CN107486705A - 一种rov挂载更换装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种ROV挂载更换装置，由定位机构、卸载机构和更换机构组成；定位机构主要包括锥形漏斗、定位抓手、底座、导轨、滑块以及驱动电机来实现ROV的定位；卸载机构主要包括气动夹爪、连接板、导轨、滑块以及驱动电机，卸载机构主要作用是使带有放射源的接头与ROV分离；更换机构主要包括接源手和3自由度伺服平台来实现放射源挂载的自动更换。本发明所提供的ROV挂载更换装置可以代替人的手工操作，准确地实现挂载的自动更换，具有方便、快捷和准确的特点。

Description

一种ROV挂载更换装置

技术领域

本发明涉及无人有缆水下机器人(ROV)领域，具体涉及一种ROV的定位、挂载的卸载和自动更换装置。

背景技术

ROV(无人有缆水下机器人)已经成为一种重要的水下作业装备，ROV具有机动灵活、动力充沛、作业深度大、续航力强和环境适应性强等特点，被广泛应用于内河堤坝检测、海洋结构的安装与维修、深海资源探测、海洋管线检修等领域。

特种ROV携带放射源挂载在烷基苯介质中进行定点监测和定位，特种ROV每隔一段时间需要对放射源挂载进行更换，又因挂载具有放射性，所以需要设计一套挂载更换装置用于ROV挂载的自动更换。设计的更换装置可以代替人的手工操作，准确地实现挂载的自动更换，具有方便、快捷和准确的特点。

发明内容

本发明的目的在于设计一种ROV挂载更换装置，实现放射源挂载与特种ROV的自动更换和自动连接。具体涉及ROV的定位、卸载和挂载更换问题，采用3个相映的执行机构来实现ROV的定位、放射源的卸载和更换，同时3个独立的执行机构可以避免挂载更换过程中的运动干涉。

本发明达成目的的技术方案是：

一种ROV挂载更换装置，包括定位机构、卸载机构和更换机构。ROV挂载更换装置用定位机构来实现ROV的定位，定位锁紧后卸载机构来实现放射源挂载的卸载，挂载卸载后更换机构上位来实现放射源挂载的自动更换，执行机构之间进行切换。

所述定位机构主要包括锥形漏斗、定位抓手、底座、导轨、滑块以及驱动电机。锥形漏斗主要用于ROV的预定位，同时起导向作用。定位抓手采用卡盘式的定位抓手用于ROV的定位锁紧。锥形漏斗和底座之间采用螺纹连接。导轨被横向固定在锥形漏斗下方对称分布，滑块在导轨上由驱动电机驱动，滑块与定位抓手采用螺钉连接，滑块带着定位抓手移动从而实现ROV的定位锁紧。

所述卸载机构主要包括气动夹爪、连接板、导轨、滑块以及驱动电机。气动夹爪主要作用是使放射源接头与ROV分离。连接板连接气动夹爪和滑块，前端开槽，气动夹爪可以自由张开合拢，气动夹爪合拢后随滑块下移推动放射源接头推杆从而实现放射源挂载与ROV的分离。

所述更换机构主要包括挂载承接件接源手和3自由度移动的伺服平台。3自由度伺服平台包括导轨、滑块及驱动电机。接源手的主要作用是当带有放射源的接头和ROV分离后，准备就绪的接源手接住接头，将其放回储源库，并从储源库取新的放射源与ROV连接。3自由度伺服平台由水平和竖直3个自由度移动的导轨、滑块搭建，并将其固定在底座上。接源手与水平向滑块用螺钉连接。

所述三个执行机构中的导轨滑块同型号，导轨共计9根，滑块共计9个。导轨与锥形漏斗和底座之间通过螺栓螺母紧固，滑块与连接件通过螺钉连接，导轨滑块均由伺服电机驱动。

所述定位抓手2个，左右对称布置，气动夹爪2个前后对称布置，接源手一个。

与现有同类装置相比，本发明提出的ROV挂载更换装置具有如下优点：

ROV挂载更换装置中的定位机构、卸载机构和更换机构可分别实现ROV的定位、挂载的卸载和自动更换，3个执行机构彼此独立可避免运动干涉，同时机构之间相互配合实现挂载的自动更换。

因为ROV的挂载放射源具有放射性，因此设计的ROV挂载更换装置可以代替人的手工操作，准确地实现挂载的自动更换，具有方便、快捷和准确的特点。

附图说明

图1一种ROV挂载更换装置结构示意图。

图2ROV挂载更换装置剖面结构示意图。

图3ROV挂载更换装置俯视结构示意图。

图4ROV挂载更换装置俯视图局部放大结构示意图。

图中：1.锥形漏斗 2.支撑柱 3.气动夹爪连接板 4.滑块 5.导轨 6.底座 7.定位抓手 8.气动夹爪 9.接源手

具体实施方式

本实施例是一种ROV挂载更换装置。

如图1所示，一种ROV挂载更换装置结构示意图，包括定位机构、卸载机构和更换机构。定位机构包括锥形漏斗1、定位抓手7、滑块4、导轨5和辅助支撑柱2与底座6，导轨5滑块4由伺服电机驱动，定位抓手7与滑块4之间通过螺钉连接。卸载机构包括气动夹爪连接板3、气动夹爪8、滑块4、导轨5，导轨5滑块4由伺服电机驱动，气动夹爪8通过气动夹爪连接板3与滑块4相连。定位机构和卸载机构导轨5分别水平竖直安装在锥形漏斗1下方，通过螺栓螺母紧固。更换机构包括接源手9、3自由度伺服平台，3自由度伺服平台由滑块4和导轨5搭建，导轨5与底座6通过螺栓螺母紧固，接源手3与滑块4通过螺钉连接。3个执行机构之间相互配合完成ROV放射源挂载的自动更换。

如图2剖面结构所示，用于ROV预定位的锥形漏斗1通过支撑柱2与底座6相连，定位机构导轨5水平安装在锥形漏斗1下方，滑块4与定位抓手通过螺钉连接。卸载机构导轨5竖直安装在锥形漏斗1下方，ROV定位时卸载机构随滑块4移至一边从而避免气动夹爪与ROV干涉，定位完成后卸载机构气动夹爪8移至放射源接头中间气动合拢，然后随滑块4在导轨5上下移推动放射源接头推杆使之与ROV分离。放射源与ROV分离后接源手9接住放射源将其移至储源库并取新的放射源与ROV连接。

如图3、图4俯视图所示，工作时定位抓手7、气动夹爪8、接源手9均位于锥形漏斗正下方，当胶囊型ROV顺着漏斗进入时定位抓手7从左右两边合拢对ROV进行定位锁紧，定位锁紧后动夹爪8移至放射源接头中间气动合拢，然后随滑块4在导轨5上下移推动放射源接头推杆使之与ROV分离。接源手9和3自由度伺服台配合完成放射源的更换。

具体的放射源挂载更换过程如下：工作完的ROV用绞车拉出，然后顺着行车导轨平移，移到锥形漏斗1正上方时，绞车下放ROV，锥形漏斗1同时起导向和预定位作用。ROV沿着壁面下降到指定位置，实现预定位。即使行车未能将ROV准确移到锥形漏斗正上方，锥形漏斗也能使其沿着壁面进入指定位置，这就是它的导向作用，也是将其结构设计成锥形的原因。ROV经锥形漏斗1预定位进入指定位置后，定位抓手7在滑块4的带动下沿导轨5从两侧卡紧定位卡槽，定位机构实现ROV的定位锁紧。

定位锁紧后卸载机构上位，气动夹爪8移至放射源接头中间气动合拢，然后随滑块4在导轨5上下移推动放射源接头推杆使之与ROV分离。ROV挂载更换过程大致有以下几步：更换机构上位——将旧放射源放至储源库——取新放射源——新放射源与ROV连接。更换机构是由三自由度的运动导轨搭建，可实现放射源的上下左右前后的平移，满足挂载更换要求。

ROV定位锁紧后，更换机构上位，即接源手9向右平移至放射源正下方，接源手9准备就绪，准备接住将与ROV脱离的放射源。接源手9接住与ROV分离的放射源后，先向下平移，后向右平移，将旧源放回储源库。然后，环形储源库更换工位，接源手9从储源库取新源。先随导轨5左移，后上移到初始位置。最后更换机构带着接头上升，携带新放射源的接头与ROV自动连接，至此完成ROV挂载更换的全过程。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征的均等变化与修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。

Claims (4)

1.一种ROV挂载更换装置，其特征在于：包括定位机构、卸载机构和更换机构3个执行机构；定位机构包括锥形漏斗1、定位抓手7、滑块4、导轨5和辅助支撑柱2与底座6，导轨5滑块4由伺服电机驱动，定位抓手7与滑块4之间通过螺钉连接；卸载机构包括气动夹爪连接板3、气动夹爪8、滑块4、导轨5，导轨5滑块4由伺服电机驱动，气动夹爪8通过气动夹爪连接板3与滑块4相连；定位机构和卸载机构导轨5分别水平竖直安装在锥形漏斗1下方，通过螺栓螺母紧固；更换机构包括接源手9、3自由度伺服平台，3自由度伺服平台由滑块4和导轨5搭建，导轨5与底座6通过螺栓螺母紧固，接源手3与滑块4通过螺钉连接。

2.根据权利要求1所述的ROV挂载更换装置，其特征在于：定位机构锥形漏斗1上大下小；连接定位抓手7的导轨5水平安装在锥形漏斗1下方，两个盘型定位抓手7左右对称与滑块4用螺钉连接。

3.根据权利要求1所述的ROV挂载更换装置，其特征在于：卸载机构导轨5竖直安装在锥形漏斗1下方；连接板3连接气动夹爪8和滑块4，连接板3前端开槽，气动夹爪前后对称安装，气动夹爪8可以自由张开合拢，连接板3与滑块4用螺钉连接。

4.根据权利要求1所述的ROV挂载更换装置，其特征在于：更换机构由接源手9和3自由度伺服平台组成；3自由度伺服平台由导轨5和滑块4搭建，导轨固定在底座上位于锥形漏斗正下方；接源手9表面光滑平整，接源手9与滑块4通过螺钉连接。