LED灯串全自动组装设备及其送线机构 |
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| 申请号 | CN201710754607.2 | 申请日 | 2017-08-29 | 公开(公告)号 | CN107363544A | 公开(公告)日 | 2017-11-21 |
| 申请人 | 珠海市博杰电子有限公司; | 发明人 | 单西万; 艾云东; 杨土秀; 张杰; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种 LED灯 串全自动组装设备及其送线机构，送线机构包括： 导线 移动组件，所述导线移动组件包括若干拉线组件和拉线组件驱动装置，若干所述拉线组件沿送线方向间隔排布，并可沿送线方向往复运动，若干所述拉线组件可夹住和松开导线；所述拉线组件驱动装置用于驱动若干所述拉线组件；和若干压线组件，若干所述压线组件送线方向间隔排布，并固定设置，若干所述拉线组件可夹住和松开导线。本发明的送线机构通过拉线组件和压线组件的交替动作，实现高速拉线、 定位 精准的功能。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种LED灯串全自动组装设备的送线机构，其特征在于，所述组装设备包括沿送线方向依次设置的张力控制组件、剥线机构、焊接机构、焊接检测机构、点胶固化机构和收料机构；所述送线机构包括： |
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| 说明书全文 | LED灯串全自动组装设备及其送线机构技术领域背景技术[0002] 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。 [0003] 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[0004] 针对上述现有技术现状，本发明提供一种LED灯串全自动组装设备及其送线机构，以提高LED灯串的加工效率，降低生产成本。 [0005] 为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种LED灯串全自动组装设备的送线机构，所述组装设备包括沿送线方向依次设置的张力控制组件、剥线机构、焊接机构、焊接检测机构、点胶固化机构和收料机构；所述送线机构包括： [0006] 导线移动组件，所述导线移动组件包括若干拉线组件和拉线组件驱动装置，若干所述拉线组件沿送线方向间隔排布，并可沿送线方向往复运动，若干所述拉线组件可夹住和松开导线；所述拉线组件驱动装置用于驱动若干所述拉线组件；和 [0007] 若干压线组件，若干所述压线组件送线方向间隔排布，并固定设置，若干所述拉线组件可夹住和松开导线。 [0008] 在其中一个实施例中，包括第1拉线组件、第2拉线组件和第3拉线组件，所述第1拉线组件位于所述剥线机构与所述焊接机构之间，所述第2拉线组件位于所述焊接检测机构与所述点胶固化机构之间，所述第3拉线组件位于所述点胶固化机构与所述收料机构之间。 [0010] 在其中一个实施例中，所述第1拉线组件的入口侧设置有导线间距调节机构，所述导线间距调节机构包括一个第1调节柱、两个第2调节柱和一个第3调节柱，两个第2调节柱沿所述切线方向间隔设置，第1调节柱和第3调节柱分别位于两个第2调节柱的两侧。 [0011] 在其中一个实施例中，所述第2拉线组件包括第2下夹板、位于所述第2下夹板上方的第2上夹板及用于驱动所述第2下夹板和所述第2上夹板相对运动的第2夹板驱动装置。 [0012] 在其中一个实施例中，所述第3拉线组件包括第3下夹板、位于所述第3下夹板上方的第3上夹板及用于驱动所述第3下夹板和所述第3上夹板相对运动的第3夹板驱动装置。 [0013] 在其中一个实施例中，包括第一压线组件、第二压线组件和第三压线组件，所述第一压线组件和所述第二压线组件分别位于所述剥线机构的沿送线方向的两侧，所述第三压线组件位于所述导线移动组件的沿送线方向的前侧。 [0014] 在其中一个实施例中，所述剥线机构，包括： [0015] 支撑板； [0016] 旋转剥漆组件，所述旋转剥漆组件可沿送线方向前后移动地设置在所述支撑板上，所述旋转剥漆组件用于去掉导线表面的漆层； [0017] 剥漆移动装置，所述剥漆移动装置用于驱动所述旋转剥漆组件沿送线方向前后移动； [0018] 位置检测装置，所述位置检测装置用于检测所述旋转剥漆组件的原点位置；以及[0019] 控制系统，所述控制系统与所述剥漆移动装置和所述位置检测装置连接，用于控制所述旋转剥漆组件和所述剥漆移动装置。 [0020] 在其中一个实施例中，所述旋转剥漆组件包括： [0021] 旋转剥漆组件，所述旋转剥漆组件包括剥漆支架、刀轴、若干刀杆、若干刀片和刀片开闭机构，所述刀轴可转动地安装在所述剥漆支架上，所述刀轴内设置有沿轴向贯穿的中心孔；若干所述刀杆设置在所述刀轴的前端部的外周，且所述刀杆的中部与所述刀轴的头部可转动地连接；若干所述刀片分别安装在若干所述刀杆的前端；所述刀片开闭机构包括滑套、刀杆复位部件及滑套驱动装置，所述刀杆复位部件设在所述刀杆的后端与所述刀轴的前端部之间，用于使若干所述刀杆的前端张开，所述滑套套设在所述刀杆的后端与所述刀轴的前端部之间且可随所述刀轴同步转动并可相对于所述刀轴沿轴向滑动，所述滑套驱动装置用于驱动所述滑套沿所述刀轴的轴向滑动；以及 [0022] 剥漆驱动装置，所述剥漆驱动装置与所述刀轴连接，用于驱动所述刀轴转动。 [0023] 本发明所提供的一种LED灯串全自动组装设备，包括所述的送线机构。 [0024] 本发明提供的LED灯串全自动组装设备的送线机构，包括导线移动组件和若干压线组件，压线时，压线组件夹住导线，导线移动组件的拉线组件松开导线等待准备夹紧导线进行拉线；拉线时，压线组件松开导线，拉线组件夹住导线，由拉线组件驱动装置带动沿送线方向运动，到设定位置时，停止拉线，导线由于张力控制组件提供的反向拉力保持拉紧，此时压线组件夹住导线，拉线组件驱动装置带动沿送线方向的反方向运动，从而完成一次送线动作。本发明的送线机构通过拉线组件和压线组件的交替动作，实现高速拉线、定位精准的功能。 [0026] 图1为本发明实施例中的LED灯串全自动组装设备的送线机构一个方向的立体结构示意图； [0027] 图2为本发明实施例中的LED灯串全自动组装设备的送线机构另一个方向的立体结构示意图； [0028] 图3为沿图1中A处的局部放大示意图； [0029] 图4为沿图1中B处的局部放大示意图； [0030] 图5为沿图1中C处的局部放大示意图； [0031] 图6为沿图1中D处的局部放大示意图； [0032] 图7为沿图1中E处的局部放大示意图； [0033] 图8为沿图1中F处的局部放大示意图； [0034] 图9为本发明实施例中的LED灯串全自动组装设备的剥线机构的一个方向的立体结构示意图； [0035] 图10为本发明实施例中的LED灯串全自动组装设备的剥线机构的另一个方向的立体结构示意图； [0036] 图11为本发明实施例中的LED灯串全自动组装设备的剥线机构的爆炸图； [0037] 图12为本发明实施例中的旋转剥漆组件的剖视图； [0038] 图13为本发明实施例中的LED灯串全自动组装设备的剥线机构的控制方法的流程图； [0039] 图14为本发明实施例中的LED灯串全自动组装设备的剥线机构自动调节灯距的示意图； [0040] 图15为本发明实施例中的LED灯串全自动组装设备的立体结构示意图。 具体实施方式[0041] 下面参考附图并结合实施例对本发明进行详细说明。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。 [0042] 本实施例中的上、下、左、右仅为便于叙述的目的，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或者调整，应视为本发明可实施的范畴。 [0043] 如图1、9所示，LED灯串全自动组装设备包括沿送线方向依次设置的张力控制组件41、剥线机构50、焊接机构60、焊接检测机构、点胶固化机构80和收料机构90，本发明其中一个实施例中的LED灯串全自动组装设备的送线机构包括导线移动组件42和若干压线组件。 [0044] 如图所示，导线移动组件42包括若干拉线组件和拉线组件驱动装置，若干所述拉线组件沿送线方向间隔排布，并可沿送线方向往复运动，若干所述拉线组件可夹住和松开导线。本实施例中，包括第1拉线组件422、第2拉线组件423和第3拉线组件424，所述第1拉线组件422位于所述剥线机构50与所述焊接机构60之间，所述第2拉线组件423位于所述焊接检测机构与所述点胶固化机构80之间，所述第3拉线组件424位于所述点胶固化机构80与所述收料机构90之间。 [0045] 如图1、3所示，所述第1拉线组件422包括第1下夹板422a、位于所述第1下夹板422a上方的第1上夹板422b及用于驱动所述第1下夹板422a和所述第1上夹板422b相对运动的第1夹板驱动装置422c。第1夹板驱动装置422c为气缸。优选地，所述第1拉线组件422的入口侧设置有导线间距调节机构，所述导线间距调节机构包括一个第1调节柱422d、两个第2调节柱422e和一个第3调节柱422f，两个第2调节柱422e沿所述切线方向间隔设置，第1调节柱 422d和第3调节柱422f分别位于两个第2调节柱422e的两侧。通过导线间距调节机构调节正极导线与负极导线之间的间距，以使进入焊接机构60的导线之间的间距达到设计要求。 [0046] 如图1、4所示，所述第2拉线组件423包括第2下夹板423a、位于所述第2下夹板423a上方的第2上夹板423b及用于驱动所述第2下夹板423a和所述第2上夹板423b相对运动的第2夹板驱动装置423c。第2夹板驱动装置423c为气缸。 [0047] 如图1、5所示，所述第3拉线组件424包括第3下夹板424a、位于所述第3下夹板424a上方的第3上夹板424b及用于驱动所述第3下夹板424a和所述第3上夹板424b相对运动的第3夹板驱动装置424c。第3夹板驱动装置424c为气缸。 [0048] 如图1、2所示，所述拉线组件驱动装置421用于驱动第1拉线组件422、第2拉线组件423和第3拉线组件424沿送线方向往复运动。本实施例中的拉线组件驱动装置421包括传输皮带421a和设置于所述传输皮带421a上的三个滑块421b、421c、421d，第1拉线组件422、第2拉线组件423和第3拉线组件424分别与滑块421b、421c、421d连接。 [0049] 若干所述压线组件送线方向间隔排布，并固定设置，若干所述拉线组件可夹住和松开导线。如图1所示，包括第一压线组件51、第二压线组件52和第三压线组件425，所述第一压线组件51和所述第二压线组件52分别位于所述剥线机构50的沿送线方向的两侧，所述第三压线组件425位于所述导线移动组件42的沿送线方向的前侧。 [0050] 如图1、6所示，所述第一压线组件51包括后垫块511、位于所述后垫块511上方的后压块512及用于驱动所述后垫块511和所述后压块512上下相对运动的后驱动装置513。 [0051] 如图1、4所示，所述第二压线组件52包括包括前垫块521、位于所述前垫块521上方的前压块522及用于驱动所述前垫块521和所述前压块522相对运动的前驱动装置523。 [0052] 如图1、8所示，第三压线组件425包括第4下夹板425a、第4上夹板425b和用于驱动第4下夹板425a和第4上夹板425b相对运动的第4夹板驱动装置425c。第4夹板驱动装置425c为气缸。 [0053] 本发明提供的LED灯串全自动组装设备的送线机构，压线时，第一压线组件51、第二压线组件52和第三压线组件425夹紧导线，第1拉线组件422、第2拉线组件423和第3拉线组件424松开导线等待准备夹紧导线进行拉线；拉线时，第一压线组件51、第二压线组件52和第三压线组件425松开导线，第1拉线组件422、第2拉线组件423和第3拉线组件424夹紧导线，由拉线组件驱动装置带动沿送线方向运动，当到设定位置时，停止拉线，导线由于张力控制组件提供的反向拉力保持拉紧，此时第一压线组件51、第二压线组件52和第三压线组件425夹紧导线，拉线组件驱动装置带动第1拉线组件422、第2拉线组件423和第3拉线组件424沿送线方向的反方向运动，从而完成一次送线动作。本发明的送线机构以较低机构成本，实现高速拉线、定位精准的功能。 [0054] 本实施例中的剥线机构50设置在剥漆工位，用于将导线表面的漆层剥掉。如图9-12所示，本实施例中的剥线机构50包括支撑板56、后导线压紧机构51、前导线压紧机构52、旋转剥漆组件53、剥漆移动装置54、位置检测装置以及控制系统，其中，支撑板56固定在设备的安装台102上。 [0055] 后导线压紧机构51和前导线压紧机构52沿送线方向以一定间距相对地安装在支撑板56上，用于将导线压紧。如图9、11所示，后导线压紧机构51包括后垫块511、后压块512、后压紧气缸513和后支架514，后压块512设置于后垫块511的上方，后压块512与后压紧气缸513的伸缩杆连接，由后压紧气缸513带动上下相对运动，后压紧气缸513安装在后支架514上。前导线压紧机构52包括前垫块521、前压块522、前压紧气缸523、前支架524和前支撑板 525，前压块522设置于前垫块521的上方，前压块522与前压紧气缸523的伸缩杆连接，由前压紧气缸523带动上下相对运动，前压紧气缸523安装在前支架524上，前支架524固定在前支撑板525上方，前支撑板525连接固定在支撑板56上。 [0056] 如图9-12所示，旋转剥漆组件53安装在后导线压紧机构51和前导线压紧机构52之间的支撑板56上，旋转剥漆组件53包括剥漆支架538、至少一个旋转剥漆组件和剥漆驱动组件，剥漆支架538安装在支撑板56上。旋转剥漆组件包括刀轴531、刀轴固定座5319、若干刀杆532、若干刀片533以及剥漆调节组件，所述刀轴531的轴线与送线方向平行且同轴，所述刀轴531通过轴承5310可转动地安装在刀轴固定座5319中，刀轴固定座5319固定在剥漆支架538上，所述刀轴531内设置有沿轴向贯穿的中心孔531a，所述刀轴531的前端设置有刀杆安装座5311。若干所述刀杆532布置在所述刀轴531的前端部的外周，且所述刀杆532的中部通过销轴5321可转动地安装在所述刀杆安装座5311上。若干所述刀片533分别安装在若干所述刀杆532的前端。本实施例中，刀杆532和刀片533均为三个。 [0057] 所述剥漆调节组件包括滑套534、刀杆复位部件535及滑套驱动装置，所述刀杆复位部件535设在所述刀杆532的后端与所述刀轴531的前端部之间，用于使若干所述刀杆532的前端张开。本实施例中，所述刀杆复位部件535为环状弹簧，所述刀杆复位部件535套设在若干所述刀杆532的后端上，刀杆532的后端的外侧面上设置有用于安装所述刀杆复位部件535的卡槽。所述滑套534套设在刀杆532的后端与所述刀轴531的前端部之间，且可随刀轴 531同步转动并可相对于所述刀轴531沿轴向滑动。如图12所示，所述刀轴531的前端部的外周面上设置有外键槽，滑套534的内壁上设置有与外键槽相对应的内键槽，花键5312装在外键槽和内键槽内。 [0058] 所述滑套驱动装置用于驱动所述滑套534沿所述刀轴531的轴向滑动。本实施例中的滑套驱动装置包括推块536和剥漆气缸537，所述推块536通过轴承5310固定套设在所述滑套534上，所述剥漆气缸537的伸缩杆与所述推块536连接。 [0059] 本实施例的LED灯串全自动组装设备的剥线机构，通过旋转剥漆组件的刀片对导线全周剥漆，使导线在焊接时焊接性能大幅提高；而且，旋转剥漆组件设置有刀片开闭机构，刀杆复位部件件535用于刀杆532的后端与刀轴的前端部之间施加弹性力，使刀杆532的前端张开，当需要使刀杆532的前端闭合剥线时，控制滑套驱动装置驱动滑套向刀杆532的前端侧运动，刀杆532的前端闭合实现剥漆。由此可见，通过该刀片开闭机构可实现在刀片旋转的同时开始和停止剥漆，而且，通过控制滑套的行程可以调节刀片的进刀量，进而控制剥漆的深浅。 [0060] 优选地，所述滑套驱动装置还包括剥漆深浅调节机构，该剥漆深浅调节机构包括调节滑块5316、调节螺杆5317和调节螺母5318，所述调节滑块5316可沿送线方向滑动地安装在所述剥漆支架538上，且所述调节滑块5316与所述推块536连接，所述调节螺母5318可转动地安装在所述调节滑块5316上，所述调节螺杆5317的一端与所述剥漆气缸537的伸缩杆连接，另一端旋入所述调节螺母5318中。通过旋转调节螺母5318，配合剥漆气缸537，即可调节滑套534的运动行程，进而调节刀杆532的前端的张开大小，达到调节剥漆深浅的目的。 [0061] 所述剥漆驱动组件与所述刀轴531连接，用于驱动所述刀轴531旋转。本实施例中的剥漆驱动组件包括第1驱动电机539和第1皮带传动机构，第1驱动电机539安装在剥漆支架538上。第1皮带传动机构包括第1皮带5313、第1主皮带轮5314和第1从皮带轮5315，第1主皮带轮5314安装在第1驱动电机539的输出轴上，第1从皮带轮5315安装在刀轴531的后端，第1皮带5313绕在第1主皮带轮5314和第1从皮带轮5315上。 [0062] 优选地，本实施例中的剥线机构50包括两个旋转剥漆组件，两个所述旋转剥漆组件的刀轴531平行设置，第1皮带5313绕在第1主皮带轮5314和两个旋转剥漆组件的第1从皮带轮5315上。 [0063] 所述旋转剥漆组件53可沿送线方向滑动地安装在所述支撑板56上，剥线机构50还包括用于驱动所述旋转剥漆组件沿送线方向往复移动的剥漆移动装置。剥漆时，剥漆移动装置驱动旋转剥漆组件沿送线方向的后方一端，可以增大剥漆面积，以增大焊接面积，提高焊接强度。如图所示，所剥漆移动装置包括第2驱动电机541、丝杠组件和第2皮带轮机构，第2驱动电机541安装在支撑板56上，所述丝杠组件包括丝杠542和滑块543，所述丝杠542与送线方向平行地安装在所述支撑板56上，所述滑块543与所述剥漆支架538连接，第2皮带轮机构包括第2主皮带轮545、第2从皮带轮546和第2皮带544，第2主皮带轮545安装在所述第2驱动电机的输出轴上，第2从皮带轮546安装在丝杠542的后端，第2皮带544绕在第2主皮带轮 545和第2从皮带轮546上。 [0064] 位置检测装置包括剥漆感应片55和剥漆感应器57，所述剥漆感应片55固定在所述前支架524上，所述剥漆感应器57固定在所述剥漆支架538上，用于感应所述剥漆感应片55。 [0065] 所述控制系统与所述剥漆移动装置54和所述位置检测装置连接，用于控制所述旋转剥漆组件和所述剥漆移动装置。 [0066] 如图13所示，本发明实施例中的剥线机构的控制方法如下： [0067] 步骤S1、开机后，判断旋转剥漆组件是否处于是否处于原点位置，如果是，则进入步骤S2，如果否，打开第2驱动电机541，则通过所述剥漆移动装置驱动所述旋转剥漆组件移动至原点位置。 [0068] 步骤S2、获取用户输入的设定灯距S和剥线距离，并根据设计灯距S计算旋转剥漆组件的移动距离L1，然后转入步骤S3。根据用于输入灯距值S自动调节旋转剥漆组件53的起始位置。具体原理如下： [0069] 参见图14，设定O1为焊接点，O2为原点，O3为剥漆开始点，O1与O2之间的距离为L0，L0、S为已知数，则可以根据以下公式得到L1的距离，即旋转剥漆组件53开始剥漆时，丝杠组件的滑块543的运动距离。 [0070] 公式：L1＝[INT(L0/S)+1]×S-L0 [0071] 上述公式中，L1为剥漆开始点至原点的位置，L0为原点与焊接点的位置，S为用户设定的灯距，INT(L0/S)即取L0除于S商的整数。例如：设L0为180mm，S为50mm，则L1＝[INT(180/50)+1]×50-180＝20mm。 [0072] 步骤S3、打开第2驱动电机541，剥漆移动装置驱动所述旋转剥漆组件从原点位置沿送线方向的反方向移动L1至剥漆开始位置，并记录该位置，然后转入步骤S4。 [0073] 步骤S4、接收到剥漆信号时，开启所述旋转剥漆组件，并通过剥漆移动装置驱动所述旋转剥漆组件从剥漆开始位置沿送线方向的反方向移动L2，然后转入步骤S5。具体为：接收到剥漆信号时，打开第1驱动电机539，同时打开剥漆气缸537，剥漆气缸537的伸缩杆伸出，刀杆的前端闭合实现剥漆。打开第2驱动电机541，剥漆移动装置驱动所述旋转剥漆组件从剥漆开始位置沿送线方向的反方向移动L2。 [0074] S5、关闭所述旋转剥漆组件，并通过剥漆移动装置驱动所述旋转剥漆组件复位至剥漆开始位置。 [0075] 由此可见，本发明实施例中的剥线机构50可以实现自动调节焊接灯距，自动化程度更好，方便用户使用。 [0076] 本发明另一个实施例中，提供一种具有上述送线机构的LED灯串全自动组装设备，如图15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、焊接机构60、焊接检测机构、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。 [0077] 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，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、所述焊接机构、所述检测机构和所述点胶固化机构。 |
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