CN109733541A - 一种无人船回收设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无人船回收设备，在母船船体上设置斜板，在斜板上设置滑轨和齿条，在滑轨上滑动地设有对接装置，在斜板与对接装置之间设有驱动装置；对接装置包括滑动架和导向锁止装置，导向锁止装置包括U形本体，U形本体包括连接部和直身部，连接部的两端分别设有向后延伸的直身部，在直身部上设有向后延伸且向外倾斜的导向杆；在滑轨的顶端和底端均设有第二锁止机构，在船体上位于斜板的底端铰接有滑板机构，无人船在回收时，先通过滑板机构，然后扣接在导向锁止机构上，由驱动机构拉回船体内，本发明不需要人员的干预，能实现无人船的自动回收，安全性高。

Description

一种无人船回收设备

技术领域

本发明涉及无人船技术领域，具体涉及一种无人船回收设备。

背景技术

无人船一种借助卫星定位和自身传感即可按照预设任务在水面航行的自主运载平台，在水体环境调查、环保监测、搜索救援、安防巡逻等领域应用广泛。无人船在海上的布放和回收技术是无人船以水面舰艇为母船执行任务时，对无人船实施布放，确保无人船顺利执行任务，并在完成任务返航后及时可靠回收的技术。无人船海上布放回收面临的挑战包括布放回收作业的安全可靠和自动化，目前针对无人船的海上布放回收技术，多是当母船靠近无人船后，通过设置的自动拖挂钩装置钩住无人船后，由母船上的吊臂缆绳将无人船吊回母船，如在申请号为CN201810121072.X，公开公告日为2018.07.06的专利文件中公开了一种无人船布放回收装置，该布放回收装置包括：起吊装置，设置在母船上，并具有至少一根从所述母船上引出的缆绳，所述缆绳的端部具有一个径向尺寸扩大的卡接头；以及自动脱挂钩装置，设置在所述无人船上，所述自动脱钩装置具有与所述卡接头可拆卸连接的卡接头锁死机构和引导所述卡接头进入所述卡接头锁死机构工作范围内的引导部件；其中所述卡接头锁死机构至少具有将所述卡接头卡住的第一状态和将所述卡接头释放的第二状态。该发明的无人船布放回收装置，操作简单，结构可靠，自动实现无人船和母船的连接，解决了人工作业的工作量和高风险问题，提高无人船布放收回作业的自主性和安全性，但是该方案无法实现完全的自动化布放和回收无人船，需要船员用牵引绳牵引定位无人船，当天气恶劣时，对船员来说有一定的危险性；另外，无人船需要由起吊臂和缆绳从水面吊至母船上，需要在母船上安装起吊臂，增加成本，且这种设置不适合小型的母船。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种无人船回收设置，不需要人员的干预，能实现无人船的自动回收，安全性高。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种无人船回收设备，包括母船船体，其特征在于：在母船船体上设有由内往外向下倾斜延伸的斜板，在斜板上设有一条以上的滑轨，在滑轨的两侧各设有一排托辊；

在滑轨上滑动地设有对接装置，在斜板与对接装置之间设有驱动装置；对接装置包括滑动架和导向锁止装置，导向锁止装置设在滑动架上；导向锁止装置包括U形本体，U形本体包括连接部和直身部，连接部的两端分别设有向后延伸的直身部，在直身部上设有向后延伸且向外倾斜的导向杆，两条导向杆之间的夹角在80°～100°之间；在U形本体的直身部两侧相对于U形本体的中心面对称各设有一个第一锁止机构，第一锁止机构包括第一安装板，第一安装板设在直身部外侧，在第一安装板上设有第一外壳，在第一安装板与第一外壳上滑动地穿过有第一锁销，第一锁销穿过直身部伸入U形本体的U形槽内，在第一锁销上位于第一外壳内设有第一磁吸抵挡部，在第一锁销上位于第一磁吸抵挡部与第一外壳之间设有第一弹性件，在第一外壳的内部固定设有第一电磁铁，第一锁销伸入到U形槽内的一端朝后面的面上设有第一导向面；

在滑轨的顶端和底端均设有第二锁止机构，第二锁止机构包括第二安装板，第二安装板设在滑轨的侧面，在第二安装板上设有第二外壳，在第二安装板与第二外壳上滑动地穿过有第二锁销，在第二锁销上位于第二外壳内设有第二磁吸抵挡部，在第二锁销上位于第二抵挡部与第二外壳之间设有第二弹性件，在第二外壳的内部固定设有第二电磁铁，第二锁销的伸出端设有倒角；在滑动架上设有与第二锁止机构配合的第二被锁机构；

在船体上位于斜板的底端铰接有滑板机构，滑板机构包括基板，基板的一端铰接在船体上，在基板的另一端设有垂直于基板且相对于基板的中心线对称设置的两个以上的导向装置，在基板上还设有两排与斜板上的托辊对应的托辊。

以上设置构成了本发明的基本结构，托辊托举无人船，能减小无人船与船体之间的摩擦，一方面可以防止损坏无人船，另一方面可以节约能源；滑轨为滑动架的滑动提供轨道，第二锁止机构为滑动架在滑轨上提供定位；导向杆为无人船提供导向，使无人船顺利与对接装置连接，两条导向杆之间的夹角在80°～100°之间，即每条导向杆与U形本体中心线的夹角为40°～50°之间，这个角度设置可以平衡导向杆受到的冲击力与导向杆张开的宽度之间的关系；当无人船上的拉环碰撞第一锁销的第一导向面时，第一锁销回缩，拉环能顺利通过第一锁销，拉环通过后，第一锁销弹出，扣住拉环，自动完成无人船与对接装置的连接；需要回收无人船时，滑板自动放下，滑板机构在海水与船体之间架起一座桥梁，能使无人船平稳进入船体内，当无人船进入船体后，滑板机构自动向上翻转，形成一道防护门，防止无人船或船体内的物体掉落；滑板机构上的导向装置为无人船的靠近提供初步导向，无需人为干涉，实现无人船的自动回收，安全性能高。

进一步的，所述滑轨的数量为两条，在滑轨上设有T形槽，在滑动架的两侧各设有两块T形滑块，T形滑块与T形槽配合，第二被锁机构设在T形滑块上，设置两条滑轨和四个T形滑块可以使滑动架的滑动平稳，且T形滑块能防止滑动架翻倒；第二被锁机构设在T形滑块上可以直接与第二锁止机构配合，可靠锁止滑动架。

进一步的，所述驱动装置包括设在滑动架底部的齿轮和设在斜板上的齿条，齿轮与齿条配合，驱动装置还包括减速机和驱动马达，减速机设在滑动架上，减速机的输出轴与齿轮相连，驱动马达的输出轴与减速机的输入轴相连，采用驱动马达搭配减速机通过齿轮齿条传动的驱动方式，结构简单，力矩大，传动可靠，安装空间小。

进一步的，在U形本体的连接部设有法兰，在滑动架与导向锁止装置之间设有液压缓冲器，液压缓冲器的一端与滑动架相连，液压缓冲器的另一端与U形本体上的法兰相连，设置法兰可方便连接滑动架，便于更换与维修，由于无人船在回收时会对导向锁止装置有一个冲击力，如果不设置缓冲器，冲击力会直接传递到滑动架，影响T形滑块与T形槽的配合精度、齿轮齿条配合的精度和第二锁止机构与第二被锁机构配合的精度，甚至损坏以上零部件。

进一步的，在基板与船体的铰接处各设有一个扇形支架，扇形支架包括圆弧边，在圆弧边的两端各设有一个第三被锁机构，在船体上设有与第三被锁机构配合的第三锁止机构，第三锁止机构包括第三安装板，第三安装板设在船体上，在第三安装板上设有第三外壳，在第三安装板与第三外壳上滑动地穿过有第三锁销，在第三锁销上位于第三外壳内设有第三磁吸抵挡部，在第三锁销上位于第三抵挡部与第三外壳之间设有第三弹性件，在第三外壳的内部固定设有第三电磁铁，第三锁销的伸出端设有倒角，以上结构，由于基板是以铰接点为圆心摆动，将第三被锁机构设置在扇形支架圆弧边的两端可以使第三被锁机构与第三锁止机构的配合简单且精确，结构简单。

进一步的，在船体内设有驱动滑板机构转动的第二驱动装置，第二驱动装置包括滑板机构与船体铰接的铰接轴，铰接轴的一端与滑板机构固定连接，铰接轴的另一端设有第二从动齿轮，在船体上设有第二主动齿轮，在船体内还设有第二减速机和第二驱动马达，第二减速机的输出轴与第二主动齿轮相连，第二驱动马达的输出轴与第二减速机的输入轴相连，由于需要滑板机构以较慢的速度旋转，而减速机的减速比达不到要求，因此通过设置小的第二主动齿轮来驱动大的第二从动齿轮来实现二级减速，结构简单，运行可靠。

进一步的，所述导向装置为导向杆或导向辊，导向杆结构简单，成本低，而导向辊的辊轮能被动旋转，能减小无人船与导向辊之间的摩擦，防止损坏无人船。

进一步的，所述导向辊在基板相对于基板中心线的两侧各设有两根以上，形成导向辊组，两组导向辊组往前方逐渐靠近，由导向辊形成的导向辊组能连续为无人船提供导向，两组导向辊组往前方逐渐靠近的设置可以将无人船完全导到托辊上，使无人船顺利进入船体。

进一步的，所述第二被锁机构为锁止孔；设置通孔或盲孔结构的锁止孔，结构简单，容易加工，成本低。

进一步的，在基板的后端设置避位缺口，避位缺口能避开无人船的船底，且具有限位的作用。

附图说明

图1为本发明的主视图。

图2为本发明的俯视图。

图3为图1中A处放大图。

图4为图2中B处放大图。

图5为本发明中对接装置的主视图。

图6为本发明中对接装置的左视图。

图7为本发明中对接装置的俯视图。

图8为本发明中第一锁止机构的结构示意图。

图9为本发明中滑板机构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。

如图1至图9所示：一种无人船回收设备，包括母船船体，在母船船体上设有由内往外向下倾斜延伸的斜板1，在斜板上对称设有两条滑轨2，在滑轨内设有倒置的T形槽20，在两条滑轨围成的区域的两侧各设置一排与滑轨平行的托辊3，在斜板1上位于两条滑轨2之间设有与滑轨2平行的齿条4。

无人船回收时船头的朝向为前方，船尾的朝向为后方。

在滑轨2上滑动地设有对接装置，对接装置包括滑动架31、液压缓冲器32和导向锁止装置33，液压缓冲器32的一端与滑动架31相连，液压缓冲器32的另一端与导向锁止装置33相连，在滑动架31的两侧各设有两块倒置的T形滑块311，T形滑块311可以在T形槽20内滑动，在T形滑块311上设有第二锁止孔312；

导向锁止装置33包括U形本体330，U形本体330包括连接部3301和直身部3302，在U形本体330的连接部3301设有法兰3303，U形本体330通过法兰3303与液压缓冲器32相连，连接部3301的两端分别设有向后延伸的直身部3302，在直身部3302上设有向后延伸且向外倾斜的导向杆3304，两条导向杆3304之间的夹角在80°～100°之间；在U形本体330的直身部3302两侧相对于U形本体330的中心面对称各设有一个第一锁止机构5，第一锁止机构5包括第一安装板51，第一安装板51设在直身部3302外侧，在第一安装板51上设有第一外壳52，在第一安装板51与第一外壳52上滑动地穿过有第一锁销53，第一锁销53穿过直身部伸入U形本体的U形槽内，在第一锁销53上位于第一外壳52内设有第一磁吸抵挡部54，在第一锁销53上位于第一磁吸抵挡部54与第一外壳52之间设有第一弹簧55，在第一外壳52的内部固定设有第一电磁铁56，第一锁销53伸入到U形槽内的一端朝后面的面上设有第一导向面530；

在滑动架31的底部设有驱动装置，驱动装置包括设在滑动架31底部的齿轮61，齿轮61与滑板1上的齿条4配合，驱动装置还包括减速机62和驱动马达63，减速机62设在滑动架31上，减速机62的输出轴与齿轮61相连，驱动马达63的输出轴与减速机62的输入轴相连。

在滑轨2的顶端和底端均设有第二锁止机构7，第二锁止机构7与第一锁止机构5结构相似，区别在于在第二锁销的伸出端设有倒角，而不是朝后面的导向面，第二锁止机构7包括第二安装板，第二安装板设在滑轨2的侧面，在第二安装板上设有第二外壳，在第二安装板与第二外壳上滑动地穿过有第二锁销，在第二锁销上位于第二外壳内设有第二磁吸抵挡部，在第二锁销上位于第二抵挡部与第二外壳之间设有第二弹簧，在第二外壳的内部固定设有第二电磁铁，第二锁销的伸出端设有倒角。

在船体上位于斜板1的底端铰接有滑板机构8，滑板机构8包括基板80，基板80的一端铰接在船体上，在基板80的另一端设有垂直于基板80且相对于基板80的中心线对称设置的两排导向杆81，两排导向杆81往前方逐渐靠近；在基板80上还设有两排与斜板上的托辊对应的托辊；在基板80的后端设置避位缺口82。

在基板80与船体的铰接处各设有一个扇形支架83，扇形支架83包括圆弧边830和直边832，在圆弧边830的两端各设有一个第三锁止孔831，在圆弧边830的两侧设有加强筋8301，在船体上设有与第三锁止孔831配合的第三锁止机构85，第三锁止机构85与第一锁止机构5结构相似，区别在于在第三锁销的伸出端设有倒角，而不是朝后面的导向面，第三锁止机构包括第三安装板，第三安装板设在船体上，在第三安装板上设有第三外壳，在第三安装板与第三外壳上滑动地穿过有第三锁销，在第三锁销上位于第三外壳内设有第三磁吸抵挡部，在第三锁销上位于第三磁吸抵挡部与第三外壳之间设有第三弹簧，在第三外壳的内部固定设有第三电磁铁，第三锁销的伸出端设有倒角。

在船体内设有驱动滑板机构8转动的第二驱动装置(未示出)，第二驱动装置包括滑板机构8与船体铰接的铰接轴，铰接轴的一端与滑板机构8固定连接，铰接轴的另一端设有第二从动齿轮，在船体上设有第二主动齿轮，在船体内还设有第二减速机和第二驱动马达，第二减速机的输出轴与第二主动齿轮相连，第二驱动马达的输出轴与第二减速机的输入轴相连。

当无人船需要回收时，滑动架31底部的驱动装置将导向锁止装置33运送到齿条4的底端，第二锁止机构7上的第二锁销插入第二锁止孔312，锁定滑动架31，第二驱动装置驱动滑板机构8向水面摆动，第三锁止机构85的第三锁销插入圆弧边830上端的第三锁止孔831，无人船沿两排导向杆81的中间前进，经基板80上的托辊托举，无人船在惯性的作用下往斜板上运动，当无人船上的拉环撞击到导向杆3304时，导向杆3304为无人船提供导向，无人船继续前进，当无人船上的拉环撞击到第一导向面530，第一导向面530回退，无人船上的拉环通过第一锁销53，拉环通过后，第一锁销53弹出，扣住拉环，自动完成无人船与对接装置的连接，此后，滑动架31底部的驱动装置将导向锁止装置33运送到齿条4的顶端，齿条4的顶端上的第二锁止机构7上的第二锁销插入第二锁止孔312，锁定滑动架31，完成无人船的回收，第二驱动装置驱动滑板机构8向船体摆动，第三锁止机构85的第三锁销插入圆弧边830下端的第三锁止孔831，完成滑板机构8的回收。本发明提供一种无人船回收设置，不需要人员的干预，能实现无人船的自动回收，安全性高。

Claims (10)

1.一种无人船回收设备，包括母船船体，其特征在于：在母船船体上设有由内往外向下倾斜延伸的斜板，在斜板上设有一条以上的滑轨，在滑轨的两侧各设有一排托辊；

在滑轨上滑动地设有对接装置，在斜板与对接装置之间设有驱动装置；对接装置包括滑动架和导向锁止装置，导向锁止装置设在滑动架上；导向锁止装置包括U形本体，U形本体包括连接部和直身部，连接部的两端分别设有向后延伸的直身部，在直身部上设有向后延伸且向外倾斜的导向杆，两条导向杆之间的夹角在80°～100°之间；在U形本体的直身部两侧相对于U形本体的中心面对称各设有一个第一锁止机构，第一锁止机构包括第一安装板，第一安装板设在直身部外侧，在第一安装板上设有第一外壳，在第一安装板与第一外壳上滑动地穿过有第一锁销，第一锁销穿过直身部伸入U形本体的U形槽内，在第一锁销上位于第一外壳内设有第一磁吸抵挡部，在第一锁销上位于第一抵挡部与第一外壳之间设有第一弹性件，在第一外壳的内部固定设有第一电磁铁，第一锁销伸入到U形槽内的一端朝后面的面上设有第一导向面；

在滑轨的顶端和底端均设有第二锁止机构，第二锁止机构包括第二安装板，第二安装板设在滑轨的侧面，在第二安装板上设有第二外壳，在第二安装板与第二外壳上滑动地穿过有第二锁销，在第二锁销上位于第二外壳内设有第二磁吸抵挡部，在第二锁销上位于第二抵挡部与第二外壳之间设有第二弹性件，在第二外壳的内部固定设有第二电磁铁，第二锁销的伸出端设有倒角；在滑动架上设有与第二锁止机构配合的第二被锁机构；

在船体上位于斜板的底端铰接有滑板机构，滑板机构包括基板，基板的一端铰接在船体上，在基板的另一端设有垂直于基板且相对于基板的中心线对称设置的两个以上的导向装置，在基板上还设有两排与斜板上的托辊对应的托辊。

2.根据权利要求1所述的一种无人船回收设备，其特征在于：所述滑轨的数量为两条，在滑轨上设有T形槽，在滑动架的两侧各设有两块T形滑块，T形滑块与T形槽配合，第二被锁机构设在T形滑块上。

3.根据权利要求1所述的一种无人船回收设备，其特征在于：所述驱动装置包括设在滑动架底部的齿轮和设在斜板上的齿条，齿轮与齿条配合，驱动装置还包括减速机和驱动马达，减速机设在滑动架上，减速机的输出轴与齿轮相连，驱动马达的输出轴与减速机的输入轴相连。

4.根据权利要求1所述的一种无人船回收设备，其特征在于：在U形本体的连接部设有法兰，在滑动架与导向锁止装置之间设有液压缓冲器，液压缓冲器的一端与滑动架相连，液压缓冲器的另一端与U形本体上的法兰相连。

5.根据权利要求1所述的一种无人船回收设备，其特征在于：在滑板与船体的铰接处各设有一个扇形支架，扇形支架包括圆弧边，在圆弧边的两端各设有一个第三被锁机构，在船体上设有与第三被锁机构配合的第三锁止机构，第三锁止机构包括第三安装板，第三安装板设在船体上，在第三安装板上设有第三外壳，在第三安装板与第三外壳上滑动地穿过有第三锁销，在第三锁销上位于第三外壳内设有第三磁吸抵挡部，在第三锁销上位于第三抵挡部与第三外壳之间设有第三弹性件，在第三外壳的内部固定设有第三电磁铁，第三锁销的伸出端设有倒角。

6.根据权利要求1所述的一种无人船回收设备，其特征在于：在船体内设有驱动滑板机构转动的第二驱动装置，第二驱动装置包括滑板机构与船体铰接的铰接轴，铰接轴的一端与滑板机构固定连接，铰接轴的另一端设有第二从动齿轮，在船体上设有第二主动齿轮，在船体内还设有第二减速机和第二驱动马达，第二减速机的输出轴与第二主动齿轮相连，第二驱动马达的输出轴与第二减速机的输入轴相连。

7.根据权利要求1所述的一种无人船回收设备，其特征在于：所述导向装置为导向杆或导向辊。

8.根据权利要求1所述的一种无人船回收设备，其特征在于：所述导向辊在基板相对于基板中心线的两侧各设有两根以上，形成导向辊组，两组导向辊组往前方逐渐靠近。

9.根据权利要求1所述的一种无人船回收设备，其特征在于：所述第二被锁机构为锁止孔。

10.根据权利要求1所述的一种无人船回收设备，其特征在于：在基板的后端设置避位缺口。