CN108155274B - Led管脚成型及检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种LED管脚成型及检测系统，包括工作台及设置在工作台上内的振动供料及旋转分离机构、初级剪切及成型机构、同步搬运机构、次级成型及定位机构、外观尺寸检测机构、电性能检测机构、LED入管及换管机构；所述同步搬运机构包括多个夹爪、夹爪夹紧驱动气缸、夹爪平移装置，每个夹爪均通过其自身的伸缩臂与夹爪夹紧驱动气缸连接，多个夹爪自身的伸缩臂穿过设置于夹爪平移装置上的平移滑块，所述夹爪平移装置包括夹爪平移架、夹爪平移气缸、平移滑块，所述平移滑块设置于夹爪平移架上的滑轨上。本发明将各个工位集成于一个工作台上，并通过同步搬运机构实现各工位之间工件搬运问题，避免人工搬运，降低损坏率，提高成品率和生产效率。

Description

LED管脚成型及检测系统

技术领域

本发明涉及LED成型技术领域，特别涉及一种LED管脚成型及检测系统。

背景技术

目前市面上LED管脚一般在注塑成型机上就一次成型到需要的形状，但一旦LED生产出来后，如果需要再次成型剪切，其工艺大多是人工手动完成。手动工艺通常为人工上料、人工利用治具冲压剪切后，再次人工上料成型，最终将产品逐个装入塑胶管中去。

目前此类工艺为人工作业，相对操作比较繁琐，需要两次上下料产品，同时人工作业经常出现产品混料和二次装卸的时候造成管脚变形，质量无法得到保证。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。

为此，本发明的目的在于提出一种LED管脚成型及检测系统，避免人工搬运，提高工作效率，提高产品成品率，降低运营成本。

为了实现上述目的，本发明提供一种LED管脚成型及检测系统，包括工作台及设置在工作台上内的振动供料及旋转分离机构、初级剪切及成型机构、同步搬运机构、次级成型及定位机构、外观尺寸检测机构、电性能检测机构、LED入管及换管机构；

所述振动供料及旋转分离机构包括振动供料器和旋转分离机构，所述振动供料器通过直线供料导轨连接旋转分离机构；

所述同步搬运机构包括多个夹爪、夹爪夹紧驱动气缸、夹爪平移装置，每个夹爪均通过其自身的伸缩臂与夹爪夹紧驱动气缸连接，多个夹爪自身的伸缩臂穿过设置于夹爪平移装置上的平移滑块，所述夹爪平移装置包括夹爪平移架、夹爪平移气缸、平移滑块，所述平移滑块设置于夹爪平移架上的滑轨上，且所述平移滑块的一侧设有夹爪平移气缸；

所述同步搬运机构通过夹爪将旋转分离机构上的工件搬运至所述初级剪切及成型机构，所述初级剪切及成型机构包括一级剪切机构、一级折弯机构、一级整形机构、双杆气缸，所述双杆气缸设置于所述一级剪切机构、一级折弯机构、一级整形机构集成于一体的底部；

所述同步搬运机构通过夹爪将所述初级剪切及成型机构上的工件搬运至次级成型及定位机构，所述次级成型及定位机构包括产品定位装置、工位输送装置、二级成型机构、二级整形机构，所述工位输送装置连接产品定位装置、二级成型机构、二级整形机构；

所述同步搬运机构通过夹爪将次级成型及定位机构上的工件搬运至外观尺寸检测机构，所述外观尺寸检测机构包括检测搬运机构、一级检测工位、二级检测工位，所述检测搬运机构连接一级检测工位、二级检测工位；

所述同步搬运机构通过夹爪将外观尺寸检测机构上的工件搬运至所述电性能检测机构，所述电性能检测机构与LED入管及换管机构集成于一个工位。

进一步的，所述旋转分离机构包括圆盘式供料装置、直线供料导轨；所述圆盘式供料装置的转动轴通过传动机构与步进电机的输出端连接；所述圆盘式供料装置的上方设有多个下料工位，所述圆盘式供料装置与直线供料导轨连接。

进一步的，所述一级剪切机构包括一级剪切组件、一级剪切驱动气缸，所述一级剪切驱动气缸与一级剪切组件连接。

进一步的，所述一级折弯机构包括一级折弯组件、一级折弯驱动气缸，所述一级折弯驱动气缸与一级折弯组件连接。

进一步的，所述一级整形机构与二级整形机构都包括整形组件、整形驱动气缸，所述整形驱动气缸与整形组件。

进一步的，所述二级成型机构包括二级成型组件、二级成型驱动气缸，所述二级成型驱动气缸与二级成型组件连接。

进一步的，在次级成型及定位机构中，所述工位输送装置包括工位输送滑块、工位输送气缸，所述工位输送气缸连接工位输送滑块，所述工位输送滑块与产品定位装置配合。

进一步的，在外观尺寸检测机构中，所述检测搬运机构包括直线运动架、搬运机械手、机械手夹紧气缸，所述搬运机械手设置于直线运动架上，且所述机械手夹紧气缸设置于搬运机械手上；所述直线运动架连接一级检测工位、二级检测工位。

进一步的，在外观尺寸检测机构中，检测搬运机构相对于一级检测工位、二级检测工位的位置上还分别设有传感器，且检测搬运机构与PLC电性连接。

进一步的，所述电性能检测机构的成品合格输出端处设有LED入管及换管机构，其次品输出端设有次品盒。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明将各个工位集成于一个工作台上，并通过同步搬运机构实现各工位之间工件搬运问题，避免人工搬运，提高生产效率，此外，将各个工位集成与一体，利用同步搬运机构还能够缩小LED管脚成型及检测系统整体的占地面积，减小运营成本，解决生产线占地面积过大的问题。

2、本发明通过同步搬运机构上的多个夹爪，来同时对各个工位进行搬运，使得每个工位都可以同时工作，大大提高整体的工作效率，此外，还能降低工件损坏率，提高产品成品率。

3、本发明利用自动化技术实现整体工艺的自动化，完全摆脱人为作业对产品的质量的影响，同时减少作业员的作业强度。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明的整体的结构图；

图2为本发明的旋转分离机构的结构图；

图3为本发明的初级剪切及成型机构的结构图；

图4为本发明的同步搬运机构的结构图；

图5为本发明的次级成型及定位机构的结构图；

图6为本发明的外观尺寸检测机构的结构图；

图7为本发明的电性能检测机构和LED入管及换管机构的结构图；

图8为本发明的各工位的工作流程图。

图中，1、振动供料及旋转分离机构；2、初级剪切及成型机构；3、次级成型及定位机构；4、外观尺寸检测机构；5、好品塑料管；6、工作台；72、电性能检测机构；8、同步搬运机构；；11、圆盘式供料装置；12、传动机构；13、步进电机；21、一级剪切机构；22、一级折弯机构；23、一级整形机构；24、双杆气缸；81、夹爪夹紧驱动气缸；82、夹爪平移装置；83、夹爪平移气缸；84、夹爪；41、二级检测工位；42、一级检测工位；43、检测搬运机构；31、产品定位装置；32、二级成型机构；33、二级整形机构；34、工位输送装置；71、LED入管及换管机构；73、次品盒。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明提供一种LED管脚成型及检测系统，参考附图1-8所示，包括工作台6及设置在工作台6上内的振动供料及旋转分离机构1、初级剪切及成型机构2、同步搬运机构8、次级成型及定位机构3、外观尺寸检测机构4、电性能检测机构72、LED入管及换管机构71。

振动供料及旋转分离机构1包括振动供料器和旋转分离机构，振动供料器通过直线供料导轨连接旋转分离机构。

如图2所示，旋转分离机构包括圆盘式供料装置11、直线供料导轨；圆盘式供料装置11的转动轴通过传动机构12与步进电机13的输出端连接；圆盘式供料装置11的上方设有多个下料工位，圆盘式供料装置11与直线供料导轨连接。

本发明是通过振动供料及旋转分离机构1实现LED原材料的排序和供给，具体工作原理如下：

LED原材料经振动供料器进行排列，排列出来的LED原材料能够有序的同方向的排列在直线供料导轨上，但是直线供料导轨上产品是一个挨着一个排列的，且没有准确的定位。如果定位不准确就无法实现产品的精确折弯和切断管脚的功能，因此，本发明在此处加入旋转分离机构；由直线供料导轨输向圆盘式供料装置11，然后步进电机13带动传动机构12内的齿轮转动，进而带动圆盘式供料装置11转动，用步进电机带动圆盘式供料装置11运动实现了LED原材料的180转向，进而可以使得圆盘式供料装置11上的LED原材料快速分离。

此外，圆盘式供料装置11中的下料工位上有准确的产品定位装置，其中有2个空闲的下料工位可以后续扩展其他功能。其中上下料的位置和定位产品的宽度都可以调整。

如图4所示，同步搬运机构8包括多个夹爪84、夹爪夹紧驱动气缸81、夹爪平移装置82，每个夹爪84均通过其自身的伸缩臂与夹爪夹紧驱动气缸81连接，多个夹爪84自身的伸缩臂穿过设置于夹爪平移装置82上的平移滑块，夹爪平移装置82包括夹爪平移架、夹爪平移气缸83、平移滑块，平移滑块设置于夹爪平移架上的滑轨上，且平移滑块的一侧设有夹爪平移气缸83。

本发明的同步搬运机构8通过夹爪平移气缸83驱动来实现两工位往返运动，实现取放产品的目的；另外通过夹爪夹紧驱动气缸81来实现产品的夹取和松开，具体工作原理如下：

进行抓取或工件投放时，夹爪平移气缸83动作，带动平移滑块整体在夹爪平移架上的滑轨上移动，到达抓取或投放工位的相对位置后，夹爪夹紧驱动气缸81动作，控制夹爪抓取或投放工件。

如图3所示，同步搬运机构8通过夹爪84将旋转分离机构上的工件搬运至初级剪切及成型机构2，初级剪切及成型机构2包括一级剪切机构21、一级折弯机构22、一级整形机构23、双杆气缸24，双杆气缸24设置于一级剪切机构21、一级折弯机构22、一级整形机构23集成于一体的底部。

初级剪切及成型机构2中的工位包括剪断LED管脚、冲压成型、再次整形，整体动作都是由双杆气缸联动一次同步进行，达到节省时间的目的。

具体工作原理如下：双杆气缸动作，同时打开一级剪切机构21、一级折弯机构22、一级整形机构23的装卡部位，然后由夹爪84将工件放入到一级剪切机构21、一级折弯机构22、一级整形机构23的装卡部位，双杆气缸再次动作，一级剪切机构21、一级折弯机构22、一级整形机构23的装卡部位夹紧工件，一级剪切机构21、一级折弯机构22、一级整形机构23分别进行剪断LED管脚、冲压成型、再次整形动作。

其中，一级剪切机构21包括一级剪切组件、一级剪切驱动气缸，一级剪切驱动气缸与一级剪切组件连接。主要负责将LED管脚剪切到固定的长度。

一级折弯机构22包括一级折弯组件、一级折弯驱动气缸，一级折弯驱动气缸与一级折弯组件连接。主要负责将LED管脚初次弯角成型刀设定的角度。

一级整形机构23都包括整形组件、整形驱动气缸，整形驱动气缸与整形组件。主要负责将成型后的管脚整形到设定的角度且保持在该角度。

如图5所示，同步搬运机构8通过夹爪84将初级剪切及成型机构2上的工件搬运至次级成型及定位机构3，次级成型及定位机构3包括产品定位装置31、工位输送装置34、二级成型机构32、二级整形机构33，工位输送装置34连接产品定位装置31、二级成型机构32、二级整形机构33。

其中，工位输送装置34包括工位输送滑块、工位输送气缸，工位输送气缸连接工位输送滑块，工位输送滑块与产品定位装置31配合。

二级整形机构33都包括整形组件、整形驱动气缸，整形驱动气缸与整形组件。主要负责LED管脚的二次弯角成型到设定的角度。

二级成型机构32包括二级成型组件、二级成型驱动气缸，二级成型驱动气缸与二级成型组件连接。主要负责将成型后的LED管脚整形到设定的角度且保持在该角度。

本发明的次级成型及定位机构3主要是实现LED管脚的第二次冲压成型，次级成型及定位机构3具备二次成型的工艺。次级成型及定位机构3的工位包括LED管脚二次折弯、折弯整形及下料定位，其中各自气缸实现各自工位的运动。

具体的工作原理为，同步搬运机构8通过夹爪84将初级剪切及成型机构2处理后的工件送入到产品定位装置31，完成下料定位动作，工位输送气缸动作，使得工位输送滑块运动，与产品定位装置31接触，将产品定位装置31上的工件依次代入到二级成型机构32、二级整形机构33中进行LED管脚二次折弯、折弯整形处理，同时工件的位置在产品定位装置31上保持不变。

如图6所示，同步搬运机构8通过夹爪84将次级成型及定位机构3上的工件搬运至外观尺寸检测机构4，外观尺寸检测机构4包括检测搬运机构43、一级检测工位42、二级检测工位41，检测搬运机构43连接一级检测工位42、二级检测工位41。

在外观尺寸检测机构4中，检测搬运机构43包括直线运动架、搬运机械手、机械手夹紧气缸，搬运机械手设置于直线运动架上，且机械手夹紧气缸设置于搬运机械手上；直线运动架连接一级检测工位42、二级检测工位41。

在外观尺寸检测机构4中，检测搬运机构43相对于一级检测工位42、二级检测工位41的位置上还分别设有传感器，且检测搬运机构43与PLC电性连接。

工件通过检测搬运机构43夹住产品在飞行过程中检测产品的管脚间距参数，Gap参数以及成型的尺寸等。其中一级检测工位42的主要特点是工件在运动过程中传感器触发实现不停机检测，俗称On the fly功能，二级检测工位41是定位后PLC触发检测。

外观尺寸检测机构4的具体工位原理为：检测搬运机构43通过搬运机械手夹住工件，在直线运动架上运动，到一级检测工位42时，由一级检测工位42检测工件的Pitch尺寸，到二级检测工位41时，再由二级检测工位41检测工件的Gap尺寸。

LED的发光颜色和发光效率与制作LED的材料和工艺有关。发光二极管(LED)是由Ⅲ-Ⅳ族化合物,如GaAs(砷化镓)、GaP(磷化镓)、GaAsP(磷砷化镓)等制成的。

PITCH(间距)相邻象素的中心距离。间距越小，可视距离越短。

同步搬运机构8通过夹爪84将外观尺寸检测机构4上的工件搬运至电性能检测机构72，为了节省空间，将电性能检测机构72与LED入管及换管机构71集成于一个工位。

如图7所示，电性能检测机构72的成品合格输出端处设有LED入管及换管机构71，其次品输出端设有次品盒73。LED入管及换管机构71上设有好品塑料管5，是用来盛放检测好品的LED产品。完成测试的好品将逐个顶入好品管中去，次品将用气体吹入次品盒73中去。

其中，电性能检测机构72通过测试针的下压来接触LED管脚，通过检测LED是否点亮来检测LED是否正常亮起。好品塑料管是用来盛放检测好品的LED产品。完成测试的好品将逐个顶入好品塑料管中去，次品将用气体吹入次品盒中去。

如图8所示，本发明的LED管脚成型及检测系统的主要流程为：首先利用振动供料及旋转分离机构供料，由直线供料导轨送料，旋转分离机构分离成单颗产品，依次经过下方的工艺：初级成型-1次剪切LED管脚，初级成型-1次折弯，初级成型-1次折弯后成型，二级成型-定位，二级成型-2次折弯，二级成型-2次成型，检测Pitch尺寸，检测Gap尺寸，电性能点亮检测，剔除或入管，换管收集管。

本发明将各个工位集成于一个工作台上，并通过同步搬运机构实现各工位之间工件搬运问题，避免人工搬运，降低损坏率，提高成品率和生产效率，此外，将各个工位集成与一体，利用同步搬运机构还能够缩小LED管脚成型及检测系统整体的占地面积，减小运营成本，解决生产线占地面积过大的问题。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (10)

1.一种LED管脚成型及检测系统，其特征在于，包括：工作台及设置在工作台上的振动供料及旋转分离机构、初级剪切及成型机构、同步搬运机构、次级成型及定位机构、外观尺寸检测机构、电性能检测机构、LED入管及换管机构；

所述振动供料及旋转分离机构包括振动供料器和旋转分离机构，所述振动供料器通过直线供料导轨连接旋转分离机构；

所述同步搬运机构包括多个夹爪、夹爪夹紧驱动气缸、夹爪平移装置，每个夹爪均通过其自身的伸缩臂与夹爪夹紧驱动气缸连接，多个夹爪自身的伸缩臂穿过设置于夹爪平移装置上的平移滑块，所述夹爪平移装置包括夹爪平移架、夹爪平移气缸、平移滑块，所述平移滑块设置于夹爪平移架上的滑轨上，且所述平移滑块的一侧设有夹爪平移气缸；

所述同步搬运机构通过夹爪将旋转分离机构上的工件搬运至所述初级剪切及成型机构，所述初级剪切及成型机构包括一级剪切机构、一级折弯机构、一级整形机构、双杆气缸，所述双杆气缸设置于所述一级剪切机构、一级折弯机构、一级整形机构集成于一体的底部；

所述同步搬运机构通过夹爪将所述初级剪切及成型机构上的工件搬运至次级成型及定位机构，所述次级成型及定位机构包括产品定位装置、工位输送装置、二级成型机构、二级整形机构，所述工位输送装置连接产品定位装置、二级成型机构、二级整形机构；

所述同步搬运机构通过夹爪将次级成型及定位机构上的工件搬运至外观尺寸检测机构，所述外观尺寸检测机构包括检测搬运机构、一级检测工位、二级检测工位，所述检测搬运机构连接一级检测工位、二级检测工位；

所述同步搬运机构通过夹爪将外观尺寸检测机构上的工件搬运至所述电性能检测机构，所述电性能检测机构与LED入管及换管机构集成于一个工位。

2.如权利要求1所述的LED管脚成型及检测系统，其特征在于：所述旋转分离机构包括圆盘式供料装置、直线供料导轨；所述圆盘式供料装置的转动轴通过传动机构与步进电机的输出端连接；所述圆盘式供料装置的上方设有多个下料工位，所述圆盘式供料装置与直线供料导轨连接。

3.如权利要求1所述的LED管脚成型及检测系统，其特征在于：所述一级剪切机构包括一级剪切组件、一级剪切驱动气缸，所述一级剪切驱动气缸与一级剪切组件连接。

4.如权利要求1所述的LED管脚成型及检测系统，其特征在于：所述一级折弯机构包括一级折弯组件、一级折弯驱动气缸，所述一级折弯驱动气缸与一级折弯组件连接。

5.如权利要求1所述的LED管脚成型及检测系统，其特征在于：所述一级整形机构与二级整形机构都包括整形组件、整形驱动气缸，所述整形驱动气缸与整形组件连接。

6.如权利要求1所述的LED管脚成型及检测系统，其特征在于：所述二级成型机构包括二级成型组件、二级成型驱动气缸，所述二级成型驱动气缸与二级成型组件连接。

7.如权利要求1所述的LED管脚成型及检测系统，其特征在于：在次级成型及定位机构中，所述工位输送装置包括工位输送滑块、工位输送气缸，所述工位输送气缸连接工位输送滑块，所述工位输送滑块与产品定位装置配合。

8.如权利要求1所述的LED管脚成型及检测系统，其特征在于：在外观尺寸检测机构中，所述检测搬运机构包括直线运动架、搬运机械手、机械手夹紧气缸，所述搬运机械手设置于直线运动架上，且所述机械手夹紧气缸设置于搬运机械手上；所述直线运动架连接一级检测工位、二级检测工位。

9.如权利要求1所述的LED管脚成型及检测系统，其特征在于：在外观尺寸检测机构中，检测搬运机构相对于一级检测工位、二级检测工位的位置上还分别设有传感器，且检测搬运机构与PLC电性连接。

10.如权利要求1所述的LED管脚成型及检测系统，其特征在于：所述电性能检测机构的成品合格输出端处设有LED入管及换管机构，其次品输出端设有次品盒。