CN108492956A - 一种rov与作业工具库的磁性对接装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种ROV与作业工具库的磁性对接装置，用于将ROV与作业工具库进行机械、液压或电路连接。该对接装置包括上、下两个模块，通过框架分别固定在ROV和作业工具库上。两个模块上分别安装有导向机构、磁力起吊装置、磁感应式电接头、磁性联轴器，导向机构调整对接前的位置；磁力起吊装置自动吸合使ROV本体和作业工具库连接；磁感应式电接头对接实现电能和控制信号传输；磁性联轴器联接使ROV上的电机带动作业工具箱的液压泵。与现有技术中相比，对接间隙较大，避免对接卡死；不用湿拔插头，可靠性增强，经济成本降低；对接装置的模块化设计适用于各种工具库，换装方便，操作简单。

Description

一种ROV与作业工具库的磁性对接装置
技术领域
本发明涉及水下作业技术领域，尤其是一种ROV与作业工具库的磁性对接装置。
背景技术
ROV是遥控无人潜水器，是用于水下观察、检查和施工的水下机器人。为提高ROV的作业能力和效率，目前已经采用了固定式的作业工具库，工具库通常搭载于ROV下方，与ROV固定连接。作业时需手动将ROV与作业工具库进行机械、液压或电路连接，大大影响ROV作业效率。现有的ROV与作业工具库自动连接技术主要采用水下湿插拔接头来实现工具库与ROV的电路和液压连接，该种方法受限于水下湿插拔连接技术，湿插拔电连接器使用寿命仅为水下插拔100-200次。海水腐蚀、泥沙、海洋生物附着等环境因素很大程度上会导致湿插拔连接器对接失败，此外湿插拔接头长时间裸露在海水中会降低水下插拔成功率。湿插拔连接器价格昂贵，使用寿命短，需要经常更换，经济成本高。水下湿插拔接头对接精度要求极高，因此对整个对接装置精度和ROV控制精度要求都很高。湿插拔接头的使用寿命、使用成本和对接精度要求制约了ROV与工具库水下自动对接技术的发展。
发明内容
本申请人针对上述现有技术中的缺点，提供一种ROV与工具库的磁性对接装置，提高了ROV与工具箱对接的成功率，降低了对接时对配合精度的要求，提高了ROV的作业效率，增强了对接装置使用的稳定性。
本发明所采用的技术方案如下：
一种ROV与作业工具库的磁性对接装置，包括分别设置在ROV和作业工具库上的上部模块、下部模块，所述上部模块包括上部框架，所述上部框架内沿水平方向顺次布置有磁性联轴器上半部分、磁力起吊装置上半部分和磁感应式电接头上半部分，所述下部模块包括下部框架，所述下部框架内沿水平方向顺次布置有磁性联轴器下半部分、磁力起吊装置下半部分和磁感应式电接头下半部分；所述上部框架的底部开有定位孔，所述下部框架的顶部安装有与定位孔相对应的导柱；所述磁性联轴器上半部分上端与电机连接，所述磁性联轴器下半部分下端与液压泵输入轴连接。
其进一步的技术方案在于：
所述磁性联轴器上半部分、磁力起吊装置上半部分和磁感应式电接头上半部分的安装位置分别与磁性联轴器下半部分、磁力起吊装置下半部分和磁感应式电接头下半部分的安装位置一一对应。
所述上部框架、下部框架分别固定于ROV上和作业工具库内，上部框架、下部框架是长度和宽度分别相同的立方体框架结构。
所述上部模块、上部模块通过所述定位孔和导柱的配合，进行对接前位置的调整，导柱穿过定位孔后实现对接前定位。
所述磁力起吊装置的上半部分与磁力起吊装置的下半部分通过电磁力的作用自动吸合，将ROV本体与作业工具库连接。
所述电机通过磁性联轴器上半部分与磁性联轴器下半部分联接，带动液压泵运行。
所述磁感应式电接头上半部分和磁感应式电接头下半部分安装方向相反，并相互对接，采用磁感应式无线充电技术及信号传输技术将ROV本体的电能和控制信号传输到作业工具库。
所述定位孔有四个，分布在上部框架底边的四个顶点上。
所述导柱有四个，分布在下部框架顶边的四个顶点上。
本发明的有益效果如下：
本发明结构紧凑、合理，制造方便，通过分别设置在ROV和作业工具库两部分的整体化模块，实现ROV和作业工具库的机械、电能、控制信号和液压动力的对接。
本发明还有以下优点：
1、与现有技术中采用湿插拔接头的对接装置相比，受环境影响小，对接效率和成功率高，使用稳定性强。
2、对接间隙较大，避免对接卡死现象。
3、对接装置采用模块化设计，适用于多种作业工具库，换装方便，操作简单。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图。
图2为本发明的主视图。
图3为本发明的俯视图。
图4为本发明的左视图
图5为装有本发明下部模块的作业工具箱的结构示意图。
其中：1、上部框架；2、磁性联轴器上半部分；3、磁力起吊装置上半部分；4、磁感应式电接头上半部分；5、下部框架；6、磁性联轴器下半部分；7、磁力起吊装置下半部分；8、磁感应式电接头下半部分；9、定位孔；10、导柱；11、电机；12、液压泵；13、油箱。
具体实施方式
下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，本实施例的ROV与作业工具库的磁性对接装置，包括分别设置在ROV和作业工具库上的上部模块、下部模块，上部模块包括上部框架1，上部框架1内沿水平方向顺次布置有磁性联轴器上半部分2、磁力起吊装置上半部分3和磁感应式电接头上半部分4，下部模块包括下部框架5，下部框架5内沿水平方向顺次布置有磁性联轴器下半部分6、磁力起吊装置下半部分7和磁感应式电接头下半部分8；上部框架1底边的四个顶点上，分布有四个定位孔9，下部框架5顶边的四个顶点上分布有与四个定位孔9一一对应的四个导柱10。
磁性联轴器上半部分2上端与电机11连接，磁性联轴器下半部分6下端与液压泵12输入轴连接。
上部框架1固定于ROV上，上部框架1、下部框架5是长度和宽度分别相同的立方体框架结构。
磁性联轴器上半部分2、磁力起吊装置上半部分3和磁感应式电接头上半部分4的安装位置分别与磁性联轴器下半部分6、磁力起吊装置下半部分7和磁感应式电接头下半部分8的安装位置一一对应。
如图2、图3和图4所示，上部模块、下部模块通过定位孔9和导柱10的配合，进行对接前位置的调整，导柱10穿过定位孔9后实现对接前定位。
磁力起吊装置上半部分3与磁力起吊装置下半部分7通过电磁力作用自动吸合，将ROV本体与作业工具库连接。
电机11通过磁性联轴器上半部分2与磁性联轴器下半部分6联接，带动作业工具库内的液压泵12运行，为作业工具库提供液压动力。
磁感应式电接头上半部分4和磁感应式电接头下半部分8安装方向相反，并相互对接，采用磁感应式无线充电技术及信号传输技术将ROV本体的电能和控制信号传输到作业工具库。
如图5所示，下部模块焊接固定于作业工具库的左端中间位置，油箱13位于下部框架5下侧，油箱13与液压泵12连接，为作业工具库提供液压源。
实际使用过程中，在对接时，先操作ROV到一定位置，然后利用上部模块的定位孔9与下部模块的导柱10进行进一步位置调整，直至四个导柱10分别穿过四个定位孔9，实现对接前上、下两个模块的定位，随后，磁力起吊装置上半部分3和磁力起吊装置下半部分7通电后自动吸合，同时磁性联轴器上半部分2与磁性联轴器下半部分6、磁感应式电接头上半部分4与磁感应式电接头下半部分8相互对接，至此对接装置完成ROV与作业工具库的机械对接，同时使ROV为作业工具库提供电能、控制信号及液压动力。
以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

Claims (9)

1.一种ROV与作业工具库的磁性对接装置，其特征在于，包括分别设置在ROV和作业工具库上的上部模块、下部模块，所述上部模块包括上部框架(1)，所述上部框架(1)内沿水平方向顺次布置有磁性联轴器上半部分(2)、磁力起吊装置上半部分(3)和磁感应式电接头上半部分(4)，所述下部模块包括下部框架(5)，所述下部框架(5)内沿水平方向顺次布置有磁性联轴器下半部分(6)、磁力起吊装置下半部分(7)和磁感应式电接头下半部分(8)；所述上部框架(1)的底部开有定位孔(9)，所述下部框架(5)的顶部安装有与定位孔(9)相对应的导柱(10)；所述磁性联轴器上半部分(2)上端与电机(11)连接，所述磁性联轴器下半部分(6)下端与液压泵(12)输入轴连接。
2.如权利要求1所述的一种ROV与作业工具库的磁性对接装置，其特征在于：所述磁性联轴器上半部分(2)、磁力起吊装置上半部分(3)和磁感应式电接头上半部分(4)的安装位置分别与磁性联轴器下半部分(6)、磁力起吊装置下半部分(7)和磁感应式电接头下半部分(8)的安装位置一一对应。
3.如权利要求1所述的一种ROV与作业工具库的磁性对接装置，其特征在于：所述上部框架(1)、下部框架(5)分别固定于ROV上和作业工具库内，上部框架(1)、下部框架(5)是长度和宽度分别相同的立方体框架结构。
4.如权利要求1所述的一种ROV与作业工具库的磁性对接装置，其特征在于：所述上部模块、下部模块通过定位孔(9)和导柱(10)的配合，进行对接前位置的调整，导柱(10)穿过定位孔(9)后实现对接前定位。
5.如权利要求1所述的一种ROV与作业工具库的磁性对接装置，其特征在于：所述磁力起吊装置上半部分(3)与磁力起吊装置下半部分(7)通过电磁力的作用自动吸合。
6.如权利要求1所述的一种ROV与作业工具库的磁性对接装置，其特征在于：所述电机(11)通过磁性联轴器上半部分(2)与磁性联轴器下半部分(6)联接，带动液压泵(12)运行。
7.如权利要求1所述的一种ROV与作业工具库的磁性对接装置，其特征在于：所述磁感应式电接头上半部分(4)和磁感应式电接头下半部分(8)的安装方向相反，并相互对接。
8.如权利要求1所述的一种ROV与作业工具库的磁性对接装置，其特征在于：所述定位孔(9)有四个，分布在上部框架(1)底边的四个顶点上。
9.如权利要求1所述的一种ROV与作业工具库的磁性对接装置，其特征在于：所述导柱(10)有四个，分布在下部框架(5)顶边的四个顶点上。
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