一种具有多类型水上灯浮标自动夹持功能的维护设备的制作方法

本发明涉及灯浮标维护，具体为一种具有多类型水上灯浮标自动夹持功能的维护设备。

背景技术：

1、水上灯浮标是一种航标，其锚定在指定的位置，用来标示航道范围、指示浅滩等。灯浮标在航标中使用数量最多，对船只的航行安全性十分重要，因此需要对灯浮标及时进行维护。但现有的灯浮标维护设备存在较多的缺陷，无法满足使用需求。

2、常规的灯浮标维护设备需要将灯浮标搬运到船上，由人工进行维护，这种维护方式成本高，效率低。部分维护设备开始采用水面全自动式维护，但自动化设备在对灯浮标维护时无法对尺寸类型进行通用。

3、漂浮底座漂浮在水面上，容易受到水面杂物的撞击，进而导致漂浮底座表面凹陷，漂浮底座表面的凹陷会影响其漂浮稳定性，不利于其正常工作，需要在维护时进行修复，但现有设备针对漂浮底座的修复精度较低，无法根据凹陷具体情况调整修复力度和修复范围。另一方面，多数灯浮标采用太阳能电池板供电，在水面风浪的影响下，太阳能电池板表面容易被杂质覆盖，常规的维护设备在针对杂质清理时容易出现残留或对太阳能电池板表面造成损伤。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种具有多类型水上灯浮标自动夹持功能的维护设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种具有多类型水上灯浮标自动夹持功能的维护设备，包括外框架、导向挡板、内套筒、复位组件、清洗组件、夹持单元、升降单元、船体，外框架和船体头部紧固连接，外框架和船体之间设置有加强筋，外框架内壁顶部设置有监测相机，升降单元一端和外框架紧固连接，升降单元另一端和内套筒紧固连接，复位组件、清洗组件、夹持单元设置在内套筒内部，复位组件设置在内套筒底部，夹持单元设置在复位组件上方，清洗组件设置在夹持单元上方，导向挡板和外框架底部紧固连接。本发明针对水上灯浮标的维护针对设计，适用于多种尺寸类型的灯浮标，维护的灯浮标有结构限制，该大类水上浮标灯结构包括漂浮底座、安装架、太阳能电池板、警示灯，漂浮底座顶部和安装架紧固连接，太阳能电池板设置在安装架四周，警示灯设置在安装架顶部，这一大类的水上浮标灯各种尺寸都适用于该维护设备。船体前部靠近灯浮标，导向挡板和灯浮标接触，导向挡板表面设置有弹性层，避免对灯浮标造成撞击，升降单元将内套筒降下，灯浮标在内套筒的引导下被覆盖，监测相机判断灯浮标位置，夹持单元将安装架底部固定，清洗组件对太阳能电池板进行清洗，复位组件对漂浮底座表面的撞击凹陷进行复位，维护完毕后，夹持单元松开灯浮标，复位组件再对漂浮底座的状态稳定性进行测试，测试完毕后内套筒复位。本发明的复位组件通过漂浮底座表面凹陷位置对气流的回流引导判断凹陷位置和凹陷深度，以选择最合适的力度和复原范围，极大程度的提升了维护设备的工作安全性和效率。多组吸盘的嵌套分级复位降低了复原过程中的应力集中，避免了漂浮底座受损情况的发生。另一方面复位组件还通过气流监测了灯浮标修复后的稳定性，避免了无效修复的发生。

3、进一步的，复位组件包括转动轨道、环形齿圈、操控电机、操控齿轮、升降板、复位单元，转动轨道和内套筒紧固连接，升降板和转动轨道滑动连接，操控电机和转动轨道紧固连接，操控电机的输出轴和操控齿轮紧固连接，环形齿圈和内套筒紧固连接，环形齿圈和操控齿轮啮合，复位单元和升降板之间设置有升降模组，升降模组和升降板紧固连接，升降模组的移动平台和复位单元连接。漂浮底座漂浮在水面上，容易受到水面杂物的撞击，进而导致漂浮底座表面凹陷，漂浮底座表面的凹陷会影响其漂浮稳定性，不利于其正常工作，需要在维护时进行修复。复位单元设置有多组，每组复位单元有独立的操控电机进行驱动，多组复位单元围绕转动轨道均匀分布。操控电机带动操控齿轮转动，操控齿轮和环形齿圈啮合，转动轨道和环形齿圈同心，操控齿轮的转动带动升降板沿着转动轨道移动，升降模组对复位单元的高度位置进行调节，几组复位单元同步运动，对漂浮底座进行复位。

4、进一步的，复位单元包括伸缩套、第一套管、第二套管、第三套管、吸盘、压力环，伸缩套和升降模组的移动平台铰接连接，伸缩套和升降模组的移动平台铰接位置设置有转动机构，伸缩套内部设置有移动板，第一套管、第二套管、第三套管和移动板紧固连接，移动板和伸缩套滑动连接，移动板和伸缩套之间设置有伸缩机构，第一套管设置在第二套管内部，第二套管设置在第三套管内部，吸盘设置有三组，三组吸盘分别和第一套管、第二套管、第三套管紧固连接，压力环也设置有三组，三组压力环分别设置在三组吸盘和第一套管、第二套管、第三套管之间，第一套管、第二套管、第三套管分别设置有管路和外部气泵连接。伸缩机构属于本领域常规技术手段，具体结构不作描述。在伸缩套移动的过程中，第一套管持续输出气流，气流吹拂在漂浮底座表面，漂浮底座将气流向两侧引导，当漂浮底座表面某个位置存在凹坑时，气流会被凹坑阻碍，部分气流会沿着凹坑的边缘回流，凹坑的凹陷深度越大，则凹陷角度越大，回流的气流越多，凹坑范围越大，则回流位置离中心越远，三组吸盘相互嵌套，回流气流大小会影响到作用的吸盘，根据受到反冲气流的吸盘来确定凹坑大小，针对凹坑大小确定复位吸盘。反冲气流的压力作用在压力环上，压力环可检测压力数据，并根据压力数据控制后续凹坑复位时的负压大小。对于较大的凹坑，三组吸盘都吸附在凹坑处，最内层的吸盘先产生负压吸附，对中心处进行部分复原，中间层吸盘再进行复原，最外层吸盘最后进行复原，外层吸盘工作时内层吸盘也同步工作，吸盘的力度根据压力环检测的压力进行调控，使用吸盘的个数根据反冲气流位置进行选择，当气流位于第一套管范围时，只使用最内侧吸盘，当气流处于第二套管范围时，使用中间和内侧吸盘，当气流处于第三套管范围时，同时使用三处吸盘。在复原完毕后，夹持单元会松开灯浮标，几处第三套管同时输出气流，监测相机监测灯浮标的运动偏移量，对于偏移量极大的灯浮标进行回收替换。本发明的复位组件通过漂浮底座表面凹陷位置对气流的回流引导判断凹陷位置和凹陷深度，以选择最合适的力度和复原范围，极大程度的提升了维护设备的工作安全性和效率。多组吸盘的嵌套分级复位降低了复原过程中的应力集中，避免了漂浮底座受损情况的发生。另一方面复位组件还通过气流监测了灯浮标修复后的稳定性，避免了无效修复的发生。

5、进一步的，清洗组件包括清洗环、清洗单元，清洗环和内套筒紧固连接，清洗单元和清洗环内壁连接，清洗单元设置有四组，四组清洗单元围绕清洗环中心均匀分布，每组清洗单元设置有多组，多组清洗单元沿着清洗环竖直方向均匀分布，清洗单元包括安装杆、气动伸缩杆、清洗喷头、进液管，安装杆和清洗环内壁连接，气动伸缩杆和安装杆铰接，气动伸缩杆和安装杆铰接位置处设置有转动机构，清洗喷头和气动伸缩杆远离安装杆的一端连接，清洗喷头和气动伸缩杆连接位置也设置有转动机构，进液管一端和清洗喷头连接，进液管另一端设置有输入泵，输入泵嵌入在内套筒内壁下侧。转动机构可控制气动伸缩杆、清洗喷头调整角度，转动机构属于本领域常规手段，具体结构不作描述，气动伸缩杆可自动伸缩，其结构也属于常规技术手段，具体结构不作描述。在未清洗时，气动伸缩杆处于翻起状态，减小对清洗环内部空间的占用，方便灯浮标进入内套筒中。当灯浮漂被固定就位时，气动伸缩杆转动展开，展开后气动伸缩杆伸长，将清洗喷头顶在太阳能电池板表面，清洗喷头和太阳能电池板之间形成楔形空间，下侧清洗喷头喷出的水流冲到上侧清洗喷头楔形空间，在楔形空间处绝大多数水流被截止回流，极少数水流从缝隙处穿过和上侧清洗喷头喷出的水流混合。整个太阳能电池板表面都被水流覆盖，进行持续冲洗，多组清洗喷头将太阳能电池板分段，以提供足够的上升动能。安装杆和清洗壁连接位置处设置有升降装置，升降装置属于本领域常规手段，具体结构不作描述。监测相机会判别灯浮标的型号，安装杆会根据不同型号灯浮标的差别来进行高度位置调节，以保证太阳能电池板能全部处于清洗喷头的工作区域内，清洗喷头的角度可根据太阳能电池板的角度进行调整，具体的调整参数可根据型号差异提前设置，在进行维护工作时自动进行操作即可。本发明的冲洗水流通过输入泵抽取，气动伸缩杆通过外部气源进行伸缩控制。

6、进一步的，清洗喷头的输出口设置为长条形，清洗喷头上还设置有引导板，引导板一端延伸到清洗喷头的输出口上方，引导板另一端延伸到清洗喷头远离输出口的一侧。清洗喷头贴在太阳能电池板表面，喷出的水流呈面状摊开在太阳能电池板上，水流的初始动能使得水流层沿着太阳能电池板表面向上流动，太阳能电池板表面的杂质被水流冲下，并随着水流向上倒流，在流体动力耗尽后沿着流体表层下流，而流体内层存在向上的冲力，向下流的流体聚集在流体表层，沿着流体表层下流，当流体流动到引导板处时，表层流体会被引导板引导分流。本发明通过流体贴近太阳能电池板的上涌回流对杂质进行去除，这种去除方式不会对太阳能电池板产生较大的冲击，且水体呈膜层状态在太阳能电池板上流动，对各个位置的清洗会更加均匀，在清洗结束时，水膜态的流动形式作用下残留水滴也少，避免了过多的水滴残留导致设置在海水中的灯浮标电池板上出现盐分析出。另一方面，针对流体的引导使得携带杂质的流层从流体表层排走，避免了杂质在流体回流时再次和电池板接触，提升了清除效果。

7、进一步的，夹持单元设置有四组，四组夹持单元围绕内套筒均匀分布，夹持单元包括伸缩缸、收缩夹、摩擦板，伸缩缸和内套筒内壁紧固连接，伸缩缸的输出轴和收缩夹紧固连接，收缩夹可展开、收缩，摩擦板和收缩夹紧固连接。当要对灯浮标进行固定时，伸缩缸控制收缩夹伸出，收缩夹从四个方向向灯浮标靠近，收缩夹向中间闭合，摩擦板挤压灯浮标四周，将灯浮标完全固定。

8、进一步的，升降单元包括驱动电机、丝杆、螺母套、导轨、滑块，驱动电机和外框架紧固连接，丝杆设置在外框架内部，丝杆和外框架转动连接，驱动电机的输出轴和丝杆紧固连接，螺母套套在丝杆上，螺母套和丝杆啮合，螺母套和内套筒紧固连接，导轨和外框架内壁紧固连接，滑块和内套筒外壁紧固连接，滑块和导轨滑动连接。当内套筒需要升降时，驱动电机开始工作，带动丝杆转动，螺母套和丝杆啮合，随着丝杆的转动，螺母套产生升降动作，内套筒随着螺母套一起升降，滑块沿着导轨移动，对内套筒的升降进行导向。

9、进一步的，内套筒侧壁上部设置有第一检修门，第一检修门设置在朝向船体一侧，外框架侧部上部设置有第二检修门，第二检修门也设置在朝向船体一侧。外框架内壁顶部的监测相机会将监测图像和标准图像进行对比，判断灯浮标的亮度是否满足要求，对于灯泡有损伤的灯浮标，升降单元会将灯浮标提起，船体上的工作人员打开第二检修门、第一检修门后，直接对灯泡进行更换，该结构设置极大程度的提升了维护设备的工作效率。

10、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明实现了水上灯浮标的自动维护，无需人工干预，极大程度的提升了维护设备的工作效率。本发明的复位组件通过漂浮底座表面凹陷位置对气流的回流引导判断凹陷位置和凹陷深度，以选择最合适的力度和复原范围，极大程度的提升了维护设备的工作安全性和效率。多组吸盘的嵌套分级复位降低了复原过程中的应力集中，避免了漂浮底座受损情况的发生。另一方面复位组件还通过气流监测了灯浮标修复后的稳定性，避免了无效修复的发生。本发明通过流体贴近太阳能电池板的上涌回流对杂质进行去除，这种去除方式不会对太阳能电池板产生较大的冲击，且水体呈膜层状态在太阳能电池板上流动，对各个位置的清洗会更加均匀，在清洗结束时，水膜态的流动形式作用下残留水滴也少，避免了过多的水滴残留导致设置在海水中的灯浮标电池板上出现盐分析出。另一方面，针对流体的引导使得携带杂质的流层从流体表层排走，避免了杂质在流体回流时再次和电池板接触，提升了清除效果。