一种超高圆柱电池放卷机构的制作方法

1.本实用新型涉及锂电池制造技术领域，特别涉及一种超高圆柱电池放卷机构。


背景技术：

2.目前锂电行业中的在电芯卷绕环节，卷绕电池高度超过250mm的卷绕工艺一直处于研究状态，尚未实现量产，因此来料料卷宽度通常小于250mm，采用悬臂式挂轴方式即可实现快速更换，放卷，纠偏等功能。
3.然而，现有悬臂式挂轴方式不能满足超过250mm超宽宽幅料卷的放置，也就是说，现有悬臂式挂轴方式不能实现超高圆柱电池的卷绕。因为悬臂存在挠度问题，且挠度会随着悬臂长度增加而变大，若悬臂过长会导致料卷在挂轴上是歪斜的状态，不能满足卷绕工艺需求，而且来料重量增加，悬臂也难以支撑。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型提供了一种超高圆柱电池放卷机构，通过两边支撑的挂轴与驱动机构的配合，不仅能解决超高电池来料放置困难问题，而且还能有助于实现超高电池的卷绕。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种超高圆柱电池放卷机构，包括：挂轴、支撑机构和驱动机构；
7.所述挂轴的两端用于安装于所述支撑机构；所述驱动机构用于驱使安装于所述支撑机构的所述挂轴转动。
8.优选地，所述挂轴的两端可拆卸安装于所述支撑机构；
9.所述超高圆柱电池放卷机构还包括离合器组件；
10.所述驱动机构通过所述离合器组件带动安装于所述支撑机构的所述挂轴转动。
11.优选地，所述离合器组件包括离合器和离合器开合机构；
12.所述离合器包括第一半离合器和与所述第一半离合器啮合的第二半离合器；
13.所述第二半离合器套设于所述挂轴位于所述支撑机构外的第一端；所述离合器开合机构的开合方向平行于所述挂轴的轴向；所述第一半离合器设置于所述离合器开合机构，且与所述第二半离合器对位配合；所述驱动机构设置于所述离合器开合机构，且其输出端与所述第一半离合器传动连接。
14.优选地，所述离合器开合机构包括第一导轨移动机构；
15.所述第一导轨移动机构的导轨沿平行于所述挂轴轴向的方向设置；所述第一半离合器和所述驱动机构均设置于所述第一导轨移动机构活动端的顶部。
16.优选地，所述第一半离合器包括：
17.可转动设置于所述离合器开合机构，且与所述驱动机构的输出端传动连接的圆筒；
18.沿周向设置于所述圆筒朝向所述支撑机构的端面的第一啮合齿；
19.所述第二半离合器包括：
20.套设于所述挂轴位于所述支撑机构外的第一端的圆盘；
21.沿周向设置于所述圆盘远离所述支撑机构的端面，且与所述第一啮合齿配合的第二啮合齿。
22.优选地，所述挂轴为涨紧轴结构；
23.所述超高圆柱电池放卷机构还包括第一涨紧机构、第二涨紧机构和涨紧连杆；
24.所述涨紧连杆沿所述挂轴轴向设置，且其第一端与所述第一涨紧机构输出端连接，第二端穿过部分所述离合器组件且位于所述离合器组件离合器的分离区域，所述涨紧连杆的第二端设有用于同所述挂轴第一端部配合的第一安装结构；所述第二涨紧机构输出端设有用于同所述挂轴第二端部配合的第二安装结构。
25.优选地，所述挂轴第一端部设有第一涨紧随动轴承，第二端部设有第二涨紧随动轴承；
26.所述第一安装结构包括：
27.设置于所述涨紧连杆第二端，用于卡入所述第一涨紧随动轴承的第一涨紧机构链接扣；
28.所述第二安装结构包括：
29.设置于所述第二涨紧机构输出端，用于卡入所述第二涨紧随动轴承的第二涨紧机构链接扣。
30.优选地，所述支撑机构包括第一支撑柱和第二支撑柱；
31.所述第一支撑柱顶部开设有用于所述挂轴第一端配合的第一安装槽；所述第二支撑柱顶部开设有用于所述挂轴第二端配合的第二安装槽。
32.优选地，所述支撑机构还包括第一挂轴固定盖板和第二挂轴固定盖板；
33.所述第一挂轴固定盖板可拆卸安装于所述第一支撑柱的顶部，且用于同安装于所述第一安装槽的所述挂轴的第一端接触配合；所述第二挂轴固定盖板可拆卸安装于所述第二支撑柱的顶部，且用于同安装于所述第二安装槽的所述挂轴的第二端接触配合。
34.优选地，还包括纠偏机构；
35.所述纠偏机构包括第二导轨移动机构；
36.所述支撑机构和所述驱动机构均设置于所述第二导轨移动机构活动端的顶部。
37.从上述的技术方案可以看出，本实用新型提供的超高圆柱电池放卷机构，通过两边支撑的挂轴与驱动机构的配合，不仅能解决超高电池来料放置困难问题，而且还能有助于实现超高电池的卷绕。
附图说明
38.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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实用新型的一些实施例，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。
39.图1为本实用新型实施例提供的超高圆柱电池放卷机构的结构示意图；
40.图2为本实用新型另一实施例提供的超高圆柱电池放卷机构的结构示意图；
41.图3为本实用新型实施例提供的超高圆柱电池放卷机构的结构剖视图；
42.图4为本实用新型实施例提供的挂轴的结构示意图；
43.图5为本实用新型实施例提供的挂轴的结构剖视图；
44.图6为本实用新型另一实施例提供的超高圆柱电池放卷机构的结构示意图。
45.其中，10为挂轴，11a为第一涨紧随动轴承，11b为第二涨紧随动轴承，12a为第一锥形块，12b为第二锥形块，13a为第一涨紧块，13b为第二涨紧块，14a为第一涨紧锥形块连杆，14b为第二涨紧锥形块连杆，15为涨紧轴主体，16a为第一直线轴承，16b为第二直线轴承，17为挡块(可移动)；
46.20为支撑机构，21为第一支撑柱，22为第二支撑柱，23为第一挂轴固定盖板，24为第二挂轴固定盖板；
47.30为驱动机构，31为放卷驱动电机，32为第一放卷同步轮，33为第二放卷同步轮；
48.40为离合器，41为第一半离合器，41.1为圆筒，41.2为第一啮合齿，42为第二半离合器，42.1为圆盘，42.2为第二啮合齿，43为离合器旋转轴承；
49.50为离合器开合机构，51为离合器开合驱动电机；
50.60为第一涨紧机构，61为第一涨紧机构链接扣；
51.70为第二涨紧机构，71为第二涨紧机构链接扣；
52.80为涨紧连杆，81为涨紧连杆直线轴承；
53.90为纠偏机构，91为纠偏电机，92为边缘传感器。
具体实施方式
54.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
55.本实用新型实施例提供的超高圆柱电池放卷机构，如图1所示，包括：挂轴10、支撑机构20和驱动机构30；
56.挂轴10的两端用于安装于支撑机构20；驱动机构30用于驱使安装于支撑机构20的挂轴10转动。
57.需要说明的是，挂轴10的中间部分用于安装料卷，其两端通过支撑机构20实现横跨支撑与安装，即挂轴10实现了两边支撑效果，进而解决了超高电池来料放置困难问题，而且再基于驱动机构30的驱动作用，有助于实现超高电池的卷绕(放卷)，从而为卷绕出合格电池打下基础。
58.从上述的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的超高圆柱电池放卷机构，通过两边支撑的挂轴与驱动机构的配合，不仅能解决超高电池来料放置困难问题，而且还能有助于实现超高电池的卷绕。
59.在本方案中，挂轴10的两端可拆卸安装于支撑机构20；即为挂轴10能够整体移出于支撑机构20，方便挂轴10的换料；
60.所述超高圆柱电池放卷机构还包括离合器组件；
61.驱动机构30通过离合器组件带动安装于支撑机构20的挂轴10转动。也就是说，本
方案通过离合器组件，使得挂轴10在拆卸时可实现其与驱动机构30的分离，在安装时可实现其与驱动机构30的接合，以便于挂轴10拆装作业，从而有助于确保挂轴10顺利换料。
62.具体地，如图1所示，离合器组件包括离合器40和离合器开合机构50；
63.离合器40包括第一半离合器41和与第一半离合器41啮合的第二半离合器42；
64.第二半离合器42套设于挂轴10位于支撑机构20外的第一端；离合器开合机构50的开合方向平行于挂轴10的轴向；第一半离合器41设置于离合器开合机构50，且与第二半离合器42对位配合；也就是说，本方案通过离合器开合机构50带动第一半离合器41沿挂轴10的轴向移动，以便于实现第一半离合器41与第二半离合器42的接合或分离；驱动机构30设置于离合器开合机构50，且其输出端与第一半离合器41传动连接。即在第一半离合器41与第二半离合器42接合后，再由驱动机构30带动第一半离合器41转动，从而使得挂轴10在装入后实现接合转动。此外，本方案的离合器组件如此设计，可有助于实现挂轴10的快速便捷换料。另外，第一半离合器41作为离合器公头，第二半离合器42作为离合器母头。
65.进一步地，如图1所示，离合器开合机构50包括第一导轨移动机构，其具体结构可参照图1和图3所示；
66.第一导轨移动机构的导轨沿平行于挂轴10轴向的方向设置；第一半离合器41和驱动机构30均设置于第一导轨移动机构活动端的顶部。也就是说，本方案通过驱动机构30下方的第一导轨移动机构以合并离合器40，并再由驱动机构30间接带动挂轴10转动。此外，本方案的离合器开合机构50如此设计，具有结构简单、开合平稳和可靠等特点。
67.再进一步地，如图2所示，第一半离合器41包括：
68.可转动设置于离合器开合机构50，且与驱动机构30的输出端传动连接的圆筒41.1；更为具体地，如图3所示，圆筒41.1包括相连的小圆筒段和大圆筒段；其中，小圆筒段可转动设置于第一导轨移动机构活动端的顶部内，且小圆筒段与驱动机构30输出端的传动连接方式，具体可参照图3所示；此外，第一半离合器41的主体结构设计成具有空心结构的圆筒，以便于下文的涨紧连杆的穿过；另外，驱动机构30包括放卷电机和放卷同步轮，其具体结构可参照图3所示，此处不再赘述。
69.沿周向设置于圆筒41.1朝向支撑机构20的端面的第一啮合齿41.2；
70.第二半离合器42包括：
71.套设于挂轴10位于支撑机构20外的第一端的圆盘42.1；
72.沿周向设置于圆盘42.1远离支撑机构20的端面，且与第一啮合齿41.2配合的第二啮合齿42.2。也就是说，第一半离合器41和第二半离合器42如此设计，使得本方案的离合器40具有结构简单、接合平稳和接合快速便捷等特点。
73.在本方案中，如图3所示，挂轴10为涨紧轴结构(两侧对称的涨紧轴结构)，其具体结构可参照图4和图5所示；
74.如图1所示，超高圆柱电池放卷机构还包括第一涨紧机构60、第二涨紧机构70和涨紧连杆80，其具体结构可参照图3所示；
75.如图3所示，涨紧连杆80沿挂轴10的轴向设置，且其第一端与第一涨紧机构60输出端连接，第二端穿过部分离合器组件且位于离合器组件离合器的分离区域，如图1所示，即为涨紧连杆80的第二端沿挂轴10轴向依次穿过第一导轨移动机构活动端的顶部和圆筒41.1，涨紧连杆80的第二端设有用于同挂轴10第一端部配合的第一可拆卸安装结构；第二
涨紧机构70输出端设有用于同挂轴10第二端部配合的第二可拆卸安装结构。本方案如此设计，以便于实现挂轴10两端部与涨紧机构的可拆卸装配连接，不仅可方便挂轴10换料，也可方便挂轴10将料卷涨紧。此外，第一涨紧机构60和第二涨紧机构70均优选涨紧气缸；
76.具体地，如图3所示，挂轴10第一端部设有第一涨紧随动轴承11a，第二端部设有第二涨紧随动轴承11b；
77.第一安装结构包括：
78.设置于涨紧连杆80第二端，用于卡入第一涨紧随动轴承11a的第一涨紧机构链接扣61，其结构可参照图2所示；
79.第二安装结构包括：
80.设置于第二涨紧机构70输出端，用于卡入第二涨紧随动轴承11b的第二涨紧机构链接扣71，其结构可参照图2所示。本方案如此设计，可有助于实现挂轴10两端部与涨紧机构的快速装配连接。
81.进一步地，如图2所示，支撑机构20包括第一支撑柱21和第二支撑柱22；
82.第一支撑柱21顶部开设有用于挂轴10第一端配合的第一安装槽；第二支撑柱22顶部开设有用于挂轴10第二端配合的第二安装槽。也就是说，支撑机构20用于同挂轴10两端配合的安装结构如此设计，具有结构简单、安装平稳和安装便捷等特点。此外，可将第一安装槽和第二安装槽设计成u型安装槽。
83.再进一步地，如图2所示，支撑机构20还包括第一挂轴固定盖板23和第二挂轴固定盖板24；
84.第一挂轴固定盖板23可拆卸安装于第一支撑柱21的顶部，且用于同安装于第一安装槽的挂轴10的第一端接触配合；第二挂轴固定盖板24可拆卸安装于第二支撑柱22的顶部，且用于同安装于第二安装槽的挂轴10的第二端接触配合。本方案如此设计，可有助于避免挂轴10的两端从安装槽中脱落，确保挂轴10能够正常转动作业。
85.为了更好地理解本方案，现将本超高圆柱电池放卷机构的工作原理作如下介绍：在移出挂轴10时，先将两个挂轴固定盖板打开，然后将挂轴10整体抬出；抬出后给挂轴10换装料卷，然后再将挂轴10整体放入原位并锁紧两个挂轴固定盖板，此时挂轴10的各个涨紧随动轴承会卡入对应的涨紧机构链接扣中，然后再通过涨紧机构(涨紧气缸)的开合带动挂轴10的锥形块运动，从而带动挂轴10的涨紧块升降，从而实现挂轴10对料卷的涨紧。
86.为了进一步优化上述技术方案，如图1所示，本实用新型实施例提供的超高圆柱电池放卷机构还包括纠偏机构90；
87.纠偏机构90包括第二导轨移动机构和边缘传感器92，其具体结构可参照图1和图3所示；
88.支撑机构20和驱动机构30均设置于第二导轨移动机构活动端的顶部；如图6所示，边缘传感器92用于设置于悬臂支架。本方案如此设计，以便于实现本放卷机构的自动纠偏功能，从而为卷绕出合格电池打下基础。也就是说，本方案在本放卷机构的底部装入第二导轨移动机构(包括导轨和电机)，以及通过和边缘传感器92(如图6所示)的配合实现整体纠偏。
89.下面结合具体实施例对本方案作进一步介绍：
90.本实用新型实施例提供的超高圆柱电池放卷机构，主要应用于锂电池制造行业中
的电芯卷绕环节，解决超高电池来料放置、更换以及放卷困难等问题。
91.面对目前卷绕工艺的行业现状，本实用新型创作的目的是通过一定的技术手段实现超高电池的成功卷绕，并解决诸如顺利放卷，方便换料，自动纠偏等问题，从而为卷绕出合格电池打下基础。
92.本实用新型采用两边支撑的整体结构，从而解决悬臂存在的固有问题，同时通过离合器的方式将需要更换来料的挂轴整体移出，更换料卷之后再整体装入支撑机构，从而实现快速方便的换料功能，而且在整个机构的底部装有导轨和电机，通过和边缘传感器的配合实现整体纠偏。
93.1、如图1所示，来料挂轴是可以整体移出的；
94.2、挂轴一端装有离合装置；
95.3、两端各有一个涨紧气缸，通过拉动涨紧块将料卷涨紧固定；
96.4、通过放卷机构下方的移动机构合并离合器，再由放卷电机带动控制放卷；
97.5、整个机构安装在导轨上，由纠偏电机带动进行纠偏。
98.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
99.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。