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1、大功率LED全自動分揀機的設計1．?引言中國照明網技術論文·LED照明 LED光源由于其節(jié)能，長壽命，環(huán)保等優(yōu)點，被看好為21世紀的光源，極有可能替代傳統(tǒng)光源，成為主流照明光源[1]，專家預測LED照明燈將會形成500億美元的巨大產業(yè)。大功率LED是LED光源進入照明領域的必由之路，因此大功率LED的市場前景十分廣闊。中國照明網技術論文·LED照明 由于大功率LED在生產過程中存在較大的離散性，而實際應用對大功率LED光電參數(shù)的一致性要求很高，因此大功率LED生產線上一般需要配備相應的快速檢測設備和分揀裝置。本文介紹了大功率
2、LED全自動分揀機的原理，設計并研制了LuxeonEmitter型大功率LED全自動分揀機。中國照明網技術論文·LED照明2．?原理中國照明網技術論文·LED照明 本文所述大功率LED全自動分揀機采用PC機與PLC相結合的技術實現(xiàn)LED的自動分揀，主要可分為機械系統(tǒng)，控制系統(tǒng)，測試系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)四部分，其工作原理如圖1所示；中國照明網技術論文·LED照明中國照明網技術論文·LED照明圖1.大功率LED分揀機原理框圖中國照明網技術論文·LED照明 LED經過排序，定位機構進入分揀機測試工位后，PLC向PC機發(fā)送測試請求信號，P
3、C機得到測試請求信號后，PC機軟件立即控制恒流/恒壓源以及極性切換單元，完成LED自動判向和上電，同時控制LED測試儀器對LED光電參數(shù)進行測試，圖2所示為分揀機分揀流程圖，圖中反向參數(shù)的測量與否可根據用戶的實際需求進行選擇，PC機計算得到LED分類號后將其傳送給PLC，PLC根據得到的分類號控制送料、分類機構動作，將LED送入相應的物料盒，完成LED的分類。中國照明網技術論文·LED照明圖2.LED分揀流程圖中國照明網技術論文·LED照明3．?分揀機的具體實現(xiàn)3．1機械系統(tǒng)中國照明網技術論文·LED照明 為了實現(xiàn)大功率LED
4、的自動分揀必須要有能夠快速，可靠的對LED進行定位和分揀的機械系統(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，很難設計通用的機械系統(tǒng)，因此在設計機械系統(tǒng)之前，應先確定系統(tǒng)的分揀對象。本文所述大功率LED全自動分揀機選擇LuxeonEmitter型大功率LED，如圖3所示，作為分選對象，這是目前市場上最常見的大功率LED封裝形式。中國照明網技術論文·LED照明中國照明網技術論文·LED照明圖3.Emitter型大功率LED中國照明網技術論文·LED照明 機械系統(tǒng)可由排序上料機構，定位上電機構，送料機構和分類
5、機構四部分組成，其中排序上料機構用于LED的自動排序與單排進料，本文采用適合Emitter型大功率LED封裝特性的振動盤與平行引導槽實現(xiàn)；定位上電機構用于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。中國照明網技術論文·LED照明中國照明網技術論文·LED照明圖4.大功率LED分揀機定位機構及其運動軌跡????????????圖5.大功率LED上電機構結構示意圖中國照明網技術論文·LED照明 圖4(a)所示定位板在電機的帶動下按圖4(b)所示運動軌跡循環(huán)運行，圖中測試工位完成LED光電參數(shù)的測
6、試。第一次循環(huán)，卡口A將平行引導槽內的一個LED送入測試工位，第二次循環(huán)，卡口B將測試工位的LED送入同步帶同時卡口A將下一個LED送入測試工位，如此往復。由于定位板卡口之間的位置固定，所以LED每次的運動距離也是固定的，這就保證了LED上電的成功率，同時也減少了測試參數(shù)的不確定度。中國照明網技術論文·LED照明 圖5所示為大功率LED上電機構結構示意圖，圖中1為大功率LED，2為電極片，3為撥桿，4為固定架，5為導軌，6為測試槽，7為彈簧，8為滑塊，9為引出導線，10為電極孔，11為電極支撐架，12為固定孔。電機帶動固定架與
7、滑塊在導軌上做水平運動，當滑塊向后運動時，撥桿撥動電極片繞固定孔做順時針運動，電極片與LED脫離，LED失電，當滑塊向前運動時，撥桿與電極片脫離，電極片在彈簧做用下作逆時針運動，LED上電。中國照明網技術論文·LED照明 系統(tǒng)送料機構用于把LED從定位上電機構傳送到分類機構，主要包括8位分割器與同步帶。當分割器入力軸從0°旋轉到180°時，出力軸停止，當分割器入力軸從180°旋轉到360°時，出力軸旋轉45°，這樣連續(xù)旋轉的電機就帶動同步帶反復的進行的“旋轉-停止”動作，利用旋轉對LED進行夾持與定位，利用停止對LED上電并進
8、行參數(shù)測量。中國照明網技術論文·LED照明 系統(tǒng)分類機構用于把LED從同步帶傳送到物料盒，本文采用氣動吹氣的方式實現(xiàn)，其主要包括電磁閥，PLC和物料盒。完成測試的LED在同步帶的帶動下在各物料盒之間運動，當LED運行至與其分類號對應的物料盒時，PLC控制相應的
