CN209843855U - 卷针组件及卷绕装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种卷针组件以及卷绕装置，卷针组件包括两夹持针、驱动单元以及卷绕单元，驱动单元与卷绕单元及两夹持针连接；驱动单元能驱动卷绕单元运动，以使卷绕单元变形呈圆柱状，驱动单元还能驱动卷绕单元运动，以使卷绕单元变形呈椭圆柱状；卷绕单元用于缠绕料带；当卷绕单元变形呈椭圆柱状时，两夹持针相互远离以松开料带，当卷绕单元变形呈圆柱状时，两夹持针相互靠拢以夹紧料带，如此，采用本实用新型提供的卷针组件，不仅能生产出高质量的用于方形电池的电芯，也无需复杂的编程来控制卷针组件旋转，大大降低了研发时间及成本。卷绕装置包括卷针组件，故具备该卷针组件的全部技术特征及有益效果。

Description

卷针组件及卷绕装置

技术领域

本实用新型属于电池制作技术领域，更具体地说，是涉及一种卷针组件及卷绕装置。

背景技术

在电池制备过程中，需要将隔膜和极片等材料(也即料带)卷绕成电芯，然后将电芯装入电池外壳组成电池。在将料带卷绕成电芯的过程中，采用的设备即为卷绕装置，卷绕装置包括有卷针，卷针是用来固定住料带，方便料带卷绕的组件。

目前，对于方形电池，所用到的卷针都是扁柱状或者椭圆柱状，这样卷出来的料带自然能作为方形电池的电芯，但要想卷好产品对编程控制要求极高，因为料带入针方向是固定的，若卷针匀速旋转，由于卷针各处的半径不同，卷针转到每个角度位置时卷针与料带接触点的线速度则不同，这样料带的张力就会不停变化跳动，从而引发诸多问题，若为了保证扁柱状或者椭圆柱状的卷针恒线速度旋转，卷针就要实现变速旋转，导致控制卷针旋转速度的程序编辑难度大且控制精度难以把握，进而影响电芯质量，抬高研发时间及成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种卷针组件，以解决现有的用于卷绕方形电池的卷针结构无法在保证电芯质量的前提下，降低研发时间及成本的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种卷针组件，包括两夹持针、驱动单元以及卷绕单元，所述驱动单元与所述卷绕单元及两所述夹持针连接；

所述驱动单元能驱动所述卷绕单元运动，以使所述卷绕单元变形呈圆柱状，所述驱动单元还能驱动所述卷绕单元运动，以使所述卷绕单元变形呈椭圆柱状；

所述卷绕单元用于缠绕料带；

当所述卷绕单元变形呈椭圆柱状时，两所述夹持针相互远离以松开所述料带，当所述卷绕单元变形呈圆柱状时，两所述夹持针相互靠拢以夹紧所述料带。

进一步地，所述卷绕单元包括多个弧形针片、两运动连接件以及两连接针，多个所述弧形针片、两所述运动连接件以及两所述连接针均沿第一方向延伸，两所述连接针在第二方向上相对设置，两所述运动连接件在第三方向上相对设置，各个弧形针片均连接于一所述运动连接件及一所述连接针之间，且能与与其连接的所述连接针及所述运动连接件相对转动，所述第一方向、第二方向及第三方向两两相互垂直；

两所述连接针与所述驱动单元连接，所述驱动单元能驱动两所述连接针相向运动，并带动两所述运动连接件相背运动，以使多个弧形针片、两运动连接件以及两连接针围合呈椭圆柱状；所述驱动单元能驱动两所述连接针相背运动，并带动两所述运动连接件相向运动，以使多个弧形针片、两运动连接件以及两连接针围合呈圆柱状。

进一步地，两所述夹持针在所述第二方向上相对设置，且两所述夹持针位于两所述连接针之间，位于所述第二方向上两所述夹持针及两所述连接针依序为第一连接针、第二夹持针、第一夹持针及第二连接针；所述驱动单元包括第一传动部及第二传动部，所述第一传动部与所述第一夹持针及所述第一连接针固定连接，所述第二传动部与所述第二夹持针及所述第二连接针固定连接；所述第一传动部及所述第二传动部能沿所述第二方向相向运动或相背运动。

进一步地，第一连接针设有第一凹槽，第二连接针设有第二凹槽，当卷绕单元围合呈椭圆柱状时，该第一夹持针能插入第二凹槽内，且第二夹持针能插入第一凹槽内，且第一夹持针与第二连接针之间保持间隙，第二夹持针与第二连接针保持间隙。

进一步地，所述卷针组件还包括两导向单元，各所述导向单元包括第一止挡件、第二止挡件以及相对两端分别与所述第一止挡件及所述第二止挡件连接的导杆，所述第一止挡件与所述第二止挡件中的至少一个用于与外部构件固定连接，所述导杆沿所述第三方向延伸；两所述导杆分别活动穿设于两所述运动连接件。

进一步地，两所述运动连接件中的至少一个设有开槽，所述开槽用于供所述料带穿过。

进一步地，各所述弧形针片的用于缠绕所述料带的表面设有通气槽。

进一步地，所述卷绕单元的用于与料带接触的表面为接触表面；当所述卷绕单元呈椭圆柱状时，所述接触表面的面积为第一面积，当所述卷绕单元呈圆柱状时所述接触表面的面积为第二面积；所述第一面积小于所述第二面积。

进一步地，当所述卷绕单元呈椭圆柱状时，各所述连接针与与其连接的所述弧形针片的连接处相对于所述接触表面向内凹陷形成缺口。

本实用新型还提供了一种卷绕装置，包括上述的卷针组件。

实施本实用新型实施例，将具有如下有益效果：

采用了上述卷针组件之后，在第一夹持针与第二夹持针夹紧料带时，卷针组件在外部动力源的驱动下旋转，料带则缠绕在卷绕单元的外周，由于此时卷绕单元呈圆柱状，故只需要控制卷针组件匀速转动，即可保证卷绕单元与料带接触的点以恒线速度旋转；当卷绕结束，卷绕单元变形呈椭圆柱形状，自然地将卷绕于卷绕单元外周的料带变为椭圆环状，此时夹持针也松开了料带，料带被剪断、下料后则能作为方形电池的电芯；如此，不仅能生产出高质量的用于方形电池的电芯，也无需复杂的编程来控制卷针组件旋转，大大降低了研发时间及成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一实施例中的卷针组件的结构示意图；

图2为图1中卷针组件的爆炸结构示意图；

图3为图1中卷针组件拆取驱动单元后的结构示意图；

图4为图3示出的结构的主视结构示意图一；

图5为图3示出的结构的主视结构示意图二；

图6为图3示出的结构的爆炸结构示意图；

其中，图中各附图标记：

10、卷针组件；料带、20；100、第一夹持针；200、第二夹持针；300、驱动单元；400、卷绕单元；500、导向单元；410、第一连接针；420、第二连接针；430、第一弧形针片；440、第二弧形针片；450、第三弧形针片；460、第四弧形针片；470、第一运动连接件；480、第二运动连接件；310、第一传动部；320、第二传动部；311、第一驱动块；312、第一滑轨；321、第二驱动块；322、第二滑轨；510、第一止挡件；520、第二止挡件；530、导杆；411、第一凹槽；421、第二凹槽；11、通气槽；12、缺口；13、开槽；600、销轴。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，第一方向、第二方向以及第三方向指的是图中分别与箭头X、箭头Y以及箭头Z平行的方向线。

请一并参阅图1至图6，现对本实用新型提供的卷针组件10进行说明。卷针组件10，包括第一夹持针100、第二夹持针200、驱动单元300以及卷绕单元400，其中，驱动单元300与第一夹持针100、第二夹持针200以及卷绕单元400均连接，且该驱动单元300能够驱动卷绕单元400变形呈椭圆柱状或圆柱状，并且在驱动单元300驱动该卷绕单元400变成圆柱状的同时，能驱动第一夹持针100与第二夹持针200相互靠拢，以夹紧位于第一夹持针100与第二夹持针200之间的料带20；在驱动单元300驱动该卷绕单元400变成椭圆柱状的同时，能驱动第一夹持针100与第二夹持针200相互远离，以松开上述料带20。在第一夹持针100与第二夹持针200夹紧料带20时，卷针组件10在外部动力源的驱动下旋转，料带20则缠绕在卷绕单元400的外周，由于此时卷绕单元400呈圆柱状，故只需要控制卷针组件10匀速转动，即可保证卷绕单元400与料带20接触的点以恒线速度旋转；当卷绕结束，卷绕单元400变形呈椭圆柱形状，自然地将卷绕于卷绕单元400外周的料带20变为椭圆环状，此时夹持针也松开了料带20，料带20被剪断、下料后则能作为方形电池的电芯；如此，通过本实用新型提供的卷针组件10，不仅能生产出高质量的用于方形电池的电芯，也无需复杂的编程来控制卷针组件10旋转，大大降低了研发时间及成本。

在一实施例中，第一夹持针100、第二夹持针200及卷绕单元400均沿第一方向延伸，具体地，卷绕单元400包括两个连接针、多个弧形针片以及两个运动连接件，多个弧形针片、两运动连接件以及两连接针均沿第一方向延伸，两连接针在第二方向上相对设置，两运动连接件在第三方向上相对设置，各个弧形针片均通过销轴600连接于一运动连接件及一连接针之间，且能与与其连接的连接针及运动连接件相对转动，第一方向、第二方向及第三方向两两相互垂直。具体地，在本实施例中，弧形针片设有四个，分别为第一弧形针片430、第二弧形针片440、第三弧形针片450及第四弧形针片460，两个连接针分别为第一连接针410及第二连接针420，两个运动连接件分别为第一运动连接件470及第二运动连接件480，其中，第一连接针410及第二连接针420与上述驱动单元300连接，并且该第一连接针410与第一夹持针100在第二方向相对设置，第一运动连接件470与第二运动连接件480在第三方向上相对设置，第一弧形针片430的相对两端分别与第一连接针410及第一运动连接件470转动连接，第二弧形针片440的相对两端分别与第一连接针410及第二运动连接件480，第三弧形针片450的相对两端分别与第一运动连接件470及第二连接针420转动连接，第四弧形针片460分别与第二连接针420及第二运动连接件480转动连接；如此，当驱动单元300驱动第一连接针410及第二连接针420沿第二方向相互靠近或远离时，第一运动连接件470及第二运动连接件480能够在第一弧形针片430、第二弧形针片440、第三弧形针片450以及第四弧形针片460的带动下沿着第三方向相互远离或靠近；从而使卷绕单元400变形呈椭圆柱状或圆柱状。

在一实施例中，驱动单元300包括第一传动部310及第二传动部320，第一传动部310与第一夹持针100及第一连接针410固定连接，第二传动部320与第二夹持针200及第二连接针420固定连接；第一传动部310及第二传动部320能够在外部动力源的作用下沿第二方向相向运动或相背运动。第一夹持针100及第二夹持针200在第二方向上相对设置，且两夹持针位于两连接针之间，具体地，位于第二方向上两夹持针及两连接针依序为第一连接针410、第二夹持针200、第一夹持针100及第二连接针420，如此，当第一传动部310与第二传动部320沿第二方向相背运动，即可带动第一连接针410与第二连接针420在第二方向上相互远离，并带动第一夹持针100与第二夹持针200在第二方向上相互靠近，以夹紧料带20；反之，当第一传动部310与第二传动部320沿第二方向相向运动，即可带动第一连接针410与第二连接针420在第二方向上相互靠近，并带动第一夹持针100与第二夹持针200在第二方向上相互远离，以松开料带20。另外，上述第一夹持针100与第二夹持针200相向运动则可将料带20夹紧而避免对料带20产生剪力。

在一实施例中，第一传动部310包括第一驱动块311及第一滑轨312，第二传动部320包括第二驱动块321及第二滑轨322，其中，第一驱动块311与第一滑轨312滑动配合，并能在外部驱动源的驱动作用下沿着第一轨道在第二方向上来回运动，该第一驱动块311与第一连接针410及第一夹持针100固定连接，从而带动第一连接针410及第一夹持针100沿第二方向运动；第二驱动块321与第二滑轨322滑动配合，并能在外部驱动源的驱动作用下沿着第二轨道在第二方向上来回运动，该第二驱动块321与第二连接针420及第二夹持针200固定连接，从而带动第二连接针420及第二夹持针200沿第二方向运动。当然在本实用新型的其他实施例中，该第一传动部310及第二传动部320也可以为其他类型的传动结构，此处不作唯一限定。

在一实施例中，卷针组件10还包括导向单元500，该导向单元500设有两组，每组导向单元500包括第一止挡件510、第二止挡件520以及相对两端分别连接于第一止挡件510及第二止挡件520的导杆530，该导杆530沿第三方向延伸，该第二止挡件520用于与外部构件固定连接。两导杆530分别活动穿设于两运动连接件，也即，第一运动连接件470及第二运动连接件480分别活动套设在两导杆530外周，并能够在于其连接的各个弧形针片的带动下沿着第三方向相对于导杆530滑动。

在一实施例中，两运动连接件中的至少一个设有开槽13，开槽13用于供料带20穿过。如此，料带20可通过该开槽13进入到卷绕单元400内部从而被第一夹持针100及第二夹持针200夹紧，具体地，在本实施例中，两运动连接件上均设有开槽13，从而方便料带20从不同的工位进入到卷绕单元400内。这里，开槽13呈条状且沿着第一方向延伸。

在一实施例中，第一连接针410设有第一凹槽411，第二连接针420设有第二凹槽421，当卷绕单元400围合呈椭圆柱状时，该第一夹持针100能插入第二凹槽421内，且第二夹持针200能插入第一凹槽411内，且第一夹持针100与第二连接针420之间保持间隙，第二夹持针200与第二连接针420保持间隙。在本实施例中，该第一凹槽411于第二凹槽421均为条形槽，且第一凹槽411与第二凹槽421的大小和形状分别与第二夹持针200及第一夹持针100的大小形状相匹配，如此能够避免夹持针与连接针碰撞，导致夹持针与连接针发生破损，另外也便于卷针组件10的整体布局以及形状度的合理控制。

在一实施例中，各弧形针片的用于缠绕料带20的表面设有通气槽11。如此，料带20的相对两侧均与大气连通，避免料带20在大气压的压力作用下紧贴于弧形针片的表面。

在一实施例中，卷绕单元400的用于与料带20接触的表面为接触表面；当卷绕单元400呈椭圆柱状时，接触表面的面积为第一面积，当卷绕单元400呈圆柱状时接触表面的面积为第二面积；第一面积小于第二面积。也即，卷绕单元400呈椭圆柱状时的用于与料带20直接接触的表面积，小于卷绕单元400呈圆柱状时的用于与料带20直接接触的表面积。如此，使得卷绕单元400在从圆柱状变成椭圆柱状时与料带20的接触面积有所减少，以至于料带20在随着卷绕单元400变形时不至于拉的太紧。

在一实施例中，当卷绕单元400呈椭圆柱状时，各连接针与与其连接的弧形针片的连接处相对于接触表面向内凹陷形成缺口12。具体地，设连接针的外侧表面与与该连接针连接的弧形针片的外侧表面的交线为相交线，且设连接针的外侧表面的过该相交线的切面为第一切平面，设与该连接针连接的弧形针片的外侧表面的过该相交线的切面为第二切平面，该第一切平面与第二切平面的夹角大于0度，且小于90度。如此，则可使得第一面积小于第二面积。当然在本实用新型的其他实施例中，还可以通过其他结构改进使得第一面积小于第二面积，此处不作唯一限定。

请参阅图1至图6，本实用新型还提供一种卷绕装置，卷绕装置包括上述卷针组件10。本实用新型提供的卷绕装置因包括上述卷针组件10而具备该卷针组件10的全部有益效果，此处不再赘述。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.卷针组件，其特征在于：包括两夹持针、驱动单元以及卷绕单元，所述驱动单元与所述卷绕单元及两所述夹持针连接；

所述驱动单元能驱动所述卷绕单元运动，以使所述卷绕单元变形呈圆柱状，所述驱动单元还能驱动所述卷绕单元运动，以使所述卷绕单元变形呈椭圆柱状；

所述卷绕单元用于缠绕料带；

当所述卷绕单元变形呈椭圆柱状时，两所述夹持针相互远离以松开所述料带，当所述卷绕单元变形呈圆柱状时，两所述夹持针相互靠拢以夹紧所述料带。

2.如权利要求1所述的卷针组件，其特征在于：所述卷绕单元包括多个弧形针片、两运动连接件以及两连接针，多个所述弧形针片、两所述运动连接件以及两所述连接针均沿第一方向延伸，两所述连接针在第二方向上相对设置，两所述运动连接件在第三方向上相对设置，各个弧形针片均连接于一所述运动连接件及一所述连接针之间，且能与其连接的所述连接针及所述运动连接件相对转动，所述第一方向、第二方向及第三方向两两相互垂直；

两所述连接针与所述驱动单元连接，所述驱动单元能驱动两所述连接针相向运动，并带动两所述运动连接件相背运动，以使多个弧形针片、两运动连接件以及两连接针围合呈椭圆柱状；所述驱动单元能驱动两所述连接针相背运动，并带动两所述运动连接件相向运动，以使多个弧形针片、两运动连接件以及两连接针围合呈圆柱状。

3.如权利要求2所述的卷针组件，其特征在于：两所述夹持针在所述第二方向上相对设置，且两所述夹持针位于两所述连接针之间，位于所述第二方向上两所述夹持针及两所述连接针依序为第一连接针、第二夹持针、第一夹持针及第二连接针；所述驱动单元包括第一传动部及第二传动部，所述第一传动部与所述第一夹持针及所述第一连接针固定连接，所述第二传动部与所述第二夹持针及所述第二连接针固定连接；所述第一传动部及所述第二传动部能沿所述第二方向相向运动或相背运动。

4.如权利要求3所述的卷针组件，其特征在于：第一连接针设有第一凹槽，第二连接针设有第二凹槽，当卷绕单元围合呈椭圆柱状时，该第一夹持针能插入第二凹槽内，且第二夹持针能插入第一凹槽内，且第一夹持针与第二连接针之间保持间隙，第二夹持针与第二连接针保持间隙。

5.如权利要求2所述的卷针组件，其特征在于：所述卷针组件还包括两导向单元，各所述导向单元包括第一止挡件、第二止挡件以及相对两端分别与所述第一止挡件及所述第二止挡件连接的导杆，所述第一止挡件与所述第二止挡件中的至少一个用于与外部构件固定连接，所述导杆沿所述第三方向延伸；两所述导杆分别活动穿设于两所述运动连接件。

6.如权利要求2所述的卷针组件，其特征在于：两所述运动连接件中的至少一个设有开槽，所述开槽用于供所述料带穿过。

7.如权利要求2所述的卷针组件，其特征在于：各所述弧形针片的用于缠绕所述料带的表面设有通气槽。

8.如权利要求2至7任一项所述的卷针组件，其特征在于：所述卷绕单元的用于与料带接触的表面为接触表面；当所述卷绕单元呈椭圆柱状时，所述接触表面的面积为第一面积，当所述卷绕单元呈圆柱状时所述接触表面的面积为第二面积；所述第一面积小于所述第二面积。

9.如权利要求8所述的卷针组件，其特征在于：当所述卷绕单元呈椭圆柱状时，各所述连接针与其连接的所述弧形针片的连接处相对于所述接触表面向内凹陷形成缺口。

10.卷绕装置，其特征在于：所述卷绕装置包括权利要求1至9任一项所述的卷针组件。