[发明专利]一种半自动化槽车装卸臂及其控制方法

权利要求书

1.一种半自动化槽车装卸臂，其特征在于，包括立柱(1)、液相臂和气相臂；所述液相臂和气相臂结构相同，均包括入口连接件(2)、内臂(4)、外臂(7)、垂管(10)、氮气吹扫系统、排净系统、两个弹簧平衡机构(15-16)、四个液压驱动机构(11-14)、五个低温旋转接头；

所述入口连接件(2)固定在立柱(1)上，所述入口连接件(2)通过第一旋转接头(3)与内臂(4)一端连接；所述内臂(4)通过连接件与立柱(1)转动连接；所述内臂(4)另一端通过第二旋转接头(5)与直角弯头一端相连；所述直角弯头另一端通过第三旋转接头(6)与外臂(7)一端相连；所述外臂(7)另一端通过第四旋转接头(8)与直角弯头一端相连；所述直角弯头另一端通过第五旋转接头(9)与垂管(10)相连；所述内臂(4)上设有氮气吹扫系统；所述外臂(7)上设有排净系统；所述第三旋转接头(6)与外臂(7)之间设有第一弹簧平衡机构(14)，用以平衡外臂(7)与垂管(10)的重力；所述第五旋转接头(9)与垂管(10)之间设有第二弹簧平衡机构(15)，用以平衡垂管(10)自身的重力；所述立柱(1)和内臂(4)之间设有第一液压驱动机构(11)用于推动内臂(4)绕第一旋转接头(3)转动；所述第二旋转接头(5)处设有第二液压驱动机构(12)用于带动第二旋转接头(5)绕自身转动从而带动外臂转动，所述第三旋转接头(6)与外臂(7)之间设有第三液压驱动机构用于推动外臂(7)绕第三旋转接头(6)转动；所述第四旋转接头(8)与垂管(10)之间设有第四液压驱动机构推动垂管(10)绕第四旋转接头(8)转动；

所述第一液压驱动机构(11)、第二液压驱动机构、第三液压驱动机构(13)缸杆内集成了位移传感器，以实时测量各液压缸的位移并传给液压控制系统；编码器通过齿轮与第二旋转接头(5)连接，以实时测量第二旋转接头(5)的旋转角度并传给液压控制系统；

液相自动和气相自动均有“一键到位”和“点动”两种控制方式；“一键到位”模式下共有“零点位”、“停靠位”、“准备位置”三个位置，按下相应按钮，液压控制系统向液压驱动机构发送信号，控制各液压驱动机构按照程序设定的运动顺序、速度驱动装卸臂沿设定的轨迹运动至设定位置；八个点动按钮分别为“轴1+”、“轴1-”、“轴2+”、“轴2-”、“轴3+”、“轴3-”、“轴4+”、“轴4-”，“轴1”-“轴4”分别对应第一至第四旋转接头；“+”、“-”分别代表正反转，用于单独控制各液压驱动机构带动各旋转接头转动；

(1)初始状态下，装卸臂停靠在归位装置内；(2)当需要装车时，在槽车到达指定位置前，将控制器打到“手动”模式，将气相臂和液相臂从归位装置中拉出；(3)依次控制气相臂和液相臂运动到“零点位”：将控制器打到“气相自动”模式→按下控制器上“零点位”按钮，→待气相臂运动到“零点位”后→将控制器打到“液相自动”模式→按下控制器上“零点位”按钮→等待液相臂运动至“零点位”；(4)槽车停到指定范围内；(5)控制液相臂和气相臂运动至准备位置：将控制器打到“气相自动”模式→按下控制器上“准备位置”按钮→气相臂运动到准备位置→将控制器打到“液相自动”模式→按下控制器上“准备位置”按钮→液相臂运动到准备位置；(6)当半自动化槽车装卸臂运动到“准备位置”后，将控制器切换至“手动”模式，拉住垂管与槽车对接；(7)依次进行氮气吹扫、测漏、泄压、预冷、装车操作；(8)装车完成后，对装卸臂进行氮气吹扫，然后将气、液装卸臂从槽车上拆除；(9)根据是否继续装车，控制气、液装卸臂运动至零点位或停靠位；如继续装车，则控制装卸臂运动至零点位，开始下一循环；如不继续装车，则控制装卸臂运动至停靠位：将控制器打到“气相自动”模式→按下控制器上“停靠位”按钮→气相臂运动到归位装置附近→将控制器打到“液相自动”模式→按下控制器上“停靠位”按钮→液相臂运动到归位装置附近；(10)将控制器打到“手动”模式，将气相臂和液相臂推入归位装置内。

2.根据权利要求1所述的半自动化槽车装卸臂，其特征在于，所述入口连接件(2)包括法兰(2-1)、直角弯头(2-2)、第一连接板(2-3)、第二连接板(2-4)；所述法兰(2-1)与直角弯头(2-2)固定，第一连接板(2-3)固定在直角弯头(2-2)上，第二连接板(2-4)与第一连接板(2-3)固定；入口连接件(2)通过第二连接板(2-4)固定在立柱(1)上。