KR20060055055A

KR20060055055A - 배터리셀 자동용접장치

Info

Publication number: KR20060055055A
Application number: KR1020040094359A
Authority: KR
Inventors: 우인영
Original assignee: 주식회사 이랜텍
Priority date: 2004-11-17
Filing date: 2004-11-17
Publication date: 2006-05-23
Also published as: KR100611365B1

Abstract

개시된 배터리셀 자동용접장치는 본체와 본체에 소정 거리 이격되어 용접될 배터리셀을 이송하는 이송컨베이어와 본체에 설치되어 배터리셀에 용접되는 연결소재를 배터리셀 일측면에 용접하는 제 1용접유닛과 본체에 설치되되 제 1용접유닛을 통해 일측면이 용접된 배터리셀의 타측면에 연결소재를 용접하는 제 2용접유닛 및 본체에 설치되어 배터리셀을 이송컨베이어와 제 1, 2용접유닛간에 인입/인출시키는 적어도 하나의 이송부를 구비한다.

배터리셀, 니켈플레이트, 용접

Description

배터리셀 자동용접장치{BATTERY CELL AUTOMATIC WELDING MACHINE}

도 1a는 본 발명의 배터리셀 자동용접장치의 제 1용접유닛을 보여주는 사시도,

도 1b는 본 발명의 배터리셀 자동용접장치의 제 2용접유닛을 보여주는 사시도,

도 2는 본 발명의 배터리셀 자동용접장치의 동작을 보여주는 블록도,

도 3은 도 1a에 도시된 제 1이송부에 배터리셀이 흡착되는 동작을 보여주는 사시도,

도 4는 도 3에 도시된 제 1이송부에서 배터리셀의 전압을 검사하는 동작을 보여주는 사시도,

도 5는 도 1에 도시된 배터리셀에 대한 제 1용접부의 용접동작을 보여주는 단면도,

도 6은 도 1b에 도시된 제 2안착부에 배터리셀이 안착되는 동작을 보여주는 부분사시도,

도 7은 도 1a 및 도 1b에 도시된 제 1,2용접부를 보여주는 부분사시도이다.

** 도면의 주요부분에 대한 부호설명 **

100 : 본체 110 : 이송컨베이어

150 : 제어부 200 : 제 1용접부

300 : 제 2용접부 220, 320 : 에어토출유닛

460 : 제 1이송부 470 : 제 2이송부

480 : 제 1용접유닛 490 : 제 2용접유닛

550 : 전압검사부 600 : 제 1안착부

700 : 제 2안착부 800 : 감지부

900 : 클리닝부

본 발명은 배터리셀 자동용접장치에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 배터리셀에 니켈플레이트등의 연결소재를 배터리셀의 용접면에 밴딩시켜 용접할 경우, 배터리셀의 일측면과 타측면을 자동으로 용접하도록 한 배터리셀 자동용접장치에 관한 것이다.

일반적으로 휴대폰(Cellular Phone) 또는 휴대용 컴퓨터 등의 휴대용 전자제품은 배터리(Battery)를 장착함으로써 전력을 공급받아 작동하는데, 상기와 같은 휴대용 전자제품에 전력을 공급하는 배터리셀에는 구동할 수 있는 적합한 전력을 외부로부터 공급받기 위한 니켈플레이트등의 연결소재가 직렬 또는 병렬로 용접되 어 설치된다.

종래의 배터리셀의 연결소재 용접방식을 설명함에 있어 휴대폰에 장착되는 배터리팩을 예로 들어 설명하기로 한다.

휴대폰의 배터리팩은 케이스와 케이스 내부에 실장되는 배터리셀과 배터리셀에 용접되고 케이스 외부에 전기적 연결부가 돌출되어 외부로부터의 전력을 공급받도록 하는 니켈플레이트등의 연결소재가 설치된다.

상기와 같은 배터리팩에 있어서, 배터리셀에 연결소재를 용접하는 방법은 다음과 같다.

용접이 수행될 배터리셀이 이송컨베이어를 통해 작업자 측으로 이송되면, 작업자는 이송되는 다수개의 배터리셀의 전압을 검사하고, 양품의 배터리셀만을 선별한 뒤, 용접기의 안착지그에 배터리셀과 배터리셀에 용접될 연결소재를 차례로 안착시킨다.

이어, 작업자는 용접기로 신호를 보내주어 배터리셀의 일측면에 접촉된 연결소재를 용접되게 하고, 배터리셀의 타측면에 연결소재를 용접하기 위해 배터리셀의 일면을 따라 밴딩시킨 후, 상기와 같이 안착부에 배터리셀의 타측면이 용접이 되도록 위치시킨 후, 용접을 진행한다.

상기와 같이 배터리셀의 일측면과 타측면에 연결소재를 용접시킬 경우, 작업자의 수작업에 의해 두 번의 용접작업을 거쳐야 하며, 또한, 그 이전에 배터리셀의 양품 또는 불량을 선별하기 위해 전압 검사를 실시하지만, 그에 따른 작업시간이 늘어나기 때문에 생산량이 저하되는 문제점이 발생한다.

또한, 양품의 배터리셀에 상기의 방법으로 연결소재를 용접하였다 하더라도, 배터리셀의 일측 및 타측에 용접되는 연결소재의 용접되어 연결된 위치가 틀어져 용접되는 경우, 제품 불량을 야기할 소지가 크므로 제품 품질 향상에 있어서 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 용접될 배터리셀을 자동으로 인입시켜 일측면을 용접하되, 용접전 전압검사를 자동으로 실시하여 양품인 경우 용접을 수행하고, 배터리셀 일측면에 상기 연결소재를 용접시킴과 아울러 배터리셀 타측면으로 밴딩시켜 배터리셀의 타측면을 자동으로 용접하게 함으로써 노동력 절감과, 그에 따른 작업시간의 단축효과와, 제품 생산성 및 품질을 향상시킬 수 있는 배터리셀 자동용접장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 배터리셀 자동용접장치는 본체와; 상기 본체에 소정 이격되어 용접될 배터리셀을 이송하는 이송컨베이어와; 상기 본체에 설치되어 상기 배터리셀에 용접되는 연결소재를 상기 배터리셀 일측면에 용접하는 제 1용접유닛과; 상기 본체에 설치되되, 상기 제 1용접유닛을 통해 일측면이 용접된 상기 배터리셀의 타측면에 상기 연결소재를 용접하는 제 2용접유닛; 및 상기 본체에 설치되어 상기 배터리셀을 상기 이송컨베이어와 상기 제 1, 2용접유닛간에 인입/인출시키는 적어도 하나의 이송부와, 이송컨베이어와 이송부와 제 1,2용접유닛의 동작을 제어하는 제어부 를 구비한다.

여기서, 상기 이송부는 상기 본체 상에 설치된 이송부몸체와, 상기 이송부몸체의 가이드 홀을 따라 직선운동을 하는 이동체와, 상기 이동체에 장착되어 승하강구동하는 구동부와, 상기 구동부 일단에 설치되어 상기 배터리셀을 흡착하는 흡착부와, 상기 흡착부에 흡착된 상기 배터리셀의 일면을 누름지지하도록 상기 구동부에 승하강되도록 설치된 누름수단으로 구성된다.

또한, 상기 이송부는 제 1,2용접유닛측에 제 1,2이송부로 구성됨이 바람직하다.

그리고, 상기 흡착부는 상기 구동부상에 설치된 회전수단을 통해 회전되도록 설치된 것이 좋다.

또한, 상기 이송부의 상기 흡착부와 상기 누름수단에는 상기 배터리셀에 전기적으로 접촉하여 상기 배터리셀의 전압이 측정되도록 검사핀과, 상기 검사핀으로부터 측정된 전압값을 기설정된 전압값과 비교하여 공정을 제어하는 비교제어부로 구성된 전압검사부가 추가로 설치되는 것이 좋다.

그리고, 상기 제 1용접유닛은 상기 본체 상에 설치되어 상기 연결소재가 안착되고, 상기 이송컨베이어로 공급되는 상기 배터리셀이 안착되고 용접위치로 안내하는 제 1안착부와, 상기 제 1안착부 하부에 설치되어 용접위치로 안내된 상기 연결소재를 상기 배터리셀 일측면에 용접하는 제 1용접부를 포함한다.

여기서, 상기 본체에는 상기 제 1용접유닛을 통해 상기 배터리셀 일측면에 용접된 상기 배터리셀을 상기 배터리셀에 밀착되도록 밴딩시키는 적어도 하나의 롤 러와, 상기 롤러를 구동하는 동력수단으로 구성된 밴딩유닛이 더 설치될 수도 있다.

그리고, 상기 제 1안착부는 상기 연결소재가 안착되는 안착홀이 형성되고, 회전축에 연결되어 회전되도록 된 안착판을 구비하며, 상기 안착홀에 상기 연결소재가 안착된 유무를 감지하는 감지기가 더 설치되는 것이 좋다.

또한, 상기 제 2용접유닛은 상기 제 1용접유닛을 통해 상기 연결소재가 용접된 배터리셀이 상기 이송부를 통해 이송되어 안착되되, 상기 배터리셀의 사방측면을 고정하는 제 2안착부와, 상기 제 2안착부에 안착된 상기 배터리셀 타측면에 상기 연결소재를 용접하는 제 2용접부를 포함한다.

여기서, 상기 제 2안착부는 소정크기의 상기 배터리셀의 사방측면을 가변 고정할 수 있도록 XY폭조절수단과, 상기 XY폭조절수단이 설치되되, 상기 본체 상에 설치되어 X,Y방향으로 이동 가능하도록 하여 상기 배터리셀의 용접위치를 조절하도록 한 제 2안착부몸체로 구성된다.

그리고, 상기 제 2안착부에는 제 2안착부몸체를 사방측으로 위치가변시키도록 상기 본체상에 가변레일이 장착되고, 상기 가변레일을 따라 사방으로 위치가변이 가능하도록 조절레버가 더 설치되는 것이 좋다.

또한, 상기 XY폭조절수단의 상부에는 상기 연결소재를 상기 배터리셀에 용접할 경우 상기 연결소재의 양측면을 지지하여 좌우 틀어짐을 방지하도록 삽입 돌출되도록 장착된 지지핀이 추가로 설치되는 것이 좋다.

여기서, 상기 제 1,2용접부는 상기 본체 상에 설치되되, 상기 제 1, 2안착부 하부에 설치되어 동력수단을 통해 승하강 됨과 아울러 회전되도록 설치된 용접봉 고정부재와, 상기 용접봉고정부재에 끼워져 설치된 용접봉으로 구성되며, 상기 제 1,2용접부의 근방에는 상기 용접봉의 단부에 접촉되어 클리닝을 실시하는 클리닝부가 추가로 설치되는 것이 좋다.

그리고, 상기 클리닝부는 상기 용접봉 단부를 연마하는 복수개의 다이아몬드등의 연마부재와 상기 연마부재를 부착되는 연마부재고정판 및 상기 연마부재고정판을 동력을 받아 승하강구동시키는 연마부재 고정부와 상기 연마부재 고정부에 연결되어 상기 수평이동되도록하는 실린더로 구성된다.

또한, 상기 제 1,2용접부에는 상기 제 1,2용접부 상부에 장착되고 소정의 압력을 형성한 에어를 토출시켜 상기 용접봉의 이물질이 제거되도록 에어토출유닛이 더 설치되는 것이 좋다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 배터리셀 자동용접장치의 구성을 보다 구체적으로 설명하도록 한다.

도 1a 내지 도 2를 참조로 하면, 본 발명의 배터리셀 자동용접장치는 본체(100)와, 본체(100)에 소정 거리 이격되어 용접될 배터리셀(50)을 이송하는 이송컨베이어(110)와, 본체(100)에 설치되어 배터리셀(50)을 인입시켜 니켈플레이트등의 연결소재(60)를 배터리셀 일측면에 용접하는 제 1용접유닛(480)과, 본체(100)에 설치되되, 제 1용접유닛(480)으로 부터 인출되어 이송컨베이어(110)를 통해 이송되는 연결소재(60)가 일측면에 용접된 배터리셀(50)을 인입시켜 배터리셀(50)의 타측면 에 밴딩된 연결소재(60)의 타단부를 용접하는 제 2용접유닛(490) 및 이송컨베이어(110)와 제 1,2용접유닛(480, 490)의 동작을 제어하는 제어부(150)로 구성된다.

여기서, 상기 본체(100)에는 상기 제 1용접유닛(480)을 통해 상기 배터리셀(50) 일측면에 용접된 상기 배터리셀(50)을 상기 배터리셀(50)에 밀착되도록 밴딩시키는 적어도 하나의 롤러(미도시)와, 상기 롤러를 구동하는 동력수단으로 구성된 밴딩유닛(미도시)이 더 설치될 수도 있으며, 작업자가 직접 연결소재(60)를 상기와 같이 밴딩시킬 수도 있다.

상기 제 1용접유닛(480)은 본체(100) 상에 설치되어 상기 연결소재(60)가 안착되고, 이송컨베이어(110)를 통해 공급되는 배터리셀(50)이 안착되는 제 1안착부(600)와, 제 1안착부(600) 하부에 설치되어 안착판(610)의 안착홀(611)에 안착된 연결소재(60)를 배터리셀(50) 일측면에 용접하는 제 1용접부(200) 및 본체(100) 상에 설치되어 이송컨베이어(110)로 부터 배터리셀(50)을 집어 제 1안착부(600)로 이송시키고 제 1용접부(200)를 통해 용접처리된 배터리셀(50)을 이송컨베이어(110)로 이송시키는 제 1이송부(460)를 포함한다.

상기 제 1이송부(460)는 본체(100) 상에 설치되어 가이드홀(410)이 형성된 이송부몸체(420)와, 이송부몸체(420)에 장착되어 모터등의 동력수단(미도시)으로 부터 동력을 받아 상기 가이드홀(410)을 통해 직선운동을 하도록 설치된 이동체(510)와, 이동체에 설치되어 실린더 등의 구동수단(미도시)을 통해 승하강구동하는 구동부(520)와, 구동부(520) 일단에 설치되어 배터리셀(50)을 흡착하기 위해 진공력이 제공되는 흡착홀(532a)이 형성된 흡착부재(532)가 설치된 흡착부(530)와, 흡 착부(530)에 흡착된 배터리셀(50)의 상면을 누름지지하도록 실린더(541)구동에 의해 승하강되도록 구동부(520)에 설치된 누름수단(542)으로 구성된다.

상기 흡착부(530)의 흡착부재(532)는 상기 구동부(520)상에서 배터리셀(50)을 흡착한 후, 직각으로 회전되도록 모터등의 회전수단(533)과 연결되도록 회전가이드부재(531)와 연결되어 설치된다.

한편, 제 1이송부(460)의 흡착부재(532)와 누름수단(542)에는 흡착부재(532)에 흡착된 배터리셀(50)에 전기적으로 접촉되게하여 배터리셀(50)의 전압이 측정되도록 도 3에 도시된 바와 같이 검사핀(532b, 542a)이 추가로 설치되고, 검사핀(532b, 542a)을 통해 측정된 전압값을 기설정된 정상 전압값 범위로부터 벗어나게 되면 용접공정을 중지하도록 제어부(150)로 신호를 보내주는 비교제어부(미도시)를 포함하는 전압검사부(550)가 추가로 설치된다.

그리고, 제 1안착부(600)는 연결소재(60)를 안착시키도록 다수개의 안착홀(611)이 형성된 안착판(610)과, 안착판(610) 하부에 회전축(620)으로 연결되어 모터등의 동력수단(미도시)을 통해 상기 본체(100) 상에서 회전되도록 설치되고, 안착홀(611) 하부에는 연결소재(60) 안착 유무를 감지하는 근접센서, 광센서, 초음파센서등의 감지기(810)가 장착된 감지부(800)가 더 설치된다.

도 1b를 참조로 하면, 제 2용접유닛(490)은 이송컨베이어(110)로 부터 이송되는 연결소재(60)가 일측면에 용접된 배터리셀(50)을 흡착하여 용접위치로 이송하는 제 2이송부(470)와, 제 2이송부(470)를 통해 이송된 배터리셀(50)이 안착되되, 배터리셀(50)의 사방측면을 고정하는 제 2안착부(700)와, 제 2안착부(700)에 안착 된 배터리셀(50)의 일측에 용접된 연결소재의 용접되지 않은 면을 용접하는 제 2용접부(300)로 구성된다.

제 2이송부(470)는 본체(100) 상에 설치되어 상기 제 1이송부(460)와 동일한 구성을 갖되, 누름수단(542)에 검사핀(542a)이 설치되어 있지 않다.

제 2안착부(700)는 소정크기의 상기 배터리셀(50)의 사방측면을 접촉 지지하되, 배터리셀(50)의 크기에 따라 가변 고정할 수 있도록 XY폭조절수단(725)과, 상기 XY폭조절수단(725)이 설치되되, 상기 본체(100) 상에 설치되어 X,Y방향으로 이동 가능하도록 가변레일(740)이 설치되어 위치가변시키는 조절레버(741, 742)를 설치하여 배터리셀(50)의 용접위치를 조절하도록 한 제 2안착부몸체(730)로 구성된다.

XY폭조절수단(725)은 X방향으로 폭이 조절가능한 X방향고정바(710)와, Y방향으로 폭이 조절가능한 Y방향고정바(720)로 구성된다.

그리고, Y방향고정바(720) 상부에는 배터리셀(50)의 양면을 지지하도록 지지편(721)이 형성되어 이동홀(722)을 따라 가변되도록 설치된다.

XY폭조절수단(725)의 X방향고정바(720) 상부에는 상기 연결소재(60)가 장착되어 안착되는 상기 배터리셀(50)의 일면을 용접할 경우 연결소재(60)의 좌우틀어짐을 방지하도록 삽입돌출되도록 장착된 복수개의 지지핀(711)이 추가로 설치된다.

한편, 도 1b 및 도 5를 참조하면, 제 1,2용접부(200, 300)는 본체 상에 설치되되, 제 1, 2안착부(600, 700) 하부에 설치되어 동력수단(미도시)을 통해 승하강됨과 아울러 회전되도록 설치된 용접봉고정부재(210, 310)와, 상기 용접봉고정부재 (210, 310)에 끼워져 설치된 용접봉(211, 311)으로 구성되며, 제 1,2용접부(200, 300)의 근방에는 상기 용접봉(211, 311)의 단부에 접촉되어 클리닝을 실시하는 클리닝부(900)가 추가로 설치된다.

클리닝부(900)는 용접봉(211) 단부를 연마하는 복수개의 다이아몬드등의 연마부재(931)와, 연마부재(931)가 부착되는 연마부재고정판(930) 및 연마부재고정판(930)을 동력을 받아 승하강시키는 연마부재고정부(920) 및 상기 연마부재고정부(920)를 수평이동하도록 하는 실린더(910)로 구성된다.

도 7을 참조하면, 제 1,2용접부(200, 300)에는 용접봉고정부재(210, 310) 상부에 장착되어 도시되지않은 압력제공장치를 통해 에어를 토출시켜 용접봉(211, 311)에 형성된 이물질을 제거할 수 있도록 에어토출유닛(220, 320)이 더 설치된다.

다음은 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 배터리셀 자동용접장치의 동작을 통한 작용 및 효과를 설명하도록 한다.

도 1a 내지 도 2를 참조하면, 이송켄베이어(110)는 그 상면에 니켈플레이트등의 연결소재(60)가 용접될 배터리셀(50)을 안착한 상태로 제 1용접유닛(480) 근방으로 이송시킨다.

도 3을 참조하면, 제 1이송부(460)의 이송부몸체(420)의 이동체(510)는 이송부몸체(420)의 가이드홀(410)에 끼워진 상태로 동력수단으로부터 동력을 전달받아 의해 이송컨베이어(110)를 통해 이송된 배터리셀(50) 상부 위치로 이동된다.

이동체(510)에 장착된 구동부(520)는 실린더(541)의 하강동작에 의해 하강되 며, 구동부(520) 일단에 설치된 흡착부(530)의 흡착부재(532)는 배터리셀(50)에 접촉되고, 흡착부재(532)의 흡착홀(532a)에 진공형성장치로 부터 진공이 형성되어 배터리셀(50)이 흡착되도록 된다.

이어, 구동부(520)는 상승하게 되고, 이동체(510)를 통해 제 1용접부(200) 상측으로 이동함과 동시에 회전수단(533)을 통해 회전되도록 연결설치된 회전가이드부재(531)가 상측으로 직각 회전하게 되어 배터리셀(50)을 수직상태로 대기하도록 한다.

한편, 제 1안착부(600)의 안착판(610) 외주부에 형성된 다수개의 안착홀(611)에는 연결소재(60)가 안착된 상태로 회전축(620)이 회전하여 제 1용접부(200) 상측에 대기하게 되는데, 이때, 안착판(610) 하부에 설치된 근접센서, 광센서, 초음파센서등의 감지기(810)가 설치된 감지부(800)에 의해 연결소재(60)가 안착홀(611)에 안착되었는지의 유무를 감지하게 된다.

감지기(810)에 의해 연결소재(60)가 안착됨이 확인되면, 구동부(520)는 하강동작을 수행하게 되고, 구동부(520) 일단의 흡착부(530)의 흡착부재(532)는 배터리셀(50)을 흡착한 상태로 배터리셀(50) 하면을 연결소재(60)에 접촉되도록 한다.

상기와 같이 용접준비상태가 완료되면 구동부(520)에 장착된 누름수단(542)은 실린더(541)에 의해 하강되어 배터리셀(50)의 상면을 누르게 된다.

이때, 도 4를 참조하면, 누름수단(542)과 흡착부(530)의 흡착부재(532)에는 전기적으로 연결되는 검사핀(542a, 532a)이 설치되어 배터리셀(50)의 상면과 측면에 전기적으로 연결되어 전압을 측정하게 되며, 이어 측정된 전압값을 제어부(150) 로 보내주게 된다.

따라서, 제어부(150)에 기설정된 정상 전압값 범위를 벗어나는 경우, 제어부(150)는 용접공정이 더 이상 진행되지 않도록 하며, 배터리셀(50)의 전압값이 정상 전압값 범위에 포함되는 경우, 제 1용접부(200)의 동작을 통해 연결소재(60)와 배터리셀(50) 하면과의 용접공정을 실시하게 한다.

이어, 도 5를 참조하면, 제 1용접부(200)의 용접봉고정부재(210)는 실린더등의 동력수단을 통해 상승동작을 수행하게 되고, 안착판(610)의 안착홀(611) 안착된 연결소재(60)를 배터리셀(50) 하면에 용접을 한 뒤, 동력수단을 통해 용접봉 고정부재(210)를 임의의 각도로 회전시킴과 동시에 원위치로 복귀시킴으로써, 용접봉(211)이 연결소재(60)를 용접한 후 용접봉(311) 단부에 이물질이 생성되는 것을 용이하게 방지한다.

상기와 같이 제 1용접부(200)를 통해 배터리셀(50) 하면에 연결소재(60)를 용접 한 후, 제 1이송부(460)는 상기의 동작과 반대동작으로 배터리셀(50)을 취출시켜 이송컨베이어(110) 상에 안착시킨다.

이때, 배터리셀(50) 하면에 용접된 연결소재(60)의 타단부를 배터리셀(50) 측면을 따라 배터리셀(50) 상면측으로 밴딩시켜야 되는데, 이는 작업자에 의해서 수작업으로 진행하거나, 도면에 도시되지 않은 별도의 절곡수단이 설치된 밴딩장치를 통해 밴딩시킬 수도 있다.

즉, 밴딩장치는 배터리셀(50)을 고정한 상태에서 밴딩되는 연결소재(60)를 롤러등의 절곡수단을 통해 배터리셀(50) 측면에 연결소재(60)를 밀착된 상태에서 롤링시켜 밴딩되도록 구성된다.

물론, 상기 절곡수단은 상기 롤러에 국한되는 것이 아니라 금속재질의 편을 구부릴수 있는 장치는 모두 해당된다.

이어, 도 1b를 참조하여 상기와 같이 연결소재(60)가 밴딩되어 장착된 배터리셀(50)을 이송컨베이어(110)로 부터 흡착하여 배터리셀(50)에 용접이 안된 연결소재(60)의 타단부를 용접하는 제 2용접유닛(490)의 동작을 설명하도록 한다.

이송컨베이어(110)로 부터 이송되는 배터리셀(50)을 흡착하기 위해 제 2이송부(470)는 도 1a에 도시된 상기 제 1이송부(460)의 동작과 동일한 동작을 수행하여 본체(100) 상에 설치된 제 2안착부(700) 상부로 배터리셀(50)을 위치시킨다.

이때, 흡착부재(532)에 흡착된 배터리셀(50)은 수직상태로, 제 1용접유닛(480)으로 부터 연결소재(60)가 용접되지 않은 면이 하측을 향하도록 위치된다.

이어, 작업자는 용접하고자하는 배터리셀(50)의 사방측면을 고정하기 위해 제 2안착부(700)에 설치된 XY폭조절수단(725)을 사용하는데, 양측으로 대응되어 설치된 X방향고정바(710)를 배터리셀(50) 크기에 맞게 조절하고, Y방향고정바(720)를 이동홀(722)을 통해 복수개의 지지편(711)의 위치를 가변시킴으로써 상기 배터리셀(50)의 XY폭을 맞도록 조절할 수 있다.

또한, XY폭조절수단(725)은 제 2안착부몸체(730) 하부에 장착된 가변레일(740)을 통해 XY방향으로 가변되며, 이는 조절레버(741, 742)를 조절함으로써 위치를 가변시킬 수 있는 것이다.

상기와 같이 배터리셀(50)의 폭 조절을 마친 상태에서, 제 2이송부(470)의 흡착부(530)는 상기 제 1이송부(460)와 같이 하강동작을 수행하여, 제 2안착부(700)의 XY폭조절수단(725)에 안착되어 고정되게 되고, 이때, 제 2이송부(470)에 설치된 누름수단(542)이 실린더의 동작을 통해 하강하여 배터리셀(50) 상면을 누름과 동시에 지지한다.

또한, 도 7을 참조하면, 대응되어 설치된 X방향고정바(710) 상부에는 그 내측으로 삽입돌출되도록 설치된 지지핀(711)이 장착되어 상기 배터리셀(50)을 위치할 경우, 배터리셀(50) 하면에 용접되는 연결소재(60)의 양측면을 지지함으로써 용접시 용접위치가 틀어지는 것을 효율적으로 방지할 수 있다.

이어, 상기와 같이 제 2안착부(700)에 배터리셀(50)이 안착된 후, 제 2안착부(700) 하부에 설치된 제 2용접부(300)의 용접봉 고정부재(310)가 제 1용접부(200)의 동작과 동일하게 상승동작을 하여 용접봉(311)을 통해 상기 배터리셀(50)의 하면에 밴딩되어 위치된 연결소재(60)를 용접하게 된다.

여기서, 용접봉 고정부재(310)의 회전동작은 상기와 동일하다.

상기와 같이 배터리셀(50)의 하면에 연결소재(60)를 용접한 후, 제 2이송부(470)는 용접이 완료된 배터리셀(50)을 이송컨베이어(110)로 인출시킴으로써 공정을 마무리한다.

한편, 상기 제 1,2용접유닛(480, 490)에 설치된 제 1,2용접부(200, 300)는 일정회수 용접을 한 후 용접봉(211, 311) 단부에는 이물질이 생성되게 되는데 이를 효율적으로 제거하기 위하여 용접봉 고정부재(210, 310) 상부에는 도시되지 않은 압력제공장치로 부터 일정 압력을 제공받아 에어를 토출시키는 에어토출유닛(220, 320)이 별도로 설치됨으로써, 용접봉(211, 311)을 에어로 클리닝할 수 있도록 된다.

또한, 배터리셀(50)에 연결소재(60)를 용접할 때마다 용접봉 고정부재(210, 310)를 일정각도 회전시킨 후 원위치로 복귀시킴으로써 용접시 이물질이 눌어붙는 것을 방지할 수 있다.

도 5를 참조하면, 반복되는 용접작업으로 인해 용접봉(211, 311) 단부에는 이물질이 발생하게 되는데, 이를 제거하기 위해 제 1,2용접부(200, 300) 근방에는 클리닝부(900)가 추가로 설치된다.

이와 같은 클리닝부(900)의 동작을 설명하면 다음과 같다.

일정회수 용접을 마친 용접봉(211, 311)측으로 연마부재(931)를 이동시키기 위해 승하강하는 연마부재 고정부(920)는 연마부재 고정판(930)을 상승하게 한 후, 연마부재(931)를 연마부재 고정부(920)에 연결된 실린더(910)에 의해 직선운동하게 하여 용접봉(211, 311) 상부 측에 위치시킨다.

이어, 연마부재 고정부(920)는 연마부재(931)를 용접봉(211, 311) 단부에 접촉되도록 하기 위해 연마부재 고정판(930)을 하강시키고, 실린더(910)에 의해 후방으로 일정거리 이동시킴으로써, 용접봉(211, 311)의 단부가 연마부재(931)에 의해 연마된다.

그리고, 연마부재 고정부(920)는 연마부재 고정판(930)을 상승시킨 후, 원위치로 복귀함으로써 용접봉(211, 311) 단부를 클리닝하는 작업을 마무리한다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 배터리셀 자동용접장치에 의하면, 배터리셀에 연결되는 니켈플레이트을 용접하기 위하여 용접부 위치로 인입시 배터리셀의 전압을 미리 검사하고 안착부위치로 이송하여 용접하고, 배터리셀 일측면에 연결소재를 용접한 후, 배터리셀 타측면에 밴딩되는 연결소재를 자동으로 용접하게 함으로써, 상기와 같은 배터리셀에 연결소재의 용접공정을 자동화하여 일률적인 작업을 수행함으로써 불필요한 노동력의 손실을 방지함과 동시에 작업시간을 단축시켜 작업효율을 상승시킬 수 있는 효과가 있다.

또한 상기의 용접과정을 일정회수 이상 수행하면 클리닝부의 다이아몬드등으로 형성된 연마부재가 슬라이딩 접촉하여 용접봉 단부를 연마하고 클리닝하여 용접봉 단부에 생성된 이물질을 효율적으로 제거함으로써 용접불량을 방지함과 아울러 제품의 품질을 향상시킬 수 있다.

Claims

본체;

상기 본체에 소정거리 이격 설치되어 용접될 배터리셀을 이송하는 이송컨베이어;

상기 본체에 설치되어 상기 배터리셀에 용접되는 연결소재를 상기 배터리셀 일측면에 용접하는 제 1용접유닛;

상기 본체에 설치되되, 상기 제 1용접유닛을 통해 일측면이 용접된 상기 배터리셀의 타측면에 상기 연결소재를 용접하는 제 2용접유닛; 및

상기 본체에 설치되어 상기 배터리셀을 상기 이송컨베이어와 상기 제 1, 2용접유닛간에 인입/인출시키는 적어도 하나의 이송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리셀 자동용접장치.
제 1항에 있어서,

상기 이송부는 상기 본체 상에 설치된 이송부몸체와, 상기 이송부몸체의 가이드 홀을 따라 직선운동을 하는 이동체와, 상기 이동체에 장착되어 승하강구동하는 구동부와, 상기 구동부 일단에 설치되어 상기 배터리셀을 흡착하는 흡착부와, 상기 흡착부에 흡착된 상기 배터리셀의 일면을 누름지지하도록 상기 구동부에 승하강되도록 설치된 누름수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 배터리셀 자동용접장치.
제 2항에 있어서,

상기 흡착부는 상기 구동부상에 설치된 회전수단을 통해 회전되도록 설치된 것을 특징으로 하는 배터리셀 자동용접장치.
제 2항에 있어서,

상기 이송부의 상기 흡착부와 상기 누름수단에는 상기 배터리셀에 전기적으로 접촉하여 상기 배터리셀의 전압이 측정되도록 검사핀과, 상기 검사핀으로부터 측정된 전압값을 기설정된 전압값과 비교하여 공정을 제어하는 비교제어부로 구성된 전압검사부가 추가로 설치되는 것을 특징으로 하는 배터리셀 자동용접장치.
제 1항에 있어서,

상기 제 1용접유닛은 상기 본체 상에 설치되어 상기 연결소재가 안착되고, 상기 이송컨베이어로 공급되는 상기 배터리셀이 안착되고 용접위치로 안내하는 제 1안착부와, 상기 제 1안착부 하부에 설치되어 용접위치로 안내된 상기 연결소재를 상기 배터리셀 일측면에 용접하는 제 1용접부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리셀 자동용접장치.
제 1항에 있어서,

상기 본체에는 상기 제 1용접유닛을 통해 상기 배터리셀 일측면에 용접된 상기 배터리셀을 상기 배터리셀에 밀착되도록 밴딩시키는 적어도 하나의 롤러와, 상 기 롤러를 구동하는 동력수단으로 구성된 밴딩유닛이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 배터리셀 자동용접장치.
제 5항에 있어서,

상기 제 1안착부는 상기 연결소재가 안착되는 안착홀이 형성되고, 회전축에 연결되어 회전되도록 된 안착판을 구비하며, 상기 안착홀에 상기 연결소재가 안착된 유무를 감지하는 감지기가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 배터리셀 자동용접장치.
제 1항에 있어서,

상기 제 2용접유닛은 상기 제 1용접유닛을 통해 상기 연결소재가 용접된 배터리셀이 상기 이송부를 통해 이송되어 안착되되, 상기 배터리셀의 사방측면을 고정하는 제 2안착부와, 상기 제 2안착부에 안착된 상기 배터리셀 타측면에 상기 연결소재를 용접하는 제 2용접부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리셀 자동용접장치.
제 8항에 있어서,

상기 제 2안착부는 소정크기의 상기 배터리셀의 사방측면을 가변고정할 수 있도록 XY폭조절수단과, 상기 XY폭조절수단이 설치되되, 상기 본체상에 설치되어 X,Y방향으로 이동가능하도록 하여 상기 배터리셀의 용접위치를 조절하도록 한 제 2 안착부몸체로 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리셀 자동용접장치.
제 8항에 있어서,

상기 제 2안착부에는 제 2안착부몸체를 사방측으로 위치가변시키도록 상기 본체상에 가변레일이 장착되고, 상기 가변레일을 따라 사방으로 위치가변이 가능하도록 조절레버가 더 설치된 것을 특징으로 하는 배터리셀 자동용접장치.
제 8항에 있어서,

상기 XY폭조절수단의 상부에는 상기 연결소재를 상기 배터리셀에 용접할 경우 상기 연결소재의 양측면을 지지하여 좌우 틀어짐을 방지하도록 삽입 돌출되도록 장착된 지지핀이 추가로 설치된 것을 특징으로 하는 배터리셀 자동용접장치.
제 5항 및 8항에 있어서,

상기 제 1,2용접부는 상기 본체 상에 설치되되, 상기 제 1, 2안착부 하부에 설치되어 동력수단을 통해 승하강 됨과 아울러 회전되도록 설치된 용접봉 고정부재와, 상기 용접봉고정부재에 끼워져 설치된 용접봉으로 구성된 것을 특징으로 하는 배터리셀 자동용접장치.
제 12항에 있어서,

상기 제 1,2용접부의 근방에는 상기 용접봉의 단부에 접촉되어 클리닝을 실 시하는 클리닝부가 추가로 설치된 것을 특징으로 하는 배터리셀 자동용접장치.
제 13항에 있어서,

상기 클리닝부는 상기 용접봉 단부를 연마하는 복수개의 연마부재와 상기 연마부재를 부착되는 연마부재고정판 및 상기 연마부재고정판을 동력을 받아 승하강구동시키는 연마부재 고정부와 상기 연마부재 고정부에 연결되어 상기 수평이동되도록하는 실린더로 구성된 것을 특징으로 하는 배터리셀 자동용접장치.
제 14항에 있어서,

상기 연마부재는 다이아몬드인 것을 특징으로 하는 배터리셀 자동용접장치.
제 12항에 있어서,

상기 제 1,2용접부에는 상기 제 1,2용접부 상부에 장착되고 소정의 압력을 형성한 에어를 토출시켜 상기 용접봉의 이물질이 제거되도록 에어토출유닛이 더 설치된 것을 특징으로 하는 배터리셀 자동용접장치.