技术领域
[0001] 本
发明涉及石油勘测开发设备技术领域，尤其是涉及一种捞砂机器人。
背景技术
[0002] 长期以来，在石油钻井现场，地质录井捞砂作业都是人工捞取。随着钻井提速，捞砂
频率加快，人工捞砂工作强度不断增加。另外，钻井现场作业环境恶劣，或者高温酷暑，或者
冰天
雪地，或者雷雨交加，给员工身心健康造成很大伤害。
[0003] 因此，如何降低工人捞砂强度是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
[0004] 有鉴于此，本发明的目的是提供一种捞砂机器人，能够降低工人捞砂强度。
[0005] 为了实现上述目的，本发明提供了如下方案：
[0006] 一种捞砂机器人，包括：
[0007] 主体；
[0008]
机械臂，所述机械臂安装在所述主体上；
[0009] 抓取部，所述抓取部安装在所述机械臂的端部，能够随着所述机械臂移动到岩屑样品处，抓取所述岩屑样品。
[0010] 在一个具体的实施方案中，所述捞砂机器人还包括控制系统；
[0011] 所述控制系统能够控制所述机械臂移动。
[0012] 在一个具体的实施方案中，所述捞砂机器人还包括称重装置；
[0013] 所述称重装置能够称重所述抓取部抓取的岩屑样品。
[0014] 在一个具体的实施方案中，所述捞砂机器人还包括：
[0015] 称重台，所述称重装置内嵌在所述称重台内；
[0016] 移动滑轨，所述称重台能够在所述移动滑轨上滑动；
[0017] 驱动装置，所述驱动装置能够给所述称重台提供驱动
力。
[0018] 在一个具体的实施方案中，所述捞砂机器人还包括清洗装置；
[0019] 所述清洗装置安装在所述主体上，且能够清洗经过所述称重装置称重后抓取的所述岩屑样品。
[0020] 在一个具体的实施方案中，所述捞砂机器人还包括图像监控装置；
[0021] 所述图像监控装置安装在所述机械臂上，且与所述控制系统
信号连接；
[0022] 所述称重装置为
电子称重装置，且与所述控制系统信号连接；
[0023] 当所述电子称重装置称出所述岩屑样品的重量大于第一预设值时，所述控制系统接收所述图像监测装置传输的所述岩屑样品的
位置信息，并控制所述抓取部抓取第二预设的所述岩屑样品到所述清洗装置处进行清洗；
[0024] 当所述电子称重装置称出所述岩屑样品的重量小于第一预设值时，所述控制系统接收所述图像监测装置传输的所述岩屑样品的位置信息，并控制所述抓取部抓取所有所述岩屑样品到所述清洗装置处进行清洗。
[0025] 在一个具体的实施方案中，所述捞砂机器人还包括晒样台；
[0026] 所述晒样台用于晾晒经过所述清洗装置清洗的岩屑样品。
[0027] 在一个具体的实施方案中，所述捞砂机器人还包括：
[0028] 动力装置，所述动力装置与所述控制系统信号连接，且能够驱动所述晒样台平移；
[0029] 位移检测器，所述位移检测器与所述控制系统信号连接，且所述位移
传感器能够检测所述晒样台的位移。
[0030] 在一个具体的实施方案中，所述捞砂机器人还包括：
[0031] 立柱；
[0032] 缆绳，所述缆绳的一端与所述主体连接，所述缆绳的另一端与所述立柱连接；
[0033] 样品输送缆车，所述样品输送缆车安装在所述缆绳上，能够将所述抓取部放置在所述样品输送缆车内的岩屑样品输送到所述晒样台上。
[0034] 在一个具体的实施方案中，所述机械臂包括多节臂，且相邻所述臂之间通过步进
电机可转动连接；和/或
[0035] 所述抓取部为铲勺或者卡爪；和/或
[0036] 所述晒样台上还设置有给所述动力装置提供
电能的
太阳能充电板。
[0037] 根据本发明的各个实施方案可以根据需要任意组合，这些组合之后所得的实施方案也在本发明范围内，是本发明具体实施方式的一部分。
[0038] 在本发明的一个具体
实施例中，本发明公开的捞砂机器人使用时，将主体放置在靠近待采取岩屑样品处，机械臂移动，使得抓取部到达岩屑样品处，抓取部抓取岩屑样品，然后，将岩屑样品抓取出来，避免人工采集岩屑样品，降低了工人捞砂强度。
附图说明
[0039] 为了更清楚地说明本发明实施例或
现有技术中的技术方案，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0040] 图1为本发明提供的捞砂机器人的结构示意图；
[0041] 图2为本发明提供的捞砂机器人的晒样台的结构示意图。
[0042] 其中，图1-2中：
[0043] 主体1、机械臂2、抓取部3、控制系统4、
控制器401、天线402、称重装置5、称重台6、移动滑轨7、清洗装置8、图像监控装置9、晒样台10、位移检测器11、立柱12、缆绳13、样品输送缆车14、太阳能充电板15。
具体实施方式
[0044] 为了使本领域的技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
[0045] 如图1-2所示，本发明提供了一种捞砂机器人。其中，捞砂机器人包括主体1、机械臂2和抓取部3。
[0046] 具体地，主体1为柱体结构，机械臂2安装在柱体上。
[0047] 机械臂2包括多节臂，且相邻臂之间通过步进电机可转动连接，步进电机可以是人工控制，也可以是控制系统4实现的自动控制，为了进一步减少人工，优选捞砂机械人包括控制系统4，通过控制系统4控制步进电机运动，进而实现机械臂2运动。
[0048] 抓取部3安装在机械臂2的端部，能够随着机械臂2移动到岩屑样品处，抓取岩屑样品。
[0049] 抓取部3可以为铲勺，铲勺可以与机械臂2的端部固定连接，通过机械臂2带动铲勺将岩屑样品铲起，也可以是铲勺与机械臂2的端部可转动连接，铲勺与机械臂2之间通过步进电机实现可转动连接或者通过
气缸伸缩实现铲勺转动，进而将岩屑样品铲起。为了保证抓取岩屑样品的
精度，优选铲勺与机械臂2之间通过步进电机实现可转动连接。
[0050] 抓取部3也可以是卡爪，卡爪的个数为多个，且卡爪的一端通过气缸固定在机械臂2上，通过气缸的伸缩实现卡爪的相互靠近和远离，从而实现对岩屑样品的抓取和放开。
[0051] 本发明公开的捞砂机器人使用时，将主体1放置在靠近待采取岩屑样品处，控制系统4控制机械臂2移动，使得抓取部3到达岩屑样品处，控制系统4控制抓取部3抓取岩屑样品，然后，将岩屑样品抓取出来，避免人工采集岩屑样品，降低了工人捞砂强度。
[0052] 在一个具体的实施方案中，捞砂机器人还包括称重装置5，称重装置5位于机械臂2能够到达的范围内，且能够称重抓取部3抓取的岩屑样品。通过称重可知采集岩屑样品的重量，进而根据井身结构和钻进速度推断
钻井液的携砂能力、井筒内的清洁程度。称重装置5可以是机械称重装置，也可以是电子称重装置，为了进一步提高捞砂机器人的自动化程度，优选称重装置5为电子称重装置，且电子称重装置与控制系统4信号连接，即电子称重装置能够将称得的岩屑样品的重量传递给控制系统4。
[0053] 在一个具体的实施方案中，捞砂机器人还包括称重台6、移动滑轨7和驱动装置。
[0054] 称重装置5内嵌在称重台6内，称重台6能够在移动滑轨7上滑动，驱动装置能够给称重台6提供驱动力，即驱动装置驱动称重台6在移动滑轨7上移动，驱动装置与控制系统4信号连接，控制系统4控制驱动装置运行及停止。
[0055] 在一个具体的实施方案中，捞砂机器人还包括清洗装置8，清洗装置8安装在主体1上，且能够清洗经过称重装置5称重后抓取的岩屑样品。清洗装置8包括管道、
开关阀和喷头，管道的一端与
水源连通，管道的另一端与喷头连通，且管道上还设置有控制管道通断的开关阀，开关阀与控制系统4信号连接，当需要清洗时，控制系统4控制开关阀打开，当清洗完毕时，控制系统4控制开关阀关闭。
[0056] 在一个具体的实施方案中，捞砂机器人还包括图像监控装置9，图像监控装置9安装在机械臂2上，且与控制系统4信号连接，能够监测到称重装置5上的岩屑样品，也可以监测待取样的岩屑样品的位置。
[0057] 当电子称重装置5称出岩屑样品的重量大于第一预设值时，控制系统4接收图像监测装置传输的岩屑样品的位置信息，并控制抓取部3抓取第二预设的岩屑样品到清洗装置8处进行清洗。
[0058] 当电子称重装置5称出岩屑样品的重量小于(也可以包含等于的情况)第一预设值时，控制系统4接收图像监测装置传输的岩屑样品的位置信息，并控制抓取部3抓取所有岩屑样品到清洗装置8处进行清洗。
[0059] 需要说明的是，第一预设值是指一包岩屑样品的重量，可以按照具体情况进行设定。本实施例中，以第一预设值为500g为例。第二预设的岩屑样品是指按照传统的二分法或者四分法采集的岩屑样品量，二分法是指需要按垂直方向一字切入，采取适量的样品清洗即可，多余的样品丢弃。四分法是指十字切入，采取适量的样品清洗即可，多余的样品丢弃。
[0060] 在一个具体的实施方案中，捞砂机器人还包括晒样台10，晒样台10用于晾晒经过清洗装置8清洗的岩屑样品。
[0061] 在一个具体的实施方案中，捞砂机器人还包括动力装置和位移检测器11。动力装置与控制系统4信号连接，且能够驱动晒样台10平移。沿着晒样台10平移方向上在晒样台10的两端分别设置位移检测器11，检测晒样台10的位移量，位移检测器11与控制系统4信号连接，将晒样台10的位移信号传给控制系统4，控制系统4根据晒样台10的位移量控
制动力装置的动作。
[0062] 在一个具体的实施方案中，捞砂机器人还包括立柱12、缆绳13和样品输送缆车14。缆绳13连接主体1和立柱12，缆绳13的一端与主体1连接，缆绳13的另一端与立柱12连接。样品输送缆车14安装在缆绳13上，能够将抓取部3放置在样品输送缆车14内的岩屑样品输送到晒样台10上。即样品输送缆车14的可移动范围包括了晒样台10。
[0063] 在一个具体的实施方案中，晒样台10上还设置有给动力装置提供电能的太阳能充电板15，能够给动力装置提供电能。
[0064] 在一个具体的实施方案中，控制系统4为无线智能控制系统4，包括天线402和控制器401。在主体1的顶端、电子称重装置、晒样台10上均设置有天线402。通过无线网络获取远控指令。
[0065] 捞砂机器人使用时，控制器401根据接收到的图像监控装置9传来的环境信息，确定待取样的岩屑样品的位置，控制器401控制机械臂2带动抓取部3移动到岩屑样品的对应位置；然后，控制抓取部3抓取岩屑样品；接着，控制器401控制机械臂2移动到称重装置5的上方，抓取部3松开，使得岩屑样品落在称重装置5上，称重装置5将称得的重量信息发送给控制器401，当岩屑样品的重量大于第一预设值(500g)时，控制器401控制抓取部3按照二分法或者四分法抓取岩屑样品；然后，控制器401控制机械臂2移动，使得抓取部3能够将岩屑样品放置到样品输送缆车14内，通过样品输送缆车14输送到晒样台10上，晾干，分析。本发明调试简单，集成度高，能够降低现场地质
采样人员的劳动强度，保证岩屑样品采集及时、准确、可靠。
[0066] 还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0067] 本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明
权利要求的保护范围内。
