基于三维模型的大型油气管线自动匹配系统的制作方法

1.本实用新型涉及大型油气管线自动匹配系统，尤其涉及基于三维模型的大型油气管线自动匹配系统。


背景技术：

2.在海洋油气管线的存储、运输、使用过程中，往往需要对海洋油气管线进行识别记录，而海洋油气管线一般形状复杂，大小各异，且往往数量较多，人工识别记录出库的海洋油气管线时，不仅耗时耗力，而且错误记录也时常发生。同时，管线的识别记录信息往往不够全面，只是记录了海洋油气管线的一些显著特征，一些特征往往被忽略，这就为日后的海洋油气管线匹配带来了麻烦。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于克服已有技术的缺点，提供一种基于三维模型的大型油气管线自动匹配系统，采用该系统提升了海洋油气管线的识别效率，有效的提升了识别正确率。且实现了海洋油气管线识别的远端控制，减少了人力成本，有效的实现了海洋油气管线的三维模型信息共享，提升了信息传递效率。
4.如附图所示本实用新型的基于三维模型的大型油气管线自动匹配系统，包括固定在地面的旋转工作台和与旋转工作台相对设置的观测装置，其特征所述的旋转工作台包括下盖，在所述的下盖上通过螺栓固定有上盖，在所述的上盖内安装有上下两个轴承，在所述的下盖内的底壁上安装有一台电机，沿竖直方向设置的所述的电机的旋转轴与阶梯轴的底部固定相连，所述的阶梯轴的上部与两个轴承的内圈固定相连并且所述的阶梯轴的顶部穿过上盖，一个平台通过螺钉固定在阶梯轴的顶壁上，在所述的平台上固定有两台液压缸，在每台液压缸的液压杆上分别固定有一个v型块，所述的两个v型块彼此相对设置，所述的两个v型块之间用于夹紧需要观测的海洋油气管线；
5.所述的观测装置包括固定在地面的底座，一个机械手的一端与底座转动相连，在所述的机械手的另一端固定有三维扫描仪，所述的三维扫描仪通过数据线依次连接电脑控制端以及移动设备查看端，所述的电脑控制端与机械手的控制系统、电机的plc控制系统以及液压缸的plc控制系统无线相连。
6.本实用新型的优点：采用旋转平台和三维扫描仪结合的方式，完整的录入了海洋油气管线的三维信息，避免了因海洋油气管线三维信息不足而可能产生的识别错误，提升了识别正确率。旋转平台与机械手的操作全部可以由远端的电脑控制端进行控制，减少了管线信息识别需要的人手，减少了人力成本。电脑控制端获得的海洋油气管线的三维信息可以方便的与移动设备查看端共享，提升了信息传递效率。
附图说明
7.图1为本实用新型的基于三维模型的大型油气管线自动匹配系统的整体布置示意
图；
8.图2为图1所示的结构中的旋转工作台结构示意图；
9.图3为图1所示的结构中的旋转工作台剖视图；
10.图4为图1所示的结构中的观测装置的结构示意图。
具体实施方式
11.下面结合附图和具体实例对本实用新型作以详细描述。
12.如附图所示本实用新型的基于三维模型的大型油气管线自动匹配系统，包括固定在地面的旋转工作台1和与旋转工作台1相对设置的观测装置2，所述的旋转工作台1包括下盖1-5，在所述的下盖1-5上通过螺栓1-9固定有上盖1-4，在所述的上盖内安装有上下两个轴承1-10，在所述的下盖1-5内的底壁上安装有一台电机1-11，沿竖直方向设置的所述的电机1-11的旋转轴与阶梯轴1-8的底部固定相连，所述的阶梯轴1-8的上部与两个轴承1-10的内圈固定相连并且所述的阶梯轴1-8的顶部穿过上盖1-4，一个平台1-1通过螺钉1-6固定在阶梯轴1-8的顶壁上，在所述的平台1-1上固定有两台液压缸1-2，在每台液压缸1-2的液压杆上分别固定有一个v型块1-3，所述的两个v型块1-3彼此相对设置，所述的两个v型块1-3之间用于夹紧需要观测的海洋油气管线。
13.所述的观测装置2包括固定在地面的底座2-3，一个机械手2-2的一端与底座2-3转动相连，在所述的机械手2-2的另一端固定有三维扫描仪2-1，所述的三维扫描仪2-1通过数据线依次连接电脑控制端3以及移动设备查看端4，所述的三维扫描仪2-1将采集的信息传递给电脑控制端3，电脑控制端处理信息后将信息传递给移动设备查看端4。所述的电脑控制端3与机械手的控制系统、电机1-11的plc控制系统以及液压缸1-2的plc控制系统无线相连。
14.所述的机械手2-2采用现有结构即可，如可以采用现有库卡kr agilus紧凑式六臂机器人的结构，具体参见库卡官网kr agilus紧凑式六臂机器人介绍页面(https://www.kuka.com/zh-cn/％e4％ba％a7％e5％93％81,-a-,％e6％88％90％e6％9e％9c/％e6％9c％ba％e5％99％a8％e4％ba％ba％e7％b3％bb％e7％bb％9f/％e5％b7％a5％e4％b8％9a％e6％9c％ba％e5％99％a8％e4％ba％ba/kr-agilus)。
15.所述的电脑控制端3采用计算机，观测装置2将采集得到的海洋油气管线的三维信息传递给电脑控制端3，电脑控制端将读取的海洋油气管线的三维信息与已有的数据库进行匹配，并将结果信息发送至移动设备查看端4。所述的移动设备查看端4可以采用手机、平板等易于携带的电子设备，用户可以随时随地通过移动设备查看电脑控制端传输的匹配信息。
16.本系统的工作原理如下：
17.液压缸1-2伸出，使两端的v型块1-3将需要观测的海洋油气管线夹住，电脑端控制端3操控机械手2-2活动，带动三维扫描仪2-1扫描海洋油气管线，采集海洋油气管线正面的三维模型信息，操控电机1-11启动带动平台1-1旋转180
°
，使海洋油气管线的背面朝向三维扫描仪，电脑控制端3控制机械手2-2带动三维扫描仪采集海洋油气管线背面的三维模型信息，最终形成完整的海洋油气管线三维模型，将采集的海洋油气管线三维模型与数据库模型进行匹配，匹配得出管线的型号、制造工艺等信息，将结果信息发送至移动设备查看端4
进行查看。
18.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。


技术特征：
1.基于三维模型的大型油气管线自动匹配系统，其特征在于：包括固定在地面的旋转工作台(1)和与旋转工作台(1)相对设置的观测装置(2)，其特征所述的旋转工作台(1)包括下盖(1-5)，在所述的下盖(1-5)上通过螺栓(1-9)固定有上盖(1-4)，在所述的上盖内安装有上下两个轴承(1-10)，在所述的下盖(1-5)内的底壁上安装有一台电机(1-11)，沿竖直方向设置的所述的电机(1-11)的旋转轴与阶梯轴(1-8)的底部固定相连，所述的阶梯轴(1-8)的上部与两个轴承(1-10)的内圈固定相连并且所述的阶梯轴(1-8)的顶部穿过上盖(1-4)，一个平台(1-1)通过螺钉(1-6)固定在阶梯轴(1-8)的顶壁上，在所述的平台(1-1)上固定有两台液压缸(1-2)，在每台液压缸(1-2)的液压杆上分别固定有一个v型块(1-3)，所述的两个v型块(1-3)彼此相对设置，所述的两个v型块(1-3)之间用于夹紧需要观测的海洋油气管线；所述的观测装置(2)包括固定在地面的底座(2-3)，一个机械手(2-2)的一端与底座(2-3)转动相连，在所述的机械手(2-2)的另一端固定有三维扫描仪(2-1)，所述的三维扫描仪(2-1)通过数据线依次连接电脑控制端(3)以及移动设备查看端(4)，所述的电脑控制端(3)与机械手的控制系统、电机(1-11)的plc控制系统以及液压缸(1-2)的plc控制系统无线相连。2.根据权利要求1所述的基于三维模型的大型油气管线自动匹配系统，其特征在于：所述的移动设备查看端采用手机或者平板。

技术总结
本实用新型公开了基于三维模型的大型油气管线自动匹配系统，包含固定在地面上的旋转工作台，所述的旋转工作台内部包含电机和与电机相连的阶梯轴，阶梯轴上部与平台相连，电机旋转可以带动平台的旋转，平台上安装有液压缸推动的V型块，可实现海洋油气管线的夹持。基于三维模型的大型油气管线自动匹配系统，包含观测装置，所述的观测装置由固定在地面上的机械手以及被机械手夹持的三维扫描仪组成，机械手夹持三维扫描仪完成对海洋油气管线的三维信息采集，并将采集到的信息传递给电脑控制端，所述的电脑控制端采用计算机，通过已有数据库实现对三维信息的匹配，并将匹配的得到的信息传送至移动设备查看端。本系统提高了管线信息识别效率。识别效率。识别效率。


技术研发人员：张帆 杨平
受保护的技术使用者：天津博迈科海洋工程有限公司
技术研发日：2021.06.21
技术公布日：2022/1/11