用于无人潜水器的电动绕线器.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201921493513.5 (22)申请日 2019.09.10 (73)专利权人 深圳潜行创新科技有限公司 地址 518000 广东省深圳市南山区粤海街 道麻岭社区高新中区科技中2路1号深 圳软件园 （2期） 11栋1001 (72)发明人 周长根李英灿王哲王思奥 (74)专利代理机构 昆明普发诺拉知识产权代理 事 务 所( 特 殊 普 通 合 伙 ) 53209 代理人 葛玉军 (51)Int.Cl. B65H 75/38(2006.01) B65H 75/44(2006.。

2、01) B63C 11/52(2006.01) (ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利 (54)实用新型名称 一种用于无人潜水器的电动绕线器 (57)摘要 本实用新型公开了一种用于无人潜水器的 电动绕线器， 涉及无人潜水器技术领域。 所述绕 线器的绕线辊转动安装于机架上， 电机一端固定 于机架上， 电机另一端与绕线辊一端固定， 绕线 辊另一端与传动机构一端固定连接， 传动机构另 一端与往复丝杆一端固定连接， 往复丝杆另一端 固定有阻尼器； 往复丝杆转动安装于机架上且与 绕线辊平行设置， 往复丝杆上套接有校直器。 通 过电机带动绕线辊完成绕线作业， 通过丝杆往复 机构实现整齐排线， 通过校直。

3、器解决线缆使用后 自由状态下缠绕、 卷曲等问题； 阻尼器在放线起 到刹车作用， 防止放线时炸线； 电机既作为绕线 辊的动力提供装置， 也是绕线辊与机架相连接的 “轴承” ， 传动机构仅设计一组， 极大的减少了绕 线器的体积。 权利要求书1页 说明书4页 附图4页 CN 210528126 U 2020.05.15 CN 210528126 U 1.一种用于无人潜水器的电动绕线器， 其特征在于： 包括机架(1)、 电机(2)、 绕线辊 (3)、 传动机构(4)、 往复丝杆(5)、 校直器(6)和阻尼器(7)， 绕线辊(3)转动安装于机架(1) 上， 电机(2)一端固定于机架(1)上， 电机(2)。

4、另一端与绕线辊(3)一端固定， 绕线辊(3)另一 端与传动机构(4)一端固定连接， 传动机构(4)另一端与往复丝杆(5)一端固定连接， 往复丝 杆(5)另一端固定有阻尼器(7)； 所述往复丝杆(5)转动安装于机架(1)上且与绕线辊(3)平行设置， 往复丝杆(5)上套接 有校直器(6)。 2.根据权利要求1所述的一种用于无人潜水器的电动绕线器， 其特征在于： 所述机架 (1)由相对设置的安装板(11)、 固定于两安装板(11)间的支撑柱(12)构成， 绕线辊(3)为中 空圆筒且内部设置有电源(8)， 绕线辊(3)转动安装于两安装板(11)间， 电源(8)与电机(2) 电连接。 3.根据权利要求2。

5、所述的一种用于无人潜水器的电动绕线器， 其特征在于： 所述电机 (2)由定子(21)和转子(22)构成， 定子(21)固定于绕线辊(3)一端， 转子(22)固定于安装板 (11)内侧壁上。 4.根据权利要求2所述的一种用于无人潜水器的电动绕线器， 其特征在于： 所述绕线辊 (3)与传动机构(4)连接端固定有安装盘(31)， 安装盘(31)外侧壁上同轴固定有中继器 (32)， 中继器(32)与电源(8)电连接。 5.根据权利要求2所述的一种用于无人潜水器的电动绕线器， 其特征在于： 所述绕线辊 (3)与传动机构(4)连接端同轴安装有导电滑环(33)， 导电滑环(33)与电源(8)电连接， 安装 。

6、板(11)上固定有中继器(32)， 中继器(32)与导电滑环(33)电连接。 6.根据权利要求4或5所述的一种用于无人潜水器的电动绕线器， 其特征在于： 所述中 继器(32)内设置有控制主板， 控制主板与电机(2)、 中继器(32)信号连接。 7.根据权利要求6所述的一种用于无人潜水器的电动绕线器， 其特征在于： 所述控制主 板上设置有FOC电调模块。 8.根据权利要求1所述的一种用于无人潜水器的电动绕线器， 其特征在于： 所述校直器 (6)由固定架(61)、 导线轮(62)和过线瓷眼(63)构成， 固定架(61)与往复丝杆(5)传动连接， 导线轮(62)转动安装于固定架(61)内， 过线瓷眼。

7、(63)固定于固定架(61)上， 导线轮(62)与 往复丝杆(5)平行设置有两个， 其中一个导线轮(62)位于另一导线轮(62)正上方， 过线瓷眼 (63)与导线轮(62)垂直设置。 9.根据权利要求2所述的一种用于无人潜水器的电动绕线器， 其特征在于： 所述传动机 构(4)设置于安装板(11)外侧， 由主动轮、 从动轮和皮带构成， 主动轮与绕线辊(3)一端固定 连接， 从动轮与往复丝杆(5)一端固定连接。 10.根据权利要求2所述的一种用于无人潜水器的电动绕线器， 其特征在于： 所述阻尼 器(7)为单向阻尼器， 设置于安装板(11)外侧。 权利要求书 1/1 页 2 CN 210528126。

8、 U 2 一种用于无人潜水器的电动绕线器 技术领域 0001 本实用新型涉及无人潜水器技术领域， 具体涉及一种用于无人潜水器的电动绕线 器。 背景技术 0002 ROV， 即遥控无人潜水器， 是用于水下观察、 检查和施工的水下机器人。 不管是观察 级ROV还是操作级ROV， 都需要使用一条线缆在ROV使用过程中保持与地面的通讯， 仅消费级 的ROV线缆长度就涵盖从几十米到几百米的范围， 且几乎所有使用场景都在户外， 目前在实 际使用过程中存在以下问题： 0003 1.线缆不易收纳整齐， 占空间较大； 0004 2.线缆使用后缠绕， 卷曲， 打结等情况给收纳造成困难； 0005 3.手动收纳耗时。

9、较长； 0006 4.放线时候容易出现炸线问题。 0007 生产生活中也广泛存在进行线缆收放的情况， 通常办法都是使用绕线盘将线缆卷 绕。 在小直径细线的收纳场景(例如鱼线)， 由于直径较小， 收线无需进行严格的排线， 使用 线长较短且被拉直， 也不易打结缠绕； 放线时靠配重的重力提供动力， 同时依靠刹车避免炸 线。 而大直径粗线的收纳场景(例如电缆)， 收线要求整齐排线， 但因线径足够大， 线本身不 易缠绕， 弯曲， 打结。 放线时， 大直径线缆基本不会使用人力作为动力， 且放线速度较慢， 极 少出现炸线情况， 即使出现少量炸线， 处理起来也比较容易。 0008 ROV使用线缆的直径介于上述。

10、两者之间， 由于使用过程中线缆处于放松状态， 线缆 缠绕、 扭曲、 打结等问题是客观存在的， 在收线时既要解决上述问题， 同时也要保持排线整 齐。 放线过程也容易发生炸线情况， 且由于大部分ROV放线主要依靠人力或ROV自身动力拉 出， 放线阻力不能太大， 这也给放线处理带来一定困难。 目前市场也一直未有比较好的解决 方案。 实用新型内容 0009 本实用新型的目的在于提供一种用于无人潜水器的电动绕线器， 具备整齐排线、 电动收线、 线缆校直、 放线防炸线功能， 解决背景技术中提到的问题。 0010 为解决上述的技术问题， 本实用新型采用以下技术方案： 一种用于无人潜水器的 电动绕线器， 其特。

11、征在于： 包括机架、 电机、 绕线辊、 传动机构、 往复丝杆、 校直器和阻尼器， 绕线辊转动安装于机架上， 电机一端固定于机架上， 电机另一端与绕线辊一端固定， 绕线辊 另一端与传动机构一端固定连接， 传动机构另一端与往复丝杆一端固定连接， 往复丝杆另 一端固定有阻尼器； 所述往复丝杆转动安装于机架上且与绕线辊平行设置， 往复丝杆上套 接有校直器。 0011 更进一步的技术方案是所述机架由相对设置的安装板、 固定于两安装板间的支撑 柱构成， 绕线辊为中空圆筒且内部设置有电源， 绕线辊转动安装于两安装板间， 电源与电机 说明书 1/4 页 3 CN 210528126 U 3 电连接。 0012。

12、 更进一步的技术方案是所述电机由定子和转子构成， 定子固定于绕线辊一端， 转 子固定于安装板内侧壁上。 0013 更进一步的技术方案是所述绕线辊与传动机构连接端固定有安装盘， 安装盘外侧 壁上同轴固定有中继器， 中继器与电源电连接。 0014 更进一步的技术方案是所述绕线辊与传动机构连接端同轴安装有导电滑环， 导电 滑环与电源电连接， 安装板上固定有中继器， 中继器与导电滑环电连接。 0015 更进一步的技术方案是所述中继器内设置有控制主板， 控制主板与电机、 中继器 信号连接。 0016 更进一步的技术方案是所述控制主板上设置有FOC电调模块。 0017 更进一步的技术方案是所述校直器由固定。

13、架、 导线轮和过线瓷眼构成， 固定架与 往复丝杆传动连接， 导线轮转动安装于固定架内， 过线瓷眼固定于固定架上， 导线轮与往复 丝杆平行设置有两个， 其中一个导线轮位于另一导线轮正上方， 过线瓷眼与导线轮垂直设 置。 0018 更进一步的技术方案是所述传动机构设置于安装板外侧， 由主动轮、 从动轮和皮 带构成， 主动轮与绕线辊一端固定连接， 从动轮与往复丝杆一端固定连接。 0019 更进一步的技术方案是所述阻尼器为单向阻尼器， 设置于安装板外侧。 0020 工作原理： 收线过程： 电机驱动绕线辊正向转动， 与绕线辊固定的主动轮通过皮带 带动从动轮转动， 与从动轮固定的往复丝杆随之转动， 带动校。

14、直器沿往复丝杆做往复直线 运动， 线缆在往复丝杆作用下一圈一圈整齐排布并绕在绕线辊上， 线缆从过线瓷眼处绕过 两个导线轮经拉直后进入绕线辊处， 此时阻尼器处于无阻尼状态。 0021 放线过程： 线缆随无人潜水器主体的下沉被不断拉出， 线缆经导线轮拉直后从过 线瓷眼处下放， 此时阻尼器处于有阻尼状态， 且随往复丝杆转速加快阻尼加大， 起到刹车作 用， 防止放线时炸线。 线缆放线时拉动绕线辊反向转动， 传动机构随之带动往复丝杆反转， 使线缆以与绕线时相反的方向运动， 放线阻力小， 速度适中。 0022 同时通过安装盘或者导电滑环的设置， 将中继器与安装盘同轴固定随安装盘与绕 线辊同步转动， 或者通。

15、过导电滑环与安装板上固定的中继器连接， 将作为ROV遥控信号传输 的中继器集成在绕线器上， 使ROV结构更加紧凑， 便于机器的收纳和转运。 0023 与现有技术相比， 本实用新型的有益效果是： 提供一种用于无人潜水器的电动绕 线器， 通过电机带动绕线辊完成绕线作业， 通过丝杆往复机构实现整齐排线， 通过校直器解 决线缆使用后自由状态下缠绕、 卷曲等问题； 阻尼器在绕线无阻尼、 放线有阻尼且随放线速 度加快阻尼变大， 起到刹车作用， 防止放线时炸线； 将电机一端固定于机架、 一端与绕线辊 固定， 此时电机既作为绕线辊的动力提供装置， 也是绕线辊与机架相连接的 “轴承” ， 这样传 动机构可以仅设。

16、计一组即可， 极大的减少了绕线器的体积， 满足了ROV作为消费级机器的精 巧、 便携要求。 附图说明 0024 图1为本实用新型中电动绕线器的结构示意图。 0025 图2为本实用新型中电动绕线器的主视图。 说明书 2/4 页 4 CN 210528126 U 4 0026 图3为本实用新型中电动绕线器的一种结构示意图。 0027 图4为本实用新型中电动绕线器的另一种结构示意图。 0028 图5为本实用新型中校直器的结构示意图。 0029 图中： 1-机架， 11-安装板， 12-支撑柱， 2-电机， 21-定子， 22-转子， 3-绕线辊， 31-安 装盘， 32-中继器， 33-导电滑环， 。

17、4-传动机构， 5-往复丝杆， 6-校直器， 61-固定架， 62-导线 轮， 63-过线瓷眼， 7-阻尼器， 8-电源， 9-线缆。 具体实施方式 0030 为了使本实用新型的目的、 技术方案及优点更加清楚明白， 以下结合附图及实施 例， 对本实用新型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 本实用新型， 并不用于限定本实用新型。 0031 实施例1 0032 如图1、 2所示的一种用于无人潜水器的电动绕线器， 包括机架1、 电机2、 绕线辊3、 传动机构4、 往复丝杆5、 校直器6和阻尼器7， 绕线辊3转动安装于机架1上， 电机2一端固定于 机架1上， 电机2另。

18、一端与绕线辊3一端固定， 绕线辊3另一端与传动机构4一端固定连接， 传 动机构4另一端与往复丝杆5一端固定连接， 往复丝杆5另一端固定有阻尼器7； 所述往复丝 杆5转动安装于机架1上且与绕线辊3平行设置， 往复丝杆5上套接有校直器6。 0033 为方便拆装， 所述机架1由相对设置的安装板11、 固定于两安装板11间的支撑柱12 构成， 绕线辊3转动安装于两安装板11间。 优选地支撑柱12为圆杆， 分布在安装板11四个角 上。 绕线辊3可设计为中空圆筒状， 且在内部设置有电源8， 绕线器无需单独再连线接外置电 源， 方便绕线操作。 0034 所述电机2由定子21和转子22构成， 定子21固定于绕。

19、线辊3一端， 转子22固定于安 装板11内侧壁上， 电线通过绕线辊3上的接线孔将电源8与电机2连通。 此时转子22固定， 电 机2启动后， 定子21带动绕线辊3转动， 此种装配方式电机2可以直接使用安装于绕线辊3内 部的电源8， 无需外接外置电源。 同时电机2此时还充当了绕线辊3与安装板11中的 “轴承” 的 作用， 极大地精简了绕线器的结构。 0035 所述传动机构4设置于安装板11外侧， 可选用齿轮传动、 皮带传动等传动方式中的 任一种， 本实施例中优选皮带传动， 此传动机构4仅设置有一组， 由主动轮、 从动轮和皮带构 成， 主动轮与绕线辊3一端固定连接， 从动轮与往复丝杆5一端固定连接。。

20、 此处皮带传动的传 动比设置为2.2-2.5， 往复丝杆5螺距设置为10-12mm为最佳， 此时排线距离适中整齐， 且留 有足够的线缆换向空间。 0036 所述校直器6由固定架61、 导线轮62和过线瓷眼63构成， 固定架61与往复丝杆5传 动连接， 导线轮62转动安装于固定架61内， 过线瓷眼63固定于固定架61上， 导线轮62与往复 丝杆5平行设置有两个， 其中一个导线轮62位于另一导线轮62正上方， 过线瓷眼63与导线轮 62垂直设置。 0037 如图5所示， 线缆9穿过过线瓷眼63， 先正向绕在其中一个导线轮62上， 再反向绕在 另一个导线轮62上， 最后卷绕在绕线辊3上， 过线瓷眼6。

21、3与导线轮62的协同作用下， 线缆9得 到校直， 消除线缆缠绕、 扭曲等情况， 提高绕线的可靠性和稳定性。 0038 所述阻尼器7为可选用单向阻尼器， 设置于安装板11外侧。 阻尼器7在绕线为无阻 说明书 3/4 页 5 CN 210528126 U 5 尼状态， 放线时为有阻尼状态， 且阻尼随放线速度加快而变大， 起到刹车作用， 防止放线时 炸线。 0039 上述绕线器的工作过程如下： 0040 收线过程： 电机2驱动绕线辊3正向转动， 与绕线辊3同步转动的主动轮通过皮带带 动从动轮转动， 与从动轮同步转动的往复丝杆5随之转动， 带动校直器6沿往复丝杆5做往复 直线运动， 线缆9在往复丝杆5。

22、作用下一圈一圈整齐排布并绕在绕线辊3上， 线缆9从过线瓷 眼63处绕过两个导线轮62经拉直后进入绕线辊3处， 此时阻尼器7处于无阻尼状态。 0041 放线过程： 线缆9随无人潜水器主体的下沉被不断拉出， 线缆9经导线轮62拉直后 从过线瓷眼63处下放， 此时阻尼器7处于有阻尼状态， 且阻尼随往复丝杆5转速加快而加大， 起到刹车作用， 防止放线时炸线。 线缆9放线时拉动绕线辊3反向转动， 传动机构随之带动往 复丝杆5反转， 使线缆9以与绕线时相反的方向运动， 放线阻力小， 速度适中。 0042 通过电机2带动绕线辊3完成绕线作业， 通过丝杆往复5实现整齐排线， 通过校直器 6解决线缆9使用后自由。

23、状态下缠绕、 卷曲等问题； 阻尼器7在绕线无阻尼、 放线有阻尼且随 放线速度加快阻尼变大， 起到刹车作用， 防止放线时炸线； 通过将电机2一端固定于机架1、 一端与绕线辊3固定， 电机2既作为绕线辊的动力提供装置， 也是绕线辊3与机架1相连接的 “轴承” ， 这样传动机构可以仅设计一组即可， 极大的减少了绕线器的体积， 满足了ROV作为 消费级机器的精巧、 便携要求。 0043 实施例2 0044 为进一步优化实施例1中的技术方案， 本实施例中将中继器32集成在绕线器上， 中 继器32是实现ROV控制信号传输的装置， 中继器32接收ROV遥控手柄的信号， 通过线缆9传输 给潜水器主体， 从而控。

24、制主体在水中的运动方向、 速度等。 同时中继器32内部集成有控制主 板， 控制主板可以控制电机2的通断， 同时控制主板上设置有FOC电调模块， 在绕线器放线时 可以对电源8进行反向充电。 FOC电调模块还具备速度控制功能， 可稳定绕线速度。 中继器32 的集成可以通过如下两种方案实现。 0045 方案一： 如图3所示， 所述绕线辊3与传动机构4连接端固定有安装盘31， 安装盘31 外侧壁上同轴固定有中继器32， 中继器32与电源8电连接。 中继器32随安装盘31同步旋转， 其相对绕线辊3出于静止状态， 此时控制更为精准。 此时可在中继器32上设置WiFi模块， 通 过移动终端进行收放线的控制。。

25、 0046 方案二： 如图4所示， 所述绕线辊3与传动机构4连接端同轴安装有导电滑环33， 导 电滑环33与电源8电连接， 安装板11上固定有中继器32， 中继器32与导电滑环33电连接。 中 继器32固定在安装板11上， 此时更方便手动操作中继器32上的开关， 便于手动控制收放线 进程。 0047 上述两种方案都可实现中继器32与绕线器的集成， 使ROV结构更加紧凑， 便于机器 的收纳和转运。 0048 尽管这里参照本实用新型的多个解释性实施例对本实用新型进行了描述， 但是， 应该理解， 本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式， 这些修改和实施方式 将落在本申请公开的范围之内。 更具体地说， 在本申请公开、 附图和权利要求的范围内， 可 以对组成部件和/或布局进行多种变型和改进。 除了对组成部件和/或布局进行的变形和改 进外， 对于本领域技术人员来说， 其他的用途也将是明显的。 说明书 4/4 页 6 CN 210528126 U 6 图1 说明书附图 1/4 页 7 CN 210528126 U 7 图2 说明书附图 2/4 页 8 CN 210528126 U 8 图3 说明书附图 3/4 页 9 CN 210528126 U 9 图4 图5 说明书附图 4/4 页 10 CN 210528126 U 10 。