CN110815058B - 油罐自动化内衬改造的智能装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种油罐自动化内衬改造的智能装置，该装置包括撬装框架和移动平台，所述撬装框架内设置有机械臂机构，所述撬装框架的外侧设置有用于驱动机械臂机构上下升降的驱动机构，所述撬装框架的底部设置有用于带动其周向转动的旋转机构；所述移动平台上设置有平移机构，所述旋转机构设置在平移机构上可在外力的作用下相对于移动平台沿X向和Y向移动。本发明的油罐自动化内衬改造的智能装置能够实现油罐内衬改造自动化的功能，改善了人员工作环境，降低人员工作风险，提高了工作效率。

Description

油罐自动化内衬改造的智能装置
技术领域
本发明涉及油罐改造装置，具体地指一种油罐自动化内衬改造的智能装置。
背景技术
目前，加油站车道下埋地钢制油罐的内衬改造仍然是以传统的人工下罐改造的方式进行。这种依靠人工下罐进行施工的作业，对现场环境要求十分苛刻，罐底空气组分要达到要求，罐内必须时刻通风，罐口需设置专人检测，施工人员需穿戴繁重的安全装备，不仅施工强度大、工作效率低，而且施工人员还存在窒息等风险，施工作业危险性高。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种油罐自动化内衬改造的智能装置，该装置能够实现油罐内衬改造自动化的功能，改善了人员工作环境，降低人员工作风险，提高了工作效率。
为实现上述目的，本发明所设计的一种油罐自动化内衬改造的智能装置，包括撬装框架和移动平台，所述撬装框架内设置有机械臂机构，所述撬装框架的外侧设置有用于驱动机械臂机构上下升降的驱动机构，所述撬装框架的底部设置有用于带动其周向转动的旋转机构；所述移动平台上设置有平移机构，所述旋转机构设置在平移机构上可在外力的作用下相对于移动平台沿X向和Y向移动。
进一步地，所述撬装框架的顶部设置有安装横梁，所述安装横梁的两端分别设置有第一滑轮和固定轮；
所述机械臂机构包括机械臂安装盘，所述机械臂安装盘的顶部设置有第二滑轮、第三滑轮、若干个夹紧气缸以及摄像头；
所述机械臂安装盘的底部设置有可上下移动和周向旋转的机械臂，所述机械臂的操作端设置有操作设备。
进一步地，所述机械臂安装盘的顶部还设置有第一防爆罩，所述机械臂的顶部设置有第二防爆罩；所述机械臂与机械臂安装盘之间设置有加高座。
进一步地，所述操作设备为喷砂装置、喷涂装置和碾压装置中的一种。
进一步地，所述驱动机构包括与撬装框架外壁下部固定的固定座、设置在固定座上的卷筒、减速机、驱动卷筒旋转的电机、缠绕设置在卷筒上的牵引绳、以及与撬装框架外壁中部固定的滑轮组；
所述电机的输出轴通过减速机与卷筒的输入轴传动连接，所述牵引绳的自由端穿过滑轮组向上延伸依次绕过第一滑轮、第二滑轮、第三滑轮后与固定轮固定连接。
进一步地，所述旋转机构包括上转盘和下转盘，所述上转盘与下转盘的内圈之间设置有转盘轴承，所述上转盘与下转盘的外圈之间设置有若干个插销，所述上转盘的顶端与撬装框架的底端固定连接。
进一步地，所述平移机构包括X向滑动机构和Y向滑动机构；
所述X向滑动机构包括X向滑轨和设置在X向滑轨上可相对其沿X向滑动的X向滑块，所述X向滑块的顶部与旋转机构的底部固定连接；
所述Y向滑动机构包括Y向滑轨和设置在Y向滑轨上可相对其沿Y向滑动的Y向滑块，所述Y向滑块的顶部与X向滑轨的底部固定连接，所述Y向滑轨的底部与移动平台的顶部固定连接。
进一步地，所述移动平台的底部四个角上分别设置有调平机构，所述调平机构包括中空立管和调节螺钉，所述调节螺钉的顶端伸入中空立管内与其螺纹连接，所述调节螺钉的底端与地面相连。
再进一步地，所述移动平台的底部还设置有若干个与其铰接的脚轮。
更进一步地，它还包括控制系统，所述摄像头的数据信号输出端与控制系统的数据信号输入端连接，所述控制系统的控制信号输出端分别与机械臂机构、驱动机构的控制信号输入端连接。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
其一，本发明设计有机械臂机构，通过自动化内衬改造设备代替人工下罐，实现自动喷砂除锈、自动树脂喷涂、自动碾压的功能，提高了内衬改造的安全性和环保性，且设备整体防爆。
其二，本发明设计有旋转机构、平移机构，可以实现撬装框架的轴向转动和水平移动，最大程度地实现油罐内衬的自动化改造，尽量减少人员下罐的次数，避免人员在罐内长时间施工，降低了人员的安全风险，大大提高内衬改造的效率。
其三，本发明的自动化程度高、实用性强，而且无需人工操作，省时省力。
附图说明
图1为一种油罐自动化内衬改造的智能装置在使用时的结构示意图；
图2为图1中油罐自动化内衬改造的智能装置的放大结构示意图；
图3为图2中机械臂安装盘的放大结构示意图；
图4为图1中机械臂机构的放大结构示意图；
图中，撬装框架1(安装横梁1.1、第一滑轮1.2、固定轮1.3)、移动平台2、机械臂机构3(机械臂安装盘3.1、第二滑轮3.2、第三滑轮3.3、夹紧气缸3.4、摄像头3.5、机械臂3.6、操作设备3.7、第一防爆罩3.8、第二防爆罩3.9、加高座3.10)、驱动机构4(固定座4.1、卷筒4.2、减速机4.3、电机4.4、牵引绳4.5、滑轮组4.6)、旋转机构5(上转盘5.1、下转盘5.2、转盘轴承5.3、插销5.4)、平移机构6(X向滑动机构6.1、X向滑轨6.11、X向滑块6.12、Y向滑动机构6.2、Y向滑轨6.21、Y向滑块6.22)、调平机构7(中空立管7.1、调节螺钉7.2)、脚轮8、控制系统9、油罐10、人孔10.1。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述：
如图1所示的油罐自动化内衬改造的智能装置，包括撬装框架1和移动平台2，撬装框架1内设置有机械臂机构3，撬装框架1的外侧设置有用于驱动机械臂机构3上下升降的驱动机构4，撬装框架1的底部设置有用于带动其周向转动的旋转机构5；移动平台2上设置有平移机构6，旋转机构5设置在平移机构6上可在外力的作用下相对于移动平台2沿X向和Y向移动。移动平台2的底部四个角上分别设置有调平机构7，调平机构7包括中空立管7.1和调节螺钉7.2，调节螺钉7.2的顶端伸入中空立管7.1内与其螺纹连接，调节螺钉7.2的底端与地面相连。这样，可以通过手动旋转调节螺钉7.2的方式实现撬装框架1的水平支撑。移动平台2的底部还设置有若干个与其铰接的脚轮8，通过脚轮8可以方便移动整个装置，实现行走功能。
如图2和图3所示，撬装框架1的顶部设置有安装横梁1.1，安装横梁1.1的两端分别设置有第一滑轮1.2和固定轮1.3；机械臂机构3包括机械臂安装盘3.1，机械臂安装盘3.1的顶部设置有第二滑轮3.2、第三滑轮3.3、若干个夹紧气缸3.4以及摄像头3.5；夹紧气缸3.4用于机械臂3.6进入油罐10以后，机械臂安装盘3.1与人孔10.1的固定，当机械臂安装盘3.1与人孔10.1接触后，停止升降，并开启夹紧气缸3.4，将机械臂安装盘3.1与人孔10.1夹紧。
如图4所示，机械臂安装盘3.1的底部设置有可上下移动和周向旋转的机械臂3.6，机械臂3.6的操作端设置有操作设备3.7，操作设备3.7为喷砂装置、喷涂装置和碾压装置中的一种，实现自动喷砂除锈、自动树脂喷涂、自动碾压的功能，提高了内衬改造的安全性和环保性。机械臂安装盘3.1的顶部还设置有第一防爆罩3.8，第一防爆罩3.8用来遮挡机械臂安装盘3.1上的电缆出口位置，防止雨水的进入。机械臂3.6的顶部设置有第二防爆罩3.9；第二防爆罩3.9用来封闭机械臂的裸露电机，机械臂3.6与机械臂安装盘3.1之间设置有加高座3.10，加高座3.10用来增加机械臂原点坐标的位置。
上述技术方案中，驱动机构4包括与撬装框架1外壁下部固定的固定座4.1、设置在固定座4.1上的卷筒4.2、减速机4.3、驱动卷筒4.2旋转的电机4.4、缠绕设置在卷筒4.2上的牵引绳4.5、以及与撬装框架1外壁中部固定的滑轮组4.6；电机4.4的输出轴通过减速机4.3与卷筒4.2的输入轴传动连接，牵引绳4.5的自由端穿过滑轮组4.6向上延伸依次绕过第一滑轮1.2、第二滑轮3.2、第三滑轮3.3后与固定轮1.3固定连接。这样，可以通过电机4.4驱动卷筒4.2正转或者反转，实现牵引绳4.5的上升或者下降，完成机械臂机构3的升降，以此将机械臂下放至埋地油罐10内。
上述技术方案中，旋转机构5包括上转盘5.1和下转盘5.2，上转盘5.1与下转盘5.2的内圈之间设置有转盘轴承5.3，上转盘5.1与下转盘5.2的外圈之间设置有若干个插销5.4，上转盘5.1的顶端与撬装框架1的底端固定连接。这样，可以通过旋转机构5实现机械臂机构3进入油罐10后全方位旋转调整。
上述技术方案中，平移机构6包括X向滑动机构6.1和Y向滑动机构6.2；X向滑动机构6.1包括X向滑轨6.11和设置在X向滑轨6.11上可相对其沿X向滑动的X向滑块6.12，X向滑块6.12的顶部与旋转机构5的底部固定连接；Y向滑动机构6.2包括Y向滑轨6.21和设置在Y向滑轨6.21上可相对其沿Y向滑动的Y向滑块6.22，Y向滑块6.22的顶部与X向滑轨6.11的底部固定连接，Y向滑轨6.21的底部与移动平台2的顶部固定连接。这样，可以用来实现机械臂机构3进入油罐10的人孔10.1时，实现水平方向上X方向和Y方向上的位移调整。
上述技术方案中，它还包括控制系统9，摄像头3.5的数据信号输出端与控制系统9的数据信号输入端连接，控制系统9的控制信号输出端分别与机械臂机构3、驱动机构4的控制信号输入端连接。
本发明油罐自动化内衬改造的智能装置的工作方法，包括如下方法：
通过脚轮8将整个装置移动到油罐10的人孔10.1上方，使用调平机构7将整个装置支撑起来并将其调整为水平状态，通过控制系统9发出下降的指令启动驱动机构4，使机械臂安装盘3.1在升降机构钢丝绳9.6的带动下平稳下降，通过安装在机械臂安装盘3.1上的摄像头3.5观察机械臂进入人孔10.1的情况，若无法对正则需要停止驱动机构4，通过使用平移机构6和旋转机构5使撬装框架1整体位移，使机械臂安装盘3.1与油罐人孔对正，再开启驱动机构4，直至机械臂安装盘到与人孔接触上时，自行关闭驱动机构，并启动夹紧气缸3.4，将机械臂安装盘3.1与人孔紧固；启动控制系统9发出控制信号，使机械臂3.6在油罐10内运动，使操作设备3.7与罐壁按设定距离和角度工作，并通过更换操作设备3.7来完成喷砂除锈、喷涂树脂以及碾压等不同的工艺流程。
以上仅为本发明的具体实施方式，应当指出，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭示的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种油罐自动化内衬改造的智能装置，其特征在于：包括撬装框架(1)和移动平台(2)，所述撬装框架(1)内设置有机械臂机构(3)，所述撬装框架(1)的外侧设置有用于驱动机械臂机构(3)上下升降的驱动机构(4)，所述撬装框架(1)的底部设置有用于带动其周向转动的旋转机构(5)；所述移动平台(2)上设置有平移机构(6)，所述旋转机构(5)设置在平移机构(6)上可在外力的作用下相对于移动平台(2)沿X向和Y向移动；
所述撬装框架(1)的顶部设置有安装横梁(1.1)，所述安装横梁(1.1)的两端分别设置有第一滑轮(1.2)和固定轮(1.3)；
所述机械臂机构(3)包括机械臂安装盘(3.1)，所述机械臂安装盘(3.1)的顶部设置有第二滑轮(3.2)、第三滑轮(3.3)、若干个夹紧气缸(3.4)以及摄像头(3.5)；
所述机械臂安装盘(3.1)的底部设置有可上下移动和周向旋转的机械臂(3.6)，所述机械臂(3.6)的操作端设置有操作设备(3.7)。
2.根据权利要求1所述的油罐自动化内衬改造的智能装置，其特征在于：所述机械臂安装盘(3.1)的顶部还设置有第一防爆罩(3.8)，所述机械臂(3.6)的顶部设置有第二防爆罩(3.9)；所述机械臂(3.6)与机械臂安装盘(3.1)之间设置有加高座(3.10)。
3.根据权利要求2所述的油罐自动化内衬改造的智能装置，其特征在于：所述操作设备(3.7)为喷砂装置、喷涂装置和碾压装置中的一种。
4.根据权利要求3所述的油罐自动化内衬改造的智能装置，其特征在于：所述驱动机构(4)包括与撬装框架(1)外壁下部固定的固定座(4.1)、设置在固定座(4.1)上的卷筒(4.2)、减速机(4.3)、驱动卷筒(4.2)旋转的电机(4.4)、缠绕设置在卷筒(4.2)上的牵引绳(4.5)、以及与撬装框架(1)外壁中部固定的滑轮组(4.6)；
所述电机(4.4)的输出轴通过减速机(4.3)与卷筒(4.2)的输入轴传动连接，所述牵引绳(4.5)的自由端穿过滑轮组(4.6)向上延伸依次绕过第一滑轮(1.2)、第二滑轮(3.2)、第三滑轮(3.3)后与固定轮(1.3)固定连接。
5.根据权利要求4所述的油罐自动化内衬改造的智能装置，其特征在于：所述旋转机构(5)包括上转盘(5.1)和下转盘(5.2)，所述上转盘(5.1)与下转盘(5.2)的内圈之间设置有转盘轴承(5.3)，所述上转盘(5.1)与下转盘(5.2)的外圈之间设置有若干个插销(5.4)，所述上转盘(5.1)的顶端与撬装框架(1)的底端固定连接。
6.根据权利要求5所述的油罐自动化内衬改造的智能装置，其特征在于：所述平移机构(6)包括X向滑动机构(6.1)和Y向滑动机构(6.2)；
所述X向滑动机构(6.1)包括X向滑轨(6.11)和设置在X向滑轨(6.11)上可相对其沿X向滑动的X向滑块(6.12)，所述X向滑块(6.12)的顶部与旋转机构(5)的底部固定连接；
所述Y向滑动机构(6.2)包括Y向滑轨(6.21)和设置在Y向滑轨(6.21)上可相对其沿Y向滑动的Y向滑块(6.22)，所述Y向滑块(6.22)的顶部与X向滑轨(6.11)的底部固定连接，所述Y向滑轨(6.21)的底部与移动平台(2)的顶部固定连接。
7.根据权利要求1～6任一项所述的油罐自动化内衬改造的智能装置，其特征在于：所述移动平台(2)的底部四个角上分别设置有调平机构(7)，所述调平机构(7)包括中空立管(7.1)和调节螺钉(7.2)，所述调节螺钉(7.2)的顶端伸入中空立管(7.1)内与其螺纹连接，所述调节螺钉(7.2)的底端与地面相连。
8.根据权利要求1～6任一项所述的油罐自动化内衬改造的智能装置，其特征在于：所述移动平台(2)的底部还设置有若干个与其铰接的脚轮(8)。
9.根据权利要求2～6任一项所述的油罐自动化内衬改造的智能装置，其特征在于：它还包括控制系统(9)，所述摄像头(3.5)的数据信号输出端与控制系统(9)的数据信号输入端连接，所述控制系统(9)的控制信号输出端分别与机械臂机构(3)、驱动机构(4)的控制信号输入端连接。
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