本申請涉及一種三卷針卷繞機(jī)構(gòu)，主要用于鋰電池的生產(chǎn)加工。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有大方型三卷針卷繞機(jī)構(gòu)基本都是采用三個電機(jī)分別通過嵌套式空心軸、兩級同步帶傳動的方式驅(qū)動卷針實現(xiàn)卷繞運(yùn)動，此種方式要求零件加工精度及裝配精度很高，所用零件較多，裝配較為復(fù)雜；三個卷針傳動有差異,可靠性低；整體轉(zhuǎn)動慣量大、加減速慢，卷繞效率低，造價昂貴。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本申請的目的是：針對上述問題，提供一種新型結(jié)構(gòu)的三卷針卷繞機(jī)構(gòu)，以消除三個卷針傳動差異，提高可靠性。

為了達(dá)到上述目的，本申請的技術(shù)方案是：

一種三卷針卷繞機(jī)構(gòu)，包括機(jī)架、呈等邊三角形分布且相互平行的三根卷針，還包括：

轉(zhuǎn)盤，其連接于所述機(jī)架上并能夠繞該轉(zhuǎn)盤中軸線作樞轉(zhuǎn)運(yùn)動；

卷盤驅(qū)動電機(jī)，其固定于所述機(jī)架上，且該卷盤驅(qū)動電機(jī)與所述轉(zhuǎn)盤傳動連接、以帶動所述轉(zhuǎn)盤繞轉(zhuǎn)盤中軸線作樞轉(zhuǎn)運(yùn)動；

三個轉(zhuǎn)針齒輪，這三個轉(zhuǎn)針齒輪以所述轉(zhuǎn)盤中軸線為對稱中心呈等邊三角形對稱連接于所述轉(zhuǎn)盤上，每個轉(zhuǎn)針齒輪均能夠繞自身軸線作樞轉(zhuǎn)運(yùn)動，所述三根卷針分別同軸固定于這三個轉(zhuǎn)針齒輪上；

三個轉(zhuǎn)針驅(qū)動電機(jī)，這三個轉(zhuǎn)針驅(qū)動電機(jī)均固定于所述機(jī)架上；以及

三個轉(zhuǎn)針傳動齒輪，這三個轉(zhuǎn)針傳動齒輪均分別通過齒輪分合組件與所述三個轉(zhuǎn)針驅(qū)動電機(jī)相連，借助所述齒輪分合組件的動作，而能夠選擇性地使所述轉(zhuǎn)針傳動齒輪與所述轉(zhuǎn)針齒輪相互嚙合/相互分離。

本申請在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還包括以下優(yōu)選方案：

所述轉(zhuǎn)盤上還設(shè)置有與所述轉(zhuǎn)針齒輪相配合的轉(zhuǎn)針齒輪制動組件，借助該轉(zhuǎn)針齒輪制動組件的動作，而能夠選擇性地阻止/允許所述轉(zhuǎn)針齒輪繞自身軸線作樞轉(zhuǎn)運(yùn)動。

所述轉(zhuǎn)針齒輪制動組件包括：

花鍵螺母，其與所述轉(zhuǎn)盤同軸固定；

花鍵軸，其可軸向移動地穿設(shè)于所述花鍵螺母中，而且該花鍵軸與所述花鍵螺母周向固定；

彈簧座，其固定于所述花鍵軸上；

彈簧，其套設(shè)于所述花鍵軸外且夾設(shè)在所述花鍵螺母和所述彈簧座之間；

三顆定位銷釘，這三顆定位銷釘以所述轉(zhuǎn)盤中軸線為對稱中心呈等邊三角形固定于所述彈簧座上；

頂頭，其與所述花鍵軸同軸布置；以及

頂頭氣缸，其氣缸軸與所述頂頭同軸固定，以帶動所述頂頭抵壓/松開所述花鍵軸。

所述齒輪分合組件包括：

第二花鍵軸，其與所述轉(zhuǎn)針驅(qū)動電機(jī)的電機(jī)軸同軸固定；

滑套，其可軸向滑動地套設(shè)于所述第二花鍵軸上，并且該滑套與所述第二花鍵軸周向固定，所述轉(zhuǎn)針傳動齒輪與該滑套固定；

轉(zhuǎn)針傳動齒輪撥移氣缸，其固定于所述機(jī)架上；以及

撥叉，其一端的撥叉爪通過凸輪軸承隨動器與所述滑套接觸連接，另一端通過依次連接的肘節(jié)接頭和浮動接頭與所述轉(zhuǎn)針傳動齒輪撥移氣缸的氣缸軸相連，并且該撥叉的中部通過轉(zhuǎn)軸與所述機(jī)架樞轉(zhuǎn)連接。

所述齒輪分合組件還包括固定于所述機(jī)架上的軸承座，所述第二花鍵軸旋轉(zhuǎn)支撐于該軸承座中。

所述第二花鍵軸是通過聯(lián)軸器與所述轉(zhuǎn)針驅(qū)動電機(jī)的電機(jī)軸同軸固定連接的。

所述轉(zhuǎn)盤為圓盤結(jié)構(gòu)，其上成型有一圈與轉(zhuǎn)盤同軸布置的圓形齒圈，所述卷盤驅(qū)動電機(jī)是通過與所述圓形齒圈嚙合連接的轉(zhuǎn)盤傳動齒輪傳動連接的。

所述卷盤驅(qū)動電機(jī)和所述轉(zhuǎn)針驅(qū)動電機(jī)均為伺服電機(jī)。

所述轉(zhuǎn)針齒輪為消隙齒輪，其由兩個同軸布置的齒輪單體構(gòu)成。

所述轉(zhuǎn)針傳動齒輪齒形端面制有倒角。

本申請的優(yōu)勢在于：

⑴消除三個卷針傳動差異，提高可靠性。

⑵簡化卷繞頭結(jié)構(gòu)，提高裝配工藝性和便于維護(hù)。

⑶降低轉(zhuǎn)動慣量，提高卷繞效率、精準(zhǔn)度及穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1為本申請實施中三卷針卷繞機(jī)構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本申請實施例中轉(zhuǎn)針齒輪制動組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本申請實施例中齒輪分合組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本申請實施中三卷針卷繞機(jī)構(gòu)的主視圖；

圖5為本申請實施中三卷針卷繞機(jī)構(gòu)的局部結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1-機(jī)架，2-卷針，3-轉(zhuǎn)盤，3a-圓形齒圈，4-卷盤驅(qū)動電機(jī)，5-轉(zhuǎn)針齒輪，6-轉(zhuǎn)針驅(qū)動電機(jī)，7-轉(zhuǎn)針傳動齒輪，8-花鍵螺母，9-花鍵軸，10-彈簧座，11-彈簧，12-定位銷釘，13-第二花鍵軸，14-滑套，15-轉(zhuǎn)針傳動齒輪撥移氣缸，16-撥叉，17-肘節(jié)接頭，18-浮動接頭，19-轉(zhuǎn)軸，20-軸承座，21-聯(lián)軸器，22-轉(zhuǎn)盤傳動齒輪，23-頂頭，24-頂頭氣缸。

具體實施方式

下面通過具體實施方式結(jié)合附圖對本申請作進(jìn)一步詳細(xì)說明。本申請可以以多種不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本實施例所描述的實施方式。提供以下具體實施方式的目的是便于對本申請公開內(nèi)容更清楚透徹的理解，其中上、下、左、右等指示方位的字詞僅是針對所示結(jié)構(gòu)在對應(yīng)附圖中位置而言。

然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可能會意識到其中的一個或多個的具體細(xì)節(jié)描述可以被省略，或者還可以采用其他的方法、組件或材料。在一些例子中，一些實施方式并沒有描述或沒有詳細(xì)的描述。

此外，本文中記載的技術(shù)特征、技術(shù)方案還可以在一個或多個實施例中以任意合適的方式組合。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，易于理解與本文提供的實施例有關(guān)的方法的步驟或操作順序還可以改變。因此，附圖和實施例中的任何順序僅僅用于說明用途，并不暗示要求按照一定的順序，除非明確說明要求按照某一順序。

本文中為部件所編序號本身，例如“第一”、“第二”等，僅用于區(qū)分所描述的對象，不具有任何順序或技術(shù)含義。而本申請所說“連接”、“聯(lián)接”，如無特別說明，均包括直接和間接連接(聯(lián)接)。

圖1至圖5示出了本申請這種三卷針卷繞機(jī)構(gòu)的一個優(yōu)選實施例，與傳統(tǒng)三卷針卷繞機(jī)構(gòu)相同的是，該機(jī)構(gòu)也包括機(jī)架1以及相互平行布置的三根卷針2，并且這三根卷針2呈等邊三角形分布。

本實施例的關(guān)鍵改進(jìn)在于，還機(jī)構(gòu)還包括：轉(zhuǎn)盤3，卷盤驅(qū)動電機(jī)4，三個轉(zhuǎn)針齒輪5，三個轉(zhuǎn)針驅(qū)動電機(jī)6和三個轉(zhuǎn)針傳動齒輪7。其中：

轉(zhuǎn)盤3連接于機(jī)架1上并能夠繞該轉(zhuǎn)盤中軸線作樞轉(zhuǎn)運(yùn)動。

卷盤驅(qū)動電機(jī)4固定于機(jī)架1上，并且該卷盤驅(qū)動電機(jī)與轉(zhuǎn)盤3傳動連接、以帶動轉(zhuǎn)盤3繞轉(zhuǎn)盤中軸線作樞轉(zhuǎn)運(yùn)動。具體地，卷盤驅(qū)動電機(jī)4是通過這種結(jié)構(gòu)形式與轉(zhuǎn)盤3傳動連接的：所述轉(zhuǎn)盤3為圓盤結(jié)構(gòu)，其上成型有一圈與轉(zhuǎn)盤同軸布置的圓形齒圈3a，卷盤驅(qū)動電機(jī)4的電機(jī)軸上同軸固定一轉(zhuǎn)盤傳動齒輪22，而且該轉(zhuǎn)盤傳動齒輪22與圓形齒圈3a嚙合連接。

三個轉(zhuǎn)針齒輪5以轉(zhuǎn)盤中軸線為對稱中心呈等邊三角形對稱連接于轉(zhuǎn)盤3上。每個轉(zhuǎn)針齒輪5均能夠繞自身軸線作樞轉(zhuǎn)運(yùn)動，上述三根卷針2分別同軸固定于這三個轉(zhuǎn)針齒輪5上。

三個轉(zhuǎn)針驅(qū)動電機(jī)6均固定于機(jī)架1上，為卷針2的轉(zhuǎn)動作卷繞動作提供動力源。

三個轉(zhuǎn)針傳動齒輪7均分別通過齒輪分合組件與三個轉(zhuǎn)針驅(qū)動電機(jī)6相連，借助齒輪分合組件的動作，而能夠選擇性地使轉(zhuǎn)針傳動齒輪7與轉(zhuǎn)針齒輪5相互嚙合/相互分離。

為了保證轉(zhuǎn)針傳動齒輪7與轉(zhuǎn)針齒輪5間的傳動平順度。本實施例中的轉(zhuǎn)針齒輪5采用消隙齒輪，其由兩個同軸布置的齒輪單體構(gòu)成。

而且，轉(zhuǎn)針傳動齒輪7齒形端面制有倒角，與轉(zhuǎn)針齒輪5齒數(shù)比為1:3，以便于兩者嚙合。

在本實施例中，上述齒輪分合組件主要由第二花鍵軸13、滑套14、轉(zhuǎn)針傳動齒輪撥移氣缸15和撥叉16構(gòu)成。其中：

第二花鍵軸13通過聯(lián)軸器21與轉(zhuǎn)針驅(qū)動電機(jī)6的電機(jī)軸同軸固定連接。

滑套14可軸向滑動地套設(shè)于第二花鍵軸13上，并且該滑套與第二花鍵軸13周向固定，即第二花鍵軸13能夠相對于滑套14軸向移動而不能周向轉(zhuǎn)動。上述轉(zhuǎn)針傳動齒輪7與該滑套14固定連接。

轉(zhuǎn)針傳動齒輪撥移氣缸15通過支架固定于轉(zhuǎn)盤3上，其為轉(zhuǎn)針傳動齒輪7與轉(zhuǎn)針齒輪5分合動作提供動力源。

撥叉16具有兩端，其中一端(圖3中的下端)為撥叉爪，而且該撥叉16的撥叉爪通過凸輪軸承隨動器與滑套14接觸連接，另一端(圖3中的上端)通過依次連接的肘節(jié)接頭17和浮動接頭18與轉(zhuǎn)針傳動齒輪撥移氣缸15的氣缸軸相連，并且該撥叉16的中部通過轉(zhuǎn)軸19與機(jī)架1樞轉(zhuǎn)連接。

在圖3中，當(dāng)轉(zhuǎn)針傳動齒輪撥移氣缸15推動/拉動撥叉16而帶動撥叉16繞轉(zhuǎn)軸19作逆時針/順時針轉(zhuǎn)動時，撥叉16下端的撥叉爪便會撥動滑套14以及固定在滑套上的轉(zhuǎn)針傳動齒輪7沿第二花鍵軸13軸向移動，進(jìn)而實現(xiàn)轉(zhuǎn)針傳動齒輪7與轉(zhuǎn)針齒輪5的嚙合/分離。

為了保證第二花鍵軸13的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，本實施例還設(shè)置有固定于機(jī)架1上的軸承座20，第二花鍵軸13旋轉(zhuǎn)支撐于該軸承座20中。

工作時，通過傳動齒輪撥移氣缸15的動作，而使轉(zhuǎn)針傳動齒輪7與轉(zhuǎn)針齒輪5處于嚙合狀態(tài)，轉(zhuǎn)針驅(qū)動電機(jī)6帶動轉(zhuǎn)針傳動齒輪7轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)針傳動齒輪7帶動轉(zhuǎn)針齒輪5轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動卷針2轉(zhuǎn)動，而使得三根卷針2轉(zhuǎn)動，分別實現(xiàn)卷繞、首尾、貼膠、下料尋位等運(yùn)動。

若需要轉(zhuǎn)換三根卷針2的位置，則通過傳動齒輪撥移氣缸15的反響動作帶動轉(zhuǎn)針傳動齒輪7與轉(zhuǎn)針齒輪5分離。然后通過卷盤驅(qū)動電機(jī)4帶動轉(zhuǎn)盤3轉(zhuǎn)動所需角度，而實現(xiàn)三根卷針2的換位。

考慮到在對三根卷針2進(jìn)行換位時，轉(zhuǎn)針齒輪5處于可自由旋轉(zhuǎn)的自由狀態(tài)，轉(zhuǎn)針2在換位過程中很可能受外力而發(fā)生自轉(zhuǎn)，進(jìn)而影響卷針2上工料的定位加工。本實施例在轉(zhuǎn)盤3上還設(shè)置有與轉(zhuǎn)針齒輪5相配合的轉(zhuǎn)針齒輪制動組件，借助該轉(zhuǎn)針齒輪制動組件的動作，而能夠選擇性地阻止/允許轉(zhuǎn)針齒輪5繞自身軸線作樞轉(zhuǎn)運(yùn)動。

上述轉(zhuǎn)針齒輪制動組件主要由花鍵螺母8、花鍵軸9、彈簧座10、彈簧11、三顆定位銷釘12、頂頭23和頂頭氣缸24構(gòu)成。其中：

花鍵螺母8與轉(zhuǎn)盤3同軸固定。

花鍵軸9可軸向移動地穿設(shè)于花鍵螺母8中，而且該花鍵軸與花鍵螺母8周向固定。

彈簧座10固定于花鍵軸9上。

彈簧11套設(shè)在花鍵軸9外，并且該彈簧11夾設(shè)在花鍵螺母8和彈簧座10之間。

三顆定位銷釘12固定于彈簧座10上，并且這三顆定位銷釘12以轉(zhuǎn)盤中軸線為對稱中心呈等邊三角形布置。

頂頭23與花鍵軸9同軸布置。

頂頭氣缸24的氣缸軸與頂頭23同軸固定(頂頭氣缸24通過支架與轉(zhuǎn)盤3固定)，以帶動頂頭23抵壓/松開花鍵軸9。

在圖2中，當(dāng)頂頭氣缸24帶動頂頭23向右移動而使頂頭23與花鍵軸9分離后，在彈簧11彈力作用下，花鍵軸9向右移動，進(jìn)而使得三顆定位銷釘12向右移動(即在圖1向遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)盤的方向移動)，而使得這三顆定位銷釘12分別插入到三個轉(zhuǎn)針齒輪5各自相鄰兩齒的間隙中，從而阻止轉(zhuǎn)針齒輪5隨轉(zhuǎn)動盤公轉(zhuǎn)時自轉(zhuǎn)。當(dāng)頂頭氣缸24帶動頂頭23向左移動而使頂頭23抵觸花鍵軸9向左移動時(彈簧11受壓縮短)，這三顆定位銷釘12便靠近轉(zhuǎn)盤移動，而脫離三個轉(zhuǎn)針齒輪5各自相鄰兩齒的間隙，轉(zhuǎn)針齒輪5可自轉(zhuǎn)。

本實施例中，上述卷盤驅(qū)動電機(jī)4和轉(zhuǎn)針驅(qū)動電機(jī)6均為伺服電機(jī)。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實施方式對本申請所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本申請的具體實施只局限于這些說明。對于本申請所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本申請構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換。