卷针装置及卷绕设备

文档序号:1907192 发布日期:2021-11-30 浏览:7次 >En<

阅读说明:本技术 卷针装置及卷绕设备 (Winding needle device and winding equipment ) 是由 不公告发明人 于 2021-06-24 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种卷针装置及卷绕设备。该卷针装置包括:旋转机构,可受控地绕第一旋转轴线转动;卷针机构,包括卷针座以及相对设置于卷针座上的第一卷针和第二卷针,卷针座连接于所述旋转机构,第一卷针朝向靠近或远离第二卷针的方向相对卷针座可移动;卷针机构还包括沿与第一旋转轴线平行的第一方向可移动地连接于卷针座的第一驱使件,以及连接于第一卷针的第一驱使配合件,第一驱使配合件与第一驱使件配合,并响应于第一驱使件沿第一方向的移动而带动第一卷针靠近或远离第二卷针;及调节机构,设置于旋转机构,并与第一驱使件传动连接,调节机构受控驱动第一驱使件沿第一方向移动。(The invention relates to a needle winding device and winding equipment. This book needle device includes: a rotation mechanism controllably rotatable about a first axis of rotation; the needle rolling mechanism comprises a needle rolling seat, a first rolling needle and a second rolling needle, wherein the first rolling needle and the second rolling needle are arranged on the needle rolling seat relatively, the needle rolling seat is connected to the rotating mechanism, and the first rolling needle can move relative to the needle rolling seat in a direction close to or far away from the second rolling needle; the needle winding mechanism further comprises a first driving piece movably connected to the needle winding seat along a first direction parallel to the first rotation axis, and a first driving matching piece connected to the first winding needle, wherein the first driving matching piece is matched with the first driving piece and drives the first winding needle to be close to or far away from the second winding needle in response to the first driving piece moving along the first direction; and the adjusting mechanism is arranged on the rotating mechanism and is in transmission connection with the first driving piece, and the adjusting mechanism is controlled to drive the first driving piece to move along the first direction.)

卷针装置及卷绕设备

技术领域

本发明涉及电池制造设备技术领域,特别是涉及一种卷针装置及卷绕设备。

背景技术

在电池的电芯制备过程中,一般采用卷绕设备对极片和隔膜等料带进行卷绕,以形成电池的电芯。在实际生产过程中,往往需要频繁的调节卷针的周长(即通过调节卷针的径向尺寸来调节周长)以保证生产的电芯的极耳对齐度。然而,现有技术中往往采用在卷针上贴铁氟龙薄片的方式来达到调节卷针周长的目的,操作时间长,降低了生产效率。

发明内容

基于此,有必要针对现有技术中采用在卷针上贴铁氟龙薄片的方式来达到调节卷针周长的目的,操作时间长,降低了生产效率的问题,提供一种改善上述缺陷的卷针装置及卷绕设备。

一种卷针装置,包括:

旋转机构,可受控地绕第一旋转轴线转动;

卷针机构,包括卷针座以及相对设置于所述卷针座上的第一卷针和第二卷针,所述卷针座连接于所述旋转机构,所述第一卷针朝向靠近或远离所述第二卷针的方向相对所述卷针座可移动;

所述卷针机构还包括沿与所述第一旋转轴线平行的第一方向可移动地连接于所述卷针座的第一驱使件,以及连接于所述第一卷针的第一驱使配合件,所述第一驱使配合件与所述第一驱使件配合,并响应于所述第一驱使件沿所述第一方向的移动而带动所述第一卷针靠近或远离所述第二卷针;及

调节机构,设置于所述旋转机构,并与所述第一驱使件传动连接,所述调节机构受控驱动所述第一驱使件沿所述第一方向移动。

在其中一个实施例中,所述调节机构包括调节件、调节配合件及移动件,所述调节件与所述旋转机构配接,并受控地随所述旋转机构同步转动或停止转动,所述调节配合件安装于所述旋转机构,并与所述调节件传动连接,所述移动件沿所述第一方向可移动地连接于所述旋转机构,并与所述调节配合件传动连接,所述第一驱使件与所述移动件连接;

当所述调节件停止随所述旋转机构转动,所述调节配合件随所述旋转机构转动而与所述调节件产生绕所述第一旋转轴线的第一相对转动,所述移动件响应于所述第一相对转动而沿所述第一方向移动。

在其中一个实施例中,所述调节件为调节轴,所述调节轴的轴线与所述第一旋转轴线共线,所述调节配合件为调节配合轴,所述调节配合轴绕与所述第一旋转轴线平行的第二旋转轴线可转动地连接于所述旋转机构,所述调节轴与所述调节配合轴之间传动连接;

所述调节机构还包括螺套,所述螺套螺纹连接于所述调节配合轴,并与所述移动件连接。

在其中一个实施例中,所述调节机构还包括主动齿轮及从动齿轮,所述主动齿轮安装于所述调节轴,所述从动齿轮安装于所述调节配合轴,并与所述主动齿轮啮合。

在其中一个实施例中,所述调节轴的一端与所述旋转机构绕所述第一旋转轴线可转动地连接,所述调节轴的另一端穿出所述旋转机构,并具有止转段;

所述卷针装置还包括控制机构,所述控制机构具有控制端,所述控制端能够受控移动至所述调节轴的所述止转段并与所述止转段配接。

在其中一个实施例中,所述卷针装置还包括止转机构,所述止转机构连接于所述旋转机构,且具有止转端,所述止转机构的所述止转端与所述止转段配接;

所述控制机构的所述控制端在受控移动至所述止转段时,所述控制端与所述止转段配接,并将所述止转端推离所述止转段。

在其中一个实施例中,所述止转机构包括端盖、止转块及第一柱塞,所述端盖安装于所述旋转机构,所述止转块设置于所述端盖,并作为所述止转端,所述止转块具有一贯穿孔,所述第一柱塞设置于所述止转块,且至少部分沿所述贯穿孔的径向伸入所述贯穿孔内,所述调节轴可转动地连接于所述端盖,且所述调节轴的所述止转段穿设于所述贯穿孔;

所述调节轴的所述止转段开设有止转槽,所述第一柱塞位于所述贯穿孔内的部分伸入所述止转槽。

在其中一个实施例中,所述旋转机构包括旋转套、第一滑套、第二滑套及旋转架,所述旋转套可受控的绕所述第一旋转轴线转动,所述第一滑套与所述旋转套同步转动地套设于所述旋转套内,且相对所述旋转套沿所述第一方向受控移动,所述第二滑套与所述第一滑套同步转动地套设于所述第一滑套内,且相对所述第一滑套沿所述第一方向受控移动,所述旋转架位于所述第二滑套内,并与所述第一滑套连接;

所述卷针座包括第一卷针座及第二卷针座,所述第一卷针座与所述旋转架连接,所述第二卷针座与所述第二滑套连接,所述第一卷针和所述第二卷针分别设置于所述第一卷针座和所述第二卷针座彼此背离的侧面上,所述第一卷针朝向靠近或远离所述第二卷针的方向相对所述第一卷针座可移动,所述第一驱使件沿所述第一方向可移动地连接于所述第一卷针座;

所述调节件设置于所述第二滑套内,并受控地随所述旋转架同步转动或停止转动,所述调节配合件安装于所述旋转架,所述移动件沿所述第一方向可移动地连接于所述旋转架。

在其中一个实施例中,所述第一驱使件和所述第一驱使配合件的其中至少一者具有与其中另一者滑动配合的第一倾斜面,所述第一倾斜面相对所述第一旋转轴线倾斜设置,所述第一驱使件沿所述第一方向相对所述第一驱使配合件移动时,驱使所述第一驱使配合件带动所述第一卷针朝向远离所述第二卷针的方向移动。

在其中一个实施例中,所述卷针机构还包括第一限位件及第一弹性件,所述第一限位件包括第一杆部和连接于所述第一杆部一端的第一头部,所述第一杆部穿设于所述第一卷针,并与所述第一卷针座连接,所述第一头部位于所述第一卷针背离所述第二卷针的一侧;

所述第一弹性件的相对两端分别抵接于所述第一头部和所述第一卷针,用于提供使得所述第一卷针沿所述第一杆部靠近所述第二卷针移动的预紧力。

在其中一个实施例中,所述第二卷针朝向靠近或远离所述第一卷针的方向可移动地连接于所述第二卷针座;

所述卷针机构还包括沿所述第一方向可移动地连接于所述第二卷针座的第二驱使件,以及连接于所述第二卷针的第二驱使配合件,所述第二驱动件能够跟随所述移动件沿所述第一方向移动,所述第二驱使配合件与所述第二驱使件配合,并响应于所述第二驱使件沿所述第一方向的移动而带动所述第二卷针朝向所述第一卷针靠近或远离。

在其中一个实施例中,所述第二驱使件和所述第二驱使配合件其中至少一者具有与其中另一者滑动配合的第二倾斜面,所述第二倾斜面相对所述第一旋转轴线倾斜设置,所述第二驱使件沿所述第一旋转轴线相对所述第二驱使配合件移动时,推动所述第二驱使配合件带动所述第二卷针远离所述第一卷针。

在其中一个实施例中,所述卷针机构还包括第二限位件及第二弹性件,所述第二限位件包括第二杆部和连接于所述第二杆部一端的第二头部,所述第二杆部穿设于所述第二卷针,并与所述第二卷针座连接,所述第二头部位于所述第二卷针背离所述第一卷针的一侧;

所述第二弹性件的相对两端分别抵接于所述第二头部和所述第二卷针,用于提供使得所述第二卷针沿所述第二杆部靠近所述第一卷针移动的预紧力。

在其中一个实施例中,所述旋转机构还包括摆动组件,所述摆动组件包括安装座、摆动件及第三弹性件,所述安装座连接于所述第二滑套,所述摆动件的一端绕与所述第一旋转轴线相交的第三旋转轴线可转动地连接于所述安装座,所述摆动件的另一端与所述第二卷针座连接;所述第三弹性件抵接于所述摆动件与所述安装座之间,用于提供使得所述摆动件带动所述第二卷针绕所述第三旋转轴线朝向靠近所述第一卷针的方向摆动的预紧力。

一种卷绕设备,包括如上任一项所述的卷针装置。

上述卷针装置及卷绕设备,相对设置的第一卷针和第二卷针拼合形成的外轮廓用于卷绕料带,进而成型电芯。也就是说,第一卷针和第二卷针拼合形成的外轮廓的周长即为卷针的周长。旋转机构带动卷针座绕第一旋转轴线转动,从而第一卷针和第二卷针随卷针座绕第一旋转轴线转动,使得料带卷绕在第一卷针和第二卷针拼合形成的外轮廓上。当需要调节卷针的周长时,调节机构驱动第一驱使件沿第一方向移动,从而第一驱使配合件响应于第一驱使件沿第一方向的移动而带动第一卷针朝向第二卷针靠近或远离,进而达到减小或增大卷针的周长的目的。

如此,本发明的卷针装置中利用调节机构驱动第一驱使件沿第一方向的移动来实现卷针的周长的调节,与现有技术中采用贴铁氟龙薄片的方式相比,卷针的周长调节过程简单快捷,调节精度高,有利于提高生产效率。

附图说明

图1为本发明一实施例中卷针装置的结构示意图;

图2为图1所示的实施例中卷针装置沿A-A方向的剖视图;

图3为图2所示的卷针装置的卷针机构的剖视图;

图4为图2所示的卷针装置的旋转机构和调节机构的剖视图;

图5为图2所示的卷针装置的调节机构与卷针机构的传动结构示意图;

图6为本发明一实施例中卷针装置的止转机构与控制机构的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。

请参阅图1、图2及图3所示,本发明一实施例提供了一种卷针装置,包括旋转机构10、卷针机构20及调节机构30。

旋转机构10可受控地绕第一旋转轴线转动。卷针机构20包括卷针座、以及相对设置于卷针座上的第一卷针22a和第二卷针22b。卷针座连接于旋转机构10,以随旋转机构10一同绕第一旋转轴线转动。第一卷针22a朝向靠近或远离第二卷针22b的方向相对卷针座可移动。卷针机构20还包括第一驱使件23a和第一驱使配合件24a,第一驱使件23a沿与第一旋转轴线平行的第一方向可移动地连接于卷针座,第一驱使配合件24a连接于第一卷针22a,并与第一驱使件23a配合,以使第一驱使配合件24a响应于第一驱使件23a沿第一方向的移动而带动第一卷针22a朝向第二卷针22b靠近或远离。调节机构30设置于旋转机构10,并与第一驱使件23a传动连接,该调节机构30受控驱动第一驱使件23a沿第一方向移动。

上述卷针装置,相对设置的第一卷针22a和第二卷针22b拼合形成的外轮廓用于卷绕料带,进而成型电芯。也就是说,第一卷针22a和第二卷针22b拼合形成的外轮廓的周长即为卷针的周长。旋转机构10带动卷针座绕第一旋转轴线转动,从而第一卷针22a和第二卷针22b随卷针座绕第一旋转轴线转动,使得料带卷绕在第一卷针22a和第二卷针22b拼合形成的外轮廓上。当需要调节卷针的周长时,调节机构30驱动第一驱使件23a沿第一方向移动,从而第一驱使配合件24a响应于第一驱使件23a沿第一方向的移动而带动第一卷针22a朝向第二卷针22b靠近或远离,进而达到减小或增大卷针的周长的目的。具体到图3所示的实施例中,第一方向为上下方向。

如此,本发明的卷针装置中利用调节机构30驱动第一驱使件23a沿第一方向的移动来实现卷针的周长的调节,与现有技术中采用贴铁氟龙薄片的方式相比,卷针的周长调节过程简单快捷,调节精度高,有利于提高生产效率。

本发明的实施例中,调节机构30包括调节件31、调节配合件32及移动件34。调节件31与旋转机构10配接,并受控地随旋转机构10同步转动或停止转动。调节配合件32安装于旋转机构10,从而随旋转机构10同步旋转,并且调节配合件32与调节件31传动连接。移动件34沿第一方向可移动地连接于旋转机构10,并与调节配合件32传动连接。第一驱使件23a与移动件34连接,以使第一驱使件23a与移动件34一同沿第一方向移动。

当调节件31停止随旋转机构10转动,调节配合件32随旋转机构10转动而与调节件31产生绕第一旋转轴线的第一相对转动,移动件34响应于该第一相对转动而沿第一方向移动,进而带动第一驱使件23a沿第一方向移动,第一驱使配合件24a响应第一驱使件23a沿第一方向的移动而带动第一卷针22a靠近或远离第二卷针22b移动,以达到调节卷针的周长的目的。也就是说,旋转机构10使得调节件31与调节配合件32之间产生上述第一相对转动,即将旋转机构10的旋转运动传递至调节配合件32,调节配合件32再将该旋转运动转化成移动件34沿第一方向移动的直线运动,进而通过第一驱使件23a和第一驱使配合件24a将沿第一方向的直线运动转化成第一卷针22a沿靠近或远离第二卷针22b的直线运动,最终达到调节卷针的周长的目的。

需要说明的是,调节卷针的周长的动力来源于旋转机构10的卷绕动力,从而无需额外增加动力机构,简化了结构,节省设备所需占用的空间。

还需要说明的是,由于调节机构30设置在旋转机构10上,在旋转机构10带动第一卷针22a和第二卷针22b绕第一旋转轴线转动的过程中即可对卷针的周长进行调节,无需占用卷绕作业的主时序时间,不影响卷绕作业的效果,有利于进一步提高生产效率。

一些实施例中,调节件31为调节轴311,调节轴311的轴线与第一旋转轴线共线,主动齿轮312安装于调节轴311。调节配合件32为调节配合轴321,该调节配合轴321绕与第一旋转轴线平行的第二旋转轴线可转动地连接于旋转机构10。调节轴311与调节配合轴321传动连接,以使在调节配合轴321相对调节轴311绕第一旋转轴线转动(即产生上述第一相对转动)时,带动调节配合轴321绕自身轴线转动(即绕上述第二轴线转动)。调节机构30还包括螺套33,该螺套33螺纹连接于调节配合轴321,并与移动件34连接,以使螺套33与移动件34一同沿第一方向移动。

具体到实施例中,调节机构30还包括主动齿轮312及从动齿轮322。该主动齿轮312安装于调节轴311,该从动齿轮322安装于调节配合轴321,并与主动齿轮312啮合,从而利用主动齿轮312与从动齿轮322的啮合实现调节轴311与调节配合轴321之间的传动连接。

如此,当需要调节卷针的周长时,调节轴311停止跟随旋转机构10转动,从而调节配合轴321绕调节轴311公转,此时由于主动齿轮312和从动齿轮322相啮合,使得调节配合轴321绕第二旋转轴线自转。由于螺套33与调节配合轴321螺纹连接,使得调节配合轴321绕第二旋转轴线自转时能够带动螺套33和与螺套33连接的移动件34沿调节配合轴321的轴向(即第一方向)移动,也就是说,将旋转机构10的旋转运动转化成调节配合轴321绕第二旋转轴线的自转运动,进而再转化成移动件34沿第一方向的直线运动。

当卷针的周长调节到位后,调节轴311随旋转机构10同步转动,从而调节轴311与调节配合轴321不会产生上述第一相对转动,进而第一卷针22a停止相对第二卷针22b移动,即停止调节卷针的周长。此时,旋转机构10带动卷针座绕第一旋转轴线转动,进而带动第一卷针22a和第二卷针22b绕第一旋转轴线转动,以进行卷绕作业。

需要说明的是,当然也可在旋转机构10不绕第一旋转轴线转动时实现对卷针的周长的调节,此时只需将调节轴311与外部驱动机构连接,利用外部驱动机构驱动调节轴311绕自身轴线(即第一旋转轴线)转动,从而通过主动齿轮和从动齿轮带动调节配合件321绕自身轴线(即第二旋转轴线)转动,进而再通过螺套33带动移动件34沿第一方向移动,最终通过第一驱使件23a和第一驱使配合件24a带动第一卷针22a朝向第二卷针22b靠近或远离,也能够实现对卷针的周长的调节。

还需要说明的是,为了避免主动齿轮312和从动齿轮322的啮合妨碍下述抽针和插针动作的执行,在一个实施例中,从动齿轮322沿调节配合轴321的轴向(即第一方向)可移动地连接于调节配合轴321。也就是说,从动齿轮322可相对调节配合轴321沿轴向移动一定的距离,从而在进行下述抽针和插针动作时从动齿轮322能够不跟随调节配合轴321沿轴向移动,使得从动齿轮322和主动齿轮312始终保持相互啮合。

更加具体地,从动齿轮322与调节配合轴321之间可以采用键连接,使得从动齿轮322与调节配合轴321,并且从动齿轮322与调节配合轴321能够在第一方向上相对移动一定的距离。

请参见图6所示,具体到实施例中,调节轴311的一端与旋转机构10绕第一旋转轴线可转动地连接,调节轴311的另一端穿出旋转机构10,并具有止转段314。卷针装置还包括控制机构50,控制机构50具有控制端,控制端能够受控移动至调节轴311的止转段314,并与止转段314配接。

如此,当控制机构50的控制端未移动至调节轴311的止转段314时,调节轴311随止转机构40一同绕第一旋转轴线转动,此时调节轴311与调节配合轴321不产生上述第一相对转动,不会对卷针的周长进行调节。

当控制机构50的控制端移动至调节轴311的止转段314并与止转段314配接时,控制机构50的控制端对调节轴311起到止转的作用,即控制机构50与调节轴311成为一体,使得调节轴311不能跟随旋转机构10绕第一旋转轴线转动,此时调节轴311与调节配合轴321产生上述第一相对转动,从而对卷针的周长进行调节。

也就是说,需要对卷针的周长进行调节时,控制控制机构50的控制端移动至止转段314处,并与调节轴311的止转段314配接即可;不需要对卷针的周长进行调节时,控制控制机构50的控制端离开止转段314即可。

由于在进行卷绕作业时第一卷针22a和第二卷针22b在旋转机构10的带动下高速旋转,当控制机构50的控制端与调节轴311的止转段314脱离配接时,由于调节轴311响应速度慢,跟不上旋转机构10的转速,容易使得调节轴311与调节配合轴321之间仍然产生相对转动,从而导致对卷针的周长进行误调节。为了解决容易对卷针的周长进行误调节的问题,具体到实施例中,卷针装置还包括止转机构40,止转机构40连接于旋转机构10,以随旋转机构10一同绕第一旋转轴线转动。止转机构40具有止转端,该止转端与止转段314配接,以使止转机构40与调节轴311成为一体,使得调节轴311能够跟随止转机构40和旋转机构10同步绕第一旋转轴线旋转。

控制机构50的控制端在受控移动至止转段314时,控制端与止转段314配接,并将止转端推离止转段314。

如此,当止转机构40的止转端与调节轴311的止转段314配接时,控制机构50的控制端与调节轴311的止转段314脱离配接,此时止转机构40与调节轴311成为一体,使得调节轴311随止转机构40一同绕第一旋转轴线转动,调节轴311与调节配合轴321不产生上述第一相对转动,不会对卷针的周长进行调节。

当控制机构50的控制端移动至止转段314,并将止转机构40的止转端推离调节轴311的止转段314,此时,止转机构40的止转端与调节轴311的止转段314脱离配接,控制机构50的控制端与调节轴311的止转段314配接,控制机构500与调节轴311成为一体,调节轴311不跟随止转机构40和旋转机构10绕第一旋转轴线转动,此时调节配合轴321随旋转机构10绕第一旋转轴线转动,使得调节轴311与调节配合轴321产生上述第一相对转动,从而对卷针的周长进行调节。

也就是说,需要对卷针的周长进行调节时,控制止转机构40的控制端与调节轴311脱离配接即可;不需要对卷针的周长进行调节时,控制止转机构40的止转端与调节轴311配接即可。

具体到实施例中,控制机构50包括固定座51、驱动块52及第二柱塞53。驱动块52沿第一方向可受控移动地连接于固定座51,作为上述控制端。驱动块52具有止转孔,第二柱塞53设置于该驱动块52,且至少部分沿止转孔的径向伸入至止转孔内。驱动块52沿第一方向移动的过程中能够移动至调节轴311的止转段314,并将止转机构40的止转端推离止转段314,此时第二柱塞53位于止转孔内的部分进入止转槽3141,从而确保调节轴311与驱动块52相对固定,防止调节轴311跟随旋转机构10转动。

进一步地,止转槽3141沿调节轴311的轴向纵长延伸,以便于驱动块52沿调节轴311的轴向移动时,第二柱塞53能够顺利的进入或退出止转槽3141。可选地,该第二柱塞53可采用球头柱塞,球头柱塞的结构及装配方式可采用较为成熟的现有技术,故在此不作赘述。

进一步地,控制机构50还包括控制驱动件54、第一导向杆56及驱动板55,固定座51具有导向孔,第一导向杆56滑动配合于该导向孔,驱动块52固定连接于第一导向杆56朝向调节轴311的一端,驱动板55固定连接于第一导向杆56背离调节轴311的一端。控制驱动件54安装于固定座51,并与驱动板55驱动连接,以驱动驱动板55、第一导向杆56及驱动块52沿第一方向移动。可选地,控制驱动件54可以采用气缸。

还需要说明的是,控制机构50并不仅限于采用柱塞与止转槽3141的配合来实现与调节轴311的配接或脱离配接,在其它实施例中,控制机构50也可采用对调节轴311进行夹持、抱紧等方式实现,在此不作限定。

具体到实施例中,止转机构40包括端盖41、止转块42及第一柱塞43。端盖41安装于旋转机构10,以跟随旋转机构10同步绕第一旋转轴线旋转。止转块42设置于端盖41,并作为上述止转端。止转块42具有一贯穿孔,第一柱塞43设置于止转块42,且至少部分沿贯穿孔的径向伸入贯穿孔内。调节轴311可转动地连接于端盖41,且调节轴311的止转段314穿设于贯穿孔。调节轴311的止转段314开设有止转槽3141,第一柱塞43位于贯穿孔内的部分伸入止转槽3141内,从而阻挡调节轴311相对止转块42转动,此时旋转机构10能够带动调节轴311一同绕第一旋转轴线转动,从而停止对卷针的周长进行调节。当止转块42被驱动块52推离止转段314时,驱动块52上的第二柱塞53进入止转槽3141,使得驱动块52与调节轴311形成一个整体,此时,调节轴311不能随止转块42一同旋转,旋转机构10只能带动调节配合轴321旋转,从而调节轴311和调节配合轴321之间产生上述第一相对转动,进而实现对卷针的周长的调节。

进一步地,止转槽3141沿调节轴311的轴向纵长延伸,以便于止转块42沿调节轴311的轴向移动时第一柱塞43能够顺利的进入或退出止转槽3141。可选地,该第一柱塞43可采用球头柱塞,球头柱塞的结构及装配方式可采用较为成熟的现有技术,故在此不作赘述。

进一步地,止转机构40还包括第二导向杆44及第四弹性件45,端盖41具有导向孔,第二导向杆44滑动配合于端盖41的导向孔,且第二导向杆44的一端与止转块42固定连接。第四弹性件45套设于第二导向杆44,且第四弹性件45的相对两端分别与端盖41和止转块42相抵,用于提供使得止转块42沿调节轴311朝向调节轴311的止转段314移动的预紧力。如此,当驱动块52离开调节轴311的止转段314后,止转块42能够在第四弹性件45的弹力作用下移动至止转段314而复位。可选地,第四弹性件45可以采用弹簧。

还需要说明的是,止转机构40并不仅限于采用柱塞与止转槽3141的配合来实现与调节轴311的配接或脱离配接,在其它实施例中,止转机构40也可采用对调节轴311进行夹持、抱紧等方式实现,在此不作限定。

请参见图1至图4所示,本发明的实施例中,旋转机构10包括旋转套11、第一滑套12、第二滑套13及旋转架14。该旋转套11可受控的绕第一旋转轴线转动,第一滑套12与旋转套11同步转动地套设于旋转套11内,且相对旋转套11沿第一方向受控移动。第二滑套13与第一滑套12同步转动地套设于第一滑套12内,且相对第一滑套12沿第一方向受控移动。旋转架14位于第二滑套13内,并与第一滑套12连接,使得旋转架14能够随第一滑套12绕第一旋转轴线转动,以及随第一滑套12沿第一方向移动。

卷针座包括第一卷针座21a及第二卷针座21b,第一卷针座21a与旋转架14连接,以使第一卷针座21a随旋转架14一同绕第一旋转轴线转动和沿第一方向移动。第二卷针座21b与第二滑套13连接,第一卷针22a和第二卷针22b分别设置于第一卷针座21a和第二卷针座21b彼此背离的侧面上。第一卷针22a朝向靠近或远离第二卷针22b的方向相对第一卷针座21a可移动,第一驱使件23a沿第一方向可移动地连接于第一卷针座21a。

调节件31设置于第二滑套13内,并受控地随旋转架14同步转动或停止转动。调节配合件32安装于旋转架14,以随旋转架14绕第一旋转轴线转动和沿第一方向移动。移动件34沿第一方向可移动地连接于旋转架14,从而使得移动件34能够跟随旋转架14一同绕第一旋转轴线转动和沿第一方向移动,并且也能够在螺套33的带动下相对旋转架14沿第一方向移动,以调节卷针的周长。可以理解的是,旋转套11、第一滑套12及第二滑套13同轴设置,且旋转套11、第一滑套12及第二滑套13的轴线即为上述第一旋转轴线。

如此,当第一卷针22a需要进行抽针或插针动作时,控制第一滑套12相对旋转套11沿第一方向移动,从而带动旋转架14沿第一方向移动,旋转架14再带动第一卷针座21a和第一卷针22a沿第一方向移动,即第一卷针22a进行抽针和插针动作。

当第二卷针22b需要进行抽针或插针动作时,控制第二滑套13相对第一滑套12和旋转套11沿第一方向移动,从而带动第二卷针座21b沿第一方向移动,第二卷针座21b再带动第二卷针22b沿第一方向移动,即第二卷针22b进行抽针和插针动作。

当需要调节卷针的周长时,控制调节件31停止随旋转架14转动,旋转套11绕第一旋转轴线旋转,从而带动第一滑套12、第二滑套13及旋转架14绕第一旋转轴线转动,使得调节件31与调节配合件32之间产生上述第一相对转动,进而驱使移动件34沿第一方向移动,并在第一驱使件23a和第一驱使配合件24a的作用下驱使第一卷针22a靠近或远离第二卷针22b移动,即实现了卷针的周长的调节。

当卷针的周长调节到位而需要进行卷绕作业时,控制调节件31跟随旋转架14同步转动,从而使得调节件31和调节配合件32之间不产生上述第一相对转动,因此停止对卷针的周长进行调节。此时,旋转套11绕第一旋转轴线旋转,从而带动第一滑套12、第二滑套13及旋转架14绕第一旋转轴线转动,进而带动第一卷针座21a上的第一卷针22a和第二卷针座21b上的第二卷针22b绕第一旋转轴线旋转,将料带卷绕至第一卷针22a和第二卷针22b拼合形成的外轮廓上,以形成电芯。

需要说明的是,在电芯卷绕生产的过程中,第一卷针22a和第二卷针22b的抽针和插针步骤、卷绕步骤以及卷针的周长的调节步骤等的先后顺序可采用现有的工艺流程,在此不作限定。

可选地,调节配合件32为调节配合轴321,调节配合轴321的两端通过轴承装配于旋转架14,从而使得调节配合轴321能够相对旋转架14绕第二旋转轴线可转动。

具体到实施例中,第一滑套12开设有沿第一方向纵长延伸的导向槽,旋转套11上固定连接有导向块111,该导向块111与导向槽滑动配合。如此,利用导向块111与导向槽的滑动配合对第一滑套12相对旋转套11沿第一方向的移动进行导向,并且,还可利用导向槽对导向块111在第一滑套12的周向上的限定,使得第一滑套12与旋转套11同步绕第一旋转轴线旋转。

具体到实施例中,第二滑套13与第一滑套12之间采用键连接,既使得第二滑套13与第一滑套12绕第一旋转轴线同步转动,又使得第二滑套13能够相对第一滑套12沿第一方向移动一定的距离。更加具体地,第二滑套13的外侧固定连接有键131,第一滑套12的内侧开设有沿轴向(即第一方向)延伸的键槽,键131滑动配合于该键槽内,从而实现第二滑套13与第一滑套12绕第一旋转轴线同步转动,且第二滑套13能够相对第一滑套12沿第一方向移动一定的距离。进一步地,该键槽可以是上述导向槽,也就是说在第一滑套12上仅开设一条通槽即可,键131与导向块111均滑动配合于该通槽内,有利于简化键槽和导向槽的加工工艺。当然,在另一实施例中,键槽与导向槽分别加工,即在第一滑套12上开设两条通槽,键131滑动配合于其中一条通槽(即键槽)内,导向块111滑动配合于其中另一条通槽(即导向槽)内。

具体到实施例中,旋转机构10还包括绕第一旋转轴线可转动地套设于第一滑套12外侧的第一驱动块121,该第一驱动块121可与外部拨动机构相配合,以使在外部拨动机构的拨动下带动第一滑套12相对旋转套11沿第一方向移动,从而完成第一卷针22a的抽针和插针动作。可选地,第一驱动块121可通过轴承装配至第一滑套12的外侧。

具体到实施例中,旋转机构10还包括绕第一旋转轴线可转动地套设于第二滑套13外侧的第二驱动块131,该第二驱动块131可与外部拨动机构相配合,以使在外部拨动机构的拨动下带动第二滑套13相对旋转套11沿第一方向移动,从而完成第二卷针22b的抽针和插针动作。可选地,第二驱动块131可通过轴承装配至第二滑套13的外侧。

进一步地,旋转套11的外侧安装有与第一驱动块121对应的第一定位块112,第一定位块112上安装有第一磁吸件1121,该第一磁吸件1121用于在第一卷针22a插针到位时吸附固定第一驱动块121。第一滑套12的外侧还安装有与第二驱动块131对应的第二定位块122,该第二定位块122上安装有第二磁吸件1221,该第二磁吸件1221用于在第二卷针22b插针到位时吸附固定第二驱动块131。如此,当第一卷针22a和第二卷针22b插针到位后,第一磁吸件1121吸附固定第一驱动块121,第二磁吸件1221吸附固定第二驱动块131,使得旋转套11、第一滑套12及第二滑套13保持相对固定,避免在卷绕作业时,旋转套11、第一滑套12及第二滑套13之间发生沿第一方向的相对移动,导致第一卷针22a或第二卷针22b在卷绕的过程中沿第一方向移动。可选地,第一磁吸件1121和第二磁吸件1221可采用磁体或电磁铁。

进一步地,第一定位块112上还安装有与第一驱动块121对应的缓冲器1122,在第一驱动块121带动第一滑套12沿第一方向移动的过程中,该缓冲器1122能够与第一驱动块121接触,并对第一驱动块121进行缓冲,从而避免在拨动第一定位块112和第二定位块122沿第一方向移动时对旋转套11造成硬冲击,减小振动。

一些实施例中,第一驱使件23a和第一驱使配合件24a的其中至少一者具有与其中另一者滑动配合的第一倾斜面231a,该第一倾斜面231a相对第一旋转轴线倾斜设置,从而使得第一驱使件23a沿第一方向相对第一驱使配合件24a移动时,能够驱使第一驱使配合件24a带动第一卷针22a朝向远离第二卷针22b的方向移动,从而实现将卷针的周长调大的目的。优选地,第一驱使件23a和第一驱使配合件24a均具有第一倾斜面231a,且两个第一倾斜面231a相互贴合,从而提高第一驱使件23a和第一驱使配合件24a沿第一倾斜面231a相对滑动的灵活性和稳定性,有利于提升对卷针的周长的调节的灵活性和稳定性。

具体到实施例中,卷针机构20还包括第一限位件25a及第一弹性件26a,第一限位件25a包括第一杆部251a和连接于第一杆部251a一端的第一头部252a。第一杆部251a穿设于第一卷针22a,并与第一卷针座21a连接,第一头部252a位于第一卷针22a背离第二卷针22b的一侧。第一弹性件26a的相对两端分别抵接于第一头部252a和第一卷针22a,用于提供使得第一卷针22a沿第一杆部251a靠近第二卷针22b移动的预紧力。如此,当移动件34带动第一驱使件23a在第一方向上正向移动(即在图3所示的实施例中的向上移动)时,第一驱使件23a通过第一倾斜面231a推动第一驱使配合件24a和第一卷针22a向远离第二卷针22b的方向移动(此时对第一弹性件26a进行压缩),从而实现将卷针的周长调大。当移动件34带动第一驱使件23a在第一方向上反向移动(即在图3所示的实施例中的向下移动)时,第一驱使件23a解除对第一驱使配合件24a的抵推,第一驱使配合件24a在第一弹性件26a的弹力的作用下朝向第一驱使件23a移动,使得第一驱使配合件24a与第一驱使件23a始终保持接触,同时第一驱使配合件24a带动第一卷针22a朝向靠近第二卷针22b的方向移动,从而实现将卷针的周长调小。可选地,第一弹性件26a可以采用弹簧。

进一步地,第一限位件25a的第一杆部251a与第一卷针座21a可采用螺纹连接。如此,可通过旋拧第一限位件25a的方式来控制第一卷针22a相对第二卷针22b移动的范围,即控制卷针的周长的调节范围。可选地,第一限位件25a可采用限位螺钉。

具体到实施例中,卷针机构20还包括第一导套和第一导柱27a,第一导套安装于第一卷针座21a,第一导柱27a的一端固定连接于第一卷针22a,第一导柱27a的另一端滑动配合于第一导套内。如此,利用第一导柱27a和第一导套对第一卷针22a相对第一卷针座21a的移动进行导向,有利于提高卷针的周长的调节稳定性和调节精度。

一些实施例中,第二卷针22b朝向靠近或远离第一卷针22a的方向可移动地连接于第二卷针座21b。卷针机构20还包括沿第一方向可移动地连接于第二卷针座21b的第二驱使件23a,以及连接于第二卷针22b的第二驱使配合件24a。第二驱使件23a能够跟随移动件34沿第一方向移动。第二驱使配合件24a与第二驱使件23a配合,并响应于第二驱使件23a沿第一方向的移动而带动第二卷针22b朝向第一卷针22a靠近或远离。如此,通过移动件34沿第一方向的移动,可同时带动第一驱使件23a和第二驱使件23a沿第一方向同步移动,进而通过第一驱使配合件24a和第二驱使配合件24a分别带动第一卷针22a和第二卷针22b彼此靠近或远离,从而实现卷针的周长的调节,有利于提高卷针的周长的调节范围,且使得第一卷针22a和第二卷针22b始终保持彼此对称布设。

具体到实施例中,第二驱使件23a和第二驱使配合件24a的其中至少一者具有与其中另一者滑动配合的第二倾斜面231b。该第二倾斜面231b相对第一旋转轴线倾斜设置,从而使得第二驱使件23a沿第一方向相对第二驱使配合件24a移动时,能够驱使第二驱使配合件24a带动第二卷针22b朝向远离第一卷针22a的方向移动,从而实现将卷针的周长调大的目的。优选地,第二驱使件23a和第二驱使配合件24a均具有第二倾斜面231b,且两个第二倾斜面231b相互贴合,从而提高第二驱使件23a和第二驱使配合件24a沿第二倾斜面231b相对滑动的灵活性和稳定性,有利于提升对卷针的周长的调节的灵活性和稳定性。

具体到实施例中,卷针机构20还包括第二限位件25b及第二弹性件26b,第二限位件25b包括第二杆部251b和连接于第二杆部251b一端的第二头部252b。第二杆部251b穿设于第二卷针22b,并与第二卷针座21b连接,第二头部252b位于第二卷针22b背离第一卷针22a的一侧。第二弹性件26b的相对两端分别抵接于第二头部252b和第二卷针22b,用于提供使得第二卷针22b沿第二杆部251b靠近第一卷针22a移动的预紧力。如此,当移动件34带动第二驱使件23a在第一方向上正向移动(即在图3所示的实施例中的向上移动)时,第二驱使件23a通过第二倾斜面231b推动第二驱使配合件24a和第二卷针22b向远离第一卷针22a的方向移动(此时对第二弹性件26b进行压缩),从而实现将卷针的周长调大。当移动件34带动第二驱使件23a在第一方向上反向移动(即在图3所示的实施例中的向下移动)时,第二驱使件23a解除对第二驱使配合件24a的抵推,第二驱使配合件24a在第二弹性件26b的弹力的作用下朝向第二驱使件23a移动,使得第二驱使配合件24a与第二驱使件23a始终保持接触,同时第二驱使配合件24a带动第二卷针22b朝向靠近第一卷针22a的方向移动,从而实现将卷针的周长调小。可选地,第二弹性件26b可以采用弹簧。

进一步地,第二限位件25b的第二杆部251b与第二卷针座21b可采用螺纹连接。如此,可通过旋拧第二限位件25b的方式来控制第二卷针22b相对第一卷针22a移动的范围,即控制卷针的周长的调节范围。可选地,第二限位件25b可采用限位螺钉。

具体到实施例中,卷针机构20还包括推块28a和联动推块28b。推块28a沿第一方向可移动地连接于第一卷针座21a,且推块28a的一端与移动件34连接,推块28a的另一端与第一驱使件23a连接,从而移动件34通过推块28a带动第一驱使件23a沿第一方向移动。联动推块28b沿第一方向可移动的连接于第二卷针座21b,且至少部分位于推块28a沿第一方向移动的移动路径上,以使推块28a沿第一方向移动时能够带动联动推块28b沿第一方向移动。具体到图5所示的实施例中,联动推块28b位于推块28a的上侧。

如此,当移动件34带动推块28a在第一方向上正向移动(即在图5所示的实施例中的向上移动)时,推块28a带动联动推块28b同步的在第一方向上正向移动,从而推块28a和联动推块28b分别带动第一驱使件23a和第二驱使件23a在第一方向上正向移动,并分别通过第一倾斜面231a和第二倾斜面231b推动第一驱使配合件24a上的第一卷针22a和第二驱使配合件24a上的第二卷针22b向彼此远离的方向移动(此时对第一弹性件26a和第二弹性件26b进行压缩),从而实现将卷针的周长调大。

当移动件34带动推块28a在第一方向上反向移动(即在图5所示的实施例中的向下移动)时,推块28a与联动推块28b分离,以为联动推块28b在第一方向上反向移动提供移动空间,第二驱使配合件24a在第二弹性件26b的弹力的作用下挤压第二驱使件23a移动,在第二倾斜面231b的作用下推动第二驱使件23a和联动推块28b在第一方向上反向移动,此时,第二卷针22b跟随第二驱使配合件24a朝向靠近第一卷针22a的方向移动。与此同时,由于推块28a带动第一驱使件23a在第一方向上反向移动,使得第一驱使件23a解除对第一驱使配合件24a的抵推,从而在第一弹性件26a的弹力作用下,第一驱使配合件24a朝向第一驱使件23a移动,始终保持与第一驱使件23a接触,同时,第一卷针22a跟随第一驱使配合件24a朝向靠近第二卷针22b的方向移动。也就是说,第一卷针22a和第二卷针22b均朝向彼此靠近的方向移动,实现减小卷针的周长。

可以理解的是,可通过在第一卷针座21a内开设滑槽等方式实现推块28a和第一驱使件23a相对第一卷针座21a沿第一方向的往复移动,在此不作限定。可通过在第二卷针座21b内开设滑槽等方式实现联动推块28b和第二驱使件23a相对第二卷针座21b沿第一方向的往复移动,在此不作限定。

具体到实施例中,卷针机构20还包括第二导套和第二导柱27b,第二导套安装于第二卷针座21b,第二导柱27b的一端固定连接于第二卷针22b,第二导柱27b的另一端滑动配合于第二导套内。如此,利用第二导柱27b和第二导套对第二卷针22b相对第二卷针座21b的移动进行导向,有利于提高卷针的周长的调节稳定性和调节精度。

请参加图2及图4所示,一些实施例中,旋转机构10还包括摆动组件15,该摆动组件15包括安装座151、摆动件152及第三弹性件153。安装座151连接于第二滑套13,以随第二滑套13同步的绕第一旋转轴线旋转和沿第一方向移动。摆动件152的一端绕与第一旋转轴线相交的第三旋转轴线可转动地连接于该安装座151,摆动件152的另一端与第二卷针座21b连接,以使第二卷针座21b随摆动件152绕第三旋转轴线摆动。此时,第二卷针座21b通过摆动件152和安装座151间接的与第二滑套13相连。第三弹性件153抵接于摆动件152与安装座151之间,用于提供使得摆动件152带动第二卷针22b绕第三旋转轴线朝向靠近第一卷针22a的方向摆动的预紧力。如此,在利用卷针尾座对卷针机构20远离旋转机构10的一端进行定位时,可略微撑开第一卷针22a和第二卷针22b远离旋转机构10的一端(此时压缩第三弹性件153),从而待电芯卷绕完成后需要对电芯进行下料时,将卷针尾座与卷针机构20分离,第二卷针22b远离旋转机构10的一端在第三弹性件153的弹力作用下朝向第一卷针22a摆动,使得卷针的周长略微减小,有利于第一卷针22a和第二卷针22b进行抽针动作,防止电芯内层隔膜出现被带出、揉皱等问题。需要说明的是,卷针尾座可采用较为成熟的现有技术,故在此不作赘述。

具体到实施例中,摆动件152通过摆轴154装配于安装座151上,该摆轴154的轴线即为上述第三旋转轴线。第三弹性件153位于摆轴154与第二卷针座21b之间的位置。可选地,第三弹性件153可以采用弹簧。第三旋转轴线与第一旋转轴线垂直。

当然,摆动组件15并不是必须的,在另一些实施例中,可不设置摆动组件15,第二卷针座21b直接与第二滑套13相连。

具体到实施例中,端盖41固定安装于第二滑套13背离卷针机构20的一端,调节轴311的一端通过轴承装配于安装座151,调节轴311的另一端通过轴承装配于端盖41,且穿出至端盖41远离卷针机构20的一侧。调节轴311的止转段314位于穿出至端盖41远离卷针机构20的一侧的端部,以便于与控制机构50配接。

基于上述卷针装置,本发明还提供一种卷绕设备,包括如上任一实施例中所述的卷针装置。具体地,卷绕设备还包括转塔,卷针装置安装于转塔,转塔用于带动卷针装置依次转动至卷绕成型电芯的卷绕工位、在电芯上贴胶的贴胶工位和对电芯进行下料的下料工位。需要说明的是,转塔的具体结构可采用较为成熟的现有技术,故在此不作赘述。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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