CN107378347A - Led灯串全自动组装设备及其led上料机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LED灯串全自动组装设备及其LED上料机构，LED上料机构包括：LED送料组件，所述LED送料组件上设置有LED出料口；吸附定位组件，所述吸附定位组件具有取料位置和放料位置，所述吸附定位组件用于在取料位置从所述LED出料口吸取贴片LED吸取贴片LED，和在放料位置将贴片LED放入所述LED固定夹具组件上；以及吸附定位组件驱动装置，所述吸附定位组件驱动装置用于驱动所述吸附定位组件在所述取料位置和所述放料位置之间来回移动。本发明提供的LED上料机构，可以实现LED高速上料和精确定位的功能。

Description

LED灯串全自动组装设备及其LED上料机构

技术领域

本发明涉及灯具制造技术领域，特别是涉及一种LED灯串全自动组装设备及其LED上料机构。

背景技术

在户外或户内灯饰品中，多彩灯串是经常用到的装饰品。通过设置各种颜色的灯珠形成不同颜色的灯串，从而装点周围环境和气氛。

目前，LED灯串的加工采用的是多人、多工位、多设备组合而成的流水线生产模式，铜线打磨工位需要配制独立人员，购买单独的缠绕夹具，缠绕设备，打磨设备；点锡工位需要配制独立人员，购买独立的锡膏印刷设备；焊接工位需要配制独立人员，购买独立的LED焊接设备；封装工位需要配制独立人员，购买独立不同样式形状树脂成型模具；固化工位需要配制独立人员，购买独立的烤箱对树脂进行加热固化；检测工位需要配制独立人员，对LED灯串检测。生产、管理成本高，品质控制困难，设备投入成本巨大。这种生产方式需要大量的操作人员和设备，生产、管理成本高，品质控制困难，而且设备投入成本巨大。

发明内容

针对上端现有技术现状，本发明提供一种LED灯串全自动组装设备及其LED上料机构，以提高LED灯串的加工效率，降低生产成本。

为了解决上端技术问题，本发明所提供的一种LED灯串全自动组装设备的LED上料机构，所述组装设备包括转盘输送组件，所述转盘输送组件包括转盘和间隔设置在转盘圆周上的多个LED固定夹具组件，沿着所述转盘的外周布置有LED上料工位；所述LED上料机构设置在所述LED上料工位处，所述LED上料机构包括：

LED送料组件，所述LED送料组件上设置有LED出料口；

吸附定位组件，所述吸附定位组件具有取料位置和放料位置，所述吸附定位组件用于在取料位置从所述LED出料口吸取贴片LED吸取贴片LED，和在放料位置将贴片LED放入所述LED固定夹具组件上；以及

吸附定位组件驱动装置，所述吸附定位组件驱动装置用于驱动所述吸附定位组件在所述取料位置和所述放料位置之间来回移动。

在其中一个实施例中，所述吸附定位组件包括：

安装固定组件；

LED吸附组件，所述LED吸附组件包括滑动块和吸料部件，所述滑动块可上下滑动地设置在所述安装固定组件上，所述吸料部件的上部安装在所述滑动块上，所述吸料部件的下端设置有吸气口，所述吸料部件上设置有一端与所述吸气口连通且另一端与负压接口连通的负压通道；

LED定位组件，所述LED定位组件包括至少两个夹持部件，至少两个所述夹持部件设置在所述吸料部件下端的外周，并可随所述吸料部件上下滑动，至少两个所述夹持部件闭合时，至少两个所述夹持部件的下端之间形成用于对贴片LED进行定位的定位结构；以及

吸附组件驱动装置，所述吸附组件驱动装置设置在所述安装固定组件上，用于驱动所述LED吸附组件上下滑动。

在其中一个实施例中，在所述滑动块上设置有沿竖直方向延伸的滑槽，所述吸料部件的上部可上下滑动地安装在所述滑槽中，且在所述吸料部件与所述滑动块之间设置有弹性缓冲部件。

在其中一个实施例中，所述滑槽的槽壁上设置有半圆形第1凹槽，所述吸料部件的两侧面上设置有与第1凹槽相对应的半圆形第2凹槽，所述第1凹槽与所述第2凹槽形成的滑道内装有多个滚珠。

在其中一个实施例中，所述LED定位组件还包括夹持部件固定块、弹性张开部件和限位组件，所述夹持部件固定块套设在所述吸料部件的下端上，被所述吸料部件带动上下运动，至少两个所述夹持部件的上端枢接在所述夹持部件固定块上，所述弹性张开部件设置在所述夹持部件的中部与所述夹持部件固定块之间；所述限位组件套设在至少两个所述LED夹持部件的外部。

在其中一个实施例中，所述夹持部件固定块可沿所述吸料部件上下滑动，所述夹持部件固定块与所述滑动块之间设置有吸料部件弹性复位部件，所述吸料部件的下端设置有用于防止所述夹持部件固定块滑脱的限位台阶。

在其中一个实施例中，所述限位组件包括限位块支撑板和至少两个夹持部件限位块，所述限位块支撑板固定在所述安装固定组件上，所述限位块支撑板上设置有供至少两个所述LED夹持部件穿过的过孔，至少两个所述夹持部件限位块的下端固定在所述限位块支撑板上，上端设置有使所述LED夹持部件闭合的突出部。

在其中一个实施例中，所述吸附组件驱动装置包括伺服电机、摆臂和组件弹性复位部件，所述伺服电机安装在所述安装固定组件上，所述摆臂的第一端与所述伺服电机的转轴连接，第二端与所述滑动块的顶面相抵持。

在其中一个实施例中，所述LED上料机构还包括视觉对位系统，所述视觉对位系统用于所述吸附定位组件与所述LED送料组件和所述LED固定夹具组件的对位。

本发明所提供的一种LED灯串全自动组装设备，包括所述的LED上料机构。

本发明提供的LED上料机构包括LED送料组件、吸附定位组件和吸附定位组件驱动装置，吸附定位组件包括LED吸附组件、LED定位组件和吸附组件驱动装置，LED吸附组件用于快速吸料和放料，LED定位组件用于对贴片LED进行精确定位，通过本发明提供的吸附定位组件可以实现LED高速上料和精确定位的功能。

本发明附加技术特征所具有的有益效果将在本说明书具体实施方式部分进行说明。

附图说明

图1为本发明实施例中的LED上料机构的立体结构示意图，示出的是吸附定位组件处于吸料位置处的状态；

图2为本发明实施例中的LED上料机构的立体结构示意图，示出的是吸附定位组件处于放料位置处的状态；

图3为本发明实施例中的LED上料机构的吸附定位组件的立体结构示意图；

图4为本发明实施例中的滑动块的爆炸图；

图5为本发明实施例中的吸料部件的立体结构示意图；

图6为本发明实施例中的限位组件的立体结构示意图；

图7为本发明实施例中的吸附定位组件的剖视结构示意图，示出的是夹爪处于张开的状态；

图8为本发明实施例中的吸附定位组件的剖视结构示意图，示出的是夹爪处于张开的状态；

图9为具有本发明实施例中的吸附定位组件的LED灯串全自动组装设备的立体结构示意图。

具体实施方式

下面参考附图并结合实施例对本发明进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，以下各实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本实施例中的上、下、左、右仅为便于叙述的目的，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或者调整，应视为本发明可实施的范畴。

如图1所示，本发明其中一个实施例中的LED上料机构包括LED送料组件11、LED吸附定位组件12和吸附定位组件驱动装置13，LED送料组件11上设置有LED出料口111a。本实施例中的LED送料组件11包括飞达安装座112和若干飞达111，飞达安装座112安装在安装台102上，飞达安装座112上设置有定位孔112a，飞达111的底面上设置有与定位孔112a配合的定位销(图中未示出)，定位销插入定位孔112a内，以快速定位。本实施例中，飞达111的数量为5个，每个飞达111内的贴片LED的可以颜色不同，以制作彩色灯带。

所述LED吸附定位组件12具有取料位置(图1中所示位置)和放料位置(图2中所示位置)，当所述LED吸附定位组件12位于取料位置时，所述LED吸附定位组件12可从所述LED出料口111a吸取贴片LED，当所述LED吸附定位组件12位于放料位置时，所述LED吸附定位组件12可将贴片LED放入所述LED固定夹具组件23上。

如图3所示，本发明实施例中的LED吸附定位组件12包括安装固定组件126、LED吸附组件、LED定位组件以及吸附组件驱动装置。

其中，所述LED吸附组件用于吸料和放料。LED吸附组件包括滑动块127和吸料部件128，所述滑动块127可上下滑动地设置在所述安装固定组件126上，所述吸料部件128为沿竖直方向伸缩的杆状，所述吸料部件128的上部安装在所述滑动块127上，所述吸料部件128的下端设置有吸气口128b，所述吸料部件128上设置有一端与所述吸气口128b连通且另一端与负压接口128c连通的负压通道128a，负压接口128c通过气管与外部的负压装置连接。为了防止吸料和放料时吸料部件128与其他部件产生干涉，所述吸料部件128的下端为锥形。

在一个实施例中，如图3、4所示，在所述滑动块127上设置有沿竖直方向延伸的滑槽127a，所述吸料部件128的上部可上下滑动地安装在所述滑槽127a中，在所述吸料部件128与所述滑动块127之间设置有弹性缓冲部件1212。在放料时依靠弹性缓冲部件1212防止吸料部件128力量过大压坏贴片LED，并且确保吸料时每次都能吸取到贴片LED。优选地，为了方便加工，所述滑动块127包括滑动块主体127b和两个滑条127c，滑动块主体127b的上端设置有向前方突出的凸台127b1，两个滑条127c并排地安装在凸台127b1的下方，两个滑条127c之间形成滑槽127a。弹性缓冲部件1212为弹簧，该弹簧设在吸料部件128的上端面与凸台127b1之间。优选地，为了使吸料部件128上下滑动平稳顺畅，两个滑条127c的内侧面上设置有半圆形第1凹槽127c1，吸料部件128的两侧面上设置有半圆形第2凹槽128e(见图5)，第1凹槽127c1和第2凹槽128e相对形成圆形的滑道，在滑道内装有多个滚珠1217。为了方便装配，滑道的上端开口设置有滚珠挡针1216。

如图3所示，所述LED定位组件包括夹持部件固定块1215、至少两个夹持部件129、弹性张开部件1219和限位组件，所述夹持部件固定块1215套设在所述吸料部件128的下端上，且能被所述吸料部件128带动上下运动，至少两个夹持部件129的上端枢接在所述夹持部件固定块1215上，所述弹性张开部件1219设置在所述夹持部件129的中部与所述夹持部件固定块1215之间，用于使至少两个夹持部件129张开；所述限位组件套设在至少两个所述LED夹持部件129的外部，用于使所述LED夹持部件129闭合。至少两个所述夹持部件129闭合时，至少两个所述夹持部件129的下端之间形成用于对贴片LED进行定位的定位结构，以对贴片LED进行精确定位。本实施例中，夹持部件129的数量为四个，四个夹持部件129闭合时，四个夹持部件129的下端形成一个矩形的定位结构，以对贴片LED的四条边进行定位。

优选地，所述夹持部件固定块1215可相对于所述吸料部件128的下端上下滑动，所述夹持部件固定块1215与所述滑动块127之间设置有吸料部件弹性复位部件1211，所述吸料部件128的下端设置有用于防止所述夹持部件固定块1215滑脱的限位台阶128d。本实施例中的吸料部件弹性复位部件1211为弹簧，该弹簧套在夹持部件固定块1215与滑动块127之间的吸料部件128上。通过采用此种结构，当吸料部件128吸料后向上时，吸料部件128先向上运动，而LED夹持部件129因为吸料部件弹性复位部件1211的弹力继续保持张开，当吸料部件128上升到接近顶部结束位置的时候，吸料部件弹性复位部件1211处于伸展极限位置，在吸料部件128下端的限位台阶128d的作用下，带动夹持部件固定块1215和LED夹持部件129向上运动，也即是吸料部件128先向上运动，LED夹持部件129后闭合，可以防止贴片LED弹料。

在一个实施例中，如图6所示，所述限位组件包括限位块支撑板1214和四个夹持部件限位块1210，所述限位块支撑板1214固定在安装固定组件126上，所述限位块支撑板1214上设置有供四个所述LED夹持部件129穿过的过孔1214a，四个所述夹持部件限位块1210的下端固定在所述限位块支撑板1214上，上端设置有使所述LED夹持部件129闭合的突出部1210a。当夹持部件129向上运动时，突出部1210a沿夹持部件129的外侧面滑动，使夹持部件129向内运动，从而实现闭合。

所述吸附组件驱动装置用于驱动所述LED吸附组件上下运动。如图3所示，所述吸附组件驱动装置包括伺服电机123、摆臂124和组件弹性复位部件1213，所述伺服电机123安装在所述安装固定组件126上，所述摆臂124的第一端与所述伺服电机123的转轴连接，第二端与所述滑动块127的顶面相抵持。为了减少摆臂124的第二端的摩擦力，降低噪音，所述摆臂124的第二端设置有滚轮1217，所述滚轮1217与所述滑动块127的顶面相抵持。通过控制信号，伺服电机123左右旋转，实现对LED吸附组件施加向下运动的作用力，LED吸附组件向上复位依靠组件弹性复位部件1213拉力完成，LED吸附组件底部装有直线导轨保证精度。

在一个实施例中，LED吸附定位组件还包括吸料部件限位组件，所述吸料部件限位组件包括限位感应片1220和限位感应器125，所述感应片1220固定在所述滑动块127上，所述限位感应器125固定在安装固定组件126上，用于感应所述感应片1220。当限位感应片1220靠近限位感应器125时，限位感应器125发送信号至控制系统，控制伺服电机123停止转动，从而起到限位的作用。

为了方便调节LED吸附定位组件的位置，所述安装固定组件126包括第1固定组件126a、第2固定组件126b、旋转调整组件126c和前后调整组件126d，所述LED吸附组件安装在所述第1固定组件126a上，所述旋转调整组件126c和所述前后调整组件126d设置在所述第1固定组件126a与所述第2固定组件126b之间。通过旋转调整组件126c和前后调整组件126d进行吸料和放料的对位调整。

本发明实施例中的LED吸附定位组件12的工作原理如下：

如图7所示，向下吸料时，伺服电机123驱动摆臂124向下摆动，带动滑动块127向下运动，在弹性缓冲部件1212的作用下，吸料部件128随着滑动块127向下运动，同时在吸料部件弹性复位部件1211的作用下，夹持部件固定块1215和LED夹持部件129向下运动，四个LED夹持部件129脱离四个夹持部件限位块1210，四个LED夹持部件129在弹性张开部件1219的作用下张开。当夹持部件固定块1215运动至与限位块支撑板1214接触时，夹持部件固定块1215和四个LED夹持部件129停止向下运动，而吸料部件128继续向下运动直至抵达贴片LED表面吸取贴片LED，利用弹性缓冲部件1212缓冲，并效正LED吸附定位组件12与贴片LED的产品尺寸误差。

如图8所示，吸料后向上时，伺服电机123驱动摆臂124向上摆动，滑动块127在组件弹性复位部件1213的作用下向上运动，带动吸料部件128向上运动，弹性缓冲部件1212复位，而LED夹持部件129因为吸料部件弹性复位部件1211的弹力继续保持张开，当吸料部件128上升到接近顶部结束位置的时候，吸料部件弹性复位部件1211处于伸展极限位置，在吸料部件128下端的限位台阶128d的作用下，带动夹持部件固定块1215和LED夹持部件129向上运动，夹持部件限位块1210上的突出部1210a沿夹持部件129的外侧面滑动，使夹持部件129向内侧夹紧，压缩弹性张开部件1219，吸料部件128上升到上限位置后，夹持部件129依靠夹持部件限位块1210的位置相对改变刚好夹紧贴片LED。

所述吸附定位组件驱动装置13用于驱动所述LED吸附定位组件12在所述取料位置和所述放料位置之间来回移动。本实施例中的吸附定位组件驱动装置13包括单轴机械手132和机械手支撑件131，单轴机械手132通过机械手支撑件131固定在安装台102上，单轴机械手132的滑块132a与LED吸附定位组件12的安装固定组件126连接。

优选地，LED上料机构10还包括视觉对位系统14，该视觉对位系统14安装在单轴机械手132的滑块132a。通过视觉对位系统14判断飞达111是否处于设定的放料状态(所述放料状态包括：飞达位置处于正确状态、飞达处于有料状态、待上料状态)，并发出信号给LED吸附定位组件12，以使LED吸附定位组件12与飞达111处于对位的状态。本实施例中的视觉对位系统14为CCD相机。

本发明另一个实施例中，提供一种具有上述LED上料机构的LED灯串全自动组装设备，如图9所示，LED灯串全自动组装设备包括机架100、转盘输送组件20、LED上料机构10、点锡机构30、送线机构40、剥线机构50、焊接机构60、焊接检测机构、点胶固化机构80及收线机构90。机架100包括安装台102和用于支撑安装台102的支架101。

所述转盘输送组件20包括转盘21和设置在转盘21圆周上的用于固定贴片LED的多个LED固定夹具组件23，沿着所述转盘21的外周布置有用于将贴片LED放置在所述LED固定夹具组件23上的LED上料工位、用于在贴片LED的正极和负极涂覆锡膏的点锡工位、用于将导线与贴片LED的正极和负极焊接的焊接工位，LED上料工位处设置有LED上料机构10，点锡工位处设置有点锡机构30，焊接工位处设置有焊接机构60；沿着所述转盘21的切线方向布置有用于将导线表面的漆层剥掉的剥漆工位、用于对焊接后的贴片LED进行光电检测的焊接检测机构工位、用于对光电检测后的贴片LED进行封装的点胶固化工位和用于将封装好后的LED灯串进行下料的收线工位，剥漆工位处设置有剥线机构50，焊接检测机构工位处设置有焊接检测机构，点胶固化工位处设置有点胶固化机构80，收线工位处设置有收线机构90；所述送线机构40安装在所述机架100上，所述送线机构40用于将导线送入和输出所述剥线机构、所述焊接机构、所述检测机构和所述点胶固化机构。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种LED灯串全自动组装设备的LED上料机构，其特征在于，所述组装设备包括转盘输送组件，所述转盘输送组件包括转盘和间隔设置在转盘圆周上的多个LED固定夹具组件，沿着所述转盘的外周布置有LED上料工位；所述LED上料机构设置在所述LED上料工位处，所述LED上料机构包括：

LED送料组件，所述LED送料组件上设置有LED出料口；

吸附定位组件，所述吸附定位组件具有取料位置和放料位置，所述吸附定位组件用于在取料位置从所述LED出料口吸取贴片LED和在放料位置将贴片LED放入所述LED固定夹具组件上；以及

吸附定位组件驱动装置，所述吸附定位组件驱动装置用于驱动所述吸附定位组件在所述取料位置和所述放料位置之间来回移动。

2.根据权利要求1所述的LED上料机构，所述吸附定位组件包括：

安装固定组件；

LED吸附组件，所述LED吸附组件包括滑动块和吸料部件，所述滑动块可上下滑动地设置在所述安装固定组件上，所述吸料部件的上部安装在所述滑动块上，所述吸料部件的下端设置有吸气口，所述吸料部件上设置有一端与所述吸气口连通且另一端与负压接口连通的负压通道；

LED定位组件，所述LED定位组件包括至少两个夹持部件，至少两个所述夹持部件设置在所述吸料部件下端的外周，并可随所述吸料部件上下滑动，至少两个所述夹持部件闭合时，至少两个所述夹持部件的下端之间形成用于对贴片LED进行定位的定位结构；以及

吸附组件驱动装置，所述吸附组件驱动装置设置在所述安装固定组件上，用于驱动所述LED吸附组件上下滑动。

3.根据权利要求2所述的LED上料机构，在所述滑动块上设置有沿竖直方向延伸的滑槽，所述吸料部件的上部可上下滑动地安装在所述滑槽中，且在所述吸料部件与所述滑动块之间设置有弹性缓冲部件。

4.根据权利要求3所述的LED上料机构，其特征在于，所述滑槽的槽壁上设置有半圆形第1凹槽，所述吸料部件的两侧面上设置有与第1凹槽相对应的半圆形第2凹槽，所述第1凹槽与所述第2凹槽形成的滑道内装有多个滚珠。

5.根据权利要求2所述的LED上料机构，其特征在于，所述LED定位组件还包括夹持部件固定块、弹性张开部件和限位组件，所述夹持部件固定块套设在所述吸料部件的下端上，被所述吸料部件带动上下运动，至少两个所述夹持部件的上端枢接在所述夹持部件固定块上，所述弹性张开部件设置在所述夹持部件的中部与所述夹持部件固定块之间；所述限位组件套设在至少两个所述LED夹持部件的外部。

6.根据权利要求5所述的LED上料机构，其特征在于，所述夹持部件固定块可沿所述吸料部件上下滑动，所述夹持部件固定块与所述滑动块之间设置有吸料部件弹性复位部件，所述吸料部件的下端设置有用于防止所述夹持部件固定块滑脱的限位台阶。

7.根据权利要求6所述的LED上料机构，其特征在于，所述限位组件包括限位块支撑板和至少两个夹持部件限位块，所述限位块支撑板固定在所述安装固定组件上，所述限位块支撑板上设置有供至少两个所述LED夹持部件穿过的过孔，至少两个所述夹持部件限位块的下端固定在所述限位块支撑板上，上端设置有使所述LED夹持部件闭合的突出部。

8.根据权利要求2所述的LED上料机构，其特征在于，所述吸附组件驱动装置包括伺服电机、摆臂和组件弹性复位部件，所述伺服电机安装在所述安装固定组件上，所述摆臂的第一端与所述伺服电机的转轴连接，第二端与所述滑动块的顶面相抵持。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的LED上料机构，其特征在于，所述LED上料机构还包括视觉对位系统，所述视觉对位系统用于所述吸附定位组件与所述LED送料组件和所述LED固定夹具组件的对位。

10.一种LED灯串全自动组装设备，其特征在于，包括如权利要求1-9中任意一项所述的LED上料机构。