本发明创造属于无人机设备技术领域，尤其是涉及一种具备自锁功能双脱钩器。
背景技术
近几年随着无人机技术的飞速发展和市场成熟，无人机在多领域得到了越来越广泛的应用，诸如公共安全、电力巡线、交通监视、消防、海洋与水利监测、军事侦察等应用领域。无人机对于需要投放的载荷或物品，需要具备脱钩投放功能的装置，但是，现有无人机技术中投放载荷的技术和成熟可靠装置较少，而且，目前脱钩投放方式多为单物品一次投放，具备自锁功能的装置更少，对于重要的载荷物品可能存在空中投放安全隐患问题，甚至影响无人机的飞行安全。因此，研发一款具备自锁功能的双脱钩器装置，填补现有无人机投放装置的不足之处显得尤为重要，特别是针对无人机机腹下小空间内安装投放装置以实现载荷可靠自锁、准确脱钩投放的功能。
现有无人机具备自锁功能的脱钩投放装置中，自锁功能的实现形式较为复杂，且占据空间偏大，目前市场中自锁方式往往用到辅助电器设备或者大的机构，该类方式往往适于大动力、大空间载荷无人机，而对于小型无人机或者挂载空间偏小有限空间的无人机则往往不太适用，并不是较为优选的自锁方式。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明创造旨在提出一种具备自锁功能双脱钩器，以解决现有的自锁功能的投放装置结构复杂、占用空间大的情况。
为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：
一种具备自锁功能双脱钩器，安装在挂板上，包括投放装置和伺服舵机、锁销、动力单元，所述投放装置包括水平销、支撑单元，所述支撑单元用于支撑水平销，所述水平销用于悬挂挂载的吊耳；
所述动力单元通过第一传送装置拉动水平销；
所述水平销上设有与锁销对应的锁孔，通过锁销插入到锁孔中，对水平销进行固定，所述伺服舵机通过第二传动装置连接锁销，通过传动装置抽动锁销。
进一步的，所述支撑单元包括前销座和后销座，所述前销座和后销座都包括横板，所述横板为“凸”字型的凸块，所述前销座和后销座的横板两侧通过螺栓固定在挂板上；
所述前销座和后销座的横板的中间位置设有前后贯穿的导向孔，前销座和后销座的导向孔的直径系统，且轴线在同一条直线上；导向孔用于插入水平销；
所述前销座和后销座相邻的一侧中间设有间隙，间隙位置用于悬挂挂载的吊耳。
进一步的，所述后销座的导向孔的外侧设有支撑板，所述支撑板与所述导向孔平行；所述支撑板上设有引导孔，所述引导孔与所述锁孔在同一高度，所述引导孔用于引导锁销插入锁孔；
所述水平销的后端采用冲压的长方体板状结构，板状结构的宽度大于导向孔的直径；
所述锁孔的前端还设有倾斜5°角的斜面；水平销的前端采用锥形结构，所述导向孔对应的进入端也设置锥形结构。
进一步的，所述投放装置为两个；
所述投放装置和第二传动装置都设置在挂板上方。
进一步的，每个所述投放装置对应一个第二传动装置；
所述第二传动装置包括转动杆和弹簧销，所述转动杆的中间位置与挂板上设置的旋转支点转动连接；
所述转动杆的一端与锁销铰接；所述转动杆的另一端与所述伺服舵机的力臂铰接；通过伺服舵机旋转转动杆；
所述弹簧销设置在靠近锁销一端的连动杆内侧，通过弹簧销向靠近锁销一端的连动杆施加推力。
进一步的，所述力臂包括旋转臂和第一行程推杆、第二行程推杆，所述旋转臂与所述伺服舵机的电机轴固定连接，所述转动臂远离电机轴的一端设有铆钉，通过铆钉与第一行程推杆和第二行程推杆铰接；
所述第一行程推杆和第二行程推杆分别与两个投放装置的转动杆铰接。
进一步的，所述第一行程推杆为反向z字型，第一行程推杆的上板与旋转臂上方的铆钉铰接；
第一行程推杆的下板端部的中间位置横向设有缝隙，该缝隙用于嵌入安装转动杆，缝隙上方和下方都设有椭圆形槽孔，所述椭圆形槽孔通过圆柱销与连动杆铰接；
所述第一行程推杆的中间倾斜部分还设有加强筋。
进一步的，所述第二行程推杆为直板，一端与旋转臂下方的铆钉铰接，另一端中间部分横向设有缝隙，用于嵌入安装转动杆，缝隙上方和下方都设有椭圆形槽孔，所述椭圆形槽孔通过圆柱销与连动杆铰接。
进一步的，所述圆柱销的上端和下端还设有环形凹槽，所述环形凹槽对应设有弹性挡圈，所述第一行程推杆和第二行程推杆的端部设置在弹性挡圈之间；
所述弹性挡圈上的首尾之间设有缝隙，且首尾还都设有c型卡扣。
进一步的，所述动力单元为旋转伺服电机，所述第一传动装置包括动力支臂和连接杆；所述旋转伺服电机设置在挂板下方，挂板上设有与动力支臂对应的方孔，所述动力支臂的中间部分铰接在方孔中，上端向上方延伸出支臂，支臂上单一侧与连接杆铰接，另一侧设有垂直于支臂的手动拉杆；
所述旋转伺服电机的电机轴与动力支臂的下端固定连接；
所述连接杆的另一端与水平销的后端铰接。
相对于现有技术，本发明创造所述的具备自锁功能双脱钩器具有以下优势：
(1)本发明创造所述的具备自锁功能双脱钩器有效解决无人机小空间需自锁双脱钩功能的难题，利于提高无人机的飞行性能，且安全可靠性高，可快速拆装，易于操作。
(2)本发明创造所述的具备自锁功能双脱钩器自锁机构具备双路同时自锁功能，且具备单路独立解锁功能，自锁机构中通过转动杆的转动实现锁销动作，锁销动作可分为两点位行程：锁住行程和开锁行程，动作的执行是由转动杆机构来保证实现，动力部分由伺服舵机提供，双路自锁功能的实现是由两组转动杆机构来完成的，两组转动杆机构安装于挂板上方，整体大致呈左右对称式分布，不占用挂板下方的挂载空间，有效的利用了挂板资源。
(3)本发明创造所述的具备自锁功能双脱钩器的行程推杆具体分为第一行程推杆和第二行程推杆，其动作功能是平行的，设计时兼顾中间旋转臂结构，为进一步优化垂向高度问题将两个行程推杆进行了差异化设计，第一行程推杆呈反向“z”字形设计，第二行程推杆为直板设计，两个行程推杆连接转动杆均开设椭圆槽孔，且连接末端为音叉造型；两个行程推杆连接旋转臂时一上一下布置，上方的第一行程推杆因推力受力点与转动杆接触受力点不同一平面，故第一行程推杆中间部位设计了加强筋以满足结构力学性能，而下方的第二行程推杆因推力受力点与转动杆接触受力点同一平面，故右行程推杆做了简化设计，继而利于自锁机构中非功能结构部位的简洁化。
(4)本发明创造所述的具备自锁功能双脱钩器为了保证投放装置执行动作的可靠性及配合自锁功能的实现，投放装置安装于挂板上端面，与自锁机构同一位置，水平销动作至挂载行程点位时，锁销可配合后销座的引导孔位完成水平销锁孔的插入锁紧动作；后销座不仅实现支撑水平销的功能，而且具备锁销动作的导向功能；水平销的设计亦是投放机构的重要设计点，水平销不仅实现载荷的承重功能，而且需要满足挂载行程的限位及开设锁孔孔位；两路投放装置分别位于挂板左右两侧，自锁机构位于两路投放装置中间，投放装置中的伺服电机动作轨迹与自锁机构中的伺服舵机动作轨迹无重叠，连杆机构转动幅值均与投放机构不重叠，保证投放动作的可靠性。
附图说明
构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：
图1为本发明创造实施例所述的具备自锁功能双脱钩器俯视结构图；
图2为本发明创造实施例所述的具备自锁功能双脱钩器侧视结构图；
图3为本发明创造实施例所述的自锁机构结构图；
图4为本发明创造实施例所述的后销座结构图；
图5为本发明创造实施例所述的水平销结构图；
图6为本发明创造实施例所述的旋转臂与行程推杆连接结构图；
图7为本发明创造实施例所述的圆柱销结构图；
图8为本发明创造实施例所述的第一行程推杆与转动杆连接结构图。
附图标记说明：
1-挂板；2-伺服舵机；3-旋转臂；4-第二行程推杆；5-第一行程推杆；51-加强筋；6-转动杆；7-锁销；8-动力支臂；9-手动拉杆；10-连接杆；11-水平销；111-板状结构；112-斜面；12-后销座；121-支撑板；122-引导孔；123-导向孔；13-前销座；14-弹簧销；15-限位柱；16-圆柱销；17-弹性挡圈。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。
如图1，图2所示，一种具备自锁功能双脱钩器，安装在挂板1上，包括投放装置和伺服舵机2、锁销7、动力单元，所述投放装置包括水平销11、支撑单元，所述支撑单元用于支撑水平销11，所述水平销11用于悬挂挂载的吊耳；
所述动力单元通过第一传送装置拉动水平销11；
所述水平销11上设有与锁销7对应的锁孔，通过锁销7插入到锁孔中，对水平销11进行固定，所述伺服舵机2通过第二传动装置连接锁销7，通过传动装置抽动锁销7。
所述支撑单元包括前销座13和后销座12，所述前销座13和后销座12都包括横板，所述横板为“凸”字型的凸块，所述前销座13和后销座12的横板两侧通过螺栓固定在挂板1上；
所述前销座13和后销座12的横板的中间位置设有前后贯穿的导向孔123，前销座13和后销座12的导向孔123的直径系统，且轴线在同一条直线上；导向孔123用于插入水平销11；
所述前销座13和后销座12相邻的一侧中间设有间隙，间隙位置用于悬挂挂载的吊耳。
如图4、图5所示，所述后销座12的导向孔123的外侧设有支撑板121，所述支撑板121与所述导向孔123平行；所述支撑板121上设有引导孔122，所述引导孔122与所述锁孔在同一高度，所述引导孔122用于引导锁销7插入锁孔；
所述水平销11的后端采用冲压的长方体板状结构111，板状结构111的宽度大于导向孔123的直径；
所述锁孔的前端还设有倾斜5°角的斜面112；水平销11的前端采用锥形结构，所述导向孔123对应的进入端也设置锥形结构。
如图1至图5所示，所述动力单元为旋转伺服电机，所述第一传动装置包括动力支臂8和连接杆10；所述旋转伺服电机设置在挂板1下方，挂板1上设有与动力支臂8对应的方孔，所述动力支臂8的中间部分铰接在方孔中，上端向上方延伸出支臂，支臂上单一侧与连接杆10铰接，另一侧设有垂直于支臂的手动拉杆9；
所述旋转伺服电机的电机轴与动力支臂8的下端固定连接；
所述连接杆10的另一端与水平销11的后端铰接。
当水平销11穿于前销座13和后销座12，且穿过挂载点位，水平销11处于被锁住状态，水平销11在执行挂载行程动作中，当水平销11锁孔位置与后销座12的引导孔122对齐时，水平销11不再动作，锁销7受弹簧销14推力作用插入锁孔，而水平销11后端的板状结构111为硬限位点，进一步地利于水平销11动作时可以自动对齐孔位锁上，实现位置的定位。
水平销11的设计是关键点，水平销11前端设有导向锥角便于水平销11穿过前后销座12孔位，末端设有板状结构111，用于挂载行程动作的硬限位，开设的锁孔用于锁销7的插入实现水平销11的止动作用，锁孔朝右端圆柱面设有5°斜面112，在锁销7执行自锁动作过程中起导入作用，同理，在锁销7执行开锁动作过程中起导出作用。
水平销11执行完脱钩行程动作，前销座13与后销座12之间没有水平销11，所挂载的物品载荷在空中因自重而实现脱落，继而完全离开脱钩器；锁销7位于后销座12导向孔123内，处于不脱离状态，但是锁销7的前端脱离出锁孔，便于下一次装载直接导入去执行自锁动作；动力支臂8侧边的手动拉杆9为备用结构，适于脱钩器在地面状态需要更换载荷时便捷手动脱钩，进一步地便于脱钩器在工程实践中的应用。
两个投放装置均有后销座12，两个后销座12略有差异，差异点处为：引导孔122位凸台设计的位置不同，一个靠右侧，一个靠左侧，如此设计是为了便于自锁机构锁销7的布局；后销座12设有导向锥角，便于水平销11的装配；后销座12设有的限位端面是用于载荷吊耳的卡位功能，同理前销座13类似设有限位端面。
所述投放装置为两个；
所述投放装置和第二传动装置都设置在挂板1上方。
如图1，图2，图3所示，每个所述投放装置对应一个第二传动装置；所述第二传动装置包括转动杆6和弹簧销14，所述转动杆6的中间位置与挂板1上设置的旋转支点转动连接；
所述转动杆6的一端与锁销7铰接；所述转动杆6的另一端与所述伺服舵机2的力臂铰接；通过伺服舵机2旋转转动杆6；
所述弹簧销14设置在靠近锁销7一端的连动杆内侧，通过弹簧销14向靠近锁销7一端的连动杆施加推力。
如图1，图3，图6，图8所示，所述力臂包括旋转臂3和第一行程推杆5、第二行程推杆4，所述旋转臂3与所述伺服舵机2的电机轴固定连接，所述转动臂远离电机轴的一端设有铆钉，通过铆钉与第一行程推杆5和第二行程推杆4铰接；
所述第一行程推杆5和第二行程推杆4分别与两个投放装置的转动杆6铰接。
所述第一行程推杆5为反向z字型，第一行程推杆5的上板与旋转臂3上方的铆钉铰接；
第一行程推杆5的下板端部的中间位置横向设有缝隙，该缝隙用于嵌入安装转动杆6，缝隙上方和下方都设有椭圆形槽孔，所述椭圆形槽孔通过圆柱销16与连动杆铰接；
所述第一行程推杆5的中间倾斜部分还设有加强筋51。
所述第二行程推杆4为直板，一端与旋转臂3下方的铆钉铰接，另一端中间部分横向设有缝隙，用于嵌入安装转动杆6，缝隙上方和下方都设有椭圆形槽孔，所述椭圆形槽孔通过圆柱销16与连动杆铰接。
如图7所示，所述圆柱销16的上端和下端还设有环形凹槽，所述环形凹槽对应设有弹性挡圈17，所述第一行程推杆5和第二行程推杆4的端部设置在弹性挡圈17之间；
所述弹性挡圈17上的首尾之间设有缝隙，且首尾还都设有c型卡扣。
如图1，图3所示，锁销7朝外动作均为锁住行程，朝里动作为开锁行程，弹簧销14的弹簧设计处于压缩状态，弹簧始终保持推力，使得弹簧销14一直受朝外侧的推力，继而推动锁销7完成锁住行程，脱钩器在无需脱钩投放状态下，锁销7始终受推力压住水平销11中的锁孔，当投放机构中水平销11受飞机平台振动、激动动作等因素影响可能出现窜动情况时，此时锁销7在水平销11锁孔中会给水平销11一个阻碍作动力，使得水平销11不会出现脱钩趋势动作，从而保证挂载的安全性。
旋转臂3转动时带动第一行程推杆5或第二行程推杆4运动，弹簧销14推到转动杆6朝向外侧，使圆柱销16的位置在正常状态下处于槽孔的内侧，靠近旋转臂3的一侧，其设计的关键之处在于：当旋转臂3朝左侧转动时，带动第一行程推杆5向左侧作动且推动转动杆6旋转，继而实现左侧锁销7完成开锁行程，此时第二行程推杆4跟随旋转臂3动作，但是右侧转动杆6保持不动，只有右侧圆柱销16在第二行程推杆4的槽孔中滑动，如此实现左侧单路开锁动作，第一行程推杆5和第二形成推杆的外侧还都设有限位柱15，对锁销7的开锁过程起到限位作用，防止锁销7脱离引导孔122，限位柱15也可限制转动杆6旋转的角度，限制在13°内旋转，保证转动杆6能带动锁销7完成开锁动作且锁销7一直处于后销座12引导孔122不发生脱落情况；同理当旋转臂3朝右侧转动时，可完成右侧锁销7的开锁行程，而左侧保持锁住状态。
两个行程推杆在执行动作时既有平移运动，也有小幅旋转运动，因此两个行程推杆与旋转臂3连接为非紧固连接，第一行程推杆5连接于旋转臂3上方，第二行程推杆4连接于旋转臂3下方，三者通过铆钉连接，其中设计的关键之处在于：铆钉连接保留间隙1mm，使得两个行程推杆均可转动。
圆柱销16的圆柱面需要进行开两处环形凹槽，用于安装弹性挡圈17，圆柱销16用于连接转动杆6和两个行程推杆，弹性挡圈17的功能在于限制圆柱销16只可在左右行程推杆的槽孔内滑动且不会发生脱落情况，两个弹性挡圈17的间距是设计的关键点，设计间距取值为4.2mm，大于左右行程推杆接触部位的厚度4mm，留有0.2mm的间隙余量利于转动杆6与左右行程推杆的相互动作。
第一行程推杆5和第二行程推杆4与连动杆连接处设有两个槽孔，该槽孔大小一致，用于圆柱销16滑动，故设计槽孔宽度为3.2mm略大于圆柱销16直径3mm，留0.2mm间隙量便于执行滑动动作；槽孔之间开设一个缝隙，用于放置转动杆6，此处为设计要点，转动杆6厚度为1.5mm，豁口厚度为1.7mm，留有0.2mm间隙量利于转动杆6旋转；第一行程推杆5结构中间部位为斜拉设计，倾斜角度是45°，斜拉部位上端及下端面均设有加强筋51，保证左行程推杆虽受力不同平面亦有足够强度。
以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。