接带机构及自动换卷装置的制作方法

1.本实用新型涉及电池制造技术领域，特别是涉及一种接带机构及自动换卷装置。


背景技术：

2.在锂电池的生产制造过程中，需要进行阴/阳极片的卷绕。当极片料卷用完时，需要启用备用料卷，完成自动换卷过程。自动换卷装置能够实现将正在使用的带料与其料卷切断分离，同时利用接带机构将备用料卷的带料前端与正在使用的带料尾端连接。为保证连接的可靠性，备用料卷的带料前端具有胶带，用于与正在使用的带料尾端粘结。
3.然而，现有的接带机构结构较为复杂，所需占用的空间较大，不便于其它机构的布置。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对现有技术中接带机构结构较为复杂，所需占用的空间较大，不便于其它机构的布置的问题，提供一种改善上述缺陷的接带机构及自动换卷装置。
5.一种接带机构，包括：
6.摆臂；
7.夹紧组件，设置于所述摆臂的一端，用于夹紧工作料带；
8.驱动组件，与所述摆臂的另一端驱动连接，受控驱动所述摆臂绕第一轴线转动；
9.裁切组件，设置于所述摆臂，受控切断夹紧于所述夹紧组件的工作料带；及
10.旋转组件，包括与所述夹紧组件驱动连接的旋转驱动件，所述旋转驱动件受控驱动所述夹紧组件绕与所述第一轴线平行的第二轴线转动；
11.其中，所述摆臂具有在与所述第一轴线平行的方向上相对的第一侧和第二侧，所述夹紧组件、所述裁切组件及所述旋转驱动件位于所述摆臂的所述第一侧，所述驱动组件位于所述摆臂的所述第二侧。
12.在其中一个实施例中，所述旋转组件还包括传动轴、第一传动结构及第二传动结构；
13.所述传动轴贯穿所述摆臂的所述第一侧和所述第二侧设置，并相对所述摆臂可转动，所述传动轴贯穿所述第一侧的一端通过所述第一传动结构与所述旋转驱动件的输出轴连接，所述传动轴贯穿所述第二侧的一端通过所述第二传动结构与所述夹紧组件连接。
14.在其中一个实施例中，所述夹紧组件包括转盘及安装于所述转盘的夹紧本体，所述转盘凸设有轴部，所述转盘位于所述摆臂的第一侧，所述轴部贯穿至所述第二侧设置，且相对所述摆臂可转动，所述传动轴贯穿所述第二侧的一端与所述轴部贯穿所述第二侧的一端通过所述第二传动结构连接。
15.在其中一个实施例中，所述第二传动结构包括主动齿轮和从动齿轮；
16.所述主动齿轮安装于所述传动轴贯穿所述第二侧的一端，所述从动齿轮安装于所述轴部贯穿所述第二侧的一端，并与所述主动齿轮啮合。
17.在其中一个实施例中，所述第一传动结构包括主动轮、从动轮及传动带；
18.所述主动轮安装于所述旋转驱动件的输出轴，所述从动轮安装于所述传动轴贯穿所述第一侧的一端，所述传动带套设于所述主动轮和所述从动轮之间。
19.在其中一个实施例中，所述驱动组件包括安装支架及安装于所述安装支架的摆动驱动件，所述摆动驱动件的输出轴与所述摆臂远离所述夹紧组件的一端连接。
20.在其中一个实施例中，所述安装支架上设置有围绕所述摆动驱动件的输出轴布设的两个限位块，两个所述限位块用于限定所述摆臂绕所述第一轴线的转动范围。
21.在其中一个实施例中，所述接带机构还包括移动组件，所述移动组件与所述安装支架驱动连接，以驱动所述安装支架移动。
22.在其中一个实施例中，所述移动组件包括底座及移动驱动件，所述安装支架可移动地连接于所述底座，所述移动驱动件与所述安装支架和所述底座连接。
23.一种自动换卷装置，包括如上任一实施例中所述的接带机构。
24.上述接带机构，当工作料轴上的料卷放卷完成，而需要换卷时，首先，夹紧组件夹紧工作料带，裁切组件将工作料带切断，使得工作料带与工作料轴上的空料卷断开连接。然后，旋转驱动件驱动夹紧组件绕第二轴线转动，使得部分工作料带包裹于夹紧组件的外侧，并朝向备用料轴。再然后，驱动组件驱动摆臂摆动，从而带动夹紧组件抵靠于备用料轴上的满料卷，以将工作料带粘贴于该满料卷上。
25.与现有技术相比，本实用新型的接带机构，旋转组件的旋转驱动件与夹紧组件和裁切组件位于摆臂的第一侧，驱动组件位于摆臂的第二侧，一方面利用安装夹紧组件和裁切组件的第一侧来安装旋转组件的旋转驱动件(不需要额外增加占用空间)，避免了将旋转驱动件与驱动组件设置在摆臂的同一侧而使得旋转组件占用驱动组件与摆臂之间的空间，从而有利于节省接带机构在与第一轴线平行的方向上的空间，提高空间利用率；另一方面，将旋转组件和驱动组件分离开来，避免相互影响，有利于简化结构。
附图说明
26.图1为本实用新型一实施例中接带机构的结构示意图；
27.图2为图1所示的接带机构在另一视角下的结构示意图；
28.图3为图2所示的接带机构的夹紧组件的夹紧本体的结构示意图；
29.图4为图3所示的夹紧本体的转盘的结构示意图。
具体实施方式
30.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
31.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
32.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
33.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
34.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
35.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
36.请参阅图1及图2所示，本实用新型一实施例提供了一种接带机构，该接带机构用于对放卷机构的两个放卷轴a上的料卷进行自动换卷，放卷机构的两个放卷轴a可彼此切换为工作料轴和备用料轴，即其中一个放卷轴a作为工作料轴，该工作料轴带动其上的料卷转动而向下游放卷输出工作料带时，另一个放卷轴a则为备用料轴，用于装载备用料卷(即满料卷)。当工作料轴上的料卷放卷完成时(此时该料卷为空料卷)，接带机构将工作料带切断，并将切断后的工作料带粘接至备用料轴上的满料卷的起头端，进而利用该备用料轴进行放卷，即完成一次换卷动作。
37.接带机构包括摆臂10、夹紧组件20、驱动组件50、裁切组件30及旋转组件(图未标)。
38.夹紧组件20设置于摆臂10的一端，用于夹紧工作料带。驱动组件50与摆臂10的另一端驱动连接，受控驱动摆臂10绕第一轴线转动，从而带动夹紧组件20绕第一轴线转动。裁切组件30设置于摆臂10，用于受控切断夹紧于夹紧组件20的工作料带，使得夹紧于夹紧组件20的工作料带与空料卷断开连接。旋转组件，包括与夹紧组件20驱动连接的旋转驱动件41，该旋转驱动件41用于受控驱动夹紧组件20绕与第一轴线平行的第二轴线转动。其中，摆臂10具有在与第一轴线平行的方向上相对的第一侧11和第二侧12。夹紧组件20、裁切组件30及旋转驱动件41位于摆臂10的第一侧11，驱动组件50位于摆臂10的第二侧12。
39.上述接带机构，当工作料轴上的料卷放卷完成，而需要换卷时，首先，夹紧组件20
夹紧工作料带，裁切组件30将工作料带切断，使得工作料带与工作料轴上的空料卷断开连接。然后，旋转驱动件41驱动夹紧组件20绕第二轴线转动，使得部分工作料带包裹于夹紧组件20的外侧，并朝向备用料轴。再然后，驱动组件50驱动摆臂10摆动，从而带动夹紧组件20抵靠于备用料轴上的满料卷，以将工作料带粘贴于该满料卷上。
40.与现有技术相比，本实用新型的接带机构，旋转组件的旋转驱动件41与夹紧组件20和裁切组件30位于摆臂10的第一侧11，驱动组件50位于摆臂10的第二侧12，一方面利用安装夹紧组件20和裁切组件30的第一侧11来安装旋转组件的旋转驱动件41(不需要额外增加占用空间)，避免了将旋转驱动件41与驱动组件50设置在摆臂10的同一侧而使得旋转组件占用驱动组件50与摆臂10之间的空间，从而有利于节省接带机构在与第一轴线平行的方向上的空间，提高空间利用率；另一方面，将旋转组件和驱动组件50分离开来，避免相互影响，有利于简化结构。
41.还需要说明的是，接带机构需要安装于安装大板(图未示)上，且安装大板位于摆臂10的第二侧12。本实用新型中由于旋转驱动件41、夹紧组件20和裁切组件30位于摆臂10的第一侧11，一方面，不需要在安装大板上开设用于在摆臂10转动过程中对旋转驱动件41进行避位的避让孔，有利于提高安装大板的强度，进而提高设备的结构稳定性；另一方面，摆臂10的第二侧12可更加靠近安装大板设置，从而减小接带机构在与第一轴线平行的方向上的尺寸，提高空间利用率，便于安装大板上其它机构的优化布置。
42.本实用新型的实施例中，旋转组件还包括传动轴(图未示)、第一传动结构42及第二传动结构43。传动轴贯穿摆臂10的第一侧11和第二侧12设置，并相对摆臂10可转动。传动轴贯穿摆臂10的第一侧11的一端通过第一传动结构42与旋转驱动件41的输出轴连接，以使旋转驱动件41的输出轴能够通过第一传动结构42带动传动轴转动。传动轴贯穿摆臂10的第二侧12的一端通过第二传动结构43与夹紧组件20连接，以使传动轴能够通过第二传动结构43带动夹紧组件20绕第二旋转轴线转动。如此，由于旋转驱动件41及第一传动结构42位于摆臂10的第一侧11，而驱动组件50位于摆臂10的第二侧12，从而避免了旋转驱动件41与驱动组件50位于摆臂10的同一侧时第一传动结构42需要占用驱动组件50与摆臂10之间的空间，有利于节省与第一轴线平行的方向上的空间，提高空间利用率。并且，利用第一传动结构42、传动轴及第二传动结构43将旋转驱动件41的旋转运动传递至夹紧组件20，结构较为简单，有利于降低设备成本。
43.具体到实施例中，夹紧组件20包括转盘21及安装于该转盘21的夹紧本体(图未标)。该转盘21凸设有轴部210(见图4)，且转盘21位于摆臂10的第一侧11，轴部210贯穿至摆臂10的第二侧12设置，且轴部210相对摆臂10可转动。传动轴贯穿摆臂10的第二侧12的一端与轴部210贯穿摆臂10的第二侧12的一端通过第二传动结构43连接，使得传动轴能够带动轴部210转动，进而带动转盘21及夹紧本体绕第二轴线转动。驱动组件50、传动轴及轴部210依次沿摆臂10的纵长方向布设。如此，旋转驱动件41的输出轴能够通过第一传动结构42带动传动轴转动，传动轴再通过第二传动结构43带动轴部210转动，进而实现夹紧本体转动。可以理解的是，第二轴线即为轴部210的轴线。
44.进一步地，驱动组件50、传动轴和轴部210沿摆臂10的纵长方向布设，且传动轴靠近轴部210设置，使得连接于传动轴和轴部210之间的第二传动结构43与驱动组件50分离，不占用驱动组件50与摆臂10之间的空间，有利于提高空间利用率。
45.进一步地，第二传动结构43包括主动齿轮431和从动齿轮432。该主动齿轮431安装于传动轴贯穿摆臂10的第二侧12的一端，以随传动轴一同转动。从动齿轮432安装于轴部210贯穿摆臂10的第二侧12的一端，以随轴部210一同转动，并且从动齿轮432与主动齿轮431啮合。如此，利用相互啮合的主动齿轮431和从动齿轮432将传动轴的旋转运动传递至轴部210，使得轴部210带动夹紧本体转动。
46.具体到实施例中，第一传动结构42包括主动轮、从动轮422及传动带421。主动轮安装于旋转驱动件41的输出轴，以随旋转驱动件41的输出轴一同转动。从动轮422安装于传动轴贯穿摆臂10的第一侧11的一端，以随传动轴一同转动。传动带421套设于主动轮和从动轮422之间，以使主动轮通过传动带421带动从动轮422转动，进而从动轮422带动传动轴转动。可选地，旋转驱动件41可以是电机。
47.本实用新型的实施例中，驱动组件50包括安装支架51及安装于安装支架51的摆动驱动件52，该摆动驱动件52的输出轴与摆臂10的一端连接，以驱动摆臂10绕第一轴线转动，从而带动夹紧组件20摆动至与放卷轴上的满料卷相抵，以将工作料带粘贴至满料卷上。可以理解的是，第一轴线即为摆动驱动件52的输出轴的轴线。可选地，摆动驱动件52可以采用电机。
48.具体到实施例中，安装支架51上设置有围绕摆动驱动件52的输出轴布设的两个限位块53，该两个限位块53用于限定摆臂10绕第一轴线的转动范围。如此，利用限位块53对摆臂10的转动范围进行限定，即摆臂10在两个限位块53之间转动。
49.进一步地，摆臂10绕第一轴线转动的过程中包括第一位置和第二位置。当摆臂10绕第一轴线转动至第一位置时，摆臂10与其中一个限位块53相抵接，且带动夹紧组件20转动至与两个放卷轴a中的一个放卷轴a上的满料卷相抵接，以将夹紧于夹紧组件20的工作料带粘贴至该放卷轴a上的满料卷。当摆臂10绕第一轴线转动至第二位置时，摆臂10与其中另一个限位块53相抵接，且带动夹紧组件20转动至与两个放卷轴a中的另一个放卷轴a上的满料卷相抵接，以将夹紧于夹紧组件20的工作料带粘贴至该放卷轴a上的满料卷。
50.具体到实施例中，接带机构还包括移动组件60，该移动组件60与安装支架51驱动连接，以驱动安装支架51移动。如此，安装支架51在移动组件60的驱动下移动至工作料带进入夹紧组件20内，以便于被夹紧组件20夹紧。并且，当夹紧组件20将工作料带粘贴至放卷轴上的满料卷后，夹紧组件20松开对工作料带的夹紧，移动组件60驱动安装支架51反向移动而复位，以使工作料带退出夹紧组件20，避免夹紧组件20对工作料带的走带造成影响。
51.进一步地，移动组件60包括底座60及移动驱动件62。安装支架51可移动地连接于底座60，移动驱动件62与安装支架51和底座60连接，以驱动安装支架51相对底座60移动。优选地，移动驱动件62安装于安装支架51，且移动驱动件62的驱动端与底座60连接。可选地，移动驱动件62可以是气缸。
52.进一步地，底座60上设置有滑轨611，安装支架51上设置有滑块511，且该滑块511与滑轨611滑动配合，以对安装支架51相对底座60的移动进行导向，使得安装支架51的移动稳定可靠。
53.请参见图3所示，本实用新型的实施例中，夹紧本体包括至少两个夹辊22及夹块23。每一夹辊22绕自身轴线可转动地连接于转盘21，夹块23可受控地朝向该至少两个夹辊22靠近或远离地连接于转盘21，至少两个夹辊22与夹块23之间形成用于夹紧工作料带的夹
紧位。如此，当需要夹紧工作料带时，夹块23朝向至少两个夹辊22靠近，直至位于夹紧位的工作料带被夹紧于至少两个夹辊22和夹块23之间。当需要解除对工作料带的夹紧时，夹块23远离至少两个夹辊22，直至夹块23和至少两个夹辊22与工作料带分离。
54.请参见图2及图3所示，具体到实施例中，裁切组件30包括裁切座31、裁切驱动件32及切刀33，裁切座31安装于摆臂10的第一侧11，裁切驱动件32安装于裁切座31，且与切刀33驱动连接，以驱动切刀33由任意相邻的两个夹辊22切入或退出夹紧位。如此，当需要切断工作料带时，裁切驱动件32驱动切刀33由相邻两个夹辊22之间切入夹紧位，从而将被夹紧的工作料带切断，然后裁切驱动件32驱动切刀33由该相邻两个夹辊22之间退出夹紧位而返回至初始位置。
55.进一步地，夹块23朝向至少两个夹辊22的一侧具有一夹持面，各个夹辊22沿该夹持面间隔布设，且相互平行。
56.进一步地，夹紧本体还包括导杆26，转盘21上开设有导向孔，导杆26的一端固定连接于夹块23，导杆26的另一端与导向孔滑动配合。如此，利用导杆26和导向孔的导向配合来对夹块23相对转盘21上的夹辊22的移动进行导向，使得夹块23的移动更加稳定可靠。
57.具体到图3所示的实施例中，夹紧组件20包括两个夹辊22，该两个夹辊22之间形成供切刀33通过的切刀通道。夹持面上开设有对应切刀通道的避让槽。如此，切刀33在裁切驱动件32的驱动下可由切刀通道切入夹紧位，直至避让槽，从而将工作料带切断。避让槽的设置一方面确保切断工作料带；另一方面，避免切刀33与夹块23接触，从而损坏夹块23和切刀33。
58.具体到实施例中，夹紧组件20还包括安装于转盘21的夹紧驱动件24，该夹紧驱动件24的驱动端与夹块23连接，以驱动夹块23靠近或远离转盘21上的各个夹辊22。可选地，夹紧驱动件24可以是气缸。
59.进一步地，夹紧组件20还包括弹性件25，该弹性件25的一端抵接于夹块23，弹性件25的另一端抵接于转盘21，以提供使得夹块23具有远离转盘21上的各个夹辊22移动的预紧力。如此，当夹块23朝向各个夹辊22靠近而夹紧工作料带时，弹性件25起到缓冲作用，避免夹块23与夹辊22之间产生硬冲击。还需要说明的是，夹紧驱动件24驱动夹块23朝向各个夹辊22靠近而夹紧工作料带的同时压缩弹性件25。当需要解除对工作料带的夹紧时，夹紧驱动件24卸力，在弹性件25的作用下推动夹块23远离各个夹辊22移动，从而松开工作料带。
60.具体到实施例中，夹紧驱动件24可以是气缸。进一步地，转盘21上的轴部210内开设有气流通道，气流通道具有进气口和出气口212，该进气口与夹紧驱动件24的进气管连接，出气口212与夹紧驱动件24的出气管连接。其中，进气口和出气口212分别位于轴部210的轴向两端的端面，从而有利于缩短气管的长度，降低气管缠绕的风险。
61.基于上述接带机构，本实用新型还提供一种自动换卷装置，包括如上任一实施例中所述的接带机构。具体地，自动换卷装置还包括放卷机构，放卷机构包括两个放卷轴a，两个放卷轴可彼此切换为工作料轴和备用料轴，即其中一个为工作料轴时，另一个为备用料轴。
62.请继续参见图1、图2及图3所示，以下对自动换卷装置的换卷过程进行说明：
63.当放卷轴a(即工作料轴)上的料卷放卷完成，而需要换卷时，首先，移动驱动件62驱动安装支架51移动，使得夹紧组件20朝向工作料带移动，直至工作料带进入夹紧位(即夹
块23与各个夹辊22之间)。
64.然后，夹紧驱动件24驱动夹块23朝向各个夹辊22移动，直至夹紧工作料带。裁切驱动件32驱动切刀33切断工作料带，此时，工作料带与工作料轴上的空料卷断开。
65.再然后，旋转驱动件41驱动转盘21转动，使得工作料带部分包裹在位于外侧的一个夹辊22上，且朝向备用料轴上的满料卷。
66.再然后，摆动驱动件52驱动摆臂10绕第一轴线转动第一位置，此时包裹有部分工作料带的夹辊22与备用料轴上的满料卷接触，从而将工作料带粘接于满料卷的料带的起头端(为了便于料带的连接，满料卷的料带的起头端具有双面胶，利用该双面胶与工作料带粘接)。此时，备用料轴带动其上的满料卷转动，从而通过工作料带带动上述包裹有部分工作料带的夹辊22转动，直至将工作料带的整个尾端均粘贴至满料卷上。
67.最后，夹紧驱动件24驱动夹块23解除对工作料带的夹紧。移动驱动件62驱动安装支架51反向移动，直至工作料带退出夹紧组件20的夹块23和各个夹辊22之间的夹紧位。至此，一次换卷操作完成，作为备用料轴的放卷轴a切换成工作料轴，并带动其上的满料卷转动，从而放卷输出工作料带。另一放卷轴a作为备用料轴，可卸下其上的空料卷，并装上满料卷，为下一次换卷作准备。
68.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
69.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本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，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。