错位卷绕方法与流程

本发明涉及蓄电池加工领域，具体涉及一种错位卷绕方法。

背景技术：

随着汽车轻量化进程的发展，碳纤维复合材料在汽车特别是新能源车中的应用也越来越多。在汽车各部分的结构件中，使用碳纤维复合材料为原材料的电池箱体比较受欢迎。碳纤维复合材料的电池箱体的设计制造也比较复杂，电池箱体的结构、重量、耐高温能力、化学性能、力学性能都是在制造时要考虑的因素。

使用碳纤维复合材料制作而成的电池被称为碳纤维蓄电池，电池箱体内设有隔栅，通过向电池箱体内加注电解质，电解质将被吸附在隔栅上，从而使得碳纤维蓄电池能够提供电能。

用于吸附电解质的隔栅通常是由编制成网状的板栅制成。板栅是通过编织机将碳纤维复合材料编织成的网格状结构，在板栅的编织过程中，需要将编织成的板栅收卷成筒状，以便于运输，目前的板栅绕筒装置就是一种专门用来配合编织机收卷板栅的设备，编织机编织的板栅通过板栅绕筒装置卷绕成筒。为了提高编织机的生产效率，通常会使编织机产出的板栅具有较宽的宽度，然而板栅的宽度过宽将导致板栅绕筒装置收卷成的板栅筒长度过长，也将不便于板栅的装载和运输。因此，从板栅的编织效率及便于运输两方面考虑，通常会将编织机的宽度控制在合适的范围，以对生产出的板栅的宽度进行控制，从而极大地限制了编织机的生产效率。

目前为了提高生产效率，我司进一步地增大了编织机的宽度，以获得较宽的板栅；但为了便于板栅筒的装载和运输，在对板栅进行收卷之前会先采用板栅分切机构对板栅进行分切后，再对其进行收卷；但由于分切后的板栅之间不具有间隙，因此目前的收卷装置不能将分切后的各板栅卷绕在不同的收卷辊上；若要将各板栅卷绕在不同的收卷辊上，由于收卷辊的两端需要预留出安装空间，为了防止相邻收卷辊的相互干涉，需要对收卷辊的布置重新设置。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种可对板栅进行分切后收卷的错位卷绕方法，以提高板栅卷的移动和运输效率。

为达到上述目的，本发明的基础方案如下：

错位卷绕方法包括如下步骤：

步骤(1)：通过分切刀对板栅进行分切，使板栅形成若干板栅条；

步骤(2)：通过收卷辊对板栅条进行收卷并形成板栅卷，收卷时需对板栅条进行扭转，板栅条扭转的角度为30-50°，且各板栅条收卷的速度相同；

步骤(3)：板栅卷的直径达30-50cm时，停止对板栅进行收卷；

步骤(4)：切断板栅，对板栅卷进行捆绑，并卸下板栅卷。

本方案错位卷绕方法的原理在于：

将幅宽较大的板栅通过分切机构的分切刀切割成多片幅宽较小的板栅；板栅被分切后，相邻的两片板栅是紧挨着的。在步骤(2)中，由于收卷辊卷绕板栅时，使板栅发生了一定角度的扭转，因此被分切后的板栅卷绕在收卷辊上后，所形成的板栅卷两端的水平距离将小于板栅的实际宽度，则在收卷辊的两端留出了安装空间，从而可以避免相邻的收卷辊相互干涉，便于将收卷辊转动连接在机架上，并驱动收卷辊转动。收卷辊对各板栅条的收卷速度相同，可以保证收卷过程中板栅的张力，以保证板栅卷的紧密。在步骤(3)中，板栅卷的直径过大后，板栅卷内部积累的反弹力将很大，使得外圈的板栅条将不易被拉紧，从而造成板栅卷的松散。

优选方案一：作为对基础方案的进一步优化，所述步骤(1)中，将板栅分切为宽度相同的板栅条。板栅条的宽度不同，则最终所卷绕成的相同直径的板栅卷内部的反弹力也不同，即板栅条宽度越大，板栅卷的反弹力越大；因此，板栅条的宽度越大，可卷绕的板栅卷的直径越小，从而统一板栅条的宽度，则可将各板栅卷卷绕至最大直径。

优选方案二：作为对优选方案一的进一步优化，所述步骤(2)中，相邻的板栅条的扭转方向相反；可使板栅切口处的受到的拉扯力较小，减小板栅边缘的变形。

优选方案三：作为对优选方案二的进一步优化，所述步骤(2)中，相邻的板栅条均朝同一方向进行收卷，且板栅从收卷辊的上方缠绕在收卷辊上。从而板栅在进入收卷辊时，板栅在自身的重力作用下，具有贴紧在收卷辊表面的趋势，有利于使板栅卷更紧密。

优选方案四：作为对优选方案三的进一步优化，所述步骤(2)中，相邻的板栅条的分切边在竖直平面上的夹角为15-25°；该夹角越大，则收卷辊对板栅条向上或向下拉扯力越大，从而易造成板栅切口处的撕裂，导致板栅条的分切边不平整。

优选方案五：作为对优选方案四的进一步优化，所述分切刀与收卷辊之间的最小距离为1.5-2.5m。分切刀与收卷辊之间的距离过小将导致板栅条的扭转量较大，从而易导致板栅的变形；而分切刀与收卷辊之间的距离过大，则板栅条在自身重力作用下的下垂量较大，从而板栅条容易摆动，易造成相邻的板栅条之间的相互干涉。

附图说明

图1为本发明实施例中错位卷绕装置的结构示意图；

图2为图1中a部分的放大图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：第一收卷辊11、第二收卷辊12、校正辊13、安装架14、挤压板15、曲线凹槽16、限位板17、驱动轴20、锥齿轮21、机架30、传动轴40、传动齿轮41、万向节42。

本实施例的错位卷绕方法包括如下步骤：

步骤(1)：通过分切刀对板栅进行分切，使板栅形成六条板栅条，且各板栅条的宽度相同；

步骤(2)：通过收卷辊对板栅条进行收卷并形成板栅卷，收卷时需对板栅条进行扭转，板栅条扭转的角度为45°、且相邻的板栅卷的扭转方向相反，各板栅条收卷的速度相同，相邻的板栅条的分切边在竖直平面上的夹角为20°。

步骤(3)：板栅卷的直径达50cm时，停止对板栅进行收卷；

步骤(4)：切断板栅，对板栅卷进行捆绑，并卸下板栅卷。

具体卷绕时，采用错位卷绕装置进行卷绕；错位卷绕装置包括机架30和六个收卷辊，板栅经分切后，将由收卷辊进行收卷；其中相邻的两个收卷辊形成一个收卷组，在本实施例中，共设有三个收卷组。错位收卷装置安装在分切机构的左侧，且收卷辊与分切机构的分切刀的垂直距离为2m。收卷组由第一收卷辊11和第二收卷辊12组成，第一收卷辊11和第二收卷辊12相近的一端均向上倾斜；如图1所示，位于左侧的第一收卷辊11高于位于右侧的第二收卷辊12，以避免相邻的收卷辊之间相互干涉，且第一收卷辊11和第二收卷辊12与水平面的夹角均为45°，即第一收卷辊11和第二收卷辊12相互垂直。第一收卷辊11和第二收卷辊12均与机架30转动连接，且收卷辊的下端为阶梯轴，从而在第一收卷辊11和第二收卷辊12的下端形成肩部以对收卷辊进行限位，防止收卷辊相对于机架30沿其轴向滑动。

收卷辊的上方设有驱动轴20，驱动轴20转动连接在机架30上，且机架30上安装有电机，电机可带动驱动轴20转动。在收卷组与驱动轴20之间设有传动轴，传动轴40竖直设置，传动轴40包括第一传动轴和第二传动轴，第一传动轴和驱动轴20通过相互啮合的锥齿轮21连接，从而使得驱动轴20可带动第一传动轴转动。第一传动轴和第二传动轴通过相互啮合的传动齿轮41连接，从而使得第一传动齿轮可带动第二传动齿轮转动，则第一传动齿轮和第二传动齿轮的转动方向相反。第一收卷辊11和第二收卷辊12的中轴线处于同一竖直平面上，以便第一传动轴和第二传动辊可通过万向节42分别与第一收卷辊11和第二收卷辊12连接，则第一传动轴将带动第一收卷辊11转动，而第二传动轴将带动第二收卷辊12转动。从而使得第一收卷辊11和第二收卷辊12能够对切割后的板栅进行收卷。

如图2所示，收卷辊的下部固定有限位板17，收卷辊的上端套设有挤压板15；通过第一收卷辊11和第二收卷辊12之间的上下错位，可以避免挤压板15之间的干涉。挤压板15的内壁上设有曲线环槽16，收卷辊上固定有嵌入曲线环槽16内的凸块，挤压板15滑动连接在机架30上，且挤压板15与机架30通过方轴和方孔配合，从而使得挤压板15仅能沿收卷辊的轴向滑动，则挤压板15构成类似于圆柱凸轮的结构。当收卷辊转动时，凸块将沿曲线环槽16运动，从而当收卷辊转动时，挤压板15将沿收卷辊的轴向往复滑动。板栅收卷在限位板17和挤压板15之间形成板栅卷，在收卷过程中，挤压板15将反复挤压栅卷的上端，且板栅在自身的重力作用下，板栅将向限位板17滑动；因此，在限位板17和挤压板15的配合下，使得板栅卷两端面齐平。

由于在对板栅进行切割时，会造成板栅切割边的翘曲现象；且在卷绕板栅的过程中，板栅会被扭曲，也会造成板栅的变形；因此，第一收卷辊11的上方和第二收卷辊12的下方设有与收卷辊平行的校正辊13，校正辊13安装在安装架14上，安装架14与机架30滑动连接，安装架14与机架30之间设有弹簧，通过弹簧可将校正辊13压紧在收卷辊上。板栅从校正辊13与收卷辊之间通过，且校正辊13与安装架14转动连接；在收卷辊卷绕板栅的过程中，板栅将带动校正辊13被动转动，以避免校正辊13对板栅形成磨损，且通过校正辊13和收卷辊对板栅进行挤压，对板栅具有校平作用。

将编织机编织的幅宽较大的板栅通过切割机构切割成六片幅宽较小的板栅；切割机构包括切割轴和压紧轴，切割轴上固定有五片切割刀，且压紧走上设有刀槽，切割刀嵌入对应的刀槽内，板栅从切割轴和压紧轴之间经过，通过电机驱动驱动切割轴转动，则切割刀可对板栅进行分切；板栅被切割后，相邻的两片板栅是紧挨着；则相邻的两片板栅分别由第一收卷辊11和第二收卷辊12进行收卷。由于第一传动轴和第二传动轴形成对滚，而第一收卷辊11和第二收卷辊12分别相对于第一传动轴和第二传动轴向相反的方向弯折，使得第一收卷辊11和第二收卷辊12均沿逆时针方向转动，因此板栅均从第一收卷辊11和第二收卷辊12的上方经过；从而板栅在进入收卷辊时，板栅在自身的重力作用下，具有贴紧在收卷辊表面的趋势，有利于使板栅卷更紧密。由于第一收卷辊11和第二收卷辊12上下错位，因此相邻的板栅的切割边在竖直方向形成一个角度，可以避免板栅在摆动过程中板栅边缘相互干涉。

在收卷辊卷绕板栅的过程中，将使板栅发生一定角度的扭转，从而被分切后的板栅卷绕在收卷辊上后，所形成的板栅卷呈倾斜状态，板栅卷沿其轴向的长度等于板栅的宽度，而板栅卷两端的水平距离将小于板栅的宽度，因此可在收卷辊的两端留出安装空间，从而便于零部件的安装。另外，板栅流转时易造成板栅的变形，而通过校正辊13的挤压，可对板栅进行校正。

收卷辊对板栅进行收卷的过程中，挤压板15将沿收卷辊的轴向往复滑动，则挤压板15将反复挤压板15栅卷的上端，则在限位板17和挤压板15的配合下，可保证板栅卷两端面齐平。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。