本发明涉及一种灯头安装系统及方法，尤其涉及一种led灯头自动化安装系统及方法。
背景技术：
led(英文名称light-emittingdiode的缩写，又称发光二极管)作为一种新型光源，其优点是亮度高、工作电压低、功耗小、微型化、易以集成电路匹配、驱动简单、寿命长、耐冲击、性能稳定，作为节能环保绿色新型绿色光源，目前已经大量应用于各种照明产品，随着技术的不断完善，led灯将最终取代传统的发光效率低、功耗大的照明光源。
随着国家对工业4.0的大力推崇，led行业也在不断的更新生产模式，从传统的手工生产线变为自动化生产线，也同时给与了led灯具自动化行业一个突破的契机。
传统的led灯管手工穿灯头，需要大批量的人工的投入，生产成本直线上升，灯头的安装作为led灯管组装的重要装配工艺，手工作业难度非常大，不仅工作效率低，合格品率也非常低。
技术实现要素：
本发明为解决上述的技术问题，提供一种结构设计合理、生产效率高、合格品率高的led灯头自动化安装系统及方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种led灯头自动化安装系统，该系统包括固定灯管的推齐机构、整理保险丝的理线机构、切割保险丝的剪线机构和将灯头灯管安装在一起的安装机构，按照安装顺序依次为推齐机构、理线机构、剪线机构和安装机构。
与传统led灯具生产线相比，本发明实现了灯头的自动化安装，节省人力成本，提高生产效率。
进一步的，所述推齐机构包括卡块，所述卡块用于固定灯管；所述推齐机构包括第一驱动机构，所述第一驱动机构驱动卡块运动。
进一步的，所述理线机构包括定线手爪，所述定线手爪用于固定灯管上的保险丝，所述理线机构包括第二驱动机构，所述第二驱动机构用于驱动定线手爪运动；所述理线机构还包括理线手爪，所述理线机构包括第三驱动机构，所述第三驱动机构驱动理线手爪运动，将所述定线手爪固定住的保险丝拉直。
进一步的，所述剪线机构包括切割器，所述切割器用于切割保险丝。
进一步的，所述安装机构包括保险丝固定爪和灯头抓手，所述保险丝固定爪用于将保险丝理直并防止其轴向攒动，所述灯头抓手用于抓取灯头并将保险丝穿过灯头pin针孔。
进一步的，该系统还包括输送灯头的灯头输送机构。
更进一步的，所述灯头输送机构包括自动供料机构，方便灯头抓手抓取灯头。
进一步的，该系统还包括搬运灯管的灯管搬运机构。
更进一步的，所述灯管搬运机构包括用于托举灯管的托举块和驱动所述托举块运动的第十驱动机构。
一种led灯头自动化安装方法，包括以下步骤：
s10、所述推齐结构固定灯管；
s20、所述理线机构固定并拉直灯管上的保险丝；
s30、所述剪线机构切割多余的保险丝；
s40、所述安装机构将灯头与灯管安装在一起，并保证灯管上的保险丝穿过灯头上的pin针孔。
本发明同现有技术相比具有以下优点及效果：
1、本发明自动化程度高，精度高，所以led灯头安装合格率高，生产效率高；
2、本发明全自动化生产，代替工人手工安装灯头，节省了人力成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明推齐机构的结构示意图。
图3为本发明理线机构的结构示意图。
图4为本发明剪线机构的结构示意图。
图5为本发明安装机构的结构示意图。
图6为本发明灯头输送机构的结构示意图。
图7为本发明灯管搬运机构的结构示意图。
标号说明：
1、推齐机构；2、理线机构；3、剪线机构；4、安装机构；
5、灯头输送机构；6、灯管搬运机构；7、卡块；8、第一驱动机构；
9、安装板；10、第二驱动机构；11、定线手爪；12、第三驱动机构；
13、理线手爪；14、固定板；15、切割器；16、扶线手爪；
17、第四驱动机构；18、第五驱动机构；19、推块；20、保险丝固定爪；
21、灯头抓手；22、第六驱动机构；23、第七驱动机构；24、第八驱动机构；
25、扶线爪；26、定线爪；27、铝条组件固定爪；28、灯头夹取机构；
29、第九驱动机构；30、直线模组；31、夹爪；32、夹爪气缸；
34、旋转气动机械手；35、横移取料机械手；36、灯头自动供料机构；
37、振动盘组件；38、接驳台；39、导向片；40、托举块；
41、第十驱动机构。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
led灯分为三个部件：灯管部件、灯头部件、铝条组件。其中灯头的安装是led灯具生产中的一个过程，具体是将灯头部件安装在灯管组件上，并使得保险丝穿过灯头部件的pin针孔，铝条组件卡置于灯头部件的指定凹槽中。灯管部件是led灯的外罩，铝条组件用于固定led光源，灯头部件是设置在灯管部件两端的零件，这三部分均为现有结构，本说明不做详细描述。
如图1所示，本发明提供的一种技术方案：一种led灯头自动化安装系统，包括推齐机构1、理线机构2、剪线机构3和安装机构4；并且所述四个部件，按照led灯头安装顺序依次为推齐机构1、理线机构2、剪线机构3和安装机构4，即推齐机构1、理线机构2、剪线机构3和安装机构4依次连接完成led灯头的自动化安装。该系统还包括机架，推齐机构1、理线机构2、剪线机构3和安装机构4均设置在机架上；机架上设置有输送线，输送线实现推齐机构1、理线机构2、剪线机构3和安装机构4之间的串联，通过递进的方式将led灯逐步送到各个机构中。输送线主要导轨和气缸，具体的是指气缸活塞杆连接导轨，导轨与另一组气缸连接在一起。
该方案中，推齐机构1实现灯管的固定的功能，理线机构2实现灯管上保险丝的整理的功能，剪线机构3实现切割灯管上的保险丝的功能，安装机构4用以将灯头与灯管安装在一起。
如图2所示，推齐机构1包括卡块7和驱动卡块7运动的第一驱动机构8，卡块7将灯管卡牢，用于固定灯管。优选的，第一驱动机构8为推齐气缸，推齐气缸有两个。在工作时，推齐气缸的推杆推出，卡块7在推杆的带动下向灯管部件端面和铝条组件端面移动，将灯管部件卡牢，同时推移铝条组件，铝条组件的端面到最近灯管部件的端面距离称为铝管距，此时满足灯管两端的铝管距相同。
推齐机构1还包括导向组件，用于保护推齐气缸的密封圈不会受到活塞杆的偏斜力。该导向组件包括衬套和导向轴，导向轴与衬套间隙配合，导向轴与卡块7通过螺钉连接。推齐气缸包括密封圈、活塞杆、缸体等部件，属于现有技术，本发明不做详细描述。
推齐机构1上还设置有安装板9，用于支撑并固定推齐机构1中的各个机构、部件。导向组件的衬套通过螺钉与安装板9过渡配合，推齐气缸通过螺钉设置在安装板9上。此处衬套和推齐气缸还可以通过其他的方式与安装板9连接，例如焊接等方式。
如图3所示，理线机构2包括定线手爪11和驱动定线手爪11运动的第二驱动机构10，定线手爪11用于固定灯管上的保险丝；理线机构2还包括理线手爪13和驱动理线手爪13运动的第三驱动机构12，理线手爪13用于将已经被定线手爪11固定好的保险丝进行拉直。
优选的，第二驱动机构10包括薄型气缸。
定线手爪11通过螺钉或其他的连接方式与第二驱动机构10的薄型气缸相连接。
优选的，第三驱动机构12包括薄型气缸和带导杆气缸，本实施例中采用smc品牌的薄型气缸和带导杆气缸。
该理线机构2还包括固定板14，固定板14设置在第三驱动机构12中的带导杆气缸的活动面上，薄型气缸通过螺钉或其他现有的连接方式连接在固定板14上；理线手爪13通过螺钉或其他现有的连接方式安装在固定板14上。
在工作时，第二驱动机构10驱动定线手爪11固定住铝条组件上的保险丝根部，第三驱动机构12中的薄型气缸驱动理线手爪13夹紧保险丝，第三驱动机构12中的带导杆气缸驱动理线手爪13运动，将保险丝拉直。
如图4所示，剪线机构3包括切割器15，切割器15用于切割保险丝。该切割器15可以是刀片和驱动刀片运动的第四驱动机构17，第四驱动机构17可以是薄型气缸；切割器15也可以是激光切割组件，均属于现有技术，在此不再展开描述。
剪线机构3还可以包括扶线手爪16，用于整理并固定保险丝，方便切割。
剪线机构3中还可以包括推平机构，用于校正灯管的相对位置。该推平机构包括推块19、驱动推块19运动的第五驱动机构18和机架，推块19和第五驱动机构18均设置在机架上。推块19用于固定灯管。第五驱动机构18包括推平气缸和带导杆气缸，带导杆气缸垂直放置，本实施例中采用的是smc品牌的带导杆气缸。
在工作时，带导杆气缸驱动推块19运动，使得推块19与灯管部件平齐；推平气缸驱动推块19运动，推块19的运动使得铝条组件和灯管部件的端部保持平行，以满足灯管两端露出的铝条大小相等；扶线手爪16固定好保险丝，切割器15将保险丝多余部分切割掉。
如图5所示，安装机构4包括保险丝固定爪20和灯头抓手21，保险丝固定爪20用于将保险丝理直并防止其轴向攒动，灯头抓手21用于抓取灯头并将保险丝穿过灯头pin针孔。
保险丝抓手还包括铝条组件固定爪27和驱动铝条组件固定爪27运动的第八驱动机构24，铝条组件固定爪27用于固定铝条组件。第八驱动机构24可以是竖直安装的笔形气缸，本实施例中采用亚德客品牌的笔形气缸。
保险丝抓手还包括定线爪26和驱动定线爪26运动的第七驱动机构23，定线爪26作用于保险丝的根部，用于固定保险丝。第七驱动机构23可以是竖直安装的笔形气缸。
保险丝抓手包括扶线爪25和驱动扶线爪25运动的第六驱动机构22，扶线爪25作用于保险丝，并将保险丝拉直。第六驱动机构22包括竖直安装的笔形气缸和水平安装的笔形气缸。
以灯管部件为参照物，扶线爪25位于定线爪26的外侧，铝条组件固定爪27位于定线爪26的后方。
在工作时，第八驱动机构24驱动铝条组件固定爪27运动，铝条组件固定爪27固定住铝条组件；第七驱动机构23驱动定线爪26运动，定线爪26固定住保险丝的根部；第六驱动机构22驱动扶线爪25运动，扶线爪25将保险丝拉直，此时扶线爪25位于保险丝端面4cm处。保险丝是一根很细的铜丝，把铜线看做一个圆柱体，圆柱体的一个底面即为保险丝端面。
灯头抓手21包括灯头夹取机构28和驱动灯头夹取机构28运动的第九驱动机构29，灯头夹取机构28用于夹取灯头。灯头抓手21具有三个停止位：扶线爪25停止位、定线爪26停止位和铝条组件固定爪27停止位；当灯头抓手21到某一停止位时，该停止位当前的手爪打开，没有到达的停止位，该工位的手爪属于夹紧状态。
灯头抓手21还包括夹爪31和驱动夹爪31运动的夹爪气缸32，夹爪31用于夹紧灯头pin针。
安装机构4还包括直线模组30，灯头抓手21在直线模组30上运动。直线模组30通过螺钉固定在机架上；在直线模组30上设置有l型板，l型板上设置有滑轨和滑块；灯头夹取机构28和第九驱动机构29固定在滑块上。
在工作时，第九驱动机构29驱动灯头夹取机构28运动到放置灯头的位置，第九驱动机构29驱动灯头夹取机构28张开进而抓取灯头；夹爪气缸32驱动夹爪31运动，夹爪31夹紧灯头pin针；第九驱动机构29驱动灯头夹取机构28运动到与灯管装配位齐平的位置，此时pin针孔对准保险丝，然后第九驱动机构29驱动灯头夹取机构28缓慢地向灯管靠近，并将灯头套在灯管上，此时保险丝穿过pin针孔。
本发明的另一方案，led灯头自动化安装系统还包括灯头输送机构5。
如图6所示，灯头输送机构5包括灯头自动供料机构36。该自动供料机构包括振动盘组件37和接驳台38；振动盘组件37用于将散乱的灯头部件有序的排列以来，并通过震动将灯头部件逐渐移到接驳台38上；接驳台38是一个工作平台，用于放置有序排放的灯头部件，方便灯头机械抓手抓取灯头部件。
灯头输送机构5还可以包括灯头机械手，灯头机械手包括横移取料机械手35，横移取料机械手35用于移取灯头部件。灯头机械手还包括旋转气动机械手34，用于修正灯头部件的位置。
该自动供料机构还包括导向片39，用于防止灯头部件发生圆周攒动。
在工作时，工作人员将若干灯头部件倒入灯头自动供料机构36中；振动盘组件37通过震动，将散乱的灯头部件有序的排列起来，并逐渐移动到接驳台38上；若干个横移取料机械手35将灯头部件从接驳台38上移取到输送线上，并检测灯头部件的螺纹孔是否朝向地面，如果检测到灯头部件的螺纹孔朝向地面相反的方向，即为装反；若干个旋转气动机械手34将装反的灯头复位；导向片39将灯头部件扶正，防止灯头部件发生圆周攒动；然后灯头夹取机构28将灯头取走。在该工作中，还包括检测装置，用于检测灯头是否装反，该检测装置为反射式光电传感器；检测装置设置在输送线上，灯头每次运动的距离都是相等的，当灯头运输到传感器检测位置时，如果是通孔，光电传感器的光束就检测不到有物体存在(光束通过通孔没有物体阻碍)，如果没有通孔，光束就会照射到物体上，并反射到自身的接收器。
本发明的另一方案，led灯头自动化安装系统还包括灯管搬运机构6。
如图7所示，灯管搬运机构6包括托举块40和驱动托举块40运动的第十驱动机构41，托举块40用于托举灯管。
第十驱动机构41包括水平放置的气缸和竖直放置的气缸。
在工作时，竖直放置的气缸驱动托举着灯管部件的托举块40向上运动，然后水平放置的气缸驱动托举块40向推齐机构1移动；竖直放置的气缸驱动托举块40向下运动，将灯管部件放置在推齐机构1上；然后水平放置的气缸驱动托举块40回到起始位置，重复上述步骤，完成灯管部件的搬运。
本发明提供的一种led灯头自动化安装方法：
s10、所述推齐结构固定灯管；
s20、所述理线机构2固定并拉直灯管上的保险丝；
s30、所述剪线机构3切割多余的保险丝；
s40、所述安装机构4将灯头与灯管安装在一起，并保证灯管上的保险丝穿过灯头上的pin针孔。
本发明另一方案，在步骤s10之前还包括步骤s00，将灯管部件自动搬运至推齐机构1上。
本发明另一方案，在步骤s30之后，与步骤s40之前还包括s45，将灯头部件自动输送到安装机构4。
此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。