CN220731608U - 一种卷针结构及卷绕设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电芯卷绕技术领域，具体公开了一种卷针结构及卷绕设备，该卷针结构包括：底座，底座上设有柱状连接部；第一卷针座，第一卷针座滑动连接于柱状连接部上；第二卷针座，第二卷针座滑动连接于柱状连接部上；第一卷针座和第二卷针座沿柱状连接部周侧均布设置；第一驱动机构，第一驱动机构与第一卷针座驱动连接，以驱使第一卷针座于柱状连接部的第一径向方向滑动；第二驱动机构，第二驱动机构与第二卷针座驱动连接，以驱使第二卷针座于柱状连接部的轴线方向和第二径向方向滑动。该卷针结构能够便捷实现对卷径进行调整，从而能够满足不同电芯的卷绕使用以及能够方便电芯在卷针上的便捷取出。

Description

一种卷针结构及卷绕设备

技术领域

本实用新型涉及电芯卷绕技术领域，尤其涉及一种卷针结构及卷绕设备。

背景技术

锂离子电池因具备较好的性能而被广泛运用于电动汽车等领域中，锂离子电池的电芯通常都是通过将正负极片以及隔膜按照预定的顺序卷绕而成，电芯在卷绕时往往需要借助卷针来完成的卷绕作业。

现有技术中，卷针的外形尺寸通常都是固定设置的，从而使得卷针的卷径也唯一固定了；然而，当极片或者隔膜等来料有差别或因工艺变动而需要到不同卷径的卷针时，还需要将对应的卷针进行更换，费时费力；或者当卷针卷绕完成之后，需要取出卷绕成型的电芯时，由于电芯的最内一层是紧贴着卷针的，因此卷针退出电芯的过程中很容易使得电芯的形状发生变化，并且不便于电芯的便捷取出，费时费力；所以急需设计一种能够对外形尺寸进行调节的卷针，以便于便捷实现对卷径进行调整，从而能够满足不同电芯的卷绕使用以及能够方便电芯在卷针上的便捷取出。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种卷针结构及卷绕设备，解决现有技术中卷针的卷径不可调节，从而不便于对不同卷径需求的电芯进行卷绕及不方便卷绕后的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供以下的技术方案：

一种卷针结构，包括：

底座，所述底座上设有柱状连接部；

第一卷针座，所述第一卷针座滑动连接于所述柱状连接部上；

第二卷针座，所述第二卷针座滑动连接于所述柱状连接部上；所述第一卷针座和所述第二卷针座沿所述柱状连接部周侧均布设置；

第一驱动机构，所述第一驱动机构与所述第一卷针座驱动连接，以驱使所述第一卷针座于所述柱状连接部的第一径向方向滑动；

第二驱动机构，所述第二驱动机构与所述第二卷针座驱动连接，以驱使所述第二卷针座于所述柱状连接部的轴线方向和第二径向方向滑动。

可选的，所述第二驱动机构包括第一驱动件和固设于所述第一驱动件的驱动端上的第二驱动件；所述第一驱动件固设于所述底座上，并与所述柱状连接部同轴设置；所述第二驱动件的驱动端与所述第二卷针座连接。

可选的，所述第一驱动机构、所述第一驱动件和所述第二驱动件为气缸、直线电机或者电动伸缩杆中的任意一种。

可选的，所述第一卷针座设有两件，两件所述第一卷针座沿所述第一径向方向相对设置；所述第一驱动机构设于两件所述第一卷针座之间，所述第一驱动机构上设有两个同轴设置的第一驱动部，两个所述第一驱动部分别与两件所述第一卷针座连接；

所述第二卷针座设有两件，两件所述第二卷针座沿所述第二径向方向相对设置；所述第二驱动件设于两件所述第二卷针座之间，所述第二驱动件上设有两个同轴设置的第二驱动部，两个所述第二驱动部分别与两件所述第二卷针座连接。

可选的，所述第一径向方向与所述第二径向方向相互垂直设置。

可选的，该卷针结构还包括控制器，所述第一驱动机构、所述第一驱动件和所述第二驱动件均与所述控制器电连接。

可选的，所述柱状连接部上设有第一连接槽；所述第一连接槽沿所述柱状连接部的轴线方向延伸、并沿所述第二径向方向连通所述柱状连接部内外两侧壁；所述第二卷针座上设有与所述第一连接槽相适配的第一连接凸块。

可选的，所述柱状连接部上还设有沿所述第一径向方向设置的第二连接槽，所述第一卷针座上设有与所述第二连接槽相适配的第二连接凸块。

可选的，所述第一卷针座和所述第二卷针座的表面均设有柔性包覆层。

本实用新型还提供了一种卷绕设备，包括上述所述的卷针结构。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供了一种卷针结构及卷绕设备，该卷针结构通过第一驱动机构驱使第一卷针座在第一径向方向滑动调节，同时通过第二驱动机构在第二径向方向滑动调节，就能够实现第一卷针座和第二卷针座在柱状连接部上的整体外形尺寸大小的调整，从而使得该卷针结构能够满足多种不同卷径需求的电芯的卷绕使用，而无需对卷针进行频繁更换，省时省力，方便卷绕使用；而且，当电芯卷绕完成后，还可以通过第二驱动机构驱使第二卷针座沿第二径向方向靠近柱状连接部轴心方向滑动以及沿柱状连接部的轴线方向滑动，从而使得第二卷针座与电芯的最内圈产生分离，然后通过第一驱动机构驱使第一卷针座沿第一径向方向靠近柱状连接部轴心的方向滑动，就能够使得完成卷绕的电芯快速从该卷针结构上脱离下来，以避免电芯产生形状变化或者降低电芯最内圈产生磨损的风险，进而实现对电芯的便捷取出，省时省力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型提供的卷针结构的整体结构示意图；

图2为本实用新型提供的卷针结构的剖视图；

图3为本实用新型提供的底座的结构示意图；

图4为本实用新型提供的第一卷针座及第一驱动机构的结构示意图；

图5为本实用新型提供的第二卷针座及第二驱动机构的结构示意图。

上述图中：1、底座；11、第一连接槽；12、第二连接槽；2、第一卷针座；21、第二连接凸块；3、第二卷针座；31、第一连接凸块；4、第一驱动机构；5、第二驱动机构；51、第一驱动件；52、第二驱动件；6、控制器。

具体实施方式

为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要理解的是，在本实用新型的描述中，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。其中，示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法；虽然流程图将各项操作或步骤处理描述形成一定的顺序，但是其中的许多操作或步骤是能够被并行地、并发地或者同时实施的，且各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作或步骤完成时，对应处理可以被终止，还可以具有未包括在附图中的附加步骤。前面所述的处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本实用新型使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。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，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。

请结合参考附图1至附图5，本实用新型实施例提供了一种卷针结构，包括：

底座1，底座1上设有柱状连接部；

第一卷针座2，第一卷针座2滑动连接于柱状连接部上；

第二卷针座3，第二卷针座3滑动连接于柱状连接部上；第一卷针座2和第二卷针座3沿底座1周侧均布设置；

第一驱动机构4，第一驱动机构4与第一卷针座2驱动连接，以驱使第一卷针座2于柱状连接部的第一径向方向滑动；

第二驱动机构5，第二驱动机构5与第二卷针座3驱动连接，以驱使第二卷针座3于柱状连接部的轴线方向和第二径向方向滑动。本实施例中，第一径向方向记为X方向，第二径向方向记为Y方向，轴线方向记为Z方向。

根据上述方案，通过第一驱动机构4驱使第一卷针座2在第一径向方向滑动调节，同时通过第二驱动机构5在第二径向方向滑动调节，就能够实现第一卷针座2和第二卷针座3在柱状连接部上的整体外形尺寸大小的调整，从而使得该卷针结构能够满足多种不同卷径需求的电芯的卷绕使用，而无需对卷针进行频繁更换，省时省力，方便卷绕使用；而且，当电芯卷绕完成后，还可以通过第二驱动机构5驱使第二卷针座3沿第二径向方向靠近柱状连接部轴心方向滑动以及沿柱状连接部的轴线方向滑动，从而使得第二卷针座3与电芯的最内圈产生分离分离，然后通过第一驱动机构4驱使第一卷针座2沿第一径向方向靠近柱状连接部轴心的方向滑动，就能够使得完成卷绕的电芯快速从该卷针结构上脱离下来，以避免电芯产生形状变化或者降低电芯最内圈产生磨损的风险，进而实现对电芯的便捷取出，省时省力。

进一步的，为了便于对第二卷针座3在第二径向风险以及柱状连接部的轴线方向上的驱动调节，以满足对电芯的卷绕使用需求，第二驱动机构5包括第一驱动件51和固设于第一驱动件51的驱动端上的第二驱动件52；第一驱动件51固设于底座1上，并与柱状连接部同轴设置；第二驱动件52与第一驱动件51相互垂直，第二驱动件52的驱动端与第二卷针座3连接。第一驱动件51可以通过螺钉固定安装在底座1上，以满足使用需求。

本实施例中，第一驱动机构4、第一驱动件51和第二驱动件52为气缸、直线电机或者电动伸缩杆中的任意一种，从而能够便捷实现对第一卷针座2及第二卷针座3的驱动使用。

具体的，为了便于实现该卷针结构的卷径大小的调整，以方便不同卷径需求的电芯的卷绕使用，第一卷针座2设有两件，两件第一卷针座2沿第一径向方向相对设置；第一驱动机构4设于两件第一卷针座2之间，第一驱动机构4上设有两个同轴设置的第一驱动部，两个第一驱动部分别与两件第一卷针座2连接；

第二卷针座3设有两件，两件第二卷针座3沿第二径向方向相对设置；第二驱动件52设于两件第二卷针座3之间，第二驱动件52上设有两个同轴设置的第二驱动部，两个第二驱动部分别与两件第二卷针座3连接。

本实施例中，第一径向方向与第二径向方向相互垂直设置，从而能够方便第一卷针座2及第二卷针座3的间隔设置使用，并能够使得第一卷针座2和第二卷针座3围合形成圆柱状的外形，以方便对电芯进行卷绕使用。

进一步的，为了方便对第一驱动机构4、第一驱动件51和第二驱动件52进行独立驱动控制，进而满足对电芯的卷绕使用需求，该卷针结构还包括控制器6，第一驱动机构4、第一驱动件51和第二驱动件52均与控制器6电连接。控制器6通常由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操作控制器等部分组成，以完成对应的协调和指挥动作。

进一步的，为了便于将第二卷针座3滑动连接在柱状连接部上，并使得第二卷针座3具有两个方向的自由度，以满足使用需求，柱状连接部上设有第一连接槽11；第一连接槽11沿柱状连接部的轴线方向延伸、并沿第二径向方向连通柱状连接部内外两侧壁；第二卷针座3上设有与第一连接槽11相适配的第一连接凸块31。

进一步的，为了便于将第一卷针座2滑动连接在柱状连接部上，以满足使用需求，柱状连接部上还设有沿第一径向方向设置的第二连接槽12，第一卷针座2上设有与第二连接槽12相适配的第二连接凸块21。

进一步的，为了更好地实现对电芯的最内圈位置进行保护，以避免第一卷针座2和第二卷针座3的外表面端角处对电芯的最内圈位置产生划伤，从而利于保证电芯的成型质量，第一卷针座2和第二卷针座3的表面均设有柔性包覆层。

本实用新型实施例还提供了一种卷绕设备，包括上述所述的卷针结构。

以上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种卷针结构，其特征在于，包括：

底座(1)，所述底座(1)上设有柱状连接部；

第一卷针座(2)，所述第一卷针座(2)滑动连接于所述柱状连接部上；

第二卷针座(3)，所述第二卷针座(3)滑动连接于所述柱状连接部上；所述第一卷针座(2)和所述第二卷针座(3)沿所述柱状连接部周侧均布设置；

第一驱动机构(4)，所述第一驱动机构(4)与所述第一卷针座(2)驱动连接，以驱使所述第一卷针座(2)于所述柱状连接部的第一径向方向滑动；

第二驱动机构(5)，所述第二驱动机构(5)与所述第二卷针座(3)驱动连接，以驱使所述第二卷针座(3)于所述柱状连接部的轴线方向和第二径向方向滑动。

2.根据权利要求1所述的卷针结构，其特征在于，所述第二驱动机构(5)包括第一驱动件(51)和固设于所述第一驱动件(51)的驱动端上的第二驱动件(52)；所述第一驱动件(51)固设于所述底座(1)上，并与所述柱状连接部同轴设置；所述第二驱动件(52)的驱动端与所述第二卷针座(3)连接。

3.根据权利要求2所述的卷针结构，其特征在于，所述第一驱动机构(4)、所述第一驱动件(51)和所述第二驱动件(52)为气缸、直线电机或者电动伸缩杆中的任意一种。

4.根据权利要求2所述的卷针结构，其特征在于，所述第一卷针座(2)设有两件，两件所述第一卷针座(2)沿所述第一径向方向相对设置；所述第一驱动机构(4)设于两件所述第一卷针座(2)之间，所述第一驱动机构(4)上设有两个同轴设置的第一驱动部，两个所述第一驱动部分别与两件所述第一卷针座(2)连接；

所述第二卷针座(3)设有两件，两件所述第二卷针座(3)沿所述第二径向方向相对设置；所述第二驱动件(52)设于两件所述第二卷针座(3)之间，所述第二驱动件(52)上设有两个同轴设置的第二驱动部，两个所述第二驱动部分别与两件所述第二卷针座(3)连接。

5.根据权利要求4所述的卷针结构，其特征在于，所述第一径向方向与所述第二径向方向相互垂直设置。

6.根据权利要求2所述的卷针结构，其特征在于，还包括控制器(6)，所述第一驱动机构(4)、所述第一驱动件(51)和所述第二驱动件(52)均与所述控制器(6)电连接。

7.根据权利要求1所述的卷针结构，其特征在于，所述柱状连接部上设有第一连接槽(11)；所述第一连接槽(11)沿所述柱状连接部的轴线方向延伸、并沿所述第二径向方向连通所述柱状连接部内外两侧壁；所述第二卷针座(3)上设有与所述第一连接槽(11)相适配的第一连接凸块(31)。

8.根据权利要求1所述的卷针结构，其特征在于，所述柱状连接部上还设有沿所述第一径向方向设置的第二连接槽(12)，所述第一卷针座(2)上设有与所述第二连接槽(12)相适配的第二连接凸块(21)。

9.根据权利要求1所述的卷针结构，其特征在于，所述第一卷针座(2)和所述第二卷针座(3)的表面均设有柔性包覆层。

10.一种卷绕设备，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的卷针结构。