CN111375854A - 一种led灯光模组自动焊接机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LED灯光模组自动焊接机，属于自动化设备领域，包括PCB灯条上料单元，用于将堆叠的PCB灯条分批次逐渐运送到下一工位；PCB灯条固定单元，用于固定从PCB灯条上料单元运送来的PCB灯条；软灯条人工放置单元，用于放上软灯条，并确定软灯条和PCB灯条的相对位置；自动焊锡单元，用于将软灯条和PCB灯条自动焊接在一起；灯光模组下料单元，可以起到自动运送、自动定位、自动焊接的作用，避免了手动焊接时，焊接质量不一、焊接位置可能产生偏差、焊接效率低下的问题，解决了现有技术通过手动焊接PCB灯条和软灯条，需要大量人力，并且效率低下的问题。

Description

一种LED灯光模组自动焊接机

技术领域

本发明涉及一种自动化设备，尤其是涉及一种LED灯光模组自动焊接机。

背景技术

随着LED照明灯具的逐步发展，在亮化工程辅助等公共场合，LED渐渐替代了一些传统光源产品。而LED灯条的研发生产使用也不断被人所重视，运用范围也逐渐广泛起来，但LED软灯条的生产组装的难题也越发突显出来，尤其是在一些面板上，需要将多根灯条焊接在一起形成灯光模组使用，柔软的LED灯条在焊接上很是费时费力通过手动焊接来完成，不仅效率低下，产品质量也无法保证，制约了LED灯光模组的大批量生产。

例如，在中国专利文献上公开的“一种半自动化焊接的LED模组”，其公告号为CN204922597U，包括底盘、灯条、PCB线路板，其不足之处在于，其灯条与PCB线路板之间的焊接需通过手动焊接完成，需要大量人力，并且效率低下。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中，LED灯光模组需要通过手动焊接来制作，消耗了大量人力，并且效率低下的问题，提供一种LED灯光模组自动焊接机，可以将软灯条和若干条PCB灯条自动焊接在一起，以自动化设备代替手工操作，大大增加了生产效率，并且节省了人力。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明，一种LED灯光模组自动焊接机，包括：PCB灯条上料单元，用于将堆叠的PCB灯条分批次逐渐运送到下一工位；PCB灯条固定单元，用于固定从PCB灯条上料单元运送来的PCB灯条；软灯条人工放置单元，用于放上软灯条，并确定软灯条和PCB灯条的相对位置；自动焊锡单元，用于将软灯条和PCB灯条自动焊接在一起；灯光模组下料单元，用于将焊接后的组合灯条运送到下一工位，所述自动焊锡单元上还设有可以为焊接好的灯光模组通电的点亮测试机构。

所述LED灯光模组自动焊接机可以起到自动运送、自动定位、自动焊接的作用，避免了手动焊接时，焊接质量不一、焊接位置可能产生偏差、焊接效率低下的问题，并且可以实现对焊接是否合格的检测。

作为优选，所述LED灯光模组自动焊接机还包括转盘机构，所述转盘机构上周向设置有若干用于固定PCB灯条和软灯条的托盘，所述托盘通过转动可以依次经过所述的PCB灯条固定单元、软灯条人工放置单元、自动焊锡单元和灯光模组下料单元；通过将PCB灯条和软灯条固定在托盘上，可以确定其相对位置，防止在运送过程中相对位置变化，导致产生废品；若使用水平直线运动的运送方式来进行对托盘的运送，那么托盘在从第一个工位运送到最后一个工位后，还需以原路径返回第一个工位，导致托盘运送的过程中产生无效行程，该段无效行程的运送会导致设备成本增加、占用空间变大，而使用转盘机构通过旋转来运送托盘，可以使托盘的运送路径首尾相接，托盘在运送到最后一个工位后，只需继续向原方向运送，即可回到第一个工位，从而使设备的成本降低、设备占用空间减少，在电机的使用上，若使用水平直线运动的运送方式，则会导致需要使用转动方向不同的电机，增加了电机的成本，而通过转盘机构，只需使用向一个方向旋转的电机，降低了电机的成本。

作为优选，所述托盘上设有用于放置PCB灯条的PCB灯条槽和用于放置软灯条的软灯条槽，所述托盘距离其转轴较近的一侧为内侧，距离其转轴较远的一侧为外侧，托盘的靠近外侧的一端上安装有在焊接时用于压紧软灯条焊接点的压板；所述压板可以在焊接时压紧软灯条，从而防止软灯条和PCB灯条在焊接过程中发生相对移动，导致焊接质量不好。

作为优选，所述托盘外侧安装有固定杆，所述压板与固定杆转动连接，所述灯光模组下料单元上设有用于将压板翻起的拨杆；所述灯光模组下料单元需要将焊接后的灯光模组从托盘中取出，因此需要将压板翻开，而压板通过转动实现对软灯条的压紧和松开，只需下压压板的外侧，即可使压板翻起，通过电机或气缸控制拨杆上下移动，可以使该步骤自动化，进一步节省了人力，并且提高了效率。

作为优选，所述灯条上料单元包括第一灯条存放夹、第二灯条存放夹和用于将PCB灯条从第一灯条存放夹、第二灯条存放夹中抓起的机械手，所述机械手上设有若干个间隔设置的上料吸爪；所述机械手通过上料吸爪可以同时抓取多个PCB灯条，提高了上料的效率，当其中一个灯条存放夹中的PCB灯条全部上料完成后，机械手抓取另一个灯条存放夹中的PCB灯条，同时手动向空的灯条存放夹中加入PCB灯条，防止一个灯条存放夹中PCB灯条全部上料完成后，上料中断，提高了上料的效率。

作为优选，所述自动焊锡单元包括用于PCB灯条和软灯条加热使锡丝熔化固化的焊锡枪头、为焊锡枪头提供电能和温控能力的焊锡机温控器，所述焊锡枪头安装在第一安装板上，所述第一安装板通过Z轴驱动马达控制上下移动，所述第一安装板安装在第二安装板上，所述第二安装板通过X轴驱动马达控制左右移动；所述焊锡机温控器，可以控制焊接温度，防止因外界温度变化导致焊接的温度变化，从而保证了焊接质量；所述Z轴驱动马达可以在不进行焊接时使焊锡枪头升起，防止转盘机构转动时，托盘与焊锡枪头发生碰撞、产生损坏；所述X轴驱动马达可以使焊锡枪头水平移动，从而使软灯条和PCB灯条之间可以有多个焊接点。

作为优选，所述点亮测试机构包括用于将逻辑检测电路连接到灯光模组上的点亮测试气缸，所述点亮测试机构可以为灯光模组通电，若灯光模组焊接正常，则点亮测试机构中产生检测电流，判断该灯光模组为OK灯光模组，若灯光模组焊接异常，则点亮测试机构中无法产生检测电流，则判断该灯光模组为NG灯光模组，从而实现对灯光模组焊接是否正常的判定。

作为优选，所述灯光模具下料单元连接有NG灯光模组放置单元和OK灯光模组放置单元，所述OK灯光模组放置单元上设有灯光模组压平装置，所述灯光模组下料单元的上方安装有用于抓取灯光模组的灯光模组吸盘抓取机构，所述灯光模组吸盘抓取机构上方设有控制其移动的移栽驱动机构，当判断灯光模组为OK灯光模组时，将其运送到OK灯光模组放置单元，当判断灯光模组为NG灯光模组时，将其运送到NG灯光模组放置单元，所述灯光模组压平装置可以对OK灯光模组进行压平。

作为优选，所述吸盘抓取机构上设有若干个与PCB灯条的位置一一对应的下料吸爪，所述下料吸爪上设有若干个间隔设置的吸盘，由于灯光模组由一条软灯条和若干条PCB灯条焊接而成，结构具有一定的柔性，若只采用单个吸盘，灯光模组容易弯曲，造成焊接点损坏，而使用多个吸盘吸附灯光模组，可以使灯光模组在运送时处于稳定的状态，不容易损坏。

作为优选，所述软灯条人工放置单元下方设有用于堆放软灯条的工作台，所述工作台上安装有控制箱；整台设备只有软灯条的上料需要通过人工完成，将软灯条堆放在工作台上，可以加快软灯条上料的效率，同时将控制箱放在工作台上，可以使负责上料软灯条的工作人员同时也能对设备进行管控，节省了人力。

因此，本发明具有如下有益效果：（1）通过自动化设备完成软灯条和PCB灯条的焊接，提高了焊接的质量和效率，同时节省了人力；（2）设备占用空间小；（3）可以对OK灯光模组和NG灯光模组进行判断，并将两种模组分别放置。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图。

图2是本发明的一种俯视图。

图3是本发明PCB灯条上料单元的一种结构示意图。

图4是本发明软灯条人工放置单元处托盘的一种结构示意图。

图5是本发明自动焊锡单元的一种部分结构示意图。

图6是本发明自动焊锡单元的另一种部分结构示意图。

图7时本发明灯光模组下料单元的一种结构示意图。

图中：1、PCB灯条 2、软灯条 3、PCB灯条上料单元 31、第一灯条存放夹 32、第二灯条存放夹 33、机械手 34、上料吸爪 4、PCB灯条固定单元 5、软灯条人工放置单元6、自动焊锡单元 61、锡焊枪头 62、锡焊机温控器 63、第一安装板 64、Z轴驱动马达65、第二安装板 66、X轴驱动马达 67、点亮测试气缸 68、送锡机 7、灯光模组下料单元71、NG灯光模组放置单元 72、OK灯光模组放置单元 73、灯光模组压平装置 74、灯光模组吸盘抓取机构 75、移栽驱动机构 76、下料吸爪 77、吸盘 78、拨杆 8、托盘 81、PCB灯条槽 82、软灯条槽 83、压板 9、转盘机构 10、工作台 11、控制箱。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。

如图1-7所示的实施例中，一种LED灯光模组自动焊接机，包括PCB灯条上料单元3，用于将堆叠的PCB灯条分批次逐渐运送到PCB灯条固定单元4；PCB灯条固定单元，用于固定从PCB灯条上料单元运送来的PCB灯条1；软灯条人工放置单元5，用于放上软灯条2，并确定软灯条和PCB灯条的相对位置；自动焊锡单元6，用于将软灯条和PCB灯条自动焊接在一起；灯光模组下料单元7，用于将焊接后的组合灯条运送到下一工位，所述各个单元下方都设有机架，所述机架用于设备的固定和支撑，并且根据人员对设备的最佳操作高度设计机架的高度，提高操作人员在操作时的舒适度；所述LED灯光模组自动焊接机还包括转盘机构9，所述转盘机构上周向设置有若干用于固定PCB灯条和软灯条的托盘8，所述托盘通过转动可以依次经过所述的PCB灯条固定单元、软灯条人工放置单元、自动焊锡单元和灯光模组下料单元，转盘机构逆时针转动，转盘机构上周向均布有4个托盘，4个托盘分别位于PCB灯条固定单元、软灯条人工放置单元、自动焊锡单元和灯光模组下料单元并且可以通过转盘机构转动依次在所述的四个工位之间循环移动；所述托盘上设有用于放置PCB灯条的PCB灯条槽81和用于放置软灯条的软灯条槽82，所述托盘距离其转轴较近的一侧为内侧，距离其转轴较远的一侧为外侧，托盘的靠近外侧的一端上安装有在焊接时用于压紧软灯条焊接点的压板83，所述托盘上设有6个PCB灯条槽和1个软灯条槽，6个PCB灯条槽互相平行，PCB灯条槽与软灯条槽垂直，软灯条槽的位置靠近托盘的外侧；所述托盘外侧安装有固定杆84，所述压板与固定杆转动连接，压板一端位于托盘上，一端位于托盘外侧，形成以固定杆为支点的杠杆，所述灯光模组下料单元上设有用于将压板翻起的拨杆78，所述拨杆由电机或气缸控制，可以下压压板位于托盘外侧的一端，从而使压板位于托盘上的一端翻起；所述灯条上料单元包括第一灯条存放夹31、第二灯条存放夹32和用于将PCB灯条从第一灯条存放夹、第二灯条存放夹中抓起的机械手33，所述机械手为一个四轴机器人，机械手上设有若干个间隔设置的上料吸爪34，所述第一灯条存放夹和第二灯条存放夹分别可放置360个PCB灯条，共720个，可以用于组装120个灯光模组，所述PCB灯条在存放夹中紧密排放，可以使存放夹占用的空间尽可能小；所述自动焊锡单元包括用于PCB灯条和软灯条加热使锡丝熔化固化的焊锡枪头61、为焊锡枪头提供电能和温控能力的焊锡机温控器62，所述焊锡枪头安装在第一安装板63上，所述第一安装板通过Z轴驱动马达64控制上下移动，所述第一安装板安装在第二安装板65上，所述第二安装板通过X轴驱动马达控制66左右移动，所述焊锡枪头有6个，分别位于6条PCB灯条与软灯条焊接的位置上方，所述焊锡枪头上方设有不断为其补充锡丝的送锡机68，所述X方向驱动马达通过同步带控制第二安装板左右移动，所述Z轴驱动马达通过同步带控制第一安装板上下移动；所述自动焊锡单元上还设有可以为焊接好的灯光模组通电的点亮测试机构，所述点亮测试机构包括用于将逻辑检测电路连接到灯光模组上的点亮测试气缸67，所述点亮测试气缸通过上下移动实现逻辑检测电路与灯光模组的接通与断开，所述逻辑检测电路中还设有逻辑运算器；所述灯光模具下料单元连接有NG灯光模组放置单元71和OK灯光模组放置单元72，所述OK灯光模组放置单元上设有灯光模组压平装置73，所述灯光模组下料单元的上方安装有用于抓取灯光模组的灯光模组吸盘抓取机构74，所述灯光模组吸盘抓取机构上方设有控制其移动的移栽驱动机构75，所述灯光模组压平装置通过气缸控制上下移动，从而压平灯光模组，所述移栽驱动机构和灯光模组吸盘抓取机构可以将经逻辑检测电路判断的OK灯光模组抓取至OK灯光模组放置单元，将经逻辑检测电路判断的NG灯光模组抓取至NG灯光模组放置单元；所述吸盘抓取机构上设有若干个与PCB灯条的位置一一对应的下料吸爪76，所述下料吸爪上设有若干个间隔设置的吸盘77，每个吸盘抓取机构上设有6个下料吸爪，每个下料吸爪上设有3个吸盘；所述软灯条人工放置单元下方设有用于堆放软灯条的工作台10，所述工作台上安装有控制箱11，工作人员站在工作台前进行软灯条的上料。

本实施例在使用时，所述机械手从灯条存放夹一次夹取6个PCB灯条，运送到PCB灯条固定单元，PCB灯条固定单元内有一个空托盘，灯条被适配放入托盘上的PCB灯条槽中，机械手上的上料吸爪的间距为托盘上PCB灯条槽间距的一半，因此机械手在放置6个PCB灯条时分两次放下；6个PCB灯条均防止在PCB灯条槽中后，转盘机构转动，带动托盘旋转，进入软灯条人工放置单元；操作人员手动将软灯条放置到托盘的软灯条槽中，对齐PCB灯条和软灯条上的焊接点，并拨动压板，使压板压住软灯条与PCB灯条需要焊接的部分；待软灯条位置固定后，通过控制箱启动转盘机构，带动托盘旋转，进入自动焊锡单元，6个锡焊枪头同时对6个PCB灯条进行焊接，在一个焊接点完成焊接后，通过X方向驱动马达使锡焊枪头水平移动，焊接另一个焊接点；所有焊接点焊接完成后，点亮测试气缸使检测电路与灯光模组接通，若产生检测电流，则说明焊接良好，若未产生检测电流，则说明焊接不合格；托盘继续旋转，进入灯光模组下料单元，在上一个工位检测为不合格的NG灯光模组会被灯光模组吸盘抓取机构抓取到NG灯光模组放置单元，在上一个工位检测为合格的OK灯光模组会被抓取到OK灯光模组单元，OK灯光模组在OK灯光模组单元中被运送到灯光模组压平装置下方进行压平；设备在工作时，操作人员站在软灯条人工放置单元处的工作台前，一边对软灯条进行上料，一边通过控制箱对整台设备进行管控。

Claims (10)

1.一种LED灯光模组自动焊接机，其特征是，包括： PCB灯条上料单元（3），用于将堆叠的PCB灯条分批次逐渐运送到下一工位；PCB灯条固定单元（4），用于固定从PCB灯条上料单元运送来的PCB灯条（1）；软灯条人工放置单元（5），用于放上软灯条（2），并确定软灯条和PCB灯条的相对位置；自动焊锡单元（6），用于将软灯条和PCB灯条自动焊接在一起；灯光模组下料单元（7），用于将焊接后的组合灯条运送到下一工位，所述自动焊锡单元上还设有可以为焊接好的灯光模组通电的点亮测试机构。

2.根据权利要求1所述的一种LED灯光模组自动焊接机，其特征是，所述LED灯光模组自动焊接机还包括转盘机构（9），所述转盘机构上周向设置有若干用于固定PCB灯条和软灯条的托盘（8），所述托盘通过转动可以依次经过所述的PCB灯条固定单元、软灯条人工放置单元、自动焊锡单元和灯光模组下料单元。

3.根据权利要求2所述的一种LED灯光模组自动焊接机，其特征是，所述托盘上设有用于放置PCB灯条的PCB灯条槽（81）和用于放置软灯条的软灯条槽（82），所述托盘距离其转轴较近的一侧为内侧，距离其转轴较远的一侧为外侧，托盘的靠近外侧的一端上安装有在焊接时用于压紧软灯条焊接点的压板（83）。

4.根据权利要求3所述的一种LED灯光模组自动焊接机，其特征是，所述托盘外侧安装有固定杆（84），所述压板与固定杆转动连接，所述灯光模组下料单元上设有用于将压板翻起的拨杆（78）。

5.根据权利要求1所述的一种LED灯光模组自动焊接机，其特征是，所述灯条上料单元包括第一灯条存放夹（31）、第二灯条存放夹（32）和用于将PCB灯条从第一灯条存放夹、第二灯条存放夹中抓起的机械手（33），所述机械手上设有若干个间隔设置的上料吸爪（34）。

6.根据权利要求1所述的一种LED灯光模组自动焊接机，其特征是，所述自动焊锡单元包括用于PCB灯条和软灯条加热使锡丝熔化固化的焊锡枪头（61）、为焊锡枪头提供电能和温控能力的焊锡机温控器（62），所述焊锡枪头安装在第一安装板（63）上，所述第一安装板通过Z轴驱动马达（64）控制上下移动，所述第一安装板安装在第二安装板（65）上，所述第二安装板通过X轴驱动马达（66）控制左右移动。

7.根据权利要求1所述的一种LED灯光模组自动焊接机，其特征是，所述点亮测试机构包括用于将逻辑检测电路连接到灯光模组上的点亮测试气缸（67）。

8.根据权利要求1所述的一种LED灯光模组自动焊接机，其特征是，所述灯光模具下料单元连接有NG灯光模组放置单元（71）和OK灯光模组放置单元（72），所述OK灯光模组放置单元上设有灯光模组压平装置（73），所述灯光模组下料单元的上方安装有用于抓取灯光模组的灯光模组吸盘抓取机构（74），所述灯光模组吸盘抓取机构上方设有控制其移动的移栽驱动机构（75）。

9.根据权利要求8所述的一种LED灯光模组自动焊接机，其特征是，所述吸盘抓取机构上设有若干个与PCB灯条的位置一一对应的下料吸爪（76），所述下料吸爪上设有若干个间隔设置的吸盘（77）。

10.根据权利要求1-9中任意一项所述的一种LED灯光模组自动焊接机，其特征是，所述软灯条人工放置单元下方设有用于堆放软灯条的工作台（10），所述工作台上安装有控制箱（11）。

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