WO2023163551A1 - 단위셀의 이송 장치 및 이송 방법 - Google Patents

단위셀의 이송 장치 및 이송 방법 Download PDF

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WO2023163551A1
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adsorption
unit cell
cells
alignment
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PCT/KR2023/002681
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구본철
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주식회사 엘지에너지솔루션
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H3/00—Separating articles from piles
    • B65H3/08—Separating articles from piles using pneumatic force
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H5/00—Feeding articles separated from piles; Feeding articles to machines
    • B65H5/08—Feeding articles separated from piles; Feeding articles to machines by grippers, e.g. suction grippers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and method for transferring unit cells in the manufacturing process of a secondary battery.
  • types of secondary batteries include nickel cadmium batteries, nickel hydrogen batteries, lithium ion batteries, and lithium ion polymer batteries. These secondary batteries are used not only for small products such as digital cameras, P-DVDs, MP3Ps, mobile phones, PDAs, portable game devices, power tools, and E-bikes, but also for large products that require high power, such as electric vehicles and hybrid vehicles, and surplus power generation. It is applied and used to a power storage device for storing power or renewable energy and a power storage device for backup.
  • an electrode active material slurry is first applied to a positive electrode current collector and a negative electrode current collector to prepare a positive electrode and a negative electrode, and laminated on both sides of a separator to form an electrode assembly of a predetermined shape form Then, the electrode assembly is accommodated in the battery case, and the electrolyte is injected and then sealed.
  • a unit cell transfer device In the process of manufacturing the electrode assembly, a plurality of unit cells stacked in the magazine are transferred to the next process, and a unit cell transfer device may be used in the transfer process.
  • the unit cell transfer device In the manufacturing process of an electrode assembly using unit cells, since the process of designing and transferring unit cells in alignment is an essential process, the unit cell transfer device must accurately transfer the unit cells while maintaining alignment. Therefore, there is a need for a transfer device that detects the alignment of the unit cell more precisely and effectively corrects the alignment for an alignment error.
  • One problem to be solved by the present invention is to provide a conveying device and a conveying method.
  • the unit cell transfer device includes an adsorption unit for adsorbing the unit cells placed in the magazine, and the unit cells from the adsorption unit. It may include a rotor unit for moving the unit cells through a rotational motion in a state in which the unit cells are received and adsorbed, and a first detection unit for detecting the alignment of the unit cells adsorbed to the adsorption unit.
  • the rotor unit may include at least one rotary blade rotating around a rotation axis and at least one suction plate connected to one end of each rotary blade to adsorb and transfer the unit cell.
  • the controller may further include a control unit for controlling adsorption and transfer operations of the rotor unit based on the alignment of the unit cells detected by the first sensing unit.
  • the adsorption unit may include a first adsorption unit that adsorbs the unit cells placed in the magazine and a second adsorption unit that is located outside the first adsorption unit and receives and adsorbs the unit cells from the first adsorption unit. .
  • the control unit may adjust the suction angle and position of the suction plate located above the second suction unit based on the alignment of the unit cells detected by the first detection unit.
  • the adsorption plate is at a first position to receive the unit cells from the adsorption unit, a second position to sense the alignment of the adsorbed unit cells, a third position to release the adsorbed unit cells, and a third position. It may be characterized in that the fourth position discarding the unit cell that has not been released is sequentially moved.
  • It may further include a second sensing unit positioned below the unit cell adsorbed at the second position and sensing an alignment of a lower surface of the unit cell.
  • It may further include a third sensing unit positioned at the third position to sense the alignment of the unit cell before the unit cell is released.
  • the control unit determines whether or not to release the unit cell based on the alignment of the unit cell measured by the second sensing unit and the third sensing unit, and transfers the unit cell that has not been released to the fourth position.
  • the rotor part can be controlled.
  • the first sensing unit may be located at the first position to detect an alignment of the unit cells before the unit cells are transferred from the first adsorption unit to the second adsorption unit.
  • the first adsorption unit adsorbs the unit cell located on the lower side of the first adsorption unit and moves the unit cell to the upper side of the first adsorption unit through a rotational motion, and the first sensing unit is located on the upper side of the first adsorption unit. In this state, it is possible to detect the alignment of the unit cells located on the upper side of the first adsorption unit.
  • the unit cell transfer method includes an adsorption step of adsorbing the unit cells placed in the magazine by an adsorption unit, a first sensing unit A first sensing step of detecting the alignment of the unit cells adsorbed to the adsorption unit and a transfer step of receiving and transferring the unit cells from the adsorption unit to the rotor unit may be included.
  • the rotor unit may include at least one rotary blade rotating around a rotation axis and at least one suction plate connected to one end of each rotary blade to adsorb and transfer the unit cell.
  • the adsorption step includes a first adsorption step in which a first adsorption unit adsorbs the unit cells placed in the magazine and a second adsorption step in which a second adsorption unit receives and adsorbs the unit cells adsorbed in the first adsorption unit. can do.
  • the transfer step may include an adjustment step of adjusting the suction angle and position of the suction plate located above the second suction unit based on the alignment of the unit cells detected by the first detection unit.
  • the adsorption plate is at a first position to receive the unit cells from the adsorption unit, a second position to sense the alignment of the adsorbed unit cells, a third position to release the adsorbed unit cells, and a third position. It may be characterized in that the fourth position discarding the unit cell that has not been released is sequentially moved.
  • the second sensing unit is positioned below the unit cell at the second position to detect the alignment of the lower surface of the unit cell, and the third sensing unit detects the alignment of the unit cell at the third position.
  • a third sensing step of sensing alignment of the unit cells before being released may be further included.
  • the transferring step is a determining step of determining whether or not to release the unit cell based on the alignment of the unit cell detected by the second sensing unit and the third sensing unit. It may further include a release step of releasing and a discard step of discarding the unit cells that were not released in the release step at the fourth location.
  • the alignment detection by detecting the alignment of the unit cell by the first sensing unit before the rotor unit adsorbs the unit cell, and correcting the alignment of the unit cell based on the detected information, the alignment detection and By performing the correction work in advance, the alignment can be corrected more precisely.
  • the first to third sensing units by disposing the first to third sensing units at each position, it is possible to secure an alignment correction range and increase electrode production by reducing discarded unit cells.
  • FIG. 1 is a perspective view of a unit cell transfer device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view of a state in which unit cells are adsorbed to the first adsorption unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a plan view of a state in which an adsorption plate is disposed on one side of a second adsorption unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a control block diagram of a transfer device of a unit cell according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a flowchart of a unit cell transfer method according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a flowchart of a transfer step according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view of a unit cell transfer device 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the unit cell transfer device 1 may adsorb and transfer unit cells 2 stacked in a magazine m one by one.
  • the unit cell transfer device 1 may transfer the unit cell 2 along the radius of rotation through a rotational motion in a state in which the unit cell 2 is adsorbed.
  • the alignment of the unit cell 2 is detected, the unit cell 2 is released, and the unit cell 2 is discarded. It can be.
  • the accuracy of alignment correction of the unit cell 2 can be increased.
  • the alignment can be more precisely corrected.
  • the unit cell transfer device 1 may include an adsorption unit 10 , a rotor unit 11 and a first detection unit 12 .
  • the unit cell transfer device 1 may further include a second sensing unit 13, a third sensing unit 14, and a control unit 15, respectively.
  • the adsorption unit 10 may adsorb the unit cells 2 placed in the magazine m.
  • the adsorbing unit 10 may adsorb one of the plurality of unit cells 2 stacked on the magazine m, move it through a rotational motion, and then transfer the adsorbed unit cell 2 to the rotor unit 11 to be described later.
  • the adsorption unit 10 may include a first adsorption unit 10a and a second adsorption unit 10b.
  • the first adsorption unit 10a may adsorb the unit cells 2 placed in the magazine m and rotate about a rotational axis parallel to the ground.
  • the first suction unit 10a may include a first body rotating around a rotational axis parallel to the ground, and a suction pad moving so that the distance to the body varies.
  • the first adsorption unit 10a can move the unit cell 2 upward by rotating it 180 degrees through a rotational motion in a state in which the unit cell 2 located at the lower side is adsorbed through the adsorption pad.
  • the adsorbed unit cell 2 may be delivered to the second adsorption unit 10b located on one side.
  • the adsorption pad of the first adsorption part 10a descends toward the magazine m to adsorb the unit cell 2, and then rises and rotates to transfer the unit cell 2 to the second adsorption part 10b.
  • the first adsorption unit 10a may hold only one unit cell 2 of the plurality of unit cells 2 stacked in the magazine m through the adsorption pad.
  • the first adsorption unit 10a separates the overlapping unit cells 2 through a shaking operation while holding the unit cells 2.
  • the first adsorption unit 10a may transmit rotational motion to the second adsorption unit 10b while holding only a single unit cell 2 through a shaking operation.
  • the second adsorption unit 10b is located outside the first adsorption unit 10a and can receive and adsorb the unit cell 2 from the first adsorption unit 10a, and rotates around a rotational axis parallel to the ground. can do.
  • the second adsorption unit 10b includes a second body rotating around a rotation axis horizontal to the ground and an adsorption surface formed to adsorb the unit cell 2 while moving so that the distance to the second body varies.
  • the adsorption surface of the second adsorption unit 10b may adsorb the unit cell 2 using a vacuum state.
  • the unit cell 2 may be moved upward of the second suction part 10b by rotating in a state where the second suction part 10b adsorbs the unit cell 2 .
  • the rotational axis of the second suction part 10b and the rotational axis of the first suction part 10a may be parallel to each other.
  • the rotor unit 11 may move the unit cells 2 through rotational motion in a state in which unit cells 2 are received and adsorbed from the adsorption unit 10 .
  • the rotor unit 11 sequentially moves the adsorbed unit cells 2 to a plurality of predetermined positions, and as a result, the plurality of unit cells 2 stacked in the magazine m are moved to a specific position. can be released
  • the rotor unit 11 may discard the unit cells 2 that do not satisfy the alignment conditions at another specific location without releasing them.
  • the rotor unit 11 may include at least one rotary blade 110 and at least one suction plate 111 .
  • Each rotary blade 110 may rotate around a rotation axis.
  • Each rotary blade 110 may be spaced apart at a certain angle around the axis of rotation. For example, a total of 4 rotary blades may form an angle of 90 degrees to each other.
  • Each adsorption plate 111 may adsorb and transfer the unit cell 2 .
  • each adsorption plate 111 is connected to one end of each rotary blade 110, and through the rotational motion of the rotary blade, the unit cell 2 can be transferred along the radius of rotation in an adsorbed state.
  • the adsorption plate 111 is connected to the lower surface of the rotary blade, and the unit cell 2 can be transported in a state in which the lower surface of the adsorption plate 111 is adsorbed to the unit room.
  • the structure of the first adsorption unit 10a and the second adsorption unit 10b is not limited thereto, and the adsorption pad of the first adsorption unit 10a is replaced with an adsorption surface performing vacuum adsorption, or the second adsorption unit 10a
  • the suction surface of the portion 10b may be replaced with a suction pad.
  • the adsorption plate 111 has a first position (P1) for receiving the unit cell 2 from the adsorption unit 10, a second position (P2) for detecting the alignment of the unit cell 2, and an adsorbed unit cell ( 2) may be sequentially moved to a third position P3 where unit cells 2 are released and a fourth position P4 where unit cells 2 that are not released from the third position P3 are discarded.
  • the first position (P1) to the fourth position (P4) are sequentially arranged at an angle of 90 degrees with respect to the rotation axis, and one suction plate 111 moves from the first position (P1) to the second position ( When moving to P2), another adsorption plate 111 positioned rearward with respect to the rotation direction may move from the fourth position P4 to the first position P1.
  • the first detection unit 12 may detect the alignment of the unit cells 2 adsorbed on the adsorption unit 10 . Specifically, the first sensing unit 12 may detect the alignment of the unit cells 2 before the unit cells 2 are transferred from the first adsorption unit 10a to the second adsorption unit 10b. For example, the first sensing unit 12 may be located above the first suction unit 10a even in the first position P1. That is, the first adsorption unit 10a adsorbs the unit cell 2 located on the lower side of the first adsorption unit 10a and moves the unit cell 2 to the upper side of the first adsorption unit 10a through rotational motion. and the first sensing unit 12 can detect the alignment of the unit cells 2 located on the upper side of the first adsorption unit 10a.
  • the first sensing unit 12 may detect such variables in advance with respect to the variable whether the position and posture of ) are changed.
  • the first sensing unit 12 may detect a change in the unit cells 2 such that the plurality of unit cells 2 are stacked in a twisted form in the magazine m.
  • the first sensing unit 12 may detect a change in the unit cell 2, such as a change in the posture of the unit cell 2 or a change in gripping position due to the shaking operation of the first suction unit 10a. .
  • the first detection unit 12 detects the alignment of the unit cell 2, and the second adsorption unit 10b moves the unit cell. (2) is received and rotated while the adsorption plate 111 on the upper side of the second adsorption unit 10b adjusts the adsorption angle and position in advance, thereby shortening the process time and increasing the process efficiency.
  • the first sensing unit 12 acts to perform a more sophisticated alignment detection process. In addition, it is possible to reduce a burden in an alignment detection process to be performed later.
  • the second sensing unit 13 is located below the unit cell 2 adsorbed at the second position P2, and can detect the alignment of the lower surface of the unit cell 2. In other words, the second sensing unit 13 detects whether the alignment of the unit cells 2 is maintained in the initial arrangement while the unit cells 2 are transferred by the rotational motion of the rotor unit 11. can That is, the second sensing unit 13 is located on the movement path of the unit cell 2 and can check the alignment of the unit cell 2 again.
  • the third sensing unit 14 is located at the third position P3 and can sense the alignment of the unit cell 2 before the unit cell 2 is released.
  • the third sensing unit 14 may be located at any one position above or below the unit cell 2 .
  • the alignment of the unit cells 2 is checked again to see if they are maintained in the planned arrangement before the unit cells 2 are released from the third position P3.
  • the unit cells 2 are arranged in an accurate alignment so that the process of the unit cells 2 can proceed without difficulty.
  • FIG. 2 is a plan view of a state in which unit cells 2 are adsorbed to the first adsorption unit 10a according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a plan view of the second adsorption unit 10b according to an embodiment of the present invention.
  • 4 is a block diagram of a unit cell transfer device 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the control unit 15 may control suction and transfer operations of the rotor unit 11 based on the alignment of the unit cells 2 detected by the first detection unit 12 . Specifically, the controller 15 determines the suction angle and position of the suction plate 111 located above the second suction portion 10b based on the alignment of the unit cells 2 detected by the first detection portion 12. can be adjusted
  • the first sensing unit 12 is located on the upper side of the first adsorption unit 10a and is attached to the upper surface of the first adsorption unit 10a. person can be detected. As shown in FIG. 2 , the first sensing unit 12 may detect the alignment of the adsorbed unit cells 2 by being rotated at a predetermined angle on the upper surface of the first adsorption unit 10a.
  • the control unit 15 moves the adsorption plate 111 located above the second adsorption unit 10b to an area of the unit cell 2. It can be rotated according to phosphorus and the adsorption position of the adsorption plate 111 can be changed.
  • the suction plate 111 is not only three-dimensionally moved relative to the X axis, Y axis, and Z axis, but also the suction plate 111 is pitched and yawed through a joint motion. And a rolling operation may be performed.
  • the suction plate 111 can grip the unit cell 2 by changing the gripping angle and the gripping position in accordance with the unit cell 2 whose position and posture have been changed. .
  • the control unit 15 adjusts the operation and position of the adsorption plate 111 based on the alignment detection information of the first detection unit 12, so that the adsorption plate 111 adsorbs and transports the unit cells 2 more precisely. As a result, the accuracy and efficiency of the entire process can be improved.
  • the control unit 15 determines whether the unit cell 2 is released based on the alignment of the unit cell 2 measured by the second sensing unit 13 and the third sensing unit 14. can decide In other words, the alignment reference value for releasing both the alignment value of the unit cell 2 detected by the second sensing unit 13 and the alignment value of the unit cell 2 detected by the third sensing unit 14. Only when is satisfied, the controller 15 may control the rotor unit 11 to release the unit cell 2 at the third position P3. According to the function of the control unit 15 as described above, since the alignment of the unit cells 2 is detected again and only the unit cells 2 having a more accurate alignment are released, the accuracy of the process can be increased and the yield can be increased.
  • the controller 15 may control the rotor unit 11 to transfer the unreleased unit cells 2 to the fourth position P4.
  • the unit cell 2 transferred to the fourth position P4 may be discarded.
  • FIG. 5 is a flow chart of a transfer method of unit cells 2 according to another embodiment of the present invention.
  • a plurality of unit cells 2 stacked in the magazine m may be adsorbed and transported one by one.
  • the unit cell 2 may be transported along the radius of rotation through a rotational motion in an adsorbed state.
  • the alignment of the unit cell 2 is detected, and the unit cell 2 for which the release reference value is satisfied may be released at a specific position.
  • the transfer method of the unit cell 2 may include an adsorption step, a first detection step (S21), and a transfer step (S22).
  • the adsorption unit 10 may adsorb the unit cells 2 placed in the magazine m.
  • the adsorption unit 10 may include a first adsorption unit 10a and a second adsorption unit 10b.
  • the adsorption step may include a first adsorption step (S201) and a second adsorption step (S202).
  • the first adsorption unit 10a may adsorb the unit cells 2 placed in the magazine m.
  • the first adsorption unit 10a may include an adsorption pad.
  • the first adsorption unit 10a can move the unit cell 2 upward by rotating it 180 degrees through a rotational motion in a state in which the unit cell 2 located at the lower side is adsorbed through the adsorption pad.
  • the adsorbed unit cell 2 may be delivered to the second adsorption unit 10b located on one side.
  • the second adsorption unit 10b may receive and adsorb the unit cell 2 adsorbed in the first adsorption unit 10a.
  • the second adsorption portion 10b may include an adsorption surface formed to adsorb the unit cell 2 .
  • the adsorption surface of the second adsorption unit 10b may adsorb the unit cell 2 using a vacuum state.
  • the unit cell 2 may be moved upward of the second suction part 10b by rotating in a state where the second suction part 10b adsorbs the unit cell 2 .
  • the first sensing unit 12 may detect the alignment of the unit cells 2 adsorbed to the adsorbing unit 10 . Specifically, the first sensing unit 12 may detect the alignment of the unit cells 2 before the unit cells 2 are transferred from the first adsorption unit 10a to the second adsorption unit 10b. For example, the first sensing unit 12 may be located above the first suction unit 10a even in the first position P1. That is, the first adsorption unit 10a adsorbs the unit cell 2 located on the lower side of the first adsorption unit 10a and moves the unit cell 2 to the upper side of the first adsorption unit 10a through rotational motion. and the first sensing unit 12 can detect the alignment of the unit cells 2 located on the upper side of the first adsorption unit 10a.
  • FIG. 6 is a flow chart of a transfer step (S22) according to another embodiment of the present invention.
  • the rotor unit 11 may receive and transfer unit cells 2 from the adsorption unit 10 .
  • the rotor unit 11 may include at least one rotary blade 110 and at least one suction plate 111 .
  • Each rotary blade 110 may rotate around a rotation axis.
  • Each adsorption plate 111 may adsorb and transfer the unit cell 2 .
  • the transfer step (S22) may include an adjustment step (S220), a second detection step (S221), a third detection step (S222), a determination step (S223), a release step (S224), and a discard step (S225). .
  • the adsorption angle and position of the adsorption plate 111 located on the upper side of the second adsorption unit 10b are adjusted based on the alignment of the unit cells 2 detected by the first detection unit 12. It can be.
  • the first sensing unit 12 is located above the first adsorption unit 10a and can sense the alignment of the unit cells 2 adsorbed on the upper surface of the first adsorption unit 10a. .
  • the first detecting unit 12 may detect the alignment of the adsorbed unit cells 2 by being rotated at a predetermined angle on the upper surface of the first adsorption unit 10a.
  • the control unit 15 rotates the adsorption plate 111 located on the upper side of the second adsorption unit 10b to match the alignment of the unit cells 2 and adsorbs the adsorption plate 111.
  • the suction position of the plate 111 can be changed.
  • the second sensing unit 13 is positioned below the unit cell 2 at the second position P2 to sense the alignment of the lower surface of the unit cell 2 .
  • the second sensing unit 13 detects whether the alignment of the unit cells 2 is maintained in the initial arrangement while the unit cells 2 are transferred by the rotational motion of the rotor unit 11.
  • the third sensing unit 14 may sense the alignment of the unit cell 2 at the third position P3 before the unit cell 2 is released.
  • whether to release the unit cell 2 may be determined based on the alignment of the unit cell 2 detected by the second sensing unit 13 and the third sensing unit 14. Both the alignment value of the unit cell 2 detected by the second sensing unit 13 and the alignment value of the unit cell 2 detected by the third sensing unit 14 satisfy the alignment reference value for release In this case, the controller 15 may control the rotor unit 11 to release the unit cell 2 at the third position P3.
  • the unit cell 2 for which the release decision was made in the decision step S223 may be released.
  • the unit cell 2 that was not released in the release step (S224) may be discarded in the fourth position (P4).

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 단위셀의 이송 장치는, 로터부가 단위셀을 흡착하기 전 제1감지부에 의해 단위셀의 얼라인을 감지하고, 감지한 정보를 토대로 단위셀의 얼라인을 보정함으로써, 얼라인 감지 및 보정 작업을 사전에 수행하여 보다 정교하게 단위셀의 얼라인을 보정시킬 수 있다. 또한, 단위셀의 이송 장치는 각 위치에 제1감지부 내지 제3감지부를 배치함으로써, 얼라인 보정 범위를 확보하고 폐기되는 단위셀을 줄여 전극의 생산량을 증대시킬 수 있다.

Description

단위셀의 이송 장치 및 이송 방법
본 출원은 2022년 2월 25일자 한국특허출원 제10-2022-0025560호 및 2023년 2월 23일자 한국특허출원 제10-2023-0024550호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국특허출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
본 발명은, 이차 전지의 제조 과정에서 단위셀을 이송시키는 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 이차 전지의 종류로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 리튬 이온 전지 및 리튬 이온 폴리머 전지 등이 있다. 이러한 이차 전지는 디지털 카메라, P-DVD, MP3P, 휴대폰, PDA, Portable Game Device, Power Tool 및 E-bike 등의 소형 제품뿐만 아니라, 전기 자동차나 하이브리드 자동차와 같은 고출력이 요구되는 대형 제품과 잉여 발전 전력이나 신재생 에너지를 저장하는 전력 저장 장치와 백업용 전력 저장 장치에도 적용되어 사용되고 있다.
이러한 이차 전지를 제조하기 위해, 먼저 전극 활물질 슬러리를 양극 집전체 및 음극 집전체에 도포하여 양극과 음극을 제조하고, 이를 분리막(Separator)의 양 측에 적층함으로써 소정 형상의 전극 조립체(Electrode Assembly)를 형성한다. 그리고 전지 케이스에 전극 조립체를 수납하고 전해질 주입 후 실링한다.
전극 조립체를 제조하는 과정에서, 매거진에 적층되어 있던 복수개의 단위셀을 다음 공정으로 이송시키는데, 이송 과정에서 단위셀의 이송 장치가 이용될 수 있다. 단위셀을 이용한 전극 조립체의 제조 공정에서 단위셀을 얼라인을 맞춰 설계 및 이송하는 과정은 필수적으로 수반되는 과정이므로, 단위셀의 이송 장치는 정교하게 단위셀의 얼라인을 유지한채 이송시켜야 한다. 따라서, 보다 정교하게 단위셀의 얼라인을 감지하여, 얼라인 오차에 대해서는 효과적으로 얼라인을 보정하는 이송 장치가 필요한 실정이다.
본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는, 이송 장치 및 이송 방법을 제공하는 것이다.
매거진에 적층된 복수개의 단위셀을 이송시키는 이송 장치에 있어서, 본 발명의 실시예에 따른 단위셀의 이송 장치는, 상기 매거진에 놓인 상기 단위셀을 흡착하는 흡착부, 상기 흡착부로부터 상기 단위셀을 전달받아 흡착한 상태에서, 회전 운동을 통해 상기 단위셀을 이동시키는 로터부 및 상기 흡착부에 흡착된 상기 단위셀의 얼라인을 감지하는 제1감지부를 포함할 수 있다.
상기 로터부는, 회전축을 중심으로 회전하는 적어도 하나의 회전 날개 및 상기 각 회전 날개의 일단에 각각 연결되어, 상기 단위셀을 흡착하여 이송시키는 적어도 하나의 흡착 플레이트를 포함할 수 있다.
상기 제1감지부에서 감지한 상기 단위셀의 얼라인을 토대로 상기 로터부의 흡착 및 이송 동작을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 흡착부는, 상기 매거진에 놓인 상기 단위셀을 흡착하는 제1흡착부 및 상기 제1흡착부의 외측에 위치하여 상기 제1흡착부로부터 상기 단위셀을 전달받아 흡착하는 제2흡착부를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 제1감지부에서 감지한 상기 단위셀의 얼라인을 토대로 상기 제2흡착부의 상측에 위치한 상기 흡착 플레이트의 흡착 각도 및 위치를 조절할 수 있다.
상기 흡착 플레이트는, 상기 흡착부로부터 상기 단위셀을 전달받는 제1위치, 흡착된 상기 단위셀의 얼라인을 감지하는 제2위치, 흡착된 단위셀이 릴리즈되는 제3위치 및 상기 제3위치에서 릴리즈되지 못한 상기 단위셀을 폐기하는 제4위치를 순차적으로 이동되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제2위치에서 흡착된 상기 단위셀의 하측에 위치하여, 상기 단위셀 하면의 얼라인을 감지하는 제2감지부를 더 포함할 수 있다.
상기 제3위치에 위치하여 상기 단위셀이 릴리즈되기 전 상기 단위셀의 얼라인을 감지하는 제3감지부를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 제2감지부 및 제3감지부에서 측정한 상기 단위셀의 얼라인을 토대로 상기 단위셀의 릴리즈 여부를 결정하고, 릴리즈되지 못한 상기 단위셀을 상기 제4위치로 이송시키도록 상기 로터부를 제어할 수 있다.
상기 제1감지부는 상기 제1위치에 위치하여, 상기 단위셀이 상기 제1흡착부에서 상기 제2흡착부로 전달되기 전 상기 단위셀의 얼라인을 감지할 수 있다.
상기 제1흡착부는 상기 제1흡착부의 하측에 위치한 상기 단위셀을 흡착하여 회전운동을 통해 상기 단위셀을 상기 제1흡착부의 상측으로 이동시키고, 상기 제1감지부는 상기 제1흡착부의 상측에 위치한 상태에서 상기 제1흡착부의 상측에 위치한 상기 단위셀의 얼라인을 감지할 수 있다.
매거진에 적층된 복수개의 단위셀을 이송시키는 이송 방법에 있어서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 단위셀의 이송 방법은, 흡착부가 상기 매거진에 놓인 상기 단위셀을 흡착하는 흡착 단계, 제1감지부가 상기 흡착부에 흡착된 상기 단위셀의 얼라인을 감지하는 제1감지 단계 및 로터부가 상기 흡착부로부터 상기 단위셀을 전달받아 이송시키는 이송 단계를 포함할 수 있다.
상기 로터부는, 회전축을 중심으로 회전하는 적어도 하나의 회전 날개 및 상기 각 회전 날개의 일단에 각각 연결되어, 상기 단위셀을 흡착하여 이송시키는 적어도 하나의 흡착 플레이트를 포함할 수 있다.
상기 흡착 단계는, 제1흡착부가 상기 매거진에 놓인 상기 단위셀을 흡착하는 제1흡착 단계 및 제2흡착부가 상기 제1흡착부에서 흡착된 상기 단위셀을 전달받아 흡착하는 제2흡착 단계를 포함할 수 있다.
상기 이송 단계는, 상기 제1감지부에서 감지한 상기 단위셀의 얼라인을 토대로 상기 제2흡착부의 상측에 위치한 상기 흡착 플레이트의 흡착 각도 및 위치가 조절되는 조절 단계를 포함할 수 있다.
상기 흡착 플레이트는, 상기 흡착부로부터 상기 단위셀을 전달받는 제1위치, 흡착된 상기 단위셀의 얼라인을 감지하는 제2위치, 흡착된 단위셀이 릴리즈되는 제3위치 및 상기 제3위치에서 릴리즈되지 못한 상기 단위셀을 폐기하는 제4위치를 순차적으로 이동되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 이송 단계는, 제2감지부가 상기 제2위치에서 상기 단위셀의 하측에 위치하여 상기 단위셀 하면의 얼라인을 감지하는 제2감지단계 및 제3감지부가 상기 제3위치에서 상기 단위셀이 릴리즈되기 전 상기 단위셀의 얼라인을 감지하는 제3감지단계를 더 포함할 수 있다.
상기 이송 단계는, 기 제2감지부 및 제3감지부에서 감지한 상기 단위셀의 얼라인을 토대로 상기 단위셀의 릴리즈 여부가 결정되는 결정 단계, 상기 결정 단계에서 릴리즈 결정이 된 상기 단위셀이 릴리즈되는 릴리즈 단계 및 상기 릴리즈 단계에서 릴리즈 되지 못한 상기 단위셀이 상기 제4위치에서 폐기되는 폐기 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 로터부가 단위셀을 흡착하기 전 제1감지부에 의해 단위셀의 얼라인을 감지하고, 감지한 정보를 토대로 단위셀의 얼라인을 보정함으로써, 얼라인 감지 및 보정 작업을 사전에 수행하여 보다 정교하게 얼라인을 보정시킬 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 각 위치에 제1감지부 내지 제3감지부를 배치함으로써, 얼라인 보정 범위를 확보하고 폐기되는 단위셀을 줄여 전극의 생산량을 증대시킬 수 있다.
이 외에도, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구성들로부터 당업자가 용이하게 예측 가능한 효과들을 포함할 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 단위셀의 이송 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1흡착부에 단위셀이 흡착된 상태의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2흡착부의 일 측에 흡착 플레이트가 배치된 상태의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 단위셀의 이송 장치의 제어 블록도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 단위셀의 이송 방법의 순서도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이송 단계의 순서도이다.
이하에서는 첨부의 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하의 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분 또는 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략하였으며, 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서는, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호를 붙이도록 한다
또한, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 단위셀의 이송 장치(1)의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 단위셀의 이송 장치(1)는 매거진(m)에 적층된 단위셀(2)을 하나씩 흡착하여 이송시킬 수 있다. 예를 들어, 단위셀의 이송 장치(1)는 단위셀(2)을 흡착한 상태에서 회전운동을 통해 회전 반경을 따라 단위셀(2)을 이송시킬 수 있다. 단위셀의 이송 장치(1)의 회전축을 중심으로 일정 각도로 이격된 각 위치에서, 단위셀(2)의 얼라인이 감지되고, 단위셀(2)이 릴리즈되며, 단위셀(2)이 폐기될 수 있다. 또한, 복수의 위치에서 단위셀(2)의 얼라인을 재차 감지함으로써, 단위셀(2)의 얼라인 보정의 정확도를 높일 수 있다. 특히, 매거진(m)으로부터 단위셀(2)을 최초 흡착한 상태에서, 단위셀(2)의 얼라인을 사전에 감지함으로써, 보다 정교하게 얼라인을 보정할 수 있다.
단위셀의 이송 장치(1)는 흡착부(10), 로터부(11) 및 제1감지부(12)를 포함할 수 있다. 또한, 단위셀의 이송 장치(1)는 제2감지부(13), 제3감지부(14) 및 제어부(15)를 각각 더 포함할 수 있다.
흡착부(10)는 매거진(m)에 놓인 단위셀(2)을 흡착할 수 있다. 다시 말해, 흡착부(10)는 매거진(m)에 적층된 복수개의 단위셀(2) 중 하나를 흡착하여 회전운동을 통해 이동시킨 후, 후술하는 로터부(11)에 전달할 수 있다.
흡착부(10)는 제1흡착부(10a) 및 제2흡착부(10b)를 포함할 수 있다.
제1흡착부(10a)는 매거진(m)에 놓인 단위셀(2)을 흡착할 수 있으며, 지면과 수평한 회전축을 중심으로 회전할 수 있다. 예를 들어, 제1흡착부(10a)는 지면과 수평한 회전축을 중심으로 회전하는 제1본체 및 상기 본체에 대한 거리가 가변되도록 이동하는 흡착 패드를 포함할 수 있다.
제1흡착부(10a)는 흡착 패드를 통해 하측에 위치한 단위셀(2)을 흡착한 상태에서 회전운동을 통해 180도 회전하여 단위셀(2)을 상측으로 이동시킬 수 있다. 또한, 제1흡착부(10a)는 같은 회전 방향으로 90도 회전한 후, 일 측에 위치한 제2흡착부(10b)에게 흡착한 단위셀(2)을 전달할 수 있다.
이 경우, 제1흡착부(10a)의 흡착 패드는 매거진(m)을 향해 하강하여 단위셀(2)을 흡착하고, 이후 상승 및 회전하여 제2흡착부(10b)로 단위셀(2)을 전달할 수 있다.
구체적으로, 제1흡착부(10a)는 매거진(m)에 쌓여 있는 복수의 단위셀(2) 중 단 하나의 단위셀(2)만을 흡착 패드를 통해 파지할 수 있다. 복수의 단위셀(2)이 겹쳐서 이송되는 이매 현상을 방지하기 위해, 제1흡착부(10a)는 단위셀(2)을 파지한 상태에서, 쉐이킹 동작을 통해 겹쳐진 단위셀(2)을 분리시킬 수 있다. 제1흡착부(10a)는 쉐이킹 동작을 통해 단일개의 단위셀(2)만을 파지한 상태에서 회전 운동하여 제2흡착부(10b)에 전달할 수 있다.
제2흡착부(10b)는 제1흡착부(10a)의 외측에 위치하여 제1흡착부(10a)로부터 단위셀(2)을 전달받아 흡착할 수 있으며, 지면과 수평한 회전축을 중심으로 회전할 수 있다. 예를 들어, 제2흡착부(10b)는 지면과 수평한 회전축을 중심으로 회전하는 제2본체 및 상기 제2본체에 대한 거리가 가변되도록 이동하며 단위셀(2)을 흡착하도록 형성된 흡착면을 포함할 수 있다. 제2흡착부(10b)의 흡착면은 진공 상태를 이용하여 단위셀(2)을 흡착할 수 있다. 다시 말해, 구조상 이유로, 제2흡착부(10b)에는 흡착 패드를 설계하기 어려워, 제2흡착부(10b)는 진공 흡착 방식을 통해 제1흡착부(10a)로부터 단위셀(2)을 전달 및 파지할 수 있다.
제2흡착부(10b)가 단위셀(2)을 흡착한 상태에서 회전운동하여, 단위셀(2)을 제2흡착부(10b)의 상측으로 이동시킬 수 있다. 이 때, 제2흡착부(10b)의 회전축과 제1흡착부(10a)의 회전축은 서로 나란할 수 있다. 단위셀(2)이 제2흡착부(10b)의 상측으로 이동된 후, 흡착면의 상측 운동을 통해 단위셀(2)은 상측으로 이동되어 로터부(11)에 전달될 수 있다.
로터부(11)는 흡착부(10)로부터 단위셀(2)을 전달받아 흡착한 상태에서, 회전 운동을 통해 단위셀(2)을 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 로터부(11)는 정해진 복수의 위치에 대해 흡착한 단위셀(2)을 순차적으로 이동시키고, 결과적으로, 매거진(m)에 적층된 복수개의 단위셀(2)을 특정 위치에 릴리즈할 수 있다. 또한, 로터부(11)는 얼라인 조건을 충족시키지 못한 단위셀(2)에 대하여는 릴리즈하지 않고 다른 특정 위치에서 폐기시킬 수 있다.
로터부(11)는 적어도 하나의 회전날개(110) 및 적어도 하나의 흡착 플레이트(111)를 포함할 수 있다.
각 회전날개(110)는 회전축을 중심으로 회전할 수 있다. 각 회전날개(110)는 회전축을 중심으로 일정 각도로 이격배치될 수 있다. 예를 들어, 회전 날개는 총 4개로 구성되어 서로 90도 각도를 이룰 수 있다.
각 흡착 플레이트(111)는 단위셀(2)을 흡착하여 이송시킬 수 있다. 예를 들어, 각 흡착 플레이트(111)는 각 회전날개(110)의 일단에 각각 연결되어, 회전 날개의 회전 운동을 통해, 회전 반경을 따라 단위셀(2)을 흡착한 상태에서 이송시킬 수 있다. 흡착 플레이트(111)는 회전 날개의 하면과 연결되고, 흡착 플레이트(111)의 하면에 단위실에 흡착된 상태에서, 단위셀(2)은 이송될 수 있다.
다만, 제1흡착부(10a) 및 제2흡착부(10b)의 구조는 이에 한정되지 않으며, 제1흡착부(10a)의 흡착 패드가 진공 흡착을 수행하는 흡착면으로 대체되거나, 제2흡착부(10b)의 흡착면이 흡착 패드로 대체될 수도 있다.
흡착 플레이트(111)는 흡착부(10)로부터 단위셀(2)을 전달받는 제1위치(P1), 단위셀(2)의 얼라인을 감지하는 제2위치(P2), 흡착된 단위셀(2)이 릴리즈되는 제3위치(P3) 및 제3위치(P3)에서 릴리즈되지 못한 단위셀(2)을 폐기하는 제4위치(P4)를 순차적으로 이동할 수 있다. 예를 들어, 제1위치(P1) 내지 제4위치(P4)는 회전축에 대해 순차적으로 90도 각도를 이루며 배치되고, 하나의 흡착 플레이트(111)가 제1위치(P1)에서 제2위치(P2)로 이동할 때, 회전 방향에 대해 후방에 위치한 다른 흡착 플레이트(111)는 제4위치(P4)에서 제1위치(P1)로 이동할 수 있다.
제1감지부(12)는 흡착부(10)에 흡착된 단위셀(2)의 얼라인을 감지할 수 있다. 구체적으로, 제1감지부(12)는 단위셀(2)이 제1흡착부(10a)에서 제2흡착부(10b)로 전달되기 전 단위셀(2)의 얼라인을 감지할 수 있다. 예를 들어, 제1감지부(12)는 제1위치(P1) 중에서도 제1흡착부(10a)의 상측에 위치할 수 있다. 즉, 제1흡착부(10a)는 제1흡착부(10a)의 하측에 위치한 단위셀(2)을 흡착하여 회전운동을 통해 단위셀(2)을 제1흡착부(10a)의 상측으로 이동시키고, 제1감지부(12)는 제1흡착부(10a)의 상측에 위치한 단위셀(2)의 얼라인을 감지할 수 있다.
구체적으로, 복수의 단위셀(2)이 사전에 설계된 위치 및 자세로 매거진(m)에 쌓여 있는지에 대한 변수와, 이매 현상 방지를 위한 제1흡착부(10a)의 쉐이킹 동작에서 단위셀(2)의 위치 및 자세가 변경되었는지에 대한 변수에 대해, 제1감지부(12)는 이와 같은 변수들을 사전에 감지할 수 있다.
보다 구체적으로, 제1감지부(12)는 복수의 단위셀(2)이 매거진(m)에 비틀어진 형태로 쌓여 있는 것과 같은 단위셀(2)의 변화를 감지할 수 있다. 또한, 제1감지부(12)는 제1흡착부(10a)의 쉐이킹 동작에 의해 단위셀(2)의 자세가 틀어지거나 파지 위치가 달라지는 등의 단위셀(2)의 변화를 감지할 수 있다.
즉, 제2흡착부(10b)로 단위셀(2)이 이동되기 전, 제1감지부(12)가 단위셀(2)의 얼라인을 감지하여, 제2흡착부(10b)가 단위셀(2)을 전달받아 회전운동하는 동안 제2흡착부(10b) 상측의 흡착 플레이트(111)가 미리 흡착 각도 및 위치를 조절함으로써, 공정 시간을 단축시켜 공정 효율이 높아질 수 있다. 또한, 로터부(11)가 단위셀(2)을 이송하기 전에 사전에 미리 단위셀(2)의 얼라인을 감지함으로써, 제1감지부(12)는 보다 정교한 얼라인 감지 공정이 수행되게 작용할 수 있고, 추후 진행되는 얼라인 감지 공정에 있어서 부담을 경감시킬 수 있다.
제2감지부(13)는 제2위치(P2)에서 흡착된 단위셀(2)의 하측에 위치하여, 단위셀(2) 하면의 얼라인을 감지할 수 있다. 다시 말해, 제2감지부(13)는 로터부(11)의 회전운동에 의해 단위셀(2)이 이송하는 중, 단위셀(2)의 얼라인이 최초의 배치 형태로 유지되고 있는지 감지할 수 있다. 즉, 제2감지부(13)는 단위셀(2)의 이동경로상에 위치하여 단위셀(2)의 얼라인을 재차 확인할 수 있다.
제3감지부(14)는 제3위치(P3)에 위치하여 단위셀(2)이 릴리즈되기 전 단위셀(2)의 얼라인을 감지할 수 있다. 예를 들어, 제3감지부(14)는 단위셀(2)의 상측 또는 하측 중 어느 하나의 위치에 위치할 수 있다. 이와 같은 제3감지부(14)의 감지 동작에 의하면, 단위셀(2)이 제3위치(P3)에서 릴리즈되기 전, 계획된 배치 형태로 유지되는지 단위셀(2)의 얼라인이 재차 확인되므로, 릴리즈 동작을 통해 단위셀(2)이 적층되거나 설계되는 과정에서, 정확한 얼라인으로 단위셀(2)이 배치되어 단위셀(2)의 공정이 무리없이 진행될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1흡착부(10a)에 단위셀(2)이 흡착된 상태의 평면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2흡착부(10b)의 일 측에 흡착 플레이트(111)가 배치된 상태의 평면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 단위셀의 이송 장치(1)의 블록도이다.
제어부(15)는 제1감지부(12)에서 감지한 단위셀(2)의 얼라인을 토대로 로터부(11)의 흡착 및 이송 동작을 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(15)는 제1감지부(12)에서 감지한 단위셀(2)의 얼라인을 토대로 제2흡착부(10b)의 상측에 위치한 흡착 플레이트(111)의 흡착 각도 및 위치를 조절할 수 있다.
예를 들어, 도 2를 참조하면, 제1감지부(12)는 제1흡착부(10a)의 상측에 위치하여 제1흡착부(10a)의 상면에 흡착되어 위치한 단위셀(2)의 얼라인을 감지할 수 있다. 도 2와 같이, 제1감지부(12)는 제1흡착부(10a)의 상면에서 일정 각도 회전되어 흡착된 단위셀(2)의 얼라인을 감지할 수 있다.
도 3을 참조하면, 이와 같은 제1감지부(12)의 감지 정보를 토대로, 제어부(15)는 제2흡착부(10b)의 상측에 위치한 흡착 플레이트(111)를 단위셀(2)의 얼라인에 맞춰 회전시키고 흡착 플레이트(111)의 흡착 위치를 변경시킬 수 있다. 예를 들어, 제어부(15)에 의해, 흡착 플레이트(111)는 X축, Y축 및 Z축을 기준으로 3차원적으로 이동되는 것뿐만 아니라, 흡착 플레이트(111)는 관절 동작을 통해 피칭, 요잉 및 롤링 동작을 수행할 수도 있다. 이와 같은 흡착 플레이트(111)의 동작에 의해, 흡착 플레이트(111)는 위치 및 자세가 변경된 단위셀(2)에 맞춰, 파지 각도 및 파지 위치를 변경하여, 단위셀(2)을 파지할 수 있다.
제1감지부(12)의 얼라인 감지 정보에 의해 제어부(15)가 흡착 플레이트(111)의 동작 및 위치를 조절함으로써, 흡착 플레이트(111)가 보다 정교하게 단위셀(2)을 흡착하여 이송시킬 수 있고, 결과적으로, 전체 공정의 정확도 및 효율이 향상될 수 있다.
또한, 도 4를 참조하면, 제어부(15)는 제2감지부(13) 및 제3감지부(14)에서 측정한 단위셀(2)의 얼라인을 토대로 단위셀(2)의 릴리즈 여부를 결정할 수 있다. 다시 말해, 제2감지부(13)에서 감지한 단위셀(2)의 얼라인값 및 제3감지부(14)에서 감지한 단위셀(2)의 얼라인값 모두가 릴리즈되기 위한 얼라인 기준값에 충족되는 경우에만, 제어부(15)는 제3위치(P3)에서 단위셀(2)이 릴리즈되도록 로터부(11)를 제어할 수 있다. 이와 같은 제어부(15)의 기능에 의하면, 단위셀(2)의 얼라인을 재차 감지하여 보다 정확한 얼라인을 가진 단위셀(2)만이 릴리즈되므로, 공정의 정확도가 높아져 수율이 증대될 수 있다.
제어부(15)는 릴리즈되지 못한 단위셀(2)을 제4위치(P4)로 이송시키도록 로터부(11)를 제어할 수 있다. 제4위치(P4)로 이송된 단위셀(2)은 폐기될 수 있다.
이하에서는, 단위셀(2)의 이송 방법에 대해 개시한다. 앞서 설명한 구성 및 개념과 중복되는 범위에서 생략하여 서술하도록 한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 단위셀(2)의 이송 방법의 순서도이다.
도 5를 참조하면, 단위셀(2)의 이송 방법을 통해, 매거진(m)에 적층된 복수개의 단위셀(2)이 하나씩 흡착되어 이송될 수 있다. 예를 들어, 단위셀(2)이 흡착된 상태에서 회전운동을 통해 회전 반경을 따라 이송될 수 있다. 단위셀(2) 이송 과정에서, 단위셀(2)의 얼라인이 감지되고, 릴리즈 기준값이 충족된 단위셀(2)은 특정 위치에서 릴리즈될 수 있다.
단위셀(2)의 이송 방법은 흡착 단계, 제1감지 단계(S21) 및 이송 단계(S22)를 포함할 수 있다.
흡착 단계에서, 흡착부(10)가 매거진(m)에 놓인 단위셀(2)을 흡착할 수 있다. 예를 들어, 흡착부(10)는 제1흡착부(10a) 및 제2흡착부(10b)를 포함할 수 있다. 흡착 단계는 제1흡착 단계(S201) 및 제2흡착 단계(S202)를 포함할 수 있다.
제1흡착 단계(S201)에서, 제1흡착부(10a)가 매거진(m)에 놓인 단위셀(2)을 흡착할 수 있다. 예를 들어, 제1흡착부(10a)는 흡착 패드를 포함할 수 있다. 제1흡착부(10a)는 흡착 패드를 통해 하측에 위치한 단위셀(2)을 흡착한 상태에서 회전운동을 통해 180도 회전하여 단위셀(2)을 상측으로 이동시킬 수 있다. 또한, 제1흡착부(10a)는 같은 회전 방향으로 90도 회전한 후, 일 측에 위치한 제2흡착부(10b)에게 흡착한 단위셀(2)을 전달할 수 있다.
제2흡착 단계(S202)에서, 제2흡착부(10b)가 제1흡착부(10a)에서 흡착된 단위셀(2)을 전달받아 흡착할 수 있다. 예를 들어, 제2흡착부(10b)는 단위셀(2)을 흡착하도록 형성된 흡착면을 포함할 수 있다. 제2흡착부(10b)의 흡착면은 진공 상태를 이용하여 단위셀(2)을 흡착할 수 있다. 제2흡착부(10b)가 단위셀(2)을 흡착한 상태에서 회전운동하여, 단위셀(2)을 제2흡착부(10b)의 상측으로 이동시킬 수 있다.
제1감지 단계(S21)에서, 제1감지부(12)가 흡착부(10)에 흡착된 단위셀(2)의 얼라인을 감지할 수 있다. 구체적으로, 제1감지부(12)는 단위셀(2)이 제1흡착부(10a)에서 제2흡착부(10b)로 전달되기 전 단위셀(2)의 얼라인을 감지할 수 있다. 예를 들어, 제1감지부(12)는 제1위치(P1) 중에서도 제1흡착부(10a)의 상측에 위치할 수 있다. 즉, 제1흡착부(10a)는 제1흡착부(10a)의 하측에 위치한 단위셀(2)을 흡착하여 회전운동을 통해 단위셀(2)을 제1흡착부(10a)의 상측으로 이동시키고, 제1감지부(12)는 제1흡착부(10a)의 상측에 위치한 단위셀(2)의 얼라인을 감지할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이송 단계(S22)의 순서도이다.
도 6을 참조하면, 이송 단계(S22)에서, 로터부(11)가 흡착부(10)로부터 단위셀(2)을 전달받아 이송시킬 수 있다. 로터부(11)는 적어도 하나의 회전날개(110) 및 적어도 하나의 흡착 플레이트(111)를 포함할 수 있다. 각 회전날개(110)는 회전축을 중심으로 회전할 수 있다. 각 흡착 플레이트(111)는 단위셀(2)을 흡착하여 이송시킬 수 있다.
이송 단계(S22)는 조절 단계(S220), 제2감지 단계(S221), 제3감지 단계(S222), 결정 단계(S223), 릴리즈 단계(S224) 및 폐기 단계(S225)를 포함할 수 있다.
조절 단계(S220)에서, 제1감지부(12)에서 감지한 단위셀(2)의 얼라인을 토대로 제2흡착부(10b)의 상측에 위치한 흡착 플레이트(111)의 흡착 각도 및 위치가 조절될 수 있다. 예를 들어, 제1감지부(12)는 제1흡착부(10a)의 상측에 위치하여 제1흡착부(10a)의 상면에 흡착되어 위치한 단위셀(2)의 얼라인을 감지할 수 있다. 제1감지부(12)는 제1흡착부(10a)의 상면에서 일정 각도 회전되어 흡착된 단위셀(2)의 얼라인을 감지할 수 있다. 이와 같은 제1감지부(12)의 감지 정보를 토대로, 제어부(15)는 제2흡착부(10b)의 상측에 위치한 흡착 플레이트(111)를 단위셀(2)의 얼라인에 맞춰 회전시키고 흡착 플레이트(111)의 흡착 위치를 변경시킬 수 있다.
제2감지 단계(S221)에서, 제2감지부(13)가 제2위치(P2)에서 단위셀(2)의 하측에 위치하여 단위셀(2) 하면의 얼라인을 감지할 수 있다. 다시 말해, 제2감지부(13)는 로터부(11)의 회전운동에 의해 단위셀(2)이 이송하는 중, 단위셀(2)의 얼라인이 최초의 배치 형태로 유지되고 있는지 감지할 수 있다.
제3감지 단계(S222)에서, 제3감지부(14)가 제3위치(P3)에서 단위셀(2)이 릴리즈되기 전 단위셀(2)의 얼라인을 감지할 수 있다.
결정 단계(S223)에서, 제2감지부(13) 및 제3감지부(14)에서 감지한 단위셀(2)의 얼라인을 토대로 단위셀(2)의 릴리즈 여부가 결정될 수 있다. 제2감지부(13)에서 감지한 단위셀(2)의 얼라인값 및 제3감지부(14)에서 감지한 단위셀(2)의 얼라인값 모두가 릴리즈되기 위한 얼라인 기준값에 충족되는 경우에만, 제어부(15)는 제3위치(P3)에서 단위셀(2)이 릴리즈되도록 로터부(11)를 제어할 수 있다.
릴리즈 단계(S224)에서, 결정 단계(S223)에서 릴리즈 결정이 된 단위셀(2)이 릴리즈될 수 있다.
폐기 단계(S225)에서, 릴리즈 단계(S224)에서 릴리즈 되지 못한 단위셀(2)이 제4위치(P4)에서 폐기될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
[부호의 설명]
1: 단위셀의 이송 장치
10: 흡착부
11: 로터부
12: 제1감지부
13: 제2감지부
14: 제3감지부
15: 제어부
10a: 제1흡착부
10b: 제2흡착부
110: 복수의 회전 날개
111: 흡착 플레이트
S201: 제1흡착 단계
S202: 제2흡착 단계
S21: 제1감지 단계
S22: 이송 단계
S220: 조절 단계
S221: 제2감지 단계
S222: 제3감지 단계
S223: 결정 단계
S224: 릴리즈 단계
S225: 폐기 단계

Claims (18)

  1. 매거진에 적층된 복수개의 단위셀을 이송시키는 이송 장치에 있어서,
    상기 매거진에 놓인 상기 단위셀을 흡착하는 흡착부;
    상기 흡착부로부터 상기 단위셀을 전달받아 흡착한 상태에서, 회전 운동을 통해 상기 단위셀을 이동시키는 로터부; 및
    상기 흡착부에 흡착된 상기 단위셀의 얼라인을 감지하는 제1감지부를 포함하는, 단위셀의 이송 장치.
  2. 제1항에 있어서
    상기 로터부는,
    회전축을 중심으로 회전하는 적어도 하나의 회전 날개; 및
    상기 각 회전 날개의 일단에 각각 연결되어, 상기 단위셀을 흡착하여 이송시키는 적어도 하나의 흡착 플레이트를 포함하는, 단위셀의 이송 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1감지부에서 감지한 상기 단위셀의 얼라인을 토대로 상기 로터부의 흡착 및 이송 동작을 제어하는 제어부를 더 포함하는, 단위셀의 이송 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 흡착부는,
    상기 매거진에 놓인 상기 단위셀을 흡착하는 제1흡착부; 및
    상기 제1흡착부의 외측에 위치하여 상기 제1흡착부로부터 상기 단위셀을 전달받아 흡착하는 제2흡착부를 포함하는, 단위셀의 이송 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제1감지부에서 감지한 상기 단위셀의 얼라인을 토대로 상기 제2흡착부의 상측에 위치한 상기 흡착 플레이트의 흡착 각도 및 위치를 조절하는, 단위셀의 이송 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 흡착 플레이트는,
    상기 흡착부로부터 상기 단위셀을 전달받는 제1위치, 흡착된 상기 단위셀의 얼라인을 감지하는 제2위치, 흡착된 단위셀이 릴리즈되는 제3위치 및 상기 제3위치에서 릴리즈되지 못한 상기 단위셀을 폐기하는 제4위치를 순차적으로 이동되는 것을 특징으로 하는, 단위셀의 이송 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2위치에서 흡착된 상기 단위셀의 하측에 위치하여, 상기 단위셀 하면의 얼라인을 감지하는 제2감지부를 더 포함하는, 단위셀의 이송 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제3위치에 위치하여 상기 단위셀이 릴리즈되기 전 상기 단위셀의 얼라인을 감지하는 제3감지부를 더 포함하는, 단위셀의 이송 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제2감지부 및 제3감지부에서 측정한 상기 단위셀의 얼라인을 토대로 상기 단위셀의 릴리즈 여부를 결정하고, 릴리즈되지 못한 상기 단위셀을 상기 제4위치로 이송시키도록 상기 로터부를 제어하는, 단위셀의 이송 장치.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 제1감지부는 상기 제1위치에 위치하여, 상기 단위셀이 상기 제1흡착부에서 상기 제2흡착부로 전달되기 전 상기 단위셀의 얼라인을 감지하는, 단위셀의 이송 장치.
  11. 제4항에 있어서,
    상기 제1흡착부는 상기 제1흡착부의 하측에 위치한 상기 단위셀을 흡착하여 회전운동을 통해 상기 단위셀을 상기 제1흡착부의 상측으로 이동시키고,
    상기 제1감지부는 상기 제1흡착부의 상측에 위치한 상태에서 상기 제1흡착부의 상측에 위치한 상기 단위셀의 얼라인을 감지하는, 단위셀의 이송 장치.
  12. 매거진에 적층된 복수개의 단위셀을 이송시키는 이송 방법에 있어서,
    흡착부가 상기 매거진에 놓인 상기 단위셀을 흡착하는 흡착 단계;
    제1감지부가 상기 흡착부에 흡착된 상기 단위셀의 얼라인을 감지하는 제1감지 단계; 및
    로터부가 상기 흡착부로부터 상기 단위셀을 전달받아 이송시키는 이송 단계를 포함하는, 단위셀의 이송 방법.
  13. 제12항에 있어서
    상기 로터부는,
    회전축을 중심으로 회전하는 적어도 하나의 회전 날개; 및
    상기 각 회전 날개의 일단에 각각 연결되어, 상기 단위셀을 흡착하여 이송시키는 적어도 하나의 흡착 플레이트를 포함하는, 단위셀의 이송 방법.
  14. 제13항에 있어서
    상기 흡착 단계는,
    제1흡착부가 상기 매거진에 놓인 상기 단위셀을 흡착하는 제1흡착 단계; 및
    제2흡착부가 상기 제1흡착부에서 흡착된 상기 단위셀을 전달받아 흡착하는 제2흡착 단계를 포함하는, 단위셀의 이송 방법.
  15. 제14항에 있어서
    상기 이송 단계는,
    상기 제1감지부에서 감지한 상기 단위셀의 얼라인을 토대로 상기 제2흡착부의 상측에 위치한 상기 흡착 플레이트의 흡착 각도 및 위치가 조절되는 조절 단계를 포함하는, 단위셀의 이송 방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 흡착 플레이트는,
    상기 흡착부로부터 상기 단위셀을 전달받는 제1위치, 흡착된 상기 단위셀의 얼라인을 감지하는 제2위치, 흡착된 단위셀이 릴리즈되는 제3위치 및 상기 제3위치에서 릴리즈되지 못한 상기 단위셀을 폐기하는 제4위치를 순차적으로 이동되는 것을 특징으로 하는, 단위셀의 이송 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 이송 단계는,
    제2감지부가 상기 제2위치에서 상기 단위셀의 하측에 위치하여 상기 단위셀 하면의 얼라인을 감지하는 제2감지단계; 및
    제3감지부가 상기 제3위치에서 상기 단위셀이 릴리즈되기 전 상기 단위셀의 얼라인을 감지하는 제3감지단계를 더 포함하는, 단위셀의 이송 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 이송 단계는,
    상기 제2감지부 및 제3감지부에서 감지한 상기 단위셀의 얼라인을 토대로 상기 단위셀의 릴리즈 여부가 결정되는 결정 단계;
    상기 결정 단계에서 릴리즈 결정이 된 상기 단위셀이 릴리즈되는 릴리즈 단계; 및
    상기 릴리즈 단계에서 릴리즈 되지 못한 상기 단위셀이 상기 제4위치에서 폐기되는 폐기 단계를 더 포함하는, 단위셀의 이송 방법.
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