[发明专利]一种卷绕成型装置

说明书

技术领域

本发明涉及生产经过卷绕成型产品的设备，特别涉及如采用薄型 材料卷绕成型为扁平形状的电池或电容类的一种卷绕成型装置。

背景技术

生产如采用薄型材料卷绕成型为扁平形状的电池或电容类的产 品时，一般使用横截面为近似长方形(一般四角倒角，实际横截面为 八棱形)的柱形卷绕头，将薄型材料在卷绕头上卷绕足够的层数后， 采用顶出装置将其从卷绕头上推出，经后期整形或直接获得扁平状的 产品。但是由于卷绕头为扁平状，因此其在旋转卷绕薄型材料时，其 张力波动很大，为了控制卷绕的张力，需要对电机的转速做复杂的调 控，尽管如此，其张力的波动依然难以完全克服，同时生产速度受到 很大的影响。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种可以有效克服张力 波动、提高生产效率的技术方案。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种卷绕成型装置，包括：

卷绕头，用于作为卷绕薄型材料的卷轴，所述卷绕头的横截面为 圆形、近似圆形或椭圆，所述卷绕头为一单一元件组成的整体，或由 两个及两个以上卷绕头元件组成，卷绕头元件之间存在间隙，且可向 卷绕头轴线方向移动或向远离卷绕头中轴线的方向移动；或卷绕头元 件之间做相向运动及异向运动。

将传统横截面为扁平状多边形卷绕头改为横截面为圆形、近似圆 形或椭圆形，使得卷绕时没有张力波动或者大大降低张力的波动值， 从而无需再对驱动卷绕头的电机进行复杂的速度调控，可以提高卷绕 速度，在保证卷绕质量的前提下，提高生产效率。其中，将卷绕头横 截面设置为近似圆形或椭圆，可以在后续压扁成型的过程中引导产品 变形的方向，确保按照设计要求进行压扁成型。

采用两个、三个、四个或更多的卷绕头元件(也称为卷绕头组件) 来构建卷绕头的目的是为了更加快捷安全的脱模，卷绕头元件之间在 初始状态时具有距离(间隙)，卷绕完成后，这些卷绕头元件向卷绕 头中轴线方向运动，这些间隙减小或消失，而卷绕头与产品之间则有 了间隙，从而为快速脱模创造了条件。

传统扁平状卷绕产品的生产，均采用扁平状的卷绕头进行卷绕和 定型，在现有技术的认知中，这样一次成型是最佳方案，张力波动的 问题可以由成熟的电机调速技术来弥补，而对于生产效率，在与以前 的技术相比，已经大大提高，因此没有人再对此进行关注和研究，而 本申请敏锐的发现了现有技术存在的弊端，进而进行大量的研究和实 验，最终创造性的提出了本方案，虽然看似简单，但是突破了现有技 术的桎梏，解决了张力波动带来的负面影响，摒弃了复杂的电机调速 系统，有效提高卷绕速度，这是本领域技术人员从未去思考的。

对于卷绕脱模(脱离卷绕头)后呈圆筒形或近似圆筒形或椭圆筒 形的半成品，需要进一步压扁成型，最终获得扁平状的产品，如手机 电池或者扁平状的电容等，虽然多了一道工序，但是相对于现有技术， 生产效率还是提高很多，至于压扁成型的装置，有很多技术方案，都 可以方便快捷的实现。

进一步的，所述卷绕头外表面上设有与其中轴线平行的两条凹 槽。

为了实现方便快速的脱模(脱离卷绕头，下同)，在卷绕头上设 置两条凹槽，当需要脱模时，可采用工具伸入凹槽中，并向外扩张， 给予卷绕好的产品由内而外的扩张撑力，利用工具与产品内壁之间的 摩擦力，可以将卷绕头快速退出。

进一步的，两条凹槽的几何轴线与卷绕头的中轴线位于同一平面 上。

将凹槽沿卷绕头中轴线对称设置，使得在脱模时工具的扩张撑力 是稳定的，不会出现产品滑动的情形。

在上述的方案中，可以利用外部工具扩张固定住产品，再将卷绕 头退出后，利用工具进一步扩张，迫使产品向一个扁平化的椭圆变形， 甚至可以直接将产品拉制成扁平的产品。这样可以至少得到一个已经 基本成型的半成品(预成型)，只需再经过一道压制工艺即可获得最 终的产品(就本工序而言)。

进一步的，所述卷绕成型装置还设有扩张装置，所述扩张装置设 有两个凸起部，两个凸起部与两条凹槽对应匹配，当两个凸起部分别 位于对应的凹槽中时，位于凹槽中的部分任一位置的横截面均位于卷 绕头横截面的包络线内。

对应与前述脱模及预成型工艺要求而提出的具体的一种实施方 案，其中凹槽的深度和宽度可以稍微大于凸起部的尺寸，以便在卷绕 薄型材料后可以快速的将凸起部插入凹槽中。

进一步的，所述扩张装置还设有扩张驱动装置，用于带动两凸起 部在同一平面沿、沿卷绕头中轴线垂直的方向，做远离卷绕头或靠近 卷绕头的相反运动或相向运动。