CN214059390U - 一种具有张力控制机构的放卷装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种具有张力控制机构的放卷装置，包括基板、基座、放卷纠偏机构、放卷料轴机构、张力组件、线性模组和张力控制器，基板固定设置；所述放卷料轴机构与所述线性模组固定连接，可相对基板前后移动，所述张力组件安装在线性模组上，张力组件与所述放卷料轴机构的放卷料轴位于基板的同一侧；所述张力控制器安装在所述基板上，与所述张力组件驱动连接。本实用新型中，放卷纠偏机构驱动卷料轴机构前后活动，同时带动线性模组及张力组件前后同步活动，提高了纠偏时放卷料轴与张力组件的对齐度；此外，张力组件和放卷料轴机构间接连接，各自都便于拆装更换，也提升了整个装置的兼容性。

Description

一种具有张力控制机构的放卷装置

〖技术领域〗

本实用新型涉及电池生产设备领域，具体涉及一种具有张力控制机构的放卷装置。

〖背景技术〗

锂离子电池是一种高新技术产品，是一种新型高容量长寿命环保电池，目前主要应用于新能源汽车、便携移动电源、笔记本电脑、电动玩具、数码产品等多个领域。

在电池制作的过程中，使用卷绕设备将极片和隔膜进行卷绕，形成裸电芯，供给下一个生产流程。随着卷绕技术的发展，设备的卷绕速度逐渐提高，在卷绕时的材料走带中，需要有一个机构来保证材料走带有一定的张力，张力是否出现波动往往关系着裸电芯的内层材料是否有褶皱，这将直接影响电池产品的质量和寿命。在过去的一些张力机构设计中，张力机构不能对卷绕材料的张力进行实时监测和对张力机构提供的张力进行即时调整，容易造成张力的波动；且张力机构一般都是作为一个独立的部件，放置于放卷纠偏滚轮后，张力的波动的同时容易导致材料在经过张力机构后走带位置发生偏移，使得卷绕的裸电芯材料对齐度较差。

公告号为CN210339771U的中国专利文献中公开了一种放卷纠偏一体机构，通过将放卷及纠偏设置成为一个一体机构，在工作时，张力传感器辊、隔膜张力控制组件、编码辊组件及隔膜随动辊可随着纠偏主板进行纠偏动作，纠偏时具有响应快、纠偏速度迅速的优点，在卷绕机工作时能够使得隔膜的对齐度更高，有效解决了现有卷绕设备中纠偏响应慢，纠偏速度慢、卷绕对齐度差等技术缺陷。但该机构由于将放卷及纠偏设置成为一个一体机构，放卷装置和纠偏装置的大部分零件都安装于纠偏主板上，结构较为复杂，对制造和装配提出了较高的要求，对后期的维护也造成较大不便。

〖实用新型内容〗

本实用新型为解决电芯卷绕过程中张力可能产生波动，以及张力波动所带来的材料走带位置发生偏移，导致卷绕的裸电芯质量不满足要求，设备维护不变，可互换性不高的技术问题，提供一种具有张力控制机构的放卷装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案实现：

一种具有张力控制机构的放卷装置，包括基板、基座、放卷纠偏机构、放卷料轴机构，所述基座安装在所述基板一侧，所述放卷纠偏机构安装在所述基座上，并驱动所述放卷料轴机构相对所述基板前后移动，所述放卷料轴机构的放卷料轴伸出到所述基板的另一侧；其特征在于：所述基板固定设置，所述放卷装置还包括张力组件、线性模组和张力控制器；线性模组安装在所述基板上，并在所述放卷料轴机构的带动下相对基板前后移动，所述张力组件安装在所述线性模组上，并位于所述基板的另一侧；所述张力控制器安装在所述基板上，与所述张力组件驱动连接。

通过上述技术方案，通过将所述放卷料轴机构与线性模组、张力组件刚性连接，本实用新型中，放卷纠偏机构驱动卷料轴机构前后活动，同时带动线性模组及张力组件前后同步活动，提高了纠偏时放卷料轴与张力组件的对齐度。此外，张力组件和放卷料轴机构间接连接，各自都便于拆装更换，也提升了整个装置的兼容性。再者，张力组件的张力由独立的张力控制器所提供，能够有效保持在生产过程中张力的稳定，减小了张力波动，提高了产品质量。

作为本实用新型的进一步改进，所述线性模组包括连接板、直线轴承和导柱；所述直线轴承安装在所述基板上，导柱可前后移动地安装在直线轴承中；连接板安装于所述导柱的一端并位于所述基板的一侧，张力组件安装于所述导柱的另一端并位于所述基板的另一侧；所述连接板与放卷料轴机构同步联动地连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述张力组件包括底板、活动板、线性滑轨和滚轮；所述底板安装在所述线性模组上，所述线性滑轨安装在底板上，活动板可移动地安装在线性滑轨上；所述滚轮为多个，分别安装在所述底板和活动板上。

作为本实用新型的进一步改进，所述张力控制器包括伺服电机、皮带轮和皮带；所述伺服电机安装在所述基板上，所述皮带轮安装在伺服电机的输出轴上，所述皮带连接在皮带轮和所述张力组件的活动板上。

作为本实用新型的进一步改进，所述滚轮为6个；4个安装于所述底板上，2个安装于所述活动板上；安装于所述底板上的其中3个滚轮的圆心在铅直方向上共线，安装于所述活动板的2个滚轮的圆心在铅直方向上共线。

作为本实用新型的进一步改进，还包括纠偏传感器；所述纠偏传感器安装在基板上，与所述放卷纠偏机构电连接；所述放卷纠偏机构根据纠偏传感器的反馈信号执行纠偏动作。

作为本实用新型的进一步改进，还包括张力传感器；所述张力传感器安装在所述张力组件上，与所述张力控制器电连接；所述张力控制器根据张力传感器的反馈信号执行张力调整动作。

作为本实用新型的进一步改进，还包括位置传感器；所述位置传感器安装在所述张力组件的底板上，用于实时监测所述张力组件的活动板的位置。

作为本实用新型的进一步改进，所述线性滑轨为2条；所述线性滑轨轴线相互平行。

作为本实用新型的进一步改进，所述线性模组的直线轴承和导柱均为4个。

〖附图说明〗

图1为本实用新型实施例中提供的一种具有张力控制机构的放卷装置的正面立体图。

图2为本实用新型实施例中提供的一种具有张力控制机构的放卷装置的反面立体图。

图3为本实用新型实施例中提供的张力组件的主视图。

图4为本实用新型实施例中提供的线性模组和张力组件的立体图。

〖具体实施方式〗

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明，为了便于说明，本申请中可能会对上、下、左、右、前、后等方位进行定义，旨在便于清楚地描述构造的相对位置关系，并不用于产品在生产、使用、销售等过程中实际方位的限制。下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

请参阅图1-图2，本实施例提供一种具有张力控制机构的放卷装置，包括基板11、基座12、放卷机构、张力组件、线性模组、张力控制器、纠偏传感器61、张力传感器62和位置传感器63。

所述基板11固定设置，所述基座12设置在基板11上。

所述放卷机构包括放卷纠偏机构21和放卷料轴机构22，所述放卷纠偏机构21安装在所述基座12的一侧，放卷纠偏机构21上安装有放卷料轴机构22，所述放卷料轴机构22能够在放卷纠偏机构21的驱动下相对基板11前后移动，放卷料轴机构22的放卷料轴221伸出至所述基板11的另一侧。

请参阅图3，所述线性模组包括直线轴承31、导柱32和连接板33；导柱31和直线轴承32分别为4个，所述直线轴承31安装在基板11上，导柱32可移动地安装在直线轴承31中；所述连接板33安装在导柱32的一端并位于所述基板11的一侧，所述张力组件安装在导柱32的另一端并位于所述基板11的另一侧；所述连接板33与所述放卷机构的放卷料轴机构22通过连接杆331同步联动地连接。

请参阅图3-图4，所述张力组件包括底板41、活动板42、线性滑轨43和滚轮；所述底板41安装在所述线性模组的导柱32端部；所述线性滑轨43为相同的2条，轴线相互平行地安装在底板41上；所述活动板42上设置有皮带固定位421，活动板42可移动地安装在线性滑轨43上；所述滚轮为6个，其中1号滚轮441、2号滚轮442、4号滚轮444、6号滚轮446安装在所述底板41上，3号滚轮443、5号滚轮445安装在所述活动板42上，2号滚轮442、4号滚轮444、6号滚轮446铅直方向上圆心共线，3号滚轮443、5号滚轮445铅直方向上圆心共线。

所述张力控制器包括伺服电机51、皮带轮52和皮带53；所述伺服电机51安装在基板11上，所述皮带轮52安装在伺服电机51的输出轴上，皮带53连接在皮带轮52和所述张力组件的活动板42上。

所述纠偏传感器61通过纠偏传感器安装座111安装在所述基板11上，位于所述张力组件6号滚轮446的下方，所述纠偏传感器61与所述放卷机构的放卷纠偏机构21电连接；所述张力传感器62安装在所述张力组件的活动板42上，位于3号443滚轮、5号滚轮445与张力控制器之间，所述张力传感器62与所述张力控制器的伺服电机51电连接；所述位置传感器63安装在所述张力组件的底板41上，用于实时监测所述张力组件的活动板42的位置。

在电芯卷绕过程中，卷绕材料放置在所述放卷机构的放卷料轴机构22的一端的放卷料轴221上，卷绕材料依次绕过所述张力组件的1-6号滚轮，并经过所述纠偏传感器61的感应部611，再传送至下一机构。所述放卷机构的放卷料轴机构22与所述线性模组通过所述连接板33的连接杆331刚性连接，能够在放卷纠偏机构21的带动下，使放卷料轴机构22、卷绕材料、张力组件同步地前后移动；并且在卷绕过程中，所述纠偏传感器61实时监测卷绕材料的位置，当卷绕材料出现偏移时，向所述放卷纠偏机构21发送偏移信号，放卷纠偏机构21及时对卷绕材料的位置进行调整，提高了裸电芯材料的对齐度。在需要对放卷机构或者张力组件进行维护或者替换时，只需要松开连接杆331，即可单独取下放卷机构或者张力组件，进行维护或者更换，简化了维护工作的劳动量，也提高了设备的互换性。所述张力组件在张力控制器的控制下，由伺服电机51提供稳定的扭矩，从而使皮带轮52带动皮带53，对所述张力组件的活动板42提供持续稳定的水平向右的力，进一步地由安装于所述活动板42上的滚轮对卷绕材料提供稳定的张力。所述张力传感器62通过实时监测卷绕材料在张力组件上的受到的张力，为所述张力控制器提供张力信号，所述张力传感器根据该信号对伺服电机51提供的扭矩及时进行调整，以达到在整个卷绕过程中卷绕材料张力稳定的目的。所述位置传感器63能为用户和机器的其他部分提供活动板42的位置信息。

以上实施例仅为充分公开而非限制本实用新型，凡基于本实用新型的创作主旨、无需经过创造性劳动即可等到的等效技术特征的替换，应当视为本申请揭露的范围。

Claims (10)

1.一种具有张力控制机构的放卷装置，包括基板、基座、放卷纠偏机构、放卷料轴机构，所述基座安装在所述基板一侧，所述放卷纠偏机构安装在所述基座上，并驱动所述放卷料轴机构相对所述基板前后移动，所述放卷料轴机构的放卷料轴伸出到所述基板的另一侧；其特征在于：所述基板固定设置，所述放卷装置还包括张力组件、线性模组和张力控制器；线性模组安装在所述基板上，并在所述放卷料轴机构的带动下相对基板前后移动，所述张力组件安装在所述线性模组上，并位于所述基板的另一侧；所述张力控制器安装在所述基板上，与所述张力组件驱动连接。

2.根据权利要求1所述的放卷装置，其特征在于：所述线性模组包括连接板、直线轴承和导柱；所述直线轴承安装在所述基板上，导柱可前后移动地安装在直线轴承中；连接板安装于所述导柱的一端并位于所述基板的一侧，张力组件安装于所述导柱的另一端并位于所述基板的另一侧；所述连接板与放卷料轴机构同步联动地连接。

3.根据权利要求1或2所述的放卷装置，其特征在于：所述张力组件包括底板、活动板、线性滑轨和滚轮；所述底板安装在所述线性模组上，所述线性滑轨安装在底板上，活动板可移动地安装在线性滑轨上；所述滚轮为多个，分别安装在所述底板和活动板上。

4.根据权利要求3所述的放卷装置，其特征在于：所述张力控制器包括伺服电机、皮带轮和皮带；所述伺服电机安装在所述基板上，所述皮带轮安装在伺服电机的输出轴上，所述皮带连接在皮带轮和所述张力组件的活动板上。

5.根据权利要求3所述的放卷装置，其特征在于：所述滚轮为6个；4个安装于所述底板上，2个安装于所述活动板上；安装于所述底板上的其中3个滚轮的圆心在铅直方向上共线，安装于所述活动板的2个滚轮的圆心在铅直方向上共线。

6.根据权利要求1所述的放卷装置，其特征在于：还包括纠偏传感器；所述纠偏传感器安装在基板上，与所述放卷纠偏机构电连接；所述放卷纠偏机构根据纠偏传感器的反馈信号执行纠偏动作。

7.根据权利要求1所述的放卷装置，其特征在于：还包括张力传感器；所述张力传感器安装在所述张力组件上，与所述张力控制器电连接；所述张力控制器根据张力传感器的反馈信号执行张力调整动作。

8.根据权利要求2所述的放卷装置，其特征在于：还包括位置传感器；所述位置传感器安装在所述张力组件的底板上，用于实时监测所述张力组件的活动板的位置。

9.根据权利要求3所述的放卷装置，其特征在于：所述线性滑轨为2条；所述线性滑轨轴线相互平行。

10.根据权利要求3所述的放卷装置，其特征在于：所述线性模组的直线轴承和导柱均为4个。

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