薄膜電容器引腳焊接裝置的製作方法

2023-05-14 15:22:36 2

專利名稱：薄膜電容器引腳焊接裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及製造電容器的專用設備，具體地說，涉及一種薄膜電容器引腳焊接裝置。
背景技術：
薄膜電容器是一種性能優良的電容器，其主要特性如下無極性，絕緣阻抗很高， 頻率特性優異(頻率相應寬廣)，而且介質損失很小。由於性能優良，薄膜電容器在電子、家電、通訊、電力等行業被廣泛應用。薄膜電容器通常包括外殼(通常採用塑料外殼)、電容器素子(又稱電容器芯子)和兩個引腳；兩個引腳上端分別與電容器素子的兩電極端連接；外殼底部設有開口 ；電容器素子設於外殼的腔體內，並且引腳下端自外殼底部的開口伸出至外殼外邊；外殼的腔體內填充有環氧樹脂，固化的環氧樹脂將電容器素子與外殼連接在一起。上述薄膜電容器的製作主要包括下述步驟(1)將金屬箔(金屬箔作為電極)和塑料薄膜重疊後卷繞在一起而製成電容器素子，或者在塑料薄膜上蒸鍍上一層很薄的金屬(蒸鍍上的金屬層作為電極)而得到金屬化薄膜，然後將金屬化薄膜卷繞而製成電容器素子；電容器素子通常為圓柱形；也可對圓柱形的電容器素子施以夾扁作業，製成扁狀柱體形的電容器素子；( 在電容器素子的兩端面噴塗金屬電極材料層；C3)將兩引腳分別與電容器素子兩端面的金屬電極材料層(即電極端)焊接；(4)將已焊接引腳的電容器素子放入外殼內，並在外殼腔體內灌入環氧樹脂以固定電容器素子，得到薄膜電容器成品。現有的薄膜電容器引腳焊接裝置包括機架、導線供給機構、切線機構、焊接機構和素子傳送機構，導線供給機構、切線機構、焊接機構和素子傳送機構設於機架上。導線供給機構包括兩放線輪、兩組導引輪和拉線機構；兩放線輪上各放置有一卷導線，放線輪上的導線由導引輪導引至拉線機構；拉線機構步進式動作，拉線機構每動作一次，送進兩段一定長度的導線至切線機構。切線機構通常包括切刀座和兩個切刀，兩個切刀與切刀座配合進行切線，在兩卷導線上切下兩段一定長度的導線，並將這兩段導線提供給焊接機構。焊接機構將切線機構切下的兩段導線焊接到電容器素子上，形成具有兩個引腳的電容器素子。素子傳送機構包括進料輸送帶和出料輸送帶，進料輸送帶與出料輸送帶相互垂直，並且進料輸送帶的末端與出料輸送帶的前端接續，進料輸送帶末端的後方設有擋料塊，擋料塊的作用是使到達進料輸送帶末端的電容器素子停止前行並且位置與出料輸送帶前端的入口對準; 進料輸送帶末端的一側設有推料機構，推料機構包括推料汽缸和推料杆，推料汽缸與進料輸送帶相垂直，推料杆與推料汽缸的活塞杆連接，推料汽缸的活塞杆伸出時，推料杆將進料輸送帶末端的電容器素子送到出料輸送帶上；出料輸送帶隨後將電容器素子輸送到與焊接機構對應的位置，進行引腳焊接；完成引腳焊接後的電容器素子由出料輸送帶輸送到下道工序。上述焊接機構包括電源、兩個電極安裝板和電極安裝板位置切換機構，兩個電極安裝板上各設有一對焊接電極，同一對焊接電極中的兩個焊接電極與電源的兩個電壓輸出端一一對應地電連接(通常，焊接電極通過導線與對應的電壓輸出端電連接)，其中電源採用工頻交流電阻焊電源。電極安裝板位置切換機構按下述方式控制電極安裝板的位置切換在其中一個位置，兩個電極安裝板靠向電容器素子，一電極安裝板上的兩個焊接電極分別與一引腳、電容器素子一端面的金屬電極材料層接觸，另一電極安裝板上的兩個焊接電極分別與另一引腳、電容器素子另一端面的金屬電極材料層接觸，焊接電流流過引腳及電容器素子端面的金屬電極材料層，使金屬電極材料層受熱熔化，實現引腳與電容器素子端面的金屬電極材料層之間的熔接，兩對焊接電極同時工作而同時實現兩引腳的焊接；完成引腳焊接後，兩個電極安裝板背向電容器素子移動，完成引腳焊接後的電容器素子由出料輸送帶輸送到下道工序；當下一個電容器素子到達與焊接機構對應的位置時，兩個電極安裝板再次靠向電容器素子，如此循環。採用工頻交流電阻焊電源為薄膜電容器引腳焊接裝置提供焊接所需的電能，存在下述缺點(1)工頻交流焊接的調節周期長，焊接時間調節解析度較低，對於50HZ的電網， 焊接時間調節解析度為20毫秒(ms) ； (2)工頻交流焊接時，因電流過零的影響，加熱時間較長，焊接速度較慢，生產效率較低；C3)焊接時溫度穩定性較差；(4)對於含錫量較低的金屬電極材料層(如金屬電極材料層由重量百分比為30%的錫和70%的鋅組成)，由於其熔點較高，難以達到正常的加熱效果，以致不能使金屬電極材料層充分熔化，無法實現引腳與金屬電極材料層熔接，因此工頻交流電阻焊電源只適合含錫量較高、熔點較低的金屬電極材料層(如金屬電極材料層由重量百分比為60%的錫和40%的鋅組成)，但錫價格較為昂貴，以致增加了材料成本，使得薄膜電容器製造成本較高。而且，採用工頻交流電阻焊電源進行焊接，對薄膜電容器(特別是金屬化薄膜電容器)的質量會造成下述隱患因焊接時的峰值電流產生的熱衝擊造成薄膜損傷、老化，導致接觸電阻過大，耐過電流能力下降；因電容器素子端面的金屬電極材料層與引腳不能充分熔接，以致薄膜電容器經常出現引腳虛焊或接觸電阻過大的現象。另外，採用出料輸送帶將電容器素子輸送至焊接機構，容易引起電容器素子錯位， 以致焊接時引腳與電容器素子不能準確對位，產生次品或廢品。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種薄膜電容器引腳焊接裝置，這種薄膜電容器引腳焊接裝置的焊接機構焊接時間調節解析度較高，控制精度高，加熱效率高，焊接速度快，焊接質量好。採用的技術方案如下一種薄膜電容器引腳焊接裝置，包括機架、導線供給機構、切線機構、焊接機構和素子傳送機構，焊接機構包括電源、兩個電極安裝板和電極安裝板位置切換機構，兩個電極安裝板上各設有一對焊接電極，同一對焊接電極中的兩個焊接電極與電源的兩個電壓輸出端一一對應地電連接，電極安裝板與電極安裝板位置切換機構的動力輸出端連接，導線供給機構、切線機構和電極安裝板位置切換機構設於機架上，其特徵是所述電源是中頻逆變直流電阻焊電源。上述中頻逆變直流電阻焊電源將工頻(如50Hz)交流電變換為中頻(如4000Hz) 直流電輸出。上述中頻逆變直流電阻焊電源包括依次連接的整流電路、逆變電路(逆變電路由功率開關器件組成)、變壓器和第二整流電路，三相工頻交流電經整流電路轉換成脈動直流電，再經過逆變電路轉換成中頻方波電信號，然後輸入變壓器降壓，再經第二整流電路整流成脈動較小的直流電，供給焊接電極(同一對焊接電極中的兩個焊接電極與第二整流電路的兩個電壓輸出端——對應地電連接)，進行引腳焊接。逆變電路通常採用電流反饋脈寬調製(PWM)獲得穩定的電流輸出。上述焊接電極採用導電材料(如金屬或合金)製成，優選銅。上述電極安裝板位置切換機構的作用是控制電極安裝板的位置切換。優選上述電極安裝板位置切換機構包括兩個電極安裝板驅動汽缸，兩個電極安裝板驅動汽缸的活塞杆均朝向素子傳送機構，兩個電極安裝板驅動汽缸的缸體均安裝在機架上，兩個電極安裝板分別與兩個電極安裝板驅動汽缸的活塞杆連接。為了確保電容器素子在進行引腳焊接時保持準確的位置，確保由切線機構切下的兩段導線位置準確地焊接到電容器素子上，優選上述素子傳送機構包括分度器、分度轉盤和多個素子夾具，分度轉盤固定安裝在分度器的輸出軸上，素子夾具安裝在分度轉盤上並且沿分度轉盤的周向等間距分布；分度器具有多個工位，依次包括素子送進工位、素子位置糾偏工位、焊接工位和素子退出工位；焊接機構設置在與焊接工位對應的位置上，並且焊接機構中的兩個電極安裝板分設在處於焊接工位的素子夾具的兩邊；機架上還設有素子位置糾偏機構，素子位置糾偏機構設置在與素子位置糾偏工位對應的位置上，素子位置糾偏機構包括兩個能夠沿分度轉盤的軸向相對於分度轉盤移動的軸向定位塊、以及一個能夠沿分度轉盤的徑向相對於分度轉盤移動的徑向定位塊，兩軸向定位塊分設在處於素子位置糾偏工位的素子夾具的兩邊，並且處於素子位置糾偏工位的素子夾具與兩軸向定位塊三者設在與分度器的輸出軸相平行的同一直線上，徑向定位塊設在處於素子位置糾偏工位的素子夾具的外側，並且處於素子位置糾偏工位的素子夾具與徑向定位塊兩者沿分度轉盤的徑向分布。通常，機架上還設有素子進料機構，素子進料機構設置在與素子送進工位對應的位置，素子進料機構能夠將電容器素子輸送至處於素子送進工位的素子夾具上。實際設計時，在薄膜電容器生產線上，薄膜電容器引腳焊接裝置的前方設有對電容器素子進行賦能的賦能裝置，在這種情況下，賦能裝置能夠將已完成賦能處理的電容器素子輸送至處於素子送進工位的素子夾具上，賦能裝置兼具素子進料機構的功能，因此不必另外設置獨立的素子進料機構。通常，機架上還設有素子出料機構，素子出料機構設置在與素子退出工位對應的位置，素子出料機構能夠將已完成引腳焊接的電容器素子從處於素子退出工位的素子夾具上取出。實際設計時，由於還必須將多個已完成引腳焊接的電容器素子排布在一條形板上，再對電容器素子進行封裝，因此，在薄膜電容器生產線上，薄膜電容器引腳焊接裝置的後方設有素子排版裝置，素子排版裝置能夠將處於素子退出工位的素子夾具上的電容器素子取出，並放置到條形板上進行排布，在這種情況下，素子排版裝置兼具素子出料機構的功能，不必另外設置獨立的素子出料機構。上述分度器的工位總數量與素子夾具的數量相同；分度器的輸出軸及分度轉盤按步進方式轉動，每轉動一次，素子夾具前進一個工位(假定素子夾具的數量為正整數N，則分度器有N個工位，分度器的輸出軸及分度轉盤每次轉動(360/N)。)。引腳焊接的過程簡述如下在分度器的帶動下，分度轉盤轉動，素子夾具隨分度轉盤移動並依次經過素子送進工位、素子位置糾偏工位、焊接工位和素子退出工位，依次完成電容器素子送進(在素子送進工位，首先素子夾具打開；待焊接引腳的電容器素子進入素子夾具後，素子夾具夾合併將電容器素子夾住)、位置糾偏(在素子位置糾偏工位，徑向定位塊和兩軸向定位塊同時朝向電容器素子移動，對電容器素子的位置進行糾正，使電容器素子處於合適的位置)、焊接引腳(在焊接工位，焊接機構將由切線機構切下的兩段導線焊接到電容器素子上)、電容器素子退出(當素子夾具到達素子退出工位時，素子夾具打開，素子夾具上的電容器素子被取出)等工序；隨後素子夾具繼續前進，到達素子送進工位時又可接納下一個待焊接引腳的電容器素子，進行下一輪引腳焊接。在一種方案中，分度轉盤上安裝有四個素子夾具，分度器具有四個工位，依次為素子送進工位、素子位置糾偏工位、焊接工位和素子退出工位。通常情況下，除了素子送進工位、素子位置糾偏工位、焊接工位和素子退出工位，分度器還具有若干空置工位，在空置工位沒有電容器素子或者不對電容器素子進行處理；通過設置空置工位，使素子送進工位、素子位置糾偏工位、焊接工位、素子退出工位等工位處於合適位置，以便於電容器素子送進、 位置糾偏、焊接引腳、電容器素子退出等操作。在一種具體方案中，分度轉盤上安裝有八個素子夾具，分度器具有八個工位，依次為素子送進工位、素子位置糾偏工位、焊接工位、一個空置工位、素子退出工位和三個空置工位。在另一種具體方案中，分度轉盤上安裝有六個素子夾具，分度器具有六個工位，依次為素子送進工位、素子位置糾偏工位、焊接工位、素子退出工位和兩個空置工位。上述導線供給機構(導線供給機構包括兩放線輪、兩組導引輪和拉線機構)、切線機構均可採用現有的機構。在一種優選方案中，拉線機構包括拉線伺服電機、主動拉線輪、左主動拉線齒輪、 右主動拉線齒輪、左從動拉線輪、右從動拉線輪、左從動拉線齒輪和右從動拉線齒輪；左主動拉線齒輪和右主動拉線齒輪分別設於主動拉線輪的兩端並且與主動拉線輪同軸固定連接，左從動拉線齒輪與左從動拉線輪同軸固定連接，右從動拉線齒輪與右從動拉線輪同軸固定連接；左從動拉線齒輪與左主動拉線齒輪嚙合，右從動拉線齒輪與右主動拉線齒輪嚙合；拉線伺服電機的轉軸與左主動拉線齒輪或右主動拉線齒輪傳動連接；左從動拉線輪與主動拉線輪軸線相平行，並且左從動拉線輪的表面(通常為圓柱狀側面)與主動拉線輪的表面(通常為圓柱狀側面)接觸或靠近；右從動拉線輪與主動拉線輪軸線相平行，並且右從動拉線輪的表面(通常為圓柱狀側面)與主動拉線輪的表面(通常為圓柱狀側面)接觸或靠近。從兩放線輪、兩組導引輪輸送至拉線機構的兩條導線分別從左從動拉線輪和主動拉線輪之間、右從動拉線輪和主動拉線輪之間通過，通過調節左從動拉線輪與主動拉線輪之間的壓合力、以及右從動拉線輪與主動拉線輪之間的壓合力，可改變拉線的靈敏度，通常情況下壓合力的大小至少應確保拉線時導線不打滑。拉線伺服電機運行時其轉軸轉動， 拉線伺服電機的轉軸帶動左主動拉線齒輪、右主動拉線齒輪和主動拉線輪一起轉動；左主動拉線齒輪帶動左從動拉線齒輪和左從動拉線輪一起轉動，左從動拉線輪與主動拉線輪配合，拉動左側的導線；右主動拉線齒輪帶動右從動拉線齒輪與右從動拉線輪一起轉動，右從動拉線輪與主動拉線輪配合，拉動右側的導線。左右兩側的拉線是同步進行的；拉線伺服電機每次運行時間的長短，決定每次拉線的長度。在一種優選方案中，上述切線機構包括切刀座、左切刀、右切刀、以及能夠驅動左切刀和右切刀進行位置切換的切刀驅動裝置；切刀座上設有左穿線通道和右穿線通道，左切刀安裝在左穿線通道的出線口處，右切刀安裝在右穿線通道的出線口處。拉線時，左切刀處於左穿線通道的出線口的一側，右切刀處於右穿線通道的出線口的一側；完成拉線後，在切刀驅動裝置的帶動下，左切刀和右切刀移動，即可從兩卷導線上各切下一段一定長度的導線。另外，為了防止切下的兩段導線錯位，切線機構還包括兩個導線夾，導線夾設於切刀座下方；導線夾包括固定夾板、活動夾板和開合夾控制汽缸，固定夾板固定安裝在機架上， 活動夾板可轉動安裝在機架上，開合夾控制汽缸的缸體安裝在機架上，活動夾板與開合夾控制汽缸的活塞杆連接。通過控制開合夾控制汽缸的活塞杆的伸縮，可切換活動夾板的位置，使導線夾打開或夾合；拉線機構進行拉線時，導線夾打開；完成拉線後，在切線機構進行切線之前，導線夾夾合，此後導電夾保持夾合狀態直至切下的兩段導線被焊接到電容器素子上。優選上述素子位置糾偏機構還包括兩個沿分度轉盤的軸向設置的軸向定位塊驅動汽缸、一個沿分度轉盤的徑向設置的徑向定位塊驅動汽缸，兩個軸向定位塊驅動汽缸的活塞杆和徑向定位塊驅動汽缸的活塞杆均朝向處於素子位置糾偏工位的素子夾具，兩個軸向定位塊驅動汽缸的缸體和徑向定位塊驅動汽缸的缸體均安裝在機架上，兩個軸向定位塊分別與兩個軸向定位塊驅動汽缸的活塞杆連接，徑向定位塊與徑向定位塊驅動汽缸的活塞杆連接。在生產過程中，有時會出現沒有電容器素子被輸送至處於素子送進工位的素子夾具上的情況，在這種情況下，該素子夾具到達後邊的素子位置糾偏工位、焊接工位和素子退出工位時，由於素子夾具上沒有電容器素子，因此素子位置糾偏機構、導線供給機構、切線機構和焊接機構將產生不必要的動作，而且還會產生不利影響(例如切線機構切下的兩段導線掉落，不僅浪費材料，還影響工作檯面的潔淨度，甚至會妨礙設備的正常運行)。為了解決上述問題，優選機架上設有素子探測光電眼，素子探測光電眼設置在與素子送進工位或素子位置糾偏工位對應的位置上；素子探測光電眼連接控制電路的信號輸入端，上述素子位置糾偏機構中驅動徑向定位塊和兩軸向定位塊進行位置切換的動力裝置(軸向定位塊驅動汽缸和徑向定位塊驅動汽缸)、拉線機構中的拉線伺服電機、切線機構中的切刀驅動裝置和開合夾控制汽缸、焊接機構中的電極安裝板位置切換機構(如電極安裝板驅動汽缸) 均與控制電路的控制信號輸出端連接；當素子探測光電眼探測到素子夾具上有電容器素子時，控制電路輸出控制信號，使素子位置糾偏機構、拉線機構和切線機構隨後動作；當素子探測光電眼探測到素子夾具上沒有電容器素子時，控制電路沒有輸出控制信號，此時素子位置糾偏機構、拉線機構、切線機構和焊接機構不動作。優選上述素子夾具包括夾體、兩個夾板、夾板復位彈簧、兩個斜連杆、一個橫連杆和一個頂杆，夾體固定安裝在分度轉盤上，並且夾體上設有滑軌，滑軌的走向與分度轉盤的徑向相互垂直，夾板上設有與滑軌作滑動配合的滑塊，夾板復位彈簧是拉伸彈簧，夾板復位彈簧的兩端分別與兩夾板連接、或者分別與兩滑塊連接，兩個斜連杆的外端分別與兩個夾板鉸接，兩個斜連杆的內端分別與橫連杆的兩端鉸接，兩個斜連杆的外端之間的距離大於兩個斜連杆的內端之間的距離，頂杆沿分度轉盤的徑向設置，頂杆的外端與橫連杆連接；機架上固定安裝有凸輪，凸輪處於各素子夾具的頂杆的內側，各素子夾具的頂杆內端安裝有與凸輪配合的滾輪。上述各部件的內端是指斜連杆、頂杆等部件靠近分度轉盤軸線的一端，各部件的外端是指斜連杆、頂杆等部件距離分度轉盤軸線較遠的一端。上述凸輪、滾輪及頂杆構成凸輪機構，本方案的凸輪機構採用凸輪固定而滾輪及頂杆繞凸輪的中心轉動的方式工作。通常情況下，凸輪的中心與分度轉盤的軸線重合。上述凸輪上與滾輪配合的曲線輪廓應當滿足下述要求在素子送進工位和素子退出工位，凸輪頂升滾輪及頂杆，使滾輪及頂杆沿分度轉盤的徑向向外移動，橫連杆隨著沿分度轉盤的徑向向外移動，此時斜連杆克服夾板復位彈簧的拉力並繞斜連杆與橫連杆的鉸接點擺動，兩斜連杆外端之間的距離增大， 從而使兩夾板之間的距離增大並分開，此時可向素子夾具送進電容器素子，或從素子夾具上取出電容器素子；在素子位置糾偏工位和焊接工位，凸輪不對滾輪及頂杆進行頂升，在夾板復位彈簧的作用下，兩夾板之間的距離減小並夾合，夾住電容器素子，同時橫連杆、頂杆及滾輪沿分度轉盤的徑向向內移動。為了使滾輪及頂杆能夠更加順利地沿分度轉盤的徑向向內移動，使滾輪與凸輪的曲線輪廓更好地配合，優選上述素子夾具還包括徑向復位彈簧， 徑向復位彈簧的兩端分別與分度轉盤和頂杆連接，並對頂杆施加一個朝向凸輪的作用力。本實用新型採用中頻逆變直流電阻焊電源作為焊接電源，能夠提供穩定的直流電輸出，焊接時間調節解析度較高(如採用4000Hz的逆變頻率時，焊接時間調節解析度可達 250微秒)，控制精度高，並且輸出電流強度較為平穩，焊接時溫度穩定，避免熱衝擊所造成的薄膜損傷、老化，且加熱效率高，焊接速度快；能夠確保金屬電極材料層充分、快速熔化， 實現電容器素子端面的金屬電極材料層與引腳充分熔接，焊接質量好，避免出現引腳虛焊或接觸電阻過大的現象；對於含錫量較低的金屬電極材料層(如金屬電極材料層由重量百分比為30%的錫和70%的鋅組成)，也能夠達到正常的加熱效果，使金屬電極材料層充分熔化，有利於降低材料成本，從而降低薄膜電容器的製造成本。優選方案中採用素子夾具夾住電容器素子，並且通過素子位置糾偏機構對電容器素子進行位置糾偏，使電容器素子處於合適的位置，從而使電容器素子在進行引腳焊接時保持準確的位置，避免因電容器素子錯位而導致由切線機構切下的兩段導線位置不能準確地焊接到電容器素子上，確保電容器素子高質量地完成引腳焊接，提高成品率。

圖1是本實用新型優選實施例中素子傳送機構的結構示意圖(俯視)；圖2是圖1所示素子傳送機構的右視圖；圖3是本實用新型優選實施例中素子位置糾偏機構的結構示意圖；圖4是本實用新型優選實施例中焊接機構的結構示意圖；圖5是本實用新型優選實施例中焊接機構的電路原理圖。
具體實施方式
這種薄膜電容器引腳焊接裝置包括機架1、素子位置糾偏機構、導線供給機構、切線機構、焊接機構和素子傳送機構，導線供給機構和切線機構設於機架1上。如圖1和圖2所示，素子傳送機構包括分度器2、分度轉盤3和八個素子夾具4，分度轉盤3固定安裝在分度器2的輸出軸5上，素子夾具4安裝在分度轉盤3上並且沿分度轉盤3的周向等間距分布；分度器2具有八個工位，依次為素子送進工位6-1、素子位置糾偏工位6-2、焊接工位6-3、一個空置工位6-4、素子退出工位6-5、空置工位6_6、空置工位6-7、空置工位6-8 ；素子位置糾偏機構設置在與素子位置糾偏工位6-2對應的位置上；焊接機構設置在與焊接工位6-3對應的位置上。分度器2的輸出軸5及分度轉盤3按步進方式轉動，每轉動一次(分度器2的輸出軸5及分度轉盤3每次轉動45° )，素子夾具4前進一個工位。素子夾具4包括夾體41、兩個夾板42、夾板復位彈簧43、兩個斜連杆44、一個橫連杆45和一個頂杆46，夾體41固定安裝在分度轉盤3上，並且夾體41上設有滑軌47，滑軌 47的走向與分度轉盤3的徑向相互垂直，夾板42上設有與滑軌47作滑動配合的滑塊48， 夾板復位彈簧43是拉伸彈簧，夾板復位彈簧43的兩端分別與兩夾板41連接，兩個斜連杆 44的外端分別與兩個夾板41鉸接，兩個斜連杆44的內端分別與橫連杆45的兩端鉸接，兩個斜連杆44的外端之間的距離大於兩個斜連杆44的內端之間的距離，頂杆46沿分度轉盤 3的徑向設置，頂杆46的外端與橫連杆45連接；機架1上固定安裝有凸輪7 (本實施例中， 分度器2的輸出軸5具有空腔8，機架1上設有凸輪座9，凸輪座9設於空腔8內，凸輪7固定安裝在凸輪座9上)，凸輪7處於各素子夾具4的頂杆46的內側，各素子夾具4的頂杆 46內端安裝有與凸輪7配合的滾輪49。上述各部件的內端是指斜連杆44、頂杆46等部件靠近分度轉盤3的軸線的一端，各部件的外端是指斜連杆44、頂杆46等部件距離分度轉盤 3的軸線較遠的一端；凸輪7的中心與分度轉盤3的軸線重合。上述凸輪7、滾輪49及頂杆 46構成凸輪機構，本方案的凸輪機構採用凸輪7固定而滾輪49及頂杆46繞凸輪7的中心轉動的方式工作。如圖3所示，素子位置糾偏機構包括兩個軸向定位塊10、兩個沿分度轉盤3的軸向設置的軸向定位塊驅動汽缸11、一個徑向定位塊12、一個沿分度轉盤3的徑向設置的徑向定位塊驅動汽缸13 ；兩個軸向定位塊驅動汽缸11的活塞杆112和徑向定位塊驅動汽缸 13的活塞杆132均朝向處於素子位置糾偏工位6-2的素子夾具4，兩個軸向定位塊驅動汽缸11的缸體111和徑向定位塊驅動汽缸13的缸體131均安裝在機架1上，兩個軸向定位塊10分別與兩個軸向定位塊驅動汽缸11的活塞杆112連接，徑向定位塊12與徑向定位塊驅動汽缸13的活塞杆132連接；兩軸向定位塊10分設在處於素子位置糾偏工位6-2的素子夾具4的兩邊，並且處於素子位置糾偏工位6-2的素子夾具4與兩軸向定位塊10三者設在與分度器3的輸出軸5相平行的同一直線上；徑向定位塊12設在處於素子位置糾偏工位 6-2的素子夾具4的外側，並且處於素子位置糾偏工位6-2的素子夾具4與徑向定位塊12 兩者沿分度轉盤3的徑向分布。在兩軸向定位塊驅動汽缸11的驅動下，兩個軸向定位塊10 能夠沿分度轉盤3的軸向相對於分度轉盤3移動；在徑向定位塊驅動汽缸13的驅動下，徑向定位塊12能夠沿分度轉盤3的徑向相對於分度轉盤3移動。如圖4和圖5所示，焊接機構包括中頻逆變直流電阻焊電源15、兩個電極安裝板 16和電極安裝板位置切換機構，兩個電極安裝板16上各設有一對焊接電極17 (焊接電極 17採用銅製成)，同一對焊接電極17中的兩個焊接電極17通過導線21與中頻逆變直流電阻焊電源15的兩個電壓輸出端(包括正極端子18和負極端子19) 一一對應地電連接，兩個電極安裝板16分設在處於焊接工位6-3的素子夾具4的兩邊，電極安裝板16與電極安裝板位置切換機構的動力輸出端連接，電極安裝板位置切換機構設於機架1上。本實施例中，電極安裝板位置切換機構包括兩個電極安裝板驅動汽缸20，兩個電極安裝板驅動汽缸 20的活塞杆202均朝向處於焊接工位6-3的素子夾具4，兩個電極安裝板驅動汽缸20的缸體201均安裝在機架1上，兩個電極安裝板16分別與兩個電極安裝板驅動汽缸20的活塞杆202連接。中頻逆變直流電阻焊電源15包括依次連接的整流電路、逆變電路(逆變電路由功率開關器件組成)、變壓器和第二整流電路，逆變電路採用電流反饋脈寬調製(PWM)獲得穩定的電流輸出。上述導線供給機構(導線供給機構包括兩放線輪、兩組導引輪和拉線機構)、切線機構均可採用現有的機構，在此不作更詳細的描述。在具有本薄膜電容器弓I腳焊接裝置的一種薄膜電容器生產線上，薄膜電容器引腳焊接裝置的前方設有對電容器素子14進行賦能的賦能裝置，賦能裝置設置在與素子送進工位6-1對應的位置上，能夠將已完成賦能處理的電容器素子14輸送至處於素子送進工位 6-1的素子夾具4上；薄膜電容器引腳焊接裝置的後方設有素子排版裝置(素子排版裝置的作用是將多個已完成引腳焊接的電容器素子14排布在一條形板上)，素子排版裝置設置在與素子退出工位6-5對應的位置上，能夠將處於素子退出工位6-5的素子夾具4上的電容器素子14取出，並放置到條形板上進行排布。下面簡述一下本引線焊接裝置的工作原理在分度器2的帶動下，分度轉盤3轉動，素子夾具4隨分度轉盤3移動並依次經過素子送進工位6-1、素子位置糾偏工位6-2、焊接工位6-3、空置工位6-4(在空置工位6_4 不對電容器素子14進行處理)、素子退出工位6-5、空置工位6-6、空置工位6-7、空置工位 6-8 (在空置工位6-6、6-7、6-8，素子夾具4上沒有電容器素子14)；在素子送進工位6_1、素子位置糾偏工位6-2、焊接工位6-3和素子退出工位6-5，依次完成電容器素子14送進(在素子送進工位6-1，首先素子夾具4打開；待焊接引腳的電容器素子14進入素子夾具4後， 素子夾具4夾合併將電容器素子14夾住)、位置糾偏(在素子位置糾偏工位6-2，兩個軸向定位塊驅動汽缸11的活塞杆112和徑向定位塊驅動汽缸13的活塞杆132同時伸出，徑向定位塊12和兩軸向定位塊10同時朝向電容器素子14移動，將電容器素子14的位置限定在徑向定位塊12和兩軸向定位塊10之間，對電容器素子14的位置進行糾正，使電容器素子14處於合適的位置)、焊接引腳(在焊接工位6-3，焊接機構將由切線機構切下的兩段導線焊接到電容器素子14上)、電容器素子退出(在素子退出工位6-5時，素子夾具4打開， 素子夾具4上的電容器素子14被取出)等工序；在素子退出工位6-5，電容器素子14退出素子夾具4，隨後素子夾具4繼續前進，經過空置工位6-6、6-7、6-8後，到達素子送進工位 6-1時又可接納下一個待焊接引腳的電容器素子14，進行下一輪引腳焊接。焊接機構的工作原理為中頻逆變直流電阻焊電源15中，三相工頻(如50Hz)交流電經整流電路轉換成脈動直流電，再經過逆變電路轉換成中頻(如4000Hz)方波電信號， 然後輸入變壓器降壓，再經第二整流電路整流成脈動較小的直流電，供給焊接電極17。電容器素子14到達焊接工位6-3時，焊接機構將由切線機構切下的兩段導線22焊接到電容器素子14上，具體過程是，兩個電極安裝板驅動汽缸20的活塞杆202伸出，兩個電極安裝板 16靠向電容器素子14，一電極安裝板16上的兩個焊接電極17分別與一段導線22、電容器素子14 一端面的金屬電極材料層接觸，另一電極安裝板16上的兩個焊接電極17分別與另一段導線22、電容器素子14另一端面的金屬電極材料層接觸，焊接電流流過導線22及電容器素子14端面的金屬電極材料層，使金屬電極材料層受熱熔化，實現導線22與電容器素子14端面的金屬電極材料層之間的熔接，從而完成引腳焊接；完成引腳焊接後，兩個電極安裝板驅動汽缸20的活塞杆202回縮，兩個電極安裝板16背向電容器素子14移動，完成引腳焊接後的電容器素子14被送至下一工位6-4。 素子夾具4的工作原理為在素子送進工位6-1和素子退出工位6-5，凸輪7頂升滾輪49及頂杆46，使滾輪49及頂杆46沿分度轉盤3的徑向向外移動，橫連杆45隨著沿分度轉盤3的徑向向外移動，此時斜連杆44克服夾板復位彈簧43的拉力並繞斜連杆44與橫連杆45的鉸接點擺動，兩斜連杆44外端之間的距離增大，從而使兩夾板42之間的距離增大並分開，此時可向素子夾具4送進電容器素子14，或從素子夾具4上取出電容器素子14 ； 在素子位置糾偏工位6-2和焊接工位6-3，凸輪7不對滾輪49及頂杆46進行頂升，在夾板復位彈簧43的作用下，兩夾板41之間的距離減小並夾合，夾住電容器素子14，同時橫連杆 45、頂杆46及滾輪49沿分度轉盤3的徑向向內移動。
權利要求1.一種薄膜電容器引腳焊接裝置，包括機架、導線供給機構、切線機構、焊接機構和素子傳送機構，焊接機構包括電源、兩個電極安裝板和電極安裝板位置切換機構，兩個電極安裝板上各設有一對焊接電極，同一對焊接電極中的兩個焊接電極與電源的兩個電壓輸出端一一對應地電連接，電極安裝板與電極安裝板位置切換機構的動力輸出端連接，導線供給機構、切線機構和電極安裝板位置切換機構設於機架上，其特徵是所述電源是中頻逆變直流電阻焊電源。
2.根據權利要求1所述的薄膜電容器引腳焊接裝置，其特徵是所述電極安裝板位置切換機構包括兩個電極安裝板驅動汽缸，兩個電極安裝板驅動汽缸的活塞杆均朝向素子傳送機構，兩個電極安裝板驅動汽缸的缸體均安裝在機架上，兩個電極安裝板分別與兩個電極安裝板驅動汽缸的活塞杆連接。
3.根據權利要求1或2所述的薄膜電容器引腳焊接裝置，其特徵是所述素子傳送機構包括分度器、分度轉盤和多個素子夾具，分度轉盤固定安裝在分度器的輸出軸上，素子夾具安裝在分度轉盤上並且沿分度轉盤的周向等間距分布；分度器具有多個工位，依次包括素子送進工位、素子位置糾偏工位、焊接工位和素子退出工位；焊接機構設置在與焊接工位對應的位置上，並且焊接機構中的兩個電極安裝板分設在處於焊接工位的素子夾具的兩邊；機架上還設有素子位置糾偏機構，素子位置糾偏機構設置在與素子位置糾偏工位對應的位置上，素子位置糾偏機構包括兩個能夠沿分度轉盤的軸向相對於分度轉盤移動的軸向定位塊、以及一個能夠沿分度轉盤的徑向相對於分度轉盤移動的徑向定位塊，兩軸向定位塊分設在處於素子位置糾偏工位的素子夾具的兩邊，並且處於素子位置糾偏工位的素子夾具與兩軸向定位塊三者設在與分度器的輸出軸相平行的同一直線上，徑向定位塊設在處於素子位置糾偏工位的素子夾具的外側，並且處於素子位置糾偏工位的素子夾具與徑向定位塊兩者沿分度轉盤的徑向分布。
4.根據權利要求3所述的薄膜電容器引腳焊接裝置，其特徵是所述素子位置糾偏機構還包括兩個沿分度轉盤的軸向設置的軸向定位塊驅動汽缸、一個沿分度轉盤的徑向設置的徑向定位塊驅動汽缸，兩個軸向定位塊驅動汽缸的活塞杆和徑向定位塊驅動汽缸的活塞杆均朝向處於素子位置糾偏工位的素子夾具，兩個軸向定位塊驅動汽缸的缸體和徑向定位塊驅動汽缸的缸體均安裝在機架上，兩個軸向定位塊分別與兩個軸向定位塊驅動汽缸的活塞杆連接，徑向定位塊與徑向定位塊驅動汽缸的活塞杆連接。
5.根據權利要求3所述的薄膜電容器引腳焊接裝置，其特徵是所述素子夾具包括夾體、兩個夾板、夾板復位彈簧、兩個斜連杆、一個橫連杆和一個頂杆，夾體固定安裝在分度轉盤上，並且夾體上設有滑軌，滑軌的走向與分度轉盤的徑向相互垂直，夾板上設有與滑軌作滑動配合的滑塊，夾板復位彈簧是拉伸彈簧，夾板復位彈簧的兩端分別與兩夾板連接、或者分別與兩滑塊連接，兩個斜連杆的外端分別與兩個夾板鉸接，兩個斜連杆的內端分別與橫連杆的兩端鉸接，兩個斜連杆的外端之間的距離大於兩個斜連杆的內端之間的距離，頂杆沿分度轉盤的徑向設置，頂杆的外端與橫連杆連接；機架上固定安裝有凸輪，凸輪處於各素子夾具的頂杆的內側，各素子夾具的頂杆內端安裝有與凸輪配合的滾輪。
專利摘要一種薄膜電容器引腳焊接裝置，包括機架、導線供給機構、切線機構、焊接機構和素子傳送機構，焊接機構包括電源、兩個電極安裝板和電極安裝板位置切換機構，兩個電極安裝板上各設有一對焊接電極，同一對焊接電極中的兩個焊接電極與電源的兩個電壓輸出端一一對應地電連接，其特徵是所述電源是中頻逆變直流電阻焊電源。本實用新型能夠提供穩定的直流電輸出，焊接時間調節解析度較高，控制精度高，並且輸出電流強度較為平穩，焊接時溫度穩定，且加熱效率高，焊接速度快；能夠確保合金焊料充分、快速熔化，焊接質量好，避免出現引腳虛焊或接觸電阻過大的現象；對於含錫量較低的合金焊料，也能夠達到正常的加熱效果，有利於降低材料成本。
文檔編號B23K11/36GK202174336SQ201120232220
公開日2012年3月28日 申請日期2011年7月4日 優先權日2011年7月4日
發明者李言, 林榕, 黃瑞南 申請人:汕頭高新區松田實業有限公司