CN109178889A - 油套管接箍生产物料流转工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种油套管接箍生产物料流转工艺，属于油套管接箍加工生产领域，包括以下步骤：利用上料机器人将毛坯料从旋转料仓上料到上料位；利用取料桁架机械手将毛坯料送入数控加工机床进行自动加工；并利用桁架机械手将加工的产品抓取到下料位；利用上料机器人将加工完的产品送到输送料道；在输送料道产品依次通过打码、螺纹检验工序，去除产品几何参数不合格产品；对产品进行磁粉探伤检验；利用下料机器人将经磁粉探伤检验后的成品抓取到下料位的旋转料仓半成品周转筐内；利用卸料叉车将成品搬离下料位的旋转料仓。本发明提供的油套管接箍生产物料流转工艺，能解决现有接箍生产工艺流程人员劳动强度高、工序流转复杂、自动化程度低等问题。

Description

油套管接箍生产物料流转工艺

技术领域

本发明属于油套管接箍加工生产技术领域，更具体地说，是涉及一种油套管接箍生产物料流转工艺。

背景技术

油套管或套管属于石油钻、固和完井工程领域的必用设备，是一种安全可靠、成本低廉、功能齐全、适用范围最广的井下支撑体、封护裸眼井筒的设备。其用于支撑体、封护裸眼井筒的各种尺寸，套管或油管的管柱与井眼之间以及上下套管或油管的管柱之间的流通，以保证井筒内流体的上下流动，并阻止非生产地层中流体的流入，从而确保分层注水、酸化、压裂及自喷完井、气举完井、机采生产完井等施工作业可以顺利进行。

油套管是重要的石油生产物资，是重要的石油装备，油套管主要由管体、接箍两部分组成。接箍是油套管不可缺少的组成部分，每根油套管就包含一个接箍，因此生产数量巨大，传统生产过程中各个生产工序间独立，没有连接到一起，传统生产物料流转方式存在如下缺点：

1、机床上下料依靠人工完成，劳动强度大，装夹精度低；

2、因加工机床分散布置，质检人员需要频繁往返于各个机床间进行检验，劳动强度大；

3、工序间物料流转采用人工搬运、堆码方式，劳动强度大；

由于存在以上问题，所以需要设计一种新型的接箍生产物料流转工艺及配套的工器具。

发明内容

本发明的目的在于提供一种油套管接箍生产物料流转工艺，以解决现有的接箍生产工艺流程人员劳动强度高、工序流转复杂、自动化程度低等技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种油套管接箍生产物料流转工艺，包括：

油套管接箍生产物料流转工艺，其特征在于，包括以下步骤：

利用上料叉车将盛有毛坯的周转筐送入旋转料仓，同时将空筐取下；

利用上料机器人将毛坯料从旋转料仓上料到上料位；

利用取料桁架机械手将对应的毛坯料分别送入不同的数控加工机床进行自动加工；

并利用桁架机械手将加工的产品抓取到下料位；

利用上料机器人将加工完的产品送到输送料道上；

在输送料道上产品依次通过打码、螺纹检验工序，去除产品几何参数不合格产品；

输送料道上的分料装置根据产品的不同，推入连接磁粉探伤检验设备的两个下料坡道内；

对产品进行磁粉探伤检验；

利用下料机器人将经磁粉探伤检验后的成品抓取到下料位的旋转料仓半成品周转筐内；

利用卸料叉车将成品搬离下料位的旋转料仓；

上料叉车和卸料叉车采用AGV叉车；

上料叉车和卸料叉车通过车间内的物料管理***自动实现叫料、卸料服务。

进一步地，所述利用取料机器人将毛坯料送入数控加工机床进行自动加工的过程如下：

所述上料位的旋转料仓中的毛坯料旋转至上料机器人的工作范围内，上料机器人将毛坯件抓取到通往数控加工机床的上料斜道上，利用上料斜道的斜度滚到上料位，利用上料位处的对中装置对毛坯料进行对中，完成对中后通过桁架机械手将毛坯料送入数控加工机床进行加工，同时桁架机械手将加工好的产品抓取到下料斜道，产品利用下料斜道的斜度滚落到出料位，上料机器人将产品抓取到所述输送料道上。

进一步地，具有两台配有桁架机械手的数控加工机床，分设于输送料道的两侧，用于加工不同规格的产品，所述上料机器人分别顺次对两台数控加工机床进行上下取料。

进一步地，所述输送料道与所述磁粉探伤检验之间设有两个向所述磁粉探伤检验工序倾斜的下料坡道，两个所述下料坡道平行且均与所述输送料道的输送方向垂直，用于输送两种不同的产品。

进一步地，所述分料装置为对应两种产品的分料气缸，通过分料气缸将对应的产品推入磁粉探伤检验设备。

进一步地，所述上料位的旋转料仓和所述下料位的旋转料仓在所述下料坡道的同一侧。

进一步地，各所述机器人均具有双目视觉控制***和气动手指，利用双目识别***确定产品的具体放置位置、内孔定位，配合气动手指撑住毛坯料或产品的内孔进行上下料，所述气动手指表面采用软性耐磨材料制成。

进一步地，所述对中装置包括固定于所述上料斜道上料位的驱动电机、与所述驱动电机驱动相连的双旋螺纹丝杆和分设于所述双旋螺纹丝杆两端的钳口一和钳口二，所述双旋螺纹丝杆的一端为右旋螺纹，其另一端为左旋螺纹，所述钳口一和所述钳口二对应设有右旋螺纹和左旋螺纹。

进一步地，所述旋转料仓包括底座、与所述底座通过转盘轴承转动相连的工作台和用于驱动所述工作台旋转的减速机。

本发明提供的油套管接箍生产物料流转工艺的有益效果在于：与现有技术相比，本发明油套管接箍生产物料流转工艺，通过机器人进行上料、取料及下料，通过旋转料仓实现毛坯料和成品旋转，方便上下料，改变了以往接箍生产过程中接箍在工序间流转需要人工搬倒的弊病，具有自动化程度高、人员劳动强度低、工作效率高等特点，解决了现有的接箍生产工艺流程人员劳动强度高、工序流转复杂、自动化程度低等缺点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的油套管接箍生产物料流转工艺的工艺流程图；

图2为本发明实施例提供的油套管接箍生产物料流转工艺中旋转工作台的结构示意图；

图3为图2的侧视结构图；

图4为图3的俯视结构示意图；

图5为本发明实施例所采用的上下料斜道及对中装置的位置结构示意图；

图6为图5中的上下料斜道的位置结构示意图；

图7为图5中对中装置的夹紧原理结构图。

其中，图中各附图标记：

11-工作台；12-转盘轴承；13-底座；14-减速机；31-运屑器；32-数控加工机床；33-下料斜道；34-上料斜道；35-对中装置；351-右旋螺纹；352-钳口一；353-双旋螺纹丝杆；354-毛坯料；355-钳口二；356-左旋螺纹；36-桁架；37-桁架机械手。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，现对本发明提供的油套管接箍生产物料流转工艺进行说明。所述油套管接箍生产物料流转工艺，包括以下步骤：

利用上料叉车将盛有毛坯的周转筐送入旋转料仓，同时将空筐取下；

利用上料机器人将毛坯料从旋转料仓上料到上料位；

利用取料桁架机械手将对应的毛坯料分别送入不同的数控加工机床进行自动加工；

并利用桁架机械手将加工的产品抓取到下料位；

利用上料机器人将加工完的产品送到输送料道上；

在输送料道上产品依次通过打码、螺纹检验工序，去除产品几何参数不合格产品；

输送料道上的分料装置根据产品的不同，推入连接磁粉探伤检验设备的两个下料坡道内；

对产品进行磁粉探伤检验；

利用下料机器人将经磁粉探伤检验后的成品抓取到下料位的旋转料仓半成品周转筐内；

利用卸料叉车将成品搬离下料位的旋转料仓；

上料叉车和卸料叉车采用AGV叉车；

上料叉车和卸料叉车通过车间内的物料管理***自动实现叫料、卸料服务。

本发明提供的油套管接箍生产物料流转工艺，与现有技术相比，通过机器人进行上、下料，运用旋转料仓实现毛坯料和成品旋转，方便上下料，改变了以往接箍生产过程中接箍在工序间流转需要人工搬倒的弊病，具有自动化程度高、人员劳动强度低、工作效率高等特点，解决了现有的接箍生产工艺流程人员劳动强度高、工序流转复杂、自动化程度低等缺点。同时降低了操作工、检验的劳动强度；提高了人员工作效率，质量检验人员有效工作时间增加；接箍加工生产自动化程度大幅提高，为后续智能化改造奠定了基础。

其中采用上、下料机器人分开的设计，可节省物料流转的时间。

其中下料机器人和卸料叉车可接受前面工序反馈的质量信息进行不合格产品的剔除。

其中，AGV叉车为现有技术，包含托盘叉车式AGV、宽脚堆高式叉车AGV和无脚堆高式叉车AGV，用于堆栈托盘类货物的物流周转，由液压升降***、差速驱动***、PLC控制***、导引***、通信***、警示***、操作***和动力电源组成，是集液压升降和PLC控制的可编程无线调度的自动导引小车；本产品采用电磁感应作为导航方式辅助RFID识别可运行于复杂路径、多站点可靠循迹；主驱动采用自主研发的差动伺服电机驱动，配置高精度角度转向舵机，使整车运行响应迅速定位精准；独立液压升降***辅助高精度位移传感器使叉车可在其升降在行程内任意位置停靠，大大提高装载柔性化和举升的位置精度。本文采用AGV叉车，提高上料和卸料的流转，提高工作的效率。

请一并参阅图1至图4，作为本发明提供的油套管接箍生产物料流转工艺的一种具体实施方式，所述利用上料机器人将毛坯料上料到上料位的旋转料仓的过程如下：通过上料叉车将装有毛坯的周转筐放置到旋转料仓，同时上料叉车将空筐卸下，将装有毛坯的另一周转筐放置到原空筐位置，保持两个装有毛坯的周转筐同时在上料位的旋转料仓上。旋转料仓可同时保证两个筐在线，一筐卸料结束或装筐结束时，通过旋转料仓可及时填补空位保证生产连续进行。

请参阅图1至图7，作为本发明提供的油套管接箍生产物料流转工艺的一种具体实施方式，所述利用上料机器人将毛坯料送入数控加工机床进行自动加工的过程如下：上料位的旋转料仓中的毛坯料旋转至上料机器人的工作范围内，上料机器人将毛坯件抓取到通往数控加工机床32的上料斜道34上，利用上料斜道34的斜度滚到上料位，利用上料位处的对中装置35对毛坯料354进行对中，完成对中后通过桁架机械手37将毛坯料354送入数控加工机床32进行加工，同时桁架机械手37将加工好的产品抓取到下料斜道33，产品利用下料斜道33的斜度滚落到出料位，上料机器人将产品抓取到输送料道上。通过上料机器人完成加工工序的上下料，利用时间的差协调工作。

参阅图1，本发明提供的油套管接箍生产物料流转工艺，具有两台配有桁架机械手的数控加工机床，分设于输送料道的两侧，用于加工不同规格的产品，所述上料机器人分别顺次对两台数控加工机床进行上下取料。

参阅图1，作为本发明提供的油套管接箍生产物料流转工艺的一种具体实施方式，输送料道与磁粉探伤检验之间设有两个向磁粉探伤检验工序倾斜的下料坡道，两个下料坡道平行且均与所述输送料道的输送方向垂直，用于输送两种不同的产品，通过输送料道和下料坡道垂直设置，降低了物料流转距离及堆码次数，避免了接箍表面、承载面磕伤等质量问题。利用下料坡道的斜度，使产品自动滚落到磁粉探伤工序，也减少了能源的利用。

其中，分料装置为对应两种产品的分料气缸，通过分料气缸将对应的产品推入磁粉探伤检验设备。分料装置采用现有技术即可。

请参阅图1，作为本发明提供的油套管接箍生产物料流转工艺的一种具体实施方式，上料位的旋转料仓和下料位的旋转料仓在下料坡道的同一侧，本文的流转工艺，通过各工序的合理布局，使各工序集中，便于操作和管理，便于共享设备资源，也降低了物料流转距离及堆码次数，避免了接箍表面、承载面磕伤等质量问题。

其中，输送料道具备编组能力，可以自由按照操作者设定进行5个10个或者其他数量的自由编组，满足抽检频率的要求，即可满足API质量体系对质量的要求，又可避免有质量疑问的接箍流入探伤工序，并在磁粉探伤工序之前，对产品进行清洗，提高检验的效果。

作为本发明提供的油套管接箍生产物料流转工艺的一种具体实施方式，各所述机器人均具有双目视觉控制***，各机器人均具有气动手指，利用利用双目识别***确定产品的具体放置位置、内孔定位，配合气动手指撑住毛坯料或产品的内孔进行上下料，所述气动手指表面采用软性耐磨材料制成，可保证接触摩擦力亦可避免成品接箍表面划伤。上下料机器人按照周转筐的大小进行分区，通过程序控制进行粗定位，通过带有双目视觉的机械手完成精定位，可保证抓取的准确率、效率。

请参阅图5至图7，作为本发明提供的油套管接箍生产物料流转工艺的一种具体实施方式，对中装置35包括固定于上料斜道34上料位的驱动电机、与驱动电机驱动相连的双旋螺纹丝杆353和分设于双旋螺纹丝杆353两端的钳口一352和钳口二355，双旋螺纹丝杆353的一端为右旋螺纹351，其另一端为左旋螺纹356，钳口一352和钳口二355对应设有右旋螺纹351和左旋螺纹356。其中，参见图5，在数控加工机床一侧设有运屑器31，便于将加工的废屑运走。

请参阅图2至图4，作为本发明提供的油套管接箍生产物料流转工艺的一种具体实施方式，所述旋转料仓包括底座13、与所述底座13通过转盘轴承12转动相连的工作台11和用于驱动所述工作台11旋转的减速机14。

本发明的工作过程如下：接箍毛坯周转筐放置于可自动转位的旋转料仓上，如图2至图4；可自动转位的旋转料仓转动到自动上料机器人或机械手的工作范围内，通过程序及机器视觉控制***判断接箍位置大小，通过机器手指完成接箍的抓取；参见图5至图7，机械手将抓取的接箍毛坯料354放到通往机床的上料斜道34，依靠上料斜道34的斜度自动滚到上料位，在上料位通过一套依靠丝杆同步的对中装置35完成毛坯料354对中；对中完成后桁架机械手37依靠气动手指撑住毛坯料354内孔，气动手指上升后沿桁架36平移至数控加工机床32舱门上部，舱门打开完成机床上料、下料工作(两套气动手指)，成品放到下料斜道33依靠斜度滚到出料位；自动上料机器人将下料斜道33上的接箍抓取放置到输送料道上，输送料道依次通过打码、检验岗位，在磁粉探伤前按照抽检要求完成接箍编组，然后进行磁粉探伤检验；磁粉探伤检验完成后下料坡道将接箍送到成品下料位，下料机器人根据磁粉探伤信息对成品接箍进行装筐或剔除；下料机器人将周转筐装满，可自动转位的旋转料仓旋出，等待空筐旋入，开始生产下一筐。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.油套管接箍生产物料流转工艺，其特征在于，包括以下步骤：

利用上料叉车将盛有毛坯的周转筐送入旋转料仓，同时将空筐取下；

利用上料机器人将毛坯料从旋转料仓上料到上料位；

利用取料桁架机械手将对应的毛坯料分别送入不同的数控加工机床进行自动加工；

并利用桁架机械手将加工的产品抓取到下料位；

利用上料机器人将加工完的产品送到输送料道上；

在输送料道上产品依次通过打码、螺纹检验工序，去除产品几何参数不合格产品；

输送料道上的分料装置根据产品的不同，推入连接磁粉探伤检验设备的两个下料坡道内；

对产品进行磁粉探伤检验；

利用下料机器人将经磁粉探伤检验后的成品抓取到下料位的旋转料仓半成品周转筐内；

利用卸料叉车将成品搬离下料位的旋转料仓；

上料叉车和卸料叉车采用AGV叉车；

上料叉车和卸料叉车通过车间内的物料管理***自动实现叫料、卸料服务。

2.如权利要求1所述的油套管接箍生产物料流转工艺，其特征在于，所述利用上料机器人将毛坯料送入数控加工机床进行自动加工的过程如下：

所述上料位的旋转料仓中的毛坯料旋转至上料机器人的工作范围内，上料机器人将毛坯件抓取到通往数控加工机床的上料斜道上，利用上料斜道的斜度滚到上料位，利用上料位处的对中装置对毛坯料进行对中，完成对中后通过桁架机械手将毛坯料送入数控加工机床进行加工，同时桁架机械手将加工好的产品抓取到下料斜道，产品利用下料斜道的斜度滚落到出料位，上料机器人将产品抓取到所述输送料道上。

3.如权利要求2所述的油套管接箍生产物料流转工艺，其特征在于，具有两台配有桁架机械手的数控加工机床，分设于所述输送料道的两侧，用于加工不同规格的产品，所述上料机器人分别顺次对两台数控加工机床进行上下取料。

4.如权利要求3所述的油套管接箍生产物料流转工艺，其特征在于，所述输送料道与所述磁粉探伤检验之间设有两个向所述磁粉探伤检验工序倾斜的下料坡道，两个所述下料坡道平行且均与所述输送料道的输送方向垂直，用于输送两种不同的产品。

5.如权利要求4所述的油套管接箍生产物料流转工艺，其特征在于，所述分料装置为对应两种产品的分料气缸，通过分料气缸将对应的产品推入磁粉探伤检验设备。

6.如权利要求4所述的油套管接箍生产物料流转工艺，其特征在于，所述上料位的旋转料仓和所述下料位的旋转料仓在所述下料坡道的同一侧。

7.如权利要求1-6任一项所述的油套管接箍生产物料流转工艺，其特征在于，各机器人均具有双目视觉控制***和气动手指，利用双目识别***确定产品的具体放置位置、内孔定位，配合气动手指撑住毛坯料或产品的内孔进行上下料，所述气动手指表面采用软性耐磨材料制成。

8.如权利要求2-6任一项所述的油套管接箍生产物料流转工艺，其特征在于，所述对中装置包括固定于所述上料斜道上料位的驱动电机、与所述驱动电机驱动相连的双旋螺纹丝杆和分设于所述双旋螺纹丝杆两端的钳口一和钳口二，所述双旋螺纹丝杆的一端为右旋螺纹，其另一端为左旋螺纹，所述钳口一和所述钳口二对应设有右旋螺纹和左旋螺纹。

9.如权利要求1-6任一项所述的油套管接箍生产物料流转工艺，其特征在于，所述旋转料仓包括底座、与所述底座通过转盘轴承转动相连的工作台和用于驱动所述工作台旋转的减速机。