深度解析：固態(tài)高速卷繞機釘機篇

固態(tài)高速卷繞機釘機篇——硬件介紹：

設備采用了施家Zui新款的M310系列運動控制器，該運動控制器采用英特爾4核2Ghz處理器、2GBDDR內(nèi)存、16GBeMMC閃存、內(nèi)置UPS等硬件配置，帶來強悍的運算及運動控制能力——對單條指令的運算及執(zhí)行速度僅為3.3納秒，Zui大支持64軸同步，Zui短同步周期可達250微秒。

根據(jù)帶同步軸的能力，該系列產(chǎn)品提供三個型號，涵蓋16軸250微秒、32軸0.5毫秒、64軸1毫秒三種規(guī)格，滿足不同客戶對響應速度、控制精度的需求。伺服使用了23位光編的LXM18伺服，具有高響應、高可靠性、高精度等優(yōu)點。HMI則采用GXU5512觸摸屏，使用EtherNet/IP協(xié)議通訊。

圖0.0

靜靜

點擊下方視頻，靜靜帶你解鎖六針電容釘接卷繞機~

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1.0

釘機部分概述

固態(tài)高速卷繞機是一種用于生產(chǎn)固態(tài)電容器的精密設備。它通過高速且的卷繞動作，將不同的材料層疊加并卷繞成固態(tài)電容器的核心部件。

固態(tài)電容器的解剖圖如1.1所示，本設備主要完成刺鉚和卷繞素子的功能，本說明將詳細介紹卷繞機的主要部分、工作原理、工藝流程以及操作注意事項。

圖1.1

2.1

釘機（刺鉚機）部分

釘機主要分為上釘機和下釘機，釘機主要由放卷軸、震動盤、送針機構、鉚釘機構、緩存機構五部分組成，如圖2.1所示

圖2.1

2.1.1

放卷軸

放卷軸主要用于放箔，上釘機放的是負箔，下釘機放的是正箔，箔片的張力控制至關重要，因為它直接影響到電容器的性能和可靠性。

箔片的張力控制難點在于其非常薄的厚度，低壓電解電容負箔厚度約0.02~0.04mm，正箔厚度約0.06~1.35mm，使得傳統(tǒng)的張力傳感器無法直接測量。

01

箔片張力控制的重要性

箔片平整度：張力控制可以確保箔片在生產(chǎn)過程中保持平整，避免褶皺和折痕。

電容器性能：箔片的張力直接影響電容器的電容值和穩(wěn)定性。

生產(chǎn)效率：恒定的張力有助于提高生產(chǎn)效率，減少因箔片斷箔導致的停機時間。

02

非接觸式旋轉角度傳感器的應用（如圖2.2）

工作原理：傳感器通過測量與箔片張力相關的擺桿角度變化來間接檢測張力。

優(yōu)勢：非接觸式傳感器避免了對箔片的直接接觸，減少了對箔片的損傷風險。

圖2.2

03

張力控制策略

擺桿角度與張力的關系：建立擺桿角度與箔片張力之間的數(shù)學模型，為控制系統(tǒng)提供準確的參考，張力擺向上，加速，張力擺向下，減速，維持平衡。

實時監(jiān)測與調整：傳感器實時監(jiān)測擺桿角度，控制系統(tǒng)根據(jù)監(jiān)測結果動態(tài)調整放卷速度。

2.1.2

 振動盤和送針機構

控制震動盤來實現(xiàn)送針，其中有檢測是否缺針的傳感器，以及震動機構，實現(xiàn)自動上料的功能，提高生產(chǎn)效率。

2.1.3

鉚釘機構

鉚釘機構實現(xiàn)將導針鉚接到箔片上的作用，引線/導針的材質通常由內(nèi)鐵中銅外錫構成以便削減電阻，在電容器中起連接正負箔并通導電流作用，因為負箔厚度較薄，只有0.02-0.04mm左右，直接進行鉚釘和壓花，正箔厚度較厚，需要先預沖孔，然后再鉚釘和壓花，以保證花瓣的花紋一致。

3.1

刺鉚工藝技術要求

刺鉚應在專用的刺鉚機（釘機）上進行，能夠自動準確地將引線鉚接在鋁箔上。引線與鋁箔的相對位置、打扁厚度、刺鉚花形和接觸電阻等參數(shù)都需要根據(jù)設計要求進行調整。

3.1.1

引線與鋁箔的相對位置

引線需要正確地鉚接在鋁箔的規(guī)定位置上，確保鋁梗打扁頂部與鋁箔的距離為S，這個距離的控制對電容器的性能至關重要。

3.1.2

刺鉚工藝參數(shù)

打扁厚度d：引線和鋁箔打扁后的總厚度，由引線打扁部分厚度、鋁箔厚度和花瓣厚度E組成。D=d引線+d鋁箔+E

 式中：

d引線-引線打扁部份（鋁舌）厚度,mm;

d鋁箔-鋁箔厚度,mm;

E-花瓣厚度，取0.02-0.09,mm，具體如圖3.1所示

圖3.1

接觸電阻R：用毫歐表示，對于低壓鋁箔一般控制在0.7mΩ以下，高壓鋁箔或特殊箔片可以適當放寬。

刺鉚花形：要求花瓣大且清晰，幾個花瓣中心應成一條直線，且3/4以上為合格。如圖3.2所示

圖3.2 

3.1.3

剝離強度試驗

剝離強度試驗是檢驗刺鉚質量的重要手段。通過剝離刺鉚好的鋁箔和引線，檢查引線花瓣處是否有鋁箔殘留，這是評估刺鉚強度的重要指標。如圖3.3所示

圖3.3

3.1.4

品質檢驗

刺鉚工序的質量直接關系到產(chǎn)品的電氣性能，因此是質量控制的重點。品質檢驗項目包括：

01接觸電阻：確保接觸電阻在規(guī)定范圍內(nèi)，以保證電容器的正常工作。

02打扁厚度：檢查打扁后的厚度是否符合工藝要求。如圖3.4所示

圖3.4

03剝離強度：通過剝離試驗驗證刺鉚的牢固程度。

04S值：即鋁梗打扁頂部與鋁箔的距離，需要嚴格控制。

05刺鉚表面狀態(tài)：檢查花瓣狀態(tài)，是否有裂箔和刮箔等現(xiàn)象。

06開片長度：確保鋁箔開片長度符合設計要求

07刺鉚工藝參數(shù)：每家設備不同規(guī)格不一樣,例如圖3.5所示

圖3.5

08折度：電容針到切口的位置，這個距離決定了是否和出針孔的位置水平，就是調節(jié)偏心的問題。

09角距：正負極的電容針之間的距離，來控制兩個電容針卷完的距離。