CN216435977U - 卷针机构及卷绕机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及卷绕设备技术领域，提供一种卷针机构及卷绕机，其中，卷针机构包括第一卷针和第二卷针，平行设置，第一卷针和第二卷针相配合、用于对卷芯进行支撑；压针，可活动地设置在第一卷针与第二卷针之间；驱动组件，包括吸附组件和复位件，吸附组件能够在工作状态与非工作状态之间切换，在工作状态下，吸附压针位移至第一位置，在非工作状态下，复位件带动压针位移至第二位置；压针在第一位置和第二位置中的一个位置时，压针与第一卷针能够夹紧待卷物料，在另一位置时，压针与第一卷针允许待卷物料和卷芯移动。如此设置，解决了现有技术中卷针的开闭机构结构复杂的问题。

Description

卷针机构及卷绕机

技术领域

本实用新型涉及卷绕设备技术领域，尤其涉及一种卷针机构及卷绕机。

背景技术

电池电芯是锂电池的重要组成部分，常常是通过卷绕机进行电池电芯的卷绕加工，而卷针则是卷绕机的核心部件。

卷针一般包括固定部分和活动部分，在固定部分和活动部分的一端设置有开闭机构，用于控制活动部分相对于固定部分的运动。通过开闭机构驱使活动部分靠近固定部分时，能够夹紧隔膜，通过开闭机构驱使活动部分远离固定部分时，可以允许将卷绕成的电芯脱下。现有技术中的开闭机构一般为弹簧和凸轮顶针结构相配合的形式，结构复杂。

因此，如何解决现有技术中卷针的开闭机构结构复杂的问题，成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种卷针机构及卷绕机，用以解决现有技术中卷针的开闭机构结构复杂的缺陷。

本实用新型提供一种卷针机构，包括：

第一卷针和第二卷针，平行设置，所述第一卷针和所述第二卷针相配合、用于对卷芯进行支撑；

压针，可活动地设置在所述第一卷针与所述第二卷针之间；

驱动组件，包括吸附组件和复位件，所述吸附组件能够在工作状态与非工作状态之间切换，在所述工作状态下，吸附所述压针位移至第一位置，在所述非工作状态下，所述复位件带动所述压针位移至第二位置；

所述压针在所述第一位置和所述第二位置中的一个位置时，所述压针与所述第一卷针能够夹紧待卷物料，在另一位置时，所述压针与所述第一卷针允许所述待卷物料和所述卷芯移动。

根据本实用新型提供的一种卷针机构，所述压针沿所述第一卷针的长度方向延伸，所述吸附组件设置在所述压针与所述第一卷针中的一者上，所述吸附组件设置有多个，多个所述吸附组件沿所述第一卷针的延伸方向分布。

根据本实用新型提供的一种卷针机构，所述吸附组件包括电磁铁组件，所述电磁铁组件设置在所述压针和所述第一卷针中的一者上，且能够对另一者产生磁吸力，所述复位件包括弹性件；

所述电磁铁组件得电时，所述压针位移至所述第一位置，所述弹性件产生弹性形变；

所述电磁铁组件失电时，所述弹性件恢复形变、并带动所述压针位移至所述第二位置。

根据本实用新型提供的一种卷针机构，所述电磁铁组件包括线圈部和电源部，所述线圈部设置在所述第一卷针上，所述电源部设置为与所述第一卷针的第一端正对，所述第一卷针的第一端与所述电源部接触时，所述电源部与所述线圈部电接触。

根据本实用新型提供的一种卷针机构，所述第一卷针面向所述压针的一侧设置有安装孔，所述线圈部嵌置于所述安装孔内。

根据本实用新型提供的一种卷针机构，所述电源部面向所述压针的一侧设置有第一导向结构、用于对所述压针相对于所述第一卷针的移动导向。

根据本实用新型提供的一种卷针机构，还包括固定座，所述第一卷针的第二端与所述固定座相对固定，所述第二卷针和所述压针均与所述固定座滑动连接；

所述固定座上设置有第二导向结构，用于对所述压针的位移导向。

根据本实用新型提供的一种卷针机构，所述第二导向结构包括导向柱，所述导向柱设置有多个，所述压针与所述导向柱滑动配合；

所述弹性件为环绕在所述导向柱外周的螺旋弹簧，所述螺旋弹簧的两端分别抵在所述固定座和所述压针上。

根据本实用新型提供的一种卷针机构，所述第二卷针靠近所述压针的一侧设置有能够供所述压针进入的凹槽，所述凹槽沿所述第二卷针的长度方向贯穿所述第二卷针的两端。

本实用新型还提供一种卷绕机，包括如上述的卷针机构。

本实用新型提供的卷针机构，利用吸附组件和复位件作为驱动组件，驱使压针靠近或远离第一卷针。在吸附组件处于工作状态时，吸附组件吸附压针位移至第一位置，在吸附组件处于非工作状态时，复位件带动压针位移至第二位置。压针在第一位置和第二位置中的一个位置时能够与第一卷针相配合夹紧待卷物料，在另一位置时，压针与第一卷针能够允许待卷物料和卷芯移动，实现对待卷物料和卷芯的夹紧与释放。如此设置，吸附组件相对于凸轮顶针结构而言，具有结构简单的优点，利用吸附组件代替现有技术中的凸轮顶针结构对压针的位移提供动力，结构得到了简化，解决了现有技术中卷针的开闭机构结构复杂的问题。

进一步，在本实用新型提供的卷绕机中，由于具备如上所述的卷针机构，因此同样具备如上所述的各种优势。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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。

图1是本实用新型提供的卷针机构的结构示意图；

图2是图1中I的放大图；

附图标记：

1：第一卷针； 2：第二卷针； 3：压针；

4：弹性件； 5：线圈部； 6：电源部；

7：固定座； 8：导向柱； 9：凹槽。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，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。

下面结合图1至图2描述本实用新型的卷针机构。

如图1至图2所示，本实用新型实施例提供的卷针机构，包括第一卷针1、第二卷针2、压针3和驱动组件，具体来说，第一卷针1和第二卷针2相互平行设置，第一卷针1和第二卷针2相配合，在卷绕时对卷芯进行支撑。

第二卷针2可以相对于第一卷针1滑动，具体可以在第一卷针1和第二卷针2之间设置气缸等直线驱动机构实现。在需要将卷芯取下时，使第二卷针2靠近第一卷针1，卷针机构与卷芯之间产生间隙，减小了卷芯与卷针机构之间的摩擦力，便于将卷芯从卷针机构上脱下。此外，通过调节第二卷针2与第一卷针1之间的距离，可以使本实施例中的卷针机构完成不同尺寸的卷芯的卷绕工作。

第一卷针1和第二卷针2的外部形状具体可以根据卷芯的形状要求确定，此处不作具体限定。

上述压针3可活动地设置在第一卷针1与第二卷针2之间，通过使压针3靠近或远离第一卷针1或第二卷针2，调节压针3与第一卷针1或第二卷针2之间的距离。第一卷针1和第二卷针2中的一者与压针3相配合，对隔膜、极片等待卷物料夹紧固定。

例如，利用压针3与第一卷针1相配合夹紧固定待卷物料时，需使压针3靠近第一卷针1，减小压针3与第一卷针1之间距离，至压针3和第一卷针1均与待卷物料挤压接触，从而夹紧待卷物料。在卷绕形成卷芯后，使压针3远离第一卷针1，增加压针3与第一卷针1之间距离，至压针3和第一卷针1均与卷芯脱离接触，从而便于将卷芯从卷针机构上取下。

上述驱动组件则用于驱使压针3位移，以靠近或远离第一卷针1。具体来说，驱动组件包括吸附组件和复位件，吸附组件能够在工作状态与非工作状态之间切换。吸附组件在工作状态下，能够对压针3或第一卷针1产生吸附力，从而吸附压针3位移至第一位置。吸附组件在非工作状态下，停止产生吸附力，压针3在复位件的带动下，位移至第二位置。

压针3在第一位置和第二位置中的一个位置时，压针3与第一卷针1能够夹紧待卷物料，对待卷物料进行固定，在另一位置时，压针3与第一卷针1允许待卷物料和卷芯移动，以调整待卷物料与卷针机构的相对位置，或将卷芯从卷针机构上取下。

吸附组件相对于凸轮顶针结构而言，具有结构简单的优点，利用吸附组件代替现有技术中的凸轮顶针结构对压针3的位移提供动力，结构得到了简化，解决了现有技术中卷针的开闭机构结构复杂的问题。

本实用新型实施例中，将压针3设置成条状结构，并使压针3沿第一卷针1的长度方向延伸。上述吸附组件设置在压针3与第一卷针1中的一者上。吸附组件设置有多个，多个吸附组件沿第一卷针1的延伸方向分布。在多个位置对压针3或第一卷针1产生吸附力，使压针3稳定移动。当第一卷针1和第二卷针2的长度较大时，设置多个吸附组件，且使多个吸附组件沿第一卷针1的长度方向均匀分布，能够保证压针3与第一卷针1各个位置的夹紧力。

上述吸附组件可以设置为真空吸盘的形式，利用真空泵和气体管路实现真空吸盘在工作状态与非工作状态之间的切换。上述吸附组件也可以设置为电磁铁的形式，通过控制电磁铁的得电失电情况实现电磁铁在工作状态与非工作状态之间的切换。

本实施例中的吸附组件包括电磁铁组件，电磁铁组件设置在压针3和第一卷针1中的一者上，且能够对另一者产生磁吸力。当电磁铁组件设置在第一卷针1上时，其能够对压针3产生磁吸力，使压针3向第一卷针1位移。当电磁铁组件设置在压针3上时，其能够对第一卷针1产生磁吸力，由于第一卷针1相对固定，从而使电磁铁组件带动压针3向第一卷针1位移。

复位件包括弹性件4，电磁铁组件得电时，电磁铁组件处于工作状态，使压针3位移至第一位置，弹性件4产生弹性形变、积蓄能量。电磁铁组件失电时，电磁铁组件处于非工作状态，对压针3或第一卷针1没有磁吸力，此时，弹性件4恢复形变，能够带动压针3位移至第二位置。

本实施例中，电磁铁组件包括线圈部5和电源部6两部分。线圈部5设置在第一卷针1上，电源部6设置为与第一卷针1的第一端正对。当第一卷针1的第一端与电源部6接触时，电源部6与线圈部5电接触。

具体来说，可在第一卷针1的第一端和电源部6相靠近的端面上分别设置第一触点和第二触点，第一触点与线圈部5的引线电连接，第二触点与电源部6的引线电连接。当第一卷针1的第一端与电源部6接触时，第一触点与第二触点接触，使电源部6为线圈部5供电；当第一卷针1的第一端与电源部6脱离接触时，第一触点与第二触点脱离接触，则切断电源部6对线圈部5的供电。

需要说明的是，为保证电磁铁组件的磁性，上述线圈部5包括铁芯和缠绕于铁芯外部的导电绕组。

卷绕机上设置有卷针伸出装置，用于驱使卷针机构位移。将本实施例中的卷针机构安装在卷绕机上时，第一卷针1和第二卷针2的第二端与卷针伸出装置连接，电源部6安装在卷绕机的机架上，并与第一卷针1的第一端正对。

在工作之前，根据卷芯的尺寸，驱使第二卷针2靠近或远离第一卷针1，以调节第二卷针2与第一卷针之间的距离。

然后将待卷物料的起始端放置在压针3与第一卷针1之间，通过卷针伸出装置驱使卷针机构靠近电源部6，至第一卷针1的第一端与电源部6接触，从而使第一触点与第二触点电接触，电磁铁组件得电，处于工作状态，吸附压针3靠近第一卷针1至夹紧待卷物料。

卷绕机构定轴转动，可以使待卷物料卷绕于第一卷针1和第二卷针2上。

在卷绕完成后，通过卷针伸出装置驱使卷针机构远离电源部6，第一卷针1的第一端与电源部6脱离接触时，第一触点与第二触点脱离接触，电磁铁组件失电，处于非工作状态，压针3和第一卷针1释放卷芯。

最后，驱使第二卷针2靠近第一卷针1，使第二卷针2与卷芯之间产生间隙，便于将卷芯从卷针机构上脱下，从而完成一个卷芯的卷绕加工。

本实施例中，在电源部6面向压针3的一侧设置有第一导向结构、用于对压针3相对于第一卷针1的移动导向。第一导向结构可以为导向槽，导向槽的延伸方向与压针3相对于电源部6的移动轨迹一致。

需要说明的是，在卷绕过程中，电源部6可以与卷针机构同步转动，此时，需要在电源部6与卷绕机的机架之间设置轴承，导向槽为直线型槽。电源部6也可以与卷绕机的机架相对固定，此时，压针3与电源部6之间具有相对移动，并且具有相对转动，故需使导向槽具有直线部和环形部。

在第一卷针1上设置有安装孔，安装孔设置在第一卷针1面向压针3的一侧。线圈部5嵌置于安装孔内，避免线圈部5对待卷物料或卷芯的表面直接接触产生的损坏。

本实用新型实施例中，卷针机构还包括固定座7，第一卷针1的第二端与固定座7相对固定，第二卷针2和压针3与固定座7滑动连接。将卷针机构安装在卷绕机上时，将固定座7与卷针伸出装置连接。在固定座7上设置有第二导向结构，用于对压针3的位移导向。

具体来说，上述第二导向结构包括导向柱8，导向柱8的延伸方向与压针3相对于第一卷针1的移动方向一致。上述导向柱8设置有多个，压针3上设置有通孔，与导向柱8滑动配合。

上述弹性件4为螺旋弹簧，螺旋弹簧环绕在导向柱8的外周，且螺旋弹簧的两端分别抵在固定座7和压针3上。

可以在第二卷针2和固定座7上分别设置燕尾槽和燕尾型凸起，通过燕尾槽和燕尾型凸起相互配合实现第二卷针2与固定座7之间的滑动连接。将气缸等直线驱动机构设置在第二卷针2与固定座7之间，通过直线驱动机构驱使第二卷针2相对于固定座7滑动，从而调节第一卷针1与第二卷针2之间的距离。

本实施例中，在第二卷针2靠近压针3的一侧设置有凹槽9，凹槽9能够供压针3进入，凹槽9沿第二卷针2的长度方向贯穿第二卷针2的两端。若第二卷针2与压针3之间的距离较小，在调整第二卷针2与第一卷针1之间的相对位置以及压针3与第一卷针1之间的相对位置时，可以使压针3进入第二卷针2的凹槽9内。

另一方面，本实用新型实施例还提供一种卷绕机，包括上述任一实施例提供的卷针机构。本实施例中的卷绕机利用吸附组件代替现有技术中的凸轮顶针结构对压针3的位移提供动力，以夹紧待卷物料，结构得到了简化，解决了现有技术中卷针的开闭机构结构复杂的问题。本实用新型实施例中的卷绕机的有益效果的推导过程与上述卷针机构的有益效果的推导过程大体类似，故此处不再赘述。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种卷针机构，其特征在于，包括：

第一卷针和第二卷针，平行设置，所述第一卷针和所述第二卷针相配合、用于对卷芯进行支撑；

压针，可活动地设置在所述第一卷针与所述第二卷针之间；

驱动组件，包括吸附组件和复位件，所述吸附组件能够在工作状态与非工作状态之间切换，在所述工作状态下，吸附所述压针位移至第一位置，在所述非工作状态下，所述复位件带动所述压针位移至第二位置；

所述压针在所述第一位置和所述第二位置中的一个位置时，所述压针与所述第一卷针能够夹紧待卷物料，在另一位置时，所述压针与所述第一卷针允许所述待卷物料和所述卷芯移动。

2.根据权利要求1所述的卷针机构，其特征在于，所述压针沿所述第一卷针的长度方向延伸，所述吸附组件设置在所述压针与所述第一卷针中的一者上，所述吸附组件设置有多个，多个所述吸附组件沿所述第一卷针的延伸方向分布。

3.根据权利要求1所述的卷针机构，其特征在于，所述吸附组件包括电磁铁组件，所述电磁铁组件设置在所述压针和所述第一卷针中的一者上，且能够对另一者产生磁吸力，所述复位件包括弹性件；

所述电磁铁组件得电时，所述压针位移至所述第一位置，所述弹性件产生弹性形变；

所述电磁铁组件失电时，所述弹性件恢复形变、并带动所述压针位移至所述第二位置。

4.根据权利要求3所述的卷针机构，其特征在于，所述电磁铁组件包括线圈部和电源部，所述线圈部设置在所述第一卷针上，所述电源部设置为与所述第一卷针的第一端正对，所述第一卷针的第一端与所述电源部接触时，所述电源部与所述线圈部电接触。

5.根据权利要求4所述的卷针机构，其特征在于，所述第一卷针面向所述压针的一侧设置有安装孔，所述线圈部嵌置于所述安装孔内。

6.根据权利要求4所述的卷针机构，其特征在于，所述电源部面向所述压针的一侧设置有第一导向结构、用于对所述压针相对于所述第一卷针的移动导向。

7.根据权利要求3所述的卷针机构，其特征在于，还包括固定座，所述第一卷针的第二端与所述固定座相对固定，所述第二卷针和所述压针均与所述固定座滑动连接；

所述固定座上设置有第二导向结构，用于对所述压针的位移导向。

8.根据权利要求7所述的卷针机构，其特征在于，所述第二导向结构包括导向柱，所述导向柱设置有多个，所述压针与所述导向柱滑动配合；

所述弹性件为环绕在所述导向柱外周的螺旋弹簧，所述螺旋弹簧的两端分别抵在所述固定座和所述压针上。

9.根据权利要求1所述的卷针机构，其特征在于，所述第二卷针靠近所述压针的一侧设置有能够供所述压针进入的凹槽，所述凹槽沿所述第二卷针的长度方向贯穿所述第二卷针的两端。

10.一种卷绕机，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的卷针机构。

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