收卷裝置的製作方法

2023-11-03 01:03:07

本實用新型涉及一種收卷裝置，屬於自動化設備技術領域。

背景技術：

在自動化設備領域中，很多場合都會需要一個收卷的裝置，如在鋰電池製造過程中，極片的收卷過程。現有技術中，收卷裝置在一卷極片收卷完畢後需要停機卸下料卷，才可以進行下一卷的卷繞，這樣會使得收卷效率比較低。

技術實現要素：

本實用新型的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種收卷裝置，能夠實現收卷時的自動換卷，保證收卷工作的連續性，避免停機造成的浪費。

按照本實用新型提供的技術方案，所述收卷裝置，包括支撐結構，其特徵是：在所述支撐結構上設置換位機構和收卷機構；

所述換位機構包括旋轉支架，旋轉支架的一側連接旋轉主軸，旋轉支架的另一側設置兩個工位；所述旋轉主軸與換位驅動裝置連接以實現轉動；

所述收卷機構包括轉動安裝在旋轉支架上兩個工位處的兩個卷繞轉軸，卷繞轉軸的一端通過傳動裝置連接收卷驅動裝置以實現兩個卷繞轉軸的自轉，卷繞轉軸的另一端與用於卷繞收卷物體的氣漲軸固定連接；所述傳動裝置包括兩個傳動軸，兩個傳動軸呈內外軸轉動設置，外傳動軸轉動設置在旋轉主軸內；所述內傳動軸和外傳動軸的一端通過傳動件與收卷驅動裝置的動力輸出軸連接，內傳動軸和外傳動軸的另一端通過傳動件分別與兩個卷繞轉軸連接。

進一步的，在所述支撐結構上設置剪切機構，剪切機構包括切刀，切刀安裝在切刀驅動裝置的伸出端；所述切刀驅動裝置通過支架安裝在轉軸上，轉軸與轉軸驅動裝置連接，轉軸驅動裝置驅動轉軸轉動。

進一步的，在所述旋轉支架的兩個工位分別安裝推料裝置，推料裝置包括推料叉，推料叉與推料驅動裝置的伸出端連接。

進一步的，在所述兩個氣漲軸之間設置用於測試兩個氣漲軸上料卷厚度的傳感器；在所述兩個氣漲軸之間設置過輥。

進一步的，所述旋轉支架設置為固定在一起的箱體和圓形轉盤的形式，旋轉支架的箱體與旋轉主軸固定連接，傳動軸穿過旋轉主軸伸入到箱體內；兩根卷繞轉軸轉動設置在旋轉支架上，卷繞轉軸伸出圓形轉盤與氣漲軸連接。

進一步的，在所述旋轉支架的圓形轉盤的圓心位置連接支撐軸，支撐軸的一端與圓形轉盤固定連接，支撐軸的另一端與支撐結構轉動連接。

進一步的，所述傳動軸中的外軸轉動支撐在旋轉主軸內，內軸一端轉動支撐在支撐結構上，另一端轉動支撐在支撐軸內。

進一步的，在所述支撐結構的底部設置用於支撐旋轉支架的支撐結構。

進一步的，所述收卷裝置還包括壓輥，壓輥與壓輥驅動裝置的伸出端連接，壓輥驅動裝置驅動壓輥伸出以壓住料卷。

本實用新型所述收卷裝置能夠實現收卷時的自動換卷，保證收卷工作的連續性，避免停機造成的浪費，提高整機效率。

附圖說明

圖1為本實用新型所述收卷裝置的主視圖。

圖2為本實用新型所述收卷裝置的俯視圖（未示出部分換位機構）。

圖3為本實用新型所述收卷裝置的側視圖。

附圖標記說明：料卷1、第一支撐架100、第二支撐架101、底板102、支撐軸103、換位驅動電機200、渦輪201、蝸杆202、旋轉主軸203、旋轉支架204、收卷驅動電機300、傳動軸301、卷繞轉軸302、氣漲軸303、支撐結構400、驅動氣缸500，氣缸轉板501、轉軸502、支架503、切刀氣缸504、切刀505、過輥600、推料氣缸700、推料叉701。

具體實施方式

下面結合具體附圖對本實用新型作進一步說明。

以下具體實施方式的描述中，以圖1中的左右方向為左右，上下方向為上下，垂直紙面向內的方向為前，垂直紙面向外的方向為後。

本實用新型所述收卷裝置是一種雙工位收卷裝置，一個工位用來收卷，一個工位用來準備收卷，以實現收捲動作的不停頓。主要包括支撐結構、換位機構、收卷機構和剪切機構。

如圖1、圖2所示，所述支撐結構包括第一支撐架100、第二支撐架101和底板102。第一支撐架100位於整個收卷裝置的左側，第二支撐架101位於整個收卷裝置的右側，第二支撐架101為支撐板的形式。第一支撐架100和第二支撐架101均固定至底板102。所述換位機構、收卷機構和剪切機構均設置在支撐結構上。

所述換位機構實現將料卷1從一個工位轉換至另一個工位。如圖1所示，所述換位機構主要包括換位驅動電機200、渦輪201、蝸杆202、旋轉主軸203和旋轉支架204。換位驅動電機200通過皮帶傳動帶動蝸杆202轉動，蝸杆202沿前後方向固定至第一支撐架100的一側（圖1中示出的為第一支撐架100的右側），蝸杆202帶動渦輪201轉動，渦輪201與旋轉主軸203同軸固定。旋轉主軸203一端通過軸承座轉動支撐在第一支撐架100上，旋轉主軸203另一端固定連接旋轉支架204的一側，旋轉支架204的另一側設置有兩個工位。渦輪201帶動旋轉主軸203轉動，旋轉主軸203帶動與其固定連接的旋轉支架204轉動，通過旋轉支架204旋轉180度，即可實現這兩個工位的換位。

所述收卷機構負責轉動卷芯以收卷。如圖1所示，所述收卷機構主要包括收卷驅動電機300、傳動軸301、卷繞轉軸302和氣漲軸303。驅動電機300、傳動軸301和卷繞轉軸302均設置有兩個，分別實現兩個工位上的卷繞動作。兩個驅動電機300分別固定至第一支撐架100的頂端前後側，兩個傳動軸301設置在兩個驅動電機300之間，兩個傳動軸301是內外軸的設置方式，均通過皮帶/帶輪與各自的驅動電機300動力連接，且兩個傳動軸301均套設在旋轉主軸203內。旋轉支架204設置為固定在一起的箱體和圓形轉盤的形式，靠近第一支撐架100的一側為箱體，另一側是圓形轉盤；旋轉支架204的箱體與旋轉主軸203固定連接，傳動軸301穿過旋轉主軸203伸入到箱體內，箱體的前後側分別轉動設置有卷繞轉軸302，內、外傳動軸通過皮帶/帶輪分別與前後側的卷繞轉軸302連接；兩根卷繞轉軸302伸出圓形轉盤分別與氣漲軸303固定連接，氣漲軸303用於卷繞極片。

當收卷驅動電機300通過皮帶/帶輪、傳動軸301、皮帶/帶輪以及卷繞轉軸302分別帶動設置在轉盤前後兩側的氣漲軸303自轉時，氣漲軸303便可以實現收卷的動作。

為了保證收卷裝置的整體結構強度，在旋轉支架204的圓形轉盤的圓心位置和第二支撐板101之間固定有支撐軸103，支撐軸103的一端與旋轉支架204的圓形轉盤固定連接，支撐軸103的另一端與第二支撐板101轉動連接。傳動軸301中的外軸轉動支撐在旋轉主軸203內，內軸一端用支撐板轉動支撐在第一支撐板100上，另一端轉動支撐在外支撐軸內。

此外，還可以在底板102的對應圓形轉盤的位置設置有支撐結構400，用以加強對旋轉支架204以及與其相關的零件的支撐，減小料卷導致的裝置的變形。

所述剪切機構設置在底板102上，用以實現當卷繞進行到預定程度時切斷極片。如圖3所示，所述剪切機構主要包括轉軸驅動氣缸500、氣缸轉板501、轉軸502、支架503、切刀氣缸504和切刀505。轉軸502通過軸承、軸承座轉動支撐在底板102上，驅動氣缸500設置在底板102上，通過氣缸轉板501連接轉軸502，氣缸500的活塞杆與氣缸轉板501的一端轉動連接，氣缸轉板501的另一端與轉軸502固定連接，以控制轉軸502旋轉；轉軸502與支架503一端固定連接，轉軸502的轉動會帶動支架503旋轉；在支架503的另一端固定有切刀氣缸504，切刀氣缸504通過連接板連接有切刀505，切刀505可以隨著切刀氣缸504的運動而移動，在支架503上還設置有護罩，切刀505不使用的時候，護罩用於防止切刀505與其他零件的幹涉。且護罩可以做成漏鬥型，用於在切刀505切割極片的時候聯通真空裝置進行真空吸塵。此外，為了輔助切刀505對料帶進行切割，還可以設置一個壓輥（圖中未示出），在滑切料帶之前壓輥壓向氣漲軸303壓住料帶。

為了便於卷繞完畢後進行卸料，本實用新型所述收卷裝置中還設置有推料裝置，推料裝置主要包括推料氣缸700和推料叉701（俯視圖中為了避免圖示繁雜，僅示出一個推料裝置，實際中每個卷繞料卷的氣漲軸303都對應設置一套推料裝置），推料氣缸700固定在圓形轉盤上，通過推料氣缸700的氣缸杆控制推料叉701的運動。為了使結構緊湊，推料氣缸700可以選擇兩級氣缸。

在兩個氣漲軸303之間的圓形轉盤上設置兩個傳感器，分別測試兩個氣漲軸303上極片料卷的厚度。此外，為了避免極片與傳感器幹涉，可以在兩個氣漲軸303之間的底板102上設置兩個過輥600。

本實用新型所述收卷裝置的具體工作流程：在一個氣漲軸303進行極片的卷繞時，在另一個氣漲軸303上貼雙面膠；當傳感器檢測到極片料卷已卷到預定長度（或者傳感器檢測到極片料卷直徑已卷到預定厚度），換位驅動電機200動作，通過渦輪201、蝸杆202、旋轉主軸203帶動旋轉支架204旋轉，進而帶動設置在旋轉支架204上的氣漲軸303、料卷旋轉；旋轉180度後繼續旋轉一定角度，角度的大小以保證切刀505將料帶切斷後，料帶不會拖地為基準，此時極片料帶也被即將進行卷繞的氣漲軸505上的雙面膠黏住；壓輥壓緊料卷，同時，驅動氣缸500動作，通過氣缸轉板501、轉軸502、支架503將切刀氣缸504抬起到預定高度，切刀氣缸504動作，帶動切刀505沿料帶的寬度方向運動，切斷料帶；壓輥鬆開，剪切機構回復到初始狀態，卷繞到預定長度的料卷收尾料、貼膠，新的一卷開始卷繞，同時，旋轉支架204反向旋轉前述的一定角度回到水平位置。

本實用新型在旋轉支架進行旋轉使兩個工位進行調換的過程，通過將旋轉支架旋轉旋轉超過180度（即先旋轉至水平，再繼續旋轉過一定角度）以避免被剪斷後的被卷繞物體（極片）拖地，保證了操作緊湊、高效的同時防止被卷繞物體拖地汙染，提高捲成品的質量；在被卷繞物體（極片）被切斷的同時或稍前，被卷繞物體（極片）正好通過氣漲軸上的雙面膠粘附在氣漲軸上，作為當前氣漲軸進行卷繞的開始，剪切機構切斷被卷繞物體（極片）。切斷後，處於即將完成卷繞的氣漲軸與即將進入卷繞的氣漲軸之間的被卷繞物體（極片）被切割後大部分被卷繞物體（極片）與即將完成卷繞的氣漲軸上的被卷繞物體（極片）相連接，旋轉支架旋轉超過180度能夠保證即將完成卷繞的氣漲軸離地距離高，保證了被切斷的尚未被卷好的被卷繞物體（極片）不會拖地，保障了被卷繞物體（極片）的乾淨整潔，保證捲成品的質量。