CN114620515A - 自动换卷装置、方法及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了自动换卷装置、方法及其应用，该自动换卷装置包括第一放卷组件、第二放卷组件、第一限位组件、切断组件、第二限位组件、和接合组件。第一限位组件将放卷的料带尾端限位固定，第二限位组件将备料料带的接合端限位固定，在第一限位组件和切断组件的配合下及时将放卷完毕的带料切断，再配合接合组件实现与备料带料的接合，从而实现了自动化换卷的过程，换卷过程中不需要人工干预，且备料时不影响正常放卷，有利于提高换卷效率。

Description

自动换卷装置、方法及其应用

技术领域

本发明涉及自动化设备技术领域，尤其涉及自动换卷装置、方法及其应用。

背景技术

在锂电池的生产制造过程中，需要涉及到阴、阳极片和隔膜的放卷，特别是当一卷阴、阳极片和隔膜放卷结束后，需要及时启动备用料卷，才能保证阴、阳极片和隔膜的继续放卷，降低对后续操作步骤的影响。

现在较为常用的都是自动换卷装置，其能够实现将正在使用的带料与其料卷切断分离，并同时将备用料卷的前端与前述被切断的料带的尾端接合，从而实现自动换卷的过程，减少人工干预。但是，现有的自动换卷装置整体结构比较复杂，换卷过程较为繁琐，自动换卷的效率仍有可以提高的空间。

发明内容

为了解决现有技术中自动换卷效率较低的缺陷，本发明提出一种自动换卷装置、方法及其应用。

作为第一方面，本发明采用的技术方案是，自动换卷装置，包括放卷第一带料的第一放卷组件和放卷第二带料的第二放卷组件，所述第一放卷组件和第二放卷组件中的一个处于放卷状态时，另一个处于备料状态，还包括：

第一限位组件，位于处于放卷状态的带料的放卷路径上，并具有对处于放卷状态的带料固定限位的限位状态、和解除对所述带料的限位作用的松开状态；

第二限位组件，位于处于备料状态的所述第一放卷组件和/或第二放卷组件将带料输送至所述第一限位组件的路径上，且处于备料状态的所述带料的接合端固定约束于所述第二限位组件中；

切断组件，处于所述第一限位组件和所述第二限位组件之间，将处于放卷状态、且被所述第一限位组件固定限位的所述带料切断；

接合组件，将所述第一带料和第二带料中处于放卷状态的带料，与所述第一带料和第二带料中处于备料状态的带料接合。

优选的，所述自动换卷装置还包括：

位移组件，与所述第二限位组件传动连接，和/或，与所述第一限位组件传动连接，以改变所述第一限位组件和所述第二限位组件之间的相对位置。

优选的，所述第二限位组件包括一个限位单元，所述位移组件与所述限位单元传动连接，且所述位移组件驱动所述限位单元运动的轨迹，至少经过与第一放卷组件位置对应的第一备料工位、与第二放卷组件位置对应的第二备料工位、和与所述第一限位组件位置对应的放卷工位。

优选的，所述第二限位组件包括对称设置的第一限位单元和第二限位单元，所述第一限位单元与所述第一放卷组件位置对应，且所述第一带料处于备料状态时，接合端固定约束于所述第一限位单元内；

所述第二限位单元与所述第二放卷组件位置对应，且所述第二带料处于备料状态时，接合端固定约束于所述第二限位单元内。

优选的，两个所述限位单元均具有与各自位置对应的放卷组件配合的备料工位，和与所述第二限位组件配合的放卷工位，所述位移组件分别与两个所述限位单元传动连接，并驱动所述第一限位单元从备料工位切换至放卷工位的同时，所述第二限位单元从放卷工位切换至备料工位。

优选的，所述位移组件包括滑轨、安装滑座和驱动所述安装滑座在所述滑轨上往复滑移的驱动件，所述第一限位单元和所述第二限位单元间隔固定于所述安装滑座的两端。

优选的，所述第一限位组件与所述位移组件传动连接，且所述位移组件驱动所述第一限位组件运动的轨迹，至少经过与所述第一限位单元位置对应的第一放卷工位、和与所述第二限位单元位置对应的第二放卷工位。

优选的，所述自动换卷装置还包括：避位驱动组件，所述避位驱动组件与所述切断组件和所述接合组件传动连接，和/或，所述避位驱动组件与所述第二限位组件传动连接，

且所述避位驱动组件的驱动方向与所述位移组件的驱动方向存在夹角。

优选的，所述避位驱动组件包括竖直布置的第一丝杠单元和第二丝杠单元，且所述第一丝杠单元与所述切断组件传动连接，所述第二丝杠单元与所述接合组件传动连接。

优选的，所述切断组件还包括切刀驱动单元，所述切刀驱动单元驱动所述切刀单元进行运动的路径，至少经过所述第一限位组件正下方的放卷工位、所述第二限位组件正上方的备料工位。

优选的，所述切断组件包括第一切刀单元、第二切刀单元和第三切刀单元，所述第一切刀单元与所述第一放卷组件位置对应；所述第二切刀单元与所述第二放卷组件位置对应；所述第三切刀单元位于所述第一限位组件和所述贴胶组件之间。

作为第二方面，本发明采用的方案是，自动换卷方法，包括步骤如下：

步骤一：将处于备料状态的带料的端部固定限位；

步骤二：获得换卷信号，停止处于放卷状态的第一放卷组件的放卷动作，对放卷带料的尾端固定限位并切断；

步骤三：改变处于备料状态的带料的端部位置至接合位置，并与步骤二中切断的处于放卷状态的带料接合固定；同时，步骤二中处于放卷状态的所述放卷组件切换至备料状态。

优选的，所述步骤二之后还包括：避位操作，执行所述步骤三时，移动位于带料端部移动路径上的结构以避位。

优选的，所述自动换卷装置为前述的自动换卷装置。

作为第三个方面，本发明还提出了一种自动换卷装置在锂电池制备行业中的应用。

优选的，所述自动换卷装置为涂布机、分条机、制片机、卷绕机、和叠片机中的至少一种。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、在第一限位组件和切断组件的配合下及时将放卷完毕的带料切断，再配合接合组件实现与备料带料的接合，从而实现了自动化换卷的过程，换卷过程中不需要人工干预，且备料时不影响正常放卷，有利于提高换卷效率；

2、采用第二限位组件将处于备料状态的带料的接合端夹紧限位，再配合位移组件和贴胶组件，能够顺利的与第一限位组件中夹紧固定的带料接合，整个动作简单、操作流程单一，整体设备占用空间较小，有利于提高换卷效率、降低设备成本；

3、第二限位组件配合位移组件可以在第一备料工位、第二备料工位、和放卷工位之间进行切换，从而仅仅通过一个限位组件即可同时满足两个放卷组件的依次换卷动作，设备结构简单，工序配合单一，易于控制和配合；

4、第二限位组件由两个限位单元构成，且两个限位单元分别对应一个放卷组件，这样设置，配合位移组件，可以形成较为稳定的两个对称布置的换卷动作区域，即两个放卷组件分别进行换卷时彼此独立、相互没有干扰；

5、设置了避位驱动组件，可以在第二限位组件进行位置切换时，提前将存在干涉的结构进行避位，如第一限位组件、贴胶组件等，即不影响第二限位组件与两个放卷组件的配合，也不影响后续的贴胶接合动作；

6、切断组件可以是单一的一个切刀单元，通过自身的位移或者不同切断对象的位置切换，从而实现对多个切断对象的切割；切断组件也可以是三个切刀单元，分别固定在第一限位组件和两个限位单元的对应位置处，这样彼此独立，工序上不存在衔接控制，操作更加简单，也有利于提高换卷效率。

附图说明

下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：

图1是一个实施例的整体结构示意图；

图2是一个实施例的俯视图；

图3是一个实施例中隐去带料后、且第一放卷组件部分结构爆炸的整体示意图；

图4是一个实施例中隐去带料后的正视图；

图5是一个实施例中隐去带料后、且第二放卷组件部分结构爆炸的整体示意图；

图6是一个实施例的结构仰角示意图；

图7是一个实施例的侧视图；

图8是一个实施例中贴胶组件的结构图；

图9是一个实施例中张力调节组件的结构示意图；

图10是图5的A处放大图；

图11是一个实施例中第二限位组件的结构示意图；

图12是图11的B处放大图。

1、机架；2、第一放卷组件；3、第二放卷组件；4、料架；41、放卷电机；5、料带；6、辊；7、第一限位组件；81、第一限位单元；82、第二限位单元；83、吸盘组件；831、左吸盘；832、右吸盘；9、位移组件；91、滑轨；92、安装滑座；10、第一切刀单元；11、第二切刀单元；12、第三切刀单元；13、第一丝杠单元；14、第二丝杠单元；15、贴胶组件；16、安装板；17、张力调节组件；171、张力摆辊；172、摆动滑座；173、摆动导轨；174、张力气缸；175、固定块。

具体实施方式

本发明提出一种自动换卷装置，主要应用于锂电池制备行业，可以是涂布机、分条机、制片机、卷绕机、和叠片机中的任意一种，主要功能是用于阴、阳极片和隔膜的放卷，特别是当一卷阴、阳极片和隔膜放卷结束后，及时启动备用料卷，保证阴、阳极片和隔膜的继续放卷，降低对后续操作步骤的影响，提高换卷的效率。

具体地，该自动换卷装置，如图1-3所示，包括放卷第一带料的第一放卷组件2和放卷第二带料的第二放卷组件3，所述第一放卷组件2和第二放卷组件3中的一个处于放卷状态时，另一个处于备料状态，还包括：

第一限位组件7，位于处于放卷状态的带料的放卷路径上，并具有对处于放卷状态的带料固定限位的限位状态、和解除对所述带料的限位作用的松开状态；

切断组件，将处于放卷状态、且被所述第一限位组件7固定限位的所述带料切断；

第二限位组件，位于处于备料状态的所述第一放卷组件2和/或第二放卷组件3将带料输送至所述第一限位组件7的路径上，且处于备料状态的所述带料的接合端固定约束于所述第二限位组件中；

接合组件，将所述第一带料和第二带料中处于放卷状态的带料，与所述第一带料和第二带料中处于备料状态的带料接合。

在第一限位组件7和切断组件的配合下及时将放卷完毕的带料切断，再配合接合组件实现与备料带5料的接合，从而实现了自动化换卷的过程，换卷过程中不需要人工干预，且备料时不影响正常放卷，有利于提高换卷效率。

进一步的，还包括：

位移组件9，与所述第二限位组件传动连接，和/或，与所述第一限位组件7传动连接，以改变所述第一限位组件7和所述第二限位组件之间的相对位置。

其中接合组件具体为贴胶组件15，位于所述第一限位组件7与所述第二限位组件之间，且处于第一限位组件7的正下方，并将所述第二限位组件中固定限位的备用状态的带料，与所述第一限位组件7中固定限位的放卷状态的带料粘接固定。在不同的设备和放卷不同的带料时，接合组件也可以是不同的设备，除了前述的贴胶组件之外，还可以是热熔装置、超声波焊接装置等其他可以接合的设备。

在一个实施例中，第二限位组件包括一个限位单元，所述位移组件与所述限位单元传动连接，且所述位移组件驱动所述限位单元运动的轨迹，至少经过与第一放卷组件位置对应的第一备料工位、与第二放卷组件位置对应的第二备料工位、和与所述第一限位组件位置对应的放卷工位。

具体地，在该实施例中，如图11-12所示，第一限位组件7为一对夹紧块，第二限位组件则为吸盘组件83，该吸盘组件83可以是同时向左右两侧进行吸气作用的吸盘结构，也可以是左吸盘831和右吸盘832两个吸盘组装一起形成的吸盘组件83，即该吸盘组件可以向左侧吸气，也可以向右侧吸气。

位移组件9包括滑轨91、安装滑座92和驱动件，第二限位组件固定在安装滑座92上，驱动件则与安装滑座92动力连接，以驱动该安装滑座92带动第二限位组件往复滑动。当驱动件带动吸盘组件运动到左侧时，左吸盘831将第一放卷组件2放卷而出的料带吸附固定；当驱动件带动吸盘组件运动到右侧时，右吸盘832将第二放卷组件3放卷而出的料带吸附固定。

其中，第一放卷组件2和第二放卷组件3均固定于机架1上，第一限位组件7位于二者之间，滑轨91则沿着第一放卷组件2和第二放卷组件3的布置方向水平固定在机架1上。驱动件为直线运动动力机构，如气缸、油缸、直线电机或丝杠等结构。

当驱动件驱动安装滑座92运动至一端端部时，第二限位组件位于第一放卷组件2与第一限位组件7之间，即处于第一备料工位，此时第一放卷组件2上的带料端部被牵引并固定限位于第二限位组件中，而第二放卷组件3则处于放卷状态；

当第二放卷组件3放卷完毕，放卷动作被暂停，此时切断组件将第二放卷组件3上的带料切断，同时，驱动件驱动安装滑座92运动至中间位置、位于所述第一限位组件7的正下方，即第二限位组件运动至放卷工位，此时第二限位组件中限位的带料与第一限位组件7中限位的带料通过贴合组件粘接固定，随后第一限位组件7和第二限位组件均松开带料，带料可以正常放卷输送；

旧的第二放卷组件3已经放卷完，因此在第一放卷组件2放卷期间，可以更换一卷新的第二放卷组件3，此时第二限位组件在驱动件的驱动下运动至安装滑座92的另一端，即第二限位组件此时位于第一限位组件7和第二放卷组件3之间，并将第二放卷组件3上的带料端部固定限位，等待下次换卷。

在另一个实施例中，如图4-6所示，第二限位组件包括对称设置的第一限位单元81和第二限位单元82，如图10所示，所述第一限位单元81与所述第一放卷组件2位置对应，且所述第一带料处于备料状态时，接合端固定约束于所述第一限位单元81内；所述第二限位单元82与所述第二放卷组件3位置对应，且所述第二带料处于备料状态时，接合端固定约束于所述第二限位单元82内。

在本实施例中，第一限位组件7、第一限位单元81和第二限位单元82均为一对夹紧块，第一限位组件7安装固定于机架1上，第一限位单元81和第二限位单元82分别安装于第一限位组件7的两侧，第一放卷组件2和第二放卷组件3也分别安装于第一限位组件7的两侧，且第一限位单元81与第一放卷组件2位置处于同一侧、第二限位单元82和第二放卷单元处于另一侧。

两个所述限位单元均具有与各自位置对应的放卷组件配合的备料工位，和与所述第一限位组件配合的放卷工位，所述位移组件9分别与两个所述限位单元传动连接，并驱动所述第一限位单元81从备料工位切换至放卷工位的同时，所述第二限位单元82从放卷工位切换至备料工位。

具体地，如图4-6所示，位移组件9包括滑轨91、安装滑座92和驱动所述安装滑座92在所述滑轨91上往复滑移的驱动件，所述第一限位单元81和所述第二限位单元82间隔固定于所述安装滑座92的两端。滑轨91沿水平方向固定布置于机架1上，驱动件为直线运动动力机构，如气缸、油缸、直线电机或丝杠等结构。

第一放卷组件2处于备料状态，第二放卷组件3处于放卷状态，驱动件将安装滑座92驱动至左端，此时第一限位单元81与第一放卷组件2位置对应，并将第一放卷组件2的带料端部固定限位，即第一限位单元81处于备料工位。而第二放卷组件3的带料经过必要的辊6结构后依次穿过第二限位单元82、贴胶组件15、切断组件、第一限位组件7后继续输出，此时第二限位单元82位于第一限位组件7的正下方，即第二限位单元82处于放卷工位。

当第二放卷组件3完成放卷后，放卷动作被暂停，第一限位组件7将放卷状态的带料夹紧，切断组件将其切断，随后驱动件驱动安装滑座92运动至滑轨91的右端，此时第一限位单元81移动至第一限位组件7的正下方，贴胶组件15将第一限位单元81中固定的带料与第一限位组件7中固定的带料粘接，随后第一限位单元81和第一限位组件7均松开带料，完成换卷。

其中，在第一限位单元81运动至第一限位组件7的正下方时，即第一限位单元81处于放卷工位上，第二限位单元82同步运动至第二放卷组件3对应的位置，即第二限位单元82处于备料工位，此时由于第二放卷组件3已经放卷完毕，可以更换新的料卷，且更换过程不影响第一放卷组件2的正常放卷。

进一步的，如图3-6所示，考虑到第一限位单元81和第二限位单元82均是固定在安装滑座92上，且随着驱动件的驱动做同步滑动，而切断组件、贴胶组件15和第一限位组件7位于第一限位单元81和第二限位单元82的滑动路径上，会造成结构间的干涉，因此在本实施例中还设置有避位驱动组件，用于对存在干涉影响的结构如切断组件、贴胶组件15和第一限位组件7进行驱动位移，从而及时避位。

具体地，如图4-9所示，避位驱动组件与所述切断组件和所述贴胶组件15传动连接，且所述避位驱动组件的驱动方向与所述驱动件的驱动方向存在夹角。作为优选的，避位驱动组件包括竖直布置的第一丝杠单元13和第二丝杠单元14，与水平布置的滑轨91相互垂直，且所述第一丝杠单元13与所述切断组件传动连接，所述第二丝杠单元14与所述贴胶组件15传动连接。

即在本实施例中，切断组件和贴胶组件15均是滑动连接于机架1上，并与避位驱动组件动力连接的，至于第一限位组件7是否需要与避位驱动组件进行动力连接，取决于第一限位组件7的安装位置是否会与两个限位单元滑移时产生位置干涉，如果有干涉现象，则避位驱动组件可以相应的多设置一组丝杠单元对第一限位组件7进行驱动。当然，在另外的实施例中，避位驱动组件也可以采用其它直线传动设备，如气缸、油缸、直线电机等。

在另一个实施例中，避位驱动组件还可以是与第二限位组件传动连接，当然第二限位组件可以是前述内容中只设置一个限位单元的方案，也可以是设置有两个对称的限位单元的方案。具体地说，该避位驱动组件包括竖直安装的一个或两个丝杠单元，分别与数量对应的限位单元传动连接，这样在避位驱动组件的驱动下，可以让限位单元上下位移，从而避免与切断组件和贴胶组件之间的位置干涉问题。在一个实施例中，该避位驱动组件整体也可以是与位移组件传动组件动力连接的，这样当位移组件需要驱动第二限位组件左右移动时，避位驱动组件可以保持同步运动。当然，避位驱动组件也可以同时与第二限位组件组件、切断组件、贴胶组件传动连接。且可以驱动第二限位组件和切断组件、贴胶组件朝不同往复方向运动，同样达到避免干涉的效果。

在另一个实施例中，第二限位组件包括对称设置的第一限位单元81和第二限位单元82，所述第一限位单元81与所述第一放卷组件2位置对应，且所述第一带料处于备料状态时，接合端固定约束于所述第一限位单元81内；所述第二限位单元82与所述第二放卷组件3位置对应，且所述第二带料处于备料状态时，接合端固定约束于所述第二限位单元82内。

在本实施例中，第一限位组件7、第一限位单元81和第二限位单元82均为一对夹紧块，第一限位组件7安装固定于机架1上，第一限位单元81和第二限位单元82分别安装于第一限位组件7的两侧，第一放卷组件2和第二放卷组件3也分别安装于第一限位组件7的两侧，且第一限位单元81与第一放卷组件2位置处于同一侧、第二限位单元82和第二放卷单元处于另一侧。

其中，第一限位组件7具有与所述第一限位单元81位置对应的第一放卷工位、和与所述第二限位单元82位置对应的第二放卷工位；所述位移组件9包括滑轨91、驱动件，所述第一限位组件7滑动连接于所述滑轨91上，所述驱动件驱动所述第一限位组件7在所述滑轨91上往复滑移，以在所述第一放卷工位和第二放卷工位之间进行切换。

必要的，切断组件和贴胶组件15与第一限位组件7是固定安装在一起的，可以在驱动件的驱动下，三者同步做滑移运动。

由于第一限位组件7是对放卷状态的带料进行夹紧限位的，所以第一限位组件7的移动不应当对带料产生张紧变化，因此作为优选的，本实施例中滑轨91为圆弧形滑轨91，驱动件则优选为电机，电机通过必要的连杆与第一限位组件7动力连接，带动第一限位组件7沿着圆弧形滑轨91往复滑动。

在另一个实施例中，位移组件9与第一限位组件7传动连接的同时，也与第二限位组件传动连接，具体的连接方式和结构分别与前述内容相似，该实施例不再赘述。由于第一限位组件7和第二限位组件都可以进行调节，因此具有更大的调节空间和更快的调节速率，有利于提高换卷接带的效率。

在上述内容的基础上，对于切断组件需要进行如下说明：

在一个实施例中，切断组件只包括一个切刀单元，该切刀单元位于第一限位组件的正下方，并与第一限位单元进行配合，对放卷的料带尾端及时切断。而至于备料的料带的尾端处理，可以由人工单独处理，或者其他裁切设备进行也可。

在另一个实施例中，切断组件包括切刀单元和切刀驱动单元，所述切刀驱动单元驱动所述切刀单元进行运动的路径，至少经过所述第一限位组件7正下方的放卷工位、所述第二限位组件正上方的备料工位。这样只需要设置一个切刀单元，即可满足多个位置的切断需求，当然切刀单元可以是一对相互开合的刀片，也可以是激光切割、或者水平进给的切刀等可以对带料进行切断的结构。

在该实施例中，第二限位组件有不同的情况：当第二限位组件只是一对夹紧块时，切刀单元需要追随该夹紧块在多个不同位置进行配合；当第二限位组件由两个限位单元组成时，切刀单元则需要在两个限位单元处和第一限位组件7处进行配合切断。

在另一实施例中，如图1-3所示，切断组件包括第一切刀单元10、第二切刀单元11和第三切刀单元12，所述第一切刀单元10与所述第一放卷组件2位置对应；所述第二切刀单元11与所述第二放卷组件3位置对应；所述第三切刀单元12位于所述第一限位组件7和所述贴胶组件15之间。此时，第二限位组件由两个限位单元组成，其中，第一切刀单元10固定在第一限位单元81的备料工位处，对第一限位单元81内限位的带料接合端进行切断处理，保持平齐，便于换卷时接合；第二切刀单元11固定在第二限位单元82的备料工位处，并对第二限位单元82内限位的带料的接合端进行切断处理，保持平齐，便于换卷时接合。

同样的，该实施例中的三个切刀单元均可以是一对相互开合的刀片，也可以是激光切割、或者水平进给的切刀等可以对带料进行切断的结构。

在另一个实施例中，切断组件包括第一切刀单元10、第二切刀单元11，所述第一切刀单元10与所述第一放卷组件2位置对应；所述第二切刀单元11与所述第二放卷组件3位置对应；与之匹配的，是第一限位组件与位移组件传动配合，在位移组件的驱动下，第一限位组件可以运动至第一切刀单元和第二切刀单元处，因此可以省略上述实施例中的第三切刀单元。

同时，还需要对贴胶组件15进行说明，如图6-10所示，前述的贴胶组件15，通过一块安装板16固定，安装板16与避位驱动组件传动连接，且安装板16竖直滑动在机架1的滑槽中，而且贴胶组件15可以是单侧设置的，也可以是成对设置的，当贴胶组件15为成对设置时，可以对待接合的带料的两侧同时贴胶，有利于接合更加稳定。具体贴胶组件15的结构，可以参考现有技术中常用的结构。

而且，在前述内容中，没有对自动换卷装置上设置的必要的辊6进行描述，但是辊6组件是带料传输、张紧、导向等不可缺少的结构，机架1、第一限位组件7、第二限位组件上均可以按照设计需求进行必要的辊6安装，在本实施例部分不对辊6的数量、安装位置、连接方式等进行限定。

对于第一放卷组件2、第二放卷组件3的结构组成，本实施例部分也只说明了每个放卷组件都包括料架4、安装在料架4上的料卷，料架4上也连接有必要的放卷电机41和其他辅助装置，也可以参考现有技术中类似的技术，本实施例部分也不再赘述。

在一个实施例中，如图5所示，机架1上还设置有张力调节组件17，张力调节组件设置于带料的输送路径上，如图9所示，其包括张力气缸174、张力摆辊171，张力气缸174与张力摆辊动力连接，可以调节张力摆辊至机架1上的不同位置，从而调节绕经张力摆辊上的带料受到不同的张力，达到调节张力的效果。

具体地，如图9所示，机架上固定有固定块175，张力气缸固定于固定块上。张力摆辊的一端固定安装有摆动滑座172，摆动滑座则滑动配合于摆动导轨173上，摆动导轨则固定安装于机架上，张力气缸启动时，伸缩杆与摆动滑座固定连接，从而带动整个摆动滑座在摆动滑轨上进行滑动，实现调节张力摆辊至不同位置以调节带料张力的效果。

在该实施例中，由于采取张力气缸174作为调节张力摆辊的动力源，其气压大小可以根据不同的张力需求进行设定和改变，而不需要更换动力设备，因此适应范围较广，调节过程也较为简单。而且，由于放卷组件对带料有输送放卷作用，而卷绕工位处对带料有牵引作用，当二者作用力产生偏差无法同步时，会导致带料受到的张力迅速变大，特别是在电机启动的加速阶段尤其明显，而这短暂的张力波动容易导致带料张拉变形、甚至断裂，而该实施例中由于采用张力气缸作为张力摆辊的定位作用施力来源，气缸内部的气体可以有一定的压缩空间，可以吸收短暂的张力波动，让张力摆辊受到张力波动时，向张力气缸方向产生一定位移，并在张力波动结束后，张力摆辊在张力气缸的推动下回复原位，保持设定张力。

通过上述的设置，根据不同的张力要求，张力气缸调节气压值大小，可以进行主动调节，让张力摆辊处于不同位置，从而对绕经的带料施加不同的张力；另外，在产生张力波动时，张力气缸又可以被动吸收部分张力，张力摆辊受到带料作用后被动的产生位移，从而被动调节了张力摆辊对带料的张力作用。

由于上述多个实施例中均存在第一放卷组件和第二放卷组件，因此本实施例中张力调节组件也对应设置有两个，第一放卷组件和第二放卷组件的带料放卷时分别经过其中一个张力调节组件后再进入第二限位组件中。具体地，两个张力调节组件分别固定于第一切刀单元和第二切刀单元的正下方，且第一限位单元位于第一切刀单元和其中一个张力调节组件之间，第二限位单元位于第二切刀单元和另一个张力调节组件之间。即，第一放卷组件和第二放卷组件的带料放卷后，都会绕经各自位置对应的张力调节组件，再穿过限位单元后约束于切刀单元中将端部切断，需要换卷时，再由限位单元将带料移动至第一限位组件和贴胶组件的正下方，进行结合动作，随后开始正常放卷。

在另一个实施例中，也可以只设置一个张力调节组件，将其固定于第一限位组件的正下方，或者固定于贴胶组件的正下方，第一放卷组件和第二放卷组件的带料放卷时分别绕经张力摆辊的不同侧，而张力气缸也通过调节张力摆辊至不同位置来满足不同侧的张力要求。

另外，还有实施例公开一种自动换卷方法，其应用于上述的自动换卷装置上，包括步骤如下：

步骤一：备料，设置至少一个处于备料状态的第二放卷组件，并将处于备料状态的带料的端部固定限位；

步骤二：获得换卷信号，停止处于放卷状态的第一放卷组件的放卷动作，对放卷带料的尾端固定限位并切断；

步骤三：改变处于备料状态的带料的端部位置至接合位置，并将步骤二中切断的处于放卷状态的带料与该带料的端部接合固定；同时，改变步骤二中处于放卷状态的所述放卷组件至备料位置。

而且，在步骤二之后还包括：避位操作，将与所述步骤三执行时产生位置干涉的结构驱动以避位，该结构包括第一限位组件7、切断组件和贴胶组件15中存在干涉情况的结构，在本实施例中是切断组件和贴胶组件15。

另外，还有实施例公开了上述自动换卷装置在锂电池制备行业中的应用，自动换卷装置为涂布机、分条机、制片机、卷绕机、和叠片机中的任意一种或多种。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (16)

1.自动换卷装置，包括放卷第一带料的第一放卷组件和放卷第二带料的第二放卷组件，所述第一放卷组件和第二放卷组件中的一个处于放卷状态时，另一个处于备料状态，其特征在于，还包括：

第一限位组件，位于处于放卷状态的带料的放卷路径上，并具有对处于放卷状态的带料固定限位的限位状态、和解除对所述带料的限位作用的松开状态；

第二限位组件，位于处于备料状态的所述第一放卷组件和/或第二放卷组件将带料输送至所述第一限位组件的路径上，且处于备料状态的所述带料的接合端固定约束于所述第二限位组件中；

切断组件，处于所述第一限位组件和所述第二限位组件之间，将处于放卷状态、且被所述第一限位组件固定限位的所述带料切断；

接合组件，设置于所述第一限位组件与所述第二限位组件之间，并将所述第一限位组件中处于放卷状态的带料，与所述第二限位组件中处于备料状态的带料接合。

2.根据权利要求1所述的自动换卷装置，其特征在于，所述自动换卷装置还包括：

位移组件，与所述第二限位组件传动连接，和/或，与所述第一限位组件传动连接，以改变所述第一限位组件和所述第二限位组件之间的相对位置。

3.根据权利要求2所述的自动换卷装置，其特征在于，所述第二限位组件包括一个限位单元，所述位移组件与所述限位单元传动连接，且所述位移组件驱动所述限位单元运动的轨迹，至少经过与第一放卷组件位置对应的第一备料工位、与第二放卷组件位置对应的第二备料工位、和与所述第一限位组件位置对应的放卷工位。

4.根据权利要求2所述的自动换卷装置，其特征在于，所述第二限位组件包括对称设置的第一限位单元和第二限位单元，所述第一限位单元与所述第一放卷组件位置对应，且所述第一带料处于备料状态时，接合端固定约束于所述第一限位单元内；

所述第二限位单元与所述第二放卷组件位置对应，且所述第二带料处于备料状态时，接合端固定约束于所述第二限位单元内。

5.根据权利要求4所述的自动换卷装置，其特征在于，两个所述限位单元均具有与各自位置对应的放卷组件配合的备料工位，和与所述第一限位组件配合的放卷工位，所述位移组件分别与两个所述限位单元传动连接，并驱动所述第一限位单元从备料工位切换至放卷工位的同时，所述第二限位单元从放卷工位切换至备料工位。

6.根据权利要求5所述的自动换卷装置，其特征在于，所述位移组件包括滑轨、安装滑座和驱动所述安装滑座在所述滑轨上往复滑移的驱动件，所述第一限位单元和所述第二限位单元间隔固定于所述安装滑座的两端。

7.根据权利要求4所述的自动换卷装置，其特征在于，所述第一限位组件与所述位移组件传动连接，且所述位移组件驱动所述第一限位组件运动的轨迹，至少经过与所述第一限位单元位置对应的第一放卷工位、和与所述第二限位单元位置对应的第二放卷工位。

8.根据权利要求3或4所述的自动换卷装置，其特征在于，所述自动换卷装置还包括：避位驱动组件，所述避位驱动组件与所述切断组件和所述接合组件传动连接，和/或，所述避位驱动组件与所述第二限位组件传动连接，

且所述避位驱动组件的驱动方向与所述位移组件的驱动方向存在夹角。

9.根据权利要求8所述的自动换卷装置，其特征在于，所述避位驱动组件包括竖直布置的第一丝杠单元和第二丝杠单元，且所述第一丝杠单元与所述切断组件传动连接，所述第二丝杠单元与所述接合组件传动连接。

10.根据权利要求1所述的自动换卷装置，其特征在于，所述切断组件还包括切刀驱动单元，所述切刀驱动单元驱动所述切刀单元进行运动的路径，至少经过所述第一限位组件正下方的放卷工位、所述第二限位组件正上方的备料工位。

11.根据权利要求4所述的自动换卷装置，其特征在于，所述切断组件包括第一切刀单元、第二切刀单元和第三切刀单元，所述第一切刀单元与所述第一放卷组件位置对应；所述第二切刀单元与所述第二放卷组件位置对应；所述第三切刀单元位于所述第一限位组件和所述贴胶组件之间。

12.自动换卷方法，应用于自动换卷装置上，其特征在于，包括步骤如下：

步骤一：将处于备料状态的带料的端部固定限位；

步骤二：获得换卷信号，停止处于放卷状态的第一放卷组件的放卷动作，对放卷带料的尾端固定限位并切断；

步骤三：改变处于备料状态的带料的端部位置至接合位置，并与步骤二中切断的处于放卷状态的带料接合固定；同时，步骤二中处于放卷状态的所述放卷组件切换至备料状态。

13.根据权利要求12所述的一种自动换卷方法，其特征在于，所述步骤二之后还包括：避位操作，执行所述步骤三时，移动位于带料端部移动路径上的结构以避位。

14.根据权利要求12所述的一种自动换卷方法，其特征在于，所述自动换卷装置为权利要求1-11中的任意一种自动换卷装置。

15.权利要求1-11中的任意一种自动换卷装置在锂电池制备行业中的应用。

16.根据权利要求15所述的应用，其特征在于，所述自动换卷装置为涂布机、分条机、制片机、卷绕机、和叠片机中的至少一种。

Images