用于大功率led球面成型机的新型自动上料装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于大功率LED球面成型机的新型自动上料装置，其特征是包括能自动将支架送进和脱离上模芯的自动上料装置，该自动上料装置由将支架装载至上模芯的装载机构，驱动装载机构在模具内外进行直线平移的移动机构，和驱动移动机构和装载机构进行升降动作并装载机构中的支架送入上模芯中的升降机构组成；移动机构和装载机构设于上模架和下模架之间，升降机构设于上台板上。其优点是：结构简单，设计合理，容易制造；可代替人工实现将装载有待封装LED的支架自动输送到无流道式大功率LED封装设备中进行封装，操作方便快捷，减少了操作工人的劳动强度，提高了工作效率，改善了操作工人的工作环境。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种大功率LED封装设备，尤其涉及一种大功率LED封装设备的 新型自动上料机构。 用于大功率LED球面成型机的新型自动上料装置
【背景技术】
[0002] 目前，半自动或带自动注胶的无流道式大功率LED封装设备，包括机架和LED球面 成型模具，其中，机架包括上台板、支撑并固定上台板的四根立柱、以及设于上台板下方并 与上台板平行设置的活动台板，立柱分别穿过活动台板的四个边角，活动台板可沿立柱上 下活动；LED球面成型模具包括上模架和下模架，上模架固定在上台板下表面，下模架固定 在活动台板的上表面；上模架内镶设有可容纳用于装载待封装LED的支架的上模芯，上模 芯两侧设有夹持支架边缘使支架稳定置于的上模芯中的夹钳机构。
[0003] 因其结构限制，在封装大功率LED前都需要人工先将放置待封装大功率LED的产 品支架放在上模架的上模芯的下面，但由于模具开模范围不是很大，而且支架放置时，支架 的销钉孔需要对准上模芯的销钉，操作工看清支架放置的位置很困难，需要用一套辅助工 装载具，才能将支架放好。由于在封装前，支架已经贴好芯片和打好金线，即使是有辅助的 工装载具，操作工在放支架时也要格外小心，避免造成芯片和金线的损伤，而导致产品质量 不良。而且由于进行封装作业时模具是温度较高，操作工需要穿上防高温衣服和手套，导致 操作工操作设备时动作变得笨拙，生产效率降低。当LED封装完成后，操作工取支架时，操 作同样很不方便。 实用新型内容
[0004] 为解决现有半自动或带自动注胶的无流道式大功率LED封装设备存在的上述问 题，而提供一种可代替人工实现自动将支架放在上模芯的下面；封装后自动上料机构便自 动将支架从上模芯中取下的自动上料机构。
[0005] 为实现上述目的，本实用新型采取的方案是：
[0006] -种用于大功率LED球面成型机的新型自动上料装置，包括机架和LED球面成型 模具，其中，机架包括上台板、支撑并固定上台板的四根立柱、以及设于上台板下方并与上 台板平行设置的活动台板，立柱分别穿过活动台板的四个边角，活动台板可沿立柱上下活 动；LED球面成型模具包括上模架和下模架，上模架固定在上台板下表面，下模架固定在活 动台板的上表面；上模架内镶设有可容纳用于装载待封装LED的支架的上模芯，上模芯两 侧设有夹持支架边缘使支架稳定置于的上模芯中的夹钳机构，其特征是：前述新型自动上 料机构还包括能自动将支架送进和脱离上模芯的自动上料装置，该自动上料装置由将支架 装载至上模芯的装载机构，驱动装载机构在模具内外进行直线平移的移动机构，和驱动移 动机构和装载机构进行升降动作并装载机构中的支架送入上模芯中的升降机构组成；移动 机构和装载机构设于上模架和下模架之间，升降机构设于上台板上。
[0007] 本新型自动上料装置，能替代人工装载支架和取支架，大大提高了生产效率，同时 还可以降低人为因素的影响，减少产品的不良率。只需将支架放在装载机构的相应位置，自 动上料装置便会将支架放在上模芯的下面。当封装完成后，自动上料装置便自动将支架从 上模芯中取下，并放在装载机构相应位置上，复位后很容易从装载机构中取出封装好的产 品。
[0008] 作为上述技术方案的进一步说明，前述夹钳机构包括设置在上模芯两侧的夹钳 座、以及其中部铰接在夹钳座上的可摆动夹臂，夹钳座上端固定在上模架上；夹臂朝外的端 部侧面设有轴承，夹臂朝外端上方设有限制夹臂向上摆动幅度的限位块，夹臂朝内的端部 相对朝外端部宽度较小并可延伸到上模芯放置支架位置的边缘处，夹臂与夹钳座铰接处设 有使夹臂向上夹紧的扭簧。
[0009] 前述升降机构包括对称设于上台板的左右两侧的一对结构相同的升降架，以及驱 动升降架进行升降动作的升降电机；升降架两端设有向下方延伸的升降导轴，上台板的前 后两侧设有供升降导轴上下滑动的直线轴承；升降架上设有向下方延伸的并与升降导轴平 行的导向条，上台板上设有驱动导向条作上下运动的升降驱动装置。
[0010] 前述升降驱动装置包括设于上台板外侧并靠近导向条设置的升降同步轮、与升降 同步轮啮合的升降同步带、将升降同步带压紧在升降同步轮上的两个轴承、连接两边升降 同步轮的升降同步轴、设置于其中一个升降同步轮外侧的升降同步电机以及连接该升降同 步轮和升降同步电机的升降联轴器；其中，升降同步带两端固定在导向条的两端部，两个轴 承分别设置在升降同步轮的的上下两侧。
[0011] 前述升降机构还包括一对对称设于上台板的左右两侧的升降固定座，前述直线轴 承设于升降固定座两端，升降固定座上设有支持升降同步轴的升降同轴座，前述升降同步 轮、轴承和升降同步电机均设置在升降同轴座的外侧。
[0012] 前述移动机构包括前后对称设置的两块导轴固定板、分别设于两块导轴固定板之 间的左右两根移动导轴、分别滑动设置在两根移动导轴上的两块移动滑块，跨接在两块移 动滑块之间的移动座，以及推动移动座水平移动的移动驱动机构；其中，导轴固定板的两端 分别与移动导轴的下端部固定连接。
[0013] 前述移动驱动机构包括分别设置在两块导轴固定板上的两根同步主轴，同步主轴 设有移动同步轮，两根同步主轴上对应的移动同步轮通过移动同步带连接，移动同步带与 同侧相应的移动滑块连接，其中一根同步主轴一端通过移动联轴器与移动同步电机相连。
[0014] 前述装载机构包括的夹持支架的载具，载具设置于移动座上方，其表面设有容纳 前述支架的凹位；载具设有四根穿过移动座并向下延伸的载具导轴，移动座下方设有与载 具平行的载具导向板，载具导向板套接在载具导轴上，载具和载具导向板之间载具导轴部 分套有顶住载具和载具导向板的弹簧；移动座在载具两侧设有气缸，气缸活塞杆穿过移动 座伸到移动座下方，气缸上端部朝内侧部分与所述夹臂外端部的轴承相对应；气缸下方设 有升降摆臂，升降摆臂外端铰接在移动座下面，升降摆臂里端铰接在载具导轴下端，升降摆 臂中段设有与气缸活塞杆末端接触的轴承，载具四角设有限制载具只能做升降运动的载具 导向块。
[0015] 作为上述方案的改进，上模芯设有若干可以抽真空设备相连的小孔。
[0016] 由上可知，本实用新型有如下的优点：结构简单，设计合理，容易制造；可代替人 工实现将装载有待封装LED的支架自动输送到无流道式大功率LED封装设备中进行封装， 操作方便快捷，减少了操作工人的劳动强度，提高了工作效率，改善了操作工人的工作环 境，提商了广品的合格率。
【专利附图】
【附图说明】
[0017] 图1为新型自动上料装置立体示意图。
[0018] 图2为从图1中独立出来的升降机构立体示意图。
[0019] 图3为图2的侧边正剖视图。
[0020] 图4为从图1中独立出来的移动机构立体示意图。
[0021] 图5为图1的局部剖视图。
[0022] 图6为图5的夹钳机构与装载机构配合的工作状态图。
[0023] 图7为装载有待封装LED的支架的正剖视示意图。
[0024] 附图标号说明：1、机架2、LED球面成型模具3、自动上料装置4、支架5、LED芯片 6、金线7、胶体11、上台板12、立柱13、活动台板21、上模架22、下模架23、上模芯24、 夹钳机构31、装载机构32、移动机构33、升降机构241、夹钳座242、夹臂243、轴承244、 限位块245、扭簧311、载具312、载具导轴313、载具导向板314、弹簧315、气缸316、升降 摆臂317、载具导向块 321、导轴固定板322、移动导轴323、移动滑块324、移动座325、 同步主轴326、移动同步轮327、移动同步带328、移动联轴器329、移动同步电机331、升 降架332、升降电机333、升降导轴334、直线轴承335、导向条336、升降驱动装置337、升降 固定座338、升降同轴座3361、升降同步轮3362、升降同步带3363、升降同步轴承3364、升 降同步轴3365、升降联轴器。
【具体实施方式】
[0025] 下面结合附图和优选的实施方式，对本实用新型及其有益技术效果进行进一步详 细说明。
[0026] 参见图图5,由图可知，用于大功率LED球面成型机的新型自动上料装置3包括 机架1和LED球面成型模具2,其中，机架1包括上台板11、支撑并固定上台板11的四根立 柱12、以及设于上台板11下方并与上台板11平行设置的活动台板13,立柱12分别穿过活 动台板13的四个边角，活动台板13可沿立柱12上下活动；LED球面成型模具2包括上模 架21和下模架22,上模架21固定在上台板11下表面，下模架22固定在活动台板13的上 表面；上模架21内镶设有可容纳用于装载待封装LED的支架4的上模芯23,上模芯23两 侧设有夹持支架4边缘使支架4稳定置于的上模芯23中的夹钳机构24,上模芯23设有若 干可以抽真空设备相连的小孔；新型自动上料机构还包括能自动将支架4送进和脱离上模 芯23的自动上料装置3,该自动上料装置3由将支架4装载至上模芯23的装载机构31，驱 动装载机构31在模具内外进行直线平移的移动机构32,和驱动移动机构32和装载机构31 进行升降动作并装载机构31中的支架4送入上模芯23中的升降机构33组成；移动机构32 和装载机构31设于上模架21和下模架22之间，升降机构33设于上台板11上。
[0027] 其中，夹钳机构24包括设置在上模芯23两侧的夹钳座241、以及其中部铰接在夹 钳座241上的可摆动夹臂242,夹钳座241上端固定在上模架21上；夹臂242朝外的端部 侧面设有轴承243,夹臂242朝外端上方设有限制夹臂242向上摆动幅度的限位块244,夹 臂242朝内的端部相对朝外端部宽度较小并可延伸到上模芯23放置支架4位置的边缘处， 夹臂242与夹钳座241铰接处设有使夹臂242向上夹紧的扭簧245。
[0028] 升降机构33包括对称设于上台板11的左右两侧的一对结构相同的升降架331， 以及驱动升降架331进行升降动作的升降电机332 ;升降架331两端设有向下方延伸的升 降导轴333,上台板11的前后两侧设有供升降导轴333上下滑动的直线轴承334 ;升降架 331上设有向下方延伸的并与升降导轴333平行的导向条335,上台板11上设有驱动导向 条335作上下运动的升降驱动装置336。升降驱动装置336包括设于上台板11外侧并靠近 导向条335设置的升降同步轮3361、与升降同步轮3361啮合的升降同步带3362、将升降同 步带3362压紧在升降同步轮3361上的两个轴承243、连接两边升降同步轮3361的升降同 步轴3364、设置于其中一个升降同步轮3361外侧的升降同步电机以及连接该升降同步轮 3361和升降同步电机的升降联轴器3365 ;其中，升降同步带3362两端固定在导向条335的 两端部，两个轴承243分别设置在升降同步轮3361的的上下两侧。升降机构33还包括一 对对称设于上台板11的左右两侧的升降固定座337,直线轴承334设于升降固定座337两 端，升降固定座337上设有支持升降同步轴3364的升降同轴座338,升降同步轮3361、轴承 243和升降同步电机均设置在升降同轴座338的外侧。
[0029] 移动机构32包括前后对称设置的两块导轴固定板321、分别设于两块导轴固定板 321之间的左右两根移动导轴322、分别滑动设置在两根移动导轴322上的两块移动滑块 323,跨接在两块移动滑块323之间的移动座324,以及推动移动座324水平移动的移动驱 动机构；其中，导轴固定板321的两端分别与移动导轴322的下端部固定连接。移动驱动机 构包括分别设置在两块导轴固定板321上的两根同步主轴325,同步主轴325设有移动同 步轮326,两根同步主轴325上对应的移动同步轮326通过移动同步带327连接，移动同步 带327与同侧相应的移动滑块323连接，其中一根同步主轴325 -端通过移动联轴器与移 动同步电机329相连。
[0030] 装载机构31包括的夹持支架4的载具311，载具311设置于移动座324上方，其表 面设有容纳支架4的凹位；载具311设有四根穿过移动座324并向下延伸的载具导轴312， 移动座324下方设有与载具311平行的载具导向板313,载具导向板313套接在载具导轴 312上，载具311和载具导向板313之间载具导轴312部分套有顶住载具311和载具导向 板313的弹簧314 ;移动座324在载具311两侧设有气缸315,气缸315活塞杆穿过移动座 324伸到移动座324下方，气缸315上端部朝内侧部分与夹臂242外端部的轴承243相对 应；气缸315下方设有升降摆臂316,升降摆臂316外端铰接在移动座324下面，升降摆臂 316里端铰接在载具导轴312下端，升降摆臂316中段设有与气缸315活塞杆末端接触的轴 承243,载具311四角设有限制载具311只能做升降运动的载具导向块317。
[0031] 新型自动上料装置3的将装载有待封装LED的支架4从外部放置到上模芯23工 作步骤如下：
[0032] (1)初始状态，载具311应该是在模具外面，当需要放支架4在上模芯23上时，模 具打开；
[0033] (2)将支架4有芯片和金线那一面朝下并置于载具311的凹位处，支架4放置好好 后，移动机构32将载具311及其所在的装载机构31移动到下模芯的正下方；
[0034] (3)载具311两侧的气缸315活塞杆伸出，推动升降摆臂316向下运动，升降摆臂 316拉动载具导轴312向下运动，使整个载具311向下运动，并贴住移动座324上面；
[0035] (4)接着，升降机构33动作，将移动机构32升起，固定在移动机构32的移动座324 上的载具311也随之升起；在升起过程中，载具311两侧的气缸315上端部将夹钳机构24 中的夹臂242朝外的端部的轴承243顶起，夹臂242摆动，夹臂242的朝内端也随之向下运 动，当夹臂242朝外的端部接接触到限位块244时，升降机构33停止运动，此时夹臂242的 朝内端已经打开可供支架4通过；
[0036] (5)然后载具311两侧的气缸315活塞杆缓慢缩回，载具311在弹簧314力的作用 下缓慢上升，最终将支架4贴在上模芯23的下表面；
[0037] (6)升降机构33开始缓慢下降复位，移动座324也随之下降，夹钳在扭簧245作用 下，夹臂242的朝内端开始闭合，在此下降过程中，载具311在弹簧314的作用下一直贴着 上模芯23下方，确保在夹臂242夹住支架4之前，支架4 一直处于静止状态；
[0038] (7)当夹钳机构24夹住支架4后，支架4也慢慢脱离载具311，最终支架4被夹钳 固定在上模芯23的下面；上模芯23上与抽真空设备相连的小孔抽真空时产生负压，在负压 作用下，支架4就能完全紧贴在上模芯23的下表面；
[0039] (8)载具311重新移动到模具的外面；模具合模，并进行封装，封装后，模具再次开 模；
[0040] (9)载具311再次移动到上模芯23的下方，此时载具311两侧的气缸315活塞杆 处于缩回状态，载具311在弹簧314作用下升起；
[0041] (10)升降机构33慢慢上升，在上升过程中，载具311通过四角的载具导向块317， 载具311的凹处面与支架4封装面开始接触，移动座324慢慢升起，此时相对上模芯23静 止不动的载具311则开始相对移动座324慢慢下降，直到气缸315上端部推动夹臂242摆 动，使得夹臂242的朝内端打开，此时载具311仍未贴住移动座324上面；
[0042] (11)移动座324停止运动，同时上模芯23的细通孔通压缩气体，辅助将支架4脱 离上模芯23的下表面，载具311两侧的气缸315活塞杆伸出，使得支架4随着载具311 - 起向下运动，直到载具311贴住移动座324上面；
[0043] (12)然后移动座324继续向下运动，直到气缸315上端部完成脱离夹臂242为止， 让夹钳机构24回复初始状态；
[0044] (13)最后，载具311随时移动座324重新移动到模具外面，即可从载具311上将封 装好的支架4取出，完成自动送料。
[0045] 根据上述说明书及具体实施例并不对本实用新型构成任何限制，本实用新型并不 局限于上面揭示和描述的【具体实施方式】，对本实用新型的一些修改和变形，也应当落入本 实用新型的权利要求的保护范围内。
【权利要求】
1. 一种用于大功率LED球面成型机的新型自动上料装置，包括机架和LED球面成型模 具，其中，机架包括上台板、支撑并固定上台板的四根立柱、以及设于上台板下方并与上台 板平行设置的活动台板，立柱分别穿过活动台板的四个边角，活动台板可沿立柱上下活动； LED球面成型模具包括上模架和下模架，上模架固定在上台板下表面，下模架固定在活动台 板的上表面；上模架内镶设有可容纳用于装载待封装LED的支架的上模芯，上模芯两侧设 有夹持支架边缘使支架稳定置于的上模芯中的夹钳机构，其特征是：所述新型自动上料机 构还包括能自动将支架送进和脱离上模芯的自动上料装置，该自动上料装置由将支架装载 至上模芯的装载机构，驱动装载机构在模具内外进行直线平移的移动机构，和驱动移动机 构和装载机构进行升降动作并装载机构中的支架送入上模芯中的升降机构组成；移动机构 和装载机构设于上模架和下模架之间，升降机构设于上台板上。
2. 如权利要求1所述的用于大功率LED球面成型机的新型自动上料装置，其特征是： 所述夹钳机构包括设置在上模芯两侧的夹钳座、以及其中部铰接在夹钳座上的可摆动夹 臂，夹钳座上端固定在上模架上；夹臂朝外的端部侧面设有轴承，夹臂朝外端上方设有限制 夹臂向上摆动幅度的限位块，夹臂朝内的端部相对朝外端部宽度较小并可延伸到上模芯放 置支架位置的边缘处，夹臂与夹钳座铰接处设有使夹臂向上夹紧的扭簧。
3. 如权利要求2所述的用于大功率LED球面成型机的新型自动上料装置，其特征是： 所述升降机构包括对称设于上台板的左右两侧的一对结构相同的升降架，以及驱动升降架 进行升降动作的升降电机；升降架两端设有向下方延伸的升降导轴，上台板的前后两侧设 有供升降导轴上下滑动的直线轴承；升降架上设有向下方延伸的并与升降导轴平行的导向 条，上台板上设有驱动导向条作上下运动的升降驱动装置。
4. 如权利要求3所述的用于大功率LED球面成型机的新型自动上料装置，其特征是： 所述升降驱动装置包括设于上台板外侧并靠近导向条设置的升降同步轮、与升降同步轮啮 合的升降同步带、将升降同步带压紧在升降同步轮上的两个轴承、连接两边升降同步轮的 升降同步轴、设置于其中一个升降同步轮外侧的升降同步电机以及连接该升降同步轮和升 降同步电机的升降联轴器；其中，升降同步带两端固定在导向条的两端部，两个轴承分别设 置在升降同步轮的的上下两侧。
5. 如权利要求4所述的用于大功率LED球面成型机的新型自动上料装置，其特征是： 所述升降机构还包括一对对称设于上台板的左右两侧的升降固定座，所述直线轴承设于升 降固定座两端，升降固定座上设有支持升降同步轴的升降同轴座，所述升降同步轮、轴承和 升降同步电机均设置在升降同轴座的外侧。
6. 如【权利要求】
Γ5任一项所述的用于大功率LED球面成型机的新型自动上料装置，其 特征是：所述移动机构包括前后对称设置的两块导轴固定板、分别设于两块导轴固定板之 间的左右两根移动导轴、分别滑动设置在两根移动导轴上的两块移动滑块，跨接在两块移 动滑块之间的移动座，以及推动移动座水平移动的移动驱动机构；其中，导轴固定板的两端 分别与移动导轴的下端部固定连接。
7. 如权利要求6所述的用于大功率LED球面成型机的新型自动上料装置，其特征是： 所述移动驱动机构包括分别设置在两块导轴固定板上的两根同步主轴，同步主轴设有移动 同步轮，两根同步主轴上对应的移动同步轮通过移动同步带连接，移动同步带与同侧相应 的移动滑块连接，其中一根同步主轴一端通过移动联轴器与移动同步电机相连。
8. 如权利要求7所述的用于大功率LED球面成型机的新型自动上料装置，其特征是： 所述装载机构包括的夹持支架的载具，载具设置于移动座上方，其表面设有容纳所述支架 的凹位；载具设有四根穿过移动座并向下延伸的载具导轴，移动座下方设有与载具平行的 载具导向板，载具导向板套接在载具导轴上，载具和载具导向板之间载具导轴部分套有顶 住载具和载具导向板的弹簧；移动座在载具两侧设有气缸，气缸活塞杆穿过移动座伸到移 动座下方，气缸上端部朝内侧部分与所述夹臂外端部的轴承相对应；气缸下方设有升降摆 臂，升降摆臂外端铰接在移动座下面，升降摆臂里端铰接在载具导轴下端，升降摆臂中段设 有与气缸活塞杆末端接触的轴承，载具四角设有限制载具只能做升降运动的载具导向块。
9. 如权利要求8所述的用于大功率LED球面成型机的新型自动上料装置，其特征是： 所述上模芯设有若干可以抽真空设备相连的小孔。
【文档编号】B29C33/44GK203888075SQ201420264285
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年5月22日 优先权日:2014年5月22日
【发明者】陈树钊, 陈伟明, 单忠频, 黄昌浩 申请人:佛山市多谱光电科技有限公司