權(quán)利要求書(shū): 1.一種鉆機(jī)管柱自動(dòng)化處理系統(tǒng),其特征在于,包括:
底座,所述底座上設(shè)有軌道;
井架,所述井架安裝在所述底座上,所述井架上設(shè)有鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌,所述鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌沿所述井架的長(zhǎng)度方向設(shè)置;
天車(chē),所述天車(chē)安裝在所述井架的頂端;
多功能機(jī)械手,所述多功能機(jī)械手和所述鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌相配合,所述多功能機(jī)械手可滑動(dòng)地設(shè)置于所述鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌上,所述天車(chē)驅(qū)動(dòng)所述多功能機(jī)械手沿所述鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌移動(dòng);
軌道式鐵鉆工和伸縮臂式鐵鉆工,所述軌道式鐵鉆工和伸縮臂式鐵鉆工均安裝在所述底座上;
鉆臺(tái)面機(jī)器人,所述鉆臺(tái)面機(jī)器人安裝在所述軌道上,所述鉆臺(tái)面機(jī)器人沿所述軌道延伸的方向移動(dòng);
坡道式自動(dòng)貓道,所述坡道式自動(dòng)貓道和所述底座連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的鉆機(jī)管柱自動(dòng)化處理系統(tǒng),其特征在于,所述多功能機(jī)械手包括:滑車(chē)架,所述滑車(chē)架上設(shè)有滾輪,所述滑車(chē)架通過(guò)所述滾輪和所述鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌滑動(dòng)連接;
主臂,所述主臂的一端以第一轉(zhuǎn)軸為軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地和所述滑車(chē)架連接,所述第一轉(zhuǎn)軸和所述主臂的長(zhǎng)度方向相垂直;
回轉(zhuǎn)基座,所述回轉(zhuǎn)基座安裝的上端在所述主臂的另一端上,所述回轉(zhuǎn)基座以自身軸線為軸上端和下端可轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置,所述回轉(zhuǎn)基座自身的軸線和所述第一轉(zhuǎn)軸相垂直;
副臂,所述副臂的一端以第二轉(zhuǎn)軸為軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地和所述回轉(zhuǎn)基座的下端連接,所述第二轉(zhuǎn)軸和所述副臂的長(zhǎng)度方向相垂直,所述第二轉(zhuǎn)軸和所述回轉(zhuǎn)基座自身的軸線相垂直;
鉗頭,所述鉗頭安裝在所述副臂的另一端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的鉆機(jī)管柱自動(dòng)化處理系統(tǒng),其特征在于,所述鉆臺(tái)面機(jī)器人包括:行走裝置,所述行走裝置安裝在所述軌道上,所述行走裝置能夠沿所述軌道移動(dòng);
回轉(zhuǎn)裝置,所述回轉(zhuǎn)裝置的下端安裝在所述行走裝置上,所述回轉(zhuǎn)裝置的上、下兩端以自身軸線為軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置;
大臂,所述大臂的一端以第三轉(zhuǎn)軸為軸和所述回轉(zhuǎn)裝置的上端可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接,所述第三轉(zhuǎn)軸和所述回轉(zhuǎn)裝置自身軸線相垂直;
小臂,所述小臂的一端以第四轉(zhuǎn)軸為軸和所述大臂的另一端可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接,所述第四轉(zhuǎn)軸平行于所述第三轉(zhuǎn)軸;
第一夾持鉗,所述第一夾持鉗以第五轉(zhuǎn)軸為軸和所述小臂的另一端可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接,所述第五轉(zhuǎn)軸平行于所述第三轉(zhuǎn)軸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3中所述的鉆機(jī)管柱自動(dòng)化處理系統(tǒng),其特征在于,所述井架上還設(shè)有:頂驅(qū)和液壓吊卡,所述鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌設(shè)于所述頂驅(qū)和所述天車(chē)之間,液壓吊卡設(shè)于所述頂驅(qū)的下方。
5.根據(jù)權(quán)利要求4中所述的鉆機(jī)管柱自動(dòng)化處理系統(tǒng),其特征在于,所述鉗頭上設(shè)有:扶正鉗和兩第二夾持鉗,兩所述第二夾持鉗設(shè)于所述扶正鉗的兩側(cè),兩所述第二夾持鉗和所述扶正鉗配合共同夾持一根管柱。
6.根據(jù)權(quán)利要求5中所述的鉆機(jī)管柱自動(dòng)化處理系統(tǒng),其特征在于,所述底座上設(shè)有對(duì)齊鼠洞,所述對(duì)齊鼠洞設(shè)于所述多功能機(jī)械手的正下方,所述對(duì)齊鼠洞豎直設(shè)置,所述對(duì)齊鼠洞和管柱相配合。
7.根據(jù)權(quán)利要求6中所述的鉆機(jī)管柱自動(dòng)化處理系統(tǒng),其特征在于,所述對(duì)齊鼠洞的周?chē)謩e設(shè)有若干所述管柱、所述軌道以及井眼中心,所述井眼中心豎直設(shè)置,所述井眼中心和所述管柱相配合,若干所述管柱貫穿所述井眼中心并依次首位相接形成立根。
8.根據(jù)權(quán)利要求7中所述的鉆機(jī)管柱自動(dòng)化處理系統(tǒng),其特征在于,還包括:指梁,所述底座的上表面形成鉆臺(tái)面,所述指梁環(huán)繞所述鉆臺(tái)面的至少有一部分,所述井架向外延伸形成指梁臺(tái),所述指梁環(huán)繞所述指梁臺(tái)的至少一部分。
說(shuō)明書(shū): 一種鉆機(jī)管柱自動(dòng)化處理系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本實(shí)用新型涉及油氣鉆探設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種鉆機(jī)管柱自動(dòng)化處理系統(tǒng)。背景技術(shù)[0002] 在石油鉆井作業(yè)中,需要不斷地進(jìn)行管柱處理工作。[0003] 在傳統(tǒng)鉆機(jī)管柱處理的過(guò)程中,貓道將管柱輸送至鉆臺(tái)面,抓取設(shè)備抓取管柱,交給拆接設(shè)備進(jìn)行拆接,再交給二層臺(tái)排管機(jī)進(jìn)行排放,在此過(guò)程中,需要的相關(guān)設(shè)備多、需要的相關(guān)操作人員多,且無(wú)法做到對(duì)所有型號(hào)管柱的高效處理,無(wú)法達(dá)到自動(dòng)化要求,也在工作過(guò)程中增加了不小的安全隱患。實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 有鑒于此,本實(shí)用新型的目的在于提供一種鉆機(jī)管柱自動(dòng)化處理系統(tǒng)。[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為:[0006] 一種鉆機(jī)管柱自動(dòng)化處理系統(tǒng),其中,包括:[0007] 底座,所述底座上設(shè)有軌道;[0008] 井架,所述井架安裝在所述底座上,所述井架上設(shè)有鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌,所述鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌沿所述井架的長(zhǎng)度方向設(shè)置;[0009] 天車(chē),所述天車(chē)安裝在所述井架的頂端;[0010] 多功能機(jī)械手,所述多功能機(jī)械手和所述鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌相配合,所述多功能機(jī)械手可滑動(dòng)地設(shè)置于所述鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌上,所述天車(chē)驅(qū)動(dòng)所述多功能機(jī)器手沿所述鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌移動(dòng);[0011] 軌道式鐵鉆工和伸縮臂式鐵鉆工,所述軌道式鐵鉆工和伸縮臂式鐵鉆工均安裝在所述底座上;[0012] 鉆臺(tái)面機(jī)器人,所述鉆臺(tái)面機(jī)器人安裝在所述軌道上,所述鉆臺(tái)面機(jī)器人沿所述軌道延伸的方向移動(dòng);[0013] 坡道式自動(dòng)貓道,所述坡道式自動(dòng)貓道和所述底座連接。[0014] 上述的鉆機(jī)管柱自動(dòng)化處理系統(tǒng),其中,所述多功能機(jī)械手包括:[0015] 滑車(chē)架,所述滑車(chē)架上設(shè)有滾輪,所述滑車(chē)架通過(guò)所述滾輪和所述鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌滑動(dòng)連接;[0016] 主臂,所述主臂的一端以第一轉(zhuǎn)軸為軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地和所述滑車(chē)架連接,所述第一轉(zhuǎn)軸和所述主臂的長(zhǎng)度方向相垂直;[0017] 回轉(zhuǎn)基座,所述回轉(zhuǎn)基座安裝的上端在所述主臂的另一端上,所述回轉(zhuǎn)基座以自身軸線為軸上端和下端可轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置,所述回轉(zhuǎn)基座自身的軸線和所述第一轉(zhuǎn)軸相垂直;[0018] 副臂,所述副臂的一端以第二轉(zhuǎn)軸為軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地和所述回轉(zhuǎn)基座的下端連接,所述第二轉(zhuǎn)軸和所述副臂的長(zhǎng)度方向相垂直,所述第二轉(zhuǎn)軸和所述回轉(zhuǎn)基座自身的軸線相垂直;[0019] 鉗頭,所述鉗頭安裝在所述副臂的另一端。[0020] 上述的鉆機(jī)管柱自動(dòng)化處理系統(tǒng),其中,所述鉆臺(tái)面機(jī)器人包括:[0021] 行走裝置,所述行走機(jī)構(gòu)安裝在所述軌道上,所述行走機(jī)構(gòu)能夠沿所述軌道移動(dòng);[0022] 回轉(zhuǎn)裝置,所述回轉(zhuǎn)裝置的下端安裝在所述行走裝置上,所述回轉(zhuǎn)裝置的上、下兩端以自身軸線為軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置;[0023] 大臂,所述大臂的一端以第三轉(zhuǎn)軸為軸和所述回轉(zhuǎn)裝置的上端可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接,所述第三轉(zhuǎn)軸和所述回轉(zhuǎn)裝置自身軸線相垂直;[0024] 小臂,所述小臂的一端以第四轉(zhuǎn)軸為軸和所述大臂的另一端可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接,所述第四轉(zhuǎn)軸平行于所述第三轉(zhuǎn)軸;[0025] 第一夾持鉗,所述第一夾持鉗以第五轉(zhuǎn)軸為軸和所述小臂的另一端可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接,所述第五轉(zhuǎn)軸平行于所述第三轉(zhuǎn)軸。[0026] 上述的鉆機(jī)管柱自動(dòng)化處理系統(tǒng),其中,所述井架上還設(shè)有:頂驅(qū)和液壓吊卡,所述鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌設(shè)于所述頂驅(qū)和所述天車(chē)之間,液壓吊卡設(shè)于所述頂驅(qū)的下方。[0027] 上述的鉆機(jī)管柱自動(dòng)化處理系統(tǒng),其中,所述鉗頭上設(shè)有:扶正鉗和兩第二夾持鉗,兩所述第二夾持鉗設(shè)于所述扶正鉗的兩側(cè),兩所述第二夾持鉗和所述扶正鉗配合共同夾持一根管柱。[0028] 上述的鉆機(jī)管柱自動(dòng)化處理系統(tǒng),其中,所述底座上設(shè)有對(duì)齊鼠洞,所述對(duì)齊鼠洞設(shè)于所述多功能機(jī)械手的正下方,所述對(duì)齊鼠洞豎直設(shè)置,所述對(duì)齊鼠洞和管柱相配合。[0029] 上述的鉆機(jī)管柱自動(dòng)化處理系統(tǒng),其中,所述對(duì)齊鼠洞的周?chē)謩e設(shè)有若干所述管柱、所述軌道以及井眼中心,所述井眼中心豎直設(shè)置,所述井眼中心和所述管柱相配合,若干所述管柱貫穿所述井眼中心并依次首位相接形成立根。[0030] 上述的鉆機(jī)管柱自動(dòng)化處理系統(tǒng),其中,還包括:指梁,所述底座的上表面形成鉆臺(tái)面,所述指梁環(huán)繞所述鉆臺(tái)面的至少有一部分,所述井架向外延伸形成指梁臺(tái),所述指梁環(huán)繞所述指梁臺(tái)的至少一部分。[0031] 一種鉆機(jī)管柱自動(dòng)化處理系統(tǒng)的工作方法,其中,使用上述的鉆機(jī)管柱自動(dòng)化處理系統(tǒng),包括:[0032] 步驟S1:所述坡道式自動(dòng)貓道將所述管柱由地面輸送至所述底座的所述鉆臺(tái)面的相應(yīng)位置,所述多功能機(jī)械手下降至相應(yīng)高度,所述多功能機(jī)械手調(diào)整動(dòng)作對(duì)齊所述管柱,所述扶正鉗夾持所述管柱對(duì)正,所述第二夾持鉗夾緊所述管柱;[0033] 步驟S2:所述多功能機(jī)械手抓取所述管柱后進(jìn)行提升,達(dá)到一定高度后使所述管柱豎直,所述鉆臺(tái)面機(jī)器人的所述大臂和所述小臂伸出,用所述鉗頭夾持所述管柱進(jìn)行扶持,所述多功能機(jī)械手和所述鉆臺(tái)面機(jī)器人設(shè)備配合將所述管柱置于所述對(duì)齊鼠洞中,所述多功能機(jī)械手夾持所述管柱并將所述管柱下放至所述對(duì)齊鼠洞中的一定位置,所述鉆臺(tái)面機(jī)器人的所述鉗頭松開(kāi),所述鉆臺(tái)面機(jī)器人的所述大臂和所述小臂縮回,所述多功能機(jī)械手繼續(xù)將所述管柱下放至所述對(duì)齊鼠洞相應(yīng)位置。[0034] 步驟S3:重復(fù)步驟S1和步驟S2夾取新的所述管柱并進(jìn)一步和上一個(gè)所述管柱進(jìn)行對(duì)中;[0035] 步驟S4:再次重復(fù)步驟S1、步驟S2以及步驟S3,此時(shí),所述對(duì)齊鼠洞已通過(guò)三根所述管柱對(duì)接成的完整的所述立根,所述多功能機(jī)械手將完整所述立根從所述對(duì)齊鼠洞中提出,所述鉆臺(tái)面機(jī)器人在所述立根下部進(jìn)行扶持,所述多功能機(jī)械手將完整所述立根送入所述臺(tái)指梁的相應(yīng)位置,在此過(guò)程中所述鉆臺(tái)面機(jī)器人同步運(yùn)動(dòng)并對(duì)所述立根進(jìn)行扶持。[0036] 步驟S5:所述頂驅(qū)下鉆至極限位置時(shí)停止下鉆,所述液壓吊卡打開(kāi),所述頂驅(qū)上升至相應(yīng)位置,所述多功能機(jī)械手將所述指梁中的所述立根取出送入所述液壓吊卡,所述液壓吊卡閉合,在此過(guò)程中所述鉆臺(tái)面機(jī)器人同步運(yùn)動(dòng)并對(duì)所述立根進(jìn)行扶持;[0037] 步驟S6:所述鉆臺(tái)面機(jī)器人扶持所述立根與所述井眼中心中的所述管柱對(duì)中,所述伸縮臂式鐵鉆工伸出至所述井眼中心的相應(yīng)位置,對(duì)所述井眼中心中的所述管柱和所述立根進(jìn)行旋扣和沖扣,對(duì)接完成后所述伸縮臂式鐵鉆工縮回,所述頂驅(qū)帶動(dòng)所述管柱繼續(xù)鉆進(jìn)。[0038] 上述的鉆機(jī)管柱自動(dòng)化處理系統(tǒng)的工作方法,其中,步驟S3包括:[0039] 步驟S31:重復(fù)步驟S1和步驟S2夾取新的所述管柱并置于所述對(duì)齊鼠洞中;[0040] 步驟S32:所述多功能機(jī)械手的所述第二夾持鉗松開(kāi),所述伸縮臂式鐵鉆工伸出對(duì)兩所述管柱進(jìn)行旋扣和沖扣,完成對(duì)接;[0041] 步驟S33:對(duì)接完成后,所述伸縮臂式鐵鉆工縮回,所述鉆臺(tái)面機(jī)器人縮回,所述多功能機(jī)械手的所述第二夾持鉗夾緊并下放所述管柱至所述對(duì)齊鼠洞相應(yīng)位置。[0042] 本實(shí)用新型由于采用了上述技術(shù),使之與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的積極效果是:[0043] (1)本實(shí)用新型將多個(gè)設(shè)備集成為一個(gè)整體,可實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)管柱的自動(dòng)化處理,同時(shí)需要的操作人員少,各設(shè)備運(yùn)動(dòng)時(shí)安全性和精確性高,大大節(jié)省了人力成本和時(shí)間成本。附圖說(shuō)明[0044] 圖1為本實(shí)用新型的鉆機(jī)管柱自動(dòng)化處理系統(tǒng)的三維示意圖。[0045] 圖2為本實(shí)用新型的鉆機(jī)管柱自動(dòng)化處理系統(tǒng)的多功能機(jī)械手三維示意圖。[0046] 圖3為本實(shí)用新型的鉆機(jī)管柱自動(dòng)化處理系統(tǒng)的鉆臺(tái)面機(jī)器人三維示意圖。[0047] 圖4為實(shí)施方式的鉆機(jī)管柱自動(dòng)化處理系統(tǒng)的多功能機(jī)械手抓取貓道鉆柱示意圖。[0048] 圖5為實(shí)施方式的鉆機(jī)管柱自動(dòng)化處理系統(tǒng)的多功能機(jī)械手將鉆柱放入鼠洞示意圖。[0049] 圖6為實(shí)施方式的鉆機(jī)管柱自動(dòng)化處理系統(tǒng)的接立根示意圖。[0050] 圖7為實(shí)施方式的鉆機(jī)管柱自動(dòng)化處理系統(tǒng)的多功能機(jī)械手排放立根示意圖。[0051] 圖8為實(shí)施方式的鉆機(jī)管柱自動(dòng)化處理系統(tǒng)的鉆臺(tái)面機(jī)器人配合排放立根示意圖。[0052] 圖9為實(shí)施方式的鉆機(jī)管柱自動(dòng)化處理系統(tǒng)的向頂驅(qū)送立根示意圖。[0053] 圖10為實(shí)施方式的鉆機(jī)管柱自動(dòng)化處理系統(tǒng)的井口處對(duì)接鉆具示意圖。[0054] 附圖中:1、底座;2、井架;3、天車(chē);4、頂驅(qū);5、液壓吊卡;6、多功能機(jī)械手;7、鉆臺(tái)面機(jī)器人;8、自動(dòng)貓道;9、軌道式鐵鉆工;10、伸縮臂鐵鉆工;11、管柱;12、對(duì)齊鼠洞;13、立根;14、井眼中心;21、指梁;61、鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌;62、滾輪;63、滑車(chē)架;64、主臂;65、回轉(zhuǎn)基座;66、副臂;67、鉗頭;68、第二夾持鉗;69、扶正鉗;71、軌道;72、行走裝置;73、回轉(zhuǎn)裝置;74、大臂;
75、小臂;76、第一夾持鉗。
具體實(shí)施方式[0055] 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明,但不作為本實(shí)用新型的限定。圖1為本實(shí)用新型的鉆機(jī)管柱自動(dòng)化處理系統(tǒng)的三維示意圖;圖2為本實(shí)用新型的鉆機(jī)管柱自動(dòng)化處理系統(tǒng)的多功能機(jī)械手三維示意圖;圖3為本實(shí)用新型的鉆機(jī)管柱自動(dòng)化處理系統(tǒng)的鉆臺(tái)面機(jī)器人三維示意圖;圖4為實(shí)施方式的鉆機(jī)管柱自動(dòng)化處理系統(tǒng)的多功能機(jī)械手抓取貓道鉆柱示意圖;圖5為實(shí)施方式的鉆機(jī)管柱自動(dòng)化處理系統(tǒng)的多功能機(jī)械手將鉆柱放入鼠洞示意圖;圖6為實(shí)施方式的鉆機(jī)管柱自動(dòng)化處理系統(tǒng)的接立根示意圖;圖7為實(shí)施方式的鉆機(jī)管柱自動(dòng)化處理系統(tǒng)的多功能機(jī)械手排放立根示意圖;圖8為實(shí)施方式的鉆機(jī)管柱自動(dòng)化處理系統(tǒng)的鉆臺(tái)面機(jī)器人配合排放立根示意圖;圖9為實(shí)施方式的鉆機(jī)管柱自動(dòng)化處理系統(tǒng)的向頂驅(qū)送立根示意圖;圖10為實(shí)施方式的鉆機(jī)管柱自動(dòng)化處理系統(tǒng)的井口處對(duì)接鉆具示意圖,參見(jiàn)圖1至圖10所示,示出較佳實(shí)施例的一種鉆機(jī)管柱自動(dòng)化處理系統(tǒng),包括:底座1、井架2、天車(chē)3、多功能機(jī)械手6、軌道式鐵鉆工9、伸縮臂式鐵鉆工、鉆臺(tái)面機(jī)器人7和坡道式自動(dòng)貓道8,其中,底座1上設(shè)有軌道71;井架2安裝在底座1上,井架2上設(shè)有鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌61,鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌61沿井架2的長(zhǎng)度方向設(shè)置;天車(chē)3安裝在井架2的頂端;多功能機(jī)械手6和鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌61相配合,多功能機(jī)械手6可滑動(dòng)地設(shè)置于鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌61上,天車(chē)3驅(qū)動(dòng)多功能機(jī)器手沿鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌61移動(dòng);軌道式鐵鉆工9和伸縮臂式鐵鉆工均安裝在底座1上;鉆臺(tái)面機(jī)器人7安裝在軌道71上,鉆臺(tái)面機(jī)器人7沿軌道71延伸的方向移動(dòng);坡道式自動(dòng)貓道8和底座1連接。
[0056] 在一種優(yōu)選的實(shí)施例中,多功能機(jī)械手6包括:[0057] 滑車(chē)架63,滑車(chē)架63上設(shè)有滾輪62,滑車(chē)架63通過(guò)滾輪62和鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌61滑動(dòng)連接;[0058] 主臂64,主臂64的一端以第一轉(zhuǎn)軸為軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地和滑車(chē)架63連接,第一轉(zhuǎn)軸和主臂64的長(zhǎng)度方向相垂直;[0059] 回轉(zhuǎn)基座65,回轉(zhuǎn)基座65安裝的上端在主臂64的另一端上,回轉(zhuǎn)基座65以自身軸線為軸上端和下端可轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置,回轉(zhuǎn)基座65自身的軸線和第一轉(zhuǎn)軸相垂直;[0060] 副臂66,副臂66的一端以第二轉(zhuǎn)軸為軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地和回轉(zhuǎn)基座65的下端連接,第二轉(zhuǎn)軸和副臂66的長(zhǎng)度方向相垂直,第二轉(zhuǎn)軸和回轉(zhuǎn)基座65自身的軸線相垂直;[0061] 鉗頭67,鉗頭67安裝在副臂66的另一端。[0062] 在一種優(yōu)選的實(shí)施例中,鉆臺(tái)面機(jī)器人7包括:[0063] 行走裝置72,行走機(jī)構(gòu)安裝在軌道71上,行走機(jī)構(gòu)能夠沿軌道71移動(dòng);[0064] 回轉(zhuǎn)裝置73,回轉(zhuǎn)裝置73的下端安裝在行走裝置72上,回轉(zhuǎn)裝置73的上、下兩端以自身軸線為軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置;[0065] 大臂74,大臂74的一端以第三轉(zhuǎn)軸為軸和回轉(zhuǎn)裝置73的上端可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接,第三轉(zhuǎn)軸和回轉(zhuǎn)裝置73自身軸線相垂直;[0066] 小臂75,小臂75的一端以第四轉(zhuǎn)軸為軸和大臂74的另一端可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接,第四轉(zhuǎn)軸平行于第三轉(zhuǎn)軸;[0067] 第一夾持鉗76,第一夾持鉗76以第五轉(zhuǎn)軸為軸和小臂75的另一端可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接,第五轉(zhuǎn)軸平行于第三轉(zhuǎn)軸。[0068] 在一種優(yōu)選的實(shí)施例中,井架2上還設(shè)有:頂驅(qū)4和液壓吊卡5,鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌61設(shè)于頂驅(qū)4和天車(chē)3之間,液壓吊卡5設(shè)于頂驅(qū)4的下方。[0069] 以上僅為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例,并非因此限制本實(shí)用新型的實(shí)施方式及保護(hù)范圍。[0070] 本實(shí)用新型在上述基礎(chǔ)上還具有如下實(shí)施方式:[0071] 本實(shí)用新型的進(jìn)一步實(shí)施例中,鉗頭67上設(shè)有:扶正鉗69和兩第二夾持鉗68,兩第二夾持鉗68設(shè)于扶正鉗69的兩側(cè),兩夾持鉗76和扶正鉗69配合共同夾持一根管柱11。[0072] 本實(shí)用新型的進(jìn)一步實(shí)施例中,底座1上設(shè)有對(duì)齊鼠洞12,對(duì)齊鼠洞12設(shè)于多功能機(jī)械手6的正下方,對(duì)齊鼠洞12豎直設(shè)置,對(duì)齊鼠洞12和管柱11相配合。[0073] 本實(shí)用新型的進(jìn)一步實(shí)施例中,對(duì)齊鼠洞12的周?chē)謩e設(shè)有若干管柱11、軌道71以及井眼中心14,井眼中心14豎直設(shè)置,井眼中心14和管柱11相配合,若干管柱11貫穿井眼中心14并依次首位相接形成立根13。[0074] 本實(shí)用新型的進(jìn)一步實(shí)施例中,還包括:指梁21,底座1的上表面形成鉆臺(tái)面,指梁21環(huán)繞鉆臺(tái)面的至少有一部分,井架2向外延伸形成指梁21臺(tái),指梁21環(huán)繞指梁21臺(tái)的至少一部分。
[0075] 參見(jiàn)圖1至圖10所示,示出較佳實(shí)施例的一種鉆機(jī)管柱11自動(dòng)化處理系統(tǒng)的工作方法,使用上述的鉆機(jī)管柱11自動(dòng)化處理系統(tǒng),該工作方法包括:[0076] 步驟S1:坡道式自動(dòng)貓道8將管柱11由地面輸送至底座1的鉆臺(tái)面的相應(yīng)位置,多功能機(jī)械手6下降至相應(yīng)高度,多功能機(jī)械手6調(diào)整動(dòng)作對(duì)齊管柱11,扶正鉗69夾持管柱11對(duì)正,第二夾持鉗68夾緊管柱11。[0077] 步驟S2:多功能機(jī)械手6抓取管柱11后進(jìn)行提升,達(dá)到一定高度后使管柱11豎直,鉆臺(tái)面機(jī)器人7的大臂74和小臂75伸出,用鉗頭67夾持管柱11進(jìn)行扶持,多功能機(jī)械手6和鉆臺(tái)面機(jī)器人7設(shè)備配合將管柱11置于對(duì)齊鼠洞12,多功能機(jī)械手6夾持管柱11并將管柱11下放至對(duì)齊鼠洞12中的一定位置,鉆臺(tái)面機(jī)器人7的鉗頭67松開(kāi),大臂74和小臂75縮回,多功能機(jī)械手6繼續(xù)將管柱11下放至對(duì)齊鼠洞12相應(yīng)位置。[0078] 步驟S3:重復(fù)步驟S1和步驟S2夾取新的管柱11并進(jìn)一步和上一個(gè)管柱11進(jìn)行對(duì)中;[0079] 步驟S4:再次重復(fù)步驟S1、步驟S2以及步驟S3,此時(shí),對(duì)齊鼠洞12已通過(guò)三根管柱11對(duì)接成的完整立根13,多功能機(jī)械手6將完整立根13從對(duì)齊鼠洞12中提出,鉆臺(tái)面機(jī)器人
7在立根13下部進(jìn)行扶持,多功能機(jī)械手6將完整立根13送入臺(tái)指梁21的相應(yīng)位置,在此過(guò)程中鉆臺(tái)面機(jī)器人7同步運(yùn)動(dòng)并對(duì)立根13進(jìn)行扶持。
[0080] 步驟S5:頂驅(qū)4下鉆至極限位置時(shí)停止下鉆,液壓吊卡5打開(kāi),頂驅(qū)4上升至相應(yīng)位置,多功能機(jī)械手6將指梁21中的立根13取出送入液壓吊卡5,液壓吊卡5閉合,在此過(guò)程中鉆臺(tái)面機(jī)器人7同步運(yùn)動(dòng)并對(duì)立根13進(jìn)行扶持。[0081] 步驟S6:鉆臺(tái)面機(jī)器人7扶持立根13與井眼中心14中的管柱11對(duì)中,伸縮臂式鐵鉆工伸出至井眼中心14的相應(yīng)位置,對(duì)井眼中心14中的管柱11和立根13進(jìn)行旋扣和沖扣,對(duì)接完成后伸縮臂式鐵鉆工縮回,頂驅(qū)4帶動(dòng)管柱11繼續(xù)鉆進(jìn)。[0082] 在一種優(yōu)選的實(shí)施例中,步驟S3包括:[0083] 步驟S31:重復(fù)步驟S1和步驟S2夾取新的管柱11并置于對(duì)齊鼠洞12中;[0084] 步驟S32:多功能機(jī)械手6的第二夾持鉗68松開(kāi),伸縮臂式鐵鉆工伸出對(duì)兩管柱11進(jìn)行旋扣和沖扣,完成對(duì)接;[0085] 步驟S33:對(duì)接完成后,伸縮臂式鐵鉆工縮回,鉆臺(tái)面機(jī)器人7縮回,多功能機(jī)械手6的第二夾持鉗68夾緊,下放管柱11至對(duì)齊鼠洞12相應(yīng)位置。[0086] 在一種優(yōu)選的實(shí)施例中,本裝置包括底座1、井架2、天車(chē)3、頂驅(qū)4、液壓吊卡5、多功能機(jī)械手6、鉆臺(tái)面機(jī)器人7、自動(dòng)貓道8、軌道式鐵鉆工9、伸縮臂鐵鉆工10等部分。底座1和井架2是整個(gè)系統(tǒng)的承載和安裝基礎(chǔ);天車(chē)3、頂驅(qū)4、液壓吊卡5是鉆機(jī)起下鉆的核心部件;多功能機(jī)械手6安裝在井架2的軌道71上,可通過(guò)豎直運(yùn)動(dòng)、主臂64變幅、傾斜補(bǔ)償、回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、副臂66變幅、鉗頭67傾斜、鉗頭67扶正與鉗頭67夾持等動(dòng)作對(duì)管柱11進(jìn)行處理;鉆臺(tái)面機(jī)器人7通過(guò)軌道71安裝在底座1鉆臺(tái)面上,可通過(guò)行走、旋轉(zhuǎn)、大臂74回轉(zhuǎn)、小臂75回轉(zhuǎn)、鉗頭67回轉(zhuǎn)、鉗頭67夾持等動(dòng)作配合多功能機(jī)械手6及其他部分進(jìn)行工作;自動(dòng)貓道8可實(shí)現(xiàn)地面和鉆臺(tái)面之間的管柱11輸送;兩個(gè)鐵鉆工可配合系統(tǒng)處理不同型號(hào)的管柱11。此系統(tǒng)將以上設(shè)備集成為一個(gè)整體,可實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)管柱11的自動(dòng)化處理,同時(shí)需要的操作人員少,各設(shè)備運(yùn)動(dòng)時(shí)安全性和精確性高,大大節(jié)省了人力成本和時(shí)間成本。
[0087] 在一種優(yōu)選的實(shí)施例中,井架2上裝有鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌61,多功能機(jī)械手6通過(guò)四組滾輪62安裝在軌道71上,并可沿軌道71進(jìn)行豎直運(yùn)動(dòng),多功能機(jī)械手6在伺服驅(qū)動(dòng)下可完成主臂64變幅、傾斜補(bǔ)償、回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、副臂66變幅、鉗頭67傾斜、鉗頭67扶正與夾持等動(dòng)作;底座1的鉆臺(tái)面上安裝有帶齒條的軌道71,鉆臺(tái)面機(jī)器人7通過(guò)滾輪62以及齒輪齒條嚙合安裝在軌道71上,且可沿軌道71行走,鉆臺(tái)面機(jī)器人7在伺服驅(qū)動(dòng)下可完成行走、旋轉(zhuǎn)、大臂74回轉(zhuǎn)、小臂75回轉(zhuǎn)、鉗頭67回轉(zhuǎn)、鉗頭67夾持等動(dòng)作,且可通過(guò)控制這些動(dòng)作配合系統(tǒng)的其他部分進(jìn)行工作;自動(dòng)貓道8為斜坡式貓道,可完成地面與鉆臺(tái)面之間的管柱11輸送;軌道式鐵鉆工9通過(guò)齒輪齒條軌道71嚙合安裝在底座1鉆臺(tái)面上,可沿軌道71行走,可配合其他部分完成大直徑管柱11的處理;伸縮臂鐵鉆工10固定安裝在底座1鉆臺(tái)面的一側(cè),可完成管柱11的旋扣及上扣工作。
[0088] 在一種優(yōu)選的實(shí)施例中,在底座1、井架2、天車(chē)3、頂驅(qū)4、液壓吊卡5、多功能機(jī)械手6、鉆臺(tái)面機(jī)器人7、自動(dòng)貓道8、軌道式鐵鉆工9、伸縮臂鐵鉆工10等部分的相互配合下完成鉆機(jī)管柱11自動(dòng)化處理的系統(tǒng)。
[0089] 在一種優(yōu)選的實(shí)施例中,井架2作為多功能機(jī)械手6的安裝基礎(chǔ),其前內(nèi)側(cè)安裝有鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌61,多功能機(jī)械手6可沿軌道71進(jìn)行豎直運(yùn)動(dòng)。[0090] 在一種優(yōu)選的實(shí)施例中,多功能機(jī)械手6由滑車(chē)架63、主臂64、回轉(zhuǎn)基座65、副臂66、鉗頭67以及相關(guān)電缸組成,多功能機(jī)械手6可在相關(guān)電伺服驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下實(shí)現(xiàn)豎直運(yùn)動(dòng)、主臂64變幅、傾斜補(bǔ)償、回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、副臂66變幅、鉗頭67傾斜、鉗頭67扶正與夾持等動(dòng)作。
[0091] 在一種優(yōu)選的實(shí)施例中,底座1的鉆臺(tái)面上裝有鉆臺(tái)面機(jī)器人7軌道71,鉆臺(tái)面機(jī)器人7通過(guò)齒輪齒條嚙合可在鉆臺(tái)面上沿軌道71行走。[0092] 在一種優(yōu)選的實(shí)施例中,鉆臺(tái)面機(jī)器人7由軌道71、行走裝置72、回轉(zhuǎn)裝置73、大臂74、小臂75、第一夾持鉗76及相關(guān)電驅(qū)動(dòng)部分組成,鉆臺(tái)面機(jī)器人7可實(shí)現(xiàn)行走、旋轉(zhuǎn)、大臂
74回轉(zhuǎn)、小臂75回轉(zhuǎn)、鉗頭67回轉(zhuǎn)、鉗頭67夾持等動(dòng)作。
[0093] 在一種優(yōu)選的實(shí)施例中,自動(dòng)貓道8為斜坡式貓道,可完成各個(gè)型號(hào)的管柱11在地面與鉆臺(tái)面之間的輸送工作。[0094] 在一種優(yōu)選的實(shí)施例中,軌道式鐵鉆工9和伸縮臂式鐵鉆工可配合系統(tǒng)中的其他部分處理各個(gè)型號(hào)的管柱11。[0095] 在一種優(yōu)選的實(shí)施例中,系統(tǒng)的各運(yùn)動(dòng)部件裝有角度及位移傳感器,用于監(jiān)控各個(gè)動(dòng)作的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),提高系統(tǒng)的可視性、精確性、安全性。[0096] 在一種優(yōu)選的實(shí)施例中,系統(tǒng)安裝有全方位的機(jī)器人視覺(jué)模塊,可對(duì)系統(tǒng)的各個(gè)部分的工作情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的數(shù)字化、信息化、智能化。[0097] 在一種優(yōu)選的實(shí)施例中,系統(tǒng)有司鉆房控制、遠(yuǎn)程控制、以及離線自動(dòng)作業(yè)三種工作模式,可大大提高系統(tǒng)的操控性、適應(yīng)性和工作效率。[0098] 在一種優(yōu)選的實(shí)施例中,本裝置針對(duì)現(xiàn)有的鉆機(jī)管柱11處理因不同設(shè)備配合效率低、人力成本高、安全性低、無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等技術(shù)缺陷,提出一種全新的鉆機(jī)管柱11自動(dòng)化處理系統(tǒng)。本實(shí)用新型將自動(dòng)貓道8、多功能機(jī)械手6、鉆臺(tái)面機(jī)器人7、頂驅(qū)4、軌道式鐵鉆工9、伸縮臂式鐵鉆工等自動(dòng)化設(shè)備集成一體,讓系統(tǒng)中的各部分緊密配合工作,可大幅提高管柱11處理效率,同時(shí)設(shè)備自動(dòng)化程度高,操作便捷安全,需要的輔助人員少,操作模式多樣,大大減少了人力成本,降低了相關(guān)安全隱患。[0099] 在一種優(yōu)選的實(shí)施例中,適用于相關(guān)自動(dòng)化設(shè)備安裝的井架2底座1設(shè)備,可將來(lái)自自動(dòng)貓道8輸送的管柱11進(jìn)行抓取、提升、平移、下放等一系列操作的多功能機(jī)械手6設(shè)備,可輔助多功能機(jī)械手6和其他設(shè)備進(jìn)行管柱11處理的鉆臺(tái)面機(jī)器人7設(shè)備,可配合其他設(shè)備處理各個(gè)型號(hào)管柱11的軌道式鐵鉆工9設(shè)備和伸縮臂式鐵鉆工設(shè)備。[0100] 在一種優(yōu)選的實(shí)施例中,將各個(gè)自動(dòng)化設(shè)備集成為一個(gè)系統(tǒng),將各種工況的指令集成控制,將各個(gè)設(shè)備工作狀態(tài)和整體工作狀態(tài)集成監(jiān)控,可實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化的鉆機(jī)管柱11處理系統(tǒng)。
[0101] 在一種優(yōu)選的實(shí)施例中,自動(dòng)貓道8為坡道式貓道,該設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易于維護(hù),輸送管柱11效率較高,與其他設(shè)備配合時(shí)空間占用小。[0102] 在一種優(yōu)選的實(shí)施例中,多功能機(jī)械手6通過(guò)軌道71安裝在井架2前內(nèi)側(cè),多功能機(jī)械手6的各個(gè)動(dòng)作均為伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng),動(dòng)作精度高,易于控制。[0103] 在一種優(yōu)選的實(shí)施例中,鉆臺(tái)面機(jī)器人7通過(guò)齒輪齒條式軌道71安裝在鉆臺(tái)面上,鉆臺(tái)面機(jī)器人7可沿著軌道71行走,且行走區(qū)域包含了避讓區(qū)域,避免了各個(gè)設(shè)備配合工作時(shí)的干涉;鉆臺(tái)面機(jī)器人7的各個(gè)動(dòng)作均為伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng),動(dòng)作精度高,易于控制。[0104] 在一種優(yōu)選的實(shí)施例中,伸縮臂式鐵鉆工固定安裝在井架2一側(cè),縮回時(shí)空間占用小,伸出時(shí)可至鼠洞中心或井眼中心14進(jìn)行旋扣和沖扣工作。[0105] 在一種優(yōu)選的實(shí)施例中,軌道式鐵鉆工9安裝在底座1鉆臺(tái)面上,軌道式鐵鉆工9可完成大直徑套管的處理工作。[0106] 在一種優(yōu)選的實(shí)施例中,如圖1所示,一種鉆機(jī)管柱11自動(dòng)化處理系統(tǒng),包括安裝在底座1前方地面上的自動(dòng)貓道8設(shè)備,安裝在井架2上的多功能機(jī)械手6設(shè)備,安裝在底座1鉆臺(tái)面上的鉆臺(tái)面機(jī)器人7設(shè)備、軌道式鐵鉆工9設(shè)備和伸縮臂式鐵鉆工設(shè)備,以及天車(chē)3、頂驅(qū)4、液壓吊卡5等設(shè)備,各部分設(shè)備可在系統(tǒng)控制下實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)管柱11自動(dòng)化處理。[0107] 在一種優(yōu)選的實(shí)施例中,如圖2所示,多功能機(jī)械手6為整個(gè)系統(tǒng)中的重要工作設(shè)備,其整體擁有多個(gè)自由度,活動(dòng)范圍覆蓋所有管柱11處理需要的空間,在鉆機(jī)管柱11處理工作中發(fā)揮著重要作用。[0108] 在一種優(yōu)選的實(shí)施例中,如圖3所示,鉆臺(tái)面機(jī)器人7為整個(gè)系統(tǒng)中的重要輔助設(shè)備,其整體擁有多個(gè)自由度,在管柱11處理中對(duì)管柱11進(jìn)行夾持,有效提高了管柱11處理的精確性和安全性。[0109] 在一種優(yōu)選的實(shí)施例中,圖4?10為本實(shí)施例中系統(tǒng)輸送、抓取、移運(yùn)、接立根13、排立根13、送立根13、井口對(duì)接管柱11的作業(yè)步驟示意圖。[0110] 以上所述僅為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例,并非因此限制本實(shí)用新型的實(shí)施方式及保護(hù)范圍,對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言,應(yīng)當(dāng)能夠意識(shí)到凡運(yùn)用本實(shí)用新型說(shuō)明書(shū)及圖示內(nèi)容所作出的等同替換和顯而易見(jiàn)的變化所得到的方案,均應(yīng)當(dāng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
聲明:
“鉆機(jī)管柱自動(dòng)化處理系統(tǒng)” 該技術(shù)專(zhuān)利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請(qǐng)聯(lián)系該技術(shù)所有人。
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