一种新型电容器用铝壳裁剪卷边设备的制作方法

本发明属于电容器用铝壳裁剪卷边技术领域，尤其涉及一种新型电容器用铝壳裁剪卷边设备。

背景技术：

薄膜电容器的封装大致分为环氧树脂浸渍型、塑料外壳封装型及铝壳封装型。而对于有防爆安全要求的交流电动机启动电容器及用于直流滤波电路中电力电子电容器，大多采用铝壳封装型。

现有的电容器铝壳在生产过程中，在铝壳初步冲压成型后，需要再进行进一步的加工，其中包括铝壳的裁剪加工和铝壳的卷边加工。铝壳裁剪加工是对铝壳多余的端边进行切割(切刀接触旋转的铝壳)，目前缺乏有效的自动铣边设备对铝壳进行自动切边操作，主要还是通过人工操控铣边设备来对铝壳端边进行切边操作，该操作过程不仅效率低，而且过程中易出现次品，造成不必要的浪费。

此外，目前对铝壳进行裁剪时，都是通过铝壳的旋转来完成的，由于纯铝比较软，旋转会产生擦伤等很多外观尺寸等缺陷，而且还会造成材料的浪费(切边必须留有一定的余量，方可进行)，如果车加工或是铣加工还存在断屑难的问题，而断屑顺畅一直作为自动化设计的基本关键点，其效果直接影响自动设备的成败。

另外，铝壳的卷边加工，现有技术中还没有一种装置可以对其进行自动化卷边处理，大多需要人工滚动操作，不仅劳动强度大，成本高，效率也很低。因此，亟需一种新型电容器用铝壳裁剪卷边设备。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种新型电容器用铝壳裁剪卷边设备，其能有效解决现有技术存在的上述问题。

为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：一种新型电容器用铝壳裁剪卷边设备，其包括：转盘送料机构，用于铝壳原料的输送；铣边平头机构，用于铝壳端边的裁剪；卷口整形机构，用于铝壳的卷边加工；所述转盘送料机构包括转盘座、转盘及送料组件，所述转盘通过转轴可转动设于转盘座顶部，所述送料组件至少设有四组，且所述送料组件沿转盘顶部圆周方向等角度均匀设置，所述转盘外侧按顺序依次设有与送料组件数量及位置相对应的多个工位，且所述铣边平头机构与卷口整形机构依次设于相邻的两个工位上，所述送料组件包括气缸和工作盒，所述气缸内设有气缸顶杆，所述气缸和工作盒沿转盘半径方向由内向外依次固定在转盘顶部，所述工作盒设有与铝壳相适配的槽体，所述工作盒一端敞口设置，且所述工作盒的开口端朝向转盘外侧，所述工作盒另一端开设有便于气缸顶杆插入的孔，且所述气缸顶杆可贯穿孔自由移动。

进一步的，所述铣边平头机构包括移动组件和铣削组件，所述铣削组件设于移动组件上，且通过移动组件可使铣削组件朝向工作盒开口端往返移动，所述铣削组件包括传动皮带、高速电机、刀盘支架、刀盘内轴套、轴套头及刀盘，所述刀盘支架固定在移动组件上，所述刀盘内轴套的一端固定在刀盘支架上，所述刀盘内轴套的另一端与轴套头固定连接，且所述刀盘内轴套偏离轴套头圆心位置设置，所述刀盘可转动套接在刀盘内轴套上并设于刀盘支架靠近工作盒的一侧，所述刀盘通过传动皮带与高速电机连接，所述高速电机固定在移动组件上，所述刀盘上设有两组铣刀盘，所述铣刀盘上由靠近刀盘内轴套一侧向外依次设有若干切削圆弧。

进一步的，其还包括弹簧、压力轴及牛筋圈，所述轴套头及刀盘内轴套内设有连通且与压力轴相适配的滑道，且所述滑道贯穿轴套头，所述弹簧设于滑道内，所述压力轴的一端由轴套头一侧插入滑道并与弹簧连接，所述压力轴的另一端与牛筋圈连接，且所述牛筋圈与轴套头的圆心在同一水平线上，且所述牛筋圈的直径小于或等于轴套头的直径。

进一步的，每组铣刀盘上均设有四个并排设置的第一铣刀、第二铣刀、第三铣刀及第四铣刀，且第一铣刀与第二铣刀间、第二铣刀与第三铣刀间及第三铣刀与第四铣刀间均设有切削圆弧。

进一步的，所述第一铣刀与第二铣刀间、第二铣刀与第三铣刀间及第三铣刀与第四铣刀间的切削圆弧均相同，且所述切削圆弧为r0.1-r0.5mm。

进一步的，所述移动组件包括拖板架、第一伺服电机、拖板、第一丝杆及第一丝杆螺母，所述第一伺服电机固定在拖板架上，所述拖板架上设有便于第一丝杆放置的凹槽体，所述第一丝杆与第一伺服电机连接，所述第一丝杆螺母螺纹套接在第一丝杆上，所述拖板底部设有孔，所述第一丝杆螺母的顶部固定在拖板底部的孔内，且所述拖板的底部与所述拖板架的顶部滑动连接，所述铣削组件固定在拖板上。

进一步的，所述卷口整形机构包括第二伺服电机、电机支撑板、成型轴套、第二丝杆螺母、第二丝杆、成型轴、成型圆弧面及底座，所述第二伺服电机通过电机支撑板固定在底座上，所述第二丝杆的一端贯穿电机支撑板与第二伺服电机连接，所述成型轴套套设在第二丝杆外并固定在电机支撑板上，所述第二丝杆螺母螺纹套接在第二丝杆上，所述成型轴一端套接在第二丝杆螺母与成型轴套之间并与第二丝杆螺母连接，所述成型轴另一端设有成型圆弧面。

进一步的，所述工作盒的槽体内壁设有塑料套，所述气缸顶杆的端头设有牛筋打料头。

进一步的，其还包括并紧螺母、轴承垫片、轴承及平面轴承，所述刀盘内轴套位于刀盘支架左右两侧的部分均通过并紧螺母固定在刀盘支架上，所述刀盘通过轴承及平面轴承套接在刀盘内轴套上，所述轴承紧邻并紧螺母设置，且所述轴承与并紧螺母间设有轴承垫片。

进一步的，其还包括落料滑槽和支撑杆，所述落料滑槽设于用于出料的工位处并位于工作盒开口端下方，所述落料滑槽通过支撑杆固定在转盘座上。

进一步的，其还包括支架，所述支架固定在转盘座上，所述移动组件设于支架上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)在使用时，将铝壳送到与工位一相对应的工作盒内，而后转盘旋转将铝壳转到工位二，铝壳经铣边平头机构切边完成后，转盘旋转将铝壳转到工位三，铝壳经卷口整形机构卷边加工后得到成品铝壳，并通过转盘旋转将成品铝壳转到工位四，最后通过气缸顶杆顶出工作盒，从而完成铝壳的裁剪及卷边加工，该过程全自动完成，生产效率得到很大提高。

(2)刀盘在移动组件的作用下朝向工作盒方向移动，牛筋圈移动至工作盒内并与铝壳底部抵接，在移动组件的作用下，压力轴向后压缩弹簧使铝壳牢牢的固定在工作盒内，避免铝壳移动，此外，刀盘内轴套另一端置于铝壳端口处，且所述刀盘内轴套另一端端头与铝壳相吻合，可防止铝壳晃动，最后刀盘通过高速电机高速旋转，刀盘接触铝壳做铣削转动，满足尺寸后铣边平头机构在移动组件的作用下返回初始位置，铣边完成。

(3)铝壳是套在轴套头前端上，由于刀盘内轴套偏离轴套头圆心位置设置，故两组铣刀盘的旋转轨迹与铝壳的加工面不在同一个轴心上。与此同时，刀盘在旋转的过程中两组铣刀盘在铝壳的切削位置在不断的变化移动，当切削位置移到切削圆弧时，刀盘脱离切削面，切削中断，从而实现断削。

(4)由于两组刀具旋转轨迹是错开的，每当其中一组刀刃在旋转切削过程中经过切削圆弧时所遗留下来的切削面毛刺会被另一组刀具铣平，刀具的这种互补性，能提高加工表面的光洁

(5)铣刀盘分两组，每组由第一铣刀、第二铣刀、第三铣刀及第四铣刀构成，第一铣刀、第二铣刀、第三铣刀及第四铣刀结构及大小相同。当铣刀盘转到a处时，第一铣刀接触铝壳端面，此时第一铣刀工作，当此组铣刀盘转到b处时,第一铣刀离开铝壳，第二铣刀接触铝壳端面，在第一铣刀过度到第二铣刀的过程中，由于第一铣刀和第二铣刀间有一个切削圆弧，当切削圆弧接触铝壳时，铣刀盘是离开状态，所以从a到b就是一个断屑过程，c、d、e以次类推，从而能实现连续断屑，循环往复。

(6)转盘旋转将铝壳转到工位三，第二伺服电机工作通过第二丝杆传动成型轴向前移动，成型圆弧面挤压铝壳端口，使其变形卷口，符合要求后，系统指令使第二伺服电机反转，成型轴退回，卷口完成。

(7)转盘旋转将成品铝壳转到工位四，气缸工作，推出铝壳至落料滑槽中，整套工序完成。

附图说明

图1为本发明所述的一种新型电容器用铝壳裁剪卷边设备的结构示意图；

图2为图1中铣边平头机构的结构示意图；

图3为图1中卷口整形机构的结构示意图；

图4为图1中转盘送料机构的结构示意图；

图5为图4中a的局部放大图；

图6为图1所述的一种新型电容器用铝壳裁剪卷边设备的剖面结构图；

图7为图6中铣边平头机构的结构示意图；

图8为铣边平头机构使用状态图；

图9为图8中a1的放大图；

图10为图8中b1的放大图；

图11为铣刀盘切边过程图；

图12为图11中的切边过程原理图；

图13为图12中c1铣刀盘的放大图；

图14为移动组件的剖面结构图；

附图标记说明：

机床边框1、配电箱2、传动皮带3、高速电机4、拖板架5、第一伺服电机6、并紧螺母7、拖板8、右侧移动门9、第一丝杆10、第一丝杆螺母11、弹簧12、刀盘支架13、轴承垫片14、轴承15、刀盘内轴套16、压力轴17、牛筋圈18、铝壳19、平面轴承20、刀盘21、第二伺服电机22、电机支撑板23、成型轴套24、第二丝杆螺母25、第二丝杆26、成型轴27、成型圆弧面28、底座29、移动门滑槽30、转盘31、牛筋打料头32、气缸33、工作盒34、塑料套35、左侧移动门36、系统配电盒37、支撑杆38、气缸顶杆39、成品铝壳40、落料滑槽41、转盘座42、支架43、铣刀盘44、第一铣刀45、第二铣刀46、第三铣刀47、第四铣刀48、断削圆弧49、轴套头50。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-图14所示，一种新型电容器用铝壳裁剪卷边设备，其特征在于：其包括：

转盘送料机构，用于铝壳原料的输送；

铣边平头机构，用于铝壳端边的裁剪；

卷口整形机构，用于铝壳的卷边加工；

所述转盘送料机构包括转盘座42、转盘31及送料组件，所述转盘31通过转轴可转动设于转盘座42顶部，所述送料组件至少设有四组，且所述送料组件沿转盘31顶部圆周方向等角度均匀设置，所述转盘31外侧按顺序依次设有与送料组件数量及位置相对应的多个工位，且所述铣边平头机构与卷口整形机构依次设于相邻的两个工位上，所述送料组件包括气缸33和工作盒34，所述气缸33内设有气缸顶杆39，所述气缸33和工作盒34沿转盘31半径方向由内向外依次固定在转盘31顶部，所述工作盒34设有与铝壳相适配的槽体，所述工作盒34一端敞口设置，且所述工作盒34的开口端朝向转盘31外侧，所述工作盒34另一端开设有便于气缸顶杆39插入的孔，且所述气缸顶杆39可贯穿孔自由移动。

在上述技术方案中，设置至少四组送料组件和相对应数量的多组工位，是为了减少送料时间。优选地，所述送料组件设有四组，且所述送料组件沿转盘31顶部圆周方向等角度均匀设置，所述转盘31外侧按顺序依次设有与四组送料组件位置相对应的工位一、工位二、工位三及工位四，且所述铣边平头机构设于工位二，所述卷口整形机构设于工位三。

在使用时，将铝壳19送到与工位一相对应的工作盒内，而后转盘旋转将铝壳19转到工位二，铝壳19经铣边平头机构切边完成后，转盘旋转将铝壳19转到工位三，铝壳19经卷口整形机构卷边加工后得到成品铝壳40，并通过转盘旋转将成品铝壳40转到工位四，最后通过气缸顶杆顶出工作盒34，从而完成铝壳的裁剪及卷边加工，该过程全自动完成，生产效率得到很大提高。在本技术方案中，工位一可放置用于将铝壳推进工作盒的进料装置。

作为上述技术方案的优选，所述铣边平头机构包括移动组件和铣削组件，所述铣削组件设于移动组件上，且通过移动组件可使铣削组件朝向工作盒34开口端往返移动，所述铣削组件包括传动皮带3、高速电机4、刀盘支架13、刀盘内轴套16、轴套头50及刀盘21，所述刀盘支架13固定在移动组件上，所述刀盘内轴套16的一端固定在刀盘支架13上，所述刀盘内轴套16的另一端与轴套头50固定连接，且所述刀盘内轴套16偏离轴套头50圆心位置设置，所述刀盘21可转动套接在刀盘内轴套16上并设于刀盘支架13靠近工作盒34的一侧，所述刀盘21通过传动皮带3与高速电机4连接，所述高速电机4固定在移动组件上，所述刀盘21上设有两组铣刀盘44，所述铣刀盘44上由靠近刀盘内轴套16一侧向外依次设有若干切削圆弧49。

在上述技术方案中，轴套头用于支撑铝壳，防止在操作过程中铝壳晃动，操作时，将铝壳放置在与其相适配的工作盒内，轴套头卡在铝壳内，刀盘沿刀盘内轴套转动，刀盘上的两组铣刀盘对铝壳端边进行裁剪。

在本技术方案中，铝壳是套在轴套头前端上，由于刀盘内轴套偏离轴套头圆心位置设置，故两组铣刀盘的旋转轨迹与铝壳的加工面不在同一个轴心上。与此同时，刀盘在旋转的过程中两组铣刀盘在铝壳的切削位置在不断的变化移动，如图11和12所示，当切削位置移到切削圆弧时，刀盘脱离切削面，切削中断，从而实现断削。

另外，如图11所示，由于其中一组铣刀盘(图11中x组，x1组为x组的切削过程示意图)和另一组铣刀盘(图11中y组，y1组为y组的切削过程示意图)，两组刀具旋转轨迹是错开的，每当其中一组刀刃在旋转切削过程中经过切削圆弧时所遗留下来的切削面毛刺会被另一组刀具铣平(如图11中x1组和y1组)，刀具的这种互补性，能提高加工表面的光洁。

作为上述技术方案的优选，其还包括弹簧12、压力轴17、牛筋圈18，所述轴套头50及刀盘内轴套16内设有连通且与压力轴17相适配的滑道，且所述滑道贯穿轴套头50，所述弹簧12设于滑道内，所述压力轴17的一端由轴套头50一侧插入滑道并与弹簧12连接，所述压力轴17的另一端与牛筋圈18连接，且所述牛筋圈18与轴套头50的圆心在同一水平线上，且所述牛筋圈18的直径小于或等于轴套头50的直径。在本技术方案中，优选牛筋圈18的直径与轴套头50的直径相同。

在本技术方案中，如图2、图7和图8所示，刀盘在移动组件的作用下朝向工作盒方向移动，牛筋圈18移动至工作盒内并与铝壳底部抵接，在移动组件的作用下，压力轴向后压缩弹簧使铝壳牢牢的固定在工作盒内，避免铝壳移动，此外，刀盘内轴套另一端置于铝壳端口处，且所述刀盘内轴套另一端端头与铝壳相吻合，可防止铝壳晃动，最后刀盘通过高速电机高速旋转，刀盘接触铝壳做铣削转动，满足尺寸后铣边平头机构在移动组件的作用下返回初始位置，铣边完成。

作为上述技术方案的优选，如图11-13所示，每组铣刀盘44上均设有四个并排设置的第一铣刀45、第二铣刀46、第三铣刀47及第四铣刀48，且第一铣刀45与第二铣刀46间、第二铣刀46与第三铣刀47间及第三铣刀47与第四铣刀48间均设有切削圆弧49。其中，所述第一铣刀45与第二铣刀46间、第二铣刀46与第三铣刀47间及第三铣刀47与第四铣刀48间的切削圆弧49均相同，且所述切削圆弧49为r0.1-r0.5mm，优选地，切削圆弧r0.3mm。

在现有技术中，排屑或断屑顺畅一直作为自动化设计的基本关键点，其效果直接影响自动设备的成败！此设备的铣刀组合攻克了纯铝的车屑断屑难问题。其断屑工作原理如下：

如图9-11所示，此铣刀盘44分两组，每组铣刀盘44由第一铣刀45、第二铣刀46、第三铣刀47及第四铣刀48构成，第一铣刀45、第二铣刀46、第三铣刀47及第四铣刀48结构及大小相同。当铣刀盘转到a处时，第一铣刀接触铝壳端面，此时第一铣刀工作，当此组铣刀盘转到b处时,第一铣刀离开铝壳，第二铣刀接触铝壳端面，在第一铣刀过度到第二铣刀的过程中，由于第一铣刀和第二铣刀间有一个切削圆弧，当切削圆弧接触铝壳时，铣刀盘是离开状态，所以从a到b就是一个断屑过程，c、d、e以次类推，从而能实现连续断屑，循环往复。

作为上述技术方案的优选，如图1、图2、图6、图7及图14所示，所述移动组件包括拖板架5、第一伺服电机6、拖板8、第一丝杆10及第一丝杆螺母11，所述第一伺服电机6固定在拖板架5上，所述拖板架5上设有便于第一丝杆10放置止的凹槽体，所述第一丝杆10与第一伺服电机6连接，所述第一丝杆螺母11螺纹套接在第一丝杆10上，所述拖板8底部设有孔，所述第一丝杆螺母11的顶部固定在拖板8底部的孔内，且所述拖板8的底部与所述拖板架5的顶部滑动连接，所述铣削组件固定在拖板8上。

在本技术方案中，通过第一伺服电机带动第一丝杆转动，第一丝杆带动螺纹套接在其上的第一丝杆螺母沿第一丝杆移动，第一丝杆螺母带动与其固定连接的拖板移动，拖板带动其上的铣削组件移动。

作为上述技术方案的优选，如图1和图3所示，所述卷口整形机构包括第二伺服电机22、电机支撑板23、成型轴套24、第二丝杆螺母25、第二丝杆26、成型轴27、成型圆弧面28及底座29，所述第二伺服电机22通过电机支撑板23固定在底座29上，所述第二丝杆26的一端贯穿电机支撑板23与第二伺服电机22连接，所述成型轴套24套设在第二丝杆26外并固定在电机支撑板23上，所述第二丝杆螺母25螺纹套接在第二丝杆26上，所述成型轴27一端套接在第二丝杆螺母25与成型轴套24之间并与第二丝杆螺母25连接，所述成型轴27另一端设有成型圆弧面28。

在上述技术方案中，转盘旋转将铝壳转到工位三，第二伺服电机22工作通过第二丝杆传动成型轴27向前移动，成型圆弧面28挤压铝壳端口，使其变形卷口，符合要求后，系统指令使第二伺服电机22反转，成型轴退回，卷口完成。之后，系统给出指令，转盘旋转将成品铝壳转到工位四，系统给出信号，气缸33工作，推出铝壳至落料滑槽41中，整套工序完成。

作为上述技术方案的优选，所述工作盒34的槽体内壁设有塑料套35，所述气缸顶杆39的端头设有牛筋打料头32，避免对铝壳造成损坏。

作为上述技术方案的优选，其还包括并紧螺母7、轴承垫片14、轴承15及平面轴承20，所述刀盘内轴套16位于刀盘支架13左右两侧的部分均通过并紧螺母7固定在刀盘支架13上，从而提高刀盘内轴套的稳固性，所述刀盘21通过轴承15及平面轴承20套接在刀盘内轴套16上，所述轴承15紧邻并紧螺母7设置，且所述轴承15与并紧螺母7间设有轴承垫片14，提高机构紧凑型，减小设备体积。

作为上述技术方案的优选，其还包括落料滑槽41和支撑杆38，所述落料滑槽41设于用于出料的工位处并位于工作盒34开口端下方，所述落料滑槽41通过支撑杆固定在转盘座42上。对于设有四组送料组件和四组工位的情况，即四组工位依次为工位一、工位二、工位三及工位四，落料滑槽设于工位四处。

作为上述技术方案的优选，其还包括支架43，所述支架43固定在转盘座42上，所述移动组件设于支架43上。

本设备还包括机床边框1，机床边框设于本设备的外侧，机床边框的左右两侧分别设有左侧移动门36和右侧移动门9，在与左侧移动门36和右侧门底部相对应位置设置移动门滑槽30，以便于左侧移动门36和右侧移动门9滑动打开，从而便于该设备的维护及检修。此外，配电箱2和系统配电盒37固定在机床边框上。

本设备工作原理如下；

1、通过送料装置将铝壳依次送到与工位一相对应的工作盒内。

2、系统给出指令，转盘旋转将铝壳转到与工位二相对应的位置。

3、刀盘21通过高度电机4高速旋转，接收指令第一伺服电机6工作传动第一丝杆通过第一丝杆螺母11使拖板8向前移动，当前端牛筋圈18接触铝壳底部，压力轴17向后压缩弹簧12使铝壳牢牢的固定在工作盒中，铣刀盘接触工件做铣削转动，满足尺寸后第一伺服电机反转，拖板8退回，牛筋圈18移出铝壳，铣边完成。

4、系统给出指令，转盘旋转将铝壳转到与工位三相对应的位置，系统指令第二伺服电机22工作通过第二丝杆转动，成型轴27向前移动，成型圆弧面28挤压铝壳端口，使其变形卷口，符合要求后，系统指令使第二伺服电机22反转，成型轴退回，卷口完成。

5、系统给出指令，转盘旋转将成品铝壳转到与工位四相对应位置，系统给出信号，气缸33工作，气缸顶杆推出铝壳至落料滑槽41中，整套工序完成。

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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。