卷针机构及电芯卷绕装置的制作方法

本技术涉及锂电池设备，特别涉及一种卷针机构及电芯卷绕装置。

背景技术：

1、芯轴式卷绕工艺是圆柱形电池的电芯加工的一种形式，需要先将芯轴装配到卷绕装置的卷针上，再在芯轴的表面进行电芯的卷绕。芯轴装配之前一般还需要在表面粘贴双面胶带，以方便进行隔膜预卷。双面胶带沿芯轴周向的位置是有要求的，故芯轴上料至卷绕装置时的位置是确定的。

2、芯轴为两端开口的中空轴类结构，卷针可从两端夹紧芯轴。芯轴的两端开设有缺口，缺口需要与卷针上的凸台进行配合，以使卷针能够可靠地带动芯轴旋转。但是，卷针在电芯卷绕过程中旋转的圈数及角度是不固定的。因此，在装配芯轴时，芯轴的缺口通常无法与卷针上的凸台较好地对齐，故需要对卷针的角度进行反复调整，耗时较长，从而不能实现芯轴的快速装配，并最终影响电芯卷绕的效率。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述问题，提供一种能够提升芯轴的装配效率的卷针机构及电芯卷绕装置。

2、一种卷针机构，包括：

3、第一顶针组件，包括第一顶针及第一驱动组件，所述第一顶针设置有第一卡持部，所述第一驱动组件能够驱动所述第一顶针绕自身轴线旋转至第一初始角度；及

4、第二顶针组件，包括第二顶针及定位组件，所述第二顶针设置有第二卡持部，所述第二顶针与所述第一顶针沿第一方向相对设置，所述第一方向平行于所述第二顶针及所述第一顶针的轴线，所述定位组件能够将所述第二顶针定位于第二初始角度；

5、其中，在所述第一顶针及所述第二顶针分别处于第一初始角度及第二初始角度时，所述第一顶针及所述第二顶针相互靠近，能够抵持芯轴并使所述第一卡持部及所述第二卡持部分别与芯轴两端的配合部相配合，且在所述第二卡持部与芯轴的配合部相配合时，所述定位组件解除对所述第二顶针(121)的定位，以使所述第二顶针能够绕自身轴线旋转。

6、在其中一个实施例中，所述第一顶针组件还包括检测组件，所述检测组件能够检测所述第一顶针的当前角度，所述第一驱动组件能够根据所述当前角度驱动所述第一顶针绕自身轴线旋转，以使所述第一顶针转动至第一初始角度。

7、在其中一个实施例中，所述第一顶针组件还包括第二驱动组件，所述第二驱动组件能够驱动所述第一顶针沿所述第一方向移动。

8、在其中一个实施例中，所述第一顶针组件还包括移动座及花键轴，所述第一顶针可转动地安装于所述移动座，所述第二驱动组件能够驱动所述移动座沿所述第一方向移动，以带动所述第一顶针沿所述第一方向移动，所述花键轴固定连接于所述第一顶针的一端，所述第一驱动组件包括花键套，所述花键轴沿所述第一方向可滑动地插接于所述花键套并与所述花键套啮合，以与所述第一驱动组件传动连接。

9、在其中一个实施例中，所述定位组件包括轴套及导向件，所述轴套开设有沿所述第一方向延伸的导向槽，所述导向件固定连接于所述第二顶针并能够与所述导向槽滑动配合，以将所述第二顶针定位于第二初始角度；

10、其中，在所述第一顶针及所述第二顶针相互靠近的过程中，所述导向件能够沿所述导向槽滑动，且在所述第二卡持部与芯轴的配合部相配合时，所述导向件从所述导向槽滑出，以使所述定位组件解除对所述第二顶针的定位。

11、在其中一个实施例中，所述第二顶针组件还包括滑动套，所述第二顶针可转动地安装于所述滑动套，所述滑动套插接于所述轴套并能够相对于所述轴套沿所述第一方向滑动，以带动所述第二顶针沿所述第一方向移动。

12、在其中一个实施例中，所述第二顶针组件还包括转轴及销轴，所述转轴可转动地插接于所述滑动套内，所述销轴沿径向贯穿所述转轴及所述第二顶针，以将所述第二顶针固定连接于所述转轴的一端，且所述销轴的至少一端伸出所述转轴以构成所述导向件。

13、在其中一个实施例中，所述第二顶针组件还包括弹性件，所述弹性件能够对所述第二顶针提供沿所述第一方向的弹性力，以使所述第二顶针沿所述第一方向远离所述第一顶针。

14、在其中一个实施例中，所述第二顶针组件还包括第三驱动组件，所述第三驱动组件能够克服所述弹性件的弹性力并驱动所述第二顶针沿所述第一方向靠近所述第一顶针。

15、在其中一个实施例中，所述第二顶针靠近所述第三驱动组件的一端设置有滚动件，所述第三驱动组件的移动端设置有推板，所述滚动件能够在所述弹性件的作用下与所述推板抵接，且所述滚动件能够沿所述推板朝向所述滚动件的表面滚动。

16、在其中一个实施例中，所述卷针机构还包括引导组件，所述引导组件包括引导块，所述引导块上开设有沿所述第一方向延伸的引导槽，所述引导块能够在导向位置与避让位置之间切换，所述引导块处于所述导向位置时，所述第二顶针沿所述第一方向靠近所述第一顶针的过程中，所述导向件能够从所述导向槽滑出并进入所述引导槽内，所述引导块切换至所述避让位置时，所述导向件从所述引导槽内移出。

17、一种电芯卷绕装置，包括：

18、安装支架；

19、转动机构，安装于所述安装支架，沿所述转动机构的周向间隔设置有卷绕工位、贴胶工位及上下料工位；及

20、多个如上述优选实施例中任一项所述的卷针机构，所述卷针机构安装于所述转动机构，并能够在所述转动机构的带动下依次途经卷绕工位、贴胶工位及上下料工位。

21、在其中一个实施例中，所述安装支架上设置沿第一方向间隔设置的第一轴承座、第二轴承座及第三轴承座，所述转动机构包括第一转盘、第二转盘、传动轴及固定板，所述第一转盘及所述第二转盘分别可转动地安装于所述第一轴承座及所述第二轴承座，且所述第一转盘及所述第二转盘固定连接，所述第一顶针组件安装于所述第一转盘，所述传动轴一端固定于所述第二转盘，另一端可转动地安装于所述第三轴承座，所述固定板固定于所述传动轴，所述第二顶针组件安装于所述固定板。

22、上述卷针机构及电芯卷绕装置，在装配芯轴之前，可通过第一驱动组件带动第一顶针转动并保持在第一初始角度。同时，可采用人工操作或自动调节的方式调整第二顶针至第二初始角度，并通过定位组件将第二顶针定位于第二初始角度。接着，将芯轴上料至第一顶针与第二顶针之间，并驱动第一顶针及所第二顶针相互靠近，便能够使第一卡持部及第二卡持部分别与芯轴两端的配合部相配合，从而实现对芯轴的装配。由此可见，第一顶针及第二顶针能够快速调整至第一初始角度及第二初始角度并保持，故在芯轴装配时无需反复调整第一顶针及第二顶针角度，从而提升芯轴装配的效率。芯轴装配完成后，第一驱动组件驱动第一顶针旋转，便能够带动芯轴及第二顶针旋转，从而进行电芯的卷绕。

技术特征：

1.一种卷针机构(100)，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的卷针机构(100)，其特征在于，所述第一顶针组件(110)还包括检测组件(113)，所述检测组件(113)能够检测所述第一顶针(111)的当前角度，所述第一驱动组件(112)能够根据所述当前角度驱动所述第一顶针(111)绕自身轴线旋转，以使所述第一顶针(111)转动至第一初始角度。

3.根据权利要求1所述的卷针机构(100)，其特征在于，所述第一顶针组件(110)还包括第二驱动组件(114)，所述第二驱动组件(114)能够驱动所述第一顶针(111)沿所述第一方向移动。

4.根据权利要求3所述的卷针机构(100)，其特征在于，所述第一顶针组件(110)还包括移动座(115)及花键轴(116)，所述第一顶针(111)可转动地安装于所述移动座(115)，所述第二驱动组件(114)能够驱动所述移动座(115)沿所述第一方向移动，以带动所述第一顶针(111)沿所述第一方向移动，所述花键轴(116)固定连接于所述第一顶针(111)的一端，所述第一驱动组件(112)包括花键套(1121)，所述花键轴(116)沿所述第一方向可滑动地插接于所述花键套(1121)并与所述花键套(1121)啮合，以与所述第一驱动组件(112)传动连接。

5.根据权利要求1所述的卷针机构(100)，其特征在于，所述定位组件包括轴套(122)及导向件(123)，所述轴套(122)开设有沿所述第一方向延伸的导向槽(1221)，所述导向件(123)固定连接于所述第二顶针(121)并能够与所述导向槽(1221)滑动配合，以将所述第二顶针(121)定位于第二初始角度；

6.根据权利要求5所述的卷针机构(100)，其特征在于，所述第二顶针组件(120)还包括滑动套(124)，所述第二顶针(121)可转动地安装于所述滑动套(124)，所述滑动套(124)插接于所述轴套(122)并能够相对于所述轴套(122)沿所述第一方向滑动，以带动所述第二顶针(121)沿所述第一方向移动。

7.根据权利要求6所述的卷针机构(100)，其特征在于，所述第二顶针组件(120)还包括转轴(126)及销轴(127)，所述转轴(126)可转动地插接于所述滑动套(124)内，所述销轴(127)沿径向贯穿所述转轴(126)及所述第二顶针(121)，以将所述第二顶针(121)固定连接于所述转轴(126)的一端，且所述销轴(127)的至少一端伸出所述转轴(126)以构成所述导向件(123)。

8.根据权利要求5所述的卷针机构(100)，其特征在于，所述第二顶针组件(120)还包括弹性件(125)，所述弹性件(125)能够对所述第二顶针(121)提供沿所述第一方向的弹性力，以使所述第二顶针(121)沿所述第一方向远离所述第一顶针(111)。

9.根据权利要求8所述的卷针机构(100)，其特征在于，所述第二顶针组件(120)还包括第三驱动组件(128)，所述第三驱动组件(128)能够克服所述弹性件(125)的弹性力并驱动所述第二顶针(121)沿所述第一方向靠近所述第一顶针(111)。

10.根据权利要求9所述的卷针机构(100)，其特征在于，所述第二顶针(121)靠近所述第三驱动组件(128)的一端设置有滚动件(1241)，所述第三驱动组件(128)的移动端设置有推板(1281)，所述滚动件(1241)能够在所述弹性件(125)的作用下与所述推板(1281)抵接，且所述滚动件(1241)能够沿所述推板(1281)朝向所述滚动件(1241)的表面滚动。

11.根据权利要求5至10任一项所述的卷针机构(100)，其特征在于，所述卷针机构(100)还包括引导组件(140)，所述引导组件(140)包括引导块(141)，所述引导块(141)上开设有沿所述第一方向延伸的引导槽(1411)，所述引导块(141)能够在导向位置与避让位置之间切换，所述引导块(141)处于所述导向位置时，所述第二顶针(121)沿所述第一方向靠近所述第一顶针(111)的过程中，所述导向件(123)能够从所述导向槽(1221)滑出并进入所述引导槽(1411)内，所述引导块(141)切换至所述避让位置时，所述导向件(123)从所述引导槽(1411)内移出。

12.一种电芯卷绕装置(10)，其特征在于，包括：

13.根据权利要求12所述的电芯卷绕装置(10)，其特征在于，所述安装支架(200)上设置沿第一方向间隔设置的第一轴承座(210)、第二轴承座(220)及第三轴承座(230)，所述转动机构(300)包括第一转盘(310)、第二转盘(320)、传动轴(330)及固定板(340)，所述第一转盘(310)及所述第二转盘(320)分别可转动地安装于所述第一轴承座(210)及所述第二轴承座(220)，且所述第一转盘(310)及所述第二转盘(320)固定连接，所述第一顶针组件(110)安装于所述第一转盘(310)，所述传动轴(330)一端固定于所述第二转盘(320)，另一端可转动地安装于所述第三轴承座(230)，所述固定板(340)固定于所述传动轴(330)，所述第二顶针组件(120)安装于所述固定板(340)。

技术总结
本技术涉及一种卷针机构及电芯卷绕装置，在装配芯轴之前，可通过第一驱动组件带动第一顶针转动并保持在第一初始角度。同时，可采用人工操作或自动调节的方式调整第二顶针至第二初始角度，并通过定位组件将第二顶针定位于第二初始角度。接着，驱动第一顶针及所第二顶针相互靠近，便能够使第一卡持部及第二卡持部分别与芯轴两端的配合部相配合，从而实现对芯轴的装配。由此可见，第一顶针及第二顶针能够快速调整至第一初始角度及第二初始角度并保持，故在芯轴装配时无需反复调整第一顶针及第二顶针角度，从而提升芯轴装配的效率。芯轴装配完成后，第一驱动组件驱动第一顶针旋转，便能够带动芯轴及第二顶针旋转，从而进行电芯的卷绕。

技术研发人员：请求不公布姓名
受保护的技术使用者：无锡先导智能装备股份有限公司
技术研发日：20221020
技术公布日：2024/1/13