单相电能表柔性自动化检定流水线

1/14单相电能表柔性自动化检定流水线（含机器人、AGV小车）建设方案深圳市科陆电子科技股份有限公司电测事业部二〇一四年二月2/14目录1.项目产能................................................................................................................................................................32.基本情况................................................................................................................................................................32.1设计总图................................................................................................................................................................32.2单相电能表自动检定流水线方案概述..............................................................................................................53.单相电能表自动检定流水线对场地的要求......................................................................................................53.1对建筑的要求........................................................................................................................................................53.2设备安装准备要求................................................................................................................................................63.3电源要求................................................................................................................................................................63.4消防要求................................................................................................................................................................63.5其他特殊说明........................................................................................................................................................74.单相电能表自动检定单元功能要求...................................................................................................................74.1检定系统功能要求................................................................................................................................................74.1.1出入库拆装系统.....................................................................................................................................................74.1.2AGV运输小车输送系统.......................................................................................................................................74.1.3贴标封印系统运输通道........................................................................................................................................84.1.4单相电能表自动检定系统：...............................................................................................................................84.1.5单相电能表贴标封印系统.....................................................................................................................................94.2机器人等单体关键设备的参数.............................................................................................................................105.设备材料清册.....................................................................................................................................................10附件1：节拍计算表.....................................................................................................................................................12附件2：方案预算表.....................................................................................................................错误！未定义书签。3/141.项目产能根据有关要求，充分考虑现有计量资源与外部环境、现有用户规模和增长趋势以及地域分布等因素，建设单相电能表柔性自动检定流水线1套，年检定能力20万只。2.基本情况2.1设计总图4/14单相电能表检定系统由多个子系统组成：出入库拆装系统、AGV小车输送系统（含缓存架）、单相电能表自动检定装置系统、单相电能表自动贴标封印系统和预留扩展区域。初步设计5个检定台体，每台体60表位；运表AGV小车2台（含备用1台），上下标机器人1个检表区域的占地面积估算为：横向：8700*2+8000=25400cm=25.4m纵向：6300*3=18900cm=18.9m总共面积为：25.4*18.9=480.06m25/142.2单相电能表自动检定流水线方案概述检定系统总体流程如下图所示：3.单相电能表自动检定流水线对场地的要求3.1对建筑的要求地面容许设备承重：机器人区域承载≧600kg/㎡，其他区域承载≧400kg/㎡。地面公差：全长范围内最大倾斜度符合FEM9.831。地面不平整度<1/1000。使用空间净高：≧3m。防静电：地面做防静电处理。考虑所需大型设备的进出问，对实验室门及货梯的具体要求，对大型设备的进场可以考虑留出外墙开口的方式。6/143.2设备安装准备要求设备最大单元包装长约3米，高约2.5米，宽约1.3米设备搬运可采用货梯搬运，如果货梯无法放置或使用，需要通过吊车吊装方式搬运至检定车间，则需要预留吊装口，供设备吊装使用。建议吊装口宽4m，高3.5m，伸出平台长度为3m，方便吊装设备操作。3.3电源要求设备用电容量大小：电源容量动力柜预留容量不低于120kVA，线体所需的电源（插座/开关柜）布置电路图如下图所示。3.4消防要求设备进场前完成打压试水。消防栓安装位置应提前明确，防止与流水线系统造成干涉。动力柜位置7/143.5其他特殊说明进场前动力电、照明安装完毕。4.单相电能表自动检定单元功能要求4.1检定系统功能要求4.1.1出入库拆装系统电能表出入库拆装系统，主要实现两大功能；一方面将出库待检表进行拆箱，由整跺的表箱拆装成单独的表箱，然后经过输送系统传送到AGV小车上料口，另一方面将AGV小车传输回来的检定完成的电能表箱进行重新组跺，将组跺完成的检定结束表箱重新入库。4.1.2AGV运输小车输送系统主要功能是将被检表从立库出口运输到指定检定位置；根据方案设计，AGV小车将被检表运送到每个检定台体对应的缓存架上。同时将检定完成的被检表输送到贴标封印检定单元进行资产绑定；8/14图2：检定系统物流传输系统检定方案中物流传输主要是通过AGV小车进行被检表的传输，上图中绿色标示部分为整个物流传输系统的传输路径，整个传输路径分为两部分：检定单元上下表路径和自动贴标封印上表路径。4.1.3贴标封印系统运输通道图3：贴标封印系统被检设备输送通道贴标封印系统被检表传输通道，功能为将检定完成的被检表通过该通道进行分拣，分拣出合格表计输送至贴标封印系统中。4.1.4单相电能表自动检定系统：图4：电能表功能检定系统被检电能表从立库出来后经过拆装箱区，将成跺的表箱拆装成单独的表箱，通过AGV小车将单独的表箱输送到指定的检定单元缓存架上进行待检。单个检定装置按照校验、走字耐压一体化设计，可在同一装置上自动完成耐压、误差、走字、多功能等检定规程和国网公司智能电能表技术所规定的检定检测项目。在检9/14定过程中不需更换接线，一次性压接完成所有检定项目。在每一表位的电流端子上安装温度传感器。可以和检测同步提供电流端子的温升情况。每个表位电能表的电流回路均与设置接触式测温仪，温度检测元件的绝对误差不大于±2℃，测温范围20℃～100℃。一旦温度超过报警温度，系统会自动切断该表位电流并报警。对被检电能表进行限位，限位装置精确，机器人定位后限位装置对被检电能表的电压端子、电流端子、辅助端子（校验脉冲、多功能脉冲、通讯口等）进行可靠压接，且接线受压稳定、均匀、可靠。耐压试验：所有的电流线路和电压线路连接在一起，另一点是地，试验电压施加于该两点间，试验电压4kV单相电能表功能检定系统由独立的5个检定单元组成，同时也可以根据客户的实际检定量进行扩充或裁减，每个检定单元为60表位配置，整个检定容量为：5*60*4批次*180天=21.6W。4.1.5单相电能表贴标封印系统图5：自动贴标封印系统电能表检定完成后，通过不合格缓存线进行分拣，将检定合格表计通过机器人抓取到贴标封印系统专机中，在系统中完成合格电表的自动贴标和封印工作，然后将贴标封印完成的电能表进行装箱，装箱完成后通过AGV小车输送到出入库拆箱区进行入库。10/144.2机器人等单体关键设备的参数机器人：•安装方式：地面安装•本体颜色：橙色或白色•手腕持重：15kg•最大臂展半径：1.65m•轴数：6轴•位置重复精度：0.04mm•防护等级：IP67•运动范围：轴动作范围最大速度1回转+180～-180°180/s2立臂+110～-63°180/s3横臂+55～-235°200/s4腕+200～-200°400/s5腕摆+115～-115°400/s6腕传+400～-400°460/s•机器人重量：250kg•环境温度：5℃～45℃•最大湿度：95%•最大噪音：70dB(A)5.设备材料清册上述方案中主要设备及部件组成说明编号部件名称规格单位数量备注11/141AGV运输车进口套1周转箱运输传送备用1台2AGV运输轨道FlexLink或博世力士乐组1AGV小车运行轨道3机器人ABB或其他个1检定上表及分拣4机器人活动轨道FlexLink或博世力士乐条1机器人运行轨道5缓存架标准型材搭建个5待检表检定前后缓存6单相电能表检定装置单台检定60表位台5电能表功能检定7自动贴标封印系统FlexLink或博世力士乐套1合格表计贴标封印8数据服务器、工作站、工控机及配套软件IBM/LENOVO/DELL/HP套1系统主站控制系统9PLC电控系统及软件SMS套1物流控制系统由于检定一批电能表的时间加上轮换时间约80分钟，按一天每个装置检定4批电能表计算，则系统每天可检定电能表4*60*5=1200只。系统年产能=1200*280=216000只。整个系统年检定量为21.6万只，考虑系统冗余，满足系统年检20万块电能表的设计要求。12/14附件1：节拍计算表系统和单元运行节拍与配置序号功能单元单元轮换时间单元表位数产能配置平均每表节拍秒）1.小车运表300秒301102.上表机构9秒3133.耐压试验120秒60124.误差检定72分606072秒5.下表9秒3136.小车运表180秒30167.打码、贴标6秒1168.小车运表180秒30169.合计112秒检定容量说明如上表所述，系统的单元节拍除检定装置和运表小车外，其它的单元均是按不低于6秒/表的节拍设计的，这样设计的原因是由于检定装置的检定时间是一个变动的值，其它专机单元更快的节拍能够适应更短的检测停留时间，以提高整个系统的检定效率。检定装置的节拍计算公式：13/14实际检定节拍=（72+2）/27=2.75秒每表系统的和单元的测试停留时间、单元配置数量、传输线的速度确定了一个托盘从上料位进入检定系统到下料位所用的时间，而合理的系统单元布局与节拍控制，总是可以在上料位以一定的速度节拍连续上表，在下料位以一定的速度节拍连续下表，从而达到流水作业的效果。当系统的上料和下料达到流水作业的循环时，系统的整体运行节拍即取决于系统中节拍最慢的设备的节拍，即检定装置节拍2.75秒/表，当检定系统采取不清空作业时，装置检定系统继续上一工作目的检定任务继续工作，各检定试验仓有和工作站均有表，此时检定系统开机后，即可进入循环流水作业，设备没有等待时间，即和个单元的有效工作时间相同，满足系统年检20万块电能表的设计要求14/14