一种电能表周转分发立库及系统的制作方法

本发明涉及电网设备的技术领域，更具体地，涉及一种电能表周转分发立库及系统。

背景技术：

目前，基层供电所库房数量多、分布分散，库存量不大，而且因条件受限，表计存储设施差。资产管理人员为防止表计丢失，只能够将零散备表放在库房中，无序的收纳方式带来了诸多问题：(1)表计零散存储，存放杂乱，查找取出较为困难；(2)配电抢修人员领取电能表需要通过营销计量资产管理人员，耗费时间长，影响了夜间及节假日抢修作业；(3)仓库储存环境差，对表计的寿命和精度没有保障；(4)部分表计体积重量均较大，普通仓库储存方式劳动强度大，不利于运维人员的快速操作。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电能表周转分发立库及系统，集中有序存储电能表，且在无需管理人员在场的情况下实现电能表系统式分发与集中回收，有效提高夜间及节假日抢修作业的效率。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

提供一种电能表周转分发立库，包括库体、存储架、用于取放电能表的机械手、用于送入电能表的入表机构以及用于送出电能表的出表机构，所述库体设有容入表机构进入的入口以及与出表机构连通设置的出口，所述存储架设于库体内部且存储架设有若干整齐排列的存储单元，所述机械手设于入表机构和出表机构之间且机械手设于存储架一侧。

本发明的电能表周转分发立库，通过入表机构及机械手的设置将电能表自动有序地摆放在存储架上，通过机械手及出表机构的设置可自动且准确地获取所需电能表。本发明将电能表集中存储、有序摆放，保障电能表的寿命和精度，且利于电能表的快速取放，改善运维人员的工作效率。

进一步地，所述机械手包括使电能表在x向运动的第一运动机构、使电能表在y向运动的第二运动机构以及使电能表在z向运动的第三运动机构，所述第三运动机构与第一运动机构活动连接，所述第二运动机构与第三运动机构活动连接。机械手可在x、y、z向三个方向进行移动，可实现机械手的准确定位，便于机械手快速准确地抓取电能表。

进一步地，所述第一运动机构为包括有第一滑台的第一线性模组，所述第二运动机构为包括有第二滑台的第二线性模组，所述第二运动机构的一端安装于第一滑台，所述第三运动机构安装于第二滑台。第一线性模组驱动第一滑台水平运动，带动第二线性模组和第三运动机构一同水平方向运动，第二线性模组驱动第二滑台带动第三运动机构在竖直方向运动，结构简单，可准确控制第三运动机构的水平位移和纵向位移。

进一步地，所述第一运动机构还包括与第一线性模组平行设置的线性导轨，所述第二运动机构垂直于第一线性模组和线性导轨设置且第二运动机构的另一端与线性导轨滑动连接。线性导轨的设置可改善第二线性模组的运动平稳性。

进一步地，所述第三运动机构为包括有托板的双向伸缩叉，所述存储架包括若干平行设置的立柱，相邻立柱上相向设有多组第一支撑部，两组相向设置的第一支撑部之间设有容纳托板通过的间隙。先通过第一运动机构和第二运动机构调整双向伸缩叉的水平位移和纵向位移，双向伸缩叉伸长至电能表底部，间隙的设置为托板运动提供空间，托板将电能表托运至出表机构。

进一步地，所述入表机构包括传送辊组件以及设于传送辊组件末端的第一升降组件，所述第一升降组件包括第一升降气缸以及用于支承电能表的第一支撑座，所述第一支撑座连接于第一升降气缸输出轴。在第一升降气缸的作用下第一支撑座升起，机械手将升起的电能表托起，为便于双向伸缩叉的托板能够顺利运动，第一支撑座需留有容托板运动的空隙；托板离开后，第一升降气缸带动第一支撑座下降归位。

进一步地，所述出表机构包括取表柜、包括有第三滑台的第三线性模组、安装于第三滑台的单向伸缩叉、用于接收来自机械手运载电能表的第二升降组件、将电能表由第二升降组件运送至单向伸缩叉的输送组件，所述取表柜由多层取表单元组成，所述第三线性模组安装于取表柜的旁侧，所述单向伸缩叉伸长可将运载的电能表运载至取表柜中。机械手将电能表运载至第二升降组件上，第二升降组件接收电能表后下降至与输送组件平齐的位置，输送组件将电能表运动至单向伸缩叉，单向伸缩叉在第三线性模组的作用下上下运动至合适位置，单向伸缩叉伸长将电能表送入相应的取表单元中。

进一步地，所述第二升降组件包括第二升降气缸以及用于接收来自机械手运载电能表的第二支撑座，所述第二支撑座连接于第二升降气缸的输出轴。在第二升降气缸的作用下第二支撑座升起，机械手将运载的电能表放置于第二支撑座上，为便于双向伸缩叉的托板能够顺利运动，第二支撑座需留有容托板运动的空隙；待托板离开后，第二升降气缸带动第二支撑座下降归位至与输送组件平齐的位置。

进一步地，所述输送组件包括垂直设置输送带组件和推动组件，所述推动组件为包括第四滑块的第四线性模组，所述第四滑块上连接有用于推动电能表至单向伸缩叉的推板。待第二支撑座下降归位至与输送带组件平齐的位置时，输送带组件将电能表向前输送至推动组件；第四线性模组带动第四滑块和推板运动将电能表推动至单向伸缩叉。

本发明还提供了一种电能表周转分发系统，包括主控模块、条码扫描模块、监测模块及显示模块：

所述条码扫描模块用于扫描电能表或工单上条码，并将扫描信息发送至主控模块；

所述主控模块用于接收条码扫描模块传送的扫描信息并分析得到所述条码对应电能表在存储架的位置信息，并向机械手发送运动命令，控制机械手在x向、y向、z向三个维度的运动至机械手抓取所述条码对应电能表，并控制机械手将抓取的所述条码对应电能表移动至出表机构；

所述监测模块用于监测机械手状态及各储存单元的状态，并将采集的状态数据发送至主控模块；

所述显示模块用于显示主控模块接收的数据；

所述主控模块连接于计量中心的业务应用系统及生产调度平台系统接口。

本发明的电能表周转分发系统，当需要存储电能表时，条码扫描模块扫描电能表上的条码，主控模块控制机械手将电能表放置在存储架上对应位置并将电能表上的条码与对应的位置信息存储于主控模块中；当需要取用电能表时，条码扫描模块扫描工单上条码并将条码信息上传至主控模块，主控模块分析条码信息获取所需电能表在存储架的位置信息，并根据位置信息分析机械手的运动路径并控制机械手按照设定的运动路径取出电能表。本发明可实现电能表存储、全自动化领用、领用信息的全过程和智能化管控，达到电能表的24小时智能分发，提高夜间作业与抢修的效率。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的电能表周转分发立库，将电能表集中存储、有序摆放，保障电能表的寿命和精度，且利于电能表的快速取放，改善运维人员的工作效率；

本发明的电能表周转分发系统，可实现电能表存储、全自动化领用、领用信息的全过程和智能化管控，达到电能表的24小时智能分发，提高夜间作业与抢修的效率。

附图说明

图1为实施例一的电能表周转分发立库的内部结构示意图；

图2为实施例一的电能表周转分发立库的外观示意图；

图3为实施例一的电能表周转分发立库的机械手的结构示意图；

图4为实施例一的电能表周转分发立库的入表机构的结构示意图；

图5为实施例一的电能表周转分发立库的的出表机构的结构示意图i；

图6为实施例一的电能表周转分发立库的的出表机构的结构示意图ii；

图7为实施例二的电能表周转分发系统的原理图；

附图中：100-库体；110-立柱；120-第一支撑部；130-应急维修门；200-存储架；300-机械手；310-第一运动机构；311-第一滑台；312-线性导轨；320-第二运动机构；321-第二滑台；330-第三运动机构；331-托板；400-入表机构；410-传送辊组件；420-第一升降组件；421-第一升降气缸；422-第一支撑座；430-输送带装置；500-出表机构；510-取表柜；511-传动辊组件；512-门体；520-第三线性模组；521-第三滑台；530-单向伸缩叉；540-第二升降组件；541-第二升降气缸；542-第二支撑座；550-输送带组件；560-推动组件；561-第四滑块；562-推板；600-主控模块；610-条码扫描模块；620-监测模块；630-显示模块；700-业务应用系统；800-生产调度平台系统接口。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

实施例一

如图1至图6所示为电能表周转分发立库的实施例，包括库体100、存储架200、用于取放电能表的机械手300、用于送入电能表的入表机构400以及用于送出电能表的出表机构500，库体100设有容入表机构400进入的入口以及与出表机构500连通设置的出口，存储架200设于库体100内部且存储架200设有若干整齐排列的存储单元，机械手300设于入表机构400和出表机构500之间且机械手300设于存储架200一侧。本实施例在实施时，通过入表机构400及机械手300将电能表自动有序地摆放在存储架200上，通过机械手300及出表机构500自动且准确地获取所需电能表。

如图3所示，机械手300包括使电能表在x向运动的第一运动机构310、使电能表在y向运动的第二运动机构320以及使电能表在z向运动的第三运动机构330，第三运动机构330与第一运动机构310活动连接，第二运动机构320与第三运动机构330活动连接。机械手300可在x、y、z向三个方向进行移动，可实现机械手300的准确定位，便于机械手300快速准确地抓取电能表。

在一个实施例中，第一运动机构310为包括有第一滑台311的第一线性模组，第二运动机构320为包括有第二滑台321的第二线性模组，第二运动机构320的一端安装于第一滑台311，第三运动机构330安装于第二滑台321；为了增加第二线性模组运动的平稳性，本实施例的第一运动机构310还包括与第一线性模组平行设置的线性导轨312，第二运动机构320垂直于第一线性模组和线性导轨312设置且第二运动机构320的另一端与线性导轨312滑动连接。本实施例实施时，第一线性模组驱动第一滑台311水平运动，带动第二线性模组和第三运动机构330一同水平方向运动，第二线性模组驱动第二滑台321带动第三运动机构330在竖直方向运动，结构简单，可准确控制第三运动机构330的水平位移和纵向位移。本实施例所采用的第一线性模组和第二线性模组为市售产品，其由伺服电机、导轨、齿轮、链带或皮带、滑台组成，链带或皮带设于导轨上，齿轮连接于伺服电机的输出轴，滑台与导轨活动连接，伺服电机带动齿轮转动，齿轮通过链带或皮带带动滑台进行移动。但需要说明的是，本实施例的线性模组不限于上述采用齿轮传动的线性模组，还可采用丝杆传动等能够实现滑台直线运动的线性模组。

在一个实施例中，第三运动机构330为包括有托板331的双向伸缩叉，存储架200包括若干平行设置的立柱110，相邻立柱110上相向设有多组第一支撑部120，两组相向设置的第一支撑部120之间设有容纳托板331通过的间隙。先通过第一运动机构310和第二运动机构320调整双向伸缩叉的水平位移和纵向位移，双向伸缩叉伸长至电能表底部，间隙的设置为托板331运动提供空间，托板331将电能表托运至出表机构500。本实施例所采用的双向伸缩叉为市售产品，与第一线性模组、第二线性模组的结构和工作原理类似，由伺服电机、导轨、齿轮、链带或皮带、滑台组成，链带或皮带设于导轨上，齿轮连接于伺服电机的输出轴，滑台与导轨活动连接，托板331安装于滑台上；伺服电机带动齿轮转动，齿轮通过链带或皮带带动滑台和托板331伸缩。但需要说明的是，本实施例的双向伸缩叉不限于上述采用齿轮传动的传动方式，还可采用丝杆传动等能够带动托板331直线运动的传动方式。

如图4所示，入表机构400包括传送辊组件410以及设于传送辊组件410末端的第一升降组件420，第一升降组件420包括第一升降气缸421以及用于支承电能表的第一支撑座422，第一支撑座422连接于第一升降气缸421输出轴。在第一升降气缸421的作用下第一支撑座422升起，机械手300将升起的电能表托起，为便于双向伸缩叉的托板331能够顺利运动，第一支撑座422需留有容托板331运动的空隙；托板331离开后，第一升降气缸421带动第一支撑座422下降归位。设置传送辊组件410可为第一升降组件420的升降运动提供空间，本实施例的传送辊组件410为市售产品，包括电机、滚轮、皮带以及辊筒，辊轮连接于电机的输出轴，皮带环绕于滚轮外周，辊筒与皮带接触设置；工作时，电机驱动滚轮转动，滚轮带动皮带转动，皮带带动辊筒转动将电能表向前输送。

为了便于电能表的入库，本实施例可根据库体100的实际结构在传送辊组件410之前增加一段或两段输送带装置430，以使得输送带装置430的一段穿出库体100设置。当增加两段输送带装置430时，为节省空间，两段输送带装置430的输送方向可以设置为相互垂直，在两段输送装置的交界处设置伸缩气缸将电能表从起始段输送带装置430推动至另一段输送带装置430。在输送带装置430的末端，电能表可在惯性的作用下运动至辊筒上。为便于控制各段输送带装置430及传送辊组件410的运动，本实施例可在各段输送带组件550的起始端、传送辊组件410的起始端设置红外感应器，红外感应器检测是否有电能表经过的信号作为是否启动对应输送带装置430或传送辊组件410的输入信号。为便于控制第一升降组件420的控制，本实施例可在第一升降组件420上设置红外感应器，将红外感应器检测是否有电能表运动至第一升降组件420上的信号作为是否启动第一升降组件420的输入信号。

如图5、图6所示，出表机构500包括取表柜510、包括有第三滑台521的第三线性模组520、安装于第三滑台521的单向伸缩叉530、用于接收来自机械手300运载电能表的第二升降组件540、将电能表由第二升降组件540运送至单向伸缩叉530的输送组件，取表柜510由多层取表单元组成，第三线性模组520安装于取表柜510的旁侧，单向伸缩叉530伸长可将运载的电能表运载至取表柜510中。本实施例在实施时，机械手300将电能表运载至第二升降组件540上，第二升降组件540接收电能表后下降至与输送组件平齐的位置，输送组件将电能表运动至单向伸缩叉530，单向伸缩叉530在第三线性模组520的作用下上下运动至合适位置，单向伸缩叉530伸长将电能表送入相应的取表单元中。

其中，第三线性模组520与第一线性模组、第二线性模组的结构相同，单向伸缩叉530为市售产品，其结构与双向伸缩叉的结构相似，由伺服电机、导轨、齿轮、链带或皮带、滑台组成，链带或皮带设于导轨上，齿轮连接于伺服电机的输出轴，滑台与导轨活动连接，托板331安装于滑台上；伺服电机带动齿轮转动，齿轮通过链带或皮带带动滑台和托板331伸缩。

在一个实施例中，第二升降组件540包括第二升降气缸541以及用于接收来自机械手300运载电能表的第二支撑座542，第二支撑座542连接于第二升降气缸541的输出轴。实施时，在第二升降气缸541的作用下第二支撑座542升起，机械手300将运载的电能表放置于第二支撑座542上，为便于双向伸缩叉的托板331能够顺利运动，第二支撑座542需留有容托板331运动的空隙；待托板331离开后，第二升降气缸541带动第二支撑座542下降归位至与输送组件平齐的位置。

在一个实施例中，输送组件包括垂直设置输送带组件550和推动组件560，推动组件560为包括第四滑块561的第四线性模组，第四滑块561上连接有用于推动电能表至单向伸缩叉530的推板562。将输送带组件550和推动组件560垂直设置可合理利用立库内空间，输送带组件550的输送平面和推动组件560的推动平面平齐；工作时，输送带组件550将电能表向前输送至推动组件560；第四线性模组带动第四滑块561和推板562运动将电能表推动至单向伸缩叉530。

在一个实施例中，为了充分利用每层取表单元的空间，在每层取表单元底部设置传动辊组件511，传动辊组件511与取表柜510转动连接。但需要说明的是，传动辊组件511的设置是为了减小电能表与取表柜510之间的摩擦力、将电能表向取表单元内侧移动从而充分利用取表单元内空间而作出的优选，并不作为限制性的规定。

在一个实施例中，为了便于周转分发立库的维修，在库体100的侧壁开设有应急维修门130，如图2所示。

在一个实施例中，为了便于取表柜510中电能表的拿取，多层结构的取表柜510，在每层取表柜510处设置与取表柜510铰接的门体512，门体512开闭便于电能表的安全储存和取放。

实施例二

如图7所示为本发明的电能表周转分发系统的实施例，包括包括主控模块600、条码扫描模块610、监测模块620及显示模块630：

条码扫描模块610用于扫描电能表或工单上条码，并将扫描信息发送至主控模块600；

主控模块600用于接收条码扫描模块610传送的扫描信息并分析得到条码对应电能表在存储架200的位置信息，并向机械手300发送运动命令，控制机械手300在x向、y向、z向三个维度的运动至机械手300抓取条码对应电能表，并控制机械手300将抓取的条码对应电能表移动至出表机构500；

监测模块620用于监测机械手300状态及各储存单元的状态，并将采集的状态数据发送至主控模块600；

显示模块630用于显示主控模块600接收的数据；

主控模块600连接于计量中心的业务应用系统700及生产调度平台系统接口800。

本实施例当需要存储电能表时，条码扫描模块610扫描电能表上的条码，主控模块600控制机械手300将电能表放置在存储架200上对应位置并将电能表上的条码与对应的位置信息存储于主控模块600中；当需要取用电能表时，条码扫描模块610扫描工单上条码并将条码信息上传至主控模块600，主控模块600分析条码信息获取所需电能表在存储架200的位置信息，并根据位置信息分析机械手300的运动路径并控制机械手300按照设定的运动路径取出电能表。如此设置，便可实现电能表存储、全自动化领用、领用信息的全过程和智能化管控，达到电能表的24小时智能分发，提高夜间作业与抢修的效率。

在一个实施例中，将实施例二的系统应用于实施例一的电能表周转分发立库中，将条码扫描模块610设置在库体100的侧壁，将主控模块600与计量中心的业务应用系统700及生产调度平台系统接口800，与业务应用系统700交互仓储数据和订单数据，从而建立无人值守微型立库。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。