CN204804720U - 二层台中间踏板下悬挂固定式立柱摆放机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种二层台中间踏板下悬挂固定式立柱摆放机构，解决了现有技术中立柱摆放机构需依靠人工完成，效率较低的问题。该机构包括导轨，所述导轨固定于人行踏板的下表面上，所述导轨的延伸方向与所述人行踏板的延伸方向相同；位置调节机构，设置于所述导轨上并沿所述导轨往复直线运动；机械手，所述机械手连接于所述位置调节机构的末端，由所述位置调节机构控制其位置，所述机械手的端部设有用于感应立柱的传感器。本实用新型将导轨设置在人行踏板的下表面上，通过位置调节机构首先可以调节机械手的位置，当机械手端部的感应器感应到立柱时，即将立柱夹持住，完成立柱的抓取。整个过程简单，自动化程度高，具有很高的效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及石油修井作业设备技术领域，尤其是指一种结构轻便、简洁的二层台中间踏板下悬挂固定式立柱摆放机构。
背景技术
石油修井作业中，大修作业是将立柱(两根或三根油管的连接体)一根根地树立在作业平台上，二层台立柱的摆放过程如图1所示，先将立柱1提出井口2，然后将其下端摆放在平台之上，之后二层台上的作业人员再把立柱1手动摆放在二层台上的指梁3之间，其行走路径即图中箭头所示，这种方式需依靠人工完成，效率较低，而且存在一定的风险。因此，井口自动化实现的前提就是二层台上首先实现自动化，但由于二层台处于20米的高空处，人行踏板4的周围又有护栏，再加上修完井后二层台要被拉起依附在井架上，故立柱摆放机构不能安放于人行踏板4之上。
实用新型内容
本实用新型提出一种二层台中间踏板下悬挂固定式立柱摆放机构，解决了现有技术中立柱摆放机构需依靠人工完成，效率较低的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：二层台中间踏板下悬挂固定式立柱摆放机构，包括：
导轨，所述导轨固定于人行踏板的下表面上，所述导轨的延伸方向与所述人行踏板的延伸方向相同；
位置调节机构，设置于所述导轨上并沿所述导轨往复直线运动；
机械手，所述机械手连接于所述位置调节机构的末端，由所述位置调节机构控制其位置，所述机械手的端部设有用于感应立柱的传感器。
优选的，所述位置调节机构包括直线位置调节机构和圆周位置调节机构；
所述直线位置调节机构与所述导轨相配合并沿所述导轨往复直线运动；
所述圆周位置调节机构固定于所述直线位置调节机构上并可在水平面内旋转；
所述机械手通过机械臂连接于所述圆周位置调节机构上。
优选的，所述直线位置调节机构包括与所述导轨相平行的滚珠丝杠，还包括与所述滚珠丝杠相配合的行走小车，所述行走小车上还设有多个与所述导轨相接触的滚轮。
优选的，所述圆周位置调节机构包括固定于所述行走小车上的伺服电机和行星减速机，所述伺服电机与所述行星减速机之间通过传动皮带连接；
所述机械臂的末端连接于所述行星减速机上，由所述行星减速机控制所述机械手在水平面内的旋转角度。
优选的，所述机械臂包括相连接的机械主臂和机械副臂，所述机械主臂的末端固定连接于所述行星减速机上，所述机械副臂的末端固定连接于所述机械手上；
所述机械臂还包括用于调节所述机械手平衡的调平拉杆。
优选的，所述滚轮的两侧设有侧沿。
优选的，所述滚珠丝杠由伺服电机驱动。
本实用新型在采用了上述技术方案后的有益效果是：将导轨设置在人行踏板的下表面上，通过位置调节机构首先可以调节机械手的位置，当机械手端部的感应器感应到立柱时，即将立柱夹持住，完成立柱的抓取。整个过程简单，自动化程度高，具有很高的效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明：
图1为现有技术立柱摆放机构的俯视示意图；
图2为本实用新型一种实施例的结构示意图；
图3为滚轮处的局部结构示意图；
图中：1-立柱；2-井口；3-指梁；4-人行踏板；5-导轨；6-机械手；7-滚轮；8-滚珠丝杠；9-行星减速机；10-机械主臂；11-机械副臂；12-前调平拉杆；13-后调平拉杆；14-侧沿；15-伺服电机；16-伺服电动缸；17-拉杆；18-传动皮带；19-行走小车；20-导轨固定块；21-方钢；22-平衡杆。
具体实施方式
如图1所示，为现有技术中立柱摆放机构的俯视示意图，其基本工作原理是先将立柱1提出井口2，然后将其下端摆放在平台之上，之后二层台上的作业人员再把立柱1手动摆放在二层台上的指梁3之间，其行走路径即图中箭头所示，这种方式需依靠人工完成，效率较低，而且存在一定的风险。
如图2和图3所示，为本实用新型的一种实施例，该二层台中间踏板下悬挂固定式立柱摆放机构首先包括导轨5，所述导轨5固定于人行踏板4的下表面上，而且所述导轨5的延伸方向与所述人行踏板4的延伸方向相同。
在所述导轨5上设有沿其往复直线运动的位置调节机构，位置调节机构的末端上连接有机械手6，机械手6的位置由所述位置调节机构控制，而且在所述机械手6的端部设有用于感应立柱的传感器，机械手指的开合是由气缸的伸缩控制的，气缸的伸缩带动齿条做直线往复运动，机械手指和与齿条相啮合的齿轮相连，当齿条伸缩时，与之相啮合的齿轮便会产生顺时针或逆时针旋转，这样便带动了机械手的开合。
上述位置调节机构包括直线位置调节机构和圆周位置调节机构，其中，直线位置调节机构包括与所述导轨5相平行的滚珠丝杠8，还包括与所述滚珠丝杠8相配合的行走小车19，所述行走小车19上还设有多个与所述导轨5相接触的滚轮7(该实施例中为八个)，滚珠丝杠8由伺服电机15驱动旋转，运用滚珠丝杠8，一可以产生较大的行走动力，二可以与伺服电机15配合精确控制指示位置，三是滚珠丝杠8具有自锁功能，简化了机械结构与程序的编写。
另外，滚珠丝杠8的母扣与行走小车19相连，行走小车19两侧各镶嵌在对应侧的上下两根导轨5之间，行走小车19上方的四个滚轮7主要负责承受整体移动部分的重量，下方四个滚轮7主要负责抵消由于机械臂伸出时产生的力矩，这样可以使滚珠丝杠8不受任何径向力的影响，不产生憋劲，从而使伺服电机15稳定的工作。
所述圆周位置调节机构包括固定于所述行走小车19上的伺服电机15和行星减速机9，所述伺服电机15与所述行星减速机9之间通过传动皮带18连接；所述机械臂的末端连接于所述行星减速机9上，由所述行星减速机9控制所述机械手6在水平面内的旋转角度，这样可以产生满足需要的转动惯量。。
该实施例中的机械臂包括相连接的机械主臂10和机械副臂11，所述机械主臂10的末端固定连接于所述行星减速机9上，所述机械副臂11的末端固定连接于所述机械手6上；所述机械臂还包括用于调节所述机械手6平衡的调平机构(即前调平拉杆12、后调平拉杆13、伺服电动缸16、拉杆17和平衡杆22)。
另外，该实施例中的导轨由方钢21制成，在导轨上还设有多个导轨固定块20。
如图3所示，滚轮7的两侧还设有侧沿14，可以使行走小车19沿导轨5准确的前行而不产生左右偏移，保证运行的平稳。
当立柱1被提起之后，平台机械手负责把立柱1底部摆放到位，然后二层台机械手6开始工作，此时，机械手6完全张开，机械臂伸出，当立柱1进入机械手6之间后，安装在机械手6端部的传感器会感应到，此时给PLC输入一个信号，PLC发出一个指令使机械手6完全合拢，完成立柱1的抓取，之后二层台吊卡被打开，机械臂开始缩回，当机械臂完全缩回之后，根据平台该立柱1下端的摆放方位，机械臂开始顺时针或逆时针旋转90°，然后机械臂开始行走，当机械臂走到规定的指梁3之间时，机械臂开始伸开，当伸开到指梁3间指定的位置时，停止伸缩，之后机械手6张开，放开立柱1，这样就完成了一根立柱1的摆放。下钻过程则与之完全相反。
本实用新型的机械臂采用机械主臂和机械副臂的双摇杆机构，可以在满足功能需要的前提下，占用较小的空间。其中，机械臂伸缩以伺服电动缸为动力，主臂为主动摇杆，副臂为从动摇杆，副臂末端安装机械手，机械手6的平衡度主要由前后调平拉杆配合实现，机械臂行走采用丝杠传动机构，旋转采用伺服电机与行星减速机机构。整体机械臂的重量由滚轮及其导轨承受，导轨由方钢构成，结构轻便，抗压性能强，这样滚珠丝杠运动便不受径向力影响，只负责产生前后行走运动。滚轮两侧带有侧沿，这样既可使滚轮沿导轨运行时产生导向作用，也可抵消机械臂伸出后产生的力矩。
本实用新型不局限于上述具体实施方式，一切基于本实用新型的技术构思，所作出的结构上的改进，均落入本实用新型的保护范围之中。
Claims (7)
1.二层台中间踏板下悬挂固定式立柱摆放机构，其特征在于，包括：
导轨，所述导轨固定于人行踏板的下表面上，所述导轨的延伸方向与所述人行踏板的延伸方向相同；
位置调节机构，设置于所述导轨上并沿所述导轨往复直线运动；
机械手，所述机械手连接于所述位置调节机构的末端，由所述位置调节机构控制其位置，所述机械手的端部设有用于感应立柱的传感器。
2.如权利要求1所述的二层台中间踏板下悬挂固定式立柱摆放机构，其特征在于：所述位置调节机构包括直线位置调节机构和圆周位置调节机构；
所述直线位置调节机构与所述导轨相配合并沿所述导轨往复直线运动；
所述圆周位置调节机构固定于所述直线位置调节机构上并可在水平面内旋转；
所述机械手通过机械臂连接于所述圆周位置调节机构上。
3.如权利要求2所述的二层台中间踏板下悬挂固定式立柱摆放机构，其特征在于：所述直线位置调节机构包括与所述导轨相平行的滚珠丝杠，还包括与所述滚珠丝杠相配合的行走小车，所述行走小车上还设有多个与所述导轨相接触的滚轮。
4.如权利要求3所述的二层台中间踏板下悬挂固定式立柱摆放机构，其特征在于：所述圆周位置调节机构包括固定于所述行走小车上的伺服电机和行星减速机，所述伺服电机与所述行星减速机之间通过传动皮带连接；
所述机械臂的末端连接于所述行星减速机上，由所述行星减速机控制所述机械手在水平面内的旋转角度。
5.如权利要求4所述的二层台中间踏板下悬挂固定式立柱摆放机构，其特征在于：所述机械臂包括相连接的机械主臂和机械副臂，所述机械主臂的末端固定连接于所述行星减速机上，所述机械副臂的末端固定连接于所述机械手上；
所述机械臂还包括用于调节所述机械手平衡的调平拉杆。
6.如权利要求3所述的二层台中间踏板下悬挂固定式立柱摆放机构，其特征在于：所述滚轮的两侧设有侧沿。
7.如权利要求4所述的二层台中间踏板下悬挂固定式立柱摆放机构，其特征在于：所述滚珠丝杠由伺服电机驱动。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201520523959.3U CN204804720U (zh) | 2015-07-18 | 2015-07-18 | 二层台中间踏板下悬挂固定式立柱摆放机构 |
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| CN201520523959.3U CN204804720U (zh) | 2015-07-18 | 2015-07-18 | 二层台中间踏板下悬挂固定式立柱摆放机构 |
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| CN201520523959.3U Active CN204804720U (zh) | 2015-07-18 | 2015-07-18 | 二层台中间踏板下悬挂固定式立柱摆放机构 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104929543A (zh) * | 2015-07-18 | 2015-09-23 | 王吉福 | 二层台中间踏板下悬挂固定式立柱摆放机构 |
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2015
- 2015-07-18 CN CN201520523959.3U patent/CN204804720U/zh active Active
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