CN112927936B - 高压大容量铝电解电容器生产用钉接装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种高压大容量铝电解电容器及生产该电容器用钉接装置，高压大容量铝电解电容器包括由铝箔、电解纸以及导针卷绕而成的素子，导针包括接箔段和引线段；接箔段包夹在铝箔和电解纸之间，并与铝箔钉接，接箔段上设置有多个接针槽；引线段一端设置有加强径，加强径与接针槽之间设置有间隙。钉接装置包括机架以及铝箔输送机构、导针输送机构、导针安装机构和钉接机构，导针安装机构用于将导针放置在铝箔上，钉接机构包括升降架、钉针和升降部件，升降架设置在铝箔输送机构上方，升降架上设置有多个用于卡接钉针的通槽，钉针卡接在通槽中。本申请的电容器和钉接装置具有降低素子第一花瓣钉接处在使用过程中被击穿的可能性的效果。

Description

高压大容量铝电解电容器生产用钉接装置

技术领域

电容器本申请涉及电解电容器的领域，尤其是涉及一种高压大容量铝电解电容器生产用钉接装置。

背景技术

目前，随着电子产品的快速更新，作为主要电子元气件之一的电容也越来越向高压、大容量方向发展。而对于高压电解电容，为了防止电容使用过程中发生故障、甚至爆炸，对电容质量就有了更高的要求。

电容生产时，需要将导针铆钉在铝箔上，形成花瓣钉接，之后将铝箔和电解纸重叠卷绕成电容芯子，也称为素子，而素子在后续的组立生产整理过程中，导针易受力变形或折弯，进而容易导致靠近素子端部的第一花瓣钉接处收到挤压甚至损伤，虽然电解电容器后续生产过程中有做高温老化及全数分选处理，但对电容使用要求比较高的场所，还是会有个别的铆接部位受损的电容在客户使用中出现打火击穿不良，难以满足中高端产品的需求。

针对上述中的相关技术，发明人认为现有的高压电解电容存在易在素子第一花瓣钉接处出现击穿的问题。

发明内容

为了降低高压电解电容素子第一花瓣钉接处在使用过程中被击穿的可能性，本申请提供一种高压大容量铝电解电容器及生产该电容器用钉接装置。

第一方面，本申请提供一种高压大容量铝电解电容器，采用如下的技术方案：

一种高压大容量铝电解电容器，包括由铝箔、电解纸以及导针卷绕而成的素子，所述导针包括一体设置的接箔段和引线段；所述接箔段设置为扁平状，所述接箔段包夹在铝箔和电解纸之间，并与所述铝箔钉接，所述接箔段上沿接箔段长度方向间隔设置有多个接针槽；所述引线段与接箔段连接一端设置有加强径，所述加强径与相邻的接针槽之间设置有间隙。

通过采用上述技术方案，设计的导针，通过在引线段靠近接箔段一端设置加强径，使得在高压大容量铝电解电容加工过程中，即使在素子含浸后由于受外力作用导针变形或折弯，也只会在导针加强径处产生折弯，不会影响到接箔段靠近加强径的接针槽处钉接后形成的第一花瓣钉接脆弱处，从而降低了素子与导针第一花瓣钉接针口处受到挤压而损伤的可能，降低了高压大容量铝电解电容在第一花瓣钉接针口发生击穿的可能性，保证了高压大容量铝电解电容器质量。

可选的，所述铝箔宽度在9-15mm之间时，所述间隙宽度设置为1.8mm；所述铝箔宽度在大于15mm时，所述间隙宽度设置为2.5mm。

通过采用上述技术方案，采用的加强径与相邻的接针槽之间的间隙宽度，使得接箔段靠近加强径的接针槽被铝箔和电解纸紧紧包裹在素子内部，进一步降低了接箔段靠近加强径的接针槽处钉接后形成的第一花瓣钉接位置受损的可能性，进而减少了在第一花瓣钉接位置发生的击穿问题，提升了高压大容量铝电解电容器的质量。

可选的，所述加强径与接箔段连接处设置有加强连接凸起。

通过采用上述技术方案，设计的加强连接凸起，进一步加强接箔段和引线段的连接强度，使得即使导针折弯，折弯部更多的出现在导针和加强径的过渡处，而非加强径和接箔段的连接处，进一步降低第一花瓣钉接位置受损的可能。

第二方面，本申请提供一种高压大容量铝电解电容器生产用钉接装置，采用如下的技术方案：

一种高压大容量铝电解电容器生产用钉接装置，包括机架以及设置在机架上的铝箔输送机构、导针输送机构、导针安装机构和钉接机构，所述导针安装机构用于将导针输送机构输送的导针放置在铝箔输送机构输送的铝箔上，所述钉接机构包括升降架、钉针和升降部件，所述升降架设置在铝箔输送机构上方，所述升降架上设置有多个用于卡接钉针的通槽，所述钉针卡接在所述通槽中，所述升降部件用于带动升降架升降。

通过采用上述技术方案，铝箔上钉接导针时，铝箔输送机构运输铝箔，导针输送机构运输导针，导针安装机构移动运输过来的导针，使得接箔段放置到钉针下方的铝箔上，之后升降部件带动升降架下降，钉针随之下降，依次刺穿接箔段和铝箔，被刺穿的接箔段和铝箔重叠外张，形成花瓣状钉接，钉接完成后升降部件带动升降架复位，完成一次导针钉接；设计的铝箔输送机构、导针输送机构、导针安装机构和钉接机构，通过配合，实现对导针的连续钉接，便于电容连续生产，有助于提升电容生产速度；在升降架上设置的通槽，便于根据铝箔宽度和生产要求调整钉接位置，保证第一花瓣钉接处能被包裹在素子内部，降低第一花瓣钉接处在后续加工中受损的可能，减少第一花瓣钉出击穿问题的发生。

可选的，所述钉针包括外筒、展开板、顶柱、连杆以及弹簧，所述展开板设置有至少两块，所述展开板环绕外筒均匀分布，且与所述外筒铰接，全部展开板合围呈锥尖状，所述顶柱滑动穿设在所述外筒中，所述顶柱靠近展开板一侧对应展开板设置有多个连杆，所述连杆一端与顶柱底端铰接，另一端与所述展开板铰接，所述顶柱远离展开板一侧伸出外筒，且伸出所述外筒一端设置有限位台，所述弹簧套设在外筒顶壁与限位台之间的顶柱上，所述弹簧处于压缩状态；所述升降架上设置有用于按压顶柱的按压部件。

通过采用上述技术方案，设计的钉针，通过与按压部配合，使得钉针将接箔段和铝箔钉穿后，展开板能够展开，将接箔段和铝箔钉穿后形成的叠合花瓣部压紧在铝箔背面，使得钉接强度得以加强，在受外力作用时不易发生变形损伤，进一步降低了第一花瓣钉处被击穿的可能性。

可选的，所述连杆与展开板的铰接轴靠近展开板与外筒的铰接轴设置。

通过采用上述技术方案，展开板的展开角度得以增大，对接箔段和铝箔钉穿后形成的叠合花瓣部的压紧效果更好，使得花瓣钉接处的钉接强度进一步得到加强。

可选的，所述铝箔输送机构包括输送辊道和设置在输送辊道两侧的纠偏挡板，所述输送辊道包括多个通过链条传动部件连接的转辊和用于驱动所述转辊转动的驱动部件，所述钉针在竖直方向的投影位于两相邻转辊之间。

通过采用上述技术方案，设计的铝箔输送机构，通过转辊运输铝箔，一方面避免钉接机构工作对铝箔输送机构产生损伤，另一方面使得与铝箔之间的接触为滚动摩擦，降低了运输铝箔过程中造成铝箔产生裂缝的可能，进而提升高压大容量铝电解电容器的质量稳定性。

可选的，所述导针输送机构包括输送带和多个卡针夹，所述卡针夹均匀间隔设置在所述输送带带面上；所述导针安装机构包括取针组件和机械手，所述取针组件设置在所述输送带末端，所述取针组件包括铰接臂和驱动气缸，所述铰接臂铰接在机架上，且所述铰接臂转动时能将卡接在卡针夹中的导针抬起，所述驱动气缸用于驱动铰接臂转动，所述机械手用于将铰接臂抬起的钉针夹放在钉针正下方的铝箔上。

通过采用上述技术方案，设计的导针输送机构和导针安装机构配合，对导针进行输送及安装，结构简单，使用方便，实用性强。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.设计的导针，通过在引线段靠近接箔段一端设置加强径，使得在高压大容量铝电解电容加工过程中，即使在素子含浸后由于受外力作用导针变形或折弯，也只会在导针加强径处产生折弯，不会影响到接箔段靠近加强径的接针槽处钉接后形成的第一花瓣钉接脆弱处，从而降低了素子与导针第一花瓣钉接针口处受到挤压而损伤的可能，降低了高压大容量铝电解电容在第一花瓣钉接针口发生击穿的可能性，保证了高压大容量铝电解电容器质量；

2.设计的铝箔输送机构、导针输送机构、导针安装机构和钉接机构，通过配合，实现对导针的连续钉接，便于电容连续生产，有助于提升电容生产速度，在升降架上设置的通槽，便于根据铝箔宽度和生产要求调整钉接位置，保证第一花瓣钉接处能被包裹在素子内部，降低第一花瓣钉接处在后续加工中受损的可能，减少第一花瓣钉出击穿问题的发生；

3.设计的钉针，通过与按压部配合，使得钉针将接箔段和铝箔钉穿后，展开板能够展开，将接箔段和铝箔钉穿后形成的叠合花瓣部压紧在铝箔背面，使得钉接强度得以加强，在受外力作用时不易发生变形损伤，进一步降低了第一花瓣钉处被击穿的可能性。

附图说明

图1是本申请实施例1中高压大容量铝电解电容器的素子的展开结构示意图。

图2是图1中导针的结构示意图。

图3是本申请实施例2中高压大容量铝电解电容器生产用钉接装置的整体结构示意图。

图4是图3中A部分的放大示意图。

图5是图3中钉接机构的结构示意图。

图6是图5中钉针针尖部分的剖面示意图。

附图标记：1、铝箔；2、电解纸；3、导针；31、接箔段；311、接针槽；32、引线段；321、加强径；322、加强连接凸起；4、机架；5、铝箔输送机构；51、输送辊道；511、转辊；512、驱动部件；52、纠偏挡板；6、导针输送机构；61、输送带；62、卡针夹；7、导针安装机构；71、铰接臂；72、驱动气缸；73、机械手；8、钉接机构；81、升降架；811、通槽；812、按压部件；8121、按压气缸；8122、按压板；82、钉针；821、外筒；822、展开板；823、顶柱；8231、限位台；824、连杆；825、弹簧；83、升降部件。

具体实施方式

以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。

实施例1

本申请实施例1公开一种高压大容量铝电解电容器。参照图1和图2，高压大容量铝电解电容器包括素子、套设在素子外的铝壳以及封闭铝壳的橡胶塞，铝壳和橡胶塞图中未示出。素子由铝箔1、电解纸2以及导针3卷绕而成。导针3包括一体设置的接箔段31和引线段32；接箔段31设置为扁平状，接箔段31包夹在铝箔1和电解纸2之间，并与铝箔1钉接，接箔段31上沿接箔段31长度方向间隔开设有多个接针槽311；引线段32与接箔段31连接一端一体设置有加强径321，加强径321与接箔段31连接处一体设置有加强连接凸起322。加强径321与相邻的接针槽311之间留有间隙，当铝箔1宽度在9-15mm之间时，间隙宽度设置为1.8mm；当铝箔1宽度在大于15mm时，间隙宽度设置为2.5mm。本实施例中，铝箔1宽度为15mm，间隙宽度为1.8mm。

参照图1，铝箔1包括正铝箔1和负铝箔1，导针3包括正导针3和负导针3，正导针3铆接在正铝箔1上，负导针3铆接在负铝箔1上，卷子有由内到外依次重叠设置的正铝箔1、电解纸2、负铝箔1、电解纸2卷绕而成。

实施例2

本申请实施例2公开一种高压大容量铝电解电容器生产用钉接装置。

参照图3，高压大容量铝电解电容器生产用钉接装置包括机架4以及设置在机架4上的铝箔输送机构5、导针输送机构6、导针安装机构7和钉接机构8。

参照图3，铝箔输送机构5包括输送辊道51和焊接在输送辊道51两侧挡板上的纠偏挡板52，输送辊道51包括多个平行设置的转辊511和用于驱动转辊511转动的驱动部件512，转辊511通过链条传动部件连接，具体为转辊511转轴上同轴键连接有链轮，链轮上共同绕设有一链条，使得转辊511同步转动。

参照图3，导针输送机构6包括输送带61和多个卡针夹62，输送带61设置在输送辊道51一侧，且输送带61的输送方向与输送辊道51的输送方向相同，卡针夹62均匀间隔粘设在输送带61带面上。

参照图3和图4，导针安装机构7用于将导针输送机构6输送的导针3放置在铝箔输送机构5输送的铝箔1上，导针安装机构7包括取针组件和机械手73，取针组件设置在输送带61末端，取针组件包括支撑架、铰接臂71和驱动气缸72，支撑架焊接在机架4上，铰接臂71铰接在支撑架上，铰接臂71的铰接轴平行于输送带61的宽度方向设置，铰接臂71转动时能将卡接在卡针夹62中的导针3抬起；驱动气缸72的缸体与支撑架铰接，活塞杆与铰接臂71铰接，且驱动气缸72的两铰接轴均与铰接臂71的铰接轴平行。使得驱动气缸72的活塞杆伸缩式能够带动驱动铰接臂71转动。机械手73设置在铰接臂71远离铝箔输送机构5一侧，能够将铰接臂71抬起的钉针82夹放在钉针82正下方的铝箔1上，本实施例中，机械手73包括推送气缸和夹钳，推送气缸通过螺栓固定在机架4上，夹钳通过螺栓固定在推动气缸的活塞杆端部，铰接臂71将导针3上抬至举升工位时，导针3与推动气缸活塞杆同轴，故当推动气缸的活塞杆伸出时，通过夹钳推动导针3向靠近输送辊道51方向移动，使得接箔段31被推送至铝箔1上表面上。

参照图3和图5，钉接机构8包括升降架81、钉针82和升降部件83，本实施例中，升降部件83设置为两个升降气缸，升降气缸的缸体均通过螺栓固定在输送辊道51两侧的挡板，升降架81设置在升降气缸上方，且升降气缸的活塞杆端部与升降架81通过螺栓连接，升降气缸的活塞杆同步收缩能够带动升降架81升降。升降架81上开设有多个用于卡接钉针82的通槽811，钉针82卡接在通槽811中，通过更换钉针82的安装位置，可以调整钉针82在铝箔1上的钉穿位置，使得钉穿后形成的第一花瓣钉与铝箔1边部保持恰当间距。

参照图5和图6，钉针82包括外筒821、展开板822、顶柱823、连杆824以及弹簧825。展开板822设置有四块，展开板822环绕外筒821均匀分布，且与外筒821底端铰接，全部展开板822合围呈锥尖状，展开呈花瓣状。顶柱823滑动穿设在外筒821中，顶柱823靠近展开板822一侧对应展开板822设置有多个连杆824，连杆824一端与顶柱823底端铰接，另一端与展开板822铰接，连杆824的两铰接轴与对应展开板822与外筒821的铰接轴平行，连杆824与展开板822的铰接轴靠近展开板822与外筒821的铰接轴设置。顶柱823远离展开板822一侧伸出外筒821，且伸出外筒821一端一体设置有限位台8231，弹簧825套设在外筒821顶壁与限位台8231之间的顶柱823上，弹簧825处于压缩状态。升降架81上还设置有用于按压顶柱823的按压部件812，按压部件812包括按压气缸8121和按压板8122，按压气缸8121设置有两个，通过螺栓固定在升降架81两端，按压板8122设置在按压气缸8121和钉针82上方，按压气缸8121的活塞杆端部通过螺栓与按压板8122连接，对按压板8122进行支撑，按压气缸8121的活塞杆收缩时，能够带动按压板8122下压顶柱823，进而使得顶柱823带动展开板822打开。

实施例2的高压大容量铝电解电容器生产用钉接装置的实施原理为：铝箔1上钉接导针3时，输送辊道51间歇运输铝箔1，输送带61间歇运输导针3，导针3运输到输送带61末端时，输送辊道51和输送带61暂停，此时驱动气缸72活塞杆伸出，带动铰接臂71抬升，将卡针夹62上的导针3抬升取出，当铰接臂71运动至抬至举升工位时，导针3与推动气缸活塞杆同轴，此时推动气缸的活塞杆伸出，带动夹钳向靠近导针3方向移动，进而通过夹钳推动导针3向靠近输送辊道51方向移动，使得接箔段31被推送至铝箔1上表面上，之后升降部件83启动，带动升降架81下降，钉针82随之下降，恰将接箔段31和铝箔1刺穿，之后按压气缸8121活塞杆收缩，带动按压板8122下降，按压顶柱823，使得顶柱823相对外筒821下滑，顶柱823带动连杆824转动，连杆824推动展开板822打开，展开板822将接箔段31和铝箔1被钉穿后形成的叠合花瓣部压紧在铝箔1背面，形成花瓣状钉接；之后按压气缸8121复位，升降部件83复位，机械手73复位，驱动气缸72带动铰接臂71复位，输送辊道51和输送带61继续运动，进行下一导针3铆接。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种高压大容量铝电解电容器生产用钉接装置，其特征在于：包括机架（4）以及设置在机架（4）上的铝箔输送机构（5）、导针输送机构（6）、导针安装机构（7）和钉接机构（8），所述导针安装机构（7）用于将导针输送机构（6）输送的导针（3）放置在铝箔输送机构（5）输送的铝箔（1）上，所述钉接机构（8）包括升降架（81）、钉针（82）和升降部件（83），所述升降架（81）设置在铝箔输送机构（5）上方，所述升降架（81）上设置有多个用于卡接钉针（82）的通槽（811），所述钉针（82）卡接在所述通槽（811）中，所述升降部件（83）用于带动升降架（81）升降；

所述钉针（82）包括外筒（821）、展开板（822）、顶柱（823）、连杆（824）以及弹簧（825），所述展开板（822）设置有至少两块，所述展开板（822）环绕外筒（821）均匀分布，且与所述外筒（821）铰接，全部展开板（822）合围呈锥尖状，所述顶柱（823）滑动穿设在所述外筒（821）中，所述顶柱（823）靠近展开板（822）一侧对应展开板（822）设置有多个连杆（824），所述连杆（824）一端与顶柱（823）底端铰接，另一端与所述展开板（822）铰接，所述顶柱（823）远离展开板（822）一侧伸出外筒（821），且伸出所述外筒（821）一端设置有限位台（8231），所述弹簧（825）套设在外筒（821）顶壁与限位台（8231）之间的顶柱（823）上，所述弹簧（825）处于压缩状态；所述升降架（81）上设置有用于按压顶柱（823）的按压部件（812）。

2.根据权利要求1所述的高压大容量铝电解电容器生产用钉接装置，其特征在于：所述连杆（824）与展开板（822）的铰接轴靠近展开板（822）与外筒（821）的铰接轴设置。

3.根据权利要求1所述的高压大容量铝电解电容器生产用钉接装置，其特征在于：所述铝箔输送机构（5）包括输送辊道（51）和设置在输送辊道（51）两侧的纠偏挡板（52），所述输送辊道（51）包括多个通过链条传动部件连接的转辊（511）和用于驱动所述转辊（511）转动的驱动部件（512），所述钉针（82）在竖直方向的投影位于两相邻转辊（511）之间。

4.根据权利要求1所述的高压大容量铝电解电容器生产用钉接装置，其特征在于：所述导针输送机构（6）包括输送带（61）和多个卡针夹（62），所述卡针夹（62）均匀间隔设置在所述输送带（61）带面上；所述导针安装机构（7）包括取针组件和机械手（73），所述取针组件设置在所述输送带（61）末端，所述取针组件包括铰接臂（71）和驱动气缸（72），所述铰接臂（71）铰接在机架（4）上，且所述铰接臂（71）转动时能将卡接在卡针夹（62）中的导针（3）抬起，所述驱动气缸（72）用于驱动铰接臂（71）转动，所述机械手（73）用于将铰接臂（71）抬起的钉针（82）夹放在钉针（82）正下方的铝箔（1）上。

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