CN112615064A - 一种锂电池卷绕机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电池卷绕机，包括卷绕机本体，卷绕机本体的顶部固定安装有隔板，隔板正面的左侧固定安装有一号传送轮组，一号传送轮组的右侧设有一号支撑板、一号矫正挡板、二号矫正挡板、正极片压轮、正极片矫正轮、二号支撑板、负极片压轮和负极片矫正轮。本发明通过后方的压轮和矫正轮的传送最终和抵达至卷绕处，正极片经过压轮和矫正轮传送达到同样效果，这样便实现了自动供料的过程，可将一长条隔膜、负极片和正极片进行连续不间断上料，无需人工手动上料，既提高了生产速度，降低失误率，减轻了工作人员的负担。

Description

一种锂电池卷绕机
技术领域
本发明属于锂电池技术领域，具体涉及一种锂电池卷绕机。
背景技术
锂离子电池具有能量高、体积小、无污染等优点，是国家大力发展的清洁能源。方型锂离子电池由于容量大、使用方便等优点而广泛用于动力电池。以卷绕方式组合成形的电芯所组成的电池，称为卷绕电池。卷绕电池也称为电芯，电池业内人士称为卷芯。现有的电池卷绕机存在一定有待改进的缺点，即现有的电池卷绕机通常分为两种，自动卷绕机和人工辅助卷绕，但是市面上一般流通的普通自动卷绕机在实操的过程中也需要人工上料，这为生产带来了很大的弊端，人工上料首先提高的人工成本，其次在上料过程可能会有与摆放不正，角度偏离过大导致卷绕的最终成品质量较差。且现有的卷绕机，其不携带自动校正功能或者该功能表现出来的效果较差，需要一种新的结构进行针对性改进。
发明内容
本发明的目的是针对以上问题，具体提供一种带自动校正功能的双切刀锂电池卷绕机，具有自动上料传送和自动校正对齐的特点。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种锂电池卷绕机，包括卷绕机本体，卷绕机本体的顶部设有隔板，其中，隔板正面的左侧固定安装有一号传送轮组，所述一号传送轮组的右侧设有一号支撑板、一号矫正挡板、二号矫正挡板、正极片压轮、正极片矫正轮、二号支撑板、负极片压轮和负极片矫正轮，隔板背面的左端固定安装有一号伺服电机和二号伺服电机；其中，一号支撑板和二号支撑板均与隔板固定连接，一号矫正挡板固定安装于一号支撑板的顶部，二号矫正挡板固定安装于二号支撑板顶部的外侧，正极片压轮和正极片矫正轮均设置于二号支撑板的上方，且正极片压轮和正极片矫正轮的两端均活动连接于二号矫正挡板和隔板上，负极片压轮和负极片矫正轮设置于一号支撑板和二号支撑板之间，且负极片压轮和负极片矫正轮的两端分别与隔板和一号矫正挡板固定连接；其中，一号伺服电机和二号伺服电机的输出轴分别固定连接有一号蜗杆和二号蜗杆，正极片压轮、正极片矫正轮、负极片压轮和负极片矫正轮的转动轴穿过隔板并延伸至隔板背面的部位套设有齿轮，正极片压轮和正极片矫正轮的转动轴上套设的齿轮与二号蜗杆啮合连接，负极片压轮、负极片矫正轮和一号传送轮组的转动轴上套接的齿轮与一号蜗杆啮合连接，两个一号传送轮组的转动轴套接的齿轮啮合连接。
作为本发明的一种优选技术方案，一号支撑板的右端设置有二号传送轮组，两个二号传送轮组的转动轴穿过隔板延伸至隔板的背面并套接有齿轮，两个二号传送轮组的齿轮啮合连接，上方的所述二号传送轮组的转动轴固定连接有三号伺服电机，二号传送轮组的右侧设置有三号支撑板，三号支撑板的上方设置有气缸和切刀，气缸和切刀的输出端固定连接，三号支撑板的右端设置有卷针机构，卷针机构的右侧设置有液压轮且液压轮与卷针机构之间始终弹性接触。
其中，正极片矫正轮和负极片矫正轮的外表面设置方向相同的螺纹且均为顺时针螺纹，正极片压轮和正极片矫正轮的底部与二号支撑板的顶部之间距离相同，负极片压轮的底部与负极片矫正轮的底部持平，当正极片矫正轮和负极片矫正轮分别与正极片和隔膜包裹的负极片接触并处于旋转状态时，其外表面的螺纹会贴合着正极片的上表面和隔膜的包裹的负极片的上表面将两者向外侧推送直至与二号矫正挡板和一号矫正挡板对齐受到限位不能推送为止，一号矫正挡板和二号矫正挡板的内侧面位于同一平面上，故而此时正极片和隔膜包裹的负极片处于对齐状态。
其中，二号支撑板的右端为向下弯折结构，所述二号支撑板的右端最终对齐位置在二号传送轮组的中部，二号支撑板的右端斜坡上方设置有一个正极片压轮，该正极片压轮的转动轴与二号传送轮组的转动轴通过皮带实现转动连接，由于该出正极片压轮与二号支撑板的水平部分上方的正极片压轮并不位于同一水平线上，故而不方便使用蜗杆进行同一传动，需要单独通过皮带机构进行传动工作。
优选的，一号传送轮组和二号传送轮组的规格相同，一号传送轮组和二号传送轮组的中部均与一号支撑板和三号支撑板的顶部水平对齐，一号支撑板和三号支撑板的顶部水平对齐，这种水平关系是为了后续再进行隔膜、负极片和正极片之间进行传送时，确保他们能达到预定的位置，能够被相应的机构进行接续传送，例如负极片被隔膜包裹着从一号传送轮组咬合进入被输送至一号支撑板的顶部，再经过负极片压轮的转动传送和负极片矫正轮的矫正，最终被输送至二号传送轮组处，被二号传送轮组咬合从而继续向右侧传动到下一工序，正极片则在二号支撑板的右端输入，经过正极片压轮和正极片矫正轮的传送至二号支撑板的右下端即二号传送轮组的中部，在此处与隔膜和负极片交汇，正极片处于隔膜的外侧与负极偏始终相隔有隔膜，经过二号传送轮组的咬合传送至右侧进行卷绕工序。
其中，切刀底端与三号支撑板的右端端面竖直对齐，所述卷针机构的中部与三号支撑板的顶部水平对齐，经过矫正后的隔膜、负极片和正极片会经过二号传送轮组咬合传送至三号支撑板的上方，在三号支撑板的上方向右侧推移至卷针机构之间，经由卷针机构中的两个卷针将从三号支撑板右端输出的隔膜、负极片和正极片夹紧后进行旋转卷绕，此过程中，液压轮会始终压在缠绕在最外侧的隔膜上，避在卷绕的过程中出现空包和卷绕不紧密的现象。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：本发明通过一号、二号传送轮组，以及各组压轮和矫正轮与支撑板之间的配合，负极片和隔膜由于为事先包裹的状态，故而需要通过一号传送轮组进行初始压合，避免两者分开，在经过后方的压轮和矫正轮的传送最终和抵达至卷绕处，正极片经过压轮和矫正轮传送达到同样效果，这样便实现了自动供料的过程，可将一长条隔膜、负极片和正极片进行连续不间断上料，无需人工手动一节节上料，既提高了生产速度，降低失误率，也减轻了工作人员的负担与节省了人力成本。
本发明通过外部设有螺纹的矫正轮，在与隔膜、和正极片的接触过程中，其螺纹可以将隔膜、正极片和负极片推送至外侧并最终与矫正挡板接触，将隔膜、负极片和正极片的边线与矫正挡板贴合接触，对齐，以达到矫正的最终结果，使得卷绕的电池，负极片、隔膜和正极片可以实现边缘对齐，达到良好的卷绕效果，提高生产质量。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明背视轴侧示意图；
图3为本发明后视图；
图4为本发明去一号和二号矫正挡板示意图；
图5为本发明卷绕机构和卷针机构示意图；
图6为本发明A部分放大图。
附图标记：1、卷绕机本体；2、隔板；3、一号支撑板；4、一号矫正挡板；5、一号传送轮组；6、二号矫正挡板；7、正极片压轮；8、正极片矫正轮；9、二号支撑板；10、负极片压轮；11、负极片矫正轮；12、一号伺服电机；13、二号伺服电机；14、一号蜗杆；15、二号蜗杆；16、齿轮；17、三号伺服电机；18、二号传送轮组；19、气缸；20、切刀；21、三号支撑板；22、液压轮；23、卷针机构。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1至图6所示，一种锂电池卷绕机，包括卷绕机本体1，卷绕机本体1的顶部固定安装有隔板2，隔板2正面的左侧固定安装有一号传送轮组5，一号传送轮组5的右侧设有一号支撑板3、一号矫正挡板4、二号矫正挡板6、正极片压轮7、正极片矫正轮8、二号支撑板9、负极片压轮10和负极片矫正轮11，一号支撑板3和二号支撑板9均与隔板2固定连接，一号矫正挡板4和二号矫正挡板6分别固定安装于一号支撑板3和二号支撑板9顶部的外侧，正极片压轮7和正极片矫正轮8均设置于二号支撑板9的上方且分别活动连接于二号矫正挡板6和隔板2，负极片压轮10和负极片矫正轮11设置于一号支撑板3和二号支撑板9之间且两端分别与隔板2和一号矫正挡板4固定连接，隔板2背面的左端固定安装有一号伺服电机12和二号伺服电机13，一号伺服电机12和二号伺服电机13的输出轴分别固定连接有一号蜗杆14和二号蜗杆15，正极片压轮7、正极片矫正轮8、负极片压轮10和负极片矫正轮11的转动轴穿过隔板2延伸至其背面并固定套节有齿轮16，正极片压轮7和正极片矫正轮8的转动轴上套接的齿轮16与二号蜗杆15啮合连接，负极片压轮10、负极片矫正轮11和一号传送轮组5的转动轴上套接的齿轮16与一号蜗杆14啮合连接，两个一号传送轮组5的转动轴套接的齿轮16啮合连接。
其中，在图1正视图方位，一号支撑板3的右端设置有二号传送轮组18，两个二号传送轮组18的转动轴穿过隔板2延伸至隔板2的背面并套接有齿轮16，两个二号传送轮组18的齿轮16啮合连接，上方的二号传送轮组18的转动轴固定连接有三号伺服电机17，二号传送轮组18的右侧设置有三号支撑板21，三号支撑板21的上方设置有气缸19和切刀20，气缸19和切刀20的输出端固定连接，三号支撑板21的右端设置有卷针机构23，卷针机构23的右侧设置有液压轮22且液压轮22与卷针机构23之间始终弹性接触。
其中，正极片矫正轮8和负极片矫正轮11的外表面设置方向相同的螺纹且均为顺时针螺纹，正极片压轮7和正极片矫正轮8的底部与二号支撑板9的顶部之间距离相同，负极片压轮10的底部与负极片矫正轮11的底部持平，当正极片矫正轮8和负极片矫正轮11分别与正极片和隔膜包裹的负极片接触并处于旋转状态时，其外表面的螺纹会贴合着正极片的上表面和隔膜的包裹的负极片的上表面将两者向外侧推送直至与二号矫正挡板6和一号矫正挡板4对齐受到限位不能推送为止，一号矫正挡板4和二号矫正挡板6的内侧面位于同一平面上，故而此时正极片和隔膜包裹的负极片处于对齐状态。
其中，二号支撑板9的右端为向下弯折结构，二号支撑板9的右端最终对齐位置在二号传送轮组18的中部，二号支撑板9的右端斜坡上方设置有一个正极片压轮7，该正极片压轮7的转动轴与二号传送轮组18的转动轴通过皮带实现转动连接，由于该出正极片压轮7与二号支撑板9的水平部分上方的正极片压轮7并不位于同一水平线上，故而不方便使用蜗杆进行同一传动，需要单独通过皮带机构进行传动工作。
其中，一号传送轮组5和二号传送轮组18的规格相同，一号传送轮组5和二号传送轮组18的中部均与一号支撑板3和三号支撑板21的顶部水平对齐，一号支撑板3和三号支撑板21的顶部水平对齐，这种水平关系是为了后续再进行隔膜、负极片和正极片之间进行传送时，确保他们能达到预定的位置，能够被相应的机构进行接续传送，例如负极片被隔膜包裹着从一号传送轮组5咬合进入被输送至一号支撑板3的顶部，再经过负极片压轮10的转动传送和负极片矫正轮11的矫正，最终被输送至二号传送轮组18处，被二号传送轮组18咬合从而继续向右侧传动到下一工序，正极片则在二号支撑板9的右端输入，经过正极片压轮7和正极片矫正轮8的传送至二号支撑板9的右下端即二号传送轮组18的中部，在此处与隔膜和负极片交汇，正极片处于隔膜的外侧与负极偏始终相隔有隔膜，经过二号传送轮组18的咬合传送至右侧进行卷绕工序。
其中，切刀20底端与三号支撑板21的右端端面竖直对齐，卷针机构23的中部与三号支撑板21的顶部水平对齐，经过矫正后的隔膜、负极片和正极片会经过二号传送轮组18咬合传送至三号支撑板21的上方，在三号支撑板21的上方向右侧推移至卷针机构23之间，经由卷针机构23中的两个卷针将从三号支撑板21右端输出的隔膜、负极片和正极片夹紧后进行旋转卷绕，此过程中，液压轮22会始终压在缠绕在最外侧的隔膜上，避在卷绕的过程中出现空包和卷绕不紧密的现象。
本发明的工作原理：首先将隔膜包裹好的负极片从一号传送轮组5处引入，此后其会经过负极片压轮10和负极片矫正轮11的传送矫正致使其最终传送到一号支撑板3的右端，将正极片从二号支撑板9的上方右端引入，经过正极片压轮7和正极片矫正轮8的传送的矫正，最终被传送至二号支撑板9的右端，在此处与隔膜包裹的负极片交汇，叠合，经过二号传送轮组18传送至三号支撑板21上方又想右侧推送最终到达卷针机构23处进行卷绕，此过程中切刀20会负责切割掉多余的长度的正极片和负极片，切刀20的动力来源为气缸19。

Claims (6)

1.一种锂电池卷绕机，包括卷绕机本体，其特征在于：卷绕机本体的顶部设有隔板，其中，隔板正面的左侧固定安装有一号传送轮组，所述一号传送轮组的右侧设有一号支撑板、一号矫正挡板、二号矫正挡板、正极片压轮、正极片矫正轮、二号支撑板、负极片压轮和负极片矫正轮，隔板背面的左端固定安装有一号伺服电机和二号伺服电机；
其中，一号支撑板和二号支撑板均与隔板固定连接，一号矫正挡板固定安装于一号支撑板的顶部，二号矫正挡板固定安装于二号支撑板顶部的外侧，正极片压轮和正极片矫正轮均设置于二号支撑板的上方，且正极片压轮和正极片矫正轮的两端均活动连接于二号矫正挡板和隔板上，负极片压轮和负极片矫正轮设置于一号支撑板和二号支撑板之间，且负极片压轮和负极片矫正轮的两端分别与隔板和一号矫正挡板固定连接；
其中，一号伺服电机和二号伺服电机的输出轴分别固定连接有一号蜗杆和二号蜗杆，正极片压轮、正极片矫正轮、负极片压轮和负极片矫正轮的转动轴穿过隔板并延伸至隔板背面的部位套设有齿轮，正极片压轮和正极片矫正轮的转动轴上套设的齿轮与二号蜗杆啮合连接，负极片压轮、负极片矫正轮和一号传送轮组的转动轴上套接的齿轮与一号蜗杆啮合连接，两个一号传送轮组的转动轴套接的齿轮啮合连接。
2.如权利要求1所述的一种锂电池卷绕机，其特征在于：一号支撑板的一端设置有二号传送轮组，两个二号传送轮组的转动轴穿过隔板延伸至隔板背面的部位套设有齿轮，两个二号传送轮组的齿轮啮合连接，二号传送轮组的转动轴固定连接有三号伺服电机，二号传送轮组的右侧设置有三号支撑板，三号支撑板的上方设置有气缸和切刀，气缸和切刀的输出端固定连接，三号支撑板的右端设置有卷针机构，卷针机构的右侧设置有液压轮且液压轮与卷针机构之间始终弹性接触。
3.如权利要求1所述的一种锂电池卷绕机，其特征在于：正极片矫正轮和负极片矫正轮的外表面设有旋向相同的螺纹，正极片压轮和正极片矫正轮的底部与二号支撑板的顶部之间距离相同，负极片压轮的底部与负极片矫正轮的底部持平。
4.如权利要求1所述的一种锂电池卷绕机，其特征在于：二号支撑板的右端为向下弯折结构，二号支撑板的右端最终对齐位置在二号传送轮组的中部，二号支撑板的右端斜坡上方设置有一个正极片压轮，该正极片压轮的转动轴与二号传送轮组的转动轴通过皮带实现转动连接。
5.如权利要求1所述的一种锂电池卷绕机，其特征在于：一号传送轮组和二号传送轮组的规格相同，一号传送轮组和二号传送轮组的中部均与一号支撑板和三号支撑板的顶部水平对齐，一号支撑板和三号支撑板的顶部水平对齐。
6.如权利要求1所述的一种锂电池卷绕机，其特征在于：切刀底端与三号支撑板的右端端面竖直对齐，所述卷针机构的中部与三号支撑板的顶部水平对齐。
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