CN104036976B - 自动含浸机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动含浸机，其包括机架，于该机架上按物料进给方向依次设有上料机构、含浸机构、甩干机构和下料机构，于该机架上对应该上料机构、含浸机构、甩干机构和下料机构还设有至少一个机械手，该含浸机构与至少一储液桶相连接。本发明能够快速、高效、全自动地完成电芯的上料、含浸和甩干工序，自动化程度高，能有效提高生产效率，降低生产成本。含浸效率高、含浸质量好、耗能低，对环境不会造成污染，甩干质量良好，产品质量稳定可靠。

Description

自动含浸机

技术领域

本发明涉及电容器生产技术领域，特别涉及一种自动含浸机，应用于较大的铝电解电容的电芯的含浸，解决了以往从钉卷到组立中间的诸多环节的省耗和污染，做到高质量、高效率、高自动化生产。

背景技术

含浸加工处理是利用含浸液体，采用一定的手段将含浸液体渗入需要的零件中，使零件达到一定的特殊作用。含浸技术广泛应用于：制造电子元件、复合材料、以及其它多孔性材料微孔的渗透等等。

以往的含浸设备，特别是用于处理电容器电芯、变压器线圈等元件的含浸设备，电容器电芯也称为素子，如申请人之前所递交的专利申请一种电容器芯包的快速含浸方法及其装置，申请号为2012101948356所公开的设备，虽然采用了新型的注压含浸工艺使得含浸速度和质量有所提高，但一直是人工上料、下料，存在含浸时间长、效率低下、品质不好保证、耗能高、对含浸液体存在一定的二次污染等问题，而且由于效率低，会导致下面两点问题：

1.前端设备钉卷机生产的电芯就需要储存起来，时间一长，电芯湿度就会超标，所以在含浸时还要多一道烘干工序；

2.含浸好的电芯到后端设备组立机前也要积压一段时间，从而降低了产品质量。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种自动含浸机，能够快速、高效、全自动地完成电芯的上料、含浸和甩干工序，有效提高生产效率，降低生产成本。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案为：

一种自动含浸机，其包括机架，于该机架上按物料进给方向依次设有上料机构、含浸机构、甩干机构和下料机构，于该机架上对应该上料机构、含浸机构、甩干机构和下料机构还设有至少一个机械手，该含浸机构与至少一储液桶相连接。本发明解决了较大的铝电解电容的电芯从钉卷到组立中间的诸多环节的损耗和污染，提高产品的质量，节省人力成本，提高产量。

该上料机构上设有第一物料容置槽，该含浸机构上设有第二物料容置槽，该甩干机构上设有第三物料容置槽，所述第一物料容置槽、第二物料容置槽和第三物料容置槽的宽度与待含浸物料相适配。从而能够快速、准确地实现物料的输送，减少不必要的工艺步骤，提高效率，降低成本。

该第一物料容置槽、第二物料容置槽和第三物料容置槽的宽度一致。

其还包括一控制该自动含浸机工作的控制系统。

该上料机构包括按物料进给方向设置的上料输送带和上料盘，该上料输送带上设有上料导轨，该上料盘下方设有驱使该上料盘移动的上料电机，对应该上料输送带的末端设有上料挡板、上料感应器和将物料推送到上料盘中的上料气缸，该第一物料容置槽设于该上料盘上。以往的生产过程中都是人工操作整理待含浸物料，该待含浸物料为电容器电芯，也可以是变压器线圈等其他需要进行含浸加工的元件，将整理好的电芯人工放进含浸机构中进行含浸加工，存在效率低下的问题，该上料机构的应用能够减少人工成本，使全自动线上含浸成为可能，提高生产速度。

该含浸机构包括相适配的缸体和缸盖，该缸体顶部设有密封圈，缸体内设有一固定含浸盘，该固定含浸盘上方设有一活动含浸篮，所述第二物料容置槽设于该活动含浸篮上，于相邻两第二物料容置槽之间设有一宽度与待含浸物料宽度相适配的镂空位，该活动含浸篮底部设有升降机构。含浸机构要想实现全自动上料,难点在于自动开、关盖的密封问题。本发明解决了这一难题，排除了人工操作的安全隐患，同时提高了含浸机构的空间利用率，提高生产速度。

该缸体的两侧设有导向槽，所述缸盖的两侧设有与导向槽相对应的导向块，该缸盖的一端固定有开盖气缸，该开盖气缸的输出轴固定于机架上，该缸体上设有抽真空口、入液回液口和加压口。通过导向槽与导向块的配合，实现缸盖自动打开和关闭，密封圈加强密封效果。

该升降机构包括活动篮气缸，该活动篮气缸固定于缸体下方，该活动篮气缸的输出轴伸入缸体内并与活动含浸篮相连接。从而能够使活动含浸篮自动升起或降落，方便机械手放置物料或者夹取含浸完的物料。

所述甩干机构包括甩干外桶，于该甩干外桶中设有由甩干电机驱动的可旋转的甩干支架和若干个按圆周方向均匀设置的甩干篮，该第三物料容置槽设于甩干篮上，该甩干篮一端铰接于该甩干支架上，该甩干外桶的底部还设有在承载物料时用于顶起所述甩干篮另一端且使甩干篮水平的甩干篮顶起机构。甩干篮顶起机构的应用使得含浸后电芯的放入或甩干后电芯的取出能够轻松迅速实现，自动上下料简单轻松，甩干支架与甩干篮的设计，使得甩干质量稳定可靠，减少不良品的出现，降低生产成本，提高生产效率。

该第三物料容置槽包括一固定侧板和一活动侧板，该活动侧板的下端固定于一联动杆上，于该甩干支架上设有圆弧状的偏心槽，该偏心槽的半径由其下端往上端方向渐小，该联动杆的一端与置于该偏心槽中的滑动块相连接。当甩干篮向下摆动时，滑动块在偏心槽中滑动，通过联动杆将活动侧板向固定侧板推动，从而活动侧板与固定侧板会将电芯夹住固定，当甩干篮向上摆动时，滑动块在偏心槽中滑动，通过联动杆将活动侧板推离固定侧板，活动侧板与固定侧板之间的距离增大，从而松开了电芯，便于机械手拾取。

该甩干外桶的中轴线处设有甩干主轴，该甩干主轴下端设有一皮带轮，该皮带轮通过传动皮带与该甩干电机相连接；所述甩干支架包括甩干内胆底板，该甩干内胆底板上通过若干立柱固定有甩干圆环，所述甩干篮的一端铰接于甩干圆环上，该甩干主轴的上端与甩干内胆底板固定连接；该甩干内胆底板上对应甩干篮设有使该甩干篮相对甩干主轴倾斜的的挡块。使得所有甩干篮与甩干主轴的距离、角度均相同，从而每一甩干篮受的离心力一致，使得产品质量均衡可靠。

该甩干篮顶起机构包括顶起气缸和顶板，该顶起气缸的汽缸体固定于甩干外桶底部上，该顶起气缸的输出轴末端通过一顶杆与顶板的一端固定连接，该顶板的另一端伸至一甩干篮下方。能够将甩干篮顶起上料下料，使自动化上下料轻松简单实现。

于机架两侧跨设有由一X轴移动电机驱动的可左右移动的横梁，于该横梁上设有由一Y轴移动电机驱动的可前后移动的Z轴移动电机，该Z轴移动电机输出轴向下，所述机械手可上下移动地固定于该Z轴移动电机输出轴末端。

所述机械手包括底板，于该底板上相对应设有与同一电磁阀相连通的左夹持气缸和右夹持气缸，该左夹持气缸的输出轴上固定有若干左夹持手，该右夹持气缸的输出轴上设有相同数量的与该左夹持手相适配的右夹持手。能够XYZ三个方向进给，轻松快捷地自动完成物料输送，该机构节省了人力，提高了生产效率。

该下料机构包括下料输送带，于该下料输送带上方设有两相对应的下料导向块，该两下料导向块的前端之间的距离按物料输送方向渐小，该两下料导向块的后端之间并列设置形成一输送槽。

本发明的有益效果为：能够快速、高效、全自动地完成电芯的上料、含浸和甩干工序，自动化程度高，能有效提高生产效率，降低生产成本。含浸效率高、含浸质量好、耗能低，对环境不会造成污染，甩干质量良好，产品质量稳定可靠。

下面结合附图与实施例，对本发明进一步说明。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是本发明中上料机构处于初始位置时的结构示意图；

图3是本发明中上料机构处于结束位置时的结构示意图；

图4是本发明中机械手的结构示意图；

图5是本发明中含浸机构缸盖打开时的结构示意图；

图6是本发明中含浸机构缸盖盖上时的结构示意图；

图7是本发明中甩干桶上下料时的结构示意图；

图8是本发明中甩干桶甩干脱液时的结构示意图；

图9是本发明中含浸机构的剖视图；

图10是本发明中甩干篮的结构示意图。

具体实施方式

实施例：见图1至图10，本发明一种自动含浸机，其包括机架1，于该机架1上按物料进给方向依次设有上料机构2、含浸机构3、甩干机构4和下料机构5，于该机架1上对应该上料机构2、含浸机构3、甩干机构4和下料机构5还设有至少一个机械手6，该含浸机构3与至少一储液桶相连接。本发明解决了较大的铝电解电容的电芯从钉卷到组立中间诸多环节的损耗和污染，提高产品的质量，节省人力成本，提高产量。在本实施例中，含浸机构的数量为8个，在其他实施例中可以根据实际需要设定不同数量的含浸机构。

该上料机构2上设有第一物料容置槽221，该含浸机构3上设有第二物料容置槽341，该甩干机构4上设有第三物料容置槽431，所述第一物料容置槽221、第二物料容置槽341和第三物料容置槽431的宽度与待含浸物料相适配。从而能够快速、准确地实现物料的输送，减少不必要的工艺步骤，提高效率，降低成本。该第一物料容置槽221、第二物料容置槽341和第三物料容置槽431的宽度一致。

其还包括一控制该自动含浸机工作的控制系统。

如图2、图3所示，该上料机构2包括按物料进给方向设置的上料输送带21和上料盘22，该上料输送带21上设有上料导轨23，该上料盘22下方设有驱使该上料盘22移动的上料电机，该上料盘22的前后方均设有限制该上料盘22移动行程的限位块24，对应该上料输送带21的末端设有上料挡板25、上料感应器和将物料推送到上料盘22中的上料气缸26，该上料盘22上设有第一物料容置槽221。以往的生产过程中都是人工操作整理待含浸物料，本实施例中该待含浸物料为电容器电芯，在其他实施例中也可以是变压器线圈等其他需要进行含浸加工的元件，将整理好的电芯人工放进含浸机构3中进行含浸加工，存在效率低下的问题，该上料机构2的应用能够减少人工成本，使全自动线上含浸成为可能，提高生产速度。

如图5、图6所示，该含浸机构3包括相适配的缸体31和缸盖32，该缸体顶31部设有密封圈33，缸体31内设有一固定含浸盘39，该固定含浸盘39上方设有一活动含浸篮34，所述第二物料容置槽341设于该活动含浸篮34上，于相邻两第二物料容置槽341之间设有一宽度与待含浸物料宽度相适配的镂空位342，该活动含浸篮34底部设有升降机构。含浸机构要想实现全自动上料,难点在于自动开、关盖的密封问题。本发明解决了这一难题，排除了人工操作的安全隐患，同时提高了含浸机构的空间利用率，提高生产速度。

该缸体31的两侧设有导向槽311，所述缸盖32的两侧设有与导向槽311相对应的导向块321，该缸盖32的一端固定有开盖气缸35，该开盖气缸35的输出轴固定于机架1上；该缸体31上设有抽真空口312、入液回液口313和加压口。通过导向槽311与导向块321的配合，实现缸盖32自动打开和关闭，密封圈33加强密封效果。

该升降机构包括活动篮气缸36，该活动篮气缸36固定于缸体31下方，该活动篮气缸36的输出轴伸入缸体31内并与活动含浸篮34活动连接。从而能够使活动含浸篮34自动升起或降落，方便机械手6放置物料或者夹取含浸完的物料。

如图7、图8所示，所述甩干机构4包括甩干外桶41，于该甩干外桶41中设有由甩干电机42驱动的可旋转的甩干支架和若干个按圆周方向均匀设置的甩干篮43，该甩干篮43上设有第三物料容置槽431，该甩干篮43一端铰接于该甩干支架上，该甩干外桶41的底部还设有在承载物料时用于顶起所述甩干篮43另一端且使甩干篮43水平的甩干篮顶起机构。

该第三物料容置槽431包括一固定侧板4311和一活动侧板4312，该活动侧板4312的下端固定于一联动杆4313上，于该甩干支架上设有圆弧状的偏心槽4314，该偏心槽4314的半径由其下端往上端方向渐小，该联动杆4313的一端与置于该偏心槽4314中的滑动块4315相连接。当甩干篮43向下摆动时，滑动块4315在偏心槽4314中滑动，通过联动杆4313将活动侧板4312向固定侧板4311推动，从而活动侧板4312与固定侧板4311会将电芯夹住固定，当甩干篮43向上摆动时，滑动块4315在偏心槽4314中滑动，通过联动杆4313将活动侧板4312推离固定侧板4311，活动侧板4312与固定侧板4311之间的距离增大，从而松开了电芯，便于机械手6拾取。

该甩干外桶41顶部设有一桶盖44，该桶盖44顶部铰接有一甩干盖气缸45，该甩干盖气缸45的输出轴铰接于甩干外桶41上，甩干篮顶起机构的应用使得含浸后电芯的放入或甩干后电芯的取出能够轻松迅速实现，自动上下料简单轻松，甩干支架与甩干篮43的设计，使得甩干质量稳定可靠，减少不良品的出现，降低生产成本，提高生产效率。

该甩干外桶41的中轴线处设有甩干主轴46，该甩干主轴46下端设有一皮带轮，该皮带轮通过传动皮带与该甩干电机42相连接；所述甩干支架包括甩干内胆底板47，该甩干内胆底板47上通过若干立柱固定有甩干圆环48，所述甩干篮43的一端铰接于甩干圆环48上，该甩干主轴46的上端与甩干内胆底板47固定连接。该甩干内胆底板47上对应甩干篮43设有使该甩干篮43相对甩干主轴46倾斜的的挡块49，该甩干篮43与甩干主轴46之间的夹角为10-60度。使得所有甩干篮43与甩干主轴46的距离、角度均相同，从而每一甩干篮43受的离心力一致，使得产品质量均衡可靠。

该甩干篮顶起机构包括顶起气缸4101和顶板4103，该顶起气缸4101的汽缸体固定于甩干外桶41底部上，该顶起气缸4101的输出轴末端通过一顶杆4102与顶板4103的一端固定连接，该顶板4103的另一端伸至一甩干篮43下方。能够将甩干篮43顶起上料下料，使自动化上下料轻松简单实现。

如图1所示，于机架1两侧跨设有由一X轴移动电机驱动的可左右移动的横梁12，于该横梁12上设有由一Y轴移动电机驱动的可前后移动的Z轴移动电机13，该Z轴移动电机13输出轴向下，所述机械手6可上下移动地固定于该Z轴移动电机13输出轴末端。

如图4所示，所述机械手6包括底板61，于该底板61上相对应设有与同一电磁阀相连通的左夹持气缸62和右夹持气缸63，该左夹持气缸62的输出轴上固定有若干左夹持手64，该右夹持气缸63的输出轴上设有相同数量的与该左夹持手64相适配的右夹持手65。能够XYZ三个方向进给，轻松快捷地自动完成物料输送，该机构节省了人力，提高了生产效率。

该下料机构包括下料输送带，于该下料输送带上方设有两相对应的下料导向块，该两下料导向块的前端之间的距离按物料输送方向渐小，该两下料导向块的后端之间并列设置形成一输送槽。

电芯在前端设备钉卷机中加工出来后，本发明工作时，电芯通过上料输送带21输送，经上料导轨23的导向向前输送直至触碰到上料挡板25，上料感应器感应到上料挡板25处的电芯，上料气缸26将该电芯推送到上料盘22上的第一物料容置槽221，当一第一物料容置槽221装满电芯后，上料电机推动上料盘22移动一个槽距，开始将电芯装到另一第一物料容置槽221中，一直到装满上料盘22上的所有第一物料容置槽221；

通过X轴移动电机与Y轴移动电机的工作，Z轴移动电机13移动到上料盘22上方，Z轴移动电机13工作，左夹持气缸62、右夹持气缸63在电磁阀的同步控制下，驱使左夹持手64与右夹持手65相向运动，配合将电芯抓取，X轴移动电机与Y轴移动电机的工作使Z轴移动电机13移动到一含浸机构3上方，机械手6工作，先将电芯9穿过镂空位342放置到固定含浸盘39上，机械手6再次移动到上料盘22上方拾取抓取电芯，活动含浸篮34升起，机械手6讲将电芯放置到活动含浸篮34的第二物料容置槽341中，活动含浸篮34下降回含浸机构3中，机械手6往复运动，直至其余含浸机构3中均上料完毕，缸盖32与缸体31合拢，密封圈33充气使含浸机构3密封，进入含浸状态；含浸液从储液桶流入含浸机构3中，含浸机构3中压力可根据需要调节，其压力范围为0-1.8Mpa，含浸液在压力下充分渗入电芯中。

在本实施例中，抽真空口312与抽真空设备连接，该入液回液口313和加压口为设于缸体31上的同一个开口且与储液桶相连通，本实施例是采用含浸液进行加压，先是用抽真空设备将密封后的含浸机构3中气体抽走，然后通过入液回液口313和加压口向含浸机构3中注入含浸液，含浸液充满缸体31内，继续输送含浸液加压，含浸机构3中压力可根据需要调节，其压力范围为0-1.8Mpa，含浸液在压力下充分渗入电芯中。可以重复抽真空、注入含浸液和加压等工艺步骤多次，直到含浸液能够充分渗入到电芯中。

在其他实施例中，抽真空口312与抽真空设备连接，入液回液口313和加压口并不是设于缸体31上的同一个开口，入液回液口313与储液桶相连接，加压口与压缩气体输入设备相连接，例如该压缩气体可以是过滤后的压缩空气，先将含浸机构3中的气体抽走，然后通过入液回液口313向含浸机构3中注入含浸液，直到含浸液浸过电芯，停止注入含浸液，压缩气体输入设备通过加压口向缸体31内输入压缩气体加压，含浸机构3中压力可根据需要调节，其压力范围为0-1.8Mpa，含浸液在压力下充分渗入电芯中。可以重复抽真空、注入含浸液和加压等工艺步骤多次，直到含浸液能够充分渗入到电芯中。

当含浸完成后，含浸液通过入液回液口313流回储液桶，缸盖32打开，活动含浸篮34升起，机械手6将活动含浸篮34中的电芯抓取，顶起气缸4101工作，顶板将甩干篮43的一端顶起直至甩干篮43水平，此时，由于偏心槽4314的作用，固定侧板4311和活动侧板4312之间的距离变大，更利于机械手6将含浸好的电芯放入到甩干篮43的第三物料容置槽431中，活动含浸篮34下降回原位，机械手6将放置在固定含浸盘39上的电芯抓取并放入到甩干篮43的第三物料容置槽431中，直至该甩干篮43上料完毕，甩干篮43一端下降到原来位置，此时，由于偏心槽4314的作用，固定侧板4311和活动侧板4312之间的距离变小，从而能够将电芯固定，顶板、机械手6重复工作，直至其余甩干篮43均上料完毕，桶盖44盖好，甩干电机42带动甩干主轴46转动，从而带动甩干篮43转动，在离心力的作用下将多余的含浸液从电芯中甩出，实现脱液目的。

当脱液完成后，桶盖44打开，顶起气缸4101工作，使一甩干篮43水平，机械手6将脱液完成的电芯抓出并放到下料机构5上，输送到后续的组立机中。

本发明能够快速、高效、全自动地完成电芯的上料、含浸和甩干工序，自动化程度高，能有效提高生产效率，降低生产成本。含浸效率高、含浸质量好、耗能低，对环境不会造成污染，甩干质量良好，产品质量稳定可靠。

如本发明实施例所述，与本发明相同或相似结构的其他自动含浸机均在本发明保护范围内。

Claims (9)

1.一种自动含浸机，其包括机架，其特征在于：于该机架上按物料进给方向依次设有上料机构、含浸机构、甩干机构和下料机构，于该机架上对应该上料机构、含浸机构、甩干机构和下料机构还设有至少一个机械手，该含浸机构与至少一储液桶相连接；

该上料机构上设有第一物料容置槽，该含浸机构上设有第二物料容置槽，该甩干机构上设有第三物料容置槽，所述第一物料容置槽、第二物料容置槽和第三物料容置槽的宽度与待含浸物料相适配；

该自动含浸机还包括一控制该自动含浸机工作的控制系统；

该含浸机构包括相适配的缸体和缸盖，该缸体顶部设有密封圈，缸体内设有一固定含浸盘，该固定含浸盘上方设有一活动含浸篮，所述第二物料容置槽设于该活动含浸篮上，于相邻两第二物料容置槽之间设有一宽度与待含浸物料宽度相适配的镂空位，该活动含浸篮底部设有升降机构。

2.根据权利要求1所述自动含浸机，其特征在于，该第一物料容置槽、第二物料容置槽和第三物料容置槽的宽度一致。

3.根据权利要求1所述自动含浸机，其特征在于，该上料机构包括按物料进给方向设置的上料输送带和上料盘，该上料输送带上设有上料导轨，该上料盘下方设有驱使该上料盘移动的上料电机，对应该上料输送带的末端设有上料挡板、上料感应器和将物料推送到上料盘中的上料气缸，该第一物料容置槽设于该上料盘上。

4.根据权利要求1所述自动含浸机，其特征在于，所述甩干机构包括甩干外桶，于该甩干外桶中设有由甩干电机驱动的可旋转的甩干支架和若干个按圆周方向均匀设置的甩干篮，该第三物料容置槽设于甩干篮上，该甩干篮一端铰接于该甩干支架上，该甩干外桶的底部还设有在承载物料时用于顶起所述甩干篮另一端且使甩干篮水平的甩干篮顶起机构。

5.根据权利要求4所述自动含浸机，其特征在于，该第三物料容置槽包括一固定侧板和一活动侧板，该活动侧板的下端固定于一联动杆上，于该甩干支架上设有圆弧状的偏心槽，该偏心槽的半径由其下端往上端方向渐小，该联动杆的一端与置于该偏心槽中的滑动块相连接。

6.根据权利要求4所述自动含浸机，其特征在于，该甩干外桶的中轴线处设有甩干主轴，该甩干主轴下端设有一皮带轮，该皮带轮通过传动皮带与该甩干电机相连接；所述甩干支架包括甩干内胆底板，该甩干内胆底板上通过若干立柱固定有甩干圆环，所述甩干篮的一端铰接于甩干圆环上，该甩干主轴的上端与甩干内胆底板固定连接；该甩干内胆底板上对应甩干篮设有使该甩干篮相对甩干主轴倾斜的的挡块。

7.根据权利要求4所述自动含浸机，其特征在于，该甩干篮顶起机构包括顶起气缸和顶板，该顶起气缸的汽缸体固定于甩干外桶底部上，该顶起气缸的输出轴末端通过一顶杆与顶板的一端固定连接，该顶板的另一端伸至一甩干篮下方。

8.根据权利要求1所述自动含浸机，其特征在于，于机架两侧跨设有由一X轴移动电机驱动的可左右移动的横梁，于该横梁上设有由一Y轴移动电机驱动的可前后移动的Z轴移动电机，该Z轴移动电机输出轴向下，所述机械手可上下移动地固定于该Z轴移动电机输出轴末端。

9.根据权利要求1所述自动含浸机，其特征在于，所述机械手包括底板，于该底板上相对应设有与同一电磁阀相连通的左夹持气缸和右夹持气缸，该左夹持气缸的输出轴上固定有若干左夹持手，该右夹持气缸的输出轴上设有相同数量的与该左夹持手相适配的右夹持手。