CN110285348A - 一种条形灯电路板的自动装配系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种条形灯电路板的自动装配系统，涉及灯具加工设备技术领域，包括机架、灯架固定模块和电路板传输模块，还包括：电路板夹持模块，对接所述电路板传输模块的出料口，用于夹持电路板前段；装配对齐模块，移动和调整电路板前段的位置，使电路板前段与所述灯架的安装槽对准；电路板穿板模块，将电路板水平推入安装槽；本发明的使用减少了人力输出，减轻人力劳动强度，在生产效率上得到极大的提高，产品质量得到保证；可满足柔性生产，在基本硬件不变的情况下可完成不同型号条形灯的装配。

Description

一种条形灯电路板的自动装配系统

技术领域

本发明涉及灯具加工设备技术领域，特别是一种条形灯电路板的自动装配系统。

背景技术

在节能环保的背景下，LED灯具因其具有出光效率高、聚光性能好而越来越多地应用于居家、商业照明领域。LED根据应用的不同，具有不同的形状和结构，其中，条形灯应用尤其广泛。

传统的LED条形灯在PCB板装配工艺中，主要由人工将PCB板手动穿入铝底的槽孔中来完成，存在生产效率不高、产品合格率不高等问题，特别是在特长PCB板穿板过程中容易弯折PCB板造成PCB板上LED灯珠破裂。

因此，且目前工厂面临多品种、少批量产品的生产，实际生产中需频繁换线，影响生产。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种条形灯电路板的自动装配系统，以解决上述技术问题。

一种条形灯电路板的自动装配系统，包括机架、灯架固定模块和电路板传输模块，还包括：

电路板夹持模块，对接所述电路板传输模块的出料口，用于夹持电路板前段；

装配对齐模块，移动和调整电路板前段的位置，使电路板前段与所述灯架的安装槽对准；

电路板穿板模块，将电路板水平推入安装槽。

为了提高装配精度，保持电路板平直，优选的，所述电路板夹持模块包括：

端部夹持单元，包括与所述电路板传输模块的出料口对接的第一夹爪和驱动第一夹爪将电路板前段平移拖出电路板传输模块的第一平移机构；

平直夹持单元，用于平直夹持电路板前段。

为了便于装配，优选的，所述装配对齐模块用于调整所述平直夹持单元的位置以使电路板前段与安装槽对准。

为了提高装配精度，优选的，所述装配对齐模块采用六轴协作机器人。

为了保证平直夹持电路板前段，优选的，所述平直夹持单元包括：

固定座，设置在所述装配对齐模块上；

第二夹爪，设置在固定座上，在电路板宽度方向上的两侧中，至少有一侧设有至少两个沿着电路板长度方向间隔分布的夹持点。

为了提高电路板前段的夹持平直程度，优选的，所述第二夹爪包括：至少两对滚轮，滚轴中心线垂直电路板的滚轮，各对滚轮沿着电路板长度方向间隔分布，同一对滚轮相互靠近滚边贴靠电路板的两侧实现夹持；

第一驱动机构，驱动每对滚轮的两个滚轮相互靠近和远离。

为了使电路板带着元器件可以通过平直夹持单元的安装通道，优选的，至少有一对滚轮中，至少一个滚轮在夹持方向弹性移动设置。

为了简化设备结构，优选的，所述电路板穿板模块为驱动任一个滚轮转动的第二驱动机构。

为了保持电路板的平直，提高安装精度，优选的，所述电路板传输模块包括设置在靠近出料口的位置的压板机构。

为了提高安装精度，优选的，所述电路板传输模块的出料口设有第一导向机构，所述第一导向单元包括：

导向块，带有V型的导向出口，较大一端对接所述电路板传输模块的传送单元，较小一端作为电路板传输模块的出料口；

第一升降机构，运动端设有所述导向块。

本发明的技术效果：

(1)与现有人工进行电路板与灯架装配相比，本发明的使用减少了人力输出，减轻人力劳动强度，在生产效率上得到极大的提高，产品质量得到保证。

(2)可满足柔性生产，本发明在基本硬件不变的情况下可完成不同型号条形灯的装配。

(3)通过简单更改程序可实现产品之间生产快速对接。

(4)可实现数字化生产，设备端口与MES系统可实现进行对接。

附图说明

以下结合附图描述本发明的实施例，其中：

图1为本发明的条形灯电路板的自动装配系统的结构示意图。

图2为本发明的端部夹持单元工作过程的示意图。

图3为本发明的平直夹持单元工作过程的示意图。

图4为本发明的条形灯电路板的自动装配系统(电路板与安装槽对准)的局部结构示意图。

图5为本发明的平直夹持单元的结构示意图。

图6为图5在A-A方向上的结构示意图。

具体实施方式

以下基于附图对本发明的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解的是，此处对本发明实施例的说明并不用于限定本发明的保护范围。

如图1～6，本实施例的条形灯电路板的自动装配系统，包括机架100、灯架固定模块200、电路板传输模块300、电路板夹持模块400、装配对齐模块500和电路板穿板模块。

机架100用于固定设备，可以设置多个，也可以是整体结构。本实施例中，电路板传输模块300单独固定在一个机架上，灯架固定模块200、电路板夹持模块400、装配对齐模块500和电路板穿板模块安装在一个机架上。

灯架固定模块200用于固定需要安装电路板的灯架020，可以是人工装载灯架020，本实施例中，上级灯架装配完成后，传送设备030将灯架020运输到灯架固定模块200的附近，然后机械手040将传送设备030上的灯架020移动到灯架固定模块200上实现装载。

灯架固定模块200包括两个固定在机架100上的两个支撑柱201以及设置在支撑柱201顶部的夹具202，夹具202可以采用电动或者气动作为动力源，本实施例中的夹具都可以采用电动或者气动作为动力源，之后不复述。

电路板传输模块300采用皮带传送，还包括设置在皮带靠近出料301的位置上的压板机构302，压板机构302采用一个柔性的滚子压在电路板传输模块300传送表面上，防止电路板010拱起。压板机构302也可是其他形式的结构，例如浮动带有弹性的压块等。压板机构302还包括驱动滚子上下移动的升降机构，以调节压紧度。

电路板传输模块300的出料口301设有第一导向机构303，第一导向单元303包括导向块305和升降机构306，导向块305带有V型的导向出口，较大一端对接电路板传输模块300的传送单元，较小一端作为电路板传输模块300的出料口301，升降机构306运动端设有导向块305。

本实施例中，电路板夹持模块400对接电路板传输模块300的出料口301，用于夹持电路板前段011；装配对齐模块500移动和调整电路板前段011的位置，使电路板前段011与灯架020的安装槽021对准；电路板穿板模块将电路板010水平推入安装槽021。

电路板夹持模块400包括端部夹持单元401和平直夹持单元404，通过两次夹持，可以将平直定位，从而提高装配精度。

端部夹持单元401包括与电路板传输模块300的出料口301对接的第一夹爪402和驱动第一夹爪402将电路板前段011平移拖出电路板传输模块300的第一平移机构403，为了方便调整高度，端部夹持单元401还设有升降机构，用于调整第一夹爪402的高度，端部夹持单元401还设有垂直第一平移机构403移动方向的第二平移机构409，第一夹爪402采用上下夹持的方式夹住电路板010的前端。端部夹持单元401上设有用于检测平直夹持单元404抓取电路板010的第一传感器410。

平直夹持单元404用于平直夹持电路板前段011，电路板前段011具有一定的长度，平直是指这一段长度的电路板在夹持的过程中保持最佳的装配状态。

平直夹持单元404包括固定座405和第二夹爪406；固定座405设置在装配对齐模块500上；第二夹爪406设置在固定座405上，在电路板010宽度方向上的两侧中，至少有一侧设有至少两个沿着电路板010长度方向间隔分布的夹持点，想要达到平直夹持的目的，最少需要两个夹持点，一边两个，另一边设置在对边两个夹持点之间，当两边都设有多个夹持点时，可以根据要求进行分布，目的是为了保持电路板平直。

本实施例中，第二夹爪406包括两对滚轮407，这里也可以设置两对以上，滚轮407滚轴中心线垂直电路板010，各对滚轮407沿着电路板010长度方向间隔分布，同一对滚轮407相互靠近滚边贴靠电路板010的两侧实现夹持。

第一驱动机构408驱动每对滚轮407的两个滚轮相互靠近和远离，可以采用气动或者电动作为动力源，本实施例中，第一驱动机构408包括连接座4081，滑动安装在该连接座4081上的两个滚轮固定座4082，同一侧的滚轮407安装在同一个滚轮固定座4082，动力源采用气缸，气缸驱动两个滚轮固定座4082靠近和分离来控制两对滚轮407的靠近和分离。

两个滚轮固定座4082上还设有第二导向机构4083，第二导向机构4083用于进一步对准，第二导向机构4083为V字形型，小端对准安装槽021，大端对接滚轮407传送的电路板010。滚轮固定座4082调整距离的同时，第二导向机构4083调整开口大小，适用于不同规格的电路板010。

连接座4081上还设有检测电路板010是否装配好的第二传感器。

装配对齐模块500用于调整平直夹持单元404的位置以使电路板前段011与安装槽021对准。装配对齐模块500具有移动、升降以及调整位姿的功能，现有技术中，有很多机械手可以完成上述功能，本实施例中，装配对齐模块500采用六轴协作机器人。

平直夹持单元404可以只作为夹持功能使用，此时，需要另外再设置驱动电路板移动的电路板穿板模块，为了简化结构，本实施例中，电路板穿板模块为驱动任一个滚轮转动的第二驱动机构，采用电机。电机驱动其中一对滚轮407的一个转动时，通过摩擦力带动电路板010水平推入安装槽021。

为了在实际装配过程中，连在电路板010上的元器件可以通过平直夹持单元404，至少有一对滚轮407中，至少一个滚轮在夹持方向弹性移动设置。本实施例中，远离安装槽021的一对滚轮407中的一个在夹持方向弹性移动设置，滚轮407的滚轴4071转动安装在滑块4072上，固定座405上设有用于安装滑块4072的滑槽4051，滑槽4051的一侧设有滑块4072抵接的弹簧4052，以实现弹性移动。

滚轮407的滚面设有V型槽4073，V型槽4073底部为定位槽4074，定位槽4074的宽度与电路板010的厚度相适应。V型槽4073的设置可以将偏离安装姿态的电路板010归正。

本实施例的条形灯电路板的自动装配系统使用步骤如下：

步骤一：条形灯的灯架020上料，机械手040从上一工位传送设备030抓取灯架020，通过传感器夹紧移动至灯架固定模块200上，夹具202固定灯架020；

步骤二：人工将电路板010(PCB板)放入电路板传输模块的传输皮带上，皮带带动电路板010传输移动；

步骤三：压板机构302将电路板010下压定位防止电路板010翘起，端部夹持单元401抓取电路板010向前水平拖行一定距离等待装配对齐模块500移动平直夹持单元404来抓取；

步骤三：装配对齐模块500移动平直夹持单元404至指定位置将电路板010抓取固定，端部夹持单元401移开，第一导向机构303下降，避让位置；

步骤五：装配对齐模块500移动平直夹持单元404将电路板010移动住至指定位置与灯具铝底装配对齐。

步骤六：电路板穿板模块电机滚动PCB两侧利用摩擦力向前推送，送入灯架020中，通过传感器感应电路板010位置，来检测电路板010完全穿入灯架020中。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用于局限本发明的保护范围，任何在本发明精神内的修改、等同替换或改进等，都涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种条形灯电路板的自动装配系统，包括机架(100)、灯架固定模块(200)和电路板传输模块(300)，其特征在于，还包括：

电路板夹持模块(400)，对接所述电路板传输模块(300)的出料口(301)，用于夹持电路板前段(011)；

装配对齐模块(500)，移动和调整电路板前段(011)的位置，使电路板前段(011)与所述灯架(020)的安装槽(021)对准；

电路板穿板模块，将电路板(010)水平推入安装槽(021)。

2.如权利要求1所述的条形灯电路板的自动装配系统，其特征在于，所述电路板夹持模块(400)包括：

端部夹持单元(401)，包括与所述电路板传输模块(300)的出料口(301)对接的第一夹爪(402)和驱动第一夹爪将电路板前段(011)平移拖出电路板传输模块(300)的第一平移机构(403)；

平直夹持单元(404)，用于平直夹持电路板前段(011)。

3.如权利要求1所述的条形灯电路板的自动装配系统，其特征在于，所述装配对齐模块(500)用于调整所述平直夹持单元(404)的位置以使电路板前段(011)与安装槽(021)对准。

4.如权利要求3所述的条形灯电路板的自动装配系统，其特征在于，所述装配对齐模块(500)采用六轴协作机器人。

5.如权利要求2所述的条形灯电路板的自动装配系统，其特征在于，所述平直夹持单元(404)包括：

固定座(405)，设置在所述装配对齐模块(500)上；

第二夹爪(406)，设置在固定座(405)上，在电路板(010)宽度方向上的两侧中，至少有一侧设有至少两个沿着电路板(010)长度方向间隔分布的夹持点。

6.如权利要求5所述的条形灯电路板的自动装配系统，其特征在于，所述第二夹爪(406)包括：

至少两对滚轮(407)，滚轮(407)滚轴中心线垂直电路板(010)，各对滚轮(407)沿着电路板(010)长度方向间隔分布，同一对滚轮(407)相互靠近滚边贴靠电路板(010)的两侧实现夹持；

第一驱动机构(408)，驱动每对滚轮(407)的两个滚轮相互靠近和远离。

7.如权利要求6所述的条形灯电路板的自动装配系统，其特征在于，至少有一对滚轮(407)中，至少一个滚轮在夹持方向弹性移动设置。

8.如权利要求6所述的条形灯电路板的自动装配系统，其特征在于，所述电路板穿板模块为驱动任一个滚轮转动的第二驱动机构。

9.如权利要求1所述的条形灯电路板的自动装配系统，其特征在于，所述电路板传输模块(300)包括设置在靠近出料口(301)的位置的压板机构(302)。

10.如权利要求1所述的条形灯电路板的自动装配系统，其特征在于，所述电路板传输模块(300)的出料口(301)设有第一导向机构(303)，所述第一导向单元(303)包括：

导向块(305)，带有V型的导向出口，较大一端对接所述电路板传输模块(300)的传送单元，较小一端作为电路板传输模块(300)的出料口(301)；

升降机构(306)，运动端设有所述导向块(305)。