专利名称：电力电容器元件与内熔丝自动化焊接装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种电力电容器元件与内熔丝焊接设备及生产工艺，特别是一种自动控制、流水线化的电力电容器元件与内熔丝焊接设备及生产工艺。
背景技术：
在目前的电力电容器行业里，由于受技术条件的限制，电容器心子焊接通常采用人工焊接，焊接质量难以保证；尤其是电容器元件与内熔丝的焊接，操作时需要将直径通常为O. 3-0. 8mm的内熔丝(通常由镀锡圆铜线绕制而成)与元件端面凸出的铝箔焊接起来，对焊接质量及人员的技能要求较高；而电力电容器是在高电压、高场强工况下运行的产品，对 质量要求很高，一旦焊接中出现虚焊、毛刺等异常情况时，会影响产品寿命，严重时可能导致产品爆炸，因此，为保证产品质量，降低人员操作分散性及数量程度造成的影响，开发相关的自动化焊接设备成为目前电力电容器行业的迫切需要。随着自动化控制技术的进步，尤其是机器人的大规模应用于工业生产，使得开发电容器元件与内熔丝自动化焊接设备成为可能。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种电力电容器元件与内熔丝 自动化焊接系统，本发明的技术方案如下
一种电力电容器元件与内熔丝自动化焊接装置，其特征在于，包括一设有多个工作位的传送设备和设于所述各工作位的工作设备，所述工作设备完成元件的上件定位、焊底锡、包封盒及内熔丝定位、内熔丝弯折、焊面锡，所述传送设备和工作设备通过一控制单元控制；
该设备还包括一为所述传送设备与所述工作设备提供动力的动力单元。较佳地，所述工作位包括上件工作位、元件端面刮擦工作位、焊底锡工作位、调整包封盒及弯折内熔丝工作位、焊内熔丝工作位。
较佳地，所述上件工作位用于对元件的上件，其设有一气动夹紧机构，所述气动夹紧机构完成对传送设备上元件的定位和固定。较佳地，所述元件端面刮擦工作位设有一刮擦触头，所述刮擦触头的大小和宽度根据需要进行调整，其采用电气或电动机构进行刮擦，刮擦频率和速度通过所述系统控制单元调整。
较佳地，所述焊底锡工作位设有一自动焊接机器人、一自动送丝焊设备和一自动清洁设备，所述自动送丝焊接设备含一烙铁及一送丝机构，所述烙铁为电烙铁或燃气烙铁，所述自动清洁设备自动对烙铁头表面的锡渣、氧化层进行清理。较佳地，所述调整包封盒及弯折内熔丝工作位用于完成包封盒定位和熔丝弯折，其设有一夹持机构、一限位机构和一熔丝弯折机构，所述夹持机构使包封盒和元件保持固定，所述限位机构用于保证包封盒定位精度，所述熔丝弯折机构用于准确捕获熔丝端头并对熔丝进行弯折。
较佳地，所述焊内熔丝工作位设有一自动焊接机器人、一自动送丝焊设备和一自动清洁设备，所述自动送丝焊接设备含一烙铁及一送丝机构，所述烙铁为电烙铁或燃气烙铁，所述自动清洁设备自动对烙铁头表面的锡渣、氧化 层进行清理。
较佳地，其还包括一叠放机构，其设于所述传送设备的末端，所述叠装机构设有一翻转装置，其采用翻转叠放的方式叠放元件，元件存放位置采用光栅限位开关控制翻转装置进行调节，元件存放位置根据元件的个数及高度自动调节自身高度，当元件叠满后整个装置会暂停工作。较佳地，该系统还设有一存储机构，其包括一存储空间和一存储高度调节装置。较佳地，所述传输设备采用传送带传送，所述传送带的驱动电机为一变频调速电机。较佳地，所述动力单元由工频电源提供。较佳地，所述控制单元采用PLC进行全自动控制。本发明同时提供了一种电力电容器元件与内熔丝自动化焊接方法，其包括以下步骤
(1)打开动力单元的电源，通电后打开压缩空气阀门，确认设备状态后设置各设备参数，同时选择机器人工作程序以确认其运行轨迹；
(2)开启传送带并持续将元件通过上件工作位放置在传送带上，上件的同时开启该焊接系统的各设备，使其进入工作状态；
(3)各元件顺序经过工作单元的上件工作位、元件端面刮擦工作位、焊底锡工作位、调整包封盒及弯折内熔丝工作位、焊内熔丝工作位、元件自动叠放工作位,顺序完成元件端面刮擦、焊底锡、包封盒及内熔丝定位、内熔丝弯折、焊面锡、元件叠放工艺。较佳地,在步骤(I)中所述参数包括所述元件端面刮擦工作位的刮擦频率与速率和传送设备的传送速率。较佳地，在步骤(2)中当缺少元件时暂停该系统，等元件充足时重新启动该系统。较佳地，步骤(3)中元件自动叠装位叠满元件后暂停系统，将叠满的元件通过存储单元储存转移后开启该系统。与现有技术相比，本发明的有益效果如下
本发明采用自动流水化作业方式完成元件端面刮擦、焊底锡、包封盒及内熔丝定位、内熔丝弯折、焊面锡、元件叠放等操作，大大的提高了工作效率并保证了产品质量。当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
图I为本发明提供的电力电容器元件与内熔丝自动化焊接装置结构示意 图2为本发明焊提供的电力电容器元件与内熔丝自动化焊接装置工作流程图。
具体实施例方式如图I为一种电力电容器元件与内熔丝自动化焊接装置，包括一设有多个工作位的传送设备11和设于所述各工作位的工作设备，所述工作设备完成元件的上件定位、焊底锡、包封盒及内熔丝定位、内熔丝弯折、焊面锡，所述传送设备和工作设备通过一控制单元控制；该设备还包括一为所述传送设备与所述工作设备提供动力的动力单元；
所述工作位包括上件工作位I、元件端面刮擦工作位2、焊底锡工作位3、调整包封盒及弯折内熔丝工作位4、焊内熔丝工作位5，更优的，该装置还设有存储机构，存储机构包括存储空间9及存储高 度调节机构7，在本实施例中将存储空间9中的元件转移至下一道工序采用人力。 如图2，材料和设备就续后，通过以下步骤实现电力电容器元件与内熔丝自动化焊接
(1)打开动力单元的电源，通电后打开压缩空气阀门，确认设备状态后设置各单元参数，同时选择机器人工作程序以确认其运行轨迹；该参数包括元件端面刮擦位2的刮擦频率与速率和传送设备11的传送速率等；
(2)开启传送带并持续将元件通过上件位I放置在传送带上，上件的同时开启该焊接装置的各设备，使各设备进入工作状态，当缺少元件时，可暂停该装置，待有充足的元件后再开启装置；
(3)各元件顺序经过工作单元的上件工作位I、元件端面刮擦工作位2、焊底锡工作位3、包封盒高度调整及熔丝弯折工作位4、焊内熔丝工作位5、元件自动叠放工作位6，顺序完成元件端面刮擦、焊底锡、包封盒及内熔丝定位、内熔丝弯折、焊面锡、元件叠放工艺，待元件自动叠放工作位叠满元件后暂停系统，将叠满的元件通过人力转入下一工序后再开启该系统。其中传送设备11采用输送带，输送带耐磨、使用寿命长，输送带宽度、长度可根据元件尺寸进行配置，其驱动电机采用变频调速电机，可根据需要控制整条传输线的速度及生产节拍，其设有定位装置，该定位装置能准确定位元件。上件工作位I用于对元件的上件，其设有气动夹紧机构10，气动夹紧机构10完成对传送设备上元件的定位和固定。元件端面刮擦工作位2采用气动或电动机构进行刮擦,刮擦触头大小、宽度、材质可根据元件厚度及工艺要求进行调整；并可在控制系统设置刮擦的速度、次数，刮擦的主要作用是为了增加元件端面凸出的铝箔与焊锡的接触面积，提高焊接强度。焊底锡工作位3采用送丝焊接机器人操作，机器人可根据工厂具体布局、覆盖半径等要求进行选择，机器人带自动送丝机构，焊丝的材质、焊丝直径根据工艺要求可选，送丝速度均匀可调，底锡焊锡的长度、焊接遍数可根据具体工艺参数进行调整，焊锡表面光滑，焊接过程中机器及工装能准确定位元件，不得碰伤、烫伤元件。焊接烙铁可选择电烙铁或燃气烙铁，功率、温度可调，烙铁头耐高温、抗氧化、导热优良、使用寿命长。每焊接一定数量的元件，设备自动对烙铁头表面的锡渣、氧化层进行清理。调整包封盒及弯折内熔丝工作位4设置一夹持机构，使包封盒与元件保持相对固定，同时设置限位机构，确保定位准确；其还设有熔丝弯折机构，熔丝弯折机构能准确捕获熔丝端头并对熔丝进行弯折，弯折过程中不会造成熔丝损伤，弯折定型可靠、位置固定，弯折熔丝过程中不会碰伤元件表面。焊内熔丝工作位5采用自动送丝焊接机器人操作，机器人可根据工厂具体布局、覆盖半径等要求进行选择，机器人带自动送丝机构，焊丝的材质、焊丝直径根据工艺要求可选，送丝速度均匀可调，熔丝焊接后长度等参数可根据具体的工艺参数进行调整，焊锡表面光滑、无毛刺及虚焊等不良品质，焊接过程中机器及工装能准确定位元件及熔丝，不碰伤、烫伤元件；焊接烙铁可选择电烙铁或燃气烙铁，功率、温度可调，烙铁头耐高温、抗氧化、导热优良、使用寿命长；每焊接一定数量的元件，设备自动对烙铁头表面的锡渣、氧化层进行清理；焊接完成后，焊接处熔丝不得外露，保证焊接处具有良好的结合力。叠放机构6设有一翻转装置，其采用翻转叠放的方式叠放元件，翻转过程中不损伤元件及包封盒，元件存放位置可根据元件的个数及高度自动调节自身高度，具体实现时采用光栅限位开关控制翻转装置进行调节，元件最大叠放个数可根据需求进行调整。所述动力单元由工频电源提供，叠放机构6和气动加紧机构10采用工频电源压缩空气提供动力。系统控制单元12采用PLC进行全自动控制，同时设有故障报警系统。本发明提供了提供了一种自动控制、流水线化的电力电容器元件与内熔丝焊接系统及方法；该设备能自动完成元件端面刮擦、焊底锡、包封盒及内熔丝定位、内熔丝弯折、焊面锡、元件叠放等操作，从放置元件至上件位后，所有的操作由控制系统控制进行，不需要 人工干预，大大的提高了工作效率并保证了产品质量。以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式
。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
权利要求
1.一种电力电容器元件与内熔丝自动化焊接装置，其特征在于，包括一设有多个工作位的传送设备和设于所述各工作位的工作设备，所述工作设备完成元件的上件定位、焊底锡、包封盒及内熔丝定位、内熔丝弯折、焊面锡，所述传送设备和工作设备通过一控制单元控制； 该设备还包括一为所述传送设备与所述工作设备提供动力的动力单元。
2.如权利I所述的电力电容器元件与内 熔丝自动化焊接装置，其特征在于，所述工作位包括上件工作位、元件端面刮擦工作位、焊底锡工作位、调整包封盒及弯折内熔丝工作位、焊内熔丝工作位。
3.如权利要求2所述的电力电容器元件与内熔丝自动化焊接装置，其特征在于，所述上件工作位用于对元件的上件，其设有一气动夹紧机构，所述气动夹紧机构完成对传送设备上元件的定位和固定。
4.如权利要求2所述的电力电容器元件与内熔丝自动化焊接装置，其特征在于，所述元件端面刮擦工作位设有一刮擦触头，所述刮擦触头的大小和宽度根据需要进行调整，其采用电气或电动机构进行刮擦，刮擦频率和速度通过所述系统控制单元调整。
5.如权利要求2所述的电力电容器元件与内熔丝自动化焊接装置，其特征在于，所述焊底锡工作位设有一自动焊接机器人、一自动送丝焊设备和一自动清洁设备，自动送丝焊接设备含一烙铁及一送丝机构，所述烙铁为电烙铁或燃气烙铁，所述自动清洁设备自动对烙铁头表面的锡渣、氧化层进行清理。
6.如权利要求2所述的电力电容器元件与内熔丝自动化焊接装置，其特征在于，所述调整包封盒及弯折内熔丝工作位用于完成包封盒定位和熔丝弯折，其设有一夹持机构、一限位机构和一熔丝弯折机构，所述夹持机构使包封盒和元件保持固定，所述限位机构用于保证包封盒定位精度，所述熔丝弯折机构用于准确捕获熔丝端头并对熔丝进行弯折。
7.如权利要求2所述的电力电容器元件与内熔丝自动化焊接装置，其特征在于，一自动焊接机器人、一自动送丝焊接设备和一自动清洁设备，自动送丝焊接设备含一烙铁及一送丝机构，所述烙铁为电烙铁或燃气烙铁，所述自动清洁设备自动对烙铁头表面的锡渣、氧化层进行清理。
8.如权利要求I所述的电力电容器元件与内熔丝自动化焊接装置，其特征在于，还包括一叠放机构，其设于所述传送设备的末端，所述叠装机构设有一翻转装置，其采用翻转叠放的方式叠放元件，元件存放位置采用光栅限位开关控制翻转装置进行调节，元件存放位置根据元件的个数及高度自动调节自身高度，当元件叠满后整个装置会暂停工作。
9.如权利要求I所述的电力电容器元件与内熔丝自动化焊接装置，其特征在于，该系统还设有一存储机构，其包括一存储空间和一存储高度调节装置。
10.如权利要求I所述的电力电容器元件与内熔丝自动化焊接装置，其特征在于，所述传输设备采用传送带传送，所述传送带的驱动电机为一变频调速电机。
11.如权利要求I所述的电力电容器元件与内熔丝自动化焊接装置，其特征在于，所述动力单元由工频电源提供。
12.如权利要求I所述的电力电容器元件与内熔丝自动化焊接装置，其特征在于，所述控制单元采用PLC进行全自动控制。
13.一种电力电容器元件与内熔丝自动化焊接方法，其特征在于，包括以下步骤(1)打开电源后开启压缩空气阀门，确认设备状态后设置各设备的参数，同时选择机器人工作程序以确认其运行轨迹； (2)开启传送设备并持续将元件通过上件位放置并固定在其传送带上，上件的同时开启该焊接系统的其它各设备，使各设备进入工作状态； (3)各元件顺序经过上件工作位、元件端面刮擦工作位、焊底锡工作位、调整包封盒及弯折内熔丝工作位、焊内熔丝工作位、叠放机构,顺序完成元件端面刮擦、焊底锡、包封盒及内熔丝定位、内熔丝弯折、焊面锡、元件叠放工艺。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，在步骤(I)中所述参数包括所述元件端面刮擦工作位的刮擦频率与速率和所述传送设备的传送速率。
15.如权利要求13所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中当缺少元件时暂停该系统，等元件充足时重新启动该系统。
16.如权利要求13所述的方法，其特征在于，步骤(3)中元件自动叠装位叠满元件后暂停系统，将叠满的元件通过储。
全文摘要
本发明公开了一种电力电容器元件与内熔丝自动化焊接装置,包括一设有多个工作位的传送设备和设于所述各工作位的工作设备，本系统通过所述工作设备在所述工作位上完成元件的上件定位、焊底锡、包封盒及内熔丝定位、内熔丝弯折、焊面锡，所述传送设备和工作设备通过一控制单元控制。本发明不需人工干预，采用自动流水化作业方式完成元件端面刮擦、焊底锡、包封盒及内熔丝定位、内熔丝弯折、焊面锡、元件叠放等操作，大大的提高了工作效率并保证了产品质量。
文档编号B23K3/08GK102922075SQ201210411748
公开日2013年2月13日 申请日期2012年10月25日 优先权日2012年10月25日
发明者郭文泉, 刘海飞, 何龙 申请人:上海思源电力电容器有限公司