一种尾卷装置及电芯加工设备的制作方法

1.本实用新型涉及锂电池生产制造设备技术领域，具体涉及一种尾卷装置及电芯加工设备。


背景技术：

2.尾卷是指电芯叠片完成后，在电芯最外层包覆有一定长度的隔膜。现有技术中，采用夹持机构直接夹住电芯，将电芯从叠台装置移动至尾卷装置处进行尾卷工艺。在电芯进行尾卷工艺时，叠台装置无法进行叠片工艺，尾卷工艺完成后，叠台装置通过切割装置将隔膜切断，此时电芯已经制备好，叠台装置才能开始下一个电芯的叠片工艺。因此，电芯的叠片工艺和尾卷工艺无法同时进行，导致电芯叠片的辅助加工时间变长(尾卷工艺属于辅助工艺)，影响电芯的加工效率。


技术实现要素：

3.因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的电芯尾卷工艺和叠片工艺无法同时进行，影响电芯加工效率缺陷，从而提供一种尾卷装置及电芯加工设备。
4.为了解决上述问题，本实用新型提供了一种尾卷装置，包括：安装座；取料机构，可移动地设置于所述安装座上，所述取料机构适于对待尾卷电芯进行夹取并放置于缠绕机构上；缠绕机构，包括夹紧结构和旋转结构，所述夹紧结构能够对所述待尾卷电芯进行夹持，所述旋转结构适于驱动所述夹紧结构旋转，以将隔膜缠绕于所述待尾卷电芯上；夹持机构，可移动地设置于所述安装座上，所述夹持机构适于对隔膜进行夹持；切断机构，设置于所述安装座上且位于所述夹持机构远离所述缠绕机构的一侧，所述切断机构能够将隔膜在所述夹持机构远离所述缠绕机构的一侧切断。
5.可选地，所述取料机构包括滑板、夹取结构和第一驱动结构，所述滑板与所述安装座可滑动连接，所述夹取结构设置于所述滑板上，所述第一驱动结构与所述滑板传动连接，所述第一驱动结构能够驱动所述滑板沿所述安装座滑动。
6.可选地，所述第一驱动结构包括第一驱动部、主动轮、从动轮和同步带，所述第一驱动部与所述主动轮传动连接，所述主动轮和所述从动轮间隔设置在所述安装座上，所述同步带套设在所述主动轮和所述从动轮上，所述滑板与所述同步带相连接。
7.可选地，所述夹取结构包括依次连接设置的第一夹紧部、第一调节部、第二调节部和旋转部，所述第一夹紧部适于对待尾卷电芯进行夹取，所述第一调节部能够沿第一方向调整所述第一夹紧部的位置，所述第二调节部能够沿第二方向调整所述第一夹紧部的位置，所述旋转部能够带动所述第一夹紧部绕竖向轴线旋转，所述旋转部设置于所述滑板上，其中，所述第二方向垂直于所述第一方向。
8.可选地，所述滑板上还设有限位块，所述限位块朝向所述夹取结构的一侧开设有限位凹槽，所述夹取结构朝向所述限位块的一侧突出设置有限位凸块，所述限位凸块与所述限位凹槽相适配。
9.可选地，所述旋转结构包括相对间隔设置的第二驱动部和第三驱动部，所述夹紧结构包括相对间隔设置的第二夹紧部和第三夹紧部，所述第二夹紧部与所述第二驱动部相连接，所述第二驱动部适于驱动所述第二夹紧部转动，所述第三夹紧部与所述第三驱动部相连接，所述第三驱动部适于驱动所述第三夹紧部转动，所述第二夹紧部和所述第三夹紧部适于对待尾卷电芯的相对的两个边部进行夹持，所述缠绕机构还包括第一支座和第二支座，所述第二驱动部和所述第二夹紧部可移动地设置于所述第一支座上，所述第三驱动部和所述第三夹紧部可移动地设置于所述第二支座上。
10.可选地，所述第二夹紧部包括相对设置的第一夹块和第二夹块，所述第一夹块和所述第二夹块之间适于夹持所述待尾卷电芯，所述第二夹紧部还包括第一压杆和第二压杆，所述第一压杆与所述第一夹块相连接，所述第二压杆与所述第二夹块相连接，所述第一压杆和所述第二压杆均朝向所述第三夹紧部设置，所述第二驱动部和所述第二夹紧部在所述第一支座上的可滑动距离长于所述第三驱动部和所述第三夹紧部在所述第二支座上的可滑动距离。
11.可选地，所述尾卷装置还包括按压机构，所述按压机构对应所述缠绕机构设置，所述按压机构适于按压于所述隔膜的上方。
12.本实用新型还提供了一种电芯加工设备，包括：机架；叠台装置，设置于所述机架上，所述叠台装置适于加工待尾卷电芯；尾卷装置，包括：安装座；缠绕机构，适于将隔膜缠绕于所述待尾卷电芯上；取料机构，设置于所述安装座上，所述取料机构适于对待尾卷电芯进行夹取并放置于所述缠绕机构上；夹持机构，可移动地设置于所述安装座上，所述夹持机构适于对隔膜进行夹持；切断机构，适于将隔膜切断；其中，所述尾卷装置靠近所述叠台装置设置，所述取料机构适于将隔膜从所述叠台装置牵引至所述尾卷装置，并适于通过所述夹持机构夹持所述隔膜。
13.可选地，所述尾卷装置为上述的尾卷装置，所述叠台装置包括叠片台和升降机构，所述升降机构能够驱动所述叠片台沿竖向移动，且当所述叠台装置叠片完成后，所述升降机构能够驱动所述叠片台移动至与所述取料机构位于同一水平面上。
14.本实用新型具有以下优点：
15.1.本实用新型提供的一种尾卷装置，利用取料机构将待尾卷电芯夹取并放置于缠绕机构上，在取料机构输送待尾卷电芯的过程中同时拉伸出隔膜，当隔膜拉伸出预定长度后，利用夹持机构夹持住隔膜，并利用位于夹持机构后面的切断机构将隔膜切断，此时，缠绕机构可以转动待尾卷电芯以缠绕隔膜进行尾卷，同时，叠台装置可以进行下一次的叠片工序，即电芯的尾卷工艺和叠片工艺可以同时进行，提高了电芯的加工效率。
16.2.本实用新型提供的一种尾卷装置，利用第一驱动结构驱动滑板沿安装座滑动，以带动夹取结构朝向或远离叠台装置运动，对待尾卷电芯进行输送，待尾卷电芯的输送更加方便。
17.3.本实用新型提供的一种尾卷装置，通过设置第一调节部在第一方向上对第一夹紧部的位置进行调节，通过设置第二调节部在第二方向上对第一夹紧部的位置进行调节，通过设置旋转部在绕竖向轴线的旋转方向上对第一夹紧部的位置进行调节，因此，第一夹紧部的位置更加灵活，便于使用。
18.4.本实用新型提供的一种尾卷装置，通过设置相互配合的限位凹槽和限位凸块，
以对夹取结构的位置进行限制，减轻夹取结构在运行过程中的晃动。
19.5.本实用新型提供的一种尾卷装置，利用第二夹紧部和第三夹紧部分别对待尾卷电芯的两个边部进行夹持，并利用第二驱动部和第三驱动部同时驱动第二夹紧部和第三夹紧部转动，以使待尾卷电芯转动缠绕隔膜，并且，将第二夹紧部和第三夹紧部均可滑动设置，便于第二夹紧部和第三夹紧部夹设位置的调节。
20.6.本实用新型提供的一种尾卷装置，通过设置第一压杆和第二压杆加强了对待尾卷电芯的夹持限制，在尾卷过程中，隔膜会缠设于第一压杆和第二压杆外部，通过将第二驱动部和第二夹紧部的滑动距离延长，可以将第一压杆和第二压杆从缠绕的隔膜内抽出，保证尾卷工艺的顺利进行。
21.7.本实用新型提供的一种尾卷装置，通过设置按压机构以在尾卷过程中对隔膜进行压设，使隔膜能够以更加舒展的状态缠绕于电芯上，保证尾卷质量。
22.8.本实用新型提供的一种电芯加工设备，将叠台装置和尾卷装置相互靠近的设置于机架上，也即将叠台装置和尾卷装置集成设置，缩短了待尾卷电芯的输送距离，提高电芯的加工效率。
23.9.本实用新型提供的一种电芯加工设备，还设有叠台装置，并且，可以利用升降机构驱动叠片台沿竖向移动，因此，当叠台装置叠片完成后可以下降至与取料机构位于同一水平面上，更便于取料机构的取料。
附图说明
24.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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获得其他的附图。
25.图1示出了本实用新型的实施例提供的尾卷装置的整体结构示意图；
26.图2为图1中a处的放大图；
27.图3为图2中c处的放大图；
28.图4为图1中b处的放大图；
29.图5为本实用新型的实施例提供的电芯加工设备的结构示意图。
30.附图标记说明：
31.10、机架；11、第四滑轨；300、叠台装置；310、叠片台；320、升降机构；400、尾卷装置；410、安装座；420、取料机构；421、滑板；4211、限位块；4212、限位凹槽；422、夹取结构；4221、第一夹紧部；4222、第一调节部；4223、第二调节部；4224、旋转部；4225、限位凸块；4226、第三夹块；4227、第四夹块；4228、安装块；4229、第一连接板；423、第一驱动结构；4231、第一驱动部；4232、同步带；430、缠绕机构；431、夹紧结构；4311、第二夹紧部；4312、第三夹紧部；4313、第一夹块；4314、第二夹块；4315、第一压杆；4316、第二压杆；432、旋转结构；4321、第二驱动部；4322、第三驱动部；4323、第二连接板；433、第一支座；4331、第一滑轨；434、第二支座；4341、第二滑轨；440、夹持机构；441、第二固定部；442、夹紧辊；450、切断机构；460、按压机构；461、第一固定部；4611、第三滑轨；462、连接部；463、滚轮。
具体实施方式
32.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
33.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
34.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
35.此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
36.如图1至图4所示的尾卷装置400的一种具体实施方式，包括：安装座410、取料机构420、缠绕机构430、夹持机构440和切断机构450。取料机构420可移动地设置于安装座410上，用于对待尾卷电芯进行夹取并放置于缠绕机构430上。缠绕机构430包括夹紧结构431和旋转结构432，夹紧结构431能够对待尾卷电芯进行夹持，旋转结构432能够驱动夹紧结构431旋转以将隔膜缠绕于待尾卷电芯上。夹持机构440可移动地设置于安装座410上，夹持机构440能够对隔膜进行夹持。切断机构450设置于安装座410上且位于夹持机构440远离缠绕机构430的一侧，切断机构450能够将隔膜在夹持机构440远离缠绕机构430的一侧切断。
37.利用取料机构420将待尾卷电芯夹取并放置于缠绕机构430上，在取料机构420输送待尾卷电芯的过程中同时拉伸出隔膜，当隔膜拉伸出预定长度后，利用夹持机构440夹持住隔膜，并利用位于夹持机构440后面的切断机构450将隔膜切断，此时，缠绕机构430可以转动待尾卷电芯以缠绕隔膜进行尾卷，同时，叠台装置300可以进行下一次的叠片工序，即电芯的尾卷工艺和叠片工艺可以同时进行，提高了电芯的加工效率。
38.如图1和图2所示，取料机构420包括滑板421、夹取结构422和第一驱动结构423，滑板421与安装座410可滑动连接，夹取结构422设置于滑板421上，第一驱动结构423与滑板421传动连接。通过第一驱动结构423能够驱动滑板421沿安装座410滑动，以带动夹取结构422朝向或远离叠台装置300运动，对待尾卷电芯进行输送，待尾卷电芯的输送更加方便。
39.在本实施例中，如图1所示，第一驱动结构423包括第一驱动部4231、主动轮、从动轮和同步带4232，主动轮和从动轮分设于安装座410的两端，同步带4232与主动轮和从动轮啮合设置，第一驱动部4231与主动轮传动连接，滑板421与同步带4232相连接。利用第一驱动部4231驱动主动轮转动，主动轮带动同步带4232和从动轮转动，同步带4232带动滑板421以及滑板421上的夹取结构422沿安装座410移动。
40.在本实施例中，第一驱动部4231为驱动电机，驱动电机的输出轴与主动轮相连接。
41.如图1和图2所示，夹取结构422包括依次连接设置的第一夹紧部4221、第一调节部4222、第二调节部4223和旋转部4224，第一夹紧部4221用于对待尾卷电芯进行夹取，第一调节部4222能够沿第一方向调整第一夹紧部4221的位置，第二调节部4223能够沿第二方向调整第一夹紧部4221的位置，旋转部4224能够带动第一夹紧部4221绕竖向轴线旋转，旋转部4224设置于滑板421上。
42.通过设置第一调节部4222在第一方向上对第一夹紧部4221的位置进行调节，通过设置第二调节部4223在第二方向上对第一夹紧部4221的位置进行调节，通过设置旋转部4224在绕竖向轴线的旋转方向上对第一夹紧部4221的位置进行调节，因此，第一夹紧部4221的位置更加灵活，便于使用。
43.具体的，在本实施例中，如图1和图2所示，第一夹紧部4221包括沿竖向设置的第三夹块4226和第四夹块4227，第一调节部4222包括沿竖向设置的第一调节块和第二调节块，第三夹块4226与第一调节块垂直连接，第四夹块4227与第二调节块垂直连接，第一调节块和第二调节块沿竖向可滑动地设置于安装块4228上。通过第一调节块和第二调节块沿竖向的开合，带动第三夹块4226和第四夹块4227沿竖向的开合。如图2所示，第三夹块4226能够沿第一调节块的延伸方向滑动，第四夹块4227能够沿第二调节块的延伸方向滑动，因此，可以对第一夹紧部4221在第一调节部4222上的位置进行调节。
44.在本实施例中，如图1和图2所示，第一调节部4222通过安装块4228与第二调节部4223相连接，第二调节部4223为沿竖向设置的驱动缸，安装块4228的上端通过第一连接板4229与驱动缸的驱动端相连接。通过驱动缸的驱动端的伸出与缩回，以驱动第一连接板4229和安装块4228沿竖向移动，即可对第一夹紧部4221在竖向的位置进行调节。
45.在本实施例中，如图2所示，第二调节部4223的下端与旋转部4224的上端相连接。因此，在旋转部4224旋转时，可以带动第二调节部4223、第一调节部4222和第一夹紧部4221绕旋转部4224的竖向轴线旋转。
46.值得说明的是，上述的第一方向为与第一夹紧部4221的滑动方向垂直的方向，上述的第二方向为竖直方向，因此，第一方向和第二方向相互垂直。
47.在本实施例中，如图2和图3所示，滑板421上设置有限位块4211，限位块4211朝向夹取结构422的一侧开设有限位凹槽4212，夹取结构422朝向限位块4211的一侧突出设置有限位凸块4225，限位凸块4225与限位凹槽4212相适配。具体的，如图3所示，限位凸块4225设置于旋转部4224上。
48.通过设置相互配合的限位凹槽4212和限位凸块4225，以对夹取结构422的位置进行限制，减轻夹取结构422在运行过程中的晃动。
49.如图1和图4所示，旋转结构432包括相对间隔设置的第二驱动部4321和第三驱动部4322，夹紧结构431包括相对间隔设置的第二夹紧部4311和第三夹紧部4312，第二夹紧部4311与第二驱动部4321相连接，第二驱动部4321能够驱动第二夹紧部4311转动，第三夹紧部4312与第三驱动部4322相连接，第三驱动部4322能够驱动第三夹紧部4312转动。第二夹紧部4311和第三夹紧部4312能够对待尾卷电芯的相对的两个边部进行夹持，并在第二驱动部4321和第三驱动部4322的驱动下转动。缠绕机构430还包括第一支座433和第二支座434，第二驱动部4321和第二夹紧部4311可移动地设置于第一支座433上，第三驱动部4322和第三夹紧部4312可移动地设置于第二支座434上。具体的，如图1所示，第一支座433和第二支
座434分设于安装座410的两侧，第二夹紧部4311和第三夹紧部4312均朝向安装座410设置。
50.利用第二夹紧部4311和第三夹紧部4312分别对待尾卷电芯的两个边部进行夹持，并利用第二驱动部4321和第三驱动部4322同时驱动第二夹紧部4311和第三夹紧部4312转动，以使待尾卷电芯转动缠绕隔膜，并且，将第二夹紧部4311和第三夹紧部4312均可滑动设置，便于第二夹紧部4311和第三夹紧部4312夹设位置的调节。
51.在本实施例中，如图4所示，第二夹紧部4311包括相对设置的第一夹块4313和第二夹块4314，第三夹紧部4312包括相对设置的第五夹块和第六夹块，第一夹块4313和第二夹块4314之间、第五夹块和第六夹块之间能够对待尾卷电芯进行夹持。并且，第二夹紧部4311还包括第一压杆4315和第二压杆4316，第一压杆4315与第一夹块4313相连接，第二压杆4316与第二夹块4314相连接，第一压杆4315和第二压杆4316均朝向第三夹紧部4312设置。如图1所示，第一支座433上设置有第一滑轨4331，第二驱动部4321与第一滑轨4331可滑动连接，第二支座434上设置有第二滑轨4341，第三驱动部4322与第二滑轨4341可滑动连接，并且，第一滑轨4331的长度长于第二滑轨4341的长度。
52.通过设置第一压杆4315和第二压杆4316加强了对待尾卷电芯的夹持限制，在尾卷过程中，隔膜会缠设于第一压杆4315和第二压杆4316外部，通过将第二驱动部4321和第二夹紧部4311的滑动距离延长，可以将第一压杆4315和第二压杆4316从缠绕的隔膜内抽出，保证尾卷工艺的顺利进行。
53.在本实施例中，如图4所示，第一压杆4315在第一夹块4313上间隔设置有两个，第二压杆4316在第二夹块4314上间隔设置有两个。
54.在本实施例中，第二驱动部4321和第三驱动部4322均为驱动电机。具体的，驱动电机的驱动端设置有第二连接板4323，第一夹块4313和第二夹块4314、第五夹块和第六夹块分别可滑动地设置于第二连接板4323上。
55.如图1所示，尾卷装置400还包括按压机构460，按压机构460对应缠绕机构430设置，按压机构460能够在尾卷过程中对隔膜进行压设，使隔膜能够以更加舒展的状态缠绕于电芯上，保证尾卷质量。
56.具体的，在本实施例中，如图1所示，按压机构460包括第一固定部461、连接部462和滚轮463，第一固定部461可与机架10固定连接，第一固定部461上设置有第三滑轨4611，且第三滑轨4611沿机架10的横向设置，连接部462通过第三滑轨4611与第一固定部461可滑动连接，滚轮463设置于连接部462的下端。
57.如图1所示，夹持机构440包括第二固定部441以及沿竖向可滑动地设置于第二固定部441上的一对夹紧辊442，第二固定部441与机架10可滑动连接，且第二固定部441能够沿机架10的横向滑动。具体的，机架10上设置有第四滑轨11，第四滑轨11沿机架10的横向延伸设置，第二固定部441上沿竖向设置有第五滑轨，一对夹紧辊442通过第五滑轨与第二固定部441滑动连接，并且，每个夹紧辊442均连接有驱动气缸，通过驱动气缸可以驱动夹紧辊442沿第五滑轨滑动。
58.在本实施例中，切断机构450为热封裁切结构。
59.本实施例还提供了如图5所示的电芯加工设备的一种具体实施方式，包括上述的尾卷装置400，还包括叠台装置300，叠台装置300用于加工待尾卷电芯，叠台装置300和尾卷装置400相互靠近的设置于机架10上。取料机构420能够将隔膜从叠台装置300牵引至尾卷
装置400，并能够利用夹持机构440对隔膜进行夹持。
60.将叠台装置300和尾卷装置400相互靠近的设置于机架10上，也即将叠台装置300和尾卷装置400集成设置，缩短了待尾卷电芯的输送距离，提高电芯的加工效率。
61.具体的，叠台装置300包括叠片台310和升降机构320，可以利用升降机构320驱动叠片台310沿竖向移动，因此，当叠台装置300叠片完成后可以下降至与取料机构420位于同一水平面上，更便于取料机构420的取料。
62.在本实施例中，叠片台310的侧部开设有避空槽，在尾卷装置400的取料机构420从叠片台310上夹取待尾卷电芯时，取料机构420的第三夹块4226和第四夹块4227可以伸入至避空槽内，便于对叠片台310上的待尾卷电芯的夹取。
63.在使用本实施例的尾卷装置400对待尾卷电芯进行尾卷工艺时，首先，第一驱动结构423驱动滑板421沿安装座410靠近叠台装置300滑动，以带动第一夹紧部4221靠近叠片台310运动，第一夹紧部4221从一对夹紧辊442之间通过并从叠片台310上夹取待尾卷电芯，之后第一驱动结构423驱动滑板421沿安装座410远离叠台装置300滑动，使得第一夹紧部4221带动待尾卷电芯和隔膜移动，当隔膜拉伸出预定的长度，一对夹紧辊442夹持住隔膜，切断机构450在夹持机构440的后面将隔膜切断；然后，取料机构420和夹持机构440共同沿安装座410滑动，取料机构420将待尾卷电芯输送至第二夹紧部4311和第三夹紧部4312位置处，利用第二夹紧部4311和第三夹紧部4312对待尾卷电芯进行夹持；最后，第二驱动部4321驱动第二夹紧部4311转动，第三驱动部4322驱动第三夹紧部4312转动，以将隔膜缠绕于待尾卷电芯上，并且，在隔膜缠绕过程中，夹持机构440朝向缠绕机构430滑动，以对隔膜进行送料，当夹持机构440滑动至与缠绕机构430间隔预定距离后，一对夹紧辊442相互远离以松开隔膜，缠绕机构430完成对待尾卷电芯的尾卷。
64.根据上述描述，本专利申请具有以下优点：
65.1.将叠台装置和尾卷装置集成设置于机架上，结构紧凑，占地面积小，并且，缩短了待尾卷电芯的输送距离，提高电芯的加工效率；
66.2.可以利用叠片时的隔膜进行尾卷工艺，不需要再为尾卷装置单独设置隔膜送料装置，结构更加简单；
67.3.叠台装置上的叠片台为可升降设置，在出料时，能够驱动叠片台移动至与取料机构位于同一水平面上，便于出料。
68.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。