一种小圆柱锂电池电芯卷针机构

文档序号:1877440 发布日期:2021-11-23 浏览:19次 >En<

阅读说明:本技术 一种小圆柱锂电池电芯卷针机构 (Small circle post lithium cell electricity core book needle mechanism ) 是由 陈铁玉 严海宏 陈梦龙 于 2020-05-19 设计创作,主要内容包括:本发明公开一种小圆柱锂电池电芯卷针机构,由左卷绕组件、右卷绕组件、支撑件、上下驱动装置所组成,左卷绕组件、右卷绕组件相对设置在支撑件的上部,支撑件的下部与上下驱动装置的驱动端活动连接,左卷绕组件包括左卷绕装置、左驱动装置和旋转驱动装置,右卷绕组件包括右卷绕装置和右驱动装置,左卷绕装置的一端部与左驱动装置的驱动端活动连接,左卷绕装置的另一端部安装有左卷针,旋转驱动装置的驱动端分别与左卷绕装置、右卷绕装置传动连接,右卷绕装置的一端部与右驱动装置的驱动端活动连接,右卷绕装置的另一端部安装有右卷针。本发明对于卷针拆卸方便,安装维护简易,加工成本低,且整体性能稳定,加工精度高,效率高。(The invention discloses a small cylindrical lithium battery cell winding needle mechanism which comprises a left winding assembly, a right winding assembly, a supporting piece and an up-and-down driving device, wherein the left winding assembly and the right winding assembly are oppositely arranged on the upper part of the supporting piece, the lower part of the supporting piece is movably connected with the driving end of the up-and-down driving device, the left winding assembly comprises a left winding device, a left driving device and a rotary driving device, the right winding assembly comprises a right winding device and a right driving device, one end part of the left winding device is movably connected with the driving end of the left driving device, the other end part of the left winding device is provided with a left winding needle, the driving end of the rotary driving device is respectively in transmission connection with the left winding device and the right winding device, one end part of the right winding device is movably connected with the driving end of the right driving device, and the other end part of the right winding device is provided with the right winding needle. The invention has the advantages of convenient disassembly of the winding needle, simple and easy installation and maintenance, low processing cost, stable overall performance, high processing precision and high efficiency.)

一种小圆柱锂电池电芯卷针机构

技术领域

本发明涉及锂电池制备技术领域,具体涉及一种小圆柱锂电池电芯卷针机构。

背景技术

锂离子电池以其特有的性能优势已得到普遍应用,如笔记本电脑、摄像机、移动通讯、电动车等。同时,大容量锂离子电池也已在电动汽车中开始试行,预计将成为21世纪电动汽车的主要动力电源之一,并将在人造卫星、航空航天和储能方面得到应用。

面对市场巨大的需求量,锂电行业技术需要不断地提升,制造锂电池的设备需要具备性能稳定、效率提升以及加工成本低的特性。拥有这样的制造锂电池的设备的企业才具备市场竞争力。

锂电池卷绕机是锂电池生产设备中的重要组成部分,它对电池的质量和寿命有很大的影响,锂电池卷绕机的设计是影响电池生产质量的一个重要因素,在卷绕机中,卷绕装置是较为重要的结构部件,然而,目前常用的卷绕一体机中,卷绕机上的卷绕装置一般都存在体积过大,零件过多的问题,加工成本高,安装维护困难,卷针拆卸麻烦,需先拆卸大量相关零件才可取出;左右卷针的插入精度较低,配合度差;性能稳定性一般,无法提升效率。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种结构设计合理,运行可靠,效率高,加工成本低,使用方便的小圆柱锂电池电芯卷针机构。

本发明的技术方案如下:

一种小圆柱锂电池电芯卷针机构,由左卷绕组件、右卷绕组件、支撑件、上下驱动装置所组成,所述左卷绕组件、右卷绕组件相对设置在所述支撑件的上部,所述支撑件的下部与所述上下驱动装置的驱动端活动连接,并在所述上下驱动装置的驱动下带动所述左卷绕组件、右卷绕组件上下往复移动,所述左卷绕组件包括左卷绕装置、左驱动装置和旋转驱动装置,所述右卷绕组件包括右卷绕装置和右驱动装置,所述左卷绕装置的一端部与所述左驱动装置的驱动端活动连接,所述左卷绕装置的另一端部安装有左卷针,所述旋转驱动装置的驱动端分别与所述左卷绕装置、右卷绕装置传动连接,所述右卷绕装置的一端部与所述右驱动装置的驱动端活动连接,所述右卷绕装置的另一端部安装有右卷针,所述左卷绕装置、右卷绕装置分别在所述左驱动装置、右驱动装置的驱动下相向运动,并使得所述左卷针和右卷针的外壁相互贴合固定,所述左卷绕装置、右卷绕装置在所述旋转驱动装置的驱动下旋转。

进一步的,所述左卷绕装置、右卷绕装置的结构构造相同,由针杆、针筒和左卷针/右卷针所组成,所述左卷针/右卷针包括一体结构且呈直线连接的主体和针体,所述针体的外壁和主体之间形成与另一卷针的针体相适配的针体贴合槽位,所述针筒的内部设有与所述左卷针/右卷针的主体相适配的卷针安装腔,所述左卷针/右卷针插入到所述卷针安装腔中,所述左卷针/右卷针的针体向针筒外延伸出,所述针体贴合槽位的一端伸入所述卷针安装腔内,并与所述针筒的内壁形成供所述另一卷针的针体插入固定的针体固定槽,所述针杆套设在所述针筒外部。

进一步的,所述针体固定槽连通有朝向针筒外部的插针导向锥,所述插针导向锥的内径从针筒外部到内部逐渐变小。

进一步的,所述插针导向锥与所述针体固定槽之间连接有圆弧过渡面。

进一步的,所述针筒外壁的前部、中部、后部分别设有定位环、第一锁紧孔和转动方向定位槽,所述第一锁紧孔的两侧分别设有左右定位槽,所述针杆上开设有分别与所述第一锁紧孔、转动方向定位槽相对应的第二锁紧孔和方向定位孔,所述定位环用于所述针杆的抵触定位,所述左右定位槽用于所述针筒的左右定位,所述第一锁紧孔、第二锁紧孔通过螺钉锁紧,所述转动方向定位槽、方向定位孔通过定位销定位。

进一步的,所述左卷针/右卷针和针筒之间通过金属厌氧胶粘接。

进一步的,所述左驱动装置、右驱动装置的结构构造相同,均包括气缸、滑台、第一凸轮轴承和连接块,所述气缸的输出端上活动设置有滑台,并带动所述滑台前后往复移动,所述连接块通过所述第一凸轮轴承固定在所述滑台上,所述左卷绕装置/右卷绕装置的端部与所述连接块连接,所述支撑件上设置有支架,所述支架上通过第一支撑轴承设置有针杆套,所述左卷绕装置/右卷绕装置活动穿设于所述针杆套内,所述气缸的后端对应所述左卷绕装置/右卷绕装置的运动轨迹设置有停止挡块。

进一步的,所述旋转驱动装置包括第一伺服马达、第一减速机、第一主动轮、第一从动轮、第一同步带、主传动轴、第二主动轮、第二从动轮、第二同步带,所述第一伺服马达、第一减速机、主传动轴依次连接,所述主传动轴的两端通过第二支撑轴承安装有第一主动轮和第二主动轮,所述第一从动轮上固接有第一转动块,所述第一从动轮通过所述第一转动块与所述左卷绕装置连接,所述第二从动轮上固接有第二转动块,所述第二从动轮通过所述第二转动块与所述右卷绕装置连接,所述第一主动轮、第一从动轮之间通过所述第一同步带传动连接,所述第二主动轮、第二从动轮之间通过所述第二同步带传动连接。

进一步的,所述上下驱动装置包括第二伺服马达、第二减速机、凸轮和第二凸轮轴承,所述第二伺服马达、第二减速机、凸轮依次连接,所述凸轮通过所述第二凸轮轴承与所述支撑件连接。

进一步的,所述支撑件是由主轴支撑件和垂直支撑组件所构成的T型结构件。

相对于现有技术,本发明的有益效果在于:

1、本发明上的卷绕装置结构简单、合理,体积较小,加工成本低,且安装维护简易,卷针拆卸方便;

2、对于卷绕装置的左右卷针插入精度高,通过插针导向锥配合圆弧过渡面,可方便另一卷针插入,配合度更佳,左右卷针通过气缸滑台带动,保证了左右开拔针动作流畅不卡顿,运行可靠;

3、整体卷针组件的上下运动,采用凸轮驱动,可以保证运动轨迹的光滑,运动速度快,有助于提升整机的性能稳定性和效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,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发明的一些实施例,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,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种小圆柱锂电池电芯卷针机构的平面结构图;

图2为图1中A处的结构示意图;

图3为本发明所述左卷针/右卷针的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

为了说明本发明所述的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明。

实施例

请参阅图1,本实施例提供一种小圆柱锂电池电芯卷针机构,由左卷绕组件1、右卷绕组件2、支撑件3、上下驱动装置4所组成,其中,左卷绕组件1、右卷绕组件2相对设置在支撑件3的上部,支撑件3的下部与上下驱动装置4的驱动端活动连接,工作时,支撑件3在上下驱动装置4的驱动下带动左卷绕组件1、右卷绕组件2上下往复移动。

具体的,左卷绕组件1包括左卷绕装置、左驱动装置和旋转驱动装置,左卷绕装置的一端部与左驱动装置的驱动端活动连接,左卷绕装置的另一端部安装有左卷针,右卷绕组件包括右卷绕装置和右驱动装置,右卷绕装置的一端部与右驱动装置的驱动端活动连接,右卷绕装置的另一端部安装有右卷针,旋转驱动装置的驱动端分别与左卷绕装置、右卷绕装置传动连接;左卷绕装置、右卷绕装置分别在左驱动装置、右驱动装置的驱动下相向运动,并使得左卷针和右卷针的外壁相互贴合固定,左卷绕装置、右卷绕装置在旋转驱动装置的驱动下旋转。其中,左卷绕装置、右卷绕装置的结构构造相同,如图2所示,左卷绕装置/右卷绕装置是由针杆111、针筒112和左卷针/右卷针113所组成,结合图3,所述左卷针/右卷针113包括一体结构且呈直线连接的主体1131和针体1132,针体1132的外壁和主体1131之间形成与另一卷针的针体相适配的针体贴合槽位1133,针筒112的内部设有与左卷针/右卷针113的主体1131相适配的卷针安装腔,左卷针/右卷针113插入到卷针安装腔中,左卷针/右卷针113的针体1132向针筒112外延伸出,针体贴合槽位1133的一端伸入卷针安装腔内,并与针筒112的内壁形成供另一卷针的针体插入固定的针体固定槽114,针杆111套设在针筒112外部。本实施例,所述针体固定槽114连通有朝向针筒112外部的插针导向锥115,插针导向锥115的内径从针筒112外部到内部逐渐变小,插针导向锥115与针体固定槽114之间连接有圆弧过渡面。通过插针导向锥115配合圆弧过渡面,方便另一卷针插入,从而保证了左右卷针的插入精度,配合度佳。

较佳的,左卷针/右卷针113和针筒112之间通过金属厌氧胶粘接。可避免焊接的变形,很好的保证加工精度,简化加工方法。

进一步的,所述针筒112外壁的前部、中部、后部分别设有定位环116、两个第一锁紧孔和转动方向定位槽117,第一锁紧孔的两侧分别设有左右定位槽,针杆111上开设有分别与第一锁紧孔、转动方向定位槽117相对应的第二锁紧孔和方向定位孔,定位环116用于针杆111的抵触定位,左右定位槽用于针筒112的左右定位,第一锁紧孔、第二锁紧孔通过螺钉118锁紧,转动方向定位槽117、方向定位孔通过定位销119定位。

更换卷针时,仅需要松开螺钉118拔出即可,装配时,先把针筒112插入针杆111,并通过定位销119定位,再通过螺钉118锁紧固定,即可完成安装,简单省时省力。针筒112通过转动方向定位槽117和左右定位槽,可实现转动和左右定位,也能实现固定锁紧。

本实施例的卷绕装置结构简单、合理,体积较小,加工成本低,且安装维护简易,卷针拆卸方便。

进一步的,如图1所示,所述左驱动装置、右驱动装置的结构构造相同,均包括气缸121、滑台122、第一凸轮轴承123和连接块124,气缸121的输出端上活动设置有滑台122,气缸121带动滑台122前后往复移动,连接块124通过第一凸轮轴123承固定在滑台122上,左卷绕装置/右卷绕装置的端部与连接块124连接,支撑件3上设置有支架5,支架5上通过第一支撑轴承6设置有针杆套7,左卷绕装置/右卷绕装置活动穿设于针杆套7内,气缸121的后端对应左卷绕装置/右卷绕装置的运动轨迹设置有停止挡块125。

左卷绕装置、右卷绕装置分别由左右气缸各自带动,通过固定在滑台122上的第一凸轮轴承123,通过连接块124驱动针杆111,针杆111可以在针杆套7内前后滑动,从而带动卷针前后运动,气缸退回位置时可以通过停止挡块125调整。左右卷针通过气缸滑台带动,保证了左右开拔针动作流畅不卡顿,运行可靠。

进一步的,所述旋转驱动装置包括第一伺服马达131、第一减速机132、第一主动轮133、第一从动轮134、第一同步带135、主传动轴136、第二主动轮137、第二从动轮138、第二同步带139,第一伺服马达131、第一减速机132、主传动轴136依次连接,主传动轴136的两端通过第二支撑轴承1361安装有第一主动轮133和第二主动轮137,第一从动轮134上固接有第一转动块1341,第一从动轮134通过第一转动块1341与左卷绕装置连接,第二从动轮138上固接有第二转动块1381,第二从动轮138通过第二转动块1381与右卷绕装置连接,第一主动轮133、第一从动轮134之间通过第一同步带135传动连接,第二主动轮137、第二从动轮138之间通过第二同步带139传动连接。

左卷绕装置、右卷绕装置的转动运动,由第一伺服马达131和第一减速机132驱动主传动轴136,通过第一主动轮133、第二主动轮137把转动传到第一从动轮134、第二从动轮138,第一从动轮134、第二从动轮138是与针杆套7连在一起,第一从动轮134、第二从动轮138通过第一转动块1341、第二转动块1381把转动传递给针杆111,针杆111再带动卷针一起转动。

所述上下驱动装置4包括第二伺服马达41、第二减速机42、凸轮43和第二凸轮轴承44,第二伺服马达41、第二减速机42、凸轮43依次连接,凸轮43通过第二凸轮轴承44与支撑件3连接。所述支撑件3是由主轴支撑件31和垂直支撑组件32所构成的T型结构件,所述主传动轴136安装在主轴支撑件31内。

整体卷针组件的上下运动,由第二伺服马达41和第二减速机42驱动凸轮43,通过凸轮43上的第二凸轮轴承44把凸轮43的旋转运动转换为垂直支撑组件32的上下运动,垂直支撑组件32连接着主轴支撑件31,进而可以驱动卷针组件的整体上下运动。采用凸轮43驱动,可以保证运动轨迹的光滑,运动速度快,有助于提升整机的性能稳定性和效率。

以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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