CN219246746U - 连续式高速旋转滚槽机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种连续式高速旋转滚槽机，属于圆柱电池加工设备领域。该连续式高速旋转滚槽机包括：通过中心电机驱动的中心旋转模组，通过角度分割电机驱动的角度分割模组，角度分割轴同轴套设在中心旋转模组的中心轴外侧，在角度分割轴的轴线均分分布12组能实现滚槽的自转模组。新型的12轴连续式高速旋转滚槽机是针对圆柱电池旋转滚槽工艺而开发的一种高速生产设备。它通过对中心轴自转速度和角度分割轴公转速度的分别调整，保证设备对圆柱电池的滚槽效果，而且本设备是通过对机构的优化设计，旋转轴和分割轴动力分开提供，可以实现两者的最佳速度匹配，有利于装机调试，有利于滚槽的高速化生产，满足客户的生产要求。

Description

连续式高速旋转滚槽机

技术领域

本实用新型涉及圆柱电池加工设备领域，尤其涉及一种加工圆柱电池的连续式高速旋转滚槽机。

背景技术

圆柱电池是一种较为常见的电池，在日常生活中随处可见。特别是新能源汽车行业，例如18650电池即为圆柱电池。

在圆柱电池的生产中，需要对圆柱电池的侧面进行滚槽，该滚槽用于封装电池。

目前市面上也有一些滚槽设备。但是目前市面上多是8轴以下的滚槽机构，它们只能满足较低的生产需求。它的旋转轴和分割轴由同一动力电机提供。这样的设计是存在着很大的缺陷的。我们认为，分割轴的速度与生产效率相匹配；而圆柱电池的滚槽作业对旋转轴包括电池本身又有很高的转速要求。旋转轴低速旋转，实现不了滚槽效果，满足不了滚槽作业；而分割轴高速旋转，对机构刚性要求又很高，并且供料速度很难满足生产需求。由同一动力电机为机构提供动力，很难均衡两者的速度配比关系。因此，当前的结构实现不了圆柱电池的高速化生产。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种连续式高速旋转滚槽机。

本实用新型的技术方案是：一种连续式高速旋转滚槽机，包括：

机架；机架包括由立柱平行连接的第一安装板和第二安装板，

中心旋转模组，所述中心旋转模组包括垂直且旋转设置机架上的中心轴，且所述中心轴与中心电机连接；

角度分割模组，所述角度分割模组包括同轴套设在中心轴外侧的角度分割轴，所述角度分割轴与角度分割电机连接，且所述角度分割轴的周向均匀分布设置12组自转模组；和

所述自转模组包括与角度分割轴固定连接的自转支架，在所述自转支架上还竖直设置有自转轴，所述自转轴的外侧固定设置自转从动齿轮，与所述自转从动齿轮啮合的自转主动齿轮固定设置在中心轴上，同时在自转支架上还设置有能并对圆柱电池的周面进行滚槽的滚槽组件。

进一步的，所述机架包括通过立柱平行连接的第一安装板和第二安装板。下方的第一安装板和上方的第二安装板之间的间隙为安装空间，在安装空间内设置各种结构。

进一步的，所述中心轴竖直位于且旋转设置在机架的第一安装板和第二安装板之间，所述中心轴的下端露出第一安装板的下方，并与位于第一安装板下方的中心电机通过中心齿轮组连接。即实现了中心轴的中心旋转驱动。

进一步的，所述角度分割轴的内圈通过角度分割轴承同轴套设在中心轴上，所述角度分割轴的下端固定设置第一分割齿轮，与第一分割齿轮啮合的第二分割齿轮设置在角度分割电机的输出轴上。即实现了角度分割轴与中心轴的同轴不同步旋转，通过控制二者之间的速度，方便寻找最佳的速度配比。

进一步的，所述自转主动齿轮设置一个，且所述自转主动齿轮的周向均匀分布且啮合12个自转从动齿轮。保证了12组自转模组在工作时的统一远转。

进一步的，所述自转模组还包括：分别朝向竖直设置的圆柱电池上下两端并能压紧或松开的上压紧组件和下压紧组件。上压紧组件和下压紧组件的结构类似，但朝向不同。同时在上压紧组件和自转支架之间设置拉力向上的拉开弹簧，在下压紧组件和自转支架之间设置拉力向下的拉开弹簧；保证了不压紧时，上压紧组件和下压紧组件在自身重力的作用下，其状态是稳定的，避免了对滚槽造成的干扰。

进一步的，所述上压紧组件包括通过直线轴承同轴设置在自转轴内的上压紧轴，所述上压紧轴从上至下贯穿自转轴的轴向，在所述上压紧轴的下端设置压紧垫片，在所述上压紧轴的上端设置压紧凸轮，与所述压紧凸轮配合的凸轮轨道座设置在机架(准确的讲，设置在第二安装板下方)上，在所述凸轮轨道座上设置与压紧凸轮配合并能使上压紧轴压紧或松开的第一凸轮轨道。

进一步的，所述第一凸轮轨道呈弧形设置，当所述压紧凸轮位于第一凸轮轨道时，圆柱电池为压紧状态，当分开时，圆柱电池为松开状态。

进一步的，所述上压紧轴与压紧凸轮之间通过压紧座连接，在所述压紧座与自转支架之间还竖直设置稳定滑轨和稳定滑块。即通过稳定滑轨和稳定滑块的配合设置，保证了上压紧轴在竖直方向移动过程中的稳定。

进一步的，所述上压紧轴的上端还缓冲设置有导向凸轮，与所述导向凸轮配合的第二凸轮轨道也设置在凸轮轨道座上，所述第二凸轮轨道呈圆周设置，且所述第二凸轮轨道包括连续设置的松开段、衔接段和压紧段，且所述压紧段与第一凸轮轨道处于以中心轴为圆心的同一扇形面内。即通过导向凸轮的缓冲设置，具体为，导向凸轮与上压紧轴的上端通过连接轴连接，连接轴上套设缓冲弹簧，缓冲弹簧向上顶出导向凸轮，当导向凸轮与第二凸轮轨道的松开段接触并移动时，圆柱电池为松开状态，当移动至衔接段时，开始压紧，随后至压紧段后，彻底压紧圆柱电池。特别是圆心的同一扇形面内，由于二者均为弧形或圆形，所以二者的长度会略有不同，但是其转动时的转动角度是相同的，即同一扇形面内，同时完成导向凸轮和压紧凸轮的工作。

进一步的，在机架的第一安装板上还分别设置有上料组件和下料组件，所述上料组件和下料组件均位于第二凸轮轨道的松开段对应的周向，在第一安装板上还设置有与上料组件、下料组件等高的上料挡边和下料挡边(上料挡边和下料挡边均呈弧形设置)，所述上料挡边和下料挡边分别设置在于第二凸轮轨道的衔接段对应的周向；

在自转支架上还设置与上料组件等高的电池卡槽，所述电池卡槽呈圆弧型设置，所述电池卡槽分别与上料挡边和下料挡边之间对应组成上料通道和下料通道。即上料组件对圆柱电池进行上料，随后进入上料通道，随着进入压紧段，将圆柱电池上下压紧，最后滚槽结束后，进入下料通道，下料组件对圆柱电池进行下料。

进一步的，所述上料组件包括：

通过上料转动轴设置在第一安装板上方的上料星轮，在所述上料星轮的周向等间距设置至少两个电池卡槽；

固定在第一安装板上且位于上料星轮下方的上料基板，在所述上料基板上分别设置两个弧形的星轮挡边，位于上料星轮周向的所述星轮挡边与上料星轮之间组成星轮通道，所述星轮通道存在两个缺口，其中一个缺口与上料通道连通，另一个缺口与圆柱电池连通；和

设置在上料转动轴上的星轮齿轮组，所述星轮齿轮组与角度分割电机的输出轴啮合连接。即实现了圆柱电池的上料，当然在设计时，需注意相邻的电池卡槽之间的距离应当大于缺口，方便实现连续的单个电池的上料，同时上料转动轴与角度分割轴是同步旋转的。

进一步的，上料组件和下料组件的结构相同，在此不再赘述，但是其转动方向相反。

进一步的，所述滚槽组件包括：

与自转支架滑动设置的滚槽板，且滑动方向为以中心轴为圆心的径向；

在滚槽板的下方竖直朝下转动设置滚槽轴，所述滚槽轴的下端部设置滚槽刀具，且所述滚槽刀具朝向圆柱电池的周向；和

在滚槽板上设置进给凸轮，与所述进给凸轮配合的进给盘固定设置在中心轴上。即保证了压紧状态时，进给盘旋转，迫使进给凸轮和滚槽板沿径向移动，滚槽刀具与圆柱电池的周向进行接触并在摩擦力的作用下高速旋转，最终实现滚槽。

进一步的，在自转支架上还设置有负压吸尘系统，且所述负压吸尘系统的吸尘口朝向滚槽刀具。即实现了滚槽过程中，对槽口周围的吸尘，清除铁屑对电芯的污染，当然负压吸尘系统是较为常见的系统，在本申请中不在赘述。

本实用新型的有益技术效果是：新型的12轴的连续式高速旋转滚槽机是针对圆柱电池旋转滚槽工艺而开发的一种高速生产设备。它通过对中心轴自转速度和角度分割轴公转速度的分别调整，保证了设备对圆柱电池的滚槽效果，而且本设备是通过对机构的优化设计，旋转轴和分割轴动力分开提供，对旋转轴和分割轴的速度独立控制，可以实现两者的最佳速度匹配，有利于装机调试，也有利于滚槽作业的高速化生产，更是满足了客户的生产要求。

附图说明

图1是连续式高速旋转滚槽机的立体结构示意图。

图2是中心旋转模组与自转模组的配合示意图。

图3是中心旋转模组与角度分割模组的配合示意图。

图4是中心电机和角度分割电机的驱动示意图。

图5是星轮齿轮组的示意图。

图6是自转模组的示意图。

图7是上压紧轴的示意图。

图8是进给盘的示意图。

图9是凸轮轨道座和下料挡边在机架上的示意图。

图10是凸轮轨道座在机架上的示意图。

图11是凸轮轨道座的示意图。

图12是上料组件、下料组件的位置示意图。

图13是上料组件的示意图。

图14是上料组件的局部示意图。

图中：

1、机架，11、第一安装板，12、第二安装板，13、立柱，

2、中心旋转模组，21、中心轴，22、中心电机，

3、角度分割模组，31、角度分割轴，32、角度分割电机，33、第一分割齿轮，34、第二分割齿轮，

4、自转模组，41、自转支架，42、自转轴，43、自转从动齿轮，44、自转主动齿轮，45、滚槽组件，451、滚槽刀具，452、进给凸轮，453、进给盘，46、上压紧组件，461、上压紧轴，462、压紧垫片，463、压紧凸轮，464、凸轮轨道座，465、第一凸轮轨道，466、第二凸轮轨道，467、导向凸轮，47、下压紧组件，

5、上料组件，51、上料转动轴，52、上料星轮，53、上料基板，54、星轮挡边，55、星轮齿轮组，

6、下料组件，

7、上料挡边，

8、下料挡边，

9、电池卡槽，

10、负压吸尘系统。

具体实施方式

为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

参见附图1-14，本实施例中的一种连续式高速旋转滚槽机，包括：

机架1；机架1包括由立柱13平行连接的第一安装板11和第二安装板12，

中心旋转模组2，中心旋转模组2包括垂直且旋转设置机架1上的中心轴21，且中心轴21与中心电机22连接；

角度分割模组3，角度分割模组3包括同轴套设在中心轴21外侧的角度分割轴31，角度分割轴31与角度分割电机32连接，且角度分割轴31的周向均匀分布设置12组自转模组4；和

自转模组4包括与角度分割轴31固定连接的自转支架41，在自转支架41上还竖直设置有自转轴42，自转轴42的外侧固定设置自转从动齿轮43，与自转从动齿轮43啮合的自转主动齿轮44固定设置在中心轴21上，同时在自转支架41上还设置有能并对圆柱电池的周面进行滚槽的滚槽组件45。

进一步的，机架1包括通过立柱13平行连接的第一安装板11和第二安装板12。下方的第一安装板11和上方的第二安装板12之间的间隙为安装空间，在安装空间内设置各种结构。

进一步的，中心轴21竖直位于且旋转设置在机架1的第一安装板11和第二安装板12之间，中心轴21的下端露出第一安装板11的下方，并与位于第一安装板11下方的中心电机22通过中心齿轮组连接。即实现了中心轴21的中心旋转驱动。

进一步的，角度分割轴31的内圈通过角度分割轴承同轴套设在中心轴21上，角度分割轴31的下端固定设置第一分割齿轮33，与第一分割齿轮33啮合的第二分割齿轮34设置在角度分割电机32的输出轴上。即实现了角度分割轴31与中心轴21的同轴不同步旋转，通过控制二者之间的速度，方便寻找最佳的速度配比。

进一步的，自转主动齿轮44设置一个，且自转主动齿轮44的周向均匀分布且啮合12个自转从动齿轮43。保证了12组自转模组4在工作时的统一远转。

进一步的，自转模组4还包括：分别朝向竖直设置的圆柱电池上下两端并能压紧或松开的上压紧组件46和下压紧组件47。上压紧组件46和下压紧组件47的结构类似，但朝向不同。同时在上压紧组件46和自转支架41之间设置拉力向上的拉开弹簧，在下压紧组件47和自转支架41之间设置拉力向下的拉开弹簧；保证了不压紧时，上压紧组件46和下压紧组件47在自身重力的作用下，其状态是稳定的，避免了对滚槽造成的干扰。

进一步的，上压紧组件46包括通过直线轴承同轴设置在自转轴42内的上压紧轴461，上压紧轴461从上至下贯穿自转轴42的轴向，在上压紧轴461的下端设置压紧垫片462，在上压紧轴461的上端设置压紧凸轮463，与压紧凸轮463配合的凸轮轨道座464设置在机架1(准确的讲，设置在第二安装板12下方)上，在凸轮轨道座464上设置与压紧凸轮463配合并能使上压紧轴461压紧或松开的第一凸轮轨道465。

进一步的，第一凸轮轨道465呈弧形设置，当压紧凸轮463位于第一凸轮轨道465时，圆柱电池为压紧状态，当分开时，圆柱电池为松开状态。

进一步的，上压紧轴461与压紧凸轮463之间通过压紧座连接，在压紧座与自转支架41之间还竖直设置稳定滑轨和稳定滑块。即通过稳定滑轨和稳定滑块的配合设置，保证了上压紧轴461在竖直方向移动过程中的稳定。

进一步的，上压紧轴461的上端还缓冲设置有导向凸轮467，与导向凸轮467配合的第二凸轮轨道466也设置在凸轮轨道座464上，第二凸轮轨道466呈圆周设置，且第二凸轮轨道466包括连续设置的松开段、衔接段和压紧段，且压紧段与第一凸轮轨道465处于以中心轴21为圆心的同一扇形面内。即通过导向凸轮467的缓冲设置，具体为，导向凸轮467与上压紧轴461的上端通过连接轴连接，连接轴上套设缓冲弹簧，缓冲弹簧向上顶出导向凸轮467，当导向凸轮467与第二凸轮轨道466的松开段接触并移动时，圆柱电池为松开状态，当移动至衔接段时，开始压紧，随后至压紧段后，彻底压紧圆柱电池。特别是圆心的同一扇形面内，由于二者均为弧形或圆形，所以二者的长度会略有不同，但是其转动时的转动角度是相同的，即同一扇形面内，同时完成导向凸轮467和压紧凸轮463的工作。

进一步的，参见附图12-14，在机架1的第一安装板11上还分别设置有上料组件5和下料组件6，上料组件5和下料组件6均位于第二凸轮轨道466的松开段对应的周向，在第一安装板11上还设置有与上料组件5、下料组件6等高的上料挡边7和下料挡边8(上料挡边7和下料挡边8均呈弧形设置)，上料挡边7和下料挡边8分别设置在于第二凸轮轨道466的衔接段对应的周向；

在自转支架41上还设置与上料组件5等高的电池卡槽9，电池卡槽9呈圆弧型设置，电池卡槽9分别与上料挡边7和下料挡边8之间对应组成上料通道和下料通道。即上料组件5对圆柱电池进行上料，随后进入上料通道，随着进入压紧段，将圆柱电池上下压紧，最后滚槽结束后，进入下料通道，下料组件6对圆柱电池进行下料。

进一步的，上料组件5包括：

通过上料转动轴51设置在第一安装板11上方的上料星轮52，在上料星轮52的周向等间距设置至少两个电池卡槽9；

固定在第一安装板11上且位于上料星轮52下方的上料基板53，在上料基板53上分别设置两个弧形的星轮挡边54，位于上料星轮52周向的星轮挡边54与上料星轮52之间组成星轮通道，星轮通道存在两个缺口，其中一个缺口与上料通道连通，另一个缺口与圆柱电池连通；和

设置在上料转动轴51上的星轮齿轮组55，星轮齿轮组55与角度分割电机32的输出轴啮合连接。即实现了圆柱电池的上料，当然在设计时，需注意相邻的电池卡槽9之间的距离应当大于缺口，方便实现连续的单个电池的上料，同时上料转动轴51与角度分割轴31是同步旋转的。

进一步的，上料组件5和下料组件6的结构相同，在此不再赘述，但是其转动方向相反。

进一步的，参见附图6，滚槽组件45包括：

与自转支架41滑动设置的滚槽板，且滑动方向为以中心轴21为圆心的径向；

在滚槽板的下方竖直朝下转动设置滚槽轴，滚槽轴的下端部设置滚槽刀具451，且滚槽刀具451朝向圆柱电池的周向；和

在滚槽板上设置进给凸轮452，与进给凸轮452配合的进给盘453固定设置在中心轴21上。即保证了压紧状态时，进给盘453旋转，迫使进给凸轮452和滚槽板沿径向移动，滚槽刀具451与圆柱电池的周向进行接触并在摩擦力的作用下高速旋转，最终实现滚槽。

进一步的，在自转支架41上还设置有负压吸尘系统10，且负压吸尘系统10的吸尘口朝向滚槽刀具451。即实现了滚槽过程中，对槽口周围的吸尘，清除铁屑对电芯的污染，当然负压吸尘系统10是较为常见的系统，在本申请中不在赘述。

新型的12轴的连续式高速旋转滚槽机是针对圆柱电池旋转滚槽工艺而开发的一种高速生产设备。它通过对中心轴21自转速度和角度分割轴31公转速度的分别调整，保证了设备对圆柱电池的滚槽效果，而且本设备是通过对机构的优化设计，旋转轴和分割轴动力分开提供，对旋转轴和分割轴的速度独立控制，可以实现两者的最佳速度匹配，有利于装机调试，也有利于滚槽作业的高速化生产，更是满足了客户的生产要求。

具体在本专利的连续式高速旋转滚槽机中，整体机构呈竖直设置，圆柱电池呈竖直设置并进行滚槽，在滚槽的过程中，上压紧组件和下压紧组件共同作用实现压紧，压紧后滚槽组件进行滚槽。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，并不用于限制本实用新型，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种连续式高速旋转滚槽机，其特征在于，包括：

机架(1)；

中心旋转模组(2)，所述中心旋转模组(2)包括垂直且旋转设置机架(1)上的中心轴(21)，且所述中心轴(21)与中心电机(22)连接；

角度分割模组(3)，所述角度分割模组(3)包括同轴套设在中心轴(21)外侧的角度分割轴(31)，所述角度分割轴(31)与角度分割电机(32)连接，且所述角度分割轴(31)的周向均匀分布设置12组自转模组(4)；和

所述自转模组(4)包括与角度分割轴(31)固定连接的自转支架(41)，在所述自转支架(41)上还竖直设置有自转轴(42)，所述自转轴(42)的外侧固定设置自转从动齿轮(43)，与所述自转从动齿轮(43)啮合的自转主动齿轮(44)固定设置在中心轴(21)上，同时在自转支架(41)上还设置有能并对圆柱电池的周面进行滚槽的滚槽组件(45)。

2.根据权利要求1所述的连续式高速旋转滚槽机，其特征在于：所述角度分割轴(31)的内圈通过角度分割轴承同轴套设在中心轴(21)上，所述角度分割轴(31)的下端固定设置第一分割齿轮(33)，与第一分割齿轮(33)啮合的第二分割齿轮(34)设置在角度分割电机(32)的输出轴上。

3.根据权利要求1所述的连续式高速旋转滚槽机，其特征在于：所述自转主动齿轮(44)设置一个，且所述自转主动齿轮(44)的周向均匀分布且啮合12个自转模组(4)的自转从动齿轮(43)。

4.根据权利要求1所述的连续式高速旋转滚槽机，其特征在于：所述自转模组(4)还包括：分别朝向竖直设置的圆柱电池上下两端并能压紧或松开的上压紧组件(46)和下压紧组件(47)。

5.根据权利要求4所述的连续式高速旋转滚槽机，其特征在于：所述上压紧组件(46)包括通过直线轴承同轴设置在自转轴(42)内的上压紧轴(461)，所述上压紧轴(461)从上至下贯穿自转轴(42)的轴向，在所述上压紧轴(461)的下端设置压紧垫片(462)，在所述上压紧轴(461)的上端设置压紧凸轮(463)，与所述压紧凸轮(463)配合的凸轮轨道座(464)设置在机架(1)上，在所述凸轮轨道座(464)上设置与压紧凸轮(463)配合并能使上压紧轴(461)压紧或松开的第一凸轮轨道(465)。

6.根据权利要求5所述的连续式高速旋转滚槽机，其特征在于：所述上压紧轴(461)的上端还缓冲设置有导向凸轮(467)，与所述导向凸轮(467)配合的第二凸轮轨道(466)也设置在凸轮轨道座(464)上，所述第二凸轮轨道(466)呈圆周设置，且所述第二凸轮轨道(466)包括连续设置的松开段、衔接段和压紧段，且所述压紧段与第一凸轮轨道(465)处于以中心轴(21)为圆心的同一扇形面内。

7.根据权利要求1所述的连续式高速旋转滚槽机，其特征在于：在机架(1)的第一安装板(11)上还分别设置有结构相同的上料组件(5)和下料组件(6)，所述上料组件(5)和下料组件(6)均位于第二凸轮轨道(466)的松开段对应的周向，在第一安装板(11)上还设置有与上料组件(5)、下料组件(6)等高的上料挡边(7)和下料挡边(8)，所述上料挡边(7)和下料挡边(8)分别设置在于第二凸轮轨道(466)的衔接段对应的周向；

在自转支架(41)上还设置与上料组件(5)等高的电池卡槽(9)，所述电池卡槽(9)呈圆弧型设置，所述电池卡槽(9)分别与上料挡边(7)和下料挡边(8)之间对应组成上料通道和下料通道。

8.根据权利要求7所述的连续式高速旋转滚槽机，其特征在于：所述上料组件(5)包括：

通过上料转动轴(51)设置在第一安装板(11)上方的上料星轮(52)，在所述上料星轮(52)的周向等间距设置至少两个电池卡槽(9)；

固定在第一安装板(11)上且位于上料星轮(52)下方的上料基板(53)，在所述上料基板(53)上分别设置两个弧形的星轮挡边(54)，位于上料星轮(52)周向的所述星轮挡边(54)与上料星轮(52)之间组成星轮通道，所述星轮通道存在两个缺口，其中一个缺口与上料通道连通，另一个缺口与圆柱电池连通；和

设置在上料转动轴(51)上的星轮齿轮组(55)，所述星轮齿轮组(55)与角度分割电机(32)的输出轴啮合连接。

9.根据权利要求1所述的连续式高速旋转滚槽机，其特征在于：所述滚槽组件(45)包括：

与自转支架(41)滑动设置的滚槽板，且滑动方向为以中心轴(21)为圆心的径向；

在滚槽板的下方竖直朝下转动设置滚槽轴，所述滚槽轴的下端部设置滚槽刀具(451)，且所述滚槽刀具(451)朝向圆柱电池的周向；和

在滚槽板上设置进给凸轮(452)，与所述进给凸轮(452)配合的进给盘(453)固定设置在中心轴(21)上。

10.根据权利要求1所述的连续式高速旋转滚槽机，其特征在于：在自转支架(41)上还设置有负压吸尘系统(10)，且所述负压吸尘系统(10)的吸尘口朝向滚槽刀具(451)。

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