卷绕设备及其机头机构的制作方法

本发明涉及一种卷绕设备，尤其涉及一种卷绕设备的机头机构。

背景技术：

现有的一种卷绕设备的机头机构包括：三个卷针旋转驱动电机，两个卷针伸缩驱动气缸，三个卷针，一个旋转大盘以及一个大盘驱动机构。其中，三个卷针分别对应于卷绕、残卷和卸料三个工位。三个卷针旋转驱动电机、两个卷针伸缩驱动气缸和一个大盘驱动机构均固定装设在机台上。三个卷针旋转驱动电机分别驱动三个卷针旋转。两个卷针伸缩驱动气缸分别对应于卷绕工位和卸料工位装设，每个卷针伸缩驱动气缸能够驱动相应工位的卷针伸出、缩回。

现有的这种机头机构，一方面结构不够紧凑：两个卷针伸缩驱动气缸及其传动机构，装设在旋转大盘的圆周边界的外围；另一方面，必须是在旋转大盘转动到达设定位置，卷针伸缩驱动气缸才能动作，致使卷针的伸缩动作与旋转大盘的旋转动作在时序上不能并行，必须间隔开，进而导致加工效率难以提高。可见，实有必要进行改进。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术所存在的不足，而提出一种卷绕设备的机头机构，结构紧凑，并且能够大大提高加工效率。

本发明针对上述技术问题提出一种卷绕设备的机头机构，包括旋转大盘和均匀地布设在该旋转大盘上的多个卷针；对应于每个卷针设置有一个卷针旋转驱动电机，用于驱动对应的卷针旋转；和一个卷针伸缩驱动电机，用于驱动对应的卷针伸缩；这些卷针旋转驱动电机和这些卷针伸缩驱动电机均装设在该旋转大盘上。

本发明针对上述技术问题还提出一种卷绕设备，其包括如上所述的机头机构。

与现有技术相比，本发明通过巧妙地使每个卷针采用单独的一个卷针旋转驱动电机来驱动卷针的旋转，以及用一个卷针伸缩驱动电机来驱动卷针的伸缩，并且将这些电机均装设在旋转大盘上，使得结构变得紧凑；另外，对卷针的伸缩驱动，无须受限于卷针是否到达特定工位，使得卷针的伸缩动作与旋转大盘的转动之间能够并行处理，从而能够大大提高加工效率。

附图说明

图1是本发明的卷绕设备的机头机构的基本形态的侧视结构示意。

图2是图1的卷绕设备的机头机构在卷针伸出时的剖视结构示意。

图3是图1的卷绕设备的机头机构在卷针缩回时的剖视结构示意。

图4是图1的卷绕设备的机头机构的第一种变形设计的侧视结构示意。

图5是图4的卷绕设备的机头机构在卷针伸出时的剖视结构示意。

图6是图4的卷绕设备的机头机构在卷针缩回时的剖视结构示意。

图7是图1的卷绕设备的机头机构的第二种变形设计的侧视结构示意。

图8是图7的卷绕设备的机头机构在卷针伸出时的剖视结构示意。

图9是图7的卷绕设备的机头机构在卷针缩回时的剖视结构示意。

图10是图1的卷绕设备的机头机构的第三种变形设计的侧视结构示意。

图11是图10的卷绕设备的机头机构在卷针伸出时的剖视结构示意。

图12是图10的卷绕设备的机头机构在卷针缩回时的剖视结构示意。

图13是图1的卷绕设备的机头机构的第四种变形设计的侧视结构示意。

图14是图13的卷绕设备的机头机构在卷针伸出时的剖视结构示意。

图15是图13的卷绕设备的机头机构在卷针缩回时的剖视结构示意。

其中，附图标记说明如下:10、10i、10j、10m、10n卷绕设备的机头机构30卷绕物料1机台2卷针旋转驱动电机3卷针伸缩驱动电机4卷针5旋转大盘6大盘驱动机构7导电滑环8大盘固定座9立板11辊；21转动传动单元22滚珠花键31联轴器32滚珠丝杆33滚珠丝杆螺母安装座34直线传动单元35轴承41中心轴51轴承；21i联轴器33i滚珠丝杆螺母安装座；22j滚珠花键；81端板82连接杆。

具体实施方式

以下结合本说明书的附图，对本发明的较佳实施例予以进一步地详尽阐述。

参见图1、图2和图3，图1是本发明的卷绕设备的机头机构的基本形态的侧视结构示意。图2是图1的卷绕设备的机头机构在卷针伸出时的剖视结构示意。图3是图1的卷绕设备的机头机构在卷针缩回时的剖视结构示意。本发明提出一种卷绕设备的机头机构10，用于对诸如极片和隔片之类的卷绕物料30进行卷绕。该机头机构10具体包括：三个卷针旋转驱动电机2，三个卷针伸缩驱动电机3，三个卷针4，一个旋转大盘5，一个大盘驱动机构6以及一个导电滑环7。

三个卷针4对应于卷绕设备10的三个卷绕加工工位，均匀地布设在旋转大盘5上(在同一圆周上，两两间隔120度)。具体地，一个工位对应卷绕，一个工位对应残卷贴胶，一个工位对应于卸料。旋转大盘5通过轴承51装设在卷绕设备的机台1上。旋转大盘5受驱于大盘驱动机构6，能够沿着旋转大盘5的中心轴旋转。

对应于每个卷针4设置的一个卷针旋转驱动电机2，用于驱动卷针4旋转；和一个卷针伸缩驱动电机3，用于驱动卷针4伸缩。其中，这些卷针旋转驱动电机2和这些卷针伸缩驱动电机3均装设在旋转大盘5上，并布置在旋转大盘5的圆周边界以内，也就是说，该机头机构10的边界，大致地是由旋转大盘5的圆周边界所限定。每个卷针旋转驱动电机2和卷针伸缩驱动电机3的电气接线通过该导电滑环7引出于旋转大盘5，与外部设备(图未示)相连。

每个卷针旋转驱动电机2通过滚珠花键22传动驱动卷针4旋转。具体地，卷针旋转驱动电机2通过转动传动单元21和滚珠花键22与卷针4的中心轴41配合，能够带动卷针4旋转。举例而言，转动传动单元21可以是齿轮传动、皮带传动或者链轮传动等。

每个卷针伸缩驱动电机3通过滚珠丝杆32传动驱动卷针4伸缩(即前后移动，参见图2示出的卷针4处于伸出状态和图3示出的卷针4处于缩回状态)。具体地，卷针伸缩驱动电机3通过联轴器31、滚珠丝杆32、滚珠丝杆螺母安装座33、直线传动单元34和轴承35与卷针4的中心轴41配合，能够带动卷针4前后移动(向前对应于伸出，向后对应于缩回)。举例而言，直线传动单元34可以是直线轴承、直线滑轨或者滚珠花键等。

值得一提的是，卷针伸缩驱动电机3驱动卷针4前后移动，既可以使卷针4处于完全伸出状态和完全缩回状态(与现有技术的气缸驱动相对应)，还能够使卷针处于若干中间位置，换言之，在卷针4被旋转大盘5带动旋转到特定工位之前，卷针伸缩驱动电机3即可驱动卷针4预先前后移动。如此一来，使得卷针4的伸缩动作与旋转大盘5的转动之间能够并行处理，有利于提高加工效率。

这种的卷绕设备的机头机构10，通过巧妙地使每个卷针4采用单独的一个卷针旋转驱动电机2来驱动卷针4的旋转，以及用一个卷针伸缩驱动电机3来驱动卷针4的伸缩，并且将这些电机2、3均装设在旋转大盘5上，使得结构变得紧凑；另外，对卷针4的伸缩驱动，无须受限于卷针4是否到达特定工位，使得卷针4的伸缩动作与旋转大盘5的转动之间能够并行处理，从而能够大大提高加工效率。

值得一提的是，在本实施例中，是以三个工位，对应有三个卷针4的情形进行描述；在其他实施例中，也可以两个工位，四个工位，对应有两个、四个卷针4的情形。

参见图4、图5和图6，图4是图1的卷绕设备的机头机构的第一种变形设计的侧视结构示意。图5是图4的卷绕设备的机头机构在卷针伸出时的剖视结构示意。图6是图4的卷绕设备的机头机构在卷针缩回时的剖视结构示意。本发明提出一种前述的卷绕设备的机头机构10的一种变形设计。新的机头机构10i与前述的机头机构10的区别之处主要体现在：卷针旋转驱动电机2通过联轴器21i与卷针4的中心轴41直接连接，省去了转动传动单元21和滚珠花键22等传动结构。

另外，安装座33i的结构与前述的安装座33的结构有所不同，在前述的机头机构10，卷针旋转驱动电机2不是固定在安装座33上，卷针旋转驱动电机2不会随着安装座33的前后移动而相应地前后移动；在机头机构10i中，卷针旋转驱动电机2是固定在安装座33i上，卷针旋转驱动电机2能够随着安装座33i的前后移动而相应地前后移动。这种结构，有利于改善卷绕精度，提高稳定性。

再则，在前述的机头机构10中，卷针旋转驱动电机2的转轴与卷针4的中心轴41相互平行，上下间隔。在卷绕设备10i中，卷针旋转驱动电机2的转轴与卷针4的中心轴41位于同一直线上(即同轴)。这种结构，有利于改善卷绕精度，提高稳定性。

参见图7、图8和图9，图7是图1的卷绕设备的机头机构的第二种变形设计的侧视结构示意。图8是图7的卷绕设备的机头机构在卷针伸出时的剖视结构示意。图9是图7的卷绕设备的机头机构在卷针缩回时的剖视结构示意。本发明提出一种前述的卷绕设备的机头机构10的一种变形设计。新的机头机构10j与前述的机头机构10的区别之处主要体现在：电机2选用空心电机，电机2通过滚珠花键22j与卷针4的中心轴41直接连接，省去了转动传动单元21等传动结构。

另外，在前述的机头机构10中，电机2的转轴与卷针4的中心轴41相互平行，上下间隔；在卷绕设备10j中，电机2的转轴与卷针4的中心轴41是位于同一直线上的(即同轴)。这种结构，有利于改善卷绕精度，提高稳定性。

参见图10、图11和图12，图10是图1的卷绕设备的机头机构的第三种变形设计的侧视结构示意。图11是图10的卷绕设备的机头机构在卷针伸出时的剖视结构示意。图12是图10的卷绕设备的机头机构在卷针缩回时的剖视结构示意。本发明提出一种前述的卷绕设备的机头机构10的一种变形设计。新的机头机构10m与前述的机头机构10的区别之处主要体现在：大盘驱动机构6由原先装设在旋转大盘5旁侧的驱动电机加齿轮耦合的方式，改为采用直接连接在旋转大盘5端侧的直接驱动电机(dd电机)来直接驱动旋转大盘5旋转，省去了齿轮等中间传动机构。这种结构，有利于改善卷绕精度，提高稳定性。

可以理解的是，根据实际应用的需要，可以将前述的电机2和/或电机3替换为直接驱动电机。

参见图13、图14和图15，图13是图1的卷绕设备的机头机构的第四种变形设计的侧视结构示意。图14是图13的卷绕设备的机头机构在卷针伸出时的剖视结构示意。图15是图13的卷绕设备的机头机构在卷针缩回时的剖视结构示意。本发明提出一种前述的卷绕设备的机头机构10的变形设计。新的机头机构10n与前述的机头机构10的区别之处主要体现在：大盘固定座8只与机台1相连接，不与立板9相连接。具体地，大盘固定座8包括两块前后间隔的端板81和连接固定在这两块端板81之间的四根连接杆82。这种结构，与现有技术的大盘固定座8与立板9固定连接的结构相比，由于大盘固定座8与立板9无连接，立板9不会受到大盘固定座8的重量影响而发生变形，从而影响到辊11在立板9上的垂直安装精度，进而影响到卷绕精度和稳定性；换言之，有利于改善卷绕精度，提高稳定性；另外，对机头机构10n的维护，不会受到立板9的限定，有利于对机头机构10n进行维护。

可以理解的是，上述在基本形态的机头机构10上通过变形设计得到的机头机构10i、10j、10m、10n，除了第一变形设计的机头机构10i与第二种变形设计的机头机构10j是并列选择的关系之外，其他的第三种变形设计的机头机构10m和第四种变形设计的机头机构10n可以任意地与第一种变形设计的机头机构10i或者第二种变形设计的机头机构10j相组合。

举例而言，本发明提出的卷绕设备的机头机构，既可以是前述的机头机构10的基本样式，也可以是结合了前述的机头机构10i、机头机构10j、机头机构10m以及机头机构10n的变形设计的任意组合的样式。

考虑到存在三个电机2，在同一个机头机构中，机头机构10i和机头机构10j的变形设计是可以同时并存的。举例而言：三个电机2中的一个采用机头机构10中的结构(即电机2借助转动传动单元21和滚珠花键22与卷针4的中心轴相连)，三个电机2中的另一个采用机头机构10i中的结构(即电机2借助联轴器21i与卷针4的中心轴相连)，三个电机2中的又一个采用机头机构10j中的结构(即电机2选用空心电机，空心电机借助滚珠花键22j与卷针4的中心轴连接)。

上述内容仅为本发明的较佳实施例，并非用于限制本发明的实施方案，本领域普通技术人员根据本发明的主要构思和精神，可以十分方便地进行相应的变通或修改，故本发明的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围为准。