一种全向发光LED灯管及其组装工艺的制作方法

本发明涉及一种led灯具，尤其是涉及一种全向发光led灯管及其组装工艺。

背景技术：

区别于荧光灯时代360°发光的荧光灯管，限于led灯珠的工作机理，目前市面上常规的led灯管的发光面都是有方向性的，区别只在于发光角度的大小。基于这一点，产品设计、工厂生产以及用户使用时，都需要针对该问题做相应的处理。

如中国专利公开号:cn104791627a于2015年7月22日公开的一种led灯丝灯的构建方法及led灯丝灯，是在led光源核心组件外设置灯泡壳和灯头，并设置导线将led光源核心组件与灯头连接，形成led灯丝灯；所述led光源核心组件由led灯丝组、内置led驱动电源模块和接线柱构成；所述led灯丝组的两端通过起支撑作用的接线柱连接到内置led驱动电源模块的固定焊点上，或还将led灯丝组的串联结点也通过起支撑作用的接线柱连接到内置led驱动电源模块的固定焊点上。本发明可以降低led灯丝灯的构建复杂性。而且本发明在不同市电电压等级下采用非降压整流供电来构建不同典型正向电压等级要求的led灯丝灯时，可以使led灯丝具有更高的通用性和互换性。

此方案的缺陷在于，限于led灯珠的工作原理，无法形成全方位的发光效果。

技术实现要素：

本发明所解决的上述技术问题由下述技术方案完成，一种全向发光led灯管及其组装工艺，包括芯柱、led光源、灯外壳、堵头和驱动件，所述的led光源为带状，led光源螺旋缠绕在芯柱上，芯柱一端与堵头相连，led光源一端与堵头相连，驱动件设置在堵头中，灯外壳一端与堵头相连，芯柱和led光源均位于灯外壳与堵头形成的空间内。位于产品中心的芯柱，不限定材质，但通常为易加工且具有良好机械强度及导热散热性能的金属，如铝棒等，呈螺旋形缠绕在芯柱上的led光源，光源为柔性材质的基板，借助导热硅脂、粘接剂等辅助材料，能良好地贴附在芯柱表面，用于led光源板两端定位限位用的固定结构，在本设计示例中所用为塑料材质的铆钉，外套与芯柱的灯管，作为起混光作用的光学器件，通常是涂粉的玻璃管、光扩散pc管、纳米管等等，位于芯柱两端的端盖，作用为限位并固定芯柱和灯管，使之成为一个整体，其它位于灯管最两端的堵头，以及内置于堵头空腔内的驱动等，均为常规零配件。在本示例中堵头所配为g13灯头，在其它的示例中，可以是g5、2g11、r17d等等。驱动则根据led光源板的规格做相应匹配。在此方案中整个灯管能实现360°均匀发光，不用考虑发光方向从而简化设计，免除诸多防呆、校准设计，光源板为带条，简单、标准化、易加工，光源板不需要全覆盖芯柱，节约成本，配装操作较为简化。

作为优选，所述的芯柱上为有四个或四个以上的放置面。led光源上有很多个led灯珠，这些灯珠在工作时会放出较大的热量。将灯珠背面与放置面紧密贴合可以加强其散热效果。

作为优选，所述的led光源包括基板和led灯珠，led灯珠设置在基板上。

作为优选，所述的led灯珠均匀的设置在基板上。有序的led灯珠排布可以简化led光源安装时所需要的计算。

作为优选，组装工艺包括如下步骤：

步骤一:将芯柱固定在可以旋转的夹具上；

步骤二：将led光源一端固定在芯柱一端的外表面上；

步骤三：将粘合用的胶水涂抹在芯柱上led光源需要缠绕的轨迹上；

步骤四：旋转芯柱同时让芯柱沿芯柱轴线移动使led光源缠绕粘合在预设的轨迹上；

步骤五：固定led光源的另一端并将led光源裁断。

将芯柱夹持固定后，将led光源一端固定在芯柱一端的外表面上，同时涂抹胶水的装置移动到指定位置上，最后旋转芯柱即可开始缠绕、粘合的同步工序。

作为优选，步骤一中可以旋转的夹具包括：夹具基板、两个及以上的卡块、一端抵住夹具基板另一端抵住卡块的弹簧、设置在夹具基板上与芯柱两端形状配合的进入槽和设置在夹具基板上与芯柱两端形状配合的放置槽，所述的卡块设置在放置槽边缘，所述的放置槽与进入槽相连通。将芯柱一端从进入槽放入放置槽中，芯柱上有与卡块配合的止动槽更佳，卡块与芯柱配合的地方根据旋转方向设有斜面和止旋面，可以通过工作时的旋转防止芯柱脱落，弹簧和卡块将芯柱卡死在放置槽中，完成工序后由机械手将芯柱取出。

作为优选，步骤二中将led光源一端固定的装置和步骤五中固定led光源和裁断led光源的装置为机械手，所述的机械手包括固定刀片和移动刀片,所述的固定刀片靠近移动刀片一侧设有夹持右孔,所述的移动刀片靠近固定刀片一侧设置有与夹持右孔配合的夹持左孔,夹持左孔与夹持右孔合并形成的形状与芯柱两端的形状配合,所述的移动刀片和固定刀片下端均设置有裁断刃,所述的移动刀片在夹持左空与夹持右孔合并所需经过的轨迹上与固定刀片滑动连接。固定刀片和移动刀片首先张开将芯柱纳入左夹持孔和右夹持孔中，然后固定刀片和移动刀片互相靠近完成夹持，将芯柱放入夹具后松开完成芯柱的安装。在铆接阶段，固定刀片和移动刀片互相靠近使双方下端的裁断刃并为一条直线，裁断刃同时可以完成铆接、螺栓连接和裁断等功能。

作为优选，步骤三中将胶水涂抹在芯柱上的装置为出胶头。

作为优选，步骤一至步骤五中，等待粘合的led光源盘绕在盘带上。盘带所在平面与芯柱有一定的平面夹角，使得led光源缠绕在芯柱上时有确定好的螺距，在led光源缠绕粘合的时候，盘带不动，夹具带着芯柱一边旋转一边移动。

综上所述，本发明具有如下优点：可以实现360°全向发光，从而规避设计、生产、使用时因led灯珠单侧发光造成的诸多不便。

附图说明

图1是本发明的爆炸图；

图2是本发明的结构示意图；

图3是本发明芯柱的局部放大图；

图4是本发明芯柱处的截面结构示意图；

图5是本发明工艺流程中各装置的位置示意图；

图6是本发明中夹具的结构示意图；

图7是本发明中机械手闭合时做裁断和固定时的结构示意图；

图8是本发明中机械手张开时做工件夹持时的结构示意图；

图9是本发明另一种实施方式的示意图。

图示说明：1-芯柱，2-led光源，3-灯外壳，4-堵头，5-驱动件，6-放置面，7-基板，8-led灯珠，9-夹具基板，10-卡块，11-弹簧，12-进入槽，13-放置槽，14-固定刀片，15-移动刀片，16-夹持右孔，17-夹持左孔，18-裁断刃，19-出胶头，20-盘带，21-机械手。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：

如图1，2，3,4所示，一种全向发光led灯管，包括芯柱1、led光源2、灯外壳3、堵头4和驱动件5，led光源为带状，led光源螺旋缠绕在芯柱上，芯柱一端与堵头相连，led光源一端与堵头相连，驱动件设置在堵头中，灯外壳一端与堵头相连，芯柱和led光源均位于灯外壳与堵头形成的空间内。芯柱上有四个或四个以上的放置面6，led光源包括基板7和led灯珠8，led灯珠设置在基板上。led灯珠均匀的设置在基板上。有序的led灯珠排布可以简化led光源安装时所需要的计算。位于产品中心的芯柱，不限定材质，但通常为易加工且具有良好机械强度及导热散热性能的金属，如铝棒等，呈螺旋形缠绕在芯柱上的led光源，光源为柔性材质的基板，借助导热硅脂、粘接剂等辅助材料，能良好地贴附在芯柱表面，用于led光源板两端定位限位用的固定结构，在本设计示例中所用为塑料材质的铆钉，外套与芯柱的灯管，作为起混光作用的光学器件，通常是涂粉的玻璃管、光扩散pc管、纳米管等等，位于芯柱两端的端盖，作用为限位并固定芯柱和灯管，使之成为一个整体，其它位于灯管最两端的堵头，以及内置于堵头空腔内的驱动等，均为常规零配件。在本示例中堵头所配为g13灯头，在其它的示例中，可以是g5、2g11、r17d等等。驱动则根据led光源板的规格做相应匹配。在此方案中整个灯管能实现360°均匀发光，不用考虑发光方向从而简化设计，免除诸多防呆、校准设计，光源板为带条，简单、标准化、易加工，光源板不需要全覆盖芯柱，节约成本，配装操作较为简单。led光源上有很多个led灯珠，这些灯珠在工作时会放出较大的热量。将灯珠背面与放置面紧密贴合可以加强其散热效果。

实施例2：

如图5，6,7,8所示，一种全向发光led灯管的组装工艺：

1.确定芯柱平动量，转动角速度，灯条夹角θ，所需出胶量等各项所需参数；

2.夹具基板、led光源板工装、机械手、出胶头等根据参数调整到位；

3.机械手放置芯柱，夹具基板从两端将芯柱夹紧定位，成为一体；

4.机械手将led光源板的一端铆定在芯柱上；

5.出胶头开始出胶；

6.在电机带动下，夹具基板带动芯柱开始旋转，并开始沿轴向向左移动；

7.led光源板在芯柱的转动和平动的带动下，螺旋包覆在芯柱上；

8.当芯柱左移至指定位置时，电机停止转动，夹具基板和芯柱同步停止；

9.机械手铆定led光源的另一端，同时切断led光源；

10.机械手抓住芯柱，同时爪头脱离芯柱；

11.机械手取走包覆好led光源的芯柱；夹具基板向右移动复位；

将芯柱夹持固定后，将led光源一端固定在芯柱一端的外表面上，同时涂抹胶水的装置移动到指定位置上，最后旋转芯柱即可开始缠绕、粘合的同步工序。

步骤一中可以旋转的夹具包括：夹具基板9、两个及以上的卡块10、一端抵住夹具基板另一端抵住卡块的弹簧11、设置在夹具基板上且与芯柱两端形状配合的进入槽12和设置在夹具基板上且与芯柱两端形状配合的放置槽13，卡块设置在放置槽边缘，所述的放置槽与进入槽相连通。将芯柱一端从进入槽放入放置槽中，芯柱上有与卡块配合的止动槽更佳，卡块与芯柱配合的地方根据旋转方向设有斜面和止旋面，可以通过工作时的旋转防止芯柱脱落，弹簧和卡块将芯柱卡死在放置槽中，完成工序后由机械手将芯柱取出。

步骤二中将led光源一端固定的装置和步骤五中固定led光源和裁断led光源的装置为机械手21，机械手包括固定刀片14和移动刀片15,固定刀片靠近移动刀片一侧设有夹持右孔16,移动刀片靠近固定刀片一侧设置有与夹持右孔配合的夹持左孔17,夹持左孔与夹持右孔合并形成的形状与芯柱两端的形状配合,移动刀片和固定刀片下端均设置有裁断刃18,移动刀片在夹持左空与夹持右孔合并所需经过的轨迹上与固定刀片滑动连接。固定刀片和移动刀片首先张开将芯柱纳入左夹持孔和右夹持孔中，然后固定刀片和移动刀片互相靠近完成夹持，将芯柱放入夹具后松开完成芯柱的安装。在铆接阶段，固定刀片和移动刀片互相靠近使双方下端的裁断刃并为一条直线，裁断刃同时可以完成铆接、螺栓连接和裁断等功能。

步骤三中将胶水涂抹在芯柱上的装置为出胶头19。

步骤一至步骤五中，等待粘合的led光源盘绕在盘带上20。盘带所在平面与芯柱有一定的平面夹角，使得led光源缠绕在芯柱上时有确定好的螺距，在led光源缠绕粘合的时候，盘带不动，夹具带着芯柱一边旋转一边移动。

实施例3:

如图2，3,4，9所示,一种全向发光led灯管，包括芯柱1、led光源2、灯外壳3、堵头4和驱动件5，灯外壳为梨形，led光源为带状，led光源螺旋缠绕在芯柱上，芯柱一端与堵头相连，led光源一端与堵头相连，驱动件设置在堵头中，灯外壳一端与堵头相连，芯柱和led光源均位于灯外壳与堵头形成的空间内。芯柱上有四个或四个以上的放置面6，led光源包括基板7和led灯珠8，led灯珠设置在基板上。led灯珠均匀的设置在基板上。有序的led灯珠排布可以简化led光源安装时所需要的计算。位于产品中心的芯柱，不限定材质，但通常为易加工且具有良好机械强度及导热散热性能的金属，如铝棒等，呈螺旋形缠绕在芯柱上的led光源，光源为柔性材质的基板，借助导热硅脂、粘接剂等辅助材料，能良好地贴附在芯柱表面，用于led光源板两端定位限位用的固定结构，在本设计示例中所用为塑料材质的铆钉，外套与芯柱的灯管，作为起混光作用的光学器件，通常是涂粉的玻璃管、光扩散pc管、纳米管等等，位于芯柱两端的端盖，作用为限位并固定芯柱和灯管，使之成为一个整体，其它位于灯管最两端的堵头，以及内置于堵头空腔内的驱动等，均为常规零配件。在本示例中堵头所配为g13灯头，在其它的示例中，可以是g5、2g11、r17d等等。驱动则根据led光源板的规格做相应匹配。在此方案中整个灯管能实现360°均匀发光，不用考虑发光方向从而简化设计，免除诸多防呆、校准设计，光源板为带条，简单、标准化、易加工，光源板不需要全覆盖芯柱，节约成本，配装操作较为简单。led光源上有很多个led灯珠，这些灯珠在工作时会放出较大的热量。将灯珠背面与放置面紧密贴合可以加强其散热效果。

应理解，该实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。