调整摄像装置上下方向上的拍摄视角,即摄像装置上下能够翻滚;当所述俯仰模组13绕PITCH轴转动时,可调整摄像装置的俯仰角度。

作为可选的,所述云台10还包括天线模组14,用于实现云台10或者是外部机构的无线通讯。该天线模组14包括外壳141和接收-发射装置(未图示),所述接收/发射装置容置于所述外壳141内并能够接收和发射信号,还能够将摄像装置拍摄的图像信息传递至地面通讯装置。

所述天线模组14可以设置在云台10内部,即设置在云台10上具有封闭空间的结构内,比如设置在俯仰模组13内。然而,发明人考虑到,若将天线模组14设置在云台10内,尤其设置在PITCH轴内或者是安装有摄像装置的俯仰模组13内时,图像的传递以及信号传输距离等均易受到干扰,因此,对信号传输以及图像传递不利,故而有必要加大图像传递与信号传输距离,以此来降低信号干扰。

在一个较佳方案中,所述天线模组14设置在云台10上并设置于云台10的外部,可以解决信号干扰的问题。详细地说,除天线模组14外,所述云台10的其他模组(如俯仰模组13、偏航模组12以及ROLL轴、PITCH轴等)均各自包括一个外壳(本文中,为了区别上述外壳141,将其他模组的外壳定义为其他外壳),但天线模组14的所述外壳141并不容置于任意一个其他外壳内,即独立于所有的其他外壳设置。

本实施例中,所述偏航模组12包括一个其他外壳121,在该一个其他外壳121内可容置电路板122、电机等部件。所述天线模组14优选设置在偏航模组12的所述一个其他外壳121上,更优选设置在偏航模组12的所述一个其他外壳121远离俯仰模组13以及减震模组11的区域,比如设置在偏航模组12远离减震模组11的第一端,此时相关物件的遮挡最少,天线信号干扰最小。所述偏航模组12的第一端即是,偏航模组12的所述一个其他外壳121的第一端,该第一端用于靠近地面通讯装置,地面通讯装置可以是遥控器等能够与天线模组14进行无线通讯的设备。所述偏航模组12的所述一个其他外壳121还具有第二端,所述第二端与所述第一端相对设置并用于远离所述地面通讯装置。

本实施例中,所述云台10可通过减震模组11安装于无人机之机身上,所述机身具有机头和机尾,优选该云台10安装于所述机头处,此时,将天线模组14设置在偏航模组13远离减震模组11的第一端,便于接收-发射装置对准地面通讯装置,更便于信号的传输和控制。携带该天线模组14的云台10尤其适合于无人机上,天线的抗干扰能力好,通讯质量高。

本实施例中,所述天线模组14的所述外壳141优选为对称结构,且该外壳141的对称轴平行于YAW轴设置,以便于无人机在飞行过程中,能够使天线模组14朝向地面通讯装置,从而更好地接收和发送信号。可选的,所述天线模组14的所述外壳141为倒圆台结构,且所述倒圆台结构的大径面与所述偏航模组12的所述第一端连接,同时所述倒圆台结构沿高度方向的对称轴平行于YAW轴。

如图2和图3所示,所述偏航模组1的电路板122固定在所述一个其他外壳121内并用于实现云台10与地面通讯装置等的通讯控制,可以实现图像传递、信号传输与控制等。所述电路板122具体可与接收-发射装置连接,可对接收-发射装置接收、发射的信号进行处理等。

进一步,为了能够有效隔离所述一个其他外壳121与电路板122间的振动,提升云台10的稳定性,所述电路板122通过多个缓冲体123悬浮固定在所述一个其他外壳121内。具体的,所述一个其他外壳121内固定有多个缓冲体123,每个缓冲体123能够产生弹性变形。所述缓冲体123优选由弹性材料制成,比如橡胶,橡胶包括但不限于热固性弹性体以及热塑性弹性体。

实际组装时,可先将多个缓冲体123与电路板122相结合,以将电路板122安装在多个缓冲体123上,这些缓冲体123具体设置在电路板122的周围,并可与电路板122的一部分边缘或全部边缘相卡合;之后,将多个缓冲体123固定安装在所述一个其他外壳121上,并使所述一个其他外壳121的内表面与这些缓冲体123实现干涉配合,以此将电路板122悬浮固定在所述一个其他外壳121内。

多个缓冲体123可以与所述一个其他外壳121通过粘胶固定,组装方便。与直接通过螺丝等金属件将电路板122与所述一个其他外壳121固定的方式相比,本实用新型的电路板通过具有弹性变形空间的多个缓冲体与壳体实现固定,能够有效隔离振动,避免外部振动经由壳体传递到电路板,影响电路板的正常使用。

如图3所示,所述一个其他外壳121包括上壳体1211和下壳体1212。所述上壳体1211和下壳体1212共同形成有一个容置空间,所述电路板122悬浮固定在该容置空间内。所述上壳体1211优选与下壳体1212可拆卸地连接,比如卡接等。其中,多个缓冲体123与下壳体1212实现固定,所述上壳体1211用于干涉压合多个缓冲体123。

本实施例中,每个缓冲体123上开设有一个或多个卡槽(未标示),所述电路板122的侧边可直接插入所述卡槽内紧配。所述电路板122具有多个边角,至少在电路板122上二个呈对角设置的边角处各设置一个缓冲体123,以限定电路板122在三个相互垂直方向上的位移。

较佳地,所述电路板122包括层叠且间隔设置的多个子电路板,多个所述子电路板共用多个缓冲体123,以实现多个子电路板在所述一个其他外壳121内的悬浮固定。举例来说,所述缓冲体123上间隔设置有多个卡槽,上侧的卡槽与一个子电路板结合,下侧的卡槽与另一个子电路板结合,这样可节约安装空间,而且缓冲体123的使用量相应减少,成本低,且组装方便。

继续参阅图1,所述云台10还包括U型的连接臂15,所述连接臂15的相对两端转动连接俯仰模组13,且俯仰模组13的一部分容置在连接臂15的U型空间内,同时所述连接臂14异于其两端的部分转动连接偏航模组12。

所述偏航模组12上设置有第一电机124,所述第一电机124固设有第一转轴(未图示),所述第一转轴与所述连接臂15固连,以通过第一电机124驱动第一转轴转动并同步驱动连接臂15绕ROLL轴转动。所述第一电机124可固定在所述一个其他外壳121内并优选固定在下壳体1212上。

所述俯仰模组13同样具有一个其他外壳,该一个其他外壳内设置有第二电机(未图示),所述第二电机固设第二转轴131,所述连接臂15的两端与第二转轴131的二端转动连接,即所述第二转轴131可绕PITCH轴转动以带动俯仰模组13绕PITCH轴转动。

本实施例中,所述减震模组11上设置有第三电机(未图示),所述第三电机连接第三转轴(未图示),所述第三转轴固连偏航模组12,所述第三电机驱动第三转轴转动并同步驱动偏航模组12绕YAW轴转动。

如图4和图5所示,所述减震模组11可包括上固定件111、下固定件112以及减震机构113,所述上固定件111通过减震机构113与下固定件112连接,且所述减震机构113能够产生弹性变形,以隔离上固定件111与下固定件112间的振动。

在一个实施例中(未图示),所述减震机构113仅包括多个减震柱113a,每个减震柱113a为中空结构并由弹性材料制成。所述多个减震柱113a间隔分布在上固定件111和下固定件112之间,且每个减震柱113a的一端与下固定件112固定,另一端与上固定件111固定,固定方式可以是以孔、轴干涉配合的方式,比如上、下固定件均设置有安装孔,所述减震柱113a的一部分容置在安装孔内并卡紧。所述减震柱113的数量优选为三个,三个减震柱113a呈三角形分布,或者,所述减震柱113的数量优选为四个,四个减震柱113a呈四边形分布。

在另一个实施例中(未图示),所述减震机构113仅包括一个中空的减震环113b,该减震环113b的一端与下固定件112固定,另一端与上固定件111固定。所述减震环113b同样由弹性材料制成,可产生一定的弹性变形,以吸收振动。但是所述减震环113b的外径远远大于减震柱113a的外径,以能够有效隔离振动并确保能够承受一定质量的负载。

在一个优选的方案中,如图4和图5所示,所述减震机构113包括多个减震柱113a以及一个减震环113b。所述多个减震柱113a间隔设置在减震环113b的周围,其中,每个减震柱113a的一端与上固定件111固定,另一端与下固定件112固定,且所述减震环113b的一端与下固定件112固定,另一端与上固定件111干涉配合(即减震环113b具有一定的压缩量,以使其呈压缩状)。通过减震环和减震柱的共同配合,减震效果更好,提升了云台的稳定性,而且还能够提升减震模组11的负载能力,使其能够安装更重的外部物件。

如图6所示,所述上固定件111上可设置多个安装孔a,每个安装孔a与一个减震柱113a干涉配合固定。该上固定件111具有第一表面和第二表面,所述第一表面用于与外部机构连接,所述第二表面优选是一平面以与减震环113b的端面接触以实现压合。如图5所示,所述下固定件112上亦可开设多个安装孔,每个安装孔与一个减震柱113a干涉配合固定,且下固定件112上还设置有凸台,所述减震环113b固定套设在所述凸台上。

所述上固定件、下固定件均由金属材料制成,那么,通过减震柱和减震环便可隔离该二个金属件,以避免云台10的振动传递至外部机构,或者外部机构的振动传递至云台10。

本实施例中,所述减震环113b为具有多个波段的波纹管结构,然而每个波段的形状包括但不限于弧形,还可以是锯齿形等其他形状。

接着,如图7至图9所示,所述减震柱113a的一端贯通,另一端封闭,这样可在减震柱113a的内部填充阻尼材料S,以提升抗震性,并还可以减少噪音,不限于此,如图10至图12所示,所述减震柱113a的两端亦可均贯通,同样可达到吸收振动的目的。

针对内部填充阻尼材料S的减震柱113a,其包括中空的减震本体1131,优选其敞口处设置一个密封盖1132,以密封阻尼材料,确保其在使用过程中的性能。所述阻尼材料S可以是具有良好粘性的阻尼油脂,具体不作限定。下文中,为了便于区分,将填充阻尼材料S的减震柱113a定义为第一减震柱,并将未填充阻尼材料的减震柱113a定义为第二减震柱(即二端均贯通的结构)。

如图7至图9所示,所述第一减震柱之减震本体1131的材质选自弹性材料,优选硅胶或IIR(Iisobutylene-IsoPrene Rubber,聚异丁烯聚异戊二烯橡胶)等弹性材料,更优选材质选自IIR(即改性橡胶),吸震效果更好。如图10至图12所示,所述第二减震柱之减震本体1131’的材质优选为IIR,相比于其他弹性材料,IIR的吸震效果更好。

所述第一减震柱之密封盖1132的材质优选与减震本体1131的材质相同,以便于两者良好的固定。倘若减震本体1131的材质是硅胶,所述密封盖1132的材质优选是硅胶,且可通过粘胶的方式与减震本体1131连接。粘胶的材质同样优选为硅胶。倘若减震本体1131的材质是IIR,所述密封盖1132的材质可以是除IIR材质以外的塑料,但优选为IIR,然而考虑到实际组装难度,优选密封盖1132由塑料制成,且可通过超声波密封方式实现密封盖1132与减震本体1131的连接。

然而,无论是第一减震柱还是第二减震柱,各自的减震本体同样优选为具有多个波段1133的波纹管结构,每个波段1133的形状可以是弧形,也可以是锯齿形等其他形状,只要具备伸缩性以及一定的承载能力即可。所述第一减震柱和第二减震柱的波段可以是2个、3个,优选为3个,在节省安装空间的情况下,可以满足基本的减震需求。

最后,需要说明的是,上述实施例以电子模组为云台中的偏航模组为例,对电子模组中电路板的固定方式作了详细说明,然而本实用新型的电子模组包括但不限于云台上使用的偏航模组。此外,所述减震模组包括但不限于应用于云台上,也可以是其他具备减震需求的电子设备上。另外,无论是硅胶结构还是改性橡胶结构的减震柱,优选硬度在20度~40度之间,硬度的单位为HA。

综上,本实用新型的偏航模组将其电路板通过具有弹性变形空间的多个缓冲体固定在壳体内,以此隔绝电路板与外部振动,从而降低外部振动对电路板的影响,确保电路板使用的可靠性,而且,将电路板的边缘直接卡设在缓冲体的卡槽内,这样更便于电路板的组装和拆卸。

本实用新型的电子设备将天线模组设置在云台上并位于云台的外部,与将天线设置在云台内部以及机身上相比,可以加大信息传递以及信号控制的距离,降低天线信号的干扰。特别的,将天线设置在云台用于驱动摄像装置上下翻滚的偏航模组上,使得天线靠近云台的外侧并远离相关干扰部件,信号的干扰最小,通讯质量更好。

本实用新型的减震模组由多个减震柱以及一个减震环实现振动的隔离,不仅吸震效果好,而且增加了减震模组的负载能力,使减震模组可以携带更大的物件。

本实用新型的减震柱为具有多个波段的波纹管结构,其内较佳地填充有阻尼材料,并在一端敞口处设置有密封盖,与圆柱体式且未设置密封盖的减震柱相比,抗震性能更好。或者是,本实用新型的减震柱为具有多个波段的波纹管结构,且二端敞口,与圆柱体式的减震柱相比,抗震性能更好。或者是,本实用新型的减震柱为具有多个波段的改性橡胶结构,与非改性橡胶结构且圆柱体式的减震柱相比,吸震性能更好。故而,本实用新型的减震柱可以提升电子设备的抗震性以及稳定性。

上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述,并非对本实用新型范围的任何限定,本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰,均属于权利要求书的保护范围。

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