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智能电能表全性能试验系统设计研究

智能电能表全性能试验检测系统整体规划

智能电能表和用电信息采集终端全性能试验智能检测系统是采纳

AGV小车、自动检表机器人、集胜利能检定台体和独立电磁兼容试验设备

加上集中掌握软件组成智能检测系统。智能检测系统能实现被测样品（包

括单、三相电能表、用电信息采集终端）全性能试验，包括样品转运，自

动上下试验台，试验结果判定，功能性能试验结果推断，最终输出试验结

果。方案设计包括智能检测系统的检测流程设计、夹持转运设备设计、固

定治具设计、试验室整体布局设计、智能检测系统软件架构设计。

智能检测系统检测流程设计

根据国网公司智能电能表质量管控要求，计量设备质量检测分为到货

前全性能检测、到货后抽样检测、到货后全检验收检测，其中全性能检测

工程最多，多达五六十项，包括精确度要求试验、功能要求试验、电气绝

缘、电磁兼容试验、费控安全试验、气候影响试验、机械试验等。计量设

备测试样品到达试验室后，首先对测试样品的信息进展登记，记录批次测

试样品的数量、规格和型号等信息。进入试验流程，试验人员对测试样品

进展人工检视，核对测试样品的登记信息。检视完成后，放置样品至转运

周转箱内，将周转箱放至起始位置料架上，并给AGV启动信号，使其进入

自动测试流程。进入自动测试流程后，AGV小车从起始位置把料架举起，

运输至对应的检测室相应的放置位（由二次定位机构进展夹紧/导向定位

机构二次定位，准确定位），完成后，由挂表机器人将所需测试样品的中

转端子台抓取放入对应的检测定台上，再将其所需检测的样品抓取放入测

试台；对测试样品的根本精度进展测试。测试合格后记录测试样品的精度

数据，依据测试样品数量将测试样品分为三组，一组留在三合一功能检定

台上进展功能测试；一组由挂表机器人拆下，由AGV转运至性能试验台，

自动进展性能试验；一组由挂表机器人拆下，放回周转箱，由AGV运输至

起始位置料架处，组，抽取一台封存样品比对。例如测试样品为10台，

首先进展根本精度测试，测试后，一组三台连续功能试验，一组三台进展

性能试验，一组三台进展人工气候影响和机械性能试验，最终抽取一台封

存样品比对。进入自动性能试验状态的样品，由AGV小车输送到各个检测

单元前料架存放位，（由二次定位机构进展夹紧/导向定位机构二次定位，

准确定位），完成后，由挂表机器人将所需测试样品的中转端子台抓取放

入对应的检测定台；再由挂表机器人抓取所需测试样品表放入对应的检测

工作台使与其转接端子插接好，通过气动机构夹紧；接通好之后自动检测，

按预定试验方案依次试验，检测合格后，挂表机器人将测试样品从检定台

上拆下，再放入料架周转箱，再由AGV小车输送到下一检测单元；转接端

子由挂表机器人取出放入中转台相应转接端子放置位。全部试验通过后，

系统生成测试报告，AGV小车将被测样送回起始位置料架放置处，试验流

程完毕。

智能检测系统夹持转运设备设计

智能电能表智能检测系统夹持转运方式采纳AGV小车输送方式是；通

过AGV小车将待检设备（电表）从仓库搬运到检测单元，通过机器人将待

检设备（电表）从AGV小车抓取到检定台体上。AGV小车转运方式敏捷，

可以运动轨迹更改便利，对场地要求相对较低。考虑到全性能试验工程多，

试验流程敏捷多变，同时兼顾人工操作需要，AGV小车加挂表机器人方式

更适合全性能试验智能检测系统。夹持转运设备用于被测样品的抓取和转

运，由AGV小车、挂表机器人、料架周转箱、转接端子等组成。挂表机器

人挂表机器人采纳独立式移动机器人，可在预设导轨上移动，将测试样品

挂放在试验台体上。挂表机器人采纳PLC作为掌握核心，完成对伺服系统、

条码扫描器、相机、多功能抓手等机构的掌握。掌握器具备以太网接口和

Profibus－DP接口，通过通讯处理器实现与调度掌握系统的连接，与调

度掌握系统通信采纳工业无线以太网，接收调度掌握系统发出的作业命令，

返回命令的执行状况和机器人状态等。1）挂表机器人主要由机器人和气

爪组成；2）齿条固定安装在地面，齿轮安装在机器人底座上，通过齿轮

齿条传动，采纳机器视觉订正动作误差，但定位精度相对较低。机器人本

体可以在不同检测工位之间移动，从而实现电表在不同检测工位之间流转；

3）机器人载重20kg；4）掌握臂通过气爪抓取电表，气爪抓取电表时，

抓取电表侧面，将端子面留出。电控系统使用PLC通过总线将工作站的机

器人、夹具等设备联成一个完整的系统、通过总线联机器人工作站触摸屏。

由机器人自身的协调掌握系统实