CN110731166A - 一种小型半自动海带拖拽采收船及采收方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种小型半自动海带拖拽采收船，包括一船体，船体上直立固定设置一吊装组件；吊装组件包括一立柱，立柱顶部固定设置一立柱电机组件；立柱电机组件包括立柱电机，立柱电机通过链轮传动机构带动上横梁组件绕立柱水平转动；上横梁组件上固定设置一上横梁运动电机组件，上横梁运动电机组件包括上横梁运动电机，上横梁运动电机、绳轮组件，上横梁运动电机通过蜗轮蜗杆机构带动绳轮组件转动，进行吊绳收放；吊绳下端与机械手组件连接；机械手组件包括气动滑块，柱销Ⅰ穿过一对夹爪并和气缸罩固定；一对柱销Ⅱ插入各自夹爪的滑动槽中，并和气动滑块固定，气动滑块上下运动顶动夹爪底部，推动一对夹爪绕柱销Ⅰ旋转，实现夹爪加紧和放开。
Description
技术领域
本发明涉及一种海带采收船，具体来说，是一种小型半自动海带拖拽采收船及采收方法。
背景技术
海带采收一直是通过高强度的人工采收来完成，而海带养殖用到的筏架一般都是采用传统人工制作完成，制作筏架用的绳子长度不标准；在多年重复利用的情况下，绳子的质量和状态差别悬殊；伴随海带生长筏架上同时长满野生藻类，对进入采收区的动力船会造成缠绕螺旋桨阻止船前行的风险；风浪流的综合作用都会造成采收筏架扭曲，使得大型标准化采收船无法稳定采收。
海带附加值低，市场面窄，替换为科学和标准的筏架由于成本问题，一般往往无法实现。
如何提供一种小型化半自动采收船，成本低、灵活性高、减少高劳动强度，是本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是：提供一种小型半自动海带拖拽采收船，能够适应多年使用条件下的阀架的海带采收，通过人工解开筏架上载有养殖海带的苗绳，借助采收船上的吊运摆放设备实现自动拖拽和海带的采收摆放；小型化采收船便于筏架中的穿梭，没有动力浆不会产生缠绕钩拽；采收可实现1-2人完成，组员少，效率高；通过人工解扣避免筏架不规范而导致大型采收设备无法自动化解绳采收的问题；作为劳动强度最大环节自动加紧、拖拽和摆放可以由设备自动完成。
本发明采取以下技术方案：
一种小型半自动海带拖拽采收船，包括一船体1，船体1上直立固定设置一吊装组件2；所述吊装组件2包括一立柱7，所述立柱7顶部固定设置一立柱电机组件8；所述立柱电机组件8包括立柱电机12，所述立柱电机12通过链轮传动机构带动上横梁组件绕立柱7水平转动；所述上横梁组件7上固定设置一上横梁运动电机组件，所述上横梁运动电机组件包括上横梁运动电机23，所述上横梁运动电机23、绳轮组件28，所述上横梁运动电机23通过蜗轮蜗杆机构带动所述绳轮组件28转动，进行吊绳收放；所述吊绳下端与机械手组件3连接；所述机械手组件3包括气动滑块33，柱销Ⅰ31穿过一对夹爪并和气缸罩固定；一对柱销Ⅱ32插入各自夹爪的滑动槽中，并和气动滑块33固定，气动滑块33上下运动顶动夹爪底部，推动一对夹爪绕柱销Ⅰ31旋转，实现夹爪加紧和放开。
优选的，活塞杆通过气动滑块固定轴与气动滑块33连接，与密封圈Ⅰ36、导套、气缸罩、密封圈Ⅱ40、密封圈Ⅲ41、气缸端罩42、密封圈Ⅳ43形成密封气缸，充气时下移，并通过弹簧39复位。
优选的，还包括气动控制组件4，所述气动控制组件4固定设置在上横梁运动电机23之上，用于控制气动滑块33的动作。
优选的，还包括电控组件5，所述电控组件5固定设置在船体1上，用于控制所述立柱电机12和所述上横梁运动电机23。
优选的，还包括电池6，所述电池6固定设置在所述船体1上。
优选的，所述上横梁运动电机组件还包括横向连接柱17，横向连接柱17通过滚动轴承组件Ⅰ19转动，轴固定环Ⅰ18对滚动轴承组件Ⅰ19轴向固定；横向连接柱17、蜗杆20、轴连接件21、电机减速器22、上横梁运动电机23依次连接；轴固定环Ⅱ26对滚动轴承组件Ⅱ27轴向固定；纵向轴25和蜗轮29连接，蜗轮29在蜗杆20转动下，绕纵向轴25旋转，带动安装在纵向轴25上的绳轮组件28转动，缠绕和松放连接机械手的绳索，实现对机械手的升降。
优选的，所述船体1不设行走动力机构。
一种上述的小型半自动海带拖拽采收船的采收方法，采收的操作步骤为：
S1、预处理阶段：人工驾驶采收船进入筏架，将带有海带的苗绳从中间小浮球处解开并取下小浮球；
S2、采收船进入采收筏架，工人解下仅连在绠绳上的苗绳，将绳端放到机械手夹钳处，按动开关，机械手通过气动夹紧苗绳；
S3、通过吊装机构提升电机、上横梁运动电机和立柱电机将海带拖放到程序设定位置，通过程序松开机械手，将按序放置海带；
S4、放置完成后机械手回到起初位置，进入下一个操作周期。
发明的有益效果在于：
1)工艺简单实用，采用人机交互，适应性强；
2)通过人工解扣避免筏架不规范而导致大型采收设备无法自动化解绳采收的问题；作为劳动强度最大环节自动加紧、拖拽和摆放可以由设备自动完成，设备小巧操作人员少，使用比较灵活。
3)能够适应多年使用条件下的阀架的海带采收，通过人工解开筏架上载有养殖海带的苗绳，借助采收船上的吊运摆放设备实现自动拖拽和海带的采收摆放；
4)小型化采收船便于筏架中的穿梭，没有动力浆不会产生缠绕钩拽；采收可实现1-2人完成，组员少，效率高。
附图说明
图1是本发明小型半自动海带拖拽采收船的主视图。
图2是图3中的A-A的剖视图。
图3是吊装组件装配俯视图。
图4是立柱电机组件的示意图。
图5上横梁运动电机组件图。
图6是机械手组件图。
图7是上横梁组件图。
图8是图1中的局部放大图。
图9是图1中的另一局部放大图。
图10是本发明小型半自动海带拖拽采收船在筏架的一对绠绳之间行走的示意图，图中，采收船行走的方向与苗绳方向垂直，每根苗绳中间具有一浮球48，该浮球48处可以将苗绳解开，使苗绳分成两段。
图中，1、船、2、吊装组件、3、机械手组件、4、气动控制组件、5、电控组件、6、电池。7、立柱、8、立柱电机组件、9、上横梁组件、10、提升电机组件、11、上横梁运动电机组件。12、立柱电机、13、电机减速器、14、链条、15、小链轮、16、大链轮。17、横向连接柱、18、轴固定环Ⅰ、19、滚动轴承组件Ⅰ、20、蜗杆、21、轴连接件、22、电机减速器、23、上横梁运动电机、24、支架组件、25、纵向轴26、轴固定环Ⅱ、27、滚动轴承组件Ⅱ、28、绳轮组件、29、涡轮。30、夹爪、31、柱销Ⅰ、32、柱销2、33、气动滑块、34、滑块转轴、35、活塞杆、36、密封圈Ⅰ、37、导套、38、气缸罩、39、弹簧、40、密封圈Ⅱ、41、密封圈Ⅲ、42、气缸端罩、43、密封圈Ⅳ。44、轴承组件、45、横梁。46、绠绳，47、苗绳，48、浮球。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。
参见图1，小型半自动海带拖拽采收船由船体1、吊装组件2、机械手组件3、气动控制组件4、电控组件5、电池6组成。船体为所有设备的载体；吊装组件2完成对海带起吊、转运以及复位等机械运动；气动控制组件4是对机械手的气动控制，机械手通过气动完成夹持和松开动作；电控组件4完成整个采收动作的控制动作；电池为设备运行提供电力能源。
参见图2-3，吊装组件由立柱7、立柱电机组件8、上横梁组件9、提升电机组件10、上横梁运动电机组件11组成。立柱7安装在船上，立柱电机组件安装在立柱顶端，实现横梁绕立柱旋转；上横梁组件通过组件中的轴承组件完成定轴旋转；上横梁运动电机带动提升电机组件、气动控制组件沿横梁运动，提升电机实现对机械手的提升。
参见图4，立柱电机组件由立柱电机12、电机减速器13、链条14、小链轮15、大链轮16组成。电机减速器13安装在立柱电机12上，通过固定在减速器上小链轮带动链条拉动大链轮运转，来实现横梁的转动。
参见图5，上横梁运动电机组件由横向连接柱17、轴固定环Ⅰ18、滚动轴承组件Ⅰ19、蜗杆20、轴连接件21、电机减速器22(上横梁运动)、上横梁运动电机23、支架组件24、纵向轴25，轴固定环Ⅱ26、滚动轴承组件Ⅱ27、绳轮组件28、涡轮29组成。横向连接柱通过滚动轴承组件转动，轴固定环Ⅰ是对滚动轴承组件Ⅰ轴向固定的；横向连接柱依次和蜗杆、轴连接件、电机减速器(上横梁运动)、上横梁运动电机连接；轴固定环Ⅱ是对滚动轴承组件Ⅱ轴向固定的；纵向轴和涡轮连接，涡轮在蜗杆转动下，绕纵向纵向轴旋转，带动安装在纵向轴上的绳轮组件转动，缠绕和松放连接机械手的绳索，实现对机械手的升降。
参见图6和图9，机械手组件由夹爪30、柱销Ⅰ31、柱销Ⅱ32、气动滑块33、滑块固定轴34、活塞杆35、密封圈Ⅰ36、导套37、气缸罩38、弹簧39、密封圈Ⅱ40、密封圈Ⅲ41、气缸端罩42、密封圈Ⅳ43组成。柱销Ⅰ穿过夹爪两端和气缸罩固定；柱销Ⅱ插入夹爪的滑动槽中，两端和气动滑块固定，气动滑块上下运动顶动夹爪底部，推动夹爪绕柱销Ⅰ旋转，实现夹爪加紧和放开；活塞杆通过气动滑块固定轴与气动滑块连接，和密封圈Ⅰ、导套、气缸罩、密封圈Ⅱ、密封圈Ⅲ、气缸端罩、密封圈Ⅳ形成密封气缸，充气时下移，并通过弹簧复位。
参见图7，上横梁组件由轴承组件44、横梁45组成。轴承组件44与立柱上焊接的法兰通过螺钉连接；横梁焊接一体的中间轴穿过轴承，上端与立柱电机组件里的大链轮连接。
参见图1和图8，气动控制组件4由真空泵、输气管、流量控制阀和流速调节阀等组成,因为该设计为现有技术，因此附图为详细展示，但不影响本领域技术人员实现本方案。
目前海带采收设备多为大型多功能自动化设备，这种设备自动化程度高，功能多，但成本高、占用人员多且对环境适应性差，主要用于标准化程度高的养殖筏架，不适合于养殖规模小、筏架规范性差和要求功能单一的采收模式。
本实施例中的小型半自动海带拖拽采收船只是用于完成海带的采收功能，将人工解扣下来的带有海带的苗绳加紧、提升和拖拽上船，并按照程序设定依次在安排位置放置。
采收的操作步骤为：
S1、预处理阶段：人工驾驶采收船进入筏架，将带有海带的苗绳从中间小浮球处解开并取下小浮球；
S2、采收船进入采收筏架，工人解下仅连在绠绳上的苗绳，将绳端放到机械手夹钳处，按动开关，机械手通过气动夹紧苗绳；
S3、通过吊装机构提升电机、上横梁运动电机和立柱电机将海带拖放到程序设定位置，通过程序松开机械手，将按序放置海带；
S4、放置完成后机械手回到起初位置，进入下一个操作周期。
本发明针对目前筏架现状和采收习惯，研制的小型半自动海带拖拽采收船通过人机交互，可以最大程度降低劳动强度的同时，也解决了筏架自身以及海况问题对采收设备的稳定使用造成的影响。
以上是本发明的优选实施例，本领域普通技术人员还可以在此基础上进行各种变换或改进，在不脱离本发明总的构思的前提下，这些变换或改进都应当属于本发明要求保护的范围之内。
Claims (8)
1.一种小型半自动海带拖拽采收船，其特征在于：
包括一船体(1)，船体(1)上直立固定设置一吊装组件(2)；
所述吊装组件(2)包括一立柱(7)，所述立柱(7)顶部固定设置一立柱电机组件(8)；
所述立柱电机组件(8)包括立柱电机(12)，所述立柱电机(12)通过链轮传动机构带动上横梁组件绕立柱(7)水平转动；
所述上横梁组件(7)上固定设置一上横梁运动电机组件，所述上横梁运动电机组件包括上横梁运动电机(23)，所述上横梁运动电机(23)、绳轮组件(28)，所述上横梁运动电机(23)通过蜗轮蜗杆机构带动所述绳轮组件(28)转动，进行吊绳收放；所述吊绳下端与机械手组件(3)连接；
所述机械手组件(3)包括气动滑块(33)，柱销Ⅰ(31)穿过一对夹爪并和气缸罩固定；一对柱销Ⅱ(32)插入各自夹爪的滑动槽中，并和气动滑块(33)固定，气动滑块(33)上下运动顶动夹爪底部，推动一对夹爪绕柱销Ⅰ(31)旋转，实现夹爪加紧和放开。
2.如权利要求1所述的小型半自动海带拖拽采收船，其特征在于：活塞杆通过气动滑块固定轴与气动滑块(33)连接，与密封圈Ⅰ(36)、导套、气缸罩、密封圈Ⅱ(40)、密封圈Ⅲ(41)、气缸端罩(42)、密封圈Ⅳ(43)形成密封气缸，充气时下移，并通过弹簧(39)复位。
3.如权利要求1所述的小型半自动海带拖拽采收船，其特征在于：还包括气动控制组件(4)，所述气动控制组件(4)固定设置在上横梁运动电机(23)之上，用于控制气动滑块(33)的动作。
4.如权利要求1所述的小型半自动海带拖拽采收船，其特征在于：还包括电控组件(5)，所述电控组件(5)固定设置在船体(1)上，用于控制所述立柱电机(12)和所述上横梁运动电机(23)。
5.如权利要求1所述的小型半自动海带拖拽采收船，其特征在于：还包括电池(6)，所述电池(6)固定设置在所述船体(1)上。
6.如权利要求1所述的小型半自动海带拖拽采收船，其特征在于：所述上横梁运动电机组件还包括横向连接柱(17)，横向连接柱(17)通过滚动轴承组件Ⅰ(19)转动，轴固定环Ⅰ(18)对滚动轴承组件Ⅰ(19)轴向固定；横向连接柱(17)、蜗杆(20)、轴连接件(21)、电机减速器(22)、上横梁运动电机(23)依次连接；轴固定环Ⅱ(26)对滚动轴承组件Ⅱ(27)轴向固定；纵向轴(25)和蜗轮(29)连接，蜗轮(29)在蜗杆(20)转动下，绕纵向轴(25)旋转，带动安装在纵向轴(25)上的绳轮组件(28)转动，缠绕和松放连接机械手的绳索，实现对机械手的升降。
7.如权利要求1所述的小型半自动海带拖拽采收船，其特征在于：所述船体(1)不设行走动力机构。
8.一种权利要求1所述的小型半自动海带拖拽采收船的采收方法，其特征在于，采收的操作步骤为：
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Country or region after: China Address after: 200092, 63, Chifeng Road, Siping Street, Shanghai, Yangpu District Applicant after: FISHERY MACHINERY AND INSTRUMENT Research Institute Applicant after: Qingdao Marine Science and Technology Center Applicant after: WEIHAI CHANGQING OCEAN SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.,LTD. Address before: 200092, 63, Chifeng Road, Siping Street, Shanghai, Yangpu District Applicant before: FISHERY MACHINERY AND INSTRUMENT Research Institute Country or region before: China Applicant before: QINGDAO NATIONAL LABORATORY FOR MARINE SCIENCE AND TECHNOLOGY DEVELOPMENT CENTER Applicant before: WEIHAI CHANGQING OCEAN SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.,LTD. |
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |