一种悬臂式火车全自动鹤管自动对准罐口的方法及悬臂式火车全自动鹤管技术

技术编号:20410295 阅读:45 留言:0更新日期:2019-02-23 04:12
本申请提供了一种悬臂式火车全自动鹤管自动对准罐口的方法及悬臂式火车全自动鹤管,实现了鹤嘴可沿铁轨中心线连续行走的问题,同时也实现了鹤嘴在有限步内自动寻找槽车罐口圆心及准确对位的问题,利用控制器通过软件控制悬臂鹤管内外臂的旋转,优选地在有限的几个探测点上探寻,从而快速地使悬臂式火车全自动鹤管的鹤嘴对准槽车罐口的圆心,实现准确对位。

A Method of Automatic Alignment of Cantilever Train Fully Automatic Crane Pipe and Fully Automatic Crane Pipe of Cantilever Train

This application provides a method for automatic alignment of cantilever train crane pipe to the tank mouth and a method for automatic cantilever train crane pipe. It realizes the problem that the crane mouth can walk continuously along the central line of the railway track. At the same time, it realizes the problem that the crane mouth can automatically find the center of the tank mouth of the tank car and accurately align in a limited step. By using the controller, the rotation of the external arm of the cantilever crane tube is controlled by software, and the optimal position is The crane beak of the automatic crane tube of the cantilever train is quickly aligned with the center of the tank mouth of the tank car to achieve accurate alignment.

【技术实现步骤摘要】
一种悬臂式火车全自动鹤管自动对准罐口的方法及悬臂式火车全自动鹤管
本专利技术涉及一种悬臂式火车全自动鹤管自动对准罐口的方法及采用该方法的悬臂式火车全自动鹤管。
技术介绍
普遍使用的悬臂式火车鹤管采用人工推动内外两个旋臂使得鹤嘴对准槽车罐口,操作强度大,而且操作人员必须站在槽车罐背上进行操作,容易发生事故。另一类悬臂式火车鹤管虽然用气动马达或液压马达驱动内外两个旋臂旋转来对准罐口,靠人工操作手阀控制气动马达或液压马达的运转、转向和停止,由于操作人员的目测和操作的误差,很难将鹤管准确地对准在槽车罐口中心,导致鹤管密封盖不能完全覆盖罐口,油气跑损严重。为此需要一种能够自动寻找并能自动对准槽车罐口的悬臂式火车全自动鹤管,但是受悬臂式火车鹤管结构的制约,要让悬臂式火车鹤管的鹤嘴沿铁轨中心线连续行走寻找槽车罐口十分困难。
技术实现思路
本专利技术提供了一种全新的悬臂式火车全自动鹤管自动对准罐口的方法及采用该方法的悬臂式火车全自动鹤管,实现了鹤嘴可沿铁轨中心线连续行走的问题,同时也实现了鹤嘴在有限步内自动寻找槽车罐口圆心及准确对位的问题。为了解决上述问题,本申请提供了一种悬臂式火车全自动鹤管自动对准罐口的方法,悬臂式火车全自动鹤管包含立柱(1)、内臂(2)和外臂(3),内臂(2)设置在立柱(1)与外臂(3)之间,该内臂(2)的两端分别与立柱(1)和外臂(3)铰接,外臂(3)的自由端设有鹤嘴;自动对准罐口的方法包含,根据内臂(2)的长度、外臂(3)的长度及内臂(2)旋转中心到铁轨中心线的距离确定鹤管的最大对位范围,并在该最大对位范围内设置若干探测点,相邻两探测点之间的距离小于罐口直径;根据悬臂式火车全自动鹤管内臂(2)和外臂(3)的长度、内臂(2)旋转中心到铁轨中心线的距离和各探测点的位置确定鹤嘴到达各探测点内臂(2)和外臂(3)分别需要旋转的角度并控制内臂(2)和外臂(3)先后旋转对应角度使鹤嘴移动至对应探测点,若在某一探测点探测到罐口信号,则以内臂(2)的旋转中心为轴旋转内臂(2)使外臂(3)自由端的鹤嘴找到罐口两边沿,根据罐口两边沿与内臂(2)旋转中心连线的角度确定出罐口的圆心位置,进而确定出使鹤嘴对准罐口圆心时内臂(2)和外臂(3)需要旋转的角度,旋转内臂(2)和外臂(3)完成对位。作为本申请的优选方案,控制内臂(2)和外臂(3)先后旋转对应角度使鹤嘴移动至对应探测点的方法包含:根据悬臂式火车全自动鹤管内臂(2)和外臂(3)的长度、内臂(2)旋转中心到铁轨中心线的距离和预设探测点的位置,计算出鹤嘴从起始位置到达该预设探测点内臂(2)和外臂(3)需要旋转的实际角度并控制内臂(2)和外臂(3)先后旋转对应角度将鹤嘴移动至该预设探测点;若在该预设探测点未探测到罐口信号,则再次根据内臂(2)和外臂(3)的长度、内臂(2)旋转中心到铁轨中心线的距离及下一探测点的位置计算鹤嘴到达该探测点时内臂(2)和外臂(3)分别需要旋转的实际角度,并控制内臂(2)和外臂(3)先后旋转对应角度使鹤嘴移动至该下一探测点,依次循环;鹤嘴到达预设探测点内臂(2)和外臂(3)需要旋转的实际角度为:当前计算出的角度,或用当前计算出的角度与前一角度的差值,该前一角度值为零;鹤嘴到达下一探测点内臂(2)和外臂(3)需要旋转的实际角度为,内臂(2)的实际旋转角度为用当前计算出的角度减去鹤嘴移动至前一探测点时计算出的内臂(2)旋转角度;外臂(3)的实际旋转角度为用当前计算出的角度减去鹤嘴移动至前一探测点时计算出的外臂(3)旋转角度。作为本申请的优选方案,根据罐口的两边沿计算罐口圆心位置的方法包含:获取罐口两边沿至内臂(2)旋转中心的连线之间的夹角,计算出该夹角角平分线与水平位置之间的角度,根据该角度算出罐口圆心的位置。作为本申请的优选方案,在计算出鹤嘴到达预设探测点内臂(2)和外臂(3)所需旋转角度后,获取内臂(2)或外臂(3)当前的基准角度,并将该基准角度与计算出的内臂(2)或外臂(3)所需旋转角度相减得到内臂(2)或外臂(3)的最终旋转角度。为了解决上述问题,本申请还提供了一种悬臂式火车全自动鹤管,悬臂式火车全自动鹤管包含立柱(1)、内臂(2)、外臂(3)和控制器,内臂(2)设置在立柱(1)与外臂(3)之间,该内臂(2)的两端分别通过转轴与立柱(1)和外臂(3)铰接并在该铰接处均设有动力装置和角度传感器,外臂(3)的自由端设有鹤嘴,在该鹤嘴上设有罐口探测器GP(6);控制器与动力装置、角度传感器及罐口探测器GP(6)之间相互通信;角度传感器可实时监测内臂(2)或外臂(3)旋转的角度信息,并将监测到的该角度信息反馈至控制器;动力装置根据控制器发出的控制指令可控制内臂(2)或外臂(3)运转或停止;控制器根据悬臂式火车全自动鹤管内臂(2)和外臂(3)的长度、内臂旋转中心到铁轨中心线的距离和预设测点的位置,计算出鹤嘴到达该预设探测点内臂(2)和外臂(3)分别需要旋转的角度并控制动力装置驱动内臂(2)和外臂(3)先后旋转对应角度将鹤嘴移动至该预设探测点;若罐口探测器GP(6)在该预设探测点未探测到罐口信号,则控制器再次根据内臂(2)和外臂(3)的长度、内臂旋转中心到铁轨中心线的距离及下一探测点的位置计算鹤嘴到达该下一探测点时内臂(2)和外臂(3)分别需要旋转的实际角度,并控制动力装置驱动内臂(2)和外臂(3)先后旋转对应角度使鹤嘴移动至该下一探测点,依次循环;探测到罐口信号后,控制器控制内臂(2)与立柱(1)铰接处的动力装置驱动内臂(2)和外臂(3)以内臂(2)旋转中心为轴旋转使鹤嘴找到罐口两边沿,然后根据角度传感器采集的罐口两边沿与内臂(2)旋转中心连线的角度计算出罐口的圆心位置,进而计算出使鹤嘴对准罐口圆心时内臂(2)和外臂(3)分别需要旋转的角度,控制器最后再次控制动力装置及角度传感器驱动内臂(2)和外臂(3)旋转直至完成对位。作为本申请的优选方案,内臂(2)与立柱(1)的铰接处及内臂(2)与外臂(3)的铰接处均设有接近开关SQP,该接近开关SQP与控制器通信,该接近开关SQP在内臂(2)或外臂(3)旋转时作为基准角度采集单元,其用于采集内臂(2)或外臂(3)当前的基准角度;在内臂(2)或外臂(3)复位至起始位置时作为限位单元,其用于限制内臂(2)或外臂(3)的旋转角度进而使其处于同一直线上。作为本申请的优选方案,鹤嘴包含密封盖气相管一体件(50)、灌装套管(52)和升降机构,升降机构与控制器之间相互通信,且该升降机构包含用于驱动密封盖气相管一体件(50)升降移动的第一提升机构和用于驱动灌装套管(52)升降移动的第二升降机构;罐口探测器GP(6)设置在密封盖气相管一体件(50)上,且该罐口探测器GP(6)发出的检测信号不受密封盖气相管一体件(50)遮挡,其与灌装套管(52)中心线交汇在槽车罐背高度附近。作为本申请的优选方案,控制器的信号输出端设有执行机构,该执行机构包含电控气阀YV或交流接触器KM。作为本申请的优选方案,动力装置包含气动马达、液压马达或电机;罐口探测器包含激光传感器或超声波位移传感器;角度传感器包含增量编码器或绝对值编码器PG;控制器包含PLC或单片机。本专利技术的有益效果是悬臂式火车全自动鹤管通过有限的几步就能够自动找到槽车罐口的圆心,实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种悬臂式火车全自动鹤管对准罐口的方法,悬臂式火车全自动鹤管包含立柱(1)、内臂(2)和外臂(3),内臂(2)设置在立柱(1)与外臂(3)之间,该内臂(2)的两端分别与立柱(1)和外臂(3)铰接,外臂(3)的自由端设有鹤嘴;其特征是,自动对准罐口的方法包含:根据内臂(2)的长度、外臂(3)的长度及内臂(2)旋转中心到铁轨中心线的距离确定鹤管的最大对位范围,并在该最大对位范围内设置若干探测点,相邻两探测点之间的距离小于罐口直径;根据悬臂式火车全自动鹤管内臂(2)和外臂(3)的长度、内臂(2)旋转中心到铁轨中心线的距离和各探测点的位置确定鹤嘴到达各探测点内臂(2)和外臂(3)分别需要旋转的角度并控制内臂(2)和外臂(3)先后旋转对应角度使鹤嘴移动至对应探测点,若在某一探测点探测到罐口信号,则以内臂(2)的旋转中心为轴旋转内臂(2)和外臂(3)并使外臂(3)自由端的鹤嘴找到罐口两边沿,根据罐口两边沿与内臂(2)旋转中心连线的角度确定出罐口的圆心位置,进而确定出使鹤嘴对准罐口圆心时内臂(2)和外臂(3)需要旋转的角度,旋转内臂(2)和外臂(3)完成对位。

【技术特征摘要】
2018.10.16 CN 20181120090621.一种悬臂式火车全自动鹤管对准罐口的方法,悬臂式火车全自动鹤管包含立柱(1)、内臂(2)和外臂(3),内臂(2)设置在立柱(1)与外臂(3)之间,该内臂(2)的两端分别与立柱(1)和外臂(3)铰接,外臂(3)的自由端设有鹤嘴;其特征是,自动对准罐口的方法包含:根据内臂(2)的长度、外臂(3)的长度及内臂(2)旋转中心到铁轨中心线的距离确定鹤管的最大对位范围,并在该最大对位范围内设置若干探测点,相邻两探测点之间的距离小于罐口直径;根据悬臂式火车全自动鹤管内臂(2)和外臂(3)的长度、内臂(2)旋转中心到铁轨中心线的距离和各探测点的位置确定鹤嘴到达各探测点内臂(2)和外臂(3)分别需要旋转的角度并控制内臂(2)和外臂(3)先后旋转对应角度使鹤嘴移动至对应探测点,若在某一探测点探测到罐口信号,则以内臂(2)的旋转中心为轴旋转内臂(2)和外臂(3)并使外臂(3)自由端的鹤嘴找到罐口两边沿,根据罐口两边沿与内臂(2)旋转中心连线的角度确定出罐口的圆心位置,进而确定出使鹤嘴对准罐口圆心时内臂(2)和外臂(3)需要旋转的角度,旋转内臂(2)和外臂(3)完成对位。2.根据权利要求1所述的悬臂鹤式火车全自动鹤管自动对准罐口的方法,其特征是,控制内臂(2)和外臂(3)先后旋转对应角度使鹤嘴移动至对应探测点的方法包含:根据悬臂式火车全自动鹤管内臂(2)和外臂(3)的长度、内臂(2)旋转中心到铁轨中心线的距离和预设探测点的位置,计算出鹤嘴从起始位置到达该预设探测点内臂(2)和外臂(3)分别需要旋转的实际角度并控制内臂(2)和外臂(3)先后旋转对应角度将鹤嘴移动至该预设探测点;若在该预设探测点未探测到罐口信号,则再次根据内臂(2)和外臂(3)的长度、内臂(2)旋转中心到铁轨中心线的距离及下一探测点的位置计算鹤嘴到达该探测点时内臂(2)和外臂(3)分别需要旋转的实际角度,并控制内臂(2)和外臂(3)先后旋转对应角度使鹤嘴移动至该下一探测点,依次循环;鹤嘴到达预设探测点内臂(2)和外臂(3)需要旋转的实际角度为:当前计算出的角度,或用当前计算出的角度与前一角度的差值,该前一角度值为零;鹤嘴到达下一探测点内臂(2)和外臂(3)需要旋转的实际角度为,内臂(2)的实际旋转角度为用当前计算出的角度减去鹤嘴移动至前一探测点时计算出的内臂(2)旋转角度;外臂(3)的实际旋转角度为用当前计算出的角度减去鹤嘴移动至前一探测点时计算出的外臂(3)旋转角度。3.根据权利要求1或2所述的悬臂式火车全自动鹤管自动对准罐口的方法,其特征是,根据罐口的两边沿计算罐口圆心位置的方法包含:获取罐口两边沿至内臂(2)旋转中心的连线之间的夹角,计算出该夹角角平分线与水平位置之间的角度,根据该角度算出罐口圆心的位置。4.根据权利要求1或2所述的悬臂式火车全自动鹤管自动对准罐口的方法,其特征是,在计算出鹤嘴到达各探测点内臂(2)和外臂(3)分别所需旋转的角度后,获取内臂(2)或外臂(3)当前的基准角度,并将该基准角度与计算出的内臂(2)或外臂(3)所需旋转的角度相减得到内臂(...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱铮南
申请(专利权)人:新疆先达智控科技有限公司
类型:发明
国别省市:新疆,65

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