一種led燈絲球泡燈自動化生產(chǎn)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種LED燈絲球泡燈自動化生產(chǎn)系統(tǒng)，包括監(jiān)控層、控制層和設(shè)備層，所述設(shè)備層包括：智能點焊設(shè)備、智能封口設(shè)備、智能排氣設(shè)備和智能裝頭設(shè)備；所述監(jiān)控層與控制層通過總線相連接，所述控制層和設(shè)備層通過總線相連接；所述設(shè)備層包括：智能點焊設(shè)備、智能封口設(shè)備、智能排氣設(shè)備和智能裝頭設(shè)備。LED燈絲球泡燈自動化生產(chǎn)系統(tǒng)結(jié)合計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)、機械技術(shù)，目的在于既能提高LED燈絲球泡燈的合格率，又能快速且穩(wěn)定的生產(chǎn)，提高LED燈絲球泡燈的生產(chǎn)效率。
【專利說明】
一種LED燈絲球泡燈自動化生產(chǎn)系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實用新型涉及一種LED燈絲球泡燈自動化生產(chǎn)系統(tǒng)，尤其涉及一種LED燈絲球泡燈自動化生產(chǎn)系統(tǒng)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]由于LED燈絲球泡燈本身的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)和制作工藝的特點，導(dǎo)致工藝比較復(fù)雜，實現(xiàn)自動化生產(chǎn)比較困難，出現(xiàn)了如下一些難題:導(dǎo)絲形體的不規(guī)則和細軟，在進料時容易發(fā)生變形而漂移，需要對燈柱上和燈絲兩頭相連接的上下導(dǎo)絲進行形體校正，需要做到上下導(dǎo)絲的角度和方向一致;燈柱上燈芯的結(jié)構(gòu)比較獨特，焊接時需要四個不同的方向?qū)艚z條搭接在燈柱上進行焊接，要求焊接時工位的設(shè)計能夠?qū)崿F(xiàn)燈絲不同角度的焊接，保證燈絲焊接準確到位;燈柱是由上下兩個部分焊接出來的，在形體上無法保證燈柱上下兩部分是同軸的，故焊接后的燈絲仍然會出現(xiàn)偏差;為避免設(shè)備的復(fù)雜，需要減少生產(chǎn)系統(tǒng)中的設(shè)備，這就需要一套設(shè)備完成多個動作，在滿足生產(chǎn)工藝要求的同時，要盡可能使系統(tǒng)設(shè)備層的安排緊湊;生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備層的各工序設(shè)備都采用凸輪機構(gòu)，凸輪機構(gòu)的設(shè)計除要能完成燈絲泡的生產(chǎn)工藝要求的各種動作之外，還要配合傳動部分使機臺運行平穩(wěn)，不僅各工序設(shè)備運轉(zhuǎn)的速度協(xié)調(diào)有序，而且要求機臺在發(fā)生故障的時候不能發(fā)生碰撞；由于整個生產(chǎn)系統(tǒng)的工藝較多，同時要保證產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，各工序之間的控制一定要協(xié)調(diào)，保證整個生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)?！緦嵱眯滦蛢?nèi)容】
[0003]本實用新型的首要目的在于提高LED燈絲球泡燈的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，提供一種LED 燈絲球泡燈自動化生產(chǎn)系統(tǒng)，該生產(chǎn)線既能夠提高LED燈絲球泡燈的合格率，又能夠快速且穩(wěn)定的生產(chǎn)，提高LED燈絲球泡燈的生產(chǎn)效率。
[0004]本實用新型的另一目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點與不足，提供一種LED燈絲球泡燈自動化生產(chǎn)系統(tǒng)的產(chǎn)品檢測方法，該方法能達到高精度、高速檢測的要求，使整個自動化生產(chǎn)系統(tǒng)能夠快速、穩(wěn)定生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率的目的。
[0005]本實用新型的首要目的可以由下述的技術(shù)方案實現(xiàn):一種LED燈絲球泡燈自動化生產(chǎn)系統(tǒng)，包括監(jiān)控層、控制層和設(shè)備層;所述監(jiān)控層與控制層通過總線相連接，所述控制層和設(shè)備層通過總線相連接;所述設(shè)備層包括:智能點焊設(shè)備、智能封口設(shè)備、智能排氣設(shè)備和智能裝頭設(shè)備;所述控制層包括若干個PLC控制器和在線檢測裝置，PLC控制器之間通過RS232串口相連接，PLC控制器與在線檢測裝置通過RS232串口進行通信;所述監(jiān)控層采用 RS232協(xié)議與所述控制層的PLC控制器通信;所述智能點焊設(shè)備、智能封口設(shè)備、智能排氣設(shè)備、智能裝頭設(shè)備依次連接;所述智能點焊設(shè)備與智能封口設(shè)備相連接，所述智能點焊設(shè)備用于燈絲條的上料和點焊，以形成燈芯;所述智能封口設(shè)備與智能排氣設(shè)備連接;所述智能封口設(shè)備用于燈芯轉(zhuǎn)入和泡殼上料，并對燈芯和泡殼對接煅燒完成封口；所述智能排氣設(shè)備與智能封口設(shè)備連接，所述智能排氣設(shè)備用于清除燈泡內(nèi)的空氣，并給燈泡充氮和進行真空檢測;所述裝頭設(shè)備與智能排氣設(shè)備連接，所述裝頭設(shè)備用于燈泡和燈頭的焊接。
[0006]作為優(yōu)選，所述的智能點焊設(shè)備包括凸輪傳動機構(gòu)、自動焊接系統(tǒng)、智能點焊機器人和視覺識別系統(tǒng);所述凸輪傳動機構(gòu)用于點焊設(shè)備上各工位的運轉(zhuǎn);所述自動焊接系統(tǒng)用于完成燈絲的焊接;所述智能點焊機器人具有智能點焊機械手，該智能點焊機械手用于完成自動下料和自動上芯柱;所述視覺識別系統(tǒng)包括兩臺CCD相機、圖像采集卡和PLC控制器，一臺(XD相機位于點焊工序之前，拍攝燈絲的方位和角度，另一臺(XD相機位于點焊工序位之后，拍攝燈絲的位置并進行檢測，以分揀不良品。
[0007]作為優(yōu)選，所述的智能封口設(shè)備包括凸輪傳動機構(gòu)、智能封口機器人、自動加溫系統(tǒng)和自動封口機構(gòu);所述凸輪傳動機構(gòu)用于點焊設(shè)備上各工位的運轉(zhuǎn);所述智能封口機器人具有智能封口機械手，該智能封口機械手用于完成自動下料、自動上芯柱和自動分揀廢品；所述自動加溫系統(tǒng)用于完成燈芯和泡殼的加溫煅燒;所述自動封口機構(gòu)用于完成燈泡的封口并轉(zhuǎn)入下一工序。
[0008]作為優(yōu)選，所述的智能排氣設(shè)備包括凸輪傳動機構(gòu)、智能排氣機器人和自動排氣系統(tǒng);所述凸輪傳動機構(gòu)用于點焊設(shè)備上各工位的運轉(zhuǎn);所述智能排氣機器人具有智能排氣機械手，該智能排氣機械手用于完成自動下料和自動分揀廢品；所述自動排氣系統(tǒng)采用單抽和并抽兩種方式，用于排除燈泡內(nèi)的空氣。
[0009]作為優(yōu)選，所述的智能裝頭設(shè)備包括凸輪傳動機構(gòu)、智能裝頭機器人和自動焊接系統(tǒng);所述凸輪傳動機構(gòu)用于點焊設(shè)備上各工位的運轉(zhuǎn);所述智能裝頭機器人具有智能裝頭機械手，該智能裝頭機械手用于完成自動下料和自動分揀廢品；所述自動焊接系統(tǒng)用于完成燈泡和燈頭的焊接。
[0010]本實用新型的另一目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):LED燈絲球泡燈自動化生產(chǎn)系統(tǒng)的產(chǎn)品檢測方法，包括以下步驟:
[0011]步驟一、燈絲通過自動燈絲放置裝置送至待點焊位置，芯柱通過旋轉(zhuǎn)工位送至待點焊工序位，點焊檢測相機對燈絲和上下導(dǎo)絲的相對位置進行精確定位，計算出燈絲相對上下導(dǎo)絲端點的距離；
[0012]步驟二、計算此相對距離與設(shè)定的導(dǎo)絲中點距離的誤差值，將此誤差值轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號發(fā)送至PLC控制系統(tǒng)，對燈絲的方位和角度進行精確校正，使其焊接在上下導(dǎo)絲的中點位置。點焊完成后，同樣采用CCD相機對燈絲點焊位置進行視覺檢測，同時視覺系統(tǒng)與PLC 控制系統(tǒng)進行通信，將不合格產(chǎn)品自動分揀出來；
[0013]步驟三、智能機器人從點焊下料工位取下芯柱，并上料至封口裝置上料工序位進行泡殼與芯柱的自動封口處理，視覺系統(tǒng)對封口后的芯柱進行圖像采集，計算出芯柱的位置，視覺系統(tǒng)將芯柱的位置反饋至PLC控制系統(tǒng)。
[0014]步驟四、PLC控制系統(tǒng)計算出芯柱的位置誤差，若位置誤差超過設(shè)定誤差值，則發(fā)信號至PLC控制系統(tǒng)，完成不良產(chǎn)品的自動分揀。[〇〇15]本實用新型的有益效果是:
[0016]1、智能點焊設(shè)備中設(shè)計了視覺檢測系統(tǒng)，使點焊燈絲的位置始終能夠在導(dǎo)絲的中間位置，解決出現(xiàn)焊點位置偏差導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量受影響的問題，極大地提高了合格率；
[0017]2、系統(tǒng)的監(jiān)控層監(jiān)控整個生產(chǎn)的總控制任務(wù)，控制層各PLC控制器完成各自的局部協(xié)調(diào)控制，通過總線控制各自的設(shè)備平穩(wěn)運行，如此將整個生產(chǎn)線有效協(xié)調(diào)連接起來，保證整個LED燈絲泡的生產(chǎn)工序協(xié)調(diào)運行；
[0018]3、采用多功能機器人實現(xiàn)各工序的上料、下料、分揀廢品等，解決了以往人工操作速度慢、周轉(zhuǎn)周期不協(xié)調(diào)等問題；
[0019]4、采用了一種LED燈絲球泡燈自動化生產(chǎn)系統(tǒng)的產(chǎn)品檢測方法，使整個自動化生產(chǎn)系統(tǒng)能夠快速、穩(wěn)定生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率的目的?！靖綀D說明】
[0020]圖1是本實用新型一種LED燈絲球泡燈自動化生產(chǎn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
[0021]圖2是本實用新型一種LED燈絲球泡燈自動化生產(chǎn)系統(tǒng)的產(chǎn)品檢測流程圖?！揪唧w實施方式】
[0022]下面結(jié)合實施例及附圖對本實用新型作進一步詳細的描述。[〇〇23] 實施例
[0024]如圖1所示，一種LED燈絲球泡燈自動化生產(chǎn)系統(tǒng)，包括監(jiān)控層、控制層和設(shè)備層， 所述監(jiān)控層與控制層通過總線相連接，所述控制層和設(shè)備層通過總線相連接;所述控制層包括若干個PLC控制器和在線檢測裝置，PLC控制器之間通過RS232串口相連接，PLC控制器與在線檢測裝置通過RS232串口進行通信;所述監(jiān)控層采用RS232協(xié)議與所述控制層的PLC 控制器通信;所述設(shè)備層包括:智能點焊設(shè)備、智能封口設(shè)備、智能排氣設(shè)備和智能裝頭設(shè)備;所述智能點焊設(shè)備、智能封口設(shè)備、智能排氣設(shè)備、智能裝頭設(shè)備依次連接;智能點焊設(shè)備包括凸輪傳動機構(gòu)、自動焊接系統(tǒng)、智能機器人和視覺識別系統(tǒng)，通過PLC編程，實現(xiàn)燈絲條和芯柱的上料、點焊，形成燈芯并轉(zhuǎn)入下一道工序；智能封口設(shè)備包括凸輪傳動機構(gòu)、智能機器人、自動加溫系統(tǒng)和自動封口機構(gòu)，實現(xiàn)上道工序完成的燈芯轉(zhuǎn)入和泡殼上料，將燈芯和泡殼對接煅燒完成封口等一系列動作，進行打印后轉(zhuǎn)入下一道工序。同時該設(shè)備可進行封口視覺檢測，并將廢品淘汰出線；智能排氣設(shè)備包括凸輪傳動機構(gòu)、智能機器人和自動排氣系統(tǒng)，完成上道工序轉(zhuǎn)入的燈泡上料，進行自動排除燈泡內(nèi)空氣、充氮等動作，再進行真空檢測、充填氮氣等動作，并完成封口，轉(zhuǎn)入下一道工序，同時該裝置可進行自動檢測，并將廢品淘汰出線；智能裝頭設(shè)備包括凸輪傳動機構(gòu)、智能機器人和自動焊接系統(tǒng)，實現(xiàn)將上一工序轉(zhuǎn)入的封口燈泡和另一輔助裝置自動燈頭注泥機轉(zhuǎn)的燈頭上料，進行封口燈泡和燈頭連接等動作，并做相應(yīng)的檢測后將成品下料，將廢品淘汰出線。
[0025]如圖2所示，一種LED燈絲球泡燈自動化生產(chǎn)系統(tǒng)的產(chǎn)品檢測方法，具體工作流程如下:首先，燈絲通過自動燈絲放置裝置送至待點焊位置，芯柱通過旋轉(zhuǎn)工位也送至待點焊工序位，點焊檢測相機對燈絲和上下導(dǎo)絲的相對位置進行精確定位，計算出燈絲相對上下導(dǎo)絲端點的距離，然后計算此相對距離與設(shè)定的導(dǎo)絲中點距離的誤差值，將此誤差值轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號發(fā)送至PLC控制系統(tǒng)，在PLC控制系統(tǒng)的控制下，對燈絲的方位和角度進行精確校正，使其焊接在上下導(dǎo)絲的中點位置。點焊完成后，同樣采用CCD相機對燈絲點焊位置進行視覺檢測，同時視覺系統(tǒng)與PLC控制系統(tǒng)進行通信，將不合格產(chǎn)品自動分揀出來。然后，智能機器人從點焊下料工位取下芯柱，并上料至封口裝置上料工序位進行泡殼與芯柱的自動封口處理，視覺系統(tǒng)對封口后的芯柱進行圖像采集，計算出芯柱的位置，視覺系統(tǒng)將芯柱的位置反饋至PLC控制系統(tǒng)。PLC控制系統(tǒng)計算出芯柱的位置誤差，若位置誤差超過設(shè)定誤差值，則發(fā)信號至PLC控制系統(tǒng)。最終，PLC控制系統(tǒng)指揮運動控制系統(tǒng)完成不良品的自動分棟。
[0026]上述實施例為本實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本實用新型的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種LED燈絲球泡燈自動化生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，包括:監(jiān)控層、控制層和設(shè)備層； 所述監(jiān)控層與控制層通過總線相連接，所述控制層和設(shè)備層通過總線相連接;所述設(shè)備層 包括:智能點焊設(shè)備、智能封口設(shè)備、智能排氣設(shè)備和智能裝頭設(shè)備;所述控制層包括若干 個PLC控制器和在線檢測裝置，PLC控制器之間通過RS232串口相連接;所述智能點焊設(shè)備、 智能封口設(shè)備、智能排氣設(shè)備和智能裝頭設(shè)備依次連接;所述智能點焊設(shè)備與智能封口設(shè) 備相連接，所述智能封口設(shè)備與智能排氣設(shè)備連接;所述智能排氣設(shè)備與智能封口設(shè)備連 接;所述裝頭設(shè)備與智能排氣設(shè)備連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED燈絲球泡燈自動化生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述的智能點 焊設(shè)備包括凸輪傳動機構(gòu)、自動焊接系統(tǒng)、智能點焊機器人和視覺識別系統(tǒng);所述智能點焊 機器人具有智能點焊機械手。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED燈絲球泡燈自動化生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述的智能封 口設(shè)備包括凸輪傳動機構(gòu)、智能封口機器人、自動加溫系統(tǒng)和自動封口機構(gòu);所述智能封口 機器人具有智能封口機械手。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED燈絲球泡燈自動化生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述的智能排 氣設(shè)備包括凸輪傳動機構(gòu)、智能排氣機器人和自動排氣系統(tǒng);所述智能排氣機器人具有智 能排氣機械手。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED燈絲球泡燈自動化生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述的智能裝 頭設(shè)備包括凸輪傳動機構(gòu)、智能裝頭機器人和自動焊接系統(tǒng)。
【文檔編號】B07C5/34GK205614348SQ201620345793
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年4月22日
【發(fā)明人】吳玉香, 唐純, 唐一純, 王鵬
【申請人】華南理工大學(xué)