晶环自动上料系统的制作方法

本申请涉及发光二极管领域，尤其涉及一种晶环自动上料系统。

背景技术：

发光二极管（Light Emitting Diode，LED）是一种能将电能转换为光能的发光元件。随着LED技术的不断成熟，和人们环保意识的提高以及国家的大力扶持，LED产品以其节能、环保，寿命长等优点，被越来越多的应用于照明、显示、信号指示等领域。

LED芯片通常是由供应厂商集中粘在薄膜上，再由晶环固定好薄膜后供给LED固晶机使用。现有LED固晶工艺中，通过人工将扩好的晶环放置于LED固晶机的晶框中固定。但现在双头固晶机对LED芯片的加工速度一般为40~50千个/小时左右，通常的每个晶环上对于体积较大的LED芯片只能放2~5千个。这样，在生产时，对于一台LED固晶机而言，每小时要更换10~20次左右的晶环。换晶环的操作完全依赖于人工，生产效率得不到提高，稍有滞后，就会严重影响产量。

技术实现要素：

本申请旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。

本申请提供一种晶环自动上料系统，包括：

平台；

设置于所述平台的储料工位上、用于承载叠置的待加工晶环并将所述待加工晶环逐个分离的储料装置；

设置于所述平台的转接工位上、用于从所述储料装置获得单个所述待加工晶环的转接装置；

设置于所述平台的空料工位上、用于承载已完成加工晶环的空料装置；

设置于所述平台的搬运工位上、用于将单个所述待加工晶环从所述转接装置运送到外部加工工位上进行加工并将所述已完成加工晶环运送到所述空料装置上的搬运机械手；以及，

用于控制所述晶环自动上料系统工作的控制系统。

进一步的，所述储料装置包括：

设置有供所述待加工晶环掉落且一侧为所述转接装置的贯通腔体的底板；

将所述底板与所述平台相固定的支撑架；

设置于所述底板上、用于当需要分离最靠近所述转接装置的所述待加工晶环时撤销对最靠近所述转接装置的所述待加工晶环支撑作用的晶环支撑组件；以及，

设置于所述底板上、用于当需要分离最靠近所述转接装置的所述待加工晶环时对第二靠近所述转接装置的所述待加工晶环提供支撑作用的晶环顶紧组件，

所述晶环支撑组件与所述晶环顶紧组件均与所述控制系统相连。

进一步的，所述储料装置还包括：

设置于所述底板上位于所述贯通腔体周边的、用于对叠置的所述待加工晶环进行限位的第一限位杆，和/或，

设置于所述底板上、用于当需要分离最靠近所述转接装置的所述待加工晶环时对最靠近所述转接装置的所述待加工晶环施加分离力的掉料电磁铁触动组件，所述掉料电磁铁触动组件与所述控制系统相连。

进一步的，所述晶环支撑组件包括：第一气缸；以及，设置于所述第一气缸输出轴上、用于与所述最靠近所述转接装置的待加工晶环接触的支撑板，

所述晶环顶紧组件包括：第二气缸；以及设置于所述第二气缸高度方向、使所述第二气缸的输出轴与第二靠近所述转接装置的所述待加工晶环接触并提供支撑作用的安装垫块，

所述第一气缸与所述第二气缸均与所述控制系统相连。

进一步的，所述转接装置包括：

固定于所述支撑架上的滑动气缸；

固定于所述支撑架上的滑轨；

用于从所述储料装置接收掉落下来的所述待加工晶环的接料板；

与所述接料板相固定并在所述滑动气缸驱动下滑动设置于所述滑轨上、使所述接料板在接料工位与预备工位之间移动的滑台；以及，

设置于所述接料板上、对接收到的所述待加工晶环进行感应的光电传感器，

所述滑动气缸及所述光电传感器均与所述控制系统相连。

进一步的，所述接料板上设置有：

用于对接收到的所述待加工晶环进行限位的销钉，和/或，

开设的、供所述搬运机械手拾取所述待加工晶环的缺口。

进一步的，所述空料装置包括：

固定于所述平台上的导轨座；

固定于所述导轨座上的导轨；

滑动设置于所述导轨上的滑块；

与所述滑块相固定、用于承载所述已完成加工晶环的收料板；以及，

固定于所述收料板上的拉手。

进一步的，所述空料装置还包括：

设置于所述收料板上的挡块；以及，

固定于所述导轨一端或两端、且与所述挡块相接触以限定所述收料板的行程的限位块，

和/或，

所述收料板上设置有用于对所述已完成加工晶环进行限位的第二限位杆。

进一步的，所述搬运机械手包括：

固定于所述平台上的支撑座；

设置于所述支撑座上的旋转组件；

受所述旋转组件驱动可进行旋转动作的升降组件；以及，

受所述升降组件驱动可进行升降动作并可对所述待加工晶环或所述已完成加工晶环进行夹取或释放的夹爪组件，

所述旋转组件、所述升降组件及所述夹爪组件均与所述控制系统相连。

进一步的，所述搬运机械手还包括：

设置于所述支撑座上、用于对所述升降组件的旋转动作进行限位的旋转限位件。

本申请的有益效果是：

通过提供一种晶环自动上料系统，包括：平台；设置于所述平台的储料工位上、用于承载叠置的待加工晶环并将所述待加工晶环逐个分离的储料装置；设置于所述平台的转接工位上、用于从所述储料装置获得单个所述待加工晶环的转接装置；设置于所述平台的空料工位上、用于承载已完成加工晶环的空料装置；设置于所述平台的搬运工位上、用于将单个所述待加工晶环从所述转接装置运送到外部加工工位上进行加工并将所述已完成加工晶环运送到所述空料装置上的搬运机械手；以及，用于控制所述晶环自动上料系统工作的控制系统。这样，可自动处理晶环的分离、上料以及回收动作，减少人工操作，节省人力成本，提高生产效率，大大提高固晶机的自动化程度，另外，其结构简单，成本低廉，方便做成外挂式结构增设于原有LED固晶机上。

附图说明

图1为本申请实施例一的晶环自动上料系统的立体结构示意图。

图2为本申请实施例一的晶环自动上料系统的分解结构示意图。

图3为本申请实施例一中储料装置的立体结构示意图。

图4为本申请实施例一中储料装置的分解结构示意图。

图5为本申请实施例一中转接装置的立体结构示意图。

图6为本申请实施例一中转接装置的分解结构示意图。

图7为本申请实施例一中空料装置的立体结构示意图。

图8为本申请实施例一中空料装置的分解结构示意图。

图9为本申请实施例一中搬运机械手的立体结构示意图。

图10为本申请实施例一中搬运机械手的分解结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。

实施例一：

请参考图1-2，本实施例提供了一种晶环自动上料系统，包括：

平台1；

设置于平台1的储料工位上、用于承载叠置的待加工晶环2并将待加工晶环2逐个分离的储料装置3；

设置于平台1的转接工位上、用于从储料装置3获得单个待加工晶环2的转接装置4；

设置于平台1的空料工位上、用于承载已完成加工晶环2的空料装置5，此处需要说明的是，通常空料装置4上承载的为已完成加工晶环，其标号沿用了加工前的待加工晶环的标号；

设置于平台1的搬运工位上、用于将单个待加工晶环2从转接装置4运送到外部LED固晶机上的加工工位上进行加工并将已完成加工晶环2运送到空料装置5上的搬运机械手6；以及，

用于控制晶环自动上料系统工作的控制系统，控制系统可以是单片机或者其他控制主机，可带有操作用的输入输出设备，例如屏幕、键盘、按键和/或鼠标等。

具体的，请参考图3-4，上述储料装置3包括：

设置有供待加工晶环2掉落且一侧为转接装置4的贯通腔体311的底板31；

将底板31与平台1相固定的支撑架32；

设置于底板31上、用于当需要分离最靠近转接装置4的待加工晶环2时撤销对最靠近转接装置4的待加工晶环2支撑作用的晶环支撑组件33；以及，

设置于底板31上、用于当需要分离最靠近转接装置4的待加工晶环2时对第二靠近转接装置4的待加工晶环2提供支撑作用的晶环顶紧组件34，

晶环支撑组件33与晶环顶紧组件34均与控制系统相连。

储料装置3还包括：

设置于底板31上位于贯通腔体311周边的、用于对叠置的待加工晶环2进行限位的第一限位杆35，和/或，

设置于底板31上、用于当需要分离最靠近转接装置4的待加工晶环2时对最靠近转接装置4的待加工晶环2施加分离力的掉料电磁铁触动组件36，掉料电磁铁触动组件36与控制系统相连。

具体的，晶环支撑组件33可包括：第一气缸；以及，设置于第一气缸输出轴上、用于与待加工晶环2接触的支撑板，

晶环顶紧组件34包括：第二气缸；以及设置于第二气缸的高度方向、使第二气缸的输出轴与第二靠近转接装置4的待加工晶环2接触并提供支撑作用的安装垫块，

其中，第一气缸与第二气缸均与控制系统相连。

针对上述储料装置3，需要说明的有如下几点：

1、贯通腔体311的水平径向尺寸通常会大于待加工晶环2的最大径向尺寸，以使待加工晶环2能够从中掉落到转接装置4。

2、第一限位杆35的个数可根据实际情况选择设定，并不仅限于图中所示的3个。

3、晶环支撑组件33与晶环顶紧组件34环绕贯通腔体311而设置，其个数可根据实际情况选择设定。其中气缸伸出时，可对对应的待加工晶环2起到支撑或顶紧作用，当气缸缩回时，对对应的待加工晶环2不起到支撑或顶紧作用。这样，当第二气缸伸出，顶紧从叠置方向底部向上倒数的第二个待加工晶环2，第一气缸缩回时，叠置方向最底部的待加工晶环2就会通过贯通腔体311而掉落到转接装置4，达到分离待加工晶环2的目的。

4、在实际生产过程中，由于待加工晶环2之间可能存在未切整齐的薄膜而使得待加工晶环2之间相互粘黏，为确保单个待加工晶环2的顺利掉落，设置掉料电磁铁触动组件36即可达到这个目的。

请参考图5-6，上述转接装置4包括：

固定于支撑架32上的滑动气缸41；

固定于支撑架32上的滑轨42；

用于从储料装置3接收掉落下来的待加工晶环2的接料板43；

与接料板43相固定并在滑动气缸41驱动下滑动设置于滑轨42上、使接料板43在接料工位与预备工位之间移动的滑台44；以及，

设置于接料板43上、对接收到的待加工晶环2进行感应的光电传感器45，

滑动气缸41及光电传感器45均与控制系统相连。

具体的，接料板43上设置有：

用于对接收到的待加工晶环2进行限位的销钉46，和/或，

开设的、供搬运机械手6拾取待加工晶环2的缺口47。

针对上述转接装置4，需要说明的有如下几点：

1、待加工晶环2掉落到接料板43上后，由于缺口47的存在，待加工晶环2一部分露出接料板43，方便搬运机械手6从缺口47的位置夹取待加工晶环2.

2、当滑动气缸41的输出轴做上下动作时，会带动滑台44及接料板43在滑轨42上做上下运动，接料板43上升所到达的工位为接料工位，下降所到达的工位为预备工位。

3、光电传感器45用以检测接料板43上是否存在有待加工晶环2。

请参考图7-8，上述空料装置5包括：

固定于平台1上的导轨座51；

固定于导轨座51上的导轨52；

滑动设置于导轨52上的滑块53；

与滑块53相固定、用于承载已完成加工晶环2的收料板54；以及，

固定于收料板54上的拉手55。

具体的，空料装置5还包括：

设置于收料板54上的挡块56；以及，

固定于导轨52一端或两端、且与挡块56相接触以限定收料板54的行程的限位块57，

和/或，

收料板54上设置有用于对已完成加工晶环2进行限位的第二限位杆58。

针对上述空料装置5，需要说明的有如下几点：

1、导轨52两端设置限位块57时，一个为左限位块，一个为右限位块，可对收料板54的行程进行限定。

2、拉手55可供用户推拉借力，使收料板54沿导轨52移动，使收料板54能移出工作位，方便回收已完成加工晶环2。

请参考图9-10，上述搬运机械手6包括：

固定于平台1上的支撑座61；

设置于支撑座61上的旋转组件62；

受旋转组件62驱动可进行旋转动作的升降组件63；以及，

受升降组件63驱动可进行升降动作并可对待加工晶环2或已完成加工晶环2进行夹取或释放的夹爪组件64，

旋转组件62、升降组件63及夹爪组件64均与控制系统相连。

具体的，搬运机械手6还包括：

设置于支撑座61上、用于对升降组件63的旋转动作进行限位的旋转限位件65。

针对上述搬运机械手6，需要说明的有：

旋转限位件65可包括限位抵触块以及光电感应器，来确定旋转动作的位置。

另外，上述控制系统除了电连接部分外，还涉及气缸气路的连接。

本实施例的晶环自动上料系统的工作原理大致如下述：

通过储料装置3对待加工晶环2的分离动作，使待加工晶环2掉落至转接装置4的接料板43上，接料板43下降至预备工位，然后由搬运机械手6搬运到LED固晶机工作台进行固晶作业，待加工晶环2上的LED芯片加工完成后，搬运机械手6再将已完成加工晶环2搬运至空料装置5上，达到晶环自动上下料的目的。

实施例二：

本实施例与其他实施例不同点主要在于：

本实施例中，转接装置4可为非滑动式的固定装置，其仅从储料装置3上接收掉落的待加工晶环2而无需分开提供接料工位与预备工位。

实施例三：

本实施例与其他实施例不同点主要在于：

本实施例中，空料装置5也同样为非滑动式的固定装置，其仅承载已完成加工晶环2，而无需拉手55、导轨52等部件来完成已完成加工晶环2从工作位的送出。当然，在其他实施例中，空料装置5的推拉还可以采用其他电动方式来实现。

实施例四：

本实施例与其他实施例不同点主要在于：

本实施例中，搬运机械手6可以并非由旋转组件、升降组件等部件构成，而可以采用多轴型机械手来达到同样的对晶环的夹取、搬运目的。

另外，上述所涉及到气缸的部分可以同样用电动马达来实现，而免除了气缸气路设计。

通过实施上述实施例，可自动处理晶环的分离、上料以及回收动作，减少人工操作，节省人力成本，提高生产效率，大大提高固晶机的自动化程度，另外，其结构简单，成本低廉，方便做成外挂式结构增设于原有LED固晶机上。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。