上下料装置及相应的LED自动化生产线

技术领域

本发明涉及LED生产设备领域，特别涉及一种上下料装置及相应的LED自动化生产线。

背景技术

LED固晶即通过胶体(对于LED来说一般是导电胶或绝缘胶)把晶片粘结在支架的指定区域，形成热通路或电通路，为后序的打线连接提供条件的工序。目前越来越多的厂家为了提高效率，提高制作的智能化程度，逐步都开始使用自动化设备对产品进行上下料以及固晶。其中产品一般被治具盘装载，然后由机械手抓取治具盘进行上下料，但现有技术中的机械手大多是采用丝杠驱动夹爪直接进行抓取，夹爪和治具盘之间为刚性抓取，由于驱动精度的原因，夹爪和治具盘之间会存在夹持过紧，导致丝杠磨损逐渐严重的问题，也会存在夹持过松，导致治具盘移动输送不稳定的问题。

故需要提供一种LED自动化生产线来解决上述技术问题。

发明内容

本发明提供一种LED自动化生产线，以解决现有技术中的LED自动化生产线的上下料机械手对治具盘进行刚性夹持，会存在丝杠磨损严重或夹持不稳定的问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种上下料装置，其包括：输送线体、支架以及上下料机械手，所述上下料机械手包括移动方向互相垂直的X向移动模组、Y向移动模组、Z向移动模组以及夹爪组件，所述支架固定设置在所述输送线体上，所述Y向移动模组与所述支架连接，且所述Y向移动模组延伸至所述输送线体的上方以外的空间，所述Z向移动模组与所述Y向移动模组连接，所述X向移动模组与所述Z向移动模组连接，所述夹爪组件与所述X向移动模组连接；

所述X向移动模组包括X向支座、X向丝杠、以及X向电机，所述X向丝杠转动设置在所述X向支座上，所述X向电机与所述X向丝杠传动连接；

所述上下料机械手还包括设置在所述X向支座上的气动组件，所述夹爪组件包括与所述X向支座滑动连接的第一夹爪和第二夹爪，所述第一夹爪和所述第二夹爪的滑动轨迹一致，所述第一夹爪和所述X向丝杠传动连接，所述X向电机驱动所述第一夹爪滑动，所述第二夹爪与所述气动组件连接，所述气动组件驱动所述第二夹爪滑动。

在本发明中，所述气动组件包括活塞件、活塞缸、活塞杆以及充气筒，所述活塞件滑动连接在所述活塞缸内，所述活塞杆的一端与所述活塞件连接，另一端与所述第二夹爪连接，所述活塞缸内部设置有充气腔；

所述充气筒与所述充气腔连连通，所述充气筒包括筒体、充气塞、以及活动杆，所述活动杆的一端连接所述充气塞，所述充气塞滑动连接在所述筒体内，所述活动杆的另一端延出在所述筒体外部，所述活动杆位于所述第一夹爪的滑动轨迹上，所述第一夹爪向靠近所述第二夹爪的方向滑动，以挤压所述活动杆滑动，使得所述充气筒对所述充气腔充气，从而驱动所述第二夹爪向靠近所述第一夹爪的方向滑动。

其中，所述活塞杆上设置有卡孔，所述X向支座上弹性活动设置有活动块，所述活动块的一端设置有用于与所述卡孔卡接的卡块，所述活动块的另一端为解锁端，所述活动杆上连接有延伸杆；

当所述活动杆滑动了设定行程时，所述延伸杆与所述解锁端相互挤压，使得卡块远离所述卡孔形成解锁，进而使得所述活塞杆驱动所述第二夹爪滑动。

进一步的，所述第一夹爪与固定杆连接，所述固定杆上滑动设置有连接座，所述连接座通过所述螺钉与所述固定杆固定，所述连接座上连接有驱动杆，所述活动杆上设置有用于与所述驱动杆配合的定位槽，所述驱动杆用于驱动所述活动杆滑动。

进一步的，所述驱动杆弹性滑动连接在所述连接座上，所述驱动杆的滑动方向垂直于所述活动杆；

所述X向支座上设置有挤压杆，所述驱动杆上设置有受压块，所述受压块的两面均设置有受压斜面，所述受压块随所述第一夹爪滑动，所述挤压杆位于所述受压斜面的滑动轨迹上，所述挤压杆用于挤压所述驱动杆向远离所述活动杆的方向滑动，使得所述驱动杆与所述定位槽进行定位连接、或与所述定位槽脱离连接。

进一步的，所述连接座的一端延伸至所述X向支座的外部，所述X向支座的外部侧面上设置有刻度，所述连接座靠近所述刻度的一面对应设置有指示线。

在本发明中，所述活塞缸内远离所述充气腔的一端设置有缓冲腔，所述活塞缸上设置有连通所述缓冲腔和外部空间的排气孔，所述排气孔的排气速率等于所述充气腔的充气速率。

在本发明中，所述X向移动模组还包括支撑板，所述支撑板固定连接在所述X向支座设置有所述X向丝杠的一面，所述气动组件设置在所述支撑板上，所述支撑板上设置有用于与所述第一夹爪滑动连接的第一滑轨、以及用于与所述第二夹爪滑动连接的第二滑轨，所述X向丝杠和所述第一滑轨均连接在所述第一夹爪的中部，所述第二滑轨连接在所述第二夹爪的中部。

其中，所述第一夹爪包括第一滑动件、第一连接杆、以及第一爪部，所述第一滑动件位于所述X向支座和所述支撑板之间，所述第一滑动件与所述第一滑轨滑动连接，所述第一滑动件通过丝杠螺母与所述X向丝杠传动连接，所述第一滑动件的两端延出在所述X向支座之外，所述第一连接杆为U型状，所述第一连接杆的两端一一对应的与所述第一滑动件的两端连接，所述第一连接杆位于所述支撑板远离所述X向支座的一面，所述第一连接杆上设置有第一长条槽，所述第一爪部与所述第一长条槽可调连接；

所述第二夹爪包括第二滑动件、第二连接杆、以及第二爪部，所述第二滑动件位于所述X向支座和所述支撑板之间，所述第二滑动件与所述第二滑轨滑动连接，所述第二滑动件与所述气动组件连接，所述第二滑动件的两端延出在所述X向支座之外，所述第二连接杆为U型状，所述第二连接杆的两端一一对应的与所述第二滑动件的两端连接，所述第二连接杆位于所述支撑板远离所述X向支座的一面，所述第二连接杆上设置有第二长条槽，所述第二爪部与所述第二长条槽可调连接。

本发明还包括一种LED自动化生产线，其使用上述上下料装置，还包括固晶平台、点胶机构、以及固晶机械手；

所述输送线体上设置有感应器，LED产品治具盘在所述输送线体上进行输送，所述感应器位于LED产品治具盘的下方，所述固晶平台位于所述输送线体的一侧，且所述固晶平台位于所述Y向移动模组的下方，所述感应器感应到LED产品治具盘后，控制器控制所述输送线体停止，以便所述上下料机械手抓取LED产品治具盘输送至所述固晶平台上，所述点胶机构和所述固晶机械手位于所述固晶平台的上方。

本发明相较于现有技术，其有益效果为：本发明的上下料装置通过气动组件和X向丝杠分别驱动第一夹爪和第二夹爪，刚性夹持和柔性夹持结合，气压形成的抓取力更为柔性，使得上下料机械手能对产品治具盘进行稳定抓取，且不易损伤丝杠，使用寿命长。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，下面描述中的附图仅为本发明的部分实施例相应的附图。

图1为本发明的LED自动化生产线的结构示意图。

图2为本发明的上下料装置的结构示意图。

图3为本发明中的X向移动模组的结构示意图。

图4为本发明中的X向移动模组的内壁结构示意图。

图5为本发明中的充气筒的内部结构示意图。

图6为本发明中的连接座和驱动杆的结构示意图。

图7为本发明中的活塞杆和活动块配合的主视图。

图8为图7中的活塞杆和活动块配合结构的仰视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明中所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」、「顶部」以及「底部」等词，仅是参考附图的方位，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。

本发明术语中的“第一”“第二”等词仅作为描述目的，而不能理解为指示或暗示相对的重要性，以及不作为对先后顺序的限制。

在本发明中，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，连接可以是可拆卸连接，或一体结构的连接；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或两个元件的相互作用关系。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发明中的具体含义。

现有技术中的机械手大多是采用丝杠驱动夹爪直接进行抓取，夹爪和治具盘之间为刚性抓取，由于驱动精度的原因，夹爪和治具盘之间会存在夹持过紧，导致丝杠磨损逐渐严重的问题，也会存在夹持过松，导致治具盘移动输送不稳定的问题。

如下为本发明提供的一种能解决以上技术问题的LED自动化生产线的优选实施例。

请参照图1、图2和图3，其中图1为本发明的LED自动化生产线的结构示意图。图2为本发明的上下料装置的结构示意图。图3为本发明中的X向移动模组的结构示意图。

在图中，结构相似的单元是以相同标号表示。

本发明提供一种LED自动化生产线，其包括：上下料装置、固晶平台13、点胶机构、以及固晶机械手。

本实施例中的输送线体11包括两条型材架，两条型材架内侧设置有循环运转的皮带机构，LED产品治具盘14位于两条型材架之间，且由皮带机构进行输送。输送线体11上设置有感应器，感应器位于LED产品治具盘14的下方。固晶平台13位于输送线体11的一侧，且固晶平台13位于Y向移动模组122的下方，感应器感应到LED产品治具盘14后，控制器控制输送线体11停止，以便上下料机械手12抓取LED产品治具盘14输送至固晶平台13上，点胶机构和固晶机械手位于固晶平台13的上方。点胶机构在LED产品治具盘上的产品上设定位置点胶，固晶机械手抓取LED芯片放置到点好胶的产品上，后续LED产品治具盘会再被运输至烘干机内进行LED芯片的烘干固化。

点胶机构和固晶机械手为常规结构，本实施例中不对其进行赘述。

其中，输送线体11上可设置多个输送段，以使得每段的输送互不干涉。感应器再次感应到LED产品治具盘14后，控制器控制输送线体11对固晶操作后的LED产品治具盘14进行输送，同时前端的输送段再次向感应器的方向放行输送一个LED产品治具盘14。

其中，上下料装置包括：输送线体11、支架15以及上下料机械手12，上下料机械手12包括移动方向互相垂直的X向移动模组121、Y向移动模组122、Z向移动模组123以及夹爪组件，支架15固定设置在输送线体11上，Y向移动模组122与支架15连接，且Y向移动模组122延伸至输送线体11的上方以外的空间，Z向移动模组123与Y向移动模组122连接，X向移动模组121与Z向移动模组123连接，夹爪组件与X向移动模组121连接。Y向移动模组122、Z向移动模组123均可采用丝杠结构、直线电机等驱动结构进行驱动。

请参照图3，本实施例中的X向移动模组121包括X向支座21、X向丝杠、以及X向电机22，X向丝杠转动设置在X向支座21上，X向电机22与X向丝杠传动连接。

上下料机械手12还包括设置在X向支座21上的气动组件28，夹爪组件包括与X向支座21滑动连接的第一夹爪25和第二夹爪26，第一夹爪25和第二夹爪26的滑动轨迹一致，第一夹爪25和X向丝杠传动连接，X向电机22驱动第一夹爪25滑动，第二夹爪26与气动组件28连接，气动组件28驱动第二夹爪26滑动。

上下料装置通过气动组件28和X向丝杠分别驱动第一夹爪25和第二夹爪26，刚性夹持和柔性夹持结合，气压形成的抓取力更为柔性，使得上下料机械手12能对产品治具盘14进行稳定抓取，且不易损伤丝杠，使用寿命长。

可以理解的是，气动组件28也可使用气缸，但气缸需要设置气源装置及相应的控制部件进行驱动控制，成本高，且也需要布设气管等，影响X向移动模组121活动，结构复杂。

请参照图4，本实施例中的气动组件28包括活塞件、活塞缸281、活塞杆282以及充气筒24，活塞件滑动连接在活塞缸281内，活塞杆282的一端与活塞件连接，另一端与第二夹爪26连接，活塞缸281内部设置有充气腔。活塞杆282和活塞缸281之间设置有密封件，形成活动密封。

请参照图5，充气筒24与充气腔连连通，充气筒24包括筒体241、充气塞243、以及活动杆242，活动杆242的一端连接充气塞243，充气塞243滑动连接在筒体241内，活动杆242的另一端延出在筒体241外部，活动杆242位于第一夹爪25的滑动轨迹上，第一夹爪25向靠近第二夹爪26的方向滑动，以挤压活动杆242滑动，使得充气筒24对充气腔充气，从而驱动第二夹爪26向靠近第一夹爪25的方向滑动。

请参照图7-图8，其中，活塞杆282上设置有卡孔，X向支座21上弹性活动设置有活动块29，活动块29的一端设置有用于与卡孔卡接的卡块291，活动块29的另一端为解锁端294，活动杆242上连接有延伸杆244。

当活动杆242滑动了设定行程时，延伸杆244与解锁端294相互挤压，使得卡块291远离卡孔形成解锁，进而使得活塞杆282驱动第二夹爪26滑动。

这样使得活动杆242随着第一夹爪25移动时，活塞杆282并不会驱动第二夹爪26移动，使得在夹持前期，充气腔内气压先逐渐增大进行夹持蓄力，第二夹爪26无需像第一夹爪25一样滑动较大的行程，后续卡块291松开活塞杆282后，活塞杆282能较快且具有较大的力驱动第二夹爪26对LED产品治具盘14进行更加高效更加稳定的夹持。

请参照图7和图8，具体的，本实施例中的活动块29通过支杆293转动设置在支撑板23上，卡块291远离活塞杆282的一面设置有弹簧292，弹簧292能驱动卡块291保持卡接在活塞杆282的卡孔内。解锁端294靠近支撑板23的一面为斜面，延伸杆244端部设置为弯折结构以与解锁端294的斜面进行挤压，使得解锁端294向远离支撑板23的方向翘起，进而使得卡块291克服弹簧292的弹力并向远离卡孔的方向移动形成解锁。

在本实施例中，活塞缸281内远离充气腔的一端设置有缓冲腔，如图4的视图方位，活塞缸281内的右端为充气腔，左端为缓冲腔，活塞件密封隔离在充气腔和缓冲腔之间。活塞缸281上设置有连通缓冲腔和外部空间的排气孔，排气孔的排气速率等于充气腔的充气速率。由于卡块291一开始卡住了活塞杆282，使得充气腔内先积聚了一定的气量，当卡块291松开活塞杆282时，排气孔排气是排不赢的，因此能缓冲腔内的气体能对活塞件形成一定的缓冲，避免活塞杆快速滑动，能避免第一夹爪25与LED产品治具盘14形成撞击。

请参照图3和图4，第一夹爪25与固定杆271连接，固定杆271上滑动设置有连接座272，连接座272通过螺钉与固定杆271固定，连接座272连接有驱动杆274，活动杆242上设置有用于与驱动杆274配合的定位槽2421，驱动杆274用于驱动活动杆242滑动。通过调节连接座272在固定杆271上的位置，使得第一夹爪25能夹持不同规格的LED产品治具盘14。

其中，第二夹爪26通过对充气腔进行充气或抽气的方式驱动，其移动行程量是较小的，而驱动杆274始终与定位槽2421连接的话，第一夹爪25和第二夹爪26之间的夹持行程是比较小的，导致第一夹爪25或第二夹爪26容易与LED产品治具盘14碰撞，安全性不够高。

因此有可选方案为：驱动杆274弹性滑动连接在连接座272上，如图6，驱动杆274和连接座272之间设置有弹簧276，从而实现驱动杆274的弹性滑动，驱动杆274的滑动方向垂直于活动杆242。图6中连接座272底部的开口能用于驱动杆274的安装，同时可以在开口上使用螺钉连接或卡扣连接的方式连接一个封闭板，从而对驱动杆274形成限制。

请参照图6，X向支座21上设置有挤压杆273，驱动杆274上设置有受压块275，受压块275的两面均设置有受压斜面，受压块275随第一夹爪25滑动，挤压杆273位于受压斜面的滑动轨迹上，挤压杆273用于挤压驱动杆274向远离活动杆242的方向滑动，使得驱动杆274与定位槽2421进行定位连接、或与定位槽2421脱离连接。即第一夹爪25和第二夹爪26互相靠近的过程中，受压块275能被挤压杆273挤压，使得驱动杆274先与活动杆242避位，随着连接座272进一步的移动，受压块275逐渐与挤压杆273脱离接触，使得驱动杆274滑动并配合至定位槽2421内。第一夹爪25和第二夹爪26互相的过程中，随着连接座272滑动，驱动杆274会先脱离定位槽2421，然后远离活动杆242。

驱动杆274未配合在定位槽2421内时，第一夹爪25的活动是独立的，当驱动杆274配合在定位槽2421内时，第一夹爪25才能开始与第二夹爪26产生联动。同时通过调节连接座272在固定杆271上的位置，使得第一夹爪25能滑动不同行程长度后再通过驱动杆274与第二夹爪联动，这样第一夹爪25和第二夹爪26之间就能夹持不同规格的LED产品治具盘14，同时第一夹爪25和第二夹爪26之间的夹持行程是比较大，LED产品治具盘14对位不准时，第一夹爪25夹持时也能推动LED产品治具盘14移动，然后夹持在第一夹爪25和第二夹爪26之间，安全性高。

进一步的，连接座272的一端延伸至X向支座21的外部，X向支座21的外部侧面上设置有刻度，连接座272靠近刻度的一面对应设置有指示线，以便调整连接座272在固定杆271上的位置。

在本实施例中，X向移动模组121还包括支撑板23，支撑板23固定连接在X向支座21设置有X向丝杠的一面，气动组件28设置在支撑板23上，支撑板23上设置有用于与第一夹爪25滑动连接的第一滑轨231、以及用于与第二夹爪26滑动连接的第二滑轨232，X向丝杠和第一滑轨231均连接在第一夹爪25的中部，第二滑轨232连接在第二夹爪26的中部。第一滑轨231、第二滑轨232以及X向丝杠均位于支撑板23和X向支座21之间的中部位置，使得第一夹爪25和第二夹爪26滑动更稳定，受力更均衡。

其中，第一夹爪25包括第一滑动件251、第一连接杆252、以及第一爪部253，第一滑动件251位于X向支座21和支撑板23之间，第一滑动件251与第一滑轨231滑动连接，第一滑动件251通过丝杠螺母与X向丝杠传动连接，第一滑动件251的两端延出在X向支座21之外，第一连接杆252为U型状，第一连接杆252的两端一一对应的与第一滑动件251的两端连接，第一连接杆252位于支撑板23远离X向支座21的一面，第一连接杆252上设置有第一长条槽，第一爪部253与第一长条槽可调连接。

第二夹爪26包括第二滑动件261、第二连接杆262、以及第二爪部263，第二滑动件261位于X向支座21和支撑板23之间，第二滑动件261与第二滑轨232滑动连接，第二滑动件261与气动组件28连接，第二滑动件261的两端延出在X向支座21之外，第二连接杆262为U型状，第二连接杆262的两端一一对应的与第二滑动件261的两端连接，第二连接杆262位于支撑板23远离X向支座21的一面，第二连接杆262上设置有第二长条槽，第二爪部263与第二长条槽可调连接。这样对第一爪部253和第二爪部263拆装更换更加方便。

优选的，第一爪部253和第二爪部263上均设置有缺槽，缺槽与第一连接杆252、或与第二连接杆262的相邻两个侧面定位配合，使得第一爪部253能快速定位配合至第一连接杆252的一侧，使得第二爪部263能快速定位配合至第二连接杆262的一侧，然后使用螺栓锁紧连接。

本发明的LED自动化生产线工作时：LED产品治具盘14在输送线体11上被输送，LED产品治具盘14被感应器感应到后，输送线体11会停止运转。然后上下料机械手12移动去对LED产品治具盘14进行抓取。

其中，上下料机械手12会移动使得第二夹爪26靠近LED产品治具盘14，然后X向电机22驱动第一夹爪25向靠近第二夹爪26的方向滑动，当滑动到设定位置时，挤压杆273逐渐挤压受压块275，使得驱动杆274先与活动杆242避位，随着连接座272进一步的移动，受压块275逐渐与挤压杆273脱离接触，使得驱动杆274滑动并配合至定位槽2421内。然后第一夹爪25便能驱动活动杆242滑动使得充气筒24对充气腔充气，而此时活塞杆282被卡块291阻挡，充气腔内压强逐渐增大。

活动杆242继续滑动的过程中会带动延伸杆244逐渐挤压活动块29的解锁端294，进而使得卡块291脱离卡孔，这样在充气腔内较大的气压的驱动下，能驱动活塞杆282滑动，并带动第二夹爪26滑动并对LED产品治具盘14进行夹持，且夹持力由柔性的气压提供，夹持稳定且具有有限性，不容易导致上下料机械手的损伤。

当上下料机械手12将LED产品治具盘14放置到固晶平台上时，X向电机22驱动第一夹爪25向远离第二夹爪26的方向滑动，同时带动活动杆242滑动使得充气筒24对充气腔抽气，充气腔内的压强减小，活塞杆282滑动并带动第二夹爪26松开LED产品治具盘14，并且卡块291又会卡接至活塞杆282的卡孔内，受压块275通过与挤压杆273挤压，能使驱动杆274脱离定位槽2421。使得第一夹爪25和第二夹爪26之间形成较大的松开距离。

再然后，会由点胶机构在LED产品治具盘上的产品上设定位置点胶，由固晶机械手抓取LED芯片放置到点好胶的产品上。后续再由上下料机械手12抓取LED产品治具盘14放置到输送线体11上，以输送到下一个加工工位处。

这样即完成了本优选实施例的LED自动化生产线的输送加工的过程。

综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。