电容赋能机的制作方法

本发明涉及电容器制造设备，具体涉及一种电容赋能机。

背景技术：

1、赋能是电容器生产过程中的关键工序之一，其目的是对电容器芯片施加电压，使电容器介质薄膜中的缺陷点在电压作用下发生自愈，消除薄膜蒸镀、卷取、热压和喷焊等工序中可能导致的短路隐患，从而筛选出合格的电容器产品。

2、现有技术中的赋能机通常采用棘轮机构作为传动部件，充电触点采用摩擦式结构。这种结构的赋能机存在诸多缺陷。首先，赋能工位数量较少，通常仅为24位，难以满足新标准gb/t 6346.1-2024和gb/t 17702-2021对赋能清除功能的更高要求。其次，充电触点为摩擦式结构，触点频繁摩擦导致配件磨损严重，需要经常更换，增加了维护成本和生产停机时间。第三，摩擦式触点在通断过程中容易产生拉弧现象，导致触点发黑、接触电阻增大，影响赋能质量和设备寿命。第四，现有设备的赋能电压通常仅为3500v dc，难以满足更高电压等级的电容产品赋能需求。第五，现有设备大多为开放式结构，电容器喷金工序产生的金属粉尘容易扩散至车间环境，既污染环境，又容易侵入电气元件造成短路故障。第六，现有设备缺乏数据采集功能，无法对每只电容的赋能参数进行记录和追溯，不利于质量管理和产品溯源。第七，现有设备的参数调整需要人工手动操作，无法根据产品型号自动调节赋能参数，换型效率低。第八，现有设备的生产效率较低，一般为每分钟50-60只，难以满足大规模生产的需求。

3、针对上述问题，已有部分改进方案被提出。例如，有专利公开了一种高效电容器赋能机，通过在工作台的上下两面均设置夹具来提升工作效率。另有专利公开了一种电容赋能机的凸轮分割装置，采用凸轮分割器带动转动圆盘座转动。然而，这些现有方案仍未解决触点摩擦磨损、拉弧发黑、设备密封性差、缺乏数据采集和自动调参等核心技术问题。因此，亟需一种能够全面解决上述问题的电容赋能机。

技术实现思路

1、本发明针对现有电容赋能机存在的上述不足，提供一种电容赋能机，旨在解决赋能工位数量不足、触点易磨损拉弧、设备密封性差、缺乏数据采集、生产效率低等技术问题。

2、本发明提供技术方案如下： 一种电容赋能机，包括机架、凸轮分割器、赋能盘、多个赋能机械手、赋能盘驱动机构、赋能电极组件、二级通断控制单元、密封壳体、进料模块以及数据采集与控制模块。

3、所述凸轮分割器安装于所述机架。所述赋能盘安装于所述凸轮分割器的输出端，由所述凸轮分割器驱动进行间歇性转动。所述赋能盘上沿周向设置有n个工位，其中n选自30、40或48。通过设置30/40/48工位的可选配置，用户可以根据产品标准和产能需求灵活选择工位数量，满足gb/t 6346.1-2024和gb/t 17702-2021等新标准对赋能清除功能的要求。

4、所述多个赋能机械手分别设置于所述赋能盘的各工位处，每一所述赋能机械手用于夹持电容。赋能机械手作为电容的夹持与定位机构，确保电容在赋能过程中保持稳定的姿态和位置。

5、所述赋能盘驱动机构包括凸轮组件，所述凸轮组件驱动所述赋能盘沿轴向上下往复运动。赋能盘由凸轮驱动实现上下运动，与下方由凸轮分割器驱动的转动运动相配合，使赋能电极与电容之间实现无摩擦接触，从根本上消除了摩擦式触点结构带来的配件磨损问题。

6、所述赋能电极组件对应各所述赋能机械手设置，所述赋能电极组件包括第一电极和第二电极，所述第一电极与所述第二电极均设于所述赋能机械手上，所述第一电极可沿所述赋能盘的径向弹性浮动以靠近或远离所述第二电极，所述第一电极与所述第二电极各自均由环氧树脂绝缘板与铜板组合而成。第一电极可沿径向弹性浮动的设计使其能够适应不同规格电容的尺寸差异，确保电极与电容端面之间的可靠接触。环氧树脂绝缘板具有优异的绝缘性能，铜板提供良好的导电性能，两者组合使电极兼具高耐压和低电阻的特性，设备可耐受高达6000v dc的赋能电压，远高于现有设备的3500v dc，满足高压电容产品的赋能需求。

7、所述二级通断控制单元包括机械触点和电气开关，所述上赋能盘与所述下赋能盘先接触，所述机械触点再接触导通，以对电容施加赋能电压，所述电气开关保持对电容的电流采集，而电容不良品的采集电流会超过设定值以使所述电气开关断开电压。这一时序控制方式实现了“先机械定位、再触点导通、持续电流监测、不良自动切断”的多级保护机制，具体而言：上赋能盘与下赋能盘首先完成物理接触和定位，确保赋能机械手稳定夹持电容并形成预接触；随后机械触点再接触导通，实现赋能回路的安全接通；在赋能过程中，电气开关持续采集流经电容的电流值，当电容存在短路、击穿等不良缺陷时，其漏电流或充电电流会异常升高并超过预设阈值，电气开关立即自动断开输出电压，从而保护设备免受大电流冲击损害，同时标记该电容为不良品，电容赋能机具备独立通断功能，防止电容燃烧及拉低赋能电压。这一机制有效防止了触点在接触瞬间因电流冲击而产生拉弧发黑现象，显著延长了触点的使用寿命，同时实现了对不良品的在线识别与保护。

8、所述密封壳体罩设于所述赋能盘及所述赋能电极组件外部，所述密封壳体为封闭式结构。密封壳体将设备的电气元件和赋能区域与外部环境隔离，防止喷金粉污染电极造成赋能盘电弧击穿，同时防止电容器喷金工序产生的金属粉尘扩散至车间环境。

9、所述进料模块包括料仓振动盘与入料轨道，所述入料轨道的一端连接所述料仓振动盘，另一端伸入所述机架内与所述赋能机械手对应设置。料仓振动盘将电容有序排列后送入入料轨道，入料轨道将电容逐个输送至赋能机械手处，实现自动化上料。

10、所述数据采集与控制模块与所述赋能电极组件及所述二级通断控制单元电连接，用于采集电容的电压、漏电流、容量及损耗参数并记录。通过mas（制造执行系统）功能，设备可对每一只电容的赋能参数进行实时采集和记录，实现产品质量的全程追溯。

11、进一步地，所述赋能盘包括上赋能盘和下赋能盘，所述上赋能盘由所述凸轮组件驱动沿轴向上下往复运动，所述下赋能盘由所述凸轮分割器驱动间歇性转动，所述上赋能盘与所述下赋能盘在上下方向上相对运动配合，以实现所述赋能机械手对电容的夹持与释放，所述上赋能盘和所述下赋能盘之间无摩擦接触。

12、进一步地，所述二级通断控制单元设置在所述赋能盘的下方，所述机械触点沿所述赋能盘的转动方向依次排列，当所述赋能盘转动至预定工位时，所述机械触点先后与对应的导电座接触。

13、进一步地，所述第一电极安装于所述密封壳体的顶部内侧，所述第一电极可沿径向弹性浮动，所述第二电极安装于所述赋能盘的各工位处，所述第一电极与所述第二电极之间的耐压等级为6000v dc。

14、进一步地，所述数据采集与控制模块包括数据采集单元、存储单元、通讯单元和控制单元。数据采集单元与各工位的赋能电极组件电连接，用于实时采集各工位处电容的电压值、漏电流值、容量值和损耗值。存储单元用于存储采集到的数据及对应的产品信息。通讯单元用于将采集到的数据上传至外部管理系统。控制单元与所述二级通断控制单元及所述赋能电极组件电连接。

15、进一步地，所述数据采集单元包括电压表与电容测试仪，所述控制单元包括触摸屏，所述触摸屏设置于所述密封壳体的外部，用于实时显示各工位的工作状态及采集到的参数数据。

16、进一步地，各所述工位处设置的赋能功能选自以下功能中的至少一种：清除功能、容量损耗测试功能、交流耐压测试功能、直流正充功能、直流反充功能、dv/dt测试功能、短路检测功能、漏电流测量功能和冲击放电功能。用户可以根据产品工艺要求，在各工位配置不同的功能组合，实现一机多能。

17、进一步地，所述机架内设有第一出料管与第二出料管，所述第一出料管用于接取所述赋能机械手上的良品电容，所述第二出料管用于接取所述赋能机械手上的不良品电容。通过第一出料管和第二出料管的分流设计，实现了良品与不良品的自动分选下料。

18、进一步地，所述凸轮分割器与驱动电机传动连接，所述驱动电机的转速与所述凸轮分割器的分度角相配合，使电容赋能机具有每分钟80个产品的生产速度。相比现有设备每分钟50-60个的处理速度，生产效率显著提升。

19、进一步地，所述机架的侧面设有多个密封安全门。操作人员可通过密封安全门观察内部运行情况或进行维护操作，密封安全门在关闭状态下确保机架内部的密封性。

20、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

21、1、工位数量灵活可选：赋能盘可设置为30、40或48工位，满足gb/t 6346.1-2024和gb/t 17702-2021等新标准对赋能清除功能的要求，用户可根据产品标准和产能需求灵活选择。

22、2、无摩擦式触点结构：赋能盘采用凸轮驱动的上下运动与凸轮分割器驱动的间歇转动相配合，赋能电极与电容之间无相对摩擦滑动，从根本上消除了摩擦式触点结构带来的配件磨损问题，无需频繁更换配件。

23、3、多级时序控制防止拉弧并实现不良品保护：通过“机械定位→触点导通→电流监测→不良切断”的多级时序控制，上赋能盘与下赋能盘先接触完成定位，机械触点再接触导通，电气开关持续采集电流，不良品电流超阈值时自动断开电压，有效防止触点拉弧发黑的同时实现对不良品的在线识别与保护。

24、4、高耐压绝缘性能：赋能电极采用环氧树脂绝缘板与铜板组合而成，设备可耐受6000v dc的赋能电压，满足高压电容产品的赋能需求，远高于现有设备的3500v dc。

25、5、全封闭防尘设计：密封壳体将电气元件和赋能区域与外部环境隔离，有效防止喷金粉尘扩散至车间，同时避免粉尘侵入电气元件造成故障，改善了工作环境，提高了设备可靠性。

26、6、自动化上下料：通过料仓振动盘、入料轨道实现自动上料，通过第一出料管和第二出料管实现良品与不良品的自动分选下料，进一步提升了自动化程度。

27、7、数据采集与质量追溯：具备mas功能，可对每只电容的电压、漏电流、容量、损耗等参数进行实时采集和记录，实现产品质量的全程追溯。

28、8、高效生产：采用凸轮分割器与凸轮组件配合的传动方式，配合30/40/48工位配置，生产效率显著提升。