一种智能电能表外形尺寸自动检测装置和方法
【专利摘要】本发明公开了一种智能电能表外形尺寸的自动检测装置和方法，装置包括工作台部件、侧面扫描检测单元、顶部扫描检测单元、控制部件、数据采集及处理单元。方法步骤是：将智能电能表放置在工作台上，顶部扫描单元移动，扫描智能电能表的上表面外形尺寸和相关部件尺寸，工作台移动，侧面扫描检测单元扫描检测智能电能表的底部小孔、大孔位置及尺寸，以及大孔中螺柱的位置和深度尺寸，并将数据采集到电脑中，判断智能电能表的尺寸是否合格，并以图形的方式显示出来。该装置和方法能够自动对智能电能表的重要尺寸进行检测并进行数据处理判断和显示，提高检测生产的效率和质量，保证电能表检测端子口对接准确。
【专利说明】—种智能电能表外形尺寸自动检测装置和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种智能电能表外形尺寸自动化检测装置和方法。能够在常规智能电能表自动化检测系统的前端配置一种型式检测装置，避免了由于电能表型式结构不统一造成的自动化检测系统检测失误，进而提高检测效率。属于电能计量检测【技术领域】。
【背景技术】
[0002]智能电能表在投入正式使用前，必须对其按照国网公司检测标准和检测流程等进行检测，以保证智能电能表运行的安全可靠。针对目前巨大数量智能电能表的检测需求，电表自动化检测是目前国际上广泛采用较为有效的解决方法。由于智能电能表检测项目较多，包括电流、电压、脉冲、485 口、控制信号等，需要多个对接端子头与端子座对接，检测端口的自动准确对接就成为了自动化检测实现的关键点。目前一个严重影响智能电能表自动化检测的因素是自动对接不准确，经常会出现端口对接失效，甚至将智能电能表端口损坏，大大降低了检测效率，阻碍了智能自动化检测的推进。其原因是部分电能表供应商能力参差不齐，生产工艺水平不高，不能有效地保证所生产的智能电能表的型式结构完全保证国网公司技术标准的要求。然而，自动化检定系统对智能电能表的型式尺寸标准的统一有着较高的要求，所以为确保各供应商生产的智能电能表的型式尺寸和公差符合技术标准要求，保证智能电能表自动化检测线的高效、可靠运转，提高检测生产的效率和质量，非常有必要在自动化检测系统前端配置一种保证检测端子口对接准确的电能表型式检测系统，从而可以精确、自动、快速的检测和识别出智能电能表的三维外观尺寸、端子口的形位尺寸及表面各特征的空间位置等，保证电能表自动化检测工作顺利进行。
【发明内容】
[0003]本发明的目的有两个:一是提供一种检测智能电能表外形尺寸的装置，该装置能够自动对智能电能表的重要尺寸进行检测并进行数据处理判断。
[0004]本发明的第二目的是提供一种检测智能电能表外形尺寸的方法，该方法能够自动对智能电能表的重要尺寸进行检测并进行数据处理判断。
[0005]为达到上述第一目的，检测智能电能表外形尺寸的装置包括:
(1)工作台部件，用于放置智能电能表；
(2)运动部件，用于使工作台部件、顶部扫描检测单元、侧面扫描检测单元根据需要的位置进行移动；
(3)控制部件，用于控制运动部件的工作；
(4)扫描检测单元，用于对智能电能表进行外形尺寸检测及数据采集；
(5)数据采集及处理单元，用于控制扫描检测单元的工作，并把数据传输到电脑中，进行处理和显示。
[0006]还包含机架部件，用于安装智能电能表的工作台部件、运动部件、控制部件和扫描检测单元。[0007]外罩部件，把机架部件、工作台部件、运动部件、控制部件覆盖起来，并有活动门，可以放置、取出智能电能表；
外部电脑部件，用于安装检测系统软件，控制整个系统的运行，显示检测结果。
[0008]采用上述技术方案所述的工作台部件将智能电能表固定定位，所述的运动部件带动工作台部件、顶部扫描检测单元、侧面扫描检测单元移动，扫描检测单元的激光器反射激光，摄像机采集图像，并经过数据采集和处理单元处理后，得出智能电能表外形尺寸，和标准比较后，判断被测智能电能表的合格性。各部分的结构特点和组成如下:
(O作为机架部件，包括横梁和侧面支架；
(2)作为工作台部件，安装在机架上，橡胶垫安装在工作台上，橡胶垫上画有智能电能表放置位置图；
(3)作为运动部件，包括3部分:一是安装在机架上，带动工作台移动；一是安装在机架横梁上，带动顶部扫描检测单元移动；一是安装在侧面支架上，带动侧面扫描检测单元移动。
[0009](4)作为控制部件，安装在机架下方，控制运动部件工作。
[0010](5)作为扫描检测单元，包括顶部扫描检测单元和侧面扫描检测单元，侧面扫描检测单元组包括多个扫描检测单元；每个扫描检测单元有激光器和摄像头组成，激光器发射激光，摄像头拍摄图像。
[0011](6)作为数据采集及处理单元，安装在外部电脑上，控制扫描检测单元的工作，并把摄像头的数据传输到电脑中，进行处理。
[0012](7)作为外罩部件，把机架部件、工作台部件、控制部件、扫描检测单元都覆盖在内，并装有活动门，打开后，用于放置或取出智能电能表。
[0013](8)作为外部电脑，安装有系统软件，通过软件界面，控制整个检测系统，并把检测结果通过图形的方式显示出来，保存、打印检测结果。
[0014]为达到所述第二目的，检测智能电能表外形尺寸方法包括以下步骤:
(O以手动方式打开外罩活动拉门；
(2)将智能电能表放置在工作台橡胶垫的安装位上；
(3)以手动方式关上活动拉门；
(4)通过外部电脑的系统软件界面，人工选择智能电能表类型，启动检测程序；
(5)由控制单元启动侧面立柱上的运动部件，促使侧面扫描检测单元根据智能电能表类型，移动到需要的位置；
(6)由控制单兀启动顶部运动部件，促使顶部扫描检测单兀直线移动；
(7)启动顶部扫描检测单元，激光头反射激光，摄像机通过镜头采集智能电能表的图像信息并传输给计算机；
(8)由控制单元启动机架上的运动部件，促使工作台直线移动；
(9)启动侧面扫描检测单元，激光头反射激光，摄像机通过镜头采集智能电能表的图像信息并传输给计算机；
(10)运动部件启动立柱和机架上的运动部件，促使顶部扫描检测单元和工作台回到原
位；
(11)把扫描检测单元的数据通过数据采集和处理单元，把数据传输到电脑中，进行对t匕，判断出电能表的尺寸是否合格，并在电脑上以图像的方式显示出不合格的尺寸；
(12)打开外罩拉门，取出智能电能表，检测结束。
[0015]本发明所达到的有益效果:
本发明的装置配置在自动化检测系统前端，可以精确、自动、快速的检测和识别出智能电能表的三维外观尺寸、端子口的形位尺寸及表面各特征的空间位置等，提高检测生产的效率和质量，保证电能表检测端子口对接准确，满足后续电能表的型式检测系统的自动化检测线的高效、可靠运转需求，保证电能表自动化检测工作顺利进行。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本发明的检测装置主视图；
图2是本发明的检测装置俯视图；
图3是本发明的检测装置左视图；
图4是本发明的检测装置外部电脑图；
图5是本发明的扫描检测单元结构图；
图6为本发明的外罩部件示意图；
图7为本发明的工作台部件示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明进行进一步详细说明。
[0018]如图1所示，智能电能表外形尺寸自动检测装置包括机架部件1，运动控制部件2安装在机架部件I上，工作台部件3安装在机架部件I上，用于安装智能电能表4 ;顶部扫描检测单元5安装在机架部件I的横梁101上，侧面扫描检测单元6安装在机架部件I的侧面支架102上。
[0019]如图2所示，还包括工作台运动部件7、顶部扫描检测单元运动部件8和外罩部件9，工作台运动部件7可以带动工作台部件3直线移动，顶部扫描检测单元运动部件8可以带动顶部扫描检测单元5直线移动，外罩部件9安装在机架部件I上，把智能电能表外形尺寸自动检测装置覆盖起来。
[0020]如图3所示，还包括侧面扫描检测单元运动部件10，侧面扫描检测单元运动部件10可以带动侧面扫描检测单元6直线移动。
[0021 ] 如图4所示，数据采集及处理单元12和外部电脑11通过数据线相连，数据采集及处理单元12把从顶部扫描检测单元5、侧面扫描检测单元6采集的数据，经过处理后传给外部电脑11，外部电脑11把被检测的智能电能表的外形尺寸数据和标准值进行对比，判断出电能表的尺寸是否合格，并在电脑上以图像的方式显示出不合格的尺寸。
[0022]如图5所示，顶部扫描检测单元5、侧面扫描检测单元6都包括支架501，安装在支架501上的激光器503和摄像头502，顶部扫描检测单元5和侧面扫描检测单元6做直线移动时，激光器503发射激光，摄像头502采集激光在智能电能表4上的图像信息。
[0023]如图6所示，外罩部件9包括罩体901，导轨902和活动门903，活动门903可以在导轨902上作直线移动，用于打开或关闭活动门903，取出或放置智能电能表4。
[0024]如图7所示，工作台部件3包括工作台301、橡胶垫302，橡胶垫302上绘有智能电能表的放置位置图303，橡胶垫302固定在工作台301上，智能电能表放置在橡胶垫302上的位置图303中。
[0025]下面分别描述智能电能表外形尺寸检测装置的工作原理和大体的工作过程。
[0026](I)打开外罩部件9上的活动门903。
[0027](2)将智能电能表4放置在橡胶垫302的位置图303中，并使上面和侧面和位置图303的相应位置对齐。
[0028](3 )关上活动门903。
[0029](4)打开外部电脑部件11中的检测系统软件,找到需要检测的智能电能表4的相应类型，开始检测。
[0030](5)控制部件2启动侧面扫描检测单元运动部件10运动，驱动侧面扫描检测单元6移动到相应的检测高度。
[0031](6)控制部件2启动顶部扫描检测单元运动部件8运动，驱动顶部扫描检测单元5沿着横梁101直线移动，顶部扫描检测单元5中的激光器503发射激光，摄像头502采集智能电能表上表面的图像信息，并通过数据采集及处理单元12，把数据传输给外部电脑部件11。
[0032](7)智能电能表4上表面检测完成后，控制部件2启动顶部扫描检测单兀运动部件8运动，驱动顶部扫描检测单元5沿着横梁101直线移动到原来位置。
[0033](8)控制部件2启动工作台运动部件7运动，驱动工作台部件3沿着工作台长度方向直线移动，侧面扫描检测单元6中的激光器503发射激光，摄像头502采集智能电能表下表面的孔的位置和尺寸信息、孔中螺钉的位置信息，并通过数据采集及处理单元12，把数据传输给外部电脑部件11。
[0034](9)智能电能表4下表面检测完成后，控制部件2启动工作台运动部件7运动，驱动工作台部件3沿着工作台长度方向直线移动到原来位置。
[0035](10)外部电脑部件11通过把被检测智能电能表4的外形尺寸数据和标准值进行对比，判断出电能表的尺寸是否合格，并在电脑上以图像的方式显示出不合格的尺寸。
[0036](11)打开活动门903，取出被检测的智能电能表4。
[0037](12)关上活动门903，检测结束。
【权利要求】
1.智能电能表外形尺寸自动检测装置，其特征在于:包括: 工作台部件，用于放置智能电能表； 顶部扫描检测单元，用于对智能电能表的上表面外形尺寸和其上部件尺寸的检测；侧面扫描检测单元，用于对智能电能表底部的小孔、大孔位置及尺寸，大孔中螺柱的位置及尺寸的检测； 运动部件，用于工作台、顶部扫描检测单元、侧面扫描检测单元根据需要的位置进行移动； 控制部件，用于控制运动部件的工作； 数据采集及处理单元，用于控制扫描检测单元的工作，并把数据传输到电脑中，并进行处理和显示。
2.根据权利要求1所述的智能电能表外形尺寸自动检测装置，其特征在于:还包含一用于支撑工作台部件、运动部件、控制部件、顶部扫描检测单元和侧面扫描检测单元的机架，所述机架包括顶部横梁、侧面立柱；顶部横梁用于安装顶部扫描检测单元及顶部运动丝杠，侧面立柱用于安装侧面扫描检测单元及侧面运动丝杠。
3.根据权利要求1所述的智能电能表外形尺寸自动检测装置，其特征在于:工作台部件上垫有橡胶垫，用于放置电能表，橡胶垫上设有电能表的放置位，用于电能表放置时的对准。
4.根据权利要求2所述的智能电能表外形尺寸自动检测装置，其特征在于:顶部横梁上安装有丝杠，通过丝杠旋转，带动顶部扫描检测单元根据需要位置移动。
5.根据权利要求2所述的`智能电能表外形尺寸自动检测装置，其特征在于:侧面立柱上安装有丝杠，通过丝杠旋转，带动一个或多个侧面扫描检测单元根据需要位置移动。
6.根据权利要求1所述的智能电能表外形尺寸自动检测装置，其特征在于:还包含一外罩部件，外罩部件上安装有活动拉门，用于安放或取出智能电能表，外罩部件上安装有透明观察窗。
7.根据权利要求1所述的智能电能表外形尺寸自动检测装置，其特征在于:所述顶部扫描检测单元、侧面扫描检测单元包括激光头、摄像机。
8.根据权利要求1所述的智能电能表外形尺寸自动检测装置，其特征在于:数据采集及处理单元安装在外部电脑中，外部电脑用于安装系统软件，控制系统工作，显示检测结果O
9.一种智能电能表外形尺寸自动检测方法，其特征在于:包括以下步骤: (1)将智能电能表放置在工作台的安装位上； (2)由控制单兀启动顶部运动部件，促使顶部扫描检测单兀直线移动； (3)启动顶部扫描检测单元，激光头反射激光，摄像机通过镜头采集智能电能表的图像信息并传输给计算机； (4)由控制单元启动侧面立柱上的运动部件，促使侧面扫描检测单元移动到需要的位置； (5)由控制单元启动机架上的运动部件，促使工作台直线移动； (6)启动侧面扫描检测单元，激光头反射激光，摄像机通过镜头采集智能电能表的图像信息并传输给计算机；(7)运动部件启动立柱和机架上的运动部件，促使顶部扫描检测单元和工作台回到原位； (8)把扫描检测单元的数据通过数据采集和处理单元，把数据传输到电脑中，进行对t匕，判断出电能表的 尺寸是否合格，并在电脑上以图像的方式显示出不合格的尺寸；检测结束。
【文档编号】G01B11/00GK103512495SQ201310420454
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年9月16日 优先权日:2013年6月4日
【发明者】徐晴, 纪峰, 刘建, 田正其, 鲍进 申请人:国家电网公司, 江苏省电力公司, 江苏省电力公司电力科学研究院