电容器芯子自动耐压电容测试机的制作方法

本发明涉及电容器制造领域，尤其涉及一种电容器芯子自动耐压电容测试机。

背景技术：

现有技术中，当电容器芯子生产出来后，需要对其进行打耐压测电容，由于电容器芯子十分笨重，人工操作十分费力、生产效率不高；由于需要在电容器芯子的每个串联段进行打耐压测电容，人工操作时测试位置不精确；由于打耐压测电容时会产生高压，操作不当的话十分危险。因此，实现对电容器芯子打耐压测电容的自动化测试是行业发展趋势。

技术实现要素：

为了实现对电容器芯子打耐压测电容的自动化测试，本发明公开了一种电容器芯子自动耐压电容测试机。

本发明所采用的技术方案是：

一种电容器芯子自动耐压电容测试机，包括检测系统、plc控制系统、上位机、执行机构和报警机构；所述检测系统包括扫描枪、芯子位置感应器、机器原点感应器和产品原点感应器；所述执行机构包括传送装置、芯子夹持设备、气缸驱动组、测试模块、伺服电机、耐压机和电容测试仪；所述传送装置的两侧设置有导轨；所述伺服电机驱动所述测试模块在所述导轨上移动；所述扫描枪用于扫描电容器芯子上的条码，获得的所述电容器芯子的相关信息显示于所述上位机；所述传送装置用于传送所述电容器芯子，当所述芯子位置感应器检测到所述电容器芯子经过时，所述传送装置停止传送，所述气缸驱动组驱动所述芯子夹持设备夹紧所述电容器芯子；所述机器原点感应器和所述产品原点感应器安装在所述测试模块上，所述机器原点感应器用于确定所述测试模块的原始位置，所述产品原点感应器用于确定所述电容器芯子的前端面的位置；所述耐压机和所述电容测试仪均分别与所述测试模块和所述plc控制系统连接；所述测试模块用于测试所述电容器芯子的预设位置的耐压情况以及电容值，当出现异常时，所述报警机构发出报警，当未出现异常时，所述芯子夹持设备松开所述电容器芯子，所述传送装置将所述电容器芯子传送至下一道工序。

较佳的，所述测试模块包括测试支架、第一电极、第二电极、第一气缸和第二气缸；所述伺服电机驱动所述测试支架在所述导轨上移动；所述第一电极和所述第二电极分别安装在所述测试支架的左右两侧；当所述第一气缸和所述第二气缸分别驱动所述第一电极和所述第二电极压到所述电容器芯子的两侧时，所述第一电极和所述第二电极用于测试所述电容器芯子的预设位置的耐压情况以及电容值。

较佳的，所述测试模块包括第三电极和第三气缸；所述第三电极安装在所述测试支架的顶部；当所述第一气缸和所述第三气缸分别驱动所述第一电极和所述第三电极压到所述电容器芯子的一侧及顶部时，所述第一电极和所述第三电极用于测试所述电容器芯子的预设位置的耐压情况以及电容值。

较佳的，所述第一电极、第二电极和所述第三电极均连接有一接触器转换电路，所述接触器转换电路用于对电极进行放电。

较佳的，测试机包括服务器，所述上位机与所述服务器连接，所述服务器与局域网内的其他移动设备无线连接。

较佳的，测试机包括接地的导电毛刷；所述导电毛刷安装在所述传送装置的出口处，用于释放存储于所述电容器芯子的静电。

较佳的，测试机包括推料装置；所述推料装置包括收集台、推杆和推杆气缸；当所述传送装置将所述电容器芯子传送至所述收集台时，所述推杆气缸驱动所述推杆将所述电容器芯子推送到所述收集台的存储区域。

较佳的，所述收集台的表面均布有圆形槽口，每个所述圆形槽口内均放置有一滚珠，所述滚珠高于所述圆形槽口，且可以在所述圆形槽口内滚动。

较佳的，测试机包括机器本体，所述机器本体主要由杆状支撑结构和透明挡板组合而成，除在所述传送装置的入口及出口处外，其余地方均为封闭结构。

较佳的，所述机器本体分为上层结构、中层结构和下层结构；所述plc控制系统和所述上位机安装在所述上层结构内，所述传送装置和所述测试模块安装在所述中层结构内，所述耐压机、所述电容测试仪及气缸气管安装在所述下层结构内。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本测试机对电容器芯子打耐压测电容自动化测试代替了人工对电容器芯子打耐压测电容，具有操作安全、精确控制和生产效率高等优点；

本测试机中，扫描枪扫描电容器芯子上的条码获取该电容器芯子的相关信息，从而根据该相关信息控制测试模块在电容器芯子的预设位置进行打耐压测电容，通过条码实现对电容器芯子的追踪；上位机上显示电容器芯子的参数信息及测试信息，直观明了，并将相关信息上传至服务器，实现生产数据的及时共享，提高了企业内部的生产效率；

本测试机中，芯子夹持设备用于固定电容器芯子，然后产品原点感应器用于检测电容器芯子的前端面的位置，以便控制测试模块在电容器芯子的预设位置上进行打耐压测电容，实现对电容器芯子测试的精准控制；

本测试机中，第一电极、第二电极和第三电极可以对电容器芯子的两侧及顶部进行测试，实现了对有熔丝电容器芯子及无熔丝电容器芯子的打耐压测电容，满足对多种类型和规格的电容器芯子的测试；

本测试机中，导电毛刷用于释放可能残存于电容器芯子的高压静电，防止工作人员触电被电击或电伤。

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。

附图说明

图1为本发明一实施例的电容器芯子的结构示意图；

图2为本发明一实施例的电容器芯子自动耐压电容测试机的立体图；

图3为本发明一实施例的电容器芯子自动耐压电容测试机的主视图；

图4为本发明一实施例的电容器芯子自动耐压电容测试机的侧视图；

图5为本发明一实施例的电容器芯子自动耐压电容测试机的俯视图。

图中，1-plc控制系统；2-上位机；3-机器原点感应器；4-产品原点感应器；5-传送装置；6-芯子夹持设备；7-测试模块；8-伺服电机；9-耐压机；10-电容测试仪；11-导轨；12-第一电极；13-第二电极；14-第三电极；15-服务器；16-推料装置；17-机器本体；18-推拉门；19-透明挡板；20-收集台；21-推杆。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。

如图1所示，电容器芯子规格尺寸：a*b*c＝322mm*(125mm或165mm)*(334mm或165mm)，产品的最大重量为75kg，轨道平台高度为750mm。

以下请综合参考图2至图5所示，一种电容器芯子自动耐压电容测试机，包括检测系统、plc控制系统1、上位机2、执行机构和报警机构，检测系统、执行机构和报警机构分别与plc控制系统1连接，plc控制系统1与上位机2连接。

检测系统包括扫描枪、芯子位置感应器、机器原点感应器3和产品原点感应器4，感应器可以是红外、超声波、激光、雷达和无线电感应器中的任意一种，可以采用对射或者反射检测的工作模式。执行机构包括传送装置5、芯子夹持设备6、气缸驱动组、测试模块7、伺服电机8、耐压机9和电容测试仪10。传送装置5的两侧设置有导轨11，伺服电机8驱动测试模块7在导轨11上移动。扫描枪用于扫描电容器芯子上的条码，获得的条码信息显示于上位机2，条码信息包括电容器芯子的串联数、芯子厚度(125mm或165mm)、有无熔丝及芯子的长度。传送装置5用于传送电容器芯子，芯子位置感应器位于传送装置5下方，当芯子位置感应器检测到电容器芯子经过时，传送装置5停止传送，气缸驱动组驱动芯子夹持设备6夹紧电容器芯子，具体可以是两个气缸分别驱动传送装置5两侧的芯子夹持设备6夹紧电容器芯子。机器原点感应器3和产品原点感应器4安装在测试模块7上，机器原点感应器3用于确定测试模块7的原始位置，产品原点感应器4用于确定电容器芯子的前端面的位置。耐压机9与电容测试仪10均分别与测试模块7和plc控制系统1连接，测试模块7用于测试电容器芯子的预设位置的耐压情况以及电容值，即对电容器芯子放高压，检测是否耐高压，然后测电容值，看是否在规定取值范围内。当测试模块7打电压测电容出现异常时，报警机构发出报警，报警形式可以是声光报警，或者在上位机2上标红显示等；当未出现异常时，芯子夹持设备6松开电容器芯子，传送装置5将电容器芯子传送至下一道工序。

在本发明的一个实施例中，测试模块7包括测试支架、第一电极12、第二电极13、第一气缸和第二气缸，伺服电机8驱动测试支架在导轨11上移动，第一电极12和第二电极13分别安装在测试支架的左右两侧，第一电极12是直流电源的负极，第二电极13是直流电源的正极。当第一气缸和第二气缸分别驱动第一电极12和第二电极13压到电容器芯子的两侧时，第一电极12和第二电极13用于测试电容器芯子的预设位置的耐压情况以及电容值，即对电容器芯子的每一个串联段的位置先后进行打耐压和测电容。其确定每个串联段的位置的工作原理是：根据产品原点感应器4获得电容器芯子的前端面的位置，结合扫描枪扫描获得的电容器芯子的串联数、长度信息，根据机器原点感应器3确定测试支架的原始位置，从而能够控制第一电极12和第二电极13于每个串联段位置进行打耐压测电容。该设计中，第一电极12和第二电极13是用于对无熔丝电容器芯子进行打耐压测电容，但并不是对本发明所作的限制。

进一步地，测试模块7包括第三电极14和第三气缸；第三电极14安装在测试支架的顶部，第三电极14是正极；当第一气缸和第三气缸分别驱动第一电极12和第三电极14压到电容器芯子的一侧及顶部时，第一电极12和第三电极14用于测试电容器芯子的预设位置的耐压情况以及电容值，即对电容器芯子的每个串联段的位置先后进行打耐压和测电容。其确定每个串联段的位置的工作原理同前述一致。该设计中，第一电极12和第三电极14是用于对有熔丝电容器芯子进行打耐压测电容，其中的有熔丝电容器芯子的一侧及顶部之间连接有熔丝，通过熔丝能够检测电容器芯子的好坏状况。

要进行测试过程中，要求第二电极13和第三电极14互锁，不允许同时有电压输出，并且只有电极到位及压上才传递启动信号给耐压机9，耐压机9开始打耐压，当测试机完成打耐压和测电容后，电极脱开接触电容器芯子，走到下一个串联段重复刚才动作。如果在打耐压过程中，没有检测到电流或者电流过大都要及时停止升压放电并报警。耐压机9在打耐压及测电容过程中有异常时，都要有报警输出，并于上位机2上显示第几个串联段发生的报警，需要人工处理有异常的芯子。

进一步地，第一电极12、第二电极13和第三电极14均连接有一接触器转换电路。该设计中，在第一电极12、第二电极13和第三电极14在对电容器芯子进行耐压测试后，通过耐压机9测量到电容器芯子的电压降到一定值时方可测量电容，避免打坏电容测试仪10。

在本发明的一个实施例中，包括服务器15，上位机2与服务器15连接，服务器15与局域网内的其他移动设备无线连接。该设计中，上位机2将测试数据上传至服务器15，有利于生产过程中工况数据的实时共享和产品溯源。

在本发明的一个实施例中，包括接地的导电毛刷，导电毛刷安装在传送装置5的出口处，当电容器芯子传送出去时经过导电毛刷，导电毛刷将可能残存于电容器芯子的高压静电释放掉，避免下一道工序的工作人员被电伤或电击。

在本发明的一个实施例中，包括推料装置16，推料装置16包括收集台20、推杆21和推杆21气缸，传送装置5将电容器芯子传送至收集台20时，推杆21气缸驱动推杆21将电容器芯子推送到收集台20的前端存储区域，当前端存储区域存储有六台电容器芯子时，输出报警信号，提示当前操作工匠产品清空，为后续工作得以继续。

进一步地，收集台20的表面均布有圆形槽口，每个圆形槽口内均放置有一滚珠，滚珠高于圆形槽口，且可以在圆形槽口内滚动。当电容器芯子位于收集台20上时，可以通过滚珠的滚动，可以不费力地推动电容器芯子。

在本发明的一个实施例中，测试机包括机器本体17，机器本体17主要由杆状支撑结构和透明挡板19组合而成，除在传送装置5的入口及出口处外，其余地方均为封闭结构。较佳的，机器本体17上可设置带有限位开关的推拉门18。

在本发明的一个实施例中，机器本体17分为上层结构、中层结构和下层结构；plc控制系统1和上位机2安装在上层结构内，传送装置5和测试模块7安装在中层结构内，耐压机9、电容测试仪10及气缸气管安装在下层结构内。

在本发明的一个实施例中，传送装置5要求绝缘，能承受不低于5kv高压，并且这段轨道是一条自动轨道(将完成试验的产品自动转运到下一个工序)，这条轨道长度约为2米，轨道金属部分要有可靠接地。

在本发明的一个实施例中，测试机的电气控制元件要求采用穆勒或施耐德等进口元器件，控制部分采用西门子plc控制。

本发明一实施例的电容器芯子自动耐压电容测试机的工作过程为：

操作工首先对电容器芯子上的条码进行扫描，获得的条码信息显示于上位机2，然后将电容器芯子推入传送装置5的入口处，传送装置5开始传送电容器芯子，当芯子位置感应器检测到电容器芯子经过时，传送装置5停止传送，此时气缸驱动组驱动芯子夹持设备6夹紧电容器芯子两侧的底部；伺服电机8驱动测试支架在导轨11上移动，根据产品原点感应器4确定电容器芯子的前端面的位置，根据上位机2获得的条码信息获得电容器芯子的每个串联段的位置，根据机器原点感应器3确定测试支架的位置，从而通过伺服电机8驱动测试支架到规定位置处，使第一电极12和第二电极13或者第一电极12和第三电极14对电容器芯子于每一串联段处进行打耐压和测电容，在电极到位并压到电容器芯子的一串联段上的时候，耐压机9对电容器芯子进行升压放电，放电结束后，耐压机9检测到电容器芯子的电压降到一定值时通过电容测试仪10对电容器芯子进行测电容，然后到下一串联段重复同样的操作；在这个过程中，如果出现异常情况，则报警机构报警，由人工处理异常产品；当电容器芯子的每一串联段均进行测试后，则气缸驱动组驱动芯子夹持设备6松开电容器芯子，然后传送装置5将电容器芯子传送到下一道工序。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。