[发明专利]一种基于模具定位的投影灯芯灯杯调焦注胶装置及其方法

权利要求书

1.一种基于模具定位的投影灯芯灯杯调焦注胶装置，其特征在于包括工作台（1）、灯杯（2）、灯杯自动定位装置（3）、灯芯（4）、灯芯自动定位装置（5）、校准光源装置（6）、注胶装置（7）、PLC（8）、四象限探测器（9）、信号处理器（10）、显示器（11）、灯杯夹取机械手（12）和灯芯夹取机械手（13）；校准光源装置（6）、灯杯自动定位装置（3）、灯芯自动定位装置（5）固定于工作台（1），灯杯（2）固定于灯杯自动定位装置（3），灯芯（4）固定于灯芯自动定位装置（5），注胶装置（7）的一端与PLC（8）相连，注胶装置（7）的另一端置于灯杯（2）的上方，四象限探测器（9）与信号处理器（10）相连,信号处理器（10）与PLC（8）相连, PLC（8）分别与显示器（11）、灯杯夹取机械手（12）和灯芯夹取机械手（13）相连。

2.如权利要求1所述的一种基于模具定位的投影灯芯灯杯调焦注胶装置，其特征在于所述的灯杯自动定位装置（3）包括灯杯模（14）、灯杯模固定座（15）、紧固螺栓（16）、压紧圆柱杆（17）、压紧橡胶圈（18）、弹簧（19）、螺母（20）、压紧板（21）、气缸（22）、气缸固定座（23）；灯杯模（14）通过三个紧固螺栓（16）固定于灯杯模固定座（15），灯杯模（14）的下表面与灯杯模固定座（15）的上表面贴合，气缸固定座（23）固定于工作台（1），气缸（22）固定于气缸固定座（23），气缸（22）的伸缩杆与压紧板（21）固定，压紧圆柱杆（17）的一端与压紧橡胶圈（18）固定，压紧圆柱杆（17）的另一端带有外螺纹，穿过压紧板（21）上的孔与螺母（20）相连，压紧圆柱杆（17）中间套有弹簧（19）；装配完成后，弹簧（19）处于压缩状态，灯杯（2）放入灯杯模（14）的凹槽内，并通过压紧橡胶圈（18）压紧。

3.如权利要求1所述的一种基于模具定位的投影灯芯灯杯调焦注胶装置，其特征在于所述的灯芯自动定位装置（5）包括灯芯模（24）、灯芯模固定座（25）、第一螺钉（26）、三维调焦台（27）；灯芯模（24）的圆筒端放入灯芯模固定座（25）的圆筒内，并用两个第一螺钉（26）固定，灯芯模固定座（25）的圆筒的下端开有半圆形槽，用于放置四象限探测器（9），灯芯模固定座（25）的底部固定于三维调焦台（27），三维调焦台（27）固定于工作台（1）。

4.如权利要求1所述的一种基于模具定位的投影灯芯灯杯调焦注胶装置，其特征在于所述的校准光源装置（6）包括投影灯（28）、投影灯固定座（29）、第二螺钉（30）、点灯装置（31）、滤光片（32）；投影灯固定座（29）的底部固定于工作台（1），滤光片（32）的下表面和投影灯固定座（29）的上表面贴合，投影灯（28）置于投影灯固定座（29）的凹槽内，投影灯（28）的前表面与投影灯固定座（29）凹槽的上表面贴合，且通过置于投影灯固定座（29）凹槽侧面的第二螺钉（30）固定。

5.如权利要求1所述的一种基于模具定位的投影灯芯灯杯调焦注胶装置，其特征在于所述的灯杯（2）为椭球形, 椭球形侧面设有第一侧平面(34)、第二侧平面（35）、斜侧平面（36），椭球形下端设有正平面（33）；正平面(33)与灯杯（2）的中心线垂直，第一侧平面（34）、第二侧平面（35）相互垂直，且分别与正平面（33）垂直，斜侧平面（36）与正平面（33）的夹角为45度到90度，正平面（33）与灯杯模（14）的凹槽的底面贴合，第一侧平面（34）和第二侧平面(35)与灯杯模（14）的凹槽的两个内侧面贴合，斜侧平面（36）是压紧橡胶圈（18）的作用面。

6.一种如权利要求1所述的基于模具定位的投影灯芯灯杯调焦注胶方法，其特征在于包括以下步骤：

1）选取投影灯（28）,并用第二螺钉（30）固定于投影灯固定座（29）, 通过点灯装置（31）点亮投影灯（28）,产生平行光束；

2）根据实际要求制作调试灯，将调试灯固定于灯杯模（14），通过调整三维调焦台（27）来调整灯芯模（24）的位置，使灯芯模（24）套在该调试灯的灯芯上，校准光路，使投影灯（28）产生的平行光束、调试灯的中心线和灯芯模（24）的中心线相互平行，调试灯的灯芯的中心线和灯芯模（24）的中心线重合，记录此时四象限探测器（9）的数值，并撤去调试灯；

3）通过PLC（8）控制灯芯夹取机械手（13）把待注胶的灯芯（4）放置于灯芯模（24），利用重力和灯芯模（24）的外形使其定位；

4）通过PLC（8）控制灯杯夹取机械手（12）夹取灯杯（2），并放入灯杯模（14）的凹槽内，斜侧平面（36）朝外；

5）通过PLC（8）使气缸（22）的伸缩杆伸长，带动压紧板（21）动作，使固定在压紧圆柱杆（17）上的压紧橡胶圈（18）作用在斜侧平面（36）上，从而压紧灯杯（2），使灯杯（2）固定；

6）PLC（8）通过信号处理器（10）采集四象限探测器（9）的数据，通过和步骤2得到的四象限探测器（9）的数据对比，判断灯杯（2）和灯芯（4）在误差许可范围内是否已经对焦；

7）若PLC（8）判断已经对焦，则通过PLC（8）控制注胶装置（7）对灯杯（2）和灯芯（4）的交接处进行注胶，投影灯（28）产生的光束加快了胶水的凝固速度，若PLC（8）判断未完成对焦，则通过显示器（11）报警；

8）灯芯（4）和灯杯（2）调焦注胶完成之后得到半成品的裸灯，控制PLC（8）使气缸（22）动作，松开对灯杯（2）的压紧，利用灯杯夹取机械手（12）取下半成品的裸灯，进行后续的通电检测质量等工艺；

9）重复步骤3）～步骤8），实现灯芯（4）和灯杯（2）调焦注胶工序的连续、自动进行。