交流電容器滾槽封口機(jī)的研制

錢立文，周 劍，王聲勇

(安徽銅峰電子股份有限公司，安徽銅陵 244000)

CBB65A型交流電容器生產(chǎn)過程中要完成圓柱鋁殼的滾槽與封口工藝，其中包含用于芯組固定的滾槽一工藝，用于蓋板固定的滾槽二工藝以及蓋板封口工藝，還有防爆要求的一槽壓縮工藝及二槽壓縮工藝。目前該生產(chǎn)工藝是相對獨(dú)立的，既浪費(fèi)人力物力，也不利該產(chǎn)品質(zhì)量提高。

1 滾槽封口機(jī)的構(gòu)成與功能

滾槽封口機(jī)主要由操作系統(tǒng)，工位旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，鋁殼氣動(dòng)夾持系統(tǒng)，滾槽系統(tǒng)，封口系統(tǒng)，半成品機(jī)械手，成品機(jī)械手等部分構(gòu)成。

將裝好芯組圓柱鋁殼放入氣動(dòng)夾手內(nèi)，由工位旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)將圓柱鋁殼送到不同的工位，分別完成滾槽一壓縮、滾槽二壓縮，形成半成品，由機(jī)械手取出，人工裝好蓋板后，再完成封口工藝，形成成品，由成品機(jī)械手取出。

2 鋁殼氣動(dòng)夾持裝置

自動(dòng)生產(chǎn)時(shí)不同的工位完成不同的加工任務(wù)，這就涉及鋁殼在不同工位的自動(dòng)夾緊與松開問題，對于體積較小的轉(zhuǎn)盤式滾槽封口設(shè)備，鋁殼的夾持是首要解決的問題。針對這些問題，采用氣動(dòng)夾持裝置完成鋁殼在不同工位自動(dòng)夾緊與松開任務(wù)。

氣動(dòng)夾持裝置如圖1所示，包括臺(tái)面，凸輪，工位轉(zhuǎn)盤，10通路旋轉(zhuǎn)接頭、10只氣動(dòng)夾手，10只機(jī)械閥。10只機(jī)械閥對應(yīng)控制10只氣動(dòng)夾手,10通路旋轉(zhuǎn)接頭為10只機(jī)械閥供氣。

工位轉(zhuǎn)盤安裝在角度分割器輸出軸上，10只氣動(dòng)夾手均等安裝在工位轉(zhuǎn)盤上端，氣動(dòng)夾手夾持鋁殼隨工位轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)，在不同的工位完成不同加工任務(wù)。10只滾輪杠桿型機(jī)械閥均等安裝在工位轉(zhuǎn)盤下端，控制對應(yīng)的氣動(dòng)夾手夾緊與松開。

旋轉(zhuǎn)接頭活動(dòng)端固定在工位轉(zhuǎn)盤中心點(diǎn)，旋轉(zhuǎn)接頭固定端通過儲(chǔ)氣管道固連在機(jī)架上，旋轉(zhuǎn)接頭完成固定（靜止）端向旋轉(zhuǎn)（運(yùn)動(dòng)）的機(jī)械閥供氣。

圖1 氣動(dòng)夾持裝置主視圖

凸輪固定安裝在機(jī)器臺(tái)面上，凸輪安所需夾緊與松開工位設(shè)置凸起與凹陷，當(dāng)滾輪杠桿型機(jī)械閥被凸輪壓下時(shí)，對應(yīng)的氣動(dòng)夾手松開，反之氣動(dòng)夾手夾緊。氣動(dòng)夾持裝置凸輪與機(jī)械閥如圖2所示。

圖2 氣動(dòng)夾持裝置凸輪與機(jī)械閥俯視圖

3 旋壓滾槽裝置

現(xiàn)有的滾槽方式分工件旋轉(zhuǎn)與不旋轉(zhuǎn)兩種方式，工件旋轉(zhuǎn)方式涉及到工件從旋轉(zhuǎn)體上裝卸，往往效率低，不適合自動(dòng)生產(chǎn)；工件固定方式，通常讓互呈120°的三滾槽輪沿固定工件旋轉(zhuǎn)，此方式涉及到三滾槽輪進(jìn)給深度與精度，設(shè)備往往結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作維護(hù)不便，通用性差。針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，設(shè)計(jì)的鋁殼旋壓滾槽裝置，既適合自動(dòng)生產(chǎn)，又具有操作維護(hù)方便，通用性好等優(yōu)點(diǎn)。

旋壓滾槽裝置如圖3所示，由旋轉(zhuǎn)電機(jī)、滾槽機(jī)構(gòu)，升降氣缸，滑套，站柱等構(gòu)成，旋轉(zhuǎn)電機(jī)與滾槽機(jī)構(gòu)軸連接，升降氣缸通過滑套與兩站柱使旋轉(zhuǎn)電機(jī)與滾槽機(jī)構(gòu)軸向升降。

滾槽機(jī)構(gòu)如圖4所示，包括端蓋、上支架、下支架、鋁殼頂塊、4套滾槽輪運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、4只滾槽輪、4只壓桿。下支架凸起處可縮進(jìn)上支架空心處；4套滾槽輪運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)有8根復(fù)位彈簧，4副軸承；上支架與下支架通過4根固定螺栓連接，4根固定螺栓上端與端蓋之間有4根下支架復(fù)位彈簧；端蓋一端通過4根螺絲與上支架連接，另一端與旋轉(zhuǎn)電機(jī)軸連接，端蓋還有4根調(diào)節(jié)壓桿高度的調(diào)節(jié)螺絲；4根壓桿通過8只壓桿固定螺絲固定在上支架；4根壓桿、4套滾槽輪運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、4只滾槽輪互成90°分布；4根下支架固定螺栓也互成90°分布，但與4根壓桿、4套滾槽輪運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、4只滾槽輪角度相差45°；鋁殼頂塊設(shè)置在下支架內(nèi)，內(nèi)部有軸承及定位套。

圖3 旋壓滾槽裝置圖

當(dāng)對鋁殼滾槽時(shí)，旋轉(zhuǎn)電機(jī)帶動(dòng)滾槽機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，同時(shí)升降氣缸帶動(dòng)滾槽機(jī)構(gòu)下降，當(dāng)滾槽機(jī)構(gòu)下降到鋁殼頂塊臺(tái)階頂住鋁殼時(shí)下支架及鋁殼頂塊不再下降，而上支架及壓桿繼續(xù)下降，壓桿斜邊接觸滾槽輪運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的軸承，滾槽輪運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)滾槽輪向內(nèi)逐漸收縮，完成滾槽；當(dāng)升降氣缸帶動(dòng)滾槽機(jī)構(gòu)上升時(shí)，支架復(fù)位彈簧使上支架與壓桿上升，同時(shí)滾槽輪運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)復(fù)位彈簧使?jié)L槽輪離開槽口，滾槽機(jī)構(gòu)離開鋁殼。

圖4 滾槽機(jī)構(gòu)主視圖

4 功能選擇裝置

滾槽封口機(jī)是集多功能于一體的機(jī)器，電容器鋁殼到達(dá)其相應(yīng)工位即完成相應(yīng)加工功能，可一次性完成CBB65型電容器芯組與鋁殼的組裝。現(xiàn)有的滾槽封口機(jī)存在的缺陷：（1）自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)下，按“停止”按鈕，機(jī)器要將相應(yīng)功能動(dòng)作完成后才能停機(jī)，這對機(jī)器正常時(shí)是適用的，但當(dāng)其中某項(xiàng)功能（例如滾槽二）故障或不滿足工藝要求時(shí)，因無法即時(shí)停機(jī)，勢必導(dǎo)致芯組或鋁殼浪費(fèi)。（2）其功能不能分解，啟動(dòng)機(jī)器后，其所有功能都動(dòng)作，只適應(yīng)單一型號(hào)的交流電容器的組裝。針對現(xiàn)有的不足，機(jī)器增加了功能選擇裝置，不僅不會(huì)導(dǎo)致芯組或鋁殼浪費(fèi)，還可以通過功能選擇把機(jī)器變成多功能機(jī)器。

在機(jī)器操作面板上安裝有滾槽一壓縮、滾槽二壓縮、封口5個(gè)功能選擇開關(guān)。正常工作時(shí)，滾槽一壓縮、滾槽二壓縮、封口功能選擇開關(guān)處于接通狀態(tài)，按“啟動(dòng)”按鈕啟動(dòng)機(jī)器工作，按“停止”按鈕后，所有功能動(dòng)作完成后機(jī)器停止工作，不因正常停機(jī)而使某功能未完成；當(dāng)其中某功能（例如滾槽二）故障或不滿足工藝要求時(shí)，先切斷該功能（例如滾槽二）選擇開關(guān)使處于斷開狀態(tài)，然后按“停止”按鈕停止機(jī)器工作。處理完故障后，使該功能（例如滾槽二）選擇開關(guān)處于接通狀態(tài)，重新啟動(dòng)機(jī)器完成該功能，避免了芯組或鋁殼的浪費(fèi)。

通過功能選擇把機(jī)器變成多功能機(jī)器：

（1）當(dāng)滾槽一、一槽壓縮、滾槽二、二槽壓縮功能選擇開關(guān)處于斷開狀態(tài)時(shí)，封口功能選擇開關(guān)處于接通狀態(tài)，機(jī)器可單獨(dú)完成蓋板封口。

（2）當(dāng)一槽壓縮、滾槽二、二槽壓縮、封口功能選擇開關(guān)處于斷開狀態(tài)時(shí)，滾槽一功能選擇開關(guān)處于接通狀態(tài)，機(jī)器可單獨(dú)完成未經(jīng)過壓縮的鋁殼（芯組固定位）滾槽。

（3）當(dāng)滾槽二、二槽壓縮、封口功能選擇開關(guān)處于斷開狀態(tài)時(shí)，滾槽一、一槽壓縮功能選擇開關(guān)處于接通狀態(tài)，機(jī)器可單獨(dú)完成經(jīng)過壓縮的鋁殼（芯組固定位）滾槽。

（4）當(dāng)滾槽一、一槽壓縮、二槽壓縮、封口功能選擇開關(guān)處于斷開狀態(tài)時(shí)，滾槽二功能選擇開關(guān)處于接通狀態(tài)，機(jī)器可單獨(dú)完成未經(jīng)過壓縮的鋁殼（蓋板固定位）滾槽。

（5）當(dāng)滾槽一、一槽壓縮、封口功能選擇開關(guān)處于斷開狀態(tài)時(shí)，滾槽二、二槽壓縮功能選擇開關(guān)處于接通狀態(tài)，機(jī)器可單獨(dú)完成經(jīng)過壓縮的鋁殼（蓋板固定位）滾槽。

功能選擇開關(guān)及按鈕與PLC接線圖如圖5所示。

圖5 功能選擇開關(guān)及按鈕與PLC接線圖

5 結(jié)束語

研制的交流電容器滾槽封口機(jī)，滿足CBB65A型交流電容器圓柱鋁殼的滾槽與封口工藝要求：

（1）采用氣動(dòng)夾持裝置，解決了體積較小的轉(zhuǎn)盤式滾槽封口設(shè)備鋁殼的夾持問題。

（2）采用旋壓滾槽裝置，既適合自動(dòng)生產(chǎn)，又具有操作維護(hù)方便，通用性好等優(yōu)點(diǎn)。

（3）增加了功能選擇裝置，不但減少了芯組或鋁殼的浪費(fèi)，還可以通過功能選擇把機(jī)器變成多功能機(jī)。

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