料带牵引机构及料带卷绕装置的制作方法

本申请涉及电池制造设备技术领域，特别是涉及料带牵引机构及料带卷绕装置。

背景技术：

目前在电池中广泛使用卷绕电芯。生产卷绕电芯的方法通常是使用电芯卷绕设备将正极片料带、隔膜料带和负极片料带等多种料带卷绕在一起形成柱状的卷绕电芯。在卷绕加工的过程中，一般需要采用料带牵引机构拉住这些料带的端部，使这些料带保持足够的平整度和一定的张紧度，以保证卷绕电芯具有紧凑坚固的结构。但是，目前市场上现有的用于电芯卷绕设备的料带牵引机构大多数在定位精度方面尚不够理想，且难以消除料带的张力波动，容易对卷绕电芯的质量造成不利影响。

技术实现要素：

本申请主要解决的技术问题是提供一种料带牵引机构，具有更高的定位精度且能够消除料带的张力波动，有助于进一步提高卷绕电芯的质量。

为解决上述技术问题，本申请实施例采用的一个技术方案是：一种料带牵引机构，所述料带牵引机构包括用于夹持料带的夹持组件、用于驱动所述夹持组件移动的驱动组件、将所述夹持组件与所述驱动组件连接，并用于在所述夹持组件夹持的料带产生张力波动时相应地降低张力波动的缓冲组件。

其中，所述夹持组件包括用于夹持料带的夹爪、与所述夹爪传动连接，用于驱动所述夹爪夹紧或放松的夹爪驱动器、用于将所述夹持组件与所述缓冲组件连接的夹具固定座。

其中，所述缓冲组件包括缓冲气缸，所述缓冲气缸具有固定端和驱动端，所述固定端连接所述驱动组件，所述驱动端连接所述夹持组件；所述驱动端用于在所述夹持组件夹持的料带产生张力波动时进行相应的伸缩以降低张力波动。

其中，所述料带牵引机构还包括与所述驱动组件传动连接，用于带动所述驱动组件、所述缓冲组件及所述夹持组件移动以纠正所述夹持组件夹持的料带在宽度方向上的偏差的纠偏组件。

其中，所述驱动组件包括主电机、主丝杆和连接块；所述主电机通过所述主丝杆与所述连接块传动连接，所述连接块与所述缓冲组件连接，用于让所述主电机通过所述主丝杆和所述连接块驱动所述缓冲组件和所述夹持组件移动。

其中，所述纠偏组件包括纠偏电机、纠偏丝杆和纠偏移载板；所述纠偏电机通过所述纠偏丝杆与所述纠偏移载板传动连接，所述纠偏移载板与所述驱动组件连接，用于让所述纠偏电机通过所述纠偏丝杆和所述纠偏移载板驱动所述驱动组件、所述缓冲组件和所述夹持组件移动。

本申请实施例采用的另一个技术方案是一种料带卷绕装置，所述料带卷绕装置包括放卷机构、卷针机构、以及如前所述的料带牵引机构；所述放卷机构用于装设料卷并从所述料卷上放出料带；所述卷针机构用于对所述料带进行夹持和卷绕；所述料带牵引机构用于牵引所述料带的端部。

其中，所述卷针机构布置在所述放卷机构和所述料带牵引机构之间并形成有狭缝，用于让所述料带穿过所述狭缝后被固定到所述料带牵引机构上。

其中，所述卷针机构包括能够彼此邻近且相互平行地布置的第一卷针和第二卷针，所述第一卷针和第二卷针的大小及形状相同，所述狭缝形成于所述第一卷针和所述第二卷针之间。

其中，所述放卷机构包括用于可旋转地装设所述料卷的安装件和可用于张紧所述料带或改变所述料带的输送方向的辅助定位件。

相比于现有技术，本申请依照上述较佳实施方式提供的料带牵引机构以及其相应的料带卷绕装置可以取得以下的多方面有益效果：(1)采用上述驱动组件和夹持组件配合，能够稳固夹持料带并且牵引料带进行平稳的直线移动，可以把料带精确地拉出理想的预定长度，因此能够获得优良的定位精度，能够适用于多种规格的电芯，尤其是用于小型和微型电子装置例如蓝牙耳机的小规格电芯的卷绕操作。(2)优选采用电机作为动力源，传送料带的效率更高，进一步提高了电芯卷绕操作的效率。(3)使用缓冲组件可以有效地降低料带的张力波动，使得料带能够在预定的恒张力下传送，进一步提高了电芯的卷绕质量。(4)采用纠偏组件，可以随时在料带的宽度方向上对其位置进行纠正，也有利于改善定位精度，提高电芯的卷绕质量。

附图说明

图1是本申请的一个较佳实施例提供的料带牵引机构的结构示意图。

图2是图1所示的料带牵引机构在另一视角下的结构示意图。

图3是本申请的一个较佳实施例提供的料带卷绕装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请中的术语“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它步骤或单元。

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申请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。

图1是本申请的一个较佳实施例提供的一种料带牵引机构100的结构示意图，图2则从另一视角进一步示出了所述料带牵引机构100的结构示意图。在本实施例中，所述料带牵引机构100包括夹持组件10、驱动组件20、缓冲组件30及纠偏组件40。夹持组件10用于在制造卷绕电芯时夹持用于卷绕形成卷绕电芯的料带，例如正极片料带、负极片料带、隔膜料带等等。驱动组件20与夹持组件10传动连接，用于驱动夹持组件10按照预定的方式运动，从而可以将夹持组件10夹持的料带输送到预定位置。缓冲组件30可以连接在驱动组件20和夹持组件10之间，用于提供缓冲作用，确保夹持组件10夹持的料带具有稳定的张力。纠偏组件40可以与驱动组件20传动连接，对夹持组件10夹持的料带在工作过程中可能出现的位置偏差进行纠正。

具体请参阅图1和图2，夹持组件10优选包括夹爪11、夹爪驱动器12和夹具固定座13。夹爪11用于夹持上述料带。夹爪驱动器12与夹爪11传动连接，用于驱动夹爪11夹紧或放松。在本实施方式中，所述夹爪驱动器12优选为气缸。夹具固定座13用于将夹持组件10稳固地连接到驱动组件20或缓冲组件30上，本实施方式中优选为用于将夹持组件10连接到缓冲组件30上。

驱动组件20优选包括驱动底板21、驱动固定座22、主电机23、主联轴器24、主丝杆支座25、主丝杆26、连接块27和主滑动机构28。驱动底板21为平板状，第二固定座22、主电机23、主联轴器24、主丝杆支座25、主丝杆26、连接块27和主滑动机构28都设置在驱动底板21的同一侧(例如图2所示为驱动底板21的左侧)。其中驱动固定座22的形状优选为直角板，包括连接在一起或者一体成型的、且相互垂直的底板固定板(图中未标号)和电机固定板(图中未标号)；底板固定板通过例如螺栓连接、铆接、焊接等方式与驱动底板21平行地固定在驱动底板21的上述同一侧的表面的一端(例如图2所示为驱动底板21的左侧表面的下端)，并且优选地将底板固定板与电机固定板连接的一端布置成超出驱动底板21的边缘，使得电机固定板与驱动底板21垂直，且电机固定板的至少一个表面(例如图2所示为下方表面，亦即朝向外侧的表面)位于不与驱动底板21相交的平面内。主电机23优选安装在电机固定板的朝向外侧的表面(例如图2所示为下侧表面)上，主联轴器24安装在电机固定板的与主电机23所在表面相对的另一侧表面(例如图2所示为上侧表面)上，主丝杆支座25安装在驱动底板21的上述同一侧的表面上，优选安装在邻近于主联轴器24的位置；主丝杆26安装在主丝杆支座25上，且主电机23通过主联轴器24与主丝杆26的一端传动连接，使得主电机23能够驱动主丝杆26转动。主丝杆26还包括主丝杆螺母261，该主丝杆螺母261装设在主丝杆26的另一端(即远离主联轴器24的一端)，依照已知的丝杆工作原理，主丝杆26的转动能驱动主丝杆螺母261沿着主丝杆26的轴向移动。

连接块27优选包括连接在一起或一体成型的主丝杆连接板271、中间连接板272和夹具连接板273。所述主丝杆连接板271、中间连接板272和夹具连接板273均可为平板状，在本实施方式中，主丝杆连接板271和夹具连接板273与中间连接板272垂直地分别连接在中间连接板272的两端，使得主丝杆连接板271和夹具连接板273分别位于两个相互平行的平面内，并且主丝杆连接板271和夹具连接板273被布置成分别朝着两个相反的方向延伸。主丝杆连接板271的远离中间连接板272的一端(例如图2中所示为下端)与主丝杆螺母261连接，使得连接块27与主电机23构成传动连接，能够在主丝杆螺母261的驱动下沿着主丝杆26的轴向移动。

主滑动机构28包括主滑动板281、主滑块282和主滑轨283。主滑动板281可以为平板状，与驱动底板21平行设置，主丝杆连接板271的与中间连接板272相背的表面(例如图2中所示为右侧表面)可以通过例如螺栓连接、铆接、焊接等方式固定连接到主滑动板281上。主滑块282的数量优选为至少两个，可以固定地安装在主滑动板281上。主滑轨283可以装设在驱动底板21的上述同一侧表面上，主滑块282能够可滑动地安装到主滑轨283上。这样，就可以通过主滑动机构28将连接块27可滑动地安装在驱动底板21上。当主丝杆螺母261驱动连接块27沿着主丝杆26的轴向移动时，连接块27可以在主滑动机构28的支撑下平稳滑动而不是悬空移动，有利于保证移动的平稳性和精度。

缓冲组件30优选包括缓冲气缸(图中未标号)，所述缓冲气缸具有固定端和驱动端(图中未标号)，其中固定端优选地被固定地连接到夹具连接板273的外侧表面(例如图2所示为左侧表面)，夹持组件10则优选地连接到缓冲气缸的驱动端。这样，当夹持组件10夹持的料带产生张力波动时，缓冲气缸的驱动端可以相应地伸缩以降低张力波动的影响，同时缓冲气缸还能提供预定的恒张力，从而能够保证料带的张力的稳定性。在其他实施方式中，缓冲组件30也可以替代地或者进一步地包括气垫、弹簧等其他缓冲装置。

纠偏组件40优选地设置在驱动底板21的另一侧(例如图2所示为驱动底板21的右侧)，且包括纠偏底板41、纠偏固定座42、纠偏电机43、纠偏联轴器44、纠偏丝杆支座45、纠偏丝杆46、纠偏移载板47、纠偏滑动机构48。纠偏底板41的形状优选为平板状，可以固定安装在外界的安装区域，例如预设的安装架或安装板(图中未示出)上。纠偏固定座42的形状优选为平板状，可以与纠偏底板41垂直地安装在纠偏底板41的边缘，并且优选地将纠偏固定座42的至少一个表面(例如图2所示为右侧表面，亦即朝向外侧的表面)布置成超出纠偏底板41的边缘。纠偏电机43可以安装在纠偏固定座42的朝向外侧的表面(例如图2所示为右侧表面)上。纠偏联轴器44安装在纠偏固定座42的与纠偏电机43所在表面相对的另一侧表面(例如图2所示为左侧表面)上，纠偏丝杆支座45安装在纠偏底板41上，优选安装在邻近于纠偏联轴器44的位置；纠偏丝杆46安装在纠偏丝杆支座45上，且纠偏电机43通过纠偏联轴器44与纠偏丝杆46的一端传动连接，使得纠偏电机43能够驱动纠偏丝杆46转动。纠偏丝杆46还包括纠偏丝杆螺母461，该纠偏丝杆螺母461装设在纠偏丝杆46的另一端(即远离纠偏联轴器44的一端)，依照已知的丝杆工作原理，纠偏丝杆46的转动能驱动纠偏丝杆螺母461沿着纠偏丝杆46的轴向移动。

纠偏移载板47优选为矩形平板状并且与纠偏底板41平行设置，其具有两条优选相互平行的连接边缘(图中未标号)；其中一条连接边缘可以与驱动底板21的上述的另一侧(例如图2所示为右侧)的表面连接，而纠偏丝杆螺母461可以连接到纠偏移载板47的另一条连接边缘，使得纠偏电机43与纠偏移载板47构成传动连接。这样，当纠偏丝杆螺母461沿着纠偏丝杆46的轴向移动时，能够通过纠偏移载板47带动驱动底板21移动，进而带动驱动组件20以及安装在驱动组件20上的缓冲组件30和夹持组件10都沿着纠偏丝杆46的轴向移动(若是依照图1的视角就是沿着垂直于纸面的方向移动，若是依照图2的视角则是沿着平行于纸面的方向移动)。

纠偏滑动机构48包括纠偏滑动板481、纠偏滑块482和纠偏滑轨483。所述纠偏滑动板481、纠偏滑块482和纠偏滑轨483的数量优选地均为两个。其中两个纠偏滑动板481可以为平板状，与纠偏移载板47及纠偏底板41平行设置，纠偏移载板47可以通过例如螺栓连接、铆接、焊接等方式与两个纠偏滑动板481固定地连接。两个纠偏滑块482可以分别固定地安装在两个纠偏滑动板481上。两个纠偏滑轨483可以相互平行地装设在纠偏底板41朝向纠偏移载板47的表面上，两个纠偏滑块482能够分别可滑动地安装到两个纠偏滑轨483上。这样，就可以通过纠偏滑动机构48将纠偏移载板47可滑动地安装在纠偏底板41上。当纠偏丝杆螺母461驱动纠偏移载板47沿着纠偏丝杆46的轴向移动时，纠偏移载板47可以在纠偏滑动机构48的支撑下平稳滑动而不是悬空移动，有利于保证移动的平稳性和精度。

下面以牵引例如用于制造电池的隔膜为例来说明上述料带牵引机构100的较佳的工作方式。可以理解，该料带牵引机构100也可以用于牵引其他类型的柔性料带。

在工作时，首先控制夹爪驱动器12驱动夹爪11牢固地夹住牵引的隔膜料带的端部；然后在进行电芯卷绕操作之前，启动主电机23，通过主联轴器24、主丝杆26和主丝杆螺母261带动缓冲组件30和夹持组件10进行预定方式的移动(例如远离电芯卷绕设备的卷针)，从而将隔膜向预定方向拉出进行电芯卷绕操作所需的预定长度，例如卷绕一个电芯所需要的长度；在进行电芯卷绕操作时，则可以依照上述传动方式驱动夹持组件10进行其他预定方式的移动(例如朝向电芯卷绕设备的卷针移动)以将隔膜传送到适于卷绕的位置(例如缠绕到卷针上)，以方便进行卷绕操作。在上述工作过程中，若是夹持组件10夹持的隔膜产生张力波动，则缓冲气缸的驱动端可以相应地伸缩以降低张力波动的影响，同时缓冲气缸还能提供预定的恒张力，从而能够保证隔膜张力的稳定性。另一方面，若是隔膜在其宽度方向上出现位置偏差，则可以启动纠偏电机43，通过纠偏联轴器44、纠偏丝杆46、纠偏丝杆螺母461和纠偏移载板47带动驱动组件20以及安装在驱动组件20上的缓冲组件30和夹持组件10都沿着纠偏丝杆46的轴向移动(若是依照图1的视角就是沿着垂直于纸面的方向移动，若是依照图2的视角则是沿着平行于纸面的方向移动)，从而纠正隔膜在其宽度方向上的位置偏差。

请一并参阅图3，本申请的另一个较佳实施方式还提供一种料带卷绕装置200，所述料带卷绕装置200可以包括如上所述的料带牵引机构100、以及卷针机构50和放卷机构60。

所述卷针机构50可以包括第一卷针51和第二卷针52。所述第一卷针51和第二卷针52优选地被设置成能够彼此邻近且相互平行地布置，从而能够把进行卷绕加工的卷绕材料夹持在第一卷针51和第二卷针52之间。进一步优选地，在本实施方式中，所述第一卷针51和第二卷针52的形状可以是大小相同的半圆柱形，都具有半圆柱面形的外侧面(图中未标号)和平面形的内侧面(图中未标号)。在本实施方式中，第一卷针51的内侧面和第二卷针52的内侧面可以相互对准，并且使得第一卷针51的内侧面和第二卷针52的内侧面被布置成相互平行、彼此接近，但彼此并不接触，此时在第一卷针51的内侧面和第二卷针52的内侧面之间就可以形成一条能够让料带穿过的狭缝53；在这种情况下，第一卷针51的外侧面和第二卷针52的外侧面则会都朝向外侧，并且拼合成一个大致的圆柱面，使得第一卷针51和第二卷针52共同组成一个外部轮廓大致呈圆柱形，沿直径方向形成所述狭缝53的卷针组件(图中未标号)。

放卷机构60可用于装设制造卷绕电芯所需的料卷(例如隔膜料卷)。在本实施方式中，放卷机构60和料带牵引机构100优选地可以分别布置在邻近于上述卷针机构50在其第一卷针51和第二卷针52之间形成的狭缝53的两端开口的位置，使得从装设在放卷机构60上的料卷放出的料带70的端部能够穿过狭缝53后再被固定到料带牵引机构100上，并能够受到料带牵引机构100的牵引。放卷机构60优选地可以包括安装件61和至少一个辅助定位件62，所述安装件61可以包括例如旋转轴，用于将料卷可旋转地安装在其上；辅助定位件62可以是例如过辊，用于在安装件61和料带牵引机构100之间对料带70进行辅助的张紧，也可以用于改变料带70的传送方向。在本实施方式中，辅助定位件62优选布置在安装件61和卷针机构50之间。

相比于现有技术，本申请依照上述较佳实施方式提供的料带牵引机构100以及其相应的料带卷绕装置200可以取得以下的多方面有益效果：(1)采用上述驱动组件20和夹持组件10配合，能够稳固夹持料带并且牵引料带进行平稳的直线移动，可以把料带精确地拉出理想的预定长度，因此能够获得优良的定位精度，能够适用于多种规格的电芯，尤其是用于小型和微型电子装置例如蓝牙耳机的小规格电芯的卷绕操作。(2)优选采用电机作为动力源，传送料带的效率更高，进一步提高了电芯卷绕操作的效率。(3)使用缓冲组件30可以有效地降低料带的张力波动，使得料带能够在预定的恒张力下传送，进一步提高了电芯的卷绕质量。(4)采用纠偏组件40，可以随时在料带的宽度方向上对其位置进行纠正，也有利于改善定位精度，提高电芯的卷绕质量。

以上仅为本申请的较佳实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。