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CN114772268A - 一种电容器的全自动上料设备 - Google Patents

一种电容器的全自动上料设备 Download PDF

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CN114772268A CN202210553218.4A CN202210553218A CN114772268A CN 114772268 A CN114772268 A CN 114772268A CN 202210553218 A CN202210553218 A CN 202210553218A CN 114772268 A CN114772268 A CN 114772268A
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廖文昌
唐元安
苏得龙
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Abstract

本发明适用于电容器的静态老化设备领域，提供了一种电容器的全自动上料设备，包括上料线、机械手取料机构以及下料线，机械手取料机构用于夹取电容器并将其插入条架的夹具上，其具有用于夹紧电容器的夹头。本发明的全自动上料设备，整个上料流程无需人工操作，节省了人力成本，提高了生产效率。同时，在电容器上料过程中，采用夹头夹紧，电容器不容易掉落；采用CCD引脚方向识别，电容夹取更准确，夹持更稳固。

Description

一种电容器的全自动上料设备
技术领域
本发明属于电容器的静态老化设备领域，尤其涉及一种电容器的全自动上料设备。
背景技术
焊片电容器在生产过程中要经过多道复杂制作工序，会导致其内部电极箔(特别是正极箔片)表面的氧化膜不同程度受损，因此需要对电容器进行老化，即经过施加额定老化电压并在恒定的高温环境中予以一定的时间老化，才能修复受损的电极箔氧化膜。
焊片电容器由于体积大、容量高等特点，目前还大多以手工老化为主，电容插排架、排架入烤箱、排架通电、设置电参数、设置老化时间，这些工序都需要手工完成，生产效率低，老化效果差，人为因素导致的不良品较多，带来不必要的损失。还有一种的极端的失效形式，是由于电极箔在切边时产生的毛刺，电解液或电解纸含有杂质导致电容器在充电过程中，毛刺与电极箔尖端放电而产生内爆现象，这种不良造成的后果大则发生爆炸，外壳开裂引起火灾；小则内部爆炸，外壳产生鼓包现象亦或是外观无明显变化，一般检测手段也无法检出从而被当作合格品流入客户端造成重大品质问题，给客户造成大的损失。
目前的老化设备包括动态老化设备和静态老化设备，动态老化设备由上料机构将电容插在安装有特制夹具的条架上，经过链条输送由机械手将整个条架抓取到隧道炉的输送链条上，条架两端设有导电装置与每个夹具相连，条架在隧道炉内做间歇运动，采用接触式电刷供电，无法实现连续供电，这样带来的缺点是条架运动过程中电刷是摩擦接触，容易产生打火，烧坏导电模块；由于是摩擦接触，从而导致触头部分容易磨损，造成接触不良；焊片电容器由于自身结构的特点，正负极引脚短，夹持部位有限，往复运动中速度不能过快，容易掉落造成机械故障。
目前的静态老化设备是手工将电容器插在简易夹具上，虽可通过直接按压插入电容，但夹持不牢固，电容器容易掉落。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电容器的全自动上料设备，搭配电容器静态老化设备前段使用，其可以解决现有技术中的电容器老化前夹持不牢固，正负极插反的问题，以及可应用于老化前的电容器性能测试。
本发明是这样实现的，一种电容器的全自动上料设备，用于将老化前的电容器插置在空置的条架上，所述全自动上料设备包括上料线、机械手取料机构以及下料线；
所述第一上料线用于空置的条架上料；
所述机械手取料机构用于夹取电容器并将电容器插入条架的夹具上，所述机械手取料机构具有用于夹紧电容器的夹头；
所述下料线用于载有电容器的条架下料。
在一实施方式中，所述上料线以及下料线均为链条传送机构或皮带输送机构。
在一实施方式中，所述机械手取料机构还包括弹性下压装置，所述弹性下压装置包括拉簧、直线导轨以及压块，所述弹性下压装置在所述机械手取料机构将电容器安插在条架夹具上时下压电容器，确保电容器安插到位。
在一实施方式中，所述上料设备还包括整列机构，所述整列机构包括输送皮带、左整列皮带以及右整列皮带，所述输送皮带将电容器输送至前端，所述左整列皮带、右整列皮带沿着不同方向转动将电容器收集到一处，使得电容器在输送皮带上排成一列。
在一实施方式中，所述整列机构还包括用于控制电容器输送通道宽度的宽度调节组件，所述宽度调节组件包括左挡板、右挡板、前挡块、直线导轨、连杆机构以及丝杆调距机构；所述左挡板、右挡板以及前挡块均固定在所述直线导轨上，并且分别位于所述输送皮带的左侧边、右侧边以及前端；所述连杆机构的一端与所述直线导轨连接，另一端与所述丝杆调距机构连接；所述左挡板通过滑槽以及轴承与所述左整列皮带连接，所述右挡板通过滑槽以及轴承与所述右整列皮带连接。
在一实施方式中，所述丝杆调距机构包括步进电机、联轴器、轴承座、丝杆以及丝杆螺母；所述丝杆通过所述联轴器与步进电机同轴联接，所述丝杆可转动地安装在所述轴承座上，所述丝杆螺母套设在所述丝杆的外周缘上，并与所述丝杆传动连接，所述丝杆螺母与所述直线导轨连接。
在一实施方式中，所述上料设备还包括用于引脚识别和偏转角度确定的CCD组件，所述CCD组件与所述机械手取料机构电连接，所述机械手取料机构根据所述CCD组件采集到的图像信息控制机械手取料机构的夹头旋转相应的角度夹取电容器。
在一实施方式中，所述上料设备还包括拖动装置，所述拖动装置由伺服电机通过齿轮以及齿条传动，以带动夹爪抓取条架在水平方向运动；所述夹爪安装在水平和竖直设置的两组直线导轨上，通过夹持气缸驱动轴承在固定滑槽里运动，实现夹爪的抬升和夹持动作。
在一实施方式中，所述上料设备还包括用于检测老化前的电容器性能的检测装置，所述检测装置包括两侧对称排布的多个弹性导电模块、开夹气缸、前推气缸以及连杆机构，所述开夹气缸推动安装在直线导轨上前端带轴承的顶杆，两侧同时动作完成开夹；所述前推气缸通过连杆机构带动所述弹性导电模块实现前后往复动作，每个弹性导电模块具有接触弹片、活动件、固定件以及直线导轨，所述接触弹片和活动件之间用绝缘块固定，所述活动件安装在所述直线导轨上并与所述固定件通过弹簧连接，以实现每个弹性导电模块的独立动作。
本发明与现有技术相比，有益效果在于：
本发明提供了一种电容器的全自动上料设备，用于将老化前的电容器插置在空置的条架上，整个流程无需人工操作，节省了人力成本，提高了生产效率。同时，在电容器在上料过程中，采用夹头夹紧，电容器不容易掉落。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种电容器的全自动上料设备的结构示意图；
图2是图1所示上料设备中的机械手取料机构的结构示意图；
图3是图1所示上料设备中的整列机构的结构示意图；
图4是图1所示上料设备中的CCD组件及其翻转组件的结构示意图；
图5是图1所示上料设备中的拖动装置的结构示意图；
图6是本发明实施例提供的条架的结构示意图；
图7是图1所示上料设备中的检测装置的结构示意图；
图8是图1所示上料设备中的弹性导电模块的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本实施例提供一种电容器的全自动上料设备，用于将老化前的电容器插置在空置的条架1(如图6所示)上。
请参看图1，上料设备包括上料线21、机械手取料机构22以及下料线23、整列机构24、用于引脚识别(即极性判断)和偏转角度确定的CCD组件25、用于拖动条架1的拖动装置26以及用于检测老化前的电容器性能的检测装置27。
上料线21用于空置的条架1上料。机械手取料机构22用于将电容器夹紧后插入条架1的夹具上。下料线21用于载有电容器的条架1下料。
请参看图2，机械手取料机构22具有用于夹紧电容器的交错式夹头221，交错式夹头221由平行夹爪气缸222驱动，实现开合。机械手取料机构22还包括弹性下压装置，弹性下压装置包括拉簧223、直线导轨224以及压块225。弹性下压装置在机械手取料机构22将电容器安插在条架1夹具11上时下压电容器，确保电容器安插到位。
于本实施例中，上述上料线21、下料线23均为链条传送机构，上料与下料的链条运行方向相反，实现条架的上料和下料工序。当然，在实际应用中，也可替换为皮带输送机构等可实现物料输送的机构。
请参看图3，整列机构24包括输送皮带241、左整列皮带242、右整列皮带243以及用于控制电容器输送通道宽度的宽度调节组件。
输送皮带241将电容器输送至前端，左整列皮带242、右整列皮带243沿着不同方向转动将电容器收集到一处，使得电容器在输送皮带241上排成一列。
宽度调节组件包括左挡板244、右挡板245、前挡块246、直线导轨247、连杆机构248以及丝杆调距机构249。左挡板244、右挡板245以及前挡块246均固定在直线导轨247上，并且分别位于输送皮带241的左侧边、右侧边以及前端。连杆机构248的一端与直线导轨247连接，另一端与丝杆调距机构249连接。丝杆调距机构249包括步进电机、联轴器、轴承座、丝杆以及丝杆螺母。丝杆通过联轴器与步进电机同轴联接，丝杆可转动地安装在轴承座上，丝杆螺母套设在丝杆的外周缘上，并与丝杆传动连接，丝杆螺母与直线导轨247连接。步进电机通过丝杆将旋转运动转化为直线运动，使得直线导轨247移动，直线导轨247移动时带动其上的左挡板244、右挡板245以及前挡块246分别移动，从而实现电容器输送通道宽度的调节，使得输送皮带241可输送不同尺寸的电容器。左挡板244通过滑槽以及轴承与左整列皮带242连接，右挡板245通过滑槽以及轴承与右整列皮带243连接，通过上述机构，可以实现以第一颗电容器的圆心为固定抓取位置，左挡板244、右挡边245和前挡块246可随电容器直径大小等距移动，以确保不同尺寸的电容产品，抓取位置保持一致。
CCD组件25与机械手取料机构22电连接，机械手取料机构22根据CCD组件25采集到的图像信息，与控制器预存在信息作对比得到分析结果，机械手取料机构22根据分析结果，控制机械手取料机构22的交错式夹头221旋转相应的角度，以保证抓取到的电容器引脚方向在插入条架1夹具11上时方向一致。
请参看图4，CCD组件25通过翻转组件实现翻转，CCD组件25安装在夹爪气缸251的主夹爪252设有圆弧卡位，副夹爪在253相应圆弧卡位处安装有轴承，夹取时可对电容器起到自定心作用，兼容不同尺寸的电容器。夹持时应靠近电容器的引脚端夹持，且未超出引脚端面，经由伺服电机驱动丝杆模组254提升一定高度，旋转气缸255带动夹爪气缸251旋转180度到达CCD组件25上方固定高度进行引脚识别和偏转角度的确定。CCD组件25也可与整列机构24的输送皮带241同一直线方向设置，只需在旋转气缸255与丝杆模组254间增加一横向平移机构，如滑台气缸即可实现相同效果。
请参看图5，拖动装置26用于拖动条架1，其由伺服电机261通过齿轮262以及齿条263传动，以带动夹爪264抓取条架1在水平方向运动；夹爪264安装在水平和竖直设置的两组直线导轨265上，通过夹持气缸266驱动轴承在固定滑槽里运动，实现夹爪264的抬升和夹持动作。
请参看图6，条架1上均匀设置有十六个夹具11，每个夹具11有导线引出分别与末端连接器12独立连接，线束整齐排列在护线罩13和侧边罩14内。条架1的L形底座前后各设有一个定位销15，方便拖动装置26抓取，带动条架1往复间歇运动，实现条架1上每个夹具11在特定位置的电容器插入动作。
请参看图7，检测装置27包括两侧对称排布的十四个弹性导电模块271、开夹气缸272、前推气缸273以及连杆机构274，开夹气缸272推动安装在直线导轨上前端带轴承的顶杆，两侧同时动作完成开夹，以夹紧或松开电容器。前推气缸273通过连杆机构274带动弹性导电模块271实现前后往复动作。请参看图8，每个弹性导电模块271具有接触弹片2711、活动件2712、固定件2713以及直线导轨2714。接触弹片2711和活动件2712之间用绝缘块2715固定，活动件2712安装在直线导轨2714上并与固定件2713通过弹簧2716连接，以实现每个弹性导电模块271的独立动作，从而可分别与其对应电容器电气接触，进行性能检测。
综上所述，本实施例提供的全自动上料设备，实现了条架上料以及电容器上料的自动化。整个流程无需人工操作，节省了人力成本，提高了生产效率。并且，采用机器检测电容器，操作稳定，检测结果可靠性高。
同时，在电容器上料过程中，采用夹头221夹紧，电容器不容易掉落。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电容器的全自动上料设备，用于将老化前的电容器插置在空置的条架上，其特征在于，所述全自动上料设备包括上料线、机械手取料机构以及下料线；
所述上料线用于空置的条架上料；
所述机械手取料机构用于夹取电容器并将电容器插入条架的夹具上，所述机械手取料机构具有用于夹紧电容器的夹头；
所述下料线用于载有电容器的条架下料。
2.如权利要求1所述的全自动上料设备，其特征在于，所述上料线以及下料线均为链条传送机构或皮带输送机构。
3.如权利要求1所述的全自动上料设备，其特征在于，所述机械手取料机构还包括弹性下压装置，所述弹性下压装置包括拉簧、直线导轨以及压块，所述弹性下压装置在所述机械手取料机构将电容器安插在条架夹具上时下压电容器，确保电容器安插到位。
4.如权利要求1所述的全自动上料设备，其特征在于，所述上料设备还包括整列机构，所述整列机构包括输送皮带、左整列皮带以及右整列皮带，所述输送皮带将电容器输送至前端，所述左整列皮带、右整列皮带沿着不同方向转动将电容器收集到一处，使得电容器在输送皮带上排成一列。
5.如权利要求4所述的全自动上料设备，其特征在于，所述整列机构还包括用于控制电容器输送通道宽度的宽度调节组件，所述宽度调节组件包括左挡板、右挡板、前挡块、直线导轨、连杆机构以及丝杆调距机构；所述左挡板、右挡板以及前挡块均固定在所述直线导轨上，并且分别位于所述输送皮带的左侧边、右侧边以及前端；所述连杆机构的一端与所述直线导轨连接，另一端与所述丝杆调距机构连接；所述左挡板通过滑槽以及轴承与所述左整列皮带连接，所述右挡板通过滑槽以及轴承与所述右整列皮带连接。
6.如权利要求5所述的全自动上料设备，其特征在于，所述丝杆调距机构包括步进电机、联轴器、轴承座、丝杆以及丝杆螺母；所述丝杆通过所述联轴器与步进电机同轴联接，所述丝杆可转动地安装在所述轴承座上，所述丝杆螺母套设在所述丝杆的外周缘上，并与所述丝杆传动连接，所述丝杆螺母与所述直线导轨连接。
7.如权利要求1所述的全自动上料设备，其特征在于，所述上料设备还包括用于引脚识别和偏转角度确定的CCD组件，所述CCD组件与所述机械手取料机构电连接，所述机械手取料机构根据所述CCD组件采集到的图像信息控制机械手取料机构的夹头旋转相应的角度夹取电容器。
8.如权利要求1所述的全自动上料设备，其特征在于，所述上料设备还包括拖动装置，所述拖动装置由伺服电机通过齿轮以及齿条传动，以带动夹爪抓取条架在水平方向运动；所述夹爪安装在水平和竖直设置的两组直线导轨上，通过夹持气缸驱动轴承在固定滑槽里运动，实现夹爪的抬升和夹持动作。
9.如权利要求1所述的全自动上料设备，其特征在于，所述上料设备还包括用于检测老化前的电容器性能的检测装置，所述检测装置包括两侧对称排布的多个弹性导电模块、开夹气缸、前推气缸以及连杆机构，所述开夹气缸推动安装在直线导轨上前端带轴承的顶杆，两侧同时动作完成开夹；所述前推气缸通过连杆机构带动所述弹性导电模块实现前后往复动作，每个弹性导电模块具有接触弹片、活动件、固定件以及直线导轨，所述接触弹片和活动件之间用绝缘块固定，所述活动件安装在所述直线导轨上并与所述固定件通过弹簧连接，以实现每个弹性导电模块的独立动作。
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