CN105842651A - 一种智能电表自动回收装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能电表自动回收装置，属于电力技术领域，解决了现有技术中智能电表人工回收过程操作工序多、劳动强度大和工作效率低等问题。采用全自动化、一体化、流水式的智能电表回收装置，在智能电表控制台PC与PLC控制的作用下，通过三轴伺服驱动机械臂设备、传送带设备、循迹智能搬运小车等代替人工；通过传送带自带的除尘装置、自动扫码装置、自动拍照装置等，代替计量表具操作人员每天脏累、枯燥、费时的人工检定工作，并通过自动的信息、图像、数据等数据采集、分析、分类、存储功能，实现智能电表的检定标准、控制可靠、分类准确、回收高效，可极大地降低计量表具操作人员的劳动强度，提高检定与回收准确度与可靠性，缩短检定时间，提高回收过程效率，减少用工人数以及用工成本等。

Description

一种智能电表自动回收装置

技术领域

本发明涉及电力领域，具体地说，尤其涉及计量表具检测用的一种智能电表自动回收装置。

背景技术

智能电表是智能电网的智能终端，具有寿命长、功耗低、外形美观、体积小、重量轻、安装方便、功能多样，数据存储量巨大、计费准确、通讯功能多样等优点，随着智能电网的发展规划确定及进一步建设，智能电表获得了广泛应用，且用户端需求仍在不断持续增长。智能电表的检定与回收是电力单位计量部门的重要工作之一，即对用户端定期返回的智能电表外观、出厂信息、数据显示、内部时钟、通讯接口等计量信息进行核查，对电量显示故障、数据通讯故障等进行分析并分类回收等，完成智能电表的计量检定与回收操作。以智能化、自动化和信息化为手段，实现智能电表“智能检定、自动回收、分类仓储”将满足电能计量集约化发展的需要、精益化管理的需要、标准化建设的需要，全面推进电能计量业务应用的信息化、自动化、一体化建设。

目前，计量部门在智能电表回收时主要采用传统的人工检定方法，存在着操作工序繁琐、劳动强度大、检定效率低、人工成本高等问题，智能电表检定的准确性与可靠性受到影响，使得检定回收的智能电表投放市场后的二次应用中存了一定的安全隐患。随着智能制造、计算机网络和先进自动化控制技术的发展，采用智能控制电表回收检定一体化系统的设计与实现已逐渐成为计量检定的重要研究内容。

发明内容

针对智能电表人工回收过程操作工序多、劳动强度大和工作效率低等问题，本发明公开了一种智能电表自动回收装置，实现智能电表回收检定过程标准化、回收检定操作智能化、回收检定流程自动化，使智能电表回收可控、能控、在控，同时使智能电表回收操作更加高效、可靠。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种智能电表自动回收装置，包括智能电表传送区、智能电表检定区、智能电表回收搬运区、智能电表控制台及机械臂，所述智能电表控制台与所述智能电表传送区、智能电表检定区、智能电表回收搬运区及机械臂通过I/O通讯进行信号连接；

所述智能电表传送区包括履带式传送带及若干扫尘刷，智能电表放置在履带式传送带的一端，所述履带式传送带一直延伸至所述智能电表检定区；

所述智能电表检定区包括依次设置于所述履带式传送带上方的条形码扫描装置、电量显示图像采集拍照设备以及电量数据通讯接线设备；

所述智能电表回收搬运区包括至少四条循迹轨道，循迹轨道的两侧分别设有与之对应的循迹智能机器人小车及库房；

所述机械臂架设在所述循迹智能机器人小车及所述履带式传送带的正上方，机械臂上垂直安装有可移动机械臂抓手；

所述智能电表控制台包括PC监控系统和PLC控制系统。

所述PC监控系统由PC机软硬件组成，与PLC控制系统通过MPI通信接口通信连接，所述PLC控制系统包括CPU控制器模块、IM接口模块、I/O模块。

所述智能电表传送区的履带式传送带两侧设有扫尘刷甲、扫尘刷乙，上方设有扫尘刷丙，传送区的末端设有扫尘刷丁，所述扫尘刷甲、扫尘刷乙、扫尘刷丙及扫尘刷丁均为电机驱动滚轮式扫尘刷。

所述机械臂为三轴伺服驱动机械臂设备，包括X轴、Y轴以及Z轴三个方向，由伺服电机驱动。

所述智能电表上设有条形码、按钮、电量数据显示屏幕、通讯接线组甲及通讯接线组乙。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

采用全自动化、一体化、流水式的智能电表回收装置，在智能电表控制台PC与PLC控制的作用下，通过三轴伺服驱动机械臂设备、传送带设备、循迹智能搬运小车等代替人工；通过传送带自带的除尘装置、自动扫码装置、自动拍照装置等，代替计量表具操作人员每天脏累、枯燥、费时的人工检定工作，并通过自动的信息、图像、数据等数据采集、分析、分类、存储功能，实现智能电表的检定标准、控制可靠、分类准确、回收高效，可极大地降低计量表具操作人员的劳动强度，提高检定与回收准确度与可靠性，缩短检定时间，提高回收过程效率，减少用工人数以及用工成本等。

附图说明

图1是本发明一种智能电表自动回收装置的结构示意图；

图2是本发明智能电表的结构示意图；

图3是本发明一种智能电表自动回收装置的工作流程图。

图中：1、智能电表传送区；2、智能电表检定区；3、智能电表回收搬运区；4、智能电表控制台；5、机械臂；6、智能电表；7、履带式传送带；8、扫尘刷甲；9、扫尘刷乙；10、扫尘刷丙；11、扫尘刷丁；12、条形码扫描装置；13、电量显示图像采集拍照设备；14、电量数据通讯接线设备；15、机械臂抓手；16、循迹智能机器人小车A；17、循迹轨道A；18、库房A；19、循迹智能机器人小车B；20、循迹轨道B；21、库房B；22、循迹智能机器人小车C；23、循迹轨道C；24、库房C；25、循迹智能机器人小车D；26、循迹轨道D；27、库房D；28、PC监控系统；29、PLC控制系统；30、左侧面；31、右侧面；32、表面盘；33、表上端面；34、条形码；35、按钮；36、电量数据显示屏幕；37、通讯接线组甲；38、通讯接线组乙。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明：

一种智能电表自动回收装置，包括智能电表传送区1、智能电表检定区2、智能电表回收搬运区3、智能电表控制台4及机械臂5，所述智能电表控制台4与所述智能电表传送区1、智能电表检定区2、智能电表回收搬运区3及机械臂5通过I/O通讯进行信号连接；

所述智能电表传送区1包括履带式传送带7及若干扫尘刷，智能电表6放置在履带式传送带7的一端，所述履带式传送带7一直延伸至所述智能电表检定区2；

所述智能电表检定区2包括依次设置于所述履带式传送带7上方的条形码扫描装置12、电量显示图像采集拍照设备13以及电量数据通讯接线设备14；

所述智能电表回收搬运区3包括至少四条循迹轨道，循迹轨道的两侧分别设有与之对应的循迹智能机器人小车及库房；

所述机械臂5架设在所述循迹智能机器人小车及所述履带式传送带7的正上方，机械臂5上垂直安装有可移动机械臂抓手15；

所述智能电表控制台4包括PC监控系统28和PLC控制系统29。

所述PC监控系统28由PC机软硬件组成，与PLC控制系统29通过MPI通信接口通信连接，所述PLC控制系统29包括CPU控制器模块、IM接口模块、I/O模块。

所述智能电表传送区1的履带式传送带7两侧设有扫尘刷甲8、扫尘刷乙9，上方设有扫尘刷丙10，传送区的末端设有扫尘刷丁11，所述扫尘刷甲8、扫尘刷乙9、扫尘刷丙10及扫尘刷丁11均为电机驱动滚轮式扫尘刷。

所述机械臂5为三轴伺服驱动机械臂设备，包括X轴、Y轴以及Z轴三个方向，由伺服电机驱动。

所述智能电表6上设有条形码34、按钮35、电量数据显示屏幕36、通讯接线组甲37及通讯接线组乙38。

如说明书附图图1所示，一种智能电表自动回收装置，包括智能电表传送区1、智能电表检定区2、智能电表回收搬运区3、智能电表控制台4及机械臂5，所述智能电表控制台4与所述智能电表传送区1、智能电表检定区2、智能电表回收搬运区3及机械臂5通过I/O通讯进行信号连接。

在智能电表传送区1，待回收智能电表6放置于履带式传送带7的一端，在传送带左右两侧、上端都安装有电机驱动的滚轮式扫尘刷即扫尘刷甲8、扫尘刷乙9、扫尘刷丙10，在传送区末端安装有相同结构的扫尘刷丁11。当待回收智能电表6在履带式传送带7上进行传送过程中，扫尘刷甲8清除表身左侧灰尘、扫尘刷乙9扫除表身右侧灰尘，扫除刷丙10清除表盘面灰尘，当到达传送区终点，由扫尘刷丁11清除表身顶端的灰尘。

在智能电表检定区2，智能电表传送区1的履带式传送带7一直延伸到智能电表检定区2，传送带上顺次安装有条形码扫描装置12、电量显示图像采集拍照设备13、电量数据通讯接线设备14。

在智能电表搬运回收区3，包括四条循迹轨道以及与之相对应的循迹智能机器人小车及库房，按照智能电表在检定区2的检定分类结果，将智能电表进行回收。

机械臂5为三轴伺服驱动机械臂设备，包括X轴、Y轴以及Z轴三个方向，由伺服电机驱动，机械臂5架设在循迹智能机器人小车及履带式传送带的正上方，机械臂5上垂直安装有可移动的机械臂抓手15，机械臂抓手15配合完成智能电表的检定及搬运工作。

在智能电表控制台4，包括PC监控系统28和PLC控制系统29，两者之间通过MPI通信接口进行通讯连接，PC监控系统28由PC机和相应的I/O接口设备和软件系统组成，软件程序设计有数据统计与用户检定分类、图像分析与显示检定分类、电量数据与通信检定分类等应用程序，实现数据采集与分析；配置有PLC软件管理平台并设计智能电表回收装置软件控制总程序，在MPI通讯连接作用下，与PLC控制系统29实施可靠的数据传递，PC监控系统完成数据存储、数据分析与实时监控等；PLC控制系统完成状态分析、过程控制，负责完成智能电表在机械臂5设备、智能电表传送区1、智能电表检定区2和智能电表搬运回收区3的一体化自动控制。

如说明书附图图2所示，待检测回收智能电表6的基本框架结构，其在如图1所示的智能电表传送区进行扫尘的面有左侧面30、右侧面31、表盘面32、表上端面33；智能电表上设有条形码34、按钮35、电量数据显示屏幕36、通讯接线组甲37及通讯接线组38，智能电表6在图1所示的智能电表检定区2，依次对智能电表的条形码34进行扫描，获取该表具的详细出厂信息等，机械臂抓手15的配合下，按下智能电表6表盘面上的电源/翻页复合按钮35，完成智能电表电量数据显示屏幕36的图像数据采集；在机械臂抓手15配合下，还以插接方式完成智能电表6表盘面下端通讯接线组甲37及通讯接线组38两组RS485通讯接线，进行电量数据采集。

如说明书附图图3所示，本发明智能电表自动回收装置的工作总流程，待回收智能电表按照该流程从自动运送、检定、分类到回收的全过程采用全自动控制，并应用了循环设计结构，实现对大批量智能电表的集中回收操作。本发明具体工作流程如下：通过机械臂5进行搬运操作，将待回收智能电表6搬运至智能电表传送区1履带式传送带7起始端，机械臂抓手15回位，在智能电表控制台4的作用下，待回收智能电表6在传送带上前移传送，在传送过程中，，传送带两端、上端安装的滚轮式扫尘刷同时启动，在传送过程中清洁智能电表6的表盘面32、左侧面30、右侧面31的灰尘，当到达履带式传送带7终端，终点端的滚轮式扫尘刷丁11定时完成智能电表顶端的除尘操作，智能电表6在智能电表传送区1完成传送、除尘清洁操作后，通过条形码扫描装置12对待回收智能电表的出厂信息、序列号等数据进行扫码，数据传入智能电表控制台4表号信息统计系统，完成智能电表按厂家、分批次回收的一次分类；机械臂抓手15按下智能电表6表盘面上的电源/翻页复合按钮35，完成智能电表电量数据显示屏幕36的图像数据采集，数据传入智能电表控制台4图像数据处理系统，完成智能电表电量数据显示故障检定操作，并进行显示正常与显示故障的智能电表二次分类；机械臂抓手15以插接方式完成智能电表6表盘面下端通讯接线组甲37及通讯接线组38两组RS485通讯接线口的物理连接，采集智能电表存储的电量数据，数据传入智能电表控制台4电量数据存储系统，完成智能电表电量数据通信故障检定操作，并进行通信正常与通信故障的智能电表三次分类。

按智能电表检定区2的分类结果，通过机械臂抓手15将相应的智能电表移至相应的循迹智能机器人小车车厢上，由循迹智能机器人小车按相应分类循迹轨道完成智能电表检定后按类别回收存储的搬运操作，循迹智能机器人小车A16，根据铺设的循迹轨道A17，将检定结果为“电量显示故障”的智能电表搬运至库房A18进行1回收管理；循迹智能机器人小车B19，根据铺设的循迹轨道B20，将检定结果为“电量数据通讯故障”的智能电表搬运至库房B21进行回收管理；循迹智能机器人小车C22，根据铺设的循迹轨道C23，将检定结果为“电量显示与数据通讯故障”的智能电表搬运至库房C24进行回收管理；循迹智能机器人小车D25，根据铺设的循迹轨道D26，将检定结果为“检定合格”的智能电表搬运至库房D27进行回收管理。至此，完成智能电表的自动、高效、准确的自动回收。

采用全自动化、一体化、流水式的智能电表回收装置，在智能电表控制台PC与PLC控制的作用下，通过三轴伺服驱动机械臂设备、传送带设备、循迹智能搬运小车等代替人工；通过传送带自带的除尘装置、自动扫码装置、自动拍照装置等，代替计量表具操作人员每天脏累、枯燥、费时的人工检定工作，并通过自动的信息、图像、数据等数据采集、分析、分类、存储功能，实现智能电表的检定标准、控制可靠、分类准确、回收高效，可极大地降低计量表具操作人员的劳动强度，提高检定与回收准确度与可靠性，缩短检定时间，提高回收过程效率，减少用工人数以及用工成本等。

综上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。

Claims (5)

1.一种智能电表自动回收装置，其特征在于：包括智能电表传送区(1)、智能电表检定区(2)、智能电表回收搬运区(3)、智能电表控制台(4)及机械臂(5)，所述智能电表控制台(4)与所述智能电表传送区(1)、智能电表检定区(2)、智能电表回收搬运区(3)及机械臂(5)通过I/O通讯进行信号连接；

所述智能电表传送区(1)包括履带式传送带(7)及若干扫尘刷，智能电表(6)放置在履带式传送带(7)的一端，所述履带式传送带(7)一直延伸至所述智能电表检定区(2)；

所述智能电表检定区(2)包括依次设置于所述履带式传送带(7)上方的条形码扫描装置(12)、电量显示图像采集拍照设备(13)以及电量数据通讯接线设备(14)；

所述智能电表回收搬运区(3)包括至少四条循迹轨道，循迹轨道的两侧分别设有与之对应的循迹智能机器人小车及库房；

所述机械臂(5)架设在所述循迹智能机器人小车及所述履带式传送带(7)的正上方，机械臂(5)上垂直安装有可移动机械臂抓手(15)；

所述智能电表控制台(4)包括PC监控系统(28)和PLC控制系统(29)。

2.根据权利要求1所述的一种智能电表回收装置，其特征在于：所述PC监控系统(28)由PC机软硬件组成，与PLC控制系统(29)通过MPI通信接口通信连接，所述PLC控制系统(29)包括CPU控制器模块、IM接口模块、I/O模块。

3.根据权利要求1所述的一种智能电表回收装置，其特征在于：所述智能电表传送区(1)的履带式传送带(7)两侧设有扫尘刷甲(8)、扫尘刷乙(9)，上方设有扫尘刷丙(10)，传送区的末端设有扫尘刷丁(11)，所述扫尘刷甲(8)、扫尘刷乙(9)、扫尘刷丙(10)及扫尘刷丁(11)均为电机驱动滚轮式扫尘刷。

4.根据权利要求1所述的一种智能电表回收装置，其特征在于：所述机械臂(5)为三轴伺服驱动机械臂设备，包括X轴、Y轴以及Z轴三个方向，由伺服电机驱动。

5.根据权利要求1所述的一种智能电表回收装置，其特征在于：所述智能电表(6)上设有条形码(34)、按钮(35)、电量数据显示屏幕(36)、通讯接线组甲(37)及通讯接线组乙(38)。