一种水下对接机构及水下作业装置的制作方法

本发明属于水下作业，具体是涉及到一种水下对接机构及水下作业装置。

背景技术：

1、随着对海洋资源的不断开发，水下作业的需求越来越高，由于人工水下作业的局限性较大，水下作业机器人得到快速发展，它能在深海高压、低温和可见度低等恶劣环境中代替人类进行各种水下作业。水下作业机器人在使用时，需要根据具体场景搭配不同的作业工具使用，在搭配作业工具使用时，水下作业机器人需要通过液压接头和/或电气接头与所需使用的作业工具相连接。面对水下复杂的环境和多种作业需求，经常需要更换不同的作业工具来满足水下多种作业需求。但更换水下作业机器人搭载的作业工具时，若在水下进行接头插拔，若接头为液压接头，容易导致接头之间存在一定海水导致对液压油的污染，若接头为电气接头，则会对其绝缘性产生影响。而为了避免水对电气接口绝缘和液压油污染的影响，需要利用布放回收系统将水下作业机器人回收至水上甲板，在甲板上更换完作业工具后再通过布放回收系统将水下作业机器人布放至水下。这种方式需要耗费大量时间，导致水下作业的效率降低，且连续的布放回收会增加水下作业机器人故障风险，增加了水下作业机器人作业成本和作业风险。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种可在水下环境中相对隔绝外部水以进行接头对接的水下对接机构及水下作业装置。

2、本发明的内容提供一种水下对接机构，包括母头和公头；

3、所述母头包括壳体，所述壳体设有开口，壳体上位于开口处设置有供公头插入的配合筒，配合筒侧面设置有导水孔，所述壳体内部设置有接头一和可移动的封口件，所述封口件的一端朝向配合筒设置并封堵所述开口，所述公头的一端插入配合筒并朝向封口件移动时，配合筒内的水沿公头该端与封口件之间从导水孔挤出，且公头该端与封口件相贴后，封口件移动或公头驱动封口件移动而打开所述开口；

4、所述公头用于插入配合筒的一端设置有容纳槽和盖板，所述盖板可移动以遮盖或打开所述容纳槽，所述容纳槽内设置有接头二，所述接头一和/或接头二可进行移动，以使接头一和接头二对接。

5、更进一步地，还包括固定设置在壳体内部的导滑件，所述封口件与导滑件滑动配合。

6、更进一步地，所述封口件为一端封闭的套筒，导滑件为定位销，套筒上开设有导向槽一，导向槽一绕套筒的轴线螺旋设置在套筒侧面，所述定位销侧面设置有导向柱一，导向柱一穿设在导向槽一内，所述公头插入配合筒的一端与套筒相贴后，公头转动并推动套筒旋转移动，以打开所述开口。

7、更进一步地，所述公头插入配合筒的一端与封口件相贴后，公头该端与封口件磁吸连接。

8、更进一步地，所述公头表面设置有弹性层。

9、更进一步地，还包括设置在母头外侧的母头外壳和设置在公头外侧的公头外壳，所述母头外壳的一端沿母头外壳的轴向开设有导向槽二，且母头外壳上位于导向槽二的末端横向开设有锁紧槽，所述公头外壳可插入母头外壳中，且公头外壳上设置有可沿导向槽二移动至锁紧槽内的导向柱二。

10、更进一步地，还包括支撑件，所述公头外壳插入母头外壳内且导向柱二位于锁紧槽内时，支撑件抵压公头外壳对其进行限位。

11、更进一步地，还包括弹性件，所述弹性件设置在母头外壳和支撑件之间，所述导向柱二位于锁紧槽内时，弹性件被压缩，支撑件通过弹性件的弹力抵压公头外壳。

12、更进一步地，所述容纳槽内设置有驱动件一，以驱动盖板和接头二移动。

13、本发明还提供一种水下作业装置，包括作业机器人、作业工具和如上述的水下对接机构，所述水下对接机构中，母头和公头对应设置在作业机器人和作业工具上。

14、本发明的有益效果是，在公头伸入壳体之前，通过封口件、配合筒和公头之间的配合，将位于壳体开口处的水挤出，在公头与封口件相贴并伸入壳体后，壳体内形成一个相对封闭且隔绝海水的空间，接头一和接头二在该空间内对接时能够基本隔绝外部水，有效避免了水对接口产生不利的影响，从而实现作业工具与作业机器人的水下对接，解决作业机器人更换作业工具时需要利用布放回收系统将作业机器人回收至水上甲板进行作业工具更换的问题，一方面可减少更换作业工具所需的时间，提高水下作业工作效率，另一方面能够避免因频繁布放回收造成的作业机器人故障，从而减少了水下作业机器人作业成本和作业风险。

技术特征：

1.一种水下对接机构，其特征是，包括母头(3)和公头(4)；

2.如权利要求1所述的水下对接机构，其特征是，还包括固定设置在壳体(31)内部的导滑件，所述封口件与导滑件滑动配合。

3.如权利要求2所述的水下对接机构，其特征是，所述封口件为一端封闭的套筒(5)，导滑件为定位销(6)，套筒(5)上开设有导向槽一(51)，导向槽一(51)绕套筒(5)的轴线螺旋设置在套筒(5)侧面，所述定位销(6)侧面设置有导向柱一(61)，导向柱一(61)穿设在导向槽一(51)内，所述公头(4)插入配合筒(32)的一端与套筒(5)相贴后，公头(4)转动并推动套筒(5)旋转移动，以打开所述开口。

4.如权利要求3所述的水下对接机构，其特征是，所述公头(4)插入配合筒(32)的一端与封口件相贴后，公头(4)该端与封口件磁吸连接。

5.如权利要求1-4任一项所述的水下对接机构，其特征是，所述公头(4)表面设置有弹性层。

6.如权利要求1-4任一项所述的水下对接机构，其特征是，还包括设置在母头(3)外侧的母头外壳(1)和设置在公头(4)外侧的公头外壳(2)，所述母头外壳(1)的一端沿母头外壳(1)的轴向开设有导向槽二(11)，且母头外壳(1)上位于导向槽二(11)的末端横向开设有锁紧槽(12)，所述公头外壳(2)可插入母头外壳(1)中，且公头外壳(2)上设置有可沿导向槽二(11)移动至锁紧槽(12)内的导向柱二(21)。

7.如权利要求6所述的水下对接机构，其特征是，还包括支撑件(7)，所述公头外壳(2)插入母头外壳(1)内且导向柱二(21)位于锁紧槽(12)内时，支撑件(7)抵压公头外壳(2)对其进行限位。

8.如权利要求7所述的水下对接机构，其特征是，还包括弹性件(8)，所述弹性件(8)设置在母头外壳(1)和支撑件(7)之间，所述导向柱二(21)位于锁紧槽(12)内时，弹性件(8)被压缩，支撑件(7)通过弹性件(8)的弹力抵压公头外壳(2)。

9.如权利要求1-4、7、8任一项所述的水下对接机构，其特征是，所述容纳槽内设置有驱动件一(43)，以驱动盖板(42)和接头二(41)移动。

10.一种水下作业装置，包括作业机器人、作业工具和如权利要求1-9任一项所述的水下对接机构，所述水下对接机构中，母头(3)和公头(4)对应设置在作业机器人和作业工具上。

技术总结
本发明属于水下作业技术领域，具体是涉及到一种水下对接机构及水下作业装置，包括母头和公头；母头包括壳体，壳体设有开口，壳体上位于开口处设置有供公头插入的配合筒，配合筒侧面设置有导水孔，壳体内部设置有接头一和可移动的封口件，封口件的一端朝向配合筒设置并封堵开口；公头用于插入配合筒的一端设置有容纳槽和盖板，容纳槽内设置有接头二，接头一和/或接头二可进行移动，在水下对接时能基本隔绝外部水，有效避免了水对接口产生不利的影响，一方面可减少更换作业工具所需的时间，提高水下作业工作效率，另一方面能够避免因频繁布放回收造成的作业机器人故障，从而减少了水下作业机器人作业成本和作业风险。

技术研发人员：严允,肖峰,张定华,徐蕾,涂绍平,王勇,吉顺冬,朱俊,方可可,郭旭,朱建波,郭天翔,陶金磊,郝春洁,赖昱
受保护的技术使用者：上海中车艾森迪海洋装备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23