本實(shí)用新型涉及用于石油天然氣鉆井泥漿處理的設(shè)備，具體是一種基于并聯(lián)機(jī)器人技術(shù)的智能振動(dòng)篩。

背景技術(shù)：

隨著國家對環(huán)保要求的不斷提升，為了減少采油作業(yè)區(qū)的環(huán)境污染，提升采油工藝的環(huán)保性能。通常在石油天然氣開采過程中引入泥漿固控系統(tǒng)，振動(dòng)篩是固控系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備之一。但是現(xiàn)有振動(dòng)篩主要是操作者手動(dòng)控制和調(diào)整，而且振動(dòng)篩振型單一，振動(dòng)體的振動(dòng)軌跡為平面，此外由于鉆井泥漿粘度大、成份復(fù)雜，導(dǎo)致振動(dòng)篩的篩分效率低，并且容易產(chǎn)生篩面篩堵、篩糊和跑漿的現(xiàn)象。不能滿足油田的工況。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服上述不足，提供一種智能振動(dòng)篩，運(yùn)用六自由度并聯(lián)機(jī)器人作為驅(qū)動(dòng)源，采用多種傳感器和機(jī)器人視覺系統(tǒng)為反饋，通過機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制器控制并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)振動(dòng)篩的智能控制，使其具備自學(xué)和自適應(yīng)功能，從而產(chǎn)生最佳的振動(dòng)頻率和運(yùn)動(dòng)軌跡，提升振動(dòng)篩的工作效率和適應(yīng)性，滿足油田生產(chǎn)的需求。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實(shí)用新型提供的方案是：一種智能振動(dòng)篩，包括框架、入料機(jī)構(gòu)、振動(dòng)機(jī)構(gòu)、篩箱和儲(chǔ)液箱。

所述振動(dòng)機(jī)構(gòu)為六自由度并聯(lián)機(jī)器人，六自由度并聯(lián)機(jī)器人的上部電動(dòng)缸安裝座與框架頂部連接，六自由度并聯(lián)機(jī)器人的下部電動(dòng)缸安裝座與篩箱連接。

所述入料機(jī)構(gòu)包括進(jìn)液管、入料箱和擺動(dòng)電機(jī)，入料箱的一端開設(shè)連通進(jìn)液管的進(jìn)料口，進(jìn)料口與進(jìn)液管之間設(shè)有密封圈，入料箱的另一端為連接擺動(dòng)電機(jī)動(dòng)力輸出端的電機(jī)接口，入料箱的進(jìn)料口和電機(jī)接口分別通過軸承設(shè)于入料箱安裝板的兩端，擺動(dòng)電機(jī)安裝在入料箱安裝板上，入料箱安裝板固定于框架上，入料箱的下端為出料口，進(jìn)液管內(nèi)設(shè)置泥漿信息傳感器。

所述篩箱呈簸箕狀，其底面設(shè)有篩網(wǎng)，篩箱內(nèi)設(shè)置導(dǎo)流坡，篩箱的開口為泥漿出口，在泥漿出口上方的框架上設(shè)置機(jī)器人視覺系統(tǒng)。

所述儲(chǔ)液箱位于篩箱的下方，儲(chǔ)液箱設(shè)有排液口。

六自由度并聯(lián)機(jī)器人和擺動(dòng)電機(jī)均通過運(yùn)動(dòng)控制器與控制箱信號(hào)聯(lián)接，泥漿信息傳感器和機(jī)器人視覺系統(tǒng)均通過數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換系統(tǒng)與控制箱信號(hào)聯(lián)接。

而且，所述進(jìn)液管的一端設(shè)有與入料箱安裝板連接的固定法蘭，進(jìn)液管的另一端設(shè)有與外部供液管匯連接的連接法蘭。

而且，所述進(jìn)液管的固定法蘭上與入料箱進(jìn)料口的連通處設(shè)有用于安裝旋轉(zhuǎn)式動(dòng)密封圈的密封槽。

而且，所述泥漿信息傳感器包括泥漿流量計(jì)、泥漿粘度計(jì)、泥漿溫度計(jì)、固體粒度計(jì)以及固體質(zhì)量計(jì)。

本實(shí)用新型的有益效果在于：

1、采用六自由度并聯(lián)機(jī)器人作為驅(qū)動(dòng)源，可以實(shí)現(xiàn)空間的運(yùn)動(dòng)軌跡，從而很好的避免篩面篩堵、篩糊現(xiàn)象；

2、根據(jù)進(jìn)液管上的傳感器組的監(jiān)測數(shù)據(jù)，由擺動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)入料箱旋轉(zhuǎn)，使入料箱出料口與篩箱導(dǎo)流坡的角度進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整，同時(shí)配合篩箱泥漿出口處的機(jī)器人視覺系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)進(jìn)入振動(dòng)篩之前和流經(jīng)振動(dòng)篩之后的泥漿以及泥漿中的巖屑進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測計(jì)量，并將數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換系統(tǒng)傳送給控制箱，實(shí)現(xiàn)振動(dòng)篩的智能控制，保證振動(dòng)篩一直處于最佳的工作狀態(tài)，提高振動(dòng)篩的篩分效率。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是六自由度并聯(lián)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是入料機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是進(jìn)液管的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是入料箱的第一視角結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是入料箱的第二視角結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是篩箱的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1、儲(chǔ)液箱，2、入料機(jī)構(gòu)，3、機(jī)器人視覺系統(tǒng)，4、六自由度并聯(lián)機(jī)器人，5、篩箱，6、框架，7、篩網(wǎng)，8、泥漿出口，9、排液口，10、控制箱，11、電動(dòng)缸安裝座，12、電動(dòng)缸，13、導(dǎo)流坡，14、數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，15、運(yùn)動(dòng)控制器，16、進(jìn)液管，17、連接法蘭，18、電機(jī)接口，19、固定法蘭，20、密封槽，21、密封圈，22、入料箱安裝板，23、入料箱，24、軸承，25、擺動(dòng)電機(jī)，26、進(jìn)料口，27、出料口。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。

本實(shí)施例提供一種智能振動(dòng)篩，如圖1所示，包括框架6、入料機(jī)構(gòu)2、振動(dòng)機(jī)構(gòu)、篩箱5和儲(chǔ)液箱1。

所述振動(dòng)機(jī)構(gòu)為六自由度并聯(lián)機(jī)器人4，如圖2所示，六自由度并聯(lián)機(jī)器人4的上部電動(dòng)缸安裝座11與框架6頂部連接，形成并聯(lián)機(jī)器人固定端；六自由度并聯(lián)機(jī)器人4的下部電動(dòng)缸安裝座11與篩箱5連接，形成并聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)端，使篩箱5產(chǎn)生相應(yīng)的振動(dòng)。

如圖3所示，所述入料機(jī)構(gòu)2包括進(jìn)液管16、入料箱23和擺動(dòng)電機(jī)25，入料箱23的一端開設(shè)連通進(jìn)液管16的進(jìn)料口26，如圖5所示，進(jìn)料口26與進(jìn)液管16之間設(shè)有密封圈21，入料箱23的另一端為連接擺動(dòng)電機(jī)25動(dòng)力輸出端的電機(jī)接口18，如圖6所示，實(shí)現(xiàn)入料箱23的角度調(diào)節(jié)，入料箱23的進(jìn)料口26和電機(jī)接口18分別通過軸承24設(shè)于入料箱安裝板22的兩端，擺動(dòng)電機(jī)25安裝在入料箱安裝板22上，入料箱安裝板22固定于框架6上，入料箱23的下端為出料口27，進(jìn)液管16內(nèi)設(shè)置泥漿信息傳感器?？梢酝ㄟ^擺動(dòng)電機(jī)25的轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整入料箱23的出料口27與篩箱導(dǎo)流坡13的角度。

所述篩箱5呈簸箕狀，如圖7所示，其底面設(shè)有篩網(wǎng)7，篩箱5內(nèi)設(shè)置導(dǎo)流坡13，用來調(diào)整泥漿液進(jìn)入篩箱5的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。篩箱5的開口為泥漿出口8，在泥漿出口8上方的框架6上設(shè)置機(jī)器人視覺系統(tǒng)3，作為篩分效果反饋，并將反饋數(shù)據(jù)通過控制箱10傳送給運(yùn)動(dòng)控制器15，實(shí)現(xiàn)智能控制。

所述儲(chǔ)液箱1位于篩箱5的下方，儲(chǔ)液箱1設(shè)有排液口9，用于分離出的液體的收集和轉(zhuǎn)移。

六自由度并聯(lián)機(jī)器人4和擺動(dòng)電機(jī)25均通過運(yùn)動(dòng)控制器15與控制箱10信號(hào)聯(lián)接，泥漿信息傳感器和機(jī)器人視覺系統(tǒng)3均通過數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換系統(tǒng)14與控制箱10信號(hào)聯(lián)接?？刂葡?0接收泥漿信息傳感器和機(jī)器人視覺系統(tǒng)3采集的實(shí)時(shí)信息，處理后，再向六自由度并聯(lián)機(jī)器人4和擺動(dòng)電機(jī)25發(fā)送運(yùn)動(dòng)控制信號(hào)。

進(jìn)一步的，所述進(jìn)液管16的一端設(shè)有與入料箱安裝板22連接的固定法蘭19，進(jìn)液管16的另一端設(shè)有與外部供液管匯連接的連接法蘭17，如圖4所示。

進(jìn)一步的，所述進(jìn)液管16的固定法蘭19上與入料箱23的進(jìn)料口26的連通處設(shè)有用于安裝旋轉(zhuǎn)式動(dòng)密封圈21的密封槽20，防止泥漿液泄漏。

進(jìn)一步的，所述泥漿信息傳感器包括泥漿流量計(jì)、泥漿粘度計(jì)、泥漿溫度計(jì)、固體粒度計(jì)以及固體質(zhì)量計(jì)，實(shí)現(xiàn)對泥漿的物理化學(xué)參數(shù)的檢測。

本實(shí)用新型的工作過程是：當(dāng)施工開始時(shí)，含屑泥漿從進(jìn)液管16進(jìn)入入料機(jī)構(gòu)2中，并且由進(jìn)液管16上設(shè)置泥漿流量計(jì)、泥漿粘度計(jì)、泥漿溫度計(jì)、固體粒度計(jì)以及固體質(zhì)量計(jì)等傳感器對需要處理的含屑泥漿的物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測，并且實(shí)時(shí)將數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換系統(tǒng)14傳送給控制箱10，由控制箱10根據(jù)含屑泥漿的物理化學(xué)性質(zhì)，由運(yùn)動(dòng)控制器15發(fā)出指令控制擺動(dòng)電機(jī)25的轉(zhuǎn)動(dòng)，使入料箱23的出料口27與篩箱導(dǎo)流坡13的角度進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整，控制泥漿液進(jìn)入篩箱5的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。同時(shí)，運(yùn)動(dòng)控制器15發(fā)出指令控制六自由度并聯(lián)機(jī)器人4的運(yùn)動(dòng)，由六自由度并聯(lián)機(jī)器人4驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的電動(dòng)缸12產(chǎn)生相應(yīng)的激振力，使含屑泥漿中的液體通過篩網(wǎng)7進(jìn)入儲(chǔ)液箱1中，由排液口9排出。固體從泥漿出口8中分離。并且通過機(jī)器人視覺系統(tǒng)3反饋固液分離的效果，實(shí)時(shí)將反饋信號(hào)傳送控制箱10，由控制箱10通過運(yùn)動(dòng)控制器15實(shí)時(shí)的智能控制六自由度并聯(lián)機(jī)器人4的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，使振動(dòng)篩的工作狀態(tài)達(dá)到最佳狀態(tài)。

以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)或變形，這些改進(jìn)或變形也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。