一种日光灯管装配用装置的制作方法

本发明涉及灯具装配领域，尤其是涉及一种日光灯管装配用装置。

背景技术：

目前，国内的日光灯一般采用生产流水线装配，对日光灯灯头的穿线都是采用机械化生产，利用日光灯管装配机械完成灯头穿线、灯头与灯管组装等装配流程。

现有的日光灯管装配机械，其穿线过程如下：导线夹持件夹住导线伸入灯头内，以便将导线穿入灯脚孔内，穿线完成后，导线夹持件随后从灯头内退出。然而，为保证导线夹持件可夹住导线并顺利将导线穿入灯脚孔内，采用上述穿线方式的导线的长度必须远长于灯头的深度。利用现有的日光灯管装配机械组装长灯头时，导线的长度会很长，导线在穿入灯脚孔的过程中极易打弯，导致现有的日光灯管装配机械无法单独完成灯头的穿线组装，需要人工将导线重新拉直，大大影响了日光灯管的生产效率和生产质量。

为此，有必要研究一种适用于各种规格灯头穿线的日光灯管灯头装配用装置。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种适用于各种规格灯头穿线的装置。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种日光灯管装配用装置，包括灯头夹持机构、灯管承托机构和导线夹持机构；特别的，该灯头夹持机构包括可线性往复移动的用于抓取灯头的灯头夹持件；该灯管承托机构包括用于承托日光灯管的承托块；该导线夹持机构位于灯头夹持机构与灯管承托机构之间，导线夹持机构包括用于抓取导线的导线夹持件和用于调整导线夹持件位置的二维导向组件，该二维导向组件的各导向轴线均与灯头夹持件的导向轴线垂直；还包括数据处理模块、用于控制二维导向组件位置的第一摄像装置和第二摄像装置；该第一摄像装置的摄影方向与第二摄像装置的摄影方向均朝向导线穿线端并相交；该数据处理模块与第一摄像装置、第二摄像装置通信连接，并与二维导向组件通信连接。

本发明的原理如下：

用户可首先设置灯头夹持件的穿管位置和承托块的高度，使灯头可顺利钻入灯管内。同时，用户可根据导线夹持件的工作位置，设定导线穿线端(即导线悬空并朝向灯头的一端)被第一摄像装置拍摄所得的影像、被第二摄像装置拍摄所得的影像。

导线进行整理、整直后，导线夹持件夹住导线的根部(即导线远离灯头的一端)。灯头在灯头夹持件的带动下，移动至穿管工位。第一摄像装置和第二摄像装置实时监控导线穿线端的位置，并将摄像所得的影像实时上传至数据处理模块，数据处理模块对比分析第一摄像装置、第二摄像装置上传的图像与事先设定的影像。

若数据处理模块经对比分析后，发现导线穿线端不在设定位置上，数据处理模块随即发出控制信号至二维导向组件，控制二维导向组件调整导线夹持件的位置，直至第一摄像装置、第二摄像装置实时拍摄所得的影像与预先设定的影像一致。数据处理模块随即发出控制信号至带动灯头夹持件线性往复移动的导向装置，使其带动灯头夹持件往导线一侧移动，使导线的端部穿入灯头的灯脚孔内。带动灯头夹持件移动的导向装置靠近导线夹持件后停止动作，导线夹持件松开导线，导线的端部已经穿入灯头的灯脚孔内。随后，灯头夹持件继续带动灯头移动，使导线继续穿入灯脚内，接着，灯头夹持件带动灯头移动，使灯头钻入灯管端部直至灯头到达指定位置，从而完成灯头穿线、灯头安装。

若数据处理模块经对比分析后，发现导线穿线端在设定位置上，数据处理模块随即发出控制信号至带动灯头夹持件线性往复移动的导向装置，使其带动灯头夹持件往导线一侧移动，使导线的端部穿入灯头的灯脚孔内。带动灯头夹持件移动的导向装置靠近导线夹持件后停止动作，导线夹持件松开导线，导线的端部已经穿入灯头的灯脚孔内。随后，灯头夹持件继续带动灯头移动，使导线继续穿入灯脚内，接着，灯头夹持件带动灯头移动，使灯头钻入灯管端部直至灯头到达指定位置，从而完成灯头穿线、灯头安装。

灯头夹持件可选用手指气缸。为使灯头夹持件可实现连续装配，灯头夹持机构还可包括夹持基座，该夹持基座上可设有第一导向导轨，第一导向导轨上滑动连接有第一滑块，该第一滑块上铰接有连接臂；该连接臂的一端与灯头夹持件相连，另一端与安装在夹持基座上并可相对夹持基座自转动的凸轮相连。第一滑块移动可带动凸轮相对夹持基座自转动，从而令连接臂带动灯头夹持件相对第一滑块翻转，使灯头夹持件可在工作位置和抓取灯头的抓取位置之间移动，不断抓取新的灯头。

为保证导线夹持件位置调整的精确度，该二维导向组件可包括导向轴线相互垂直的第二导向导轨和第三导向导轨，第二导向导轨与第三导向导轨的端部分别设有用于提供动力的伺服电机；该第二导向导轨上滑动连接有第二滑块；该第三导向导轨上滑动连接有第三滑块；该第三导向导轨设在第二滑块上，该导线夹持件设在第三滑块上。以灯头夹持件的移动轴线为x轴方向时，第二导向导轨的导向轴线、第三导向导轨的导向轴线可构成三维坐标系的y轴方向、z轴方向，以三维坐标系调整校对导线夹持件与灯头夹持件的相对位置，保证导线夹持件位置调整的精度。

为保证导线夹持件在位置调整的过程中，第一摄像装置和第二摄像装置可持续拍摄导线穿线端，该第一摄像装置和第二摄像装置优选位于导线夹持件的移动平面内，且第一摄像装置的摄影方向平行于第二滚珠丝杆滑轨的导向轴线，第二摄像装置的摄像方向平行于第三滚珠丝杆滑轨的导向轴线。

本发明具有调整精度高、导线与灯头对位精度高、导线在装配过程中端部不易损坏、装配效率高等优点。

附图说明

图1是本发明实施例中灯头夹持机构第一工作位置示意图；

图2是本发明实施例中灯头夹持机构第二工作位置示意图；

图3是本发明实施例中灯管承托机构的示意图；

图4是本发明实施例中托举定位块的示意图；

图5是本发明实施例中灯头夹持机构与导线夹持机构的配合示意图；

图6是本发明实施例中导线夹持机构与第一CCD相机、第二CCD相机的配合示意图；

图7是本发明实施例中数据处理模块的通信连接示意图；

图8是本发明实施例中导线整直机构、导向夹直组件的分布示意图；

图9是本发明实施例中导线整直机构的示意图；

图10是本发明实施例中第一夹直机构的示意图；

图11是本发明实施例中第二夹直机构的示意图。

附图标记说明：1-夹持基座；2-第一滚珠丝杆滑轨；3-第一伺服电机；4-第一滑块；5-连接臂；6-第一手指气缸；7-承托基座；8-输送链；9-托管工位；10-托举定位气缸；11-托举定位块；12-托举槽；13-第二手指气缸；14-第二滚珠丝杆滑轨；15-第三滚珠丝杆滑轨；16-第二伺服电机；17-第三伺服电机；18-第二滑块；19-第三滑块；20-第一CCD相机；21-第二CCD相机；22-视觉控制器；23-PLC控板；24-导线整直机构；25-理线夹；26-理线块；27-第一夹直机构；28-第二夹直机构；29-第一夹持块；30-第二夹持块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行进一步说明。

如图1～11所示的日光灯管装配用装置，包括灯头夹持机构、灯管承托机构和导线夹持机构，其中，灯头夹持机构用于抓取、夹持日光灯管的灯头；灯管承托机构用于托举日光灯管本体并输送日光灯管本体至装配位置；导线夹持机构位于灯头夹持机构与灯管承托机构之间，用于夹持经整直后的导线。

如图1、2所示，本实施例中，灯头夹持机构包括夹持基座1，该夹持基座1上安装有作为第一导向导轨的第一滚珠丝杆滑轨2。第一滚珠丝杆滑轨2的端部安装有第一伺服电机3，第一滚珠丝杆滑轨2上安装有第一滑块4。第一伺服电机3动作时，即可驱使第一滑块4相对第一滚珠丝杆滑轨2往复滑动。第一滑块4上还铰接有连接臂5，该连接臂5的一端与作为灯头夹持件的第一手指气缸6相连，另一端与安装在夹持基座1上并可相对夹持基座1自转动的凸轮(图中无显示)相连。

如图3、4所示，本实施例中，灯管承托机构包括承托基座7，承托基座7上设置有可循环运转的输送链8，输送链8上安装有多个用于托举灯管用的托管工位9，每个托管工位9上均安放有一条日光灯管。承托基座7上还安装有托举定位气缸10，托举定位气缸10的活塞杆上固定有作为承托块的托举定位块11，托举定位块11上形成有呈V型槽结构的用于承放日光灯管的托举槽12。托举定位气缸10动作后，托举定位块11即将日光灯管举起至对应位置，以便灯头装配。

如图5、6所示，本实施例中，导线夹持机构位于灯头夹持机构与灯管承托机构之间，由作为导线夹持件的第二手指气缸13和用于调整第二手指气缸13位置的二维导向组件构成，其中，二维导向组件由导向轴线相互垂直的第二滚珠丝杆滑轨14和第三滚珠丝杆滑轨15构成，第二滚珠丝杆滑轨14的导向轴线、第三滚珠丝杆滑轨15的导向轴线均与第一滚珠丝杆滑轨2的导向轴线(即灯头夹持件的导向轴线)垂直。第二滚珠丝杆滑轨14的端部与第三滚珠丝杆滑轨15的端部分别设有用于提供动力的第二伺服电机16和第三伺服电机17。在第二滚珠丝杆滑轨14上还安装有第二滑块18，在第三滚珠丝杆滑轨15上安装有第三滑块19。第三滚珠丝杆滑轨15安装在第二滑块18上，第二手指气缸13则设在第三滑块19上。

如图6所示，本实施例中，在导线夹持机构的附近还安装有作为第一摄像装置的第一CCD相机20和作为第二摄像装置的第二CCD相机21，第一CCD相机20和第二CCD相机21位于第二手指气缸13的移动平面内，其中，第一CCD相机20沿第二滚珠丝杆滑轨14的纵向布置，其拍摄方向朝向导线夹持件并平行于第二滚珠丝杆滑轨14的导向轴线；第二CCD相机21沿第三滚珠丝杆滑轨15的纵向布置，其拍摄方向朝向导线夹持件并平行于第三滚珠丝杆滑轨15的导向轴线。此外，第二CCD相机21的拍摄方向还与第一CCD相机20的拍摄方向垂直相交。

本实施例中，如图7所示，第一CCD相机20和第二CCD相机21均与视觉控制器22通信连接，而该视觉控制器22则与PLC控板23通信连接，PLC控板23与第二伺服电机16、第三伺服电机17通信连接。视觉控制器22和PLC控板23共同构成本装置的数据处理模块，用户通过视觉控制器22和PLC控板23设定第二手指气缸13位于工作位置时，第一CCD相机20和第二CCD相机21所拍摄的影像。

如图8～11所示，本实施例中，本日光灯管装配用装置还包括与输送链8对应安装的导线整直机构24、导线夹直组件。导线整直机构24由两个理线夹25构成，各理线夹25上设有用于整理导线的理线块26，两个理线夹25上的理线块26相互配合，对导线进行整理。导线夹直组件则由第一夹直机构27和第二夹直机构28构成，其中，第一夹直机构27上设有两个相互配合的平行于输送链8输送方向夹直导线的第一夹持块29，第二夹直机构28上则设有两个相互配合的垂直于输送链8输送方向夹直导线的第二夹持块30。导线在被第二手指气缸13夹持前，会首先被导线整直机构24、导线夹直组件整直、夹紧，以保证导线可顺利穿入灯头的灯头孔内。

本实施例中，日光灯管装配用装置的工作过程如下：

用户根据所需装配的灯头、灯管以及导线的规格，设置第一手指气缸6的工作位置和托举定位块11的高度，以保证被灯头夹持件抓取的灯头可钻入位于承托块上的日光灯管内。同时，用户可根据第二手指气缸13的工作位置设定导线穿线端被第一CCD相机20拍摄所得的影像、被第二CCD相机21拍摄所得的影像，并将设定参数分别输入视觉控制器22和PLC控板23内。

日光灯管放置在托管工位9上，并由输送链8输送至与托举定位气缸10位置相对应的位置。在灯管被输送的过程中，导线依次经过导线整直机构24、第一夹直机构27和第二夹直机构28，进行整直、夹紧。在此同时，第一伺服电机3动作，使第一滑块4相对第一滚珠丝杆滑轨2移动，进而驱使连接臂5相对夹持基座1翻转，令第一手指气缸6往灯头放置位置翻转并夹住待装配的灯头。随后，第一伺服电机3反向动作，使第一手指气缸6带动待装配的灯头翻转，直至待装配的灯头到达待装配位置。

日光灯管达到与托举定位气缸10位置相对应的位置后，由托举定位气缸10带动托举定位块11托起日光灯管，实现日光灯管的装配定位。随后，PLC控板23根据视觉控制器22上传的数据，对比分析第一CCD相机20和第二CCD相机21上传至视觉控制器22的影像信息，并发出控制信号至第二伺服电机16、第三伺服电机17，分别调整第二滑块18、第三滑块19的位置，使第二手指气缸13能准确抓紧导线的根部并使导线穿线端位于设定位置上。然后，第一伺服电机3带动第一滑块4，进而带动第一手指气缸6连同待装配的灯头往导线端部靠近，使导线穿入灯头的灯脚孔内。

第一手指气缸6在靠近第二手指气缸13后，第一伺服电机3暂时停止动作，而第二手指气缸13则松开导线，此时，导线的端部已经穿入灯头的灯脚孔内。随后，第二伺服电机16、第三伺服电机17动作，带动第二手指气缸13远离导线端部。然后，第一伺服电机3继续动作，使导线继续穿入灯头内，直至灯头钻入日光灯管的端部并到达指定位置后，第一伺服电机3即停止动作，第一手指气缸6松开灯头，并随后由第一伺服电机3带动回退至初始位置，从而完成灯头穿线、灯头装配的一个循环装配过程。

本说明书列举的仅为本发明的较佳实施方式，凡在本发明的工作原理和思路下所做的等同技术变换，均视为本发明的保护范围。