CN214646925U - 钻具接头自动刻印打标装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钻具接头自动刻印打标装置，包括送料平台、钻具接头定位机构、打标机构、步式传送机构和取料机构；送料平台顶面为斜面；钻具接头定位机构包括间隔设置的四个钻具接头定位装置；打标机构包括分别交错设置在支撑架体两侧的三个打标装置，三者分别位于第二～第四钻具接头定位装置的邻侧；步式传送机构包括平移机构、设置在平移机构的上方的升降机构，设置在升降机构上的提升架，提升架由设置在第一块状V形台或六个滚轮间隙间的片状V形台；该钻具接头自动刻印打标装置结构设计合理、使用过程运行稳定，并能够实现钻具接头标识刻印完整清晰美观的目的，提高生产效率，减轻了现场操作人员的劳动强度，安全风险低。

Description

钻具接头自动刻印打标装置

技术领域

本实用新型涉及钻具接头自动刻印打标技术领域，特别涉及一种钻具接头自动刻印打标装置。

背景技术

随着石油行业的发展，对石油钻杆的质量控制已逐步提高，钻具接头标记是钻杆产品质量追溯的主要参考信息，生产厂家根据钻具接头标记追溯生产过程质量，用户通过识别钻具接头标记区分生产厂家及钻杆产品信息。

目前，钻具接头生产厂家均未使用钻具接头自动刻印打标整机自动化流水线，只是依靠单台打标机对钻具接头的打标部位进行单项打标，然后人工转运钻具接头完成对钻具接头多个部位的打标刻印，生产效率底下，同时也增加了由于在转运过程中钻具接头掉落砸碰伤操作人员的安全风险。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种实现钻具接头上线后通过打标机及钻具接头输送装置完成对其多部位进行的自动打标及自动下线目的的钻具接头自动刻印打标装置。

为此，本实用新型技术方案如下：

一种钻具接头自动刻印打标装置，包括送料平台、钻具接头定位机构、打标机构、步式传送机构和取料机构；其中，

送料平台为一顶面为斜面的架体；

钻具接头定位机构包括沿长边方向间隔设置在支撑架体上的第一钻具接头定位装置、第二钻具接头定位装置、第三钻具接头定位装置和第四钻具接头定位装置，且第一钻具接头定位装置设置在送料平台的低端邻侧；其中，第一钻具接头定位装置由两个具有调节手轮的第一气缸、三个第一块状V形台、两片推板和两块可调式气缸底座构成；两块可调式气缸底座以水平设置的方式对称固定在支撑架体上；两片推板以竖直设置的方式对称设置在两块可调式气缸底座相邻侧的侧壁处，两个气缸以水平设置的方式对称设置在两块可调式气缸底座上，且二者的活塞杆杆端分别固定在两块推板的壁面上，使两片推板之间的间距通过调节手轮带动第一气缸的活塞杆运动实现调节；三个第一块状V形台沿支撑架体的短边方向以相互平行设置的方式间隔固定在位于两块可调式气缸底座之间的支撑架体上，使三者的V形凹面形成第一钻具接头承接通槽；第二钻具接头定位装置、第三钻具接头定位装置和第四钻具接头定位装置结构相同，其均由两个具有调节手轮的第一气缸、六个滚轮、两片推板和两块可调式气缸底座构成；两块可调式气缸底座以水平设置的方式对称固定在支撑架体上；两片推板以竖直设置的方式对称设置在两块可调式气缸底座相邻侧的侧壁处，两个气缸以水平设置的方式对称设置在两块可调式气缸底座上，且二者的活塞杆杆端分别固定在两块推板的壁面上，使两片推板之间的间距通过调节手轮带动第一气缸的活塞杆运动实现调节；六个滚轮沿支撑架体的短边方向以相互平行设置的方式间隔并呈两排分布，每个滚轮通过滚轮支架固定在位于两块可调式气缸底座之间的支撑架体上，形成第二钻具接头承接通槽；

打标机构包括第一打标装置、第二打标装置和第三打标装置，三者分别交错设置在支撑架体的两侧，并分别位于第二钻具接头定位装置、第三钻具接头定位装置和第四钻具接头定位装置的邻侧；

步式传送机构包括设置在移动架体上的平移机构和升降机构；移动架体为沿支撑架体的长边方向设置的长条形架体，其包括自下而上相互平行设置的条形固定底板、条形下移动板和条形上移动板，以及沿条形上移动板的长边方向间隔设置的四组提升架；固定底板固定在支撑架体底部中心线上；水平移机构由双直线导轨和第二气缸构成，下移动板通过双直线导轨活动固定在固定底板上，第二气缸固定在固定底板一侧且其活塞杆杆端固定在位于邻侧的下移动板侧壁上，使下移动板在第二气缸的作用下沿支撑架体的长边方向往复移动；升降机构由两台第三气缸构成，二者竖直设置且间隔固定在下移动板的上表面上、二者的活塞杆杆端固定在上移动板的下表面上；四组提升架分别固定在第一钻具接头定位装置、第二钻具接头定位装置、第三钻具接头定位装置和第四钻具接头定位装置的下方；每组提升架由间隔且对称设置的两个片状V形台构成，且二者分别设置在位于其上方的三个第一块状V形台间或滚轮间的缝隙处，使其能够通过升降机构上行至将位于第一钻具接头承接通槽或第二钻具接头承接通槽内的钻具接头抬升；

取料机构设置在靠近第四钻具接头定位装置的支撑架体邻侧，其包括设置在传送架体上的取料板和固定在取料板上的三个第二块状V形台；传送架体上安装有传送装置，取料板固定在传送装置的活动件上，使其能够通过传送装置在传送架体上往复移动；三个第二块状V形台沿支撑架体的短边方向以相互平行设置的方式间隔固定在取料板上靠近第四钻具接头定位装置的一侧，形成第三钻具接头承接通槽。

进一步地，送料平台的斜面斜度为1/30。

进一步地，步式传送机构还包括五组对射检测机构，其分别设置在第一钻具接头定位装置、第二钻具接头定位装置、第三钻具接头定位装置和第四钻具接头定位装置、取料机构的邻侧；每组对射检测机构由两个激光传感器构成，二者分别固定在位于各钻具接头定位装置两侧的支撑架体上、位于三个第二块状V形台两侧的取料板上，且呈交错设置，使二者斜向且对向朝向钻具接头承接通槽上方发射的激光光线。

进一步地，第一打标装置、第二打标装置和第三打标装置结构相同，其均由门式打标机支撑架和气动打标机构成；门式打标机支撑架沿支撑架体短边方向横跨于各钻具接头定位装置两侧并通过固定夹活动固定在支撑架体上；气动打标机固定在门式打标机支撑架的一侧。

进一步地，传送装置为齿轮齿条传送装置或带式传送装置。

与现有技术相比，该钻具接头自动刻印打标装置结构设计合理、使用过程运行稳定，并能够实现钻具接头标识刻印完整清晰美观的目的，极大的提高了生产效率，减轻了现场操作人员的劳动强度，避免了由于钻具接头掉落砸碰伤操作人员的安全风险。

附图说明

图1为本实用新型的钻具接头自动刻印打标装置的结构示意图；

图2为本实用新型的钻具接头自动刻印打标装置的第一钻具接头定位装置和第二钻具接头定位装置的局部放大图；

图3为本实用新型的钻具接头自动刻印打标装置的侧视结构示意图；

图4为本实用新型的钻具接头自动刻印打标装置的打标装置的局部放大图；

图5为本实用新型的钻具接头自动刻印打标装置的第一钻具接头定位装置及步式传送机构的轴向剖视图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步的说明，但下述实施例绝非对本实用新型有任何限制。

该钻具接头自动刻印打标装置适用于NC26-6 5/8FH规格的公钻具接头和/或母钻具接头，打标区域包括三个部分，具体为：1)公、母钻具接头大钳区的外圆周壁面处，2)公钻具接头螺纹根部的外圆周壁面处和母钻具接头螺纹根部的内圆周壁面处，以及3)公钻具接头R35度台肩斜面处的外圆斜面上；且接头刻字打标工艺符合API刻字技术标准。

如图1所示，该钻具接头自动刻印打标装置包括送料平台1、钻具接头定位机构2、打标机构、步式传送机构5和取料机构7；其中，

送料平台1为一顶面为斜面的架体，其顶面斜度为1/30，可实现钻具接头的自行滚动，使钻具接头3能够自斜面高侧自由滚动至斜面底侧；

如图2所示，钻具接头定位机构2包括沿长边方向间隔设置在支撑架体上的第一钻具接头定位装置、第二钻具接头定位装置、第三钻具接头定位装置和第四钻具接头定位装置；具体地，

第一钻具接头定位装置由两个具有调节手轮2a的第一气缸2b、三个第一块状V形台2c、两片推板2d和两块可调式气缸底座2e构成；两块可调式气缸底座2e以水平设置的方式对称固定在支撑架体上；两片推板2d以竖直设置的方式对称设置在两块可调式气缸底座2e相邻侧的侧壁处，两个气缸2b以水平设置的方式对称设置在两块可调式气缸底座2e上，且二者的活塞杆杆端分别固定在两块推板2d的壁面上；基于转动手轮具有能够带动气缸做直线移动的功能，两片推板2d之间的间距即可通过调节手轮2a带动两个第一气缸2b的活塞杆运动实现调节，使二者之间的间距与钻具接头的长度相适应；三个第一块状V形台2c沿支撑架体的短边方向以相互平行设置的方式间隔固定在位于两块可调式气缸底座2e之间的支撑架体上，使三者的V形凹面形成第一钻具接头承接通槽；第一钻具接头定位装置邻近送料平台1的低侧设置，使滚动至送料平台1低侧的钻具继而滚动至第一钻具接头定位装置的第一钻具接头承接通槽内；

第二钻具接头定位装置、第三钻具接头定位装置和第四钻具接头定位装置结构相同，其均由两个具有调节手轮2a的第一气缸2b、六个滚轮2f、两片推板2d和两块可调式气缸底座2e构成；两块可调式气缸底座2e以水平设置的方式对称固定在支撑架体上；两片推板2d以竖直设置的方式对称设置在两块可调式气缸底座2e相邻侧的侧壁处，两个气缸2b以水平设置的方式对称设置在两块可调式气缸底座2e上，且二者的活塞杆杆端分别固定在两块推板2d的壁面上，使两片推板2d之间的间距通过调节手轮2a带动第一气缸2b的活塞杆运动实现调节；六个滚轮2f沿支撑架体的短边方向以相互平行设置的方式间隔并呈两排分布，每个滚轮通过滚轮支架固定在位于两块可调式气缸底座2e之间的支撑架体上，形成第二钻具接头承接通槽；各滚轮的传动轴与一台微型步进电机的输出轴连接，以驱动两排滚轮组保持相向转动；

作为本实施的一个优选技术方案，六个滚轮2f的外侧避免上涂覆有一层胶层，其与

如图3所示，步式传送机构5包括设置在移动架体上的平移机构5a和升降机构5b，以及五组对射检测机构5c；具体地，

移动架体为沿支撑架体的长边方向设置的长条形架体，其包括自下而上相互平行设置的条形固定底板、条形下移动板和条形上移动板，以及沿条形上移动板的长边方向间隔设置的四组提升架5d；其中，

固定底板固定在支撑架体底部中心线的位置处；

水平移机构5a由双直线导轨和第二气缸构成，下移动板通过双直线导轨活动固定在固定底板上，第二气缸固定在固定底板一侧且其活塞杆杆端固定在位于邻侧的下移动板侧壁上，使下移动板在第二气缸的作用下沿支撑架体的长边方向往复移动；

升降机构5b由两台第三气缸构成，二者竖直设置且间隔固定在下移动板的上表面上、二者的活塞杆杆端固定在上移动板的下表面上；该升降机构采用双气缸限位举升，且每组气缸两侧配有导向柱，保证其在竖直方向上同步升降；

作为本实施例的一个优选技术方案，水平移机构5a中的第二气缸和升降机构5b中的两个第三气缸还具有动作缓冲功能，以实现整体机构的平稳运行；

四组提升架5d分别固定在第一钻具接头定位装置、第二钻具接头定位装置、第三钻具接头定位装置和第四钻具接头定位装置的下方；如图5所示，每组提升架5d由间隔且对称设置的两个片状V形台构成，且二者分别设置在位于其上方的三个第一块状V形台2c间或滚轮间的缝隙处，使其能够通过升降机构5b上行至将位于第一钻具接头承接通槽或第二钻具接头承接通槽内的钻具接头抬升；

五组对射检测机构5c分别设置在第一钻具接头定位装置、第二钻具接头定位装置、第三钻具接头定位装置和第四钻具接头定位装置、取料机构7的邻侧；每组对射检测机构5c由两个激光传感器构成，二者分别固定在位于各钻具接头定位装置两侧的支撑架体上、位于三个第二块状V形台7b两侧的取料板7a上，且呈交错设置，使二者斜向且对向朝向钻具接头承接通槽上方发射的激光光线；两个激光传感器通过判断其发射的激光光线的反射长度判断是否钻具接头承接通槽上设置有钻具接头，五组对射检测机构5c将检测信号反馈给控制系统的PLC，当判断有钻具接头3后，控制系统接收确认信号，进而启动相应气动打标机对钻具接头3的特定位置进行自动刻印打标；

如图4所示，打标机构包括第一打标装置、第二打标装置和第三打标装置，三者分别交错设置在支撑架体的两侧，并分别位于第二钻具接头定位装置、第三钻具接头定位装置和第四钻具接头定位装置的邻侧；具体地，

第一打标装置、第二打标装置和第三打标装置结构相同，其均由门式打标机支撑架6和市售的气动打标机4构成；其中，门式打标机支撑架6由一根横梁和两根顶端固定在横梁两端端侧的竖梁构成，其沿支撑架体短边方向横跨于各钻具接头定位装置两侧并通过固定夹活动固定在支撑架体上；各气动打标机4分别固定在门式打标机支撑架6的一侧；各打标装置根据钻具接头3的结构和长度调节固定门式打标机支撑架6的固定夹，使门式打标机支撑架6偏转一定角度，其上打标机以特定的角度进行固定，使第一打标装置的打标针指向公/母钻具接头大钳区的外圆周壁面处，第二打标装置的打标针指向公钻具接头螺纹根部的外圆周壁面处或母钻具接头螺纹根部的内圆周壁面处，第三打标装置的打标针指向公钻具接头R35度台肩斜面处的外圆斜面上；

打标作业为采用现有的成熟打标作业程序，其工作原理是：打印针在x、y二维平面内按一定轨迹运动的同时，在压缩空气作用下做高频冲击运动，从而在工件上打印出相应的标记；在实际打标作业中，打标针根据客户的要求可以在钻具接头上制作编码、流水号、或文字图形标记，便于有效实施生产作业管理及产品永久性跟踪；打标控制操作运行系统采用XG3000 V6.01版打印操作系统，系统支持工件数量、加工时间、程序运行时间、累计打印时间、中文显示以及打印日志报表数据的记录，支持WINDOWS98/ME/XP；支持多种字体；支持直线、曲线(任意角度)、镜面打标；所有的标记尺寸可调整；打印速度可调整；支持流水号或批量数据逐个打印；打印内容能自动保存，在断电情况下也不会丢失，也可打印二维码；

如图1所示，取料机构7设置在靠近第四钻具接头定位装置的支撑架体邻侧，其包括设置在传送架体上的取料板7a和固定在取料板7a上的三个第二块状V形台7b；传送架体上安装有传送装置，取料板7a固定在传送装置的活动件上，使其能够通过传送装置在传送架体上往复移动；三个第二块状V形台7b沿支撑架体的短边方向以相互平行设置的方式间隔固定在取料板7a上靠近第四钻具接头定位装置的一侧，形成第三钻具接头承接通槽。

该钻具接头自动刻印打标装置的工作原理如下：

准备工作：操作员在三台打标控制软件调用对应钻具接头的打标文件数据，处于等待状态，操作员依次调整各工位的气缸限位和打标机头的气缸限位；

正常工作：S1、操作员把钻具接头用平衡吊，吊至前段平台，由于料台有1/30斜度，钻具接头自行滚动到第一钻具接头定位装置的第一钻具接头承接通槽内进行预定位；S2、步式传送机构5的升降机构5b上升，使提升架5d利用其两个片状V形台将钻具接头自第一钻具接头承接通槽内托起并脱离第一钻具接头承接通槽，启动平移机构5a将位于提升架5d上的钻具接头水平移动至第二钻具接头定位装置的两排滚轮上方，升降机构5b下降，将钻具接头放置于第二钻具接头定位装置两排滚轮上；S3、滚轮转动调节钻具接头的设置位置，当该第一钻具接头定位装置邻侧的对射检测机构5c检测钻具接头到位后，即启动气动打标机进行第一个打标位置的打标作业；S4、打标完成后，重复步骤S2和步骤S3，将钻具接头继续传送至第三钻具接头定位装置的第二钻具接头承接通槽内并完成第二个打标位置的打标作业；S4、打标完成后，重复步骤S2和步骤S3，将钻具接头继续传送至第四钻具接头定位装置的第二钻具接头承接通槽内并完成第三个打标位置的打标作业；S5、打标完成后，重复步骤S2，将钻具接头传送至取料机构7的第三钻具接头承接通槽内，由取料板将完成三处位置打标的钻具接头移送至取料机构7的另一侧，由设置于该另一侧的机械手取走该钻具接头。

综上所述，该钻具接头自动刻印打标装置能够实现钻具接头上线后通过打标机及钻具接头输送装置完成对其多部位进行的自动打标及自动下线，从而实现提升生产效率，避免由于钻具接头掉落砸碰伤操作人员的安全风险。

Claims (5)

1.一种钻具接头自动刻印打标装置，其特征在于，包括送料平台(1)、钻具接头定位机构(2)、打标机构、步式传送机构(5)和取料机构(7)；其中，

送料平台(1)为一顶面为斜面的架体；

钻具接头定位机构(2)包括沿长边方向间隔设置在支撑架体上的第一钻具接头定位装置、第二钻具接头定位装置、第三钻具接头定位装置和第四钻具接头定位装置，且第一钻具接头定位装置设置在送料平台(1)的低端邻侧；其中，第一钻具接头定位装置由两个具有调节手轮(2a)的第一气缸(2b)、三个第一块状V形台(2c)、两片推板(2d)和两块可调式气缸底座(2e)构成；两块可调式气缸底座(2e)以水平设置的方式对称固定在支撑架体上；两片推板(2d)以竖直设置的方式对称设置在两块可调式气缸底座(2e)相邻侧的侧壁处，两个气缸(2b)以水平设置的方式对称设置在两块可调式气缸底座(2e)上，且二者的活塞杆杆端分别固定在两块推板(2d)的壁面上，使两片推板(2d)之间的间距通过调节手轮(2a)带动第一气缸(2b)的活塞杆运动实现调节；三个第一块状V形台(2c)沿支撑架体的短边方向以相互平行设置的方式间隔固定在位于两块可调式气缸底座(2e)之间的支撑架体上，使三者的V形凹面形成第一钻具接头承接通槽；第二钻具接头定位装置、第三钻具接头定位装置和第四钻具接头定位装置结构相同，其均由两个具有调节手轮(2a)的第一气缸(2b)、六个滚轮(2f)、两片推板(2d)和两块可调式气缸底座(2e)构成；两块可调式气缸底座(2e)以水平设置的方式对称固定在支撑架体上；两片推板(2d)以竖直设置的方式对称设置在两块可调式气缸底座(2e)相邻侧的侧壁处，两个气缸(2b)以水平设置的方式对称设置在两块可调式气缸底座(2e)上，且二者的活塞杆杆端分别固定在两块推板(2d)的壁面上，使两片推板(2d)之间的间距通过调节手轮(2a)带动第一气缸(2b)的活塞杆运动实现调节；六个滚轮(2f)沿支撑架体的短边方向以相互平行设置的方式间隔并呈两排分布，每个滚轮通过滚轮支架固定在位于两块可调式气缸底座(2e)之间的支撑架体上，形成第二钻具接头承接通槽；

打标机构包括第一打标装置、第二打标装置和第三打标装置，三者分别交错设置在支撑架体的两侧，并分别位于第二钻具接头定位装置、第三钻具接头定位装置和第四钻具接头定位装置的邻侧；

步式传送机构(5)包括设置在移动架体上的平移机构(5a)和升降机构(5b)；移动架体为沿支撑架体的长边方向设置的长条形架体，其包括自下而上相互平行设置的条形固定底板、条形下移动板和条形上移动板，以及沿条形上移动板的长边方向间隔设置的四组提升架(5d)；固定底板固定在支撑架体底部中心线上；水平移机构(5a)由双直线导轨和第二气缸构成，下移动板通过双直线导轨活动固定在固定底板上，第二气缸固定在固定底板一侧且其活塞杆杆端固定在位于邻侧的下移动板侧壁上，使下移动板在第二气缸的作用下沿支撑架体的长边方向往复移动；升降机构(5b)由两台第三气缸构成，二者竖直设置且间隔固定在下移动板的上表面上、二者的活塞杆杆端固定在上移动板的下表面上；四组提升架(5d)分别固定在第一钻具接头定位装置、第二钻具接头定位装置、第三钻具接头定位装置和第四钻具接头定位装置的下方；每组提升架(5d)由间隔且对称设置的两个片状V形台构成，且二者分别设置在位于其上方的三个第一块状V形台(2c)间或滚轮间的缝隙处，使其能够通过升降机构(5b)上行至将位于第一钻具接头承接通槽或第二钻具接头承接通槽内的钻具接头抬升；

取料机构(7)设置在靠近第四钻具接头定位装置的支撑架体邻侧，其包括设置在传送架体上的取料板(7a)和固定在取料板(7a)上的三个第二块状V形台(7b)；传送架体上安装有传送装置，取料板(7a)固定在传送装置的活动件上，使其能够通过传送装置在传送架体上往复移动；三个第二块状V形台(7b)沿支撑架体的短边方向以相互平行设置的方式间隔固定在取料板(7a)上靠近第四钻具接头定位装置的一侧，形成第三钻具接头承接通槽。

2.根据权利要求1所述的钻具接头自动刻印打标装置，其特征在于，送料平台(1)的斜面斜度为1/30。

3.根据权利要求1所述的钻具接头自动刻印打标装置，其特征在于，步式传送机构(5)还包括五组对射检测机构(5c)，其分别设置在第一钻具接头定位装置、第二钻具接头定位装置、第三钻具接头定位装置和第四钻具接头定位装置、取料机构(7)的邻侧；每组对射检测机构(5c)由两个激光传感器构成，二者分别固定在位于各钻具接头定位装置两侧的支撑架体上、位于三个第二块状V形台(7b)两侧的取料板(7a)上，且呈交错设置，使二者斜向且对向朝向钻具接头承接通槽上方发射的激光光线。

4.根据权利要求1所述的钻具接头自动刻印打标装置，其特征在于，第一打标装置、第二打标装置和第三打标装置结构相同，其均由门式打标机支撑架(6)和气动打标机(4)构成；门式打标机支撑架(6)沿支撑架体短边方向横跨于各钻具接头定位装置两侧并通过固定夹活动固定在支撑架体上；气动打标机(4)固定在门式打标机支撑架(6)的一侧。

5.根据权利要求1所述的钻具接头自动刻印打标装置，其特征在于，传送装置为齿轮齿条传送装置或带式传送装置。

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