CN102664286A - 双工位卷绕机的抽出针机构 - Google Patents

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Abstract

一种双工位卷绕机的抽出针机构，包括卷绕头基座，所述卷绕头基座上设置有两个卷针轴，两个卷针轴的前端均设置有卷针装置，所述卷绕头基座上还设置有卷针轴驱动传动组件；所述抽出针机构包括固定架、横向驱动装置和横向移动台，所述横向移动台可在横向驱动装置的驱动下在固定架上沿卷针轴的轴线方向移动，所述横向移动台上设置有纵向移动台和纵向驱动装置，所述纵向移动台可在纵向驱动装置的驱动下在纵向移动台上移动，所述纵向移动台上设置有针爪，抽出针移位方式大幅提高设备效率，实现工位换向可全速运行，节减设备的运行效率;实现轴向驱动卷针可径向运动，保证卷头与卷针功能一体化实现。

Description

双工位卷绕机的抽出针机构
技术领域
本发明涉及一种锂离子电池卷绕机，尤其是一种各功能可靠的双工位卷绕机的抽出针机构。
背景技术
卷绕是锂离子电池生产过程中必不可少的工序，也是直接影响电池安全性、容量、一致性等各项性能的关键工序。
卷绕，就是将制作好的正负极片和隔离膜料，连续装配性卷绕在一定规格的卷针上，完成电池主体形成的过程，并将正负极片和隔离膜卷绕精度控制在工艺要求的公差范围内。而卷绕传动及抽出针机构是全自动卷绕机的核心部件之一，是将电池极片和隔膜材料带状物组合转绕在卷针上的一种机构。
通常的锂电池卷绕机卷绕传动及抽出针机构有单工位卷绕传动及抽出针机构、双针两工位卷绕传动及抽出针机构和三针三工位卷绕传动及抽出针机构。双针两工位卷绕传动及抽出针机构一般因卷针装置设计方式不同而有很大差别，卷针片相叠而成，双针两工位机构较为简单，传动方式有各有不同，但因卷针方式的局限而整体结构方式受限较多;另有双向拔针方式，因方型卷针宽度因素，卷绕定位精度较低或卷针受力不均。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单、适应更多的产品工艺，效率高、实现工位换向全速运行的双工位卷绕机的抽出针机构。
为解决上述技术问题，本发明提供一种双工位卷绕机的抽出针机构，包括机架，所述机架上设置有两个卷针轴，两个卷针轴可滑动的设置在机架上，并有设置在机架上的抽出针机构控制，两个卷针轴的前端均设置有卷针装置，所述机架上还设置有控制两个卷针轴在两个工位上转动的卷针轴驱动传动组件；
所述抽出针机构包括固定架、横向驱动装置和横向移动台，所述横向移动台可在横向驱动装置的驱动下在固定架上沿卷针轴的轴线方向移动，所述横向移动台上设置有纵向移动台和纵向驱动装置，所述纵向移动台可在纵向驱动装置的驱动下在纵向移动台上移动，所述纵向移动台上设置有针爪。
本发明改进有，所述固定架上横向设置有至少两根导杆、所述横向移动台上设置有适配导杆的通孔，所述导杆穿过通孔，所述横向移动台在导杆上滑动。
本发明改进有，所述横向驱动装置为气缸。
本发明改进有，所述横向移动台上铺设有纵向的导轨，所述纵向移动台上设置有适配所述导轨的滑块，通过滑块与导轨的配合使纵向移动台在横向移动台上滑动。
本发明改进有，所述纵向驱动装置为气缸。
本发明改进有，卷针轴的末端设置有移位凸台、所述针爪卡住凸台使卷针轴随着针爪运动。
本发明改进有，所述卷针装置包括针座、卷针组件和顶针，所述卷针组件包括第一卷针和第二卷针，所述第一卷针及第二卷针在同一圆周上180°放置，所述卷针组件的两端分别插入针座和顶针；所述第一卷针包括第一内卷针和第一外卷针，所述第二卷针包括第二内卷针和第二外卷针，所述针座包括两个活动座和两个固定座，两个内卷针固定在两个活动座上，两个外卷针固定在两个固定座上，活动座可在驱动装置的驱动下在固定座上运动，两个活动座相对于两个固定座在针座的径向相对运动。
本发明的有益效果为，稳定可靠的卷针错位、夹紧和双针两工位卷绕传动及抽出针机构于一体的结构可以适应更多的产品工艺；抽出针移位方式大幅提高设备效率，实现工位换向可全速运行，节减设备的运行效率;出针时实现内针夹紧隔膜，外针向外位移确定卷针宽度；抽针时内卷针打开，外卷针向内位移缩小卷针宽度，避免电芯抽心，实现轴向驱动卷针可径向运动，保证卷头与卷针功能一体化实现。
附图说明
附图1为本发明的双工位卷绕机的抽出针机构的结构示意图；
附图2为本发明的双工位卷绕机的抽出针机构的抽出针机构的结构示意图。
标号说明：1-机架；2-卷针轴；3-抽出针机构；31-固定架；32-横向驱动装置；33-横向移动台；34-纵向移动台；35-纵向驱动装置；36-针爪；37-导杆；38-导轨；4-卷针装置；5-卷针轴驱动传动组件。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
请参阅图1及附图2，附图所示为本实施方式提供的一种双工位卷绕机的抽出针机构3，包括机架1，所述机架1上设置有两个卷针轴2，两个卷针轴2可滑动的设置在机架1上，并由设置在机架1上的抽出针机构3控制，两个卷针轴2的前端均设置有卷针装置4，所述机架1上还设置有控制两个卷针轴2在两个工位上转动的卷针轴驱动传动组件5；
所述抽出针机构3包括固定架31、横向驱动装置32和横向移动台33，所述横向移动台33可在横向驱动装置32的驱动下在固定架31上沿卷针轴2的轴线方向移动，所述横向移动台33上设置有纵向移动台34和纵向驱动装置35，所述纵向移动台34可在纵向驱动装置35的驱动下在纵向移动台34上移动，所述纵向移动台34上设置有针爪36。
固定架31固定在机架1上，针爪36在纵向驱动装置35的驱动下纵向移动，当需要抓住卷针轴2时，针爪36向下移动，卡入卷针轴2上设置的抓持部，具体的，在一实施例中，卷针轴2的末端设置有移位凸台、所述针爪36卡住移位凸台使卷针轴2随着针爪36运动，卡入移位凸台后，其横向驱动装置32驱动针爪36移动，实现卷针轴2的迅速进给，其移位方式大幅提高设备效率，实现工位换向可全速运行。
参照附图2，附图所示本实施例中，所述固定架31上横向设置有至少两根导杆37、所述横向移动台33上设置有适配导杆37的通孔，所述导杆37穿过通孔，所述横向移动台33在导杆37上滑动。
横向移动架台其他实施例用可以采用导轨和滑块配合，例如，具体的在固定架31上铺设有横向导轨，而横向移动台33上设置有适配导轨的滑块来实现。
具体的，所述横向驱动装置32为气缸，其它实施例，可以采用液压缸等其他直线运动的驱动方式。
参照附图2，附图所示本实施例中，所述横向移动台33上铺设有纵向的导轨38，所述纵向移动台34上设置有适配所述导轨38的滑块，通过滑块与导轨38的配合使纵向移动台34在横向移动台33上滑动。
纵向移动台34在其他实施例中可以采用导杆与通孔的配合实现其导向滑动，具体参照上述横向移动台33的移动设置。
本实施例中，所述纵向驱动装置35为气缸，其它实施例，可以采用液压缸等其他直线运动的驱动方式。
本实施例中，所述卷针装置4包括针座、卷针组件和顶针，所述卷针组件包括第一卷针和第二卷针，所述第一卷针及第二卷针上下重叠放置，所述卷针组件的两端分别插入针座和顶针；所述第一卷针包括第一内卷针和第一外卷针，所述第二卷针包括第二内卷针和第二外卷针，所述针座包括两个活动座和两个固定座，两个内卷针固定在两个活动座上，两个外卷针固定在两个固定座上，活动座可在驱动装置的驱动下在固定座上运动，两个活动座相对于两个固定座在针座的径向相对运动。
本实施例中的单品成型工作过程为：一根卷针轴2在抽出针机构3的驱动下出针，卷针进行了错位，顶针上位（即将卷针的头部定位），之后开始卷绕、卷针夹紧隔膜一定圈速的转动，这时卷针轴驱动传动组件5控制卷针轴2实现工位换向(即设备动作的复位，即等待工位换向完成时，卷针轴2附件卡入针爪36中)，换向时，所有的驱动机构都回位，工位换向到位后进行贴胶、下料工位贴胶卷针一定圈速转动，卷针错位，顶针退位，这时抽出针机构3驱动卷针轴2退回，对卷绕后的成品进行取料，取料后工位换向。
其中，1.针座与卷针装置4：本装置置于卷针轴2上应用，两内卷针及两外卷针固定在针座上，针座由卷针轴2内一轴的轴向推动作用下，针座实现相对卷针轴2发生径向运动即错位与夹紧同步。2.卷针轴驱动传动组件5：按紧凑结构的轴中轴传动，确保电机驱动与卷针轴2无失步或电机转动与卷针轴2同步响应。3.卷头翻转工位换向装置：电机减速机直接驱动卷绕头整体结构，编码器信号输出确保工位定位角度误差，另辅助机械定位，保证卷头各工位工作无晃动或机械抖动。4.抽出针及卷针错位与夹紧一体结构：抽出针移位方式大幅提高设备效率，实现工位换向可全速运行，出针时实现内针夹紧隔膜，外针向外位移确定卷针宽度;抽针时内卷针打开，外卷针向内位移缩小卷针宽度，避免电芯抽心，实现轴向驱动卷针可径向运动。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种双工位卷绕机的抽出针机构，其特征在于，包括机架，所述机架上设置有两个卷针轴，两个卷针轴可滑动的设置在机架上，并由设置在机架上的抽出针机构控制，两个卷针轴的前端均设置有卷针装置，所述机架上还设置有控制两个卷针轴在两个工位上转动的卷针轴驱动传动组件；
所述抽出针机构包括固定架、横向驱动装置和横向移动台，所述横向移动台可在横向驱动装置的驱动下在固定架上沿卷针轴的轴线方向移动，所述横向移动台上设置有纵向移动台和纵向驱动装置，所述纵向移动台可在纵向驱动装置的驱动下在纵向移动台上移动，所述纵向移动台上设置有针爪。
2.根据权利要求1所述的双工位卷绕机的抽出针机构，其特征在于，所述固定架上横向设置有至少两根导杆、所述横向移动台上设置有适配导杆的通孔，所述导杆穿过通孔，所述横向移动台在导杆上滑动。
3.根据权利要求1所述的双工位卷绕机的抽出针机构，其特征在于，所述横向驱动装置为气缸。
4.根据权利要求1所述的双工位卷绕机的抽出针机构，其特征在于，所述横向移动台上铺设有纵向的导轨，所述纵向移动台上设置有适配所述导轨的滑块，通过滑块与导轨的配合使纵向移动台在横向移动台上滑动。
5.根据权利要求1所述的双工位卷绕机的抽出针机构，其特征在于，所述纵向驱动装置为气缸。
6.根据权利要求1所述的双工位卷绕机的抽出针机构，其特征在于，卷针轴的末端设置有移位凸台，所述针爪卡住移位凸台，使卷针轴随着针爪运动。
7.根据权利要求1所述的双工位卷绕机的抽出针机构，其特征在于，所述卷针装置包括针座、卷针组件和顶针，所述卷针组件包括第一卷针和第二卷针，所述第一卷针及第二卷针在同一圆周上180°放置，所述卷针组件的两端分别插入针座和顶针；所述第一卷针包括第一内卷针和第一外卷针，所述第二卷针包括第二内卷针和第二外卷针，所述针座包括两个活动座和两个固定座，两个内卷针固定在两个活动座上，两个外卷针固定在两个固定座上，活动座可在驱动装置的驱动下在固定座上运动，两个活动座相对于两个固定座在针座的径向相对运动。
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