电容器制备用分步灌胶装置及其灌胶方法与流程

本发明属于金属化薄膜电容器技术领域，特别涉及电容器制备用分步灌胶装置及其灌胶方法。

背景技术：

电容器在生产时需要在芯子和壳体之间灌胶，以达到密封、防水以及绝缘的效果，灌入的胶中a胶为主剂，b胶为固化剂，市面上应用最为广泛的胶水为环氧树脂；

目前的灌胶作业中，胶体中存在气泡是最大的问题，胶体中存在气泡会影响胶体的保护效果，强度和绝缘性均会下降；气泡产生的原因主要有两个，一方面原料中携带有气体，另一方面在灌注过程中，电容器内真空度不够，灌注胶接触到较多的空气，部分气体会被带入到胶体内。

技术实现要素：

本发明针对现有技术存在的不足，提供了电容器制备用分步灌胶装置及其灌胶方法，具体技术方案如下：

电容器制备用分步灌胶装置，包括驱动机构；所述驱动机构的内部安装有加料头和真空泵，所述加料头的出口连接硬质的加料管，所述真空泵的出口连接硬质的抽气管，所述加料管、所述抽气管的底端均固定连接导流机构，所述导流机构中心处为通孔，所述通孔无缝滑动贴合于芯子主体的外壁，所述芯子主体设于外壳的中心处；所述导流机构的外边缘与所述外壳的内壁无缝滑动贴合，所述导流机构用以在外壳内部形成密封的待灌胶室；

所述导流机构的内部开设有导料通道，所述导料通道倾斜向下延伸至所述外壳的内壁，所述导料通道的出口与所述外壳的内壁形成导料间隙，所述导料间隙为狭窄通道，所述导料间隙用以保证物料沿着所述外壳的内壁向下流动，所述外壳的底部安装于超声震动平台的表面。

进一步地，所述导流机构包括内环体、导流板以及密封环，所述内环体为底部开口的空腔结构，所述内环体的底部开口凹槽为导气室，所述内环体滑动贴合于所述芯子主体的外壁，所述内环体的表面开设有排气孔，所述排气孔、所述导气室以及所述抽气管之间相互连通，所述内环体的外壁设有导流板，所述导流板为圆台状，所述导流板的内部为夹层空腔，所述夹层空腔为所述导料通道，所述导流板的顶部开设有进料孔，所述进料孔、所述导料通道以及加料管之间相互连通；所述导流板的外边缘处设有密封环，所述密封环设于所述导料通道的出口顶部，所述密封环与所述外壳的内壁贴合。

进一步地，所述导料通道的出口的分布角度为360°，所述导料间隙的宽度为3mm-5mm。

进一步地，所述导流机构还包括打散机构，所述打散机构包括支柱和支杆，所述支柱呈环形阵列垂直设于所述导流板的底面，所述支柱的外壁垂直设有支杆，所述支杆延伸至所述导料间隙内，所述支杆用以打散所述导料间隙中的熔融灌封料。

进一步地，所述导流板的底部设有液位检测机构，所述液位检测机构的检测高度低于所述支柱底端的高度。

电容器制备用分步灌胶方法，所述灌胶方法包括：

s1、装配固定：将芯子主体安装于外壳内，然后再将外壳安装在超声震动平台上；

s2、分步灌胶：

s2.1、确定灌胶区间个数n，调节驱动机构使其与灌胶作业匹配；

s2.2、第i区间灌胶：

s2.2.1、驱动机构驱动导流机构进入到位于最底端的第i区间灌胶位置，i＝1；

s2.2.2、启动真空泵，将导流机构底部的待灌胶室抽至真空；

s2.2.3、打开加料头，在负压吸力作用下，熔融灌封料通过导料通道倾斜排出，熔融灌封料贴着外壳内壁向下流动进入所述待灌胶室，与此同时，所述超声震动平台带动所述外壳震动；

s2.2.4、当灌注胶的液位到达液位检测机构报警位置时，关闭所述加料头；

s2.2.5、判断第i＝i+1区间是否大于n：

是，则表示电容器内灌胶完毕，可取下电容器；

否，则表示电容器内还未灌胶完毕，驱动机构驱动导流机构运动向上运动至第i+1区间灌胶位置，当第i区间的熔融料凝固后，返回s2.2.2。

进一步地，所述调节驱动机构使其与灌胶作业匹配的调节方法为：调节驱动机构的移动速度，实现当驱动机构由第i区间进入到第i+1区间时，第i区间内的熔融料已经凝固成型。

进一步地，所述熔融灌封料贴着外壳内壁向下流动具体的为：熔融灌封料贴着外壳内壁向下流动，在经过导料间隙时，支杆会将熔融灌封料分散开，使得灌封料内的空气散出并立即被真空泵抽走，随后熔融灌封料再向下流动至待灌胶室的底部，再向中心处散开，后续的熔融灌封料不断补充至待灌胶室的底部，使得待灌胶室内的熔融灌封料液面不断上升。

本发明的有益效果是：

1、通过倾斜的导料通道将熔融料排出至外壳的内壁，使得熔融料沿着外壳内壁向下流，可一方面可减缓灌注胶的流动速度，减少胶体之间的冲击，使得胶体能够均匀的覆盖到整个待灌胶室，另一方面能够最大限度的减少灌封胶与空气的接触面，避免气体进入，同时也不会阻挡气体的流通路径，保证气体的正常排出；

2、导流机构与芯子和外壳均无缝滑动贴合，能够在导流机构移动时阻隔上部气体进入到待灌胶室，保证待灌胶室的真空度；

3、采用由下至上分段灌胶的方式，能够保证每层均可形成稳定的结构，进而保证每段的强度和均匀性，提高整体的灌封效果；

附图说明

图1示出了本发明的电容器制备用分步灌胶装置结构示意图；

图2示出了本发明的导流机构截面结构示意图；

图3示出了本发明的导流机构整体结构示意图；

图4示出了本发明的灌胶装置底部结构示意图；

图中所示：1、驱动机构，2、加料头，21、加料管，3、真空泵，31、抽气管，4、导流机构，41、内环体，411、排气孔，412、导气室，42、导流板，421、进料孔，422、导料通道，43、密封环，44、打散机构，441、支柱，442、支杆，5、外壳，51、待灌胶室，52、导料间隙，6、芯子主体，7、超声震动平台，8、液位检测机构。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

电容器制备用分步灌胶装置，包括驱动机构1；所述驱动机构1的内部安装有加料头2和真空泵3，所述加料头2的出口连接硬质的加料管21，所述真空泵3的出口连接硬质的抽气管31，所述加料管21、所述抽气管31的底端均固定连接导流机构4，加料管21和抽气管31采用硬质管是由于加料管21、抽气管31一方面是作为导料、导气通道，另一方面，两者也是导流机构4固定支撑结构，因此需要采用硬质结构，示例性的两者为钢管；

所述导流机构4中心处为通孔，所述通孔无缝滑动贴合于芯子主体6的外壁，所述芯子主体6设于外壳5的中心处；所述导流机构4的外边缘与所述外壳5的内壁无缝滑动贴合，所述导流机构4用以在外壳5内部形成密封的待灌胶室51；导流机构4与芯子主体6、外壳5均无缝滑动贴合，可实现待灌胶室内不会有空气进入，保证待灌胶室51内的真空度，避免熔融灌封胶内会融入空气，形成气泡；

所述导流机构4的内部开设有导料通道422，所述导料通道422倾斜向下延伸至所述外壳5的内壁，所述导料通道422的出口与所述外壳5的内壁形成导料间隙52，所述导料间隙52为狭窄通道，所述导料间隙52用以保证物料沿着所述外壳5的内壁向下流动，熔融料沿着外壳内壁流动，可实现熔融料在流通过程中，尽可能小的浸入空气，空气可通过导气室412排出；

所述外壳5的底部安装于超声震动平台7的表面，超声震动平台7有三个作用，一是加快熔融料在导料机构4内的流动速度，二是加快熔融料在待灌胶室的流动速度，使得熔融料在待灌胶室内快速变成平整状态；三是震荡可消除熔融料中的气泡，使得气泡破碎，空气排出。

作为上述技术方案的改进，所述导流机构4包括内环体41、导流板42以及密封环43，所述内环体41为底部开口的空腔结构，所述内环体41的底部开口凹槽为导气室412，所述内环体41滑动贴合于所述芯子主体6的外壁，所述内环体41的表面开设有排气孔411，所述排气孔411、所述导气室412以及所述抽气管31之间相互连通，排气孔411、所述导气室412以及所述抽气管31共同形成排气结构，导气室412为环状结构，使得待灌胶室51内各个位置的气体均可顺畅排出；

所述内环体41的外壁设有导流板42，所述导流板42为圆台状，所述导流板42的内部为夹层空腔，所述夹层空腔为所述导料通道422，导料通道422设计在夹层空腔中用以保证导料通道422在流动过程中尽可能少的接触空气，避免融入气泡，避免熔融料被杂质污染；

所述导流板42的顶部开设有进料孔421，所述进料孔421、所述导料通道422以及加料管21之间相互连通；所述导流板42的外边缘处设有密封环43，所述密封环43设于所述导料通道422的出口顶部，所述密封环43与所述外壳5的内壁贴合；密封环43用以保证导流机构4与外壳5连接的紧密性。

作为上述技术方案的改进，所述导料通道422的出口的分布角度为360°，所述导料间隙52的宽度为3mm-5mm；出口360°无死角分布能够保证熔融料可从待灌胶室的各个位置同时被灌胶，从而保证灌胶的均匀性，提高灌胶效率；导料间隙52的宽度为3mm-5mm是为了保证熔融料正常排出的同时，排出的量不会过多，过多则会导致熔融料流动路径不统一，影响均匀性。

作为上述技术方案的改进，所述导流机构4还包括打散机构44，所述打散机构44包括支柱441和支杆442，所述支柱441呈环形阵列垂直设于所述导流板42的底面，所述支柱441的外壁垂直设有支杆442，所述支杆442延伸至所述导料间隙52内，所述支杆442用以打散所述导料间隙52中的熔融灌封料；支杆442用以打散熔融灌封料，使得气体排出；环状阵列分布用以从各个方位打散熔融料。

作为上述技术方案的改进，所述导流板42的底部设有液位检测机构8，所述液位检测机构8的检测高度低于所述支柱441底端的高度；当熔融料到达支柱441底端时便需要停止灌胶，一个区间便灌封完毕，若继续灌胶支柱441便会浸入。

如图1和图4所示，图1示出了本发明的电容器制备用分步灌胶装置结构示意图；图4示出了本发明的灌胶装置底部结构示意图；

驱动机构1包括气动杆和安装板，气动杆的底端设有安装板，加料头2和真空泵3均安装在安装板表面，加料管21和抽气管31均安装在安装板的底面，加料管21和抽气管31的底端固定连接导流机构4，实现气动杆调节导流机构由下向上间断动作；

内环体41为圆环罩结构，内环体41的底部为开口、顶面只开设有一个排气孔411，排气孔411与抽气管31连通；

导流板42的形状为圆台的侧面部分，其内部的夹层空腔为导料通道422，能够将熔融料缓慢、倾斜向下导流至外壳5内壁；导流通道422的出口与外壳5的内壁之间留有导料间隙52，导料间隙52比较狭窄；密封环43设于导流板42的边缘处；

液位检测机构8基于红外传感测距进行感应，液位检测距离的基准线与

电容器制备用分步灌胶方法，所述灌胶方法包括：

s1、装配固定：将芯子主体6安装于外壳5内，然后再将外壳5安装在超声震动平台7上；

s2、分步灌胶：

s2.1、确定灌胶区间个数n，调节驱动机构使其与灌胶作业匹配；所述调节驱动机构使其与灌胶作业匹配的调节方法为：调节驱动机构的移动速度，实现当驱动机构由第i区间进入到第i+1区间时，第i区间内的熔融料已经凝固成型；示例性的区间个数为2，即调节气动杆11的移动速度，使得当气动杆11带动导流机构运动至第二区间的灌胶位置时，第一区间内的熔融胶已经凝固，从而保证加工的稳定，第一区间能够形成稳定的基础，保证第二区间的稳定性，避免一次灌注时灌注胶的均匀性和成型效果不易把控；

s2.2、第i区间灌胶：

s2.2.1、驱动机构驱动导流机构进入到位于最底端的第i区间灌胶位置；灌注方式为由下至上逐段灌注，初始加工时，驱动机构驱动导流机构进入到第一区间灌胶位置，气动杆推动安装板向下运动，进而通过加料管21、抽气管31带动导流机构4向下运动，在向下运动的过程中，内环体41的中心孔壁与芯子主体6的外壁无缝滑动，密封环43的外壁与外壳5的内壁无缝滑动，外壳5内的气体通过导气室412、排气孔411排出；当导流机构4运动至第一次灌胶位置后停止；

s2.2.2、启动真空泵3，将导流机构4底部的待灌胶室52抽至真空；抽真空一方面用以避免熔融料进入时有气体混入熔融料中，防止气泡产生，另一方面可在导流机构4底部形成负压腔，使得外部熔融料在负压作用下被自动吸入，无需再使用外部设备；

s2.2.3、打开加料头2，在负压吸力作用下，熔融灌封料通过导料通道422倾斜排出，熔融灌封料贴着外壳5内壁向下流动，在经过导料间隙52时，支杆442会将熔融灌封料分散开，使得灌封料内的空气散出并立即被真空泵3抽走，随后熔融灌封料再向下流动至待灌胶室51的底部，由待灌胶室51的底部再向中心处散开，后续的熔融灌封料不断补充至待灌胶室51的底部，使得待灌胶室51内的熔融灌封料液面不断上升；贴合在内壁灌胶，一方面可减缓灌注胶的流动速度，减少胶体之间的冲击，使得胶体能够均匀的覆盖到整个待灌胶室，另一方面能够最大限度的减少灌封胶与空气的接触面，避免气体进入，同时也不会阻挡气体的流通路径，保证气体的正常排出；与此同时，所述超声震动平台带动所述外壳震动；超声震动平台能够破泡、加快灌封效率；

s2.2.4、当灌注胶的液位到达液位检测机构8所在位置时，关闭所述加料头2；在灌封的过程中，液位检测机构8中的红外传感器会实时测距，当液面高度达到监测高度时，此时液面距离支柱441还剩1mm-3mm，液位检测机构联动plc控制器控制加料头2上的阀体关闭；

s2.2.5、判断第,2＝1+1区间是否大于2：

否，则表示电容器内还未灌胶完毕，驱动机构驱动导流机构运动向上运动至第2区间灌胶位置，当第1区间的熔融料凝固后，返回s2.2.2；此时2不大于n则表示第2的区间还未加工，气动杆带动导流机构运动至第2区间的加工位置，当导流机构运动到第2区间时，第1区间的灌封胶便已经凝固，此时便可稳定的对第2区间进行加工；

当第2区间加工完毕后，判断3＝2+1是否大于2，

是，则表示各个区间均灌胶完毕，灌封作业结束，用户可取出电容器。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。