铝电解电容器自动生产线在线含浸工艺和设备的研究

摘要

铝电解电容器的用途很广，需求量很大，是不可替代的电子元件。然而，国内铝电解电容器生产设备为单机模块化生产，自动化程度低，可靠性不高，限制了产品质量的提高。为了打破这一格局，研制一条自动化程度高、可靠性高的生产线迫在眉睫。含浸作为铝电解电容器生产过程中的一个重要生产工序，电容器芯子含浸质量的好坏将直接影响电容器的质量，因此研制一款能够与含浸工艺前、后工序生产设备进行联机生产的在线含浸机也具有重要的意义。
　　本文通过研究铝电解电容器含浸工艺及其工艺要求，改善含浸方法，提高含浸效率，综合采用气动技术和机电控制技术，研制了一款在线含浸机。论文主要从机械本体设计和控制系统设计两方面展开。首先，分析铝电解电容器的生产工艺，重点分析含浸工艺和含浸方法，确定系统的技术需求和含浸机的总体机械结构布局，并完成了在线含浸机各机构的设计。其次，深入分析含浸机的控制要求，提出含浸机控制系统的控制方案。采用三菱PLC和威纶触摸屏分别作为含浸机的控制器和人机界面，从设备的工作原理及其控制系统的控制要求出发，完成了控制系统的软硬件设计。
　　含浸机控制系统采用PLC和人机界面的联控技术，能够实现自动上下料、自动含浸等功能，自动化程度高，结构紧凑，可靠性高，能够实现在线自动含浸，提高了产品质量，降低了人力成本。解决了传统含浸设备存在的工作电解液保有不均以及过多电解液污染导针和设备的问题。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题的研究背景及意义

1．2 铝电解电容器生产设备的研究现状

1．2．1 全球铝电解电容器发展动态

1．2．2 铝电解电容器自动生产线的研究现状

1．2．3 在线含浸设备的研究现状

1．3 拟解决的问题

第二章 铝电解电容器及其生产工艺

2．1 铝电解电容器简介

2．1．1 电容器的定义

2．1．2 铝电解电容器的结构特点

2．2 铝电解电容器的电气性能特点

2．3 铝电解电容器的主要性能参数

2．4 铝电解电容器的生产工艺

2．4．1 铝电解电容器简要工艺流程

2．4．2 含浸工艺技术要求

2．4．3 含浸方法

2．5 本章小结

第三章 含浸机的总体布局设计

3．1 系统技术需求分析

3．2 电容器自动生产线的总体布局简介

3．3 含浸机总体方案设计

3．4 含浸设备的工作原理和时序

3．5 气路控制原理图和气动元件选用

3．5．1 气动技术

3．5．2 气动系统基本构成

3．5．3 气路原理图的设计

3．5．4 气缸的选择

3．6 本章小结

第四章 主要机构设计及关键零件的校核

4．1 转位机构设计

4．1．1 转位机构的结构

4．1．2 凸轮分割器选型

4．2 芯子夹持安装板的设计

4．3 上下料机构的设计

4．3．1 机械手的设计

4．3．2 进给机构的设计

4．4 上下料输送带

4．4．1 同步带

4．4．2 上下料输送带

4．5 含浸机构的设计

4．6 吸液机构的设计

4．7 含浸锅的校核

4．7．1 Autodesk Inventor应力分析模块简介

4．7．2 有限元法介绍

4．7．3 含浸锅的有限元分析

4．8 本章小结

第五章 含浸机控制系统设计

5．1 控制系统总体方案设计

5．1．1 控制系统总体设计

5．1．2 控制系统具体功能要求

5．2 硬件设计

5．2．1 PLC选型

5．2．2 I／O资源分配

5．2．3 伺服电机控制

5．3 PLC软件设计

5．3．1 原点检测程序

5．3．2 自动运行程序

5．3．3 报警程序

5．4 人机交互界面设计

5．4．1 触摸屏概述

5．4．2 触摸屏选择

5．4．2 触摸屏界面设计

5．5 本章小结

总结与展望

总结

展望

致谢

参考文献

附录

作者简介