技术领域

本申请涉及一种灯膜焊接设备，尤其涉及到一种LED环形灯焊接灯膜焊接设备。

背景技术

LED环形灯俗称光管，一般用于普通照明，广泛应用于写子楼、商场、学校和家庭灯室内环境。大多数LED环形灯都会贴有灯膜来达到改善光线分散，减少能量损失和保护作用，传统的LED环形灯贴膜采用手工将贴膜贴在LED环形灯上，首先工作人员要先将灯膜覆盖在LED环形灯的表面，很容易出错，而且容易覆盖的不紧密、不全面，接着使用工具将灯膜粘贴好，最后修边达到美观。明显的手工焊接具有劳费大量人力，花费很长时间而且效率低，LED环形灯的加工得不到速度的保障，难以达到量的需求。

发明内容

本申请的目的之一为提供一种LED环形灯贴膜自动焊接设备，解决现有技术中LED环形灯贴膜依靠手工贴膜劳费大量人力，花费很长时间而且效率低的问题。

本申请的目的之二为提供一种与上述提供的一种基于LED环形灯贴膜自动焊接设备的焊接方法。

为到达上述目的之一，本申请实施例采用以下技术方案：一种LED环形灯灯膜自动焊接设备，包括机架1，机架1用铝型材搭建，机架1的台面上加工有圆孔，下底设置有支撑脚和滑轮，支撑脚和滑轮可以自由切换；电器柜2，电器柜2位于机架1的下部，电器柜2包含所有的电器元件和各种控制线路；控制面板3，控制面板3位于电器柜2的表面，包含各按钮及显示器，按钮包括启动和急停按钮；可以在遇到突发问题时按下急停按钮，减少损失；特性机构4，特性机构4位于机架1的上部和前部，特性机构4包含三个部件，分别为上料机构5，预压机构6，保护膜进料焊接机构7；

上料机构5位于所机架1的前部，包含直线滑轨滑块514，上固定板521，上固定板521安装在直线滑轨滑块514的滑上；环形灯下模535，环形灯下模535安装在上固定板521上，气缸一517，气缸一517的轴端部与上固定板521相连；通过气缸推动下固定板521，进而带动安装在下固定板521上的环形灯下模535在直线滑轨滑块514上运动。

预压机构6；预压机构6位于机架1的上部的正中间；包含气缸安装板616，气缸三617，气缸三617竖直安装在气缸安装板616上，浮动接头一618，浮动接头618位于气缸三617的轴端部，环形灯上模619，环形灯上模619通过气缸三617推动；气缸三617运作，安装在气缸三617轴端部的浮动接头618推动环形灯上模619向下运动；

保护膜进料焊接机构7，保护膜进料焊接机构7共设置有相同的六个，位于机架一1的上部，包含底板二740，底板二740固定在机架1的台面上；气缸四741，气缸四741安装在底板二740上；推板747，推板747与气缸四741的轴端部相连；振子焊接工装748，振子焊接工装748安装在推板747上。气缸四741推动推板747，进而带动振子焊接工装748向前移动，将灯膜9焊接在环形灯上。

进一步的，控制面板(3)采用PLC控制设备，具有显示装置和输入端，还设置有急停按钮。

采用PLC控制设备具有，可靠性、高抗干扰能力强、体积小、重量轻、功耗低、维护方便等优点，能够增强设备运作的稳定性；显示装置可以实时显示设备状态方便监控，能够由输入端对设备进行调试及维护；若在运作过程中遇到一些不可预见问题，操作人员可以及时按下停止按钮，避免因机器或者人员的操作失误，导致损失。

进一步的，上料机构5包含

底板一511；

圆立柱512，圆立柱512成两排均匀布置在底板一511上；

上板一513，上板一513设置在圆立柱512上；

直线滑轨滑块514，直线滑轨滑块514成对称方式设置在上板一513上两侧，形成一对滑轨，滑轨上带有滑块；

气缸一517，气缸一517安装上板一513的一侧；

推板一515，推板一515通过螺栓固定在气缸一517的轴端部；

连接板516，连接板516与推板一515固定连接；

上固定板521，上固定板521两端加工有方形槽口，通过方形槽口安装在直线滑轨滑块514上，上固定板521上均布有四个安装孔，安装孔分别位于上固定板521的四个角上；

直线轴承一522，直线轴承一522共有相同的四个，分别安装在上固定板521的四个安装孔内；

导柱523，导柱523共有相同的四个，安装在直线轴承522内；下固定板524，下固定板524安装在导柱523的下端；

气缸二525，气缸525的法兰面通过螺栓固定在上固定板521上；

移动板526，移动板526安装在气缸二525的轴端部；中心轴531，中心轴531安装在移动板526的中心位置；

随动轴532，随动轴532共有相同的四个，对称均布在中心轴531的周围；

深沟球轴承一533，深沟球轴承一533安装在中心轴531的顶部；

上端盖534，上端盖534于中心轴531的顶端；

环形灯下模535，环形灯下模535安装在中心轴531上。

气缸一517可以通过推动气缸一517轴端部连接的推板一515，从而带动固定在直线滑轨滑块514上的上固定板521移动，进而带动环形灯下模535横向运动；气缸二525可以带动安装在气缸二525轴端部的移动板526上下移动，进而带动环形灯下模535上下移动，通过环形灯下模535的上下移动。人工将LED环形灯放到环形灯下模535上，在经过横向运动将LED环形灯送到焊接的位置，完成上料。这样大大加快了上料速度，提高设备工作效率，获得更高的产量。

进一步的，预压机构6包含

导向座611，导向座611共有四个，呈矩形布置；

导向轴一612，导向轴一612共有四个，安装在导向座611内；上板二613，上板二613安装在导向轴一612上，

上板二613中间位置对称布置加工有四个安装孔；

直线轴承二614，直线轴承二614共有四个，安装在上板二613的四个安装孔内；

导向轴二615，导向轴二615共有四个，安装在直线轴承二614内；

气缸安装板616，气缸安装板616安装在导向轴二615的上端；

气缸三617，气缸三617固定安装在气缸安装板616上；

浮动接头一618，浮动接头(618)安装在气缸三617的轴端部；

环形灯上模619，环形灯上模619安装在导向轴二615的下端；

推板二621，推板二621与浮动接头一618套嵌相连；

连接块622，连接块622通过螺栓与推板二621固定相连，位于推板的下端；

下块625，下块625为圆筒形位于连接块622的下部，与环形灯上模619紧配合；

中间板623，中间板623为圆环形位于连接块622与下块625之间；

深沟球轴承二624,深沟球轴承二624安装在下块625内；

下端盖626，下端盖626通过螺栓固定安装在连接块622的底端。

气缸三617启动，由连接在气缸三端的浮动接头一618推动推板二621向下运动，进而推动连接块622，是LED环形灯上模619向下运动和环形灯下模535紧合在一起，下端盖626套入LED环形灯的中心孔内，使环形灯在模具上固定住。有预压机构6对环形灯进行压紧，使LED环形灯在焊接时不会偏移提高焊接质量和设备的加工效率。

进一步的，预压机构6装有移动传感装置，气缸三617上设有信号接收装置。

当气缸二525将LED环形灯推送至指定行程高度时，此处布置接近传感器，接近传感器感应到工件，反馈信号给气缸三617，气缸三617开始运作，实现了自动化操作。

进一步的，保护膜进料焊接机构7包含

前固定板711，前固定板711有相同的两个，同方向布置安装在机架1的圆孔上；

前轴一712，前轴一712安装在前固定板711之间，位于前固定板711的上端；

前轴二713，前轴二713安装在前固定板711之间，位于前固定板711的下端；

立板一721，立板一721有相同的两个，同方向布置安装在机架1的圆孔上；

轴承座722，轴承座722有相同的两个，安装在立板一721的上端；

连接轴723，连接轴723有相同的两个，非别安装在轴承座722内；

连杆头724，连杆头724安装在连接轴723其中一个的一端；可以与另一端相互配合；

连接套725；

转轴726，转轴726与连接轴723通过连接套725连接在一起；

立板二731，立板二731有相同的两个，同方向布置安装在机架1的圆孔上；

后轴一732，后轴一732安装在立板731之间，位于立板731的上端；

后轴二733，后轴二733安装在立板731之间，位于立板731的下端；

同步电机734，同步电机734水平安装在立板二731的一侧，同步电机734的轴与后轴一732相连，且成一直线；

底板二740，底板二740下方加工有凹槽，底板二740固定安装在机架1的台面上；

气缸四741，气缸四741安装在底板二740上；

浮动接头二742，浮动接头二742安装在气缸四741的轴端部；

立板三743，立板三743固定在底板二740上；

端板744，端板744与立板三743同向布置，固定在底板二740上；

轴745；轴745固定在立板三743和端板744上，成水平布置；

直线轴承三746，直线轴承三746安装在轴745上；

推板三747，推板三747的一侧与浮动接头相连；另一侧与直线轴承三746相接；且垂直于轴745；

振子焊接工装748，振子焊接工装748安装在推板三747上；

振子头749，振子头749安装在振子焊接工装748前端。

同步电机734转动，带动后轴一732上的灯膜9转动，灯膜沿着后轴二733，再通过前轴一712，通过前轴二713，灯膜9卷入到转轴725上，灯膜9中间位置设有振子焊接工装748和振子头749，振子焊接工装748安装在推板三747上，通过气缸四741推动推板三747，振子焊接工装748随之沿着轴745导向移动到指定位置，通过振子头749将灯膜9焊接到LED环形灯8表面上；使得环形灯灯膜焊接实现自动焊接，无需传统的手工膜，实现贴膜的机械化、自动化，提高产能、产率和产品质量。

进一步的，六个保护膜送料焊接机构7均分两组，每组成半圆形形均匀布置，两个半圆相互对应成一个圆形；每组中的保护膜送料焊接机构7通过连接轴723和连接杆724配合相连。

呈圆形布置能够对LED环形灯全方位焊接，增强焊接的质量，加快焊接的速度，实现快速生产。

为了达到上述目的之二，本申请采用一种基于上述LED环形灯灯膜焊接设备的焊接方法，包括如下步骤：

(1)进料：人工将LED环形灯8放置到环形灯下模535上，放置无误，气缸一517退后，气缸一517轴带动推板一515，进而带动上固定板521沿着直线滑轨滑块514的方向移动，移动到指定行程位置，气缸二525开始动作，且向上移动，推动移动板526向上移动，环形灯下模535因固定在移动板526上，随之沿着四个均布的导柱26向上移动，推送到指定行程高度位置；

(2)预压：当所气缸二525将LED环形灯8推送至指定行程高度时，此处布置的接近传感器感应到工件，接着将信号反馈给气缸三617，气缸617向下移动，通过轴端部连接的浮动接头一618推动环形灯上模619向下移动，移动到位置正好压在LED环形灯8上表面上，并通过下端盖626套入环形灯下模618的中心孔内；

(3)焊接一：同步电机734带动后轴一732转动，灯膜9成卷的安装在后轴一67上，灯膜沿着后轴二66，再通过前轴二66，通过轴45，灯膜9卷入到转轴725上，灯膜9中间位置设有振子焊接工装748和振子头749，振子焊接工装748安装在推板三747上，通过气缸四741推动推板三747，振子焊接工装748随之沿着轴745导向移动到指定位置，通过振子头749将灯膜9焊接到LED环形灯8表面上；

(4)焊接二：在焊接一完成后，气缸四741退回，环形灯下模535旋转一定位置，六个保护膜送料焊接机构7中的六个气缸四741同时向前，振子焊接工装748再次沿着轴745导向移动到指定位置，通过振子头749将灯膜9焊接到LED环形灯8表面上；

(5)出料：LED环形灯8焊接完一圈后，气缸二525向下移动到指定位置，气缸一517向前推动，环形灯下模535随之向前移动到指定行程位置，人工将焊接好之后的LED环形灯8从环形灯下模具535中取出。

本申请实施例采用了上述工作方法，免去了大量的人工操作，只需人工将LED环形灯放到模具上，而高精度、高难度的焊接工作由机械自动化完成，提高产量，也提高了产品的质量，减少成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本申请总装的主视图。

图2是本申请总装的左视图。

图3是本申请总装的俯视图。

图4是本申请特性机构的主视图。

图5是本申请特性机构的左视图。

图6是本申请特性机构的俯视图

图7是本申请上料机构的主视图。

图8是本申请上料机构的左视图。

图9是本申请上料机构的后视图。

图10是本申请上料机构的俯视图。

图11是本申请上料机构的A-A向剖视图。

图12是本申请B向局部放大图。

图13是本申请安放好环形灯后的上料机构图。

图14是本申请预压机构的主视图。

图15是本申请预压机构的俯视图。

图16是本申请预压机构的左视图。

图17是本申请预压机构的C-C向剖视图。

图18是本申请预压机构的D向局部视图。

图19是本申请保护膜进料焊接机构的立体图。

图20是本申请保护膜进料焊接机构的主视图。

图21是本申请保护膜进料焊接机构的左视图。

图22是本申请保护膜进料焊接机构的俯视图。

图23是本申请保护膜进料焊接机构的E-E向剖视图。

图24是本申请保护膜进料焊接机构的F-F向剖视图。

图25是本申请焊接机构的主视图。

图26是本申请焊接机构的俯视图。

图27是本申请LED环形灯灯膜焊接前后的对照图。附图中

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明实施例进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明实施例，并不用于限定本发明实施例。

本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

如图1、2、3所示，本实施例公开了一种LED环形灯灯膜自动焊接设备，包括机架1，机架1用铝型材搭建，机架1的台面上加工有圆孔，用于固定按装特性机构5，下底的四个角各设置有支撑脚和滑轮，支撑脚和滑轮可以自由切换；支撑脚下部有一个较宽的圆形脚底增大受力面积，增强稳固性；支撑脚上部设置有螺纹，可以自由调节支撑脚的高度。电器柜2，电器柜2位于机架1的下部，电器柜2包含所有的电器元件和各种控制线路，方便检修与接线；控制面板3，控制面板3位于电器柜2的表面，包含各按钮及显示器，按钮包括启动和急停按钮；可以在遇到突发问题时按下急停按钮，减少损失；采用PLC控制设备具有，可靠性、高抗干扰能力强、体积小、重量轻、功耗低、维护方便等优点，能够增强设备运作的稳定性；显示装置可以实时显示设备状态方便监控，能够由输入端对设备进行调试及维护；若在运作过程中遇到一些不可预见问题，操作人员可以及时按下停止按钮，避免因机器或者人员的操作失误，导致损失。如图4、5、6、7所示，特性机构4，特性机构4位于机架1的上部和前部，特性机构4包含三个部件，分别为上料机构5，预压机构6，保护膜进料焊接机构7；

上述技术方案通过机架1对整个设备进行支撑，电器柜2存放所有的电器元件及电器线路，有控制面板3进行操控，实现了电气化和自动化；特性机构5只需要进行人工将环形灯放在环形灯膜具上，并在加工好是取下来；解决了以往的LED环形灯需要手工贴膜效率低而且质量不好的问题；实现了LED环形灯机械化自动贴膜效率高、质量好、美观而实用，大大节约了成本。

进一步的，如图8、9、10所示，上料机构5包含底板一511；底板一511上加工有两排均匀布置的圆孔，圆孔与圆立柱512成过盈配合，增强稳固性，圆立柱512成两排均匀布置在底板一511上；圆立柱512顶上安装上板一513，圆立柱512对上板一513进行支撑增大了上板一513的承受能力及抗变形能力；上板一512上设置有可调节的限位螺钉，可以对上固定板可运动的位置进行限定，提高上料的准确性。上板一512的两侧设置有直线滑轨滑块514，直线滑轨滑块514成对称方式安装，形成一对滑轨，滑轨上带有滑块；滑块与上固定板521两端加工的方形槽口配合，是上固定板紧紧固定在滑块上，进而当滑块运动是上固定板521也跟着运动。

在上板一512的一侧用螺栓固定按装气缸一517，气缸一517的轴端部通过螺栓固定住推板一515，推板一515与连接板516固定连接在一起。当气缸一517运动时，带动推板一515运动，推板一515进而带动516运动，从而带动了上固定板521运动。实现上固定板521由气缸一517带动在直线滑轨滑块514上自由移动。

又如图11、12、13所示，上固定板521上均布有四个安装孔，安装孔分别位于上固定板521的四个角上；四个安装孔内个安装有直线轴承一522，直线轴承一522安装有四个导柱523，导柱的下端安装下固定板524。上固定板521上用螺栓固定住气缸二525的法兰面，从而牢牢固定住气缸二525；气缸二525的轴端部固定连接有移动板526，在移动板526的中心位置设置有中心轴531,；在中心轴531的周围对称均布有四个随动轴532，中心轴531与随动轴532等高。中心轴531上安装有环形灯下模535，中心轴531与环形灯下模535之间安装有深沟球轴承一533，中心轴531的上端用上端盖534盖住。布置的随动轴532对环形灯下模535进行支撑，使其能够水平放置，安装的深沟球轴承一533可以使环形灯下535模很容易的转动。

在气缸一517带动环形灯下模到指定的位置后，气缸二525启动，向上移动，推动移动板526向上移动，环形灯下模535因固定在移动板526上，随之沿着四个均布的导柱523向上移动，推送到指定行程位置。人工将LED环形灯放到环形灯下模535上，在经过横向和纵向运动将LED环形灯送到焊接的位置，完成上料。这样大大加快了上料速度，提高设备工作效率，获得更高的产量。

进一步的，如图14、15、16、17、18预压机构6包含四个导向座611，呈矩形布置；导向座611内安装有导向轴一612；导向轴一612的顶端固定安装有上板二613，上板二613中间位置对称布置加工有四个安装孔；安装有四个直线轴承二614，直线轴承二614内各安装有导向轴二615，导向轴二615的上端安装气缸安装板616，下端安装有环形灯上模619；气缸安装板616上固定安装气缸三617，气缸三617的轴端部安装有浮动接头一618，浮动接头618上嵌套安装有推板621；推板621下端通过螺栓固定连接块622。下块625为圆筒形位于连接块622的下部，与环形灯上模619紧配合；连接块622与下块625之间有一圆环形中间板623，在深沟球轴承二624,深沟球轴承二624安装在下块625内，通过中间板进行限位卡住；在连接块622与下块625之间安装有深沟球轴承二624，用螺栓将下端盖626安装在连接块622底端，将深沟球轴承二624固定住。

气缸三617启动，由连接在气缸三端的浮动接头一618推动推板二621向下运动，进而推动连接块622，是LED环形灯上模619向下运动和环形灯下模535紧合在一起，下端盖626套入LED环形灯的中心孔内，使环形灯在模具上固定住。有预压机构6对环形灯进行压紧，使LED环形灯在焊接时不会偏移提高焊接质量和设备的加工效率。

进一步的，预压机构6装有移动传感装置，气缸三617上设有信号接收装置。

当气缸二525将LED环形灯推送至指定行程高度时，此处布置接近传感器，接近传感器感应到工件，反馈信号给气缸三617，气缸三617开始运作，实现了自动化操作。

进一步的，如图19、20、21、22、23、24所示，保护膜进料焊接机构7包含前固定板711，前固定板711有相同的两个，同方向布置安装在机架1的圆孔上；

前轴一712，前轴一712安装在前固定板711之间，位于前固定板711的上端；

前轴二713，前轴二713安装在前固定板711之间，位于前固定板711的下端；

立板一721，立板一721有相同的两个，同方向布置安装在机架1的圆孔上；立板一721上分别加工安装有轴承座722，轴承座用于安装两个连接轴723；在连接轴723其中一个的一端安装连杆头724，可以与另一端连接轴相互配合；

转轴726，转轴726与连接轴723通过连接套725连接在一起；

立板二731，立板二731有相同的两个，同方向布置安装在机架1的圆孔上；

后轴一732，后轴一732安装在立板731之间，位于立板731的上端；

后轴二733，后轴二733安装在立板731之间，位于立板731的下端；

同步电机734，同步电机734水平安装在立板二731的一侧，同步电机734的轴与后轴一732相连，且成一直线；

底板二740，底板二740下方加工有凹槽，底板二740固定安装在机架1的台面上；

气缸四741，气缸四741安装在底板二740上；气缸四741的轴端部安装有浮动接头二742；

立板三743，立板三743固定在底板二740上；

端板744，端板744与立板三743同向布置，固定在底板二740上；

轴745；轴745固定在立板三743和端板744上，成水平布置；

直线轴承三746，直线轴承三746安装在轴745上；

推板三747，推板三747的一侧与浮动接头相连；另一侧与直线轴承三746相接；且垂直于轴745；

振子焊接工装748，振子焊接工装748安装在推板三747上；

振子头749，振子头749安装在振子焊接工装748前端。

同步电机734转动，带动后轴一732上的灯膜9转动，灯膜沿着后轴二733，再依次通过前轴一712和前轴二713，将灯膜9卷入到转轴725上，灯膜9中间位置设有振子焊接工装748和振子头749，振子焊接工装748安装在推板三747上，通过气缸四741推动推板三747，振子焊接工装748随之沿着轴745导向移动到指定位置，通过振子头749将灯膜9焊接到LED环形灯8表面上；使得环形灯灯膜焊接实现自动焊接，无需传统的手工膜，实现贴膜的机械化、自动化，提高产能、产率和产品质量。

进一步的，如图25、26所示，六个保护膜送料焊接机构7均分两组，每组成半圆形形均匀布置，两个半圆相互对应成一个圆形；每组中的保护膜送料焊接机构7通过连接轴723和连接杆724配合相连。

呈圆形布置能够对LED环形灯全方位焊接，增强焊接的质量，加快焊接的速度，实现快速生产。

一种基于LED环形灯灯膜焊接设备的焊接方法，包括如下步骤：

(1)进料：设备检查无隐患，人工将LED环形灯8放置到环形灯下模535上，放置无误，气缸一517退后，气缸一517轴带动推板一515，进而带动上固定板521沿着直线滑轨滑块514的方向移动，移动到指定行程位置，气缸二525开始动作，且向上移动，推动移动板526向上移动，环形灯下模535因固定在移动板526上，随之沿着四个均布的导柱26向上移动，推送到指定行程高度位置；

(2)预压：当所气缸二525将LED环形灯8推送至指定行程高度时，此处布置的接近传感器感应到工件，接着将信号反馈给气缸三617，气缸617向下移动，通过轴端部连接的浮动接头一618推动环形灯上模619向下移动，移动到位置正好压在LED环形灯8上表面上，并通过下端盖626套入环形灯下模618的中心孔内；

(3)焊接一：同步电机734带动后轴一732转动，灯膜9成卷的安装在后轴一67上，灯膜沿着后轴二66，再通过前轴二66，通过轴45，灯膜9卷入到转轴725上，灯膜9中间位置设有振子焊接工装748和振子头749，振子焊接工装748安装在推板三747上，通过气缸四741推动推板三747，振子焊接工装748随之沿着轴745导向移动到指定位置，通过振子头749将灯膜9焊接到LED环形灯8表面上；

(4)焊接二：在焊接一完成后，气缸四741退回，环形灯下模535旋转一定位置，六个保护膜送料焊接机构7中的六个气缸四741同时向前，振子焊接工装748再次沿着轴745导向移动到指定位置，通过振子头749将灯膜9焊接到LED环形灯8表面上；

(5)出料：LED环形灯8焊接完一圈后，气缸二525向下移动到指定位置，气缸一517向前推动，环形灯下模535随之向前移动到指定行程位置，人工将焊接好之后的LED环形灯8从环形灯下模具535中取出。

本申请实施例采用了上述工作方法，免去了大量的人工操作，只需人工将LED环形灯放到模具上，而高精度、高难度的焊接工作由机械自动化完成，实现了生产的转型升级，提高产量，也提高了产品的质量，减少成本，增加企业收入。

尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员能够理解本发明，但是本发明不仅限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员而言，只要各种变化只要在所附的权利要求限定和确定的本发明精神和范围内，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。