一种基于弹性发射的新型发射机构

1.本发明涉及技术领域，具体领域为一种基于弹性发射的新型发射机构。

背景技术：

2.对于飞行器的弹射问题，滑翔机航模爱好者或弹弓爱好者通常采用一根或多根橡皮筋来解决问题，亦或者是采用气缸推动或摩擦轮发射机构，已经可以基本满足使用需求。但是现有的橡皮筋发射机构通常需要很大的拉伸长度进行蓄力，这使得在单人操作或小空间操作时无法提供足够大的弹力，有时还会因为橡皮筋突然断裂造成使用者受到意外伤害。如果采用气缸或者摩擦轮发射的话，需要更换电池或者气瓶为其补充能源。虽然同样可以达到使用效果，但是相比于使用皮筋直接提供动力，其结构设计会因为考虑到驱动气缸的气体回路安装和或电机参数的调试设计使其变的更加复杂，制作成本比价高昂，性价比不是很高，目前所用的弹射装置通常采用一个或多根橡皮筋的发射机构，已经可以达到使用效果。但是，在使用过程中为使其提供足够大的弹力，便需要增大橡皮筋的拉伸长度，使其空间增大，无法在相对狭小或者安装位置有限的环境下布置。且现有的弹弓或弹射发射的航模发射架相对简陋，并不能实现自动操作，有些发射架使用的是气缸或者摩擦轮进行发射。虽然可以使发射架的制作更加便捷，但是零件价格相对较贵，长期使用下更换和维修成本比较高，与普通的使用橡皮筋的发射架相比性价比不高。

技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种基于弹性发射的新型发射机构，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于弹性发射的新型发射机构，包括发射底座、云台模块、蓄能模块、扳机模块和发射模块，所述发射底座的一侧与蓄能模块相连，所述发射底座的表面通过云台模块与蓄能模块相连，所述蓄能模块的表面中部装配有发射模块，所述发射模块的两侧通过扳机模块与蓄能模块相连；所述发射底座为矩形框架，所述发射底座的表面装配有电缸固定座和发射架固定板，所述发射架固定板上装配有深沟球轴承和平面推力轴承，所述发射架固定板通过深沟球轴承和平面推力轴承连接有发射架旋转轴。
5.优选的，所述云台模块包括电缸，所述电缸与所述电缸固定座之间通过螺栓相连，且所述在螺栓与电缸固定座之间装有法兰轴承，所述发射底座上设有多个通孔，所述发射底座后端左右两个各有一个发射架固定板，所述发射架固定板与发射底座通过螺栓连接，所述发射架固定板通过一对深沟球轴承和一对平面推力轴承以及发射架旋转轴与发射架相连接，所述电缸上方穿有光轴并与光轴固定板相连接，所述发射架上包含了蓄能模块、扳机模块和发射模块。
6.优选的，所述蓄能模块包括左右对称的个u型轴承，其中两个所述u型轴承分别为在发射架最前端、所述发射架中间设置有两个u型轴承限位板，所述u型轴承限位板的左右
各布置有两个所述u型轴承，所述发射模块的最前端左右两侧设有两个u型轴承，在发射架的左右角设有两个光轴，所述乳胶橡皮筋的套接于两个光轴的外壁。
7.优选的，所述扳机模块包括左右对称的两个子装配体组成，所述子装配体包括铝管，所述铝管两端开有圆孔，一端的圆孔通过螺栓后上下连接有安装板，另一端通过螺栓连接有开关连杆，开关连杆下侧布置有舵机，所述舵机的上端连接有扳机，所述扳机的两侧均通过扳机固定板与发射架相连。
8.优选的，所述发射模块包括直线导轨、导轨滑块、发射台和橡皮筋固定块，所述直线导轨安装在所述发射架中间，所述导轨滑块安装在所述发射底座上，所述发射底座的前端安装有橡皮筋固定块，通过螺栓将发射底座和所述橡皮筋固定块和以及蓄能模块连接在一起，所述橡皮筋固定块中间留有圆孔。
9.与现有技术相比，本发明的目的在于提供一种基于弹性发射的新型发射机构，解决普通橡皮筋发射机构结构简陋、占用空间大、对使用者技术要求高的特点。可达到和较为昂贵的气缸或者摩擦轮发射同样的便捷操作，对于提供弹射发射机构精准度和智能化程度，减小对使用者的技术要求有着重要意义。
附图说明
10.图1是本发明基于弹性发射的新型发射机构的轴测图；图2是本发明蓄能模块充能状态正视图；图3是本发明蓄能模块发射末状态的正视图；图4是本发明扳机模块的示意图；图5是本发明发射模块的示意图；图6是本发明橡皮筋固定块示意图；图7是本发明电机安装的示意图。
11.图中：1-发射底座；2-电缸固定座；3-开关连杆；4-舵机；5-发射架固定板；6-发射架旋转轴；7-电机支撑架；8-绕线轮；9-电机；10-辅助块；11-橡皮筋固定块；12-直线导轨；13-扳机；14-扳机固定板；15-ｕ型轴承限位板；16-ｕ型轴承；17-光轴；18-电缸；19-乳胶橡皮筋；20-导轨滑块。
具体实施方式
12.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
13.一种基于弹性发射的新型发射机构，包括发射底座、云台模块、蓄能模块、扳机模块和发射模块五部分。五个模块组合装配形成一个可以调节俯仰角的弹射发射架。所述的发射底座为一个矩形框架，其上装有电缸固定座和发射架固定板，在发射架固定板上装有深沟球轴承和平面推力轴承，使其可以与发射架旋转轴进行压紧固定，并且可以做旋转运动；所述的云台模块主要结构为电缸，下方与电缸固定座相连接诶，上方穿有光轴并与光轴固定板相连接；所述的蓄能模块包括个u型轴承、相对性应的轴承限位板、电机、电机支撑
架、绕线轮、钢丝绳和辅助块组成；所述的扳机模块包含有舵机、舵机安装板、扳机、扳机固定板；所述的发射模块包括直线导轨、导轨滑块、发射台和橡皮筋固定块。
14.下面根据附图进行发明具体实施方案的阐释：如图1所示，发射底座上开有与电缸固定座宽度相同的槽，通过锁卯限位与螺栓连接固定。电缸与固定座之间，通过螺栓连接，且在螺栓与固定座之间装有法兰轴承，使电缸在抬升过程中可以实现绕固定位置的旋转。电缸通过驱动板电路板进行控制，可以实现不同长度的伸缩。发射底座上有多个通孔，可以使用不同的连接螺栓固定在不同的位置。同时发射底座后端左右两个各有一个发射架固定板，其与发射底座通过螺栓连接，并有一个加固角码对其加固。与发射架的连接是通过一对深沟球轴承、一对平面推力轴承和发射架旋转轴进行连接，可与云台模块配合实现电缸不同伸缩长度对应的不同俯仰角度。发射架上包含了蓄能模块、扳机模块和发射模块。
15.进一步的，如图2所示，蓄能模块由左右对称的8个u型轴承主要构成，按照位置分别为在发射架最前端布置有两个轴承、发射架中间的u型轴承限位板上左右各布置有两个轴承，在发射模块的最前端左右两侧也布置有两个u型轴承。在发射架的左右角有两个固定光轴，为皮筋的固定起点和固定终点。按照从右上角起点的固定光轴为ⅰ位置，按照皮筋的缠绕顺序依次编号，发射模块右侧的为ⅲ位置，u型轴承限位板右侧的为ⅱ、ⅳ位置，发射架前端右侧的为
ⅴ
位置，左侧的为ⅵ位置，u型轴承限位板左侧的为ⅶ、
ⅸ
位置，发射模块左侧的为
ⅷ
位置，左上角起点为
ⅹ
位置。橡皮筋自ⅰ位置出发，依次穿过
ⅱ‑ⅸ
位置后固定在
ⅹ
位置上。此时发射模块左右两侧的ⅲ、
ⅷ
位置分别与ⅰ、
ⅴ
位置，ⅵ、
ⅹ
位置形成“弹弓”结构，同时因为在每一个位置上都有u型轴承减小摩擦，所以整根皮筋上弹力处处相等，提供的拉力大小左右相等且对称。该状态为蓄能状态。在发射架后端安装有电机，可通过旋转带动其上的绕线轮对钢丝绳进行收放。钢丝绳的一端通过辅助块与发射模块相连接，带动发射模块在直线导轨上运动。
16.更进一步的，如图3所示，当发射装置处于发射末状态时，此时蓄能模块起到缓冲装置的作用。在u型轴承限位板左右两侧的ⅱ、ⅳ，ⅶ、
ⅸ
位置，橡皮筋因收到以上四个位置的阻挡，对发射模块的左右两侧ⅲ、
ⅷ
位置形成一个反向的“弹弓”结构，对发射模块形成阻拦作用，即同一结构可实现发射即缓冲两种功能。在u型轴承限位板上开有圆孔、与发射架两侧的圆孔可以实现一一对应，即可通过调节u型轴承限位板的安装位置，改变参与缓冲的橡皮筋的长度，从而改变缓冲力。u型轴承通过螺栓固定在限位板上，上方还有一块限位板对其进行固定，防止轴承上下晃动或者橡皮筋脱离。
17.进一步的，如图4所示，扳机模块由左右对称的两个子装配体组成。两个铝管两端开有圆孔，一端的圆孔通过螺栓后上下安装板进行连接，另一端通过螺栓与开关连杆相连，开关连杆布置在舵机上。通过舵机的旋转，连杆带动铝管做旋转运动实现扳机的开合。扳机模块的上下安装板上开有圆孔，与发射架左右两侧的圆孔相对应，同样可以在发射架上进行前后移动来调节扳机位置。
18.进一步的，如图5所示，直线导轨安装在发射架中间，导轨滑块安装在发射底座上。同时发射底座前端安装有橡皮筋固定块（如图6），中间凹槽部分为u型轴承的安装位置，通过螺栓将发射底座、橡皮筋固定块和ｕ型轴承三部分连接在一起，并伸出一部分让扳机顶住，同时橡皮筋固定块中间留有圆孔，孔径大于钢丝绳同时小于辅助块大小。蓄能模块电机
带动钢丝绳通过拉动橡皮筋固定块来实现发射模块在直线导轨上的前后移动。
19.工作原理：电缸18工作带动发射架上下调整至合适的发射角度后，将物体放置在发射底座1上，发射架末端的电机9工作带动发射装置向一侧运动，至扳机13上膛后停止工作，充能完毕，此时扳机模块的舵机4工作，带动扳机13张开，发射模块在乳胶橡皮筋19的作用下发射，超过ｕ型轴承限位板15后收到乳胶橡皮筋19的反向拉力减速，物体发射完成。
20.1、本发明蓄能装置中乳胶橡皮筋的缠绕方式可以在相同移动行程的情况下，提供更大的弹力，同时橡皮筋既是本发明发射机构的动力来源，同时也可在发射过程中提供缓冲作用。
21.2、使用电缸进行角度调节，可以通过控制电缸通电时间的长短间接控制电缸的伸缩行程，同时电缸在不工作的情况下可实现自锁功能，即可固定停止。
22.3、通过闭环的编码电机进行发射模块的移动，可控制发射模块的移动行程。根据电机内部编码器的反馈数据，可以精确读取电机的转动圈数，与移动行程进行换算，即可出每圈所对应的移动行程。根据行程，通过调整控制程序即可实现对于蓄能位置的精确控制,使调节更加简便。
23.4、所有ｕ型轴承全部安装在同一平面内，以保证处于其中的橡皮筋始终保持在一个平面内，且该平面与发射轨迹共面，避免产生斜向分力，使发射机构可以尽可能多的利用乳胶橡皮筋的弹性势能。
24.5、本发明使用u型轴承提供乳胶橡皮筋的导向。橡皮筋在伸缩形变时其直径会发生变化，而ｕ型可以起到定心作用，使无论橡皮筋线径如何变化，其中心永远与u型轴承中心处在同一平面。便于第4点保证橡皮筋弹力作用在同一平面内。
25.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：

1.一种基于弹性发射的新型发射机构，包括发射底座（1）、云台模块、蓄能模块、扳机模块和发射模块，所述发射底座的一侧与蓄能模块相连，所述发射底座的表面通过云台模块与蓄能模块相连，所述蓄能模块的表面中部装配有发射模块，所述发射模块的两侧通过扳机模块与蓄能模块相连；所述发射底座（1）为矩形框架，所述发射底座（1）的表面装配有电缸固定座（2）和发射架固定板（5），所述发射架固定板（5）上装配有深沟球轴承和平面推力轴承，所述发射架固定板（5）通过深沟球轴承和平面推力轴承连接有发射架旋转轴（6）。2.根据权利要求1所述的一种基于弹性发射的新型发射机构，其特征在于：所述云台模块包括电缸（18），所述电缸（18）与所述电缸固定座（2）之间通过螺栓相连，且所述在螺栓与电缸固定座（2）之间装有法兰轴承，所述发射底座（1）上设有多个通孔，所述发射底座（1）后端左右两个各有一个发射架固定板（5），所述发射架固定板（5）与发射底座（1）通过螺栓连接，所述发射架固定板（5）通过一对深沟球轴承和一对平面推力轴承以及发射架旋转轴与发射架相连接，所述电缸（18）上方穿有光轴（17）并与光轴固定板相连接，所述发射架上包含了蓄能模块、扳机模块和发射模块。3.根据权利要求1所述的一种基于弹性发射的新型发射机构，其特征在于：所述蓄能模块包括左右对称的八个u型轴承（16），其中两个所述u型轴承（16）分别为在发射架最前端、所述发射架中间设置有两个u型轴承限位板（15），所述u型轴承限位板（15）的左右各布置有两个所述u型轴承（16），所述发射模块的最前端左右两侧设有两个u型轴承（16），在发射架的左右角设有两个光轴（17），所述乳胶橡皮筋（19）的套接于两个光轴（17）的外壁，发射架后端安装有电机（9），所述电机（9）的电机轴上安装有绕线轮（8），所述绕线轮（8）的外壁缠绕有钢丝绳，所述钢丝绳的一端通过辅助块（10）与发射模块相连接，所述电机（9）通过电机支撑架（7）与发射底座（1）相连。4.根据权利要求1所述的一种基于弹性发射的新型发射机构，其特征在于：所述扳机模块包括左右对称的两个子装配体组成，所述子装配体包括铝管，所述铝管两端开有圆孔，一端的圆孔通过螺栓后上下连接有安装板，另一端通过螺栓连接有开关连杆（3），开关连杆（3）下侧布置有舵机（4），所述舵机（4）的上端连接有扳机（13），所述扳机（13）的两侧均通过扳机固定板（14）与发射架相连。5.根据权利要求1所述的一种基于弹性发射的新型发射机构，其特征在于：所述发射模块包括直线导轨（12）、导轨滑块（20）和橡皮筋固定块（11），所述直线导轨（12）安装在所述发射架中间，所述导轨滑块（20）安装在所述发射底座（1）上，所述发射底座（1）的前端安装有橡皮筋固定块（11），通过螺栓将发射底座（1）和所述橡皮筋固定块（11）和以及蓄能模块连接在一起，所述橡皮筋固定块（11）中间留有圆孔。

技术总结

本发明公开了一种基于弹性发射的新型发射机构，包括发射底座、云台模块、蓄能模块、扳机模块和发射模块，所述发射底座的一侧与蓄能模块相连，所述发射底座的表面通过云台模块与蓄能模块相连，所述蓄能模块的表面中部装配有发射模块，所述发射模块的两侧通过扳机模块与蓄能模块相连，本发明的目的在于提供一种基于弹性发射的新型发射机构，解决普通橡皮筋发射机构结构简陋、占用空间大、对使用者技术要求高的特点。可达到和较为昂贵的气缸或者摩擦轮发射同样的便捷操作，对于提供弹射发射机构精准度和智能化程度，减小对使用者的技术要求有着重要意义。着重要意义。着重要意义。