一种精密张力控制机构

技术领域

本发明涉及电芯制造技术领域，尤其涉及一种精密张力控制机构。

背景技术

电芯指单个含有正、负极的电化学电芯，一般不直接使用，其粒径小，比表面积大，颜色白，纯度高，电化学性能明显提高，可以用到钛酸锂电池材料和钴酸锂电池材料中，一般分为铝壳电芯、软包电芯（又称“聚合物电芯”）和圆柱电芯三种，通常手机电池采用的为铝壳电芯，蓝牙等数码产品多采用软包电芯，笔记本电脑的电池采用圆柱电芯的串并联组合。

电极隔膜是指在正极和负极之间一层隔膜材料，对电芯极片安全性和成本有直接影响，其主要作用是：隔离正、负极并使电芯极片内的电子不能自由穿过。

电极隔膜在储存时采用绕卷的方式，因此在使用前需要对隔膜进行展开抚平，以保证其使用效果，此过程多是采用机械进行操作，而目前对与电机隔膜展平时的张力控制效果不佳，致使工艺流程不稳定。

发明内容

本发明公开一种精密张力控制机构，旨在解决背景技术中的目前对与电机隔膜展平时的张力控制效果不佳，致使工艺流程不稳定技术问题。

本发明提出的一种精密张力控制机构，包括两个撑架，两个所述撑架呈对称分布，两个撑架之间设置有中转辊和入料辊，且两个撑架之间设置有张力调控组件，所述张力调控组件包括施力辊和两个置物盘，且两个施力辊的两侧均固定连接有内滑座，两个撑架上均开设有滑槽，两个内滑座分别位于两个撑架上的滑槽内部，两个所述内滑座上相反一侧均固定连接有套座，且套座上均开设有圆孔，圆孔的内部固定连接有固定杆，两个所述置物盘与两个固定杆的下端固定连接，且两个置物盘的下端均固定连接有平衡座，两个所述置物盘的上侧均固定连接有竖杆，且竖杆的外部套接有增重块。

通过设置有张力调控组件，利用张力调控组件对输送的隔膜施加向下的压力，促使隔膜在两端受限的情况下进行表面拉伸展开，满足隔膜的张力需求，同时利用添加增重块的方式来改变压力大小，从而满足不同张力需求的隔膜，提高装置的使用范围；平衡座为重量较大的铁块制成，在增加施力辊整体重量的同时，能够保证置物盘的重心稳定，避免增重块添加后发生重心偏移，保持张力调控组件运行的流畅性。

在一个优选的方案中，两个所述撑架上均固定连接有侧架，两个侧架的一端设置有同一个送料辊，且送料辊的上方设置有两个对称的支架，两个支架的下端与两个侧架的上侧固定连接；所述中转辊、入料辊和送料辊均由两个固定座、内固杆、两个旁附支块和辊筒组成，且两个固定座位于最外端，内固杆与两个固定座之间固定连接，两个旁附支块套接于内固杆的外部呈对称分布，两个旁附支块分别与两个内固座之间固定连接，辊筒位于内固杆的外部，辊筒的两端分别与两个旁附支块之间活动连接。

通过设置有中转辊、入料辊和送料辊，隔膜的安装方式为：由入料辊上侧进入，向下绕过施力辊，再向上绕过中转辊，随后绕过碳纤维辊，最终送料辊的下侧移出；固定座位于最外侧，是安装固定辊体的支撑件，其与撑架和支架之间通过螺栓进行固定，保证辊体安装后的稳定性。

在一个优选的方案中，两个所述支架的上方设置有张力微调组件；所述张力微调组件包括侧座和两个偏转架，侧座与支架的顶端固定连接，两个偏转架位于两个支架之间呈对称分布，两个偏转架之间固定连接有顶板，且两个偏转架之间固定连接有内置杆，内置杆位于两个偏转架的下端，内置杆的外部活动连接有碳纤维辊；两个所述偏转架上均开设有圆孔，圆孔的内部固定连接有同一个连杆，连杆位于顶板的下侧，连杆的一端穿过侧座固定连接有牵动块，连杆与侧座之间固定连接，且侧座上固定连接有低摩擦气缸，低摩擦气缸的输出端固定连接有轴环，轴环与连杆之间活动连接。

通过设置有张力微调组件，利用张力微调组件能够通过增加隔膜在中转辊和送料辊之间长度的方式来改变隔膜所受的张力大小，两者之间的隔膜的长度增加时，张力增加，反之则减小，此种方式具有高灵敏度、低摩擦、较小的阻辊系数和更稳定的控制效果。

在一个优选的方案中，所述撑架和支架上相对的一侧均固定连接有凸撑，位于同一侧的两侧凸撑之间固定连接有轨杆，且两个轨杆的外部均设置有平整度检测组件；所述平整度检测组件包括偏心杠杆和弧形旁架，偏心杠杆上开设有圆形安装孔，偏心杠杆与轨杆之间活动连接，偏心杠杆的上端为端距杆，偏心杠杆的下端为长距杆，且弧形旁架位于轨杆的下方，弧形旁架与同侧的侧架之间固定连接；所述偏心杠杆的短距杆上固定连接有上接杆，上接杆的外部活动连接有转筒，转筒位于安装后隔膜的上侧，且偏心杠杆的长距杆上固定连接有下接杆，下接杆的顶端固定连接有导电球；所述弧形旁架的上端开设有闭合电路槽，闭合电路槽的两侧均为导电板，导电球位于闭合电路槽的内部，闭合电路槽的下侧设置有绝缘槽，绝缘槽的内壁喷涂有绝缘漆，弧形旁架的外部固定连接有电路感应器，电路感应器位于闭合电路槽的外部。

通过设置有平整度检测组件，利用平整度检测组件能够对隔膜的平整度进行检测，利用偏心杠杆的不同长短距来放大平整度变化程度（偏心杠杆的上端为短距杆，下端为长距杆，短距杆发生小幅度偏移后，会通过长距杆来放大偏转角度），并通过电路感应器来进行数据反馈，保证隔膜输送的整体状态（避免出现褶皱和折叠）和品质（避免生产后隔膜自身存在的凸起）。

由上可知，本发明提供的一种精密张力控制机构利用张力调控组件对输送的隔膜施加向下的压力，促使隔膜在两端受限的情况下进行表面拉伸展开，满足隔膜的张力需求，同时利用添加增重块的方式来改变压力大小，从而满足不同张力需求的隔膜，提高装置的使用范围。

附图说明

图1为本发明提出的一种精密张力控制机构的整体结构示意图；

图2为本发明提出的一种精密张力控制机构的局部结构示意图；

图3为本发明提出的一种精密张力控制机构的张力调控组件结构示意图；

图4为本发明提出的一种精密张力控制机构的辊体结构示意图；

图5为本发明提出的一种精密张力控制机构的张力微调组件结构示意图；

图6为本发明提出的一种精密张力控制机构的平整度检测结构示意图；

图7为本发明提出的一种精密张力控制机构的弧形旁架结构示意图。

图中：1、撑架；2、中转辊；3、入料辊；4、张力调控组件；401、施力辊；402、置物盘；403、内滑座；404、套座；405、固定杆；406、平衡座；407、竖杆；408、增重块；5、侧架；6、送料辊；7、支架；8、固定座；9、内固杆；10、旁附支块；11、辊筒；12、张力微调组件；1201、侧座；1202、偏转架；1203、顶板；1204、内置杆；1205、碳纤维辊；1206、连杆；1207、牵动块；1208、低摩擦气缸；1209、轴环；13、凸撑；14、轨杆；15、平整度检测组件；1501、偏心杠杆；1502、弧形旁架；1503、上接杆；1504、转筒；1505、下接杆；1506、导电球；1507、闭合电路槽；1508、绝缘槽；1509、电路感应器。

实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

本发明公开的一种精密张力控制机构主要应用于目前对与电机隔膜展平时的张力控制效果不佳的场景。

参照图1-3，一种精密张力控制机构，包括两个撑架1，两个撑架1呈对称分布，两个撑架1之间设置有中转辊2和入料辊3，且两个撑架1之间设置有张力调控组件4，张力调控组件4包括施力辊401和两个置物盘402，且两个施力辊401的两侧均通过螺栓连接有内滑座403，两个撑架1上均开设有滑槽，两个内滑座403分别位于两个撑架1上的滑槽内部，两个内滑座403上相反一侧均通过螺栓连接有套座404，且套座404上均开设有圆孔，圆孔的内部通过螺栓连接有固定杆405，两个置物盘402与两个固定杆405的下端通过螺栓连接，且两个置物盘402的下端均通过螺栓连接有平衡座406，两个置物盘402的上侧均通过螺栓连接有竖杆407，且竖杆407的外部套接有增重块408。

具体的，隔膜输送前，根据隔膜实际所需张力来进行增重块408的添加（将增重块408套于竖杆407上），施力辊401因自身重力和增重块408的重量加持对输送的隔膜施加向下的压力，隔膜表面的张力增大，满足隔膜输送的张力需求；

在具体的应用场景中，张力调控组件4适用于隔膜输送期间的表面张力施加环节，即利用张力调控组件4对输送的隔膜施加向下的压力，促使隔膜在两端受限的情况下进行表面拉伸展开，满足隔膜的张力需求，同时利用添加增重块408的方式来改变压力大小，从而满足不同张力需求的隔膜，提高装置的使用范围；平衡座406为重量较大的铁块制成，在增加施力辊401整体重量的同时，能够保证置物盘402的重心稳定，避免增重块408添加后发生重心偏移，保持张力调控组件4运行的流畅性。

参照图1、图2和图4，两个撑架1上均通过螺栓连接有侧架5，两个侧架5的一端设置有同一个送料辊6，且送料辊6的上方设置有两个对称的支架7，两个支架7的下端与两个侧架5的上侧通过螺栓连接；中转辊2、入料辊3和送料辊6均由两个固定座8、内固杆9、两个旁附支块10和辊筒11组成，且两个固定座8位于最外端，内固杆9与两个固定座8之间通过螺栓连接，两个旁附支块10套接于内固杆9的外部呈对称分布，两个旁附支块10分别与两个内固座之间通过螺栓连接，辊筒11位于内固杆9的外部，辊筒11的两端分别与两个旁附支块10之间通过轴承转动连接。

具体的，隔膜的安装方式为：由入料辊3上侧进入，向下绕过施力辊401，再向上绕过中转辊2，随后绕过碳纤维辊1205，最终送料辊6的下侧移出；固定座8位于最外侧，是安装固定辊体的支撑件，其与撑架1和支架7之间通过螺栓进行固定，保证辊体安装后的稳定性。

参照图2和图5，两个支架7的上方设置有张力微调组件12；张力微调组件12包括侧座1201和两个偏转架1202，侧座1201与支架7的顶端通过螺栓连接，两个偏转架1202位于两个支架7之间呈对称分布，两个偏转架1202之间通过螺栓连接有顶板1203，且两个偏转架1202之间通过螺栓连接有内置杆1204，内置杆1204位于两个偏转架1202的下端，内置杆1204的外部通过轴承转动连接有碳纤维辊1205；两个偏转架1202上均开设有圆孔，圆孔的内部通过螺栓连接有同一个连杆1206，连杆1206位于顶板1203的下侧，连杆1206的一端穿过侧座1201通过螺栓连接有牵动块1207，连杆1206与侧座1201之间通过螺栓连接，且侧座1201上通过螺栓连接有低摩擦气缸1208，低摩擦气缸1208的输出端通过螺栓连接有轴环1209，轴环1209与连杆1206之间通过轴承转动连接。

具体的，张力调控组件4对隔膜需要的张力进行整体调整后，根据实际的隔膜需求再利用张力微调组件12进行微调（隔膜的实际所需张力与测估值存在误差或者增重块408增加的重量具有局限性），即低摩擦气缸1208工作伸展或者收缩，带动牵动块1207进行偏转，两个偏转架1202伴随连杆1206进行转动，带动隔膜进行抬升，隔膜的整体张力改变；

在具体的应用场景中，张力微调组件12适用于隔膜输送期间的张力微调环节，即利用张力微调组件12能够通过增加隔膜在中转辊2和送料辊6之间长度的方式来改变隔膜所受的张力大小，两者之间的隔膜的长度增加时，张力增加，反之则减小，此种方式具有高灵敏度、低摩擦、较小的阻辊系数和更稳定的控制效果。

参照图2、图6和图7，撑架1和支架7上相对的一侧均通过螺栓连接有凸撑13，位于同一侧的两侧凸撑13之间通过螺栓连接有轨杆14，且两个轨杆14的外部均设置有平整度检测组件15；平整度检测组件15包括偏心杠杆1501和弧形旁架1502，偏心杠杆1501上开设有圆形安装孔，偏心杠杆1501与轨杆14之间通过轴承转动连接，偏心杠杆1501的上端为端距杆，偏心杠杆1501的下端为长距杆，且弧形旁架1502位于轨杆14的下方，弧形旁架1502与同侧的侧架5之间通过螺栓连接；偏心杠杆1501的短距杆上通过螺栓连接有上接杆1503，上接杆1503的外部通过轴承转动连接有转筒1504，转筒1504位于安装后隔膜的上侧，且偏心杠杆1501的长距杆上通过螺栓连接有下接杆1505，下接杆1505的顶端通过螺栓连接有导电球1506；弧形旁架1502的上端开设有闭合电路槽1507，闭合电路槽1507的两侧均为导电板，导电球1506位于闭合电路槽1507的内部，闭合电路槽1507的下侧设置有绝缘槽1508，绝缘槽1508的内壁喷涂有绝缘漆，弧形旁架1502的外部通过螺栓连接有电路感应器1509，电路感应器1509位于闭合电路槽1507的外部。

具体的，隔膜在中转辊2和碳纤维辊1205之间输送时，平整度检测组件15能够对隔膜的褶皱情况进行检测，即偏心杠杆1501安装过后，上接杆1503位于隔膜的上侧，转筒1504与隔膜之间处于接触的零界状态，下接杆1505上的导电球1506位于闭合电路槽1507内，此时电路感应器1509处于通电工作状态；当输送的隔膜出现不平整情况（隔膜出现褶皱、折叠或者生产时造成存在凸起），转筒1504会受力带动上接杆1503上下移动，偏心杠杆1501偏转，下接杆1505上的导电球1506从闭合电路槽1507内移出进入绝缘槽1508，电路感应器1509处于非工作状态；

在具体的应用场景中，平整度检测组件15适用于隔膜输送过程中对隔膜平整度的检测环节，即利用平整度检测组件15能够对隔膜的平整度进行检测，利用偏心杠杆1501的不同长短距来放大平整度变化程度（偏心杠杆1501的上端为短距杆，下端为长距杆，短距杆发生小幅度偏移后，会通过长距杆来放大偏转角度），并通过电路感应器1509来进行数据反馈，保证隔膜输送的整体状态（避免出现褶皱和折叠）和品质（避免生产后隔膜自身存在的凸起）。

工作原理：使用时，进行隔膜的安装，隔膜的安装方式为：由入料辊3上侧进入，向下绕过施力辊401，再向上绕过中转辊2，随后绕过碳纤维辊1205，最终送料辊6的下侧移出；

隔膜输送前，根据隔膜实际所需张力来进行增重块408的添加（将增重块408套于竖杆407上），施力辊401因自身重力和增重块408的重量加持对输送的隔膜施加向下的压力，隔膜表面的张力增大，满足隔膜输送的张力需求，张力调控组件4对隔膜需要的张力进行整体调整后，根据实际的隔膜需求再利用张力微调组件12进行微调（隔膜的实际所需张力与测估值存在误差或者增重块408增加的重量具有局限性），即低摩擦气缸1208工作伸展或者收缩，带动牵动块1207进行偏转，两个偏转架1202伴随连杆1206进行转动，带动隔膜进行抬升，隔膜的整体张力改变；

隔膜在中转辊2和碳纤维辊1205之间输送时，平整度检测组件15能够对隔膜的褶皱情况进行检测，即偏心杠杆1501安装过后，上接杆1503位于隔膜的上侧，转筒1504与隔膜之间处于接触的零界状态，下接杆1505上的导电球1506位于闭合电路槽1507内，此时电路感应器1509处于通电工作状态；当输送的隔膜出现不平整情况（隔膜出现褶皱、折叠或者生产时造成存在凸起），转筒1504会受力带动上接杆1503上下移动，偏心杠杆1501偏转，下接杆1505上的导电球1506从闭合电路槽1507内移出进入绝缘槽1508，电路感应器1509处于非工作状态。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。