CN110987131A - 一种自动化水表检测台体 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动化水表检测台体，包括检测台、检测仪器固定台、水表定位台、输送带、气动夹爪、三轴机械臂，所述检测仪器固定台、水表定位台、输送带相互平行设置，所述仪器检测固定台上均匀安装有多台测试云台，测试云台上安装有检测仪器，所述水表定位台上均匀设有多段水管，两段相邻的水管之间为测试位，测试位处水管的端部设有加紧装置，待测水表装配在待测位，所述三轴机械臂上安装有气动夹爪。本发明的检测仪器固定台、检测云台、检测仪器，可以自动定位，进行监测，能够自动安装、拆卸水表，实现不同型号水表口径的安装固定；根据检测量要求，灵活设置，可以有效提升工作效率约50％以上。

Description

一种自动化水表检测台体

技术领域

本发明涉及水表全自动检定技术领域，具体涉及一种自动化水表检测台体。

背景技术

水表广泛用于自来水、热力、化工等行业，生产水表的企业或计量部门需要对这些水表的示值误差按照相关部门制定的规程进行性能检定。目前国内水表全自动检定领域，通常采用称重法或者容积法得到水流量的体积，对比待测水表的指针数据，检验水表精度，称重法即通过电子秤称重水流动的质量除以水密度得到体积，目前的检定系统不能完全做到自动化检定，需要人工安装到检测用的水管上，串联检定设备，需要均安装后，再启动设备进行检定，检定完后再逐个拆卸，区分合格或不合格的产品，通过传输带运出，检定费时费力，效率低；且在机械手的应用上，需要水表定位上有较精准位置要求，所以水表夹具间的尺寸被限制，导致设备无法对不同型号的水表进行检测，需要更换整套设备的水表夹具，时间长，工装成本高；普遍采用单套控制系统控制一套检定系统，单个工人的操作单台设备效率降低。

发明内容

为克服所述不足，本发明的目的在于提供一种自动化水表检测台体。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种自动化水表检测台体，包括检测台、检测仪器固定台、水表定位台、输送带、气动夹爪、三轴机械臂，所述检测仪器固定台、水表定位台、输送带相互平行设置，所述仪器检测固定台上均匀安装有多台测试云台，测试云台上安装有检测仪器，所述水表定位台上均匀设有多段水管，两段相邻的水管之间为测试位，测试位处水管的端部设有夹紧装置，待测水表装配在待测位，待测水表的进水端和出水端通过夹紧装置与水管的端头相连接，所述三轴机械臂上安装有气动夹爪，用于取放水表。

具体地，位于两端的所述水管分别与测试管道的连接端口相连通，测试管道的进水口与水箱相连通，测试管道的出水口与称重设备相连通。

具体地，所述输送带包括待测品输送带、已测品输送带，所述待测品输送带上安装有水表定位工装，水表定位工装设为U型结构，开口方向朝向待测品输送带来料方向，水表定位工装内侧安装有接近传感器，水表定位工装内两侧开设有定位槽，定位槽内装有定位气缸。

具体地，所述检测仪器固定台的两端分别安装有仪器固定台驱动机构，驱动机构包括仪器导轨、第一直线电缸，检测仪器固定台的端部设有第一连接架，第一连接架上固定有第一滑块，第一滑块装配在仪器导轨上，第一连接架与第一直线电缸的推杆端部连接在一起，第一直线电缸通过第一底座固定在第一装配板上，第一装配板固定安装在对应的检测台外壳上。

具体地，所述测试云台包括左右调节导轨、前后调节导轨，所述左右调节导轨的上方通过第二连接架与检测仪器固定连接，左右调节导轨装配在左右导向块内，左右导向块固定在前后导轨上，前后导轨装配在前后导向块内，前后导向块通过云台支架装配在测试仪器固定台上；

所述左右调节导轨通过第一直流电机驱动，前后调节导轨通过第二直流电机驱动，所述左右导向块上设有第一锁紧螺栓，前后导向块上设有第二锁紧螺栓。

具体地，所述检验台位于水表定位台的两端。

具体地，所述三轴机械臂包括X轴模组、Y轴模组、Z轴模组，所述X轴模组、Y轴模组均采用直线导轨，Y轴模组与水表定位台相平行，X轴模组与水表定位台相垂直，X轴模组上装配有滑座，滑座装配在Y轴模组上，X轴模组的一端固定连接Z轴模组，Z轴模组的下端与气动夹爪相连接，用于在X轴、Y轴、Z轴方向移动气动夹爪7，三轴机械臂通过三轴机械臂控制柜控制。

具体地，所述夹紧装置包括水表压板、定心夹具、压紧气缸，所述水表压板套接在水管的端部，压紧气缸的一端通过一个气缸固定板固定在水管外侧，压紧气缸的另一端通过另一个气缸固定板与水表压板固定连接，所述水表压板内侧通过密封垫与待测水表的接头密封连接，所述水表压板的外边缘安装有定心夹具。

具体地，所述定心夹具的中间设有安装固定孔，定心夹具的外边缘设为三段不同尺寸弧长异形结构

具体地，所述已测品输送带分为不合格品输送带、合格品输送带，根据检测情况。

具体地，一套所述三轴机械臂、气动夹爪对应两套检测仪器固定台、水表定位台、输送带。

本发明具有以下有益效果：本发明的检测仪器固定台、检测云台、检测仪器，可以自动定位，进行监测；三轴机械臂和气动夹爪能够自动安装、拆卸水表；夹紧装置能够自动夹紧水表，对不同产品的换型过程，节省了更换夹具的数量，提高水表夹具多型号的适用性，首先选择合适行程压紧气缸，满足最大及最小行程的可对三种不同型号的表实现压紧，通过定心夹具，在更换产品是只需要更改定心夹具的安装角度，实现不同型号水表口径的安装固定；根据检测量要求，灵活设置，可一套所述三轴机械臂、气动夹爪、检测台，对应两套检测仪器固定台、水表定位台、输送带，可以有效提升工作效率约50％以上。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的俯视图。

图3为本发明的侧视图。

图4为本发明的测试仪器固定架的结构示意图

图5为本发明的测试云台示意图。

图6为本发明的测试云台的主视图。

图7为本发明的测试云台的侧视图。

图8为本发明的三轴机械臂结构示意图。

图9为本发明的水表定位工装的结构示意图。

图10为本发明的定位工装侧面剖视图。

图11为本发明的定位工装的横向剖视图。

图12为本发明的自动定位夹紧装置。

图13为本发明的定心夹具的结构示意图。

图14为本发明的定心夹具对应不同型号水表时的结构示意图。

图15为本发明的另一实施例的俯视图。

图中1检测台，2水表定位台，201水管，3检测仪器固定台，301检测仪器，302检测云台，3021左右调节导轨，3022左右导向块，3023前后调节导轨，3024前后导向块，3025第一锁紧螺栓，3026第二缩紧螺栓，3027云台支架，3028第一直流电机，3029第二直流电机，303第一连接架，304第一滑块，4夹紧装置，401水表压板，402密封垫，403气缸固定板，404压紧气缸，405定心夹具，5仪器固定台驱动机构，501仪器导轨，502第一直线电缸，503第一底座，504固定在第一装配板，6三轴机械臂，601 X轴模组，6011 X轴电机，6012滑座，602 Y轴模组，603 Z轴模组，6031 Z轴电机，7气动夹爪，8水表定位工装，801接近传感器，802定位气缸，9输送带，901待测品输送带，902已测品输送带，902A不合格品输送带，902B合格品输送带，10三轴机械臂控制柜，11待测水表，12水箱，13测试管道。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

如图1至图12所示的一种自动化水表检测台体，包括检测台1、检测仪器固定台3、水表定位台2、输送带9、气动夹爪7、三轴机械臂6，所述检测仪器固定台3、水表定位台2、输送带9相互平行设置，所述仪器检测固定台3上均匀安装有多台测试云台302，测试云台302上安装有检测仪器301，所述水表定位台2上均匀设有多段水管201，两段相邻的水管201之间为测试位，测试位处水管201的端部设有夹紧装置4，待测水表装11配在待测位，待测水表11的进水端和出水端通过夹紧装置4与水管201的端头相连接，所述三轴机械臂6上安装有气动夹爪7，用于取放水表。

具体地，位于两端的所述水管201分别与测试管道13的连接端口相连通，测试管道13的进水口与水箱12相连通，测试管道13的出水口与称重设备相连通，测试管道13的进水口处安装有输出口气动阀101，形成测试通路，为现有技术，不再赘述。

具体地，所述输送带9包括待测品输送带901、已测品输送带902，所述待测品输送带901上安装有水表定位工装8，水表定位工装8设为U型结构，开口方向朝向待测品输送带901来料方向，水表定位工装8内侧安装有接近传感器801，水表定位工装8内两侧开设有定位槽，定位槽内装有定位气缸802，到达位置后依靠水表定位工装8背身的死挡，将位置限制住了，三轴机械臂6带动气动夹爪7取件了，当水表到达定位断面后，接近传感器801触发测品输送带901停止，定位气缸802动作夹持一次，对水表位置进行二次修正对中，保证待测水表11位置准确，当待测水表11取走后接近传感器801未触发，传动带继续输送待测水表。

具体地，所述检测仪器固定台3的两端分别安装有仪器固定台驱动机构5，驱动机构5包括仪器导轨501、第一直线电缸502，检测仪器固定台3的端部设有第一连接架303，第一连接架303上固定有第一滑块304，第一滑块304装配在仪器导轨501上，第一连接架303与第一直线电缸502的推杆端部连接在一起，第一直线电缸502通过第一底座503固定在第一装配板504上，第一装配板504固定安装在对应的检测台1外壳上，检测仪器301可以采用高速相机，进行水表检测。

具体地，所述测试云台302包括左右调节导轨3021、前后调节导轨3023，所述左右调节导轨3021的上方通过第二连接架3011与检测仪器301固定连接，左右调节导轨3021装配在左右导向块3022内，左右导向块3021固定在前后导轨3023上，前后导轨3023装配在前后导向块3024内，前后导向块3023通过云台支架3027装配在测试仪器固定台上；

所述左右调节导轨3021通过第一直流电机3028驱动，前后调节导轨3023通过第二直流电机3029驱动，所述左右导向块3022上设有第一锁紧螺栓3025，第一锁紧螺栓3025穿过左右导向块3022的壁与左右调节导轨3021的侧面相接触，并与左右调节导轨3021相互垂直，前后导向块3024上设有第二锁紧螺栓3026，第二锁紧螺栓3026穿过前后导向块3024的壁与前后调节导轨3023的侧面相接触，并与前后调节导轨3023相互垂直，实现对左右调节导轨3021、前后调节导轨3023的紧固和放松，对检测仪器301的位置进行微调，使其对准待检水表11。

具体地，所述检验台1位于水表定位台2的两端。

具体地，所述三轴机械臂6包括X轴模组601、Y轴模组602、Z轴模组603，所述X轴模组601、Y轴模组602均采用直线导轨，Y轴模组602与水表定位台2相平行，X轴模组602与水表定位台2相垂直，X轴模组602上装配有滑座6012，滑座6012装配在Y轴模组602上，当Y轴模组固定安装在地面上时，在X轴电机6011驱动下滑座6012可在X轴模组602上滑动，也可以在Y轴电机的驱动下带着X轴模组601沿Y轴移动，X轴模组601的一端固定连接Z轴模组603，Z轴模组603采用第二直线电缸，第二直线电缸的下端与气动夹爪7相连接，用于在X轴、Y轴、Z轴方向移动气动夹爪7，三轴机械臂6通过三轴机械臂6控制柜控制。

具体地，所述夹紧装置4包括水表压板401、定心夹具406、压紧气缸407，所述水表压板401套接在水管201的端部，压紧气缸407的一端通过一个气缸固定板403固定在水管201外侧，压紧气缸407的另一端通过另一个气缸固定板403与水表压板401固定连接，所述水表压板401内侧通过密封垫402与待测水表11的接头密封连接，所述水表压板401的外边缘安装有定心夹具406。

具体地，所述定心夹具406的中间设有安装固定孔4061，定心夹具406的外边缘设为三段不同尺寸弧长异形结构，其半径为R6.88mm、R14.73mm、R11.225mm三段定心弧面，在定心不同规格的直径的产品时采用不同的弧长，此定心夹具406简化了机械装配过程中，同一设备或者夹具，对不同产品的换型过程，节省了更换夹具的数量，提高水表夹具多型号的适用性，不同型号的水表长度以及水口直径是不同的，首先选择合适行程压紧气缸，满足最大及最小行程的可对三种不同型号的表实现压紧，通过定心夹具，在更换产品是只需要更改定心夹具的安装角度，实现不同型号水表口径的安装固定。

实施例2

如图13所述的一种自动化水表检测台体的俯视图，所述已测品输送带902分为不合格品输送带902A、合格品输送带902B，根据检测情况，分别输送，不需要后期分拣。

实施例3

一种自动化水表检测台体，其一套所述三轴机械臂6、气动夹爪7、检测台1对应两套检测仪器固定台3、水表定位台2、输送带9，工人操作操作上位机，选择第一排检定装置，完成安装待检水表，表号输入后，完成漏水检测，若是没有问题，则当前台体开始自动化检测流程；在等待第一排检定装置检测过程中，工人开始第二排台体的水表安装和表号录入工作，并完成漏水检测等工作；等待第一排检测结束后，立即使用上位机控制第二排检测；在第二排检测过程中，完成第一排检定装置的卸表和下一批次水表安装工作，依次循环，可以有效提升工作效率约50％以上。

其自动执行逻辑为：

1、系统启动；

2、水表台自检状态，检测仪器采用高速相机，开关触发相机处于B位置，即非检测仪表的位置，待机位置，执行气动夹表夹具打开，夹紧装置4打开；

3、检测台1输出给三轴机械臂6、气动夹爪7指令开始执行，安装水表动作，执行气动夹表夹具关闭，夹紧装置4关闭，夹紧待测水表，安装完成后三轴机械臂6回到原位，三轴机械臂6发送给检测台信号执行下一步；

4、第一直线电缸502的直流电机启动，移动相机到A位置，即到待检水表的上方，触发开关后进入下一步；

5、检测台1的输出口气动阀101关闭，执行打压测试，测试如出现漏水，停止测试，相机移动到B位置，夹具气动阀执行气动夹表夹具打开，夹紧装置4打开，发送给三轴机械臂6、气动夹爪7信号对不合格位置，更换待检水表，完成后重复执行4动作；

6、打压测试完成后，执行跑表测试，输出口气动阀101打开，正常跑表；

7、跑表测试完成，第一直线电缸502的直流电机启动，移动相机到B位置，夹具气动阀打开，夹紧装置4打开，发送给三轴机械臂6、气动夹爪7指令执行、拆装水表动作，一个循环结束。

本发明不局限于所述实施方式，任何人应得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。

本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (10)

1.一种自动化水表检测台体，包括检测台，其特征在于：还包括检测仪器固定台、水表定位台、输送带、气动夹爪、三轴机械臂，所述检测仪器固定台、水表定位台、输送带相互平行设置，所述仪器检测固定台上均匀安装有多台测试云台，测试云台上安装有检测仪器，所述水表定位台上均匀设有多段水管，两段相邻的水管之间为测试位，测试位处水管的端部设有夹紧装置，待测水表装配在待测位，待测水表的进水端和出水端通过夹紧装置与水管的端头相连接，所述三轴机械臂上安装有气动夹爪，用于取放水表。

2.根据权利要求1所述的一种自动化水表检测台体及系统，其特征在于：所述输送带包括待测品输送带、已测品输送带。

3.根据权利要求2所述的一种自动化水表检测台体及系统，其特征在于：所述待测品输送带上安装有水表定位工装，水表定位工装设为U型结构，开口方向朝向待测品输送带来料方向，水表定位工装内侧安装有接近传感器，水表定位工装内两侧开设有定位槽，定位槽内装有定位气缸。

4.根据权利要求1所述的一种自动化水表检测台体，其特征在于：所述检测仪器固定台的两端分别安装有仪器固定台驱动机构，驱动机构包括仪器导轨、第一直线电缸，检测仪器固定台的端部设有第一连接架，第一连接架上固定有第一滑块，第一滑块装配在仪器导轨上，第一连接架与第一直线电缸的推杆端部连接在一起，第一直线电缸通过第一底座固定在第一装配板上，第一装配板固定安装在对应的检测台外壳上。

5.根据权利要求1所述的一种自动化水表检测台体，其特征在于：所述测试云台包括左右调节导轨、前后调节导轨，所述左右调节导轨的上方通过第二连接架与检测仪器固定连接，左右调节导轨装配在左右导向块内，左右导向块固定在前后导轨上，前后导轨装配在前后导向块内，前后导向块通过云台支架装配在测试仪器固定台上。

6.根据权利要求1所述的一种自动化水表检测台体，其特征在于：所述检验台位于水表定位台的两端。

7.根据权利要求1所述的一种自动化水表检测台体，其特征在于：所述三轴机械臂包括X轴模组、Y轴模组、Z轴模组，所述X轴模组、Y轴模组均采用直线导轨，Y轴模组与水表定位台相平行，X轴模组与水表定位台相垂直，X轴模组上装配有滑座，滑座装配在Y轴模组上，X轴模组的一端固定连接Z轴模组，Z轴模组的下端与气动夹爪相连接。

8.根据权利要求1所述的一种自动化水表检测台体，其特征在于：一套所述三轴机械臂、气动夹爪对应两套检测仪器固定台、水表定位台、输送带。

9.一种自动化水表检测台体用夹紧装置，其特征在于：包括水表压板、定心夹具、压紧气缸，所述水表压板套接在水管的端部，压紧气缸的一端通过一个气缸固定板固定在水管外侧，压紧气缸的另一端通过另一个气缸固定板与水表压板固定连接，所述水表压板内侧通过密封垫与待测水表的接头密封连接，所述水表压板的外边缘安装有定心夹具。

10.根据权利要求9所述的一种自动化水表检测台体用夹紧装置，其特征在于：所述定心夹具的中间设有安装固定孔，定心夹具的外边缘设为三段不同尺寸弧长异形结构。

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