专利名称：具有精确定位功能的预存磁场模型式高压作业机器人的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种井下作业的机器人，具体涉及一种具有精确定位功能的预存磁场模型式高压作业机器人。
背景技术：
目前，在油田采油生产中，井下工具发挥了关键作用。但是井下工具的到位与启用都需要修井作业来实施。修井作业时需要动用大型修井机和修井人员，同时修井作业中要消耗许多能源和时间。现在还没有一种耗能较小、效率较高且能实现精确定位并完成修井作业的井下作业设备。
实用新型内容为解决现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种具有精确定位功能的预存磁场模型式高压作业机器人。为了实现上述目标，本实用新型采用如下的技术方案具有精确定位功能的预存磁场模型式高压作业机器人，包括顶部开有通孔的外壳、通过上述外壳顶端用于提供电源和传送控制指令的电缆线，其特征在于，还包括设置在上述外壳内部上侧的自定位电机，与上述外壳顶部的通孔位置对应的自定位卡瓦，自定位丝杆副，装有单片机、电机驱动器、电池的高压密封箱，设置在上述高压密封箱下方的电动机，输入端与上述电动机的输出轴相连接的减速机，与上述减速机的输出端相连接的丝杆，封装有与上述丝杆相互配合的丝杠螺母以及磁感定位装置的作业机械手臂；上述自定位卡瓦与上述高压密封箱铰接，上述自定位卡瓦通过上述自定位丝杆副与自定位电机连接；上述丝杆螺母套接在上述丝杆上；上述作业机械手臂设置在上述外壳的下方。前述的具有精确定位功能的预存磁场模型式高压作业机器人，其特征在于，上述作业机械手臂还封装有磁场发生器、位置传感器和作业机具；上述磁场发生器和位置传感器设置于上述作业机械手臂的底部。本实用新型的有益之处在于通过预存磁场模型能够实现精确定位；可更换的作业机具又能实现功能的多元化；设有备用的电池方便紧急情况下能够回收设备，避免浪费； 耗能较小，自动化程度高，省时省工。
图1是本实用新型的具有精确定位功能的预存磁场模型式高压作业机器人在未进入工作状态时的结构示意图；图2是本实用新型的具有精确定位功能的预存磁场模型式高压作业机器人工作状态时的结构示意图；图中附图标记的含义1、外壳，2、单片机，3、电机驱动器，4、电动机，5、减速机，6、丝杆，7、丝杆螺母，8、磁场发生器，9、作业机具，10、位置传感器，11、自定位电机，12、自定位丝杆副，13、自定位卡瓦，14、电池，15、电缆线。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作具体的介绍。图1是本实用新型的具有精确定位功能的预存磁场模型式高压作业机器人在未进入工作状态时的结构示意图；图2是本实用新型的具有精确定位功能的预存磁场模型式高压作业机器人工作状态时的结构示意图。参照图1和图2，本实用新型的具有精确定位功能的预存磁场模型式高压作业机器人主要包括外壳1，装有单片机2、电机驱动器3、电池14的高压密封箱，电动机4，减速机5，丝杆6、封装了丝杆螺母7的作业机械手臂，自定位电机11，自定位丝杆副12，自定位卡瓦13，电缆线15。其中电缆线15通过在外壳1的顶端外侧连接到外壳1内部的其他部件，电缆线15 能够提供电源和传送控制指令。自定位电机11设置在外壳1内部的上侧，自定位卡瓦13与高压密封箱铰接，并且自定位卡瓦13通过自定位丝杆副12与自定位电机11连接，当自定位电机11转动时带动自定位丝杆副12转动，迫使与之连接的自定位卡瓦13向外侧移动， 自定位丝杆副12的作用在于将子定位电机11的回转运动转化为自定位卡瓦13的直线运动。由于自定位卡瓦13的下端与高压密封箱铰接，所以自定位卡瓦13倾斜的从外壳1的顶部的通孔中伸出与外壳1的外侧的管道壁接触，使整个本实用新型具有精确定位功能的预存磁场模型式高压作业机器人能够定位。单片机2、电机驱动器3、电池14装在如图1、图2所示的安装在外壳1内侧中部的高压密封箱内，其中单片机2是整个本实用新型的机器人主控部分，电机驱动器3负责驱动电动机4和自定位电机11，电池14能够提供备用电源，在出现突发的意外情况时，电缆线15不能有效的输送电力时，电力输送延时一定时间后，电池14能够作为紧急电源提供电力，启动紧急预案，自动回收自定位卡瓦13，以便底面回收本实用新型的机器人。电动机4设置在高压密封箱的下方，电动机4的输出轴与减速机5的输入端相连接，减速机5的输出端与丝杆6相连接，减速机5的目的在于将电动机4的转速降低后输送到丝杆6。作业机械手臂是将丝杆螺母7，磁场发生器8，位置传感器10和作业机具9封装为一个整体。其中丝杆螺母7套接在丝杆6上，当电动机4转动时带动丝杆6，使作业机械手臂能够上下移动。磁场发生器8和位置传感器10设置在作业机械手臂的底部。作业机具 9作为主要的进行修井作业的部件，其是可以根据实际需要进行更换的，不同的作业机具 9可以封装成为具有不同功能的作业机械手臂。本实用新型的具有精确定位功能的预存磁场模型式高压作业机器人预先在地面模拟井下工况，由磁场发生器8产生一个磁场，该磁场发生器8勻速地穿过井下工具，同时感应和记录磁场的变化过程，建立起该井下工具的磁场模型并保存。当需要对该井下工具进行作业时，先将本实用新型的机器人用电缆线下放到井下工具上方的附近，然后如图2 中所示，启动由自定位电机11、自定位丝杆副12、自定位卡瓦13组成的一套自定位机构将本实用新型的机器人锁定在井下工具的上方，再由单片机2发出控制指令启动电动机4运
4转，经过减速机5拖动丝杆6旋转，在丝杆螺母7的作用下使得作业机械手臂勻速地接近井下工具，同时打开磁场发生器8感应磁场的变化并与预存的磁场模型进行比较，通过反复比对，将作业机械手臂精确定位在对井下工具的作业位置上。在与井下工具完成了一次精确定位后，并将作业机械手臂推出，以完成相应的作业。 上述实施例不以任何形式限制本实用新型，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。
权利要求1.具有精确定位功能的预存磁场模型式高压作业机器人，包括顶部开有通孔的外壳、 通过上述外壳顶端用于提供电源和传送控制指令的电缆线，其特征在于，还包括设置在上述外壳内部上侧的自定位电机，与上述外壳顶部的通孔位置对应的自定位卡瓦，自定位丝杆副，装有单片机、电机驱动器、电池的高压密封箱，设置在上述高压密封箱下方的电动机， 输入端与上述电动机的输出轴相连接的减速机，与上述减速机的输出端相连接的丝杆，封装有与上述丝杆相互配合的丝杠螺母以及磁感定位装置的作业机械手臂；上述自定位卡瓦与上述高压密封箱铰接，上述自定位卡瓦通过上述自定位丝杆副与自定位电机连接；上述丝杆螺母套接在上述丝杆上；上述作业机械手臂设置在上述外壳的下方。
2.根据权利要求1所述的具有精确定位功能的预存磁场模型式高压作业机器人，其特征在于，上述作业机械手臂还封装有磁场发生器、位置传感器和作业机具；上述磁场发生器和位置传感器设置于上述作业机械手臂的底部。
专利摘要本实用新型公开了一种具有精确定位功能的预存磁场模型式高压作业机器人，包括外壳、电缆线，其特征在于，还包括设置在上述外壳内部上侧的自定位电机，与上述外壳顶部的通孔位置对应的自定位卡瓦，自定位丝杆副，装有单片机、电机驱动器、电池的高压密封箱，设置在上述高压密封箱下方的电动机，输入端与上述电动机的输出轴相连接的减速机，与上述减速机的输出端相连接的丝杆，封装有与上述丝杆相互配合的丝杠螺母以及磁感定位装置的作业机械手臂；其优点在于通过预存磁场模型能够实现精确定位；可更换的作业机具又能实现功能的多元化；设有备用的电池方便紧急情况下能够回收设备，避免浪费；耗能较小，自动化程度高，省时省工。
文档编号B25J9/16GK202045636SQ20112006953
公开日2011年11月23日 申请日期2011年3月16日 优先权日2011年3月16日
发明者许楠 申请人:昆山中慈工控科技开发有限公司