一种船载养殖舱舱壁附着物智能清理装置及其清理方法与流程

1.本发明涉及养殖舱舱壁附着物清理技术领域，尤其是一种船载养殖舱舱壁附着物智能清理装置及其清理方法。


背景技术：

2.深远海水域具有渔业资源丰富、水源优质、水温适宜和远离陆源性污染与病害等显著优点，具备开展海上规模化养殖与物流加工补给的优良条件，是发展现代水产养殖业和海洋经济的新空间。
3.养殖工船是发展深远海水域养殖工程的核心装备之一，具有较高的经济价值、生态价值和社会价值。作为一种新型深远海养殖装备，相较于传统养殖平台具有可游弋躲避台风、赤潮等灾害的优势。目前，全球首艘十万吨级养殖工船正处于建设阶段。该船共设置15个大型养殖舱，养殖舱为“广口瓶”形状，内壁光滑，单个养殖舱尺寸约为长20m
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宽20m
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高19m，养殖舱水深14m，单个养殖舱养殖水体约为5600方。养殖工船作为一种高度集约化的养殖模式，具有养殖密度高、成鱼产品数量大、适应规模化生产高品质鱼类的特点。
4.船载舱养模式下，养殖舱在进行一个批次的养殖后，舱壁会附着牡蛎藤壶等污损生物，此时，就需要派遣潜水员潜入水里对船体进行清理。这种清理方式劳动强度大，工作条件差，可持续作业时间短、安全性差、尤其效率也很低。即使定期用机器人清洗，也难以根除，反复用机器人采用物理方法清洗，还会对养殖舱表面的油漆造成破坏，影响防腐蚀效果。


技术实现要素：

5.针对上述现有技术存在的不足，提供了一种船载养殖舱舱壁附着物智能清理装置及其清理方法，其对附着物进行厘米级由外向内的逐步打磨，使附着物死亡自行从舱壁脱落，降低污损生物的附着，残留的附着物经打磨后表面光滑，在舱壁上形成光滑层，减少了鱼与舱壁接触时被擦伤的几率，且清理时，不与养殖舱舱壁接触，不会对养殖舱表面的油漆造成破坏，影响防腐蚀效果，减少了人工清理附着生物的工作量。
6.为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是，一种船载养殖舱舱壁附着物智能清理装置，包括两平行设置的杆体，在两杆体一端底部设有与用于将二者连接的连接板，在两杆体的另一端设有由多个相互滑动连接的管体组成的伸缩管，在伸缩管内设有用于驱动伸缩管伸缩的多级气缸，在伸缩管底部设有一用于将两伸缩管连接的固定板，在固定板上设有两平行的定位板，在两定位板上分别设有第一滑轨及第一滑块，在两第一滑块上分别设有一滑动板，在两滑动板一端设有一纵板，在两第一滑块底部设有一底板，在底板上设有一与纵板连接的弹性伸缩管，在弹性伸缩管上设有打磨装置，在固定板上设有一与纵板连接的驱动气缸，在养殖舱顶部设有用于驱动连接板沿养殖舱顶部的长度方向进行等距位移的驱动装置，还包括设于杆体上的用于检测舱壁上最外部附着物外缘部的视觉检测装置，用于设定打磨长度的长度设定模块，用于检测打磨装置与舱壁距离的距离传感器，用
于接收视觉检测装置及长度设定模块数据的中央控制器，以及plc，所述中央控制器接收视觉检测装置及长度设定模块数据后，发送信号至控制器，控制器发送启动信号至驱动气缸驱动打磨装置至长度设定模块的设定位置，并发送启动信号至多级气缸及打磨装置，多级气缸驱动伸缩管带动打磨装置沿舱壁高度方向往复运行进行初次打磨，当初次打磨完成后，控制器发送复位信号至多级气缸，并发送启动信号至视觉检测装置，所述中央控制器接收视觉检测装置后，发送信号至控制器，控制器发送启动信号至驱动气缸驱动打磨装置至长度设定模块的设定位置，并发送启动信号至多级气缸及打磨装置，多级气缸驱动伸缩管带动打磨装置沿舱壁高度方向往复运行进行再次打磨，当再次打磨完成后，控制器发送复位信号至多级气缸，并发送启动信号至视觉检测装置，依次类推，当多次打磨后，所述距离传感器检测打磨装置与舱壁之间达到预定距离时，发送信号至控制器，控制器发送复位信号至多级气缸，发送停止信号至打磨装置，并发送启动信号至驱动装置驱动连接板运行至预定位置，并按以上程序打磨。
7.上述的一种船载养殖舱舱壁附着物智能清理装置，所述打磨装置包括由第一板体以及两平行设于第一板体上的第二板体组成的打磨架，在打磨架上设有一与打磨架转动连接的打磨辊，在一第二板体上设有一用于驱动打磨辊转动的第一驱动电机，所述第一驱动电机与控制器信号连接。
8.上述的一种船载养殖舱舱壁附着物智能清理装置，所述驱动装置包括在养殖舱顶部且沿养殖舱顶部的长度方向设置的第二滑轨及第二滑块，在第二滑轨的两端分别设有第二驱动电机及固定轴承，在第二驱动电机与固定轴承之间设有用于将二者连接的丝杆，在连接板上开设有用于与丝杆配合的螺纹腔，所述第二驱动电机与控制器信号连接。使伸缩管在养殖舱顶部横向位移，直至完成整个养殖舱舱壁的附着物清理。
9.上述的一种船载养殖舱舱壁附着物智能清理装置，所述弹性伸缩管包括设于纵板上的固定筒，以及设于固定筒内的且与固定筒内壁滑动连接的伸缩筒，在固定筒内设有两端分别与固定筒及伸缩筒连接的弹簧。
10.上述的船载养殖舱舱壁附着物智能清理装置的清理方法，包括如下步骤：
11.(1)、检测舱壁上最外部附着物的外缘部；
12.(2)、设定打磨长度；
13.(3)、按照步骤(2)设定的打磨长度，沿舱壁高度方向往复运行进行初次打磨；
14.(4)、当初次打磨完成后，再次检测舱壁上最外部附着物的外缘部；
15.(5)、按照步骤(2)设定的打磨长度，沿舱壁高度方向往复运行进行再次打磨；
16.(6)、依次类推，当多次打磨后，打磨装置与舱壁之间达到预定距离时，打磨装置复位；
17.(7)、将清理装置在养殖舱顶部进行等距位移，重复步骤(1)-(6)。
18.上述的船载养殖舱舱壁附着物智能清理装置的清理方法，所述步骤(2)中，设定的打磨长度是1-2厘米。
19.上述的船载养殖舱舱壁附着物智能清理装置的清理方法，打磨装置沿舱壁高度方向向下运行时，打磨辊顺时针转动，打磨装置沿舱壁高度方向向上运行时，打磨辊逆时针转动。
20.本发明一种船载养殖舱舱壁附着物智能清理装置及其清理方法的有益效果是，通
过设置驱动气缸驱动纵板，进而带动弹性伸缩管及弹性伸缩管上的打磨装置对舱壁附着物进行打磨，并通过设置视觉检测装置，长度设定模块，距离传感器，中央控制器，以及plc，对附着物进行厘米级由外向内的逐步打磨，使附着物死亡自行从舱壁脱落，降低污损生物的附着，残留的附着物经打磨后表面光滑，在舱壁上形成光滑层，减少了鱼与舱壁接触时被擦伤的几率，且清理时，不与养殖舱舱壁接触，不会对养殖舱表面的油漆造成破坏，影响防腐蚀效果，减少了人工清理附着生物的工作量。
附图说明
21.图1为本发明的结构示意图；
22.图2为本发明拆除伸缩管后的结构示意图；
23.图3为伸缩管的内部结构示意图。
具体实施方式
24.下面结合附图及具体实施例对本发明做详细说明。
25.如图所示，一种船载养殖舱舱壁附着物智能清理装置，包括两平行设置的杆体1，在两杆体1一端底部设有与用于将二者连接的连接板2，在两杆体1的另一端设有由多个相互滑动连接的管体3组成的伸缩管4，在伸缩管4内设有用于驱动伸缩管4伸缩的多级气缸5，在伸缩管4底部设有一用于将两伸缩管4连接的固定板6，在固定板6上设有两平行的定位板7，在两定位板7上分别设有第一滑轨8及第一滑块，在两第一滑块上分别设有一滑动板9，在两滑动板9一端设有一纵板10，在两第一滑块底部设有一底板11，在底板11上设有一与纵板10连接的弹性伸缩管12，在弹性伸缩管12上设有打磨装置13，在固定板6上设有一与纵板10连接的驱动气缸14，在养殖舱顶部设有用于驱动连接板2沿养殖舱顶部的长度方向进行等距位移的驱动装置，还包括设于杆体1上的用于检测舱壁上最外部附着物外缘部的视觉检测装置，用于设定打磨长度的长度设定模块，用于检测打磨装置与舱壁距离的距离传感器，用于接收视觉检测装置及长度设定模块数据的中央控制器，以及plc，所述中央控制器接收视觉检测装置及长度设定模块数据后，发送信号至控制器，控制器发送启动信号至驱动气缸驱动打磨装置至长度设定模块的设定位置，并发送启动信号至多级气缸及打磨装置，多级气缸驱动伸缩管带动打磨装置沿舱壁高度方向往复运行进行初次打磨，当初次打磨完成后，控制器发送复位信号至多级气缸，并发送启动信号至视觉检测装置，所述中央控制器接收视觉检测装置后，发送信号至控制器，控制器发送启动信号至驱动气缸驱动打磨装置至长度设定模块的设定位置，并发送启动信号至多级气缸及打磨装置，多级气缸驱动伸缩管带动打磨装置沿舱壁高度方向往复运行进行再次打磨，当再次打磨完成后，控制器发送复位信号至多级气缸，并发送启动信号至视觉检测装置，依次类推，当多次打磨后，所述距离传感器检测打磨装置与舱壁之间达到预定距离时，发送信号至控制器，控制器发送复位信号至多级气缸，发送停止信号至打磨装置，并发送启动信号至驱动装置驱动连接板运行至预定位置，并按以上程序打磨。通过设置驱动气缸驱动纵板，进而带动弹性伸缩管及弹性伸缩管上的打磨装置对舱壁附着物进行打磨，并通过设置视觉检测装置，长度设定模块，距离传感器，中央控制器，以及plc，对附着物进行厘米级由外向内的逐步打磨，使附着物死亡自行从舱壁脱落，降低污损生物的附着，残留的附着物经打磨后表面光滑，在舱壁上形成光滑
层，减少了鱼与舱壁接触时被擦伤的几率，且清理时，不与养殖舱舱壁接触，不会对养殖舱表面的油漆造成破坏，影响防腐蚀效果，减少了人工清理附着生物的工作量。
26.所述打磨装置包括由第一板体15以及两平行设于第一板体15上的第二板体16组成的打磨架，在打磨架上设有一与打磨架转动连接的打磨辊17，在一第二板体16上设有一用于驱动打磨辊17转动的第一驱动电机18，所述第一驱动电机18与控制器信号连接。
27.所述驱动装置包括在养殖舱顶部且沿养殖舱顶部的长度方向设置的第二滑轨19及第二滑块，在第二滑轨19的两端分别设有第二驱动电机及固定轴承(图中未示出)，在第二驱动电机与固定轴承之间设有用于将二者连接的丝杆20，在连接板2上开设有用于与丝杆20配合的螺纹腔，所述第二驱动电机20与控制器信号连接。
28.所述弹性伸缩管包括设于纵板10上的固定筒21，以及设于固定筒21内的且与固定筒21内壁滑动连接的伸缩筒22，在固定筒21内设有两端分别与固定筒21及伸缩筒22连接的弹簧。弹簧实时处于完全伸展状态，对打磨辊形成准约束力，既保证打磨辊17打磨时，始终与附着物最外缘部接触，又实现打磨辊17对附着物最外缘部的柔性打磨，降低直接将附着物从舱壁上打磨下来的概率，使附着物死亡自行从舱壁脱落，降低污损生物的附着，残留的附着物经打磨后表面光滑，在舱壁上形成光滑层，减少了鱼与舱壁接触时被擦伤的几率。
29.上述的船载养殖舱舱壁附着物智能清理装置的清理方法，包括如下步骤：
30.(1)、检测舱壁上最外部附着物的外缘部；
31.(2)、设定打磨长度；
32.(3)、按照步骤(2)设定的打磨长度，沿舱壁高度方向往复运行进行初次打磨；
33.(4)、当初次打磨完成后，再次检测舱壁上最外部附着物的外缘部；
34.(5)、按照步骤(2)设定的打磨长度，沿舱壁高度方向往复运行进行再次打磨；
35.(6)、依次类推，当多次打磨后，打磨装置与舱壁之间达到预定距离时，打磨装置复位；
36.(7)、将清理装置在养殖舱顶部进行等距位移，重复步骤(1)-(6)。
37.上述的船载养殖舱舱壁附着物智能清理装置的清理方法，所述步骤(2)中，设定的打磨长度是1-2厘米。
38.上述的船载养殖舱舱壁附着物智能清理装置的清理方法，打磨装置沿舱壁高度方向向下运行时，打磨辊顺时针转动，打磨装置沿舱壁高度方向向上运行时，打磨辊逆时针转动。
39.当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也并不局限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种船载养殖舱舱壁附着物智能清理装置，其特征在于：包括两平行设置的杆体，在两杆体一端底部设有与用于将二者连接的连接板，在两杆体的另一端设有由多个相互滑动连接的管体组成的伸缩管，在伸缩管内设有用于驱动伸缩管伸缩的多级气缸，在伸缩管底部设有一用于将两伸缩管连接的固定板，在固定板上设有两平行的定位板，在两定位板上分别设有第一滑轨及第一滑块，在两第一滑块上分别设有一滑动板，在两滑动板一端设有一纵板，在两第一滑块底部设有一底板，在底板上设有一与纵板连接的弹性伸缩管，在弹性伸缩管上设有打磨装置，在固定板上设有一与纵板连接的驱动气缸，在养殖舱顶部设有用于驱动连接板沿养殖舱顶部的长度方向进行等距位移的驱动装置，还包括设于杆体上的用于检测舱壁上最外部附着物外缘部的视觉检测装置，用于设定打磨长度的长度设定模块，用于检测打磨装置与舱壁距离的距离传感器，用于接收视觉检测装置及长度设定模块数据的中央控制器，以及plc，所述中央控制器接收视觉检测装置及长度设定模块数据后，发送信号至控制器，控制器发送启动信号至驱动气缸驱动打磨装置至长度设定模块的设定位置，并发送启动信号至多级气缸及打磨装置，多级气缸驱动伸缩管带动打磨装置沿舱壁高度方向往复运行进行初次打磨，当初次打磨完成后，控制器发送复位信号至多级气缸，并发送启动信号至视觉检测装置，所述中央控制器接收视觉检测装置后，发送信号至控制器，控制器发送启动信号至驱动气缸驱动打磨装置至长度设定模块的设定位置，并发送启动信号至多级气缸及打磨装置，多级气缸驱动伸缩管带动打磨装置沿舱壁高度方向往复运行进行再次打磨，当再次打磨完成后，控制器发送复位信号至多级气缸，并发送启动信号至视觉检测装置，依次类推，当多次打磨后，所述距离传感器检测打磨装置与舱壁之间达到预定距离时，发送信号至控制器，控制器发送复位信号至多级气缸，发送停止信号至打磨装置，并发送启动信号至驱动装置驱动连接板运行至预定位置，并按以上程序打磨。2.根据权利要求1所述的一种船载养殖舱舱壁附着物智能清理装置，其特征是，所述打磨装置包括由第一板体以及两平行设于第一板体上的第二板体组成的打磨架，在打磨架上设有一与打磨架转动连接的打磨辊，在一第二板体上设有一用于驱动打磨辊转动的第一驱动电机，所述第一驱动电机与控制器信号连接。3.根据权利要求2所述的一种船载养殖舱舱壁附着物智能清理装置，其特征是，所述驱动装置包括在养殖舱顶部且沿养殖舱顶部的长度方向设置的第二滑轨及第二滑块，在第二滑轨的两端分别设有第二驱动电机及固定轴承，在第二驱动电机与固定轴承之间设有用于将二者连接的丝杆，在连接板上开设有用于与丝杆配合的螺纹腔，所述第二驱动电机与控制器信号连接。4.根据权利要求3所述的一种船载养殖舱舱壁附着物智能清理装置，其特征是，所述弹性伸缩管包括设于纵板上的固定筒，以及设于固定筒内的且与固定筒内壁滑动连接的伸缩筒，在固定筒内设有两端分别与固定筒及伸缩筒连接的弹簧。5.根据权利要求1-4任一项所述的船载养殖舱舱壁附着物智能清理装置的清理方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)、检测舱壁上最外部附着物的外缘部；(2)、设定打磨长度；(3)、按照步骤(2)设定的打磨长度，沿舱壁高度方向往复运行进行初次打磨；(4)、当初次打磨完成后，再次检测舱壁上最外部附着物的外缘部；
(5)、按照步骤(2)设定的打磨长度，沿舱壁高度方向往复运行进行再次打磨；(6)、依次类推，当多次打磨后，打磨装置与舱壁之间达到预定距离时，打磨装置复位；(7)、将清理装置在养殖舱顶部进行等距位移，重复步骤(1)-(6)。6.根据权利要求5所述的船载养殖舱舱壁附着物智能清理装置的清理方法，其特征是，所述步骤(2)中，设定的打磨长度是1-2厘米。7.根据权利要求6所述的船载养殖舱舱壁附着物智能清理装置的清理方法，其特征是，打磨装置沿舱壁高度方向向下运行时，打磨辊顺时针转动，打磨装置沿舱壁高度方向向上运行时，打磨辊逆时针转动。

技术总结
本发明涉及养殖舱舱壁附着物清理技术领域，尤其是一种船载养殖舱舱壁附着物智能清理装置及其清理方法，包括两杆体，两杆体一端设有连接板，两杆体的另一端设有伸缩管，伸缩管内设有多级气缸，伸缩管底部设有固定板，固定板上设有两定位板，两定位板上设有第一滑轨及第一滑块，两第一滑块上设有滑动板，两滑动板一端设有一纵板，两第一滑块底部设有底板，底板上设有与纵板连接的弹性伸缩管，弹性伸缩管上设有打磨装置，固定板上设有驱动气缸，养殖舱顶部设有驱动装置，还包括视觉检测装置，长度设定模块，距离传感器，中央控制器，以及PLC，其减少了鱼与舱壁接触时被擦伤的几率，清理时不与舱壁接触，不会对舱壁上的油漆造成破坏。不会对舱壁上的油漆造成破坏。不会对舱壁上的油漆造成破坏。


技术研发人员：曲善村 李占泉 王伟 孟广玮 孙琳琳 狄大可
受保护的技术使用者：国信中船（青岛）海洋科技有限公司
技术研发日：2023.01.16
技术公布日：2023/5/12