可实现自动化装配的LED筒灯的设计

可实现自动化装配的 LED筒灯的设计

刘军波 朱少波

浙江阳光照明电气集团股份有限公司 浙江绍兴 312300

摘要：随着生活水平与审美标准的提高，现在led筒灯已经广泛应于各类写字楼，甚至家庭装修都已经开始使用led筒灯照明。现有的LED筒灯组装十分复杂且不方便，对操作要求较高，导致无法实现自动化装配，本文从LED筒灯的结构及自动化装配过程2大方面浅析可实现自动化装配的LED筒灯的设计思路。

关键词：筒灯、发光二极管、光源板、加强柱

1、背景

LED筒灯是一种采用发光二极管作为光源的定向灯，通常安装于家居、办公楼的天花板的四周作为辅助照明。现有的LED筒灯一般包括电源盒、驱动电源、筒状灯体、LED光源板、透光罩和弹簧夹。驱动电源安装在电源盒内，电源盒安装在筒状灯体的背面，弹簧夹安装在筒状灯体的两侧，LED光源板安装在筒状灯体的底面上，透光罩安装在筒状灯体的开口处，并罩设在LED光源板的上方，驱动电源和LED光源板之间通过导线相连接。

现有的LED筒灯组装十分复杂且不方便，对操作要求较高，各个部件通过多个螺丝锁定，连接较为复杂且精细。生产时，一般采用手工或半手工进行装配。LED筒灯组装时，在电源盒与筒状灯体的连接、LED光源板与筒状灯体的连接、驱动电源与LED光源板的连接这几道工序中，由于无法使用自动化安装设备进行组装，导致无法实现自动化装配。

2、结构介绍

可实现自动化装配的LED筒灯包括环形底座、驱动电源板、弹簧夹、面环、LED光源板和透光罩。

弹簧夹安装在环形底座的两侧，环形底座上设有横跨板，横跨板的两侧在环形底座上设有横截面呈半月形的凹槽。横跨板上分别设有电源板限位柱、电源板卡扣、电源线扣安装座、螺孔柱和定位柱。定位柱数量为两个，对称设置在横跨板上，螺孔柱设置有两个，分别位于驱动电源板的两侧。

驱动电源板通过电源板卡扣扣接在横跨板上，驱动电源板上分别设有与电源板限位柱相匹配的限位孔、与电源线扣安装座相匹配的电源线扣、以及与驱动电源板电性连接的导电金属插针，电源线扣扣接电源线扣安装座，面环设置在环形底座的上方，且面环为具有内凹面的环面体，面环的凹面上分别设有与定位柱相匹配的面环定位孔、与螺孔柱相匹配的面环通孔、以及与导电金属插针相匹配的面环插针孔。

LED光源板设置在面环的凹面上，LED光源板上分别设有与定位柱相匹配的光源板定位孔、与螺孔柱相匹配的光源板通孔、以及与导电金属插针相匹配的光源板插针孔。定位柱的端部依次穿过面环定位孔和光源板定位孔，并延伸至LED光源板的上方，螺孔柱的端部依次穿过面环通孔和光源板通孔后螺纹连接有螺栓。通过螺栓螺纹连接螺孔柱将面环和LED光源板与环形底座固定连接，导电金属插针的端部依次穿过面环插针孔和光源板插针孔，并延伸至LED光源板的上方，导电金属插针通过焊接与LED光源板电性连接，透光罩扣接在面环的开口处。

3、自动化装配过程

组装时，带有夹爪的自动化安装设备夹取驱动电源板，并将驱动电源板放置在横跨板上，利用限位孔和电源板限位柱的相互配合，对驱动电源板进行定位，利用电源板卡扣扣接驱动电源板，对驱动电源板进行固定，利用电源线扣和电源线线扣安装座的相互配合，对电源线进行固定。

驱动电源板安装完成后，自动化安装设备夹取面环，并将面环放置在环形底座上，利用定位柱和面环定位孔的相互配合，对面环进行定位，利用螺孔柱的外径与面环通孔的孔径相匹配，对面环进行固定，利用导电金属插针和面环插针孔的相互配合，对面环进行辅助定位。

面环安装完成后，自动化安装设备夹取LED光源板，并将LED光源板放置在面环的凹面上，利用定位柱和光源板定位孔的相互配合，对LED光源板进行定位，利用螺孔柱的外径与光源板通孔的孔径相匹配，对LED光源板进行固定，并利用锁螺栓设备将螺栓分别螺纹连接螺孔柱和螺纹孔，将面环、LED光源板和环形底座三者固定连接，驱动电源板上的导电金属插针的端部依次穿过面环插针孔和光源板插针孔，并延伸至LED光源板的上方，LED光源板上设有焊接点，导电金属插针的端部靠近所述焊接点，利用自动化焊接设备将导电金属插针和焊接点相焊接，从而使驱动电源板和LED光源板电性连接。

LED光源板安装完成后，利用透光罩安装设备将透光罩上的安装扣扣接在卡槽上，使透光罩与面环相连接，从而完成LED筒灯组装。

4、有益效果

可实现自动化装配的LED筒灯简化了LED筒灯的设计结构，整个组装过程，相较于现有的LED筒灯组装，简单方便，在组装上有明显的进步，可实现自动化生产，效率高。通过在螺孔柱的外侧壁上设置加强柱，加强柱不仅可以保证螺孔柱的结构刚性，而且还可以通过与面环通孔和光源板通孔的孔径相匹配，以保证环形底座与面环之间、面环与LED光源板之间的装配精度。

5、结束语

LED筒灯继承了传统筒灯全部的优点外，发热量小，省电寿命长，维护成本极小。本文介绍的可实现自动化装配的LED筒灯优化了结构设计，提高了装配精度，成本的降低和装配自动化技术的提高，为LED筒灯进一步的广泛推广奠定了坚实的基础。

参考文献

[1]王金盛. 大功率LED筒灯散热及二次光学设计[D]. 华南理工大学, 2015.

[2]窦兴超, 曹星星. LED筒灯设计浅析[C]// 中国长三角照明科技论坛暨上海市照明学会会员大会. 2014.