CN112977802A - 一体化舵面连接结构、制造方法及无人机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种一体化舵面连接结构、制造方法及无人机，包括：蒙皮，设置有第二定位槽；舵面，设置有与所述第二定位槽相对的第一定位槽，所述舵面通过转接面与所述蒙皮连接；铰接件，具有第一连接端和第二连接端，所述第一连接端设置在所述第一定位槽中，所述第二连接端设置在所述第二定位槽中，采用一体化舵面连接结构不仅能够提高机翼与舵面的装配精度，强化舵面连接机构稳定性，采用一体化舵面连接结构的制造方法使得无人机机翼的生产工艺和连接结构能够实现快速高品质生产，该制造方法有效提高机翼与舵面的装配精度，强化舵面连接机构，达到提高生产效率，节省成本的效果。
Description
技术领域
本发明涉及无人机结构技术领域，尤其涉及一种一体化舵面连接结构、制造方法及无人机。
背景技术
随着航空技术的发展，无人机技术日益成熟，民用的无人机通常作为玩具、航模，同时也用于航拍、测绘及货物投递运输等领域，具有广阔的应用前景。目前，市场上无人机机翼的生产方法大多数是机翼蒙皮和舵面分开制作，然后组装，此过程难以保证两者的生产环境，如温度，湿度，压力等因素完全一致，容易产生人为和机械误差，使配合精度下降，严重影响无人机性能的提升。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种一体化舵面连接结构、制造方法及无人机，不仅能够提高机翼与舵面的装配精度，强化舵面连接机构稳定性，还能够提高生产效率，节省成本。
根据本发明的第一方面实施例的一体化舵面连接结构，包括：蒙皮，设置有第二定位槽；舵面，设置有与所述第二定位槽相对的第一定位槽，所述舵面通过转接面与所述蒙皮连接；铰接件，具有第一连接端和第二连接端，所述第一连接端设置在所述第一定位槽中，所述第二连接端设置在所述第二定位槽中。
根据本发明实施例的一体化舵面连接结构，至少具有如下有益效果：蒙皮上设置有第二定位槽，舵面上设置有与第二定位槽相对的第一定位槽，舵面通过转接面与蒙皮连接，铰接件设置有第一连接端和第二连接端，第一连接端设置在第一定位槽中，第二连接端设置在第二定位槽中，该连接结构能够提高机翼与舵面的装配精度，强化舵面连接机构的稳定性，通过第一、第二定位槽能够快速将舵面通过铰接件与机翼连接，提高生产效率。
根据本发明的一些实施例，所述铰接件为金属铰链。
根据本发明的一些实施例，所述转接面由凯夫拉材料制成。
根据本发明的一些实施例，所述第一定位槽、对应的所述第二定位槽和对应的所述金属铰链组成一个铰接组，一体化舵面连接结构设置有至少两个所述铰接组。
根据本发明的一些实施例，还包括驱动机构，所述驱动机构包括：舵角，固定设置在所述第一连接端上；舵机，设置在蒙皮上，所述舵机的输出端上具有驱动杆；连杆，两端分别与所述驱动杆和所述舵角连接。
根据本发明的一些实施例，所述蒙皮上设置有用于容置所述舵机的安装槽。
根据本发明的一些实施例，所述第二定位槽设置在所述蒙皮的上端，所述第一定位槽设置在所述舵面的上端。
根据本发明的第二方面实施例的无人机，包括一体化舵面连接结构，还包括设置在所述蒙皮中的翼梁和翼助。
根据本发明的第二方面的实施例，至少具有如下有益效果：无人机的机翼结合一体化舵面连接结构能够实现快速高品质生产，蒙皮与舵面的转接面采用韧性高的凯拉夫材料，铰接件采用精度高和强度高的金属铰链，使得无人机机翼装配精度和使用寿命都大大提高，也达到强化舵面连接机构的效果，进一步达到提高生产效率，节省成本的效果。
根据本发明的第三方面的实施例的一体化舵面连接结构的制造方法，用于制造一体化舵面连接结构，一体化舵面连接结构的制造方法如下：
步骤1：利用转接面预先连接蒙皮与舵面，蒙皮和舵面在同一个固化模具中铺层制造，固化成型；
步骤2：将翼梁和翼助分别与蒙皮粘接，完成合模固化；
步骤3：用切割机分割舵面，使得蒙皮与舵面分开，并露出转接面；
步骤4：通过第一定位槽和第二定位槽安装铰接件，使得蒙皮与舵面连接。
根据本发明的第三方面的实施例，至少具有如下有益效果：无人机机翼在制作时，先利用转接面预先连接蒙皮与舵面，再将蒙皮和舵面在同一模具中铺层制造，出模后固化成型；将成型后的蒙皮与机翼结构翼梁和翼助粘接，完成一体化机翼的合模固化；接着用高精度切割机分割舵面，使得蒙皮与舵面分开，并露出转接面；通过第一定位槽和第二定位槽案子铰接件，蒙皮通过铰接件与舵面连接，完成一体化舵面的制造，使得无人机机翼的生产工艺和连接结构能够实现快速高品质生产，该制造方法有效提高机翼与舵面的装配精度，强化舵面连接机构，达到提高生产效率，节省成本的效果。
根据本发明的一些实施例，所述步骤1中固化模具分为上模具和下模具，所述步骤1中舵面与蒙皮的转接面均使用凯夫拉材料。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
图1为机翼采用一体化舵面连接结构的结构示意图；
图2为图1中蒙皮与舵面的局部结构示意图；
图3为图2中设置有铰接件的结构示意图；
图4为图3中加设有驱动杆和连杆的结构示意图；
图5为图4中驱动杆、连接杆和设置有舵角的金属铰链的放大图；
图6为图4中金属铰链的放大图；
图7为一体化舵面连接结构的制造方法的流程图。
附图标号如下：舵面100；第一定位槽110；
蒙皮200；第二定位槽210；安装槽220；
铰接件300；第一连接端310；第二连接端320；金属铰链330；
转接面400；
驱动机构500；舵角510；舵机520；驱动杆521；连杆530。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
根据本发明第一方面的实施例，参照图1、图2和图3，蒙皮200上设置有第二定位槽210，舵面100上设置有与第二定位槽210相对的第一定位槽110，转接面400位于蒙皮200与舵面100之间，舵面100通过转接面400与蒙皮200连接，铰接件300设置有第一连接端310和第二连接端320，第一连接端310设置在第一定位槽110中，第二连接端320设置在第二定位槽210中，第一连接端310能够相对第二连接端320转动，舵面100通过铰接件300与机翼转动连接，该连接结构能够提高机翼与舵面100的装配精度，强化舵面100连接机构的稳定性，通过第一、第二定位槽210能够快速将舵面100通过铰接件300与机翼连接，提高生产效率。
需要说明的是，参照图4和图6，在一些实施例中，铰接件300为金属铰链330，铰接件300设置有第一连接端310和第二连接端320，第一连接端310设置在第一定位槽110中，第二连接端320设置在第二定位槽210中，第一连接端310和第二连接端320通过螺栓与第一定位槽110和第二定位槽210连接，第一连接端310能够相对第二连接端320转动，舵面100通过金属铰链330与机翼转动连接，金属铰链330能够提高机翼与舵面100的连接强度，强化舵面100连接机构的稳定性，通过第一、第二定位槽210能够快速将舵面100通过金属铰链330与机翼连接，提高生产效率。
需要进一步说明的是，在一些实施例中，转接面400由凯夫拉材料制作而成，凯夫拉材料具有良好的抗张性和高强度的特点，转接面400位于蒙皮200与舵面100之间，舵面100通过转接面400与蒙皮200连接，转接面400采用凯夫拉材料制作而成能够提高舵面100与蒙皮200之间的抗张性，从而达到强化舵面100连接机构的稳定性。
参照图1、图2和图3，在一些实施例中，第一定位槽110、对应的第二定位槽210和对应的金属铰链330组成一个铰接组，铰接组设置在转接面400、舵面100和蒙皮200上，铰接组能够使得舵面100相对蒙皮200转动，并且能够强化连接机构的稳定性，需要说明的是，一体化舵面连接结构设置有至少两个铰接组，设置多组铰接组，能够提升转接面400的连接强度和旋转调节效果，进一步强化连接机构的稳定性。
参照图1、图4和图5，在一些实施例中，一体化舵面连接结构还包括驱动机构500，驱动机构500包括舵角510、舵机520和连接杆。舵角510固定设置在第一连接端310上，舵角510与金属铰链330的第一连接端310螺栓接形成一体式结构，舵机520设置在蒙皮200上，舵机520的输出端上具有驱动杆521，连杆530两端分别与驱动杆521和舵角510转动连接，舵机520能够通过驱动杆521和连接杆带动舵角510转动，进而控制舵面100的旋转角度，该传动机构能够提高舵机520控制舵面100旋转角度的精度，强化舵面100连接机构的稳定性。
参照图2、图3和图4，在一些实施例中，蒙皮200上设置有用于容置舵机520的安装槽220，安装槽220设置在蒙皮200的上端面，安装槽220下凹深度小于机翼的厚度，安装槽220的截面积与驱动机构500的截面积相等，使得驱动机构500能够快速准确的安装到安装槽220内，需要说明的是，安装槽220边缘处设置有倒角，使得蒙皮200表面更加平滑，提升机翼的平整度，方便驱动机构500快速的安装到安装槽220内，提高生产效率。
参照图2、图3和图4，在一些实施例中，第二定位槽210设置在蒙皮200的上端，铰接件300的第二连接端320设置在第二定位槽210的上端面，第一定位槽110设置在舵面100的上端，铰接件300的第一连接端310设置在第一定位槽110的上端面，使得铰接件300一部分位于舵面100和蒙皮200的上端面，另一部分位于转接面400内，舵面100通过铰接件300与机翼转动连接，该连接结构能够提高机翼与舵面100的装配精度，强化舵面100连接机构的稳定性，通过第一、第二定位槽210能够快速将舵面100通过铰接件300与机翼连接，提高生产效率。需要说明的是，第一连接端310和第二连接端320与第一定位槽110和第二定位槽210之间采用螺钉连接的方式，使得铰接件300能够快速可拆卸地安装在舵面100和蒙皮200上，进一步提高生产效率。
根据本发明第二方面的实施例，无人机包括一体化舵面连接结构，无人机还包括设置在蒙皮200上的翼梁和翼助。无人机的机翼结合一体化舵面连接结构能够实现快速高品质生产，蒙皮200与舵面100的转接面400采用韧性高的凯拉夫材料，铰接件300采用精度高和强度高的金属铰链330，使得无人机机翼装配精度和使用寿命都大大提高，也达到强化舵面100连接机构的效果，进一步达到提高生产效率，节省成本的效果。
根据本发明第三方面的实施例，一体化舵面连接结构的制造方法，用于制造一体化舵面连接结构，通过第一定位槽110和第二定位槽210案子铰接件300，蒙皮200通过铰接件300与舵面100连接，完成一体化舵面的制造，使得无人机机翼的生产工艺和连接结构能够实现快速高品质生产，该制造方法有效提高机翼与舵面100的装配精度，强化舵面100连接机构，达到提高生产效率，节省成本的效果。
参照图7，图7是本发明实施例的方法流程图。本发明实施例的方法包括以下步骤：
步骤S1：利用转接面400预先连接蒙皮200与舵面100，蒙皮200和舵面100在同一个固化模具中铺层制造，固化成型。
在一些实施例中，转接面400位于蒙皮200与舵面100之间，转接面400采用凯夫拉材料制作而成，利用转接面400预先连接铺设在蒙皮200与舵面100下方的翼梁和翼助，翼梁和翼助通过转接面400连接成为机翼骨架结构，蒙皮200和舵面100在同一个固化模具中铺层制造，转接面400在此过程中起到预先连接的作用，蒙皮200和舵面100固化成型后完成机翼表面的一体化成型结构设计，有效提高机翼与舵面100的装配精度，强化舵面100连接机构，达到提高生产效率，节省成本的效果。
步骤S2，将翼梁和翼助分别与蒙皮200粘接，完成合模固化。
在一些实施例中，蒙皮200和舵面100固化成型后完成机翼表面的一体化成型结构设计，采用胶水涂抹在翼梁和翼助与蒙皮200的连接处，将翼梁和翼助分别与蒙皮200粘接，完成合模固化，使得蒙皮200与舵面100的表面材料都采用一体化成型结构，有效提高机翼与舵面100的装配精度，强化舵面100连接机构，达到提高生产效率，节省成本的效果。
步骤S3，用切割机分割舵面100，使得蒙皮200与舵面100分开，并露出转接面400。
在一些实施例中，转接面400与蒙皮200和舵面100一起在同一模具中铺设，由于转接面400被最外层材料覆盖，需要用切割机分割舵面100与蒙皮200，使得蒙皮200与舵面100的最外层材料分开，并露出转接面400，蒙皮200与舵面100的表面材料都采用一体化成型结构，有效提高机翼与舵面100的装配精度，强化舵面100连接机构，达到提高生产效率，节省成本的效果。
步骤S4，通过第一定位槽110和第二定位槽210安装铰接件300，使得蒙皮200与舵面100连接。
在一些实施例中，通过第一定位槽110和第二定位槽210案子铰接件300，蒙皮200通过铰接件300与舵面100连接，完成一体化舵面的制造，使得无人机机翼的生产工艺和连接结构能够实现快速高品质生产，该制造方法有效提高机翼与舵面100的装配精度，强化舵面100连接机构，达到提高生产效率，节省成本的效果。
需要说明的是，在一些实施例中，步骤1中固化模具分为上模具和下模具，步骤1中舵面100与蒙皮200的转接面400均使用凯夫拉材料，有效提高舵面100的制造精度，强化舵面100连接机构，达到提高生产效率，节省成本的效果。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
Claims (10)
1.一种一体化舵面连接结构，其特征在于，包括：
蒙皮，设置有第二定位槽；
舵面，设置有与所述第二定位槽相对的第一定位槽，所述舵面通过转接面与所述蒙皮连接；
铰接件，具有第一连接端和第二连接端，所述第一连接端设置在所述第一定位槽中，所述第二连接端设置在所述第二定位槽中。
2.根据权利要求1所述的一体化舵面连接结构，其特征在于，所述铰接件为金属铰链。
3.根据权利要求1所述的一体化舵面连接结构，其特征在于，所述转接面由凯夫拉材料制成。
4.根据权利要求2所述的一体化舵面连接结构，其特征在于，所述第一定位槽、对应的所述第二定位槽和对应的所述金属铰链组成一个铰接组，一体化舵面连接结构设置有至少两个所述铰接组。
5.根据权利要求4所述的一体化舵面连接结构，其特征在于，还包括驱动机构，所述驱动机构包括：
舵角，固定设置在所述第一连接端上；
舵机，设置在蒙皮上，所述舵机的输出端上具有驱动杆；
连杆，两端分别与所述驱动杆和所述舵角连接。
6.根据权利要求5所述的一体化舵面连接结构，其特征在于，所述蒙皮上设置有用于容置所述舵机的安装槽。
7.根据权利要求1所述的一体化舵面连接结构，其特征在于，所述第二定位槽设置在所述蒙皮的上端，所述第一定位槽设置在所述舵面的上端。
8.一种无人机，其特征在于：包括如权利要求1至7任意一项所述的一体化舵面连接结构，还包括设置在所述蒙皮中的翼梁和翼助。
9.一种一体化舵面连接结构的制造方法，其特征在于，用于制造如权利要求1至7任意一项所述的一体化舵面连接结构，一体化舵面连接结构的制造方法如下：
步骤1：利用转接面预先连接蒙皮与舵面，蒙皮和舵面在同一个固化模具中铺层制造，固化成型；
步骤2：将翼梁和翼助分别与蒙皮粘接，完成合模固化；
步骤3：用切割机分割舵面，使得蒙皮与舵面分开，并露出转接面；
步骤4：通过第一定位槽和第二定位槽安装铰接件，使得蒙皮与舵面连接。
10.根据权利要求9所述的一体化舵面连接结构的制造方法，所述步骤1中固化模具分为上模具和下模具，所述步骤1中舵面与蒙皮的转接面均使用凯夫拉材料。
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