電力電容器元件與內熔絲自動化焊接裝置及方法
2023-06-07 20:38:26 1
專利名稱：電力電容器元件與內熔絲自動化焊接裝置及方法
技術領域：
本發明涉及一種電力電容器元件與內熔絲焊接設備及生產工藝，特別是一種自動控制、流水線化的電力電容器元件與內熔絲焊接設備及生產工藝。
背景技術：
在目前的電力電容器行業裡，由於受技術條件的限制，電容器心子焊接通常採用人工焊接，焊接質量難以保證；尤其是電容器元件與內熔絲的焊接，操作時需要將直徑通常為O. 3-0. 8mm的內熔絲(通常由鍍錫圓銅線繞制而成)與元件端面凸出的鋁箔焊接起來，對焊接質量及人員的技能要求較高；而電力電容器是在高電壓、高場強工況下運行的產品，對 質量要求很高，一旦焊接中出現虛焊、毛刺等異常情況時，會影響產品壽命，嚴重時可能導致產品爆炸，因此，為保證產品質量，降低人員操作分散性及數量程度造成的影響，開發相關的自動化焊接設備成為目前電力電容器行業的迫切需要。隨著自動化控制技術的進步，尤其是機器人的大規模應用於工業生產，使得開發電容器元件與內熔絲自動化焊接設備成為可能。
發明內容
為了克服現有技術的缺陷，本發明提供了一種電力電容器元件與內熔絲 自動化焊接系統，本發明的技術方案如下
一種電力電容器元件與內熔絲自動化焊接裝置，其特徵在於，包括一設有多個工作位的傳送設備和設於所述各工作位的工作設備，所述工作設備完成元件的上件定位、焊底錫、包封盒及內熔絲定位、內熔絲彎折、焊面錫，所述傳送設備和工作設備通過一控制單元控制；
該設備還包括一為所述傳送設備與所述工作設備提供動力的動力單元。較佳地，所述工作位包括上件工作位、元件端面刮擦工作位、焊底錫工作位、調整包封盒及彎折內熔絲工作位、焊內熔絲工作位。
較佳地，所述上件工作位用於對元件的上件，其設有一氣動夾緊機構，所述氣動夾緊機構完成對傳送設備上元件的定位和固定。較佳地，所述元件端面刮擦工作位設有一刮擦觸頭，所述刮擦觸頭的大小和寬度根據需要進行調整，其採用電氣或電動機構進行刮擦，刮擦頻率和速度通過所述系統控制單元調整。
較佳地，所述焊底錫工作位設有一自動焊接機器人、一自動送絲焊設備和一自動清潔設備，所述自動送絲焊接設備含一烙鐵及一送絲機構，所述烙鐵為電烙鐵或燃氣烙鐵，所述自動清潔設備自動對烙鐵頭表面的錫渣、氧化層進行清理。較佳地，所述調整包封盒及彎折內熔絲工作位用於完成包封盒定位和熔絲彎折，其設有一夾持機構、一限位機構和一熔絲彎折機構，所述夾持機構使包封盒和元件保持固定，所述限位機構用於保證包封盒定位精度，所述熔絲彎折機構用於準確捕獲熔絲端頭並對熔絲進行彎折。
較佳地，所述焊內熔絲工作位設有一自動焊接機器人、一自動送絲焊設備和一自動清潔設備，所述自動送絲焊接設備含一烙鐵及一送絲機構，所述烙鐵為電烙鐵或燃氣烙鐵，所述自動清潔設備自動對烙鐵頭表面的錫渣、氧化 層進行清理。
較佳地，其還包括一疊放機構，其設於所述傳送設備的末端，所述疊裝機構設有一翻轉裝置，其採用翻轉疊放的方式疊放元件，元件存放位置採用光柵限位開關控制翻轉裝置進行調節，元件存放位置根據元件的個數及高度自動調節自身高度，當元件疊滿後整個裝置會暫停工作。較佳地，該系統還設有一存儲機構，其包括一存儲空間和一存儲高度調節裝置。較佳地，所述傳輸設備採用傳送帶傳送，所述傳送帶的驅動電機為一變頻調速電機。較佳地，所述動力單元由工頻電源提供。較佳地，所述控制單元採用PLC進行全自動控制。本發明同時提供了一種電力電容器元件與內熔絲自動化焊接方法，其包括以下步驟
(1)打開動力單元的電源，通電後打開壓縮空氣閥門，確認設備狀態後設置各設備參數，同時選擇機器人工作程序以確認其運行軌跡；
(2)開啟傳送帶並持續將元件通過上件工作位放置在傳送帶上，上件的同時開啟該焊接系統的各設備，使其進入工作狀態；
(3)各元件順序經過工作單元的上件工作位、元件端面刮擦工作位、焊底錫工作位、調整包封盒及彎折內熔絲工作位、焊內熔絲工作位、元件自動疊放工作位,順序完成元件端面刮擦、焊底錫、包封盒及內熔絲定位、內熔絲彎折、焊面錫、元件疊放工藝。較佳地,在步驟(I)中所述參數包括所述元件端面刮擦工作位的刮擦頻率與速率和傳送設備的傳送速率。較佳地，在步驟(2)中當缺少元件時暫停該系統，等元件充足時重新啟動該系統。較佳地，步驟(3)中元件自動疊裝位疊滿元件後暫停系統，將疊滿的元件通過存儲單元儲存轉移後開啟該系統。與現有技術相比，本發明的有益效果如下
本發明採用自動流水化作業方式完成元件端面刮擦、焊底錫、包封盒及內熔絲定位、內熔絲彎折、焊面錫、元件疊放等操作，大大的提高了工作效率並保證了產品質量。當然，實施本發明的任一產品並不一定需要同時達到以上所述的所有優點。
圖I為本發明提供的電力電容器元件與內熔絲自動化焊接裝置結構示意 圖2為本發明焊提供的電力電容器元件與內熔絲自動化焊接裝置工作流程圖。
具體實施例方式如圖I為一種電力電容器元件與內熔絲自動化焊接裝置，包括一設有多個工作位的傳送設備11和設於所述各工作位的工作設備，所述工作設備完成元件的上件定位、焊底錫、包封盒及內熔絲定位、內熔絲彎折、焊面錫，所述傳送設備和工作設備通過一控制單元控制；該設備還包括一為所述傳送設備與所述工作設備提供動力的動力單元；
所述工作位包括上件工作位I、元件端面刮擦工作位2、焊底錫工作位3、調整包封盒及彎折內熔絲工作位4、焊內熔絲工作位5，更優的，該裝置還設有存儲機構，存儲機構包括存儲空間9及存儲高 度調節機構7，在本實施例中將存儲空間9中的元件轉移至下一道工序採用人力。 如圖2，材料和設備就續後，通過以下步驟實現電力電容器元件與內熔絲自動化焊接
(1)打開動力單元的電源，通電後打開壓縮空氣閥門，確認設備狀態後設置各單元參數，同時選擇機器人工作程序以確認其運行軌跡；該參數包括元件端面刮擦位2的刮擦頻率與速率和傳送設備11的傳送速率等；
(2)開啟傳送帶並持續將元件通過上件位I放置在傳送帶上，上件的同時開啟該焊接裝置的各設備，使各設備進入工作狀態，當缺少元件時，可暫停該裝置，待有充足的元件後再開啟裝置；
(3)各元件順序經過工作單元的上件工作位I、元件端面刮擦工作位2、焊底錫工作位3、包封盒高度調整及熔絲彎折工作位4、焊內熔絲工作位5、元件自動疊放工作位6，順序完成元件端面刮擦、焊底錫、包封盒及內熔絲定位、內熔絲彎折、焊面錫、元件疊放工藝，待元件自動疊放工作位疊滿元件後暫停系統，將疊滿的元件通過人力轉入下一工序後再開啟該系統。其中傳送設備11採用輸送帶，輸送帶耐磨、使用壽命長，輸送帶寬度、長度可根據元件尺寸進行配置，其驅動電機採用變頻調速電機，可根據需要控制整條傳輸線的速度及生產節拍，其設有定位裝置，該定位裝置能準確定位元件。上件工作位I用於對元件的上件，其設有氣動夾緊機構10，氣動夾緊機構10完成對傳送設備上元件的定位和固定。元件端面刮擦工作位2採用氣動或電動機構進行刮擦,刮擦觸頭大小、寬度、材質可根據元件厚度及工藝要求進行調整；並可在控制系統設置刮擦的速度、次數，刮擦的主要作用是為了增加元件端面凸出的鋁箔與焊錫的接觸面積，提高焊接強度。焊底錫工作位3採用送絲焊接機器人操作，機器人可根據工廠具體布局、覆蓋半徑等要求進行選擇，機器人帶自動送絲機構，焊絲的材質、焊絲直徑根據工藝要求可選，送絲速度均勻可調，底錫焊錫的長度、焊接遍數可根據具體工藝參數進行調整，焊錫表面光滑，焊接過程中機器及工裝能準確定位元件，不得碰傷、燙傷元件。焊接烙鐵可選擇電烙鐵或燃氣烙鐵，功率、溫度可調，烙鐵頭耐高溫、抗氧化、導熱優良、使用壽命長。每焊接一定數量的元件，設備自動對烙鐵頭表面的錫渣、氧化層進行清理。調整包封盒及彎折內熔絲工作位4設置一夾持機構，使包封盒與元件保持相對固定，同時設置限位機構，確保定位準確；其還設有熔絲彎折機構，熔絲彎折機構能準確捕獲熔絲端頭並對熔絲進行彎折，彎折過程中不會造成熔絲損傷，彎折定型可靠、位置固定，彎折熔絲過程中不會碰傷元件表面。焊內熔絲工作位5採用自動送絲焊接機器人操作，機器人可根據工廠具體布局、覆蓋半徑等要求進行選擇，機器人帶自動送絲機構，焊絲的材質、焊絲直徑根據工藝要求可選，送絲速度均勻可調，熔絲焊接後長度等參數可根據具體的工藝參數進行調整，焊錫表面光滑、無毛刺及虛焊等不良品質，焊接過程中機器及工裝能準確定位元件及熔絲，不碰傷、燙傷元件；焊接烙鐵可選擇電烙鐵或燃氣烙鐵，功率、溫度可調，烙鐵頭耐高溫、抗氧化、導熱優良、使用壽命長；每焊接一定數量的元件，設備自動對烙鐵頭表面的錫渣、氧化層進行清理；焊接完成後，焊接處熔絲不得外露，保證焊接處具有良好的結合力。疊放機構6設有一翻轉裝置，其採用翻轉疊放的方式疊放元件，翻轉過程中不損傷元件及包封盒，元件存放位置可根據元件的個數及高度自動調節自身高度，具體實現時採用光柵限位開關控制翻轉裝置進行調節，元件最大疊放個數可根據需求進行調整。所述動力單元由工頻電源提供，疊放機構6和氣動加緊機構10採用工頻電源壓縮空氣提供動力。系統控制單元12採用PLC進行全自動控制，同時設有故障報警系統。本發明提供了提供了一種自動控制、流水線化的電力電容器元件與內熔絲焊接系統及方法；該設備能自動完成元件端面刮擦、焊底錫、包封盒及內熔絲定位、內熔絲彎折、焊面錫、元件疊放等操作，從放置元件至上件位後，所有的操作由控制系統控制進行，不需要 人工幹預，大大的提高了工作效率並保證了產品質量。以上公開的本發明優選實施例只是用於幫助闡述本發明。優選實施例並沒有詳盡敘述所有的細節，也不限制該發明僅為所述的具體實施方式
。顯然，根據本說明書的內容，可作很多的修改和變化。本說明書選取並具體描述這些實施例，是為了更好地解釋本發明的原理和實際應用，從而使所屬技術領域技術人員能很好地理解和利用本發明。本發明僅受權利要求書及其全部範圍和等效物的限制。
權利要求
1.一種電力電容器元件與內熔絲自動化焊接裝置，其特徵在於，包括一設有多個工作位的傳送設備和設於所述各工作位的工作設備，所述工作設備完成元件的上件定位、焊底錫、包封盒及內熔絲定位、內熔絲彎折、焊面錫，所述傳送設備和工作設備通過一控制單元控制； 該設備還包括一為所述傳送設備與所述工作設備提供動力的動力單元。
2.如權利I所述的電力電容器元件與內 熔絲自動化焊接裝置，其特徵在於，所述工作位包括上件工作位、元件端面刮擦工作位、焊底錫工作位、調整包封盒及彎折內熔絲工作位、焊內熔絲工作位。
3.如權利要求2所述的電力電容器元件與內熔絲自動化焊接裝置，其特徵在於，所述上件工作位用於對元件的上件，其設有一氣動夾緊機構，所述氣動夾緊機構完成對傳送設備上元件的定位和固定。
4.如權利要求2所述的電力電容器元件與內熔絲自動化焊接裝置，其特徵在於，所述元件端面刮擦工作位設有一刮擦觸頭，所述刮擦觸頭的大小和寬度根據需要進行調整，其採用電氣或電動機構進行刮擦，刮擦頻率和速度通過所述系統控制單元調整。
5.如權利要求2所述的電力電容器元件與內熔絲自動化焊接裝置，其特徵在於，所述焊底錫工作位設有一自動焊接機器人、一自動送絲焊設備和一自動清潔設備，自動送絲焊接設備含一烙鐵及一送絲機構，所述烙鐵為電烙鐵或燃氣烙鐵，所述自動清潔設備自動對烙鐵頭表面的錫渣、氧化層進行清理。
6.如權利要求2所述的電力電容器元件與內熔絲自動化焊接裝置，其特徵在於，所述調整包封盒及彎折內熔絲工作位用於完成包封盒定位和熔絲彎折，其設有一夾持機構、一限位機構和一熔絲彎折機構，所述夾持機構使包封盒和元件保持固定，所述限位機構用於保證包封盒定位精度，所述熔絲彎折機構用於準確捕獲熔絲端頭並對熔絲進行彎折。
7.如權利要求2所述的電力電容器元件與內熔絲自動化焊接裝置，其特徵在於，一自動焊接機器人、一自動送絲焊接設備和一自動清潔設備，自動送絲焊接設備含一烙鐵及一送絲機構，所述烙鐵為電烙鐵或燃氣烙鐵，所述自動清潔設備自動對烙鐵頭表面的錫渣、氧化層進行清理。
8.如權利要求I所述的電力電容器元件與內熔絲自動化焊接裝置，其特徵在於，還包括一疊放機構，其設於所述傳送設備的末端，所述疊裝機構設有一翻轉裝置，其採用翻轉疊放的方式疊放元件，元件存放位置採用光柵限位開關控制翻轉裝置進行調節，元件存放位置根據元件的個數及高度自動調節自身高度，當元件疊滿後整個裝置會暫停工作。
9.如權利要求I所述的電力電容器元件與內熔絲自動化焊接裝置，其特徵在於，該系統還設有一存儲機構，其包括一存儲空間和一存儲高度調節裝置。
10.如權利要求I所述的電力電容器元件與內熔絲自動化焊接裝置，其特徵在於，所述傳輸設備採用傳送帶傳送，所述傳送帶的驅動電機為一變頻調速電機。
11.如權利要求I所述的電力電容器元件與內熔絲自動化焊接裝置，其特徵在於，所述動力單元由工頻電源提供。
12.如權利要求I所述的電力電容器元件與內熔絲自動化焊接裝置，其特徵在於，所述控制單元採用PLC進行全自動控制。
13.一種電力電容器元件與內熔絲自動化焊接方法，其特徵在於，包括以下步驟(1)打開電源後開啟壓縮空氣閥門，確認設備狀態後設置各設備的參數，同時選擇機器人工作程序以確認其運行軌跡； (2)開啟傳送設備並持續將元件通過上件位放置並固定在其傳送帶上，上件的同時開啟該焊接系統的其它各設備，使各設備進入工作狀態； (3)各元件順序經過上件工作位、元件端面刮擦工作位、焊底錫工作位、調整包封盒及彎折內熔絲工作位、焊內熔絲工作位、疊放機構,順序完成元件端面刮擦、焊底錫、包封盒及內熔絲定位、內熔絲彎折、焊面錫、元件疊放工藝。
14.如權利要求13所述的方法，其特徵在於，在步驟(I)中所述參數包括所述元件端面刮擦工作位的刮擦頻率與速率和所述傳送設備的傳送速率。
15.如權利要求13所述的方法，其特徵在於，在步驟(2)中當缺少元件時暫停該系統，等元件充足時重新啟動該系統。
16.如權利要求13所述的方法，其特徵在於，步驟(3)中元件自動疊裝位疊滿元件後暫停系統，將疊滿的元件通過儲。
全文摘要
本發明公開了一種電力電容器元件與內熔絲自動化焊接裝置,包括一設有多個工作位的傳送設備和設於所述各工作位的工作設備，本系統通過所述工作設備在所述工作位上完成元件的上件定位、焊底錫、包封盒及內熔絲定位、內熔絲彎折、焊面錫，所述傳送設備和工作設備通過一控制單元控制。本發明不需人工幹預，採用自動流水化作業方式完成元件端面刮擦、焊底錫、包封盒及內熔絲定位、內熔絲彎折、焊面錫、元件疊放等操作，大大的提高了工作效率並保證了產品質量。
文檔編號B23K3/08GK102922075SQ201210411748
公開日2013年2月13日 申請日期2012年10月25日 優先權日2012年10月25日
發明者郭文泉, 劉海飛, 何龍 申請人:上海思源電力電容器有限公司