CN206282938U - 极片收卷装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种极片收卷装置，其特征是：包括卷绕部、极片切断机构、驱动卷绕辊自转动力机构和驱动卷绕辊公转动力机构；所述卷绕部包括第一卷绕机构、第二卷绕机构、第一卷绕辊和第二卷绕辊；所述第一卷绕机构包括第一连接箱体，在第一连接箱体的前后端安装第一连接头；所述第二卷绕机构包括第二连接箱体，在第二连接箱体的前后端安装第二连接头；所述第一连接箱体和第二连接箱体固连、并与机架转动连接；所述第一卷绕辊夹持在前端的第一连接头和第二连接头之间，第二卷绕辊夹持在后端的第一连接头和第二连接头之间；所述极片切断机构包括上下转动的摆板，在摆板上设置能够上下摆动的压辊和切刀。本实用新型能够不停机的切换空卷辊，提高工作效率。

Description

极片收卷装置

技术领域

本实用新型涉及一种极片收卷装置，尤其是一种用于极片卷绕的极片收卷装置，属于锂离子电池制造设备技术领域。

背景技术

锂离子电池是由正极片、负极片、隔膜纸、电解液、外壳等主要部分组成，正、负极片均是通过涂覆方式将正、负浆料涂覆在金属箔上，故极片的涂布在锂离子电池的电芯制作过程中是非常关键的工序。涂布的工艺流程如下：安放在放卷装置上的极片基材经过辊牵出，经自动纠偏后进入浮辊张力系统，调整放卷张力后进入涂布头，极片浆料按涂布系统的设定程序进行涂布。涂布后的湿极片进入烘箱由热风进行干燥，干燥后的极片经张力系统调整张力，同时控制收卷速度，使它与涂布速度同步，极片经纠偏系统自动纠偏使基材保持在中心位置，由收卷装置进行整齐收卷。

目前，公知的涂布机收卷装置是由纠偏系统、张力控制系统和卷绕机构等组成，极片在收卷对齐卷绕过程中因边缘所受拉力过大造成极卷边缘浆料崩裂或断带的问题。此外，极片卷绕满卷后，需要停机后将极片切断，再接换空卷辊，工作效率低。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种极片收卷装置，能够不停机的切换空卷辊，提高工作效率。

按照本实用新型提供的技术方案，所述极片收卷装置，其特征是：包括卷绕部和设置在卷绕部后端的极片切断机构；

所述卷绕部包括机架、第一卷绕机构、第二卷绕机构、第一卷绕辊和第二卷绕辊；所述第一卷绕机构包括第一连接箱体，在第一连接箱体的前后端安装第一连接头；所述第二卷绕机构包括第二连接箱体，在第二连接箱体的前后端安装第二连接头；所述第一连接箱体和第二连接箱体固连，第一连接箱体通过第一连接柱和机架转动连接，第二连接箱体通过第二连接柱和机架转动连接；所述第一卷绕辊夹持在前端的第一连接头和第二连接头之间，第二卷绕辊夹持在后端的第一连接头和第二连接头之间；所述第一连接头或第二连接头与驱动卷绕辊自转动力机构的动力输出端连接；所述第一连接柱或第二连接柱与驱动卷绕辊公转动力机构的动力输出端连接；

所述极片切断机构包括能够上下摆动的摆板，摆板与驱动摆板上下转动的摆板驱动装置连接；在所述两个摆板之间设有压辊和切刀，压辊与压辊驱动装置的动力输出端连接，压辊驱动装置驱动压辊上下摆动压于第一卷绕辊或第二卷绕辊上；所述切刀与驱动切刀上下摆动的切刀驱动装置连接。

进一步的，所述第一连接头与第一连接头驱动装置连接，第一连接头驱动装置驱动第一连接头沿前后方向运动以夹紧或松开第一卷绕辊或第二卷绕辊；所述第二连接头与第二连接头驱动装置连接，第二连接头驱动装置驱动第二连接头沿前后方向运动以夹紧或松开第一卷绕辊或第二卷绕辊。

进一步的，所述驱动卷绕辊自转动力机构包括第一自转驱动装置和第二自转驱动装置；所述第一自转驱动装置的动力输出端与位于前端的第一连接头或第二连接头连接，以驱动前端的第一卷绕辊自转；所述第二自转驱动装置的动力输出端与位于后端的第一连接头或第二连接头连接，以驱动后端的第二卷绕辊自转。

进一步的，所述驱动卷绕辊自转动力机构包括同轴安装的第一转轴和第二转轴，第一转轴和第二转轴的一端安装在机架上，第一转轴和第二转轴的另一端穿过第二连接柱同轴安装在第二连接箱体内；所述第一转轴的一端与第一自转驱动装置的动力输出端连接，第一转轴的另一端通过传动机构与位于前端的第二连接头的动力输入端连接；所述第二转轴的一端与第二自转驱动装置的动力输出端连接，第二转轴的另一端通过传动机构与位于后端的第二连接头的动入输入端连接。

进一步的，所述驱动卷绕辊公转动力机构包括公转驱动装置，公转驱动装置的动力输出端与第一连接柱连接。

进一步的，所述第一连接头驱动装置包括安装在第一连接箱体前后端的第一传动轴，第一传动轴的右端与第一气缸推板相连，第一传动轴的左端与第一连接头相连，第一气缸推板与第一气缸的活塞杆相连；所述第二连接头驱动装置包括安装在第二连接箱体前后端的第二传动轴，第二传动轴的左端与第二气缸推板相连，第二传动轴的右端与第二连接头相连，第二气缸推板与第二气缸的活塞杆相连。

进一步的，在所述切刀的上方设有切刀保护板，切刀保护板的端部与驱动切刀保护板远离切刀的切刀保护驱动装置连接。

进一步的，在所述底座支架上安装收卷展平机构，收卷展平机构包括两个竖直安装的立支撑板，立支撑板之间安装多个过渡辊和展平辊，展平辊表面设有螺旋切口。

进一步的，在所述两个立支撑板之间安装有张力控制机构，所述张力控制机构包括转动设置在立支撑板上的浮动轴，浮动轴的两端安装两个相对设置的浮动辊摆臂，两个浮动辊摆臂的外端部均分别安装配重臂和第四过渡辊，浮动轴与驱动浮动轴转动的浮动驱动装置连接。

进一步的，所述极片切断机构滑动设置在卷绕部的后端，极片切断机构与动力驱动机构的动力输出端连接，动力驱动机构驱动极片切断机构靠近或远离卷绕部。

本实用新型具有以下优点：（1）本实用新型可以不停机的进行空卷辊切换，工作效率高；（2）极片表面的张力均衡，不会出现褶皱等影响收卷质量的问题，解决极片在收卷过程中因拉力不均匀出现的极片断裂或褶皱的问题。

附图说明

图1为本实用新型所述极片收卷装置的正视图。

图2为所述卷绕部的正面视图。

图3为所述卷绕部的背面视图。

图4为所述卷绕部的侧视图。

图5为所述卷绕部的运动机构俯视图。

图6为所述卷绕部的运动机构侧视图。

图7为所述卷绕部的连接柱和转轴的整体示意图。

图8为图7的A-A剖视图。

图9为所述收卷贴胶部的正视图。

图10为所述收卷贴胶部的俯视图。

图11为所述收卷展平机构的侧视图。

图12为所述收卷展平机构的局部剖视图。

图13为所述极片切断机构和底座支架的结构关系图。

图14为所述极片切断机构的主视图。

图15为所述极片切断机构的侧视图。

具体实施方式

下面结合具体附图对本实用新型作进一步说明。

如图1～图15所示：所述极片收卷装置包括收卷贴胶部1、卷绕部2、机架3、卷绕辊4、第一卷绕机构5、第二卷绕机构6、减速电机7、蜗杆8、蜗轮9、收卷展平机构11、极片切断机构12、底座支架13、动力驱动机构14、机架底板31、左支撑板32、右支撑板33、中间连接柱34、变频电机35、转向器36、第一齿轮37、第二齿轮38、第一卷绕辊41、第二卷绕辊42、第一转轴43、第二转轴44、转轴支座45、辅助支架46、第三齿轮47、第四齿轮48、第一连接箱体51、第一连接柱52、第一气缸推板53、第一气缸54、第一传动轴55、第一连接头56、第二连接箱体61、第二连接柱62、第二气缸63、第五齿轮64、第六齿轮65、第二气缸推板66、第二传动轴67、第二连接头68、立支撑板100、展平辊101、纠偏机构102、拉杆103、第一过渡辊104、第二过渡辊105、第三过渡辊106、浮动轴107、浮动辊摆臂108、配重臂109、第四过渡辊110、第三气缸111、气缸摇臂112、连接板113、张力检测器114、顶板115、轴承座116、电位器117、立板200、立板底座201、连接柱202、第五过渡辊203、第六过渡辊204、转动轴205、第四气缸206、摆板207、压辊208、压辊摆臂209、切刀210、切刀连接板211、切刀保护板212、切刀过渡辊213、第五气缸214、第六气缸215、切刀摆臂216、第七气缸217、导轨安装座300、连接座301、导轨302、电缸400、连接块401。

具体实施方式的描述中，以图1中的右侧为前端，左侧为后端，垂直纸面向内的方向为右，垂直纸面向外的方向为左。

如图1所示，本实用新型所述极片收卷装置包括收卷贴胶部1和卷绕部2，收卷贴胶部1包含收卷展平机构11、极片切断机构12、底座支架13和动力驱动机构14，卷绕部2包括机架3、卷绕辊4、驱动卷绕辊自转动力机构、驱动卷绕辊公转动力机构；机架3包括机架底板31、左支撑板32和右支撑板33，左支撑板32和右支撑板33分别垂直安装在机架底板31的顶部两端，左支撑板32和右支撑板33之间设有第一卷绕机构5和第二卷绕机构6，第一卷绕机构5和第二卷绕机构6之间设有第一卷绕辊41和第二卷绕辊42，第一卷绕机构5和第二卷绕机构6之间通过中间连接柱34连接。

如图5、图6所示，所述第一卷绕机构5包括第一连接箱体51、第一连接柱52、第一气缸推板53、第一气缸54、第一传动轴55和第一连接头56，第一连接箱体51的右端通过第一连接柱52与右支撑板33转动相连，第一连接箱体51的前后端均设有第一传动轴55，第一传动轴55的右端穿过第一连接箱体51与第一气缸推板53相连，第一传动轴55的左端穿过第一连接箱体51与第一连接头56相连，第一连接箱体51的顶部和底部分别安装有第一气缸54，第一气缸54的推杆分别与第一气缸推板53的上部和下部相连。

如图5、图6所示，所述第二卷绕机构6包括第二连接箱体61、第二连接柱62、第二气缸推板66、第二气缸63、第二传动轴67和第二连接头68，第二连接箱体61的右端通过第二连接柱62与左支撑板32转动相连，第二连接箱体61的前后端均设有第二传动轴67，第二传动轴67的左端穿过第二连接箱体61与第二气缸推板66相连，第二传动轴67的右端穿过第二连接箱体61与第二连接头68相连，第二连接箱体61的顶部和底部分别安装有第二气缸63，第二气缸63的推杆分别与第二气缸推板66的上部和下部相连。

如图5所示，所述第一卷绕机构5前端的第一连接头56和第二卷绕机构6前端的第二连接头68分别与第一卷绕辊41的两端匹配相连，第一卷绕机构5后端的第一连接头56和第二卷绕机构6后端的第二连接头68分别与第二卷绕辊42的两端匹配相连。

如图3所示，在所述左支撑板32的外侧安装有两个变频电机35，两个变频电机35分别控制第一卷绕辊41、第二卷绕辊42的转动；如图5所示，其中一个变频电机35的输出端通过转向器36与第一齿轮37相连，另一个变频电机35的输出端通过转向器36与第二齿轮38相连，第一齿轮37、第二齿轮38分别安装在第一转轴43和第二转轴44的端部，第一转轴43和第二转轴44的一端同轴安装在转轴支座45上，转轴支座45安装在辅助支架46上，辅助支架46安装在左支撑板32的外侧；所述第一转轴43和第二转轴44的另一端穿过第二连接柱62同轴安装在第二连接箱体61内，在第一转轴43和第二转轴44的伸入第二连接箱体61的端部分别安装有第三齿轮47和第四齿轮48，第二连接箱体61前端的第二传动轴67上设有第五齿轮64，第二连接箱体61后端的第二传动轴67上设有第六齿轮65，第五齿轮64通过皮带与第三齿轮47连接，第六齿轮65通过皮带与第四齿48轮连接。所述变频电机35、第一转轴43、第二转轴44构成驱动卷绕辊自转动力机构。

如图2所示，在所述右支撑板33的外侧设有减速电机7和蜗轮蜗杆机构，蜗轮蜗杆机构包括相互啮合的蜗杆8和蜗轮9，蜗杆8两端通过轴承、轴承座固定安装在右支撑板33的外侧，蜗杆8的一端通过皮带与减速电机7的输出端相连，蜗轮9安装在第一连接柱52的右端端部；上述减速电机7、涡轮蜗杆构成驱动卷绕辊公转动力机构。

如图1所示，所述收卷展平机构11固定安装在底座支架13上，极片切断机构12滑动安装在底座支架13上，动力驱动机构14用于驱动极片切断机构12在底座支架13上滑动。如图11所示，所述底座支架13包括两个相互平行设置的导轨安装座300，两个导轨安装座300之间设有连接座301，导轨安装座300的顶部前端安装有导轨302。

如图11、图12所示，所述收卷展平机构11包括立支撑板100、展平辊101、纠偏机构102和张力控制机构；所述立支撑板100的数量为两个，两个立支撑板100竖直安装在导轨安装座300的后端，两个立支撑板100之间通过拉杆103相互连接，第一过渡辊104、浮动辊组件、第二过渡辊105、展平辊101和第三过渡辊106从上到下依次安装在两个立支撑板100之间。所述浮动辊组件包括浮动轴107、浮动辊摆臂108、配重臂109和第四过渡辊110，浮动轴107的两端分别与立支撑板100相连，浮动轴107的两端安装有两个相对设置的浮动辊摆臂108，两个浮动辊摆臂108的两端部均分别安装有配重臂109和第四过渡辊110，配重臂109由撑杆和安装在撑杆上的配重块组成；两个立支撑板100的外侧安装有第三气缸111，第三气缸111的推杆分别通过气缸摇臂112与浮动轴107的端部相连，第三气缸111和浮动辊组件共同组成一个张力控制机构。所述第二过渡辊105的两端安装在轴承座116上，该轴承座116通过连接板113安装在两个立支撑板100上，轴承座116与连接板113之间设有张力检测器114，浮动轴107的一端设有电位器117，电位器117用于检测极片表面的张力大小。两个立支撑板100的顶部安装有顶板115，顶板115的顶部上安装有纠偏机构102，极片经过纠偏机构102后依次穿过第一过渡辊104、第二过渡辊105、第四过渡辊110、第三过渡辊106和展平辊101，展平辊101的表面设有螺旋切口，一方面可以增大极片与展平辊101之间的摩擦力，另一方面当极片出现褶皱，褶皱中的空气可以从该螺旋切口排除，保证极片平整。所述纠偏机构102用于调整极片收卷过程中出现的位移偏差，极片在收卷的过程中，当电位器117检测到极片张力偏大或偏小时，第三气缸111推动气缸摇臂112，气缸摇臂112带动浮动辊组件摆动实现张力的控制。

如图13～图15所示，所述极片切断机构12包括两个平行相对的立板200，立板200的底部与立板底座201相连，立板底座201通过滑块安装在导轨安装座300顶部前端的导轨302上，两个立板200的上部通过连接柱202相连，两个立板200之间还垂直设有第五过渡辊203、第六过渡辊204和转动轴205，立板200的外侧面上设有第四气缸206，第四气缸206的推杆通过气缸摇臂与转动轴205的两端相连，转动轴205上安装有两个平行设置的摆板207，两个摆板207之间设有压辊208、压辊摆臂209、切刀210、切刀连接板211、切刀保护板212和切刀过渡辊213，切刀过渡辊213安装在两个摆板207的前端，压辊208的两端分别通过轴承与压辊摆臂209的前端相连，压辊摆臂209的中部通过摆轴安装在摆板207的内侧上，摆板207上还设有第五气缸214和第六气缸215，第五气缸214设于摆板207的内侧，第六气缸215设于摆板207的底部，第五气缸214的推杆通过销轴与压辊摆臂209的后端相连，第五气缸214采用具有快排阀的气缸。切刀过渡辊213的两端安装有切刀摆臂216，切刀摆臂216的前端与第六气缸215的推杆相连，切刀摆臂216的后端与切刀连接板211相连，切刀连接板211上安装有切刀210，切刀210的上方设有切刀保护板212，切刀保护板212的端部与第七气缸217相连，第七气缸217安装在摆板207内侧。

如图13所示，所述动力驱动机构14包括电缸400，电缸400通过电缸安装板固定在连接座301上，电缸400的推杆与连接块401相连，连接块401与立板底座201的底部相连。

本实用新型的工作原理：

第一气缸54和第二气缸63分别通过第一气缸推板53和第二气缸推板66将第一卷绕辊41、第二卷绕辊42固定，控制第一转轴43的变频电机35驱动第一转轴43带动第三齿轮47，第三齿轮47通过第一传动轴55和第二传动轴67带动第一卷绕辊41转动，实现极片的收卷；当第一卷绕辊41收卷接近满盘时，减速电机7通过蜗轮蜗杆机构带动第一卷绕辊41和第二卷绕辊42公转（第二卷绕辊42逆时针转到原第一卷绕辊41的位置，第一卷绕辊41逆时针转到原第二卷绕辊42的位置），此时，第二卷绕辊42为空盘，电缸400通过连接块401将极片切断机构12推向空卷辊（第二卷绕辊42）的下方，然后第四气缸206通过气缸摇臂带动转动轴205向上转动，使摆板207向上摆动，第五气缸214通过压辊摆臂209使压辊208压住放卷中的极片，将极片粘接至空卷辊上，压辊208压住极片的同时第六气缸215通过切刀摆臂216使切刀靠近极片将极片切断，最终实现换辊卷绕，在切刀切向极片时，第七气缸217带动切刀保护板212使切刀保护板212远离切刀，保证切刀切向极片。

换辊完成后，控制第二转轴44的变频电机35开始工作，工作过程同上。

Claims (10)

1.一种极片收卷装置，其特征是：包括卷绕部（2）和设置在卷绕部（2）后端的极片切断机构（12）；

所述卷绕部（2）包括机架（3）、第一卷绕机构（5）、第二卷绕机构（6）、第一卷绕辊（41）和第二卷绕辊（42）；所述第一卷绕机构（5）包括第一连接箱体（51），在第一连接箱体（51）的前后端安装第一连接头（56）；所述第二卷绕机构（6）包括第二连接箱体（61），在第二连接箱体（61）的前后端安装第二连接头（68）；所述第一连接箱体（51）和第二连接箱体（61）固连，第一连接箱体（51）通过第一连接柱（52）和机架（3）转动连接，第二连接箱体（61）通过第二连接柱（62）和机架（3）转动连接；所述第一卷绕辊（41）夹持在前端的第一连接头（56）和第二连接头（68）之间，第二卷绕辊（42）夹持在后端的第一连接头（56）和第二连接头（68）之间；所述第一连接头（56）或第二连接头（68）与驱动卷绕辊自转动力机构的动力输出端连接；所述第一连接柱（52）或第二连接柱（62）与驱动卷绕辊公转动力机构的动力输出端连接；

所述极片切断机构（12）包括能够上下摆动的摆板（207），摆板（207）与驱动摆板（207）上下转动的摆板驱动装置连接；在所述两个摆板（207）之间设有压辊（208）和切刀（210），压辊（208）与压辊驱动装置的动力输出端连接，压辊驱动装置驱动压辊（208）上下摆动压于第一卷绕辊（41）或第二卷绕辊（42）上；所述切刀（210）与驱动切刀（210）上下摆动的切刀驱动装置连接。

2.如权利要求1所述的极片收卷装置，其特征是：所述第一连接头（56）与第一连接头驱动装置连接，第一连接头驱动装置驱动第一连接头（56）沿前后方向运动以夹紧或松开第一卷绕辊（41）或第二卷绕辊（42）；所述第二连接头（68）与第二连接头驱动装置连接，第二连接头驱动装置驱动第二连接头（68）沿前后方向运动以夹紧或松开第一卷绕辊（41）或第二卷绕辊（42）。

3.如权利要求1所述的极片收卷装置，其特征是：所述驱动卷绕辊自转动力机构包括第一自转驱动装置和第二自转驱动装置；所述第一自转驱动装置的动力输出端与位于前端的第一连接头（56）或第二连接头（68）连接，以驱动前端的第一卷绕辊（41）自转；所述第二自转驱动装置的动力输出端与位于后端的第一连接头（56）或第二连接头（68）连接，以驱动后端的第二卷绕辊（42）自转。

4.如权利要求3所述的极片收卷装置，其特征是：所述驱动卷绕辊自转动力机构包括同轴安装的第一转轴（43）和第二转轴（44），第一转轴（43）和第二转轴（44）的一端安装在机架（3）上，第一转轴（43）和第二转轴（44）的另一端穿过第二连接柱（62）同轴安装在第二连接箱体（61）内；所述第一转轴（43）的一端与第一自转驱动装置的动力输出端连接，第一转轴（43）的另一端通过传动机构与位于前端的第二连接头（68）的动力输入端连接；所述第二转轴（44）的一端与第二自转驱动装置的动力输出端连接，第二转轴（44）的另一端通过传动机构与位于后端的第二连接头（68）的动入输入端连接。

5.如权利要求1所述的极片收卷装置，其特征是：所述驱动卷绕辊公转动力机构包括公转驱动装置，公转驱动装置的动力输出端与第一连接柱（52）连接。

6.如权利要求2所述的极片收卷装置，其特征是：所述第一连接头驱动装置包括安装在第一连接箱体（51）前后端的第一传动轴（55），第一传动轴（55）的右端与第一气缸推板（53）相连，第一传动轴（55）的左端与第一连接头（56）相连，第一气缸推板（53）与第一气缸（54）的活塞杆相连；所述第二连接头驱动装置包括安装在第二连接箱体（61）前后端的第二传动轴（67），第二传动轴（67）的左端与第二气缸推板（66）相连，第二传动轴（67）的右端与第二连接头（68）相连，第二气缸推板（66）与第二气缸（63）的活塞杆相连。

7.如权利要求1所述的极片收卷装置，其特征是：在所述切刀（210）的上方设有切刀保护板（212），切刀保护板（212）的端部与驱动切刀保护板（212）远离切刀（210）的切刀保护驱动装置连接。

8.如权利要求1所述的极片收卷装置，其特征是：还包含底座支架（13），在所述底座支架（13）上安装收卷展平机构（11），收卷展平机构（11）包括两个竖直安装的立支撑板（100），立支撑板（100）之间安装多个过渡辊和展平辊（101），展平辊（101）表面设有螺旋切口。

9.如权利要求8所述的极片收卷装置，其特征是：在所述两个立支撑板（100）之间安装有张力控制机构，所述张力控制机构包括转动设置在立支撑板（100）上的浮动轴（107），浮动轴（107）的两端安装两个相对设置的浮动辊摆臂（108），两个浮动辊摆臂（108）的外端部均分别安装配重臂（109）和第四过渡辊（110），浮动轴（107）与驱动浮动轴（107）转动的浮动驱动装置连接。

10.如权利要求8所述的极片收卷装置，其特征是：所述极片切断机构（12）滑动设置在卷绕部（2）的后端，极片切断机构（12）与动力驱动机构（14）的动力输出端连接，动力驱动机构（14）驱动极片切断机构（12）靠近或远离卷绕部（2）。