CN201838668U - 一种卷绕前支撑装置及电芯卷绕*** - Google Patents

一种卷绕前支撑装置及电芯卷绕*** Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种卷绕前支撑装置和电芯卷绕***，卷绕前支撑装置包括卷绕轴，所述卷绕轴的前端设有支撑板，所述支撑板的前端面安装卷针固定块，所述卷针固定块包括第一固定块和第二固定块，所述第一固定块上设置用于定位一个半针的第一定位销，所述第二固定块上设置用于定位另一个半针的第二定位销。本实用新型卷绕前支撑装置和电芯卷绕***采用独立的定位销分别定位形成卷针的两片半针，两片半针的装配位置不会相互影响，因此有效降低了定位销的加工和装配要求，并改善了工艺性能。

Description

一种卷绕前支撑装置及电芯卷绕***
技术领域
本实用新型涉及电池制造领域，尤其涉及一种卷绕前支撑装置及电芯卷绕***。
背景技术
用于卷绕加工工艺的卷绕前支撑装置(或称完全前支撑机构)一般通过定位销实现卷针在卷绕的过程中的定位。
如图1和图2所示的一种用于制造电池电芯的卷针定位方式，两片半针20前端分别伸出半圆柱状的定位销10，两个定位销10并拢形成圆柱销，卷绕前支撑装置利用该圆销对两片半针20错位组合形成的卷针进行定位。这种卷绕前支撑装置对卷针的定位销10等零部件的设计、加工和装配精度要求很高，不仅成本较高，而且加工和装配困难；如果某个半圆柱状定位销10加工误差较大，或两个定位销10装配精度较低，会对卷绕形成的电芯的形状、平整度甚至电芯性能造成一定影响。
实用新型内容
本实用新型要解决的主要技术问题是，提供一种便于加工和装配、改善卷绕工艺的卷绕前支撑装置及电芯卷绕***。
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种卷绕前支撑装置，包括卷绕轴，所述卷绕轴的前端设有支撑板，所述支撑板的前端面安装卷针固定块，所述卷针固定块包括第一固定块和第二固定块，所述第一固定块上设置用于定位一个半针的第一定位销，所述第二固定块上设置用于定位另一个半针的第二定位销。
优选地，所述第一定位销和第二定位销都为圆柱销。
进一步地，所述支撑板的前端面设置用于引导所述第一固定块靠近或远离卷绕轴轴线的第一导向件，以及用于引导所述第二固定块靠近或远离所述卷绕轴心的第二导向件，所述第一固定块或第二固定块分别在纵向调节件的调节下与所述第一导向件或第二导向件形成移动副。
所述纵向调节件为螺钉，所述第一导向件和第二导向件上远离卷绕轴轴线的一端分别设有第一卡件和第二卡件，所述第一卡件和第二卡件上都带有螺孔，所述螺钉的螺杆穿过所述螺孔固定在所述第一固定块或第二固定块上，且与所述螺孔螺接。
进一步地，所述支撑板的前端面上与卷绕轴轴线相对应的位置设有连接轴，所述第一导向件和第二导向件都通过所述连接轴与所述支撑板转动连接。
所述支撑板上还设有用于引导所述第一导向件或第二导向件围绕所述卷绕轴转动的至少一个弧形导向孔，所述第一导向件或第二导向件通过穿出所述弧形导向孔的横向调节件固定在所述支撑板的前端面。
优选地，所述横向调节件为螺钉，所述螺钉的螺杆从所述支撑板的后端面穿出所述弧形导向孔，并与所述第一导向件或第二导向件螺接。
进一步地，所述第一固定块和第二固定块上还分别设置贯通的U形孔，所述第一导向件和第二导向件上与所述U形孔对应的位置还设置通孔，所述第一固定块和第一导向件，所述第二固定块和第二导向件利用穿过所述U形孔和通孔的紧定螺钉固定在所述支撑板的前端面。
本实用新型还保护了一种电芯卷绕***，包括卷绕前支撑装置、轴座、底座、定位装置和两个半针组合形成的卷针，所述卷绕前支撑装置为以上所述的卷绕前支撑装置；所述卷绕轴支撑在所述轴座上，所述底座上设有用于引导所述轴座运动的导轨，所述卷针的一端支撑在所述卷绕前支撑装置上，另一端支撑在所述定位装置上。
优选地，所述轴座上还设有弹性制动件，所述弹性制动件的一端固定在所述轴座上，另一端抵住所述卷绕轴。
本实用新型的有益效果是：本实用新型卷绕前支撑装置和电芯卷绕***采用独立的定位销分别定位形成卷针的两片半针，两片半针的装配位置不会相互影响，因此有效降低了定位销的加工和装配的难度，并改善了工艺性能，使卷绕形成的电芯等产品的外观更加平整、形状更加规则。
进一步地，本实用新型还可灵活调整卷针的错位宽度和配合紧密度，能够满足不同产品和工艺的使用需求。
附图说明
图1为一种现有的卷绕前支撑装置定位卷针的主视示意图；
图2为一种现有的卷绕前支撑装置定位卷针的右视示意图；
图3为本实用新型一种实施例的卷绕前支撑装置的立体图；
图4为本实用新型一种实施例的卷绕前支撑装置另一角度的立体图；
图5为本实用新型一种实施例的卷绕前支撑装置的左视图；
图6为本实用新型一种实施例的卷针安装示意图；
图7为本实用新型一种实施例的电芯卷绕***主视图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
实施例一：
请参考图3至图6所示，本实用新型卷绕前支撑装置包括安装在轴箱80上的卷绕轴70，卷绕轴70后端贯穿轴箱80，可在汽缸的驱动下随轴箱80一起前后运动，还可在电机的带动下旋转而实现电芯等组件的卷绕工艺。卷绕轴70的前端设有支撑板60，支撑板60的前端面安装卷针固定块，本实施方式中，卷针固定块包括第一固定块31和第二固定块32，第一固定块31上设置用于定位第一半针21的第一定位销11，第二固定块32上设置用于定位第二半针22的第二定位销12。第一定位销11和第二定位销12的形状可根据需要设置，例如优选采用便于加工的圆柱销。本实施方式的卷绕前支撑装置分别采用独立的定位销对两个半针进行定位，每个定位销支撑一片半针，与两个半圆柱状定位销并拢形成圆柱销的方式相比，不需要并拢两个定位销，两片半针的装配位置不会相互影响，因此有效降低了定位销的加工和装配的难度，并改善了工艺性能，使卷绕形成的电芯等产品的外观更加平整、形状更加规则。
本实施方式还可通过一定的调节机构调整第一定位销11和第二定位销12之间在纵向(如图5的方向A，沿卷针的宽度方向)和横向(如图5的方向B，沿卷针的厚度方向)的距离，从而调整两片半针错位后形成的卷针宽度，或者调整两片半针相互配合的紧密度，以便适用于不同规格或精度要求的产品加工。
实现纵向调节的方式中，支撑板60的前端面设置用于引导第一固定块31靠近或远离卷绕轴70轴线的第一导向件41，以及用于引导第二固定块32靠近或远离卷绕70轴线的第二导向件42，第一固定块31或第二固定块32分别在纵向调节件的调节下与第一导向件41或第二导向件42形成移动副。一种实施方式中，第一导向件41和第二导向件42上还可设置凹槽，第一固定块31和第二固定块43上设置与凹槽相应的导轨。例如纵向调节件为螺钉40时，第一导向件41上远离卷绕轴70轴线的一端设有第一卡件411，第二导向件42上远离卷绕轴70轴线的一端设有第二卡件421，第一卡件411和第二卡件421上都带有螺孔，螺钉40的螺杆穿过该螺孔固定在第一固定块31或第二固定块32上，且与该螺孔螺接，需要调节卷针的宽度时，可拧动螺钉40使第一固定块31相对于第一导向件41运动，或使第二固定块32相对于第二导向件42运动从而改变第一定位销11和第二定位销12之间在纵向的距离，当第一固定块31和第二固定块32都向靠近卷绕轴70轴线的方向运动时，卷针宽度减小，相反地，第一固定块31和第二固定块32都向远离卷绕轴70轴线的方向运动时，卷针宽度增加。
仅实现卷针宽度调节的卷绕前支撑装置中，第一导向件41和第二导向件42可与支撑板60连为一体，同时实现卷针宽度调节和配合紧密度调节的实施方式中，支撑板60的前端面上与卷绕轴70轴线相对应的位置还设有连接轴62，该连接轴62与卷绕轴80同轴。第一导向件41和第二导向件42都通过连接轴62转动连接在支撑板60的前端面上，可带动第一固定块31或第二固定块32绕连接轴62旋转，从而改变第一定位销11和第二定位销12之间在横向的距离。具体地，支撑板60上可设有用于引导第一导向件41或第二导向件42围绕卷绕轴70转动的至少一个弧形导向孔61，第一导向件41或第二导向件42通过穿出弧形导向孔61的横向调节件固定在支撑板60的前端面。弧形导向孔61的圆心位于卷绕轴70的轴线上，为了可靠定位，弧形导向孔61可具有多个，分别具有不同的半径。例如横向调节件也为螺钉时，手动调整第一导向件41使其随同第一固定块31绕连接轴62旋转一定角度，或调整第二导向件42使其随同第二固定块32绕连接轴62旋转一定角度，改变第一定位销11和第二定位销12之间在横向的距离，接着将螺钉的螺杆从支撑板60的后端面穿出弧形导向孔61，并与第一导向件41或第二导向件42螺接，对第一固定块31或第二固定块32的位置进行固定，避免其与支撑板60之间产生相对转动。本实施方式中，第一定位销11和第二定位销21之间在横向的距离越小，两个半针配合的紧密度越高。
为了将第一固定块31和第二固定块32等部件牢固地安装在支撑板60的前端面，第一固定块31和第二固定块32上还分别设置贯通的多个U形孔311，第一导向件41和第二导向件42上与每个U形孔对应的位置还设置通孔412，第一固定块31和第一导向件41，第二固定块32和第二导向件42分别利用穿过U形孔311和通孔412的紧定螺钉50固定在支撑板60的前端面。由于U形孔311的长度方向也为纵向，因此便于第一固定块31沿第一导向件41移动一定距离后，紧定螺钉50仍然可穿过U形孔311和通孔412固定在支撑板60的前端面，保证定位的可靠性。
实施例二：
如图7所示，本实施例的电芯卷绕***包括实施例一所述的卷绕前支撑装置，还包括底座(图中未画出)、轴座80、卷针20和定位装置90，其中，卷绕轴70穿过轴座80两端的两个盖板81支撑在轴座上80，底座上设有用于引导轴座80在汽缸推板83的带动下运动的导轨，卷针20由分别通过第一定位销11和第二定位销12上定位的第一半针21和第二半针22错位组合形成，第一半针21和第二半针22上都设置与第一定位销11和第二定位销12对应的销孔211。卷针装配过程中，卷针20的一端支撑在卷绕前支撑装置上，另一端支撑在定位装置90上。对细长的卷针20的两端同时定位后，能够有效避免其在旋转过程中的圆跳动，因此进一步改善了卷绕工艺。轴座80的底部两端可分别设有两个限位块，底座的导轨上还可分别设有与限位块相应的限位部，当轴座80带动卷绕轴70沿导轨前后运动时，可对其运动行程进行限定。由于卷绕轴70固定在盖板81上，本实施方式的轴座80两端的盖板81通过螺钉安装在轴座80端部时，用于装配螺钉的安装孔84具有较大的孔径，便于装配过程中通过灵活调节盖板81的位置调节卷绕轴70的位置，提高整个电芯卷绕***的装配精度。
本实施方式的电芯卷绕***可为双工位卷绕***，包括两组交替卷绕的卷针20以及对应的卷绕前支撑装置等部件。为了避免换工位过程中电机停转后卷绕轴70随卷绕前支撑装置等机构的摆动而旋转的状况，如图3所示，轴座80上还设有弹性制动件82，弹性制动件82可为弹簧片，其一端固定在轴座80上，另一端抵住卷绕轴70，当电机停转时，弹性制动件82可在弹性作用下对卷绕轴70施加摩擦力而使其制动，避免卷绕轴70在惯性作用下继续旋转而改变卷针20的位置，因此不会对下一工位的工序造成影响。
本实用新型电芯卷绕***的卷绕前支撑装置对两个半针分别定位，使其在装配过程中不会相互干扰，因此便于定位销等部件的加工和装配，且自动调整了两个半针的同心度，实现了卷针的精确定位，显著降低了装配要求。进一步地，还可根据需要灵活调节的卷针的错针距离和配合精密度，对细长的卷针形成自动校正功能。本实用新型卷绕前支撑装置还可兼容使用平开，斜开的卷针，应用十分广泛。
以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种卷绕前支撑装置，包括卷绕轴，所述卷绕轴的前端设有支撑板，所述支撑板的前端面安装卷针固定块，其特征在于，所述卷针固定块包括第一固定块和第二固定块，所述第一固定块上设置用于定位一个半针的第一定位销，所述第二固定块上设置用于定位另一个半针的第二定位销。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一定位销和第二定位销都为圆柱销。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述支撑板的前端面设置用于引导所述第一固定块靠近或远离卷绕轴轴线的第一导向件，以及用于引导所述第二固定块靠近或远离卷绕轴心的第二导向件，所述第一固定块或第二固定块分别在纵向调节件的调节下与所述第一导向件或第二导向件形成移动副。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述纵向调节件为螺钉，所述第一导向件和第二导向件上远离卷绕轴轴线的一端分别设有第一卡件和第二卡件，所述第一卡件和第二卡件上都带有螺孔，所述螺钉的螺杆穿过所述螺孔固定在所述第一固定块或第二固定块上，且与所述螺孔螺接。
5.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述支撑板的前端面上与卷绕轴轴线相对应的位置设有连接轴，所述第一导向件和第二导向件都通过所述连接轴与所述支撑板转动连接。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述支撑板上还设有用于引导所述第一导向件或第二导向件围绕所述卷绕轴转动的至少一个弧形导向孔，所述第一导向件或第二导向件通过穿出所述弧形导向孔的横向调节件固定在所述支撑板的前端面。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述横向调节件为螺钉，所述螺钉的螺杆从所述支撑板的后端面穿出所述弧形导向孔，并与所述第一导向件或第二导向件螺接。
8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一固定块和第二固定块上还分别设置贯通的U形孔，所述第一导向件和第二导向件上与所述U形孔对应的位置还设置通孔，所述第一固定块和第一导向件，所述第二固定块和第二导向件利用穿过所述U形孔和通孔的紧定螺钉固定在所述支撑板的前端面。
9.一种电芯卷绕***，包括卷绕前支撑装置、轴座、底座、定位装置和两个半针组合形成的卷针，其特征在于，所述卷绕前支撑装置为权利要求1至8任一项所述的卷绕前支撑装置；所述卷绕轴支撑在所述轴座上，所述底座上设有用于引导所述轴座运动的导轨，所述卷针的一端支撑在所述卷绕前支撑装置上，另一端支撑在所述定位装置上。
10.如权利要求9所述的电芯卷绕***，其特征在于，所述轴座上还设有弹性制动件，所述弹性制动件的一端固定在所述轴座上，另一端抵住所述卷绕轴。
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