拆回的电能表自动清洁抛光装置及其清洁抛光方法

文档序号:1929825 发布日期:2021-12-07 浏览:8次 >En<

阅读说明:本技术 拆回的电能表自动清洁抛光装置及其清洁抛光方法 (Disassembled automatic cleaning and polishing device and cleaning and polishing method for electric energy meter ) 是由 谢志林 李建新 洪巧文 张荔鹃 周厚源 郭志伟 王姣 黄娇娇 张琼海 孟东 郑小 于 2021-09-08 设计创作,主要内容包括:本发明提出一种拆回的电能表自动清洁抛光装置及其清洁抛光方法,该设备包括运动控制器模块、上料旋转盘、电能表搬运机构、平移机构、清洁抛光机构、下料旋转盘;上料旋转盘设有2个位置固定的置物台且每个存货位上只放置一个拆回电能表;置物台上设有光电感应器用来感应来料信息,将来料信息传递给运动控制器;电能表搬运机构利用机械臂和气动夹爪将拆回电能表按照规定方向放置在置物台上;置物台通过平移机构将拆回电能表送至清洁抛光机构,清洁抛光机构对拆回电能表自动进行清洁抛光;本发明能够实现拆回电能表的清洁、抛光的自动化,降低了拆回表分拣的任务强度,使整个清洁抛光环节变得自动、可控、高效率。(The invention provides a disassembled automatic cleaning and polishing device and a cleaning and polishing method of an electric energy meter, and the device comprises a motion controller module, a feeding rotating disc, an electric energy meter carrying mechanism, a translation mechanism, a cleaning and polishing mechanism and a discharging rotating disc; the feeding rotating disc is provided with 2 object placing tables with fixed positions, and only one detachable electric energy meter is placed on each object placing position; the object placing table is provided with a photoelectric sensor for sensing incoming material information and transmitting the incoming material information to the motion controller; the electric energy meter carrying mechanism places the disassembled electric energy meter on the object placing table according to the specified direction by utilizing the mechanical arm and the pneumatic clamping jaw; the object placing table sends the disassembled electric energy meter to the cleaning and polishing mechanism through the translation mechanism, and the cleaning and polishing mechanism automatically cleans and polishes the disassembled electric energy meter; the invention can realize the automation of cleaning and polishing of the disassembled and recovered electric energy meter, reduce the task intensity of sorting the disassembled and recovered electric energy meter, and ensure that the whole cleaning and polishing link becomes automatic, controllable and high-efficiency.)

拆回的电能表自动清洁抛光装置及其清洁抛光方法

技术领域

本发明涉及拆回电能表自动化设备技术领域,尤其是一种拆回的电能表自动清洁抛光装置及其清洁抛光方法。

背景技术

目前,国家电网公司的几个分拣基地在进行的拆回表分拣业务,在对拆回表进行清洁时,是利用人工进行逐面逐个进行擦拭、打磨抛光的,无法做到清洁抛光高质高效,特别是人工打磨抛光的效率比较低,清洗抛光的程度不容易把握,无法实现拆回电能表的自动清洁抛光,制约着分拣基地在进行的拆回表分拣业务的发展。

发明内容

本发明的目的即在于提供一种拆回的电能表自动清洁抛光装置及其清洁抛光方法,能够实现拆回电能表的清洁、抛光的机械化,降低了拆回表分拣的人工任务强度。

本发明拆回的电能表自动清洁抛光装置,其特征在于:包括机台和设在机台上的上料旋转盘、电能表搬运机构、平移机构、清洁抛光机构、下料旋转盘和设在清洁抛光机构上的专用抛光轮抛光轮和清洗剂喷壶,所述电能表搬运机构的下部设有安装基座,电能表搬运机构之间距离相等,所述安装基座下方设有导轨,电能表搬运机构和安装基座通过安装在机台上的第二气缸驱动下,在在导轨长度方向上根据系统设定做往复左右运动。

进一步的,上述上料旋转盘和下料旋转盘均是由包括载料盘和旋转机构组成,载料盘上设有两个间隔设置且用于固定电能表的固定卡槽,载料盘在旋转机构的作用下顺时针或逆时针旋转180度所述固定卡槽用于人工上料,将电能表按照规定方向放在固定卡槽中;所述固定卡槽是由沉孔螺丝将三块挡板固定在载物盘上形成,载物盘下方装有旋转气缸,以使载物盘进行180°的旋转,电能表搬运机构能够通过导轨向固定卡槽方向移动。

进一步的,上述电能表搬运机构包括设在安装基座上且平行设置的第一工位机械臂、第二工位机械臂、第三工位机械臂、第四工位机械臂和第五工位机械臂,每个机械臂上均设置有用于夹持电能表的气动夹爪;搬运机构通过设在安装基座上的五个升降机构驱使五个机械臂沿竖向往复运动;升降机构包括一伺服电机和由伺服电机输出端驱动转动的驱动皮带,机械臂固定连接在驱动皮带上以在伺服电机动作时驱动升降。

进一步的,上述气动夹爪固设在第一工位机械臂和第五工位机械臂的前端,第二、第三工位机械臂前端设置有驱使气动夹爪绕第一坐标平面内转动的第一驱动机构,第四工位机械臂前端设置有驱使气动夹爪绕第二坐标平面转动的第三驱动机构;气动夹爪是由机械手执行夹取动作,机械手安装在旋转气缸上,所述机械手设有导轨能够沿着导轨水平位移,也能够沿着竖直方向位移也沿竖直方向位移,以将电能表由上料旋转盘取出放置到平移机构上,以及将电能表从一组平移机构上转移至另一组平移机构上。

进一步的,上述平移机构包括一滑轨和设置在滑轨上的沿滑轨滑动的放置台,通过步进电机和拖链驱使放置台沿滑轨移动;所述放置台上设置有多个限位板,多个限位板构成适于电能表横放、竖放、卧放的框架。,所述平移机构的放置台沿着滑轨动作,用以运送电能表至第一个清洗机构的正下方。

进一步的,上述清洗机构是由抛光轮所述清洗机构包括可沿竖向升降的抛光轮、滑轨和清洗剂喷壶组成,放置台沿着滑轨将电能表运送至清洗机构正下方时,清洗剂喷适量清洗剂,抛光轮下降对电能表上侧壁进行抛光清洗作业,所述抛光轮由安装在升降架上的电机驱动转动,在抛光轮外围设有罩壳。

本发明清洁抛光装置进行拆回电能表自动清洁抛光的方法,其特征在于:该方法用于在现场拆回的电能表两侧壁、正面和顶部进行清洁抛光,工作时,按以下步骤进行;

A1、将拆回电能表的显示屏朝外侧放在上料旋转盘的置物台上,上料旋转盘在旋转气缸的驱动下转动180°使电能表显示屏朝内,电能表搬运机构朝上料旋转盘前移,当第一工位机械臂移动至置物台正上方后,第一工位机械臂下降,第一工位机械臂上的气动夹爪将置物台上侧放电能表夹紧,第一工位机械臂上升,电能表搬运机构复位;

A2、第一工位机械臂移动至第一个清洗抛光机构处,第一个清洗机构下方的第一放置台在第一组平移机构作用下移动至第一工位机械臂夹爪正下方,第一工位机械臂下降,松开夹爪将侧放电能表放置在放置台上,第一放置台在第一组平移机构作用下运送电能表至第一个清洗抛光机构正下方,喷壶先朝电能表喷洒适量酒精,抛光轮下降对电能表上侧壁进行自动抛光清洗作业;

A3、拆回电能表上侧壁清洗结束后,第一放置台运送电能表至第一工位机械臂夹爪下方,电能表搬运机构朝上料旋转盘前移,第一工位机械臂继续去抓取上料旋转盘上的侧放电能表;

A4、此时第二工位机械臂夹爪下降抓紧第一工位清洗好的位于第一放置台上的侧放电能表,上升后夹爪旋转90°,使拆回电能表正面,即带显示屏的侧壁朝上,搬运机构复位;

A5、第一工位机械臂继续前序A2步骤,第二工位机械臂夹爪将正放电能表放置在第二个清洗机构的放置台上,对其正面进行如步骤A2前述一样的清洗抛光作业,正放的电能表正面清洗结束后送回第二工位机械臂夹爪下方;

A6、电能表搬运机构前移,第一工位机械臂继续前序A2步骤、第二工位机械臂继续前序A3步骤,第三工位机械臂移动至第二工位正放的电能表上方,并下降夹紧该电能表后上升,夹爪同向继续旋转90°,使电能表下侧壁朝上,搬运机构复位,然后将电能表送入第三个清洗机构进行前述A2的清洗作业,完毕后将电能表送回第三工位机械臂夹爪下方;

A7、搬运机构前移,第一、第二、第三工位机械臂继续前序A6步骤,第四工位机械臂移动至第三工位侧放电能表上方,并下降夹紧该电能表后上升,夹爪沿YZ平面旋转90°,使电能表顶部侧壁朝上,即竖放电能表,搬运机构复位,然后将电能表送入第四个清洗机构进行前述的清洗作业,完毕后将电能表送回第四工位机械臂夹爪下方;

A8、搬运机构前移,第一、第二、第三、第四工位机械臂继续前序A7步骤,第五工位机械臂移动至第四工位机竖放电能表上方,并下降夹紧该电能表后上升,搬运机构复位,然后将竖放电能表送入下料旋转盘的置物台上,下料旋转盘转动180°,最后得到竖放的显示屏朝外的电能表,然后人工将该电能表取下,自动完成清洗抛光。

在步骤A2中,所述喷壶先朝电能表喷洒适量酒精,抛光轮下降对电能表上侧壁进行自动抛光清洗作业,喷洒酒精的量和抛光轮下降抛光的时长根据大批量拆回电能表清洗抛光实验得出,该值根据拆回电能表的新旧程度进行调整。

在步骤A1中,所述上料旋转盘的置物台上装有来料光电感应器,当将拆回电能表显示屏朝外侧放在上料旋转盘的置物台上后,光电感应器感应到来料信息,旋转气缸驱动上料旋转盘旋转;所述机械臂上的气动夹爪夹取拆回电能表,所有夹爪与电能表接触的表面安装有尼龙垫层,防止划伤电能表表面,尼龙垫层用沉孔螺丝安装在夹爪上;所述抛光轮为定制PC专用抛光轮。

进一步的,上述拆回的电能表自动清洁抛光装置包括应用运动控制器模块;所述拆回电能表是单相电能表或者是三相电能表,由于单相电能表和三相电能表的夹具不同,可根据实际需求更换;所述运动控制器模块控制每一个运动机构的运动;所述上料旋转盘、电能表搬运机构、平移机构、下料旋转盘为可按信息指令执行运动作业的机构;所述光电感应器感应来料信息,反馈IO信息给运动控制器模块;所述来料信息为拆回单相电能表和拆回三相电能表;所述运动控制器能够更改对应的参数,来调整运动机构的运转节拍;所述对应的参数包括上料旋转盘旋转速度、电能表搬运机构运行速度、平移机构运行速度、清洁抛光机构的喷酒精的量、抛光的时间参数、下料旋转盘旋转速度,所述参数影响整个自动清洁抛光的节拍。

本发明与现有技术相比有如下优势:

现有技术是人工对拆回电能表逐面逐个进行清洁抛光,挨个面进行清洗打磨抛光,由于是人为判断打磨抛光时长,难以做到标准一致、并且工作量大、效率低下等;由于清洗时用的酒精比较刺鼻,人工擦拭难以保证生产现场的干净整洁,不利于生产现场的5S管理;人工逐面逐个擦拭清洗抛光容易出现漏清洁漏抛光的现象。

本申请是通过利用电机或者气缸进行上下左右智能移动,实现准确智能定位并进行清洁抛光,能够实现清洗一个面抛光一个面,逐面按照设计的工序进行,并且每一个面的清洁抛光的程度要求是一致的,这是现有技术所达不到的。

本申请中,由于代替人工擦拭以喷壶进行喷射清洁剂,因此能对清洗剂喷射的多少可以更精细的控制,可使得清洁剂得到更有效的利用,以消除不必要的浪费和污染。

本申请中,由于5个电能表搬运机构同时利用沉头螺丝固定在同一块基座上的,因此可以在进行清洗抛光时,可以把清洗两个侧面、正面、顶面的节拍调整为一致,相互配合,相互补充,避免出现机构空转现象,从而提升清洗抛光效率。

本申请中,通过高精度步进电机带动抛光机构向下接触拆回电能表的表面进行抛光,抛光机构由原点向下的距离参数决定着抛光的程度,根据大量拆回电能表的清洁抛光的参数,不断的去优化,去调整使抛光达到最佳状态;对电能表的表面进行抛光的材料,可以是采用PC专用打磨抛光材质,使抛光更加的高效;利用可控电机带动抛光轮旋转进行抛光,根据调整电机的转速参数控制抛光的速度,通过控制关键参数来控制清洁抛光的程序,使每一块电能表、每一个表面的清洁抛光相同,节拍相同,使整个清洁抛光过程高效、可控、最佳。

附图说明

下面结合附图和

具体实施方式

对本发明进一步详细的说明:

图1是本发明清洁抛光方法的工作原理示意图;

图2是本发明的立体结构示意图;

图3、图4、图5是图2的局部视图.

具体实施方式:

本发明拆回的电能表清洁抛光装置5包括一机台501,机台501上设置有沿X轴方向(导轨长度方向)做往复运动的搬运机构6、与搬运机构平行设置的清洗组件7、在搬运机构6与清洗机构7之间设有沿Y轴做往复运动并在两者间移动电能表的平移机构8。

搬运机构6包括导轨602、滑动设在导轨602上的安装基座603、驱使安装基座603沿导轨轴向移动的第二气缸601;安装基座603底部设置有与导轨相咬合的导槽,导槽与导轨配合滑移。

上述电能表搬运机构6包括设在安装基座上且平行设置(也与Y轴平行)的第一工位机械臂604、第二工位机械臂605、第三工位机械臂606、第四工位机械臂607和第五工位机械臂608,每个机械臂上均设置有用于夹持电能表的气动夹爪609;搬运机构6通过设在安装基座上的五个升降机构驱使五个机械臂沿竖向(Z轴方向)往复运动;升降机构包括一伺服电机611和由伺服电机611输出端驱动转动的驱动皮带612,驱动皮带612绕在间隔设置的伺服电机的输出端和另一转轮上,实现驱动皮带612在伺服电机的输出端和另一转轮上往复转动,机械臂固定连接在驱动皮带612上以在伺服电机611动作时驱动升降。

进一步的,上述气动夹爪固设在第一工位机械臂604和第五工位机械臂608的前端,第一工位机械臂604作用仅仅将电能表从上料旋转盘502转移至第一组的平移机构,第五工位机械臂608的作用仅仅将电能表从第四组的平移机构转移至下料旋转盘503,第二、第三工位机械臂前端设置有驱使气动夹爪绕第一坐标平面(XZ平面,即绕Y转动)内转动的第一驱动机构(即旋转气缸驱动转动),第二、第三工位机械臂的作用在于将电能表进行旋转,实现在不同组平移机构中不同面的电能表进行清洁;第四工位机械臂607前端设置有驱使气动夹爪绕第二坐标平面(YZ平面,即绕X转动)转动的第三驱动机构(即第四工位机械臂607前端侧部设有旋转气缸驱动转动);气动夹爪沿着导轨水平整体位移(X轴),也沿竖直方向整体位移(Z轴)。

进一步的,清洗组件7共有四组,清洗组件7包括一沿Z轴方向做升降运动的抛光轮701,抛光轮前部设置有用于向电能表喷洒酒精的喷壶702,抛光轮由安装在升降架上的电机驱动转动,在抛光轮外围设有罩壳,喷壶702正对电能表表面喷出清洗剂或酒精等,抛光轮701下降后对电能表表面进行抛光。

进一步的,平移机构8包括一滑轨和设置在滑轨上的放置台801,通过步进电机和拖链驱使放置台801沿滑轨移动;放置台801上设置有多个限位板,以便在放置台801上构成适于电能表横放、竖放、卧放的框架;所述平移机构的放置台沿着滑轨动作,用以运送电能表至清洗机构的正下方。

进一步的,搬运机构6前端设置有上料旋转盘502,搬运机构6后端设置有下料旋转盘503,上、下料旋转盘均包括一托盘505和设置在托盘中间底部驱使托盘转动的旋转气缸(即第二驱动机构504),托盘505两端设置有用限位板构成适用当电能表侧放的置物台506,上料旋转盘的托盘呈拉伸的Z形,下料旋转盘的托盘为一直板;两者托盘上的置物台大小不同。

本发明清洁抛光装置进行拆回电能表自动清洁抛光的方法,该方法用于在现场拆回的电能表两侧壁、正面和顶部进行清洁抛光,工作时,按以下步骤进行;

A1、将拆回电能表9的显示屏朝外侧放在上料旋转盘的置物台506上,上料旋转盘在旋转气缸的驱动下转动180°使电能表显示屏朝内,电能表搬运机构朝上料旋转盘前移,当第一工位机械臂604移动至置物台正上方后,第一工位机械臂下降,第一工位机械臂上的气动夹爪将置物台上侧放电能表夹紧,第一工位机械臂上升,电能表搬运机构复位;

A2、第一工位机械臂移动至第一个清洗抛光机构处,第一个清洗机构下方的第一放置台在第一组平移机构作用下移动至第一工位机械臂夹爪正下方,第一工位机械臂下降,松开夹爪将侧放电能表放置在放置台上,第一放置台在第一组平移机构作用下运送电能表至第一个清洗抛光机构正下方,喷壶先朝电能表喷洒适量酒精,抛光轮下降对电能表上侧壁进行自动抛光清洗作业;

A3、拆回电能表上侧壁清洗结束后,第一放置台运送电能表至第一工位机械臂夹爪下方,电能表搬运机构朝上料旋转盘前移,第一工位机械臂继续去抓取上料旋转盘上的侧放电能表;

A4、此时第二工位机械臂夹爪下降抓紧第一工位清洗好的位于第一放置台上的侧放电能表,上升后夹爪旋转90°,使拆回电能表正面,即带显示屏的侧壁朝上,搬运机构复位;

A5、第一工位机械臂继续前序A2步骤,第二工位机械臂夹爪将正放电能表放置在第二个清洗机构的放置台上,对其正面进行如步骤A2前述一样的清洗抛光作业,正放的电能表正面清洗结束后送回第二工位机械臂夹爪下方;

A6、电能表搬运机构前移,第一工位机械臂继续前序A2步骤、第二工位机械臂继续前序A3步骤,第三工位机械臂移动至第二工位正放的电能表上方,并下降夹紧该电能表后上升,夹爪同向继续旋转90°,使电能表下侧壁朝上,搬运机构复位,然后将电能表送入第三个清洗机构进行前述A2的清洗作业,完毕后将电能表送回第三工位机械臂夹爪下方;

A7、搬运机构前移,第一、第二、第三工位机械臂继续前序A6步骤,第四工位机械臂移动至第三工位侧放电能表上方,并下降夹紧该电能表后上升,夹爪沿YZ平面旋转90°,使电能表顶部侧壁朝上,即竖放电能表,搬运机构复位,然后将电能表送入第四个清洗机构进行前述的清洗作业,完毕后将电能表送回第四工位机械臂夹爪下方;

A8、搬运机构前移,第一、第二、第三、第四工位机械臂继续前序A7步骤,第五工位机械臂移动至第四工位机竖放电能表上方,并下降夹紧该电能表后上升,搬运机构复位,然后将竖放电能表送入下料旋转盘的置物台上,下料旋转盘转动180°,最后得到竖放的显示屏朝外的电能表,然后人工将该电能表取下,自动完成清洗抛光。

在步骤A2中,所述喷壶先朝电能表喷洒适量酒精,抛光轮下降对电能表上侧壁进行自动抛光清洗作业,喷洒酒精的量和抛光轮下降抛光的时长根据大批量拆回电能表清洗抛光实验得出,该值根据拆回电能表的新旧程度进行调整。

在步骤A1中,所述上料旋转盘的置物台上装有来料光电感应器,当将拆回电能表显示屏朝外侧放在上料旋转盘的置物台上后,光电感应器感应到来料信息,旋转气缸驱动上料旋转盘旋转;所述机械臂上的气动夹爪夹取拆回电能表,所有夹爪与电能表接触的表面安装有尼龙垫层,防止划伤电能表表面,尼龙垫层用沉孔螺丝安装在夹爪上;所述抛光轮为定制PC专用抛光轮。

进一步的,上述拆回的电能表自动清洁抛光装置包括应用运动控制器模块;所述拆回电能表是单相电能表或者是三相电能表,由于单相电能表和三相电能表的夹具不同,可根据实际需求更换;所述运动控制器模块控制每一个运动机构的运动;所述上料旋转盘、电能表搬运机构、平移机构、下料旋转盘为可按信息指令执行运动作业的机构;所述光电感应器感应来料信息,反馈IO信息给运动控制器模块;所述来料信息为拆回单相电能表和拆回三相电能表;所述运动控制器能够更改对应的参数,来调整运动机构的运转节拍;所述对应的参数包括上料旋转盘旋转速度、电能表搬运机构运行速度、平移机构运行速度、清洁抛光机构的喷酒精的量、抛光的时间参数、下料旋转盘旋转速度,所述参数影响整个自动清洁抛光的节拍。

优选地,本发明在自动进行清洁抛光时,为了更直观的进行拆回电能表全生命周期的资产管理,可以在人工上料位和人工下料位配备扫码枪1902GSR-2,上料时和下料时分别进行扫码将拆回电能表的资产数据导入到系统,将由生产调度平台下达的清洗抛光任务和已完成清洗抛光的数据分别导出为两张EXCEL表,将两张EXCEL表分别导入到生产调度平台,根据数据远程监控拆回表现场的生产情况;然后,还可以本地分析将清洗抛光产量,形成日志、周志、月志、年志产量记录,通过后台进行三方数据之间结构化的差异比较,把相关差异数据展现到前台来。

本发明与现有技术相比有如下优势:

现有技术是人工对拆回电能表逐面逐个进行清洁抛光,挨个面进行清洗打磨抛光,由于是人为判断打磨抛光时长,难以做到标准一致、并且工作量大、效率低下等;由于清洗时用的酒精比较刺鼻,人工擦拭难以保证生产现场的干净整洁,不利于生产现场的5S管理;人工逐面逐个擦拭清洗抛光容易出现漏清洁漏抛光的现象。

本申请是通过利用电机或者气缸进行上下左右智能移动,实现准确智能定位并进行清洁抛光,能够实现清洗一个面抛光一个面,逐面按照设计的工序进行,并且每一个面的清洁抛光的程度要求是一致的,这是现有技术所达不到的。

本申请中,由于代替人工擦拭以喷壶进行喷射清洁剂,因此能对清洗剂喷射的多少可以更精细的控制,可使得清洁剂得到更有效的利用,以消除不必要的浪费和污染。

本申请中,由于5个电能表搬运机构同时利用沉头螺丝固定在同一块基座上的,因此可以在进行清洗抛光时,可以把清洗两个侧面、正面、顶面的节拍调整为一致,相互配合,相互补充,避免出现机构空转现象,从而提升清洗抛光效率。

本申请中,通过高精度步进电机带动抛光机构向下接触拆回电能表的表面进行抛光,抛光机构由原点向下的距离参数决定着抛光的程度,根据大量拆回电能表的清洁抛光的参数,不断的去优化,去调整使抛光达到最佳状态;对电能表的表面进行抛光的材料,可以是采用PC专用打磨抛光材质,使抛光更加的高效;利用可控电机带动抛光轮旋转进行抛光,根据调整电机的转速参数控制抛光的速度,通过控制关键参数来控制清洁抛光的程序,使每一块电能表、每一个表面的清洁抛光相同,节拍相同,使整个清洁抛光过程高效、可控、最佳。

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