CN201219123Y - 一种电池卷绕机 - Google Patents

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Abstract

本实用新型的一种电池卷绕机，包括：机架，动力系统，设在机架上的放料机构，设于机架上、与动力系统连接并由其带动的压制机构，设于机架上、由动力系统驱动的卷绕机构及与该卷绕机构、动力系统、压制机构连接的控制单元，所述放料机构为具有四个分立槽板的四槽板分立装置，所述卷绕机构穿过该四槽板分立装置的中心。本实用新型设置放料机构设置成四槽板分立装置，其四个分立的槽板分别放置正负极片及隔膜纸，有效地解决了片槽板与纸槽板固定在一起时，正负极片及隔膜纸同时卷绕时因半径不同而产生的折皱及跑偏问题。

Description

一种电池卷绕机
技术领域
本实用新型涉及电池制造设备领域，尤其涉及一种电池卷绕机。
背景技术
一般电池生产包括电池极芯卷绕及套壳。一般先制备好所需的正极片、负极片及隔膜纸，然后将正极片——负极片——隔膜纸以自上而下的顺序放好，采用六棱卷针卷绕成电池极芯，再用与该电池极芯相匹配的钢套进行套壳。现有技术中采用手工卷绕操作的会出现隔膜纸放纸定位难、张力不够，六棱卷针卷绕时易打滑，难以保证卷齐度，且手工卷绕对员工操作技能、熟练程度要求较高，员工对产品质量及一致性影响较大，加上劳动强度大，效率低，使电池生产受到很大的制约。
如中国实用新型专利公开号“CN201038261Y”名称为“一种半自动电池卷绕机”的专利公开了一种电池卷绕机，它具有放料机构、夹纸装置和卷针驱动装置，其中放料机构包括片槽板；夹纸装置包括两根卷针；卷针驱动装置包括电机和与该电机相连接的驱动主轴，一卷针固定连接在驱动主轴上；该半自动电池卷绕机还包括控制装置和可固定所述的两根卷针的卷针定心装置；所述放料机构还包括纸槽板、拉纸机构和可推动拉纸机构的放料主气缸，其中，所述的片槽板设置在纸槽板的上方，拉纸机构与该纸槽板活动连接；所述的卷针驱动装置还包括可推动另一卷针的主气缸，该卷针活动连接在驱动主轴上；所述的控制单元分别与拉纸机构、放料主气缸、电机及主气缸电连接。
该电池卷绕机采用机器代替手工改善了手工卷绕的劳动强度及效率，提高了产品质量，但其片槽板设置在纸槽板的上方，片槽板与纸槽板在同一水平方向固定在一起，进行卷绕时，正、负极片及隔膜纸一同进行卷绕，由于正、负极片及隔膜纸半径不同，同时卷绕时易产生折皱及跑偏现象，不能保证产品质量及一致性，极易造成电池短路。
实用新型内容
本实用新型提供一种操作简单，并且正负极片和隔膜纸同时卷绕不会产生折皱和跑偏现象的电池卷绕机。
本实用新型是通过以下技术方案来实现的：
本实用新型的一种电池卷绕机，包括：机架，动力系统，设在机架上的放料机构，设于机架上、与动力系统连接并由其带动的压制机构，设于机架上、由动力系统驱动的卷绕机构及与该卷绕机构、动力系统、压制机构连接的控制单元，所述放料机构为具有四个分立槽板的四槽板分立装置，所述卷绕机构穿过该四槽板分立装置的中心。
本实用新型设置放料机构设置成四槽板分立装置，其四个分立的槽板分别放置正负极片及隔膜纸，有效地解决了片槽板与纸槽板固定在一起时，正负极片及隔膜纸同时卷绕时因半径不同而产生的折皱及跑偏问题。
进一步，旋转主轴和设置在该主轴上由其带动的卷绕针。
进一步，所述卷绕机构上设有与控制单元相连的感应器。
进一步，机架上进一步设有套设在卷绕机构上、与动力系统连接并由其驱动动作的推拉机构。
进一步，所述卷绕机构内设有推极芯装置，所述推极芯装置包括活塞、活塞杆及由活塞杆带动动作的推头。
进一步，所述电池卷绕机进一步包括相对于卷绕机构上下对称设有的一对滚压机构；该滚压机构包括滑轨及相对设立的、沿滑轨运动的压滚。
进一步，所述机架上以卷绕机构为中心对称设置有一对套壳机构，所述套壳机构与极芯接触的部位设置成曲面。
进一步，所述四槽板分立装置包括一对以卷绕机构为中心对称设置的纸槽板，水平相对设置的负极槽板及正极槽板，所述纸槽板相对于负极片板旋转一个倾斜角度设置。
进一步，所述压制机构包括设置在负极槽板上的负极压板及设置于纸槽板上面的杠杆压纸装置与浮动压纸装置。
进一步，所述压制机构设有利用磁力压紧隔膜纸的磁性件。
进一步，所述四槽板分立装置上设有利用磁力定位正极片及为正极片提供张力的磁性件。
本实用新型的一种电池卷绕机，四槽板分立装置及压制机构的设立有效地解决了正负极片和隔膜纸四层同时卷绕时因半径不同而产生折皱和跑偏现象等，且可任意更换四槽板，从而可灵活适用于不同型号电池卷绕，进一步设置有磁性件对隔膜纸及正极片提供张力，保证隔膜纸在卷绕过程中不打皱，且磁性件提供的张力不因隔膜纸厚度及软硬程度影响而改变张力。卷绕机构的卷针采用动针及定针将隔膜纸夹紧后卷绕，避免卷绕过程中打滑，该设备操作简单，改善了员工的技术要求及强度要求，节约了成本、效率高、产品一致性好。
附图说明
为了易于说明，本实用新型由下述的较佳实施例及附图作以详细描述。
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型除四槽板分立装置及压制机构的部分结构示意图；
图3是本实用新型的四槽板分立装置及压制机构的结构示意图；
图4是本实用新型推极芯装置及推拉机构部分结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1至图4所示，本实用新型的一种电池卷绕机，其包括：动力系统1、机架2、放料机构、压制机构4、卷绕机构5、控制单元、推极芯装置6、推拉机构7、滚压机构8及套壳机构9。放料机构、压制机构4、卷绕机构5、推极芯装置6、推拉机构7、滚压机构8及套壳机构9都设置在机架2上。放料机构采用四槽板分立装置3。
控制单元包括控制开关及可编程控制器(PLC)。
动力系统1包括第一动力、第二动力11、第三动力、第四动力。第一动力驱动卷绕机构动作，第二动力11驱动压制机构4动作，第三动力驱动推拉机构7动作，第四动力驱动滚压机构8动作。
卷绕机构5包括卷绕针50及旋转主轴51。卷绕机构5垂直于四槽板分立装置3设置，绕针50工作时穿过四个槽板分立装置3中心。
卷绕针50包括进行卷绕的动针500及与动针500进行配合的定针501。旋转主轴51内设有固定动针500的动针座510，定针501固定连接在旋转主轴51上，动针500通过动针座510活动连接旋转主轴51，动针500与定针501的横截面设置成两个半圆形。
第一动力采用电机(未图示)进行说明。电机驱动旋转主轴51进行旋转运动。
所述旋转主轴51上设有感应器(未图示)，与可编程控制器(PLC)相连，感应卷绕针50位置将感应信号传递给可编程控制器(PLC)。
放料机构采用四槽板分立装置3。所述四槽板分立装置3所设立的四个槽板中的每个槽板在一个旋转圆面上旋转成一定角度分立、相对独立设置。所述四槽板分立装置3包含上纸槽板30、下纸槽板31、正极片槽板32及负极片槽板33，使正负极片和隔膜纸在相应的槽板中定位。正极片槽板32与负极片槽板33对立水平设置，上纸槽板30、下纸槽板31相对对立、与水平面成一定斜向角度设置，用于放置隔膜纸。正极片槽板32用于放置正极片，正极片槽板32上设有磁性件，用于定位正极片，同时卷绕时为正极片提供张力。磁性件可采用一切可提供磁性的元件，本实施例中采用磁铁320进行说明。正极片槽板32上的磁铁320，既可以把正极片上边缘吸附住，又相当于提供了张力，当正极片弯曲变形不标准时，这种特殊的吸附方式能有效地定位正极上边缘，卷绕时不会因正极片弯曲而跑偏，导致卷绕不齐。
所述负极片槽板33用于放置负极片及用于包裹负极片前端的小片隔膜纸。卷绕时先将小片隔膜纸放在负极片槽板33上，再将负极片放在小片隔膜纸上。小片隔膜纸包裹负极片前端，防止负极片前端因有锯齿或毛刺而刺破隔膜纸引起电池短路。
压制机构4包括杠杆压纸装置40、浮动压纸装置41及负极压板42。
杠杆压纸装置40包含杠杆传动件400及磁性件401。磁性件401可采用一切可提供磁性力的元件，本实施例中采用浮动磁铁板401。杠杆压纸装置40整个装置位于上纸槽板30上，用于为隔膜纸上端提供张力，并定位隔膜纸，防止隔膜纸跑偏。
所述浮动压纸装置41包含导杆(未图示)及磁性件401，本实施例中磁性件401采用浮动磁铁板401。浮动压纸装置41整个装置位于下纸槽板31上，用于为隔膜纸下端提供张力，并定位隔膜纸，防止隔膜纸跑偏。
驱动压制机构4动作的第二动力11本实施例中采用气缸进行说明，包括驱动杠杆压纸装置40动作的杠杆压纸气缸110、驱动浮动压纸装置41动作的浮动压纸气缸111及驱动负极压板动作的负极压板气缸(未图示)。
浮动磁铁板401均采用浮动连接，第二动力11动作到位后，浮动磁铁板401靠磁力吸附到上、下纸槽板平面上，这样提供的张力不因隔膜纸厚度及软硬程度影响而改变张力。
负极压板42设于负极片槽板33上方，用于将负极片夹住压平，并提供张力。
滚压机构8，进行卷绕时滚压机构8用于压住正负极片及隔膜纸，以进一步保证卷绕时的卷圆度。滚压机构8包括上下对立设置的压滚80及供压滚80滑动的滑轨81。本实施例中压滚80包括设置在上的大压滚800及设置在下的双压滚801，卷针旋转卷绕时大压滚800及双压滚801上下压紧极芯由小到大，并保证极片弯曲均匀，同时防止卷绕过程中摆动。
驱动滚压机构8上下对立设置的压滚80动作的第四动力采用气缸进行说明，即第四动力采用第四气缸13进行说明。第四气缸13驱动压滚80沿滑轨81上下动作。
所述推拉机构7带动动针500进退，动针500与定针501合成圆针夹紧隔膜纸而转动。推拉机构7包括滑动组件70及导杆71，滑动组件70由导杆71导向定位滑动，保证滑动组件70运动精度的，同时支撑滑动组件70。滑动组件70包含滑套710、轴承(未图示)及销(未图示)。
第三动力驱动推拉机构7动作从而带动动针500进退，本实施例中第三动力采用气缸进行说明，即第三动力采用第三气缸12进行说明。第三气缸12往返动作带动气缸轴动作，气缸轴推动滑动组件70动作。第三气缸12关于滑动组件70上下对称设置有一对，以保持驱动力的均衡性。
所述推极芯装置6包括活塞60、活塞杆61及推头62。推极芯装置6由高压气体进行驱动，实现在旋转主轴51内前后移动，从而将卷绕好的极芯推入钢套。高压气体由旋转主轴尾端设有的通气孔(未图示)通入，进而推动活塞60及活塞杆61在旋转主轴51内直线移动，从而带动推头62沿着卷针推动极芯至钢套。
固定动针500的动针座510上设有销孔5100，滑动组件70包括滑套710、轴承(未图示)及销(未图示)。销穿过动针座510上设有的销孔5100及滑套710上孔将动针500与滑套710固定在一起，通过第三气缸12推动滑动组件70动作带动动针500的进退动作。
套壳机构9，对立设置有一对，卷绕完成后，套壳机构9夹住极芯，以使极芯由推极芯装置6推入钢套(未图示)。套壳机构9与极芯接触的部分设置成圆弧曲面，使能与极芯很好的接触以夹紧极芯。
工作时，首先将隔膜纸平放在上纸槽板30及下纸槽板31上，触动脚踏开关，杠杆压纸气缸110及浮动压纸气缸111动作，从而驱动杠杆压纸装置40及浮动压纸装置41动作，杠杆压纸装置40及浮动压纸装置41分别设立的两浮动磁铁板401将上纸槽板30及下纸槽板31上的隔膜纸分别压紧，同时第三气缸12往返动作带动气缸轴动作，从而推动滑动组件70动作，将动针500推出，将隔膜纸夹紧后卷绕半圈，再将小片隔膜纸放到负极片槽板33与负极压板42的连接处，将负极片放置在小片隔膜纸上，小片隔膜纸包裹住负极片前端，推到卷针50下，同时将正极片放到正极片槽板32上，正极片槽板32上的磁铁320吸附住正极片的上边缘，将正极片推到卷针50下，再次触动脚踏开关，启动电机，电机驱动旋转主轴51带动卷针50卷绕，负极压板42压好负极，同时第四气缸13驱动压滚80沿滑轨81上下动作夹紧卷绕极芯由小到大，卷绕完成后，所设置的一对套壳机构9同时动作将极芯夹紧，将钢套套入极芯端部，再次触动脚踏开关，第四气缸13驱动上下对立设置的一对压滚80松开极芯，由旋转主轴尾端设有的通气孔(未图示)通入高压气体推动活塞60及活塞杆61运动，从而带动推头沿着卷针推动极芯至钢套。
以上所述之具体实施方式为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，凡依照本实用新型之形状、结构所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。

Claims (11)

1.一种电池卷绕机，包括：机架，动力系统，其特征在于：还包括：设在机架上的放料机构，设于机架上、与动力系统连接并由其带动的压制机构，设于机架上、由动力系统驱动的卷绕机构及与该卷绕机构、动力系统、压制机构连接的控制单元，所述放料机构为具有四个分立槽板的四槽板分立装置，所述卷绕机构穿过该四槽板分立装置的中心。
2.根据权利要求1所述的一种电池卷绕机，其特征在于：所述卷绕机构包括：旋转主轴和设置在该主轴上由其带动旋转的卷绕针。
3.根据权利要求1所述的一种电池卷绕机，其特征在于：所述卷绕机构上设有与控制单元相连的感应器。
4.根据权利要求1所述的一种电池卷绕机，其特征在于：机架上进一步设有套设在卷绕机构上、与动力系统连接并由其驱动动作的推拉机构。
5.根据权利要求2所述的一种电池卷绕机，其特征在于：所述卷绕机构还包括有推极芯装置，该推极芯装置包括：活塞、活塞杆及由该活塞杆带动动作的推头。
6.根据权利要求1所述的一种电池卷绕机，其特征在于：所述电池卷绕机还包括：相对于所述卷绕机构对称分布的一对滚压机构；该滚压机构包括滑轨及相对设立的、沿滑轨运动的压滚。
7.根据权利要求1所述的一种电池卷绕机，其特征在于：所述机架上以卷绕机构为中心对称设置有一对套壳机构，所述套壳机构与极芯接触的部位设置成曲面。
8.根据权利要求1所述的一种电池卷绕机，其特征在于：所述四槽板分立装置包括：一对纸槽板、负极槽板及正极槽板，该对纸槽板以卷绕机构为中心对称设置，所述负极槽板与正极槽板水平相对设置。
9.根据权利要求8所述的一种电池卷绕机，其特征在于：所述压制机构包括：设置在负极槽板上的负极压板，设置于纸槽板上面的杠杆压纸装置与浮动压纸装置。
10.根据权利要求1所述的一种电池卷绕机，其特征在于：所述压制机构设有利用磁力压紧隔膜纸的磁性件。
11.根据权利要求1所述的一种电池卷绕机，其特征在于：所述四槽板分立装置上设有利用磁力定位正极片及为正极片提供张力的磁性件。
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