【中国仪表网 仪表专利】创意无极限，仪表大发明。今天为大家介绍一项国家发明授权专利——一种电能表自动化检定系统及方法。该专利由国家电网公司申请，并于2018年8月21日获得授权公告。
 

　　内容说明
 

　　本发明涉及电气自动化控制和电能计量技术领域，具体是一种电能表自动化检定系统及方法。
 

　　发明背景
 

　　电能表自动化流水线检定系统是一种新型的自动化仪表检测系统，它能自动完成电能表的出库、输送、检定、分拣等一系列动作，但电能表在自动化检定流水线内部流转时是借助计量托盘进行运输，而从智能立库系统输送出来的电能表是被盛装于纸质周转箱内的，故将电能表从周转箱内移载至计量托盘或从计量托盘分拣至周转箱内的电能表上料、下料环节是自动化检定流水线的运作的关键环节，电能表上下料单元一般由智能辊筒运输线、皮带运输线、光电传感器、自动挡停装置、多功能计量托盘、智能机器人和PLC控制器等部件组成。
 

　　现有的电能表上下料单元机器人运作策略是将全部上(下)料任务下发给同一个机器人，造成同一个机器人既要执行对电能表的移载工作，又要对空周转箱进行抓取，这种“自给自足”的策略设计制约了上下料单元的效率，且难以保证运作节奏与整个系统匹配，此外，机器人动作步骤繁杂，指令信号多，一组循环动作涉及多角度、多对象，影响了整个电能表自动化检定流水线的运行效率。
 

　　发明内容
 

　　本发明的目的是提供一种电能表自动化检定系统及方法，简化自动化检定流水线上下料机器人的工作流程，创新式的采用了单层周转箱缓存区和多层周转箱叠垛区相结合的缓存模式，并借助辊筒线对周转箱进行智能运输，均衡了各个机器人在同一时刻所需执行的任务，简化了单个机器人的动作路径，大幅提高上下料机器人的运作效率。
 

 

本发明电能表自动化检定系统的电路原理框图
 

　　本发明采用以下技术方案：一种电能表自动化检定系统，包括PLC控制器、受PLC控制器控制的用于周转箱出库的出库辊筒运输线、用于周转箱回库的回库辊筒运输线、用于运输周转箱的单层周转箱缓存线、用于缓存周转箱的周转箱叠垛缓存线、用于运输不合格电能表的电能表复检皮带线、用于运输计量托盘的计量托盘运输线、用于移载电能表或周转箱的上料机器人、下料机器人，以及与PLC控制器连接的设于单层周转箱缓存线上用于感应周转箱位置的周转箱监视传感器。
 

　　进一步的，出库辊筒运输线用于将装有电能表的周转箱运输至单层周转箱缓存线的上料位，位于上料位附近的上料机器人用于将上料位处周转箱内的电能表移载至计量托盘运输线上计量托盘内。
 

　　单层周转箱缓存线上位于上料位的前端依次为多个缓存位、抓箱位、装箱位，装箱位靠近回库辊筒运输线，单层周转箱缓存线根据周转箱监视传感器监测的感应周转箱位置信号将周转箱依次定位在周转箱监视传感器对应位置，若缓存位已满则由设于抓箱位附近的下料机器人将抓箱位上的周转箱移载至周转箱叠垛缓存线的叠垛位，单层周转箱缓存线上的空箱依次前移，填补抓箱位。
 

　　叠垛位达到叠垛上限后，周转箱叠垛缓存线用于将叠垛空箱运输至拆垛位，拆垛位位于上料机器人一侧，叠垛位位于下料机器人一侧。进一步的，下料机器人还用于将计量托盘运输线上检测为合格状态或不合格状态的电能表移载至装箱位处周转箱内，检测为待定状态的电能表移载至电能表复检皮带线，装箱位处周转箱的电能表装满后，周转箱通过回库辊筒运输线运输离开装箱位而回库。
 

　　在下料状态时，若单层周转箱缓存线上没有空箱，由上料机器人执行拆垛任务，上料机器人从拆垛位抓取周转箱移载至上料位，单层周转箱缓存线运输空箱至抓箱位。所述周转箱监视传感器包括上料位传感器、周转箱缓存监视传感器、抓箱位传感器、装箱位传感器，分别与上料位、缓存位、抓箱位、装箱位对应，将感应是否有周转箱在位的信号传输给PLC控制器。
 

　　还包括与PLC控制器连接的用于定位周转箱的挡停装置，包括上料位挡停装置、抓箱位挡停装置、装箱位挡停装置，在出库辊筒运输线运输周转箱至单层周转箱缓存线的上料位后，上料位挡停装置在PLC控制器控制下顶升；在空箱通过单层周转箱缓存线运输至抓箱位时，若装箱位处无空箱，则将抓箱位的空箱运输至装箱位后装箱位挡停装置顶升，若装箱位处有空箱，则抓箱位挡停装置顶升。还包括与上料机器人、下料机器人连接的控制系统，控制系统与PLC控制器连接，上料机器人和下料机器人在收到控制系统根据PLC控制器下发的任务指令后，执行电能表和周转箱的移载任务，移载定位通过机械手上的传感器对固定坐标进行精确定位。
 

　　本发明具有下列优点和有益效果：1、本发明主要应用在电能表自动化检定流水线中，为上下料机器人工作任务的策略设计，依据上、下料节拍数据推算，布局智能运输出库辊筒运输线和单层周转箱缓存线，将上、下料机器人对周转箱和电能表移载路径进行策略优化设计。
 

　　2、针对上料阶段，需抓取和移载的对象多的问题，分配上料机器人执行对电能表的抓取移载，分配下料机器人承担对周转箱的移载码垛任务，减轻了上料机器人的上料压力，节拍循环周期缩短，机器人利用率合理；同理，在下料阶段，分配下料机器人对电能表进行分拣移载，分配上料机器人承担对周转箱的拆垛移载任务，减轻了下料机器人的下料分拣压力，节拍循环周期缩短，机器人利用率合理。
 

　　3、在上、下料平衡阶段，借助单层辊筒运输线的对空周转箱有多个(例如7个)的缓存裕量，确保了在上、下料平衡阶段周转箱供需平衡，上、下料机器人无需再针对周转箱进行专门的码垛、拆垛工作，上、下料机器人在该阶段的工作对象仅为电能表。
 

　　4、经过实际实验验证，本发明移栽定位准确率可达到100%，缓存空间足量且合理，完全适应整个系统的自动化节拍；上、下料单元机器人移载部分，移载能力大于负载重量的1 .5倍；上、下料单元传输移载速度符合系统产能节拍要求，运行速度在(0～120)%节拍要求范围内可设；上、下料单元定位准确度优于±0 .2mm；上、下料成功率≥99 .9%。
 

　　如需进一步了解，请下载该专利完整说明书。
 

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