CN111013482A - 一种荧光粉胶配比的机械手装置及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种荧光粉胶配比的机械手装置及控制方法，包括环形旋转载物平台、机械手、固定支架单元、条码扫描单元、精密称量单元及PID控制器；所述机械手设置在环形旋转载物平台的中心位置，所述固定支架设置在精密称量单元的上方，且位于机械手单元的下方，用于固定胶杯；所述环形旋转载物平台、机械手、条码扫描单元及精密称量单元分别与PID控制器连接。本发明可以对大剂量的荧光粉胶配方进行快速、精准配比，同时也保证了荧光粉胶配比过程的高速高可靠性。

Description

一种荧光粉胶配比的机械手装置及控制方法
技术领域
本发明涉及自动化控制领域，具体涉及一种荧光粉胶配比的机械手装置及控制方法。
背景技术
LED(Light Emitting Diode)即发光二极管，是一种将电能转化为光能的固体器件。它具有结构紧凑、体重轻、体积小、耗能少、响应速度快等优点，在各个照明领域具有广阔的应用前景。并且，随着绿色环保理念的推广，白光LED将会迅速席卷整个照明市场。
其次，大功率白光LED封装过程应用的关键材料——荧光粉的主体化学组成、激活剂和助溶剂的种类、浓度、晶体的容貌、晶体结构、颗粒大小、热稳定性等，都直接影响流明效率。无论采取哪种涂覆方式，均需通过与AB胶(A胶通常由环氧树脂等本胶组成，而B胶由改性胺等硬化剂组成)的合理配方形成荧光粉胶，然后通过相应工艺设备进行点胶或涂覆生产。因此荧光粉胶配方和配比技术在所有荧光粉转换白光LED封装过程中起着关键的作用。荧光粉配比中，通常含有荧光粉、抗沉淀剂、A胶、B胶等组成成分，最多可达到十余种，配比的总量也从几百毫克到上百克不等，配粉精度则需达到万分之三克的水平。由此可见，基于生产工艺经验和封装品质检测反馈数据，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。
发明内容
为了克服现有技术存在的缺点与不足，本发明提供一种荧光粉胶配比的机械手装置及控制方法。
本发明采用如下技术方案：
一种荧光粉胶配比的机械手装置，包括环形旋转载物平台、机械手、固定支架单元、条码扫描单元、精密称量单元及PID控制器；
所述机械手设置在环形旋转载物平台的中心位置，所述固定支架设置在精密称量单元的上方，且位于机械手单元的下方，用于固定胶杯；
所述环形旋转载物平台、机械手、条码扫描单元及精密称量单元分别与PID控制器连接。
所述机械手包括手爪、横向手臂、纵向手臂及基座。
所述条码扫描单元包括用于扫描包含所需配比物料信息的条码信息的条码扫描枪。
所述PID控制器包括PID控制部分及模糊推理的参数校正部分。
所述环形旋转载物平台包括荧光粉料仓和环氧树脂胶料仓，每个仓的两侧均设置横杆。
所述固定支架还包括光电传感器。
本发明的控制方法，包括：
通过条码扫描单元扫描含有荧光粉胶配比的二维码信息，并将识别信息传递给PID控制器；
旋转载物平台按照识别信息依次将料仓旋转至机械手的正下方，机械手按照配比信息进行抓取盛放物料的容器，然后调整倾倒角度，将物料倒入烧杯内，精密称量单元将烧杯实时重量反馈到PID控制器，满足配比要求，完成配比。
本发明的有益效果：
(1)本发明采用机械手进行抓取，所述机械手包括手爪、横向手臂及纵向皱襞，本发明采用杆状的抓取方式，实现了精准控制倾倒角度；
(2)本发明采用PID控制器，参数模糊PID控制在控制过程中对不确定的条件、参数、延迟和干扰等因素进行检测分析，采用模糊推理的方法实现PID三个参数Kp、Ki和Kd的在线自整定；
(3)本发明车采用PID控制器不仅保持了常规PID原理简单、使用方便及鲁棒性较强等特点，而且具有更大的灵活性、适应性、精确性等特性；
(4)本发明可以对大剂量的荧光粉胶配方进行快速、精准配比，同时也保证了荧光粉胶配比过程的高速高可靠性。
附图说明
图1是本发明的工作流程图；
图2是本发明环形旋转载物台的结构示意图；
图3是本发明的结构示意图；
图4是本发明PID控制器的原理图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
如图2及图3所示，一种荧光粉胶配比的机械手装置，包括环形旋转载物平台3、机械手、固定支架单元6、条码扫描单元、精密称量单元5及PID控制器，所述环形旋转载物平台、机械手、条码扫描单元及精密称量单元分别与PID控制器连接。
所述固定支架单元为十字形结构，在十字形结构的顶端设置光电传感器7，所述固定支架置于精密称量单元的上方，用于固定胶杯同时也用于防止漏胶、漏粉滴落精密电子称上从而导致精度上的误差；所述的光电传感器7用于检测胶杯是否放置在正确位置，所述胶杯是荧光粉胶配比过程中用于存放配比好的荧光粉胶。
本发明中的环形旋转载物平台用来摆放料仓10，所述料仓包括荧光粉料仓和环氧树脂胶料仓，其中间部分9中空，放置机械手，包括1粉、2粉、3粉、4粉、5粉、6粉、A胶和B胶。并使用步进电机将荧光粉料仓和环氧树脂胶料仓2依次旋转传送到机械手抓的正下方。
本实例中所述料仓是一个两边设置一个横杆，上部有一个可关闭开口的密封罐体。其中横杆是方便机械手抓取，并能精确控制倾倒角度。
本实例中所述的机械手主要由手爪4、横向手臂1、纵向手臂2、基座8等组成。其中横向手臂适用于调节水平方向的方位，纵向手臂用于调节垂直方向的方位，可以完成对荧光粉和环氧树脂胶治具的抓取、移动、旋转一定角度到物等动作。
手爪主要用于抓取密封罐体两边的横杆，通过旋转两边横杆来控制倾倒角度。
如图4所示，所述PID控制器，是一种参数自整定模控制器，在控制过程中对不确定的条件、参数、延迟和干扰等因素进行检测分析，采用模糊推理的方法实现PID三个参数Kp、Ki和Kd的在线自整定。包括一个常规PID控制器和一个模糊推理的参数校正部分。偏差E和偏差的变化率EC作为模糊系统的输入，三个PID参数Kp、Ki和Kd的变化值作为输出，根据事先确定好的模糊控制规则作出模糊推理的参数校正，在线改变PID参数的值，从而实现PID参数的自整定。
本实施例中精密称量单元为精密电子秤，用于控制实时反馈重量信号。
本发明的条码扫描单元可以设置在机械手上，或者任意装置，且与控制器连接，具体为条形扫码枪，获取荧光粉胶配方信息。
本装置还包括串口同行、配方优化、信息显示界面及报警。
所述的串口通行用于获取精密电子称反馈的重量信息，并向环形旋转载物台、机械手发送控制信息；
所述配方优化是将所输入的荧光粉胶配方按照环形旋转载物台上的荧光粉胶料仓依次排开；
所述报警是用于提示用户配荧光粉胶过程信息以及操作提示信息。
所述信息显示界面用于显示荧光粉胶配方信息、当前物料的实时重量信息、当前物料所需配比的剩余重量；所述的操作包括：紧急停止、暂停、继续、归零复位等操作。
如图1所示，本发明的控制方法：
通过条码扫描单元扫描含有荧光粉胶配比的二维码信息，并将识别信息传递给PID控制器；
旋转载物平台按照识别信息依次将料仓旋转至机械手的正下方，机械手按照配比信息进行抓取盛放物料的容器，然后调整倾倒角度，将物料倒入烧杯内，精密称量单元将烧杯实时重量反馈到PID控制器，满足配比要求，完成配比，复位机械手，放下荧光粉胶罐体。
本实例采用了一种杆状的抓取方式，实现了精准控制倾倒角度。同时采用了参数模糊自整定PID控制，参数模糊自整定PID控制系统能在控制过程中对不确定的条件、参数、延迟和干扰等因素进行检测分析，采用模糊推理的方法实现PID三个参数Kp、Ki和Kd的在线自整定。参数模糊自整定PID控制不仅保持了常规PID控制系统的原理简单、使用方便、鲁棒性较强等特点，而且具有更大的灵活性、适应性、精确性等特性。本发明可以对大剂量的荧光粉胶配方进行快速、精准配比，同时也保证了荧光粉胶配比过程的高速高可靠性。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受所述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种荧光粉胶配比的机械手装置，其特征在于，包括环形旋转载物平台、机械手、固定支架单元、条码扫描单元、精密称量单元及PID控制器；
所述机械手设置在环形旋转载物平台的中心位置，所述固定支架设置在精密称量单元的上方，且位于机械手单元的下方，用于固定胶杯；
所述环形旋转载物平台、机械手、条码扫描单元及精密称量单元分别与PID控制器连接。
2.根据权利要求1所述的机械手装置，其特征在于，所述机械手包括手爪、横向手臂、纵向手臂及基座。
3.根据权利要求1所述的机械手装置，其特征在于，所述条码扫描单元包括用于扫描包含所需配比物料信息的条码信息的条码扫描枪。
4.根据权利要求1所述的机械手装置，其特征在于，所述PID控制器包括PID控制部分及模糊推理的参数校正部分。
5.根据权利要求1所述的机械手装置，其特征在于，所述环形旋转载物平台包括荧光粉料仓和环氧树脂胶料仓，每个仓的两侧均设置横杆。
6.根据权利要求1所述的机械手装置，其特征在于，所述固定支架还包括光电传感器。
7.一种如权利要求1-6任一项所述的机械手装置的控制方法，其特征在于，包括：
通过条码扫描单元扫描含有荧光粉胶配比的二维码信息，并将识别信息传递给PID控制器；
旋转载物平台按照识别信息依次将料仓旋转至机械手的正下方，机械手按照配比信息进行抓取盛放物料的容器，然后调整倾倒角度，将物料倒入烧杯内，精密称量单元将烧杯实时重量反馈到PID控制器，满足配比要求，完成配比。
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Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110026041A (ko) * 2009-09-07 2011-03-15 한국표준과학연구원 형광물질 혼합체 제조 장치, 형광물질 혼합체 균일도 검사 장치, 및 형광물질 혼합체 균일도 검사 방법
CN102059071A (zh) * 2010-11-16 2011-05-18 吕斌 一种用于烧结生产的自动配料控制系统
CN203448252U (zh) * 2013-07-18 2014-02-26 东莞市大奈光电有限公司 一种led封装荧光粉自动配粉配胶机
JP2015157397A (ja) * 2014-02-24 2015-09-03 Ｔｏｗａ株式会社 樹脂成形装置及び樹脂成形方法
CN105754582A (zh) * 2016-04-20 2016-07-13 华南理工大学 一种全自动荧光粉智能配粉机与方法
CN106156953A (zh) * 2016-07-26 2016-11-23 华南理工大学 一种网络控制动态调度的荧光粉胶配比装置与方法
CN107261982A (zh) * 2017-07-13 2017-10-20 华南理工大学 一种用于led荧光粉胶配比的自动化装置及其控制方法
CN107312927A (zh) * 2017-07-30 2017-11-03 合肥徽工工业自动化工程有限公司 一种烧结矿自动配料的方法
CN207591801U (zh) * 2017-12-08 2018-07-10 深圳市大能智造科技有限公司 一种全自动双工位led配粉配胶机
CN108502527A (zh) * 2018-03-20 2018-09-07 广东欧美亚智能装备有限公司 全自动配粉机与配粉方法
CN108607462A (zh) * 2018-05-21 2018-10-02 江苏新美星包装机械股份有限公司 一种液体混合装置及液体流量控制方法
CN208373009U (zh) * 2018-01-26 2019-01-15 旭宇光电（深圳）股份有限公司 Led荧光胶配制系统
CN110124950A (zh) * 2018-02-09 2019-08-16 江西鸿利光电有限公司 一种全自动led配胶机及其使用方法

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110026041A (ko) * 2009-09-07 2011-03-15 한국표준과학연구원 형광물질 혼합체 제조 장치, 형광물질 혼합체 균일도 검사 장치, 및 형광물질 혼합체 균일도 검사 방법
CN102059071A (zh) * 2010-11-16 2011-05-18 吕斌 一种用于烧结生产的自动配料控制系统
CN203448252U (zh) * 2013-07-18 2014-02-26 东莞市大奈光电有限公司 一种led封装荧光粉自动配粉配胶机
JP2015157397A (ja) * 2014-02-24 2015-09-03 Ｔｏｗａ株式会社 樹脂成形装置及び樹脂成形方法
CN105754582A (zh) * 2016-04-20 2016-07-13 华南理工大学 一种全自动荧光粉智能配粉机与方法
CN106156953A (zh) * 2016-07-26 2016-11-23 华南理工大学 一种网络控制动态调度的荧光粉胶配比装置与方法
CN107261982A (zh) * 2017-07-13 2017-10-20 华南理工大学 一种用于led荧光粉胶配比的自动化装置及其控制方法
CN107312927A (zh) * 2017-07-30 2017-11-03 合肥徽工工业自动化工程有限公司 一种烧结矿自动配料的方法
CN207591801U (zh) * 2017-12-08 2018-07-10 深圳市大能智造科技有限公司 一种全自动双工位led配粉配胶机
CN208373009U (zh) * 2018-01-26 2019-01-15 旭宇光电（深圳）股份有限公司 Led荧光胶配制系统
CN110124950A (zh) * 2018-02-09 2019-08-16 江西鸿利光电有限公司 一种全自动led配胶机及其使用方法
CN108502527A (zh) * 2018-03-20 2018-09-07 广东欧美亚智能装备有限公司 全自动配粉机与配粉方法
CN108607462A (zh) * 2018-05-21 2018-10-02 江苏新美星包装机械股份有限公司 一种液体混合装置及液体流量控制方法

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