一种无人机螺旋桨测量装置的制作方法

1.本发明涉及螺旋桨测量技术领域，尤其是涉及一种无人机螺旋桨测量装置。


背景技术：

2.无人机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者自由车载计算机完全地间歇地自主地操作，与载人飞机相比，它具有体积小、造价低、使用方便、对作战环境要求低、战场生存能力强等优点，在航拍、农业、灾难救援、新闻报道等领域都得到了广泛的应用，大大拓展了无人机本身的用途。
3.螺旋桨是无人机动力系统的重要组成部分和核心装置，通过桨叶在空气中旋转，将发动机的转动功率转化为推进力，从而实现无人机在飞行剖面中起飞、巡航及降落等功能。
4.螺旋桨通常由多片桨叶组成，桨叶从桨根至桨尖存在一个渐变的扭角，桨叶的扭角是指桨叶翼身的弦线与旋转平面之间的夹角，也称为桨距角，是影响桨叶气动布局及飞行品质的关键参数，在桨叶安装过程中，工作人员需要不断测量桨叶的桨距角，以便于将最大桨距角、最小桨距角调整到客户要求的数值，现有技术中，通常采用剖面卡板法测量桨叶的桨距角，首先，工作人员将外形卡板工装安装在桨叶指定位置，然后对数显水平仪进行基准校正，最后将数显水平仪放置在外形卡板工装上测量桨距角，该测量方法费时费力，测量效率低下，浪费了大量的人力和时间，且测量时容易受人为因素的干扰，从而影响测量结果的准确性。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种无人机螺旋桨测量装置，该测量装置操作简单、实用性强，能够实现对桨距角的自动测量，解决了现有测量方法费时费力的问题，提高了测量效率，降低了人力成本，同时消除了人为因素的干扰，提高了测量精度，保证了测量结果的准确性。
6.本发明提供一种无人机螺旋桨测量装置，包括旋转平台，用于安装待测螺旋桨，并带动所述待测螺旋桨旋转；
7.测量工装，安装在所述待测螺旋桨的桨叶上，用于提供测量基准面；
8.倾角传感器，安装在所述测量工装上，用于在所述待测螺旋桨旋转时，对所述测量工装的状态数据进行采集；
9.控制模块，与所述倾角传感器和所述旋转平台连接，用于获取所述待测工装的状态数据，并对所述螺旋桨的运动状态进行控制。
10.进一步地，所述旋转平台包括固定座，所述固定座的内部设有容纳腔，所述固定座的顶部设有与所述容纳腔连通的安装槽；
11.所述安装槽的内部转动连接有旋转座，所述容纳腔的内部设有用于带动所述旋转座旋转的驱动组件。
12.进一步地，所述驱动组件包括竖直设置在所述容纳腔内的传动轴，所述传动轴的一端与所述旋转座的底部连接，所述传动轴的另一端与所述容纳腔的底部转动连接；
13.所述传动轴的两侧分别设有固定块，两块所述固定块之间设有水平设置的蜗杆，所述蜗杆的两端分别与所述固定块转动连接，所述蜗杆的一端连接有驱动电机，所述传动轴的外侧套设有与所述蜗杆相适配的锥形齿轮。
14.进一步地，所述待测螺旋桨通过连接法兰与所述旋转座的顶部连接。
15.进一步地，还包括支撑平台，所述支撑平台的顶部设有若干个阵列分布的安装孔，所述固定座的底部设有若干根与所述安装孔相适配的连接杆，所述连接杆与所述安装孔螺纹连接。
16.进一步地，所述测量工装分为上下对称的上方组和下方组，所述上方组和所述下方组分别位于所述待测螺旋桨的桨叶的顶部和底部。
17.进一步地，所述上方组和所述下方组均通过磁铁与所述待测螺旋桨的桨叶连接。
18.进一步地，还包括：
19.激光位移传感器，安装在所述待测螺旋桨的一侧，用于测量待测螺旋桨的外形尺寸，并传送给所述控制模块。
20.进一步地，所述支撑平台的顶部设有支撑架，用于对所述激光位移传感器进行安装和支撑。
21.进一步地，所述控制模块包括：plc控制器，与所述驱动电机连接，用于控制所述待测螺旋桨的运动状态；
22.工控机，与所述倾角传感器和所述激光位移传感器连接，用于对所述倾角传感器和所述激光位于传感器采集的状态数据进行收集和分析，并实时显示分析结果。
23.本发明的有益效果：
24.本发明的技术方案通过在旋转平台上安装待测螺旋桨，并通过控制模块驱动其旋转，使倾角传感器获得测量工装在运动状态下的变化值，并传递至控制模块进行分析，从而获得待测螺旋桨的桨距角，实现了对桨距角的自动测量，解决了现有测量方法费时费力的问题，提高了测量效率，降低了人力成本，同时消除了人为因素的干扰，提高了测量精度，保证了测量结果的准确性。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1为本发明实施例1中无人机螺旋桨测量装置的结构示意图；
27.图2为本发明实施例1中旋转平台的结构示意图；
28.图3为本发明实施例1中旋转平台的剖面图；
29.图4为本发明实施例1中测量工装的结构示意图；
30.图5为本发明实施例1中测量工装和待测螺旋桨的结构示意图。
31.附图标记说明：
32.1-支撑平台、2-安装孔、3-旋转平台、4-连接法兰、5-待测螺旋桨、6-测量工装、7-倾角传感器、8-支撑架、9-激光位移传感器、10-plc控制器、11-工控机、12-固定座、13-旋转座、14-安装槽、15-容纳腔、16-传动轴、17-锥形齿轮、18-固定块、19-蜗杆、20-驱动电机、21-上方组、22-下方组。
具体实施方式
33.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
34.在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"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。
35.此外，术语"第一"、"第二"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"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
36.实施例1
37.由图1至图5所示，一种无人机螺旋桨测量装置，包括支撑平台1，支撑平台1的顶部设有设有若干个阵列分布的安装孔2，安装孔2为m6螺纹孔，支撑平台1的顶部设有旋转平台3，旋转平台3包括固定座12，固定座12的底部设有若干个与安装孔2相适配的连接杆(图中未显示出来)，连接杆与安装孔2螺纹连接，固定座12的内部设有容纳腔15，固定座12的顶部设有与容纳腔15连通的安装槽14，安装槽14的内部设有用于安装待测螺旋桨5的旋转座13，待测螺旋桨5通过连接法兰4与旋转座13连接，旋转座13与安装槽14转动连接，容纳腔15的内部设有用于带动旋转座13旋转的驱动组件，待测螺旋桨5的桨叶上设有测量工装6，测量工装6分为上下对称的上方组21和下方组22，上方组21和下方组22分别通过磁铁安装在待测螺旋桨5的桨叶的顶部和底部(图中未显示出来)，测量工装6上设有倾角传感器7，倾角传感器7和驱动组件均与控制模块连接。
38.将待测螺旋桨5通过连接法兰4固定在旋转座13的顶部，并通过控制模块控制驱动组件带动其旋转，使倾角传感器7获得测量工装6在运动状态下的变化值，并传递至控制模块进行分析，从而获得待测螺旋桨5的桨距角，实现了对桨距角的自动测量，解决了现有测量方法费时费力的问题，提高了测量效率，降低了人力成本，同时消除了人为因素的干扰，提高了测量精度，保证了测量结果的准确性，此外，还可通过控制模块控制待测螺旋桨5的旋转方向、旋转速度等参数，以便于高效便捷完成桨距角的调整工作，除此之外，测量工装6
的上方组21和下方组22分别通过磁铁与待测螺旋桨5的桨叶连接，便于拆装，提高了桨距角的测量效率。
39.驱动组件包括竖直设置在容纳腔15内的传动轴16，传动轴16的一端与旋转座13的底部连接，传动轴16的另一端与容纳腔15的底部转动连接，传动轴16的两侧分别设有固定块18，两块固定块18之间设有水平设置的蜗杆19，蜗杆19的两端分别与固定块18转动连接，蜗杆19的一端连接有驱动电机20，驱动电机20与控制模块连接，传动轴16的外侧套设有与蜗杆19相适配的锥形齿轮17。
40.通过驱动电机20带动蜗杆19转动，利用蜗杆19与锥形齿轮17的啮合作用带动锥形齿轮17转动，使锥形齿轮17带动传动轴16转动，从而带动旋转座13转动，使旋转座13带动待测螺旋桨5一起转动，以便于测量待测螺旋桨5的桨距角，同时，还可通过控制模块控制驱动电机20，以便于调整待测螺旋桨5的旋转方向、旋转速度等参数。
41.待测螺旋桨5的一侧设有激光位移传感器9，支撑平台1的顶部设有用于安装和支撑激光位移传感器9的支撑架8，激光位移传感器9与控制模块连接。
42.通过激光位移传感器9对待测螺旋桨5的外形尺寸进行测量，并将其传递至控制模块，通过控制模块实时显示。
43.控制模块包括：plc控制器10，与驱动电机20连接，用于控制待测螺旋桨5的运动方向和运动速度等参数；
44.工控机11，与倾角传感器7和激光位移传感器9连接，用于对倾角传感器7和激光位于传感器9采集的数据进行收集和分析，并实时显示分析结果。
45.通过工控机11对倾角传感器7和激光位于传感器9采集的状态数据进行分析，从而获得待测螺旋桨5的桨距角、桨径和高度等信息，对信息进行自动记录存储，并实时显示，从而确保待测螺旋桨5的装配质量。
46.工作原理：将待测螺旋桨5通过连接法兰4固定在旋转座13的顶部，并通过plc控制器10启动驱动电机20，通过驱动电机20带动蜗杆19转动，利用蜗杆19与锥形齿轮17的啮合作用带动锥形齿轮17转动，使锥形齿轮17带动传动轴16转动，从而带动旋转座13转动，使旋转座13带动待测螺旋桨5一起转动，待测螺旋桨5转动过程中，通过倾角传感器7获得测量工装6的状态数据，激光位移传感器9获得待测螺旋桨5的外形尺寸，同时通过工控机11对倾角传感器7和激光位于传感器9采集的状态数据进行分析，从而获得待测螺旋桨5的桨距角、桨径和高度等信息，对信息进行自动记录存储，并实时显示，以便于工作人员随时调整，使待测螺旋桨5达到装配工艺要求，确保待测螺旋桨5的装配质量。
47.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

技术特征：
1.一种无人机螺旋桨测量装置，其特征在于，包括旋转平台，用于安装待测螺旋桨，并带动所述待测螺旋桨旋转；测量工装，安装在所述待测螺旋桨的桨叶上，用于提供测量基准面；倾角传感器，安装在所述测量工装上，用于在所述待测螺旋桨旋转时，对所述测量工装的状态数据进行采集；控制模块，与所述倾角传感器和所述旋转平台连接，用于获取所述待测工装的状态数据，并对所述螺旋桨的运动状态进行控制。2.根据权利要求1所述的无人机螺旋桨测量装置，其特征在于，所述旋转平台包括固定座，所述固定座的内部设有容纳腔，所述固定座的顶部设有与所述容纳腔连通的安装槽；所述安装槽的内部转动连接有旋转座，所述容纳腔的内部设有用于带动所述旋转座旋转的驱动组件。3.根据权利要求2所述的无人机螺旋桨测量装置，其特征在于，所述驱动组件包括竖直设置在所述容纳腔内的传动轴，所述传动轴的一端与所述旋转座的底部连接，所述传动轴的另一端与所述容纳腔的底部转动连接；所述传动轴的两侧分别设有固定块，两块所述固定块之间设有水平设置的蜗杆，所述蜗杆的两端分别与所述固定块转动连接，所述蜗杆的一端连接有驱动电机，所述传动轴的外侧套设有与所述蜗杆相适配的锥形齿轮。4.根据权利要求2所述的无人机螺旋桨测量装置，其特征在于，所述待测螺旋桨通过连接法兰与所述旋转座的顶部连接。5.根据权利要求3所述的无人机螺旋桨测量装置，其特征在于，还包括支撑平台，所述支撑平台的顶部设有若干个阵列分布的安装孔，所述固定座的底部设有若干根与所述安装孔相适配的连接杆，所述连接杆与所述安装孔螺纹连接。6.根据权利要求5所述的无人机螺旋桨测量装置，其特征在于，所述测量工装分为上下对称的上方组和下方组，所述上方组和所述下方组分别位于所述待测螺旋桨的桨叶的顶部和底部。7.根据权利要求6所述的无人机螺旋桨测量装置，其特征在于，所述上方组和所述下方组均通过磁铁与所述待测螺旋桨的桨叶连接。8.根据权利要求6所述的无人机螺旋桨测量装置，其特征在于，还包括：激光位移传感器，安装在所述待测螺旋桨的一侧，用于测量待测螺旋桨的外形尺寸，并传送给所述控制模块。9.根据权利要求8所述的无人机螺旋桨测量装置，其特征在于，所述支撑平台的顶部设有支撑架，用于对所述激光位移传感器进行安装和支撑。10.根据权利要求8所述的无人机螺旋桨测量装置，其特征在于，所述控制模块包括：plc控制器，与所述驱动电机连接，用于控制所述待测螺旋桨的运动状态；工控机，与所述倾角传感器和所述激光位移传感器连接，用于对所述倾角传感器和所述激光位于传感器采集的数据进行收集和分析，并实时显示分析结果。

技术总结
本发明涉及螺旋桨测量技术领域，尤其是涉及一种无人机螺旋桨测量装置，包括旋转平台，用于安装待测螺旋桨，并带动所述待测螺旋桨旋转，测量工装，安装在所述待测螺旋桨的桨叶上，用于提供测量基准面，倾角传感器，安装在所述测量工装上，用于在所述待测螺旋桨旋转时，对所述测量工装的状态数据进行采集，控制模块，与所述倾角传感器和所述旋转平台连接，用于获取所述待测工装的状态数据，并对所述螺旋桨的运动状态进行控制。本发明的技术方案能够实现对桨距角的自动测量，解决了现有测量方法费时费力的问题，提高了测量效率，降低了人力成本，同时消除了人为因素的干扰，提高了测量精度，保证了测量结果的准确性。保证了测量结果的准确性。保证了测量结果的准确性。


技术研发人员：杨子盟 康国剑 于靖波 何家豪 刘兵兵 霍晓帅
受保护的技术使用者：中国航天空气动力技术研究院
技术研发日：2022.12.30
技术公布日：2023/5/9