[发明专利]一种电芯自动卷绕设备

说明书

技术领域

本发明涉及电池领域，尤其涉及一种电芯自动卷绕设备。

背景技术

现有的圆柱锂离子蓄电池等电池的生产过程中，通过极片卷绕工艺形成电芯时，一部分卷绕设备利用卷针夹住极片和隔膜进行卷绕，无法直接带芯轴卷绕；另一部分可带芯轴卷绕的卷绕设备中，当一个电芯卷绕完成需要换芯进行下一电芯的卷绕时，需要人工手动将芯轴放置在卷绕头的上料位或者采用半自动机构传送和更换芯轴。

对于手动换芯的方式，操作过程十分繁琐，不仅影响了工艺效率而且增加了工人的劳动强度；而利用半自动机构换芯的方式自动化程度较低，难以满足现代化工艺生产在工艺速度和精度方面日益增长的发展需求。

发明内容

本发明要解决的主要技术问题是，提供一种提高工艺效率和自动化程度的电芯自动卷绕设备。

为解决上述技术问题，本发明提供一种电芯自动卷绕设备，包括机架和安装在所述机架上的卷绕组件，所述卷绕组件具有卷绕位和上料位，还包括自动换芯组件和控制器，所述自动换芯组件包括分料组件和送料组件；所述分料组件包括料仓、分料滚轮、以及用于驱动所述分料滚轮的分料驱动件，所述分料滚轮设置在所述料仓的底部开口处，所述分料组件还具有放料位，所述送料组件包括芯轴夹紧机构、送料轨道、以及驱动所述芯轴夹紧机构沿所述送料轨道运动、将芯轴从所述放料位传送至所述上料位的送料驱动件，所述分料驱动件和送料驱动件都与所述控制器相连。

进一步地，所述分料滚轮的表面具有多个用于容纳单个芯轴的凹槽，所述凹槽沿所述分料滚轮的轴向延伸。

优选地，所述料仓的底部倾斜设置，使所述开口处位于底部的最低端。

一种实施方式中，所述分料组件还包括料板、推料杆、以及用于驱动所述推料杆沿所述料板运动的推料驱动件，所述料板的一端延伸至所述分料滚轮下方，另一端延伸至所述料仓一侧并提供所述放料位，所述推料驱动件与所述控制器相连。

优选地，所述料板上还设有向上突起的限位块。

优选地，所述分料组件还包括两个滚轴、用于检测芯轴方向的定向检测件、以及用于驱动所述滚轴的滚轴驱动件，两个所述滚轴设置在所述分料滚轮与所述料板之间，与所述分料滚轮平行且两个所述滚轴之间的间隙大于芯轴的直径，所述定向检测件和滚轴驱动件都与所述控制器相连。

优选地，所述推料杆上设有与所述芯轴方向相匹配的定向推动部。

优选地，所述送料轨道与所述料板垂直。

进一步地，所述芯轴夹紧机构包括安装块、卡爪、顶杆、芯轴夹紧件和芯轴顶紧件，所述安装块安装在所述送料轨道上且与所述送料驱动件的动力输出端相连，所述芯轴夹紧件和芯轴顶紧件都固定在所述安装块上且都与所述控制器相连，所述卡爪与所述芯轴夹紧件的动力输出端相连，所述顶杆一端与所述芯轴顶紧件的动力输出端相连，另一端向所述卡爪延伸。

进一步地，还包括烫芯组件、隔膜放卷组件、以及用于将隔膜从所述隔膜放卷组件输送至所述卷绕位的张力组件；所述烫芯组件包括烫接头、以及用于驱动所述烫接头将所述隔膜烫接在芯轴上的烫接头驱动件，所述烫接头驱动件与所述控制器相连。

本发明的有益效果是：本发明实现了电芯自动卷绕设备的全自动换芯功能，与现有技术中手动换芯和半自动换芯的方式相比，操作更加简便快捷，显著提高了工艺效率、降低了工人的劳动强度，且能够在控制器的全自动控制下严格保证工艺速度和精度，使芯轴稳定分料、准确定位、可靠夹持并平稳送料。

附图说明

图1为本发明一种实施例电芯自动卷绕设备的总体结构示意图；

图2为本发明一种实施例的分料组件一种立体图；

图3为本发明一种实施例的分料组件另一种立体图；

图4为本发明一种实施例的分料组件主视图；

图5为本发明一种实施例的分料组件沿A-A方向截面图；

图6为本发明一种实施例的送料组件主视图；

图7为本发明一种实施例的送料组件立体图；

图8为本发明一种实施例的烫芯组件主视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

本发明在电芯自动卷绕设备中增加了实现全自动分料和送料的自动换芯组件，能够在一个电芯加工完成并下料后，自动更换下一根芯轴进行卷绕，因此显著提高了电芯卷绕的工艺效率和自动化水平。