钻井平台作业机器人转让专利

申请号 : CN201310012602.4

文献号 : CN103032038B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 刘业文孙兆锋黄秀军张成功孟祥卿徐建辉陈来玉孙义堂张广峰董焕玉孙文宗陈永生程建国陈大庆

申请人 : 张成功

摘要 :

一种钻井平台作业机器人,前、后连接板固定在旋转台上,前支撑臂的尾端与前连接板的中部铰式连接,后支撑臂的尾端与后连接板的中部铰式连接,摆控连杆的尾端与前连接板的顶部铰式连接,后水平伺服连杆的尾端与后连接板的顶部铰式连接,机器人前臂的尾端、伺服连接板、摆控连接板、前支撑臂的前端、后支撑臂的前端与连接轴铰式连接,摆控连接板的右端与摆控连杆的前端铰式连接,伺服连接板的右端与后水平伺服连杆的前端铰式连接,伺服连接板的左端与前水平伺服连杆的尾端铰式连接,前水平伺服连杆的前端与机械手铰式连接,机器人前臂的前端与机械手铰式连接,液压缸的前端与机器人前臂的前端铰式连接,液压缸的尾端与前、后支撑臂铰式连接。

权利要求 :

1.一种钻井平台作业机器人,其特征是:包括机械手连接板(1)、前水平伺服连杆(2)、机器人前臂(3)、液压缸(4)、伺服连接板(5)、连接轴(6)、摆控连接板(7)、摆控连杆(8)、后水平伺服连杆(9)、前支撑臂(10-1)、后支撑臂(10-2)、前连接板(11)、后连接板(12)、旋转台(13)、基座(14),前连接板(11)固定在旋转台(13)的前侧,后连接板(12)固定在旋转台(13)的后侧,前支撑臂(10-1)的尾端与前连接板(11)的中部铰式连接,后支撑臂(10-2)的尾端与后连接板(12)的中部铰式连接,摆控连杆(8)的尾端与前连接板(11)的顶部铰式连接,后水平伺服连杆(9)的尾端与后连接板(12)的顶部铰式连接,机器人前臂(3)的尾端与摆控连接板(7)连接,伺服连接板(5)、摆控连接板(7)、前支撑臂(10-1)的前端、后支撑臂(10-2)的前端与连接轴(6)铰式连接,前支撑臂(10-1)、后支撑臂(10-2)与连接轴(6)和前连接板(11)、后连接板(12)铰式连接处于对称状态,摆控连接板(7)的右端与摆控连杆(8)的前端铰式连接,伺服连接板(5)的右端与后水平伺服连杆(9)的前端铰式连接,伺服连接板(5)的左端与前水平伺服连杆(2)的尾端铰式连接,前水平伺服连杆(2)的前端与机械手连接板(1)的中部铰式连接,机器人前臂(3)的前端与机械手连接板(1)的尾端铰式连接,机械手安装在机械手连接板(1)上,液压缸(4)的前端与机器人前臂(3)的前端铰式连接,液压缸(4)的尾端与前支撑臂(10-1)、后支撑臂(10-2)铰式连接。

2.根据权利要求1所述的钻井平台作业机器人,其特征是:机械手包括后指(0-1)、前指(0-2)、后指销(0-3)、后指连接块(0-4)、支架(0-5)、动作源(0-6)、前指销(0-7)、前指连接块(0-8)、活塞连接梁(0-9),活塞连接梁(0-9)与动作源(0-6)的活塞连接,后指连接块(0-4)的一端与活塞连接梁(0-9)的后侧铰式连接,另一端与后指(0-1)尾端的外侧铰式连接,前指连接块(0-8)的一端与活塞连接梁(0-9)的前侧铰式连接,另一端与前指(0-2)尾端的外侧铰式连接,支架(0-5)的尾端固定在动作源(0-6)上,支架(0-5)的前端后侧由后指销(0-3)与后指(0-1)的尾端的内侧铰式连接,支架(0-5)的前端前侧由前指销(0-7)与前指(0-2)的尾端的内侧铰式连接,后指(0-1)、前指(0-2)的内侧为圆孤形。

说明书 :

钻井平台作业机器人

技术领域

[0001] 本发明属于油田钻井现场用的工具,是一种钻井平台作业机器人。

背景技术

[0002] 在油田钻井过程中,要进行起下钻杆工作,就是把钻杆从井内提出来后将钻杆分段移至到排列架,下入钻杆时将钻杆从排列架移动到井口。目前的做法是:钻机通过吊卡将钻杆从井内提出后,从钻杆接箍部位分段卸开(一般以三根钻杆的长度为一段),由人工将卸开的钻杆下部先推拉到排列架的排列位置处定位,这种施工方法通常要二到三人进行操作,由于惯性等因素影响,钻杆摆动幅度较大,操作工人要特别小心,否则钻杆摆动会发生碰撞,因此,用人力推拉钻杆存在安全隐患。又由于钻井平台面常有泥浆,容易打滑,操作工人十分因难,存在安全隐患的可能性更大,这种工人推拉钻杆位移的办法机械化程度低,工人劳动强度大,工作效率低。并且操作工人处在吊装设备的下部,工作环境非常危险。近些年来,在该领域也出现了一些类似的机械手或机械臂等机械设备,但受国内钻井平台和制造业水平的限制,都没有得到很好的应用。而虽然其它行业有成熟的机械手臂,但它们的承载能力低,不能满足油田钻井行业的要求。

发明内容

[0003] 本发明的目的是设计一种钻井平台作业机器人,采用机械化推移钻杆,消除安全隐患,提高工作效率,减轻劳动强度。
[0004] 本发明的目的是这样实现的:包括机械手连接板、前水平伺服连杆、机器人前臂、液压缸、伺服连接板、连接轴、摆控连接板、摆控连杆、后水平伺服连杆、前支撑臂、后支撑臂、前连接板、后连接板、旋转台、基座,前连接板固定在旋转台的前侧,后连接板固定在旋转台的后侧,前支撑臂的尾端与前连接板的中部铰式连接,后支撑臂的尾端与后连接板的中部铰式连接,摆控连杆的尾端与前连接板的顶部铰式连接,后水平伺服连杆的尾端与后连接板的顶部铰式连接,机器人前臂的尾端与摆控连接板连接,伺服连接板、摆控连接板、前支撑臂的前端、后支撑臂的前端与连接轴铰式连接,前支撑臂、后支撑臂与连接轴和前连接板、后连接板铰式连接处于对称状态,摆控连接板的右端与摆控连杆的前端铰式连接,伺服连接板的右端与后水平伺服连杆的前端铰式连接,伺服连接板的左端与前水平伺服连杆的尾端铰式连接,前水平伺服连杆的前端与机械手连接板的中部铰式连接,机器人前臂的前端与机械手连接板的尾端铰式连接,机械手安装在机械手连接板上,液压缸的前端与机器人前臂的前端铰式连接,液压缸的尾端与前支撑臂、后支撑臂铰式连接。
[0005] 本发明的有益效果是:本发明安装在钻井平台上,由机械手抓取钻杆,将其推移到排列架的排列位置处定位,或从排列架的排列位置取出推移到井口,由原二到三人进行的大强度操作变为机械化操作,自动化程度高,工作效率高,消除了安全隐患,减轻了工人劳动强度,具有显著的经济效益和社会效益。

附图说明

[0006] 附图1是本发明的装配图。
[0007] 附图2是附图1的俯视图。
[0008] 附图3是附图1上的机械手连接板上的机械手的结构图。

具体实施方式

[0009] 下面结合附图对本发明的实施例进行说明。
[0010] 由图可以看出,本发明的实施例包括机械手连接板1、前水平伺服连杆2、机器人前臂3、液压缸4、伺服连接板5、连接轴6、摆控连接板7、摆控连杆8、后水平伺服连杆9、前支撑臂10-1、后支撑臂10-2、前连接板11、后连接板12、旋转台13、基座14,前连接板11固定在旋转台13的前侧,后连接板12固定在旋转台13的后侧,前支撑臂10-1的尾端与前连接板11的中部铰式连接,后支撑臂10-2的尾端与后连接板12的中部铰式连接,摆控连杆8的尾端与前连接板11的顶部铰式连接,后水平伺服连杆9的尾端与后连接板12的顶部铰式连接,机器人前臂3的尾端与摆控连接板7连接,伺服连接板5、摆控连接板7、前支撑臂10-1的前端、后支撑臂10-2的前端与连接轴6铰式连接,前支撑臂10-1、后支撑臂10-2与连接轴6和前连接板11、后连接板12铰式连接处于对称状态,摆控连接板7的右端与摆控连杆8的前端铰式连接,伺服连接板5的右端与后水平伺服连杆9的前端铰式连接,伺服连接板5的左端与前水平伺服连杆2的尾端铰式连接,前水平伺服连杆2的前端与机械手连接板1的中部铰式连接,机器人前臂3的前端与机械手连接板1的尾端铰式连接,机械手安装在机械手连接板1上,液压缸4的前端与机器人前臂3的前端铰式连接,液压缸4的尾端与前支撑臂10-1、后支撑臂10-2铰式连接,液压缸4的尾端连接部件处于前支撑臂10-1、后支撑臂10-2之间,以便使机器人前臂3收回程度增大。
[0011] 本发明中机械手连接板上的机械手包括后指0-1、前指0-2、后指销0-3、后指连接块0-4、支架0-5、动作源0-6、前指销0-7、前指连接块0-8、活塞连接梁0-9,活塞连接梁0-9与动作源0-6的活塞连接,后指连接块0-4的一端与活塞连接梁0-9的后侧铰式连接,另一端与后指0-1尾端的外侧铰式连接,前指连接块0-8的一端与活塞连接梁0-9的前侧铰式连接,另一端与前指0-2尾端的外侧铰式连接,支架0-5的尾端固定在动作源0-6上,支架0-5的前端后侧由后指销0-3与后指0-1的尾端的内侧铰式连接,支架0-5的前端前侧由前指销0-7与前指0-2的尾端的内侧铰式连接,后指0-1、前指0-2的内侧为圆孤形,合拢后可以包住被抓的钻杆。
[0012] 本发明的基座14安装在钻井平台上固定不动,旋转台13在基座14上可以360º旋转,以满足推移钻杆的要求,旋转的动力由液压驱动装置提供。液压缸4、动作源0-6分别与液压动力源连接,由液压动力源向其提供高压动力液,由摇控器下达指令,动作源0-6的活塞伸出或收回,能使机械手后指0-1、前指0-2张开或抱拢,实现抓放钻杆。液压缸4的活塞伸出或收回,实现将钻杆拉近或推远,旋转台13的旋转,实现将钻杆推移,使钻杆到达指定位置。