CN102593502B - 一种自动入芯轴卷绕装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自动入芯轴卷绕装置，包括卷绕机构和卷绕驱动机构，其特征在于：还包括芯轴搬运机构；所述芯轴搬运机构包括：料盒、输送单元、将芯轴从料盒导入至所述输送单元的导入单元、以及将芯轴从所述输送单元传送至所述卷绕机构的卷绕位的送入单元，所述送入单元将芯轴送至卷绕机构的卷绕位。与现有技术相比，本发明实现了自动入芯轴，且结构简单。

Description

一种自动入芯轴卷绕装置
技术领域
本发明涉及电池制造机械，尤其是涉及一种自动入芯轴卷绕装置。
背景技术
圆柱形电池是采用卷绕的形式制成的，目前卷绕设备上都含有卷绕基轴，当卷绕完成时，卷绕基轴抽出电池卷芯，在抽出卷绕基轴的过程中，易出现抽芯现象，造成电池卷芯报废。另外，电池卷芯中心的隔膜松紧度较差，从而会降低整个卷芯的松紧度，使得后续的烘烤等工序中出现电芯变形等品质问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种自动入芯轴卷绕装置，用于实现带芯轴卷绕电磁的自动入芯轴。
本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：
一种自动入芯轴卷绕装置，包括卷绕机构和卷绕驱动机构，还包括芯轴搬运机构；
所述芯轴搬运机构包括：料盒、输送单元、将芯轴从料盒导入至所述输送单元的导入单元、以及将芯轴从所述输送单元传送至所述卷绕机构的卷绕位的送入单元；
所述料盒的底壁设有供芯轴通过的第一通槽，所述第一通槽的上方设有导向块；
所述导入单元包括位于所述导向块与所述第一通槽之间的导入板、以及驱动所述导入板相对所述底板运动的导入气缸；所述导入板上设有供芯轴通过的第二通槽，所述导入板包括使得所述第一通槽与所述第二通槽位于同一竖直平面的工作位；
所述输送单元的入料口位于所述第一通槽的正下方；
所述送入单元包括支撑平台以及驱动所述支撑平台上下移动的送入气缸，其中，所述支撑平台包括位于所述输送单元的出料口的第一工作位和位于所述卷绕机构的卷绕位的第二工作位。
优选地：
所述输送单元包括：导入块、接料平台、向上输送气缸和滑道；所述滑道的第一端高于作为输送单元的出料口的第二端；所述接料平台包括低于料盒底壁的下工作位和与所述滑道的第一端抵接的上工作位；所述导入块用于将从所述第一通槽掉落的芯轴导接至位于下工作位的所述接料平台上；所述向上输送气缸用于驱动所述接料平台在所述下工作位和上工作位之间移动。
所述输送单元包括导入块和滑道，所述滑道的第一端高于作为输送单元的出料口的第二端，所述料盒的底壁高于所述滑道的第一端，所述导入块用于将从所述第一通槽掉落的芯轴导接至所述滑道的第一端。
为便于芯轴的定位，防止芯轴送入过程中发生滚动，所述支持平台上设有定位芯轴的凹槽。
所述卷绕机构包含固定芯轴的胀紧单元，所述胀紧单元包括相对设置的两部分，各部分分别包括胀紧驱动、胀紧轴和胀紧套，所述胀紧驱动用于驱动所述两部分的胀紧轴和所述胀紧套相对移动固定位于卷绕位的芯轴，所述胀紧轴位于所述胀紧套内部，当所述胀紧套伸入所述芯轴后，所述胀紧轴将所述胀紧套胀开，固定住所述芯轴。本优选方案采用胀紧单元伸入芯轴内部进行悬空卷绕操作，胀紧单元与膜片不接触，因此能够充分保证电芯膜片的松紧度。
还包括直径测量单元，用于测量电芯直径并提供给卷绕机构的控制系统，所述控制系统在电芯直径达到预定值时控制卷绕机构停止卷绕。
所述测直径单元包括光电开关、移动气缸、导轨、气缸连接块以及固定板，所述光电开关固定在所述固定板上，所述固定板固定在所述气缸连接块上，所述气缸连接块固定在所述移动气缸的伸缩端，所述导轨的滑块和所述移动气缸固定在所述卷绕机构的机架上，所述气缸连接块与所述导轨滑动连接；所述移动气缸推动所述气缸连接块，带动所述光电开关沿所述导轨移动至所述卷绕机构的卷绕位上。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：实现了加芯轴卷绕电池电芯的自动化，自动入芯轴，电芯卷绕完成时，芯轴自动随电芯下料，保证了电芯最里圈隔膜极片的松紧度，防止电芯变形，提高了电池制作的自动化和安全。
优选方案中，以电芯直径大小控制卷绕量代替以极片长度控制卷绕量，电芯尺寸更加精确。
附图说明
图1 本发明实施例1的自动入芯轴卷绕装置的立体示意图（去除料盒3个面，去除1个芯轴挡板）；
图2 本发明实施例1的芯轴搬运机构立体示意图；
图3-1~3-4 本发明实施例1的芯轴搬运过程示意图；
图4 本发明实施例1的后视立体图；
图5 本发明实施例1的测直径机构立体示意图。
具体实施方式
下面对照附图并结合优选的实施方式对本发明作进一步说明。
实施例1
参阅图1至图5，本发明的一种具体实施方式详述如下：
自动入芯轴卷绕装置，包括卷绕机构1和卷绕驱动机构2，还包括芯轴搬运机构3和测直径机构4。
芯轴搬运机构3包括料盒31、导入单元32、向输送单元以及送入单元34，料盒31用于储存芯轴100，导入单元32将芯轴从料盒内31导入输送单元，输送单元将芯轴输送至送入单元34，送入单元34将芯轴送入卷绕机构1。
导入单元32包括上导入板321、下导入板322、导入气缸323、以及气缸连接块324，下导入板322为料盒31的底壁，上导入板321可在导入气缸323的驱动下相对下导入板322移动，导入气缸323固定在下导入板322上，上、下导入板上均含有可供芯轴100通过的通槽，上导入板321具有使得所述第一通槽与所述第二通槽位于同一竖直平面的工作位，在此工作位，上、下导入板重合且两通槽位于同一个竖直平面内，电芯可穿过两个通槽掉落至料盒31外。
料盒31以下导入板322为底，料盒31还包括导向块311和两个芯轴挡板312，导向块311位于下导入板322的通槽的上方，上导入板321位于导向块311和下导入板322之间，导向块311固定在料盒31的侧壁上，导向块311上含有供芯轴挡板312插入的固定槽，固定槽含有两个或多个，可根据芯轴100的长度设定固定槽的位置，芯轴挡板312插入固定槽内，两个芯轴挡板312的距离与芯轴100的长度相当以形成收容芯轴100的收容腔。
输送单元由导入块325、向上输送单元33和滑道345组成。
导入块325连接下导入板322的槽与向上输送单元33的接料平面331。
向上输送单元33包括接料平台331、固定挡板332、导向杆333、导向杆连接块334和向上输送气缸335，接料平台331承接导入块325，向上输送气缸335和导向杆连接块334固定在固定挡板332上，导向杆333穿过导向杆连接块334与接料平台331固定连接，固定挡板332固定在卷绕机构1上，向上输入气缸335推动接料平台331上、下移动，接料平台331包括低于料盒31底壁的下工作位和与所述滑道345的第一端抵接（接料平台311的上表面与滑道345的上工作位。滑道345的第一端高于作为输送单元出料口的第二端。
导入块325用于将从第一通槽掉落的芯轴100导接至位于下工作位的接料平台331上。
送入单元34包括支撑平台341、送入气缸342、送入导杆343、导杆固定块344以及滑道345，送入气缸342和导杆固定块344固定在卷绕机构1上，送入导杆343穿过导杆固定块344与支撑平台341固定连接，支撑平台341被送入气缸342推动上下移动；支撑平台341包括位于所述输送单元的出料口（即滑道345的第二端）的第一工作位和位于所述卷绕机构的卷绕位的第二工作位，支撑平台341上设有定位芯轴的凹槽346。
卷绕机构1包含固定芯轴的胀紧单元11，胀紧单元11包括相对设置的两部分，各部分结构包括胀紧驱动111、胀紧轴、胀紧套112，胀紧驱动111驱动两套胀紧轴和胀紧套112相对移动固定芯轴100，胀紧轴位于胀紧套112内部，当胀紧套112伸入芯轴100后，胀紧轴将胀紧套112胀开，固定住芯轴100。
测直径单元4包括光电开关41、移动气缸42、导轨43、气缸连接块44以及固定板45，固定板45固定光电开关41，固定板45固定在气缸连接块44上，气缸连接块44固定在移动气缸42的伸缩端，导轨滑块430和移动气缸42固定在卷绕机构1的机架上，气缸连接块44与导轨43滑动连接，移动气缸42推动气缸连接块44，带动光电开关41沿导轨43移动至所述卷绕机构的卷绕位上，对卷绕中的电芯的直径（在芯轴上卷绕极片后的整体的直径）进行测量，并将测量值提供给卷绕机构的控制系统，控制系统在电芯直径达到预定值时控制卷绕机构停止卷绕。
参阅图3-1至图3-4，芯轴搬运机构3的工作过程为：芯轴100最初位于料盒31的两个芯轴挡板312之间，当导入气缸323拉动上导入板321远离导向块325时，芯轴100滚入上导入板321的通槽内，此时导入气缸323推动上导入板321退回，上导入板321与下导入板322的通槽在竖直方向上重合，芯轴100经下导入板322的通槽通过导入块325进入向上输送单元33的接料平台331上，向上输送气缸335的伸缩杆伸出，推动接料平台331向上移动至与滑道345平行，芯轴100经滑道345进入支撑平台341，送入气缸342的伸缩杆伸出，推动支撑平台341向上移动，将芯轴100送入卷绕机构1中。
芯轴100送入卷绕机构1的位置与胀紧轴、胀紧套112同轴。
实施例2
本实施例与实施例1的不同之处仅在于：本实施例的输送单元仅包括导入块和接料平台，而不保护实施例1中的向上输送单元；本实施例的滑道的第一端同样高于作为输送单元的出料口的第二端，且料盒的底壁高于所述滑道的第一端，所述导入块用于将从所述第一通槽掉落的芯轴导接至所述滑道的第一端。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种自动入芯轴卷绕装置，包括卷绕机构和卷绕驱动机构，其特征在于：还包括芯轴搬运机构；
所述芯轴搬运机构包括：料盒、输送单元、将芯轴从料盒导入至所述输送单元的导入单元、以及将芯轴从所述输送单元传送至所述卷绕机构的卷绕位的送入单元；
所述料盒的底壁设有供芯轴通过的第一通槽，所述第一通槽的上方设有导向块；
所述导入单元包括位于所述导向块与所述第一通槽之间的导入板、以及驱动所述导入板相对所述底壁运动的导入气缸；所述导入板上设有供芯轴通过的第二通槽，所述导入板包括使得所述第一通槽与所述第二通槽位于同一竖直平面的工作位；
所述输送单元的入料口位于所述第一通槽的正下方；
所述送入单元包括支撑平台以及驱动所述支撑平台上下移动的送入气缸，其中，所述支撑平台包括位于所述输送单元的出料口的第一工作位和位于所述卷绕机构的卷绕位的第二工作位；
其中，所述输送单元包括：导入块、接料平台、向上输送气缸和滑道；所述滑道的第一端高于作为输送单元的出料口的第二端；所述接料平台包括低于料盒底壁的下工作位和与所述滑道的第一端抵接的上工作位；所述导入块用于将从所述第一通槽掉落的芯轴导接至位于下工作位的所述接料平台上；所述向上输送气缸用于驱动所述接料平台在所述下工作位和上工作位之间移动；
或者，所述输送单元包括导入块和滑道，所述滑道的第一端高于作为输送单元的出料口的第二端，所述料盒的底壁高于所述滑道的第一端，所述导入块用于将从所述第一通槽掉落的芯轴导接至所述滑道的第一端。
2.根据权利要求1所述的自动入芯轴卷绕装置，其特征在于：所述料盒还包括两个芯轴挡板，所述导向块上设有多个供所述芯轴挡板插入的固定槽，所述两个芯轴挡板固定于不同的所述固定槽以在所述两个芯轴挡板间形成芯轴收容腔。
3.根据权利要求1所述的自动入芯轴卷绕装置，其特征在于：所述支撑平台上设有定位芯轴的凹槽。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的自动入芯轴卷绕装置，其特征在于：所述卷绕机构包含固定芯轴的胀紧单元，所述胀紧单元包括相对设置的两部分，各部分分别包括胀紧驱动、胀紧轴和胀紧套，所述胀紧驱动用于驱动所述两部分的胀紧轴和所述胀紧套相对移动固定位于卷绕位的芯轴，所述胀紧轴位于所述胀紧套内部，当所述胀紧套伸入所述芯轴后，所述胀紧轴将所述胀紧套胀开，固定住所述芯轴。
5.根据权利要求1-3任意一项所述的自动入芯轴卷绕装置，其特征在于：还包括直径测量单元，用于测量电芯直径并提供给卷绕机构的控制系统，所述控制系统在电芯直径达到预定值时控制卷绕机构停止卷绕。
6.根据权利要求5所述的自动入芯轴卷绕装置，其特征在于：所述直径测量单元包括光电开关、移动气缸、导轨、气缸连接块以及固定板，所述光电开关固定在所述固定板上，所述固定板固定在所述气缸连接块上，所述气缸连接块固定在所述移动气缸的伸缩端，所述导轨的滑块和所述移动气缸固定在所述卷绕机构的机架上，所述气缸连接块与所述导轨滑动连接；所述移动气缸推动所述气缸连接块，带动所述光电开关沿所述导轨移动至所述卷绕机构的卷绕位上。
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