CN116477054A - 一种挂载枪械的云台机构 - Google Patents

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孙万星
周克栋
陆野
陈强强
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Abstract

本发明公开了一种挂载枪械的云台机构，由枪械夹持运动体、缓冲弹簧、后坐缓冲下框、云台吊臂和云台水平方位调整机构构成；所述云台水平方位调整机构，用于将云台机构与无人机相连，并调整云台机构的方位角；所述云台吊臂用于连接云台水平方位调整机构和后坐缓冲下框，并调整云台机构的俯仰角；所述枪械夹持运动体用于夹持枪械，并与后坐缓冲下框滑动连接；所述缓冲弹簧设置在枪械夹持运动前后与后坐缓冲下框之间，用于缓冲枪械击发的后坐力。本发明解决了无人机搭载枪械打击效果较低、减轻后坐力、调整枪械俯仰和水平角度并瞄准的问题。

Description

一种挂载枪械的云台机构
技术领域
本发明属于无人机领域，具体涉及一种挂载枪械特别是某种霰弹枪的无人机云台机构。
背景技术
无人机因其体积小，起降方便，造价低廉，机动性强，操作简单等优点被广泛应用于军民领域。在军用领域，无人机可以执行侦查、靶机、搭载多种武器进行作战等任务；在民用领域，有小型无人机可以用来执行航拍、灯光编队表演，也有中大型无人机用来执行农业喷洒、消防灭火、设备检查探测、快递投放等任务。
随着人们对减小执行任务中对减小人员伤亡的重视，无人作战武器应运而生，这种武器可以深入一些复杂危险的战场环境去执行一些反恐防暴任务。现有多单位推出无人机搭载武器的研究，其搭载武器多为步枪、冲锋枪等对设计精度要求较高的武器，所以对云台结构等要求较高，设计研发成本也较高，作战效果有待论证。因此，也可研制出一种搭载一些面杀伤武器如某种枪械的无人机云台结构，这类云台结构搭载的枪械可以根据作战场景的不同更换对应的弹药，应用范围更广，相信可以有更好的作战效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种挂载枪械的无人机云台结构，解决无人机搭载枪械打击效果较低、减轻后坐力、调整枪械俯仰和水平角度并瞄准的问题。
实现本发明目的的技术解决方案为：
一种挂载枪械的云台机构，由枪械夹持运动体、缓冲弹簧、后坐缓冲下框、云台吊臂和云台水平方位调整机构构成；
所述云台水平方位调整机构，用于将云台机构与无人机相连，并调整云台机构的方位角；
所述云台吊臂用于连接云台水平方位调整机构和后坐缓冲下框，并调整云台机构的俯仰角；
所述枪械夹持运动体用于夹持枪械，并与后坐缓冲下框滑动连接；
所述缓冲弹簧设置在枪械夹持运动前后与后坐缓冲下框之间，用于缓冲枪械击发的后坐力。
本发明与现有技术相比，其显著优点是：
(1)云台结构简单，便于加工和维护，通过导管与导杆的配合，限制枪械运动体在导杆轴心方向来回运动；
(2)结构空间布置合理，无多余结构，方便为枪械装弹上膛以及击发抛壳，整体重量较轻；
(3)通过安装弹簧，减轻后坐力多机构的冲击；
(4)通过电机与下框以及吊臂的直接连接来控制角度，简化所需零件数目；
(5)通过在吊臂处设置俯仰限位凸起，进行俯仰角度机械装置机构设计层面的保险限位，保证飞行器的安全。
附图说明
图1为云台结构总装图；
图2为枪械夹持体装配图；
图3为后坐缓冲下框装配图；
图4为云台吊臂图；
图5为机械限位原理图；
图6为云台水平方位调整机构装配图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的介绍。
结合图1，本发明专利所述的一种挂载某种枪械的云台机构，由枪械夹持运动体1、缓冲弹簧2、后坐缓冲下框3、角度调节电机4、云台吊臂5和云台水平方位调整机构6构成。
结合图2，所述枪械夹持运动体由枪管夹紧件1-1、夹具前座1-2、滑动导管1-3和枪托夹紧件1-4构成。夹具前座1-2与枪托夹紧件1-4通过两个平行设置的滑动导管1-3相连接，枪管夹紧件1-1通过螺栓与夹具前座1-2相连接，通过调整螺栓可以使枪管夹紧件1-1在与两滑动导管1-3平行的位置处夹紧枪管；同时，通过调整螺栓可以使两个枪托夹紧件1-4对枪托实施夹紧，枪托夹紧件1-4与后坐缓冲下框3之间，以及夹具前座1-2与后坐缓冲下框3之间均设有缓冲弹簧2，缓冲弹簧2套接在导杆3-2上，完成夹紧后，此机构与枪械一同作为枪械击发后，在缓冲簧作用下的运动体。
结合图1、图2、图3，所述后坐缓冲下框3由下框外板3-1、导杆3-2、下框板连接件3-3和下框内板3-4构成。下框板连接件3-3起到连接下框外板3-1与下框内板3-4构成整体下框框架的作用，两导杆3-2分别与下框外板3-1与下框内板3-4相连接，滑动导管1-3与导杆3-2同轴心装配，缓冲弹簧2位于枪械夹持运动体1两侧，四个缓冲弹簧2的一端与下框板内边固连。缓冲簧2具有一定的预压力，防止枪械夹持运动体1在静止状态就发生滑动。枪械夹持运动体1在枪械击发之后，因后坐力在缓冲弹簧2的作用下沿导杆3-2的方向来回滑动，后坐缓冲下框3通过此装置对枪械后坐力进行削弱。
结合图1、图2、图3、图4、图5，所述云台吊臂5由云台内臂5-1和云台外臂5-3构成。云台外臂5-3上设置有角度调节电机4的安装孔以及布线孔，云台内臂5-1和云台外臂5-3之间留有空隙与下框内板3-4配合，角度调节电机4通过云台外臂5-3的对应圆孔与下框内板3-4相连接，后续凭借调节角度调节电机4转子的转动实现对后坐缓冲下框3的俯仰角度调节。
结合图1、图2、图3、图4、图5，所述机械限位设计关键结构为限位凸起5-2。下框内板上设有限位板肩。通过角度调节电机4圆心并平行云台外臂5-3上表面的平面与云台内臂5-1的交线的合适位置取圆柱形限位凸起5-2令其底面半径为b，取限位凸起5-2与下框内板3-4电机轴心同心圆位置的圆心距为c，下框内板3-4电机轴心同心圆到限位板肩的竖直距离为a，在设计俯仰极限位置处，令吊臂5与后坐缓冲下框3的夹角为θ。根据三角函数关系得：
根据设计的俯仰极限角θ，即可求得合适的a、b、c对应长度，从而进行机械结构方式的俯仰角度保险限位，保证射击状态下无人机的安全。
结合图1、图2、图3、图4、图6，所述云台水平方位调整机构6由水平电机安装板6-1、连接柱6-2、连接上板6-3和机身连接件6-4构成。角度调节电机通过水平电机安装板6-1预留安装孔进行安装，连接柱6-2起到连接上板6-3和水平电机安装板6-1并为角度调节电机4预留空间的作用。连接上板6-3还与两个机身连接件6-4连接，机身连接件6-4承担着连接云台与无人机的作用。角度调节电机的转子透过水平电机安装板6-1的圆孔与云台外臂5-3相连接，通过调整转子的转动角度实现对云台机构夹持枪械的水平角度调节。

Claims (6)

1.一种挂载枪械的云台机构，其特征在于，由枪械夹持运动体、缓冲弹簧、后坐缓冲下框、云台吊臂和云台水平方位调整机构构成；
所述云台水平方位调整机构，用于将云台机构与无人机相连，并调整云台机构的方位角；
所述云台吊臂用于连接云台水平方位调整机构和后坐缓冲下框，并调整云台机构的俯仰角；
所述枪械夹持运动体用于夹持枪械，并与后坐缓冲下框滑动连接；
所述缓冲弹簧设置在枪械夹持运动前后与后坐缓冲下框之间，用于缓冲枪械击发的后坐力。
2.根据权利要求1所述的挂载枪械的云台机构，其特征在于，所述枪械夹持运动体由枪管夹紧件、夹具前座、滑动导管和枪托夹紧件构成；
所述夹具前座与枪托夹紧件通过两个平行设置的滑动导管相连接，枪管夹紧件与夹具前座1-2相连接，枪管夹紧件用于夹紧枪管；枪托夹紧件用于夹紧枪托。
3.根据权利要求2所述的挂载枪械的云台机构，其特征在于，所述坐缓冲下框由下框外板、导杆、下框板连接件和下框内板构成；
所述下框外板与下框内通过下框板连接件连接；两导杆分别与下框外板与下框内板相连接；滑动导管与导杆同轴心装配；枪托夹紧件与后坐缓冲下框之间、以及夹具前座与后坐缓冲下框之间均设有缓冲弹簧，缓冲弹簧套接在导杆上。
4.根据权利要求1所述的挂载枪械的云台机构，其特征在于，所述云台吊臂由云台内臂和云台外臂构成；云台内臂和云台外臂之间留有空隙与下框内板配合角度；调节电机通过云台外臂的对应圆孔与下框内板相连接，用于实现对后坐缓冲下框的俯仰角度调节。
5.根据权利要求4所述的挂载枪械的云台机构，其特征在于，所述云台外臂上设有限位凸起，下框内板上设有限位板肩，二者配合用于设定俯仰极限角θ，即吊臂与后坐缓冲下框的夹角，且满足：
a为下框内板电机轴心同心圆到板肩的竖直距离，b为外臂上圆柱形限位凸起的底面半径，c为限位凸起与下框内板电机轴心同心圆位置的圆心距。
6.根据权利要求1所述的挂载枪械的云台机构，其特征在于，所述云台水平方位调整机构由水平电机安装板、连接柱、连接上板和机身连接件构成；角度调节电机通过水平电机安装板预留安装孔进行安装，连接柱起到连接上板和水平电机安装板并为角度调节电机预留空间的作用；连接上板与两个机身连接件连接，机身连接件用于云台机构与无人机的连接。
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