阅读说明：本技术 一种输油臂自动对接系统 (Automatic butt joint system of oil transportation arm ) 是由 弓句民 陈修祥 于 2021-05-21 设计创作，主要内容包括：本发明适用于输油臂对接技术领域,公开了一种输油臂自动对接系统,包括对接靶和对接头；所述对接靶包括固定卡圈、定位靶、锁紧法兰；所述固定卡圈与所述定位靶设为一体,在其上设有夹紧孔位；所述定位靶上设有位置大小不一的圆孔；所述锁紧法兰设有定位孔和锁紧孔；所述对接头包括固定卡圈、识别平台、定位法兰；所述定位法兰包括可伸入定位孔的柔性定位销和锁紧钩；所述固定卡圈和所述识别平台设置为一体,其上设有摄像头及光电测距传感器得定位孔。所述机器视觉检测系统包括上述自动对接系统和视觉识别模块。本发明结构设计合理,能实现码头输油臂的高效对接,改善人工作业的弊端,很好地符合了智能制造的要求。(The invention is suitable for the technical field of butt joint of oil transfer arms, and discloses an automatic butt joint system of an oil transfer arm, which comprises a butt joint target and a butt joint; the butt joint target comprises a fixing clamping ring, a positioning target and a locking flange; the fixed clamping ring and the positioning target are integrated, and clamping hole sites are arranged on the fixed clamping ring and the positioning target; round holes with different positions are arranged on the positioning target; the locking flange is provided with a positioning hole and a locking hole; the butt joint comprises a fixed clamping ring, an identification platform and a positioning flange; the positioning flange comprises a flexible positioning pin and a locking hook which can extend into the positioning hole; the fixed clamping ring and the identification platform are arranged into a whole, and a positioning hole for a camera and a photoelectric distance measuring sensor is formed in the fixed clamping ring and the identification platform. The machine vision detection system comprises the automatic docking system and a vision recognition module. The invention has reasonable structural design, can realize the efficient butt joint of the wharf oil conveying arm, overcomes the defect of manual operation and well meets the requirement of intelligent manufacturing.)

一种输油臂自动对接系统

技术领域

本发明专利应用于码头输油链，具体涉及一种输油臂自动对接系统。

背景技术

随着油轮运输的快速发展，在油轮到达港口向岸上输送原油这个环节也出现了一些问题。输送原油需要借助一套安装在码头或浮码头上用于码头与槽船管道之间传输液相和气相介质的输油臂系统。但传统的输油臂与油轮的法兰连接中，需要手动启动液压泵并触发六个方向的按钮，控制输油臂使三维接头的接口向漕船的法兰接口运动，面对原油输送的大量生产需求，存在着运动速度慢、操作稳定性差的难题。因此需要一种高速、结构简单、占地体积小、应用范围广的新型对接系统，以满足原油运输行业日益增长的生产需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种输油臂自动对接系统，解决现有的传统的输油臂与油轮的法兰连接中面临的操作速度慢、稳定性差的技术难题。

为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案为：一种输油臂自动对接系统，包括油轮端输油臂和输油臂，所述油轮端输油臂上安装有锁紧法兰，所述输油臂上安装有定位法兰，所述定位法兰上设置有若干柔性预紧销和若干刚性锁紧钩；所述锁紧法兰上设有若干预紧插槽和若干锁紧沟槽；每个所述锁紧沟槽内固定有由液压马达驱动的锁紧钩；定位靶由固定卡圈连接到所述油轮端输油臂上；识别平台由固定卡圈连接到所述输油臂上，所述识别平台上安装有工业相机和与所述工业相机信号连接的光电测距传感器，所述工业相机正对所述定位靶。

上述方案中，所述定位靶的中部设置有中心定位孔，所述定位靶的上方是方向识别孔，方向识别孔外圈是若干误差计算识别孔，最外侧是四个靶位检测孔；所述工业相机正对所述中心定位孔，四个光电测距传感器设置在所述识别平台的四个角上。

上述方案中，所述预紧插槽与所述锁紧沟槽间隔均匀圆周分布于锁紧法兰上。

上述方案中，所述液压马达由支架固定在地面上，用于控制所述锁紧钩的运动；所述输油臂上安装有电机，所述电机通过电机支架固定在地面上。

上述方案中，还包括输油臂自动对接系统，所述输油臂自动对接系统固定于电机支架上，通过导线与所述工业相机和所光电测距传感器连接。

本发明的有益效果：本发明提供的一种输油臂自动对接系统，在工作状态下，能够实现快速自动对接操作，达到高速化的标准，同时可以更换法兰，以适用于不同规格尺寸的输油臂操作，很好的满足实际生产的需要。

附图说明

图1为本发明的初始状态的结构示意图。

图2为本发明的工作状态的结构示意图。

图3为本发明的锁紧法兰结构示意图。

图4为本发明的定位靶结构示意图。

图中，1-定位靶，2-中心定位孔，3-锁紧钩，4-油轮端输油臂，5-锁紧法兰，6-预紧插槽，7-锁紧沟槽，8-柔性预紧插销，9-刚性锁紧钩，10-工业相机，11-识别平台，12-光电传感器，13-固定卡圈，14-定位法兰，15-输油臂 。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1、图2、图3和图4所示，本实施例提供的一种输油臂自动对接系统，包括：定位靶1、中心定位孔2、锁紧法兰5、预紧插槽6、锁紧沟槽7、柔性预紧销8、刚性锁紧钩9、定位法兰14、识别平台11、固定卡圈13；锁紧法兰5与油轮端输油臂4连接，此连接为刚性连接；锁紧法兰5上设有8个预紧插槽6和8个锁紧沟槽7；预紧插槽6与锁紧沟槽7间隔均匀圆周分布于锁紧法兰5上；；锁紧沟槽6内固定由液压马达驱动的锁紧钩3；定位靶1由固定卡圈13连接到油轮端输油臂4上；柔性预紧销8和刚性锁紧钩9受定位法兰14的支撑与连接；定位法兰14固定于输油臂15之上；输油臂15外侧连接固定卡圈13；识别平台12连接在固定卡圈13上。

进一步地，工业相机10与4个光电测距传感器固定于识别平台11上，工业相机10正对定位靶，4个光电测距传感器分布于识别平台四个角上。

进一步地，中心定位孔2位于定位靶1的正中心，在中心定位孔2的上方是方向识别孔，方向识别孔外圈是圆周分布的8个误差计算识别孔，最外侧是四个靶位检测孔。

进一步地，液压马达由支架固定于地面，用于控制8个锁紧钩3运动；电机由电机支架固定于地面，控制输油臂15的运动。

进一步地，输油臂自动对接系统的处理器固定于电机支架上，通过导线与工业相机10和光电测距传感器12连接。

下面是具体运动过程。

（1）对接靶运动。输油时，位于油轮上的油轮输油臂4通过平移，运动到固定位置，并将定位靶1伸出，旋转到指定位置，供工业相机10进行拍照识别。

（2）对接头的运动：定位靶1运动到指定位置后，输油臂15开始移动，运动到预定位置范围，4个光电测距传感器12对定位靶上的四个点位进行测距，通过比对四个点位返回距离值计算出输油臂的倾斜角度，根据倾斜角度输油臂15进行相应的角度调整；接着工业相机10开始对定位靶1进行拍照，将照片传回到处理器中进行计算，计算得出偏差角度及偏差距离；输油臂15根据处理器返回的偏差距离进行补偿运动；工业相机持续拍照传给处理器，处理器可不断地计算偏差角度与偏差距离，直至在工业相机10传回的照片中，定位靶1位于预定的位置。

（3）对接运动：定位靶1和识别平台11都运动到指定位置后，输油臂15首先进行预紧，定位法兰14沿轴向进行平移运动，使8个柔性定位销8预先进入预紧插槽6内；此时工业相机10进行拍照，经处理器处理后，根据返回数据定位法兰14进行微调；随后，定位法兰14进项刚性连接，定位法兰14沿轴向继续平移，直至定位法兰14与锁紧法兰5刚好贴合；接着锁紧法5上的8个锁紧钩3伸出，将8个刚性锁紧钩9固定。

本发明提供的输油臂自动对接系统，结构设计合理可行，能够适用于各规格尺寸的输油臂，达到对接高速化标准。

以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。