CN116853866A - 一种涂布隔膜生产用收卷装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种涂布隔膜生产用收卷装置，涉及隔膜加工领域，包括基座，设于基座顶部平行设置的两块支撑板，依次设于两块支撑板内部的缓存装置、卷动装置以及出料装置，缓存装置包括分布在支撑板上的数个第一导轮，设于第一导轮上方用于调整张力的张力控制部件，设于第一导轮一侧用于调整隔膜偏移的限位部件，卷动装置包括设于限位部件远离第一导轮的驱动部件，设于驱动部件底部用于接断驱动部件的接通部件，出料装置包括设于卷动装置远离缓存装置一侧的换料部件，由换料部件携带的卷轴部件，本发明是一种能在换卷时控制隔膜张力的涂布隔膜生产用收卷装置。

Description

一种涂布隔膜生产用收卷装置

技术领域

本发明主要涉及隔膜加工的技术领域，具体为一种涂布隔膜生产用收卷装置。

背景技术

涂布隔膜是电池中不可或缺的重要组成部分，近年来由于锂离子电池特别是动力电池的大规模应用，对于电池的能量密度、循环性能、充放电电流密度以及安全性能均提出了更高的要求，隔膜性能的改善对于电池综合性能的提高具有至关重要的作用，传统隔膜或薄膜行业（如锂电池隔膜）在收卷机上收卷产品的方式一般为接触式收卷和非接触式收卷，而接触式收卷主要靠张力来控制收卷薄膜的质量，非接触式也就是间隙式收卷，控制收卷的张力也是十分重要，然而，收卷时用于外部输送隔膜的速度时常波动，隔膜张力难以控制，因此，需要一款能精确调整隔膜卷动时张力的涂布隔膜生产用收卷装置。

根据申请号201811285781.8所提供的一种锂电池隔膜收卷机，通过改进用于牵引切边后隔膜向前传送且调节隔膜张力的牵引辊组件、用于控制隔膜收卷平整度的浮动辊组件、换卷时将隔膜熔断的断膜装置。能够提高隔膜收卷平整度、降低传动能耗、降低断膜时废膜量以及避免换卷时出现憋死现象的锂电池隔膜收卷机，保证隔膜张力的稳定性，提高收卷效果。

上述专利文件解决了单卷隔膜在收卷过程中的张力控制问题，但是不能解决隔膜在换卷过程中隔膜前端突然松弛导致的张力突变的问题。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种涂布隔膜生产用收卷装置，以解决上述背景技术中提出的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种涂布隔膜生产用收卷装置,包括基座，设于所述基座顶部平行设置的两块支撑板，依次设于两块所述支撑板内部的缓存装置、卷动装置以及出料装置；

所述缓存装置包括分布在所述支撑板上的数个第一导轮，设于所述第一导轮上方用于调整张力的张力控制部件，设于所述第一导轮一侧用于调整隔膜偏移的限位部件；

所述卷动装置包括设于所述限位部件远离所述第一导轮的驱动部件，设于所述驱动部件底部用于接断驱动部件的接通部件，

所述出料装置包括设于所述卷动装置远离所述缓存装置一侧的换料部件，由所述换料部件携带的卷轴部件。

优选的，所述张力控制部件，包括穿设于所述支撑板上的第一滑块，设于所述支撑板用于第一滑块滑动的第一滑槽，设于所述第一滑块靠近另一所述支撑板一侧的第二导轮，设于所述第二导轮内部的压力传感器，设于所述第一滑块另一侧的支持杆，设于所述支持杆底部的数根第一伸缩杆，套设于所述支持杆上的滑动变阻器，在本优选的实施例中，通过张力控制部件连接滑动变阻器，能够调节第一电机的驱动速度，极大的提高了张力调节范围，以应对张力变化较大的状况。

优选的，所述限位部件包括设于所述设于所述第一导轮一侧的第三导轮，安装于所述第三导轮两端的限位板，在本优选的实施例中，通过限位板调节隔膜在收卷时的位置，防止卷动后参差不齐。

优选的，所述驱动部件包括设于一块所述支撑板一侧的第一电机，设于所述支撑板另一侧且由所述第一电机执行端带动的第一齿轮，在本优选的实施例中，通过电机和齿轮组的组合带动卷轴旋转，方便卷轴活动。

优选的，所述接通部件包括设于所述第一电机底部的第二滑块，设于所述第二滑块底部的滑轨，设于所述支撑板上用于驱动部件活动的第二滑槽，设于所述滑轨一端的隔板，连接与所述隔板和第二滑块数个第二伸缩杆，在本优选的实施例中，通过第二滑块带动驱动部件啮合卷轴使其旋转或者脱落卷轴防止影响出料。

优选的，所述换料部件包括设于两块所述支撑板中间的转盘组件，设于一块所述支撑板一侧的用于驱动转盘组件旋转的第二驱动组件，设于另一块所述支撑板一侧用于更换卷轴部件的换轴组件，在本优选的实施例中，通过转盘组件、第二驱动组件和换轴组件实现转轴部件的脱落出料。

优选的，所述转盘组件包括分别设于所述两块支撑板对向侧的旋转盘，同步连接两块所述旋转盘的同步轴，贯穿设于每块所述旋转盘上的两个第一滚珠轴承，用于安装每块所述旋转盘在支撑板上的第二滚珠轴承，在本优选的实施例中，通过第一滚珠轴承使得卷轴部件在旋转盘将其两端拖住且不动的情况下能够旋转。

优选的，所述第二驱动组件包括设于一块旋转盘远离所述转盘组件一侧的内置齿轮，设于一块所述支撑板远离所述转盘组件一侧的第一支撑桩，设于所述第一支撑桩顶部的第二电机，设于所述第二电机执行端的第二齿轮，所述第二齿轮与所述内置齿轮相互啮合，在本优选的实施例中，通过电机带动内啮合的齿轮提供较大扭矩方便转盘组件绕轴旋转。

优选的，所述换轴组件包括设于一块所述支撑板远离所述转盘组件一侧的斜槽，设于所述斜槽底部位置一侧的第三伸缩杆，设于所述第三伸缩杆底部用于支撑的第二支撑桩，设于另一块所述支撑板靠近所述第二驱动组件一侧的第四伸缩杆，设于所述第四伸缩杆用于支撑的第三支撑桩，设于所述转盘组件斜上方的限位杆，在本优选的实施例中，通过斜槽调整卷轴部件的位置，通过第三伸缩杆将卷轴部件重新送入卷动装置收卷隔膜，通过第四伸缩杆将卷轴部件从隔膜卷中推出。

优选的，所述卷轴部件包括中央设有开口的轴体，套设于所述轴体一侧位置的第三齿轮，设于所述轴体内部的两根长条伸缩缸，设于一根所述长条伸缩缸一端的斜刀片，设于另一根所述长条伸缩缸同一端的刀槽，设于所述轴体未开口一侧的弧形槽，设于所述第三伸缩杆执行端的弧形杆，在本优选的实施例中，通过安装在卷轴内部的伸缩缸和刀片，能够在换轴的过程中，在压紧隔膜的同时分割上一卷隔膜，能够实现在换卷过程中隔膜拉伸张力发生突变。

综上所述，本发明主要具有以下有益效果：

本实施例通过独立式的卷轴部件，安装在卷轴内部的伸缩缸和刀片，能够在换轴的过程中，在压紧隔膜的同时分割上一卷隔膜，此过程中，隔膜不会松弛，保持了重新卷动过程中前部分隔膜的张力，提高了隔膜卷的整体质量。

通过滑动变阻器器在张力调整部件运行时不断调整的阻值，改变第一电机的运行功率，从而调整驱动部件的运行速度，能够动态精确的调整隔膜张力，极大的提高了张力调整的范围。

通过两根卷轴部件的循环使用即可完成持续性的收卷，同时兼顾了放轴和脱轴的过程，提高了自动化程度。

附图说明

图1为本发明的整体轴测图；

图2为本发明的左侧轴测图；

图3为本发明的整体展开轴测图；

图4为本发明的卷动装置轴测图；

图5为本发明的部分区域放大图；

图6为本发明的转轴部件剖视图。

附图说明：10、基座；11、支撑板；20、缓存装置；30、卷动装置；40、出料装置；21、第一导轮；22、张力控制部件；23、限位部件；31、驱动部件；32、接通部件；41、换料部件；42、卷轴部件；221、第一滑块；222、第一滑槽；223、第二导轮；224、支持杆；225、第一伸缩杆；226、滑动变阻器；227、压力传感器；231、第三导轮；232、限位板；311、第一电机；312、第一齿轮；321、第二滑块；322、滑轨；323、第二滑槽；324、隔板；325、第二伸缩杆；411、转盘组件；412、第二驱动组件；413、换轴组件；4111、旋转盘；4112、同步轴；4113、第一滚珠轴承；4114、第二滚珠轴承；4121、内置齿轮；4122、第一支撑桩；4123、第二电机；4124、第二齿轮；4131、斜槽；4132、第三伸缩杆；4133、第二支撑桩；4134、第四伸缩杆；4135、第三支撑桩；4136、限位杆；421、轴体；422、第三齿轮；423、长条伸缩缸；424、斜刀片；425、刀槽；426、弧形槽；427、弧形杆。

实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面根据本发明的整体结构，对其实施例进行说明。

实施例

请着重参照附图1、4、5、6所示，一种涂布隔膜生产用收卷装置,包括基座10，设于基座10顶部平行设置的两块支撑板11，依次设于两块支撑板11内部的缓存装置20、卷动装置30以及出料装置40，缓存装置20包括分布在支撑板11上的数个第一导轮21，设于第一导轮21上方用于调整张力的张力控制部件22，设于第一导轮21一侧用于调整隔膜偏移的限位部件23，卷动装置30包括设于限位部件23远离第一导轮21的驱动部件31，设于驱动部件31底部用于接断驱动部件31的接通部件32，出料装置40包括设于卷动装置30远离缓存装置20一侧的换料部件41，由换料部件41携带的卷轴部件42，卷轴部件42包括中央设有开口的轴体421，套设于轴体421一侧位置的第三齿轮422，设于轴体421内部的两根长条伸缩缸423，设于一根长条伸缩缸423一端的斜刀片424，设于另一根长条伸缩缸423同一端的刀槽425，设于轴体421未开口一侧的弧形槽426，设于第三伸缩杆4132执行端的弧形杆427，驱动部件31包括设于一块支撑板11一侧的第一电机311，设于支撑板11另一侧且由第一电机311执行端带动的第一齿轮312，接通部件32包括设于第一电机311底部的第二滑块321，设于第二滑块321底部的滑轨322，设于支撑板11上用于驱动部件31活动的第二滑槽323，设于滑轨322一端的隔板324，连接与隔板324和第二滑块321数个第二伸缩杆325。

需要说明的是，第三齿轮422的直径小于轴体421的直径，即第三齿轮422的两侧由轴体421阻挡，当第一齿轮312在与第三齿轮422啮合时，第一齿轮312阻挡轴体421，能够起到防止卷轴部件42左右晃动的作用；

进一步的，本装置首次收卷隔膜时，需要人工将隔膜顺着缓存装置20绕卷，然后将隔膜首端用轴体421内的长条伸缩缸423自动夹持住；

进一步的，隔板324一侧的第二伸缩杆325伸出，带动第二滑块321在滑轨322上向前滑动，带动第一电机311和第一齿轮312顺着第二滑块321向前运动，使得第一齿轮312在与第三齿轮422相啮合；

进一步的，第一电机311启动，带动卷轴部件42旋转，开始收卷隔膜。

请着重参照附图1、3、5所示，张力控制部件22，包括穿设于支撑板11上的第一滑块221，设于支撑板11用于第一滑块221滑动的第一滑槽222，设于第一滑块221靠近另一支撑板11一侧的第二导轮223，设于第二导轮223内部的压力传感器227，设于第一滑块221另一侧的支持杆224，设于支持杆224底部的数根第一伸缩杆225，套设于支持杆224上的滑动变阻器226，限位部件23包括设于设于第一导轮21一侧的第三导轮231，安装于第三导轮231两端的限位板232。

需要说明的是，滑动变阻器226与第一电机311串联在一起，支持杆224在这一***中充当滑块的作用，滑动变阻器226采用分区设计，只有当支持杆224滑动距离过长时，才能改变阻值，本装置根据需要张力需要设定压力传感器227的工作范围，当压力传感器227承受压力过高或过低产生不同信号；

进一步的，当隔膜张力过大时，压力传感器227上压力增大，第一伸缩杆225收缩，带动支持杆224和第一滑块221顺着第一滑槽222下降，第二导轮223和第一导轮21间距减小，张力随之减小；

进一步的，当第一伸缩杆225收缩距离过长时，支持杆224下滑距离过长，使得滑动变阻器阻值226增大，导致第一电机311电流减小，功率减小，转速减慢，使得收卷速度变慢，隔膜张力将大幅减小，此时第一伸缩杆225大概率伸出，与收卷速度达到平衡；

进一步的，当隔膜张力过小时，压力传感器227上压力减小，第一伸缩杆225伸出，带动支持杆224和第一滑块221顺着第一滑槽222上升，第二导轮223和第一导轮21间距增大，张力随之增大；

进一步的，当第一伸缩杆225伸出距离过长时，支持杆224上升距离过长，使得滑动变阻器阻值226减小，导致第一电机311电流增大，功率增大，转速加快，使得收卷速度变快，隔膜张力将大幅增加，此时第一伸缩杆225大概率收缩，与收卷速度达到平衡，

进一步的，当隔膜通过第三导轮231时，限位板232调整隔膜位置，使其收卷时位置稳定。

请着重参照附图1、2、3、5、6所示，换料部件41包括设于两块支撑板11中间的转盘组件411，设于一块支撑板11一侧的用于驱动转盘组件411旋转的第二驱动组件412，设于另一块支撑板11一侧用于更换卷轴部件42的换轴组件413，转盘组件411包括分别设于两块支撑板11对向侧的旋转盘4111，同步连接两块旋转盘4111的同步轴4112，贯穿设于每块旋转盘4111上的两个第一滚珠轴承4113，用于安装每块旋转盘4111在支撑板11上的第二滚珠轴承4114，第二驱动组件412包括设于一块旋转盘4111远离转盘组件411一侧的内置齿轮4121，设于一块支撑板11远离转盘组件411一侧的第一支撑桩4122，设于第一支撑桩4122顶部的第二电机4123，设于第二电机4123执行端的第二齿轮4124，第二齿轮4124与内置齿轮4121相互啮合，换轴组件413包括设于一块支撑板11远离转盘组件411一侧的斜槽4131，设于斜槽4131底部位置一侧的第三伸缩杆4132，设于第三伸缩杆4132底部用于支撑的第二支撑桩4133，设于另一块支撑板11靠近第二驱动组件412一侧的第四伸缩杆4134，设于第四伸缩杆4134用于支撑的第三支撑桩4135，设于转盘组件411斜上方的限位杆4136。

需要说明的是，靠近斜槽4131的支撑板11上有安装旋转盘4111的圆槽，圆槽上有两个圆孔用于进出卷轴部件42，斜槽4131以两个圆孔为基准安装在支撑板11一侧；

进一步的，卷轴部件42在收卷过程中，通过第一滚珠轴承4113搭接旋转，当一次收卷完成时，第二电机4123启动，通过第二齿轮4124带动内置齿轮4121旋转，带动两块旋转盘4111通过同步轴4112同步在第二滚珠轴承4114上旋转，当卷轴部件42对其支撑板11上另一个圆孔时，停止旋转；

进一步的，第二支撑桩4133上的第三伸缩杆4132伸出，将位于斜槽4131底部的另一个卷轴部件42通过圆孔推送到两块旋转盘4111同一水平位置的第一滚珠轴承4113上，推送过程中，设于轴体421弧形杆427和弧形槽426调整轴体421的位置，将隔膜滑进开口内；

进一步的，长条伸缩缸423伸出，夹持住隔膜，此过程中，斜刀片424和刀槽425切割隔膜，完成换卷；

进一步的，限位杆4136挡住上一隔膜卷，防止其散开，可通过人工将上一隔膜卷封口，调整上一隔膜卷内的卷轴部件42，使其长条伸缩缸423收缩，之后启动第三支撑桩4135上的第四伸缩杆4134，将上一卷轴部件42推到斜槽4131内，完成出料。

本发明的工作原理为：

本发明中的电器元件均由PLC控制器触发工作，PLC控制器型号为“FX3U-16MR”。

本装置首次收卷隔膜时，需要人工将隔膜顺着缓存装置20绕卷，然后将隔膜首端用轴体421内的长条伸缩缸423自动夹持住，隔板324一侧的第二伸缩杆325伸出，带动第二滑块321在滑轨322上向前滑动，带动第一电机311和第一齿轮312顺着第二滑块321向前运动，使得第一齿轮312在与第三齿轮422相啮合，第一电机311启动，带动卷轴部件42旋转，开始收卷隔膜，当隔膜张力过大时，压力传感器227上压力增大，第一伸缩杆225收缩，带动支持杆224和第一滑块221顺着第一滑槽222下降，第二导轮223和第一导轮21间距减小，张力随之减小，当第一伸缩杆225收缩距离过长时，支持杆224下滑距离过长，使得滑动变阻器阻值226增大，导致第一电机311电流减小，功率减小，转速减慢，使得收卷速度变慢，隔膜张力将大幅减小，此时第一伸缩杆225大概率伸出，与收卷速度达到平衡，当隔膜张力过小时，压力传感器227上压力减小，第一伸缩杆225伸出，带动支持杆224和第一滑块221顺着第一滑槽222上升，第二导轮223和第一导轮21间距增大，张力随之增大，当第一伸缩杆225伸出距离过长时，支持杆224上升距离过长，使得滑动变阻器阻值226减小，导致第一电机311电流增大，功率增大，转速加快，使得收卷速度变快，隔膜张力将大幅增加，此时第一伸缩杆225大概率收缩，与收卷速度达到平衡，当隔膜通过第三导轮231时，限位板232调整隔膜位置，使其收卷时位置稳定，卷轴部件42在收卷过程中，通过第一滚珠轴承4113搭接旋转，当一次收卷完成时，第二电机4123启动，通过第二齿轮4124带动内置齿轮4121旋转，带动两块旋转盘4111通过同步轴4112同步在第二滚珠轴承4114上旋转，当卷轴部件42对其支撑板11上另一个圆孔时，停止旋转，第二支撑桩4133上的第三伸缩杆4132伸出，将位于斜槽4131底部的另一个卷轴部件42通过圆孔推送到两块旋转盘4111同一水平位置的第一滚珠轴承4113上，推送过程中，设于轴体421弧形杆427和弧形槽426调整轴体421的位置，将隔膜滑进开口内，长条伸缩缸423伸出，夹持住隔膜，此过程中，斜刀片424和刀槽425切割隔膜，完成换卷，限位杆4136挡住上一隔膜卷，防止其散开，可通过人工将上一隔膜卷封口，调整上一隔膜卷内的卷轴部件42，使其长条伸缩缸423收缩，之后启动第三支撑桩4135上的第四伸缩杆4134，将上一卷轴部件42推到斜槽4131内，完成出料。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，但本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对发明的限制，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合，本领域技术人员在阅读完本说明书后可在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下，可以根据需要对实施例做出没有创造性贡献的修改、替换和变型等，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种涂布隔膜生产用收卷装置,包括基座（10），设于所述基座（10）顶部平行设置的两块支撑板（11），其特征在于,依次设于两块所述支撑板（11）内部的缓存装置（20）、卷动装置（30）以及出料装置（40）；

所述缓存装置（20）包括分布在所述支撑板（11）上的数个第一导轮（21），设于所述第一导轮（21）上方用于调整张力的张力控制部件（22），设于所述第一导轮（21）一侧用于调整隔膜偏移的限位部件（23）；

所述卷动装置（30）包括设于所述限位部件（23）远离所述第一导轮（21）的驱动部件（31），设于所述驱动部件（31）底部用于接断驱动部件（31）的接通部件（32），

所述出料装置（40）包括设于所述卷动装置（30）远离所述缓存装置（20）一侧的换料部件（41），由所述换料部件（41）携带的卷轴部件（42）。

2.根据权利要求1所述的一种涂布隔膜生产用收卷装置，其特征在于，所述张力控制部件（22），包括穿设于所述支撑板（11）上的第一滑块（221），设于所述支撑板（11）用于第一滑块（221）滑动的第一滑槽（222），设于所述第一滑块（221）靠近另一所述支撑板（11）一侧的第二导轮（223），设于所述第二导轮（223）内部的压力传感器（227），设于所述第一滑块（221）另一侧的支持杆（224），设于所述支持杆（224）底部的数根第一伸缩杆（225），套设于所述支持杆（224）上的滑动变阻器（226）。

3.根据权利要求1所述的一种涂布隔膜生产用收卷装置，其特征在于，所述限位部件（23）包括设于所述设于所述第一导轮（21）一侧的第三导轮（231），安装于所述第三导轮（231）两端的限位板（232）。

4.根据权利要求1所述的一种涂布隔膜生产用收卷装置，其特征在于，所述驱动部件（31）包括设于一块所述支撑板（11）一侧的第一电机（311），设于所述支撑板（11）另一侧且由所述第一电机（311）执行端带动的第一齿轮（312）。

5.根据权利要求4所述的一种涂布隔膜生产用收卷装置，其特征在于，所述接通部件（32）包括设于所述第一电机（311）底部的第二滑块（321），设于所述第二滑块（321）底部的滑轨（322），设于所述支撑板（11）上用于驱动部件（31）活动的第二滑槽（323），设于所述滑轨（322）一端的隔板（324），连接与所述隔板（324）和第二滑块（321）数个第二伸缩杆（325）。

6.根据权利要求1所述的一种涂布隔膜生产用收卷装置，其特征在于，所述换料部件（41）包括设于两块所述支撑板（11）中间的转盘组件（411），设于一块所述支撑板（11）一侧的用于驱动转盘组件（411）旋转的第二驱动组件（412），设于另一块所述支撑板（11）一侧用于更换卷轴部件（42）的换轴组件（413）。

7.根据权利要求6所述的一种涂布隔膜生产用收卷装置，其特征在于，所述转盘组件（411）包括分别设于所述两块支撑板（11）对向侧的旋转盘（4111），同步连接两块所述旋转盘（4111）的同步轴（4112），贯穿设于每块所述旋转盘（4111）上的两个第一滚珠轴承（4113），用于安装每块所述旋转盘（4111）在支撑板（11）上的第二滚珠轴承（4114）。

8.根据权利要求7所述的一种涂布隔膜生产用收卷装置，其特征在于，所述第二驱动组件（412）包括设于一块旋转盘（4111）远离所述转盘组件（411）一侧的内置齿轮（4121），设于一块所述支撑板（11）远离所述转盘组件（411）一侧的第一支撑桩（4122），设于所述第一支撑桩（4122）顶部的第二电机（4123），设于所述第二电机（4123）执行端的第二齿轮（4124），所述第二齿轮（4124）与所述内置齿轮（4121）相互啮合。

9.根据权利要求7所述的一种涂布隔膜生产用收卷装置，其特征在于，所述换轴组件（413）包括设于一块所述支撑板（11）远离所述转盘组件（411）一侧的斜槽（4131），设于所述斜槽（4131）底部位置一侧的第三伸缩杆（4132），设于所述第三伸缩杆（4132）底部用于支撑的第二支撑桩（4133），设于另一块所述支撑板（11）靠近所述第二驱动组件（412）一侧的第四伸缩杆（4134），设于所述第四伸缩杆（4134）用于支撑的第三支撑桩（4135），设于所述转盘组件（411）斜上方的限位杆（4136）。

10.根据权利要求9所述的一种涂布隔膜生产用收卷装置，其特征在于，所述卷轴部件（42）包括中央设有开口的轴体（421），套设于所述轴体（421）一侧位置的第三齿轮（422），设于所述轴体（421）内部的两根长条伸缩缸（423），设于一根所述长条伸缩缸（423）一端的斜刀片（424），设于另一根所述长条伸缩缸（423）同一端的刀槽（425），设于所述轴体（421）未开口一侧的弧形槽（426），设于所述第三伸缩杆（4132）执行端的弧形杆（427）。