电芯卷绕驱动装置及电芯卷绕机的制作方法

本申请涉及电池卷绕设备，尤其是电芯卷绕的驱动装置。

背景技术：

通常的卷绕电机是通过二级传动控制卷针运动。

其中，一级传动连接方式是通过电机带动同步轮转动，具体来说，同步轮为两个，分别固定在空心轴的两端。而电机通过同步带传动其中一个同步轮(称为第一同步轮)，从而带动另一端的同步轮(称为第二同步轮)转动。

二级传动连接方式是第二同步轮再通过同步带传动转动轴上另外的同步轮，进而带动转动轴转动。卷针安装在转动轴上，随转动轴一起转动。

这种二级传动方式的传递机械效率低，而且利用空心轴传动降低了机器传动刚性，高速时机器容易抖动，限制了机器的加速性能。

技术实现要素：

本申请提供一种新型的电芯卷绕驱动装置及采用这种电芯卷绕驱动装置的电芯卷绕机。

本申请提供的驱动装置，包括卷针、转动轴、电机、驱动器和控制器，所述电机的输出端直连转动轴，输出旋转运动；所述卷针安装在转动轴上，能够在转动轴的带动下旋转；所述驱动器相对电机固定安装并电连接，所述控制器与驱动器之间通过无线通信实现信号的传递，以驱动电机进行工作。

作为所述电芯卷绕驱动装置的进一步可选方案，还包括导电滑环，所述驱动器的电源线与导电滑环连接，能够通过导电滑环与外部电源连接。

作为所述电芯卷绕驱动装置的进一步可选方案，所述无线通信通过无线透传模块实现，所述无线透传模块包括能够在相互之间建立无线通信的发送模块和接收模块，所述发送模块与控制器连接，所述接收模块与驱动器连接。

作为所述电芯卷绕驱动装置的进一步可选方案，每个卷针单独由对应的电机进行控制。

作为所述电芯卷绕驱动装置的进一步可选方案，所述卷针和电机分别为三个，所述三个卷针成三角形分布。

作为所述电芯卷绕驱动装置的进一步可选方案，所述三个电机以能够与卷针一体转动的方式安装设置。

本申请提供的电芯卷绕机，包括如上述任一项所述的电芯卷绕驱动装置。

本申请的有益效果是：

本申请提供的电芯卷绕驱动装置包括卷针、转动轴、电机、驱动器和控制器。电机的输出端直连转动轴，输出旋转运动。卷针安装在转动轴上，能够在转动轴的带动下旋转。驱动器相对电机固定安装并电连接，控制器与驱动器之间通过无线通信实现信号的传递，以驱动电机进行工作。该驱动装置采用电机直连转动轴，提高了传递效率，提高了驱动刚度。而且相较空心轴，这种方式刚性更高，便于实现高速卷绕。

附图说明

图1为本申请电芯卷绕驱动装置一种实施例的结构示意图；

图2为图1所示实施例中三个工位的旋转角度示意图；

图3为图1所示实施例中电机、驱动器和控制器的接线示意图；

图4为本申请无线透传模块一种实施例的结构框图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。本申请可以以多种不同的形式来实现，并不限于本实施例所描述的实施方式。提供以下具体实施方式的目的是便于对本申请公开内容更清楚透彻的理解，其中上、下、左、右等指示方位的字词仅是针对所示结构在对应附图中位置而言。

然而，本领域的技术人员可能会意识到其中的一个或多个的具体细节描述可以被省略，或者还可以采用其他的方法、组件或材料。在一些例子中，一些实施方式并没有描述或没有详细的描述。

此外，本文中记载的技术特征、技术方案还可以在一个或多个实施例中以任意合适的方式组合。对于本领域的技术人员来说，易于理解与本文提供的实施例有关的方法的步骤或操作顺序还可以改变。因此，附图和实施例中的任何顺序仅仅用于说明用途，并不暗示要求按照一定的顺序，除非明确说明要求按照某一顺序。

实施例一：

本实施例提供一种电芯卷绕驱动装置，用于驱动卷针完成电芯的卷绕工作。

请参考图1，该电芯卷绕驱动装置包括卷针100、传动轴200、电机300、驱动器400和控制器500。

该电机300的输出端直连传动轴200，输出旋转运动。卷针100安装在传动轴200上，能够在传动轴200的带动下旋转。驱动器400由控制器500(可编程逻辑控制器)进行控制。驱动器400与电机300相对固定安装并电连接，控制器500与驱动器400之间通过无线通信实现信号的传递，驱动电机300进行工作。

本电芯卷绕驱动装置把通常卷绕头的二级传动结构变为一级传动，也就是由电机300直接驱动对应卷针100，中间不要任何同步带和同步轮转换，此种方式简洁大方，极大的简化了现有结构，提高了传递效率，提高了驱动刚度。而且相较空心轴，这种方式刚性更高，便于实现高速卷绕。

请参考图1和2，本实施例中每个卷针100单独由对应的电机300进行控制。该卷针100和电机300分别为三个，三个卷针100成三角形分布，电机300采用的伺服电机。

本实施例中电机300上装有编码器(图中未示出)，该编码器与驱动器400连接，实现信号的传递。

请参考图3和4，本实施例中控制器500与驱动器400之间无线通信是通过无线透传模块600实现，该无线透传模块600包括能够建立无线通信的发送模块和接收模块，发送模块与控制器500连接，接收模块与驱动器400连接。

该发送模块包括数据处理单元和AM发送单元，该接收模块包括数据处理单元和AM接收单元。

发送模块将控制器500的信号，通过数据处理后，经无线传输出去，接收模块通过解调后将数据还原，最终将数据传递给伺服驱动器400。

控制过程简述为：

控制器500通过无线透传技术把控制信号传输到驱动器400，驱动器400发出运动指令给电机300，电机300执行旋转运动控制传动轴200旋转，再控制卷针100旋转。

此外，控制器500与驱动器400之间可以通过其他无线通信方式连接。

进一步地，该三个电机300以能够与卷针100一体转动的方式安装设置，例如通过轴承等方式实现，以便于在某些情况下需要整个驱动装置整体转动。

为此，请参考图3，驱动器400的动力线通过导电滑环700与外部电源连接。该导电滑环700能够实现两个相对转动机构的电力传递。

本实施例中，请参考图2，卷针110对应第一工位，卷针120对应第二工位，卷针130对应第三工位。第一工位只进行卷绕电芯动作，第二工位只进行贴胶动作，第三工位只进行下料动作，当第一工位的卷针110完成一次卷绕后整个二级传动机构旋转120°，再进行下一个电芯卷绕。每次贴胶机构把第二工位电芯进行贴胶，下料机构把第三工位电芯进行下料，如此循环。

整个装置旋转是以图2箭头所示方向旋转120度停，即卷针110旋转到图中卷针120位置，卷针120旋转到卷针130位置，卷针130旋转到卷针110的位置，这时3个电机300的动力线就通过驱动器400和导电滑环700连接外部电源。

每次换工位时电机300跟着装置旋转120度，转了一圈又一圈，不断循环。此时，导电滑环700可以很好的满足旋转的要求。

相对于通常的二级传动方式，本实施例所提供的电芯卷绕驱动装置本不仅可以降成本，而且能够提高卷绕刚性。同时提高卷绕速度和响应速度，无需采用空心轴，直接传动传动轴，可以防止卷绕时抖动。

实施例二：

本实施例二提供一种电芯卷绕机。该电芯卷绕机采用了如实施例一所示的电芯卷绕驱动装置，因此，相对于通常卷绕机采用的二级传动方式，本电芯卷绕机可以降成本，提高卷绕刚性，提高卷绕速度和响应速度，同时防止卷绕时抖动。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。