一种自动化的十字坐标式顶装鹤管制造技术

一种自动化的十字坐标式顶装鹤管。在罐车灌装车位的上方水平架设一个方形的桁架，桁架上设有导轨供横向行走车架行走，横向行走车架上也设有导轨供纵向行走车架行走，可以垂直升降的鹤嘴和罐口探测器安装在纵向行走车架上，用控制器通过软件控制横向行走车架和纵向行走车架并带动鹤嘴和罐口探测器一起运动，让罐口探测器快速遍历整个对位范围内罐口可能存在的位置，如果探测到罐口，进一步寻找罐口的前后左右四个边沿，计算出罐口圆心的位置，进而使鹤嘴准确地对准罐口中心，实现自动对位。

An Automated Cross-coordinate Top-mounted Crane Pipe

【技术实现步骤摘要】
一种自动化的十字坐标式顶装鹤管
本专利技术涉及一种自动化的十字坐标式顶装鹤管。
技术介绍
普遍使用的十字坐标式桁架顶装鹤管采用人工推拉桁架内的纵向和横向两个行走车架使得鶴嘴对准罐车的罐口，操作强度大，而且操作人员必须站在槽车罐顶上进行操作，容易发生安全事故。另一类十字坐标式桁架顶装鹤管虽然用气动马达或者伸缩气缸驱动桁架内的纵向和横向两个行走车架来对准罐口，靠人工操作气阀控制气动马达或者伸缩气缸的动作，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。为此需要一种自动化的十字坐标式顶装鹤管。
技术实现思路
为了克服现有十字坐标式桁架顶装鹤管依靠人工推拉易发事故或者依靠人工操作控制对位不准的缺点，本专利技术提供一种自动化的十字坐标式顶装鹤管。一种自动化的十字坐标式顶装鹤管的技术方案是：在罐车灌装车位的上方水平架设一个方形的桁架，桁架上设有导轨供横向行走车架行走，横向行走车架上也设有导轨供纵向行走车架行走，可以垂直升降的鹤嘴和罐口探测器安装在纵向行走车架上；横向行走车架和纵向行走车架分别由各自的动力传动装置驱动行走，所述动力传动装置包含动力传动装置A和动力传动装置B；来自动力传动装置的横向行走车架和纵向行走车架的位置信号以及来自罐口探测器的探测信号传输给控制器，控制器的输出控制横向行走车架和纵向行走车架的动力传动装置的运动以及鹤嘴的升降；开始工作时，控制器控制横向行走车架和纵向行走车架连同鹤嘴和罐口探测器行走到起始位置，然后纵向行走车架单独纵向行走，同时罐口探测器也开始探测，当纵向行走车架行走到终点时暂停，横向行走车架横向行走一段距离，接着纵向行走车架反向行走，当纵向行走车架反向行走到终点时横向行走车架再一次横向行走一段距离，接着纵向行走车架再次反向行走，如此重复，直至罐口探测器遍历整个对位范围内罐口可能存在的位置；在纵向行走车架行走过程中，如果罐口探测器探测到罐口，就停止前述行走过程，转而进行小范围的前后左右移动，让罐口探测器找到罐口的前后左右四个边沿，控制器根据这四个边沿计算出罐口圆心的准确位置，最终将鹤嘴移动到罐口圆心位置，降下鹤嘴完成对位。进一步的，所述垂直升降的鹤嘴由升降机构、鹤嘴本体、密封盖、液相和气相输送软管、套管组成，其升降机构可以采用气缸或者液压缸，也可以采用其它机械升降机构。进一步的，所述罐口探测器可以采用激光或者超声波位移传感器，也可以采用摄像传感器。进一步的，所述拖动横向行走车架和纵向行走车架的动力传动装置里的动力可以采用配合有旋转增量编码器的气动马达或者液压马达，也可以采用伺服电机，传动可以采用齿轮齿条副，也可以采用丝杠螺母副，还可以是驱动轮。进一步的，所述控制器用PLC或者单片机以及它们的软件组成，还包含电控阀或伺服电机驱动器组成的执行机构。优选的，横向行走车架每次移动的距离要略小于罐口的直径，保证不会漏测任何可能位置上的罐口。本专利技术的有益效果是桁架式顶装鹤管不用人工干预就能够自动找到罐车罐口的圆心，实现准确对位。附图说明图1是本专利技术中自动化的十字坐标式顶装鹤管的俯视图。图2是本专利技术中自动化的十字坐标式顶装鹤管的正视图。图3是本专利技术中控制器输入输出关系图。图4是本专利技术中寻找罐口四个边沿的示意图。图中所示：1是桁架，2是横向行走车架，3是纵向行走车架，4是鹤嘴，5是罐口探测器，6是动力传动装置A，7是动力传动装置B，8是升降机构，9是液相和气相输送软管，10是密封盖，11是套管，12是鹤嘴本体，13是控制器，14是横向行走车架的位置信号，15是纵向行走车架的位置信号。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述：在罐车灌装车位的上方水平架设一个方形的桁架(1)，桁架(1)上设有导轨供横向行走车架(2)行走，横向行走车架(2)上也设有导轨供纵向行走车架(3)行走；可以垂直升降的鹤嘴(4)和罐口探测器(5)安装在纵向行走车架(3)上；横向行走车架(2)由动力传动装置(6)拖动，纵向行走车架(3)由动力传动装置(7)拖动；鹤嘴(4)由升降机构(8)、鹤嘴(4)本体(12)、密封盖(10)、液相和气相输送软管(9)、套管(11)组成；来自罐口探测器(5)的探测信号、来自动力传动装置(6)的横向行走车架(2)的位置信号(14)和来自动力传动装置(7)的纵向行走车架(3)的位置信号(15)传输给控制器(13)，控制器(13)的输出信号控制升降机构(8)、动力传动装置的动作。开始工作时，控制器(13)控制横向行走车架(2)和纵向行走车架(3)连同鹤嘴(4)和罐口探测器(5)行走到起始位置A点，从A点开始纵向行走车架(3)单独纵向行走到B点时暂停，接着横向行走车架(2)横向行走一段距离到C点，再接着纵向行走车架(3)反向行走到D点，然后横向行走车架(2)再一次横向行走一段距离到E点，再然后纵向行走车架(3)再次反向行走，如此重复，直至罐口探测器(5)遍历从E点到F点、G点到H点的对位范围内罐口可能存在的所有位置。在纵向行走车架(3)行走的同时罐口探测器(5)进行探测，如果罐口探测器(5)探测到罐口，就停止前述行走过程，转而进行小范围的前后左右移动，让罐口探测器(5)找到罐口的前后左右四个边沿，过程是，纵向行走车架(3)带动罐口探测器(5)从a点行走到b点，接着从b点退回到c点，然后横向行走车架(2)带动罐口探测器(5)从c点行走到d点，再反向从d点行走到e点，最后从e点退回圆心f点。在整个过程中控制器(13)接收行走车架的位置信号和罐口探测器(5)的探测信号，并且控制动力传动装置(67)的动作实现横向行走车架(2)和纵向行走车架(3)的前进后退，最终将鹤嘴(4)移动到罐口圆心位置。接着控制器(13)控制升降机构(8)降下鹤嘴(4)本体(12)、密封盖(10)、液相和气相输送软管(9)、套管(11)，完成对位。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动化的十字坐标式顶装鹤管，其特征是：在罐车灌装车位的上方水平架设一个方形的桁架，桁架上设有导轨供横向行走车架行走，横向行走车架上设有导轨供纵向行走车架行走，可以垂直升降的鹤嘴和罐口探测器安装在纵向行走车架上；横向行走车架和纵向行走车架分别由各自的动力传动装置驱动行走；来自动力传动装置的横向行走车架和纵向行走车架的位置信号以及来自罐口探测器的探测信号传输给控制器，控制器的输出控制横向行走车架和纵向行走车架的动力传动装置的运动以及鹤嘴的升降；开始工作时，控制器控制横向行走车架和纵向行走车架连同鹤嘴和罐口探测器行走到起始位置，然后纵向行走车架单独纵向行走，同时罐口探测器也开始探测，当纵向行走车架行走到终点时暂停，横向行走车架横向行走一段距离，接着纵向行走车架反向行走，当纵向行走车架反向行走到终点时，横向行走车架再一次横向行走一段距离，接着纵向行走车架再次反向行走，如此重复，直至罐口探测器遍历整个对位范围内罐口可能存在的位置；在纵向行走车架行走过程中，如果罐口探测器探测到罐口，就停止前述行走过程，转而进行小范围的前后左右移动，让罐口探测器找到罐口的前后左右四个边沿，控制器根据这四个边沿计算出罐口圆心的准确位置，最终将鹤嘴移动到罐口圆心位置，降下鹤嘴完成对位。...

【技术特征摘要】
1.一种自动化的十字坐标式顶装鹤管，其特征是：在罐车灌装车位的上方水平架设一个方形的桁架，桁架上设有导轨供横向行走车架行走，横向行走车架上设有导轨供纵向行走车架行走，可以垂直升降的鹤嘴和罐口探测器安装在纵向行走车架上；横向行走车架和纵向行走车架分别由各自的动力传动装置驱动行走；来自动力传动装置的横向行走车架和纵向行走车架的位置信号以及来自罐口探测器的探测信号传输给控制器，控制器的输出控制横向行走车架和纵向行走车架的动力传动装置的运动以及鹤嘴的升降；开始工作时，控制器控制横向行走车架和纵向行走车架连同鹤嘴和罐口探测器行走到起始位置，然后纵向行走车架单独纵向行走，同时罐口探测器也开始探测，当纵向行走车架行走到终点时暂停，横向行走车架横向行走一段距离，接着纵向行走车架反向行走，当纵向行走车架反向行走到终点时，横向行走车架再一次横向行走一段距离，接着纵向行走车架再次反向行走，如此重复，直至罐口探测器遍历整个对位范围内罐口可能存在的位置；在纵向行走车架行走过程中，如果罐口探测器探...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱铮南，朱华，
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