CN114850073A - 一种led全自动直落料式高速分光分色机及其工作方法 - Google Patents

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CN114850073A CN202210314911.6A CN202210314911A CN114850073A CN 114850073 A CN114850073 A CN 114850073A CN 202210314911 A CN202210314911 A CN 202210314911A CN 114850073 A CN114850073 A CN 114850073A
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    • F16F15/067—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means with metal springs using only wound springs

Abstract

本发明公开了一种LED全自动直落料式高速分光分色机及其工作方法，该分色机的各工作环节紧密连接，设计缜密，形成了高效完整的工作系统，各机构的独立工作与合作关系实现了高速分光分色机安全可靠地完成工作，而本发明的控制系统为高效稳定的工作奠定了良好基石。本发明集合了储供料机构、直进料机构、定位机构、测试机构、分度转盘、积分球机构、直落料机构和收料机构，并在原来的基础上优化和改善了直进料机构、也节约了大量的时间，同时也降低了成本，提高了材料的质量，员工全程只需要加料、收集BIN满的料筒和按开关按钮；满足客户对LED材料越来越苛刻的质量要求和产能要求，更大大节约了生产成本。

Description

一种LED全自动直落料式高速分光分色机及其工作方法
技术领域
本发明涉及对电子产品进行分光分色的技术领域，尤指无需取料机构、节省工序步骤与时间并提高工作精确度的一种LED全自动直落料式高速分光分色机及其工作方法。
背景技术
SMD，是Surface Mounted Devices的缩写，意为：表面贴装器件，它是SMT(SurfaceMount Technology)元器件中的一种。
在现有贴片式LED材料生产加工、分选、封装过程中，根据不同的使用场合而生产出不同性能的LED材料，并根据LED材料的颜色和性能划分出不同区域的LED材料并加以封装，为区别LED材料的光色、亮度和性能等，传统的是通过传统转盘然后再经过XY TABLE的定位进行分类从而达到要求，后续也开发了直进式快速分光分色机，至此所造成的结果就是对机台的速度产生了极大的影响和限制，导致机台速度普遍不高或者到达了机台生产速度的瓶颈，这样也间接的导致了生产成本的提高，同时也满足不了客户对产品的大量需求。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种新型的具有(20+n)个BIN位的LED材料全自动化高速直落料式分光分色机及其工作方法，用以实现功能包括减少每颗料的分光分色完成周期，提高生产产能，同时还降低生产成本。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种LED全自动直落料式高速分光分色机；所述的分光分色机包括控制系统、工作系统和钣金机架；钣金机架包括机架台面、下机架和上罩和人机键盘座。
本发明的有益效果体现在：本发明的各工作环节紧密连接，设计缜密，形成了高效完整的工作系统，各机构的独立工作与合作关系实现了高速分光分色机安全可靠地完成工作，而本发明的控制系统为高效稳定的工作奠定了良好基石。本发明集合了储供料机构、直进料机构、定位机构、测试机构、分度转盘、积分球机构、直落料机构和收料机构，并在原来的基础上优化和改善了直进料机构、也节约了大量的时间，同时也降低了成本，提高了材料的质量，员工全程只需要加料、收集BIN满的料筒和按开关按钮；满足客户对LED材料越来越苛刻的质量要求和产能要求，更大大节约了生产成本。
附图说明
图1是本发明一种LED全自动直落料式高速分光分色机立体结构示意图。
图2是本发明中快速直进料机构的组装结构示意图。
图3是本发明中快速直进料机构的俯视结构示意图。
图4是本发明中供料机构的组装结构示意图。
图5是本发明中直落料机构的组装结构示意图。
图6是本发明中进料机构的组装结构示意图。
图7是本发明中缓冲舌头片的组装结构示意图。
图8是本发明中缓冲舌头片的结构示意图。
图9是本发明中顶杆装置的组装结构示意图。
图10是本发明中分度转盘的组装结构示意图。
图11是本发明中定位机构的组装结构示意图。
图12是本发明中收料机构组装结构示意图。
图13是本发明中缓冲头结构示意图。
图14是本发明中测试机构的组装结构示意图。
图15是本发明中积分球机构的组装结构示意图。
附图标注说明：1-显示器；2-离子风机；3-储料装置，4-供料机构；5-人机键盘座；6-分光电脑；7-上机罩；8-下机架；9-机架台面；10-收料筒；11-收料机构；12-积分球机构；13-测试机构；14-测试前光纤；15-定位机构；16-转盘余料侦测机构；17-进料机构；18-顶杆装置；19-分度转盘；20-直落料机构。
具体实施方式
以下通过说明书附图详细说明本发明的具体实施方式：
如图1-图3所示，一种LED全自动直落料式高速分光分色机；所述的分光分色机主要包括控制系统、工作系统和钣金机架。控制系统采用PLC等电子元器件外加人机界面来达到对所述分光分色机的控制，人机界面包括显示器1、人机键盘座5和分光电脑(对LED进行分光)6。钣金机架包括机架台面9、下机架8、上机罩7。下机架8、机架台面9、上机罩7依次由下至上固定。人机键盘座5固定在机架台面9上，显示器1和分光电脑6固定在上机罩7上。控制系统控制机器整体工作。
工作系统主要由储料机构3、供料机构4、快速直进料机构、测试机构13、积分球机构12、直落料机构20和收料机构11依次相邻安装组成。储料机构3、供料机构4、快速直进料机构、测试机构13、积分球机构12、直落料机构20均安装在机台机架的工作台面上，收料机构11则安装在下机架8的内腔中。离子风机2固定在上机罩7且出风口与供料机构4相对，离子风机2用于除静电。
快速直进料机构包括进料机构17、顶杆装置18和分度转盘19。进料机构17包括进料轨道171、缓冲装置172和吹送装置173。进料轨道171的始端衔接在供料机构4末端，进料轨道171为长条状传输道，中线处设为下凹通道以传输LED材料，下凹通道的一侧边为凸起台阶，另一侧边上设置有竖直立起的轨道挡板，轨道挡板末端从端面向内挖设内槽以安装缓冲装置172。吹送装置173固定在进料轨道171上并且吹气口对准进料轨道171输出端的下凹通道，顶杆装置18包括固定座188、分离缓冲块187、电磁铁186、限位导向套185、顶杆184、到位光纤检测装置183、进料轨道前端连接块182和分离支撑座181，分离缓冲块187、电磁铁186、限位导向套185、到位光纤检测装置183、进料轨道前端连接块182和分离支撑座181均设置在固定座188上，顶杆184为竖直安装的细圆棒，顶杆184通过连接件与电磁铁186相连接，通过电磁铁186通电和断电两种状态来带动顶杆184的上下运动，进料轨道前端连接块182与进料轨道171输出端连接，分离支撑座181位于固定座188顶部，到位光纤检测装置183、分离支撑座181与进料轨道前端连接块182靠近，顶杆184顶部与进料轨道前端连接块182输出端相对，限位导向套185套在顶杆184外部，用于给顶杆184升降导向，到位光纤检测装置183用于检测LED是否到位，分离缓冲块187固定在固定座188上并位于电磁铁186底部。
缓冲装置172包括进料轨道前端的缓冲舌头1721和缓冲弹簧1722，缓冲舌头1721主体设置为弯曲弧形块状，缓冲舌头1721主体顶部设为锐角端面，缓冲舌头1721主体底部开设有弹簧固定孔，缓冲舌头嵌套固定缓冲弹簧后整体套设安装在轨道挡板挖设的内槽之内，且缓冲舌头1721的锐角端面设置在内槽之外并且其中一端面与轨道挡板内侧面齐平以形成矫正LED材料传输到位的导正缓冲面，缓冲弹簧1722伸张式连接在内槽深度底面与弹簧固定孔之间，当缓冲舌头1721顶部受到LED材料挤压力时，整体通过压缩缓冲弹簧1722从而回缩到内槽中以形成防撞缓冲头。
顶杆装置18固定在机架台面9上，顶杆装置18设计有XYZ三个方向微调，通过延伸支座安装在进料轨道171末端下方，顶杆184则可贯穿进料轨道171上所开设的适合顶杆上下活动的通孔，进料轨道171的下凹通道与LED宽度匹配，且通过振动盘的震动频率和吹送装置173将LED材料通过下凹通道传送到指定的轨道前端。
分度转盘19(内嵌30+n个工位转盘吸嘴192)则安装在进料轨道171的右侧方，为设置有30+n个工位的圆形旋转盘，当分度转盘19旋转到位时，其中一个转盘吸嘴192正对接在下凹通道末端的出料口处以将LED材料从下凹通道通过吹送装置173和顶杆装置18送到转盘吸嘴192上，到位光纤检测装置183在判定LED材料到位后，分度转盘19开始旋转运动；测试机构13安装在分度转盘19的旁侧且测试针设置在分度转盘19其中一转盘吸嘴192的两侧，积分球机构12则位于测试针所对同一转盘吸嘴192的正上方。分度转盘19可以设置为30个及30个以上的工位，即转盘吸嘴192内嵌至分度转盘一周为30站或以上。分度转盘19上设有转盘余料侦测机构16，用于检测转盘吸嘴192内是否有LED材料。
吹送装置173主要由吹针和吹针支座组成，吹针为中心带有出气口的细长圆锥棒，通过支座固定以一定角度倾斜安装在进料轨道171上方，且出气口正对着下凹通道末端上的LED材料后面，通过吹气加快LED材料从下凹通道向转盘吸嘴192上传送的速度。
到位光纤检测装置183是通过对照式光纤检测LED材料传送至分度转盘19转盘吸嘴192时的到位情况并实时反馈给控制系统。到位光纤检测装置183上的对照光纤对在转盘吸嘴192上的LED材料实时到位情况检测失误时，LED材料一部分在转盘吸嘴192上，一部分在转盘吸嘴192外，分度转盘19旋转过程中转盘吸嘴192外的LED材料与缓冲舌头1721发生碰撞，通过缓冲舌头1721与缓冲弹簧1722回缩，从而产生缓冲作用使LED材料避免硬碰撞而受损。
直落料机构20包括吹嘴架组201和落料导向管202，安装在分度转盘19的两侧，固定于马达筒盖板上，吹嘴架组201安装在分度转盘19的内侧，落料导向管202安装在分度转盘19的外侧，吹嘴架组201上的气管则卡扣固定在落料导向管202的吹气支座上。
测试机构13采用伺服马达1312连接测试转动轮1303，测试转动轮1303连接着大连杆1306、小连杆1302，大连杆1306、小连杆1302通过测试滑块1307固定在直线滑轨1308上，直线滑轨1308固定在测试滑轨板1309，探针组件1311连接在测试滑块1307上，测试机构13安装在机台机架的工作台面上，探针组件1311左右两组位于分度转盘19上面转盘吸嘴192的两侧，对转盘吸嘴192上承载的LED材料进行点亮动作。测试滑块1307通过探针托板1310与探针组件1311相连。伺服马达1312通过调整块1301与测试支撑柱1305固定，光电开关1304固定在测试支撑柱1305上，用于检测是否缺LED材料。
积分球机构12包括固定底座1206、支撑柱1205、积分球固定板限位块1204、限位销钉1203、积分球支板1202和积分球1201，积分球机构12安装在测试机构13的正上方，当019内嵌式分度转盘上面192吸嘴里的LED材料被点亮后，1201积分球进行采集并通过计算机把数据分析后反馈给PLC控制系统。支撑柱1205固定在固定底座1206上，积分球固定板限位块1204固定在支撑柱1205之上，积分球支板1202可转动套在支撑柱1205上并位于积分球固定板限位块1204上方，限位销钉1203固定在积分球固定板限位块1204上，并位于积分球支板1202两侧，积分球1201固定在积分球支板1202上。
收料机构11采用抽屉式进出，还有气缸压紧功能，收料上板112上还安装有防撞伤LED材料的缓冲头111，且缓冲头111还设计有柱式围边，用来扎紧落料导管，杜绝了落料导管因为环境变化产生的形变而掉出缓冲头111。
一种LED全自动直落料式高速分光分色机的工作方法，其特征在于，所述包括以下步骤：
A.将LED材料供应至储料机构3中，储料机构3根据供料机构4内感应器的反馈，在供料机构4缺料时储料机构3及时给供料机构4供料，再由供料机构4的振动盘将LED材料振动排列整齐后，逐一传送至进料机构17的进料轨道171中；
B.进料轨道171的下凹通道依序传送LED材料至分度转盘19中，顶杆装置18安装在下凹通道末端通孔的下方，通常不工作即处于断电状态，此时顶杆装置18是顶出轨道下凹通道平面的，LED材料到达下凹通道末端时，被顶杆装置18挡住；当机台进入工作状态即顶杆装置18通电时，顶杆装置18会往下动作，顶杆装置18的顶杆184缩回下凹通道平面内，LED材料可自由往前传送，在吹送装置173(吹送装置173固定设置在进料轨道171上)的作用下快速的传送到分度转盘19的转盘吸嘴192上(转盘吸嘴192数量为若干个，嵌入在分度转盘19周边凹槽内)，若LED材料位置不偏斜，则直接往分度转盘19的转盘吸嘴192上传送；若LED材料出现偏斜，缓冲装置172的缓冲舌头1721将下凹通道中位置偏斜的LED材料导正，然后继续往分度转盘19的转盘吸嘴192中传送，当LED材料到达转盘吸嘴192后，到位光纤检测装置183上的对照光纤感应到LED材料到位后，顶杆装置18会断电，使顶杆184顶出来挡住下一颗LED材料的传送；
C.LED材料到达转盘吸嘴192后，分度转盘19继续运转，待分度转盘19下一个工作站位到达下凹通道末端时，顶杆装置18会往下动作，顶杆184缩回下凹通道平面内，下一颗LED材料继续往前输送，在吹送装置173的作用下，快速的传送到分度转盘19的下一内嵌式转盘吸嘴192上，并依步骤B进程运行；
D.LED材料随着内嵌转盘吸嘴192的分度转盘19的转动，经过安装在分度转盘19侧面的定位机构15，定位机构15对LED材料在转盘吸嘴192上的位置进行修正，然后经过转盘侧面的测试前光纤14检测，确定转盘吸嘴192上有无料，在检测到有料的情况下，当转盘吸嘴192运转到测试机构13时，测试机构13为连杆测试机构，测试机构13会对材料进行点亮动作，正对在同一个转盘吸嘴192上方的积分球机构(采用积分球光学采集)12会对其采集并通过计算机把数据分析后反馈给PLC控制系统，待转盘吸嘴192转到相对应的BIN筒(收料筒10，包括合格LED灯放置筒、不合格LED灯放置筒)位置时，直落料机构20上吹嘴架组201的电磁阀会工作，将LED材料吹离转盘吸嘴192，进入落料导向管202，最后收集进相对应的BIN筒内。
本发明可保证机台稳定作业，当转盘吸嘴192内嵌式分度转盘19一周设计为30个工位站时，转盘吸嘴192内嵌式分度转盘19运转一个工位站大概需要9-10MS左右，生产最高速度达80K/H，也就是一个小时可测试80000颗，达到了高效率、高产能、低故障的要求。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明的技术范围作任何限制，本行业的技术人员，在本技术方案的启迪下，可以做出一些变形与修改，凡是依据本发明的技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种LED全自动直落料式高速分光分色机，其特征在于：工作系统包括依次相邻安装的储料机构、供料机构、快速直进料机构、测试机构、积分球机构、直落料机构和收料机构；储料机构、供料机构、快速直进料机构、测试机构、积分球机构、直落料机构均安装在机台机架的工作台面上，收料机构安装在下机架的内腔中。
2.根据权利要求1所述的一种LED全自动直落料式高速分光分色机，其特征在于：快速直进料机构包括进料机构、顶杆装置和分度转盘，进料机构包括进料轨道、缓冲装置和吹送装置，进料轨道的始端衔接在供料机构末端，中线处设为下凹通道以传输LED材料，下凹通道的一侧边为凸起台阶，另一侧边上设置有竖直立起的轨道挡板，轨道挡板末端从端面向内挖设内槽以安装缓冲装置；吹送装置固定在进料轨道上并且吹气口对准进料轨道输出端的下凹通道，顶杆装置包括固定座、分离缓冲块、电磁铁、限位导向套、顶杆、到位光纤检测装置、进料轨道前端连接块和分离支撑座，分离缓冲块、电磁铁、限位导向套、到位光纤检测装置、进料轨道前端连接块和分离支撑座均设置在固定座上，顶杆为竖直安装的细圆棒，顶杆通过连接件与电磁铁相连接，通过电磁铁通电和断电两种状态来带动顶杆的上下运动，进料轨道前端连接块与进料轨道输出端连接，分离支撑座位于固定座顶部，到位光纤检测装置、分离支撑座与进料轨道前端连接块靠近，顶杆顶部与进料轨道前端连接块输出端相对，限位导向套套在顶杆外部，分离缓冲块固定在固定座上并位于电磁铁底部。
3.根据权利要求2所述的一种LED全自动直落料式高速分光分色机，其特征在于：缓冲装置包括进料轨道前端的缓冲舌头和缓冲弹簧，缓冲舌头主体设置为弯曲弧形块状，缓冲舌头主体顶部设为锐角端面，缓冲舌头主体底部开设有弹簧固定孔，缓冲舌头嵌套固定缓冲弹簧后整体套设安装在轨道挡板挖设的内槽之内，且缓冲舌头的锐角端面设置在内槽之外并且其中一端面与轨道挡板内侧面齐平以形成矫正LED材料传输到位的导正缓冲面，缓冲弹簧伸张式连接在内槽深度底面与弹簧固定孔之间。
4.根据权利要求2所述的一种LED全自动直落料式高速分光分色机，其特征在于：顶杆装置固定在机架台面上，顶杆装置通过延伸支座安装在进料轨道末端下方，顶杆贯穿进料轨道上所开设的适合顶杆上下活动的通孔，进料轨道的下凹通道与LED宽度匹配，且通过振动盘的震动频率和吹送装置将LED材料通过下凹通道传送到指定的轨道前端。
5.根据权利要求2所述的一种LED全自动直落料式高速分光分色机，其特征在于：分度转盘安装在进料轨道的右侧方，为设置有30+n个工位的圆形旋转盘，当分度转盘旋转到位时，其中一个转盘吸嘴正对接在下凹通道末端的出料口处；测试机构安装在分度转盘的旁侧且测试针设置在分度转盘其中一转盘吸嘴的两侧，积分球机构位于测试针所对同一转盘吸嘴的正上方。
6.根据权利要求2所述的一种LED全自动直落料式高速分光分色机，其特征在于：吹送装置由吹针和吹针支座组成，吹针为中心带有出气口的细长圆锥棒，通过支座固定以一定角度倾斜安装在进料轨道上方，且出气口正对着下凹通道末端上的LED材料后面。
7.根据权利要求1所述的一种LED全自动直落料式高速分光分色机，其特征在于：直落料机构包括吹嘴架组和落料导向管，安装在分度转盘的两侧，吹嘴架组安装在分度转盘的内侧，落料导向管安装在分度转盘的外侧，吹嘴架组上的气管则卡扣固定在落料导向管的吹气支座上。
8.根据权利要求1所述的一种LED全自动直落料式高速分光分色机，其特征在于：测试机构采用伺服马达连接测试转动轮，测试转动轮连接着大连杆、小连杆，大连杆、小连杆通过测试滑块固定在直线滑轨上，直线滑轨固定在测试滑轨板，探针组件连接在测试滑块上，测试机构安装在机台机架的工作台面上，探针组件左右两组位于分度转盘上面转盘吸嘴的两侧。
9.根据权利要求1所述的一种LED全自动直落料式高速分光分色机，其特征在于：积分球机构包括固定底座、支撑柱、积分球固定板限位块、限位销钉、积分球支板和积分球，积分球机构安装在测试机构的正上方；支撑柱固定在固定底座上，积分球固定板限位块固定在支撑柱之上，积分球支板可转动套在支撑柱上并位于积分球固定板限位块上方，限位销钉固定在积分球固定板限位块上，并位于积分球支板两侧，积分球固定在积分球支板上。
10.一种LED全自动直落料式高速分光分色机的工作方法，其特征在于，所述包括以下步骤：
A.将LED材料供应至储料机构中，储料机构根据供料机构内感应器的反馈，在供料机构缺料时储料机构及时给供料机构供料，再由供料机构的振动盘将LED材料振动排列整齐后，逐一传送至进料机构的进料轨道中；
B.进料轨道的下凹通道依序传送LED材料至分度转盘中，顶杆装置安装在下凹通道末端通孔的下方，通常不工作即处于断电状态，此时顶杆装置是顶出轨道下凹通道平面的，LED材料到达下凹通道末端时，被顶杆装置挡住；当机台进入工作状态即顶杆装置通电时，顶杆装置会往下动作，顶杆装置的顶杆缩回下凹通道平面内，LED材料可自由往前传送，在吹送装置的作用下快速的传送到分度转盘的转盘吸嘴上，若LED材料位置不偏斜，则直接往分度转盘的转盘吸嘴上传送；若LED材料出现偏斜，缓冲装置的缓冲舌头将下凹通道中位置偏斜的LED材料导正，然后继续往分度转盘的转盘吸嘴中传送，当LED材料到达转盘吸嘴后，到位光纤检测装置上的对照光纤感应到LED材料到位后，顶杆装置会断电，使顶杆顶出来挡住下一颗LED材料的传送；
C.LED材料到达转盘吸嘴后，分度转盘继续运转，待分度转盘下一个工作站位到达下凹通道末端时，顶杆装置会往下动作，顶杆缩回下凹通道平面内，下一颗LED材料继续往前输送，在吹送装置的作用下，快速的传送到分度转盘的下一内嵌式转盘吸嘴上，并依步骤B进程运行；
D.LED材料随着内嵌转盘吸嘴的分度转盘的转动，经过安装在分度转盘侧面的定位机构，定位机构对LED材料在转盘吸嘴上的位置进行修正，然后经过转盘侧面的测试前光纤检测，确定转盘吸嘴上有无料，在检测到有料的情况下，当转盘吸嘴运转到测试机构时，测试机构会对材料进行点亮动作，正对在同一个转盘吸嘴上方的积分球机构会对其采集并通过计算机把数据分析后反馈给PLC控制系统，待转盘吸嘴转到相对应的BIN筒位置时，直落料机构上吹嘴架组的电磁阀会工作，将LED材料吹离转盘吸嘴，进入落料导向管，最后收集进相对应的BIN筒内。
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