本發(fā)明涉及自動(dòng)化檢測領(lǐng)域，尤其是涉及一種電壓互感器自動(dòng)檢測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前10kv、35kv等級電壓互感器在誤差、耐壓等項(xiàng)目試驗(yàn)時(shí)，其檢定過程升壓、負(fù)載切換、數(shù)據(jù)庫管理等均能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測量網(wǎng)絡(luò)化管理。但互感器各種試驗(yàn)接線因接線端子的大小及螺絲規(guī)格都各不相同接線端位置很難實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一。目前各省市的電力部門及互感器生產(chǎn)廠家，在高壓互感器各項(xiàng)性能試驗(yàn)時(shí)均采用人工方式進(jìn)行接線。接線速度慢，效率低下，無法實(shí)現(xiàn)高壓互感器全自動(dòng)化無人化檢定。專利cn106707219a提供了一種高壓電流互感器檢定接線裝置，可以實(shí)現(xiàn)對高壓電流互感器的自動(dòng)接線，從而完成后續(xù)檢定，然而這種流程只是實(shí)現(xiàn)了接線自動(dòng)化，而沒有真正實(shí)現(xiàn)整個(gè)檢定流程的自動(dòng)化，自動(dòng)程度不夠高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對上述問題提供一種電壓互感器自動(dòng)檢測系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種電壓互感器自動(dòng)檢測系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

自動(dòng)輸送裝置，用于將電壓互感器自動(dòng)運(yùn)送到待檢定工位；

自動(dòng)接拆線裝置，位于自動(dòng)輸送裝置側(cè)面，用于自動(dòng)對送至待檢定工位的電壓互感器進(jìn)行測試線的連接和拆卸；

互感器檢測裝置，在檢測時(shí)通過測試線與電壓互感器連接，用于對送至待檢定工位的電壓互感器進(jìn)行功能檢測；

控制裝置，分別與自動(dòng)輸送裝置、自動(dòng)接拆線裝置和互感器檢測裝置連接，用于接收反饋信號并根據(jù)反饋信號發(fā)布控制命令。

所述自動(dòng)輸送裝置包括：

滾筒輸送組件，與控制裝置連接，用于根據(jù)控制裝置發(fā)布的控制命令對電壓互感器進(jìn)行運(yùn)送；

工裝托盤，位于滾筒輸送組件上，用于容納電壓互感器。

所述自動(dòng)輸送裝置還包括與控制裝置連接的條碼識別器，用于對工裝托盤上的唯一條形碼進(jìn)行識別并反饋至控制裝置，從而確定電壓互感器的基本信息。

所述滾筒輸送組件包括：

滾筒輸送線，由平行設(shè)置的滾筒組成，用于對電壓互感器進(jìn)行運(yùn)送；

頂升機(jī)構(gòu)，分別與滾筒輸送線和控制裝置連接，用于根據(jù)控制裝置發(fā)送的控制命令控制滾筒輸送線的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，從而將電壓互感器運(yùn)送至待檢定工位。

所述自動(dòng)接拆線裝置包括：

接拆線機(jī)器人，位于自動(dòng)輸送裝置側(cè)面并與控制裝置連接，用于根據(jù)控制裝置的控制命令對送至待檢定工位的電壓互感器進(jìn)行測試線的連接和拆卸；

視覺定位組件，設(shè)置于接拆線機(jī)器人上并與控制裝置連接，用于對待檢定工位上的電壓互感器進(jìn)行準(zhǔn)確定位，并將定位結(jié)果反饋至控制裝置；

夾具組件，與測試線連接，用于實(shí)現(xiàn)測試線和電壓互感器的快速匹配。

所述視覺定位組件包括：

攝像頭，位于接拆線機(jī)器人的手腕上，且與接拆線機(jī)器人上的氣夾成90°角，用于對電壓互感器的接線端進(jìn)行識別并將識別結(jié)果反饋至控制裝置；

o形光源，位于攝像頭上，用于為攝像頭提供光線。

所述夾具組件包括：

接線夾具，與測試線連接，用于實(shí)現(xiàn)測試線和電壓互感器的快速匹配；

夾具架，用于按照接線夾具的大小容納并排列所有接線夾具。

所述互感器檢測裝置包括：

互感器檢測功能切換器，與控制裝置連接，用于實(shí)現(xiàn)對電壓互感器不同功能檢測之間的切換；

互感器檢測功能實(shí)現(xiàn)組件，分別與互感器檢測功能切換器和電壓互感器連接，用于實(shí)現(xiàn)電壓互感器的功能檢測。

所述互感器檢測功能實(shí)現(xiàn)組件包括：升壓器、電阻分壓器、標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器、電子調(diào)壓器、互感器誤差校驗(yàn)儀、負(fù)載箱、極速檢定臺和耐壓絕緣電阻測試儀。

所述控制裝置包括：

plc控制器，分別與自動(dòng)輸送裝置、自動(dòng)接拆線裝置和互感器檢測裝置連接，用于接收反饋信號并發(fā)布控制命令；

工控機(jī)，與plc控制器連接，用于接收經(jīng)plc控制器傳遞的反饋信號，并根據(jù)反饋信號生成控制命令。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

(1)通過控制裝置控制自動(dòng)輸送裝置、自動(dòng)接拆線裝置和互感器檢測裝置，可以從流程上整體實(shí)現(xiàn)電壓互感器的自動(dòng)化檢測，即通過自動(dòng)輸送裝置將電壓互感器自動(dòng)送到待檢定工位，再通過自動(dòng)接拆線裝置自動(dòng)實(shí)現(xiàn)電壓互感器與互感器檢測裝置的接線，在互感器檢測裝置的功能檢測自動(dòng)進(jìn)行完畢后自動(dòng)接拆線裝置再次將測試線拆除并通過自動(dòng)輸送裝置將檢測完成后的電壓互感器送離，整個(gè)過程均在控制裝置的控制下進(jìn)行，無需人工操作，真正實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)化。

(2)輸送裝置包括滾筒輸送組件和工裝托盤，滾筒輸送的方式便捷且易于實(shí)現(xiàn)，而且在控制裝置的控制下可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定位和自動(dòng)運(yùn)輸，工裝托盤用于容納電壓互感器，與直接將電壓互感器通過滾筒輸送組件運(yùn)送相比，該種方式避免了電壓互感器在運(yùn)送過程中由于與滾筒直接磕碰而造成的損壞，降低了損失，節(jié)省了成本。

(3)自動(dòng)輸送裝置還包括與控制裝置連接的條碼識別器，通過條碼識別器識別工裝托盤，繼而再通過錄入到系統(tǒng)中的工裝托盤與電壓互感器之間的對應(yīng)關(guān)系，可以確定電壓互感器的型號以及大小，從而為后續(xù)進(jìn)行測試線連接和功能檢測提供相關(guān)信息。

(4)自動(dòng)接拆線裝置包括接拆線機(jī)器人、視覺定位組件和夾具組件，接拆線機(jī)器人可以自動(dòng)完成接線和拆線，保證了系統(tǒng)的自動(dòng)性，視覺定位組件可以進(jìn)一步提高接拆線機(jī)器人在進(jìn)行操作時(shí)對電壓互感器定位的準(zhǔn)確性，夾具組件與電壓互感器的型號匹配，比起直接將測試線與電壓互感器連接相比，通過夾具組件可以降低接拆線難度，提高工作效率。

(5)視覺定位組件包括攝像頭和o型光源，通過o型光源提供足夠的光線，提升了攝像頭進(jìn)行圖像識別時(shí)的準(zhǔn)確程度。

(6)夾具組件包括接線夾具和夾具架，接線夾具由于其與電壓互感器的高匹配性提高了接拆線的工作效率，而夾具架由于將接線夾具按照大小整齊排列，因而進(jìn)一步提高了接拆線機(jī)器人在選取接線夾具時(shí)的速度和準(zhǔn)確程度。

(7)互感器檢測裝置除了互感器檢測功能實(shí)現(xiàn)組件外，還設(shè)有互感器檢測功能切換器，可以在控制裝置的控制下，切換功能檢測的種類，從而實(shí)現(xiàn)無重復(fù)、全面性強(qiáng)且自動(dòng)化程度高的互感器功能檢測。

(8)互感器檢測功能實(shí)現(xiàn)組件包括升壓器、電阻分壓器、標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器、電子調(diào)壓器、互感器誤差校驗(yàn)儀、負(fù)載箱、極速檢定臺和耐壓絕緣電阻測試儀，可以根據(jù)檢定規(guī)程要求在控制裝置的控制下自動(dòng)實(shí)現(xiàn)電壓升降、負(fù)載切換、誤差檢測、數(shù)據(jù)化整存儲等功能的檢測，檢測全面。

(9)控制裝置包括工控機(jī)和plc控制器，plc控制器由于其控制的直接性以及準(zhǔn)確性，可以快速直接的對自動(dòng)輸送裝置、自動(dòng)接拆線裝置和互感器檢測裝置的進(jìn)行控制，而利用工控機(jī)強(qiáng)大的計(jì)算性能和存儲能力，令工控機(jī)只執(zhí)行運(yùn)算和對plc控制器的直接控制，這種組合控制方式可以最大程度的提高控制性能。

附圖說明

圖1為自動(dòng)輸送裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為自動(dòng)接拆線裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為互感器檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1為滾筒輸送線，2為頂升機(jī)構(gòu)，3為條碼識別器，4為plc控制器，5為接拆線機(jī)器人，6為攝像頭，7為氣夾，8為接線夾具，9為電壓互感器，10為高壓線縮放機(jī)構(gòu)，11為升壓器，12為電阻分壓器，13為標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器，14為電子調(diào)壓器，15為互感器誤差校驗(yàn)儀，16為極速檢定臺，17為負(fù)載箱，18為互感器檢測功能切換器，19為耐壓絕緣電阻測試儀。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。本實(shí)施例以本發(fā)明技術(shù)方案為前提進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。

本實(shí)施例中提供了一種電壓互感器自動(dòng)檢測系統(tǒng)，包括：自動(dòng)輸送裝置，用于將電壓互感器9自動(dòng)運(yùn)送到待檢定工位；自動(dòng)接拆線裝置，位于自動(dòng)輸送裝置側(cè)面，用于自動(dòng)對送至待檢定工位的電壓互感器9進(jìn)行測試線的連接和拆卸；互感器檢測裝置，在檢測時(shí)通過測試線與電壓互感器9連接，用于對送至待檢定工位的電壓互感器9進(jìn)行功能檢測；控制裝置，分別與自動(dòng)輸送裝置、自動(dòng)接拆線裝置和互感器檢測裝置連接，用于接收反饋信號并根據(jù)反饋信號發(fā)布控制命令。

其中，自動(dòng)輸送裝置包括：滾筒輸送組件，與控制裝置連接，用于根據(jù)控制裝置發(fā)布的控制命令對電壓互感器9進(jìn)行運(yùn)送；工裝托盤，位于滾筒輸送組件上，用于容納電壓互感器9。自動(dòng)輸送裝置還包括與控制裝置連接的條碼識別器3，用于對工裝托盤上的唯一條形碼進(jìn)行識別并反饋至控制裝置，從而確定電壓互感器9的基本信息。滾筒輸送組件包括：滾筒輸送線1，由平行設(shè)置的滾筒組成，用于對電壓互感器9進(jìn)行運(yùn)送；頂升機(jī)構(gòu)2，分別與滾筒輸送線1和控制裝置連接，用于根據(jù)控制裝置發(fā)送的控制命令控制滾筒輸送線1的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，從而將電壓互感器9運(yùn)送至待檢定工位。自動(dòng)接拆線裝置包括：接拆線機(jī)器人5，位于自動(dòng)輸送裝置側(cè)面并與控制裝置連接，用于根據(jù)控制裝置的控制命令對送至待檢定工位的電壓互感器9進(jìn)行測試線的連接和拆卸；視覺定位組件，設(shè)置于接拆線機(jī)器人5上并與控制裝置連接，用于對待檢定工位上的電壓互感器9進(jìn)行準(zhǔn)確定位，并將定位結(jié)果反饋至控制裝置；夾具組件，與測試線連接，用于實(shí)現(xiàn)測試線和電壓互感器9的快速匹配。視覺定位組件包括：攝像頭6，位于接拆線機(jī)器人5的手腕上，且與接拆線機(jī)器人5上的氣夾7成90°角，用于對電壓互感器9的接線端進(jìn)行識別并將識別結(jié)果反饋至控制裝置；o形光源，位于攝像頭6上，用于為攝像頭6提供光線。夾具組件包括：接線夾具8，與測試線連接，用于實(shí)現(xiàn)測試線和電壓互感器9的快速匹配；夾具架，用于按照接線夾具8的大小容納并排列所有接線夾具8?；ジ衅鳈z測裝置包括：互感器檢測功能切換器18，與控制裝置連接，用于實(shí)現(xiàn)對電壓互感器9不同功能檢測之間的切換；互感器檢測功能實(shí)現(xiàn)組件，分別與互感器檢測功能切換器18和電壓互感器9連接，用于實(shí)現(xiàn)電壓互感器9的功能檢測?；ジ衅鳈z測功能實(shí)現(xiàn)組件包括：升壓器11、電阻分壓器12、標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器13、電子調(diào)壓器14、互感器誤差校驗(yàn)儀15、負(fù)載箱17、極速檢定臺16和耐壓絕緣電阻測試儀19?？刂蒲b置包括：plc控制器4，分別與自動(dòng)輸送裝置、自動(dòng)接拆線裝置和互感器檢測裝置連接，用于接收反饋信號并發(fā)布控制命令；工控機(jī)，與plc控制器4連接，用于接收經(jīng)plc控制器4傳遞的反饋信號，并根據(jù)反饋信號生成控制命令。

下面結(jié)合附圖對上述裝置進(jìn)行具體闡述：如圖1所示為自動(dòng)輸送裝置，從圖中可以看出，該自動(dòng)輸送裝置包括滾筒輸送線1、設(shè)置于滾筒輸送線1底部的頂升機(jī)構(gòu)2以及設(shè)置在滾筒輸送線1上方的工裝托盤，滾筒輸送線1的側(cè)邊安裝有自動(dòng)接拆線裝置的夾具，輸送線的一側(cè)為控制裝置中的plc控制柜，使用時(shí)，互感器放置在工裝托盤上，一個(gè)工裝托盤放置兩個(gè)10kv互感器或一個(gè)35kv互感器；在plc控制下工裝托盤通過滾筒輸送線1送達(dá)檢定工位，控制裝置將該托盤在檢定工位上準(zhǔn)確定位。

如圖2所示，為自動(dòng)接拆線裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，從圖中可以看到該裝置包括視覺定位組件、接拆線機(jī)器人5、接線夾具8、夾具架以及高壓線縮放機(jī)構(gòu)10等部件，在使用時(shí)，首先機(jī)器人進(jìn)行點(diǎn)位補(bǔ)正，將相機(jī)安裝在機(jī)器人手腕上與氣夾7成90度直角，在相機(jī)上安裝o形光源。利用相機(jī)識別互感器接線端與模板進(jìn)行比對，計(jì)算出偏移量(相對位置)。將偏移量通知機(jī)器人，利用機(jī)器人程序?qū)⑵屏繐Q算成機(jī)器人坐標(biāo)系。再移動(dòng)到程序中所示教的位置。通過此技術(shù)校正機(jī)器人接線偏差。繼而利用接線夾具8與夾具架，接線夾具8與夾具架配套使用。為了滿足不同大小接線端接線需要，設(shè)計(jì)不同尺寸的接線夾具8。將夾具按大小型號擺放在夾具架上。互感器接線采用機(jī)器人模擬人工接線方式，用安裝在機(jī)器人手腕上的氣夾7夾取接線夾具8插入接線端。利用夾具彈片壓緊接線端。接線完成后機(jī)器人利用手腕上的相機(jī)對接線結(jié)果進(jìn)行圖像驗(yàn)證。確認(rèn)接線成功后機(jī)器人回避讓位。高壓線一端連接高壓線縮放機(jī)構(gòu)10，通過該機(jī)構(gòu)來調(diào)節(jié)一次高壓線的長度。使高壓線避免發(fā)生下垂晃動(dòng)而產(chǎn)生高壓放電。

如圖3所示為互感器檢測裝置，由互感器誤差校驗(yàn)儀15、負(fù)載箱17、極速檢定臺16、升壓器11、標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器13、耐壓絕緣電阻測試儀19等設(shè)備組成。根據(jù)檢定規(guī)程要求在工控機(jī)的控制下自動(dòng)實(shí)現(xiàn)電壓升降、負(fù)載切換、誤差檢測、數(shù)據(jù)化整存儲等功能。

該系統(tǒng)的總體工作流程如下：

s1)工控機(jī)、條碼識別器3與plc用以太網(wǎng)連接組成內(nèi)網(wǎng)，機(jī)器人、滾筒輸送機(jī)、托盤定位機(jī)構(gòu)由plc控制。

s2)圖像定位系統(tǒng)標(biāo)定：

s21)將相機(jī)設(shè)置在機(jī)器人的手腕上，與氣夾7成90度直角。

s22)通過使用點(diǎn)陣板的相機(jī)標(biāo)定夾具來實(shí)施相機(jī)的標(biāo)定。

s23)工件放入檢定工位，將相機(jī)移動(dòng)到測量位置。對工件拍照檢出工件，圖片作為模板保存。然后在保存相機(jī)位置保存相機(jī)位置。

s3)將不同型號的互感器依次放入上料工位，機(jī)器人對互感器接線端的各個(gè)位置進(jìn)行表定。根據(jù)互感器型號將這些位置信息存入機(jī)器人控制器內(nèi)存。

s4)將互感器按托盤上位置標(biāo)記放入工裝托盤。條碼掃描器讀出互感器條碼與工裝托盤條碼綁定并保存到數(shù)據(jù)庫中。

s5)工裝托盤通過滾筒線輸送到檢定工位。主控軟件通過安裝在檢定工位上的條碼掃描器自動(dòng)讀取托盤條碼。用該托盤條碼根據(jù)綁定關(guān)系在數(shù)據(jù)庫中讀取互感器條碼。根據(jù)互感器條碼在互感器基本信息表中讀取互感器型號、變比等基本信息。

s6)工控機(jī)將互感器型號發(fā)送給plc，plc驅(qū)動(dòng)機(jī)器人對互感器進(jìn)行圖像識別，與存在圖像系統(tǒng)中的該型號模板比對，計(jì)算出偏移量。在機(jī)器人程序中該偏移量加到機(jī)器人標(biāo)定點(diǎn)位上來修正互感器位置偏差。

s7)機(jī)器人按互感器型號在模具架上夾取接線夾具8，按修正后的點(diǎn)位對互感器接線端接線。

s8)接線完成后plc返回信號，工控機(jī)向檢互感器檢測裝置下發(fā)互感器檢定項(xiàng)目及基本信息，即向極速控制臺、校驗(yàn)儀、負(fù)載箱17下發(fā)試驗(yàn)指令，互感器多功能切換裝置按試驗(yàn)要求切換互感器二次接線?；ジ衅鳈z測裝置按檢定規(guī)程中的試驗(yàn)方法完成檢定任務(wù)。試驗(yàn)完成后機(jī)器人對該互感器拆線并根據(jù)下一個(gè)試驗(yàn)要求從新對互感器接線。

s9)根據(jù)任務(wù)單上的試驗(yàn)項(xiàng)目依次完成互感器各種性能試驗(yàn)。

s10)檢定完成后檢定系統(tǒng)試驗(yàn)完成信號，工控機(jī)向plc發(fā)出拆線指令。機(jī)器人完成拆線動(dòng)作后工裝托盤流出檢定工位。