[实用新型]一种基于3D机器视觉的火车桁架装车鹤管

说明书

本实用新型公开了一种基于3D机器视觉的火车桁架装车鹤管，属于罐口连接设备技术领域，包括：光源、固定在支架上的3D机器视觉系统、桁架、行走小车、驱动行走小车沿着桁架方向行走移动的动力装置、升降装置、鹤管、密封盖、微处理器、工控机。本实用新型的有益效果是：本实用新型能够使鹤管到目标罐口实现精准对位，降低人工操作带来的误操作风险。并且大大缩短对位时间，降低了人工劳动强度，提高劳动效率，并提高密封效果。在原有鹤管基础上做自动化升级改造简单，技术稳定有效，设备维护点少，投资小收益大。

技术领域

本实用新型涉及罐口连接设备技术领域，具体是指一种基于3D机器视觉的火车桁架装车鹤管。

背景技术

传统火车装油鹤管普遍使用的桁架式鹤管采用气动马达或防爆伺服电机驱动行走小车带动安装在行走小车上的鹤管及鹤管升降装置沿桁架轨道在槽车上方行走，靠人工操作气控阀或者电控箱控制小车轮的运转、转向和停止来实现与槽车罐口的对准，由于人员的目测和操作的误差，要反复多次正反向点动操作，才能将鹤管准确地对准在槽车罐口中心。如果对位不准，将会导致下放鹤管密封盖不能完全覆盖罐口，现场油气挥发造成安全隐患。

中国专利201721024497.6，公开了一种基于激光距离传感器或超声波距离传感器对火车罐口进行探测识别，并通过PLC或单片机等控制器实现自动对位的火车桁架装车鹤管。该专利有效解决了人为操作对位的误差问题。但是该对位方式需要驱动鹤管在罐口未知的状态下进行探测扫描，目标罐口扫描确认后仍需要往返运行对准，运行周期长效率较低，对位精度不高。该控制器逻辑设计复杂，由于目标罐口相对于鹤管的位置需要人为判断，仍然存在人工误操作的风险。

中国专利201320026014.1，公开了一种基于激光定位和视觉传感器技术的大鹤管自动对位装置。该项实用新型专利技术是借助于激光辅助定位，通过激光发射到罐口上，为工业相机提供标尺，再由工业相机对罐口进行图像捕捉识别，该方式并未实现全自动对位操作，仍需要人工使用激光引导工业相机实施火车罐口识别定位。且该定位技术应用在火车槽车装车大鹤管上，大鹤管的装车形式与工艺与本次申请的火车桁架式装车鹤管有本质区别。

实用新型内容

为全面解决上述问题，尤其是针对现有技术所存在的不足，本实用新型提供了一种新型车床装置能够全面解决上述问题。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术手段：

一种基于3D机器视觉的火车桁架装车鹤管，包括：光源、固定在支架上的3D机器视觉系统、桁架、行走小车、驱动行走小车沿着桁架方向行走移动的动力装置、升降装置、鹤管、密封盖、微处理器、工控机，所述光源设置于3D机器视觉系统侧面与支架连接，所述桁架设置于目标罐口上方，所述行走小车上设有与工控机连接的限位开关，所述限位开关包含限位开关A和限位开关B，所述限位开关A设置在行走小车行走方向的前方，所述限位开关B设置在行走小车行走方向的后方，所述升降装置设置于行走小车上并随着行走小车沿着桁架方向行走移动，所述鹤管设置于升降装置底端与升降装置连接，所述密封盖设置于升降装置上与升降装置连接，所述密封盖上设置有下限位开关和激光距离传感器，所述3D机器视觉系统与微处理器连接，所述工控机分别与动力装置、升降装置、微处理器、限位开关A、限位开关B、下限位开关、激光距离传感器连接。

进一步的，所述光源为LED光源、光纤卤素光源或高频荧光灯。

进一步的，所述3D机器视觉系统为集成了微处理器的CCD或CMOS一体化工业相机。

进一步的，所述升降装置为垂直升降的装置或动力装置驱动多关节机械臂。

进一步的，所述垂直升降的装置为PLC控制液压同步顶，所述动力装置驱动多关节机械臂为配备电机驱动控制的两轴机械臂自动工业机械手臂。

进一步的，所述动力装置为带编码器的气动马达或防爆伺服电机。

进一步的，所述桁架为平行于铁轨或侧立桁架。