一种连续式多工位电芯卷绕装置的制作方法

本发明涉及锂电池加工领域，特别涉及一种连续式多工位电芯卷绕装置。

背景技术：

电芯卷制是目前大多数锂电池制做不可缺少的一个基本重要工艺。目前市面上的电芯卷绕机基本是参照国外的卷绕机设计制造的。在制芯过程中有一个共同的特点：电芯只能单个卷制(其卷芯工序：1、送片卷电芯，2、换工位切隔膜收尾贴胶，3、拔卷针取料)，工序中耗时最长的工步时间加上换工位时间即制作周期，而目前单工步时间的高要求和细分已经到了瓶颈。针对现状的产品竟争剧烈、生产成本压缩、生产效益的高效，现有的电芯卷绕装置已无法满足市场高产能高性价比的要求。

技术实现要素：

本发明的主要目的是提出一种连续式多工位电芯卷绕装置，旨在提高电芯卷绕装置工作稳定性，提高产能。

为实现上述目的，本发明提出的一种连续式多工位电芯卷绕装置，包括一转子，所述转子上沿其周向均布有若干用于带料卷绕的针筒组件，任一所述针筒组件对应设置有一用于将带料压紧在针筒组件上的弹性压料组件；任一所述针筒组件连接有用于驱动其自转的旋转驱动组件，且所述针筒组件包括一导向筒，所述导向筒内沿其长度方向滑动安装两卷针，两所述卷针之间设有供所述带料穿过的间隙；所述转子外侧面还同轴套设一圆柱筒，所述圆柱筒外侧面设有若干用于驱动所述卷针沿所述导向筒滑动的升降驱动组件，所述升降驱动组件安装于所述转子上，且任一所述升降驱动组件包括与两所述卷针分别连接的第一升降杆和第二升降杆，所述第一升降杆和第二升降杆上分别安装有滚轮，所述导向筒外侧面设有分别供两滚轮移动的导向槽；所述转子外侧面还设有一用于将带料压紧切断的压料切料组件，所述压料切料组件安装于一往复旋转驱动组件的驱动端，且所述压料切料组件沿所述转子旋转方向往复运动。

优选地，相邻两针筒组件之间设置有带料导向组件，任一所述带料导向组件包括两沿所述转子旋转方向并排安装的导向辊，两所述导向辊外侧面套设一传送带传动连接。

优选地，所述弹性压料组件包括一与所述卷针并排对应设置压料辊，所述压料辊两端分别固定于一连接臂上，任一所述连接臂铰接于一固定块上，且所述连接臂与所述固定块之间通过弹簧抵接。

优选地，所述旋转驱动组件包括一第一驱动电机，所述驱动电机的驱动端同轴连接一驱动齿轮，所述针筒组件上设有与所述驱动齿轮啮合的从动齿轮。

优选地，任一所述升降驱动组件还包括两第一导轨滑块机构，所述第一升降杆和第二升降杆一端分别通过所述第一导轨滑块机构与所述转子连接。

优选地，所述往复旋转驱动机构设置为一曲柄摇杆驱动机构，所述曲柄摇杆驱动机构包括一主动轮，所述主动轮安装于一第二驱动电机的驱动端，所述主动轮侧面与一连杆端部铰接，所述连杆另一端铰接一第二导轨滑块机构，所述第二导轨滑块机构通过齿条结构与一从动轮外侧面啮合，所述从动轮套设于所述转子外侧面，所述压料切料组件安装于所述从动轮上。

优选地，所述压料切料组件包括第一驱动气缸，所述第一驱动气缸的驱动端安装有第一压料块，所述转子上安装有若干与所述第一压料块对应的第二压料块，所述第一驱动气缸的驱动端还安装有第二驱动气缸，所述第二驱动气缸的驱动端安装一切刀，所述第一压料块和第二压料块上开设有供所述切刀穿过的过孔。

优选地，还包括一进料组件，所述进料组件包括一进料电机，所述进料电机驱动端同轴安装一进料辊，还包括若干进料导辊，所述进料辊与所述进料导辊之间通过传送带连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：实现了多工位的电芯卷绕，节省了换工位时间，在转子旋转的同时，连续完成送料，卷料，切料，大大提高了生产效率，转子无需进行急加速、急减速，因此，整体加工过程平稳。同时，圆柱筒的导向槽采用改进梯形曲线，工作冲击小，保证卷针升降的平稳性，降低了噪音，节省了空间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明电芯卷绕装置的整体结构示意图；

图2为本发明电芯卷绕装置的俯视图；

图3为本发明针筒组件、弹性压料组件、旋转驱动组件、升降驱动组件之间的安装结构示意图；

图4为本发明弹性压料组件结构示意图；

图5为本发明圆柱筒结构示意图；

图6为本发明压料切料组件的结构示意图；

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

本实施例提出的一种连续式多工位电芯卷绕装置，参考图1至图5，包括一转子1，所述转子1上沿其周向均布有若干用于带料2卷绕的针筒组件3，任一所述针筒组件3对应设置有一用于将带料2压紧在针筒组件3上的弹性压料组件4；任一所述针筒组件3连接有用于驱动其自转的旋转驱动组件5，且所述针筒组件3包括一导向筒31，所述导向筒31内沿其长度方向滑动安装两卷针32，两所述卷针32之间设有供所述带料2穿过的间隙；所述转子1外侧面还同轴套设一圆柱筒6，所述圆柱筒6外侧面设有若干用于驱动所述卷针32沿所述导向筒31滑动的升降驱动组件7，所述升降驱动组件7安装于所述转子1上，且任一所述升降驱动组件7包括与两所述卷针32分别连接的第一升降杆71和第二升降杆72，所述第一升降杆71和第二升降杆72上分别安装有滚轮73，所述导向筒31外侧面设有分别供两滚轮73移动的导向槽61；所述转子1外侧面还设有一用于将带料2压紧切断的压料切料组件8，所述压料切料组件8安装于一往复旋转驱动组件95的驱动端，且所述压料切料组件8沿所述转子1旋转方向往复运动。还包括一进料组件11，所述进料组件11包括一进料电机111，所述进料电机111驱动端同轴安装一进料辊112，还包括若干进料导辊113，所述进料辊112与所述进料导辊113之间通过导料传送带114连接。

进一步地，相邻两针筒组件3之间设置有带料导向组件10，任一所述带料导向组件10包括两沿所述转子1旋转方向并排安装的导向辊101，两所述导向辊101外侧面套设一导向传送带102传动连接，保证带料2移动的稳定性。

进一步地，所述弹性压料组件4包括一与所述卷针32并排对应设置压料辊41，所述压料辊41两端分别固定于一连接臂42上，任一所述连接臂42铰接于一固定块43上，且所述连接臂42与所述固定块43之间通过弹簧(图中未示出)抵接。

进一步地，所述旋转驱动组件5包括一第一驱动电机51，所述驱动电机的驱动端同轴连接一驱动齿轮52，所述针筒组件3上设有与所述驱动齿轮52啮合的从动齿轮33，保证针筒组件3在卷料时，旋转的稳定性。

进一步地，任一所述升降驱动组件7还包括两第一导轨滑块机构74，所述第一升降杆71和第二升降杆72一端分别通过所述第一导轨滑块机构74与所述转子1连接，保证卷针32升降的稳定性。

进一步地，所述往复旋转驱动机构设置为一曲柄摇杆驱动机构，所述曲柄摇杆驱动机构包括一主动轮91，所述主动轮91安装于一第二驱动电机92的驱动端，所述主动轮91侧面与一连杆93端部铰接，所述连杆93另一端铰接一第二导轨滑块机构94，所述第二导轨滑块机构94通过齿条结构与一从动轮95外侧面啮合，所述从动轮95套设于所述转子1外侧面，所述压料切料组件8安装于所述从动轮95上。

进一步地，参考图6，所述压料切料组件8包括第一驱动气缸81，所述第一驱动气缸81的驱动端安装有第一压料块82，所述转子1上安装有若干与所述第一压料块82对应的第二压料块(图中未示出)，所述第一驱动气缸81的驱动端还安装有第二驱动气缸84，所述第二驱动气缸84的驱动端安装一切刀85，所述第一压料块82和第二压料块上开设有供所述切刀85穿过的过孔(图中未示出)。

具体地，在进行电芯卷绕前，所述第一升降杆71和第二升降杆72上的滚轮73分别处于圆柱筒6两条导向槽61的最远处，因此，与所述第一升降杆71和第二升降杆72连接的两卷针32，其中一卷针32伸出导向筒31，另一卷针32收缩在导向筒31内。

进行电芯卷绕时，工作人员将带料2经进料组件11送入转子1内，并将带料2端部经一伸出的卷针32侧面后放于第二压料块表面，第一驱动气缸81驱动第一压料块82压向第二压料块，将带料2端部压紧，完成送料。此时，启动电芯卷绕装置，转子1开始旋转、针筒组件3及往复旋转驱动组件95开始旋转，其中针筒组件3和往复旋转驱动组件95同向旋转，同时，针筒组件3反向自转。应当说明的是，转子1旋转时，安装于转子1上的升降驱动组件7随转子1同时旋转，从而，第一升降杆71和第二升降杆72通过其上的滚轮73在导向槽61的导向作用下移动，由于圆柱筒6的两导向槽61采用改进梯形曲线设计，且两导向槽61反向开设，因此，较高的滚轮73保持同一高度沿导向槽61移动，较低的滚轮73朝较高的滚轮73方向移动，从而将初始位置时，导向筒31内的卷针32伸出，使带料2夹与两卷针32之间。

当往复旋转驱动组件95及初始位置的针筒组件3旋转至下一工位时，卷针32上的带料2完成一个电芯的绕制，此时，卷针32的外径由于绕制有带料2而增大，刚好与弹性压料组件4的压料辊41抵接，弹性压料组件4内的弹簧被压缩，带料2被压紧在卷针32上。此时，第一驱动气缸81驱动第一压料块82收回，且往复旋转驱动组件95反向旋转回到初始位置，这一过程中，转子1继续旋转，后一针筒组件3旋转至初始的入料位置，且与返回初始位置的往复旋转驱动组件95对应，往复驱动组件再次通过第一驱动气缸81进行压料，并通过第二驱动气缸84驱动切刀85下压进行切料，完成一个电芯的入料，卷制及切料。循环上述过程，即可实现多工位连续电芯卷绕作业。应当说明的是，切刀85切料后，后一针筒组件3的带料2继续被压紧在第一压料块82和第二压料块之间，而前面绕制后的尾料，由于卷针32与弹性压料组件4的压料辊41之间旋转抵接，可以在针筒组件3的自转下收回，并通过后续的工序进行贴胶，再通过机械手取出。贴胶和机械手取出不是本实施例的主要发明点，在此不进行赘述。

本实施例实现了多工位的电芯卷绕，节省了换工位时间，在转子1旋转的同时，连续完成送料，卷料，切料，大大提高了生产效率，转子1无需进行急加速、急减速，因此，整体加工过程平稳。同时，圆柱筒6的导向槽61采用改进梯形曲线，工作冲击小，保证卷针32升降的平稳性，降低了噪音，节省了空间。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明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，均同理包括在本发明的专利保护范围内。