CN216349632U - 一种基于录井工业机器人的自动选样系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于录井工业机器人的自动选样系统，包括支撑座、工业相机和位于支撑座外侧的工业机器人，其技术要点是：支撑座由下至上间隔设有样品盘支架和样品拍照支架，样品拍照支架的上方悬设有下方开口的暗室，支撑座与暗室之间设有升降机构，工业相机固定于暗室顶部且其天面朝向样品拍照支架中心，暗室内顶面围绕工业相机设有环形白光灯，暗室内侧壁均匀设有多个荧光灯，工业机器人的机械臂末端设有用于夹取样岩屑的柔性夹爪。本系统代传统人工挑样和送样方式，减轻了工作人员的劳动强度，显著提高了工作效率，与各种录井仪器进行配套组装后，利于全面实现现场岩屑录井自动化。

Description

一种基于录井工业机器人的自动选样系统

技术领域

本实用新型涉及录井勘探开发技术领域，尤其涉及一种基于录井工业机器人的自动选样系统,用于实现现场岩屑录井自动化。

背景技术

地质油气勘探开发即是通过各种手段、方法对地质层位进行勘查、探测，确定合适的油气层，根据油气层的优劣，确定后期开采开发的价值，计算未来可开采率。

在实际的现场油气勘探开发中，录井工作一般包括气测录井和岩屑录井。特别是随着钻进技术的发展，上返岩屑的速度越来越快，采用传统的人工方式（取样—挑样—装样—送入仪器分析）不仅工作效率低、劳动强度大而且人工成本也很高。录井中的智能、自动化随着时代的发展已经成为必然趋势，目前岩屑分析录井设备厂家都提高了各自仪器的分析效率,检测仪器自身实现了小型化、智能化和分析快速化，但岩屑如何按照各种录井仪器的要求进入仪器进行分析还都在采用人工选样和送样方式，严重阻碍了录井自动化实现的进程。

发明内容

本实用新型的目的是为了提供一种结构合理、使用可靠的基于录井工业机器人的自动选样系统，替代传统人工挑样和送样方式，减轻了工作人员的劳动强度，显著提高了工作效率，与各种录井仪器进行配套组装后，利于全面实现现场岩屑录井自动化。

本实用新型的技术方案是：

一种基于录井工业机器人的自动选样系统，包括支撑座、工业相机和位于支撑座外侧的工业机器人，其技术要点是：所述支撑座由下至上间隔设有样品盘支架和样品拍照支架，所述样品拍照支架的上方悬设有下方开口的暗室，所述支撑座与暗室之间设有升降机构，所述工业相机固定于暗室顶部且其天面朝向样品拍照支架中心，所述暗室内顶面围绕工业相机设有环形白光灯，暗室内侧壁均匀设有多个荧光灯，所述工业机器人的机械臂末端设有用于夹取样岩屑的柔性夹爪。

上述的基于录井工业机器人的自动选样系统，所述样品拍照支架中部设有用于放置样品盘的减低承载面，样品拍照支架对应减低承载面两侧的位置对称设有样品盘夹紧气缸，所述夹紧气缸的缸杆末端连接夹紧垫块，所述夹紧垫块用于夹持样品盘边缘，样品拍照支架两侧设有对应夹紧垫块的运动避让槽。

上述的基于录井工业机器人的自动选样系统，所述样品盘、夹紧垫块和样品拍照支架的上表面位于同一水平面或样品盘的上表面高于夹紧垫块和样品拍照支架的上表面。

上述的基于录井工业机器人的自动选样系统，所述升降机构包括固定于支撑座背板上的固定座和直线导轨、设于固定座上的升降气缸、固定于暗室后衬板上且与升降气缸的缸杆连接的连接座、固定于暗室后衬板上且可沿直线导轨滑动的滑块组，所述直线导轨的数量为两个且在固定座两侧对称布置，所述支撑座顶端设有对应暗室的位置检测传感器，所述样品拍照支架的后沿固定有对应连接座的减振缓冲器。

上述的基于录井工业机器人的自动选样系统，所述柔性夹爪为柔性橡胶夹爪，所述柔性橡胶夹爪内设有充气腔体，柔性橡胶夹爪的前端设有与充气腔体连通的空心爪瓣，空心爪瓣的数量为两个且相对布置，柔性橡胶夹爪的后端设有与充气腔体连通的充气管路。通过向充气腔体充气使两个空心爪瓣张开的角度增大，再对充气腔体换向抽气，使空心爪瓣张开的角度减小，实现对岩屑颗粒的夹取。

上述的基于录井工业机器人的自动选样系统，所述样品盘支架由两个相互平行且相隔布置的支座组成，两个支座的相对侧设有相互对应的样品盘支撑槽，分别用于支撑样品盘两侧边缘。

上述的基于录井工业机器人的自动选样系统，所述暗室内顶面设有用于固定环形白光灯的支架Ⅰ，所述暗室内侧壁设有用于固定荧光灯的支架Ⅱ，所述支架Ⅱ斜倾于与水平面，当暗室下降且其底部与样品拍照支架扣合后，所述环形白光灯和荧光灯共同朝向样品拍照支架上的样品盘。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的样品拍照支架和暗室形成密闭空间后，采用白光灯和荧光灯对样品盘上的岩屑样品进行拍照，其中白光照片作为后期拓展功能的应用进行保留，而荧光照片根据岩屑在紫外光的照射下激发的颜色进行软件处理，颜色不同体现了不同的含油量。样品盘表面的坐标系可提前制定，当定位了样品盘上要挑选的岩屑的位置后，工业机器人根据定位位置，使机械臂带动柔性夹爪到达该位置夹取岩屑样品，送达至录井仪器进行进一步分析检测，从而实现现场岩屑录井自动化。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的部分结构分解示意图；

图3是本实用新型的柔性夹爪的结构示意图。

图中：1.暗室、2.升降气缸、3.工业相机、4.支撑座、5.样品盘、6.样品拍照支架、7.夹紧气缸、8.减低承载面、9.样品盘支架、10.位置检测传感器、11.固定座、12.直线导轨、13.后衬板、14.连接座、15.减振缓冲器、16.夹紧垫块、17.支架Ⅱ、18.荧光灯、19.环形白光灯、20.支架Ⅰ、21.滑块组、22.柔性夹爪、23.空心爪瓣、24.充气管路。

具体实施方式

结合附图对本实用新型作详细描述。

如图1-图3所示，该基于录井工业机器人的自动选样系统，包括支撑座4、工业相机3和位于支撑座4外侧的工业机器人（图中省略）。所述支撑座4由下至上间隔设有样品盘支架9和样品拍照支架6。所述样品拍照支架6的上方悬设有下方开口的暗室1，所述支撑座4与暗室1之间设有升降机构，暗室1可在升降机构的作用下在支撑座4上垂向运动。所述工业相机3固定于暗室1顶部且其天面朝向样品拍照支架6中心，所述暗室1内顶面围绕工业相机3设有环形白光灯19，暗室1内侧壁均匀设有多个荧光灯18。所述工业机器人的机械臂末端设有用于夹取样岩屑的柔性夹爪22。

本实施例中，所述暗室1内顶面设有用于固定环形白光灯19的支架Ⅰ20，所述暗室1内侧壁设有用于固定荧光灯18的支架Ⅱ17，所述支架Ⅱ17斜倾于与水平面。当暗室1下降且其底部与样品拍照支架6扣合后，所述环形白光灯19和荧光灯18共同朝向样品拍照支架6上的样品盘5。所述荧光灯18采用波长为365nm的LED紫外灯，保证在拍照下充分激发含油岩屑的荧光特性，有利于软件算法对含油岩屑的识别与定位。所述工业相机3选用高分辨率工业CCD彩色相机，保证照片的清晰度和还原度。

所述样品拍照支架6中部设有用于放置样品盘5的减低承载面8，样品拍照支架6对应减低承载面8两侧的位置对称设有样品盘夹紧气缸7，所述夹紧气缸7的缸杆末端连接夹紧垫块16，所述夹紧垫块16用于夹持样品盘5边缘，样品拍照支架6两侧设有对应夹紧垫块16的运动避让槽。所述样品盘5、夹紧垫块16和样品拍照支架6的上表面位于同一水平面或样品盘5的上表面高于夹紧垫块16和样品拍照支架6的上表面。所述样品盘支架9由两个相互平行且相隔布置的支座组成，两个支座的相对侧设有相互对应的样品盘支撑槽，分别用于支撑样品盘5两侧边缘。

所述升降机构包括固定于支撑座4背板上的固定座11和直线导轨12、设于固定座11上的升降气缸2、固定于暗室的后衬板13上且与升降气缸2的缸杆连接的连接座14、固定于暗室的后衬板13上且可沿直线导轨12滑动的滑块组21。所述直线导轨12的数量为两个且在固定座11两侧对称布置，所述支撑座4顶端设有对应暗室1的位置检测传感器10，所述样品拍照支架6的后沿固定有对应连接座14的减振缓冲器15。

所述柔性夹爪22为柔性橡胶夹爪，所述柔性橡胶夹爪内设有充气腔体，柔性橡胶夹爪的前端设有与充气腔体连通的空心爪瓣23，空心爪瓣23的数量为两个且相对布置，柔性橡胶夹爪的后端设有与充气腔体连通的充气管路24。通过向充气腔体充气使两个空心爪瓣23前端张开的角度增大，再对充气腔体换向抽气，使空心爪瓣23张开的角度减小，实现对岩屑颗粒的夹取。柔性橡胶夹爪能够准确夹取粒度较小的岩屑并且基本不破坏岩屑的外形结构，通过气压调节夹紧的力度，实现对各种岩屑夹取的适应性。

工作过程：

预先把装好岩屑的样品盘5放置于样品盘支架6上，在检测开始前，将样品盘5移至样品拍照支架6的减低承载面8上，并利用样品盘夹紧气缸7夹紧定位，样品盘5此时处于规划好的拍照坐标系内。

检测开始，升降气缸2带动暗室1下行并与样品拍照支架6扣合从而罩住样品盘5；开启暗室1内的环形白光灯19和工业相机3进行拍照，再关闭环形白光灯19，打开荧光灯18进行拍照，拍照后传送至视觉图片分析计算机上进行含油岩屑的识别和定位，并将预挑选岩屑的坐标信息发送给工业机器人；升降气缸2带动暗室1上行，工业机器人通过机械臂带动柔性夹爪22到达定位位置，夹取已挑选的岩屑；机械臂带动柔性夹爪22将挑选的岩屑送入录井仪器进行进一步分析检测。

以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型创造范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。

Claims (7)

1.一种基于录井工业机器人的自动选样系统，包括支撑座、工业相机和位于支撑座外侧的工业机器人，其特征在于：所述支撑座由下至上间隔设有样品盘支架和样品拍照支架，所述样品拍照支架的上方悬设有下方开口的暗室，所述支撑座与暗室之间设有升降机构，所述工业相机固定于暗室顶部且其天面朝向样品拍照支架中心，所述暗室内顶面围绕工业相机设有环形白光灯，暗室内侧壁均匀设有多个荧光灯，所述工业机器人的机械臂末端设有用于夹取样岩屑的柔性夹爪。

2.根据权利要求1所述的基于录井工业机器人的自动选样系统，其特征在于：所述样品拍照支架中部设有用于放置样品盘的减低承载面，样品拍照支架对应减低承载面两侧的位置对称设有样品盘夹紧气缸，所述夹紧气缸的缸杆末端连接夹紧垫块，所述夹紧垫块用于夹持样品盘边缘，样品拍照支架两侧设有对应夹紧垫块的运动避让槽。

3.根据权利要求2所述的基于录井工业机器人的自动选样系统，其特征在于：所述样品盘、夹紧垫块和样品拍照支架的上表面位于同一水平面或样品盘的上表面高于夹紧垫块和样品拍照支架的上表面。

4.根据权利要求1所述的基于录井工业机器人的自动选样系统，其特征在于：所述升降机构包括固定于支撑座背板上的固定座和直线导轨、设于固定座上的升降气缸、固定于暗室后衬板上且与升降气缸的缸杆连接的连接座、固定于暗室后衬板上且可沿直线导轨滑动的滑块组，所述直线导轨的数量为两个且在固定座两侧对称布置，所述支撑座顶端设有对应暗室的位置检测传感器，所述样品拍照支架的后沿固定有对应连接座的减振缓冲器。

5.根据权利要求1所述的基于录井工业机器人的自动选样系统，其特征在于：所述柔性夹爪为柔性橡胶夹爪，所述柔性橡胶夹爪内设有充气腔体，柔性橡胶夹爪的前端设有与充气腔体连通的空心爪瓣，空心爪瓣的数量为两个且相对布置，柔性橡胶夹爪的后端设有与充气腔体连通的充气管路。

6.根据权利要求1所述的基于录井工业机器人的自动选样系统，其特征在于：所述样品盘支架由两个相互平行且相隔布置的支座组成，两个支座的相对侧设有相互对应的样品盘支撑槽，分别用于支撑样品盘两侧边缘。

7.根据权利要求1所述的基于录井工业机器人的自动选样系统，其特征在于：所述暗室内顶面设有用于固定环形白光灯的支架Ⅰ，所述暗室内侧壁设有用于固定荧光灯的支架Ⅱ，所述支架Ⅱ斜倾于与水平面，当暗室下降且其底部与样品拍照支架扣合后，所述环形白光灯和荧光灯共同朝向样品拍照支架上的样品盘。

Images