KR101394342B1

KR101394342B1 - 배터리 단자의 융착 성형기계

Info

Publication number: KR101394342B1
Application number: KR1020140021130A
Authority: KR
Inventors: 신영식
Original assignee: 신영식
Priority date: 2014-02-24
Filing date: 2014-02-24
Publication date: 2014-05-13

Abstract

본 발명은 자동차, 중장비, 선박 또는 농기계 등에 장착되는 배터리의 단자를 만드는 성형기계에 관한 것으로서, 그 구체적인 구성은, 배터리(10)에 인입되며, 선단이 배터리(10)의 외부로 돌출된 전극봉(11)에는 양측이 뚫린 단자(12)가 외삽되고, 상기 단자(12)는 성형지그작동부(40)에 의해 상하로 이동되는 성형지그부(41)에 끼워지되, 상기 성형지그부(41)는 하부에 몰딩부(42)가 형성되고, 몰딩부(42)의 상부 중앙에는 하향 경사진 화염유도경사부(43)가 형성되며, 몰딩부(42)의 하부에는 상기 화염유도경사부(43)와 연통되는 단자끼움공(44)이 형성되고, 몰딩부(42)의 측방에는 냉각부(45)가 형성되며, 몰딩부(42)의 상부에는 지지구(48)가 다수개 입설되고, 이 지지구(48)에는 완충용 스프링(49)이 장착되며, 상기 지지구(48)의 상부에는 토치부(51)의 인입 통로가 되는 타공부(47)가 중앙에 형성된 가이드부(46)가 장착되어, 배터리 단자(12)의 선단을 용융하면서 밀봉된 단자(12)로 성형하는 구성이다.

Description

배터리 단자의 융착 성형기계{The terminal attach machine on battery}

본 발명은 자동차, 중장비, 선박 또는 농기계 등에 장착되는 배터리의 단자를 만드는 성형기계에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 배터리의 내부에 인입된 전극봉의 선단이 배터리의 외부로 돌출되며, 이 전극봉의 선단을 단자가 감싸면서 조립되는바, 이 단자의 선단을 자동으로 융착하여 전극봉이 단자에 의해 에워 싸이면서 밀봉되도록 성형하는 배터리 단자의 융착 성형기계에 관한 것이다.

도 1은 일반적인 배터리의 구조를 설명하기 위한 배터리의 정면도, 측면도, 평면도이다. 배터리는 자동차, 중장비, 선박 또는 농기계 등 다양한 산업분야의 전동기계에 사용되고 있다. 배터리는 그 내부에서 발생하는 화학적 작용에 의해서 전기적 에너지가 축전되는 것으로서, 예를 들어 자동차, 중장비와 같은 전동기계의 운행시에는 시동 모터를 구동하거나, 운행중 발전기 고장시에는 예비전원을 공급하는 역할을 한다.

도 1에서와 같이 배터리(10)의 상부에는 (+), (-)단자(12)가 구성되는바, 이 단자(12)는 양측이 뚫린 원통형상으로서, 도 1의 원내확대도의 (ⅰ)에서와 같이 배터리(10)의 내부에 인입되어 배터리(10)의 외부로 돌출된 전극봉(11)의 선단에 끼워지는 것이다. 단자(12)가 전극봉(11)의 선단에 끼워지면 도 1의 원내확대도의 (ⅱ)에서와 같이 단자(12)의 내부에는 전극봉(11)의 선단이 외부에서 인식되도록 위치하게 되며, 단자(12)의 융착 작업이 마무리 되면, 도 1의 원내확대도의 (ⅲ)에서와 같이, 단자(12)의 일측이 밀봉되면서 전극봉(11)이 외부에서 보이지 않게 되는 것이다.

이처럼 단자(12)가 전극봉(11)을 감싸면서 조립된 후, 전극봉(11)을 밀봉하는 작업은 현재 용접 숙련자에 의해 이루어지고 있다. 그러나, 수작업에 의한 공정은 다량의 배터리(10)의 단자(12)를 균일한 상태로 생산하기에는 역부족인 것이 현실이다. 배터리 단자(12)의 불량은 배터리(10) 수명과 기능을 저하되게 만들어 배터리(10)가 장착되는 전동기계의 작동이 정지되는 일로 전개되므로, 우수한 배터리(10)의 단자(12)를 성형하는 것이 매우 중요하다 하겠다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 창안된 것으로서, 배터리의 단자를 우수한 품질로 균일하게 생산할 수 있을 뿐 아니라, 다량으로 생산하여 채산성을 향상시킬 수 있도록 자동화된 배터리 단자의 융착 성형기계를 제안하고자 한다.

본 발명에 따른 배터리 단자의 융착 성형기계의 구체적인 구성은, 배터리(10)에 인입되며, 선단이 배터리(10)의 외부로 돌출된 전극봉(11)에는 양측이 뚫린 단자(12)가 외삽되고, 상기 단자(12)는 성형지그작동부(40)에 의해 상하로 이동되는 성형지그부(41)에 끼워지되, 상기 성형지그부(41)는 하부에 몰딩부(42)가 형성되고, 몰딩부(42)의 상부 중앙에는 하향 경사진 화염유도경사부(43)가 형성되며, 몰딩부(42)의 하부에는 상기 화염유도경사부(43)와 연통되는 단자끼움공(44)이 형성되고, 몰딩부(42)의 측방에는 냉각부(45)가 형성되며, 몰딩부(42)의 상부에는 지지구(48)가 다수개 입설되고, 이 지지구(48)에는 완충용 스프링(49)이 장착되며, 상기 지지구(48)의 상부에는 토치부(51)의 인입 통로가 되는 타공부(47)가 중앙에 형성된 가이드부(46)가 장착되어, 배터리 단자(12)의 선단을 용융하면서 밀봉된 단자(12)로 성형하는 구성이다.

또한, 상기 가이드부(46)의 타공부(47)의 직상부에는 화염을 발생시키는 토치부(51)가 위치되고, 상기 토치부(51)는 토치작동부(50)에 의해 상하로 이동되며, 토치작동부(50)에 의해 하부로 이동된 토치부(51)는 토치회전부(52)에 의해 상기 화염유도경사부(43)의 둘레를 따라 원운동하면서 토치부(51)에서 생성된 화염이 화염유도경사부(43)를 따라 하방으로 안내되어, 상기 단자끼움공(44)에 끼워진 단자(12)의 선단부 둘레를 국부적으로 가열하면서 밀봉된 단자(12)를 성형하는 구성이다.

또한, 상기 성형지그부(41)의 양측방에는 납주입부(60)가 설치되어, 용융되는 단자(12)의 납부족 상태를 보충할 수 있도록 납 와이어가 납주입부(60)를 통해 상기 화염유도경사부(43)로 주입됨으로써, 단자(12)의 선단과 함께 납 와이어가 용융되면서 밀봉된 단자(12)를 성형하는 구성이다.

본 발명에 따른 배터리 단자의 융착 성형기계를 사용하게 되면, 배터리 단자(12)의 선단을 신속하고 균일하게 용융하면서 접합시킬 수 있음에 따라, 우수한 제품을 다량으로 생산할 수 있으므로, 채산성이 향상된다. 또한, 규격화된 배터리(10) 단자(12)의 크기를 맞추기 위하여 추가납이 필요한 경우 자동으로 납주입부(60)를 통해 단자(12)의 용융작업과 동시에 납 와이어를 주입할 수 있음에 따라, 규격에 맞는 단자(12)를 용이하게 만들 수 있게 된다.

또한, 토치부(51)가 성형지그부(41)의 화염유도경사부(43)의 둘레를 원운동함으로써, 결국 공급되는 화염이 단자(12)의 선단부 둘레를 국부적으로 가열할 수 있음에 따라, 단자(12)의 선단부가 균일하게 가열되고 용융되어 품질이 우수한 밀봉된 단자(12)를 성형할 수 있게 된다. 한편, 상기 토치부(51)의 화염의 세기와 크기 등이 자동가스압력제어장치(70)를 통해 일정하게 유지됨으로써, 단자(12)의 성형과정이 더욱 안정하게 담보됨으로써, 우수한 배터리(10)의 단자(12)를 신속하고 원활하게 다량으로 생산이 가능하게 되는 것이다.

도 1은 일반적인 배터리의 구조를 설명하기 위한 정면도, 측면도, 평면도
도 2는 본 발명에 따른 배터리 단자의 융착 성형기계의 블럭도
도 3은 본 발명에 따른 배터리 단자의 융착 성형기계의 개략 정면도
도 4는 본 발명에 따른 배터리 단자의 융착 성형기계의 개략 측면도
도 5는 본 발명중 성형지그부를 설명하기 위한 사시도 및 단면도
도 6은 본 발명중 성형지그부의 배터리 단자 융착 작업을 설명하기 위한 순서도
도 7은 본 발명중 자동 가스 압력 제어장치를 설명하기 위한 구성도
도 8은 본 발명에 따른 배터리 단자의 접합 성형단계를 설명하기 위한 흐름도

이하, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 바람직한 실시예에 따른 배터리 단자의 융착 성형기계를 도면을 참조하여 상세하게 설명하되, 본 발명과 관련된 공지 기능이나 구성 및 시스템에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지와 부합되지 않는 부연 설명에 지나지 않을 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 배터리 단자의 융착 성형기계의 블럭도이고, 도 3은 본 발명에 따른 배터리 단자의 융착 성형기계의 개략 정면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 배터리 단자의 융착 성형기계의 개략 측면도이고, 도 5는 본 발명중 성형지그부(41)를 설명하기 위한 사시도 및 단면도이다. 본 발명은 배터리(10)의 외부로 돌출된 전극봉(11)의 선단에 양측이 뚫린 단자(12)가 끼워지는바, 이 단자(12)의 선단을 자동으로 융착하여 전극봉(11)이 단자(12)에 의해 에워 싸이면서 밀봉되도록 한 것이 특징적인 구성이다.

도 3, 4에서 보듯이 개방된 일정공간을 갖는 작업실(80)이 구비되고, 상기 작업실(80)에는 성형지그작동부(40), 성형지그부(41), 토치작동부(50), 토치부(51), 토치회전부(52) 등으로 구성된 배터리 단자의 융착 유닛이 배치된다. 도 3에서는 (+), (-)단자 2개를 단계적으로 융착함과 동시에 기계 고장시 예비적 장치로서, 4개의 배터리 단자 융착 유닛을 배치한 것을 도시하였다. 한편, 상기 작업실(80)의 전면 하단에는 배터리(10)를 이송하기 위한 이송부(20)가 설치된다. 상기 이송부(20)는 배터리(10)를 연속 공급하기 위하여 벨트 또는 체인 등을 이용한 컨베이어 방식을 적용하는 것이 바람직하다.

상기 이송부(20)에 안착된 배터리(10)는 컨베이어를 따라 이송되되, 토치부(51)와 성형지그부(41)의 직하방에 도달하면 정지되어 단자(12)의 융착 작업이 진행되도록 한다. 이때 컨베이어를 따라 이송되는 배터리(10)의 선단을 정지부(21)가 막도록 한다. 상기 정지부(21)는 도 3, 4에서와 같이 이송부(20)의 하부에 배치되어 배터리(10)의 움직임을 감지한 센서의 신호를 받은 제어부(100)의 작동신호에 따라 실린더의 행정운동이 이루어질 때, 배터리(10)의 선단부를 막아서게 되는 것이다.

또한, 상기 정지부(21)의 작동에 의해 이송이 정지된 배터리(10)는 이송부(20)의 하부에 배치된 승강부(22)에 의하여 상부로 올려 연속 작동중에 있는 이송부(20)에서 배터리(10)를 이격시킨 다음, 도 4에서와 같이 이송부(20)의 상부에 배치된 포착부(31)에 의하여 배터리(10)의 측방이 견고하게 포착되어 성형지그부(41)와 토치부(51)에서 배터리(10)의 단자(12)를 융착하도록 한다.

상기 배터리(10)의 측방을 잡아주는 포착부(31)의 작동은 포착작동부(30)에 의해서 이루어지며, 배터리(10)의 사이즈에 따라 포착부(31)의 간격을 조절할 수 있도록 포착부(31) 자체가 이동될 수 있도록 하되, 이러한 포착부(31)의 이동을 포함하여 상기 정지부(21), 승강부(22) 등의 작동은 통상적인 모터와 실린더의 기능 및 엘엠 가이드(Linear Moving Guide)와 같은 통상적인 3차원 다축제어 시스템을 통해 구현될 수 있는바, 본 발명은 3차원 다축제어 시스템의 종류와 방법에 한정되지 않는데다, 3차원 다축제어 시스템을 이용한 기술은 공지 기술에 해당하므로 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

전술한 바와 같이, 이송부(20)에 의해서 이송되고, 정지부(21)에서 정지된 배터리(10)는 승강부(22)와 포착부(31)의 작동에 의해서 성형지그부(41)와 토치부(51)의 직하방으로 인상된다. 도 5는 상부로 올려진 배터리(10)의 단자(12)를 융착하기 위한 직접적인 구성인 성형지그부(41)와 토치부(51)의 구성이 상세하게 도시되었다. 도 5에서와 같이, 배터리(10)의 단자(12)에는 성형지그부(41)의 구성중 몰딩부(42)의 단자끼움공(44)이 외삽되며, 성형지그부(41)의 상하 작동은 도 4에서 같이 성형지그부(41)의 상방에 설치된 성형지그작동부(40)의 수직운동을 통해 가능하며, 상기 성형지그작동부(40)는 모터, 실린더 또는 엘엠 가이드와 같은 통상적인 3차원 다축제어 시스템을 통해 구현되는 것이다.

도 5에서와 같이, 성형지그부(41)의 작동에 의해 배터리 단자(12)의 직상부로 하강하는 성형지그부(41)는 성형지그부(41)의 몰딩부(42)가 배터리 단자(12)에 외삽되면서 접촉될 때, 단자(12)와 몰딩부(42)에 충격이 가해지지 않아야 한다. 따라서, 몰딩부(42)의 상부에는 지지구(48)가 다수개 입설되고, 이 지지구(48)에는 단자(12)와 몰딩부(42)가 접촉되는 과정에서 충격을 완충하기 위하여 스프링(49)이 장착된다. 또한, 이 지지구(48)의 상부에는 가이드부(46)가 장착되되, 이 가이드부(46)의 중앙에는 토치부(51)의 인입 통로가 되는 타공부(47)가 형성된다.

한편, 배터리(10)의 단자(12)에 성형지그부(41)의 몰딩부(42)가 외삽되면, 토치부(51)는 토치부(51) 상방에 설치된 토치작동부(50)의 작동에 의하여 가이드부(46)의 타공부(47)를 통과하여 성형지그부(41)의 화염유도경사부(43)의 직상방에 위치하게 된다. 이때 토치부(51)에는 제어부(100)의 신호에 따라 화염이 생성되고, 도 5의 사시도 및 원내확대도 (a)에서와 같이 토치부(51)가 화염유도경사부(43)의 주위를 원운동 하면서 화염을 단자(12)에 제공하게 된다.

토치부(51)의 원운동은 도 5의 원내확대도 (a)에서와 같이 배터리(10)에 인입된 전극봉(11)에 외삽된 단자(12)의 선단 둘레를 균일하게 가열함으로써, 단자(12)의 선단을 녹여서 전극봉(11)의 상부를 에워싸도록 밀봉하여 폐합된 상태의 단자(12)를 성형하기 위한 것이다. 또한, 원운동 되면서 제공되는 토치부(51)의 화염은 몰딩부(42)의 중앙에 형성된 하향으로 경사진 화염유도경사부(43)로 인해 화염유도경사부(43)의 직하방에 위치하면서 화염유도경사부(43)와 연통되는 단자끼움공(44)으로 집중됨으로써, 단자(12)의 융착에 대한 화염의 집중도가 향상되도록 한다.

또한, 토치부(51)의 화염으로 인해 가열되는 몰딩부(42)의 측방에는 도 5의 사시도 및 원내확대도 (a)에서와 같이 냉각부(45)를 형성함으로써, 수냉방식으로 몰딩부(42)의 내부를 일정한 온도로 유지함에 따라, 몰딩부(42)의 단자끼움공(44)과 접하는 배터리 단자(12)가 열에 의해 변형되지 않도록 한다. 한편, 상기 토치부(51)의 회전운동은 통상적인 모터, 실린더, 캠 및 엘엠 가이드와 같은 3차원 다축제어 시스템을 통해 구현될 수 있는바, 이에 대한 기술은 이미 공지된 기술에 해당하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 5의 원내확대도 (b)는 상기 성형지그부(41)의 양측방에 설치되는 납주입부(60)를 설명하기 위한 것으로서, 상기 납주입부(60)를 통해 단자(12)의 내부로 추가적으로 필요한 납을 선택적으로 보충하기 위한 수단이다. 즉, 도 5의 원내확대도 (c)는 도 5의 원내확대도 (b)에서 단자(12)와 전극봉(11)의 조립상태를 확대하여 도시한 것으로서, 도 5의 원내확대도 (c)에서와 같이, 배터리(10)의 단자(12)의 높이는 일정 높이(H)로 규격화 되어 있고, 단자(12)의 재질은 통상 납을 사용한다.

본 발명이 전극봉(11)에 외삽된 단자(12)의 선단을 토치부(51)를 통해 녹이면서 전극봉(11)의 상부로 단자(12)의 용융물이 채워지면서 밀봉되는 것임을 고려할 때, 도 5의 원내확대도 (c)에서와 같이 전극봉(11)과 단자(12)의 선단과의 깊이(D)가 일정 기준치를 초과하게 되면, 작업이 마무리된 단자(12)는 규격 높이(H)에 미치지 못하게 되어 불량이 발생되는 것이다.

배터리 단자(12)를 생산하는 작업 현장에서는 이처럼 전극봉(11)과 단자(12)의 깊이(D)가 다르게 만들어지는 경우가 많으며, 본 발명에서는 전극봉(11)과 단자(12)의 깊이(D)를 납주입부(60)를 통해 보정함으로써, 작업후 밀봉된 단자(12)가 규격 높이(H)가 되도록 하는 것이다.

즉, 전극봉(11)과 단자(12)의 깊이(D)의 측정치가 추가납의 투입 조건에 해당되는 경우, 작업자는 제어부(100)에 사전에 설정을 하여 토치부(51)에서 단자(12)의 선단을 용융하는 과정에서 납주입부(60)를 통해 일정한 납 와이어가 화염유도경사부(43)로 공급되도록 함으로써, 단자(12)의 선단과 함께 추가적으로 주입되는 납 와이어가 용융되면서 규격 높이(H)를 갖는 밀봉된 단자(12)가 만들어지는 것이다.

도 6은 본 발명중 성형지그부(41)의 배터리 단자(12)에 대한 융착 작업을 설명하기 위한 순서도이다. 도 6을 통해 앞서 설명한 단자(12)의 융착과정을 간단하게 살펴보면 다음과 같다. 도 6의 (a)에서와 같이 배터리(10)의 단자(12)가 앞서 설명한 정지부(21), 승강부(22), 포착부(31)를 통해 성형지그부(41)의 직하방에 위치하게 된다. 도 6의 (a)에서 화살표로 인출한 원내확대도에서와 같이 단자(12)의 내부에는 전극봉(11)이 위치하고 단자(12)의 선단은 개방된 상태이다.

도 6의 (b)에서와 같이 성형지그부(41)가 하방으로 내려오면 몰딩부(42)의 중앙으로 단자(12)와 전극봉(11)이 위치하게 되고, 토치부(51)는 도 6의 (c)에서와 같이 성형지그부(41)의 화염유도경사부(43)의 직상방으로 위치하게 되며, 도 6의 (d)와 같이 토치부(51)가 토치회전부(52)에 의해서 화염유도경사부(43)의 주위를 회전하면서 화염을 단자(12)에 제공하게 된다. 이때 추가적인 납의 주입이 필요하면 제어부(100)의 초기 설정에 따라 납주입부(60)에서 납 와이어가 화염유도경사부(43)에 주입되면서 제공되는 화염으로 인해 단자(12)의 선단과 함께 용융이 되도록 한다.

도 6의 (e)는 단자(12)의 융착 성형작업이 마무리된 상태를 도시한 것으로서, 성형지그부(41)가 상부로 올려지면, 배터리(10)의 단자(12)가 나타나는 바, 이 단자(12)는 단자(12)의 선단부가 밀봉되어 단자(12)의 내부에 위치한 전극봉(11)이 외부에서 보이지 않는 완성된 단자(12)이다. 이처럼 (+), (-)단자를 순차적으로 융착하여 성형할 수 있다.

한편, 도 7은 본 발명중 자동 가스 압력 제어장치를 설명하기 위한 구성도이다. 상기 자동가스압력제어장치(70)는 토치부(51)에서 생성되는 화염의 크기와 세기를 일정하게 정량적으로 생성하기 위한 장치이다. 본 발명이 배터리 단자(12)의 선단을 용융하여 밀봉된 상태의 단자(12)로 성형하는 것임을 고려할 때, 단자(12)의 선단에는 균일한 화염이 가해져야만 밀봉되는 단자(12)의 선단 둘레가 균일한 형상과 강도로 만들어진다.

앞서 설명한 바와 같이 배터리 단자(12)는 (+), (-)의 전류를 연결할 수 있도록 일정한 높이와 크기를 갖도록 규격된 형상임을 감안하면, 단자(12)의 선단을 용융하는 토치부(51)의 화염의 세기와 크기 등의 조건은 매우 중요한 요소이다. 종래의 방식은 산소와 가스가 니들밸브, 레귤레이터 등을 통하여 공급된 후, 벤츄리관에서 혼합되어 토치로 보내지는 방식이며, 압력 조절은 산소와 가스의 연결호스에 장착된 압력 게이지를 이용하여 수동으로 조절하는 방식이다.

그러나, 이와 같이 수동으로 압력을 조절하는 경우에는 초기에 알맞은 혼합비율을 이루도록 압력을 조절하여 세팅하더라도, 사용도중 소스압력의 변화나, 온도변화 등 사용조건의 변화에 의거하여 산소와 가스의 압력 비율이 서로 차이가 발생되는 것이 현실이다.

따라서, 항상 일정한 압력 조건을 얻을 수 없고, 압력변동에 쉽게 대처할 수도 없으므로, 화염의 크기와 세기가 일정하게 보장되지 않음에 따라, 제품의 품질 안정이 어렵게 되어 불량품의 발생비율이 높아지는 문제점이 있다. 따라서, 본 발명에서는 도 7에 도시된 자동가스압력제어장치(70)의 구성을 통해 토치부(51)에서 생성되는 화염의 크기와 세기를 일정하게 유지하고자 한다.

도 7에 도시된 자동가스압력제어장치(70)는 본 발명의 출원인 겸 발명자가 제안하여 특허 제10-0303244호로 등록된 것으로서, 산소의 공급라인과, 가스의 공급라인에서 각각의 압력을 검출하는 산소압력센서(71) 및 가스압력센서(72)와, 사용자에 의해 디지털 값으로 설정된 산소의 제어압력 및 가스의 제어압력과 상기 산소압력센서(71) 및 가스압력센서(72)에서 검출된 압력을 비교하여 산소와 가스의 압력이 원하는 압력으로 제어되도록 각기 제어신호를 출력하는 산소압력제어장치(73) 및 가스압력제어장치(74)와,

상기 산소압력제어장치(73) 및 가스압력제어장치(74)의 제어에 의해서 상기 산소압력센서(71) 및 가스압력센서(72)를 통과한 산소와 가스의 압력을 각기 정량적으로 세팅된 일정한 압력이 되도록 자동 조절하여 벤츄리믹서(77)로 공급하는 산소연속제어밸브(75) 및 가스연속제어밸브(76)를 포함하여 구성된다. 따라서, 도 7에 도시된 구성을 갖는 자동가스압력제어장치(70)를 이용하면 토치부(51)의 화염이 일정한 크기와 세기를 유지하게 됨으로써, 우수한 품질을 균일하게 갖는 배터리 단자(12)를 성형할 수 있게 되는 것이다.

도 8은 본 발명에 따른 배터리 단자(12)의 접합 성형단계를 설명하기 위한 흐름도를 예시한 것이다. 도 8을 참조하여 본 발명에 따른 배터리 단자의 융착 성형방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 배터리(10)에서 돌출된 전극봉(11)에 양측이 뚫린 원통형상의 단자(12)를 조립하여 구비하고, 이 배터리(10)를 컨베이어 방식의 이송부(20)에 올려놓는다(S10, 배터리 이송부 안착단계). 이송부(20)의 진행방향을 따라 이송되는 배터리(10)의 움직임을 센서가 감지하면, 실린더의 행정운동이 이루어지면서 배터리(10)의 선단부를 정지부(21)가 막아 배터리(10)를 정지시킨다(S20, 이송중인 배터리의 정지단계).

상기 정지부(21)의 작동에 의해 이송이 정지된 배터리(10)는 이송부(20)의 하부에 배치된 승강부(22)에 의하여 상부로 올려 연속 작동중에 있는 이송부(20)에서 배터리(10)를 이격한 다음, 이송부(20)의 상부에 배치된 포착작동부(30)의 작동으로 포착부(31)에 의하여 배터리(10)의 측방이 견고하게 포착된다(S30, 배터리 상승 및 포착단계).

상기 승강부(22)와 포착부(31)를 통해 이송부(20)에서 상승되고 포착된 배터리 단자(12)의 상부로 성형지그작동부(40)의 수직운동에 의하여 성형지그부(41)가 하강된다(S40, 성형지그부 하강단계). 성형지그부(41)가 하강되면, 성형지그부(41)의 상부로 토치작동부(50)에 의하여 상하부로 이동되는 토치부(51)가 하강되며, 상기 토치부(51)는 토치회전부(52)에 의하여 원운동을 하면서 자동가스압력제어장치(70)에 의하여 생성된 토치부(51)의 화염이 단자(12)의 선단부 둘레를 원운동하며 용융함으로써, 단자(12)의 내부에 위치한 전극봉(11)을 외부에서 보이지 않도록 단자(12)를 밀봉한다(S50, 토치부 하강 및 회전 융착단계).

한편, 전극봉(11)과 단자(12)의 선단과의 깊이(D)가 일정 기준치를 초과하여 추가납의 투입 조건에 해당 되면, 상기 토치부 하강 및 회전 융착단계(S50)와 동시에 성형지그부(41) 양측에 설치된 납주입부(60)를 통해 납 와이어를 성형지그부(41)에 주입한다(S51, 납주입부의 추가납의 주입단계). 마지막 단계로서, 배터리 단자(12)의 융착작업이 마무리 되면, 배터리(10)를 포착부(31), 승강부(22), 정지부(21)에서 해체하여 적재 장소로 이동하여 보관한다(S60, 배터리 지그 해체 및 적재장소로 이동단계).

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 배터리 단자의 융착 성형기계를 사용하게 되면, 배터리 단자(12)의 선단을 신속하고 균일하게 용융하면서 접합시킬 수 있음에 따라, 우수한 제품을 다량으로 생산할 수 있으므로, 채산성이 향상된다. 또한, 규격화된 배터리(10) 단자(12)의 크기를 맞추기 위하여 추가납이 필요한 경우 자동으로 납주입부(60)를 통해 단자(12)의 용융작업과 동시에 납 와이어를 주입할 수 있음에 따라, 규격에 맞는 단자(12)를 용이하게 만들 수 있게 된다.

10 : 배터리
11 : 전극봉
12 : 단자
20 : 이송부
21 : 정지부
22 : 승강부
30 : 포착작동부
31 : 포착부
40 : 성형지그작동부
41 : 성형지그부
42 : 몰딩부
43 : 화염유도경사부
44 : 단자끼움공
45 : 냉각부
46 : 가이드부
47 : 타공부
48 : 지지구
49 : 스프링
50 : 토치작동부
51 : 토치부
52 : 토치회전부
60 : 납주입부
70 : 자동가스압력제어장치
71 : 산소압력센서
72 : 가스압력센서
73 : 산소압력제어장치
74 : 가스압력제어장치
75 : 산소연속제어밸브
76 : 가스연속제어밸브
77 : 벤츄리믹서
80 : 작업실
100 : 제어부
S10 : 배터리 이송부 안착단계
S20 :이송중인 배터리의 정지단계
S30 : 배터리 상승 및 포착단계
S40 : 성형지그부 하강단계
S50 : 토치부 하강 및 회전 융착단계
S51 : 납주입부의 추가납의 주입단계
S60 : 배터리 지그 해체 및 적재장소로 이동단계

Claims

배터리(10)에 인입되며, 선단이 배터리(10)의 외부로 돌출된 전극봉(11)에는 양측이 뚫린 단자(12)가 외삽되고, 상기 단자(12)는 성형지그작동부(40)에 의해 상하로 이동되는 성형지그부(41)에 끼워지되, 상기 성형지그부(41)는 하부에 몰딩부(42)가 형성되고, 몰딩부(42)의 상부 중앙에는 하향 경사진 화염유도경사부(43)가 형성되며, 몰딩부(42)의 하부에는 상기 화염유도경사부(43)와 연통되는 단자끼움공(44)이 형성되고, 몰딩부(42)의 측방에는 냉각부(45)가 형성되며, 몰딩부(42)의 상부에는 지지구(48)가 다수개 입설되고, 이 지지구(48)에는 완충용 스프링(49)이 장착되며, 상기 지지구(48)의 상부에는 토치부(51)의 인입 통로가 되는 타공부(47)가 중앙에 형성된 가이드부(46)가 장착되어, 배터리 단자(12)의 선단을 용융하면서 밀봉된 단자(12)로 성형하는 것을 특징으로 하는 배터리 단자의 융착 성형기계.
청구항 1에 있어서,
상기 가이드부(46)의 타공부(47)의 직상부에는 화염을 발생시키는 토치부(51)가 위치되고, 상기 토치부(51)는 토치작동부(50)에 의해 상하로 이동되며, 토치작동부(50)에 의해 하부로 이동된 토치부(51)는 토치회전부(52)에 의해 상기 화염유도경사부(43)의 둘레를 따라 원운동하면서 토치부(51)에서 생성된 화염이 화염유도경사부(43)를 따라 하방으로 안내되어, 상기 단자끼움공(44)에 끼워진 단자(12)의 선단부 둘레를 국부적으로 가열하면서 밀봉된 단자(12)를 성형하는 것을 특징으로 하는 배터리 단자의 융착 성형기계.
청구항 2에 있어서,
상기 성형지그부(41)의 양측방에는 납주입부(60)가 설치되어, 용융되는 단자(12)의 납부족 상태를 보충할 수 있도록 납 와이어가 납주입부(60)를 통해 상기 화염유도경사부(43)로 주입됨으로써, 단자(12)의 선단과 함께 납 와이어가 용융되면서 밀봉된 단자(12)가 성형되는 것을 특징으로 배터리(10)단자(12)의 융착 성형기계.
청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
상기 토치부(51)에서 생성되는 화염의 크기와 세기는 자동가스압력제어장치(70)에서 정량적으로 공급되되, 상기 자동가스압력제어장치(70)는 산소의 공급라인과, 가스의 공급라인에서 각각의 압력을 검출하는 산소압력센서(71) 및 가스압력센서(72)와, 사용자에 의해 디지털 값으로 설정된 산소의 제어압력 및 가스의 제어압력과 상기 산소압력센서(71) 및 가스압력센서(72)에서 검출된 압력을 비교하여 산소와 가스의 압력이 원하는 압력으로 제어되도록 각기 제어신호를 출력하는 산소압력제어장치(73) 및 가스압력제어장치(74)와, 상기 산소압력제어장치(73) 및 가스압력제어장치(74)의 제어에 의해서 상기 산소압력센서(71) 및 가스압력센서(72)를 통과한 산소와 가스의 압력을 각기 정량적으로 세팅된 일정한 압력이 되도록 자동 조절하여 벤츄리믹서(77)로 공급하는 산소연속제어밸브(75) 및 가스연속제어밸브(76)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 단자의 융착 성형기계.