LED灯具自动烧机线设计与开发

袁平 杜勇奕 袁钢

摘 要： LED照明尤其是高亮度LED被誉为21世纪最有价值的光源，必将引起照明领域一场新的革命。自从白光LED出现，无论是发光原理还是功能等方面，都具有其他传统光源无法匹敌的优势，因此，LED照明已成为21世纪照明领域的一种趋势[1]。受某知名LED生产商委托，本研究要研发制造LED灯具自动烧机线，该生产线用于LED灯管的在线老化和检测，本部分的结构与嵌入式设计包含整个设备的老化和检测的硬件部分，以及老化线的状态控制、状态反馈和电力供给。

关键词： LED 烧机线 设计 开发

1.设计目标

该LED灯具自动烧机线，主要由以下几个部分构成：

（1）老化线，老化区动力部件：主要包括老化线的框架和驱动电机组件等。

（2）检测区框架和动力部件：主要包括检测区硬件框架和检测区动力部件。

（3）驱动供电和检测供电系统：全线的动力供电、老化供电和检测供电系统。

（4）局部控制部件和传感器系统：限位控制部件、传感器部件。

（5）灯架部件：LED日光灯多种类适应灯架。

（6）自动出料系统：区分不良品的分流式出料系统。

2.技术参数

（1）产线宽度：约2m；配多功能支架，适用LED日光灯规格：0.6～1.5m，可根据客户需要调整。

（2）检测系统宽度：约2m；包含电机加减速距离。

（3）烧机部分最大存储容量：240只；灯架数量：250只。

（4）烧机时间可控，1.5小时以内，可根据客户需要自行调节。

（5）供电系统电压：90～280V，AC可调，50/60Hz。

（6）实现单只灯管（支架）可识别，便于烧机时间的控制。

（7）烧机部分与传输检测部分的衔接保持持续通电。

（8）系统具备温控功能，确保烧机期间舱内环境温度控制在35℃以内。

3.技术特征

（1）老化线技术特征

老化线和检测区保持全程不断电，老化区结束区具备等待功能，确保老化时间达到后才放行进入检测区。在老化区入口设置缓冲区，确保老化时间不超过也不少于设置的老化时间。

（2）检测区技术特征

检测区具备支架上升功能，LED支架在到达检测区限位点后，自动上升至检测点，上升过程中不断电。检测区提供单独电源，方便进行电量检测。检测区的光参数扫描需提供动力，数控所提供动力所需的电机和配套部件，并留出脉冲方式的驱动接口。

（3）供电系统技术特征

供电系统包括2～3个子系统，LED灯管的老化和检测用电必须单独采用隔离式供电，老化和检测供电功率应≥4000W，并具有过流保护功能。各个子系统需单独设置保险丝盒，防止流水线过流断电等意外情况发生时，系统同时断电。

（4）局部控制部件和传感器部件技术特征

局部控制部件包括老化结束区限位控制部件、检测限位部件两个控制部件，主要用于控制老化时间和控制被测件的限位并上升。

传感器部件包括三个到达触发的开关式传感器和3个条码扫描器，三个开关式传感器主要安装在以下几个位置：

①入料端，用于记录入料时间，用于计算老化完成的出料时间。

②老化结束端，用于触发灯管到达信号，作为限位控制部件的动作条件之一。

③检测限位点，用于触发被测件到达信号，作为将被测件举起至检测点的动作条件。

条码扫描器安装于检测区，用于记录被测件的ID。

老化和检测流水线要具备安全保护功能和故障报警功能，在功率超出安全范围时，应向主机发送代码报警；流水线发生卡件、断电、动力失灵等故障时，向主机发送代码报警，并自动停线，在主机发送解除命令前，流水线不可运行。

（5）灯架部件技术特征

灯架部件具备可调功能，可以调节安装长度（600～1500mm）。为了保障检测范围300°，灯架的设计要考虑到不允许遮挡300°的出光范围。由于客户方尚有灯具型号没有确定，灯架设计后期会有进一步明确的设计指标。

灯架要求可安装驱动电源，驱动电源为350mA，50～90V恒流电源。

（6）自动出料系统技术特征

自动出料系统是在检测完成后，如得到“产品合格”的检测结论，则灯管从正常输出端流出产线；如得到“产品异常”的检测结论，则灯管从不良品输出端流出产线。

4.结语

烧机线设计最终设计方案如图所示，在实际装配调试中发现了不足之处，在今后的设计中，灯架的回收及拷机的效率要有所提升。

参考文献：

[1]周太明，宋贤杰，周伟，周永业.21世纪照明新光源.照明工程学报，2001，12（4）：37-40.

本文为江苏省常州市科教城科技项目（常科教城发【2012】36号）数控一代创新支撑平台建设论文之一。