一种船舶用快速脱缆装置的制作方法

本发明涉及船舶脱缆技术领域，具体为一种船舶用快速脱缆装置。

背景技术：

船舶是一种主要在地理水中运行的人造交通工具。另外，民用船一般称为船，军用船称为舰，小型船称为艇或舟，其总称为舰船或船艇。

在船舶停靠结束时需要用到脱缆设备，但现有的船舶大多人工操作脱缆，耗时耗力，增加了人工脱缆的劳动力，也增加了人工脱缆的时间，也降低了船舶脱缆的效率。

技术实现要素：

为解决上述背景技术中提出的问题，本发明的目的在于提供一种船舶用快速脱缆装置，具备快速脱缆的优点，解决了现有的船舶大多人工操作脱缆，耗时耗力的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种船舶用快速脱缆装置，包括船舶本体，所述船舶本体的左侧固定连接有固定箱，所述船舶本体的左侧设置有地桩，所述固定箱内壁的左侧和右侧均滑动连接有滑板，所述滑板底部的右侧固定连接有u型连接杆，所述u型连接杆的表面套接有缆绳，所述缆绳远离u型连接杆的一端贯穿固定箱的底部并套接在地桩的表面，所述固定箱内壁底部的左侧和右侧均固定连接有升降机构。

作为本发明优选的，所述升降机构包括气缸，所述气缸的顶部与滑板的底部固定连接，所述固定箱内壁的左侧和右侧且对应气缸的位置均固定连接有固定杆，所述固定杆的内侧且套接在气缸的表面固定套接有空心固定环，所述固定箱内壁顶部的中心处且位于u型连接杆的内侧固定连接有l型脱杆，所述l型脱杆的底部对应缆绳的底部。

作为本发明优选的，所述固定箱内壁底部的左侧和右侧且位于气缸的两侧均固定连接有三角固定块，所述三角固定块的内侧与气缸的表面固定连接，所述三角固定块与气缸配合使用。

作为本发明优选的，所述固定箱内壁的左侧和右侧且对应滑板的位置开设有滑槽，所述滑槽的长度大于滑板的长度，所述滑槽与滑板配合使用。

作为本发明优选的，所述固定箱内壁顶部的左侧和右侧均固定连接有弹簧，所述弹簧的底部与滑板的顶部固定连接，所述弹簧与滑板配合使用。

作为本发明优选的，所述固定箱的底部且对应缆绳的位置设置有橡胶垫，所述橡胶垫的横截面积大于缆绳的横截面积，所述橡胶垫与缆绳配合使用。

在一实施例中，还包括：弹簧故障检测装置、控制器、报警器；

所述控制器，分别与所述弹簧故障检测装置、报警器连接，用于在所述弹簧故障检测装置确定弹簧出现故障时，控制报警器发出故障报警提示；

所述弹簧故障检测装置，包括：

第一采集模块，设置在所述弹簧上，用于在对弹簧多次施加相同的第一拉伸力时采集弹簧的多个伸长量信息；

第二采集模块，设置在所述弹簧上，用于在对弹簧施加第一拉伸力时拍摄弹簧图像；

图像处理模块，设置在所述滑板上，用于：

对所述弹簧图像进行归一化处理，将归一化处理后的弹簧图像根据预设规则进行图像分割，得到若干子弹簧图像，对所述若干子弹簧图像进行灰度化处理；所述子弹簧图像中只含有两个弹簧圈；

对进行灰度化处理后的子弹簧图像基于图像识别技术，获取若干子弹簧图像中两个弹簧圈之间的若干间隙值并进行排序，选取出最大间隙值；

控制模块，设置在所述滑板上，分别与所述第一采集模块、第二采集模块、图像处理模块连接，用于：

接收所述第一采集模块发送的多个伸长量信息，根据多个伸长量信息计算方差并与预设方差阈值进行比较，在确定方差大于预设方差阈值时，接收所述第二采集模块拍摄的弹簧图像，并控制图像处理模块对所述弹簧图像进行处理；

接收所述图像处理模块发送的最大间隙值并与预设间隙值进行比较，在确定最大间隙值大于预设间隙值，将弹簧故障的信息发送至控制器。

在一个实施例中，所述控制模块还根据如下公式，计算多个伸长量信息的方差σ，包括：

其中，si为施加第一拉伸力时，对应的采集弹簧(10)的第i个伸长量信息；n为伸长量信息的总个数。

在一个实施例中，所述图像处理模块还根据如下公式获取子弹簧图像中两个弹簧圈之间的间隙值l，

其中，m为子弹簧图像含有的像素点的个数；xj为子弹簧图像中第j个像素点的灰度值；w为子弹簧图像的形状复杂性系数，取值范围在(0,1)之间；p为子弹簧图像的分辨率；l0为一个弹簧圈的厚度。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明通过设置船舶本体、固定箱、地桩、滑板、u型连接杆、缆绳和升降机构配合使用，通过使用者使用缆绳一端套接在地桩的表面，然后打开固定箱的箱体，启动气缸下降，气缸下降带动滑板下降，滑板配合滑槽向下限位移动的同时对弹簧拉升做工，然后滑板向下移动带动u型连接杆向下移动至l型脱杆的位置，使用者再把缆绳另一端套接在u型连接杆的表面，气缸向上移动带动滑板和u型连接杆向上移动与固定箱内壁的顶部接触，使u型连接杆和缆绳之间封死不留空隙避免缆绳脱离，同理脱缆时，启动气缸向下移动，带动u型连接杆向下移动使缆绳接触l型脱杆，缆绳一侧受力l型拖杆使缆绳脱离u型连接杆完成脱离，达到快速脱缆的作用，解决了现有的船舶大多人工操作脱缆，耗时耗力的问题，减少了人工脱缆的劳动力，也减少了人工脱缆的时间，也提高了船舶脱缆的效率。

2、本发明通过三角固定块的设置，能够辅助气缸进行工作，同时起到固定的作用，避免了气缸在工作过程中受到缆绳的拉扯出现晃动的现象，也提高气缸工作的稳定性。

3、本发明通过滑槽的设置，能够使滑板在滑槽内部上下移动，同时起到限位的作用，避免了滑板在移动的过程中出现偏移的现象，也减少滑板在滑槽内部的摩擦，增加滑板的使用寿命。

4、本发明通过弹簧的设置，能够辅助滑板进行工作，同时起到复位缓冲的作用，避免了滑板在移动的过程中因为摩擦而产生噪音的现象，也减少滑板移动过程中受到的摩擦阻力。

5、本发明通过橡胶垫的设置，能够辅助缆绳进行工作，同时起到防护的作用，避免了缆绳受到风力出现摇摆与固定箱内壁产生摩擦，导致出现断裂的现象，提高机械工作的安全性。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明图1中固定箱结构左视剖视图；

图3为本发明图1中固定箱结构立体图；

图4为本发明图2中l型脱杆结构立体图；

图5为本发明一实施例的船舶用快速脱缆装置的框图；

图6为本发明一实施例的弹簧的结构示意图。

图中：1、船舶本体；2、固定箱；3、地桩；4、滑板；5、u型连接杆；6、缆绳；7、升降机构；71、气缸；72、固定杆；73、空心固定环；74、l型脱杆；8、三角固定块；9、滑槽；10、弹簧；11、橡胶垫；12、弹簧故障检测装置；121、第一采集模块；122、第二采集模块；123、图像处理模块；124、控制模块；13、控制器；14、报警器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图4所示，本发明提供的一种船舶用快速脱缆装置，包括船舶本体1，船舶本体1的左侧固定连接有固定箱2，船舶本体1的左侧设置有地桩3，固定箱2内壁的左侧和右侧均滑动连接有滑板4，滑板4底部的右侧固定连接有u型连接杆5，u型连接杆5的表面套接有缆绳6，缆绳6远离u型连接杆5的一端贯穿固定箱2的底部并套接在地桩3的表面，固定箱2内壁底部的左侧和右侧均固定连接有升降机构7。

参考图2，升降机构7包括气缸71，气缸71的顶部与滑板4的底部固定连接，固定箱2内壁的左侧和右侧且对应气缸71的位置均固定连接有固定杆72，固定杆72的内侧且套接在气缸71的表面固定套接有空心固定环73，固定箱2内壁顶部的中心处且位于u型连接杆5的内侧固定连接有l型脱杆74，l型脱杆74的底部对应缆绳6的底部。

采用上述方案：通过设置升降机构7，能够使气缸71工作带动滑板4和u型连接杆5同步上下移动，并配合固定杆72和空心固定环73使气缸71工作过程中更稳定，也提高机械工作稳定。

参考图2，固定箱2内壁底部的左侧和右侧且位于气缸71的两侧均固定连接有三角固定块8，三角固定块8的内侧与气缸71的表面固定连接，三角固定块8与气缸71配合使用。

采用上述方案：通过三角固定块8的设置，能够辅助气缸71进行工作，同时起到固定的作用，避免了气缸71在工作过程中受到缆绳6的拉扯出现晃动的现象，也提高气缸71工作的稳定性。

参考图2，固定箱2内壁的左侧和右侧且对应滑板4的位置开设有滑槽9，滑槽9的长度大于滑板4的长度，滑槽9与滑板4配合使用。

采用上述方案：通过滑槽9的设置，能够使滑板4在滑槽9内部上下移动，同时起到限位的作用，避免了滑板4在移动的过程中出现偏移的现象，也减少滑板4在滑槽9内部的摩擦，增加滑板4的使用寿命。

参考图2，固定箱2内壁顶部的左侧和右侧均固定连接有弹簧10，弹簧10的底部与滑板4的顶部固定连接，弹簧10与滑板4配合使用。

采用上述方案：通过弹簧10的设置，能够辅助滑板4进行工作，同时起到复位缓冲的作用，避免了滑板4在移动的过程中因为摩擦而产生噪音的现象，也减少滑板4移动过程中受到的摩擦阻力。

参考图2，固定箱2的底部且对应缆绳6的位置设置有橡胶垫11，橡胶垫11的横截面积大于缆绳6的横截面积，橡胶垫11与缆绳6配合使用。

采用上述方案：通过橡胶垫11的设置，能够辅助缆绳6进行工作，同时起到防护的作用，避免了缆绳6受到风力出现摇摆与固定箱2内壁产生摩擦，导致出现断裂的现象，提高机械工作的安全性。

本发明的工作原理及使用流程：在使用时，通过使用者使用缆绳6一端套接在地桩3的表面，然后打开固定箱2的箱体，启动气缸71下降，气缸71下降带动滑板4下降，滑板4配合滑槽9向下限位移动的同时对弹簧10拉升做工，然后滑板4向下移动带动u型连接杆5向下移动至l型脱杆74的位置，使用者再把缆绳6另一端套接在u型连接杆5的表面，气缸71向上移动带动滑板4和u型连接杆5向上移动与固定箱2内壁的顶部接触，使u型连接杆5和缆绳6之间封死不留空隙避免缆绳6脱离，同理脱缆时，启动气缸71向下移动，带动u型连接杆5向下移动使缆绳6接触l型脱杆74，缆绳6一侧受力l型拖杆74使缆绳6脱离u型连接杆5完成脱离，达到快速脱缆的作用。

综上所述：该船舶用快速脱缆装置，通过船舶本体1、固定箱2、地桩3、滑板4、u型连接杆5、缆绳6和升降机构7配合使用，通过使用者使用缆绳6一端套接在地桩3的表面，然后打开固定箱2的箱体，启动气缸71下降，气缸71下降带动滑板4下降，滑板4配合滑槽9向下限位移动的同时对弹簧10拉升做工，然后滑板4向下移动带动u型连接杆5向下移动至l型脱杆74的位置，使用者再把缆绳6另一端套接在u型连接杆5的表面，气缸71向上移动带动滑板4和u型连接杆5向上移动与固定箱2内壁的顶部接触，使u型连接杆5和缆绳6之间封死不留空隙避免缆绳6脱离，同理脱缆时，启动气缸71向下移动，带动u型连接杆5向下移动使缆绳6接触l型脱杆74，缆绳6一侧受力l型拖杆74使缆绳6脱离u型连接杆5完成脱离，达到快速脱缆的作用，解决了现有的船舶大多人工操作脱缆，耗时耗力的问题。

如图5-图6所示，在一实施例中，还包括：弹簧故障检测装置12、控制器13、报警器14；

所述控制器13，分别与所述弹簧故障检测装置12、报警器14连接，用于在所述弹簧故障检测装置12确定弹簧出现故障时，控制报警器14发出故障报警提示；

所述弹簧故障检测装置12，包括：

第一采集模块121，设置在所述弹簧10上，用于在对弹簧10多次施加相同的第一拉伸力时采集弹簧10的多个伸长量信息；

第二采集模块122，设置在所述弹簧10上，用于在对弹簧施加第一拉伸力时拍摄弹簧图像；

图像处理模块123，设置在所述滑板4上，用于：

对所述弹簧图像进行归一化处理，将归一化处理后的弹簧图像根据预设规则进行图像分割，得到若干子弹簧图像，对所述若干子弹簧图像进行灰度化处理；所述子弹簧图像中只含有两个弹簧圈；

对进行灰度化处理后的子弹簧图像基于图像识别技术，获取若干子弹簧图像中两个弹簧圈之间的若干间隙值并进行排序，选取出最大间隙值；

控制模块124，设置在所述滑板4上，分别与所述第一采集模块121、第二采集模块122、图像处理模块123连接，用于：

接收所述第一采集模块121发送的多个伸长量信息，根据多个伸长量信息计算方差并与预设方差阈值进行比较，在确定方差大于预设方差阈值时，接收所述第二采集模块122拍摄的弹簧图像，并控制图像处理模块123对所述弹簧图像进行处理；

接收所述图像处理模块123发送的最大间隙值并与预设间隙值进行比较，在确定最大间隙值大于预设间隙值，将弹簧故障的信息发送至控制器13。

上述技术方案的工作原理：通过第一采集模块121获取多个伸长量信息，根据多个伸长量信息计算方差并与预设方差阈值进行比较，在确定方差大于预设方差阈值时，接收所述第二采集模块122拍摄的弹簧图像，并控制图像处理模块123对所述弹簧图像进行处理；图像处理模块123用于对所述弹簧图像进行归一化处理，将归一化处理后的弹簧图像根据预设规则进行图像分割，得到若干子弹簧图像，对所述若干子弹簧图像进行灰度化处理；所述子弹簧图像为只含有两个弹簧圈；还用于对进行灰度化处理后的子弹簧图像基于图像识别技术，获取若干子弹簧图像中两个弹簧圈之间的若干间隙值并进行排序，选取出最大间隙值；控制模块124接收所述图像处理模块123发送的最大间隙值并与预设间隙值进行比较，在确定最大间隙值大于预设间隙值，将弹簧故障的信息发送至控制器13，控制器13确定弹簧出现故障时，控制报警器14发出故障报警提示。子弹簧图像为只含有两个弹簧圈，示例的，子弹簧图像中有第一弹簧圈及第二弹簧圈，通过图像处理模块123获取子弹簧图像中第一弹簧圈及第二弹簧圈之间的间隙值。

上述技术方案的有益效果：通过两次弹簧故障检测，第一次故障检测为将根据多个伸长量信息计算方差并与预设方差阈值进行比较；第二次故障检测为将图像处理模块123发送的最大间隙值并与预设间隙值进行比较；通过两次故障检测，提高对弹簧故障检测的准确性，在弹簧出现故障时，控制报警器14发出故障报警提示，使维修人员可以及时更换故障弹簧，保证船舶用快速脱缆装置的安全使用，提高维修及时性。

在一个实施例中，所述控制模块还根据如下公式，计算多个伸长量信息的方差σ，包括：

其中，si为施加第一拉伸力时，对应的采集弹簧(10)的第i个伸长量信息；n为伸长量信息的总个数。

在一个实施例中，所述图像处理模块还根据如下公式获取子弹簧图像中两个弹簧圈之间的间隙值l，

其中，m为子弹簧图像含有的像素点的个数；xj为子弹簧图像中第j个像素点的灰度值；w为子弹簧图像的形状复杂性系数，取值范围在(0,1)之间；p为子弹簧图像的分辨率；l0为一个弹簧圈的厚度。根据多个伸长量信息计算方差，获取在相同拉伸力的作用下弹簧的伸长量的方差，计算更加准确，提高了判断方差与预设方差阈值的大小的准确性。在计算子弹簧图像中两个弹簧圈之间的间隙值时，根据子弹簧图像含有的像素点的个数、子弹簧图像的形状复杂性系数、子弹簧图像的分辨率等信息准确计算出间隙值，提高了判断间隙值与预设间隙值大小的准确性。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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