CN103399579B - 一种led灯具组件自动定向整列系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LED灯具组件自动定向整列系统，包括依次连接的CCD摄像元件、解码器、DSP、串并转换芯片、PLC和传感器，所述DSP和PLC之间还连接有人机界面，所述PLC的输出口还连接有伺服驱动器和电磁阀，所述伺服驱动器的输出端连接有伺服电机，所述电磁阀的输出端连接有气缸。本发明实现了LED灯具组件自动定向整列，解决了采用人海战术装配，自动化水平低，生产效率低成本高的问题，同时解决了采用机械方式定向整列容易造成电子元器件损坏，增加了生产成本的问题。

Description

一种LED灯具组件自动定向整列系统

技术领域

本发明涉及一种LED灯具组件自动定向整列系统，属于半导体照明技术领域。

背景技术

LED照明是继紧凑型荧光灯(即CFL)后的新一代光源。相比CFL，LED光源具备环保不含汞，可回收再利用，高光效，长寿命，即开即亮，耐频繁开关，光衰小，色彩丰富，可调光调色等优点，因而越来越受到关注，市场占有率逐年提高。为了满足不断增长的LED灯具市场需求，LED灯具生产商需要提高LED灯具的生产水平和效率，降低成本。

如图1所示：LED灯具结构主要由光源组件、电源组件、散热器（又称灯体）、绝缘套（体）、灯罩、灯头、联接件等零部件组成。目前大部分LED灯具装配是人工作业，靠人海战术，装配自动化水平很低，生产效率低成本高。也有部分采用机械方式定向整列，但是LED灯具中光源组件、电源组件涉及电子元器件较多，在机械定向整列过程中容易碰撞和摩擦，造成电子元器件损坏，增加了生产成本。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种LED灯具组件自动定向整列系统，实现了LED灯具组件自动定向整列，解决了采用人海战术装配，自动化水平低，生产效率低成本高的问题，同时解决了采用机械方式定向整列容易造成电子元器件损坏，增加了生产成本的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种LED灯具组件自动定向整列系统，包括依次连接的CCD摄像元件、解码器、DSP、串并转换芯片、PLC和传感器，所述DSP和PLC之间还连接有人机界面，所述PLC的输出端连接有伺服驱动器和电磁阀，所述伺服驱动器的输出端连接有伺服电机，所述电磁阀的输出端连接有气缸；所述CCD摄像元件用以采集LED灯具组件的光学影像，将光学影像转化为模拟信号，并将模拟信号发送给解码器；所述解码器用以将CCD摄像元件发送的模拟信号解码为DSP能处理的数字信号；接收DSP发送的写和读指令；所述DSP接收并处理PLC发送的触发信号，将处理后的触发信号变成写和读指令发送给解码器；接收人机界面选取的LED灯具组件的特征；接收解码器发送的数字信号，并根据选取的LED灯具组件的特征采集并处理数字信号中的特征信息，将处理后的特征信息发送到PLC上；所述串并转换芯片用以实现DSP与PLC之间的串行通讯；所述PLC接收并处理传感器发送的感应信号；控制向DSP发出触发信号；接收并处理DSP发送的特征信息；接收人机界面设置的系统参数；将动作指令发送给伺服驱动器和电磁阀；控制所述的系统出错后的报警；接收人机界面发送的系统启动和停止的信号，控制系统的启停；所述人机界面为人工操作平台，选取LED灯具组件的特征，设置系统参数，实时显示工作流程，发送系统启动和停止的信号；所述传感器感应LED灯具组件位置状态，将感应信号实时发送给PLC；所述伺服驱动器接收PLC发送的动作指令，驱动伺服电机；所述电磁阀接收PLC发送的动作指令，控制气缸。

所述的系统上还设置有与CCD摄像元件匹配的LED光源，所述LED光源还连接有可对LED光源无极调光的调光控制器；所述CCD摄像元件的有效像素数不小于640×480，像素尺寸不大于7.4um×7.4um，帧速不小于30fps。用以保证CCD摄像元件采集光学影像的质量。

所述CCD摄像元件发送的模拟信号为NTSC或者PAL制式的模拟视频信号。

以上所述的一种LED灯具组件自动定向整列系统，先通过人机界面选取LED灯具组件的特征，设置系统的参数，通过传感器感应LED灯具组件位置状态，将感应信号实时发送给PLC，所述PLC接收并处理传感器发送的感应信号，根据处理后的感应信号控制向DSP发出触发信号，当LED灯具组件到达相应位置时，PLC向DSP发出触发信号，DSP接收PLC发送的触发信号，向解码器2发出读和写指令，CCD摄像元件采集LED灯具组件的光学影像，将光学影像转化为模拟信号，并将模拟信号发送给解码器，解码器将模拟信号解码为DSP能处理的数字信号，DSP接收解码器发送的数字信号，并根据选取的特征采集并处理数字信号中的特征信息，将处理后的特征信息通过串并转换芯片发送到PLC上，PLC接收特征信息并根据设定的算法和设置的系统参数形成决策，将动作指令发送给伺服驱动器和电磁阀，伺服驱动器驱动伺服电机，电磁阀控制气缸。

本发明的有益效果：本发明通过人机界面选取LED灯具组件的特征，设置系统参数，传感器触发DSP，向解码器2发出读和写指令，CCD摄像元件采集LED灯具组件的光学影像并转化为信号，通过DSP采集并处理信号中的特征信息，PLC进行逻辑控制，控制伺服驱动器和电磁阀，通过伺服驱动器驱动的伺服电机以及电磁阀控制的气缸实现了LED灯具组件自动定向整列，装配技术自动化水平高，生产效率高，减低了成本，同时电子元器件不易损坏，降低了生产成本。

附图说明

图1为LED灯具结构示意图。

图2为本发明的整体架构图。

图3为光学影像采集和定向整列工作示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如图2所示：一种LED灯具组件自动定向整列系统，包括依次连接的CCD摄像元件1、解码器2、DSP3、串并转换芯片5、PLC（6）和传感器7，所述DSP3和PLC6之间还连接有人机界面4，所述PLC6的输出口还连接有伺服驱动器8和电磁阀10，所述伺服驱动器8的输出端连接有伺服电机9，所述电磁阀10的输出端连接有气缸11。

CCD摄像元件1用以采集LED灯具组件12的光学影像，将光学影像转化为模拟信号，并将模拟信号发送给解码器2。其中模拟信号为NTSC或者PAL制式的模拟视频信号；CCD摄像元件1的有效像素数不小于640×480，像素尺寸不大于7.4um×7.4um，帧速不小于30fps。

解码器2用以将CCD摄像元件1发送的模拟信号解码为DSP3能处理的数字信号；接收DSP3发送的写和读指令。解码器2为N制解码器或者P制解码器，根据不同的CCD摄像元件1决定不同的解码器2。

DSP3接收并处理PLC6发送的触发信号，将处理后的触发信号变成写和读指令发送给解码器2；接收人机界面4选取的LED灯具组件12的特征；接收解码器2发送的数字信号，并根据选取的LED灯具组件12的特征采集数字信号中的特征信息，根据设定的算法处理特征信息，将处理后的特征信息发送到PLC6上；DSP3最多可以处理不超过4个通道的数字视频信息，DSP3与外部设备可实现无缝通讯。

串并转换芯片5用以实现DSP3与PLC6之间的串行通讯。

所述PLC6接收并处理传感器7发送的感应信号，根据处理后的感应信号控制向DSP3发出触发信号；接收并处理DSP3发送的特征信息；接收人机界面4设置的系统参数，根据设定的算法和系统的参数形成决策，将动作指令发送给伺服驱动器8和电磁阀10；控制所述的系统出错后的报警；接收人机界面4发送的系统启动和停止的信号，控制系统的启停。

人机界面4为人工操作平台，选取LED灯具组件12的特征，设置系统参数，实时显示工作流程，发送系统启动和停止的信号。人机界面4简单易学，无程序设计，操作者通过显示器或触摸屏简便设定组件特征和检测流程。

传感器7感应LED灯具组件12位置状态，将感应信号实时发送给PLC6。

伺服驱动器8接收PLC6发送的动作指令，驱动伺服电机9。

电磁阀10接收PLC6发送的动作指令，控制气缸11。

所述的系统上还设置有与CCD摄像元件1匹配的LED光源13，所述LED光源13还连接有可对LED光源13无极调光的调光控制器14，光通量大小可根据现场环境、组件颜色等因素的变化进行无极调光。保证CCD摄像元件采集光学影像的质量。

如图3所示：为光学影像采集和定向整列工作示意图。定向整列前通过人机界面选取LED灯具组件12的特征，设置系统的参数，其特征为组件的正反向和角度，参数为检测时间、伺服电机9转速、以及伺服电机9和气缸11的工作时间等。在定向整列过程中，LED灯具组件12正反向和角度的检测分别在不同的工位上完成，先纠正方向，通过传感器7感应LED灯具组件12位置状态，将感应信号实时发送给PLC6，所述PLC6接收传感器7发送的感应信号，通过设定的算法处理感应信号，根据处理后的感应信号控制向DSP3发出触发信号，当LED灯具组件12到达相应位置时，PLC6向DSP3发出触发信号，DSP3接收PLC6发送的触发信号，向解码器2发出写和读指令，CCD摄像元件1采集LED灯具组件12的光学影像，光学影像为全像素读出方式，网线传输型，CCD摄像元件1将光学影像转化为模拟信号，并将模拟信号发送给解码器2，解码器2将模拟信号解码为DSP3能处理的数字信号，DSP3接收解码器2发送的数字信号，采集数字信号中的正反向，根据设定算法判断是正向或反向，如果为反向，将代表反向的特征信号通过串并转换芯片5发送到PLC6上，PLC6接收特征信息并根据设定的算法和设置的系统参数发送动作指令，动作指令控制电磁阀10，电磁阀10控制气缸11进行方向纠正。进入下个工位纠正角度，用同样的方法采集光学影像，解码信号，DSP3接收解码器2发送的数字信号，采集数字信号中的角度，根据设定算法计算出角度的偏差值，DSP3将角度的偏差值通过串并转换芯片5发送到PLC6上，PLC6根据得到的偏差值发送相应的脉冲给伺服驱动器8，驱动伺服电机9纠正角度，完成定向整列。

以上所述的一种LED灯具组件自动定向整列系统，人机界面4选取LED灯具组件12的特征不仅包括正反向和角度，同时也可以设定其它能够实现定向整列的特征，同样的根据选择的不同特征，PLC6控制的电机和气缸也不同，比如：步进电机、直线气缸、旋转气缸等。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种LED灯具组件自动定向整列系统，其特征在于：包括依次连接的CCD摄像元件(1)、解码器(2)、DSP(3)、串并转换芯片(5)、PLC(6)和传感器(7)，所述DSP(3)和PLC(6)之间还连接有人机界面(4)，所述PLC(6)的输出端连接有伺服驱动器(8)和电磁阀(10)，所述伺服驱动器(8)的输出端连接有伺服电机(9)，所述电磁阀(10)的输出端连接有气缸(11)；

所述CCD摄像元件(1)用以采集LED灯具组件(12)的光学影像，将光学影像转化为模拟信号，并将模拟信号发送给解码器(2)；

所述解码器(2)用以将CCD摄像元件(1)发送的模拟信号解码为DSP(3)能处理的数字信号；接收DSP(3)发送的写和读指令；

所述DSP(3)接收并处理PLC(6)发送的触发信号，将处理后的触发信号变成写和读指令发送给解码器(2)；接收人机界面(4)选取的LED灯具组件(12)的正反向和角度特征；接收解码器(2)发送的数字信号，并根据选取的LED灯具组件(12)的特征采集并处理数字信号中的特征信息，将处理后的特征信息发送到PLC(6)上；

所述串并转换芯片(5)用以实现DSP(3)与PLC(6)之间的串行通讯；

所述PLC(6)接收并处理传感器(7)发送的感应信号；控制向DSP(3)发出触发信号；接收并处理DSP(3)发送的特征信息；接收人机界面(4)设置的系统参数；将动作指令发送给伺服驱动器(8)和电磁阀(10)；控制所述的系统出错后的报警；接收人机界面(4)发送的系统启动和停止的信号，控制系统的启停；

所述人机界面(4)为人工操作平台，选取LED灯具组件(12)的特征，设置系统参数，实时显示工作流程，发送系统启动和停止的信号；

所述传感器(7)感应LED灯具组件(12)位置状态，将感应信号实时发送给PLC(6)；

所述伺服驱动器(8)接收PLC(6)发送的动作指令，驱动伺服电机(9)；

所述电磁阀(10)接收PLC(6)发送的动作指令，控制气缸(11)。

2.根据权利要求1所述的一种LED灯具组件自动定向整列系统，其特征在于：所述的系统上还设置有与CCD摄像元件(1)匹配的LED光源(13)，所述LED光源(13)还连接有可对LED光源(13)无极调光的调光控制器(14)。

3.根据权利要求1或2所述的一种LED灯具组件自动定向整列系统，其特征在于：所述CCD摄像元件(1)的有效像素数不小于640×480，像素尺寸不大于7.4um×7.4um，帧速不小于30fps。

4.根据权利要求1所述的一种LED灯具组件自动定向整列系统，其特征在于：所述CCD摄像元件(1)发送的模拟信号为NTSC或者PAL制式的模拟视频信号。