CN115360027A - 一种用于加工超级电容的老化工艺加工设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电容老化技术领域，尤其涉及一种用于加工超级电容的老化工艺加工设备，包括电容上料装置和电容充电装置，第一电容输送组件末端连接有正负极修正工位；正负极修正工位包括移送平台，移送平台上沿长度方向滑动安装有多个电容夹持件，移送平台上方设置有正负极检测组件和电容转动组件；高温充电机构包括第一高温充电结构和第二高温充电结构，高温输送机构可分离的安装有可充电的电容输送件；正负极修正工位对电容的正负极进行修正，整体转动，避免出现无法充电，以及短路的现象发生，保证老化工艺的进行；高温充电机构内电容能够流动地进行充电，每个电容都流动地经过不同区域，受热的均匀性较好，以保证老化高温充电的工艺稳定性。

Description

一种用于加工超级电容的老化工艺加工设备

技术领域

本发明涉及电容老化技术领域，尤其涉及一种用于加工超级电容的老化工艺加工设备。

背景技术

人们在长期的生产实践中发现新制造出来的电子元器件，在刚投入使用的时候，一般失效率较高，叫做早期失效，经过早期失效后，电子元器件便进入了正常的使用期阶段，一般来说，在这一阶段中，电子元器件的失效率会大大降低。过了正常使用阶段，电子元器件便进入了耗损老化期阶段，那将意味着寿终正寝。这个规律，恰似一个浴盆(洗澡盆)，人们也称它为电子元器件的效能曲线，为了避免流入市场的新制造出来的电子元器件过早的失效，需要在新制造出来的电子元器件流入市场之前进行老化加工。

超级电容在上料进入到老化测试之前，都是通过输送件针脚朝上地进行前进输送，现有的输送件都是直接将电容输送到充电工位进行充电，由于超级电容的针脚具有正负极，个别超级电容会出现正负极与充电工位的正负极相反，会出现无法充电，甚至短路的现象发生。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足提供一种用于加工超级电容的老化工艺加工设备。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种用于加工超级电容的老化工艺加工设备，包括电容上料装置和电容充电装置，所述电容上料装置包括上料盘以及连接于上料盘的第一电容输送组件，第一电容输送组件末端连接有正负极修正工位；正负极修正工位包括移送平台，移送平台上沿长度方向滑动安装有将电容逐个前进移送的电容夹持件，移送平台上方沿前进方向依次设置有正负极检测组件和电容转动组件；移送平台旁侧还设置有将电容进行翻转的电容翻转组件；

电容充电装置包括预充电机构和高温充电机构；

高温充电机构包括第一高温充电结构和第二高温充电结构，第一高温充电结构和第二高温充电结构均包括高温输送机构，高温输送机构可分离的安装有可充电的电容输送件，高温输送机构两端分别设置有升降支撑组件，升降支撑组件包括可升降地接收电容输送件并将电容输送件承托至高温输送机构的运料托板。

所述上料盘设置有供电容出料的导向出料口，导向出料口的内侧壁分别安装有对电容输送至第一电容输送组件的导向皮带件。

进一步的：第一电容输送组件包括沿长度方向布置的电容皮带输送件以及用于支撑电容皮带输送件的皮带支撑架，电容皮带输送件的两侧通过皮带支撑架安装有对电容进行前进导向的电容导向板。

进一步的：移送平台底部沿长度方向安装有导向轨，导向轨上滑动安装有滑动座，电容夹持件并排安装于滑动座，电容夹持件包括一对位于移送平台顶部的电容夹块，电容夹块向电容输送的相反方向延伸，移送平台底部还安装有沿长度方向设置的移送伸缩件，移送伸缩件的驱动端与滑动座连接。

进一步的：电容夹持件的数量为三个以上，移送平台前进方向的第一个电容夹持件能够将电容从第一电容输送组件移送至正负极检测组件下方，第二个电容夹持件能够将电容从正负极检测组件下方移送至电容转动组件下方，第三个电容夹持件能够将电容从电容转动组件下方移送至电容翻转组件的运动范围。

进一步的：电容上料装置还包括对电容进行暂存的过渡工位，电容翻转组件设置于过渡工位与移送平台之间，过渡工位成型有对针脚朝下的电容进行定位的针脚定位槽，电容上料装置还包括将电容从过渡工位夹取至预充电机构的上料机械手。

进一步的：高温输送机构还包括前进输送件，电容输送件包括横向承托在前进输送件的输送底座，高温输送机构还包括位于输送底座两侧的导向组件，导向组件包括沿前进输送件长度方向布置的滑动支撑板，滑动支撑板立起有挡板，电容输送件底部沿着滑动支撑板滑动，电容输送件侧部沿着挡板滑动。

进一步的：电容输送件还包括成型于输送底座顶部的治具安装槽，治具安装槽沿长度方向等距安装有多个可对电容进行定位的电容治具，前进输送件沿长度方向安装有多个立起的传动块，输送底座成型有供传动块插入的传动槽，输送底座安装有与滑动支撑板滚动配合的底部滚轮。

进一步的：运料托板位于两个前进输送件之间，运料托板顶部安装有对电容输送件定位升降的定位框板，定位框板顶部成型有立起的定位针，电容输送件成型有供定位针插入的定位孔。

进一步的：升降支撑组件还包括与运料托板垂直的升降驱动件，升降驱动件的驱动端安装有升降滑动座，运料托板安装于升降滑动座。

本发明的有益效果：电容由第一电容输送组件进行前进输送至电容正负极修正工位，正负极不齐的电容能够通过正负极检测组件和电容翻转组件的配合下，对电容的正负极进行修正，整体转动，便于后续充电时能够较为准确的导电，避免出现无法充电，以及短路的现象发生，保证老化工艺的进行。

此外，电容通过电容输送件进行定位安装，由升降支撑组件的运料托板升降地从外接接收并供输送机构前进输送，位于电容输送件上的电容能够前进输送，同时对电容在高温的情况下进行充电，使得电容能够流动地进行充电，每个电容都流动地经过不同区域，受热的均匀性较好，以保证老化高温充电的工艺稳定性，高温充电的品质能够趋于一致。

附图说明

图1为电容上料装置和预充电机构相连接的结构示意图。

图2为高温充电机构的结构示意图。

图3为电容上料装置的结构示意图。

图4为电容正负极修正工位与电容翻转组件相连接的结构示意图。

图5为电容正负极修正工位的结构示意图。

图6为正负极检测组件的结构示意图。

图7为电容翻转组件与过渡工位相连接的结构示意图。

图8为具有高温室的高温充电机构的结构示意图。

图9为第一高温充电结构和第二高温充电结构的结构示意图，隐藏了中间部分。

图10为高温输送机构的局部结构示意图。

图11为升降支撑组件与电容输送件的连接结构示意图。

图12为图10中的局部放大结构示意图。

图13为预充电机构的局部放大结构示意图。

附图标记包括：

1-电容上料装置、

10-上料盘、11-皮带传动轴、12-上料皮带件、13-导向出料口、

14-围框、15-导向皮带件、

16-第一电容输送组件、17-皮带支撑架、18-电容皮带输送件、

19-电容导向板、

2-正负极修正工位、

20-移送平台、21-止挡组件、22-电容夹持件、23-电容夹块、

24-夹持槽、25-导向轨、26-滑动座、27-移送伸缩件、

3-正负极检测组件、

30-工业相机、31-定位夹持件、32-电容转动组件、

4-电容翻转组件、

41-翻转夹持件、42-翻转驱动座、43-齿轮件、44-齿条件、

45-过渡工位、46-针脚定位槽、47-上料机械手、

5-预充电机构、

51-链条输送机构、52-充电治具、53-导电口、54-充电导电端口、

6-高温充电机构、

60-分隔板、

600-高温室、601-高温入口、602-高温出口

61-第一高温充电结构、62-第二高温充电结构、63-高温输送机构、

64-传送链条、65-传动链轮、66-传动轴、67-传动块、

7-电容输送件、

71-输送底座、72-治具安装槽、73-电容治具、74-电容槽、

741-正极导电电刷、75-负极导电电刷、76-传动槽、

77-滑动支撑板、78-挡板、79-底部滚轮、

8-升降支撑组件、

81-高温升降气缸、82-升降滑动座、83-运料托板、84-定位框板、

85-定位针、86-定位孔。

90-测试工位、100-下料机构。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行详细的描述。

如图1-13所示，一种用于加工超级电容的老化工艺加工设备，包括电容上料装置1和电容充电装置，电容充电装置包括预充电机构5和高温充电机构6。

电容上料装置1包括上料盘10，上料盘10包括一对间隔布置的皮带传动轴11，两个皮带传动轴11之间嵌套有平铺的上料皮带件12，皮带件外围通过架子设置有围框14，围框14成型有供电容出料的导向出料口13，导向出料口13呈八字状，导向出料口13的内侧壁分别安装有对电容输送至第一电容输送组件16的导向皮带件15，两个导向皮带件15形成八字状结构，对电容进行侧摩擦输送到导向出料口13末端，由上料皮带件12将针脚立起的电容输送往导向出料口13，通过导向皮带件15对电容摩擦输送到导向出料口13的末端，到达末端时，由于宽度仅可供单个电容通过，从而实现对电容的逐一上料。

电容上料装置1还包括连接于导向出料口13的第一电容输送组件16，第一电容输送组件16包括沿长度方向布置的电容皮带输送件18以及用于支撑电容皮带输送件18的皮带支撑架17，电容皮带输送件18的两侧通过皮带支撑架17安装有对电容进行前进导向的电容导向板19，两个电容导向板19 之间的间距为略大于电容的直径，由电容皮带输送件18对电容进行前进输送，并通过电容导向板19对电容进行限位，可防止电容在前进时出现左右移位的现象。

第一电容输送组件16末端设置有由可伸缩的气缸进行驱动的止挡组件 21，止挡组件21为垂直于电容皮带输送件18设置的止挡杆，由止挡杆进行限位，实现电容逐一地进入到下一工位，不会出现拥堵的现象，保证上料平稳。

第一电容输送组件16末端连接有正负极修正工位2；正负极修正工位2 包括移送平台20，移送平台20上沿长度方向滑动安装有三个将电容逐个前进移送的电容夹持件22，移送平台20底部沿长度方向安装有导向轨25，导向轨25上滑动安装有滑动座26，电容夹持件22并排安装于滑动座26。

电容夹持件22包括一对位于移送平台20顶部的电容夹块23，电容夹块23向电容输送的相反方向延伸，电容夹块23由气缸的驱动下做开合运动，电容夹块23成型有夹持槽24，可对电容进行保护，减少夹伤的风险。移送平台20底部还安装有沿长度方向设置的移送伸缩件27，移送伸缩件27为伸缩气缸，移送伸缩件27的驱动端与滑动座26连接，由移送伸缩件27的驱动下带动安装于滑动座26的电容夹持件22沿着导向轨25往复滑动，使得电容能够在移送平台20上由电容夹持件22的夹持下，逐一前进输送。

具体的，移送平台20上方沿前进方向依次设置有正负极检测组件3和电容转动组件32，正负极检测组件3包括工业相机30，工业相机30下方设置有可升降的定位夹持件31，定位夹持件31由升降气缸和手指气缸驱动下做升降和开合夹持动作，由定位夹持件31将电容从电容夹持件22夹持升起，静置时供正上方的工业相机30拍照，并检测该针脚的正负极方向是否出现偏差；电容转动组件32与工业相机30信号连接，电容转动组件32包括由可升降和转动的气缸驱动下做升降旋转运动，并由手指气缸做开合运动，将电容从从电容夹持件22夹持升起，根据工业相机30检测的正负极情况，电容转动组件32相应地转动角度，使电容的极性对齐。

具体的，移送平台20旁侧还设置有将电容进行翻转的电容翻转组件4，移送平台20前进方向的第一个电容夹持件22能够将电容从第一电容输送组件16移送至正负极检测组件3下方，由定位夹持件31将该电容夹持升起，由工业相机30拍照，此时第一个电容夹持件22继续向第一电容输送组件16 运动，此时第二个电容夹持件22运动至定位夹持件31正下方，工业相机30 拍照完毕后，定位夹持件31将第一个电容落位于第二个电容夹持件22内，滑动座26整体向前运动，安装在第二个电容夹持件22的第一个电容对齐电容转动组件32正下方，并由电容转动组件32夹持升起，根据极性的偏移角度转动相应的角度；此时由第一个电容夹持件22夹持的第二个电容则对齐于工业相机30正下方，并由定位夹持件31将该电容夹持升起；随后滑动座26 整体向后运动，第三个电容夹持件22对齐于电容转动组件32正下方，第二个电容夹持件22对齐于定位夹持件31正下方，第一个电容被第三个电容夹持件22夹持后移动到移送平台20的末端，待电容翻转组件4夹持翻转进入下一工序。

整个过程衔接稳定，正负极不齐的电容能够通过工业相机30和电容翻转组件4的配合下，对电容的正负极进行修正，整体转动，便于后续充电时能够较为准确的导电，避免出现无法充电，以及短路的现象发生，保证老化工艺的进行。

电容上料装置1还包括对电容进行暂存的过渡工位45，过渡工位45与移送平台20水平对齐，电容翻转组件4设置于过渡工位45与移送平台20 之间，过渡工位45成型有对针脚朝下的电容进行定位的针脚定位槽46。

电容翻转组件4包括可开合地做夹持运动的翻转夹持件41以及用于活动安装翻转夹持件41的翻转驱动座42，翻转驱动座42传动连接有带动翻转夹持件41在所述翻转驱动座42往复摆动的齿轮齿条传动机构。齿轮齿条机构包括可转动地安装在翻转驱动座42的齿轮件43，以及由升降气缸驱动下做升降运动的齿条件44，齿轮件43和齿条件44啮合传动，从而实现安装在翻转驱动座42的翻转夹持件41能够绕着齿轮件43做180°转动。

翻转夹持件41由气缸的驱动下做开合运动，从而实现在过渡工位45与移送平台20之间往复180°摆动，将电容从第三个电容夹持件22夹持并翻转至过渡工位45的针脚定位槽46上，实现电容由针脚朝上变为针脚朝下，后续充电时，接触更为稳定。

电容上料装置1还包括将电容从过渡工位45夹取至预充电机构5的上料机械手47，上料机械手47通过升降气缸和横向伸缩气缸的驱动下，可将电容从过渡工位45夹持到预充电机构5上，对电容进行预充电。

预充电机构5设置有80个充电治具52，每个充电治具52成型有横向凸起的导电口53，80个充电治具52由链条输送机构51进行安装，做间隔的环形运动，即链条输送机构51前进一次，为一个充电治具52的距离，链条输送机构51沿途设置有充电机构，充电机构包括80个做伸缩运动的充电导电端口54，链条输送机构51每前进一次，所有充电导电端口54向充电治具52 伸出一次并导电充电，每个安装于充电治具52的电容则被充电80次，从而实现预充电，预充电完成后，由机械手夹取至高温充电机构进行高温充电。

经过预充电的电容储存有一定电量，可通过测试仪测试电容是否具备充电功能，良品的电容再通过机械手夹取至高温充电机构进行二次充电，可将一些不良品排除，减少不必要的资源浪费，缩减成本；且预充电后的电容能够减少高温充电的充电时间。

高温充电机构6包括高温室600，高温室600成型有高温入口601和高温出口602，高温室600内设置有第一高温充电结构61和第二高温充电结构 62，第二高温充电结构62位于第一高温充电结构61正下方，第二高温充电结构62长度大于第一高温充电结构61，第一高温充电结构61和第二高温充电结构62之间设置有分隔板60，以形成两个高温充电区，两个高温充电区可设置为温度相同也可设置为不同；双层结构的充电结构可供电容进行两次进行高温度的情况下充电，也可将两组电容分别在不同温度的充电结构下进行充电，可提高充电效率，也可对不同温度需求的电容进行充电。需要说明的是，本案的“高温”是相对值，并非限定具体温度值，实际使用时可根据需要设定为所需温度。

温充电区设有温度控制面板，通过温度控制面板可对烘箱内六个位置设定温度参数并进行温度控制，超温时会有相应报警；烘箱的加热方式为风机在烘箱的上下层循环出风。

具体的，第一高温充电结构61和第二高温充电结构62均包括高温输送机构63，高温输送机构63包括一对平行间隔布置的传送链条64，传送链条 64两端传动连接有传动链轮65，并通过传动轴66将同轴对齐的传送链条64 进行嵌套连接，其中一个传动轴66通过驱动电机传动下转动，带动两个传送链条64于传动链轮65啮合传动实现前进运动。

传送链条64可分离的安装有具有充电功能的电容输送件7，电容输送件 7包括横向承托在两个传送链条64之间的输送底座71，输送底座71顶部沿长度方向成型有治具安装槽72，治具安装槽72沿长度方向等距安装有多个可对电容进行定位的电容治具73，电容治具73成型有用于定位电容的电容槽74，电容治具73由导电金属材质加工成型，电容治具73一端成型有由金属材质加工成型的正极导电电刷741和负极导电电刷75，通过正极导电电刷 741和负极导电电刷75的导电连接，对安装在电容治具73上的电容槽74进行充电。

传送链条64沿长度方向安装有多个立起的传动块67，输送底座71成型有供传动块67插入的传动槽76，电容输送件7放置到两个传送链条64之间，立起的传动块67插入到输送底座71的传动槽76内，卡住电容输送件7，电容输送件7随着传送链条64的前进输送而前进，传送链条64一侧设置有与正极导电电刷741和负极导电电刷75接触的触电壁，电容输送件7在前进输送时，正极导电电刷741和负极导电电刷75分别与触电壁摩擦导电接触，形成导电充电。

高温输送机构63还包括位于输送底座71两侧的导向组件，导向组件包括沿传送链条64长度方向布置的滑动支撑板77，滑动支撑板77立起有挡板 78，电容输送件7底部沿着滑动支撑板77滑动，电容输送件7侧部沿着挡板 78滑动，输送底座71安装有与滑动支撑板77滚动配合的底部滚轮79。

两个挡板78之间的间距恰好等于电容输送件7的长度，电容输送件7 通过安装于输送底座71的底部滚轮79沿着滑动支撑板77前进运动，并由挡板78进行限位，在前进运动时，电容输送件7不会左右偏移，以保证正极导电电刷741和负极导电电刷75与触电壁稳定接触实现充电。

高温输送机构63两端分别设置有升降支撑组件8，升降支撑组件8包括可升降地接收电容输送件7并将电容输送件7承托至高温输送机构63的运料托板83，运料托板83位于两个传送链条64之间，运料托板83顶部安装有对电容输送件7定位升降的定位框板84，升降支撑组件8还包括与运料托板 83垂直的升降驱动件，升降驱动件为高温升降气缸81，升降驱动件的驱动端安装有升降滑动座82，运料托板83安装于升降滑动座82，定位框板84顶部成型有立起的定位针85，电容输送件7成型有供定位针85插入的定位孔86。

在充电之前，整个电容输送件7由机械手夹取至运料托板83，运料托板 83升起供电容输送件7放入，放入时，定位框板84的定位孔86与电容输送件7的定位针85同轴配合，对电容输送件7进行定位，不会左右偏移，随后运料托板83通过高温升降气缸81驱动下下降，使传送链条64立起的传动块 67插入到输送底座71的传动槽76内，卡住电容输送件7，传送链条64绕传动链轮65啮合传动实现前进输送，输送到末端后，继续由运料托板83顶起，通过夹料机械手将电容输送件7夹取，进行下料，完成充电操作。

电容先由第一高温充电结构61进行充电，充电完成后，由机械手将整个电容输送件7从高温出口602取出后，由输送件输送到高温入口601，继续由第二高温充电结构62的升降支撑组件8进行支撑进入到第二高温充电结构62进行二次高温充电。

二次高温充电完毕后，进入到测试工位90，该测试工位90对电容进行逐一的自放电测试和容量测试，测试电容是完成高温充电以及电量储存情况，从而判断电容的好坏，随后进入到下料机构100，通过下料机构100对老化好的电容进行分类下料摆盘。

综上所述可知本发明乃具有以上所述的优良特性，得以令其在使用上，增进以往技术中所未有的效能而具有实用性，成为一极具实用价值的产品。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种用于加工超级电容的老化工艺加工设备，包括电容上料装置和电容充电装置，其特征在于：

所述电容上料装置包括上料盘以及连接于上料盘的第一电容输送组件，第一电容输送组件末端连接有正负极修正工位；正负极修正工位包括移送平台，移送平台上沿长度方向滑动安装有将电容逐个前进移送的电容夹持件，移送平台上方沿前进方向依次设置有正负极检测组件和电容转动组件；移送平台旁侧还设置有将电容进行翻转的电容翻转组件；

电容充电装置包括预充电机构和高温充电机构；

高温充电机构包括第一高温充电结构和第二高温充电结构，第一高温充电结构和第二高温充电结构均包括高温输送机构，高温输送机构可分离的安装有可充电的电容输送件，高温输送机构两端分别设置有升降支撑组件，升降支撑组件包括可升降地接收电容输送件并将电容输送件承托至高温输送机构的运料托板。

2.根据权利要求1所述的一种用于加工超级电容的老化工艺加工设备，其特征在于：所述上料盘设置有供电容出料的导向出料口，导向出料口的内侧壁分别安装有对电容输送至第一电容输送组件的导向皮带件。

3.根据权利要求2所述的一种用于加工超级电容的老化工艺加工设备，其特征在于：所述第一电容输送组件包括沿长度方向布置的电容皮带输送件以及用于支撑电容皮带输送件的皮带支撑架，电容皮带输送件的两侧通过皮带支撑架安装有对电容进行前进导向的电容导向板。

4.根据权利要求2所述的一种用于加工超级电容的老化工艺加工设备，其特征在于：所述移送平台底部沿长度方向安装有导向轨，导向轨上滑动安装有滑动座，电容夹持件并排安装于滑动座，电容夹持件包括一对位于移送平台顶部的电容夹块，电容夹块向电容输送的相反方向延伸，移送平台底部还安装有沿长度方向设置的移送伸缩件，移送伸缩件的驱动端与滑动座连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于加工超级电容的老化工艺加工设备，其特征在于：所述电容夹持件的数量为三个以上，移送平台前进方向的第一个电容夹持件能够将电容从第一电容输送组件移送至正负极检测组件下方，第二个电容夹持件能够将电容从正负极检测组件下方移送至电容转动组件下方，第三个电容夹持件能够将电容从电容转动组件下方移送至电容翻转组件的运动范围。

6.根据权利要求5所述的一种用于加工超级电容的老化工艺加工设备，其特征在于：所述电容上料装置还包括对电容进行暂存的过渡工位，电容翻转组件设置于过渡工位与移送平台之间，过渡工位成型有对针脚朝下的电容进行定位的针脚定位槽，电容上料装置还包括将电容从过渡工位夹取至预充电机构的上料机械手。

7.根据权利要求6所述的一种用于加工超级电容的老化工艺加工设备，其特征在于：所述高温输送机构还包括前进输送件，电容输送件包括横向承托在前进输送件的输送底座，高温输送机构还包括位于输送底座两侧的导向组件，导向组件包括沿前进输送件长度方向布置的滑动支撑板，滑动支撑板立起有挡板，电容输送件底部沿着滑动支撑板滑动，电容输送件侧部沿着挡板滑动。

8.根据权利要求1所述的一种用于加工超级电容的老化工艺加工设备，其特征在于：所述电容输送件还包括成型于输送底座顶部的治具安装槽，治具安装槽沿长度方向等距安装有多个可对电容进行定位的电容治具，前进输送件沿长度方向安装有多个立起的传动块，输送底座成型有供传动块插入的传动槽，输送底座安装有与滑动支撑板滚动配合的底部滚轮。

9.根据权利要求8所述的一种用于加工超级电容的老化工艺加工设备，其特征在于：所述运料托板位于两个前进输送件之间，运料托板顶部安装有对电容输送件定位升降的定位框板，定位框板顶部成型有立起的定位针，电容输送件成型有供定位针插入的定位孔。

10.根据权利要求9所述的一种用于加工超级电容的老化工艺加工设备，其特征在于：所述升降支撑组件还包括与运料托板垂直的升降驱动件，升降驱动件的驱动端安装有升降滑动座，运料托板安装于升降滑动座。

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