CN210426713U - 一种全自动音速喷嘴式燃气表检定系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种全自动音速喷嘴式燃气表检定系统，包括工作台，工作台的上表面均固定安装有上料机构、送料机构、夹表机构、音速喷嘴及切换机构、图像采集机构、扫码机构、真空泵、空压机、出料分拣机构、上位机和上位机界面显示器，融入多种先进技术到燃气表检定领域，具有高集成化、自动化，结构简化，自动识别精确，节省人工，降低劳动强度，大幅度提高了工作效率。本实用新型的应用实施对燃气表检定领域甚至是拓展到计量仪表检定领域的自动化、智能化，提高行业水平及产业升级方面起到了积极的推动作用。

Description

一种全自动音速喷嘴式燃气表检定系统

技术领域

本实用新型涉及燃气表检定技术领域，具体为一种全自动音速喷嘴式燃气表检定系统。

背景技术

现有燃气表检定过程中，普遍采用人工直读、手工输入、分步测试，操作人员劳动强度大，操作繁琐，容易出错，直接影响工作效率，人力成本浪费，甚至造成检定结果的不准确；如何解决代替人工直读、自动化提高效率一直是业内探讨研究的课题方向，无论是相机拍照或者相机拍照后图像识别，效率和准确度仍然没有得到大幅提升。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种燃气表检定，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种全自动音速喷嘴式燃气表检定系统，包括工作台，所述工作台的上表面均固定安装有上料机构、送料机构、夹表机构、音速喷嘴及切换机构、图像采集机构、扫码机构、真空泵、空压机、出料分拣机构、上位机和上位机界面显示器，所述上位机的输出端分别与上料机构、送料机构、夹表机构、音速喷嘴及切换机构、图像采集机构、扫码机构、真空泵、空压机、出料分拣机构、上位机界面显示器电连接；

所述上位机的输出端通过USB-转换器分别电连接有单片机数字量控制器和单片机模拟量采集器，所述上位机的输出端分别电连接有无线路由器和蓝牙无线模块，所述单片机数字量控制器分别与上料机构、送料机构、夹表机构、真空泵、空压机和出料分拣机构电连接，所述单片机模拟量采集器与音速喷嘴及切换机构和图像采集机构电连接，所述无线路由器与图像采集机构无线信号连接，所述蓝牙无线模块与扫码机构无线信号连接。

优选的，所述上料机构包括上料电机、传送带、传感器和上料气缸，所述上料电机的输出端通过传动轮与传送带传动。

优选的，所述送料机构包括步进电机、传送带、原点开关和送料气缸，所述步进电机的输出端通过传动轮与传送带传动。

优选的，所述夹表机构包括托架和被检燃气表升降气缸，所述托架上开设有横向分布的十二个定位孔。

优选的，所述音速喷嘴及切换机构包括音速喷嘴、收集容器、喷嘴开关阀、滞止容器、温度变送器、压力变送器、湿度变送器和左右进气切换单元，所述滞止容器与收集容器之间固定连接有均匀分布的管道，所述音速喷嘴固定安装于管道内，且管道的内部固定安装有喷嘴开关阀，所述滞止容器通过导气管与空压机连通，所述收集容器通过导气管与真空泵连通，所述单片机数字量控制器的输出端与喷嘴开关阀电连接。

优选的，所述图像采集机构包括采集模块、前后移动步进电机和升降移动步进电机，所述采集模块由温度变送器、压力变送器、湿度变送器和差压变送器构成，所述温度变送器、压力变送器、湿度变送器和差压变送器分别与单片机模拟量采集器电连接。

优选的，所述扫码机构包括扫码枪、横向移动电机和原点开关。

优选的，所述出料分拣机构包括下料电机、传送带、分拣气缸和传感器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

与现有技术相比，本实用新型提供的一种全自动化音速喷嘴式燃气表识别检定系统，融入多种先进技术到燃气表检定领域，具有高集成化、自动化，结构简化，自动识别精确，节省人工，降低劳动强度，大幅度提高了工作效率。本发明的应用实施对燃气表检定领域甚至是拓展到计量仪表检定领域的自动化、智能化，提高行业水平及产业升级方面起到了积极的推动作用。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型上位机示意图。

图中：1上料机构、2送料机构、3夹表机构、4音速喷嘴及切换机构、5 图像采集机构、6扫码机构、7真空泵、8空压机、9出料分拣机构、10上位机、11上位机界面显示器、12单片机数字量控制器、13单片机模拟量采集器、 14无线路由器、15蓝牙无线模块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案：

一种全自动音速喷嘴式燃气表检定系统，包括工作台，工作台的上表面均固定安装有上料机构1、送料机构2、夹表机构3、音速喷嘴及切换机构4、图像采集机构5、扫码机构6、真空泵7、空压机8、出料分拣机构9、上位机 10和上位机界面显示器11，上位机10的输出端分别与上料机构1、送料机构2、夹表机构3、音速喷嘴及切换机构4、图像采集机构5、扫码机构6、真空泵7、空压机8、出料分拣机构9、上位机界面显示器11电连接；

上位机10的输出端通过USB-485转换器分别电连接有单片机数字量控制器12和单片机模拟量采集器13，上位机10的输出端分别电连接有无线路由器14和蓝牙无线模块15，单片机数字量控制器12分别与上料机构1、送料机构2、夹表机构3、真空泵7、空压机8和出料分拣机构9电连接，单片机模拟量采集器13与音速喷嘴及切换机构4和图像采集机构5电连接，无线路由器14与图像采集机构5无线信号连接，蓝牙无线模块15与扫码机构无线信号连接。

上料机构1包括上料电机、传送带、传感器和上料气缸，上料电机的输出端通过传动轮与传送带传动，上料电机带动传送带传递被检燃气表，传感器检测到达位置时上料气缸推动燃气表入料推送入送料机构2。

送料机构2包括步进电机、传送带、原点开关和送料气缸，步进电机的输出端通过传动轮与传送带传动，送料气缸将传送带上的被检燃气表送入到夹表机构的被检燃气表升降气缸上，当十二个被检燃气表均通过电机输送到相对应位置后，然后通过被检燃气表升降气缸将其插入到托架的定位孔中。

夹表机构3包括托架和被检燃气表升降气缸，托架上开设有横向分布的十二个定位孔，通过被检燃气表升降气缸的伸长将被检燃气表卡在定位孔上。

音速喷嘴及切换机构4包括音速喷嘴、收集容器、喷嘴开关阀、滞止容器和左右进气切换单元，滞止容器与收集容器之间固定连接有均匀分布的管道，音速喷嘴固定安装于管道内，且管道的内部固定安装有喷嘴开关阀，滞止容器通过导气管与空压机8连通，收集容器通过导气管与真空泵7连通，单片机数字量控制器12的输出端与喷嘴开关阀电连接，左右进气切换单元为两个进气阀，通过调整进气阀的开闭进行正压和压损测试，上位机10自动控制左右进气切换单元切换到对应进气方式通过空压机8提供的正压开始气密性测试；完成后按照选择被检燃气表规格自动切换音速喷嘴控制阀门选择对应的音速喷嘴，音速喷嘴的数量为多个，且音速喷嘴的规格与待检燃气表的规格相对应，启动真空泵7提供负压，滞止容器处分别固定安装有压力变送器、湿度变送器和温度变送器，采集滞止容器和收集容器及对应工位上的各个变送器参数进行压损测试。

图像采集机构5包括图像识别模块、采集模块、前后移动步进电机和升降移动步进电机，采集模块由温度变送器、压力变送器、湿度变送器和差压变送器构成，温度变送器、压力变送器、湿度变送器和差压变送器分别与单片机模拟量采集器13电连接，图像识别模块与无线路由器14无线信号电连接，采集模块中有十二个差压变送器、三个压力变送器、三个温度传感器，其中图像识别采集模块用来识别燃气表的字轮，前后移动步进电机通过丝杠及导轨带动移动平台移动，图像识别模块和采集模块均固定安装于移动平台上，调整图像识别采集模块到被检燃气表字轮的距离，升降移动步进电机调图像识别采集模块高度以对正燃气表字轮，使十二个差压变送器对应十二个定位孔，从左往右的第一个定位孔对应一个压力变送器和温度变送器，最后一个定位孔对应一个压力变送器和温度传感器。

扫码机构6包括扫码枪、横向移动电机和原点开关，按照设定位置进行各个被检燃气表出厂编号的扫码录入到上位机10，通过横向移动电机带动扫描枪移动，通过扫描枪对十二个定位孔中被检燃气表上出厂编号进行扫码，扫描枪为蓝牙无线扫描枪，当十二个定位孔中被检燃气表上出厂编号少彪结束后，上位机10控制原点开关启动，使扫描枪回到初始位置。

出料分拣机构9包括下料电机、传送带、分拣气缸和传感器，按照测试结果送料机构上步进电机带动传送带对被检燃气表进行输送，分拣气缸对不合格的被检燃气表进行分拣，根据设定位置移动到出料分拣机构，然后启动下料电机，带动传送带对合格品进行传送，在完成十二个被检燃气表的输送后，通过上位机10控制原点开关，使步进电机回到原点，便于下一次的输送。

上位机通过31USB-485转换器与多站单片机数字量控制器采用RS485 MDBUS RTU协议进行数字量输入输出控制。控制器启动上料机构上上料电机带动传送带传送上料，传感器检测燃气表到位后入料气缸将燃气表推送入料，上位机按照设定位置及速度采用高速脉冲形式对上料电机、步进电机、前后移动步进电机、升降移动步进电机、横向移动电机、下料电机；分拣气缸推出合格品，控制下料电机输出合格品，分拣气缸复位后不合格品直接传送到不合格品区域；根据预设流量点自动音速喷嘴切换；根据燃气表进气方式单元自动选择进气方式控制，以及通过控制空压机8进行正压气源，通过控制真空泵7进行负压气源。

工作原理：将批量被检燃气表摆放在上料机构1的传送带上，上料电机旋转上料，被检燃气表到位后停止，上料气缸推动被检燃气表进入到送料机构2的传送带上，步进电机带动传送带对被检燃气表传送，传送带转动到相应位置定位完成之后，通过送料气缸将被检表推送到位入料，依次将被检燃气表传送至指定工位，夹表机构3上被检燃气表升降气缸升起，送料机构2 将被检燃气表送入到对应的十二个定位孔，被检燃气表挂在夹表机构3上的托架上，送料机构撤回，前后移动步进电机通过丝杠及导轨带动移动平台移动按照设定位置自动将图像采集机构5对准被检燃气表，然后扫码机构6上扫描枪通过横移步进电机开始自动移动依次扫码无线传输到上位机10，上位机10自动控制音速喷嘴及切换机构4切换到对应进气方式通过空压机8提供的正压开始气密性测试；完成后按照选择被检燃气表规格自动切换音速喷嘴控制阀门选择对应的音速喷嘴，启动真空泵7提供负压，通过采集滞止容器和收集容器及对应工位上的变送器参数进行压损测试；完成后自动进入示值误差测试依次测试QMax、0.2Qmax、Qmin三个流量点，测试完成后自动生成测试报告及证书，然后被检燃气表升降气缸下降，被检燃气表从定位孔脱离；按照测试结果，分拣气缸分拣测试完不合格产品，按照设定位置移动到出料分拣机构9，然后下料电机开始工作，对合格品进行输送，与此同时上料机构 1开始工作，整个系统按照上述步骤循环工作。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种全自动音速喷嘴式燃气表检定系统，包括工作台，其特征在于：所述工作台的上表面均固定安装有上料机构(1)、送料机构(2)、夹表机构(3)、音速喷嘴及切换机构(4)、图像采集机构(5)、扫码机构(6)、真空泵(7)、空压机(8)、出料分拣机构(9)、上位机(10)和上位机界面显示器(11)，所述上位机(10)的输出端分别与上料机构(1)、送料机构(2)、夹表机构(3)、音速喷嘴及切换机构(4)、图像采集机构(5)、扫码机构(6)、真空泵(7)、空压机(8)、出料分拣机构(9)、上位机界面显示器(11)电连接；

所述上位机(10)的输出端通过USB-485转换器分别电连接有单片机数字量控制器(12)和单片机模拟量采集器(13)，所述上位机(10)的输出端分别电连接有无线路由器(14)和蓝牙无线模块(15)，所述单片机数字量控制器(12)分别与上料机构(1)、送料机构(2)、夹表机构(3)、真空泵(7)、空压机(8)和出料分拣机构(9)电连接，所述单片机模拟量采集器(13)与音速喷嘴及切换机构(4)和图像采集机构(5)电连接，所述无线路由器(14)与图像采集机构(5)无线信号连接，所述蓝牙无线模块(15)与扫码机构无线信号连接。

2.根据权利要求1所述的一种全自动音速喷嘴式燃气表检定系统，其特征在于：所述上料机构(1)包括上料电机、传送带、传感器和上料气缸，所述上料电机的输出端通过传动轮与传送带传动。

3.根据权利要求1所述的一种全自动音速喷嘴式燃气表检定系统，其特征在于：所述送料机构(2)包括步进电机、传送带、原点开关和送料气缸，所述步进电机的输出端通过传动轮与传送带传动。

4.根据权利要求1所述的一种全自动音速喷嘴式燃气表检定系统，其特征在于：所述夹表机构(3)包括托架和被检燃气表升降气缸，所述托架上开设有横向分布的十二个定位孔。

5.根据权利要求1所述的一种全自动音速喷嘴式燃气表检定系统，其特征在于：所述音速喷嘴及切换机构(4)包括音速喷嘴、收集容器、喷嘴开关阀、滞止容器、温度变送器、压力变送器、湿度变送器和左右进气切换单元，所述滞止容器与收集容器之间固定连接有均匀分布的管道，所述音速喷嘴固定安装于管道内，且管道的内部固定安装有喷嘴开关阀，所述滞止容器通过导气管与空压机(8)连通，所述收集容器通过导气管与真空泵(7)连通，所述左右进气切换单元安装于空压机(8)和滞止容器之间，所述单片机数字量控制器(12)的输出端分别与喷嘴开关阀和左右进气切换单元电连接。

6.根据权利要求1所述的一种全自动音速喷嘴式燃气表检定系统，其特征在于：所述图像采集机构(5)包括采集模块、前后移动步进电机和升降移动步进电机，所述采集模块由温度变送器、压力变送器、湿度变送器和差压变送器构成，所述温度变送器、压力变送器、湿度变送器和差压变送器分别与单片机模拟量采集器(13)电连接。

7.根据权利要求1所述的一种全自动音速喷嘴式燃气表检定系统，其特征在于：所述扫码机构(6)包括扫码枪、横向移动电机和原点开关。

8.根据权利要求1所述的一种全自动音速喷嘴式燃气表检定系统，其特征在于：所述出料分拣机构(9)包括下料电机、传送带、分拣气缸和传感器。

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