CN113353614A - 用于折叠二次电池电芯的处理的二次电池电芯传送装置 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于折叠二次电池电芯的处理的二次电池电芯传送装置，该装置包括：多个站，其以等间隔设置且沿直线处理方向顺序地设置；工作台，其分别设置在多个站中且被构造成从电芯下方真空抓握且支承电芯；传送杆，其分别设置在多个站中且被构造成从电芯下方真空抓握电芯且在沿处理方向连续布置的第一站和第二站之间传送电芯，传送杆被构造成从电芯下方真空抓握由第一站中的工作台支承的电芯，向上移动电芯，然后将电芯直线地移动到第二站，且传送杆被构造成向下移动使得电芯被安置在第二站的工作台上，然后返回到第一站的位置；真空抓握单元；升降单元；以及直线传送驱动单元。

Description

用于折叠二次电池电芯的处理的二次电池电芯传送装置

技术领域

本公开涉及一种用于折叠二次电池电芯(secondary battery cell)的处理的二次电池电芯传送装置，并且更具体地，涉及一种用于折叠二次电池电芯的处理的二次电池电芯传送装置，其中，二次电池电芯同时并且单独地从连续布置的多个站中的第一站被传送到第二站，以折叠二次电池电芯的袋(pouch)，并且二次电池电芯以真空抓握方式被真空抽吸并且然后被传送，使得可以通过减少用于折叠处理的节拍时间(tact time)来改进生产率。

背景技术

本部分提供与本公开有关的背景信息，该背景信息不必须是现有技术。

二次电池电芯包括矩形主要区域以及密封区域(平台，terrace)，在所述矩形主要区域中，通过堆叠正极板、隔膜和负极板形成的电极组件被容纳在袋中，所述密封区域是通过密封袋的边缘而形成的。

在这种情况下，将密封区域折叠多次以防止绝缘破坏并且使二次电池电芯的大小最小化，并且将折叠的密封区域称为折叠单元。

另外，图1是示出现有技术中的用于折叠二次电池的袋的装置的图。

参照图1，现有技术中的用于折叠二次电池的袋的装置包括三个折叠单元100、200和300以及两个压缩单元400和500，这两个压缩单元沿着传送二次电池的路径设置。

折叠单元100、200和300包括：第一折叠单元100，其被构造成将袋翼折叠90度；第二折叠单元200，其被构造成将折叠90度的袋翼折叠至180度；以及第三折叠单元300，其被构造成将折叠180度的袋翼折叠到270度。

此外，压缩单元400和500包括：第一压缩单元400，其被构造成按压由第二折叠单元200折叠180度的袋翼；以及第二压缩单元500，其被构造成按压由第三折叠单元300折叠270度的袋翼。

如上所述，第一至第三折叠单元100、200和300在二次电池的传送方向上顺序地设置，第一压缩单元400位于第二折叠单元200和第三折叠单元300之间，并且第二压缩单元500位于第三折叠单元300后侧。

另外，在现有技术中的用于折叠二次电池的袋的装置中，为了传送二次电池电芯以进行折叠处理，在循环轨道上设置n个窝(nest)，循环轨道被传送到相应的处理位置以执行折叠处理，并且将二次电池电芯安置在各个窝中。此外，安装通过弹簧的力固定的盖以传送二次电池电芯，使得可以在每个站中执行折叠处理。

例如，可以设置窝，使得与两对上V型辊和下V型辊附接的10至20对板通过循环轨道V型轨安装，该循环轨道V型轨通过笔直管线连接至垂直对称的半圆。可以对窝中的二次电池电芯执行传送和折叠处理。

然而，在现有技术中的这种传送方法的情况下，由于通过旋转窝来传送二次电池电芯，因此需要相对大的悬垂物。此外，由于通过机械夹具固定和释放盖，因此需要相对大量的时间来固定和释放二次电池电芯，这导致折叠处理的节拍时间增加的问题。

此外，因为通过盖将二次电池电芯固定到窝，所以二次电池电芯被固定的程度较低。为此，在执行折叠处理时，需要将工作速度维持在预定工作速度以下，这导致折叠处理的节拍时间增加。结果，限制了生产率提高。

此外，存在如下问题：由于在二次电池电芯被传送时存在窝摇动的可能性很高并且因而折叠处理可能在未对齐状态下执行，因此折叠二次电池电芯的袋的质量变差。

[现有技术文献]

[专利文献]

1.韩国专利No.10-1766966

发明内容

本公开的目的是提供一种用于折叠二次电池电芯的处理的二次电池电芯传送装置，其中，二次电池电芯同时并且单独地从连续布置的多个站中的第一站被传送到第二站，以折叠二次电池电芯的袋，并且二次电池电芯以真空抓握方式被真空抽吸，并且然后被传送，使得可以通过减少用于折叠处理的节拍时间来提高生产率。

本公开的另一个目的是提供一种用于折叠二次电池电芯的处理的二次电池电芯传送装置，其中，其上安置有二次电池电芯的工作台(table)被真空抓握，以二次电池电芯被真空抓握的状态下在第一站(station)执行处理，当处理完成时，二次电池电芯被传送到第二站，并且传送杆返回到原始位置并且真空抓握后续二次电池电芯，使得可以以真空抓握方式顺畅地固定或释放二次电池电芯，并且结果，可以进一步减少用于折叠处理的节拍时间。

本公开的又一个目的是提供一种用于折叠二次电池电芯的处理的二次电池电芯传送装置，其中，二次电池电芯可以在折叠处理期间通过足够的压力被稳定地固定，并且二次电池电芯可以被真空抽吸，并且被对齐且被传送到精确位置，使得可以提高折叠质量。

本部分提供了本公开的总体概述，而不是其整个范围或其所有特征的全面公开。

本公开的一方面提供了一种用于折叠二次电池电芯的处理的二次电池电芯传送装置，该二次电池电芯传送装置包括：多个站，其以相等的间隔设置并且沿直线处理方向顺序设置，以执行折叠二次电池电芯的密封区域的处理；工作台，其分别设置在多个站中，并且被构造成从二次电池电芯下方真空抓握并且支承二次电池电芯；传送杆，其分别设置在多个站中，并且被构造成从二次电池电芯下方真空抓握二次电池电芯，并且在沿处理方向连续布置的第一站和第二站之间传送二次电池电芯，传送杆被构造成从二次电池电芯下方真空抓握由第一站中的工作台支承的二次电池电芯，向上传送该二次电池电芯，然后将该二次电池电芯直线地传送到第二站，并且传送杆被构造成向下移动，以使得二次电池电芯被安置在第二站的工作台上，然后传送杆返回到第一站的位置；真空抓握单元，其分别设置在工作台和传送杆中，并且被构造成选择性地向二次电池电芯施加真空抓握力；升降单元，其被构造成操作传送杆的升降操作；以及直线传送驱动单元，其被构造成操作传送杆的直线往复运动。

根据本公开的一方面的用于折叠二次电池电芯的处理的二次电池电芯传送装置，工作台可以被构造为平行于处理方向的直条状物，工作台可以沿处理方向设置为两个平行的行，以支承二次电池电芯的下表面的两侧，传送杆可以设置在在两行中设置的工作台之间，并且传送杆可以设置为直的，以使其平行于工作台。

根据本公开的一方面的用于折叠二次电池电芯的处理的二次电池电芯传送装置，真空抓握单元可以包括：分别设置在工作台和传送杆上并且设置在与二次电池电芯接触的表面上的多个真空垫；真空控制管线，其被构造成与真空垫连通；泵，其被构造成选择性地与真空控制管线连通并且通过排放位于真空垫和二次电池电芯之间的空间中的空气来施加真空；真空释放管线，其被构造成选择性地与真空控制管线连通并且通过允许真空垫和二次电池电芯之间的空间与外部空气连通来释放真空；以及转换阀，其被构造成允许真空控制管线选择性地与泵和真空释放管线连通。

根据本公开的一个方面的用于折叠二次电池电芯的处理的二次电池电芯传送装置，当二次电池电芯被安置在第一站的工作台上时，可以在二次电池电芯被第一站的工作台真空抓握的状态下对第一站中的二次电池电芯执行处理。

根据本公开的一个方面的用于折叠二次电池电芯的处理的二次电池电芯传送装置，当第一站中的处理完成时，第一站的工作台真空垫的真空可以被释放，并且二次电池电芯可以被第一站的通过升降单元向上移动的传送杆真空抓握。

根据本公开的一个方面的用于折叠二次电池电芯的处理的二次电池电芯传送装置，二次电池电芯可以被第一站的传送杆真空抓握，通过直线传送驱动单元被传送到第二站，然后在第一站的传送杆通过升降单元向下移动时被安置在第二站的工作台上。

根据本公开的一方面的用于折叠二次电池电芯的处理的二次电池电芯传送装置，当第一站的传送杆可以向下移动并且被安置在第二站的工作台上时，二次电池电芯被第二站的工作台真空垫真空抓握，并且当二次电池电芯被第二站的工作台真空垫真空抓握时，第一站的传送杆可以释放真空，向下移动，然后返回到第一站。

根据本公开的一方面的用于折叠二次电池电芯的处理的二次电池电芯传送装置，所述升降单元可以包括：升降马达，其被构造成提供升降驱动功率；以及旋转轴，其被构造成通过升降驱动功率旋转；以及万向接头，其被构造成将旋转轴的旋转力作为升降力传递到传送杆。

根据本公开的一个方面的用于折叠二次电池电芯的处理的二次电池电芯传送装置，直线传送驱动单元可以包括：LM引导件，其被设置在传送杆的下部上，联接至基座单元以用于支承多个站，使其能够直线移动；传送马达，其被构造成提供直线传送力；以及线缆承载件，其被构造成根据直线驱动功率使LM引导件在第一站与第二站之间往复运动。

根据本公开的一方面的用于折叠二次电池电芯的处理的二次电池电芯传送装置，多个站可以包括：装载器单元，其被构造成装载二次电池电芯；电芯对齐单元，其被构造成对齐所装载的二次电池电芯；侧面切割器单元，其被构造成将对齐的二次电池电芯的侧面切割预定长度；多个折叠单元，其被构造成将二次电池电芯的侧面折叠预定角度；多个热压单元，其分别设置在多个折叠单元的后端，并且被构造成在二次电池电芯的侧面被折叠预定角度的状态下对二次电池电芯的侧面执行热压处理；定径辊单元(sizing rollerunit)，其被构造成当对二次电池电芯的侧面的热压处理完成时，根据二次电池电芯的大小对齐二次电池电芯，并且传送二次电池电芯；以及卸载器单元，其被构造为卸载从定径辊单元传送的二次电池电芯。

根据本公开的一个方面的用于折叠二次电池电芯的处理的二次电池电芯传送装置，多个折叠单元可以包括：第一折叠单元，其被构造成将二次电池电芯的侧面折叠180度；以及第二折叠单元，其被构造成将二次电池电芯的侧面折叠270度。

根据本公开的一个方面的用于折叠二次电池电芯的处理的二次电池电芯传送装置，工作台可以分别设置为分别对应于多个站，或者可以被设置为在多个站上方相互连接。

附图说明

通过以下结合附图进行的详细描述，将更清楚地理解本发明的上述和其它方面、特征和其它优点，在附图中：

图1是示出现有技术中的用于折叠二次电池的袋的装置的图；

图2是用于说明根据本公开的示例性实施方式的用于折叠二次电池电芯的处理的二次电池电芯传送装置的传送操作的图；

图3a至图3g是示出根据本公开的示例性实施方式的用于折叠二次电池电芯的处理的二次电池电芯传送装置的逐步传送操作的图；

图4是示出具有根据本公开的示例性实施方式的用于折叠二次电池电芯的处理的二次电池电芯传送装置的多个站的图；

图5a至图5d是根据本公开的示例性实施方式的用于折叠二次电池电芯的处理的二次电池电芯传送装置的详细构造图；以及

图6a和图6b是用于说明由根据本公开的示例性实施方式的用于折叠二次电池电芯的处理的二次电池电芯传送装置执行的真空抓握控制的图。

具体实施方式

现在将参考附图详细描述本发明的示例性实施方式。

在下文中，将参照附图详细描述根据本公开的用于折叠二次电池电芯的处理的二次电池电芯传送装置的示例性实施方式。

然而，应注意，本公开的内在技术精神不限于以下示例性实施方式，并且基于本公开的内在技术精神，以下示例性实施方式可以被本领域技术人员容易地替换或改变。

另外，在此使用的术语被选择用于便于描述，并且应被适当地解释为符合本公开的技术精神的含义，而不仅限于在认识本发明的固有技术精神时的字典含义。

在下文中，将参照附图描述本公开的示例性实施方式。

图2是用于说明根据本公开的示例性实施方式的用于折叠二次电池电芯的处理的二次电池电芯传送装置的传送操作的图，并且图3a至图3g是示出根据本公开的示例性实施方式的用于折叠二次电池电芯的处理的二次电池电芯传送装置的逐步传送操作的图。

参照图2以及图3a至图3g，根据本公开的示例性实施方式的用于折叠二次电池电芯的处理的二次电池电芯传送装置可以包括多个站100、工作台200、传送杆300、真空抓握单元400、升降单元500、直线传送单元600等。

多个站100在直线处理方向上顺序地设置并且以相等的间隔布置，以执行折叠二次电池电芯10的密封区域的处理。

工作台200分别设置在多个站100处，并且可以从二次电池电芯下方真空抓握并且支承二次电池电芯。每个工作台200被构造成平行于处理方向的直条状物。工作台200可以在处理方向上设置为两个平行行，以支承二次电池电芯10的下表面的两侧。

如上所述，工作台200被描述为分别设置在多个站100中，但是工作台200可以被设置为在所有多个站100上彼此连接。

此外，以下将描述二次电池电芯10被真空抓握并且被传送仅用于多个站100中的各个处理的目的或者在处理期间被固定至工作台200的构造。然而，也可以将二次电池电芯10安置并且固定在单独的窝上，然后被真空抓握并且被传送，并且二次电池电芯10可以在处理期间被安置在工作台200上并且被真空抓握。

传送杆300分别设置在多个站100中。传送杆300从二次电池电芯10下方真空抓握二次电池电芯10并且在沿处理方向连续布置的第一站和第二站之间传送二次电池电芯10。传送杆300从由第一站中的工作台200支承的二次电池电芯10下方真空抓握并且向上移动二次电池电芯10，直线地移动至第二站，然后向下移动，使得二次电池电芯10被安置在第二站的工作台200上。然后，传送杆300可以返回到第一站中的位置。

传送杆300设置在按行设置的工作台200之间，并且传送杆300可以被设置为直的，以便与工作台平行。

真空抓握单元400分别设置在工作台200和传送杆300上，并且可以选择性地向二次电池电芯10施加真空抓握力。

升降单元500可以操作传送杆300的向上和向下运动。

直线传送驱动单元600操作传送杆300的直线往复运动。

下面将描述根据如上所述构造的根据本公开的示例性实施方式的用于折叠二次电池电芯的处理的二次电池电芯传送装置的详细构造。

在这种情况下，将参照图2描述根据本公开的示例性实施方式的用于折叠二次电池电芯的处理的二次电池电芯传送装置的传送操作。通过使用设置在第一站A中的工作台200上的真空抓握单元400对二次电池电芯10进行真空抓握(真空抽吸)，使得可以在第一站A中执行处理。

此外，当在第一站A中完成处理时，第一站A的传送杆300通过升降单元500(从虚线位置)向上移动，并且与二次电池电芯10的下表面接触。当二次电池电芯10的下表面被真空抓握时，工作台200的真空抓握单元400可以释放真空。当工作台200的真空抓握单元400释放真空时，在二次电池电芯10被真空抓握的状态下，传送杆300可以向上移动到预定位置(实线位置)。

在这种状态下，通过直线传送驱动单元600将传送杆300移动到第二站B。当传送杆300到达第二站B时，可以通过升降单元500将传送杆300向下移动，直到将二次电池电芯10安置在工作台200上为止。

接下来，当将二次电池电芯10安置在工作台200上时，二次电池电芯10由工作台200的真空抓握单元400真空抓握，然后传送杆300的真空抓握单元400释放真空。在释放真空之后，传送杆300可以向下移动到预定位置(虚线位置)。此后，可以通过直线传送驱动单元600使传送杆300从第二站B返回到第一站A。

将参照图3a至图3g描述根据本公开的示例性实施方式的用于折叠二次电池电芯的处理的二次电池电芯传送装置的逐步传送处理。如图3a所示定位的二次电池电芯10被安置在第一站A(即，执行当前处理的站)的工作台200上，并且可以通过设置在第一站A的工作台200中的真空抓握单元400真空抓握(真空抽吸)所安置的二次电池电芯10。

在这种情况下，利用在第一站A的工作台200中设置的真空抓握单元400的真空抽吸控制，可以在二次电池电芯10被真空抓握的状态下对前端组件执行处理。

此外，当如图3b所示，在第一站A中完成了对二次电池电芯10的处理时，通过升降单元500向上移动传送杆300，并且第一站A的传送杆300向上移动至工作台200的上表面(即，二次电池电芯10的下表面)，使得可以通过真空抓握单元400的真空抽吸控制对二次电池电芯10进行真空抓握。

此外，如图3c所示，通过真空抓握单元400的真空释放控制来释放设置在第一站A中的工作台200的真空抓握单元400的真空。当传送杆300被升降单元500向上移动时，由第一站A的传送杆300真空抓握的二次电池电芯10可以向上移动到预定位置(即，二次电池电芯10被传送到第二站B的高度)。

接下来，如图3d中所示，二次电池电芯10由第一站A的传送杆300真空抓握，并且可以通过直线传送驱动单元930被传送到第二站B。

此外，如图3e中所示，当传送杆主体910被升降单元500向下移动时，前端传送杆300向下移动，使得二次电池电芯10可以被安置在第二站B的工作台200上。二次电池电芯10可以通过真空抓握单元400的真空抽吸控制被真空抓握。

接下来，如图3f所示，当通过设置在第二站B中的工作台200的真空抓握单元400对二次电池电芯10进行真空抓握时，通过第一站A的传送杆300中设置的真空抓握单元400的真空释放控制来释放第一站A的传送杆300的真空。第一站A的传送杆300通过升降单元500向下移动到预定位置，然后第一站A的传送杆300可以通过直线传送驱动单元600返回第一站A。

图4是示出具有根据本公开的示例性实施方式的用于折叠二次电池电芯的处理的二次电池电芯传送装置的多个站的图。

参照图4，具有根据本公开的示例性实施方式的用于折叠二次电池电芯的处理的二次电池电芯传送装置的多个站100可以包括设置在基座单元110的上部上的装载器单元120、电芯对齐单元130、侧面切割器单元140、多个折叠单元150、多个热压单元160、定径辊单元170和卸载器单元180。

根据本公开的示例性实施方式，基座单元110支承用于折叠用于二次电池电芯的袋的处理的各个组件。各个组件(例如，装载器单元120、电芯对齐单元130、侧面切割器单元140、多个折叠单元150、多个热压单元160、定径辊单元170、卸载器单元180、多个传送单元900等)被顺序地布置在基座单元110的上部上。基座单元110可以通过紧固装置(例如，螺栓、锚等)被稳定地固定到安装有该装置的地面上。

装载器单元120将二次电池电芯10装载到装置中以执行折叠处理。当将二次电池电芯10装载到装置中时，二次电池电芯10可以被安置在对应于装载器单元120的工作台200上。

电芯对齐单元130对齐从装载器单元120传送的二次电池电芯10。由装载器单元120装载的二次电池电芯10通过对应于装载器单元120的传送杆300被传送到电芯对齐单元130的位置，二次电池电芯10被安置在电芯对齐单元13所在的工作台200上，然后二次电池电芯10的前端、后端、左端、右端等的位置可以被对齐，以便对所安置的二次电池电芯10执行后续处理。

侧面切割器单元140将从电芯对齐单元130传送的二次电池电芯10的侧面切割预定长度。通过电芯对齐单元130对齐的二次电池电芯10通过与电芯对齐单元130相对应的传送杆300被传送到侧面切割器单元140的位置，二次电池电芯10被安置在侧面切割器单元140所在的工作台200上，并且二次电池电芯10的侧面可以被切割预定长度，以通过多个折叠单元150对所安置的二次电池电芯10执行折叠处理。

由于二次电池电芯10的侧面被切割成使得在前端和后端的长度变为预定长度，所以可以提高对二次电池电芯10的侧面执行的折叠处理的效率。

多个折叠单元150将二次电池电芯的侧面折叠预定角度。多个热压单元160分别被设置在多个折叠单元的后端，并且在二次电池电芯10的侧面被折叠预定角度的状态下，对二次电池电芯10的侧面执行热压处理。例如，在本公开中，第一折叠单元150A、第一热压单元160A、第二折叠单元150B和第二热压单元160B可以以该顺序设置。

第一折叠单元150A将二次电池电芯10的侧面折叠例如180度。侧面被侧面切割器单元140切割预定长度的二次电池电芯10通过与侧面切割器单元140相对应的传送杆300被传送到第一折叠单元150A的位置。二次电池电芯10被安置在第一折叠单元150A所在的工作台200上，并且所安置的二次电池电芯10可以通过设置在工作台200中的真空抓握单元400被固定。

此外，第一折叠单元150A首次将二次电池电芯10的侧面折叠180度。当首次折叠处理完成时，通过与第一折叠单元150A相对应的传送杆300将二次电池电芯10传送到第一热压单元160A。将二次电池电芯10安置在第一热压单元160A所在的工作台200上，然后可以通过设置在工作台200中的真空抓握单元400固定所安置的二次电池电芯10。

此外，第一热压单元160A可以首次以热压方式加热并且按压二次电池电芯10的由第一折叠单元150A折叠了180度的侧面，使得可以保持首次折叠状态。

当通过第一热压单元160A完成热压处理时，通过与第一热压单元600A相对应的传送杆300将二次电池电芯10传送到第二折叠单元150B。将二次电池电芯10安置在第二折叠单元150B所在的工作台200上，然后可以通过设置在工作台200中的真空抓握单元400固定所安置的二次电池电芯10。

接下来，第二折叠单元150B可以将二次电池电芯10的侧面二次折叠例如270度(即，在二次电池电芯10的侧面通过第一折叠单元150A被折叠180度的状态下，二次电池电芯10的侧面被另外折叠90度)。

此外，当通过第二折叠单元150B完成二次折叠处理时，通过与第二折叠单元150B相对应的传送杆300将二次电池电芯10传送到第二热压单元160B。二次电池电芯10被安置在第二热压单元160B所在的工作台200上，然后所安置的二次电池电芯10可以通过设置在工作台200中的真空抓握单元400固定。

另外，第二热压单元160B可以以热压方式二次加热并且按压二次电池电芯10的由第二折叠单元150B折叠了270度的侧面，使得可以保持二次折叠状态。

当对二次电池电芯10的侧面完全执行热压处理并且二次电池电芯10被传送时，定径辊单元170根据二次电池电芯10的大小对齐二次电池电芯10。由第二热压单元160B二次加热和按压的二次电池电芯10通过与第二热压单元160B相对应的传送杆300被传送到定径辊单元170的位置。二次电池电芯10被安置在定径辊单元170所在的工作台200上，然后根据二次电池电芯10的大小对齐所安置的二次电池电芯10。

卸载器单元180卸载从定径辊单元170传送的二次电池电芯10。由定径辊单元170根据二次电池电芯10的大小对齐的二次电池电芯10通过与定径辊单元170相对应的传送杆300被传送到卸载器单元180的位置。二次电池电芯10被安置在卸载器单元180所在的工作台200上，并且二次电池电芯10可以准备好被卸载。

图5a至图5d是根据本公开的示例性实施方式的用于折叠二次电池电芯的处理的二次电池电芯传送装置的详细构造图。

根据本公开的示例性实施方式的用于折叠二次电池电芯的处理的二次电池电芯传送装置可以以真空抓握方式在第一站和第二站之间直线地往复运动时同时传送二次电池电芯10。将参照图5a至图5d详细描述真空抓握单元400、升降单元500和直线传送单元600。

真空抓握单元400分别设置在工作台200和传送杆300中，并且选择性地对二次电池电芯10进行真空抓握。真空抓握单元400均可以包括连接到设置在工作台200和传送杆300上的多个真空垫411中的每个的压力传感器、开关阀、真空泵等，或者包括真空泵、转换阀等。真空抓握单元400可以通过选择性地打开或关闭用于供应压缩空气的阀来真空抓握二次电池电芯10或释放抓握状态(抽吸状态)。下面将描述真空抓握单元400的具体构造和描述。

升降单元500可以包括：升降马达510，其被构造成提供升降驱动功率以升高或降低传送杆300；旋转轴520，其被构造成通过升降马达510的升降驱动功率旋转；以及万向接头530，其被构造成将旋转轴520的旋转力作为升降力传递到传送杆300。

升降单元500可以使传送杆300向上移动，使得二次电池电芯10由传送杆300真空抓握。升降单元500可以使传送杆300向下移动，使得二次电池电芯10被安置在第二站B的工作台200上。

直线传送驱动单元600在第一站A和第二站B之间往复传送传送杆300。直线传送驱动单元600可以包括设置在传送杆300的下部上并且联接至基座单元110以能够直线运动的LM引导件610、被配置成向LM引导件610提供直线传送力的传送马达(未示出)、以及被配置成根据传送马达的直线驱动功率在第一站A与第二站B之间使LM引导件610往复运动的线缆承载件62。

图6a和图6b是用于说明根据本公开的示例性实施方式的由用于折叠二次电池电芯的处理的二次电池电芯传送装置执行的真空抓握控制的图。

将参照图6a和图6b描述真空抓握控制。如图6a所示，根据第一示例性实施方式的真空抓握单元400A分别设置在工作台200和传送杆300中。真空抓握单元400A包括设置在与二次电池电芯10接触的表面上的多个真空垫411a。在真空抽吸控制的情况下，通过由从第一压缩机412a(或压缩罐)提供给文丘里管413a的压缩空气流导致的文丘里效应产生真空，并且将真空压力提供给多个真空垫411a。因此，可以通过设置在工作台200上的多个真空垫411a真空抽吸安置在工作台200上的二次电池电芯10，或者二次电池电芯10可以通过设置在传送杆300上的多个真空垫411a被真空抽吸，以便传送二次电池电芯10。

在这种情况下，第一气动压力阀414a可以供应或切断要供应到文丘里管413a的压缩空气流。压力传感器415a可以检测提供给真空垫411a的压力，以便打开或关闭第一气动压力阀414a。止回阀416a可以防止提供给真空垫411a的真空状态反向流向文丘里管413a(被清除)。

另外，在真空释放控制的情况下，可以关闭第一气动压力阀414a以切断向真空垫411a供应真空压力，并且可以打开第二气动压力阀418a以将压缩空气从第二压缩机417a(或者压缩罐)供应至真空垫411a。通过利用可变容量泵419a调节供应时间、供应压力、流速等，可以以与大气压力相对应的压力来提供压缩空气。

在根据第一示例性实施方式的真空抓握控制的情况下，如图6a中所示，需要供应具有等于大气压力的压力的压缩空气以释放真空，但是存在难以执行控制并且产生噪声、振动、偏差等的问题。

为了解决该问题，如图6b所示，根据第二示例性实施方式的真空抓握单元400B分别设置在工作台200和传送杆300中。真空抓握单元400B可以包括：多个真空垫411b，其设置在与二次电池电芯10接触的表面上；真空控制管线412b，其被构造成与真空垫411b连通；泵413b，其被构造成选择性地与真空控制管线412b连通，并且通过排放位于真空垫411b和二次电池电芯10之间的空间中的空气来施加真空；真空释放管线414b，其被构造成与真空控制管线412b选择性地连通，并且通过允许真空垫411b和二次电池电芯10之间的空间与外部空气连通释放真空；以及转换阀415b，其被构造成选择性地允许真空控制管线412b与泵413b和真空释放管线414b连通。

如上所述执行真空抓握控制的根据第二示例性实施方式的真空抓握单元400B不需要连续地产生空气流，诸如文丘里管，并且可以防止当释放真空时电芯振动的问题(即，由大气压力和电芯与真空垫之间的空间中的压力导致的问题)。

另外，将采用传统传送方法的现有技术中的装置与采用根据本公开的示例性实施方式的传送方法的根据本公开的装置进行比较。在现有技术的装置的情况下，由于盖利用弹簧的力被机械地固定，所以固定力仅为约3kg至5kg。与之相比，由于根据本公开的装置采用利用真空垫的固定方法，因此固定力为大约9kg至20kg，结果，不仅可以提高在处理期间固定电芯的程度，而且还提高二次电池电芯的折叠质量。

此外，现有技术中的装置具有200％或更大的悬垂物和大约600mm/sec的最大传送速度。与之相比，根据本公开的装置没有悬垂物并且具有大约1500mm/sec的最大传送速度，结果，可以减少电芯的摇摆，并且可以改进节拍时间。

此外，现有技术中的装置使用圆形伺服马达，而根据本公开的装置使用线性马达。因此，在根据本公开的装置的情况下，不仅可以改进用于传送操作的运动特性，而且可以改进寿命特性。

另外，在现有技术的装置的情况下，每个处理单元需要单独操作下汽缸，而在根据本公开的装置的情况下，不必须操作下汽缸。因此，在根据本公开的装置的情况下，减少了操作次数，结果，可以提高稳定性，并且可以容易地进行维护。

并且，在现有技术的装置的情况下，由于采用了使用盖的机械固定方法，因此需要使用非夹持汽缸，结果，折叠轨道不仅连续地受到损坏，还由于轨道时间而产生振动冲击。与之相比，在根据本公开的装置的情况下，由于采用了使用真空垫的固定方法，因此可以防止由折叠轨道引起的损坏。

此外，在现有技术的装置的情况下，窝的摇动随着时间增加，并且悬垂物非常大，而在根据本公开的装置的情况下，处理工作台被单独安装并且不摇摆，因此，不仅可以由于针对每个处理模块使用单独固定工作台而执行稳定折叠处理，而且可以提高折叠质量。

关于用于折叠二次电池电芯的处理的二次电池电芯传送装置的折叠处理所需的节拍时间，如下比较现有技术和本公开。考虑到用于对二次电池电芯执行整个折叠处理的运动、最大行程、运动步长、单元(例如，节距传送件、装载器、对齐器、侧面切割器、180折叠凸轮从动件、180折叠压缩机、90折叠凸轮从动件、90折叠压缩机等)的最大速度，以循环时间和节拍时间来比较现有技术和本公开。

结果，在通过根据现有技术的传送方法传送二次电池电芯执行各个处理的二次电池电芯传送装置中，获得了6.0秒的循环时间和10.0ppm的节拍时间。与之相比，在应用根据本公开的示例性实施方式的传送方法的二次电池电芯传送装置中，可以确定处理速度显著提高，这是由于获得了4.8秒的循环时间以及12.5秒的节拍时间。

此外，可以看出，在通过根据现有技术的传送方法传送二次电池电芯执行各个处理的二次电池电芯传送装置中，对于每个单元(装载器、对齐器、侧面切割器、180折叠凸轮从动件、180折叠压缩机、90折叠凸轮从动件和90折叠压缩件)，单位1-循环时间为4秒。此外，在根据本公开的示例性实施方式的二次电池电芯传送装置中，可以看出，对于每个单元(装载器、对齐器、侧面切割器、180折叠凸轮从动件、180折叠压缩机、90折叠凸轮从动件和90折叠压缩机)，单位1-循环时间为约2.5秒至3.0秒。

特别地，在现有技术的二次电池电芯传送装置中，节距传送单元在一个循环内的主轨道传送时间为2.0秒。与之相比，在根据本公开的示例性实施方式的二次电池电芯传送装置中，节距传送单元在一个循环内的主轨道传送时间为1.1秒。因此，可以看出，在本公开的情况下，可以显著减少了处理时间。

将详细描述如上所述的结果。在节距传送单元的情况下，现有技术中的装置通过使具有悬垂物的窝旋转，使用伺服马达来进行节距旋转。与之相比，在根据本公开的装置中，由于使用伺服马达的传送结构，通过显示800mm/sec至1500mm/sec的速度，可以将处理时间减少至大约2秒至大约1.1秒。

在装载器单元的情况下，在现有技术的装置中，由于使用窝夹具的固定方法，因此发生了长行程的打开/关闭时间的损失。与之相比，在根据本公开的装置中，通过应用真空抓握方法而不是使用夹具的固定方法，可以将处理时间减少到大约4秒至大约2.7秒。

在对齐器单元的情况下，现有技术中的装置执行顺序的y轴2级和z轴2级的左右移动，并且由于夹具的打开/关闭时间以及二级z轴的应用导致移动次数很大。与之相比，在根据本公开的装置中，因为z轴的轴减小到1级并且不应用盖夹具，所以处理时间可以减小到大约4秒到大约2.7秒。

在侧面切割器单元的情况下，现有技术中的装置需要执行诸如下部上升、上部下降和返回的操作。与之相比，在根据本公开的装置中，由于不需要降低操作，因此处理时间可以减少到大约4秒到大约2.7秒。

在180折叠凸轮从动件单元和90折叠凸轮从动件单元的情况下，在现有技术的装置中，二次电池电芯的固定度较低，因此需要将折叠操作速度调整为大约300mm/sec或更小，并且在传送节距时返回到600mm/sec。与之相比，根据本公开的装置，由于真空抽吸控制而使电芯高度增加，使得折叠操作速度可以增加至大约300mm/sec以上，并且传送装置在节距传送期间可以返回大约为800mm/sec至1000mm/sec的速度。因此，处理时间可以分别减少到大约4秒到大约3秒。

在180折叠压缩单元的情况下，由于下部压缩件的向上运动和上部压缩件的向下运动，现有技术中的装置需要工作时间和汽缸返回操作。与之相比，根据本公开的装置，由于在下侧的真空抓握方法导致不需要降低操作，因此处理时间可以减少到大约4秒到大约2.7秒。

在90折叠压缩单元的情况下，由于下部剥离器的向上运动、上部剥离器的向下运动和侧面压缩件前进，现有技术中的装置需要工作时间和汽缸返回操作。与之相比，根据本公开的装置，由于在下侧的真空抓握方法导致不需要降低操作，因此处理时间可以减少到大约4秒到大约3.7秒。

如上所述，考虑到针对每个单元的工作时间，现有技术的装置显示6.0秒的循环时间和10.0ppm的节拍时间。与之相比，在根据本公开的装置中，由于获得了4.8秒的循环时间和12.5ppm的节拍时间，因此可以确定处理速度显著提高。

另外，将现有技术中的用于折叠二次电池电芯的处理的二次电池电芯传送装置的固定二次电池电芯的方法和根据本公开的示例性实施方式的方法进行比较。在现有技术的装置中应用的机械盖夹具中，在处理期间提供的处理夹紧力为3.0kg。与之相比，可以看出，对于应用于根据本公开的装置的真空垫夹具，处理夹紧力为17.7kg，其显著提高。

此外，在现有技术的装置中应用的机械盖夹具中，在传送期间提供的传送夹紧力为3.0kg。与之相比，可以看出，对于应用于根据本公开的装置的真空垫夹具，传送夹紧力为8.8kg，其显著提高。

如上所述，根据本公开的示例性实施方式，二次电池电芯同时并且单独地从连续地布置以折叠二次电池电芯的袋的多个站中的第一站传送至第二站，并且二次电池电芯以真空抓握方式被真空抽吸，然后被传送，从而可以通过减少折叠处理的节拍时间来提高生产率。

此外，根据本公开，安置有二次电池电芯的工作台被真空抓握，在二次电池电芯被真空抓握的状态下在第一站中执行处理，当该处理完成时，将二次电池电芯传送到第二站，并且传送杆返回到原始位置并且真空抓握后续的二次电池电芯，使得二次电池电芯可以以真空抓握方式顺畅地被固定或者被释放，并且因此，可以进一步减少折叠处理的节拍时间。

此外，根据本公开，可以在折叠处理期间以足够的压力将二次电池电芯稳定地固定，并且二次电池电芯可以被真空抽吸，并且被对齐且以精确位置传送，使得可以提高折叠质量。

虽然已经结合示例性实施方式示出并描述了本发明，但是对于本领域技术人员而言显而易见的是，在不脱离由所附权利要求定义的本发明的精神和范围的情况下，可以进行修改和改变。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年3月5日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2020-0027482的优先权，其公开内容通过引用合并于此。

Claims (12)

1.一种用于折叠二次电池电芯的处理的二次电池电芯传送装置，所述二次电池电芯传送装置包括：

多个站，所述多个站以相等的间隔布置并且沿直线处理方向顺序地设置，以执行折叠二次电池电芯的密封区域的处理；

工作台，所述工作台分别设置在多个站中，并且所述工作台被构造成从所述二次电池电芯下方真空抓握并且支承所述二次电池电芯；

传送杆，所述传送杆分别设置在所述多个站中，并且被构造成从所述二次电池电芯下方真空抓握所述二次电池电芯，并且在沿所述处理方向连续布置的第一站和第二站之间传送所述二次电池电芯，所述传送杆被构造成从所述二次电池电芯下方真空抓握由所述第一站中的工作台支承的二次电池电芯，向上移动所述二次电池电芯，然后将所述二次电池电芯直线地移动到所述第二站，并且所述传送杆被构造成向下移动，使得所述二次电池电芯被安置在所述第二站的工作台上，然后所述传送杆返回到所述第一站的位置；

真空抓握单元，所述真空抓握单元分别设置在所述工作台和所述传送杆中，并且所述真空抓握单元被构造成选择性地向所述二次电池电芯施加真空抓握力；

升降单元，所述升降单元被构造成操作所述传送杆的升降操作；以及

直线传送驱动单元，所述直线传送驱动单元被构造成操作所述传送杆的直线往复运动。

2.根据权利要求1所述的二次电池电芯传送装置，其中，所述工作台被构造成平行于所述处理方向的直条状物，所述工作台在所述处理方向上以两个平行的行设置，以支承所述二次电池电芯的下表面的两侧，所述传送杆设置在设置为两行的所述工作台之间，并且所述传送杆以直线设置以便与所述工作台平行。

3.根据权利要求1所述的二次电池电芯传送装置，其中，所述真空抓握单元包括：

多个真空垫，所述多个真空垫分别设置在所述工作台和所述传送杆上，并且设置在与所述二次电池电芯接触的表面上；

真空控制管线，所述真空控制管线被构造成与所述真空垫连通；

泵，所述泵被构造成选择性地与所述真空控制管线连通并且通过排放位于所述真空垫和所述二次电池电芯之间的空间中的空气来施加真空；

真空释放管线，所述真空释放管线被构造成选择性地与所述真空控制管线连通并且通过允许所述真空垫和所述二次电池电芯之间的空间与外部空气连通来释放所述真空；以及

转换阀，所述转换阀被构造成允许所述真空控制管线选择性地与所述泵和所述真空释放管线连通。

4.根据权利要求3所述的二次电池电芯传送装置，其中，当所述二次电池电芯位于所述第一站的工作台上时，在所述二次电池电芯被所述第一站的工作台真空垫真空抓握的状态下，对所述第一站中的所述二次电池电芯执行处理。

5.根据权利要求4所述的二次电池电芯传送装置，其中，当完成所述第一站中的处理时，释放所述第一站的所述工作台真空垫的真空，并且通过所述第一站的由所述升降单元向上移动的所述传送杆真空抓握所述二次电池电芯。

6.根据权利要求5所述的二次电池电芯传送装置，其中，所述二次电池电芯被所述第一站的所述传送杆真空抓握，由所述直线传送驱动单元传送至所述第二站，然后随着所述第一站的所述传送杆通过所述升降单元向下移动而被安置在所述第二站的工作台上。

7.根据权利要求6所述的二次电池电芯传送装置，其中，当所述第一站的所述传送杆向下移动并且被安置在所述第二站的工作台上时，所述二次电池电芯被所述第二站的工作台真空垫真空抓握，并且当所述二次电池电芯被所述第二站的所述工作台真空垫真空抓握时，所述第一站的传送杆释放所述真空，向下移动，然后返回到所述第一站。

8.根据权利要求1至7中的任一项所述的二次电池电芯传送装置，其中，所述升降单元包括：

升降马达，所述升降马达被构造成提供升降驱动功率；

旋转轴，所述旋转轴被构造成通过所述升降驱动功率旋转；以及

万向接头，所述万向接头被构造成将所述旋转轴的旋转力作为升降力传递到所述传送杆。

9.根据权利要求8所述的二次电池电芯传送装置，其中，所述直线传送驱动单元包括：

LM引导件，所述LM引导件被设置在所述传送杆的下部，所述LM引导件联接到用于支承所述多个站的基座单元，以能够直线移动；

传送马达，所述传送马达被构造成提供直线传送力；以及

线缆承载件，所述线缆承载件被构造成根据所述直线驱动功率使所述LM引导件在所述第一站和所述第二站之间往复运动。

10.根据权利要求9所述的二次电池电芯传送装置，其中，所述多个站包括：

装载器单元，所述装载器单元被构造成装载所述二次电池电芯；

电芯对齐单元，所述电芯对齐单元被构造成将所装载的二次电池电芯对齐；

侧面切割器单元，所述侧面切割器单元被构造成将对齐的二次电池电芯的侧面切割预定长度；

多个折叠单元，所述多个折叠单元被构造成分别将所述二次电池电芯的侧面折叠预定角度；

多个热压单元，所述多个热压单元分别设置在所述多个折叠单元的后端，并且被构造成在所述二次电池电芯的侧面被折叠所述预定角度的状态下对所述二次电池电芯的侧面执行热压处理；

定径辊单元，所述定径辊单元被构造成当对所述二次电池电芯的侧面进行的所述热压处理完成时，根据所述二次电池电芯的大小将所述二次电池电芯对齐，并且传送所述二次电池电芯；以及

卸载器单元，所述卸载器单元被构造成将从所述定径辊单元传送的所述二次电池电芯卸载。

11.根据权利要求10所述的二次电池电芯传送装置，其中，所述多个折叠单元包括：

第一折叠单元，所述第一折叠单元被构造成将所述二次电池电芯的侧面折叠180度；以及

第二折叠单元，所述第二折叠单元被构造成将所述二次电池电芯的侧面折叠270度。

12.根据权利要求11所述的二次电池电芯传送装置，其中，将所述工作台单独设置为分别对应于所述多个站，或者将所述工作台设置为在所述多个站上方彼此连接。

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