CN210865940U - 一种成形薄膜电容器波浪形端面的材料盘振荡放卷装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种成形薄膜电容器波浪形端面的材料盘振荡放卷装置，属于薄膜电容卷绕设备领域。本实用新型的材料盘振荡放卷装置，包括放卷机构和错边调整机构，错边调整机构包括安装座、错边调整螺杆和错边调整手柄，放卷机构安装于安装座上，安装座通过导向机构滑动地安装于基板上，安装座与错边调整螺杆螺纹配合连接，错边调整螺杆的一端与错边调整手柄相连接，错边调整螺杆的另一端与安装于基板上的步进电机传动连接。本实用新型利用错边调整机构的错边调整螺杆来控制放卷机构振荡运动，对现有薄膜电容卷绕机的改造更加方便，使金属化薄膜卷绕出来的薄膜电容器具有波浪形端面结构，卷绕速度快，效率高，波浪形端面的振幅和频率调节方便。

Description

一种成形薄膜电容器波浪形端面的材料盘振荡放卷装置

技术领域

本实用新型涉及一种金属化薄膜电容器的卷绕机构，更具体地说，涉及一种成形薄膜电容器波浪形端面的材料盘振荡放卷装置。

背景技术

金属化薄膜电容器因其绝缘阻抗高、电容量损失小、可靠安全防爆的性能，在电子、通讯、电力等领域得到广泛使用。金属化薄膜电容器是将金属蒸镀在聚酯或聚丙烯等绝缘介质薄膜上，将两层或多层金属化薄膜重叠卷绕后，形成圆筒状的电容器。

金属膜在卷成电容器后，需要进行喷金工序，即利用电弧或火焰等热源，将需喷涂的各类焊料丝材熔化并在高压空气的作用下雾化，粉碎后的金属粒子以高速喷涂在对热能具有极高灵敏度的电容芯组端面薄膜层缝隙中，使芯组端面自内绕层至外绕层形成一个等电位的金属电极面，为电极引出一个桥接平台。而金属涂层与金属化膜层的结合强度是喷金工艺质量优劣的评价标准之一，端面的喷覆效果会影响端面的过电流能力。普通电容器的喷金层与金属化膜层之间的有效接触面积小，使得喷金层与金属化膜层间的附着力小，导致薄膜电容器的喷金层机械强度较低，耐电流能力弱，影响电容器的寿命。

目前，如图1所示，为了增加薄膜电容端面的喷覆接触效果，现有设计是将金属化膜分切为波浪状，利用波浪状边缘的金属化膜卷绕电容，在电容端面形成波浪形端面结构，如中国专利号ZL201620000716.6记载的“一种双面波浪分切型金属化薄膜”。现有的做法是利用金属化膜波浪分切机，通过可调节转速的波形旋转刀片于金属化膜的线速度，分切出所需的波浪形状，使得卷绕出的电容芯子端面成粗糙的表面，从而保证接下来的喷金质量。如中国专利申请号201310438988.5公开的“金属化膜波浪分切机构”，其工作原理及工作过程是：交流伺服电机转动通过传动机构带动刀轴旋转，刀轴带动波浪刀组件旋转，进而在金属化膜上切出波形，最终使得金属化膜的边缘呈规则的波浪形状，用这种金属化膜卷出来的电容器的端面是参差不齐的波浪形，从而改变了电容器端面的平整度，进而改变了喷金层的附着力，使喷金层与电容器端面接触良好。但利用金属膜波浪分切机分切金属膜时，分切的速度较慢；在金属膜厚度很薄时，容易出现波浪形边缘倒伏的现象；且对两层金属膜卷绕时，错开的宽度的一致性要求更高，电容卷绕质量难以保证。

基于此，有必要寻求一种新型的薄膜电容器波浪形端面的成形方法，以简化现有工艺结构。

发明内容

1.实用新型要解决的技术问题

本实用新型的目的在于克服现有金属化膜波浪分切方式成形薄膜电容器波浪形端面存在的上述不足，提供一种成形薄膜电容器波浪形端面的材料盘振荡放卷装置，采用本实用新型的技术方案，利用步进电机驱动放卷机构沿材料盘的轴线方向振荡运动，使金属化薄膜从材料盘放卷出来后形成可控的波形放卷，卷绕出来的薄膜电容器具有波浪形端面结构，取代了现有金属化膜波浪分切卷绕的方式，无需额外增加金属化膜波浪分切机构，并且电容器卷绕速度快，效率高，波浪形端面的振幅和频率调节方便；同时利用了错边调整机构的错边调整螺杆来控制放卷机构振荡运动，结构简单，对现有薄膜电容卷绕机的改造更加方便，使现有薄膜电容卷绕机也能够具有卷绕波浪形端面电容的功能。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型的一种成形薄膜电容器波浪形端面的材料盘振荡放卷装置，安装于薄膜电容卷绕机的基板上，包括放卷机构和错边调整机构，所述的错边调整机构包括安装座、错边调整螺杆和错边调整手柄，所述的放卷机构安装于安装座上，所述的安装座通过导向机构沿放卷机构上材料盘的轴线方向滑动地安装于基板上，所述的安装座与错边调整螺杆螺纹配合连接，所述的错边调整螺杆的一端与错边调整手柄相连接，所述的错边调整螺杆的另一端与安装于基板上的步进电机传动连接，用于通过步进电机驱动错边调整螺杆正反向旋转来带动放卷机构沿材料盘的轴线方向振荡运动。

更进一步地，所述的安装座通过螺母套与错边调整螺杆螺纹配合。

更进一步地，所述的错边调整螺杆为滚珠丝杆。

更进一步地，所述的步进电机的输出轴通过同步带传动机构与错边调整螺杆的一端传动连接。

更进一步地，所述的导向机构包括导杆和导套，所述的导杆沿放卷机构上材料盘的轴线方向安装于基板上，所述的导套安装于安装座上，并与导杆滑动配合。

更进一步地，所述的导杆的端部设有电机安装板，所述的步进电机安装于电机安装板上。

更进一步地，所述的放卷机构包括装夹头组件、材料盘驱动电机和装夹气缸，所述的材料盘驱动电机安装于安装座上，并与装夹头组件通过第一同步带传动机构传动连接，用于驱动装夹头组件旋转运动；所述的装夹气缸安装于安装座上，并与装夹头组件内的涨紧机构传动连接，用于控制装夹头组件对材料盘进行夹紧或松开。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下有益效果：

(1)本实用新型的一种成形薄膜电容器波浪形端面的材料盘振荡放卷装置，其安装于薄膜电容卷绕机的基板上，利用步进电机驱动放卷机构沿材料盘的轴线方向振荡运动，使金属化薄膜从材料盘放卷出来后形成可控的波形放卷，卷绕出来的薄膜电容器具有波浪形端面结构，取代了现有金属化膜波浪分切卷绕的方式，无需额外增加金属化膜波浪分切机构，并且电容器卷绕速度快，效率高，波浪形端面的振幅和频率调节方便；同时利用了错边调整机构的错边调整螺杆来控制放卷机构振荡运动，结构简单，对现有薄膜电容卷绕机的改造更加方便，使现有薄膜电容卷绕机也能够具有卷绕波浪形端面电容的功能；

(2)本实用新型的一种成形薄膜电容器波浪形端面的材料盘振荡放卷装置，其安装座通过螺母套与错边调整螺杆螺纹配合，错边调整螺杆为滚珠丝杆，振荡动作稳定性好，精度高，控制方便；

(3)本实用新型的一种成形薄膜电容器波浪形端面的材料盘振荡放卷装置，其步进电机的输出轴通过同步带传动机构与错边调整螺杆的一端传动连接，便于步进电机的位置布置，使材料盘振荡放卷装置的整体结构更加简单紧凑。

附图说明

图1为金属化薄膜电容器波浪形端面的结构示意图；

图2为本实用新型的一种成形薄膜电容器波浪形端面的材料盘振荡放卷装置在薄膜电容卷绕机上的工作原理示意图；

图3为本实用新型的一种成形薄膜电容器波浪形端面的材料盘振荡放卷装置中金属化薄膜的振荡运动曲线坐标图；

图4为本实用新型的一种成形薄膜电容器波浪形端面的材料盘振荡放卷装置的结构示意图。

示意图中的标号说明：

100、材料盘；101、金属化薄膜；200、基板；1、材料盘放卷机构；1-1、装夹头组件；1-2、安装座；1-3、导杆；1-4、导套；1-5、材料盘驱动电机；1-6、第一同步带传动机构；1-7、装夹气缸；1-8、错边调整螺杆；1-9、螺母套；1-10、电机安装板；1-11、步进电机；1-12、第二同步带传动机构；1-13、错边调整手柄；2、导辊；3、卷绕机构。

具体实施方式

本实用新型的基本原理为：

在金属化薄膜卷绕过程中，在金属化薄膜的宽度方向施加可控的规律性振荡运动，使金属化薄膜卷绕成卷的端面具有波浪形粗糙表面结构。如图3所示，X轴为薄膜电容的卷绕半径或卷绕时间，Y轴为金属化薄膜的位移变化，在卷绕时，时间或半径变化时，Y轴产生金属化薄膜的位置振荡变化，最终卷绕出的金属化薄膜电容器的端面即成波浪形结构。由在金属化薄膜卷绕过程中，金属化薄膜往复振荡，从而使得卷绕成卷时，金属化薄膜也会相应的交替产生偏移，通过控制金属化薄膜的振荡振幅和频率即可实现在金属化薄膜电容器的端面形成具有波峰波谷的波浪形卷绕端面，制作出的电容器效果与金属化膜波浪分切方式卷绕的电容器效果更好，增加了喷金时端面与金属粉末的接触面积，从而增加了电容器端面过电流能力。另外，金属化薄膜的振荡运动振幅和频率可调，通过调节金属化薄膜的振荡运动振幅和频率来调节金属化薄膜电容器波浪形端面的波形大小及峰谷间距，根据不同规格的薄膜电容器和金属化薄膜的厚度，能够对电容器波浪形端面的波形进行调节，相较于现有金属化膜波浪分切的方式，波形大小及峰谷间距的调节更加方便，能够实时优化波浪形端面的结构。

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。

实施例

如图2所示，在金属化薄膜101卷绕过程中，金属化薄膜101的振荡运动发生在材料盘放卷机构1上，对原薄膜电容器卷绕机的改造小，仅需在材料盘放卷机构1上增设振荡机构即可，在现有卷绕机上实现金属化薄膜电容器波浪形端面的成形功能更加简单，实施起来更加方便。

具体地，如图4所示，本实施例的一种成形薄膜电容器波浪形端面的材料盘振荡放卷装置，安装于薄膜电容卷绕机的基板200上，包括放卷机构和错边调整机构，错边调整机构包括安装座1-2、错边调整螺杆1-8和错边调整手柄1-13，放卷机构安装于安装座1-2上，安装座1-2通过导向机构沿放卷机构上材料盘100的轴线方向滑动地安装于基板200上，安装座1-2与错边调整螺杆1-8螺纹配合连接，错边调整螺杆1-8的一端与错边调整手柄1-13相连接，转动错边调整手柄1-13即可带动安装座1-2在错边调整螺杆1-8上前后移动，从而调节放卷机构上材料盘100的放卷位置。不同地是，错边调整螺杆1-8的另一端与安装于基板200上的步进电机1-11传动连接，用于通过步进电机1-11驱动错边调整螺杆1-8正反向旋转来带动放卷机构上的材料盘100沿轴线方向振荡运动。通过在原有的材料盘放卷机构1的错边调整螺杆1-8一端安装有步进电机1-11，通过步进电机1-11驱动错边调整螺杆1-8正反向旋转来带动放卷机构的材料盘100沿轴向振荡运动，借助材料盘放卷机构1的原有错边调整机构，在硬件上仅需增设驱动错边调整螺杆1-8正反旋转的步进电机1-11即可，结构设计简单巧妙，设备改造成本低，且步进电机1-11的控制简单方便，动作执行准确可靠，动作响应快速灵敏。

在本实施例中，安装座1-2通过螺母套1-9与错边调整螺杆1-8螺纹配合，错边调整螺杆1-8为滚珠丝杆，振荡动作稳定性好，精度高，控制方便。另外，步进电机1-11的输出轴通过同步带传动机构与错边调整螺杆1-8的一端传动连接，即图4所示的第二同步带传动机构1-12，采用同步带传动机构连接步进电机1-11与错边调整螺杆1-8，便于步进电机1-11的位置布置，使材料盘振荡放卷装置的整体结构更加简单紧凑。为了保证安装座1-2移动顺畅，上述的导向机构包括导杆1-3和导套1-4，导杆1-3沿放卷机构上材料盘100的轴线方向安装于基板200上，导套1-4安装于安装座1-2上，并与导杆1-3滑动配合。导杆1-3的端部设有电机安装板1-10，步进电机1-11安装于电机安装板1-10上。

本实施例中的放卷机构的基本结构和工作原理与现有技术相同，包括装夹头组件1-1、材料盘驱动电机1-5和装夹气缸1-7，材料盘驱动电机1-5安装于安装座1-2上，并与装夹头组件1-1通过第一同步带传动机构1-6传动连接，用于驱动装夹头组件1-1旋转运动；装夹气缸1-7安装于安装座1-2上，并与装夹头组件1-1内的涨紧机构传动连接，用于控制装夹头组件1-1对材料盘100进行夹紧或松开。材料盘驱动电机1-5与装夹头组件1-1的具体连接关系和工作原理、以及装夹气缸1-7与装夹头组件1-1的具体连接关系和工作原理，可参见专利CN201822230597.5记载的“一种薄膜电容卷绕机的材料盘装夹定位机构”，在此就不再赘述。有关金属化薄膜电容器卷绕机的其他结构与现有技术相同，在此也不再详述。

参见图2和图4所示，本实施例的一种成形薄膜电容器波浪形端面的材料盘振荡放卷装置，工作时，装夹气缸1-7动作，将装夹头组件1-1上的材料盘100夹紧固定，材料盘驱动电机1-5通过第一同步带传动机构1-6驱动装夹头组件1-1带动材料盘100进行放卷，同时步进电机1-11根据设定程序以一定转速和正反转切换频率工作，通过安装座1-2带动装夹头组件1-1沿其轴向往复振荡运动(如图4箭头方向)，使放出的金属化薄膜101随放卷动作进行往复振荡，这种振荡运动使得金属化薄膜101在卷绕机的输送路径上产生交替的小尺寸往复偏移，经过卷绕机的多组导辊2等进入卷绕机构3进行卷绕，由于金属化薄膜101在宽度方向的左右振动偏移，体现在成卷端面上就形成了类似于波浪状的凹凸结构，形成波浪形粗糙端面。

金属化薄膜101的振荡运动振幅和频率可调，通过调节金属化薄膜101的振荡运动振幅和频率即可调节金属化薄膜电容器波浪形端面的波形大小及峰谷间距。在本实施例中，装夹头组件1-1的轴向振荡振幅和频率由软件程序控制步进电机1-11的转速和正反转切换频率来实现。步进电机1-11的正反转切换频率即为金属化薄膜101的振荡频率，在频率不变的情况下，步进电机1-11的转速越高则振幅越大。步进电机1-11具有瞬间启动和急速停止的优越特性，从而便于利用软件程序控制步进电机的工作状态来调节金属化薄膜的振荡运动振幅和频率。具体实施时，步进电机1-11可采用PLC程序控制，在振荡参数设置时，可采用步进电机1-11的正反转切换次数与单位时间或金属化薄膜101的卷绕线速度或金属化薄膜101的卷绕转速之比来进行设置，将步进电机1-11的控制与卷绕机的卷绕控制结合起来，参数设置和调整更加直观方便。根据不同规格的电容器要求，金属化薄膜101的振荡运动振幅一般控制在0.1mm～1mm即可。

本实用新型的一种成形薄膜电容器波浪形端面的材料盘振荡放卷装置，其安装于薄膜电容卷绕机的基板上，利用步进电机驱动放卷机构沿材料盘的轴线方向振荡运动，使金属化薄膜从材料盘放卷出来后形成可控的波形放卷，卷绕出来的薄膜电容器具有波浪形端面结构，取代了现有金属化膜波浪分切卷绕的方式，无需额外增加金属化膜波浪分切机构，并且电容器卷绕速度快，效率高，波浪形端面的振幅和频率调节方便；同时利用了错边调整机构的错边调整螺杆来控制放卷机构振荡运动，结构简单，对现有薄膜电容卷绕机的改造更加方便，使现有薄膜电容卷绕机也能够具有卷绕波浪形端面电容的功能。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

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技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。

以上示意性地对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性地设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种成形薄膜电容器波浪形端面的材料盘振荡放卷装置，安装于薄膜电容卷绕机的基板(200)上，包括放卷机构和错边调整机构，所述的错边调整机构包括安装座(1-2)、错边调整螺杆(1-8)和错边调整手柄(1-13)，所述的放卷机构安装于安装座(1-2)上，所述的安装座(1-2)通过导向机构沿放卷机构上材料盘(100)的轴线方向滑动地安装于基板(200)上，所述的安装座(1-2)与错边调整螺杆(1-8)螺纹配合连接，所述的错边调整螺杆(1-8)的一端与错边调整手柄(1-13)相连接，其特征在于：所述的错边调整螺杆(1-8)的另一端与安装于基板(200)上的步进电机(1-11)传动连接，用于通过步进电机(1-11)驱动错边调整螺杆(1-8)正反向旋转来带动放卷机构沿材料盘(100)的轴线方向振荡运动。

2.根据权利要求1所述的一种成形薄膜电容器波浪形端面的材料盘振荡放卷装置，其特征在于：所述的安装座(1-2)通过螺母套(1-9)与错边调整螺杆(1-8)螺纹配合。

3.根据权利要求2所述的一种成形薄膜电容器波浪形端面的材料盘振荡放卷装置，其特征在于：所述的错边调整螺杆(1-8)为滚珠丝杆。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种成形薄膜电容器波浪形端面的材料盘振荡放卷装置，其特征在于：所述的步进电机(1-11)的输出轴通过同步带传动机构与错边调整螺杆(1-8)的一端传动连接。

5.根据权利要求4所述的一种成形薄膜电容器波浪形端面的材料盘振荡放卷装置，其特征在于：所述的导向机构包括导杆(1-3)和导套(1-4)，所述的导杆(1-3)沿放卷机构上材料盘(100)的轴线方向安装于基板(200)上，所述的导套(1-4)安装于安装座(1-2)上，并与导杆(1-3)滑动配合。

6.根据权利要求5所述的一种成形薄膜电容器波浪形端面的材料盘振荡放卷装置，其特征在于：所述的导杆(1-3)的端部设有电机安装板(1-10)，所述的步进电机(1-11)安装于电机安装板(1-10)上。

7.根据权利要求4所述的一种成形薄膜电容器波浪形端面的材料盘振荡放卷装置，其特征在于：所述的放卷机构包括装夹头组件(1-1)、材料盘驱动电机(1-5)和装夹气缸(1-7)，所述的材料盘驱动电机(1-5)安装于安装座(1-2)上，并与装夹头组件(1-1)通过第一同步带传动机构(1-6)传动连接，用于驱动装夹头组件(1-1)旋转运动；所述的装夹气缸(1-7)安装于安装座(1-2)上，并与装夹头组件(1-1)内的涨紧机构传动连接，用于控制装夹头组件(1-1)对材料盘(100)进行夹紧或松开。

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