一种基于AGV与机器人协同运动的流水线核查系统的制作方法

一种基于agv与机器人协同运动的流水线核查系统
技术领域
1.本实用新型涉及电能表技术领域，具体涉及一种基于agv与机器人协同运动的流水线核查系统。


背景技术：

2.随着新一代智能电能表的批量广泛应用以及公司数字化转型建设的快速推进，对实验室自动化流水线检定装置提出了更高的要求，需确保用户使用的计量装置100%质量合格，为用户提供公平、公正的电量结算平台。在此背景下，需研究并推出一套自动化核查系统以加强智能电能表自动化检定流水线的周期性核查管理工作，确保自动化检测流水线平台的稳定性、安全性，提高检定水平与检定质量。
3.目前的核查系统主要分为流水线自动核查系统及人工周期性核查系统，流水线在线核查受限于标准表的体积，很难做到全量程、高精度覆盖；而采用人工核查系统的方式，虽能够保证核查的准确性和精度，但是核查周期长、工作量大，耗费精力。


技术实现要素：

4.为了解决上述现有技术中存在的问题，提供了一种基于agv与机器人协同运动的流水线核查系统。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
6.本实用新型提出了一种基于agv与机器人协同运动的流水线核查系统，包括：
7.自动导引运输车，所述自动导引运输车包括行走机构和激光导航设备；
8.行走机构包括行走轮和转向机构，所述行走轮连接有行走电机，所述行走电机和所述转向机构均与所述自动导引运输车相连；
9.流水线，所述流水线包括用于输送电能表的输送带和用于检测电能表的检定装置，所述检定装置设置在所述输送带一侧；
10.中转治具，所述中转治具包括测试头固定座，所述测试头固定座滑动连接有用于核查检定装置的端子测试头，所述测试头固定座还连接有相机；
11.所述端子测试头连接有驱动机构，所述驱动机构设置在所述测试头固定座上，所述驱动机构和所述测试头固定座相连，所述驱动机构用于驱动所述端子测试头移动，从而使端子测试头和检定装置完成接驳；
12.机器人，所述机器人包括用于抓取中转治具的六轴机械臂，所述机器人与所述自动导引运输车相连；
13.控制器，所述自动导引运输车、中转治具、机器人和流水线均与所述控制器相连，所述控制器与所述流水线固定连接，所述控制器设置在所述输送带一侧。
14.优选的，所述自动导引运输车包括高等级标准电能表和远程数据终端，所述远程数据终端下行通过串口与高等级标准电能表进行通讯连接并转发高等级标准电能表控制命令，所述远程数据终端上行和控制器进行无线连接。
15.优选的，所述自动导引运输车还包括操作平台和用于与充电设备进行无线接驳的充电接口。
16.优选的，所述测试头固定座通过竖直方向设置的第一弹簧连接有右连接板，所述右连接板通过水平方向设置的第二弹簧连接有支撑板，所述支撑板和所述右连接板滑动连接；所述支撑板连接有机器人连接头，所述支撑板与所述相机相连。
17.优选的，所述右连接板一侧设置有左连接板，所述左连接板和所述右连接板之间连接有若干个第二滑杆，所述第二滑杆水平方向设置；所述支撑板底端连接有第二限位块，所述第二限位块和所述第二弹簧均套设在所述第二滑杆上，所述第二弹簧左端与所述左连接板相连，所述第二弹簧右端与所述第二限位块相连。
18.优选的，所述测试头固定座固定连接有若干个竖直方向设置的第一滑杆，相邻第一滑杆之间连接有连接板，所述左连接板和所述右连接板一侧均连接有第一限位块；所述第一限位块和所述第一弹簧套设在所述第一滑杆上，所述第一弹簧底端与所述测试头固定座相连，所述第一弹簧上端与所述第一限位块相连。
19.优选的，所述测试头固定座固定连接有若干个滑轨，所述滑轨水平方向设置，所述滑轨和所述电缸相互平行，所述滑轨上滑动连接有滑块，所述滑块与所述端子测试头底端相连。
20.优选的，所述驱动机构为电缸，所述测试头固定座固定连接有支撑座，所述端子测试头连接有连接座，所述电缸一端和所述支撑座相连，所述电缸另一端和所述连接座相连。
21.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
22.1.本实用新型中设置有相机，当端子测试头移动到检定装置正前方时，相机进行拍摄，从而对端子测试头进行准确定位，控制机器人进行位置调整，从而实现端子测试头和检定装置的精准连接工作，能够有效保证流水线的检定精度，确保量值传递准确性，有效降低人工核查时间，提高核查效率。
23.2.本实用新型还设置有电缸，电缸可保证端子测试头和检定装置进行接驳时插接力为恒定，避免对检定装置造成损伤的同时保证配合准确，同时电缸可提供恒动力，确保检定装置和端子测试头始终处于接驳状态。
24.3.本实用新型还设置有弹簧，在竖直方向设置的弹簧的作用下，可保证测试头固定座始终和流水线处于接触的状态，在水平方向设置的弹簧的作用下，可便于端子测试头和检定装置进行连接，提高测试头固定座定位的准确性,减小接驳过程中对于机器人的反作用力，保证机器人的使用寿命。
25.4.本实用新型还设置有自动导引运输车，在激光导航设备的作用下，可对自动导引运输车的运动路线进行控制，避障规划出最优路线，机器人可带动中转治具移动，在相机和电缸的作用下，使端子测试头和检定装置进行接驳，从而实现自动化核查，降低人工核查时间，提高核查效率，确保核查精度，满足流水线周期性核查要求。
附图说明
26.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
27.图1是本实用新型整体立体图；
28.图2是本实用新型中自动导引运输车部分结构立体图；
29.图3是本实用新型中自动导引运输车部分结构仰视图；
30.图4是本实用新型中自动导引运输车结构立体图一；
31.图5是本实用新型中自动导引运输车结构立体图二；
32.图6是本实用新型中机器人部分结构立体图；
33.图7是本实用新型中自动导引运输车部分结构分解图；
34.图8是本实用新型中中转治具结构立体图一；
35.图9是本实用新型中中转治具立体图二；
36.图10是本实用新型中中转治具主视图；
37.图11是本实用新型工作原理图。
38.附图标记说明:
39.1测试头固定座；11滑轨；12端子测试头；13连接座；14电缸；15支撑座；16滑块；2连接板；21第一滑杆；22第一弹簧；23左连接板；24右连接板；25第二滑杆；26第二弹簧；27第一限位块；3支撑板；31第二限位块；32机器人连接头；33相机安装板；34相机；4自动导引运输车；41高等级标准电能表；42远程数据终端；43激光导航设备；44行走机构；441行走轮；442行走电机；443转向机构；45充电接口；46操作平台；5机器人；51六轴机械臂；6流水线；61检定装置；62电能表；63输送带。
具体实施方式
40.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
41.如图1-图11所示，本实施例提出了一种基于agv与机器人协同运动的流水线核查系统，包括：
42.自动导引运输车4，自动导引运输车4包括行走机构44和激光导航设备43；行走机构44包括行走轮441、行走电机442和转向机构443。
43.行走电机442和自动导引运输车4固定连接，行走轮441和自动导引运输车4转动连接，行走电机442和行走轮441相连，行走电机442用于驱动行走轮441转动。
44.转向机构443和自动导引运输车4转动连接，激光导航设备43可对自动导引运输车4的运动路线进行控制，进行避障规划最优路线，同时传输相应的信号给行走机构44，转向机构443和行走轮441相互配合，实现自动导引运输车4的任意方向运动，进而实现避障动作。
45.自动导引运输车4还包括操作平台46和用于与充电设备进行无线接驳的充电接口45。当自动导引运输车4的电量不足时，自动导引运输车4将自动按照设置的路线运动到充电区，进行充电，充电接口45可以与充电设备进行无线接驳，来实现自动导引运输车4的自动充电；操作系统46可以实现自动导引运输车4的操作编程以及急停等功能。
46.流水线6，流水线6包括用于输送电能表62的输送带63，流水线6上设置有若干个用于检测电能表62的检定装置61，检定装置61设置在输送带63一侧。
47.中转治具，中转治具包括测试头固定座1，测试头固定座1滑动连接有用于核查检定装置61的端子测试头12，测试头固定座1还连接有相机34。
48.端子测试头12连接有驱动机构，驱动机构设置在测试头固定座1上，驱动机构和测试头固定座1相连，所述驱动机构用于驱动端子测试头12移动，从而使端子测试头12和检定装置61完成接驳。
49.检定装置61包括若干个用于检测电能表62的检测针，端子测试头12包括若干个与检测针配合的检测孔，驱动机构可带动端子测试头12沿测试头固定座1长度方向移动，此时端子测试头12向靠近检定装置61的方向移动，从而使检定装置61的检测针插入到端子测试头12的检测孔中，完成端子测试头12和检定装置61接驳工作，通过端子测试头12来对检定装置61进行相应的测试。
50.具体而言，驱动机构为电缸14，测试头固定座1固定连接有支撑座15，端子测试头12连接有连接座13，电缸14和支撑座15固定连接，支撑座15用于电缸14的支撑工作，电缸14一端和连接座13相连，电缸14可通过连接座13驱动端子测试头12向靠近检定装置61的方向移动，从而完成和检定装置61的接驳工作。
51.机器人5，机器人5包括用于抓取中转治具的六轴机械臂51，机器人5与自动导引运输车4相连，六轴机械臂51可实现中转治具的任意位置以及方向的移动，保证端子测试头12可移动到检定装置61正前方，便于端子测试头12和检定装置61进行接驳，进而进行检测。
52.控制器，自动导引运输车4、中转治具、机器人5和流水线6均与控制器相连，控制器与流水线6固定连接，控制器设置在输送带63一侧，控制器可对自动导引运输车4、中转治具、机器人5和流水线6进行相应的控制。
53.电缸14用于驱动端子测试头12水平方向运动，电缸14可保证端子测试头12和检定装置61进行接驳时插接力为恒定，避免对检定装置61造成损伤的同时保证配合准确。
54.测试头固定座1固定连接有若干个滑轨11，滑轨11水平方向设置，滑轨11和电缸14相互平行，滑轨11上滑动连接有滑块16，滑块16与端子测试头12底端相连。
55.滑轨11共设置有两个，且设置在端子测试头12的两侧，滑轨11和滑块16相互配合，从而为端子测试头12的移动起到限位和导向的作用，使端子测试头12只能沿水平方向滑动，便于端子测试头12和检定装置61相连，从而进行检定装置61质量的核查工作。
56.测试头固定座1通过竖直方向设置的第一弹簧22连接有右连接板24，右连接板24通过水平方向设置的第二弹簧26连接有支撑板3，支撑板3和右连接板24滑动连接；支撑板3连接有机器人连接头32，机器人连接头32和机器人5相连，支撑板3还连接有相机34。
57.机器人连接头32连接有相机安装板33，相机安装板33与相机34相连，相机34设置在端子测试头12一侧，相机安装板33用于相机34的固定工作。
58.其中agv为自动导引运输车4，自动导引运输车4和机器人5相连用于驱动机器人5运动，六轴机械臂51可对机器人连接头32进行夹持，机器人5可通过机器人连接头32带动测试头固定座1整体在空间内移动，从而使测试头固定座1放置在流水线6上，使端子测试头12移动到检定装置61一侧，便于后续端子测试头12和检定装置61进行接驳。
59.当端子测试头12移动到检定装置61正前方时，相机34进行拍摄，从而对端子测试头12进行准确定位，控制机器人5进行位置调整，从而实现端子测试头12和检定装置61的精准连接工作，能够有效保证流水线6的检定精度，确保量值传递准确性，有效降低人工核查
时间，提高核查效率。
60.右连接板24一侧设置有左连接板23，左连接板23和右连接板24之间连接有若干个第二滑杆25，第二滑杆25水平方向设置；支撑板3底端连接有第二限位块31，第二限位块31和第二弹簧26均套设在第二滑杆25上，第二弹簧26左端与左连接板23相连，第二弹簧26右端与第二限位块31相连。
61.其中，第二限位块31、第二滑杆25和第二弹簧26均各设置有两个，第二弹簧26设置在第二滑杆25的左端，第二弹簧26设置在靠近端子测试头12的一侧，第二限位块31设置在远离端子测试头12的一侧，在水平方向设置的第二弹簧26的作用下，可便于端子测试头12和检定装置61进行连接，提高测试头固定座1定位的准确性,减小接驳过程中对于机器人5的反作用力，保证机器人5的使用寿命。
62.第二弹簧26水平方向设置，由于机器人连接头32和机器人5相连，因此当机器人5位置不动时，机器人连接头32和支撑板3的位置相对不动，在通过机器人5带动测试头固定座1移动过程中，首先机器人5带动测试头固定座1移动到检定装置61一侧，然后通过电缸14实现端子测试头12和检定装置61接驳，之后，在通过机器人5带动测试头固定座1整体向靠近检定装置61的方向移动。
63.在该移动过程中，由于电缸14带动端子测试头12移动的长度是固定的，因此在电缸14工作之前，并不能保证机器人5带动测试头固定座1移动的位置是合适的。在电缸14工作之前，若端子测试头12到检定装置61的距离不足，电缸14带动端子测试头12移动之后，此时机器人5继续带动测试头固定座1整体向靠近检定装置61的方向移动，可更好的利于端子测试头12和检定装置61进行接驳，第二弹簧26可进行一定的压缩防止机器人5带动测试头固定座1移动的长度过长。
64.若端子测试头12到检定装置61的距离过短，电缸14带动端子测试头12移动固定的长度后，由于接驳长度有限，产生的反作用力，会使得测试头固定座1向远离检定装置61的方向移动，使得第二弹簧26压缩，防止接驳过度的情况出现，因此第二弹簧26起到便于端子测试头12和检定装置61连接的作用。
65.测试头固定座1固定连接有若干个竖直方向设置的第一滑杆21，相邻第一滑杆21之间连接有连接板2，左连接板23和右连接板24一侧均连接有第一限位块27；第一限位块27和第一弹簧22套设在第一滑杆21上，第一弹簧22底端与测试头固定座1相连，第一弹簧22上端与第一限位块27相连。
66.其中，第一滑杆21、第一限位块27和第一弹簧22均各设置有四个，连接板2共设置有两个，且两个连接板2分别设置在左连接板23和右连接板24一侧，第一滑杆21为第一限位块27的运动提供限位和导向的作用，使第一限位块27仅可沿第一滑杆21长度方向滑动。在竖直方向设置的第一弹簧22的作用下，可保证测试头固定座1始终和流水线处于接触的状态,减小接驳过程中对于机器人5的反作用力，保证机器人5的使用寿命。
67.第一弹簧22竖直方向设置，由于机器人连接头32和机器人5相连，因此当机器人5位置不动时，机器人连接头32和支撑板3的位置相对不动，在通过机器人5带动测试头固定座1移动过程中。首先机器人5带动测试头固定座1移动到流水线6上，且机器人5带动测试头固定座1向下移动的距离需要略大于测试头固定座1到流水线6实际距离，因此当测试头固定座1和流水线6相接触后，此时测试头固定座1无法继续向下运动，而随着机器人5带动测
试头固定座1继续向下运动一定的距离，会使得第一弹簧22压缩，在第一弹簧22的作用下，可保证测试头固定座1和流水线6处于接触状态。
68.自动导引运输车4包括高等级标准电能表41和远程数据终端42，远程数据终端42下行通过串口与高等级标准电能表41进行通讯连接并转发高等级标准电能表41控制命令，远程数据终端42上行和控制器进行无线连接。
69.高等级标准电能表41是将核查标准表的脉冲输出接入至检定装置61的脉冲采集模块中，进行核查，核查内容包括表位误差一致性和重复性等项目。
70.高等级标准电能表41通过远程数据传输终端42将检定装置61表位核查信息传输给自动核查系统的控制器。
71.核查系统包括控制器，核查系统配置自动核查软件，具有核查方案配置、核查路线规划、核查数据的统计和分析功能。控制器能够接收无线数据模块传输的核查信息，进行核查数据的后台计算和分析，形成核查报告。控制器具有核查方案配置功能，能够根据需求配置不同的核查项目、核查周期和核查路线。
72.如图11所示，核查设备通过无线通信的方式与核查系统进行通信，接收核查系统下发的核查方案，包括核查项目、核查周期和核查路线等命令，并通自动上传检定装置核查数据。
73.其中，核查设备在本技术中为高等级标准电能表41，电测设备也是功率源，接受信号也可以进行反馈，进行升压升流，给高等级标准电能表41提供电压电流。
74.核查设备到位后完成自动接驳，将到位信息反馈到核查系统，核查系统通过有线（网络）或无线的方式与检定装置电测设备进行信息交互，进行核查前的升源及核查后的降源等命令控制工作。
75.本技术中，自动导引运输车4作为移动载体，以机器人5作为定位接驳设备与检定装置61进行表位接驳，通过自动导引运输车4负载机器人5方式，进行各检定装置61之间的穿梭和各表位的核查检测，通过相机34进行接驳定位，确保定位准确。
76.高等级标准电能表41为高精度等级的标准电能表。目前，在核查工作中，高等级标准电能表41的使用方法有两种，一种是检定装置61的高频脉冲输出接入高等级标准电能表41；另一种是将高等级标准电能表41的脉冲输出接入至检定装置61的脉冲采集模块中，进行核查。在本技术中，考虑到采用自动核查、自动接线的方式，按照第二种方式进行使用，核查内容包括表位误差一致性和重复性等项目。
77.本技术中通过端子测试头12的方式与各检定装置61进行接驳，将各表位的电压、电流接入至高等级标准电能表41，并将高等级标准电能表41的输出脉冲接入至误差系统。
78.具体工作过程，包括以下步骤：
79.s1：在对检定装置61进行核查时，控制器控制自动导引运输车4移动到检定装置61一侧，在此过程中，激光导航设备43对自动导引运输车4的运行路线进行控制，避障规划相应的路线并传输相应的信号给行走机构44，行走机构44驱动自动导引运输车4行走；
80.s2：当自动导引运输车4移动到指定位置后，控制器控制机器人5工作，六轴机械臂51夹持中转治具，并将测试头固定座1放置到输送带63上；
81.s3：相机34对端子测试头12和检定装置61进行拍照，并传递相应的信号给控制中心，控制中心通过六轴机械臂51带动中转治具移动，从而使端子测试头12移动到检定装置
61一侧；
82.s4：控制器控制驱动机构工作，驱动机构带动端子测试头12和检定装置61完成接驳工作，控制器与检定装置61进行信息交互，进行核查前的升源及核查后的降源控制工作，控制器通过端子测试头12实现检定装置61和高等级标准电能表41的信息交互，从而完成检定装置61的核查工作。
83.高等级标准电能表41工作方法包括：检定装置61的高频脉冲输出接入高等级标准电能表41或将高等级标准电能表41的脉冲输出接入至检定装置61的脉冲采集模块中，进行核查。
84.需要说明的是，当端子测试头12移动到检定装置61正前方时，相机34进行拍摄，从而对端子测试头12进行准确定位，控制机器人5进行位置调整，从而实现端子测试头12和检定装置61的精准连接工作，能够有效保证流水线6的检定精度，确保量值传递准确性，有效降低人工核查时间，提高核查效率。
85.另外，电缸14可保证端子测试头12和检定装置61进行接驳时插接力为恒定，避免对检定装置61造成损伤的同时保证配合准确，同时电缸14可提供恒动力，确保检定装置61和端子测试头12始终处于接驳状态。
86.另外，在竖直方向设置的第一弹簧22的作用下，可保证测试头固定座1始终和流水线6处于接触的状态，在水平方向设置的第二弹簧26的作用下，可便于端子测试头12和检定装置61进行连接，提高测试头固定座1定位的准确性。
87.另外，还设置有自动导引运输车4，在激光导航设备43的作用下，可对自动导引运输车4的运动路线进行控制，避障规划出最优路线，机器人5可带动中转治具移动，在相机34和电缸14的作用下，使端子测试头12和检定装置61进行接驳，从而实现自动化核查，降低人工核查时间，提高核查效率，确保核查精度，满足流水线周期性核查要求。
88.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。