CN220873662U - 一种锂电池卷绕机的卷绕机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及卷绕机技术领域，公开了一种锂电池卷绕机的卷绕机构，包括依次间隔设置的第一旋转座、第二旋转座和第三旋转座，三者之间通过中心轴连接；第二旋转座上设有卷绕工位、下料工位，卷针组件分别设于卷绕工位、下料工位上，第三旋转座上转动设置有连接头，第一旋转座上设有控制卷针组件进退针的进退针控制机构、驱动卷针组件自转的第一驱动组件以及驱动第一旋转座转动的第二驱动组件；卷针组件包括内卷针组、外卷针组和卷针座。通过控制内卷针组相互靠近或远离并同时控制外卷针组相互远离或靠近，能够在卷绕后同步松开夹持的隔膜和减小卷绕组件的外部尺寸，有利于退针，减少退针对卷芯的影响。

Description

一种锂电池卷绕机的卷绕机构

技术领域

本实用新型涉及卷绕机技术领域，具体涉及一种锂电池卷绕机的卷绕机构。

背景技术

锂离子电池卷绕机，是将正负极片和隔离膜卷绕成卷芯的设备。卷绕机构是卷绕的重要组成部分，现有的卷绕机，为了提供生产效率，通常有两组卷针组件，分别设置在可相互切换的卷绕工位和下料工位，通过旋转实现工位的切换。现有的卷针机构通过卷针组件连接隔膜，并通过驱动机构实现卷针组件转动完成卷绕动作，然后卷针组件抽针实现下料，现有的卷针机构针退针时容易损坏卷芯。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种锂电池卷绕机的卷绕机构，卷绕稳定，减少退针对卷芯的影响。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：一种锂电池卷绕机的卷绕机构，包括依次间隔设置的第一旋转座、第二旋转座和第三旋转座，且三者之间通过中心轴连接；所述第二旋转座上设有卷绕工位、下料工位，卷针组件分别设于卷绕工位、下料工位上，所述第三旋转座上转动设置有供卷针组件插入的连接头，所述第一旋转座上设有控制卷针组件进退针的进退针控制机构、驱动卷针组件自转的第一驱动组件以及驱动第一旋转座转动的第二驱动组件；所述卷针组件包括内卷针组、外卷针组和卷针座，所述内卷针组包括第一内卷针和第二内卷针，所述外卷针组包括第一外卷针和第二外卷针，所述卷针座内设有安装槽，所述安装槽内垂直于轴向方向设有供第一内卷针、第二内卷针、第一外卷针和第二外卷针滑动的滑轨，所述第一外卷针、第二外卷针的位于安装槽内一端分别通过第一弹簧与所述安装槽的侧壁连接；所述第一内卷针、第二内卷针位于安装槽内一端通过第二弹簧相连接，位于卷针座端的第一外卷针、第一内卷针之间以及第二外卷针、第二内卷针之间设有供插针插入的插孔，通过顶推机构控制插针的插入或退出能够使第一外卷针与第一内卷针以及第二外卷针、第二内卷针相互远离或靠近。

进一步的，所述进退针控制机构包括移动座、第一丝杆、导杆和第一电机，所述移动座设于所述第一旋转座和第二旋转座之间，所述移动座的上下端分别设置所述第一丝杆、所述导杆，所述第一丝杆与所述移动座螺接，所述第一丝杆的两端分别与所述第一旋转座、第二旋转座转动连接，且其一端穿过第一旋转座连接所述第一电机，所述导杆与所述移动座滑动套接，所述导杆的两端分别连接于所述第一旋转座、所述第二旋转座上，所述卷针座通过卷轴套可转动地安装于所述移动座上，所述第二旋转座设有供卷轴套穿过的套筒。

进一步的，所述第一驱动组件安装于所述移动座上，所述第一驱动组件包括第一齿轮、与第一齿轮啮合的第二齿轮和第二电机，所述第一齿轮安装在所述卷轴套远离卷针座一端的外部，所述第二电机固定在所述移动座上，所述第二电机的输送端与所述第二齿轮连接。

进一步的，所述第二驱动组件包括齿圈、与齿圈啮合的第三齿轮和第三电机，所述齿圈设于所述第一旋转座的外圈上，所述第三电机的输送端与所述第三齿轮连接。

进一步的，所述顶推机构设于所述卷轴套内，所述顶推机构包括第二丝杆、移动块、第四齿轮、与第四齿轮啮合的第五齿轮以及第四电机，所述第二丝杆沿轴向方向设于卷轴套内，所述第二丝杆的一端与所述插针转动连接，所述插针与所述卷针座滑动连接，所述第二丝杆的另一端与所述卷轴套的端部转动连接，且其伸出卷轴套外部并与所述第四齿轮连接，所述第四电机固定在所述移动座上，所述第四电机的输送端与所述第五齿轮连接，所述移动块螺接于所述第二丝杆，且所述移动块与所述卷轴套的内壁滑动连接。

由于采用上述技术方案，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的通过插针能够同时控制第一内卷针、第二内卷针相互靠近或远离并同时控制第一外卷针和第二外卷针相互远离或靠近，以使卷绕组件卷绕完成后，通过退出插针，第一内卷针、第二内卷针相互远离，松开隔膜，而第一外卷针和第二外卷针相互靠近，以减小卷针组件的外部尺寸，从而有利于退针，减少退针对卷芯的影响。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型图1的局部放大图；

图3是本实用新型的卷针组件和卷绕轴的剖面视图；

图中：10-第一旋转座，20-第二旋转座，30-第三旋转座，40-中心轴，50-卷针组件，60-第二驱动组件，70-退针控制机构，80-顶推机构，90-第一驱动组件；

101-卷轴套，201-套筒，301-连接头；

501-第一外卷针，502-第二外卷针，503-第一内卷针，504-第二内卷针，505-卷针座，506-第一弹簧，507-第二弹簧，5051-安装槽，508-滑轨，509-插孔，510-插针；

601-齿圈，602-第三齿轮，603-第三电机；

702-移动座、701-第一丝杆、704-导杆，703-第一电机；

801-第四齿轮，802-移动块，803-第二丝杆，804-第四电机，805-第五齿轮；

901-第一齿轮，902-第二齿轮，903-第二电机。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，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。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本实用新型的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

如图1、图2和图3所示，一种锂电池卷绕机的卷绕机构，包括依次间隔设置的第一旋转座10、第二旋转座20和第三旋转座30，且三者之间通过中心轴40连接；第二旋转座20上设有卷绕工位、下料工位，卷针组件50分别设于卷绕工位、下料工位上，第三旋转座30上转动设置有供卷针组件50插入的连接头301，第一旋转座10上设有控制卷针组件50进退针的进退针控制机构70、驱动卷针组件50自转的第一驱动组件90以及驱动第一旋转座10转动的第二驱动组件60；卷针组件50包括内卷针组、外卷针组和卷针座505，内卷针组包括第一内卷针503和第二内卷针504，外卷针组包括第一外卷针501和第二外卷针502，卷针座505内设有安装槽5051，安装槽5051内垂直于轴向方向设有供第一内卷针503、第二内卷针504、第一外卷针501和第二外卷针502滑动的滑轨508，第一外卷针501、第二外卷针502位于安装槽5051内一端分别通过第一弹簧506与安装槽5051的侧壁连接；第一内卷针503、第二内卷针504位于安装槽5051内一端通过第二弹簧507相连接，位于卷针座505端的第一外卷针501、第一内卷针503之间以及第二外卷针502、第二内卷针504之间设有供插针510插入的插孔509，通过顶推机构80控制插针510的插入或退出能够使第一外卷针501与第一内卷针503以及第二外卷针502、第二内卷针504相互远离或靠近。

由于设置第一内卷针503、第二内卷针504，当插针510未插入时，第一内卷针503与第二内卷针504之间被弹开留有间隙，从而使隔膜能送入第一内卷针503与第二内卷针504之间，当插针510插入时，第一外卷针501和第一内卷针503以及第二外卷针502和第二内卷针504同时相互远离,使得第一内卷针503与第二内卷针504相互靠近，从而能有效地夹持住隔膜，此时第一外卷针501和第二外卷针502相互远离，从而增大卷针组件50的外部尺寸。当退针后，在第一弹簧506、第二弹簧507作用下，第一内卷针503与第二内卷针504之间的相互远离，间隙增大，松开隔膜，而第一外卷针501与第二外卷针502相互靠近，减小卷针组件50的外部尺寸，从而有利于退针，减少退针过程对电芯的影响。

本实施例中，进退针控制机构70包括移动座702、第一丝杆701、导杆704和第一电机703，移动座702设于第一旋转座10和第二旋转座20之间，移动座702的上下端分别设置第一丝杆701、导杆704，第一丝杆701与移动座702螺接，第一丝杆701的两端分别与第一旋转座10、第二旋转座20转动连接，且其端部穿过第一旋转座10连接第一电机703，导杆704与移动座702滑动套接，导杆704的两端分别连接于第一旋转座10、第二旋转座20上，卷针座505通过卷轴套101可转动地安装于移动座702上，第二旋转座20设有供卷轴套101穿过的套筒201。使用时，利用第一电机703带动第一丝杆701转动，从而带动移动座702沿导杆704移动，通过卷轴套101带动卷针组件50前后移动，实现进退针动作。

本实施例中，第一驱动组件90安装于移动座702上，第一驱动组件90包括第一齿轮901、与第一齿轮901啮合的第二齿轮902和第二电机903，第一齿轮901安装在卷轴套101远离卷针座505一端的外部，第二电机903固定在移动座702上，第二电机903的输送端与第二齿轮902连接。使用时，利用第二电机903驱动第二齿轮902转动，从而通过第一齿轮901带动卷轴套101转动，以实现卷针组件50的自转，以实现卷绕动作。

本实施例中，第二驱动组件60包括齿圈601、与齿圈601啮合的第三齿轮602和第三电机603，齿圈601设于第一旋转座10的外圈上，第三电机603的输送端与第三齿轮602连接。该结构利用第三电机603带动第三齿轮602转动，从而通过齿圈601带动第一旋转座10转动，由于第一旋转座10、第二旋转座20、第三旋转座30通过中心轴40相连接，从而实现三者同步转动，以实现卷绕工位和下料工位的切换动作。

本实施例中，顶推机构80设于卷轴套101内，顶推机构80包括第二丝杆803、移动块802、第四齿轮801、与第四齿轮801啮合的第五齿轮805以及第四电机804，第二丝杆803沿轴向方向设于卷轴套101内，第二丝杆803的一端与插针510转动连接，插针510与卷针座505滑动连接，第二丝杆803的另一端与卷轴套101的端部转动连接，且其伸出卷轴套101外部并与第四齿轮801连接，第四电机804固定在移动座702上，第四电机804的输送端与第五齿轮805连接，移动块802螺接于第二丝杆803，且移动块802与卷轴套101的内壁滑动连接。使用时，第四电机804驱动第五齿轮805转动，通过第四齿轮801带动第二丝杆803转动，从而带动移动块802在卷轴套101内移动，从而推动插针510进退针。

本实用新型的工作原理为，使用时，进退针控制机构70动作，通过卷轴套101控制卷针组件50进针，使卷针组件50插入第三旋转座30上的连接头301上，将隔膜送入第一内卷针503与第二内卷针504之间，然后顶推机构80控制插针510插入插孔509内，此时，第一内卷针503与第二内卷针504相互靠近夹持隔膜，第一外卷针501与第二外卷针502相互远离，使得卷针组件50的外部尺寸增大。第一驱动组件90动作，通过卷轴套101带动卷针组件50旋转，实现卷绕，卷绕完成贴胶后，第二驱动组件60动作，卷绕工位切换至下料工位。退针时，进退针控制机构70控制插针510退针，此时，第一内卷针503与第二内卷针504相互远离松开隔膜，第一外卷针501与第二外卷针502相互靠近，使得卷针组件50的外部尺寸减少，从而有利于退针，减少退针过程中对卷芯的影响。

上文一般性地对本实用新型做了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之做一些修改或改进，这对于技术领域的一般技术人员是显而易见的。因此，在不脱离本实用新型思想精神的修改或改进，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种锂电池卷绕机的卷绕机构，其特征在于：包括依次间隔设置的第一旋转座、第二旋转座和第三旋转座，且三者之间通过中心轴连接；所述第二旋转座上设有卷绕工位、下料工位，卷针组件分别设于卷绕工位、下料工位上，所述第三旋转座上转动设置有供卷针组件插入的连接头，所述第一旋转座上设有控制卷针组件进退针的进退针控制机构、驱动卷针组件自转的第一驱动组件以及驱动第一旋转座转动的第二驱动组件；所述卷针组件包括内卷针组、外卷针组和卷针座，所述内卷针组包括第一内卷针和第二内卷针，所述外卷针组包括第一外卷针和第二外卷针，所述卷针座内设有安装槽，所述安装槽内垂直于轴向方向设有供第一内卷针、第二内卷针、第一外卷针和第二外卷针滑动的滑轨，所述第一外卷针、第二外卷针的位于安装槽内一端分别通过第一弹簧与所述安装槽的侧壁连接；所述第一内卷针、第二内卷针位于安装槽内一端通过第二弹簧相连接，位于卷针座端的第一外卷针、第一内卷针之间以及第二外卷针、第二内卷针之间设有供插针插入的插孔，通过顶推机构控制插针的插入或退出能够使第一外卷针与第一内卷针以及第二外卷针、第二内卷针相互远离或靠近。

2.根据权利要求1所述的一种锂电池卷绕机的卷绕机构，其特征在于：所述进退针控制机构包括移动座、第一丝杆、导杆和第一电机，所述移动座设于所述第一旋转座和第二旋转座之间，所述移动座的上下端分别设置所述第一丝杆、所述导杆，所述第一丝杆与所述移动座螺接，所述第一丝杆的两端分别与所述第一旋转座、第二旋转座转动连接，且其一端穿过第一旋转座连接所述第一电机，所述导杆与所述移动座滑动套接，所述导杆的两端分别连接于所述第一旋转座、所述第二旋转座上，所述卷针座通过卷轴套可转动地安装于所述移动座上，所述第二旋转座设有供卷轴套穿过的套筒。

3.根据权利要求2所述的一种锂电池卷绕机的卷绕机构，其特征在于：所述第一驱动组件安装于所述移动座上，所述第一驱动组件包括第一齿轮、与第一齿轮啮合的第二齿轮和第二电机，所述第一齿轮安装在所述卷轴套远离卷针座一端的外部，所述第二电机固定在所述移动座上，所述第二电机的输送端与所述第二齿轮连接。

4.根据权利要求1所述的一种锂电池卷绕机的卷绕机构，其特征在于：所述第二驱动组件包括齿圈、与齿圈啮合的第三齿轮和第三电机，所述齿圈设于所述第一旋转座的外圈上，所述第三电机的输送端与所述第三齿轮连接。

5.根据权利要求2所述的一种锂电池卷绕机的卷绕机构，其特征在于：所述顶推机构设于所述卷轴套内，所述顶推机构包括第二丝杆、移动块、第四齿轮、与第四齿轮啮合的第五齿轮以及第四电机，所述第二丝杆沿轴向方向设于卷轴套内，所述第二丝杆的一端与所述插针转动连接，所述插针与所述卷针座滑动连接，所述第二丝杆的另一端与所述卷轴套的端部转动连接，且其伸出卷轴套外部并与所述第四齿轮连接，所述第四电机固定在所述移动座上，所述第四电机的输送端与所述第五齿轮连接，所述移动块螺接于所述第二丝杆，且所述移动块与所述卷轴套的内壁滑动连接。