KR20170120444A

KR20170120444A - 대용량 이차전지용 리드탭 자동화 필름 열융착 장치

Info

Publication number: KR20170120444A
Application number: KR1020160048954A
Authority: KR
Inventors: 유종재
Original assignee: 유종재
Priority date: 2016-04-21
Filing date: 2016-04-21
Publication date: 2017-10-31
Also published as: KR101863748B1

Abstract

본 발명은 이차전지 리드탭의 자동화 필름 열융착 장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 본체부(100); 리드탭(10)을 공급하는 공급부(200); 전체적인 이송을 담당하는 이송부(300); 리드탭(10)을 커팅하는 커팅부(400); 상기 이송부(300)의 상부에 안착되어 커팅된 리드탭(10)을 고정하는 지그(500); 상기 본체부(100)의 상부에 구성되어 커팅된 리드탭(10)을 상기 지그(500)로 이동시키는 리드탭이동유닛(600); 상기 리드탭(10)의 상하측에 필름(20)을 각각 공급하여 리드탭(10)에 필름(20)을 열융착하는 열융착부(700); 상기 지그(500)에 안착된 리드탭(10)의 센터링 작업을 위한 센터링유닛(800); 상기 리드탭(10)의 작업불량을 검사하는 검사부(900); 필름(20) 융착된 완료된 리드탭(10)을 배출시키는 배출유닛(1000); 으로 구성되어, 리드탭에 필름을 열융착하는 본연의 목적을 그대로 유지함과 동시에 최초 공급되는 리드탭이 소모될 시 별도의 릴을 교체하지 않고 다른 하나의 릴을 통해 신속하게 공급이 가능하여 작업의 편리성을 부여할 수 있고, 공급되는 리드탭을 다수개로 분할 및 분할된 리드탭에 열융착된 필름을 분할된 리드탭의 개수에 맞춰 동일하게 필름을 동시에 커팅함으로 생산성이 극대화되며, 분할된 리드탭을 견고한 고정 및 센터링 교정을 통해 필름을 열융착 시 불량률을 억제할 수 있고, 검사부를 통해 작업 중 발생하는 불량을 검사하여 리턴시킴으로써 제품의 품질을 향상시킬 수가 있는 획기적인 발명인 것이다.

Description

대용량 이차전지용 리드탭 자동화 필름 열융착 장치{High-capacity rechargeable battery heat-sealable film lid tab automation equipment}

본 발명은 대용량 이차전지용 리드탭 자동화 필름 열융착 장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 리드탭을 공급하는 공급부에 다수의 릴을 구성하여 지속적인 공급이 가능하고, 공급되는 리드탭을 분할커팅 및 열융착된 필름을 분할된 리드탭의 개수와 동일하게 커팅하여 작업시간을 단축을 통해 대량생산을 도모할 수 있도록 하는 대용량 이차전지용 리드탭 자동화 필름 열융착 장치에 관한 것이다.

통상적으로, 배터리 팩(Polymer Battery Pack)은 파우치 형태의 베어 셀에 보호회로부재가 접속된 코어팩과, 상기 코어 팩이 수납된 채 테두리가 모두 초음파 용착된 플라스틱 케이스 등으로 이루어져 있다.

여기서, 상기 파우치 형태의 베어 셀은 변성 폴리프로필렌(CPP)/알루미늄/나일론(또는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET))으로 이루어진 파우치의 내부에, 양극/세퍼레이터/음극으로 이루어진 전극 조립체 및 폴리머 전해액이 수납된 리튬 폴리머 전지를 말한다.

상기와 같은 배터리 팩 또는 리튬 폴리머 전지는 액상의 전해액을 이용하는 배터리 팩 또는 리튬 이온전지와 구분하기 위해 명명된 것이다.

한편, 상기한 Lead Tab은 리드 (Ni. Al) 공급 공정, 필름 컷팅 및 부착 공정, 롤 히터 공정, 가접 1번 공정, 가접 2번 공정, 진접 공정, 냉각 공정, 트리밍 공정에 의해 제조된다. 한편 자동 컷팅 공정은 피딩, 센서 감지, 길이 검사, Cutting, 1차 불량검사, 2차 불량 검사, 양품 배출 공정으로 진행된다.

우선 종래의 기술들을 살펴보면,

등록번호 10-1542159호(특) 리드탭을 공급하는 공급부와; 상기 리드탭을 이송시키는 이송부와; 상기 이송부에 의하여 이송된 리드탭을 절단시키는 절단부와; 상기 절단부에 의하여 절단이 이루어진 상기 리드탭의 일측에 절연체를 부착하는 부착부와; 상기 절연체의 부착이 완료된 상기 리드탭의 일측 표면을 검사하는 제1비젼부와; 상기 리드탭의 타측 표면이 상측을 향하도록 상기 리드탭을 반전시키는 반전부와; 상기 타측 표면이 상측을 향하도록 반전된 상기 리드탭의 상기 타측 표면을 검사하는 제2비젼부와; 표면 검사가 완료된 상기 리드탭을 외부로 배출시키는 배출부를; 포함하고, 상기 반전부는 상기 리드탭이 안착되며 방사 방향으로 배치되어 안착된 상기 리드탭이 슬라이딩 이동하여 내측에 고정되고 회전에 의하여 상기 리드탭이 반전된 후에 슬라이딩 이동하여 배출되도록 하는 4개의 안착플레이트와, 상기 안착플레이트를 회전시킴으로써 상기 안착플레이트에 안착된 상기 리드탭이 반전되도록 하는 회전구동부재를 포함한 리드탭 제조장치에 관한 것이다.

등록번호 10-0359608호(특) 수평면을 제공하는 메인프레임과; 상기 메인프레임상에 고정되며 리드탭릴을 회전가능하도록 지지하는 제 1프레임과; 상기 리드탭릴에 감겨있는 리드탭을 인출하여 일정피치씩 이송시키는 리드탭이송부와; 상기 리드탭이송부에 의해 이송되는 리드탭의 상하면과 접하며 리드탭에 대해 직교하도록 수지테이프를 일정피치씩 이송시키는 수지테이프이송부와; 상기 리드탭측으로 일정피치식 이송하는 수지테이프를 가압하여 일정간격의 노치를 형성하는 가압커터와; 상기 리드탭의 상하면에 수지테이프가 위치한 상태에서 리드탭에 대해서 수지테이프를 열가압하여 리드탭의 상하면에 수지테이프를 열압착시키는 열압착수단과; 열압착이 수행된 리드탭이 대기하고 있는 2차전지의 탭에 용접될 수 있도록 리드탭을 한 피치 절단하는 절단수단과; 상기 절단수단에 의해 절단된 한 피치의 리드탭을 2차전지의 탭에 접하도록 이동시키는 이송핑거부와; 상기 절단된 리드탭과 2차전지의 탭을 용접하는 용접부를 포함하는 2차전지 리드탭 자동 테이핑 및 용접장치에 관한 것이다.

등록번호 10-1090076호(특) 일정 폭을 갖는 메탈에 일정 간격으로 필름을 제공하여 열융착 처리하기 위한 2차 전지의 전극탭 필름 열융착장치에 있어서, 자연 회전력으로 감겨진 메탈을 공급하기 위한 메탈 공급부; 상기 메탈 공급부에 감겨진 메탈을 공정 진행방향으로 일정거리만큼 피치 이송하기 위한 피치 이송부; 상기 피치 이송부에 의해 피치 이송되는 과정 중에 메탈을 예열 처리하여 필름과의 융착력을 높여주기 위한 메탈 예열부; 상기 피치 이송되어 공급되는 메탈에 대해 제1필름과 제2필름의 필름을 직교 방향으로 공급하되 메탈의 상하측에 위치하도록 이격 및 분배 공급하기 위한 필름 공급부; 상기 필름 공급부를 통해 메탈측의 상하로 제1필름과 제2필름의 필름을 위치시킨 상태에 1차 열융착을 실시하여 메탈측에 필름을 가접(假接)하고 이와 동시에 필름을 절단하기 위한 필름 가접 및 절단부; 상기 필름 가접 및 절단부에 의해 메탈의 상하방향으로 위치하여 가접 및 절단 상태에 있는 제1필름과 제2필름에 대해 2차 열융착을 실시하여 필름의 융착력을 강화하기 위한 필름 진접부; 상기 필름 진접부를 통과한 필름이 진접(眞接)된 메탈측에 대해 필름의 양측 끝단부를 프레스 커팅하여 필름의 규격화된 절단을 실시하기 위한 프레스 커팅부; 상기 프레스 커팅부를 통과한 필름이 진접된 메탈을 권취하기 위한 메탈 권취부; 및 상기 메탈 공급부와 메탈 예열부의 사이에 위치하여 메탈의 상측에 설치되며, 상하구동 실린더에 의해 승강 제어되고 메탈을 가압 지지하여 일시적으로 눌러주기 위한 수직가압부재를 갖는 메탈 가압지지부를 포함하는 2차 전지의 전극탭 필름 열융착장치에 관한 것이다.

상기한 종래의 기술들을 보면, 최초 공급부로부터 공급되는 리드탭을 개별적으로 하나씩 절단한 후, 필름을 부착 또는 열융착시켜 배출되도록 하는 것을 중심적으로 기재 하고 있다. 이러한 종래의 기술은 대체적으로 생산속도가 현저히 저하됨에 따라 이차전지의 생산성이 크게 떨어질 수밖에 없는 문제점을 갖고 있다.

예를 들면, 자동차에 장착되는 이차전지의 경우 통상 300개 정도의 이차전지가 필요로 하게 되고, 차량의 대수의 증가에 따라 대량의 이차전지를 필요로 하나, 상기한 종래기술를 통해 생산되는 리드탭을 이차전지에 용접 등의 작업으로 하나의 이차전지를 생산하는데 걸리는 시간이 많이 소모될 수밖에 없고, 자칫 리드탭을 제조하는 과정에서 작업 중 발생하는 불량의 경우 그 생산성을 더욱 떨어지는 문제점을 갖고 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출해낸 것으로서, 리드탭을 공급하되 다수의 릴을 구비하는 공급부를 구성하여 하나의 릴에서 리드탭이 모두 공급될 시 다른 하나의 릴에서 지속적으로 공급될 수 있도록 공급부를 구성하고, 상기 공급부로부터 투입되는 리드탭을 다수개로 분할되게 커팅하는 커팅부를 구성하며, 상기 커팅된 각각의 리드탭을 흡착하여 견고하게 고정할 수 있도록 리드탭이동유닛과 지그를 각각 구성하고, 상기 지그에 고정된 각각의 리드탭의 센터링을 잡아 열융착과정에서 필름의 뒤틀림 및 기타 발생할 수 있는 불량을 억제할 수 있게 센터링유닛을 구성하며, 리드탭에 필름을 열융착하되 안정적인 연결을 위한 클램핑유닛과 필름의 열융착이 완료된 각각의 리드탭을 분할된 개수만큼 필름을 커팅하는 커팅부를 각각 구성하고, 상기 지그와 열융착부 및 상기 열융착부의 후방에 각각의 검사부를 구성하게 됨으로써, 제품의 품질을 향상시킴은 물론, 생산성을 극대화시킬 수 있도록 하는 대용량 이차전지용 리드탭 자동화 필름 열융착 장치를 제공함에 주안점을 두고 그 기술적 과제로 완성해낸 것이다.

이에 본 발명은, 본체부(100); 상기 본체부(100)의 일측에 리드탭(10)을 공급하는 공급부(200); 상기 리드탭(10)을 이송시키는 이송부(300); 상기 공급부(200)로부터 공급되는 리드탭(10)을 커팅하는 커팅부(400); 상기 리드탭(10)의 상하측에 필름(20)을 각각 공급하여 리드탭(10)에 필름(20)을 열융착하는 열융착부(700); 리드탭(10)의 작업불량을 검사하는 검사부(900); 필름(20) 융착된 완료된 리드탭(10)을 배출시키는 배출유닛(1000); 으로 구성되는 이차전지 리드탭의 자동화 필름 열융착장치에 있어서, 상기 커팅부(400)는 상기 공급부(200)와 이송부(300) 사이와 열융착부(700)의 일측에 이격되게 각각 구성되어, 공급되는 리드탭(10)을 다수개로 분할되게 커팅하며 상기 리드탭(10)에 열융착된 필름(20)을 분할된 리드탭(10)의 개수와 동일하게 커팅하도록 구성되고, 상기 이송부(300)의 상부에 안착되어 커팅된 리드탭(10)을 고정하는 지그(500); 상기 본체부(100)의 상부에 구성되어 커팅된 리드탭(10)을 상기 지그(500)로 이동시키는 리드탭이동유닛(600); 이 포함 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.

상기 본체부(10)의 일측에 센터링유닛(800)이 구성되되, 상기 지그(500)에 안착된 리드탭(10)의 타측을 밀림하는 전면유닛(810)과, 상기 리드탭(10)의 외측을 감싸며 고정시키는 수용홈(821)이 형성되는 측면유닛(820)으로 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.

상기 공급부(200)는, 상기 본체부(100)의 상부에 구성되어 좌우로 이동하는 이동부(210)와, 상기 이동부(210)의 상부에 구성되어 리드탭(10)이 감겨진 다수의 릴(220)과, 상기 이동부(210)의 상부에 구성되되 각각의 상기 릴(220)과 이격되게 구성되어 상기 릴(220)로부터 리드탭(10)을 공급하는 각각의 공급롤러(230)와, 상기 이동부(210)와 공급롤러(230)의 작동을 제어하는 제어모터(240)로 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.

상기 커팅부(400)는, 상기 본체부(100)의 상부에 상하부로 레일(411)이 구성되는 커팅몸체(410)와, 상기 레일(411)을 타며 상하부로 작동하되 하부에 다수의 커팅날(421)이 구성되는 커팅부재(420)와, 상기 커팅부재(420)의 하부에 리드탭(10)을 지지하며 상기 커팅날(421)과 대응되게 다수의 커팅홈(431)이 형성되는 지지대(430)로 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.

상기 지그(500)는 다수개로 구성되되, 상기 이송부(300)에 안착되는 고정플레이트(510)와, 상기 고정플레이트(510)의 상부에 구성되며 일측에 리드탭(10)이 안착되는 다수의 고정홈(521)이 형성되는 하부지그(520)와, 상기 하부지그(520)의 상부에 구성되되 일측이 하부지그(520)의 일측과 연결되어 회동되는 상부지그(530)로 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.

상기 리드탭이동유닛(600)은, 일측에 좌우방향으로 레일(611)이 구성되는 유닛몸체(610)와, 상기 레일(611)에 안착 구성되며 상하방향으로 레일(621)이 구성되는 유동몸체(620)와, 상기 레일(621)에 안착되는 승하강몸체(630)와, 상기 승하강몸체(630)의 하부에 다수의 흡착부재(641)를 갖는 흡착판(640)과, 일측과 타측이 승하강몸체(630)와 흡착판(640)의 일측과 각각 연결되어 상기 흡착판(640)을 회전시키는 턴유닛(650)으로 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.

상기 열융착부(700)는 이송되는 리드탭(10)의 상하측에 필름(20)을 각각 공급하는 한 쌍의 필름공급부(740)와, 상기 필름공급부(740)의 일측에 이격되게 구성되되 필름(20)이 공급된 리드탭(10)의 상하부에 위치되되 상기 필름(20)에 밀착되어 열을 공급하는 한 쌍의 제1,2,3핫플레이트(711, 721, 731)가 구성되는 제1,2,3열융착부(710, 720, 730)가 순차적으로 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.

상기 제1, 2열융착부(710, 720) 사이에는 이송되는 리드탭(10)의 상하측에 필름(20)연결이 용이하도록 클램프유닛(740)이 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.

상기 검사부(900)는, 상기 리드탭이동유닛(600)과 열융착부(700) 사이에 구성되어 상기 지그(500)에 안착된 리드탭(10)의 안착불량을 검사하는 제1검사부(910)와, 상기 열융착부(700)의 일측에 이격되게 구성되어 열융착 및 필름(20)의 커팅불량을 검사하는 제2검사부(920)로 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.

상기 배출유닛(1000)은, 상기 본체부(100)의 상부에 구성되되 커팅부(400)의 일측에 이격되게 위치되어 좌우방향으로 레일(1111)이 형성되는 유닛몸체(1110)와, 상기 레일(1111)에 안착 구성되되 상하방향으로 레일(1121)이 형성되는 유동몸체(1120)와, 상기 레일(1121)에 안착되는 승하강몸체(1130)와, 상기 승하강몸체(1130)의 하부에 다수의 흡착부재(1141)를 갖는 흡착판(1140)으로 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.

본 발명에 따른 대용량 이차전지용 리드탭 자동화 필름 열융착 장치에 의하면, 리드탭에 필름을 열융착하는 본연의 목적을 그대로 유지함과 동시에 최초 공급되는 리드탭이 소모될 시 별도의 릴을 교체하지 않고 다른 하나의 릴을 통해 신속하게 공급이 가능하여 작업의 편리성을 부여할 수 있고, 공급되는 리드탭을 다수개로 분할 및 분할된 리드탭에 열융착된 필름을 분할된 리드탭의 개수에 맞춰 동일하게 필름을 동시에 커팅함으로 생산성이 극대화되며, 분할된 리드탭을 견고한 고정 및 센터링 교정을 통해 필름을 열융착 시 불량률을 억제할 수 있고, 검사부를 통해 작업 중 발생하는 불량을 검사하여 리턴시킴으로써 제품의 품질을 향상시킬 수가 있는 획기적인 발명인 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예를 나타내는 사시도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예를 나타내는 사시도
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예를 나타내는 정면도
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예를 나타내는 측면도
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예를 나타내는 평면도
도 6은 본 발명의 공급부의 바람직한 실시 예를 나타내는 작동상태도
도 7은 본 발명의 공급부의 바람직한 실시 예를 나타내는 작동상태도
도 8은 본 발명의 이송부의 바람직한 실시 예를 나타내는 작동상태도
도 9는 본 발명의 커팅부의 바람직한 실시 예를 나타내는 작동상태도
도 10은 본 발명의 커팅부의 바람직한 실시 예를 나타내는 작동상태도
도 11은 본 발명의 커팅부의 바람직한 실시 예를 나타내는 작동상태도
도 12는 도 11의 a와 a`를 나타내는 확대도
도 13은 본 발명의 리드탭이동유닛의 바람직한 실시 예를 나타내는 작동상태도
도 14는 본 발명의 리드탭이동유닛의 바람직한 실시 예를 나타내는 작동상태도
도 15는 도 14의 b와 c를 나타내는 확대도
도 16은 본 발명의 리드탭이동유닛의 바람직한 실시 예를 나타내는 작동상태도
도 17은 본 발명의 지그의 바람직한 실시 예를 나타내는 평면도, 정면도
도 18은 본 발명의 지그의 바람직한 실시 예를 나타내는 작동상태도, 확대도
도 19는 본 발명의 센터링유닛의 바람직한 실시 예를 나타내는 작동상태도
도 20은 본 발명의 지그의 바람직한 실시 예를 나타내는 작동상태도
도 21은 도 20의 e와 e`를 나타내는 확대도
도 22는 본 발명의 열융착부의 바람직한 실시 예를 나타내는 작동상태도
도 23은 본 발명의 열융착부의 바람직한 실시 예를 나타내는 작동상태도
도 24는 본 발명의 열융착부의 바람직한 실시 예를 나타내는 작동상태도
도 25는 본 발명의 열융착부의 클램프를 나타내는 작동상태도
도 26은 본 발명의 이송부의 바람직한 실시 예를 나타내는 작동상태도
도 27은 본 발명의 바람직한 커팅부를 나타내는 작동상태도
도 28은 도 27의 h를 나타내는 확대도
도 29는 본 발명의 배출유닛의 바람직한 실시 예를 나타내는 정면도, 측면도
도 30은 본 발명의 배출유닛의 바람직한 실시 예를 나타내는 작동상태도
도 31은 본 발명의 배출유닛의 바람직한 실시 예를 나타내는 작동상태도

본 발명은 리드탭을 공급하는 공급부에 다수의 릴을 구성하여 지속적인 공급이 가능하고, 공급되는 리드탭을 분할커팅 및 열융착된 필름을 분할된 리드탭의 개수와 동일하게 커팅하여 작업시간을 단축을 통해 대량생산을 도모할 수 있도록 하는 대용량 이차전지용 리드탭 자동화 필름 열융착 장치를 제공한다.

이하, 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 구성 및 작용에 대하여 도 1 내지 도 31을 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.

우선 본 발명은 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 본체부(100), 공급부(200), 이송부(300), 커팅부(400), 지그(500), 리드탭이송유닛(600), 열융착부(700), 센터링유닛(800), 검사부(900), 배출유닛(1000)으로 대분 구성된다.

①본체부(100)

상기 본체부(100)는 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 에 도시된 바와 같이 각각의 구성들을 안착 및 지지 고정하기 위한 구성으로써, 하부에 지면으로부터 판상의 상판(110)이 이격될 수 있는 다수의 지지다리(130)들이 구성되며, 각각의 지지다리(130)의 하부 일측과 연결되는 하판(120)이 구성된다.

또한, 상기 상하판(110, 120)의 사이에는 공간이 형성되어 각각의 구성의 작동을 제어하기 위한, 모터, 실린더 등이 배치된다.(미도시)

②공급부(200)

상기 공급부(200)는 도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이 상기 본체부(100)의 일측에 리드탭(10)을 공급하는 구성으로, 상기 본체부(100)의 상부에 구성되어 좌우로 이동하는 이동부(210)와, 상기 이동부(210)의 상부에 구성되어 리드탭(10)이 감겨진 다수의 릴(220)과, 상기 이동부(210)의 상부에 구성되되 각각의 상기 릴(220)과 이격되게 구성되어 상기 릴(220)로부터 리드탭(10)을 공급하는 공급롤러(230)와, 상기 이동부(210)와 공급롤러(230)의 작동을 제어하는 제어모터(240)로 구성된다.

상기 이동부(210)는 본체부(100)의 상부에 고정 설치되어 상기 릴(220)을 일정피치 이동시키도록 구성되는데, 상기 이동부(210)의 이동을 위해서는 실린더, 모터 등을 적용할 수가 있다.

상기 릴(220)은 다수개로 구성되되 원통의 형상으로 외주에 알루미늄 리드탭(10)이 감김되어 있으며, 공급롤러(230)에 의해 커팅부(400)측 방향으로 상기 리드탭(10)을 인출하도록 구성된다.

한편, 상기 공급롤러(230)는 인출되는 리드탭(10)을 중심으로 상, 하부에 다수개로 배치되어 상기 공급롤러(230)의 회전으로 리드탭(10)을 인출시키며, 상기 공급롤러(230)의 경우 리드탭(10)의 원활한 인출을 위해 별도의 미끄럼방지부재 등을 구성할 수가 있다.

또한, 상기 제어모터(240)는 상기 이동부(210)의 일정피치의 이동과 상기 공급롤러(230)의 작동을 각각 제어하도록 구성되고, 필요에 따라서 상기 이동부(210)와 공급롤러(230)의 작동하기 위하여 각각의 제어모터(240)를 구성할 수도 있다.

한편, 상기 이동부(210)는 스크류방식 및 레일방식을 적용할 수가 있다.

상기한 공급부(200)를 통해, 감김된 리드탭(10)을 인출시켜 공급함에 있어서 다수의 릴(220)이 구성됨에 따라 하나의 릴(220)에서 리드탭(10)을 모두 공급한 후, 상기 이동부(210)를 작동시켜 다른 하나의 릴(220)에서 리드탭(10)을 신속하게 공급토록 할 수 있는 효과를 통해, 별도의 릴(220)을 교체하지 않아도 되어 작업시간 단축 및 생산성을 극대화시킬 수가 있다.

③이송부(300)

상기 이송부(300)는 도 1 내지 도 5 및 도 8, 도 26에 도시된 바와 같이 전체적인 이송을 담당하는 것으로 상부에 다수의 지그(500) 들이 안착 구성되며, 상기 지그(500)에 안착되어 고정된 리드탭(10)을 이송하게 된다.

한편, 상기 이송부(300)는 지그(500)에 안착되어 작업이 완료된 리드탭(10)이 배출유닛(1000)을 통해 배출되면 재차 리드탭이동유닛(600)에 의해 작업하려는 리드탭(10)을 안착시키기 위하여 지속적으로 이동될 수 있게 구성된다.

여기서, 상기 이송부(300)는 벨트, 체인 및 실린더 방식을 적용할 수 있다.

④커팅부(400)

상기 커팅부(400)는 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 상기 공급부(200)로부터 공급되는 리드탭(10)을 커팅하는 구성으로, 상기 커팅부(400)는 상기 공급부(200)와 이송부(300) 사이와 열융착부(700)의 일측에 이격되게 각각 구성되어, 공급되는 리드탭(10)을 다수개로 분할되게 커팅하며 상기 리드탭(10)에 열융착된 필름(20)을 분할된 리드탭(10)의 개수와 동일하게 커팅하도록 구성된다.

상기 커팅부(400)의 구성을 더욱 상세하게 설명하면, 도 9 내지 도 12 및 도 27, 도 28에 도시된 바와 같이, 상기 본체부(100)의 상부에 상하부로 레일(411)이 구성되는 커팅몸체(410)와, 상기 레일(411)을 타며 상하부로 작동하되 하부에 다수의 커팅날(421)이 구성되는 커팅부재(420)와, 상기 커팅부재(420)의 하부에 공급되는 리드탭(10)을 지지하는 인입홈(433)과, 상기 커팅날(421)과 대응되게 다수의 커팅홈(431)이 각각 형성되는 지지대(430)로 구성된다.

여기서, 상기 공급부(200)와 이송부(300) 사이에 구성되는 커팅부(400)의 커팅몸체(410)는 상기 본체부(100)의 상부에 전, 후진 가능하게 구성되어 리드탭(10)이 공급부(200)로부터 공급되어 지지대(430)에 안착될 시, 커팅부재(420)의 커팅날(421)이 상기 지지대(430)의 커팅홈(431)과 완전히 마주하게 위치될 수 있도록 구성된다.

한편, 상기 열융착부(700)의 일측에 이격되게 구성되는 커팅부(400)의 커팅몸체(410)는 고정된 형태로 구성된다.

상기 커팅부재(420)는 도 9 내지 도 12에 도시된 바와 같이 공급부(200)로부터 공급된 리드탭(10)을 커팅할 수 있도록 하부에 다수의 커팅날(421)이 구성되어 레일(411)을 타며 하부로 하강하여 상기 리드탭(10)을 다수개로 분할되게 형성하게 된다. 이때 상기 커팅날(421)의 개수에 따라 상기 리드탭(10)의 분할된 개수가 결정되게 되고, 상기 커팅날(421)의 개수에 맞춰 상기 지지대(430)의 커팅홈(431)의 개수도 동일하게 형성되는 것이 바람직하다.

상기 지지대(430)는 도 11 내지 도 12에 도시된 바와 같이 앞서 설명한 바와 같이 리드탭(10)의 안정적인 커팅을 위하여 지지하는 구성으로, 상기 커팅부재(420)가 상부에 위치되어 하강할 시 커팅날(421)이 리드탭(10)을 커팅함과 동시에 삽입될 수 있게 상기 커팅날(421)과 동일한 개수로 형성되는 커팅홈(431)이 형성되고, 상기 리드탭(10)이 공급되며 이동될 시, 이탈을 방지할 수 있도록 인입홈(433)이 리드탭(10)의 공급방향으로 길게 형성된다. 즉, 상기 지지대(430)는 리드탭(10)을 커팅 전 안정적으로 지지하면서도 이탈을 방지할 수 있도록 한다.

⑤지그(500)

상기 지그(500)는 도 1 내지 도 5 및 도 17 내지 도 19에 도시된 바와 같이 상기 이송부(300)의 상부에 안착되어 커팅된 리드탭(10)을 고정하도록 구성되는데, 다수개로 구성되되, 상기 이송부(300)에 안착되는 고정플레이트(510)와, 상기 고정플레이트(510)의 상부에 구성되며 일측에 리드탭(10)이 안착되는 다수의 고정홈(521)이 형성되는 하부지그(520)와, 상기 하부지그(520)의 상부에 구성되되 일측이 하부지그(520)의 일측과 연결되어 회동되는 상부지그(530)로 구성된다.

즉, 상기 지그(500)는 상기 상부지그(530)가 일측으로 회동되어 벌어지게 되면 상기 각각의 고정홈(521)에 각각의 리드탭(10)이 안착되면 상기 상부지그(530)가 재차 회동된 반대방향으로 회동되어 상기 리드탭(10)을 완전히 잡아 고정시키게 된다.

⑥리드탭이동유닛(600)

상기 리드탭이동유닛(600)은 도 1 내지 도 5 및 도 13 내지 도 16에 도시된 바와 같이 상기 본체부(100)의 상부에 구성되어 커팅된 리드탭(10)을 상기 지그(500)로 이동시키도록 구성된다.

그 구성을 보면, 상기 본체부(100)의 일측에 구성되되 상부 일측에 좌우방향으로 레일(611)이 구성되는 유닛몸체(610)와, 상기 레일(611)에 안착 구성되며 상하방향으로 레일(621)이 구성되는 유동몸체(620)와, 상기 레일(621)에 안착되는 승하강몸체(630)와, 상기 승하강몸체(630)의 하부에 다수의 흡착부재(641)를 갖는 흡착판(640)과, 일측과 타측이 승하강몸체(630)와 흡착판(640)의 일측과 각각 연결되어 상기 흡착판(640)을 회전시키는 턴유닛(650)으로 구성된다.

상기 리드탭이동유닛(600)은 커팅부(400)에 의해 다수개로 커팅된 각각의 리드탭(10)을 지그(500)의 고정홈(521)에 이동시켜 안착시키기 위하여, 최초 유동몸체(620)가 레일(611)을 타며 지지대(430)측으로 이동하게 된다. 그 후 승하강몸체(630)가 레일(621)을 타며 하부로 이동하게 되며 흡착판(640)의 흡착부재(641)가 리드탭(10)을 흡착한 후, 상기 승하강몸체(630)가 재차 상부로 이격되며 상기 유동몸체(620)가 지그(500) 측으로 이동하게 된다.

한편, 상기 유동몸체(620)가 지그(500)측으로 이동된 후 턴유닛(650)에 의해 90˚회전되어 각각의 흡착부재(641)가 지그(500)의 고정홈(521)과 마주하게 되며 상기 승하강몸체(630)가 하강하면 리드탭(10)이 고정홈(521)에 안착되고 상기 흡착부재(641)가 리드탭(10)의 흡착을 풀림하게 된다.

여기서, 상기 흡착부재(641)는 흡착판(640)의 하부에 슬라이드 이동되게 구성되는데, 최초 커팅된 리드탭(10)을 흡착 한 후, 지그(500)에 형성된 각각의 고정홈(521)에 각각 안착시켜 고정하되, 상기 고정홈(521)이 일정간격 이격되게 형성됨에 따라 상기 흡착부재(641)가 일측방향으로 이격될 수 있게 구성된다. 상기 흡착부재(641)의 작동은 실린더 및 스크류 방식을 적용할 수가 있다.

⑦열융착부(700)

상기 열융착부(700)는 도 1 내지 도 5 및 도 22 내지 25에 도시된 바와 같이 이송부(300)에 의해 이동하는 리드탭(10)의 상하측에 필름(20)을 각각 공급하여 리드탭(10)의 상하측에 필름(20)을 열융착하도록 구성된다.

상기 열융착부(700)의 구성을 보면, 상기 열융착부(700)는, 이송되는 리드탭(10)의 상하측에 필름(20)을 각각 공급하는 한 쌍의 필름공급부(740)와, 상기 필름공급부(740)의 일측에 이격되게 구성되되 필름(20)이 공급된 리드탭(10)의 상하부에 위치되되 상기 필름(20)에 밀착되어 열을 공급하는 한 쌍의 제1,2,3핫플레이트(711, 721, 731)가 구성되는 제1,2,3열융착부(710, 720, 730)가 순차적으로 구성되며, 상기 핫플레이트(713, 723, 733)는 작동을 위하여 일측에 각각의 실린더(713, 723, 733)가 구비된다.

이를 더욱 자세하게 설명하면, 상기 필름공급부(740)는 롤러 형태로 구성되며 이송부(300)에 의해 지그(500)가 진행방향(열융착부(700)측방향)으로 이동되면 자연스레 리드탭(10)의 상하측과 맞닿아져 필름(20)이 인출되며 제1열융착부(710)의 제1핫플레이트(711)가 상기 필름(20)측으로 실린더(713)에 의해 이동되어 리드탭(10)과 필름(20)을 열융착하게 된다.

한편, 상기 제1열융착부(710)의 후방에는 이격되게 동일한 구성으로 제2열융착부(720)와 제3열융착부(730)가 동일한 구성으로 구성되며, 각각의 제2,3열융착부(720, 730)에 리드탭(10)이 이동되면 제2,3핫플레이트(721, 731)가 이동되어 리드탭(10)과 필름(20)을 열융착하게 된다.

여기서, 상기 제2열융착부(720)는 제1열융착부(710)보다 높은 열로 열융착하고, 상기 제3열융착부(730)는 제2열융착부(720)보다 높은 열로 열융착하며, 최종적으로 3회에 걸쳐 열융착을 하여 리드탭(10)과 필름(20)을 완전하게 열융착하게 된다.

한편, 상기 제1, 2열융착부(710, 720) 사이에는 이송되는 리드탭(10)의 상하측에 필름(20)연결이 용이하도록 클램프유닛(750)이 구성되어, 제1열융착부(710)에 의해 1차적으로 리드탭(10)과 필름(20)이 열융착되되 상기 필름(20)의 이탈 및 진행방향으로 원활하게 진행될 수 있게 하여 제품의 불량을 억제할 수 있게 된다.

⑧센터링유닛(800)

상기 센터링유닛(800)은 도 1 내지 도 5 및 도 19 내지 도 20에 도시된 바와 같이 상기 본체부(10)의 일측에 구성되되, 상기 지그(500)에 안착된 리드탭(10)의 타측을 밀림하는 전면유닛(810)과, 상기 리드탭(10)의 외측을 감싸며 고정시키는 수용홈(821)이 형성되는 측면유닛(820)으로 구성된다.

즉, 리드탭이동유닛(600)에 의해 리드탭(10)이 지그(500)의 고정홈(521)에 안착되면 상기 전면유닛(810)이 상기 리드탭(10)을 밀림하여 고정홈(521)의 리드탭(10)이 밀림되는 방향의 끝단에 상기 리드탭(10)이 완전히 밀착될 수 있도록 하고, 상기 측면유닛(820)은 상기 수용홈(821)에 각각의 리드탭(10)의 하부와 양측을 감싸며 고정시키게 된다.

작동 순서로는 상기 측면유닛(820)이 상기 리드탭(10)을 3면에서 먼저 고정시킨 후, 상기 전면유닛(810)이 밀림시켜 완전한 밀착이 이루어지며 센터링을 잡아줄 수 있게 되어, 열융착부(700)를 통해 리드탭(10)과 필름(20)의 열융착과정에서 발생할 수 있는 불량을 최소화시킬 수 있게 된다.

한편, 상기 센터링유닛(800)의 전면유닛(810)과 측면유닛(820)의 작동은 실린더, 스크류 등 통상의 구동방법을 적용할 수가 있다.

⑨검사부(900)

상기 검사부(900)는 도 1 내지 도 5 및 도 26, 29, 30에 도시된 바와 같이 리드탭(10)의 작업불량을 검사하는 구성으로, 상기 리드탭이동유닛(600)과 열융착부(700) 사이에 구성되어 상기 지그(500)에 안착된 리드탭(10)의 안착불량을 검사하는 제1검사부(910)와, 상기 열융착부(700)의 일측에 이격되게 구성되어 열융착 및 필름(20)의 커팅불량을 검사하는 제2검사부(920)로 구성된다.

다시 말해, 지그(500)에 안착된 리드탭(10)이 필름(20)을 열융착하기 전, 리드탭(10)의 안착불량(센터링 불량)을 검사하고, 정상일 경우 열융착부(700)로 지그(500)가 이동되어 추후공정이 진행될 수 있도록 하고, 불량일 경우 이송부(300)에 의해 진행방향의 타측으로 지그(500)를 이탈시키게 된다.

또한, 상기 열융착부(700)를 거친 후 리드탭(10)과 필름(20)이 열융착된 후, 커팅부(400)에 의해 각각 커팅되어 최종적인 제품(필름이 열융착된 리드탭)을 배출하기 전 열융착 불량을 검사하게 되며 정상일 경우 하기될 배출유닛(1000)에 의해 배출되고, 불량일 경우 상기 배출유닛(1000)에 의해 별도로 구비된 불량수집통에 수집할 수 있게 된다.

⑩배출유닛(1000)

상기 배출유닛(1000)은 도 1 내지 도 5 및 도 29, 30, 31에 도시된 바와 같이 상기 본체부(100)의 상부에 구성되되 커팅부(400)의 일측에 이격되게 위치되어 좌우방향으로 레일(1111)이 형성되는 유닛몸체(1110)와, 상기 레일(1111)에 안착 구성되되 상하방향으로 레일(1121)이 형성되는 유동몸체(1120)와, 상기 레일(1121)에 안착되는 승하강몸체(1130)와, 상기 승하강몸체(1130)의 하부에 다수의 흡착부재(1141)를 갖는 흡착판(1140)으로 구성된다.

즉, 커팅부(400)를 통해 커팅된 후 검사부(900)에 의해 정상판단이 이루어진 제품을 배출시키는 구성으로써, 상기 리드탭이송유닛(600)과 동일한 구성요소로 구성되어지되, 흡착판(1140)이 회전되게 않게 구성된다.

10 : 리드탭 20 : 필름
100 : 본체부 110 : 상판 120 : 하판 130 : 지지다리
200 : 공급부 210 : 이동부 220 : 릴 230 : 공급롤러
240 : 제어모터
300 : 이송부
400 : 커팅부
410 : 커팅몸체 411 : 레일 420 : 커팅부재 421 : 커팅날 420 : 지지대 430 : 지지대 431 : 커팅홈 433 : 인입홈
500 : 지그 510 : 고정플레이트 520 : 하부지그 521 : 고정홈
530 : 상부지그
600 : 리드탭이동유닛 610 : 유닛몸체 611 : 레일 620 : 유동몸체
621 : 레일 630 : 승하강몸체 640 : 흡착판 641 : 흡착부재
650 : 턴유닛
700 : 열융착부
710 : 제1열융착부 711 : 제1핫플레이트 713 : 실린더
720 : 제2열융착부 721 : 제2핫플레이트 723 : 실린더
730 : 제3열융착부 731 : 제3핫플레이트 733 : 실린더
740 : 필름공급부 750 ：클램프유닛
800 : 센터링유닛 810 : 전면유닛 820 : 측면유닛
821 : 수용홈
900 : 검사부 910 : 제1검사부 920 : 제2검사부
1000 : 배출유닛
1100 : 유닛몸체 1111 : 레일
1120 : 유동몸체 1121 : 레일
1130 : 승하강몸체 1140 : 흡착판 1141 : 흡착부재

Claims

본체부(100); 상기 본체부(100)의 일측에 리드탭(10)을 공급하는 공급부(200); 상기 리드탭(10)을 이송시키는 이송부(300); 상기 공급부(200)로부터 공급되는 리드탭(10)을 커팅하는 커팅부(400); 상기 리드탭(10)의 상하측에 필름(20)을 각각 공급하여 리드탭(10)에 필름(20)을 열융착하는 열융착부(700); 리드탭(10)의 작업불량을 검사하는 검사부(900); 필름(20) 융착된 완료된 리드탭(10)을 배출시키는 배출유닛(1000); 으로 구성되는 이차전지 리드탭의 자동화 필름 열융착장치에 있어서,
상기 커팅부(400)는 상기 공급부(200)와 이송부(300) 사이와 열융착부(700)의 일측에 이격되게 각각 구성되어, 공급되는 리드탭(10)을 다수개로 분할되게 커팅하며 상기 리드탭(10)에 열융착된 필름(20)을 분할된 리드탭(10)의 개수와 동일하게 커팅하도록 구성되고,
상기 이송부(300)의 상부에 안착되어 커팅된 리드탭(10)을 고정하는 지그(500);
상기 본체부(100)의 상부에 구성되어 커팅된 리드탭(10)을 상기 지그(500)로 이동시키는 리드탭이동유닛(600); 이 포함 구성되는 것을 특징으로 하는 이차전지 리드탭의 자동화 필름 열융착 장치.
제 1항에 있어서,
상기 본체부(10)의 일측에 센터링유닛(800)이 구성되되,
상기 지그(500)에 안착된 리드탭(10)의 타측을 밀림하는 전면유닛(810)과,
상기 리드탭(10)의 외측을 감싸며 고정시키는 수용홈(821)이 형성되는 측면유닛(820)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 이차전지 리드탭의 자동화 필름 열융착 장치.
제 1항에 있어서,
상기 공급부(200)는,
상기 본체부(100)의 상부에 구성되어 좌우로 이동하는 이동부(210)와,
상기 이동부(210)의 상부에 구성되어 리드탭(10)이 감겨진 다수의 릴(220)과,
상기 이동부(210)의 상부에 구성되되 각각의 상기 릴(220)과 이격되게 구성되어 상기 릴(220)로부터 리드탭(10)을 공급하는 공급롤러(230)와,
상기 이동부(210)와 공급롤러(230)의 작동을 제어하는 제어모터(240)로 구성되는 것을 특징으로 하는 이차전지 리드탭의 자동화 필름 열융착 장치.
제 1항에 있어서,
상기 커팅부(400)는,
상기 본체부(100)의 상부에 상하부로 레일(411)이 구성되는 커팅몸체(410)와,
상기 레일(411)을 타며 상하부로 작동하되 하부에 다수의 커팅날(421)이 구성되는 커팅부재(420)와,
상기 커팅부재(420)의 하부에 리드탭(10)을 지지하며 상기 커팅날(421)과 대응되게 다수의 커팅홈(431)이 형성되는 지지대(430)로 구성되는 것을 특징으로 하는 이차전지 리드탭의 자동화 필름 열융착 장치.
제 1항에 있어서,
상기 지그(500)는 다수개로 구성되되,
상기 이송부(300)에 안착되는 고정플레이트(510)와,
상기 고정플레이트(510)의 상부에 구성되며 일측에 리드탭(10)이 안착되는 다수의 고정홈(521)이 형성되는 하부지그(520)와,
상기 하부지그(520)의 상부에 구성되되 일측이 하부지그(520)의 일측과 연결되어 회동되는 상부지그(530)로 구성되는 것을 특징으로 하는 이차전지 리드탭의 자동화 필름 열융착 장치.
제 1항에 있어서,
상기 리드탭이동유닛(600)은,
일측에 좌우방향으로 레일(611)이 구성되는 유닛몸체(610)와,
상기 레일(611)에 안착 구성되며 상하방향으로 레일(621)이 구성되는 유동몸체(620)와,
상기 레일(621)에 안착되는 승하강몸체(630)와,
상기 승하강몸체(630)의 하부에 다수의 흡착부재(641)를 갖는 흡착판(640)과,
일측과 타측이 승하강몸체(630)와 흡착판(640)의 일측과 각각 연결되어 상기 흡착판(640)을 회전시키는 턴유닛(650)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 이차전지 리드탭의 자동화 필름 열융착 장치.
제 1항에 있어서,
상기 열융착부(700)는,
이송되는 리드탭(10)의 상하측에 필름(20)을 각각 공급하는 한 쌍의 필름공급부(740)와,
상기 필름공급부(740)의 일측에 이격되게 구성되되 필름(20)이 공급된 리드탭(10)의 상하부에 위치되되 상기 필름(20)에 밀착되어 열을 공급하는 한 쌍의 제1,2,3핫플레이트(711, 721, 731)가 구성되는 제1,2,3열융착부(710, 720, 730)가 순차적으로 구성되는 것을 특징으로 하는 이차전지 리드탭의 자동화 필름 열융착 장치.
제 7항에 있어서,
상기 제1, 2열융착부(710, 720) 사이에는 이송되는 리드탭(10)의 상하측에 필름(20)연결이 용이하도록 클램프유닛(750)이 구성되는 것을 특징으로 하는 이차전지 리드탭의 자동화 필름 열융착 장치.
제 1항에 있어서,
상기 검사부(900)는,
상기 리드탭이동유닛(600)과 열융착부(700) 사이에 구성되어 상기 지그(500)에 안착된 리드탭(10)의 안착불량을 검사하는 제1검사부(910)와,
상기 열융착부(700)의 일측에 이격되게 구성되어 열융착 및 필름(20)의 커팅불량을 검사하는 제2검사부(920)로 구성되는 것을 특징으로 하는 이차전지 리드탭의 자동화 필름 열융착 장치.
제 1항에 있어서,
상기 배출유닛(1000)은,
상기 본체부(100)의 상부에 구성되되 커팅부(400)의 일측에 이격되게 위치되어 좌우방향으로 레일(1111)이 형성되는 유닛몸체(1110)와,
상기 레일(1111)에 안착 구성되되 상하방향으로 레일(1121)이 형성되는 유동몸체(1120)와,
상기 레일(1121)에 안착되는 승하강몸체(1130)와,
상기 승하강몸체(1130)의 하부에 다수의 흡착부재(1141)를 갖는 흡착판(1140)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 이차전지 리드탭의 자동화 필름 열융착 장치.