CN205932769U - 一种系留无人机的自动收放线装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种系留无人机的自动收放线装置,包括用于存储及收放线缆的线缆盘,还包括张力监控单元、与线缆盘一端连接并用于驱动线缆盘转动的主电机。所述张力监控单元包括线缆所绕过的张力轮、安装在张力轮上并用于检测线缆张力的张力传感器、接收张力传感器信号的控制器,该控制器与所述主电机连接并对其进行控制。该装置可以自动对线缆进行收线与放线,避免了人工操作所产生的线缆缠绕打结问题。

Description

一种系留无人机的自动收放线装置
技术领域
本实用新型涉及无人机技术领域,具体涉及一种系留无人机的自动收放线装置。
背景技术
无人机,是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机,其优点是,结构简单新颖、制造与运用成本都较低且飞行性能良好。近年来,逐渐出现在军用以及民用的相关领域。但随着其应用的领域越来越广,其缺点也逐渐凸显出来,即由电池供电限制了它的结构大小,导致有效载荷小且无法长时间连续工作。
系留无人机是将无人机和系留缆绳结合起来实现的,系留无人机通过系留缆绳传输电能,其结构大小、制作材料可以根据应用需求来设计不会受到较大限制,且机动性能强。系留无人机主要应用于长时间不间断的空中监控和应急通讯,可以搭载特制可见光摄像机和红外热成像仪,也可以搭载特制应急通讯中继设备。因此,系留无人机在消防、军事、石油、海洋、测绘和交通等多个专业领域广泛应用。系留无人机进行飞行与降落时需要收放线装置的配合。现有技术中,系留无人机的收放线装置仅能随着无人机飞行实现被动的放线,而不能随着无人机降落实现自动收线;当无人机降落时,收放线装置需要人工转动收线装置进行收线,工作繁重,同时当人工未及时将多余的系留缆绳收入收放线装置时,多余的系留缆绳极易出现缠绕打结引发安全隐患。
中国发明专利《一种线缆收放装置》(公开号:102849538A;公开日:2013年1月2日)中提供了一种线缆收放装置,该装置包括安装在底座上的升降立柱,通过升降立柱上安装的升降轴座安装有中心轴,在中心轴上安装有手轮和至少均布有三个支角的主转盘以及与主转盘对应设置的锁紧端盖,在主转盘的每个支角内侧沿中心方向设置有T型滑槽,T型滑槽的背部居中设置有与T型滑槽对应的条形滑槽,在锁紧端盖上与主转盘对应的每个支角上开设有与条形滑槽对应的长条形孔,在每组对应的条形滑槽和长条形孔之间架设有线缆支撑轴,在线缆支撑轴上靠近T型滑槽的一端安装有固定在主转盘上的T型滑块。该装置用于无人机时,可用于系留缆绳的收线与放线功能,但是需要人工进行收线操作。
总的来说,现有的系留无人机所包括的收放线装置不具备自动功能,需要消耗人力,且容易出现系留缆绳缠绕打结的问题,存在安全隐患。
实用新型内容
本实用新型针对现有的技术问题作出改进,即本实用新型所要解决的技术问题是提供一种系留无人机的自动收放线装置,该装置可以自动对线缆进行收线与放线,避免了人工操作所产生的的线缆缠绕打结问题。为解决上述问题,本实用新型提供的技术方案为:
一种系留无人机的自动收放线装置,包括用于存储及收放线缆的线缆盘,还包括张力监控单元、与线缆盘一端连接并用于驱动线缆盘转动的主电机;所述张力监控单元包括线缆所绕过的张力轮、安装在张力轮上并用于检测线缆张力的张力传感器、接收张力传感器信号的控制器,该控制器与所述主电机连接并对其进行控制。
进一步,所述张力轮包括从左至右呈品字排列的第一张力轮、第二张力轮与第三张力轮,线缆依次绕过第一张力轮底部、第二张力轮顶部、第三张力轮底部,所述张力传感器与第二张力轮安装连接。
进一步,所述张力轮包括从左至右呈倒品字排列的第一张力轮、第二张力轮与第三张力轮,线缆依次绕过第一张力轮顶部、第二张力轮底部、第三张力轮顶部,所述张力传感器与第二张力轮安装连接。
进一步,所述主电机通过减速器连接线缆盘,所述主电机为750W松下交流伺服电机。
进一步,所述主电机还安装有用以计算线缆收放长度的编码器,所述控制器设有用于接收编码器信号的数显表。
进一步,还包括排线导轮和排线电机,排线电机通过丝杆螺母连接所述排线导轮,使所述排线电机能推动所述排线导轮沿丝杆螺母轴线方向往复移动,所述丝杆螺母通过支架固定在线缆盘上方且与线缆盘的轴线平行,所述排线电机为200W松下交流伺服电机并通过减速器连接丝杆螺母,所述控制器与所述排线电机连接并对其进行控制,所述线缆依次绕过线缆盘、排线导轮、张力轮。
进一步,所述排线电机还安装有用以实时记录排线导轮位置的绝对值编码器,所述控制器还设有用于接收绝对值编码器信号的数显表。
进一步,还包括出线导向单元,该单元包括出线导轮、位于出线导轮圆周方向的档杆、位于出线导轮上方的压线轮,出线导轮设有用于线缆绕过的轮槽,压线轮与档杆用以保证线缆在轮槽内,所述张力轮位于所述排线导轮与出线导轮之间。
在上述技术方案中,通过张力监控单元实现对线缆的自动收线与放线功能,避免了人工操作所产生的的线缆缠绕打结问题。进一步,对张力轮与张力传感器进行具体的方案设计。进一步,主电机通过减速器控制线盘旋转速度,即对线缆的收线与放线速度进行控制。另外,主电机上的编码器可以计算线缆收放长度,便于及时了解线缆盘上线缆的长度。进一步,通过排线导轮与排线电机对线缆盘上的线缆进行有序排列。并且,排线电机还安装有用以实时记录排线导轮位置的绝对值编码器,防止因断电而引起下一次线缆排列的位置不能确定的现象。进一步,通过出线导向单元保证线缆在设定的轨迹内运动。
本实用新型具有的有益效果:
1.本实用新型实现对线缆的自动收线与放线功能,避免了人工操作所产生的的线缆缠绕打结问题。
2.本实用新型可以及时了解线缆盘上的线缆长度。
3.本实用新型可以使线缆盘上的线缆进行有序排列,并且排列的位置不会因断电而受到影响。
4.本实用新型可以保证线缆在设定的轨迹内运动。
附图说明
图1为本实用新型的正视图。
图2为本实用新型的侧视图。
图3为本实用新型中张力轮以及张力传感器的结构示意图。
图4为本实用新型中出线导向单元的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图,对本实用新型做进一步说明。
如图1至图4所示,本实用新型的具体实施方式,一种系留无人机的自动收放线装置,包括用于存储及收放线缆11的线缆盘1、与线缆盘一端连接并用于驱动线缆盘转动的主电机2、排线电机3、排线导轮4、用于与主电机连接的张力监控单元、出线导向单元9。
所述张力监控单元包括用于线缆绕过的张力轮7、安装在张力轮7上并用于检测线缆11张力的张力传感器8、接收张力传感器8信号的控制器6,该控制器设有与主电机2连接的输出端。张力轮7包括从左至右呈品字排列的第一张力轮、第二张力轮与第三张力轮,线缆11依次绕过第一张力轮底部、第二张力轮顶部、第三张力轮底部,所述张力传感器8与第二张力轮安装连接。
所述主电机2通过减速器连接线缆盘1,所述主电机2选用750W松下交流伺服电机。该电机还安装有用以计算线缆收放长度的编码器,所述控制器6设有用于接收编码器信号的数显表。这里,减速器、编码器和数显表未在图中示出。
所述排线电机3通过丝杆螺母5连接所述排线导轮4,使排线电机3能推动排线导轮4沿丝杆螺母5轴线方向往复移动,丝杆螺母5通过支架51固定在线缆盘1上方且与线缆盘1的轴线平行,排线电机3选用200W松下交流伺服电机并通过减速器连接丝杆螺母5;线缆11依次绕过线缆盘1、排线导轮4、张力轮7。排线电机3还安装有用以实时记录排线导轮4位置的绝对值编码器,所述控制器6还设有用于接收绝对值编码器信号的数显表。控制器6设有与所述排线电机3连接的输出端;这里减速器、绝对值编码器和数显表未在图中示出。
所述出线导向单元9,该单元包括出线导轮92、位于出线导轮圆周方向的档杆91、位于出线导轮上方的压线轮93,张力轮7位于排线导轮4与出线导轮92之间,出线导轮92设有用于线缆11绕过的轮槽,压线轮93与档杆91用以保证线缆11在轮槽内。
本实施方式的特点:
1.本实施方式可以实现对线缆11的自动收线与放线功能,避免了人工操作所产生的的线缆11缠绕打结问题。
2.本实施方式可以及时了解线缆盘1上的线缆11长度,保证其长度满足工作需求。
3.本实施方式可以使线缆盘1上的线缆11进行有序排列,并且排列的位置不会因断电而受到影响。
上述所有的实施例仅用来说明本实用新型的原理,不用来限制本实用新型的范围。对本实用新型还可以作出其他的变化,例如张力轮7与张力传感器8的设置,这些变化仍落在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种系留无人机的自动收放线装置,包括用于存储及收放线缆(11)的线缆盘(1),其特征在于,还包括张力监控单元、与线缆盘(1)一端连接并用于驱动线缆盘(1)转动的主电机(2);
所述张力监控单元包括线缆(11)所绕过的张力轮(7)、安装在张力轮(7)上并用于检测线缆(11)张力的张力传感器(8)、接收张力传感器(8)信号的控制器(6),该控制器与所述主电机(2)连接并对其进行控制。
2.如权利要求1所述的系留无人机的自动收放线装置,其特征在于,所述张力轮(7)包括从左至右呈品字排列的第一张力轮、第二张力轮与第三张力轮,线缆(11)依次绕过第一张力轮底部、第二张力轮顶部、第三张力轮底部,所述张力传感器(8)与第二张力轮安装连接。
3.如权利要求1所述的系留无人机的自动收放线装置,其特征在于,所述张力轮(7)包括从左至右呈倒品字排列的第一张力轮、第二张力轮与第三张力轮,线缆(11)依次绕过第一张力轮顶部、第二张力轮底部、第三张力轮顶部,所述张力传感器(8)与第二张力轮安装连接。
4.如权利要求1至3中任一项所述的系留无人机的自动收放线装置,其特征在于,所述主电机(2)通过减速器连接线缆盘(1),所述主电机(2)为750W松下交流伺服电机。
5.如权利要求4所述的系留无人机的自动收放线装置,其特征在于,所述主电机(2)还安装有用以计算线缆(11)收放长度的编码器,所述控制器(6)设有用于接收编码器信号的数显表。
6.如权利要求1至3中任一项所述的系留无人机的自动收放线装置,其特征在于,还包括排线导轮(4)和排线电机(3),排线电机(3)通过丝杆螺母(5)连接所述排线导轮(4),使所述排线电机(3)推动所述排线导轮(4)沿丝杆螺母(5)轴线方向往复移动,所述丝杆螺母(5)通过支架固定在线缆盘(1)上方且与线缆盘(1)的轴线平行,所述排线电机(3)为200W松下交流伺服电机并通过减速器连接丝杆螺母(5),所述控制器(6)与所述排线电机(3)连接并对其进行控制,所述线缆(11)依次绕过线缆盘(1)、排线导轮(4)、张力轮(7)。
7.如权利要求6所述的系留无人机的自动收放线装置,其特征在于,所述排线电机(3)还安装有用以实时记录排线导轮(4)位置的绝对值编码器,所述控制器(6)还设有用于接收绝对值编码器信号的数显表。
8.如权利要求6所述的系留无人机的自动收放线装置,其特征在于,还包括出线导向单元(9),该单元包括出线导轮(92)、位于出线导轮(92)圆周方向的档杆(91)、位于出线导轮(92)上方的压线轮(93),出线导轮(92)设有用于线缆(11)绕过的轮槽,压线轮(93)与档杆(91)用以保证线缆(11)在轮槽内,所述张力轮(7)位于所述排线导轮(4)与出线导轮(92)之间。
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