大型液壓天然氣存儲輸送模塊的分段對接方法
2023-08-08 02:19:16 2
大型液壓天然氣存儲輸送模塊的分段對接方法
【專利摘要】本發明公開了大型液壓天然氣存儲輸送模塊的分段對接方法，它包括以下步驟：(1)將待對接的兩個模塊分別放置在軸線車上，然後調整兩個軸線車以調整待對接的兩個模塊的相對位置；(2)在待對接兩個模塊的同一高度設定一個坐標基準點，保證拍攝時在兩張照片中都可以將這一個坐標基準點攝入；(3)採用照相器材拍攝兩個待對接面的完整圖像，然後將圖像傳遞給計算機；(4)計算機接受來自於照相器材的圖像數據，使用計算機根據坐標基準點對兩幅圖像繪製直角坐標系，並對拍到的兩個圖像分別採用最小二乘法進行擬合、比對，計算出調整體需調整值，然後輸出需調整值的控制命令給裝載調整體的軸線車，調整軸線車的狀態。採用本方法提高了安全性。
【專利說明】大型液壓天然氣存儲輸送模塊的分段對接方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及模塊的分段對接方法，尤其涉及大型液壓天然氣存儲輸送用模塊的分段對接方法。
【背景技術】
[0002]大型液壓天然氣(LNG)是將天然氣淨化處理之後，經壓縮升溫，在混合製冷劑的作用下，除去其中的雜質，最終得到-162度液態形式的天然氣。目前，國際原油價格攀升，國內外天然氣的需求急劇增長。由於LNG本身的特性，使其越來越受到世界各國的青睞。對液化天然氣及其設備的研究具有很重要的意義。
[0003]由於自身體積大與要求精度高的特點，使得必須對其進行分模塊建造以保證模塊每個單元模塊的施工精度，對模塊最後的總裝精度滿足要求奠定了基礎。在實際裝配過程中，由於大型液壓天然氣(LNG)存儲輸送用所涉及的主要部件如管線，大多屬於曲面，普遍具有外形複雜、體積與重量巨大等特點，因此，數位化對接己然成為大型機械零部件製造和裝配中必不可少的關鍵環節之一。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在於克服已有技術的不足，提供一種可以安全，準確移動對接物體，同時提高對接精度的大型液壓天然氣存儲輸送模塊的分段對接方法。
[0005]為了達到上述目的，本發明採用的技術方案是:
[0006]本發明的大型液壓天然氣存儲輸送模塊的分段對接方法，它包括以下步驟:
[0007](I)將待對接的兩個模塊分別放置在軸線車上，然後調整兩個軸線車以調整待對接的兩個模塊的兩個待對接面的相對位置；
[0008](2)在待對接兩個模塊的同一高度分別設定一個坐標基準點，同時保證拍攝時在兩張照片中都可以將這對應模塊的坐標基準點攝入；
[0009](3)採用照相器材拍攝兩個待對接面的完整圖像，然後將圖像傳遞給計算機；
[0010](4)計算機接受來自於照相器材的圖像數據，使用計算機根據坐標基準點對兩幅圖像繪製直角坐標系，並對拍到的兩個圖像分別採用最小二乘法進行擬合得到兩個輪廓圖形曲線再將坐標基準點使用計算機進行重合，這樣兩個擬合圖形就處於同一個坐標系中，然後以其中一個輪廓圖形曲線為基準，以另一個輪廓圖形曲線作為調整體對擬合後的兩個輪廓圖形曲線進行比對，如果兩個輪廓圖形曲線的比對誤差控制在設定範圍內，則計算機輸出控制命令給軸線車，實現待對接的兩個模塊的兩個待對接面的對接，如果兩個輪廓圖形曲線比對誤差在設定範圍外，則計算機根據矩陣轉換，建立圖像上的坐標與世界坐標系的關係，計算出調整體需調整值，然後輸出需調整值的控制命令給裝載調整體的軸線車，調整軸線車的狀態，然後再重複所述的步驟(3)和(4)直至待對接的兩個模塊的兩個待對接面準確地對接在一起為止。
[0011]本發明的有益效果是:不僅可以有效、準確的對需要對接的物體進行移動，同時還可以使其以較聞的精度對接在一起，提聞了安全性，減少事故發生。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為本採用發明的大型液壓天然氣存儲輸送模塊的分段對接方法的模塊對接示意圖；
[0013]圖2為根據基準點建立直角坐標系的過程示意圖；
[0014]圖3為需要擬合的複雜端面示意圖。
【具體實施方式】
[0015]如附圖所示的本發明的大型液壓天然氣存儲輸送模塊的分段對接方法，它包括以下步驟:
[0016](I)將待對接的兩個模塊分別放置在軸線車I上，然後調整兩個軸線車以調整待對接的兩個模塊的兩個待對接面的相對位置。
[0017]所述的軸線車市場有售，軸線車主要有以下技術特點:軸線車採用全液壓懸掛式車架，獨立的液壓系統可以控制每個車輪的高低，局部車輪均勻負載；軸線車每軸配備兩組車輪，每組車輪獨立控制轉向，完成前進、後退、轉向和旋轉等動作；軸線車採用四軸一組或六軸一組的模塊化設計，可以進行任意橫向或縱向組合；軸線車對地面承載力要求不高，只要合理布置，通常普通路面就能滿足行駛要求。由於這些優點，使得很容易改變對接物的姿態位置，具有對接效率高、環境適應性強等的特點。
[0018](2)在待對接兩個模塊2的同一高度分別設定一個坐標基準點，同時保證拍攝時在兩張照片中都可以將這對應模塊的坐標基準點攝入；
[0019](3)採用照相器材3拍攝兩個待對接面的完整圖像，然後並將圖像傳遞給計算機；
[0020]若是對接表面輪廓清晰，則可以直接拍攝，若不清楚則在兩個機械部件表面尤其是對接測量面附近區域，粘貼一定數量的特徵標誌點，以獲得兩個待對接面各自的面形特徵。
[0021](4)計算機接受來自於照相器材的圖像數據，使用計算機根據坐標基準點對兩幅圖像繪製直角坐標系，過程如圖2所示，並對拍到的兩個圖像分別採用最小二乘法進行擬合得到兩個輪廓圖形曲線，再將坐標基準點使用計算機進行重合，這樣兩個擬合圖形就處於同一個坐標系中，然後以其中一個輪廓圖形曲線為基準，以另一個輪廓圖形曲線作為調整體對擬合後的兩個輪廓圖形曲線進行比對，如果兩個輪廓圖形曲線的比對誤差控制在設定範圍內，則計算機輸出控制命令給軸線車，實現待對接的兩個模塊的兩個待對接面的對接，如果兩個輪廓圖形曲線比對誤差在設定範圍外，則計算機根據矩陣轉換，建立圖像上的坐標與世界坐標系的關係，計算出調整體需調整值，然後輸出需調整值的控制命令給裝載調整體的軸線車，調整軸線車的狀態，然後再重複所述的步驟(3)和(4)直至待對接的兩個模塊的兩個待對接面準確地對接在一起為止。
[0022]本步驟中採用最小二乘法進行擬合，所識別的特徵一般為圓形、或者是橢圓形特徵。但求解方法一致。具體的求解過程為:
[0023]首先將像素點轉化到圖像坐標系下
【權利要求】
1.大型液壓天然氣存儲輸送模塊的分段對接方法，其特徵在於它包括以下步驟: (1)將待對接的兩個模塊分別放置在軸線車上，然後調整兩個軸線車以調整待對接的兩個模塊的兩個待對接面的相對位置； (2)在待對接兩個模塊的同一高度分別設定一個坐標基準點，同時保證拍攝時在兩張照片中都可以將這對應模塊的坐標基準點攝入； (3)採用照相器材拍攝兩個待對接面的完整圖像，然後將圖像傳遞給計算機； (4)計算機接受來自於照相器材的圖像數據，使用計算機根據坐標基準點對兩幅圖像繪製直角坐標系，並對拍到的兩個圖像分別採用最小二乘法進行擬合得到兩個輪廓圖形曲線再將坐標基準點使用計算機進行重合，這樣兩個擬合圖形就處於同一個坐標系中，然後以其中一個輪廓圖形曲線為基準，以另一個輪廓圖形曲線作為調整體對擬合後的兩個輪廓圖形曲線進行比對，如果兩個輪廓圖形曲線的比對誤差控制在設定範圍內，則計算機輸出控制命令給軸線車，實現待對接的兩個模塊的兩個待對接面的對接，如果兩個輪廓圖形曲線比對誤差在設定範圍外，則計算機根據矩陣轉換，建立圖像上的坐標與世界坐標系的關係，計算出調整體需調整值，然後輸出需調整值的控制命令給裝載調整體的軸線車，調整軸線車的狀態，然後再重複所述的步驟(3)和(4)直至待對接的兩個模塊的兩個待對接面準確地對接在一起為止。
【文檔編號】G06F17/50GK103793569SQ201410044040
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年1月28日 優先權日:2014年1月28日
【發明者】代春陽, 馮志肖, 邢海濤, 師莎莎 申請人:博邁科海洋工程股份有限公司