专利名称：一种抽拉式自动接表装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种自动接表设备，具体涉及一种用于电能表自动检定台的抽 拉式自动接表装置。
背景技术：
目前，无论在国际还是国内，电能表自动校验流水线系统都是一种全新的设 计。本公司自主研发的采用一表一源并行校验方式的多表并行校验装置，已获得实用新 型专利(专利号ZL200920060995.5)。该专利所述及的光机电一体化的自动检定台，机 架上设有水平工作台，在水平工作台两边设置纵向传送机构，用于向自动检定台检定工 位单元输送待检电能表。在水平工作台上设置横向传送机构，该横向传送机构与电能表 检定工位单元水平工作面上两边的传送机构对接；在各电能表检定工位单元上设置自动 接表器，该自动接表器与本工位单元的标准功率源电气连接。一般由6 8台光机电一 体化的自动检定台纵向连接在一起，各工位传送机构与自动接表器都通过标准源与计算 机连接，并由计算机控制工作，构成一条6 8工位的电能表全自动检定流水线。上述光机电一体化自动检定台两边设置纵向传送机构，负责向流水线内输入和 输出电能表；中间设置横向传送机构，负责向工位的自动接表器内推入和推出电能表。 结构紧凑合理，工作效率高，非常适合于仅有一条线的系统。但是，当整个系统有多条检定流水线并行组线时，上述结构就不太适合了。在 多条检定流水线并行组线布局方式中，如果在检定流水线两端布置传输线，则整个系统 就会形成封闭，不利于维护，因此多条检定流水线并行组线的系统不考虑两端布置传输 线这种方式。如果在检定流水线一端布置传输线，由于自动检定台两边的纵向传送机构 处于同一个水平面上，所以进表和出表的传输会冲突，若在传输线上使用升降并转向的 方法，传输线的结构将会非常复杂。解决办法之一是自动检定台只保留单边纵向传送 机构，进表和出表都使用同一条纵向传送机构。原横向传送机构向自动接表器内推表的 方式也不再适用，需要研发一种新的自动接表装置。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种在单边有纵向传送机构的自动检定台的抽拉式自 动接表装置。本实用新型的目的通过如下技术方案来实现的一种抽拉式自动接表装置，它 包括自动检定台机架、纵向传送机构、探针盒机构、抽拉式托盘机构、机械手机构以及 电气控制系统，自动检定台机架的顶部横向设有悬臂梁、中部设有水平工作台、前部具 有凸出的前支架，纵向传送机构安装在前支架上，用于输送电能表，机械手机构竖向吊 装在悬臂梁上，并且位于纵向传送机构的上方，机械手机构用于抓取电能表并且将电能 表在纵向传送机构和抽拉式托盘机构之间进行传递，探针盒机构固定安装在水平工作台 上，用于检测传输来的电能表，抽拉式托盘机构也固定安装在水平工作台上，抽拉式托
3盘机构将传送来的电能表送至探针盒机构上供其检测，纵向传送机构、探针盒机构、抽 拉式托盘机构和机械手机构均与电气控制系统电气连接，在电气控制系统驱动下动作。本实用新型中，所述的探针盒机构包括探针盒、探针盒安装块、定位销安装块 和安装在定位块上的两个定位销，探针盒安装块固定安装在水平工作台上，探针盒固定 安装在探针盒安装块上，探针盒具有两排弹性探针，弹性探针朝向抽拉式托盘机构的方 向，探针盒的安装位置保证所有探针能够与传送来的电能表的所有端子孔一一对应，定 位销安装块安装在探针盒安装块的前面，其上的两个定位销呈中心对称，也朝向托盘的 方向。本实用新型中，所述的抽拉式托盘机构包括托盘、安装在托盘上的光电开关触 片、抽拉气缸，抽拉气缸通过其上的安装孔直接固定在水平工作台上，抽拉气缸具有活 塞和两个导向杆，托盘通过其前端的四个安装孔直接固定在抽拉气缸的活塞的安装端 上，并且托盘的高度位置高于抽拉气缸的高度位置，两个导向杆来保证活塞运动时的直 线性，光电开关触片与安装在水平工作台上的光电开关配合，来限制抽拉气缸的行程。本实用新型可以做如下改进在所述托盘的后端有两个定位销孔，当托盘返回 压表时该两个定位销孔与探针盒机构上的两个定位销配合。本实用新型中，所述的机械手机构包括机械手气爪、气爪气缸、气爪安装座、 升降气缸和升降气缸安装板，升降气缸安装板通过四个安装孔吊装在悬臂梁，升降气缸 竖向固定安装在升降气缸安装板上，气爪安装座固定安装在升降气缸的活塞安装端上， 随升降气缸的活塞上下运动，气爪气缸横向固定安装在气爪安装座，机械手气爪为一 对，分别固定安装在气爪气缸的左右活塞的安装端上，在气爪气缸驱动下可以左右运 动，即机械手气爪能够在升降气缸驱动下上下运动以及在气爪气缸驱动下左右运动。与现有技术相比，本实用新型自动接表装置具有如下显著的优点(1)本实用新型适用于单边具有纵向传送机构的自动检定台；(2)本实用新型所有三个运动都采用气动原理，机械结构简单；(3)本实用新型抽拉气缸、升降气缸和气爪都是气动标准元件，更换容易，维修 方便；(4)本实用新型抽拉式托盘可以X方向前后运动，兼具承托、传送和压紧电能表 的作用，可以省去机械结构较为复杂的自动接表器和横向传送机构；(5)本实用新型机械手只需上下运动和向心夹紧运动，而无X和Y两个坐标平面 运动，因此无需配置机械和电气原理复杂的光学视觉系统和电气控制系统。
图1是本实用新型自动接表装置的整体结构示意图；图2是本实用新型自动接表装置中探针盒机构和抽拉式托盘机构位置关系示意 图；图3是本实用新型自动接表装置中探针盒机构的结构示意图；图4A是本实用新型自动接表装置中抽拉式托盘机构一个角度的结构示意图；图4B是本实用新型自动接表装置中抽拉式托盘机构另一个角度的结构示意图；图5是本实用新型自动接表装置中机械手机构的结构示意图。
具体实施方式
如图1至图5所示的抽拉式自动接表装置，它包括自动检定台机架1、纵向传送 机构2、探针盒机构3、抽拉式托盘机构4、机械手机构5以及电气控制系统，自动检定台 机架1的顶部横向设有悬臂梁lb、中部设有水平工作台la、前部具有凸出的前支架ld， 纵向传送机构2安装在前支架Id上，用于输送电能表100，机械手机构5竖向吊装在悬臂 梁lb上，并且位于纵向传送机构2的上方，机械手机构5用于抓取电能表100并且将电 能表100在纵向传送机构2和抽拉式托盘机构4之间进行传递，探针盒机构3固定安装在 水平工作台la上，用于检测传输来的电能表100，抽拉式托盘机构4也固定安装在水平工 作台la上，抽拉式托盘机构4将传送来的电能表100送至探针盒机构3上供其检测，纵 向传送机构2、探针盒机构3、抽拉式托盘机构4和机械手机构5均与电气控制系统电气 连接，在电气控制系统驱动下动作。前支架Id上紧邻纵向传送机构2还设有限制托盘拉出位置的定位销孔座lc。本实用新型中的机械手机构有两个运动部件，一个是上下竖向(Z向)运动，一 个是机械手气爪的夹紧(向心)运动。机械手机构安装在机架的悬臂梁上，吊装在纵向 传送机构的上方。抽拉式托盘机构有一个运动部件，沿横向坐标(X向)方向运动，其 运动行程正好能将电能表送进工位或送出到纵向(Y向)传送机构上。抽拉式托盘安装 在抽拉气缸活塞的安装端，抽拉气缸固定在水平工作台上，处于探针盒机构的下方。探 针盒机构安装在自动检定台的水平工作台上固定不动，所有探针均为弹性探针，探针尾 端引出导线与工位的标准功率源连接。它们的中心线都沿水平工作台X坐标方向中心线 安装。当被检电能表被纵向传送机构传送到检定工位前面时，机械手先抓起电能表，然 后抽拉式托盘拉出，拉出位置正好在纵向传送机构上方，抓起的电能表下方。这时机械 手再将电能表放下在抽拉式托盘内，抽拉式托盘返回。抽拉式托盘尺寸和位置设计，使 得抽拉式托盘内的电能表的所有端子孔正好对准探针盒上的所有弹性探针，所以，当抽 拉式托盘返回时，就将电能表自动压接在探针盒上。当电能表检定完毕，抽拉式托盘拉 出，同时也就释放了与电能表压接的所有探针；机械手抓起抽拉式托盘内的电能表，然 后空的抽拉式托盘返回，机械手再将电能表放下到纵向传送机构的传送带上，送出自动 检定台，实现自动接表的目的。如图3所示，探针盒机构3包括探针盒6、探针盒安装块7、定位销安装块8和 安装在定位块8上的两个定位销9，探针盒安装块7固定安装在水平工作台la上，探针 盒6固定安装在探针盒安装块7上，探针盒6具有两排弹性探针6a，弹性探针6a朝向抽 拉式托盘机构4的方向，探针盒6的安装位置保证所有探针6a能够与传送来的电能表100 的所有端子孔一一对应，定位销安装块8安装在探针盒安装块7的前面，其上的两个定位 销9呈中心对称，也朝向托盘10的方向。探针盒机构3采用标准件，弹性探针6a为电压电流输出探针和功能端子检测探 针，所有探针尾端用导线连接到工位的标准功率源，探针头压接托盘10内电能表100的 相应端子孔，两个定位销9与抽拉式托盘后端的两个中心对称的定位孔配合，保证抽拉 式托盘返回压表时与探针盒的相对位置不偏移，保证接表位置精确。如图4A、图4B所示，抽拉式托盘机构4包括托盘10、安装在托盘10上的光电
5开关触片12、抽拉气缸13，抽拉气缸13通过其上的安装孔13c直接固定在水平工作台la 上，抽拉气缸13具有活塞13a和两个导向杆13b，托盘10通过其前端的四个安装孔直接 固定在抽拉气缸13的活塞13a的安装端上，并且托盘10的高度位置高于抽拉气缸13的 高度位置，两个导向杆13b来保证活塞运动时的直线性，在托盘10的后端有两个定位销 孔10a，当托盘10返回压表时该两个定位销孔10a与探针盒机构上的两个定位销9配合， 进一步保证接表位置精确，在托盘10的前端还安装有中心对称的两个定位销10b，用于 托盘10拉出时与机架前面的定位销孔座lc配合，进一步保证托盘10拉出时相对机械手 气爪14的位置不偏移，光电开关触片12与安装在水平工作台la上的光电开关配合，来 限制抽拉气缸13的行程。托盘10上竖向设有托盘顶块11，托盘顶块11用于限制机械手气爪14下行位置。抽拉气缸采用标准件，抽拉式托盘安装固定在抽拉气缸的活塞安装端上，抽拉 气缸固定在探针盒下方的水平工作台上，抽拉汽缸的活塞沿X方向运动，抽拉气缸活塞 的行程保证托盘进出检定工位的需要。托盘随抽拉气缸活塞运动，像抽屉一样拉出或推 入，因此称为抽拉式托盘。托盘拉出位置正好处于纵向传送机构上的电能表的上方，机 械手的下方；托盘返回位置则正好保证其上的电能表能被压紧在探针盒上。因此，托盘 兼具承托、传送和压紧电能表的作用。如图5所示，机械手机构5包括机械手气爪14、气爪气缸15、气爪安装座18、 升降气缸19和升降气缸安装板20，升降气缸安装板20通过四个安装孔吊装在悬臂梁 lb,升降气缸19竖向固定安装在升降气缸安装板20上，气爪安装座18固定安装在升降 气缸19的活塞安装端上，随升降气缸19的活塞上下运动，气爪气缸15横向固定安装在 气爪安装座18，机械手气爪14为一对，分别固定安装在气爪气缸15的左右活塞的安装端 上，在气爪气缸15驱动下可以左右运动，即机械手气爪14可以在升降气缸19驱动下上 下运动以及在气爪气缸15驱动下左右运动。机械手机构5还包括电气控制单元，该电气控制单元包括气爪光电开关16、气 爪光电开关触片17、升降气缸光电开关21和升降气缸光电开关触片22，两个气爪光电开 关16和气爪光电开关触片17用于限制气爪行程，该电气控制单元和控制抽拉气缸13行 程的光电开关电路以及控制纵向传送机构2动作的电气控制单元构成本实用新型自动接 表装置的电气控制系统，控制各个机构的动作。机械手机构5的电气控制单元和抽拉气缸13行程的光电开关电路原理相同当 相应触片隔断相应光电开关时，即给控制电路发出一个电平信号，控制电路即控制相应 气缸元件的电磁阀，从而控制该气缸元件动作。限制升降气缸19活塞行程的光电开关 电路稍有不同，因为机械手放表在托盘10上和放表在纵向传送机构2上的行程长度不一 样。所以在升降气缸19下行不同位置装有两个光电开关21 (包括限制上行的光电开关共 有3个)，控制电路根据工位标准功率源经通信电路发出的被检表信息(待检或检毕)， 对不同位置的光电开关21信号做出反应，从而控制升降气缸19行程。机械手机构5还包括限位螺钉23，限位螺钉23的作用是保护机械手气爪14和托 盘10，当气爪14下降时，两个限位螺钉23正好落在安装在托盘10上两边的两个托盘顶 块11上。限位螺钉23长度可调节，用于防止在升降气缸19失效时，机械手气爪14与
6托盘10发生碰撞损坏。所述的机械手抓紧电能表的气爪是标准件。气爪的两个爪指向心运动，抓紧或 释放电能表。气爪通过气爪安装块固定于升降气缸的活塞安装端上，随升降气缸的活塞 上下运动。升降气缸也是标准件，通过安装板固定于自动检定台机架的悬臂梁上。升降 汽缸的活塞沿Z方向上下运动，即机械手可上下运动。升降汽缸活塞的行程保证机械手 可以从纵向传送机构上拿起电能表放进抽拉式托盘内，或者从托盘内拿起电能表并放下 到纵向传送机构上的功能需要。本实用新型自动接表装置的自动接表的操作过程如下1)当纵向传送机构2传送被检电能表100到检定工位前面后，纵向传送机构2停 止动作；2)升降气缸19动作，带动机械手气爪14下降；3)气爪气缸15动作，机械手气爪14抓紧被检电能表100 ；4)升降气缸19动作，带动机械手气爪14和被检电能表100上升；5)抽拉气缸13动作，拉出托盘10 ；6)升降气缸19动作，带动机械手气爪14下降，将被检电能表100放在托盘10 内；7)气爪气缸15动作，机械手气爪14放开被检电能表100 ；8)升降气缸19动作，带动机械手气爪14上升；9)抽拉气缸13动作，带动托盘10返回到原位，同时将被检电能表100所有端子 孔与探针盒上的所有探针压紧连接；10)工位标准功率源开始检定，直到检定完毕；11)控制电路收到标准功率源检定完毕信号后，控制抽拉气缸13动作，拉出托 盘10，拉出同时也就释放了检毕的电能表100 ；12)升降气缸19动作，带动机械手气爪14下降；13)气爪气缸15动作，机械手气爪14抓紧检毕电能表100 ；14)升降气缸19动作，带动机械手气爪14和检毕电能表100上升；15)抽拉气缸13动作，空托盘10返回；16)升降气缸19动作，带动机械手气爪14下降，将检毕电能表100放在纵向传 送机构2的转送带上；17)气爪气缸15动作，机械手气爪14放开检毕电能表100 ；18)升降气缸19动作，带动机械手气爪14上升。19)纵向传送机构2动作，将检毕电能表100送出自动检定台。至此，自动接表装置动作全过程完毕。综上所述，本实用新型自动接表装置的技术方法新颖、实用，三个动作机构的 驱动均采用气动标准元件，机械结构简单，控制可靠，成本降低。本实用新型自动接表 装置可以满足多工位电能表自动校验流水线系统的需要，并具有广泛的实用性。
权利要求1.一种抽拉式自动接表装置，其特征在于它包括自动检定台机架、纵向传送机 构、探针盒机构、抽拉式托盘机构、机械手机构以及电气控制系统，自动检定台机架的 顶部横向设有悬臂梁、中部设有水平工作台、前部具有凸出的前支架，纵向传送机构安 装在前支架上，用于输送电能表，机械手机构竖向吊装在悬臂梁上，并且位于纵向传送 机构的上方，机械手机构用于抓取电能表并且将电能表在纵向传送机构和抽拉式托盘机 构之间进行传递，探针盒机构固定安装在水平工作台上，用于检测传输来的电能表，抽 拉式托盘机构也固定安装在水平工作台上，抽拉式托盘机构将传送来的电能表送至探针 盒机构上供其检测，纵向传送机构、探针盒机构、抽拉式托盘机构和机械手机构均与电 气控制系统电气连接，在电气控制系统驱动下动作。
2.根据权利要求1所述的自动接表装置，其特征在于所述的探针盒机构包括探针 盒、探针盒安装块、定位销安装块和安装在定位块上的两个定位销，探针盒安装块固定 安装在水平工作台上，探针盒固定安装在探针盒安装块上，探针盒具有两排弹性探针， 弹性探针朝向抽拉式托盘机构的方向，探针盒的安装位置保证所有探针能够与传送来的 电能表的所有端子孔一一对应，定位销安装块安装在探针盒安装块的前面，其上的两个 定位销呈中心对称，也朝向托盘的方向。
3.根据权利要求2所述的自动接表装置，其特征在于所述的抽拉式托盘机构包括 托盘、安装在托盘上的光电开关触片、抽拉气缸，抽拉气缸通过其上的安装孔直接固定 在水平工作台上，抽拉气缸具有活塞和两个导向杆，托盘通过其前端的四个安装孔直接 固定在抽拉气缸的活塞的安装端上，并且托盘的高度位置高于抽拉气缸的高度位置，两 个导向杆来保证活塞运动时的直线性，光电开关触片与安装在水平工作台上的光电开关 配合，来限制抽拉气缸的行程。
4.根据权利要求3所述的自动接表装置，其特征在于在所述托盘的后端有两个定 位销孔，当托盘返回压表时该两个定位销孔与探针盒机构上的两个定位销配合。
5.根据权利要求1至4任一项所述的自动接表装置，其特征在于所述的机械手机构 包括机械手气爪、气爪气缸、气爪安装座、升降气缸和升降气缸安装板，升降气缸安装 板通过四个安装孔吊装在悬臂梁，升降气缸竖向固定安装在升降气缸安装板上，气爪安 装座固定安装在升降气缸的活塞安装端上，随升降气缸的活塞上下运动，气爪气缸横向 固定安装在气爪安装座，机械手气爪为一对，分别固定安装在气爪气缸的左右活塞的安 装端上，在气爪气缸驱动下可以左右运动，即机械手气爪能够在升降气缸驱动下上下运 动以及在气爪气缸驱动下左右运动。
专利摘要本实用新型公开了一种抽拉式自动接表装置，它包括自动检定台机架、纵向传送机构、探针盒机构、抽拉式托盘机构、机械手机构以及电气控制系统，自动检定台机架的顶部横向设有悬臂梁、中部设有水平工作台、前部具有凸出的前支架，纵向传送机构安装在前支架上，机械手机构竖向吊装在悬臂梁上，并且位于纵向传送机构的上方，探针盒机构固定安装在水平工作台上，用于检测传输来的电能表，抽拉式托盘机构也固定安装在水平工作台上，抽拉式托盘机构将传送来的电能表送至探针盒机构上供其检测，纵向传送机构、探针盒机构、抽拉式托盘机构和机械手机构均与电气控制系统电气连接。本实用新型适用于单边具有纵向传送机构的自动检定台且结构简单。
文档编号G01R35/04GK201804101SQ20102053107
公开日2011年4月20日 申请日期2010年9月14日 优先权日2010年9月14日
发明者张映辉, 郑鋆鹏, 陈布儿 申请人:广州市格宁电气有限公司