CN108502527B - 全自动配粉机与方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种全自动配粉机与方法，包括机架、控制装置及与控制装置电连接的送料机构、配粉机构、配胶机构、抓取机构、出料机构，送料机构、配粉机构、配胶机构、出料机构依次并排设置在机架上，抓取机构横跨在送料机构、配粉机构、配胶机构、出料机构出料处上方，配粉机构包括配粉精密电子秤、若干个粉体料仓和若干个粉料输送装置，配胶机构包括配胶精密电子秤、若干个胶桶和若干个胶体输送装置，抓取机构包括三轴驱动装置和三个气爪，气爪分别与送料机构、配粉机构、配胶机构相对应驱动连接在三轴驱动装置上，三轴驱动装置驱动气爪沿出料机构方向运动。本发明可以对荧光粉胶进行精准称量、配比，同时每个工位都有产品实现加工，效率更高。

Description

全自动配粉机与方法
技术领域
本发明涉及荧光粉智能配粉技术领域，尤指一种全自动配粉机与方法。
背景技术
随着人们对LED光品质的要求越来越高，不同颜色、不同体系的LED用荧光粉逐步被开发出来，高光效、高显色指数、长寿命荧光粉开发及其涂覆技术的研究成为关键。目前主流的白光实现形式是蓝光LED芯片结合黄色YAG荧光粉，其成本最低，实用性强，已成为目前市场特别是照明产品领域的主流。
市场上普遍还是依靠人工配比的方法以及配粉全程依靠振动源进行配比的机构，导致效率低，人工成本较大。相对于人工操作，机械设备和可编程控制器在重复度方面具有非常优越的特性，在各种原料和各种配方的精密配料过程中，机械设备和可编程控制器的软件，都能比较稳定可靠地达到精度和重复度的要求。因此，研发适用于各种荧光粉转换白光LED封装过程的高速高精度全自动荧光粉智能配粉机，不仅将改变目前业界普遍由人工在实验室条件下靠经验手工配置荧光粉胶而导致的效率低、重复性能差的产业现状，同时加强LED全流程品质管理和提升封装品质也具有重要的应用价值。
目前，荧光粉智能配粉机所采用的方式是通过仪器的传输带，将荧光粉、抗沉淀剂、A胶、B胶等输送至容器内，这种方式有较多缺点：1.只能对单一的荧光粉或胶体进行称量；2.输入容器内的荧光粉胶与需要的配比比例误差较大；3.现有的机械手或抓取装置设置单一，只能单次抓取一个工位的产品然后转移到另外一个工位上，效率低下。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种全自动配粉机与方法，可以对不同的荧光粉胶进行精准称量、配比，同时每个工位都有产品实现加工，效率更高。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种全自动配粉机，包括机架、送料机构、配粉机构、配胶机构、抓取机构、出料机构和控制装置，所述送料机构、配粉机构、配胶机构、出料机构依次并排设置在机架上，且皆与控制装置电连接，所述抓取机构横跨在送料机构、配粉机构、配胶机构、出料机构出料处的上方，并与控制装置电连接，所述配粉机构包括配粉精密电子秤、若干个粉体料仓和若干个粉料输送装置，所述配粉精密电子秤固定在机架上，所述粉料输送装置设置在配粉精密电子秤的上方，并通过设有透明送料管与粉体料仓连接，所述配胶机构包括配胶精密电子秤、若干个胶桶和若干个胶体输送装置，所述配胶精密电子秤固定在机架上，所述胶体输送装置设置在配胶精密电子秤的上方，并通过设有出胶管道与胶桶连接，所述抓取机构包括三轴驱动装置、气爪固定板和三个气爪，所述气爪分别与送料机构、配粉机构、配胶机构相对应固定在气爪固定板上，所述三轴驱动装置与气爪固定板驱动连接，进而驱动气爪沿出料机构方向运动。
其中，所述配粉机构还包括固定支架、底座和光纤传感器，所述粉体料仓固定在固定支架上，所述光纤传感器固定在固定支架的底部，并照射在透明送料管上，所述粉料输送装置包括振动器和振动流道，所述振动器固定在底座上，所述振动流道固定在振动器顶部，并设有送料口和出料口，所述送料口通过透明送料管与粉体料仓底部连接，所述出料口设置在配粉精密电子秤上方，所述光纤传感器、振动器皆与控制装置电连接。
其中，所述胶体输送装置包括推送气缸和胶枪装置，所述胶枪装置设置在配胶精密电子秤上方，并通过出胶管道与胶桶连接，所述推送气缸与胶枪装置驱动连接，驱动胶枪装置沿配胶精密电子秤上方的方向作往复运动，所述推送气缸、胶枪装置皆与控制装置电连接。
其中，所述三轴驱动装置包括沿空间X轴方向运动的直线驱动装置为X轴直线驱动装置、沿空间Y轴方向运动的直线驱动装置为Y轴直线驱动装置和沿空间Z轴方向运动的直线驱动装置为Z轴直线驱动装置，所述X轴直线驱动装置与Y轴直线驱动装置驱动连接，所述Y轴直线驱动装置与Z轴直线驱动装置驱动连接，所述Z轴直线驱动装置与气爪固定板驱动连接。
其中，所述气爪包括夹持气缸和两个夹持块，所述夹持气缸的活动端与两个夹持块固定连接，并驱动两个夹持块相互靠近或远离。
还包括一种全自动配粉方法，其包括如下步骤：
（1）取荧光粉粉末置入粉体料仓中，往胶桶注入胶体，在出料机构上放置收容杯，设置控制装置的控制参数；
（2）控制装置控制三轴驱动装置运动，三轴驱动装置带动气爪运动，气爪在夹持气缸控制下对出料机构上的收容杯进行抓取，然后在三轴驱动装置的带动下，气爪将收容杯放置配粉精密电子秤上；
（3）控制装置控制振动器振动，通过振动流道带动透明送料管振动，荧光粉粉末掉入收容杯内，配粉精密电子秤对荧光粉粉末精确称重并将称重信号发送至控制装置；荧光粉粉末达到控制装置设定的参数后，控制装置将振动器关闭，完成配粉；
（4）控制装置控制三轴驱动装置运动，三轴驱动装置带动气爪运动，气爪在夹持气缸控制下对配粉精密电子秤上的收容杯进行抓取，然后气爪将收容杯放置配胶精密电子秤上；
（5）控制装置控制对应的胶枪装置打开枪口并将胶体在收容杯混合，配胶精密电子秤对混合胶体的精确称重并将称重信号发送至控制装置；当收容杯内的混合胶体到了标准范围内，控制装置将胶枪装置关闭，同时推送气缸将胶枪装置拉回至原来位置，完成配胶；
（6）控制装置控制三轴驱动装置运动，三轴驱动装置带动气爪运动，气爪在夹持气缸控制下对配胶精密电子秤上的收容杯进行抓取，然后气爪将收容杯放置出料机构上，即完成了荧光粉胶的配比。
其中，在步骤2、4、6中，在气爪固定板上设有与送料机构、配粉机构、配胶机构相对应的气爪，当气爪在夹持气缸控制下对出料机构上的收容杯进行抓取的同时，另外两个气爪16也对配粉精密电子秤和配胶精密电子秤上的收容杯进行抓取。
本发明的有益效果在于：
相较于现有的荧光粉智能配粉机，本发明通过在配粉机构和配胶机构设有若干个个粉体料仓和若干个胶桶，并相对设有若干个输送装置，一套装备实现了多种荧光粉胶的精准称量；而抓取机构通过在气爪固定板上设有对应总工位数的气爪，当一个气爪抓取产品从一个工位转移至下一个工位时，另外的气爪可以将产品填补在空缺的工位上，可实现每个时间每个工位都有产品实现加工，这样子大大提高了其工作以及生产的效率。
附图说明
图1 是本发明的结构立体图。
图2 是本发明的结构俯视图。
图3 是配粉机构的结构示意图。
图4 是配胶机构的结构示意图。
图5 是抓取机构的结构示意图。
附图标号说明：1-机架；2-送料机构；3-配粉机构；4-配胶机构；5-抓取机构；6-出料机构；7-控制装置；8-配粉精密电子秤；9-粉体料仓；10-粉料输送装置；11-配胶精密电子秤；12-胶桶；13-胶体输送装置；14-三轴驱动装置；15-气爪固定板；16-气爪；17-固定支架；18-底座；19-光纤传感器；20-振动器；21-振动流道；22-送料口；23-出料口；24-推送气缸；25-胶枪装置；26-X轴直线驱动装置；27-Y轴直线驱动装置；28-Z轴直线驱动装置；29-夹持气缸；30-夹持块；31-收容杯。
实施方式
下面结合附图和实例对本发明作进一步详细说明。
请参阅图1-5所示，本发明关于一种全自动配粉机，包括机架1、送料机构2、配粉机构3、配胶机构4、抓取机构5、出料机构6和控制装置7，所述送料机构2、配粉机构3、配胶机构4、出料机构6依次并排设置在机架1上，且皆与控制装置7电连接，所述抓取机构5横跨在送料机构2、配粉机构3、配胶机构4、出料机构6出料处的上方，并与控制装置7电连接，所述配粉机构3包括配粉精密电子秤8、若干个粉体料仓9和若干个粉料输送装置10，所述配粉精密电子秤8固定在机架1上，所述粉料输送装置10设置在配粉精密电子秤8的上方，并通过设有透明送料管与粉体料仓9连接，所述配胶机构4包括配胶精密电子秤11、若干个胶桶12和若干个胶体输送装置13，所述配胶精密电子秤11固定在机架1上，所述胶体输送装置13设置在配胶精密电子秤11的上方，并通过设有出胶管道与胶桶12连接，所述抓取机构5包括三轴驱动装置14、气爪固定板15和三个气爪16，所述气爪16分别与送料机构2、配粉机构3、配胶机构4相对应固定在气爪固定板15上，所述三轴驱动装置14与气爪固定板15驱动连接，进而驱动气爪16沿出料机构6方向运动。
相较于现有的荧光粉智能配粉机，本发明通过在配粉机构3和配胶机构4设有若干个个粉体料仓9和若干个胶桶12，并相对设有若干个输送装置，一套装备实现了多种荧光粉胶的精准称量；而抓取机构5通过在气爪固定板15上设有对应总工位数的气爪16，当一个气爪16抓取产品从一个工位转移至下一个工位时，另外的气爪16可以将产品填补在空缺的工位上，可实现每个时间每个工位都有产品实现加工，这样子大大提高了其工作以及生产的效率。
本实施例中，所述配粉机构3还包括固定支架17、底座18和光纤传感器19，所述粉体料仓9固定在固定支架17上，所述光纤传感器19固定在固定支架17的底部，并照射在透明送料管上，所述粉料输送装置10包括振动器20和振动流道21，所述振动器20固定在底座18上，所述振动流道21固定在振动器20顶部，并设有送料口22和出料口23，所述送料口22通过透明送料管与粉体料仓9底部连接，所述出料口23设置在配粉精密电子秤8上方，所述光纤传感器19、振动器20皆与控制装置7电连接。
采用上述方案，通过设有若干个粉体料仓9，并对每个粉体料仓9对应设有单独的振动器20和振动流道21，一套装备实现了多种荧光粉的精准称量；还设有光纤传感器19，对荧光粉的量进行实时检测，一旦发现荧光粉粉末不足，就能检测出来并对此作出响应。
本实施例中，所述胶体输送装置13包括推送气缸24和胶枪装置25，所述胶枪装置25设置在配胶精密电子秤11上方，并通过出胶管道与胶桶12连接，所述推送气缸24与胶枪装置25驱动连接，驱动胶枪装置25沿配胶精密电子秤11上方的方向作往复运动，所述推送气缸24、胶枪装置25皆与控制装置7电连接。
采用上述方案，通过控制装置7控制对应的胶枪装置25打开枪口并将不同的胶体混合，在机架1底部的配胶精密电子秤11将实时的重量信号传送至控制装置7，当混合胶体的质量到了标准范围内，胶枪装置25停止排胶，同时推送气缸24将胶枪装置25拉回至原来位置，使得胶枪装置25，可避免胶枪装置25的枪口遗漏的胶体滴入，影响精度，实现自动配胶，高精度地自动称量胶体。
本实施例中，所述三轴驱动装置14包括沿空间X轴方向运动的直线驱动装置为X轴直线驱动装置26、沿空间Y轴方向运动的直线驱动装置为Y轴直线驱动装置27和沿空间Z轴方向运动的直线驱动装置为Z轴直线驱动装置28，所述X轴直线驱动装置26与Y轴直线驱动装置27驱动连接，所述Y轴直线驱动装置27与Z轴直线驱动装置28驱动连接，所述Z轴直线驱动装置28与气爪固定板15驱动连接。
采用上述方案，可实现了气爪固定板15上的气爪16在X/Y/Z轴方向随意移动，适用各个工位，解决了传统抓取装置其灵活性不高的问题。
本实施例中，所述气爪16包括夹持气缸29和两个夹持块30，所述夹持气缸29的活动端与两个夹持块30固定连接，并驱动两个夹持块30相互靠近或远离。
采用上述方案，两个夹持块30在夹持气缸29作用下相互靠近，并实现对于LED封装的时候用到的收容杯31实现夹紧。
优选地，所述夹持块30的形状可以是圆弧形或心型等各种形状，即可配合要夹持抓取产品的形状既可。
下面通过具体实施方式对本发明作进一步说明。
一种自动配粉方法，其包括如下步骤：
1.取荧光粉粉末置入粉体料仓9中，往胶桶12注入胶体，在出料机构6上放置收容杯31，设置控制装置7的控制参数；
2.控制装置7控制三轴驱动装置14运动，三轴驱动装置14带动气爪16运动，气爪16在夹持气缸29控制下对出料机构6上的收容杯31进行抓取，然后在三轴驱动装置14的带动下，气爪16将收容杯31放置配粉精密电子秤8上；
3.控制装置7控制振动器20振动，通过振动流道21带动透明送料管振动，荧光粉粉末掉入收容杯31内，配粉精密电子秤8对荧光粉粉末精确称重并将称重信号发送至控制装置7；荧光粉粉末达到控制装置7设定的参数后，控制装置7将振动器20关闭，完成配粉；
4.控制装置7控制三轴驱动装置14运动，三轴驱动装置14带动气爪16运动，气爪16在夹持气缸29控制下对配粉精密电子秤8上的收容杯31进行抓取，然后气爪16将收容杯31放置配胶精密电子秤11上；
5.控制装置7控制对应的胶枪装置25打开枪口并将胶体在收容杯31混合，配胶精密电子秤11对混合胶体的精确称重并将称重信号发送至控制装置7；当收容杯31内的混合胶体到了标准范围内，控制装置7将胶枪装置25关闭，同时推送气缸24将胶枪装置25拉回至原来位置，完成配胶；
6.控制装置7控制三轴驱动装置14运动，三轴驱动装置14带动气爪16运动，气爪16在夹持气缸29控制下对配胶精密电子秤11上的收容杯31进行抓取，然后气爪16将收容杯31放置出料机构6上，即完成了荧光粉胶的配比。
在步骤2、4、6中，在气爪固定板15上设有与送料机构2、配粉机构3、配胶机构4相对应的总工位数的气爪16，当气爪16在夹持气缸29控制下对出料机构6上的收容杯31进行抓取的同时，另外两个气爪16也对配粉精密电子秤8和配胶精密电子秤11上的收容杯31进行抓取，实现每个时间每个工位都有产品实现加工，这样子大大提高了其工作以及生产的效率。
以上实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种全自动配粉机，包括机架、送料机构、配粉机构、配胶机构、抓取机构、出料机构和控制装置，所述送料机构、配粉机构、配胶机构、抓取机构、出料机构与控制装置电连接，其特征在于：所述送料机构、配粉机构、配胶机构、出料机构依次并排设置在机架上，所述抓取机构横跨在送料机构、配粉机构、配胶机构、出料机构出料处的上方，所述配粉机构包括配粉精密电子秤、若干个粉体料仓和若干个粉料输送装置，所述配粉精密电子秤固定在机架上，所述粉料输送装置设置在配粉精密电子秤的上方，并通过设有透明送料管与粉体料仓连接，所述配胶机构包括配胶精密电子秤、若干个胶桶和若干个胶体输送装置，所述配胶精密电子秤固定在机架上，所述胶体输送装置设置在配胶精密电子秤的上方，并通过设有出胶管道与胶桶连接，所述抓取机构包括三轴驱动装置、气爪固定板和三个气爪，所述气爪分别与送料机构、配粉机构、配胶机构相对应固定在气爪固定板上，所述三轴驱动装置与气爪固定板驱动连接，进而驱动气爪沿出料机构方向运动；
所述配粉机构还包括固定支架、底座和光纤传感器，所述粉体料仓固定在固定支架上，所述光纤传感器固定在固定支架的底部，并照射在透明送料管上，所述粉料输送装置包括振动器和振动流道，所述振动器固定在底座上，所述振动流道固定在振动器顶部，并设有送料口和出料口，所述送料口通过透明送料管与粉体料仓底部连接，所述出料口设置在配粉精密电子秤上方，所述光纤传感器、振动器皆与控制装置电连接；
所述三轴驱动装置包括沿空间X轴方向运动的直线驱动装置为X轴直线驱动装置、沿空间Y轴方向运动的直线驱动装置为Y轴直线驱动装置和沿空间Z轴方向运动的直线驱动装置为Z轴直线驱动装置，所述X轴直线驱动装置与Y轴直线驱动装置驱动连接，所述Y轴直线驱动装置与Z轴直线驱动装置驱动连接，所述Z轴直线驱动装置与气爪固定板驱动连接。
2.根据权利要求1所述的全自动配粉机，其特征在于：所述胶体输送装置包括推送气缸和胶枪装置，所述胶枪装置设置在配胶精密电子秤上方，并通过出胶管道与胶桶连接，所述推送气缸与胶枪装置驱动连接，驱动胶枪装置沿配胶精密电子秤上方的方向作往复运动，所述推送气缸、胶枪装置皆与控制装置电连接。
3.根据权利要求1所述的全自动配粉机，其特征在于：所述气爪包括夹持气缸和两个夹持块，所述夹持气缸的活动端与两个夹持块固定连接，并驱动两个夹持块相互靠近或远离。
4.一种应用权利要求1所述全自动配粉机的全自动配粉方法，其包括如下步骤：
（1）取荧光粉粉末置入粉体料仓中，往胶桶注入胶体，在出料机构上放置收容杯，设置控制装置的控制参数；
（2）控制装置控制三轴驱动装置运动，三轴驱动装置带动气爪运动，气爪在夹持气缸控制下对出料机构上的收容杯进行抓取，然后在三轴驱动装置的带动下，气爪将收容杯放置配粉精密电子秤上；
（3）控制装置控制振动器振动，通过振动流道带动透明送料管振动，荧光粉粉末掉入收容杯内，配粉精密电子秤对荧光粉粉末精确称重并将称重信号发送至控制装置；荧光粉粉末达到控制装置设定的参数后，控制装置将振动器关闭，完成配粉；
（4）控制装置控制三轴驱动装置运动，三轴驱动装置带动气爪运动，气爪在夹持气缸控制下对配粉精密电子秤上的收容杯进行抓取，然后气爪将收容杯放置配胶精密电子秤上；
（5）控制装置控制对应的胶枪装置打开枪口并将胶体在收容杯混合，配胶精密电子秤对混合胶体的精确称重并将称重信号发送至控制装置；当收容杯内的混合胶体到了标准范围内，控制装置将胶枪装置关闭，同时推送气缸将胶枪装置拉回至原来位置，完成配胶；
（6）控制装置控制三轴驱动装置运动，三轴驱动装置带动气爪运动，气爪在夹持气缸控制下对配胶精密电子秤上的收容杯进行抓取，然后气爪将收容杯放置出料机构上，即完成了荧光粉胶的配比。
5.根据权利要求4所述的全自动配粉方法，其特征在于：在步骤2、4、6中，在气爪固定板上设有与送料机构、配粉机构、配胶机构相对应的气爪，当气爪在夹持气缸控制下对出料机构上的收容杯进行抓取的同时，另外两个气爪也对配粉精密电子秤和配胶精密电子秤上的收容杯进行抓取。
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