本实用新型涉及一种石油修井机器人，属于石油修井设备技术领域。
背景技术：
在油田生产过程中，常会发生一些油井或设备故障，造成减产甚至停产。为了使油井恢复正常生产，必须采取相应的措施，排除故障。另外，油井的条件发生变化，需要根据新情况采取适当的生产工艺措施，例如，自喷井转抽油井，改变抽油泵下入深度、型号等。这些工作都需修井机设备来完成。1) 现有井口作业需要人工劳动强度大，修井效率低，能耗高，容易造成污染环境；2)本设计新型95％是完全自动化，现场只需2个人来操作；修井效率高，环保又节能，大大的解放了劳动力和节约了能源。本申请人于2017年申请了一种石油修井作业机器人专利，存在占地面积大，运输不方面，工作流程复杂，起下管时间长等不足。存在占地面积大，运输不方面，工作流程复杂，起下管时间长。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷，提供一种石油修井作业机器人。
为解决这一技术问题，本实用新型提供了一种石油修井机器人，包括底盘、导正装置、大臂装置、摆臂装置、输送辊道、测长装置、吊卡、码垛装置、支腿一和支腿二，所述导正装置、大臂装置、摆臂装置、输送辊道、测长装置和码垛装置均通过液压控制系统控制；所述底盘通过支腿一和支腿二支撑在地面上，底盘上设有用于搁置油管的U型钢管座；所述导正装置铰接在底盘的后端，导正装置设有上导正、下导正夹紧装置和液压夹钳；吊卡安装在上导正的下方；所述大臂装置靠近导正装置铰接在底盘上，在大臂装置的端部铰接有柔性机械手装置，柔性机械手装置可绕大臂装置端部自摆动、同时可随大臂装置摆动至水平或竖直位置；所述输送辊道数量为三套，均设置在底盘的前侧、位于柔性机械手装置下方；在输送辊道的后端和前端设置有测长装置；所述摆臂装置固定在底盘的前侧、位于柔性机械手装置的下方，摆臂装置与输送辊道位于同一条直线上；所述码垛装置固定在底盘的中段，码垛装置设有码垛机械手，码垛机械手将油管从U型钢管座取下送到输送辊道上，由测长装置推动油管在输送辊道上移动完成测长，再经井口传递和下放；反之，从井内起出的油管由大臂装置和导正装置完成油管提起，并经输送辊道送出，码垛装置对接受的油管进行排列码垛。
所述导正装置包括导正导管、上导正、下导正夹紧装置、液压夹钳和导正底座，所述上导正设置在导正导管的上部，下导正夹紧装置和液压夹钳设置在导正导管的下部；所述导正底座固定在底盘上，导正导管底部与导正底座铰接，所述导正底座设有导正液压缸，导正导管在导正液压缸的驱动下可摆动90°；所述导正导管为可伸缩式结构。
所述下导正夹紧装置包括安装支架、夹紧套、夹紧油缸和顶起油缸，两个夹紧套相对分别安装在夹紧套座上，夹紧油缸固定在安装支架上，夹紧油缸的活塞杆与夹紧套连接、实现夹紧和松开；所述顶起油缸上端安装在安装支架底部，顶起油缸下端安装在液压夹钳的工作台上。
所述大臂装置包括大臂摆动装置和柔性机械手装置，所述大臂摆动装置包括摆臂和大臂油缸，所述摆臂为两段式结构，柔性机械手装置安装在其前臂端部；所述大臂摆动装置与固定在底盘上的大臂底座铰接、随大臂油缸的伸缩摆动至水平或竖直位置；所述前臂为空腔结构，其内部设有机械手油缸、齿条和齿轮，齿轮与花键轴通过花键连接，柔性机械手安装在花键轴上，机械手油缸推动齿条带动齿轮摆动，柔性机械手装置可随齿轮摆动；所述机械手装置油缸及大臂油缸上设有位移传感器、控制油缸行程。
所述的测长装置包括移动检测装置和固定检测装置，所述移动检测装置和固定检测装置分别设置在输送辊道的后端和前端、与输送辊道处于同一直线上，待测油管位于输送辊道上实现油管的传输与测长；所述移动检测装置设有油缸一和圆盘，油缸一上设有位移传感器，圆盘设置在移动检测装置的端部，待测油管的尾端顶在圆盘上，油缸一推动圆盘、进而推动待测油管移动；所述固定检测装置端部设有检测盘；检测时，圆盘、待测油管及检测盘同心，移动检测装置通过油缸一推动待测油管移动至检测盘时，位移传感器记录位移量。
所述的码垛装置包括固定导架、移动导架、码垛机械手和方框型支架，固定导架固定在底盘上，移动导架设置在固定导架里面、其四面由导向轮固定和导向；移动导架通过油缸传动可沿固定导架上下移动，所述移动导架两外侧设有直线导轨，方框型支架通过直线导轨沿移动导架前后移动；所述方框型支架内侧设有直线导轨，可以上下移动；所述码垛机械手固定在方框型支架下方，随方框型支架上下前后移动，码垛机械手将油管输送到输送辊道上；所述码垛机械手、移动导架和方框型支架通过位移传感器控制液压油缸实现定位。
所述摆臂装置包括座体、输送手臂、输送手、滑块体、摆动油缸和举升油缸，所述座体呈槽型结构，包括侧板、背板和底板，输送手臂一端通过绞轴安装在座体的侧板上，另一端安装有输送手，所述摆动油缸的一端连接在输送手臂靠近输送手处，另一端铰接在座体上；所述滑块体通过通过直线导轨安装在座体背板的内侧，举升油缸上端与滑块体相连，底端安装在座体的底板上，输送手可从底盘的外部抓取油管。
所述吊卡包括吊卡主体、摆座、夹紧套、连接板、上支撑架、下支撑架和液压缸，所述吊卡主体中部设有空腔，两个摆座通过摆座轴连接在吊卡主体空腔内，摆座与摆座轴通过平键定位、并可随摆座轴转动；两个夹紧套固定在摆座上、可随摆座摆动；所述上支撑架和下支撑架安装在吊卡主体的一端，吊卡主体的另一端安装有连接板；液压缸固定在连接板上，液压缸的液压杆与连杆机构连接，所述连杆机构的端部与摆座轴通过键连接，液压缸驱动连杆机构转动，通过摆座轴带动夹紧套的打开和闭合。
所述导正装置上还设有激光测距装置，所述激光测距装置包括激光测距仪、滑块支架、滚轮和钢丝绳，所述激光测距仪通过上固定支架安装在上导正上方，激光测距仪下方的下导正夹紧装置上设有直线导轨，所述滑块支架安装在直线导轨上、可沿直线导轨上下移动；所述滚轮通过滚轮座安装在滑块支架上，钢丝绳一端固定在上固定支架上，另一端绕过滚轮与吊卡相连，滑块支架通过钢丝绳随吊卡上下移动；所述滑块支架上装有反光板，激光测距仪通过反光板反射的信号来实现测距功能。
本实用新型还包括管箍锤击装置，所述管箍锤击装置包括框架、拨叉、驱动机构和锤击机构，所述框架为一框型结构，所述驱动机构通过滑道副安装在框架内，两个锤击机构与驱动机构呈“品”字形安装在框架内侧壁上；所述驱动机构包括液压缸和支撑箱体，液压缸带动支撑箱体沿滑道副左右移动；所述锤击机构包括管锤套筒，所述管锤套筒内设有碟簧轴，其轴端设有锤头，两个锤头相对安装；所述拨叉分别与支撑箱体和管锤套筒铰接，液压缸驱动支撑箱体通过拨叉带动管锤套筒交替对夹在两锤击机构之间的油管体进行锤击。
有益效果：本实用新型很好的解决了现场人工劳动强度大，修井效率低，能耗高，容易造成污染环境等问题；实现了修井作业自动化。本实用新型码垛和修井机构在一个底盘上，占地面积小，辗转井口灵活，自动化程度高，大大的提高了修井的效率。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型导正装置的结构示意图；
图3为本实用新型下导正夹紧装置的结构示意图；
图4为本实用新型大臂装置的结构示意图；
图5为本实用新型码垛装置的结构示意图；
图6为本实用新型测长装置的结构示意图；
图7为本实用新型摆臂装置的结构示意图；
图8为本实用新型吊卡的结构示意图；
图9为本实用新型激光测距装置的结构示意图；
图10为本实用新型管箍锤击装置的结构示意图。
图中：1底盘、2导正装置、3大臂装置、4摆臂装置、5输送辊道、6移动测长装置、7固定测长装置、8吊卡、9码垛装置、10支腿一、11支腿二、 12井口；21导正导管、22上导正、23下导正夹紧装置、24液压夹钳、25导正底座、26导正液压缸、27夹紧套、28夹紧油缸、29顶起油缸；31大臂摆动装置、32柔性机械手装置、33摆臂、34大臂油缸、35前臂；41座体、42 输送手臂、43输送手、44滑块体、45摆动油缸、46举升油缸；6移动检测装置、7固定检测装置、61油缸一、62圆盘、71检测盘；81吊卡主体、82摆座、83夹紧套、84连接板、85上支撑架、86下支撑架、87液压缸、88摆座轴；91固定导架、92移动导架、93码垛机械手、94方框型支架；101激光测距仪、102滑块支架、103滚轮、104钢丝绳、105上固定支架、106直线导轨、 107滚轮座、108反光板；111框架、112拨叉、113液压缸、114支撑箱体、 115管锤套筒。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型做具体描述。
图1所示为本实用新型的结构示意图。
本实用新型提供了一种石油修井作业机器人，包括底盘1、导正装置2、大臂装置3、摆臂装置4、输送辊道5、测长装置、吊卡8、码垛装置9、支腿一10和支腿二11，所述导正装置2、大臂装置3、摆臂装置4、输送辊道5、测长装置和码垛装置9均通过液压控制系统控制。
所述底盘1通过支腿一10和支腿二11支撑在地面上，底盘1上设有用于搁置油管的U型钢管座；所述导正装置2铰接在底盘1的后端，导正装置 2设有上导正22、下导正夹紧装置23和液压夹钳24；吊卡8安装在上导正22的下方；所述大臂装置3靠近导正装置2铰接在底盘1上，在大臂装置3 的端部铰接有柔性机械手装置32，柔性机械手装置32可绕大臂装置3端部自摆动、同时可随大臂装置3摆动至水平或竖直位置；所述输送辊道5数量为三套，均设置在底盘1的前侧、位于柔性机械手装置32下方；在输送辊道5 的后端和前端设置有测长装置；所述摆臂装置4固定在底盘1的前侧、位于柔性机械手装置32的下方，摆臂装置4与输送辊道5位于同一条直线上；所述码垛装置9固定在底盘1的中段，码垛装置9设有码垛机械手93。
码垛机械手93将油管从U型钢管座取下送到输送辊道5上，由测长装置推动油管在输送辊道5上移动完成测长，再经井口12传递和下放；反之，从井内起出的油管由大臂装置3和导正装置2完成油管提起，并经输送辊道5 送出，码垛装置9对接受的油管进行排列码垛。
图2所示为本实用新型导正装置的结构示意图。
所述导正装置2包括导正导管21、上导正22、下导正夹紧装置23、液压夹钳24和导正底座25，所述上导正22设置在导正导管21的上部，下导正夹紧装置23和液压夹钳24设置在导正导管21的下部；所述导正底座25固定在底盘1上，导正导管21底部与导正底座25铰接，所述导正底座25设有导正液压缸26，导正导管21在导正液压缸26的驱动下可摆动90°。
所述导正导管21为可伸缩式结构。
图3所示为本实用新型下导正夹紧装置的结构示意图。
所述下导正夹紧装置23包括安装支架、夹紧套27、夹紧油缸28和顶起油缸29，两个夹紧套27相对分别安装在夹紧套座上，夹紧油缸28固定在安装支架上，夹紧油缸28的活塞杆与夹紧套27连接、实现夹紧和松开；所述顶起油缸29上端安装在安装支架底部，顶起油缸29下端安装在液压夹钳24 的工作台上。
所述上导正22包括支架和滚轮，所述滚轮上方设有支撑板。
所述液压夹钳24为采购的标准件。
图4所示为本实用新型大臂装置的结构示意图。
所述大臂装置3包括大臂摆动装置31和柔性机械手装置32。
所述大臂摆动装置31包括摆臂33和大臂油缸34，所述摆臂33为两段式结构，柔性机械手装置32安装在其前臂35端部；所述大臂摆动装置31与固定在底盘1上的大臂底座铰接、随大臂油缸34的伸缩摆动至水平或竖直位置。
所述前臂35为空腔结构，其内部设有机械手油缸、齿条和齿轮，齿轮与花键轴通过花键连接，柔性机械手装置32安装在花键轴上，机械手油缸推动齿条带动齿轮摆动，柔性机械手装置32可随齿轮摆动。
所述机械手油缸及大臂油缸34上设有位移传感器、控制油缸行程。
图5所示为本实用新型码垛装置的结构示意图。
所述的码垛装置9包括固定导架91、移动导架92、码垛机械手93和方框型支架94；固定导架91固定在底盘1上，移动导架92设置在固定导架91 里面、其四面由导向轮固定和导向；移动导架92通过油缸传动可沿固定导架 91上下移动，所述移动导架92两外侧设有直线导轨，方框型支架94通过直线导轨沿移动导架92前后移动；所述方框型支架94内侧设有直线导轨，可以上下移动；所述码垛机械手93固定在方框型支架94下方，随方框型支架 94上下前后移动，码垛机械手93将油管输送到输送辊道5上。
所述码垛机械手93、移动导架92和方框型支架94通过位移传感器控制液压油缸实现定位。
图6所示为本实用新型测长装置的结构示意图。
所述的测长装置包括移动检测装置6和固定检测装置7，所述移动检测装置6和固定检测装置7分别设置在输送辊道5的后端和前端、与输送辊道5 处于同一直线上，待测油管位于输送辊道5上实现油管的传输与测长。
所述移动检测装置6设有油缸一61和圆盘62，油缸一61上设有位移传感器，圆盘62设置在移动检测装置6的端部，待测油管的尾端顶在圆盘62 上，油缸一61推动圆盘62、进而推动待测油管移动。
所述固定检测装置7端部设有检测盘71。
检测时，圆盘62、待测油管及检测盘71同心，移动检测装置6通过油缸一61推动待测油管移动至检测盘71时，位移传感器记录位移量。
所述移动检测装置6固定在大臂装置3的固定座上；移动检测装置7固定在底座的最远端部。
图7所示为本实用新型摆臂装置的结构示意图。
所述摆臂装置4包括座体41、输送手臂42、输送手43、滑块体44、摆动油缸45和举升油缸46，所述座体41呈槽型结构，包括侧板、背板和底板，输送手臂42一端通过绞轴安装在座体41的侧板上，另一端安装有输送手43，所述摆动油缸45的一端连接在输送手臂42靠近输送手43处，另一端铰接在座体41上；所述滑块体44通过通过直线导轨安装在座体41背板的内侧，举升油缸46上端与滑块体44相连，底端安装在座体41的底板上，输送手43 可从底盘1的外部抓取油管。
图8所示为本实用新型吊卡的结构示意图。
所述吊卡8包括吊卡主体81、摆座82、夹紧套83、连接板84、上支撑架85、下支撑架86和液压缸87，所述吊卡主体81中部设有空腔，两个摆座 82通过摆座轴88连接在吊卡主体81空腔内，摆座82与摆座轴88通过平键定位、并可随摆座轴88转动；两个夹紧套83固定在摆座82上、可随摆座82 摆动；所述上支撑架85和下支撑架86安装在吊卡主体81的一端，吊卡主体 81的另一端安装有连接板84；液压缸87固定在连接板84上，液压缸87的液压杆与连杆机构连接，所述连杆机构的端部与摆座轴88通过键连接，液压缸87驱动连杆机构转动，通过摆座轴88带动夹紧套83的打开和闭合。
所述夹紧套83为满足不同管径的吊装的多规格组件。
图9所示为本实用新型激光测距装置的结构示意图。
所述导正装置2上还设有激光测距装置，所述激光测距装置包括激光测距仪101、滑块支架102、滚轮103和钢丝绳104，所述激光测距仪101通过上固定支架105安装在上导正22上方，激光测距仪101下方的下导正夹紧装置23上设有直线导轨106，所述滑块支架102安装在直线导轨106上、可沿直线导轨106上下移动；所述滚轮103通过滚轮座107安装在滑块支架102 上，钢丝绳104一端固定在上固定支架105上，另一端绕过滚轮103与吊卡8 相连，滑块支架102通过钢丝绳104随吊卡8上下移动；所述滑块支架102 上装有反光板108，激光测距仪101通过反光板108反射的信号来实现测距功能。
图10所示为本实用新型管箍锤击装置的结构示意图。
本实用新型还包括管箍锤击装置，所述管箍锤击装置包括框架111、拨叉 112、驱动机构和锤击机构，所述框架111为一框型结构，所述驱动机构通过滑道副安装在框架111内，两个锤击机构与驱动机构呈“品”字形安装在框架111内侧壁上；所述驱动机构包括液压缸113和支撑箱体114，液压缸113 带动支撑箱体114沿滑道副左右移动；所述锤击机构包括管锤套筒115，所述管锤套筒115内设有碟簧轴，其轴端设有锤头，两个锤头相对安装；所述拨叉112分别与支撑箱体114和管锤套筒115铰接，液压缸113驱动支撑箱体 114通过拨叉112带动管锤套筒115交替对夹在两锤击机构之间的油管体进行锤击。
所述管箍锤击装置可以安装在导正装置上，也可以作为附件，手持对管箍进行锤击操作。
本实用新型的工作过程：
移动测长装置6、固定测长装置7、吊卡8回到原点位置；摆臂装置4开始从地面料库将管子摆到举升位置，或者码垛装置9从底盘1的料库中将管子放到举升位置；然后输送辊道5顶起管子，移动测长装置6的油缸一61启动，将管子推到固定测长装置7检测开关处，完成油管测长；输送辊道5下落，将管子从新放到举升位置；摆臂装置4的举升油缸46启动，将管子举升到抓取位置；然后大臂装置3从抓取位置将管子抓取走，通过柔性机械手装置32旋转和大臂装置3的大臂油缸34顶起，将管子竖立在吊装位置；然后吊卡8启动，吊卡8通过导正装置2上的导向钢丝绳将管子送入井口。
本实用新型很好的解决了现场人工劳动强度大，修井效率低，能耗高，容易造成污染环境等问题；实现了修井作业自动化。本实用新型码垛和修井机构在一个底盘上，占地面积小，辗转井口灵活，自动化程度高，大大的提高了修井的效率。
本实用新型上述实施方案，只是举例说明，不是仅有的，所有在本实用新型范围内或等同本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包围。