CN110340107B - 一种报废电表的自动处理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种报废电表的自动处理系统及方法，涉及自动控制领域，技术方案为，所述系统由传送单元U1、控制单元U2、设置模块U3、计数检测单元U4、协调单元U5、执行机构U6、工作台U7以及传送单元U8组成，并且本发明还公开了一种报废电表的自动处理方法，包括：工作模式设置、计数和检测、同步协调与差速协调以及异常的处理。解决了因多块电表紧密贴合，导致的计数和检测错误，最终造成紧密贴合的多块电表漏处理的问题，实现报废电表的流水线式电路板破坏处理，还具有异常情况的自动判断和处理能力，可极大地降低报废电表处理的人力和时间成本。

Description

一种报废电表的自动处理系统及方法

技术领域

本发明属于计算机自动控制和电气化领域，具体涉及一种报废电表的自动处理系统及方法。

背景技术

在电力系统中经常有老旧或报废电表的更换，一线工作人员平均一天收回废旧电表可达上千个。而国网系统对于废旧电表的处理办法由明确要求，报废电表必须破坏电路板之后，才能出售给地方的废品收购公司，以防废旧电表的电路板被不法分子二次利用，严重者将对电网造成灾难性影响。因此大量的废旧电表就积压在电力仓库中，仓储部门也没有足够的人力来拆卸和处理废旧电表的电路板，对仓储工作造成很大地影响。

发明内容

本发明提供了一种报废电表的自动处理系统及方法，所述的处理系统能够实现报废电表的不拆卸处理电路板，并采用流水线式自动处理，极大地提高了报废电表的处理效率。

具体技术方案如下：

一种报废电表自动处理系统，所述处理系统由传送单元U1、控制单元U2、设置模块U3、计数检测单元U4、协调单元U5、执行机构U6、工作台U7以及传送单元U8组成。

优选的，所述工作台U7由两个相互独立的工作台共同组成，所述工作台U7为金属或非金属材料中的一种，主要用于报废电表传送到此处，执行机构U6提供机械外力破坏报废电表的电路板时，工作台U7提供稳定的支撑。

优选的，所述执行机构U6由气压或液压升降驱动的能够借助升降驱动力而穿透报废电表表壳，破坏表壳内的电路板的部件。

一种报废电表自动处理方法，具体处理过程包括：

S100设置工作模式；

S200计数检测单元U4进行计数和检测，并且控制单元U2控制执行机构U6下压施加机械外力破坏电表内的电路板；

S300协调单元U5进行同步协调和差速协调；

S400异常处理。

优选的，所述步骤S100的具体处理过程包括：

S101设置模块U3设置工作模式，所述的工作模式是指报废电表处理系统的电表处理速度，所述的工作模式设置可通过硬件方式设置，也可通过软件接口方式来完成；

S102工作模式设置信号经控制单元U2的处理，所述的处理为将开关量信号转变为编码后的数字信号，或者是将软件接口方式传来的数字信号直接编码，转变为协调单元U5能够直接用来进行计算的数字信号。

优选的，所述步骤S200的具体处理过程包括：系统按照S100步骤中设定好的工作模式开始运行，人工将待处理的报废电表放置到传送单元U1上，当报废电表随着传送单元U1运动到工作台U7处的计数检测单元U4，计数检测单元U4检测到报废电表到位后，完成计数并发送计数和检测信号给控制单元U2，控制单元U2发出控制信号，一方面经协调单元U5向传送单元U1和U8发送停止信号，传送单元U1和U8停止运动，使得报废电表停留在工作台U7上，另一方面发出控制信号，控制执行机构U6下压施加机械外力，穿透表壳，破坏内部的电路板；执行机构U6回位后，控制单元U2发出控制信号，使得传送单元U1和U8按照协调单元U5给出的差速启动，进行下一个电表的处理。

优选的，所述步骤S300的具体处理过程包括：

S301同步停止；

S302差速协调。

有益效果：

本发明的报废电表自动处理系统及方法，能够实现报废电表的流水线式电路板破坏处理，并且不需拆卸电表，处理完的电表也不需要重新组装。并且本发明所述的方法，能够解决多块电表因紧密贴合而造成漏处理问题，还具有异常情况的自动判断和处理能力，可极大地降低报废电表处理的人力和时间成本。

附图说明

图1一种报废电表自动处理系统结构框图；

图2一种报废电表自动处理系统结构示意图；

图3一种报废电表自动处理方法流程图；

图4工作模式的设置方法流程图。

具体实施方式

下面参照附图1和附图2，对本发明所述的报废电表自动处理系统的具体实施方式详细说明。

S1:由人工将报废电表放到传送单元U1上，随着传送单元U1的线性运动，报废电表被传送到工作台U7；

S2:工作台U7由两个相互独立的工作台共同组成，所述的工作台U7可以是金属或非金属材料，主要用于报废电表传送到此处，执行机构U6提供机械外力破坏报废电表的电路板时，工作台U7能够提供稳定的支撑,所述的执行机构U6可以是由气压或液压升降驱动的能够借助升降驱动力而穿透报废电表表壳，破坏表壳内的电路板的部件。

S3:所述的报废电表自动处理系统还具有计数检测单元U4，所述的计数检测单元U4可以是光电开关。当计数检测单元U4检测到通过传送单元U1传来的报废电表时，将信号传给控制单元U2；

S4:所述控制单元U2接到计数检测单元U4传来的信号后，一方面完成计数工作，另一方面输出控制信号，使得传送单元U1和传送单元U8停止运动，报废电表随即停留在工作台U7上。同时所述控制单元U2还输出控制信号，控制执行机构U6动作，通过机械外力穿透报废电表的外壳，破坏掉报废电表的电路板，然后执行机构U6回位。

S5:执行机构U6回位后，控制单元U2发出控制信号，传送单元U1和传送单元U8继续传送运动，进行下一个报废电表的处理；因为人工投放报废电表到传送单元U1时，可能出现相邻的两个或多个电表紧密贴合在一起，这样在沿传送单元U1传送方向的前端报废电表处理完后，由于多个电表紧密贴合在一起，将导致计数检测单元U4中的光电开关没有开闭变化，系统会将这多个紧密贴合在一起的报废电表识别为一个电表，造成多个电表漏处理的问题。为了解决这一问题，本发明所述的实施例中，引入了协调单元U5，协调单元U5具有差速计算功能，使得执行机构U6回位后，传送单元U1和U8继续传送运动时，传送单元U1和U8具有速度差，这样刚被处理完的报废电表与原来紧密贴合在一起的相邻电表被拉开一段间隙，计数检测单元U4就可以正常识别下一个报废电表是否到位了，解决多个紧密贴合在一起的报废电表漏处理的问题。

S6:所述的系统还具有设置模块U3，可设置系统运行速率，所设置的运行速率参数，进入协调单元U5，协调单元U5还具有同步计算功能，使得传送单元U1和U8的传送线速度同步非线性改变。

所述的一种报废电表自动处理方法，参照附图3和附图4所示，具体处理过程包括：

S100设置工作模式。

S101设置模块U3可以设置工作模式，所述的工作模式是指报废电表处理系统的电表处理速度，也可以是处理速度的形象化表示，例如：节能模式、快速模式、慢速模式等。所述的设置可通过按钮、旋钮等硬件方式设置，也可以通过现场的控制计算机、手持设备等软件接口方式来完成。

S102工作模式设置信号经控制单元U2的处理，所述的处理可以是将开关量信号转变为编码后的数字信号，也可以是将软件接口方式传来的数字信号直接编码，转变为协调单元U5能够直接用来进行计算的数字信号。在本实施例中，工作模式的设置方法如下：

S1021根据执行机构U6的最大工作频率f_m，设计传送单元U1的最大进料线速度。参照附图2，传送单元U1的最大进料线速度应满足执行机构U6以最大工作频率工作时，从前一块电表刚到达工作台U7到后一块电表刚到达工作台U7的时间间隔正好是执行机构U6的一个工作周期T，而这一过程中，传送单元U1所经过的直线距离最短的情况下正好是一个电表的表身长度L。因此传送单元U1的最大进料线速度V_max的确定方法为：

V_max＝L/T＝L·f_m

由于本发明所述的报废电表自动处理系统可以处理各种型号的电表，因此上述传送单元U1的最大进料线速度V_max可以取表身长度最长的电表的最大进料线速度，V_max＝L_m·f_m，其中L_m表示各型号电表表身长度的最大值。

S1022根据最大进料线速度V_max来划分各工作模式下进料线速度V_in。在本实施例中，将工作模式划分为三种，快速v_f、中档v_m、慢速v_s，其对应的进料线速度分别为V_max、V_max/3、〖2V〗_max/3。需要说明的是，工作模式的划分方法并不局限于上述，凡是采用同样方法得出了最大进料线速度，并在最大进料线速度范围内划分为若干种工作模式的，都应在本发明的保护范围。

S1023根据各种工作模式对应的进料线速度，一对一编码，并且与开关量信号或软件接口传来的工作模式设置数字信号一一对应，切换到相应的工作模式。

在本实施例中，控制单元U2接收到开关量信号或软件接口传来工作模式设置信号，通过软件自动转换为该设置信号对应的工作模式编码，有了工作模式编码，控制单元U2进一步发出控制信号，调整传动单元U1的进料线速度到相应的工作模式。

S200计数检测单元U4进行计数和检测，并且控制单元U2控制执行机构U6下压施加机械外力破坏电表内的电路板。

系统按照S100步骤中设定好的工作模式开始运行，人工将待处理的报废电表放置到传送单元U1上，当报废电表随着传送单元U1运动到工作台U7处的计数检测单元U4，计数检测单元U4检测到报废电表到位后，完成计数并发送计数和检测信号给控制单元U2，控制单元U2发出控制信号，一方面经协调单元U5向传送单元U1和U8发送停止信号，传送单元U1和U8停止运动，使得报废电表停留在工作台U7上，另一方面发出控制信号，控制执行机构U6下压施加机械外力，穿透表壳，破坏内部的电路板。执行机构U6回位后，控制单元U2发出控制信号，使得传送单元U1和U8按照协调单元U5给出的差速启动，进行下一个电表的处理。

S300协调单元U5进行同步协调和差速协调。

在传送单元U1持续进料的过程中，经常碰到多个电表紧密贴合在一起，造成计数检测单元U4的误判，将多个贴合在一起的电表检测为一个电表，造成电表漏处理。为解决该问题，本发明采用协调单元U5进行同步和差速处理，使得传送单元U1和U8产生同步停止，差速启动的特点，利用摩擦力将贴合在一起的电表拉开距离，以便计数检测单元U4能够正确识别。详细处理步骤如下：

S301同步停止。当计数检测单元U4检测到报废电表到达工作台U7时，控制单元U2向协调单元U5发出停止信号，协调单元U5采用电信号的方式同步向传送单元U1和U8发送停止信号。这样可避免因控制单元U2的时序问题造成传送单元U1和U8停止的不同步，造成电表在工作台U7上的停留位置发生偏移。

S302差速协调。当上一块电表在工作台U7上被处理完后，协调单元U5向传送单元U1和U8发送启动控制信号，使得传送单元U1和U8的线速度v_1和v_8满足下列条件：

v_8＝(1+k)v_1，其中k>0为协调系数。

协调系数k的取值可由人工调整，调整的标准是：当多个紧密贴合在一起的报废电表，经过差速协调后，能够利用电表与传送单元U8之间的摩擦力，将贴合在一起的电表拉开距离，使得计数检测单元能够正确识别，本实施例中采用k＝0.5作为默认值。

S400异常处理。

本发明所述方法还具有异常处理功能，具体步骤如下：

S401异常情况的判断。将执行机构U6回位时的时间点设为时间原点，并开始计时，假设实时时刻为t_n，若v_1×t_n>w·L_m，其中w>1为灵敏系数，可由系统设定，w值越小，系统对异常情况的判定越灵敏和严格。

S402异常情况的处理。当系统判定到异常情况后，首先将计时器清0.其后将传送单元U1和U8的线速度值交换，即v_1^'＝v_8,v_8^'＝v_1，再由控制单元U2发出控制信号，使得传送单元U1和U8反向传送，直到计数检测单元U4的检测状态出现变化位置，最后控制单元U2发出控制信号，经协调单元U5控制传送单元U1和U8恢复正常传送和处理。

综上所述，便实现了本发明所述的报废电表自动处理系统及方法。本发明采用了两个独立传送单元，利用差速设计依靠摩擦力将紧密贴合的多块电表之间拉开足够的距离，以便计数和检测单元能够正确识别。实现报废电表的流水线式电路板破坏处理，所述的系统能够实现报废电表的流水线式电路板破坏处理，并且不需拆卸电表，处理完的电表也不需要重新组装。并且本发明所述的方法，能够解决多块电表因紧密贴合而造成漏处理问题，还具有异常情况的自动判断和处理能力，可极大地降低报废电表处理的人力和时间成本。

显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明保护范围之内。

Claims (6)

1.一种报废电表自动处理系统，其特征在于，所述处理系统由传送单元U1、控制单元U2、设置模块U3、计数检测单元U4、协调单元U5、执行机构U6、工作台U7以及传送单元U8组成，所述工作台U7由两个相互独立的工作台共同组成，所述工作台U7为金属或非金属材料中的一种，所述工作台U7位于所述传送单元U1和所述传送单元U8中间，主要用于报废电表传送到此处，执行机构U6提供机械外力破坏报废电表的电路板时，工作台U7提供稳定的支撑；

当所述计数检测单元U4检测到报废电表到达所述工作台U7时，所述控制单元U2向所述协调单元U5发出停止信号，所述协调单元U5采用电信号的方式同步向所述传送单元U1和所述传送单元U8发送停止信号，所述传送单元U1和所述传送单元U8同步停止；

当一块电表在所述工作台U7上被处理完后，所述协调单元U5向所述传送单元U1和所述传送单元U8发送启动控制信号，使得所述传送单元U1和所述传送单元U8的线速度v_1和v_8满足：v_8＝(1+k)v_1，其中k>0为协调系数，协调系数k的取值可由人工调整；

将所述执行机构U6回位时的时间点设为时间原点，并开始计时，假设实时时刻为t_n，各型号电表表身长度的最大值为L_m，若v_1×t_n>w·L_m，此时所述计数检测单元U4未检测出位置变化，则判定为异常情况，其中w>1，w为灵敏系数，可由系统设定；

当系统判定到异常情况后，首先将计时器清0,其后将所述传送单元U1和所述传送单元U8的线速度值交换，即v_1^'＝v_8,v_8^'＝v_1，再由所述控制单元U2发出控制信号，使得所述传送单元U1和所述传送单元U8反向传送，直到所述计数检测单元U4的检测状态出现变化位置，最后所述控制单元U2发出控制信号，经所述协调单元U5控制所述传送单元U1和所述传送单元U8恢复正常传送和处理。

2.如权利要求1所述的报废电表自动处理系统，其特征在于，所述执行机构U6由气压或液压升降驱动的能够借助升降驱动力而穿透报废电表表壳，破坏表壳内的电路板的部件。

3.如权利要求1所述的报废电表自动处理系统的实现方法，其特征在于，具体处理过程包括：

步骤S100设置工作模式；

步骤S200计数检测单元U4进行计数和检测，并且控制单元U2控制执行机构U6下压施加机械外力破坏电表内的电路板；

步骤S300协调单元U5进行同步协调和差速协调；

步骤S400异常处理。

4.如权利要求3所述的报废电表自动处理系统的实现方法，其特征在于，所述步骤S100的具体处理过程包括：

步骤S101设置模块U3设置工作模式，所述的工作模式是指报废电表处理系统的电表处理速度，所述的工作模式设置可通过硬件方式设置，也可通过软件接口方式来完成；

步骤S102工作模式设置信号经控制单元U2的处理，所述的处理为将开关量信号转变为编码后的数字信号，或者是将软件接口方式传来的数字信号直接编码，转变为协调单元U5能够直接用来进行计算的数字信号。

5.如权利要求4所述的报废电表自动处理系统的实现方法，其特征在于，所述步骤S200的具体处理过程包括：系统按照S100步骤中设定好的工作模式开始运行，人工将待处理的报废电表放置到传送单元U1上，当报废电表随着传送单元U1运动到工作台U7处的计数检测单元U4，计数检测单元U4检测到报废电表到位后，完成计数并发送计数和检测信号给控制单元U2，控制单元U2发出控制信号，一方面经协调单元U5向传送单元U1和传送单元U8发送停止信号，传送单元U1和传送单元U8停止运动，使得报废电表停留在工作台U7上，另一方面发出控制信号，控制执行机构U6下压施加机械外力，穿透表壳，破坏内部的电路板；执行机构U6回位后，控制单元U2发出控制信号，使得传送单元U1和传送单元U8按照协调单元U5给出的差速启动，进行下一个电表的处理。

6.如权利要求3所述的报废电表自动处理系统的实现方法，其特征在于，所述步骤S300的具体处理过程包括：

步骤S301同步停止；

步骤S302差速协调。

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