CN219435946U - 转塔及多工位卷绕机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及卷绕生产技术领域，尤其涉及一种转塔及多工位卷绕机，该转塔包括支撑座和转塔本体；支撑座上开设有弧形凹槽；转塔本体包括外圈和转盘，外圈固定在支撑座的凹槽内，转盘同轴转动设置于外圈内侧，转盘上开设有多个阵列分布的安装孔，多个安装孔处于与转盘同轴的同一个圆周上。该转塔利用固定在支撑座上开设的弧形凹槽内的外圈对旋转的转盘进行限制，使转盘的轴心与多个工位所在的圆圆心重合，实现与工位之间的精确定位，而包括该转塔的多工位卷绕机将卷针组件设置于该转塔上，在转塔的带动下依次循环于各工位，各工位之间的工作同时进行，有效节约了工作时间，大大提高了效率和空间利用率。

Description

转塔及多工位卷绕机

技术领域

本实用新型涉及卷绕生产技术领域，尤其涉及一种转塔及多工位卷绕机。

背景技术

目前，锂电池电芯的卷制主要是由卷绕机完成的，卷绕机将正极极片、负极极片和隔膜按照一定次序层叠、定长卷绕、贴终止胶后形成锂电池电芯，卷绕机普遍为三工位设计，包括卷绕工位、贴胶工位和下料工位，为了提高卷制效率，常常在转塔上设置三组卷针组件，三组卷针组件能够在转塔旋转带动下公转，在三个工位依次循环动作，又能绕着各自的轴线自转并实现抽拔动作，以实现从卷绕开始到成品下料结束的一个完整的工艺过程。

循环过程中，转塔要将卷针组件准确旋转到各工位上才能与外部装置配合实现各作业过程，例如电芯贴胶时，卷针组件要与贴胶装置配合进行，一旦卷针组件未准确移动至贴胶工位，就会导致贴胶操作失败，各工位之间难以实现循环作业。而卷针组件是否能够准确移动至各工位由转塔决定，转塔成为整个电芯卷制工艺是否能够连续进行的关键。

实用新型内容

本实用新型的目的之一在于提供一种转塔，能够实现各工位循环时的准确定位。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

转塔，包括支撑座和转塔本体；所述支撑座上开设有弧形凹槽；所述转塔本体包括外圈和转盘，所述外圈固定在所述支撑座的所述凹槽内，所述转盘与所述外圈同轴转动设置，所述转盘上开设有多个阵列分布的安装孔，多个所述安装孔处于与所述转盘同轴的同一个圆周上。

可选地，所述转盘包括内圈、前面板和后面板，所述内圈与所述外圈同轴转动设置，所述前面板和所述后面板分别同轴固定在所述内圈的轴向两端，所述安装孔贯穿开设在所述前面板和所述后面板上。

可选地，所述转塔本体还包括前端盖和后端盖，所述前端盖和所述后端盖分别设置于所述外圈的轴向两端，对所述转盘进行轴向限位。

可选地，所述外圈与所述支撑座可拆卸连接。

可选地，所述外圈与所述支撑座之间设置有第一定位组件，所述外圈与所述转盘之间设置有第二定位组件。

可选地，所述第一定位组件包括凸块，所述凸块设置于所述外圈的外周，所述支撑座包括前支撑板和后支撑板，所述前支撑板和所述后支撑板上均开设有所述凹槽，所述前支撑板和所述后支撑板分别固定于所述凸块两侧，所述凸块的长度两端与所述凹槽的两端对齐。

本实用新型的另一目的在于提供一种多工位卷绕机，包括上述任一转塔，还包括安装在所述安装孔内的卷针组件。

可选地，还包括尾座组件，所述尾座组件通过连接件固定在所述转塔本体上并与所述卷针组件一一对应。

可选地，所述尾座组件包括转动设置于所述安装孔内的卷针保护套，所述卷针保护套包括外套筒和同轴固定在所述外套筒内部的锥形接头，所述卷针组件的卷针靠近所述接头的一端设置为空心筒状，所述接头能够插入所述卷针内。

可选地，所述卷针保护套与所述转塔本体之间的轴向距离可调。

本实用新型的有益效果为：该转塔利用固定在支撑座上开设的弧形凹槽内的外圈对旋转的转盘进行限制，使转盘的轴心与多个工位所在的圆圆心重合，实现与工位之间的精确定位，而包括该转塔的多工位卷绕机将卷针组件设置于该转塔上，在转塔的带动下依次循环于各工位，各工位之间的工作同时进行，有效节约了工作时间，大大提高了效率和空间利用率。

附图说明

图1是本实用新型实施例中提出的多工位卷绕机的立体结构示意图；

图2是本实用新型实施例中提出的多工位卷绕机的正视图；

图3是本实用新型实施例中提出的转塔的结构示意图；

图4是图3的剖视图；

图5是尾座组件的剖视图。

图中，1、支撑座；11、前支撑板；12、后支撑板；2、外圈；21、凸块；3、转盘；31、前面板；31a、第二定位槽；32、后面板；33、内圈；4、轴承；5、前端盖；51、第一定位槽；6、后端盖；7、卷针组件；8、连接件；81、连接座；82、连接盘；9、尾座组件；91、卷针保护套；91a、外套筒；91b、接头；92、尾座轴承套；93、调节手柄；94、第一导向筒；95、第二导向筒；96、连接杆；97、弹性件；10、位置传感器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

锂电设备中，卷绕机是动力电池生产效率的关键，一般而言，卷绕机采用三幅卷针，单侧抽针的结构，卷绕过程中，卷绕机需要与其他外部装置配合才能分别在卷绕工位、贴胶工位和下料工位实现正、负极片自动卷绕，贴终止胶带，成品自动下料等功能，上述三个工位在同一圆周上阵列分布。

可以理解的是，为了使三幅卷针分别准确移动至卷绕工位、贴胶工位和下料工位，需要满足以下两点要求：一是用于带动卷针旋转的转塔每次旋转角度为60°，这一点通过电控即可实现；二是需要转塔的轴心始终保持在预设位置不发生偏转，这就需要转塔本身具备稳定性。

以用于卷绕电芯的三工位卷绕机为例，本实施例提出一种转塔，可以理解的是，该转塔可以应用于包括但不局限于加工动力电池的卷绕机，还可以应用于其他领域的卷绕机，例如纺织卷绕机，只需要更换转塔上随转塔旋转的功能构件即可，而工位的数量也可以根据加工过程中所需工序的道数进行调整。

参考图1-5所示，该转塔包括支撑座1和转塔本体，支撑座1起支撑作用，同时作为转塔与其他结构(例如机架)连接的连接构件，转塔本体安装在支撑座1上，包括外圈2和转盘3，其中外圈2固定在支撑座1设置的弧形凹槽内，与支撑座1一起作为定位构件的存在，转盘3同轴转动设置于外圈2内侧，转盘3上开设有三个阵列分布的安装孔，分别用于安装三组卷针组件7，三个安装孔处于某个与转盘3同轴的圆周上。

本实施例中的转塔利用固定在支撑座1的弧形凹槽内的外圈2对旋转的转盘3进行限制，使转盘3的轴心与多个工位所在的圆圆心重合，从而使设置在转盘3上的三组卷针组件7始终绕工位所在圆的圆心公转，实现了卷针组件7与外部装置(例如贴胶装置)定位的准确性。

转盘3具体包括内圈33、前面板31和后面板32，内圈33同轴转动设置于外圈2内侧，前面板31和后面板32分别同轴固定在内圈33的轴向两端与内圈33围合形成转盘3，安装孔贯穿开设在前面板31和后面板32上，以供三组卷针组件7穿过。相对于实心设置的转盘3而言，由内圈33、前面板31和后面板32围合而成的空心转盘3能够降低整个转塔的质量，减少旋转转盘3所需的能量损耗。

同时，为了降低内圈33与外圈2转动时的摩擦系数，提高该转塔的使用寿命，转塔还包括轴承4，轴承4设置于内圈33与外圈2之间，同时还设置有与外圈2同轴的前端盖5和后端盖6，前端盖5和后端盖6均为环形，分别固定在外圈2的轴向两端用于对轴承4进行轴向定位。可以理解的是，为了避免互相干涉，前面板31和后面板32的外径不大于前端盖5和后端盖6的内径，即前面板31与前端盖5由内向外同轴设置，后面板32与后端盖6由内向外同轴设置。

参考图3和图4所示，支撑座1与外圈2可拆卸连接，前期调试时，可以通过调整所用支撑座1的高度来对外圈2的轴心高度进行调整，使其与各工位所在圆的圆心重合。具体的，支撑座1包括前支撑板11和后支撑板12，前支撑板11和后支撑板12上均开设有弧形凹槽，外圈2的外周上设置有凸块21，前支撑板11和后支撑板12将凸块21夹设其中并利用螺栓固定，而为了使安装在安装孔内的卷针组件7保持水平，前面板31和后面板32之间会保持一定的间距，该间距往往大于现有轴承4的轴向长度。为此，轴承4的数量设置为两个，而外圈2的内周设置有凸起的环形圈，两个轴承4分别位于环形圈的两端并在前端盖5和后端盖6的作用下限位于内圈33和外圈2之间。

为了保证转盘3处于初始位置时，三个卷针组件7分别对应三个工位，可以先通过支撑座1对外圈2进行定位，然后再通过外圈2对内圈33进行定位，即可以在支撑座1与外圈2之间设置具有定位功能的第一定位组件，在外圈2与内圈33之间设置具有定位功能的第二定位组件来实现对卷针组件7的初始定位，第一定位组件和第二定位组件均可以采用位置传感器。为降低成本，本实施例中将凸块21以及支撑座1上的凹槽作为第一定位组件，使凸块21的长度与凹槽的长度相同，组装外圈2与支撑座1时，将凸块21的相对两端分别与凹槽两端对齐，而第二定位组件则是开设在前端盖5和/或后端盖6端面上的连通前端盖5和/或后端盖6内侧壁的第一定位槽51以及开设在前面板31/或后面板32端面上的连通前面板31/或后面板32外侧壁的第二定位槽31a，第一定位槽51和第二定位槽31a的宽度相同，则当第一定位槽51和第二定位槽31a相对时，三个卷针组件7分别与三个工位一一对应。当然，第二定位组件还可以设置为两块宽度相同的凸块21等相互配合的结构。

可以理解的是，位置传感器可以与凸块21、凹槽一同作为第一定位组件出现，也可以与第一定位槽51、第二定位槽31a一同作为第二定位组件出现，能够提高初始定位精度，此时凸块21和凹槽以及第一定位槽51和第二定位槽31a更多的是作为一种肉眼观察位置传感器定位是否准确的辅助构件存在。基于此，第一定位槽51和第二定位槽31a分别设置于前端盖5和前面板31上，以方便观察，位置传感器则设置于后端盖6和后面板32上。

基于上述实施例中的转塔，本实用新型的另一个实施例中还提出一种多工位卷绕机，包括该转塔以及安装于该转塔的安装孔内的卷针组件7，还包括驱动转塔旋转的第一驱动组件，驱动卷针组件7抽拔的第二驱动组件和驱动卷针组件7自转的第三旋转组件，其中卷针组件7以及第二驱动组件、第三驱动组件均属于现有技术，在此不再赘述。

第一驱动组件包括动力件、安装座、驱动齿轮和从动齿轮，其中安装座设置于支撑座1的轴向一侧，动力件固定安装于安装座上，与驱动齿轮通过减速机连接，驱动齿轮与同轴固定在前面板31或后面板32上的从动齿轮啮合，驱动齿轮在动力件作用下旋转进而带动从动齿轮旋转。动力件可以是旋转电机或柴油机。

卷针组件7中的所用卷针往往较为细长，需要在卷针远离第二驱动组件及第三驱动组件的一端设置尾座组件9，尾座组件9起到支撑和保护卷针的作用，以避免卷针旋转时发生扭转变形，确保动力传递至卷针的两端。尾座组件9通过连接件8固定在转塔的中心并能随转塔一同旋转，该连接件8具体包括连接座81以及连接盘82，连接座81一端与前面板32的中心固连，另一端与连接盘82的中心固连，三个尾座组件9呈圆周分布在连接盘82上并与三组卷针组件7一一对应，转塔旋转时，三个尾座组件9随转塔一同公转，同时，尾座组件9还能随三组卷针组件7一同自转。尾座组件9包括尾座轴承套92和卷针保护套91，卷针保护套91通过尾座轴承套92实现与连接盘82的转动连接，其一端伸出尾座轴承套92供卷针插入。

参考图5所示，卷针保护套91包括外套筒91a和同轴固定在外套筒91a内部的锥形接头91b，对应的，卷针靠近接头91b的一端设置为空心筒状，接头91b能够插入卷针内部实现对卷针的支撑，当卷针与接头91b连接时，卷针保护套91能够随卷针一同自转。为了改变卷针插入卷针保护套91时的受力情况，卷针保护套91与转塔之间的轴向距离可调。

尾座组件9还包括调节手柄93、弹性件97以及连接杆96，连接杆96沿尾座轴承套92轴向设置于尾座轴承套92内且与接头91b固接，调节手柄93设置于连接杆96远离接头91b的一端，弹性件97则套设在连接杆96上，调节手柄93与尾座轴承套92螺接，通过旋转调节手柄93对调节手柄93插入尾座轴承套92内的长度进行调节，从而通过连接杆96实现卷针保护套91与转塔之间轴向距离的调整。具体的，调节手柄93与尾座轴承套92上固定的螺母螺接，其动力输出端伸入尾座轴承套92内与连接杆96上设置的一端封闭的第一导向筒94抵接，套设在连接杆96上的弹性件97使第一导向筒94保持与调节手柄93接触的趋势，调节手柄93能够推动第一导向筒94连同连接杆96一同在尾座轴承套92内移动，连接杆96上还套设有与连接杆96轴向滑动配合的第二导向筒95，弹性件97设置于第一导向筒94和第二导向筒95之间，弹性件97使第二导向筒95与尾座轴承套92的内部端面保持抵接。调节手柄93将其自身的旋转运动转化为连接杆96的直线运动，可对卷针保护套91与转塔之间的轴向距离进行精确调整。当然，卷针保护套91与转塔的轴向距离还可以通过其他手段实现，例如将卷针保护套91与动力伸缩杆连接，通过动力伸缩杆的伸缩实现卷针保护套91的距离调整。

本实施例中，弹性件97可以选用压缩弹簧、弹性橡胶等。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.转塔，其特征在于，包括：

支撑座(1)，所述支撑座(1)上开设有弧形凹槽；

转塔本体，包括外圈(2)和转盘(3)，所述外圈(2)固定在所述支撑座(1)的所述凹槽内，所述转盘(3)同轴转动设置于所述外圈(2)内侧，所述转盘(3)上开设有多个阵列分布的安装孔，多个所述安装孔处于与所述转盘(3)同轴的同一个圆周上。

2.根据权利要求1所述的转塔，其特征在于，所述转盘(3)包括内圈(33)、前面板(31)和后面板(32)，所述内圈(33)同轴转动设置于所述外圈(2)内侧，所述前面板(31)和所述后面板(32)分别同轴固定在所述内圈(33)的轴向两端，所述安装孔贯穿开设在所述前面板(31)和所述后面板(32)上。

3.根据权利要求1所述的转塔，其特征在于，所述转塔本体还包括前端盖(5)和后端盖(6)，所述前端盖(5)和所述后端盖(6)分别设置于所述外圈(2)的轴向两端，对所述转盘(3)进行轴向限位。

4.根据权利要求1所述的转塔，其特征在于，所述外圈(2)与所述支撑座(1)可拆卸连接。

5.根据权利要求4所述的转塔，其特征在于，所述外圈(2)与所述支撑座(1)之间设置有第一定位组件，所述外圈(2)与所述转盘(3)之间设置有第二定位组件。

6.根据权利要求5所述的转塔，其特征在于，所述第一定位组件包括凸块(21)，所述凸块(21)设置于所述外圈(2)的外周，所述支撑座(1)包括前支撑板(11)和后支撑板(12)，所述前支撑板(11)和所述后支撑板(12)上均开设有所述凹槽，所述前支撑板(11)和所述后支撑板(12)分别固定于所述凸块(21)两侧，所述凸块(21)的长度两端与所述凹槽的两端对齐。

7.多工位卷绕机，其特征在于，包括如权利要求1-6任一所述转塔，还包括安装在所述安装孔内的卷针组件(7)。

8.根据权利要求7所述的多工位卷绕机，其特征在于，还包括尾座组件(9)，所述尾座组件(9)通过连接件(8)固定在所述转塔本体上并与所述卷针组件(7)一一对应。

9.根据权利要求8所述的多工位卷绕机，其特征在于，所述尾座组件(9)包括转动设置于所述安装孔内的卷针保护套(91)，所述卷针保护套(91)包括外套筒(91a)和同轴固定在所述外套筒(91a)内部的锥形接头(91b)，所述卷针组件(7)的卷针靠近所述接头(91b)的一端设置为空心筒状，所述接头(91b)能够插入所述卷针内。

10.根据权利要求9所述的多工位卷绕机，其特征在于，所述卷针保护套(91)与所述转塔本体之间的轴向距离可调。