【正文】
大功率 LED 全自動(dòng)分揀機(jī)的設(shè)計(jì) 1. 引言 LED 光源由于其節(jié)能,長(zhǎng)壽命,環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),被看好為 21 世紀(jì)的光源,極有可能替代傳統(tǒng)光源,成為主流照明光源 [1],專(zhuān)家預(yù)測(cè) LED 照明燈將會(huì)形成 500億美元的巨大產(chǎn)業(yè)。大功率 LED是 LED光源進(jìn)入照明領(lǐng)域的必由之路,因此大功率 LED 的市場(chǎng)前景十分廣闊。 由于大功率 LED 在生產(chǎn)過(guò)程中存在較大的離散性,而實(shí)際應(yīng)用對(duì)大功率 LED光電參數(shù)的一致性要求很高,因此大功率 LED 生產(chǎn)線上一般需要配備相應(yīng)的快 速檢測(cè)設(shè)備和分揀裝置。本文介紹了大功率 LED 全自動(dòng)分揀機(jī)的原理,設(shè)計(jì)并研制了 Luxeon Emitter 型大功率 LED全自動(dòng)分揀機(jī)。 2. 原理 本文所述大功率 LED 全自動(dòng)分揀機(jī)采用 PC 機(jī)與 PLC 相結(jié)合的技術(shù)實(shí)現(xiàn) LED 的自動(dòng)分揀,主要可分為機(jī)械系統(tǒng),控制系統(tǒng),測(cè)試系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)四部分,其工作原理如圖 1 所示; 圖 1. 大功率 LED 分揀機(jī)原理框圖 LED 經(jīng)過(guò)排序,定位機(jī)構(gòu)進(jìn)入分揀機(jī)測(cè)試工位后, PLC向 PC 機(jī)發(fā)送測(cè)試請(qǐng)求信號(hào), PC 機(jī)得到測(cè)試請(qǐng)求信號(hào)后, PC 機(jī)軟件立即控制恒流 /恒壓源以及極性切換單元,完成 LED自動(dòng)判向和上電,同時(shí)控制 LED測(cè)試儀器對(duì) LED 光電參數(shù)進(jìn)行測(cè)試,圖 2 所示為分揀機(jī)分揀流程圖,圖中反向參數(shù)的測(cè)量與 否可根據(jù)用戶的實(shí)際需求進(jìn)行選擇, PC 機(jī)計(jì)算得到 LED 分類(lèi)號(hào)后將其傳送給 PLC, PLC根據(jù)得到的分類(lèi)號(hào)控制送料、分類(lèi)機(jī)構(gòu)動(dòng)作,將 LED 送入相應(yīng)的物料盒,完成 LED的分類(lèi)。 圖 分揀流程圖 3. 分揀機(jī)的具體實(shí)現(xiàn) 3. 1 機(jī)械系統(tǒng) 為了實(shí)現(xiàn)大功率 LED 的自動(dòng)分揀必須要有能夠快速,可靠的對(duì) LED進(jìn)行定位和分揀的機(jī)械系統(tǒng)。由于大功率 LED 的封裝形式多種多樣,各種不同封裝之間的差異較大,很難設(shè)計(jì)通用的機(jī)械系統(tǒng),因此在設(shè)計(jì)機(jī)械系統(tǒng)之前,應(yīng)先確定系統(tǒng)的分揀對(duì)象。本文所述大功率 LED 全自動(dòng)分揀機(jī)選擇 Luxeon Emitter 型大功率 LED,如圖 3 所示,作為分選對(duì)象,這是目前市場(chǎng)上最常見(jiàn)的大功率 LED封裝形式。 圖 3. Emitter 型大功率 LED 機(jī)械系統(tǒng)可由排序上料機(jī)構(gòu),定位上電機(jī)構(gòu),送料機(jī)構(gòu)和分類(lèi)機(jī)構(gòu)四部分組成,其中排序上料機(jī)構(gòu)用于 LED 的自動(dòng)排序與單排進(jìn)料,本文采用適合 Emitter 型大功率 LED 封裝特性的振動(dòng)盤(pán)與平行引導(dǎo)槽實(shí)現(xiàn);定位上電機(jī)構(gòu)用于 LED 的定位與上 電,主要包括帶有特定間距卡口的定位板和電極片,如圖 圖 5 所示。 圖 4. 大功率 LED 分揀機(jī)定位機(jī)構(gòu)及其運(yùn)動(dòng)軌跡 圖 5. 大功率 LED 上電機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示