交流电容器滚槽封口机的研制

2013-08-09钱立文王声勇

电子工业专用设备 2013年8期

钱立文，周剑，王声勇

(安徽铜峰电子股份有限公司，安徽铜陵 244000)

CBB65A型交流电容器生产过程中要完成圆柱铝壳的滚槽与封口工艺，其中包含用于芯组固定的滚槽一工艺，用于盖板固定的滚槽二工艺以及盖板封口工艺，还有防爆要求的一槽压缩工艺及二槽压缩工艺。目前该生产工艺是相对独立的，既浪费人力物力，也不利该产品质量提高。

1 滚槽封口机的构成与功能

滚槽封口机主要由操作系统，工位旋转系统，铝壳气动夹持系统，滚槽系统，封口系统，半成品机械手，成品机械手等部分构成。

将装好芯组圆柱铝壳放入气动夹手内，由工位旋转系统将圆柱铝壳送到不同的工位，分别完成滚槽一压缩、滚槽二压缩，形成半成品，由机械手取出，人工装好盖板后，再完成封口工艺，形成成品，由成品机械手取出。

2 铝壳气动夹持装置

自动生产时不同的工位完成不同的加工任务，这就涉及铝壳在不同工位的自动夹紧与松开问题，对于体积较小的转盘式滚槽封口设备，铝壳的夹持是首要解决的问题。针对这些问题，采用气动夹持装置完成铝壳在不同工位自动夹紧与松开任务。

气动夹持装置如图1所示，包括台面，凸轮，工位转盘，10通路旋转接头、10只气动夹手，10只机械阀。10只机械阀对应控制10只气动夹手,10通路旋转接头为10只机械阀供气。

工位转盘安装在角度分割器输出轴上，10只气动夹手均等安装在工位转盘上端，气动夹手夹持铝壳随工位转盘旋转，在不同的工位完成不同加工任务。10只滚轮杠杆型机械阀均等安装在工位转盘下端，控制对应的气动夹手夹紧与松开。

旋转接头活动端固定在工位转盘中心点，旋转接头固定端通过储气管道固连在机架上，旋转接头完成固定（静止）端向旋转（运动）的机械阀供气。

图1 气动夹持装置主视图

凸轮固定安装在机器台面上，凸轮安所需夹紧与松开工位设置凸起与凹陷，当滚轮杠杆型机械阀被凸轮压下时，对应的气动夹手松开，反之气动夹手夹紧。气动夹持装置凸轮与机械阀如图2所示。

图2 气动夹持装置凸轮与机械阀俯视图

3 旋压滚槽装置

现有的滚槽方式分工件旋转与不旋转两种方式，工件旋转方式涉及到工件从旋转体上装卸，往往效率低，不适合自动生产；工件固定方式，通常让互呈120°的三滚槽轮沿固定工件旋转，此方式涉及到三滚槽轮进给深度与精度，设备往往结构复杂，操作维护不便，通用性差。针对现有技术的不足，设计的铝壳旋压滚槽装置，既适合自动生产，又具有操作维护方便，通用性好等优点。

旋压滚槽装置如图3所示，由旋转电机、滚槽机构，升降气缸，滑套，站柱等构成，旋转电机与滚槽机构轴连接，升降气缸通过滑套与两站柱使旋转电机与滚槽机构轴向升降。

滚槽机构如图4所示，包括端盖、上支架、下支架、铝壳顶块、4套滚槽轮运动机构、4只滚槽轮、4只压杆。下支架凸起处可缩进上支架空心处；4套滚槽轮运动机构有8根复位弹簧，4副轴承；上支架与下支架通过4根固定螺栓连接，4根固定螺栓上端与端盖之间有4根下支架复位弹簧；端盖一端通过4根螺丝与上支架连接，另一端与旋转电机轴连接，端盖还有4根调节压杆高度的调节螺丝；4根压杆通过8只压杆固定螺丝固定在上支架；4根压杆、4套滚槽轮运动机构、4只滚槽轮互成90°分布；4根下支架固定螺栓也互成90°分布，但与4根压杆、4套滚槽轮运动机构、4只滚槽轮角度相差45°；铝壳顶块设置在下支架内，内部有轴承及定位套。

图3 旋压滚槽装置图

当对铝壳滚槽时，旋转电机带动滚槽机构旋转，同时升降气缸带动滚槽机构下降，当滚槽机构下降到铝壳顶块台阶顶住铝壳时下支架及铝壳顶块不再下降，而上支架及压杆继续下降，压杆斜边接触滚槽轮运动机构的轴承，滚槽轮运动机构带动滚槽轮向内逐渐收缩，完成滚槽；当升降气缸带动滚槽机构上升时，支架复位弹簧使上支架与压杆上升，同时滚槽轮运动机构复位弹簧使滚槽轮离开槽口，滚槽机构离开铝壳。

图4 滚槽机构主视图

4 功能选择装置

滚槽封口机是集多功能于一体的机器，电容器铝壳到达其相应工位即完成相应加工功能，可一次性完成CBB65型电容器芯组与铝壳的组装。现有的滚槽封口机存在的缺陷：（1）自动运行状态下，按“停止”按钮，机器要将相应功能动作完成后才能停机，这对机器正常时是适用的，但当其中某项功能（例如滚槽二）故障或不满足工艺要求时，因无法即时停机，势必导致芯组或铝壳浪费。（2）其功能不能分解，启动机器后，其所有功能都动作，只适应单一型号的交流电容器的组装。针对现有的不足，机器增加了功能选择装置，不仅不会导致芯组或铝壳浪费，还可以通过功能选择把机器变成多功能机器。

在机器操作面板上安装有滚槽一压缩、滚槽二压缩、封口5个功能选择开关。正常工作时，滚槽一压缩、滚槽二压缩、封口功能选择开关处于接通状态，按“启动”按钮启动机器工作，按“停止”按钮后，所有功能动作完成后机器停止工作，不因正常停机而使某功能未完成；当其中某功能（例如滚槽二）故障或不满足工艺要求时，先切断该功能（例如滚槽二）选择开关使处于断开状态，然后按“停止”按钮停止机器工作。处理完故障后，使该功能（例如滚槽二）选择开关处于接通状态，重新启动机器完成该功能，避免了芯组或铝壳的浪费。

通过功能选择把机器变成多功能机器：

（1）当滚槽一、一槽压缩、滚槽二、二槽压缩功能选择开关处于断开状态时，封口功能选择开关处于接通状态，机器可单独完成盖板封口。

（2）当一槽压缩、滚槽二、二槽压缩、封口功能选择开关处于断开状态时，滚槽一功能选择开关处于接通状态，机器可单独完成未经过压缩的铝壳（芯组固定位）滚槽。

（3）当滚槽二、二槽压缩、封口功能选择开关处于断开状态时，滚槽一、一槽压缩功能选择开关处于接通状态，机器可单独完成经过压缩的铝壳（芯组固定位）滚槽。

（4）当滚槽一、一槽压缩、二槽压缩、封口功能选择开关处于断开状态时，滚槽二功能选择开关处于接通状态，机器可单独完成未经过压缩的铝壳（盖板固定位）滚槽。

（5）当滚槽一、一槽压缩、封口功能选择开关处于断开状态时，滚槽二、二槽压缩功能选择开关处于接通状态，机器可单独完成经过压缩的铝壳（盖板固定位）滚槽。

功能选择开关及按钮与PLC接线图如图5所示。