CN103032038B - 钻井平台作业机器人 - Google Patents

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Abstract

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。

Description

钻井平台作业机器人
技术领域
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
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
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。
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。
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
附图1是本发明的装配图。
附图2是附图1的俯视图。
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
下面结合附图对本发明的实施例进行说明。
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。
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。
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。

Claims (2)

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。
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