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1、大功率LED全自動分揀機的設(shè)計1．?引言中國照明網(wǎng)技術(shù)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(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LED照明燈將會形成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的市場前景十分廣闊。中國照明網(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，而實際應(yīng)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(chǎn)線上一般需要配備相應(yīng)的快速檢測設(shè)備和分揀裝置。本文介紹
2、了大功率LED全自動分揀機的原理，設(shè)計并研制了LuxeonEmitter型大功率LED全自動分揀機。中國照明網(wǎng)技術(shù)論文·LED照明2．?原理中國照明網(wǎng)技術(shù)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(jié)合的技術(shù)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(wǎng)技術(shù)論文·LED照明中國照明網(wǎng)技術(shù)論文·LED照明圖1.大功率LED分揀機原理框圖中國照明網(wǎng)技術(shù)論文·LED照明 LED經(jīng)過排序，定位機構(gòu)進(jìn)入分揀機測試工位后，PLC向PC機發(fā)送
3、測試請求信號，PC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(jìn)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(jù)用戶的實際需求進(jìn)行選擇，PC機計算得到LED分類號后將其傳送給PLC，PLC根據(jù)得到的分類號控制送料、分類機構(gòu)動作，將LED送入相應(yīng)的物料盒，完成LED的分類。中國照明網(wǎng)技術(shù)論文·LED照明圖2.LED分揀流程圖中國照明網(wǎng)技術(shù)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(wǎng)技術(shù)論文·LED照明
4、 為了實現(xiàn)大功率LED的自動分揀必須要有能夠快速，可靠的對LED進(jìn)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(shè)計通用的機械系統(tǒng)，因此在設(shè)計機械系統(tǒng)之前，應(yīng)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(wǎng)技術(shù)論文·LED照明中國照明網(wǎng)技術(shù)論文·LED照明圖3.Emitter型大功率LED中國照明網(wǎng)技術(shù)論文·LED照明 機械系統(tǒng)可由排序上料機
5、構(gòu)，定位上電機構(gòu)，送料機構(gòu)和分類機構(gòu)四部分組成，其中排序上料機構(gòu)用于LED的自動排序與單排進(jìn)料，本文采用適合Emitter型大功率LED封裝特性的振動盤與平行引導(dǎo)槽實現(xiàn)；定位上電機構(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。中國照明網(wǎng)技術(shù)論文·LED照明中國照明網(wǎng)技術(shù)論文·LED照明圖4.大功率LED分揀機定位機構(gòu)及其運動軌跡????????????圖5.大功率LED上電機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖中國照明網(wǎng)技術(shù)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)
6、運行，圖中測試工位完成LED光電參數(shù)的測試。第一次循環(huán)，卡口A將平行引導(dǎo)槽內(nèi)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(fù)。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(wǎng)技術(shù)論文·LED照明 圖5所示為大功率LED上電機構(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為測試槽，7為彈簧，8為滑塊，9為引出導(dǎo)線，10為電極孔，
7、11為電極支撐架，12為固定孔。電機帶動固定架與滑塊在導(dǎo)軌上做水平運動，當(dāng)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(dāng)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(wǎng)技術(shù)論文·LED照明 系統(tǒng)送料機構(gòu)用于把LED從定位上電機構(gòu)傳送到分類機構(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，出力軸停止，當(dāng)分割器入力軸從180°旋轉(zhuǎn)到360°時，出力軸旋轉(zhuǎn)45°，這樣連續(xù)旋轉(zhuǎn)的電機就帶動同步帶反復(fù)的進(jìn)行的“旋轉(zhuǎn)-停止”動作，
8、利用旋轉(zhuǎn)對LED進(jìn)行夾持與定位，利用停止對LED上電并進(jìn)行參數(shù)測量。中國照明網(wǎng)技術(shù)論文·LED照明 系統(tǒng)分類機構(gòu)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(dāng)LED運行至與其分類號對應(yīng)的物料盒時，PLC控制相應(yīng)的
