一种兼容性电芯隔膜卷绕装置的制作方法

1.本实用新型涉及锂电池制备技术领域，尤其涉及一种兼容性电芯隔膜卷绕装置。


背景技术：

2.现有叠片生产工序以及电芯补锂的工艺中，存在电芯上卷绕隔膜的需求。现有卷绕机构均为单品种兼容，不适用于多品种电芯的生产需求，且卷绕过程无法做到柔性随动，隔膜张力控制精度低，卷绕完毕后隔膜褶皱明显，直接影响产品外观质量，增加隔膜破损风险，影响产品合格率。


技术实现要素：

3.基于背景技术存在的技术问题，本实用新型提出了一种兼容性电芯隔膜卷绕装置，卷绕后隔膜更加平整，提升了产品合格率。
4.本实用新型提出的一种兼容性电芯隔膜卷绕装置，包括提升机构、平移机构、用于夹紧电芯的夹紧机构和用于驱动夹紧机构转动的翻转机构；平移机构滑动设置于提升机构上，翻转机构滑动设置于平移机构上，夹紧机构设置于翻转机构的输出端。
5.进一步地，两个提升机构相对设置，每个提升机构上均设置一个平移机构，每个平移机构上设置一个翻转机构，夹紧机构的两端分别连接到两个翻转机构上。
6.进一步地，所述翻转机构包括翻转板、回转轴、带轮组件和固定于翻转板上的伺服电机，翻转板滑动设置于平移机构上，伺服电机的输出端通过带轮组件与回转轴的一端连接，夹紧机构固定于回转轴的另一端。
7.进一步地，所述带轮组件包括主动带轮、同步带和从动带轮，主动带轮套设在伺服电机的输出端，从动带轮套设在回转轴的一端，主动带轮与从动带轮之间通过同步带连接。
8.进一步地，所述夹紧机构包括主动夹紧气缸、主动长卷针、主动宽幅卷块和主动卷针压块，主动夹紧气缸固定于其中一个回转轴端部，主动夹紧气缸的两个夹爪上均匀分布有四个主动卷针压块，两个主动长卷针分别设置于电芯的上下侧面边缘、并呈对角设置，两个主动长卷针分别固定于两个主动卷针压块上，两个主动宽幅卷块分别固定于剩下的两个主动卷针压块上。
9.进一步地，所述夹紧机构包括从动夹紧气缸、从动宽幅卷块和从动卷针压块，从动夹紧气缸固定于另一个回转轴端部，从动夹紧气缸的两个夹爪上均匀分布有四个从动卷针压块，两个从动宽幅卷块分别固定于的两个从动卷针压块上，两个从动宽幅卷块与两个主动宽幅卷块相对设置，剩下的两个从动卷针压块与两个主动长卷针相对设置，且两个从动卷针压块压在两个主动长卷针上方设置。
10.进一步地，所述夹紧机构包括主动卷针调节块和从动卷针调节块，两个主动卷针调节块固定于主动夹紧气缸的两个夹爪上，主动卷针压块滑动设置于主动卷针调节块上，两个从动卷针调节块固定于从动夹紧气缸的两个夹爪上，从动卷针压块滑动设置于从动卷针调节块上。
11.进一步地，所述夹紧机构包括主动夹紧安装板和从动夹紧安装板，主动夹紧气缸通过主动夹紧安装板固定于回转轴端部，从动夹紧气缸通过从动夹紧安装板固定于回转轴端部。
12.本实用新型提供的一种兼容性电芯隔膜卷绕装置的优点在于：本实用新型结构中提供的一种兼容性电芯隔膜卷绕装置，夹紧机构对电芯进行夹紧，在隔膜卷绕过程中，翻转机构对电芯进行翻转以对电芯隔膜卷绕操作，同时提升机构可根据隔膜张力进行适当的上下移动，配合电芯的翻转运动，保证整个卷绕过程中隔膜张力恒定，也使得卷绕后隔膜更加平整，提升产品合格率，另外本卷绕装置采用柔性兼容设计可以减少换产时间，提高生产效率，整体提高经济效益；主动长卷针可保证隔膜在卷绕过程中的宽度尺寸，对电芯的边缘进行保护，避免电芯在卷绕过程中出现结构变形的缺陷，主动宽幅卷块和从动宽幅卷块用于电芯进行压平，提高了电芯的平整度，主动长卷针与宽幅卷块两者结合可提升隔膜卷绕后产品的合格率。
附图说明
13.图1为本实用新型的结构示意图；
14.图2为夹紧机构的结构示意图；
15.图3为翻转机构的结构示意图；
16.其中，1-提升机构，2-平移机构，3-夹紧机构，4-翻转机构，5-电芯，30-主动夹紧安装板，31-主动夹紧气缸，32-主动长卷针，33-主动宽幅卷块，34-主动卷针压块，35-从动夹紧气缸，36-从动宽幅卷块，37-从动卷针压块，38-主动卷针调节块，39-从动卷针调节块，40-从动夹紧安装板，41-翻转板，42-回转轴，43-带轮组件，44-伺服电机，45-主动带轮，46-同步带，47-从动带轮，48-轴承座，49-涨紧组件。
具体实施方式
17.下面，通过具体实施例对本实用新型的技术方案进行详细说明，在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。
18.如图1至3所示，本实用新型提出的一种兼容性电芯隔膜卷绕装置，包括提升机构1、平移机构2、用于夹紧电芯5的夹紧机构3和用于驱动夹紧机构3转动的翻转机构4；平移机构2滑动设置于提升机构1上，翻转机构4滑动设置于平移机构2上，夹紧机构3设置于翻转机构4的输出端。
19.夹紧机构3对电芯5进行夹紧，在隔膜卷绕过程中，翻转机构4对电芯5进行翻转以对电芯5隔膜卷绕操作，同时提升机构1可根据隔膜张力进行适当的上下移动，配合电芯5的翻转运动，保证整个卷绕过程中隔膜张力恒定，也使得卷绕后隔膜更加平整，提升产品合格率，另外本卷绕装置采用柔性兼容设计可以减少换产时间，提高生产效率，整体提高经济效益。
20.夹紧机构3可以对不同规格的电芯5进行夹紧，翻转机构4开始回转，配合隔膜送料组件及张力控制机构，将隔膜均匀的卷绕在电芯5上，本结构可实现自适应调节，兼容性强，
运动平稳，兼容多品种电芯5隔膜卷绕，提高产品合格率，提升经济效益，满足电芯5在不同工艺下的隔膜卷绕工序需求。
21.在本实施例中，两个提升机构1相对设置，每个提升机构1上均设置一个平移机构2，每个平移机构2上设置一个翻转机构4，夹紧机构3的两端分别连接到两个翻转机构4上，此种结构中电芯5的翻转通过两侧设置的两个翻转机构4进行同步翻转，但不排除只采用一个翻转机构4驱动电芯5进行翻转。
22.另外，提升机构1、平移机构2均伺服+滚珠丝杆的形式，具体结构可以参考现有成熟的结构，提升机构1和平移机构2均可实现无级自适应调节，其运动更加平稳，安全可靠，且调节精度高，兼容性强。
23.在本实施例中，翻转机构4包括翻转板41、回转轴42、带轮组件43和固定于翻转板41上的伺服电机44，翻转板41滑动设置于平移机构2上，伺服电机44的输出端通过带轮组件43与回转轴42的一端连接，夹紧机构3固定于回转轴42的另一端，其中回转轴42的端部插入轴承座48中，以实现回转轴42的转动，轴承座48固定于翻转板41上。
24.具体地，带轮组件43包括主动带轮45、同步带46和从动带轮47，主动带轮45套设在伺服电机44的输出端，从动带轮47套设在回转轴42的一端，主动带轮45与从动带轮47之间通过同步带46连接，翻转板41上还设置有用于对同步带46进行张紧的涨紧组件49，涨紧组件49的结构可以参考现有结构进行选择。
25.伺服电机驱动回转轴42转动，使得固定于回转轴4上的夹紧机构3进行翻转，翻转平稳，精度高，任意位置可停止，进而实现电芯5的准确翻转。
26.在本实施例中，夹紧机构3包括主动夹紧气缸31、主动长卷针32、主动宽幅卷块33和主动卷针压块34，主动夹紧气缸31固定于其中一个回转轴42端部，主动夹紧气缸31的两个夹爪上均匀分布有四个主动卷针压块34，两个主动长卷针32分别设置于电芯5的上下侧面边缘、并呈对角设置，两个主动长卷针32分别固定于两个主动卷针压块34上，两个主动宽幅卷块33分别固定于剩下的两个主动卷针压块34上。
27.夹紧机构3包括从动夹紧气缸35、从动宽幅卷块36和从动卷针压块37，从动夹紧气缸35固定于另一个回转轴42端部，从动夹紧气缸35的两个夹爪上均匀分布有四个从动卷针压块37，两个从动宽幅卷块36分别固定于的两个从动卷针压块37上，两个从动宽幅卷块36与两个主动宽幅卷块33相对设置，剩下的两个从动卷针压块37与两个主动长卷针32相对设置，且两个从动卷针压块37压在两个主动长卷针32上方设置。
28.主动长卷针32可保证隔膜在卷绕过程中的宽度尺寸，对电芯5的边缘进行保护，避免电芯5在卷绕过程中出现结构变形的缺陷，主动宽幅卷块33和从动宽幅卷块36用于电芯5进行压平，提高了电芯5的平整度，通过降低主动宽幅卷块33和从动宽幅卷块36的厚度，在电芯5压紧时，其接触面更大，压紧后防止隔膜褶皱，使卷绕后隔膜更加平整，增加产品合格率，整体提高经济效益；主动长卷针32与宽幅卷块(主动宽幅卷块33和从动宽幅卷块36)两者结合可提升隔膜卷绕后产品的合格率。
29.主动夹紧气缸31和从动夹紧气缸35相对设置，电芯5设置于两个气缸之间，主动夹紧气缸31上设置主动卷针调节块38，从动夹紧气缸35撒花姑娘设置从动卷针调节块39，两个主动卷针调节块38固定于主动夹紧气缸31的两个夹爪上，主动卷针压块34滑动设置于主动卷针调节块38上，两个从动卷针调节块39固定于从动夹紧气缸35的两个夹爪上，从动卷
针压块37滑动设置于从动卷针调节块39上。
30.两个卷针调节块(主动卷针调节块38和从动卷针调节块39)均分别设置于两个夹紧气缸(主动夹紧气缸31和从动夹紧气缸35)的夹爪上，随着夹爪的开合实现开合，辅助实现对电芯5有效夹紧，另外卷针调节块的设置，使得设置于卷针调节块上的卷针压块(主动卷针压块34和，从动卷针压块37)可以根据电芯5的具体规格以调整位置，进而实现夹紧机构3对不同规格电芯5的有效夹紧。
31.另外，夹紧机构3包括主动夹紧安装板30和从动夹紧安装板40，主动夹紧气缸31通过主动夹紧安装板30固定于回转轴42端部，从动夹紧气缸35通过从动夹紧安装板40固定于回转轴42端部，以实现电芯5的有效翻转。
32.工作过程：对提升机构1、平移机构2、夹紧机构3、翻转机构4安装，其中，主动夹紧气缸
×
1、主动长卷针
×
2、主动宽幅卷块
×
2、主动卷针压块
×
4，按照上述结构关系安装，从动夹紧气缸
×
1、从动宽幅卷块
×
2、从动卷针压块
×
4，按照上述结构关系安装，需要说明的是，主动宽幅卷块
×
2和从动宽幅卷块
×
2对应设置，在电芯5夹紧中，主动长卷针
×
2通过对应设置的动卷针压块
×
2压紧，以对电芯5宽度进行限位定宽，避免了电芯5在卷绕过程中出现结构变形的缺陷，其整体固定于设备机架上。
33.电芯5经送料组件来料后，提升机构1移动到相应高度，两个平移机构2带动对应连接的翻转机构4向相反方向运动，使得主动长卷针32、主动宽幅卷块33和从动宽幅卷块36均伸出到电芯5范围内，然后主动夹紧气缸31和从动夹紧气缸35的夹爪张开，将电芯5放置在几个夹爪形成空间中以夹紧电芯5，翻转机构4开始回转，配合隔膜送料组件及张力控制机构，将隔膜均匀的卷绕在电芯5上。
34.卷绕过程中，提升机构1可根据隔膜张力进行适当的上下移动，配合电芯5的翻转运动，保证整个卷绕过程中隔膜张力恒定，也使得卷绕后隔膜更加平整。
35.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种兼容性电芯隔膜卷绕装置，其特征在于，包括提升机构(1)、平移机构(2)、用于夹紧电芯(5)的夹紧机构(3)和用于驱动夹紧机构(3)转动的翻转机构(4)；平移机构(2)滑动设置于提升机构(1)上，翻转机构(4)滑动设置于平移机构(2)上，夹紧机构(3)设置于翻转机构(4)的输出端。2.根据权利要求1所述的兼容性电芯隔膜卷绕装置，其特征在于，两个提升机构(1)相对设置，每个提升机构(1)上均设置一个平移机构(2)，每个平移机构(2)上设置一个翻转机构(4)，夹紧机构(3)的两端分别连接到两个翻转机构(4)上。3.根据权利要求2所述的兼容性电芯隔膜卷绕装置，其特征在于，所述翻转机构(4)包括翻转板(41)、回转轴(42)、带轮组件(43)和固定于翻转板(41)上的伺服电机(44)，翻转板(41)滑动设置于平移机构(2)上，伺服电机(44)的输出端通过带轮组件(43)与回转轴(42)的一端连接，夹紧机构(3)固定于回转轴(42)的另一端。4.根据权利要求3所述的兼容性电芯隔膜卷绕装置，其特征在于，所述带轮组件(43)包括主动带轮(45)、同步带(46)和从动带轮(47)，主动带轮(45)套设在伺服电机(44)的输出端，从动带轮(47)套设在回转轴(42)的一端，主动带轮(45)与从动带轮(47)之间通过同步带(46)连接。5.根据权利要求3所述的兼容性电芯隔膜卷绕装置，其特征在于，所述夹紧机构(3)包括主动夹紧气缸(31)、主动长卷针(32)、主动宽幅卷块(33)和主动卷针压块(34)，主动夹紧气缸(31)固定于其中一个回转轴(42)端部，主动夹紧气缸(31)的两个夹爪上均匀分布有四个主动卷针压块(34)，两个主动长卷针(32)分别设置于电芯(5)的上下侧面边缘、并呈对角设置，两个主动长卷针(32)分别固定于两个主动卷针压块(34)上，两个主动宽幅卷块(33)分别固定于剩下的两个主动卷针压块(34)上。6.根据权利要求5所述的兼容性电芯隔膜卷绕装置，其特征在于，所述夹紧机构(3)包括从动夹紧气缸(35)、从动宽幅卷块(36)和从动卷针压块(37)，从动夹紧气缸(35)固定于另一个回转轴(42)端部，从动夹紧气缸(35)的两个夹爪上均匀分布有四个从动卷针压块(37)，两个从动宽幅卷块(36)分别固定于的两个从动卷针压块(37)上，两个从动宽幅卷块(36)与两个主动宽幅卷块(33)相对设置，剩下的两个从动卷针压块(37)与两个主动长卷针(32)相对设置，且两个从动卷针压块(37)压在两个主动长卷针(32)上方设置。7.根据权利要求5所述的兼容性电芯隔膜卷绕装置，其特征在于，所述夹紧机构(3)包括主动卷针调节块(38)和从动卷针调节块(39)，两个主动卷针调节块(38)固定于主动夹紧气缸(31)的两个夹爪上，主动卷针压块(34)滑动设置于主动卷针调节块(38)上，两个从动卷针调节块(39)固定于从动夹紧气缸(35)的两个夹爪上，从动卷针压块(37)滑动设置于从动卷针调节块(39)上。8.根据权利要求6所述的兼容性电芯隔膜卷绕装置，其特征在于，所述夹紧机构(3)包括主动夹紧安装板(30)和从动夹紧安装板(40)，主动夹紧气缸(31)通过主动夹紧安装板(30)固定于回转轴(42)端部，从动夹紧气缸(35)通过从动夹紧安装板(40)固定于回转轴(42)端部。

技术总结
本实用新型公开了一种兼容性电芯隔膜卷绕装置，包括提升机构、平移机构、用于夹紧电芯的夹紧机构和用于驱动夹紧机构转动的翻转机构；平移机构滑动设置于提升机构上，翻转机构滑动设置于平移机构上，夹紧机构设置于翻转机构的输出端；该隔膜卷绕装置中的夹紧机构对电芯进行夹紧，在隔膜卷绕过程中，翻转机构对电芯进行翻转以对电芯隔膜卷绕操作，同时提升机构可根据隔膜张力进行适当的上下移动，配合电芯的翻转运动，保证整个卷绕过程中隔膜张力恒定，也使得卷绕后隔膜更加平整，提升产品合格率。率。率。


技术研发人员：陈名涛 田书林 王佳玉
受保护的技术使用者：合肥国轩高科动力能源有限公司
技术研发日：2023.04.11
技术公布日：2023/8/5