專利名稱：具有精確定位功能的預(yù)存磁場(chǎng)模型式高壓作業(yè)機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種井下作業(yè)的機(jī)器人，具體涉及一種具有精確定位功能的預(yù)存磁場(chǎng)模型式高壓作業(yè)機(jī)器人。
背景技術(shù)：
目前，在油田采油生產(chǎn)中，井下工具發(fā)揮了關(guān)鍵作用。但是井下工具的到位與啟用都需要修井作業(yè)來實(shí)施。修井作業(yè)時(shí)需要?jiǎng)佑么笮托蘧畽C(jī)和修井人員，同時(shí)修井作業(yè)中要消耗許多能源和時(shí)間?，F(xiàn)在還沒有一種耗能較小、效率較高且能實(shí)現(xiàn)精確定位并完成修井作業(yè)的井下作業(yè)設(shè)備。

實(shí)用新型內(nèi)容為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種具有精確定位功能的預(yù)存磁場(chǎng)模型式高壓作業(yè)機(jī)器人。為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)方案具有精確定位功能的預(yù)存磁場(chǎng)模型式高壓作業(yè)機(jī)器人，包括頂部開有通孔的外殼、通過上述外殼頂端用于提供電源和傳送控制指令的電纜線，其特征在于，還包括設(shè)置在上述外殼內(nèi)部上側(cè)的自定位電機(jī)，與上述外殼頂部的通孔位置對(duì)應(yīng)的自定位卡瓦，自定位絲桿副，裝有單片機(jī)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、電池的高壓密封箱，設(shè)置在上述高壓密封箱下方的電動(dòng)機(jī)，輸入端與上述電動(dòng)機(jī)的輸出軸相連接的減速機(jī)，與上述減速機(jī)的輸出端相連接的絲桿，封裝有與上述絲桿相互配合的絲杠螺母以及磁感定位裝置的作業(yè)機(jī)械手臂；上述自定位卡瓦與上述高壓密封箱鉸接，上述自定位卡瓦通過上述自定位絲桿副與自定位電機(jī)連接；上述絲桿螺母套接在上述絲桿上；上述作業(yè)機(jī)械手臂設(shè)置在上述外殼的下方。前述的具有精確定位功能的預(yù)存磁場(chǎng)模型式高壓作業(yè)機(jī)器人，其特征在于，上述作業(yè)機(jī)械手臂還封裝有磁場(chǎng)發(fā)生器、位置傳感器和作業(yè)機(jī)具；上述磁場(chǎng)發(fā)生器和位置傳感器設(shè)置于上述作業(yè)機(jī)械手臂的底部。本實(shí)用新型的有益之處在于通過預(yù)存磁場(chǎng)模型能夠?qū)崿F(xiàn)精確定位；可更換的作業(yè)機(jī)具又能實(shí)現(xiàn)功能的多元化；設(shè)有備用的電池方便緊急情況下能夠回收設(shè)備，避免浪費(fèi)； 耗能較小，自動(dòng)化程度高，省時(shí)省工。

圖1是本實(shí)用新型的具有精確定位功能的預(yù)存磁場(chǎng)模型式高壓作業(yè)機(jī)器人在未進(jìn)入工作狀態(tài)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的具有精確定位功能的預(yù)存磁場(chǎng)模型式高壓作業(yè)機(jī)器人工作狀態(tài)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中附圖標(biāo)記的含義1、外殼，2、單片機(jī)，3、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，4、電動(dòng)機(jī)，5、減速機(jī)，6、絲桿，7、絲桿螺母，8、磁場(chǎng)發(fā)生器，9、作業(yè)機(jī)具，10、位置傳感器，11、自定位電機(jī)，12、自定位絲桿副，13、自定位卡瓦，14、電池，15、電纜線。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作具體的介紹。圖1是本實(shí)用新型的具有精確定位功能的預(yù)存磁場(chǎng)模型式高壓作業(yè)機(jī)器人在未進(jìn)入工作狀態(tài)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的具有精確定位功能的預(yù)存磁場(chǎng)模型式高壓作業(yè)機(jī)器人工作狀態(tài)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。參照?qǐng)D1和圖2，本實(shí)用新型的具有精確定位功能的預(yù)存磁場(chǎng)模型式高壓作業(yè)機(jī)器人主要包括外殼1，裝有單片機(jī)2、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器3、電池14的高壓密封箱，電動(dòng)機(jī)4，減速機(jī)5，絲桿6、封裝了絲桿螺母7的作業(yè)機(jī)械手臂，自定位電機(jī)11，自定位絲桿副12，自定位卡瓦13，電纜線15。其中電纜線15通過在外殼1的頂端外側(cè)連接到外殼1內(nèi)部的其他部件，電纜線15 能夠提供電源和傳送控制指令。自定位電機(jī)11設(shè)置在外殼1內(nèi)部的上側(cè)，自定位卡瓦13與高壓密封箱鉸接，并且自定位卡瓦13通過自定位絲桿副12與自定位電機(jī)11連接，當(dāng)自定位電機(jī)11轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)自定位絲桿副12轉(zhuǎn)動(dòng)，迫使與之連接的自定位卡瓦13向外側(cè)移動(dòng)， 自定位絲桿副12的作用在于將子定位電機(jī)11的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為自定位卡瓦13的直線運(yùn)動(dòng)。由于自定位卡瓦13的下端與高壓密封箱鉸接，所以自定位卡瓦13傾斜的從外殼1的頂部的通孔中伸出與外殼1的外側(cè)的管道壁接觸，使整個(gè)本實(shí)用新型具有精確定位功能的預(yù)存磁場(chǎng)模型式高壓作業(yè)機(jī)器人能夠定位。單片機(jī)2、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器3、電池14裝在如圖1、圖2所示的安裝在外殼1內(nèi)側(cè)中部的高壓密封箱內(nèi)，其中單片機(jī)2是整個(gè)本實(shí)用新型的機(jī)器人主控部分，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器3負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)4和自定位電機(jī)11，電池14能夠提供備用電源，在出現(xiàn)突發(fā)的意外情況時(shí)，電纜線15不能有效的輸送電力時(shí)，電力輸送延時(shí)一定時(shí)間后，電池14能夠作為緊急電源提供電力，啟動(dòng)緊急預(yù)案，自動(dòng)回收自定位卡瓦13，以便底面回收本實(shí)用新型的機(jī)器人。電動(dòng)機(jī)4設(shè)置在高壓密封箱的下方，電動(dòng)機(jī)4的輸出軸與減速機(jī)5的輸入端相連接，減速機(jī)5的輸出端與絲桿6相連接，減速機(jī)5的目的在于將電動(dòng)機(jī)4的轉(zhuǎn)速降低后輸送到絲桿6。作業(yè)機(jī)械手臂是將絲桿螺母7，磁場(chǎng)發(fā)生器8，位置傳感器10和作業(yè)機(jī)具9封裝為一個(gè)整體。其中絲桿螺母7套接在絲桿6上，當(dāng)電動(dòng)機(jī)4轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)絲桿6，使作業(yè)機(jī)械手臂能夠上下移動(dòng)。磁場(chǎng)發(fā)生器8和位置傳感器10設(shè)置在作業(yè)機(jī)械手臂的底部。作業(yè)機(jī)具 9作為主要的進(jìn)行修井作業(yè)的部件，其是可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行更換的，不同的作業(yè)機(jī)具 9可以封裝成為具有不同功能的作業(yè)機(jī)械手臂。本實(shí)用新型的具有精確定位功能的預(yù)存磁場(chǎng)模型式高壓作業(yè)機(jī)器人預(yù)先在地面模擬井下工況，由磁場(chǎng)發(fā)生器8產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)發(fā)生器8勻速地穿過井下工具，同時(shí)感應(yīng)和記錄磁場(chǎng)的變化過程，建立起該井下工具的磁場(chǎng)模型并保存。當(dāng)需要對(duì)該井下工具進(jìn)行作業(yè)時(shí)，先將本實(shí)用新型的機(jī)器人用電纜線下放到井下工具上方的附近，然后如圖2 中所示，啟動(dòng)由自定位電機(jī)11、自定位絲桿副12、自定位卡瓦13組成的一套自定位機(jī)構(gòu)將本實(shí)用新型的機(jī)器人鎖定在井下工具的上方，再由單片機(jī)2發(fā)出控制指令啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)4運(yùn)
4轉(zhuǎn)，經(jīng)過減速機(jī)5拖動(dòng)絲桿6旋轉(zhuǎn)，在絲桿螺母7的作用下使得作業(yè)機(jī)械手臂勻速地接近井下工具，同時(shí)打開磁場(chǎng)發(fā)生器8感應(yīng)磁場(chǎng)的變化并與預(yù)存的磁場(chǎng)模型進(jìn)行比較，通過反復(fù)比對(duì)，將作業(yè)機(jī)械手臂精確定位在對(duì)井下工具的作業(yè)位置上。在與井下工具完成了一次精確定位后，并將作業(yè)機(jī)械手臂推出，以完成相應(yīng)的作業(yè)。 上述實(shí)施例不以任何形式限制本實(shí)用新型，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.具有精確定位功能的預(yù)存磁場(chǎng)模型式高壓作業(yè)機(jī)器人，包括頂部開有通孔的外殼、 通過上述外殼頂端用于提供電源和傳送控制指令的電纜線，其特征在于，還包括設(shè)置在上述外殼內(nèi)部上側(cè)的自定位電機(jī)，與上述外殼頂部的通孔位置對(duì)應(yīng)的自定位卡瓦，自定位絲桿副，裝有單片機(jī)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、電池的高壓密封箱，設(shè)置在上述高壓密封箱下方的電動(dòng)機(jī)， 輸入端與上述電動(dòng)機(jī)的輸出軸相連接的減速機(jī)，與上述減速機(jī)的輸出端相連接的絲桿，封裝有與上述絲桿相互配合的絲杠螺母以及磁感定位裝置的作業(yè)機(jī)械手臂；上述自定位卡瓦與上述高壓密封箱鉸接，上述自定位卡瓦通過上述自定位絲桿副與自定位電機(jī)連接；上述絲桿螺母套接在上述絲桿上；上述作業(yè)機(jī)械手臂設(shè)置在上述外殼的下方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有精確定位功能的預(yù)存磁場(chǎng)模型式高壓作業(yè)機(jī)器人，其特征在于，上述作業(yè)機(jī)械手臂還封裝有磁場(chǎng)發(fā)生器、位置傳感器和作業(yè)機(jī)具；上述磁場(chǎng)發(fā)生器和位置傳感器設(shè)置于上述作業(yè)機(jī)械手臂的底部。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種具有精確定位功能的預(yù)存磁場(chǎng)模型式高壓作業(yè)機(jī)器人，包括外殼、電纜線，其特征在于，還包括設(shè)置在上述外殼內(nèi)部上側(cè)的自定位電機(jī)，與上述外殼頂部的通孔位置對(duì)應(yīng)的自定位卡瓦，自定位絲桿副，裝有單片機(jī)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、電池的高壓密封箱，設(shè)置在上述高壓密封箱下方的電動(dòng)機(jī)，輸入端與上述電動(dòng)機(jī)的輸出軸相連接的減速機(jī)，與上述減速機(jī)的輸出端相連接的絲桿，封裝有與上述絲桿相互配合的絲杠螺母以及磁感定位裝置的作業(yè)機(jī)械手臂；其優(yōu)點(diǎn)在于通過預(yù)存磁場(chǎng)模型能夠?qū)崿F(xiàn)精確定位；可更換的作業(yè)機(jī)具又能實(shí)現(xiàn)功能的多元化；設(shè)有備用的電池方便緊急情況下能夠回收設(shè)備，避免浪費(fèi)；耗能較小，自動(dòng)化程度高，省時(shí)省工。
文檔編號(hào)B25J9/16GK202045636SQ20112006953
公開日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2011年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月16日
發(fā)明者許楠 申請(qǐng)人:昆山中慈工控科技開發(fā)有限公司