卷芯锁死装置

摘要

本发明涉及卷绕设备技术领域，尤其涉及卷芯锁死装置，其包括有卷芯、锁死块、夹持机械手、推进装置，夹持机械手的一端朝向卷芯头部且夹持锁死块，其另一端与推进装置连接，卷芯包括平行设置的固定卷芯和活动卷芯，固定卷芯和活动卷芯头部各固定有至少一个锁死销，锁死块与卷芯对应的端面上开设有多个与锁死销对应配合的销孔，本发明利用锁死销与锁死块配合将固定卷芯和活动卷芯锁死固定，使得卷芯的两片卷芯之间不会出现相对位置的偏移和变形，防止了卷绕对象卷绕过程中卷芯的收缩，改善卷绕对象卷绕后的变形问题，提高宽度一致性和卷绕对齐度。

权利要求

1.卷芯锁死装置，包括有卷芯(1)，其特征在于：还包括有锁死块(2)、夹持机械手(3)、带动夹持机械手(3)向卷芯(1)推进或后退的推进装置(4)，夹持机械手(3)的一端朝向卷芯(1)头部且夹持锁死块(2)，其另一端与推进装置(4)连接，卷芯(1)包括平行设置的固定卷芯(11)和活动卷芯(12)，固定卷芯(11)和活动卷芯(12)头部各固定有至少一个锁死销(5)，锁死块(2)与卷芯(1)对应的端面上开设有多个与锁死销(5)对应配合的销孔(21)；锁死销(5)为三个，其中固定卷芯(11)头部固定有一个锁死销(5)，活动卷芯(12)头部固定有两个锁死销(5)，锁死块(2)上开设有与三个锁死销(5)对应配合的三个销孔(21)；锁死块(2)上设有两个可调节相互之间距离的滑块(22)，其中一个销孔(21)位于锁死块(2)上，另外两个销孔(21)分别位于两个滑块(22)上。

2.根据权利要求1所述的卷芯锁死装置，其特征在于：所述锁死块(2)上开设有长条形安装槽(23)，滑块(22)通过螺丝安装在锁死块(2)的安装槽(23)上。

3.根据权利要求1所述的卷芯锁死装置，其特征在于：所述锁死销(5)的一端通过螺纹胶嵌入到固定卷芯(11)或活动卷芯(12)上。

4.根据权利要求1所述的卷芯锁死装置，其特征在于：所述锁死销(5)的一端以螺纹配合方式嵌入到固定卷芯(11)或活动卷芯(12)上。

5.根据权利要求1所述的卷芯锁死装置，其特征在于：所述锁死销(5)相对于固定卷芯(11)或活动卷芯(12)头部端面的垂直度小于0.02mm。

6.根据权利要求1-5任意一项所述卷芯锁死装置，其特征在于：所述推进装置(4)包括有伸缩气缸(41)，伸缩气缸(41)的输出端与夹持机械手(3)连接。

7.根据权利要求6所述的卷芯锁死装置，其特征在于：所述推进装置(4)还包括有直线导轨(42)，夹持机械手(3)滑动设置在直线导轨(42)上。

说明书

卷芯锁死装置

技术领域：

[0001] 本发明涉及卷绕设备技术领域，尤其涉及一种卷芯锁死装置。背景技术：

[0002] 圆柱电池是人们日常生活中普遍使用的一种电池，如遥控器、钟等各种电子数码产品中均需要用到圆柱电池。圆柱电池一般包括外壳、设置在外壳内的卷芯、设置在卷芯两端的绝缘片和密封在外壳两端的盖板和导电端子。其中，卷芯的两端设有正负极耳，正极耳位于卷芯的轴线位置而负极耳位于卷芯的端部并偏向卷芯的一侧。在圆柱电池的加工过程中，通常是先将正负极片、隔膜纸卷成圆柱形，再添加电解液，形成卷芯；再将卷芯的负极耳折弯，在负极耳和卷芯端面之间放置下绝缘片，再将带有下绝缘片的卷芯装入与之相匹配的外壳内；然后再入上绝缘片，将正极耳折弯，在外壳两端密封设置盖板和导电端子，形成圆柱电池。

[0003] 随着圆柱锂电池制造技术的飞速发展，人们对电池性能的要求也越来越高，电池中卷芯的卷绕质量好坏直接影响着电池的性能。由于锂电池电极片的特点是长而薄、材质软，在装配过程中容易折损，因此对卷绕电池卷芯的设备也提出了更高的要求。

[0004] 在目前的卷绕工序中，由于受到卷绕张力的累积压迫，卷芯会存在一个宽度与垂直间隙方向的收缩，这样会导致卷绕对象越卷越紧，造成卷绕后变形，同时也会对卷绕的对齐度与卷绕对象的宽度一致性造成不利影响，进而影响电池的性能或使电池卷芯无法组装。发明内容：

[0005] 本发明的目的就是针对现有技术存在的不足而提供一种消除卷绕过程中卷芯的收缩、改善卷绕对象卷绕后的变形问题和提高宽度一致性、提高卷绕对齐度的卷芯锁死装置，能够应用于电池芯卷绕工序，也能够应用于其它各种行业的卷绕工序。

[0006] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

[0007] 卷芯锁死装置，其包括有卷芯、锁死块、夹持机械手、带动夹持机械手向卷芯推进或后退的推进装置，夹持机械手的一端朝向卷芯头部且夹持锁死块，其另一端与推进装置连接，卷芯包括平行设置的固定卷芯和活动卷芯，固定卷芯和活动卷芯头部各固定有至少一个锁死销，锁死块与卷芯对应的端面上开设有多个与锁死销对应配合的销孔。

[0008] 锁死销为三个，其中固定卷芯头部固定有一个锁死销，活动卷芯头部固定有两个锁死销，锁死块上开设有与三个锁死销对应配合的三个销孔，采用3个锁死销能够对卷芯进行面定位，约束卷芯三个方向的自由度，能很好地起到锁死的效果。

[0009] 所述锁死块上设有两个可调节相互之间距离的滑块，其中一个销孔位于锁死块上，另外两个销孔分别位于两个滑块上。当多个锁死销的位置与锁死块的销孔位置不匹配时，可通过调节两个滑块之间的位置调节两个销孔的位置和距离，使得锁死块的销孔的位置能与多个锁死销匹配，适用性强，对卷芯与锁死块的同轴度要求低，不会出现卷芯与锁死装置憋住现象。

[0010] 所述锁死块上开设有长条形安装槽，滑块通过螺丝安装在锁死块的安装槽上，通过螺丝与安装槽的配合可以方便调节滑块的位置，调节简单。

[0011] 所述锁死销的一端通过螺纹胶嵌入到固定卷芯或活动卷芯上，连接结构牢固。

[0012] 所述锁死销的一端也可以以螺纹配合方式嵌入到固定卷芯或活动卷芯上，连接结构牢固。

[0013] 所述锁死销相对于固定卷芯或活动卷芯头部端面的垂直度小于0.02mm，使得锁死销与销孔的定位更准确。

[0014] 所述推进装置包括有伸缩气缸，伸缩气缸的输出端与夹持机械手连接，伸缩气缸提供推动力，动作快速准确。

[0015] 所述推进装置还包括有直线导轨，夹持机械手滑动设置在直线导轨上，使得夹持机械手滑动平稳，减小误差。

[0016] 本发明有益效果在于：本发明包括有卷芯、锁死块、夹持机械手、推进装置，夹持机械手的一端朝向卷芯头部且夹持锁死块，其另一端与推进装置连接，卷芯包括平行设置的固定卷芯和活动卷芯，固定卷芯和活动卷芯头部各固定有至少一个锁死销，锁死块与卷芯对应的端面上开设有多个与锁死销对应配合的销孔，需要卷绕时，推进装置推动夹持机械手向卷芯移动，使卷芯头部的锁死销分别进入到锁死块相应的销孔中，与锁死块配合成一个整体，将卷芯的固定卷芯和活动卷芯两片卷芯锁死，然后夹持机械手松开锁死块并退出，这时卷芯就可以进行卷绕工作，本发明利用锁死销与锁死块配合将固定卷芯和活动卷芯锁死固定，使得卷芯的两片卷芯之间不会出现相对位置的偏移和变形，防止了卷绕对象卷绕过程中卷芯的收缩，改善卷绕对象卷绕后的变形问题，提高宽度一致性和卷绕对齐度。附图说明：

[0017] 图1为本发明的结构示意图。

[0018] 图2为图1中A处的放大图。

[0019] 图3为本发明另一视角的结构示意图；

[0020] 图4为图3中B处的放大图；

[0021] 图5为锁死块的结构示意图。具体实施方式：

[0022] 下面结合附图对本发明作进一步的说明，见图1-5所示，卷芯锁死装置包括有椭圆形卷芯1、锁死块2、夹持机械手3、带动夹持机械手3向卷芯1推进或后退的推进装置4，夹持机械手3的一端朝向卷芯1头部且夹持锁死块2，其另一端与推进装置4连接，卷芯1包括平行设置的固定卷芯11和活动卷芯12，固定卷芯11和活动卷芯12头部各固定有至少一个锁死销5，锁死块2与卷芯1对应的端面上开设有多个与锁死销5对应配合的销孔21。

[0023] 锁死销5可以为2个、3个、4个、5个或其它数量，锁死销5优选为3个，其中固定卷芯11头部固定有一个锁死销5，活动卷芯12头部固定有两个锁死销5，锁死块2上开设有与三个锁死销5对应配合的三个销孔21，采用3个锁死销5能够对卷芯1进行全方位定位，约束卷芯1各个方向的自由度，能很好地起到锁死的效果。

[0024] 锁死块2上设有两个可调节相互之间距离的滑块22，其中一个销孔21位于锁死块2上，另外两个销孔21分别位于两个滑块22上。当多个锁死销5的位置与锁死块2的销孔21位置不匹配时，可通过调节两个滑块22之间的位置调节两个销孔21的位置和距离，使得锁死块2的销孔21的位置能与多个锁死销5匹配，适用性强，对卷芯1与锁死块2的同轴度要求低，不会出现卷芯1与锁死装置憋住现象。锁死块2上开设有长条形安装槽23，滑块22通过螺丝安装在锁死块2的安装槽23上，通过螺丝与安装槽23的配合可以方便调节滑块22的位置，调节简单。

[0025] 锁死销5的一端通过螺纹胶嵌入到固定卷芯11或活动卷芯12上，连接结构牢固。锁死销5的一端也可以以螺纹配合方式嵌入到固定卷芯11或活动卷芯12上，连接结构牢固。

[0026] 锁死销5相对于固定卷芯11或活动卷芯12头部端面的垂直度小于0.02mm，使得锁死销5与销孔21的定位更准确。

[0027] 推进装置4包括有伸缩气缸41，伸缩气缸41的输出端与夹持机械手3连接，伸缩气缸41提供推动力，动作快速准确。推进装置4还包括有直线导轨42，夹持机械手3滑动设置在直线导轨42上，使得夹持机械手3滑动平稳，减小误差。

[0028] 本发明的工作原理为：在卷绕开始前，夹持机械手3一直夹持着锁死块2。当卷芯1穿过隔离膜后，旋转到指定的角度，由伸缩气缸41将夹持机械手3和锁死块2沿直线导轨
42推进至锁死位置，此时锁死销5会进入到锁死块2中的销孔21中，与锁死块2配合成一个整体，卷芯1的固定卷芯11和活动卷芯12两片卷芯1锁死。当锁死销5与锁死块2配合后，夹持机械手3会马上松开锁死块2，然后由伸缩气缸41带动机械手沿直线导轨42返回初始位置。接下来在卷绕设备中进行正常的卷绕过程，包括插入阴阳极极片和主卷绕过程，待主卷绕完成后，大盘旋转，上面的机构旋转至下面的下一步工位中。待完成卷绕与贴胶动作后，卷芯1会旋转至指定的角度，然后伸缩气缸41推动张开状态的夹持机械手3沿直线导轨42至卷芯1头部后，夹持机械手3会夹紧锁死块2，随后再由伸缩气缸41带动夹持机械手3和锁死块2从卷芯1中抽出，回到原始位置。最后是卷绕对象的正常卸料。

[0029] 本发明利用锁死销5与锁死块2配合将固定卷芯11和活动卷芯12锁死固定，使得卷芯1的两片卷芯1之间不会出现相对位置的偏移和变形，防止了卷绕对象卷绕过程中卷芯1的收缩，改善卷绕对象卷绕后的变形问题，提高宽度一致性和卷绕对齐度。

[0030] 根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。