CN104908912A - 一种水下机器人锁紧机构 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种水下机器人锁紧机构，包括固定座、液压缸、导轨、弹簧轴、夹紧机构，导轨固定在固定座上方，液压缸安装在固定座下方，导轨的内侧设置与其配合的滑块，夹紧机构包括夹紧板、导板，导板固定在夹紧板下方，滑块与导板相固定，液压缸的活塞杆端部与弹簧轴相连，弹簧轴上套有弹簧，夹紧板上设置孔，弹簧轴上端穿过夹紧板的孔并与定位片相连，弹簧轴下端设置凸起，弹簧一端顶在夹紧板上，另一端顶在弹簧轴的凸起上。本发明依靠弹簧压缩产生的力对水下机器人进行锁紧，使刚性接触变为弹性接触，降低了对水下机器人造成破坏的危险，弹簧压缩能够实现对水下机器人长时间的锁紧，无需其他复杂的液压锁紧装置。

Description

一种水下机器人锁紧机构

技术领域

本发明涉及的是一种锁紧机构，具体地说是水下锁紧机构。

背景技术

水下机器人是重要的水下作业工具，但是由于其自身携带能源有限，难以进行大范围、长时间作业，通常要对其进行水下充电，从而延长水下机器人作业时间，提高水下机器人的工作效率。在进行水下充电前，需要与水下机器人进行对接并将其锁紧。因此设计一种水下机器人锁紧机构对于实现水下机器人的锁紧及进行充电等后续动作具有重要意义。

申请号为201310491735，名称为《可回收式水下电缆接头的接泊与测试装置》的中国专利，发明的接泊装置能够实现水下电缆的接泊，属于海洋石油工程领域，无锁紧功能；申请号201410105287，名称为《水下静密封锁紧机构》的中国专利，发明的锁紧机构用于解决3000米水深下水下控制模块壳体密封问题，并不是针对水下机器人的锁紧。

发明内容

本发明的目的在于提供可在水下环境完成对水下机器人锁紧，并且带有位置反馈功能的一种水下机器人锁紧机构。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种水下机器人锁紧机构，其特征是：包括固定座、液压缸、导轨、弹簧轴、夹紧机构，导轨固定在固定座上方，液压缸安装在固定座下方，导轨的内侧设置与其配合的滑块，夹紧机构包括夹紧板、导板，导板固定在夹紧板下方，滑块与导板相固定，液压缸的活塞杆端部与弹簧轴相连，弹簧轴上套有弹簧，夹紧板上设置孔，弹簧轴上端穿过夹紧板的孔并与定位片相连，弹簧轴下端设置凸起，弹簧一端顶在夹紧板上，另一端顶在弹簧轴的凸起上，液压缸的上下形成极限位置上分别设置第一接近开关和第二接近开关。

本发明还可以包括：

1、滑块的外侧设置积蓄杂质的沟槽结构。

2、定位片与弹簧轴之间通过能够调节弹簧预紧力的螺钉相连。

3、夹紧板上方设置聚氨酯板。

本发明的优势在于：

1、依靠弹簧压缩产生的力对水下机器人进行锁紧，使刚性接触变为弹性接触，降低了对水下机器人造成破坏的危险；

2、弹簧压缩能够实现对水下机器人长时间的锁紧，无需其他复杂的液压锁紧装置；

3、带有位置反馈功能，在完成锁紧及松开到位后接近开关均能发出到位信号，方便监测。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的弹簧轴示意图；

图3为本发明夹紧板俯视图；

图4为本发明导轨示意图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

结合图1～4，本发明主要由夹紧板、弹簧、弹簧轴、聚乙烯滑块、液压缸和支座。支座安装在水下机器人对接装置上，液压缸和滑轨安装在支座上。液压缸活塞杆端部与弹簧轴通过螺纹连接，弹簧套在弹簧轴上，一端靠在弹簧轴上，一端靠在夹紧板上。弹簧轴穿过夹紧板上的对应孔，与定位片通过螺栓连接。

聚氨酯板11通过螺栓10与夹紧板12进行连接，夹紧板12与导板7通过螺栓8进行连接，聚乙烯材质的滑块6与导板7通过螺钉5进行连接，定位片14与弹簧轴15通过螺钉13进行连接，拧动螺钉13可以对弹簧的预紧力进行调节。滑块6、导板7、夹紧板12和聚氨酯板11构成夹紧机构的夹紧块，夹紧块在液压缸作用下可在导轨2中上下移动。滑块6上设有沟槽结构，用于积蓄杂质，避免海水杂质进入滑块6与导轨2之间对运动副造成破坏。导轨2与固定座1通过螺栓一同连接在对接装置上。弹簧16套在弹簧轴15上，弹簧一端靠在弹簧轴15上，一端靠在夹紧板12上。弹簧轴15通过螺纹与液压缸21端部进行连接。液压缸21的上下行程极限位置处设有不锈钢接近开关22，接近开关22的检测距离为2mm，可以检测液压缸21中活塞位置，当活塞到达极限位置后接近开关22发出到位信号，指示锁紧或松开动作完成。

支座安装在水下机器人对接装置上，液压缸和滑轨安装在支座上。液压缸活塞杆端部与弹簧轴通过螺纹连接，弹簧套在弹簧轴上，一端靠在弹簧轴上，一端靠在夹紧板上。弹簧轴穿过夹紧板上的对应孔，与定位片通过螺栓连接。夹紧板两侧是夹紧侧板，连接聚乙烯材料制成的滑块，可以在机构两侧的滑轨中上下运动。为了避免海水环境中的杂质进入滑块与滑轨之间造成破坏，本发明中滑块上设有沟槽结构，用于积蓄杂质，避免对运动副的破坏。弹簧的预紧力可以通过弹簧轴、连接座和定位片进行调节。本发明专利采用液压驱动，密封性能可靠，适用于水下作业环境，能够完成对水下机器人的锁紧固定，也可应用于其他水下设备。

所有与水接触的金属部件材质均为316L不锈钢，能够长期耐海水腐蚀。

支座安装在水下机器人对接装置上，液压缸和滑轨安装在支座上。液压缸活塞杆端部与弹簧轴通过螺纹连接，弹簧套在弹簧轴上，一端靠在弹簧轴上，一端靠在夹紧板上。弹簧轴穿过夹紧板上的对应孔，与定位片通过螺栓连接。

夹紧板在液压缸推动下可完成对水下机器人的锁紧，夹紧板最上层为聚氨酯板，在与水下机器人外壳接触时产生弹性形变从而避免对水下机器人外壳产生破坏，夹紧板两侧是夹紧侧板，连接聚乙烯材料制成的滑块，可以在机构两侧的滑轨中上下运动。

夹紧板向上与水下机器人接触，进而弹簧被压缩，产生作用力，保证水下机器人始终处于夹紧状态。

弹簧轴通过螺纹与液压缸活塞杆端部连接，弹簧套在弹簧轴上，弹簧轴另一端与夹紧板采用活动连接，保证弹簧可以被压缩。

滑块可以在机构两侧的滑轨中上下运动。为了避免海水环境中的杂质进入滑块与滑轨之间造成破坏，本文设计中滑块上设有沟槽结构，用于积蓄杂质，避免对运动副的破坏。

液压缸为双作用液压缸，材料为316L不锈钢，能够工作在水下环境，在液压缸底部和顶部安装有耐压不锈钢接近开关，可对液压缸行程进行检测。

支座通过螺栓分别与液压缸、导轨相连，并固定在水下机器人对接装置上。

Claims (5)

1.一种水下机器人锁紧机构，其特征是：包括固定座、液压缸、导轨、弹簧轴、夹紧机构，导轨固定在固定座上方，液压缸安装在固定座下方，导轨的内侧设置与其配合的滑块，夹紧机构包括夹紧板、导板，导板固定在夹紧板下方，滑块与导板相固定，液压缸的活塞杆端部与弹簧轴相连，弹簧轴上套有弹簧，夹紧板上设置孔，弹簧轴上端穿过夹紧板的孔并与定位片相连，弹簧轴下端设置凸起，弹簧一端顶在夹紧板上，另一端顶在弹簧轴的凸起上，液压缸的上下形成极限位置上分别设置第一接近开关和第二接近开关。

2.根据权利要求1所述的一种水下机器人锁紧机构，其特征是：滑块的外侧设置积蓄杂质的沟槽结构。

3.根据权利要求1或2所述的一种水下机器人锁紧机构，其特征是：定位片与弹簧轴之间通过能够调节弹簧预紧力的螺钉相连。

4.根据权利要求1或2所述的一种水下机器人锁紧机构，其特征是：夹紧板上方设置聚氨酯板。

5.根据权利要求3所述的一种水下机器人锁紧机构，其特征是：夹紧板上方设置聚氨酯板。