CN204167414U - 电池卷绕机及其纠偏装置 - Google Patents

Abstract

一种电池卷绕机及其纠偏装置，该电池卷绕机包括卷绕装置、极片夹子装置以及纠偏装置，纠偏装置包括：极片感应装置、摇摆机构和摇摆驱动机构，极片感应装置检测极片宽度方向的位置；摇摆机构包括第一摆动辊、第二摆动辊、摆动辊安装座以及转轴，第一摆动辊和第二摆动辊平行且两端均固定在摆动辊安装座上，极片经由第一摆动辊的底面绕过并从第二摆动辊的顶面绕出，所述转轴安装在所述摆动辊安装座上；摇摆驱动机构根据所述极片感应装置检测的位置来推动摆动辊安装座，进而通过摆动辊安装座上的第一摆动辊、第二摆动辊将极片摆动至基准位置。该纠偏装置结构简单，制造成本低，且纠偏效果好。

Description

电池卷绕机及其纠偏装置

技术领域

本实用新型涉及电池制造设备技术领域，尤其涉及电池卷绕机上的纠偏装置。

背景技术

电池卷绕机通常包括：用以放置正极卷料的正极防卷单元和用以放置负极卷料的负极防卷单元，由正、负极卷料抽出的极片料带分别经过各辊及加持机构汇聚于卷绕机构后被卷成电芯。极片在送料及卷绕过程中如果相对于设定的基准位发生偏移，将会导致最终的成品电池外观以及性能达不到制定的要求。

为了纠正极片偏移，现有卷绕机通常在极片的行走路径上设置极片机构，但这些现有的极片纠偏装置的结构过于复杂，制造成本高，有必要对其加以改进，以降低制造成本。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种电池卷绕机及其纠偏装置，该纠偏装置结构简单，制造成本低，且纠偏效果好。

为解决上述技术问题，本实用新型提出一种电池卷绕机的纠偏装置，安装在电池卷绕机的极片行走路径上，包括：极片感应装置、摇摆机构以及摇摆驱动机构，极片感应装置检测极片宽度方向的位置；摇摆机构包括：第一摆动辊、第二摆动辊、摆动辊安装座以及转轴，转轴的轴线垂直于第一摆动辊和第二摆动辊的轴线，第一摆动辊和第二摆动辊 平行且两端均固定在摆动辊安装座上，极片经由第一摆动辊的底面绕过并从第二摆动辊的顶面绕出，所述转轴安装在所述摆动辊安装座上；摇摆驱动机构根据所述极片感应装置检测的位置来推动摆动辊安装座，使摆动辊安装座绕所述转轴的轴向中心来回摆动，进而通过摆动辊安装座上的第一摆动辊、第二摆动辊将极片摆动至基准位置。

优选地，所述摇摆驱动机构包括：电机、与电机相连的驱动轮以及随动器，驱动轮为凸轮或偏心轮，所述电机和所述驱动轮的轴线均垂直于第一、第二摆动辊的轴线，所述随动器始终贴紧所述驱动轮，并随所述驱动轮的运动轨迹变化而作往复移动，所述摆动辊安装座与随动器相连，并被随动器带动而绕所述转轴的轴向中心摆动。

优选地，所述随动器通过弹簧紧贴所述驱动轮。

优选地，所述随动器安装在随动器安装座上，所述摆动辊安装座与所述随动器安装座固定连接，所述驱动轮安装在驱动轮安装板上，所述电机安装在电机安装座上，所述驱动轮安装板和所述电机安装座均固定在一基座上。

优选地，所述纠偏装置还包括：用以检测摆动辊安装座的摆动角度的摆动角度感应装置，所述摆动角度感应装置包括：一感应片和三个感应器，所述感应片直接或间接与摆动辊安装座相连以跟随摆动辊安装座同步摆动，所述三个感应器分别用于感测摆动辊安装座摆动的上极限角度、下极限角度和中间平衡角度。

优选地，所述摆动辊安装座为框架式结构，所述摆动辊安装座包括：一底板和分别连接在底板两端的两侧板，所述两侧板与所述底板围成U形框，所述第一摆动辊和所述第二摆动辊的两端均固定在两侧板上，所述转轴的一端固定在所述底板上且转轴的安装位置对应第一、第二摆动辊的中部，所述转轴的外面套设有轴承并通过所述轴承固定在转 轴安装座上。

为解决上述技术问题，本实用新型还提出一种电池卷绕机，包括：卷绕装置、极片夹子装置以及纠偏装置，所述极片夹子装置位于所述卷绕装置和所述纠偏装置之间，用以夹持纠偏后的极片并将其送入所述卷绕装置。

优选地，电池卷绕机还包括位于所述极片夹子装置与所述卷绕装置之间的极片切断装置。

优选地，所述极片夹子装置包括：辊座，一对设置在辊座上的可相对开合的静辊和动辊，相对于静辊固定的上夹板，以及相对于动辊固定的下夹板，所述上夹板的夹持面与所述静辊的最低轮廓线平齐，所述下夹板的夹持面与所述动辊的最低轮廓线平齐，所述极片穿行在所述静辊和动辊之间并可被所述上夹板和下夹板夹持，所述静辊和动辊的轴线方向与所述纠偏机构的第一、第二摆动辊的轴线方向平行。

优选地，所述极片夹子装置还包括：用以驱动所述动辊和所述静辊开合的辊开合驱动机构，所述辊开合驱动机构包括：气缸、固定在气缸活塞杆端的浮动接头以及与浮动接头相连的支座，所述上夹板与所述辊座固定连接，所述下夹板与所述支座固定连接，所述气缸与所述辊座固定相连。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：电池卷绕机的纠偏装置通过电机驱动凸轮或偏心轮，使得摆动辊安装座及其上第一、第二摆动辊跟随凸轮或偏心轮的运动轨迹而绕转轴中心摆动，进而带动极片摆动至基准位置完成纠偏。该纠偏装置结构简单，制造成本低，且纠偏效果好。

附图说明

图1为纠偏机构应用在卷绕机上的结构示意图。

图2为图1的左视图。

图3为纠偏装置的工作原理图。

图4为摆动角度感应装置的结构示意图。

附图标记说明如下：1、极片；2、卷绕装置；3、极片切断装置；4、极片夹子装置；41、辊座；42、静辊；43、动辊；44、上夹板；45、下夹板；46、辊开合驱动机构；461、气缸；462、浮动接头；463、支座；5、纠偏装置；51、极片感应装置；52、摇摆机构；521、摆动辊安装座；522、第一摆动辊；523、第二摆动辊；524、转轴；5241、轴承；5242、转轴安装座；5243、轴承隔套；53、摇摆驱动机构；531、电机；532、驱动轮；5321、驱动轮安装板；533、随动器；5331、随动器安装座；534、弹簧；54、摆动角度感应装置；541、感应片；542、感应器；543、感应器；544、感应器；545、感应器安装座；55、基座。

具体实施方式

为了进一步说明本实用新型的原理和结构，现结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细说明。

参阅图1和图2，电池卷绕机包括：卷绕装置2、极片切断装置3、极片夹子装置4、以及纠偏装置5。

卷绕装置2用以将正负极片1以及隔膜卷绕成电芯，卷绕装置2可采用现有技术结构，具体结构此处不再赘述。

极片切断装置3位于极片夹子装置4与卷绕装置2之间，用以对卷绕后的尾部极 片1切断。

极片夹子装置4位于卷绕装置2和纠偏装置5之间，并位于极片切断装置3和纠偏装置5之间，用以夹持纠偏后的极片1并将其送入卷绕装置2。

极片夹子装置4包括：辊座41、静辊42、动辊43、上夹板44、下夹板45以及辊开合驱动机构46。

辊座41呈U形框架结构(图中未视出)，静辊42和动辊43的两端均在辊座41上。

静辊42和动辊43均可为胶辊，且静辊42和动辊43可相对开合。 

辊开合驱动机构46用以驱动动辊43和静辊42开合，其包括：气缸461、浮动接头462和支座463，气缸461与辊座41固定相连，浮动接头462固定在气缸461活塞杆端，支座463与浮动接头462相连，通过控制气缸461活塞杆伸缩，可带动浮动接头462上下移动，进而带动支座463及动辊43相对于静辊42靠近或远离，而实现动静辊43、42开合。

上夹板44相对于静辊42固定，且上夹板44和静辊42都固定在辊座41上，上夹板44的夹持面与静辊42的最低轮廓线平齐。下夹板45相对于动辊43固定，且下夹板45和动辊43都固定在支座463上，下夹板45的夹持面与动辊43的最低轮廓线平齐。当动辊43和静辊42开合的同时，上夹板44和下夹板45也同步加紧或松开。

极片1穿行在静辊42和动辊43之间并可被上夹板44和下夹板45夹持，通过上、下夹板44、45的夹持和动、静辊43、42的输送，将极片1输送至卷绕装置2，并在完成极片1卷绕后将极片1送至极片切断装置3切断。

纠偏装置5安装在极片1行走路径上，其包括：极片感应装置51、摇摆机构52、摇摆驱动机构53、摆动角度感应装置54。

极片感应装置51位于极片1输送路径上，并固定在基座55上，以用于检测极片1宽度方向的位置。

摇摆机构52包括：摆动辊安装座521、第一摆动辊522、第二摆动辊523以及转轴524。

摆动辊安装座521为框架式结构，其包括：一底板5211和分别连接在底板5211两端的两侧板5212，两侧板5212与底板5211围成U形框。

第一摆动辊522的两端固定在两侧板5212上，第二摆动辊523的两端也固定在两侧板5212上，第一摆动辊522和第二摆动辊523相互平行并间隔，极片1经由第一摆动辊522的底面绕过并从第二摆动辊523的顶面绕出。 

转轴524的轴线垂直于第一摆动辊522和第二摆动辊523的轴线，转轴524的一端固定在摆动辊安装座521的底板上且转轴524的安装位置对应位于第一摆动辊522和第二摆动辊523的中部，转轴524的靠近两端的位置套设有两轴承5241，转轴524通过轴承5241固定在转轴安装座5242上，转轴安装座5242固定在基座55上。转轴524的外面还套设有轴承隔套5243，该轴承隔套5243位于两轴承5243之间。

摇摆驱动机构53可根据极片感应装置51检测的位置来推动摆动辊安装座521，使摆动辊安装座521绕转轴524的轴向中心来回摆动，进而通过摆动辊安装座521上的第一摆动辊522、第二摆动辊523将极片1摆动至基准位置。

具体地，摇摆驱动机构53包括：电机531、与电机531相连的驱动轮532以及随 动器533。驱动轮532为凸轮或偏心轮，电机531和驱动轮532的轴线均垂直于第一、第二摆动辊522、523的轴线。电机531安装在电机安装座5311上，驱动轮532安装在驱动轮安装板上5321，驱动轮安装板5321和电机安装座5311均固定在基座55上。随动器533安装在随动器安装座5331上，且摆动辊安装座521与随动器533安装座固定连接并通过随动器安装座5331与随动器533固定连接。随动器533通过弹簧534始终贴紧驱动轮532，弹簧534的一端固定在摆动辊安装座521上，另一端固定在基座55上，随动器533随驱动轮532的运动轨迹变化而作往复移动(图2中随动器533被驱动轮532抵顶而上下移动)，由于摆动辊安装座521与随动器533相连，所以摆动辊安装座521随着随动器533移动而绕转轴524的轴向中心摆动(图2所的方位中，摆动辊安装座521绕转轴524的轴向中心上下摆动)。

参阅图2和图4，该纠偏装置5还配备一用以感测并反馈摆动辊安装座521的摆动角度的摆动角度感应装置54，以通过该摆动角度感应装置54限制摆动辊安装座521的极限摆动角度。该摆动角度感应装置54包括：一感应片541、三个感应器542、543、544以及感应器安装座545，感应片541固定在随动器安装座5331上以感测随动器安装座5331的摆动角度，而由于摆动辊安装座521与随动器安装座5331固定连接，所以感应片541可通过随动器安装座5331的摆动角度来间接感测摆动辊安装座521的摆动角度。三个感应器542、543、544均安装在感应器安装座545上，感应器安装座545连接在电机安装座5311上。三个感应器542、543、544分别用于感测摆动辊安装座545摆动的上极限角度、下极限角度和中间平衡角度，当感应器542感应到感应片541时，说明此时摆动辊安装座545已向上摆动至上极限角度位置，此时感应器542将检测信号反馈至外部的控制器，外 部的控制器发出控制命令使电机531反向转动，将摆动辊安装座545摆回至水平状态；相反，当感应器544感应到感应片541时，说明此时摆动辊安装座545已向下摆动至下极限角度位置，此时感应器544将检测信号反馈至外部的控制器，外部的控制器发出控制命令使电机531正向转动，将摆动辊安装座545摆回至水平状态；当感应器543感应到感应片541时，说明此时摆动辊安装座545已摆至中间平衡角度，此时感应器544将检测信号反馈至外部的控制器，外部的控制器发出控制命令使电机531停止转动，将摆动辊安装座545稳定在水平状态。

该电池卷绕机的极片纠偏原理如下：图3的a状态中，极片1宽度方向的左边缘F为初始位置，基准位置为E位置，此时极片1向左偏离基准位置，随着驱动轮532转动，摆动辊安装座521的左端绕转轴524中心向上摆动，极片1的左边缘F跟随第一、第二摆动辊523撬至基准位置E处(如图3的b状态所示)，与此同时，极片夹子装置4的动辊和静辊42松开极片1，极片1在第一摆动辊522和第二摆动辊523的作用下向前输送并随着摆动辊的摆动而逐渐向基准位置E靠近，当极片1快要靠近基准位置E时，驱动轮532反向转动，摆动辊安装座521的左端绕转轴524中心向下摆动回到水平位置(如图3的c状态所示)，完成纠偏。之后由极片夹子装置4的静辊42、动辊43夹住极片1将其送至卷绕装置2，随即松开静辊42、动辊43，如果极片1再次偏离基准位置，则依次反复将极片1再次纠偏回到基准位置。

需要说明的是，在具体实施时，为了取得更好的纠偏效果，还可在纠偏装置5的后端(以极片前进方向为前，反之为后)布置一根或多跟调整辊，用以调整过渡。

以上仅为本实用新型的较佳可行实施例，并非限制本实用新型的保护范围，凡运 用本实用新型说明书及附图内容所作出的等效结构变化，均包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电池卷绕机的纠偏装置，安装在电池卷绕机的极片行走路径上，其特征在于，包括：

极片感应装置，检测极片宽度方向的位置；

摇摆机构，包括：第一摆动辊、第二摆动辊、摆动辊安装座以及转轴，转轴的轴线垂直于第一摆动辊和第二摆动辊的轴线，第一摆动辊和第二摆动辊平行且两端均固定在摆动辊安装座上，极片经由第一摆动辊的底面绕过并从第二摆动辊的顶面绕出，所述转轴安装在所述摆动辊安装座上；

摇摆驱动机构，根据所述极片感应装置检测的位置来推动摆动辊安装座，使摆动辊安装座绕所述转轴的轴向中心来回摆动，进而通过摆动辊安装座上的第一摆动辊、第二摆动辊将极片摆动至基准位置。

2.如权利要求1所述的电池卷绕机的纠偏装置，其特征在于，所述摇摆驱动机构包括：电机、与电机相连的驱动轮以及随动器，驱动轮为凸轮或偏心轮，所述电机和所述驱动轮的轴线均垂直于第一、第二摆动辊的轴线，所述随动器始终贴紧所述驱动轮，并随所述驱动轮的运动轨迹变化而作往复移动，所述摆动辊安装座与随动器相连，并被随动器带动而绕所述转轴的轴向中心摆动。

3.如权利要求2所述的电池卷绕机的纠偏装置，其特征在于，所述随动器通过弹簧紧贴所述驱动轮。

4.如权利要求2所述的电池卷绕机的纠偏装置，其特征在于，所述随动器安装在随动器安装座上，所述摆动辊安装座与所述随动器安装座固定连接，所述驱动轮安装在驱动轮安装板上，所述电机安装在电机安装座上，所述驱动轮安装板和所述电机安装座均固定在一基座上。

5.如权利要求1所述的电池卷绕机的纠偏装置，其特征在于，所述纠偏装置还包括：用以检测摆动辊安装座的摆动角度的摆动角度感应装置，所述摆动角度感应装置包括：一感应片和三个感应器，所述感应片直接或间接与摆动辊安装座相连以跟随摆动辊安装座同步摆动，所述三个感应器分别用于感测摆动辊安装座摆动的上极限角度、下极限角度和中间平衡角度。

6.如权利要求1所述的电池卷绕机的纠偏装置，其特征在于，所述摆动辊安装座为框架式结构，所述摆动辊安装座包括：一底板和分别连接在底板 两端的两侧板，所述两侧板与所述底板围成U形框，所述第一摆动辊和所述第二摆动辊的两端均固定在两侧板上，所述转轴的一端固定在所述底板上且转轴的安装位置对应第一、第二摆动辊的中部，所述转轴的外面套设有轴承并通过所述轴承固定在转轴安装座上。

7.一种电池卷绕机，包括：卷绕装置以及极片夹子装置，其特征在于，还包括权利要求1-6中任意一项所述的纠偏装置，所述极片夹子装置位于所述卷绕装置和所述纠偏装置之间，用以夹持纠偏后的极片并将其送入所述卷绕装置。

8.如权利要求7所述的电池卷绕机，其特征在于，还包括位于所述极片夹子装置与所述卷绕装置之间的极片切断装置。

9.如权利要求7所述的电池卷绕机，其特征在于，所述极片夹子装置包括：辊座，一对设置在辊座上的可相对开合的静辊和动辊，相对于静辊固定的上夹板，以及相对于动辊固定的下夹板，所述上夹板的夹持面与所述静辊的最低轮廓线平齐，所述下夹板的夹持面与所述动辊的最低轮廓线平齐，所述极片穿行在所述静辊和动辊之间并可被所述上夹板和下夹板夹持，所述静辊和动辊的轴线方向与所述纠偏机构的第一、第二摆动辊的轴线方向平行。

10.如权利要求9所述的电池卷绕机，其特征在于，所述极片夹子装置还包括：用以驱动所述动辊和所述静辊开合的辊开合驱动机构，所述辊开合驱动机构包括：气缸、固定在气缸活塞杆端的浮动接头以及与浮动接头相连的支座，所述上夹板与所述辊座固定连接，所述下夹板与所述支座固定连接，所述气缸与所述辊座固定相连。