CN108550894B - 一种卷绕机的卷针装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种卷绕机的卷针装置，包括由多个载体拼接形成的圆形卷针以及用于驱动载体移动的驱动机构，所述驱动机构与多个载体传动连接，并可驱动多个载体移动形成椭圆形卷针，每个载体均呈“T”字型。其卷针由多个载体拼接形成，在卷绕极片的过程中保持圆形状态。当卷绕结束后，通过驱动机构驱动载体使卷针由圆形变成椭圆形，变成产品要求的形状，达到工艺要求。由于卷绕过程是圆形状态，可降低卷绕过程中的张力波动，提高卷绕速度的同时还能提升产品质量，大大提高加工效率。

Description

一种卷绕机的卷针装置

技术领域

本发明涉及卷绕机技术领域，特别是一种卷绕机的卷针装置。

背景技术

由于电芯最终的成品形状为方形的，为满足这一要求，现阶段国内卷绕机的生产厂家的卷针一般设计为椭圆型或者菱形，然而椭圆型或菱形会导致卷针线速度突变引起极片张力波动过大，张力控制困难，设备的生产性能较低的问题。

如图1所示，卷针1是扁的接近椭圆形状，如果卷针1主轴是匀角速度的，其实卷针1是在做凸轮运动。卷针1的入卷线速度就是周期性的变线速度，张力也会产生周期性变化。张力的变化直接影响电池的卷绕质量，如何控制张力波动，提高卷绕机的卷绕质量和速度一直是困扰大方型卷绕机的一个难题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种卷绕机的卷针装置，旨在解决现有卷绕机的卷针装置线速度突变引起极片张力波动过大，张力控制困难，影响电池的卷绕质量的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种卷绕机的卷针装置，包括由多个载体拼接形成的圆形卷针以及用于驱动载体移动的驱动机构，所述驱动机构与多个载体传动连接，并可驱动多个载体移动形成椭圆形卷针，每个载体均呈“T”字型。

进一步地，所述载体有四个，分别为相对设置的左载体和右载体以及相对设置的上载体和下载体；初始状态时，所述四个载体拼接成圆形卷针；所述驱动机构可驱动左载体、右载体沿径向相互靠近，并带动上载体、下载体沿径向相互远离，使四个载体形成椭圆形卷针。

进一步地，所述驱动机构包括左滑块、右滑块、上滑块以及下滑块，所述左载体、右载体、上载体以及下载体分别可拆卸的安装在左滑块、右滑块、上滑块以及下滑块的一端。

进一步地，所述驱动机构还包括第一导杆和第二导杆，所述左滑块和右滑块远离载体的一端分别开设有第一通孔，所述上滑块和下滑块远离载体的一端分别开设有第二通孔，所述第一导杆滑动的穿设在第一通孔内，所述第二导杆滑动的穿设在第二通孔内；所述第一导杆和第二导杆相互垂直。

进一步地，所述左滑块和右滑块的内壁分别开设有用于避开第二导杆的第一凹槽，所述上滑块和下滑块的内壁分别开设有用于避开第一导杆的第二凹槽。

进一步地，所述卷针装置还包括用于带动卷针旋转的固定座，所述固定座上开设有用于穿设第一导杆的第三通孔以及用于穿设第二导杆的第四通孔。

进一步地，所述驱动机构还包括连接件，相邻两个滑块之间通过连接件活动连接；当驱动左滑块、右滑块沿径向相互靠近时，所述连接件带动上滑块、下滑块沿径向相互远离，使四个载体形成椭圆形卷针；当驱动左滑块、右滑块沿径向相互远离时，所述连接件带动上滑块、下滑块沿径向相互靠近，使四个载体形成圆形卷针。

进一步地，所述驱动机构还包括自锁弹簧，所述自锁弹簧一端连接所述上滑块，其另一端连接所述下滑块，当与上滑块连接的连接件与上滑块之间的夹角小于等于90°时，所述自锁弹簧拉紧上滑块和下滑块实现自锁。

进一步地，所述上滑块和下滑块上分别设有凸出于端面的第一立柱和第二立柱，所述自锁弹簧分别连接第一立柱和第二立柱。

进一步地，所述驱动机构还包括自锁弹簧，所述自锁弹簧一端连接所述左滑块，其另一端连接所述右滑块，当与左滑块连接的连接件与左滑块之间的夹角小于等于90°时，所述自锁弹簧拉紧左滑块和右滑块实现自锁。

相对于现有技术，本发明提供的一种卷绕机的卷针装置，其卷针由多个载体拼接形成，在卷绕极片的过程中保持圆形状态。当卷绕结束后，通过驱动机构驱动载体使卷针由圆形变成椭圆形，变成产品要求的形状，达到工艺要求。由于卷绕过程是圆形状态，可降低卷绕过程中的张力波动，提高卷绕速度的同时还能提升产品质量，大大提高加工效率。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是现有技术提供的卷针装置的结构示意图；

图2是本发明的卷针呈圆形状态的结构示意图；

图3是图2中卷针呈椭圆形状态的结构示意图；

图4是卷针装置的立体结构示意图；

图5是图4中A部局部放大示意图；

图6是自锁原理示意图。

具体实施方式

现结合附图，对本发明的较佳实施例作详细说明。

如图2和3所示，本发明提供一种卷绕机的卷针装置，包括由多个载体拼接形成的圆形卷针10以及用于驱动载体移动的驱动机构20，驱动机构20与多个载体传动连接，并可驱动多个载体移动形成椭圆形卷针10。由于卷针10由多个载体拼接形成，在卷绕极片的过程中保持圆形状态。当卷绕结束后，通过驱动机构20驱动载体使卷针10由圆形变成椭圆形，变成产品要求的形状，达到工艺要求。由于卷绕过程是圆形状态，可降低卷绕过程中的张力波动，提高卷绕速度的同时还能提升产品质量，大大提高加工效率。

在本实施例中，载体有四个，分别为相对设置的左载体11和右载体12以及相对设置的上载体13和下载体14。初始状态时，四个载体拼接成圆形卷针10；驱动机构可驱动左载体11、右载体12沿径向相互靠近，并带动上载体13、下载体14沿径向相互远离，使四个载体形成椭圆形卷针10。在其它实施例中，载体的数量还可以是六个、八个等，但是数量越多控制越难，可根据实际需要进行选择。上述的上下左右为面朝图2的上下左右。

在其它实施例中，卷针10可以由多个载体拼接形成方形，驱动机构可驱动多个载体移动形成菱形卷针10，这样也可以降低卷绕过程中的张力波动。

如图4所示，驱动机构20包括左滑块21、右滑块22、上滑块23以及下滑块24，左载体11、右载体12、上载体13以及下载体14分别可拆卸的安装在左滑块21、右滑块22、上滑块23以及下滑块24的一端，通过可拆卸的安装方式，可根据所需电芯的规格，安装不同的载体，适应不同规格电芯的卷绕。左滑块21和右滑块22远离载体的一端分别开设有第一通孔27，上滑块23和下滑块24远离载体的一端分别开设有第二通孔28。驱动机构20还包括第一导杆25和第二导杆26，第一导杆25滑动的穿设在第一通孔27内，第二导杆26滑动的穿设在第二通孔28内；第一导杆25和第二导杆26相互垂直。这样能够使左滑块21和右滑块22沿第一导杆25相对滑动，同时使上滑块23和下滑块沿第二导杆26相对滑动，保证运动的精确性。

在本实施例中，左滑块21和右滑块22的内壁分别开设有用于避开第二导杆26的第一凹槽(图未示)，所述上滑块23和下滑块24的内壁分别开设有用于避开第一导杆25的第二凹槽(图未示)。这样可避免在运动的过程中导杆与滑块相互干涉，同时使整体结构更加紧凑。

如图5所示，驱动机构20还包括连接件30，相邻两个滑块之间通过连接件30活动连接。具体地，每个载体均呈“T”字型，方便拼接。当外力驱动左滑块21、右滑块22沿径向相互靠近时，连接件30带动上滑块23、下滑块24沿径向相互远离，使四个载体形成椭圆形卷针；当外力驱动左滑块21、右滑块22沿径向相互远离时，连接件30带动上滑块23、下滑块24沿径向相互靠近，使四个载体形成圆形卷针。在本实施例中，连接件30为连接板。

进一步地，卷针装置还包括用于带动卷针10旋转的固定座(图未示)，固定座上开设有用于穿设第一导杆25的第三通孔以及用于穿设第二导杆26的第四通孔。使用时，固定座与动力部连接，动力部驱动固定座旋转，固定座通过第一导杆25和第二导杆26来带动卷针10旋转，从而实现绕极片工序。在本实施例中，卷针10装置还包括用于限位的四个盖板，四个盖板分别安装在固定座的四周，并覆盖第三通孔和第四通孔，覆盖后避免导杆脱落，其限位的作用。

如图5和6所示，驱动机构20还包括自锁弹簧40，自锁弹簧40一端连接上滑块23，其另一端连接下滑块24，当与上滑块23连接的连接件30与上滑块23之间的夹角Q1小于等于90°时，自锁弹簧40拉紧上滑块23和下滑块24实现自锁，卷针10保持椭圆形，方便下料。即如果这时，上下滑块需要相互靠近，那么左右滑块也会相互靠近，这样就产生相互干涉。如果需要将卷针10恢复为圆形，就需要一个外力拉动左右滑块相互远离。具体地，可以通过控制连接件30的长度来限制上下滑块的行程已经自锁时的角度Q1。也可以使用限位件来限制左右滑块相互靠近的距离，使左右滑块分别抵靠限位件时，恰好与上滑块23连接的连接件30与上滑块23之间的夹角Q1小于等于90°实现自锁。当然还可以通过限制连接件30旋转的角度来实现自锁，即当连接件30旋转到极限位置时，恰好与上滑块23连接的连接件30与上滑块23之间的夹角Q1小于等于90°实现自锁。

在本实施例中，上滑块23和下滑块24上分别设有凸出于端面的第一立柱41和第二立柱42，自锁弹簧40分别连接第一立柱41和第二立柱42。这样可以方便安装自锁弹簧40，同时避免自锁弹簧40与其它机构发生干涉。

在其它实施例中，驱动机构还包括自锁弹簧，自锁弹簧一端连接所述左滑块，其另一端连接所述右滑块，当与左滑块连接的连接件与左滑块之间的夹角Q1小于等于90°时，自锁弹簧拉紧左滑块和右滑块实现自锁。

应当理解的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，对本领域技术人员来说，可以对上述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而所有这些修改和替换，都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种卷绕机的卷针装置，其特征在于，包括由多个载体拼接形成的圆形卷针以及用于驱动载体移动的驱动机构，所述驱动机构与多个载体传动连接，并可驱动多个载体移动形成椭圆形卷针，每个载体均呈“T”字型；

所述载体有四个，分别为相对设置的左载体和右载体以及相对设置的上载体和下载体；初始状态时，所述四个载体拼接成圆形卷针；所述驱动机构可驱动左载体、右载体沿径向相互靠近，并带动上载体、下载体沿径向相互远离，使四个载体形成椭圆形卷针；

所述驱动机构包括左滑块、右滑块、上滑块以及下滑块，所述左载体、右载体、上载体以及下载体分别可拆卸的安装在左滑块、右滑块、上滑块以及下滑块的一端；所述驱动机构还包括第一导杆和第二导杆，所述左滑块和右滑块远离载体的一端分别开设有第一通孔，所述上滑块和下滑块远离载体的一端分别开设有第二通孔，所述第一导杆滑动的穿设在第一通孔内，所述第二导杆滑动的穿设在第二通孔内；所述第一导杆和第二导杆相互垂直；

所述驱动机构还包括连接件，相邻两个滑块之间通过连接件活动连接；当驱动左滑块、右滑块沿径向相互靠近时，所述连接件带动上滑块、下滑块沿径向相互远离，使四个载体形成椭圆形卷针；当驱动左滑块、右滑块沿径向相互远离时，所述连接件带动上滑块、下滑块沿径向相互靠近，使四个载体形成圆形卷针。

2.根据权利要求1所述的卷针装置，其特征在于，所述左滑块和右滑块的内壁分别开设有用于避开第二导杆的第一凹槽，所述上滑块和下滑块的内壁分别开设有用于避开第一导杆的第二凹槽。

3.根据权利要求1所述的卷针装置，其特征在于，所述卷针装置还包括用于带动卷针旋转的固定座，所述固定座上开设有用于穿设第一导杆的第三通孔以及用于穿设第二导杆的第四通孔。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的卷针装置，其特征在于，所述驱动机构还包括自锁弹簧，所述自锁弹簧一端连接所述上滑块，其另一端连接所述下滑块，当与上滑块连接的连接件与上滑块之间的夹角小于等于90°时，所述自锁弹簧拉紧上滑块和下滑块实现自锁。

5.根据权利要求4所述的卷针装置，其特征在于，所述上滑块和下滑块上分别设有凸出于端面的第一立柱和第二立柱，所述自锁弹簧分别连接第一立柱和第二立柱。

6.根据权利要求1至3中任意一项所述的卷针装置，其特征在于，所述驱动机构还包括自锁弹簧，所述自锁弹簧一端连接所述左滑块，其另一端连接所述右滑块，当与左滑块连接的连接件与左滑块之间的夹角小于等于90°时，所述自锁弹簧拉紧左滑块和右滑块实现自锁。

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