CN114834947B - 一种锂电源隔膜生产用收放卷设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锂电源隔膜生产用收放卷设备，包括发卷辊和收卷辊，所述发卷辊和收卷辊之间布置有多个过渡辊，发卷辊上缠绕的隔膜经过多个过渡辊之后被重新收卷至收卷辊的外侧，所述隔膜在收卷过程中通过直切刀进行分切，所述发卷辊包括卷筒和设置于卷筒两端的驱动筒，所述卷筒的两端均固定连接有外环体；通过主动齿轮与从动齿轮的啮合可以带动主动压辊和从动压辊的相对转动，有利于将连接带逐渐送出，此时伺服电机继续带动收卷辊转动，通过连接带对隔膜的牵引力，使得收卷辊可以将剩余的隔膜整齐地缠绕在其外侧，相比于传统的装置，此设备在不停机以及不进行其他操作的情况下便可自动将剩余的隔膜稳定缠绕在收卷辊的外侧，提高了收卷的效率。

Description

一种锂电源隔膜生产用收放卷设备
技术领域
本发明涉及隔膜收卷设备技术领域，特别涉及一种锂电源隔膜生产用收放卷设备。
背景技术
随着新能源行业快速发展，锂电池隔膜生产需求日益增大，越来越多的厂家使用国产隔膜，锂电池需要的隔膜需要在基膜上涂覆例如聚偏氟乙烯（PVDF）等的颗粒，制备出锂电池复合隔膜，锂电池隔膜生产用收放卷设备是生产锂电池隔膜不可缺少的设备。
中国发明专利CN106207050B公开了一种锂电池隔膜生产用收放卷设备，包括机架，所述机架上方设置有隔离膜、放膜辊、电机、传动装置、多个中间辊、收膜辊、轴承座、齿带轮和齿带，所述机架一侧安装有热风机，所述放膜辊位于机架一侧并通过轴承座与机架连接，所述传动装置连接电机和放膜辊一端，所述放膜辊另一端部设置有齿带轮，所述中间辊和收膜辊靠近热风机的一端均设置有齿带轮，所述齿带将放膜辊的动力传递到各个中间辊和收膜辊，所述隔离膜的运行方向与所述齿带的运行方向一致。本发明实现了将锂电池隔膜的加工和烘干集于一体，减少作业机的数量，提高了生产效率。
但是该设备在使用时，当放膜辊上的隔膜被放卷完成之后，在多个过渡辊之间还剩余一段隔膜，此段隔膜由于缺少相应的牵引力，使得收膜辊在收卷时较为杂乱，因此需要人工牵引此段隔膜来帮助收膜辊的工作，在实际使用过程中不易操作，并且存在一定的安全隐患。
因此，有必要提供一种锂电源隔膜生产用收放卷设备解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种锂电源隔膜生产用收放卷设备，以解决上述背景技术中提出的设备在使用时，当放膜辊上的隔膜被放卷完成之后，在多个过渡辊之间还剩余一段隔膜，此段隔膜由于缺少相应的牵引力，使得收膜辊在收卷时较为杂乱，因此需要人工牵引此段隔膜来帮助收膜辊的工作，在实际使用过程中不易操作，并且存在一定的安全隐患的问题。
基于上述思路，本发明提供如下技术方案：包括发卷辊和收卷辊，所述发卷辊和收卷辊之间布置有多个过渡辊，发卷辊上缠绕的隔膜经过多个过渡辊之后被重新收卷至收卷辊的外侧，所述隔膜在收卷过程中通过直切刀进行分切，其特征在于：所述发卷辊包括卷筒和设置于卷筒两端的驱动筒，所述卷筒的两端均固定连接有外环体，所述驱动筒靠近卷筒的一侧固定连接有内环体，所述外环体的外径与卷筒和驱动筒的外径相同，所述内环体与外环体的宽度相同并且设置于外环体的内侧，所述外环体和内环体之间通过轴承转动连接；
所述卷筒的内腔中转动设置有卷轴，所述卷轴的外侧缠绕有连接带，所述连接带一端与卷轴相固定，所述连接带另一端穿过卷筒上的槽口并与隔膜的一端相固定。
作为本发明进一步的方案：所述收卷辊的一侧设置有鱼鳞辊，所述鱼鳞辊直径大于收卷辊的直径，所述鱼鳞辊上开设有排气槽，多个排气槽在鱼鳞辊的外侧面上交错分布。
作为本发明进一步的方案：所述收卷辊的数量设置为多个，所述鱼鳞辊的顶部设置废料辊，所述废料辊由废料收卷电机驱动。
作为本发明进一步的方案：所述卷筒内腔中位于槽口处设置有主动压辊和从动压辊，所述连接带从主动压辊和从动压辊之间穿过并主动压辊和从动压辊相挤压，所述主动压辊的两端均通过第一横轴固定连接有主动齿轮，所述从动压辊的两端通过第二横轴固定连接有从动齿轮，所述主动齿轮和从动齿轮均设置于驱动筒的内腔中。
作为本发明进一步的方案：所述驱动筒靠近卷筒的一侧开设有一开口，所述第一横轴和第二横轴均通过内环体和此开口并设置于驱动筒的内腔中，所述驱动筒的内侧壁上固定连接有与主动齿轮相啮合的环形齿圈，所述驱动筒远离卷筒的一侧固定连接有支撑轴，其中一个支撑轴与驱动电机传动连接。
作为本发明进一步的方案：所述外环体和内环体之间设置有锁紧机构，初始状态下，锁紧机构将外环体和内环体相连接，使得驱动筒与卷筒相互连接为一整体，当卷筒外侧的隔膜发卷完成后，锁紧机构与内环体脱离挤出，并且通过锁紧机构将外环体和卷筒锁死。
作为本发明进一步的方案：所述锁紧机构包括定位轴，所述定位轴贯穿内环体和外环体，所述定位轴分别与内环体和外环体螺纹连接，所述定位轴的外侧套设有限位筒，所述限位筒与外环体转动连接，所述定位轴的外侧沿轴线对称开设有两个限位槽，所述限位筒的内侧壁上固定连接有与限位槽相配合的限位块，所述限位筒外侧固定连接有锥齿轮，所述外环体的外侧设置有与锥齿轮相啮合的不完全锥齿圈。
作为本发明进一步的方案：所述定位轴的底端滑动设置有套筒，在定位轴的外侧固定套设有挡板，所述挡板与套筒之间固定连接有弹簧，所述弹簧套设于定位轴的外侧，所述套筒的内部固定连接有电源，所述套筒的底端设置有电磁铁，所述电磁铁与电源电性连接，所述外环体的外侧设置有限位板，所述限位板设置为弧形，所述限位板的圆心与支撑轴的轴线相重合，所述限位板的内侧面上开设有限位孔，所述限位孔内部设置有铁块。
作为本发明进一步的方案：定位轴外侧的限位槽处设置有开关，当定位轴做直线移动时，其外侧限位槽内部的开关与限位块相接触。
与现有技术相比，当套筒转动到限位孔处时，通过铁块对电磁铁的吸引，使得套筒克服弹簧的作用力插进限位孔内部，此时定位轴与内环体脱离接触，并且通过限位板限制了定位轴、外环体和卷筒的转动，因此驱动电机继续带动驱动筒转动时，驱动筒相对卷筒转动，此时驱动筒内部的环形齿圈相对主动齿轮转动，从而可以带动主动齿轮转动，通过主动齿轮与从动齿轮的啮合可以带动主动压辊和从动压辊的相对转动，有利于将连接带逐渐送出，此时伺服电机继续带动收卷辊转动，通过连接带对隔膜的牵引力，使得收卷辊可以将剩余的隔膜整齐地缠绕在其外侧，相比于传统的装置，此设备在不停机以及不进行其他操作的情况下便可自动将剩余的隔膜稳定缠绕在收卷辊的外侧，可以提高收卷的效率，并且收卷效果良好，设备的整体结构紧凑稳定，实用性强。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的发卷辊结构示意图；
图3是本发明的连接带与隔膜结构示意图；
图4是本发明图2的A部结构放大图；
图5是本发明的驱动筒和卷筒连接结构示意图；
图6是本发明图5的D处放大结构示意图；
图7是本发明图4的C部结构放大图；
图8是本发明的限位块结构示意图；
图9是本发明图2的B部结构放大图；
图10是本发明的直切刀分布结构示意图；
图11是本发明的鱼鳞辊结构示意图。
图中：1、收卷辊；2、废料辊；3、废料收卷电机；4、直切刀；5、过渡辊；6、发卷辊；7、鱼鳞辊；8、支撑轴；9、套筒；10、从动压辊；11、主动压辊；12、卷轴；13、连接带；14、卷筒；15、外环体；16、内环体；17、主动齿轮；18、驱动筒；19、从动齿轮；20、驱动电机；21、环形齿圈；22、定位轴；23、弹簧；24、电源；25、电磁铁；26、挡板；27、隔膜；28、侧板；29、限位板；30、限位槽；31、限位孔；32、锥齿轮；33、不完全锥齿圈；34、固定板；35、限位筒；36、限位块；37、滚轮。
实施方式
如图1-3所示，一种锂电源隔膜生产用收放卷设备，包括底板和固定在底板顶部两侧的侧板28，两侧侧板28之间设置有发卷辊6和收卷辊1，在发卷辊6和收卷辊1之间布置有多个过渡辊5，实际使用时，发卷辊6上缠绕的隔膜27绕过多个过渡辊5之后缠绕在收卷辊1上，利用伺服电机带动收卷辊1和发卷辊6同时转动，从而使得隔膜27重新缠绕在收卷辊1上。
在收卷辊1的一侧设置有鱼鳞辊7，鱼鳞辊7的直径要大于收卷辊1的直径，并且在鱼鳞辊7上开设有排气槽，多个排气槽在鱼鳞辊7的外侧面上交错分布，使得鱼鳞辊7在输送隔膜27时产生的气泡可以通过排气槽排出，从而避免了在收卷过程中气泡造成隔膜27的不平整。
进一步地，在相邻两个侧板28之间布置有多个直切刀4，通过设置的多个直切刀4可以将隔膜27分切成不同的尺寸再缠绕在收卷辊1上，从而适应不同的生产要求，与此同时，在两个侧板28之间还布置有废料辊2，废料辊2设置在鱼鳞辊7的顶部，具体地，废料辊2与废料收卷电机3传动连接，使用过程中，位于隔膜27两侧的直切刀4将隔膜27两侧的废料进行切割，而废料收卷电机3带动废料辊2转动可以对切割下来的废料进行收卷。
再进一步地，收卷辊1的数量设置为多个，此方案中收卷辊1设置为两个，隔膜27经过过渡辊5之后分别缠绕在上下两个收卷辊1上，使用过程中，通过控制多个直切刀4之间的间距，可以切割处宽度不同的隔膜27，而不同宽度的隔膜27可以缠绕在上下两个不同的收卷辊1上，通过伺服电机带动两个收卷辊1转动可以对不同吃了的隔膜27的进行收卷，从而使用不同的生产需要，此装置根据隔膜27的宽度不同，来设置多个收卷辊1，将切割之后宽度相同的隔膜27缠绕在同一个收卷辊1上，一方面有利于对隔膜27进行分类，另一方面有利于后期取下隔膜27。
如图2-5、9-11所示，发卷辊6包括卷筒14和设置于卷筒14两端的驱动筒18，卷筒14的两端均固定连接有外环体15，而驱动筒18靠近卷筒14的一侧固定连接有内环体16，外环体15的外径与卷筒14和驱动筒18的外径相同，而内环体16与外环体15的宽度相同并且设置于外环体15的内侧，并且外环体15和内环体16之间通过轴承转动连接。
进一步地，在卷筒14的内腔中设置有卷轴12，卷轴12与卷筒14转动连接，而卷轴12的外侧缠绕有连接带13，同时在卷筒14的外侧壁上开设有长条形的槽口，连接带13一端与卷轴12相固定，另一端穿过槽口并与隔膜27的一端相固定，实际使用时连接带13与隔膜27可以采用粘接的方式进行连接，以此将隔膜27的一端固定在卷筒14上，从而便于将隔膜27缠绕在卷筒14的外侧。
在卷筒14内腔中位于槽口处设置有主动压辊11和从动压辊10，连接带13从主动压辊11和从动压辊10之间穿过并主动压辊11和从动压辊10相挤压，使用时，通过主动压辊11带动从动压辊10相对转动可以送出和收纳连接带13，主动压辊11的两端均通过第一横轴固定连接有主动齿轮17，从动压辊10的两端通过第二横轴固定连接有从动齿轮19，而主动齿轮17和从动齿轮19均设置于驱动筒18的内腔中。
具体地，驱动筒18靠近卷筒14的一侧开设有一开口，而第一横轴和第二横轴均通过内环体16和此开口并设置于驱动筒18的内腔中，在驱动筒18的内侧壁上固定连接有与主动齿轮17相啮合的环形齿圈21，而驱动筒18远离卷筒14的一侧固定连接有支撑轴8，支撑轴8与侧板28转动连接，其中一个支撑轴8与驱动电机20传动连接，而驱动电机20与支撑轴8之间连接有减速器，以此来降低支撑轴8的转速，从而带动驱动筒18和卷筒14稳定转动。
更进一步地，在外环体15和内环体16之间设置有锁紧机构，初始状态下，锁紧机构将外环体15和内环体16相连接，使得驱动筒18转动可以带动卷筒14转动，但是当驱动筒18带动卷筒14转动一段时间，卷筒14上的隔膜27被放卷完成之后，锁紧机构与内环体16脱离挤出，并且通过锁紧机构将外环体15和卷筒14锁死固定不动，此时通过驱动电机20可以带动驱动筒18单独转动，从而带动其内部的环形齿圈21转动并与主动齿轮17相啮合，而通过主动齿轮17与从动齿轮19的啮合可以带动主动压辊11和从动压辊10相对转动，当主动压辊11和从动压辊10相对转动时可以将连接带13逐渐送出，此时隔膜27已经从卷筒14上脱离，但是通过连接带13的连接，对隔膜27形成新的牵引力，此时通过伺服电机继续带动收卷辊1转动，可以对剩余的隔膜27进行收卷，在实际使用过程中更加便捷。
如图2、6-11所示，锁紧机构包括定位轴22，定位轴22贯穿内环体16和外环体15，并且定位轴22分别与内环体16和外环体15螺纹连接，在定位轴22的外侧套设有限位筒35，限位筒35与外环体15转动连接，在定位轴22的外侧沿轴线对称开设有两个限位槽30，而限位筒35的内侧壁上则固定连接有与限位槽30相配合的限位块36，限位块36的两侧面上均开设有凹槽，凹槽内部转动连接有滚轮37，滚轮37的圆周面与限位槽30的侧面相接触，使得通过限位筒35转动可以带动其内侧的限位块36转动，进而带动定位轴22转动，定位轴22与内环体16和外环体15螺纹连接，因此当定位轴22转动时能够进行直线运动，从而逐渐与内环体16脱离接触，使得内环体16与外环体15逐渐失去连接。
而通过在限位块36的两侧均转动设置有滚轮37，有利于减小限位块36与定位轴22之间摩擦力，使得限位筒35稳定带动定位轴22进行直线移动。
而为了带动限位筒35转动，在其外侧固定连接有锥齿轮32，在外环体15的外侧设置有与锥齿轮32相啮合的不完全锥齿圈33，当外环体15带动限位筒35和锥齿轮32转动时，锥齿轮32与不完全锥齿圈33相啮合，从而带动锥齿轮32和限位筒35转动；不完全锥齿圈33通过固定板34与侧板28相固定。
进一步地，在定位轴22的底端设置有套筒9，定位轴22通过套筒9顶部预设的圆孔与套筒9滑动连接，并且在定位轴22的外侧固定套设有挡板26，挡板26与套筒9之间固定连接有弹簧23，弹簧23套设在定位轴22的外侧。
具体地，在套筒9的内部固定连接有电源24，电源24可以为电池组或者蓄电池等，套筒9的底端设置有电磁铁25，电磁铁25与电源24电性连接，在定位轴22外侧的限位槽30处设置有开关，开关可以为常规的按钮开关或者接触开关，开关与电源24电性连接，使得开关、电磁铁25和电源24组成一通路，通过开关的启闭可以控制电磁铁25的带电，当定位轴22移动中其上的开关与限位块36相接触时，电路被导通，电磁铁25通电，产生磁性。
在外环体15的外侧还设置有限位板29，限位板29设置为弧形，并且其圆心与支撑轴8的轴线相重合，限位板29通过固定杆与侧板28相固定，在限位板29的内侧面上开设有限位孔31，限位孔31与套筒9相配合，限位孔31内部设置有铁块。
当定位轴22与内环体16相脱离接触时，套筒9的底端与限位板29的内侧面相接触，并且限位块36与开关相接触，使得电磁铁25带电，此时当套筒9通过圆孔处时，电磁铁25被铁块吸引，从而使得套筒9插进限位孔31内部，此时通过限位孔31可以限制套筒9和定位轴22转动，从而限制外环体15和卷筒14转动，但是驱动筒18仍然处于转动过程，可以带动主动压辊11和从动压辊10相对转动将连接带13送出。
工作原理：使用时，通过伺服电机带动收卷辊1转动，通过驱动电机20带动发卷辊6转动，以此将发卷辊6上的隔膜27缠绕在收卷辊1中，并且在隔膜27经过多个过渡辊5时，通过直切刀4将其进行分割，而初始状态下，定位轴22与外环体15和内环体16同时连接，从而使得驱动筒18可以带动卷筒14同步转动，从而对隔膜27放卷，在卷筒14与驱动筒18转动的过程中可以带动定位轴22和限位筒35转动，从而带动锥齿轮32转动与不完全锥齿圈33相啮合，通过两者的啮合可以驱使限位筒35转动，进而通过限位块36带动定位轴22转动，使得定位轴22在转动的同时做直线移动并逐渐与内环体16相脱离，但是当卷筒14上的隔膜27放卷到最后一层并逐渐与卷筒14脱离时，限位槽30内的开关与限位块36相接触，使得电磁铁25带动，并且此时定位轴22和套筒9向外移动至极限位置，使得套筒9与限位板29的内侧面相接触，因此，当套筒9转动到限位孔31处时，通过铁块对电磁铁25的吸引，使得套筒9克服弹簧23的作用力插进限位孔31内部，此时定位轴22与内环体16脱离接触，并且通过限位板29限制了定位轴22、外环体15和卷筒14的转动，因此驱动电机20继续带动驱动筒18转动时，驱动筒18相对卷筒14转动，此时驱动筒18内部的环形齿圈21相对主动齿轮17转动，从而可以带动主动齿轮17转动，通过主动齿轮17与从动齿轮19的啮合可以带动主动压辊11和从动压辊10的相对转动，有利于将连接带13逐渐送出，此时伺服电机继续带动收卷辊1转动，通过连接带13对隔膜27的牵引力，使得收卷辊1可以将剩余的隔膜27整齐地缠绕在其外侧，相比于传统的装置，此设备在不停机以及不进行其他操作的情况下便可自动将剩余的隔膜27稳定缠绕在收卷辊1的外侧，可以提高收卷的效率，并且收卷效果良好，设备的整体结构紧凑稳定，实用性强。

Claims (7)

1.一种锂电源隔膜生产用收放卷设备，包括发卷辊和收卷辊，所述发卷辊和收卷辊之间布置有多个过渡辊，发卷辊上缠绕的隔膜经过多个过渡辊之后被重新收卷至收卷辊的外侧，所述隔膜在收卷过程中通过直切刀进行分切，其特征在于：所述发卷辊包括卷筒和设置于卷筒两端的驱动筒，所述卷筒的两端均固定连接有外环体，所述驱动筒靠近卷筒的一侧固定连接有内环体，所述外环体的外径与卷筒和驱动筒的外径相同，所述内环体与外环体的宽度相同并且设置于外环体的内侧，所述外环体和内环体之间通过轴承转动连接；
所述卷筒的内腔中转动设置有卷轴，所述卷轴的外侧缠绕有连接带，所述连接带一端与卷轴相固定，所述连接带另一端穿过卷筒上的槽口并与隔膜的一端相固定；
所述外环体和内环体之间设置有锁紧机构，初始状态下，锁紧机构将外环体和内环体相连接，使得驱动筒与卷筒相互连接为一整体，当卷筒外侧的隔膜发卷完成后，锁紧机构与内环体脱离挤出，并且通过锁紧机构将外环体和卷筒锁死；
通过驱动电机可以带动驱动筒单独转动，从而带动其内部的环形齿圈转动并与主动齿轮相啮合，而通过主动齿轮与从动齿轮的啮合可以带动主动压辊和从动压辊相对转动，当主动压辊和从动压辊相对转动时可以将连接带逐渐送出；
所述锁紧机构包括定位轴，所述定位轴贯穿内环体和外环体，所述定位轴分别与内环体和外环体螺纹连接，所述定位轴的外侧套设有限位筒，所述限位筒与外环体转动连接，所述定位轴的外侧沿轴线对称开设有两个限位槽，所述限位筒的内侧壁上固定连接有与限位槽相配合的限位块，所述限位筒外侧固定连接有锥齿轮，所述外环体的外侧设置有与锥齿轮相啮合的不完全锥齿圈。
2.根据权利要求1所述的一种锂电源隔膜生产用收放卷设备，其特征在于：所述收卷辊的一侧设置有鱼鳞辊，所述鱼鳞辊直径大于收卷辊的直径，所述鱼鳞辊上开设有排气槽，多个排气槽在鱼鳞辊的外侧面上交错分布。
3.根据权利要求2所述的一种锂电源隔膜生产用收放卷设备，其特征在于：所述收卷辊的数量设置为多个，所述鱼鳞辊的顶部设置废料辊，所述废料辊由废料收卷电机驱动。
4.根据权利要求1所述的一种锂电源隔膜生产用收放卷设备，其特征在于：所述卷筒内腔中位于槽口处设置有主动压辊和从动压辊，所述连接带从主动压辊和从动压辊之间穿过并且主动压辊和从动压辊相挤压，所述主动压辊的两端均通过第一横轴固定连接有主动齿轮，所述从动压辊的两端通过第二横轴固定连接有从动齿轮，所述主动齿轮和从动齿轮均设置于驱动筒的内腔中。
5.根据权利要求4所述的一种锂电源隔膜生产用收放卷设备，其特征在于：所述驱动筒靠近卷筒的一侧开设有一开口，所述第一横轴和第二横轴均通过内环体和此开口并设置于驱动筒的内腔中，所述驱动筒的内侧壁上固定连接有与主动齿轮相啮合的环形齿圈，所述驱动筒远离卷筒的一侧固定连接有支撑轴，其中一个支撑轴与驱动电机传动连接。
6.根据权利要求1所述的一种锂电源隔膜生产用收放卷设备，其特征在于：所述定位轴的底端滑动设置有套筒，在定位轴的外侧固定套设有挡板，所述挡板与套筒之间固定连接有弹簧，所述弹簧套设于定位轴的外侧，所述套筒的内部固定连接有电源，所述套筒的底端设置有电磁铁，所述电磁铁与电源电性连接，所述外环体的外侧设置有限位板，所述限位板设置为弧形，所述限位板的圆心与支撑轴的轴线相重合，所述限位板的内侧面上开设有限位孔，所述限位孔内部设置有铁块。
7.根据权利要求6所述的一种锂电源隔膜生产用收放卷设备，其特征在于：定位轴外侧的限位槽处设置有开关，当定位轴做直线移动时，其外侧限位槽内部的开关与限位块相接触。
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