电能表回收处理线及其工作方法与流程

电能表回收处理线及其工作方法
1.技术领域：本发明涉及机械设备领域，尤其是涉及一种电能表回收处理线及其工作方法。
2.

背景技术：
每个地区所使用的电能表上均贴有不同的条码，当电能表损坏或换新时，各地区将该些破旧电能表回收，再进行统一的分拣、清洗、维修等工作，目前采用人工处理的方式，需要大量的人力物力，生产效率低下。
3.

技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种能够快速完成对电能表分拣、清洗和维修的电能表回收处理线及其工作方法。
4.为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种电能表回收处理线，其特征在于：包括沿电能表传送方向依次设置的分拣模块、检测模块、分类传送模块、清洗模块和维修模块；分拣模块包括一对电能表按来源地进行分拣堆放的分拣机；检测模块包括对电能表进行通电检测的单相分拣台和三相分拣台，还包括与单相分拣台对接的单相拍照台、与三相分拣台对接的三相拍照台；分类传送模块包括若干个输送通道，将检测模块分类好的电能表分别运送至清洗模块和维修模块；清洗模块包括对电能表各外侧壁进行清洗的清洗机；维修模块包括多个人工操作台。
5.进一步的，上述分拣模块旁侧设置有备料区，所述维修模块旁侧设置有码垛区。
6.进一步的，上述分拣机包括输送平台，沿输送平台的传送方向设置有多个横跨输送平台的三坐标移动平台，所述三坐标移动平台的z轴移动部底部设置有机械手，所述输送平台侧边设置有与机械手配套的储物箱，所述三坐标移动平台下方输送平台上设置有扫描输送平台上电能表条码的扫码器，还包括控制模块，所述控制模块用于接收扫码器数据、通过三坐标移动平台移动机械手、驱使机械手将输送平台上的电能表抓取至储物箱内；所述输送平台侧边设置有与机械手数量相等的并用于升降放置储物箱的升降平台；位于扫码器后方的输送平台上设置有阻挡电能表的可伸缩阻挡机构。
7.进一步的，上述清洗机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可以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。
8.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，可以进行以使载物盘进行180
°
的旋转，电能表搬运机构通过导轨向固定卡槽方向移动。
9.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。
10.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。
11.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。
12.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。
13.本发明电能表回收处理线的工作方法，其特征在于：所述电能表回收处理线包括沿电能表传送方向依次设置的分拣模块、检测模块、分类传送模块、清洗模块和维修模块；工作时，依次由分拣模块的分拣机对电能表按来源地进行分拣堆放，由检测模块对电能表为单相电能表或三相电能表进行分拣；由分类传送模块的输送通道，将检测模块分类好的电能表分别运送至清洗模块和维修模块；由清洗模块的清洗机对电能表进行清洁，在维修模块的人工操作台上对损坏的电能表进行维修。
14.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本处理线在同一车间内集成了对电能表的分拣、检测、清洗、维修和仓储，能够快速高效的完成对电能表的回收处理。
15.为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
16.附图说明：图1为本发明实施例的结构示意图；图2为本发明实施例中分拣机的结构示意图；图3为本发明实施例中分拣机三坐标移动平台的结构示意图；图4为本发明实施例中分拣机传送带的结构示意图；图5为本发明实施例中分拣机升降平台的结构示意图；图6为本发明实施例中清洗机的结构示意图；图7为本发明实施例中清洗机搬运机构的结构示意图；
图8为本发明实施例中清洗机清洗组件的结构示意图；图9为本发明实施例中清洗机上料机构的结构示意图；图10是本发明实施例中清洗机的工作流程图；图中：1
‑
车间，101
‑
过道，102
‑
备料区，103
‑
单相分拣台，104
‑
三相分拣台，105
‑
单相拍照台，106
‑
三相拍照台，107
‑
输送通道，108
‑
维修模块，109
‑
备用人工操作台，110
‑
码垛区，2
‑
分拣机，201
‑
传送带，202
‑
三坐标移动平台，203
‑
机械手，204
‑
x轴移动部，205
‑
y轴移动部，206
‑
z轴移动部，207
‑
挡板，208
‑
第一移动支架，209
‑
可伸缩阻挡机构，3
‑
第二移动支架，301
‑
竖杆，302
‑
横杆，303
‑
锁紧螺栓，304
‑
扫码器，4
‑
升降平台，401
‑
螺旋升降机，402
‑
撑板，403
‑
栏板，404
‑
储物箱，5
‑
清洗机，501
‑
机台，502
‑
上料旋转盘，503
‑
下料旋转盘，504
‑
第二驱动机构，505
‑
托盘，506
‑
置物台，6
‑
搬运机构，601
‑
第二气缸，602
‑
导轨，603
‑
座板，604
‑
第一工位机械臂，605
‑
第二工位机械臂，606
‑
第三工位机械臂，607
‑
第四工位机械臂，608
‑
第五工位机械臂，609
‑
气动夹爪，610
‑
第一驱动机构，611
‑
伺服电机，612
‑
驱动皮带，7
‑
清洗组件，701
‑
抛光轮，702
‑
喷壶，8
‑
平移机构，801
‑
限位板，9
‑
电能表，10
‑
上料平台。
17.具体实施方式：为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
18.如图1所示，一种电能表回收处理线，包括车间1、车间1内以中间左右走向的过道101为界线分隔成预处理区域和深加工区域，其中预处理区域设置有用于放置回收电能表9的备料区102、对电能表9按来源地进行分拣堆放的分拣模块；深加工区域依次设置有检测模块、分类传送模块、清洗模块、维修模块108和码垛区110，操作人员进入深加工区域必须通过一风淋室。
19.备料区102内划分有多个用于放置回收电能表的区域，并一一编号，如编号a、b、c、d等。
20.如图2
‑
5所示，分拣模块包括一分拣机2；分拣机2包括输送平台（由两条平行设置的传送带201构成），沿传送带201的传送方向设置有三个三坐标移动平台202，该三坐标移动平台202包括x轴移动部204、y轴移动部205和z轴移动部206，其中位于两传送带相对侧的两个三坐标移动平台共用同一x轴移动部，即该两三坐标移动平台的y轴移动部和z轴移动部在同一x轴移动部上移动，z轴移动部底部设置有机械手203（气动夹爪）；每个三坐标移动平台202下的传送带上均设置有串口扫码器304，并通过一深圳市正运动技术有限公司生产的zmc316脉冲型运动控制器对三坐标移动平台和机械手进行控制。
21.本实施例中，每个三坐标移动平台202均配置一个升降平台4，升降平台4包括撑板402和驱使撑板402升降的螺旋升降机401（即螺旋丝杆升降机），所述撑板402两端设置有防止储物箱移动的栏板403，在两端栏板403之间放置有多叠放置电能表的储物箱404。
22.本实施例中，传送带201两侧均设置有挡板207，并通过一具有锁定功能的第一移动支架208支撑挡板207，所述扫描器304通过一具有锁定功能的第二移动支架3固定支撑，第二移动支架包括一竖杆301，所述竖杆301的上部设置有一沿竖杆径向移动的横杆302，所述竖杆301顶部设置有锁紧横杆302的锁紧螺栓303，挡板207或扫码器304可固定在横杆302端部上，通过调节两挡板207之间的间距，从而满足不同形状的电能表，并相应调节扫码器的位置。
23.本实施例中，传送带201前端设置有上料平台10，上料平台10由一皮带线（皮带输送线）构成，皮带线中间设置有将皮带线分成两部分的隔挡。
24.本实施例中，位于扫码器304后方的输送平台上设置有阻挡电能表的可伸缩阻挡机构209，所述可伸缩阻挡机构209为第一气缸。
25.分拣机2的作用在于将不同来源地的电能表一一堆放在不同的储物箱404内，然后按批次将同一来源地的电能表送入深加工区域。
26.深加工区域中的检测模块包括对电能表进行通电检测的单相分拣台103和三相分拣台104，还包括与单相分拣台104对接的单相拍照台105、与三相分拣台106对接的三相拍照台106，单相拍照台和三相拍照台上设置有ccd摄像机。
27.深加工区域中的分类传送模块包括若干个输送通道107，其作用在于将检测模块分类好的电能表分别运送至清洗模块和维修模块108；输送通道107由皮带线构成，皮带线上通过隔板将皮带线分隔成多条输送通道，多条输送通道通常分为可清洗再利用件、可维修再利用件和损毁废弃件等。
28.检测模块与分类传送模块之间设置有专职录入电能表数据的操作人员。
29.如图6
‑
9所示，清洗模块中包括对电能表各外侧壁进行清洗的清洗机5，根据实际需要，对电能表的两侧壁、正面和顶部进行清洗作业。
30.清洗机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运动移动电能表的平移机构8。
31.进一步的，搬运机构6包括导轨602、滑动设在导轨602上的一底座安装基座603、设置在底座的导轨602、、驱使底座安装基座603沿导轨轴向移动的第二气缸601；底座安装基座603底部设置有与导轨相咬合的导槽，导槽与导轨配合滑移。
32.进一步的，搬运机构6上设置有与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、第五工位机械臂608，每个机械臂前端均设置有气动夹爪609；搬运机构6上通过五个升降机构驱使五个机械臂沿z轴方向往复运动；升降机构包括一伺服电机611和驱动皮带612，驱动皮带612带动机械臂升降；其中，气动夹爪固设在第一工位机械臂604和第五工位机械臂608前端，第二、第三工位机械臂前端设置有驱使气动夹爪绕xz平面转动的旋转气缸（即第一驱动机构610），第四工位机械臂607前端设置有驱使气动夹爪绕yz平面转动的旋转气缸。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。
33.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）。
34.进一步的，清洗组件7共有四个共有四组，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。
35.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。
36.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。
37.本发明清洗机5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。
38.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。
39.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。
40.进一步的，上述清洁机5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。
41.本发明清洁机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。
42.本技术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。
43.本技术中，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。
44.本技术中，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。
45.本技术中，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。
46.维修模块108包括多个人工操作台，维修模块附近还可设置有多个备用人工操作台109。
47.车间运转时，将回收来的电能表一一堆放在备料区102的指定区域，然后送到分拣机进行分拣作业。
48.通过人工将电能表条码朝上的放置在上料平台10上，再送入传送带201上，当电能表输送至扫码器304下方被扫码后，如果符合当前工位的地区来源，可伸缩阻挡机构209的活塞伸出，将电能表阻挡，控制模块接收扫码器304信号，并通过三坐标移动平台202控制机械手移动至该电能表处，机械手将电能表抓取，可伸缩阻挡机构复位，机械手将电能表送至储物箱404内，当电能表的地区来源不符合当前工位的要求，则沿传送带201继续输送直至到符合要求的工位，升降平台的撑板402先将储物箱升到高位，当储物箱404装满后，撑板402下降，通过人工再放置一个空的储物箱，装满后继续下降。
49.装满电能表的储物箱一来源地分批次，统一送入深加工区域内，分出单相电能表和三相电能表后分别送入单相分拣台103和三相分拣台104进行通电检测，再送入单相拍照台105和三相拍照台106用ccd摄像机进行处理。
50.然后将电能表分类送入不同的输送通道107。
51.维修模块处的操作人员可使用扫码枪扫描待维修的电能表，从数据中心调取损坏情况，再进行维修并上传数据至数据中心。
52.最后将清洗好的电能表、维修好的电能表、废弃电能表一一归类堆放在码垛区。
53.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。