РОБОТИЗИРОВАННЫЙ КОМПЛЕКС АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ ШАРНИРНО-СОЧЛЕНЕННОГО ТРУБОПРОВОДА ПРИ ВЕРХНЕМ НАЛИВЕ АВТОМОБИЛЬНЫХ И ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ЦИСТЕРН

Полезная модель относится к устройствам для налива автомобильных и железнодорожных цистерн. Комплекс позволяет автоматизировать процесс установки наливного наконечника шарнирно-сочлененного трубопровода в горловину емкости во взрывоопасной зоне без участия оператора.
Известны устройства для налива жидкостей в транспортные емкости, содержащие трубопровод для подачи жидкости с присоединительным устройством для соединения с транспортной емкостью, при этом указанный трубопровод имеет несколько жестких участков, соединенных между собой посредством шарнирных соединений, снабженных сальниковыми уплотнениями (патенты RU: №2198133, МПК B67D 5/04, опубл. 10.02.2003 г.; №2258668, МПК B67D 5/00, опубл. 20.08.2005 г.; №63793, МПК B67D 5/00, опубл. 10.06.2007 г.).
К недостаткам аналогов можно отнести то, что процесс установки наливного наконечника в горловину цистерны и возврат его после окончания налива в гаражное положение производится оператором налива вручную.
Прототипом является комплекс позиционирования трубопровода, выполненный по изобретению (RU 2357915 С1 B65G 65/30, от 09.01.2008), содержащий персональный компьютер, выход которого соединен с входом управляющего блока, четыре выхода которого соединены с исполнительными механизмами, управляющими движением шарнирно-сочлененного трубопровода и наклоном наливного наконечника.
Недостатком прототипа является значительное время ручной установки и возврата наконечника в гаражное положение для каждой наливаемой цистерны и риск воздействия опасных и вредных факторов на обслуживающий персонал, выполняющий операции по сливу-наливу.
Поставлена задача автоматизировать пространственную ориентацию шарнирно-сочлененного трубопровода, поиск горловины цистерны, установку наливного наконечника в горловину для налива и возврат наливного наконечника в гаражное положение после окончания налива.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в известное устройство, содержащее персональный компьютер, выход которого соединен с входом управляющего блока, четыре выхода которого соединены с исполнительными механизмами, управляющими движением шарнирно-сочлененного трубопровода и наклоном наливного наконечника, дополнительно на наливном наконечнике установлена цифровая камера, изображение с которой поступает на персональный компьютер, который определяет, как отличаются координаты наливного наконечника в настоящий момент от требуемых для точной стыковки с горловиной цистерны.
Изображения с цифровой камеры поступают в персональный компьютер, где происходит их обработка в реальном времени. На основе вычислений подается сигнал в блок управления, который по заданным алгоритмам приводит в движение исполнительные механизмы, изменяющие положение шарнирно-сочлененного трубопровода и наливного наконечника с целью его стыковки с горловиной цистерны. Возвращение наливного наконечника в гаражное положение после окончания налива также производится автоматически, по заранее описанным алгоритмам блока управления.
Предлагаемый комплекс установки наконечника в горловину цистерны автоматизирован и не требует нахождения оператора в опасной зоне в процессе стыковки, что способствует сокращению времени установки наливного наконечника, повышению производительности труда, минимизации опасности для жизни и здоровья товарных операторов.
Сущность полезной модели поясняется фигурами 1 и 2.
На шарнирно-сочлененном трубопроводе 8, установлены шарниры обеспечивающие горизонтальное движение трубопровода 3, 4, шарнир обеспечивающие вертикальное движение трубопровода 5 и шарнир, управляющий углом наклона наливного наконечника. Каждое поворотное соединение трубопровода оснащено исполнительным механизмом 9-12, приходящим в движение под действием сигнала с управляющего блока 2, в котором происходит вычисление оптимальной комбинации изменения состояний исполнительных механизмов 9-12, необходимой для достижения заданных координат. На наливном наконечнике 13 установлена цифровая камера 7, информация с которой поступает на персональный компьютер 1, в котором происходит оперативная обработка полученных изображений и расчет корректировки положения наливного наконечника 13 относительно горловины цистерны, данные о которой поступают на вход управляющего блока 2.
Перед стыковкой  наливной наконечник 13 находится в гаражном положении и происходит установка и фиксация цистерны в области работы комплекса автоматического позиционирования шарнирно-сочлененного трубопровода. По команде оператора, либо в автоматическом режиме, под действием сигнала с управляющего блока 2, наливной наконечник 13 устанавливается в крайнее вертикальное положение над площадкой налива, обеспечивая тем самым большой обзор цифровой камере 7, сигнал с которой поступает на вход компьютера 1, где происходит обработка полученного изображения, наведения и позиционирования наливного наконечника 13. С персонального компьютера 1 на вход управляющего блока 2 поступают координаты для позиционирования наливного наконечника 13. В управляющем блоке 2 по алгоритмам происходит определения сигналов управления исполнительными механизмами 9-12, приводящими в движение  шарнирно-сочлененный трубопровод 8. После установки наливного наконечника 13 точно над горловиной цистерны происходит его опускание и фиксация. После наполнения цистерны наливной наконечник 13 автоматически извлекается из горловины и переходит в гаражное положение.
Предлагаемый комплекс автоматического позиционирования шарнирно-сочлененного трубопровода позволяет оптимизировать процесс установки наливного наконечника, сэкономить время, затрачиваемое на наведение и фиксацию наливного наконечника, а также обеспечить безопасность обслуживающего персонала постоянно подвергающегося опасным и вредным факторам при выполнении операций по сливу-наливу.