WO2021246753A1 - 배터리 팩 조립용 볼트 및 너트 자동 공급 시스템 - Google Patents

배터리 팩 조립용 볼트 및 너트 자동 공급 시스템 Download PDF

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WO2021246753A1
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bolts
bolt
nuts
unit
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정인섭
김철융
이주영
황승균
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주식회사 엘지에너지솔루션
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a system for automatically supplying bolts and nuts required for each step of a battery pack assembly process.
  • EVs electric vehicles
  • HEVs hybrid electric vehicles
  • P-HEVs plug-in hybrid electric vehicles
  • ESSs energy storage systems
  • the types of secondary batteries currently widely used include lithium ion batteries, lithium polymer batteries, nickel cadmium batteries, nickel hydrogen batteries, nickel zinc batteries, and the like.
  • the operating voltage of the unit secondary battery cell that is, the unit battery cell, is about 2.0V to 5.0V. Therefore, when a higher output voltage is required, a plurality of battery cells may be connected in series to form a cell module assembly, and the cell module assembly may be connected in series or parallel according to the required output voltage or charge/discharge capacity.
  • a battery module may be configured, and it is common to manufacture a battery pack by adding additional components using at least one battery module.
  • the bolt and nut automatic supply system for achieving the above object is a plurality of feeders for storing and supplying bolts and nuts by type, a transport unit for transporting the bolts and nuts supplied from the feeders, and a transport unit It characterized in that it comprises a storage box for accommodating the transported bolts and nuts, and a storage box transfer unit for transporting the storage box.
  • the bolt and nut automatic supply system includes an aligning unit for storing and aligning and discharging the bolts and nuts by a feeder, a vibrating unit for vibrating the aligning unit, a supply unit for supplying the bolts and nuts to the conveying unit, and an inside It characterized in that it comprises a case in which the alignment part and the vibrating part are located.
  • the bolt and nut automatic supply system is characterized in that the vibrating unit is provided with an electromagnetic coil and a leaf spring, and generates vibration so that the aligning unit can discharge the bolt and nut.
  • the bolt and nut automatic supply system according to the present invention is characterized in that the feeder is a bowl feeder.
  • the bolt and nut automatic supply system is characterized in that the accommodating box has a plurality of accommodating grooves, and the bolts and nuts are accommodated in the respective grooves by a quantity required for each stage of battery pack assembly.
  • the bolt and nut automatic supply system is characterized in that the receiving grooves are painted in different colors so that they correspond to each stage of assembly and are distinguished in one-to-one correspondence.
  • each serial number is written so that the receiving groove corresponds to each step of assembling in one-to-one correspondence with each other.
  • the bolt and nut automatic supply system includes a plurality of transport units for receiving the bolts and nuts supplied from the feeder and transporting them to a storage box, a driving unit for moving the transport unit, and a lower portion of the transport unit. It is characterized in that it includes a door that can be opened and closed.
  • the method for automatically supplying bolts and nuts relates to a method of automatically supplying the required quantity of bolts and nuts for each type at each stage when assembling a battery pack using the automatic bolt and nut supply system of the present invention. , (a) supplying the bolts and nuts by type to each of the plurality of feeders, (b) supplying the number of bolts and nuts required for each step from the feeder to the conveying unit, (c) the It characterized in that it comprises the steps of transporting the bolt and nut from the transport unit to the accommodating groove of the accommodating box, and (d) transferring the accommodating box in which the bolt and nut are accommodated from a workbench to a moving cart.
  • the automatic bolt and nut supply method according to the present invention is characterized in that it further comprises the step of moving the moving bogie on which the storage box is seated to the battery pack assembly process after step (d).
  • the battery pack according to the present invention is characterized in that it is assembled using the bolts and nuts supplied by the automatic bolt and nut supply method of the present invention.
  • the bolt and nut automatic supply system of the present invention automatically supplies the correct type and quantity of bolts and nuts required for each assembly step, so that the fastening of the bolts and nuts is omitted due to an operator's mistake, resulting in deterioration or failure of the battery pack. can prevent this from happening.
  • the automatic bolt and nut supply system of the present invention has the advantage of improving the efficiency of assembly work by separately supplying bolts and nuts required for each step.
  • FIG. 1 is a side view illustrating an automatic bolt and nut supply system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a side view illustrating an automatic bolt and nut supply system including a storage box transfer unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a plan view illustrating an automatic bolt and nut supply system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic diagram schematically showing each configuration of the feeder of the present invention.
  • Figure 5 is a perspective view showing a storage box seated on the work table of the present invention.
  • FIG. 1 is a side view illustrating an automatic bolt and nut supply system according to a first preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a bolt and nut automatic supply system including a storage box transfer unit, which is a portion omitted in FIG. is a side view of
  • Figure 3 is a plan view from above of the bolt and nut automatic supply system according to the first embodiment of the present invention.
  • the automatic bolt and nut supply system 10 of the present invention stores each type of bolt or nut by type and supplies a plurality of feeders to the required quantity. (100), a transport unit 200 for transporting the bolts and nuts supplied from the feeder 100 and supplying them to a storage box, a storage box 300 for accommodating the bolts and nuts in each storage groove 310, a storage box
  • the storage box transport unit 400 for transporting the 300 and the storage box 300 are placed and include a workbench 500 on which the supply of bolts and nuts is made.
  • a feeder (100) refers to a device that automatically aligns and supplies parts, and generally refers to a device that sorts and supplies parts in a usable direction using vibration.
  • the feeder 100 is an alignment unit 110 that stores and aligns and discharges bolts and nuts, and a vibrating unit that generates vibration and applies vibration to these alignment units. (120), the supply unit 130, which is a passage for discharging the bolts and nuts of the aligning unit 110 to the outside, and the aligning unit 110 and the vibrating unit 120 are positioned inside the case 140 surrounding them.
  • the vibrating unit 120 includes an electromagnetic coil and a plate spring, and serves to generate vibrations of a desired frequency in the process of being restored by elasticity after the plate spring is deformed according to the action of the electromagnetic coil, and is aligned by such vibrations.
  • the parts stored in the unit 110 are aligned and discharged to the outside of the alignment unit 110 .
  • a typical feeder using this vibration is a bowl feeder.
  • the bowl feeder is a feeder in which a bowl corresponding to the alignment unit 110 and a vibrating unit 120 for generating vibration are combined.
  • Such a feeder 100 is preferably provided in a number corresponding to the type of bolts and nuts used in the battery pack assembly process so that only one type of bolt or nut can be stored separately in one feeder 100 .
  • the automatic bolt and nut supply system 10 of the present invention is not limited thereto, and various known feeders capable of performing the same function may be used.
  • the transport unit 220, the transport unit 220 of the upper and lower portions that store the bolts and nuts supplied from the feeder 100 and supply the transport unit 200 to the storage groove 310 of the storage box 300 are opened.
  • the driving unit 210 for driving the conveying unit 220 to the front and rear left and right and located at the lower part of the conveying unit 220 to receive bolts and nuts from the feeder 100 and receive the corresponding receiving groove of the storage box 300 . It maintains a closed state until the transport unit 220 moves over the 310 and includes an openable and openable door unit 230 that opens when the bolts and nuts are supplied to the storage box 300 .
  • the storage box 300 When the storage box 300 is viewed in detail with reference to FIG. 5 , the storage box 300 has a form in which a plurality of storage grooves 310 in which bolts and nuts are accommodated are connected.
  • the number of storage grooves 310 provided in one storage box 300 can be variously selected according to the type and quantity of bolts and nuts required in the assembly process of the battery pack.
  • the grooves 310 may be formed by combining as many as necessary, or may be manufactured by forming a desired number of accommodation grooves 310 in an integrally formed frame.
  • the shape of the receiving groove 310 is not limited to that of FIG. 5 , and can be formed in any shape as long as it can stably accommodate the bolts and nuts and can be used in the assembly process.
  • the storage box 300 may be distinguished by painting in a different color so that each storage groove 310 corresponds to each stage of assembly in a one-to-one correspondence with each other, or by writing a serial number such as a number or alphabet.
  • the correct quantity of bolts and nuts can be supplied to each assembly step, so the worker accidentally omits the fastening during the assembly process, or the missing bolt or nut, which the worker is not aware of, enters the battery pack during the assembly process. It is possible to prevent defects from occurring, and since the necessary bolts and nuts are separated for each step, work efficiency is improved and the battery pack assembly process time can be shortened.
  • the storage box transfer unit 400 transports the storage box 300 before supplying the bolts and nuts mounted on the moving bogie 600 of the workbench 500 . It is a device that moves to a predetermined position, and moves the storage box 300 in which the supply of bolts and nuts is completed from the work bench 500 to the empty moving cart 600 .
  • the bolts and nuts are supplied to each of the plurality of feeders 100 by type, and then, each step The necessary bolts and nuts are supplied from each feeder 100 to the transport unit 220 of the transport unit 200 .
  • the bolts and nuts are transported and supplied to the corresponding receiving grooves 310 of the storage box 300 by the transport unit 200 , and the storage box 300 in which the necessary bolts and nuts are supplied is transferred to the storage box transport unit 400 .
  • ) is transferred from the work bench 500 to the carriage 600 for movement.
  • the moving bogie 600 on which the storage box 300 is seated is moved to the battery pack assembly process and used to fasten parts in each assembly process of the battery pack.
  • the battery pack assembled through such a process may be used as a power supply source for an electric vehicle (EV), a hybrid electric vehicle (HEV), a plug-in hybrid electric vehicle (P-HEV), and an energy storage system (ESS).
  • EV electric vehicle
  • HEV hybrid electric vehicle
  • P-HEV plug-in hybrid electric vehicle
  • ESS energy storage system

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Abstract

본 발명은 배터리 팩을 조립 시 각 단계별로 필요한 볼트 및 너트를 종류별로 필요 수량만큼 자동으로 공급하기 위하여, 볼트 및 너트를 종류별로 각각 보관 및 공급하는 복수의 피더, 피더로부터 공급된 볼트 및 너트를 운반하는 운반 유닛, 운반 유닛으로부터 운반된 볼트 및 너트를 수납하는 수납 박스 및 수납 박스를 이송하는 수납 박스 이송 유닛을 구비한 볼트 및 너트 자동 공급 시스템에 관한 것이다.

Description

배터리 팩 조립용 볼트 및 너트 자동 공급 시스템
본 출원은 2020년 06월 02일자 한국 특허 출원 제2020-0066466호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
본 발명은 배터리 팩 조립 공정의 각 단계별로 필요한 볼트 및 너트를 자동으로 공급하는 시스템에 관한 것이다.
스마트폰, 노트북, 디지털 카메라 등 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 충방전이 가능한 이차전지에 관한 기술이 활발해지고 있다. 또한, 이차 전지는 대기오염 물질을 유발하는 화석 연료의 대체 에너지원으로, 전기 자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(P-HEV) 및 에너지 저장 시스템(ESS) 등에 적용되고 있다.
현재 널리 사용되는 이차전지의 종류에는 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지, 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 등이 있다. 이러한 단위 이차전지 셀, 즉, 단위 배터리 셀의 작동 전압은 약 2.0V ~ 5.0V이다. 따라서, 이보다 더 높은 출력 전압이 요구될 경우, 복수 개의 배터리 셀을 직렬로 연결하여 셀 모듈 어셈블리를 구성하기도 하며, 또한 셀 모듈 어셈블리를 요구되는 출력 전압 또는 충방전 용량에 따라 직렬이나 병렬로 연결하여 배터리 모듈을 구성할 수도 있으며, 이러한 적어도 하나의 배터리 모듈을 이용하여 추가적인 구성요소를 부가하여 배터리 팩을 제작하는 것이 일반적이다.
배터리 팩을 제작하기 위해서는 배터리 팩을 구성하는 각 부품들을 조립하는 공정이 필요하고, 이러한 조립 공정에는 각 단계별로 부품들을 체결하기 위하여 많은 종류와 수량의 볼트 및 너트를 필요로 한다.
그러나, 기존의 볼트 및 너트 공급 장치는 단지 필요한 볼트 및 너트 전체를 한꺼번에 자동으로 공급하면 작업자가 각각의 조립 단계에 맞는 볼트 및 너트를 일일이 구별하여 체결하는 형태로 작업이 진행되어, 작업자의 실수에 의하여 볼트 및 너트의 체결이 누락되어도 이를 작업자가 바로 인지하지 못하고 다음 공정으로 진행하여 체결 불량에 의한 배터리 팩의 품질이 저하되거나 불량이 발생하는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 배터리 팩을 조립 시 각 단계별로 필요한 볼트 및 너트를 필요한 수량만큼 자동으로 공급하는 시스템 및 상기 시스템을 이용한 볼트 및 너트 자동 공급 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 볼트 및 너트 자동 공급 시스템은 볼트 및 너트를 종류별로 각각 보관 및 공급하는 복수의 피더, 피더로부터 공급된 볼트 및 너트를 운반하는 운반 유닛, 운반 유닛으로부터 운반된 볼트 및 너트를 수납하는 수납 박스 및 수납 박스를 이송하는 수납 박스 이송 유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 볼트 및 너트 자동 공급 시스템은 피더가 상기 볼트 및 너트를 보관하고 정렬시켜 배출하는 정렬부, 상기 정렬부를 진동시키는 진동부, 상기 볼트 및 너트를 상기 운반 유닛으로 공급하는 공급부 및 내부에 상기 정렬부와 상기 진동부가 위치하는 케이스를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 볼트 및 너트 자동 공급 시스템은 진동부가 전자코일과 판스프링을 구비하여, 정렬부가 볼트 및 너트를 배출할 수 있도록 진동을 발생시키는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 볼트 및 너트 자동 공급 시스템은 피더가 보울 피더인 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 볼트 및 너트 자동 공급 시스템은 수납 박스가 복수의 수납 홈을 구비하여, 볼트 및 너트를 배터리 팩 조립의 각 단계별로 필요한 수량만큼 각각의 홈에 수납하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 볼트 및 너트 자동 공급 시스템은 수납 홈이 조립의 각 단계와 일대일로 대응되어 구분되도록 각각 다른 색으로 도색된 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 볼트 및 너트 자동 공급 시스템은 수납 홈이 조립의 각 단계와 일대일로 대응되어 구분되도록 각각 일련번호가 기입된 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 볼트 및 너트 자동 공급 시스템은 운반 유닛이 피더로부터 공급된 볼트 및 너트를 수납하여 수납 박스로 운반하는 복수의 운반부, 상기 운반부를 위치 이동시키는 구동부 및 상기 운반부의 하부에 위치하여 개폐가능한 도어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 볼트 및 너트 자동 공급 방법은 본 발명의 볼트 및 너트 자동 공급 시스템을 사용하여 배터리 팩을 조립 시 각 단계별로 필요한 볼트 및 너트를 종류별로 필요 수량만큼 자동으로 공급하는 방법에 관한 것으로, (a) 상기 복수의 피더 각각에 상기 볼트 및 너트를 종류별로 공급하는 단계, (b) 각 단계별로 필요한 상기 볼트 및 너트의 수량만큼 상기 피더에서 상기 운반 유닛으로 공급하는 단계, (c) 상기 운반 유닛에서 상기 수납 박스의 상기 수납 홈으로 상기 볼트 및 너트를 운반하는 단계 및 (d) 상기 볼트 및 너트가 수납된 상기 수납 박스를 작업대에서 이동용 대차로 이송시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 볼트 및 너트 자동 공급 방법은 (d) 단계 이후에 수납 박스가 안착된 이동용 대차를 상기 배터리 팩 조립 공정으로 이동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 배터리 팩은 본 발명의 볼트 및 너트 자동 공급 방법에 의하여 공급된 볼트 및 너트를 사용하여 조립된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 볼트 및 너트 자동 공급 시스템은 각 조립 단계별로 소요되는 정확한 종류 및 수량의 볼트 및 너트를 자동으로 공급함으로써 작업자의 실수에 의하여 볼트 및 너트의 체결이 누락되어 배터리 팩의 품질이 저하되거나 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한 본 발명의 볼트 및 너트 자동 공급 시스템은 각 단계별로 필요한 볼트 및 너트를 구분하여 공급함으로써 조립 작업의 능률을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 볼트 및 너트 자동 공급 시스템을 도시한 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수납 박스 이송 유닛을 포함한 볼트 및 너트 자동 공급 시스템을 도시한 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 볼트 및 너트 자동 공급 시스템을 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 피더의 각 구성을 개략적으로 도시한 개략도이다.
도 5는 본 발명의 작업대 위에 안착된 수납 박스를 도시한 사시도이다.
본 출원에서 "포함한다", "가지다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고, 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 본 발명에 따른 볼트 및 너트 자동 공급 시스템에 관하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 볼트 및 너트 자동 공급 시스템을 도시한 측면도이고, 도 2는 도 1에서 생략한 부분인 수납 박스 이송 유닛을 포함하여 도시한 볼트 및 너트 자동 공급 시스템의 측면도이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 볼트 및 너트 자동 공급 시스템을 위에서 바라본 평면도이다.
도 1 내지 도 3를 참조하여 볼트 및 너트 자동 공급 시스템(10)을 살펴보면, 본 발명의 볼트 및 너트 자동 공급 시스템(10)은 각각 볼트 또는 너트를 종류별로 보관하다가 필요한 수량만큼 공급해주는 복수개의 피더(100), 피더(100)로부터 공급된 볼트 및 너트를 운반하여 수납 박스로 공급하는 운반 유닛(200), 볼트 및 너트를 각각의 수납 홈(310)에 수납하는 수납 박스(300), 수납 박스(300)를 이송하는 수납 박스 이송 유닛(400) 및 수납 박스(300)가 놓여져 볼트 및 너트의 공급이 이루어지는 작업대(500)를 포함한다.
피더(feeder, 100)는 부품을 자동으로 정렬하여 공급해 주는 장치를 이르는 것으로, 일반적으로 진동을 이용하여 부품을 사용할 수 있는 방향으로 선별하여 정렬 공급시키는 장치를 일컫는다.
피더(100)를 도 4를 참조하여 좀 더 상세하게 살펴보면, 피더(100)는 볼트 및 너트를 보관하고 정렬시켜 배출하는 정렬부(110), 진동을 발생시켜 이러한 정렬부에 진동을 가하는 진동부(120), 정렬부(110)의 볼트 및 너트를 외부로 배출하는 통로인 공급부(130) 및 정렬부(110)와 진동부(120)가 내부에 위치하는 형태로 이들을 감싸고 있는 케이스(140)를 포함한다.
여기서 진동부(120)는 전자코일과 판스프링을 구비하여 전자코일의 작용에 따라 판스프링이 변형되었다가 탄성에 의하여 복원되는 과정에서 원하는 주파수의 진동을 발생시키는 역할을 하고, 이러한 진동에 의하여 정렬부(110)에 보관된 부품들이 정렬되고, 정렬부(110) 외부로 배출된다.
이러한 진동을 이용하는 피더로는 대표적으로 보울 피더가 있다. 보울 피더는 상기 정렬부(110)에 대응하는 보울과 진동을 발생시키는 진동부(120)가 결합된 형태의 피더로 보울은 그 형태에 따라 원통형, 계단형, 접시형 등이 있다.
이러한 피더(100)는 하나의 피더(100)에 볼트 또는 너트 한 종류만을 구분하여 보관할 수 있도록 배터리 팩 조립 공정에서 사용되는 볼트 및 너트의 종류에 대응하는 개수로 구비하는 것이 바람직하다.
위에서는 진동을 이용한 피더를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명의 볼트 및 너트 자동 공급 시스템(10)은 이에 한정되지 않고, 동일한 기능을 수행할 수 있는 공지의 다양한 피더를 사용할 수 있다.
한편 운반 유닛(200)을 피더(100)로부터 공급된 볼트 및 너트를 보관하고, 수납 박스(300)의 수납 홈(310)으로 공급하는 상하부가 열린 형태의 운반부(220), 운반부(220)에 연결되어 운반부(220)를 전후 좌우로 구동하는 구동부(210) 및 운반부(220)의 하부에 위치하여 피더(100)로부터 볼트 및 너트를 공급받아 수납 박스(300)의 해당 수납 홈(310) 위로 운반부(220)가 이동할 때까지는 닫힌 상태를 유지하고, 수납 박스(300)로 볼트 및 너트를 공급 시에 열리는 개폐 가능한 도어부(230)를 포함한다.
상기 수납 박스(300)를 도 5를 참조하여 상세하게 살펴보면, 수납 박스(300)는 볼트 및 너트가 수납되는 다수의 수납 홈(310)이 연결된 형태이다. 하나의 수납 박스(300)에 구비된 수납 홈(310)의 개수는 배터리 팩의 조립 공정에서 필요한 볼트 및 너트의 종류 및 수량에 따라 다양하게 선택할 수 있으며, 이러한 수납 박스(300)는 개개의 수납 홈(310)들을 필요한 수량만큼 결합하여 형성할 수도 있고, 일체로 형성된 프레임 내에 원하는 수의 수납 홈(310)을 형성하여 제조할 수도 있다.
한편 수납 홈(310)의 형태는 도 5에 한정되지 않고, 볼트 및 너트를 안정되게 수납하고, 조립 공정에서 사용 가능하다면 어떠한 형태로도 형성 가능하다.
또한 수납 박스(300)는 각각의 수납 홈(310)이 조립의 각 단계와 일대일로 대응되어 구분되도록 각각 다른 색으로 도색하여 구분하거나, 숫자나 알파벳 등의 일련번호를 기입하여 구분할 수 있다. 이와 같은 방법을 통하여 각 조립 단계별로 정확한 수량의 볼트 및 너트를 공급할 수 있어, 조립 공정 시 작업자가 실수로 체결을 누락하거나, 작업 중 작업자가 인지하지 못하는 누락된 볼트 또는 너트가 배터리 팩 내부로 들어가서 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있고, 각 단계별로 필요한 볼트 및 너트가 구분되어 있으므로 작업 능률이 향상되어 배터리 팩 조립 공정 시간을 단축할 수 있다.
상기 수납 박스 이송 유닛(400)을 도 2 및 도 3을 참조하여 살펴보면,수납 박스 이송 유닛(400)은 이동용 대차(600)에 실린 볼트 및 너트 공급 전의 수납 박스(300)를 작업대(500)의 정해진 위치로 옮기고, 작업대(500)에서 볼트 및 너트의 공급이 완료된 수납 박스(300)를 비어 있는 이동용 대차(600)로 옮기는 작업을 하는 장치이다.
이러한 본 발명의 볼트 및 너트 자동 공급 시스템(10)을 사용하여 볼트 및 너트를 자동으로 공급하는 방법에 대하여 살펴보면, 먼저 복수의 피더(100) 각각에 볼트 및 너트를 종류별로 공급하고, 이어서 각 단계별로 필요한 볼트 및 너트를 각각의 피더(100)에서 운반 유닛(200)의 운반부(220)로 공급한다. 운반 유닛(200)에 의해 볼트 및 너트는 수납 박스(300)의 해당하는 수납 홈(310)으로 운반되어 공급되고, 필요한 볼트 및 너트의 공급이 완료된 수납 박스(300)는 수납박스 이송 유닛(400)에 의하여 작업대(500)에서 이동용 대차(600)로 이송된다. 이후에 수납 박스(300)가 안착된 이동용 대차(600)를 배터리 팩 조립 공정으로 이동시켜 배터리 팩의 각 조립 공정에서 부품들을 체결하는데 사용하게 된다.
이와 같은 공정을 통하여 조립된 배터리 팩은 전기 자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(P-HEV) 및 에너지 저장 시스템(ESS) 등의 전력 공급원으로서 사용될 수 있다.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연하다.
(부호의 설명)
10 : 볼트 및 너트 자동 공급 시스템
100 : 피더
110 : 정렬부
120 : 진동부
130 : 공급부
140 : 케이스
200 : 운반 유닛
210 : 구동부
220 : 운반부
230 : 도어부
300 : 수납 박스
310 : 수납 홈
400 : 수납 박스 이송 유닛
500 : 작업대
600 : 이동용 대차

Claims (11)

  1. 배터리 팩을 조립 시 각 단계별로 필요한 볼트 및 너트를 종류별로 필요 수량만큼 자동으로 공급하는 시스템에 있어서,
    상기 볼트 및 너트를 종류별로 각각 보관 및 공급하는 복수의 피더(100);
    상기 피더(100)로부터 공급된 상기 볼트 및 너트를 운반하는 운반 유닛(200);
    상기 운반 유닛(200)으로부터 운반된 상기 볼트 및 너트를 수납하는 수납 박스(300); 및
    상기 수납 박스(300)를 이송하는 수납 박스 이송 유닛(400)을 포함하는 볼트 및 너트 자동 공급 시스템(10).
  2. 제1항에 있어서, 상기 피더(100)는 상기 볼트 및 너트를 보관하고 정렬시켜 배출하는 정렬부(110), 상기 정렬부(110)를 진동시키는 진동부(120), 상기 볼트 및 너트를 상기 운반 유닛으로 공급하는 공급부(130) 및 내부에 상기 정렬부와 상기 진동부가 위치하는 케이스(140)를 포함하는 것을 특징으로 하는 볼트 및 너트 자동 공급 시스템(10).
  3. 제2항에 있어서, 상기 진동부(120)는 전자코일과 판스프링을 구비하여, 상기 정렬부(110)가 상기 볼트 및 너트를 배출할 수 있도록 진동을 발생시키는 것을 특징으로 하는 볼트 및 너트 자동 공급 시스템(10).
  4. 제1항에 있어서, 상기 피더(100)는 보울 피더인 것을 특징으로 하는 볼트 및 너트 자동 공급 시스템(10).
  5. 제1항에 있어서, 상기 수납 박스(300)는 복수의 수납 홈(310)을 구비하여, 상기 볼트 및 너트를 배터리 팩 조립의 각 단계별로 필요한 수량만큼 각각의 홈에 수납하는 것을 특징으로 하는 볼트 및 너트 자동 공급 시스템(10).
  6. 제5항에 있어서, 상기 수납 홈(310)은 상기 조립의 각 단계와 일대일로 대응되어 구분되도록 각각 다른 색으로 도색된 것을 특징으로 하는 볼트 및 너트 자동 공급 시스템(10).
  7. 제5항에 있어서, 상기 수납 홈(310)은 상기 조립의 각 단계와 일대일로 대응되어 구분되도록 각각 일련번호가 기입된 것을 특징으로 하는 볼트 및 너트 자동 공급 시스템(10).
  8. 제1항에 있어서, 상기 운반 유닛(200)은 상기 피더(100)로부터 공급된 상기 볼트 및 너트를 수납하여 상기 수납 박스(300)로 운반하는 복수의 운반부(220), 상기 운반부(220)를 위치 이동시키는 구동부(210) 및 상기 운반부(220)의 하부에 위치하여 개폐가능한 도어부(230)를 포함하는 것을 특징으로 하는 볼트 및 너트 자동 공급 시스템(10).
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 볼트 및 너트 자동 공급 시스템(10)을사용하여 배터리 팩을 조립 시 각 단계별로 필요한 볼트 및 너트를 종류별로 필요 수량만큼 자동으로 공급하는 방법에 있어서,
    (a) 상기 복수의 피더(100) 각각에 상기 볼트 및 너트를 종류별로 공급하는 단계;
    (b) 각 단계별로 필요한 상기 볼트 및 너트의 수량만큼 상기 피더(100)에서 상기 운반 유닛(200)으로 공급하는 단계;
    (c) 상기 운반 유닛(200)에서 상기 수납 박스(300)의 상기 수납 홈(310)으로 상기 볼트 및 너트를 운반하는 단계 및
    (d) 상기 볼트 및 너트가 수납된 상기 수납 박스(300)를 작업대에서 이동용대차(600)로 이송시키는 단계를 포함하는 볼트 및 너트 자동 공급 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 (d) 단계 이후에 상기 수납 박스(300)가 안착된 상기 이동용 대차(600)를 상기 배터리 팩 조립 공정으로 이동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 볼트 및 너트 자동 공급 방법.
  11. 제10항의 볼트 및 너트 자동 공급 방법에 의하여 공급된 볼트 및 너트를 사용하여 조립된 배터리 팩.
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