CN207223191U - Led灯串全自动组装设备及其焊接与检测机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种LED灯串全自动组装设备及其焊接与检测机构，焊接与检测机构包括：焊接组件，所述焊接组件设置在所述焊接工位，所述焊接组件包括激光焊头、焊头支架和焊接顶起组件，所述激光焊头位于所述焊接工位处的所述LED固定夹具的上方，所述焊头支架用于支撑所述激光焊头的焊头支架，所述焊接顶起组件用于驱动位于所述焊接工位处的所述LED固定夹具向上运动靠近导线；供电组件，所述供电组件用于向所述导线提供电源；以及焊接检测组件，所述焊接检测组件用于检测所述贴片LED是否发光。本实用新型提供的焊接与检测机构，解决了在制程过程中，灯珠与导线焊接不良所造成成品不良率，大幅提高灯串生产的良品出货率。

Description

LED灯串全自动组装设备及其焊接与检测机构

技术领域

本实用新型涉及灯具制造技术领域，特别是涉及一种LED灯串全自动组装设备及其焊接与检测机构。

背景技术

在节日的装饰品中，多彩的圣诞灯串是经常用到的装饰品。通过设置各种颜色的灯珠形成不同颜色的灯串，从而装点节日气氛。

目前，LED灯串的加工采用的是多人、多工位、多设备组合而成的流水线生产模式，铜线打磨工位需要配制独立人员，购买单独的缠绕夹具，缠绕设备，打磨设备；点锡工位需要配制独立人员，购买独立的锡膏印刷设备；焊接工位需要配制独立人员，购买独立的LED焊接设备；封装工位需要配制独立人员，购买独立不同样式形状树脂成型模具；固化工位需要配制独立人员，购买独立的烤箱对树脂进行加热固化；检测工位需要配制独立人员，对LED灯串检测。生产、管理成本高，品质控制困难，设备投入成本巨大。这种生产方式需要大量的操作人员和设备，生产、管理成本高，品质控制困难，而且设备投入成本巨大。

发明内容

针对上述现有技术现状，本实用新型提供一种LED灯串全自动组装设备及其焊接与检测机构，以提高LED灯串的加工效率，降低生产成本。

为了解决上述技术问题，本实用新型所提供的一种LED灯串全自动组装设备的焊接与检测机构，所述组装设备包括转盘输送组件和送线机构，所述转盘输送组件包括转盘和间隔设置在转盘圆周上的多个LED固定夹具组件，LED固定夹具组件包括LED固定夹具，所述LED固定夹具上设置有用于放置LED芯片的LED容纳槽，沿着所述转盘的外周布置有焊接工位；所述送线机构用于使导线经过焊接工位处的所述LED固定夹具的上方；所述焊接与检测机构包括：

焊接组件，所述焊接组件设置在所述焊接工位，所述焊接组件包括激光焊头、焊头支架和焊接顶起组件，所述激光焊头位于所述焊接工位处的所述LED 固定夹具的上方，所述焊头支架用于支撑所述激光焊头的焊头支架，所述焊接顶起组件用于驱动位于所述焊接工位处的所述LED固定夹具向上运动靠近导线；

供电组件，所述供电组件用于向所述导线提供电源；以及

焊接检测组件，所述焊接检测组件用于检测所述贴片LED是否发光。

在其中一个实施例中，所述LED固定夹具组件还包括固定套和导杆，所述固定套竖直地固定在所述转盘上，所述导杆可上下滑动地安装在所述固定套中，所述LED固定夹具安装在所述导杆的上端，所述焊接顶起组件用于驱动所述导杆向上运动。

在其中一个实施例中，所述焊接顶起组件包括用于将所述导杆向上顶起的焊接顶轮和用于安装所述焊接顶轮的焊接顶轮支撑座。

在其中一个实施例中，所述焊接顶出组件还包括支撑座水平驱动装置，所述支撑座水平驱动装置用于驱动所述焊接顶轮支撑座水平运动。

在其中一个实施例中，所述LED固定夹具组件还包括导杆复位部件，所述导杆复位部件设置在所述导杆与所述固定套之间。

在其中一个实施例中，所述LED容纳槽的底部设置有上下贯穿的气孔，所述导杆上设置有抽气通道，该抽气通道的一端与所述气孔连通，另一端设置有抽气接头。

在其中一个实施例中，所述供电组件包括探针安装座、探针和探针支架，探针安装座上设置有探针安装孔，探针安装在所述探针安装孔内，所述探针支架用于支撑所述探针安装座。

在其中一个实施例中，所述探针安装座的底面上设置有两条相互平行的沿送线方向延伸的线槽。

在其中一个实施例中，所述焊接检测组件包括焊接检测CCD相机，所述焊接检测CCD相机的镜头朝向焊接工位处的所述LED固定夹具。

本实用新型所提供的一种LED灯串全自动组装设备，包括所述的焊接与检测机构。

本实用新型提供的LED灯串全自动组装设备的焊接与检测机构，通过焊接组件将贴片LED与导线焊接在一起，通过供电组件向所述导线提供电源，通过焊接检测组件检测所述贴片LED是否发光，使LED灯串自动化生产中实时返工，解决了在制程过程中，灯珠与导线焊接不良所造成成品不良率，大幅提高灯串生产的良品出货率。

本实用新型附加技术特征所具有的有益效果将在本说明书具体实施方式部分进行说明。

附图说明

图1为本实用新型实施例中的LED灯串全自动组装设备的焊接与检测机构的立体结构示意图；

图2为本实用新型实施例中的LED灯串全自动组装设备的焊接与检测机构的主视图；

图3为本实用新型实施例中的LED固定夹具组件的立体结构示意图；

图4为本实用新型实施例中的LED固定夹具组件的剖视图；

图5为本实用新型实施例中的焊接顶起组件的立体结构示意图；

图6为本实用新型实施例中的供电组件的立体结构示意图；

图7为本实用新型实施例中的供电组件的俯视图；

图8为沿图7中E-E线的剖视图；

图9为沿图7中F-F线的剖视图；

图10为本实用新型实施例中的焊接检测机构的原理图；

图11为本实用新型实施例中的LED灯串全自动组装设备的立体结构示意图。

具体实施方式

下面参考附图并结合实施例对本实用新型进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，以下各实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本实施例中的上、下、左、右仅为便于叙述的目的，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或者调整，应视为本实用新型可实施的范畴。

如图1、2所示，本实用新型实施例中的LED灯串全自动组装设备包括转盘输送组件20，所述转盘输送组件20包括转盘21、间隔设置在转盘21圆周上的多个LED固定夹具组件和用于驱动转盘21转动的转盘驱动装置，所述LED固定夹具组件23包括LED固定夹具；沿所述转盘21的外周设置有焊接工位。

焊接与检测机构60设置在焊接工位处，用于将导线与贴片LED的正极和负极焊接。焊接与检测机构60包括焊接组件61、焊接组件、供电组件63以及焊接检测组件62。所述焊接组件61包括设置在所述转盘21上方的激光焊头611、用于支撑所述激光焊头611的焊头支架612和焊接顶起组件613。本实施例中的激光焊头611为两个，两个所述激光焊头611呈“八”字形布置，两个所述激光焊头611将贴片LED的正极和负极分别与正极导线和负极导线焊接。

如图3、4所示，本实施例中的LED固定夹具组件23包括LED固定夹具 231、固定套232和导杆233，固定套232固定在安装孔211中，所述导杆233 可上下滑动地安装在所述固定套232中，所述LED固定夹具231安装在所述导杆233的上端，所述LED固定夹具231上设置有用于放置贴片LED的LED容纳槽231a。为了防止贴片LED从LED容纳槽231a脱离，LED容纳槽231a的底部设置有上下贯穿的气孔231b，所述导杆233上设置有抽气通道233a，抽气通道233a的一端与气孔231b连通，另一端设置有抽气接头234，该抽气接头 234通过气管与设置在转盘驱动装置22周向上的抽气接头221连接。

为了使导杆233向下复位，在导杆233与固定套232之间设置有导杆复位部件235。本实施例中的导杆复位部件235为弹簧，导杆233的下端伸出固定套 232，弹簧套在导杆233的伸出部上，且弹簧的上端抵靠在固定套232的下端面上，下端抵靠在抽气接头234上。

为了防止因零件加工误差造成各个LED固定夹具231的安装高度不同，LED 固定夹具组件23还包括用于调节LED固定夹具231高度的高度调节机构。如图所示，所述LED固定夹具231的两侧设置有向外侧突出的调节支耳231c，所述调节支耳231c上从所述LED容纳槽231a开始由近至远依次设置有第1调节螺孔和第2调节螺孔，所述导杆233的顶面上设置有与所述第2调节螺孔相对应的第3调节螺孔；所述高度调节机构包括第1调节螺钉236和第2调节螺钉 237，所述第1调节螺钉236旋入所述第1调节螺孔中，且所述第1调节螺钉236 的下端抵靠在所述导杆233的顶面上，所述第2调节螺钉237旋入所述第2调节螺孔中，且所述第2调节螺钉237的下端旋入所述第3调节螺孔中。通过用扳手拧第1调节螺钉236和/或第2调节螺钉237即可调节LED固定夹具231的高度。

如图5所示，所述焊接顶起组件613用于驱动所述焊接工位处的所述LED 固定夹具组件23向上运动靠近导线。焊接顶起组件613包括焊接顶轮613a和焊接顶轮支撑座613b，所述焊接顶轮613a安装在所述焊接顶轮支撑座613b上，且所述焊接顶轮613a的顶点高于所述导杆233的下端，当所述LED固定夹具组件23转动至所述焊接工位处时，该LED固定夹具组件23的导杆233的下端沿所述焊接顶轮613a的外圆周面滑动，从而驱动导杆233正弦运动。

在一个实施例中，所述焊接顶出组件613还包括支撑座水平驱动装置614，所述支撑座水平驱动装置614用于驱动所述焊接顶轮支撑座613b水平运动。焊接完之后，支撑座水平驱动装置614驱动焊接顶轮支撑座613b离开焊接工位，焊接顶轮613a与导杆233的下端分离，导杆233向下运动带动LED固定夹具 231向下运动，同时关闭该LED固定夹具231对应的气管，从而使贴片LED从 LED固定夹具231的LED容纳槽231a脱离。本实施例中的支撑座水平驱动装置614为气缸。

在一个实施例中，焊接与检测机构60还包括焊接检测组件62，所述焊接检测组件62包括焊接检测CCD相机621，所述焊接检测CCD相机621的镜头朝向焊接工位处的所述LED固定夹具组件23。焊接检测组件62进行拍照分析，判定判断是否有灯珠？是否有焊锡？贴片LED是否与导线对位准确，如果判定 OK，则发出信号到激光焊头611，进行焊接，反之，如果判定不OK，则设备报警提示，人工处理不良事项，继续焊接。焊接完成后，支撑座水平驱动装置614 首先需退回，LED固定夹具231下降退回，脱离焊接好的贴片LED。

如图6-9所示，供电组件63包括正极探针631、负极探针632和探针安装座633，探针安装座633安装在焊头支架612上，探针安装座633上设置有正极探针孔和负极探针孔。正极探针631和负极探针632分别安装在正极探针孔和负极探针孔中，正极探针631和负极探针632的探头可以是球形或者锯齿状，当探头为球形时，通过正极探针631和负极探针632的探头接触贴片LED的正极焊点和负极焊点供电，当探头为锯齿状时，通过正极探针631和负极探针632 的探头刺破漆层供电。为了防止探针的下端刮花导线，正极探针631和负极探针632为弹性探针。探针为易损部件，为了避免在更换探针时停机时间过长，探针安装座633上设置有两个正极探针孔和两个负极探针孔，两个正极探针孔内均装有正极探针631，两个负极探针孔均装有负极探针632。这样，如果其中一组正极探针631和负极探针632损害需要更换，则将连接线从该组正极探针 631和负极探针632拆卸下来连接到另一组正极探针631和负极探针632即可，非常快速。为了对正极导线和负极导线限位，所述探针安装座633的底面上设置有两条平行地且沿送线方向延伸的线槽633b，正极探针孔和负极探针孔的下端孔口分别位于两条线槽633b内。

在一个实施例中，如图6所示，焊接与检测机构60还包括导线定距离组件 64，导线定距离组件64包括安装在焊头支架612上的定距离安装座641和安装在定距离安装座641底面上的定距离柱624，定距离柱624包括两个沿送线方向排布的第1定距离柱和位于两个第1定距离柱的与送线方向垂直的两侧的第2 定距离柱，第2定距离柱与第1定距离柱之间形成供导线通过的间隙。通过导线定距离组件64精确控制正极导线和负极导线之间的间距，以实现与贴片LED 精确焊接。

所述焊接检测组件62包括焊接检测CCD相机621，所述焊接检测CCD相机621的镜头朝向焊接工位处的所述LED固定夹具组件23。焊接检测组件62 进行拍照分析，判定判断是否有灯珠？是否有焊锡？贴片LED是否与导线对位准确？LED是否发光？如果判定OK，则发出信号到激光焊头611，进行焊接，反之，如果判定不OK，则设备报警提示，人工处理不良事项，继续焊接。焊接完成后，支撑座水平驱动装置614首先需退回，LED固定夹具231下降退回，脱离焊接好的贴片LED。

如图10所示，本实施例中的焊接与检测机构60的工作原理如下：焊接机构将贴片LED110的正极1101和负极1102分别对应正极导线和负极导线的焊灯区进行焊接。因为LED灯串采用的是等间距并联焊接，所以当正极探针631和负极探针632通电时，正极探针631和负极探针632给正极导线和负极导线供电，灯串上的贴片LED1、贴片LED2、贴片LED3、…、贴片LEDN会同时带电，分别会出现发光与不发光两种状态。焊接检测组件62的镜头621实时捕捉贴片LED1的通电状态，并反馈给设备系统进行判断，检测到贴片LED1发亮是良品时，灯串继续流入下一工位，检测到贴片LED1不发亮时，系统发出信号给激光控制器，激光头发出激光再次对贴片LED1与导线进行补焊1次，不良补焊次数可以根据设备系统进行设置，然后，流入下一工位。由此可见，本实施例中的焊接检测机构，采用LED导线灯串在线检测与补焊模式，使LED导线灯串自动化生产中实时返工，解决了在制程过程中，灯珠与导线焊接不良所造成成品不良率，大幅提高灯串生产的良品出货率。

本实用新型提供的焊接与检测机构，以低成本机械结构，实现了高速稳定焊接。而且，利用焊接检测组件62判断是否有灯珠？是否有焊锡？贴片LED 是否与导线对位准确？LED是否发光？解决了在制程过程中，灯珠与铜线焊接不良所造成成品不良率，大幅提高灯串生产的良品出货率。

本实用新型另一个实施例中，提供一种具有上述焊接与检测机构的LED灯串全自动组装设备，如图11所示，LED灯串全自动组装设备包括机架100、转盘输送组件20、LED上料机构10、点锡机构30、送线机构40、剥线机构50、焊接与检测机构60、焊接检测机构70、点胶固化机构80及收线机构90。机架 100包括安装台102和用于支撑安装台102的支架101。

所述转盘输送组件20包括转盘21和设置在转盘21圆周上的用于固定贴片 LED的多个LED固定夹具组件23，沿着所述转盘21的外周布置有用于将贴片 LED放置在所述LED固定夹具组件23上的LED上料工位、用于在贴片LED 的正极和负极涂覆锡膏的点锡工位、用于将导线与贴片LED的正极和负极焊接的焊接工位，LED上料工位处设置有LED上料机构10，点锡工位处设置有点锡机构30，焊接工位处设置有焊接与检测机构60；沿着所述转盘21的切线方向布置有用于将导线表面的漆层剥掉的剥漆工位、用于对焊接后的贴片LED进行光电检测的焊接检测机构工位、用于对光电检测后的贴片LED进行封装的点胶固化工位和用于将封装好后的LED灯串进行下料的收线工位，剥漆工位处设置有剥线机构50，焊接检测机构工位处设置有焊接检测机构70，点胶固化工位处设置有点胶固化机构80，收线工位处设置有收线机构90；所述送线机构40安装在所述机架100上，所述送线机构40用于将导线送入和输出所述剥线机构、所述焊接与检测机构、所述检测机构和所述点胶固化机构。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种LED灯串全自动组装设备的焊接与检测机构，其特征在于，所述组装设备包括转盘输送组件和送线机构，所述转盘输送组件包括转盘和间隔设置在转盘圆周上的多个LED固定夹具组件，LED固定夹具组件包括LED固定夹具，所述LED固定夹具上设置有用于放置LED芯片的LED容纳槽，沿着所述转盘的外周布置有焊接工位；所述送线机构用于使导线经过焊接工位处的所述LED固定夹具的上方；所述焊接与检测机构包括：

焊接组件，所述焊接组件设置在所述焊接工位，所述焊接组件包括激光焊头、焊头支架和焊接顶起组件，所述激光焊头位于所述焊接工位处的所述LED固定夹具的上方，所述焊头支架用于支撑所述激光焊头的焊头支架，所述焊接顶起组件用于驱动位于所述焊接工位处的所述LED固定夹具向上运动靠近导线；

供电组件，所述供电组件用于向所述导线提供电源；以及

焊接检测组件，所述焊接检测组件用于检测贴片LED焊接是否合格。

2.根据权利要求1所述的焊接与检测机构，其特征在于，所述LED固定夹具组件还包括固定套和导杆，所述固定套竖直地固定在所述转盘上，所述导杆可上下滑动地安装在所述固定套中，所述LED固定夹具安装在所述导杆的上端，所述焊接顶起组件用于驱动所述导杆向上运动。

3.根据权利要求2所述的焊接与检测机构，其特征在于，所述焊接顶起组件包括用于将所述导杆向上顶起的焊接顶轮和用于安装所述焊接顶轮的焊接顶轮支撑座。

4.根据权利要求3所述的焊接与检测机构，其特征在于，所述焊接顶出组件还包括支撑座水平驱动装置，所述支撑座水平驱动装置用于驱动所述焊接顶轮支撑座水平运动。

5.根据权利要求3所述的焊接与检测机构，其特征在于，所述LED固定夹具组件还包括导杆复位部件，所述导杆复位部件设置在所述导杆与所述固定套之间。

6.根据权利要求2所述的焊接与检测机构，其特征在于，所述LED容纳槽的底部设置有上下贯穿的气孔，所述导杆上设置有抽气通道，该抽气通道的一端与所述气孔连通，另一端设置有抽气接头。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的焊接与检测机构，其特征在于，所述供电组件包括探针安装座、探针和探针支架，探针安装座上设置有探针安装孔，探针安装在所述探针安装孔内，所述探针支架用于支撑所述探针安装座。

8.根据权利要求7所述的焊接与检测机构，其特征在于，所述探针安装座的底面上设置有两条相互平行的沿送线方向延伸的线槽。

9.根据权利要求1至6中任意一项所述的焊接与检测机构，其特征在于，所述焊接检测组件包括焊接检测CCD相机，所述焊接检测CCD相机的镜头朝向焊接工位处的所述LED固定夹具。

10.一种LED灯串全自动组装设备，其特征在于，包括如权利要求1至9中任意一项所述的焊接与检测机构。