收放机构及航行设备的制作方法

本申请属于航行设备技术领域，更具体地说，是涉及一种收放机构及使用该收放机构的航行设备。

背景技术：

无人船是一种高度集成的水面机器人，其体量小、吃水浅、机动灵活，可以替代工作人员从事水上作业。

目前，无人船通常是通过绞车与a架配合来控制缆线的收放，以实现对磁探仪、拖曳声呐等设备的布放。由于无人船是由操作人员远程控制，因此无法准确地知悉绞车与a架转动的工作状况，也就无法知悉缆线的收放情况，以及对缆线收放的准确操控，操作不当就会导致缆线崩断，影响后续作业。

技术实现要素：

本申请实施例的目的在于提供一种收放机构及航行设备，以解决相关技术中存在的绞车与a架在收放缆线的过程中，无法知悉缆线的收放情况，易导致缆线崩断的问题。

为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案是：

一方面，提供一种收放机构，包括支撑体、转动安装于所述支撑体上的门架、转动安装于所述门架上的滑轮、与所述门架间隔设置的绞车、用于驱动所述门架转动的驱动单元和缆线，所述驱动单元安装于所述支撑体上，所述驱动单元与所述门架相连，所述缆线的一端与所述绞车相连，所述缆线的另一端绕过所述滑轮，所述缆线上安装有感应触片；所述收放机构还包括安装于所述门架上的传感器，以及分别与所述绞车、所述驱动单元和所述传感器连接的控制单元，所述控制单元用于分别控制所述绞车和所述驱动单元。

在一个实施例中，所述收放机构还包括用于配合将所述缆线定位于所述滑轮中的滚轮、支撑所述滚轮的转动座和朝所述滑轮的方向弹性抵持所述转动座的弹性件；所述转动座远离所述滚轮的一端转动安装于所述门架上，所述传感器安装于所述转动座上，所述弹性件的一端与所述转动座抵接，所述弹性件的另一端与所述门架抵接。

在一个实施例中，所述门架上安装有主轴，所述滑轮套设于所述主轴上，所述转动座转动安装于所述主轴上；所述弹性件包括两个分别套设于所述主轴上的扭簧和连接两个所述扭簧的连接支架，两个所述扭簧分别设于所述滑轮的两侧，各所述扭簧的自由端与所述转动座抵接。

在一个实施例中，所述收放机构还包括用于监测所述滑轮之转动行程的第一角度传感器；所述第一角度传感器安装于所述门架上，所述第一角度传感器与所述控制单元相连。

在一个实施例中，所述收放机构还包括支撑所述第一角度传感器的支架；所述支架的一端与所述第一角度传感器相连，所述支架的另一端与所述门架相连。

在一个实施例中，所述支撑体包括两个间隔设置的支撑座，所述门架的两端分别铰接于两个所述支撑座上；所述驱动单元的数量为两个，各所述驱动单元的一端铰接于相应所述支撑座上，各所述驱动单元的另一端铰接于所述门架上。

在一个实施例中，所述支撑体还包括连接各所述驱动单元与相应所述支撑座的摆动座和连接各所述摆动座与所述门架的摆动杆；各所述驱动单元与相应所述摆动座的一端铰接，各所述摆动座的另一端与相应所述支撑座铰接，各所述摆动杆的一端与相应所述摆动座之中部位置铰接，各所述摆动杆的另一端与所述门架铰接。

在一个实施例中，各所述摆动座上间隔安装有连接相应所述支撑座的第一铰接轴、连接相应所述摆动杆的第二铰接轴和连接相应所述驱动单元的第三铰接轴；于各所述摆动座中：所述第一铰接轴与所述第二铰接轴之间的距离大于所述第二铰接轴与所述第三铰接轴之间的距离。

在一个实施例中，所述收放机构还包括用于监测所述门架之转动行程的第二角度传感器；所述第二角度传感器安装于所述支撑体上，所述第二角度传感器与所述控制单元相连。

另一方面，提供一种航行设备，包括船主体和上述的收放机构，所述收放机构安装于所述船主体上。

本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：

(1)在释放缆线的过程中：绞车释放缆线时，感应触片逐渐远离传感器，当感应触片与传感器断开时，控制单元控制绞车停止工作，同时控制驱动单元驱动门架转动，门架在转动的过程中，传感器逐渐靠近感应触片；当感应触片与传感器连通时，控制单元控制驱动单元停止工作，同时控制绞车继续释放缆线。收放机构通过重复上述步骤可实现缆线的逐级、多步释放，可避免绞车与门架的转动不同步而造成缆线崩断的现象。

(2)在收回缆线的过程中：绞车收回缆线时，感应触片逐渐靠近传感器，当感应触片与传感器连通时，控制单元控制绞车停止工作，同时控制驱动单元驱动门架反向转动，门架在转动的过程中，传感器逐渐远离感应触片；当传感器与感应触片断开时，控制单元控制驱动单元停止工作，同时控制绞车继续收回缆线。收放机构通过重复上述步骤可实现缆线的逐级、多步收回，可避免绞车与门架的转动不同步而造成缆线崩断的现象。

因此，该收放机构通过感应触片与传感器的连通与断开，通过控制单元控制绞车释放缆线或收回缆线，以及控制驱动单元驱动门架的正向转动与反向转动，可实现绞车收放缆线与门架转动之间的协同作业，缆线不易崩断。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或示范性技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的收放机构处于收回缆线状态时的航行设备的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的收放机构处于释放缆线状态时的航行设备的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的收放机构的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的收放机构去除绞车后的部分分解示意图；

图5为图4中a处的放大示意图；

图6为本申请实施例提供的收放机构处于收回缆线状态时的侧视图；

图7为本申请实施例提供的收放机构处于释放缆线状态时的侧视图；

图8为图7中b处的放大示意图。

其中，图中各附图主要标记：

1-门架；11-滑轮；12-主轴；13-支架；14-第一角度传感器；

21-转动座；211-传感器；22-弹性件；221-扭簧；222-连接支架；23-滚轮；

3-支撑体；31-支撑座；32-摆动座；321-第一铰接轴；322-第二铰接轴；323-第三铰接轴；33-摆动杆；34-第二角度传感器；

4-船主体；41-容置槽；

5-绞车；6-缆线；7-驱动单元；8-感应触片；9-外部设备。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在整个说明书中参考“一个实施例”或“实施例”意味着结合实施例描述的特定特征，结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此，“在一个实施例中”或“在一些实施例中”的短语出现在整个说明书的各个地方，并非所有的指代都是相同的实施例。此外，在一个或多个实施例中，可以以任何合适的方式组合特定的特征，结构或特性。

请参阅图3至图5，现对本申请实施例提供的收放机构进行说明。该收放机构包括支撑体3、转动安装于支撑体3上的门架1、转动安装于门架1上的滑轮11、安装于支撑体3上的绞车5、用于驱动门架1转动的驱动单元7和缆线6；驱动单元7安装于支撑体3上，驱动单元7与门架1相连。缆线6的一端与绞车5相连，缆线6的另一端绕过滑轮11并用于连接外部设备9，比如探测器、磁探仪、拖曳声呐等。绞车5在正向或反向转动时，可实现对缆线6的释放或收回。其中，驱动单元7可为电动推杆、气缸、油缸等，在此不作唯一限定。缆线6上安装有感应触片8；该收放机构还包括安装于门架1上的传感器211，以及分别与绞车5、驱动单元7和传感器211连接的控制单元(图未示)，该控制单元用于在感应触片8与传感器211连通或断开时，控制绞车5释放缆线6或收回缆线6，以及控制驱动单元7驱动门架1正向转动或反向转动。

在一个实施例中，感应触片8可设于传感器211的下方。当缆线6在收放时，便于实现感应触片8与传感器211之间的断开与连通。

在一个实施例中，传感器211为内置磁性件的感应器。当感应触片8在传感器211的磁性范围之内时，感应触片8可与传感器211连通，不需要完全贴合时才连通。当感应触片8在传感器211的磁性范围之外时，感应触片8与传感器211断开。

在一个实施例中，控制单元分别与绞车5、驱动单元7和传感器211连接。此处，该连接可以通过导线连接，或者通过无线局域网络、蓝牙等连接，在此不作唯一限定。控制单元可以设置于绞车5上，或者航行设备上。

该收放机构具有释放缆线6及收回缆线6两种操作过程。在释放缆线6的过程中：释放步骤一，绞车5工作释放缆线6，外部设备9在重力作用下拉动缆线6，使缆线6上的感应触片8逐渐远离传感器211。当感应触片8与传感器211断开时，控制单元控制绞车5停止工作，同时控制驱动单元7工作。释放步骤二，驱动单元7驱动门架1转动，门架1作半圆弧线运动。门架1在转动的过程中，门架1上的传感器211逐渐靠近感应触片8。当感应触片8与传感器211连通时，控制单元控制驱动单元7停止工作，同时控制绞车5继续工作以释放缆线6。收放机构通过不断地重复上述释放步骤一和释放步骤二，从而可将门架1从一端转动至另一端，门架1可伸出航行设备，可避免航行设备的边缘割断缆线6。外部设备9可从航行设备上移至水中，不仅可实现航行设备在静止状态时对外部设备9的布放，也能实现航行设备在行驶过程中对外部设备9的布放。而且，通过绞车5及门架1的相互协同作业，缆线6可实现逐级、多步释放，可避免绞车5与门架1的转动不同步而造成缆线6崩断的现象。

在收回缆线6的过程中：收回步骤一，绞车5工作收回缆线6，缆线6上的感应触片8逐渐靠近传感器211；当感应触片8与传感器211连通时，控制单元控制绞车5停止工作，同时控制驱动单元7工作。收回步骤二，驱动单元7驱动门架1反向转动，门架1在转动的过程中，传感器211逐渐远离感应触片8；当感应触片8与传感器211断开时，控制单元控制驱动单元7停止工作，同时控制绞车5继续工作以收回缆线6。收放机构通过不断地重复上述收回步骤一和收回步骤二，从而可将门架1移动至初始位置，将外部设备9从水中移至航行设备上。缆线6可实现逐级、多步收回，可避免绞车5与门架1的转动不同步而造成缆线6崩断的现象。

此结构，该收放机构通过感应触片8与传感器211的连通与断开，通过控制单元控制绞车5释放缆线6或收回缆线6，以及控制驱动单元7驱动门架1的正向转动与反向转动，可实现绞车5收放缆线6与门架1转动之间的协同作业，缆线6不易崩断。

在一个实施例中，请参阅图3至图5，作为本申请实施例提供的收放机构的一种具体实施方式，收放机构还包括用于配合将缆线6定位于滑轮11中的滚轮23、支撑滚轮23的转动座21和朝滑轮11的方向弹性抵持转动座21的弹性件22；转动座21远离滚轮23的一端转动安装于门架1上，传感器211安装于转动座21上，弹性件22的一端与转动座21抵接，弹性件22的另一端与门架1抵接。此结构，通过在转动座21上安装滚轮23，从而可与滑轮11配合提高缆线6的安装稳固性，避免缆线6跳出滑轮11。在释放步骤一中，转动座21顺时针转动，此时弹性件22释放扭转力；在释放步骤二中，转动座21逆时针转动，此时弹性件22扭转产生扭转力。在收回步骤一中，转动座21逆时针转动，此时弹性件22扭转产生扭转力；在收回步骤二中，转动座21顺时针转动，此时弹性件22释放扭转力。因此，通过弹性件22弹性带动转动座21的转动，可实现对缆线6的缓冲保护，避免缆线6因受力过大而崩断。

在一个实施例中，滑轮11的中轴线与滚轮23的中轴线平行间隔设置；滑轮11的外周面环型开设的供缆线6伸入的滑槽和滚轮23的外周面环型开设的供缆线6伸入的滑槽位于同一平面内，从而可保证滑轮11与滚轮23转动的一致性，滑轮11与滚轮23正对设置，无位置偏差，可提高缆线6收放的可靠性。滑轮11的直径可大于滚轮23的直径，从而可保证缆线6通过滚轮23带动转动座21转动时，有效实现对缆线6的缓冲保护。滑轮11上的滑槽的深度可小于滚轮23上的滑槽的深度，可避免缆线6从滚轮23上脱离，并能实现转动座21及弹性件22对缆线6的缓冲保护。

在一个实施例中，请参阅图5，作为本申请实施例提供的收放机构的一种具体实施方式，门架1上安装有主轴12，滑轮11套设于主轴12上，转动座21转动安装于主轴12上；弹性件22包括两个分别套设于主轴12上的扭簧221和连接两个扭簧221的连接支架222，两个扭簧221分别设于滑轮11的两侧，各扭簧221的自由端与转动座21抵接。此结构，通过在主轴12的两端分别设置扭簧221，两个扭簧221可分别带动转动座21的两端实现同步转动，进而提高转动座21的转动可靠性。通过连接支架222将两个扭簧221连接，可提高两个扭簧221在受力扭转时的同步性。

在一个实施例中，请参阅图5，作为本申请实施例提供的收放机构的一种具体实施方式，收放机构还包括用于监测滑轮11之转动行程的第一角度传感器14；第一角度传感器14安装于门架1上，第一角度传感器14与控制单元相连。此结构，通过第一角度传感器14可实时监测滑轮11的转动行程，进而可获悉释放或收回缆线6的长度，并可通过绞车5及驱动单元7实现对缆线6的释放及收回的准确控制，可有效提高外部设备9收放的准确性。其中，第一角度传感器14可设置在主轴12上，有助于提高对滑轮11的监测精度。第一角度传感器14与控制单元之间可以通过导线连接，也可以通过无线局域网络、蓝牙等连接，在此不作唯一限定。

在一个实施例中，请参阅图5，作为本申请实施例提供的收放机构的一种具体实施方式，收放机构还包括支撑第一角度传感器14的支架13；支架13的一端与第一角度传感器14相连，支架13的另一端与门架1相连。此结构，通过支架13对第一角度传感器14的支撑，可将第一角度传感器14装配于主轴12上，进而可提高第一角度传感器14对滑轮11的数据采集精度。

在一个实施例中，主轴12的一端可设置有第一角度传感器14；或者，主轴12的两端可同时设置有第一角度传感器14，可提高对滑轮11之转动行程的监测精度。

在一个实施例中，请参阅图3，作为本申请实施例提供的收放机构的一种具体实施方式，支撑体3包括两个间隔设置的支撑座31，门架1的两端分别铰接于两个支撑座31上；驱动单元7的数量为两个，各驱动单元7的一端铰接于相应支撑座31上，各驱动单元7的另一端铰接于门架1上。此结构，通过将门架1的两端分别铰接于两个支撑座31上，可提高门架1转动的可靠性。通过在门架1的两端分别设置驱动单元7，从而可提高门架1两端转动的一致性。各驱动单元7的一端铰接于支撑座31上，另一端铰接于门架1上，驱动单元7在驱动门架1转动的同时，门架1也一并带动驱动单元7在支撑座31上转动，从而可调节驱动单元7的作用力方向，提高门架1转动的可靠性。

在一个实施例中，请参阅图6至图8，作为本申请实施例提供的收放机构的一种具体实施方式，支撑体3还包括连接各驱动单元7与相应支撑座31的摆动座32和连接各摆动座32与门架1的摆动杆33；各驱动单元7与相应摆动座32的一端铰接，各摆动座32的另一端与相应支撑座31铰接，各摆动杆33的一端与相应摆动座32之中部位置铰接，各摆动杆33的另一端与门架1铰接。此结构，摆动座32可对驱动单元7进行有效支撑，还可提高驱动单元7的转动可靠性。摆动杆33将摆动座32与门架1连接，可保证摆动座32与门架1转动的可靠性，可避免摆动座32与门架1的转动不一致而导致驱动单元7的失效。

在一个实施例中，请参阅图8，作为本申请实施例提供的收放机构的一种具体实施方式，各摆动座32上间隔安装有连接相应支撑座31的第一铰接轴321、连接相应摆动杆33的第二铰接轴322和连接相应驱动单元7的第三铰接轴323；于各摆动座32中：第一铰接轴321与第二铰接轴322之间的距离大于第二铰接轴322与第三铰接轴323之间的距离。此结构，摆动座32与摆动杆33之间的连接满足杠杆原理，摆动座32与门架1之间通过摆动杆33连接并实现转动，省时省力，门架1的转动可靠性高。

在一个实施例中，请参阅图4，作为本申请实施例提供的收放机构的一种具体实施方式，收放机构还包括用于监测门架1之转动行程的第二角度传感器34；第二角度传感器34安装于支撑体3上，第二角度传感器34与控制单元相连。此结构，通过第二角度传感器34可实时监测门架1的转动角度，进而知悉门架1的转动位置。当第二角度传感器34监测门架1转动达到第一角度值时，门架1从a端转动至b端，实现对外部设备9的释放；当第二角度传感器34监测门架1转动达到第二角度值时，门架1从b端转动至a端，实现对外部设备9的收回。第一角度值与第二角度值可以根据实际需要进行设定，两者可以相同，也可以不同。其中，第二角度传感器34与控制单元之间可以通过导线连接，也可以通过无线局域网络、蓝牙等连接，在此不作唯一限定。

在一个实施例中，第二角度传感器34安装于门架1与支撑座31铰接的铰接轴上，第二角度传感器34的数量可为一个或者两个。当第二角度传感器34的数量为两个时，两个第二角度传感器34可分别设置于两个铰接轴上，可提高对门架1之转动角度监测的精确性。

请参阅图1和图2，本申请实施例还提供了一种航行设备，包括船主体4和上述的收放机构，该收放机构安装于船主体4上。具体地，门架1转动安装于船主体4的边缘位置处，从而可实现门架1转动于船主体4的外部，可取消在船主体4上开设月池结构，减小水下阻力，减小噪声对声学设备造成干扰。船主体4上可开设有容置槽41，门架1横跨该容置槽41设置；容置槽41可用于容置外部设备9，方便存储。船主体4可为无人船，由操作人员通过操作系统进行控制，实现无人航行作业。此结构，通过在船主体4上安装收放机构，可实现对缆线6的有效释放及收回，避免缆线6的崩断；可实现航行设备在静态及动态时对外部设备9的收放，收放方式多样化。收放机构的门架1可转动至船主体4的外部，可避免船舷割断缆线6，起到对缆线6的保护。

以上所述仅为本申请的可选实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

起点商标作为专业知识产权交易平台，可以帮助大家解决很多问题，如果大家想要了解更多知产交易信息请点击 【在线咨询】或添加微信 【19522093243】与客服一对一沟通，为大家解决相关问题。

此文章来源于网络,如有侵权,请联系删除