一种光电吊舱穿舱用旋转电连接装置的制作方法

1.本实用新型属于光电吊舱技术领域，涉及一种在旋转动态和低扰动力矩要求下的电信号穿过气密腔体的电连接装置。


背景技术：

2.光电吊舱的主要作用是对目标进行侦察监视或瞄准指引，提供目标的图像等信息，其内部主要由各传感器、光学镜头及伺服稳定控制单元组成。工作原理为光学镜头将目标反射/辐射的光线聚焦在各传感器靶面上形成目标图像，伺服稳定控制单元主要为传感器和光学镜头提供稳定的成像环境，使目标能够清晰成像。特别是大型光电设备或对作用距离和指示精度要求较高的光电设备，其内部光学镜头复杂度较高，对伺服稳定的要求和内部环境高俅更高。为保障光电吊舱的工作稳定和性能，通常将光学镜头和传感器用气密腔体进行封闭，并在内部填充氮气，内部保持气压0.01mpa～0.03mpa，形成传感器气密腔。
3.在传统的光电吊舱中，为传感器气密腔内电子器件提供电源及电信号的方式是使用气密封电连接器安装在气密腔体旋转轴侧壁上，内外两侧通过线缆连接。由于传感器气密腔需要沿着轴向转动，受到气密封电连接器内外线缆限制，在旋转过程中，线缆会扭转和伸缩，旋转角度受到限制（一般为+90
°
～-130
°
）。在长期旋转使用过程中，由于线缆一直处于扭转和伸缩状态，可能会导致线缆内部芯线断裂，发生故障。同时，受到线缆扭转产生的扭动力矩影响，在传感器气密腔转动到不同位置，线缆扭曲和伸缩的程度不同，产生的扭矩不同，使得传感器气密腔轴向反向转动力矩不均，对伺服稳定控制造成影响。
4.市面上有气密封的电滑环，能够实现俯仰方向的360
°
旋转，但其体积较大，特别是芯数需求较多时，难以安装在对体积和空间角球较为严格的传感器气密腔旋转轴侧壁上，同时气密电滑环长期间使用的气密特性会下降，且成本较高。


技术实现要素：

5.为解决传感器气密腔电信号传输问题，避免长期旋转过程中导致的线缆芯线断裂，同时解决轴向转动力矩不均，实用新型提供一种光电吊舱穿舱用旋转电连接装置。
6.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种光电吊舱穿舱用旋转电连接装置，包括用于安装在光电吊舱上的圆形盖板和封闭设置在盖板内的刚柔结合电路板，所述的刚柔结合电路板由螺旋状盘绕在盖板内的柔性电路板以及设置在柔性电路板两端的第一刚性电路板和第二刚性电路板组成，所述的第一刚性电路板和第二刚性电路板上分别焊接有固定端插座和旋转端插头，柔性电路板通过第一刚性电路板与固定端插座连接，柔性电路板通过第二刚性电路板与旋转端插头连接，所述的固定端插座由内向外穿设在盖板侧壁上，用于安装在光电吊舱的安装结构件上，实现与系统的电信号连接。
7.所述的一种光电吊舱穿舱用旋转电连接装置，其固定端插座和/或旋转端插头上还设置有柔性pcb支撑夹，第一刚性电路板和/或第二刚性电路板通过柔性pcb支撑夹与柔性电路板垂直连接。
8.所述的一种光电吊舱穿舱用旋转电连接装置，其旋转端插头使用气密性较好的矩形或高密圆形气密封插座，实现气密腔体的点连接信号导出。
9.所述的一种光电吊舱穿舱用旋转电连接装置，其盖板上均匀设置有四个安装孔位，可通过四个螺钉固定安装在光电吊舱外俯仰壳体上。
10.本实用新型的有益效果是：通过圆形盖板对内部的柔性电路板提供保护并起到电磁信号屏蔽作用，为柔性电路板提供弯曲伸缩空间，而柔性电路板通过与系统的电信号连接，卷曲在盖板内长时间弯曲中不会出现线路断裂等情况，并且转动时轴向上的产生的力矩很小，不会对稳定控制产生干扰，为保证柔性和较小的转动力矩，通过将气密腔体内的电信号引出，满足光电吊舱在俯仰方向的旋转角度使用需求，同时节省了线缆弯折半径所需空间，满足体积要求，且成本相较气密电滑环低。
11.本实用新型解决了旋转条件下传感器气密腔电信号传输问题，避免长期旋转过程中导致的线缆芯线断裂，并解决了轴向转动力矩不均问题。该装置可以应用推广于水面、水下光电侦察设备等对气密条件下旋转电连接有要求的场合，具有较好的应用与推广价值。
附图说明
12.图1为本实用新型的主视图；
13.图2为本实用新型的立体图；
14.图3为本实用新型的安装及工作原理示意图。
15.各附图标记为：1—固定端插座，2—第一刚性电路板，3—柔性pcb支撑夹，4—旋转端插头，5—盖板，6—第二刚性电路板，7—柔性电路板。
具体实施方式
16.下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
17.参照图1、图2所示，本实用新型公开了一种光电吊舱穿舱用旋转电连接装置，包括用于安装在光电吊舱上的圆形盖板5和封闭设置在盖板5内的刚柔结合电路板，盖板5上均匀设置有四个安装孔位，为固定装置使用，可通过四个螺钉固定安装在光电吊舱外俯仰壳体上，保护内部部件并起到电磁信号屏蔽作用，同时内部空间为柔性电路板7提供弯曲伸缩空间；所述的刚柔结合电路板由螺旋状盘绕在盖板5内的柔性电路板7以及设置在柔性电路板7两端的第一刚性电路板2和第二刚性电路板6组成，所述的第一刚性电路板2和第二刚性电路板6上分别焊接有固定端插座1和旋转端插头4，由于柔性电路板7呈螺旋状，使得旋转端插头4随传感器气密腔轴向转动时，柔性电路板7能够卷曲，同时保持旋转端插头4与固定端插座1的电信号连接；柔性电路板7通过第一刚性电路板2与固定端插座1连接，柔性电路板7通过第二刚性电路板6与旋转端插头4连接，柔性电路板7具有良好的弯曲柔性和可靠性，在长时间弯曲中不会出现线路断裂等情况，并且转动时轴向上的产生的力矩很小，不会对稳定控制产生干扰，为保证柔性和较小的转动力矩，柔性电路板7一般采用一层柔性材料实现两层走线，其长度适当，以实现螺旋状盘绕在盖板5内部；所述的固定端插座1由内向外穿设在盖板5侧壁上，用于安装在光电吊舱的安装结构件上，实现与系统的电信号连接，同时实现电信号穿过侧壁并保持盖板5腔体气密环境。
18.本实用新型在固定端插座1上，或旋转端插头4上，或者同时在固定端插座1和旋转
端插头4上均设置有柔性pcb支撑夹3，柔性pcb支撑夹3夹住柔性电路板7，使得第一刚性电路板2和第二刚性电路板6均可通过柔性pcb支撑夹3实现与柔性电路板7呈垂直状态，便于柔性电路板7弯曲伸缩。
19.如图3所示，本实用新型的旋转端插头4使用气密性较好的矩形或高密圆形气密封插座，用于连接光电吊舱上的电连接器，其安装方式一般为前装，可将气密腔体内的电信号引出，固定端插座1与吊舱外俯仰壳体之间固定安装，保障了系统线缆与装置连接时不会出现扭曲等相对运动，提高了系统稳定性和可靠性，固定端插座1与旋转端插头4成对使用，其端子为板级安装。
20.上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，以及部分运用的实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。


技术特征：
1.一种光电吊舱穿舱用旋转电连接装置，其特征在于：包括用于安装在光电吊舱上的圆形盖板（5）和封闭设置在盖板（5）内的刚柔结合电路板，所述的刚柔结合电路板由螺旋状盘绕在盖板（5）内的柔性电路板（7）以及设置在柔性电路板（7）两端的第一刚性电路板（2）和第二刚性电路板（6）组成，所述的第一刚性电路板（2）和第二刚性电路板（6）上分别焊接有固定端插座（1）和旋转端插头（4），所述的固定端插座（1）由内向外穿设在盖板（5）侧壁上。2.根据权利要求1所述的一种光电吊舱穿舱用旋转电连接装置，其特征在于，所述的固定端插座（1）和/或旋转端插头（4）上还设置有柔性pcb支撑夹（3），第一刚性电路板（2）和/或第二刚性电路板（6）通过柔性pcb支撑夹（3）与柔性电路板（7）垂直连接。3.根据权利要求1或2所述的一种光电吊舱穿舱用旋转电连接装置，其特征在于，所述的旋转端插头（4）为矩形或圆形气密封插座。4.根据权利要求3所述的一种光电吊舱穿舱用旋转电连接装置，其特征在于，所述的盖板（5）上均匀设置有四个安装孔位。

技术总结
本实用新型公开了一种光电吊舱穿舱用旋转电连接装置，包括圆形盖板和刚柔结合电路板，刚柔结合电路板由螺旋状盘绕在盖板内的柔性电路板以及第一刚性电路板和第二刚性电路板组成，第一刚性电路板和第二刚性电路板上分别焊接有固定端插座和旋转端插头，固定端插座由内向外穿设在盖板侧壁上，用于安装在光电吊舱的安装结构件上，实现与系统的电信号连接；本实用新型解决了旋转条件下传感器气密腔电信号传输问题，避免长期旋转过程中导致的线缆芯线断裂，并解决了轴向转动力矩不均问题。该装置可以应用推广于水面、水下光电侦察设备等对气密条件下旋转电连接有要求的场合，具有较好的应用与推广价值。好的应用与推广价值。好的应用与推广价值。


技术研发人员：刘江波 马磊
受保护的技术使用者：武汉华中天经通视科技有限公司
技术研发日：2021.12.06
技术公布日：2022/5/25