CN208173733U - 废料卷绕机构及电芯生产设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种废料卷绕机构及电芯生产设备，废料卷绕机构安装在电芯生产设备上，用于在极片传送路径上卷绕剪断的极片废料，包括卷针座、卷针组件、夹紧装置及卷绕装置，卷针组件可转动地设置在卷针座上，夹紧装置用于驱动卷针组件夹紧极片废料，卷绕装置用于驱动卷针组件旋转以使极片废料卷绕在卷针组件上。如此，当电芯生产设备检测到极片料带不合格时，极片料带继续向电芯生产设备的三角卷绕头传输，在极片料带不合格部分将要被送入三角卷绕头时，夹紧装置驱动卷绕组件将极片废料夹紧，然后卷绕装置驱动卷针组件旋转，以将极片废料卷绕。因此，当极片料带出现不合格部分时，极片料带仍然正常传输，不需要将电芯生产设备停机。

Description

废料卷绕机构及电芯生产设备

技术领域

本实用新型涉及锂电池生产设备技术领域，特别涉及一种废料卷绕机构及电芯生产设备。

背景技术

在锂电池生产过程中，需要将卷绕材料卷绕为电芯。卷绕时，极片料带在送入三角头卷绕头的过程中可能出现断裂的情况，或者极片料带本身质量存在缺陷，例如极耳焊接位置或极耳焊接质量不合格。当上述情况出现时，就需要将不合格的极片废料剔除，防止将不合格的极片废料进行卷绕，生产出不合格的电芯。

现有技术中，当电芯生产设备检测到极片料带不合格时，需要将设备停机，剔除不合格的极片废料后再继续生产。这样，极大地降低了电池生产效率。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种废料卷绕机构及电芯生产设备，旨在不停机也可以将极片废料剔除。

为实现上述目的，本实用新型提出的一种废料卷绕机构，安装在电芯生产设备上，用于在极片传送路径上卷绕剪断的极片废料，包括卷针座、卷针组件、夹紧装置及卷绕装置，所述卷针组件可转动地设置在所述卷针座上，所述夹紧装置用于驱动所述卷针组件夹紧极片废料，所述卷绕装置用于驱动所述卷针组件旋转以使极片废料卷绕在卷针组件上。

优选地，所述废料卷绕机构还包括安装底板、滑轨驱动装置、滑轨及与所述滑轨配合的滑块，所述安装底板用于将所述废料卷绕机构安装在电芯生产设备上，所述滑轨驱动装置及滑块固定在所述安装底板上，所述滑轨与所述滑轨驱动装置的移动端固连，所述卷针座固定在所述滑轨上，所述滑轨驱动装置可驱动所述滑轨及卷针座在所述滑块上运动。

优选地，所述卷针组件包括固定转动卷针及夹紧卷针，所述固定转动卷针包括第一针座及固定连接在所述第一针座的一端的第一卷针，所述夹紧卷针包括第二针座及固定连接在所述第二针座的一端的第二卷针，所述第二针座可滑动地连接在所述第一针座上，以使得所述卷针组件夹紧或松开极片废料。

优选地，所述夹紧装置包括卷针夹紧气缸及移动轴套，所述卷针夹紧气缸固定在所述卷针座上，所述移动轴套与所述卷针夹紧气缸的移动端固连，所述卷针夹紧气缸可驱动所述移动轴套沿所述卷针组件滑动；

所述移动轴套靠近所述第二卷针的一侧设有卷针挤压组件，所述第二针座上设有挤压面，所述夹紧气缸驱动所述移动轴套向所述第二卷针运动时，所述卷针挤压组件挤压所述挤压面，所述夹紧卷针靠近所述固定转动卷针以将极片废料夹紧。

优选地，所述卷针挤压组件包括轴承安装座及卷针夹紧轴承，所述轴承安装座设置于所述卷针组件与移动轴套之间，所述卷针夹紧轴承转动连接在所述轴承安装座上，所述夹紧气缸驱动所述移动轴套向所述第二卷针运动时，所述卷针夹紧轴承的外圈表面与所述挤压面抵接。

优选地，所述卷针座上设有导向杆，所述移动轴套可沿所述导向杆运动。

优选地，所述卷绕装置包括夹料旋转电机、第一同步轮、第二同步轮及同步带，所述第一同步轮设置于所述夹料旋转电机的输出轴上，所述第二同步轮设置于所述卷针组件的输入端，所述夹料旋转电机通过所述第一同步轮、第二同步轮及同步带驱动所述卷针组件旋转。

优选地，所述安装底板上设有用于限制所述滑轨运动行程的限位块。

优选地，所述废料卷绕机构还包括用于收集卷绕后的极片废料的料带收集盒，所述料带收集盒固定在所述卷针座上。

另外，本实用新型还提供一种电芯生产设备，包括极片检测装置、控制器、三角卷绕头、极片送料装置及两个如上述任意一项所述的废料卷绕机构，两个所述废料卷绕机构分别设置于所述电芯生产设备的正极片送料装置与三角卷绕头、负极片送料装置与三角卷绕头之间，所述卷针组件的长度方向平行于极片料带的表面，所述极片检测装置用于检测极片料带是否合格，所述控制器用于接收所述极片检测装置发送的信号，并控制所述废料卷绕机构卷绕极片废料。

本实用新型的技术方案，当电芯生产设备检测到极片料带不合格时，极片料带继续向电芯生产设备的三角卷绕头传输，在极片料带不合格部分(即极片废料)将要被送入三角卷绕头时，夹紧装置驱动卷绕组件将极片废料夹紧，然后卷绕装置驱动卷针组件旋转，以将极片废料卷绕，防止其进入到三角卷绕头卷绕成电芯。因此，当极片料带出现不合格部分时，极片料带仍然正常传输，不需要将电芯生产设备停机，提高了电芯生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例提供的废料卷绕机构的轴测示意图；

图2为本实用新型一实施例提供的废料卷绕机构的另一轴测示意图；

图3为本实用新型一实施例提供的废料卷绕机构的固定转动卷针的轴测示意；

图4为本实用新型一实施例提供的废料卷绕机构的夹紧卷针的轴测示意。

附图标号说明：

1、卷针座；

2、卷针组件；21、固定转动卷针；211、第一针座；2111、导向柱；212、第一卷针；22、夹紧卷针；221、第二针座；2211、挤压面；2212、导向孔；222、第二卷针；

3、夹紧装置；31、卷针夹紧气缸；32、移动轴套；33、卷针挤压组件；331、轴承安装座；332、卷针夹紧轴承；34、导向杆；

4、卷绕装置；41、夹料旋转电机；42、第一同步轮；43、第二同步轮；44、同步带。

5、安装底板；

6、滑轨驱动装置；

7、滑轨；

8、滑块；

9、限位块；

10、料带收集盒。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

如图1至图2所示，本实用新型一实施例提供一种废料卷绕机构，安装在电芯生产设备上，用于在极片传送路径上卷绕剪断的极片废料，包括卷针座1、卷针组件2、夹紧装置3及卷绕装置4，卷针组件2可转动地设置在卷针座1上，夹紧装置3用于驱动卷针组件2夹紧极片废料，卷绕装置4用于驱动卷针组件2旋转以使极片废料卷绕在卷针组件2上。

在一实施例中，如图1至图2所示，废料卷绕机构还包括安装底板5、滑轨驱动装置6、滑轨7及与滑轨7配合的滑块8，安装底板5用于将废料卷绕机构安装在电芯生产设备上，滑轨驱动装置6及滑块8固定在安装底板5上，滑轨7与滑轨驱动装置6的移动端固连，卷针座1固定在滑轨7上，滑轨驱动装置6可驱动滑轨7及卷针座1在滑块8上运动。

当电芯生产设备检测到极片废料时，滑轨驱动装置6驱动滑轨7运动，以使得卷针组件2位于极片传送路径上。然后，电芯生产设备的极片送料装置将极片废料送入卷针组件2进行卷绕。完成卷绕后，极片送料装置的剪刀机构将极片废料从极片料带上剪断。最后，滑轨驱动装置6驱动滑轨7复位，以将极片废料卷移出，剔除极片废料后的极片料带则继续由极片送料装置送入到三角卷绕头进行卷绕。滑轨7复位后，可由工人手动将极片废料卷从卷针组件2上取下，也可以另外设置自动将极片废料卷从卷针组件2上取下的机构。如此，极片料带始终按正常状态传输，即使极片废料出现，也不需要停机。此外，废料卷绕机构将极片废料卷绕后即复位，剔除极片废料后的极片料带在将极片废料卷从卷针组件2上取下的同时就可以继续向三角卷绕头进行传输，减少了剔除极片废料占用的时间，也可以提高电芯卷绕效率。采用本实施例的废料卷绕机构的电芯生产设备，两个废料卷绕机构分别位于正极片送料装置与三角卷绕头、负极片送料装置与三角卷绕头之间。当电芯生产设备检测到出现极片废料时，控制器控制其中一个废料卷绕机构运动至极片传送路径上，另一个废料卷绕机构保持不动。然后，正、负极片送料装置分别将正、负极片送入到极片传送路径上的废料卷绕机构中进行卷绕。同时，控制器控制三角卷绕头的第一工位暂时停止工作，即暂时停止卷绕隔膜。当极片废料完成卷绕后，废料卷绕机构复位，卷绕材料继续被送入三角卷绕头中进行卷绕。通过设置两个废料卷绕机构，两个废料卷绕机构可以交替工作，提高了整机工作的连续性。

优选地，在极片送料装置的剪刀机构相邻两次剪断极片料带的时间之内，废料卷绕机构将极片废料卷绕在其卷针组件上。这样，当极片检测装置检测到极片废料时，极片送料装置仍按照未检测到极片废料时的状态进行送料及将极片料带剪断，提高了电芯生产设备的自动化程度。

应当注意的是，在其他实施例中，废料卷绕机构也可以固定设置在极片传送路径上。当电芯生产设备的检测装置未检测到极片废料时，极片送料装置将极片料带穿过卷针组件2送入至三角卷绕头。当电芯生产设备检测到极片废料时，夹紧装置3控制卷针组件2将极片废料夹紧，并将极片废料卷绕在卷针组件2上。完成卷绕后，极片送料装置的剪刀机构将极片废料从极片料带上剪断，从而可以将极片废料卷从卷针组件2上取出。剔除极片废料后，卷针组件2张开，极片料带则继续穿过卷针组件2送入至三角卷绕头进行卷绕。

在一实施例中，如图3至图4所示，卷针组件2包括固定转动卷针21及夹紧卷针22，固定转动卷针21包括第一针座211及固定连接在第一针座211的一端的第一卷针212，夹紧卷针22包括第二针座221及固定连接在第二针座221的一端的第二卷针222，第二针座221可滑动地连接在第一针座211上，以使得卷针组件2夹紧或松开极片废料。

在本实施例中，第一针座211上设有导向柱2111，第二针座221上设有与导向柱2111配合安装的导向孔2212，第二针座221可沿导向柱2111接近或远离第一针座211。

在一实施例中，如图1至图2所示，夹紧装置3包括卷针夹紧气缸31及移动轴套32，卷针夹紧气缸31固定在卷针座1上，移动轴套32与卷针夹紧气缸31的移动端固连，卷针夹紧气缸31可驱动移动轴套32沿卷针组件2滑动。移动轴套32靠近第二卷针222的一侧设有卷针挤压组件33，第二针座221上设有挤压面2211，夹紧气缸驱动移动轴套32向第二卷针222运动时，卷针挤压组件33挤压面2211，夹紧卷针22靠近固定转动卷针21以将极片废料夹紧。

在本实施例中，如图1及图4所示，挤压面2211为一斜面，挤压面2211所在部分的第二针座221的外部尺寸沿靠近第二卷针222的方向递增。

在一实施例中，如图1至图2所示，卷针挤压组件33包括轴承安装座331及卷针夹紧轴承332，轴承安装座331设置于卷针组件2与移动轴套32之间，卷针夹紧轴承332转动连接在轴承安装座331上。具体的，轴承安装座331与卷针组件2通过平键和键槽连接，使得轴承安装座331仅可以沿卷针组件2的长度方向运动，轴承安装座331与移动轴套32则转动连接。当夹紧气缸驱动移动轴套32向第二卷针222运动时，移动轴套32带动轴承安装座331向挤压面2211运动，卷针夹紧轴承332的外圈表面与挤压面2211抵接。当卷针组件2旋转时，轴承安装座331跟随卷针组件2旋转，以使得卷针夹紧轴承332的外圈表面在卷针组件2旋转时始终与挤压面2211抵接，从而使卷针组件2在卷绕时始终夹紧极片废料。此外，通过设置轴承，使得卷针挤压组件33与挤压面2211滚动接触，可以减小二者之间的摩擦力。

在一实施例中，如图1至图2所示，卷针座1上设有导向杆34，移动轴套32可沿导向杆34运动，使得卷移动轴套32运动更加平稳。

在一实施例中，如图1至图2所示，卷绕装置4包括夹料旋转电机41、第一同步轮42、第二同步轮43及同步带44，第一同步轮42设置于夹料旋转电机41的输出轴上，第二同步轮43设置于卷针组件2的输入端，夹料旋转电机41通过第一同步轮42、第二同步轮43及同步带44驱动卷针组件2旋转。

在一实施例中，如图1至图2所示，安装底板5上设有用于限制滑轨7运动行程的限位块9，使得滑轨7的运动的起点及终点位置更加准确。

在一实施例中，如图1至图2所示，废料卷绕机构还包括用于收集卷绕后的极片废料的料带收集盒10，料带收集盒10固定在卷针座1上，可以防止极片废料与三角卷绕头接触。

另外，本实用新型还提供一种电芯生产设备，包括极片检测装置、控制器、三角卷绕头、极片送料装置及两个如上述任意一项的废料卷绕机构，两个废料卷绕机构分别设置于电芯生产设备的正极片送料装置与三角卷绕头、负极片送料装置与三角卷绕头之间，卷针组件的长度方向平行于极片料带的表面，极片检测装置用于检测极片料带是否合格，控制器用于接收极片检测装置发送的信号，并控制废料卷绕机构卷绕极片废料。

本实用新型的提供的废料卷绕机构及电芯生产设备，当电芯生产设备检测到极片料带不合格时，极片料带继续向电芯生产设备的三角卷绕头传输，在极片料带不合格部分(即极片废料)将要被送入三角卷绕头时，夹紧装置驱动卷绕组件将极片废料夹紧，然后卷绕装置驱动卷针组件旋转，以将极片废料卷绕，防止其进入到三角卷绕头卷绕成电芯。因此，当极片料带出现不合格部分时，极片料带仍然正常传输，不需要将电芯生产设备停机，提高了电芯生产效率。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种废料卷绕机构，安装在电芯生产设备上，用于在极片传送路径上卷绕剪断的极片废料，其特征在于，包括卷针座、卷针组件、夹紧装置及卷绕装置，所述卷针组件可转动地设置在所述卷针座上，所述夹紧装置用于驱动所述卷针组件夹紧极片废料，所述卷绕装置用于驱动所述卷针组件旋转以使极片废料卷绕在卷针组件上。

2.如权利要求1所述的废料卷绕机构，其特征在于，所述废料卷绕机构还包括安装底板、滑轨驱动装置、滑轨及与所述滑轨配合的滑块，所述安装底板用于将所述废料卷绕机构安装在电芯生产设备上，所述滑轨驱动装置及滑块固定在所述安装底板上，所述滑轨与所述滑轨驱动装置的移动端固连，所述卷针座固定在所述滑轨上，所述滑轨驱动装置可驱动所述滑轨及卷针座在所述滑块上运动。

3.如权利要求2所述的废料卷绕机构，其特征在于，所述卷针组件包括固定转动卷针及夹紧卷针，所述固定转动卷针包括第一针座及固定连接在所述第一针座的一端的第一卷针，所述夹紧卷针包括第二针座及固定连接在所述第二针座的一端的第二卷针，所述第二针座可滑动地连接在所述第一针座上，以使得所述卷针组件夹紧或松开极片废料。

4.如权利要求3所述的废料卷绕机构，其特征在于，所述夹紧装置包括卷针夹紧气缸及移动轴套，所述卷针夹紧气缸固定在所述卷针座上，所述移动轴套与所述卷针夹紧气缸的移动端固连，所述卷针夹紧气缸可驱动所述移动轴套沿所述卷针组件滑动；

所述移动轴套靠近所述第二卷针的一侧设有卷针挤压组件，所述第二针座上设有挤压面，所述夹紧气缸驱动所述移动轴套向所述第二卷针运动时，所述卷针挤压组件挤压所述挤压面，所述夹紧卷针靠近所述固定转动卷针以将极片废料夹紧。

5.如权利要求4所述的废料卷绕机构，其特征在于，所述卷针挤压组件包括轴承安装座及卷针夹紧轴承，所述轴承安装座设置于所述卷针组件与移动轴套之间，所述卷针夹紧轴承转动连接在所述轴承安装座上，所述夹紧气缸驱动所述移动轴套向所述第二卷针运动时，所述卷针夹紧轴承的外圈表面与所述挤压面抵接。

6.如权利要求4所述的废料卷绕机构，其特征在于，所述卷针座上设有导向杆，所述移动轴套可沿所述导向杆运动。

7.如权利要求1所述的废料卷绕机构，其特征在于，所述卷绕装置包括夹料旋转电机、第一同步轮、第二同步轮及同步带，所述第一同步轮设置于所述夹料旋转电机的输出轴上，所述第二同步轮设置于所述卷针组件的输入端，所述夹料旋转电机通过所述第一同步轮、第二同步轮及同步带驱动所述卷针组件旋转。

8.如权利要求2所述的废料卷绕机构，其特征在于，所述安装底板上设有用于限制所述滑轨运动行程的限位块。

9.如权利要求1所述的废料卷绕机构，其特征在于，所述废料卷绕机构还包括用于收集卷绕后的极片废料的料带收集盒，所述料带收集盒固定在所述卷针座上。

10.一种电芯生产设备，其特征在于，包括极片检测装置、控制器、三角卷绕头、极片送料装置及两个如权利要求1-9任意一项所述的废料卷绕机构，两个所述废料卷绕机构分别设置于所述电芯生产设备的正极片送料装置与三角卷绕头、负极片送料装置与三角卷绕头之间，所述卷针组件的长度方向平行于极片料带的表面，所述极片检测装置用于检测极片料带是否合格，所述控制器用于接收所述极片检测装置发送的信号，并控制所述废料卷绕机构卷绕极片废料。