CN109465208B - 一种拆回单相电能表智能分拣核查的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种拆回单相电能表智能分拣核查的装置及方法，包括框架，框架内设有检定模块、压接模块、图像识别模块和机械翻屏模块；检定模块包括检定源、正反表检测传感器、工控机、PLC和隔离CT，检定模块连接设有时钟仪，检定模块通过串口线连接工控机，正反表检测传感器与PLC直连；压接模块包括压接插座和插针，压接插座可沿插针的轴线方向移动；图像识别模块包括工业相机，工业相机与PLC相连；机械翻屏模块包括XYZ三轴机械手。本发明的好处是能够完成拆回电能表的自动核查检验和分拣，提高电能表分拣的准确率；提高拆回单相电能表的利旧率；给电力计量资产提供更为可靠和有效的检定分拣方式。

Description

一种拆回单相电能表智能分拣核查的装置及方法

技术领域

本发明涉及电力设备技术领域，特别是一种拆回单相电能表智能分拣核查的装置及方法。

背景技术

随着智能电网的高速发展，因轮换、销户、故障等原因拆回的智能单相电能表的数量巨大。在拆回智能单相电能表入库之前，需要将其进行分类、 分拣，而目前阶段在拆回智能单相电能表分拣处理方面尚未形成行之有效的管理手段，常规的方式都是通过人力分拣，即通过电能表表面的出厂日期和外观等条件粗略分拣。人工作业不仅效率低下，还容易出错，无法适应大规模拆回单相电能表高效率、高质量的分拣需求。同时，传统的人工分拣方式还容易造成拆回智能单相电能表的报废率较高、利旧率偏低，进而导致资源浪费严重。另外，针对故障和分拣为利旧的拆回单相电能表，会接受传统人工检定设备进行复检。传统的检定设备都是实行人工手动完成电能表压接上电，翻屏，数据手动输入营销***等作业模式，因此存在效率低、人为差错、安全性低等弊端。

为了提高分选的效率，人们对此进行了研究。

例如，中国专利文献中申请号为CN2018101143301，公开日为2018年5月18日公开的名为“电能表分拣***”的发明专利，该申请案公开了一种电能表分拣***，涉及电能表分拣的技术领域，本发明提供的电能表分拣***包括：电能表检测模块、总传送装置、分拣模块和多个分传送装置；多个分传送装置并联连接至总传送装置的输入端或者中段；分拣模块连接于总传送装置的输出端；电能表检测模块设置在对应的分传送装置侧边或者上方；电能表在分传送装置上经过对应的电能表检测模块检测后，经总传送装置传送，随后到达分拣模块分拣。其不足之处在于，分拣过程电能表由总传送装置进行到分传送装置，经过检测后经总传送装置传送，分拣过程中传送装置所占的时间段过长，分拣效率不高。

因此，设计一种分拣鉴定的效率和准确度高的拆回单相电能表智能分拣核查的装置及方法就很有必要了。

发明内容

本发明要克服现有的电能表拆回回收效率低容易出错的不足，提供了一种拆回单相电能表智能分拣核查的装置及方法，能够对电能表进行拍照存档和故障检测，判断电能表是否损坏，提高拆回单相电能表故障分拣鉴定的效率和准确度。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

一种拆回单相电能表智能分拣核查的装置，包括框架，框架内设有检定模块、压接模块、图像识别模块和机械翻屏模块；检定模块包括检定源、正反表检测传感器、工控机、PLC和隔离CT，检定模块连接设有时钟仪，检定模块通过串口线连接工控机，正反表检测传感器与PLC直连；压接模块包括压接插座和插针，压接插座可沿插针的轴线方向移动，用于电能表的压接和上电；图像识别模块包括工业相机，工业相机与PLC相连，用于收集图像并通过PLC处理图像信息；机械翻屏模块包括XYZ三轴机械手，完成电能表的移动和翻转。

作为优选，框架外设有外观钣金模块，外观钣金模块包括位于框架前侧的前面板、避光移动门和检定源封板，避光移动门与前面板通过直线轴承滑动连接。

作为优选，框架内设有相机固定板，工业相机在相机固定板上设有三个。

作为优选，检定源封板的一侧与前面板可转动连接，检定源封板的另一侧设有与前面板配合的吸附磁铁。

作为优选，图像识别模块的工业相机的轴线角度与压接模块表面垂直。

作为优选，X轴机械手包括X轴同步带和X轴线性滑轨，Y轴机械手包括Y轴同步带和Y轴线性滑轨，Z轴机械手包括可上下滑动的丝杠压接块，丝杠压接块连接在丝杠上，丝杠的一端连接有驱动电机，Y轴机械手固定在X机械手上，Z轴机械手固定Y轴机械手上。

作为优选，丝杠压接块包括连接在丝杠上的滑块和位于滑块一侧的两根平行的卡接杆，两卡接杆的一端相连形成C字形，卡接杆的另一端设有翻屏轴。

作为优选，翻屏轴的上端设有两个拧紧螺母用于限位，翻屏轴的下端设有限位螺母，翻屏轴在限位螺母和卡接杆之间设有弹簧。

作为优选，框架内设有若干水平的电气控制板，检定源、工控机和时钟仪位于电气控制板上。

作为优选，外观钣金模块设有散热孔。

一种基于上述拆回单相电能表智能分拣核查的装置的分拣方法，包括如下步骤：

A、上料；将拆回电能表从避光移动门放入框架内检定模块的待检口；

B、拍照存档；工业相机对电能表拍照，并通过工控机和PLC完成存档；

C、压接上电；压接插座带动插针沿插针的轴线方向移动，完成电能表的压接上电；

D、翻屏及图像识别；机械翻屏模块的翻屏轴按压电能表的翻屏按钮，完成电能表的翻屏；工业相机对电能表进行拍照，收集图像并通过PLC和工控机处理图像信息；

E、故障判断；通过检定源、正反表检测传感器、工控机、PLC、时钟仪和隔离CT检测电能表的外观故障、计量性能、存储单元、通讯单元、费控单元、时钟单元、电源单元和软件故障八个方面的故障检测；

F、电能表分拣；根据故障判断的结果完成电能表分拣。

本发明的有益之处在于：

1、能够完成拆回电能表的自动核查检验和分拣，提高电能表分拣的准确率；

2、提高拆回单相电能表的利旧率；

3、给电力计量资产提供更为可靠和有效的检定分拣方式。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的内部结构示意图。

图3是本发明中机械翻屏模块的结构示意图。

图4是图2中A处的放大示意图。

图中： 1—顶部封板；2—前面板一；3—储物抽屉；4—前面板二；5—检定源封板；6—侧封板；7—框架；8—避光移动门；9—后封板；10—固定条；11—机械翻屏模块；12—电气控制板一；13—电气控制板二；14—电气控制板三；15—工控机；16—时钟仪；17—检定源；18—压接模块；181—压接插座；182—插针；19—图像识别模块；191—工业相机；192—相机固定板；20—X轴机械手；21—Y轴机械手；22—Z轴机械手；23—X轴线性滑轨；231—X轴滑块；24—X轴同步带；25—丝杠压接块；26—Y轴线性滑轨；261—Y轴滑块；27—Y轴同步带；28—驱动电机；29—Z轴线性滑轨；291—Z轴滑块；30—卡接杆；31—翻屏螺栓；32—压接滑块；33—可视控制屏；34—传动丝杠。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行进一步描述。

图1、图2、图3和图4中，一种拆回单相电能表智能分拣核查的装置，包括框架7，框架7外设有外观钣金模块，外观钣金模块包括位于框架7前侧的前面板、避光移动门8和检定源封板5，避光移动门8与前面板通过直线轴承滑动连接。外观钣金模块设有散热孔，完成装置整体的散热。框架7的上侧设有顶部封板1，框架的两侧设有侧封板6，框架的后侧设有后封板9。框架7的前侧设有储物抽屉3。储物抽屉3的上侧为前面板一2，储物抽屉3的下侧为前面板二4。前面板二4与底部固定条10通过插钉结构固定。框架7前侧还设有可视控制屏33，可视控制屏33固定在外观钣金模块上。避光移动门8和可视控制屏都位于前面板一2上。框架7内设有检定模块、压接模块18、图像识别模块19和机械翻屏模块11；检定模块包括检定源17、正反表检测传感器、工控机15、PLC和隔离CT，检定模块连接设有时钟仪16，检定模块通过串口线连接工控机15，正反表检测传感器与PLC直连；框架7内设有若干水平的电气控制板，检定源17、工控机15和时钟仪16位于电气控制板上。电气控制板设有三块，电气控制板一12安装在机械翻屏模块11下方，检定源17固定在电气控制板二13上，工控机15与时钟仪16固定在电气控制板三14上。压接模块18包括压接插座181和插针182，压接插座181可沿插针182的轴线方向移动，用于电能表的压接和上电；压接模块18位于框架7内的左侧，压接模块18正对避光移动门8，压接模块18包括压接插座181和插针182；压接插座181倾斜朝前方设置，插针182的针头从前向后设置。压接插座181的下方设有平行插针182轴线的传动丝杠34，压接插座181的下侧设有配合传动丝杠34的传动滑块，传动滑块还与同样位于压接插座181下侧的传动滑轨配合，使压接插座181能沿插针182的轴线方向移动，完成电能表的压接上电。图像识别模块19包括工业相机191，工业相机191与PLC相连，用于收集图像并通过PLC处理图像信息；框架7内固定设有相机固定板192，工业相机191在相机固定板192上设有三个从而与压接插座正对。检定源封板5的一侧与前面板可转动连接，检定源封板5的另一侧设有与前面板配合的吸附磁铁。图像识别模块19的工业相机191的轴线角度与压接模块18表面垂直。机械翻屏模块位于框架7内的右侧。机械翻屏模块11包括XYZ三轴机械手，能够完成电能表的移动和翻转。X轴机械手20包括X轴同步带24和X轴线性滑轨23，Y轴机械手21包括Y轴同步带27和Y轴线性滑轨26，Y轴机械手21固定在X机械手上，Y轴机械手21的Y轴线性滑轨26固定在L形的X轴滑块231上，X轴滑块231的一端下侧与X轴线性滑轨23连接，X轴滑块231的另一端与X轴线性滑轨23所在平面垂直，Y轴线性滑轨26位于X轴滑块231与X轴线性滑轨23垂直的一端，X轴滑块231固定在X轴线性滑轨23上并与X轴同步带24固定，从而Y轴机械手21可以在X轴同步带24的作用下在X轴线性滑轨23上移动。Z轴机械手22包括可上下滑动的丝杠压接块25，丝杠压接块25连接在丝杠上，丝杠的一端连接有驱动电机28，Z轴机械手22固定Y轴机械手21上，Y轴线性滑轨26配合设有Y轴滑块261，Y轴滑块261上设有Z轴线性滑轨29，丝杠压接块25连接固定Z轴滑块291。Z轴滑块291与Z轴线性滑轨29配合。驱动电机28固定在Z轴线性滑轨29的上端。丝杠压接块25包括连接在丝杠上的滑块和位于滑块一侧的两根平行的卡接杆30，两卡接杆30的一端相连形成C字形，卡接杆30的另一端设有翻屏轴31。翻屏轴31垂直压接插座181所在的平面。翻屏轴31的上端设有两个拧紧螺母用于限位，翻屏轴31的下端设有限位螺母，翻屏轴31在限位螺母和卡接杆30之间设有弹簧。提高翻屏轴31的翻屏稳定性。两卡接杆30组成的平面平行X轴线性滑轨23所在的平面，卡接杆30与X轴线性滑轨23的轴线倾斜设置。

一种基于上述拆回单相电能表智能分拣核查的装置的分拣方法，包括如下步骤：

A、上料；将拆回电能表从避光移动门8放入框架7内检定模块的待检口；

B、拍照存档；工业相机191对电能表拍照，并通过工控机15和PLC完成存档；

C、压接上电；压接插座181带动插针182沿插针182的轴线方向移动，完成电能表的压接上电；

D、翻屏及图像识别；机械翻屏模块11的翻屏轴31按压电能表的翻屏按钮，完成电能表的翻屏；工业相机191对电能表进行拍照，收集图像并通过PLC和工控机15处理图像信息；

E、故障判断；通过检定源17、正反表检测传感器、工控机15、PLC、时钟仪16和隔离CT检测电能表的外观故障、计量性能、存储单元、通讯单元、费控单元、时钟单元、电源单元和软件故障八个方面的故障检测；故障检测的具体表现包括：1）外观故障：外观损坏，接线端子损坏，烧表，按键损坏，显示故障；2）计量性能：误差超差，示值不准；3）存储单元：计度器组合误差超差，电量数据突变；4）通讯单元：485通讯失败，模块类通讯失败5）费控单元：电费扣减异常，充值失败，认证失败，控制回路异常6）时钟单元：时段转换错误，时钟错误；7）电源单元：黑屏，电池欠压；8）软件故障：死机，事件记录异常；

F、电能表分拣；根据故障判断的结果完成电能表分拣。

Claims (8)

1.一种拆回单相电能表智能分拣核查的装置，其特征是，包括框架，框架内设有检定模块、压接模块、图像识别模块和机械翻屏模块；

所述检定模块，包括检定源、正反表检测传感器、工控机、PLC和隔离CT，检定模块连接设有时钟仪，检定模块通过串口线连接工控机，正反表检测传感器与PLC直连；

所述压接模块，包括压接插座和插针，压接插座可沿插针的轴线方向移动，用于电能表的压接和上电；

所述图像识别模块，包括工业相机，工业相机与PLC相连，用于收集图像并通过PLC处理图像信息；

所述机械翻屏模块，包括XYZ三轴机械手，完成电能表的移动和翻转；所述X轴机械手包括X轴同步带和X轴线性滑轨，Y轴机械手包括Y轴同步带和Y轴线性滑轨，Z轴机械手包括可上下滑动的丝杠压接块，丝杠压接块连接在丝杠上，丝杠的一端连接有驱动电机，Y轴机械手固定在X机械手上，Z轴机械手固定Y轴机械手上；所述丝杠压接块包括连接在丝杠上的滑块和位于滑块一侧的两根平行的卡接杆，两卡接杆的一端相连形成C字形，卡接杆的另一端设有翻屏轴；翻屏轴垂直压接插座所在的平面；翻屏轴的上端设有两个拧紧螺母用于限位，翻屏轴的下端设有限位螺母，翻屏轴在限位螺母和卡接杆之间设有弹簧；两卡接杆组成的平面平行X轴线性滑轨所在的平面，卡接杆与X轴线性滑轨的轴线倾斜设置。

2.根据权利要求1所述的一种拆回单相电能表智能分拣核查的装置，其特征是，所述框架外设有外观钣金模块，外观钣金模块包括位于框架前侧的前面板、避光移动门和检定源封板，避光移动门与前面板通过直线轴承滑动连接。

3.根据权利要求1所述的一种拆回单相电能表智能分拣核查的装置，其特征是，所述框架内设有相机固定板，工业相机在相机固定板上设有三个。

4.根据权利要求2所述的一种拆回单相电能表智能分拣核查的装置，其特征是，所述检定源封板的一侧与前面板可转动连接，检定源封板的另一侧设有与前面板配合的吸附磁铁。

5.根据权利要求1所述的一种拆回单相电能表智能分拣核查的装置，其特征是，所述图像识别模块的工业相机的轴线角度与压接模块表面垂直。

6.根据权利要求1所述的一种拆回单相电能表智能分拣核查的装置，其特征是，所述框架内设有若干水平的电气控制板，检定源、工控机和时钟仪位于电气控制板上。

7.根据权利要求2所述的一种拆回单相电能表智能分拣核查的装置，其特征是，所述外观钣金模块设有散热孔。

8.一种基于上述权利要求1至7任一项所述的拆回单相电能表智能分拣核查的装置的分拣方法，包括如下步骤：

A、上料；将拆回电能表从避光移动门放入框架内检定模块的待检口；

B、拍照存档；工业相机对电能表拍照，并通过工控机和PLC完成存档；

C、压接上电；压接插座带动插针沿插针的轴线方向移动，完成电能表的压接上电；

D、翻屏及图像识别；机械翻屏模块的翻屏轴按压电能表的翻屏按钮，完成电能表的翻屏；工业相机对电能表进行拍照，收集图像并通过PLC和工控机处理图像信息；

E、故障判断；通过检定源、正反表检测传感器、工控机、PLC、时钟仪和隔离CT检测电能表的外观故障、计量性能、存储单元、通讯单元、费控单元、时钟单元、电源单元和软件故障八个方面的故障检测；

F、电能表分拣；根据故障判断的结果完成电能表分拣。

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