摘要：根据LED灯带生产企业的技术需求，设计一个灯带智能组装系统，能够将若干个LED均匀焊接在导线上，形成一定长度的LED灯带，可广泛应用于各种场所的装饰和照明。灯带智能组装系统结构主要由转盘、导轨、支撑及保护装置和剪切装置等组成，四个工位实现高效自动组装。本设计主要是为了提升LED灯带的生产效率，实现自动组装，替代人工组装，减轻工作强度，降低次品率，降低生产成本，具有很好的市场竞争力和应用前景。箱包手把
关键词：LED灯带；智能组装系统；结构设计；
1.研究背景
LED是一种能将电能转化为各种可见光的半导体，其工作电压低、质量轻、外型小、任意变形，突出优点是方向性好，节能环保，且使用寿命长，适用于小范围照明、小功率指示领域。随着近些年LED技术在照明领域的快速发展和性能水平的提高，用途也越来越广泛在建筑装饰、汽车大灯、交通警示灯、信息提示屏等领域的应用也得到高速地发展。
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LED灯带、灯条的应用领域不断在扩展,市场需求量也日趋增大,但LED灯带生产企业的生产效率却不容乐观。当前专用灯带厂家一般都采用人工或半人工方式进行灯带生产活动,这种方式存在工作强度偏大、效率低下、组装大小不一致、出错率高等不足,难以满足自动化生产的需要。因此,研发一套可用于自动化生产线的灯带智能组装系统具有一定的实际意义与经济效益。
2.系统方案设计
本文研究的灯带智能组装系统经过有针对性的进行兼容性设计改进与调整，将本系统整合到小型电子元件、小型塑料件和金属零件等的生产线上，还可单独作为一种自动化的智能化装置，从而可以更广泛应用于同类企业。本组装系统工作原理：
1）带条处理工位处一边引出导线与灯带表层，对其进行压紧同时，通过拉紧装置拉紧带条，确保其长度精确到位后由剪切装置进行剪切并张紧至工作台。
2）在焊点定位工位通过剥线装置对带条进行剥线露出焊接口。在LED放置 工位与LED生产线配合放置相应型号贴片LED至LED固定槽，确保灯带位置均匀。
3）在焊接工位通过步进电机控制焊接装置焊接点对LED与带条进行焊接。风机吊装
3.结构设计
3.1灯带智能组转系统结构
本设计的智能组装系统采用PROE造型设计，灯带智能组装系统的硬件平台通过仿真设计实现。硬件平台主要由工作台和导轨组成，如下图1所示。
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图1 灯带智能组装系统装置图
工作台上端依次设有带条处理工位、焊点定位工位、LED放置工位和焊接工位，四个工位沿工作台的中心呈均匀设置。工作台的上端外围套接有导轨，导轨处设有LED定位装置，用于定装固定数量的LED,定位装置的上端中部设有LED定位槽。LED定位槽的两端均设有
正负极脚按压槽，LED定位装置的侧壁中部设有拉线槽,拉线槽的上端和下端对应设有剪切槽。剪切槽的内侧与正负极脚按压槽的顶端连接,LED定位槽一端侧壁设有压紧装置，且LED定位槽的另一端设有拉紧装置。
3.2导线处理功能结构
导轨对应带条处理工位依次设有转盘、压紧装置、支撑及保持装置和剪切装置；对应焊点定位工位设有剥线裝置,剥线装置剥去导线的绝缘层；导轨对应焊接工位设有焊接装置，焊接装置用于导线与LED的正负极脚的焊接；转盘上安裝装有卷线简，且卷线筒上绕接有导线和灯带外层，支撑及保持装置用于确保导线剪切后卷线筒中导线的延长线相互平行，且确定两个导线拉紧后的距离，压紧装置和拉紧装置能够使导线压紧成一体性更高的带条的同时保持张紧状态，再通过剪切装置对两根导线进行剪切。
将分别用于焊接LED正负极的两个卷线简,平行安装在转盘的支架上,将导线分别插接在拉线槽中；将分别用于焊接LED正负极的导线和灯带表层的四个卷线简,平行安装在转盘的支架上,从上到下顺序为灯带上层、导线、灯带下层，导线装盘上装有拉线槽,如图2所示。
图2 转盘和压紧装置
将导线分别插接在拉线槽中，防止导线交叉缠绕。压紧装置对其进行压紧，成为一体性更强的带条。同时张紧装置时刻张紧带条，当带条长度满足生产要求剪切装置对导线进行同步剪切,剪切装置的剪切刀片在剪切槽中完成剪切操作，剪切装置由气爪和剪切刀片组成，刀片组装在气爪上如图3所示。
图3剪切装置
剪切完成后的带条会由张紧装置将其张紧在工作台中，工作台两端各设有一个张紧装置，工作台上设有LED定位槽，LED定位槽下方设有拉线槽，拉线槽两端设有剪切槽，且剪切
www.dd13槽的内侧与拉线槽两端相连如图4所示。
图4 工作台
后气动导轨将工作台移动至焊点定位工位，导轨应为气动导轨。焊点定位工位设有剥线装置，通过剥线装置对带条进行剥线，剥线装置可进行水平与垂直的位置移动调整剥线位点，选用步进电机使其位移更加精准。
3.3 LED装配与焊接功能结构
当工作台上的带条处理完成后，会在LED放置工位与LED生产线相配合，将LED贴片元件放在工作台上的LED定位槽中，检测到LED放置完毕后工作台移动至焊接工位，焊接工位设有焊接装置，焊接装置可进行水平与垂直的位置移动调整焊接位点，选用步进电机使其可以进行精准焊接如图5所示。
图6 焊接装置
4 .本设计的特点
本产品通过LED定位装置、定位槽、转盘等装置，将若干个LED精准、快速的焊接在导线上，能够充分解决人工组装方式，存在的工作效率低、组装尺寸不一致、出错率高等不足，提高组装效率，减少出错率，并大幅降低生产成本。综合分析本设计具有以下特点：
1）自动组装、精准度高：可以通过LED定位装置，精确计算各LED间的距离，使灯带均匀分布，定装固定数量的LED，精准控制步进电机来进行导线剥线和LED焊接，降低组装的出错率。
2）结构简单、效率高：系统工作台主要由四个工位组成，各工位的工作内容简单连贯，即使是出现故障也能够快速出。只需根据LED灯带组装需求设置组装参数，就可以实现不
同需求，并且整个组装系统可以长时间运行。
3）成本低：需设置参数就能完成LED灯带的全过程自动组装，大大提高组装速度，降低人工成本、生产成本。
本设计的合理设计融合了机械、气动、微机控制等多项技术，其中，包括机械电子技术、自动控制、气动装置和计算机软硬件等。尤其是气动元件的应用，将大幅度提高灯带组装的速度和精度，可以提高产品的生产效率，增强企业的核心竞争力。本系统对于类似系统的研发具有很好的借鉴意义，并能给相应的企业带来可观的经济效益。它将大幅度提高生产效率，降低生产设备成本，并使整个组装过程实现高度自动化，在激烈的市场竞争中获得生存的空间。
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