KR101080333B1 - 전극 공급 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전극 공급 장치의 포크 부재의 전후진 시스템, 및 이를 구비한 전극 공급 장치, 전극 적층 유닛 및 전극체 제조 장치를 개시한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전극 공급 장치의 복수의 포크 부재의 전후진 시스템은 상기 복수의 포크 부재 각각의 전진 및 후진 이동을 가이드하는 복수의 가이드 장치; 상기 복수의 가이드 장치가 고정 장착되는 지지 부재; 상기 복수의 포크 부재의 후방부 및 상기 지지 부재에 절첩 가능하게(foldable) 연결되는 복수의 링크 바(link bar); 상기 지지 부재에 제공되며, 상기 복수의 링크 바 각각의 한 쌍의 후방 링크부와 연결되는 한 쌍의 복귀용 탄성 부재; 복수의 캠; 상기 복수의 링크 바와 연결되며, 상기 복수의 캠과 접촉하는 복수의 캠 팔로워(cam follower); 상기 복수의 캠이 각각 서로 일정한 각도(θ)를 유지하면서 고정 장착되는 샤프트; 및 상기 샤프트에 연결되며, 상기 샤프트를 회전 구동시키는 구동 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

전극 공급 장치, 포크 부재, 전후진 시스템, 전극 공급 장치, 전극 적층 유닛, 전극체 제조 장치

Description

전극 공급 장치의 포크 부재의 전후진 시스템, 및 이를 구비한 전극 공급 장치, 전극 적층 유닛 및 전극체 제조 장치{A Device of Forwarding and Retreating Fork Members of An Electrode Feeding Device, and An Electrode Feeding Device, An Electrode Stacking Unit and An Apparatus of Manufacturing Electrode Assembly Having the Same}

본 발명은 전극 공급 장치의 포크 부재의 전후진 시스템, 및 이를 구비한 전극 공급 장치, 전극 적층 유닛 및 전극체 제조 장치에 관한 것이다. 좀 더 구체적으로, 본 발명은 예를 들어 전지 또는 커패시터의 양극 전극 및 음극 전극을 적층하여 전극체를 제조할 경우, 복수의 양극 및 음극 전극을 적재한 포크 부재를 순차적으로 전후진시켜 복수의 전극을 고속으로 적층함으로써 전극체의 제조 시간(tack time) 및 제조 비용을 현저하게 줄일 수 있는 전극 공급 장치의 포크 부재의 전후진 시스템, 및 이를 구비한 전극 공급 장치, 전극 적층 유닛 및 전극체 제조 장치에 관한 것이다.

최근에 휴대형 전화, 텔레비전 카메라, 노트북 컴퓨터, 전기 자동차(예를 들어, 하이브리드 자동차)용 배터리 등의 전원은 소형경량화, 대용량, 대전압의 전원 이 요구되고 있다. 이러한 전원으로 예를 들어, 리튬이온 폴리머전지 또는 리튬전지 등의 2차전지가 사용되고 있다.

2차 전지를 제조하기 위해서는 통상적으로 양극 활물질이 코팅된 음극 전극과 음극 활물질이 코팅된 양극 전극을 복수개 제조한다. 그 후, 상기 복수의 양극 전극과 복수의 음극 전극을 세퍼레이터(separator)라 지칭되는 박막필름을 개재하여 적층한 전극 조립체(이하 "전극체"라 합니다)를 제조한다. 그 후, 전극체를 알루미늄 파우치 내에 내장시킨 후 실링하고, 다시 전극체가 내장된 알루미늄 파우치를 케이스 등에 내장한 후, 전해액을 주입하여 최종 밀봉하면 2차 전지의 제조가 완료된다.

도 1a는 종래 기술에 따른 전극체의 제조 방법을 개략적으로 설명하기 위한 도면이고, 도 1b는 종래 기술에 따른 전극체의 제조방법에 따라 제조된 전극체의 개략적인 사시도가 도시되어 있다.

도 1a 및 도 1b를 참조하면, 종래 기술에 따른 전극체(101)의 제조 방법은 먼저 복수의 음극 전극(110) 및 복수의 양극 전극(120)을 준비한다. 그 후, 회전 롤(160)에 감겨 있는 박막필름(130)의 한 쪽 끝단을 클램프(140)에 고정되도록 장착시킨다. 그 후, 바(bar)(150)를 이용하여 박막필름(130a)의 면을 따라 우측 방향(X 방향)으로 이동하여 제 1 공간(112a)을 형성한 후, 제 1 음극 전극(110a)을 제 1 공간(112a) 내에 위치시킨다. 그 후, 바(150)를 전진 또는 후진 방향(Y방향)으로 이동하여 박막필름(130a)로부터 비접촉 상태로 이격시킨 후, 수직방향(Z 방향)으로 상승시키고, 박막필름(130b)의 면을 따라 좌측 방향(X 방향)으로 이동하여 제 2 공간(122a)을 형성한 다음 제 1 양극 전극(120a)을 제 2 공간(122a) 내에 위치시킨다. 이러한 방식으로 박막필름(130) 상에 복수의 음극 전극(110)과 복수의 양극 전극(120)을 순차 및 교대 방식으로 적층하여 도 1b에 도시된 바와 같은 전극체(101)가 완성된다. 도 1b에서는 박막필름(130a)의 면이 제 1 음극 전극(110a)과 제 1 양극 전극(120a) 사이에 개재되는 것으로 도시되어 있다는 점을 제외하고는 도 1a를 참조하여 기술한 전극체(101)의 제조 방법과 동일하다.

상술한 바와 같이 제조된 전극체(101)를 별도의 이송장치(미도시)를 사용하여 케이스와 같은 수납 부재(미도시)에 내장하여 밀봉한 후 전해액을 주입하여 2차 전지를 제조가 완료된다.

그러나, 상술한 종래 기술에 따른 전극체의 제조 방법에서는 1) 통상적으로 대용량의 2차 전지용 또는 커패시터용 전극체(101)를 제조하기 위해 복수의 음극 전극(110) 및 복수의 양극 전극(120)이 하나씩 공급되므로 하나의 전극체(101)를 제조하는데 소요되는 시간이 대략 3분으로 상당히 길어지고, 그에 따라 전극체(101)의 제조 생산성이 낮아지며, 2) 상술한 1)의 문제점으로 인하여 현재까지 전극체(101) 및 2차 전지의 대량 생산이 이루어지고 있지 못하고 있다는 문제점이 발생한다.

따라서, 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 새로운 방안이 요구된다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 예를 들어 전지 또는 커패시터의 양극 전극 및 음극 전극을 적층하여 전극체를 제조할 경우, 복수의 양극 및 음극 전극을 적재한 포크 부재를 순차적으로 전후진시켜 복수의 전극을 고속으로 적층함으로써 전극체의 제조 시간(tack time) 및 제조 비용을 현저하게 줄일 수 있는 전극 공급 장치의 포크 부재의 전후진 시스템, 및 이를 구비한 전극 공급 장치, 전극 적층 유닛 및 전극체 제조 장치를 제공하기 위한 것이다.

상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 제 1 특징에 따른 전극 공급 장치의 복수의 포크 부재의 전후진 시스템은 상기 복수의 포크 부재 각각의 전진 및 후진 이동을 가이드하는 복수의 가이드 장치; 상기 복수의 가이드 장치가 고정 장착되는 지지 부재; 상기 복수의 포크 부재의 후방부 및 상기 지지 부재에 절첩 가능하게(foldable) 연결되는 복수의 링크 바(link bar); 상기 지지 부재에 제공되며, 상기 복수의 링크 바 각각의 한 쌍의 후방 링크부와 연결되는 한 쌍의 복귀용 탄성 부재; 복수의 캠; 상기 복수의 링크 바와 연결되며, 상기 복수의 캠과 접촉하는 복수의 캠 팔로워(cam follower); 상기 복수의 캠이 각각 서로 일정한 각도(θ)를 유지하면서 고정 장착되는 샤프트; 및 상기 샤프트에 연결되며, 상기 샤프트를 회전 구동시키는 구동 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 2 특징에 따른 전극 공급 장치의 복수의 포크 부재의 전후진 시스템은 상기 복수의 포크 부재 각각의 전진 및 후진 이동을 가이드하는 복수의 가이드 장치; 상기 복수의 가이드 장치가 고정 장착되는 지지 부재; 상기 복수의 포크 부재의 후방부 및 상기 지지 부재에 절첩 가능하게(foldable) 연결되는 복수의 링크 바(link bar); 복수의 캠, 상기 복수의 캠의 외측 형상을 구비한 복수의 가이드 요홈부; 및 상기 복수의 가이드 요홈부의 둘레에 제공되는 복수의 외벽으로 구성되는 복수의 캠 부재; 상기 복수의 링크 바와 연결되며, 상기 복수의 가이드 요홈부 내에 장착되는 복수의 캠 팔로워(cam follower); 상기 복수의 캠 부재가 각각 서로 일정한 각도(θ)를 유지하면서 고정 장착되는 샤프트; 및 상기 샤프트에 연결되며, 상기 샤프트를 회전 구동시키는 구동 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 3 특징에 따른 전극 공급 장치는 하우징; 상기 하우징 내에 장착되며, 전극이 장착된 복수의 포크 부재를 순차적으로 전진 및 후진시키는 복수의 전후진 장치; 및 상기 복수의 전후진 장치를 구동하는 구동 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 4 특징에 따른 전극 적층 유닛은 복수의 제 1 전극이 장착되는 복수의 제 1 포크 부재; 상기 복수의 제 1 포크 부재 상에 제공되며, 상기 복수의 제 1 전극을 정렬하기 위한 복수의 제 1 푸셔 부재(pusher element); 상기 복수의 제 1 포크 부재가 제 1 수평 방향으로 이동 가능하게 장착되는 제 1 전극 공급 장치; 복수의 제 2 전극이 장착되는 복수의 제 2 포크 부재; 상기 복수의 제 2 포크 부재 상에 제공되며, 상기 복수의 제 2 전극을 정렬하기 위한 복수의 제 2 푸셔 부재; 및 상기 복수의 제 2 포크 부재가 상기 제 1 수평 방향과 반대 방향인 제 2 수평 방향으로 이동 가능하게 장착되는 제 2 전극 공급 장치를 포함하고, 상기 제 1 전극 공급 장치는 제 1 하우징; 상기 제 1 하우징 내에 장착되며, 상기 복수의 제 1 포크 부재를 순차적으로 전진 및 후진시키는 복수의 제 1 전후진 장치; 및 상기 복수의 제 1 전후진 장치를 구동하는 제 1 구동 부재를 포함하며, 상기 제 2 전극 공급 장치는 제 2 하우징; 상기 제 2 하우징 내에 장착되며, 상기 복수의 제 2 포크 부재를 순차적으로 전진 및 후진시키는 복수의 제 2 전후진 장치; 및 상기 복수의 제 2 전후진 장치를 구동하는 제 2 구동 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 5 특징에 따른 전극체의 제조 장치는 박막필름이 감겨있는 회전 롤; 상기 회전 롤에 감긴 상기 박막필름의 한쪽 끝단이 고정 장착되는 클램프를 구비한 스테이지; 상기 스테이지의 양 측면에 대향하여 제공되며, 상기 박막필름을 착탈 가능하게 지지하기 위한 복수의 제 1 매니폴더 및 복수의 제 2 매니폴더; 상기 복수의 제 1 매니폴더 및 상기 복수의 제 2 매니폴더 각각에 연결되는 진공 펌핑 장치; 상기 진공 펌핑 장치에 연결되며, 상기 복수의 제 1 매니폴더 및 상기 복수의 제 2 매니폴더 각각의 진공 상태 및 진공 해제 상태를 유지하는 제어 장치; 상기 박막필름을 상기 복수의 제 1 매니폴더 및 상기 복수의 제 2 매니폴더에 지그재그 방식으로 이송하여 복수의 제 1 공간 및 복수의 제 2 공간을 제공하는 복수의 제 1 핑거 및 복수의 제 2 핑거; 및 복수의 제 1 전극 및 복수의 제 2 전극을 상기 복수의 제 1 공간 및 상기 복수의 제 2 공간 내에 순차 및 교대 방식으로 공급하는 전극 적층 유닛을 포함하고, 상기 전극 적층 유닛은 복수의 제 1 전극이 장착되는 복수의 제 1 포크 부재; 상기 복수의 제 1 포크 부재 상에 제공되며, 상기 복수의 제 1 전극을 정렬하기 위한 복수의 제 1 푸셔 부재(pusher element); 상기 복수의 제 1 포크 부재가 제 1 수평 방향으로 이동 가능하게 장착되는 제 1 전극 공급 장치; 복수의 제 2 전극이 장착되는 복수의 제 2 포크 부재; 상기 복수의 제 2 포크 부재 상에 제공되며, 상기 복수의 제 2 전극을 정렬하기 위한 복수의 제 2 푸셔 부재; 및 상기 복수의 제 2 포크 부재가 상기 제 1 수평 방향과 반대 방향인 제 2 수평 방향으로 이동 가능하게 장착되는 제 2 전극 공급 장치를 포함하며, 상기 제 1 전극 공급 장치는 제 1 하우징; 상기 제 1 하우징 내에 장착되며, 상기 복수의 제 1 포크 부재를 순차적으로 전진 및 후진시키는 복수의 제 1 전후진 장치; 및 상기 복수의 제 1 전후진 장치를 구동하는 제 1 구동 부재를 포함하고, 상기 제 2 전극 공급 장치는 제 2 하우징; 상기 제 2 하우징 내에 장착되며, 상기 복수의 제 2 포크 부재를 순차적으로 전진 및 후진시키는 복수의 제 2 전후진 장치; 및 상기 복수의 제 2 전후진 장치를 구동하는 제 2 구동 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 전극 공급 장치의 포크 부재의 전후진 시스템, 및 이를 구비한 전극 공급 장치, 전극 적층 유닛 및 전극체 제조 장치를 사용하면 다음과 같은 장점이 달성된다.

1. 대용량의 2차 전지용 또는 커패시터용 전극체를 제조하기 위해 복수의 음극 전극 및 복수의 양극 전극이 순차 및 교대 방식으로 공급되므로 하나의 전극체를 제조하는데 소요되는 시간이 종래 기술에 비해 현저하게 감소된다.

2. 또한, 복수의 음극 전극 및 복수의 양극 전극의 공급 후, 복수의 음극 전극 및 복수의 양극 전극의 적층 시간이 스테이지의 상승 시간과 동일하므로 하나의 전극체를 제조하는데 소요되는 시간이 종래 기술에 비해 추가적으로 현저하게 감소된다.

3. 전극체의 제조 생산성이 높아져 (2차) 전지 또는 커패시터의 대량 생산이 가능하다.

본 발명의 추가적인 장점은 동일 또는 유사한 참조번호가 동일한 구성요소를 표시하는 첨부 도면을 참조하여 이하의 설명으로부터 명백히 이해될 수 있다.

이하에서 본 발명의 실시예 및 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다.

도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 적층 유닛 및 이를 구비한 전극체 제조 장치 및 전극체의 제조 과정 중 초기 단계를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 적층 유닛 및 이를 구비한 전극체 제조 장치 및 전극체의 제조 과정 중 한 쌍의 제 1 및 제 2 적층 장치에 의해 복수의 음극 전극 및 복수의 양극 전극이 순차 및 교대 방식으로 제공된 것을 개략적으로 도시한 도면이며, 도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 매니폴더와 진공 펌핑 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지용 전극체의 제조 장치(200)는 전극 적층 유닛(251)을 포함한다. 전극 적층 유닛(251)은 복수의 제 1 전극(210a,210b,210c)이 장착되는 복수의 제 1 포크 부재(216a,216b,216c); 상기 복수의 제 1 포크 부재(216a,216b,216c) 상에 제공되며, 상기 복수의 제 1 전극(210a,210b,210c)을 정렬하기 위한 복수의 제 1 푸셔 부재(pusher element)(217a,217b,217c); 상기 복수의 제 1 포크 부재(216a,216b,216c)가 제 1 수평 방향으로 이동 가능하게 장착되는 제 1 전극 공급 장치(214); 복수의 제 2 전극(220a,220b,220c)이 장착되는 복수의 제 2 포크 부재(226a,226b,226c); 상기 복수의 제 2 포크 부재(226a,226b,226c) 상에 제공되며, 상기 복수의 제 2 전극(220a,220b,220c)을 정렬하기 위한 복수의 제 2 푸셔 부재(227a,227b,227c); 및 상기 복수의 제 2 포크 부재(226a,226b,226c)가 상기 제 1 수평 방향과 반대 방향인 제 2 수평 방향으로 이동 가능하게 장착되는 제 2 전극 공급 장치(224)를 포함한다. 여기서, 복수의 제 1 전극(210a,210b,210c)이 음극 전극이고 복수의 제 2 전극(220a,220b,220c)이 양극 전극이거나 또는 복수의 제 1 전극(210a,210b,210c)이 양극 전극이고 복수의 제 2 전극(220a,220b,220c)이 음극 전극일 수 있다.

상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 적층 유닛(251)에서 제 1 전극 공급 장치(214) 및 제 2 전극 공급 장치(224)는 각각 복수의 제 1 포크 부재(216a,216b,216c) 및 복수의 제 2 포크 부재(226a,226b,226c)를 순차 및 교대 방식으로 전진시키고, 또한 일정 시간차를 갖는 교대 방식으로 후진시킨다. 그 결과, 복수의 제 1 전극(210a,210b,210c) 및 복수의 제 2 전극(220a,220b,220c)은 각각 복수의 제 1 포크 부재(216a,216b,216c) 및 복수의 제 2 포크 부재(226a,226b,226c)에 의해 순차 및 교대 방식으로 공급된다.

또한, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 적층 유닛(251)에서는 제 1 전극 공급 장치(214) 및 제 2 전극 공급 장치(224)가 별개의 부품인 것으로 기술되어 있지만, 당업자라면 제 1 전극 공급 장치(214) 및 제 2 전극 공급 장치(224)가 일체화된 하나의 전극 공급 장치로 구현될 수 있다는 것을 충분히 이해할 수 있을 것이다.

다시 도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지용 전극체의 제조 장치(200)는 박막필름(230)이 감겨있는 회전 롤(260); 상기 회전 롤(260)에 감긴 상기 박막필름(230)의 한쪽 끝단이 고정 장착되는 클램프(240)를 구비한 스테이지(202); 상기 스테이지(202)의 양 측면에 대향하여 제공되며, 상기 박막필름(230)을 착탈 가능하게 지지하기 위한 복수의 제 1 매니폴더(270a,270b,270c) 및 복수의 제 2 매니폴더(272a,272b,272c); 상기 복수의 제 1 매니폴더(270a,270b,270c) 및 상기 복수의 제 2 매니폴더(272a,272b,272c) 각각에 연결되는 진공 펌핑 장치(280); 상기 진공 펌핑 장치(280)에 연결되며, 상기 복수의 제 1 매니폴더((270a,270b,270c) 및 상기 복수의 제 2 매니폴더(272a,272b,272c) 각각의 진공 상태 및 진공 해제 상태를 유지하는 제어 장치(290); 상기 박막필름(230)을 상기 복수의 제 1 매니폴더(270a,270b,270c) 및 상기 복수의 제 2 매니폴더(272a,272b,272c)에 지그재그 방식으로 이송하여 복수의 제 1 공간(212a,212b,212c) 및 복수의 제 2 공간(222a,222b,222c)을 제공하는 복수의 제 1 핑거(250a,250b,250c) 및 복수의 제 2 핑거(252a,252b,252c); 및 복수의 제 1 전극(210a,210b,210c) 및 복수의 제 2 전극(220a,220b,220c)을 상기 복수의 제 1 공간(212a,212b,212c) 및 상기 복수의 제 2 공간(222a,222b,222c) 내에 순차 및 교대 방식으로 공급하는 전극 적층 유닛(251)을 포함한다.

도 2c를 참조하면, 매니폴더(270,272)는 각각 일측면에 오목면(278)을 구비 하며, 내부에 구비된 캐비티(274) 및 상기 오목면(278)에 상기 캐비티(274)와 유체연통 가능하도록 형성된 복수의 홀(276)을 포함한다. 여기서 매니폴더(270,272)는 도 2a 및 도 2b에 도시된 복수의 제 1 매니폴더(270a,270b,270c) 및 복수의 제 2 매니폴더(272a,272b,272c)를 나타낸다. 대안적인 실시예에서 오목면(278)에 형성된 복수의 홀(276) 대신 매니폴더(270,272)의 길이 방향을 따라 형성된 슬릿(slit)(미도시)을 사용할 수도 있다. 이 경우, 진공 펌핑 장치(280)의 동작에 의해 박막필름(230)이 슬릿 내로 빨려들어가지 않도록 하기 위해 슬릿에 메쉬(mesh)를 제공하는 것이 바람직하다. 나아가, 매니폴더(270,272)의 길이는 사용되는 박막필름(230)의 길이에 비례하여 증감될 수 있다는 것은 자명하다.

상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 전지용 전극체의 제조 장치(200)에 있어서, 진공 펌핑 장치(280)는 복수의 제 1 매니폴더(270a,270b,270c) 및 복수의 제 2 매니폴더(272a,272b,272c)에 대응되는 복수의 진공 펌핑 장치로 구현될 수 있으며, 이 경우 복수의 진공 펌핑 장치는 관로(282)를 통해 복수의 제 1 매니폴더(270a,270b,270c) 및 복수의 제 2 매니폴더(272a,272b,272c)에 각각 연결된다. 또한, 진공 펌핑 장치(280)는 관로(282)를 통해 복수의 제 1 매니폴더(270a,270b,270c) 및 복수의 제 2 매니폴더(272a,272b,272c)에 각각 연결되는 하나의 진공 펌핑 장치로 구현될 수도 있다.

한편, 제어 장치(290)는 복수의 진공 펌핑 장치에 대응하여 복수의 제어 장치로 구현될 수 있으며, 이 경우 복수의 제어 장치는 복수의 진공 펌핑 장치의 진공 상태 및 진공 해제 상태를 개별적으로 제어함으로써 복수의 제 1 매니폴더(270a,270b,270c) 및 복수의 제 2 매니폴더(272a,272b,272c)를 진공 상태 및 진공 해제 상태로 유지할 수 있다. 또한, 진공 펌핑 장치(280)로 하나의 진공 펌핑 장치가 사용되는 경우, 제어 장치(290)는 하나의 진공 펌핑 장치(280)의 진공 상태 및 진공 해제 상태, 및 하나의 진공 펌핑 장치(280)와 복수의 제 1 매니폴더(270a,270b,270c) 및 복수의 제 2 매니폴더(272a,272b,272c)를 연결하는 각각의 관로(282) 상에 형성된 각각의 개폐 밸브(284)의 개폐 동작을 제어함으로써 복수의 제 1 매니폴더(270a,270b,270c) 및 복수의 제 2 매니폴더(272a,272b,272c)를 진공 상태 및 진공 해제 상태로 유지할 수 있다. 이러한 제어장치는 예를 들어, 마이크로프로세서 또는 개인용 컴퓨터(PC)로 구현될 수 있다.

도 2d는 본 발명의 전극 적층 유닛에 사용되는 포크 부재 및 푸셔 부재의 일 실시예를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2e는 본 발명의 전극 적층 유닛에 사용되는 포크 부재 및 푸셔 부재의 또 다른 실시예를 개략적으로 도시한 사시도이다.

도 2d를 참조하면, 본 발명의 전극 적층 유닛에 사용되는 포크 부재(216,226)는 중앙부에 포크 부재(216,226)의 이동방향(즉, 상술한 제 1 수평 방향 또는 제 2 수평 방향)으로 형성된 슬롯(slot)(218a)을 구비한다. 또한, 포크 부재(216,226)의 상부에는 슬롯(218a)에 장착되는 돌기부(219a)를 구비한 푸셔 부재(217,227)가 장착된다. 돌기부(219a)는 푸셔 부재(217,227)가 포크 부재(216,226) 상에서 전진 또는 후진할 때 직선으로 이동하기 위한 것이다.

도 2e를 참조하면, 본 발명의 전극 적층 유닛에 사용되는 포크 부재(216,226)는 전방 양측면 상에 푸셔 부재(217,227)의 이동을 방지하는 단턱부(218b)를 구비한다. 또한, 푸셔 부재(217,227)는 포크 부재(216,226)의 양측 단부에서 슬라이딩 가능하도록 안내하는 가이드부(219b)를 구비한다. 푸셔 부재(217,227)는 가이드부(219b)에 의해 포크 부재(216,226) 상에서 전진 또는 후진할 때 직선으로 이동할 수 있다.

상술한 도 2d 및 도 2e에 도시된 푸셔 부재(217,227)는 포크 부재(216,226) 상에 장착된 복수의 제 1 전극(210a,210b,210c) 및 복수의 제 2 전극(220a,220b,220c)(도 2d에는 도시되지 않음)을 후술하는 바와 같이 포크 부재(216,226)의 전방 단부에 정렬하는데 사용된다. 또한, 푸셔 부재(217,227)는 복수의 제 1 전극(210a,210b,210c) 및 복수의 제 2 전극(220a,220b,220c)이 포크 부재(216,226)의 전방 단부에 정렬된 후, 포크 부재(216,226)가 후진할 때 정렬된 복수의 제 1 전극(210a,210b,210c) 및 복수의 제 2 전극(220a,220b,220c)을 정지 상태로 유지하는데 사용된다. 이러한 푸셔 부재(217,227)는 포크 부재(216,226)가 후진하는 경우 복수의 제 1 전극(210a,210b,210c) 및 복수의 제 2 전극(220a,220b,220c)과 분리되는 시점에 돌기부(219a)의 전방 단부가 슬롯(218a)의 전방 단부와 구성되거나(도 2d의 경우) 또는 가이드부(219b)의 전방 단부가 단턱부(218b)와 접촉되도록 구성된다(도 2e의 경우). 따라서, 포크 부재(216,226)가 계속 후진하는 경우 복수의 제 1 전극(210a,210b,210c) 및 복수의 제 2 전극(220a,220b,220c)과 분리되는 시점에서부터 푸셔 부재(217,227)도 함께 후진하게 된다.

한편, 상술한 도 2d 및 도 2e에 도시된 포크 부재(216)는 복수의 제 1 포크 부재(216a,216b,216c)를 나타내고, 포크 부재(226)는 복수의 제 2 포크 부재(226a,226b,226c)를 나타낸다(도 2b 참조). 또한, 푸셔 부재(217)는 복수의 제 1 푸셔 부재(217a,217b,217c)를 나타내고, 푸셔 부재(227)는 복수의 제 2 푸셔 부재(227a,227b,227c)를 나타낸다(도 2b 참조).

도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 전극을 순차적으로 공급하기 위한 전극 공급 장치의 측단면도를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 3b는 도 3a에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 공급 장치에서 포크 부재가 후진 위치에 있는 경우의 평면도를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 3c는 도 3a에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 공급 장치에서 포크 부재가 전진 위치에 있는 경우의 평면도를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 3a 내지 도 3c를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 공급 장치(300)는 도 2a 및 도 2b에 도시되며, 실질적으로 동일한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 및 제 2 전극 공급 장치(214,224)를 좀 더 구체적으로 도시하고 있다. 따라서, 도 3a 내지 도 3c에서는 설명의 편의상 전극 공급 장치에 대한 참조부호를 300으로 사용하여 하나의 전극 공급 장치만을 기술하기로 한다.

다시 도 3a 내지 도 3c를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 공급 장치(300)는 하우징(310); 상기 하우징(310) 내에 장착되며, 전극이 장착된 복수의 포크 부재(320a,320b,320c: 통칭하여 "320"이라 합니다)를 순차적으로 전진 및 후진시키는 복수의 전후진 장치(330a,330b,330c); 및 상기 복수의 전후진 장 치(330a,330b,330c)를 구동하는 구동 부재(360)로 구성된다. 여기서, 복수의 전후진 장치(330a,330b,330c)가 하나의 전후진 시스템(300a)을 구성한다. 구동 부재(360)는 회전 구동 모터로 구현될 수 있다. 또한, 도 3a의 실시예에 도시된 전후진 시스템(300a)에서는 3개의 전후진 장치(330a,330b,330c)가 예시적으로 도시되어 있지만, 당업자라면 복수의 전후진 장치(330a,330b,330c)의 수가 사용되는 전극의 수에 대응하여 증가 또는 감소될 수 있다는 것을 충분히 이해할 수 있을 것이다.

상술한 복수의 전후진 장치(330a,330b,330c)는 각각 동일한 구성을 가지므로 이하에서는 하나의 전후진 장치에 대해서 상세히 기술하기로 한다.

도 3b 및 도 3c를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 공급 장치(300)에 사용되는 전후진 장치(330)는 전극(미도시)이 장착되는 포크 부재(320)의 전진 및 후진 이동을 가이드하는 가이드 장치(331); 상기 가이드 장치(331)가 고정 장착되는 지지 부재(332b); 상기 포크 부재(320)의 후방부 및 상기 지지 부재(332b)에 절첩 가능하게(foldable) 연결되는 링크 바(link bar: 340); 상기 지지 부재(332b)에 제공되며, 상기 링크 바(340)의 한 쌍의 후방 링크부(340b)와 연결되는 한 쌍의 복귀용 탄성 부재(342); 캠(349); 상기 링크 바(340)와 연결되며, 상기 캠(349)과 접촉하는 캠 팔로워(cam follower: 345); 상기 캠(349)이 장착되는 샤프트(350); 및 상기 샤프트(350)에 연결되며, 상기 샤프트(350)를 회전 구동시키는 구동 부재(360)(도 3a 참조)를 포함한다. 도 3a를 참조하면, 복수의 전후진 장치(330a,330b,330c)에 사용되는 복수의 캠(349a,349b,349c)은 각각 하나의 샤프트(350)에 장착된다. 또한, 캠 팔로워(345)는 상기 캠(349)과 접촉하는 롤러(348); 및 상기 롤러(348)와 상기 링크 바(340)의 후방 교차 링크부(340c)를 연결하는 연결부재(344)로 구성된다.

도 3d는 본 발명의 일 실시예에 따른 전후진 장치에 사용되는 샤프트 레일 방식의 가이드 장치의 일부 상세 단면도를 도시한 도면이다.

도 3d를 도 3b 및 도 3c와 함께 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전후진 장치(330)에 사용되는 샤프트 레일 방식의 가이드 장치(331)는 한 쌍의 가이드 부재(332a); 상기 한 쌍의 가이드 부재(332a)의 길이 방향으로 각각 형성되는 그루브(333a); 일측면이 상기 그루브(333a)에 장착되는 봉 형상의 사프트 레일(333); 및 상기 사프트 레일(333)의 대향 타측면에 접촉하는 한 쌍의 제 1 풀리(334a) 및 제 2 풀리(334b)로 구성된다. 샤프트 레일(333)은 봉 형상을 구비하므로, 샤프트 레일(333)과 한 쌍의 제 1 풀리(334a) 및 제 2 풀리(334b)의 경사 회전면(334c)은 점접촉이 이루어져 한 쌍의 제 1 풀리(334a) 및 제 2 풀리(334b)가 회전할 때 마찰이 현저하게 감소된다는 장점이 달성된다.

다시 도 3b 내지 도 3c를 참조하면, 한 쌍의 가이드 부재(332a)는 포크 부재(320)의 전진 이동을 제한하는 전방 스토퍼(336a) 및 포크 부재(320)의 후진 이동을 제한하는 후방 스토퍼(336b)를 포함할 수 있으며, 포크 부재(320)는 상기 포크 부재(320)의 전진 또는 후진 이동시 상기 전방 스토퍼(336a) 및 상기 후방 스토퍼(336b)와 접촉하는 제동 부재(ratchet: 325)를 포함할 수 있다. 또한, 3b 및 도 3c의 실시예에서는 전방 및 후방 스토퍼(336a,336b)와 제동 부재(325)가 각각 한 쌍의 가이드 부재(332a)에 모두 제공되는 것으로 예시적으로 도시되어 있지만, 당 업자라면 전방 및 후방 스토퍼(336a,336b)와 제동 부재(325)가 한 쌍의 가이드 부재(332a) 중 어느 하나에만 제공될 수 있다는 것을 충분히 이해할 수 있을 것이다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 전후진 장치(330)의 구체적인 구성 및 동작을 상세히 기술한다.

다시 도 3a 내지 도 3d를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전후진 장치(330)는 한 쌍의 가이드 부재(332a)와 상기 한 쌍의 가이드 부재(332a)가 고정 장착되는 지지 부재(332b)를 구비한다. 도 3a에서 알 수 있는 바와 같이, 복수의 전후진 장치(330a,330b,330c)의 각각의 한 쌍의 가이드 부재(332a)(도 3a에서는 미도시됨)는 하나의 지지 부재(332b)에 고정 장착된다. 포크 부재(320)의 양 측면은 각각 한 쌍의 제 1 고정 부재(335a) 및 한 쌍의 제 2 고정 부재(335b)에 의해 한 쌍의 제 1 및 제 2 풀리(334a,334b)에 고정 장착된다.

한편, 포크 부재(320)의 후방부에는 제 1 홈(321)이 형성되어 있다. 이러한 제 1 홈(321)은 포크 부재(320)의 이동 방향과 수직한 방향으로 형성된다. 또한, 지지 부재(332b)는 제 1 홈(321)과 나란한 방향으로 한 쌍의 제 2 홈(323)이 형성되어 있다. 절첩 가능한 링크 바(340)의 한 쌍의 전방 링크부(340a)는 제 1 홈(321)을 따라 이동 가능하도록 결합되고, 링크 바(340)의 한 쌍의 후방 링크부(340b)는 한 쌍의 제 2 홈(323)을 따라 이동 가능하도록 결합된다. 또한, 링크 바(340)의 한 쌍의 후방 링크부(340b)는 한 쌍의 제 2 홈(323) 내에 제공되는 한 쌍의 복귀용 탄성 부재(342)와 연결되어 있다. 한 쌍의 복귀용 탄성 부재(342)는 각각 예를 들어 스프링으로 구현될 수 있다.

또한, 캠 팔로워(345)는 연결부재(344)를 통해 링크 바(340)의 후방 교차 링크부(340c)와 연결되고, 롤러(348)를 통해 캠(349)과 접촉한다. 이 경우, 지지 부재(332b)는 연결부재(344)의 전후진 동작시 휘어짐을 방지하기 위해 그 중앙 부분에 가이드 부시(guide bush: 346)를 추가로 구비할 수도 있다. 이러한 가이드 부시(346)의 사용은 선택 사양으로 필수적으로 사용되어야 하는 것은 아니다.

도 3e는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 전후진 장치에 사용되는 샤프트, 복수의 캠, 및 복수의 롤러의 연결 관계를 도시한 평면도이다.

도 3e를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서는 복수의 전후진 장치(330a,330b,330c)에 사용되는 복수의 캠(349a,349b,349c)이 각각 일정한 각도(θ)를 유지하면서 하나의 샤프트(350)에 고정 장착된다. 여기서 일정한 각도(θ)는 복수의 캠(349a,349b,349c)의 회전에 따라 복수의 포크 부재(320a,320b,320c)의 전진 및 후진 동작이 일정한 시간차를 가지면서 순차적으로 이루어지도록 해준다. 즉, 복수의 캠(349a,349b,349c) 간의 일정한 각도(θ)를 가변시키면 복수의 포크 부재(320a,320b,320c)의 전진 및 후진 동작이 순차적으로 일어나는 일정한 시간차를 가변시킬 수 있다. 따라서, 복수의 캠(349a,349b,349c) 간의 일정한 각도(θ)를 증가 또는 감소시킴으로써 복수의 포크 부재(320a,320b,320c)의 전진 및 후진 동작이 순차적으로 일어나는 일정한 시간차를 증가 또는 감소시킬 수 있다.

다시 도 3a 내지 도 3e를 참조하면, 상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 전후진 장치(330)에서는, 구동 부재(360)(도 3a 참조)가 샤프트(350)를 회전 구동시키면 서로 일정한 각도(θ)로 샤프트(350)에 고정 장착된 복수의 캠(349a,349b,349c)이 동시에 회전한다. 복수의 캠(349a,349b,349c) 중 제 1 캠(349a)이 도 3b에 도시된 바와 같은 위치에 있는 경우, 제 1 포크 부재(320a)는 후진 위치에 놓여 있다. 그 후, 샤프트(350)의 회전에 의해 제 1 캠(349a)이 도 3c에 도시된 바와 같은 위치로 회전하면, 제 1 롤러(348a)가 제 1 캠(349a)의 표면을 따라 샤프트(350)에서 멀어지는 방향으로 이동한다. 그에 따라 제 1 연결부재(344a)를 통해 제 1 롤러(348a)와 연결된 제 1 링크 바(340)가 확장되고, 제 1 링크 바(340)의 한 쌍의 전방 링크부(340a)와 연결된 제 1 포크 부재(320a)가 한 쌍의 제 1 및 제 2 풀리(334a,334b)에 의해 한 쌍의 제 1 가이드 부재(332a)를 따라 전진 위치로 이동한다.

그 후, 샤프트(350)의 회전에 의해 제 1 캠(349a)이 다시 도 3b에 도시된 바와 같은 위치로 회전하면, 지지 부재(332b)의 한 쌍의 제 2 홈(323) 내에서 제 1 링크 바(340)의 한 쌍의 후방 링크부(340b)와 연결된 한 쌍의 복귀용 탄성 부재(342)에 의해 제 1 링크 바(340)가 축소된다. 그 결과, 제 1 링크 바(340)의 한 쌍의 전방 링크부(340a)와 연결된 제 1 포크 부재(320a)가 한 쌍의 제 1 및 제 2 풀리(334a,334b)에 의해 한 쌍의 제 1 가이드 부재(332a)를 따라 도 3b에 도시된 바와 같은 후진 위치로 이동한다.

상술한 제 1 캠(349a)의 회전 동작에 따른 제 1 포크 부재(320a)의 전후진 동작에 이어서 제 2 및 제 3 캠(349b,349c)의 회전 동작에 따른 제 2 및 제 3 포크 부재(320b,320c)의 전후진 동작이 순차적으로 이루어진다. 구체적으로, 제 2 및 제 3 포크 부재(320b,320c)의 전후진 동작은 제 1 캠(349a)과 제 2 캠349b) 간의 회전 각도(도 3e의 경우 2θ) 및 제 2 캠(349b)과 제 3 캠(349c) 간의 회전 각도(도 3e의 경우 θ)에 각각 대응되는 시간차를 두고 이루어진다.

상술한 방식으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 공급 장치(300)는 복수의 전후진 장치(330a,330b,330c)에 의해 복수의 포크 부재(320a,320b,320c)를 일정 시간차로 순차적으로 공급하는 것이 가능하다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 공급 장치(300)가 도 2b 및 도 2c에 도시된 제 1 전극 공급 장치(214) 및 제 2 전극 공급 장치(224)로 사용되는 경우 각각 복수의 제 1 포크 부재(216a,216b,216c) 및 복수의 제 2 포크 부재(226a,226b,226c)를 순차 및 교대 방식으로 전진 및 후진시키는 것이 가능하다.

한편, 도 3b 및 도 3c에 도시된 전후진 장치(330)에 있어서, 절첩 가능한 링크 바(340) 대신 강체 바(solid bar)가 사용될 수도 있다. 그러나, 강체 바는 캠(349)의 회전에 따른 스트로크(stroke)만큼만 포크 부재(320)를 전진 또는 후진시킬 수 있는 반면, 3b 및 도 3c에 도시된 바와 같이 링크 바(340)는 교차 링크부의 개수에 비례하여 캠(349)의 회전에 따른 스트로크(stroke)보다 훨씬 더 큰 거리만큼 포크 부재(320)를 전진 또는 후진시킬 수 있다.

도 3f는 본 발명의 대안적인 실시예에 따른 전후진 장치에 사용되는 캠 부재의 평면도 및 측면도를 도시한 도면이다.

도 3f를 참조하면, 본 발명의 대안적인 실시예에 따른 캠 부재(349d)는 캠(349); 상기 캠(349)의 외측 형상을 구비한 가이드 요홈부(352); 및 상기 가이드 요홈부(352)의 둘레에 제공되는 외벽(349e)으로 구성된다. 이 경우, 캠 팔로워(345)의 롤러(348)는 가이드 요홈부(352) 내에 장착되어 구동 부재(360)(도 3a 참조)에 의해 캠 부재(349d)가 샤프트(350)를 기준으로 회전하면, 가이드 요홈부(352)를 따라 수평 방향으로 이동하여 포크 부재(320)(도 3b 및 도 3c 참조)를 전진 또는 후진시킬 수 있다. 즉, 롤러(348)가 가이드 요홈부(352) 내에 구속되므로, 캠 부재(349d)의 회전에 의해 링크 바(340)가 확장 및 수축이 가능하다. 따라서, 링크 바(340)가 전진 위치에서 후진 위치로 이동시키기 위해 제공되는 도 3a에 도시된 바와 같은 한 쌍의 복귀용 탄성 부재(342)의 사용이 불필요하다.

도 3g는 본 발명의 대안적인 실시예에 따른 전후진 장치에 사용되는 베어링 레일 방식의 가이드 장치의 일부 상세 단면도를 도시한 도면이다.

도 3g를 도 3b 및 도 3c와 함께 참조하면, 본 발명의 대안적인 실시예에 따른 전후진 장치(330)에 사용되는 베어링 레일 방식의 가이드 장치(331)는 한 쌍의 가이드 부재(332a); 상기 한 쌍의 가이드 부재(332a)의 길이 방향으로 각각 형성되는 그루브(333a); 상기 그루브(333a)의 내에 제공되는 복수의 상하 베어링 부재(333); 및 상기 복수의 상하 베어링 부재(333) 사이에 결합되는 레일 부재(334a,334b)로 구성된다. 레일 부재(334a,334b)에는 포크 부재(320)가 고정 장착된다.

상술한 도 3d 및 도 3g에서는 본 발명에 따른 전후진 장치에 사용되는 가이드 장치(331)로 샤프트 레일 방식 및 베어링 레일 방식을 기술하고 있지만, 당업자라면 본 발명의 일 실시예에 따른 전후진 장치에 사용되는 가이드 장치(331)로 예를 들어 본 발명 기술 분야에서 널리 알려진 리니어 모션 가이드(LM guide) 장치가 사용될 수 있다는 것을 충분히 이해할 수 있을 것이다.

또한, 도 3a에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 공급 장치(300)가 도 2a 및 도 2b에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 및 제 2 전극 공급 장치(214,224)로 각각 사용될 수 있다. 이 경우, 제 1 전극 공급 장치(214)에 사용되는 제 1 전후진 장치 및 제 2 전극 공급 장치(214)에 사용되는 제 2 전후진 장치는 각각 도 3a 내지 도 3g에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 공급 장치(300) 및 전후진 장치(330)와 동일한 구성을 갖는다. 제 1 전후진 장치에 대한 참조부호는 도 3a 내지 도 3g에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 전후진 장치(330)의 각각의 구성요소의 참조부호에 a 또는 _1을 병기하고, 제 2 전후진 장치에 대한 참조부호는 도 3a 내지 도 3g에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 전후진 장치(330)의 각각의 구성요소의 참조부호에 b 또는 _2를 병기한다. 구체적으로, 도 2c에 도시된 제 1 전극 공급 장치(214)로 사용되는 제 1 전후진 장치(330a)는 복수의 제 1 전극(210a,210b,210c)(도 2c 참조)이 장착되는 복수의 제 1 포크 부재(320a)의 전진 및 후진 이동을 가이드하는 복수의 제 1 가이드 장치(331a); 상기 복수의 제 1 가이드 장치(331a)가 고정 장착되는 제 1 지지 부재(332b_1); 상기 복수의 제 1 포크 부재(320a)의 후방부 및 상기 제 1 지지 부재(332b_1)에 절첩 가능하게(foldable) 연결되는 복수의 제 1 링크 바(340a); 상기 제 1 지지 부재(332b_1)에 제공되며, 상기 복수의 제 1 링크 바(340a) 각각의 한 쌍의 제 1 후방 링크부(340b_1)와 연결되는 한 쌍의 제 1 복귀용 탄성 부재(342a); 복수의 제 1 캠(349a); 상기 복수의 제 1 링크 바(340a)와 연결되며, 상기 복수의 제 1 캠(349a)과 접촉하는 복수의 제 1 캠 팔로워(345a); 상기 복수의 제 1 캠(349a)이 서로 일정한 각도(θ)를 유지하면서 장착되는 제 1 샤프트(350a); 및 상기 제 1 샤프트(350a)에 연결되며, 상기 제 1 샤프트(350a)를 회전 구동시키는 제 1 구동 부재(360a)를 포함한다. 또한, 제 2 전극 공급 장치(224)에 사용되는 제 2 전후진 장치(330b)는 복수의 제 2 전극(220a,220b,220c)(도 2c 참조)이 장착되는 복수의 제 2 포크 부재(320b)의 전진 및 후진 이동을 가이드하는 복수의 제 2 가이드 장치(331b); 상기 복수의 제 2 가이드 장치(331b)가 고정 장착되는 제 2 지지 부재(332b_2); 상기 복수의 제 2 포크 부재(320b)의 후방부 및 상기 제 2 지지 부재(332b_2)에 절첩 가능하게(foldable) 연결되는 복수의 제 2 링크 바(340b); 상기 제 2 지지 부재(332b_2)에 제공되며, 상기 복수의 제 2 링크 바(340b) 각각의 한 쌍의 제 2 후방 링크부(340b_2)와 연결되는 한 쌍의 제 2 복귀용 탄성 부재(342b); 복수의 제 2 캠(349b); 상기 복수의 제 2 링크 바(340b)와 연결되며, 상기 복수의 제 2 캠(349b)과 접촉하는 복수의 제 2 캠 팔로워(345b); 상기 복수의 제 2 캠(349b)이 서로 일정한 각도(θ)를 유지하면서 장착되는 제 2 샤프트(350b); 및 상기 제 2 샤프트(350b)에 연결되며, 상기 제 2 샤프트(350b)를 회전 구동시키는 제 2 구동 부재(360b)를 포함한다.

도 3h는 도 3a에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 공급 장치가 도 2a 및 도 2b에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 및 제 2 전극 공급 장치로 각각 사용되는 경우, 복수의 제 1 포크 부재와 복수의 제 2 포크 부재를 순차 및 교대 방식으로 전진 및 후진시키기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 3h를 참조하면, 복수의 제 1 포크 부재(320a)와 복수의 제 2 포크 부재(320a)를 순차 및 교대 방식으로 전진 및 후진시키기 위한 제 1 방법은 제 1 샤프트(350a)에 장착된 복수의 제 1 캠(349a)과 제 2 샤프트(350b)에 장착된 복수의 제 2 캠(349b)이 서로에 대해 일정한 상대 편차각(ω)을 갖는 것이다. 복수의 제 1 포크 부재(320a)와 복수의 제 2 포크 부재(320a)를 순차 및 교대 방식으로 전진 및 후진시키기 위한 제 2 방법은 제 1 샤프트(350a)에 장착된 복수의 제 1 캠(349a)과 제 2 샤프트(350b)에 장착된 복수의 제 2 캠(349b)이 서로에 대해 상대 편차각(ω)이 없는 상태(즉, ω = 0)에서 제 1 구동 부재(360a)가 제 1 샤프트(350a)를 회전시키는 제 1 회전 시작 타이밍과 제 2 구동 부재(360b)가 제 2 샤프트(350b)를 회전시키는 제 2 회전 타이밍이 상대적으로 일정한 시간 지연(time delay)을 갖는 것이다. 따라서, 복수의 제 1 포크 부재(320a)와 복수의 제 2 포크 부재(320a)는 각각 복수의 제 1 캠(349a) 및 복수의 제 2 캠(349b)이 각각 서로에 대해 일정한 각도(θ)를 유지함으로써 순차 방식의 전진 및 후진이 가능해진다. 또한, 복수의 제 1 캠(349a)과 복수의 제 2 캠(349b) 간의 상대 편차각(ω) 또는 제 1 구동 부재(360a)와 제 2 구동 부재(360b) 간의 회전 타이밍의 상대적인 시간 지연에 의해 복수의 제 1 포크 부재(320a)와 복수의 제 2 포크 부재(320a)는 교대 방식의 전진 및 후진이 가능해진다.

또한, 상술한 제 1 및 제 2 전후진 장치(330a,330b)에 사용되는 복수의 제 1 및 제 2 캠(349a,349b) 대신 도 3f에 도시된 본 발명의 대안적인 실시예에 따른 캠 부재(349a)가 사용되는 경우 한 쌍의 제 1 및 제 2 복귀용 탄성 부재(342a,342b)는 사용될 필요가 없다는 것은 자명하다.

상술한 본 발명의 전극 공급 장치의 포크 부재의 전후진 장치를 사용하면, 복수의 음극 전극 및 복수의 양극 전극이 순차 및 교대 방식으로 신속하게 공급되므로 하나의 전극체를 제조하는데 소요되는 시간이 종래 기술에 비해 현저하게 감소된다.

다양한 변형예가 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 본 명세서에 기술되고 예시된 구성 및 방법으로 만들어질 수 있으므로, 상기 상세한 설명에 포함되거나 첨부 도면에 도시된 모든 사항은 예시적인 것으로 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 따라서, 본 발명의 범위는 상술한 예시적인 실시예에 의해 제한되지 않으며, 이하의 청구범위 및 그 균등물에 따라서만 정해져야 한다.

도 1a는 종래 기술에 따른 전극체의 제조 방법을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.

도 1b는 종래 기술에 따른 전극체의 제조방법에 따라 제조된 전극체의 개략적인 사시도이다.

도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 적층 유닛 및 이를 구비한 전극체 제조 장치 및 전극체의 제조 과정 중 초기 단계를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 적층 유닛 및 이를 구비한 전극체 제조 장치 및 전극체의 제조 과정 중 한 쌍의 제 1 및 제 2 적층 장치에 의해 복수의 음극 전극 및 복수의 양극 전극이 순차 및 교대 방식으로 제공된 것을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 매니폴더와 진공 펌핑 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2d는 본 발명의 전극 적층 유닛에 사용되는 포크 부재 및 푸셔 부재의 일 실시예를 개략적으로 도시한 사시도이다.

도 2e는 본 발명의 전극 적층 유닛에 사용되는 포크 부재 및 푸셔 부재의 또 다른 실시예를 개략적으로 도시한 사시도이다.

도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 전극을 순차적으로 공급하기 위한 전극 공급 장치의 측단면도를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 3b는 도 3a에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 공급 장치에서 포크 부재가 후진 위치에 있는 경우의 평면도를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 3c는 도 3a에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 공급 장치에서 포크 부재가 전진 위치에 있는 경우의 평면도를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 3d는 본 발명의 일 실시예에 따른 전후진 장치에 사용되는 샤프트 레일 방식의 가이드 장치의 일부 상세 단면도를 도시한 도면이다.

도 3e는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 전후진 장치에 사용되는 샤프트, 복수의 캠, 및 복수의 롤러의 연결 관계를 도시한 평면도이다.

도 3f는 본 발명의 대안적인 실시예에 따른 전후진 장치에 사용되는 캠 부재의 평면도 및 측면도를 도시한 도면이다.

도 3g는 본 발명의 대안적인 실시예에 따른 전후진 장치에 사용되는 베어링 레일 방식의 가이드 장치의 일부 상세 단면도를 도시한 도면이다.

도 3f는 본 발명의 대안적인 실시예에 따른 전후진 장치에 사용되는 베어링 레일 방식의 가이드 장치의 일부 상세 단면도를 도시한 도면이다.

도 3h는 도 3a에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 공급 장치가 도 2a 및 도 2b에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 및 제 2 전극 공급 장치로 각각 사용되는 경우, 복수의 제 1 포크 부재와 복수의 제 2 포크 부재를 순차 및 교대 방식으로 전진 및 후진시키기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.

Claims (21)

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8. 삭제
9. 삭제
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11. 전극 공급 장치에 있어서,

    하우징;

    상기 하우징 내에 장착되며, 전극이 장착된 복수의 포크 부재를 순차적으로 전진 및 후진시키는 복수의 전후진 장치; 및

    상기 복수의 전후진 장치를 구동하는 구동 부재

    를 포함하는 전극 공급 장치.
12. 제 11항에 있어서,

    상기 복수의 전후진 장치는

    상기 복수의 포크 부재 각각의 전진 및 후진 이동을 가이드하는 복수의 가이드 장치;

    상기 복수의 가이드 장치가 고정 장착되는 지지 부재;

    상기 복수의 포크 부재의 후방부 및 상기 지지 부재에 절첩 가능하게(foldable) 연결되는 복수의 링크 바(link bar);

    상기 지지 부재에 제공되며, 상기 링크 바의 한 쌍의 후방 링크부와 연결되 는 한 쌍의 복귀용 탄성 부재;

    복수의 캠;

    상기 복수의 링크 바와 연결되며, 상기 복수의 캠과 접촉하는 복수의 캠 팔로워(cam follower);

    상기 복수의 캠이 각각 서로 일정한 각도(θ)를 유지하면서 고정 장착되는 샤프트; 및

    상기 샤프트에 연결되며, 상기 샤프트를 회전 구동시키는 구동 부재

    를 포함하는 전극 공급 장치.
13. 제 12항에 있어서,

    상기 복수의 캠 팔로워는

    상기 복수의 캠과 접촉하는 복수의 롤러; 및

    상기 복수의 롤러와 상기 복수의 링크 바의 후방 교차 링크부를 연결하는 복수의 연결부재

    를 포함하는 전극 공급 장치.
14. 제 11항에 있어서,

    상기 복수의 전후진 장치는

    상기 복수의 포크 부재 각각의 전진 및 후진 이동을 가이드하는 복수의 가이드 장치;

    상기 복수의 가이드 장치가 고정 장착되는 지지 부재;

    상기 복수의 포크 부재의 후방부 및 상기 지지 부재에 절첩 가능하게(foldable) 연결되는 복수의 링크 바(link bar);

    복수의 캠, 상기 복수의 캠의 외측 형상을 구비한 복수의 가이드 요홈부; 및 상기 복수의 가이드 요홈부의 둘레에 제공되는 복수의 외벽으로 구성되는 복수의 캠 부재;

    상기 복수의 링크 바와 연결되며, 상기 복수의 가이드 요홈부 내에 장착되는 복수의 캠 팔로워(cam follower);

    상기 복수의 캠 부재가 각각 서로 일정한 각도(θ)를 유지하면서 고정 장착되는 샤프트; 및

    상기 샤프트에 연결되며, 상기 샤프트를 회전 구동시키는 구동 부재

    를 포함하는 전극 공급 장치.
15. 제 14항에 있어서,

    상기 복수의 캠 팔로워는

    상기 복수의 가이드 요홈부 내에 장착되는 복수의 롤러; 및

    상기 복수의 롤러와 상기 복수의 링크 바의 후방 교차 링크부를 연결하는 복수의 연결부재

    를 포함하는 전극 공급 장치.
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