卷针机构的制作方法

1.本发明涉及锂电池卷绕设备的技术领域，特别涉及一种卷针机构。


背景技术：

2.目前市面上的卷绕设备通过卷针机构将锂电池的正极、负极和隔膜卷绕在一起。卷针机构一般使用两片伸缩式卷针，卷针为半圆柱结构，两片卷针组成圆柱结构，两片卷针的外部套设有限位圆环，卷针的端部设置有驱动装置驱动卷针在限位圆环内滑动，实现变位。但是现有的卷针机构由于卷针直接在限位圆环内滑动，容易磨损卷针，导致使用寿命降低、同时由于卷针表面磨损，卷针的导向精度也会降低。


技术实现要素：

3.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种卷针机构，能够减小卷针变位时的磨损，提高使用寿命和导向精度。
4.根据本发明的第一方面实施例的卷针机构，包括：
5.导向组件，包括相互平行的第一导向件和第二导向件；
6.连接组件，包括第一连接座和第二连接座，所述第一连接座和所述第二连接座分别设置于所述导向组件的两端；
7.滑动组件，包括第一滑动件和第二滑动件，所述第一滑动件滑动设置于所述第一导向件，所述第二滑动件滑动设置于所述第二导向件；
8.第一卷针，连接于所述第一滑动件；
9.第二卷针，连接于所述第二滑动件；
10.驱动组件，包括第一驱动器和第二驱动器，所述第一驱动器用于驱动所述第一滑动件滑动，所述第二驱动器用于驱动所述第二滑动件滑动。
11.根据本发明实施例的卷针机构，至少具有如下有益效果：卷针的导向由导向组件实现，减小了卷针变位时对表面的磨损，能够提高卷针的使用寿命和导向精度，卷针的推出或回收由驱动器驱动滑动组件，滑动组件带动卷针运动实现，拨盘和导杆组成的笼式结构刚性高，稳定性好，进一步提高卷针变位的导向精度。
12.根据本发明的一些实施例，所述第一导向件配置为第一导杆，所述第二导向件配置为第二导杆，所述第一滑动件配置为第一拨盘，所述第二滑动件配置为第二拨盘，所述第一卷针设置有第一连接块，所述第一连接块用于连接所述第一卷针和所述第一拨盘，所述第二卷针设置有第二连接块，所述第二连接块用于连接所述第二卷针和所述第二拨盘，所述第一连接块和所述第二连接块均设置有直线轴承，所述直线轴承套设于所述第一导杆或所述第二导杆。
13.根据本发明的一些实施例，所述第一连接座设置有第一磁性块，所述第一连接块设置有第二磁性块，所述第一磁性块能够配合所述第二磁性块对所述第一连接块处于推出状态时进行限位。
14.根据本发明的一些实施例，所述第二磁性块设置有限位柱，所述限位柱能够抵接所述第一磁性块，以使相互吸引的所述第二磁性块和所述第一磁性块之间留有空隙。
15.根据本发明的一些实施例，所述卷针机构还包括限位器，所述限位器能够对所述第一连接块处于回收状态时进行限位。
16.根据本发明的一些实施例，所述限位器设置有第一推送气缸，所述第一推送气缸的推杆设置有安装件，所述安装件设置有第一凸轮。
17.根据本发明的一些实施例，所述卷针机构还包括钳制器，所述第二连接块还设置有芯轴，所述芯轴平行于所述第二导杆，所述钳制器能够夹紧所述芯轴，以对所述第二连接块处于推出状态或回收状态时进行限位。
18.根据本发明的一些实施例，所述第二连接块还设置有弹性连接器，所述弹性连接器设置有弹性件，所述弹性连接器用于连接所述第二连接块和所述第一连接块，以使所述第一连接块处于回收状态时，连同所述第二连接块被所述钳制器限位。
19.根据本发明的一些实施例，所述第一驱动器和所述第二驱动器均设置有驱动电机、丝杆、滑块和第二推送气缸，所述驱动电机用于驱动所述丝杆转动，所述滑块滑动设置于所述丝杆，所述第二推送气缸设置于所述滑块，所述第二推送气缸设置有推送件，所述推送件用于推送所述第一滑动件或所述第二滑动件。
20.根据本发明的一些实施例，所述推送件设置有第一凸块和第二凸块，所述第一凸块和所述第二凸块均设置有第二凸轮，所述第一滑动件或所述第二滑动件设置于两个所述第二凸轮之间。
21.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
22.下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：
23.图1为本发明一种实施例的卷针机构的第一视角的示意图；
24.图2为图1示出的卷针机构的第二视角的示意图；
25.图3为图1示出的卷针机构的第三视角的示意图；
26.图4为图1示出的卷针机构的第四视角的示意图；
27.图5为图4示出的a的局部放大图；
28.图6为图1示出的卷针机构的第五视角的示意图；
29.图7为本发明一种实施例的限位器的示意图；
30.图8为现有技术的卷针机构的示意图。
31.附图标记：
32.第一导杆100、第二导杆110、第一连接座120、第二连接座130、第一拨盘140、第二拨盘150、第一卷针160、第一连接块161、第二卷针170、第二连接块171、第一驱动器180、第二驱动器190、直线轴承200、第一磁性块210、第二磁性块220、限位柱221、限位器230、第一推送气缸231、安装件232、第一凸轮233、钳制器300、驱动装置310、芯轴320、弹性连接器330、弹性件331、驱动电机400、丝杆410、滑块420、第二推送气缸430、推送件440、第一凸块441、第二凸块442、第二凸轮443。
具体实施方式
33.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。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。
34.在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
35.在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
36.本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
37.目前市面上的卷绕设备通过卷针机构将锂电池的正极、负极和隔膜卷绕在一起。卷针机构一般使用两片伸缩式卷针，卷针为半圆柱结构，两片卷针组成圆柱结构，两片卷针的外部套设有限位圆环，卷针的端部设置有驱动装置驱动卷针在限位圆环内滑动，实现变位。但是现有的卷针机构由于卷针直接在限位圆环内滑动，容易磨损卷针，导致使用寿命降低、同时由于卷针表面磨损，卷针的导向精度也会降低。
38.针对此类问题，本发明提供了一种卷针机构，卷针的导向由导杆和直线轴承实现，减小了卷针变位时对表面的磨损，能够提高卷针的使用寿命和导向精度，卷针的推出或回收由驱动器驱动拨盘，拨盘带动卷针运动实现，拨盘和导杆组成的笼式结构刚性高，稳定性好，进一步提高卷针变位的导向精度。
39.参照图8，可以理解的是，现有的两片伸缩式卷针机构包括两个卷针，卷针为半圆柱结构，两个卷针叠放在一起组成圆柱结构，卷针外部套设有限位圆环，卷针的端部设置有驱动机构用以驱动卷针变位，这种结构在卷针变位时容易磨损卷针的表面。
40.参照图1至图7，可以理解的是，本发明实施例提供的卷针机构包括导向组件、连接组件、滑动组件、第一卷针160、第二卷针170和驱动组件。导向组件包括相互平行的第一导向件和第二导向件，第一导向件配置为第一导杆100，第二导向件配置为第二导杆110，第一导杆100设置有两条，第二导杆110设置有两条，连接组件包括第一连接座120和第二连接座130，第一连接座120设置在导杆组件的一端，第二连接座130设置在导杆组件的另一端，第一导杆100和第二导杆110安装在第一连接座120和第二连接座130之间，导向组件和连接组件组成稳定的导向结构。
41.需要说明的是，第一滑动件配置为第一拨盘140，第二滑动件配置为第二拨盘150。第一拨盘140设置在第一导杆100，并能够沿第一导杆100的长度方向滑动，第二拨盘150设置在第二导杆110，并能够沿第二导杆110的长度方向滑动。第一卷针160与第一拨盘140连接，第二卷针170于第二拨盘150连接，第一卷针160和第二卷针170叠放在一起组成圆柱结构，锂电池的正极、负极和隔膜放置于第一卷针160和第二卷针170之间。驱动组件包括第一
驱动器180和第二驱动器190，第一驱动器180用于驱动第一拨盘140滑动，第二驱动器190用于驱动第二拨盘150滑动。
42.需要说明的是，在一些实施例中，第一导向件配置为第一导轨，第二导向件配置为第二导轨，第一滑动件滑动设置于第一导轨，第二滑动件滑动设置于第二导轨。在另一些实施例中，第一滑动件和第二滑动件均配置为花键滚珠，花键滚珠滑动设置于导向组件。导向组件和滑动组件配合，以对第一卷针和第二卷针进行导向，这种设置摩擦小，结构稳定，导向精准。
43.需要说明的是，第一卷针160设置有第一连接块161，第一连接块161用于连接第一卷针160和第一拨盘140，第二卷针170设置有第二连接块171，第二连接块171用于连接第二卷针170和第二拨盘150，为了使卷针在移动过程中的导向更稳定，第一连接块161和第二连接块171均设置有直线轴承200，直线轴承200套设在第一导杆100或第二导杆110上。
44.需要说明的是，第一卷针160能够被第一驱动器180驱动至推出状态或回收状态，同理，第二卷针170能够被第二驱动器190驱动至推出状态和回收状态，如图1至图6所示为第一卷针160和第二卷针170处于推出状态，此状态下第一拨盘140和第二拨盘150靠近第一连接座120，回收状态下第一拨盘140和第二拨盘150靠近第二连接座130。
45.可以理解的是，第一连接座120设置有第一磁性块210，第一连接块161设置有第二磁性块220，第一磁性块210能够在第一连接块161处于推出状态时吸附第二连接块171，以对第一连接块161进行限位。第二磁性块220还设置有限位柱221，限位柱221能够抵住第一磁性块210，以使第二磁性块220和第一磁性块210之间留有空隙，不直接接触，防止第二磁性块220与第一磁性块210之间产生碰撞。
46.需要说明的是，卷针机构还包括限位器230，限位器230能够对第一连接块161处于回收状态时进行限位。具体的，限位器230设置有第一推送气缸231，第一推送气缸231的推杆设置有安装件232，安装件232设置有第一凸轮233，第一凸轮233用于抵住第一拨盘140，从而使第一连接块161处于回收状态时无法朝第一连接座120的方向移动。第一推送气缸231能够驱动第一凸轮233靠近或远离第一拨盘140。安装件232可拆卸的安装在第一推送气缸231的推杆端部。
47.需要说明的是，卷针机构还包括钳制器300，第二连接块171还设置有芯轴320，芯轴320平行于第二导杆110，由于第一导杆100和第二导杆110平行，因此芯轴320平行于第一导杆100和第二导杆110，钳制器300位于第二连接座130的一端，钳制器300能够夹紧芯轴320，以对第二连接块171处于推出状态或回收状态时进行限位。
48.进一步的，第二连接块171还设置有弹性连接器330，弹性连接器330用于取代上述限位器230的作用，即当设置弹性连接器330或限位器230其中一个即可。具体的，弹性连接器330设置有弹性件331，弹性连接器330用于连接第二连接块171和第二连接块171，以使第一连接块161处于回收状态时，连同第二连接块171被钳制器300限位。钳制器300和第二连接座130之间设置有驱动装置310，驱动装置310用于驱动卷针转动。
49.需要说明的是，第一驱动器180和第二驱动器190均设置有驱动电机400、丝杆410、滑块420和第二推送气缸430，驱动电机400用于驱动丝杆410转动，滑块420滑动设置在丝杆410上，第二推送气缸430设置在滑块420上，第二推送气缸430设置有推送件440，推送件440用于推送第一拨盘140和第二拨盘150。
50.具体的，推送件440设置有第一凸块441和第二凸块442，第一凸块441和第二凸块442均设置有第二凸轮443，第一拨盘140或第二拨盘150设置在两个第二凸轮443之间。
51.卷针机构的变位动作如下：
52.(1)推出：第一卷针160由第一驱动器180驱动第一拨盘140推出，直至第一连接块161的第二磁性块220与第一连接座120的第一磁性块210相互吸附，对第一卷针160进行限位，然后第二卷针170由第二驱动器190驱动第二拨盘150推出，然后芯轴320被钳制器300夹紧，对第二卷针170进行限位。
53.(2)回收：钳制器300松开芯轴320，第二驱动器190驱动第二卷针170回收，然后钳制器300再夹紧芯轴320，对第二卷针170限位，之后第一驱动器180驱动第一卷针160回收，第一卷针160在限位器230或者弹性连接器330的作用下被限位。
54.上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

技术特征：
1.卷针机构，其特征在于，包括：导向组件，包括相互平行的第一导向件和第二导向件；连接组件，包括第一连接座和第二连接座，所述第一连接座和所述第二连接座分别设置于所述导向组件的两端；滑动组件，包括第一滑动件和第二滑动件，所述第一滑动件滑动设置于所述第一导向件，所述第二滑动件滑动设置于所述第二导向件；第一卷针，连接于所述第一滑动件；第二卷针，连接于所述第二滑动件；驱动组件，包括第一驱动器和第二驱动器，所述第一驱动器用于驱动所述第一滑动件滑动，所述第二驱动器用于驱动所述第二滑动件滑动。2.根据权利要求1所述的卷针机构，其特征在于，所述第一导向件配置为第一导杆，所述第二导向件配置为第二导杆，所述第一滑动件配置为第一拨盘，所述第二滑动件配置为第二拨盘，所述第一卷针设置有第一连接块，所述第一连接块用于连接所述第一卷针和所述第一拨盘，所述第二卷针设置有第二连接块，所述第二连接块用于连接所述第二卷针和所述第二拨盘，所述第一连接块和所述第二连接块均设置有直线轴承，所述直线轴承套设于所述第一导杆或所述第二导杆。3.根据权利要求2所述的卷针机构，其特征在于，所述第一连接座设置有第一磁性块，所述第一连接块设置有第二磁性块，所述第一磁性块能够配合所述第二磁性块对所述第一连接块处于推出状态时进行限位。4.根据权利要求3所述的卷针机构，其特征在于，所述第二磁性块设置有限位柱，所述限位柱能够抵接所述第一磁性块，以使相互吸引的所述第二磁性块和所述第一磁性块之间留有空隙。5.根据权利要求3所述的卷针机构，其特征在于，所述卷针机构还包括限位器，所述限位器能够对所述第一连接块处于回收状态时进行限位。6.根据权利要求5所述的卷针机构，其特征在于，所述限位器设置有第一推送气缸，所述第一推送气缸的推杆设置有安装件，所述安装件设置有第一凸轮。7.根据权利要求3所述的卷针机构，其特征在于，所述卷针机构还包括钳制器，所述第二连接块还设置有芯轴，所述芯轴平行于所述第二导杆，所述钳制器能够夹紧所述芯轴，以对所述第二连接块处于推出状态或回收状态时进行限位。8.根据权利要求7所述的卷针机构，其特征在于，所述第二连接块还设置有弹性连接器，所述弹性连接器设置有弹性件，所述弹性连接器用于连接所述第二连接块和所述第一连接块，以使所述第一连接块处于回收状态时，连同所述第二连接块被所述钳制器限位。9.根据权利要求1所述的卷针机构，其特征在于，所述第一驱动器和所述第二驱动器均设置有驱动电机、丝杆、滑块和第二推送气缸，所述驱动电机用于驱动所述丝杆转动，所述滑块滑动设置于所述丝杆，所述第二推送气缸设置于所述滑块，所述第二推送气缸设置有推送件，所述推送件用于推送所述第一滑动件或所述第二滑动件。10.根据权利要求9所述的卷针机构，其特征在于，所述推送件设置有第一凸块和第二凸块，所述第一凸块和所述第二凸块均设置有第二凸轮，所述第一滑动件或所述第二滑动件设置于两个所述第二凸轮之间。

技术总结
本发明公开了一种卷针机构，包括：导向组件，包括相互平行的第一导向件和第二导向件；连接组件，包括第一连接座和第二连接座，第一连接座和第二连接座分别设置于导向组件的两端；滑动组件，包括第一滑动件和第二滑动件，第一滑动件滑动设置于第一导向件，第二滑动件滑动设置于第二导向件；第一卷针，连接于第一滑动件；第二卷针，连接于第二滑动件；驱动组件，包括第一驱动器和第二驱动器，第一驱动器用于驱动第一滑动件滑动，第二驱动器用于驱动第二滑动件滑动。卷针的导向由导向组件实现，减小了卷针变位时对表面的磨损，卷针的推出或回收由驱动器驱动滑动组件，滑动组件带动卷针运动实现。实现。实现。


技术研发人员：刘宝 龙荣清 吴海洋 冯卫
受保护的技术使用者：海目星激光科技集团股份有限公司
技术研发日：2023.06.06
技术公布日：2023/10/11