CN112284284A - 卷芯椭圆度检测及优化 - Google Patents

Abstract

本发明涉及锂电池技术领域，尤其为卷芯椭圆度检测及优化，包括支腿、卷绕机、转盘和转动伸缩轴，所述支腿上端面固定连接有卷绕机，所述卷绕机前端面固定连接有转盘，所述转盘前端面设有均匀分布的转动伸缩轴，所述卷绕机前端面固定连接有移动装置，所述移动装置上方设有整形装置，所述卷绕机前端面设有凹槽，所述凹槽内侧设有CCD检测机构，所述CCD检测机构左端面与卷绕机固定连接，所述CCD检测机构内侧转动连接有转动轴，本发明中，过设置的转动电机、电动伸缩杆、限位筒和限位杆，CCD检测机构能自动准确确定卷芯中心孔位置，并实现自动检测卷芯直径数据，保证CCD检测机构能准确检测卷芯的数据，方便下一工序的进行，具有很好的使用效益。

Description

卷芯椭圆度检测及优化

技术领域

本发明涉及锂电池技术领域，具体为卷芯椭圆度检测及优化。

背景技术

锂电池是一种以锂金属或锂合金为负极材料，使用非水电解质溶液的一次电池，与可充电电池锂离子电池跟锂离子聚合物电池是不一样的，锂电池的发明者是爱迪生，由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高，所以，锂电池长期没有得到应用，随着二十世纪末微电子技术的发展，小型化的设备日益增多，对电源提出了很高的要求，锂电池随之进入了大规模的实用阶段。

在锂电池生产过程中，卷绕工序为关键工序，该工序对过程控制非常严格，目前在卷绕过程中极片来料无法全检，部分极片存在波浪边、厚度不稳的问题，导致卷芯椭圆度较差，影响卷芯入壳，在卷芯椭圆度不稳定情况下，为保证卷芯顺利入壳，卷芯装配比设计较小，影响电芯性能，不能准确找到卷芯中心孔的位置，所以不能确定卷芯的最大直径和最小直径，不能进行修改，因此，针对上述问题提出卷芯椭圆度检测及优化。

发明内容

本发明的目的在于提供卷芯椭圆度检测及优化，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

卷芯椭圆度检测及优化，包括支腿、卷绕机、转盘和转动伸缩轴，所述支腿上端面固定连接有卷绕机，所述卷绕机前端面固定连接有转盘，所述转盘前端面设有均匀分布的转动伸缩轴，所述卷绕机前端面固定连接有移动装置，所述移动装置上方设有整形装置，所述卷绕机前端面设有凹槽，所述凹槽内侧设有CCD检测机构，所述CCD检测机构左端面与卷绕机固定连接，所述CCD检测机构内侧转动连接有转动轴，所述转动轴外侧后方固定连接有从动齿轮，所述CCD检测机构右侧设有调整电机，所述调整电机后端面与卷绕机固定连接，所述调整电机主轴末端固定连接有主动齿轮，所述主动齿轮右下方设有运输装置，所述运输装置后端面与卷绕机固定连接，所述卷绕机前端面上方固定连接有控制器。

优选的，所述转动伸缩轴外侧设有卷芯，所述整形装置后端面与卷绕机固定连接，所述主动齿轮外侧与从动齿轮啮合，所述CCD检测机构前端面与卷绕机前端面平齐，所述转动伸缩轴前端面和转动轴前端面均设有呈十字型的凸块。

优选的，所述移动装置包括转动电机、限位壳、螺纹杆和转动环，所述转动电机主轴末端固定连接有螺纹杆，所述螺纹杆右端面转动连接有限位壳，所述螺纹杆外侧螺旋连接有转动环，所述转动环上端面固定连接有支撑杆，所述支撑杆上方固定连接有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆后端面固定连接有限位杆，所述支撑杆后端面上方固定连接有限位筒，所述转动电机后端面和限位壳后端面均与卷绕机固定连接。

优选的，所述转动电机主轴外侧与限位壳转动连接，所述限位杆后端面开设有呈十字型的凹槽，且限位杆后端面呈弧形设置，所述限位杆外侧与限位筒滑动连接。

优选的，所述整形装置包括夹紧电机、夹紧螺纹轴、推动板和夹具，所述夹紧电机主轴末端固定连接有夹紧螺纹轴，所述夹紧螺纹轴外侧螺旋连接有推动板，所述推动板后端面固定连接有滑动板，所述滑动板后端面滑动连接有导轨，所述导轨后端面与卷绕机固定连接。

优选的，所述推动板数量为两个，且推动板呈上下设置，位于上方的所述推动板下端面固定连接有夹具，位于上方的所述夹具下端面呈弧形设置。

优选的，所述运输装置包括储存箱、过渡板、传送带和转动筒，所述储存箱内部固定连接有过渡板，所述过渡板右侧设有传送带，所述传送带前后端面与储存箱固定连接，所述传送带上方设有固定杆，所述固定杆前后端面与储存箱固定连接，所述固定杆外侧与转动筒转动连接，所述转动筒内侧设有扭转弹簧，所述储存箱后端面与卷绕机固定连接。

优选的，所述转动筒长度与储存箱内径相同，所述过渡板上端面呈倾斜设置，所述扭转弹簧一端与固定杆固定连接，所述扭转弹簧另一端与固定杆固定连接，所述转动筒下端面固定连接有拨板。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中，通过设置的转动电机、螺纹杆、转动环、支撑杆、电动伸缩杆、限位筒和限位杆，通过转动伸缩杆前端面和转动轴前端面设置的十字凸块，CCD检测机构自动确定卷芯中心孔位置，保证CCD检测机构能准确检测卷芯的数据，方便下一工序的进行，具有很好的使用效益；

2、本发明中，通过设置的夹紧电机、夹紧螺纹轴、推动板、夹具、滑动块和导轨，针对不合格的卷芯椭圆度进行修改，将最大直径的卷芯两侧与整形夹具水平对接，通过计算卷芯最大直径超出范围内夹具两侧向内挤压使卷芯最大直径在范围内，同理在挤压的情况下最小直径则会增大到工艺范围内，方便入壳；

3、本发明中，通过设置的储存箱、过渡板、传送带、转动筒、扭转弹簧、拨板和固定杆，当产品在经过渡板时，在拨板在拨动下，有效防止产品相互堆积挤压，防止产品挤压变形，本产品可以有效的提高产品质量，并且卷芯椭圆度合格可以提高自动入壳机入壳效率，提升产品合格率。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明移动装置结构示意图；

图3为本发明限位杆结构示意图；

图4为本发明整形机构结构示意图；

图5为本发明从动齿轮结构示意图；

图6为本发明运输装置结构示意图；

图7为本发明转动筒结构示意图。

图中：1-支腿、2-卷绕机、3-转盘、4-转动伸缩轴、5-移动装置、501-转动电机、502-限位壳、503-螺纹杆、504-转动环、505-支撑杆、506-电动伸缩杆、507-限位筒、508-限位杆、6-整形装置、601-夹紧电机、602-夹紧螺纹轴、603-推动板、604-夹具、605-滑动块、606-导轨、7-运输装置、701-储存箱、702-过渡板、703-传送带、704-转动筒、705-扭转弹簧、706-拨板、707-固定杆、8-凹槽、9-CCD检测机构、10-转动轴、11-调整电机、12-主动齿轮、13-从动齿轮、14-控制器。

具体实施方式

实施例1：

请参阅图1、图2、图3、图5、图6和图7，本发明提供一种技术方案：

卷芯椭圆度检测及优化，包括支腿1、卷绕机2、转盘3和转动伸缩轴4，支腿1上端面固定连接有卷绕机2，卷绕机2前端面固定连接有转盘3，转盘3前端面设有均匀分布的转动伸缩轴4，转动伸缩轴4外侧设有卷芯，整形装置6后端面与卷绕机2固定连接，主动齿轮12外侧与从动齿轮13啮合，CCD检测机构9前端面与卷绕机2前端面平齐，转动伸缩轴4前端面和转动轴10前端面均设有呈十字型的凸块，这种设置保证卷芯与CCD检测机构9同心，保证测量的准确性，具有很好的使用价值，卷绕机2前端面固定连接有移动装置5，移动装置5包括转动电机501、限位壳502、螺纹杆503和转动环504，转动电机501主轴末端固定连接有螺纹杆503，螺纹杆503右端面转动连接有限位壳502，螺纹杆503外侧螺旋连接有转动环504，转动环504上端面固定连接有支撑杆505，支撑杆505上方固定连接有电动伸缩杆506，电动伸缩杆506后端面固定连接有限位杆508，支撑杆505后端面上方固定连接有限位筒507，转动电机501后端面和限位壳502后端面均与卷绕机2固定连接，这种设置保证电动伸缩杆506可以带动限位杆508左右移动，保证限位杆508位于卷芯中心位置，保证测量的精准度，转动电机501主轴外侧与限位壳502转动连接，限位杆508后端面开设有呈十字型的凹槽，且限位杆508后端面呈弧形设置，限位杆508外侧与限位筒507滑动连接，这种设置弧形设置的限位杆508的后端面保证限位杆508进入卷芯中心时不会引起卷芯铝层和铜层的折叠，从而保证卷芯的质量，移动装置5上方设有整形装置6，卷绕机2前端面设有凹槽8，凹槽8内侧设有CCD检测机构9，CCD检测机构9左端面与卷绕机2固定连接，CCD检测机构9内侧转动连接有转动轴10，转动轴10外侧后方固定连接有从动齿轮13，CCD检测机构9右侧设有调整电机11，调整电机11后端面与卷绕机2固定连接，调整电机11主轴末端固定连接有主动齿轮12，主动齿轮12右下方设有运输装置7，运输装置7包括储存箱701、过渡板702、传送带703和转动筒704，储存箱701内部固定连接有过渡板702，过渡板702右侧设有传送带703，传送带703前后端面与储存箱701固定连接，传送带703上方设有固定杆707，固定杆707前后端面与储存箱701固定连接，固定杆707外侧与转动筒704转动连接，转动筒704内侧设有扭转弹簧705，扭转弹簧705的设置保证拨板706可以正常拨动产品，防止产品堆积挤压变形，储存箱701后端面与卷绕机2固定连接，转动筒704长度与储存箱701内径相同，过渡板702上端面呈倾斜设置，扭转弹簧705一端与固定杆707固定连接，扭转弹簧705另一端与固定杆707固定连接，转动筒704下端面固定连接有拨板706，这种设置保证产品不会再运输时出现相互挤压变形的情况，保证产品可以一个个运输至下一工序，保证产品的质量，运输装置7后端面与卷绕机2固定连接，卷绕机2前端面上方固定连接有控制器14。

卷绕机2型号为HYL-238-3060卷绕机，转动电机501型号、夹紧电机601型号和调整电机11型号均为YS电机，电动伸缩杆506型号为ANT-36电动伸缩杆，CCD检测机构9型号为X-7800CCD检测机构，控制器14型号为E-1P控制器。

工作流程：使用时接通电源，当锂电池在卷绕机2卷绕完成后，通过转盘3转动，然后通过转动电机501转动带动螺纹杆503转动，从而带动转动环504向左移动，从而带动支撑杆505向左移动，当电动伸缩杆506位于最右侧转动伸缩轴4前方时停止，电动伸缩杆506启动带动限位杆508移动，限位杆508后端面的十字凹槽正好与转动伸缩杆4卡和，转动伸缩杆4在卷绕机2工作下向后移动，从而实现卷芯套在限位杆508外侧，通过启动转动电机501使支撑杆505向右移动，当移动至转动轴10正前方时停止，再次启动电动伸缩杆506使限位杆508通过后端面的十字凹槽与转动轴10前端面的十字凸块卡合，实现固定，然后CCD检测机构9开始工作，这种设置保证中心孔位置的确定，保证测量数据的准确性，当测量数据在卷芯椭圆度合适范围中时，则不会发出信号给控制器14，则整形装置6无需启动，然后通过电动伸缩杆506向前移动使限位杆508与转动轴10脱离，再次启动转动电机501使电动伸缩杆506向右移动至运输装置7上方，通过收缩电动伸缩杆506，使卷芯在限位筒507的阻挡下掉落在过渡板702上，然后通过传送带703上运输至下一工序，当卷芯较多时，为防止卷芯堆积挤压变形，在扭转弹簧705和转动筒704的作用下，拨板706拨动卷芯，使卷芯只能一个个堆积在传送带703上，有效防止卷芯堆积挤压变形，保证产品的质量。

实施例2：

请参阅图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7，本发明提供一种技术方案：

卷芯椭圆度检测及优化，包括支腿1、卷绕机2、转盘3和转动伸缩轴4，支腿1上端面固定连接有卷绕机2，卷绕机2前端面固定连接有转盘3，转盘3前端面设有均匀分布的转动伸缩轴4，转动伸缩轴4外侧设有卷芯，整形装置6后端面与卷绕机2固定连接，主动齿轮12外侧与从动齿轮13啮合，CCD检测机构9前端面与卷绕机2前端面平齐，转动伸缩轴4前端面和转动轴10前端面均设有呈十字型的凸块，这种设置保证卷芯与CCD检测机构9同心，保证测量的准确性，具有很好的使用价值，卷绕机2前端面固定连接有移动装置5，移动装置5包括转动电机501、限位壳502、螺纹杆503和转动环504，转动电机501主轴末端固定连接有螺纹杆503，螺纹杆503右端面转动连接有限位壳502，螺纹杆503外侧螺旋连接有转动环504，转动环504上端面固定连接有支撑杆505，支撑杆505上方固定连接有电动伸缩杆506，电动伸缩杆506后端面固定连接有限位杆508，支撑杆505后端面上方固定连接有限位筒507，转动电机501后端面和限位壳502后端面均与卷绕机2固定连接，这种设置保证电动伸缩杆506可以带动限位杆508左右移动，保证限位杆508位于卷芯中心位置，保证测量的精准度，转动电机501主轴外侧与限位壳502转动连接，限位杆508后端面开设有呈十字型的凹槽，且限位杆508后端面呈弧形设置，限位杆508外侧与限位筒507滑动连接，这种设置弧形设置的限位杆508的后端面保证限位杆508进入卷芯中心时不会引起卷芯铝层和铜层的折叠，从而保证卷芯的质量，移动装置5上方设有整形装置6，整形装置6包括夹紧电机601、夹紧螺纹轴602、推动板603和夹具604，夹紧电机601主轴末端固定连接有夹紧螺纹轴602，夹紧螺纹轴602外侧螺旋连接有推动板603，推动板603数量为两个，且推动板603呈上下设置，位于上方的推动板603下端面固定连接有夹具604，位于上方的夹具604下端面呈弧形设置，这种设置保证可以对不合格的产品进行夹紧，从而使产品直径合格，方便卷芯入壳，能有效提高生产效率，推动板603后端面固定连接有滑动板605，滑动板605后端面滑动连接有导轨606，导轨606后端面与卷绕机2固定连接，这种设置保证滑动板605可以上下移动，保证夹具604可以上下移动，具有很好的限位的目的，保证可以夹紧挤压产品，对不合格的产品进行修改，卷绕机2前端面设有凹槽8，凹槽8内侧设有CCD检测机构9，CCD检测机构9左端面与卷绕机2固定连接，CCD检测机构9内侧转动连接有转动轴10，转动轴10外侧后方固定连接有从动齿轮13，CCD检测机构9右侧设有调整电机11，调整电机11后端面与卷绕机2固定连接，调整电机11主轴末端固定连接有主动齿轮12，主动齿轮12右下方设有运输装置7，运输装置7包括储存箱701、过渡板702、传送带703和转动筒704，储存箱701内部固定连接有过渡板702，过渡板702右侧设有传送带703，传送带703前后端面与储存箱701固定连接，传送带703上方设有固定杆707，固定杆707前后端面与储存箱701固定连接，固定杆707外侧与转动筒704转动连接，转动筒704内侧设有扭转弹簧705，扭转弹簧705的设置保证拨板706可以正常拨动产品，防止产品堆积挤压变形，储存箱701后端面与卷绕机2固定连接，转动筒704长度与储存箱701内径相同，过渡板702上端面呈倾斜设置，扭转弹簧705一端与固定杆707固定连接，扭转弹簧705另一端与固定杆707固定连接，转动筒704下端面固定连接有拨板706，这种设置保证产品不会再运输时出现相互挤压变形的情况，保证产品可以一个个运输至下一工序，保证产品的质量，运输装置7后端面与卷绕机2固定连接，卷绕机2前端面上方固定连接有控制器14。

卷绕机2型号为HYL-238-3060卷绕机，转动电机501型号、夹紧电机601型号和调整电机11型号均为YS电机，电动伸缩杆506型号为ANT-36电动伸缩杆，CCD检测机构9型号为X-7800CCD检测机构，控制器14型号为E-1P控制器。

工作流程：使用时接通电源，当锂电池在卷绕机2卷绕完成后，通过转盘3转动，然后通过转动电机501转动带动螺纹杆503转动，从而带动转动环504向左移动，从而带动支撑杆505向左移动，当电动伸缩杆506位于最右侧转动伸缩轴4前方时停止，电动伸缩杆506启动带动限位杆508移动，限位杆508后端面的十字凹槽正好与转动伸缩杆4卡和，转动伸缩杆4在卷绕机2工作下向后移动，从而实现卷芯套在限位杆508外侧，通过启动转动电机501使支撑杆505向右移动，当移动至转动轴10正前方时停止，再次启动电动伸缩杆506使限位杆508通过后端面的十字凹槽与转动轴10前端面的十字凸块卡合，实现固定，然后CCD检测机构9开始工作，这种设置保证中心孔位置的确定，保证测量数据的准确性，当测量数据在卷芯椭圆度不在合适范围中时，则CCD检测机构9发出信号给控制器14，整形装置6启动，通过调整电机11启动电动主动齿轮12转动，主动齿轮12带动从动齿轮13转动，从动齿轮13带动转动轴10转动，测量后锁定卷芯最大直径进行整形前角度调整，将最大直径的卷芯两侧与夹具604水平对接，通过计算卷芯最大直径超出范围内夹具604在夹紧电机601、夹紧螺纹轴602和推动板603的带动下两侧向内挤压使卷芯最大直径在范围内，而滑动块605和导轨606保证夹具604可以正常下滑，同理最小直径则会增大到工艺范围内，这种设置保证卷芯可以正常入壳，提高生产效率，然后通过电动伸缩杆506向前移动使限位杆508与转动轴10脱离，再次启动转动电机501使电动伸缩杆506向右移动至运输装置7上方，通过收缩电动伸缩杆506，使卷芯在限位筒507的阻挡下掉落在过渡板702上，然后通过传送带703上运输至下一工序，当卷芯较多时，为防止卷芯堆积挤压变形，在扭转弹簧705和转动筒704的作用下，拨板706拨动卷芯，使卷芯只能一个个堆积在传送带703上，有效防止卷芯堆积挤压变形，保证产品的质量。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.卷芯椭圆度检测及优化，包括支腿（1）、卷绕机（2）、转盘（3）和转动伸缩轴（4），其特征在于：所述支腿（1）上端面固定连接有卷绕机（2），所述卷绕机（2）前端面固定连接有转盘（3），所述转盘（3）前端面设有均匀分布的转动伸缩轴（4），所述卷绕机（2）前端面固定连接有移动装置（5），所述移动装置（5）上方设有整形装置（6），所述卷绕机（2）前端面设有凹槽（8），所述凹槽（8）内侧设有CCD检测机构（9），所述CCD检测机构（9）左端面与卷绕机（2）固定连接，所述CCD检测机构（9）内侧转动连接有转动轴（10），所述转动轴（10）外侧后方固定连接有从动齿轮（13），所述CCD检测机构（9）右侧设有调整电机（11），所述调整电机（11）后端面与卷绕机（2）固定连接，所述调整电机（11）主轴末端固定连接有主动齿轮（12），所述主动齿轮（12）右下方设有运输装置（7），所述运输装置（7）后端面与卷绕机（2）固定连接，所述卷绕机（2）前端面上方固定连接有控制器（14）。

2.根据权利要求1所述的卷芯椭圆度检测及优化，其特征在于：所述转动伸缩轴（4）外侧设有卷芯，所述整形装置（6）后端面与卷绕机（2）固定连接，所述主动齿轮（12）外侧与从动齿轮（13）啮合，所述CCD检测机构（9）前端面与卷绕机（2）前端面平齐，所述转动伸缩轴（4）前端面和转动轴（10）前端面均设有呈十字型的凸块。

3.根据权利要求1所述的卷芯椭圆度检测及优化，其特征在于：所述移动装置（5）包括转动电机（501）、限位壳（502）、螺纹杆（503）和转动环（504），所述转动电机（501）主轴末端固定连接有螺纹杆（503），所述螺纹杆（503）右端面转动连接有限位壳（502），所述螺纹杆（503）外侧螺旋连接有转动环（504），所述转动环（504）上端面固定连接有支撑杆（505），所述支撑杆（505）上方固定连接有电动伸缩杆（506），所述电动伸缩杆（506）后端面固定连接有限位杆（508），所述支撑杆（505）后端面上方固定连接有限位筒（507），所述转动电机（501）后端面和限位壳（502）后端面均与卷绕机（2）固定连接。

4.根据权利要求3所述的卷芯椭圆度检测及优化，其特征在于：所述转动电机（501）主轴外侧与限位壳（502）转动连接，所述限位杆（508）后端面开设有呈十字型的凹槽，且限位杆（508）后端面呈弧形设置，所述限位杆（508）外侧与限位筒（507）滑动连接。

5.根据权利要求1所述的卷芯椭圆度检测及优化，其特征在于：所述整形装置（6）包括夹紧电机（601）、夹紧螺纹轴（602）、推动板（603）和夹具（604），所述夹紧电机（601）主轴末端固定连接有夹紧螺纹轴（602），所述夹紧螺纹轴（602）外侧螺旋连接有推动板（603），所述推动板（603）后端面固定连接有滑动板（605），所述滑动板（605）后端面滑动连接有导轨（606），所述导轨（606）后端面与卷绕机（2）固定连接。

6.根据权利要求5所述的卷芯椭圆度检测及优化，其特征在于：所述推动板（603）数量为两个，且推动板（603）呈上下设置，位于上方的所述推动板（603）下端面固定连接有夹具（604），位于上方的所述夹具（604）下端面呈弧形设置。

7.根据权利要求1所述的卷芯椭圆度检测及优化，其特征在于：所述运输装置（7）包括储存箱（701）、过渡板（702）、传送带（703）和转动筒（704），所述储存箱（701）内部固定连接有过渡板（702），所述过渡板（702）右侧设有传送带（703），所述传送带（703）前后端面与储存箱（701）固定连接，所述传送带（703）上方设有固定杆（707），所述固定杆（707）前后端面与储存箱（701）固定连接，所述固定杆（707）外侧与转动筒（704）转动连接，所述转动筒（704）内侧设有扭转弹簧（705），所述储存箱（701）后端面与卷绕机（2）固定连接。

8.根据权利要求7所述的卷芯椭圆度检测及优化，其特征在于：所述转动筒（704）长度与储存箱（701）内径相同，所述过渡板（702）上端面呈倾斜设置，所述扭转弹簧（705）一端与固定杆（707）固定连接，所述扭转弹簧（705）另一端与固定杆（707）固定连接，所述转动筒（704）下端面固定连接有拨板（706）。

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