灯具自动装配装置的制作方法

本发明涉及自动化加工设备领域，特别涉及一种灯具自动装配装置。

背景技术

筒灯是指有一个螺口灯头，可以直接装上白炽灯或节能灯的灯具。筒灯是一种嵌入到天花板内光线下射式的照明灯具。这种嵌装于天花板内部的隐置性灯具，所有光线都向下投射，属于直接配光。可以用不同的反射器、镜片、百叶窗、灯泡，来取得不同的光线效果。筒灯不占据空间，可增加空间的柔和气氛，如果想营造温馨的感觉，可试着装设多盏筒灯，减轻空间压迫感。一般在酒店、家庭、咖啡厅使用较多。

但受技术的约束，目前筒灯的装配工序都是采用人工或半自动的方式，尤其是装配工序中灯罩安装工序和筒灯打标工序，现有的灯罩安装工序采用人工操作，安装完灯罩需要将其移至生产线上进行打标。这种人工或半自动组装的作业方式无法满足大规模生产所需的高效高品质和低成本的发展趋势。

技术实现要素：

根据本发明的一个方面，提供了灯具自动装配装置，包括机台以及均设于机台上的工位转盘、固定机构、进料机构、打标机构、出料机构，工位转盘可转动地设在机台上，工位转盘的边沿圆周设有多个工位载具，固定机构、进料机构、打标机构、出料机构依次环绕工位转盘并协同工作；

工位转盘配置为对工件a进行运输；

固定机构配置为对工件a进行固定；

进料机构配置为将工件b安装至工件a上；

打标机构配置为对工件a进行打标；

出料机构配置将完成打标后的工件a移至下一工序。

本发明中，光源板和灯筒的组合体称为工件a，灯罩称为工件b。工件a在工位转盘上的空工位处进料，工件a在工位转盘的带动下依次经过固定机构、进料机构、打标机构并完成装配加工，最终在出料机构处移至下一工序。工件a在固定机构中，进行打螺丝固定，即将光源板通过打螺丝的形式固定在灯筒上；工件a在进料机构中进行灯罩装配，即进料机构将工件b安装至工件a上；工件a在打标机构处进行打标处理。工件a完成一系列自动化加工工序后，在出料机构处进行出料处理，移至下一工序。本发明利用工位转盘、固定机构、进料机构、打标机构、出料机构相互协同工作，将灯筒、光源板和灯罩进行自动化装配加工。满足大规模生产所需的高效高品质和低成本的发展趋势。

在一些实施方式中，固定机构包括第一机架、第一供料组件以及固定组件，第一供料组件和固定组件均固定在第一机架上，第一供料组件和固定组件管道连接；固定组件包括第一连接架，第一连接架上设有第一驱动件，第一驱动件的驱动端设有第二连接架，第二连接架上端设有第二驱动件，第二连接架下端设有螺丝限位件，第二驱动件的驱动端连接有电动螺丝刀，电动螺丝刀与螺丝限位件配合。

由此，工件a在固定机构的加工过程中，第一供料组件将螺丝输送至固定组件上，由固定组件对工件a进行固定。第一驱动件驱动第二连接架靠近工件a，第二连接架上的第二驱动件驱动电动螺丝刀靠近工件a，电动螺丝刀将螺丝旋入工件a中，使得光源板通过打螺丝的方式固定在灯筒上。完成工件a固定工序。

在一些实施方式中，第一供料组件包括供料器、第一机械手以及导向管，第一机械手包括第三驱动件、第四驱动件以及吸嘴，第四驱动件固定在第三驱动件的驱动端处，吸嘴设在第四驱动件的驱动端处，第一供料组件的导向管与固定组件的螺丝限位件管道连接，第一机械手能够将供料器中的物料移至导向管中。

由此，在第一供料组件的供料过程中，由供料器提供螺丝，吸嘴在第三驱动器和第四驱动器的联合带动下，吸嘴从供料器中吸取螺丝并将螺丝移至导向管中，导向管通过管道将螺丝送至固定组件中。完成供料动作。

在一些实施方式中，进料机构包括第二机架、第二供料组件和第二机械手，第二供料组件和第二机械手均设于第二机架上，第二供料组件设于第二机械手的下方；第二机械手包括滑轨架、第五驱动件以及第一抓手，第五驱动件固定在滑轨架的一端，第一抓手可滑动地设在滑轨架上，第五驱动件的驱动端与第一抓手连接。

由此，工件a在进料机构的加工过程中，由第二供料组件提供工件b，第二机械手将工件b移至工件a上。第一抓手在第五驱动件的驱动下在滑轨架上滑动，将工件b移至工件a中。完成灯罩装配动作。

在一些实施方式中，第二供料组件包括储料架和第六驱动件以及滑板，第六驱动件的驱动端与滑板连接，滑板上设有限位凹槽，储料架设于滑板上方；滑板能够在第六驱动件的驱动下在第一抓手和储料架之间进行滑动。

由此，第二供料组件的供料过程中，储料架中的工件b因自身重力掉进滑板的限位凹槽中，滑板在第六驱动件的带动下将工件b移至第一抓手下方。完成供料动作。

在一些实施方式中，第一抓手包括第七驱动件以及吸盘，吸盘设在第七驱动件的驱动端处。

由此，第一抓手通过第七驱动件带动吸盘进行升降，吸盘对工件b进行吸取或放下，第七驱动件以及吸盘两者配合实现抓取功能。

在一些实施方式中，打标机构包括压紧组件和打标组件，打标组件设于压紧组件的下方；压紧组件包括第三机架、升降滑轨、第八驱动件以及压板，升降滑轨固定在第三机架上，第八驱动件固定在第三机架上且位于升降滑轨上方，压板可滑动地设在升降滑轨上，第八驱动件的驱动端与压板连接。

由此，工件a在打标机构的加工过程中，压板在第八驱动件的驱动下，向下接触工件a上的工件b，并且压板对工件b施加压力，将工件b完全压入工件a中，固定机构对工件a进行固定；固定机构下方的打标组件对工件a的下端面进行打标，完成工件a的打标工序。

在一些实施方式中，出料机构包括第四机架、第三机械手以及出料槽，第三机械手和出料槽均固定在第四机架上；第三机械手包括第九驱动件和第二抓手，第二抓手固定在第九驱动件的驱动端处。

由此，工件a在出料机构的出料过程，第二抓手在第九驱动件的驱动下，将工件a从工位转盘中移至出料槽中，由出料槽移至下一工序。完成工件a的出料动作。

在一些实施方式中，压紧组件还包括检测器，检测器设在压板上；出料机构还包括废品箱以及阻挡器，废品箱和阻挡器均固定在第四机架上，废品箱设在出料槽的一侧，阻挡器设在第九驱动件上；检测器分别与阻挡器和打标组件电联接。

由此，压板上还设有检测器，检测器在压板工作时检测工件a上是否装配有工件b。如装有工件b，阻挡器不会阻挡第二抓手将工件移至出料槽；如没装有工件b，阻挡器会阻挡第二抓手将工件a移至出料槽，使得第二抓手将工件a移至废品箱中。

在一些实施方式中，灯具自动装配装置还包括动力机构，动力机构设在机台上，动力机构与工位转盘连接；动力机构包括电机、分割器以及编码器，电机与分割器连接，分割器与编码器连接。

由此，分割器能使转盘由连续转动变为间歇运动，编码器能够调节工位转盘的位置，使工位转盘能够对准各加工机构。

本发明的有益效果为：本发明通过工位转盘、固定机构、进料机构、打标机构以及出料机构相互协同工作，完成灯具的装配加工。实现自动化生产，满足大规模生产所需的高效高品质和低成本的发展趋势。

附图说明

图1为本发明一实施方式的灯具自动装配装置的立体结构示意图。

图2为图1所示灯具自动装配装置的俯视结构示意图。

图3为图1所示灯具自动装配装置中固定机构的立体结构示意图。

图4为图1所示灯具自动装配装置中进料机构的立体结构示意图。

图5为图4所示进料机构中第二机械手的立体结构示意图。

图6为图1所示灯具自动装配装置中固定组件的立体结构示意图。

图7为图1所示灯具自动装配装置中打标组件的立体结构示意图。

图8为图1所示灯具自动装配装置中出料机构的立体结构示意图。

图9为图1所示灯具自动装配装置中动力机构的立体结构示意图。

图10为图1所示灯具自动装配装置中加工工件的立体结构示意图。

图中标号：0-机台、01-光电感应器、1-工位转盘、11-工位载具、2-固定机构、21-第一机架、22-第一供料组件、221-供料器、222-第一机械手、2221-第三驱动件、2222-第四驱动件、2223-吸嘴、223-导向管、23-固定组件、231-第一连接架、232-第一驱动件、233-第二连接架、234-第二驱动件、235-螺丝限位件、236-电动螺丝刀、3-进料机构、31-第二机架、32-第二供料组件、321-储料架、322-第六驱动件、323-滑板、3231-限位凹槽、33-第二机械手、331-滑轨架、332-第五驱动件、333-第一抓手、3331-第七驱动件、3332-吸盘、4-打标机构、41-压紧组件、411-第三机架、412-升降滑轨、413-第八驱动件、414-压板、415-检测器、42-打标组件、43-风机组件、5-出料机构、51-第四机架、52-第三机械手、521-第九驱动件、522-第二抓手、5221-第十驱动件、5222-气夹、53-出料槽、54-阻挡器、55-废品箱、6-控制器、7-动力机构、71-电机、72-分割器、73-编码器、8-电磁阀组、9a-工件a、9b-工件b。

具体实施方式

下面结合附图1-10对本发明作进一步详细的说明。

图1-2示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的灯具自动装配装置，包括机台0以及均设于机台0上的工位转盘1、固定机构2、进料机构3、打标机构4、出料机构5。工位转盘1可转动地设在机台0上，工位转盘1上端面的边沿位置圆周设有多个工位载具11。固定机构2、进料机构3、打标机构4、出料机构5依次环绕工位转盘1并协同工作。工位转盘1配置为对工件a9a进行运输；固定机构2配置为对工件a9a进行固定；进料机构3配置为将工件b9b安装至工件a9a上；打标机构4配置为对工件a9a进行打标；出料机构5配置将完成打标后的工件a9a移至下一工序。

本发明中，光源板和灯筒的组合体称为工件a9a，灯罩称为工件b9b。工件a9a在工位转盘1上的空工位处进料，工件a9a在工位转盘1的带动下依次经过固定机构2、进料机构3、打标机构4并完成装配加工，最终在出料机构5处移至下一工序。工件a9a在固定机构2中，进行打螺丝固定，即将光源板通过打螺丝的形式固定在灯筒上；工件a9a在进料机构3中进行灯罩装配，即进料机构3将工件b9b安装至工件a9a上；工件a9a在打标机构4处进行打标处理。工件a9a完成一系列自动化加工工序后，在出料机构5处进行出料处理，移至下一工序。本发明利用工位转盘1、固定机构2、进料机构3、打标机构4、出料机构5相互协同工作，将灯筒、光源板和灯罩进行自动化装配加工。满足大规模生产所需的高效高品质和低成本的发展趋势。

结合图3，固定机构2包括第一机架21、第一供料组件22以及固定组件23，第一供料组件22和固定组件23均固定在第一机架21上，第一供料组件22和固定组件23管道连接；固定组件23包括第一连接架231，第一连接架231上设有第一驱动件232，第一驱动件232的驱动端设有第二连接架233，第二连接架233上端设有第二驱动件234，第二连接架233下端设有螺丝限位件235，第二驱动件234的驱动端连接有电动螺丝刀236，电动螺丝刀236与螺丝限位件235配合连接。工件a9a在固定机构2的加工过程中：第一供料组件22将螺丝输送至固定组件23上，由固定组件23对工件a9a进行固定。第一驱动件232驱动第二连接架233靠近工件a9a，第二连接架233上的第二驱动件234驱动电动螺丝刀236靠近工件a9a，电动螺丝刀236将螺丝旋入工件a9a中，使得光源板通过打螺丝的方式固定在灯筒上。完成工件a9a固定工序。

结合图3，第一供料组件22包括供料器221、第一机械手222以及导向管223，供料器221为螺丝供料器。第一机械手222包括第三驱动件2221、第四驱动件2222以及吸嘴2223，第四驱动件2222固定在第三驱动件2221的驱动端处，吸嘴2223设在第四驱动件2222的驱动端处，第一供料组件22的导向管223与固定组件23的螺丝限位件235管道连接，第一机械手222能够将供料器221中的物料移至导向管223中。在第一供料组件22的供料过程中：由供料器221提供螺丝，吸嘴2223在第三驱动器和第四驱动器的联合带动下，吸嘴2223从供料器221中吸取螺丝并将螺丝移至导向管223中，导向管223通过管道将螺丝送至固定组件23中。完成供料动作。

结合图4，进料机构3包括第二机架31、两个第二供料组件32和第二机械手33，两个第二供料组件32和第二机械手33均设于第二机架31上，两个第二供料组件32对称设置，两个第二供料组件32设于第二机械手33的下方且位于第二机械手33的两端；第二机械手33包括滑轨架331、第五驱动件332以及第一抓手333，第五驱动件332固定在滑轨架331的一端，第一抓手333可滑动地设在滑轨架331上，第五驱动件332的驱动端与第一抓手333连接。工件a9a在进料机构3的加工过程中：由第二供料组件32提供工件b9b，第二机械手33将工件b9b移至工件a9a上。第一抓手333在第五驱动件332的驱动下在滑轨架331上滑动，将工件b9b移至工件a9a中。完成灯罩装配动作。

结合图4，第二供料组件32包括储料架321和第六驱动件322以及滑板323，第六驱动件322的驱动端与滑板323连接，滑板323上设有限位凹槽3231，储料架321设于滑板323上方；滑板323能够在第六驱动件322的驱动下在第一抓手333和储料架321之间进行滑动。第二供料组件32的供料过程中：储料架321中的工件b9b因自身重力掉进滑板323的限位凹槽3231中，滑板323在第六驱动件322的带动下将工件b9b移至第一抓手333下方。完成供料动作。

结合图5，第一抓手333包括第七驱动件3331以及吸盘3332，吸盘3332设在第七驱动件3331的驱动端处。第一抓手333通过第七驱动件3331带动吸盘3332进行升降，吸盘3332对工件b9b进行吸取或放下，第七驱动件3331以及吸盘3332两者配合实现抓取功能。

结合图6-7，打标机构4包括压紧组件41和打标组件42，打标组件42设于压紧组件41的下方；压紧组件41包括第三机架411、升降滑轨412、第八驱动件413以及压板414，升降滑轨412固定在第三机架411上，第八驱动件413固定在第三机架411上且位于升降滑轨412上方，压板414可滑动地设在升降滑轨412上，第八驱动件413的驱动端与压板414连接。工件a9a在打标机构4的加工过程中：压板414在第八驱动件413的驱动下，向下接触工件a9a上的工件b9b，并且压板414对工件b9b施加压力，将工件b9b完全压入工件a9a中，固定机构2对工件a9a进行固定；固定机构2下方的打标组件42对工件a9a的下端面进行打标，完成工件a9a的打标工序。

结合图2，打标机构4还包括风机组件43，风机组件43设在机台0上，且风机组件43风口指向打标组件42的打标处，其作用为处理打标组件42打标过程所产生的灰尘和废气。

结合图8，出料机构5包括第四机架51、第三机械手52以及出料槽53，第三机械手52和出料槽53均固定在第四机架51上；第三机械手52包括第九驱动件521和第二抓手522，第二抓手522固定在第九驱动件521的驱动端处；第二抓手522包括第十驱动件5221以及气夹5222，气夹5222固定在第十驱动件5221的驱动端处，第十驱动件5221固定在第九驱动件521的驱动端处。工件a9a在出料机构5的出料过程中：第二抓手522在第九驱动件521的驱动下，将工件a9a从工位转盘1中移至出料槽53中，由出料槽53移至下一工序。完成工件a9a的出料动作。

结合图6，压紧组件41还包括检测器415，检测器415设在压板414上；出料机构5还包括废品箱55以及阻挡器54，废品箱55和阻挡器54均固定在第四机架51上，废品箱55设在出料槽53的一侧，阻挡器54设在第九驱动件521上；检测器415分别与阻挡器54和打标组件42电联接。压板414上还设有检测器415，检测器415在压板414工作时检测工件a9a上是否装配有工件b9b。如装有工件b9b，阻挡器54不会阻挡第二抓手522将工件移至出料槽53；如没装有工件b9b，阻挡器54会阻挡第二抓手522将工件a9a移至出料槽53，使得第二抓手522将工件a9a移至废品箱55中。

结合图9，灯具自动装配装置还包括动力机构7，动力机构7设在机台0上，动力机构7与工位转盘1连接；动力机构7包括电机71、分割器72以及编码器73，电机71与分割器72连接，分割器72与编码器73连接。分割器72能使转盘由连续转动变为间歇运动，编码器73能够调节工位转盘1的位置，使工位转盘1能够对准各加工机构。

结合图1，灯具自动装配装置还包括控制器6，控制器6设在机台0上，控制器6与工位转盘1、固定机构2、进料机构3、打标机构4、出料机构5以及动力机构7电联接，控制器6能够控制工位转盘1、固定机构2、进料机构3、打标机构4、出料机构5以及动力机构7工作。机台0上还设有光电感应器01，光电感应器01的感应方向指向工位转盘1上的工位载具11，光电感应器01感应工位载具11上是否含有工件，并且将此信号传至控制器6上，使得控制器6能够根据该信号控制各加工机构是否对该工位进行加工。

结合图9，机台0底下设有电磁阀组8，电磁阀组8与控制器6电联接，电磁阀组8与各加工机构中管道连接。第一驱动件232、第二驱动件234、第三驱动件2221、第四驱动件2222、第五驱动件332、第六驱动件322、第七驱动件3331和第八驱动件413、第九驱动件521以及第十驱动件5221均为气动驱动件。

结合图1-10，本实施例的具体生产步骤：

本实施例中，工位转盘1上端面的边沿位置圆周设有十二个工位载具11，分别是a-l。其中，工位a-d为进料工位；工位e为固定工位，对应固定机构2；工位i为进料工位(装灯罩)，进行进料机构3；工位j为打标工位，对应打标机构4；工位l为出料工位，对应出料机构5；工位f-g、i、k为过渡工位，即空工位。

s1、工件a9a在工位a-d处进料，工件a9a随着工位转盘1转动至下一工序。

s2、工件a9a移至工位e中，即固定机构2处。工件a9a在固定机构2中，进行打螺丝固定，即将光源板通过打螺丝的形式固定在灯筒上。工件a9a随着工位转盘1转动至下一工序。

s3、工件a9a移至工位i中，即进料机构3处。工件a9a在进料机构3中进行灯罩装配，即进料机构3将工件b9b安装至工件a9a上。工件a9a随着工位转盘1转动至下一工序。

s4、工件a9a移至工位j中，即打标机构4处。工件a9a在打标机构4处进行打标处理，固定机构2对工件a9a进行固定；固定机构2下方的打标组件42对工件a9a的下端面进行打标，完成工件a9a的打标工序。工件a9a随着工位转盘1转动至下一工序。

s5、工件a9a移至工位l中，即出料机构5处，工件a9a在出料机构5处进行出料处理。正品工件在出料机构5处移至下一工序，废品工件在出料机构5处移进废物箱。

本发明的有益效果为：本发明通过工位转盘1、固定机构2、进料机构3、打标机构4以及出料机构5相互协同工作，完成灯具的装配加工。实现自动化生产，满足大规模生产所需的高效高品质和低成本的发展趋势。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。