CN104406068A - Led灯丝的装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LED灯丝的装配方法，其中，步骤一：在两条平面布置的导电件之间设置LED灯丝，该灯丝极性按照统一的方向放置，或按照LED功率设置串并要求进行编排，灯丝两端的导电部分与导电件焊接，形成LED灯丝带或灯丝片；步骤二：将灯丝带或灯丝片根据极性编排方式及预设的功率串并方式，裁切成多个LED灯丝组；步骤三：将单个LED灯丝组卷绕形成灯丝组的立体结构，按灯丝编排方式将相应部位导电件点焊连接；步骤四：将形成立体结构的LED灯丝组中的两个电极的导电件分别与导电支架点焊连接；步骤五：将与导电支架点焊连接的LED灯丝组装入待封口加工的玻璃灯罩内。本发明具有平面焊接、立体成型、制作简单等特点。

Description

LED灯丝的装配方法

技术领域

本发明涉及一种LED灯丝的装配方法。

背景技术

传统的LED封装是将LED芯片固定在一个散热支架上，用金线连接芯片的阴极和阳极至支架的正负电极，支架电极上通入电流，使LED芯片发出蓝色单波长光，此蓝光通过覆盖在芯片上的荧光胶进行光谱的转换，混合形成白光。支架一般采用工程塑料或者是带金属热沉的塑料，然后通过底部反射来增加其光萃取率，或者是通过硅胶成型或带二次光学透镜来改变内部材料的折射率，从而增加其出光。传统的封装方式，对于LED芯片的光利用率相当低，特别是未能充分利用LED芯片全周光，通过将LED封装在长条透明的陶瓷或玻璃或细窄的金属基板上，周边包裹上荧光胶，做成条状灯丝，可以增加LED的出光范围。这种LED灯丝多应用于球泡灯，以其较大的发光角度特点，来取代常规的白炽灯。

LED灯丝表面荧光胶易受污染，导致出光效率的下降甚至胶面老化发黑；LED灯丝封装用的材料结构也比较脆弱，极易在生产操作中损坏，因此需要设计一个便捷高效的电气连接方案来解决LED灯丝的装配问题。

现有LED灯丝灯的灯丝装配多采用点焊方式，将LED灯丝直接固定在一个带有电导丝的立体支架上，若灯丝与灯泡轴心成一定角度，可以提高光分布的均匀性。焊接时，先要固定支架和灯丝，且将灯丝的引脚与支架上的电导丝在预定位置呈预定角度接触，用点焊设备对接触部位进行焊接，焊完一根灯丝的两个引脚后，再将支架旋转一定角度，重复灯丝放置和焊接，同时，要根据LED的串并方式、在立体空间配合支架的旋转调整LED灯丝的正负极性。这种结构方式，包装支架、灯丝、焊机在内的料件、工装具和设备等需要从立体多维度配合操作，加上LED灯丝本身的强度不高、导致焊点质量难以保证，不良率高，自动加工设备结构也会相当复杂，开发难度也高，投入巨大；对操作人员要求高、操作难度大、效率低；支架结构也限止了LED灯丝数量的增加，否则会妨碍焊接工作，因此LED灯丝灯的功率也受限。总之，此方式不利于工厂化大规模生产。

也有人设想用接插座的方式，将LED灯丝直接插在接插座上，省却了灯丝焊接工序，装配品质效率也高。但是玻璃球泡灯在玻璃封口时内部器件需要短时承受数百度的高温；LED灯丝灯在工作时，灯丝引脚不光承担电气连接的任务，还要担负传导散热的功能；LED灯丝还要承受一定程度的电磁振动。就这几方面来看，接插座方式无法在实际中得以可靠应用。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是针对现有技术所存在的上述问题，特提供一种制作简单，装配方便的LED灯丝的装配方法。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明LED灯丝的装配方法，其中，

步骤一：在两条平面布置的导电件之间设置LED灯丝，LED灯丝极性按照统一的方向放置，或按照LED功率设置串并要求进行编排，灯丝两端的导电部分与上述导电件焊接，形成LED灯丝带或灯丝片；

步骤二：将LED灯丝带或灯丝片根据极性编排方式及预设的功率串并方式，裁切成多个LED灯丝组；

步骤三：将单个LED灯丝组卷绕形成LED灯丝组的立体结构，按灯丝编排方式将相应部位导电件点焊连接，使此立体结构具有两个电极，且从其中一个电极到另一个电极之间的所有LED灯丝极性方向一致；

步骤四：将形成立体结构的LED灯丝组中的两个电极的导电件分别与导电支架点焊连接；

步骤五：将与导电支架点焊连接的LED灯丝组装入待封口加工的玻璃灯罩内。

作为优化，上述导电件为导电丝或导电带。

作为优化，在步骤一中，上述两条导电件平行设置，上述LED灯丝与导电件之间的夹角为0°～90°。

作为优化，在步骤一中，上述两条导电件以相同弧度同向排列，设置在导电件之间的LED灯丝的一端指向圆弧形导电件的圆心。

(二)有益效果

与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明具有平面焊接、立体成型的特点，平面焊接是将灯丝立体焊接工艺简化的重要步骤，在平面操作台上完成灯丝的焊接工作，可以极大程度降低灯丝焊接装配的难度，大大提升焊接的品质和效率。

两条导电丝或导电带的间距、LED灯丝的间距和角度可按照灯丝长度、玻璃泡口径、成灯功率以及光分布的需要进行调整，可以适用不同形式、功率的LED灯丝灯。

两条导电丝或导电带的间距、LED灯丝的间距和角度不同，立体成型后灯丝的立体角度也不同，相比现在通常的锥型结构，没有死角，具有更均匀的光照度分布。

LED灯丝的正负极性可以根据需要进行组合排列，以满足LED灯丝不同功率、不同串并方式的需求。

将焊接后的扇形或带状LED灯丝组按不同功率或串并方式裁切成需要的片状灯丝组。

基于此平面焊接的方式，开发片式灯丝组和连续带式灯丝自动焊接生产设备。

附图说明

图1是本发明LED灯丝的结构示意图。

图2是本发明一种制作直筒型立体结构的LED灯丝带的结构示意图。

图3是本发明另一种制作直筒型立体结构的LED灯丝带的结构示意图，以单灯8根LED灯丝4并2串的方式进行编排灯丝。

图4是本发明由图3的LED灯丝组卷绕形成的立体结构的主视图。

图5是图4的俯视图。

图6是图4的立体图。

图7是图4的LED灯丝组的立体结构安装于灯泡玻璃罩内的结构示意图。

图8是本发明一种制作锥筒型立体结构的LED灯丝带的结构示意图。

图9是本发明由图8的LED灯丝组卷绕形成的立体结构的主视图。

图10是图9的俯视图。

图11是图9的立体图。

图12是图9的LED灯丝组的立体结构安装于灯泡玻璃罩内的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

实施方式一：如图1至7所示，本发明LED灯丝的装配方法，其中，

步骤一：在两条导电件之间设置LED灯丝1，LED灯丝1极性按照统一的方向放置，或按照LED功率设置串并要求进行编排，灯丝1两端的导电部分与上述导电件焊接，形成LED灯丝带或LED灯丝片；上述导电件为导电丝或导电带，在本实施例中，导电件为导电带2，上述两条导电件平行设置，上述LED灯丝1与导电件之间的夹角为0°～90°，如图2或3所示；

步骤二：将LED灯丝带或LED灯丝片根据极性编排方式及预设的功率串并方式，裁切成多个LED灯丝组；

步骤三：将单个LED灯丝组卷绕形成LED灯丝组的立体结构，按灯丝编排方式将相应部位导电件点焊连接，使此立体结构具有两个电极，且从其中一个电极到另一个电极之间的所有LED灯丝极性方向一致；在本实施例中，LED灯丝组的立体结构为直桶型。

步骤四：将形成立体结构的LED灯丝组中的两个电极的导电件分别与导电支架点焊连接，可使LED灯丝组通过导电支架连接到电源；

步骤五：将与导电支架点焊连接的LED灯丝组装入待封口加工的玻璃灯罩内。

其中，上述步骤一中灯丝、导电件放置的位置、距离、角度按照下列方式排布：

其中，图2中将所有灯丝极性设置为相同，裁切后灯丝组即为6根灯丝并联方式；图3中将灯丝极性以4根为一组交替放置，裁切后灯丝组为4根并联再首尾串接4根并联，即业内所称4并2串方式。

形成直桶型立体灯丝支架结构的灯丝与导电丝如图2呈带状连续放置。如组成一个灯的灯丝数量为N，立体成型后直桶状灯丝支架直径D，灯丝支架高度为h，灯丝与灯头轴向角度成α，则灯丝支架高度亦即平行放置的两条导电件间距h与α受如下等式的约束：

h＝l·sinα

其中，l为灯丝两头焊点之间距离；平面布置时α可介于0°～90°之间，但立体成型时，α必须满足以下要求：

$\mathrm{\&alpha;}<\arccos \frac{D}{l}$

而实际取值宜根据成灯光分布均匀性需要调整。

灯丝带上灯丝与灯丝之间排布的间距t：

$t=\frac{\mathrm{\&pi;D}}{N}$

其中，灯丝支架直径D视灯丝灯玻璃泡封口前割口直径而定，D过大无法装入玻璃罩，过小则影响灯丝数量的配置及装配操作便利性。

实施例二：如图8-12所示，实施例二与实施一的区别在于：在步骤一中，将上述两条导电件以相同弧度同向排列，设置在导电件之间的LED灯丝的一端指向圆弧形导电件的圆心，如图8所示，根据后续步骤三立体成型形状为锥桶型；其中，灯丝、导电件放置的位置、距离、角度按照下列方式排布：

形成锥桶型立体灯丝支架结构的灯丝与导电丝平面排布成扇面形，见图7，如组成一个灯的灯丝数量为N，立体成型后锥桶状灯丝支架上底直径d，下底直径D，灯丝支架高度为h，灯丝与灯头轴向角度成α，则灯丝支架高度为h与灯丝与灯头轴向角度α的关系仍服从下式：

h＝l·sinα

其中l为灯丝两头焊点之间距离

而上下底直径和灯丝与灯头轴向夹角的关系符合下列式子：

D-d＝2l·cosα

扇形的半径R为：

$R=\frac{l\&CenterDot;D}{D-2l\&CenterDot;\cos \mathrm{\&alpha;}}$

则扇形圆心角β为：

$\mathrm{\&beta;}=\frac{360D}{2\mathrm{\&pi;}\&CenterDot;R}=\frac{180}{\mathrm{\&pi;}}(\frac{D}{l}-2\cos \mathrm{\&alpha;})$

灯丝与灯丝之间夹角θ为：

$\mathrm{\&theta;}=\frac{180}{\mathrm{\&pi;}\&CenterDot;N}(\frac{D}{l}-2\cos \mathrm{\&alpha;})$

$R=\frac{l\&CenterDot;D}{D-2l\&CenterDot;\cos \mathrm{\&alpha;}}$

则扇形圆心角β为：

$\mathrm{\&beta;}=\frac{360D}{2\mathrm{\&pi;}\&CenterDot;R}=\frac{180}{\mathrm{\&pi;}}(\frac{D}{l}-2\cos \mathrm{\&alpha;})$

灯丝与灯丝之间夹角θ为：

$\mathrm{\&theta;}=\frac{180}{\mathrm{\&pi;}\&CenterDot;N}(\frac{D}{l}-2\cos \mathrm{\&alpha;})$

本发明具有平面焊接、立体成型的特点，平面焊接是将灯丝立体焊接工艺简化的重要步骤，在平面操作台上完成灯丝的焊接工作，可以极大程度降低灯丝焊接装配的难度，大大提升焊接的品质和效率。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种LED灯丝的装配方法，其特征在于：

步骤一：在两条平面布置的导电件之间设置LED灯丝，LED灯丝极性按照统一的方向放置，或按照LED功率设置串并要求进行编排，灯丝两端的导电部分与上述导电件焊接，形成LED灯丝带或灯丝片；

步骤二：将LED灯丝带或灯丝片根据极性编排方式及预设的功率串并方式，裁切成多个LED灯丝组；

步骤三：将单个LED灯丝组卷绕形成LED灯丝组的立体结构，按灯丝编排方式将相应部位导电件点焊连接，使此立体结构具有两个电极，且从其中一个电极到另一个电极之间的所有LED灯丝极性方向一致；

步骤四：将形成立体结构的LED灯丝组中的两个电极的导电件分别与导电支架点焊连接；

步骤五：将与导电支架点焊连接的LED灯丝组装入待封口加工的玻璃灯罩内。

2.根据权利要求1所述的LED灯丝的装配方法，其特征在于：所述导电件为导电丝或导电带。

3.根据权利要求1或2所述的LED灯丝的装配方法，其特征在于：在步骤一中，所述两条导电件平行设置，所述LED灯丝与导电件之间的夹角为0°～90°。

4.根据权利要求1或2所述的LED灯丝的装配方法，其特征在于：在步骤一中，所述两条导电件以相同弧度同向排列，设置在导电件之间的LED灯丝的一端指向圆弧形导电件的圆心。