CN217468542U - 一种锂电池卷绕装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种锂电池卷绕装置，包括：主驱动机构，主驱动机构具有多个驱动装置和多个由驱动装置驱动的且同轴设置的传动轴，多个传动轴远离驱动装置的一端分别设置有第一传动齿轮；转盘机构，转盘机构设置于主驱动机构的一端，由其中一个驱动装置驱动其中一个传动轴而带动转动；多个卷针模组，多个卷针模组分别从转盘机构上的等距分布的多个工位孔中穿过，不同的卷针模组的一端上设置有分别与不同的第一传动齿轮相啮合的第二传动齿轮。本实用新型采用主驱动机构、转盘机构、卷绕模组，将转盘机构的工位转动和卷绕模组的卷绕转动高度集成，节省了设备空间，提高生产效率，同时，也降低了设备成本。

Description

一种锂电池卷绕装置

技术领域

本实用新型涉及锂电池生产设备领域，尤其涉及一种锂电池卷绕装置。

背景技术

锂电池卷绕装置，是用于将正极极片、负极极片以及隔膜卷绕成电芯的功能性设备，而现有的锂电池卷绕头装置存在以下不足之处：

现有的方形锂电池卷绕模组的转动与转盘的转动为分别独立的存在，造成卷绕装置体积庞大，不易设计工位换位、卷绕模组推针及收针等动作；

在电芯完成卷绕、贴胶后进行下料时，将卷针从外针咀内拔出的气缸设计较为复杂，工作效率较低。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种锂电池卷绕装置。

为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种锂电池卷绕装置，包括：

主驱动机构，所述主驱动机构具有多个驱动装置和多个由所述驱动装置驱动的且同轴设置的传动轴，多个所述传动轴远离所述驱动装置的一端分别设置有第一传动齿轮；

转盘机构，所述转盘机构设置于所述主驱动机构的一端，由其中一个所述驱动装置驱动其中一个所述传动轴而带动转动；

多个卷绕模组，多个所述卷绕模组分别从所述转盘机构上的等距分布的多个工位孔中穿过，不同的所述卷绕模组的一端上设置有分别与不同的所述第一传动齿轮相啮合的第二传动齿轮。

进一步的，所述卷绕模组的数量为三个。

进一步的，所述工位孔内还安装一卷绕轴承座，每一卷绕模组对应一卷绕轴承座布置，且每一所述卷绕模组的一端从所述转盘机构活动穿出并安装于对应的卷绕轴承座上；每一所述卷绕模组上还安装有卷针组件，所述卷针组件包括沿竖直方向平行间隔布置的卷针主片和卷针副片，所述卷针主片与所述卷针副片之间的间隔用于放入外部的隔膜。即，卷绕模组可以从转盘机构中反复地伸缩，以便于下料；以及，卷绕模组安装与卷绕轴承座中，使得可以完成转动动作，实现对电池极片的卷绕。

进一步的，所述卷绕模组远离所述卷针组件的一端上设置有推针凸轮，在其中一个所述推针凸轮上方设置有用于将所述推针凸轮往前推而使得所述卷针组件向前伸出的第一凸轮随动器，所述第一凸轮随动器设置于第一伸缩气缸上。即，本装置在进行电芯卷绕时，需要将卷绕模组中的卷针组件向前伸出，以便于与其他上料工序中的设备配合使用。

进一步的，在另外两个所述推针凸轮中的一个的下方设置用于将所述推针凸轮往后推而使得所述卷针组件往后收缩的第二凸轮随动器，所述第二凸轮随动器设置于第二伸缩气缸上。在上个工序中，卷针组件被推出进行卷绕工作，到了下个工序，即下个工位中，需要将卷针组件收缩回原位，并在收缩的同时，将卷针组件上的成型电芯取走，因此通过设置第二凸轮随动器和第二伸缩气缸，便可以将卷针组件复位。

进一步的，所述第二凸轮随动器设置于一转动杆的一端，所述转动杆的中部位置铰接与一固定座上，其另一端与所述第二伸缩气缸的伸缩端铰接，所述第二伸缩气缸具有多段伸缩行程。即，第二伸缩气缸带动转动杆转动，实现将卷针组件复位。

进一步的，所述转盘机构包括一可与所述传动轴同轴转动的止动齿轮，和一由第三伸缩气缸驱动压向所述止动齿轮的止动块。即，起到防止惯性移动的作用。

进一步的，所述转盘机构还包括数量与所述工位孔相等的、可与所述工位孔同步转动的、等距设置的被感应块，和一个用于检测不同的所述被感应块的水准仪。用于测量每个卷针组件当前的位置，在水准仪感应到对应的被感应块时，与转盘机构对应的驱动装置停止转动，卷绕模组开始工作。

采用上述方案，本实用新型的有益效果是：

采用主驱动机构、转盘机构、卷绕模组，将转盘机构的工位转动和卷绕模组的卷绕转动高度集成，节省了设备空间，提高生产效率，同时，也降低了设备成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例的整体结构示意图；

图2为图1省却前推机构和复位机构的结构示意图；

图3为本实用新型实施例的主驱动机构的结构示意图；

图4为本实用新型实施例的转盘机构的结构示意图；

图5为本实用新型实施例的卷绕模组的结构示意图；

图6为本实用新型实施例的前推机构的结构示意图；

图7为本实用新型实施例的复位机构的结构示意图。

其中，附图标识说明：

1、主驱动机构；11、传动轴；12、第一传动齿轮；13、驱动装置；2、转盘机构；21、工位孔；22、卷绕轴承座；23、止动齿轮；24、止动块；25、第三伸缩气缸；26、被感应块；27、水准仪；3、卷绕模组；31、第二传动齿轮；32、卷针组件；321、卷针主片；322、卷针副片；33、推针凸轮；34、轴套；341、插销槽；35、转轴；36、中间件；4、前推机构；41、第一伸缩气缸；411、第一凸轮随动器；5、复位机构；51、第二凸轮随动器；52、第二伸缩气缸；53、转动杆；54、固定座。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明。

参照图1至7所示，本实用新型提供一种锂电池卷绕装置，包括：

主驱动机构1，主驱动机构1具有多个驱动装置13和多个由驱动装置13驱动的且同轴设置的传动轴11，多个传动轴11远离驱动装置13的一端分别设置有第一传动齿轮12；

转盘机构2，转盘机构2设置于主驱动机构1的一端，由其中一个驱动装置13驱动其中一个传动轴11而带动转动；

多个卷绕模组3，多个卷绕模组3分别从转盘机构2上的等距分布的多个工位孔21中穿过，不同的卷绕模组3的一端上设置有分别与不同的第一传动齿轮12相啮合的第二传动齿轮31。

其中，值得说明的是，在主驱动机构1中，驱动装置13可以是如图3所示的形态，即为一转动轮，由外部的电机和传动链驱动转动，进而实现带动不同的传动轴11转动，也可以是一种电机，直接与传动轴11同轴安装。另外，多个传动轴11的同轴设置，可以理解为：传动轴11为空心的轴体，由内径从小到大，层层套设，内径小的传动轴11的外壁与内径大的传动轴11的内壁之间设置有轴承，使得每个传动轴11之间的转动相互独立不干扰，驱动装置13只带动与其固定连接的传动轴11旋转。同理，第一传动齿轮12也是如此。至于转盘机构2，则可以与内径最小的传动轴11固定连接，由内径最小的传动轴11直接驱动旋转。在特定的实施例中，为了节省设备成本，内径最小的传动轴11还可以驱动其中一个第一传动齿轮12，在转盘机构2旋转换工位时，其中一个卷绕模组3也被电动旋转。一般而言，该卷绕模组3应处于不工作状态。

卷绕模组3的数量为三个。与之对应的工位孔21、第一传动齿轮12、第二传动齿轮31的数量也是三个。工位孔21内还安装一卷绕轴承座22，每一卷绕模组3对应一卷绕轴承座22布置，且每一卷绕模组3的一端从转盘机构2活动穿出并安装于对应的卷绕轴承座22上；每一卷绕模组3上还安装有卷针组件32，卷针组件32包括沿竖直方向平行间隔布置的卷针主片321和卷针副片322，卷针主片321与卷针副片322之间的间隔用于放入外部的隔膜。即，卷绕模组3可以从转盘机构2中反复地伸缩，以便于下料；以及，卷绕模组3安装与卷绕轴承座22中，使得可以完成转动动作，实现对电池极片的卷绕。

卷绕模组3远离卷针组件32的一端上设置有推针凸轮33，锂电池卷绕装置还包括前推机构4，前推机构4包括用于将推针凸轮33往前推而使得卷针组件32向前伸出的第一凸轮随动器411，第一凸轮随动器411设置于第一伸缩气缸41上。即，本装置在进行电芯卷绕时，需要将卷绕模组3中的卷针组件32向前伸出，以便于与其他上料工序中的设备配合使用。

其中，为了实现推动推针凸轮33便可以将卷针组件32往前伸出，具体实现结构可以是，卷针组件32固定连接在一转轴35的一端，转轴35的另一端则固定推针凸轮33，即推动凸轮便可以推动卷针组件32。同时，为了实现卷针组件32的旋转，转轴35安装在一轴套34中，轴套34上设置有插销槽341，转轴35轴也对应设置有插销槽341，插销槽341内插入有插销，使得实现：转轴35可以在轴套34中前后滑动，同时轴套34的转动可以带动转轴35旋转。第二传动齿轮31可以直接安装在轴套34上，也可以安装在中间件36上，而中间件36则应可以带动轴套34旋转，如图2所示，给出了一种中间件36的形态，该中间件36可以在卷绕轴承座22中自由转动，第二传动齿轮31安装在中间件36上。

为了实现卷绕模组3的复位，锂电池卷绕装置还包括复位机构5，复位机构5应设置在下料工位的下方，复位机构5包括用于将推针凸轮33往后推而使得卷针组件32往后收缩的第二凸轮随动器51，第二凸轮随动器51设置于第二伸缩气缸52上。在上个工序中，卷针组件32被推出进行卷绕工作，到了下个工序，即下个工位中，需要将卷针组件32收缩回原位，并在收缩的同时，将卷针组件32上的成型电芯取走，因此通过设置第二凸轮随动器51和第二伸缩气缸52，便可以将卷针组件32复位。

第二凸轮随动器51设置于一转动杆53的一端，转动杆53的中部位置铰接与一固定座54上，其另一端与第二伸缩气缸52的伸缩端铰接，第二伸缩气缸52具有多段伸缩行程。即，第二伸缩气缸52带动转动杆53转动，实现将卷针组件32复位。

转盘机构2包括一可与传动轴11同轴转动的止动齿轮23，和一由第三伸缩气缸25驱动压向止动齿轮23的止动块24。即，起到防止惯性移动的作用。

转盘机构2还包括数量与工位孔21相等的、可与工位孔21同步转动的、等距设置的被感应块26，和一个用于检测不同的被感应块26的水准仪27。用于测量每个卷针组件32当前的位置，在水准仪27感应到对应的被感应块26时，与转盘机构2对应的驱动装置13停止转动，卷绕模组3开始工作。

本实用新型工作原理：在初始状态下，三个工位孔21对应三个卷绕模组3，实现闲置、上料和加工、下料三种工作状态，以一个卷绕模组3的工作顺序为例，传动轴11带动其中一个卷绕模组3位于最上方时，平推机构中的第一伸缩气缸41带动第一凸轮随动器411将推针凸轮33往前推，使得卷针组件32伸长，上料设备中将电池极片插入到卷针主片321与卷针副片322之间的间隔中，驱动装置13带动对应的传动轴11转动，进而带动对应的第一传动齿轮12旋转，第二传动齿轮31带动转轴35旋转，卷针组件32将电池极片卷绕，在卷绕到一定的圈数后，对应的驱动装置13停止，转盘机构2则由对应的驱动装置13带动旋转，使得当前的位于加工工位的卷绕模组3转动到下料工位，复位机构5中的第二伸缩气缸52带动第二凸轮随动器51将推针凸轮33回拨，使得实现卷绕模组33复位，且，在复位之前，下料相关的设备可以将电池的电芯固定，使得在复位的同时，电池的电池脱离卷针组件32。

转盘机构2再转动一次，该卷绕模组3则转动到空闲工位，等待再一次将其旋转至上料和加工工位。

通过以上实施例得知，本实用新型的有益效果是：

采用主驱动机构1、转盘机构2、卷绕模组3，将转盘机构2的工位转动和卷绕模组3的卷绕转动高度集成，节省了设备空间，提高生产效率，同时，也降低了设备成本。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，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 (8)

1.一种锂电池卷绕装置，其特征在于，包括：

主驱动机构，所述主驱动机构具有多个驱动装置和多个由所述驱动装置驱动的且同轴设置的传动轴，多个所述传动轴远离所述驱动装置的一端分别设置有第一传动齿轮；

转盘机构，所述转盘机构设置于所述主驱动机构的一端，由其中一个所述驱动装置驱动其中一个所述传动轴而带动转动；

多个卷绕模组，多个所述卷绕模组分别从所述转盘机构上的等距分布的多个工位孔中穿过，不同的所述卷绕模组的一端上设置有分别与不同的所述第一传动齿轮相啮合的第二传动齿轮。

2.根据权利要求1所述的锂电池卷绕装置，其特征在于，所述卷绕模组的数量为三个。

3.根据权利要求2所述的锂电池卷绕装置，其特征在于，所述工位孔内还安装一卷绕轴承座，每一卷绕模组对应一卷绕轴承座布置，且每一所述卷绕模组的一端从所述转盘机构活动穿出并安装于对应的卷绕轴承座上；每一所述卷绕模组上还安装有卷针组件，所述卷针组件包括沿竖直方向平行间隔布置的卷针主片和卷针副片，所述卷针主片与所述卷针副片之间的间隔用于放入外部的隔膜。

4.根据权利要求3所述的锂电池卷绕装置，其特征在于，所述卷绕模组远离所述卷针组件的一端上设置有推针凸轮，在其中一个所述推针凸轮上方设置有用于将所述推针凸轮往前推而使得所述卷针组件向前伸出的第一凸轮随动器，所述第一凸轮随动器设置于第一伸缩气缸上。

5.根据权利要求4所述的锂电池卷绕装置，其特征在于，在另外两个所述推针凸轮中的一个的下方设置用于将所述推针凸轮往后推而使得所述卷针组件往后收缩的第二凸轮随动器，所述第二凸轮随动器设置于第二伸缩气缸上。

6.根据权利要求5所述的锂电池卷绕装置，其特征在于，所述第二凸轮随动器设置于一转动杆的一端，所述转动杆的中部位置铰接与一固定座上，其另一端与所述第二伸缩气缸的伸缩端铰接，所述第二伸缩气缸具有多段伸缩行程。

7.根据权利要求1所述的锂电池卷绕装置，其特征在于，所述转盘机构包括一可与所述传动轴同轴转动的止动齿轮，和一由第三伸缩气缸驱动压向所述止动齿轮的止动块。

8.根据权利要求1所述的锂电池卷绕装置，其特征在于，所述转盘机构还包括数量与所述工位孔相等的、可与所述工位孔同步转动的、等距设置的被感应块，和一个用于检测不同的所述被感应块的水准仪。

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