自动排线的线缆收放装置和系留无人机系统的制作方法

1.本实用新型涉及系留无人机技术领域，尤其涉及自动排线的线缆收放装置和系留无人机系统。


背景技术：

2.当需要在线轴上收纳线缆时，一般将线轴固定一个基座上，通过外部驱动(手动或电动)使线轴转动，使线缆绕到线轴上。当需要线缆自动且整齐排列在线轴上时，一般使用排线器完成此功能。排线器主要有光杆排线器、往复丝杆排线器两种，其功能均是与线轴转轴同步地将线缆整理排列在线轴上，不同在于光杠排线器只能一直收线或者放线，而往复丝杠排线器可以时而收线时而放线。
3.往复丝杠排线器一般与线轴前后放置。线缆从排线器内穿过，排线器沿线轴轴向往复运动，将线缆整齐排列在线轴上。排线器占据一定空间，并通过机械传动装置与线轴动力相连，实现线轴转动一圈时排线器移动至少一个线径的距离，线才不会与之前排列在线轴上的线缆重叠。
4.然而当前的自动排线装置中，排线器与线轴均需要占据一定空间，排线器往复运动与线轴转动需要通过机械传动机构使其同步；排线器往复运动的特性，导致线缆要随排线器左右移动，限制了线缆收纳应用的场景。


技术实现要素：

5.本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种自动排线的线缆收放装置和系留无人机系统，以解决在现有技术中对线缆收放装置占据空间大、设备结构复杂及使用受限的问题。
6.为了解决上述技术问题，根据本实用新型一方面，提供了一种自动排线的线缆收放装置，包括：包括：框架、线轴、往复丝杠组件和驱动组件；
7.其中，所述线轴可旋转的连接于所述框架；
8.所述驱动组件设置于所述框架上，并连接于所述线轴，以驱动所述线轴旋转；
9.所述往复丝杠组件的两端固定连接于所述框架，且沿所述线轴的轴线穿设于所述线轴，以使得所述线轴在旋转过程中，沿所述线轴的轴线往复运动。
10.在一些实施方式中，所述往复丝杠组件包括：往复丝杠和丝母；
11.其中，所述丝母固定设置在所述线轴的轴线上；
12.所述往复丝杠的两端固定连接于所述框架，并与设置在所述线轴的轴线上的所述丝母螺纹连接。
13.在一些实施方式中，所述驱动组件包括驱动电机、轴承和线轴支撑机构；
14.其中，所述驱动电机设置于所述框架上，所述轴承设置在所述框架的两端；
15.所述线轴支撑机构穿设于所述线轴，所述线轴可沿所述线轴支撑机构滑动；
16.所述线轴支撑机构的两端连接于所述轴承，且所述驱动电机连接于所述线轴支撑
机构，以驱动所述线轴支撑机构旋转。
17.在一些实施方式中，所述线轴支撑机构包括：光杠和光杠支撑板；
18.其中，所述光杠为多个，围绕所述线轴的轴线均匀穿设于所述线轴，多个所述光杠的两端固定连接于所述光杠支撑板，所述线轴可沿所述光杠滑动；
19.所述光杠支撑板可转动的连接于所述轴承，所述驱动电机连接于其中一个所述光杠支撑板以驱动其中一个所述光杠支撑板旋转。
20.在一些实施方式中，所述线轴的两端与多个所述光杠对应的位置设置有多个直线轴承；
21.多个所述光杠分别穿过多个所述直线轴承。
22.在一些实施方式中，所述驱动电机通过同步带连接于其中一个所述光杠支撑板；
23.所述框架上设置有涨紧轮组件，所述涨紧轮组件可伸缩的抵靠于所述同步带，以调整所述同步带的松紧。
24.根据本实用新型另一方面，提供一种系留无人机系统，包括系留无人机和上述任一实施方式所述的自动排线的线缆收放装置。
25.本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本实用新型的自动排线的线缆收放装置和系留无人机系统可以达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有下列优点：
26.(一)本实用新型的自动排线的线缆收放装置在线轴的中部穿设往复丝杠组件，在收线过程中是的线轴沿着其轴向往复移动完成排线，避免了单独设置排线器的情况，减小了线缆收放装置的占用空间，并且避免了线缆多次弯折的情况出现，降低了线缆破损的情况概率。
27.(二)本实用新型的自动排线的线缆收放装置通过光杠实现对线轴的支撑的同时，在线轴与光杠接触的地方设置直线轴承，降低了线轴与光杠的摩擦力，使得线轴的往复移动更加顺畅。
28.(三)本实用新型的自动排线的线缆收放装置通过设置涨紧轮组件来抵靠在同步带上，以涨紧同步带，保证动力传输的效率。
29.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
30.图1为本实用新型一实施例的自动排线的线缆收放装置的结构示意图。
31.【符号说明】
32.10：框架；
33.101：框架本体；
34.102：连接杆；
35.20：线轴；
36.30：往复丝杠组件；
37.301：往复丝杠；
38.40：驱动组件；
39.401：驱动电机；
40.402：轴承；
41.403：线轴支撑机构；
42.4031：光杠；
43.4032：光杠支撑板；
44.4033：直线轴承；
45.404：同步带；
46.405：涨紧轮组件。
具体实施方式
47.为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的一种自动排线的线缆收放装置和系留无人机系统的具体实施方式及其功效，详细说明如后。
48.本实用新型提出了一种自动排线的线缆收放装置，如图1所示，包括：框架10、线轴20、往复丝杠组件30和驱动组件40。
49.其中，线轴20可旋转的连接于框架10，驱动组件40设置在框架10上，并且连接于线轴20，以驱动线轴20的旋转。往复丝杠组件30沿着线轴20 的轴线穿过线轴20的中心，并且往复丝杠组件30的两端固定连接在框架 10上。
50.在驱动组件40驱动线轴20旋转时，线轴20在往复丝杠组件30的作用下，沿着线轴20的轴线往复运动，进而使得线轴20在收线的同时，实现自动排线的功能。
51.在一实施例中，框架10包括两个竖直设置的框架本体101，两个框架本体101之间通过多个连接杆102进行固定连接。
52.在一实施例中，往复丝杠组件30包括有往复丝杠301和丝母(图中未示出)。其中丝母为多个，沿着线轴20的轴线固定连接于线轴20上。
53.优选地，丝母的数量为两个，两个丝母分别固定连接在线轴20的两端的外侧，可以通过焊接、铆接或者粘接的方式实现与线轴20的固定连接。
54.往复丝杠301则穿设与线轴20的轴线上，并且与设置在线轴20的轴线上的丝母进行螺纹连接。同时往复丝杠301的两端伸出线轴20，并与框架10固定连接。
55.在一实施例中，如图1所示，驱动组件40包括驱动电机401、轴承402 和线轴支撑机构403。
56.其中，驱动电机401设置在框架10上，以为线轴20的旋转提供动力。进一步地，驱动电机401由电机、减速器和联轴器组成。
57.轴承402为两个，分别设置在框架10的两端。具体地，两个轴承402 分别设置在框架10的两个竖直设置的框架本体101上。
58.线轴支撑机构403则穿设于线轴20，以实现对线轴20的支撑，并且线轴20可以沿着线轴支撑机构403滑动。线轴支撑机构403的两端则分别连接于设置于框架10上的两个轴承402，进而通过轴承402实现线轴支撑机构403与框架10的可旋转连接。
59.驱动电机401则连接于线轴支撑机构403，以通过驱动电机401驱动线轴支撑机构
403旋转，进而带动线轴20旋转。
60.在一实施例中，如图1所示，线轴支撑机构403包括光杠4031和光杠支撑板4032。
61.其中，光杠4031为多个，均围绕线轴20的轴线均匀的穿设于线轴20，且光杠4031的两端伸出线轴20。光杠4031伸出线轴20的两端均固定连接在光杠支撑板4032上。线轴20可以沿着光杠4031的长度方向滑动。
62.光杠支撑板4032则可转动的连接于设置在框架10两侧的轴承402。驱动电机401连接于其中一个光杠支撑板4032，以驱动该光杠支撑板4032旋转，进而通过固定连接于光杠支撑板4032的光杠4031带动线轴20旋转。
63.为了降低线轴20在沿着光杠4031滑动时的摩擦力，在线轴20的两端分别设置有多个直线轴承4033。多个直线轴承4033与多个光杠4031一一对应，多个光杠4031分别穿过设置在线轴20两端的多个直线轴承4033。
64.在一实施例中，如图1所示，驱动电机401通过同步带404连接于其中一个光杠支撑板4032，以将驱动电机401的动力传输至光杠支撑板4032，最终带动线轴20旋转。
65.在框架10上还设置了涨紧轮组件405，该涨紧轮组件405可伸缩的抵靠于同步带404，以通过伸缩来调节同步带404的松紧，保证驱动电机401 的动能顺利的传输至光杠支撑板4032。
66.在本实用新型的自动排线的线缆收放装置进行收线时，驱动电机401 运行，通过同步带404带动光杠支撑板4032旋转。光杠支撑板4032带动光杠4031旋转，进而带动线轴20旋转。在线轴20的旋转过程中，固定连接于线轴20的丝母会沿着往复丝杠301进行往复运动，丝母带动线轴20 进行往复运动。线轴20每旋转一周，则沿着轴线移动往复丝杠301的一个导程。往复丝杠301的导程可以根据线缆的直径进行设置。
67.本实用新型通过往复丝杠内置的方式，将排线装置与线轴融为一体，省去了排线装置外置带来的不利因素。对线轴而言，少占用的线轴的径向空间，同样的径向空间可以将线轴的直径设置的更大，增加了线轴周长，每圈绕线缆长度增长。排线装置外置时，若需线缆固定出线位置，则需往复弯折两次，安装两个导线轮。对于许多弯曲半径较大的线缆，如含光纤的线缆，使用本实用新型的自动排线的线缆收放装置，线缆出线后无需弯折两次，不仅去掉了导线轮，简化了机构，而且减少了由于来回弯折对线缆造成的疲劳损伤和摩擦。
68.本实用新型另一实施例的一种系留无人机系统，其包括系留无人机和上述任一实施例的自动排线的线缆收放装置。
69.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。