[发明专利]流体罐装鹤管自动对位装置

摘要

本发明公开了流体罐装鹤管自动对位装置，包括桁架、具有行走轮的桁车和控制器，在桁车上安装着的动力输出装置驱动行走轮自转，乃至行走轮相应带动桁车在桁架上沿二维坐标平面移动，在桁车上安装着垂管；在桁车上还安装着用于测定行走轮转速及其转向的旋转编码器及用于扫描车载罐体顶部的非接触式扫描测距仪；控制器、旋转编码器、非接触式扫描测距仪、动力输出装置和桁车等配接成闭环反馈控制系统。本发明可使垂管自动与罐车顶部罐口相对位，工作效率高，大大降低人工操作强度，彻底避免人工误操作环节，基本不存在工作差错率。

主权项

一种流体罐装鹤管自动对位装置，包括桁架、具有行走轮的桁车(2)和控制器，在桁车(2)上安装着的动力输出装置(1)驱动行走轮自转，控制器控制动力输出装置(1)工作，乃至行走轮带动桁车(2)在桁架上沿二维坐标平面移动，在桁车(2)上安装着用于在被运载罐体顶部开设的罐口正上方以悬垂方式由动力输出装置(1)驱动而下降以对接罐口的垂管(5)；其特征在于：在桁车(2)上还安装着用于测定行走轮转速及其转向的旋转编码器(3)及用于扫描被运载罐体顶部外表面的非接触式扫描测距仪(4)；当非接触式扫描测距仪(4)至少扫描到罐口时，控制器通过闭环反馈控制系统依据非接触式扫描测距仪(4)所测得的罐口在同一水平面上的正投影几何中心点相对垂管(5)下端管口在该同一水平面上的正投影几何中心点所在方位数值及罐口在该同一水平面上的正投影几何中心点与垂管(5)下端管口在该同一水平面上的正投影几何中心点之间的水平直线距离数值，控制由动力输出装置(1)驱动而自转的行走轮通过桁车(2)带动垂管(5)向接近罐口的方向移动，并依据该水平直线距离数值、非接触式扫描测距仪(4)实时测得的罐口相对垂管(5)下端管口的方位数值和旋转编码器(3)实时测得的行走轮转速数值及其转向信号，控制由动力输出装置(1)驱动而自转的行走轮通过桁车(2)将垂管(5)下端管口在该同一水平面上的正投影几何中心点移动至罐口在该同一水平面上的正投影区域内，最终旨在使垂管(5)下端管口基本移动至罐口正上方；在垂管(5)下端管口上安装着升降机构，在升降机构上安装着行程开关(6)，控制器控制动力输出装置(1)驱动升降机构工作；当行走轮通过桁车(2)最终将垂管(5)下端管口基本挪移至罐口正上方时，控制器控制动力输出装置(1) 驱动升降机构带动行程开关(6)先于垂管(5)下端管口下降至罐口内，位于罐口内的行程开关(6)被由动力输出装置(1)驱动而自转的行走轮通过桁车(2)带动而沿水平方向移动以至受罐口限位而第一次碰触罐口内周边第一处部位；控制器通过闭环反馈控制系统依据行程开关(6)第一次已碰触罐口内周边第一处部位的开关信号控制由动力输出装置(1)驱动而自转的行走轮通过桁车(2)带动行程开关(6)朝着离开与罐口内周边已相接触的第一处部位的方向移动以至行程开关(6)又受罐口限位而重复碰触罐口内周边第二处部位，且控制器进一步依据行程开关(6)第二次已碰触罐口内周边第二处部位的开关信号控制由动力输出装置(1)驱动而自转的行走轮通过桁车(2)带动行程开关(6)朝着离开与罐口内周边已相接触的第二处部位的方向移动，以至行程开关(6)又受罐口限位而重复碰触罐口内周边第三处部位；控制器进一步依据行程开关(6)每相邻两次与罐口内周边不同处部位相碰触的开关信号的时差数值和旋转编码器(3)实时测得的行走轮转速数值及其转向信号算得若干个行程开关(6)在罐口内沿水平面移动的位移数值，依据由该若干个位移数值算得的罐口在水平面上的正投影边界范围数值控制由动力输出装置(1)驱动而自转的行走轮通过桁车(2)带动行程开关(6)离开罐口内周边以使行程开关(6)不再接触罐口内周边，控制动力输出装置(1)驱动升降机构带动行程开关(6)上升至罐口上方，并依据该罐口在该同一水平面上的正投影的几何中心点相对垂管(5)下端管口在水平面上的正投影几何中心点的所在方位数据和旋转编码器(3)实时测得的行走轮转速数值及其转向信号，控制由动力输出装置(1)驱动而自转的行走轮通过桁车(2)将始终基本位于罐口正上方的垂管(5)下端管口在水平面上的正投影几何中心点向罐口在水平面上的正投影几何中心点移动，最终旨在使垂管(5)下端管口在水平面上的正投影几何中心点更加接近罐口在水平面上的正投影几何中心点。