CN113782351B - 一种用于硬芯棒薄膜电容器端部自动化封堵的机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自动化设备技术领域，尤其涉及一种用于硬芯棒薄膜电容器端部自动化封堵的机构，包括：物料定位结构，将来自上游的硬芯棒薄膜电容定位在设定位置；供给结构，间歇向设定位置提供可供裁切的胶带，裁切后的胶带用于实现硬芯棒薄膜电容的芯棒端部封堵；封堵执行结构，执行裁切的动作，且将裁切完成的胶带压紧于芯棒的所需封堵位置；物料移位装置，对硬芯棒薄膜电容进行位置移动及定位，定位位置至少包括封堵动作执行位置和下料位置。通过本发明有效的提高了封堵动作的执行效率，且设备一次性投入后生产成本大幅降低，更为重要的是，上述操作过程的执行，可获得稳定的执行结果。

Description

一种用于硬芯棒薄膜电容器端部自动化封堵的机构

技术领域

本发明涉及自动化设备技术领域，尤其涉及一种用于硬芯棒薄膜电容器端部自动化封堵的机构。

背景技术

在硬芯棒薄膜电容制作工艺当中，卷绕好的硬芯棒薄膜电容在下一道喷金工序之前，需要先将如图1中所示的硬芯棒薄膜电容中的芯棒01两端封堵起来，避免喷金时将电容两端短接。

现在的硬芯棒薄膜电容生产当中，采用手工进行上述封堵动作，此种生产方式效率较低，人工成本也高，且由于操作人员的技能差异，难以保证最终的封堵效果。

鉴于上述问题，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期设计一种用于硬芯棒薄膜电容器端部自动化封堵的机构。

发明内容

本发明提供了一种用于硬芯棒薄膜电容器端部自动化封堵的机构，能够实现背景技术中封堵动作的自动化实施。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种用于硬芯棒薄膜电容器端部自动化封堵的机构，包括：

物料定位结构，将来自上游的硬芯棒薄膜电容定位在设定位置；

供给结构，间歇向设定位置提供可供裁切的胶带，裁切后的所述胶带用于实现硬芯棒薄膜电容的芯棒端部封堵；

封堵执行结构，执行所述裁切的动作，且将裁切完成的胶带压紧于所述芯棒的所需封堵位置；

物料移位装置，对所述硬芯棒薄膜电容进行位置移动及定位，其中，定位位置至少包括封堵动作执行位置和下料位置。

进一步地，所述供给结构包括：

动力轴，对用于收料的胶带卷进行固定；

从动轴，对用于供料的胶带卷进行固定；

所述动力轴和从动轴的轴线平行设置。

进一步地，所述封堵执行结构包括：

顶杆，沿直线运动，具有端部平面，所述端部平面外轮廓按照所述胶带所需裁切形状等比例设置；

导杆座，对所述顶杆的直线运动进行导向；

切刀管，设置有贯通孔，且固定安装于可供直线运动中的所述顶杆贯穿所述贯通孔的位置

所述胶带自所述导杆座和所述切刀管之间贯穿。

进一步地，所述顶杆内部设置有贯通空间，所述贯通空间与吸气设备连接。

进一步地，所述顶杆内部设置有贯通空间，与所述贯通空间对应设置有以下结构：

隔热空心管，外壁与所述贯通空间的内壁贴合，且第一端延伸至所述贯通空间外部而获得固定，所述第一端通过封堵结构密封；

隔热堵头，设置于所述顶杆的端部平面所在一侧，用于对所述贯通空间进行封堵，且相对于所述端部平面向内缩进；

加热电阻，固定于所述隔热堵头上，向周围供给热量；

其中，所述顶杆执行裁切动作前，所述隔热堵头与所述隔热空心管端部贴合形成密封腔，所述加热电阻设置于所述密封腔内，所述顶杆执行裁切动作后，所述隔热堵头与所述隔热空心管端部分离，而使得所述顶杆内壁与被所述加热电阻所加热的空气接触而进行热传导，所述顶杆为金属材质。

进一步地，所述贯通空间的内壁围绕所述加热电阻的部分设置有至少一道凹槽。

进一步地，所述切刀管朝向所述胶带的一侧设置有环形的切割刃。

进一步地，所述物料定位结构通过V型结构对所述硬芯棒薄膜电容实现定位。

进一步地，所述物料移位装置包括：

固定板，沿纵向运动；

动力机构，包括电机和丝杆组件，所述丝杆组件在电机的带动下控制所述固定板沿纵向的直线运动方向及运动量；

V型支撑板，设置于所述物料定位结构顶部，且通过V型的顶面对所述硬芯棒薄膜电容实现定位；

支撑导杆，贯穿所述物料定位结构，底部与所述固定板垂直固定连接，与所述固定板同步纵向运动，顶部与所述V型支撑板转动连接；

下料气缸，贯穿所述物料定位结构，底部与所述固定板转动连接，与所述固定板同步纵向运动，顶部与所述V型支撑板转动连接；

其中，与所述V型支撑板转动连接而形成的各转轴轴线均与所述硬芯棒薄膜电容的轴线平行。

进一步地，还包括过渡板，对自所述V型支撑板移除的硬芯棒薄膜电容进行承接。

通过本发明的技术方案，可实现以下技术效果：

通过本发明有效的提高了封堵动作的执行效率，且设备一次性投入后生产成本大幅降低，更为重要的是，上述操作过程的执行，可获得稳定的执行结果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为硬芯棒薄膜电容的透视图；

图2为用于硬芯棒薄膜电容器端部自动化封堵的机构的结构示意图；

图3为供给结构及封堵执行结构的组合结构示意图；

图4为图3的正视图；

图5为图3中A处的局部放大图；

图6为图3中组合结构在另一角度下的结构示意图；

图7为图3的侧视图（气缸活塞杆端部与连接块尚未连接）；

图8为供给结构及封堵执行结构的剖视图（顶杆位于第一工作位置）；

图9为供给结构及封堵执行结构的剖视图（顶杆位于第二工作位置）；

图10为贯通空间与对应设置的各结构的组合结构剖视图（含局部放大）；

图11为顶杆相对于隔热空心管直线运动前后的比对图；

图12为顶杆设置凹槽后的优化示意图；

图13为物料定位结构和物料移位装置的组合结构侧视图；

图14为物料定位结构和物料移位装置的组合结构正视图；

图15为物料定位结构和物料移位装置的组合结构剖视图；

图16为物料移位装置在初始位置的示意图；

图17为物料移位装置在下料位置的示意图；

附图标记：01、芯棒；1、物料定位结构；2、供给结构；21、动力轴；22、从动轴；23、变向轮；24、胶带卷；25、胶带；3、封堵执行结构；31、顶杆；31a、凹槽；32、导杆座；33、切刀管；34、隔热堵头；35、封堵结构；36、加热电阻；37、导线；38、连接块；39、隔热空心管；4、物料移位装置；41、固定板；42、电机；43、丝杆组件；44、V型支撑板；45、支撑导杆；46、下料气缸；47、过渡板。

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。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图2所示，一种用于硬芯棒薄膜电容器端部自动化封堵的机构，包括：物料定位结构1，将来自上游的硬芯棒薄膜电容定位在设定位置；胶带供给结构2，间歇向设定位置提供可供裁切的胶带25，裁切后的胶带25用于实现硬芯棒薄膜电容的芯棒01端部封堵；封堵执行结构3，执行裁切的动作，且将裁切完成的胶带25压紧于芯棒01的设定位置；物料移位装置4，对硬芯棒薄膜电容进行位置移动及定位，其中，定位位置至少包括封堵动作执行位置和下料位置。

本发明中提供了一种可与现有的硬芯棒薄膜电容生产用卷绕机复合使用的自动化封堵设备，在设备运行的过程中，可通过多种形式的输送方式将卷绕完成的硬芯棒薄膜电容转移至物料定位结构1之上，其中包括但不限于夹取的方式、滚动下料的方式或者直线推动的方式等。

当物料放置到位后，物料定位结构1执行定位动作，从而保证最终的准确操作；胶带25的供给可实现不同硬芯棒薄膜电容封堵用料的持续供给，胶带25可以为完整连续或者镂空连续的，再或者为间断式的亦可，但只需要保证到达设定位置的胶带25是足够供裁切的，从而确保裁切形状的完整性；封堵执行结构3执行两步操作，包括裁切和压紧，主要在于胶带25的材质比较特殊，裁切完成的裁片不适于多位置的转移及传递，因此通过同一结构实现上述两个步骤，有效的保证了动作的连续性，且降低了胶带25裁片的粘贴面被污染而影响最终的封堵牢固性的几率，胶带25的固定方式较为简单，通过挤压即可；最终封堵完成后，进行物料的移除，整个自动化过程完成。

通过上述方式，有效的提高了封堵动作的执行效率，且设备一次性投入后生产成本大幅降低，更为重要的是，上述操作过程的执行，可获得稳定的执行结果，即封堵的质量稳定，可得到有效的保证。

作为一种较为简单的胶带供给结构2的形式，参见图3和图4，胶带供给结构2包括：动力轴21，对用于收料的胶带卷24进行固定；从动轴22，对用于供料的胶带卷24进行固定；动力轴21和从动轴22的轴线平行设置。

在使用过程中，只需将用于放卷和收卷胶带25的卷芯分别套设于动力轴21和从动轴22上，且将胶带25在二者之间连接，即可在动力轴21转动而对胶带25进行收卷的过程中，带动供料的胶带25被动放料，其中，动力轴21和从动轴22对胶带卷24的固定可通过额外的固定件实现，或者仅仅通过硬性挤压套设的方式亦可，同时，为了保证胶带25具有一定的张紧性，动力轴21的转动是需要设定条件的，即需要在胶带25的拉力达到设定值时，允许动力轴21被拉动，上述设定条件可通过增大摩擦的方式实现，为较为简单的实施方式。

为了改变胶带25的传播方向，还可以在胶带25的传播路径上设置至少一个变向轮23，对位于供料和收料的胶带卷24之间的胶带25进行方向的改变；如图5所示，展示了变向轮23的一种结构形式，其设置可有效的控制胶带25相对于封堵执行结构3的位置。

作为本实施例的优选，如图6和7 所示，封堵执行结构3包括：顶杆31，沿直线运动，具有端部平面，端部平面外轮廓按照胶带25所需裁切形状等比例设置；导杆座32，对顶杆31的直线运动进行导向；切刀管33，设置有贯通孔，且固定安装于可供直线运动中的顶杆31贯穿贯通孔的位置；胶带25自导杆座32和切刀管33之间贯穿。

上述封堵执行结构3在工作的过程中，顶杆31在工作的过程中包括两个工作位置，第一工作位置是在直线运动的一端相对远离切刀管33，此时胶带25可在导杆座32和切刀管33之间通过且运动，如图8所示；第二工作位置是将裁切完成的胶带25挤压到芯棒01端部的位置，如图9所示。

在顶杆31从第一工作位置向第二工作位置转换的过程中，顶杆31会对位于导杆座32和切刀管33之间的胶带25进行挤压，使得胶带25与切刀管33的边缘相抵，而随着顶杆31进一步的运动，与切刀管33贯通孔对应的胶带25会在顶杆31的硬性挤压下而与胶带25本体断裂，从而在贯通孔内伴随顶杆31端部向第二工作位置移动，顶杆31会在移动到位后自然的实现胶带25相对于芯棒01端部的挤压。

顶杆31回程过程中只需保证胶带25并不移动即可，当其自胶带25上因材料去除而产生的孔洞内移除后，即可实现胶带25位置的移动从而实现下一次供料。

在对顶杆31的动力源进行选择时，可采用如图7~9顶部的气缸，且采用连接块38建立顶杆31与气缸活塞杆之间的连接，即可在气缸伸缩时带动顶杆31进行直线运动；或者还可采用丝杆结构等，均可实现本发明的技术目的。

当胶带25被裁切完成后，由于不含有粘接材料的一侧与顶杆31的端部平面贴合，因此当顶杆31速度较慢时可能会发生掉落的问题，为了避免上述问题，顶杆31内部设置有贯通空间，贯通空间与吸气设备连接，在使用过程中，吸气设备至少在胶带25被裁切完成后以及粘贴完成之间的时间执行吸气操作，从而可避免胶带25在粘贴完成前掉落。

或者，顶杆31的贯通空间还可具有另外一种用途，具体地，在上述过程中，当胶带25因顶杆31的挤压而断裂完成裁切时，相对低的环境温度更加容易降低胶带25的柔韧性，而保证裁切边缘的整齐性；而在与芯棒01端部的贴合位置，相对高的环境温度更加容易使得胶带25的粘性发挥到最大，从而更好的实现封堵的效果，避免因贴合不紧密而造成后期的脱落。鉴于上述需求，作为顶杆31的一种优化方式，如图10和11所示，顶杆31内部设置有贯通空间，与贯通空间对应设置有以下结构：隔热空心管39，外壁与贯通空间的内壁贴合，且第一端延伸至贯通空间外部而获得固定，第一端通过封堵结构35密封，其中，固定可通过设备上的固定结构实现；隔热堵头34，设置于顶杆31的端部平面所在一侧，用于对贯通空间进行封堵，且相对于端部平面向内缩进；加热电阻36，固定于隔热堵头34上，向周围供给热量；其中，顶杆31执行裁切动作前，隔热堵头34与隔热空心管39端部贴合形成密封腔，加热电阻36设置于密封腔内，顶杆31执行裁切动作后，隔热堵头34与隔热空心管39端部分离，而使得顶杆31内壁与被加热电阻36所加热的空气接触而进行热传导，顶杆31为金属材质。

上述结构在工作的过程中，可始终保持加热电阻36的供电加热状态，其功率较低，并不造成过多的电能损耗，且加热温度低，使用安全性高，为其供电的导线37可在隔热空心管39内部走线，且自封堵结构35引出，由于隔热空心管39固定设置，因此并不对导线37造成过度的拉扯。

具体地，当隔热空心管39与隔热堵头34贴合时，二者之间形成密闭的密封腔，加热电阻36对此空间内的局部气体进行加热而使其温度升高；而当隔热空心管39保持位置不变，顶杆31进行直线运动而对胶带25进行挤压时，由于温度升高的气体瞬间自密封腔内流向顶杆31的贯通空间内部，因此还来不及对热量进行传导，因此此时的顶杆31端部温度仍然与室温近似相同，并不会对胶带25产生加热的效果，从而使得胶带25仍然保持便于裁切的状态；当顶杆31继续同方向的直线运动而完成胶带25的裁切，且将胶带25顶紧于芯棒01端部时，参见图11底部，与顶杆31内壁接触的加热空气已经实现热传导而提高顶杆31端部的温度，此时顶杆31的端部平面对胶带25加热使得胶带25的粘性增大，从而可有效提高粘接封堵的效果；在此位置，可停留3~5秒，从而使得上述效果进一步提升。

在上述优选方案中，由于上述热传导是仅仅在顶杆31端部进行的，因此热影响范围小，可快速的实现散热，可在顶杆31回缩且胶带25更换位置的过程中实现降温，而再次重复上述过程，在上述过程中，为了避免顶杆31因热胀冷缩所带来的影响，可使得顶杆31与切刀管33的贯通孔间隙设置，从而为热胀冷缩留有适当余量，避免卡死的情况，当然上述余量是微小的。其中，由于隔热空心管39和隔热堵头34之间的密封空间较为细长，且加热范围较小，因此局部的加热并不会造成气体的过度膨胀，当适度的膨胀因隔热堵头34的移动而瞬间释放时，还可促进气体沿图11底部箭头的方向流通，从而提高向顶杆31局部供热的集中性。

作为上述实施例的优选，贯通空间的内壁围绕加热电阻36的部分设置有至少一道凹槽31a，可促进上述导热过程。

其中，切刀管33朝向胶带25的一侧设置有环形的切割刃，通过切割刃的设置，使得在胶带25受到顶杆31和切刀管33的共同挤压实现裁切时，可更加完善的完成裁切动作，同样可提高裁切边缘的整齐性。

作为上述实施例的优选，物料定位结构1通过V型结构对硬芯棒薄膜电容实现定位。参见图13，来自上游的硬芯棒薄膜电容在V型结构的限制下而实现固定，当然，此处的固定指径向方向的固定，即硬芯棒薄膜电容不会在任意径向方向上移动，而仅仅可在轴向方向上移动；当硬芯棒薄膜电容两端均设置封堵执行结构3时，可通过同时的挤压而实现上述轴向方向的定位。

作为一种优化的方式，如图14和15所示，物料移位装置4包括：固定板41，沿纵向运动；动力机构，包括电机42和丝杆组件43，丝杆组件43在电机42的带动下控制固定板41沿纵向的直线运动方向及运动量；V型支撑板44，设置于物料定位结构1顶部，且通过V型的顶面对硬芯棒薄膜电容实现定位；支撑导杆45，贯穿物料定位结构1，底部与固定板41垂直固定连接，与固定板41同步纵向运动，顶部与V型支撑板44转动连接；下料气缸46，贯穿物料定位结构1，底部与固定板41转动连接，与固定板41同步纵向运动，顶部与V型支撑板44转动连接；其中，与V型支撑板44转动连接而形成的各转轴轴线均与硬芯棒薄膜电容的轴线平行。

本优选方案中的物料移位装置4，固定板41位于相对底部的位置时，如图16所示，下料气缸46和支撑导杆45拉动V型支撑板44与物料定位结构1顶部贴合；当需要实现封堵动作执行位置时，只需通过电机42带动丝杆组件43转动，从而抬升固定板41，且通过固定板41将硬芯棒薄膜电容抬高即可到达；而当达到需要下料的位置时，在上述封堵动作执行位置的基础上，控制下料气缸46伸出，此时支撑导杆45位置不变，必然会使得V型支撑板44向图17中所示的一侧倾斜，从而可使得硬芯棒薄膜电容自然的向一侧滚动下料；下料完成后的复位动作按照反向执行即可。

物料移位装置4还包括过渡板47，对自V型支撑板44移除的硬芯棒薄膜电容进行承接，从而避免对硬芯棒薄膜电容造成损伤。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (11)

1.一种用于硬芯棒薄膜电容器端部自动化封堵的机构，其特征在于，包括：

物料定位结构，将来自上游的硬芯棒薄膜电容定位在设定位置；供给结构，间歇向设定位置提供可供裁切的胶带，裁切后的所述胶带用于实现硬芯棒薄膜电容的芯棒端部封堵；封堵执行结构，执行所述裁切的动作，且将裁切完成的胶带压紧于所述芯棒的所需封堵位置；物料移位装置，对所述硬芯棒薄膜电容进行位置移动及定位，其中，定位位置至少包括封堵动作执行位置和下料位置；

所述封堵执行结构包括：

顶杆，沿直线运动，具有端部平面，所述端部平面外轮廓按照所述胶带所需裁切形状等比例设置；导杆座，对所述顶杆的直线运动进行导向；切刀管，设置有贯通孔，且固定安装于可供直线运动中的所述顶杆贯穿所述贯通孔的位置；所述胶带自所述导杆座和所述切刀管之间贯穿；

所述顶杆内部设置有贯通空间，与所述贯通空间对应设置有以下结构：隔热空心管，外壁与所述贯通空间的内壁贴合，且第一端延伸至所述贯通空间外部而获得固定，所述第一端通过封堵结构密封；隔热堵头，设置于所述顶杆的端部平面所在一侧，用于对所述贯通空间进行封堵，且相对于所述端部平面向内缩进；加热电阻，固定于所述隔热堵头上，向周围供给热量；

其中，所述顶杆执行裁切动作前，所述隔热堵头与所述隔热空心管端部贴合形成密封腔，所述加热电阻设置于所述密封腔内，所述顶杆执行裁切动作后，所述隔热堵头与所述隔热空心管端部分离，而使得所述顶杆内壁与被所述加热电阻所加热的空气接触而进行热传导，所述顶杆为金属材质。

2.根据权利要求1所述的用于硬芯棒薄膜电容器端部自动化封堵的机构，其特征在于，所述供给结构包括：

动力轴，对用于收料的胶带卷进行固定；

从动轴，对用于供料的胶带卷进行固定；

所述动力轴和从动轴的轴线平行设置。

3.根据权利要求1所述的用于硬芯棒薄膜电容器端部自动化封堵的机构，其特征在于，所述贯通空间的内壁围绕所述加热电阻的部分设置有至少一道凹槽。

4.根据权利要求1所述的用于硬芯棒薄膜电容器端部自动化封堵的机构，其特征在于，所述切刀管朝向所述胶带的一侧设置有环形的切割刃。

5.根据权利要求1所述的用于硬芯棒薄膜电容器端部自动化封堵的机构，其特征在于，所述物料定位结构通过V型结构对所述硬芯棒薄膜电容实现定位。

6.根据权利要求1所述的用于硬芯棒薄膜电容器端部自动化封堵的机构，其特征在于，所述物料移位装置包括：

固定板，沿纵向运动；

动力机构，包括电机和丝杆组件，所述丝杆组件在电机的带动下控制所述固定板沿纵向的直线运动方向及运动量；

V型支撑板，设置于所述物料定位结构顶部，且通过V型的顶面对所述硬芯棒薄膜电容实现定位；

支撑导杆，贯穿所述物料定位结构，底部与所述固定板垂直固定连接，与所述固定板同步纵向运动，顶部与所述V型支撑板转动连接；

下料气缸，贯穿所述物料定位结构，底部与所述固定板转动连接，与所述固定板同步纵向运动，顶部与所述V型支撑板转动连接；

其中，与所述V型支撑板转动连接而形成的各转轴轴线均与所述硬芯棒薄膜电容的轴线平行。

7.根据权利要求6所述的用于硬芯棒薄膜电容器端部自动化封堵的机构，其特征在于，还包括过渡板，对自所述V型支撑板移除的硬芯棒薄膜电容进行承接。

8.根据权利要求2所述的用于硬芯棒薄膜电容器端部自动化封堵的机构，其特征在于，在胶带的传播路径上设置至少一个变向轮，对位于供料和收料的所述胶带卷之间的胶带进行方向的改变。

9.根据权利要求1所述的用于硬芯棒薄膜电容器端部自动化封堵的机构，其特征在于，所述顶杆在工作的过程中包括两个工作位置，第一工作位置是在直线运动的一端相对远离所述切刀管，此时所述胶带可在所述导杆座和切刀管之间通过且运动；第二工作位置是将裁切完成的所述胶带挤压到芯棒端部的位置。

10.根据权利要求1所述的用于硬芯棒薄膜电容器端部自动化封堵的机构，其特征在于，通过夹取的方式、滚动下料的方式或者直线推动的方式中的一种将卷绕完成的硬芯棒薄膜电容转移至物料定位结构之上。

11.根据权利要求1所述的用于硬芯棒薄膜电容器端部自动化封堵的机构，其特征在于，所述顶杆的动力源为设置于顶部的气缸，且采用连接块建立所述顶杆与气缸活塞杆之间的连接。

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