双喷枪薄膜电容自动喷金机的研制

2012-08-08钱立文张世松

电子工业专用设备 2012年11期

钱立文，张世松

(1.安徽铜峰电子股份有限公司，安徽铜陵 244000；2.安徽蓝盾光电子股份有限公司，安徽铜陵 244000)

在薄膜介质电容器的制造过程中，喷金是一个非常关键的生产工序。此工序是通过送丝机构将金属丝（喷金丝）不断送入喷枪的喷嘴，利用电弧或火焰将金属丝熔化后，将熔化的热金属颗粒利用压缩空气将其从喷嘴高速喷涂在电容器芯子的端面上，最终在电容器芯子的端面形成金属电极面，从而达到将电极引出的目的。

1 主体结构

双喷枪薄膜电容自动喷金机主体结构：双喷枪及其送丝系统；电控柜；电源柜；液压柜；供气系统；链条传动系统。

1.1 双喷枪及其送丝系统

喷枪A、喷枪B选用进口的OSU CAP300喷枪，它是一种新型喷枪，具有喷涂效率高、喷涂效果好、使用寿命长等特点。A枪（或B枪）送丝系统由变频器、送丝机构等组成，采用变频调速系统来控制送丝速度，给喷枪A（或喷枪B）输送喷涂材料。

1.2 电控柜

电控柜主要由操作系统、控制系统以及驱动系统的电气部分组成，其外形为机柜式结构，机柜底部安装4只轮脚方便移动，机柜顶部采用轴流风机强制风冷。

1.3 电源柜

电源柜主要由A枪喷金电源、B枪喷金电源组成，采用机柜式结构，机柜底部安装4只轮脚方便移动。因电源功率大，功率器件与外界空气的热交换采用轴流风机进行强制风冷，保证电源长期、连续、稳定工作。A枪（或B枪）喷金电源系统是一种大功率的整流设备，它先将三相380 V交流电压通过变压器隔离变压，然后通过整流、滤波，得到18～28 V（DC）的喷金电压，该电压加到喷枪A（或喷枪B）上，使得喷涂材料以电弧方式溶解。

1.4 液压柜

液压柜主要由液压电机、液压缸及其相应液体回路组成，用于喷枪左右扫描。

1.5 供气系统

A枪（或B枪）供气系统由气阀及气路组成，它用来使喷枪A（或喷枪B）上熔解的喷涂材料高速喷涂在喷金框架内放置的电容器芯子端面上；吹灰系统由气阀及气路组成，其作用是通过吹气来清洁放置在喷金框架内的电容器芯子端面。

1.6 链条传动系统

用于输送喷金框架，链条驱动系统由驱动电机、变频器、链条传动机构等构成。它采用变频调速系统来控制电机的运行速度。电机驱动链条，使放置在链条上的喷金框架向前运行。

2 工作原理

双喷枪薄膜电容自动喷金机是一种机电一体化设备，各系统协调工作，自动完成对电容器芯子端面喷金任务。其工作原理框图见图1。

图1 喷金机工作原理框图

3 主要技术参数

输入电压：三相380 V AC 50 Hz

喷焊材料类型：铝、锌、铅、锡等金属或合金线材

喷焊材料外径：2.5±0.1 mm

喷焊材料溶解方式：电弧式

喷焊材料粉碎方式：高压空气粉碎式

喷枪规格：两把OSU CAP300喷枪

喷金框架输送速度：0～500 mm/min可调

喷枪送丝速度：0～500 mm/min可调

喷枪左右扫描速度：0～300 mm/s可调

喷枪到喷金框架距离：300～500 mm可调

喷金框架尺寸：600 mm×800 mm

喷金电源技术参数：共二路：A路、B路

功率：各15 kW

电压：18～28 V（DC）(分五档调节，每档压差2.5 V)

电流：0～500 A

喷金方式：从上向下喷

工作气压：0.5～0.7 MPa

最大电源功率：18 kW

总用气量：3 m3/min

4 控制系统构成

控制系统是设备的关键单元，主要由链条运行控制、喷枪左右扫描控制、送丝控制等。输送系统将装满电容器芯子的喷金框架放置在由传动机构驱动的链条上，链条带动其以最高速度（快速）向前移动，喷金框架到达喷枪位下方，当第一把喷枪检测倒喷金框架时，链条带动喷金框架以喷金速度（慢速）移动，喷枪扫描机构带动二把喷枪左右扫描，同时第一把喷枪开始喷涂（即第一把喷枪开始供气、供电、送丝）；当第二把喷枪检测倒喷金框架，第二把喷枪也开始喷涂（即第二把喷枪开始供气、供电、送丝）。当喷金框架移出喷枪位时，即完成一次单面喷金。喷金完毕后，输送系统自动将喷金框架以最高速度（快速）送出。其中喷枪调节机构可调节喷枪到喷金框架的距离；在每把喷枪的对应位置分别安装了接近传感器，只有接近传感器检测到喷金框架时各自喷枪才开始喷金，喷金框架驶离接近传感器时各自喷枪即停止喷金，这样可避免喷金材料的浪费。其控制系统构如图2所示。