雙驅動三卷針卷繞機構的製作方法
2023-07-05 11:23:46
雙驅動三卷針卷繞機構的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開的雙驅動三卷針卷繞機構，包括卷繞主、副支架，卷繞主、副支架上分別設置有主換向迴轉體、第一副換向迴轉體、第二副換向迴轉體，在主換向迴轉體與第一副換向迴轉體之間設置有與所有換向迴轉體同軸心且帶動所有換向迴轉體運動的翻轉換向齒輪；主換向迴轉體和翻轉換向齒輪周向穿設有第一、第二、第三主卷針軸，第一、第二、第三主卷針軸分別連接有隨各軸公轉及自轉的第一、第二、第三主卷針；第一、第二副換向迴轉體對應的穿設有與主卷針軸同步自轉及公轉的第一、第二、第三副卷針軸和第一、第二、第三副卷針；卷繞主、副支架後側設有驅動翻轉換向齒輪帶動所有換向迴轉體在卷繞、貼膠、下料工位間切換的三組卷針軸翻轉驅動組件。
【專利說明】雙驅動三卷針卷繞機構
【【技術領域】】
[0001]本實用新型涉及鋰電池生產技術，具體涉及鋰電池電芯卷繞的雙驅動三卷針卷繞機構。
【【背景技術】】
[0002]目前，鋰電池電芯的製作過程中，通常應用的卷繞設備的卷繞頭，大多採用單針卷繞機構、雙針卷繞機構或三針卷繞機構，且卷繞過程中卷針的動力源均是採用單驅動機構；這種採用一個卷繞頭完成電池電芯的卷制，一般只適用於小型電池電芯的製作，對於大電池電芯的製作，因為電池電芯的外徑值、高度尺寸大，如果也採用單端動力驅動卷繞頭進行卷繞，易造成電芯卷繞不齊、穩定性差等系列問題。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型提供一種適用於外徑值大、高度尺寸長的大電池電芯製作，採用雙端同時驅動卷繞頭的三組卷針在不同的工步進行不同的工位電芯卷繞，節省卷制時間、提高工作效率，並且卷繞的電芯整齊、卷制過程穩定可靠的雙驅動三卷針卷繞機構。
[0004]為了實現上述實用新型目的，本實用新型採用的技術方案是:
[0005]雙驅動三卷針卷繞機構，應用於鋰電池電芯的卷制中，它包括卷繞主、副支架，所述卷繞主、副支架上設置有在其上同軸心迴轉運動的主換向迴轉體、第一副換向迴轉體和第二副換向迴轉體，主換向迴轉體設置於卷繞主支架上，第一、第二副換向迴轉體設置於卷繞副支架上，在主換向迴轉體與第一副換向迴轉體之間設置有與所有換向迴轉體同軸心且帶動所有換向迴轉體同軸心迴轉運動的翻轉換向齒輪；
[0006]所述主換向迴轉體和翻轉換向齒輪的周向等角度間隔的穿設有三組分別圍繞在主換向迴轉體和翻轉換向齒輪軸向中心的第一、第二、第三主卷針軸，第一、第二、第三主卷針軸的軸向頂端分別連接有伸出翻轉換向齒輪並隨各自主卷針軸公轉及自轉用於卷繞電池電芯的第一、第二、第三主卷針；
[0007]對應主換向迴轉體和翻轉換向齒輪上的第一、第二、第三主卷針軸和第一、第二、第三主卷針，所述第一、第二副換向迴轉體的周向等角度間隔的穿設有三組分別圍繞在第一、第二副換向迴轉體軸向中心且分別與第一、第二、第三主卷針軸同步自轉的第一、第二、第三副卷針軸，第一、第二、第三副卷針軸的軸向頂端分別連接有伸出第一副換向迴轉體與第一、第二、第三主卷針分別軸向對應設置並隨各自副卷針軸公轉及自轉用於輔助支撐卷繞電池電芯的第一、第二、第三副卷針；
[0008]所述卷繞主、副支架後側設有驅動翻轉換向齒輪帶動主換向迴轉體、第一副換向迴轉體、第二副換向迴轉體同時公轉的三組卷針軸翻轉驅動組件，三組卷針軸翻轉驅動組件同時控制相對應的第一主卷針軸與第一副卷針軸、第二主卷針軸與第二副卷針軸、第三主卷針軸與第三副卷針軸分別在卷繞工位、貼膠工位及下料工位間切換；
[0009]該三卷針卷繞機構還包括控制第一主卷針軸與第一副卷針軸、第二主卷針軸與第二副卷針軸、第三主卷針軸與第三副卷針軸分別自轉的三組卷針軸自轉驅動組件，所述三組卷針軸自轉驅動組件包括第一驅動電機、第二驅動電機、第三驅動電機、中心軸、第一內套筒、第一外套筒、第一主齒輪組、第二主齒輪組、第三主齒輪組、第四齒輪組、第二內套筒、第五齒輪組、第二外套筒、第一副齒輪組、第二副齒輪組和第三副齒輪組，所述中心軸安裝於主換向迴轉體、翻轉換向齒輪、第一副換向迴轉體和第二副換向迴轉體的轉軸中心並支撐其同軸心的轉動，所述第一外套筒套設於第一內套筒外側並且兩者同軸心的套設於中心軸右側，所述第一主齒輪組、第二主齒輪組、第三主齒輪組、第四齒輪組和第五齒輪組設置於主換向迴轉體與翻轉換向齒輪之間的主卷針軸、中心軸及內外套筒上；所述第二外套筒套設於第二內套筒外側並且兩者同軸心的套設於中心軸左側，所述第二內、外套筒還軸向穿過翻轉換向齒輪、第一副換向迴轉體軸心設置，所述第一、第二、第三副齒輪組設置於第一、第二副換向迴轉體之間的副卷針軸、中心軸及內外套筒上；
[0010]所述第一驅動電機通過齒形帶及帶輪驅動第一外套筒自轉，第一外套筒通過第一主齒輪組驅動第一主卷針軸及第一主卷針自轉，所述第一主卷針軸還通過第四齒輪組同步驅動第二內套筒自轉，第二內套筒通過第二副齒輪組驅動第一副卷針軸及第一副卷針同步自轉；
[0011 ] 對應的所述第二驅動電機通過齒形帶及帶輪驅動第一內套筒自轉，第一內套筒通過第二主齒輪組驅動第二主卷針軸及第二主卷針自轉，所述第二主卷針軸還通過第五齒輪組同步驅動第二外套筒自轉，第二外套筒通過第一副齒輪組驅動第二副卷針軸及第二副卷針同步自轉；
[0012]對應的所述第三驅動電機通過齒形帶及帶輪驅動中心軸自轉，中心軸通過第三主齒輪組驅動第三主卷針軸及第三主卷針自轉，同時中心軸還通過第三副齒輪組同步驅動第三副卷針軸及第三副卷針同步自轉。
[0013]優選地，所述第一、第二、第三主卷針和第一、第二、第三副卷針的芯軸段均採用防止電芯相對芯軸周向滑動的稜形柱狀結構。
[0014]優選地，所述三組卷針軸翻轉驅動組件設有與翻轉換向齒輪配合的換向齒輪，換向齒輪通過翻轉換向齒輪帶動主換向迴轉體、第一副換向迴轉體和第二副換向迴轉體同時公轉並控制其上的三組主、副卷針軸分別在卷繞工位、貼膠工位及下料工位間切換。
[0015]優選地，所述主換向迴轉體外側還設有分別與第一、第二、第三主卷針軸後端配合用於分別推動第一、第二、第三主卷針端部抵接或退離第一、第二、第三副卷針端部的主出針組件和主退針組件。
[0016]優選地，所述第二副換向迴轉體外側還設有分別與第一、第二、第三副卷針軸後端配合用於分別推動第一、第二、第三副卷針端部抵接或退離第一、第二、第三主卷針端部的副出針組件和副退針組件。
[0017]本實用新型的有益效果是:
[0018]本實用新型的三組卷針機構與現有的雙卷針或單卷針機構相比,根據電池電芯的卷制工藝，用三組卷針將不同的工步進行不同工位的電芯卷繞，節省卷制時間，可以大大提高工作效率。特別是對外徑值大、高度尺寸長的大電池電芯製作時，採用雙端同時驅動主、副卷針軸轉動，共同驅動主、副卷針同時卷繞電池電芯的芯棒，可以有效地使卷繞電芯的整齊，卷制過程穩定可靠；另外，主、副卷針的芯軸段均採用稜形柱狀結構，將電池電芯的芯棒套裝在卷針芯軸上，當把隔膜、極片按照順序重疊卷繞成電芯時，可以有效防止池電芯的芯棒相對於卷針的芯軸轉動。
【【專利附圖】
【附圖說明】】
[0019]圖1是本實用新型的左視立體結構示意圖；
[0020]圖2是本實用新型的右視立體結構示意圖；
[0021]圖3是本實用新型的主視結構示意圖；
[0022]圖4是本實用新型的旋轉剖視結構示意圖；
[0023]圖5是本實用新型的主、副卷針放大結構示意圖。
【【具體實施方式】】
[0024]雙驅動三卷針卷繞機構，如圖1和圖2所示，應用於鋰電池電芯的卷制中，它包括卷繞主、副支架(la、lb)，在卷繞主、副支架(la、lb)上設置有在其上同軸心迴轉運動的主換向迴轉體2、第一副換向迴轉體4和第二副換向迴轉體5，主換向迴轉體2設置於卷繞主支架Ia上，第一、第二副換向迴轉體(4、5)設置於卷繞副支架Ib上，在主換向迴轉體2、第一副換向迴轉體4之間設置有與所有換向迴轉體同軸心且帶動所有換向迴轉體同軸心迴轉運動的翻轉換向齒輪3 ;在主換向迴轉體2、翻轉換向齒輪3的周向等角度間隔的穿設有三組分別圍繞在主換向迴轉體2和翻轉換向齒輪3軸向中心的第一、第二、第三主卷針軸(6、7、8)，第一、第二、第三主卷針軸出、7、8)的軸向頂端分別連接有伸出翻轉換向齒輪3並隨各自主卷針軸公轉及自轉用於卷繞電池電芯的第一、第二、第三主卷針(9、10、11)。
[0025]繼續如圖1和圖2所示，對應主換向迴轉體2和翻轉換向齒輪3上的第一、第二、第三主卷針軸(6、7、8)和第一、第二、第三主卷針(9、10、11)，所述第一、第二副換向迴轉體(4,5)的周向等角度間隔的穿設有三組分別圍繞在第一、第二副換向迴轉體(4、5)軸向中心且分別與第一、第二、第三主卷針軸(；6、7、8)同步自轉的第一、第二、第三副卷針軸(12、13、14)，第一、第二、第三副卷針軸(12、13、14)的軸向頂端分別連接有伸出第一副換向迴轉體4與第一、第二、第三主卷針(9、10、11)分別軸向對應設置並隨各自副卷針軸公轉及自轉用於輔助支撐卷繞電池電芯的第一、第二、第三副卷針(15、16、17)。
[0026]繼續如圖1和圖2所示，在卷繞主、副支架(la、lb)後側設有驅動翻轉換向齒輪3帶動主換向迴轉體2、第一換向迴轉體4和第二副換向迴轉體5同時公轉的三組卷針軸翻轉驅動組件18，三組卷針軸翻轉驅動組件同時控制相對應的第一主卷針軸6與第一副卷針軸12、第二主卷針軸7與第二副卷針軸13、第三主卷針軸8與第三副卷針軸14分別在卷繞工位、貼膠工位及下料工位間切換；三組卷針軸翻轉驅動組件18上設有與翻轉換向齒輪3配合的換向齒輪180，換向齒輪180通過翻轉換向齒輪3帶動主換向迴轉體2、第一換向迴轉體4和第二副換向迴轉體5同時公轉並控制其上的三組主、副卷針軸分別在卷繞工位、貼膠工位及下料工位間切換。其中，主換向迴轉體2外側還設有分別與第一、第二、第三主卷針軸(6、7、8)後端配合用於分別推動第一、第二、第三主卷針(9、10、11)端部抵接或退離第一、第二、第三副卷針(15、16、17)端部的主出針組件(圖中未示)和主退針組件(圖中未示)；所述第二副換向迴轉體5外側也設有分別與第一、第二、第三副卷針軸(12、13、14)後端配合用於分別推動第一、第二、第三副卷針(15、16、17)端部抵接或退離第一、第二、第三主卷針(9、10、11)端部的副出針組件(圖中未示)和副退針組件(圖中未示)。
[0027]如圖1至圖4所示，該三卷針卷繞機構還包括控制第一主卷針軸6與第一副卷針軸12、第二主卷針軸7與第二副卷針軸13、第三主卷針軸8與第三副卷針軸14分別自轉的三組卷針軸自轉驅動組件，所述三組卷針軸自轉驅動組件包括第一驅動電機19、第二驅動電機20、第三驅動電機21、中心軸22、第一內套筒23、第一外套筒24、第一主齒輪組25、第二主齒輪組26、第三主齒輪組27、第四齒輪組28、第二內套筒29、第五齒輪組30、第二外套筒31、第一副齒輪組32、第二副齒輪組33和第三副齒輪組34，中心軸22安裝於主換向迴轉體2、翻轉換向齒輪3、第一副換向迴轉體4、第二副換向迴轉體5的轉軸中心並支撐其同軸心的轉動，第一外套筒24套設於第一內套筒23外側並且兩者同軸心的套設於中心軸22右側，所述第一主齒輪組25、第二主齒輪組26、第三主齒輪組27、第四齒輪組28和第五齒輪組30分別設置於主換向迴轉體2與翻轉換向齒輪3之間的主卷針軸、中心軸及內外套筒上。繼續如圖1至圖4所示，第二外套筒31套設於第二內套筒29外側並且兩者同軸心的套設於中心軸22左側，所述第二內、外套筒(29、31)還軸向穿過翻轉換向齒輪3和第一副換向迴轉體4軸心設置，其中，第一、第二、第三副齒輪組(32、33、34)分別設置於第一、第二副換向迴轉體(4、5)之間的副卷針軸、中心軸及內外套筒上。
[0028]繼續如圖1至圖4所示，第一驅動電機19通過齒形帶及帶輪驅動第一外套筒24自轉，第一外套筒24通過第一主齒輪組25驅動第一主卷針軸6及第一主卷針9自轉，所述第一主卷針軸6還通過第四齒輪組28同步驅動第二內套筒29自轉，第二內套筒29通過第二副齒輪組33驅動第一副卷針軸12及第一副卷針15同步自轉。
[0029]繼續如圖1至圖4所示，對應的所述第二驅動電機20通過齒形帶及帶輪驅動第一內套筒23自轉，第一內套筒23通過第二主齒輪組26驅動第二主卷針軸7及第二主卷針10自轉，所述第二主卷針軸7還通過第五齒輪組30同步驅動第二外套筒31自轉，第二外套筒31通過第一副齒輪組32驅動第二副卷針軸13及第二副卷針16同步自轉。
[0030]繼續如圖1至圖4所示，對應的所述第三驅動電機21通過齒形帶及帶輪驅動中心軸22自轉，中心軸22通過第三主齒輪組27驅動第三主卷針軸8及第三主卷針11自轉，同時中心軸22還通過第三副齒輪組34同步驅動第三副卷針軸14及第三副卷針17同步自轉。
[0031]如圖5所示，第一、第二、第三主卷針(9、10、11)和第一、第二、第三副卷針(15、16、17)的芯軸段均採用防止電芯相對芯軸周向滑動的稜形柱狀結構，將電池電芯的芯棒套裝在卷針芯軸上，當把隔膜、極片按照順序重疊卷繞成電芯時，可以有效防止池電芯的芯棒相對於卷針的芯軸轉動。
[0032]該雙驅動三卷針卷繞機構通過三組電機分別驅動中心軸22和套筒自轉，進一步通過齒輪組帶動每組卷針自轉，並通過中間的傳動軸和套筒，將主卷針一側的轉動傳送至卷繞頭另一端，並通過齒輪組一起帶動副卷針同步自轉，實現卷繞頭兩端對應的卷針支撐著電池電芯的芯棒同步卷繞。
[0033]與現有的雙卷針或單卷針機構相比，根據電池電芯的卷制工藝，用三組卷針將不同的工步進行不同工位的電芯卷繞，節省卷制時間，可以大大提高工作效率。特別是對外徑值大、高度尺寸長的大電池電芯製作時,採用雙端同時驅動主、副卷針軸轉動,共同驅動主、副卷針同時卷繞電池電芯的芯棒，可以有效地使卷繞電芯的整齊，卷制過程穩定可靠。
[0034]以上所述實施例只是為本實用新型的較佳實施例，並非以此限制本實用新型的實施範圍，凡依本實用新型之形狀、構造及原理所作的等效變化，均應涵蓋於本實用新型的保護範圍內。
【權利要求】
1.雙驅動三卷針卷繞機構，應用於鋰電池電芯的卷制中，它包括卷繞主、副支架，其特徵在於: 所述卷繞主、副支架上設置有在其上同軸心迴轉運動的主換向迴轉體、第一副換向迴轉體和第二副換向迴轉體，主換向迴轉體設置於卷繞主支架上，第一、第二副換向迴轉體設置於卷繞副支架上，在主換向迴轉體與第一副換向迴轉體之間設置有與所有換向迴轉體同軸心且帶動所有換向迴轉體同軸心迴轉運動的翻轉換向齒輪； 所述主換向迴轉體和翻轉換向齒輪的周向等角度間隔的穿設有三組分別圍繞在主換向迴轉體和翻轉換向齒輪軸向中心的第一、第二、第三主卷針軸，第一、第二、第三主卷針軸的軸向頂端分別連接有伸出翻轉換向齒輪並隨各自主卷針軸公轉及自轉用於卷繞電池電芯的第一、第二、第三主卷針； 對應主換向迴轉體和翻轉換向齒輪上的第一、第二、第三主卷針軸和第一、第二、第三主卷針，所述第一、第二副換向迴轉體的周向等角度間隔的穿設有三組分別圍繞在第一、第二副換向迴轉體軸向中心且分別與第一、第二、第三主卷針軸同步自轉的第一、第二、第三副卷針軸，第一、第二、第三副卷針軸的軸向頂端分別連接有伸出第一副換向迴轉體與第一、第二、第三主卷針分別軸向對應設置並隨各自副卷針軸公轉及自轉用於輔助支撐卷繞電池電芯的第一、第二、第三副卷針； 所述卷繞主、副支架後側設有驅動翻轉換向齒輪帶動主換向迴轉體、第一副換向迴轉體、第二副換向迴轉體同時公轉的三組卷針軸翻轉驅動組件，三組卷針軸翻轉驅動組件同時控制相對應的第一主卷針軸與第一副卷針軸、第二主卷針軸與第二副卷針軸、第三主卷針軸與第三副卷針軸分別在卷繞工位、貼膠工位及下料工位間切換； 該三卷針卷繞機構還包括控制第一主卷針軸與第一副卷針軸、第二主卷針軸與第二副卷針軸、第三主卷針軸與第三副卷針軸分別自轉的三組卷針軸自轉驅動組件，所述三組卷針軸自轉驅動組件包括第一驅動電機、第二驅動電機、第三驅動電機、中心軸、第一內套筒、第一外套筒、第一主齒輪組、第二主齒輪組、第三主齒輪組、第四齒輪組、第二內套筒、第五齒輪組、第二外套筒、第一副齒輪組、第二副齒輪組和第三副齒輪組，所述中心軸安裝於主換向迴轉體、翻轉換向齒輪、第一副換向迴轉體和第二副換向迴轉體的轉軸中心並支撐其同軸心的轉動，所述第一外套筒套設於第一內套筒外側並且兩者同軸心的套設於中心軸右偵牝所述第一主齒輪組、第二主齒輪組、第三主齒輪組、第四齒輪組和第五齒輪組設置於主換向迴轉體與翻轉換向齒輪之間的主卷針軸、中心軸及內外套筒上；所述第二外套筒套設於第二內套筒外側並且兩者同軸心的套設於中心軸左側，所述第二內、外套筒還軸向穿過翻轉換向齒輪、第一副換向迴轉體軸心設置，所述第一、第二、第三副齒輪組設置於第一、第二副換向迴轉體之間的副卷針軸、中心軸及內外套筒上； 所述第一驅動電機通過齒形帶及帶輪驅動第一外套筒自轉，第一外套筒通過第一主齒輪組驅動第一主卷針軸及第一主卷針自轉，所述第一主卷針軸還通過第四齒輪組同步驅動第二內套筒自轉，第二內套筒通過第二副齒輪組驅動第一副卷針軸及第一副卷針同步自轉; 對應的所述第二驅動電機通過齒形帶及帶輪驅動第一內套筒自轉，第一內套筒通過第二主齒輪組驅動第二主卷針軸及第二主卷針自轉，所述第二主卷針軸還通過第五齒輪組同步驅動第二外套筒自轉，第二外套筒通過第一副齒輪組驅動第二副卷針軸及第二副卷針同步自轉； 對應的所述第三驅動電機通過齒形帶及帶輪驅動中心軸自轉，中心軸通過第三主齒輪組驅動第三主卷針軸及第三主卷針自轉，同時中心軸還通過第三副齒輪組同步驅動第三副卷針軸及第三副卷針同步自轉。
2.根據權利要求1所述的雙驅動三卷針卷繞機構，其特徵在於，所述第一、第二、第三主卷針和第一、第二、第三副卷針的芯軸段均採用防止電芯相對芯軸周向滑動的稜形柱狀結構。
3.根據權利要求1所述的雙驅動三卷針卷繞機構，其特徵在於，所述三組卷針軸翻轉驅動組件設有與翻轉換向齒輪配合的換向齒輪，換向齒輪通過翻轉換向齒輪帶動主換向迴轉體、第一副換向迴轉體和第二副換向迴轉體同時公轉並控制其上的三組主、副卷針軸分別在卷繞工位、貼膠工位及下料工位間切換。
4.根據權利要求1所述的雙驅動三卷針卷繞機構，其特徵在於，所述主換向迴轉體外側還設有分別與第一、第二、第三主卷針軸後端配合用於分別推動第一、第二、第三主卷針端部抵接或退離第一、第二、第三副卷針端部的主出針組件和主退針組件。
5.根據權利要求1所述的雙驅動三卷針卷繞機構，其特徵在於，所述第二副換向迴轉體外側還設有分別與第一、第二、第三副卷針軸後端配合用於分別推動第一、第二、第三副卷針端部抵接或退離第一、第二、第三主卷針端部的副出針組件和副退針組件。
【文檔編號】H01M10/0587GK204204983SQ201420513581
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年9月5日 優先權日:2014年9月5日
【發明者】曹海霞, 劉秀娟, 何茂興 申請人:珠海華冠電子科技有限公司