CN115116769B - 卷芯机构的取料装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及超级电容卷绕技术领域，尤其涉及一种卷芯机构的取料装置，包括卷绕电容的卷绕针，还包括定位装置和夹料装置，定位装置包括可伸缩地抵住卷绕针一端的定位针，夹料装置包括安装座和可开合的夹料件，安装座上设置有驱动臂和传动臂，驱动臂与传动臂传动连接，驱动臂可摆动地带动传动臂摆动，传动臂可摆动地带动定位针做伸缩运动，夹料件和定位针交替地运动至卷绕针，定位针向前伸缩并抵住卷绕针，使得卷绕针一端被支撑，实现定位；当电容卷绕完成后，定位针回缩，同时夹料件摆动地靠近卷绕针，并开合地将卷绕针上的电容夹取并摆动回初始位置，此时定位针向前伸出逐渐靠近卷绕针；实现定位和下料无缝衔接，提高了卷绕效率。

Description

卷芯机构的取料装置
技术领域
本发明涉及超级电容卷绕技术领域，尤其涉及卷芯机构的取料装置。
背景技术
超级电容器是一种新型绿色环保的储能元件，其具有效率极高、高电流容量、电压范围宽等特性。超级电容器结构上的具体细节依赖于对超级电容器的应用和使用。由于制造商或特定的应用需求，这些材料可能略有不同。所有超级电容器的共性是，他们都包含一个正极，一个负极，及这两个电极之间的隔膜，电解液填补由这两个电极和隔膜分离出来的两个的孔隙。
超级电容加工的其中一个工序则是将铝箔带和纸带相互贴合后绕着卷针卷绕成筒状的芯包，现有的卷针在转动时，容易偏移卷针的轴线，出现晃动的现象，导致卷绕的电容不整齐，厚度不一，影响卷绕质量。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足提供一种卷芯机构的取料装置。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
卷芯机构的取料装置，包括可转动地卷绕电容的卷绕针，还包括定位装置和将卷绕针上的电容取下的夹料装置，定位装置包括能够抵住卷绕针端部的可伸缩的定位针；夹料装置还包括安装座和可开合的夹料件，安装座上设置有用于安装夹料件的驱动臂和与安装定位针的传动臂，驱动臂与传动臂传动连接以摆动地带动传动臂摆动，进而使传动臂可摆动地带动定位针伸缩运动，夹料件和定位针交替地运动至卷绕针。
进一步的：安装座上成型有导向轨道，导向轨道滑动安装有运动块，运动块与驱动臂活动连接，运动块能够引导驱动臂摆动时的摆动轨迹。
进一步的：驱动臂沿长度方向成型有宽度与运动块相匹配的长槽，运动块嵌入至驱动臂长槽，驱动臂可摆动地带动夹料件沿着导向轨道做远离或靠近卷绕针上的电容的运动。
进一步的：传动臂成型有可往复在夹料件穿插的导向杆，导向杆与定位针之间的夹角随传动臂的摆动而发生变化。
进一步的：夹料件包括夹料座，夹料座贯穿成型有供导向杆穿过的导向孔，夹料座成型有运动块活动连接的导向块，夹料座上安装有可开合地对电容夹持的手指气缸。
进一步的：安装座纵向布置，安装座安装有横向布置的导向滑轨，传动臂活动连接有可横向滑动的定位滑动座，定位针安装于定位滑动座，定位滑动座沿着导向滑轨横向滑动。
进一步的：取料装置还包括用于安装卷绕针的转动轴，转动轴嵌套有传动轮，传动轮传动连接有带动所述转动轴转动的驱动组件，转动轴连接有减速装置，减速装置包括嵌套于转动轴的减速环以及可摆动地与减速环摩擦接触的减速块。
进一步的：转动轴外围设置有与传动轮感应的传感器，传动轮成型有与伺服电机传动连接的皮带传动环面，还成型有与传感器配合的感应环面，感应环面成型缺口。
进一步的：减速环键合于转动轴端部，减速环成型有供减速块嵌入的减速槽。
进一步的：减速装置还包括用于安装减速块的摆动组件，摆动组件包括纵向布置的导向轴，导向轴上横向嵌套有可摆动的驱动臂，驱动臂末端纵向安装有与减速槽纵向对齐的驱动块，减速块安装于驱动块。
本发明的有益效果：卷绕针在转动做卷绕运动时，定位针向前伸缩并抵住卷绕针，使得卷绕针一端被支撑，在起到定位作用，在转动时，卷绕针能够稳定绕自身轴线转动，降低偏移的概率，此外，夹料装置中的驱动臂和传动臂传动配合使得夹料件和定位针交替地与卷绕针配合，当电容卷绕完成后，定位针回缩，同时夹料件摆动地靠近卷绕针，并开合地将卷绕针上的电容夹取并摆动回初始位置，此时定位针向前伸出逐渐靠近卷绕针；实现定位和下料无缝衔接，提高了卷绕效率。
附图说明
图1为本发明的取料装置结构示意图。
图2为卷绕机构的结构示意图。
图3为卷绕机构的另一视角结构示意图。
图4为卷绕机构的与调节组件相连接的结构示意图。
附图标记包括：
1-底座、
10-调节组件、11-导向轨、12-滑动座、13-嵌套环、14-卡环、15-卷绕针、
16-安装孔、17-止锁孔、
2-伺服电机、
20-转动轴、21-皮带传动机构、22-传动轮、23-皮带传动环面、
24-感应环面、25-缺口、26-感应器、27-轴承座、
3-减速装置、
31-减速环、32-减速槽、33-导向轴、34-摆动臂、35-驱动块、36-减速块4-安装座、
40-夹料装置、41-驱动臂、42-驱动电机、43-长槽、44-导向轨道、
45-运动块、
5-夹料件、
51-夹料座、52-导向块、53-手指气缸、54-夹块、55-导向孔、
6-传动臂、
61-导向杆、62-连接块、63-转轴、64-导向滑轨、65-定位滑动座、
66-定位针、67-针条固定座。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行详细的描述。
如图1-4所示，卷芯机构的取料装置，包括卷绕机构，卷绕机构包括可转动地卷绕电容的卷绕针15，卷绕针15由转动轴20进行安装，转动轴20端部成型有供卷绕针15插入的安装孔16，安装孔16孔壁和卷绕针15同轴成型有止锁孔17，在止锁孔17内插入止锁杆实现对卷绕针15的安装，卷绕可随着转动轴20的转动而转动，提高其安装稳定性。
转动轴20嵌套有键合的传动轮22，传动轮22传动连接有带动所述转动轴20转动的驱动组件，驱动组件为伺服电机2，转动轴20外围设置有与传动轮22感应的感应器26，感应器26为与伺服电机2信号连接的光电感应器26，传动轮22成型有与伺服电机2传动连接的皮带传动环面23，皮带传动机构21分别将伺服电机2与传动轮22的皮带传动环面23传动连接，从而带动转动轴20转动，传动轮22还成型有与感应器26配合的感应环面24，感应环面24成型有缺口25，感应器26为凹字型结构，感应环面24在感应器26的感应范围内，通过卷绕一个电容芯包传动轮22转动的圈数，感应器26设置相应的值，传动轮22在转动时，通过缺口25与感应器26的感应可识别转动的圈数，当感应器26感应到传动轮22转动的圈数后，传输信号给伺服电机2，使其暂停转动，转动轴20相应暂停转动。
此外，转动轴20连接有减速装置3，减速装置3包括嵌套于转动轴20的减速环31以及可摆动地与减速环31摩擦接触的减速块36。减速环31键合于转动轴20端部，减速环31成型有供减速块36嵌入的减速槽32。减速装置3还包括用于安装减速块36的摆动组件，摆动组件包括纵向布置的导向轴33，导向轴33上横向嵌套有可摆动的摆动臂34，摆动臂34末端纵向安装有与减速槽32纵向对齐的驱动块35，减速块36安装于驱动块35。
伺服电机2暂停转动时，摆动臂34通过伸缩气缸的驱动下绕着导向轴33摆动，纵向安装于驱动块35的减速块36则在减速槽32内摆动，减速块36会触碰到减速槽32的槽壁，产生滑动摩擦力，使得转动的转动轴20能够快速地降速并暂停转动。
优选的，减速环31和减速块36的数量为两个，可进一步提高减速效果，减速块36为柱状结构，其直径小于减速槽32的宽度，减速块36由软性材质加工成型，减速块36为刹车皮材质加工成型，可起到很好的增加摩擦力的效果，提高减速作用。
卷绕针15结构还包括底座1，底座1设置有用于安装转动轴20的轴承座27，还设置有调节转动轴20横向位置的调节组件10，调节组件10包括沿转动轴20长度方向布置的安装于底座1的底部导向轨11，底部导向轨11安装有滑动座12，滑动座12顶部设置有与转动轴20同轴配合的嵌套环13，转动轴20嵌套有与嵌套环13连接的卡环14，嵌套环13通过卡环14与转动轴20连接，可移动滑动座12的位置沿着底部导向轨11滑动以调节转动轴20的横向位置，使得卷绕针15的位置可进行微调。
取料装置还包括定位装置和将卷绕针15上的电容取下的夹料装置40，定位装置包括可伸缩地与卷绕针15一端抵住定位针66，定位针66与卷绕针15同轴对齐，夹料装置40包括可开合的夹料件5；
夹料装置40还包括竖直布置的安装座4，安装座4上设置有用于安装夹料件5的驱动臂41，安装座4一侧安装有驱动电机42，驱动电机42穿过安装座4与驱动臂41传动连接，并带动驱动臂41绕着电机轴摆动；安装座4上成型有导向轨道44，导向轨道44的形状由竖直轨迹经波浪轨迹后变为横向轨迹，导向轨道44滑动安装有运动块45，该运动块45为柱状的滚动块，运动块45与驱动臂41活动连接，运动块45能够引导驱动臂41摆动时的摆动轨迹。
驱动臂41沿长度方向成型有宽度与运动块45相匹配的长槽43，运动块45嵌入至驱动臂41的长槽43，因此驱动臂41由驱动电机42带动做摆动运动时，嵌在长槽43的运动块45会沿着导向轨道44滚动，并同时与长槽43滑动配合，在长槽43移动，由于导向轨道44的限位，驱动臂41摆动的角度最大值为90度，即水平变为竖直，可防止驱动臂41摆动过度。
夹料件5包括夹料座51，夹料座51成型有运动块45活动连接的导向块52，运动块45可转动地安装在导向块52上，驱动臂41在摆动时，夹料座51随之移动，夹料座51上安装有可开合地对电容夹持的手指气缸53，手指气缸53的驱动端安装有夹块54，通过手指气缸53的开合对电容进行夹持。
安装座4上还设置有与安装定位针66的传动臂6，传动臂6通过转轴63安装在驱动臂41上方，可绕着转轴63摆动，传动臂6成型有可往复在夹料件5穿插的导向杆61，导向杆61竖直布置，夹料座51贯穿成型有供导向杆61穿过的导向孔55，因此驱动臂41在顺时针摆动时，因导向杆61和导向孔55产生滑动配合，运动块45同时和长槽43以及导向轨道44滑动配合，驱动臂41不断顺时针摆动由9点钟方向摆动12点钟方向，使得导向杆61逆时针摆动由6点钟方向变为3点钟方向，与导向杆61滑动配合的夹料座51和导向杆61的摆动同步，手指气缸53的夹料端不断靠近卷绕针15，对卷绕针15上的电容进行夹取；驱动电机42反转，驱动臂41和传动臂6相互传动配合，驱动臂41回落摆动至9点钟方向，导向杆61摆动至6点钟方向。
安装座4安装有横向布置的导向滑轨64，导向滑轨64的横截面为倒T字型，传动臂6成型有与导向杆61垂直的连接块62，连接块62上安装有转轴63，通过转轴63连接有可横向滑动的定位滑动座65，定位滑动座65顶部成型有与导向滑轨64的横截面相适配的滑动槽，定位滑动座65沿着导向滑轨64横向滑动，不会从导向滑轨64掉落，定位滑动座65底部安装有针条固定座67，针条固定座67成型供定位针66插入的定位孔，定位针66插入后，定位孔的两端通过旋扭螺套进行旋扭固定，配合导向滑轨64，可防止定位针66偏移，提高定位针66与卷绕针15的对齐精确度。
传动臂6受驱动臂41摆动的影响下不断摆动，导向杆61与定位针66之间的夹角随传动臂6的摆动而发生变化，由90°不断降低，直至接近0°，因此传动臂6在逆时针摆动转动时，定位滑动座65会沿着导向滑轨64向内回缩远离卷绕针15，反之则靠近卷绕针15；当定位针66远离卷绕针15时，夹料座51则不断靠近卷绕针15，开合地对卷绕针15上的电容夹取，并往回摆动，变为6点钟方向的姿态后，张开，实现下料，此时定位针66靠近至卷绕针15并抵住卷绕针15，对卷绕针15进行定位。
本发明中的定位针66和夹料件5可交替地与卷绕针15配合，无缝衔接地实现对卷绕针15的定位以及下料，传动连接稳定，实现由一个驱动电机42做定位和取料两个动作的交替运动，减少了设备的布置，在传动方面，配合误差大大降低，运动精度进一步提高。
综上所述可知本发明乃具有以上所述的优良特性，得以令其在使用上，增进以往技术中所未有的效能而具有实用性，成为一极具实用价值的产品。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.卷芯机构的取料装置，包括可转动地卷绕电容的卷绕针，其特征在于：还包括定位装置和将卷绕针上的电容取下的夹料装置，定位装置包括能够抵住卷绕针端部的可伸缩的定位针；
夹料装置还包括安装座和可开合的夹料件，安装座上设置有用于安装夹料件的驱动臂和与安装定位针的传动臂，驱动臂与传动臂传动连接以摆动地带动传动臂摆动，进而使传动臂可摆动地带动定位针伸缩运动，夹料件和定位针交替地运动至卷绕针；
取料装置还包括用于安装卷绕针的转动轴，转动轴嵌套有传动轮，传动轮传动连接有带动所述转动轴转动的驱动组件，转动轴连接有减速装置，减速装置包括嵌套于转动轴的减速环以及可摆动地与减速环摩擦接触的减速块；
夹料装置还包括竖直布置的安装座，安装座上设置有用于安装夹料件的驱动臂，安装座一侧安装有驱动电机，驱动电机穿过安装座与驱动臂传动连接，并带动驱动臂绕着电机轴摆动；安装座上成型有导向轨道，导向轨道的形状由竖直轨迹经波浪轨迹后变为横向轨迹，导向轨道滑动安装有运动块，该运动块为柱状的滚动块，运动块与驱动臂活动连接，运动块能够引导驱动臂摆动时的摆动轨迹；
卷绕针还包括底座，底座设置有用于安装转动轴的轴承座，还设置有调节转动轴横向位置的调节组件，调节组件包括沿转动轴长度方向布置的安装于底座的底部导向轨，底部导向轨安装有滑动座，滑动座顶部设置有与转动轴同轴配合的嵌套环，转动轴嵌套有与嵌套环连接的卡环，嵌套环通过卡环与转动轴连接，移动滑动座的位置沿着底部导向轨滑动以调节转动轴的横向位置。
2.根据权利要求1所述的卷芯机构的取料装置，其特征在于：所述安装座上成型有导向轨道，导向轨道滑动安装有运动块，运动块与驱动臂活动连接，运动块能够引导驱动臂摆动时的摆动轨迹。
3.根据权利要求2所述的卷芯机构的取料装置，其特征在于：所述驱动臂沿长度方向成型有宽度与运动块相匹配的长槽，运动块嵌入至驱动臂长槽，驱动臂可摆动地带动夹料件沿着导向轨道做远离或靠近卷绕针上的电容的运动。
4.根据权利要求3所述的卷芯机构的取料装置，其特征在于：所述传动臂成型有可往复在夹料件穿插的导向杆，导向杆与定位针之间的夹角随传动臂的摆动而发生变化。
5.根据权利要求4所述的卷芯机构的取料装置，其特征在于：所述夹料件包括夹料座，夹料座贯穿成型有供导向杆穿过的导向孔，夹料座成型有运动块活动连接的导向块，夹料座上安装有可开合地对电容夹持的手指气缸。
6.根据权利要求5所述的卷芯机构的取料装置，其特征在于：所述安装座纵向布置，安装座安装有横向布置的导向滑轨，传动臂活动连接有可横向滑动的定位滑动座，定位针安装于定位滑动座，定位滑动座沿着导向滑轨横向滑动。
7.根据权利要求1所述的卷芯机构的取料装置，其特征在于：所述转动轴外围设置有与传动轮感应的传感器，传动轮成型有与伺服电机传动连接的皮带传动环面，还成型有与传感器配合的感应环面，感应环面成型缺口。
8.根据权利要求7所述的卷芯机构的取料装置，其特征在于：所述减速环键合于转动轴端部，减速环成型有供减速块嵌入的减速槽。
9.根据权利要求8所述的卷芯机构的取料装置，其特征在于：所述减速装置还包括用于安装减速块的摆动组件，摆动组件包括纵向布置的导向轴，导向轴上横向嵌套有可摆动的驱动臂，驱动臂末端纵向安装有与减速槽纵向对齐的驱动块，减速块安装于驱动块。
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