CN107672745B - 一种船舶自动系泊装置及船舶 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种船舶自动系泊装置及船舶，其中，所述船舶自动系泊装置包括固定柱、系泊组件、驱动装置以及控制器，固定柱具有朝前的台阶部；系泊组件包括安装筒和多个卡爪，多个卡爪的一端可翻转地安装于安装筒的前端，具有相互靠近的卡持位置以及相互远离的解扣位置，当处于卡持位置时，多个卡爪用以与固定柱的台阶部卡持，以使得系泊组件与固定柱固定，当处于解扣位置时，多个卡爪用以与固定柱解扣；驱动装置安装于安装筒，且驱动多个卡爪翻转，以使得多个卡爪在所述卡持位置和解扣位置之间切换；控制器与所述驱动装置电性连接，控制驱动装置运转。本发明提供的技术方案能使船舶与码头自动联接，实现了船舶的自动靠泊。

Description

一种船舶自动系泊装置及船舶

技术领域

本发明涉及船舶系泊技术领域，特别涉及一种船舶自动系泊装置及船舶。

背景技术

随着智能化越来越多地应用到各行各业，船舶智能化也成为是当前船舶、航运领域的创新课题，如何实现船舶的自动靠泊码头是其中关键技术之一。

船舶智能化的现有技术中，无人艇的无人操控技术还是比较先进的，虽然有一些机械臂抓取的靠泊方式，但是靠泊岸边时还是少不了人工的参与，当船舶靠岸时，一般还是需要人工操作系缆、停泊。既然舰艇都无人了，那么系泊为何还需要人工进行操作，而且人工操作有些费时费力，会延长作业周期，而且在某些情况下可能有危险。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种船舶自动系泊装置及船舶，旨在解决船舶靠岸时需要人工操作进行系缆停泊的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种船舶自动系泊装置，包括：

固定柱，具有朝前的台阶部；

系泊组件，包括安装筒和多个卡爪，所述多个卡爪的一端可翻转地安装于所述安装筒的前端，具有相互靠近的卡持位置以及相互远离的解扣位置，当处于所述卡持位置时，所述多个卡爪用以与所述固定柱的台阶部卡持，以使得所述系泊组件与所述固定柱固定，当处于所述解扣位置时，所述多个卡爪用以与所述固定柱解扣；

驱动装置，安装于所述安装筒，且所述驱动装置驱动连接于所述多个卡爪，驱动所述多个卡爪翻转，以使得所述多个卡爪在所述卡持位置和解扣位置之间切换；以及，

控制器，与所述驱动装置电性连接，控制所述驱动装置运转。

优选地，所述固定柱包括前后设置的固定段和配合段，其中，所述配合段侧向突出于所述固定段设置，以在所述固定段和所述配合段之间形成有所述台阶部。

优选地，所述固定段的后端连接有缆绳，所述船舶自动系泊装置还包括收放所述缆绳的收放装置，所述控制器与所述收放装置电性连接，用以控制所述电机转动以在所述多个卡爪处于所述卡持位置释放缆绳、以及在所述多个卡爪处于所述解扣位置收紧缆绳。

优选地，所述驱动装置包括：

直线驱动装置，包括可前后活动地安装于所述安装筒内的滑动块、以及设置于所述安装筒的后端的伸缩机构；

多个传动机构，安装于所述安装筒的侧壁面，所述多个传动机构的前端对应驱动连接于所述多个卡爪，所述多个传动机构的后端与所述滑动块连接。

优选地，所述伸缩机构包括直线传动机构、以及与所述直线传动机构驱动连接的驱动源，所述直线传动机构的前端与所述滑动块连接，所述驱动源为电机或气缸。

优选地，每一所述传动机构包括：

齿轮齿条组件，包括形成在所述滑动块的外侧面且沿前后向延伸的第一齿条、以及沿前后向延伸且可前后滑动安装在所述安装筒的外壁面的第二齿条、以及转动安装于所述安装筒侧壁的第一安装孔且与所述第一齿条和第二齿条相啮合的齿轮；以及，

连接杆，所述连接杆的前端固定连接于所述卡爪的后端，所述连接杆的后端与所述第二齿条的前端铰接。

优选地，所述滑动块的侧面设有限位孔，所述安装筒的侧壁开设有第二安装孔，所述第二安装孔安装有可伸缩的限位块，所述限位块具有向内伸入至所述滑动块内的内位置、以及向外移动的外位置，所述限位块用以在所述多个卡爪处于所述卡持位置时，处于所述内位置，以与所述限位孔配合以限制所述滑动块的移动。

优选地，所述安装筒的外壁面设有罩住所述限位块的罩体，所述罩体内对应所述限位块的位置设有电磁铁，所述限位块具有磁吸部，所述电磁铁通电后将所述限位块向外吸引至所述外位置；

所述罩体与所述限位块之间设有复位弹簧，所述复位弹簧用以在所述电磁铁断电后，复位所述限位块至所述内位置。

本发明还提供一种船舶，包括船舶自动系泊装置，所述船舶自动系泊装置包括：

固定柱，具有朝前的台阶部；

系泊组件，包括安装筒和多个卡爪，所述多个卡爪的一端可翻转地安装于所述安装筒的前端，具有相互靠近的卡持位置以及相互远离的解扣位置，当处于所述卡持位置时，所述多个卡爪用以与所述固定柱的台阶部卡持，以使得所述系泊组件与所述固定柱固定，当处于所述解扣位置时，所述多个卡爪用以与所述固定柱解扣；

驱动装置，安装于所述安装筒，且所述驱动装置驱动连接于所述多个卡爪，驱动所述多个卡爪翻转，以使得所述多个卡爪在所述卡持位置和解扣位置之间切换；以及，

控制器，与所述驱动装置电性连接，控制所述驱动装置运转。

本发明提供的技术方案中，所述船舶自动系泊装置通过设置具有朝前的台阶部的固定柱，与所述台阶部卡持的系泊组件，所述系泊组件包括安装筒和多个卡爪，所述多个卡爪的一端可翻转地安装于所述安装筒的前端，具有相互靠近的卡持位置以及相互远离的解扣位置，当处于所述卡持位置时，所述多个卡爪用以与所述固定柱的台阶部卡持，以使得所述系泊组件与所述固定柱固定，当处于所述解扣位置时，所述多个卡爪用以与所述固定柱解扣；还有安装于所述安装筒的驱动装置，且所述驱动装置驱动连接于所述多个卡爪，驱动所述多个卡爪翻转，以使得所述多个卡爪在所述卡持位置和解扣位置之间切换；与所述驱动装置电性连接的控制器，所述控制器控制所述驱动装置运转，以所述多个卡爪与所述固定柱的台阶部卡持或与所述固定柱解扣，从而使船舶靠岸时与码头的自动联接，以及无人艇的智能停靠，减小船舶系泊的作业周期，进而实现了船舶的自动靠泊。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有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发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明提供的船舶自动系泊装置的一实施例的立体结构分解示意图；

图2为图1中系泊组件沿X-X面的剖面示意图；

图3为图1中系泊组件的立体结构分解示意图；

图4为图1中系泊开始时的剖面示意图；

图5为图4中局部A部分的放大示意图

图6为图4中系泊过程中的剖面示意图；

图7为图6中局部B部分的放大示意图；

图8为图4中系泊完成时的剖面示意图；

图9为图8中局部C部分的放大示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	船舶自动系泊装置	411	限位孔
1	固定柱	42	伸缩机构
				11	固定段	5	传动机构
12	配合段	51	第一齿条
				13	台阶部	52	第二齿条
2	安装筒	53	齿轮
				21	第一安装孔	54	连接杆
3	卡爪	6	罩体
				4	直线驱动装置	61	限位块
41	滑动块

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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作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。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

随着智能化越来越多地应用到各行各业，船舶智能化也成为是当前船舶、航运领域的创新课题，本发明提供一种船舶，所述船舶可以是无人艇、水面船舶或海面船舶，所述船舶包括船舶自动系泊装置，图1至图9为本发明提供的船舶自动系泊装置的一实施例。

请参阅图1、图4和图8，所述船舶自动系泊装置100包括固定柱1、系泊组件、驱动装置、以及控制器，所述固定柱1具有朝前的台阶部13；所述系泊组件，包括安装筒2和多个卡爪3，所述多个卡爪3的一端可翻转地安装于所述安装筒2的前端，具有相互靠近的卡持位置以及相互远离的解扣位置，当处于所述卡持位置时，所述多个卡爪3用以与所述固定柱1的台阶部13卡持，以使得所述系泊组件与所述固定柱1固定，当处于所述解扣位置时，所述多个卡爪3用以与所述固定柱1解扣；所述驱动装置，安装于所述安装筒2，且所述驱动装置驱动连接于所述多个卡爪3，驱动所述多个卡爪3翻转，以使得所述多个卡爪3在所述卡持位置和解扣位置之间切换；所述控制器，与所述驱动装置电性连接，控制所述驱动装置运转。

本发明提供的技术方案中，所述船舶自动系泊装置100通过设置具有朝前的台阶部13的固定柱1，与所述台阶部13卡持的系泊组件，所述系泊组件包括安装筒2和多个卡爪3，所述多个卡爪3的一端可翻转地安装于所述安装筒2的前端，具有相互靠近的卡持位置以及相互远离的解扣位置，当处于所述卡持位置时，所述多个卡爪3用以与所述固定柱1的台阶部13卡持，以使得所述系泊组件与所述固定柱1固定，当处于所述解扣位置时，所述多个卡爪3用以与所述固定柱1解扣；还有安装于所述安装筒2的驱动装置，且所述驱动装置驱动连接于所述多个卡爪3，驱动所述多个卡爪3翻转，以使得所述多个卡爪3在所述卡持位置和解扣位置之间切换；与所述驱动装置电性连接的控制器，所述控制器控制所述驱动装置运转，以所述多个卡爪3与所述固定柱1的台阶部13卡持或与所述固定柱1解扣，从而使船舶靠岸时与码头的自动联接，以及无人艇的智能停靠，减小船舶系泊的作业周期，进而实现了船舶的自动靠泊。

所述固定柱1、所述系泊组件和所述驱动装置可以是所述固定柱1设置于岸上，所述系泊组件和所述驱动装置设置于船上，也可以是所述系泊组件和所述驱动装置设置于岸上，所述固定柱1设置于船上，可依据实际需要选择具体的设置形式，在此不做限定。

所述台阶部13的具体结构可以有多种设置形式，只需要所述台阶部13能与所述多个卡爪3卡持即可，在此不作限定。具体地，在本实施例中，请参阅图4、图6和图8，所述台阶部13的具体结构为所述固定柱1包括前后设置的固定段11和配合段12，其中，所述配合段12侧向突出于所述固定段11设置，以在所述固定段11和所述配合段12之间形成有所述台阶部13。该设置制作简单，抵扣效果好。

为了优化所述船舶自动系泊装置100，实现完全无人操作，具体地，在本实施例中，所述固定段11的后端连接有缆绳(未图示)，所述船舶自动系泊装置100还包括收放所述缆绳的收放装置(未图示)，所述控制器与所述收放装置电性连接，用以控制所述电机转动以在所述多个卡爪3处于所述卡持位置释放缆绳、以及在所述多个卡爪3处于所述解扣位置收紧缆绳。该设置实现了缆绳的自动收放，使系泊作业完成后所述固定柱1与所述系泊组件柔性连接，以减少所述固定机构与所述系泊机构的磨损，进而保护所述所述船舶自动系泊装置100。

所述驱动装置的具体结构可以有多种设置，只要能驱动所述多个卡爪3翻转即可，在此不作限定。具体地，在本实施例中，请参阅图2和图3，所述驱动装置包括直线驱动装置4和多个传动机构5，所述直线驱动装置4包括可前后活动地安装于所述安装筒2内的滑动块41、以及设置于所述安装筒2的后端的伸缩机构42；所述多个传动机构5安装于所述安装筒2的侧壁面，所述多个传动机构5的前端对应驱动连接于所述多个卡爪3，所述多个传动机构5的后端与所述滑动块41连接。

进一步地，请参阅图4、图6和图8，所述伸缩机构42的驱动方式为直线驱动，所述伸缩机构42包括直线传动机构5、以及与所述直线传动机构5驱动连接的驱动源，所述直线传动机构5的前端与所述滑动块41连接，所述驱动源为电机或气缸。

所述传动机构5的具体结构可以有多种设置形式，可以是齿轮53齿条传动，也可以是蜗轮蜗杆传动，还可以是链传动，在此不作限定。具体地，在本实施例中，请参阅图2和图3，每一所述传动机构5包括齿轮53齿条组件和连接杆54，所述齿轮53齿条组件包括形成在所述滑动块41的外侧面且沿前后向延伸的第一齿条51、以及沿前后向延伸且可前后滑动安装在所述安装筒2的外壁面的第二齿条52、以及转动安装于所述安装筒2侧壁的第一安装孔21且与所述第一齿条51和第二齿条52相啮合的齿轮53；所述连接杆54的前端固定连接于所述卡爪3的后端，所述连接杆54的后端与所述第二齿条52的前端铰接。

为了使所述多个卡爪3和所述台阶部13保持在卡持位置以完成系泊，具体地，在本实施例中，请参阅图5、图7和图9，所述滑动块41的侧面设有限位孔411，所述安装筒2的侧壁开设有第二安装孔(未图示)，所述第二安装孔安装有可伸缩的限位块61，所述限位块61具有向内伸入至所述滑动块41内的内位置、以及向外移动的外位置，所述限位块61用以在所述多个卡爪3处于所述卡持位置时，处于所述内位置，以与所述限位孔411配合以限制所述滑动块41的移动。该设置限制所述滑动块41前后向的移动，以使所述多个卡爪3和所述台阶部13保持在卡持位置或解扣位置，从而完成船舶靠岸时的系泊作业或离岸时的起航作业。所述限位块61伸入所述限位孔411的端部呈楔形设置，该楔形设置使所述滑动块41向后移动过程中，所述限位块61在所述滑动块41的推力下即可避让所述滑动块41。

为了使所述限位块61能自由地避让所述滑动块41，而不受所述滑动块41是向前还是向后移动的限制，具体地，在本实施例中，请参阅图4、图6和图8，所述安装筒2的外壁面设有罩住所述限位块61的罩体6，所述罩体6内对应所述限位块61的位置设有电磁铁(未图示)，所述限位块61具有磁吸部，所述电磁铁通电后将所述限位块61向外吸引至所述外位置；所述罩体6与所述限位块61之间设有复位弹簧，所述复位弹簧用以在所述电磁铁断电后，复位所述限位块61至所述内位置。该设置使所述限位块61在所述内位置和所述外位置之间自由地转换，以实现所述多个卡爪3与所述台阶部13卡持或解扣的自动控制，该控制方式操作简单，所述罩体6的设置能很好地保护所述限位块61，以延长所述限位块61的使用寿命。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种船舶自动系泊装置，其特征在于，包括：

固定柱，具有朝前的台阶部；

系泊组件，包括安装筒和多个卡爪，多个所述卡爪的一端可翻转地安装于所述安装筒的前端，具有相互靠近的卡持位置以及相互远离的解扣位置，当处于所述卡持位置时，多个所述卡爪用以与所述固定柱的台阶部卡持，以使得所述系泊组件与所述固定柱固定，当处于所述解扣位置时，多个所述卡爪用以与所述固定柱解扣；

驱动装置，安装于所述安装筒，且所述驱动装置驱动连接于多个所述卡爪，驱动多个所述卡爪翻转，以使得多个所述卡爪在所述卡持位置和解扣位置之间切换；以及，

控制器，与所述驱动装置电性连接，控制所述驱动装置运转；

其中，所述驱动装置包括直线驱动装置和多个传动机构，所述直线驱动装置包括可前后活动地安装于所述安装筒内的滑动块、以及设置于所述安装筒的后端的伸缩机构，多个所述传动机构安装于所述安装筒的侧壁面，多个所述传动机构的前端对应驱动连接于多个所述卡爪，多个所述传动机构的后端与所述滑动块连接，所述伸缩机构包括直线传动机构、以及与所述直线传动机构驱动连接的驱动源，所述直线传动机构的前端与所述滑动块连接，所述驱动源为电机或气缸，每一所述传动机构包括齿轮齿条组件和连接杆，所述齿轮齿条组件包括形成在所述滑动块的外侧面且沿前后向延伸的第一齿条、以及沿前后向延伸且可前后滑动安装在所述安装筒的外壁面的第二齿条、以及转动安装于所述安装筒侧壁的第一安装孔且与所述第一齿条和第二齿条相啮合的齿轮，所述连接杆的前端固定连接于所述卡爪的后端，所述连接杆的后端与所述第二齿条的前端铰接。

2.如权利要求1所述的船舶自动系泊装置，其特征在于，所述固定柱包括前后设置的固定段和配合段，其中，所述配合段侧向突出于所述固定段设置，以在所述固定段和所述配合段之间形成有所述台阶部。

3.如权利要求2所述的船舶自动系泊装置，其特征在于，所述固定段的后端连接有缆绳，所述船舶自动系泊装置还包括收放所述缆绳的收放装置，所述控制器与所述收放装置电性连接，用以控制电机转动以在多个所述卡爪处于所述卡持位置释放缆绳、以及在多个所述卡爪处于所述解扣位置收紧缆绳。

4.如权利要求1所述的船舶自动系泊装置，其特征在于，所述滑动块的侧面设有限位孔，所述安装筒的侧壁开设有第二安装孔，所述第二安装孔安装有可伸缩的限位块，所述限位块具有向内伸入至所述滑动块内的内位置、以及向外移动的外位置，所述限位块用以在多个所述卡爪处于所述卡持位置时，处于所述内位置，以与所述限位孔配合以限制所述滑动块的移动。

5.如权利要求4所述的船舶自动系泊装置，其特征在于，所述安装筒的外壁面设有罩住所述限位块的罩体，所述罩体内对应所述限位块的位置设有电磁铁，所述限位块具有磁吸部，所述电磁铁通电后将所述限位块向外吸引至所述外位置；

所述罩体与所述限位块之间设有复位弹簧，所述复位弹簧用以在所述电磁铁断电后，复位所述限位块至所述内位置。

6.一种船舶，其特征在于，包括如权利要求1至5任意一项所述的船舶自动系泊装置。