CN115064784A - 圆柱形小直径锂电池卷绕头及应用该卷绕头的卷绕机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种圆柱形小直径锂电池卷绕头及应用该卷绕头的卷绕机，包括卷绕头驱动模组、卷绕头、卷针轴模组、拔针模组及出针模组。卷绕机包括圆柱形小直径锂电池卷绕头、负极放料机构、正极放料机构、上隔膜放料机构、下隔膜放料机构、正极片行程纠偏机构、负极片行程纠偏机构、正极片切断机构、负极片切断机构、切隔膜机构、电芯退料夹持机构以及输送检测机构。本发明卷绕头的结构能够使两根卷针尺寸更小，从而能够加工出小尺寸的电芯，电芯尺寸能够达到10—5mm。两根卷针分别由拔针套一与拔针套二带动着抽进抽出，在电芯卷绕结束后，可将两根卷针先后抽出，防止出现抽芯的情况。本卷绕头的结构精密，配合巧妙，有利于加工出小尺寸的电芯。

Description

圆柱形小直径锂电池卷绕头及应用该卷绕头的卷绕机

技术领域

本发明涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种圆柱形小直径锂电池卷绕头及应用该卷绕头的卷绕机。

背景技术

卷绕机的作用是将电芯的正极极片、负极极片、上隔膜以及下隔膜一起卷绕，最终贴上胶带，以防止卷绕成型的电芯散开。卷绕头是卷绕机的重要组成部分，卷绕头通常是由两根卷针来进行卷绕，现有的卷绕机形形色色，而传统的卷绕头的结构设计致使两根卷针的尺寸较大，因此传统的卷绕头只能针对直径为10mm以上较大尺寸的电芯，而对于5mm-10mm这种小尺寸的电芯，以现有的卷绕头的结构难以达到精度要求。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种圆柱形小直径锂电池卷绕头及应用该卷绕头的卷绕机。

本发明的技术方案如下：一种圆柱形小直径锂电池卷绕头，包括：卷绕头驱动模组、卷绕头、若干卷针轴模组、拔针模组以及出针模组，所述卷绕头驱动模组用于所述卷针轴模组转动，所述卷绕头用于承载所述卷针轴模组，所述拔针模组用于驱动所述卷针轴模组拔出，所述出针模组用于驱动所述卷针轴模组伸出；

所述卷针轴模组包括：拔针套一、拔针套二、卷绕轴一、卷绕轴二、卷针一以及卷针二，所述卷绕轴一的一端与所述拔针套一连接，另一端与所述卷针一连接，所述卷绕轴二的一端与所述拔针套二连接，另一端与所述卷针二连接，所述卷绕轴一与卷绕轴二合起来组成一根圆柱，所述卷针一与卷针二合起来组成一根圆柱，卷绕轴一与卷绕轴二相互贴合的部位为平面，所述拔针套二位于拔针套一的后端，所述拔针套一套设于卷绕轴一与卷绕轴二组成的圆柱上。

进一步地，本圆柱形小直径锂电池卷绕头包括两组卷针轴模组，还包括卷绕头换工位驱动机构，所述卷绕头换工位驱动机构用于驱动两组卷针轴模组互换位置，所述卷绕头换工位驱动机构包括：卷绕头换工位电机以及与所述卷绕头换工位电机连接的主动齿轮。

进一步地，所述卷绕头驱动模组包括：卷绕头驱动电机、与所述卷绕头驱动电机连接的转轴、以及设于所述转轴上的两个传动齿轮。

进一步地，所述卷绕头包括：卷绕座、设于所述卷绕座背面的转盘齿轮、设于所述转盘齿轮背面的卷轴套一、设于所述卷轴套一上的从动齿轮一、与所述卷轴套一并列设置的卷轴套二、设于所述卷轴套二上的从动齿轮二、设于所述卷绕座正面并与所述转盘齿轮连接的卷绕转盘、设于所述卷绕转盘正面的针嘴座、设于卷绕转盘正面的两套内针嘴、设于所述针嘴座上的外针嘴固定座、以及可转动设于所述外针嘴固定座上的两套外针嘴，两套内针嘴分别与卷轴套一、卷轴套二连接所述外针嘴与内针嘴相对设置，所述从动齿轮一与从动齿轮二分别和两个传动齿轮啮合。

进一步地，所述拔针模组包括：拔针底座、设于所述拔针底座上的直线滑轨一、滑动设于所述直线滑轨一上的拔针滑座一、设于所述拔针滑座一上的拔针块一、滑动设于所述直线滑轨一上且位于所述拔针滑座一后方的拔针滑座二、设于所述拔针滑座二上的拔针块二、驱动所述拔针滑座一移动的拔针驱动件一、以及驱动所述拔针滑座二移动的拔针驱动件二，所述拔针块一与所述拔针套一卡合，所述拔针块二与所述拔针套二卡合。

进一步地，所述出针模组包括：出针底座、设于所述出针底座上的直线滑轨二、滑动设于所述直线滑轨二上的出针滑座、驱动所述出针滑座前后移动的出针驱动件、设于所述出针滑座上的挡板、设于所述挡板上的盖板、滑动设于所述盖板上的弹性柱、设于所述弹性柱与所述挡板之间的弹簧、以及设于所述出针底座前端的两个感应头，所述转盘齿轮的背面设有感应座一与感应座二，感应座一与感应座二分别位于转盘齿轮的两侧，所述感应座一上设有一个感应点，所述感应座二上设有两个感应点。

本发明还提供一种卷绕机，包括如上所述的圆柱形小直径锂电池卷绕头，还包括：立架、负极放料机构、正极放料机构、上隔膜放料机构、下隔膜放料机构、正极片行程纠偏机构、负极片行程纠偏机构、正极片切断机构、负极片切断机构、切隔膜机构、电芯退料夹持机构以及输送检测机构，所述圆柱形小直径锂电池卷绕头位于所述立架的中间位置，所述负极放料机构位于所述圆柱形小直径锂电池卷绕头的左上方，用于放料负极极片，所述正极放料机构位于圆柱形小直径锂电池卷绕头的右上方，用于放料正极极片，所述上隔膜放料机构位于圆柱形小直径锂电池卷绕头的上方，用于放料上隔膜，所述下隔膜放料机构位于圆柱形小直径锂电池卷绕头的下方，用于放料负极极片，所述下隔膜放料机构比上隔膜放料机构距离圆柱形小直径锂电池卷绕头更远，所述正极片行程纠偏机构位于正极放料机构与圆柱形小直径锂电池卷绕头之间，所述负极片行程纠偏机构位于负极放料机构与圆柱形小直径锂电池卷绕头之间，所述正极片切断机构、负极片切断机构以及切隔膜机构靠近圆柱形小直径锂电池卷绕头设置，所述电芯退料夹持机构位于所述圆柱形小直径锂电池卷绕头的下方，所述输送检测机构设于所述电芯退料夹持机构旁侧。

进一步地，所述正极放料机构与负极放料机构包括：极片放料卷、纠偏放料装置、接带压紧装置、吸尘装置、张力摆臂、编码器、强磁除铁装置以及纠偏检测光纤，极片料卷放置于所述极片放料卷上，所述纠偏放料装置用于纠正极片带的位置，所述接带压紧装置用于压合极片带，所述吸尘装置用于刷去极片上的粉尘，所述张力摆臂用于张紧极片带，所述编码器用于计算极片放料的长度，所述强磁除铁装置用于除去极片上的铁屑，所述纠偏检测光纤用于检测极片是否走偏。

进一步地，所述切隔膜机构包括：左驱动组件、与所述左驱动组件连接的隔膜切断气缸、与所述隔膜切断气缸连接的隔膜切断齿刀、位于所述隔膜切断齿刀上方的入卷导入块、设于所述隔膜切断齿刀右侧的右驱动组件、与所述右驱动组件连接的隔膜压块、以及设于所述隔膜压块上的隔膜压轮；

所述电芯退料夹持机构包括：退料电机、与所述退料电机连接的电芯夹转换工位座、与所述电芯夹转换工位座连接的电芯夹驱动气缸、与所述电芯夹驱动气缸连接的电芯夹一、以及与所述电芯夹驱动气缸连接的电芯夹二，所述电芯夹一与电芯夹二之间呈180°。

进一步地，所述卷绕机还包括贴胶带机构，所述贴胶带机构包括：放胶带轮、胶带张紧轴、切胶带装置、上胶组件以及上胶组件翻转驱动件，胶带卷设于所述放胶带轮上，所述切胶带装置用于切断胶带，所述上胶组件靠近所述切胶带装置设置，所述上胶组件翻转驱动件用于驱动上胶组件翻转，将上胶组件从切胶带装置移动至圆柱形小直径锂电池卷绕头。

相比于传统的结构，本发明卷绕头的结构能够使两根卷针尺寸更小，从而能够加工出小尺寸的电芯，电芯尺寸能够达到10—5mm。两根卷针分别由拔针套一与拔针套二带动着抽进抽出，在电芯卷绕结束后，可将两根卷针先后抽出，从而防止出现抽芯的情况。本卷绕头的结构精密，配合巧妙，有利于加工出小尺寸的电芯。

附图说明

图1为本发明圆柱形小直径锂电池卷绕头的结构示意图。

图2为本发明圆柱形小直径锂电池卷绕头省略拔针模组和出针模组后的结构示意图。

图3为本发明卷绕头驱动模组的结构示意图。

图4为本发明卷绕头的结构示意图一。

图5为本发明卷绕头的结构示意图二。

图6为本发明卷针轴模组的结构示意图。

图7为本发明卷针轴模组的爆炸图。

图8为本发明拔针模组的结构示意图。

图9为本发明出针模组的结构示意图。

图10为本发明卷绕头换工位驱动机构的结构示意图。

图11为本发明卷绕机的正视图。

图12为本发明卷绕机的立体图。

图13为本发明负极放料机构的结构示意图。

图14为本发明正极放料机构的结构示意图。

图15为本发明上隔膜放料结构的结构示意图。

图16为本发明下隔膜放料机构的结构示意图。

图17为本发明正极片行程纠偏机构的结构示意图一。

图18为本发明正极片行程纠偏机构的结构示意图二。

图19为本发明正极片切断机构的结构示意图。

图20为本发明切隔膜机构的结构示意图一。

图21为本发明切隔膜结构的结构示意图二。

图22为本发明电芯退料夹持机构的结构示意图。

图23为本发明输送检测机构的结构示意图。

图24为本发明贴胶带机构的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。

请参阅图1与图2，本发明提供一种圆柱形小直径锂电池卷绕头，包括：卷绕头驱动模组1、卷绕头2、两套卷针轴模组3、拔针模组4、出针模组5以及卷绕头换工位驱动机构6。所述卷绕头驱动模组1用于所述卷针轴模组3转动，所述卷绕头2用于承载所述卷针轴模组3，所述拔针模组4用于驱动所述卷针轴模组3拔出，所述出针模组5用于驱动所述卷针轴模组3伸出，所述卷绕头换工位驱动机构6用于驱动卷绕头2转动从而带动两组卷针轴模组3互换位置。

请参阅图3，所述卷绕头驱动模组1包括：卷绕头驱动电机10、与所述卷绕头驱动电机10连接的转轴11、以及设于所述转轴11上的两个传动齿轮12。卷绕头驱动电机10驱动转轴11转动，从而带动转轴11上的传动齿轮12转动。两个传动齿轮12一前一后设于转轴11上。

请参阅图4与图5，所述卷绕头2包括：卷绕座20、设于所述卷绕座20背面的转盘齿轮21、设于所述转盘齿轮21背面的卷轴套一23、设于所述卷轴套一23上的从动齿轮一24、与所述卷轴套一23并列设置的卷轴套二25、设于所述卷轴套二25上的从动齿轮二26、设于所述卷绕座20正面并与所述转盘齿轮21连接的卷绕转盘27、设于所述卷绕转盘27正面的针嘴座28、设于卷绕转盘27正面的两套内针嘴29、设于所述针嘴座29上的外针嘴固定座290、以及可转动设于所述外针嘴固定座290上的两套外针嘴291。两套内针嘴291分别与从卷轴套一23、卷轴套二25连接。所述外针嘴291与内针嘴291相对设置，所述从动齿轮一24与从动齿轮二26分别和两个传动齿轮12啮合。两套内针嘴29对称设于针嘴座290的两侧，每套内针嘴291内部设有一套卷针轴模组3。

请参阅图6与图7，所述卷针轴模组3包括：拔针套一30、拔针套二31、卷绕轴一32、卷绕轴二33、卷针一34以及卷针二35。拔针套一30与拔针套二31为内部空心的环形件，所述卷绕轴一32的一端与所述拔针套一30连接，卷绕轴一32伸入至拔针套一30的内部，卷绕轴一32的另一端与所述卷针一34连接，卷针一34伸入至卷绕轴一32的内部。所述卷绕轴二33的一端与所述拔针套二31连接，卷绕轴二33伸入至拔针套二31的内部，卷绕轴二33的另一端与所述卷针二35连接，卷针二35伸入至卷绕轴二33的内部。所述卷绕轴一32与卷绕轴二33合起来组成一根圆柱，所述卷针一34与卷针二35合起来组成一根圆柱，卷绕轴一32与卷绕轴二33相互贴合的部位为平面，卷针一34/卷针二35只相当于一根普通圆柱的一半大小，从而有利于卷绕出更小尺寸的电芯。所述拔针套二31位于拔针套一30的后端，所述拔针套一31套设于卷绕轴一32与卷绕轴二33组成的圆柱上，卷绕轴二33的长度长于卷绕轴一32的长度，因此卷绕轴一32的前端与卷绕轴二33的前端对齐。卷针轴模组3可在内针嘴29内部活动进出。拔针套二31可在卷绕轴一32上做前后移动。

请参阅图8，所述拔针模组4包括：拔针底座40、设于所述拔针底座40上的直线滑轨一41、滑动设于所述直线滑轨一41上的拔针滑座一42、设于所述拔针滑座一42上的拔针块一43、滑动设于所述直线滑轨一41上且位于所述拔针滑座一42后方的拔针滑座二44、设于所述拔针滑座二44上的拔针块二45、驱动所述拔针滑座一42移动的拔针驱动件一46、以及驱动所述拔针滑座二44移动的拔针驱动件二47。所述拔针块一43与所述拔针套一30卡合，所述拔针块二45与所述拔针套二31卡合。在本实施例中，拔针驱动件一46与拔针驱动件二47主要由电机+丝杆+螺母+轴承组成，拔针驱动件一46可驱动拔针块一43向后移动，拔针驱动件一46无法驱动拔针块一43向前移动，拔针驱动件二47可驱动拔针块二45前后移动。拔针块一43与拔针块二45的上方设有光电开关48来限制拔针块一43与拔针块二45的前后位置。

请参阅图9，所述出针模组5包括：出针底座50、设于所述出针底座50上的直线滑轨二51、滑动设于所述直线滑轨二51上的出针滑座52、驱动所述出针滑座52前后移动的出针驱动件53、设于所述出针滑座52上的挡板54、设于所述挡板54上的盖板55、滑动设于所述盖板55上的弹性柱56、设于所述弹性柱56与所述挡板54之间的弹簧、以及设于所述出针底座50前端的两个感应头57。在本实施例中，出针驱动件53主要由电机+丝杆+螺母+轴承组成，出针驱动件53驱动出针滑座52前后移动。所述转盘齿轮21的背面设有感应座一58与感应座二59，感应座一58与感应座二59分别位于转盘齿轮21的两侧。所述感应座一58上设有一个感应点，所述感应座二59上设有两个感应点。当感应座一58转动至靠近感应头57时，感应头57感应到一个感应点，当感应座二59转动至靠近感应头57时，感应头57感应到两个感应点，由此可以判断两套卷针轴模组3的上下位置。

两套卷针轴模组3分别代表一个工位，因此共有两个工位，当一个工位卷绕完成后需要切换下一个工位进行卷绕，通过卷绕头换工位驱动机构6进行工位切换。请参阅图10，所述卷绕头换工位驱动机构6包括：卷绕头换工位电机60以及与所述卷绕头换工位电机60连接的主动齿轮61。

本圆柱形小直径锂电池卷绕头的工作原理如下：

首先，出针驱动件53驱动出针滑座52向前移动，从而弹性柱56推动拔针套二31向前移动，使得卷针一34与卷针二35伸出于内针嘴29，由于弹性柱56具有弹性，而且弹性柱56与弹簧连接，因此弹性柱56与拔针套二31之间为弹性接触，这样不会对拔针套二31造成损伤。然后拔针驱动件二47驱动拔针块二45后退，从而带动卷针二35后退，使得卷针一34单独伸出。上隔膜与下隔膜的头端贴住卷针一34，然后出针驱动件53驱动出针滑座52前进，弹性柱56与拔针套二31接触，推动卷针二35伸出。卷针二35伸出后，卷针一34与卷针二35将隔膜包夹，然后卷针一34与卷针二35夹持着上隔膜与下隔膜卷绕。卷绕时，卷绕头驱动模组1驱动传动齿轮12转动，从而带动从动齿轮一24与从动齿轮二26转动，进而带动两套内针嘴29转动，进而带动卷针一34与卷针二35转动，从而使得电芯的组成材料卷绕，直至电芯卷绕成型。卷绕完成后，拔针驱动件一46先驱动卷针二35后退，卷针二35从电芯中抽出，然后拔针驱动件二47再驱动卷针一34后退，卷针一34从电芯中抽出。卷针二35与卷针一34先后抽出，这样不容易造成抽芯。

然后卷绕头换工位电机60驱动主动齿轮61转动，主动齿轮61带动转盘齿轮21转动，进而带动卷绕转盘27转动180°，使得两套卷针轴模组3上下切换位置，便于在另一套卷针轴模组3上进行电芯卷绕。

请参阅图11与图12，本发明还提供一种卷绕机，包括如上所述的圆柱形小直径锂电池卷绕头，还包括：立架、负极放料机构100、正极放料机构200、上隔膜放料机构300、下隔膜放料机构400、正极片行程纠偏机构500、负极片行程纠偏机构600、正极片切断机构700、负极片切断机构800、切隔膜机构900、电芯退料夹持机构1000、输送检测机构2000以及贴胶带机构3000。

电芯卷绕共涉及到5个部件，分别为正极极片、负极极片、上隔膜、下隔膜以及胶带，上隔膜与下隔膜叠加在一起进行卷绕，下隔膜叠加在上隔膜的外层，正极极片与负极极片包裹在上隔膜与下隔膜的内部，胶带将卷绕成型的上下隔膜封口，防止其散开。

所述圆柱形小直径锂电池卷绕头位于所述立架的中间位置，所述负极放料机构100位于所述圆柱形小直径锂电池卷绕头的左上方，用于放料负极极片。所述正极放料机构200位于圆柱形小直径锂电池卷绕头的右上方，用于放料正极极片。所述上隔膜放料机构300位于圆柱形小直径锂电池卷绕头的上方，用于放料上隔膜。所述下隔膜放料机构400位于圆柱形小直径锂电池卷绕头的下方，用于放料负极极片。由于下隔膜叠加在上隔膜的外层，因此下隔膜的用料比上隔膜多，因此下隔膜放料机构400比上隔膜放料机构300距离圆柱形小直径锂电池卷绕头更远，实际距离需要根据上隔膜与下隔膜的长度来确定。所述正极片行程纠偏机构500位于正极放料机构200与圆柱形小直径锂电池卷绕头之间，所述负极片行程纠偏机构600位于负极放料机构100与圆柱形小直径锂电池卷绕头之间，正极片行程纠偏机构500用于纠正正极极片的位置，负极片行程纠偏机构600用于纠正负极极片的位置，保证正极片与负极片的位置不偏移，从而保证卷绕出来的电芯端面整齐。所述正极片切断机构700、负极片切断机构800以及切隔膜机构900靠近圆柱形小直径锂电池卷绕头设置，所述电芯退料夹持机构1000位于所述圆柱形小直径锂电池卷绕头的下方，所述输送检测机构2000设于所述电芯退料夹持机构1000旁侧，所述贴胶带机构3000靠近圆柱形小直径锂电池卷绕头设置。

请参阅图13与图14，所述正极放料机构200与负极放料机构100包括：极片放料卷201、纠偏放料装置202、接带压紧装置203、吸尘装置204、张力摆臂205、编码器206、强磁除铁装置207以及纠偏检测光纤208。极片料卷放置于所述极片放料卷201上，所述纠偏放料装置202用于纠正极片带的位置。所述接带压紧装置203用于压合极片带，所述吸尘装置204用于刷去极片上的粉尘，所述张力摆臂205用于张紧极片带，所述编码器206用于计算极片放料的长度，所述强磁除铁装置207用于除去极片上的铁屑，所述纠偏检测光纤208用于检测极片是否走偏。其中，纠偏放料装置202、接带压紧装置203、吸尘装置204、强磁除铁装置207为本领域常用到的结构，在此不再进行具体描述。

请参阅图15与图16，上隔膜放料机构300与下隔膜放料机构400包括：隔膜放料卷301、隔膜纠偏放料装置302、接带压紧装置、张力摆臂、隔膜除静电装置303、编码器以及纠偏检测光纤。上隔膜料卷/下隔膜料卷放置在隔膜放料卷301上，隔膜纠偏放料装置302用于纠正上隔膜/下隔膜的位置，张力摆臂用于松紧上隔膜/下隔膜，接带压紧装置用于压合隔膜带，隔膜除静电装置303用于除去隔膜表面的静电，编码器用于计算隔膜放料的长度，纠偏检测光纤用于检测隔膜是否走偏。其中，隔膜纠偏放料装置302、接带压紧装置、隔膜除静电装置303为本领域常用到的结构，在此不再进行具体描述。

请参阅图17与图18，所述正极片行程纠偏机构500与负极片行程纠偏机构600包括：纠偏驱动件501、纠偏连杆502、底板503、转动轴心504、纠偏座505、若干行程纠偏轮506以及检测光纤。纠偏驱动件501由电机+丝杆+螺母组成，纠偏连杆502的一端连接纠偏驱动件501的螺母，另一端连接纠偏座505，纠偏座505位于底板503的上方，底板503固定不动，转动轴心504设于底板503上，纠偏座505位于底板503的上方并与转动轴心504连接，纠偏座505位于转动轴心504转动，行程纠偏轮506设于纠偏座505上，正极极片带与负极极片带搭载在行程纠偏轮506上。极片纠偏的原理如下：检测光纤检测极片边缘，通过光纤信号放大器的数值变大或变小来决定纠偏驱动件501的电机是正转还是反转。电机正转或反转带动纠偏连杆502移动，从而拉动纠偏座505向左偏转或向右偏转，极片跟随行程纠偏轮506向左或向右偏转，从而使得极片摆动到设定的位置。

请参阅图19，所述正极片切断机构700与负极片切断机构800主要由气动剪刀组成。

请参阅图20与图21，所述切隔膜机构900包括：左驱动组件901、与所述左驱动组件901连接的隔膜切断气缸902、与所述隔膜切断气缸902连接的隔膜切断齿刀903、位于所述隔膜切断齿刀903上方的入卷导入块904、设于所述隔膜切断齿刀903右侧的右驱动组件905、与所述右驱动组件905连接的隔膜压块906、以及设于所述隔膜压块906上的隔膜压轮907。在本实施例中，左驱动件901与右驱动件905由气缸组成。当需要切断隔膜时，左驱动件901驱动驱动入卷导入块904前移，右驱动件905驱动隔膜压块906前移，将隔膜压合在入卷导入块904与隔膜压轮907之间，然后隔膜切断气缸902驱动隔膜切断齿刀903前伸，将隔膜切断。

请参阅图22，所述电芯退料夹持机构1000包括：退料电机1001、与所述退料电机1001连接的电芯夹转换工位座1002、与所述电芯夹转换工位座1002连接的电芯夹驱动气缸1003、与所述电芯夹驱动气缸1003连接的电芯夹一1004、以及与所述电芯夹驱动气缸1003连接的电芯夹二1005，所述电芯夹一1004与电芯夹二1005之间呈180°。电芯夹一1004与电芯夹二1005分别对应一套卷针轴模组3，当一套卷针轴模组3卷绕完成后，电芯夹驱动气缸1003驱动电芯夹一1004伸出，夹取卷绕完成后的电芯，然后退料电机1001驱动电芯夹转换工位座1002旋转180°，等待夹取另一套卷针轴模组3卷绕成型的电芯。

请参阅图23，所述输送检测机构2000包括：输送线2001、设于所述输送线2001上的若干输送带工位块2002、架设于所述输送线2001上方的绝缘电阻检测装置2003、设于所述绝缘电阻检测装置2003后方的不良品夹前后移动气缸2004、与所述不良品夹前后移动气缸2004连接的不良品夹2005、以及设于所述不良品夹2005旁侧的不良品盒2006。

请参阅图24，所述贴胶带机构3000包括：放胶带轮3001、胶带张紧轴3002、切胶带装置3003、上胶组件3004以及上胶组件翻转驱动件3005。胶带卷设于所述放胶带轮3001上，所述切胶带装置3003用于切断胶带，所述上胶组件3004靠近所述切胶带装置3003设置，且上胶组件3004位于切胶带装置3003的上方。所述上胶组件翻转驱动件3005用于驱动上胶组件3004翻转，将上胶组件3004从切胶带装置3003移动至圆柱形小直径锂电池卷绕头。

本卷绕机的工作原理如下：

预先将负极料卷、正极料卷、上隔膜料卷、下隔膜料卷分别放置在负极放料机构100、正极放料机构200、上隔膜放料机构300以及下隔膜放料机构400上。首先卷针二35伸出，上隔膜放料机构300与下隔膜放料机构400分别将上隔膜与下隔膜的头端送入卷针一34上，然后卷针二35伸出，将上隔膜与下隔膜包夹，然后卷绕头驱动模组1驱动卷针一34与卷针二35转动，预先将上隔膜与下隔膜卷绕一部分在卷针一34与卷针二35上。同时负极放料机构100与正极放料机构200放料负极极片与正极极片，放料极片时，正极片行程纠偏机构500与负极片行程纠偏机构600纠正正极片、负极片的位置，防止正极片、负极片的边缘露出于上隔膜与下隔膜的边缘，使得电芯的端面平整。正极片与负极片被送入上隔膜与下隔膜中一起卷绕，负极片切断机构600与正极片切断机构500剪切预定长度的正极片与负极片，当电芯卷绕成型后，切隔膜机构900的左驱动组件与右驱动组件分别驱动入卷导入块904与隔膜压轮907夹持住电芯，防止电芯散开。然后隔膜切断气缸902驱动隔膜切断齿刀903前移将隔膜切断。卷针一34与卷针二35一前一后抽出，防止抽芯。随后贴胶带机构3000切一段胶带粘贴在上胶组件3004上，上胶组件反转驱动件3005将切断的胶带运送至成型的电芯处，并粘贴到电芯的封口处。然后电芯退料夹持机构1000夹取成型后的电芯并将其运送至输送检测机构2000的输送带工位块2002上，绝缘电阻检测装置2003对其进行检测，检测的不良品被不良品夹放置在不良品盒2006中。

当一个电芯卷绕成型后，卷绕头换工位电机60驱动主动齿轮61转动，主动齿轮61带动转盘齿轮21转动，进而带动卷绕转盘27转动180°，使得两套卷针轴模组3上下切换位置，便于在另一套卷针轴模组3上进行电芯卷绕。同时电芯退料夹持机构1000的电芯夹一1004与电芯夹二1005切换位置，便于夹取下一个成型好的电芯。依次循环。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种圆柱形小直径锂电池卷绕头，其特征在于，包括：卷绕头驱动模组、卷绕头、若干卷针轴模组、拔针模组以及出针模组，所述卷绕头驱动模组用于所述卷针轴模组转动，所述卷绕头用于承载所述卷针轴模组，所述拔针模组用于驱动所述卷针轴模组拔出，所述出针模组用于驱动所述卷针轴模组伸出；

所述卷针轴模组包括：拔针套一、拔针套二、卷绕轴一、卷绕轴二、卷针一以及卷针二，所述卷绕轴一的一端与所述拔针套一连接，另一端与所述卷针一连接，所述卷绕轴二的一端与所述拔针套二连接，另一端与所述卷针二连接，所述卷绕轴一与卷绕轴二合起来组成一根圆柱，所述卷针一与卷针二合起来组成一根圆柱，卷绕轴一与卷绕轴二相互贴合的部位为平面，所述拔针套二位于拔针套一的后端，所述拔针套一套设于卷绕轴一与卷绕轴二组成的圆柱上。

2.根据权利要求1所述的圆柱形小直径锂电池卷绕头，其特征在于，包括两组卷针轴模组，还包括卷绕头换工位驱动机构，所述卷绕头换工位驱动机构用于驱动两组卷针轴模组互换位置，所述卷绕头换工位驱动机构包括：卷绕头换工位电机以及与所述卷绕头换工位电机连接的主动齿轮。

3.根据权利要求2所述的圆柱形小直径锂电池卷绕头，其特征在于，所述卷绕头驱动模组包括：卷绕头驱动电机、与所述卷绕头驱动电机连接的转轴、以及设于所述转轴上的两个传动齿轮。

4.根据权利要求3所述的圆柱形小直径锂电池卷绕头，其特征在于，所述卷绕头包括：卷绕座、设于所述卷绕座背面的转盘齿轮、设于所述转盘齿轮背面的卷轴套一、设于所述卷轴套一上的从动齿轮一、与所述卷轴套一并列设置的卷轴套二、设于所述卷轴套二上的从动齿轮二、设于所述卷绕座正面并与所述转盘齿轮连接的卷绕转盘、设于所述卷绕转盘正面的针嘴座、设于卷绕转盘正面的两套内针嘴、设于所述针嘴座上的外针嘴固定座、以及可转动设于所述外针嘴固定座上的两套外针嘴，两套内针嘴分别与卷轴套一、卷轴套二连接，所述外针嘴与内针嘴相对设置，所述从动齿轮一与从动齿轮二分别和两个传动齿轮啮合。

5.根据权利要求3所述的圆柱形小直径锂电池卷绕头，其特征在于，所述拔针模组包括：拔针底座、设于所述拔针底座上的直线滑轨一、滑动设于所述直线滑轨一上的拔针滑座一、设于所述拔针滑座一上的拔针块一、滑动设于所述直线滑轨一上且位于所述拔针滑座一后方的拔针滑座二、设于所述拔针滑座二上的拔针块二、驱动所述拔针滑座一移动的拔针驱动件一、以及驱动所述拔针滑座二移动的拔针驱动件二，所述拔针块一与所述拔针套一卡合，所述拔针块二与所述拔针套二卡合。

6.根据权利要求4所述的圆柱形小直径锂电池卷绕头，其特征在于，所述出针模组包括：出针底座、设于所述出针底座上的直线滑轨二、滑动设于所述直线滑轨二上的出针滑座、驱动所述出针滑座前后移动的出针驱动件、设于所述出针滑座上的挡板、设于所述挡板上的盖板、滑动设于所述盖板上的弹性柱、设于所述弹性柱与所述挡板之间的弹簧、以及设于所述出针底座前端的两个感应头，所述转盘齿轮的背面设有感应座一与感应座二，感应座一与感应座二分别位于转盘齿轮的两侧，所述感应座一上设有一个感应点，所述感应座二上设有两个感应点。

7.一种卷绕机，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的圆柱形小直径锂电池卷绕头，还包括：立架、负极放料机构、正极放料机构、上隔膜放料机构、下隔膜放料机构、正极片行程纠偏机构、负极片行程纠偏机构、正极片切断机构、负极片切断机构、切隔膜机构、电芯退料夹持机构以及输送检测机构，所述圆柱形小直径锂电池卷绕头位于所述立架的中间位置，所述负极放料机构位于所述圆柱形小直径锂电池卷绕头的左上方，用于放料负极极片，所述正极放料机构位于圆柱形小直径锂电池卷绕头的右上方，用于放料正极极片，所述上隔膜放料机构位于圆柱形小直径锂电池卷绕头的上方，用于放料上隔膜，所述下隔膜放料机构位于圆柱形小直径锂电池卷绕头的下方，用于放料负极极片，所述下隔膜放料机构比上隔膜放料机构距离圆柱形小直径锂电池卷绕头更远，所述正极片行程纠偏机构位于正极放料机构与圆柱形小直径锂电池卷绕头之间，所述负极片行程纠偏机构位于负极放料机构与圆柱形小直径锂电池卷绕头之间，所述正极片切断机构、负极片切断机构以及切隔膜机构靠近圆柱形小直径锂电池卷绕头设置，所述电芯退料夹持机构位于所述圆柱形小直径锂电池卷绕头的下方，所述输送检测机构设于所述电芯退料夹持机构旁侧。

8.根据权利要求7所述的卷绕机，其特征在于，所述正极放料机构与负极放料机构包括：极片放料卷、纠偏放料装置、接带压紧装置、吸尘装置、张力摆臂、编码器、强磁除铁装置以及纠偏检测光纤，极片料卷放置于所述极片放料卷上，所述纠偏放料装置用于纠正极片带的位置，所述接带压紧装置用于压合极片带，所述吸尘装置用于刷去极片上的粉尘，所述张力摆臂用于张紧极片带，所述编码器用于计算极片放料的长度，所述强磁除铁装置用于除去极片上的铁屑，所述纠偏检测光纤用于检测极片是否走偏。

9.根据权利要求7所述的卷绕机，其特征在于，所述切隔膜机构包括：左驱动组件、与所述左驱动组件连接的隔膜切断气缸、与所述隔膜切断气缸连接的隔膜切断齿刀、位于所述隔膜切断齿刀上方的入卷导入块、设于所述隔膜切断齿刀右侧的右驱动组件、与所述右驱动组件连接的隔膜压块、以及设于所述隔膜压块上的隔膜压轮；

所述电芯退料夹持机构包括：退料电机、与所述退料电机连接的电芯夹转换工位座、与所述电芯夹转换工位座连接的电芯夹驱动气缸、与所述电芯夹驱动气缸连接的电芯夹一、以及与所述电芯夹驱动气缸连接的电芯夹二，所述电芯夹一与电芯夹二之间呈180°。

10.根据权利要求7所述的卷绕机，其特征在于，还包括贴胶带机构，所述贴胶带机构包括：放胶带轮、胶带张紧轴、切胶带装置、上胶组件以及上胶组件翻转驱动件，胶带卷设于所述放胶带轮上，所述切胶带装置用于切断胶带，所述上胶组件靠近所述切胶带装置设置，所述上胶组件翻转驱动件用于驱动上胶组件翻转，将上胶组件从切胶带装置移动至圆柱形小直径锂电池卷绕头。

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