一种LED灯具半自动组装设备的制作方法

本发明涉及led灯具组装设备技术领域，尤其涉及一种led灯具半自动组装设备。

背景技术：

led筒灯是一种嵌入到天花板内光线下射式的照明灯具。led筒灯是属于定向式照明灯具，只有它的对立面才能受光，光束角属于聚光，光线较集中，明暗对比强烈。

led筒灯的组装需要依次经过将led灯具的电源盒放入载具中，将电源盒完成螺丝锁付；放入散热器和光源，再进行螺丝锁付；对电源和光源进行焊锡，将电源和光源导通；放入反光纸、扩散罩以及面环，对光源功率以及绝缘阻抗进行测试；压紧面环，完成led筒灯的组装。

目前行业内上述组装过程中均采用人工组装，并无自动化设备，生产组装过分依赖人力，无法做到规模化快速生产，普遍存在的生产效率低下、辅料浪费大、生产成本居高不下、产品难以标准化等问题，导致整个行业缺乏核心的竞争力。

技术实现要素：

本发明的发明目的在于提供一种led灯具半自动组装设备，采用本发明提供的技术方案解决了现有led筒灯采用人工组装，存在的生产效率低下、辅料浪费大、生产成本居高不下、产品难以标准化等技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种led灯具半自动组装设备，包括传送带以及沿所述传送带传送方向依次设置于所述传送带侧边的第一工作台、第一螺丝锁付装置、第二工作台、第二螺丝锁付装置、焊锡装置、第三工作台、功率及绝缘阻抗测试装置和压环装置；

所述第一工作台，用于人工将led灯具的电源盒放入所述传送带上的载具中；

所述第一螺丝锁付装置，用于自动对所述电源盒完成螺丝锁付；

所述第二工作台，用于人工放入led灯具的散热器和光源；

所述第二螺丝锁付装置，用于自动对所述散热器和光源完成螺丝锁付；

所述焊锡装置，用于自动对所述电源和光源进行焊锡，将所述电源和光源导通；

所述第三工作台，用于人工放入反光纸、扩散罩以及面环；

所述功率及绝缘阻抗测试装置，用于对所述光源的功率以及绝缘阻抗进行测试；

所述压环装置，用于自动对所述面环进行压紧，完成led灯具的组装。

优选的，所述第一螺丝锁付装置和第二螺丝锁付装置，均包括第一直角坐标机械手和固定于所述第一直角坐标机械手移动部下方的锁付机构；所述第一直角坐标机械手跨设于所述传送带上，令所述锁付机构的电批头悬空设于所述传送带上方，自动对所述电源盒、散热器和光源完成螺丝锁付。

优选的，所述焊锡装置包括第二直角坐标机械手和固定于所述第二直角坐标机械手移动部下方的焊锡结构；所述焊锡结构包括固定于所述第二直角坐标机械手移动部上的固定板、朝下设置的烙铁头以及送锡结构；所述烙铁头固定于所述固定板上；所述送锡结构靠近所述烙铁头活动设于所述固定板上。

优选的，在所述载具上用于放置所述led灯具的放置槽内与所述光源的电源触点相对应的位置形成有第一金属触点；在所述载具上形成有与所述第一金属触点电性连接的第二金属触点；所述功率及绝缘阻抗测试装置包括位于所述传送带正上方的压紧机构和测试机构；所述压紧机构用于对所述载具上的led灯具进行压紧固定；所述测试机构与所述载具上的第二金属触点接触，用于对所述光源的功率以及绝缘阻抗进行测试。

优选的，所述压环装置包括下压气缸和固定于所述下压气缸下方的压紧块；所述下压气缸位于所述传送带的正上方，令所述压紧块悬空设于所述传送带的正上方；所述压紧块下压后，其下端面与所述面环的顶面接触，对所述面环施加向下的下压作用力。

优选的，所述传送带为两根平行的、且传送方向及速度相等的传送带组成；所述载具跨设于两根所述传送带上，并沿所述传送带移动方向移动。

优选的，在所述第一螺丝锁付装置、第二螺丝锁付装置、焊锡装置、功率及绝缘阻抗测试装置以及压环装置的下方均形成有顶起装置，且所述顶起装置位于两根所述传送带之间；在所述载具的下端面位于两根所述传送带之间的位置形成有用于定位载具的定位扣；所述顶起装置包括自上而下设置的定位板和顶起气缸；在所述定位板上设置有用于与所述定位扣配合的定位销。

优选的，在所述第一螺丝锁付装置、第二螺丝锁付装置、焊锡装置、功率及绝缘阻抗测试装置以及压环装置的外侧面均形成有框架；所述框架内相对的两侧壁上设置有对射式传感器；所述载具上的led灯具位于所述对射式传感器形成的光轴上。

优选的，在所述传送带上沿其传送方向位于所述顶起装置的后方设置有用于阻挡所述载具的阻挡装置；所述阻挡装置包括阻挡气缸以及通过所述阻挡气缸可升降的挡块；所述挡块升起后，其高度与所述移动载具的高度一致；所述挡块降下后，其高度低于所述移动载具的高度。

优选的，所述传送带包括两段相互平行、且传送方向相反的第一传送带和第二传送带；在所述第一传送带的传送末端与第二传送带的传送首端之间形成有移载装置；所述移载装置包括平移滑轨、顶起装置以及牵引机构；所述平移滑轨横跨于两根所述传送带上方；所述牵引机构滑动设置于所述平移滑轨上，用于夹持位于所述传送带上的所述载具，将所述载具从所述第一传送带转移到所述第二传送带上。

本发明提出的led灯具半自动组装设备由螺丝锁付装置、焊锡装置、功率及绝缘阻抗测试装置和压环装置组成，工作人员只需依次将led灯具的电源盒、散热器、光源、反光纸、扩散罩以及面环放入传送带上的载具上，螺丝锁付装置即可自动对电源盒和光源完成螺丝锁付，焊锡装置即可自动对光源和电源盒完成焊锡，自动测试功率以及绝缘阻抗，以及自动压紧面环，完成led筒灯的组装。实现机器代人，把员工从繁杂的工作中解放出来，并解决了人工成本高，生产效率低等生产问题，具备高兼容、高效率、高良品率，节省人员等技术效果，相对于传统筒灯手工线，筒灯自动线生产效率可提高240％以上，节省人员43人，人员缩减70％。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术的描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例整体结构示意图；

图2为本发明实施例第一螺丝锁付装置结构示意图；

图3为本发明实施例第一直角坐标机械手结构示意图；

图4为本发明实施例锁付机构结构示意图；

图5为本发明实施例焊锡装置结构示意图；

图6为本发明实施例焊锡结构示意图；

图7为本发明实施例功率及绝缘阻抗测试装置结构示意图；

图8为本发明实施例功率及绝缘阻抗测试装置压紧机构结构示意图；

图9为本发明实施例压环装置结构示意图；

图10为本发明实施例顶起装置结构示意图；

图11为本发明实施例载具结构示意图；

图12为本发明实施例阻挡装置结构示意图；

图13为本发明实施例框架结构示意图；

图14为本发明实施例移载装置结构示意图；

图15为本发明实施例牵引机构结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅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作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。

目前行业内对led灯具的组装过程中均采用人工组装，过分依赖人力，无法做到规模化快速生产，普遍存在生产效率低下、辅料浪费大、生产成本居高不下、产品难以标准化等问题，导致整个行业缺乏核心的竞争力。

为了解决上述技术问题，请参见图1，本实施例提供一种led灯具半自动组装设备，包括传送带10以及沿传送带10传送方向依次设置于传送带10侧边的第一工作台20、第一螺丝锁付装置30、第二工作台40、第二螺丝锁付装置50、焊锡装置60、第三工作台70、功率及绝缘阻抗测试装置80和压环装置90。

其中第一工作台20，用于人工将led灯具的电源盒放入传送带10上的载具00中；第一螺丝锁付装置30，用于自动对电源盒完成螺丝锁付；第二工作台40，用于人工放入led灯具的散热器和光源；第二螺丝锁付装置50，用于自动对散热器和光源完成螺丝锁付；焊锡装置60，用于自动对电源和光源进行焊锡，将电源和光源导通；第三工作台70，用于人工放入反光纸、扩散罩以及面环；功率及绝缘阻抗测试装置80，用于对光源的功率以及绝缘阻抗进行测试；压环装置90，用于自动对面环进行压紧，完成led灯具的组装。

本实施例提供的led灯具半自动组装设备由螺丝锁付装置、焊锡装置60、功率及绝缘阻抗测试装置80和压环装置90组成，工作人员只需依次将led灯具的电源盒、散热器、光源、反光纸、扩散罩以及面环放入传送带10上的载具00上，螺丝锁付装置即可自动对电源盒和光源完成螺丝锁付，焊锡装置60即可自动对光源和电源盒完成焊锡，自动测试功率以及绝缘阻抗，以及自动压紧面环，完成led筒灯的组装。实现机器代人，把员工从繁杂的工作中解放出来，并解决了人工成本高，生产效率低等生产问题，具备高兼容、高效率、高良品率，节省人员等技术效果，相对于传统筒灯手工线，筒灯自动线生产效率可提高240％以上，节省人员43人，人员缩减70％。

为了实现上述led灯具半自动组装过程，本实施例提供的led灯具半自动组装设备，在人工完成电源盒、散热器和光源的放置后，第一螺丝锁付装置30和第二螺丝锁付装置50用于自动对散热器和光源完成螺丝锁付。由于电源盒、散热器和光源的螺丝锁付位置不同，在第一螺丝锁付装置30和第二螺丝锁付装置50中，其传动机构优选为直角坐标机械手。

请参见图2，具体的，第一螺丝锁付装置30和第二螺丝锁付装置50均包括第一直角坐标机械手31和固定于第一直角坐标机械手31移动部下方的锁付机构32。第一直角坐标机械手31跨设于传送带10上，令锁付机构32的电批头悬空设于传送带10上方，自动对电源盒、散热器和光源完成螺丝锁付。

其中直角坐标机械手是工业应用中能够实现自动控制的、可重复编程的、多功能的、多自由度的、运动自由度间成空间直角关系、多用途的操作机。他能够搬运物体、操作工具，以完成各种作业。请参见图3，第一直角坐标机械手31形成一个三维平台，其具有三根相互垂直的导轨，第一直线导轨为该锁螺丝设备提供三维空间里的x轴方向的移动轨迹，第二直线导轨则提供y轴方向的移动轨迹，第三直线导轨则提供z轴方向的移动轨迹。三维平台的搭建可以保证在载具00不动的情况下，电批可以到达任一螺丝孔的上方，从而实现了锁螺丝工作的完全自动化，实现机器代替人工的智能制造，提高生产效率和产量并且降低了人工成本，解决了人工锁螺丝的效率低、劳动强度大等生产问题。

在本实施例提供的第一螺丝锁付装置30和第二螺丝锁付装置50，使用过程中搭配led灯具加工过程中使用的传送带10。

在传送带10的传送方向上，在第一螺丝锁付装置30之前，设置有第一工作台20，工作人员在第一工作台20上人工将led灯具的电源盒放入传送带10上的载具00上，传送带10将装载有电源盒的载具00传送至第一螺丝锁付装置30处，锁付机构32在三维平台的带动下，移动到电源盒固定螺孔的上方，请参见图4，开启锁付机构32，令锁付机构32的电批头下移并完成电源盒固定螺丝的锁付。

在传送带10的传送方向上，在第二螺丝锁付装置50之前，设置有第二工作台40，工作人员在第二工作台40上人工将led灯具的散热器和光源放入传送带10上的载具00上。在此需要说明的是，由于在第二工作台40上需完成散热器和光源的放置，为了避免散热器或光源的遗漏，第二工作台40可设置成并排的两个，分别对散热器和光源进行放置。传送带10将装载有散热器和光源的载具00传送至第二螺丝锁付装置50处，锁付机构32在三维平台的带动下，移动到散热器和光源固定螺孔的上方，开启锁付机构32，令锁付机构32的电批头下移并完成散热器和光源固定螺丝的锁付。

由于第一螺丝锁付装置30和第二螺丝锁付装置50的直线导轨以及锁付机构32处于随时移动的状态，且直线导轨和锁付机构32需通电工作，在本实施例中，在相邻的直线导轨之间的导线通过拖链连接，进而确保本实施例提供的所螺丝设备正常运转。

为了提高锁螺丝的效率，锁付机构32上可设置有两个或两个以上电批头，在锁付机构32进行锁螺丝时，锁付机构32的电批头需要下压至led灯上的螺丝孔处，为了避免电批头损坏在锁付机构32的电批头，请参见图4，与第一直角坐标机械手31和第二直角坐标机械手上与锁付机构32连接的位置形成有作用力呈竖直方向的缓冲结构33，其中缓冲结构33可以为缓冲弹簧。锁付机构32上的弹簧在打螺丝的时候起到缓冲的作用，使得打螺丝的过程更加平稳。

在完成电源盒、散热器和光源的固定后，需要对电源盒和光源之间完成焊锡，由于电源盒和光源的位置不同，在本实施例提供的焊锡装置60中，其传动机构同样优选为直角坐标机械手。

请参见图5，该焊锡装置60包括第二直角坐标机械手61和固定于第二直角坐标机械手61移动部下方的焊锡结构62。第二直角坐标机械手61同样构建形成一个三维平台，第一直线导轨为该自动焊锡设备提供三维空间里的x轴方向的移动轨迹，第二直线导轨则提供y轴方向的移动轨迹，第三直线导轨则提供z轴方向的移动轨迹。三维平台的搭建可以保证在载具00不动的情况下，焊锡结构62可以到达任一焊锡位置的上方，从而实现了焊锡工作的完全自动化。

请参见图6，焊锡结构62包括固定于第二直角坐标机械手61移动部上的固定板621、朝下设置的烙铁头622以及送锡结构623；烙铁头622固定于固定板621上；送锡结构623靠近烙铁头622活动设于固定板621上。其中送锡结构623可调节送锡角度，在焊锡过程中锡线能从多种角度准确的送到烙铁头622上。传送带10将装载有电源盒、散热器和光源的载具00传送至焊锡装置60处，固定板621在三维平台的带动下，将烙铁头622移动到电源盒与光源之间的焊锡位的上方，开启焊锡结构62，令焊锡结构62的烙铁头622下移并压于led灯的焊锡位，送锡结构623忘焊锡位送锡，完成led灯的焊锡作业。在焊锡过程中，为了避免烙铁头622下压时对led灯造成损坏，在烙铁头622与固定板621之间形成有作用力朝下的缓冲结构624。

完成电源盒与光源之间的焊锡后，需要对led灯具的功率和绝缘阻抗进行测试，请参见图7，功率及绝缘阻抗测试装置80包括位于传送带10正上方的压紧机构81和测试机构(图中未标示)。与该测试机构相匹配的，在载具00上用于放置led灯具的放置槽内与光源的电源触点相对应的位置形成有第一金属触点，在载具00上形成有与第一金属触点电性连接的第二金属触点。

在测试过程中，传送带10将焊锡后的led灯具传送至功率及绝缘阻抗测试装置80处，压紧机构81下压对载具00上的led灯具进行压紧固定，测试机构82与载具00上的第二金属触点接触，用于对光源的功率以及绝缘阻抗进行测试。

请参见图8，具体的，压紧机构81包括压紧气缸811和位于压紧气缸811下方的绝缘板812，在压紧气缸811的活塞杆上套设有与绝缘板812固定的弹簧813。压紧机构81是为了模拟人手在测试功率时压紧产品的动作，保证在测试时测试触头能与产品接触紧密。所选用的动力源为气缸，使得压紧机构81具有上下运动的能力；压紧机构81采用了钢轴加直线轴承的限位方式，保证了整个机构只能上下运动；在钢轴一端安装的绝缘板812，起到压紧产品和绝缘的作用；在绝缘板812和钢轴上的弹簧813则能有效的弥补了加工和装配的误差，使得压紧机构81能紧紧地压住产品，并起到一定的缓冲作用。测试机构包括测试气缸和位于测试气缸上方的测试触头，测试触头的位置与移动载具00的金属触点相对应，且在测试触头安装有可伸缩的弹簧813。测试气缸提供上下运动的动力，直线滑轨能限制机构的自由度，测试触头安装有可伸缩的弹簧813，能保证在误差范围内，有效地测试产品功率。

测试完的led灯具，在传送带10的传送下，进入第三工作台70，人工放入反光纸、扩散罩以及面环，再传送至压环装置90处，压环装置90将面环压紧，完成led灯具的整个组织过程。请参见图9，在压环过程中，其中压环装置90包括下压气缸91和固定于下压气缸91下方的压紧块92。下压气缸91位于传送带10的正上方，令压紧块92悬空设于传送带10的正上方；压紧块92下压后，其下端面与面环的顶面接触，对面环施加向下的下压作用力，令压环扣合在led灯具上。

在led灯具的整个组织过程中，由于传送带10的传送过程为持续的，不会根据每个工序停止运转，为了实现每个工序的有序完成，在每个工序中均需要将运转中的传送带10上的载具00停止，再完成组装工序。

为了实现上述过程，本实施例提供的传送带10由两根平行的、且传送方向及速度相等的传送带10组成，载具00跨设于两根传送带10上，并沿传送带10移动方向移动。在第一螺丝锁付装置30、第二螺丝锁付装置50、焊锡装置60、功率及绝缘阻抗测试装置80以及压环装置90的下方均形成有顶起装置100，且顶起装置100位于两根传送带10之间。请参见图10，顶起装置100包括自上而下设置的定位板110和顶起气缸120，其中定位板110完成载具00的定位，顶起气缸120将定位板110顶起，完成载具00的停止。

为了实现载具00与定位板之间的准确定位，请参见图11，在载具00的下端面位于两根传送带10之间的位置形成有用于定位载具00的定位扣01，在定位板110上设置有用于与定位扣01配合的定位销111。载具00传送过程中，定位板110上的定位销111卡合在载具00的定位扣01上，进而完成载具00与定位板110之间的定位。选用顶起气缸120作为动力源，动力源获取方式简单、易于控制、安全清洁并且成本较低；在定位板110的四个角处形成有四个连接有直线轴承的钢轴，在载具00的四个角处形成有与钢轴匹配的缺口，钢轴与缺口形成载具00的限位结构，简单有效地限制了顶起装置的自由度，使得整个载具00只能上下运动。

在螺丝锁付、焊锡、功率及绝缘阻抗测试以及压环过程中，定位板110完成载具00的定位后，顶起气缸120启动将定位板110顶起，进而顶起载具00，令载具00脱离传送带10，完成载具00的固定，进而完成螺丝锁付、焊锡、功率及绝缘阻抗测试以及压环工序。

在顶起装置对载具00顶起前，为了避免载具00对整个设备的冲击，需要将载具00的移动速度降下来，在传送带10上沿其传送方向位于顶起装置100的后方均设置有用于阻挡载具00的阻挡装置200。

请参见图12，阻挡装置200包括阻挡气缸210以及通过阻挡气缸210可升降的挡块220；挡块220升起后，其高度与移动载具00的高度一致；挡块220降下后，其高度低于移动载具00的高度。挡块220的中间位置与机台枢接，且阻挡气缸210活塞杆顶起时，挡块220一端向下翻转至载具00下方，阻挡气缸210活塞杆回缩时，挡块220一端向上翻转至阻挡住载具00。在挡块220翻转过程中，阻挡气缸210抵住挡块220，令挡块220的翻转过程形成载具00的缓冲过程。载具00通过传送带10传送至工位处时，载具00通过阻挡装置200截停在一个合适的地方，截停后顶升结构将载具00顶起，完成载具00的固定。

在led灯具组装过程中，不可避免的会出现载具00上不具有led灯具的情况，为了避免上述各个装置产生无用举动的现象，也为了实现led灯具组装的自动化控制，请参见图13，在第一螺丝锁付装置30、第二螺丝锁付装置50、焊锡装置60、功率及绝缘阻抗测试装置80以及压环装置90的外侧面均形成有框架300，框架300内相对的两侧壁上设置有对射式传感器310，载具00上的led灯具位于对射式传感器310形成的光轴上。上述第一螺丝锁付装置30、第二螺丝锁付装置50、焊锡装置60、功率及绝缘阻抗测试装置80以及压环装置90以及对射式传感器310均与plc电性连接。

阻挡装置将载具00阻挡住后，当对射式传感器310的光轴导通时，即判定为载具00上不具有led灯具，plc控制阻挡装置关闭，载具00在传送带10的传送下移动至下一工序装置处；当对射式传感器310的光轴断开时，即判定为载具00上具有led灯具，此时plc便可启动顶起装置、以及第一螺丝锁付装置30、第二螺丝锁付装置50、焊锡装置60、功率及绝缘阻抗测试装置80和压环装置90对led灯具进行组装，进而实现led灯具组装的自动化控制。

本实施例提供的技术方案采用对射式传感器与plc之间的配合，实现自动测试led灯具的自动组装，相比传统的人工测试，节省了劳动成本，并且消除了安全隐患。结构简单、组装方便并且安全可靠。

由于在传送带10上依次设置有第一工作台20、第一螺丝锁付装置30、第二工作台40、第二螺丝锁付装置50、焊锡装置60、第三工作台70、功率及绝缘阻抗测试装置80和压环装置90，其工作所需的长度较长，为了降低led灯具组装过程的占地面积，传送带10包括两段相互平行、且传送方向相反的第一传送带11和第二传送带12，使整个流水作业线形成一个u字形。

请参见图1、14，在第一传送带11的传送末端与第二传送带12的传送首端之间形成有移载装置400，移载装置400包括平移滑轨410、顶起装置以及牵引机构420。平移滑轨410横跨于两根传送带10上方；牵引机构420滑动设置于平移滑轨410上，用于夹持位于传送带10上的载具00，将载具00从第一传送带11转移到第二传送带12上。

其中，载具00上沿所述传送带10传送方向的两侧边上形成有缺口02，请参见图15，在固定于牵引机构420下方的牵引块430上形成有与缺口相对应的凸起431。载具00移动至第一传送带11的末端时，顶起装置将载具00顶起，牵引机构420上的牵引块430与载具00匹配连接，牵引机构420带动载具00沿平移滑轨410的方向移动，传送到第二传送带12的首端上，完成载具00的移载。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。