一种翼身分离式无人机翼身锁紧装置及锁紧方法与流程

本发明涉及无人机技术领域，特别是涉及一种翼身分离式无人机翼身锁紧装置及锁紧方法。

背景技术：

随着航空技术的进步，无人机市场逐渐火热起来，特别是民用无人机市场规模呈现快速的增长。固定翼无人机在实际应用中由于其翼展较长，给运输带来了许多的困难。因此，固定翼无人机多设计成多个部件，运输时无人机拆成多个部件，飞行前再将部件组装成为整体。在这种条件下，对于无人机的组装效率和可靠性提出了严苛的要求。

目前翼身分离式无人机翼身锁紧装置通常为螺栓连接，螺栓连接存在以下缺点：

(1)螺栓连接无法实现侧向和航向的定位功能，引入的装配误差较大；

(2)螺栓连接不利于实现无工具机体装配，操作便利性下降；

(3)螺栓连接通常是自上而下贯穿机翼，机翼顶部容易形成凸起，影响机翼的升力。

技术实现要素：

基于此，有必要针对目前通过螺栓实现翼身分离式无人机翼身锁紧存在的装配误差大、操作便利性差以及影响机翼的升力的问题，提供一种翼身分离式无人机翼身锁紧装置及锁紧方法。

为解决上述问题，本发明采取如下的技术方案：

一种翼身分离式无人机翼身锁紧装置，包括固定在机翼上的第一锁紧单元和固定在机身上且与所述第一锁紧单元配合的第二锁紧单元，所述第一锁紧单元包括固定钩和定位销孔，所述第二锁紧单元包括锁体、压板、活动钩、第一铰链轴、第二铰链轴和与所述定位销孔配合的定位销；

所述锁体与所述机身固定连接，所述压板通过所述第一铰链轴与所述锁体连接，所述活动钩通过所述第二铰链轴与所述压板连接。

同时，本发明还提出一种翼身分离式无人机翼身锁紧方法，该方法包括以下步骤：

在机体的左右两侧各布置至少一个所述翼身分离式无人机翼身锁紧装置；

将机翼放置在机身的正上方，并将定位销和定位销孔对准；

将活动钩拨动到靠向机身外侧，并将机翼向下移动，直到机身上表面和机翼下表面接触，向下移动时确保定位销插入定位销孔内；

将活动钩放入固定钩内，按压压板至所述翼身分离式无人机翼身锁紧装置进入锁紧状态。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明在提供锁紧功能的同时为机翼和机身提供了可靠的定位基准，有利于提升机体的装配质量；

(2)本发明结构简单，具备极高的操作便利性，有利于实现无工具机体装配；

(3)本发明所提出的翼身锁紧装置位于机身侧壁，不影响机翼的气流，从而保证了机翼提供的有效升力。

附图说明

图1为本发明翼身分离式无人机翼身锁紧装置的结构示意图；

图2为翼身分离式无人机翼身锁紧装置的等效锁紧三角形的原理图；

图3为机翼和机身分离状态下的示意图；

图4为机翼和机身配合后的示意图；

图5为机翼和机身锁紧后的示意图；

图中：1、机翼，2、机身，3、固定钩，4、定位销孔，5、锁体，6、压板，7、活动钩，8、第一铰链轴，9、第二铰链轴，10、定位销，11、垫片，12、对顶自锁螺母，001-004、翼身分离式无人机翼身锁紧装置。

具体实施方式

下面将结合附图及较佳实施例对本发明的技术方案进行详细描述。

在其中一个实施例中，如图1所示，本发明公开一种翼身分离式无人机翼身锁紧装置，该翼身锁紧装置包括第一锁紧单元和与第一锁紧单元配合的第二锁紧单元，第一锁紧单元固定在机翼1上，第二锁紧单元固定在机身2上。具体地，第一锁紧单元包括固定钩3和定位销孔4，第二锁紧单元包括锁体5、压板6、活动钩7、第一铰链轴8、第二铰链轴9和与定位销孔4配合的定位销10。

锁体5与机身2固定连接，压板6通过第一铰链轴8与锁体5连接，压板6与锁体5二者构成转动副；活动钩7通过第二铰链轴9与压板6连接，压板6与活动钩7二者构成转动副。活动钩7与第二铰链轴9之间可以通过螺纹连接，利用螺纹可以调整活动钩7伸出的长度。

活动钩7通过锁体5与机身2固定在一起，固定钩3与机翼1固定在一起，活动钩7和固定钩3之间配合后(两者配合接触点下文称为接触点)，按压压板6带动活动钩7与固定钩3锁紧，从而限制机翼1和机身2之间沿机身2上下方向的平动自由度，活动钩7和固定钩3之间相互作用保证翼身锁紧。活动钩7和固定钩3锁紧的同时，固定在机身2上的定位销10插入固定在机翼1上的定位销孔4，限制机翼1和机身2之间的侧向和航向的平动自由度，定位销10和定位销孔4之间相互作用保证翼身之间不发生窜动。

在本实施例中，第一铰链轴8和第二铰链轴9之间的距离、第二铰链轴9和接触点之间的距离、活动钩7伸出长度三者之间形成三角形关系后可以保证翼身锁紧装置有效锁死。如图2所示为翼身分离式无人机翼身锁紧装置的等效锁紧三角形的原理图，图中，a表示固定钩3和活动钩7的接触点，b表示第二铰链轴9未锁紧时的位置，b’表示第二铰链轴9锁紧时的位置，边1表示固定钩3和活动钩7接触的点与第二铰链轴9之间的距离，边2表示第一铰链轴8与第二铰链轴9之间的距离，边3表示固定钩3和活动钩7接触的点与第一铰链轴8之间的距离。由图可知，推动b点转动，边3受到压缩力变短，从而使得点b越过临界位置，到达b’点；当无人机工作时，机翼对机身为拉力，因此边3有伸长的趋势，此时b’点有继续转动的趋势，然而，b’点的左侧受到机身蒙皮的限位，从而保证可靠锁死。

本实施例具有以下有益效果：

(1)本实施例在提供锁紧功能的同时为机翼和机身提供了可靠的定位基准，有利于提升机体的装配质量；

(2)本实施例结构简单，具备极高的操作便利性，有利于实现无工具机体装配；

(3)本实施例所提出的翼身锁紧装置位于机身侧壁，不影响机翼的气流，从而保证了机翼提供的有效升力。

作为一种具体的实施方式，本发明翼身分离式无人机翼身锁紧装置还包括垫片11，锁体5通过垫片11与机身2固定连接，垫片11能够调整锁紧装置的行程保证锁紧可靠。如图1、图4和图5所示，锁体5和机身2之间设有一块垫片11，锁体5与机身蒙皮使用螺栓连接，垫片11上设有螺栓过孔，因此锁体5和垫片11可以利用螺栓同时固定在机身2上。垫片11的作用在于通过调整垫片11的厚度可以实现对翼身锁紧装置锁紧行程的调整，实现对机翼1和机身2之间的最终锁紧力的调整。

作为一种具体的实施方式，本发明翼身分离式无人机翼身锁紧装置还包括对顶自锁螺母12，活动钩7与第二铰链轴9之间为螺纹连接，对顶自锁螺母12用于锁紧活动钩7。在本实施方式中，活动钩7与第二铰链轴9之间为螺纹连接，利用螺纹连接可以方便地调整活动钩7伸出的长度，保证活动钩7可以顺利地放入固定钩3内，而螺纹连接使用对顶螺母12进行锁紧，以保证调整好的活动钩7伸出的长度不变化。

作为一种具体的实施方式，活动钩7包括倒置三角形钩体和与倒置三角形钩体连接的杆体，倒置三角形钩体能够与固定钩3卡合，杆体通过第二铰链轴9与压板6连接。如图1、图4和图5所示，活动钩7包括倒置三角形钩体和杆体，其中倒置三角形钩体能够与固定钩3相卡合，杆体的一端与倒置三角形的顶点固定连接，并且杆体通过第二铰链轴9与压板6连接。本实施方式中的活动钩7结构简单、稳定性高，有利于保证翼身锁紧装置的锁紧效果。

在另一个实施例中，本发明还提出一种基于上述翼身分离式无人机翼身锁紧装置的翼身分离式无人机翼身锁紧方法，该方法包括以下步骤：

s100在机体的左右两侧各布置至少一个翼身分离式无人机翼身锁紧装置；

s200将机翼放置在机身的正上方，并将定位销和定位销孔对准；

s300将活动钩拨动到靠向机身外侧，并将机翼向下移动，直到机身上表面和机翼下表面接触，向下移动时确保定位销插入定位销孔内；

s400将活动钩放入固定钩内，按压压板至锁紧装置进入锁紧状态。

本实施例中翼身分离式无人机翼身锁紧装置的结构和工作原理可以参照上述翼身分离式无人机翼身锁紧装置实施例中描述的结构和工作原理，此处不再赘述。

在该翼身锁紧方法的步骤s100中，在机体的左右两侧各布置至少一个翼身分离式无人机翼身锁紧装置，例如在机体的左右两侧各布置两个翼身分离式无人机翼身锁紧装置，如图3所示为机翼和机身分离状态下的示意图，图中有四个翼身锁紧装置，分别为001、002、003和004。

在步骤s200中，将机翼放置在机身的正上方，并将定位销和定位销孔对准，对准定位销和定位销孔的相互位置如图1所示。

在步骤s300中，将活动钩拨动到靠向机身外侧，并将机翼向下移动，直到机身上表面和机翼下表面接触，向下移动时确保定位销插入定位销孔内，机翼和机身配合后如图4所示。

在步骤s400中，将活动钩放入固定钩内，按压压板至翼身分离式无人机翼身锁紧装置进入锁紧状态，机翼和机身锁紧后如图5所示。

至此完成了机翼和机身之间的锁紧。需要说明的是，在完成机翼和机身的锁紧过程后，按照上述步骤逆序执行即可完成机翼和机身的分离。

本实施例所提出的翼身分离式无人机翼身锁紧方法操作简单、锁紧可靠，实现了快速、可靠的无人机翼身锁紧。

作为一种具体的实施方式，在机体的左右两侧各布置两个翼身分离式无人机翼身锁紧装置。本实施方式提供了四个翼身锁紧装置，为松紧和定位提供了裕度，从而保证了锁紧和定位的可靠性，四个翼身锁紧装置以及机翼1和机身2配合面之间的相互作用限制了机翼1和机身2之间的3个方向的转动自由度，从而保证机翼1和机身2之间锁紧并且不会有相互的窜动和转动。在本实施方式中，机翼1和机身2之间使用了四组翼身锁紧装置以保证锁紧可靠，然而调整翼身锁紧装置的使用组数并无本质性的变化，本发明的锁紧方法不仅限于四组翼身锁紧装置。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。