一种LNG装车撬装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种LNG装车撬装置，主要包括顺次通过旋转接头连接的进液管、内臂、外臂和执行末端，以及独立设置的控制箱；每个旋转接头处安装有位置传感器，执行末端安装有自动锁紧驱动单元、视觉相机和超声波传感器；控制箱中集成有液压控制器、视觉控制器、时间位移控制单元和数据统计处理模块；所述自动锁紧驱动单元包括液压驱动器和柔性夹具；可替代现有的全程依靠人为手动操作完成装车撬与槽车充装口的自动对接，具有自动化程度高、适应能力强、结构简单且快速、精准、可靠等优点，解决了人员技能要求高、劳动强度大和装车效率低问题，杜绝了现有装车作业环节中操作危险高系数、容易引发爆炸等安全事故。

【技术实现步骤摘要】
一种LNG装车撬装置
本技术属于LNG接收站
，具体涉及一种具有自动对接控制功能的LNG装车撬装置。
技术介绍
近年来，我国LNG接收站和液化厂项目大规模建设，目前已有21个接收站具备生产能力，新规划的LNG接收站也超过20个。LNG作为一种清洁、高效能源，越来越受到欢迎，需求量也呈现出快速增长的趋势。LNG槽车外运作为LNG接收站生产运行过程中一项重要任务，对于弥补管道输气不足和天然气调峰具有重要作用。而LNG具有低温、易燃和易爆的特性，对LNG槽车充装作业过程中安全性和可靠性要求甚高。目前，接收站LNG槽车充装作业主要通过操作人员靠肉眼观察，在判断液相充装口和气相充装口后，手动移动装车撬的液相臂和气相臂完成液相和气相充装口法兰面的精准对接，对接后手动紧固法兰螺丝，氮气吹扫验漏后开始充装作业。上述对接方法，全程人工操作，一方面，对操作人员的技能水平要求高，并且对接方式的精度低，需要大量的人为调节才能完成对接，效率不高；另一方面，整个作业过程存在较大的安全风险，由于充装的LNG是低温介质，若在操作过程中出现LNG的泄露或设备撞击等极易造成操作人员的伤害。因此，设计一种具有自动对接控制功能的LNG装车撬装置将有效提高LNG装车作业的效率和安全。
技术实现思路
本技术的目的在于弥补现有技术的不足，提供一种LNG装车撬装置，具有自动对接控制功能，可替代现有的全程依靠人为手动操作完成装车撬与槽车充装口的自动对接，缩短装车充装时间，提高充装效率，具有自动化程度高、适应能力强、结构简单且快速、精准、可靠等优点，解决了人员技能要求高、劳动强度大和装车效率低问题，杜绝了现有装车作业环节中操作危险高系数、容易引发爆炸等安全事故。本技术提供的一种LNG装车撬装置，主要包括：顺次连接的进液管、内臂、外臂和执行末端，以及独立设置的控制箱；执行末端安装有自动锁紧驱动单元、视觉相机和超声波传感器；控制箱安装在装车撬装置旁，控制箱中集成有液压控制器、视觉控制器、时间位移控制单元和数据统计处理模块，实现装车撬液压控制、对接控制、时间位移控制和数据统计处理功能的集成。其中，所述内臂与进料管处设有可左右转动的旋转接头，内臂与外臂连接处设有可左右转动的旋转接头和可上下转动的旋转盘，外臂与执行末端处设有可左右转动的旋转接头和可上下转动的旋转盘；并在每个旋转接头处安装有位置传感器；其中，所述自动锁紧驱动单元包括液压驱动器和柔性夹具，用于在完成装车撬与充装口准确对接后，通过液压自动锁紧柔性夹具实现装车撬与充装口的无缝连接；其中，所述视觉相机和视觉控制器组成双目视觉定位单元，用于采集汽车充装口影像与预设基准图像进行比对，准确判断出液相充装口和气相充装口，并实现两个充装口的准确定位；其中，所述液压控制器和液压执行机构二者组成液压驱动单元，根据时间位移控制单元输出的位移、速度信息，通过液压驱动装车撬运动到指定位置；其中，所述位置传感器和超声波传感器组成距离监测单元，用于实时监控装车撬的运行位置，并采集装车撬位置信息，输出到时间位移控制单元；其中，所述时间位移控制单元用于根据双目视觉定位单元输出的充装口和装车撬位置偏差确定装车撬的运动轨迹，并根据距离监测单元输出的位置信息确定装车撬的快慢模式，并将所述装车撬运动轨迹、速度信息传输至装车撬液压驱动单元；其中，所述数据统计处理模块包括数据存储单元和数据分析处理单元，所述数据存储单元用于记录每一次装车过程中车辆综合信息、速度位移信息等数据；所述数据分析处理单元用于通过采集到访车辆信息，并与数据存储单元内所存信息进行比对分析，形成最优运行策略，达到快速筛选气液相充装口，快速定位装车撬运行高度等，并在实时运行过程中完成策略的优化。本技术提供的LNG装车撬装置具有自动对接控制功能，能够充分利用大数据分析的手段，在车辆停泊后，通过数据分析比对，生成对接运行策略；在该策略指导下，通过双目视觉定位单元的精准定位，实现气相充装口、液相充装口探测和定位；通过双目视觉定位单元、距离监测单元、时间位移控制单元的组合使用，根据距离角度信息确定装车撬的运动轨迹，并根据距离角度信息选择快慢运行模式，在大范围定位、精准定位、时间速度控制三方面取得平衡，实现精准对接；对接成功后启动自动锁紧驱动单元，实现装车撬与充装口的紧密连接。与现有技术相比，本技术的有益效果是：所述LNG装车撬装置的自动化程度高、适应能力强、原理清晰且结构简单，具有快速、精准、可靠等优点，能够高精度完成自动对接控制，减少了劳动强度，有效避免了人工操作存在的安全风险，提高槽车充装的效率，确保生产安全。附图说明图1是本技术提供的LNG装车撬结构示意图，其中，1、进液管，2、旋转接头，3、内臂，4、外臂，5、视觉相机，6、自动锁紧驱动单元，7、控制箱，8、旋转盘，9、执行末端，10、位置传感器，11、超声波传感器；图2是本技术提供的LNG装车撬的液压油路示意图；图3是本技术提供的LNG装车撬的双目视觉定位单元运行原理示意图；图4是本技术提供的LNG装车撬实现自动对接控制装置的设计框图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本技术，不能理解为对本技术具体保护范围的限定。实施例参照图1，本实施例的LNG装车撬装置主要包括：顺次连接的进液管1、内臂3、外臂4和执行末端9，以及独立设置的控制箱7；其中，内臂3与进料管1处设有可左右转动的旋转接头2，内臂3与外臂4连接处设有可左右转动的旋转接头2和可上下转动的旋转盘8，外臂4与执行末端9处设有可左右转动的旋转接头2和可上下转动的旋转盘8；并在每个旋转接头2处安装有位置传感器10；执行末端9安装有自动锁紧驱动单元6、视觉相机5和超声波传感器11；控制箱7安装在装车撬装置旁，控制箱7中集成有液压控制器、视觉控制器、时间位移控制单元和数据统计处理模块，实现装车撬液压控制、对接控制、时间位移控制和数据统计处理功能的集成；所述自动锁紧驱动单元6包括液压驱动器和柔性夹具，用于在完成装车撬与充装口准确对接后，通过液压自动锁紧柔性夹具实现装车撬与充装口的无缝连接；液压控制器和液压执行机构二者组成液压驱动单元，根据时间位移控制单元输出的位移、速度信息，通过液压驱动装车撬运动到指定位置；视觉相机5和视觉控制器组成双目视觉定位单元，用于采集汽车充装口影像与预设基准图像进行比对，准确判断出液相充装口和气相充装口，并实现两个充装口的准确定位；所述位置传感器和超声波传感器组成距离监测单元，用于实时监控装车撬的运行位置，并采集装车撬位置信息，输出到时间位移控制单元；所述时间位移控制单元用于根据双目视觉定位单元输出的充装口和装车撬位置偏差确定装车撬的运动轨迹，并根据距离监测单元输出的位置信息确定装车撬本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种LNG装车撬装置，其特征在于：所述装置主要包括顺次连接的进液管、内臂、外臂和执行末端，以及独立设置的控制箱；执行末端安装有自动锁紧驱动单元、视觉相机和超声波传感器；控制箱中集成有液压控制器、视觉控制器、时间位移控制单元和数据统计处理模块，实现装车撬液压控制、对接控制、时间位移控制和数据统计处理功能的集成。/n

【技术特征摘要】
1.一种LNG装车撬装置，其特征在于：所述装置主要包括顺次连接的进液管、内臂、外臂和执行末端，以及独立设置的控制箱；执行末端安装有自动锁紧驱动单元、视觉相机和超声波传感器；控制箱中集成有液压控制器、视觉控制器、时间位移控制单元和数据统计处理模块，实现装车撬液压控制、对接控制、时间位移控制和数据统计处理功能的集成。


2.根据权利要求1所述的一种LNG装车撬装置，其特征在于：所述内臂与进料管处设有可左右转动的旋转接头，内臂与外臂连接处设有可左右转动的旋转接头和可上下转动的旋转盘，外臂与执行末端处设有可左右转动的旋转接头和可上下转动的旋转盘；并在每个旋转接头处安装有位置传感器。


3.根据权利要求2所述的一种LNG装车撬装置，其特征在于：所述位置传感器和所述超声波传感器组成距离监测单元，用于实时监控装车撬的运行位置，并采集装车撬位置信息，输出到时间位移控制单元。


4.根据权利要求1所述的一种LNG装车撬装置，其特征在于：所述自动锁紧驱动单元包括液压驱动器和柔性夹具，用于在完成装车撬与充装口准确对接后，通过液压自动锁紧柔性夹具实现装车撬与充装口的无缝连接。


5.根据权利要求1所述的一种LNG装车撬装置，其特征在于：所述视觉相机和...

【专利技术属性】
技术研发人员：张大伟，刘培峰，韩荣鑫，王亮，黄超，于维红，
申请(专利权)人：张大伟，
类型：新型
国别省市：山东;37