專利名稱：船舶履帶式速堵板機器人投放器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種船用堵漏設備，更具體地說，涉及一種用于投放履帶式速堵板的投放器。
背景技術：
海難事故中，由于無法迅速有效地封堵船體受損形成的大型孔洞裂縫，水大量涌入船艙，喪失浮力而沉沒，類似泰坦尼克號及躍進輪的悲劇比比皆是。通常船舶的水下堵漏是相當困難的，尤其是大型孔洞裂縫，人力難以與水的巨大壓力抗衡。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種施放履帶式速堵板的投放器，用于海上船舶船舷外漏點的修堵， 可以利用漏點處水涌入的力量使得封堵更加嚴密，把阻力化為動力，把沖擊力化為敷設的導向力；以水制水，化害為利，達到可靠快速封堵孔洞裂縫的目的。同時投放器的使用可以快速將速堵板投放到漏點處，從而降低損失，達到防止船舶進一步傾覆的危險。本投放器主要依靠機器人遙控手段投放，用于超大型船舶使用，尤其針對漏點大、人力無法觸及的位置使用。為了達到上述目的，本發(fā)明一種船舶履帶式速堵板機器人投放器，包括一個滾筒。 履帶式速堵板纏繞于所述滾筒上形成履帶卷，所述滾筒中軸兩端后向連接操作桿。其中，所述履帶式速堵板包括一字排布連接的薄板。相鄰兩薄板之間通過鉸接單元連接，從而整體構(gòu)成履帶形式；履帶形式薄板一側(cè)貼有一層橡膠密封墊；每一所述薄板的橫向兩端部分別貼置有磁片對。所述操作桿的后端通過鉸接軸連接于后側(cè)的機器人投放器機身上；所述機器人投放器底部設有磁性輪或者膠輪；所述機器人投放器機身內(nèi)設有浮力艙以及實現(xiàn)所述浮力艙上浮或下潛功能的浮力艙功能單元。所述操作桿的鉸接軸連接了位于所述機器人投放器機身內(nèi)的操作桿驅(qū)動單元。所述浮力艙功能單元以及操作桿驅(qū)動單元通過電纜連接外部的動作控制單元和動力供給單元。優(yōu)選方式下，所述機器人投放器機身外側(cè)還加設有機械臂，機械臂的前端加設鉆孔、切割刀具，或加設焊接、探測、放電、取物用工具；所述機械臂、刀具及工具的驅(qū)動機構(gòu)也通過電纜連接外部的所述動作控制單元和動力供給單元。本發(fā)明船舶履帶式速堵板機器人投放器，一種優(yōu)選方式，投放器底部設有四輪或二排六輪的磁性輪或膠輪。另一種優(yōu)選方式，所述磁性輪包括前部并置的兩個輪體以及后部中間位置設置的導向磁性輪；而且所述磁性輪外部包復一層耐磨橡膠。最優(yōu)方式下，投放器底部配置有泵吸負壓式吸盤，相應投放器機身內(nèi)配置泵吸驅(qū)動單元；所述泵吸驅(qū)動單元通過電纜連接所述動作控制單元和動力供給單元。此外，為了擴展機器人的使用能力，機器人投放器后部安裝后水下燈、后攝像頭， 前部安裝輔助水下燈及輔助攝像頭。同時，機器人投放器機身可配置有前后兩套激光準直裝置。上述操作桿選用長度可調(diào)式伸縮桿。
3[0009]上述履帶式速堵板的改進在于，每一薄板上沖壓有凹凸起伏的肋筋，以便加強薄板的強度。此外，覆蓋面外部預置有固定在內(nèi)側(cè)每一片薄板上的獨立系纜，在修堵船舷上的漏點之后，履帶式速堵板覆蓋面的系纜可在艙內(nèi)固定，使得修堵更加牢固。上述磁片對的優(yōu)選設置方式為薄強磁片對的兩個磁片分別以N極、S極反向的方式貼置于所述薄板上。本發(fā)明投放器主要依靠機器人遙控手段投放，用于超大型船舶使用，尤其針對漏點較大、人力無法觸及的位置使用。機身外側(cè)加設機械臂，機械臂的前端加設鉆孔、切割刀具，或則加設焊接、探測、放電、取物用工具；而且還配置有前后兩套激光準直裝置，便于準確敷設速堵板。在發(fā)生海損事故時，將本發(fā)明投放器置于船外側(cè)破口處前方，機器人自動尋找漏點，將履帶式速堵板自動貼在船舷上，履帶卷沿破口滾動，履帶式速堵板便封堵整個裂口。本發(fā)明船舶履帶式速堵板機器人投放器的有益效果如下1.通常船舶的水下堵漏是相當困難的，尤其是大型孔洞，人力難以與水的巨大壓力抗衡。采用船舶履帶式速堵板機器人投放器投放履帶式速堵板，實施舷外堵漏，則可以把阻力化為動力，把沖擊力化為敷設的導向力。以水制水，化害為利，可靠封堵孔洞裂縫。2.履帶式速堵板機器人裝有磁性輪，附著于船舷，使整個系統(tǒng)在船舷上有可靠的力學支點。導向磁性輪具有轉(zhuǎn)向能力，機器人自由度更大，可使機器人投放器在船舷上作復雜運動。膠輪及泵吸負壓式吸盤則適用于非鐵磁性船舷。膠輪適用于非鐵磁性船舷，增強輪體的耐磨性。3.插入式可伸縮機械臂可安放不同規(guī)格的履帶卷，以適應不同的海損狀況。安裝水下燈、攝像頭的機械臂不必更換。4.水下燈提供照明、攝像頭則是操作人員水下的眼睛。5、配備前后兩套機械臂、水下燈、攝像頭、及激光準直裝置。便于應對突發(fā)情況。6.帶沖壓肋筋的履帶式速堵板強度高重量輕。結(jié)構(gòu)牢固，與破損面易于貼合。7.加強纖維泡沫橡膠密封墊可以可靠地封堵不規(guī)則破損面。水下的壓力便足以將密封墊緊緊的壓在船舷上。8.相鄰面為N. S固定的高吸力薄磁片對可增強履帶式速堵板與破損面的結(jié)合力。9.覆蓋面預置的系纜便于舷內(nèi)固定，抗舷外沖擊，可靠性增加。10.速堵板外表面復合的一層橡皮膜，及邊緣部分延伸形成的密封裙邊則提高了密封性能。11.履帶卷便于快速敷設，爭取寶貴的時間。特別是，如果裂口破損比較規(guī)則，孔洞距水面又不太深，則可在艙內(nèi)直接敷設強磁力履帶板。12.如果條件允許，可在艙內(nèi)直接敷設強磁力履帶板堵漏，更加快捷。13.機器人帶有密封浮力艙，即使失控，機器人仍可附著于船舷或漂浮在水面上， 不會丟失。14.機器人采用電纜線遙控，防干擾，增加可靠性。15.機器人采用交流，低壓潛水電機，安全性增加。前后輪動力分開，增加動力可靠性。16、機械臂可更換不同履帶卷，亦可更換不同種類的通用機械臂，完成不同的工作任務，如鉆、割、焊、探測、放電、抓取、自衛(wèi)......通用性增強，性價比提高。17、機器人可由施放平臺垂直投放至破口附近，機器人沿斜面進入船舷工作區(qū)，施救更加迅速。

圖1是本發(fā)明履帶速堵板機器人投放器一種實施方式的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1所示履帶速堵板機器人投放器的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明履帶速堵板機器人投放器第二種實施方式的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明履帶速堵板機器人投放器第三種實施方式的仰視結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是機器人投放器底部的磁性輪實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是第二種磁性輪實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是第三種磁性輪實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是第四種磁性輪實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是第五種磁性輪實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖10是設有強磁片對履帶速堵板的主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖11是圖10中速堵板的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖12是強磁片對的放大結(jié)構(gòu)示意圖；圖13是一種帶沖壓肋筋的履帶式速堵板的主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖14是圖13中速堵板的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖15是曲線型履帶速堵板的主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖16是圖15中速堵板的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖17是滾筒形投放器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖13和14所示履帶式速堵板的結(jié)構(gòu)，包括一字排布連接的薄板；相鄰兩個薄板之間由鉸接單元連接，從而整體構(gòu)成履帶形式，圖中標號62表示整體形式的履帶。此外，每一薄板上沖壓有凹凸起伏的肋筋63。薄板為強度滿足堵漏需要的金屬或非金屬材質(zhì)制成。如圖10和11所示強磁片對履帶速堵板的結(jié)構(gòu)，也包括整體成履帶形式由薄板65 相互鉸接而成；相鄰薄板65之間位于交界的邊緣順長度方向設置鉸接軸。此外，履帶形式的薄板65 —側(cè)整體附著有橡皮膜66，另一側(cè)整體附著有覆蓋面67 ；覆蓋面67外側(cè)還貼有一層橡膠密封墊68 ；橡皮膜66在薄板外緣延伸出與橡膠密封墊68邊緣密封的裙邊61。膜橡膠密封墊68優(yōu)先選用泡沫橡膠。此外，圖中所示，每一薄板65的兩端橫向外側(cè)分別貼置有薄強磁片對64，而且覆蓋面67上預置有固定在每一片薄板65上的系纜70 ；或者說，每一片薄板5連接有系纜10，留置于外部。上述結(jié)構(gòu)簡單歸納為，速堵板覆蓋面67上貼一層加強纖維泡沫橡膠密封墊68，邊緣嵌入固定的高吸力薄強磁片對64，相鄰面為N. S磁級外側(cè)覆蓋面預置系纜70，牢固地固定在每一片速堵板上。如圖12所示，薄強磁片對的兩個磁片分別以N極、S極反向的方式貼置于薄板65 上，兩個磁片之間留有間隙。其中，為了保證速堵板的強度，薄板材質(zhì)可以是金屬材質(zhì)，優(yōu)選磁性導體的鐵質(zhì)薄板。同時其他類型，如塑料、橡膠薄板也是適用的，此時，磁片對內(nèi)置固定于薄板表面或內(nèi)部。[0049]如圖15和圖16所示一種具有轉(zhuǎn)向功能的履帶式速堵板，其較圖10和11實施例不同之處在于，相鄰所述薄板65之間的鉸接形式為一個薄板板面的中部延伸出一個搭接在另一薄板板面的鉸接片69，并垂直于鉸接片和被搭接的薄板穿設銷軸。這種方式適合破損處呈曲線狀的位置使用，使用時曲線型履帶速堵板，板間采用可轉(zhuǎn)向連接，板間搭接，橡皮膜適當寬松，留有轉(zhuǎn)向余地。需要說明的是，上述速堵板外表面復合一層橡皮膜66，在邊緣部分延伸形成密封裙邊61，其目的旨在封堵后密封性更好。履帶式速堵板的使用結(jié)合圖17說明，履帶式速堵板投放前卷在滾筒上，形成履帶卷。履帶卷外包有保護套，投放時去掉保護套，以免投放前吸上不必要的鐵磁性物件。滾筒中軸兩側(cè)端后向連接出操作桿，前向連接出一個支桿，支桿的前端固定有前燈1和前攝像頭2。使用時通過為履帶卷導向，在前燈和前攝像頭的輔助下滾動滾筒施放速堵板，推動履帶卷沿破損處前進，履帶式速堵板即自動覆蓋破損裂口，實現(xiàn)破口處的封堵。履帶式速堵板覆蓋面的系纜可在艙內(nèi)固定。優(yōu)選方式下，整卷速堵板全部吸附于船體外側(cè)，卷筒和操作桿使用完畢可收縮置于甲板舷內(nèi)側(cè)投放器箱內(nèi)。使用過程中，根據(jù)具體情況選擇履帶板的單片及整體規(guī)格，尺寸可采用標準化、系列化設計，并與投放器配套。如圖1和2所示本發(fā)明履帶速堵板機器人投放器的一種實施方式，包括一個滾筒， 履帶式速堵板纏繞于滾筒上形成履帶卷3，滾筒中軸兩側(cè)端后向連接出操作桿，前向連接出一個支桿，支桿的前端固定有前燈1和前攝像頭2。操作桿為插入式伸縮桿；操作桿的后端鉸接于后側(cè)的機器人投放器的機身上。操作桿為長度可調(diào)式伸縮桿。伸縮桿的結(jié)構(gòu)可選用現(xiàn)有技術下任意一種可伸長、收縮的桿式結(jié)構(gòu)，例如液壓缸、活塞、活塞桿三者構(gòu)成的液壓伸縮式結(jié)構(gòu)；或者通過螺紋連接的螺紋桿與螺紋套筒結(jié)構(gòu)；再或者插入式桿/筒結(jié)構(gòu)，外部穿設設鎖定銷等。操作桿的后端通過鉸接軸連接于后側(cè)的機器人投放器機身上。操作桿的鉸接軸連接了位于所述機器人投放器機身內(nèi)的操作桿驅(qū)動單元。機器人投放器機身的內(nèi)腔設有中空的密封浮力艙以及實現(xiàn)浮力艙上浮或下潛功能的浮力艙功能單元。上述浮力艙功能單元以及操作桿驅(qū)動單元通過電纜連接外部的動作控制單元和動力供給單元。機器人投放器機身殼體上開設有電纜接口 7。其中，動作控制單元用于指令執(zhí)行部件的動作，如指令操作桿繞鉸接點轉(zhuǎn)動，調(diào)整履帶卷施放的位置；再如指令浮力艙起動上浮或下潛動作等等。而動力供給單元主用用于提供執(zhí)行部件所需的電能、動力。機器人投放器底部設有四輪或二排六輪的磁性輪12或者底部設置膠輪并配置泵吸負壓式吸盤，可使機器人攀附于船舷運動。發(fā)生海損事故時，履帶式速堵板由投放器投放。投放器裝有磁性輪附著于船舷；而對非鐵磁性船舷則投放器使用膠輪，配泵吸負壓式吸盤附著于船舷。也就是說，投放器底部配置有泵吸負壓式吸盤，相應投放器機身內(nèi)配置泵吸單元，吸盤置于船舷外，通過泵吸單元將吸盤中的水體吸走，使得吸盤緊密貼靠在船舷上， 達到吸附效果。相應的，泵吸驅(qū)動單元設置于投放器機身內(nèi)，通過電纜連接外部的動作控制單元和動力供給單元，從而實現(xiàn)吸盤的吸附和施放功能。此外，如圖所示，機器人投放器后部安裝后水下燈8、后攝像頭6，輔助水下燈11及輔助攝像頭4。圖1中，機器人投放器機身殼體上開設有電纜接口 7，用于電纜線連接。機器人投放器通過底部的磁性輪12吸附在船舷9上。圖2中，標號10表示加裝后的機械臂。 也就是說，機器人投放器機身外側(cè)加設機械臂，機械臂的前端加設鉆孔、切割刀具，或則加設焊接、探測、放電、取物用工具。此外，機器人投放器機身還配置有前后兩套激光準直裝置。上述機械臂、刀具及工具的驅(qū)動機構(gòu)也通過電纜連接外部的所述動作控制單元和動力供給單元。機器人也可前后裝設履帶卷3。特別是本發(fā)明機器人帶有密封浮力艙，帶負載時， 總體浮力稍大于總體重量，即一旦失控，機器人仍可附著于船舷或漂浮在水面上，浮力中心與重心設計要基本吻合，質(zhì)量分布與浮力分布盡可能均衡。機器人優(yōu)先采用交流，低壓潛水電機，前后輪動力分開。如圖3所示，第二種履帶速堵板機器人投放器的實施方式，也是通過磁性輪吸附于船舷9上，機器人機身上開設電纜接口 7，機身上還設置后燈8、前燈1、前攝像頭22 (設置轉(zhuǎn)動機構(gòu))、360度攝像頭25、以及通過鉸接連接機械臂，機械臂可更換不同履帶卷，亦可更換不同種類的通用機械臂，完成不同的工作任務，如鉆、割、焊、探測、放電、抓取、自衛(wèi)等等， 如圖3中的切割工具、鉤取工具26。如圖4所示，第三種履帶速堵板機器人投放器的實施方式，機器人可自行下水，亦可由施放平臺14垂直投放至破口附近，機器人沿斜面進入船舷工作區(qū)。圖4中，標號1表示前燈，標號2表示前攝像燈，標號3表示履帶卷，標號4表示輔助攝像頭，標號6表示后攝像頭，標號7表示電纜接口，標號8為后燈，標號12為磁性輪，標號13為施放桿(用于手持施放)。機器人投放器安裝磁性輪，可吸附于船舷運動，磁性輪15包括前部并置的兩個輪體以及后部中間位置設置的導向磁性輪9，導向磁性輪具有轉(zhuǎn)向能力；磁性輪與船舷接觸面可包復一層耐磨橡膠，增加附著力。具體磁性輪的結(jié)構(gòu)如圖5-9所示五種實施方式，圖中，標號41表示鋼片，標號42表示磁環(huán)，標號43表示膠輪，標號44表示耐磨橡膠層，標號 45表示橡膠封堵的位置。最優(yōu)方式下，機器人投放器前端安裝強光水下燈(高亮度LED發(fā)光陣列)、高靈敏度水下攝像頭以及激光準直器，通過艙內(nèi)監(jiān)控設備監(jiān)控投放過程。本發(fā)明機器人投放器設置的照明燈以及攝像設備電源可以采用電池供電，也可通過電纜供電。滾筒操作桿為插入式伸縮桿，并在后端鉸接于后側(cè)的機器人投放器機身上。插入式可伸縮機械臂可安放不同規(guī)格的履帶卷，與船舷保持適當距離，機器人投放器運動至破損處前方將履帶卷貼近船舷。也就是說，發(fā)生海損事故時，履帶式速堵板由機器人投放器投放。機器人投放器裝有磁性輪附著于船舷；而對非鐵磁性船舷則使用膠輪，配泵吸負壓式吸盤附著于船舷。機器人投放器在水下燈及攝像頭的引導下，迅速抵達破損處，快速敷設速堵板，封堵破洞、裂口?？蛇M入艙內(nèi)的系纜敷設后要可靠固定。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明披露的技術范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種船舶履帶式速堵板機器人投放器，其特征在于，包括一個滾筒，履帶式速堵板纏繞于所述滾筒上形成履帶卷(3)，所述滾筒中軸兩端后向連接操作桿；其中，所述履帶式速堵板包括一字排布連接的薄板(5)；相鄰兩個所述薄板之間通過鉸接單元連接，從而整體構(gòu)成履帶形式；履帶形式的所述薄板( 一側(cè)貼有一層橡膠密封墊(8)；每一所述薄板(5)的橫向兩端部分別貼置有磁片對；其中，所述操作桿的后端通過鉸接軸連接于后側(cè)的機器人投放器機身上；所述機器人投放器底部設有磁性輪或者膠輪；所述機器人投放器機身內(nèi)設有浮力艙以及實現(xiàn)所述浮力艙上浮或下潛功能的浮力艙功能單元；所述操作桿的鉸接軸連接了位于所述機器人投放器機身內(nèi)的操作桿驅(qū)動單元；所述浮力艙功能單元以及操作桿驅(qū)動單元通過電纜連接外部的動作控制單元和動力供給單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述船舶履帶式速堵板機器人投放器，其特征在于，所述機器人投放器機身外側(cè)還加設有機械臂，機械臂的前端加設鉆孔、切割刀具，或加設焊接、探測、放電、取物用工具；所述機械臂、刀具及所述工具的驅(qū)動機構(gòu)也通過電纜連接外部的所述動作控制單元和動力供給單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述船舶履帶式速堵板機器人投放器，其特征在于，所述機器人投放器底部設有四輪或二排六輪的磁性輪(1 或膠輪。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述船舶履帶式速堵板機器人投放器，其特征在于，所述投放器底部配置有泵吸負壓式吸盤，相應所述投放器機身內(nèi)配置泵吸驅(qū)動單元；所述泵吸驅(qū)動單元通過電纜連接所述動作控制單元和動力供給單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述船舶履帶式速堵板機器人投放器，其特征在于，所述機器人投放器后部安裝后水下燈(8)、后攝像頭(6)，前部安裝輔助水下燈(11)及輔助攝像頭0)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述履帶速堵板機器人投放器，其特征在于，所述機器人投放器機身配置有前后兩套激光準直裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述船舶履帶式速堵板機器人投放器，其特征在于，所述操作桿為長度可調(diào)式伸縮桿。
專利摘要一種船舶履帶式速堵板機器人投放器，包括一個滾筒。履帶式速堵板纏繞于滾筒上，滾筒中軸兩端后向連接操作桿。操作桿的后端通過鉸接軸連接于后側(cè)的機器人投放器機身上；所述機器人投放器底部設有磁性輪或者膠輪；機器人投放器機身內(nèi)設有浮力艙以及實現(xiàn)所述浮力艙上浮或下潛功能的浮力艙功能單元；操作桿的鉸接軸連接了位于機器人投放器機身內(nèi)的操作桿驅(qū)動單元；浮力艙功能單元以及操作桿驅(qū)動單元通過電纜連接外部的動作控制單元和動力供給單元。本實用新型履帶式速堵板的投放器，用于海上船舶船舷外漏點的修堵，能夠快速將速堵板投放到漏點處，從而降低損失，達到防止船舶進一步傾覆的危險。
文檔編號B63C11/52GK202219836SQ20112022088
公開日2012年5月16日 申請日期2011年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月27日
發(fā)明者孫風勝, 李維祥, 段明妍, 段萍, 許矢林, 鄂鵬 申請人:李維祥