專利名稱：一種單相智能電能表自動化檢定系統及方法
技術領域：
本發明涉及對單相智能電能表自動化檢定系統和方法。
背景技術：
國內外對電能表的檢定大多還是采用傳統的電能表檢定裝置進行檢定，由人工完成電能表信息符合性、外觀檢查、耐壓測試、掛表和拆表、編程、預置電量、誤差檢定/功能測試、清零密鑰設置、貼合格證，檢定效率低，勞動強度大，容易出現漏檢的現象。隨著電力公司智能電網“信息化、自動化、互動化”建設的不斷推進，2009年9月， 國家電網公司統一了智能電能表的外觀結構、尺寸型號、檢定指標和標準，并且從2009年開始，智能電能表已由國家電網公司統一采購，然后由各個省網公司計量中心進行統一倉儲、檢定和配送，現有的單相智能電能表檢定方式已不能適應智能電網快速發展的需要，解決單相智能電能表檢定中的效率低、勞動強度大的問題催生了單相智能電能表自動化檢定的需求。

發明內容
本發明的第一目的是提供一種單相智能電能表自動化檢定系統，所要解決的技術問題是對單相智能電能表檢定的效率低，勞動強度大，容易出現漏檢的現象。本發明的第二目的是提供一種單相智能電能表自動化檢定方法，所要解決的技術問題是對單相智能電能表檢定的效率低，勞動強度大，容易出現漏檢的現象。為達到上述第一目的，本發明的技術方案是一種單相智能電能表自動化檢定系統包括主站、工控機、PLC可編程控制器、滾筒輸送線、六自由度機器人、檢定輸送線、識別設備、耐壓測試設備、外觀檢查設備、編程設備、預置電量設備、誤差及功能檢定設備、負荷開關測試設備、清零密鑰設置設備、封印設備、貼合格證設備及分揀設備；所述的主站與工控機2通訊，同時，主站與PLC可編程控制器通訊；所述的工控機分別與識別設備、耐壓測試設備、外觀檢查設備、編程設備、預置電量設備、誤差及功能檢定設備、負荷開關測試設備、 清零密鑰設置設備、封印設備和貼合格證設備進行通訊；所述的PLC可編程控制器分別與滾筒輸送線、六自由度機器人、檢定輸送線、識別設備、耐壓測試設備、外觀檢查設備、編程設備、預置電量設備、誤差及功能檢定設備、負荷開關測試設備、清零密鑰設置設備、封印設備、貼合格證設備及分揀設備進行通訊；所述的滾筒輸送線、六自由度機器人和檢定輸送線依次排列；所述的識別設備、耐壓測試設備、外觀檢查設備、編程設備、預置電量設備、誤差及功能檢定設備、負荷開關測試設備、清零密鑰設置設備、封印設備、貼合格證設備及分揀設備設在檢定輸送線上。為達到上述第二目的，本發明的技術方案是自動化檢定的方法的步驟是在主站、PLC可編程控制器和工控機控制下；通過滾筒輸送線完成輸送載有待檢智能電能表的料箱并將裝滿后的智能電能表料箱輸送回倉庫；通過六自由度機器人取表；通過輸送線將檢定托盤和放置在檢定托盤上的待檢智能電能表輸送到識別設備、耐壓測試設備、外觀檢查設備、編程設備、預置電量設備、誤差及功能檢定設備、負荷開關測試設備、清零密鑰設置設備、封印設備、貼合格證設備、分揀設備處，并實現擋停、頂升定位；通過識別設備完成對檢定托盤和待檢智能電能表的識別；通過耐壓測試設備實現對待檢智能電能表的耐壓測試；通過外觀檢查設備完成對待檢智能電能表的外觀測試；通過編程設備實現對待檢智能電能表的編程；通過預置電量設備實現對待檢電能表的電量預置；通過誤差及功能檢定設備對待檢智能電能表進行誤差和功能的檢定；通過負荷開關測試設備對待檢智能電能表進行負荷開關測試；通過清零密鑰設置設備對待檢智能電能表進行清零和密鑰設置；通過封印設備對待檢智能電能表進行封?。煌ㄟ^貼合格證設備對待檢智能電能表進行合格證貼合；通過分揀設備對合格及不合格的智能電能表進行分揀。本發明與現有技術相比所帶來的有益效果是
本發明提供的一種單相智能電能表自動化檢定系統及檢定方法，可以在主站、PLC可編程控制器、滾筒輸送線、六自由度機器人、輸送線、識別設備、耐壓測試設備、外觀檢查設備、 編程設備、預置電量設備、誤差及功能檢定設備、負荷開關測試設備、清零密鑰設置設備、封印設備、貼合格證設備、分揀設備的配合下完成單相智能電能表搬運到檢定托盤、身份識另O、耐壓測試、外觀檢查、編程、預置電量、誤差及功能檢定、負荷開關測試、清零密鑰設置、 封印、貼合格證、分揀、裝箱自動化檢定。單相智能電能表自動化檢定系統在主站的控制下自動完成單相智能電能表的檢定，無需人工操作，提高工作效率、可靠性，極大的降低勞動強度。


圖1為單相智能電能表自動化檢測系統的流程圖。圖2為滾筒輸送線的結構圖。圖3為六自由度機器人的結構圖。圖4為輸送線的結構圖。圖5為識別設備的結構圖。圖6為耐壓測試設備的結構圖。圖7為外觀檢查設備結構圖。圖8為編程設備的結構圖。圖9為預置電量設備結構圖。圖10為誤差及功能檢定設備的結構圖。圖11為負荷開關測試設備的結構圖。圖12為清零密鑰設置設備的結構圖。圖13為封印設備的結構圖。圖14為貼合格證設備的結構圖。圖15為分揀設設備的結構圖。圖16為單相智能電能表自動化檢定系統框架圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對本發明進行進一步詳細說明。
如圖1和圖16所示，單相智能電能表自動化檢定系統包括主站1、工控機2、PLC 可編程控制器3、滾筒輸送線4、六自由度機器人5、檢定輸送線6、識別設備7、耐壓測試設備8、外觀檢查設備9、編程設備10、預置電量設備11、誤差及功能檢定設備12、負荷開關測試設備13、清零密鑰設置設備14、封印設備15、貼合格證設備16及分揀設備17 ；所述的主站1與工控機2通訊，同時，主站1通過以太網與PLC可編程控制器3通訊；所述的工控機 2分別與識別設備7、耐壓測試設備8、外觀檢查設備9、編程設備10、預置電量設備11、誤差及功能檢定設備12、負荷開關測試設備13、清零密鑰設置設備14、封印設備15和貼合格證設備16進行通訊；所述的PLC可編程控制器3分別與滾筒輸送線4、六自由度機器人5、檢定輸送線6、識別設備7、耐壓測試設備8、外觀檢查設備9、編程設備10、預置電量設備11、 誤差及功能檢定設備12、負荷開關測試設備13、清零密鑰設置設備14、封印設備15、貼合格證設備16及分揀設備17進行通訊；所述的滾筒輸送線4、六自由度機器人5和檢定輸送6 線依次排列；所述的識別設備7、耐壓測試設備8、外觀檢查設備9、編程設備10、預置電量設備11、誤差及功能檢定設備12、負荷開關測試設備13、清零密鑰設置設備14、封印設備15、 貼合格證設備16及分揀設備17設在檢定輸送線6上。如圖2所示，所述滾筒輸送線4包括滾筒輸送線機架401、滾筒輸送線輸送電機 402、輸送滾筒403、滾筒輸送線自動擋停器404、滾筒輸送線頂升移載405。滾筒輸送線輸送電機402、輸送滾筒403、滾筒輸送線自動擋停器404、滾筒輸送線頂升移載405設在滾筒輸送線機架401上，其中，滾筒輸送線輸送電機402的輸出軸與輸送滾筒403相連接；PLC可編程控制器3控制滾筒輸送線輸送電機402啟動，滾筒輸送線輸送電機402帶動輸送滾筒 403旋轉，旋轉的輸送滾筒403輸送載有待檢智能電能表的料箱，由滾筒輸送線自動擋停器 404擋停，由頂升移栽405對載有待檢智能電能表的料箱進行頂升移栽，供所述六自由度機器人5取表；同時，輸送滾筒403接收來自六自由度機器人5在裝箱位將料箱裝滿后的智能電能表，并將裝滿后的智能電能表料箱輸送回倉庫。如圖3所示，所述六自由度機器人5包括安裝底座501、機器人502、六自由度機械手爪503，所述的機器人502設在安裝底座501上，六自由度機械手爪503設在機器人502 上；主站1根據來自PLC可編程控制器3中的的承載檢定智能電能表的托盤就緒的信息， 主站1通過PLC可編程控制器3發出指令給機器人502，機器人502控制六自由度機械手爪503從載有待檢智能電能表的料箱中取表；同時，由主站1向機器人502發出指令，機器人502控制六自由度機械手爪503將檢定托盤中的智能電能表進行合格與不合格分類，并將合格智能電能表和不合格智能電能表分別搬運到待裝表料箱中。如圖4所示，所述的檢定輸送線6包括輸送線機架601、輸送線電機602、輸送平板鏈603、輸送線擋停器604、輸送線頂升器605及輸送線頂升氣缸606 ；輸送線電機602安裝在輸送線機架601上；所述的輸送線機架601上安裝有輸送輥607，所述的輸送平板鏈603 設在輸送輥607上；輸送線擋停器604安裝在輸送線機架601上；輸送線頂升器605安裝在輸送線機架601上；所述的輸送線頂升氣缸606安裝在輸送線機架601上，輸送線頂升氣缸 606的活塞桿與輸送線頂升器605相連接；所述的輸送線電機602、輸送線擋停器604和輸送線頂升氣缸606與PLC可編程控制器3電性連接。輸送線的工作步驟是由PLC可編程控制器3控制輸送線電機602工作，輸送線電機602驅動輸送輥607旋轉，輸送輥607帶動輸送平板鏈603運動，輸送平板鏈603將智能電能表輸送到輸送平板鏈的末端，并由擋停器擋停智能電能表，此時，啟動輸送線頂升氣缸606，輸送線頂升氣缸606的活塞桿帶動輸送線頂升器605運動，由輸送線頂升器605對智能電能表頂升和定位，此時，由PLC可編程控制器3向工控機2發送智能電能表已經定位的信息，工控機2將上述信息上傳到主站1中。如圖5所示，所述識別設備7包括識別支架701、條形碼掃描器702、RFID識別器 703 ；條形碼掃描器702和RFID識別器703安裝在識別支架701上；所述PLC可編程控制器3控制所述檢定輸送線將檢定托盤輸送到識別設備位置處，并通過輸送線擋停器604、輸送線頂升器605對檢定托盤進行擋停、頂升定位，然后，將定位就緒信息提交給主站1，主站 1根據就緒信息發出指令給工控機2，工控機2控制條形碼掃描器702識別待檢智能電能表條形碼、RFID識別器703識別檢定托盤，同時將待檢智能電能表的條形碼編號、位置與檢定托盤的RFID編號建立數據關系，并將數據信息提交給主站1。如圖6所示，所述耐壓測試設備8包括耐壓測試氣缸801、耐壓測試接駁機構802、 耐壓測試儀803、漏電流測試器804及報警燈805 ；所述PLC可編程控制器3控制所述檢定輸送線將檢定托盤輸送到耐壓測試設備位置處，并通過輸送線擋停器604、輸送線頂升器605 對檢定托盤進行擋停、頂升定位，同時，由PLC可編程控制器3控制耐壓測試接駁機構自動接駁，并將接駁就緒信息提交給主站1，主站1根據就緒信息發出指令給工控機2，工控機2 啟動耐壓測試儀803、漏電流測試器804對待檢智能電能表進行耐壓測試，同時控制報警燈 805的狀態指示，耐壓測試完成后將測試數據根據智能電能表與檢定托盤的數據信息進行保存，并將數據信息提交到主站1。如圖7所示，所述外觀檢查設備9包括外觀檢查氣缸901、外觀檢查接駁機構902、 外觀檢查電壓源903、圖像采集機構904、外觀檢查報警燈905 ；所述PLC可編程控制器3控制所述檢定輸送線將檢定托盤輸送到外觀檢查設備位置處，并通過輸送線擋停器604、輸送線頂升器605對檢定托盤進行擋停、頂升定位，同時，由PLC可編程控制器3控制外觀檢查接駁機構902自動接駁，并將接駁就緒信息提交給主站1，主站1根據就緒信息發出指令給所述工控機2，所述工控機2啟動外觀檢查電壓源903對智能電能表上電，然后，啟動圖像采集機構904對待檢智能電能表液晶筆畫顯示完整性進行圖像采集，工控機2對實時采集的圖像進行區域分割后與標準圖像進行比對，按照外觀檢查方案判定待檢智能電能表外觀檢查結果，同時控制外觀檢查報警燈905的狀態指示，外觀檢查完成后將外觀檢查結論數據根據智能電能表與檢定托盤的數據信息進行保存，并將數據信息提交給主站1。如圖8所示，所述編程設備10包括編程氣缸101、編程接駁機構102、編程電壓源 103、編程機械手104、編程報警燈105 ；所述PLC可編程控制器3控制所述檢定輸送線將檢定托盤輸送到編程設備位置處，并通過輸送線擋停器604、輸送線頂升器605對檢定托盤進行擋停、頂升定位，同時，由PLC可編程控制器3控制編程接駁機構102自動接駁，并將接駁就緒信息提交給主站1，主站1根據就緒信息發出指令給工控機2，工控機2啟動編程電壓源103對智能電能表上電，然后，啟動編程機械手104對待檢智能電能表進行松編程螺絲、 翻編程蓋、按編程開關，同時，所述工控機2通過RS485讀取智能電能表編程狀態字驗證編程結果，若編程成功則控制編程機械手104合編程蓋，否則控制編程機械手104重新對待檢智能電能表編程一次，將編程結論數據根據智能電能表與檢定托盤的數據信息進行保存， 同時控制編程報警燈105的狀態指示，并將數據信息提交給主站1。如圖9所示，所述預置電量設備11包括預置電量氣缸111、預置電量接駁機構112、預置電量電壓源113、預置電量機械手114、預置電量報警燈115 ；所述PLC可編程控制器3控制所述檢定輸送線將檢定托盤輸送到預置電量設備位置處，并通過輸送線擋停器 604、輸送線頂升器605對檢定托盤進行擋停、頂升定位，同時，由PLC可編程控制器3控制預置電量接駁機構112自動接駁，并將接駁就緒信息提交給所述主站1，主站1根據就緒信息發出指令給工控機2，工控機2控制啟動預置電量電壓源113對智能電能表上電、啟動預置電量機械手114對待檢智能電能表進行插卡預置電量，工控機2通過RS485讀取智能電能表預置電量數據驗證預置結果，將預置電量結論根據智能電能表與檢定托盤的數據信息進行保存，同時控制預置電量報警燈115的狀態指示，并將數據信息提交給主站1。如圖10所示，所述誤差及功能檢定設備12包括誤差及功能檢定接駁機構121、誤差及功能檢定氣缸122、誤差及功能檢定功率源123、標準表124、時間基準源125、多路服務器126、誤差及功能檢定報警燈127 ；所述PLC可編程控制器3控制所述檢定輸送線將檢定托盤輸送到誤差及功能檢定設備位置處，并通過輸送線擋停器604、輸送線頂升器605對檢定托盤進行擋停、頂升定位，同時，由PLC可編程控制器3控制誤差及功能檢定接駁機構121 自動接駁，并將接駁就緒信息提交給主站1，主站1根據就緒信息發出指令給工控機2，工控機2控制啟動誤差及功能檢定功率源123、標準表124、時間基準源125、多路服務器1 對智能電能表按照檢定方案進行誤差及功能檢定，同時控制誤差及功能檢定報警燈127的狀態指示，誤差及功能檢定完成后將誤差及功能檢定結論根據智能電能表與檢定托盤的數據信息進行保存，并將數據信息提交給主站1。如圖11所示，所述負荷開關測試設備13包括負荷開關測試氣缸131、負荷開關測試接駁機構132、負荷開關測試功率源133、負荷開關測試機械手134、負荷開掛測試報警燈 135;所述PLC可編程控制器3控制所述檢定輸送線將檢定托盤輸送到負荷開關測試設備位置處，并通過輸送線擋停器604、輸送線頂升器605對檢定托盤進行擋停、頂升定位，同時， 由PLC可編程控制器3控制負荷開關測試接駁機構132自動接駁，并將接駁就緒信息提交給主站1，主站1根據就緒信息發出指令給工控機2，工控機2控制啟動負荷開關測試功率源133對智能電能表上電、啟動負荷開關測試機械手134對待檢智能電能表進行負荷開關測試，工控機2件通過RS485讀取智能電能表負荷開關狀態字、采集智能電能表輸出信息驗證負荷開關測試結果，同時控制負荷開關測試報警燈的狀態指示，將負荷開關測試結論根據智能電能表與檢定托盤的數據信息進行保存，并將數據信息提交給主站1。如圖12所示，所述清零密鑰設置設備14包括清零密鑰設置氣缸141、清零密鑰設置接駁機構142、清零密鑰設置電壓源143、清零密鑰設置機械手144、清零密鑰設置報警燈 145 ；所述PLC可編程控制器3控制所述檢定輸送線將檢定托盤輸送到清零密鑰設置設備位置處，并通過輸送線擋停器604、輸送線頂升器605對檢定托盤進行擋停、頂升定位，同時有 PLC可編程控制器3控制所述清零密鑰設置接駁機構142自動接駁，并將接駁就緒信息提交給主站1，主站1根據就緒信息發出指令給工控機2，工控機2控制啟動清零密鑰設置電壓源143對智能電能表上電、啟動清零密鑰設置機械手144對待檢智能電能表進行清零、參數設置，工控機2通過RS485讀取智能電能表清零、參數設置信息驗證清零、參數設置結果，將清零、參數設置結論根據智能電能表與檢定托盤的數據信息進行保存；完成清零、參數設置后，工控機2控制啟動清零密鑰設置機械手144對待檢智能電能表進行密鑰設置，工控機2 通過RS485按照原始密鑰對智能電能表進行操作驗證密鑰設置結果，將密鑰設置結論根據智能電能表與檢定托盤的數據信息進行保存；同時控制清零密鑰設置報警燈145的狀態指示，并將清零、參數設置、密鑰設置數據信息提交給主站1。如圖13所示，所述封印設備15包括振動盤151、封印機械手152、條形碼掃描器 153 ；所述PLC可編程控制器3控制所述檢定輸送線將檢定托盤輸送到封印設備位置處，并通過輸送線擋停器604、輸送線頂升器605對檢定托盤進行擋停、頂升定位，并將定位就緒信息提交給所述主站1，主站1根據就緒信息發出指令給工控機2，工控機2控制啟動封印機械手152翻智能電能表編程蓋、從振動盤151取封印底座安裝到智能電能表編程蓋位置、 合編程蓋、緊編程螺絲，啟動條形碼掃描器153掃描振動盤151提供的封印上蓋條形碼、啟動封印機械手152從振動盤151取封印上蓋安裝到封印底座上，同時將封印上蓋條形碼編號與智能電能表條形碼編號建立數據關聯信息，然后，將封印數據關聯信息提交給主站1。如圖14所示，所述貼合格證設備16包括真空吸盤161、貼合格證機械手162、貼合格證氣缸163、打碼機164 ；所述PLC可編程控制器3控制所述檢定輸送線將檢定托盤輸送到貼合格證設備位置處，并通過輸送線擋停器604、輸送線頂升器605對檢定托盤進行擋停、頂升定位，并將定位就緒信息提交給主站1，主站1根據就緒信息發出指令給工控機2， 工控機2控制啟動貼合格證機械手162搬運待貼標智能電能表到貼標位置，啟動真空吸盤 161吸取合格證標貼貼合格證，啟動打碼機164按照所述工控機2提供的檢定信息打印合格證信息，同時將貼合格證完成信息提交給主站1。如圖15所示，所述分揀設備17包括感應器171、機械手172、分揀支架173 ；所述 PLC可編程控制器3控制所述檢定輸送線將檢定托盤輸送到分揀設備位置處，并通過輸送線擋停器604、輸送線頂升器605對檢定托盤進行擋停、頂升定位，根據所述主站1提供的待分揀智能電能表檢定托盤的數據信息控制機械手將不合格智能電能表搬運到不合格表緩存區，并根據主站1提供的合格表緩存區數據信息從合格表緩存區搬運合格表補滿檢定托盤，將完成信息提交給主站1，由所述主站1建立檢定托盤與智能電能表的數據關聯信息。本發明提供的一種單相智能電能表自動化檢定系統及檢定方法，可以在主站、PLC 可編程控制器、滾筒輸送線、六自由度機器人、輸送線、識別設備、耐壓測試設備、外觀檢查設備、編程設備、預置電量設備、誤差及功能檢定設備、負荷開關測試設備、清零密鑰設置設備、封印設備、貼合格證設備、分揀設備的配合下完成單相智能電能表搬運到檢定托盤、身份識別、耐壓測試、外觀檢查、編程、預置電量、誤差及功能檢定、負荷開關測試、清零密鑰設置、封印、貼合格證、分揀、裝箱自動化檢定。單相智能電能表自動化檢定系統在主站的控制下自動完成單相智能電能表的檢定，無需人工操作，提高工作效率、可靠性，極大的降低勞動強度。
權利要求
1.一種單相智能電能表自動化檢定系統，其特征在于包括主站、工控機、PLC可編程控制器、滾筒輸送線、六自由度機器人、檢定輸送線、識別設備、耐壓測試設備、外觀檢查設備、編程設備、預置電量設備、誤差及功能檢定設備、負荷開關測試設備、清零密鑰設置設備、封印設備、貼合格證設備及分揀設備；所述的主站與工控機通訊，同時，主站與PLC可編程控制器通訊；所述的工控機分別與識別設備、耐壓測試設備、外觀檢查設備、編程設備、預置電量設備、誤差及功能檢定設備、負荷開關測試設備、清零密鑰設置設備、封印設備和貼合格證設備進行通訊；所述的PLC可編程控制器分別與滾筒輸送線、六自由度機器人、檢定輸送線、識別設備、耐壓測試設備、外觀檢查設備、編程設備、預置電量設備、誤差及功能檢定設備、負荷開關測試設備、清零密鑰設置設備、封印設備、貼合格證設備及分揀設備進行通訊；所述的滾筒輸送線、六自由度機器人和檢定輸送線依次排列；所述的識別設備、耐壓測試設備、外觀檢查設備、編程設備、預置電量設備、誤差及功能檢定設備、負荷開關測試設備、清零密鑰設置設備、封印設備、貼合格證設備及分揀設備設在檢定輸送線上。
2.根據權利要求1所述的單相智能電能表自動化檢定系統，其特征在于所述滾筒輸送線包括滾筒輸送線機架、滾筒輸送線輸送電機、輸送滾筒、滾筒輸送線自動擋停器、滾筒輸送線頂升移載；滾筒輸送線輸送電機、輸送滾筒、滾筒輸送線自動擋停器、滾筒輸送線頂升移載設在滾筒輸送線機架上，其中，滾筒輸送線輸送電機的輸出軸與輸送滾筒相連接； PLC可編程控制器控制滾筒輸送線輸送電機啟動，滾筒輸送線輸送電機帶動輸送滾筒旋轉， 旋轉的輸送滾筒輸送載有待檢智能電能表的料箱，由滾筒輸送線自動擋停器擋停，由頂升移栽對載有待檢智能電能表的料箱進行頂升移栽，供所述六自由度機器人取表；同時，輸送滾筒接收來自六自由度機器人在裝箱位將料箱裝滿后的智能電能表，并將裝滿后的智能電能表料箱輸送回倉庫；所述六自由度機器人包括安裝底座、機器人、六自由度機械手爪，所述的機器人設在安裝底座上，六自由度機械手爪設在機器人上；主站根據來自PLC可編程控制器中的的承載檢定智能電能表的托盤就緒的信息，主站通過PLC可編程控制器發出指令給機器人，機器人控制六自由度機械手爪從載有待檢智能電能表的料箱中取表；同時，由主站向機器人發出指令，機器人控制六自由度機械手爪將檢定托盤中的智能電能表進行合格與不合格分類，并將合格智能電能表和不合格智能電能表分別搬運到待裝表料箱中；所述的輸送線包括輸送線機架、輸送線電機、輸送平板鏈、輸送線擋停器、輸送線頂升器及輸送線頂升氣缸；輸送線電機安裝在輸送線機架上；所述的輸送線機架上安裝有輸送輥，所述的輸送平板鏈設在輸送輥上；輸送線擋停器安裝在輸送線機架上；輸送線頂升器安裝在輸送線機架上；所述的輸送線頂升氣缸安裝在輸送線機架上，輸送線頂升氣缸的活塞桿與輸送線頂升器相連接；所述的輸送線電機、輸送線擋停器和輸送線頂升氣缸與PLC可編程控制器電性連接；所述識別設備包括識別支架、條形碼掃描器、RFID識別器；條形碼掃描器和RFID識別器安裝在識別支架上；所述PLC可編程控制器控制所述檢定輸送線將檢定托盤輸送到識別設備位置處，并通過輸送線擋停器、輸送線頂升器對檢定托盤進行擋停、頂升定位，然后，將定位就緒信息提交給主站，主站根據就緒信息發出指令給工控機，工控機控制條形碼掃描器識別待檢智能電能表條形碼、RFID識別器識別檢定托盤，同時將待檢智能電能表的條形碼編號、位置與檢定托盤的RFID編號建立數據關系，并將數據信息提交給主站；所述耐壓測試設備包括耐壓測試氣缸、耐壓測試接駁機構、耐壓測試儀、漏電流測試器及報警燈；所述PLC可編程控制器控制所述檢定輸送線將檢定托盤輸送到耐壓測試設備位置處，并通過輸送線擋停器、輸送線頂升器對檢定托盤進行擋停、頂升定位，同時，由PLC可編程控制器控制耐壓測試接駁自動接駁，并將接駁就緒信息提交給主站，主站根據就緒信息發出指令給工控機，工控機啟動耐壓測試儀、漏電流測試器對待檢智能電能表進行耐壓測試，同時控制報警燈的狀態指示，耐壓測試完成后將測試數據根據智能電能表與檢定托盤的數據信息進行保存，并將數據信息提交到主站；所述外觀檢查設備包括外觀檢查氣缸、 外觀檢查接駁機構、外觀檢查電壓源、圖像采集機構、外觀檢查報警燈；所述PLC可編程控制器控制所述檢定輸送線將檢定托盤輸送到外觀檢查設備位置處，并通過輸送線擋停器、 輸送線頂升器對檢定托盤進行擋停、頂升定位，同時，由PLC可編程控制器控制外觀檢查接駁機構自動接駁，并將接駁就緒信息提交給主站，主站根據就緒信息發出指令給所述工控機，所述工控機啟動外觀檢查電壓源對智能電能表上電，然后，啟動圖像采集機構對待檢智能電能表液晶筆畫顯示完整性進行圖像采集，工控機對實時采集的圖像進行區域分割后與標準圖像進行比對，按照外觀檢查方案判定待檢智能電能表外觀檢查結果，同時控制外觀檢查報警燈的狀態指示，外觀檢查完成后將外觀檢查結論數據根據智能電能表與檢定托盤的數據信息進行保存，并將數據信息提交給主站；所述編程設備包括編程氣缸、編程接駁機構、編程電壓源、編程機械手、編程報警燈；所述PLC可編程控制器控制所述檢定輸送線將檢定托盤輸送到編程設備位置處，并通過輸送線擋停器、輸送線頂升器對檢定托盤進行擋停、頂升定位，同時，由PLC可編程控制器控制編程接駁機構自動接駁，并將接駁就緒信息提交給主站，主站根據就緒信息發出指令給工控機，工控機啟動編程電壓源對智能電能表上電，然后，啟動編程機械手對待檢智能電能表進行松編程螺絲、翻編程蓋、按編程開關，同時，所述工控機通過RS485讀取智能電能表編程狀態字驗證編程結果，若編程成功則控制編程機械手合編程蓋，否則控制編程機械手重新對待檢智能電能表編程一次，將編程結論數據根據智能電能表與檢定托盤的數據信息進行保存，同時控制編程報警燈的狀態指示， 并將數據信息提交給主站；所述預置電量設備包括預置電量氣缸、預置電量接駁機構、預置電量電壓源、預置電量機械手、預置電量報警燈；所述PLC可編程控制器控制所述檢定輸送線將檢定托盤輸送到預置電量設備位置處，并通過輸送線擋停器、輸送線頂升器對檢定托盤進行擋停、頂升定位，同時，由PLC可編程控制器控制預置電量接駁機構自動接駁，并將接駁就緒信息提交給所述主站，主站根據就緒信息發出指令給工控機，工控機控制啟動預置電量電壓源對智能電能表上電、啟動預置電量機械手對待檢智能電能表進行插卡預置電量，工控機通過RS485讀取智能電能表預置電量數據驗證預置結果，將預置電量結論根據智能電能表與檢定托盤的數據信息進行保存，同時控制預置電量報警燈的狀態指示，并將數據信息提交給主站；所述誤差及功能檢定設備包括誤差及功能檢定接駁機構、誤差及功能檢定氣缸、誤差及功能檢定功率源、標準表、時間基準源、多路服務器、誤差及功能檢定報警燈；所述PLC可編程控制器控制所述檢定輸送線將檢定托盤輸送到誤差及功能檢定設備位置處，并通過輸送線擋停器、輸送線頂升器對檢定托盤進行擋停、頂升定位，同時，由PLC 可編程控制器控制誤差及功能檢定接駁機構自動接駁，并將接駁就緒信息提交給主站，主站根據就緒信息發出指令給工控機，工控機控制啟動誤差及功能檢定功率源、標準表、時間基準源、多路服務器對智能電能表按照檢定方案進行誤差及功能檢定，同時控制誤差及功能檢定報警燈的狀態指示，誤差及功能檢定完成后將誤差及功能檢定結論根據智能電能表與檢定托盤的數據信息進行保存，并將數據信息提交給主站；所述負荷開關測試設備包括負荷開關測試氣缸、負荷開關測試接駁機構、負荷開關測試功率源、負荷開關測試機械手、 負荷開掛測試報警燈；所述PLC可編程控制器控制所述檢定輸送線將檢定托盤輸送到負荷開關測試設備位置處，并通過輸送線擋停器、輸送線頂升器對檢定托盤進行擋停、頂升定位，同時，由PLC可編程控制器控制負荷開關測試接駁機構自動接駁，并將接駁就緒信息提交給主站，主站根據就緒信息發出指令給工控機，工控機控制啟動負荷開關測試功率源對智能電能表上電、啟動負荷開關測試機械手對待檢智能電能表進行負荷開關測試，工控機件通過RS485讀取智能電能表負荷開關狀態字、采集智能電能表輸出信息驗證負荷開關測試結果，同時控制負荷開關測試報警燈的狀態指示，將負荷開關測試結論根據智能電能表與檢定托盤的數據信息進行保存，并將數據信息提交給主站；所述清零密鑰設置設備包括清零密鑰設置氣缸、清零密鑰設置接駁機構、清零密鑰設置電壓源、清零密鑰設置機械手、 清零密鑰設置報警燈；所述PLC可編程控制器控制所述檢定輸送線將檢定托盤輸送到清零密鑰設置設備位置處，并通過輸送線擋停器、輸送線頂升器對檢定托盤進行擋停、頂升定位，同時有PLC可編程控制器控制所述清零密鑰設置接駁機構自動接駁，并將接駁就緒信息提交給主站，主站根據就緒信息發出指令給工控機，工控機控制啟動清零密鑰設置電壓源對智能電能表上電、啟動清零密鑰設置機械手對待檢智能電能表進行清零、參數設置，工控機通過RS485讀取智能電能表清零、參數設置信息驗證清零、參數設置結果，將清零、參數設置結論根據智能電能表與檢定托盤的數據信息進行保存；完成清零、參數設置后，工控機控制啟動清零密鑰設置機械手對待檢智能電能表進行密鑰設置，工控機通過RS485按照原始密鑰對智能電能表進行操作驗證密鑰設置結果，將密鑰設置結論根據智能電能表與檢定托盤的數據信息進行保存；同時控制清零密鑰設置報警燈的狀態指示，并將清零、參數設置、密鑰設置數據信息提交給主站；所述封印設備包括振動盤、封印機械手、條形碼掃描器；所述PLC可編程控制器控制所述檢定輸送線將檢定托盤輸送到封印設備位置處，并通過輸送線擋停器、輸送線頂升器對檢定托盤進行擋停、頂升定位，并將定位就緒信息提交給所述主站，主站根據就緒信息發出指令給工控機，工控機控制啟動封印機械手翻智能電能表編程蓋、從振動盤取封印底座安裝到智能電能表編程蓋位置、合編程蓋、緊編程螺絲，啟動條形碼掃描器掃描振動盤提供的封印上蓋條形碼、啟動封印機械手從振動盤取封印上蓋安裝到封印底座上，同時將封印上蓋條形碼編號與智能電能表條形碼編號建立數據關聯信息，然后，將封印數據關聯信息提交給主站；所述貼合格證設備包括真空吸盤、貼合格證機械手、貼合格證氣缸、打碼機；所述PLC可編程控制器控制所述檢定輸送線將檢定托盤輸送到貼合格證設備位置處，并通過輸送線擋停器、輸送線頂升器對檢定托盤進行擋停、頂升定位，并將定位就緒信息提交給主站，主站根據就緒信息發出指令給工控機，工控機控制啟動貼合格證機械手搬運待貼標智能電能表到貼標位置，啟動真空吸盤吸取合格證標貼貼合格證，啟動打碼機按照所述工控機提供的檢定信息打印合格證信息，同時將貼合格證完成信息提交給主站；所述分揀設備包括感應器、機械手、分揀支架；所述PLC可編程控制器控制所述檢定輸送線將檢定托盤輸送到分揀設備位置處，并通過輸送線擋停器、輸送線頂升器對檢定托盤進行擋停、頂升定位，根據所述主站提供的待分揀智能電能表檢定托盤的數據信息控制機械手將不合格智能電能表搬運到不合格表緩存區，并根據主站提供的合格表緩存區數據信息從合格表緩存區搬運合格表補滿檢定托盤，將完成信息提交給主站，由所述主站建立檢定托盤與智能電能表的數據關聯信息。
3.一種利用權利要求1-2所述的單相智能電能表自動化檢定系統進行自動化檢定的方法，其特征在于其步驟是在主站、PLC可編程控制器和工控機控制下；通過滾筒輸送線完成輸送載有待檢智能電能表的料箱并將裝滿后的智能電能表料箱輸送回倉庫；通過六自由度機器人取表；通過輸送線將檢定托盤和放置在檢定托盤上的待檢智能電能表輸送到識別設備、耐壓測試設備、外觀檢查設備、編程設備、預置電量設備、誤差及功能檢定設備、負荷開關測試設備、清零密鑰設置設備、封印設備、貼合格證設備、分揀設備處，并實現擋停、 頂升定位；通過識別設備完成對檢定托盤和待檢智能電能表的識別；通過耐壓測試設備實現對待檢智能電能表的耐壓測試；通過外觀檢查設備完成對待檢智能電能表的外觀測試； 通過編程設備實現對待檢智能電能表的編程；通過預置電量設備實現對待檢電能表的電量預置；通過誤差及功能檢定設備對待檢智能電能表進行誤差和功能的檢定；通過負荷開關測試設備對待檢智能電能表進行負荷開關測試；通過清零密鑰設置設備對待檢智能電能表進行清零和密鑰設置；通過封印設備對待檢智能電能表進行封??；通過貼合格證設備對待檢智能電能表進行合格證貼合；通過分揀設備對合格及不合格的智能電能表進行分揀。
4.根據權利要求3所述的單相智能電能表自動檢定方法，其特征在于滾筒輸送線的工作步驟是PLC可編程控制器控制滾筒輸送線輸送電機啟動，滾筒輸送線輸送電機帶動輸送滾筒旋轉，旋轉的輸送滾筒輸送載有待檢智能電能表的料箱，由滾筒輸送線自動擋停器擋停，由頂升移栽對載有待檢智能電能表的料箱進行頂升移栽，供所述六自由度機器人取表；同時，輸送滾筒接收來自六自由度機器人在裝箱位將料箱裝滿后的智能電能表，并將裝滿后的智能電能表料箱輸送回創庫；六自由度機器人的工作步驟是主站根據來自PLC 可編程控制器中的的承載檢定智能電能表的托盤就緒的信息，主站通過PLC可編程控制器發出指令給機器人，機器人控制六自由度機械手爪從載有待檢智能電能表的料箱中取表； 同時，由主站向機器人發出指令，機器人控制六自由度機械手爪將檢定托盤中的智能電能表進行合格與不合格分類，并將合格智能電能表和不合格智能電能表分別搬運到待裝表料箱中；輸送線的工作步驟是由PLC可編程控制器控制輸送線電機工作，輸送線電機驅動輸送輥旋轉，輸送輥帶動輸送平板鏈運動，輸送平板鏈將智能電能表輸送到輸送平板鏈的末端，并由擋停器擋停智能電能表，此時，啟動輸送線頂升氣缸，輸送線頂升氣缸的活塞桿帶動頂升器運動，由頂升器對智能電能表頂升和定位，此時，由PLC可編程控制器向工控機發送智能電能表已經定位的信息，工控機將上述信息上傳到主站中；識別設備的工作步驟是 所述PLC可編程控制器控制所述檢定輸送線將檢定托盤輸送到識別設備位置處，并通過輸送線擋停器、輸送線頂升器對檢定托盤進行擋停、頂升定位，然后，將定位就緒信息提交給主站，主站根據就緒信息發出指令給工控機，工控機控制條形碼掃描器識別待檢智能電能表條形碼、RFID識別器識別檢定托盤，同時將待檢智能電能表的條形碼編號、位置與檢定托盤的RFID編號建立數據關系，并將數據信息提交給主站；耐壓測試設備的工作步驟是 所述PLC可編程控制器控制所述檢定輸送線將檢定托盤輸送到耐壓測試設備位置處，并通過輸送線擋停器、輸送線頂升器對檢定托盤進行擋停、頂升定位，同時，由PLC可編程控制器控制耐壓測試接駁自動接駁，并將接駁就緒信息提交給主站，主站根據就緒信息發出指令給工控機，工控機啟動耐壓測試儀、漏電流測試器對待檢智能電能表進行耐壓測試，同時控制報警燈的狀態指示，耐壓測試完成后將測試數據根據智能電能表與檢定托盤的數據信息進行保存，并將數據信息提交到主站；外觀檢查設備的工作步驟是所述PLC可編程控制器控制所述檢定輸送線將檢定托盤輸送到外觀檢查設備位置處，并通過輸送線擋停器、輸送線頂升器對檢定托盤進行擋停、頂升定位，同時，由PLC可編程控制器控制外觀檢查接駁機構自動接駁，并將接駁就緒信息提交給主站，主站根據就緒信息發出指令給所述工控機， 所述工控機啟動外觀檢查電壓源對智能電能表上電，然后，啟動圖像采集機構對待檢智能電能表液晶筆畫顯示完整性進行圖像采集，工控機對實時采集的圖像進行區域分割后與標準圖像進行比對，按照外觀檢查方案判定待檢智能電能表外觀檢查結果，同時控制外觀檢查報警燈的狀態指示，外觀檢查完成后將外觀檢查結論數據根據智能電能表與檢定托盤的數據信息進行保存，并將數據信息提交給主站；編程設備的工作步驟是所述PLC可編程控制器控制所述檢定輸送線將檢定托盤輸送到編程設備位置處，并通過輸送線擋停器、輸送線頂升器對檢定托盤進行擋停、頂升定位，同時，由PLC可編程控制器控制編程接駁機構自動接駁，并將接駁就緒信息提交給主站，主站根據就緒信息發出指令給工控機，工控機啟動編程電壓源對智能電能表上電，然后，啟動編程機械手對待檢智能電能表進行松編程螺絲、 翻編程蓋、按編程開關，同時，所述工控機通過RS485讀取智能電能表編程狀態字驗證編程結果，若編程成功則控制編程機械手合編程蓋，否則控制編程機械手重新對待檢智能電能表編程一次，將編程結論數據根據智能電能表與檢定托盤的數據信息進行保存，同時控制編程報警燈的狀態指示，并將數據信息提交給主站；預置電量設備位置的工作步驟是所述PLC可編程控制器控制所述檢定輸送線將檢定托盤輸送到預置電量設備位置處，并通過輸送線擋停器、輸送線頂升器對檢定托盤進行擋停、頂升定位，同時，由PLC可編程控制器控制預置電量接駁機構自動接駁，并將接駁就緒信息提交給所述主站，主站根據就緒信息發出指令給工控機，工控機控制啟動預置電量電壓源對智能電能表上電、啟動預置電量機械手對待檢智能電能表進行插卡預置電量，工控機通過RS485讀取智能電能表預置電量數據驗證預置結果，將預置電量結論根據智能電能表與檢定托盤的數據信息進行保存，同時控制預置電量報警燈的狀態指示，并將數據信息提交給主站；誤差及功能檢定設備位置的工作步驟是所述PLC可編程控制器控制所述檢定輸送線將檢定托盤輸送到誤差及功能檢定設備位置處，并通過輸送線擋停器、輸送線頂升器對檢定托盤進行擋停、頂升定位，同時， 由PLC可編程控制器控制誤差及功能檢定接駁機構自動接駁，并將接駁就緒信息提交給主站，主站根據就緒信息發出指令給工控機，工控機控制啟動誤差及功能檢定功率源、標準表、時間基準源、多路服務器對智能電能表按照檢定方案進行誤差及功能檢定，同時控制誤差及功能檢定報警燈的狀態指示，誤差及功能檢定完成后將誤差及功能檢定結論根據智能電能表與檢定托盤的數據信息進行保存，并將數據信息提交給主站；負荷開關測試設備的工作步驟是所述PLC可編程控制器控制所述檢定輸送線將檢定托盤輸送到負荷開關測試設備位置處，并通過輸送線擋停器、輸送線頂升器對檢定托盤進行擋停、頂升定位，同時，由 PLC可編程控制器控制負荷開關測試接駁機構自動接駁，并將接駁就緒信息提交給主站，主站根據就緒信息發出指令給工控機，工控機控制啟動負荷開關測試功率源對智能電能表上電、啟動負荷開關測試機械手對待檢智能電能表進行負荷開關測試，工控機件通過RS485 讀取智能電能表負荷開關狀態字、采集智能電能表輸出信息驗證負荷開關測試結果，同時控制負荷開關測試報警燈的狀態指示，將負荷開關測試結論根據智能電能表與檢定托盤的數據信息進行保存，并將數據信息提交給主站；清零密鑰設置設備的工作步驟是所述PLC 可編程控制器控制所述檢定輸送線將檢定托盤輸送到清零密鑰設置設備位置處，并通過輸送線擋停器、輸送線頂升器對檢定托盤進行擋停、頂升定位，同時有PLC可編程控制器控制所述清零密鑰設置接駁機構自動接駁，并將接駁就緒信息提交給主站，主站根據就緒信息發出指令給工控機，工控機控制啟動清零密鑰設置電壓源對智能電能表上電、啟動清零密鑰設置機械手對待檢智能電能表進行清零、參數設置，工控機通過RS485讀取智能電能表清零、參數設置信息驗證清零、參數設置結果，將清零、參數設置結論根據智能電能表與檢定托盤的數據信息進行保存；完成清零、參數設置后，工控機控制啟動清零密鑰設置機械手對待檢智能電能表進行密鑰設置，工控機通過RS485按照原始密鑰對智能電能表進行操作驗證密鑰設置結果，將密鑰設置結論根據智能電能表與檢定托盤的數據信息進行保存；同時控制清零密鑰設置報警燈的狀態指示，并將清零、參數設置、密鑰設置數據信息提交給主站；封印設備的工作步驟是所述PLC可編程控制器控制所述檢定輸送線將檢定托盤輸送到封印設備位置處，并通過輸送線擋停器、輸送線頂升器對檢定托盤進行擋停、頂升定位， 并將定位就緒信息提交給所述主站，主站根據就緒信息發出指令給工控機，工控機控制啟動封印機械手翻智能電能表編程蓋、從振動盤取封印底座安裝到智能電能表編程蓋位置、 合編程蓋、緊編程螺絲，啟動條形碼掃描器掃描振動盤提供的封印上蓋條形碼、啟動封印機械手從振動盤取封印上蓋安裝到封印底座上，同時將封印上蓋條形碼編號與智能電能表條形碼編號建立數據關聯信息，然后，將封印數據關聯信息提交給主站；貼合格證設備的工作步驟是所述PLC可編程控制器控制所述檢定輸送線將檢定托盤輸送到貼合格證設備位置處，并通過輸送線擋停器、輸送線頂升器對檢定托盤進行擋停、頂升定位，并將定位就緒信息提交給主站，主站根據就緒信息發出指令給工控機，工控機控制啟動貼合格證機械手搬運待貼標智能電能表到貼標位置，啟動真空吸盤吸取合格證標貼貼合格證，啟動打碼機按照所述工控機提供的檢定信息打印合格證信息，同時將貼合格證完成信息提交給主站；分揀設備的工作步驟是所述PLC可編程控制器控制所述檢定輸送線將檢定托盤輸送到分揀設備位置處，并通過輸送線擋停器、輸送線頂升器對檢定托盤進行擋停、頂升定位，根據所述主站提供的待分揀智能電能表檢定托盤的數據信息控制機械手將不合格智能電能表搬運到不合格表緩存區，并根據主站提供的合格表緩存區數據信息從合格表緩存區搬運合格表補滿檢定托盤，將完成信息提交給主站，由所述主站建立檢定托盤與智能電能表的數據關聯信息。
全文摘要
本發明公開了一種單相智能電能表自動化檢定系統及方法，檢定系統包括主站、工控機、PLC可編程控制器、滾筒輸送線、六自由度機器人、檢定輸送線、識別設備、耐壓測試設備、外觀檢查設備、編程設備、預置電量設備、誤差及功能檢定設備、負荷開關測試設備、清零密鑰設置設備、封印設備、貼合格證設備及分揀設備；檢定方法步驟依次為輸送、取表、輸送、識別、耐壓測試、外觀檢查、編程、預置電量、誤差及功能檢定、負荷開關測試、清零密鑰設置、封印、貼合格證及分揀。本發明的檢定系統和方法的檢定效率高，勞動強度小，不容易出現漏檢的現象。
文檔編號G01R35/04GK102565747SQ20121000592
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月10日 優先權日2012年1月10日
發明者成國勝, 李雅男, 胡榮輝, 賈枏, 陳亞文, 陳海寧 申請人:深圳市科陸電子科技股份有限公司