KR102482925B1 - 2차전지용 셀 스택 제조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 분리판과 전극판을 고속으로 정밀하게 교번 적층 할 수 있는 2차전지용 셀 스택 제조장치를 제공코자 하는 것이다.
즉, 본 발명은 스태킹 테이블(110) 상에 분리막(1)을 지그재그 형태로 적층 공급하도록 구비되는 무빙트랜스퍼부(100); 상기 전극판(2)을 픽업 준비위치로 이송하도록 구비되는 컨베이어부(200); 상기 컨베이어부(200)에 의해 픽업 준비위치에 도달한 전극판(2)의 네 모서리 중 이웃한 두 모서리 영역을 촬영하도록 한 쌍으로 이격 배치되는 비전카메라(320)가 구비되어 전극판(2)의 위치정보를 검출하는 정렬 비전검사부(300); 상기 컨베이어부(200)상에 전극판(2)을 픽업하여 분리막(1) 사이로 이송하도록 픽업클램프(410)가 구비되는 다축 로봇팔(400); 및 상기 정렬 비전검사부(300)에서 검출된 전극판의 위치정보를 통해 산출된 전극판(2)의 배치 오차값을 상기 다축 로봇팔(400)의 이동 및 각운동을 제어하는 방식으로 보정하도록 구비되는 보정모듈(500);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명을 이용하면, 전극판이 컨베이어부를 타고 픽업 준비되는 과정 중에 배치 오차 값이 검출되고, 전극판이 로봇팔에 의해 픽업되는 과정 중에 배치 오차 값이 보정되도록 구조 개선되어, 전극판의 적층 시간을 크게 단축할 수 있다.

Description

2차전지용 셀 스택 제조장치 {Cell stack manufacturing device for secondary batteries}
본 발명은 2차전지용 셀 스택 제조장치로서, 이를 보다 상세히 설명하면 분리판과 전극판을 고속으로 정밀하게 교번 적층 할 수 있는 2차전지용 셀 스택 제조장치에 관한 것이다.
통상 2차 전지는 반복적인 충방전으로 재사용이 가능하여 산업 전반에 걸친 다양한 기술분야에 널리 적용되는바, 일례로 2차전지는 와이어리스 모바일 기기와 같은 첨단 전자기기의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있을 뿐만 아니라 화석연료를 사용하는 기존의 가솔린 및 디젤 내연기관의 대기오염 등을 해결하려는 방안으로 제시되고 있는 하이브리드 전기자동차 등의 에너지원으로 주목받고 있다.
그리고, 2차전지는 전극 조립체의 구조에 따라 스택형 구조, 권취형(젤리롤형) 구조, 스택/폴딩형 구조 등으로 분류되고, 그 중 Z-스태킹(Zstacking)방식은 분리막(separator)이 지그재그로 접힌 형태를 이루며, 분리막 사이에 음극판 및 양극판이 교번으로 삽입된 형태로 적층된다.
이러한 Z-스태킹(Z-stacking)방식을 살펴보면, 등록특허 10-2383177호에서, 음극판을 적재하는 제1매거진; 양극판을 적재하는 제2매거진; 제1매거진에 적재된 음극판을 픽업하여 스택 테이블로 이송시켜 적층하는 과정에서 얼라인 보정이 동시에 이루어지도록 하는 제1 전극판 로딩장치; 제2매거진에 적재된 양극판을 스택 테이블로 이송 적층시, 얼라인 보정되도록 하는 제2 전극판 로딩장치; 음극판과 양극판이 교대로 적층되는 스택 테이블; 및 상기 스택 테이블 상부에서 음극판과 양극판 사이에 교대로 분리막이 적층되도록 공급하는 분리막 스윕 롤러부;를 포함하는 기술이 선 제시된바 있다.
또한, 다른 종래기술인 등록특허 10-1956758호에서, 양극판 및 음극판을 각각 적재하는 제1매거진과 제2매거진, 제1매거진과 제2매거진에 적재된 양극판 및 음극판을 각각 이송하는 제1전극트랜스퍼와 제2전극트랜스퍼, 제1전극트랜스퍼와 제2전극트랜스퍼에 의해 전달된 양극판 및 음극판을 촬영하고 촬영된 영상 정보를 바탕으로 위치를 정렬하는 제1얼라인테이블 및 제2얼라인테이블, 제1얼라인테이블 및 제2얼라인테이블 상의 양극판과 음극판을 지면에 대해 연직한 축을 중심으로 양방향으로 일정 각도로 반복 회전 운동하면서 적층하는 틸팅테이블로 교대로 전달하여 틸팅테이블상의 세퍼레이터에 양극판과 음극판을 순차적으로 적층하는 양극전달유닛 및 음극전달유닛을 포함하는 기술이 선등록된바 있다.
그러나, 상기 종래기술들은 음극판 및 양극판을 정위치에 교대로 적층하려는 것이나, 음극판과 양극판이 교번 삽입되는 특성상 로딩 구조가 복잡하고 고중량으로 형성되어 고속 운전이 불가능함에 따라 생산성 향상에 한계가 따르는 문제점이 있다.
KR 10-2383177 B1 (2022.04.01.) KR 10-1956758 B1 (2019.03.05.)
본 발명에서는 상기한 종래 기술의 제반 문제점들을 해결코자 새로운 기술을 창안한 것으로서, 컨베이어부를 타고 이송된 전극판이 픽업 준비되는 과정 중에 배치 오차 값이 검출되고, 전극판이 로봇팔에 의해 픽업되는 과정 중에 배치 오차 값이 보정되도록 구조 개선되어, 전극판의 정렬 픽업 시간이 0.5초 이내로 크게 단축되어 고속운전이 가능한 2차전지용 셀 스택 제조장치를 제공함을 발명에서 해결하고자 하는 과제로 한다.
이와 함께 별도로 기술하지는 않았으나 하기의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용과 청구범위를 감안하여 유추할 수 있는 범위 내의 또 다른 목적들도 본 발명의 전체 과제에 포함되도록 한다.
상기한 발명의 과제를 해결하기 위한 구체적인 수단으로 본 발명에서는 2차전지용 셀 스택 제조장치를 구성하되, 스태킹 테이블(110) 상에 분리막(1)을 지그재그 형태로 적층 공급하도록 구비되는 무빙트랜스퍼부(100); 상기 스태킹 테이블(110) 양측에 배치되고, 전극판(2)을 픽업 준비위치로 간헐적으로 이송하도록 구비되는 컨베이어부(200); 상기 양측 컨베이어부(200)에 각각 형성되고, 컨베이어부(200)에 의해 픽업 준비위치에 도달한 전극판(2)의 네 모서리 중 이웃한 두 모서리 영역을 촬영하도록 한 쌍으로 이격 배치되는 비전카메라(320)가 구비되어 전극판(2)의 위치정보를 검출하는 정렬 비전검사부(300); 상기 컨베이어부(200)상에 전극판(2)을 픽업하여 분리막(1) 사이로 이송하도록 전극판(2)을 진공흡착하는 픽업클램프(410)가 구비되는 다축 로봇팔(400); 및 상기 정렬 비전검사부(300)에서 검출된 전극판의 위치정보를 통해 산출된 전극판(2)의 배치 오차값을 상기 다축 로봇팔(400)의 이동 및 각운동을 제어하는 방식으로 보정하도록 구비되는 보정모듈(500);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 다축 로봇팔(400)은 2개 이상의 횡축을 중심으로 각운동 하고, 픽업클램프(410)와 연결되는 횡축은 상하(Z축) 방향으로 운동되어 픽업클램프(410)를 상하방향으로 이동하도록 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 보정모듈(500)은 픽업클램프(410)가 전극판(2)을 픽업하기 직전에 픽업클램프(410)를 전극판(2)과 동일한 비틀림 각도를 갖도록 정렬시키며, 상기 픽업클램프(410)는 전극판(2)이 스태킹 테이블(110)로 이동하는 중에 픽업클램프(410)와 연결되는 횡축을 중심으로 각운동하여 정위치로 복귀하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기 정렬 비전검사부(300)는, 상기 컨베이어부(200)를 기준으로 비전카메라(320)의 반대측에 배치되어 비전카메라(320) 측으로 광원을 출력하는 광출력부(310)를 더 포함하고, 상기 컨베이어부(200)의 이송벨트는 전극판(2) 폭 대비 좁은 사이즈로 형성되어 전극판(2) 폭방향 단부가 컨베이어부(200) 외측으로 노출되도록 구성됨을 특징으로 한다.
상술한 과제 해결을 위한 구체적인 수단에 의하면, 본 발명은 컨베이어부를 타고 이송된 전극판이 픽업 준비되는 과정 중에 배치 오차 값이 검출되고, 전극판이 로봇팔에 의해 픽업되는 과정 중에 전극판의 배치가 정렬되도록 구조 개선되어, 전극판의 정렬 픽업 시간이 0.5초 이내로 크게 단축되면서 고속운전이 가능한 장점이 있다.
따라서 전극판 배치 오차를 보정하기 위한 별도의 얼라인먼트 구성이 생략되어 제조비용이 대폭 절감됨과 더불어 장치의 콤팩트화를 도모할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에서 제공하는 2차전지용 셀 스택 제조장치의 바람직한 일 실시예를 나타낸 전체사시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 2차전지용 셀 스택 제조장치의 요부를 확대하여 나타내는 종단면도.
도 3은 2차전지용 셀 스택 제조장치의 요부를 확대하여 나타내는 사시도.
도 4는 2차전지용 셀 스택 제조장치의 보정모듈에 의해 전극판 픽업위치를 보정하는 상태를 나타내는 구성도.
도 5는 2차전지용 셀 스택 제조장치의 무빙트랜스퍼부 작동상태를 나타내는 구성도.
도 6은 2차전지용 셀 스택 제조장치를 이용하여 분리판과 전극판을 적층하는 상태를 단계적으로 나타내는 사진.
도 7은 2차전지용 셀 스택 제조장치를 이용하여 분리판과 전극판을 적층하는 상태를 개략적으로 나타내는 구성도.
이하 첨부된 도면의 구체적인 실시예에 따라 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 본 명세서에서 사용되는 기술용어들은 실시예에서의 기능을 고려하여 선택된 용어들로서, 그 용어의 의미는 발명의 구체적인 실시예에 따라 달라질 수 있다. 그리고 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
또한, 하기의 설명에서 사용된 "상, 하, 전, 후" 등의 방향을 타나내는 표현들은 도면을 기준으로 정의한 것이며, 이 용어에 의하여 각 구성요소의 형상 및 위치가 제한되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명에서 제공하는 2차전지용 셀 스택 제조장치의 바람직한 일 실시예를 나타낸 전체사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 2차전지용 셀 스택 제조장치의 요부를 확대하여 나타내는 종단면도이다.
본 발명은 전극판의 정렬 픽업 시간이 크게 단축되면서 고속운전이 가능한 2차전지용 셀 스택 제조장치에 관련되며, 이는 전극판이 컨베이어부를 타고 픽업 준비되는 과정 중에 배치 오차 값이 검출되고, 전극판이 로봇팔에 의해 픽업되는 과정 중에 배치 오차 값이 보정되도록 구조 개선된 것으로, 도시된 바와 같이 크게 무빙트랜스퍼부(100), 컨베이어부(200), 정렬 비전검사부(300), 다축 로봇팔(400) 및 보정모듈(500)을 포함하는 주요구성으로 이루어진다.
먼저, 본 발명에 따른 무빙트랜스퍼부(100)는 스태킹 테이블(110) 상에 분리막(1)을 지그재그 형태로 적층 공급하도록 구비된다.
상기 스태킹 테이블(110) 위에서 양극제와 음극제가 교차 반복되면서 적층되고, 이 때 양극제와 음극제 사이로 분리막(1) 지그재그 형태로 공급되어 소정의 높이로 셀 스택이 형성된다.
상기 무빙트랜스퍼부(100)는, 스태킹 테이블(110)의 상하방향 이동을 제어하는 z축 구동부(120)와, 스태킹 테이블(110) 양측에 배치되고, 구동부에 의해 종횡방향으로 이동되면서 스태킹 테이블(110)에 적층되는 분리막(1) 양측 단부를 교번 클램핑하는 스태킹클램프(130)와, 스테킹테이블(110) 상부에 설치되어, 횡방향으로 직선 왕복 이송되면서 분리막(1)을 지그재그 형태로 적층 공급하도록 피딩롤러(141)와 피딩가이드(142)가 구비되는 무빙트랜스퍼(140)를 포함한다.
이때, 상기 스태킹 테이블(110)은 도 2와 같이 하부에 설치되는 z축 구동부(120)에 의해 상하방향으로 높낮이 조절된다. 예컨대, 분리막(1)과 전극판(2) 적층 층수에 연계되어 z축 구동부(120)에 의해 하방향으로 간헐적으로 이동되면서 전극판(2)이 안착되는 높이가 일정하게 유지될 수 있다.
그리고, 상기 스태킹 테이블(110)은 분리막(1)과 전극판(2)이 설정된 층수로 적층되어 2차전지용 셀 스택 제조가 완료된 후에 상향 이송된 후, 별도의 언로딩부에 의해 2차전지용 셀 스택이 배출되도록 구비된다.
상기 무빙트랜스퍼(140)는 구동부에 의해 횡방향으로 직선 왕복운동되면서 피딩롤러(141)를 통하여 분리막(1)이 강제 공급되고, 이렇게 공급되는 분리막(1)은 한 쌍의 피딩가이드(142) 사이를 경유하여 스태킹 테이블(110) 상면에서 지그재그 방향으로 적층된다.
상기 스태킹클램프(130)는 스태킹 테이블(110) 양측에 이격 배치되고, 지그재그 형태로 적층되는 분리막(1) 가장자리부 영역을 교번 가압하여, 분리막(1)이 일정한 폭으로 정밀하게 접히도록 제어한다.
즉, 상기 무빙트랜스퍼(140)가 횡방향으로 직선 왕복운동되면서 방향전환되는 시점에 스태킹클램프(130)가 분리막(1)을 가압하도록 구비된다.
본 발명에 따른 컨베이어부(200)는 상기 스태킹 테이블(110) 양측에 배치되고, 전극판(2)을 한 장씩 픽업 준비위치로 간헐적으로 이송하도록 구비된다.
여기서 픽업 준비위치라고 함은 컨베이어부(200)가 일시정지 될 때, 컨베이어부(200) 전방측의 전극판(2)이 픽업을 위해 후술하는 다축 로봇팔(400)의 작동영역 안에 정위치 상태로 있음을 의미한다.
상기 컨베이어부(200)는 서보모터에 의해 간헐적으로 이송되거나, 센서에 의해 전극판(2)을 감지하는 방식으로 전극판(2)을 픽업 준비위치에 정지하도록 구비된다.
도 3은 2차전지용 셀 스택 제조장치의 요부를 확대하여 나타내는 사시도이다. 본 발명에 따른 정렬 비전검사부(300)는 상기 양측 컨베이어부(200)에 각각 형성되고, 상기 컨베이어부(200)를 타고 픽업 준비위치에 도달한 전극판(2)의 두 모서리의 좌표를 기준으로 전극판(2) 위치정보를 검출하기 위한 구성이다.
이를 위해 상기 정렬 비전검사부(300)는, 컨베이어부(200)를 타고 픽업 준비위치에 도달한 전극판(2)의 상부 또는 하부에서 두 모서리 영역을 촬영하여 전극판(2) 위치 값을 검출하는 비전카메라(320)와, 상기 컨베이어부(200)를 기준으로 비전카메라(320)의 반대측에 배치되어 비전카메라(320) 측으로 광원을 출력하는 광출력부(310)를 포함한다.
여기서, 상기 비전카메라(320)는 전극판(2)의 네 모서리 중 이웃한 두 모서리 영역을 촬영하기 위해 한 쌍으로 이격 배치되고, 촬영된 두 모서리 좌표값을 이용하여 픽업 준비위치에 대기된 전극판(2)의 위치정보를 검출한다.
비전카메라(320)로 전극판(2)의 모서리를 촬영하기 위해서 상기 컨베이어부(200)의 이송벨트는 전극판(2) 폭 대비 좁은 사이즈로 형성되어야 하며, 따라서 전극판(2) 폭방향 단부가 컨베이어부(200) 외측으로 노출된다.
그리고, 컨베이어부(200) 외측으로 노출되는 전극판(2) 단부와 수직으로 대응하는 위치에 유리를 포함하는 투명판이 설치되며, 투명판과 대응하는 위치에서 광출력부(310)와 비전카메라(320)가 배치된다. 이에 전극판(2)이 컨베이어부(200)에 안착된 상태로 별도의 위치이동 없이 비전카메라(320)에 의해 두 모서리 영역을 촬영할 수 있도록 구비된다.
그리고 상기 정렬 비전검사부(300)를 통하여 검출된 모서리 좌표를 후술할 보정모듈(500)로 전송하여 전극판(2)의 배치(배열) 오차를 보정하도록 구비되는바, 이에 따른 상세한 설명은 후술하는 보정모듈(500)의 설명을 참조한다.
본 발명에 따른 다축 로봇팔(400)은 2개 이상의 횡축을 중심으로 각운동 하며, 상기 컨베이어부(200)상에 전극판(2)을 픽업하여 분리막(1) 사이로 이송하도록 전극판(2)을 진공흡착하는 픽업클램프(410)가 구비된다.
도 1의 확대도를 참조하면, 상기 로봇팔(400)은 3개의 횡축(①, ②, ③번 축)을 중심으로 각운동 하고, 픽업클램프(410)와 연결되는 ③번 축은 픽업클램프(410)의 각운동과 추가로 상하(Z축) 방향으로 운동되어 픽업클램프(410)를 상하방향으로 이동 가능하게 제어한다.
상기 픽업클램프(410)는 내측 단부로 갈수록 두께가 축소되어 납작한 형태의 흡착플레이트(412)가 구비되며, 하부에는 복수개의 미세한 에어홀이 형성되어 진공흡착방식으로 전극판(2) 상면을 클램핑한다.
또한, 상기 흡착플레이트(412)는 스태킹클램프(130)와 대응하는 내측 단부에 클램핑홈(414)이 형성된다.
상기 클램핑홈(414)은 무빙트랜스퍼부 작동상태를 나타내는 도 5의 (b)의 확대도와 같이 흡착플레이트(412)에 의해 전극판(2)이 분리막(1) 사이에 안착된 직후, 스태킹클램프(130)가 클램핑 작동 시, 스태킹클램프(130)가 클램핑홈(414) 사이로 진입하여 흡착플레이트(412)에 간섭없이 분리막(1)과 전극판(2)이 견고하게 클램핑 되기 위한 구성이다.
도 4는 2차전지용 셀 스택 제조장치의 보정모듈에 의해 전극판 픽업위치를 보정하는 상태를 나타내는 구성도로, 본 발명에 따른 보정모듈(500)은 상기 정렬 비전검사부(300)에서 산출된 오차 값을 이용하여 다축 로봇팔(400)의 이동 및 각운동을 제어하는 방식으로 전극판(2)의 배치 오차 값을 보정, 즉 전극판(2)의 배치(배열)을 얼라인(align)하도록 구비된다. 여기서 상기 보정모듈(500)은 제어부(서버, 컨트롤박스)에 포함될 수 있다.
상기 배치 오차 값이라 함은 기준라인(x축 또는 y축)으로부터 전극판 일측 변의 비틀림 각도를 의미할 수 있다.
상기 보정모듈(500)에 의해 전극판(2)이 얼라인 되는 과정을 살펴보면, 도 4 (a)와 같이 정렬 비전검사부(300)를 통하여 검출된 전극판(2) 위치 값을 기준 값과 연산하여 오차 값이 -2°일 경우, 도 4 (b)처럼 픽업클램프(410)가 전극판(2)의 상부로 위치 이동된다.
그리고 클램핑하기 직전에 픽업클램프(410)가 전극판과 동일한 배열상태 또는 방향성을 갖도록 정렬되는바, 도 4 (c)처럼 픽업클램프(410)가 ③번 축을 중심으로 -2°로 선회하여 전극판(2)과 동일한 배치각도로 교정되고 이 상태로 전극판(2)을 클램핑한다. 이후 전극판(2)을 스태킹 테이블(110)로 이동시키는 중에 픽업클램프(410)가 ③번 축을 중심으로 +2° 복귀되면서 전극판(2)의 비틀어진 각도를 정위치로 보정하여 전극판(2)을 언클램핑 하여 적층한다.
즉, 틀어져 있는 전극판(2)을 픽업하기 직전에 픽업클램프(410)가 전극판과 동일한 비틀림 각도를 갖도록 정렬된 후 진공흡착이 이루어진다.
이에 따라, 상기 전극판(2)의 정렬 픽업 시간이 0.5초 이내로 크게 단축되면서 고속운전이 가능하고, 전극판(2)의 배치 오차를 보정하기 위한 별도의 얼라인먼트 구성이 생략되어 제조 비용이 대폭 절감됨과 더불어 장치의 콤팩트화를 도모할 수 있는 이점이 있다.
한편, 상기 보정모듈(500)에 의한 전극판(2)의 얼라인은 비틀림각도 보정에 국한되지 않고, 정렬 비전검사부(300)에서 전극판(2)의 위치를 좌표값으로 인식하여 x, y축방향 위치를 보정하는 구성도 가능하다.
도 6과 도 7은 2차전지용 셀 스택 제조장치를 이용하여 분리판과 전극판을 적층하는 상태를 단계적으로 나타내는 사진과 도면이며, 이를 통해 상기 다축 로봇팔(400)에 의한 전극판(2) 픽업 작동상태를 설명한다.
도 6 (a) 및 도 7 (a)처럼 상기 무빙트랜스퍼(140)가 어느 일측으로 이송되어 스테킹테이블(110) 상에 분리막(1)이 횡방향으로 로딩된 후, 도 6 (b) 내지 도 7 (b)처럼 어느 일측 픽업클램프(410)에 의해 전극판(2)이 분리막(1) 상면에 적층되면, 도 7 (c)와 같이 무빙트랜스퍼(140)가 다른 일측방향으로 방향 전환되어 소정의 거리만큼 이동된 후, 스테킹테이블(110) 일측에서 스태킹클램프(130)가 클램핑홈(414)과 대응하는 영역의 분리막(1)과 전극판(2)을 클램핑함과 동시에 무빙트랜스퍼(140)가 이동되어 도 6 (c) 및 도 7 (d)처럼 전극판(2) 상에 분리막(1)이 적층되고, 이러한 작동을 반복 수행하여 분리막(1)과 전극판(2)을 다층으로 연속 적층하도록 구비된다.
상기 스테킹테이블(110)을 상부에는 스택 비전검사부(600)가 구비되어 상기 과정을 통해 분리막(1)과 전극판(2) 적층상태가 설정된 오차 범위 내에서 적층되는지 여부를 감시할 수 있다.
그리고, 상기 스택 비전검사부(600)는 비전카메라에 의해 스테킹테이블(110)을 촬영하고, 촬영된 영상을 분석하여 분리막(1)과 전극판(2)이 적층되는 각각의 타이밍에 분리막(1)과 전극판(2)이 존재하는지 여부를 검출하여 적층불량을 감지할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 2차전지용 셀 스택 제조장치에 있어서, 어느 일측의 컨베이어부와 다축로봇팔의 작동과정을 정리하면 다음과 같은 순서로 이루어진다.
1) 컨베이어부가 전극판을 픽업 준비위치로 이송 후 일시정지
2) 비전카메라로 전극판 두 모서리 좌표 인식하여 전극판의 위치정보 검출
3) 모서리 좌표를 보정모듈로 전송
4) 다축 로봇팔의 픽업클램프가 전극판 상부로 이동 후 보정모듈에 의해 픽업클램프를 전극판과 동일한 배치상태로 정렬
5) 픽업클램프로 전극판 픽업
6) 픽업클램프가 스태킹 테이블 위로 이동하는 중에 픽업클램프를 정위치 정렬
7) 스태킹 테이블에 전극판 언로딩 및 컨베이어부 작동
상기 7단계의 작동이 끝나면 반대측에서 동일한 작동이 수행되고, 이러한 좌우측 사이클은 교대로 반복 수행되어 2차전지용 셀스택을 제조한다.
이상과 같이 본 발명의 상세한 설명에는 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 기술범위에 벗어나지 않는 범위 내에서는 다양한 변형실시도 가능하다 할 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 상기 실시 예에 한정하여 정하여 질 것이 아니라 후술하는 특허청구범위의 기술들과 이들 기술로부터 균등한 기술수단들에까지 보호범위가 인정되어야 할 것이다.
1: 분리막 2: 전극판
100: 무빙트랜스퍼부
110: 스태킹 테이블 120: z축 구동부
130: 스태킹클램프 140: 무빙트랜스퍼
141: 피딩롤러 142: 피딩가이드
200: 컨베이어부
300: 정렬 비전검사부
310: 광출력부 320: 비전카메라
400: 다축 로봇팔
410: 픽업클램프 412: 흡착플레이트 414: 클램핑홈
500: 보정모듈 600: 스택 비전검사부

Claims (6)

  1. 스태킹 테이블(110) 상에 분리막(1)을 지그재그 형태로 적층 공급하도록 구비되는 무빙트랜스퍼부(100);
    상기 스태킹 테이블(110) 양측에 배치되고, 전극판(2)을 픽업 준비위치로 간헐적으로 이송하도록 구비되는 컨베이어부(200);
    상기 양측 컨베이어부(200)에 각각 형성되고, 컨베이어부(200)에 의해 픽업 준비위치에 도달한 전극판(2)의 네 모서리 중 이웃한 두 모서리 영역을 촬영하도록 한 쌍으로 이격 배치되는 비전카메라(320)가 구비되어, 전극판(2)의 위치정보를 검출하는 정렬 비전검사부(300);
    상기 컨베이어부(200)상에 전극판(2)을 픽업하여 분리막(1) 사이로 이송하도록 전극판(2)을 진공흡착하는 픽업클램프(410)가 횡축을 중심으로 각운동되는 다축 로봇팔(400); 및
    상기 정렬 비전검사부(300)에서 검출된 전극판의 위치정보를 통해 산출된 전극판(2)의 배치 오차값을 상기 다축 로봇팔(400)의 이동 및 각운동을 제어하는 방식으로 보정하도록 구비되는 보정모듈(500);을 포함하고,
    상기 보정모듈(500)은 픽업클램프(410)가 전극판(2)을 픽업하기 직전에 픽업클램프(410)를 전극판(2)과 동일한 비틀림 각도를 갖도록 정렬시키며,
    상기 픽업클램프(410)는 전극판(2)이 스태킹 테이블(110)로 이동하는 중에 픽업클램프(410)와 연결되는 횡축을 중심으로 각운동하여 정위치로 복귀하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 2차전지용 셀 스택 제조장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 무빙트랜스퍼부(100)는,
    스태킹 테이블(110)의 상하방향 이동을 제어하는 z축 구동부(120)와,
    스태킹 테이블(110) 양측에 배치되고, 구동부에 의해 종횡방향으로 이동되면서 스태킹 테이블(110)에 적층되는 분리막(1) 양측 단부를 교번 클램핑하는 스태킹클램프(130)와,
    스테킹테이블(110) 상부에 설치되어, 횡방향으로 직선 왕복 이송되면서 분리막(1)을 지그재그 형태로 적층 공급하도록 피딩롤러(141)와 피딩가이드(142)가 구비되는 무빙트랜스퍼(140)를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차전지용 셀 스택 제조장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 다축 로봇팔(400)은 2개 이상의 횡축을 중심으로 각운동 하고, 픽업클램프(410)와 연결되는 횡축은 상하(Z축) 방향으로 운동되어 픽업클램프(410)를 상하방향으로 이동하도록 구성됨을 특징으로 하는 2차전지용 셀 스택 제조장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 정렬 비전검사부(300)는,
    상기 컨베이어부(200)를 기준으로 비전카메라(320)의 반대측에 배치되어 비전카메라(320) 측으로 광원을 출력하는 광출력부(310)를 더 포함하고,
    상기 컨베이어부(200)의 이송벨트는 전극판(2) 폭 대비 좁은 사이즈로 형성되어 전극판(2) 폭방향 단부가 컨베이어부(200) 외측으로 노출되도록 구성됨을 특징으로 하는 2차전지용 셀 스택 제조장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 다축 로봇팔(400)의 픽업클램프(410)는 일측 단부로 갈수록 두께가 축소되고 하부에는 복수개의 미세한 에어홀이 구비되는 흡착플레이트(412)가 형성되어 전극판(2) 상면을 진공흡착방식으로 클램핑하고,
    상기 흡착플레이트(412)는 스태킹클램프(130)와 대응하는 내측 단부에 클램핑홈(414)이 형성되는 것을 특징으로 하는 2차전지용 셀 스택 제조장치.
  6. 삭제
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