CN111913149A - 一种用于三相电能表红外唤醒自动检测的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于三相电能表红外唤醒自动检测的装置，红外发光模块用于发射红外光，检测模块用于检测三相电能表唤醒后发射的光信号并转换为电信号发送给控制模块；控制模块控制红外发光模块的倾角和旋转角度，使得所发射的红外光覆盖待检测的三相电能表的唤醒单元，使得待检测的三相电能表能够被唤醒；接收检测模块发送的电信号，并判断三相电能表的唤醒功能是否正常。本发明首次实现三相电能表生产过程中的红外唤醒的自动检测工序，提供了电能表生产的自动化程度，节省人力成本，控制电能表在检测过程中的人为不稳定因素，提高电能表一次交检合格率。
Description
技术领域
本发明涉及电能表检测技术领域，尤其涉及一种用于三相电能表红外唤醒自动检测的装置。
背景技术
目前在本领域的部分三相电能表具有红外唤醒功能，对于该功能的检测方案为先将电能表完全掉电60″以后，人工手持红外掌机，对电能表进行手动唤醒检测，再人为视觉判断功能是否正常。现有的检测方案存在以下缺陷：
1、现有检测方案费时、费力、主要来自手持掌机进行操作时的劳动强度；
2、现有检测方案成本高，包括人力成本及掌机频繁更换成本；
3、现有检测方案在检测过程中灵活性差，红外掌机不能随意变换地点和环境；
4、现有检测方案可靠性差，可能存在人为失误造成的错误判断。
如何提供一种自动化的检测装置，对三相电能表红外唤醒功能进行检测，是本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种用于三相电能表红外唤醒自动检测的装置，实现三相电能表红外唤醒功能的自动检测，提高生产和检测效率。
为达到上述目的，本发明提供了一种用于三相电能表红外唤醒自动检测的装置，包括红外发光模块、倾角调整模块、支撑模块、检测模块以及控制模块；
所述红外发光模块用于发射红外光；
所述倾角调整模块用于调整所述红外发光模块的倾斜角度；
所述支撑模块用于支撑所述红外发光模块，并调整所述红外发光模块的位置和旋转角度；
所述检测模块用于检测三相电能表唤醒后发射的光信号并转换为电信号发送给所述控制模块；
所述控制模块控制所述倾角调整模块和所述支撑模块调整所述红外发光模块的倾角和旋转角度，使得所发射的红外光覆盖待检测的三相电能表的唤醒单元，使得待检测的三相电能表能够被唤醒；所述控制模块接收所述检测模块发送的电信号，并判断三相电能表的唤醒功能是否正常。
进一步地，待检测的三相电能表被唤醒后按照设定时间周期T轮流发射不同颜色的光，所述检测模块，检测不同颜色的光，并发送给所述控制模块；所述控制模块判断检测光的顺序与设定顺序相同，则判定待检测的三相电能表功能正常，否则判定待检测的三相电能表功能异常，输出报警信号。
进一步地，还包括辅助判断模块，用于检测模块检测的工位上是否存在待检测的三相电能表，并将检测信号发送给所述控制模块，所述控制模块在周期T内未接收到检测模块发送的电信号，且工位上存在待检测的三相电能表则判定待检测的三相电能表功能异常，输出报警信号；所述控制模块在周期T内未接收到检测模块发送的电信号，且工位上不存在待检测的三相电能表则判定为空位。
进一步地，所述红外发光模块和所述检测模块位于三相电能表生产线的一侧，所述检测模块位于所述红外发光模块的下一工位，每隔周期T传送一次。
进一步地，待检测的三相电能表被唤醒后发射光为三种颜色，依次变换；
所述检测模块包括三组光电二极管，每组对应设置所述三种颜色中的一种颜色的滤光片。进一步地，每组光电二极管的输出端相连经二极管连接到控制模块，经滤波和幅值调整后输出到主控芯片。
进一步地，辅助判断模块包括辅助发光二极管和加装对应颜色滤光片的光电二极管；辅助发光二极管发射的光经工位上的待检测的三相电能表反射后由对应颜色滤光片的光电二极管接收，转换为电信号发送给所述控制模块。
进一步地，所述红外发光模块包括若干红外发光二极管，以阵列形式固定在安装板上，安装板上部设置向外延伸的防护罩，从上部遮蔽红外发光二极管。
进一步地，倾角调整模块包括沿所述安装板底部设置的传动轴以及第一伺服电机，第一伺服电机驱动传动轴转动进而调整所述安装板的倾斜角度，通过拧紧传动轴一端的紧固螺栓锁定倾斜角度。
进一步地，所述支撑模块的支架主体底部设置具备刹车功能的万向轮，支架主体设置配置块保持稳定；支架主体上设置顶升机构，包括底板、第二伺服电机、电机传动机构以及两个支臂，第二伺服电机设置在支架主体6的台面上，通过电机传动机构连接至底板，驱动底板沿竖直方向转动，两个支臂下端连接驱动底板，上端连接至安装板底部，进而通过第二伺服电机调整所述红外发光模块的旋转角度。
进一步地，还包括设置高度调节机构，调节所述红外发光模块的高度。
本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
(1)本发明首次实现三相电能表生产过程中的红外唤醒的自动检测工序，提供了电能表生产的自动化程度，节省人力成本，控制电能表在检测过程中的人为不稳定因素，提高电能表一次交检合格率。
(2)本发明结构设计简单实用，便于安装、操作。
附图说明
图1是自动检测的装置组成示意图；
图2为自动检测的装置工作状态示意图；
图3为检测示意图；
图4为检测信号输出示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
本发明提供一种用于三相电能表红外唤醒自动检测的装置，红外发光模块、倾角调整模块、支撑模块、检测模块以及控制模块，结合图1。
所述红外发光模块用于发射红外光。包括若干红外发光二极管1排列固定在安装板2上。所述安装板2为木板，背部引出红外发光二极管1的接线3。安装板上部设置防护罩4向外伸出，所述防护罩4的材料为透明亚克力。
倾角调整模块用于调整所述红外发光模块的倾角，使得所述红外发光模块正对三相电能的红外接收单元发射红外光。倾角调整模块包括设置在所述安装板底部的传动轴5，以及第一伺服电机9，第一伺服电机9驱动传动轴5进而调整所述安装板的倾角，通过拧紧传动轴紧固螺栓8锁定倾角。
所述红外发光模块通过所述支撑模块支撑至设定高度，移动至设定位置。支撑模块包括支架主体6以及顶升机构7。支架主体6底部设置万向轮6-1，具备360°转向功能，可随意变换工作环境、地点，有刹具备刹车稳定功能。支架主体6还用于固定顶升机构7、电源转接板10、控制模块，也可以用于固定检测模块。支架主体6可以设置配置块6-3，配重块6-3可以保证***在遇到突发外力及行进过程中保持平衡。
顶升机构7包括底板7-1、第二伺服电机7-2、电机传动机构7-3以及两个支臂7-4。第二伺服电机7-2设置在支架主体6的台面6-2上，通过伺服电机固定螺栓7-4固定；通过电机传动机构7-3连接至底板7-1，驱动底板7-1转动，两个支臂7-4下端连接驱动底板7-1，上端连接至安装板底部。顶升机构7实现对所述红外发光模块水平方向角度的调节。
在一个实施例中，可以设置高度调节机构，调节所述红外发光模块的高度。
所述检测模块检测三相电能表是否被唤醒。三相电能表唤醒后，液晶屏幕会每间隔0.2秒亮一次，顺序为：1)黄光2)绿光3)蓝光。所述检测模块检测液晶屏幕发出的光，并发送给所述控制模块进行判断。所述检测模块包括若干光电二极管，结合图2，部分光电二极管设置黄色的滤光片，使得黄光可以通过，经光电二极管检测到，并发送给所述控制模块；同样部分光电二极管设置绿色的滤光片，使得绿光可以通过，经光电二极管检测到；部分光电二极管设置蓝色的滤光片，使得蓝光可以通过，经光电二极管检测到。
所述控制模块控制第一伺服电机9调整角度，控制第二伺服电机7-2调整高度；接收光电二极管发送的电流信号，判断是否为正确的顺序。所述控制模块内存储的输入引脚对应接收光的颜色类型，当接收到该二极管的信号时，查找对应的光颜色。根据接收时间判断顺序，完成顺序判断后，进行检测结果判断，并清空当前存储的颜色及顺序，进行下一个三相电能表的判断。
并判断是否包括黄光、绿光、蓝光，如果包括且顺序表明该三相电能表唤醒功能正常。部分情况下可能存在三色光检测不完整情况，例如由于传送时间误差以及每台三相电能表反应速度不同，导致唤醒后传送至检测模块已经闪烁至蓝光，该情况下检测到蓝光后，等待0.2s，再次检测到黄光→绿光→蓝光，表明唤醒功能正常，如果等待0.2s，未检测到，判定为唤醒功能异常，输出报警信息。同样如果初始检测到的是绿光，等待0.2s，进入下一闪烁周期再次检测。
如图4所示，每组加装同一颜色滤光片的光电二极管的输出端相连经二极管连接到控制模块，经滤波和幅值调整后输出到主控芯片，对应主控芯片的一个引脚，这样任一光电二极管检测到了光信号即可告知主控芯片，并节省了主控芯片的引脚。
如果0.2s内未检测到任何光，可能为未被唤醒也可能为没有待检测电能表，因此可能造成误报警。为了避免误报警，需要进行辅助判断。在一个实施例中，设置辅助判断模块，包括发光二极管和对应颜色滤光片的光电二极管，发射例如橙色的光，经三相电能表反射后由对应的若干个加装橙色光电二极管接收转换为电信号，发送到控制模块，控制模块判断存在三相电能表。如果检测位置上没有三相电能表，则橙色的光不会被反射，进而不会由加装橙色光电二极管检测获得。因此如果0.2s内未检测到任何光，并且辅助判断模块发送的检测信号，表明检测位置上没有三相电能表，不会输出报警信号，输出空位提醒信息。
如果0.2s内未检测到黄光→绿光→蓝光顺序的信号则，判断唤醒功能异常。由于环境中可能存在各种瞬时干扰光源，因此通过三色光源及发光顺序进行判断，避免出现误判。在一个实施例中，如果环境中干扰较少，可以采用检测到任意两种光，且顺序正确即可判断为唤醒功能正常。
进一步地，第一伺服电机在接到控制模块的指令后，会根据实际环境进行旋转，自动调整角度，旋转角度精度为1°，旋转范围顺时针0--90°、逆时针0--90°调整角度。第二伺服电机在接到控制模块的指令后，会根据实际环境旋转，自动调整角度，旋转角度精度为1°，旋转范围顺时针0--180°、逆时针0--180°。
在一个实施例中，18只红外发光二极管构成红外发光阵列；每种光采用至少4个光电二极管进行检测，任一光电二极管采集到信号后输出至控制模块。
在一个实施例中，电源转接板10上设置电源开关10-1，并固定控制模块，控制模块包括处理电路及控制芯片，处理电路包括滤波电路及幅值调整电路，控制芯片采用PLC。
具体操作过程如下：
(1)调整第一、第二伺服电机，使得所述红外发光模块发射的红外光覆盖三相电能表唤醒单元的位置。电能表就位后，将本装置放置于电能表生产线一侧，与电能表相对。
(2)启动控制电源，装置通电，控制模块开始工作，每隔0.2s电能表生产线进行一次传动，将三相电能表传送至唤醒位置唤醒，0.2s后传送至下一位置检测，输出检测结果。
综上所述，本发明涉及一种用于三相电能表红外唤醒自动检测的装置，红外发光模块用于发射红外光，检测模块用于检测三相电能表唤醒后发射的光信号并转换为电信号发送给控制模块；控制模块控制红外发光模块的倾角和旋转角度，使得所发射的红外光覆盖待检测的三相电能表的唤醒单元，使得待检测的三相电能表能够被唤醒；接收检测模块发送的电信号，并判断三相电能表的唤醒功能是否正常。本发明首次实现三相电能表生产过程中的红外唤醒的自动检测工序，提供了电能表生产的自动化程度，节省人力成本，控制电能表在检测过程中的人为不稳定因素，提高电能表一次交检合格率。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (10)
1.一种用于三相电能表红外唤醒自动检测的装置，其特征在于，包括红外发光模块、倾角调整模块、支撑模块、检测模块以及控制模块；
所述红外发光模块用于发射红外光；
所述倾角调整模块用于调整所述红外发光模块的倾斜角度；
所述支撑模块用于支撑所述红外发光模块，并调整所述红外发光模块的位置和旋转角度；
所述检测模块用于检测三相电能表唤醒后发射的光信号并转换为电信号发送给所述控制模块；
所述控制模块控制所述倾角调整模块和所述支撑模块调整所述红外发光模块的倾角和旋转角度，使得所发射的红外光覆盖待检测的三相电能表的唤醒单元，使得待检测的三相电能表能够被唤醒；所述控制模块接收所述检测模块发送的电信号，并判断三相电能表的唤醒功能是否正常。
2.根据权利要求1所述的三相电能表红外唤醒自动检测的装置，其特征在于，待检测的三相电能表被唤醒后按照设定时间周期T轮流发射不同颜色的光，所述检测模块，检测不同颜色的光，并发送给所述控制模块；所述控制模块判断检测光的顺序与设定顺序相同，则判定待检测的三相电能表功能正常，否则判定待检测的三相电能表功能异常，输出报警信号。
3.根据权利要求2所述的三相电能表红外唤醒自动检测的装置，其特征在于，还包括辅助判断模块，用于检测模块检测的工位上是否存在待检测的三相电能表，并将检测信号发送给所述控制模块，所述控制模块在周期T内未接收到检测模块发送的电信号，且工位上存在待检测的三相电能表则判定待检测的三相电能表功能异常，输出报警信号；所述控制模块在周期T内未接收到检测模块发送的电信号，且工位上不存在待检测的三相电能表则判定为空位。
4.根据权利要求2或3所述的三相电能表红外唤醒自动检测的装置，其特征在于，所述红外发光模块和所述检测模块位于三相电能表生产线的一侧，所述检测模块位于所述红外发光模块的下一工位，每隔周期T传送一次。
5.根据权利要求2或3所述的三相电能表红外唤醒自动检测的装置，其特征在于，待检测的三相电能表被唤醒后发射光为三种颜色，依次变换；
所述检测模块包括三组光电二极管，每组对应设置所述三种颜色中的一种颜色的滤光片。进一步地，每组光电二极管的输出端相连经二极管连接到控制模块，经滤波和幅值调整后输出到主控芯片。
6.根据权利要求3所述的三相电能表红外唤醒自动检测的装置，其特征在于，辅助判断模块包括辅助发光二极管和加装对应颜色滤光片的光电二极管；辅助发光二极管发射的光经工位上的待检测的三相电能表反射后由对应颜色滤光片的光电二极管接收，转换为电信号发送给所述控制模块。
7.根据权利要求1或2所述的三相电能表红外唤醒自动检测的装置，其特征在于，所述红外发光模块包括若干红外发光二极管，以阵列形式固定在安装板上，安装板上部设置向外延伸的防护罩，从上部遮蔽红外发光二极管。
8.根据权利要求7所述的三相电能表红外唤醒自动检测的装置，其特征在于，倾角调整模块包括沿所述安装板底部设置的传动轴以及第一伺服电机，第一伺服电机驱动传动轴转动进而调整所述安装板的倾斜角度，通过拧紧传动轴一端的紧固螺栓锁定倾斜角度。
9.根据权利要求7所述的三相电能表红外唤醒自动检测的装置，其特征在于，所述支撑模块的支架主体底部设置具备刹车功能的万向轮，支架主体设置配置块保持稳定；支架主体上设置顶升机构，包括底板、第二伺服电机、电机传动机构以及两个支臂，第二伺服电机设置在支架主体6的台面上，通过电机传动机构连接至底板，驱动底板沿竖直方向转动，两个支臂下端连接驱动底板，上端连接至安装板底部，进而通过第二伺服电机调整所述红外发光模块的旋转角度。
10.根据权利要求7所述的三相电能表红外唤醒自动检测的装置，其特征在于，还包括设置高度调节机构，调节所述红外发光模块的高度。
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