CN103639695B - 一种灯具的灯帽装配装置及其装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种灯具的灯帽装配装置及其装配方法，该装配装置包括进料机构，所述进料机构底端连接有支架；在所述进料机构上方设有灯帽压紧机构，在所述进料机构下方设灯体托盘；所述灯体托盘和所述支架上所设输送链相连接，在所述灯体托盘下方设和所述支架相连接的顶升机构；在所述支架一侧设有振动盘，所述振动盘通过导槽和所述进料机构相接；该装配方法运用该装配装置来实现，本发明能够实现灯具灯帽的自动化生产，在提高工作效率的同时，极大的降低了生产成本。

Description

一种灯具的灯帽装配装置及其装配方法

技术领域

本发明涉及灯具装配领域，尤其涉及一种LED球灯泡灯具的灯帽装配装置及其装配方法。

背景技术

LED球泡灯相对于传统的节能灯不仅能源利用率高，而且报废的灯易于回收，对环境污染小，所以全球各大企业争相研发LED球泡灯的生产线；但目前大多数生产线都属于半自动或人工生产线，生产效率低，成本高，导致价格无法和传统节能灯竞争。

为了降低成本，提高效率，通过研究发现影响其效率和自动化水平高低的瓶颈往往取决于整条生产线上的个别关键工位，如安装灯具的灯帽的工位。灯具的灯帽安装图见图11，人工需要将灯体上的导线穿过灯帽上的导线孔，由于导线孔和导线的直径都比较小，实际装配比较困难。目前市场上LED球泡灯生产线，安装灯帽工位都是采用人工来实现安装的，在安装过程中不仅效率低，而且为了平衡工位之间的节拍，需要大量的工人，所以无形中也增加了灯的成本。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种装配效率高，能够降低成本的灯具的灯帽装配装置及其装配方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

该灯具的灯帽装配装置，所述灯具包括灯体，在所述灯体上设有导线，所述灯帽上设和所述导线配合的导线孔；包括进料机构，所述进料机构底端连接有支架；在所述进料机构上方设有灯帽压紧机构，在所述进料机构下方设灯体托盘；所述灯体托盘和所述支架上所设输送链相连接，在所述灯体托盘下方设和所述支架相连接的顶升机构；在所述支架一侧设有振动盘，所述振动盘通过导槽和所述进料机构相接。

所述进料机构包括和所述支架相连接的底板，在所述底板上所述导槽端部一侧设推料气缸，在所述底板上导槽端部另一侧设储料板，所述储料板上设有存放和推料气缸的活塞连接的推料杆推入的灯帽的储料槽；所述储料板顶端连接伺服机械臂；在所述底板上所述伺服机械臂一侧设有平推气缸，在所述底板上所述伺服机械臂另一侧设有推料板；所述推料板上设有料槽，所述平推气缸的活塞杆连接有将灯帽从储料槽推入料槽的平推杆；所述推料板一端连接有横拉气缸；在所述底板上设有落料板，在所述落料板上设有正对所述灯帽压紧机构下部供料槽内灯帽落料的落料孔。

在所述落料板底端所述落料孔下部设有导向块，在所述导向块上设有和所述落料孔相通的导向孔；所述导向块两侧端上分别连接有分离气缸；在所述底板上设有和所述导向孔相通供灯体穿入的进料孔。

所述灯帽压紧机构，包括连接在所述底板上的支撑架，在所述支撑架顶端连接有压紧气缸，所述压紧气缸的活塞杆上连接有压板，在所述压板上连接有压杆；在所述压杆和所述压板连接的一端外部套有弹簧，所述压杆另一端上设有压紧灯帽的扶正套筒，在所述扶正套筒内的压杆端部上连接有穿过灯帽上导线孔的导向针管，所述导向孔和所述导向针管相对接。

所述导向孔为锥形孔。

所述顶升机构包括设在所述灯体托盘底端的顶升气缸，所述顶升气缸连接有和所述支架连接可在支架上移动的气缸固定板。

所述推料气缸、伺服机械臂、平推气缸、横拉气缸、分离气缸、压紧气缸及顶升气缸均和PLC控制器连接。

所述伺服机械臂通过支撑座安装在所述底板上，所述横拉气缸连接在所述底板上；所述平推杆通过推板和所述平推气缸的活塞杆连接。

所述推料气缸、伺服机械臂、平推气缸、横拉气缸、分离气缸、压紧气缸及顶升气缸均设有和PLC控制器连接的位置传感器。

该灯具的灯帽装配方法，利用所述的灯具的灯帽装配装置来实现，具体包括以下步骤：

第一步：振动盘将随机摆放的灯帽整齐的排放后从导槽中输出；

第二步：PLC控制推料气缸动作，推料杆将从导槽输出的灯帽推到储料板的储料槽中，PLC控制伺服机械臂动作，储料板运行到下一个位置，PLC控制推料气缸动作，推料杆将下一个灯帽推到储料板的另一储料槽中；

第三步：当储料板的储料槽均存有灯帽后，PLC控制平推气缸动作，平推杆将储料槽中的灯帽推到推料板上对应的料槽中；

第四步：PLC控制横拉气缸动作，推料板移动，推料板上料槽中的灯帽落入到落料板上的落料孔中；

第五步：PLC控制压紧气缸动作，扶正套筒首先下移压紧灯帽，然后导向针管下移穿过灯帽的导线孔和导向块的导向孔对接；

第六步：PLC控制顶升气缸动作，顶升气缸推动灯体托盘上移，在灯体上升过程中，灯体的导线进入导向孔中，进一步的穿入导向针管中；

第七步：分离气缸在PLC的控制下动作，导向块向两侧快速打开，灯帽在扶正套筒的压力作用下，顺着导向针管下滑，顺利穿过导线，完成灯头的装配；

第八步：PLC控制顶升气缸的活塞杆下移，灯体托盘下降，通过输送链将灯体托盘运送到下一工位。

本发明的优点在于：该灯具的灯帽装配装置及其装配方法，实现了灯具的灯帽自动化装配，不仅能够提高生产效率，且能够降低人工成本。

灯帽装配被分为几个步骤，通过PLC精确控制各个步骤的动作时间以及先后顺序，使整个安装过程实现无人化、高效率、高可靠性，从而提高了整个生产线的节拍，降低了生产成本。

附图说明

下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本发明灯具的灯帽装配装置的立体结构示意图。

图2为本发明灯具的灯帽装配装置的另一视角的立体结构示意图。

图3为本发明灯具的灯帽装配装置的主视图。

图4为本发明灯具的灯帽装配装置的上料结构和灯帽压紧结构的结构示意图。

图5为本发明灯具的灯帽装配装置的去掉伺服机械臂和储料板后的上料结构和灯帽压紧结构的结构示意图。

图6为图5去掉灯帽压紧结构后的结构示意图。

图7为本发明灯具的灯帽装配装置的灯帽压紧结构的工作示意图。

图8为本发明灯具的灯帽装配装置的推料气缸的工作示意图。

图9为本发明灯具的灯帽装配装置的储料板的工作示意图。

图10为本发明灯具的灯帽装配装置的平推气缸和横拉气缸的工作示意图。

图11为本发明灯具的装配结构示意图。

上述图中的标记均为：

1、进料机构，2、支架，3、灯帽压紧结构，4、灯体托盘，5、顶升机构，6、输送链，7、振动盘，8、导槽，9、灯体，10、导线，11、灯帽。

102、底板，103、推料气缸，104、储料板，105、储料槽，106、伺服机械臂，107、平推气缸，108、推料板，109、料槽，110、平推杆，111、横拉气缸，112、落料板，113、落料孔，114、导向块，115、导向孔，116、分离气缸，117、进料孔。

201、支撑架，202、压紧气缸，203、压板，204、压杆；205、弹簧，206、扶正套筒，207、导向针管。

501、顶升气缸，502、气缸固定板。

1061、支撑座，1071、推板。

具体实施方式

下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

如图1至图11所示，该灯具的灯帽装配装置，灯具包括灯体9和灯帽11，在灯体9上设有导线10，灯帽11上设和导线10配合的导线孔，导线10穿过灯帽11上的导线孔即完成装配。该装配装置，包括进料机构1，进料机构1底端连接有支架2；在进料机构1上方设有灯帽压紧机构3，在进料机构1下方设灯体托盘4；灯体托盘4和支架2上所设输送链6相连接，在灯体托盘4下方设和支架2相连接的顶升机构5；在支架2一侧设有振动盘7，振动盘7通过导槽8和进料机构1相接。

该进料机构1包括和支架2相连接的底板102，在底板102上导槽8端部一侧设推料气缸103，推料气缸103的活塞上连接有推料杆。在底板102上导槽8端部另一侧设储料板104，储料板104上设有储料槽105，储料槽105的数目可视具体情况调整。推料气缸103动作，推料杆将灯帽11逐一推入的灯帽11的储料槽105。储料板104顶端连接伺服机械臂106，优选伺服机械臂106通过支撑座1061连接在底板102上。伺服机械臂106为标准件，包括滚珠丝杠及驱动滚珠丝杠的伺服电机，在滚珠丝杠的螺母上连接有滑块，储料槽105和滑块连接。伺服机械臂106带动储料板104步进运动，当储料板104中的一储料槽105中推入灯帽11后；伺服机械臂106带动储料板104运动，以使储料板104上的另一储料槽105正对推料杆，推料杆将灯帽11推入另一储料槽105中；如此往复，直至储料板104中的储料槽105均存储有灯帽11。

在底板102上伺服机械臂106一侧设有平推气缸107，在底板102上伺服机械臂106另一侧设有推料板108。推料板108上设有料槽109，平推气缸107的活塞杆连接有平推杆110，优选平推杆110通过推板1071和平推气缸107的活塞杆连接；平推杆110将灯帽11从储料板104上的储料槽105推入推料板108的料槽109中。

推料板108一端连接有横拉气缸111，优选横拉气缸111连接在底板102上；在底板102上设有落料板112，在落料板112上设有正对灯帽压紧机构3下部供料槽109内灯帽11落料的落料孔113。

储料板104中的储料槽105均存储有灯帽11后，平推杆110将灯帽11从储料板104上的储料槽105推入推料板108的料槽109中后；横拉气缸111推动推料板108，推料板108移动后料槽109中的灯帽11落入到落料板112的落料孔113中。平推杆110、储料槽105、料槽109及落料孔113数目均相对应。

在落料板112底端落料孔113下部设有导向块114，灯帽11落入落料孔113后导向块114顶端支撑住灯帽11，在导向块114上设有和落料孔113相通的导向孔115；导向块114为分体结构，导向块114两侧端上分别连接有分离气缸116；在底板102上设有和导向孔115相通供灯体9穿入的进料孔117。优选导向孔115为锥形孔。锥形孔便于导线10穿入装配。

灯帽压紧机构3，包括连接在底板102上的支撑架201，在支撑架201顶端连接有压紧气缸202，压紧气缸202的活塞上连接有压板203，在压板203上连接有压杆204；在压杆204和压板203连接的一端外部套有弹簧205，压杆204另一端上设有压紧灯帽11的扶正套筒206，在扶正套筒206内的压杆204端部上连接有穿过灯帽11上导线孔的导向针管207，导向孔115和导向针管207相对接。压紧气缸202下压，压杆204下移，扶正套筒206首先压紧灯帽11，压杆204进一步下移，弹簧205压缩，导向针管207下移后穿入灯帽11上的导线孔和导向孔115相对接。

顶升机构5包括设在灯体托盘4底端的顶升气缸501，顶升气缸501连接有和支架2连接可在支架2上移动的气缸固定板502，支架2上设有供气缸固定板502移动导向的固定板导轨。顶升气缸501上压，灯体托盘4向上移动的过程中，灯体9上的导线10穿入导向孔115，进一步的穿入导向针管207中；灯体托盘4移动至灯体9穿入底板102上的进料孔117后，导向块114在分离气缸116带动下向两侧分离；灯帽11在扶正套筒206压力作用下顺着导向针管207下滑，顺利穿过导线10，完成灯帽11的装配。

推料气缸103、伺服机械臂106、平推气缸107、横拉气缸111、分离气缸116、压紧气缸202及顶升气缸均和PLC控制器连接；推料气缸103、伺服机械臂106、平推气缸107、横拉气缸111、分离气缸116、压紧气缸202及顶升气缸501上均设有和PLC控制器连接的位置传感器，以实现该装配装置的自动化生产控制。作为优选的方案，进料机构1、灯帽压紧机构3、灯体托盘4和顶升机构5可为多套，以实现一次多个灯具灯帽11的装配，以提高装配效率。

作为优选方案，在底板102上设有供平推杆110移动导向的导轨；在底板102上设共储料板104移动导向的滑轨；在底板102上设有供推料板108移动导向的导向滑轨。

优选输送链6为倍速链。

该灯具的灯帽装配方法，利用该灯具的灯帽装配装置来实现，具体包括以下步骤：

第一步：振动盘7将随机摆放的灯帽11整齐的排放后从导槽8中输出；

第二步：PLC控制推料气缸103动作，推料杆将从导槽8输出的灯帽11推到储料板104的储料槽105中，PLC控制伺服机械臂106动作，储料板104运行到下一个位置，PLC控制推料气缸103动作，推料杆将下一个灯帽11推到储料板104的另一储料槽105中；

第三步：当储料板104的储料槽105均存有灯帽11后，PLC控制平推气缸107动作，平推杆110将储料槽105中的灯帽11推到推料板108上对应的料槽109中；

第四步：PLC控制横拉气缸111动作，推料板108移动，推料板108上料槽109中的灯帽11落入到落料板112上的落料孔113中；

第五步：PLC控制压紧气缸202动作，扶正套筒206首先下移压紧灯帽11，然后导向针管207下移穿过灯帽11的导线孔和导向块114的导向孔115对接；

第六步：PLC控制顶升气缸501动作，顶升气缸501推动灯体托盘4上移，在灯体9上升过程中，灯体9的导线10进入导向孔115中，进一步的穿入导向针管207中；

第七步：分离气缸116在PLC的控制下动作，导向块114向两侧快速打开，灯帽11在扶正套筒206的压力作用下，顺着导向针管207下滑，顺利穿过导线10，完成灯头的装配；

第八步：PLC控制顶升气缸501的活塞杆下移，灯体托盘4下降，通过输送链6将灯体托盘4运送到下一工位。

该灯具的灯帽装配装置及其装配方法，灯帽装配被分为几个步骤，通过PLC精确控制各个步骤的动作时间以及先后顺序，使整个安装过程实现无人化、高效率、高可靠性，从而提高了整个生产线的节拍，降低了生产成本。该灯具为LED灯具，灯具的灯帽为E27灯帽，由于E27灯帽为全球通用标准，所以此套设备稍加改进也可用于节能灯等其它灯具行业，其具有广阔的应用推广前景。

显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种灯具的灯帽装配装置，所述灯具包括灯体，在所述灯体上设有导线，所述灯帽上设和所述导线配合的导线孔；其特征在于：包括进料机构，所述进料机构底端连接有支架；在所述进料机构上方设有灯帽压紧机构，在所述进料机构下方设灯体托盘；所述灯体托盘和所述支架上所设输送链相连接，在所述灯体托盘下方设和所述支架相连接的顶升机构；在所述支架一侧设有振动盘，所述振动盘通过导槽和所述进料机构相接；

所述进料机构包括和所述支架相连接的底板，在所述底板上所述导槽端部一侧设推料气缸，在所述底板上导槽端部另一侧设储料板，所述储料板上设有存放和推料气缸的活塞连接的推料杆推入的灯帽的储料槽；所述储料板顶端连接伺服机械臂；在所述底板上所述伺服机械臂一侧设有平推气缸，在所述底板上所述伺服机械臂另一侧设有推料板；所述推料板上设有料槽，所述平推气缸的活塞杆连接有将灯帽从储料槽推入料槽的平推杆；所述推料板一端连接有横拉气缸；在所述底板上设有落料板，在所述落料板上设有正对所述灯帽压紧机构下部供料槽内灯帽落料的落料孔。

2.如权利要求1所述的灯具的灯帽装配装置，其特征在于：在所述落料板底端所述落料孔下部设有导向块，在所述导向块上设有和所述落料孔相通的导向孔；所述导向块两侧端上分别连接有分离气缸；在所述底板上设有和所述导向孔相通供灯体穿入的进料孔。

3.如权利要求2所述的灯具的灯帽装配装置，其特征在于：所述灯帽压紧机构，包括连接在所述底板上的支撑架，在所述支撑架顶端连接有压紧气缸，所述压紧气缸的活塞杆上连接有压板，在所述压板上连接有压杆；在所述压杆和所述压板连接的一端外部套有弹簧，所述压杆另一端上设有压紧灯帽的扶正套筒，在所述扶正套筒内的压杆端部上连接有能够穿过灯帽上导线孔的导向针管，所述导向孔和所述导向针管能够相对接。

4.如权利要求3所述的灯具的灯帽装配装置，其特征在于：所述导向孔为锥形孔。

5.如权利要求4所述的灯具的灯帽装配装置，其特征在于：所述顶升机构包括设在所述灯体托盘底端的顶升气缸，所述顶升气缸连接有和所述支架连接可在支架上移动的气缸固定板。

6.如权利要求5所述的灯具的灯帽装配装置，其特征在于：所述推料气缸、伺服机械臂、平推气缸、横拉气缸、分离气缸、压紧气缸及顶升气缸均和PLC控制器连接。

7.如权利要求6所述的灯具的灯帽装配装置，其特征在于：所述伺服机械臂通过支撑座安装在所述底板上，所述横拉气缸连接在所述底板上；所述平推杆通过推板和所述平推气缸的活塞杆连接。

8.如权利要求7所述的灯具的灯帽装配装置，其特征在于：所述推料气缸、伺服机械臂、平推气缸、横拉气缸、分离气缸、压紧气缸及顶升气缸均设有和PLC控制器连接的位置传感器。

9.一种灯具的灯帽装配方法，利用权利要求1-8任一项所述的灯具的灯帽装配装置来实现，其特征在于：具体包括以下步骤：

第一步：振动盘将随机摆放的灯帽整齐的摆放后从导槽中输出；

第二步：PLC控制推料气缸动作，推料杆将从导槽输出的灯帽推到储料板的储料槽中，PLC控制伺服机械臂动作，储料板运行到下一个位置，PLC控制推料气缸动作，推料杆将下一个灯帽推到储料板的另一储料槽中；

第三步：当储料板的储料槽均存有灯帽后，PLC控制平推气缸动作，平推杆将储料槽中的灯帽推到推料板上对应的料槽中；

第四步：PLC控制横拉气缸动作，推料板移动，推料板上料槽中的灯帽落入到落料板上的落料孔中；

第五步：PLC控制压紧气缸动作，扶正套筒首先下移压紧灯帽，然后导向针管下移穿过灯帽的导线孔和导向块的导向孔对接；

第六步：PLC控制顶升气缸动作，顶升气缸推动灯体托盘上移，在灯体上升过程中，灯体的导线进入导向孔中，进一步的穿入导向针管中；

第七步：分离气缸在PLC的控制下动作，导向块向两侧快速打开，灯帽在扶正套筒的压力作用下，顺着导向针管下滑，顺利穿过导线，完成灯帽的装配；

第八步：PLC控制顶升气缸的活塞杆下移，灯体托盘下降，通过输送链将灯体托盘运送到下一工位。