适用于码头输油管装卸臂与船舶法兰的自动对接方法及设备技术

本发明专利技术公开了适用于码头输油管装卸臂与船舶法兰的自动对接方法及设备，其特征在于，利用定位装置，包括激光定位装置和视觉定位装置，将输油管装卸臂与船舶目标法兰进行初定位和精定位，通过驱动控制系统控制输油管装卸臂上设置的水平驱动装置、外臂驱动装置、内臂驱动装装置，驱动外臂运动至液动快速连接器和船舶目标法兰的精准对接；本发明专利技术的视觉定位装置安装一组CCD相机实时监测出输油口的位置、视觉定位装置中的处理模块将坐标信号输出至驱动控制系统，从而驱动输油管臂液动快速连接器和目标法兰的精准对接，提高了对接精准度，保证了油液不会泄露，避免环境污染的问题，满足大吨位码头作业的需求，大大提高了经济效益。

The automatic docking method and equipment for the loading and unloading arm of the wharf pipe and the ship flange

Automatic docking method and apparatus are disclosed for terminal pipeline loading arm and ship flange, which is characterized in that the positioning device comprises a positioning device and laser vision positioning device, the pipeline loading arm and ship flange initial positioning and fine positioning, through the control of the pipeline loading arm is set on the level driving device, driving device, arm arm driving device driving control system, drive arm movement to the hydraulic quick connector and precise docking ship flange; visual positioning device of the invention is provided with a set of CCD camera real-time monitoring module, visual position positioning device of oil port in the coordinate signal output to drive and control system, so as to drive the oil pipe arm hydraulic quick connector and precise docking flange, improves the precision to ensure the docking. The oil will not leak, avoid the problem of environmental pollution, meet the demand of large tonnage wharf operation, and greatly improve the economic benefit.

【技术实现步骤摘要】
适用于码头输油管装卸臂与船舶法兰的自动对接方法及设备
本专利技术涉及船用输油管对接装置，尤其是适用于码头输油管装卸臂与船舶法兰的自动对接方法及设备。
技术介绍
随着港口的建设的快速发展和大吨位码头的不断增加，船用装卸臂的使用也随之普及。目前的装卸臂利用液压油缸的驱动，可实现装卸臂的左右旋转，内臂上仰下附，外臂伸展收缩等运动，装卸臂末端结构紧凑，空间位置比较狭小，当装卸臂末端的快速连接装置与船泊法兰对接时还需人工方式操作，不仅存在对接工作量大，工作效率低，如若输油管装卸臂和船舶集管法兰未实现无缝对接，在油液输送的过程中会产生渗漏，不仅造成资源浪费，并且污染码头及水资源环境，不利于经济发展。因此高效率的码头作业是保证港口经济稳步增长的筹码，为了实现码头经济的稳步增长与发展，机械化和智能化取而代之人工操作是非常有必要的。为了实现码头面上的输油管臂和轮船目标法兰的快速、精准、高效对接，满足大吨位码头对高效率港口作业的需求，本专利技术配合智能工业技术，利用激光定位装置和视觉定位装置对目标法兰进行双重定位，并通过驱动控制系统控制驱动装置，驱动外臂末端的液动快速连接器和船舶目标法兰精准对接，为了提本文档来自技高网...

【技术保护点】
适用于码头输油管装卸臂与船舶法兰的自动对接方法，其特征在于，利用定位装置将输油管装卸臂与船舶目标法兰进行初定位和精定位，通过驱动控制系统控制驱动装置进行液动快速连接器与目标法兰精准对接，其中具体方法包括如下步骤：(1)使用激光测距仪，定位输油管装卸臂基座和船舶法兰之间的距离，并将获取的距离数据通过坐标系转换关系变成为输油管装卸臂基座坐标系下的坐标数据；(2)根据上述步骤中获取的坐标数据，通过输油管装卸臂运动学方程求出各关节角度，进而由控制系统控制驱动装置，驱动输油管装卸臂各关节运动，同时通过各关节处的编码器反馈当前位置，完成输油管装卸臂和船舶目标法兰的初步定位；(3)装卸臂末端设有的视觉定位装...

【技术特征摘要】
1.适用于码头输油管装卸臂与船舶法兰的自动对接方法，其特征在于，利用定位装置将输油管装卸臂与船舶目标法兰进行初定位和精定位，通过驱动控制系统控制驱动装置进行液动快速连接器与目标法兰精准对接，其中具体方法包括如下步骤：(1)使用激光测距仪，定位输油管装卸臂基座和船舶法兰之间的距离，并将获取的距离数据通过坐标系转换关系变成为输油管装卸臂基座坐标系下的坐标数据；(2)根据上述步骤中获取的坐标数据，通过输油管装卸臂运动学方程求出各关节角度，进而由控制系统控制驱动装置，驱动输油管装卸臂各关节运动，同时通过各关节处的编码器反馈当前位置，完成输油管装卸臂和船舶目标法兰的初步定位；(3)装卸臂末端设有的视觉定位装置，在初定位完成后，实时采集船舶法兰的三维坐标信息，通过图像采集、图像预处理、特征提取分割进行获取三维信息，并反馈给驱动控制系统；(4)驱动控制系统将获取的船舶法兰三维坐标信息通过坐标变换及运动学方程求解获取装卸臂各个关节角度，并根据当前目标法兰的实时监测的信息不断调整，将运动关节角度传输给驱动装置各个执行元件；(5)输油管装卸臂末端执行命令，不断向目标法兰位置移动并调整，实现输油管装卸臂末端的液动快速连接器和目标法兰的精准对接。2.适用于码头输油管装卸臂与船舶法兰的自动对接设备，包括固定于码头面上的基座、立柱，所述基座处设有液压阀箱，所述立柱顶端设有转轴箱，所述转轴箱连接包括外臂和内臂的输油管装卸臂，所述输油管装卸臂外周设有支撑箱、维修平台、钢丝绳机构、驱动装置，所述外臂和内臂连接处、所述立柱和输油管装卸臂连接处均设有可拆卸弯头，所述内臂下部末端和所述转轴箱处设有机械锁紧装置，所述内臂设有用于平衡其重力矩的配重块，其特征在于：所述位于基座处的码头面上设有激光定位装置，所述激光...

【专利技术属性】
技术研发人员：王选智，方世辉，魏洁，王为周，赵江海，杨异峰，张兵，张增龙，
申请(专利权)人：连云港远洋流体装卸设备有限公司，常州先进制造技术研究所，
类型：发明
国别省市：江苏,32