CN105947282A - 一种兼容处理单相、三相表的机器人自动装箱*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种兼容处理单相、三相表的机器人自动装箱***，***工作流程为：⑴初步分区暂存合格表和不合格表；⑵机器人上下料；⑶装箱；⑷RFID身份识别；⑸入库，将完成装箱的周转箱输送至周转箱输送线送入仓库储存，同时，RFID身份识别信息传输到MDS数据库。本发明的机器人上下料***设置有兼容单相电能表和三相电能表机械人机械手，能够根据单相电能表和三相电能表的尺寸和规格自动调节夹爪之间的距离；能够对单相智能电能表装箱和卸取以及对三相智能电能表装箱和卸取；能够节省占地面积，节省成本。

Description

一种兼容处理单相、三相表的机器人自动装箱***

技术领域

本发明属于电能计量领域领域,尤其是一种兼容处理单相、三相表的机器人自动装箱***。

背景技术

本发明涉及电测、电能计量技术领域，尤其涉及种一种能够同时处理单相、三相表的机器人自动装箱***，所述的能够同时处理是指，既能满单相电能表的装箱需要，又能满足三相电能表的装箱需要，而不是同一时间满足二者的装箱需要，是采用同一硬件结构对两种不同型式的电能表进行装箱。

目前，电能表检测过程中进行电能表的移载装箱时，从表箱到线体上移载靠人工搬运，劳动强度大，工作效率低。市场上也有通过机器人进行搬运，但一种型式的装箱***只能装一种类型的电能表，比如，单相电能表自动装箱***只能处理单相电能表，三相电能表***只能处理三相智能电能表，由于检定场地的限制，这种一对一的检测模式就不能满足电能表检测的需要。

本***是针对拆回的电能表进行装箱的***。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种结构合理、使用方便、安全可靠、提高效率的兼容处理单相、三相表的机器人自动装箱***。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种兼容处理单相、三相表的机器人自动装箱***，其特征在于：***工作流程为：

⑴初步分区暂存合格表和不合格表，智能电能表从单、三相电能表检测线体回来时，经过线体检定，有合格电能表和不合格电能表，合格电能表被放置在合格电能表暂存区，不合格表被放置在不合格电能表暂存区；

⑵机器人上下料，机器人上下料***中设置有专用的机器人机械手，该机械手能抓取三相智能电能表和单相智能电表；

⑶装箱，能够同时处理单相、三相表的机器人自动装箱***根据获取的周转箱箱号，对已检测完成的表，进行装箱，同时对合格表输送至合格表缓存区，缓存至少一箱后，进行装箱；

在进行装箱时，能对单相电能表的机器人进行自动装箱，也能够对三相的电能表进行装箱，装箱完毕，将表计条码编号与箱号绑定，并将信息上传至MDS数据库，同时将完成装箱的周转箱输送至周转箱输送线；

⑷RFID身份识别，通过RFID射频识别将箱体的编号与电能表的编号一一对应起来，各种规格条码，使之进行资产绑定，绑定后经装箱的智能电能表被放置到电能表周转箱检定线体上；

⑸入库，将完成装箱的周转箱输送至周转箱输送线送入仓库储存，同时，RFID身份识别信息传输到MDS数据库，用于后期的查询、管理。

而且，机器人上下料***包括机架、基座板、基座转盘、一级转轴、一级机械臂、过渡箱、二级机械臂、机械手腕以及机械手，机架为固定在地面上的稳定立方体框架结构，在机架上端水平安装有一基座板，在基座板的上端安装有一基座转盘，基座转盘的主轴为竖直方向，在基座转盘的上端安装有一轴向为水平方向的一级转轴，并通过该一级转轴铰装一级机械臂的一端，该一级机械臂的另一端铰装有一过渡箱，过渡箱的侧边转动调节安装有二级机械臂的一端，该二级机械臂的另一端转动调节安装有一机械手腕，机械手腕的下端安装机械手，机械手用于稳定抓取单相表或三相表。

而且，所述机械手具体结构包括夹爪、夹爪连接板、电动箱、连接座以及导轨，电动箱内安装有伺服电机，电动箱的上端安装有连接座，连接座用于连接机械手臂；电动箱的下端中部固装有一导轨，该导轨上相对滑动安装有两个滑块，每个滑块下端均安装有一夹爪连接板，夹爪连接板的外侧分别固装有夹爪。

而且，所述机械手抓取单相、三相表的具体步骤如下：

定位：对被抓表的定位，机器人接到抓取物料命令时，根据命令指示，机器人机械手对被抓对象进行定位；

夹爪张开：机器人机械手在机械手执行机构的作用下张夹爪，由于夹爪之间的距离大于被测对象的距离；

夹紧：抓取后，执行气缸操作命令，在气缸的作用能够对物料进行夹紧，被测物料不会在运转的过程中掉落；

放置：到抓紧物料的机器人机械手到达运转目标时，机器人操作指令命令机器人松开机械手，物料从机械手中脱离，完成放置操作。

而且，所述步骤⑵机器人上下料时，机械手将不同厂牌、不同规格的表分选到对应表箱内，机器人工作节拍需满足检定自动化分拣***要求，电能表取放的速度可设；

Ⅰ待检箱表通过周转箱输送单元输送至上料单元，上料单元应采用机器人完成，自动把待检电能表从周转箱中取出，放入电能表输送线；

Ⅱ机器人工作节拍需满足检定自动化分拣***要求，电能表取放的速度可设；机器人的重复定位误差≤0.2毫米，停电、停气不能出现掉表，避免定位失效。

本发明的优点和积极效果是：

本发明的机器人上下料***设置有兼容单相电能表和三相电能表机械人机械手，能够根据单相电能表和三相电能表的尺寸和规格自动调节夹爪之间的距离；能够对单相智能电能表装箱和卸取以及对三相智能电能表装箱和卸取；能够节省占地面积，节省成本。

附图说明

图1为本发明的***流程图；

图2为机器人结构示意图；

图3为机械手立体结构示意图；

图4为机械手抓取三相表示意；

图5为机械手主视图；

图6为机械手的左视图；

图7为机械手的仰视图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种兼容处理单相、三相表的机器人自动装箱***，***流程如附图1所示，

⑴初步分区暂存合格表和不合格表，智能电能表从单、三相电能表检测线体回来时，经过线体检定，有合格电能表和不合格电能表，合格电能表被放置在合格电能表暂存区，不合格表被放置在不合格电能表暂存区；

⑵机器人上下料，机器人上下料***中设置有专用的机器人机械手，该机械手能抓取三相智能电能表单相智能电表；其特殊的设计形式决定了能够兼容单相和三相表；

①机器人上下料***分别对合格表和不合格表分别装箱，机械手将不同厂牌、不同规格的表分选到对应表箱内，机器人工作节拍需满足检定自动化分拣***要求，电能表取放的速度可设；

Ⅰ待检箱表通过周转箱输送单元输送至上料单元，上料单元应采用机器人完成，自动把待检电能表从周转箱中取出，放入电能表输送线。必要时，空周转箱可自动暂存，用于下料装箱；

Ⅱ机器人工作节拍需满足检定自动化分拣***要求，电能表取放的速度可设；机器人的重复定位误差≤0.2毫米，还应具备一定的应急保护措施，停电、停气不能出现掉表、定位失效等情况；

Ⅲ自动分选单元至少满足以下要求：

a.自动完成待分选表的拆箱处理。

b.自动识别表箱中的不同规格、型号、厂家的表，并按分选规则进行分选装箱。

c.分选可支持同时分选不低于8种规格的表。

d.分选机构能够自动调入空箱以补充装箱位。

e.超出分选的表，能够实现重组后回库，进行二次分选。

f.分选的表能够按规格进行分别组垛，并将装箱、组垛信息一并上报管理平台与立库。

g.分选处理速度要求不低于325表/小时(按单相表计)。

分选要求能够兼容单相表、三相表。

②机器人的重复定位误差≤0.2毫米，还应具备一定的应急保护措施，停电、停气不能出现掉表、定位失效等情况；

⑶装箱，能够同时处理单相、三相表的机器人自动装箱***根据获取的周转箱箱号，对已检测完成的表，进行装箱。同时对合格表输送至合格表缓存区，缓存至少一箱后，进行装箱。

在进行装箱时，能对单相电能表的机器人进行自动装箱，也能够对三相的电能表进行装箱，装箱完毕，将表计条码编号与箱号绑定，并将信息上传至MDS数据库。同时将完成装箱的周转箱输送至周转箱输送线；

⑷RFID身份识别，通过RFID射频识别将箱体的编号与电能表的编号一一对应起来，各种不同规格条码(比如UPC码、EAN码、ISBN码、ISSN码、39码、128码等)，使之进行资产绑定，绑定后经装箱的智能电能表被放置到电能表周转箱检定线体上；

⑸入库，将完成装箱的周转箱输送至周转箱输送线送入仓库储存，同时，RFID身份识别信息传输到MDS数据库，便于后期的查询、管理等。

机器人上下料***包括机架9、基座板8、基座转盘7、一级转轴6、一级机械臂2、过渡箱1、二级机械臂3、机械手腕4以及机械手5，机架为固定在地面上的稳定立方体框架结构，在机架上端水平安装有一基座板8，基座板可以在机架上水平移动；在基座板的上端安装有一基座转盘，基座转盘的主轴为竖直方向可以进行水平圆周转动，在基座转盘的上端安装有一轴向为水平方向的一级转轴，并通过该一级转轴铰装一级机械臂的一端，该一级机械臂的另一端铰装有一过渡箱1，过渡箱的侧边转动调节安装有二级机械臂的一端，该二级机械臂的另一端转动调节安装有一机械手腕4，机械手腕的下端安装机械手5，机械手用于稳定抓取单相表或三相表。

机器人上、下料***的规格要求

1)轴数：6轴

2)手腕持重：6kG及以上

3)作业半径：1.45m及以上

4)位置重复精度：优于(或等于)±0.05mm

5)运行的环境温度：5℃-45℃

6)运行的最大湿度：95％RH

7)振动值：0.5G及以下

8)安装方式：地装

9)防护等级：优于(或等于)IP54

10)型号：ABB

机器人上、下料效果：

1)上、下料单元机械移载部分移载能力应大于负载重量的1.5倍。

2)上、下料单元机械移载速度符合***产能节拍要求，运行速度在(0～120)％节拍要求范围内可设。

3)上、下料单元定位准确度优于±0.2mm。

4)上、下料单元应与安装地面的承载能力匹配。

5)上、下料成功率≥99.9％。

机械手具体结构参见附图3至附图7所示，包括夹爪501、夹爪连接板502、电动箱503、连接座504以及导轨505，电动箱内安装有伺服电机，电动箱的上端安装有连接座，连接座用于连接机械手臂；电动箱的下端中部固装有一导轨，该导轨上相对滑动安装有两个滑块，每个滑块下端均安装有一夹爪连接板，夹爪连接板的外侧分别固装有夹爪。

电动箱控制两个夹爪连接板沿导轨相对滑动，带动两侧的夹爪展开或聚拢；本实施例的夹爪之间的可移动间距为104mm-184mm。

导轨外侧两端分别安装有限位装置，定位夹爪连接板的行程。

参见附图5所示，本实施例的两个夹爪连接板为对称安装的连个等腰梯形板，宽边位于外侧，一个夹爪连接板的外侧中部固装有2个夹爪，另一个夹爪连接板的外侧间隔固装有3个夹爪，夹爪之间的间隙与单相表或三相表的外壳凸棱配合，保证夹持稳定性。

机械手的要求：

采用能够兼容单相电能表和三相电能表的该机械手：夹爪距离能够自动调整间距，能够根据三相智能电能表和单相智能电能表物料本身的大小自动调节夹爪，实现兼容三相智能电能表和单相智能电能表的尺寸要求。同时能对物料进行精确定位，减少移动误差，降低移栽过程中的表体受损率，提高电能表放置到线体装置或则工装板上以及逆向放置的精度和准确度，便于电能表移载过程中的各项操作，自动化程度高，生产效率高。

当机器人机械手抓取智能电能表时，由于每个气爪之间的距离大于两种类型的表的尺寸，故不管是哪种表的类型，都可以操作。

单相和三相为相同的操作，具体步骤如下：

1定位：对被抓表的定位，机器人接到抓取物料命令时，根据命令指示，机器人机械手对被抓对象进行定位。

2夹爪张开：机器人机械手在机械手执行机构的作用下张夹爪，由于夹爪之间的距离大于被测对象的距离，故能够对物料进行抓取。

3夹紧：抓取后，执行气缸操作命令，在气缸的作用能够对物料进行夹紧，被测物料不会在运转的过程中掉落。

4放置：到抓紧物料的机器人机械手到达运转目标时，机器人操作指令命令机器人松开机械手，物料从机械手中脱离，完成放置操作。

尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (5)

1.一种兼容处理单相、三相表的机器人自动装箱***，其特征在于：***工作流程为：

⑴初步分区暂存合格表和不合格表，智能电能表从单、三相电能表检测线体回来时，经过线体检定，有合格电能表和不合格电能表，合格电能表被放置在合格电能表暂存区，不合格表被放置在不合格电能表暂存区；

⑵机器人上下料，机器人上下料***中设置有专用的机器人机械手，该机械手能抓取三相智能电能表和单相智能电表；

⑶装箱，能够同时处理单相、三相表的机器人自动装箱***根据获取的周转箱箱号，对已检测完成的表，进行装箱，同时对合格表输送至合格表缓存区，缓存至少一箱后，进行装箱；

在进行装箱时，能对单相电能表的机器人进行自动装箱，也能够对三相的电能表进行装箱，装箱完毕，将表计条码编号与箱号绑定，并将信息上传至MDS数据库，同时将完成装箱的周转箱输送至周转箱输送线；

⑷RFID身份识别，通过RFID射频识别将箱体的编号与电能表的编号一一对应起来，各种规格条码，使之进行资产绑定，绑定后经装箱的智能电能表被放置到电能表周转箱检定线体上；

⑸入库，将完成装箱的周转箱输送至周转箱输送线送入仓库储存，同时，RFID身份识别信息传输到MDS数据库，用于后期的查询、管理。

2.根据权利要求1所述的兼容处理单相、三相表的机器人自动装箱***，其特征在于：机器人上下料***包括机架、基座板、基座转盘、一级转轴、一级机械臂、过渡箱、二级机械臂、机械手腕以及机械手，机架为固定在地面上的稳定立方体框架结构，在机架上端水平安装有一基座板，在基座板的上端安装有一基座转盘，基座转盘的主轴为竖直方向，在基座转盘的上端安装有一轴向为水平方向的一级转轴，并通过该一级转轴铰装一级机械臂的一端，该一级机械臂的另一端铰装有一过渡箱，过渡箱的侧边转动调节安装有二级机械臂的一端，该二级机械臂的另一端转动调节安装有一机械手腕，机械手腕的下端安装机械手，机械手用于稳定抓取单相表或三相表。

3.根据权利要求1所述的兼容处理单相、三相表的机器人自动装箱***，其特征在于：所述机械手具体结构包括夹爪、夹爪连接板、电动箱、连接座以及导轨，电动箱内安装有伺服电机，电动箱的上端安装有连接座，连接座用于连接机械手臂；电动箱的下端中部固装有一导轨，该导轨上相对滑动安装有两个滑块，每个滑块下端均安装有一夹爪连接板，夹爪连接板的外侧分别固装有夹爪。

4.根据权利要求3所述的兼容处理单相、三相表的机器人自动装箱***，其特征在于：所述机械手抓取单相、三相表的具体步骤如下：

定位：对被抓表的定位，机器人接到抓取物料命令时，根据命令指示，机器人机械手对被抓对象进行定位；

夹爪张开：机器人机械手在机械手执行机构的作用下张夹爪，由于夹爪之间的距离大于被测对象的距离；

夹紧：抓取后，执行气缸操作命令，在气缸的作用能够对物料进行夹紧，被测物料不会在运转的过程中掉落；

放置：到抓紧物料的机器人机械手到达运转目标时，机器人操作指令命令机器人松开机械手，物料从机械手中脱离，完成放置操作。

5.根据权利要求1所述的兼容处理单相、三相表的机器人自动装箱***，其特征在于：所述步骤⑵机器人上下料时，机械手将不同厂牌、不同规格的表分选到对应表箱内，机器人工作节拍需满足检定自动化分拣***要求，电能表取放的速度可设；

Ⅰ待检箱表通过周转箱输送单元输送至上料单元，上料单元应采用机器人完成，自动把待检电能表从周转箱中取出，放入电能表输送线；

Ⅱ机器人工作节拍需满足检定自动化分拣***要求，电能表取放的速度可设；机器人的重复定位误差≤0.2毫米，停电、停气不能出现掉表，避免定位失效。