KR20220065430A

KR20220065430A - 전극 커팅장치

Info

Publication number: KR20220065430A
Application number: KR1020200151943A
Authority: KR
Inventors: 이현진; 박신영; 박동혁; 김상욱
Original assignee: 주식회사 엘지에너지솔루션
Priority date: 2020-11-13
Filing date: 2020-11-13
Publication date: 2022-05-20
Also published as: EP4104987A4; US20230112473A1; CN115335200A; WO2022103145A1; EP4104987A1

Abstract

본 발명은 전지의 전극을 커팅하기 위한 전극 커팅장치에 관한 것으로,
상도 및 하도를 포함하는 일체형 커팅 카트리지 모듈; 및
상기 일체형 커팅 카트리지 모듈이 거치되는 거치대; 를 포함하고,
상기 일체형 커팅 카트리지 모듈은, 모듈 프레임과, 상도를 고정 지지하며 상기 모듈 프레임에 상하로 슬라이딩 가능하게 지지되는 상도홀더부를 구비하고,
상기 하도는 상기 상도와 대향되도록 상기 모듈 프레임의 하부에 고정 결합되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 전극 커팅장치는 조립작업이 매우 간편하다. 또한, 상도와 하도가 모듈 카트리지에 설치되는 구조이므로, 상도와 하도의 클리어런스와 직진도를 사전에 정량적으로 조정할 수 있다.

Description

전극 커팅장치{DEVICE FOR CUTTING ELECTRODE}

본 발명은 전극 커팅장치에 관한 것으로 보다 상세하게는, 상도와 하도를 모두 포함하는 일체형의 커팅 카트리지 모듈에 의하여 전극을 커팅하는 장치에 관한 것이다.

모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요의 증가로, 이차전지의 수요 또한 급격히 증가하고 있다. 그 중에서도, 리튬 이차전지는 에너지 밀도와 작동전압이 높고 보존과 수명 특성이 우수하다는 점에서, 각종 모바일 기기는 물론 다양한 전자 제품들의 에너지원으로 널리 사용되고 있다.

이러한 이차전지에 사용되는 전극은 양극과 음극으로 구분되며, 전지와 전지 외부를 전기적으로 연결하는데 사용된다. 양극과 음극의 전극 소재를 적당한 크기로 사용하기 위하여 전극의 절단이 필요하다.

도 1은 종래의 전극 커팅장치를 나타내는 사시도이다.

도시된 바와 같이, 상기 전극 커팅장치를 제조하기 위해서는 수회의 조립작업이 필요하다.

구체적으로, 하도(①)를 하도 블럭(②)에 결합하는 작업, 하도 블록(②)을 하도 프레임(③)에 결합하는 작업, 하도 프레임(③)을 메인 프레임(④)에 결합하는 작업, 메인 프레임(④)에 가이드기구(⑤)를 결합하는 작업, 메인 프레임(④)에 상도 블록(⑥)을 결합하는 작업, 상도 블록(⑥)에 리니어 부쉬(⑦)를 결합하는 작업, 상도 블록(⑥)에 상도 홀더(⑧)를 결합하는 작업, 상도 홀더(⑧)에 상도(⑨)를 결합하는 작업 등 최소 8회의 조립작업이 필요하다.

이와 같이 종래의 커팅장치는 상도와 하도가 커팅장치에 개별적으로 또한 독립적으로 조립되므로, 도 1의 화살표로 도시된 바와 같이 조립순서에 따라 조립방향에 따른 힘을 상도와 하도가 전후좌우로 제각각 받을 수 밖에 없었다. 전극 커팅장치에서 커팅 품질에 가장 큰 영향을 미치는 것은 상도와 하도 간의 클리어런스와 직각도(직진도)를 요구하는 공차 범위 내로 관리하는 것이다. 하지만, 도 1과 같은 조립구조와 같이 상도와 하도가 제각각 힘을 받는 구조에서는 상기 공차 범위 내로 클리어런스와 직각도를 조정하는 것은 거의 불가능하다.

이 때문에 종래에는 상도와 하도간의 직각도를 조정하기 위하여, 상도면의 기울기를 조절하는 방식을 채택하는 경우가 있었다. 도 2는 종래의 다른 커팅장치에 있어서 상도의 기울기 조절기구를 도시한 것이다.

도 2에서, 상도(1)와 하도(2) 간의 직각도가 공차 범위를 벗어났을 때, 상도 조립체 블록 뒷면에 설치된 무두볼트를 조절하여 상도(1)에 왼쪽으로 향하는 측압을 가하면, 상도의 기울기 조정이 가능하였다.

그러나, 커팅장치 가동 중에 이렇게 상도 기울기를 조절하는 것은, 비가동 로스에 의하여 생산력을 감소시킨다. 또한, 무두볼트로 측압을 가한다고 하더라도 장치가 이미 세팅된 생산현장에서 상도 기울기를 정밀하게 조절하는 것은 매우 어려우며, 실제로 측입 인가 지점을 축으로 외팔보 형태의 모멘트가 발생함에 따라 도 2의 확대도에 도시된 바와 같이 상도(1)의 틀어짐이 발생하는 경우가 종종 발생한다.

이는 상도(1)와 하도(2)가 도 1과 같이 각각 별개의 프레임에 독립적으로 결합되어 방향이 제각각인 힘을 받는 태생적인 한계라 볼 수 있으며, 도 2와 같은 기울기의 정성적인 조절로는 기구적인 비틀림과 상도 날의 휘어짐을 방지하기 어렵다.

따라서, 조립을 간편히 할 수 있으면서도, 상도와 하도의 클리어런스와 직진도를 정량적으로 보장할 수 있는 기술의 개발이 요망된다 할 것이다.

한국 등록특허공보 제10-1115299호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 만들어진 것으로서, 조립이 간단하고 용이하면서도 상도와 하도의 클리어런스와 직진도를 보장할 수 있는 전극 커팅장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위한, 본 발명의 전극 커팅장치는, 상도 및 하도를 포함하는 일체형 커팅 카트리지 모듈; 및

상기 일체형 커팅 카트리지 모듈이 거치되는 거치대; 를 포함하고,

상기 일체형 커팅 카트리지 모듈은, 모듈 프레임과, 상도를 고정 지지하며 상기 모듈 프레임에 상하로 슬라이딩 가능하게 지지되는 상도홀더부를 구비하고,

상기 하도는 상기 상도와 대향되도록 상기 모듈 프레임의 하부에 고정 결합되는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로서, 상기 거치대는 삽입 통로를 구비하고, 상기 일체형 커팅 카트리지 모듈이 상기 삽입 통로를 통하여 상기 거치대에 삽입된다.

바람직하게는, 상기 거치대는, 상기 일체형 커팅 카트리지 모듈의 삽입을 가이드 하는 삽입 가이드부를 포함할 수 있다.

또한, 하나의 예로서 상기 일체형 커팅 카트리지 모듈의 배면이 상기 배면과 대향하는 거치대의 면에 결합부재에 의하여 결합될 수 있다.

한편, 구체적인 예로서, 상기 거치대는 구동부를 구비하고, 상기 상도 홀더부는 거치대 상부에 연결되어 상기 구동부에 의하여 상기 상도 홀더부가 모듈 프레임에 대하여 상하로 이동된다.

보다 구체적으로, 상기 상도 홀더부의 상부에 생크부가 고정 결합되고, 상기 거치대의 상부에 상기 구동부에 의하여 상하 이동 가능한 생크 블록이 설치되며, 상기 생크 블록에 상기 생크부가 결합되어 상기 생크 블록의 이동에 의하여 상기 상도 홀더부가 상하로 이동할 수 있다.

또한, 일 실시예에서 상기 생크부는 생크와 생크 축으로 구성되고, 상기 모듈 프레임의 상부에는 상기 생크부의 생크 및 생크 축이 통과할 수 있는 통과공이 형성된다.

상기 모듈 프레임의 상부에는 상기 생크부의 생크 축이 통과할 수 있는 통과공이 형성된다.

다른 실시예로서, 상기 상도 홀더부는 크로스롤러 가이드에 의하여 상기 모듈 프레임의 측부에 슬라이딩 가능하게 지지된다.

구체적으로, 상기 크로스롤러 가이드는 상기 모듈 프레임 측에 설치되는 제1 가이드레일과 상기 상도 홀더부 측에 설치되는 제2 가이드레일을 구비한다.

보다 구체적으로, 상기 크로스롤러 가이드는 상도 홀더부와 모듈 프레임 사이에 2쌍이 설치되고, 각 쌍의 제1 가이드레일이 모듈 프레임 폭방향 외측에 배치되고 각 쌍의 제2 가이드레일은 모듈 프레임 폭방향 내측에 배치된다.

또 다른 실시예로서, 상기 상도 홀더부는 가이드 마스터에 의하여 상기 모듈 프레임에 슬라이딩 가능하게 지지될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예로서, 상기 상도는 하단의 날 부분이 상도 길이방향 중심을 향하여 상향 경사지는 테이퍼부로 형성되고, 상기 테이퍼부는 상도 측부의 제1 테이퍼부와 상기 제1 테이퍼부 내측의 제2 테이퍼부로 구성되고 상기 제1 테이퍼부의 경사각도는 상기 제2 테이퍼부의 경사각도보다 크게 구성될 수 있다.

또 다른 실시예로서, 상기 상도와 하도 사이의 전극 유입경로상에 전극을 상도로부터 분리시키는 스트리퍼가 설치된다.

본 발명의 전극 커팅장치는 조립작업이 매우 간편하다. 또한, 상도와 하도가 모듈 카트리지에 설치되는 구조이므로, 상도와 하도의 클리어런스와 직진도를 사전에 정량적으로 조정할 수 있다.

따라서, 장치 가동 중에 비가동로스가 발생하는 것을 방지하고, 커팅 품질을 향상시켜 전극이 탈리되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 종래의 전극 커팅장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 종래 커팅장치에 있어서 상도의 기울기 조절기구를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 하나의 실시 형태의 전극 커팅장치의 요부인 일체형 커팅 카트리지 모듈의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 하나의 실시 형태의 전극 커팅장치의 조립전의 상태를 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 하나의 실시 형태의 전극 커팅장치의 조립 중의 상태를 나타내는 사시도이다.
도 6는 본 발명의 하나의 실시 형태의 전극 커팅장치의 조립이 완료된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 하나의 실시 형태의 거치대와 일체형 커팅 카트리지 모듈의 배면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 형태의 전극 커팅장치의 측면도와 장치 중앙부가 절개된 사시도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시 형태를 나타낸 사시도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시 형태에 적용되는 상도의 형태를 나타낸 개략도이다.

이하, 첨부한 도면과 여러 실시예에 의하여 본 발명의 세부 구성을 상세하게 설명한다. 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 또한 첨부된 도면은 발명의 이해를 돕기 위하여 실제 축척대로 도시된 것이 아니며 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명의 전극 커팅장치는, 상도 및 하도를 포함하는 일체형 커팅 카트리지 모듈을 포함하는 것을 주요한 특징으로 하고 있다. 종래와 같이 상도와 하도가 별도의 프레임이나 부품에 연결되어 각각 다른 방향으로 힘을 받아서 직각도를 조정하기 곤란하였던 것에 대하여, 본 발명은 상도와 하도를 모듈화하여 하나의 통일된 모듈 프레임에 설치함으로써 상도와 하도가 받는 힘을 통일화하고 사전에 직각도를 정량적으로 미리 조정할 수 있는 구조이다. '일체형의 카트리지 모듈'이란 하도에 대하여 상하 이동하여 전극을 커팅하는 상도 (내지 상도를 포함하는 가동부)가 모두 하나의 모듈에 일체형으로 장착되어 있다는 의미로서, 이 모듈은 카트리지 형태로서 다른 부재, 예컨대 거치대에 언제라도 교체하여 설치할 수 있다는 것을 의미한다. 이와 같이, 상도와 하도를 일체형 커팅 카트리지 모듈 내에 구성함으로써, 전극 품질에 영향을 미치는 상하도간의 클리어런스와 직각도를 공차 수준 이내로 용이하게 조정함으로써, 전극의 커팅 품질을 일관되게 유지할 수 있을 뿐 아니라, 장치 조립도 매우 용이하고 간편하게 행할 수 있는 것이다.

(제1 실시 형태)

도 3 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 제1 실시 형태를 설명한다.

도 3은 본 발명의 전극 커팅장치의 요부인 일체형 커팅 카트리지 모듈의 사시도(100)이다.

상기 일체형 커팅 카트리지 모듈(100)은 상부 프레임(111), 측부 프레임(112), 하부 프레임(113)으로 구성된 단일의 모듈 프레임(110)을 구비하고 있다. 하도(2)는 상기 모듈 프레임(110)의 하부, 즉 하부 프레임(113)에 미리 위치설정되어 고정 결합된다. 또한, 상도(1)는 상도 홀더부(10)에 고정 지지되며 상기 상도 홀더부(10)가 상기 모듈 프레임(110)에 또한 지지된다. 상도(1)는 상하로 이동하여 하도(2)와 협력하여 전극을 커팅해야 하므로, 상기 상도 홀더부(10)는 모듈 프레임(110)에 상하로 슬라이딩 가능하게 지지된다. 도 3에서는 상도 홀더부(10)가 상기 측부 프레임(112)의 모듈 프레임(110)에 소정의 슬라이드 기구(후술함)에 의하여 지지되고 있다. 상도 홀더부(10)의 상도(1)는 모듈 프레임(110)의 하부프레임(113)에 설치된 하도(2)와의 클리어런스 및 직각도를 공차 범위 내로 하도록 미세 조정되어 모듈 프레임(110)에 지지 설치된다. 이 때, 상도(1) (내지 상도 홀더부(10))와 하도(2)는 하나의 단일 프레임(모듈 프레임(110))에 대향하여 설치되므로, 상도(1)와 하도(2)가 힘을 받는 방향도 단순화되며, 이에 따라 클리어런스 및 직각도의 조정이 용이하게 된다.

또한, 이러한 일체형 커팅 카트리지 모듈(100)을 소정의 거치대(200)에 거치하는 것만으로 전극 커팅장치의 조립이 완료된다.

도 4 내지 도 6은 본 발명의 전극 커팅장치의 조립과정의 일례를 나타내는 사시도이다. 이 예에서는 일체형 커팅 카트리지 모듈(100)이 거치대(200)에 간편하게 삽입될 수 있는 구조를 나타내고 있다.

도 4는 일체형 커팅 카트리지 모듈(100)이 거치대(200)에 삽입되기 전의 상태를 나타낸다. 거치대(200)에는 상기 카트리지 모듈(100)이 삽입될 수 있는 삽입통로(210)를 구비하고 있다. 또한, 상기 거치대(200)에는 상기 카트리지 모듈(100)의 삽입을 가이드할 수 있는 삽입가이드부(220)가 형성되어 있다. 삽입가이드부(220)의 형태는 카트리지 모듈(100)의 형상에 대응되도록 돌출부와 오목부, 혹은 슬롯이 구비된 형상으로 나타나 있다. 도 5와 같이, 상기 삽입통로(210)로 일체형 커팅 카트리지 모듈(100)을 삽입하면, 상기 카트리지 모듈(100)이 거치대(200)의 삽입 가이드(220)를 따라 삽입된다.

한편, 일체형 커팅 카트리지 모듈(100)도 상기 거치대(200)의 삽입 가이드(220)에 대응되는 형태의 가이드(114)를 포함할 수 있다(도 3 참조). 다만, 이 삽입 가이드 및 가이드(220,114)의 형태는 제조되는 카트리지 모듈(100)의 장치 설계나 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다.

도 6은 본 발명의 전극 커팅장치의 조립이 완료된 상태를 나타내는 사시도이다. 도 6에서와 같이, 카트리지 모듈(100)의 삽입이 완료되면, 카트리지 모듈(100)의 배면과 이에 대향하는 거치대(200)의 면을 결합하여 카트리지 모듈(100)의 이동을 방지할 수 있다.

도 7은 본 발명의 구성요소인 거치대(200)와 일체형 커팅 카트리지 모듈(100)의 배면도이다. 도 7(a)는 거치대, 도 7(b)는 카트리지 모듈(100)의 배면도이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 소정의 결합부재 (예컨대 볼트(B))로 거치대 배면의 삽입위치(a)로부터 볼트를 삽입하여 대응되는 카트리지 모듈(100)의 삽입위치(b)에 볼트(B)를 체결하면 카트리지 모듈(100)이 거치대(200)에 고정된다.

카트리지 모듈(100)이 거치대(200)에 고정된 후, 상기 상도 홀더부(10)를 카트리지 모듈(100)의 모듈 프레임(110)에 대하여 상하로 슬라이딩 이동시켜 전극 커팅을 할 수 있다. 이 경우 상기 일체형 커팅 카트리지 모듈(100)이 상도 홀더부(10)를 구동하는 독립적인 구동부를 구비하여 커팅작업을 하는 것도 가능하다. 하지만, 사용 가능한 구동부의 출력과 크기, 설치공간 등을 고려하면, 후술하는 도 8에서와 같이 거치대(200)가 구동부를 구비(혹은 거치대(200)가 구동부에 연결)된 실시 형태가 보다 바람직하다.

(제2 실시 형태)

도 8은 본 발명의 제2 실시 형태의 전극 커팅장치의 측면도(도 8(a))와 장치 중앙부가 절개된 사시도(도 8(b))이다.

제2 실시 형태의 전극 커팅장치는, 일체형 커팅 카트리지 모듈(100)의 상도 홀더부(10)가 거치대(200) 상부에 연결되어 이 거치대(200)에 구비된 구동부(도시하지 않음)에 의하여 상도 홀더부(10)가 모듈 프레임(110)에 대하여 상하로 이동 가능한 구조이다. 구체적으로, 상도 홀더부(10)와 거치대(200)의 연결을 위하여 생크부(20)와 생크 블록(230)이 구비된다.

거치대(200)의 상부에는 구동부에 의하여 상하 이동이 가능한 생크 블록(230)이 설치된다. 예컨대, 구동부인 모터의 회전운동이 소정의 기계적 링크기구에 의하여 생크 블록(230)의 직선운동으로 변환되어 생크 블록(230)의 상하 이동이 가능하다. 이러한 운동 변환 기구는 볼 스크류 기구, 캠 기구 등 기계분야에서 일반적으로 알려진 것을 적용할 수 있으므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

생크 블록(230)은 후술하는 생크부(20)의 생크(21)의 형태에 맞추어 상기 블록 하부에 블록 내측으로 돌출된 돌출부(231)와 그 돌출부의 상단에 삽입홈(232)이 형성되어 있다.

상도 홀더부(10)의 상부에는 생크부(20)가 고정결합된다. 생크부(20)는, 생크 블록(230)에 결합되는 생크(21)와, 일단이 생크(21)에 결합되고 타단이 상도 홀더부(10)에 결합되는 생크 축(22)을 포함한다. 생크(21)와 생크 축(22)은 별개 부품으로 혹은 일체로 형성될 수 있다. 본 도면에 도시된 예의 생크(21)는 원통형의 몸체 측부에 오목부가 형성되며, 이 오목부에 상기 생크 블록(230)의 돌출부(231)가 삽입된다. 생크 블록(230) 하부의 삽입홈(232)에는 원통형 생크(21)의 상부 부분이 삽입된다. 이에 의하여 생크(21)가 생크 블록(230)에 삽입 결합되면 생크 블록(230)의 상하 이동에 의하여 생크부(20)가 상하 이동하고, 생크부(20)에 고정 결합된 상도 홀더부(10)가 상하로 이동된다(도 8의 화살표 참조)

카트리지 모듈(100)의 모듈 프레임(110) 중 상부 프레임(111)에는 상기 생크부(20)의 생크(21) 및 생크 축(22)이 통과할 수 있는 통과공(H)이 형성된다. 따라서, 생크부(20)는 모듈 프레임(110)에 의한 간섭을 받지 않고 자유로이 상기 통과공(H)을 통하여 상하 이동할 수 있다.

상기 생크부(20)와 생크 블록(230)의 결합은 상술한 커팅 카트리지 모듈(100)을 거치대(200)에 삽입 결합하는 것과 동시에 이루어질 수 있다. 도 4~도 6에 도시된 바와 같이, 카트리지 모듈(100)이 거치대(200)로 삽입될 때, 상기 생크(21)가 생크 블록(230)으로 삽입되어 위치될 수 있다.

상기 생크 블록(230)은 하단의 돌출부(231)가 서로 접근 이간이 가능하게 구성될 수 있다. 즉, 예컨대 생크 블록(230)을 좌우 두 개의 분리된 부분으로 구성하고 볼트 등에 의하여 조여 하단의 돌출부(231)가 서로 접근하도록 하면 상기 생크(21)를 꽉 조여 지지할 수 있다.

구동부의 힘을 생크부(20)로 전달하기 위하여 생크 블록(230)과 생크부(20)를 연결하면, 본 실시 형태의 전극 커팅장치의 실질적인 조립이 완료된다. 즉, 제2 실시 형태와 같이 거치대(200)의 구동부로 상도 홀더부(10)를 구동시키는 구조에서는, 일체형 카트리지 모듈(100)의 제조 후 거치대(200)로의 삽입, 일체형 커팅 카트리지 모듈(100)의 배면과 거치대(200)의 결합, 및 생크 블록(230)과 생크부(20)의 결합에 의하여 간단하게 본 발명의 전극 커팅장치의 조립을 마칠 수 있다.

도 8을 참조하여, 제2 실시 형태의 전극 커팅장치의 동작을 설명한다. 먼저, 구동부에 의하여 생크 블록(230)을 들어올리면, 생크 블록(230)과 연결된 생크부(20) 및 홀더부(10)가 상향 이동한다. 이후 전극을 상도(1)와 하도(2) 사이의 공간(슬릿)으로 이동시키고, 전극 커팅이 필요한 시점에서 제어부의 명령에 의하여 구동부가 생크 블록(230)을 하강시킨다. 이에 따라, 일체형 카트리지 모듈(100)의 생크(20) 및 상도 홀더부(10)가 하강하게 되고, 상도(1)는 하도(2)에 지지되며 전극을 커팅한다. 전극 커팅이 완료하면 구동부에 의하여 생크 블록(230)을 상향 이동시키고 이에 따라 생크부(20) 및 상도 홀더부(10)가 상향 이동하여 커팅작업이 종료된다. 상술한 바와 같이, 상기 상도 홀더부(10)와 하도(2)는 모두 일체형 커팅 카트리지 모듈(100)의 모듈 프레임(110)에 지지되고 있으므로, 상하도 간의 클리어런스 및 직진도는 적절하게 유지된다.

(제3실시 형태)

도 3을 다시 참조하여 본 발명의 제3 실시 형태를 설명한다.

상기 상도 홀더부(10)의 상하 이동은 모듈 프레임(110)에 의하여 슬라이딩 가능하게 지지된다. 이 슬라이딩 지지를 위하여 공지의 LM 가이드도 고려할 수 있다. 하지만, 본 실시 형태에서는, 상도 홀더부(10)의 슬라이드 동을 부드럽게 가이드하기 위하여, 크로스롤러 가이드(40)가 구비된다. 크로스롤러 가이드(40)는 V자 형태의 롤러 수용홈을 가지는 2개의 가이드레일과, 원통형으로 형성된 복수의 롤러를 구비한 가이드이다. 서로 이웃하는 복수의 롤러는 직교하는 회전축을 가질 수 있다. 두 개의 가이드레일은 복수의 롤러의 구름면에 면접촉할 수 있다. 크로스롤러 가이드의 세부 구성 자체는 알려져 있으므로, 더 이상의 설명은 생략한다.

본 발명에서는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 크로스롤러 가이드(40)의 제1 가이드레일(41)을 카트리지 모듈(100)의 모듈 프레임(측부 프레임(112))에 설치하고, 제2 가이드레일(42)을 상도 홀더부(10) 측에 설치하였다. 상도 홀더부(10)가 상하 이동함에 따라, 상기 제2 가이드레일(42)은 상기 제1 가이드레일(41)과 부드럽게 접촉하면서 슬라이딩 가이드할 수 있다. 슬라이딩 가이드를 보다 안정적으로 하기 위하여, 본 발명에서는 바람직하게는 상도 홀더부(10)와 모듈 프레임(110) 사이에 2쌍의 크로스롤러 가이드(40)가 구비된다. 도 3에는 이러한 2쌍의 가이드가 장치를 일부 절개한 투시도의 형태로 잘 도시되어 있다. 도 3에는 상기 각 쌍의 크로스롤러 가이드(40) 중 제1 가이드레일(41)이 모듈 프레임(측부 프레임(112))의 폭방향 외측에 설치되고, 각 쌍의 가이드 중 제2 가이드레일(42)이 모듈 프레임 폭방향 내측에 설치된다. 2쌍의 크로스 롤러 가이드(40)에 의해 모듈 프레임(110)의 폭방향으로 하중을 분산하여 안정적인 상도 홀더부(10)의 가이드가 가능하게 된다.

(제4실시 형태)

도 9는 본 발명의 제4 실시 형태를 나타낸 사시도이다.

도 9는 상기 상도 홀더부(10)의 슬라이딩 지지구조로서 크로스롤러 가이드가 아닌 가이드 마스터(50)를 채용한 경우를 나타내고 있다. 즉, 제4 실시 형태는 가이드 시에 가이드축 원주방향으로의 회전을 방지할 수 있는 가이드 마스터(50)를 채용하고 있다.

가이드 마스터는, 니들롤러와 니들롤러를 유지하는 리테이너, 리테이너를 내장한 슬리브, 상기 슬리부 내로 슬라이딩 이동하는 포스트로 구성된다. 가이드 마스터는 니들롤러와 다각형의 리테이너를 구비하고 있으므로, 포스트가 슬리브 내를 이동하는 경우에도 포스트 원주방향으로의 회전이 방지된다는 장점이 있다.

도 9에서는 슬리브(51)가 모듈 프레임(110)에 연결되어 있고, 상도 홀더부(10)가 포스트 내장부(52)에 설치된 포스트(도시하지 않음)에 결합되어 상하로 슬라이딩 가이드되는 것을 나타내고 있다.

(제5실시 형태)

도 10은, 본 발명의 또 다른 실시 형태로서 상도의 상이한 형태를 나타낸 개략도이다.

도 3 내지 도 8에는 도 10(a)에 나타난 형태의 상도(10)를 사용하고 있다. 이 형태는 상도 하단의 날 부분 중 양측면의 폭은 크고 길이방향 중심을 향하여 날의 폭이 좁아지고 있다. 즉, 상도 하단의 날 부분이 상도 길이방향 중심을 향하여 상향으로 경사진 테이퍼부(1a)로 형성된다.

이와 같은 형태로 구성한 이유는 전극 커팅시 가장 먼저 전극과 접촉하게 되는 부분(양 측면)의 쉬어각(shear angle)을 크게 하기 위함이다. 쉬어각을 크게 하면 날 부분 양쪽으로 압력 분산이 용이하여 전극이 찢어지거나 손상되는 것을 방지할 수 있다. 다만, 도 10(a)의 형태가 되면 상도 중앙부의 깊이가 깊어서 전극을 완전하게 절단하기 위하여 상도(1)를 보다 깊이 눌러야 하는 단점이 있다. 즉, 상도 홀더부(10)의 스트로크가 커지는 문제가 있다.

이를 방지하기 위하여 본 발명자는 도 10(b)의 다단각 형태의 상도(1)를 제안한 것이다.

제5 실시 형태의 상도(1)는, 하단의 날 부분이 상도 길이방향 중심을 향하여 상향 경사지는 테이퍼부로 형성되되, 상기 테이퍼부가 상도 측부의 제1 테이퍼부(1b)와 상기 제1 테이퍼부(1b) 내측의 제2 테이퍼부(1c)로 구성되고 상기 제1 테이퍼부(1b)의 경사각도는 상기 제2 테이퍼부(1c)의 경사각도보다 크게 되어 있다. 이러한 구성에 의하여, 상기 제1 테이퍼부(1b)로 쉬어각을 크게 하면서도 상도 하단 날 부분의 깊이를 줄여 상도를 깊게 누르지 않아도 효율적으로 전극을 절단할 수 있다. 즉, 본 실시 형태에 의하면, 상도 홀더부(10)의 스트로크 증가를 방지하고 전극 커팅시 전극 손상을 방지할 수 있는 이점이 있다.

이상 본 발명의 여러 실시 형태에 대하여 설명하였지만, 본 발명의 기술적사상의 범위 내에서 또한 전극 커팅을 보다 효과적으로 하기 위하여 여러 가지의 변형예가 있을 수 있다.

예컨대, 상기 상도와 하도 사이의 전극 유입경로상에 전극을 상도로부터 분리시키는 스트리퍼(115)를 설치할 수 있다. 도 7 및 도 8에 나타난 바와 같이, 전극 유입 경로상의 상도와 하도 사이에 스트리퍼(115)를 설치하면 상도(1)가 하강하여 전극을 커팅한 후, 전극이 상도(1)에 찔린 채 위로 딸려 올라가는 것이 스트리퍼(115)에 의하여 방지된다. 상기 스트리퍼(115)는 모듈 프레임(110)에 결합 설치한다.

또 다른 변형예로서, 상기 상도 홀더부(10)의 전면에 상도 전면블록(11)을 결합할 수 있다. 혹은 상도 홀더부(10)의 상단에 상도 덮개부(12)를 설치할 수 있다(이상 도 8 참조). 상도 전면블록(11)과 상도 덮개부(12)는 상도(1) 및 상도 홀더부(10)를 보호하고 오염을 방지하는 부재이다. 하지만, 이로 인하여 장치 중량이 지나치게 커지게 되는 경우는 상도 전면블록(11) 혹은 상도 덮개부(12)를 제거할 수도 있다.

이상, 도면과 실시예 등을 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하였다. 그러나, 본 명세서에 기재된 도면 또는 실시예 등에 기재된 구성은 본 발명의 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

1: 상도
1a: 테이퍼부
1b: 제1 테이퍼부
1c: 제2 테이퍼부
2: 하도
10: 상도 홀더부
11: 상도 전면블록
12: 상도 덮개부
20: 생크부
21: 생크
22: 생크 축
40: 크로스롤러 가이드
41: 제1 가이드레일
42: 제2 가이드레일
50: 가이드 마스터
51: 슬리브
52: 포스트 내장부
100: 일체형 커팅 카트리지 모듈
110: 모듈 프레임
111; 상부 프레임
112; 측부 프레임
113: 하부 프레임
114: 가이드
115: 스트리퍼
200: 거치대
210: 삽입통로
220: 삽입가이드
230: 생크 블록
231: 돌출부
232: 삽입홈

Claims

상도 및 하도를 포함하는 일체형 커팅 카트리지 모듈; 및
상기 일체형 커팅 카트리지 모듈이 거치되는 거치대; 를 포함하고,
상기 일체형 커팅 카트리지 모듈은, 모듈 프레임과, 상도를 고정 지지하며 상기 모듈 프레임에 상하로 슬라이딩 가능하게 지지되는 상도홀더부를 구비하고,
상기 하도는 상기 상도와 대향되도록 상기 모듈 프레임의 하부에 고정 결합되는 것을 특징으로 하는 전극 커팅장치.
제 1 항에 있어서,
상기 거치대는 삽입 통로를 구비하고, 상기 일체형 커팅 카트리지 모듈이 상기 삽입 통로를 통하여 상기 거치대에 삽입되는 전극 커팅장치.
제 2 항에 있어서,
상기 거치대는, 상기 일체형 커팅 카트리지 모듈의 삽입을 가이드하는 삽입 가이드부를 포함하는 전극 커팅장치.
제 2 항에 있어서,
상기 일체형 커팅 카트리지 모듈의 배면이 상기 배면과 대향하는 거치대의 면에 결합부재에 의하여 결합되는 전극 커팅장치.
제 1 항에 있어서,
상기 거치대는 구동부를 구비하고, 상기 상도 홀더부는 거치대 상부에 연결되어 상기 구동부에 의하여 상기 상도 홀더부가 모듈 프레임에 대하여 상하로 이동하는 전극 커팅장치.
제 5 항에 있어서,
상기 상도 홀더부의 상부에 생크부가 고정 결합되고, 상기 거치대의 상부에 상기 구동부에 의하여 상하 이동 가능한 생크 블록이 설치되며, 상기 생크 블록에 상기 생크부가 결합되어 상기 생크 블록의 이동에 의하여 상기 상도 홀더부가 상하로 이동하는 전극 커팅장치.
제 6 항에 있어서,
상기 생크부는 생크와 생크 축으로 구성되고, 상기 모듈 프레임의 상부에는 상기 생크부의 생크 및 생크 축이 통과할 수 있는 통과공이 형성된 전극 커팅장치.
제 1 항에 있어서,
상기 상도 홀더부는 크로스롤러 가이드에 의하여 상기 모듈 프레임의 측부에 슬라이딩 가능하게 지지되는 전극 커팅장치.
제 8 항에 있어서,
상기 크로스롤러 가이드는 상기 모듈 프레임 측에 설치되는 제1 가이드레일과 상기 상도 홀더부 측에 설치되는 제2 가이드레일을 구비하는 전극 커팅장치.
제 9 항에 있어서,
상기 크로스롤러 가이드는 상도 홀더부와 모듈 프레임 사이에 2쌍이 설치되고, 각 쌍의 제1 가이드레일이 모듈 프레임 폭방향 외측에 배치되고 각 쌍의 제2 가이드레일은 모듈 프레임 폭방향 내측에 배치되는 전극 커팅장치.
제 1 항에 있어서,
상기 상도 홀더부는 가이드 마스터에 의하여 상기 모듈 프레임에 슬라이딩 가능하게 지지되는 전극 커팅장치.
제 1 항에 있어서,
상기 상도는 하단의 날 부분이 상도 길이방향 중심을 향하여 상향 경사지는 테이퍼부로 형성되고, 상기 테이퍼부는 상도 측부의 제1 테이퍼부와 상기 제1 테이퍼부 내측의 제2 테이퍼부로 구성되고 상기 제1 테이퍼부의 경사각도는 상기 제2 테이퍼부의 경사각도보다 큰 전극 커팅장치.
제 1 항에 있어서,
상기 상도와 하도 사이의 전극 유입경로상에 전극을 상도로부터 분리시키는 스트리퍼가 설치된 전극 커팅장치.
제 1 항에 있어서,
상기 상도 홀더부의 전면에 상도 전면블록이 결합되는 전극 커팅장치.