KR101600894B1 - 대형 배터리용 알루미늄 케이스의 공정 이송장치 - Google Patents

대형 배터리용 알루미늄 케이스의 공정 이송장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 대형 배터리용 알루미늄 케이스의 공정 이송장치에 관한 것으로서, 특히, 블랭킹과 딥드로잉이 순차적으로 이루어지는 프레스에 마련되어 피가공물인 대형 배터리용 알루미늄 케이스를 이송시키는 이송장치를 개선하여, 딥드로잉 공정 내의 다수 스텝에 따라 요구되는 각기 다른 타이밍과 스트로크로 다수의 핑거를 독립적으로 제어하기 위한 장치에 관한 것으로서, 서로 이격된 블랭킹 공정 구간(11)과 딥드로잉 공정 구간(12)을 포함한 프레스(10)에 마련되되, 고정부(100)와, 왕복 운동에 따라 대형 배터리용 알루미늄 케이스(1)를 일정 피치로 이송시키는 이송부(200)를 포함하는 이송장치(20)에 있어서; 상기 고정부(100)에는 구동원(110)이 마련되어, 상기 구동원(110)의 구동에 따라 상기 이송부(200)를 반복적으로 왕복 운동 시키며; 상기 이송부(200)는 상기 대형 배터리용 알루미늄 케이스(1)의 진행방향과 나란하게 배열되어 왕복 운동하는 왕복 레일(210)과, 선택적으로 돌출되어 상기 대형 배터리용 알루미늄 케이스(1)를 그립하는 핑거(224)를 포함한 그리핑모듈(220)로 이루어지되; 상기 그리핑모듈(220) 중 서로 대향하여 한 쌍을 이루는 그리핑모듈(220)은 서로 동일한 타이밍과 스트로크로 핑거(224)를 제어하고, 상기 왕복 레일(210)을 따라 다수 배치되는 그리핑모듈(220) 각각은 서로 다른 타이밍과 스트로크로 핑거(224)를 제어하는 것으로, 피가공물인 대형 배터리용 알루미늄 케이스를 보다 정확하게 그리핑하여 이송시킬 수 있어 불량률을 현저하게 감소시키고 생산성을 극대화 시킬 수 있도록 하는 것이다.

Description

대형 배터리용 알루미늄 케이스의 공정 이송장치{Transfer in process for aluminum case of large battery}
본 발명은 대형 배터리용 알루미늄 케이스의 공정 이송장치에 관한 것으로서 특히, 블랭킹과 딥드로잉이 순차적으로 이루어지는 프레스에 마련되어 피가공물인 대형 배터리용 알루미늄 케이스를 이송시키는 이송장치를 개선하여, 딥드로잉 공정 내의 다수 스텝에 따라 요구되는 각기 다른 타이밍과 스트로크로 다수의 핑거를 독립적으로 제어하기 위한 장치로써, 피가공물인 대형 배터리용 알루미늄 케이스를 보다 정확하게 그리핑하여 이송시킬 수 있어 불량률을 현저하게 감소시키고 생산성을 극대화시킬 수 있는 장치에 관한 것이다.
일반적으로 배터리란 화학 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 것으로, 최근에는 재충전 가능한 배터리가 다양한 형태로 널리 사용되고 있는 실정이다.
배터리의 종류는 그 내부에 채워지는 충전물질에 따라, 니켈 카드뮴(Ni-Cd), 알카라인 전지, 니켈 수소(Ni-Mh), 밀폐형 납산(SLA), 리튬 이온(Li-ion), 리튬 폴리머(Li-polymer) 등으로 분류되고 있다.
이러한 배터리는 소형으로 휴대전화와 같은 다양한 포터블 소형 가전에 적용되는 것으로부터, 대형으로 전기 자동차 등에 적용되는 것에 이르기까지, 그 적용 범위가 한정되지 않고 있다.
상기 배터리는 소형이나 대형의 구분 없이 동일한 구조로 제작되고 있으나, 단지 부피 및 축전량에 따라 대소를 구분할 뿐이다.
최근 들어 배터리가 적용되는 각종 제품의 박형화 추세에 따라 배터리의 충전물질을 채우기 위한 알루미늄 재질의 사각용기 형상 케이스의 외형은 두께가 보다 더 얇아지고 깊이가 보다 더 깊어진 형태를 이루고 있다.
이러한 배터리용 알루미늄 케이스의 성형은 크게 알루미늄 판재로부터 소정 형상의 조각을 따내는 블랭킹 공정과, 블랭킹 공정으로부터 얻은 알루미늄 판재 조각을 다수의 스텝을 통해 점차적으로 깊이가 깊어지도록 다단으로 딥드로잉하는 딥드로잉 공정을 통해 이루어지며, 성형 이후에는 트리밍 공정 등이 추가적으로 구성된다.
상술한 배터리용 알루미늄 케이스의 성형은 서로 이격된 블랭킹 공정 구간과 딥드로잉 공정 구간을 포함한 프레스에서 이루어지며, 이러한 프레스에는 대형 배터리용 알루미늄 케이스를 일정 피치로 이송시키기 위한 이송장치가 추가로 마련된다.
종래에 있어서 배터리용 알루미늄 케이스의 공정 이송장치에는 배터리용 알루미늄 케이스를 그리핑하기 위한 핑거가 다수 마련되어 있으며, 이러한 다수의 핑거는 모두 유압실린더를 통해 획일화된 타이밍과 스트로크로 동작하고 있었다.
종래의 배터리용 알루미늄 케이스의 공정 이송장치에 있어서, 휴대전화와 같은 소형 배터리용 알루미늄 케이스의 제조에 있어서는 그 크기가 비교적 작기 때문에 딥드로잉 공정 구간 내의 딥드로잉 깊이가 각기 다른 다수의 스텝에 따라 일률적인 타이밍과 스트로크로 핑거를 제어하여도 큰 무리가 없었다.
하지만, 전기 자동차와 같은 대형 배터리용 알루미늄 케이스의 제조에 있어서는 배터리용 알루미늄 케이스의 크기가 비교적 크기 때문에 딥드로잉 공정 구간 내에서 다수의 스텝에 따라 그리핑을 위해 일률적인 타이밍과 스트로크로 핑거를 제어할 경우, 피가공물인 대형 배터리용 알루미늄 케이스의 그리핑이 정확하게 이루어지지 않게 됨으로써, 불량품의 발생 우려가 높고 그에 따라 생산성이 매우 저하된다는 종래 기술상의 문제점이 있었다.
본 발명은 상기의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 블랭킹과 딥드로잉을 통한 대형 배터리용 알루미늄 케이스의 성형 시, 딥드로잉 공정 내의 각 스텝 상에서 딥드로잉 깊이에 따라 요구되는 각기 다른 타이밍과 스트로크에 적합하게 다수의 핑거를 독립적으로 제어할 수 있음으로써, 피가공물인 대형 배터리용 알루미늄 케이스를 보다 정확하게 그리핑하여 이송시킬 수 있어 불량률을 현저하게 감소시키고 생산성을 극대화시킬 수 있도록 하는 대형 배터리용 알루미늄 케이스의 공정 이송장치를 제공하고자 한다.
이러한 본 발명은 서로 이격된 블랭킹 공정 구간과 딥드로잉 공정 구간을 포함한 프레스에 마련되되, 고정부와, 왕복 운동에 따라 대형 배터리용 알루미늄 케이스를 일정 피치로 이송시키는 이송부를 포함하는 이송장치에 있어서; 상기 고정부에는 구동원이 마련되어, 상기 구동원의 구동에 따라 상기 이송부를 반복적으로 왕복 운동 시키며; 상기 이송부는 상기 대형 배터리용 알루미늄 케이스의 진행방향과 나란하게 배열되어 왕복 운동하는 왕복 레일과, 선택적으로 돌출되어 상기 대형 배터리용 알루미늄 케이스를 그립하는 핑거를 포함한 그리핑모듈로 이루어지되; 상기 그리핑모듈 중 서로 대향하여 한 쌍을 이루는 그리핑모듈은 서로 동일한 타이밍과 스트로크로 핑거를 제어하고, 상기 왕복 레일을 따라 다수 배치되는 그리핑모듈 각각은 서로 다른 타이밍과 스트로크로 핑거를 제어하는 것으로써 달성된다.
이때, 상기 그리핑모듈은, 회전속도 및 회전각 제어가 가능한 서보 모터와; 상기 서보 모터로부터 회전력을 전달 받는 볼스크류와; 상기 볼스크류에 연결되어 직선 운동하는 스트로크 패널과; 상기 스트로크 패널에 마련된 핑거로 이루어져; 상기 서보 모터의 회전속도 및 회전각 제어에 따라 상기 핑거의 그리핑 타이밍 및 스트로크를 조절 가능하며, 다수의 그리핑모듈에 각각 마련된 서보 모터는 미리 설정된 프로그램에 따라 독립적으로 제어 가능하여 상기 핑거의 그리핑 타이밍 및 스트로크를 각기 다르게 제어 가능한 것이 가장 바람직하다.
여기에서, 상기 블랭킹 공정 구간과 딥드로잉 공정 구간 사이에는 아이들 구간이 형성되고, 상기 아이들 구간에는 상기 대형 배터리용 알루미늄 케이스를 센터링 정렬하기 위한 아이들 그리핑 장치 및 상기 대형 배터리용 알루미늄 케이스에 흠집 발생 방지를 위한 에어 리프터가 추가로 마련되는 것이 가장 바람직하다.
이상과 같은 본 발명은 블랭킹과 딥드로잉을 통한 대형 배터리용 알루미늄 케이스의 성형 시, 딥드로잉 공정 내의 각 스텝 상에서 딥드로잉 깊이에 따라 요구되는 각기 다른 타이밍과 스트로크에 적합하게 다수의 핑거를 독립적으로 제어할 수 있음으로써, 피가공물인 대형 배터리용 알루미늄 케이스를 보다 정확하게 그리핑하여 이송시킬 수 있어 불량률을 현저하게 감소시키고 생산성을 극대화 시킬 수 있는 발명인 것이다.
도 1은 본 발명에 있어서 대형 배터리용 알루미늄 케이스의 성형 공정을 도시하는 도,
도 2는 본 발명의 대형 배터리용 알루미늄 케이스의 공정 이송장치 및 프레스를 도시하는 정면도,
도 3은 본 발명의 대형 배터리용 알루미늄 케이스의 공정 이송장치를 도시하는 평면도,
도 4는 도 2의 A부분에 대한 확대도,
도 5는 도 3의 B부분에 대한 확대도,
도 6은 본 발명의 대형 배터리용 알루미늄 케이스의 공정 이송장치에 있어서 아이들 구간에 마련되는 아이들 그리핑 장치 및 에어 리프터를 도시하는 도.
도 1은 본 발명에 있어서 대형 배터리용 알루미늄 케이스의 성형 공정을 도시하는 도이며, 도 2는 본 발명의 대형 배터리용 알루미늄 케이스의 공정 이송장치 및 프레스를 도시하는 정면도이고, 도 3은 본 발명의 대형 배터리용 알루미늄 케이스의 공정 이송장치를 도시하는 평면도이다.
그리고, 도 4는 도 2의 A부분에 대한 확대도이며, 도 5는 도 3의 B부분에 대한 확대도이고, 도 6은 본 발명의 대형 배터리용 알루미늄 케이스의 공정 이송장치에 있어서 아이들 구간에 마련되는 아이들 그리핑 장치 및 에어 리프터를 도시하는 도이다.
본 발명의 대형 배터리용 알루미늄 케이스의 공정 이송장치는 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 대형 배터리용 알루미늄 케이스(1)를 성형하기 위해 블랭킹 공정 구간(11)과 딥드로잉 공정 구간(12)을 포함한 프레스(10) 상에서 대형 배터리용 알루미늄 케이스(1)를 일정 피치로 이송시키는 이송장치(20)에 있어서, 딥드로잉 공정 구간(12) 내에서 대형 배터리용 알루미늄 케이스(1)를 그리핑하기 위한 핑거(224)를 딥드로잉 깊이에 따라 미리 설정된 프로그램에 따라 서로 다른 타이밍과 스트로크로 제어함으로써, 비교적 크기가 큰 대형 배터리용 알루미늄 케이스(1)를 보다 정확하게 그리핑하여 이송할 수 있는 것을 그 기술상의 기본 특징으로 한다.
본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 대형 배터리용 알루미늄 케이스의 공정 이송장치는 서로 이격된 블랭킹 공정 구간(11)과 딥드로잉 공정 구간(12)을 포함한 프레스(10)에 마련되되, 고정부(100)와, 왕복 운동에 따라 대형 배터리용 알루미늄 케이스(1)를 일정 피치로 이송시키는 이송부(200)를 포함하는 이송장치(20)에 있어서; 상기 고정부(100)에는 구동원(110)이 마련되어, 상기 구동원(110)의 구동에 따라 상기 이송부(200)를 반복적으로 왕복 운동 시키며; 상기 이송부(200)는 상기 대형 배터리용 알루미늄 케이스(1)의 진행방향과 나란하게 배열되어 왕복 운동하는 왕복 레일(210)과, 선택적으로 돌출되어 상기 대형 배터리용 알루미늄 케이스(1)를 그립하는 핑거(224)를 포함한 그리핑모듈(220)로 이루어지되; 상기 그리핑모듈(220) 중 서로 대향하여 한 쌍을 이루는 그리핑모듈(220)은 서로 동일한 타이밍과 스트로크로 핑거(224)를 제어하고, 상기 왕복 레일(210)을 따라 다수 배치되는 그리핑모듈(220) 각각은 서로 다른 타이밍과 스트로크로 핑거(224)를 제어하는 것이다.
우선, 상기 프레스(10)는 알루미늄 재질의 사각용기 형상 케이스를 성형하기 위한 것으로, 비교적 두께가 얇고 깊이가 깊은 대형 배터리용 알루미늄 케이스(1)를 성형하는 것이다.
이때, 상기 프레스(10)는 하부 금형을 기본으로 상부 금형이 반복적으로 승강하면서 성형이 이루어지며, 특히, 상부 금형의 하강 시 실질적인 성형이 이루어지고, 상부 금형의 상승 시 이후에 설명할 별도의 이송장치(20)가 피가공물인 대형 배터리용 알루미늄 케이스(1)를 일정 피치로 전진(도면상 좌측에서 우측으로) 이송시키게 된다.
특히, 본 발명에 있어서 프레스(10)는 도 1 및 도 2와 같이, 알루미늄 판재로부터 소정 형상의 조각을 따내는 블랭킹 공정 구간(11)과, 블랭킹 공정으로부터 얻은 알루미늄 판재 조각을 다수의 스텝을 통해 점차적으로 깊이가 깊어지도록 다단으로 딥드로잉하는 딥드로잉 공정 구간(12)을 포함하고 있다.
이때, 상기 블랭킹 공정 구간(11)은 대략 타원형으로 알루미늄 판재를 따내는 오직 하나의 스텝으로 이루어진 반면, 상기 딥드로잉 공정 구간(12)은 대형 배터리용 알루미늄 케이스(1)의 형상 및 깊이에 따라 대략 10여개의 스텝으로 이루어져 있어, 통상 각각의 스텝이 진행될수록 점차적으로 보다 깊은 깊이로 딥드로잉이 이루어지는 것이다.
이와 같이 프레스(10) 내에서 대형 배터리용 알루미늄 케이스(1)의 성형이 완료된 후에는 추가적인 설비로 이송되어 트리밍 공정 등이 진행될 수 있다.
이러한 프레스(10)에는 상술한 바와 같이 상부 금형이 상승 했을 때, 피가공물이 대형 배터리용 알루미늄 케이스(1)를 일정한 피치로 전진 이송하기 위한 이송장치(20)가 마련되는데, 이 이송장치(20)는 도 3에 도시된 바와 같이 크게 고정부(100)와 이송부(200)로 이루어져 있다.
상기 고정부(100)는 상기 프레스(10) 상에 고정 설치되는 반면, 상기 이송부(200)는 상기 고정부(100)를 기준으로 반복적으로 왕복 운동 하면서 대형 배터리용 알루미늄 케이스(1)를 실질적으로 이송시키는 역할을 하게 된다.
이때, 상기 고정부(100)에는 구동원(110)이 마련되어, 상기 구동원(110)의 구동에 따라 상기 이송부(200)를 반복적으로 왕복 운동 시키게 된다.
이러한 구동원(110)은 상기 이송부(200)를 반복적으로 왕복 운동 시킬 수 있는 유압실린더 등 다양한 형태가 적용될 수 있으나, 본 발명에 있어서 상기 구동원(110)은 도 4에 도시한 바와 같이, 회전속도 및 회전각 제어가 가능한 서보 모터(111)가 바람직하며, 이 서보 모터(111)는 볼스크류(112)를 매개로 상기 이송부(200)를 반복적으로 왕복 운동 시키는 것이다.
즉, 상기 서보 모터의 일방향 회전 시 상기 이송부(200)가 전진(도면상 우측으로 이동)하도록 하고, 상기 서보 모터의 역방향 회전 시 상기 이송부(200)가 후퇴(도면상 좌측으로 이동)하도록 구성하는 것이 가능하다.
다음으로 이송부(200)는 상기 대형 배터리용 알루미늄 케이스(1)의 진행방향과 나란하게 배열되어 왕복 운동하는 왕복 레일(210)과, 선택적으로 돌출되어 상기 대형 배터리용 알루미늄 케이스(1)를 그립하는 핑거(224)를 포함한 그리핑모듈(220)로 이루어져 있다.
상기 왕복 레일(210)은 도 3과 같이 두 개가 한 쌍을 이루어 상기 대형 배터리용 알루미늄 케이스(1)의 진행방향과 나란하게 도면상 좌우로 배열되며, 상기 고정부(100)에 의해 연동하여 반복적으로 도면상 좌우로 왕복 운동하게 된다.
이와 같이 반복적으로 왕복 운동하는 왕복 레일(210)의 내측에는 서로 대향하도록 그리핑모듈(220)이 설치되며, 이러한 그리핑모듈(220)은 다시 상기 왕복 레일(210)을 따라 상술한 피치에 대응하는 간격을 두고 다수가 설치된다.
이에 따라, 상기 왕복 레일(210)이 왕복 운동 할 경우 이 왕복 레일(210)에 설치된 그리핑모듈(220)도 함께 왕복 운동 하게 된다.
도 5와 같이 이러한 그리핑모듈(220)에는 선택적으로 돌출되어 상기 대형 배터리용 알루미늄 케이스(1)를 그립하기 위한 핑거(224)를 포함하고 있다.
참고로 도 5는 도 3에 있어서 아래쪽 절반 일부만을 예시한 것으로, 실제로는 도 5와 대칭되게 상부에도 대향하는 그리핑모듈(220)이 존재할 것이다.
즉, 상기 왕복 레일(210)과 함께 그리핑모듈(220)이 전진할 때에는 상기 핑거(224)가 돌출되어 대형 배터리용 알루미늄 케이스(1)를 그리핑하여 함께 전진 이송하게 된다.
하지만, 상기 그리핑모듈(220)이 후퇴할 때에는 상기 핑거(224)가 돌출되지 않아 대형 배터리용 알루미늄 케이스(1)를 그리핑 하지 않은 상태로 복귀하게 됨으로써, 전진 이송된 대형 배터리용 알루미늄 케이스(1)는 전진 이송된 현재 위치를 유지하는 동안 성형이 이루어지게 되는 것이다.
특히, 본 발명에 있어서는 다수의 상기 그리핑모듈(220)에 있어서 핑거(224)의 그리핑 타이밍 및 스트로크 제어에 가장 큰 특징이 있다.
즉, 상기 그리핑모듈(220) 중 서로 대향하여 한 쌍을 이루는 그리핑모듈(220)은 공정 내의 동일 스텝에 해당하는 것으로 서로 동일한 타이밍과 스트로크로 핑거(224)를 제어하게 되며, 상기 왕복 레일(210)을 따라 다수 배치되는 그리핑모듈(220) 각각은 공정 내의 서로 다른 스텝에 해당하는 것으로 서로 다른 타이밍과 스트로크로 핑거(224)를 제어하게 된다.
특히, 본 발명에 있어서 상술한 바와 같이 다수의 그리핑모듈(220)에 대한 독립 제어를 수행하기 위해서, 상기 그리핑모듈(220)은 도 5와 같이, 회전속도 및 회전각 제어가 가능한 서보 모터(221)와; 상기 서보 모터(221)로부터 회전력을 전달 받는 볼스크류(222)와; 상기 볼스크류(222)에 연결되어 직선 운동하는 스트로크 패널(223)과; 상기 스트로크 패널(223)에 마련된 핑거(224)로 이루어져; 상기 서보 모터(221)의 회전속도 및 회전각 제어에 따라 상기 핑거(224)의 그리핑 타이밍 및 스트로크를 조절 가능하며, 다수의 그리핑모듈(220)에 각각 마련된 서보 모터(221)는 미리 설정된 프로그램에 따라 독립적으로 제어 가능하여 상기 핑거(224)의 그리핑 타이밍 및 스트로크를 각기 다르게 제어 가능한 것이 바람직하다.
즉, 상기 왕복 레일(210) 상에 회전속도 및 회전각 제어가 가능한 서보 모터(221)가 고정 설치되며, 이러한 서보 모터(221)의 회전력은 풀리(221a)와 타이밍벨트(221b) 등의 동력전달수단을 통해 볼스크류(222)로 전달된다.
상기 볼스크류(222)는 회전자(222a)와 가동자(222b)로 이루어져 상기 회전자(222a)의 외주면에 형성된 스크류를 타고 가동자(222b)가 직선운동하는 것으로, 상기 서보 모터(221)의 회전력을 전달 받은 회전자(222a)의 회전에 따라 가동자(222b)가 전진 또는 후퇴하게 된다.
이러한 볼스크류(222)의 가동자(222b)에는 스트로크 패널(223)이 고정되며, 이러한 스트로크 패널(223)에 핑거(224)가 마련되어 있어, 결과적으로는 상기 서보 모터(221)의 회전속도 및 회전각 제어에 따라 상기 핑거(224)가 그리핑을 위해 돌출되는 타이밍은 물론 스트로크까지 제어할 수 있는 것이다.
여기에서, 상기 스트로크 패널(223)과 상기 핑거(224) 사이에는 가이드바(225)가 마련되어, 상기 가이드바(225)가 상기 왕복 레일(210)을 관통하여 위치함으로써, 상기 핑거(224)가 상기 왕복 레일(210)을 기준으로 직각으로 이동하는 것을 안내할 수 있으며, 추가적인 탄성체(226)를 부가하여 상기 스트로크 패널(223)을 기준으로 상기 핑거(224)에 대해 텐션을 부여할 수도 있는 것이다.
이와 더불어, 도 5에 예시한 바와 같이 상기 서보 모터(221)와 상기 볼스크류(222)를 일직선상에 배치하지 않고 나란하게 평행 배치하는 것을 통해, 이들을 수용하게 되는 상기 왕복 레일(210)의 폭을 보다 좁게 설계하는 것도 가능하다.
이때, 다수의 그리핑모듈(220)에 각각 마련된 서보 모터(221)는 미리 설정된 프로그램에 따라 각기 독립적으로 제어 가능하여 상기 핑거(224)의 그리핑 타이밍 및 스트로크를 각기 다르게 독립 제어하는 것이 가능해진다.
상술한 바와 같이 그리핑모듈(220)에 마련된 핑거(224)의 그리핑 타이밍 및 스트로크를 각기 다르게 독립 제어하는 것은, 특히, 프레스(10)의 딥드로잉 공정 구간(12)에 있어서 점차적으로 깊이가 깊어지도록 다단으로 딥드로잉 할 때, 다수의 스텝에 따라 피가공물인 대형 배터리용 알루미늄 케이스(1)를 핑거(224)가 정확하게 그리핑하기 위한 타이밍 및 스트로크가 제각기 다르기 때문이다.
따라서, 본 발명의 대형 배터리용 알루미늄 케이스의 공정 이송장치는 프레스(10)의 딥드로잉 공정 구간(12) 내에서 각 스텝별로 마련된 다수의 그리핑모듈(220)에 대하여 상기 서보 모터(221)의 회전속도 및 회전각을 미리 설정된 프로그램에 따라 제어하여 상기 핑거(224)의 그리핑 타이밍 및 스트로크를 최적으로 조절하는 것이 가능하기 때문에, 대형 배터리용 알루미늄 케이스(1)를 프레스(10)의 딥드로잉 공정 구간(12) 내에서 안정적이고 신뢰성 높게 이송시킬 수 있는 것이다.
이때, 상기 블랭킹 공정 구간(11), 아이들 구간(13), 그리고 딥드로잉 공정 구간(12)의 모든 스텝에는 비접촉식 광학 센서를 마련하여 비가공물인 대형 배터리용 알루미늄 케이스(1)가 정확하게 위치하였는지를 검출할 수 있도록 하는 것도 좋다.
이에 추가적으로, 상기 블랭킹 공정 구간(11)과 딥드로잉 공정 구간(12) 사이에는 도 1 및 도 2와 같이 아이들 구간(13)이 형성되고, 상기 아이들 구간(13)에는 도 6과 같이 상기 대형 배터리용 알루미늄 케이스(1)를 센터링 정렬하기 위한 아이들 그리핑 장치(230) 및 상기 대형 배터리용 알루미늄 케이스(1)에 흠집 발생 방지를 위한 에어 리프터(240)가 추가로 마련되는 것도 가능할 것이다.
이때, 상기 아이들 구간(13)은 서로 이격되어 형성된 블랭킹 공정 구간(11)과 딥드로잉 공정 구간(12) 사이에 형성되는 것으로, 이 아이들 구간(13)에서는 상기 대형 배터리용 알루미늄 케이스(1)의 성형이 진행되지는 않고, 오직 상기 대형 배터리용 알루미늄 케이스(1)의 이송만이 이루어지는 구간이다.
이러한 아이들 구간(13)에 마련되는 아이들 그리핑 장치(230)는 도 6과 같이 상기 왕복 레일(210)과 나란하게 그 내측에 위치하는 별도의 두 레일(231)이 정역 구동하는 모터(232)를 구동원으로 하여 링크(233)에 의해 상호 간격이 넓어졌다가 좁혀지는 것을 반복 수행하는 것이다.
이때, 상기 두 레일(231)을 상기 왕복 레일(210)에 대하여 직각 방향으로 안내하기 위한 가이드(234)를 부가하여 좋다.
이에 따라, 상기 그리핑모듈(220)의 핑거(224)가 돌출되어 대형 배터리용 알루미늄 케이스(1)를 그리핑 하고 있을 때에는 상기 두 레일(231)의 간격이 벌어진 상태를 유지하고, 반대로, 상기 핑거(224)가 그리핑 하지 않을 때 상기 두 레일(231)의 간격이 좁아지면서 대형 배터리용 알루미늄 케이스(1)를 지지하게 되는 것이다.
또한, 상기 아이들 그리핑 장치(230)의 두 레일(231) 사이에는 스텝에 따라 다수의 에어 리프터(240)가 마련되어 대형 배터리용 알루미늄 케이스(1)의 이송 시 에어를 통해 상기 대형 배터리용 알루미늄 케이스(1)를 미세하게 부상시킴으로써, 외부에 흡집이 발생하는 것을 예방할 수도 있는 것이다.
이하, 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 대형 배터리용 알루미늄 케이스의 공정 이송장치는 이송장치(20)의 고정부(100)에 마련된 유압실린더 또는 바람직하게는 서보 모터(111)를 구동원(110)으로 하여 볼스크류(112)를 통해 이송장치(20)에 마련된 이송부(200)의 왕복 레일(210)이 반복적으로 왕복 운동하게 된다.
즉, 프레스(10)에 마련된 상부 금형이 하강하여 대형 배터리용 알루미늄 케이스(1)에 대한 성형이 이루어질 때에는 상기 왕복 레일(210)이 멈추고, 상부 금형이 상승할 때 왕복 레일(210)이 도면상 좌측으로 후퇴하였다가 그리핑모듈(220)의 핑거(224)를 통해 대형 배터리용 알루미늄 케이스(1)를 그리핑한 상태에서 우측으로 전진하는 동작을 반복하게 된다.
이와 같이, 상기 왕복 레일(210)이 후퇴할 때에는 상기 그리핑모듈(220)의 핑거(224)는 대형 배터리용 알루미늄 케이스(1)를 그리핑 하지 않고, 상기 왕복 레일(210)이 전진하기 직전, 상기 왕복 레일(210)에 마련된 다수의 그리핑모듈(220)의 핑거(224)가 돌출되어 대형 배터리용 알루미늄 케이스(1)를 그리핑하며, 이 상태에서 왕복 레일(210)이 전진하게 된다.
이를 통해, 상기 왕복 레일(210)의 후퇴 시 현재 스텝에 대형 배터리용 알루미늄 케이스(1)를 남겨둔채 왕복 레일(210)만이 후퇴하게 되며, 상기 왕복 레일(210)의 전진 시 핑거(224)의 그리핑에 의해 대형 배터리용 알루미늄 케이스(1)가 함께 전진 이송되는 것이다.
이때, 부차적으로 아이들 그리핑 장치(230)나 에어 리프터(240)를 두어 아이들 구간(13)에서 센터링 정렬과 함께 흠집의 발생 또한 방지할 수도 있게 된다.
특히, 본 발명에 있어서는, 프레스(10)의 딥드로잉 공정 구간(12)에 왕복 레일(210)의 안쪽을 향해 서로 대향하도록 마련된 한 쌍의 그리핑모듈(220)은 핑거(224)가 미리 설정된 프로그램에 따라 동일한 타이밍과 스트로크로 제어된다.
하지만, 상기 왕복 레일(210)을 따라 일정 간격을 두고 다수 마련된 그리핑모듈(220)의 핑거는 해당 스텝에서 딥드로잉 깊이에 따라 서로 다르게 요구되는 최적의 그리핑 타이밍과 스트로크에 부합하도록 미리 설정된 프로그램에 따라 각각 독립적으로 핑거(224)의 돌출 및 삽입이 제어되는 것이다.
따라서, 본 발명은 프레스(10)의 딥드로잉 공정 구간(12) 내에서 대형 배터리용 알루미늄 케이스(1)를 그리핑하기 위한 핑거(224)를 딥드로잉 깊이에 따라 요구되는 서로 다른 타이밍과 스트로크로 제어함으로써, 비교적 크기가 큰 대형 배터리용 알루미늄 케이스(1)를 보다 정확하게 그리핑하여 이송할 수 있어 불량의 발생을 방지하고 보다 원활하게 대형 배터리용 알루미늄 케이스(1)를 이송시킬 수 있다는 탁월한 이점을 지닌 발명인 것이다.
상기 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구체적으로 설명하기 위한 일례로서, 본 발명의 범위는 상기의 도면이나 실시예에 한정되지 않는다.
1 : 대형 배터리용 알루미늄 케이스(피가공물)
10 : 프레스 11 : 블랭킹 공정 구간
12 : 딥드로잉 공정 구간 13 : 아이들 구간
20 : 이송장치 100 : 고정부
110 : 구동원 111 : 서보 모터
112 : 볼스크류 200 : 이송부
210 : 왕복 레일 220 : 그리핑모듈
221 : 서보 모터 221a : 풀리
221b : 타이밍벨트 222 : 볼스크류
222a : 회전자 222b : 가동자
223 : 스트로크 패널 224 : 핑거
225 : 가이드바 226 : 탄성체

Claims (3)

  1. 서로 이격된 블랭킹 공정 구간과 딥드로잉 공정 구간을 포함한 프레스에 마련되되, 왕복 운동에 따라 대형 배터리용 알루미늄 케이스를 일정 피치로 이송시키는 이송부와, 구동원이 마련되어 상기 프레스에 위치 고정되며 상기 구동원의 구동에 따라 상기 이송부를 반복적으로 왕복 운동 시키는 고정부를 포함하는 이송장치에 있어서;
    상기 이송부는 상기 대형 배터리용 알루미늄 케이스의 진행방향과 나란하게 배열되어 왕복 운동하는 왕복 레일과, 선택적으로 돌출되어 상기 대형 배터리용 알루미늄 케이스를 그립하는 핑거를 포함하여 서로 대향하도록 쌍을 이루어 상기 왕복 레일을 따라 일정 간격을 두고 다수 배치되는 그리핑모듈로 이루어지되;
    상기 그리핑모듈 중 서로 대향하여 한 쌍을 이루는 그리핑모듈은 서로 동일한 타이밍과 스트로크로 핑거를 제어하고, 상기 왕복 레일을 따라 다수 배치되는 그리핑모듈 각각은 서로 다른 타이밍과 스트로크로 핑거를 제어하는 것을 특징으로 하는 대형 배터리용 알루미늄 케이스의 공정 이송장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 그리핑모듈은,
    회전속도 및 회전각 제어가 가능한 서보 모터와;
    상기 서보 모터로부터 회전력을 전달 받는 볼스크류와;
    상기 볼스크류에 연결되어 직선 운동하는 스트로크 패널과;
    상기 스트로크 패널에 마련된 핑거로 이루어져;
    상기 서보 모터의 회전속도 및 회전각 제어에 따라 상기 핑거의 그리핑 타이밍 및 스트로크를 조절 가능하며, 다수의 그리핑모듈에 각각 마련된 서보 모터는 독립적으로 제어 가능하여 상기 핑거의 그리핑 타이밍 및 스트로크를 각기 다르게 제어 가능한 것을 특징으로 하는 대형 배터리용 알루미늄 케이스의 공정 이송장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 블랭킹 공정 구간과 딥드로잉 공정 구간 사이에는 아이들 구간이 형성되고, 상기 아이들 구간에는 상기 대형 배터리용 알루미늄 케이스를 센터링 정렬하기 위한 아이들 그리핑 장치 및 상기 대형 배터리용 알루미늄 케이스에 흠집 발생 방지를 위한 에어 리프터가 추가로 마련되는 것을 특징으로 하는 대형 배터리용 알루미늄 케이스의 공정 이송장치.
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