BR102019013799A2 - POSITION MEASUREMENT METHOD AND SYSTEM FOR USE IN A FLOATING INSTALLATION - Google Patents

POSITION MEASUREMENT METHOD AND SYSTEM FOR USE IN A FLOATING INSTALLATION Download PDF

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Abstract

“método de medição de posição e sistema para o uso em uma instalação flutuante” uma instalação de perfuração flutuante compreendendo uma máquina tendo uma base e uma parte pivotável que é montada em e pivotável em relação à base em torno de um eixo giratório, e um aparelho de medição de posição para medir a posição da parte pivotável da base da máquina, o aparelho de medição de posição compreendendo um primeiro inclinômetro que é montado na parte pivotável de modo a fornecer um sinal de inclinação representando o ângulo absoluto de inclinação da parte pivotável, um segundo inclinômetro que é montado na base de modo a fornecer um sinal de inclinação representando o ângulo absoluto de inclinação da base, e um processador que é conectado ao primeiro e o segundo inclinômetros de modo a receber primeiro e segundo sinais de inclinação a partir do primeiro e o segundo inclinômetros respectivamente, e que é programado para determinar a posição da parte pivotável da máquina em relação à base usando tanto o primeiro quanto o segundo sinais de inclinação.“Position measurement method and system for use in a floating installation” a floating drilling installation comprising a machine having a base and a pivotable part that is mounted on and pivotable with respect to the base around a rotating axis, and a position measuring apparatus for measuring the position of the pivotable part of the machine base, the position measuring apparatus comprising a first inclinometer which is mounted on the pivotable part in order to provide a tilt signal representing the absolute tilt angle of the pivotable part , a second inclinometer that is mounted on the base to provide a tilt signal representing the absolute tilt angle of the base, and a processor that is connected to the first and second inclinometers in order to receive first and second tilt signals from the first and the second inclinometers respectively, and that is programmed to determine the ap positioning the pivotable part of the machine in relation to the base using both the first and the second inclination signs.

Description

“MÉTODO DE MEDIÇÃO DE POSIÇÃO E SISTEMA PARA O USO EM UMA INSTALAÇÃO FLUTUANTE [0001] A presente invenção refere-se a um método de medição de posição e sistema para o uso em uma instalação flutuante tal como uma sonda de perfuração para o uso em perfuração um furo de poço marítimo."POSITION MEASUREMENT METHOD AND SYSTEM FOR USE IN A FLOATING INSTALLATION [0001] The present invention relates to a position measurement method and system for use in a floating installation such as a drilling rig for use in drilling a borehole well.

[0002] É conhecido para máquinas em uma instalação flutuante tal como uma sonda de perfuração marítima têm uma parte que é pivotável em relação a uma base da máquina. Uma tal máquina pode, por exemplo, ser um manipulador de tubo com um braço manipulador de tubo pivotável. Durante a operação das máquinas na sonda de perfuração, é desejável que um operador ou sistema de operação seja capaz de determinar a posição da parte pivotável em relação à base da máquina e/ou outro equipamento na sonda. Isso pode ser necessário, por exemplo, para impedir a parte pivotável de colidir com uma outra peça do equipamento ou parte da sonda, ou no caso de um manipulador de tubo para determinar se está na posição correta em relação a um tubo para ativar um captador para envolver com e talvez pegar o tubo.[0002] It is known for machines in a floating installation such as a marine drilling rig to have a part that is pivotable in relation to a machine base. Such a machine can, for example, be a tube manipulator with a pivotable tube manipulator arm. During the operation of the machines on the drilling rig, it is desirable that an operator or operating system is able to determine the position of the pivotable part in relation to the machine base and / or other equipment on the rig. This may be necessary, for example, to prevent the pivotable part from colliding with another piece of equipment or part of the probe, or in the case of a tube handler to determine if it is in the correct position in relation to a tube to activate a pickup to wrap with and maybe pick up the tube.

[0003] Tipicamente isso é obtido usando medições a partir de uma pluralidade de sensores incluindo codificadores, sensores de medição lineares, sensores de proximidade, sensores de ultrassônicos, sensores a laser, sensores de radar, e sensores LIDAR, e/ou detecção de movimento linear usando CCTV.[0003] Typically this is achieved using measurements from a plurality of sensors including encoders, linear measurement sensors, proximity sensors, ultrasonic sensors, laser sensors, radar sensors, and LIDAR sensors, and / or motion detection linear using CCTV.

[0004] É um objeto da presente invenção simplificar, e portanto reduzir o custo de, o equipamento necessário para monitorar a posição de uma parte pivotável[0004] It is an object of the present invention to simplify, and therefore reduce the cost of, the equipment needed to monitor the position of a pivotable part

Petição 870190061966, de 03/07/2019, pág. 6/35Petition 870190061966, of 07/03/2019, p. 6/35

2/19 de uma máquina em relação à base da máquina.2/19 of a machine relative to the machine base.

[0005] De acordo com um primeiro aspecto da invenção fornecemos uma instalação de perfuração flutuante compreendendo uma máquina tendo uma base e uma parte pivotável que é montada em e pivotável em relação à base em torno de um eixo giratório, e um aparelho de medição de posição para medir a posição da parte pivotável da máquina, o aparelho de medição de posição compreendendo um primeiro inclinômetro que é montado na parte pivotável de modo a fornecer um sinal de inclinação representando o ângulo absoluto de inclinação da parte pivotável, um segundo inclinômetro que é montado na base de modo a fornecer um sinal de inclinação representando o ângulo absoluto de inclinação da base, e um processador que é conectado ao primeiro e o segundo inclinômetros de modo a receber primeiro e segundo sinais de inclinação a partir do primeiro e o segundo inclinômetros respectivamente, e que é programado para determinar a posição da parte pivotável da máquina em relação à base usando tanto o primeiro quanto o segundo sinais de inclinação.[0005] In accordance with a first aspect of the invention we provide a floating drilling installation comprising a machine having a base and a pivotable part that is mounted on and pivotable with respect to the base around a rotating axis, and a measuring device for measuring position to measure the position of the pivotable part of the machine, the position measuring apparatus comprising a first inclinometer which is mounted on the pivotable part in order to provide a tilt signal representing the absolute tilt angle of the pivotable part, a second inclinometer which is mounted on the base to provide a tilt signal representing the absolute tilt angle of the base, and a processor that is connected to the first and second inclinometers in order to receive first and second tilt signals from the first and second inclinometers respectively, and which is programmed to determine the position of the pivotable part of the m machine in relation to the base using both the first and the second slope signs.

[0006] O processador pode ser programado para usar informações referentes ao comprimento da parte pivotável e a altura da parte pivotável em relação à base, e o primeiro e o segundo sinais de inclinação para determinar a localização de uma extremidade da parte pivotável em relação à base.[0006] The processor can be programmed to use information regarding the length of the pivotable part and the height of the pivotable part in relation to the base, and the first and second inclination signals to determine the location of an end of the pivotable part in relation to the base.

[0007] A parte pivotável pode compreender um braço tendo uma primeira extremidade que é montada na base, havendo uma ferramenta montada em uma segunda extremidade do braço.[0007] The pivotable part may comprise an arm having a first end that is mounted on the base, with a tool mounted on a second end of the arm.

Petição 870190061966, de 03/07/2019, pág. 7/35Petition 870190061966, of 07/03/2019, p. 7/35

3/19 [0008] A máquina pode ser um aparelho para manuseio do tubo, e a ferramenta compreende uma pinça operável para envolver com um elemento tubular de modo que o elemento tubular possa ser elevado pelo braço.3/19 [0008] The machine can be an apparatus for handling the tube, and the tool comprises a clamp operable to wrap with a tubular element so that the tubular element can be lifted by the arm.

[0009] A base pode ser montada em ou um parte integral da instalação flutuante.[0009] The base can be mounted on or an integral part of the floating installation.

[0010] De acordo com um segundo aspecto da invenção, fornecemos um método de medir a posição de uma parte pivotável de uma máquina tendo uma base, a parte pivotável sendo montada em e pivotável em relação à base em torno de um eixo giratório, usando um aparelho de medição de posição compreendendo um primeiro inclinômetro que é montado na parte pivotável e que fornece um sinal de inclinação representando o ângulo absoluto de inclinação da parte pivotável, um segundo inclinômetro que é montado na base e que fornece um sinal de inclinação representando o ângulo absoluto de inclinação da base, o método compreendendo[0010] In accordance with a second aspect of the invention, we provide a method of measuring the position of a pivotable part of a machine having a base, the pivotable part being mounted on and pivotable with respect to the base around a rotating axis, using a position measuring device comprising a first inclinometer which is mounted on the pivotable part and which provides a tilt signal representing the absolute angle of inclination of the pivotable part, a second inclinometer which is mounted on the base and which provides a tilt signal representing the absolute angle of inclination of the base, the method comprising

a) usar tanto o primeiro quanto o segundo sinais de inclinação a partir do primeiro e o segundo inclinômetros respectivamente para determinar a posição da parte pivotável da máquina em relação à base.a) use both the first and second inclination signals from the first and second inclinometers respectively to determine the position of the machine's pivotable part in relation to the base.

[0011] O método pode incluir usar informações referentes ao comprimento da parte pivotável e a altura da parte giratória em relação à base, e o primeiro e o segundo sinais de inclinação para determinar a localização de uma extremidade da parte pivotável em relação à base.[0011] The method may include using information regarding the length of the pivotable part and the height of the swiveling part in relation to the base, and the first and second signs of inclination to determine the location of an end of the pivotable part in relation to the base.

[0012] De acordo com um terceiro aspecto da invenção fornecemos um aparelho de processamento de dados compreendendo meios para realizar o método de acordo com o primeiro aspecto da invenção, o aparelho de processamento de[0012] In accordance with a third aspect of the invention we provide a data processing apparatus comprising means for carrying out the method according to the first aspect of the invention, the data processing apparatus

Petição 870190061966, de 03/07/2019, pág. 8/35Petition 870190061966, of 07/03/2019, p. 8/35

4/19 dados sendo configurado para processar o primeiro e o segundo sinais de inclinação para determinar a posição da parte pivotável da máquina em relação à base.4/19 data being configured to process the first and second tilt signals to determine the position of the pivotable part of the machine in relation to the base.

[0013] O aparelho de processamento de dados pode ser fornecido com informações referentes ao comprimento da parte pivotável e a altura da parte giratória em relação à base, e ser programado para usar essas informações e o primeiro e o segundo sinais de inclinação para determinar a localização de uma extremidade da parte pivotável em relação à base.[0013] The data processing apparatus may be provided with information regarding the length of the pivotable part and the height of the swiveling part in relation to the base, and be programmed to use that information and the first and second tilt signals to determine the location of one end of the pivotable part in relation to the base.

[0014] De acordo com um quarto aspecto da invenção fornecemos um meio legível por computador compreendendo instruções que, quando executadas por um computador, fazem com que o comutador realize a etapa um do método de acordo com o segundo aspecto da invenção.[0014] In accordance with a fourth aspect of the invention, we provide a computer-readable medium comprising instructions that, when executed by a computer, cause the switch to perform step one of the method according to the second aspect of the invention.

[0015] As instruções podem, quando executadas por um computador fazer com que o computador use informações referentes ao comprimento da parte pivotável e a altura da parte giratória em relação à base e o primeiro e o segundo sinais de inclinação para determinar a localização de uma extremidade da parte pivotável em relação à base.[0015] Instructions can, when executed by a computer, cause the computer to use information regarding the length of the pivotable part and the height of the swiveling part in relation to the base and the first and second signs of inclination to determine the location of a end of the pivotable part in relation to the base.

[0016] De acordo com um quinto aspecto da invenção fornecemos um aparelho de medição de posição para medir a posição de uma parte pivotável de uma máquina tendo uma base, a parte pivotável sendo montada em e pivotável em relação à base, o aparelho compreendendo um primeiro inclinômetro que é adaptado para ser montado na parte pivotável de modo a fornecer um sinal de inclinação representando o ângulo absoluto de inclinação da parte pivotável, um segundo inclinômetro que é adaptado para ser[0016] According to a fifth aspect of the invention we provide a position measuring device for measuring the position of a pivotable part of a machine having a base, the pivotable part being mounted on and pivotable with respect to the base, the apparatus comprising a first inclinometer that is adapted to be mounted on the pivotable part in order to provide a tilt signal representing the absolute angle of inclination of the pivotable part, a second inclinometer that is adapted to be

Petição 870190061966, de 03/07/2019, pág. 9/35Petition 870190061966, of 07/03/2019, p. 9/35

5/19 montado na base de modo a fornecer um sinal de inclinação representando o ângulo absoluto de inclinação da base, e um processador que é conectado ao primeiro e o segundo inclinômetros de modo a receber primeiro e segundo sinais de inclinação a partir do primeiro e o segundo inclinômetros respectivamente, e que é programado para determinar a posição da parte pivotável da máquina em relação à base usando tanto o primeiro quanto o segundo sinais de inclinação.5/19 mounted on the base to provide a tilt signal representing the absolute tilt angle of the base, and a processor that is connected to the first and second inclinometers in order to receive first and second tilt signals from the first and the second inclinometers respectively, and which is programmed to determine the position of the pivotable part of the machine in relation to the base using both the first and the second inclination signals.

[0017] De acordo com um sexto aspecto da invenção fornecemos um sistema de medição de posição compreendendo uma máquina tendo uma base e uma parte pivotável que é montada em um pivô em relação à base em torno de um eixo giratório, o sistema compreendendo um primeiro inclinômetro é montado na parte pivotável de modo a fornecer um sinal de inclinação representando o ângulo absoluto de inclinação da parte pivotável, um segundo inclinômetro que é montado na base de modo a fornecer um sinal de inclinação representando o ângulo absoluto de inclinação da base, e um processador que é conectado ao primeiro e o segundo inclinômetros de modo a receber primeiro e segundo sinais de inclinação a partir do primeiro e o segundo inclinômetros respectivamente, e que é programado para determinar a posição da parte pivotável da máquina em relação à base usando tanto o primeiro quanto o segundo sinais de inclinação.[0017] According to a sixth aspect of the invention we provide a position measurement system comprising a machine having a base and a pivotable part which is mounted on a pivot with respect to the base around a rotating axis, the system comprising a first inclinometer is mounted on the pivotable part to provide a tilt signal representing the absolute tilt angle of the pivotable part, a second inclinometer that is mounted on the base to provide a tilt signal representing the absolute tilt angle of the base, and a processor that is connected to the first and second inclinometers in order to receive first and second inclination signals from the first and second inclinometers respectively, and which is programmed to determine the position of the machine's pivotable part in relation to the base using both the first as well as the second signs of inclination.

[0018] O processador pode ser programado para determinar a posição da parte pivotável da máquina em relação à base usando informações referentes à altura do eixo giratório em relação à base, e o comprimento da parte pivotável, junto com o primeiro e o segundo sinais de inclinação para determinar a posição de uma extremidade da[0018] The processor can be programmed to determine the position of the machine's pivotable part in relation to the base using information regarding the height of the pivot axis in relation to the base, and the length of the pivotable part, along with the first and second signs of slope to determine the position of one end of the

Petição 870190061966, de 03/07/2019, pág. 10/35Petition 870190061966, of 07/03/2019, p. 10/35

6/19 parte pivotável em relação à base.6/19 pivotable part in relation to the base.

[0019] A parte pivotável pode compreender um braço tendo uma primeira extremidade que é montada na base, havendo uma ferramenta montada em uma segunda extremidade do braço.[0019] The pivotable part may comprise an arm having a first end that is mounted on the base, with a tool mounted on a second end of the arm.

[0020] A máquina pode ser um aparelho para manuseio do tubo, a ferramenta compreendendo uma pinça operável para envolver com um elemento tubular de modo que o elemento tubular possa ser elevado pelo braço.[0020] The machine can be an apparatus for handling the tube, the tool comprising a clamp operable to wrap with a tubular element so that the tubular element can be lifted by the arm.

[0021] As modalidades da invenção serão agora descritas, por via de exemplo apenas, com referência aos desenhos anexos do qual, [0022] A Figura 1 mostra uma ilustração esquemática de uma instalação de perfuração flutuante de acordo com o primeiro aspecto da invenção, [0023] A Figura 2 é uma ilustração esquemática de um aparelho de medição de posição adequado para o uso na instalação de perfuração flutuante ilustrada na Figura 1, [0024] A Figura 3 é um gráfico que ilustra a posição do braço pivotável do aparelho para manuseio do tubo mostrado na Figura 1 com a plataforma da instalação de perfuração flutuante em uma posição horizontal, [0025] A Figura 4 é um gráfico que ilustra a posição do braço pivotável do aparelho para manuseio do tubo mostrado na Figura 1 com a plataforma da instalação de perfuração flutuante inclinada em torno do eixo x, [0026] A Figura 5 é um gráfico que ilustra a posição do braço pivotável do aparelho para manuseio do tubo mostrado na Figura 1 com a plataforma da instalação de perfuração flutuante inclinada em torno dos eixos x e y,[0021] The modalities of the invention will now be described, by way of example only, with reference to the accompanying drawings of which, [0022] Figure 1 shows a schematic illustration of a floating drilling installation according to the first aspect of the invention, [0023] Figure 2 is a schematic illustration of a position measuring device suitable for use in the floating drilling installation illustrated in Figure 1, [0024] Figure 3 is a graph illustrating the position of the device's pivotable arm for handling of the pipe shown in Figure 1 with the platform of the drilling rig floating in a horizontal position, [0025] Figure 4 is a graph that illustrates the position of the pivotable arm of the rig for handling the pipe shown in Figure 1 with the platform of the drilling rig. floating drill installation tilted around the x-axis, [0026] Figure 5 is a graph illustrating the position of the pivotable arm of the rig the tube shown in Figure 1 with the floating drilling rig platform tilted around the x and y axes,

Petição 870190061966, de 03/07/2019, pág. 11/35Petition 870190061966, of 07/03/2019, p. 11/35

7/19 [0027] A Figura 6 é um gráfico que ilustra, em vista plana, a posição do braço pivotável do aparelho para manuseio do tubo mostrado na Figura 1 com a plataforma da instalação de perfuração flutuante inclinada em torno dos eixos x e y, e o braço girado em torno do eixo z, [0028] A Figura 7 é um gráfico que ilustra a posição de um braço pivotável orientado para cima montado em uma base que é inclinada em torno dos eixos x e y, e [0029] A Figura 8 é um gráfico que ilustra a posição de uma configuração alternativa da parte pivotável com três ligações relativamente pivotáveis.7/19 [0027] Figure 6 is a graph that illustrates, in plan view, the position of the pivotable arm of the rig for handling the pipe shown in Figure 1 with the floating drilling rig platform tilted around the x and y axes, and the arm rotated around the z-axis, [0028] Figure 7 is a graph that illustrates the position of an upward-facing pivotable arm mounted on a base that is tilted around the x and y axes, and [0029] Figure 8 is a graph illustrating the position of an alternative configuration of the pivotable part with three relatively pivotable connections.

[0030] Com referência agora à Figura 1, é mostrada uma instalação flutuante 10 de acordo com a invenção, que, nesta modalidade compreende uma plataforma de perfuração flutuante 11. Montada na plataforma de perfuração 11 está uma sonda 12 a partir da qual a coluna de perfuração 14 é suspensa, a coluna de perfuração 14 se estende para baixo em um tubo riser marítimo 16 que é suspenso a partir da face inferior da plataforma usando um sistema tensionador de tubo de riser 18. Um aparelho manipulador de tubo 20 também é fornecido na plataforma 11, e é operável para uma seção de elevação de tubo de perfuração 21 para sua inserção na coluna de perfuração 14. O aparelho manipulador de tubo 20 é fornecido com um braço 22 tendo uma primeira extremidade que é montada em uma base 24 do aparelho, e uma segunda extremidade em que é montada uma pinça 26 que é operável para agarrar e segurar em uma seção de tubo de perfuração 21, para que o tubo de perfuração 21 seja elevado em uma posição desejada.[0030] Referring now to Figure 1, there is shown a floating installation 10 according to the invention, which, in this embodiment comprises a floating drilling platform 11. Mounted on the drilling platform 11 is a probe 12 from which the column drilling rig 14 is suspended, the drilling rig 14 extends downwards in a marine riser tube 16 which is suspended from the bottom face of the platform using a riser tube tensioning system 18. A tube manipulator device 20 is also provided on the platform 11, and is operable for a drill pipe lifting section 21 for insertion into the drill column 14. The tube manipulator apparatus 20 is provided with an arm 22 having a first end which is mounted on a base 24 of the apparatus, and a second end on which a clamp 26 is mounted which is operable to grasp and hold on a section of drill pipe 21, so that the drill pipe 21 is high in a desired position.

[0031] Todos estes recursos são convencionais[0031] All of these resources are conventional

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8/19 nas plataformas de perfuração.8/19 on drilling platforms.

[0032] A instalação flutuante 10 também é fornecida com um aparelho de medição de posição compreendendo um primeiro inclinômetro 28 que é montado no braço 22 do aparelho manipulador de tubo 20 e que fornece um sinal de inclinação representando o ângulo absoluto de inclinação do braço 22 (isto é, o ângulo de inclinação do braço 22 em relação à terra) , e um segundo inclinômetro 30 que é montada na plataforma 11 e que fornece um sinal de inclinação representando o ângulo absoluto de inclinação da plataforma 11 (isto é, a inclinação da plataforma 11 em relação à terra). O aparelho de medição de posição também compreende um processador 32 que é conectado tanto ao primeiro quanto ao segundo inclinômetros 28, 30 de modo a receber primeiro e segundo sinais de inclinação a partir do primeiro e o segundo inclinômetros 28, 30 respectivamente, e que é programado para determinar a posição do braço 22 em relação à plataforma usando tanto o primeiro quanto o segundo sinais de inclinação. O processador 32 é conectado a uma unidade de exibição virtual 34 que está configurada para exibir a posição da extremidade do braço 22 para visualização por um operador. A posição da extremidade do braço 22 pode, assim, ser usada pelo operador do equipamento de controle por meio da qual o braço 22 é movido.[0032] The floating installation 10 is also provided with a position measuring device comprising a first inclinometer 28 which is mounted on the arm 22 of the tube manipulator apparatus 20 and which provides an inclination signal representing the absolute angle of inclination of the arm 22 (that is, the angle of inclination of the arm 22 with respect to the ground), and a second inclinometer 30 which is mounted on the platform 11 and which provides an inclination signal representing the absolute angle of inclination of the platform 11 (that is, the inclination platform 11 in relation to the ground). The position measuring apparatus also comprises a processor 32 which is connected to both the first and second inclinometers 28, 30 in order to receive first and second inclination signals from the first and second inclinometers 28, 30 respectively, and which is programmed to determine the position of the arm 22 in relation to the platform using both the first and the second inclination signals. The processor 32 is connected to a virtual display unit 34 which is configured to display the position of the end of the arm 22 for viewing by an operator. The position of the end of the arm 22 can thus be used by the operator of the control equipment by means of which the arm 22 is moved.

[0033] O processador 32 também pode ser conectado ao equipamento de controle de modo que o braço possa ser movido automaticamente para uma posição desejada.[0033] Processor 32 can also be connected to the control equipment so that the arm can be automatically moved to a desired position.

[0034] O aparelho de medição de posição é ilustrado na Figura 2.[0034] The position measuring device is illustrated in Figure 2.

[0035] Os inclinômetros adequados para o uso no[0035] Inclinometers suitable for use in

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9/19 aparelho de medição de posição são amplamente disponíveis, e exemplos de inclinômetros adequados são os inclinômetros Q20L60 e QR24 fornecidos por Hans Turck GmbH & Co. KG (Turck”).9/19 position measuring devices are widely available, and examples of suitable inclinometers are the inclinometers Q20L60 and QR24 supplied by Hans Turck GmbH & Co. KG (Turck ”).

[0036] Com referência agora à Figura 3, é mostrado um gráfico que ilustra a posição do braço 22, que será usado para explicar como o primeiro e o segundo sinais de inclinação podem ser usados para determinar sua posição.[0036] With reference now to Figure 3, a graph is shown that illustrates the position of the arm 22, which will be used to explain how the first and second signs of inclination can be used to determine its position.

[0037] Neste exemplo, a posição do braço 22 é ilustrada em relação aos três eixos ortogonais - os eixos x e y que formam um plano que é geralmente paralelo à superfície da terra, e um eixo z que é perpendicular à superfície da terra. Estes eixos são, portanto, fixos no espaço. No presente, é considerado que o plano formado pelos eixos x e y repousa em um plano correspondente à superfície da plataforma 11.[0037] In this example, the position of the arm 22 is illustrated in relation to the three orthogonal axes - the x and y axes that form a plane that is generally parallel to the earth's surface, and a z axis that is perpendicular to the earth's surface. These axes are therefore fixed in space. At present, it is considered that the plane formed by the x and y axes rests on a plane corresponding to the surface of the platform 11.

[0038] [0038] O O braço arm 22 22 é pivotável em torno is pivotable around do eixo of the axis A, que A, that é paralelo it's parallel ao to eixo axis x, x, e portanto se move and therefore it moves no plano on the plan formado formed pelos eixos by the axes y e y and z. z. Neste exemplo, a In this example, the primeira first

extremidade do braço 22 é montada na base 24 de modo que é elevado acima da plataforma por uma altura h, e o braço 22 é pivotado de modo que sua segunda extremidade, e portanto, a pinça 26, é mais baixa do que sua primeira extremidade, de modo a pegar uma seção de tubo de perfuração 21 na plataforma 11.the end of the arm 22 is mounted on the base 24 so that it is raised above the platform by a height h, and the arm 22 is pivoted so that its second end, and therefore the clamp 26, is lower than its first end , in order to pick up a section of drill pipe 21 on the platform 11.

[0039] O braço 22 tem um comprimento l, e o primeiro inclinômetro 28 é disposto para medir o ângulo do braço 22 em relação ao eixo B que é um eixo horizontal paralelo ao eixo y, e ao eixo longitudinal do braço 22. Esse ângulo medido é designado 0meas. a partir da trigonometria[0039] The arm 22 has a length l, and the first inclinometer 28 is arranged to measure the angle of the arm 22 in relation to the B axis, which is a horizontal axis parallel to the y axis, and to the longitudinal axis of the arm 22. This angle measured is designated 0 meas . from trigonometry

Petição 870190061966, de 03/07/2019, pág. 14/35Petition 870190061966, of 07/03/2019, p. 14/35

10/19 básica, será avaliado que as coordenadas y e z (Ymeas e Zmeas) da segunda extremidade do braço 22 (marcadas como Pmeas) em relação à plataforma 11, podem ser determinadas usando o ângulo medido e o comprimento conhecido do braço 22 usando as seguintes equações:Basic 10/19, it will be assessed that the y and z coordinates (Y meas and Z meas ) of the second end of arm 22 (marked as P meas ) in relation to platform 11, can be determined using the measured angle and the known length of arm 22 using the following equations:

Ymeas = l cos emeas Y meas = l cos and meas

Zmeas = h - l sin emeas [0040] A posição desejada da segunda extremidade do braço 22, isto é, a posição do braço 22 que coloca a pinça 26 na posição direita a ser operável para agarrar o tubo de perfuração 21, é marcada como ponto P na Figura 3, e representada pelas coordenadas y e z de Y e Z. Novamente, usando trigonometria básica será avaliado que ângulo de inclinação do braço 22 quando a pinça 26 está na posição desejada (designado θ) pode ser determinado usando estas coordenadas e as seguintes equações:Z meas = h - l sin e meas [0040] The desired position of the second end of the arm 22, that is, the position of the arm 22 which places the clamp 26 in the right position to be operable to grasp the drill pipe 21, is marked as point P in Figure 3, and represented by the y and z coordinates of Y and Z. Again, using basic trigonometry it will be assessed which angle of inclination of the arm 22 when the clamp 26 is in the desired position (designated θ) can be determined using these coordinates and the following equations:

θ = cos-1 (Y/l) [0041] Entretanto, como mencionado acima, os inclinômetros 28, 30 medem um ângulo absoluto de inclinação, isto é, o ângulo de inclinação em relação à terra. Como tal, este método funcionará apenas se tanto a base 24 do aparelho manipulador de tubo 20 quanto o tubo de perfuração 21 estiverem estacionários, e a plataforma 11 permanece paralela à superfície da terra. Será avaliado, entretanto, que, como ambos estão localizados em uma instalação flutuanteθ = cos -1 (Y / l) [0041] However, as mentioned above, inclinometers 28, 30 measure an absolute angle of inclination, that is, the angle of inclination in relation to the ground. As such, this method will only work if both the base 24 of the tube manipulator apparatus 20 and the drill pipe 21 are stationary, and the platform 11 remains parallel to the earth's surface. It will be appreciated, however, that as both are located in a floating installation

10, é improvável que isso aconteça. A instalação flutuante se moverá com a agitação do oceano, e/ou como um resultado de alterações em peso ou distribuição de peso na plataforma10, this is unlikely to happen. The floating installation will move with the agitation of the ocean, and / or as a result of changes in weight or weight distribution on the platform

11. Se esse movimento fosse movimento translacional puramente vertical ou horizontal, o método acima seria11. If this movement were purely vertical or horizontal translational movement, the above method would be

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11/19 aplicável, mas será avaliado que também é improvável. É muito mais provável que a instalação flutuante se incline durante a operação do aparelho manipulador de tubo 20.11/19 applicable, but it will be assessed that it is also unlikely. It is much more likely that the floating installation will tilt during operation of the tube manipulator 20.

[0042] O efeito desta inclinação da plataforma 11 no método acima será descrito com referência à Figura 4. Por questão de simplicidade, é considerado, no primeiro exemplo, que a plataforma 11 se incline por um ângulo de -τ (negativo porque representa rotação em um sentido antihorário) em torno de um eixo que é paralelo ao eixo x. A superfície da plataforma 11 encontra-se agora em um plano formado pelo eixo x e um novo eixo y' ilustrado na Figura 4, e é perpendicular ao novo eixo z'. O segundo inclinômetro 30 é configurado para determinar o ângulo da terra em relação à plataforma 11, certamente, e é disposto para medir o ângulo do eixo y' em relação ao horizontal, de modo que o sinal de inclinação a partir do segundo inclinômetro representa o ângulo -τ.[0042] The effect of this inclination of platform 11 in the above method will be described with reference to Figure 4. For the sake of simplicity, in the first example, platform 11 is considered to be tilted by an angle of -τ (negative because it represents rotation counterclockwise) about an axis that is parallel to the x axis. The surface of platform 11 is now in a plane formed by the x-axis and a new y-axis illustrated in Figure 4, and is perpendicular to the new z-axis. The second inclinometer 30 is configured to determine the angle of the earth in relation to the platform 11, certainly, and is arranged to measure the angle of the y 'axis in relation to the horizontal, so that the inclination signal from the second inclinometer represents the angle -τ.

[0043] Esta inclinação da plataforma 11 resultará em movimento para cima do tubo de perfuração 21 no espaço, e portanto movimento para cima da posição desejada da segunda extremidade do braço 22 para uma nova posição em relação à plataforma 11 marcada como Pmeas' na Figura 4.[0043] This inclination of platform 11 will result in upward movement of the drill pipe 21 in space, and therefore upward movement from the desired position of the second end of the arm 22 to a new position in relation to the platform 11 marked as P meas ' on Figure 4.

[0044] Embora o braço 22 e, portanto, o primeiro inclinômetro 28 também tenha inclinado através do mesmo ângulo, como os inclinômetros fornecem um sinal que representa o ângulo absoluto de inclinação, o sinal de inclinação a partir do primeiro inclinômetros 28 ainda representa o ângulo de inclinação do braço 22 em relação ao eixo B. De modo a calcular a posição do braço 22 em relação à plataforma 11, é necessário usar os sinais a partir de[0044] Although the arm 22 and, therefore, the first inclinometer 28 also tilted through the same angle, as the inclinometers provide a signal that represents the absolute angle of inclination, the signal of inclination from the first inclinometers 28 still represents the tilt angle of the arm 22 in relation to the B axis. In order to calculate the position of the arm 22 in relation to the platform 11, it is necessary to use the signals from

Petição 870190061966, de 03/07/2019, pág. 16/35Petition 870190061966, of 07/03/2019, p. 16/35

12/19 ambos os inclinômetros 28, 30 como se segue:12/19 both inclinometers 28, 30 as follows:

Ymeas = l cos (0meas-(-τ)) =l cos(0meas+l)Y meas = l cos (0 meas - (- τ)) = l cos (0 meas + l)

Zmeas = h-l sin (0meas-(-τ)) = h-l sin (0meas+T) [0045] Será avaliado que se braço 22 for movido de modo que seu ângulo de inclinação é 0 como calculado acima, a pinça 26 deixará de estar no local certo para agarrar o tubo de perfuração 21. De fato, se a plataforma 11 se inclinar para longe o suficiente, e a posição desejada é próxima em relação à superfície da plataforma 11, pivotando o braço 22 para um ângulo 0 poderia fazer com que a extremidade do braço 22 colidisse na superfície da plataforma 11.Z meas = hl sin (0 meas - (- τ)) = hl sin (0 meas + T) [0045] It will be evaluated that if arm 22 is moved so that its angle of inclination is 0 as calculated above, the clamp 26 will no longer be in the right place to grab the drill pipe 21. In fact, if platform 11 tilts far enough, and the desired position is close to the surface of platform 11, pivoting arm 22 to an angle 0 could cause the end of arm 22 to collide with the surface of platform 11.

[0046] Para mover o braço 22 de modo que a pinça 26 esteja na posição desejada em relação à plataforma 11 (isto é, na posição representada pelas coordenadas y' e z', Y e Z), o braço 22 agora deve ser movido de modo que seu ângulo de inclinação em relação ao eixo B é 0 - τ, ou cos1(Y/l)- τ.[0046] To move the arm 22 so that the clamp 26 is in the desired position in relation to the platform 11 (that is, in the position represented by the coordinates y 'and z', Y and Z), the arm 22 must now be moved so that its angle of inclination in relation to the B axis is 0 - τ, or cos 1 (Y / l) - τ.

[0047] É, certamente, improvável que a instalação flutuante 10 apenas incline em torno de um eixo que é exatamente paralelo ao eixo de rotação do braço 22. É provável que a instalação flutuante se incline tal que o ângulo da superfície da plataforma 11 altere em relação a ambos os eixos x e y. Quando isto acontece, o braço 22 será girado no espaço em torno de seu eixo longitudinal, e quando pivotado em torno do eixo A pivotará em um plano que está em um ângulo para o vertical. Como tal, o plano incluindo os braço 22 e os eixos y e z e não ficará mais em um plano paralelo ao eixo B. A superfície da plataforma 11 encontrase agora em um plano formado por um novo eixo x'' e um novo[0047] It is certainly unlikely that the floating installation 10 will only tilt around an axis that is exactly parallel to the rotation axis of the arm 22. It is likely that the floating installation will incline such that the angle of the platform surface 11 changes with respect to both x and y axes. When this happens, arm 22 will be rotated in space around its longitudinal axis, and when pivoted around axis A it will pivot in a plane that is at an angle to the vertical. As such, the plane including the arms 22 and the y and z axes and will no longer be on a plane parallel to the B axis. The surface of platform 11 is now on a plane formed by a new x axis and a new one.

Petição 870190061966, de 03/07/2019, pág. 17/35Petition 870190061966, of 07/03/2019, p. 17/35

13/19 eixo y'' ilustrado na Figura 5, e está perpendicular ao novo eixo z''. Os eixos x'', y'' e z'' estão na mesma posição em relação à plataforma 11 como o eixo original x, y e z, mas estão em diferentes posições no espaço. O braço 22 agora pivota em torno de um eixo A'' que é paralelo ao eixo x'', para mover em um plano formado pelos eixos x'' e y'', mas esse plano não é mais vertical.13/19 y-axis '' illustrated in Figure 5, and is perpendicular to the new z-axis ''. The x '', y '' and z '' axes are in the same position in relation to platform 11 as the original x, y and z axis, but are in different positions in space. The arm 22 now pivots around an A '' axis that is parallel to the x '' axis, to move in a plane formed by the x '' and y '' axes, but that plane is no longer vertical.

[0048] Certamente, o primeiro inclinômetro 28 mede o ângulo do braço 22 em relação a um eixo horizontal que se encontra em um vertical plano no qual o braço 22 se estende. Como tal, o ângulo medido pelo primeiro inclinômetro 28 será levemente menor do que o ângulo do braço 22 em relação ao eixo y''. O mesmo se aplica ao segundo inclinômetro 30 também. A leitura deste inclinômetro 30 não representará exatamente τ o ângulo do eixo y'' para o horizontal no plano formado pelos eixos y'' e z'' também dará um ângulo que é levemente menor.[0048] Certainly, the first inclinometer 28 measures the angle of the arm 22 in relation to a horizontal axis that is in a flat vertical in which the arm 22 extends. As such, the angle measured by the first inclinometer 28 will be slightly less than the angle of the arm 22 with respect to the y-axis. '' The same applies to the second inclinometer 30 as well. Reading this inclinometer 30 will not exactly represent τ the angle of the y '' axis to the horizontal in the plane formed by the y '' and z '' axes it will also give an angle that is slightly smaller.

[0049] Tendo dito isto, em termos práticos, o ângulo geral de inclinação da plataforma 11 é relativamente pequeno, e as diferenças em ângulo descrito acima serão menor ainda. A imprecisão em termos da coordenada y'' da extremidade do braço 22 introduzida por esta discrepância está relacionada com o cosseno do ângulo, que para ângulos pequenos é aproximadamente igual a 1. Como tal, é possível ignorar essa discrepância, e usar os sinais de inclinação a partir do primeiro e do segundo inclinômetros 28, 30 para representar 0meas e τ nas equações acima, de modo a determinar a posição da extremidade do braço 22 mesmo quando a plataforma 11 se inclina em relação a ambos os eixos x e y.[0049] Having said this, in practical terms, the general angle of inclination of platform 11 is relatively small, and the differences in angle described above will be even smaller. The inaccuracy in terms of the y '' coordinate of the end of the arm 22 introduced by this discrepancy is related to the cosine of the angle, which for small angles is approximately equal to 1. As such, it is possible to ignore this discrepancy, and use the inclination from the first and second inclinometers 28, 30 to represent 0 meas and τ in the above equations, in order to determine the position of the end of the arm 22 even when the platform 11 tilts in relation to both the x and y axes.

[0050] Será também avaliado que o braço 22 pode[0050] It will also be assessed that arm 22 can

Petição 870190061966, de 03/07/2019, pág. 18/35Petition 870190061966, of 07/03/2019, p. 18/35

14/19 também ser configurado para pivotar em torno de um eixo de rotação que é perpendicular ao plano da plataforma 11, de modo a apanhar seções de tubos de perfuração 21 a partir de diferentes pontos na plataforma 11.14/19 can also be configured to pivot around an axis of rotation that is perpendicular to the plane of the platform 11, in order to pick up sections of drill pipes 21 from different points on the platform 11.

[0051] [0051] Em In uma an modalidade, isto modality, this é conseguido is achieved configurando-se a configuring the base base 24 24 para ser to be pivotável pivotable em relação à about plataforma 11 em platform 11 in torno lathe de in um eixo an axis que é perpendicular ao which is perpendicular to the plano da plataforma 11. platform 11. Ne Huh ste caso, this case, o segundo the second inclinômetro inclinometer

é vantajosamente, montado na base 24, de modo que gire com a base, e sempre mede o ângulo de inclinação da plataforma na mesma direção em relação ao braço 22. Em outras palavras, independentemente da rotação do braço 22, o eixo do segundo inclinômetro 30 e do braço 22 sempre repousa em um único plano - um plano formado por um eixo y' '' que se encontra no plano da plataforma 11 e o eixo B do primeiro inclinômetro 28.it is advantageously mounted on the base 24, so that it rotates with the base, and always measures the angle of inclination of the platform in the same direction in relation to the arm 22. In other words, regardless of the rotation of the arm 22, the axis of the second inclinometer 30 and the arm 22 always rests in a single plane - a plane formed by a y-axis '' which is in the plane of platform 11 and the B axis of the first inclinometer 28.

[0052] Neste caso, a altura da extremidade do braço 22 acima da superfície da plataforma 11 (isto é, Zmeas) pode ser determinada como antes de, usando a equação:[0052] In this case, the height of the end of the arm 22 above the surface of the platform 11 (ie, Z meas ) can be determined as before, using the equation:

Zmeas = h-l sin (0meas-(-τ)) =h-l sin(0meas+T) [0053] Entretanto, se for necessária a posição total da extremidade do braço 22 em relação à plataforma 11, é necessário que o aparelho de medição de posição inclua ainda um sensor de orientação que está conectado ao processador 32 e que está configurado para fornecer o processador 32 com um sinal representando o ângulo λ através do qual a base 24 girou, em relação a um plano de referência que se estende perpendicular ao plano da plataforma 11 e em que o eixo de rotação da base 24 se encontra.Z meas = hl sin (0 meas - (- τ)) = hl sin (0 meas + T) [0053] However, if the total position of the end of the arm 22 in relation to the platform 11 is necessary, it is necessary that the device position measurement device also includes an orientation sensor that is connected to processor 32 and that is configured to provide processor 32 with a signal representing the angle λ through which base 24 rotated, relative to a reference plane that extends perpendicular to the plane of the platform 11 and where the axis of rotation of the base 24 is located.

[0054] O processador 32 usa as entradas a partir[0054] Processor 32 uses inputs from

Petição 870190061966, de 03/07/2019, pág. 19/35Petition 870190061966, of 07/03/2019, p. 19/35

15/19 dos inclinômetros 28, 30 para determinar 0meas, o ângulo entre o braço 22 e o eixo horizontal B, e ângulo τ, o ângulo do eixo y''' para o horizontal, e o ângulo λ para determinar a posição do eixo y''' em relação à plataforma 11.15/19 of inclinometers 28, 30 to determine 0 meas , the angle between arm 22 and the horizontal axis B, and angle τ, the angle of the y axis''' to the horizontal, and the angle λ to determine the position of the y axis''' in relation to platform 11.

[0055] Por exemplo, se o plano de referência se estende ao longo do eixo y'' no plano da plataforma 11, e o braço 22 foi girado no sentido horário em torno do eixo z'' através do um ângulo λ, como ilustrado na vista plana da plataforma 11 mostrada na Figura 6, a posição da extremidade do braço 22 em relação aos eixos x'', y'' e z'' na plataforma 11 pode ser calculada como se segue:[0055] For example, if the reference plane extends along the y axis '' in the plane of platform 11, and the arm 22 has been rotated clockwise around the z axis '' through an angle λ, as illustrated in the flat view of platform 11 shown in Figure 6, the position of the end of the arm 22 in relation to the x '', y '' and z '' axes on platform 11 can be calculated as follows:

Xmeas = sin λ.Τ cos(0meas+T)X meas = s i n λ.Τ cos (0 meas + T)

Ymeas = cos λ.! cos(0meas+T)Y meas = cos λ.! cos (0 meas + T)

Zmeas = h-l sin(0meas+T) [0056] Alternativamente, se o segundo inclinômetro 30 é montado na plataforma 11, e portanto não gira com a base 24, ou se o braço 22 gira em torno de um eixo que é perpendicular ao plano da plataforma 11, é necessário para o segundo inclinômetro 30 ser biaxial, isto é, para medir inclinação em relação a dois eixos ortogonais, a orientação do qual em relação ao plano de referência, é conhecida. O processador 32 é, neste caso, programado para usar os sinais a partir do segundo inclinômetro 30, e o sinal a partir do sensor de orientação, para determinar o ângulo de inclinação do eixo y''' em relação ao horizontal, de modo a determinar o valor de τ.Z meas = hl sin (0 meas + T) [0056] Alternatively, if the second inclinometer 30 is mounted on the platform 11, and therefore does not rotate with the base 24, or if the arm 22 rotates about an axis that is perpendicular to the plane of platform 11, it is necessary for the second inclinometer 30 to be biaxial, that is, to measure inclination in relation to two orthogonal axes, the orientation of which in relation to the reference plane, is known. The processor 32 is, in this case, programmed to use the signals from the second inclinometer 30, and the signal from the orientation sensor, to determine the angle of inclination of the y-axis in relation to the horizontal, in order to determine the value of τ.

[0057] Os mesmos princípios podem ser aplicados para determinar a posição de um braço 22, tal como um braço de guindaste, que se estende para cima de modo que sua segunda extremidade seja mais alta do que seu eixo giratório[0057] The same principles can be applied to determine the position of an arm 22, such as a crane arm, which extends upwards so that its second end is higher than its rotating axis

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16/1916/19

A'', como ilustrado na Figura 7. Novamente, neste caso, a plataforma se inclinou através de um ângulo de -τ (isto é, τ no sentido anti-horário) em relação ao eixo y'', e o braço 22 girado através de um ângulo de λ (horário) em torno do eixo z'', mas desta vez, o braço 22 é inclinado em um ângulo de -Omeas (sentido anti-horário) em relação ao horizontal.A '', as illustrated in Figure 7. Again, in this case, the platform tilted through an angle of -τ (that is, τ counterclockwise) in relation to the y axis '', and the arm 22 rotated through an angle of λ (clockwise) around the z axis '', but this time, arm 22 is tilted at an angle of -Omeas (counterclockwise) in relation to the horizontal.

[0058] Neste caso, a posição da segunda extremidade do braço 22 pode ser determinada usando as seguintes equações:[0058] In this case, the position of the second end of the arm 22 can be determined using the following equations:

Xmeas = Xmeas = sin sin λ.Σ λ.Σ cos (Omeas-T)cos (The meas -T) Ymeas = Ymeas = cos waistband λ.Σ λ.Σ cos (Omeas-T)cos (The meas -T) Zmeas = Zmeas = h+l h + l sin sin (Omeas-T)(The meas -T) [0059] [0059] A invenção não é restrita para usar com The invention is not restricted to use with

um aparelho para manuseio do tubo ou guindaste, pode ser usado para determinar a posição de qualquer parte pivotável, em relação à plataforma 11, por exemplo, para determinar se a parte pivotável é provável para colidir com uma outra parte fixa ou móvel de, ou montada em, a plataforma.a pipe or crane handling device can be used to determine the position of any pivotable part, in relation to platform 11, for example, to determine whether the pivotable part is likely to collide with another fixed or moving part of, or mounted on, the platform.

[0060] Seria também avaliado que o comprimento do braço 22 pode ser variável, por exemplo se o braço 22 for telescópico. Neste caso, o sistema compreenderá ainda meios para permitir que o processador determine o comprimento do braço 22, de modo que o comprimento do braço 22 possa ser combinado com o ângulo de inclinação correspondente a qualquer momento, e usado como o valor l nos cálculos acima. Por exemplo, onde um cilindro hidráulico ou pneumático é usado para estender o braço, o sistema pode ainda compreender um sensor de posição que está ligado ao processador 32 e fornece um sinal de entrada representando o grau de extensão do cilindro. Isto pode ser adicionado ao comprimento não[0060] It would also be assessed that the length of the arm 22 can be variable, for example if the arm 22 is telescopic. In this case, the system will further comprise means to allow the processor to determine the length of the arm 22, so that the length of the arm 22 can be combined with the corresponding tilt angle at any time, and used as the value l in the above calculations. . For example, where a hydraulic or pneumatic cylinder is used to extend the arm, the system may further comprise a position sensor that is connected to processor 32 and provides an input signal representing the degree of extension of the cylinder. This can be added to the length not

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17/19 estendido do braço 22 para obter o comprimento estendido l.17/19 extended arm 22 to obtain extended length l.

[0061] A conexão pivotável do braço 22 para a base 24 também pode ser móvel perpendicular à plataforma 11. Por exemplo, o aparelho para manuseio do tubo ou guindaste pode ser fornecido com um sistema de guincho e arame que pode ser utilizado para elevar ou abaixar o braço 22 em relação à base 24. Neste caso, o sistema compreenderá ainda meios para permitir ao processador determinar a altura do eixo giratório do braço 22, de modo que o eixo giratório altura pode ser combinada com o ângulo de inclinação correspondente a qualquer momento e usada como o valor h nos cálculos acima.[0061] The pivotable connection from arm 22 to base 24 can also be movable perpendicular to platform 11. For example, the apparatus for handling the tube or crane can be provided with a winch and wire system that can be used to lift or lower the arm 22 in relation to the base 24. In this case, the system will further comprise means to allow the processor to determine the height of the rotary axis of the arm 22, so that the height rotary axis can be combined with the angle of inclination corresponding to any is used as the h value in the calculations above.

[0062] Será avaliado que nos exemplos acima, a posição da extremidade do braço 22 é determinada em relação aos eixos x e y tendo a sua origem definida pela posição da base 24 do aparelho manipulador de tubo 20. É convencional, entretanto, para definir localizações da plataforma 11 de uma instalação de perfuração 10 com referência a um ponto de origem no centro do poço. De modo a determinar a localização da extremidade do braço 22 em relação ao centro do poço, seria necessário combinar as coordenadas x e y da origem definida pela base 24 do aparelho manipulador de tubo 20 em relação ao centro do poço, com as coordenadas Xmeas e Ymeas determinadas como descrito acima usando o primeiro e o segundo sinais de inclinação.[0062] It will be evaluated that in the examples above, the position of the end of the arm 22 is determined in relation to the x and y axes having its origin defined by the position of the base 24 of the tube manipulator apparatus 20. It is conventional, however, to define locations of the platform 11 of a drilling installation 10 with reference to a point of origin in the center of the well. In order to determine the location of the end of the arm 22 in relation to the center of the well, it would be necessary to combine the x and y coordinates of the origin defined by the base 24 of the tube manipulator apparatus 20 in relation to the center of the well, with the coordinates X meas and Y meas determined as described above using the first and second slope signs.

[0063] Uma instalação flutuante pode ser fornecida com mais do que uma máquina com um braço pivotável, e de modo a determinar as posições da extremidade do braço pivotável de cada tal máquina, seria necessário fornecer um primeiro inclinômetro em cada braço pivotável. Pode não ser[0063] A floating installation can be provided with more than one machine with a pivotable arm, and in order to determine the positions of the end of the pivotable arm of each such machine, it would be necessary to provide a first inclinometer on each pivotable arm. It may not be

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18/19 necessário fornecer um segundo inclinômetro para cada máquina. Por exemplo, se todos os braços pivotáveis pivotarem em planos mutuamente paralelos, será possível usar o sinal de inclinação da mesma plataforma 11 ou base 24 montada do inclinômetro 30 para determinar o ângulo τ para todos os braços 22. Se, entretanto, os braços 22 pivotarem em planos que não são mutuamente paralelos, será necessário fornecer um segundo inclinômetro 30 para cada máquina, cada segundo inclinômetro 30 sendo disposto para medir a inclinação da plataforma em relação ao horizontal na direção de seu braço associado 22, ou fornecer um único segundo inclinômetro 30 para todas as máquinas que é um inclinômetro biaxial, e o processador configurado para usar os sinais a partir do segundo inclinômetro biaxial 30 para determinar um ângulo τ diferente para cada máquina, dependendo da orientação do braço 22 daquela máquina em relação aos dois eixos do segundo inclinômetro 30.18/19 it is necessary to provide a second inclinometer for each machine. For example, if all pivoting arms pivot on mutually parallel planes, it is possible to use the inclination signal from the same platform 11 or base 24 mounted from inclinometer 30 to determine the angle τ for all arms 22. If, however, arms 22 pivot on planes that are not mutually parallel, it will be necessary to provide a second inclinometer 30 for each machine, each second inclinometer 30 being arranged to measure the inclination of the platform in relation to the horizontal in the direction of its associated arm 22, or to provide a single second inclinometer 30 for all machines which is a biaxial inclinometer, and the processor configured to use the signals from the second biaxial inclinometer 30 to determine a different angle τ for each machine, depending on the orientation of the arm 22 of that machine in relation to the two axes of the second inclinometer 30.

[0064] Nas modalidades descritas acima, uma máquina na qual é mostrado um simples braço de lança única 22 é mostrada. Será avaliado, entretanto, que a invenção poderia igualmente ser aplicada a uma máquina com um braço mais complexo, por exemplo, uma na qual o braço tem múltiplas ligações pivotavelmente conectadas. Neste caso, se o ângulo entre ligações adjacentes puder ser variado, além de pivotar o braço 22 em torno da conexão pivotável com a base 24, seria necessário fornecer meios para medir o ângulo de cada ligação pivotável, e usar essas informações, e o comprimento de cada ligação, em cálculos geométricos padrão para determinar a posição de extremidade do braço 22. Por exemplo, um inclinômetro pode ser fornecido em cada tal ligação, e o[0064] In the modalities described above, a machine on which a simple single boom arm 22 is shown is shown. It will be appreciated, however, that the invention could also be applied to a machine with a more complex arm, for example, one in which the arm has multiple pivotally connected connections. In this case, if the angle between adjacent connections can be varied, in addition to pivoting the arm 22 around the pivotable connection with the base 24, it would be necessary to provide means to measure the angle of each pivotable connection, and use that information, and the length of each connection, in standard geometric calculations to determine the end position of the arm 22. For example, an inclinometer can be provided for each such connection, and the

Petição 870190061966, de 03/07/2019, pág. 23/35Petition 870190061966, of 07/03/2019, p. 23/35

19/19 sinal a partir de cada um destes inclinômetros e o segundo inclinômetro 30 usado para determinar a posição da extremidade do braço 22.19/19 signal from each of these inclinometers and the second inclinometer 30 used to determine the position of the end of the arm 22.

[0065] Um exemplo de uma tal disposição é ilustrada na Figura 8. Nesta modalidade, o braço 22 é fornecido com três ligações 22a, 22b e 22c, dispostas de ponta a ponta. Cada ligação 22a, 22b, 22c é pivotavelmente conectada à ligação ou ligações adjacentes, e um inclinômetro é montado em cada ligação para medir o ângulo da ligação em relação ao horizontal. Onde as ligações têm comprimento la, lb, lc respectivamente, e a plataforma 11 inclinou através de um ângulo de -τ (tão no sentido anti-horário), e os inclinômetros em cada ligação 22a, 22b, 22c medir um ângulo de 0meas1, gmeas2, e θ·····' respectivamente, a posição da extremidade do braço 22 pode ser calculada usando as seguintes equações:[0065] An example of such an arrangement is illustrated in Figure 8. In this embodiment, the arm 22 is provided with three connections 22a, 22b and 22c, arranged end to end. Each connection 22a, 22b, 22c is pivotally connected to the connection or adjacent connections, and an inclinometer is mounted on each connection to measure the angle of the connection in relation to the horizontal. Where connections are length la, lb, lc respectively, and platform 11 tilted through an angle of -τ (so counterclockwise), and the inclinometers on each connection 22a, 22b, 22c measure an angle of 0mea s1 , gmea s 2, and θ ····· '' respectively, the position of the end of the arm 22 can be calculated using the following equations:

Xmeas = sin λ .(la.cos ^meas1+T) +lb.cos ^meas2+T) +lc.cos ^meas3+T)) Ymeas = cos λ .(la.cos ^meas1+T) +lb.cos ^meas2+T) +lc.cos ^meas3+T)) Zmeas = h-la.sin ^meas1+T)-lb.sin ^meas1+T)-lc. sin ^meas3+T).X meas = s i n λ. (L a .cos ^ meas1 + T) + lb.cos ^ meas2 + T) + lc.cos ^ meas3 + T)) Y meas = cos λ. (La.cos ^ meas1 + T) + lb.cos ^ meas2 + T) + lc.cos ^ meas3 + T)) Z meas = h-la.sin ^ meas1 + T) -lb.sin ^ meas1 + T) -lc. sin ^ meas3 + T).

Claims (4)

REIVINDICAÇÕES 1. Instalação de perfuração flutuante, caraterizada pelo fato de que compreende uma máquina tendo uma base e uma parte pivotável que é montada em e pivotável em relação à base em torno de um eixo giratório, e um aparelho de medição de posição para medir a posição da parte pivotável da máquina, o aparelho de medição de posição compreendendo um primeiro inclinômetro que é montado na parte pivotável de modo a fornecer um sinal de inclinação representando o ângulo absoluto de inclinação da parte pivotável, um segundo inclinômetro que é montado na base de modo a fornecer um sinal de inclinação representando o ângulo absoluto de inclinação da base, e um processador que é conectado ao primeiro e o segundo inclinômetros de modo a receber primeiro e segundo sinais de inclinação a partir do primeiro e o segundo inclinômetros respectivamente, e que é programado para determinar a posição da parte pivotável da máquina em relação à base usando tanto o primeiro quanto o segundo sinais de inclinação.1. Floating drilling installation, characterized by the fact that it comprises a machine having a base and a pivotable part that is mounted on and pivotable in relation to the base around a rotating axis, and a position measuring device to measure the position from the pivotable part of the machine, the position measuring apparatus comprising a first inclinometer which is mounted on the pivotable part in order to provide a tilt signal representing the absolute angle of inclination of the pivotable part, a second inclinometer which is mounted on the base so to provide a tilt signal representing the absolute tilt angle of the base, and a processor that is connected to the first and second inclinometers in order to receive first and second tilt signals from the first and second inclinometers respectively, and that is programmed to determine the position of the pivotable part of the machine in relation to the base using tan the first as well as the second signs of inclination. 2. Instalação de perfuração flutuante, de acordo com a reivindicação 1, caraterizada pelo fato de que o processador é programado para usar informações referentes ao comprimento da parte pivotável e a altura da parte pivotável em relação à base, e o primeiro e o segundo sinais de inclinação para determinar a localização de uma extremidade da parte pivotável em relação à base.2. Floating drilling installation, according to claim 1, characterized by the fact that the processor is programmed to use information regarding the length of the pivotable part and the height of the pivotable part in relation to the base, and the first and second signs of inclination to determine the location of an end of the pivotable part in relation to the base. 3. Instalação de perfuração flutuante, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caraterizada pelo fato de que a parte pivotável compreende um braço tendo uma primeira extremidade que é montada na base, havendo uma ferramenta 3. Floating drilling installation according to claim 1 or 2, characterized by the fact that the pivotable part comprises an arm having a first end that is mounted on the base, with a tool Petição 870190061966, de 03/07/2019, pág. 25/35Petition 870190061966, of 07/03/2019, p. 25/35 2/2 montada em uma segunda extremidade do braço.2/2 mounted on a second arm end. 4. Instalação de perfuração flutuante, de acordo com a reivindicação 3, caraterizada pelo fato de que a máquina é um aparelho para manuseio do tubo, e a ferramenta compreende uma pinça operável para envolver com um elemento tubular de modo que o elemento tubular possa ser elevado pelo braço.4. Floating drilling installation according to claim 3, characterized by the fact that the machine is an apparatus for handling the tube, and the tool comprises a clamp operable to wrap with a tubular element so that the tubular element can be lifted by the arm.
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