CN108987131B - 一种固态电容器芯包的自动化成生产线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种固态电容器芯包的自动化成生产线，包括机架，所述机架的前、后侧均设有牵引机构，所述机架的左、右端分别设有位置和结构相对称的下、上料机构，所述上料机构的右侧设有多组堆叠放置的用于置放固态电容器芯包的料架，所述上料机构的左侧设有多组依次排列的化成组件；该化成组件包括左右分布的化成装置和烘干装置，最左侧的所述化成组件中的化成装置的左侧设有清洗装置，所述料架由上料机构送至牵引机构上，该料架由牵引机构依次输送至各个工位，所述料架由下料机构自牵引机构上移开；本发明的自动化成生产线可使固态电容器芯包在生产线上自动化成生产。

Description

一种固态电容器芯包的自动化成生产线

技术领域

本发明涉及电解电容器的自动化生产线的技术领域，特别是一种固态电容器芯包的自动化成生产线。

背景技术

固态电容器芯包的结构、化成原理可参考专利文献CN 207082442 U公开的一

种固态电容器的化成设备。

固体电解电容器相比较普通的液体电解电容器，其电性能更突出，具有等效串联电阻(ESR)低、耐纹波电流高、使用寿命长、性能稳定等优点。随着电子产品的不断升级换代，其功能及性能的不断提高，对电容器的高频特性要求也越来越高，人们做出不同的安装方式来实现不同的安装要求，同时还通过各种途径来降低固体电解电容器的等效串联电阻(ESR)，以满足电容器的高频特性。

目前，固态电容器的化成设备包括依次进行的卷绕形成芯包的步骤，碳化步

骤，对芯包进行化成修复处理的化成步骤，含浸单体步骤，含浸氧化剂步骤，加热聚合步骤，封装步骤以及老化步骤，其中化成步骤也是十分的重要，其化成的结果直接影响电容器的ESR值。

目前，固态电容器芯包的自动化成生产线中，在化成或清洗工位上，通常由机械手依次将单个载有电容器芯包的的料架提起并放入化成装置中进行化成，化成结束后由机械手将料架取出，该种设备生产效率低，且所使用的机械手价格昂贵成本高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是通过一种固态电容器芯包的自动化成生产线，本发明的自动化成生产线可使固态电容器芯包在生产线上自动化成生产。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种固态电容器芯包的自动化成生产线，

包括机架，所述机架的前、后侧均设有牵引机构，所述机架的左、右端分别设有位置和结构相对称的下、上料机构，所述上料机构的右侧设有多组堆叠放置的用于置放固态电容器芯包的料架，所述上料机构的左侧设有多组依次排列的化成组件；该化成组件包括左右分布的化成装置和烘干装置，最左侧的所述化成组件中的化成装置的左侧设有清洗装置；所述料架由上料机构送至牵引机构上，该料架由牵引机构依次输送至各个工位，所述料架由下料机构自牵引机构上移开。

进一步的是，所述牵引机构为牵引链条，牵引链条的底部配合有链条导轨，所述机架的前、后侧的牵引链条之间连接有多个料架支撑；链条导轨起到对牵引链条的导向与限位作用，料架支撑用于支撑和定位料架。

进一步的是，所述上料机构包括设于机架顶部的抓取机架，所述上料机构包括设于机架顶部的抓取机架，所述抓取机架的顶面的前、后侧均设有导轨，各导轨上配合有多个滑块，所述前、后侧的导轨之间设有连接件，连接件的前、后端分别固定在相应端的导轨的滑块上，该连接件的顶部设有牵引链条，所述连接件的下方设有用于抓取料架的料架抓取机构，料架抓取机构抓取并上移所述料架，然后由牵引链条牵引至所述料架支撑上；上料机构上的导轨和滑块限制了牵引链条的运动轨迹，上料机构可将料架抓取并输送至料架支撑上。

进一步的是，邻近所述机架的左、右端均设有料架升降装置，料架升降装置包括设于机架上的导轨，料架托臂通过滑块配合在所述导轨上，所述料架托臂上设有牵引链条，所述料架托臂延伸出托臂部，底层的料架的底部设有小车，所述小车的底部设有卡槽，所述托臂部和卡槽的内侧面插接配合，各顶层的料架可依次由牵引链条牵引上升至料架抓取机构的可操作位置高度上；料架升降装置实现堆叠的料架的自动化提升或下降。

进一步的是，所述化成装置包括升降控制机构，所述升降控制机构的上方设有多个槽体，各槽体的正上方对应一个处于所述料架支撑上的料架，所述槽体的内部用于盛放化成液，所述槽体由升降控制机构顶升，以使得料架上的固态电容器芯包在槽体内进行化成；化成装置实现对固态电容器芯包的化成，该装置上的升降控制机构用于实现该装置的自动化。

进一步的是，所述烘干装置包括设于机架的中部的烘箱支架，所述料架和牵引机构设于所述烘箱支架内，所述烘箱支架的内壁上设有保温层，所述保温层内设有网孔板罩体，所述烘箱支架的左、右侧设有烘箱门，所述烘箱门顶部的前、后端均设有气缸，该气缸的顶部固定于机架上，所述保温层的内部形成封闭的、呈椭圆形的循环风道，该循环风道的顶端设有多组成对设置的加热模块和循环风机，所述加热模块设于循环风机的出风口侧，在加热模块对循环风道内进行加热的同时所述循环风机可使循环风道内形成循环热风；所述烘干装置实现对固态电容器芯包的烘干，该装置上的气缸实现烘箱门的自动提升与下降。

进一步的是，所述清洗装置与化成装置的结构相同；清洗装置实现对固态电容器芯包的清洗，该装置上的升降控制机构用于实现该装置的自动化。

进一步的是，所述料架的底部开设有孔，以在槽体上移时，使得槽体能够穿过该孔。

上述自动化成生产线的工作方法，包括以下步骤：

步骤一，邻近机架右端的料架升降装置上，所述料架托臂在牵引链条的牵引作用下将所述堆叠设置的料架提升，将顶层的料架提升至所述料架抓取机构的可操作位置高度上；

步骤二，在上料机构上，料架抓取机构将顶层的料架抓取和上移，所述料架在牵引链条的作用下牵引至所述料架支撑上；

步骤三，所述料架由牵引机构牵引至化成装置上，所述槽体由升降控制机构顶升，以使得料架内的固态电容器芯包在槽体内进行化成；

步骤四，所述烘箱门由气缸提升打开，所述料架由牵引机构牵引至烘干装置上，所述烘箱门由气缸下降关闭，所述加热模块和循环风机工作使得循环风道内产生循环热风，该循环热风使得固态电容器芯包得到烘干；

步骤五，然后所述料架由牵引机构依次牵引至化成装置和烘干装置的工位上，以分别进行化成和烘干；

步骤六，然后所述料架由牵引机构牵引至清洗装置上，清洗装置上的槽体由升降控制机构顶升，以使得料架内的固态电容器芯包在槽体内进行清洗；

步骤七，然后所述料架由牵引机构牵引至下料机构上，料架抓取机构将料架抓取和上移，所述料架由牵引链条牵引并层层堆叠至邻近所述下料机构一侧的小车上；

步骤八，所述邻近机架的左端的料架升降装置上，所述料架托臂由牵引链条

牵引并将堆叠有多层料架的所述小车下降至地面。

本发明的有益效果：本发明的自动化成生产线可使固态电容器芯包在生产线上自动化成生产，所述化成装置和清洗装置中，所述槽体升降气缸带动多组槽体插入对应位置的料架内部进行化成或清洗，该生产方法的生产效率高，设备制造成本低。

附图说明

为了清楚说明发明的创新原理及其相比于现有化成生产线的技术优势，下面借助于附图通过应用所述原理的非限制性实例说明可能的实施例。在图中：

图1为本发明的固态电容器芯包的自动化成生产线的主视图；

图2为所述上料工位部分的局部视图；

图3为图2的局部放大图；

图4为所述化成工位部分的左视图；

图5为图4的局部放大图；

图6为所述烘干工位部分的局部剖视图；

图7为料架抓取机构的剖视图；

图8为图1的左视图；

图9为图8的局部放大图；

图10为所述料架升降装置部分的立体图；

图11为图10的局部放大图。

实施方式

如图1-11，本实施例的一种固态电容器芯包的自动化成生产线，包括机架1，所述机架1的前、后侧均设有牵引机构10，所述机架1的左、右端分别设有位置和结构相对称的下、上料机构4、3，所述上料机构3的右侧设有三组堆叠放置的用于置放固态电容器芯包的料架5，所述上料机构3的左侧设有三组依次排列的化成组件；该化成组件包括左右分布的化成装置6和烘干装置7，最左侧的所述化成组件中的化成装置6的左侧设有清洗装置8；所述料架5由上料机构3送至牵引机构10上，该料架5由牵引机构10依次输送至各个工位，所述料架5由下料机构4自牵引机构10上移开。

所述上、下料机构3、4分别依次设于机架1的上、下料工位上，所述化成装置6和烘干装置7分别依次设于机架1的化成工位、烘干工位上，所述清洗装置8设于机架的清洗工位上。

所述牵引机构10为牵引链条，牵引链条的底部配合有链条导轨9，所述机架1的前、后侧的牵引链条之间连接有多个料架支撑11；所述链条导轨9的底部设有支撑件30，该支撑件30分别固定于与机架1的前、后侧内壁上，所述牵引机构10还可以是平带、V带，本实施例优选牵引链条组成的机构作为牵引机构。

所述上料机构3包括设于机架1顶部的抓取机架12，所述抓取机架12的顶面的前、后侧均设有导轨13，各导轨13上配合有两个滑块14，所述前、后侧的导轨13之间设有连接件L，连接件L的前、后端分别固定在相应端的导轨13的滑块14上，该连接件L的顶部设有牵引链条15，所述连接件L的下方设有用于抓取料架5的三个料架抓取机构16，料架抓取机构16抓取并上移所述料架5，然后由牵引链条15牵引至所述料架支撑11上。

所述料架抓取机构16包括机架31，所述机架31前、后端部的左、右端均开设有支承孔，所述机架31中部的左、右侧均铰接有气缸17，所述气缸17的外侧端部铰接有抓取部32，所述抓取部32的底部设有转轴33，所述转轴33与机架31前、后端部的支承孔转动配合，所述转轴33的前、后端部均设有钩爪34，所述钩爪34的底部向机架31的内侧延伸并形成钩头35，所述气缸17可将抓取部32的顶部向外侧顶出，使得所述钩头35的顶面与料架5的左、右端部相接触，在抓取部32转动并抓取料架5的过程中，料架5会被上移一段距离,该上移距离略大于料架5堆叠时的堆叠重合高度。

邻近所述机架1的左、右端均设有料架升降装置2，料架升降装置2包括分别设于机架1的前、后端的两根导轨18，料架托臂20通过滑块19配合在所述导轨18上，所述料架托臂20上设有牵引链条21，所述料架托臂20延伸出托臂部B，堆叠设置的料架5的底层料架5的底部设有小车X，所述小车X的底部设有卡槽K，所述托臂部B和卡槽K的内侧面插接配合，各组顶层的料架5可依次由牵引链条21牵引上升至料架抓取机构16的可操作位置高度A上。

所述化成装置6包括升降控制机构22，所述升降控制机构22的上方设有多个槽体C，各槽体C的正上方对应一个处于所述料架支撑11上的料架5，所述槽体C的内部用于盛放化成液，所述槽体C由升降控制机构22顶升，以使得料架5上的固态电容器芯包在槽体C内进行化成，所述升降控制机构22是气缸，该气缸还可以由油缸代替，本实施例优选气缸。

所述烘干装置7包括设于机架1的中部的烘箱支架23，所述料架5和牵引机构10设于所述烘箱支架23内，所述烘箱支架23的内壁上设有保温层24，所述保温层24内设有网孔板罩体25，所述烘箱支架23的左、右侧设有烘箱门26，所述烘箱门26顶部的前、后端均设有气缸27，该气缸27的顶部固定于机架1上，所述保温层24的内部形成封闭的、呈椭圆形的循环风道D，该循环风道D的顶端设有三组成对设置的加热模块28和循环风机29，所述加热模块28设于循环风机29的出风口侧，在加热模块28对循环风道D内进行加热的同时所述循环风机29可使循环风道D内形成循环热风，所述的循环热风可对电容器芯包进行烘干。

所述清洗装置8与化成装置6的结构相同，所述清洗装置6上的槽体C的内部用于盛放去离子水。

所述料架5的底部开设有孔，以在槽体C上移时，使得槽体C能够穿过该孔，所述料架5的大小还可小于槽体C的内部大小，以在槽体C上移时，使得料架5在槽体C内进行化成或清洗，本实施例优选槽体C插入料架5的内部的方式进行化成或清洗。

实施例

上述实施例1所述的自动化成生产线的工作方法，包括以下步骤：

步骤一，邻近机架1右端的料架升降装置2上，所述料架托臂20在牵引链条21的牵引作用下将所述堆叠设置的料架5提升，将顶层的料架5提升至所述料架抓取机构16的可操作位置高度A上；

步骤二，在上料机构3上，料架抓取机构16将顶层的料架5抓取和上移，所述料架5在牵引链条15的作用下牵引至所述料架支撑11上；

步骤三，所述料架5由牵引机构10牵引至化成装置6上，所述槽体C由升降控制机构22顶升，以使得料架5内的固态电容器芯包在槽体C内进行化成；

步骤四，所述烘箱门26由气缸27提升打开，所述料架5由牵引机构10牵引至烘干装置7上，所述烘箱门26由气缸27下降关闭，所述加热模块28和循环风机29工作使得循环风道D内产生循环热风，该循环热风使得固态电容器芯包得到烘干；

步骤五，然后所述料架5由牵引机构10依次牵引至化成装置6和烘干装置7的工位上，以分别进行化成和烘干；

实施例

上述实施例2所述的工作方法，还包括以下步骤：

步骤六，然后所述料架5由牵引机构10牵引至清洗装置8上，清洗装置8上的槽体C由升降控制机构22顶升，以使得料架5内的固态电容器芯包在槽体C内进行清洗；

步骤七，然后所述料架5由牵引机构10牵引至下料机构4上，料架抓取机构16将料架5抓取和上移，所述料架5由牵引链条15牵引并层层堆叠至邻近所述下料机构4一侧的小车X上；

步骤八，所述临近机架1的左端的料架升降装置2上，所述料架托臂20由

牵引链条21牵引并将堆叠有多层料架5的所述小车X下降至地面。

本实施例所述的自动化成生产线可使固态电容器芯包在生产线上自动化成生产，所述化成装置6和清洗装置8中，所述槽体升降气缸22带动多组槽体C插入对应位置的料架5的内部进行化成或清洗，该生产方法的生产效率高，设备制造成本低。

实施例

上述实施例1所述的自动化成生产线上的气缸的行程控制，可通过时间继电器、位置开关、中间继电器进行控制，气缸的自动动作可通过电磁阀来实现；可用位置开关控制牵引链条的启停，牵引链条均由电机驱动。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理前提下，还可作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种固态电容器芯包的自动化成生产线，包括机架（1），其特征在于：所述机架（1）的前、后侧均设有牵引机构（10），所述机架（1）的左、右端分别设有位置和结构相对称的下料机构（4）、上料机构（3），所述上料机构（3）的右侧设有多组堆叠放置的用于置放固态电容器芯包的料架（5），所述上料机构（3）的左侧设有多组依次排列的化成组件；该化成组件包括左右分布的化成装置（6）和烘干装置（7），最左侧的所述化成组件中的化成装置（6）的左侧设有清洗装置（8）；

所述料架（5）由上料机构（3）送至牵引机构（10）上，该料架（5）由牵引机构（10）依次输送至各个工位，所述料架（5）由下料机构（4）自牵引机构（10）上移开；

所述牵引机构（10）为牵引链条，牵引链条的底部配合有链条导轨（9），所述机架（1）的前、后侧的牵引链条之间连接有多个料架支撑（11）；

所述上料机构（3）包括设于机架（1）顶部的抓取机架（12），所述抓取机架（12）的顶面的前、后侧均设有第一导轨（13），各第一导轨（13）上配合有多个第一滑块（14），所述前、后侧的第一导轨（13）之间设有连接件（L），连接件（L）的前、后端分别固定在相应端的第一导轨（13）的第一滑块（14）上，该连接件（L）的顶部设有第一牵引链条（15），所述连接件（L）的下方设有用于抓取料架（5）的料架抓取机构（16），料架抓取机构（16）抓取并上移所述料架（5），然后由第一牵引链条（15）牵引至所述料架支撑（11）上；

邻近所述机架（1）的左、右端均设有料架升降装置（2），料架升降装置（2）包括设于机架（1）上的第二导轨（18），料架托臂（20）通过第二滑块（19）配合在所述第二导轨（18）上，所述料架托臂（20）上设有第二牵引链条（21），所述料架托臂（20）延伸出托臂部（B），底层的料架（5）的底部设有小车（X），所述小车（X）的底部设有卡槽（K），所述托臂部（B）和卡槽（K）的内侧面插接配合，各顶层的料架（5）可依次由第二牵引链条（21）牵引上升至料架抓取机构（16）的可操作位置高度（A）上；

所述化成装置（6）包括升降控制机构（22），所述升降控制机构（22）的上方设有多个槽体（C），各槽体（C）的正上方对应一个处于所述料架支撑（11）上的料架（5），所述槽体（C）的内部用于盛放化成液，所述槽体（C）由升降控制机构（22）顶升，以使得料架（5）上的固态电容器芯包在槽体（C）内进行化成；

所述烘干装置（7）包括设于机架（1）的中部的烘箱支架（23），所述料架（5）和牵引机构（10）设于所述烘箱支架（23）内，所述烘箱支架（23）的内壁上设有保温层（24），所述保温层（24）内设有网孔板罩体（25），所述烘箱支架（23）的左、右侧设有烘箱门（26），所述烘箱门（26）顶部的前、后端均设有气缸（27），该气缸（27）的顶部固定于机架（1）上，所述保温层（24）的内部形成封闭的、呈椭圆形的循环风道（D），该循环风道（D）的顶端设有多组成对设置的加热模块（28）和循环风机（29），所述加热模块（28）设于循环风机（29）的出风口侧，在加热模块（28）对循环风道（D）内进行加热的同时所述循环风机（29）可使循环风道（D）内形成循环热风。

2.如权利要求1所述的自动化成生产线，其特征在于：所述清洗装置（8）与化成装置（6）的结构相同。

3.如权利要求1或2所述的自动化成生产线，其特征在于：所述料架（5）的底部开设有孔，以在槽体（C）上移时，使得槽体（C）能够穿过该孔。

4.如权利要求1所述的自动化成生产线的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，邻近机架（1）右端的料架升降装置（2）上，所述料架托臂（20）在第二牵引链条（21）的牵引作用下将所述堆叠设置的料架（5）提升，将顶层的料架（5）提升至所述料架抓取机构（16）的可操作位置高度（A）上；

步骤二，在上料机构（3）上，料架抓取机构（16）将顶层的料架（5）抓取和上移，所述料架（5）在第一牵引链条（15）的作用下牵引至所述料架支撑（11）上；

步骤三，所述料架（5）由牵引机构（10）牵引至化成装置（6）上，槽体（C）由升降控制机构（22）顶升，以使得料架（5）内的固态电容器芯包在槽体（C）内进行化成；

步骤四，所述烘箱门（26）由气缸（27）提升打开，所述料架（5）由牵引机构（10）牵引至烘干装置（7）上，所述烘箱门（26）由气缸（27）下降关闭，所述加热模块（28）和循环风机（29）工作使得循环风道（D）内产生循环热风，该循环热风使得固态电容器芯包得到烘干；

步骤五，然后所述料架（5）由牵引机构（10）依次牵引至化成装置（6）和烘干装置（7）的工位上，以分别进行化成和烘干。

5.如权利要求4所述的工作方法，其特征在于，还包括以下步骤：

步骤六，然后所述料架（5）由牵引机构（10）牵引至清洗装置（8）上，清洗装置（8）上的槽体（C）由升降控制机构（22）顶升，以使得料架（5）内的固态电容器芯包在槽体（C）内进行清洗；

步骤七，然后所述料架（5）由牵引机构（10）牵引至下料机构（4）上，料架抓取机构（16）将料架（5）抓取和上移，所述料架（5）由第一牵引链条（15）牵引并层层堆叠至邻近所述下料机构（4）一侧的小车（X）上；

步骤八，所述邻近机架（1）的左端的料架升降装置（2）上，所述料架托臂

（20）由第二牵引链条（21）牵引并将堆叠有多层料架（5）的所述小车（X）下降至地面。

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