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1、大功率LED全自動(dòng)分揀機(jī)的設(shè)計(jì)1．?引言中國(guó)照明網(wǎng)技術(shù)論文·LED照明 LED光源由于其節(jié)能，長(zhǎng)壽命，環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，被看好為21世紀(jì)的光源，極有可能替代傳統(tǒng)光源，成為主流照明光源[1]，專家預(yù)測(cè)LED照明燈將會(huì)形成500億美元的巨大產(chǎn)業(yè)。大功率LED是LED光源進(jìn)入照明領(lǐng)域的必由之路，因此大功率LED的市場(chǎng)前景十分廣闊。中國(guó)照明網(wǎng)技術(shù)論文·LED照明 由于大功率LED在生產(chǎn)過程中存在較大的離散性，而實(shí)際應(yīng)用對(duì)大功率LED光電參數(shù)的一致性要求很高，因此大功率LED生產(chǎn)線上一般需要配備相應(yīng)的快速檢測(cè)設(shè)備和分揀裝置。本文介紹了大功率
2、LED全自動(dòng)分揀機(jī)的原理，設(shè)計(jì)并研制了LuxeonEmitter型大功率LED全自動(dòng)分揀機(jī)。中國(guó)照明網(wǎng)技術(shù)論文·LED照明2．?原理中國(guó)照明網(wǎng)技術(shù)論文·LED照明 本文所述大功率LED全自動(dòng)分揀機(jī)采用PC機(jī)與PLC相結(jié)合的技術(shù)實(shí)現(xiàn)LED的自動(dòng)分揀，主要可分為機(jī)械系統(tǒng)，控制系統(tǒng)，測(cè)試系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)四部分，其工作原理如圖1所示；中國(guó)照明網(wǎng)技術(shù)論文·LED照明中國(guó)照明網(wǎng)技術(shù)論文·LED照明圖1.大功率LED分揀機(jī)原理框圖中國(guó)照明網(wǎng)技術(shù)論文·LED照明 LED經(jīng)過排序，定位機(jī)構(gòu)進(jìn)入分揀機(jī)測(cè)試工位后，PLC向PC機(jī)發(fā)送測(cè)試請(qǐng)求信號(hào)，P
3、C機(jī)得到測(cè)試請(qǐng)求信號(hào)后，PC機(jī)軟件立即控制恒流/恒壓源以及極性切換單元，完成LED自動(dòng)判向和上電，同時(shí)控制LED測(cè)試儀器對(duì)LED光電參數(shù)進(jìn)行測(cè)試，圖2所示為分揀機(jī)分揀流程圖，圖中反向參數(shù)的測(cè)量與否可根據(jù)用戶的實(shí)際需求進(jìn)行選擇，PC機(jī)計(jì)算得到LED分類號(hào)后將其傳送給PLC，PLC根據(jù)得到的分類號(hào)控制送料、分類機(jī)構(gòu)動(dòng)作，將LED送入相應(yīng)的物料盒，完成LED的分類。中國(guó)照明網(wǎng)技術(shù)論文·LED照明圖2.LED分揀流程圖中國(guó)照明網(wǎng)技術(shù)論文·LED照明3．?分揀機(jī)的具體實(shí)現(xiàn)3．1機(jī)械系統(tǒng)中國(guó)照明網(wǎng)技術(shù)論文·LED照明 為了實(shí)現(xiàn)大功率LED
4、的自動(dòng)分揀必須要有能夠快速，可靠的對(duì)LED進(jìn)行定位和分揀的機(jī)械系統(tǒng)。由于大功率LED的封裝形式多種多樣，各種不同封裝之間的差異較大，很難設(shè)計(jì)通用的機(jī)械系統(tǒng)，因此在設(shè)計(jì)機(jī)械系統(tǒng)之前，應(yīng)先確定系統(tǒng)的分揀對(duì)象。本文所述大功率LED全自動(dòng)分揀機(jī)選擇LuxeonEmitter型大功率LED，如圖3所示，作為分選對(duì)象，這是目前市場(chǎng)上最常見的大功率LED封裝形式。中國(guó)照明網(wǎng)技術(shù)論文·LED照明中國(guó)照明網(wǎng)技術(shù)論文·LED照明圖3.Emitter型大功率LED中國(guó)照明網(wǎng)技術(shù)論文·LED照明 機(jī)械系統(tǒng)可由排序上料機(jī)構(gòu)，定位上電機(jī)構(gòu)，送料機(jī)構(gòu)和分類
5、機(jī)構(gòu)四部分組成，其中排序上料機(jī)構(gòu)用于LED的自動(dòng)排序與單排進(jìn)料，本文采用適合Emitter型大功率LED封裝特性的振動(dòng)盤與平行引導(dǎo)槽實(shí)現(xiàn)；定位上電機(jī)構(gòu)用于LED的定位與上電，主要包括帶有特定間距卡口的定位板和電極片，如圖4、圖5所示。中國(guó)照明網(wǎng)技術(shù)論文·LED照明中國(guó)照明網(wǎng)技術(shù)論文·LED照明圖4.大功率LED分揀機(jī)定位機(jī)構(gòu)及其運(yùn)動(dòng)軌跡????????????圖5.大功率LED上電機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖中國(guó)照明網(wǎng)技術(shù)論文·LED照明 圖4(a)所示定位板在電機(jī)的帶動(dòng)下按圖4(b)所示運(yùn)動(dòng)軌跡循環(huán)運(yùn)行，圖中測(cè)試工位完成LED光電參數(shù)的測(cè)
6、試。第一次循環(huán)，卡口A將平行引導(dǎo)槽內(nèi)的一個(gè)LED送入測(cè)試工位，第二次循環(huán)，卡口B將測(cè)試工位的LED送入同步帶同時(shí)卡口A將下一個(gè)LED送入測(cè)試工位，如此往復(fù)。由于定位板卡口之間的位置固定，所以LED每次的運(yùn)動(dòng)距離也是固定的，這就保證了LED上電的成功率，同時(shí)也減少了測(cè)試參數(shù)的不確定度。中國(guó)照明網(wǎng)技術(shù)論文·LED照明 圖5所示為大功率LED上電機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖，圖中1為大功率LED，2為電極片，3為撥桿，4為固定架，5為導(dǎo)軌，6為測(cè)試槽，7為彈簧，8為滑塊，9為引出導(dǎo)線，10為電極孔，11為電極支撐架，12為固定孔。電機(jī)帶動(dòng)固定架與
7、滑塊在導(dǎo)軌上做水平運(yùn)動(dòng)，當(dāng)滑塊向后運(yùn)動(dòng)時(shí)，撥桿撥動(dòng)電極片繞固定孔做順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，電極片與LED脫離，LED失電，當(dāng)滑塊向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，撥桿與電極片脫離，電極片在彈簧做用下作逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，LED上電。中國(guó)照明網(wǎng)技術(shù)論文·LED照明 系統(tǒng)送料機(jī)構(gòu)用于把LED從定位上電機(jī)構(gòu)傳送到分類機(jī)構(gòu)，主要包括8位分割器與同步帶。當(dāng)分割器入力軸從0°旋轉(zhuǎn)到180°時(shí)，出力軸停止，當(dāng)分割器入力軸從180°旋轉(zhuǎn)到360°時(shí)，出力軸旋轉(zhuǎn)45°，這樣連續(xù)旋轉(zhuǎn)的電機(jī)就帶動(dòng)同步帶反復(fù)的進(jìn)行的“旋轉(zhuǎn)-停止”動(dòng)作，利用旋轉(zhuǎn)對(duì)LED進(jìn)行夾持與定位，利用停止對(duì)LED上電并進(jìn)
8、行參數(shù)測(cè)量。中國(guó)照明網(wǎng)技術(shù)論文·LED照明 系統(tǒng)分類機(jī)構(gòu)用于把LED從同步帶傳送到物料盒，本文采用氣動(dòng)吹氣的方式實(shí)現(xiàn)，其主要包括電磁閥，PLC和物料盒。完成測(cè)試的LED在同步帶的帶動(dòng)下在各物料盒之間運(yùn)動(dòng)，當(dāng)LED運(yùn)行至與其分類號(hào)對(duì)應(yīng)的物料盒時(shí)，PLC控制相應(yīng)的
