一种转盘式LED灯丝焊接设备的制作方法

文档序号:15006222发布日期:2018-07-24 21:19阅读:119来源:国知局

本发明涉及照明生产设备,具体涉及一种转盘式led灯丝焊接设备。



背景技术:

led灯具有使用寿命长、耗能小、光源品质好等优点,被广泛应用到各种照明场合中。其中,日常生活常见的led灯泡的体型与传统的白炽灯相似,其灯芯是通过将led灯丝焊接在芯柱上而获得的。

一般地,在灯丝焊接的过程中,由专门的夹具对芯柱进行夹紧,并使得芯柱的焊接脚水平放置,同时将灯丝搬送到焊接机构中的焊接座上,然后移动到芯柱的下方,使得灯丝两端的焊接脚贴在芯柱的焊接脚上,接着焊接器靠近芯柱和灯丝的焊接脚,从而将灯丝焊接在芯柱上,结合成灯芯,再通过相关的工艺来对灯芯进行加工,从而制成led灯泡;其中,灯丝来料呈排状,每排由多条灯丝紧密排列而成的,灯丝的两端相互连接在一起,需要通过切脚机构将灯丝两端相连的焊接脚切掉,从而将排状灯丝切割为不连接的条状灯丝,接着搬送到焊接机构的焊接工位上,进行焊接。

现有的技术方案中存下以下的不足:

1、目前,大多的led灯丝焊接设备主要还是采用人工的送料方法,即通过人工将排状灯丝放到切割机构中,切割成条状灯丝后,再通过人工将条状灯丝放到焊接机构中的焊接座上。这样浪费人力物力,生产效率较低,增加生产成本。

2、现有灯丝的切割分离方式主要为人工剪切和机器剪切,其中,人工剪切无法保证产品质量,切割口不整齐,且生产效率低;而现有的机器剪切在切割过程中,容易导致灯丝断裂、焊接脚变形等品质问题。

3、芯柱的上端设置着焊接脚,焊接脚的下端设有形成电连接的导电丝,芯柱的中部为用于聚合导电丝并将导电丝引导出来的聚合部,下端为与球泡固定连接的圆柱形的安装脚,其中,芯柱的焊接脚垂直于芯柱并向外延伸,而聚合部的尺寸大于位于下端的安装脚的尺寸,形成上大下小的结构。由于led灯丝的形状比较特殊,而且不同品牌的led灯丝,其造型也不一样;所以现有的led灯丝焊接设备主要还是采用人工的送料方法,即通过人工将芯柱放到横向设置的芯柱夹持机构中,这需要耗费较大的人力资源,生产效率较低,生产成本高。



技术实现要素:

本发明的目的在于克服上述存在的问题,提供一种转盘式led灯丝焊接设备,该转盘式led灯丝焊接设备可以全自动地将灯丝和芯柱传送到焊接工位中,无需人工参与,极大地提高焊接的效率,减少生产成本;且本焊接设备中的切脚机构可以有效地减少在灯丝剪切过程中出现的灯丝断裂、焊接脚变形等品质问题,且切割口整齐,切割的效率高。

本发明的目的通过以下技术方案实现:

一种转盘式led灯丝焊接设备,包括机架和分别设在机架上的芯柱上料装置、灯丝上料装置以及焊接机构;

其中,所述芯柱上料装置包括芯柱上料机构和芯柱运送机构,所述芯柱上料机构包括用于放置芯柱的上料座和用于将芯柱从上料座中搬运到芯柱夹持机构中的中间搬运机构;所述上料座上设有用于放置芯柱的移动槽,该移动槽往靠近中间搬运机构的方向向下倾斜设置;所述移动槽的宽度大于芯柱的安装脚的宽度,小于芯柱的聚合部的宽度;所述上料座的下方还设有促使芯柱在移动槽中移动的平震器;所述中间搬运机构包括用于对芯柱进行夹紧的夹紧机构、用于驱动夹紧机构进行转向的转向机构以及用于驱动夹紧机构和转向机构做横向移动的横向芯柱驱动机构;

所述芯柱运送机构包括芯柱夹持机构和驱动芯柱夹持机构转动的旋转驱动机构;所述旋转驱动机构包括转盘和用于驱动转盘转动的动力机构;所述灯丝上料装置与焊接机构的数量相同,且至少为两个;所述灯丝上料装置和焊接机构绕着转盘等距设置;

所述灯丝上料装置包括用于输送排状灯丝的排状灯丝送料机构、用于对切割灯丝的焊接脚的切脚机构和用于将条状灯丝搬运到焊接机构中的焊接座上的灯丝搬运机构;其中,所述切脚机构包括支架、两组用于对排状灯丝两端相互连接的焊接脚进行切断的切刀以及驱动切刀做切断运动的切刀驱动机构;所述切刀驱动机构包括设在支架上的切刀驱动件和与切刀驱动件固定连接的固定座,所述切刀包括固定连接在固定座下端的两侧的上切刀以及与用于对排状灯丝的两端的焊接脚进行支承的下切刀;所述固定座的下方设有位于两侧的上切刀之间的用于将排状灯丝进行压紧的压板,所述压板通过可相对运动的结构悬吊在固定座上;

所述灯丝搬运机构包括用于放置待焊接的灯丝的灯丝座、用于将条状灯丝从切脚机构中搬运到灯丝座上的灯丝传送机构以及用于将条状灯丝从灯丝座上搬运到焊接机构中的焊接座上的灯丝抓取机构;所述灯丝传送机构位于焊接设备的切脚机构的下方,包括搬运座、用于驱动搬运座做横向移动的横向传送机构和用于驱动搬运座做竖向移动的竖向传送机构;所述灯丝座位于搬运座的延伸方向上;所述搬运座的宽度小于切脚机构中两个下切刀之间的间隙的宽度;所述灯丝座上设有用于避让搬运座的避让槽,该避让槽的宽度和高度均大于搬运座的宽度和高度;所述灯丝抓取机构包括用于抓取灯丝的抓取件、用于驱动抓取件做横向移动的横向驱动机构以及用于驱动抓取件做竖向移动的竖向驱动机构。

本发明的一个优选方案,其中,所述夹紧机构包括连接臂和夹紧组件,所述夹紧组件包括夹紧头和驱动夹紧头进行夹紧和松开的夹紧驱动件;所述夹紧驱动件设置在连接臂的一端;

所述转向机构包括转轴、转向座以及转向组件,所述转向组件包括转向件以及转向滚轮,所述转向滚轮转动连接在转向件的一端;所述转轴的中部转动连接在转向座上,两端延伸至转向座外,其中,一端与连接臂上远离夹紧驱动件的一端固定连接,另一端与转向件上远离转向滚轮的一端固定连接;所述夹紧组件与转向滚轮形成以转轴为中心的同步转动结构,该同步转动结构位于同一平面上,当夹紧组件位于转轴之下时,转向滚轮位于转轴之上;所述夹紧机构的重量大于转向组件的重量;

所述转向机构还包括用于对转向滚轮进行限位和导向的限位导向件,在芯柱横向搬运的方向上,所述限位导向件位于转向滚轮的正前方,该限位导向件上远离芯柱夹持机构的一端设有导向面,所述导向面包括竖直导向面、位于竖直面下方的水平导向面以及位于竖直导向面和水平导向面之间的过渡面;所述限位导向件通过限位固定板设置在机架上。

本发明的一个优选方案,其中,所述转向机构包括转轴、转向座以及转向组件,所述转向组件包括转向电机和转向齿轮;所述转向齿轮包括相同大小且相互啮合的第一齿轮和第二齿轮,所述第一齿轮固定在转向电机的输出轴上;所述转轴的中部转动连接在转向座上,两端延伸至转向座外,其中,一端与连接臂上远离夹紧驱动件的一端固定连接,另一端与第二齿轮固定连接。

本发明的一个优选方案,其中,所述夹紧头包括第一夹头和第二夹头;所述夹紧驱动件为气动手指,所述第一夹头和第二夹头的下端分别固定在气动手指的两个夹爪上;所述第一夹头上端的中部设有第一夹紧部,所述第二夹头上端的两侧均设有第二夹紧部,所述第一夹紧部和第二夹紧部中均设有夹紧槽。

本发明的一个优选方案,其中,所述中间搬运机构的下方设有用于驱动夹紧机构靠近和远离上料座的接料驱动机构,所述接料驱动机构包括固定在机架上的底板、接料滑动板以及接料驱动气缸,所述接料滑动板的下端面通过直线滑动结构连接在底板上,上端面设有用于支撑中间搬运机构的支撑架;所述接料驱动气缸设置在底板上,其伸缩杆固定在接料滑动板上。

本发明的一个优选方案,其中,所述旋转驱动机构还包括驱动芯柱夹持机构做自转运动的自转驱动机构;所述自转驱动机构包括设置在转盘上的安装座、转动连接在安装座上的转动轴、转动式驱动件以及若干个沿着转盘的圆周方向均匀分布的固定式驱动件,其中,所述芯柱夹持机构设置在转动轴的一端,转动式驱动件设置在转动轴的另一端;

所述转动式驱动件上沿着圆周方向设有若干个均匀分布的沿径向凸起的限位部,相邻的两个限位部之间的中部具有定位凹槽;每个限位部上均设有往固定式驱动件的方向延伸的阻挡件;所述安装座上设有定位机构,该定位机构包括定位件以及拉紧弹簧,其中,所述定位件转动连接在安装座上,所述拉紧弹簧一端连接在安装座上,另一端连接在定位件上,所述拉紧弹簧的弹力促使定位件抵紧在转动式驱动件的定位凹槽中;所述固定式驱动件固定设置在机架上,且位于两个相邻的焊接工位之间;所述固定式驱动件上设有当转动式驱动件随转盘转动时用于阻挡所述阻挡件的阻挡部。

本发明的一个优选方案,其中,所述转盘为环状,环状转盘的内部设有固定在机架上的圆形的固定盘,所述固定式驱动件设置在固定盘上。

本发明的一个优选方案,其中,所述芯柱夹持机构包括定夹、动夹和将动夹固定在定夹上的活动固定件,所述定夹固定在转动轴上;所述活动固定件呈“几”字形,包括位于两侧的连接脚,两侧的连接脚分别铰接在定夹和动夹上,所述定夹位于活动固定件和定夹之间;所述转动轴与活动固定件之间设有作用在活动固定件上促使动夹固定在定夹上的夹紧弹簧。

本发明的一个优选方案,其中,所述限位部、定位凹槽和阻挡件均为4个,即相邻的限位部或相邻的定位凹槽之间的角度为90°,即固定式驱动件驱动一次,芯柱转动的角度为90°,如果转动式驱动件转动一周,即可实现四根灯丝的焊接。

本发明的一个优选方案,其中,所述排状灯丝送料装置包括料盒、用于驱动料盒做升降移动的料盒升降机构以及推出机构;所述料盒中在竖直方向上设有多个用于放置排状灯丝的放置槽;所述料盒升降机构包括用于托举料盒的托板以及驱动托板做升降运动的托板驱动机构;所述推出机构包括推出件和用于驱动推出件将排状灯丝从料盒的放置槽推到切脚机构中的推出驱动件。

本发明的一个优选方案,其中,所述固定座与压板之间的可相对运动的结构包括限位固定杆,所述限位固定杆包括固定端和活动端,其中,所述固定端的直径比活动端的直径大,所述活动端的长度大于固定座竖向的高度;所述限位固定杆的活动端通过直线滑动结构穿过固定座并固定连接在压板上,形成悬吊结构;所述限位固定杆为两个,且沿着灯丝传送方向对称设置。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果:

1、本发明的芯柱上料机构中,将芯柱放在上料座的移动槽上,使得芯柱的安装脚穿过并延伸至移动槽的下方,芯柱的聚合部和焊接脚位于移动槽的上方,使得芯柱呈竖立的状态;然后在平震器的作用下,驱动芯柱沿着移动槽往夹紧机构的方向移动,直到芯柱在移动槽中移动到夹紧机构的夹紧范围内,平震器停止震动,接着夹紧机构夹紧在芯柱的安装脚上;在转向机构的作用下,驱动夹紧机构进行转向,使得芯柱在竖直面上转动90°,芯柱呈水平状态,且芯柱的安装脚朝向芯柱夹持机构,同时在横向驱动机构的驱动下,夹紧机构往芯柱夹持机构的方向移动,从而将芯柱送至横向设置的芯柱夹持机构处。这样全自动地将芯柱传送到芯柱夹持机构中,大大提高了生产效率,降低生产成本。

2、通过在转盘的圆周外设置若干个灯丝上料装置和焊接机构,再通过驱动转盘来带动芯柱转动,从而使得芯柱可以沿着转盘的圆周方向一步一个工位地进行焊接,形成流水线式的焊接步骤,直到芯柱上的焊接脚全部焊接完成。

3、在灯丝上料的过程中,将排状灯丝放到下切刀上后,在切刀驱动件的驱动下,上切刀往靠近下切刀的方向移动,其中,压板先将灯丝的两侧灯脚稳定地压紧在下切刀上,而随着切刀驱动件的继续驱动,上切刀相对压板往下移动,进而与下切刀相切,从而同时整齐地将灯丝两侧的灯脚切断;通过上、下切刀整齐稳定地对排状灯丝进行切割,从而有效地减少在灯丝切割过程中出现的灯丝断裂、连接脚变形等品质问题,切割的效率更高。

4、通过设置灯丝搬运机构,可以自动地将切割后的条状灯丝搬运到焊接机构中,无需人工参与,自动化程度高,提高焊接的效率,降低生产成本;此外,还可以保证灯丝的传送能跟上芯柱随着转盘转动的节奏,使得灯丝能够适时地与芯柱汇合,继而进行焊接。

附图说明

图1为本发明的转盘式led灯丝焊接设备的主视图。

图2为本发明的转盘式led灯丝焊接设备的俯视图。

图3为本发明的转盘式led灯丝焊接设备的立体结构示意图。

图4-5为图1中的芯柱上料机构的一种具体实施方式的立体结构示意图,其中,图4为正在对芯柱进行夹紧时的立体结构示意图,图5为将芯柱搬运到芯柱夹持机构中的另一个方向的立体结构示意图。

图6-8为图4中的中间搬运机构对芯柱进行搬运的侧视图,其中,图6为转向滚轮在竖直导向面上滚动的侧视图,图7为转向滚轮在过渡面上滚动的侧视图,图8为转向滚轮在水平导向面上滚动的侧视图。

图9为图4中的上料座的立体结构示意图。

图10为图4中的转向机构的侧视图。

图11为图4中的夹紧组件的侧视图。

图12为芯柱的立体结构示意图。

图13为图4中的转向机构的另一种实施方式的俯视图。

图14为图1中的芯柱运送机构的立体结构示意图。

图15为图1中的芯柱运送机构的主视图。

图16为图1中的芯柱运送机构的俯视图。

图17为图14中的芯柱夹持机构和自转驱动机构(缺少固定式驱动件)的立体结构示意图。

图18为图14中的芯柱夹持机构和自转驱动机构(缺少固定式驱动件)的侧视图。

图19为图14中的芯柱夹持机构的立体结构示意图。

图20为图1中的芯柱焊接脚修正机构的主视图。

图21为图1中的芯柱焊接脚修正机构的立体结构示意图。

图22为图1中的芯柱焊接脚修正机构的另一方向的立体结构示意图。

图23为图1中的灯丝上料装置的主视图。

图24为图1中的灯丝上料装置的立体结构示意图。

图25为图1中的灯丝上料装置的另一方向的立体结构示意图。

图26为图23中的排状灯丝送料装置的主视图。

图27为图23中的排状灯丝送料装置的侧视图。

图28-29为图23中的排状灯丝送料装置的立体结构示意图,其中,图28为灯丝推送完后准备卸下料盒时的立体结构示意图,图29为装满灯丝的料盒从上往下移动时的另一个方向的立体结构示意图。

图30为图23中的推出件的立体结构示意图。

图31-32为图23中的切脚机构的一种具体实施方式的侧视图,其中,图31为待机时的侧视图,图32为进行切割时的侧视图。

图33为图23中的切脚机构的主视图。

图34为图23中的切脚机构的立体结构示意图。

图35为图31中的固定座、压板、上切刀和限位固定杆的剖视图。

图36为图23中的切脚机构的另一种具体实施方式的侧视图。

图37-38为图23中的灯丝搬运机构的立体结构示意图,其中,图37中显示出切脚机构的下切刀,图38没有显示出切脚机构的下切刀。

图39为图23中的灯丝搬运机构的主视图。

图40为图37中的灯丝传送机构的立体结构示意图。

图41为图37中的灯丝传送机构的主视图。

图42为图40中的竖向传送机构的主视图。

图43为图37中的灯丝座的立体结构示意图。

图44为图37中的抓取件的立体结构示意图。

图45-46为图1中的焊接机构的主视图,其中,图45为正在往芯柱的方向搬运灯丝的主视图,图46为正在焊接的主视图。

图47-48为图1中的焊接机构的立体结构示意图,其中,图47为正在往芯柱的方向搬运灯丝的立体结构示意图,图48为正在焊接的立体结构示意图。

图49为图45中的焊接座的立体结构示意图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员很好地理解本发明的技术方案,下面结合实施例和附图对本发明作进一步描述,但本发明的实施方式不仅限于此。

实施例1

参见图1-3,本实施例中的转盘式led灯丝焊接设备,包括机架h和分别设在机架h上的芯柱上料装置、灯丝上料装置以及焊接机构d;其中,所述芯柱上料装置包括芯柱上料机构e和芯柱运送机构f,所述芯柱运送机构f包括芯柱夹持机构1f和驱动芯柱夹持机构1f转动的旋转驱动机构;所述旋转驱动机构包括转盘2f和用于驱动转盘2f转动的动力机构;所述灯丝上料装置与焊接机构d的数量相同,且至少为两个;所述灯丝上料装置和焊接机构d绕着转盘2f等距设置。

参见图4-5、图9和图12,所述芯柱上料机构e包括用于放置芯柱的上料座1e和用于将芯柱从上料座1e中搬运到芯柱夹持机构1f中的中间搬运机构;其中,所述上料座1e上设有用于放置芯柱的移动槽1-1e,该移动槽1-1e往靠近中间搬运机构的方向向下倾斜设置;所述移动槽1-1e的宽度大于芯柱的安装脚24e的宽度,小于芯柱的聚合部25e的宽度;所述上料座1e的下方还设有促使芯柱在移动槽1-1e中移动的平震器2e;所述中间搬运机构包括用于对芯柱进行夹紧的夹紧机构、用于驱动夹紧机构进行转向的转向机构以及用于驱动夹紧机构和转向机构做横向移动的横向芯柱驱动机构。

参见图4-8和图10,所述夹紧机构包括连接臂3e和夹紧组件,所述夹紧组件包括夹紧头4e和驱动夹紧头4e进行夹紧和松开的夹紧驱动件5e;所述夹紧驱动件5e设置在连接臂3e的一端;所述转向机构包括转轴6e、转向座7e以及转向组件,所述转向组件包括转向件8e以及转向滚轮9e,所述转向滚轮9e转动连接在转向件8e的一端;所述转轴6e的中部转动连接在转向座7e上,两端延伸至转向座7e外,其中,一端与连接臂3e上远离夹紧驱动件5e的一端固定连接,另一端与转向件8e上远离转向滚轮9e的一端固定连接;所述夹紧组件与转向滚轮9e形成以转轴6e为中心的同步转动结构,该同步转动结构位于同一平面上,当夹紧组件位于转轴6e之下时,转向滚轮9e位于转轴6e之上;所述夹紧机构的重量大于转向组件的重量;所述转向机构还包括用于对转向滚轮9e进行限位和导向的限位导向件10e,在芯柱横向搬运的方向上,所述限位导向件10e位于转向滚轮9e的正前方,该限位导向件10e上远离芯柱夹持机构1f的一端设有导向面,所述导向面包括竖直导向面10-1e、位于竖直面下方的水平导向面10-2e以及位于竖直导向面10-1e和水平导向面10-2e之间的过渡面10-3e;所述限位导向件10e通过限位固定板11e设置在机架h上。

具体地,本实施例的转向机构的转向原理为:在平震器2e的震动下,芯柱沿着移动槽1-1e往下移动到夹紧头4e的夹紧范围内,在夹紧驱动件5e的驱动下,夹紧头4e夹紧在芯柱下端的安装脚24e上,由于夹紧机构的重量大于转向组件的重量,在重力的作用下,此时的夹紧头4e位于转轴6e之下,转向滚轮9e位于转轴6e之上;然后横向芯柱驱动机构驱动夹紧机构和转向机构往芯柱夹持机构1f的方向移动;其中,由于限位导向件10e挡在转向滚轮9e的前方,所以在芯柱的横向移动的过程中,首先,限位导向件10上的竖直导向面10-1e对转向滚轮9e施加垂直于竖直导向面10-1e向后的阻力,进一步,由于夹紧机构和转向组件形成以转轴6e为中心的同步转动结构,且该同步转动结构位于同一平面上,当夹紧组件位于转轴6e之上时,转向滚轮9e位于转轴6e之下,另外,夹紧机构的重量大于转向组件的重量,即在重力差的作用下,同一竖直面中,夹紧组件始终位于转轴6e之下,转向滚轮9e始终位于转轴6e之上;随着横向移动,相对于横向移动的方向,转向滚轮9e开始绕着转轴6e往后下方转动,并沿着竖直导向面10-1e往下滚动,直至滚动到向下倾斜的过渡面10-3e上,然后过渡面10-3e对转向滚轮9e施加斜向下的阻力,该斜向下的阻力可以分解出向后的阻力,从而继续使得转向滚轮9e绕着转轴6e往后下方转动,相反地,随着转向滚轮9e绕着转轴6e往后下方转动,原先位于转轴6e之下的夹紧头4e则绕着转轴6e往前上方转动,使得芯柱逐渐从竖立的状态趋向横放的状态;最后,转向滚轮9e从过渡面10-3e滚动至水平导向面10-2e上,芯柱完全地从竖立的状态转变为横放的状态,此时夹紧头4e和转向滚轮9e位于同一水平面上,受到重力差的作用,转向滚轮9e始终抵紧在水平导向面10-2e上,即水平导向面10-2e对转向滚轮9e施加往下的阻力,从而达到平衡状态,继而确保芯柱一直为横放的状态,继而在横向机构的驱动下,将芯柱送至横向设置的芯柱夹持机构1f处。

将芯柱搬运到芯柱夹持机构1f中后,横向芯柱驱动机构驱动夹紧机构和转向机构往回做横向移动进行复位;其中,随着横向芯柱驱动机构的驱动,转向滚轮9e先沿着水平导向面10-2e往远离芯柱夹持机构1f的方向滚动,在重力差的作用下,转向滚轮9e始终贴紧在水平导向面10-2e下,此时夹紧头4e和转向滚轮9e仍位于同一水平面上;当转向滚轮9e滚动至过渡面10-3e时,由于过渡面10-3e相对于水平导向面10-2e增加了竖向的高度,在重力差的作用下,夹紧组件绕着转轴6e往下转动,而转向滚轮9e则绕着转轴6e往上转动,夹紧组件逐渐从横放的状态趋向竖立的状态,最后转向滚轮9e从过渡面10-3e滚动到竖直导向面10-1e上,在重力差的作用下,转向滚轮9e沿着竖直导向面10-1e继续往上滚动,直至夹紧组件和转向滚轮9e位于同一竖直面上,横向芯柱驱动机构停止驱动,此时转向机构和夹紧机构回到初始位置,接着进行下一次的芯柱搬运工作。本发明的转向机构,通过借用横向芯柱驱动机构上的动力,在横向移动的同时实现芯柱的换向,将竖立状态的芯柱转换为横放状态的芯柱,进而将芯柱搬运到横向设置的芯柱夹持机构1f中,十分巧妙。

参见图5,所述限位导向件10e与转向件8e之间设有拉紧弹簧12e,该拉紧弹簧12e的上端固定在限位导向件10e上,下端固定在转向件8e上靠近转向滚轮9e的一端。这样添加一份外力,可以使得转向滚轮9e始终贴紧在限位导向件10e的导向面上。

参见图11,所述夹紧头4e包括第一夹头4-1e和第二夹头4-2e;所述夹紧驱动件5e为气动手指,所述第一夹头4-1e和第二夹头4-2e的下端分别固定在气动手指的两个夹爪上;所述第一夹头4-1e上端的中部设有第一夹紧部4-11e,所述第二夹头4-2e上端的两侧均设有第二夹紧部4-21e,所述第一夹紧部4-11e和第二夹紧部4-21e中均设有夹紧槽4-3e。上述结构,通过驱动气动手指,可以使得第一夹头4-1e和第二夹头4-2e往靠近芯柱的安装脚24e的方向移动,位于第一夹头4-1e上的第一夹紧部4-11e插进第二夹头4-2e上端的两个第二夹紧部4-21e之间,从而将芯柱的安装脚24e固定在夹紧槽4-3e中。

参见图4-8,所述转向滚轮9e为凸轮轴承,这样,在转向件8e绕着转轴6e转动的过程中,转向滚轮9e可以在限位导向件10的竖直导向面10-1e、过渡面10-3e和水平导向面10-2e上滚动,减小了移动时的摩擦力,既可以使得芯柱更加顺畅而准确地进行转向,还可以延长转向滚轮9e的使用寿命更长。

参见图4-5,所述中间搬运机构的下方设有用于驱动夹紧机构靠近和远离上料座1e的接料驱动机构,所述接料驱动机构包括固定在机架h上的底板13e、接料滑动板14e以及接料驱动气缸15e,所述接料滑动板14e的下端面通过直线滑动结构连接在底板13e上,上端面设有用于支撑中间搬运机构的支撑架16e;所述接料驱动气缸15e设置在底板13e上,其伸缩杆固定在接料滑动板14e上。这样,在接料驱动气缸15e的驱动下,使第一夹头4-1e和第二夹头4-2e可以移动到更靠近移动槽1-1e的末端的下方,从而对芯柱的安装脚24e进行夹紧;再在接料驱动气缸15e的驱动下,夹紧机构往远离上料座1e的方向移动一定距离,接着再进行搬运工作,从而避免了芯柱与上料座1e发生干涉。

参见图4-8,所述横向芯柱驱动机构包括固定垫板17e和横向驱动气缸18e,所述固定垫板17e固定连接在支撑架16e的上端,所述横向驱动气缸18e通过固定连接结构连接在固定垫板17e上,其伸缩杆固定在转向座7e上;所述转向座7e通过直线滑动结构连接在固定垫板17e上;所述限位导向件10e通过所述限位固定板11e固定连接在固定垫板17e上。通过上述结构,在横向驱动气缸18e的驱动下,使得夹紧机构可以在上料座1e和芯柱夹持机构1f之间往复移动,对芯柱进行搬运。

参见图4-5和图9,所述上料座1e的上端为两个用于对芯柱的移动进行导向的芯柱移动板1-2e,所述两个芯柱移动板1-2e之间构成所述移动槽1-1e;所述芯柱移动板1-2e的下方为固定连接在平震器2e上的两个支撑板1-3e。通过上述结构,芯柱的安装脚24e穿过移动槽1-1e延伸至芯柱移动板1-2e的下方,而芯柱的聚合部25e和焊接脚26e位于芯柱移动板1-2e的上方,在平震器2e的作用下,可依次将若干芯柱往夹紧机构的方向传送。

参见图4-5和图9,所述芯柱移动板1-2e的上方设有两个芯柱导向板19e,两个芯柱导向板19e之间构成导向槽20e;所述芯柱导向板19e的下方均设有分别固定连接在芯柱移动板1-2e上的侧板21e。芯柱的安装脚24e延伸在移动槽1-1e的下方,聚合部25e的上端位于导向槽20e中,下端位于移动槽1-1e和导向槽20e之间,焊接脚26e位于芯柱导向板19e之上,设置导向槽20e的目的在于,可以为芯柱的移动提供稳定的导向。

参见图4-5和图9,所述芯柱移动板1-2e靠近夹紧机构的末端设有水平设置的停放部22e,该停放部22e位于夹紧头4e的夹紧范围的上方;所述芯柱导向板19e的末端也设有与停放部22e平行的避让部。明显地,在平震器2e的作用下,芯柱沿着倾斜的移动槽1-1e往下移动,当芯柱的安装脚24e移动到夹紧头4e的夹紧范围内时,平震器2e停止震动,使得芯柱可以停留在水平的停放部22e上,且保持竖直,等待夹紧;而避让部可以避免与芯柱靠后的焊接脚26e发生干涉。

参见图4-5和图9,所述停放部22e上设有用于检测芯柱的位置的检测传感器23e,这样,当检测传感器23e检测到芯柱移动到停放部22e上后,发出相关的信号,立刻关停平震器2e,并开始进行夹紧工作。

参见图14-19,所述旋转驱动机构还包括驱动芯柱夹持机构1f做自转运动的自转驱动机构;所述自转驱动机构包括设置在转盘2f上的安装座3f、转动连接在安装座3f上的转动轴4f、转动式驱动件5f以及若干个沿着转盘2f的圆周方向均匀分布的固定式驱动件6f,其中,所述芯柱夹持机构1f设置在转动轴4f的一端,转动式驱动件5f设置在转动轴4f的另一端;所述转动式驱动件5f上沿着圆周方向设有若干个均匀分布的沿径向凸起的限位部5-1f,相邻的两个限位部5-1f之间的中部具有定位凹槽5-2f;每个限位部5-1f上均设有往固定式驱动件6f的方向延伸的阻挡件5-3f;所述安装座3f上设有定位机构,该定位机构包括定位件7f以及拉紧弹簧8f,其中,所述定位件7f转动连接在安装座3f上,所述拉紧弹簧8f一端连接在安装座3f上,另一端连接在定位件7f上,所述拉紧弹簧8f的弹力促使定位件7f抵紧在转动式驱动件5f的定位凹槽5-2f中;所述固定式驱动件6f固定设置在机架h上,且位于两个相邻的焊接工位之间;所述固定式驱动件6f上设有当转动式驱动件5f随转盘2f转动时用于阻挡所述阻挡件5-3f的阻挡部6-1f。

参见图14-19,所述转盘2为环状,环状转盘2的内部设有固定在机架h上的圆形的固定盘8,所述固定式驱动件6设置在固定盘8上。在动力机构的驱动下,转盘2带动着芯柱夹持机构1f1进行自转运动,其中,由于固定式驱动件6相对于转盘2固定不动,所以在转动过程中,固定式驱动件6挡在转动式驱动件5的前方,继而与转动式驱动件5发生碰撞,进而可以驱动转动式驱动件5绕着转动轴4进行转动,从而带动芯柱夹持机构1f1转动,使得芯柱的焊接脚换向。

参见图17和图19,所述芯柱夹持机构1f包括定夹1-1f、动夹1-2f和将动夹1-2f固定在定夹1-1f上的活动固定件1-3f,所述定夹1-1f固定在转动轴4f上;所述活动固定件1-3f呈“几”字形,包括位于两侧的连接脚,所述两侧的连接脚分别铰接在定夹1-1f和动夹1-2f上,所述定夹1-1f位于活动固定件1-3f和定夹1-1f之间;所述转动轴4f与活动固定件1-3f之间设有作用在活动固定件1-3f上促使动夹1-2f固定在定夹1-1f上的夹紧弹簧1-4f。由于活动固定件1-3f分别与定夹1-1f和动夹1-2f铰接,而定夹1-1f位于中间,且固定在转动轴4f上,所以活动固定件1-3f和定夹1-1f可以绕着定夹1-1f上的铰接点进行转动。在转动轴4f与活动固定件1-3f之间设置夹紧弹簧1-4f,夹紧弹簧1-4f会往靠近转动轴4f的方向拉紧活动固定件1-3f,使得动夹1-2f也绕着定夹1-1f的铰接点转动,进而使得动夹1-2f压紧在定夹1-1f上;相反地,只要往与拉紧相反的方向推动活动固定件1-3f,即可使得动夹1-2f远离定夹1-1f,以便对芯柱进行夹紧。

参见图19,所述定夹1-1f上与动夹1-2f相近的一端设有放置芯柱的安装脚的放置槽1-11f,所述动夹1-2f上与定夹1-1f相近的一端设有两个稳定芯柱的安装脚的稳定件1-21f。设置放置槽1-11f和两个稳定件1-21f的好处是,一方面可以稳定地对芯柱进行夹持,另一方面可以防止芯柱发生打滑。

参见图19,所述放置槽1-11f为三角形,且放置槽1-11f的内壁为齿状的结构。这样,配合动夹1-2f中的两个稳定件1-21f,可以更加稳定地对芯柱进行夹持,防止芯柱在随着转盘2f转动或焊接的过程中发生转动,从而使得确保灯丝和芯柱的正常焊接。

参见图2,所述机架h上还设有促使芯柱夹持机构1f打开的打开驱动机构i,该打开驱动机构i位于芯柱上料机构e中芯柱的搬运方向上;所述打开驱动机构i包括作用在活动固定件上的打开件和驱动打开件做横向移动的打开驱动件。当芯柱传送到芯柱夹持机构1f的前方时,打开驱动件驱动打开件往与夹紧弹簧的拉力相反的方向移动,从而使得动夹远离定夹,以便芯柱放进芯柱夹持机构1f。

参见图17,所述限位部5-1f、定位凹槽5-2f和阻挡件5-3f均为4个,即相邻的限位部5-1f或相邻的定位凹槽5-2f之间的角度为90°,即固定式驱动件6f驱动一次,芯柱转动的角度为90°,如果转动式驱动件5f转动一周,即可实现四根灯丝的焊接。

参见图17-18,所述阻挡件5-3f为凸轮轴承,且转动连接在转动式驱动件5f的限位部5-1f上。这样,当固定式驱动件6f撞击到阻挡件5-3f后,在转动式驱动件5f绕着转动轴4f转动的过程中,阻挡件5-3f可以从固定式驱动件6f上滚动过去,减小了在固定式驱动件6f上移动的摩擦力,使得阻挡件5-3f的使用寿命更长。

参见图17-18,所述定位件7f的一端设有凸轮轴承,另一端铰接在安装上;所述凸轮轴承抵紧在转动式驱动件5f的定位凹槽5-2f中。这样,在转动式驱动件5f绕着转动轴4f转动的过程中,定位件7f上的凸轮轴承可以沿着凸起的限位部5-1f从上一个定位凹槽5-2f滚动到下一个定位凹槽5-2f中,减小了在限位部5-1f上移动的摩擦力,使定位件7f和转动式驱动件5f的使用寿命更长。

参见图17-18,所述转动式驱动件5f中的定位凹槽5-2f为圆弧形,该定位凹槽5-2f与相邻的限位部5-1f表面之间圆弧过渡。这样可以让定位件7f上的凸轮轴承更加顺畅地在定位凹槽5-2f之间滚动切换位置。

参见图15,所述动力机构包括位于转盘2f下方的转盘驱动电机10f和传动件11f,所述传动件11f的上端与转盘2f固定连接,下端固定连接在转盘驱动电机10f的输出轴上。通过上述结构,在转盘驱动电机10f的驱动下,转盘2f可以绕着自身的旋转中心进行转动,从而带动芯柱夹持机构1f转动,以完成多工位的焊接工作。

参见图20-22,所述机架h上还设有若干个用于在焊接之前对芯柱的焊接脚的姿态和朝向进行修正的芯柱焊接脚修正机构g,沿着转盘转动的方向,其中一个芯柱焊接脚修正机构g位于芯柱上料机构e与第一个焊接机构d之间,其他芯柱焊接脚修正机构g分布于两个相邻的焊接机构d之间;所述芯柱焊接脚修正机构g包括用于修正焊接脚在垂直于芯柱的延伸方向上的位置的x向修正机构和用于修正焊接脚在平行于芯柱的延伸方向上的位置的y向修正机构;其中,所述x向修正机构包括两个用于对芯柱两端的焊接脚进行夹紧的x向限位组件1g和驱动x向限位组件1g进行夹紧和松开的第一驱动件2g,所述x向限位组件1g上的夹紧面均垂直于芯柱的延伸方向;所述y向修正机构包括用于对芯柱两端的焊接脚进行夹紧的y向限位组件3g和驱动y向限位组件3g进行夹紧和松开的第二驱动件4g,所述y向限位组件3g上夹紧在芯柱两端的焊接脚上的夹紧面位于同一平面上,且平行于芯柱的延伸方向。

参见图20-22,所述x向限位组件1g包括两个对称设置的矫正指1-1g;所述第一驱动件2g为手指气缸;两个矫正指1-1g分别对应地固定在手指气缸的两个夹爪上;所述第一驱动件2g通过第一固定座5g固定在机架h上。在手指气缸的驱动下,两个矫正指1-1g做相对运动,从而可以将芯柱的焊接脚夹紧在中间,通过挤压,逐渐修正焊接脚的姿态和朝向,进而使得焊接脚垂直于芯柱向外延伸。

参见图20-22,所述y向限位组件3g包括两个对称设置的矫正夹,该矫正夹包括两个夹紧部3-1g;所述第二驱动件4g也为手指气缸;两个矫正夹分别对应地固定在手指气缸的两个夹爪上。在手指气缸的驱动下,两个矫正夹做相对运动,从而可以将芯柱的焊接脚夹紧在中间,通过挤压,逐渐促使芯柱两端的焊接脚位于同一平面上。

参见图20-22,所述y向修正机构的下方设有用于驱动y向修正机构做升降运动的升降驱动气缸6g,该升降驱动气缸6g通过第二固定座7g固定连接在机架h上;所述第二驱动件4g与升降驱动气缸6g之间设有中间升降连接板8g,该中间升降连接板8g的上端与第二驱动件4g的缸体固定连接,下端固定在升降驱动气缸6g的伸缩杆上;所述中间升降连接板8g下端的一侧通过直线滑动结构连接在第二固定座7g上。一般地,由于y向限位组件3g的接触面平行于芯柱,而且芯柱的传送方向垂直于芯柱的延伸方向,即y向限位组件3g挡在芯柱的焊接脚的移动方向上,所以芯柱在移动到y向修正机构中时,焊接脚会与y向限位组件3g发生干涉。通过上述结构,可以解决该问题,其方法为:当芯柱传送到y向修正机构之前,升降驱动气缸6g驱动y向修正机构往下移动,避让芯柱,当芯柱传送到y向修正机构后,升降驱动气缸6g驱动y向修正机构往上移动,再在第二驱动件4g的驱动下,矫正夹对焊接脚进行夹紧,开始进行修正。

上述芯柱焊接脚修正机构g的修正原理是:一般地,在芯柱上料机构e的作用下,芯柱传送到夹持机构中,由夹持机构对芯柱进行夹紧,并往焊接工位的方向传送;其中,在到达焊接工位之前,芯柱会先移动到y向修正机构和x向修正机构处,例如,芯柱先移动到x向修正机构处,在第一驱动件2g的驱动下,两个x向限位组件1g分别对芯柱两端的焊接脚进行夹紧,由于焊接脚与x向限位组件1g接触的夹紧面均垂直于芯柱的延伸方向,即两个夹紧面相互平行,随着第一驱动件2g的驱动,x向限位组件1g压紧在焊接脚上,从而逐渐修正焊接脚的姿势,进而使得在平行于芯柱的延伸方向上的焊接脚相互平行,即芯柱两端的焊接脚分别垂直于芯柱,从而修正芯柱两端的焊接脚之间的距离。

距离修正后,在第一驱动件2g的驱动下,x向限位组件1g松开对焊接脚的夹紧,然后芯柱随着焊接设备中的夹持机构移动到y向修正机构中,同理地,在第二驱动件4g的驱动下,y向限位组件3g对芯柱两端的焊接脚进行夹紧,由于y向限位组件3g上夹紧在芯柱两端的焊接脚上的夹紧面位于同一平面上,所以随着y向限位组件3g的压紧,芯柱两端的焊接脚逐渐位于同一平面上。这样,先后在两个方向上对芯柱两端的焊接脚进行修正,从而确保在焊接时芯柱两端的焊接脚可以准确地与灯丝的焊接脚进行对接。

参见图23-25,所述灯丝上料装置包括用于输送排状灯丝的排状灯丝送料机构a、用于对切割灯丝的焊接脚的切脚机构b和用于将条状灯丝搬运到焊接机构d中的焊接座1d上的灯丝搬运机构c。

参见图26-29,所述排状灯丝送料机构a包括料盒1a、用于驱动料盒1a做升降移动的料盒升降机构以及推出机构;其中,所述料盒1a中在竖直方向上设有多个用于放置排状灯丝的放置槽1-1a;所述料盒升降机构包括用于托举料盒1a的托板2a以及驱动托板2a做升降运动的托板驱动机构;所述推出机构包括推出件3a和用于驱动推出件3a将排状灯丝从料盒1a的放置槽1-1a推到切脚机构b中的推出驱动件4a。

参见图26-29,所述料盒升降机构还包括升降固定板5a,所述托板驱动机构包括托板驱动电机7a和托板传动组件;所述托板传动组件包括竖向丝杆8a和竖向丝杆螺母9a,所述竖向丝杆8a的一端与托板驱动电机7a的输出轴连接,另一端穿过竖向丝杆螺母9a与升降固定板5a转动连接;所述托板2a与竖向丝杆螺母9a之间设有固定连接板6a,该固定连接板6a的下端与托板2a固定连接,上端通过固定连接在竖向丝杆螺母9a上,中部通过直线滑动结构与升降固定板5a连接。通过上述结构,在托板驱动电机7a的驱动下,可以使得料盒1a做竖直升降运动,从而将料盒1a中的排状灯丝移动到与推出件3a位于同一水平面上,使得推出件3a能顺利地将排状灯丝推出到下切刀上4b。

参见图26-29,所述升降固定板5a靠近托板2a的一侧设有限位导向架,该限位导向架包括分别通过固定连接结构连接在升降固定板5a的上端的左限位架10a和右限位架11a;所述左限位架10a位于靠近切脚机构b的一侧,右限位架11a位于远离切脚机构b的一侧;所述左限位架10a和右限位架11a之间构成用于对料盒1a进行定位和导向的料盒升降通道12a。通过上述结构,在托板驱动电机7a的驱动下,托板2a往靠近导向面13a的方向移动一定距离,然后工作人员将装满排状灯丝的料盒1a沿着料盒升降通道12a放在托板2a上,其中,由于左限位架10a和右限位架11a构成固定大小的料盒升降通道12a,即料盒1a在放进料盒升降通道12a的同时,已经进行了定位;然后托板驱动电机7a驱动托板2a往下移动,直到位于料盒1a最下方的灯丝与推出件3a持平,接着推出件3a将排状灯丝从料盒1a中推出到切脚机构b中的下切刀4b上。

参见图28-29,所述左限位架10a和右限位架11a的上端均设有向外倾斜的导向面13a。这样,可以为料盒1a进入料盒升降通道12a提供准确的导向,使得料盒1a的传送更加顺畅。

参见图26-29,所述推出驱动件4a为推出驱动气缸,且通过中间固定板14a连接在左限位架10a和右限位架11a远离升降固定板5a的一端,所述推出件3a通过中间连接件15a与推出驱动件4a连接;所述推出驱动气缸的伸缩杆往远离切脚机构b的方向延伸,且与推出件3a平行。通过上述结构,当灯丝移动到与推出件3a相持平的平面时,推出驱动气缸伸缩杆进行收缩,使得推出件3a从右限位架11a的下方往左限位架10a的方向移动,从而将灯丝推出。

参见图30,所述推出件3a呈“y”形结构,包括两个左右对称的推出臂3-1a,所述推出臂3-1a的末端设有内凹的呈圆弧状的推出面3-2a。

参见图26-29,所述限位导向架的下方设有卸料驱动机构,该卸料驱动机构包括卸料底板16a、卸料杆17a和设置在卸料底板16a的下端面的卸料驱动件18a;所述卸料杆17a的下端通过固定连接结构与卸料驱动件18a连接,其上端穿过卸料底板16a向上延伸;所述卸料底板16a的两端分别通过支板19a固定在机架h上,该卸料底板16a上分别设有用于避让卸料杆17a做横向移动的卸料杆槽20a和用于避让托板2a往下移动的托板槽21a。当料盒1a中的灯丝传送完后,需要卸下空料盒1a,以便托板2a装载新的料盒1a;其中,在托板驱动电机7a的驱动下,料盒1a随着托板2a往下移动,靠近卸料底板16a后,托板2a沿着托板槽21a继续往下移动一定距离,使得空的料盒1a停留在卸料底板16a上,然后卸料驱动件18a驱动卸料杆17a靠近料盒1a,进而将料盒1a沿着卸料底板16a推送出去。

参见图31-34,所述切脚机构b包括支架、两组用于对排状灯丝10b的两侧焊接脚进行切断的切刀以及驱动切刀做切断运动的切刀驱动机构;所述切刀驱动机构包括设在支架上的切刀驱动件1b和与切刀驱动件1b固定连接的固定座2b,所述切刀包括固定连接在固定座2b下端的两侧的上切刀3b以及与用于对排状灯丝10b的两侧焊接脚进行支承的下切刀4b;所述固定座2b的下方设有位于两侧的上切刀3b之间的用于将排状灯丝10b进行压紧的压板5b,所述压板5b通过可相对运动的结构悬吊在固定座2b上。

参见图31-34,所述支架包括上支架和下支架6b;所述上支架固定连接在下支架6b的上方,该上支架包括位于上切刀3b两侧的侧板7b和位于上切刀3b上方的顶板8b;所述下切刀4b固定连接在下支架6b上;所述切刀驱动件1b固定连接在顶板8b上,所述固定座2b位于顶板8b的下方。这样,在切刀驱动件1b的驱动下,固定座2b带动上切刀3b往下切刀4b的方向移动,进而将排状灯丝10b的两侧焊接脚切断。所述切刀驱动件1b为驱动气缸,且该驱动气缸的伸缩杆通过固定连接结构与固定座2b连接。

参见图31-34,所述压板5b的下端设有用于压紧灯丝的焊接脚的压紧部5-1b。这样,一方面可以稳定对排状灯丝10b的两侧焊接脚进行压紧,另一方面避免了压板5b的下端与灯丝的灯身发生干涉,保护了灯丝的质量,且有利于灯丝的传送。

参见图31-34,所述固定座2b与顶板8b之间设有导柱9b,该导柱9b的上端固定在顶板8b上,下端分别穿过固定座2b和压板5b,所述固定座2b与导柱9b之间设有直线滑动结构;所述导柱9b为两个,且沿着灯丝传送方向对称设置。通过上述结构,为固定座2b的移动提供准确的导向,使得上切刀3b可以更加准确地与下切刀4b相切,从而获得更加整齐的切口和更高的效率。

参见图31-32和图35,所述固定座2b与压板5b之间的可相对运动的结构包括限位固定杆11b,所述限位固定杆11b包括固定端11-1b和活动端11-2b,其中,固定端11-1b的直径比活动端11-2b的直径大,所述活动端11-2b的长度大于固定座2b竖向的高度;所述限位固定杆11b的活动端11-2b通过直线滑动结构穿过固定座2b并固定连接在压板5b上,形成悬吊结构;所述限位固定杆11b为两个,且沿着灯丝传送方向对称设置。明显地,直径较大的固定端11-1b不能穿过固定座2b,而直径较小的活动端11-2b可以穿过固定座2b并且与压板5b固定连接,从而形成可相对运动的结构,进而使得压板5b可以对灯丝的两侧焊接脚进行压紧,而又不妨碍上切刀3b的往下移动。

这样,当处于工作状态,即压板5b对灯丝的焊接脚进行压紧时,压紧部5-1b高于上切刀3b的底部;当处于待机状态,即压板5b没有对灯丝的焊接脚进行压紧时,压紧部5-1b低于上切刀3b的底部。

参见图31-34,所述下切刀4b两侧设有废料导向板12b,该废料导向板12b为倾斜状结构,所述下支架6b的下端设有废料出口13b,所述废料导向板12b的下端穿过废料出口13b固定连接在下支架6b的下端上。设置废料导向板12b的作用在于,在切刀将灯丝的焊接脚切断后,焊接脚可以自动地沿着倾斜状的废料导向板12b往外侧移动,从而达到清除废料的目的。

参见图31-34,所述废料导向板12b的上方设有与下支架6b固定连接的用于对灯丝进行限位的灯丝限位块14b。设置灯丝限位块14b的作用在于,当排状灯丝10b传送到下切刀4b上时,灯丝限位块14b可以为排状灯丝10b提供准确的定位,从而能够将排状灯丝10b准确地推送到下切刀4b上。

参见图37-39,所述灯丝搬运机构c包括用于放置待焊接的灯丝的灯丝座1c、用于将条状灯丝从下切刀4b中搬运到灯丝座1c上的灯丝传送机构以及用于将条状灯丝从灯丝座1c上搬运到焊接机构d中的焊接座1d上的灯丝抓取机构;其中,所述灯丝传送机构位于焊接设备的切脚机构b的下方,包括搬运座2c、用于驱动搬运座2c做横向移动的横向传送机构和驱动搬运座2c做竖向移动的竖向传送机构;所述灯丝座1c位于搬运座2c的延伸方向上;所述搬运座2c的宽度小于两个下切刀4b之间的间隙的宽度;所述灯丝座1c上设有用于避让搬运座的避让槽1-1c,该避让槽1-1c的宽度和高度均大于搬运座2c的宽度和高度;所述灯丝抓取机构包括用于抓取灯丝的抓取件4c、用于驱动抓取件4c做横向移动的横向驱动机构以及用于驱动抓取件4c做竖向移动的竖向驱动机构。

参见图37-39和图43,所述灯丝抓取机构还包括设置在机架h上的固定架3c,所述灯丝座1c固定连接在固定架3c上,该灯丝座1c上包括两个竖直向上延伸的支承壁1-2c,两个支承壁1-2c之间构成所述避让槽1-1c。由于灯丝的焊接脚延伸至搬运座2c的外侧,在竖向传送机构的作用下,装载着若干个条状灯丝的搬运座2c可以在灯丝座1c中沿着避让槽1-1c往下移动,当搬运座2c用于支承灯丝的支承面低于灯丝的支承面后,灯丝两端的焊接脚便停留在灯丝座1c上,从而完成该次的搬运工作。

参见图43,所述支承壁1-2c的上端设有用于支承在灯丝的焊接脚的支承部1-21c,所述支承部1-21c呈梳齿形结构。通过上述结构,可以将切割后的灯丝依次放置在支承部1-21c的梳齿中,即将灯丝两端的焊接脚放到梳齿中,从而可以放置多个灯丝,并有利于灯丝的搬运工作。

参见图37-39,所述搬运座2c上也设有呈梳齿形结构的支承部1-21c,该梳齿形结构的齿宽等于灯丝座1c上的齿宽。

参见图44,所述抓取件4c的下端设有抓取部4-1c,该抓取部4-1c上设有作用于灯丝主体上的抓取面4-11c,该抓取面4-11c内还设有若干个向上延伸的第一吸风孔4-2c;所述抓取件4上还设有与第一吸风孔4-2c连通的第一通风孔4-3c。上述结构,将第一通风孔4-3c连到负压装置上,使得抓取面4-11c上的第一吸风孔4-2c与负压装置连通;当抓取件4c靠近灯丝后,在负压装置的作用下,将灯丝吸附在抓取面4-11c内,从而可以将灯丝从灯丝座1c上搬送到焊接座1d上。

参见图44,所述抓取面4-11c为内凹的半圆弧面,该半圆弧面的直径等于灯丝主体的直径。这样,由于与灯丝接触的抓取面4-11c的大小等于灯丝主体的大小,所以在负压装置的作用下,可以更加稳定、快速地抓取灯丝,防止灯丝在搬运过程中在抓取件4c上掉落,从而提高灯丝的搬运效率。

参见图37-39,所述横向驱动机构包括固定连接在固定架3c上的连接板6c、第一驱动电机7c和第一传动组件,所述第一传动组件包括第一丝杆8c和第一丝杆螺母9c;所述连接板6c的一端设有第一电机座10c,所述第一驱动电机7c固定在第一电机座10c上;所述第一丝杆8c的一端通过转动连接结构连接在连接板6c远离第一电机座10c的一端上,另一端穿过第一丝杆螺母9c和第一电机座10c连接在第一驱动电机7c的输出轴上;所述竖向驱动机构包括固定连接在第一丝杆螺母9c上的固定连接件11c和固定在固定连接件11c上用于驱动抓取件4c升降的竖向驱动气缸12c,所述竖向驱动气缸12c的伸缩杆与抓取件4c之间通过固定件连接;所述固定连接件11c通过直线滑动结构连接在连接板6c上。

通过上述结构,在竖向驱动气缸12c的驱动下,可以使得抓取件4c往下移动,进而对灯丝进行抓取;在第一驱动电机7c的驱动下,可以使得抓取件4c做横向移动,从而将灯丝从灯丝座1c上搬运到焊接座1d上。

参见图40-42,所述竖向传送机构的下方设有固定在机架h上的底座13c,所述竖向传送机构包括固定连接在底座13c上的安装板14c和固定连接在安装板14c上的第二驱动电机15c;所述横向传送机构包括中间连接板21c、第三驱动电机16c和第三传动组件,所述第三传动组件包括第三丝杆17c和第三丝杆螺母18c;所述中间连接板21c的一端设有第三电机座19c,所述第三驱动电机16c固定在第三电机座19c上;所述第三丝杆17c的一端穿过第三丝杆螺母18c和第三电机座19c,并通过同步连接结构连接在第三驱动电机16c的输出轴上,另一端通过转动连接结构连接在中间连接板21c远离第三电机座19c的一端上;所述中间连接板21c通过直线滑动结构连接在安装板14c上;所述第三丝杆螺母18c上设有滑动板20c,该滑动板20c的一端与第三丝杆螺母18c固定连接,另一端通过直线滑动结构连接在中间连接板21c上;该滑动板20c上设有与搬运座2c固定连接的立板22c;所述第二驱动电机15c的输出轴设有凸轮23c,所述中间连接板21c与凸轮23c对应的位置上设有垫块24c,所述凸轮23c上设有作用在垫块24c上的凸轮轴承25c。

通过上述结构,在第二驱动电机15c的驱动下,使得搬运座2c做竖向移动,从而可以先将灯丝转移到搬运座2c上,然后将灯丝转移到灯丝座1c上;在第三驱动电机16c的驱动下,可以使得搬运座2c在下切刀4b和灯丝座1c之间做横向移动。

参见图45-48,所述焊接机构d包括用于放置待焊接的灯丝的焊接座1d、用于对灯丝进行焊接的焊接器以及驱动焊接座1d移动到芯柱的下方的焊接座1d驱动机构;其中,所述焊接器包括位于芯柱正上方的上焊接器2d和分别位于焊接座1d两侧的下焊接器3d,所述上焊接器2d上连接有驱动上焊接器2d做升降移动的上焊接驱动机构;所述上焊接器2d设有两个分别作用在芯柱两端的焊接脚的上焊接针2-1d,所述下焊接器3d设有两个分别作用在灯丝两端的焊接脚的下焊接针3-1d;所述焊接座1d驱动机构包括驱动焊接座1d做横向移动的横向焊接驱动机构和驱动焊接座1d做竖向移动的竖向焊接驱动机构。

参见图45-48,上述焊接机构d的焊接过程为:一般地,排状灯丝经过焊接设备的切脚机构b的切割后,分离为若干个条状灯丝,然后焊接设备的搬运机构将条状灯丝搬运到焊接座1d上,其中,灯丝两端的焊接脚分别贴在下焊接器3d的下焊接针3-1d上,接着横向焊接驱动机构驱动焊接座1d往芯柱的方向移动,直到灯丝的焊接脚位于芯柱的焊接脚的正下方,然后竖向焊接驱动机构驱动焊接座1d和下焊接器3d往上移动,直到灯丝两端的焊接脚贴在芯柱两端的焊接脚;在上焊接驱动机构的驱动下,位于芯柱的正上方的上焊接器2d往下移动,使得上焊接针2-1d靠近并贴在芯柱的焊接脚上,这样,上焊接针2-1d与芯柱的焊接脚贴紧,芯柱的焊接脚和灯丝的焊接脚相互贴紧,灯丝的焊接脚与下焊接针3-1d贴紧,从而形成电导通状态,然后将焊接器通电,开始进行点焊;在点焊过程中,由于上焊接针2-1d和下焊接针3-1d分别连接着不同的电极,例如,上焊接针2-1d连接正极,下焊接针3-1d连接负极,通电后的瞬间,由于正负极相互接触,引起短路,从而产生高温,进而熔化灯丝的焊接脚和芯柱的焊接脚,使得灯丝和芯柱连为一体;焊接完成后,再在横向焊接驱动机构和竖向焊接驱动机构的作用下,焊接座1d复位,接着进行下一个灯丝的焊接工作。

参见图49,所述焊接座1d的上端设有作用于灯丝主体上的吸紧面1-1d,所述吸紧面1-1d上设有若干个向下延伸的吸风孔1-2d,所述焊接座1d上还设有与吸风孔1-2d连通的通风孔1-3d,所述通风孔1-3d与负压装置连接。上述结构,将通风孔1-3d连到负压装置上,使得吸紧面1-1d上的吸风孔1-2d与负压装置连通;当抓取件将灯丝放在吸紧面1-1d后,在负压装置的作用下,将灯丝固定在吸紧面1-1d中,从而能够在焊接过程保持稳定。

参见图49,所述吸紧面1-1d为内凹的半圆弧面,该半圆弧面的直径等于灯丝主体的直径。这样,由于与灯丝接触的抓取面的大小等于灯丝主体的大小,所以在负压装置的作用下,可以更加稳定地将灯丝固定在吸紧面1-1d上,防止灯丝在焊接的过程中松动,影响焊接工作。

参见图45-48,所述上焊接器2d通过焊接固定架4d设置在机架h上,所述上焊接驱动机构包括设置在焊接固定架4d上的上焊接驱动气缸5d,该上焊接驱动气缸5d的伸缩杆固定连接在上焊接器2d上。这样,在上焊接驱动气缸5d的驱动下,上焊接器2d往下靠近芯柱,从而使得上焊接针2-1d贴紧在芯柱的焊接脚上,由于灯丝的焊接脚与芯柱的焊接脚相互贴紧,所以上焊接针2-1d与下焊接针3-1d能形成电连通的状态。

参见图45-48,所述横向焊接驱动机构包括横向驱动电机6d、横向传送组件以及横向电机座7d,所述横向传送组件包括横向丝杆8d和横向丝杆螺母;所述横向电机座7d通过横向安装座9d固定连接在机架h上;所述横向丝杆8d的一端穿过横向电机座7d固定连接在横向驱动电机6d的输出轴上,另一端穿过横向丝杆螺母通过转动连接结构连接在横向安装座9d上;所述横向丝杆螺母上设有横向滑动板10d,该横向滑动板10d的两端通过直线滑动结构与横向安装座9d连接。

参见图45-48,所述竖向焊接驱动机构包括竖向驱动电机11d、竖向传送组件以及竖向电机座12d,所述竖向传送组件包括竖向丝杆13d和竖向丝杆螺母;所述横向滑动板10d远离横向丝杆螺母的一侧设有竖向放置的竖向安装座14d;所述竖向电机座12d设置在竖向安装座14d的顶端;所述竖向丝杆13d的一端通过同步连接结构连接在竖向驱动电机11d的输出轴上,另一端穿过竖向丝杆螺母通过转动结构连接在竖向安装座14d上;所述竖向丝杆螺母上设有竖向滑动板15d,该竖向滑动板15d两端的下表面通过直线滑动结构与竖向安装座14d连接;所述竖向滑动板15d远离竖向丝杆螺母的一侧设有焊接连接板16d,所述焊接座1d和下焊接器3d设置在焊接连接板16d上。

通过上述结构,在横向驱动电机6d的驱动下,焊接座1d和下焊接器3d可以沿着横向安装座9d做横向移动,从而将灯丝移动到芯柱的正下方;再在竖向驱动电机11d的驱动下,焊接座1d和下焊接器3d可以沿着竖向安装座14d做竖向移动,从而将灯丝的焊接脚贴到芯柱的焊接脚下。

参见图45-48,所述焊接连接板16d与焊接座1d之间设有焊接固定板17d,所述下焊接器3d与焊接座1d固定连接,并通过直线滑动结构连接在焊接固定板17d上;所述焊接固定板17d的下端设有缓冲固定板18d,该缓冲固定板18d上设有两个缓冲弹簧19d;两个缓冲弹簧19d的上端分别固定连接在两个下焊接器3d的下端面上,下端固定在缓冲固定板18d上。在上焊接驱动气缸5d的驱动下,上焊接器2d从上往下靠近下焊接器3d,直至上焊接针2-1d压在芯柱的焊接脚上,在此过程中,为了使得上焊接针2-1d、芯柱和灯丝的焊接脚以及下焊接针3-1d相互贴紧,上焊接针2-1d直接地压在芯柱的焊接脚上,从而间接地将芯柱和灯丝的焊接脚压紧在下焊接针3-1d上,由于芯柱和灯丝焊接脚比较细小,受力后容易发生变形;而在本发明中,通过在焊接座1d和下焊接器3d的下方设置缓冲弹簧19d,当上焊接针2-1d压在芯柱的焊接脚上时,缓冲弹簧19d可以通过往下压缩来缓冲来自上焊接针2-1d向下的压力,这样,既可以使得上焊接针2-1d、芯柱和灯丝的焊接脚以及下焊接针3-1d之间能够相互贴紧,又避免了芯柱和灯丝的损伤。

参见图1-49,本实施例中的转盘式led灯丝焊接设备的工作原理是:

一方面,芯柱的上料过程为:工作人员将芯柱放到芯柱上料机构e上,然后芯柱上料机构e将芯柱搬运到芯柱夹持机构1f中,接着在动力机构的驱动下,转盘带动芯柱夹持机构1f往焊接机构d的方向移动,直到将芯柱传送到焊接工位中。

其中,芯柱上料机构e的工作原理为:工作人员将芯柱依次排列在上料座1e的移动槽1-1e上,由于移动槽1-1e的宽度大于芯柱的安装脚24e的宽度,小于芯柱的聚合部25e的宽度,所以芯柱的安装脚24e穿过并延伸至移动槽1-1e的下方,芯柱的聚合部25e和焊接脚26e位于移动槽1-1e的上方,使得芯柱呈竖立的状态;然后,平震器2e通过平震,驱动芯柱沿着移动槽1-1e逐渐往夹紧机构的方向移动,直到芯柱在移动槽1-1e中移动到夹紧机构的夹紧范围内,平震器2e停止震动,接着夹紧机构夹紧在芯柱的安装脚24e上;在转向机构的作用下,驱动夹紧机构进行转向,使得芯柱在竖直面上转动90°,芯柱呈水平状态,且芯柱的安装脚24e朝向芯柱夹持机构1f1f,同时在横向芯柱驱动机构的驱动下,夹紧机构往芯柱夹持机构1f1f的方向移动,从而将芯柱送至横向设置的芯柱夹持机构1f1f处,由芯柱夹持机构1f1f将芯柱的安装脚24e端部夹住,随后夹紧机构即可松开芯柱,并在转向机构以及横向芯柱驱动机构的驱动下复位至初始状态,继续执行下一个芯柱的搬运动作。

同时地,另一方面,灯丝的上料过程为:一般地,先将排状灯丝放进料盒1a的放置槽1-1a中,再将装有多个排状灯丝的料盒1a放在料盒升降机构的托板2a上,在托板驱动机构的驱动下,料盒1a做竖直的升降移动,直到料盒1a中的灯丝与推出件3a的推出方向位于同一水平面上;例如,料盒1a中位于最上方的灯丝在与推出件3a的推出方向位于同一水平面上,在推出驱动件4a的驱动下,推出件3a往灯丝的方向做横向移动,进而将该排状灯丝从料盒1a中推出到切脚机构b中,然后推出件3a复位,接着在托板驱动机构的驱动下,料盒1a往上移动一定距离,使得此时位于最上方的灯丝与推出件3a的推出方向位于同一水平面上,再在推出驱动件4a的驱动下,推出件3a将该排状灯丝推到下切刀4b上,然后推出件3a复位;如此循环,推出件3a一层一层地将料盒1a中的灯丝推出,直到料盒1a中的灯丝全部推送到下切刀4b上。

当排状灯丝从料盒中传送到下切刀4b上后,切刀驱动件1b向下驱动固定座2b,使得固定座2b和压板5b同时往靠近灯丝的方向移动;其中,压板5b先接触到灯丝两侧的焊接脚,进而将灯丝两侧的焊接脚压在下切刀4b上,此时的压板5b停止在下切刀4b上;随着切刀驱动件1b继续往下驱动,固定座2b带动上切刀3b继续往下移动,由于压板5b已经停止了移动,使得固定座2b逐渐地靠近压板5b,进而抵紧在压板5b上,间接地对灯丝两侧的焊接脚提供更加稳定的压紧力,与此同时,固定座2b两侧下端的上切刀3b相对压板5b往下移动,进而与下切刀4b配合形成剪切动作,从而同时整齐地将灯丝两侧的焊接脚切断,形成若干条分离的条状灯丝;最后在切刀驱动件1b的驱动下,固定座2b和上切刀3b往上复位,而压板5b在恢复与固定座2b之间可相对运动的距离后也随着固定座2b往上复位。

当固定座2b和压板5b复位后,切割后的条状灯丝停留在下切刀4b上,在竖向传送机构的驱动下,搬运座2c往上移动,从而将若干个条状的灯丝往上顶起,使得灯丝从下切刀4b转移到搬运座2c上,其中,灯丝两端的焊接脚延伸到搬运座2c外;然后在横向传送机构的驱动下,搬运座2c往灯丝座1c的方向移动,直到移动到灯丝座1c的正上方,接着竖向传送机构驱动搬运座2c往下移动;由于灯丝座1c中设有用于避让搬运座2c的避让槽1-1c,所以搬运座2c可以往下移动到灯丝座1c的避让槽1-1c中;在往下移动的过程中,当搬运座2c中用于支承灯丝的上表面低于灯丝座1c的上表面时,灯丝两端的焊接脚便落在灯丝座1c上,即若干个条状灯丝从搬运座2c上转移到灯丝座1c上;再在横向传送机构的驱动下,搬运座2c回到切脚机构b的下方。

同时在横向驱动机构的驱动下,抓取件4c横向移动到装着灯丝的灯丝座1c的上方,再在竖向驱动机构的驱动下,抓取件4c往下移动,逐渐靠近灯丝,进而将灯丝抓取住,然后竖向驱动机构驱动抓取件4c往上移动一定的距离,接着横向驱动机构驱动抓取件4c往焊接座1d的方向移动,直到抓着灯丝的抓取件4c移动到焊接座1d的正上方,再在竖向驱动机构的驱动下,抓取件4c靠近焊接座1d,进而将灯丝放置在焊接座1d上。

当灯丝传送到焊接座1d后,焊接机构d将灯丝传送至芯柱的下方,并使得灯丝的焊接脚和芯柱的焊接脚相贴紧,然后开始进行焊接;焊接完毕后,动力机构驱动转盘2f转动一定角度,将芯柱从第一焊接工位传送到第二焊接工位中,具体地,一个焊接机构d中只设有一个焊接工位,随着转盘2f的转动,芯柱会依次走过多个焊接工位,即依次传送到不同位置上的焊接机构d,这样在一个焊接机构d中焊接一组焊接脚,然后移动到下一个焊接机构d中,直到芯柱上所有焊接脚完成焊接任务。

其中,在到达第二焊接工位之前,芯柱的下一组待焊接的焊接脚需要进行转向,使得焊接脚的朝向符合焊接要求;转向完毕后,待焊接的焊接脚被传送到第二焊接工位中,等待焊接;与此同时,负责第二焊接工位的灯丝上料工作的灯丝搬运机构c将灯丝搬运到焊接座1d上,然后焊接机构d将灯丝传送到第二焊接工位中,并使得灯丝的焊接脚与芯柱的待焊接脚贴紧,然后进行焊接;焊接完毕后,芯柱夹持机构1f继续随着转盘进行转动,循环地进行下一步焊接工作。

实施例2

参见图13,与实施例1不同的是,所述转向机构包括转轴6e、转向座7e以及转向组件,所述转向组件包括转向电机28e和转向齿轮;所述转向齿轮包括相同大小且相互啮合的第一齿轮29e和第二齿轮30e,所述第一齿轮29e固定在转向电机28e的输出轴上;所述转轴6e的中部转动连接在转向座7e上,两端延伸至转向座7e外,其中,一端与连接臂3e上远离夹紧驱动件5e的一端固定连接,另一端与第二齿轮30e固定连接。通过上述结构,夹紧机构夹紧芯柱后,在横向芯柱驱动机构的驱动下,夹紧机构和转向机构往芯柱夹持机构1f1f的方向移动,在横向移动的过程中,转向电机28e驱动第一齿轮29e往可使得芯柱的安装脚24e靠近芯柱夹持机构1f1f的方向转动四分之一圈,对应地,与第一齿轮29e啮合的第二齿轮30e随着进行转动,从而将竖立状态的芯柱转向为横放状态的芯柱。

实施例3

参见图36,与实施例1不同的是,所述固定座2b与压板5b之间的可相对运动的结构包括锥形弹簧16b,该锥形弹簧16b的上端固定连接在固定座2b上,下端固定连接在压板5b上的弹簧槽中;所述锥形弹簧16b为两个,且沿着灯丝传送方向对称设置。明显地,在切刀驱动件1b的驱动下,固定座2b往下移动,压板5b也随着往下移动,当压板5b接触到灯丝两侧的焊接脚后,停止移动,锥形弹簧16b就开始收缩,并卷缩在弹簧槽中;随着切刀驱动件1b继续往下驱动,固定座2b带动上切刀3b继续往下移动,从而同时整齐地将排状灯丝10b两侧的焊接脚切断,形成若干条分离的条状灯丝;再在切刀驱动件1b的驱动下,固定座2b和上切刀3b往上复位,而锥形弹簧16b开始复原,进而将压板5b提起,使得压板5b悬吊在固定座2b下方。

上述为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述内容的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所做的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。

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