一种深部原位保真取芯率定平台的装配方法

技术特征：
1.一种深部原位保真取芯率定平台的装配方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、将岩芯舱装配子系统固定于预设的地基基础上，并将岩芯舱的模拟舱固定于岩芯舱装配子系统中的安装底板上；s2、驱动油缸作业，油缸活塞端驱动安装底板在y轴上移动，直至移动到预设位置处；s3、驱动伺服电机，两个机械手作业，机械手控制两个卡箍沿模拟舱相向运动，以支撑固定岩芯舱的模拟舱；s4、将钻杆舱装配子系统固定于地基基础上，且钻杆舱装配子系统安装于与y轴垂直的x轴上；s5、基于钻杆长度，将多段钻杆舱依次拼接，并将拼接后的完整钻杆舱的底部与岩芯舱的模拟舱对位连接，完整钻杆舱的顶部与钻杆自适应导向结构的下部对位连通；s6、驱动钻杆自适应导向结构作业，以在x轴向上对钻杆舱的装配过程进行准确定位，同时以实现对钻杆装配的自适应导向。2.根据权利要求1所述的深部原位保真取芯率定平台的装配方法，其特征在于，所述步骤s1中将岩芯舱装配子系统固定于预设的地基基础上，并将岩芯舱的模拟舱固定于岩芯舱装配子系统中的安装底板上，其具体包括：在承载模拟舱的地基基础上设置有两根滑轨，并在安装底板的底部上设置滚轮，安装底板通过滚轮与滑轨的配合实现沿滑轨的长度方向定向移动；位于安装底板的两端对称设置两根安装柱，沿安装柱的竖向方向设置两个机械手。3.根据权利要求1所述的深部原位保真取芯率定平台的装配方法，其特征在于，所述步骤s2中驱动油缸作业，油缸活塞端驱动安装底板在y轴上移动，直至移动到预设位置处，其具体包括：驱动油缸，油缸的活塞端伸出或者回缩，实现安装底板在两根滑轨上往复直线运动，直至将模拟舱运动至预设位置。4.根据权利要求1所述的深部原位保真取芯率定平台的装配方法，其特征在于，所述步骤s3中驱动伺服电机，两个机械手作业，机械手的两个卡箍沿模拟舱相向运动，以支撑固定岩芯舱的模拟舱，其具体包括：通过伺服电机驱动丝杆转动，以驱动两块卡箍相向移动，以实现对岩芯舱的模拟舱的固定；且在第二连接板与电机安装板之间设置有三根防转杆，三根防转杆均匀分布在丝杆周围，且防转杆与丝杆平行，防转杆贯穿安装板，且安装板上设置有第一石墨铜套，防转杆滑动设置在第一石墨铜套内；在丝杆移动的过程中，防转杆用以确保伺服电机移动的稳定性；在卡箍的一侧设置有动导向杆，动导向杆的一端与卡箍固定连接，动导向杆的另一端穿过安装板上设置的第二石墨铜套，且动导向杆与第二石墨铜套滑动连接；当卡箍在移动的过程中时，动导向杆顺着移动，用以确保卡箍移动的稳定性；静导向杆的两端固定在岩芯舱两侧的安装板上，两块卡箍均活动设置在静导向杆上，卡箍一侧的两个角上设置有导向套，导向套与静导向杆滑动连接；两块卡箍进行移动时，通过同一根静导向杆进行导向，沿着同一根静导向杆移动，确保两块卡箍的同步性。5.根据权利要求4所述的深部原位保真取芯率定平台的装配方法，其特征在于，安装板与安装支架活动设置，安装板上开设有竖向的条形孔，每个条形孔内均设置有压紧销，压紧
销固定在安装支架上，安装板上设置有活动耳，安装支架上设置有活动支撑块，活动支撑块的上端竖直的螺柱，螺柱穿过活动耳上设置的通孔，螺柱的上端和下端均设置有调整螺母，两端调整螺母与活动耳之间设置有弹簧，弹簧套在螺柱上；安装板的竖向误差可通过压紧销进行调整，螺柱两端的弹簧提供振动的回弹力，以抵抗高强度工作带来的振动，并且弹簧的弹力可通过调整螺母进行调整。6.根据权利要求1所述的深部原位保真取芯率定平台的装配方法，其特征在于，所述步骤s4中将钻杆舱装配子系统固定于地基基础上，且钻杆舱装配子系统安装于与y轴垂直的x轴上，其具体包括：将两个对称设置的固定支架安装于地基基础上，且两个固定支架位于x轴上；每个固定支架内均设置有一个沿竖直方向运动的活动支架，活动支架顶部设置有驱动装置和传动箱，活动支架内竖直设置有传动丝杆，传动丝杆通过传动箱与驱动装置连接；每个固定支架上均固定设置有与传动丝杆螺纹连接的丝杆螺母；每个活动支架上均竖直设置有导向杆，每个固定支架上固定设置有与导向杆滑动连接的直线轴承；将多段结构的保真舱放置在两个固定支架之间，在两个活动支架的顶部之间的安装板上设置有用于夹紧保真舱舱段外壁的夹持装置，控制驱动装置启动，驱动装置通过传动箱带动传动丝杆转动，转动的传动丝杆与在固定支架上的丝杆螺母螺纹配合，实现活动支架相对于固定支架位置发生改变，也即实现在两个活动支架顶部上的夹持装置在竖直方向上位置的变化；驱动装置为步进电机，步进电机通过减速器将动力传递至传动箱，传动箱将动力分配至从动轴上进而实现从动轴带动传动丝杆的旋转。7.根据权利要求1所述的深部原位保真取芯率定平台的装配方法，其特征在于，所述步骤s6中驱动钻杆自适应导向结构作业，以在x轴向上对钻杆舱的装配过程进行准确定位，同时以实现对钻杆装配的自适应导向，其具体包括：钻杆自适应导向结构包括导轨安装板，导轨安装板的中部开设有用于供钻杆穿过的通孔，通孔的两侧对称设置有一对相向或相离运动的导向件，两个导向件相向运动至端面接触后围合后形成上大下小漏斗状结构的导向筒，导向筒小径端的内壁用于钻杆的外壁接触；在钻杆装配前，两个导向件呈分离状态，在装配导向件时，旋转电机正转带动导向丝杆转动，导向丝杆与连接座螺纹连接，通过导向丝杆和连接座将旋转电机的旋转运动转化为直线运动，并传递至导向件上，实现两个导向件的相向运动，直至两个导向件接触后，旋转电机停止，两个导向件接触后围合后形成上大下小漏斗状结构的导向筒，导向筒为钻杆提供导向作用。8.根据权利要求1所述的深部原位保真取芯率定平台的装配方法，其特征在于，所述步骤s6中驱动钻杆自适应导向结构作业，以在x轴向上对钻杆舱的装配过程进行准确定位，同时以实现对钻杆装配的自适应导向，其具体包括：钻杆自适应导向结构在安装平台上开设有供钻杆穿过的通孔，通孔的四周设置有若干滚柱滑链支撑机构；滚柱滑链支撑机构包括支撑座，支撑座上设置有可在支撑座上伸缩摆动的接触件，接触件与支撑座之间设置有伸缩驱动机构，若干滚柱滑链支撑机构上的接触件在通孔四周围成上大下小的漏斗状结构；
接触件包括两块平行的滑链式安装板，滑链式安装板竖向设置，两块滑链式安装板之间均匀设置有若干滚轴，若干滚轴成竖向排布，滚轴的两端转动设置在两块滑链式安装板之间，两块滑链式安装板均设置在伸缩驱动机构上，伸缩驱动机构活动设置在支撑座上端设置的安装支架上；在装配前，调整若干接触件的角度和间距，形成一个漏斗状的结构，钻杆从若干接触件的中间插入，接触件上的滚轴顺着钻杆的插入进行滚动，避免对钻杆的避免造成损伤，同时能与钻杆表面贴合，支撑固定受力均匀。9.根据权利要求1所述的深部原位保真取芯率定平台的装配方法，其特征在于，所述伸缩驱动机构包括上驱动机构和下驱动机构，上驱动机构包括上导向杆固定板，上导向杆固定板与两块滑链式安装板的上端铰接，上导向杆固定板上设置有驱动上导向杆固定板向钻杆移动的移动驱动机构；下驱动机构包括下导向杆固定板，下导向杆固定板与两块滑链式安装板的下端铰接，下导向杆固定板上也设置有驱动下导向杆固定板向钻杆移动的移动驱动机构，移动驱动机构安装在安装支架上；接触件进行角度调整时，可同时对上端和下端同时进行调整，调整的自由度高，支撑的受力稳定，结构稳定；第一滑轨设置在滑链式安装板上开设的u形槽内，实现为第一滑轨竖向位置的定位和稳定的安装；通过电机的转动带动滑链式导向丝杆，进而驱动接触件的上端和下端实现不同角度的摆动，滑链式导向丝杆与丝杆螺母的配合稳定。10.根据权利要求1所述的深部原位保真取芯率定平台的装配方法，其特征在于，所述步骤s6中驱动钻杆自适应导向结构作业，以在x轴向上对钻杆舱的装配过程进行准确定位，同时以实现对钻杆装配的自适应导向，其具体包括：自适应导向固定装置包括安装底座，安装底座上开设有供钻杆穿过的通孔，通孔的两侧分别设置有第一滚轮固定组和第二滚轮固定组；第一滚轮固定组和第二滚轮固定组均包括第一滚轮组和第二滚轮组，第二滚轮组设置在第一滚轮组的上方；第一滚轮组和第二滚轮组均包括滚轮安装架，滚轮安装架上设置有两个滚轮，两个滚轮成八字形排布，且滚轮的圆周与钻杆的表面接触，滚轮与钻杆的表面垂直；滚轮安装架的尾部设置有驱动滚轮安装架沿着钻杆垂直方向移动的驱动机构；在装配前，调整若干接触件的角度和间距，多个滚轮包围钻杆的外部，对钻杆进行抱合，钻杆从多个滚轮的中间插入，滚轮顺着钻杆的插入进行滚动，避免对钻杆的避免造成损伤，同时能与钻杆表面完美贴合，支撑固定受力均匀；滚轮安装架包括成c形的线轮式安装板，安装板的下端设置有支撑板，支撑板上开设置有包围钻杆的c形缺口，两个滚轮通过安装架安装在支撑板上，且两个滚轮分布在c形缺口的两侧，驱动机构设置在安装板的背面；安装板和支撑板为滚轮提供支撑力，滚轮对钻杆各方向的自由度进行限制；通过线轮伺服电机带动线轮式导向丝杆转动，进而带动安装板进行左右移动，使得第一滚轮组和第二滚轮组张开和收紧，实现对钻杆的定位和支撑；支撑座包括两块平行的竖直板，两块竖直板的中部通过线轮式连接板连接，线轮式连接板的上端和下端均设置有用于安装导向座的卡口，为导向座提供稳定的安装和固定。

技术总结
本发明公开了一种深部原位保真取芯率定平台的装配方法，包括S1、将岩芯舱装配子系统固定于预设的地基基础上，并将岩芯舱的模拟舱固定于岩芯舱装配子系统中的安装底板上；S2、驱动油缸作业，驱动安装底板移动到预设位置处；S3、驱动伺服电机，机械手控制两个卡箍沿模拟舱相向运动；S4、将钻杆舱装配子系统固定于地基基础上，且钻杆舱装配子系统安装于与Y轴垂直的X轴上；S5、基于钻杆长度，将多段钻杆舱依次拼接，并将拼接后的完整钻杆舱的底部与岩芯舱的模拟舱对位连接，完整钻杆舱的顶部与钻杆自适应导向结构的下部对位连通；S6、驱动钻杆自适应导向结构作业，以在X轴向上对钻杆舱的装配过程进行准确定位。的装配过程进行准确定位。的装配过程进行准确定位。


技术研发人员：张茹 谢和平 张泽天 陈领 高明忠 张志龙 杨阳 李佳南 黄伟 任利 李怡航 肖坤 凌伟强 楼晨笛
受保护的技术使用者：四川大学
技术研发日：2022.01.26
技术公布日：2022/5/10