卷绕机的卷绕头装置及卷绕的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种卷绕机的卷绕头装置及卷绕机。该卷绕头装置包括主轴、与所述主轴相耦合的第一卷绕头、第二卷绕头、第三卷绕头以及齿轮传动机构，所述第一卷绕头包括的第一驱动组件、第一旋转轴、与所述第一驱动组件以及所述第一旋转轴相连的第一卷针组件，所述第二卷绕头包括第二驱动组件、第二旋转轴、与所述第二驱动组件以及所述第二旋转轴相连的第二卷针组件，所述第三卷绕头包括第三驱动组件、第三旋转轴、与所述第三驱动组件以及所述第三旋转轴相连的第三卷针组件，所述齿轮传动机构用于带动第一至第三卷绕头轮流在卷料工位、隔膜切断及贴胶带工位、以及下料工位之间换位。采用具有该卷绕头装置的卷绕机，卷绕效率高且结构简便。
【专利说明】卷绕机的卷绕头装置及卷绕机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电池卷绕设备，特别是涉及一种卷绕机的卷绕头装置及卷绕机。
【背景技术】
[0002]卷绕头是卷绕机的核心部分，电芯的卷绕质量和效率对卷绕头的要求很高。专利文献201110254449.7提供了一种电池卷绕机的卷绕头，其结构较复杂，卷绕效率较低，其中卷针的闭针采用固定有挤压滚轮的卷针头向有导向面的滑杆移动来挤压滚轮，滚轮总用在一卷针上的弹性元件，使其向另一卷针靠近来抽芯，工作效率较低。
实用新型内容
[0003]本实用新型的主要目的在于针对现有技术的不足，提供一种卷绕效率高且结构简便的卷绕头装置及卷绕机。
[0004]为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0005]一种卷绕机的卷绕头装置，包括主轴、与所述主轴相耦合的第一卷绕头、第二卷绕头、第三卷绕头以及齿轮传动机构，所述第一卷绕头包括的第一驱动组件、第一旋转轴、与所述第一驱动组件以及所述第一旋转轴相连的第一卷针组件，所述第二卷绕头包括第二驱动组件、第二旋转轴、与所述第二驱动组件以及所述第二旋转轴相连的第二卷针组件，所述第三卷绕头包括第三驱动组件、第三旋转轴、与所述第三驱动组件以及所述第三旋转轴相连的第三卷针组件，所述齿轮传动机构用于带动第一至第三卷绕头轮流在卷料工位、隔膜切断与贴胶带工位、以及下料工位之间换位。
[0006]优选地:
[0007]所述第一驱动组件包括与所述第一旋转轴相连的第一电机、第一旋转轴固定头、以及穿针传送组件和闭针气缸，所述第二驱动组件包括与所述第二旋转轴相连的第二电机和第二旋转轴固定头，所述第三驱动组件包括与所述第三旋转轴相连的第三电机、第三旋转轴固定头、以及下料传送组件和开针气缸，其中，所述闭针气缸用于驱动所述第一卷针组件夹紧料带，所述开针气缸用于用于驱动所述第一卷针组件张开以便抽芯，所述穿针传送组件包括穿针气缸，所述下料传送组件包括下料气缸，所述穿针气缸和所述下料气缸连接在一同步带上且随所述同步带同步运动，所述穿针气缸用于通过所述第一旋转轴固定头驱动所述第一卷针组件伸出以实现穿针，所述下料气缸用于通过所述第三旋转轴固定头驱动第三卷针组件收缩以实现抽芯。
[0008]所述第一卷针组件包括第一卷针、第二卷针、动针滑块、活动夹滑块、导向块、挤压滚轮、滑动圈以及固定圈，所述动针滑块固定所述第一卷针且可带动所述第一卷针向宽度方向移动，所述活动夹滑块固定所述第二卷针且可带动所述第二卷针向宽度方向移动，所述活动夹滑块和所述动针滑块通过滑动轴承固定在同一固定杆上，所述导向块固定在所述动针滑块上且在所述挤压滚轮的挤压下带动所述动针滑块向宽度方向移动，所述滑动圈固定所述挤压滚轮且相对所述固定圈可滑动，所述固定圈与所述滑动圈之间采用弹性元件相连。
[0009]所述第一旋转轴、所述第二旋转轴和所述第三旋转轴固定在同一固定板上可相对独立地转动。
[0010]所述主轴包括可独立运动的内轴、中间轴和外轴，所述中间轴和所述外轴为空心轴，所述内轴为实轴，所述内轴、所述中间轴和所述外轴的两端依次呈阶梯形设置，所述内轴、所述中间轴和所述外轴的一端分别和第一至第三电机通过皮带连接，另一端分别同第一至第三旋转轴通过皮带连接，第一至第三电机通过皮带和带轮间接驱动第一至第三旋转轴转动。
[0011]所述齿轮传动机构包括卷绕齿轮、转换工位齿轮、转化工位从动齿轮、同步下料齿轮以及下料从动齿轮，所述卷绕齿轮与第一至第三卷绕头均固定连接，且与所述主轴可转动地连接，所述转换工位齿轮连接并带动所述转化工位从动齿轮，所述转化工位从动齿轮连接并带动所述卷绕齿轮以及第一至第三卷绕头转动以实现工位转换，所述卷绕齿轮连接并带动所述同步下料齿轮转动，所述同步下料齿轮连接并带动所述下料从动齿轮转动以实现同步下料。
[0012]在所述主轴与第一至第三卷针组件之间设置有隔膜导向辊。
[0013]在安装所述穿针传送组件、所述下料传送组件及所述卷绕头的固定轴承座处设置有缓冲装置。
[0014]一种卷绕机，具有所述卷绕头装置。
[0015]本实用新型的有益效果:
[0016]根据本实用新型提供的卷绕头装置，穿针过程和下料过程传送平稳，且减少对卷针的损伤，实现卷针组件的卷针开针和闭针的结构简单紧凑，操作简便，提高了卷绕效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型实施例的一种卷绕头的结构示意图；
[0018]图2为本实用新型实施例的一种卷绕头的卷针组件结构示意图；
[0019]图3为图2所示卷针组件结构的A-A剖面图。
【具体实施方式】
[0020]以下结合附图对本实用新型的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本实用新型的范围及其应用。
[0021]如图1所示，本实用新型一种实施例的卷绕头包括第一卷绕头1、第二卷绕头2、第三卷绕头、主轴4以及齿轮传动机构5。第一卷绕头1包括第一卷针组件11、第一驱动组件12、第一旋转轴13 ;第二卷绕头2包括第二卷针组件21、第二驱动组件、第二旋转轴；第三卷绕头包括第三卷针组件31、第三驱动组件、第三旋转轴33 ;所述第一、第二和第三卷针组件分别与第一、第二和第三旋转轴连接，第一驱动组件12包括穿针传送组件121、闭针气缸122、第一旋转轴固定头123、第一电机；第二驱动组件包括第二电机、第二旋转轴固定头；第三驱动组件包括下料传送组件321、开针气缸322，第三旋转轴固定头323、第三电机。齿轮传动机构5可以包括转换工位齿轮51、转化工位从动齿轮、卷绕齿轮、下料从动齿轮、同步下料齿轮，其中卷绕齿轮与第一卷绕头、第二卷绕头、第三卷绕头均固定连接，与主轴可转动连接，转换工位齿轮带动转化工位从动齿轮，转化工位从动齿轮带动卷绕齿轮及其三个卷绕头转动实现转换工位，卷绕齿轮带动同步下料齿轮转动，同步下料齿轮转动带动下料从动齿轮转动实现同步下料。
[0022]较优的实施例中，下料传送组件321和穿针传送组件121以同步带压板和连接板连接在同步带上，且具有可随同步带同步运动的穿针气缸1211和下料气缸3211、驱动同步带传送穿针气缸1211和下料气缸3211的驱动装置、固定板、控制气缸移动位置的限位感应装置，气缸驱动夹子可竖向移动。
[0023]工作时，第一卷针组件11的初始状态处于收缩位置，穿针气缸1211驱动夹子竖向移动到第一旋转轴固定头123上的触头，并在穿针传送组件121作用下拖动第一旋转轴固定头123，使第一卷针组件11伸出，实现穿针；此时，第一卷针组件11的两卷针为张开状态，料带进入两卷针间隙，闭针气缸122驱动两卷针夹紧料带，第一电机驱动第一旋转轴13带动两卷针开始卷绕，形成电池卷绕雏形后，转换工位电机驱动齿轮传动机构5转换工位后，第一卷针组件11处电芯的两隔膜分别在给定长度被切断贴胶带，第二电机驱动夹紧料带的第二卷针组件21翻转，转换工位，第二卷针组件21处电芯的两隔膜分别在给定长度被切断，切断后贴胶带，第三电机驱动夹紧料带的第三卷针组件31翻转，开针气缸322驱动第一卷针组件11的两卷针张开，下料气缸3211驱动夹子移动到第三旋转轴固定头323上的触头，并在下料传送组件321作用下拖动第三旋转轴固定头和第三卷针组件31收缩，实现抽芯。
[0024]穿针传送组件和下料传送组件可设置成相对机架不转动，第一旋转轴、第二旋转轴、第三旋转轴可固定在同一固定板上可相对机架转动，各旋转轴独立转动，互不影响。
[0025]主轴可以包括内轴、中间轴和外轴，中间轴和外轴为空心轴，内轴为实轴,且三个轴可独立运动，互不影响，三个轴的两端可依次呈阶梯形设置，内轴、中间轴和外轴的一端分别和第一至第三电机通过皮带连接固定在机架上，三个电机上的带轮相对应主轴上带轮的位置依次排列，用于驱动旋转轴转动，内轴、中间轴和外轴的另一端分别同第一旋转轴、第二旋转轴和第三旋转轴通过皮带连接，这样，第一、第二和第三电机间接驱动第一、第二和第三旋转轴及第一、第二和第三卷针组件转动，实现电芯卷绕。
[0026]在主轴与卷针之间可以设置靠着隔膜的隔膜导向辊，转换工位时，防止料带长度过长，造成料带损伤。在穿针传送组件、下料传送组件及卷绕头的固定轴承座处设置缓冲装置，以减少外部震荡对装置的影响。
[0027]如图2和图3所示，在优选的实施例中，卷针组件可以采用如下结构。其中以第一卷针组件11为例，第一卷针组件11可以包括第一卷针111和第二卷针112、固定第一卷针111且可带动卷针向宽度方向移动的动针滑块113、固定第二卷针112且可带动卷针向宽度方向移动的活动夹滑块114、活动夹滑块114和动针滑块113通过滑动轴承固定在同一固定杆上，导向块116固定在动针滑块113上且在挤压滚轮115的挤压下带动动针滑块113向宽度方向移动，挤压滚轮115交互挤压相对的导向块116,固定挤压滚轮115且可相对固定圈118滑动的滑动圈117，固定圈118与滑动圈117之间采用弹性元件固定。两卷针张开的最大距离可等于两导向块116导向面距其较近端面的距离之和。动作时，两卷针同时滑动，减少开针和闭针的时间，提高卷绕的效率。
[0028]卷绕时，弹性元件使两卷针的初始状态为张开状态，两挤压滚轮115作用在相对设置的导向块116的外端面上，料带进入两卷针之间，闭针气缸112驱动触头作用在滑动圈117的内端面上，并推动滑动圈117和挤压滚轮115向图示方向移动，挤压滚轮115滑动并作用到导向块116的导向面上，使两卷针同时靠近，夹紧料带，卷绕料带；抽芯时，开针气缸322驱动触头推动滑动圈117向与图示方向相反的方向滑动，两卷针张开，使抽芯更容易。
[0029]以上内容是结合具体/优选的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种卷绕机的卷绕头装置，其特征在于，包括主轴、与所述主轴相耦合的第一卷绕头、第二卷绕头、第三卷绕头以及齿轮传动机构，所述第一卷绕头包括的第一驱动组件、第一旋转轴、与所述第一驱动组件以及所述第一旋转轴相连的第一卷针组件，所述第二卷绕头包括第二驱动组件、第二旋转轴、与所述第二驱动组件以及所述第二旋转轴相连的第二卷针组件，所述第三卷绕头包括第三驱动组件、第三旋转轴、与所述第三驱动组件以及所述第三旋转轴相连的第三卷针组件，所述齿轮传动机构用于带动第一至第三卷绕头轮流在卷料工位、隔膜切断与贴胶带工位、以及下料工位之间换位。
2.如权利要求1所述的卷绕头装置，其特征在于，所述第一驱动组件包括与所述第一旋转轴相连的第一电机、第一旋转轴固定头、以及穿针传送组件和闭针气缸，所述第二驱动组件包括与所述第二旋转轴相连的第二电机和第二旋转轴固定头，所述第三驱动组件包括与所述第三旋转轴相连的第三电机、第三旋转轴固定头、以及下料传送组件和开针气缸，其中，所述闭针气缸用于驱动所述第一卷针组件夹紧料带，所述开针气缸用于用于驱动所述第一卷针组件张开以便抽芯，所述穿针传送组件包括穿针气缸，所述下料传送组件包括下料气缸，所述穿针气缸和所述下料气缸连接在一同步带上且随所述同步带同步运动，所述穿针气缸用于通过所述第一旋转轴固定头驱动所述第一卷针组件伸出以实现穿针，所述下料气缸用于通过所述第三旋转轴固定头驱动第三卷针组件收缩以实现抽芯。
3.如权利要求1所述的卷绕头装置，其特征在于，所述第一卷针组件包括第一卷针、第二卷针、动针滑块、活动夹滑块、导向块、挤压滚轮、滑动圈以及固定圈，所述动针滑块固定所述第一卷针且能带动所述第一卷针向宽度方向移动，所述活动夹滑块固定所述第二卷针且能带动所述第二卷针向宽度方向移动，所述活动夹滑块和所述动针滑块通过滑动轴承固定在同一固定杆上，所述导向块固定在所述动针滑块上且在所述挤压滚轮的挤压下带动所述动针滑块向宽度方向移动，所述滑动圈固定所述挤压滚轮且相对所述固定圈可滑动，所述固定圈与所述滑动圈之间采用弹性元件相连。
4.如权利要求1或2或3所述的卷绕头装置，其特征在于，所述第一旋转轴、所述第二旋转轴和所述第三旋转轴固定在同一固定板上可相对独立地转动。
5.如权利要求1或2或3所述的卷绕头装置，其特征在于，所述主轴包括可独立运动的内轴、中间轴和外轴，所述中间轴和所述外轴为空心轴，所述内轴为实轴，所述内轴、所述中间轴和所述外轴的两端依次呈阶梯形设置，所述内轴、所述中间轴和所述外轴的一端分别和第一至第三电机通过皮带连接，另一端分别同第一至第三旋转轴通过皮带连接，第一至第三电机通过皮带和带轮间接驱动第一至第三旋转轴转动。
6.如权利要求1或2或3所述的卷绕头装置，其特征在于，所述齿轮传动机构包括卷绕齿轮、转换工位齿轮、转化工位从动齿轮、同步下料齿轮以及下料从动齿轮，所述卷绕齿轮与第一至第三卷绕头均固定连接，且与所述主轴可转动地连接，所述转换工位齿轮连接并带动所述转化工位从动齿轮，所述转化工位从动齿轮连接并带动所述卷绕齿轮以及第一至第三卷绕头转动以实现工位转换，所述卷绕齿轮连接并带动所述同步下料齿轮转动，所述同步下料齿轮连接并带动所述下料从动齿轮转动以实现同步下料。
7.如权利要求1或2或3所述的卷绕头装置，其特征在于，在所述主轴与第一至第三卷针组件之间设置有隔膜导向辊。
8.如权利要求2所述的卷绕头装置，其特征在于，在安装所述穿针传送组件、所述下料传送组件及所述卷绕头的固定轴承座处设置有缓冲装置。
9.一种卷绕机，其特征在于，具有如权利要求1-7任一项所述的卷绕头装置。
【文档编号】H01M6/00GK204130633SQ201420512558
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年9月5日 优先权日:2014年9月5日
【发明者】李逆, 何爱彬 申请人:深圳市赢合科技股份有限公司