一种张力控制装置及自动卷绕机的利记博彩app
【技术领域】
[0001]本申请涉及锂电池自动卷绕设备领域，尤其涉及一种张力控制装置和自动卷绕机。
【背景技术】
[0002]随着数码产品如手机、笔记本电脑等产品的广泛使用，锂电池以优异的性能在这类产品中得到广泛应用，并在逐步向其他应用领域发展。锂电池的广泛应用，促进了锂电池制造行业的发展。
[0003]目前，在锂电池制造行业中，方形电芯通过卷绕设备完成卷绕。隔离膜或极片等带状薄料经放卷工位处的放卷装置放卷后，输送到收卷工位，在收卷工位处，由呈椭圆形状的卷针夹着按照一定顺序叠放的极片和隔离膜收卷，后剪切和贴胶，形成裸电芯。在自动卷绕机上隔离膜或极片等带状薄料经过放卷后，输送到卷针处开始卷绕，当卷针旋转时，卷针进料处的线速度时刻都在发生变化，而卷针进料的线速度与隔离膜或极片等带状薄料的输送的线速度不能完全同步，因此隔膜或极片等带状薄料的张力在传输过程中出现波动；再加上锂电池电芯卷绕设备上的部件之间的摩擦等各方面机械原因也会造成隔膜或极片等带状薄料卷绕时的张力波动。张力波动易引起卷绕后的锂电池电芯层与层之间的接触不良、起皱及变形等问题，严重影响了卷绕出来的锂电池电芯的质量，降低了锂电池电芯的合格率，这些都严重制约了锂电池推广应用的速度。
[0004]为减小隔膜或极片等带状薄料在卷绕过程中的张力波动，使这些带状薄料的张力趋于恒定，通常在卷料放料工位和收卷工位之间设置张力控制装置。张力控制装置通过调整绕过该装置带状薄料的张力大小，从而使电芯在卷绕过程中带状薄料的张力趋于恒定。另外，在一些设备中也采用调整带状薄料放卷的速度，调整带状薄料的张力。
[0005]在这些张力控制装置中，较为先进的是采用伺服电机输出恒扭矩的张力控制模式。在这种模式中，伺服电机输出恒定扭矩，对带状薄料产生恒定的牵引力，其输出扭力不随带状薄料张力的变化而变化，其张力控制方式为开环控制。但在卷绕过程中，带状薄料张力是实时变化的，其输出扭矩恒定，不能随着带状薄料张力的变化实时调整，带状薄料的张力仍然存在较大波动。
【发明内容】
[0006]本申请提供一种响应快、准确度高和稳定性好的锂电池极片或者隔离膜张力控制装置和自动卷绕机。
[0007]根据本申请的第一方面，本申请提供一种张力控制装置，包括:旋转驱动机构、摆棍机构，离合器，张力检测机构和张力控制器，所述离合器输入端与旋转驱动机构输出端联接，输出端与摆棍机构联接；所述张力检测机构与张力控制器连接；所述张力控制器与离合器连接。
[0008]根据本申请的第二方面，本申请提供一种自动卷绕机，包括机架和放卷装置，所述放卷装置用于将极片或隔离膜卷料放卷，所述放卷装置安装在机架上，还包括一种张力控制装置，该张力控制装置包括:旋转驱动机构、摆棍机构、离合器、角度传感器、张力检测机构和张力控制器，所述离合器输入端与旋转驱动机构输出端联接，离合器输出端与摆棍机构联接；所述张力检测机构与张力控制器连接；所述张力控制器与离合器连接；所述角度传感器安装在摆棍机构上，用于检测摆棍机构的摆动信息。
[0009]该张力控制装置通过张力检测机构实时检测带状薄料张力信息，并将带状薄料张力信息实时传输给张力控制器，张力控制器根据采样到的带状薄料张力信息控制离合器的工作状态，在这一过程中，与离合器输入端联接的旋转驱动机构保持恒转速转动，且其输出扭矩也恒定，当带状薄料张力信息变化的时候，离合器快速的接合和分离，改变离合器输出端的输出扭矩，进而改变与离合器输出端相联接的摆棍机构的输出扭矩，使摆棍机构小幅度摆动，对带状薄料的张力进行闭环反馈调整，这种张力控制响应快，准确度高，稳定性好。
【附图说明】
[0010]图1为本申请张力控制装置一种实施例(未包括张力检测机构和张力控制机构)的结构不意图；
[0011]图2为本申请张力控制装置一种实施例(包括张力检测机构和张力控制机构)的结构示意图；
[0012]图3为图2张力检测机构的结构示意图；
[0013]图4为本申请自动卷绕机一种实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]下面通过【具体实施方式】结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0015]本申请的张力控制装置通过张力检测机构实时检测带状薄料张力信息，并将带状薄料张力信息实时传输给张力控制器，张力控制器控制离合器的工作状态，使离合器快速的接合和分离，使摆棍机构小幅度摆动，动态调整与离合器相连接的摆棍机构的输出扭矩，采用闭环反馈的方式对带状薄料的张力进行调整，使带状薄料的张力在摆棍机构，放卷装置和卷针的牵引下趋于恒定。
[0016]本申请的张力控制装置采用离合器控制带状薄料的张力大小。离合器是机械传动中的常用部件，可将传动系统快速分离或接合。其工作状态主要分为三种情况，分离、接合和半接合状态。在分离状态，离合器输出端的输出扭矩为ON.m ;在接合状态离合器输出端的扭矩与离合器输入端的扭矩大小相等。在半接合状态，离合器输出端的输出扭矩与离合器的接合程度有关系。通常离合器输出端的输出扭矩小于等于离合器输入端的输入扭矩。
[0017]实施例一:
[0018]本实施例一提供一种张力控制装置100。
[0019]请参考图1至图4，该装置包括:旋转驱动机构10、离合器20、摆棍机构30、张力检测机构40和张力控制器50。离合器20的输入端与旋转驱动机构10输出端联接，离合器20的输出端与摆棍机构30联接。张力检测机构40与张力控制器50连接。张力控制器50与离合器20连接。张力检测机构40实时检测带状薄料张力信息，并将带状薄料张力信息实时传输给张力控制器50。张力控制器50根据张力检测机构40采样到的张力信息，控制离合器20的工作状态，使离合器20快速的接合和分离，改变离合器20输出端的输出力矩，使摆棍机构30小幅度摆动，从而改变摆棍机构30的输出力矩，进而改变绕过摆棍机构的带状薄料的张力，实现带状薄料张力的闭环反馈调整。
[0020]其中，在本实施例中，摆棍机构30通过第一联轴器81与离合器20的输出端联接，旋转驱动机构10输出端通过第二联轴器82与离合器20的输入端联接。旋转驱动机构10的输出力矩通过第二联轴器82，离合器20和第一联轴器81传输到摆棍机构30，张力控制器50与张力检测机构40连接，张力控制器50与离合器20连接。张力检测机构40采集带状薄料的张力信息。张力控制器50将张力信息转换为可变电信号，控制离合器20的工作状态。
[0021]当然，摆棍机构30、离合器20和旋转驱动机构10之间的连接方式不仅限于此。在其他的实施例中，摆棍机构30直接与离合器20的输出端键连接，离合器20的输入端与旋转驱动机构10的输出端键连接。
[0022]其中，在本实施例中，摆棍机构30包括动棍组件31和定棍组件32。动棍组件31与离合器20输出端连接，定棍组件固定安装。动棍组件包括至少一个张力摆臂313和至少一个张力摆棍，该张力摆臂313与离合器20输出端联接，该张力摆棍安装在张力摆臂313上。
[0023]较优是，动棍组件包括第一张力摆棍311、第二张力摆棍312和张力摆臂313。定棍组件包括第一定棍组件和第二定棍组件。第一定棍组件包括第一定棍321和第二定棍322。第二定棍组件包括第三定棍323和第四定棍324。第一张力摆棍311和第二张力摆棍312对称安装在离合器20输出端旋转轴线的两端。带状薄料依次绕过第一定棍321，第一张力摆棍311，第二定棍322，第三定棍323，第二张力摆棍312和第四定棍324。第一定棍组件靠近第一张力摆棍311，第二定棍组件靠近第二张力摆棍312。第一定棍321，第二定棍322设置于张力摆臂313的一侧，第三定棍323和第四定棍324设置于张力摆臂313的另一侧。第一定棍组件对应第一张力摆棍311的位置设置，第二定棍组件34对应第二张力摆棍312的位置设置。第一定棍321和第二定棍322之间的相对位置，第三定棍323和第四定棍324之间的相对位置，以及第一定棍组件与第二定棍组件分别相对于第一张力摆棍311和第二张力摆棍312位置，使得两个张力摆棍对带状薄料的作用力大小相等，方向相反，且带状薄料穿过第一张力摆棍311的包角大小，与穿过第二张力摆棍312的包角大小相等。这种摆棍机构30，其张力摆棍对称设置在离合器20旋转中心的两端，其在摆动的时候，对绕过其上的极片的力矩大小相等。定棍组件与动棍组件的安装位置，以及张力摆棍的设置，使得带状薄料绕过第一张力摆棍311和第二张力摆棍312的包角大小相等，即绕过第一张力摆棍311和第二张力摆棍312的带状薄料的张力大小相等，且力臂相等，故摆棍机构30对带状薄料的力矩大小相等。
[0024]这种摆棍机构30可以在较小的摆动角度内实现带状薄料张力的均匀调整，同时节省了安装空间。
[0025]当然摆棍机构的具体结构不限于此，在其他的实施例中，摆棍机构还可以为其他的形式，如动棍组件的张力摆臂非对称设置，且其上安装一个张力摆棍，动棍组件沿靠近和远离定棍组件的方向摆动，但这种摆棍机构摆动幅度较大，需要较大的装配空间。
[0026]其中，在本实施例中，张力检测机构40安装在摆棍机构30和卷针之间。张力测定机构包括测力辊41、张力传感器42和安装板43。张力传感器42安装在安装板43上，测力辊41安装在张力传感器42上，带状薄料绕过测力辊41。张力传感器42检测带状薄料对测力辊41的作用力大小，并将带状薄料对测力辊41作用力大小，即带状薄料的张力信息传递给张力控制器50。
[0027]其中，在本实施例中，张力控制器50包括信号转换器51和离合器控制器52。信号转换器51与张力检测机构40连接，信号转换器51与所述离合器控制器52连接，离合器控制器52与离合器20连接。张力检测机构40实时检测带状薄料张力信息，并将带状薄料张力信息实时传输给信号转换器51。信号转换器51对张力传感器42采样到的张力信息进行PID运算，将张力信息转换为可变电信号，可变电信号为可变电压信号