一种卷针及卷绕装置的制作方法

1.本技术涉及电芯加工技术领域，具体涉及一种卷针及卷绕装置。


背景技术：

2.在锂电池生产过程中，通过卷绕机的卷针对隔膜和正负极片进行卷绕来形成电芯，卷针的外周长与极片极耳的对齐度及电芯的尺寸相关，所以卷针的外周长直接影响电芯的质量。现有的卷针一般通过外表面贴铁氟龙来改变外周长，调节不方便。
3.目前，已有的外周长自动可调的卷针通过斜楔或者滑槽的结构调整外针的位置，来完成卷针外周长调整。但是，现有的这种方式，结构复杂，零件精度要求很高，不便于装配加工。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术提供了一种卷针及卷绕装置，其结构简单，有利于降低加工及装配难度。
5.为了达到上述目的，本技术提供如下技术方案：
6.一种卷针，包括：
7.主体；
8.外针体，设置在所述主体上，并能够相对于所述主体径向位移；
9.伸缩件，设置在所述主体上，并能够相对于所述主体轴向位移；
10.第一转动件，设置有第一抵接部，所述第一抵接部与所述第一转动件的转动轴线的距离沿第一周向递增；
11.其中，所述第一转动件设置在所述外针体与所述伸缩件之间，所述伸缩件能够带动所述第一转动件相对于所述外针体沿所述第一周向和第二周向转动，以使所述外针体沿径向伸入和伸出所述主体。
12.可选地，包括：
13.内针体，设置在所述主体上，并能够沿所述主体径向位移；
14.第二转动件，设置有第二抵接部，所述第二抵接部与所述第二转动件的转动轴线的距离沿所述第二周向递增；
15.其中，所述第二转动件设置在所述内针体与所述伸缩件之间，所述伸缩件能够带动所述第二转动件相对于所述内针体沿所述第一周向和所述第二周向转动，以使所述外针体沿径向靠近和远离所述主体的转动轴线。
16.可选地，包括：
17.内针体，所述内针体设置为膨胀结构，并能够通过充放气靠近或远离所述主体的转动轴线。
18.可选地，所述膨胀结构包括：
19.气囊座，设置在所述主体上；
20.气囊体，设置在所述气囊座上靠近所述主体的转动轴线一侧，并能够通过充放气靠近和远离所述主体的转动轴线。
21.可选地，还包括：
22.第一弹性件，能够带动所述外针体沿径向伸入所述主体。
23.可选地，还包括：
24.第二弹性件，能够带动所述内针体沿径向远离所述主体的转动轴线。
25.可选地，还包括：
26.第三弹性件，能够带动所述伸缩件相对于主体轴向位移，以使所述伸缩件带动所述第一转动件相对于所述外针体沿所述第一周向转动。
27.可选地，所述伸缩件和所述第一转动件通过齿轮齿条机构连接。
28.可选地，所述第一转动件设置为偏心轮。
29.一种卷绕装置，包括有卷针，所述卷针为如上任意一项所述的卷针。
30.本技术提供的卷针及卷绕装置中，当需要增大卷针的外周长时，使伸缩件相对于主体沿第一轴向位移，带动第一转动件沿第二周向转动，通过外针体与第一抵接部的接触位置变化，使外针体远离第一转动件的转动轴线，且相对于主体沿径向伸出，使卷针的外周长大于主体的外周长；当需要减小卷针的外周长时，使伸缩件相对于主体的第二轴向位移，带动第一转动件沿第一周向转动，通过外针体与第一抵接部的接触位置变化，使外针体靠近第一转动件的转动轴线，且相对于主体沿径向伸入，使卷针的外周长减小至主体的外周长。如此设置，通过伸缩件的伸缩带动第一转动件转动，进而使外针体伸入和伸出主体，实现对卷针的外周长的调节，结构简单，有利于降低装配和加工难度，而且伸缩件沿主体的轴向伸缩，便于在主体转动的过程中精准控制卷针的外周长尺寸。
附图说明
31.为了更清楚地说明本技术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技术的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
32.图1为一些实施例示出的卷针的结构示意图；
33.图2为另一些实施例示出的卷针的结构示意图。
34.1、步进电机；2、轴承；3、内针体；4、伸缩件；5、第一转动件；6、外针体；7、滑轨；8、第一弹性件；9、第二弹性件；10、第三弹性件；11、第一轴套；12、第一滑动轴；13、第二轴套；14、第二滑动轴；15、第二转动件。
具体实施方式
35.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
36.如图1-图2所示，本技术实施例提供了一种卷针，包括主体、外针体6、伸缩件4、第
一转动件5。
37.外针体6设置在主体上，通过外针体6相对于主体的径向位移，使外针体6能够相对于主体沿径向伸出和伸入，当外针体6由主体的外周沿径向伸入时，卷针的整体外周长为主体的外周长，当外针体6由主体的外周沿径向伸出时，卷针的整体外周长大于主体的外周长，以实现卷针的外周长的调节，以便于实现对隔膜和正负极片的卷绕和拆卸。
38.伸缩件4设置在主体上，通过伸缩件4相对于主体的轴向位移，使伸缩件4能够相对于主体沿轴向伸缩，进而通过伸缩件4的伸缩带动外针体6伸入和伸出主体。具体地，伸缩件4设置为杆状，并穿设在主体的内部，主体设置有滑轨7，以通过滑轨7与伸缩件4滑动连接。
39.第一转动件5设置有第一抵接部，第一抵接部位于第一转动件5的外周上，且第一抵接部与第一转动件5的转动轴线之间的距离沿第一转动件5转动的第一周向递增，以使得第一转动件5沿第一周向转动时，与第一抵接部相抵的外针体6能够逐渐靠近第一转动件5的转动轴线，以使得位置的改变。
40.其中，第一转动件5设置在伸缩件4和外针体6之间，伸缩件4与第一转动件5连接，通过伸缩件4相对于主体的轴向位移，带动第一转动件5转动，外针体6与第一转动件5的第一抵接部接触，通过第一转动件5的转动，使外针体6靠近或远离第一转动件5的转动轴线，进而实现外针体6相对于主体沿径向伸出和伸入。
41.当需要增大卷针的外周长时，使伸缩件4相对于主体沿第一轴向位移，带动第一转动件5沿第二周向转动，通过外针体6与第一抵接部的接触位置变化，使外针体6远离第一转动件5的转动轴线，且相对于主体沿径向伸出，使卷针的外周长大于主体的外周长；当需要减小卷针的外周长时，使伸缩件4相对于主体的第二轴向位移，带动第一转动件5沿第一周向转动，通过外针体6与第一抵接部的接触位置变化，使外针体6靠近第一转动件5的转动轴线，且相对于主体沿径向伸入，使卷针的外周长减小至主体的外周长。
42.这里，在对卷针的外周长进行调节时，通过控制伸缩件4相对于主体的轴向位移量，以控制第一转动件5的转动量，进而控制外针体6相对于主体的径向位移量，具体地，可以通过外部的驱动件驱动伸缩件4的位移量，比如，驱动件设置为步进电机1和轴承2，步进电机1的输出端通过轴承2与伸缩件4连接，以使步进电机1能够在伸缩件4随主体转动时保持稳定的连接。
43.如此设置，通过伸缩件4的伸缩带动第一转动件5转动，进而使外针体6伸入和伸出主体，实现对卷针的外周长的调节，结构简单，有利于降低装配和加工难度，而且伸缩件4沿主体的轴向伸缩，便于在主体转动的过程中精准控制卷针的外周长尺寸。
44.一些实施例中，如图1所示，卷针包括内针体3和第二转动件15。
45.内针体3设置在主体上，通过内针体3相对于主体的径向位移，使内针体3能够沿径向靠近和远离主体的转动轴线，以便于通过内针体3抵紧通过主体内部的隔膜。具体地，内针体3位于主体的内部，且靠近主体的转动轴线的位置，以使伸缩件4位于内针体3和外针体6之间。
46.第二转动件15上设置有第二抵接部，第二抵接部位于第二转动件15的外周上，且第二抵接部与第二转动件15的转动轴线之间的距离沿第二转动件15转动的第二周向递增，以使得第二转动件15沿第二周向转动时，与第二抵接部相抵的内针体3能够逐渐靠近第二转动件15的转动轴线，以实现位置的改变。
47.其中，第二转动件15设置在伸缩件4和内针体3之间，伸缩件4与第二转动件15连接，通过伸缩件4相对于主体的轴向位移，带动第二转动件15转动，内针体3与第二转动件15的第二抵接部接触，通过第二转动件15的转动，使内针体3靠近或远离第二转动件15的转动轴线，进而实现内针体3相对于主体沿径向伸出和伸入。
48.当需要增大卷针的外周长时，使伸缩件4相对于主体沿第一轴向位移，带动第二转动件15沿第一周向转动(同时带动第一转动件5沿第二周向转动)，通过内针体3与第二抵接部的接触位置变化，使内针体3远离第二转动件15的转动轴线，且靠近主体的转动轴线(同时外针体6远离第一转动件5的转动轴线，且沿径向伸出主体)，使内针体3抵紧通过主体的隔膜；当需要减小卷针的外周长时，使伸缩件4相对于主体的第二轴向位移，带动第二转动件15沿第二轴向转动(同时带动第一转动件5沿第一周向转动)，通过内针体3与第二抵接部的接触位置变化，使内针体3靠近第二转动件15的转动轴线，且远离主体的转动轴线(同时外针体6靠近第一转动件5的转动轴线，且沿径向伸入主体)，使内针体3松开通过主体的隔膜。
49.如此设置，通过伸缩件4可以同时带动第一转动件5和第二转动件15转动，以同时控制内针体3和外针体6相对于主体的径向位移，有利于内针体3和外针体6的协同动作，进一步地简化结构，降低装配和加工难度。
50.可以理解的是，轴向为主体的轴向，具有第一轴向和第二轴向，且第一轴向和第二轴向方向相反；周向为第一转动件5和第二转动件15的转动方向，具有第一周向和第二周向，且第一周向和第二周向方向相反，比如第一周向和第二周向分别为顺时针和逆时针。
51.另一些实施例中，如图2所示，内针体3设置为膨胀结构，通过对膨胀结构的充放气实现膨胀结构的扩缩，以靠近或远离主体的转动轴线，以使膨胀结构抵紧通过主体的隔膜，如此，无需机械传动结构的配合，便于安装，且结构稳定。
52.其中，膨胀结构包括气囊座和气囊体，气囊座设置在主体上，以实现整体的固定连接，气囊体设置在气囊座上靠近主体的转动轴线一侧，并能够通过充放气靠近和远离主体的转动轴线。通过将能够膨胀的气囊体设置在气囊座靠近主体的转动轴线的一侧，仅仅使气囊座的该侧扩缩，以便于快速实现抵紧隔膜和松开隔膜，同时有利于保证气囊座安装的稳定性。
53.具体地，在气囊座上设置有气囊槽，气囊体设置在气囊槽内，有利于气囊体的防护，而且气囊体先在气囊槽内充气，再膨胀至气囊槽外，有利于提升气囊座的受力稳定性。
54.需要说明的是，外针体6、内针体3、伸缩件4、第一转动件5和第二转动件15的结构沿主体的周向均匀分布有多组，这里优选为两组，以便于在内针体3和外针体6相对于主体位移时，保持卷针的整体平衡，并能够通过多个内针体3夹紧隔膜。
55.一些优选方案中，卷针包括第一弹性件8，第一弹性件8能够带动外针体6相对于主体沿径向伸入，以实现外针体6的回位。当伸缩件4带动第一转动件5沿第二周向转动时，第一抵接部带动着外针体6沿径向伸出主体，同时第一弹性件8受力积蓄弹性势能，当伸缩件4带动第一转动件5沿第一周向转动时，外针体6在第一弹性件8的弹性作用下沿径向伸入主体，以实现外针体6的回位，结构稳定，可以提升外针体6动作的流畅性。
56.具体地，主体和外针体6之间一者设置有第一滑动轴12、另一者设置有第一轴套11，第一滑动轴12滑动设置在第一轴套11内，第一弹性件8设置为压缩弹簧，并套设在第一
滑动轴12外，压缩弹簧的一端与第一轴套11相抵、另一端与主体或者外针体6或者第一滑动轴12相抵。如此，保证可以对外针体6位移的进行导向，保证外针体6位移的准确性。
57.当然，在不设置第一弹性件8的情况下，当伸缩件4带动第一转动件5沿第一周向转动时，外针体6在外部隔膜的压力下，也可以实现回位。
58.相对应地，结合内针体3和第二转动件15的方案，卷针包括第二弹性件9，第二弹性件9能够带动内针体3沿径向远离主体的转动轴线，以实现内针体3的回位。当伸缩件4带动第二转动件15沿第一周向转动时，内针体3沿径向靠近主体的转动轴线，以抵紧隔膜，同时第二弹性件9积蓄弹性势能；当伸缩件4带动第二转动件15沿第二周向转动时，第二弹性件9带动内针体3沿径向远离主体的转动轴线，以松开隔膜。结构稳定，可以提升内针体3动作的流畅性。
59.具体地，主体和内针体3之间一者设置有第二滑动轴14、另一者设置有第二轴套13，第二滑动轴14滑动设置在第二轴套13内，第二弹性件9设置为压缩弹簧，并套设在第二滑动轴14外，压缩弹簧的一端与第二轴套13相抵、另一端与主体或者内针体3或者第二滑动轴14相抵。如此，保证可以对内针体3位移的进行导向，保证外针体6位移的准确性。
60.当然，在不设置第二弹性件9的情况下，当伸缩件4带动第二转动件15沿第二周向转动时，第二抵接部取消对内针体3的接触力，以使内针体3取消抵紧隔膜，可使隔膜伸出主体。
61.本卷针包括第三弹性件10，第三弹性件10能够带动伸缩件4相对于主体沿第二轴向位移，以使伸缩件4带动第一转动件5相对于外针体6沿第一周向转动，同时可以带动第二转动件15相对于内针体3沿第二周向转动。如此，在对伸缩件4提供驱动力时，仅仅需要对伸缩件4提供沿第一轴向的推力即可，简化了驱动件的结构，便于操作。
62.具体地，第三弹性件10设置为压缩弹簧，压缩弹簧压缩设置在伸缩件4和主体之间。
63.当然，在不设置第三弹性件10的情况下，驱动件可以对伸缩件4提供推力和拉力，以使伸缩件4回位。
64.本方案中，伸缩件4与第一转动件5之间通过齿轮齿条机构连接，比如，伸缩件4设置为齿条，第一转动件5设置为齿轮，通过伸缩件4伸缩即可实现第一转动件5的转动，连接可靠，且结构稳定。
65.进一步地，伸缩件4与第二转动件15之间也通过齿轮齿条机构连接。
66.当然，该齿轮齿条机构也可以替换为连杆机构等联动机构。
67.具体地，第一转动件5和/或第二转动件15设置为偏心轮，并在偏心轮的外周上形成第一抵接部或第二抵接部，如此，便于加工制作，节省成本。
68.本技术实施例提供了一种卷绕装置，包括有卷针，该卷针设置为上述实施例中的卷针。如此设置，如此设置，通过伸缩件4的伸缩带动第一转动件5转动，进而使外针体6伸入和伸出主体，实现对卷针的外周长的调节，结构简单，有利于降低装配和加工难度，而且伸缩件4沿主体的轴向伸缩，便于在主体转动的过程中精准控制卷针的外周长尺寸。
69.此外，该卷针及卷绕装置带来的其他有益效果，请参见上述有关卷针及卷绕装置的描述内容，在此不再赘述。
70.以上结合具体实施例描述了本技术的基本原理，但是，需要指出的是，在本技术中
提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本技术的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本技术为必须采用上述具体的细节来实现。
71.本技术中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。
72.还需要指出的是，在本技术的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本技术的等效方案。
73.提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本技术。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本技术的范围。因此，本技术不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
74.应当理解，本技术实施例描述中所用到的限定词“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”和“第六”仅用于更清楚的阐述技术方案，并不能用于限制本技术的保护范围。
75.为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本技术的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。