CN111653801A - 一种调节卷针卷径的调整装置 - Google Patents

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CN111653801A CN202010432568.6A CN202010432568A CN111653801A CN 111653801 A CN111653801 A CN 111653801A CN 202010432568 A CN202010432568 A CN 202010432568A CN 111653801 A CN111653801 A CN 111653801A
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杜义贤
周俊杰
邓洁
柯郁良
黄振奎
周俊雄
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Guangdong Lyric Robot Intelligent Automation Co Ltd
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Abstract

本申请涉及电芯生产技术领域，特别涉及一种调节卷针卷径的调整装置。包括卷针组件，旋转组件和位移驱动组件，旋转组件可旋转设置于卷针组件的两端，位移驱动组件设置于卷针组件一侧，用于驱动旋转组件旋转以调节所述卷针组件的卷绕半径。通过在卷针组件的外卷针上设置旋转组件，旋转组件可旋转安装于卷针组件的两端，同时对卷针的两端进行间距调整，提高卷绕效果。通过位移驱动组件驱动旋转组件旋转，进而通过旋转组件带动卷针组件的外卷针向内或向外移动，达到改变卷针的卷绕半径。在卷料进行卷绕过程中能自动化实时进行卷径调整，保证每个电芯卷绕完成后的规格的一致性，提高电芯卷绕的良率。

Description

一种调节卷针卷径的调整装置
技术领域
本申请涉及电芯生产技术领域，特别涉及一种调节卷针卷径的调整装置。
背景技术
常用的锂电池的电芯，为了获得更好的性能，通常采用卷绕的方式制造。锂电池的电芯由隔膜和正、负极片组成，通常采用卷绕机的卷针将卷料卷绕成电芯，再对电芯进行预压或直接热压工序。
然而在卷绕生产时，由于不同批次的卷料，其厚度无法保证完全一致，使得卷料在卷绕过程中，因各批次的卷料存在较大的厚度公差，卷绕装置不能自动进行卷径调整，导致卷绕成电芯后外径不一致、规格不一致，影响产品验收。
发明内容
本申请的发明目的在于提供一种调节卷针卷径的调整装置，采用本申请提供的技术方案解决了因各批次的卷料存在较大的厚度公差，卷绕装置不能自动进行卷径调整，导致卷绕成电芯后外径不一致、规格不一致的问题。
为了解决上述技术问题，本申请提供一种调节卷针卷径的调整装置，包括：
卷针组件，包括可相对移动的内卷针和外卷针；旋转组件，设置于所述卷针组件的两端，用于旋转以调节所述卷针组件的卷绕半径；位移驱动组件，设置于所述卷针组件一侧，可朝向所述卷针组件移动并与所述旋转组件连接，用于驱动所述旋转组件旋转。通过位移驱动组件和旋转组件来调节卷针组件的卷径，实现在卷绕过程中能自动化地实时进行卷径的调整，保证每个电芯卷绕完成后的规格的一致性，提高电芯卷绕的良率。
优选的，所述卷针组件包括内卷针、外卷针以及安装座，所述外卷针设置于安装座上，所述外卷针与所述内卷针可相对移动连接；在所述内卷针和外卷针之间设置有若干个弹性组件，在卷径的调整过程中，通过弹性组件来抵停外卷针，保证卷径的调整精度。
优选的，所述旋转组件包括导向组件和丝杆，所述导向组件与外卷针可旋转连接；所述丝杆一端嵌入所述内卷针，另一端与所述导向组件连接。利用导向组件来驱动外卷针向内或向外移动，旋转组件设置在卷针组件的两端，同时对卷针的两端进行间距调整，提高卷绕效果，避免两端调整不一致导致卷针形成八字形。
优选的，导向组件包括导向件、以及安装于所述导向件内部的内置连接件；导向件可旋转安装在外卷针的两端，所述内置连接件与所述丝杆螺纹连接。导向件与外卷针联动，通过丝杆作用将导向件的旋转运动转成直线运动，使得导向件带动外卷针向内或向外移动，实现调整卷径的目的，结构稳定。
优选的，所述位移驱动组件包括可与所述旋转组件连接的旋转驱动组件、以及伸缩驱动组件，所述旋转驱动组件用于驱动所述旋转组件旋转；所述伸缩驱动组件与所述旋转驱动组件连接以驱动所述旋转驱动组件连接或切离所述旋转组件。通过伸缩驱动组件来为旋转驱动组件提供动力，使得旋转驱动组件能够精准地连接或切离旋转组件，旋转驱动组件为旋转组件提供旋转动力，实现旋转组件调整卷针卷径的目的。
优选的，所述伸缩驱动组件包括支撑板和支撑板驱动件，所述旋转驱动组件固定于所述支撑板上；所述支撑板驱动件与所述支撑板连接以驱动所述支撑板靠近或远离所述卷针组件。通过将旋转驱动组件安装在支撑板上，支撑板驱动件精确控制支撑板的移动，进而使得旋转驱动组件能够精准地连接或切离旋转组件。
优选的，所述旋转驱动组件包括联动组件、以及设置于所述联动组件两端的连接块；所述连接块可嵌入所述旋转组件，并与所述旋转组件联动；所述联动组件用于驱动所述连接块旋转。设置可与旋转组件联动的连接块，并通过联动组件来驱动连接块旋转，进而带动旋转组件旋转，实现为旋转组件提供旋转动力。
优选的，所述旋转驱动组件还包括设置于所述联动组件上的转动检测装置。联动组件在为旋转组件提供旋转动力的同时，利用转动检测装置实时检测联动组件的转动数，准确控制旋转组件的转动次数，进而提高旋转组件调整卷针卷径的精度。
优选的，所述外卷针包括固定于其内侧的固定块；在所述固定块的内侧壁和所述内卷针外侧壁的相对应的位置上开设有槽口，所述弹性组件安装在所述槽口内。通过固定块的衔接作用并开设容置弹性组件槽口，实现内外卷针可相对活动连接的目的，进而保证外卷针的卷径调整空间。
优选的，还包括卷绕驱动件，所述卷绕驱动件与所述安装座连接以驱动所述内外卷针进行卷绕。卷绕驱动件为内外卷针提供驱动力，同时可以控制卷针卷绕次数，保证卷绕后电芯的规格一致。
由上可知，应用本申请提供的可以得到以下有益效果：本申请的调节卷针卷径的调整装置通过在卷针组件的外卷针上设置旋转组件，通过位移驱动组件驱动旋转组件旋转，进而通过旋转组件带动卷针组件的外卷针向内或向外移动，达到改变卷针的卷绕半径，并且旋转组件可旋转安装于卷针组件的两端，同时对卷针的两端进行间距调整，提高卷绕效果，避免两端调整不一致导致卷针形成八字形。在卷料进行卷绕过程中能自动化实时进行卷径调整，保证每个电芯卷绕完成后的规格的一致性，提高电芯卷绕的良率。在外卷针和内卷针之间设置有若干个弹性组件，通过弹性组件的相互力来抵停外卷针，保证外卷针的调整精度。通过转动检测装置精确控制驱动电机的转动次数来控制保证卷针外径的调整精度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本申请实施例或现有技术的描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例调节卷针卷径的调整装置的仰视结构示意图；
图2为本申请实施例调节卷针卷径的调整装置的俯视结构示意图；
图3为本申请实施例调节卷针卷径的调整装置的俯视剖视图；
图4为本申请实施例调节卷针卷径的调整装置的A部放大示意图。
附图标记说明：
1、卷针组件；11、内卷针；111、弹簧；12、外卷针；13、安装座；14、弹性组件；121、固定块；
2、旋转组件；21、导向组件；22、丝杆；
3、位移驱动组件；31、旋转驱动组件；311、联动组件；3111、驱动电机；3112、传送带；3113、滚轮；3114、导柱；3115、旋转轴；312、连接块；313、转动检测装置；32、伸缩驱动组件；321、支撑板驱动件；3211、驱动气缸；3212、滑轨；3213、固定板；322、支撑板。
具体实施方式
以下将以图式揭露本申请的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本申请。也就是说，在本申请的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。
需要说明，本申请实施例中所有方向性指示诸如上、下、左、右、前、后……仅用于解释在某一特定姿态如附图所示下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本申请中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本申请，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。
为能进一步了解本申请的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
参照图1及图2，图1为本申请实施例中卷绕装置仰视结构示意图，图2为本申请实施例调节卷针卷径的调整装置俯视结构示意图。本实施例中的卷绕装置包括卷针组件1、旋转组件2、以及位移驱动组件3，卷针组件1用于夹紧卷材进行卷绕形成电芯，旋转组件2可旋转设置于卷针组件1的两端，位移驱动组件3设置于卷针组件1的一侧，可朝向卷针组件1移动并与旋转组件2连接，并用于驱动旋转组件2旋转以调节卷针组件1的卷绕半径。
参照图2和图3，图2为本申请实施例调节卷针卷径的调整装置俯视结构示意图。图3为本申请实施例调节卷针卷径的调整装置俯视剖视图。卷针组件1包括内卷针11、外卷针12以及安装座13，内卷针11的一端安装设置在安装座13上，内卷针11和外卷针12之间可相对活动连接，并且内卷针11和外卷针12为两组对称设置，内卷针11与安装座13的轴心之间的连接有弹簧111。
为实现驱动内卷针11和外卷针12旋转完成卷材的卷绕，在内卷针11和外卷针12的另一端设置有卷绕驱动件(图中未标出)，卷绕驱动件与安装座13连接以驱动内卷针进行卷材卷绕。内卷针11设置在外卷针12的内侧，在外卷针12包括固定于其内侧的固定块121。固定块121通过螺丝与外卷针12固定连接，实现固定块121与外卷针12形成整体(可看作一个整体)，两组内卷针11和外卷针12形成圆柱状以便完成卷材卷绕。
参见图3和图4所示，图3为本申请实施例调节卷针卷径的调整装置俯视剖视图，图4为本申请实施例调节卷针卷径的调整装置剖视图的A部放大示意图。本实施例的旋转组件2用于调整卷径，旋转组件2可旋转设置于卷针组件1的两端,旋转组件2包括导向组件21和丝杆22，导向组件21与外卷针12可旋转连接；丝杆22一端嵌入内卷针11，另一端与导向组件21连接。旋转组件2设置在卷针组件1的两端，可同时对卷针的两端进行间距调整，提高卷绕效果，避免两端调整不一致导致卷针形成八字形。
为了实现驱动外卷针12移动以调整外卷针12与内卷针11的距离，具体的，导向组件21包括导向件212以及内置连接件211，导向件212可旋转安装在外卷针12的两端，内置连接件211中心为螺纹通孔结构，内置连接件211通过键槽与导向件212固定并联动，导向件212为台锥形状，导向件212的一端为锲形面，另一端形成有环形槽并与外卷针12的一端可旋转连接，实现导向件212与外卷针12联动。
进一步的，为了实现驱动外卷针12朝向内卷针11移动，丝杆22的一端嵌入内卷针11内并固定，丝杆22的另一端与内置连接件211螺纹连接，当导向件212旋转时，在导向件212的带动下使内置连接件211旋转，由于丝杆22与内置连接件211为螺纹连接，在丝杆22固定的情况下，内置连接件211的旋转运动会转为在丝杆22上做直线运动，进而导向件212带动外卷针12向内或向外移动，进而完成其中一个外卷针12与内卷针11的距离调整。
由于内卷针11和外卷针12为两组对称设置在安装座13上，当调整完成其中一个外卷针12后，卷针驱动件(图中未标出)驱动卷针旋转180°，进而旋转组件2对另一个外卷针12的距离进行调整，当完成两边外卷针12的距离调整后，即完成整体卷针的卷径调整，保证每个电芯卷绕完成后的规格的一致性，提高电芯卷绕的良率。需要说明的是，对于如何获得所需要调节的距离，此为卷径的检测方法，为现有技术，故在此不在累述。
进一步的，请参见图3，图3为本申请实施例调节卷针卷径的调整装置俯视剖视图，为了提高卷针卷径的调整精度，在外卷针12和内卷针11之间设置有若干个弹性组件14，在内卷针11的外侧壁和外卷针12的固定块121的内侧壁的相对于的位置上开设有槽口，弹性组件14安装在槽口内，弹性组件14弹性连接外卷针12和内卷针11。当外卷针12在导向件212的带动下向内或向外移动时，内卷针11通过弹性组件14始终与外卷针12有相互作用力(拉力或弹力)，当外卷针12向内移动时，此相互作用力为弹力；当外卷针12向外移动时，此相互作用力为拉力。当位移驱动组件3驱动旋转组件2调整完外卷针12的距离后，通过弹性组件14的相互力来抵停外卷针12，保证外卷针12的调整精度。
为了实现驱动旋转组件2精确地旋转和移动，请参见图1，图1为本申请实施例中调节卷针卷径的调整装置仰视结构示意图，本实施例的位移驱动组件3，设置于卷针组件1一侧，用于驱动旋转组件2旋转以调节卷针组件1的卷绕半径。位移驱动组件3包括旋转驱动组件31和伸缩驱动组件32，伸缩驱动组件32与旋转驱动组件31连接以驱动旋转驱动组件31连接或切离旋转组件2。旋转驱动组件31在伸缩驱动组件32的驱动作用下朝向旋转组件2移动，进而使得旋转驱动组件31与旋转组件2连接，通过旋转驱动组件31驱动旋转组件2旋转。
具体的，伸缩驱动组件32包括支撑板322和支撑板驱动件321，旋转驱动组件31滑动设置于所述支撑板322上，支撑板驱动件321与支撑板322连接以驱动支撑板322。支撑板驱动件321包括固定板3213、滑轨3212、以及驱动气缸3211。优选的，固定板3213固定在卷针组件1的一侧，滑轨3212和驱动气缸3211固定在固定板3213上，驱动气缸3211的伸缩端与支撑板322固定，支撑板322通过滑块滑动设置在滑轨3212上，旋转驱动组件31固定在支撑板322上，通过驱动气缸3211驱动支撑板322往返移动，进而驱动旋转驱动组件31朝向卷针组件1移动或远离，实现旋转驱动组件31与安装在卷针组件1上的旋转组件2连接或分离。
为了实现驱动导向件212旋转，完成外卷针12的距离调整，旋转驱动组件31包括连接块312和联动组件311，联动组件311与连接块312连接以驱动连接块312。连接块312有两个，分别安装在联动组件311的两端，连接块312内置凹槽，且与安装外卷针12上的导向件212的锲形面相匹配(参见图2的放大图)，联动组件311两端的连接块312分别可与外卷针12两端的导向件212连接，通过联动组件311驱动两个连接块312旋转，两个连接块312分别带动外卷针12两端的导向件212的旋转，进而在丝杆22和内置连接件211的作用下，导向件212带动外卷针12向内或向外移动，实现完成外卷针12的距离调整，进而完成卷针的外径的调整。
进一步的，为了实现驱动连接件312旋转，请参见图2和图3，联动组件311包括驱动电机3111，以及两条与驱动电机3111输出轴连接的传送带3112，驱动电机3111固定在支撑板322上，两条传送带3112分别连接有滚轮3113，两个滚轮3113分别穿插有旋转轴3115，旋转轴3115的一端通过轴承与导柱3114可旋转连接，导柱3114固定设置在支撑板322的两端，旋转轴3115的另一端与连接件312固定连接。
参照图2，图2为本申请实施例调节卷针卷径的调整装置俯视结构示意图。为了提高调整卷针外径的精度，在联动组件311的上方设有转动检测装置313。联动组件311包括驱动电机3111，以及两条与驱动电机3111输出轴连接的传送带3112，驱动电机3111固定在支撑板322上，两条传送带3112分别连接有滚轮3113，两个滚轮3113分别穿插有旋转轴3115，旋转轴3115的一端与连接件312固定连接。进而通过联动组件311驱使连接件312旋转，连接件312与导向件212嵌合联动，进而导向件212带动外卷针12向内或向外移动。
通过转动检测装置313安装在驱动电机3111输出轴的上方，实时监测驱动电机3111转动次数，进而精确控制驱动电机3111的转动次数来控制连接件312与导向件212的旋转圈数，进而精确控制导向件212带动外卷针12向内或向外移动，保证外卷针12外径的调整精度。
具体应用时其工作过程为：伸缩驱动组件32的驱动气缸3211驱动支撑板322朝向卷针组件1移动，进而驱动支撑板322上的旋转驱动组件31朝向卷针组件1上的旋转组件2移动，旋转驱动组件31上的连接块312与旋转组件2的导向块212锲合，联动组件311驱动连接块312旋转，进而连接块312带动导向块212旋转，通过导向块212的内置连接件211与丝杆22的螺纹配合，使得导向块212的旋转运动转为直线运动，进而导向块212带动外卷针12向内或向外移动，完成其中一个外卷针12的距离调整，需要说明的是，可以通过高精度的驱动气缸3211来控制连接块312随导向块212移动，保证连接块312与导向块212实时锲合。当完成调整一个外卷针12后，驱动气缸3211驱动支撑板322后移，使得连接块312与导向块212分离，此时卷针驱动件(图中未标出)驱动卷针旋转180°，驱动气缸3211驱动支撑板322前移，使得连接块312与导向块212再次锲合，完成另一个外卷针12距离调整，最终达到精准调整卷针卷径的目的。
综上所述，在本申请一或多个实施方式中，本申请的调节卷针卷径的调整装置通过在卷针组件的外卷针上设置旋转组件，旋转组件可旋转安装于卷针组件的两端，同时对卷针的两端进行间距调整，提高卷绕效果，避免两端调整不一致导致卷针形成八字形。通过位移驱动组件驱动旋转组件旋转，进而通过旋转组件带动卷针组件的外卷针向内或向外移动，达到改变卷针的卷绕半径。在卷料进行卷绕过程中能自动化实时进行卷径调整，保证每个电芯卷绕完成后的规格的一致性，提高电芯卷绕的良率。
以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种调节卷针卷径的调整装置，其特征在于，包括：
卷针组件(1)，包括可相对移动的内卷针(11)和外卷针(12)；
旋转组件(2)，设置于所述卷针组件(1)的两端，用于旋转以调节所述卷针组件(1)的卷绕半径；
位移驱动组件(3)，设置于所述卷针组件(1)一侧，可朝向所述卷针组件(1)移动并与所述旋转组件(2)连接，用于驱动所述旋转组件(2)旋转。
2.根据权利要求1所述的调节卷针卷径的调整装置，其特征在于：所述卷针组件(1)还包括安装座(13)，所述内卷针(11)设置于所述安装座(13)上，在所述内卷针(11)和外卷针(12)之间设置有若干个弹性组件(14)。
3.根据权利要求1所述的调节卷针卷径的调整装置，其特征在于：所述旋转组件(2)包括导向组件(21)和丝杆(22)，所述导向组件(21)与外卷针(12)可旋转连接；所述丝杆(22)一端嵌入所述内卷针(11)，另一端与所述导向组件(21)连接。
4.根据权利要求3所述的调节卷针卷径的调整装置，其特征在于：导向组件(21)包括导向件(212)、以及安装于所述导向件(212)内部的内置连接件(211)；导向件(212)可旋转安装在外卷针(12)的两端，所述内置连接件(211)与所述丝杆(22)螺纹连接。
5.根据权利要求1所述的调节卷针卷径的调整装置，其特征在于：所述位移驱动组件(3)包括可与所述旋转组件(2)连接的旋转驱动组件(31)、以及伸缩驱动组件(32)，所述旋转驱动组件(31)用于驱动所述旋转组件(2)旋转；所述伸缩驱动组件(32)与所述旋转驱动组件(31)连接以驱动所述旋转驱动组件(31)连接或切离所述旋转组件(2)。
6.根据权利要求5所述的调节卷针卷径的调整装置，其特征在于：所述伸缩驱动组件(32)包括支撑板(322)和支撑板驱动件(321)，所述旋转驱动组件(31)固定于所述支撑板(322)上；所述支撑板驱动件(321)与所述支撑板(322)连接以驱动所述支撑板(322)靠近或远离所述卷针组件(1)。
7.根据权利要求5所述的调节卷针卷径的调整装置，其特征在于：所述旋转驱动组件(31)包括联动组件(311)、以及设置于所述联动组件(311)两端的连接块(312)；所述连接块(312)可嵌合所述旋转组件(2)，并与所述旋转组件(2)联动；所述联动组件(311)用于驱动所述连接块(312)旋转。
8.根据权利要求1所述的调节卷针卷径的调整装置，其特征在于：所述位移驱动组件(3)上固定有转动检测装置(313)。
9.根据权利要求2所述的调节卷针卷径的调整装置，其特征在于：所述外卷针(12)包括固定于其内侧的固定块(121)；在所述固定块(121)的内侧壁和所述内卷针(11)外侧壁的相对应的位置上开设有槽口，所述弹性组件(14)安装在所述槽口内。
10.根据权利要求2-9任一项所述的卷绕装置，其特征在于：还包括卷绕驱动件，所述卷绕驱动件与所述安装座(13)连接以驱动所述内外卷针进行卷绕。
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