一种全自动高速贴片LED分光分色机的制作方法与工艺

本发明涉及一种LED材料分光分色机，尤指一种通过控制装置对LED材料进行全程自动分光分色以达到高速高效工作目的的一种全自动高速贴片LED分光分色机。

背景技术：
在LED材料生产加工及封装过程中，根据不同的使用场合而生产出不同性能的LED，并依据LED的颜色和性能划分出不同的LED材料的不同包装区间，为区别LED的光色、亮度和性能等，需运用一些检测设备或手工检测，但是传统的手工分光分色测试和手动包装工艺效率较低，而且人工操作容易出错，因此工业制造了LED分光分色的专用检测设备-LED分光分色机，用于检测光、色、电信号，而检测光、色、电信号时，必然要满足LED亮灯、通电等条件，一般的LED分光分色机将光、色、电的测试集中在一个测试工位，由于设备的负荷总是有限的，因此测试时也会存在较大的局限性，导致测试效率和精确度不高，在需要调整或维修时不仅复杂繁琐，而且对生产加工整个流程带来颇大影响，使生产进度滞后，又因为局限性的测试功能间接地造成测试难度和测试成本的增高。为解决测试的局限性问题，他人提出了可解决问题的改进设备，并为该项改进提出了专利申请，并记载在专利公开号为CN202427654U，名称为一种SMDLED全自动高速分光分色机的公开文献，该公开文献公开的分光分色机公开了光电光谱颜色测试站，包括光强测试探头、光谱光纤探头、双探针联动测试机构，经过光电光谱颜色测试站可以准确测试SMD材料的亮度、波长、色温以及电参数等，从而提供可靠的测试数据，工作效率高，但是，该文献未公开颜色测试的信息处理站，也无法根据公开内容得到光电光谱颜色测试站在得出检测结果的信息处理过程或方法，因此现存的分光分色机仍存在缺陷。为解决以上问题，本发明旨在提供一种不仅实现有效分光分色作用而且高效精确的全自动分光分色机，并将本申请人此前提交的专利申请的公开文献运用在本发明中，其中，将本申请人专利公开号为CN202687477U，名称为取料机构的公开文献中的驱动结构部分应用在本发明的驱动装置中，使本发明在该专利的范围内得到改进并得出完整方案，另外，将本申请人专利公开号为CN203875788U，名称为一种分色分光机上用于校正LED材料位置的定位机构的公开文献应用在本发明的定位机构中，旨在将功能完整的定位机构配合其他机构作出整体完善的工作流程。

技术实现要素：
为解决上述问题，本发明旨在公开一种LED材料分光分色机，尤指一种通过控制装置对LED材料进行全程自动分光分色以达到高速高效工作目的的一种全自动高速贴片LED分光分色机。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种全自动高速贴片LED分光分色机，主要包括工作机架、检测仪器、控制系统和运动系统，检测仪器、控制系统和运动系统安装在工作机架的机架台面或机架内部，检测仪器由测试计算机和信息显示器组成，其特征在于：所述的运动系统主要包括转盘机构、以及依次序工作的供料机构、取料机构、定位机构、测试机构、积分球机构、吹落料机构、分类机构和收料机构；转盘机构主要由旋转盘和凸轮驱动装置通过连接轴轴向安装组成，旋转盘靠近边缘处安装有呈圆周阵列排列的若干个吸附LED材料的吸嘴，吸嘴的吸口朝上；所述的工作机架为钣金机架，工作机架的工作台面右侧设有带翻盖的防护罩，防护罩的左侧板中央底部开设有通槽；工作机架的机架内部左侧成型有安装测试计算机的腔体，机架内部右侧成型有安装分类机构和收料机构的腔体，分类机构与收料机构之间设置有钣金隔板，且钣金隔板为分类机构的支撑板；所述供料机构安装在工作台面的左侧，供料机构包括供给LED材料的供料装置、振动盘和输料装置，供料装置的供料出口设置在对应振动盘的上方，输料装置为从振动盘处穿过左侧板通槽并延伸至取料机构处的输料轨道；所述的取料机构、定位机构、测试机构、积分球机构、吹落料机构依次围绕安装在转盘机构的周边并处于不同吸嘴所对应的位置，同时各机构均安装在防护罩之内；所述测试机构安装有与LED材料接触点亮的一对测试探针且成对的测试探针对称地设置在转盘机构的吸嘴的两侧，所述的积分球机构设置有积分球，积分球的光线输入口设置在吸附在转盘机构吸嘴上的LED材料正对前方的位置；所述吹落料机构主要由吹气管和落料管组成，落料管末端连通有输料气管，输料气管贯穿工作台面开设的通孔连接到分类机构上，分类机构设置有工作基板，分类机构的分类落料装置设置在工作基板的上表面，工作基板中部开设若干落料孔，且工作基板下表面的落料孔处安装有落料下管，支撑分类机构的钣金隔板在与落料下管的接触处开通槽使落料下管穿过钣金隔板通槽，且落料下管的正对下方为收料机构；所述收料机构主要包括支撑架、顶板、底板、料筒架和运动滑轨，顶板开设有若干收料孔，收料孔通过气管与分类机构的落料下管互相连通，支撑架与底板、顶板组合装配形成安装料筒架的立体框架，料筒架由多层间隔的料筒托板组成，料筒托板至少有三层，且底层托板为密实平板，底层以上的料筒托板表面设置有若干个细孔，各细孔内套设安装有收料筒，运动滑轨成对且对称安装在底板上，且运动滑轨的两端延伸至底板外沿，料筒架架设在运动滑轨的滑块上方，料筒架可跟随滑块在运动滑轨上作直线运动以形成料筒架在支撑架内滑动抽屉式的安装结构；底板上还安装有一对气缸，成对的气缸分别设置在成对的运动滑轨的旁侧，且气缸设有可在竖直方向上伸缩的气缸轴，气缸轴顶端与料筒架底面相抵。所述吹落料机构还包括有固定座和加速吹气管，其中，固定座包括主固定座和连接座，主固定座安装在转盘机构旁侧并固定在工作台面上，主固定座的上端为竖直轴状，轴段外侧套设有落料管连接座，落料管套设在落料管连接座内并设置在正对转盘机构吸嘴的后侧，落料管连接座通过螺钉固定连接有吹气管连接座，吹气管套设在吹气管连接座内并设置在正对吸嘴的前方，吹气管的吹气口、吸嘴和落料管的落料口在水平方向上三点共线，加速吹气管安装在落料管中部，加速吹气管与落料管均为合金材质。所述的吹气管和加速吹气管分别与气压源、电磁阀连接。所述的收料机构还包括感应组件，感应组件由感应器和感应片组成，其中，感应器安装在收料机构的底板上表面，感应片安装在料筒架的下表面，当感应到其中一个收料筒装满LED材料时，控制气缸的气缸轴往下收缩，料筒架下落到底板的运动滑轨的滑块上；当感应器与感应片互相接触时，控制气缸的气缸轴往上顶起，料筒架随气缸轴而顶起并抵在收料机构顶板的底面。所述的收料机构的收料筒为筒口处安装有缓冲舌的缓冲收料筒，缓冲舌为一片式成型的软硅胶材质。所述的取料机构由驱动装置、取料装置和保护罩组成，保护罩安装在驱动装置的外围，取料装置设有往前伸展的“L”形取料臂，取料臂前端安装有管状取料吸嘴，取料吸嘴设置在转盘机构吸嘴的正对上方；驱动装置通过马达驱动偏心轮旋转带动取料臂摆动。所述的分类机构主要包括工作基板、滑轨、分类落料装置和落料下管，滑轨包括有安装在工作基板上表面的两根X轴滑轨以及安装在X轴滑块上的Y轴滑轨，其中两根X轴滑轨分别安装在工作基板的左右两侧，Y轴滑轨横架在两根X轴滑轨之上，且Y轴滑轨的两端分别固定在两块X轴滑块上，分类落料装置通过固定板固定连接在Y轴滑轨的滑块上，分类落料装置由分类落料管和计数器组成，分类落料管的管口连接有与吹落料机构的落料管连通的输料气管，输料气管、分类落料管与计数器从上往下依次相连。所述的测试机构设置有通过摇杆装置互相连接的两个探针固定座，成对的测试探针分别安装在两个探针固定座上，且测试探针的探针头中部镶嵌有钨钢触头。所述的控制系统为人机组合操作控制和PLC编程控制的组合，通过系统的PLC板控制或调节各机构的运行。一种使用一种全自动高速贴片LED分光分色机对LED材料进行分光分色的方法，包括以下步骤：1）启动电源与气源，输入编写的执行程序，并将转盘机构调为工作状态，通过信息显示器观测执行过程；2）将LED材料填充到供料机构中，供料机构将LED材料输送到振动盘上编排顺序然后LED材料从振动盘沿输料轨道输送到取料机构处；3）取料机构将LED材料从输料轨道中取出并安装至转盘机构的吸嘴上，旋转盘旋转带动LED材料旋转，至定位机构处时，定位机构矫正LED材料的位置，准确定位后的LED材料随旋转盘运动而转至测试机构处，测试机构的一对测试探针互相靠近并与LED材料两侧接触从而点亮LED材料；4）当LED材料在接触点亮后旋转至积分球机构处时，积分球的光线输入口收集LED材料发出的光信号，积分球将光信号进行处理并输出执行信号，转盘机构将LED材料带至吹落料机构处并通过气源将LED材料吹送入吹落料机构中；5）落入吹落料机构落料管中的LED材料随后落入到分类机构中，控制系统根据积分球输出的测试结果从而判定LED材料归属的落料孔分类区间，分类落料装置在电机驱动下根据控制系统判定结果将LED材料分送至对应的落料孔中，同时通过计数器统计LED材料的数量，然后从落料下管通向收料机构，收料机构将下落的LED材料收集到收料筒中，当感应到其中一个收料筒装满LED材料时，气缸轴往下收缩带动料筒架下落到底板的运动滑轨上，将料筒架从收料机构内沿运动滑轨抽拉出来，取出收料筒的LED材料，再将料筒架推回收料机构内；料筒架回到初始位置时，感应器与感应片互相接触，气缸的气缸轴往上顶起，料筒架随气缸轴而顶起并抵在收料机构顶板的底面，收料筒继续收集LED材料。本发明的有益效果体现在：本发明的各工作环节紧密连接，其连贯的工作带来自动且高速率的工作效率，且各环节的机构设计缜密，并构成完整的运动系统，各机构的独立工作与合作关系实现了分光分色机安全可靠地完成工作，而本发明的控制系统为连贯工作奠定良好基石。本发明通过人机组合操作控制和PLC编程控制组合的控制系统，实现各部分机构根据设定程序自动运行并达到LED材料全自动分光分色效果的目的；在本发明中，本发明集合了供料机构、取料机构、定位机构、测试机构、积分球机构、吹落料机构、分类机构和收料机构，以及被围绕的转盘机构为运动系统，各机构围绕着保持旋转状态的转盘机构而开启各自的工作，由于各机构分别安排在与转盘机构吸嘴相邻的合理范围内，在转盘机构的作用下带动LED材料的旋转，当LED材料旋转至各机构处时，各机构根据系统控制可实施各机构工作，各机构的工作搭配成完善的工作路线，使运动系统的运程连贯无阻。同时本发明采用的积分球机构用于对LED材料的光信号检测，从中提高测试准确度，然后采用的带软硅胶缓冲舌的收料筒以及采用的两吹气管双重吹气均可起到保护材料的作用，使材料在输送过程中免受损坏，而测试探针作为测试机构的首要作用点，测试探针镶嵌有钨钢触头，延长了测试机构的使用寿命；本发明还设置了多个保护罩，使机构得到防护，避免了机构因灰尘或碰撞而影响工作效果的问题。附图说明图1是本发明的安装防护罩的整体结构示意图。图2是本发明的拆卸防护罩的整体结构示意图。图3是本发明的安装在工作台面的机构示意图。图4是本发明的图3中B的局部放大示意图。图5是本发明的图4中A的局部放大示意图。图6是本发明的安装保护罩的取料机构结构示意图。图7是本发明的拆卸保护罩的取料机构结构示意图。图8是本发明的测试机构结构示意图。图9是本发明的吹落料机构结构示意图。图10是本发明的分类机构结构示意图。图11是本发明的分类结构侧视图。图12是本发明的收料机构分解图。图13是本发明的收料机构结构图。附图标注说明：10-工作机架，20-检测仪器，30-控制系统，40-运动系统，1-供料机构，2-转盘机构，3-取料机构，4-定位机构，5-测试机构，6-积分球机构，7-吹落料机构，8-分类机构，9-收料机构，101-防护罩，102-钣金隔板，201-测试计算机，202-信息显示器，301-人机组合，11-供料装置、12-振动盘，13-输料轨道，21-旋转盘，22-凸轮驱动装置，23-吸嘴，31-驱动装置，32-取料装置，33-保护罩，34-取料臂，35-取料吸嘴，51-测试探针，52-探针固定座，53-摇杆装置，71-吹气管，72-落料管，73-输料气管，75-主固定座，76-落料管连接座，77-吹气管连接座，81-工作基板，82-分类落料装置，83-X轴滑轨，84-Y轴滑轨，85-分类落料管，86-计数器，87-X轴滑块，88-落料下管，91-支撑架，92-顶板，93-底板，94-料筒架，95-运动滑轨，96-收料筒，97-气缸。具体实施方式下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式：一种全自动高速贴片LED分光分色机，主要包括工作机架10、检测仪器20、控制系统30和运动系统40，检测仪器20、控制系统30和运动系统40安装在工作机架10的机架台面或机架内部，检测仪器20由测试计算机201和信息显示器202组成，所述的控制系统30为人机组合301操作控制和PLC编程控制的组合，通过系统的PLC板控制或调节各机构的运行；所述的运动系统40主要包括转盘机构2、以及依次序工作的供料机构1、取料机构3、定位机构4、测试机构5、积分球机构6、吹落料机构7、分类机构8和收料机构9；转盘机构2主要由旋转盘21和凸轮驱动装置22通过连接轴轴向安装组成，旋转盘21靠近边缘处安装有呈圆周阵列排列的若干个吸附LED材料的吸嘴23，吸嘴23的吸口朝上；所述的工作机架10为钣金机架，工作机架10的工作台面右侧设有带翻盖的防护罩101，防护罩101的左侧板中央底部开设有通槽；工作机架10的机架内部左侧成型有安装测试计算机201的腔体，机架内部右侧成型有安装分类机构8和收料机构9的腔体，分类机构8与收料机构9之间设置有钣金隔板102，且钣金隔板102为分类机构8的支撑板；所述供料机构1安装在工作台面的左侧，供料机构1包括供给LED材料的供料装置11、振动盘12和输料装置，供料装置11的供料出口设置在对应振动盘12的上方，输料装置为从振动盘12处穿过左侧板通槽并延伸至取料机构3处的输料轨道13；所述的取料机构3、定位机构4、测试机构5、积分球机构6、吹落料机构7依次围绕安装在转盘机构2的周边并处于不同吸嘴23所对应的位置，同时各机构均安装在防护罩101之内；所述测试机构5安装有与LED材料接触点亮的一对测试探针51且成对的测试探针51对称地设置在转盘机构的吸嘴23的两侧，测试机构5设置有通过摇杆装置53互相连接的两个探针固定座52，成对的测试探针51分别安装在两个探针固定座52上，且测试探针51的探针头中部镶嵌有钨钢触头，所述的积分球机构6设置有积分球，积分球的光线输入口设置在吸附在转盘机构吸嘴23上的LED材料正对前方的位置，积分球收集LED材料发出的光信号，再经过测试仪器分析处理；所述的取料机构3由驱动装置31、取料装置32和保护罩33组成，保护罩33安装在驱动装置31的外围，取料装置32设有往前伸展的“L”形取料臂34，取料臂34前端安装有管状取料吸嘴35，取料吸嘴35设置在转盘机构吸嘴23的正对上方；驱动装置31通过马达驱动偏心轮旋转带动取料臂34摆动，取料臂34通过拉杆与偏心轮连接，马达运动带动取料臂34做有规律的曲线运动，取料吸嘴35同时做曲线运动，取料吸嘴35上连接气管接入真空，将材料从输料轨道13吸附出来再放置到转盘机构的吸嘴23上；所述的吹落料机构7主要由吹气管71和落料管72组成，落料管72末端连通有输料气管73，输料气管73贯穿工作台面开设的通孔连接到分类机构8上，分类机构8设置有工作基板81，分类机构的分类落料装置82设置在工作基板81的上表面，工作基板81中部开设若干落料孔，且工作基板81下表面的落料孔处安装有落料下管88，支撑分类机构的钣金隔板在与落料下管88的接触处开通槽使落料下管88穿过钣金隔板102通槽，且落料下管88的正对下方为收料机构9；所述吹落料机构7还包括有固定座和加速吹气管，其中，固定座包括主固定座75和连接座，主固定座75安装在转盘机构2旁侧并固定在工作台面上，主固定座75的上端为竖直轴状，轴段外侧套设有落料管连接座76，落料管72套设在落料管连接座76内并设置在正对转盘机构吸嘴23的后侧，落料管连接座76通过螺钉固定连接有吹气管连接座77，吹气管71套设在吹气管连接座77内并设置在正对吸嘴23的前方，吹气管71的吹气口、吸嘴23和落料管72的落料口在水平方向上三点共线，加速吹气管安装在落料管72中部，加速吹气管与落料管72均为合金材质，吹气管71和加速吹气管分别与气压源、电磁阀连接，以提供吹气的动力；所述的分类机构8主要包括工作基板81、滑轨、分类落料装置82和落料下管88，滑轨包括有安装在工作基板81上表面的两根X轴滑轨83以及安装在X轴滑块87上的Y轴滑轨84，其中两根X轴滑轨83分别安装在工作基板81的左右两侧，Y轴滑轨84横架在两根X轴滑轨83之上，且Y轴滑轨84的两端分别固定在两块X轴滑块87上，分类落料装置82通过固定板固定连接在Y轴滑轨84的滑块上，分类落料装置82由分类落料管85和计数器86组成，计数器86用来记录下落到料筒中产品的数量，以及判别产品是否正确下落，检查产品离开转盘时是否落到外部区间，分类落料管85的管口连接有与吹落料机构的落料管72连通的输料气管73，输料气管73、分类落料管85与计数器86从上往下依次相连；分类机构8利用XY坐标原理，控制X与Y轴马达带动固定其上的分类落料管85与计数器86一起运动，在LED材料经过积分球机构6收集材料发出的光信号，经过测试仪器分析处理而完成测试进入到吹落料机构气管之前，PLC控制系统依据测试结果判别该产品属于哪个区间，并发出指令到马达驱动器上，进而驱动X、Y轴滑轨的滑块运动，将分类落料管85带动到属于该材料的分类区间上方；即LED材料从转盘机构2上被吹落料机构7吹送到分类落料管85中，继而进入到下方正对的收料机构9中，完成对该产品的测试分类；所述的收料机构9主要包括支撑架91、顶板92、底板93、料筒架94和运动滑轨95，顶板92开设有若干收料孔，收料孔通过气管与分类机构8的落料下管88互相连通，支撑架91与底板93、顶板92组合装配形成安装料筒架的立体框架，料筒架94由多层间隔的料筒托板组成，料筒托板至少有三层，且底层托板为密实平板，底层以上的料筒托板表面设置有若干个细孔，各细孔内套设安装有收料筒96，收料筒96为筒口处安装有缓冲舌的缓冲收料筒96，缓冲舌为一片式成型的软硅胶材质，运动滑轨95成对且对称安装在底板93上，且运动滑轨95的两端延伸至底板93外沿，料筒架94架设在运动滑轨95的滑块上方，料筒架94可跟随滑块在运动滑轨95上作直线运动以形成料筒架94在支撑架91内滑动抽屉式的安装结构；底板93上还安装有一对气缸97，成对的气缸97分别设置在成对的运动滑轨95的旁侧，且气缸97设有可在竖直方向上伸缩的气缸轴，气缸轴顶端与料筒架94底面相抵；收料机构9还包括感应组件，感应组件由感应器和感应片组成，其中，感应器安装在收料机构9的底板93上表面，感应片安装在料筒架94的下表面，当感应到其中一个收料筒96装满LED材料时，控制气缸97的气缸轴往下收缩，料筒架94下落到底板的运动滑轨95的滑块上；当感应器与感应片互相接触时，控制气缸的气缸轴往上顶起，料筒架94随气缸轴而顶起并抵在收料机构顶板92的底面；在收料机构9的工作过程中，料筒架94以抽屉形式安装在支撑架91与底板93、顶板92形成的立体框架内，原始状态下料筒架94抵在顶板93底面以收集LED材料，当收料筒96装满LED材料时，料筒架94下落到运动滑轨95上，料筒架94可沿运动滑轨95往外拉出并取出LED材料，然后再将料筒架94推回到原始位置，当料筒架94回到原始位置时，感应器与感应片互相接触时，气缸97将料筒架94顶起，顶起后收料筒96与收料机构9上板紧密贴合，产品下落到收料筒96中不会从筒口飞出，同时可防止由于机台振动导致料筒架94位置偏移，产品落不到正确的收料筒96中而出现产品性能不一。一种使用一种全自动高速贴片LED分光分色机对LED材料进行分光分色的方法，包括以下步骤：1）启动电源与气源，输入编写的执行程序，并将转盘机构2调为工作状态，通过信息显示器202观测执行过程；2）将LED材料填充到供料机构1中，供料机构1将LED材料输送到振动盘12上编排顺序然后LED材料从振动盘12沿输料轨道13输送到取料机构3处；3）取料机构3将LED材料从输料轨道13中取出并安装至转盘机构的吸嘴23上，旋转盘21旋转带动LED材料旋转，至定位机构4处时，定位机构4矫正LED材料的位置，准确定位后的LED材料随旋转盘21运动而转至测试机构5处，测试机构5的一对测试探针51互相靠近并与LED材料两侧接触从而点亮LED材料；4）当LED材料在接触点亮后旋转至积分球机构6处时，积分球的光线输入口收集LED材料发出的光信号，积分球将光信号进行处理并输出执行信号，转盘机构2将LED材料带至吹落料机构7处并通过气源将LED材料吹送入吹落料机构7中；5）落入吹落料机构落料管72中的LED材料随后落入到分类机构8中，控制系统根据积分球输出的测试结果从而判定LED材料归属的落料孔分类区间，分类落料装置82在电机驱动下根据控制系统判定结果将LED材料分送至对应的落料孔中，同时通过计数器86统计LED材料的数量，然后从落料下管88通向收料机构9，收料机构9将下落的LED材料收集到收料筒96中，当感应到其中一个收料筒96装满LED材料时，气缸轴往下收缩带动料筒架94下落到底板93的运动滑轨95上，将料筒架94从收料机构9内沿运动滑轨抽拉出来，取出收料筒96的LED材料，再将料筒架94推回收料机构9内；料筒架94回到初始位置时，感应器与感应片互相接触，气缸97的气缸轴往上顶起，料筒架94随气缸轴而顶起并抵在收料机构顶板92的底面，收料筒96继续收集LED材料。以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明的技术范围作任何限制，本行业的技术人员，在本技术方案的启迪下，可以做出一些变形与修改，凡是依据本发明的技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。