CN220672629U - 一种变径卷针机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种变径卷针机构，其包括卷针组件和变径组件，卷针组件包括上卷针组件，上卷针组件包括卷针上盖和卷针下盖，卷针上盖上开设有倾斜设置的变径斜槽，卷针上盖相对卷针下盖可径向移动，变径组件包括变径调整件，变径调整件轴向滑动地设置于卷针下盖，变径调整件包括变径斜滑部，变径斜滑部滑动设置于变径斜槽内。变径调整件轴向滑动，带动变径斜滑部在变径斜槽内滑动，进而使得卷针上盖径向移动，以调整卷针组件的直径，以适应不同厚度的极片，保证卷绕后的不同厚度的极片的极耳对齐。这样的设置，不必在卷针上粘贴胶带，也不必反复调整和试验胶带的粘贴圈数，减少了极片卷绕成电芯的报废率，提高了电芯的生产效率。

Description

一种变径卷针机构

技术领域

本实用新型涉及电池制备技术领域，尤其涉及一种变径卷针机构。

背景技术

在电池的制备过程中，需要将极片卷绕形成电芯。当不同厚度的极片卷绕时，为了使得不同厚度的极片的极耳对齐，需要在卷针上粘贴胶带，从而调整卷针的直径。这种通过在卷针上粘贴胶带调整卷针直径的方式，需要通过试卷极片观察极耳错位情况，再不断调整胶带的粘贴圈数，依赖操作人员的经验。如果粘贴的胶带不准确，需要反复粘贴和撕下胶带调整，增加了电芯的报废率，且影响电芯的生产效率。

因此，亟需一种变径卷针机构，以解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种变径卷针机构，以解决现有技术中因需要不断调整卷针上粘贴胶带导致的电芯报废率增加、电芯生产效率降低的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种变径卷针机构，包括：

卷针组件，其用于卷绕极片，所述卷针组件包括上卷针组件，所述上卷针组件包括卷针上盖和卷针下盖，所述卷针上盖上开设有倾斜设置的变径斜槽，所述卷针上盖相对所述卷针下盖可径向移动设置，以调整所述卷针组件的直径；

变径组件，其包括变径调整件，所述变径调整件可轴向滑动地设置于所述卷针下盖上，所述变径调整件包括变径斜滑部，所述变径斜滑部可滑动地设置于所述变径斜槽内。

进一步地，所述上卷针组件还包括卷针挡板，所述卷针挡板相对所述卷针下盖固定设置，所述卷针下盖包括挡板部，所述卷针上盖设置于所述卷针挡板和所述挡板部之间，以限制所述卷针上盖的轴向移动。

进一步地，所述卷针下盖包括下盖主体，所述下盖主体上沿其轴向开设有导向平槽，所述变径调整件可滑动地设置于所述导向平槽内。

进一步地，所述变径调整件还包括导向部，所述导向部与所述变径斜滑部一体成型，所述导向部可滑动地设置于所述导向平槽内。

进一步地，所述变径组件还包括移动组件，所述移动组件包括丝杠和丝母，所述丝杠可定轴转动地设置于所述卷针下盖上，所述丝母固定安装于所述变径调整件上，所述丝杠与所述丝母螺纹连接。

进一步地，所述移动组件还包括轴承，所述轴承的外圈安装于所述卷针下盖上，所述丝杠套设于所述轴承的内圈内。

进一步地，所述移动组件还包括驱动器，所述驱动器安装于所述卷针下盖上，所述驱动器的输出端与所述丝杠连接。

进一步地，所述变径调整件上开设有避让长孔，所述避让长孔沿所述卷针下盖的轴向延伸，所述避让长孔用于避让所述丝杠。

进一步地，所述卷针组件还包括下卷针，所述卷针下盖安装于所述下卷针上。

进一步地，所述变径卷针机构还包括旋转组件，所述旋转组件包括连接轴，所述连接轴转动设置，所述连接轴安装于所述卷针下盖上。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的变径卷针机构包括卷针组件和变径组件3，极片卷绕于卷针组件上，变径组件3用于调整卷针组件的直径，以适应不同厚度的极片，保证卷绕后的不同厚度的极片的极耳对齐。这样的设置，不必在卷针上粘贴胶带，也不必反复调整和试验胶带的粘贴圈数，也减少了粘贴胶带对操作人员的经验的依赖，减少了极片卷绕成电芯的报废率，提高了电芯的合格率，也提高了电芯的生产效率。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的变径卷针机构的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的变径卷针机构的爆炸图；

图3是本实用新型实施例提供的变径卷针机构的剖视图一；

图4是本实用新型实施例提供的变径卷针机构的剖视图二；

图5是本实用新型实施例提供的卷针下盖的结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的卷针上盖的结构示意图；

图7是本实用新型实施例提供的变径调整件的结构示意图。

图中：

1、上卷针组件；2、下卷针；3、变径组件；4、旋转组件；

11、卷针上盖；12、卷针下盖；13、卷针挡板；31、变径调整件；32、丝杠；33、丝母；34、轴承；35、驱动器；36、联轴器；41、连接轴；42、连接器；

111、变径斜槽；121、下盖主体；122、挡板部；123、导向平槽；124、连接部；125、轴承孔；126、连接孔；311、变径斜滑部；312、导向部；313、避让长孔；321、连轴部；322、螺纹部。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。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。

本实用新型中限定了一些方位词，在未作出相反说明的情况下，所使用的方位词如“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”这些方位词是为了便于理解而采用的，因而不构成对本实用新型保护范围的限制。

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。

如图1-图7所示，本实施例提供了一种变径卷针机构，用于卷绕极片。该变径卷针机构包括卷针组件和变径组件3，极片卷绕于卷针组件上，变径组件3用于调整卷针组件的直径，以适应不同厚度的极片，保证卷绕后的不同厚度的极片的极耳对齐。这样的设置，不必在卷针上粘贴胶带，也不必反复调整和试验胶带的粘贴圈数，也减少了粘贴胶带对操作人员的经验的依赖，减少了极片卷绕成电芯的报废率，提高了电芯的合格率，也提高了电芯的生产效率。

其中，卷针组件包括上卷针组件1，上卷针组件1包括卷针上盖11和卷针下盖12，卷针上盖11上开设有倾斜设置的变径斜槽111，卷针上盖11相对卷针下盖12可径向移动设置，以调整卷针组件的直径，变径组件3包括变径调整件31，变径调整件31可轴向滑动地设置于卷针下盖12上，变径调整件31包括变径斜滑部311，变径斜滑部311可滑动地设置于变径斜槽111内。变径调整件31轴向滑动，带动变径斜滑部311在变径斜槽111内滑动，进而使得卷针上盖11径向移动，从而达到调整卷针组件的直径的目的。本实施例提供的变径卷针机构能够适应不同厚度的极片，保证卷绕后的不同厚度的极片的极耳对齐。这样的设置，不必在卷针上粘贴胶带，也不必反复调整和试验胶带的粘贴圈数，也减少了粘贴胶带对操作人员的经验的依赖，减少了极片卷绕成电芯的报废率，提高了电芯的合格率，也提高了电芯的生产效率。

本实施例中，径向指的是沿卷针下盖12的径向的方向，轴向指的是沿卷针下盖12的轴向的方向。

如图1-图4所示，卷针组件还包括下卷针2，卷针下盖12安装于下卷针2上。下卷针2和上卷针组件1安装好后，其形成的外轮廓的直径就是卷针组件的直径。

进一步地，变径卷针机构还包括旋转组件4，旋转组件4与卷针下盖12连接，旋转组件4带动卷针下盖12转动，进而带动整个变径卷针机构转动，从而将极片卷绕于卷针组件上。

进一步地，旋转组件4包括连接轴41，连接轴41转动设置，连接轴41安装于卷针下盖12上。

进一步地，旋转组件4还包括连接器42，连接轴41通过连接器42与动力控制系统连接。动力控制系统驱动连接轴41转动，连接轴41带动卷针下盖12转动，进而带动整个变径卷针机构转动，从而将极片卷绕于卷针组件上。

进一步地，上卷针组件1还包括卷针挡板13，卷针挡板13相对卷针下盖12固定设置，卷针下盖12包括挡板部122，卷针上盖11设置于卷针挡板13和挡板部122之间，以限制卷针上盖11的轴向移动。具体地，卷针挡板13安装于下卷针2上。

进一步地，卷针挡板13和挡板部122之间的距离等于卷针上盖11的轴向尺寸。这样的设置，可防止卷针上盖11沿轴向移动，从而使得变径调整件31在轴向移动时，由于变径斜槽111和变径斜滑部311的设定，带动卷针上盖11径向移动。

进一步地，变径斜槽111从挡板部122向卷针挡板13的方向倾斜。当需要增大卷针组件的直径时，变径调整件31向靠近卷针挡板13的方向轴向移动；当需要减小卷针组件的直径时，变径调整件31向靠近挡板部122的方向轴向移动。

如图1-图5所示，变径组件3还包括移动组件，移动组件用于带动变径调整件31轴向移动。

进一步地，移动组件包括丝杠32和丝母33，丝杠32可定轴转动地设置于卷针下盖12上，丝母33固定安装于变径调整件31上，丝杠32与丝母33螺纹连接。由于丝母33固定安装在变径调整件31上，变径调整件31轴向移动设置于卷针下盖12上，因此，丝杠32转动，不会带动丝母33转动，使得丝母33沿轴向移动，进而带动变径调整件31轴向移动。

本实施例中，对移动组件的具体实现结构不作限定，可选择市面上常见的直线机构，比如连杆机构、曲柄滑块等，只要能够带动变径调整件31轴向移动即可。

进一步地，移动组件还包括轴承34，轴承34的外圈安装于卷针下盖12上，丝杠32套设于轴承34的内圈内。轴承34的设置，对丝杠32起到一定的支撑作用，使得丝杠32转动地更稳定。

进一步地，卷针下盖12上开设有轴承孔125，轴承34的外圈安装于轴承孔125内。具体地，上述轴承孔125开设于挡板部122上。

进一步地，移动组件还包括驱动器35，驱动器35安装于卷针下盖12上，驱动器35的输出端与丝杠32连接。驱动器35驱动丝杠32转动，丝杠32带动丝母33轴向移动，丝母33带动变径调整件31轴向移动，进而带动变径斜滑部311在变径斜槽111内滑动，进而使得卷针上盖11径向移动，从而达到调整卷针组件的直径的目的。

进一步地，卷针下盖12还包括连接部124，驱动器35安装于连接部124上。具体地，连接部124与下盖主体121一体成型，连接部124和挡板部122间隔设置，且相互平行设置。

本实施例中，驱动器35可为伺服电机，通过伺服电机控制丝杠32正转和反转，从而实现变径调整件31沿轴向的往复滑动。当然，驱动器35也可为其他现有的动力源，对此不作限定，只要能够带动丝杠32正转和反转即可。

进一步地，移动组件还包括联轴器36，联轴器36与驱动器35的输出端连接，丝杠32与联轴器36连接。

进一步地，驱动器35的电源线与连接器42连接，驱动器35通过连接器42与动力控制系统连接。动力控制系统既能够驱动连接轴41转动，又能够给驱动器35供电。

进一步地，丝杠32包括连轴部321，连轴部321与联轴器36连接。

进一步地，卷针下盖12上开设有连接孔126，驱动器35的输出端穿过连接孔126，并与联轴器36连接。具体地，连接孔126开设于连接部124上。

进一步地，丝杠32还包括螺纹部322，螺纹部322与连轴部321一体成型，螺纹部322与丝母33螺纹连接。

如图5所示，卷针下盖12包括下盖主体121，下盖主体121上沿其轴向开设有导向平槽123，变径调整件31可滑动地设置于导向平槽123内。

具体地，挡板部122与下盖主体121一体成型，挡板部122垂直设置于下盖主体121上。

进一步地，变径调整件31还包括导向部312，导向部312与变径斜滑部311一体成型，导向部312可滑动地设置于导向平槽123内。导向平槽123和导向部312配合设置，对变径调整件31的轴向移动起到导向作用，保证变径调整件31的移动的准确性和稳定性，更有利于通过变径组件3调整卷针组件的直径。

如图7所示，变径调整件31上开设有避让长孔313，避让长孔313沿卷针下盖12的轴向延伸，避让长孔313用于避让丝杠32。由于丝杠32和丝母33在轴向方向上会发生相对移动，进而使得丝杠32与变径调整件31发生相对轴向移动，避让长孔313能够防止丝杠32和变径调整件31发生运动干涉，保证变径的顺利进行。

进一步地，本实施例提供的变径卷针机构可与检测极耳对齐度的在线检测系统配套使用，检测极耳对齐度的在线检测系统基于CCD(Charge-coupled Device，电荷耦合器件)获取图像，并通过图像得到极耳的偏移量，并将上述极耳的偏移量的相关数据传输给控制驱动器35的动力控制系统，动力控制系统根据上述数据计算出卷针组件需要改变的直径大小，并转换成驱动器35需要旋转的圈数，从而实现极耳对齐度的闭环控制。这种自动控制的方式，准确度高，不用反复调整和试验。

虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种变径卷针机构，其特征在于，包括：

卷针组件，其用于卷绕极片，所述卷针组件包括上卷针组件(1)，所述上卷针组件(1)包括卷针上盖(11)和卷针下盖(12)，所述卷针上盖(11)上开设有倾斜设置的变径斜槽(111)，所述卷针上盖(11)相对所述卷针下盖(12)可径向移动设置，以调整所述卷针组件的直径；

变径组件(3)，其包括变径调整件(31)，所述变径调整件(31)可轴向滑动地设置于所述卷针下盖(12)上，所述变径调整件(31)包括变径斜滑部(311)，所述变径斜滑部(311)可滑动地设置于所述变径斜槽(111)内。

2.根据权利要求1所述的变径卷针机构，其特征在于，所述上卷针组件(1)还包括卷针挡板(13)，所述卷针挡板(13)相对所述卷针下盖(12)固定设置，所述卷针下盖(12)包括挡板部(122)，所述卷针上盖(11)设置于所述卷针挡板(13)和所述挡板部(122)之间，以限制所述卷针上盖(11)的轴向移动。

3.根据权利要求1所述的变径卷针机构，其特征在于，所述卷针下盖(12)包括下盖主体(121)，所述下盖主体(121)上沿其轴向开设有导向平槽(123)，所述变径调整件(31)可滑动地设置于所述导向平槽(123)内。

4.根据权利要求3所述的变径卷针机构，其特征在于，所述变径调整件(31)还包括导向部(312)，所述导向部(312)与所述变径斜滑部(311)一体成型，所述导向部(312)可滑动地设置于所述导向平槽(123)内。

5.根据权利要求1所述的变径卷针机构，其特征在于，所述变径组件(3)还包括移动组件，所述移动组件包括丝杠(32)和丝母(33)，所述丝杠(32)可定轴转动地设置于所述卷针下盖(12)上，所述丝母(33)固定安装于所述变径调整件(31)上，所述丝杠(32)与所述丝母(33)螺纹连接。

6.根据权利要求5所述的变径卷针机构，其特征在于，所述移动组件还包括轴承(34)，所述轴承(34)的外圈安装于所述卷针下盖(12)上，所述丝杠(32)套设于所述轴承(34)的内圈内。

7.根据权利要求5所述的变径卷针机构，其特征在于，所述移动组件还包括驱动器(35)，所述驱动器(35)安装于所述卷针下盖(12)上，所述驱动器(35)的输出端与所述丝杠(32)连接。

8.根据权利要求5所述的变径卷针机构，其特征在于，所述变径调整件(31)上开设有避让长孔(313)，所述避让长孔(313)沿所述卷针下盖(12)的轴向延伸，所述避让长孔(313)用于避让所述丝杠(32)。

9.根据权利要求1所述的变径卷针机构，其特征在于，所述卷针组件还包括下卷针(2)，所述卷针下盖(12)安装于所述下卷针(2)上。

10.根据权利要求1所述的变径卷针机构，其特征在于，所述变径卷针机构还包括旋转组件(4)，所述旋转组件(4)包括连接轴(41)，所述连接轴(41)转动设置，所述连接轴(41)安装于所述卷针下盖(12)上。