CN107932068A - 一种直线转移式led球泡自动装配机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种直线转移式LED球泡自动装配机，包括机架，所述的机架上安装有若干个用于放置球泡的工位、用于组装球泡的工作机构、用于转移球泡的联动机械手，所述的若干个工位呈直线排列，且工作机构与所述的工位呈相对应布置；所述的联动机械手包括若干个机械手，该若干个机械手并排连接在滑轨上，且由动力机构驱动；所述的机械手位于工位的上方，且每一个机械手对应一个工位；所述的每个工位上安装有传感器，该传感器、工作机构、联动机械手连接在外界的控制器上；本发明的有益效果为：整机结构简单、成本低廉；直线转移式的装配方法，可一次性连续完成LED球泡所有装配工序；所有工序都是并行工作，装配工作效率高。

Description

一种直线转移式LED球泡自动装配机

技术领域

本发明属于照明行业的自动化生产设备技术领域，尤其涉及一种直线转移式LED球泡自动装配机。

背景技术

LED球泡由LED母板、塑料外壳、金属头和透光塑料罩等部分组成。LED球泡的组装一般是先将金属头套在塑料外壳上，其中一根电源线从金属外壳轴线上的小孔中穿出，然后剪掉这根电源线多余的长度，并把线头搓倒，以避免后面上钉时把这根电源线顶回去了；在这个金属头的下面圆周方向均匀用12根钢针扎12个小孔，使金属头与塑料外壳紧密连接在一起；把一个类似图钉的小圆头螺钉用外力压入金属头的小孔中，而不是螺旋拧进去；再测量功率是否符合要求；为了保证LED母板与散热铝壳充分接触，必须用冲压机从塑料壳的另一端将LED母板大力压入散热铝壳内；并在塑料壳内环圆周方向涂胶；再把半球形的透明泡壳压进去。这样整个LED灯就完成了。目前，大型的工厂装配灯泡都是用自动化机器作业，还有很多中小型工厂是采用人工一步一步完成，一个工人平均装配1500个，效率比较低下。自动装配机器有全自动和半自动，价格和效率都不一样。但是目前的自动化机器都是采用精密分度分割器，带动一个圆盘，圆盘上若干个工位，在不同的工位上完成某一个装配工作，比如剪线、搓线、锁边等，由于一个完整的灯泡装配工序得10道以上，所以大多数机器都是分成灯头锁紧机和打胶机两个部分来完成，灯头锁紧机完成剪线、搓线、打钉、检测和锁边。打胶机完成预压板、压板、打胶、上泡、压紧等工序。全自动机器就是在锁边机完成锁边任务后用机械手直接将锁好边的灯头旋转180°放到打胶机的相应工位上，完成打胶任务。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种直线转移式LED球泡自动装配机，采用直线转移式工作方式进行装配作业，即按直线方向用联动机械手将每个工位完成后的灯头，转移至下一工位，继续完成后面的装配作业任务，这样就可一次性完成所有装配工序而不需要翻转灯头。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，这种直线转移式LED球泡自动装配机包括机架，所述的机架上安装有若干个用于放置球泡的工位、用于组装球泡的工作机构、用于转移球泡的联动机械手，所述的若干个工位呈直线排列，且工作机构与所述的工位呈相对应布置；所述的联动机械手包括若干个机械手，该若干个机械手并排连接在滑轨上，且由动力机构驱动；所述的机械手位于工位的上方，且每一个机械手对应一个工位；所述的每个工位上安装有传感器，该传感器、工作机构、联动机械手分别连接在外界的控制器上，并由控制器传输相应的控制信号。

作为优选，所述的若干个工位均在同一水平面内，且所有工位在机架的X方向处于同一条直线上，相邻两个工位之间的距离相等且在X方向的坐标位置上固定。

作为优选，所述的位于工作机构下方的工位固定在机架上，位于工作机构上方的工位通过设置在机架Y方向的导轨作来回移动。

作为优选，所述的每个机械手之间的距离相等，且相邻两机械手之间的距离等于相邻两工位轴线之间的距离。

作为优选，所述的机械手包括手臂、手指，该手指连接在手臂的下端，且手指朝向于工位的正上方。

作为优选，所述的滑轨安装在机架上并至少设有一根，且该滑轨与各个工位呈平行分布。

作为优选，所述的工位包括上泡工位、打胶工位、压板工位、上钉检测工位、锁紧剪线及搓线工位，所述的上泡工位、打胶工位、压板工位分布在一块板体上，且该板体连接在导轨上，并通过该导轨在机架Y方向上做来回移动；所述的上钉检测工位、锁紧剪线及搓线工位分布在机架上。

作为优选，所述的上泡工位、打胶工位、压板工位所对应的工作机构位于工位的上方，所述的上钉检测工位、锁紧剪线及搓线工位所对应的工作机构位于工位的下方。

作为优选，所述的机架上安装有用于球泡下落的下灯槽，该下灯槽位于上泡工位的下方。

作为优选，所述的机架的滑轨上安装有下灯机械手，该下灯机械手位于上泡工位的上方。

本发明的有益效果为：各个装配工位呈直线排列，且工位不移动而是被装配的灯头移动，省去了带动灯头转移的精密分度机构、大铝盘、电机系统等精度要求高且价格昂贵的部件；其次，每个工位不动而灯头转移，相当于每个工位上对灯头进行一次重新定位，所以就没有运动定位精度的要求了；再次，直线转移式的装配方法，可一次性完成所有的装配工序，有多少个装配工序就设置多少个以下的工位，并且不需要将灯头旋转调头；实现转移的动力机构也非常简单，只需要一个联动机械手足矣；最后，所有工序都是并行工作，装配完成一个灯的时间就是其中用时最长工位的时间，而不是各个工位的时间之和，如串行工作，所以工作效率高。

附图说明

图1是本发明的各工位分布及联动机械手主视结构示意图。

图2是本发明的各工位分布及联动机械手俯视结构示意图。

图3是本发明的各工位分布及联动机械手侧视结构示意图。

图4是本发明的灯头结构与装配过程示意图。

附图中的标号分别为：1、联动机械手；2、下灯槽；3、下灯机械手；4、上泡工位；5、打胶工位；6、压板工位；7、上钉检测工位；8、锁紧剪线及搓线工位；9、导轨；10、机架；11、工位；12、工作机构；13、机械手；14、滑轨；15、动力机构；16、板体；17、传感器；21、塑料外壳；22、金属头；23、LED发光体；24、LED母板；25、电源线；26、剪线及搓线状态；27、锁紧状态；28、上钉状态；29、压板状态；30、打胶头状态；31、泡壳；131、手臂；132、手指。

具体实施方式

下面将结合附图1至3对本发明做详细的介绍：本发明包括机架10，所述的机架10上安装有若干个用于放置球泡的工位11、用于组装球泡的工作机构12、用于转移球泡的联动机械手1，所述的若干个工位11呈直线排列，且工作机构12与所述的工位11呈相对应布置；所述的联动机械手1包括若干个机械手13，该若干个机械手13并排连接在滑轨14上，且由动力机构15驱动；所述的机械手13位于工位11的上方，且每一个机械手13对应一个工位11；所述的每个工位11上安装有传感器17，该传感器17、工作机构12、联动机械手1分别连接在外界的控制器上，并由控制器接收各个工位11上的传感器信号，经过逻辑分析在适当的时间输出开关量信号控制各个工位11的工作机构12及联动机械手1的动作。所述的控制器为PLC或单片机，所述的动力机构15为气缸。

所述的若干个工位11均在同一水平面内，且所有工位11在机架10的X方向处于同一条直线上，相邻两个工位11之间的距离相等且在X方向的坐标位置上固定不动。

所述的位于工作机构12下方的工位11固定在机架10上，位于工作机构12上方的工位11通过设置在机架Y方向的导轨9作来回直线移动，是为了避免某些工位11装配的工作机构12与联动机械手1相干涉，所以，必须将它们沿Y方向移动一段位移，完成相应的装配工作。

所述的每个机械手13之间的距离相等，且相邻两机械手13之间的距离等于相邻两工位11轴线之间的距离。

所述的机械手13包括手臂131、手指132，该手指132连接在手臂131的下端，且手指132朝向于工位11的正上方。机械手13负责将上一工位的灯泡转移到下一工位上去，这样接力下去，就完成了整个灯泡的装配任务。

所述的滑轨14安装在机架10上并至少设有一根，且该滑轨14与各个工位11呈平行分布；通过动力机构15驱动滑轨14上的各工位机械手13，动力机构15一伸缩，推动所有各工位机械手从一个工位到达另一个工位，各个工位的机械手在工位轴线方向可以上下滑动，机械手13的手指132夹住灯头，提起，转移到下一个工位11，放下。

所述的工位11包括上泡工位4、打胶工位5、压板工位6、上钉检测工位7、锁紧剪线及搓线工位8，所述的上泡工位4、打胶工位5、压板工位6分布在一块板体16上，且该板体16连接在导轨9上，并通过该导轨9在机架Y方向上做来回移动；所述的上钉检测工位7、锁紧剪线及搓线工位8分布在机架10上。

所述的上泡工位4、打胶工位5、压板工位6所对应的工作机构12位于工位11的上方，所述的上钉检测工位7、锁紧剪线及搓线工位8所对应的工作机构12位于工位11的下方。

所述的机架10上安装有用于球泡下落的下灯槽2，该下灯槽2位于上泡工位4的下方。

所述的机架10的滑轨14上安装有下灯机械手3，该下灯机械手3位于上泡工位4的上方；该下灯机械手3将装配完毕的球泡夹起放入下灯槽2内，并由下灯槽2落入至外界的箱体内。

利用本发明的自动装配机的装配工序为：如附图1至4所示，

1)、在锁紧剪线及搓线工位8上通过相应的工作机构12及机械手13，先将电源线25一根压在金属头22与塑料外壳21之间，其一端连接在LED发光体23、LED母板24上，另外一根电源线25从金属头22的中心孔穿出；然后将从金属头22的中心孔穿出这根电源线25多余部分剪去，留下2～5mm，然后，把它搓倒成90°，避免后面上钉时将其推回去，如图2中剪线及搓线状态26所示；再次，在金属头22的圆周方向沿径向扎12个小孔，使金属头22与塑料外壳21紧密连接起来，称为锁紧，如图2中锁紧状态27所示。

2)、在上钉检测工位7上通过相应的工作机构12及机械手13，将搓倒的电源线25压在下面，作为灯的电源线之一，在上钉状态28的同时，测量灯的功率是否符合要求。

3)、在压板工位6上通过相应的工作机构12及机械手13，利用冲压机，将LED母板24压入散热内壳(沿塑料外壳内壁是一层铝壳，其作用是把灯的热量及时散发出去)，使两者紧密接触，以利于热量的散发)，如图2中压板状态29所示。

4)、在打胶工位5上通过相应的工作机构12及机械手13，沿塑料外壳21的内边缘涂一圈胶，使泡壳31与塑料外壳21粘接在一起，如图2中打胶头状态30所示。

5)、在上泡工位4上通过相应的工作机构12及机械手13，通过一定排序机构，将泡壳31排成方向一致的顺序，然后利用定位机构和吸嘴，把泡壳31准确放在打好胶的灯头上并压紧。

6)、通过下灯机械手3将装配完毕的球泡夹起放入下灯槽2内，并由下灯槽2落入至外界的箱体内。

可以理解的是，对本领域技术人员来说，对本发明的技术方案及发明构思加以等同替换或改变都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种直线转移式LED球泡自动装配机，包括机架(10)，其特征在于：所述的机架(10)上安装有若干个用于放置球泡的工位(11)、用于组装球泡的工作机构(12)、用于转移球泡的联动机械手(1)，所述的若干个工位(11)呈直线排列，且工作机构(12)与所述的工位(11)呈相对应布置；所述的联动机械手(1)包括若干个机械手(13)，该若干个机械手(13)并排连接在滑轨(14)上，且由动力机构(15)驱动；所述的机械手(13)位于工位(11)的上方，且每一个机械手(13)对应一个工位(11)；所述的每个工位(11)上安装有传感器(17)，该传感器(17)、工作机构(12)、联动机械手(1)分别连接在外界的控制器上，并由控制器传输相应的控制信号。

2.根据权利要求1所述的直线转移式LED球泡自动装配机，其特征在于：所述的若干个工位(11)均在同一水平面内，且所有工位(11)在机架(10)的X方向处于同一条直线上，相邻两个工位(11)之间的距离相等且在X方向的坐标位置上固定。

3.根据权利要求2所述的直线转移式LED球泡自动装配机，其特征在于：所述的位于工作机构(12)下方的工位(11)固定在机架(10)上，位于工作机构(12)上方的工位(11)通过设置在机架Y方向的导轨(9)作来回移动。

4.根据权利要求1所述的直线转移式LED球泡自动装配机，其特征在于：所述的每个机械手(13)之间的距离相等，且相邻两机械手(13)之间的距离等于相邻两工位(11)轴线之间的距离。

5.根据权利要求1所述的直线转移式LED球泡自动装配机，其特征在于：所述的机械手(13)包括手臂(131)、手指(132)，该手指(132)连接在手臂(131)的下端，且手指(132)朝向于工位(11)的正上方。

6.根据权利要求1所述的直线转移式LED球泡自动装配机，其特征在于：所述的滑轨(14)安装在机架(10)上并至少设有一根，且该滑轨(14)与各个工位(11)呈平行分布。

7.根据权利要求3所述的直线转移式LED球泡自动装配机，其特征在于：所述的工位(11)包括上泡工位(4)、打胶工位(5)、压板工位(6)、上钉检测工位(7)、锁紧剪线及搓线工位(8)，所述的上泡工位(4)、打胶工位(5)、压板工位(6)分布在一块板体(16)上，且该板体(16)连接在导轨(9)上，并通过该导轨(9)在机架Y方向上做来回移动；所述的上钉检测工位(7)、锁紧剪线及搓线工位(8)分布在机架(10)上。

8.根据权利要求7所述的直线转移式LED球泡自动装配机，其特征在于：所述的上泡工位(4)、打胶工位(5)、压板工位(6)所对应的工作机构(12)位于工位(11)的上方，所述的上钉检测工位(7)、锁紧剪线及搓线工位(8)所对应的工作机构(12)位于工位(11)的下方。

9.根据权利要求7所述的直线转移式LED球泡自动装配机，其特征在于：所述的机架(10)上安装有用于球泡下落的下灯槽(2)，该下灯槽(2)位于上泡工位(4)的下方。

10.根据权利要求7所述的直线转移式LED球泡自动装配机，其特征在于：所述的机架(10)的滑轨(14)上安装有下灯机械手(3)，该下灯机械手(3)位于上泡工位(4)的上方。