KR20230131006A

KR20230131006A - 흡착 장치

Info

Publication number: KR20230131006A
Application number: KR1020220028319A
Authority: KR
Inventors: 강춘권
Original assignee: 주식회사 엘지에너지솔루션
Priority date: 2022-03-04
Filing date: 2022-03-04
Publication date: 2023-09-12
Also published as: EP4345967A1; CN117581405A; WO2023167473A1

Abstract

본 발명은 흡착 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명의 흡착 장치는 수평 왕복 이동하는 메인 캠 및 상기 메인 캠에 연동하여 수직 및 수평으로 이동하는 흡착유닛을 통해 전지셀을 1장 단위로 손상없이 취출할 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

흡착 장치{ADSORPTION DEVICE}

본 발명은 전지셀을 1장 단위로 손상없이 취출할 수 있는 흡착 장치에 관한 것이다.

일반적으로 전지셀은 전지케이스의 형상에 따라, 전극조립체가 원통형 또는 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 전지셀 및 각형 전지셀과, 전극조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 전지셀로 분류된다. 모바일 기기의 소형화에 대한 최근의 경향으로 인해, 두께가 얇은 각형 전지셀, 파우치형 전지셀에 대한 수요가 증가하고 있으며, 특히, 형태의 변형이 용이하고 중량이 작은 파우치형 전지셀에 대한 관심이 높은 실정이다.

전지케이스에 내장되는 전극조립체는 양극/분리막/음극의 적층 구조로 이루어진 충방전이 가능한 발전소자로서, 활물질이 도포된 긴 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재하여 권취한 젤리-롤형과, 소정 크기의 다수의 양극과 음극을 분리막이 개재된 상태에서 순차적으로 적층한 스택형으로 분류된다.

이러한 젤리-롤형과 스택형의 혼합 형태인 진일보한 구조의 전극조립체로서, 일정한 단위 크기의 양극/분리막/음극 구조의 풀셀(full cell) 또는 양극(음극)/분리막/음극(양극)/분리막/양극(음극) 구조의 바이셀(bicell)을 긴 길이의 연속적인 분리막 필름을 이용하여 폴딩한 구조의 스택/폴딩형 전극조립체가 개발되었다.

또한, 기존 스택형 전극조립체의 공정성을 향상시키고, 다양한 형태의 전지셀 수요를 충족시키기 위해, 전극과 분리막이 교대로 적층되어 접합(lamination)되어 있는 단위셀들을 적층한 구조의 라미네이션/스택형 전극조립체도 개발되었다.

상술한 전극조립체들을 조립하기 위해 제조된 전지셀들이 적층된 적재함에서 개별로 취출되어 옮겨지게 되고, 이를 위해 취출 및 이송장치를 통해 전지셀들은 순차적으로 적재함에서 취출된다.

일반적으로 상기 취출은 전지셀이 손상되지 않도록 상기 전지셀의 상부면에 흡입력을 가하는 장치를 통해서 진행되게 되는데, 이때, 단위셀 취출 과정에서 정전기에 의해 2개 이상의 단위셀이 취출되면서 취출 불량이 발생하는 문제가 있었다.

종래에는 상기와 같은 취출 문제를 해결하기 위해 흡착 장치에 의해 흡착된 전지셀을 비틀어 변형시키거나, 전지셀의 표면에 충격을 가하거나, 또는 에어블로잉 공정 등을 통해 정전기에 의해 붙어 있는 복수의 단위셀을 분리하였다.

하지만, 전지셀을 분리하기 위해 일차원적인 방향으로 전지셀을 비틀 경우, 붙어있는 전지셀이 제대로 분리되지 않는 문제가 있었다. 비트는 방법으로 전지셀을 분리하기 위해서는 과도한 곡률 이상으로 전지셀을 비틀어야 했기 때문에, 전지셀이 손상되는 문제가 있었다. 전지셀에 단순히 충격을 가할 경우, 전지셀의 표면에 스크래치가 생기는 문제가 있었다. 또한, 에어블로잉 공정을 통해 붙어있는 전지셀에 강한 에어압을 가할 경우, 떨어져나간 전지셀이 원래 적층되어 있는 위치로 복귀하지 못하고 이탈된다는 문제가 있었다.

따라서, 전지셀의 손상없이 낱장의 단위로 흡착하여 운반시킬 수 있는 기술에 대한 개발이 필요한 실정이다.

한국공개특허 제10-2018-0103259호

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 적재함에 적재된 전지셀을 낱장의 단위로 손상없이 취출할 수 있는 흡착 장치를 제공할 목적을 갖는다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

본 발명에 의하면, 적재함에 적재된 전지셀의 상면을 흡착하여 상기 전지셀을 순차적으로 취출하여 운반하는 흡착 장치로서, Z축 방향으로 선형이동하는 프레임, 및 상기 프레임의 내부에서 Y축 방향으로 왕복 선형 이동하는 메인 캠을 포함하는 본체부; 및 상기 메인 캠에 연동하여 Z축 방향으로 선형 이동하는 수직 이동유닛, 및 상기 수직 이동유닛의 단부에 구비되는 흡착유닛을 포함하는 연동부; 를 포함하고, 상기 수직 이동유닛은, 상기 프레임의 X축 방향 일측으로 연장되어 배치된 제1 및 제2 수직 이동부재와, 상기 프레임의 X축 방향 타측으로 연장되어 배치된 제3 및 제4 수직 이동부재로 구성되고, 상기 메인 캠은, 상기 수직 이동유닛 중에서 상기 프레임을 사이에 두고 사선 방향으로 배치된 한 쌍의 수직 이동부재를 동일한 방향으로 상하 이동시키는 흡착 장치를 제공한다.

구체적으로, 상기 메인 캠은, 상기 수직 이동유닛 중에서 상기 프레임의 동일 측면에 배치되는 한 쌍의 수직 이동부재를 서로 다른 방향으로 상하 이동시킬 수 있다.

또한, 상기 메인 캠은, 상기 수직 이동유닛 중에서 상기 프레임을 사이에 두고 서로 대향하여 배치되는 한 쌍의 수직 이동부재를 서로 다른 방향으로 상하 이동시킬 수 있다.

또한, 상기 메인 캠은, 상기 제1 및 제2 수직 이동부재를 상호 반대방향으로 이동시키는 제1 평면캠과, 상기 제3 및 제4 수직 이동부재를 상호 반대방향으로 이동시키는 제2 평면캠을 포함하고, 상기 제1 평면캠과 제2 평면캠은 상보하는 캠 프로파일을 구비할 수 있다.

또한, 상기 수직 이동유닛은, 상기 프레임에 Z축 방향으로 형성된 직선 형상의 수직 가이드 슬릿에 가이드되어 이동할 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 수직 이동유닛은, 상기 수직 가이드 슬릿을 관통하여 상기 프레임과 결합되고, 상기 수직 가이드 슬릿을 따라 Z축 방향으로 이동할 수 있다.

한편, 상기 연동부는, 상기 수직 이동유닛을 감싸면서 Z축 방향으로 함께 이동하는 수평 이동유닛을 더 포함하고, 상기 수평 이동유닛은 상기 프레임에 Z축 방향으로 형성된 곡선 형상의 수평 가이드 슬릿에 가이드되어 상기 수직 이동유닛에 독립하여 X축 방향으로 선형이동 할 수 있다.

구체적으로, 상기 수평 가이드 슬릿은, 상기 메인 캠의 이동 방향에 직교하는 프레임의 일면에 서로 대칭되도록 형성된 한 쌍의 제1 및 제2 수평 가이드 슬릿; 및 상기 프레임의 타면에서 상기 제1 및 제2 수평 가이드 슬릿에 각각 대칭되도록 형성된 한 쌍의 제3 및 제4 수평 가이드 슬릿; 을 포함할 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 프레임의 동일한 면에 형성된 한 쌍의 수평 가이드 슬릿은, 양 단부에서의 이격 거리가 중심부에서의 이격 거리보다 짧아지는 포물선형을 가질 수 있다.

또한 구체적으로, 상기 흡착유닛은, 상기 수평 이동유닛에 고정되고, 상기 수직 이동유닛에 대해서는 분리될 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 흡착유닛은, 상기 수직 이동유닛의 연장된 단부에서 구비되어, 상기 수평 이동유닛으로부터 하방으로 연장 형성될 수 있다.

또한 상기 흡착유닛은, 상기 수직 이동유닛의 이동에 의해 Z축 방향으로 이동하고, 동시에 상기 수평 이동유닛의 이동에 의해 X축 방향으로 이동할 수 있다.

한편, 상기 수직 이동유닛 및 상기 프레임 사이에 배치되는 탄성부재를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 연동부는, 상기 메인 캠의 하부에 배치되어 상기 프레임의 하부를 관통하고, 상기 메인 캠의 이동에 연동하여 Z축 방향으로 왕복 선형 이동하는 프레스유닛을 더 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 프레스유닛은 수직 방향으로 연장 형성되고, 상기 프레임에 대해 슬라이딩 가능하도록 결합되는 지지부; 및 상기 지지부의 하단에서 전극의 폭 방향으로 연장 형성되고, 하부에 포물선 형상의 오목면이 형성된 가압부; 를 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면, 전지셀에 전방위적인 곡률을 발생시켜 정전기에 의해 붙어있는 복수의 전지셀을 효과적으로 분리 시킬 수 있다. 나아가, 전지셀을 분리시키는 과정에서 전지셀이 손상되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 흡착 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 흡착 장치의 정면도, 평면도, 측면도 및 저면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 흡착 장치의 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 흡착 장치에서 프레임을 생략한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 메인 캠의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 수직 이동부재를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 수평 가이드 슬릿 및 수직 이동부재의 일부분을 나타낸 것이다.
도 8은 메인 캠 및 수직 종동부의 일부를 간략히 나타낸 것이다.
도 9는 메인 캠이 준비 상태일 때, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 흡착 장치를 나타낸 것이다.
도 10은 메인 캠이 전진 상태일 때, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 흡착 장치를 나타낸 것이다.
도 11은 메인 캠이 후진 상태일 때, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 흡착 장치를 나타낸 것이다.
도 12는 전지셀을 흡착한 상태에서 메인 캠이 전진 상태일 때, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 흡착 장치의 사시도이다.
도 13은 전지셀을 흡착한 상태에서 메인 캠이 후진 상태일 때, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 흡착 장치의 사시도이다.
도 14는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 흡착 장치의 사시도이다.
도 15는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 메인 캠을 나타낸 것이다.
도 16은 전지셀을 흡착한 상태에서 메인 캠이 준비 상태일 때, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 흡착 장치의 사시도이다.
도 17은 전지셀을 흡착한 상태에서 메인 캠이 전진 상태일 때, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 흡착 장치의 사시도이다.
도 18은 전지셀을 흡착한 상태에서 메인 캠이 후진 상태일 때, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 흡착 장치의 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각 하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이 고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양 한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 실시형태는 통상의 기술자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이므로 도면에 서의 구성요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시될 수 있다. 따라서, 각 구성요소의 크기나 비율은 실제적인 크기나 비율을 전적으로 반영하는 것은 아니다.

본 발명은 적재함에 적재된 전지셀의 상면을 흡착하고, 상기 전지셀을 순차적으로 취출하여 운반하는 흡착 장치에 관한 것으로, 본 발명의 흡착 장치는 본체부, 및 연동부를 포함한다.

도 1 내지 도 13은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 흡착 장치에 관한 것이고, 도 14 내지 도 18은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 흡착 장치에 관한 것이다.

이하, 상기 도면들을 참조하여 두 가지 실시형태에 따른 본 발명의 흡착 장치에 대해 상세히 설명한다. 다만, 이해를 쉽게 하기 위해 각 도면에 도시된 XYZ 좌표를 참고하여 각 구성이 배치되는 위치 및 동작되는 방향에 대해 설명한다.

(제1 실시형태)

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 흡착 장치(1000)의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 흡착 장치(1000)의 정면도, 평면도, 측면도 및 저면도이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 흡착 장치(1000)의 분해사시도이다.

도면에 나타난 것과 같이, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 흡착 장치(1000)는 크게 나누어 본체부 및 연동부로 구성될 수 있다.

상기 본체부는 프레임(110) 및 메인 캠(120)을 포함한다.

상기 프레임(110)은 수평 및 수직 이동을 발생시키는 구동부(미도시)에 연결된다. 구체적으로 상기 프레임(110)은 적재함(20)에 정렬되어 적재된 전지셀(10)을 취출하기 위해 상기 적재함(20)을 향해 X축 또는 Y축 방향으로 수평 이동을 하고, 상기 적재함(20) 상에서 전지셀(10)에 대해 Z축 방향으로 이동(상승 또는 하강)한다.

도 1에 도시된 것처럼, 상기 프레임(110)은 적재함(20) 상에서 Z축 방향으로 선형 이동한다.

상기 메인 캠(120)은 상기 프레임(110)의 내부에서 수평 방향으로 왕복 선형 이동이 가능하도록 배치된다.

상기 메인 캠(120)은 상기 프레임(110)의 내부 또는 외부에 구비되어 수평 이동을 발생시키는 구동부(미도시)와 연결되고, 상기 구동부에 의해 Y축 방향으로 왕복 선형 이동한다.

상기 메인 캠(120)은 도 1에 도시된 것처럼, 프레임(110)을 관통하여 배치될 수 있다. 이 경우 상기 메인 캠(120)은 상기 프레임(110)에 거치되어 이동한다. 다만 상기 메인 캠(120)의 동작이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 메인 캠(120)은 상기 프레임(110)의 내부에서 Y축 방향으로 설치된 별도의 가이드 레일(미도시)을 따라 Y축 방향으로 왕복 선형 이동할 수도 있다.

상기 연동부는 수직 이동유닛(210) 및 흡착유닛(230)을 포함한다.

상기 수직 이동유닛(210)은 상기 프레임(110)의 양측에서 각각 X축 방향으로 연장 형성되고, 상기 흡착유닛(230)은 상기 각 수직 이동유닛(210)의 단부에 구비된다.

상기 흡착유닛(230)은 흡입력을 제공하는 흡입원(미도시)과 연결되고, 상기 흡입원을 통해 가해지는 흡입력을 적재함(20)에 적재된 전지셀(10)의 상부면에 가하여 상기 전지셀(10)을 흡착시킨다. 이때, 상기 흡착유닛(230)은 상기 전지셀(10)의 각 모서리부에 대응되도록 위치는 것이 바람직하다. 또한 상기 흡착유닛(230)은 상기 전지셀(10)이 어느 한 방향으로 쳐지지 않도록 상기 전지셀(10)의 각 모서리부를 흡착하는 것이 바람직하다.

상기 프레임(110)은, 적재함(20)에 적재된 전지셀(10)을 향해 하강하고, 상기 흡착유닛(230)이 상기 전지셀(10)을 흡착한 이후에 상승한다.

본 발명의 흡착 장치(1000)는 상기 메인 캠(120)의 이동에 연동되어 작동하는 연동부 를 통해 적재함(20)에 적재된 전지셀(10)을 1장 단위로 손상없이 취출하는 것이 특징이다.

이하, 상기 메인 캠(120)과 연동부의 각 구성에 대해 도 4 내지 도 13을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.

도 4는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 흡착 장치(1000)에서 프레임(110)을 생략한 사시도이다.

상기 도 4를 참조하면, 수직 이동유닛(210)은 프레임(110) 내부에서 메인 캠(120)의 상부면에 접촉되도록 배치된다.

상기 수직 이동유닛(210)은 상기 메인 캠(120)이 Y축 방향으로 수평이동함에 따라 Z축 방향으로 상하 이동한다.

상기 수직 이동유닛(210)은, 상기 프레임(110)의 X축 방향 일측(도면상에서 좌측 방향)으로 연장되어 배치된 제1 및 제2 수직 이동부재(210a, 210b)와, 상기 프레임(110)의 X축 방향 타측(도면상에서 타측 방향)으로 연장되어 배치된 제3 및 제4 수직 이동부재(210c, 210d)로 구성된다.

상기 각 수직 이동부재는 상기 메인 캠(120)에 접촉되도록 배치된다.

구체적으로 상기 제1 내지 제4 수직 이동부재(210a, 210b, 210c, 210d)는 상기 메인 캠(120)에 연동하여 Z축 방향으로 선형 이동한다. 구체적으로, 상기 제1 및 제2 수직 이동부재(210a, 210b)는 프레임(110)의 일측을 각각 관통하여 메인 캠(120)과 접촉되고, 상기 제3 및 제4 수직 이동부재210c, (210d)는 프레임(110)의 타측을 각각 관통하여 메인 캠(120)과 접촉된다.

상기 수직 이동부재는 하부로 볼록한 곡면을 갖는 수직 종동부(211)를 단부에 포함한다. 상기 수직 종동부(211)의 하부면이 상기 메인 캠(120)에 접촉되어 상기 메인 캠(120)의 상부면을 따라 매끄럽게 슬라이딩 된다.

상기 수직 종동부(211)는 제1 수직 이동부재(210a)의 단부에 형성된 제1 수직 종동부(211a), 제2 수직 이동부재(210b)의 단부에 형성된 제2 수직 종동부(211b), 제3 수직 이동부재(210c)의 단부에 형성된 제3 수직 종동부(211c) 및 제4 수직 이동부재(210d)의 단부에 형성된 제4 수직 종동부(211d)로 구분할 수 있다.

상기 프레임(110)의 양측면에는 도 3에 도시된 것처럼, Z축 방향으로 형성된 직선 형상의 수직 가이드 슬릿(111)을 포함하고, 상기 수직 이동부재는 상기 수직 가이드 슬릿(111)을 관통하여 프레임(110) 내부의 메인 캠(120)과 접촉한다. 또한, 상기 수직 이동부재는 상기 수직 가이드 슬릿(111)에 가이드되어 Z축 방향으로 이동할 수 있다. 즉, 상기 수직 이동부재는 상기 수직 가이드 슬릿(111)이 연장된 방향을 따라 이동 가능하다.

상기 수직 가이드 슬릿(111)은 상기 수직 이동부재의 Z축 방향으로의 이동은 가이드하나, Y축 방향으로의 이동은 제한 한다.

상기 수직 가이드 슬릿(111)은 각 수직 이동부재에 대응하여 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 수직 가이드 슬릿(111)은 제1 수직 이동부재(210a)의 이동을 가이드하는 제1 수직 가이드 슬릿(111a), 제2 수직 이동부재(210b)의 이동을 가이드하는 제2 수직 가이드 슬릿(111b), 제3 수직 이동부재(210c)의 이동을 가이드하는 제3 수직 가이드 슬릿(111c) 및 제4 수직 이동부재(210d)의 이동을 가이드하는 제4 수직 가이드 슬릿(111d)으로 구성될 수 있다.

상기 수직 이동유닛(210)이 상기 메인 캠(120)에 지속적으로 연동되어 작동되야 하므로, 상기 수직 이동유닛(210)의 수직 종동부(211)가 상기 메인 캠(120)의 접촉 상태를 유지되는 것이 바람직하다.

본 발명의 흡착 장치(1000)는 이를 달성하기 위해 도 3 및 도 4에 도시된 것처럼, 상기 수직 종동부(211) 및 상기 프레임(110) 사이에 탄성부재(130)를 더 포함할 수 있다.

상기 메인 캠(120)이 이동하더라도 상기 수직 종동부(211)는 상기 탄성부재(130)의 탄성력에 의해 상기 메인 캠(120)의 표면에 계속 접촉될 수 있다.

본 발명의 메인 캠(120)은, 구동부에 의해 Y축 방향으로 왕복 이동하면서 상기 메인 캠(120) 상에 접촉해 있는 각각의 수직 이동부재 정확히는, 상기 수직 종동부(211)를 특정 위상에 놓이도록 한다.

도 5는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 메인 캠(120)의 사시도이다.

상기 메인 캠(120)은 수평 이동을 발생시키는 구동부(미도시)에 연결되어 프레임(110) 내부에서 왕복 이동을 한다.

구체적으로 상기 메인 캠(120)은 베이스 플레이트(121), 및 상기 베이스 플레이트(121) 상에 곡면 형상으로 돌출된 평면캠(122)을 포함한다. 이때, 상기 평면캠(122)의 형상에 의해 캠 프로파일이 결정될 수 있다.

메인 캠(120)은, 다단으로 형성될 수 있으나, 본 발명에서는 이에 대해 특별히 한정하지 않는다.

상기 평면캠(122)은, 상기 베이스 플레이트(121)의 양단부에서 상부로 돌출되어 형성된 제1 평면캠(122a) 및 제2 평면캠(122b)으로 구성된다. 상기 제1 평면캠(122a), 제2 평면캠(122b) 및 베이스 플레이트(121)는 메인 캠(120)의 수평 이동에 의해 접촉되어 있는 각 수직 이동부재를 특정 위상에 위치시킨다.

상기 제1 평면캠(122a)은 도 4 및 도 5에 도시된 것처럼, 제1 및 제2 수직 이동부재(210a, 210b)와 접촉되고, 상기 제2 평면캠(122b)은 상기 제3 및 제4 수직 이동부재(210c, 210d)와 접촉된다.

상기 제1 평면캠(122a)은 도 5에 도시된 것처럼 메인 캠(120)의 양단부로 갈수록 위상이 높아지도록 형성되고, 상기 제2 평면캠(122b)은 메인 캠(120)의 중심부로 갈수록 위상이 높아지도록 형성된다. 즉, 상기 제1 평면캠(122a) 및 제2 평면캠(122b)은 서로 상보되는 캠 프로파일을 구비한다.

본 발명의 제1 실시형태에 따른 흡착 장치(1000)는, 상기 상보되는 캠 프로파일 구조를 갖는 제1 평면캠(122a) 및 제2 평면캠(122b)에 의해 각 수직 이동부재를 특정 위상으로 위치시킨다.

구체적으로 상기 제1 평면캠(122a) 상에 접촉되어 있는 제1 및 제2 수직 이동부재(210a, 210b)는 메인 캠(120)이 Y축 방향으로 수평 이동함에 따라 Z축 방향을 기준으로 상호 반대방향으로 이동되고, 상기 제2 평면캠(122b) 상에 접촉되어 있는 제3 및 제4 수직 이동부재(210c, 210d) 또한 메인 캠(120)이 Y축 방향으로 수평 이동함에 따라 Z축 방향을 기준으로 상호 반대방향으로 이동된다. 상기 제1 평면캠(122a) 및 제2 평면캠(122b)과 그에 접촉되는 제1 내지 제4 수직 이동부재(210a, 210b, 210c, 210d) 구체적인 작동에 관해서는 이후, 도 9 내지 도 13를 참조하여 다시 다루도록 한다.

본 발명의 흡착유닛(230)은 수직 이동유닛(210)의 단부에 구비되어 있으나, 상기 수직 이동유닛(210)과 직접적으로 결합되어 있지는 않다.

상기 흡착유닛(230)은, 도 6에 도시된 것처럼, 수직 이동부재의 단부에서 Z축 방향으로 개구되고, X축 방향으로 연장 형성된 왕복 가이드 슬릿(212)을 관통하여 구비된다. 이때, 상기 수직 이동부재와 흡착유닛(230)은 직접적으로 결합되는 관계가 아니므로, 실질적으로 상기 수직 이동부재가 Z축 방향으로 상하 이동하더라도 상기 흡착유닛(230)을 X축 방향 또는 Z축 방향으로 이동시키지는 못한다.

본 발명의 연동부는 메인 캠(120)에 의해 발생한 구동력을 상기 흡착유닛(230)에 전달하여 상기 흡착유닛(230)을 X축 방향 및 Z축 방향으로 이동시킬 수 있는 수평 이동유닛(220)을 더 포함할 수 있다.

상기 수평 이동유닛(220)은, 수직 이동유닛(210)에 결합되어 상기 수직 이동유닛(210)의 이동에 따라 Z축 방향으로 함께 이동한다.

상기 수평 이동유닛(220)은 도 1, 도 2 및 도 4에 도시된 것처럼 수직 이동유닛(210)을 감싸면서 상기 수직 이동유닛(210)에 대해 X축 방향으로 선형이동 가능하도록 배치된다.

상기 수평 이동유닛(220)은 상기 수직 이동부재에 대응하여 형성된다. 예컨대, 상기 수평 이동유닛(220)은 제1 수직 이동부재(210a)와 결합되는 제1 수평 이동부재(220a), 제2 수직 이동부재(210b)와 결합되는 제2 수평 이동부재(220b), 제3 수직 이동부재(210c)와 결합되는 제3 수평 이동부재(220c) 및 제4 수직 이동부재(210d)와 결합되는 제4 수평 이동부재(220d)로 구성된다.

본 발명의 흡착유닛(230)은 상기 수평 이동유닛(220)과 결합되어 상기 수평 이동유닛(220)의 이동에 따라 Z축 방향으로 이동된다. 구체적으로, 상기 흡착유닛(230)은 상기 수평 이동유닛(220) 및 수직 이동유닛(210)을 Z축 방향으로 동시에 관통하고, 상기 수평 이동유닛(220)에 고정되며, 상기 수직 이동유닛(210)의 왕복 가이드 슬릿(212)에 지지된다. 이때, 상기 수평 이동유닛(220)에 결합된 상기 흡착유닛(230)은, 도 1, 도 2 및 도 4에 도시된 것처럼, 상기 수평 이동유닛(220)으로부터 하방으로 연장 형성된다.

상기 흡착유닛(230)은 상기 수평 이동유닛(220) 또는 수직 이동유닛(210)에 대응하여 구분될 수 있다. 예컨대, 상기 흡착유닛(230)은 상기 제1 수평 이동부재(220a)와 결합되는 제1 흡착부재(230a), 제2 수평 이동부재(220b)와 결합되는 제2 흡착부재(230b), 제3 수평 이동부재(220c)와 결합되는 제3 흡착부재(230c) 및 제4 수평 이동부재(220d)와 결합되는 제4 흡착부재(230d)로 구성된다.

상기 수평 이동유닛(220)은, 프레임(110)에 Z축 방향으로 형성된 곡선 형상의 수평 가이드 슬릿(112)에 가이드되어 상기 수직 이동유닛(210)에 독립하여 X축 방향으로 선형이동한다. 이에 따라 상기 수평 이동유닛(220)과 결합된 흡착유닛(230)이 X축 방향으로 이동한다.

수직 이동유닛(210)에 결합되어 있는 상기 수평 이동유닛(220)은 상기 수평 가이드 슬릿(112)을 향해 연장형성되고, 상기 수평 가이드 슬릿(112)에 삽입되는 수평가이드부(221)를 포함할 수 있다.

본 발명에서는 편의상 상기 제1 수평 이동부재(220a)에 포함된 수평가이드부(221)를 제1 수평 가이드부로 지칭하고, 제2 수평 이동부재(220b)에 포함된 수평가이드부(221)를 제2 수평 가이드부로 지칭하고, 제3 수평 이동부재(220c)에 포함된 수평가이드부(221)를 제3 수평 가이드부로 지칭하고, 제4 수평 이동부재(220d)에 포함된 수평가이드부(221)를 제4 수평 가이드부로 지칭하도록 한다.

도 1 및 도 3에 도시된 것처럼, 한 쌍의 수평 가이드 슬릿(112)이 프레임(110)의 전면에 형성되어 있다. (후면 미도시)

상기 수평 가이드 슬릿(112)은, 상기 메인 캠(120)의 이동 방향에 직교하는 프레임(110)의 일면에 서로 대칭되도록 형성된 한 쌍의 제1 및 제2 수평 가이드 슬릿(112a, 112b), 및 상기 프레임(110)의 타면에서 상기 제1 및 제2 수평 가이드 슬릿(112a, 112b)에 각각 대칭되도록 형성된 한 쌍의 제3 및 제4 수평 가이드 슬릿(112c, 112d)으로 구분된다.

상기 제1 및 제2 수평 가이드 슬릿(112b)에는 도 1에 도시된 것처럼, 제1 수평가이드부(221a) 및 제3 수평가이드부(221c)가 삽입되고, 반대로 제3 및 제4 수평 가이드 슬릿(112d)에는 제2 수평가이드부(221b) 및 제4 수평가이드부(221d)가 삽입된다.

상기 한 쌍의 수평 가이드 슬릿(112)은, 상기 도 1 및 도 3에 도시된 것처럼 양단부에서의 이격 거리가 중심부에서의 이격 거리보다 짧아지도록 포물선형을 가지며 형성되는 것이 특징이다.

상기 포물선형을 갖는 수평 가이드 슬릿(112)에 가이드되고, 수직 이동유닛(210)에 의해 Z축 방향으로 상하 이동되는 수평 이동유닛(220)은 상기 수평 가이드 슬릿(112)에 의해 X축 방향으로 이동될 수 있다. 따라서 상기 수평 이동유닛(220)에 고정되어 있는 흡착유닛(230) 또한 상기 수평 이동유닛(220)의 이동에 의해 X축 방향으로 이동된다. 이때, 상기 수평 이동유닛(220)이 상기 수평 가이드 슬릿(112)에 가이드되어 이동하는 X축 방향의 거리와 상기 수평 이동유닛(220)에 고정되어 X축 방향으로 이동하는 흡착유닛(230)의 X축 방향의 이동 거리는 동일하다. 즉, X축 방향으로 이동하는 흡착유닛(230)의 위치는 상기 수평 가이드 슬릿(112)에 가이드되는 수평 이동유닛(220)의 위치에 영향을 받는다.

도 7은 수평 가이드 슬릿(112) 및 수직 이동부재의 왕복 가이드 슬릿(212)을 나타낸 것으로, 상기 도 7을 참조하면, 수평 가이드 슬릿(112)에서 이동하는 수평 가이드부의 X축 방향의 이동 거리와 수직 이동부재의 왕복 가이드 슬릿(212)에서 X축 방향으로 이동하는 흡착유닛(230)의 이동 가능 거리가 동일하다.

또한, 상기 도 7에 도시된 것처럼, 상기 수평 이동유닛(220)의 수평 가이드부가 상기 수평 가이드 슬릿(112)의 단부에 위치할 때, 상기 흡착유닛(230)이 왕복 가이드 슬릿(212)에서 좌측 단부에 위치한다.

반대로 상기 수평 이동유닛(220)의 수평 가이드부가 상기 수평 가이드 슬릿(112)의 중심부에 위치할 때, 상기 흡착유닛(230)이 왕복 가이드 슬릿(212)에서 우측 단부에 위치한다.

상기 도 8은 메인 캠(120)의 구동에 의해 상기 메인 캠(120)의 캠 프로파일을 추종하는 수직 종동부(211), 상기 수직 종동부(211)를 포함하는 수직 이동부재 및 상기 수직 이동부재에 결합된 수평 이동부재의 위상 변화를 간략히 나타낸 것이다. (다만, 상기 도 8은 이해를 돕기 위해 의도적으로 수직 종동부(211)의 이동이 표현된 것이고, 실제 본 발명의 흡착 장치(1000)에서, 상기 수직 종동부(211)는, 수직 이동부재가 수직 가이드 슬릿(111)에 의해 Y축 방향 이동이 제한되어 제자리에 고정된 상태를 유지한다. 즉, 상기 메인 캠(120)이 Y축 방향으로 수평 이동함에 따라 상기 수직 종동부(211)는 상기 메인 캠(120)의 상부면을 타고 상하로 연직 이동한다.)

상기 도 8에 도시된 것처럼, 상기 수직 종동부(211)는 다단으로 형성된 메인 캠(120)의 상부면을 따라 이동하는데, 이때 이동되는 Z축 방향으로의 이동 거리는, 수직 가이드 슬릿(111)에 가이드되어 Z축 방향으로 이동하는 수직 이동부재 및 수평 가이드 슬릿(112)에 가이드되어 Z축 방향으로 이동하는 수평 이동부재의 이동 거리와 동일하다. 이 경우, 수직 종동부(211)가 상기 메인 캠(120)의 최상단에 위치할 때, 상기 수직 이동부재 및 수평 이동부재 또한 수직 가이드 슬릿(111) 및 수평 가이드 슬릿(112)에서 각각 최상단에 위치한다.

본 발명의 흡착 장치(1000)는 메인 캠(120)의 이동에 연동하여 연동부에 포함되는 수직 이동유닛(210) 및 수평 이동유닛(220)이 이동한다. 결론적으로, 본 발명의 흡착 장치(1000)는, 전지셀(10)을 흡착하는 4개의 흡착유닛(230)을 X축 및 Z축 방향으로 이동시켜 상기 전지셀(10)에 전방위적인 곡률을 발생시킬 수 있다.

이하, 도 9 내지 도 13을 참고하여, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 흡착 장치(1000)의 동작을 설명한다.

도 9는 메인 캠(120)이 준비 상태일 때, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 흡착 장치(1000)의 각 구성 위치를 나타낸 것이다.

도 9(a)에는 제1 평면캠(122a)과 접촉하는 제1 수직 종동부(211a)와 제2 수직 종동부(211b), 및 제2 평면캠(122b)과 접촉하는 제3 수직 종동부(211c)와 제4 수직 종동부(211d)가 나타나 있다.

도 9(b)에는 제1 평면캠(122a)과 제2 평면캠(122b)에서 제1 수직 종동부(211a), 제2 수직 종동부(211b), 제3 수직 종동부(211c) 및 제4 수직 종동부(211d)가 상기 도 9(a) 위치일 때의 수평 가이드 슬릿(112)에서 수평가이드부(221)의 취치가 나타나 있다.

도 9(c)에는 제1 평면캠(122a)과 제2 평면캠(122b)에서 제1 수직 종동부(211a), 제2 수직 종동부(211b), 제3 수직 종동부(211c) 및 제4 수직 종동부(211d)가 상기 도 9(a) 위치일 때의 흡착 장치(1000)에 대한 단면 사시도가 나타나 있다.

상기 도 9를 참조하면, 각 수직 종동부(211)가 제1 평면캠(122a) 및 제2 평면캠(122b)의 중간 높이에 위치할 때의 Z축 방향 위상은 모두 동일하다. 따라서, 상기 각 수직 종동부(211)를 포함하는 수직 이동부재, 및 상기 수직 이동부재와 결합된 수평 이동부재가 Z축 방향을 기준으로 동일한 위치에 있다. 또한, 상기 수평 이동부재의 수평가이드부(221)가 도시된 것처럼, 수평 가이드 슬릿(112)에서 동일하게 중심부에 위치한다.

상기 수직 종동부(211) 및 수평가이드부(221)가 상기 도 9(a) 및 도 9(b)와 같은 위치에 있을 때, 각 수평 이동부재에 결합된 제1 흡착부재(230a), 제2 흡착부재(230b), 제3 흡착부재(230c) 및 제4 흡착부재(230d)가 상기 프레임(110)에 대해 동일한 간격으로 이격되어 있고, Z축 방향으로 동일한 높이에 위치한다.

본 발명의 프레임(110)은, 상기 흡착유닛(230)이 상기 도 9에 도시된 위치에 있을 때 Z축 방향으로 하강하여 전지셀(10)의 상부면을 흡착한다.

도 10은 메인 캠(120)이 Y축 방향으로 전진한 상태일 때, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 흡착 장치(1000)의 각 구성 위치를 나타낸 것이다.

도 10(a)에는 제1 평면캠(122a)과 접촉하는 제1 수직 종동부(211a)와 제2 수직 종동부(211b), 및 제2 평면캠(122b)과 접촉하는 제3 수직 종동부(211c)와 제4 수직 종동부(211d)가 나타나 있다.

도 10(b)에는 제1 평면캠(122a)과 제2 평면캠(122b)에서 제1 수직 종동부(211a), 제2 수직 종동부(211b), 제3 수직 종동부(211c) 및 제4 수직 종동부(211d)가 상기 도 10(a) 위치일 때의 수평 가이드 슬릿(112)에서 수평가이드부(221)의 취치가 나타나 있다.

도 10(c)에는 제1 평면캠(122a)과 제2 평면캠(122b)에서 제1 수직 종동부(211a), 제2 수직 종동부(211b), 제3 수직 종동부(211c) 및 제4 수직 종동부(211d)가 상기 도 10(a) 위치일 때의 흡착 장치(1000)에 대한 단면 사시도가 나타나 있다.

상기 도 10을 참조하면, 제1 수직 종동부(211a) 및 제4 수직 종동부(211d)가 각각 제1 평면캠(122a) 및 제2 평면캠(122b) 상에서 가장 낮은 위치로 이동되고, 이때 상기 제1 수직 종동부(211a) 및 제4 수직 종동부(211d)의 Z축 방향 위상이 동일해진다. 또한, 제2 수직 종동부(211b) 및 제3 수직 종동부(211c)가 각각 제1 평면캠(122a) 및 제2 평면캠(122b) 상에서 가장 높은 위치로 이동되고, 이때 상기 제2 수직 종동부(211b) 및 제3 수직 종동부(211c)의 Z축 방향 위상이 동일해진다.

따라서, 프레임(110)을 사이에 두고 사선 방향으로 배치된 한 쌍의 수직 이동부재가 각각 Z축 방향으로 동일한 높이에 위치하게 된다.

제1 수평 가이드부 및 제4 수평 가이드부가 각각 제1 수평 가이드 슬릿(112a) 및 제4 수평 가이드 슬릿(112d)에서 하단에 위치하고, 제2 수평 가이드부 및 제3 수평 가이드부가 각각 제2 수평 가이드 슬릿(112b) 및 제3 수평 가이드 슬릿(112c)에서 상단에 위치한다.

결과적으로 프레임(110)을 사이에 두고 사선 방향으로 배치된 제1 흡착부재(230a) 및 제4 흡착부재(230d)는 Z축 방향으로 하강 되고, 제2 흡착부재(230b) 및 상기 제2 흡착부재(230b)와 사선 방향으로 배치된 제3 흡착부재(230c)는 Z축 방향으로 상승 된다. 또한, 상기 각 흡착부재는 Z축 방향을 따라 상승 또는 하강됨에 따라 동시에 상기 프레임(110)에 근접해지도록 X축 방향으로 이동한다.

즉, 프레임(110)을 사이에 두고 사선 방향으로 배치된 제1 흡착부재(230a) 및 제4 흡착부재(230d)는 Z축 방향으로 하강되고, 동시에 X축 방향으로 프레임(110)을 향해 이동한다. 또한 제2 흡착부재(230b) 및 제3 흡착부재(230c)도 Z축 방향으로 상승되고, 동시에 X축 방향으로 상기 프레임(110)을 향해 이동한다.

도 11은 메인 캠(120)이 Y축 방향으로 후진한 상태일 때, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 흡착 장치(1000)의 각 구성 위치를 나타낸 것이다.

도 11(a)에는 제1 평면캠(122a)과 접촉하는 제1 수직 종동부(211a)와 제2 수직 종동부(211b), 및 제2 평면캠(122b)과 접촉하는 제3 수직 종동부(211c)와 제4 수직 종동부(211d)가 나타나 있다.

도 11(b)에는 제1 평면캠(122a)과 제2 평면캠(122b)에서 제1 수직 종동부(211a), 제2 수직 종동부(211b), 제3 수직 종동부(211c) 및 제4 수직 종동부(211d)가 상기 도 11(a) 위치일 때의 수평 가이드 슬릿(112)에서 수평가이드부(221)의 위치가 나타나 있다.

도 11(c)에는 제1 평면캠(122a)과 제2 평면캠(122b)에서 제1 수직 종동부(211a), 제2 수직 종동부(211b), 제3 수직 종동부(211c) 및 제4 수직 종동부(211d)가 상기 도 11(a) 위치일 때의 흡착 장치(1000)에 대한 단면 사시도가 나타나 있다.

상기 도 11을 참조하면, 제1 수직 종동부(211a) 및 제4 수직 종동부(211d)가 각각 제1 평면캠(122a) 및 제2 평면캠(122b) 상에서 가장 높은 위치로 이동하고, 이때 상기 제1 수직 종동부(211a) 및 제4 수직 종동부(211d)의 Z축 방향 위상이 동일해진다. 또한, 제2 수직 종동부(211b) 및 제3 수직 종동부(211c)가 각각 제1 평면캠(122a) 및 제2 평면캠(122b) 상에서 가장 낮은 위치로 이동하고, 이때 상기 제2 수직 종동부(211b) 및 제3 수직 종동부(211c)의 Z축 방향 위상이 동일해진다.

제1 수평 가이드부 및 제4 수평 가이드부가 각각 제1 수평 가이드 슬릿(112a) 및 제4 수평 가이드 슬릿(112d)에서 상단에 위치하고, 제2 수평 가이드부 및 제3 수평 가이드부가 각각 제2 수평 가이드 슬릿(112b) 및 제3 수평 가이드 슬릿(112c)에서 하단에 위치한다.

결과적으로 프레임(110)을 사이에 두고 사선 방향으로 배치된 제1 흡착부재(230a) 및 제4 흡착부재(230d)는 Z축 방향으로 상승 되고, 제2 흡착부재(230b) 및 상기 제2 흡착부재(230b)와 사선 방향으로 배치된 제3 흡착부재(230c)는 Z축 방향으로 하강 된다.

즉, 프레임(110)을 사이에 두고 사선 방향으로 배치된 제1 흡착부재(230a) 및 제4 흡착부재(230d)는 Z축 방향으로 상승되고, 동시에 X축 방향으로 상기 프레임(110)을 향해 이동한다. 또한 제2 흡착부재(230b) 및 제3 흡착부재(230c)도 Z축 방향으로 하강되고, 동시에 X축 방향으로 상기 프레임(110)을 향해 이동한다.

상기 도 10 및 도 11에 도시된 바에 의하면, 본 발명의 메인 캠(120)은, 상기 수직 이동유닛(210) 중에서 상기 프레임(110)을 사이에 두고 사선 방향으로 배치된 한 쌍의 수직 이동부재를 동일한 방향으로 상하 이동시키고, 상기 프레임(110)의 동일 측면에 배치되는 한 쌍의 수직 이동부재를 서로 다른 방향으로 상하 이동시키고, 또한 상기 프레임(110)을 사이에 두고 서로 대향하여 배치되는 한 쌍의 수직 이동부재를 서로 다른 방향으로 상하 이동시킨다.

도 12는 전지셀(10)을 흡착한 상태에서 메인 캠(120)이 전진 상태일 때, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 흡착 장치(1000)의 사시도이고, 도 13은 전지셀(10)을 흡착한 상태에서 메인 캠(120)이 후진 상태일 때, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 흡착 장치(1000)의 사시도이다.

본 발명의 프레임(110)은, 상기 흡착유닛(230)이 상기 도 12 및 도 13에 도시된 위치에 있을 때, 상기 각 흡착부재에 흡착된 전지셀(10)에 전방위적으로 곡률을 발생시킬 수 있다.

본 발명의 흡착 장치(1000)에 포함된 메인 캠(120)은 전지셀(10)이 흡착된 상태에서 Y축 방향으로 전후방으로 왕복 선형 이동하고, 상기 메인 캠(120)에 의해 구동력을 전달받은 각 흡착부재들은 상기 도 12 및 도13의 위치를 반복 이동하면서 상기 전지셀(10)의 각 모서리를 X축 방향 및 Z축 방향으로 비튼다.

본 발명의 흡착 장치(1000)는, 상기와 같은 패턴 이동을 하는 각 흡착부재를 통해, 전지셀(10)에 과도한 장력이 걸리지 않도록 하면서 비튼다는 특징이 있다. 즉, 본 발명의 흡착 장치(1000)는, 상기 전지셀(10)에 대해 X축 방향으로 여유를 주면서 비틀기 때문에 상기 전지셀(10)이 상기 흡착부재로 인해 과도한 스트레스를 받지 않는다는 효과를 갖는다. 또한 상기 비틀림으로 인해 정전기로 붙어있는 전지셀(10) 등을 효과적으로 떨어뜨릴 수 있다.

(제2 실시형태)

본 발명의 제2 실시형태에 따른 흡착 장치(1000)는, 제1 실시형태에 따른 흡착 장치(1000)에서 프레스유닛(240)을 더 포함한다. (따라서, 제2 실시형태에 따른 흡착 장치(1000)를 설명하는 중에, 제1 실시형태에 따른 흡착 장치(1000)에서 이미 다룬 내용과 중복되는 내용은 생략 한다.)

보다 구체적으로 본 발명의 제2 실시형태에 따른 흡착 장치(1000)는, 흡착된 전지셀(10)이 흡착부재에 의해 전방위적으로 곡률이 발생하는 중에 상기 전지셀(10)의 상부를 타격하는 프레스유닛(240)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

도 14는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 흡착 장치(1000)에서 프레임(110)을 생략한 사시도이다.

본 발명의 제2 실시형태에 따른 흡착 장치(1000)는 크게 나누어 본체부 및 연동부로 구성된다.

상기 본체부는 Z축 방향으로 선형 이동하는 프레임(110), 및 상기 프레임(110)의 내부에서 Y축 방향으로 왕복 선형 이동하는 메인 캠(120)을 포함한다.

상기 연동부는 수직 이동유닛(210) 및 흡착유닛(230)을 포함하고, 메인 캠(120)의 하부에 배치되어 상기 메인 캠(120)의 이동에 연동하여 Z축 방향으로 왕복 선형 이동하는 프레스유닛(240)을 더 포함한다.

상기 도 14를 참조하면, 상기 프레스유닛(240)은 상기 프레임(110)의 하부를 관통하도록 배치된다.

상기 프레스유닛(240)은 수직 방향으로 연장 형성되고, 상기 프레임(110)에 대해 슬라이딩 가능하도록 결합되는 지지부(241) 및 상기 지지부(241)의 하단에서 전지셀(10)의 폭 방향으로 연장 형성되는 가압부(242)를 포함한다.

본 발명의 프레스유닛(240)은 X축 방향 및 Y축 방향으로의 이동이 제한되고, 상기 프레임(110)에 의해 지지부(241)가 지지되면서 Z축 방향으로만 이동이 가능하다.

상기 지지부(241)의 상부는 메인 캠(120)이 이동하는 방향 즉, Y축 방향으로 연장 형성될 수 있고, 상기 연장된 부위를 통해 상기 프레스유닛(240)이 프레임(110)으로부터 분리되지 않고, 상기 프레임(110)에 걸쳐져서 지지될 수 있다.

전지셀(10)이 흡착부재에 의해 전방위적인 곡률을 발생시키며 뒤틀릴 때, 상기 프레스유닛(240)의 타격에 의해 상기 전지셀(10)이 손상되는 것을 방지하기 위해 상기 가압부(242)의 하부에 포물선 형상의 오목면이 형성될 수 있다.

본 발명의 프레스유닛(240)은 Z축 방향으로 이동하면서 상기 가압부(242)의 하부에 형성된 오목면을 통해 전지셀(10)의 상부면을 타격하게 된다.

상기 프레스유닛(240)은, 도 14에 도시된 것처럼, 상부에 곡면 형상으로 돌출된 프레스 종동부(243)를 포함한다.

상기 프레스 종동부(243)는 메인 캠(120)의 하부면과 접촉한 상태를 유지한다.

본 발명의 제2 실시형태에 따른 흡착 장치(1000)는 도 14 에 도시된 것처럼, 상기 프레스유닛(240) 및 상기 프레임(110) 사이에 탄성부재(130)를 더 포함할 수 있다.

상기 메인 캠(120)이 이동하더라도 상기 프레스유닛(240)은 상기 탄성부재(130)의 탄성력에 의해 상기 메인 캠(120)의 표면에 계속 접촉될 수 있다.

제2 실시형태에 따른 흡착장치의 메인 캠(120)은, 구동부(미도시)에 의해 정위치, 상기 정위치에 대해 전방 및 후방으로 왕복 이동하면서 상부에서 접촉되어 있는 수직 이동부재 및 하부에서 접촉되어 있는 프레스 종동부(243)가 특정 위상에 놓이도록 한다.

도 15는 제2 실시형태에 따른 메인 캠(120)을 나타낸 것으로, 상기 도 15(a)는 상기 메인 캠(120)의 사시도이고, 도 15(b)는 상기 메인 캠(120)의 정면도, 측면도, 평면도 및 저면도를 나타낸 것이다.

제2 실시형태에 따른 흡착 장치(1000)의 상기 메인 캠(120)은 수평 이동을 발생시키는 구동부(미도시)에 연결되어 프레임(110) 내부에서 왕복 이동을 한다.

상기 메인 캠(120)은 베이스 플레이트(121), 및 상기 베이스 플레이트(121) 상부에서 곡면 형상으로 돌출된 제1 평면캠(122a) 및 제2 평면캠(122b)을 포함한다. 또한 상기 메인 캠(120)은 상기 베이스 플레이트(121) 하부로 돌출된 제3 평면캠(122c)을 포함한다.

상기 베이스 플레이트(121)의 하부에 돌출된 제3 평면캠(122c)은 다단으로 형성될 수 있으나, 본 발명에서는 이에 대해 특별히 한정시키지는 않는다.

상기 제3 평면캠(122c)은 도 14 및 도 15에 도시된 것처럼, 곡면으로 형성되고, 중앙에 오목한 홈부를 포함한다.

상기 프레스 종동부(243)는 상기 홈부의 바닥 및 상기 홈부의 양측 경사면을 이동하며 Z축 방향으로 왕복 선형 이동한다.

상기 제1 평면캠(122a) 및 제2 평면캠(122b)은 접촉되어 있는 각 수직 이동부재를 특정 위상에 위치시키고, 상기 제3 평면캠(122c)은 접촉되어 있는 프레스유닛(240)을 특정 위상에 위치시킨다.

본 발명의 제2 실시형태에 따른 흡착 장치(1000)는, 제1 평면캠(122a) 및 제2 평면캠(122b)에 의해 각 수직 이동부재를 특정 위상으로 위치시키고, 각 흡착유닛(230)이 흡착된 전지셀(10)에 전방위적인 곡률이 발생되도록 한다. 또한, 동시에 상기 프레스유닛(240)을 Z축 방향으로 왕복 선형 이동시킴으로써 상기 전지셀(10)의 상부면을 타격한다.

도 16 내지 도 18은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 흡착 장치(1000)의 구성을 메인 캠(120)의 이동에 따라 구분하여 나타낸 것이다. 이하, 상기 도면들을 참조하여 제2 실시형태에 따른 흡착 장치(1000)의 동작을 설명한다. 다만, 앞서 제1 실시형태의 흡착 장치(1000)에서 이미 다루었던 내용과 중복되는 설명은 배제하도록 한다.

도 16는 전지셀(10)을 흡착한 상태에서 메인 캠(120)이 준비 상태일 때, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 흡착 장치(1000)의 사시도이다.

프레스유닛(240)의 프레스 종동부(243)가 제3 평면캠(122c)의 홈부에 삽입된 형태로 위치하고, 상기 프레스유닛(240)의 가압부(242)는 흡착부재의 하단부 위치와 동일하다. 즉, 전지셀(10)에 전방위적인 곡률을 발생하기 이전의 상태로, 상기 프레스유닛(240)은 상기 전지셀(10)을 타격하지 않는 상태이다.

도 17는 전지셀(10)을 흡착한 상태에서 메인 캠(120)이 전진 상태일 때, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 흡착 장치(1000)의 사시도이다.

메인 캠(120)이 Y축 방향으로 전진함에 따라 상기 프레스 종동부(243)는 제3 평면캠(122c)의 경사면을 따라 올라가고, 상기 프레스유닛(240)은 Z축 방향으로 하강하여 전방위적인 곡률이 발생한 전지셀(10)의 상부면을 타격한다.

도 18은 전지셀(10)을 흡착한 상태에서 메인 캠(120)이 후진 상태일 때, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 흡착 장치(1000)의 사시도이다.

메인 캠(120)이 Y축 방향으로 후진함에 따라 상기 프레스 종동부(243)는 제3 평면캠(122c)의 경사면을 따라 올라가고, 상기 프레스유닛(240)은 Z축 방향으로 하강하여 전방위적인 곡률이 발생한 전지셀(10)의 상부면을 타격한다.

흡착유닛(230)의 이동과 비교할 때, 상기 프레스 유닛은, 상기 프레임(110)의 양측에 구비된 흡착부재 중 적어도 어느 하나가 하방으로 이동하면, 동시에 하방으로 이동한다. 즉, 흡착부재에 의해 흡착된 전지셀(10)이 비틀릴 때마다 상기 프레스유닛(240)이 하방으로 이동하여 상기 전지셀(10)의 상부면을 털어낼 수 있다.

제2 실시형태에 따른 흡착 장치(1000)는 상기 프레스유닛(240) 구성으로 인해 전지셀(10)을 낱개로 운반시킨다는 목적을 보다 쉽게 달성할 수 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.

10: 전지셀
20: 적재함
1000: 흡착 장치
110: 프레임
111: 수직 가이드 슬릿
111a: 제1 수직 가이드 슬릿
111b: 제2 수직 가이드 슬릿
111c: 제3 수직 가이드 슬릿
111d: 제4 수직 가이드 슬릿
112: 수평 가이드 슬릿
112a: 제1 수평 가이드 슬릿
112b: 제2 수평 가이드 슬릿
112c: 제3 수평 가이드 슬릿
112d: 제4 수평 가이드 슬릿
120: 메인 캠
121: 베이스 플레이트
122: 평면캠
122a: 제1 평면캠
122b: 제2 평면캠
122c: 제3 평면캠
130: 탄성부재
210: 수직 이동유닛
210a: 제1 수직 이동부재
210b: 제2 수직 이동부재
210c: 제3 수직 이동부재
210d: 제4 수직 이동부재
211: 수직 종동부
211a: 제1 수직 종동부
211b: 제2 수직 종동부
211c: 제3 수직 종동부
211d: 제4 수직 종동부
212: 왕복 가이드 슬릿
220: 수평 이동유닛
220a: 제1 수평 이동부재
220b: 제2 수평 이동부재
220c: 제3 수평 이동부재
220d: 제4 수평 이동부재
221: 수평가이드부
221a: 제1 수평가이드부
221b: 제2 수평가이드부
221c: 제3 수평가이드부
221d: 제4 수평가이드부
230: 흡착유닛
230a: 제1 흡착부재
230b: 제1 흡착부재
230c: 제1 흡착부재
230d: 제1 흡착부재
240: 프레스유닛
241: 지지부
242: 가압부
243: 프레스 종동부

Claims

적재함에 적재된 전지셀의 상면을 흡착하고, 상기 전지셀을 순차적으로 취출하여 운반하는 흡착 장치로서,
Z축 방향으로 선형이동하는 프레임, 및 상기 프레임의 내부에서 Y축 방향으로 왕복 선형 이동하는 메인 캠을 포함하는 본체부; 및
상기 메인 캠에 연동하여 Z축 방향으로 선형 이동하는 수직 이동유닛, 및 상기 수직 이동유닛의 단부에 구비되는 흡착유닛을 포함하는 연동부; 를 포함하고,
상기 수직 이동유닛은, 상기 프레임의 X축 방향 일측으로 연장되어 배치된 제1 및 제2 수직 이동부재와, 상기 프레임의 X축 방향 타측으로 연장되어 배치된 제3 및 제4 수직 이동부재로 구성되고,
상기 메인 캠은, 상기 수직 이동유닛 중에서 상기 프레임을 사이에 두고 사선 방향으로 배치된 한 쌍의 수직 이동부재를 동일한 방향으로 상하 이동시키는 흡착 장치.
제1항에 있어서,
상기 메인 캠은, 상기 수직 이동유닛 중에서 상기 프레임의 동일 측면에 배치되는 한 쌍의 수직 이동부재를 서로 다른 방향으로 상하 이동시키는 흡착 장치.
제1항에 있어서,
상기 메인 캠은, 상기 수직 이동유닛 중에서 상기 프레임을 사이에 두고 서로 대향하여 배치되는 한 쌍의 수직 이동부재를 서로 다른 방향으로 상하 이동시키는 흡착 장치.
제1항에 있어서,
상기 메인 캠은,
상기 제1 및 제2 수직 이동부재를 상호 반대방향으로 이동시키는 제1 평면캠과,
상기 제3 및 제4 수직 이동부재를 상호 반대방향으로 이동시키는 제2 평면캠을 포함하고,
상기 제1 평면캠과 제2 평면캠은 상보하는 캠 프로파일을 구비하는 흡착 장치.
제1항에 있어서,
상기 수직 이동유닛은,
상기 프레임에 Z축 방향으로 형성된 직선 형상의 수직 가이드 슬릿에 가이드되어 이동하는 흡착 장치.
제2항에 있어서,
상기 수직 이동유닛은,
상기 수직 가이드 슬릿을 관통하여 상기 프레임과 결합되고, 상기 수직 가이드 슬릿을 따라 Z축 방향으로 이동하는 흡착 장치.
제1항에 있어서,
상기 연동부는,
상기 수직 이동유닛을 감싸면서 Z축 방향으로 함께 이동하는 수평 이동유닛을 더 포함하고,
상기 수평 이동유닛은 상기 프레임에 Z축 방향으로 형성된 곡선 형상의 수평 가이드 슬릿에 가이드되어 상기 수직 이동유닛에 독립하여 X축 방향으로 선형이동 하는 흡착 장치.
제7항에 있어서,
상기 수평 가이드 슬릿은,
상기 메인 캠의 이동 방향에 직교하는 프레임의 일면에 서로 대칭되도록 형성된 한 쌍의 제1 및 제2 수평 가이드 슬릿; 및
상기 프레임의 타면에서 상기 제1 및 제2 수평 가이드 슬릿에 각각 대칭되도록 형성된 한 쌍의 제3 및 제4 수평 가이드 슬릿; 을 포함하는 흡착 장치.
제8항에 있어서,
상기 프레임의 동일한 면에 형성된 한 쌍의 수평 가이드 슬릿은, 양 단부에서의 이격 거리가 중심부에서의 이격 거리보다 짧아지는 포물선형을 갖는 흡착 장치.
제7항에 있어서,
상기 흡착유닛은, 상기 수평 이동유닛에 고정되고, 상기 수직 이동유닛에 대해서는 분리되어 있는 흡착 장치.
제10항에 있어서,
상기 흡착유닛은, 상기 수직 이동유닛의 연장된 단부에서 구비되어, 상기 수평 이동유닛으로부터 하방으로 연장 형성되는 흡착 장치.
제10항에 있어서,
상기 흡착유닛은, 상기 수직 이동유닛의 이동에 의해 Z축 방향으로 이동하고, 동시에 상기 수평 이동유닛의 이동에 의해 X축 방향으로 이동하는 흡착 장치.
제1항에 있어서,
상기 수직 이동유닛 및 상기 프레임 사이에 배치되는 탄성부재를 더 포함하는 흡착 장치.
제1항에 있어서,
상기 연동부는,
상기 메인 캠의 하부에 배치되어 상기 프레임의 하부를 관통하고, 상기 메인 캠의 이동에 연동하여 Z축 방향으로 왕복 선형 이동하는 프레스유닛을 더 포함하는 흡착 장치.
제14항에 있어서,
상기 프레스유닛은 수직 방향으로 연장 형성되고, 상기 프레임에 대해 슬라이딩 가능하도록 결합되는 지지부; 및
상기 지지부의 하단에서 전지셀의 폭 방향으로 연장 형성되고, 하부에 포물선 형상의 오목면이 형성된 가압부; 를 포함하는 흡착 장치.