本专利发明涉及智能焦炉温度测量系统，特别涉及一种焦炉立火道测温枪自动瞄准装置。
背景技术：
焦炉立火道内的温度是焦炉操作的依据，一座焦炉的立火火道有上千个之多，一般操作以标准立火道的温度为准，标准立火道依据焦炉炭化室的个数来定，通常焦炉有140个左右的标准立火道，目前大多数的还是靠人工来测量立火道的温度，测量过程有一个揭开炉盖-瞄准-测量-关闭炉盖的动作。也有采用自动测温的方法，主要有三种，一种是:采用固定红外测量装置的测温方法，优点是能够实时监测立火道内的温度，缺点是只有几个到十几个立火道上安装，并不能在所有标准立火道上安装，主要是成本问题。另一种办法是埋入热电偶的方法，这种方法的优点是测量方法简单，如果插入到需要测量的标准位置较困难，并且长期在1350℃左右的高温下热电偶的寿命有限；若是插入的深度不够，热电偶的寿命可以延长，但是不能直接测到立火到内的实际温度，需计算才能模拟出立火道内的实际燃烧温度，模拟出的温度受其他因素的影响而不准确。第三种是利用测温机器人模拟人工的测温方法，进行立火道燃烧温度的测量，优点是投资不高可以按照工艺要求测量所有的标准立火道的温度，缺点是:不能快速准确的瞄准被测量的位置，而是一扫而过的测量方法，这种方法导致测得的温度数据波动比较大，数据可信度差。
技术实现要素：
针对上述情况，本发明的目的在于提供一种焦炉立火道测温枪自动瞄准装置，其利用带视频输出的测温枪，对立火道内测温点进行图像识别，确定被测温点的相对位置，通过计算调整固定在摇台上的测温枪高精度、小角度运动，从而快速准确的瞄准被测点，保证测温精度。
为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：提供一种焦炉立火道测温枪自动瞄准装置，其具体结构是：由左侧板和右侧板正交作为支撑结构，左侧板上固定有左摇臂轴承座；所述左摇臂轴承座和左侧板之间固定左摇臂轴，左摇臂轴的另一端，连接在左摇臂的中心部分，使左摇臂可以绕轴转动。
所述连接在左摇臂的中心部分，是指左摇臂轴轴向垂直于左侧板，左摇臂轴的另一端，连接在左摇臂靠近左侧板且平行于左侧板端面的中心部分。
所述左摇臂、右摇臂的形状为半个外方内圆。
所述左摇臂的平面靠近左侧板的一侧，左摇臂端面安装有左顶螺栓轴承，左顶螺栓轴承平行于左摇臂轴，在左顶螺栓轴承的下边安装有平行于左侧板的凸轮，凸轮与固定在左侧板上的步进电机轴相联并驱动其旋转；靠近左侧板的左摇臂的另一端有弹簧与左侧板连接，远离左侧板的左摇臂的两侧的平行于左侧板的端面上分别装有两个鱼眼杆端，两个鱼眼杆端通过拉杆与下边的两个固定在摇台上的鱼眼杆端相联接，摇台的中间固定有测温枪。
所述右侧板对应位置下方设置有右摇臂轴承座，右侧板安装的右摇臂与左侧板上的安装的左摇臂水平正交，与右摇臂连接的零部件与左摇臂连接的相应部件安装位置一致；右摇臂远离右侧板两侧的端面上分别装有两个鱼眼杆端，两个鱼眼杆端通过拉杆与下边的两个固定在摇台上的鱼眼杆端相联接。
所述摇台有四个摇臂，四个摇臂是中心对称的，每两个摇臂的周向的法向端面是过轴线的平面，每个摇臂的周向的法向端面上有与鱼眼端连接的螺纹孔，摇台的中央是安装测温枪的孔或法兰。
所述左、右摇臂轴是螺栓型滚轮滚针轴承的轴，左、右摇臂轴的轴承紧密配合在左、右摇臂轴承座内，轴承的一个端面与摇臂轴承座与侧板的配合面平齐。
所述靠近左侧板的左摇臂的一端安装有左顶螺栓轴承，在左顶螺栓轴承的下边安装有凸轮，左顶螺栓轴承与凸轮保持紧密接触是由另一端的弹簧提供一定的预紧力。
所述远离左侧板的左摇臂的两侧的端面上分别装有两个鱼眼杆端，所述的端面平行于左侧板，可以不在一个平面上。
所述左右侧板、左右摇臂和摇台，可以是整体切削件、铸造件、钣金件或结构焊接件。
为了解决测温机器人不能快速准确地瞄准被测点，从而导致测温数据波动大的问题，本发明提出了一种焦炉立火道测温枪自动瞄准的装置，由左侧板和右侧板正交作为支撑结构，左摇臂轴承座固定在左侧板上，左摇臂轴承座和左侧板之间固定左摇臂轴，左摇臂轴的另一端，连接在左摇臂的中心部分，使左摇臂可以绕轴转动；靠近左侧板的左摇臂平面平行于左侧板的一端面安装有左顶螺栓轴承，左顶螺栓轴承平行于左摇臂轴，在左顶螺栓轴承的下边安装有平行于左侧板的凸轮，凸轮与固定在左侧板上的步进电机轴相联并驱动其旋转；靠近左侧板的左摇臂的另一端有弹簧与左侧板连接，远离左侧板的左摇臂的两侧的平行于左侧板的端面上分别装有两个鱼眼杆端，两个鱼眼杆端通过拉杆与下边的两个固定在摇台上的鱼眼杆端相联接，摇台的中间固定有测温枪；右侧板安装的右摇臂与左侧板上的安装的左摇臂水平正交，与右摇臂连接的零部件与左摇臂连接的相应部件安装位置一致，只是相互正交且不在同一高度上，也是通过远离右侧板的右摇臂的两侧的端面上分别装有两个鱼眼杆端，两个鱼眼杆端通过拉杆与下边的两个固定在摇台上的鱼眼杆端相联接。
工作中，利用带视频输出的测温枪，对立火道内测温点进行图像识别，确定被测温点与测温枪当前的瞄准点的相对位置，计算出x轴和y轴的运动控制数据，驱动x轴和y轴电机，电机带动相应的凸轮，在摇臂上拉弹簧的作用下与相应摇臂一端的螺栓轴承紧密接触使摇臂，摇臂的小角度通过鱼眼轴承和拉杆端组合传递给摇台，使固定在摇台上的、测温枪高精度小角度运动，从而能够快速准确的瞄准被测点，保证了测温精度。
综上所述，本发明的有益效果是：所提供的装置在测量支架倾斜的状态下，测温枪可在确定平面内小范围移动；采用凸轮进行小角度调整，有效保证在整个运动范围内不会使温枪碰撞壳体；避免了限位开关和安全控制电路的应用，从而有效保证其使用过程的安全可靠；靠凸轮的大角度旋转运动转化为直线短程运动再通过杠杆原理，转化成测温枪的小角度运动，整个传动过程无间隙无回差，从而保证高精度高分辨率。
附图说明
图1为本发明的结构分解图；
图2为本发明去除左右侧板、凹板、3个接近开关后的装配图；
图3为本发明整体装配图；
图4为提升主轴剖视图；
图中：1、右侧板；2、左侧板；3、右摇臂轴承座；4、左摇臂轴承座；5、右摇臂；6、左摇臂；7、右摇臂轴；8、左摇臂轴；9、右顶螺栓轴承；10、左顶螺栓轴承；11、右凸轮；12、左凸轮；13、右驱动电机；14、左驱动电机；15、右摇臂上拉弹簧；16、左摇臂上拉弹簧；17、右拉杆；18、左拉杆；19、鱼眼杆端；20、摇台；21、测温枪；22、控制器；23、视觉系统。
具体实施方式
结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。
如图1-4所示，本发明提供一种焦炉立火道测温枪自动瞄准装置，其具体结构是：由左侧板2和右侧板1正交作为支撑结构，左侧板上固定有左摇臂轴承座；所述左摇臂轴承座和左侧板之间固定左摇臂轴，左摇臂轴的另一端，连接在左摇臂的中心部分，使左摇臂可以绕轴转动；左摇臂的平面靠近左侧板的一侧，左摇臂端面安装有左顶螺栓轴承，左顶螺栓轴承平行于左摇臂轴，在左顶螺栓轴承的下边安装有平行于左侧板的凸轮，凸轮与固定在左侧板上的步进电机轴相联并驱动其旋转；靠近左侧板的左摇臂的另一端有弹簧与左侧板连接，远离左侧板的左摇臂的两侧的平行于左侧板的端面上分别装有两个鱼眼杆端，两个鱼眼杆端通过拉杆与下边的两个固定在摇台上的鱼眼杆端相联接，摇台的中间固定有测温枪。
右侧板对应位置下方设置有右摇臂轴承座，右侧板安装的右摇臂与左侧板上的安装的左摇臂水平正交，与右摇臂连接的零部件与左摇臂连接的相应部件安装位置一致；右摇臂远离右侧板两侧的端面上分别装有两个鱼眼杆端，两个鱼眼杆端通过拉杆与下边的两个固定在摇台上的鱼眼杆端相联接。
如图1所示，测温机器人自动定位到被测立火道上，揭开炉盖使温枪自动瞄准装置处于立火到上方，由于炉顶的变形不能使测量枪正对需测温的区域，通过带摄像头的测温枪21，可获取立火道底部测温区域的图像，由视觉系统23进行图像处理，分析釆集到的底部图像与标准图像的对比，可获得离标准图像x轴y轴的距离，将数据送人控制器22，由控制器22计算并输出脉冲调整陀螺的角度，从而能够快速对准测温目标。
当测得x的距离偏差α，y距离的偏差为b，通过控制器22计算，可以确定固定在x侧板1上的x轴步进电机13的转角和固定在y侧板2上的y轴步进电机14的转角，x轴电机13转动带动ⅹ轴凸轮11旋转，ⅹ轴凸轮11顶起ⅹ轴摇臂5端上的x顶螺栓轴承9，使ⅹ轴摇臂5绕x摇臂轴7转动，由于x摇臂5的另一端有ⅹ摇臂上拉弹簧15，使凸轮和摇臂之间无间歇滑动，把步进电机13的大角度变化转变成x轴摇臂5的小的角度变化，这个角度变化通过x轴的两个x拉杆17，传递给摇台20，使固定在摇台20上的测温枪转动相应的角度。由于拉杆的两端是通过鱼眼杆端固定在摇臂和摇台之上的，它可以同时绕x轴和y轴进行小范围的转动。
1.一种焦炉立火道测温枪自动瞄准置，具特征在于：由左侧板和右侧板正交作为支撑结构，左摇臂轴承座固定在左侧板上，左摇臂轴承座和左侧板之间固定左摇臂轴，左摇臂轴的另一端，连接在左摇臂的中心部分，使左摇臂可以绕轴转动；靠近左侧板的左摇臂平面平行于左侧板的一端面安装有左顶螺栓轴承，左顶螺栓轴承平行于左摇臂轴，在左顶螺栓轴承的下边安装有平行于左侧板的凸轮，凸轮与固定在左侧板上的步进电机轴相联并驱动其旋转；靠近左侧板的左摇臂的另一端有弹簧与左侧板连接，远离左侧板的左摇臂的两侧的平行于左侧板的端面上分别装有两个鱼眼杆端，两个鱼眼杆端通过拉杆与下边的两个固定在摇台上的鱼眼杆端相联接，摇台的中间固定有测温枪；右侧板安装的右摇臂与左侧板上的安装的左摇臂水平正交，与右摇臂连接的零部件与左摇臂连接的相应部件安装位置一致，只是相互正交且不在同一高度上，也是通过远离右侧板的右摇臂的两侧的端面上分别装有两个鱼眼杆端，两个鱼眼杆端通过拉杆与下边的两个固定在摇台上的鱼眼杆端相联接。
2.权利要求1中所述的一种焦炉立火道测温枪自动瞄准装置，其特征在于：所述摇台有四个摇臂，四个摇臂是中心对称的，每两个摇臂的周向的法向端面是过轴线的平面，每个摇臂的周向的法向端面上有与鱼眼端连接的螺纹孔，摇台的中央是安装测温枪的孔或法兰。
3.权利要求1中所述的一种焦炉立火道测温枪自动瞄准装置，其特征在于：所述左、右摇臂轴是螺栓型滚轮滚针轴承的轴，左、右摇臂轴的轴承紧密配合在左、右摇臂轴承座内，轴承的一个端面与摇臂轴承座与侧板的配合面平齐。
4.权利要求1中所述的一种焦炉立火道测温枪自动瞄准装置，其特征在于：靠近左侧板的左摇臂的一端安装有左顶螺栓轴承，在左顶螺栓轴承的下边安装有凸轮，左顶螺栓轴承与凸轮保持紧密接触是由另一端的弹簧提供一定的预紧力。
5.权利要求1中所述的一种焦炉立火道测温枪自动瞄准装置，其特征在于：所述左右侧板、左右摇臂和摇台，可以是整体切削件、铸造件、钣金件或结构焊接件。
6.权利要求1中所述的一种焦炉立火道测温枪自动瞄准装置，其特征在于：远离左侧板的左摇臂的两侧的端面上分别装有两个鱼眼杆端，所述的端面平行于左侧板，可以不在一个平面上。
7.权利要求1中所述的一种焦炉立火道测温枪自动瞄准装置，其特征在于：所述左摇臂、右摇臂的形状为半个外方内圆。
8.权利要求1中所述的一种焦炉立火道测温枪自动瞄准装置，其特征在于：所述连接在左摇臂的中心部分，是指左摇臂轴轴向垂直于左侧板，左摇臂轴的另一端，连接在左摇臂靠近左侧板且平行于左侧板端面的中心部分。
技术总结