球泡自动组装装置的制作方法

本实用新型属于led球泡灯自动生产技术领域，具体是一种球泡自动组装装置。

背景技术：

led照明产品已经很大规模的被推广。在市场上还有led球泡灯，属于一种典型的led照明产品。但是它的组装过程至今仍然依靠机器和手工共同完成。这种组装方式不仅耗费时间人力，而且手工安装只能依靠感觉，如果在一些连接的时候，用力不匀或者是安装精度出现较大误差，不仅会损伤元器件，影响使用寿命，更重要的是会对使用安全产生较大影响。因此为了大幅度的提高生产的效率，也为了控制产品的生产质量，降低其生产成本，必然要求一种新型的、功能多样化的、高效率的led球泡灯自动组装生产器械。同时，由于led球泡灯原材料生产成本较高，在原材料方面进行节约成本的可行性并不是很高。

目前国内所使用的装配机械普遍存在自动化程度低的现象。有些机械需要人工过多，不能很好的体现出机械化自动化的优势，也增加了led球泡灯的生产成本，影响了其推广。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种球泡自动组装装置，旨在解决现有led球泡灯自动化组装程度低的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种球泡自动组装装置，包括顺次连接的球泡自动上料机构、球泡抓取机构和球泡按压旋转机构；所述球泡自动上料机构包括料仓、安装于所述料仓底部的振动盘、安装于所述料仓的下方并沿输送方向延伸的传动组件；沿所述传动组件的外周设有若干用于支撑球泡的半球状支撑体，所述半球状支撑体的半径小于所述球泡的半径；所述传动组件和所述振动盘安装在安装板上；所述球泡抓取机构包括抓取支架、安装于所述抓取支架上的水平移动的水平气缸、安装于所述水平气缸的缸杆端部且竖直方向移动的第一竖直气缸、以及安装在所述第一竖直气缸的缸杆端部的第一抓取气爪；所述球泡按压旋转机构包括按压支架、安装于所述按压支架的竖直方向移动的第二竖直气缸、以及连接在所述第二竖直气缸的缸杆端部的旋转气缸，所述旋转气缸上安装有第二抓取气爪；所述球泡按压旋转机构将球泡按压旋转安装在led灯自动生产线的旋转工作平台上的灯体上，完成led球泡灯的整体组装。

作为本申请另一实施例，所述料仓为上大下小的圆台型，所述料仓的大端为入料口，所述料仓的小端设有挡板，所述挡板上设有长方形出料口。

作为本申请另一实施例，所述料仓的底部设有料仓支架，所述料仓支架的一侧设有用于所述传动组件穿过的长方形开槽，所述振动盘在所述料仓支架的下方。

作为本申请另一实施例，所述传动组件包括传动链和至少三个与所述传动链啮合的链轮，所述链轮通过安装在所述安装板上的链轮支架支撑。

作为本申请另一实施例，所述传动链的链节上间隔设有支撑板，所述半球状支撑体安装在相邻的两个或三个所述支撑板上。

作为本申请另一实施例，相邻的两个所述支撑板之间，间隔一个链节；相邻的两个所述半球状支撑体之间，间隔一个所述支撑板。

作为本申请另一实施例，所述第一抓取气爪和所述第二抓取气爪的内侧面均为弧形面。

作为本申请另一实施例，所述弧形面上设有柔性保护层。

作为本申请另一实施例，所述第一抓取气爪为二爪气爪。

作为本申请另一实施例，第二抓取气爪为三爪气爪。

本实用新型提供的球泡自动组装装置的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型球泡自动组装装置，包括顺次连接的球泡自动上料机构、球泡抓取机构和球泡按压旋转机构，球泡放在料仓内，利用振动盘将球泡上料到传动组件上，传动组件将球泡传送到旋转工作台一侧的球泡抓取工位，第一抓取卡爪将球泡抓起并放在旋转工作台的对应工位上，旋转工作台旋转至下一工位时，球泡按压旋转机构的第二抓取气爪下压，将球泡卡紧在灯体上，或者旋转气缸旋转，带动第二抓取气爪旋紧，将球泡旋紧在灯体上，完成led球泡灯的整体组装。

利用本实用新型提供的球泡自动组装装置，从球泡上料、抓取到球泡卡扣卡紧或旋转旋紧的过程，均无需人工操作，降低了人工成本，提高了球泡组装的自动化程度，提高了生产效率，利于推广和应用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的球泡自动组装装置的俯视结构示意图；

图2为图1提供的球泡自动组装装置的仰视结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的球泡自动上料机构的主视结构示意图；

图4为图3所示的球泡自动上料机构的侧视结构示意图；

图5为沿图3中a-a线的剖视结构图；

图6为图3所示的球泡自动上料机构的俯视结构示意图；

图7为图3所示的球泡自动上料机构的料仓的主视结构示意图；

图8为图7所示的球泡自动上料机构的料仓的俯视结构示意图；

图9为图3所示的球泡自动上料机构的料仓支架的主视结构示意图；

图10为图9所示的球泡自动上料机构的料仓支架的俯视结构示意图；

图11为图3所示的球泡自动上料机构的半球状支撑体的仰视结构示意图；

图12为图11所示的半球状支撑体的侧视结构示意图；

图13为本实用新型实施例提供的球泡抓取机构的主视结构示意图；

图14为图13提供的球泡抓取机构的侧视结构示意图；

图15为图13提供的球泡抓取机构的俯视结构示意图；

图16为图13提供的球泡抓取机构的立体结构示意图一；

图17为图13提供的球泡抓取机构的立体结构示意图二；

图18为本实用新型实施例提供的球泡按压旋转机构的主视结构示意图；

图19为图18提供的球泡按压旋转机构的侧视结构示意图；

图20为图18提供的球泡按压旋转机构的俯视结构示意图。

图中：1、旋转工作台；2、球泡抓取机构；21、水平气缸；22、第一竖直气缸；23、第一抓取气爪；24、抓取支架；3、球泡自动上料机构；31、传动链；32、半球状支撑体；33、支撑板；34、链轮；35、料仓；36、料仓支架；37、振动盘；38、安装板；39、链轮支架；391、出料口；392、开槽；4、球泡按压旋转机构；41、按压支架；42、第二竖直气缸；43、旋转气缸；44、第二抓取气爪。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请一并参阅图1至图20，现对本实用新型提供的球泡自动组装装置进行说明。所述球泡自动组装装置包括顺次连接的球泡自动上料机构3、球泡抓取机构2和球泡按压旋转机构4；球泡自动上料机构3包括料仓35、安装于料仓35底部的振动盘37、安装于料仓35的下方并沿输送方向延伸的传动组件；沿传动组件的外周设有若干用于支撑球泡的半球状支撑体32，半球状支撑体32的半径小于球泡的半径；传动组件和振动盘37安装在安装板38上；球泡抓取机构2包括抓取支架24、安装于抓取支架24上的水平移动的水平气缸21、安装于水平气缸21的缸杆端部且竖直方向移动的第一竖直气缸22、以及安装在第一竖直气缸22的缸杆端部的第一抓取气爪23；球泡按压旋转机构4包括按压支架41、安装于按压支架41的竖直方向移动的第二竖直气缸42、以及连接在第二竖直气缸42的缸杆端部的旋转气缸43，旋转气缸43上安装有第二抓取气爪44；球泡按压旋转机构4将球泡按压旋转安装在led灯自动生产线的旋转工作平台上的灯体上，完成led球泡灯的整体组装。

本实用新型提供的球泡自动组装装置，与现有技术相比，包括顺次连接的球泡自动上料机构3、球泡抓取机构2和球泡按压旋转机构4，球泡放在料仓35内，利用振动盘37将球泡上料到传动组件上，传动组件将球泡传送到旋转工作台1一侧的球泡抓取工位，第一抓取卡爪将球泡抓起并放在旋转工作台1的对应工位上，旋转工作台1旋转至下一工位时，球泡按压旋转机构4的第二抓取气爪44下压，将球泡卡紧在灯体上，或者旋转气缸43旋转，带动第二抓取气爪44旋紧，将球泡旋紧在灯体上，完成led球泡灯的整体组装。在这里说明的是，图2实则为图1的俯视图，但为了适应正常的习惯，将俯视图进行了镜像倒置，否则，俯视图中的料仓35向下设置，这样的调整不影响对技术方案的理解。

利用本实用新型提供的球泡自动组装装置，从球泡上料、抓取到球泡卡扣卡紧或旋转旋紧的过程，均无需人工操作，降低了人工成本，提高了球泡组装的自动化程度，利于推广和应用。

需要说明的是：led球泡灯球泡的几种主要连接方式为，打胶黏合，卡扣紧固，螺纹旋紧几种主要方式。考虑到现在环保形势严峻，人们也越来越在乎自己的健康。因此在微小的价格差异区间内，人们更倾向于使用对身体健康有好处，对环境污染较小的产品。而打胶黏合的方式必然会存在胶水中可能会释放甲醛等化学物质的影响。根据时代发展潮流判断，这种对人体有伤害的安装方式必将会越来越少，甚至逐步淘汰。如果对这种方案进行设计效果不好，而且意义不大。所以本文主要针对卡扣紧固和螺纹旋紧这两种连接方式的led球泡灯。

球泡自动组装工作过程如下：首先将球泡通过振动盘37和传动组件将球泡传送至抓取工位，此时球泡抓取机构2将球泡抓起并放在下一工位指定位置。接下来旋转工作台1旋转至下一工位。此时球泡按压旋转机构4下压。如果旋转工作台1上设定的是卡扣式灯罩，则球泡按压旋转机构4仅需下压时卡扣卡紧即可。如果此时旋转工作台1上设定的是旋转式球泡灯，则球泡按压旋转机构4的旋转气缸43工作进行旋紧。然后旋转工作台1将旋转至最后一个工位。在此工位上有抓取机构，把安装好的球泡灯抓取至包装机构，进行包装。

作为本实用新型提供的球泡自动组装装置的一种具体实施方式，请参阅图7至图8，料仓35为上大下小的圆台型，料仓35的大端为入料口，料仓35的小端设有挡板，挡板上设有长方形出料口391。

为了防止多个球泡传出以及工件侧漏，在设计和安装时需要精确把控半球状支撑体32和料仓35底部的距离。为了便于球泡落下，料仓35的侧面设计成带有角度的斜面，同时在料仓支架36底部，加装了振动盘37，这样即使是球面朝下的球泡，也可以在振动和半球状支撑体32体的双重作用下准确的扣在半球状支撑体32上。通过这样巧妙的设计可以使原料能够不间断地落在每一个半球上，可以实现既不重复上料也不漏掉上料的目的。

在料仓35的设计上，主要考虑了长时间加工时，可以不用经常上料。因此料仓35体积被设定为可容纳共两小时以上的安装零件要求，即上料人员仅需每两到三小时上料一次即可。这样就可以大大减少人工上面的花费。不仅减少了人员的数量，而且还使工作的人员更加轻松，使得工作不那么繁琐。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图9至图10，料仓35的底部设有料仓支架36，料仓支架36的一侧设有用于传动组件穿过的长方形开槽392，振动盘37在所述料仓支架36的下方。料仓支架36为空心圆筒形。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，参阅图3，传动组件包括传动链31和至少三个与传动链31啮合的链轮34，链轮34通过安装在安装板38上的链轮支架39支撑。

在传送部分的设计中，设计采用链条链轮34传动方式。因为链传动具有传动比更加准确的特点。在若使用传送带传动，在传送过程中容易产生打滑的现象。如果这样会使原料在上料的时候发生漏上料的情况。产品将会出现未被上料。重要的是，如果其中一个元件出现漏上料的情况，后面的元件将都会受到影响。如此的话，所有的一批产品都会产生质量问题。考虑到上面的情况，本文采用链传动，上料的同时可以保证间歇上料的精确度。

本实施例，球泡自动上料机构3的设计方案为：使用圆台形料仓作为原材料的储料机构。圆台形料仓外侧增加空壳的料仓支架36，以提高料仓的稳定性，防止倾倒。在料仓正下方安装链条链轮34。其中链条链轮34由链轮支架39固定。链轮34选用的是带轴承链轮34，这样可以减小摩擦。提高机构的节能性。最后在料仓支架36的正下方安放振动盘37。通过以上机构，实现球泡的自动上料。最后将此机构固定在安装板38上。在安装时，球泡自动上料机构3上料链条尽量靠近旋转工作台1，且平行的半球状支撑体32位于抓取机构正下方。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图3，传动链31的链节上间隔设有支撑板33，半球状支撑体32安装在相邻的两个或三个支撑板33上。通过间隔设置支撑板33，保证链条具有的柔性。其中，半球状支撑体32为空心壳体，底部设有挡板，半球状支撑体32育支撑板33之间可以通过螺栓连接，也可以卡接固定。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图3，相邻的两个支撑板33之间，间隔一个链节；相邻的两个半球状支撑体32之间，间隔一个支撑板33。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图13及图18，第一抓取气爪23和第二抓取气爪44的内侧面均为弧形面。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，所述弧形面上设有柔性保护层。柔性保护层为橡胶层或海绵等。

球泡抓取机构2所需要完成的任务是将球泡从上料机构的链条将球泡进行抓取，并放置在旋转工作台1上。此任务中，球泡抓取机构2需要完成两个方向的运动。抓手从旋转工作台1工位移动到链条正上方。然后抓手向下移动。当抓手弧面与球泡贴合时，抓手抓紧球泡。然后抓手向上移动，将球泡抓起。此时，抓手回到旋转工作台1正上方。最后抓手向下移动，松开抓手，球泡被放置在工位上。

球泡抓取机构2中，首先进行抓取的元件为气爪。气爪被固定在可竖直移动的第一竖直气缸22上。这个气缸又被固定在可以水平移动的水平气缸21上。而达到气爪可以进行水平及竖直方向上的移动。其中气爪是批量生产的。这种气爪被专门用作于球泡安装机构的抓取机构中。在气爪内侧有弧面，可以很好的对球泡进行包裹。内侧的橡胶不仅可以增大摩擦，更紧固地将球泡抓起，也可以通过其柔软的特性来保护球泡不被划损。球泡抓取机构2设计中，关于支架与气缸，气缸与气缸之间的连接，需设计合适尺寸的连接件。如果抓取支架24过高，为增加强度和安全性，还应该设计肋板。

安装时，球泡抓取机构2的气爪中心应该与旋转平台工位圆心重合，以达到精确抓取精确安放的目的。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图13至图14，第一抓取气爪23为二爪气爪。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图18至图19，第二抓取气爪44为三爪气爪。

为了使灯具的自动生产线可加工的零件种类更多，增加机器的加工多样性，对球泡安装系统进行功能多样化设计。主要是为了满足卡扣式连接球泡以及螺纹旋紧式连接球泡。所以球泡按压旋转机构，不仅要实现竖直方向上的按压还要实现旋转功能。在球泡按压旋转机构的设计中，使用了一个满足竖直运动的气缸以及一个满足旋转运动的旋转气缸。

球泡按压旋转机构只需进行竖直方向上的运动以及旋转运动。为了可以使旋转时将球泡拧紧，需要使用三爪气爪。选择三爪气爪的主要原因是三爪气爪采用锲型凸轮构造，其重量更轻，在高度方向上尺寸更小。三爪气爪的适用范围为适合压入等承受外力的作业，更适合加持圆筒型工件；同时三爪气爪能够很好的与工件分离，可以防止在工作完成之后，将球泡灯抓走。于二爪气爪相比，三爪气爪增加了受力面积。可以有效地防止球泡的磨损，也可以使球泡被抓紧的更加牢固。在拧紧和按压时也防止受力不均带来的凹陷等问题。

最终球泡按压旋转机构设计方案为：三爪气爪通过连接件固定在旋转气缸上。将旋转气缸通过连接件固定在可沿竖直方向运动的第二竖直气缸上。将竖直方向运动的气缸通过按压架固定在旋转工作台1一侧。固定气缸的按压支架在第二竖直气缸向上最大行程中，三爪气爪可以完全脱离球泡。在第二竖直气缸向下的最大行程中，三爪气爪可以完全将球泡，宁装到底座上。

球泡按压旋转机构在安装时，应注意三爪气爪的中心与旋转工作台1工位中心重合。便于气爪精确对球泡进行按压避免损坏零件。

球泡灯的球泡采用高透光率的pc材料制成，在上料时主要需要注意防止划损和精确定位。在保证可以将球泡顺利拧装或者扣押在底座上的同时，也要保证球泡的透光率不受影响。其中灯珠发光板，驱动电源等精密元件在上料时应防止损坏，涉及到焊接工时应注意防止虚焊或短路断路等现象，旋紧和扣压工作应做到使工件受力尽量均匀。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。