一种轻小型固定翼无人机载荷快速连接与更换装置的制作方法

本发明涉及一种轻小型固定翼无人机载荷快速连接与更换装置，用于满足轻小型固定翼无人机与多种载荷耦合链接作业中，载荷与无人机平台链接及载荷更换的精度与时效性要求，大大提高了轻小型固定翼无人机的野外装配与行业多用途作业效率，促进无人机技术的推广应用，属于飞机载荷连接技术领域。

背景技术：

载荷连接装置是无人机系统的重要组成部分。无人机载荷连接装置的设计结构，直接关系着无人机平台与多种载荷耦合链接的精度、耗时与扩展性等，进而影响无人机系统装配与应用效率。目前，飞机载荷连接装置大多采用配合段加螺钉或螺栓固定连接方式，其缺点在于装配时不容易保证装配精度，导致载荷连接角度错位，载荷安装及拆卸时间较长，且多数需要借助安装工具，飞机载荷无法实现快速装卸更换。因此，在无人机技术与多种载荷(如可见光相机、红外相机、多光谱相机、高光谱相机和lidar等)快速发展，无人机行业应用不断拓展与深化的发展背景下，在无人机载荷连接装置设计方面实现突破与创新，符合无人机技术发展的客观要求，对促进无人机推广应用也具有关键意义。

技术实现要素：

为克服现有飞机载荷连接装置存在的连接错位、拆装与更换不便的缺点，本发明的发明目的是提供一种轻小型固定翼无人机载荷快速连接与更换装置，其可以保障轻小型固定翼无人机载荷安装精度且可以快速装卸更换，具有良好的安装调节及快速拆装能力。

本发明内容为提供一种轻小型固定翼无人机载荷快速连接与更换装置，它包括机身头框、载荷罩安装框、载荷连接内六角螺栓、压簧和压簧帽，其中，载荷罩安装框安装在载荷罩上；载荷连接内六角螺栓、压簧和压簧帽装配使用，通过载荷连接内六角螺栓安装在载荷罩安装框上；载荷连接内六角螺栓与载荷罩安装框的距离可自由调节，压簧将压簧帽向外挤压，紧贴到载荷连接内六角螺栓的螺栓头上；机身头框安装在飞机机身前部，其上有旋转卡槽，可将载荷连接内六角螺栓的螺栓头卡入其中。

优选地，载荷连接内六角螺栓的螺栓头卡入到机身头框的旋转卡槽内，螺栓头与机身头框的旋转卡槽间歇配合，载荷连接内六角螺栓在m2和m16之间。

优选地，载荷连接内六角螺栓与载荷罩安装框的距离可自由调节，通过压簧的压缩，压簧帽与载荷连接内六角螺栓的螺栓头间隙在1mm以上。

优选地，压簧的弹力可调，且压力在50g以上。

优选地，压簧的压力需大于载荷重量过载的2g过载以上。

优选地，机身头框旋转卡槽的旋转深度需大于载荷连接内六角螺栓的螺栓头直径2倍以上。

优选地，机身头框旋转卡槽的末端需有防止载荷连接内六角螺栓的螺栓头向外滑出的限位台阶，且限位台阶高度大于0.5mm以上。

与现有技术相比，本发明所提供的一种轻小型固定翼无人机载荷快速连接与更换装置，通过螺栓头与旋转卡槽的配合使用,飞机载荷连接装置的载荷连接内六角螺栓的螺栓头与载荷罩安装框距离可以通过螺纹更灵活更有效地调节，从而实现载荷连接的配合间隙调节，使飞机载荷连接装置可调节程度大大提高；使用时将载荷连接内六角螺栓的螺栓头卡进机身头框的旋转卡槽大端内，载荷头向机身方向推进一段距离，再向旋转卡槽方向旋转一定角度，将载荷连接内六角螺栓的螺栓头卡进机身头框的卡槽限位台阶内，即可完成飞机载荷安装，而不需借助拆装工具，大大缩短飞机载荷安装时间；通过合理选择压簧弹性，使载荷头向外弹力足够大，提高飞机载荷连接装置的可靠性。从而实现飞机载荷的精确、可靠的连接与快速装卸的功能。

附图说明

图1是本发明提供的一种轻小型固定翼无人机载荷快速连接与更换装置的三维剖示图。

图2是本发明提供的一种轻小型固定翼无人机载荷快速连接与更换装置的机身头框的二维剖示图。

图3是本发明提供的一种轻小型固定翼无人机载荷快速连接与更换装置的载荷罩安装框、载荷连接内六角螺栓、压簧和压簧帽的二维剖示图。

图4是本发明机身头框旋转卡槽限位台阶示意图。

图中符号说明如下：

1载荷罩，2机身，3载荷罩安装框，4机身头框，5压簧，6压簧帽，7载荷连接内六角螺栓，8旋转卡槽大端，9旋转卡槽小端，10限位台阶。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明，相同的附图标记表示相同的部件。

图1是本发明提供的一种轻小型固定翼无人机载荷快速连接与更换装置的三维剖示图，包括载荷罩1、机身2、载荷罩安装框3、机身头框4、压簧5、压簧帽6和载荷连接内六角螺栓7，其中压簧5、压簧帽6和载荷连接内六角螺栓7安装在载荷罩安装框3上，然后载荷罩安装框3再安装到载荷罩1上；机身头框4安装在机身2上；使用时将载荷连接内六角螺栓7的螺栓头卡入机身头框4的旋转卡槽大端8处，向内推动一段距离，然后向机身头框4的旋转卡槽小端9方向旋转一定角度直到旋转卡槽小端9的末端限位处，压簧5的弹力将压簧帽6压缩紧贴到机身头框4的旋转卡槽外侧，载荷连接内六角螺栓7的螺钉头在机身头框4的旋转卡槽的内侧，实现载荷与机身2的卡紧连接。拆卸时将载荷头罩1向机身2方向推进一段距离，使压簧5压缩一定距离，将载荷连接内六角螺栓7的螺钉头推出机身头框4的旋转卡槽限位台阶10(如图4所示)，再向机身头框4的旋转卡槽大端8处旋转一定角度，使载荷连接内六角螺栓7的螺钉头从的旋转卡槽中脱出，实现载荷与机身的分离。

图2是本发明提供的一种轻小型固定翼无人机载荷快速连接与更换装置的机身头框4的二维剖示图，其中机身头框4的旋转卡槽大端8用于载荷连接内六角螺栓7的螺钉头的进入和退出，其直径须大于载荷连接内六角螺栓7的螺钉头直径；机身头框4的旋转卡槽小端9用于卡紧载荷连接内六角螺栓7的螺钉头并承受载荷连接内六角螺栓7专递来的载荷的弯矩和剪力。

图3是本发明提供的一种轻小型固定翼无人机载荷快速连接与更换装置的载荷与机身连接框二维剖示图，其载荷连接内六角螺栓7通过螺纹固定到载荷罩安装框3上，且载荷连接内六角螺栓7与载荷罩安装框3的间距可通过螺纹进行调节；载荷连接内六角螺栓7的螺钉头通过压簧帽6将压簧5压缩一定距离，当载荷安装到机身2上时，压簧5将机身头框4的旋转卡槽紧压在压簧帽6和载荷连接内六角螺栓7的螺钉头之间，实现载荷1与机身2的连接。

安装时，将载荷连接内六角螺栓7的螺栓头卡入机身头框4的旋转卡槽大端8处，向内推动一段距离，然后向机身头框4的旋转卡槽小端9方向旋转一定角度直到旋转卡槽小端9的末端限位处，压簧5的弹力将压簧帽6压缩紧贴到机身头框4的旋转卡槽外侧，载荷连接内六角螺栓7的螺钉头在机身头框4的旋转卡槽的内侧，实现载荷与机身2的卡紧连接。

拆卸时，将载荷头罩1向机身2方向推进一段距离，使压簧5压缩一定距离，将载荷连接内六角螺栓7的螺钉头推出机身头框4的旋转卡槽限位台阶10，再向机身头框4的旋转卡槽大端8处旋转一定角度，使载荷连接内六角螺栓7的螺钉头从的旋转卡槽中脱出，实现载荷与机身的分离而无需任何辅助工具。

优选地，载荷连接内六角螺栓的螺栓头卡入到机身头框的旋转卡槽内，螺栓头与机身头框的旋转卡槽间歇配合，载荷连接内六角螺栓在m2和m16之间。

优选地，载荷连接内六角螺栓与载荷罩安装框的距离可自由调节，通过压簧的压缩，压簧帽与载荷连接内六角螺栓的螺栓头间隙在1mm以上。

优选地，压簧的弹力可调，且压力在50g以上。

优选地，压簧的压力需大于载荷重量过载的2g过载以上。

优选地，机身头框旋转卡槽的旋转深度需大于载荷连接内六角螺栓的螺栓头直径2倍以上。

优选地，机身头框旋转卡槽的末端需有防止载荷连接内六角螺栓的螺栓头向外滑出的限位台阶，且限位台阶高度大于0.5mm以上。

以上结合附图详细说明了本发明，但是本领域普通技术人员应当知道，说明书仅是用于解释权利要求书。但本发明的保护范围并不局限于说明书。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明批露的技术范围内，可轻易想到的变化或者替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。