CN214427596U - 一种用于高压互感器自动化校验的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于高压互感器自动化校验的装置，该装置包括框梁、用于放置待检高压互感器的推车、安装于框梁顶部处的运动机构、安装于框梁底部处的推车引导结构、安装连接在运动机构上的一次侧自动接拆线机构和装配在一次侧自动接拆线机构上的二次侧间距调节和接拆线机构。本实用新型能够完成高压互感器一次侧、二次侧自动化接线、拆线，并且能够同时批次处理多个高压互感器，不但解决了高压互感器存在的外形不一、尺寸不同等特点给高压互感器自动化校验一次侧和二次侧的接线、拆线造成困难的问题，而且具有效率高、劳动强度低、安全性能好、不易出错、成本低等诸多优点，具备很好的市场应用前景。

Description

一种用于高压互感器自动化校验的装置

技术领域

本实用新型属于电力系统的电表计量领域，涉及高压互感器校验技术，具体涉及一种用于高压互感器自动化校验的装置。

背景技术

随着社会用电量的不断增大，对各类计量器具的需求量逐年递增，造成计量器具检定工作量日益繁重。目前智能电能表、低压电流互感器等计量器具已基本采用自动化的检定模式，而高压互感器却依旧是传统的人工检定模式；高压互感器是确保高电压、大用户的电能计量精准性的重要基础，但是人工检定模式因其劳动强度大、安全性能低、效率低、易出错、成本高等特点，已难以适应精益化管理要求和当前检定集约化、标准化、自动化的发展趋势。

高压互感器存在形状、尺寸、端子类型的个性化特点，实施统一的自动化接线、拆线操作难度比较大，因而一直是制约高压互感器自动化检定系统实现的难点。目前从已有文献和专利查阅分析，尚未有专门用于高压互感器自动化接拆线、实现自动化检定的装置及完整的自动化检定方法。

所以，需要一个新的技术方案来解决这个问题。

发明内容

发明目的：针对高压互感器存在的外形不一、尺寸不同等特点给高压互感器自动化校验一次侧和二次侧的接线、拆线造成困难的问题，一种用于高压互感器自动化校验的装置，能够自动识别高压电流互感器、高压电压互感器类型，并且能够完成一次侧、二次侧自动化接线、拆线，能够同时每批次处理多个高压互感器自动化检定的装置及其使用方法，以解决上述高压互感器检定中存在的问题。

技术方案：为实现上述目的，本实用新型提供一种用于高压互感器自动化校验的装置，包括框梁、用于放置待检高压互感器的推车、安装于框梁顶部处的运动机构、安装于框梁底部处的推车引导结构、安装连接在运动机构上的一次侧自动接拆线机构和装配在一次侧自动接拆线机构上的二次侧间距调节和接拆线机构；

所述推车引导结构用于引导推车进入框梁；所述运动机构用于调整一次侧自动接拆线机构的位置；所述一次侧自动接拆线机构用于实现对于高压互感器一次侧校验；所述二次侧间距调节和接拆线机构用于实现对于高压互感器二次侧校验。

进一步地，所述运动机构包括第一伺服电机、第二伺服电机、两个第一连接板和两个第二连接板，所述第一连接板和第二连接板上分别设置有第一光轴和第二光轴，两个第一连接板分别设置于框梁顶部两侧，所述第二连接板的两端分别套设在两个第一光轴上，所述第一伺服电机上设置有第一联轴器、第一滚珠丝杠和第一滚珠丝杠支撑座，所述第一滚珠丝杠支撑座设置于两个第二连接板之间用于带动两个第二连接板横向移动；所述第二光轴上设置有若干第二光轴固定座，所述第二伺服电机上设置有第二联轴器、第二滚珠丝杠和第二滚珠丝杠支撑座，所述第二光轴固定座和第二滚珠丝杠支撑座用于连接一次侧自动接拆线机构。

进一步地，所述推车引导结构包括四个安装于框梁底部横梁上的固定连接件，所述固定连接件上设置有用于引导推车推入横梁内的轴承，所述固定连接件上还设置有用于固定推车的第一夹紧气缸。

进一步地，所述框梁上设置有用于对推车限位的挡板以及用于缓冲推车的油压缓冲器。

进一步地，所述一次侧自动接拆线机构由一次侧左总成、中间接线总成和一次侧右总成构成，所述中间接线总成装配在一次侧左总成和一次侧右总成之间，所述中间接线总成包括上接板、设置于上接板底部的若干第一接线气缸、连接在第一接线气缸底部的尼龙材料连接件和安装在尼龙材料连接件上的第一紫铜头，所述第一紫铜头用于连接高压互感器的一次侧接线端子。

进一步地，所述二次侧间距调节和接拆线机构包括两个步进电机、分别设置于两个步进电机上的左右旋一体的两个丝杆、分别用于连接两个丝杆的两个丝杆连接板、安装于丝杆连接板上的两个第二接线气缸、连接着第二接线气缸的尼龙材料接头和设置于尼龙材料接头上的第二紫铜头，所述第二紫铜头用于连接高压互感器的二次侧接线端子。

进一步地，所述推车上设置有若干用于对高压互感器进行初步定位的定位条。

进一步地，所述一次侧左总成和一次侧右总成结构相同，所述一次侧左总成包括左连接架以及设置于左连接架上的夹紧机构，所述夹紧机构包括第二夹紧气缸、用于挡住高压互感器的围挡板以及安装于围挡板下方的用于感应高压互感器位置的电磁感应传感器。

一种高压互感器自动化校验装置的使用方法，包括如下步骤：

S1：系统复位

装置上电后，操作人员按控制机柜门上触摸屏界面的启动按钮，由PLC控制装置的运动机构、气缸进行复位，复位到机械原点位置，触发限位开关，装置停止在机械原点，等待第一批次的高压互感器检测；

S2：推车推到位夹紧

待检高压互感器在定位条上初步定位后，推车沿着推车引导结构推入到框梁内，推车在推进的过程中，油压缓冲器对推车进行缓冲，挡板对推车进行限位，当推车接触到挡板后，行程感应开关触发，PLC控制第一夹紧气缸固定住推车，实现推车定位；

S3：高压互感器夹紧及自动接线

在PLC控制下，运动机构的第一伺服电机先运动到待检的高压互感器前后位置处，然后第二伺服电机向待检的高压互感器运动，一次侧自动化接拆线机构的围挡板推动抱紧高压互感器，同时一次侧自动化接拆线机构的第二夹紧气缸动作，把高压互感器夹紧定位好，此时安装在围挡板下方的电磁感应传感器检测到高压互感器的位置，并以此判断是电压型高压互感器还是电流型高压互感器；接着，根据高压互感器的类型，控制对应的气缸完成一次侧接拆线紫铜头(连接一次侧的高电压、高电流)与高压互感器端子的对接；同时根据高压互感器的类型，由PLC控制二次侧自动接拆线机构的两个步进电机，完成对两个第二紫铜头的间距调节，通过第二接线气缸控制第二紫铜头下移，实现第二紫铜头与高压互感器二次测接线端子的对接；

S4：启动高压互感器的计量校验环节

待高压互感器的一次、二次侧自动接线完成后，启动高压互感器的计量校验装置和软件，进行高压互感器各种参数的计量校验流程，结束后由计量检验软件发出高压互感器计量校验结束信号；

S5：高压互感器自动拆线和部分功能复位

接收到计量校验软件发出的高压互感器计量校验结束信号后，一次侧自动接拆线机构的第一接线气缸控制第一紫铜头复位，完成一次侧拆线；一次侧自动接拆线机构的第二夹紧气缸复位；二次侧自动接拆线机构的第二接线气缸控制第二紫铜头复位，完成二次侧拆线；运动机构的第一伺服电机和第二伺服电机复位到机械原点；如果检测完所有高压互感器后，跳到步骤S7；否则，继续步骤S6操作；

S6：PLC控制运动机构的第一伺服电机和第二伺服电机运动到下一个待检高压互感器，重复步骤S3-S5；

S7：批次检测结束，装置复位

推车上的所有高压互感器检测结束后，松开推车的第一夹紧气缸，移走推车；装置运动机构复位到机械原点，等待下一批推车的高压互感器检测。

所述装置中各机构均通过PLC控制器实现控制，所布置的传感器包括推车的感应行程传感器、安装在一次侧左右围挡板内的高压互感器的类型识别传感器、第一伺服电机和第二伺服电机的原点限位传感器、二次侧自动接拆线间距调整步进电机的限位传感器，控制器安装在控制机柜里，控制机柜包括控制柜外壳、控制柜门上的触摸屏、PLC控制器、24V电源、断路器、保险丝、急停按钮、工作指示灯。

所述一种用于高压互感器自动化校验的装置的使用方法，包括利用带有定位条的推车将高压互感器初步定位，通过推车引导机构将高压互感器推入装置，利用小推车行程感应传感器和第一夹紧气缸固定小推车，利用PLC控制的运动机构带动高压互感器夹紧机构运动，进而实现高压互感器的精确定位；通过自动识别高压互感器的类型，通过一次侧电压互感器或者电流互感器的气缸的动作，实现一次侧自动接线；根据待检的高压互感器的类型，利用步进电机带动二次侧接线端子间距自动调节并完成二次侧的自动接线；待高压互感器一次侧和二次侧接线完毕后，启动高压互感器的计量校验台和软件，性能参数校验完毕后，一次侧和二次侧进行自动化拆线操作，并由伺服驱动运动机构移动到第二个待检的高压互感器位置，完成之前的步骤；第三个互感器的校验类似；待一个批次的高压互感器全部检测完毕后，松开推车，整个装置复位，等待第二批次的高压互感器检测，批次检测方法同上。

有益效果：本实用新型与现有技术相比，通过框梁、推车、运动机构、推车引导结构、一次侧自动接拆线机构和二次侧间距调节和接拆线机构的巧妙配合设计，能够完成高压互感器一次侧、二次侧自动化接线、拆线，并且能够同时批次处理多个高压互感器，与高压互感器的标准化计量校验台和软件协同，完成高压互感器的各项指标参数自动化校验，不但解决了高压互感器存在的外形不一、尺寸不同等特点给高压互感器自动化校验一次侧和二次侧的接线、拆线造成困难的问题，而且具有效率高、劳动强度低、安全性能好、不易出错、成本低等诸多优点，具备很好的市场应用前景。

附图说明

图1是本实用新型装置的总体装置结构示意图；

图2为装置框梁结构示意图；

图3为运动装置结构示意图；

图4为小推车及引导机构示意图；

图5为一次侧自动接拆线总体结构示意图；

图6为一次侧自动接拆线中间总成示意图；

图7为一次侧自动接拆线左总成示意图1；

图8为一次侧自动接拆线左总成示意图2；

图9为二次侧间距调节和接拆线机构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

如图1所示，本实用新型提供一种用于高压互感器自动化校验的装置，包括框梁1、用于放置待检高压互感器的推车6、安装于框梁1顶部处的运动机构2、安装于框梁1底部处的推车引导结构3、安装连接在运动机构2上的一次侧自动接拆线机构4和装配在一次侧自动接拆线机构4上的二次侧间距调节和接拆线机构5；推车引导结构3用于引导推车6进入框梁1；运动机构2用于调整一次侧自动接拆线机构4的位置；一次侧自动接拆线机构4用于实现对于高压互感器一次侧校验；二次侧间距调节和接拆线机构5用于实现对于高压互感器二次侧校验。

如图2所示，本实施例中框梁1是由八个长方体型材组合构成，长方体型材的编号分别为101～112，长方体型材两两之间通过角件113连接固定，形成类似长方体结构的框梁1。

如图3所示，本实施例中运动机构2包括第一伺服电机201、第二伺服电机202、两个第一连接板203和两个第二连接板206，第一连接板203和第二连接板206上分别设置有第一光轴204和第二光轴215，两个第一连接板203分别连接设置于框梁1顶部的两个长方体型材上，第二连接板206的两端分别通过两个第一光轴固定座205套设在第一光轴204上，且两个第二连接板206之间设置有三个第三连接板207，第一伺服电机201上依次设置有第一联轴器210、第一滚珠丝杠211和第一滚珠丝杠支撑座208，第一滚珠丝杠支撑座208设置于位于中间的第三连接板207上，两个第二光轴215上均设置有四个第二光轴固定座216，第二伺服电机202位于两个第二光轴215之间，第二伺服电机202上依次设置有第二联轴器212、第二滚珠丝杠213和两个第二滚珠丝杠支撑座217，两个第二滚珠丝杠支撑座217设置在第二滚珠丝杠213上，一次侧自动接拆线机构4分别连接在第二光轴固定座216和第二滚珠丝杠支撑座217底部。

如图4所示，本实施例中推车引导结构3包括四个安装于框梁1底部横梁上的四个固定连接件301，固定连接件301上设置有用于引导推车6推入横梁1内的轴承302，其中，位于内侧的两个固定连接件301上还设置有用于固定推车6的第一夹紧气缸303，框梁1底部内侧设置有用于对推车6限位的挡板304以及用于缓冲推车6的油压缓冲器306，挡板304和横梁1上分别设置有相匹配的第三光轴305和第三光轴固定座307；本实施例中推车6上设置有推手602以及若干用于对高压互感器7进行初步定位的定位条601，高压互感器7通过定位条601在推车6上实现初步定位，高压互感器7具有一次侧接线端子701和二次侧接线端子702。

如图5～图8所示，本实施例中一次侧自动接拆线机构4由一次侧左总成A1、中间接线总成A2和一次侧右总成A3构成，中间接线总成A2装配在一次侧左总成A1和一次侧右总成A3之间；中间接线总成A2包括上接板401、设置于上接板401底部的四个第一接线气缸402、四个尼龙材料连接件405和安装在尼龙材料连接件405上的第一紫铜头406，第一接线气缸402的气缸阀芯通过配套的第一螺丝403和第二螺丝404连接着尼龙材料连接件405，第一紫铜头406和尼龙材料连接件405通过螺纹孔安装连接，上接板401用于与运动机构2的第二滚珠丝杠支撑座217连接；一次侧左总成A1包括左连接架以及设置于左连接架上的夹紧机构，左连接架由左上接板412、两个侧接板413和围挡板416构成，夹紧机构包括第二夹紧气缸420、安装于围挡板416下方的用于感应高压互感器7位置的电磁感应传感器(图上未显示)、两个安装板415、两个第四光轴418，第四光轴418通过两个第四光轴固定座417分别与围挡板416和一个安装板415连接，第四光轴418还与另外一个安装板415通过螺丝连接，第二夹紧气缸420具有缸轴423和缸轴安装件422，左上接板412与第二光轴固定座216相连。另外需要说明的是，由于一次侧右总成A3和一次侧左总成A1的结构相同，所以这里不再做重复描述。

如图9所示，本实施例中二次侧间距调节和接拆线机构包括两个步进电机502、分别设置于两个步进电机502上的左右旋一体的两个丝杆501、两个丝杆连接板511、分别安装于两个丝杆连接板511上的两个第二接线气缸510、位于丝杆连接板端部的尼龙材料接头518和设置于尼龙材料接头518上的第二紫铜头519；两个丝杆501的端部设置有丝杠螺母座515，两个丝杆501分别通过丝杠螺母座515分别固接在两个丝杆连接板511上，两个步进电机502之间设置有两个第一直线导轨513，两个步进电机502分别通过连接件514连接在第一直线导轨513的两端，二次侧间距调节和接拆线机构5通过两个连接件514连接在一次侧自动接拆线机构4的围挡板416上，两个丝杆连接板511分别设置有两个直线导轨滑块512，两个第一直线导轨513均配合在直线导轨滑块512上，连接件514上端安装有限位开关508，两个丝杆连接板511的底部均设置有第二直线导轨503，第二直线导轨503连接着第二接线气缸510的伸缩杆，尼龙材料接头518通过螺丝505和第二直线导轨503的端部连接，尼龙材料接头518另外一端与第二紫铜头519连接，第二紫铜头519上钻有螺纹孔以连接电缆线。

基于上述高压互感器自动化校验装置，本实施例中将此装置应用于高压互感器的批量自动化校验，这里需要说明的是，装置的各机构均通过控制器实现控制，布置的传感器包括推车的推到位感应行程传感器(图上未显示)、安装在一次侧左右两个围挡板416内的高压互感器的类型识别传感器(图上未显示)、左右伺服电机和前后伺服电机的原点限位传感器(图上未显示)、二次侧自动接拆线间距调整步进电机的限位传感器(图上未显示)，控制器安装在控制机柜里，控制机柜包括控制柜外壳、控制柜门上的触摸屏、PLC控制器、24V电源、断路器、保险丝、急停按钮、工作指示灯。

具体的校验过程包括如下步骤：

S1：系统复位

装置上电后，操作人员按控制机柜门上触摸屏界面的启动按钮，由PLC控制装置的运动机构、气缸进行复位，复位到机械原点位置，触发限位开关，装置停止在机械原点，等待第一批次的高压互感器检测；

S2：推车推到位夹紧

待检的四个高压互感器7放置于推车6上，并且通过定位条601实现初步定位，工作人员通过推手602将推车6沿着固定连接件301的轴承302推入到框梁1内，推车6在推进的过程中，油压缓冲器306对推车6进行缓冲，挡板304对推车6进行限位，当推车6接触到挡板304后，行程感应开关触发，PLC控制两个第一夹紧气缸303夹紧固定住推车6，实现推车6定位；

S3：高压互感器夹紧及自动接线

在PLC控制下，运动机构2的第一伺服电机201先通过第一滚珠丝杠211将一次侧自动化接拆线机构4运动到待检的高压互感器7前后位置处，然后第二伺服电机202通过第二滚珠丝杠213带动一次侧自动化接拆线机构4移动，将第一紫铜头406的位置调整至待检的高压互感器7的一次侧接线端子701的正上方处，同时一次侧自动化接拆线机构4的第二夹紧气缸420动作，通过第二夹紧气缸420推动围挡板415推动抱紧高压互感器7，把高压互感器7夹紧定位好，此时安装在围挡板415下方的电磁感应传感器检测到高压互感器7的位置，并以此判断是电压型高压互感器还是电流型高压互感器；接着，根据高压互感器7的类型，控制对应的第一接线气缸402完成一次侧接拆线，使得对应的第一紫铜头406(连接一次侧的高电压、高电流)与一次侧接线端子701对接；同时根据高压互感器7的类型，由PLC控制二次侧自动接拆线机构5的两个步进电机502，完成对两个第二紫铜头519的间距调节，使得两个第二紫铜头519均能够对准二次侧接线端子702，通过两个第二接线气缸510分别控制两个第二紫铜头519，实现两个第二紫铜头519与二次侧接线端子702的对接；

S4：启动高压互感器的计量校验环节

待高压互感器7的一次、二次侧自动接线完成后，启动高压互感器7的计量校验装置和软件，进行高压互感器7各种参数的计量校验流程，结束后由计量检验软件发出高压互感器计量校验结束信号；

S5：高压互感器自动拆线和部分功能复位

接收到计量校验软件发出的高压互感器计量校验结束信号后，一次侧自动接拆线机构4的第一接线气缸402控制第一紫铜头406复位，完成一次侧拆线；然后一次侧自动接拆线机构4的第二夹紧气缸420复位；二次侧自动接拆线机构5的第二接线气缸510控制第二紫铜头519复位，完成二次侧拆线；运动机构2的第一伺服电机201和第二伺服电机202复位到机械原点；如果检测完所有高压互感器7后，跳到步骤S7；否则，继续步骤S6操作；

S6：PLC控制运动机构2的第一伺服电机201和第二伺服电机202运动到下一个待检高压互感器7，重复步骤S3-S5；

S7：批次检测结束，装置复位

推车6上的所有高压互感器7检测结束后，松开推车6的第一夹紧气缸303，移走推车6；运动机构2复位到机械原点，等待下一批推车的高压互感器检测。

上述步骤S3中二次侧自动接拆线机构5的运行过程为：首先通过两个步进电机502，在第一直线导轨513和直线导轨滑块512的配合下，由于两个丝杆501通过丝杠螺母座515分别连接着两个丝杆连接板511，利用两个丝杆501调整两个丝杆连接板511的相对位置，从而实现了对于两个第二紫铜头519的间距调节，使得两个第二紫铜头519能够正好对准二次侧接线端子702，然后利用第二接线气缸510在第二直线导轨503的配合下，向下推动尼龙材料接头518，使得两个第二紫铜头519与二次侧接线端子702完成对接。

Claims (8)

1.一种用于高压互感器自动化校验的装置，其特征在于，包括框梁、用于放置待检高压互感器的推车、安装于框梁顶部处的运动机构、安装于框梁底部处的推车引导结构、安装连接在运动机构上的一次侧自动接拆线机构和装配在一次侧自动接拆线机构上的二次侧间距调节和接拆线机构；

所述推车引导结构用于引导推车进入框梁；所述运动机构用于调整一次侧自动接拆线机构的位置；所述一次侧自动接拆线机构用于实现对于高压互感器一次侧校验；所述二次侧间距调节和接拆线机构用于实现对于高压互感器二次侧校验。

2.根据权利要求1所述的一种用于高压互感器自动化校验的装置，其特征在于，所述运动机构包括第一伺服电机、第二伺服电机、两个第一连接板和两个第二连接板，所述第一连接板和第二连接板上分别设置有第一光轴和第二光轴，两个第一连接板分别设置于框梁顶部两侧，所述第二连接板的两端分别套设在两个第一光轴上，所述第一伺服电机上设置有第一联轴器、第一滚珠丝杠和第一滚珠丝杠支撑座，所述第一滚珠丝杠支撑座设置于两个第二连接板之间用于带动两个第二连接板横向移动；所述第二光轴上设置有若干第二光轴固定座，所述第二伺服电机上设置有第二联轴器、第二滚珠丝杠和第二滚珠丝杠支撑座，所述第二光轴固定座和第二滚珠丝杠支撑座用于连接一次侧自动接拆线机构。

3.根据权利要求1所述的一种用于高压互感器自动化校验的装置，其特征在于，所述推车引导结构包括四个安装于框梁底部横梁上的固定连接件，所述固定连接件上设置有用于引导推车推入横梁内的轴承，所述固定连接件上还设置有用于固定推车的第一夹紧气缸。

4.根据权利要求1所述的一种用于高压互感器自动化校验的装置，其特征在于，所述框梁上设置有用于对推车限位的挡板以及用于缓冲推车的油压缓冲器。

5.根据权利要求1所述的一种用于高压互感器自动化校验的装置，其特征在于，所述一次侧自动接拆线机构由一次侧左总成、中间接线总成和一次侧右总成构成，所述中间接线总成装配在一次侧左总成和一次侧右总成之间，所述中间接线总成包括上接板、设置于上接板底部的若干第一接线气缸、连接在第一接线气缸底部的尼龙材料连接件和安装在尼龙材料连接件上的第一紫铜头，所述第一紫铜头用于连接高压互感器的一次侧接线端子。

6.根据权利要求1所述的一种用于高压互感器自动化校验的装置，其特征在于，所述二次侧间距调节和接拆线机构包括两个步进电机、分别设置于两个步进电机上的左右旋一体的两个丝杆、分别用于连接两个丝杆的两个丝杆连接板、安装于丝杆连接板上的两个第二接线气缸、连接着第二接线气缸的尼龙材料接头和设置于尼龙材料接头上的第二紫铜头，所述第二紫铜头用于连接高压互感器的二次侧接线端子。

7.根据权利要求1所述的一种用于高压互感器自动化校验的装置，其特征在于，所述推车上设置有若干用于对高压互感器进行初步定位的定位条。

8.根据权利要求5所述的一种用于高压互感器自动化校验的装置，其特征在于，所述一次侧左总成和一次侧右总成结构相同，所述一次侧左总成包括左连接架以及设置于左连接架上的夹紧机构，所述夹紧机构包括第二夹紧气缸、用于挡住高压互感器的围挡板以及安装于围挡板下方的用于感应高压互感器位置的电磁感应传感器。

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