CN218241920U - 一种卷针周长自动调节装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种卷针周长自动调节装置，包括装置本体、旋转支撑组件、卷绕组件、下料组件、卷针周长内侧调节模组、卷针周长内侧复位模组、第一卷针锁嘴、第二卷针锁嘴、卷针周长外侧调节模组和卷针周长外侧复位模组，旋转支撑组件固定设置在装置本体上，卷绕组件、下料组件旋转设置在装置本体上，卷针周长内侧调节模组、卷针周长内侧复位模组分别位于卷绕组件、下料组件的一侧，第一卷针锁嘴、第二卷针锁嘴分别对应卷绕组件和下料组件，卷针周长外侧调节模组、卷针周长外侧复位模组分别对应第一卷针锁嘴和第二卷针锁嘴。本实用新型可实时的调节卷针周长以适应来料厚度变化，其调节精度高，可减少人工调节时间，提高工作效率。

Description

一种卷针周长自动调节装置

技术领域

本实用新型涉及电池制造设备技术领域，具体涉及一种卷针周长自动调节装置。

背景技术

锂电池的电芯由隔膜和正、负极片组成，通常采用卷绕机的卷针将卷料卷绕成电芯，再进行后续加工。卷针是卷绕工序的核心部分，在卷绕生产时，由于卷料的批次不同，其厚度存在公差，现有卷针的外周长一般不能自动进行调整，只能通过停机利用人工将铁氟龙贴在卷针外侧改变卷针外周长，从而适应来料厚度变化，此技术无法实时的更改卷针周长，严重影响效率，且人工维护成本高，容易导致产品外径一致性差。另外，粘贴铁氟龙磨损后会导致抽芯不良，导致电芯报废，影响设备良率，增加成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种卷针周长自动调节装置，代替人工操作，该装置可实时的调节卷针周长以适应来料厚度变化，其调节精度高，可减少人工调节时间，提高工作效率，同时可减少人工操作导致的报废，节省成本。

本实用新型的技术方案如下：

一种卷针周长自动调节装置，包括装置本体、旋转支撑组件、卷绕组件、下料组件、卷针周长内侧调节模组、卷针周长内侧复位模组、第一卷针锁嘴、第二卷针锁嘴、卷针周长外侧调节模组和卷针周长外侧复位模组，所述旋转支撑组件、卷针周长内侧调节模组、卷针周长内侧复位模组固定设置在装置本体上，所述卷绕组件、下料组件旋转设置在装置本体上，且位于旋转支撑组件的两侧，所述卷针周长内侧调节模组位于卷绕组件的一侧，用于调节卷绕组件的卷针内侧周长，所述卷针周长内侧复位模组位于下料组件的一侧，用于调节下料组件的卷针内侧周长，所述第一卷针锁嘴、第二卷针锁嘴、卷针周长外侧调节模组、卷针周长外侧复位模组固定设置在旋转支撑组件上，所述第一卷针锁嘴、第二卷针锁嘴分别对应卷绕组件和下料组件，所述卷针周长外侧调节模组、卷针周长外侧复位模组分别对应第一卷针锁嘴和第二卷针锁嘴，所述卷针周长外侧调节模组通过第一卷针锁嘴调节卷绕组件的卷针外侧周长，所述卷针周长外侧复位模组通过第二卷针锁嘴调节下料组件的卷针外侧周长，所述卷针周长外侧调节模组与卷针周长内侧调节模组采用同时调节方式，所述卷针周长外侧复位模组与卷针周长内侧复位模组采用同时调节方式。

进一步的，所述卷绕组件、下料组件采用相同的结构，均包括卷针旋转固定套、卷针调节凸轮活动套、安装底座、第一滚珠衬套、卷针调节座、第一内针套、第二内针套、第一外卷针和第二外卷针，所述第一外卷针、第二外卷针分别通过第一内针套和第二内针套相对设置在第一滚珠衬套的一端，所述第一滚珠衬套设置在安装底座上，所述第一滚珠衬套与安装底座之间活动穿设有卷针调节座，所述卷针调节座上通过第一弹簧连接有弹簧端盖，所述安装底座通过外侧的卷针旋转固定套固定，所述第一滚珠衬套的外侧活动设置有卷针调节凸轮活动套，所述卷针调节凸轮活动套的内侧对应弹簧端盖的外端面和卷针调节座的外端面分别设置有第一凸轮随动器，所述卷针调节凸轮活动套的外侧设置有第二凸轮随动器。

进一步的，所述第一内针套、第二内针套的相对面上设置有气囊。

进一步的，所述弹簧端盖的外端面和卷针调节座的外端面设有若干个分别朝第一外卷针、第二外卷针逐步递减的台阶，所述第一凸轮随动器与台阶接触实现自锁。

进一步的，所述台阶设有8个。

进一步的，所述台阶之间相差0.1mm。

进一步的，所述卷针周长内侧调节模组、卷针周长内侧复位模组采用相同的结构，均包括第一安装固定板、第一伺服电机、主动轮、从动轮、同步带、轴承安装座、第一丝杆滑轨、第一凸轮安装座、第三凸轮随动器和第一限位开关，所述第一伺服电机设置在第一安装固定板上，所述第一丝杆滑轨通过轴承安装座设置在第一安装固定板上，所述第一伺服电机的电机轴上连接有主动轮，所述第一丝杆滑轨的丝杆轴上连接有从动轮，所述主动轮与从动轮之间通过同步带传动，所述第一凸轮安装座活动设置在第一丝杆滑轨上，所述第一凸轮安装座上设置有对应第二凸轮随动器的第三凸轮随动器，所述第一安装固定板上设置有对应第一凸轮安装座的第一限位开关。

进一步的，所述卷针周长外侧调节模组、卷针周长外侧复位模组采用相同的结构，均包括第二安装固定板、第二伺服电机、第二丝杆滑轨、凸轮导向板和第二限位开关，所述第二伺服电机、第二丝杆滑轨设置在第二安装固定板上，所述第二伺服电机通过第二丝杆滑轨连接凸轮导向板，所述第二安装固定板上设置有对应凸轮导向板的第二限位开关。

进一步的，所述第一卷针锁嘴、第二卷针锁嘴采用相同的结构，均包括第二滚珠衬套、旋转芯轴、第二凸轮安装座、第四凸轮随动器、第一分体锁嘴、第二分体锁嘴、第二弹簧和第三弹簧，所述旋转芯轴活动穿设于第二滚珠衬套中，所述旋转芯轴的一端设置有第二凸轮安装座，所述第二凸轮安装座上设置有对应凸轮导向板的第四凸轮随动器，所述旋转芯轴的另一端设有朝外向下倾斜的第一倾斜面，所述第一分体锁嘴、第二分体锁嘴相对设置在第一内针套的一端与第二内针套的一端之间，所述第一分体锁嘴、第二分体锁嘴的内侧设有与第一倾斜面滑动配合的第二倾斜面，所述第二弹簧设置在第二滚珠衬套与第二凸轮安装座之间，所述第三弹簧设置在第二滚珠衬套与第一分体锁嘴和第二分体锁嘴之间。

相对于现有技术，本实用新型的有益效果在于：本实用新型能够在卷绕过程中自动实时地进行卷针外周长调整，其采用了内外侧同时调节的方式，可以保证卷针周长调节后的垂直度，保证电芯卷绕尺寸的一致性，提高极片的对齐度，进而提高产品质量，同时减少了人工调节时间，提高了整机效率，减少了人工操作导致的报废，节省了成本。

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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的一种卷针周长自动调节装置的结构示意图；

图2为本实用新型所述旋转支撑组件的结构示意图；

图3为本实用新型所述卷绕组件、下料组件的结构示意图；

图4为本实用新型所述卷绕组件、下料组件的正视图；

图5为本实用新型所述卷绕组件、下料组件的内部结构图；

图6为本实用新型所述卷绕组件、下料组件的侧视图；

图7为本实用新型所述卷针周长内侧调节模组、卷针周长内侧复位模组的结构示意图之一；

图8为本实用新型所述卷针周长内侧调节模组、卷针周长内侧复位模组的结构示意图之二；

图9为本实用新型所述卷针周长外侧调节模组、卷针周长外侧复位模组的结构示意图；

图10为本实用新型所述第一卷针锁嘴、第二卷针锁嘴的结构示意图；

图11为本实用新型所述第一卷针锁嘴、第二卷针锁嘴的缩回状态示意图；

图12为本实用新型所述第一卷针锁嘴、第二卷针锁嘴的伸出状态示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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。

为了说明本实用新型所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

实施例

请参阅图1、图2，本实施例提供一种卷针周长自动调节装置，包括装置本体1、旋转支撑组件2、卷绕组件3、下料组件4、卷针周长内侧调节模组5、卷针周长内侧复位模组6、第一卷针锁嘴7、第二卷针锁嘴8、卷针周长外侧调节模组9和卷针周长外侧复位模组10，旋转支撑组件2、卷针周长内侧调节模组5、卷针周长内侧复位模组6固定设置在装置本体1上，卷绕组件3、下料组件4旋转设置在装置本体1上，且位于旋转支撑组件2的两侧，卷针周长内侧调节模组5位于卷绕组件3的一侧，用于调节卷绕组件3的卷针内侧周长，卷针周长内侧复位模组6位于下料组件4的一侧，用于调节下料组件4的卷针内侧周长，第一卷针锁嘴7、第二卷针锁嘴8、卷针周长外侧调节模组9、卷针周长外侧复位模组10固定设置在旋转支撑组件2上，第一卷针锁嘴7、第二卷针锁嘴8分别对应卷绕组件3和下料组件4，卷针周长外侧调节模组9、卷针周长外侧复位模组10分别对应第一卷针锁嘴7和第二卷针锁嘴8，卷针周长外侧调节模组9通过第一卷针锁嘴7调节卷绕组件3的卷针外侧周长，卷针周长外侧复位模组10通过第二卷针锁嘴8调节下料组件4的卷针外侧周长，卷针周长外侧调节模组9与卷针周长内侧调节模组5采用同时调节方式，从而保证卷绕组件3的卷针周长调节后的垂直度，卷针周长外侧复位模组10与卷针周长内侧复位模组6采用同时调节方式，从而保证下料组件4的卷针周长调节后的垂直度。

如图3～6所示，所述卷绕组件3、下料组件4采用相同的结构，均包括卷针旋转固定套31、卷针调节凸轮活动套32、安装底座33、第一滚珠衬套34、卷针调节座35、第一内针套36、第二内针套37、第一外卷针38和第二外卷针39，第一外卷针38、第二外卷针39分别通过第一内针套36和第二内针套37相对设置在第一滚珠衬套34的一端，卷针调节运动方向使用第一滚珠衬套34支撑，可以保证高精度往复运动，第一内针套36、第二内针套37的相对面上设置有气囊30，使用气囊30夹住隔膜，相比使用机加工内夹针可以更好的夹紧隔膜，防止飞带，第一滚珠衬套34设置在安装底座33上，第一滚珠衬套34与安装底座33之间活动穿设有卷针调节座35，卷针调节座35上通过第一弹簧351连接有弹簧端盖352，安装底座33通过外侧的卷针旋转固定套31固定，第一滚珠衬套34的外侧活动设置有卷针调节凸轮活动套32，卷针调节凸轮活动套32的内侧对应弹簧端盖352的外端面和卷针调节座35的外端面分别设置有第一凸轮随动器321，卷针调节凸轮活动套32的外侧设置有第二凸轮随动器322。结构原理：通过第二凸轮随动器322带动卷针调节凸轮活动套32沿着第一滚珠衬套34往复移动，第一凸轮随动器321跟随着第一滚珠衬套34移动过程中，与弹簧端盖352的外端面和卷针调节座35的外端面抵触，弹簧端盖352的外端面和卷针调节座35的外端面设有8个分别朝第一外卷针38、第二外卷针39逐步递减的台阶，台阶之间相差0.1mm，第一凸轮随动器321与台阶接触实现自锁(受力方向90°)，保证在换工位时候卷针周长不发生变化，第一凸轮随动器321与低台阶接触可实现卷针直径变小，第一凸轮随动器与高台阶接触可实现卷针直径变大。

如图7、图8所示，所述卷针周长内侧调节模组5、卷针周长内侧复位模组6采用相同的结构，均包括第一安装固定板51、第一伺服电机52、主动轮53、从动轮54、同步带55、轴承安装座56、第一丝杆滑轨57、第一凸轮安装座58、第三凸轮随动器59和第一限位开关50，第一伺服电机52设置在第一安装固定板51上，第一丝杆滑轨57通过轴承安装座56设置在第一安装固定板51上，第一伺服电机52的电机轴上连接有主动轮53，第一丝杆滑轨57的丝杆轴上连接有从动轮54，主动轮53与从动轮54之间通过同步带55传动，第一凸轮安装座58活动设置在第一丝杆滑轨57上，第一凸轮安装座58上设置有对应第二凸轮随动器322的第三凸轮随动器59，第一安装固定板51上设置有对应第一凸轮安装座58的第一限位开关50。结构原理：第一伺服电机52通过主动轮53、同步带55、从动轮54驱动第一丝杆57滑轨，从而驱动第三凸轮随动器59平移，通过第二凸轮随动器322带动卷针调节凸轮活动套32移动。采用伺服直线模组驱动，可以保证前后运动位置精度，即周长调节精度。

如图9所示，所述卷针周长外侧调节模组9、卷针周长外侧复位模组10采用相同的结构，均包括第二安装固定板91、第二伺服电机92、第二丝杆滑轨93、凸轮导向板94和第二限位开关95，第二伺服电机92、第二丝杆滑轨93设置在第二安装固定板91上，第二伺服电机92通过第二丝杆滑轨93连接凸轮导向板94，第二安装固定板91上设置有对应凸轮导向板94的第二限位开关95。

如图10～12所示，所述第一卷针锁嘴7、第二卷针锁嘴8采用相同的结构，均包括第二滚珠衬套71、旋转芯轴72、第二凸轮安装座73、第四凸轮随动器74、第一分体锁嘴75、第二分体锁嘴76、第二弹簧77和第三弹簧78，旋转芯轴72活动穿设于第二滚珠衬套71中，旋转芯轴72的一端设置有第二凸轮安装座73，第二凸轮安装座73上设置有对应凸轮导向板94的第四凸轮随动器74，旋转芯轴72的另一端设有朝外向下倾斜的第一倾斜面，第一分体锁嘴75、第二分体锁嘴76相对设置在第一内针套36的一端与第二内针套37的一端之间，第一分体锁嘴75、第二分体锁嘴76的内侧设有与第一倾斜面滑动配合的第二倾斜面，第二弹簧77设置在第二滚珠衬套71与第二凸轮安装座73之间，第三弹簧78设置在第二滚珠衬套71与第一分体锁嘴75和第二分体锁嘴76之间。结构原理：第二伺服电机92驱动第二丝杆滑轨93带动凸轮导向板94平移，通过第四凸轮随动器74带动旋转芯轴72移动，撑开卷针，卷针撑开时，第一分体锁嘴75、第二分体锁嘴76分别与第一内针套36和第二内针套37接触，从而通过第一分体锁嘴75、第二分体锁嘴76上下开合变径，实现卷针周长变化，换工位时锁嘴位置锁定，保持卷针周长不变化。采用伺服直线模组驱动，可以保证前后运动位置精度，即周长调节精度。

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 (9)

1.一种卷针周长自动调节装置，其特征在于：包括装置本体、旋转支撑组件、卷绕组件、下料组件、卷针周长内侧调节模组、卷针周长内侧复位模组、第一卷针锁嘴、第二卷针锁嘴、卷针周长外侧调节模组和卷针周长外侧复位模组，所述旋转支撑组件、卷针周长内侧调节模组、卷针周长内侧复位模组固定设置在装置本体上，所述卷绕组件、下料组件旋转设置在装置本体上，且位于旋转支撑组件的两侧，所述卷针周长内侧调节模组位于卷绕组件的一侧，用于调节卷绕组件的卷针内侧周长，所述卷针周长内侧复位模组位于下料组件的一侧，用于调节下料组件的卷针内侧周长，所述第一卷针锁嘴、第二卷针锁嘴、卷针周长外侧调节模组、卷针周长外侧复位模组固定设置在旋转支撑组件上，所述第一卷针锁嘴、第二卷针锁嘴分别对应卷绕组件和下料组件，所述卷针周长外侧调节模组、卷针周长外侧复位模组分别对应第一卷针锁嘴和第二卷针锁嘴，所述卷针周长外侧调节模组通过第一卷针锁嘴调节卷绕组件的卷针外侧周长，所述卷针周长外侧复位模组通过第二卷针锁嘴调节下料组件的卷针外侧周长，所述卷针周长外侧调节模组与卷针周长内侧调节模组采用同时调节方式，所述卷针周长外侧复位模组与卷针周长内侧复位模组采用同时调节方式。

2.根据权利要求1所述的一种卷针周长自动调节装置，其特征在于：所述卷绕组件、下料组件采用相同的结构，均包括卷针旋转固定套、卷针调节凸轮活动套、安装底座、第一滚珠衬套、卷针调节座、第一内针套、第二内针套、第一外卷针和第二外卷针，所述第一外卷针、第二外卷针分别通过第一内针套和第二内针套相对设置在第一滚珠衬套的一端，所述第一滚珠衬套设置在安装底座上，所述第一滚珠衬套与安装底座之间活动穿设有卷针调节座，所述卷针调节座上通过第一弹簧连接有弹簧端盖，所述安装底座通过外侧的卷针旋转固定套固定，所述第一滚珠衬套的外侧活动设置有卷针调节凸轮活动套，所述卷针调节凸轮活动套的内侧对应弹簧端盖的外端面和卷针调节座的外端面分别设置有第一凸轮随动器，所述卷针调节凸轮活动套的外侧设置有第二凸轮随动器。

3.根据权利要求2所述的一种卷针周长自动调节装置，其特征在于：所述第一内针套、第二内针套的相对面上设置有气囊。

4.根据权利要求2所述的一种卷针周长自动调节装置，其特征在于：所述弹簧端盖的外端面和卷针调节座的外端面设有若干个分别朝第一外卷针、第二外卷针逐步递减的台阶，所述第一凸轮随动器与台阶接触实现自锁。

5.根据权利要求4所述的一种卷针周长自动调节装置，其特征在于：所述台阶设有8个。

6.根据权利要求4或5所述的一种卷针周长自动调节装置，其特征在于：所述台阶之间相差0.1mm。

7.根据权利要求2所述的一种卷针周长自动调节装置，其特征在于：所述卷针周长内侧调节模组、卷针周长内侧复位模组采用相同的结构，均包括第一安装固定板、第一伺服电机、主动轮、从动轮、同步带、轴承安装座、第一丝杆滑轨、第一凸轮安装座、第三凸轮随动器和第一限位开关，所述第一伺服电机设置在第一安装固定板上，所述第一丝杆滑轨通过轴承安装座设置在第一安装固定板上，所述第一伺服电机的电机轴上连接有主动轮，所述第一丝杆滑轨的丝杆轴上连接有从动轮，所述主动轮与从动轮之间通过同步带传动，所述第一凸轮安装座活动设置在第一丝杆滑轨上，所述第一凸轮安装座上设置有对应第二凸轮随动器的第三凸轮随动器，所述第一安装固定板上设置有对应第一凸轮安装座的第一限位开关。

8.根据权利要求2所述的一种卷针周长自动调节装置，其特征在于：所述卷针周长外侧调节模组、卷针周长外侧复位模组采用相同的结构，均包括第二安装固定板、第二伺服电机、第二丝杆滑轨、凸轮导向板和第二限位开关，所述第二伺服电机、第二丝杆滑轨设置在第二安装固定板上，所述第二伺服电机通过第二丝杆滑轨连接凸轮导向板，所述第二安装固定板上设置有对应凸轮导向板的第二限位开关。

9.根据权利要求8所述的一种卷针周长自动调节装置，其特征在于：所述第一卷针锁嘴、第二卷针锁嘴采用相同的结构，均包括第二滚珠衬套、旋转芯轴、第二凸轮安装座、第四凸轮随动器、第一分体锁嘴、第二分体锁嘴、第二弹簧和第三弹簧，所述旋转芯轴活动穿设于第二滚珠衬套中，所述旋转芯轴的一端设置有第二凸轮安装座，所述第二凸轮安装座上设置有对应凸轮导向板的第四凸轮随动器，所述旋转芯轴的另一端设有朝外向下倾斜的第一倾斜面，所述第一分体锁嘴、第二分体锁嘴相对设置在第一内针套的一端与第二内针套的一端之间，所述第一分体锁嘴、第二分体锁嘴的内侧设有与第一倾斜面滑动配合的第二倾斜面，所述第二弹簧设置在第二滚珠衬套与第二凸轮安装座之间，所述第三弹簧设置在第二滚珠衬套与第一分体锁嘴和第二分体锁嘴之间。

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