[发明专利]钻修井管柱的处理系统

权利要求书

1.钻修井管柱的处理系统，应用于一种甩钻方法，包括井架(1)、地面管柱输送装置(3)、钻台管柱处理装置和二层台管柱排放装置，其特征在于：还包括机器视觉系统和视觉识别装置；

井架(1)用于支撑和安装钻井设备，井架(1)上设置有钻台面(13)和二层台(11)，钻台面(13)上设置有用于放置管柱的放置区(131)；

地面管柱输送装置(3)用于将管柱在地面与钻台面(13)之间进行输送；

二层台管柱排放装置设置在二层台(11)上，并用于二层台(11)上管柱的排放和对接；

二层台管柱排放装置包括用于管柱存靠的指梁(112)，指梁(112)与放置区(131)对应设置；

钻台管柱处理装置设置在钻台面(13)上，并用于钻台面(13)上管柱的排放和对接；

机器视觉系统分别与视觉识别装置和钻井设备电性连接；

视觉识别装置用于观测管柱的位置信息、钻井设备的位置信息或/和钻井设备的状态信息，得到观测信号并将观测信号反馈给机器视觉系统；

机器视觉系统用于根据视觉识别装置反馈的观测信号，调整钻井设备的位置或/和控制钻井设备运行；

井架(1)上设置有游车(12)，在游车(12)上固设有顶驱(121)，顶驱(121)的一端安装有吊卡(122)；

所述游车(12)能够驱动顶驱(121)沿井架(1)竖向移动，所述顶驱(121)能够驱动吊卡(122)抓放和移动管柱；二层台管柱排放装置包括用于抓取管柱上部的排管机(111)，排管机(111)上设置有用于夹持管柱上部的钳体，指梁(112)和吊卡(122)之间通过排管机(111)转移管柱；

钻台面(13)上设置有井眼，井眼内部安装有卡瓦(14)，

视觉识别装置包括第二视觉识别模块(17)，第二视觉识别模块(17)位于井眼的侧面；

钻台管柱处理装置包括机械手(15)和铁钻工(16)，机械手(15)和铁钻工(16)均位于井眼的侧面，机械手(15)用于抓取管柱的下部，井眼和放置区(131)之间通过机械手(15)转移管柱，铁钻工(16)用于对管柱进行上扣或者卸扣；

第二视觉识别模块(17)用于观测卡瓦(14)是否夹持管柱以及管柱在卡瓦(14)中的位置信息，得到第二观测信号并将第二观测信号反馈给机器视觉系统；机器视觉系统用于根据第二视觉识别模块(17)反馈的第二观测信号，控制卡瓦(14)夹稳管柱，以及机器视觉系统用于根据第二视觉识别模块(17)反馈的第二观测信号，控制铁钻工(16)对管柱进行上扣或者卸扣；

地面管柱输送装置(3)包括动力猫道；在井架(1)上安装有缓冲机械手(18)，缓冲机械手(18)用于将动力猫道运输上来的管柱推扶到井眼，或者用于将管柱从井眼推扶到动力猫道上；

视觉识别装置包括设置在井架(1)上的第三视觉识别模块(19)，第三视觉识别模块(19)用于观测顶驱（121）与缓冲机械手(18)之间的距离信息，得到第三观测信号并将第三观测信号反馈给机器视觉系统；机器视觉系统用于根据第三视觉识别模块(19)反馈的第三观测信号最小值，调节顶驱(121)或缓冲机械手(18)的位置，避免顶驱(121)与缓冲机械手(18)之间发生干涉；

所述甩钻方法包括，

步骤一，机器视觉系统调整游车(12)的位置，在吊卡(122)接触立根的台阶面时，关闭吊卡(122)，并使吊卡(122)卡住立根；

机器视觉系统根据第三视觉识别模块(19)反馈的第三观测信号最小值，调节顶驱(121)或缓冲机械手(18)的位置，避免顶驱(121)与缓冲机械手(18)之间发生干涉；机器视觉系统根据第二视觉识别模块(17)反馈的第二观测信号，控制吊卡(122)的关闭；

步骤二，打开卡瓦(14)，游车(12)上行，在游车(12)上行至目标高度的位置后，关闭卡瓦(14)；

机器视觉系统根据第三视觉识别模块(19)反馈的第三观测信号最小值，调节顶驱(121)或缓冲机械手(18)的位置，避免顶驱(121)与缓冲机械手(18)之间发生干涉；机器视觉系统根据第二视觉识别模块(17)反馈的第二观测信号，控制卡瓦(14)打开或关闭；

步骤三，伸出铁钻工(16)，机器视觉系统根据第二视觉识别模块(17)反馈的第二观测信号自动调节铁钻工(16)的运行轨迹和铁钻工(16)的钳体高度，并对井眼处的两根立根进行卸扣；机器视觉系统根据第二视觉识别模块(17)反馈的第二观测信号判断是否卸扣成功；

步骤四，卸扣完成后，机器视觉系统控制泥浆防溅盒伸出，并对卸扣成功后的两根立根进行脱扣；机器视觉系统根据第二视觉识别模块(17)反馈的第二观测信号判断是否脱扣成功；

步骤五，脱扣完成后，机器视觉系统控制缓冲机械手(18)将钻杆推扶至动力猫道内；

步骤六，机器视觉系统控制吊卡(122)与立根脱离，机器视觉系统根据第三视觉识别模块(19)反馈的第三观测信号判断吊卡(122)是否打开；在吊卡(122)打开后，机器视觉系统控制动力猫道将钻杆输送到地面钻杆放置位。