自动换卷机构和贴胶装置

技术领域

本发明涉及贴胶设备领域，具体而言，涉及一种自动换卷机构和贴胶装置。

背景技术

现有技术中的贴胶设备对电芯进行贴胶的过程中，均需要配置工作人员进行值守，以便当一个卷料胶纸使用完毕后，通过值守的工作人员及时地进行卷料胶纸的更换，这种方式无法做到自动换卷，导致换卷的成本高，且换卷的效率低；另外，由于换卷停机的时间长，降低了生产效率。

发明内容

本发明的目的包括，例如，提供了一种自动换卷机构和贴胶装置，其能够减少值守的工作人员的数量，并减小值守的工作人员的劳动强度，而且能够提高换卷的效率，从而能够缩短换卷的时间，进而能够缩短换卷停机的时间，由此，提高生产效率。

本发明的实施例可以这样实现：

第一方面，本发明提供一种自动换卷机构，自动换卷机构包括工作台、备料单元、旋转单元、检测单元以及夹料单元；

备料单元与工作台连接，并用于放置至少一个备用的料卷；旋转单元用于装夹料卷，且旋转单元沿第一预设方向与工作台可活动地连接，并具备装入料卷的装料位置以及移出料卷的卸料位置；检测单元与旋转单元连接，且用于检测装夹于旋转单元上的料卷的余量；夹料单元沿第一预设方向与工作台可活动地连接，并具备夹取备料单元中的料卷的夹料位置，以及将夹取的料卷装入处于装料位置的旋转单元的上料位置。

在可选的实施方式中，自动换卷机构还包括压紧头，压紧头沿第二预设方向与旋转单元可活动地连接，并具备压持位置以及间隔位置；其中，第一预设方向与第二预设方向垂直；

当压紧头处于压持位置时，压紧头用于压持装夹于旋转单元上的料卷，以限制料卷沿脱离旋转单元方向的运动；当压紧头处于间隔位置时，压紧头与旋转单元间隔，且旋转单元与压紧头之间的间隔区域用于供料卷通过。

在可选的实施方式中，自动换卷机构还包括第一驱动单元、第二驱动单元及第三驱动单元；

第一驱动单元用于驱动旋转单元沿第一预设方向在装料位置以及卸料位置间变换位置；第二驱动单元用于驱动夹料单元沿第一预设方向在夹料位置及上料位置间变换位置；第三驱动单元用于驱动压紧头沿第二预设方向在压持位置及间隔位置间变换位置。

在可选的实施方式中，自动换卷机构还包括裁切单元及第四驱动单元；所述旋转单元包括气涨轴和驱动所述气涨轴旋转的电机；

裁切单元与工作台沿第三预设方向可活动地连接，第四驱动单元用于驱动裁切单元沿第三预设方向运动，并具备上带位置及裁料位置；其中，第一预设方向、第二预设方向及第三预设方向两两垂直；

当裁切单元处于上带位置时，裁切单元用于接收外部的胶带；当裁切单元处于裁料位置时，裁切单元用于裁切胶带。

在可选的实施方式中，裁切单元包括主体、裁切部及第五驱动单元；

主体沿第三预设方向与工作台可活动地连接，第四驱动单元用于驱动主体在上带位置及裁料位置间变换位置，主体配置有供胶带通过的通道；

裁切部沿第二预设方向与主体可活动地连接，第五驱动单元用于驱动裁切部沿第二预设方向运动，并具备过带位置及裁带位置；当裁切部处于过带位置时，裁切部位于通道的上方，以敞开通道并供外部的胶带移入通道；当裁切部处于裁带位置时，裁切部用于裁切胶带。

在可选的实施方式中，自动换卷机构还包括与备料单元连接的贴附杆，贴附杆用于贴附备料单元中的料卷的自由端。

在可选的实施方式中，自动换卷机构还包括穿带夹爪及第六驱动单元；

穿带夹爪沿第一预设方向与工作台或备料单元可活动地连接，第六驱动单元用于驱动穿带夹爪沿第一预设方向运动并具备夹带位置以及穿带位置；

当穿带夹爪处于夹带位置时，穿带夹爪用于夹取贴附于贴附杆上的料卷的自由端；当穿带夹爪处于穿带位置时，穿带夹爪与气涨轴之间的胶带被移入至通道内，且主体处于上带位置，裁切部处于过带位置。

在可选的实施方式中，自动换卷机构还包括第七驱动单元及至少一个张紧杆，张紧杆沿第二预设方向与主体可活动地连接，第七驱动单元用于驱动张紧杆沿第二预设方向运动，以使得张紧杆张紧位于裁切单元及气涨轴之间的胶带。

在可选的实施方式中，检测单元包括对射光纤传感器。

第二方面，本发明提供一种贴胶装置，贴胶装置包括贴胶单元以及上述的自动换卷机构；

贴胶单元包括吸嘴，吸嘴位于通道的下方，且正对于裁切部，吸嘴用于吸取裁切部裁切的胶带，并使得切断的胶带贴附于位于吸嘴的下方的目标物料。

本发明实施例的有益效果包括：

该自动换卷机构包括工作台、备料单元、旋转单元、检测单元以及夹料单元；备料单元与工作台连接，并用于放置至少一个备用的料卷；旋转单元用于装夹料卷，且旋转单元沿第一预设方向与工作台可活动地连接，并具备装入料卷的装料位置以及移出料卷的卸料位置；检测单元与旋转单元连接，且用于检测装夹于旋转单元上的料卷的余量；夹料单元沿第一预设方向与工作台可活动地连接，并具备夹取备料单元中的料卷的夹料位置，以及将夹取的料卷装入处于装料位置的旋转单元的上料位置。自动换卷机构能够减少值守的工作人员的数量，并减小值守的工作人员的劳动强度，而且能够提高换卷的效率，从而能够缩短换卷的时间，进而能够缩短换卷停机的时间，由此，提高生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例中自动换卷机构的结构示意图；

图2为本发明实施例中料卷及自动换卷机构的结构示意图；

图3为图2中A处的局部示意图；

图4为本发明实施例中气涨轴及张紧杆的结构示意图；

图5为本发明实施例中贴胶装置的结构示意图。

图标：100-自动换卷机构；10-料卷；110-工作台；120-备料单元；130-气涨轴；140-检测单元；150-夹料单元；160-压紧头；170-裁切单元；171-主体；172-裁切部；180-贴附杆；190-穿带夹爪；210-张紧杆；300-贴胶装置；310-吸嘴；101-第一驱动单元；102-第二驱动单元；103-第三驱动单元；104-第四驱动单元；105-第五驱动单元；106-第六驱动单元。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。

请参考图1-图5，本实施例提供了一种自动换卷机构100，用于贴胶装置300中完成换卷动作，自动换卷机构100包括工作台110、备料单元120、旋转单元、检测单元140以及夹料单元150；为了可拆卸地接收料卷和卸下已使用完毕的料卷，其中旋转单元可以包括气涨轴130和驱动气涨轴130转动的电机(图未示)。可以理解的是，旋转单元还可以为三爪卡盘的结构形式，其可夹持未使用的料卷/卸下已使用完毕的料卷，且可以抓取卷料的料轴并完成转动，以实现取放料卷和放卷胶带。

备料单元120与工作台110连接，并用于放置至少一个备用的料卷10；气涨轴130用于装夹料卷10，且气涨轴130沿第一预设方向(如图1中箭头B所示方向)与工作台110可活动地连接，并具备装入料卷10的装料位置以及移出料卷10的卸料位置；检测单元140与气涨轴130连接，且用于检测装夹于气涨轴130上的料卷10的余量；夹料单元150沿第一预设方向与工作台110可活动地连接，并具备夹取备料单元120中的料卷10的夹料位置，以及将夹取的料卷10装入处于装料位置的气涨轴130的上料位置。

请参考图1-图5，该自动换卷机构100的工作原理如下：

该自动换卷机构100能够通过检测单元140检测装夹于气涨轴130上的料卷10的余量，进而能够在料卷10上的胶带的余量达到换卷的预设量时，便可停机进行换卷动作；

在进行换卷动作之前，需要气涨轴130反转，以收回释放出的胶带部分；随后通过气涨轴130沿第一预设方向的运动，便可运动至卸料位置，进而便可在卸料位置将气涨轴130上的料卷10移出；

在气涨轴130上的料卷10移出后，气涨轴130便可沿第一预设方向运动至装料位置；

随后通过夹料单元150沿第一预设方向运动至夹料位置，并将备料单元120中的其中一个备用的料卷10夹出，并通过沿第一预设方向的运动，进而将夹取的料卷10装入处于装料位置的气涨轴130的上料位置；

由此，完成换卷的动作；

通过上述内容可知，在进行换卷动作的过程中，该自动换卷机构100能够通过检测单元140完成料卷10余量的检测，进而自动进行后续的换卷的动作，从而能够减少值守的工作人员的数量，并减小值守的工作人员的劳动强度；而且在换卷的过程中，由于气涨轴130的运动能够自动进行卸料，同时，其装料位置即为其正常工作状态下的释放料卷10的位置，进而能够减少气涨轴130的移动行程，以在换卷的过程中，通过夹料单元150在夹料位置及装料位置间的位置变化，便可快速地完成装料动作；即，能够简化卸料以及装料的步骤动作，以提高换卷的效率，从而能够缩短换卷的时间，进而能够缩短换卷停机的时间，由此，提高生产效率。

进一步地，请参考图1-图5，在本实施例中，在装料的过程中，为提高装入气涨轴130上的料卷10的稳定性，防止料卷10在释放胶带的过程中，其出现脱离气涨轴130的情况，故，自动换卷机构100还包括压紧头160，压紧头160沿第二预设方向(如图1中箭头C所示方向)与气涨轴130可活动地连接，并具备压持位置以及间隔位置；其中，第一预设方向与第二预设方向垂直；

当压紧头160处于压持位置时，压紧头160用于压持装夹于气涨轴130上的料卷10，以限制料卷10沿脱离气涨轴130方向的运动；当压紧头160处于间隔位置时，压紧头160与气涨轴130间隔，且气涨轴130与压紧头160之间的间隔区域用于供料卷10通过。

由此，当气涨轴130处于症正常释放胶带的状态下，通过出液压持位置的压紧头160，能够对料卷10沿脱离气涨轴130方向的运动进行限制，从而能够保持料卷10的安装稳定性；而且，为避免气涨轴130在释放或装入新的料卷10的过程中，夹紧头对即将移出的料卷10或即将装入的料卷10的运动产生限制，故，压紧头160还包括间隔位置，当其处于间隔位置时，压紧头160与气涨轴130之间的间隔区域可供料卷10通过，进而能够避免夹紧头对即将移出的料卷10或即将装入的料卷10的运动产生限制，从而能够保证移出料卷10以及装入料卷10的动作的正常进行。

基于上述内容，请参考图1-图5，在本实施例中，为对上述内容中的气涨轴130的运动、夹料单元150及压紧头160的运动进行控制，从而提高该自动换卷机构100的自动化程度以及运行的稳定性，故，自动换卷机构100还包括第一驱动单元101、第二驱动单元102及第三驱动单元103；

其中，第一驱动单元101用于驱动气涨轴130沿第一预设方向在装料位置以及卸料位置间变换位置；第二驱动单元102用于驱动夹料单元150沿第一预设方向在夹料位置及上料位置间变换位置；第三驱动单元103用于驱动压紧头160沿第二预设方向在压持位置及间隔位置间变换位置。需要说明的是，在设置第一驱动单元101、第二驱动单元102及第三驱动单元103时，其在两个位置间的运动形式可以采用直线运动的方式，由此，可以采用现有技术中的直线驱动结构，比如轨道移动结构、电机移动结构或丝杠传动结构中的一种或多种，其具体的驱动结构及驱动原理在此不再赘述。

进一步地，请参考图1-图5，在本实施例中，自动换卷机构100还包括裁切单元170及第四驱动单元104；

裁切单元170与工作台110沿第三预设方向(如图1中箭头D所示方向)可活动地连接，第四驱动单元104用于驱动裁切单元170沿第三预设方向运动，并具备上带位置及裁料位置；其中，第一预设方向、第二预设方向及第三预设方向两两垂直；

当裁切单元170处于上带位置时，裁切单元170用于接收外部的胶带；当裁切单元170处于裁料位置时，裁切单元170用于裁切胶带。

通过上述内容可知，通过裁切单元170的设置，便可裁切单元170处于裁料位置时，通过裁切单元170进行胶带的裁切动作，由此，便可快速地裁切出所需的胶带，以提高贴胶的效率；其外，为配合上述结构内容中的换卷动作，故，裁切单元170还包括上带位置，当裁切单元170处于上带位置时，裁切单元170用于接收外部的胶带，即，该裁切单元170能够配合上述的气涨轴130以及夹料单元150完成换卷后的胶带穿带工作，进而使得该自动换卷机构100能够在换卷完成后，快速地进行换卷后的料卷10的穿带工作，进而提高自动换卷机构100的工作效率。

具体的，在设置裁切单元170时，裁切单元170包括主体171、裁切部172及第五驱动单元105；

其中，主体171沿第三预设方向与工作台110可活动地连接，第四驱动单元104用于驱动主体171在上带位置及裁料位置间变换位置，主体171配置有供胶带通过的通道；

裁切部172沿第二预设方向与主体171可活动地连接，第五驱动单元105用于驱动裁切部172沿第二预设方向运动，并具备过带位置及裁带位置；当裁切部172处于过带位置时，裁切部172位于通道的上方，以敞开通道并供外部的胶带移入通道；当裁切部172处于裁带位置时，裁切部172用于裁切胶带。

由此，当上述内容中的换卷动作完成后，通过第四驱动单元104驱动主体171由裁料位置变换至上带位置；同时，通过第五驱动单元105驱动裁切部172由裁带位置变换至过带位置，便可使得主体171上的通道敞开，以便于外部的胶带移入通道，即，完成穿带动作；在穿带完成后，通过第四驱动单元104驱动主体171由上带位置变换至裁料位置，同时，通过第五驱动单元105驱动裁切部172由过带位置变换至裁带位置后，便可通过裁切部172进行胶带的裁切动作，进而能够快速的完成穿带动作。

其外，自动换卷机构100还包括与备料单元120连接的贴附杆180，贴附杆180用于贴附备料单元120中的料卷10的自由端。需要说明的是，贴附杆180用于贴附备料单元120中的料卷10的自由端，其目的是便于后续的穿带动作的进行，而且料卷10的自由端在贴附于贴附杆180时，可以采用人工操作的方式。

基于上述的穿带过程中，请参考图1-图5，在本实施例中，为提高穿带的效率，故，自动换卷机构100还包括穿带夹爪190及第六驱动单元106；

穿带夹爪190沿第一预设方向与工作台110或备料单元120可活动地连接，第六驱动单元106用于驱动穿带夹爪190沿第一预设方向运动并具备夹带位置以及穿带位置；

当穿带夹爪190处于夹带位置时，穿带夹爪190用于夹取贴附于贴附杆180上的料卷10的自由端；当穿带夹爪190处于穿带位置时，穿带夹爪190与气涨轴130之间的胶带被移入至通道内，且主体171处于上带位置，裁切部172处于过带位置。

由此，通过穿带夹爪190的设置，能够夹取贴附于贴附杆180上的料卷10的自由端，并在第六驱动单元106的驱动作用下，在夹取料卷10的自由端后，由夹带位置变换至穿带位置，进而能够使得胶带被移入至通道内，即完成穿带动作；需要说明的是，在变换至穿带位置之前，第四驱动单元104已驱动主体171由裁料位置变换至上带位置；同时，第五驱动单元105已驱动裁切部172由裁带位置变换至过带位置，进而使得主体171上的通道敞开，进而能够在穿带夹爪190，由夹带位置变换至穿带位置的过程中，穿带夹爪190与气涨轴130之间的胶带被移入至通道内，从而完成穿带动作。

在换卷和穿带完成后，或气涨轴130正常释放胶带的过程中，为保持胶带的张紧度，防止释放出的胶带出现缩带的情况，故，自动换卷机构100还包括第七驱动单元及至少一个张紧杆210，张紧杆210沿第二预设方向与主体171可活动地连接，第七驱动单元用于驱动张紧杆210沿第二预设方向运动，以使得张紧杆210张紧位于裁切单元170及气涨轴130之间的胶带。在张紧杆210张紧胶带的过程中，通过张紧杆210沿第二预设方向运动可以的张紧力的大小进行调整。

在设置检测单元140时，其可以包括对射光纤传感器。

综上，请参考图1-图5，基于上述的自动换卷机构100，本发明提供一种贴胶装置300，贴胶装置300包括贴胶单元以及上述的自动换卷机构100；

贴胶单元包括吸嘴310，吸嘴310位于通道的下方，且正对于裁切部172，吸嘴310用于吸取裁切部172裁切的胶带，并使得切断的胶带贴附于位于吸嘴310的下方的目标物料。

需要说明的是，在本实施例中，在贴胶的过程中，在目标物料为电芯的情况下，由于电芯极耳有两个，因此，该贴胶装置300包括两个上述的自动换卷机构100，以通过这样的设置方式，提高贴胶装置300的换卷及穿带的效率，进而能够缩短该贴胶装置300在换卷过程中的停机时间，从而提高该贴胶装置300的伸出效率。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。