CN110187149A - 一种实时检测、实时数据传输通讯的牛角铝电解电容充电老化夹具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种实时检测、实时数据传输通讯的牛角铝电解电容充电老化夹具，包括电解电容充电老化夹具本体，所述电解电容充电老化夹具本体包括二十组线性排列的电容小夹具，二十组所述电容小夹具的底部相互对称支撑有两组冶具横梁，两组所述冶具横梁的内部安装有集成电路板，结构简单，操作方便，便于拆装，能在烤箱内对运动中的电容进行充电老化，实时检测，实时数据传输；在高温烤箱中实时监测数据，测量电路板每12微秒左右就对所有夹具上的电容进行一次数据检测，即每秒测量近10万次，并把监测的数据实时传送出来；红外发送电路板接收到测量电路板测量的牛角电容参数，再将参数通过红外信号发送出去给电脑。
Description
技术领域
本发明属于牛角铝电解电容充电老化夹具技术领域，具体涉及一种实时检测、实时数据传输通讯的牛角铝电解电容充电老化夹具。
背景技术
铝电解电容器的老化也叫老练，老化的目的是剔除不良品及修补氧化膜，使电容的电性能得以稳定。因为正极箔片在分切的过程中的切口部分没有氧化膜，还有在制作过程中箔片有的地方损伤，都要进行修补，达到相应厚度的氧化膜。
在铝电解电容器生产中，其产品必须经过老化工序，剔除不良品及修补氧化膜，即电容器在符合老化温度的烤箱内进行通电老化一定的时间，以使铝电容的电性能得以稳定。目前，传统的牛角电容老化设备只是在烤箱内对牛角电容进行通电老化，老化完成后，移出烤箱外部才进行一次老化后数据检测，以此检测数据来判断牛角电容是否合格。但是牛角电容在烤箱长时间充电老化过程没有数据检测，只是在充电老化完成后才进行一次数据检测，这样就无法完全判断老化过程中电容内部瑕疵、内爆、老化不充分等不良，也就无法完全保证牛角电容的品质，也无产品老化过程数据的追溯。
目前，传统牛角电容老化设备中的牛角电容在烤箱长时间充电老化时没有数据检测，只是在充电老化完成后才进行一次数据检测，这样就无法完全判断电容内爆、老化不充分等不良，也就无法完全保证牛角电容的品质。为了解决这个问题，本公司的全自动牛角电容老化设备采用独一无二的实时检测通信的牛角电容充电老化夹具，能在烤箱内对运动中的牛角电容进行实时的充电，检测，老化，每20微秒左右就对所有夹具上的电容进行一次数据检测，这样大量的实时检测数据就能完全判断出所有牛角电容所有不良，以达到对牛角电容的品质保证。
为此，我们提出一种实时检测、实时数据传输通讯的牛角铝电解电容充电老化夹具来解决现有技术中存在的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种实时检测、实时数据传输通讯的牛角铝电解电容充电老化夹具，采用独一无二的电容充电老化夹具，能在烤箱内对运动中的电容进行实时的充电控制，检测判断，数据传输，12微秒就对夹具上的每个电容进行一次数据检测，即1秒钟内检测近10万次，通过大量的实时检测数据分析就能准确判断出牛角电容在老化过程的异常变化，内爆，老化不充分等，以达到对牛角电容的品质保证，以及老化过程的数据存储和品质追溯，以解决上述背景技术中提出现有技术中不仅工作效率低下，而且浪费大量人力的问题。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种实时检测、实时数据传输通讯的牛角铝电解电容充电老化夹具，包括电解电容充电老化夹具本体，所述电解电容充电老化夹具本体包括二十组线性排列的电容小夹具，二十组所述电容小夹具的底部相互对称支撑有两组冶具横梁，两组所述冶具横梁的内部安装有集成电路板，两组所述冶具横梁的两长侧边阶梯部均设有绝缘板，所述绝缘板远离所述冶具横梁的一端面上设有充电板，所述充电板的外部表面上安装有绝缘帽，两组所述绝缘帽的外部分别设有螺栓和螺母，所述螺栓配合螺栓垫片从左到右依次贯穿于所述绝缘帽、充电板、绝缘板、冶具横梁和电容小夹具的内部通孔处与所述螺母螺纹连接，所述电解电容充电老化夹具本体的一短侧边设有红外接收固定座，所述红外接收固定座的外部底端设有采集电路电刷，所述红外接收固定座的顶部设有红外信号电路板，所述红外信号电路板的外部套接有红外罩，所述红外罩的两侧底部与所述红外接收固定座的两侧顶部铆接，所述电解电容充电老化夹具本体的另一短侧边螺纹连接有电容充电电刷，所述电解电容充电老化夹具本体靠近所述电容充电电刷的一端顶部安装有牛角电容。
作为本技术方案的进一步优选的：所述冶具横梁靠近所述红外接收固定座的一端底部安装有第一治具底座，所述冶具横梁的中段底部安装有第二治具底座，所述冶具横梁靠近所述电容充电电刷的一端底部安装有第三治具底座。
作为本技术方案的进一步优选的：所述电容小夹具、冶具横梁、绝缘板、充电板、绝缘帽和螺栓垫片的通孔均相互适配。
作为本技术方案的进一步优选的：所述电容小夹具包括冶具骨架、两组冶具贴片、冶具压片、销钉、螺丝、第一回路电路板和第二回路电路板。
作为本技术方案的进一步优选的：两组所述冶具贴片位于所述冶具骨架的顶端，且冶具贴片相互交错设置，所述冶具压片通过销钉旋转固定于所述冶具骨架上，所述第一回路电路板和第二回路电路板分别通过螺丝固定于所述冶具骨架上。
作为本技术方案的进一步优选的：所述集成电路板与所述第一回路电路板和第二回路电路板电性连接。
作为本技术方案的进一步优选的：所述采集电路电刷与所述集成电路板电性连接，所述电容充电电刷与所述充电板电性连接。
作为本技术方案的进一步优选的：所述红外信号电路板发送/接收采集的数据给外置电脑。
作为本技术方案的进一步优选的：所述集成电路板采用四路差分放大电路和模拟开关电路电路板，所述红外信号电路板采用具有红外信号发送和接收功能的电路板，所述第一回路电路板采用负极充电和放电回路电路板，所述第二回路电路板采用正极充电和放电回路电路板。
本发明的技术效果和优点：本发明提出的一种实时检测、实时数据传输通讯的牛角铝电解电容充电老化夹具，与现有技术相比，具有以下有点：
1、结构简单，操作方便，便于拆装，能在烤箱内对运动中的电容进行充电老化，实时检测，实时数据传输；
2、在高温烤箱中实时监测数据，测量电路板每12微秒左右就对所有夹具上的电容进行一次数据检测，即每秒测量近10万次，并把监测的数据实时传送出来；
3、红外发送电路板接收到测量电路板测量的牛角电容参数，再将参数通过红外信号发送出去给电脑；
4、通过大量的实时检测数据分析就能准确判断出牛角电容在老化过程的异常变化，内爆，老化不充分等，以达到对牛角电容的品质保证，以及老化过程的数据存储和品质追溯。
附图说明
图1为本发明一种实时检测、实时数据传输通讯的牛角铝电解电容充电老化夹具的结构示意图；
图2为本发明一种实时检测、实时数据传输通讯的牛角铝电解电容充电老化夹具的整体爆炸图；
图3为本发明一种实时检测、实时数据传输通讯的牛角铝电解电容充电老化夹具的电容小夹具爆炸图；
图4为本发明一种实时检测、实时数据传输通讯的牛角铝电解电容充电老化夹具的测量电路连接结构示意图；
图5为本发明一种实时检测、实时数据传输通讯的牛角铝电解电容充电老化夹具的测量电路总电路图；
图6为本发明一种实时检测、实时数据传输通讯的牛角铝电解电容充电老化夹具的第一回路电路板的电路图；
图7为本发明一种实时检测、实时数据传输通讯的牛角铝电解电容充电老化夹具的第二回路电路板的电路图；
图8为本发明一种实时检测、实时数据传输通讯的牛角铝电解电容充电老化夹具的四路差分放大电路图；
图9为本发明一种实时检测、实时数据传输通讯的牛角铝电解电容充电老化夹具的模拟开关电路图；
图10为本发明一种实时检测、实时数据传输通讯的牛角铝电解电容充电老化夹具的红外信号发送/接收电路图。
图中：100、电解电容充电老化夹具本体；1、电容小夹具；2、冶具横梁；3、采集电路电刷；4、电容充电电刷；5、牛角电容；6、集成电路板；7、第一治具底座；8、第二治具底座；9、第三治具底座；10、绝缘板；11、充电板；12、绝缘帽；13、螺栓垫片；14、螺栓；15、螺母；16、红外接收固定座；17、红外信号电路板；18、红外罩；19、冶具骨架；20、冶具贴片；21、冶具压片；22、销钉；23、螺丝；24、第一回路电路板；25、第二回路电路板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
同时，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电性连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
本发明提供了如图1-4所示的一种实时检测、实时数据传输通讯的牛角铝电解电容充电老化夹具，包括电解电容充电老化夹具本体100，所述电解电容充电老化夹具本体100包括二十组线性排列的电容小夹具1，所述电容小夹具1用于夹住牛角电容，二十组所述电容小夹具1的底部相互对称支撑有两组冶具横梁2，所述冶具横梁2用于支撑固定20个电容小夹具，两组所述冶具横梁2的内部安装有集成电路板6，所述集成电路板6用于采集充电电容的电压，并进行差分放大处理，两组所述冶具横梁2的两长侧边阶梯部均设有绝缘板10，所述绝缘板10用于绝缘隔离充电板和治具横梁，所述绝缘板10远离所述冶具横梁2的一端面上设有充电板11，所述充电板11用于给20个电容小夹具上的电容进行充电，所述充电板11的外部表面上安装有绝缘帽12，所述绝缘帽12用于绝缘隔离螺栓和治具横梁横梁，两组所述绝缘帽12的外部分别设有螺栓14和螺母15，所述螺栓14用于将电容小夹具固定在治具横梁上，所述螺栓14配合螺栓垫片13从左到右依次贯穿于所述绝缘帽12、充电板11、绝缘板10、冶具横梁2和电容小夹具1的内部通孔处与所述螺母15螺纹连接，所述电解电容充电老化夹具本体100的一短侧边设有红外接收固定座16，所述红外接收固定座16用于固定红外信号电路板，所述红外接收固定座16的外部底端设有采集电路电刷3，所述采集电路电刷3用于给采集电路供电，所述红外接收固定座16的顶部设有红外信号电路板17，所述红外信号电路板17用于发送/接收采集的数据给电脑，所述红外信号电路板17的外部套接有红外罩18，所述红外罩18用于罩住红外信号电路板，防止红外发送的信号散射到其他接收装置上，所述红外罩18的两侧底部与所述红外接收固定座16的两侧顶部铆接，所述电解电容充电老化夹具本体100的另一短侧边螺纹连接有电容充电电刷4，所述电解电容充电老化夹具本体100靠近所述电容充电电刷4的一端顶部安装有牛角电容5。
本发明实施例中，具体的：所述冶具横梁2靠近所述红外接收固定座16的一端底部安装有第一治具底座7，所述冶具横梁2的中段底部安装有第二治具底座8，所述冶具横梁2靠近所述电容充电电刷4的一端底部安装有第三治具底座9。
通过采用上述技术方案，通过设置第一治具底座7、第二治具底座8和第三治具底座9用于固定治具横梁2。
本发明实施例中，具体的：所述电容小夹具1、冶具横梁2、绝缘板10、充电板11、绝缘帽12和螺栓垫片13的通孔均相互适配。
通过采用上述技术方案，电容小夹具1、冶具横梁2、绝缘板10、充电板11、绝缘帽12和螺栓垫片13的通孔均相互适配，便于螺栓14贯穿通孔的内部与螺母15螺接。
本发明实施例中，具体的：所述电容小夹具1包括冶具骨架19、两组冶具贴片20、冶具压片21、销钉22、螺丝23、第一回路电路板24和第二回路电路板25。
本发明实施例中，具体的：两组所述冶具贴片20位于所述冶具骨架19的顶端，且冶具贴片20相互交错设置，所述冶具压片21通过销钉22旋转固定于所述冶具骨架19上，所述第一回路电路板24和第二回路电路板25分别通过螺丝23固定于所述冶具骨架19上。
通过采用上述技术方案，冶具骨架19用于支撑牛角电容，并固定其他配件；冶具贴片20用于夹住牛角电容；冶具压片21用于夹住牛角电容；销钉22用于将治具压片旋转固定在治具骨架上，螺丝23用于将负极电路板和正极电路板固定在治具骨架上；第一回路电路板24用于牛角电容的充放电，测量牛角电容的充电电流，并且防止MOS击穿损坏运放电路；第二回路电路板25用于牛角电容的充放电，并且防止MOS击穿损坏运放电路。
本发明实施例中，具体的：所述集成电路板6与所述第一回路电路板24和第二回路电路板25电性连接。
通过采用上述技术方案，集成电路板6与所述第一回路电路板24和第二回路电路板25电性连接，用于测量电路。
本发明实施例中，具体的：所述采集电路电刷3与所述集成电路板6电性连接，所述电容充电电刷4与所述充电板11电性连接。
本发明实施例中，具体的：所述红外信号电路板17发送/接收采集的数据给外置电脑。
本发明实施例中，具体的：所述集成电路板6采用四路差分放大电路和模拟开关电路电路板，所述红外信号电路板17采用具有红外信号发送和接收功能的电路板，所述第一回路电路板24采用负极充电和放电回路电路板，所述第二回路电路板25采用正极充电和放电回路电路板。
通过采用上述技术方案，红外发送电路板17接收到测量电路板6测量的牛角电容5参数，再将参数转化为红外信光电号发送出去给电脑。红外发送光电信号传输参数的方式可以用无线信号或WIFI信号传输参数的方式代替。
如图5所示，本发明实施例中，公开了一种实时检测、实时数据传输通讯的牛角铝电解电容充电老化夹具的测量电路总电路图：控制线控制MOS管对老化电容进行0～500V的充电测试。
在充电过程中，对RA2电阻两端进行电压采集，采集之后进行差分放大输入，模拟量输出至模拟开关逻辑IC，再输入MCU的ADC进行数据处理。
在放电过程中，DA1、DA5与功率电阻形成放电回路，对老化电容进行放电。
如图6-图7所示，本发明实施例中，公开了一种实时检测、实时数据传输通讯的牛角铝电解电容充电老化夹具的充电回路电路图(第一回路电路板24和第二回路电路板25的电路图)：
SW控制MOS管对老化电容充电，运放IC输入D+/D-最大压差5.5V，通过固定栅极电压，漏级电流增大，抬升电压，使MOS由饱和区进入可变电阻区，使漏级电压保持在栅极减去截止电压范围内，从而保护运放差分信号不高于5.5V，保护运放电路。若MOS击穿，电流增大，D2瞬态抑制二极管或稳压管瞬间限制漏级电压，同时，PTC阻值瞬间变大，抑制电流增加，防止MOS击穿损坏运放电路。
如图8所示，本发明实施例中，公开了一种实时检测、实时数据传输通讯的牛角铝电解电容充电老化夹具的四路差分放大电路图：
因为在烤箱内进行测试，温度变化较大，所以对采集到的电压进行差分放大处理，可抑制因温度引起的漂移，两个差分放大电路放大系数分别为1倍和100倍。放大系数100倍的差分放大电路测试计算得到200uA以下的电流，精度需达到0.1uA，所以采用的运算放大器为TLV4333，低失调可达到2uV。放大系数1倍的差分放大电路测试计算得到20mA～200uA的电流，精度为10uA；4.7K电阻与102电容形成阻容滤波。
如图9所示，本发明实施例中，公开了一种实时检测、实时数据传输通讯的牛角铝电解电容充电老化夹具的模拟开关电路图(五小条)：
CD4053BM96是三通道数字控制模拟开关，有三个独立的数字控制输入端A、B、C和INH输入，具有低导通阻抗和低的截止漏电流。通过控制B、C输入端，达到控制差分放大系数1以及差分放大系数100这两个数据之一输入MCU的ADC进行处理。
如图10所示，本发明实施例中，公开了一种实时检测、实时数据传输通讯的牛角铝电解电容充电老化夹具的红外信号发送/接收电路图：
TFDU4101收发器是一种红外收发模块，符合最新的IRDA物理层标准，用于快速红外数据通信，支持的IRDA速度可达115.2kbit/s(SIR)和支持基于载波的遥控模式。在此设备中，数据接收模块电路图和数据发送模块电路图是一样的，TFDU4101的接收数据端和发送数据端与MCU的UART口相连接，夹具上的红外模块为数据发送模块，夹具运送到一定位置，使红外发送模块与红外接收模块相对应，红外模块发送测试参数以及测量数据至设备上的红外接收模块。
工作原理或者结构原理：20个电容小夹具1夹住牛角电容的引线后5，给电容充电电刷4通电后，电容充电电刷4将电传送到充电板11，并给电容小夹具1上的牛角电容5充电；与此同时，给采集电路电刷3通电后，采集电路电刷3将电传送到集成电路板6和红外信号电路板17，然后集成电路板6对20个电容小夹具1上的牛角电容5的电压进行采集、放大、处理，同时红外信号电路板17接收到集成电路板6采集的牛角电容5电压参数，再将电压参数转化为红外光电信号发送出去给电脑。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种实时检测、实时数据传输通讯的牛角铝电解电容充电老化夹具，包括电解电容充电老化夹具本体(100)，其特征在于：所述电解电容充电老化夹具本体(100)包括二十组线性排列的电容小夹具(1)，二十组所述电容小夹具(1)的底部相互对称支撑有两组冶具横梁(2)，两组所述冶具横梁(2)的内部安装有集成电路板(6)，两组所述冶具横梁(2)的两长侧边阶梯部均设有绝缘板(10)，所述绝缘板(10)远离所述冶具横梁(2)的一端面上设有充电板(11)，所述充电板(11)的外部表面上安装有绝缘帽(12)，两组所述绝缘帽(12)的外部分别设有螺栓(14)和螺母(15)，所述螺栓(14)配合螺栓垫片(13)从左到右依次贯穿于所述绝缘帽(12)、充电板(11)、绝缘板(10)、冶具横梁(2)和电容小夹具(1)的内部通孔处与所述螺母(15)螺纹连接，所述电解电容充电老化夹具本体(100)的一短侧边设有红外接收固定座(16)，所述红外接收固定座(16)的外部底端设有采集电路电刷(3)，所述红外接收固定座(16)的顶部设有红外信号电路板(17)，所述红外信号电路板(17)的外部套接有红外罩(18)，所述红外罩(18)的两侧底部与所述红外接收固定座(16)的两侧顶部铆接，所述电解电容充电老化夹具本体(100)的另一短侧边螺纹连接有电容充电电刷(4)，所述电解电容充电老化夹具本体(100)靠近所述电容充电电刷(4)的一端顶部安装有牛角电容(5)。
2.根据权利要求1所述的一种实时检测、实时数据传输通讯的牛角铝电解电容充电老化夹具，其特征在于：所述冶具横梁(2)靠近所述红外接收固定座(16)的一端底部安装有第一治具底座(7)，所述冶具横梁(2)的中段底部安装有第二治具底座(8)，所述冶具横梁(2)靠近所述电容充电电刷(4)的一端底部安装有第三治具底座(9)。
3.根据权利要求1所述的一种实时检测、实时数据传输通讯的牛角铝电解电容充电老化夹具，其特征在于：所述电容小夹具(1)、冶具横梁(2)、绝缘板(10)、充电板(11)、绝缘帽(12)和螺栓垫片(13)的通孔均相互适配。
4.根据权利要求1所述的一种实时检测、实时数据传输通讯的牛角铝电解电容充电老化夹具，其特征在于：所述电容小夹具(1)包括冶具骨架(19)、两组冶具贴片(20)、冶具压片(21)、销钉(22)、螺丝(23)、第一回路电路板(24)和第二回路电路板(25)。
5.根据权利要求4所述的一种实时检测、实时数据传输通讯的牛角铝电解电容充电老化夹具，其特征在于：两组所述冶具贴片(20)位于所述冶具骨架(19)的顶端，且冶具贴片(20)相互交错设置，所述冶具压片(21)通过销钉(22)旋转固定于所述冶具骨架(19)上，所述第一回路电路板(24)和第二回路电路板(25)分别通过螺丝(23)固定于所述冶具骨架(19)上。
6.根据权利要求1所述的一种实时检测、实时数据传输通讯的牛角铝电解电容充电老化夹具，其特征在于：所述集成电路板(6)与所述第一回路电路板(24)和第二回路电路板(25)电性连接。
7.根据权利要求5所述的一种实时检测、实时数据传输通讯的牛角铝电解电容充电老化夹具，其特征在于：所述采集电路电刷(3)与所述集成电路板(6)电性连接，所述电容充电电刷(4)与所述充电板(11)电性连接。
8.根据权利要求1所述的一种实时检测、实时数据传输通讯的牛角铝电解电容充电老化夹具，其特征在于：所述红外信号电路板(17)发送/接收采集的数据给外置电脑。
9.根据权利要求4所述的一种实时检测、实时数据传输通讯的牛角铝电解电容充电老化夹具，其特征在于：所述集成电路板(6)采用四路差分放大电路和模拟开关电路电路板，所述红外信号电路板(17)采用具有红外信号发送和接收功能的电路板，所述第一回路电路板(24)采用负极充电和放电回路电路板，所述第二回路电路板(25)采用正极充电和放电回路电路板。
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