[發(fā)明專利]一種釆用光電無接觸自動定位鉆桿接頭和檢測鉆桿接頭的裝備

有效

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• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN113006716B
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉晨潤;劉玉昌;常金維;張正龍;張軍剛
• 申請（專利權(quán)）人: 青島昌輝海洋智能裝備有限公司
• 主分類號: E21B19/18
• 分類號: E21B19/18;E21B47/00;E21B44/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種釆用光電無接觸自動定位鉆桿接頭和檢測鉆桿接頭的裝備，包括機械手(1)，機械手(1)一端連接有連接架(2)，連接架(2)固定連接有前夾緊架(21)和后夾緊架(23)，前夾緊架(21)位于后夾緊架(23)一側(cè)，前夾緊架(21)連接有夾緊鉆桿接頭的母接頭的前夾緊組件(22)，后夾緊架(23)連接有夾緊鉆桿接頭的母接頭的后夾緊組件(24)，連接架(2)對應(yīng)前夾緊架(21)遠離后夾緊架(23)一側(cè)連接有夾緊并轉(zhuǎn)動鉆桿接頭的公接頭的擰緊組件(25)，其特征在于：還包括自動控制系統(tǒng)(6)，所述自動控制系統(tǒng)(6)包括距離檢測模塊(61)、掃描控制模塊(62)、波形計算模塊(63)和夾緊控制模塊(64)、開槽控制模塊(65)、滑落檢測模塊(66)和緊急鎖緊模塊(67)；

所述距離檢測模塊(61)包括光電測距傳感器(611)，光電測距傳感器(611)檢測自身到鉆桿接頭之間的距離值，距離檢測模塊(61)向波形計算模塊(63)傳輸距離值；

所述掃描控制模塊(62)接收輸入的指令后控制距離檢測模塊(61)工作，并控制機械手(1)帶動連接架(2)沿鉆桿接頭移動方向移動，并向波形計算模塊(63)傳輸連接架(2)移動的行程信息；

所述波形計算模塊(63)根據(jù)接收的距離值和行程信息繪制平面波形圖，波形計算模塊(63)計算平面波形圖中變化最劇烈的區(qū)域并將該區(qū)域作為連接處區(qū)域，波形計算模塊(63)獲取連接處區(qū)域的行程信息，根據(jù)連接處區(qū)域的行程信息計算連接處坐標區(qū)間，并將連接處坐標區(qū)間發(fā)送給夾緊控制模塊(64)；

所述夾緊控制模塊(64)根據(jù)獲取的連接處坐標區(qū)間控制機械手(1)將前夾緊架(21)和擰緊組件(25)之間區(qū)域置于連接處坐標區(qū)間內(nèi)；

所述開槽控制模塊(65)調(diào)用波形計算模塊(63)的連接處坐標區(qū)間，開槽控制模塊(65)存儲有設(shè)定距離值，開槽控制模塊(65)根據(jù)連接處坐標區(qū)間和設(shè)定距離值相加獲得開槽坐標，開槽控制模塊(65)監(jiān)測鉆桿向下移動的距離，當移動的距離等于設(shè)定距離值時，計算當前鉆桿接頭的坐標是否位于開槽坐標，若位于開槽坐標則控制伺服電機(26)將銼刀(261)抵接于鉆桿上，并控制擰緊組件(25)轉(zhuǎn)動鉆桿；

所述滑落檢測模塊(66)在前夾緊組件(22)和后夾緊組件(24)夾緊鉆桿接頭時控制電磁鐵(44)失電，并監(jiān)測鉆桿的位置和移動速度，當鉆桿的位置發(fā)生變化并且鉆桿的移動速度超過設(shè)定值時，向緊急鎖緊模塊(67)發(fā)送啟動信號，其中，連接架(2)固定連接有卡接架(4)，卡接架(4)兩端均滑動連接有配合鉆桿接頭的弧形板(42)，兩個弧形板(42)均沿垂直于鉆桿接頭移動方向滑移，兩個弧形板(42)相互遠離的一端固定連接有具有鐵磁性的滑動架(41)，卡接架(4)靠近每個滑動架(41)位置處均固定連接有電磁鐵(44)；

所述緊急鎖緊模塊(67)接收啟動信號后控制緊急液壓缸(45)的活塞桿伸出，其中，每個弧形板(42)中間位置處均開設(shè)有空槽(421)，每個滑動架(41)對應(yīng)空槽(421)位置均開設(shè)有滑槽(411)，滑槽(411)均沿空槽(421)的長度方向設(shè)置，滑槽(411)內(nèi)均滑動連接有滑塊(412)，卡接架(4)靠近每個滑塊(412)位置處均固定連接有緊急液壓缸(45)的缸體，緊急液壓缸(45)的活塞桿沿滑槽(411)的長度方向設(shè)置，緊急液壓缸(45)的活塞桿均能夠抵接于滑塊(412)上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種釆用光電無接觸自動定位鉆桿接頭和檢測鉆桿接頭的裝備，其特征在于：光電測距傳感器(611)固定連接于前夾緊架(21)，連接架(2)對應(yīng)后夾緊架(23)遠離前夾緊架(21)一側(cè)固定連接有清潔架(3)，清潔架(3)對應(yīng)光電測距傳感器(611)正下方位置處固定連接有驅(qū)動電機(31)，驅(qū)動電機(31)的輸出軸固定連接有換向器(32)，換向器(32)另一端固定連接有傳動軸(33)，傳動軸(33)固定連接有清潔輪(34)，清潔輪(34)固定連接有多個清潔葉片(35)，當鉆桿接頭位于后夾緊架(23)內(nèi)時，清潔葉片(35)均能夠抵接鉆桿接頭。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種釆用光電無接觸自動定位鉆桿接頭和檢測鉆桿接頭的裝備，其特征在于：滑動架(41)均固定連接有第一彈簧(43)，第一彈簧(43)另一端均固定連接于卡接架(4)上，第一彈簧(43)自然狀態(tài)下兩個弧形板(42)均能夠抵接于鉆桿接頭上，當滑動架(41)抵接于電磁鐵(44)時，第一彈簧(43)處于壓縮狀態(tài)。