專利名稱：水面自動(dòng)對(duì)接聯(lián)鎖裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)器人技術(shù)，具體地說是一種適用于水下機(jī)器人的在水面進(jìn)行自動(dòng)對(duì)接聯(lián)鎖裝置。
背景技術(shù)：
水下機(jī)器人是一種在水下環(huán)境中作業(yè)的特種機(jī)器人，在其下水回收的過程中，尤其是在惡劣的海況下，必須將水下機(jī)器人與其收放設(shè)備對(duì)接聯(lián)鎖在一起，對(duì)接聯(lián)鎖可在水下進(jìn)行，也可在水面進(jìn)行，但兩者的技術(shù)有較大的不同。對(duì)于常規(guī)式的有纜水下機(jī)器人來說，通常采用在水下進(jìn)行對(duì)接聯(lián)鎖，雖然安全可靠，但需要用能源信號(hào)傳輸同時(shí)具有起重功能的鎧裝纜和中繼器的支持；對(duì)于沒有鎧裝纜和中繼器的便捷式有纜水下機(jī)器人來說，目前多采用由潛水員掛鉤的方法，由于水面條件的苛刻影響，潛水員的作業(yè)非常危險(xiǎn)，有時(shí)甚至無(wú)法完成任務(wù)。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中水下機(jī)器人在下水回收過程中在水面進(jìn)行對(duì)接聯(lián)鎖、開鎖不安全和不可靠性且對(duì)潛水員依賴性強(qiáng)的技術(shù)問題，根據(jù)水下機(jī)器人在海上作業(yè)的特點(diǎn)，本發(fā)明的目的是提供一種在水面對(duì)水下機(jī)器人進(jìn)行自動(dòng)對(duì)接聯(lián)鎖裝置，它使用安全可靠且可解脫對(duì)潛水員的依賴。
本發(fā)明的技術(shù)方案包括框架、卡爪、撥銷、擺桿、關(guān)鎖和開鎖機(jī)構(gòu)、起吊環(huán)、連桿、限位塊，具體為所述框架前壁中部開有上下貫通槽；所述卡爪裝配在框架的內(nèi)部，其下部與固接在框架的前后箱壁上的卡爪銷軸動(dòng)配合安裝，且與框架箱壁保留適當(dāng)間隙；卡爪通過撥銷和擺桿絞接在一起；所述擺桿裝配在框架的內(nèi)部，其上部與固接在框架前后箱壁上的擺桿銷軸動(dòng)配合安裝，且與框架箱壁保留適當(dāng)間隙；所述關(guān)鎖和開鎖機(jī)構(gòu)由彈簧座、開鎖拉桿、彈簧、彈簧座壓蓋組成，其中彈簧座固定在框架的后箱壁上，所述彈簧安裝在開鎖拉桿的外徑上并一起裝配在彈簧座的內(nèi)腔里，所述彈簧座壓蓋與彈簧座固定在一起；所述連桿通過連桿銷分別與開鎖拉桿和擺桿絞接在一起；所述限位塊安裝在框架的側(cè)箱壁上，使其在聯(lián)鎖狀態(tài)下與卡爪上表面抵接；所述起吊環(huán)安裝在框架的頂部；其中整體結(jié)構(gòu)左右對(duì)稱，所述卡爪銷軸、卡爪、撥銷、擺桿、擺桿銷軸和連桿均為2件；擺桿的下部開有長(zhǎng)形孔；卡爪銷軸與擺桿銷軸同等長(zhǎng)度；彈簧為圓柱形壓彈簧；開鎖拉桿上部環(huán)孔與開鎖拉繩連接；起吊環(huán)與起吊纜繩連接。
本發(fā)明采用靠自重沿水下機(jī)器人臍帶纜下沖與水下機(jī)器人提升圓錐碰撞實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)接聯(lián)鎖，使水下機(jī)器人下水時(shí)，由操作員通過繩索拉動(dòng)開鎖拉桿，水下機(jī)器人與對(duì)接聯(lián)鎖裝置分離。為保證水下機(jī)器人的絕對(duì)安全，對(duì)接聯(lián)鎖裝置必須具有自鎖功能，在被聯(lián)鎖設(shè)備作用在卡爪上的壓力沒有消除、且沒有拉動(dòng)開鎖拉桿的情況下，對(duì)接聯(lián)鎖裝置不能開鎖。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明采用自鎖結(jié)構(gòu)，在完成對(duì)接聯(lián)鎖狀態(tài)下，只有被聯(lián)鎖設(shè)備作用在卡爪上的重力消除、且拉動(dòng)開鎖拉桿運(yùn)動(dòng)到位時(shí)，才能開鎖。所以其工作安全可靠。
2、本發(fā)明采用關(guān)鎖和開鎖機(jī)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)關(guān)鎖及開鎖，解脫了對(duì)潛水員的依賴3、本發(fā)明采用對(duì)稱式結(jié)構(gòu)，對(duì)接聯(lián)鎖和開鎖時(shí)裝置的兩側(cè)受力平衡。
4、本發(fā)明的框架由六塊鋼板焊接而成，加工性好，便于保證精度。
5、本發(fā)明的關(guān)鎖和開鎖機(jī)構(gòu)安裝在框架的后箱壁上，連桿的布置也貼近框架的后箱壁，在對(duì)接聯(lián)鎖時(shí)與水下機(jī)器人提升圓錐無(wú)任何干涉。


圖1為本發(fā)明對(duì)接聯(lián)鎖裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明對(duì)接聯(lián)鎖裝置聯(lián)鎖狀態(tài)示意圖。
圖3為本發(fā)明對(duì)接聯(lián)鎖裝置開鎖狀態(tài)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
本發(fā)明自成一個(gè)單元，通過起吊纜繩將本發(fā)明吊掛在起重設(shè)備上，并與水下機(jī)器人臍帶纜、提升圓錐構(gòu)成水面對(duì)接聯(lián)鎖系統(tǒng)。本發(fā)明采用對(duì)稱式結(jié)構(gòu)，如圖1所示，由框架1、卡爪銷軸2、卡爪3、撥銷4、擺桿5、擺桿銷軸6、彈簧座7、開鎖拉桿8、彈簧9、起吊環(huán)10、螺釘11、彈簧座壓蓋12、連桿銷13、連桿14、限位塊15組成，具體連接為所述框架1是由六塊鋼板焊接而構(gòu)成的支撐框架，其前壁中部開有上下貫通槽(以紙面為基準(zhǔn)，垂直紙面向外為前，垂直紙面向內(nèi)為后)。
所述卡爪3裝配在框架1的內(nèi)部，卡爪3下部的圓柱孔與卡爪銷軸2動(dòng)配合安裝，且與框架1箱壁保留適當(dāng)間隙，卡爪銷軸2的兩端固定在框架1的前后箱壁上。所述擺桿5裝配在框架1的內(nèi)部，擺桿5上部的圓柱孔與擺桿銷軸6動(dòng)配合安裝，且與框架1箱壁保留適當(dāng)間隙，擺桿銷軸6的兩端固定在框架1的前后箱壁上，卡爪銷軸2與擺桿銷軸6長(zhǎng)度等同。所述撥銷4同時(shí)通過卡爪3上部的圓柱孔和擺桿5下部的長(zhǎng)形孔，將卡爪3和擺桿5絞接在一起。
由彈簧座7、開鎖拉桿8、彈簧9、螺釘11和彈簧座壓蓋12組成關(guān)鎖和開鎖機(jī)構(gòu)，為使卡爪3恢復(fù)或保持關(guān)鎖狀態(tài)，彈簧9始終提供適當(dāng)?shù)淖饔昧Α?br> 所述彈簧座7、彈簧9、開鎖拉桿8和彈簧座壓蓋12構(gòu)成關(guān)鎖和開鎖機(jī)構(gòu)，其中所述彈簧座7用螺釘11固定在框架1的后箱壁上，彈簧9安裝在開鎖拉桿8的外徑上并一起裝配在彈簧座7的內(nèi)腔，彈簧座壓蓋12用螺釘11與彈簧座7固定在一起。
所述兩個(gè)連桿14通過3個(gè)連桿銷13分別與開鎖拉桿8擺桿5絞接在一起。開鎖拉繩與開鎖拉桿8上部孔連接。
所述兩個(gè)限位塊15焊接在框架1的左右兩側(cè)箱壁上，使其在聯(lián)鎖狀態(tài)下與卡爪3上表面抵接，限制卡爪3的過度運(yùn)動(dòng)而形成結(jié)構(gòu)自鎖，在完成對(duì)接聯(lián)鎖狀態(tài)下，只有被聯(lián)鎖設(shè)備作用在卡爪上的壓力消除、且拉動(dòng)開鎖拉桿運(yùn)動(dòng)到位時(shí)，才能開鎖。
所述兩個(gè)起吊環(huán)10焊接在箱形框架1的頂部箱壁上，起吊纜同時(shí)與兩個(gè)起吊環(huán)10連接。
本發(fā)明的工作原理將其作業(yè)過程分為對(duì)接聯(lián)鎖和開鎖兩個(gè)環(huán)節(jié)。
參見圖2，對(duì)接聯(lián)鎖過程如下當(dāng)水下機(jī)器人完成作業(yè)浮出水面后，水下機(jī)器人靠近到起重設(shè)備下方，拉緊水下機(jī)器人的臍帶纜，本發(fā)明對(duì)接聯(lián)鎖裝置套在臍帶纜上，臍帶纜下端裝有提升圓錐，本發(fā)明靠重力沿臍帶纜下滑，當(dāng)水下機(jī)器人的提升圓錐撞靠到兩卡爪3之間時(shí)，在沖力的作用下，左邊的卡爪3逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，右邊的卡爪3順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)提升圓錐繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)達(dá)到聯(lián)鎖位置時(shí)，兩卡爪3在彈簧的作用下迅速恢復(fù)關(guān)鎖狀態(tài)完成對(duì)接聯(lián)鎖。
參見圖3，開鎖過程如下當(dāng)水下機(jī)器人下水時(shí)，在甲板上將該對(duì)接聯(lián)鎖裝置與水下機(jī)器人的提升圓錐聯(lián)鎖，由起重設(shè)備將水下機(jī)器人吊放在水面上，由于水下機(jī)器人在水中的重量基本為零，水下機(jī)器人作用在卡爪3上的重力消失，此時(shí)由操作員通過開鎖拉繩拉動(dòng)開鎖拉桿8，使連桿14向上擺動(dòng)，再通過擺桿5傳動(dòng)，驅(qū)動(dòng)卡爪3開鎖，靠水下機(jī)器人拉動(dòng)提升圓錐退出聯(lián)鎖狀態(tài)。
由于本發(fā)明具有自鎖功能，故可被稱之為安全對(duì)接聯(lián)鎖裝置。
權(quán)利要求
1.一種水面自動(dòng)對(duì)接聯(lián)鎖裝置，其特征在于包括框架(1)、卡爪(3)、撥銷(4)、擺桿(5)、關(guān)鎖和開鎖機(jī)構(gòu)、起吊環(huán)(10)、連桿(14)、限位塊(15)，具體為所述框架(1)前壁中部開有上下貫通槽；所述卡爪(3)裝配在框架(1)的內(nèi)部，其下部與固接在框架(1)的前后箱壁上的卡爪銷軸(2)動(dòng)配合安裝，且與框架(1)箱壁保留適當(dāng)間隙；卡爪(3)通過撥銷(4)和擺桿(5)絞接在一起；所述擺桿(5)裝配在框架(1)的內(nèi)部，其上部與固接在框架(1)前后箱壁上的擺桿銷軸(6)動(dòng)配合安裝，且與框架(1)箱壁保留適當(dāng)間隙；所述關(guān)鎖和開鎖機(jī)構(gòu)由彈簧座(7)、開鎖拉桿(8)、彈簧(9)、彈簧座壓蓋(12)組成，其中彈簧座(7)固定在框架(1)的后箱壁上，所述彈簧(9)安裝在開鎖拉桿(8)的外徑上并一起裝配在彈簧座(7)的內(nèi)腔里，所述彈簧座壓蓋(12)與彈簧座(7)固定在一起；所述連桿(14)通過連桿銷(13)分別與開鎖拉桿(8)和擺桿(5)絞接在一起；所述限位塊(15)安裝在框架(1)的側(cè)箱壁上，使其在聯(lián)鎖狀態(tài)下與卡爪(3)上表面抵接；所述起吊環(huán)(10)安裝在框架(1)的頂部。
2.按照權(quán)利要求1所述自動(dòng)對(duì)接聯(lián)鎖裝置，其特征在于整體結(jié)構(gòu)左右對(duì)稱，所述卡爪銷軸(2)、卡爪(3)、撥銷(4)、擺桿(5)、擺桿銷軸(6)和連桿(14)均為2件。
3.按照權(quán)利要求1所述自動(dòng)對(duì)接聯(lián)鎖裝置，其特征在于擺桿(5)的下部開有長(zhǎng)形孔。
4.按照權(quán)利要求1所述自動(dòng)對(duì)接聯(lián)鎖裝置，其特征在于卡爪銷軸(2)與擺桿銷軸(6)同等長(zhǎng)度。
5.按照權(quán)利要求1所述自動(dòng)對(duì)接聯(lián)鎖裝置，其特征在于彈簧(9)為圓柱形壓彈簧。
6.按照權(quán)利要求1所述自動(dòng)對(duì)接聯(lián)鎖裝置，其特征在于開鎖拉桿(8)上部環(huán)孔與開鎖拉繩連接；起吊環(huán)(10)與起吊纜繩連接。
全文摘要
本發(fā)明公開一種水面自動(dòng)對(duì)接聯(lián)鎖裝置。它采用對(duì)稱式結(jié)構(gòu)，安裝在框架內(nèi)；主要由框架、卡爪、擺桿、關(guān)鎖和開鎖機(jī)構(gòu)、起吊環(huán)、連桿和限位塊組成，其中卡爪動(dòng)配合安裝在卡爪銷軸上，卡爪銷軸固定在框架的前后箱壁上；擺桿動(dòng)配合安裝在擺桿銷軸上，擺桿銷軸固定在框架的前后箱壁上；撥銷鉸接于卡爪和擺桿；關(guān)鎖和開鎖機(jī)構(gòu)安裝在框架的后箱壁上；連桿通過連桿銷分別與開鎖拉桿和擺桿鉸接；限位塊位于框架的左右側(cè)箱壁上；起吊環(huán)在框架的頂部。采用本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)水下機(jī)器人等水下設(shè)備在水面進(jìn)行自動(dòng)對(duì)接聯(lián)鎖，且安全可靠，解脫對(duì)潛水員的依賴。
文檔編號(hào)B63C11/00GK101077726SQ200610046698
公開日2007年11月28日 申請(qǐng)日期2006年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月26日
發(fā)明者康守權(quán), 任福林 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所