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1、(10)申请公布号 CN 102819983 A (43)申请公布日 2012.12.12 C N 1 0 2 8 1 9 9 8 3 A *CN102819983A* (21)申请号 201210282884.5 (22)申请日 2012.08.09 G09F 3/03(2006.01) G01R 11/24(2006.01) (71)申请人国网计量中心 地址 100192 北京市海淀区清河小营东路 15号 申请人国家电网公司 (72)发明人郑安刚 张密 章欣 邹和平 (74)专利代理机构北京安博达知识产权代理有 限公司 11271 代理人徐国文 (54) 发明名称 一种电能表封印的自动加封。
2、装置 (57) 摘要 本发明公开了一种用于电能表封印的自动加 封装置，其包括支架，用于将电能表托盘输送至预 送料工位、并在电能表加封后输出电能表托盘至 卸料工位的电能表输送线，用于对电能表托盘进 行顶升操作，并对电能表托盘中待加封的电能表 进行定位的顶升定位机构，用于从供料机构上拾 取待加封的封印、并将封印压入电能表的封印孔 中进行加封的加封机构以及用于为加封机构提供 封印的供料机构。该加封装置具有成本低、效率 高、操作方便等优点，适用于所有型式的单相及三 相智能电能表，且不受电能表托盘的限制，可以根 据电能表输送线的不同而进行灵活调整；该加封 装置使电能表所在位置更精准，从而提高该加封 装置。
3、的工作效率。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书4页 附图8页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 8 页 1/1页 2 1.一种电能表封印的自动加封装置，包括支架和用于将电能表托盘输送至预送料工 位、并在电能表加封后输出电能表托盘至卸料工位的电能表输送线，其特征在于，该装置还 包括： 顶升定位机构，安装在电能表输送线的下方，用于对电能表托盘进行顶升操作，并对电 能表托盘中待加封的电能表进行定位； 加封机构，安装在支架上、并位于电能表输送线的上方，用于从供料机构上拾取待加封 的封印，并将封印压入电能表的封印孔中进行加。
4、封；和 供料机构，位于电能表输送线的一侧，用于为加封机构提供封印。 2.根据权利要求1所述的加封装置，其特征在于：所述顶升定位机构包括定位板、顶升 气缸、固定板和垂向导轨，所述定位板上设有定位销；所述固定板固设于电能表输送线上， 所述固定板上设有垂直穿过固定板的垂向导轨，所述定位板与固定板之间设有顶升气缸， 通过该顶升气缸使定位板沿垂向导轨进行顶升操作，使定位板上的定位销插入电能表托盘 上的定位孔中进行定位。 3.根据权利要求2所述的加封装置，其特征在于：所述顶升定位机构还包括固接于支 架上、且位于定位板上方的二次定位板，所述二次定位板上开设有用于容纳电能表的开口， 通过顶升气缸将电能表托盘中。
5、的电能表顶升至二次定位板的开口内进行二次定位。 4.根据权利要求1所述的加封装置，其特征在于：所述加封机构包括三维直角坐标机 械手和真空吸盘，所述三维直角坐标机械手带动真空吸盘移动，并将真空吸盘从供料机构 所拾取的封印压入电能表的封印孔中进行加封。 5.根据权利要求4所述的加封装置，其特征在于：所述三维直角坐标机械手包括x轴 滑轨、y轴滑轨、z轴滑轨、折板、滑动板、安装板、滚珠丝杠和伺服电机；所述折板的数量为 两个，两个折板的一端分别与x轴滑轨的两侧相固接、其另一端分别与两个y轴滑轨进行滑 动连接；所述滑动板的一面与z轴滑轨相固接、其另一面与x轴滑轨进行滑动连接；所述z 轴滑轨的底部滑动连接有。
6、用于拾取封印的真空吸盘；每个y轴滑轨的底端均设有与支架相 固接的安装板；所述x轴滑轨、y轴滑轨和z轴滑轨上分别设有一滚珠丝杠、且每个滚珠丝 杠的一端分别连接有一伺服电机进行驱动。 6.根据权利要求1所述的加封装置，其特征在于：所述供料机构包括振动供料机和取 料机，所述振动供料机的出口设有取料机，所述取料机从振动供料机上取得封印，并等待加 封机构进行拾取。 7.根据权利要求1所述的加封装置，其特征在于：所述电能表输送线包括架体、设于架 体上的用于驱动皮带前移的电机、与电机的转动轴连接的皮带线和设于架体上用于挡停皮 带线上电能表托盘的挡停机构。 8.根据权利要求7所述的加封装置，其特征在于：所述电。
7、能表输送线还包括设于架体 上的对电能表计数的计数器、用于录入电能表信息的条码扫描器以及在电能表加封后用于 电能表分拣的分拣机构。 权 利 要 求 书CN 102819983 A 1/4页 3 一种电能表封印的自动加封装置 技术领域 0001 本发明属于封印设备领域，具体涉及一种电能表封印的自动加封装置。 背景技术 0002 电能表封印是电能表组装过程中的一道重要程序，目的是为了防止用户私自偷电 而加装的。现有的电能表封印主要分为穿线式封印和锁扣式封印两种，在应用电能表封印 的同时，为了解决现在人工成本的上升以及各电能表检定系统全自动生产的要求，智能电 能表的自动加封设备已成为检定系统中必不可少。
8、的一项。在电力行业内，传统的加封方式 均是针对电能表穿线式封印，这种安装步骤比较繁琐，而且大多采用人工对电能表进行封 印作业，不仅劳动强度大，而且工作效率低，极不适应电能表自动生产线上的生产需求。为 了提高生产效率，克服上述弊端，传统加封设备逐步向自动加封设备过渡，虽然目前开发出 一些适用于穿线式封印的自动加封设备，但其加封效率低，出错率较高，仍无法满足高效自 动化流水线加封的作业要求。为解决高效自动加封的难题，近年来，本领域技术人员将穿 线式封印改良成锁扣式封印，这种封印无须穿封印线，无须对准，操作简单，该锁扣式电能 表封印的结构可以是如图9所示的锁扣式封印，其包括底座102和封印盖101，。
9、底座102内 设有沉孔103，通过该沉孔穿设用于固接电能表壳体的螺钉，封印盖位于螺钉上方，封印盖 的下部伸入底座的沉孔中，封印盖的下端外周面上设有向外延伸的凸台104，沿底座的内壁 周向设置有弹性凸起105，弹性凸起的下端部向底座内倾斜、且向下延伸并抵靠于封印盖的 凸台上。在加封时，位于封印中螺钉的螺帽部分位于沉孔103中，螺钉的螺杆部分穿过底座 102并被压接于电能表的封印孔中；也可以是申请号为CN201110202726.X的一种电能表防 盗封印结构；或是现有技术中的其它结构的锁扣式封印。 0003 由于现有的自动加封设备无法满足该锁扣式电能表封印的高效流水线作业的加 封要求，所以本申请提。
10、出一种能够满足电能表锁扣式封印的加封装置。 发明内容 0004 为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提出一种高效率，低成本，能够实现 自动流水线作业的自动加封装置。 0005 本发明是通过如下技术方案实现的： 0006 一种电能表封印的自动加封装置，包括支架和用于将电能表托盘输送至预送料工 位、并在电能表加封后输出电能表托盘至卸料工位的电能表输送线，该装置还包括： 0007 顶升定位机构，安装在电能表输送线的下方，用于对电能表托盘进行顶升操作，并 对电能表托盘中待加封的电能表进行定位； 0008 加封机构，安装在支架上、并位于电能表输送线的上方，用于从供料机构上拾取待 加封的封印，并将封印。
11、压入电能表的封印孔中进行加封；和 0009 供料机构，位于电能表输送线的一侧，用于为加封机构提供封印。 0010 进一步地，所述顶升定位机构包括定位板、顶升气缸、固定板和垂向导轨，所述定 说 明 书CN 102819983 A 2/4页 4 位板上设有定位销；所述固定板固设于电能表输送线上，所述固定板上设有垂直穿过固定 板的垂向导轨，所述定位板与固定板之间设有顶升气缸，通过该顶升气缸使定位板沿垂向 导轨进行顶升操作，使定位板上的定位销插入电能表托盘上的定位孔中进行定位。 0011 进一步地，所述顶升定位机构还包括固接于支架上、且位于定位板上方的二次定 位板，所述二次定位板上开设有用于容纳电能表。
12、的开口，通过顶升气缸将电能表托盘中的 电能表顶升至二次定位板的开口内进行二次定位。 0012 进一步地，所述加封机构包括三维直角坐标机械手和真空吸盘，三维直角坐标机 械手带动真空吸盘移动，并将真空吸盘从供料机构所拾取的封印压入电能表的封印孔中进 行加封。 0013 进一步地，所述三维直角坐标机械手包括x轴滑轨、y轴滑轨、z轴滑轨、折板、滑动 板、安装板、滚珠丝杠和伺服电机；所述折板的数量为两个，两个折板的一端分别与x轴滑 轨的两侧相固接、其另一端分别与两个y轴滑轨进行滑动连接；所述滑动板的一面与z轴滑 轨相固接、其另一面与x轴滑轨进行滑动连接；所述z轴滑轨的底部滑动连接有用于拾取封 印的真空吸。
13、盘；每个y轴滑轨的底端均设有与支架相固接的安装板；所述x轴滑轨、y轴滑 轨和z轴滑轨上分别设有一滚珠丝杠、且每个滚珠丝杠的一端分别连接有一伺服电机进行 驱动。 0014 进一步地，所述供料机构包括振动供料机和取料机，所述振动供料机的出口设有 取料机，所述取料机从振动供料机上取得封印，并等待加封机构进行拾取。 0015 进一步地，所述电能表输送线包括架体、设于架体上的用于驱动皮带前移的电机、 与电机的转动轴连接的皮带线和设于架体上用于挡停皮带线上电能表托盘的挡停机构。 0016 进一步地，所述电能表输送线还包括设于架体上的对电能表计数的计数器、用于 录入电能表信息的条码扫描器以及在电能表加封后用。
14、于电能表分拣的分拣机构。 0017 本发明具有如下有益效果： 0018 该加封装置具有成本低、效率高、操作方便等优点，适用于所有型式的单相及三相 智能电能表，且不受电能表托盘的限制，可以根据电能表输送线的不同而进行灵活调整； 0019 该加封装置的顶升定位机构不仅可以实现对电能表托盘中电能表的定位，还通过 增设二次定位板而实现对电能表的二次定位，使电能表所在位置更精准，从而提高该加封 装置的工作效率。 附图说明 0020 图1是本发明电能表封印自动加封装置的立体结构示意图； 0021 图2是本发明电能表封印自动加封装置的主视图； 0022 图3是图2的俯视图； 0023 图4是图2的左侧图； 。
15、0024 图5是本发明电能表封印自动加封装置不带支架时的立体结构示意图； 0025 图6是顶升定位机构的安装位置图； 0026 图7是加封机构的结构示意图； 0027 图8是真空吸盘的结构示意图； 0028 图9是现有锁扣式电能表封印的结构示意图； 说 明 书CN 102819983 A 3/4页 5 0029 其中，1-振动供料机，2-取料机，3-加封机构，4-三维直角坐标机械手，5-真空 吸盘，6-二次定位板，7-电能表托盘，8-电能表，9-电能表输送线，10-定位板，11-顶升气 缸，12-固定板，13-垂向导轨，14-支架，15-x轴滑轨，16-y轴滑轨，17-z轴滑轨，18-折板， 。
16、19-滑动板，20-安装板，21-支撑板。 具体实施方式 0030 下面结合附图对本发明的电能表封印自动加封装置作进一步详细的描述。 0031 如图1-5所示，本例中智能电能表封印的自动加封装置主要包括支架14、电能表 输送线9、顶升定位机构、加封机构3和供料机构，该自动加封装置能够适应于所有应用锁 扣式封印的智能电能表，包括所有型式的单相智能电能表和三相智能电能表，且不受承载 电能表托盘型式的限制，单表位/多表位的托盘都能应用。该自动加封装置的顶升定位机 构完成智能电能表在加封装置中的高精度位置定位功能；供料机构通过振动供料方式实现 杂乱无序的封印的有序排列，并通过安装在三维直角坐标机械手上。
17、的真空吸盘从供料机构 的取料机上拾取封印，然后将封印送到待施封电能表的封印孔内，将封印压入封印孔内完 成加封。下面对各部件进行详细说明： 0032 支架14采用如图1所示的框架结构，该支架主要分为用于容纳电能表输送线的部 分和用于容纳供料机构的部分；电能表输送线可以根据需要调整长度，由于支架采用框架 结构，所以电能表输送线两端的延长部分可以穿过支架位于其外侧；顶升定位机构位于正 对电能表输送线的预送料工位下方、且安装于电能表输送线9上；加封机构3位于电能表输 送线的预送料工位上方、且安装于支架14上；供料机构可以通过支脚独立设置在电能表输 送线的一侧，为了能够灵活移动，还可在支脚底部设置滚轮，。
18、也可以按照图1、5所示结构置 于支撑板21上，且支撑板21的一侧与电能表输送线的架体相连，另外三侧分别与支架14 相连。 0033 电能表输送线可以采用本领域技术人员公知的现有技术来输送电能表托盘和托 盘中的电能表，也可以采用如下结构： 0034 电能表输送线包括架体、设于架体上的用于驱动皮带前移的电机、与电机的转动 轴连接的皮带线以及设于架体上用于挡停皮带线上电能表托盘的挡停机构、对电能表计数 的计数器、用于录入电能表信息的条码扫描器和在电能表加封后用于电能表分拣的分拣机 构。该结构中的各部件均采用本领域技术人员公知的现有技术。 0035 如图5所示，顶升定位机构包括定位板10、顶升气缸11。
19、、固定板12和垂向导轨13， 为了进行更精确的定位，还可以在定位板上方安装一个固接于支架14上的二次定位板6， 并在二次定位板上开设开口。固定板12固设于电能表输送线9上，并且垂向导轨13垂直 穿过固定板12；电能表8的定位机构采用顶升定位方式，以顶升气缸11为动力进行顶升， 定位板10与固定板12之间设有顶升气缸11，该顶升气缸为动力源，通过该顶升气缸11使 定位板10沿垂向导轨13进行顶升操作；定位板10上设有定位销，通过顶升气缸11进行顶 升操作使定位销插入电能表托盘上的定位孔中进行一次定位；顶升气缸继续向上顶升，使 电能表托盘7中的电能表8继续顶升至二次定位板6的开口内进行二次定位。电。
20、能表的二 次定位板6可根据智能电能表8的型式及个数不同而不同，二次定位板6将承载电能表托 盘7内所有的电能表8固定在位置精确的开口内。 说 明 书CN 102819983 A 4/4页 6 0036 如图7所示，加封机构3包括三维直角坐标机械手4和真空吸盘5，完成封印的拾 取、定位和加封，其中封印的拾取是通过机械手末端的真空吸盘吸附实现的，定位和加封由 三轴直角坐标机械手完成。三维直角坐标机械手包括x轴滑轨15、y轴滑轨16、z轴滑轨 17、折板18、滑动板19、安装板20、三个滚珠丝杠和三个伺服电机。x、y、z三轴间通过滚珠 丝杠实现该机械手的三轴传动，x轴滑轨15的两侧分别与两个折板18的。
21、一端相固接、两个 折板的另一端分别与两个y轴滑轨16进行滑动连接，使得x轴滑轨沿两个y轴滑轨进行纵 向滑动；滑动板19的一侧与z轴滑轨17相固接、其另一侧与x轴滑轨15进行滑动连接，使 得z轴滑轨沿x轴滑轨进行横向滑动；两个y轴滑轨16的下端分别安装有一个与支架14 相固接的安装板20；如图8所示，z轴滑轨的底部滑动连接有多个用于拾取待加封封印的真 空吸盘5，该真空吸盘沿z轴滑轨进行垂向升降滑动，其可以采用柔性的真空吸盘，还可配 合真空发生器等部件，该真空吸盘的数量可以根据电能表数量进行灵活配置。x轴滑轨、y 轴滑轨和z轴滑轨上分别设有一滚珠丝杠、且每个滚珠丝杠的一端分别连接有一伺服电机 进行。
22、驱动；三维直角坐标机械手由高精度电机伺服系统组成，真空吸盘组件为柔性的真空 吸盘结构，用于封印的吸取和加封，整个过程采用柔性的方式，保证在加封过程中不会损伤 封印件和智能电能表。三维直角坐标机械手4的z轴滑轨垂直方向的真空吸盘5的个数取 决于电能表托盘7上智能电能表8的个数，可以灵活配置适应于各种流水线以及各种型式 的单项及三相智能表。 0037 如图6所示，供料机构包括振动供料机1和取料机2。振动供料盘采用偏心振动供 料，振动供料机可采用一台或多台，如需长距离输送则需加装水平振动供料器；通过振动供 料机，实现杂乱无序的封印在振动供料机1的作用下排列成有序队列；在振动供料机1的出 口设置有取料。
23、机2，取料机2一次拾取加封需要的封印，等待加封机构去拾取；在封印自动 加封过程中，由取料机构2从振动供料机1上取料，取料完成后等待自动加封机构3拾取， 当自动加封机构取走封印后，取料机2再次从振动供料机1上取料，如此反复进行。 0038 该加封装置的运行过程为： 0039 电能表托盘7被电能表输送线9运送到该自动加封装置后，电能表定位机构将电 能表托盘7顶升定位，同时上方的二次定位板6对电能表托盘7内的电能表8进行二次精 确定位，同时振动供料机1将封印运送到预送料工位，之后三维直角坐标机械手4的x轴滑 轨15和y轴滑轨16动作，将真空吸盘5移动到封印预送料工位的上方，之后三轴直角坐标 机械手4。
24、的z轴滑轨下降，真空吸盘5将封印吸取（三只Z轴滑轨17可同时动作，亦可单只 动作），再上升到指定位置，之后三轴直角坐标机械手4的x轴滑轨15、y轴滑轨16动作，将 真空吸盘5移动的待封印的电能表8上方，三轴直角坐标机械手4的z轴滑轨17下降，真 空吸盘5将封印压入电能8表中，对侧的电能表需再取放一次。 0040 最后应该说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，结 合上述实施例对本发明进行了详细说明，所属领域的普通技术人员应当理解到：本领域技 术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均在 申请待批的权利要求保护范围之中。 说 明 书CN 10。
25、2819983 A 1/8页 7 图1 说 明 书 附 图CN 102819983 A 2/8页 8 图2 说 明 书 附 图CN 102819983 A 3/8页 9 图3 说 明 书 附 图CN 102819983 A 4/8页 10 图4 说 明 书 附 图CN 102819983 A 10 5/8页 11 图5 说 明 书 附 图CN 102819983 A 11 6/8页 12 图6 说 明 书 附 图CN 102819983 A 12 7/8页 13 图7 图8 说 明 书 附 图CN 102819983 A 13 8/8页 14 图9 说 明 书 附 图CN 102819983 A 14 。