CN105702457B - 薄膜电容器的卷绕设备 - Google Patents
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Abstract
本发明属于薄膜电容器的生产设备，特别涉及一种用于薄膜电容器的卷绕设备。薄膜电容器的卷绕设备，其包括放卷机构和收卷机构，其特征在于：所述的放卷机构和收卷机构之间还设置有去除薄膜电容器的金属化薄膜的表面金属的激光清洗机构。本发明设计了一种具有激光清洗机构的薄膜电容的卷绕设备，采用激光清洗保证了清洗后的薄膜表面的清洁度，将金属及金属氧化物残留降至非常低的水准，进一步的，采用激光清洗机构能够满足各种情况的金属化薄膜的清洗要求，具有较好的通用性，不会存在无法清洗的问题。
Description
技术领域
本发明属于薄膜电容器的生产设备，特别涉及一种用于薄膜电容器的卷绕设备。
背景技术
通常的薄膜电容器其制法是将铝等金属箔当成电极和塑料薄膜重叠后卷绕在一起制成。但是另外薄膜电容器又有一种制造法，叫做金属化薄膜，其制法是在塑料薄膜上以真空蒸镀上一层很薄的金属以做为电极。如此可以省去电极箔的厚度，缩小电容器单位容量的体积，所以薄膜电容器较容易做成小型，容量大的电容器。例如常见的MKP电容，就是金属化聚丙烯膜电容器的代称，而MKT则是金属化聚乙酯电容的代称。
金属化薄膜电容器所使用的薄膜有聚乙酯(PE)、聚丙烯(PP)、聚酯(PE)等，除了卷绕型之外，也有叠层型。金属化薄膜这种型态的电容器具有一种所谓的自我复原作用，即假设电极的微小部份因为电界质脆弱而引起短路时，引起短路部份周围的电极金属，会因当时电容器所带的静电能量或短路电流，而引发更大面积的溶融和蒸发而恢复绝缘，使电容器再度恢复电容器的作用。
金属化薄膜电容器是电子设备和电力设备必不可少的基础元件，其广泛应用于音像设备、计算机终端设备、通讯设备、节能光源、汽车电子、电器设备、电子系统、军工产品和航空航天等领域，金属化薄膜电容器的需求量逐年增加，要求其容量大、耐压高、质量好且可靠性强。因此，相应要求金属化薄膜电容器卷绕机具备高性能、高效率、高精度和高可靠性。
目前，现有技术中的卷绕设备，在卷绕过程中对金属化薄膜表面的金属采用电火花清洗的方式，所述的电火花清洗的方式通过同时与金属化薄膜的金属面接触且表面局部包覆金属箔的压轮A和压轮B，当在压轮A和压轮B之间的金属箔通入一定电流，会产生电火花，烧去金属化薄膜表面的金属，烧去的薄膜金属化镀层随着金属箔在压轮A和压轮B上的移动被带走，保持金属化薄膜与两电极之间始终导电。但这样的清洗方式存在以下问题：
1、清洗不完全的问题，金属镀层在薄膜表面的残留较多，当电容器通入接触高电压时，存在被击穿的风险，电容器的寿命得不到保证。
2、清洗过程中，金属化薄膜与压轮上的金属箔会有一个滑动接触的过程中，而金属箔的速度与金属化薄膜表面线速度不可能完全一致，因此这个过程会造成金属化薄膜表面的金属出现划伤的问题，也影响了后续加工而成的电容器的稳定性；
3、再者，现在有一些金属化薄膜会存在一些特殊的结构：如菱形金属化薄膜或者T型金属化安全膜，上述特殊结构的金属化薄膜都具有保险丝的结构，在清洗过程中，可能先将保险丝洗断，造成部分金属化薄膜的金属镀层在清洗电路中不能形成回路，无法完成清洗，得到想要的清洗结果；进一步的，在金属化薄膜的边缘设置有波浪边，上述清洗方式也无法将波浪边附近的金属清洗干净；
4、还有一些金属化薄膜表面的金属层的结构也存在不同，如高方阻膜，因为在横向方向的方阻值不同，高方阻区域电阻值太大，电流小，对于高方阻膜，清洗不干净，或者不清洗。
由此可见，现有技术中的薄膜电容器卷绕设备的电火花清洗存在上述不足。
发明内容
针对上述技术问题，本发明设计了一种具有激光清洗机构的薄膜电容的卷绕设备，采用激光清洗保证了清洗后的薄膜表面的清洁度，将金属及金属氧化物残留降至非常低的水准，进一步的，采用激光清洗机构能够满足各种情况的金属化薄膜的清洗要求，具有较好的通用性，不会存在无法清洗的问题。
本发明的技术方案如下：
薄膜电容器的卷绕设备，其包括放卷机构和收卷机构，其特征在于：所述的放卷机构和收卷机构之间还设置有去除薄膜电容器的金属化薄膜的表面金属的激光清洗机构，本发明通过激光清洗机构来去除金属化薄膜表面的金属层，清洗效果好，且能满足各种金属化薄膜的清洗要求，具有较好的通用性。
进一步的说，至少包括一个放卷机构，设置有多个放卷机构，可以用于多层薄膜电容器的卷绕，同时，本发明所述的激光清洗机构可以同时对多层金属化薄膜进行清洗，精简的清洗机构，降低了卷绕设备的复杂程度。
进一步的说，所述的金属化薄膜的薄膜为透明基材制成的薄膜。
还包括设置在放卷机构和收卷机构之间的对金属化薄膜进行导向和调整的导向调节机构，设置的导向调节机构用于调节金属化薄膜传动的方向和张力，保证金属化薄膜能够充分展开和拉紧，使激光清洗机构能够对需要进行清洗的部位进行充分的清洗，保证了清洗的质量。
所述的激光清洗机构包括激光发生器，还包括一个控制系统，控制系统连接有扫描机构，扫描机构接收激光发生器产生的激光并调整激光的方向，以及聚焦系统，激光透过聚焦系统照射在金属化薄膜的表面，本发明所述的激光清洗机构具有激光发生器，并且具有控制系统控制的扫描机构，扫描机构能够改变激光发生器产生的激光的方向，从而实现本发明能够对一定区域内进行清洗或者按照一个图形方案进行清洗，进一步，本发明也可以用于金属化薄膜的表面金属层形状的成型，在卷绕过程中，通过完成金属化薄膜表面的金属层的形状的成型，无需在金属化薄膜的蒸镀过程中对金属层的进行成型，减少了金属化薄膜的生产工序，降低了金属化薄膜的生产成本，提高了生产效率。
所述的扫描机构包括与控制系统连接的摆动电机，摆动电机的输出端连接有扫描镜，所述的扫描机构具有摆动电机，控制系统驱动摆动电机摆动，从而带动扫描镜在一定角度内转动，继而使激光在一条直线上摆动，完成对该直线上的金属层的清洗。
所述的扫描机构包括与控制系统连接的X向摆动电机以及Y向摆动电机，所述的X向摆动电机和Y向摆动电机的输出端连接有扫描镜；设置的X向摆动电机和Y向摆动电机能够实现激光在一个面域内的扫描，即其可以完成一个面域内的金属层的清洗。
所述的放卷机构和收卷机构安装在第一平台上，还包括驱动第一平台在垂直于金属化薄膜运动方向的方向上运动的驱动机构，进一步的，此方案中通过驱动第一平台的运动，实现金属化薄膜在X向和Y向的运动，即在激光清洗机构不运动的情况下，可以通过金属化薄膜的运动来实现激光清洗机构对金属化薄膜在面域上的清洗，进一步的，上述机构也可以用于对激光清洗机构的清洗范围的补充，扩大了激光清洗机构的清洗范围。
所述的驱动机构包括与第一平台连接的驱动丝杠，驱动电机与驱动丝杠连接。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
本发明设计了一种具有激光清洗机构的薄膜电容的卷绕设备，采用激光清洗保证了清洗后的薄膜表面的清洁度，将金属及金属氧化物残留降至非常低的水准，进一步的，采用激光清洗机构能够满足各种情况的金属化薄膜的清洗要求，具有较好的通用性，不会存在无法清洗的问题。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为具有导向调整机构的本发明的一种结构示意图；
图3为具有导向调整机构的本发明的另一种结构示意图；
图4为激光清洗机构的构成示意图；
图5为具有X向摆动电机和Y向摆动电机的激光清洗机构的构成示意图；
图6为具有第一平台的卷绕设备的结构示意图；放卷
图中，1为放卷机构，2为激光清洗机构，3为收卷机构，4为导向调整机构，51为控制系统，52为激光发生器，53为摆动电机，54为扫描镜，55为X向摆动电机，57为Y向摆动电机，56、58为扫描镜，6为第一平台，7为驱动电机，8为驱动丝杠。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。
如图1所示的薄膜电容器的卷绕设备，其包括放卷机构1和收卷机构3，其特征在于：所述的放卷机构1和收卷机构3之间还设置有去除薄膜电容器的金属化薄膜的表面金属的激光清洗机构2，本发明通过激光清洗机构来去除金属化薄膜表面的金属层，激光清洗机构产生激光，照射在金属化薄膜的表面，产生热量，使金属化薄膜表面的金属燃烧汽化，从而完成对金属化薄膜表面的金属的清洗，清洗效果好，且能满足各种金属化薄膜的清洗要求，具有较好的通用性。
如图2所示的薄膜电容器的卷绕设备，其包括一个放卷机构1和收卷机构3，其特征在于：所述的放卷机构1和收卷机构3之间还设置有去除薄膜电容器的金属化薄膜的表面金属的激光清洗机构2，还包括设置在放卷机构和收卷机构之间的对金属化薄膜进行导向和调整的导向调节机构4，设置的导向调节机构用于调节金属化薄膜传动的方向和张力，保证金属化薄膜能够充分展开和拉紧，使激光清洗机构能够对需要进行清洗的部位进行充分的清洗，保证了清洗的质量。
如图3所示的薄膜电容器的卷绕设备，其包括两个放卷机构1和收卷机构3，其特征在于：所述的放卷机构1和收卷机构3之间还设置有去除薄膜电容器的金属化薄膜的表面金属的激光清洗机构2，还包括设置在放卷机构和收卷机构之间的对金属化薄膜进行导向和调整的导向调节机构4，本方案中具有两个放卷机构，即有两层金属化薄膜进行卷绕，在卷绕过程中使两个薄膜层叠在一起，在卷绕过程中，可以通过激光清洗机构同时对两层金属化薄膜进行清洗，但两层金属化薄膜之间要存在一定的距离，优选的距离在0.5-10mm之间，采用上述区间的距离，提供了一个空间便于金属层的燃烧和汽化，同时也有利于选择激光清洗机构的功率，采用低能耗的激光清洗机构就能完成清洗的要求；本发明所述的激光清洗机构可以同时对多层金属化薄膜进行清洗，精简的清洗机构，降低了卷绕设备的复杂程度。
所述的金属化薄膜的薄膜为透明基材制成的薄膜。
上述的导向调整机构由若干个导轮构成，金属化薄膜在导轮上运动，能够金属化薄膜进行导向，并对薄膜运动过程中的张力进行调整。
下面结合附图4和图5对激光清洗机构进行阐述。
如图4所示的所述的激光清洗机构包括激光发生器52，还包括一个控制系统51，控制系统用于产生控制信号，其控制激光发生器的工作状态，以及扫描机构的工作状态，控制系统51连接有扫描机构，扫描机构接收激光发生器产生的激光并调整激光的方向，以及聚焦系统，激光透过聚焦系统照射在金属化薄膜的表面，本发明所述的激光清洗机构具有激光发生器，并且具有控制系统控制的扫描机构，扫描机构能够改变激光发生器产生的激光的方向，从而实现本发明能够对一定区域内进行清洗或者按照一个图形方案进行清洗，进一步，本发明也可以用于金属化薄膜的表面金属层形状的成型，在卷绕过程中，通过完成金属化薄膜表面的金属层的形状的成型，无需在金属化薄膜的蒸镀过程中对金属层的进行成型，减少了金属化薄膜的生产工序，降低了金属化薄膜的生产成本，提高了生产效率。
如图4所示的扫描机构包括与控制系统51连接的摆动电机53，摆动电机53的输出端连接有扫描镜54，所述的扫描机构具有摆动电机，控制系统驱动摆动电机摆动，从而带动扫描镜在一定角度内转动，继而使激光在一条直线上摆动，完成对该直线上的金属层的清洗。
如图5所示的所述的激光清洗机构包括激光发生器52，还包括一个控制系统51，控制系统用于产生控制信号，其控制激光发生器的工作状态，以及扫描机构的工作状态，控制系统51连接有扫描机构，所述的扫描机构包括与控制系统51连接的X向摆动电机55以及Y向摆动电机57，所述的X向摆动电机55和Y向摆动电机57的输出端连接有扫描镜(56，58)；设置的X向摆动电机和Y向摆动电机能够实现激光在一个面域内的扫描，即其可以完成一个面域内的金属层的清洗。
如图6所示的薄膜电容器的卷绕系统，所述的放卷机构1和收卷机构2安装在第一平台6上，第一平台6为可移动的平台，其运动的方向与金属化薄膜运动的方向垂直，还包括驱动第一平台在垂直于金属化薄膜运动方向的方向上运动的驱动机构，进一步的，此方案中通过驱动第一平台的运动，实现金属化薄膜在X向和Y向的运动，即在激光清洗机构不运动的情况下，可以通过金属化薄膜的运动来实现激光清洗机构对金属化薄膜在面域上的清洗，进一步的，上述机构也可以用于对激光清洗机构的清洗范围的补充，扩大了激光清洗机构的清洗范围。
所述的驱动机构包括与第一平台连接的驱动丝杠8，驱动电机7与驱动丝杠连接。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
本发明设计了一种具有激光清洗机构的薄膜电容的卷绕设备，采用激光清洗保证了清洗后的薄膜表面的清洁度，将金属及金属氧化物残留降至非常低的水准，进一步的，采用激光清洗机构能够满足各种情况的金属化薄膜的清洗要求，具有较好的通用性，不会存在无法清洗的问题。
Claims (8)
1.薄膜电容器的卷绕设备，其包括放卷机构和收卷机构，其特征在于：所述的放卷机构和收卷机构之间还设置有去除薄膜电容器的金属化薄膜的表面金属的激光清洗机构；
所述的激光清洗机构包括激光发生器，还包括一个控制系统，控制系统连接有扫描机构，扫描机构接收激光发生器产生的激光并调整激光的方向，所述的扫描机构包括与控制系统连接的X向摆动电机以及Y向摆动电机；
所述的放卷机构和收卷机构安装在第一平台上，第一平台为可移动的平台，其运动的方向与金属化薄膜运动的方向垂直，还包括驱动第一平台在垂直于金属化薄膜运动方向的方向上运动的驱动机构。
2.根据权利要求1所述的薄膜电容器的卷绕设备，其特征在于：至少包括一个放卷机构。
3.根据权利要求1所述的薄膜电容器的卷绕设备，其特征在于：所述的金属化薄膜的薄膜为透明基材制成的薄膜。
4.根据权利要求1所述的薄膜电容器的卷绕设备，其特征在于：还包括设置在放卷机构和收卷机构之间的对金属化薄膜进行导向和调整的导向调节机构。
5.根据权利要求1所述的薄膜电容器的卷绕设备，其特征在于：所述的扫描机构还包括聚焦系统，激光透过聚焦系统照射在金属化薄膜的表面。
6.根据权利要求5所述的薄膜电容器的卷绕设备，其特征在于：所述的扫描机构包括与控制系统连接的摆动电机，摆动电机的输出端连接有扫描镜。
7.根据权利要求5所述的薄膜电容器的卷绕设备，其特征在于：所述的X向摆动电机和Y向摆动电机的输出端连接有扫描镜。
8.根据权利要求1所述的薄膜电容器的卷绕设备，其特征在于：所述的驱动机构包括与第一平台连接的驱动丝杠，驱动电机与驱动丝杠连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
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