一种全自动锂电池卷绕机构的制作方法

本实用新型涉及锂电池制造设备领域，具体而言，涉及一种全自动锂电池卷绕机构。

背景技术：

锂离子电池是一种充电电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电池时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。一般采用含有锂元素的材料作为电极的电池。是现代高性能电池的代表。锂离子电池已广泛应用于各种电动工具等大中小型电动设备方面，随着用电设备技术的发展对锂离子电池的性能要求越来越高。电池芯卷绕装置用于将第一导电软电极、第二导电软电极及分隔物卷绕成一个电化学电池的主体即电芯。现有的电池芯卷绕装置主要包括：机架、卷绕机构、贴胶机构、下料机构以及电气控制部分。卷绕机构中，卷针在卷绕电机及传动机构的作用下可以转动，用以卷绕。现有电池电芯卷绕装置的缺陷在于：不能全自动的衔接卷绕、贴胶、下料这三个主要工序，生产效率不高，设备性能还有很大的提升空间。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的上述技术问题之一。为此，本实用新型提出一种全自动锂电池卷绕机构，其能全自动的衔接卷绕、贴胶、下料这三个主要工序，提高生产效率，结构紧凑，可节省设备空间。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种全自动锂电池卷绕机构，包括：

电池卷绕部，包括机架，以及可旋转安装在机架上的轮转齿轮，轮转齿轮内设置有多个以轮转齿轮的中心等角度均布设置的卷绕孔，多个卷绕孔内滑动套接有卷针组件；

卷绕驱动部，包括分别与多个驱使卷针组件转动的驱动机构，驱动机构包括轴座，以及转动套接在轴座内的传送轴，传送轴包括外轴、转动贯穿设置在外轴内的中轴，以及转动贯穿设置在中轴内的内轴，传送轴的输入端和/或输出端均设置有多个分别与外轴、中轴和内轴固接的输入传动轮和/或输出传动轮，输出传动轮与卷针组件驱动连接；

拔针机构，包括至少一个用于将卷针组件从卷绕孔内抽出的拔叉。

根据上述技术方案进行进一步的改进，卷针组件包括旋转套接在卷绕孔内的套筒，套筒内套接有可轴向运动的插针机构，插针机构包括外露于套筒前端的第一半圆插针和第二半圆插针，套筒的尾端外露设置有分别与第一半圆插针和第二半圆插针连接的、与拔叉配合的第一卡槽和第二卡槽。

根据上述技术方案进行进一步的改进，电池卷绕部还包括传动机构，传动机构包括多个转轴，转轴的两端固装有分别与卷针组件和输出传动轮连接的转轮。

根据上述技术方案进行进一步的改进，电池卷绕部上设置有用于推动卷针组件运动的推针机构，推针机构包括与卷针组件同向设置的推缸，推缸的伸出端固装有推块。

根据上述技术方案进行进一步的改进，机架的侧部安装有用于驱动轮转齿轮转动的驱动电机。

根据上述技术方案进行进一步的改进，卷绕驱动部还包括分别与外轴、中轴和内轴驱动连接的第一驱动器、第二驱动器和第三驱动器。

根据上述技术方案进行进一步的改进，第一驱动器、第二驱动器、第三驱动器包括伺服电机。

根据上述技术方案进行进一步的改进，拔针机构包括滑座、至少一个滑动安装在滑座上的推出机构，以及驱动推出机构滑移的驱动装置，推出机构包括用于驱使拔叉向卷针组件运动的伸缩缸。

根据上述技术方案进行进一步的改进，推出机构通过滑轨组件安装在滑座上，滑座的两端设置有与推出机构作用的缓冲器。

根据上述技术方案进行进一步的改进，拔叉、伸缩缸、驱动装置的数量均设置为2个。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供一种全自动锂电池卷绕机构，在同一平台上提供了三个工位，卷绕、贴胶和下料，通过轮转的方式使得三个工位不间断、独立地完成各自工序，机械构造合理巧妙，最大限度地利用了空间，大大提升了设备的工作效率。

附图说明

以下结合附图和实例作进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图，

图2是本实用新型的另一结构示意图，

图3是本实用新型的电池卷绕部的结构示意图，

图4是本实用新型的内部结构示意图，

图5是本实用新型的拔针机构与卷针组件的结构示意图，

图6是本实用新型的推出机构的结构示意图，

图7是本实用新型的卷针组件的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

参照图1至图7，一种全自动锂电池卷绕机构，包括：

电池卷绕部1，包括机架11，以及可旋转安装在机架11上的轮转齿轮12，轮转齿轮12内设置有多个以轮转齿轮12的中心等角度均布设置的卷绕孔13，多个卷绕孔13内滑动套接有卷针组件14；作为优选，卷绕孔13与卷针组件14均设置为3个，通过轮转的方式使得3个卷针组件14轮流在三个工位(卷绕、贴胶和下料)不间断、独立地完成各自工序；

卷绕驱动部2，包括分别与多个驱使卷针组件14转动的驱动机构，驱动机构包括轴座21，以及转动套接在轴座21内的传送轴22，传送轴22包括外轴221、转动贯穿设置在外轴221内的中轴222，以及转动贯穿设置在中轴222内的内轴223，传送轴22的输入端和/或输出端均设置有多个分别与外轴221、中轴222和内轴223固接的输入传动轮23和/或输出传动轮24，输出传动轮24与卷针组件14驱动连接；通过采用外轴221内设置中轴222，中轴222内设置内轴223的结构，使外轴221、中轴222、内轴223的转动互不干扰，并且使结构紧凑，保证卷针组件14独立运动；

拔针机构3，包括至少一个用于将卷针组件14从卷绕孔13内抽出的拔叉31，通过将卷针组件14抽出，可便于料带上料。

根据上述技术方案进行进一步的改进，卷针组件14包括旋转套接在卷绕孔13内的套筒141，套筒141内套接有可轴向运动的插针机构，插针机构包括外露于套筒141前端的第一半圆插针和第二半圆插针，套筒141的尾端外露设置有分别与第一半圆插针和第二半圆插针连接的、与拔叉31配合的第一卡槽142和第二卡槽143。根据上述技术方案进行进一步的改进，电池卷绕部1上设置有用于推动卷针组件14运动的推针机构15，推针机构15包括与卷针组件14同向设置的推缸，推缸的伸出端固装有推块16。当卷针组件14上料时，将第一半圆插针抽出，使料带与第二半圆插针的半圆平面完全抵接，再通过推针机构15将第一半圆插针推入，使料带在第一半圆插针和第二半圆插针之间的间隙中夹紧，此时卷针组件14旋转，完整卷绕工艺后，第一半圆插针和第二半圆插针依次抽出，电池工件可脱离卷针组件14，完成落料。

根据上述技术方案进行进一步的改进，为了将卷绕驱动部2的动力传送到电池卷绕部1上，减少能耗的损失，电池卷绕部1还包括传动机构，传动机构包括多个转轴17，转轴17的两端固装有分别与卷针组件14和输出传动轮24连接的转轮。

根据上述技术方案进行进一步的改进，作为优选，机架11的侧部安装有用于驱动轮转齿轮12转动的驱动电机。

根据上述技术方案进行进一步的改进，卷绕驱动部2还包括分别与外轴221、中轴222和内轴223驱动连接的第一驱动器、第二驱动器和第三驱动器。作为优选，第一驱动器、第二驱动器、第三驱动器包括伺服电机。采用独立伺服电机驱动，可根据不同工位调节转速，提高生产质量。

根据上述技术方案进行进一步的改进，拔针机构3包括滑座32、至少一个滑动安装在滑座32上的推出机构33，以及驱动推出机构33滑移的驱动装置34，推出机构33包括用于驱使拔叉31向卷针组件14运动的伸缩缸35。作为优选，拔叉31、伸缩缸35、驱动装置34的数量均设置为2个，因此相对应的推出机构33的数量为两个，两个推出机构33独立控制两个拔叉31向卷针组件14运动，当拔叉31卡入卷针组件14上的第一卡槽142或第二卡槽143后，驱动装置34驱使拔叉31后移，将卷针组件14抽出。

根据上述技术方案进行进一步的改进，为了防止碰撞损坏零件，推出机构33通过滑轨组件安装在滑座32上，滑座32的两端设置有与推出机构33作用的缓冲器36。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，可以根据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。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。