[發(fā)明專利]小型化系留無人機光電復合線纜自動收放裝置及收放方法

在審

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• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112158683A
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發(fā)明（設計）人: 王本國;劉飛;劉志東;趙斌陶;肖家宏;李松;潘春暉;王怡恬;趙青林;陳靜;徐旺華;尚瓊君;白創(chuàng)飛
• 申請（專利權）人: 西安應用光學研究所
• 主分類號: B65H75/38
• 分類號: B65H75/38;B65H75/44;B64C39/02;B64F3/02
• 代理公司: 中國兵器工業(yè)集團公司專利中心 11011
• 代理人: 劉二格

1.一種小型化系留無人機光電復合線纜自動收放裝置，其特征在于，包括支撐框架和安裝在支撐框架內部的動力裝置(3)、排線機構(4)、同步帶傳動機構(5)、導向輪組(6)以及安裝在支撐框架外側的張力控制單元(7)；動力裝置(3)包括動力單元和用于纏繞復合線纜的繞線筒(31)，同步帶傳動機構(5)聯接動力單元和排線機構(4)，動力單元通過同步帶傳動機構(5)帶動排線機構(4)和繞線筒(31)同步轉動；導向輪組(6)設置在排線機構(4)上，張力控制單元(7)布置在靠近排線機構(4)的一側，復合線纜由繞線筒(31)引出，經導向輪組(6)導向和張力控制單元(7)調整張力后連接系留無人機；導向輪組(6)沿排線機構(4)軸向往復運動，動力單元控制繞線筒(31)正轉或反轉，實現復合線纜的收放。

2.如權利要求1所述的小型化系留無人機光電復合線纜自動收放裝置，其特征在于，所述支撐框架包括左支撐框架(1)和右支撐框架(2)，兩者圍成一個方形框架結構，動力裝置(3)、排線機構(4)、同步帶傳動機構(5)、導向輪組(6)布置在方形框架結構內部。

3.如權利要求2所述的小型化系留無人機光電復合線纜自動收放裝置，其特征在于，所述動力裝置3包括力矩電機(31)、光電滑環(huán)(32)、繞線筒(33)、編碼器(34)、電機座(36)和右旋轉軸(38)；力矩電機31、光電滑環(huán)(32)通過一對背對背角接觸軸承(35)固定在電機座(36)上，編碼器(34)通過一對面對面滾動軸承(37)安裝在右旋轉軸(38)上，電機座(36)和右旋轉軸(38)同軸安裝在繞線筒(33)的內部，構成收放線裝置的旋轉軸系，力矩電機(31)為收放線裝置提供動力驅動，光電滑環(huán)(32)保證光電復合電纜可繞繞線筒(33)實現n×360°旋轉，編碼器(34)用來檢測光電復合線纜的放纜速度和放纜長度。

4.如權利要求3所述的小型化系留無人機光電復合線纜自動收放裝置，其特征在于，所述排線機構(4)包括雙向絲杠(41)、牙型滑梭(42)、導軌(43)、左安裝座(45)及右安裝座(44)；雙向絲杠(41)兩端通過兩對滾動軸承固定在左安裝座(45)及右安裝座(44)上，導軌(43)與雙向絲杠(41)平行布置，限制作為螺旋副的牙形滑梭(42)跟隨雙向絲杠(41)轉動，同時起到導向作用；排線過程中，雙向絲杠(41)做圓周運動，月牙形的牙型滑梭(42)作水平運動實現排線。

5.如權利要求4所述的小型化系留無人機光電復合線纜自動收放裝置，其特征在于，所述雙向絲杠(41)的螺距為光電復合電纜的線徑。

6.如權利要求5所述的小型化系留無人機光電復合線纜自動收放裝置，其特征在于，所述同步帶傳動機構(5)包括主動帶輪(39)、從動帶輪(46)和同步帶(8)，主動帶輪(39)安裝在所述動力裝置旋轉軸系上，從動帶輪(46)安裝在排線機構4的雙向絲杠軸上，力矩電機(31)通過同步帶(8)同時驅動旋轉軸系和雙向絲杠(41)的轉動，實現繞線和往復排線動作的同步。

7.如權利要求6所述的小型化系留無人機光電復合線纜自動收放裝置，其特征在于，所述同步帶(8)的傳動比為1:1，實現旋轉軸系和雙向絲杠(41)的速度匹配。

8.如權利要求7所述的小型化系留無人機光電復合線纜自動收放裝置，其特征在于，所述導向輪組(6)包括三組內置滾動軸承的滑輪，分別記為：第一組滑輪(61)、第二組滑輪(62)和第三組滑輪(63)，光電復合電纜從繞線筒(31)繞出后依次經過三組滑輪，第一組滑輪(61)和第二組滑輪(62)軸線垂直并安裝在牙形滑梭(42)上隨雙向絲杠(41)轉動而水平移動，第三組滑輪(63)固定在方形框架結構上保證光電復合電纜出線方向不變以確保后續(xù)測力機構的準確。