CN211789306U - 卷绕设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种卷绕设备，卷绕设备包括安装架、卷前纠偏机构、感应器及汇聚机构，卷前纠偏机构及汇聚机构均连接在安装架上，汇聚机构包括在第一方向上相对设置的第一聚中件及第二聚中件，第一聚中件与第二聚中件用于汇聚极片与隔膜，第一聚中件与第二聚中件中的至少一个能相对于安装架沿第一方向移动。当感应器检测到极片发生偏移后，卷前纠偏机构会对极片进行纠偏，当极片通过卷前纠偏机构后，汇聚机构会将极片和隔膜聚集在一起，以便于卷绕工序，而且，汇聚机构还能防止极片在进入卷绕工序之前发生偏移，进一步确保了电芯的卷绕精度。

Description

卷绕设备

技术领域

本实用新型涉及电池生产技术领域，具体涉及一种卷绕设备。

背景技术

作为充电元件的电池，其电芯是通过涂敷有正极活性物质的正极片、涂敷有负极活性物质的负极片以及两个由绝缘材料制成的隔膜以重合的状态卷绕形成的。在卷绕的过程中，要做到正极片、负极片及两个隔膜均对齐，这样才能使得卷绕完成的电芯满足生产要求。为达到这一效果，通常会在卷绕工位的上游设置用于对极片进行纠偏的纠偏装置，但传统的纠偏装置距离卷绕工位较远，从纠偏工序到卷绕工序的过程中，极片仍可能会发生偏移而导致电芯的卷绕精度较低。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种卷绕设备，旨在解决电芯的卷绕精度偏低的问题。

一种卷绕设备，包括：

安装架；

卷前纠偏机构，连接在所述安装架上，所述卷前纠偏机构用于对极片进行纠偏；

感应器，用于感应极片是否发生偏移；以及

汇聚机构，连接在所述安装架上，所述汇聚机构包括在第一方向上相对设置的第一聚中件及第二聚中件，所述第一聚中件与所述第二聚中件用于汇聚极片与隔膜，所述第一聚中件与所述第二聚中件中的至少一个能相对于所述安装架沿所述第一方向移动。

在其中一个实施例中，所述汇聚机构还包括第一动力件及第二动力件，所述第一动力件与所述第一聚中件传动连接，所述第一动力件用于驱动所述第一聚中件沿所述第一方向靠近或远离所述第二聚中件，所述第二动力件与所述第二聚中件传动连接，所述第二动力件用于驱动所述第二聚中件沿所述第一方向靠近或远离所述第一聚中件。

在其中一个实施例中，所述汇聚机构还包括在所述第一方向上相对设置的第三聚中件及吹气件，所述第三聚中件与所述第一聚中件连接，所述吹气件与所述第二聚中件连接。

在其中一个实施例中，所述卷前纠偏机构包括固定座、活动座、纠偏驱动件、第一辊轮及第二辊轮，所述固定座与所述安装架连接，所述活动座与所述固定座滑动配合，所述第一辊轮与所述第二辊轮相对设置，且均与所述活动座连接，所述第一辊轮与所述第二辊轮之间供极片通过，所述纠偏驱动件与所述活动座传动连接，所述纠偏驱动件用于根据所述感应器驱动所述活动座相对于所述固定座沿平行于所述第一辊轮轴向的方向移动。

在其中一个实施例中，所述卷前纠偏机构还包括移动驱动件，所述移动驱动件设于所述活动座上，并与所述第一辊轮传动连接，所述移动驱动件用于驱动所述第一辊轮相对于所述活动座移动，以使所述第一辊轮靠近或远离所述第二辊轮。

在其中一个实施例中，所述卷前纠偏机构还包括转动驱动件，所述转动驱动件与所述第二辊轮传动连接，并用于驱动所述第二辊轮旋转。

在其中一个实施例中，所述卷前纠偏机构还包括气管，所述固定座上设有避让孔，极片穿过所述避让孔进入所述第一辊轮与所述第二辊轮之间，所述气管安装在所述固定座上，并设于所述避让孔的入口处。

在其中一个实施例中，所述卷前纠偏机构还包括第一护板及第二护板，所述第一护板与所述第二护板均与所述活动座连接，所述第一护板与所述第二护板相对设置以形成供极片通过的通道，极片经过所述第一辊轮与所述第二辊轮后进入所述通道。

在其中一个实施例中，还包括调节机构，所述调节机构与所述安装架连接，并与所述感应器连接，所述调节机构用于调节所述感应器相对于所述卷前纠偏机构的位置。

在其中一个实施例中，所述调节机构包括固定部、连接部、弹性件、抵推部及锁定部，所述固定部与所述安装架连接，所述连接部与所述固定部滑动配合，所述弹性件的一端抵接于所述固定部，另一端抵接于所述连接部，所述感应器设于所述连接部上，所述抵推部与所述连接部远离所述弹性件的一端抵接，所述锁定部用于与所述固定部配合，以将所述抵推部固定在所述固定部上。

实施本实用新型的实施例，将至少具有如下有益效果：

上述的卷绕设备，当感应器检测到极片发生偏移后，卷前纠偏机构会对极片进行纠偏，卷绕设备在卷前纠偏机构的基础上还设置了汇聚机构，当极片通过卷前纠偏机构后，汇聚机构会将极片和隔膜聚集在一起，以便于卷绕工序，而且，汇聚机构还能防止极片在进入卷绕工序之前发生偏移，进一步确保了电芯的卷绕精度。

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获得其他的附图。

其中：

图1为一实施方式的卷绕设备的局部结构示意图；

图2为图1所示的结构中汇聚机构的结构示意图；

图3为图1所示的结构中卷前纠偏机构、感应器及调节机构的结构示意图；

图4为图3所示的结构中卷前纠偏机构的仰视图；

图5为图3所示的结构中感应器及调节机构的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以容许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1、图2及图5所示，一实施方式的卷绕设备包括安装架100、卷前纠偏机构200、感应器300及汇聚机构400，其中，卷前纠偏机构200、感应器300及汇聚机构400均连接在安装架100上，感应器300用于感应极片是否发生偏移，当感应器300检测到极片偏移时，卷前纠偏机构200会对极片进行纠偏。汇聚机构400包括在第一方向上相对设置的第一聚中件410及第二聚中件420，第一聚中件410与第二聚中件420用于汇聚极片与隔膜，以使极片与隔膜整齐地进入卷绕工序。第一聚中件410与第二聚中件420中的至少一个能相对于安装架100沿第一方向移动。

在本实施方式中，第一聚中件410与第二聚中件420两者均能相对于安装架100移动。具体地，汇聚机构400还包括第一动力件430及第二动力件440，第一动力件430与第一聚中件410传动连接，第一动力件430用于驱动第一聚中件410沿第一方向靠近或远离第二聚中件420。第二动力件440与第二聚中件420传动连接，第二动力件440用于驱动第二聚中件420沿第一方向靠近或远离第一聚中件410。第一聚中件410与第二聚中件420均为包胶轮，以便于极片和隔膜的传送。

为提高第一聚中件410和第二聚中件420移动的稳定性，汇聚机构400还包括用于导向第一聚中件410的第一导向组件450以及用于导向第二聚中件420的第二导向组件460，第一导向组件450包括第一轴套452及第一导向轴454，第一轴套452与安装架100连接，第一导向轴454与第一聚中件410连接，第一轴套452活动套设于第一导向轴454。第二导向组件460包括第二轴套462及第二导向轴464，第二轴套462与安装架100连接，第二导向轴464与第二聚中件420连接，第二轴套462活动套设于第二导向轴464。

可以理解的是，在其他实施方式中，也可以第一聚中件410与第二聚中件420中的一个固定，另一个可移动，也即，当第一聚中件410固定，第二聚中件420移动时，第一动力件430以及第一导向组件450可省略，当第二聚中件420固定，第一聚中件410移动时，第二动力件440以及第二导向组件460可省略。

进一步地，汇聚机构400还包括在第一方向上相对设置的第三聚中件470及吹气件480，第三聚中件470与第一聚中件410连接，吹气件480与第二聚中件420连接。从图中可以看出，第三聚中件470也为包胶轮，且设于第一聚中件410的下方，吹气件480设于第二聚中件420的下方，吹气件480的作用是将极片和隔膜聚集，防止极片和隔膜散开，第三聚中件470则能够对极片和隔膜起到一定的阻挡作用，以防极片和隔膜在吹气管480的作用下过多地偏离既定的行径轨迹。

在一些实施例中，吹气件480也可以采用第四聚中件也即包胶轮替代。

请参考图1、图3及图4，卷前纠偏机构200包括固定座210、活动座220、纠偏驱动件230、第一辊轮240及第二辊轮250，固定座210与安装架100连接，活动座220与固定座210滑动配合，第一辊轮240与第二辊轮250相对设置，且均与活动座220连接，第一辊轮240与第二辊轮250之间供极片通过，纠偏驱动件230与活动座220传动连接，纠偏驱动件230用于根据感应器300驱动活动座220相对于固定座210沿平行于第一辊轮240轴向的方向移动。

在本实施方式中，纠偏驱动件230为电机，通过丝杆232及法兰连接件234与活动座220传动连接，纠偏驱动件230与丝杆232连接，法兰连接件234与丝杆232配合，并与活动座220连接，丝杆232的轴向与第一辊轮240的轴向平行，纠偏驱动件230驱动丝杆232旋转时，法兰连接件234会带动活动座220沿着丝杆232的轴向移动。在其他实施例中，纠偏驱动件230还可以用气缸或液压缸替换。

本实施方式的感应器300为光纤传感器，对于本实施方式的卷绕设备来说，可以将感应器300感应得到极片的状态设定为极片未发生偏移，也可以将感应器300感应得到极片的状态设定为极片发生了偏移。当感应器300的检测结果为极片发生了偏移时，纠偏驱动件230便会带动第一辊轮240和第二辊轮250移动，从而带动第一辊轮240和第二辊轮250之间的极片移动，直至极片移动至正常的位置。

卷前纠偏机构200还包括移动驱动件260，移动驱动件260设于活动座220上，并与第一辊轮240传动连接，移动驱动件260用于驱动第一辊轮240相对于活动座220移动，以使第一辊轮240靠近或远离第二辊轮250。

卷前纠偏机构200还包括转动驱动件270，转动驱动件270与第二辊轮250传动连接，并用于驱动第二辊轮250旋转。通过控制转动驱动件270，能够有效、任意、准确地控制极片的长度。

第一辊轮240远离第二辊轮250是为了便于极片进入第一辊轮240与第二辊轮250之间，第一辊轮240靠近第二辊轮250是为了夹住极片，一是便于转动驱动件270驱动第二辊轮250旋转以起到向汇聚机构400传送极片的作用，二是在极片发生偏转时，纠偏驱动件230带动第一辊轮240和第二辊轮250移动的同时能带动极片一起移动，从而达到纠偏的效果。

卷前纠偏机构200还包括气管202，固定座210上设有避让孔212，极片穿过避让孔212进入第一辊轮240与第二辊轮250之间，气管202安装在固定座210上，并设于避让孔212的入口处。气管202用于向极片进行吹气，以使极片进入避让孔212中。当然，固定座210的体积较小而不会遮挡第一辊轮240与第二辊轮250时，避让孔212也可以相应省略。

为了进一步引导极片，卷前纠偏机构200还包括相对设置的第一引导件204及第二引导件(图未标)，第一引导件204与第二引导件均与固定座210连接，并分别设于避让孔212相对的两个内壁上，且第一引导件204至第二引导件的方向与第一辊轮240至第二辊轮250的方向一致。第一引导件204与第二引导件用于导向极片，使得极片顺利进入第一辊轮240与第二辊轮250之间。

卷前纠偏机构200还包括第一护板282及第二护板284，第一护板282与第二护板284均与活动座220连接，第一护板282与第二护板284相对设置以形成供极片通过的通道，极片经过第一辊轮240与第二辊轮250后进入通道。与第一引导件204和第二引导件类似，第一护板282与第二护板284也是用于导向极片，使得极片顺利进入第一聚中件410与第二聚中件420之间。

当极片从避让孔212进入到第一辊轮240和第二辊轮250之间时，移动驱动件260会驱动第一辊轮240朝靠近第二辊轮250的方向移动，以使第一辊轮240与第二辊轮250夹紧极片。此时，转动驱动件270驱动第二辊轮250旋转，以将极片向汇聚机构400传送。在极片传送的过程中，若感应器300检测到极片发生偏移，则纠偏驱动件230便会带动活动座220移动，从而带动被夹持在第一辊轮240和第二辊轮250之间的极片移动，直至完成纠偏动作。

在本实施方式中，请参考图5，卷绕设备还包括调节机构500，调节机构500与安装架100连接，并与感应器300连接，调节机构500用于调节感应器300相对于卷前纠偏机构200的位置，以使卷绕设备适用于不同大小的极片。

具体地，调节机构500包括固定部510、连接部520、弹性件530、抵推部540及锁定部，固定部510与安装架100连接，连接部520与固定部510滑动配合，弹性件530的一端抵接于固定部510，另一端抵接于连接部520，感应器300设于连接部520上，抵推部540与连接部520远离弹性件530的一端抵接，锁定部用于与固定部510配合以将抵推部540固定在固定部510上。在本实施方式中，锁定部与固定部510螺纹连接，当需要调节感应器300的位置时，松开锁定部，通过调节抵推部540，可调节连接部520相对于固定部510的位置，进而调节感应器300的位置，当感应器300移动至合适的位置时，旋紧锁定部，固定住抵推部540，这样弹性件530与抵推部540便能固定连接部520，进而固定住感应器300。

进一步，在本实施方式中，抵推部540为微型千分尺，可确保感应器300位置调节的精确度。

另外，值得一提的是，本实施方式的感应器300设于第一辊轮240和第二辊轮250的下方，这样，极片的头部与尾部均可进行纠偏。

请结合图1至图5，本实施方式的卷绕设备包括两个卷前纠偏机构200，其中一个卷前纠偏机构200用于纠偏正极片，另一个卷前纠偏机构200用于纠偏负极片。对应地，感应器300以及连接于感应器300的调节机构500也都设有两个。两个卷前纠偏机构200对称设置，第一方向为水平方向，两个卷前纠偏机构200相对于汇聚机构400倾斜设置，以图1所示视角的位于左侧的卷前纠偏机构200来说，第一辊轮240至第二辊轮250的方向与第一聚中件410至第二聚中件420的方向之间的夹角为锐角，这样能够使得卷绕设备各结构之间布局合理，也能很好地匹配正极片与负极片的长度。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种卷绕设备，其特征在于，包括：

安装架；

卷前纠偏机构，连接在所述安装架上，所述卷前纠偏机构用于对极片进行纠偏；

感应器，用于感应极片是否发生偏移；以及

汇聚机构，连接在所述安装架上，所述汇聚机构包括在第一方向上相对设置的第一聚中件及第二聚中件，所述第一聚中件与所述第二聚中件用于汇聚极片与隔膜，所述第一聚中件与所述第二聚中件中的至少一个能相对于所述安装架沿所述第一方向移动。

2.根据权利要求1所述的卷绕设备，其特征在于，所述汇聚机构还包括第一动力件及第二动力件，所述第一动力件与所述第一聚中件传动连接，所述第一动力件用于驱动所述第一聚中件沿所述第一方向靠近或远离所述第二聚中件，所述第二动力件与所述第二聚中件传动连接，所述第二动力件用于驱动所述第二聚中件沿所述第一方向靠近或远离所述第一聚中件。

3.根据权利要求1所述的卷绕设备，其特征在于，所述汇聚机构还包括在所述第一方向上相对设置的第三聚中件及吹气件，所述第三聚中件与所述第一聚中件连接，所述吹气件与所述第二聚中件连接。

4.根据权利要求1所述的卷绕设备，其特征在于，所述卷前纠偏机构包括固定座、活动座、纠偏驱动件、第一辊轮及第二辊轮，所述固定座与所述安装架连接，所述活动座与所述固定座滑动配合，所述第一辊轮与所述第二辊轮相对设置，且均与所述活动座连接，所述第一辊轮与所述第二辊轮之间供极片通过，所述纠偏驱动件与所述活动座传动连接，所述纠偏驱动件用于根据所述感应器驱动所述活动座相对于所述固定座沿平行于所述第一辊轮轴向的方向移动。

5.根据权利要求4所述的卷绕设备，其特征在于，所述卷前纠偏机构还包括移动驱动件，所述移动驱动件设于所述活动座上，并与所述第一辊轮传动连接，所述移动驱动件用于驱动所述第一辊轮相对于所述活动座移动，以使所述第一辊轮靠近或远离所述第二辊轮。

6.根据权利要求4所述的卷绕设备，其特征在于，所述卷前纠偏机构还包括转动驱动件，所述转动驱动件与所述第二辊轮传动连接，并用于驱动所述第二辊轮旋转。

7.根据权利要求4所述的卷绕设备，其特征在于，所述卷前纠偏机构还包括气管，所述固定座上设有避让孔，极片穿过所述避让孔进入所述第一辊轮与所述第二辊轮之间，所述气管安装在所述固定座上，并设于所述避让孔的入口处。

8.根据权利要求4所述的卷绕设备，其特征在于，所述卷前纠偏机构还包括第一护板及第二护板，所述第一护板与所述第二护板均与所述活动座连接，所述第一护板与所述第二护板相对设置以形成供极片通过的通道，极片经过所述第一辊轮与所述第二辊轮后进入所述通道。

9.根据权利要求1所述的卷绕设备，其特征在于，还包括调节机构，所述调节机构与所述安装架连接，并与所述感应器连接，所述调节机构用于调节所述感应器相对于所述卷前纠偏机构的位置。

10.根据权利要求9所述的卷绕设备，其特征在于，所述调节机构包括固定部、连接部、弹性件、抵推部及锁定部，所述固定部与所述安装架连接，所述连接部与所述固定部滑动配合，所述弹性件的一端抵接于所述固定部，另一端抵接于所述连接部，所述感应器设于所述连接部上，所述抵推部与所述连接部远离所述弹性件的一端抵接，所述锁定部用于与所述固定部配合，以将所述抵推部固定在所述固定部上。

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