[发明专利]一种用于罐车的全自动化对位鹤管

说明书

本发明提供了一种用于罐车的全自动化对位鹤管，包括安装立柱、激光雷达、主服务器和PLC控制器、接口、第一角度感知旋转接头、内臂、第二角度感知旋转接头、第一角动量驱动机构、中间弯管、角度调节旋转接头、外臂、第一旋转接头、第二角动量驱动机构、出口弯管、限位连杆、垂直管总成和密封盖总成，该发明通过激光雷达的机器视觉来构建系统，多个动量驱动机构的偏转分别驱动内臂和外臂水平方向的转动，并通过多个角度感知旋转接头实时获取转动角度，同时在动量驱动机构的作用下保持整体结构的稳定性，实现提高对位速度的同时减少整体结构的晃动，整体运动实现自动化矢量操控，大大提高了鹤管自动化对位的效率。

技术领域

本发明涉及石油机械臂的智能化技术领域，具体涉及一种用于罐车的全自动化对位鹤管。

背景技术

鹤管是石化行业流体装卸过程中的专用设备，又称流体装卸臂。它采用旋转接头与刚性管道及弯头连接起来，以实现火车、汽车槽车与栈桥储运管线之间传输液体介质的活动设备，以取代老式的软管连接，具有很高的安全性，灵活性及寿命长等特点。

传统鹤管的操作过程中，需要工作人员在每次罐装时利用人力牵引鹤管达到指定位置，劳动强度大，很容易产生疲劳，发生事故，并且手动对接的速度也十分缓慢，效率很低。

随着信息科技的高速发展，未来人工智能应为社会科技进步的主要发展方向。自动化鹤管是未来智能炼化企业的重要组成部分。目前较为先进的半自动化鹤管，也是需要人工遥控操作，容易产生对位不准，角度确定难度大等问题。

并且在对位的过程中由于鹤管自身的结构重量导致自动化运动较为缓慢，相比较人工对位单个管位效率并没有显著增长，只能通过多个鹤管同时自动化对位来提高整体效率；如果直接提高自动化运行速度会导致鹤管的自由端剧烈摆动，继而导致无法完成对位，严重的甚至会损坏设备结构，很难实现提高单个鹤管的对位效率。

发明内容

针对上述问题本发明提供了一种用于罐车的全自动化对位鹤管，目的是为了解决上述背景技术中提出的单个鹤管无法快速稳定自动化对位的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于罐车的全自动化对位鹤管，包括安装立柱、激光雷达、主服务器和PLC控制器，所述安装立柱的下部一侧设有接口，所述接口的一端法兰连接第一角度感知旋转接头的一端，所述第一角度感知旋转接头的另一端法兰连接内臂的一端，所述内臂的另一端法兰连接第二角度感知旋转接头，所述内臂的另一端设有第一角动量驱动机构，所述第二角度感知旋转接头的另一端法兰连接中间弯管的一端，所述中间弯管的另一端法兰连接角度调节旋转接头的一端，所述角度调节旋转接头的另一端法兰连接外臂的一端，所述外臂的另一端法兰连接第一旋转接头的一端，外臂的另一端设有第二角动量驱动机构，所述第一旋转接头的另一端法兰连接出口弯管的一端，所述出口弯管和所述中间弯管分别设于限位连杆的两端，所述出口弯管的另一端法兰连接垂直管总成，所述垂直管总成的中部设有密封盖总成，所述激光雷达电性连接所述主服务器，所述主服务器电信连接所述PLC控制器，所述PLC控制器电信连接所述第一角度感知旋转接头、所述第二角度感知旋转接头、所述第一角动量驱动机构、所述角度调节旋转接头和所述第二角动量驱动机构。

进一步的，所述第一角度感知旋转接头和所述第二角度感知旋转接头结构完全相同，均包括第二旋转接头，所述第二旋转接头的下部设有感知支架，所述感知支架的一侧设有编码器，所述编码器的执行端同轴连接编码齿轮，所述编码齿轮咬合连接感知齿轮，所述感知齿轮同轴连接所述第二旋转接头的上部。

进一步的，所述角度调节旋转接头包括第三旋转接头，所述第三旋转接头的固定端设有角度调节驱动支架，所述角度调节驱动支架的下部转动连接角度调节驱动蜗杆，所述角度调节驱动支架的一端设有角度调节驱动电机，所述角度调节驱动电机的输出端同轴连接所述角度调节驱动蜗杆，所述角度调节驱动蜗杆咬合连接角度调节驱动蜗轮，所述角度调节驱动蜗轮设于所述第三旋转接头的转动端。

进一步的，所述角度调节驱动电机，所述角度调节驱动电机为伺服电机与减速器的组合。