專利名稱：鉆頭立體測(cè)量劃線儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及鉆頭立體測(cè)量劃線儀，尤其是一種金剛石復(fù)合片鉆頭的立體測(cè)量劃線儀。
背景技術(shù)：
PDC鉆頭，即聚晶人造金剛石復(fù)合片鉆頭，是二十世紀(jì)八十年代鉆井技術(shù)的重大創(chuàng)新之一，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于石油勘探開(kāi)發(fā)中，經(jīng)過(guò)幾十年發(fā)展，鉆頭的設(shè)計(jì)理論已成體系。由于PDC鉆頭冠部的特點(diǎn)，以及切削齒布齒的特殊性，使得其檢測(cè)技術(shù)一直未得到有效的發(fā)展，而PDC鉆頭的冠部形狀及切削齒的空間幾何位置和噴嘴的空間角度直接影響其工作性能。采用普通的機(jī)加工量器對(duì)鉆頭進(jìn)行簡(jiǎn)單的檢測(cè)，精度較低；同時(shí)有些幾何參數(shù)根本無(wú)法直接測(cè)量，無(wú)法獲得其加工的精度，導(dǎo)致對(duì)鉆頭的性能無(wú)法做到正確的分析和預(yù)測(cè)，造成鉆頭質(zhì)量不穩(wěn)定，不僅增加了生產(chǎn)廠家的制造成本，同時(shí)也增加了鉆井成本。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種鉆頭立體測(cè)量劃線儀。本實(shí)用新型鉆頭立體測(cè)量劃線儀，它由兩部分組成，一部分為單臂三維測(cè)量劃線儀，另一部分是回轉(zhuǎn)工作臺(tái)；單臂三維測(cè)量劃線儀包括基座、X軸總成、支撐桿、Y軸總成、頂板、Z軸總成、滑塊總成、萬(wàn)向電子測(cè)頭、數(shù)顯系統(tǒng)；X軸總成由直線導(dǎo)軌、金屬反射光柵、讀數(shù)頭、齒輪、齒條、鎖緊裝置等組成；裝配關(guān)系為X軸總成通過(guò)螺釘固定在基座上，Z軸總成通過(guò)螺釘固定在X軸總成直線導(dǎo)軌的滑塊上；頂板焊接在Z軸總成上端，支撐桿下端焊接在X軸總成上，上端通過(guò)螺紋與頂板聯(lián)接；滑塊總成通過(guò)螺釘固定在Z軸總成導(dǎo)軌的滑塊上，Y軸總成通過(guò)導(dǎo)軌聯(lián)接在滑塊總成上；萬(wàn)向電子測(cè)頭通過(guò)螺釘聯(lián)接在Y軸總成的右端面上；金屬反射光柵和讀數(shù)頭通過(guò)導(dǎo)線與數(shù)顯系統(tǒng)聯(lián)接。回轉(zhuǎn)工作臺(tái)包括可調(diào)劃線平臺(tái)、手動(dòng)回轉(zhuǎn)臺(tái)、法蘭、三爪卡盤、螺栓、螺釘、光電編碼器、導(dǎo)線、數(shù)顯系統(tǒng)，裝配關(guān)系為，手動(dòng)回轉(zhuǎn)臺(tái)通過(guò)螺栓固定在可調(diào)劃線平臺(tái)上，法蘭通過(guò)螺栓固定在手動(dòng)回轉(zhuǎn)臺(tái)上端回轉(zhuǎn)面上，光電編碼器通過(guò)螺釘固定在手動(dòng)回轉(zhuǎn)臺(tái)的下端轉(zhuǎn)動(dòng)面上，光電編碼器通過(guò)導(dǎo)線與數(shù)顯系統(tǒng)聯(lián)接，三爪卡盤通過(guò)螺釘固定在法蘭上。本實(shí)用新型能夠完成PDC鉆頭的檢測(cè)和PDC鉆頭制作模具的劃線，同時(shí)還可以對(duì)各類工件進(jìn)行檢測(cè)和空間三維及極柱坐標(biāo)劃線。本實(shí)用新型可對(duì)PDC鉆頭進(jìn)行檢驗(yàn)，獲得其加工精度信息，有利于進(jìn)行質(zhì)量控制和質(zhì)量管理，節(jié)約加工成本，提高設(shè)計(jì)和制造效率；同時(shí)還可以對(duì)制造鉆頭的模具進(jìn)行劃線，提高模具制作的精度和效率。該鉆頭立體測(cè)量劃線儀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、精度高、成本低，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)PDC鉆頭立體測(cè)量劃線的空白。


圖1本實(shí)新型的結(jié)構(gòu)示意圖 圖中1-基座；2-X軸總成；3-支撐桿；4-Y軸總成；5-頂板；6-Z軸總成；7-滑塊總成；8-螺栓；9-螺釘；10-可調(diào)劃線平臺(tái)；11-手動(dòng)回轉(zhuǎn)臺(tái)；12-法蘭；13-三爪卡盤；14-鉆頭；15-萬(wàn)向電子測(cè)頭；具體實(shí)施方式
參見(jiàn)附圖1，鉆頭立體測(cè)量劃線儀，它由兩部分組成，一部分為單臂三維測(cè)量劃線儀，另一部分是回轉(zhuǎn)工作臺(tái)；單臂三維測(cè)量劃線儀包括基座(1)、X軸總成(2)、支撐桿(3)、Y軸總成(4)、頂板(5)、Z軸總成(6)、滑塊總成(7)、萬(wàn)向電子測(cè)頭(15)、數(shù)顯系統(tǒng)；X軸總成(2)由直線導(dǎo)軌、金屬反射光柵、讀數(shù)頭、齒輪、齒條、鎖緊裝置等組成，Z軸總成(6)為立柱總成；裝配關(guān)系為X軸總成(2)通過(guò)螺釘固定在基座上，Z軸總成(6)通過(guò)螺釘固定在X軸總成(2)直線導(dǎo)軌的滑塊上；頂板(5)焊接在Z軸總成(6)上端，支撐桿(3)下端焊接在X軸總成(2)上，上端通過(guò)螺紋與頂板聯(lián)接；滑塊總成(7)通過(guò)螺釘固定在Z軸總成(6)導(dǎo)軌的滑塊上，Y軸總成(4)通過(guò)導(dǎo)軌聯(lián)接在滑塊總成(7)上；萬(wàn)向電子測(cè)頭(15)通過(guò)螺釘聯(lián)接在Y軸總成(4)的右端面上；金屬反射光柵和讀數(shù)頭通過(guò)導(dǎo)線與數(shù)顯系統(tǒng)聯(lián)接，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)包括可調(diào)劃線平臺(tái)(10)、手動(dòng)回轉(zhuǎn)臺(tái)(11)、法蘭(12)、三爪卡盤(13)、螺栓(8)、螺釘(9)、光電編碼器、導(dǎo)線、數(shù)顯系統(tǒng)，裝配關(guān)系為，手動(dòng)回轉(zhuǎn)臺(tái)(11)通過(guò)螺栓(8)固定在可調(diào)劃線平臺(tái)(10)上，法蘭(12)通過(guò)螺栓(8)固定在手動(dòng)回轉(zhuǎn)臺(tái)(11)上端回轉(zhuǎn)面上，光電編碼器通過(guò)螺釘固定在手動(dòng)回轉(zhuǎn)臺(tái)(11)的下端轉(zhuǎn)動(dòng)面上，光電編碼器通過(guò)導(dǎo)線與數(shù)顯系統(tǒng)聯(lián)接，三爪卡盤(13)通過(guò)螺釘固定在法蘭上。萬(wàn)向電子測(cè)頭(15)通過(guò)螺釘聯(lián)接在Y軸總成(4)的右端面上?；剞D(zhuǎn)工作臺(tái)與單臂三維測(cè)量劃線儀相互獨(dú)立。當(dāng)對(duì)鉆頭等工件進(jìn)行三維坐標(biāo)測(cè)量時(shí)，將手動(dòng)回轉(zhuǎn)臺(tái)鎖緊，把工件放到回轉(zhuǎn)工作臺(tái)卡盤上，將工件卡緊；通過(guò)手動(dòng)調(diào)整裝置，將單臂三維測(cè)量?jī)x的接觸工件，首先找到工件的基準(zhǔn)點(diǎn)或線、面，再通過(guò)專用軟件系統(tǒng)建立工件自身坐標(biāo)系，在此坐標(biāo)系的基礎(chǔ)上，再對(duì)工件所需的各點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，就可得出工件上的相對(duì)于工件基準(zhǔn)的三維坐標(biāo)來(lái)，同時(shí)可以通過(guò)數(shù)顯系統(tǒng)顯示所測(cè)的三維坐標(biāo)值。2是鉆頭的空間極柱坐標(biāo)測(cè)量參見(jiàn)附圖1，當(dāng)對(duì)鉆頭等進(jìn)行空間極柱坐標(biāo)測(cè)量時(shí)，首先將一標(biāo)準(zhǔn)回轉(zhuǎn)件放到回轉(zhuǎn)工作臺(tái)卡盤上，將其卡緊，通過(guò)手動(dòng)調(diào)整裝置，將單臂三維測(cè)量?jī)x的觸頭對(duì)準(zhǔn)鉆頭的軸心線，再將單臂三維測(cè)量?jī)xX軸移動(dòng)裝置鎖緊，轉(zhuǎn)動(dòng)手動(dòng)回轉(zhuǎn)臺(tái)，調(diào)整三維測(cè)量?jī)x的立柱及Y軸滑動(dòng)裝置，將觸頭到達(dá)工件上要測(cè)量的點(diǎn)，通過(guò)數(shù)顯系統(tǒng)可以得出工件的空間極柱坐標(biāo)值，即轉(zhuǎn)動(dòng)角度、Z軸值、Y軸值。
權(quán)利要求1.鉆頭立體測(cè)量劃線儀，它由兩部分組成，一部分為單臂三維測(cè)量劃線儀，另一部分是回轉(zhuǎn)工作臺(tái)；單臂三維測(cè)量劃線儀包括基座(1)、X軸總成(2)、支撐桿(3)、Y軸總成(4)、頂板(5)、Z軸總成(6)、滑塊總成(7)、萬(wàn)向電子測(cè)頭(15)、數(shù)顯系統(tǒng)；X軸總成(2)包括直線導(dǎo)軌、金屬反射光柵、讀數(shù)頭、齒輪、齒條和鎖緊裝置；裝配關(guān)系為X軸總成通過(guò)螺釘固定在基座(1)上，Z軸總成(6)通過(guò)螺釘固定在X軸總成(2)直線導(dǎo)軌的滑塊上；頂板(5)焊接在Z軸總成(6)上端，支撐桿(3)下端焊接在X軸總成(2)上，上端通過(guò)螺紋與頂板(5)聯(lián)接；滑塊總成(7)通過(guò)螺釘固定在Z軸總成(6)導(dǎo)軌的滑塊上，Y軸總成(4)通過(guò)導(dǎo)軌聯(lián)接在滑塊總成(7)上；金屬反射光柵和讀數(shù)頭通過(guò)導(dǎo)線與數(shù)顯系統(tǒng)聯(lián)接，其特征是回轉(zhuǎn)工作臺(tái)包括可調(diào)劃線平臺(tái)(10)、回轉(zhuǎn)臺(tái)(11)、法蘭(12)、卡盤(13)、螺栓(8)、螺釘(9)、光電編碼器、導(dǎo)線、數(shù)顯系統(tǒng)，裝配關(guān)系為，回轉(zhuǎn)臺(tái)(11)通過(guò)螺栓(8)固定在可調(diào)劃線平臺(tái)(10)上，法蘭(12)通過(guò)螺釘(9)固定在回轉(zhuǎn)臺(tái)(11)上端回轉(zhuǎn)面上，光電編碼器通過(guò)螺釘固定在手動(dòng)回轉(zhuǎn)臺(tái)(11)的下端轉(zhuǎn)動(dòng)面上，光電編碼器通過(guò)導(dǎo)線與數(shù)顯系統(tǒng)聯(lián)接，卡盤(13)通過(guò)螺釘固定在法蘭上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆頭立體測(cè)量劃線儀，其特征是萬(wàn)向電子測(cè)頭(15)通過(guò)螺釘聯(lián)接在Y軸總成(4)的右端面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆頭立體測(cè)量劃線儀，其特征是回轉(zhuǎn)臺(tái)(11)為手動(dòng)回轉(zhuǎn)臺(tái)，卡盤(13)為三爪卡盤。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種鉆頭立體測(cè)量劃線儀，它包括單臂三維測(cè)量劃線儀和回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)包括可調(diào)劃線平臺(tái)、回轉(zhuǎn)臺(tái)、法蘭、卡盤、螺栓、螺釘、光電編碼器、導(dǎo)線、數(shù)顯系統(tǒng)?；剞D(zhuǎn)臺(tái)通過(guò)螺栓固定在可調(diào)劃線平臺(tái)上，法蘭通過(guò)螺釘固定在回轉(zhuǎn)臺(tái)上端回轉(zhuǎn)面上，光電編碼器通過(guò)螺釘固定在手動(dòng)回轉(zhuǎn)臺(tái)的下端轉(zhuǎn)動(dòng)面上，光電編碼器通過(guò)導(dǎo)線與數(shù)顯系統(tǒng)聯(lián)接，卡盤通過(guò)螺釘固定在法蘭上。本實(shí)用新型能夠完成PDC鉆頭的檢測(cè)和PDC鉆頭制作模具的劃線，同時(shí)還可以對(duì)各類工件進(jìn)行檢測(cè)和空間三維及極柱坐標(biāo)劃線。該鉆頭立體測(cè)量劃線儀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、精度高、成本低，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)PDC鉆頭立體測(cè)量劃線的空白。
文檔編號(hào)G01B11/03GK2925775SQ200620024678
公開(kāi)日2007年7月25日 申請(qǐng)日期2006年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月9日
發(fā)明者王鑫, 徐建飛, 郝榮明, 王延文, 周春英, 黃立 申請(qǐng)人:中國(guó)石化集團(tuán)勝利石油管理局黃河鉆井總公司