CN113560889B - Led灯泡自动化组装设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种LED灯泡自动化组装设备，通过灯泡上料组件将待组装的灯泡上料至灯泡上料工位，由旋转台驱动灯泡依次向后续工位移动，导线整备组件将导线整备工位的灯泡进行导线整理及修剪，使导线长度适宜、便于组装，芯片焊接组件将芯片上料并与芯片焊接工位的灯泡焊接固定，使芯片与灯泡的导线连接，通电检测组件对通电检测工位的灯泡通电检测，确认芯片与灯泡的连接是否合格，灯座压装组件将灯座和绝缘套上料并与灯座压装工位的灯泡压装，最终由下料组件对完成组装的成品下料，工序设计合理，衔接配合紧凑，采用全自动化的方式控制，提升了LED灯泡组装的效率及质量，降低了人工劳动强度及生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及灯泡生产技术领域，特别涉及一种LED灯泡自动化组装设备。
背景技术
LED灯泡即发光二极管灯泡，是一种能够将电能转化为可见光的灯泡，用于照明的LED灯泡具有效率高、寿命长的特点，可连续使用10万小时，比普通白炽灯泡长100倍。LED灯泡的产品需要将加工制造的各个零件焊、组装，使灯泡的端头与芯片准确连接，以及灯泡与灯座、绝缘套的准确组装，且需要通电测试。采用人工组装测试的方式劳动强度高、效率偏低，且难以保证组装质量，导致产品的良品率不高。而通过常规的设备组装时同样难以保证各道工序衔接的准确性。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种对LED灯泡自动组装及测试的设备，以提升LED灯泡组装效率和质量，降低生产成本。
为了达到上述目的，本发明提供了一种LED灯泡自动化组装设备，包括旋转台、灯泡上料组件、导线整备组件、芯片焊接组件、通电检测组件、灯座压装组件和下料组件，所述旋转台上设置有灯泡上料工位、导线整备工位、芯片焊接工位、通电检测工位、灯座压装工位和下料工位，所述旋转台旋转带动各工位的物件依次移动至前一工位，所述灯泡上料组件将灯泡上料至所述灯泡上料工位，所述导线整备组件将所述导线整备工位的灯泡进行导线整理及修剪，所述芯片焊接组件将芯片上料并与所述芯片焊接工位的灯泡焊接，所述通电检测组件对所述通电检测工位的灯泡通电检测，所述灯座压装组件将灯座和绝缘套上料并与所述灯座压装工位的灯泡压装，所述下料组件对完成组装的成品下料。
进一步地，所述旋转台的外缘位置形成有与全部工位一一对应的多个定位通孔，所述定位通孔与所述灯泡的形状相对应，且孔径小于所述灯泡的最大外径，所述旋转台通过底端连接的工位旋转驱动部驱动。
进一步地，所述灯泡上料组件包括灯泡上料盘，所述灯泡上料盘的出口端通过灯泡上料槽与所述灯泡上料工位对接，灯泡在所述灯泡上料槽中为横置状态，移动至所述灯泡上料工位时前端向下进入定位通孔，转变为竖直状态，所述灯泡上料工位的定位通孔底端设置有导向块，所述导向块的内侧形成有与灯泡侧壁对应的导向斜面。
进一步地，所述导线整备组件包括理线机构，所述理线机构包括理线气爪以及与所述理线气爪连接的升降驱动气缸，所述理线气爪的两个移动端分别连接有能自由旋转的理线滚筒，两个所述理线滚筒之间设置有能自由旋转的中滚筒，所述中滚筒与所述理线气爪的缸体转动连接，每个所述理线滚筒与所述中滚筒配合对其中一个所述灯泡底端的导线理线处理。
进一步地，所述导线整备组件还包括裁剪机构，所述裁剪机构设置在所述理线机构的后方，所述裁剪机构包括裁剪安装柱、连接在所述裁剪安装柱顶端的裁剪气爪、以及与所述裁剪气爪的两个移动端分别连接的两个裁剪刀头，通过所述裁剪刀头将所述灯泡的导线裁剪至预设的长度。
进一步地，所述芯片焊接组件包括芯片上料盘、芯片组装机械手、芯片插脚机构和焊接机构，所述芯片上料盘的出口端通过芯片上料槽与所述芯片组装机械手对接，所述芯片组装机械手与芯片组装模组连接，具有平移、升降以及旋转的自由度，所述芯片组装机械手夹取所述芯片上料槽末端的芯片至所述灯泡的正下方，使所述灯泡的导线底端插入所述芯片的孔套内，所述芯片插脚机构将两条金属丝送出，使金属丝的端部与所述芯片的交流电接线处接触，所述芯片插脚机构上的切断气爪将金属丝切断，使与所述芯片连接的金属丝具有适宜的长度，分别为火线和零线，所述焊接机构设置在所述芯片焊接工位的正下方，具有四个焊头，通过微型波峰焊对所述芯片上的四个焊点焊接。
进一步地，所述通电检测组件包括通电检测夹爪以及连接在所述通电检测夹爪的两个输出端的电控检测夹，两个所述电控检测夹上分别设置有火线接头以及零线接头，所述火线接头与火线对应，所述零线接头与零线对应，所述电控检测夹通过集电器通电，所述通电检测工位设置有灯泡检测传感器，以检测所述灯泡通电后是否发亮，区分合格品与不合格品。
进一步地，所述灯座压装组件包括操作台，所述操作台上设置有灯座上料子工位、绝缘套压装子工位以及灯座顶压子工位，所述操作台的外缘位置形成有多个与所述灯座上料子工位、所述绝缘套压装子工位以及所述灯座顶压子工位一一对应、且对灯座定位的定位槽，所述操作台旋转带动各个所述定位槽的物件依次移动至前一工位，所述灯座上料子工位通过灯座上料槽与灯座上料盘的出口端连接，所述绝缘套压装子工位通过绝缘套上料槽与绝缘套上料盘的出口端连接，同时所述绝缘套压装子工位的正上方设置有竖直的绝缘套压装气缸，所述绝缘套压装气缸的底端连接有绝缘套压装头，所述灯座顶压子工位的定位槽底端敞开，且所述灯座顶压子工位的正下方设置有灯座顶压气缸，所述灯座顶压气缸的顶端连接有灯座顶压头。
进一步地，所述下料组件包括下料气爪，所述下料气爪与取料伸缩气缸的活塞杆端部连接，所述取料伸缩气缸设置在可旋转的下料旋转架上，所述下料旋转架与旋转驱动气缸连接，所述下料工位的定位通孔外侧敞开设置。
本发明的上述方案有如下的有益效果：
本发明提供的LED灯泡自动化组装设备，通过灯泡上料组件将待组装的灯泡上料至灯泡上料工位，由旋转台驱动灯泡依次向后续工位移动，导线整备组件将导线整备工位的灯泡进行导线整理及修剪，使导线长度适宜、便于组装，芯片焊接组件将芯片上料并与芯片焊接工位的灯泡焊接固定，使芯片与灯泡的导线连接，通电检测组件对通电检测工位的灯泡通电检测，确认芯片与灯泡的连接是否合格，灯座压装组件将灯座和绝缘套上料并与灯座压装工位的灯泡压装，最终由下料组件对完成组装的成品下料，工序设计合理，衔接配合紧凑，采用全自动化的方式控制，提升了LED灯泡组装的效率及质量，降低了人工劳动强度及生产成本；
本发明的其它有益效果将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的旋转台结构示意图；
图3为本发明的灯泡上料组件结构示意图；
图4为本发明的理线机构示意图；
图5为本发明的裁剪机构示意图；
图6为本发明的芯片焊接组件结构示意图；
图7为图6的A处放大图；
图8为本发明的通电检测组件结构示意图；
图9为本发明的灯座压装组件结构示意图；
图10为本发明的下料组件结构示意图。
【附图标记说明】
100-旋转台；101-定位通孔；102-工位旋转驱动部；200-灯泡上料组件；201-灯泡上料盘；202-灯泡上料槽；203-导向块；300-导线整备组件；301-理线气爪；302-升降驱动气缸；303-理线滚筒；304-中滚筒；305-裁剪安装柱；306-裁剪气爪；307-裁剪刀头；400-芯片焊接组件；401-芯片上料盘；402-芯片组装机械手；403-芯片插脚机构；404-焊接机构；405-芯片上料槽；406-芯片组装模组；407-切断气爪；500-通电检测组件；501-通电检测夹爪；502-电控检测夹；600-灯座压装组件；601-操作台；602-定位槽；603-灯座上料槽；604-灯座上料盘；605-绝缘套上料槽；606-绝缘套上料盘；607-绝缘套压装气缸；608-灯座顶压气缸；700-下料组件；701-下料气爪；702-取料伸缩气缸；703-下料旋转架；704-旋转驱动气缸；801-灯泡；802-导线；803-芯片；804-灯座；805-绝缘套；806-火线；807-零线。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是锁定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示，本发明的实施例提供了一种LED灯泡自动化组装设备，包括旋转台100、灯泡上料组件200、导线整备组件300、芯片焊接组件400、通电检测组件500、灯座压装组件600和下料组件700。其中，旋转台100上设置有对应的灯泡上料工位、导线整备工位、芯片焊接工位、通电检测工位、灯座压装工位和下料工位，旋转台100通过旋转送料的方式，将各工位的物件依次移动至前一工位。灯泡上料组件200将待组装的灯泡801上料至灯泡上料工位；导线整备组件300将导线整备工位的灯泡801进行导线整理及修剪，使导线802长度适宜、便于组装；芯片焊接组件400将芯片803上料并与芯片焊接工位的灯泡801焊接固定，使芯片803与灯泡801的导线802连接；通电检测组件500对通电检测工位的灯泡801通电检测，确认芯片803与灯泡801的连接是否合格；灯座压装组件600将灯座804和绝缘套805上料并与灯座压装工位的灯泡801压装，完成LED灯泡的全部组装过程，最终由下料组件700对完成组装的成品下料。采用全自动化的方式控制，降低了人工劳动强度，提升了LED灯泡组装的效率及质量。
同时如图2所示，旋转台100的外缘位置形成有与全部工位一一对应的多个定位通孔101，定位通孔101与灯泡801的形状相对应，且孔径小于灯泡801的最大外径，使灯泡801定位于定位通孔101时，底端部分以及导线802能向下延伸出旋转台100下表面，便于后续的连接、组装过程。其中，旋转台100通过底端连接的工位旋转驱动部102驱动，以旋转送料。
同时如图3所示，灯泡上料组件200包括灯泡上料盘201，灯泡上料盘201的出口端通过灯泡上料槽202与灯泡上料工位对接。灯泡上料盘201通过振动作用使待组装的灯泡801依次上料，从出口端出料并进入灯泡上料槽202中，沿灯泡上料槽202继续移动且为横置状态。当灯泡801移动至灯泡上料工位时前端在重力作用下向下进入定位通孔101，从而转变为竖直状态，并被定位通孔101限制而固定。其中，灯泡上料工位的定位通孔101底端设置有导向块203，导向块203呈L形，内侧具有与灯泡侧壁对应的导向斜面，使灯泡801落入定位通孔101后姿态尽可能保持竖直，确保后续组装的位置准确性。
同时如图4所示，导线整备组件包括理线机构，理线机构包括理线气爪301以及与理线气爪301连接的升降驱动气缸302。理线气爪301的两个移动端分别连接有能自由旋转的理线滚筒303，同时两个理线滚筒303之间设置有能自由旋转的中滚筒304，中滚筒304与理线气爪301的缸体转动连接。其中，两侧的理线滚筒303分别与中滚筒304配合，当灯泡801移动至导线整备工位后，升降驱动气缸302驱动理线气爪301上升，使灯泡801底端的两根导线802分别位于两个理线滚筒303与中滚筒304之间；随后理线气爪301收拢使理线滚筒303与中滚筒304将对应的导线802卡紧；最后升降驱动气缸302驱动理线气爪301下降，使导线802在理线滚筒303与中滚筒304作用下被拉直、理顺，便于后续的裁剪处理。
同时如图5所示，导线整备组件还包括裁剪机构，裁剪机构设置在理线机构的后方，灯泡801由理线机构整理后继续随旋转台100移动至裁剪机构的正上方。裁剪机构包括裁剪安装柱305、连接在裁剪安装柱305顶端的裁剪气爪306、以及与裁剪气爪306的两个移动端分别连接的两个裁剪刀头307。由于裁剪安装柱305固定设置，因此裁剪气爪306的安装高度是确定的，在导线802拉直且竖直向下的状况下，位置固定的裁剪刀头307能将灯泡801的导线802裁剪至预设的长度。
同时如图6、图7所示，芯片焊接组件400包括芯片上料盘401、芯片组装机械手402、芯片插脚机构403和焊接机构404。其中，芯片上料盘401的出口端通过芯片上料槽405与芯片组装机械手402对接，依靠振动作用将芯片803依次上料并移动至芯片上料槽405的末端。同时，芯片上料槽405的末端形成有取料开口，以使芯片组装机械手402能进给取料。芯片组装机械手402与芯片组装模组406连接，具有平移、升降以及旋转的三个自由度，在芯片组装模组406驱动下夹取芯片上料槽405末端的芯片803至芯片焊接工位的灯泡801正下方，控制芯片803向上移动而使灯泡801的导线802底端插入芯片803的孔套内，完成芯片803与灯泡801的连接。随后，芯片插脚机构403将两条金属丝送出，使金属丝的端部分别与芯片803的交流电接线处接触，其中一条金属丝作为火线806，另一条金属丝作为零线807，且零线807横向送出、火线806纵向送出。当零线807和火线806均与芯片803连接后，芯片焊接工位正下方的焊接机构404抬升，其四个接头分别对两个导线802、火线806、零线807与芯片803的连接处焊接固定，优选采用微型波峰焊完成。最后，芯片插脚机构403上的切断气爪407将金属丝切断，使与芯片803连接的火线806以及零线807具有适宜的长度，完成芯片803与灯泡801的焊接组装。
同时如图8所示，通电检测组件500包括通电检测夹爪501以及连接在通电检测夹爪501的两个输出端的电控检测夹502。其中，两个电控检测夹502上分别设置有火线接头以及零线接头，火线接头与火线806对应，零线接头与零线807对应。当完成芯片焊接组装的灯泡801移动至通电检测工位后，通电检测夹爪501驱动两个电控检测夹502靠拢，使芯片803的火线806和零线807分别与火线接头以及零线接头连接。电控检测夹502通过集电器通电，以对芯片803通电而测试灯泡801是否发光，通过通电检测工位设置的灯泡检测传感器检测灯泡801的发光情况，从而准确地区分合格品与不合格品。
同时如图9所示，灯座压装组件600包括操作台601，操作台601上设置有灯座上料子工位、绝缘套压装子工位以及灯座顶压子工位，且操作台601的外缘位置形成有多个与灯座上料子工位、绝缘套压装子工位以及灯座顶压子工位一一对应、且对灯座804定位的定位槽602。同旋转台100类似，操作台601旋转带动各个定位槽602的物件依次移动至前一工位。灯座上料子工位通过灯座上料槽603与灯座上料盘604的出口端连接，灯座804在灯座上料盘604的持续振动作用下沿灯座上料槽603移动并进入灯座上料子工位的定位槽602中。绝缘套压装子工位通过绝缘套上料槽605与绝缘套上料盘606的出口端连接，同时绝缘套压装子工位的正上方设置有竖直的绝缘套压装气缸607，绝缘套压装气缸607的底端连接有绝缘套压装头，灯座804上料后移动至绝缘套压装子工位，绝缘套805通过绝缘套上料盘606的振动上料后沿绝缘套上料槽605移动至绝缘套压装子工位的定位槽602中，落入灯座804内部，并通过绝缘套压装气缸607底端的绝缘套压装头使绝缘套805与灯座804压紧到位。灯座顶压子工位的定位槽602底端敞开，且灯座顶压子工位的正下方设置有灯座顶压气缸608，灯座顶压气缸608的顶端连接有灯座顶压头，完成绝缘套805压装的灯座804移动至灯座顶压子工位，被灯座顶压气缸608顶端的灯座顶压头承接，灯座顶压气缸608伸出将灯座804向上顶入灯泡801上，使灯座804与灯泡801底端卡合而完成组装，此时芯片803的位置被绝缘套805包裹，芯片803的火线806从灯座804底端孔伸出，零线807被灯座804压弯整合。
同时如图10所示，下料组件700包括下料气爪701，下料气爪701与取料伸缩气缸702的活塞杆端部连接，取料伸缩气缸702设置在可旋转的下料旋转架703上，下料旋转架703与旋转驱动气缸704连接。其中，下料工位的定位通孔101外侧敞开设置，当成品随旋转台100移动至下料工位时，取料伸缩气缸702驱动下料气爪701向前移动，将成品的底端夹取，再驱动下料气爪701后退而使成品从定位通孔101的敞开处退出。随后旋转驱动气缸704驱动下料旋转架703旋转改变角度，使下料气爪701夹取的成品位于成品收集箱上方以放料收集。对于通电检测组件500检测不合格的次品，灯座压装组件600不会对其进行灯座组装作业，次品最终移动至下料工位，下料气爪701取料后旋转不同的角度至次品收集箱上方，使次品与成品分开收集。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种LED灯泡自动化组装设备，其特征在于，包括旋转台、灯泡上料组件、导线整备组件、芯片焊接组件、通电检测组件、灯座压装组件和下料组件，所述旋转台上设置有灯泡上料工位、导线整备工位、芯片焊接工位、通电检测工位、灯座压装工位和下料工位，所述旋转台旋转带动各工位的物件依次移动至前一工位，所述灯泡上料组件将灯泡上料至所述灯泡上料工位，所述导线整备组件将所述导线整备工位的灯泡进行导线整理及修剪，所述芯片焊接组件将芯片上料并与所述芯片焊接工位的灯泡焊接，所述通电检测组件对所述通电检测工位的灯泡通电检测，所述灯座压装组件将灯座和绝缘套上料并与所述灯座压装工位的灯泡压装，所述下料组件对完成组装的成品下料；
所述芯片焊接组件包括芯片上料盘、芯片组装机械手、芯片插脚机构和焊接机构，所述芯片上料盘的出口端通过芯片上料槽与所述芯片组装机械手对接，所述芯片组装机械手与芯片组装模组连接，具有平移、升降以及旋转的自由度，所述芯片组装机械手夹取所述芯片上料槽末端的芯片至所述灯泡的正下方，使所述灯泡的导线底端插入所述芯片的孔套内，所述芯片插脚机构将两条金属丝送出，使金属丝的端部与所述芯片的交流电接线处接触，所述芯片插脚机构上的切断气爪将金属丝切断，使与所述芯片连接的金属丝具有适宜的长度，分别为火线和零线，所述焊接机构设置在所述芯片焊接工位的正下方，具有四个焊头，通过微型波峰焊对所述芯片上的四个焊点焊接。
2.根据权利要求1所述的LED灯泡自动化组装设备，其特征在于，所述旋转台的外缘位置形成有与全部工位一一对应的多个定位通孔，所述定位通孔与所述灯泡的形状相对应，且孔径小于所述灯泡的最大外径，所述旋转台通过底端连接的工位旋转驱动部驱动。
3.根据权利要求2所述的LED灯泡自动化组装设备，其特征在于，所述灯泡上料组件包括灯泡上料盘，所述灯泡上料盘的出口端通过灯泡上料槽与所述灯泡上料工位对接，灯泡在所述灯泡上料槽中为横置状态，移动至所述灯泡上料工位时前端向下进入定位通孔，转变为竖直状态，所述灯泡上料工位的定位通孔底端设置有导向块，所述导向块的内侧形成有与灯泡侧壁对应的导向斜面。
4.根据权利要求2所述的LED灯泡自动化组装设备，其特征在于，所述导线整备组件包括理线机构，所述理线机构包括理线气爪以及与所述理线气爪连接的升降驱动气缸，所述理线气爪的两个移动端分别连接有能自由旋转的理线滚筒，两个所述理线滚筒之间设置有能自由旋转的中滚筒，所述中滚筒与所述理线气爪的缸体转动连接，每个所述理线滚筒与所述中滚筒配合对其中一个所述灯泡底端的导线理线处理。
5.根据权利要求4所述的LED灯泡自动化组装设备，其特征在于，所述导线整备组件还包括裁剪机构，所述裁剪机构设置在所述理线机构的后方，所述裁剪机构包括裁剪安装柱、连接在所述裁剪安装柱顶端的裁剪气爪、以及与所述裁剪气爪的两个移动端分别连接的两个裁剪刀头，通过所述裁剪刀头将所述灯泡的导线裁剪至预设的长度。
6.根据权利要求1所述的LED灯泡自动化组装设备，其特征在于，所述通电检测组件包括通电检测夹爪以及连接在所述通电检测夹爪的两个输出端的电控检测夹，两个所述电控检测夹上分别设置有火线接头以及零线接头，所述火线接头与火线对应，所述零线接头与零线对应，所述电控检测夹通过集电器通电，所述通电检测工位设置有灯泡检测传感器，以检测所述灯泡通电后是否发亮，区分合格品与不合格品。
7.根据权利要求1所述的LED灯泡自动化组装设备，其特征在于，所述灯座压装组件包括操作台，所述操作台上设置有灯座上料子工位、绝缘套压装子工位以及灯座顶压子工位，所述操作台的外缘位置形成有多个与所述灯座上料子工位、所述绝缘套压装子工位以及所述灯座顶压子工位一一对应、且对灯座定位的定位槽，所述操作台旋转带动各个所述定位槽的物件依次移动至前一工位，所述灯座上料子工位通过灯座上料槽与灯座上料盘的出口端连接，所述绝缘套压装子工位通过绝缘套上料槽与绝缘套上料盘的出口端连接，同时所述绝缘套压装子工位的正上方设置有竖直的绝缘套压装气缸，所述绝缘套压装气缸的底端连接有绝缘套压装头，所述灯座顶压子工位的定位槽底端敞开，且所述灯座顶压子工位的正下方设置有灯座顶压气缸，所述灯座顶压气缸的顶端连接有灯座顶压头。
8.根据权利要求1所述的LED灯泡自动化组装设备，其特征在于，所述下料组件包括下料气爪，所述下料气爪与取料伸缩气缸的活塞杆端部连接，所述取料伸缩气缸设置在可旋转的下料旋转架上，所述下料旋转架与旋转驱动气缸连接，所述下料工位的定位通孔外侧敞开设置。
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