CN117062703A - 成型袋的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种成型袋的设备，该设备包括：传送装置，传送装置配置为传送袋膜；成型装置，成型装置配置为按压由传送装置传送的袋膜的顶表面，以便成型用于容纳电极组件的容纳部；以及检查装置，检查装置配置为计算形成在袋膜中的容纳部的深度值，并且将计算的深度值与设定的输入值进行比较以检查是否产生缺陷，其中检查装置包括：距离测量构件，距离测量构件设置在袋膜上方设定的基准点处，以测量第一测量值和第二测量值中的每一个，第一测量值是从基准点至与容纳部的上端连接的袋膜的距离，第二测量值是从基准点至容纳部的底表面的距离；和检测构件，检测构件配置为通过从由距离测量构件测量的第二测量值减去第一测量值来计算容纳部的深度值，其中如果计算的深度值在设定的输入值内，则确定为正常，并且如果计算的深度值在设定的输入值之外，则确定为有缺陷。

Description

成型袋的设备和方法
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年12月6日提交的韩国专利申请第10-2021-0173290号的优先权的权益，通过引用将上述专利申请整体并入本申请。
技术领域
本发明涉及一种在袋膜中成型用于容纳电极组件的容纳部，并且精确地测量和检查在袋膜中成型的容纳部的深度的成型袋的设备和成型袋的方法。
背景技术
通常，与不能充电的一次电池不同，二次电池(secondary battery)是指可充电和可放电的电池。这种二次电池被广泛地用于诸如电话、笔记本电脑和便携式摄像机之类的高科技电子装置。
此外，可根据电极组件的结构对二次电池进行各种分类。例如，二次电池可分为堆叠型结构、果冻卷型结构和堆叠/折叠型结构。
这种二次电池包括电极组件和容纳电极组件的壳体，并且电极组件具有电极和隔膜交替堆叠的结构。
制造袋的方法包括：连续地供应袋膜的供应工序；在供应的袋膜中连续地成型用于容纳电极组件的容纳部的成型工序；以及切割在袋膜中成型的容纳部之间的部分以制造成品袋的切割工序。
在此，制造袋的方法进一步包括：在切割工序完成时测量在袋膜中成型的容纳部的深度以检查是否产生缺陷的检查工序，并且在检查工序中，工作人员通过使用尺子或游标卡尺检查在袋膜中成型的容纳部的深度。
然而，检查工序具有需要大量工作时间的问题。特别是，由于各个工作人员的测量误差，难以获得精确的检查结果，并且由于必须在成型工序完成之后执行检查，所以存在工作的连续性差的问题。
发明内容
技术问题
为了解决上述问题，在本发明的成型袋的设备和方法中，可在成型袋膜的工序和切割袋膜的工序之间执行检查在袋膜中成型的容纳部的深度的检查工序，并且检查工序可通过使用位移传感器来精确地测量和检查在袋膜中成型的容纳部的深度以显著地减少工作时间并且提高工作的连续性。此外，本发明的目的是提高检查精确度，因为能够检查在袋膜中成型的所有容纳部。
技术方案
为了实现上述目的，根据本发明的成型袋的设备包括：传送装置，所述传送装置配置为传送袋膜；成型装置，所述成型装置配置为按压由所述传送装置传送的所述袋膜的顶表面，以便成型用于容纳电极组件的容纳部；以及检查装置，所述检查装置配置为计算形成在所述袋膜中的所述容纳部的深度值，并且将计算的深度值与设定的输入值进行比较以检查是否产生缺陷，其中所述检查装置包括：距离测量构件，所述距离测量构件设置在袋膜上方设定的基准点处，以测量第一测量值和第二测量值中的每一个，所述第一测量值是从基准点至与所述容纳部的上端连接的袋膜的距离，所述第二测量值是从所述基准点至所述容纳部的底表面的距离；和检测构件，所述检测构件配置为通过从由所述距离测量构件测量的所述第二测量值减去所述第一测量值来计算所述容纳部的深度值，其中如果计算的深度值在设定的输入值内，则确定为正常，并且如果计算的深度值在设定的输入值之外，则确定为有缺陷。
所述距离测量构件可设置为位移传感器。
所述距离测量构件可在设定范围内测量从所述基准点至与至所述容纳部的上端连接的袋膜的距离多次，以将所述第一测量值计算为测量的距离值的平均值。
所述距离测量构件可在设定范围内测量从所述基准点至所述容纳部的所述底表面的距离多次，以将所述第二测量值计算为测量的距离值的平均值。
所述设定范围可设为1mm至5mm。
所述检查装置可进一步包括全宽度调节构件，所述全宽度调节构件配置为使所述距离测量构件在与所述袋膜的传送方向垂直的所述袋膜的全宽度方向上移动，以便调节所述距离测量构件的位置。
所述检查装置可进一步包括高度调节构件，所述高度调节构件配置为使所述全宽度调节构件朝向所述袋膜移动，以便调节所述距离测量构件相对于所述袋膜的高度。
根据本发明的成型袋的方法包括：传送工序，传送袋膜；成型工序，按压传送的所述袋膜的顶表面以成型用于容纳电极组件的容纳部；以及检查工序，计算形成在所述袋膜中的所述容纳部的深度值，并且将计算的深度值与设定的输入值进行比较以检查是否产生缺陷，其中所述检查工序包括：测量工序，通过使用设置在所述袋膜上方的距离测量构件来测量第一测量值和第二测量值中的每一个，所述第一测量值是从基准点至与所述容纳部的上端连接的袋膜的距离，所述第二测量值是从所述基准点至所述容纳部的底表面的距离；和检测工序，通过从所述测量工序中测量的所述第二测量值减去所述第一测量值来计算所述容纳部的深度值，其中如果计算的深度值在设定的输入值内，则确定为正常，并且如果计算的深度值在设定的输入值之外，则确定为有缺陷。
在所述测量工序中，所述距离测量构件可设置为位移传感器。
在所述测量工序中，可在设定范围内测量从所述基准点至与所述容纳部的上端连接的袋膜的距离多次，以将所述第一测量值计算为测量的距离值的平均值。
在所述测量工序中，可在设定范围内测量从所述基准点至所述容纳部的底表面的距离多次，以将所述第二测量值计算为测量的距离值的平均值。
所述设定范围可设为1mm至5mm。
所述测量工序可进一步包括：使所述距离测量构件在与所述袋膜的传送方向垂直的所述袋膜的全宽度方向上移动，以便调节所述距离测量构件的位置的工序。
所述测量工序可进一步包括：使所述距离测量构件朝向所述袋膜移动，以便调节所述距离测量构件相对于所述袋膜的高度的工序。
在所述检查工序完成之后，所述方法可进一步包括：切割工序，切割形成在袋膜中的所述容纳部之间的部分以制造袋；和移除工序，将形成的袋之中的其中所述容纳部在所述检查工序中被确定为有缺陷的袋排出并移除。
有益效果
本发明的成型设备可包括位移传感器以精确地测量和检查在袋膜中成型的容纳部的深度，从而显著地减少工作时间并且提高工作的连续性。特别是，本发明的成型设备可检查在袋膜中成型的所有容纳部，以获得精确的检查结果。
附图说明
图1是图解根据本发明的袋的透视图。
图2是图解根据本发明的成型袋的设备的示意性工序图。
图3是图解根据本发明的成型袋的设备的狭缝切割装置的透视图。
图4是图解根据本发明的成型袋的设备的成型装置的透视图。
图5是图解根据本发明的成型袋的设备的距离测量构件的透视图。
图6是图解距离测量构件的距离测量状态的视图。
图7是图解根据本发明的成型袋的设备的全宽度调节构件的侧视图。
图8是图解根据本发明的成型袋的设备的高度调节构件的侧视图。
图9是图解根据本发明的成型袋的设备的主切割装置的透视图。
图10是图解根据本发明的成型袋的方法的流程图。
具体实施方式
下文中，将参照附图以使得本发明所属领域的普通技术人员可容易地实施本发明的技术构思的方式详细地描述本发明的实施方式。然而，本发明可实现为不同的形式并且不应被解释为限于本文所阐述的实施方式。在附图中，为了清楚起见，将省略对于描述本发明不必要的任何事项，并且在附图中相同的参考标号表示相同的元件。
[本发明的袋]
如图1中所示，本发明的袋10配置为容纳电极组件(未示出)。就是说，袋10包括容纳电极组件的容纳部11和密封容纳部11的密封部12。
可通过成型袋膜20来制造袋10。就是说，当可在袋膜20的顶表面中成型设置有一对用于容纳电极组件的容纳凹槽的容纳部11时，并且当袋膜20被对半折叠以使得一对容纳凹槽彼此对应时，可制造能够容纳电极组件的袋10。
可通过根据本发明的成型袋的设备来制造具有这种结构的袋10。具体地，根据本发明的成型袋的设备可精确地检查在袋膜20中形成的容纳部11是否在制造袋的工序中有缺陷。因此，可显著地缩短工作时间，并且可提高工作的连续性，因而可检查在袋膜20中形成的所有容纳部11以获得精确的检查结果。
[根据本发明的成型袋的设备]
例如，如图2中所示，根据本发明的成型袋的设备包括：传送装置100、狭缝切割装置200、成型装置300、检查装置400、主切割装置500、以及移除装置600。
传送装置
如图2中所示，传送装置100配置为将具有长片形的袋膜20经由狭缝切割装置200、成型装置300和检查装置400一直传送到主切割装置500。就是说，传送装置100可设置为传送带，袋膜20设置在传送带的顶表面上，并且传送带将袋膜20传送到狭缝切割装置200。
狭缝切割装置
如图3中所示，狭缝切割装置200配置为切割待形成的容纳部之间的部分，以在切割袋膜时提高效率和切割性能。就是说，狭缝切割装置200包括在图4中观察时的全宽度方向上切割袋膜20的一部分的旋转刀片210。
成型装置
如图4中所示，成型装置300配置为按压传送的袋膜20的顶表面，以便形成用于容纳电极组件的容纳部。就是说，成型装置300包括：模具310，袋膜20设置在模具310上；和冲头，冲头设置在模具310上方以按压袋膜20的顶表面，从而成型电极组件的容纳部11。
在通过成型装置300形成容纳部11的袋膜20中，容纳部11的深度可由于恢复力而改变，并且形成在袋膜20中的容纳部11可能需要检查形成在袋膜20中的容纳部11的深度是否发生变化。在此，使用检查装置400。
检查装置
如图5和图6中所示，检查装置400配置为检查形成在袋膜20中的容纳部11的深度以确定是否产生缺陷。就是说，检查装置400计算形成在袋膜20中的容纳部11的深度值，并且将计算的深度值与设定的输入值进行比较以检查是否产生缺陷。
例如，检查装置400包括距离测量构件410和检测构件420。
距离测量构件410设置在袋膜20上方设定的基准点O处，以测量第一测量值α和第二测量值β，第一测量值α是从基准点至与容纳部11的上端连接的袋膜20的距离，第二测量值β是从基准点O至容纳部11的底表面的距离。
检测构件420通过从由距离测量构件410测量的第二测量值β减去第一测量值α来计算容纳部11的深度值γ，然后，如果计算的深度值在设定的输入值范围内，则确定为正常，并且如果计算的深度值在该范围之外，则确定为有缺陷。
用于计算深度值γ的公式是β-α＝γ。
容纳部11的深度值γ和设定的输入值可根据容纳在袋膜20中的电极组件的尺寸和厚度而变化。
在此，距离测量构件410可设置为位移传感器，并且可通过位移传感器来精确地测量第一测量值α和第二测量值β。位移传感器(displacement sensor)是用于测量物体移动的直线距离或直线位置的传感器，并且包括激光位移传感器。
距离测量构件410测量从基准点到与容纳部11的上端连接的袋膜20的直线距离，例如，在袋膜20中划分的设定范围A内测量直线距离多次，从而将计算第一测量值计算为测量的距离值的平均值。例如，距离测量构件410可测量从基准点到在袋膜20中划分的设定范围A的直线距离四次或更多次，从而将第一测量值计算为除测量的距离值之中的最大值和最小值以外的其余值的平均值。
距离测量构件410测量从基准点到容纳部11的底表面的直线距离，例如，在容纳部11的底表面上划分的设定范围内测量直线距离多次，从而将第二测量值计算为测量的距离值的平均值。例如，距离测量构件410可测量从基准点到袋膜20的容纳部11的底表面的直线距离四次或更多次，以将第二测量值计算为除测量的距离值之中的最大值和最小值以外的其余值的平均值。
设定范围A可设为1mm至5mm，优选设为2mm至3mm。在此，如果设定范围A为1mm或更小，则会测量相同位置的距离值，而如果设定范围A为5mm或更大，则大大需要距离测量构件410的移动力，从而导致差的设备性能。
因此，检查装置400可在袋膜20的成型工序期间精确地检查形成在袋膜20中的容纳部11的深度以确定是否产生缺陷，从而提高工作效率和连续性。
如图7中所示，检查装置400可进一步包括全宽度调节构件430，全宽度调节构件430使距离测量构件410在与袋膜20的传送方向垂直的袋膜20的全宽度方向(在图5中观察时袋膜20的左右方向)上移动，以便调节距离测量构件410的位置。
就是说，全宽度调节构件430配置为在袋膜20的全宽度方向上调节距离测量构件410的位置。全宽度调节构件430可设置为引导杆，引导杆设置在袋膜20的全宽度方向上并且可移动地联接到距离测量构件410。就是说，当距离测量构件410在引导杆的长度方向上移动时，可在距离测量构件410在袋膜20的全宽度方向上移动的同时，调节距离测量构件410的位置。
如图8中所示，检查装置400可进一步包括高度调节构件440，高度调节构件440使全宽度调节构件430朝向袋膜20移动，以便调节被固定到全宽度调节构件430的距离测量构件410相对于袋膜20的高度。就是说，高度调节构件440可设置为使全宽度调节构件430朝向袋膜20下降的缸。因此，距离测量构件410可与设定的基准点精确地对齐，结果，可获得精确的第一测量值和第二测量值。
主切割装置
如图9中所示，主切割装置500切割穿过检查装置400的袋膜20的容纳部11之间的一部分以制造袋。在此，切割装置可以以由狭缝切割装置200在袋膜20上切割的切割面为基准在全宽度方向上切割袋膜20，以提高切割精度。
根据本发明的成型袋的设备可进一步包括移除装置，移除装置在生产线上移除由主切割装置500切割的袋之中的具有被检查装置400确定为有缺陷的容纳部11的袋。
移除装置
当切割具有被检查装置400确定为有缺陷的容纳部11的袋时，移除装置600可在生产线中吸附并移除具有有缺陷的容纳部11的袋。因此，可防止有缺陷的袋被传送到制造二次电池的生产线。
因此，根据本发明的成型袋的设备可检查形成在袋膜20中的容纳部11在制造袋的工序中是否有缺陷，从而减少工作时间并且提高工作的连续性。
下文中，将描述使用根据本发明的成型袋的设备的成型袋的方法。
[根据本发明的成型袋的方法]
如图10中所示，根据本发明的成型袋的方法可包括：传送工序、狭缝切割工序、成型工序、检查工序、主切割工序、以及移除工序。
在传送工序中，参照图2，使用作为传送装置100的传送带将长片形式的袋膜20传送到成型工序。
参照图3，在狭缝切割工序中，使用狭缝切割装置200切割袋中的待形成的容纳部之间的空间的一部分。
在成型工序中，袋膜20的顶表面被成型装置300按压以形成用于容纳电极组件的容纳部11。在此，成型装置300在被传送的袋膜20的上表面上以规则间隔连续地成型容纳部11。就是说，在成型装置300中，当袋膜20设置在模具310上时，冲头320在下降的同时按压袋膜20的顶表面，以成型用于容纳电极组件的容纳部11。
在检查工序中，计算形成在袋膜20中的容纳部11的深度值，并且将计算的深度值与设定的输入值进行比较以检查是否产生缺陷。就是说，检查工序包括测量工序和检测工序。在此，使用具有距离测量构件410和检测构件420的检查装置400。
在测量工序中，使用设置在袋膜20上方的距离测量构件410来测量第一距离值和第二距离值，第一距离值是从基准点至与容纳部11的上端连接的袋膜20成直角的直线距离，第二距离值是从基准点至容纳部11的底表面成直角的直线距离。
在此，在测量工序中，可使用距离测量构件410在设定范围A内测量从基准点至与容纳部11的上端连接的袋膜20的距离多次，从而将第一测量值计算为测量的距离值的平均值。
此外，在测量工序中，可使用距离测量构件410在设定范围A内测量从基准点至容纳部11的底表面的距离多次，从而将第二测量值计算为测量的距离值的平均值。
设定范围A可设为1mm至5mm。
测量工序可进一步包括使距离测量构件410在与袋膜20的传送方向垂直的袋膜20的全宽度方向上移动，以便调节距离测量构件410的位置的工序。因此，可通过调节距离测量构件410在袋的全宽度方向上的位置来提高测量精确度。此外，在测量工序中，距离测量构件410可朝向袋膜20下降以调节距离测量构件410相对于袋膜20的高度。因此，距离测量构件410的高度可被调节以匹配基准点。
在检测工序中，通过使用检测构件420从测量工序中测量的第二测量值减去第一测量值来计算容纳部11的深度值，然后，如果计算的深度值在设定的输入值范围内，则确定为正常，如果计算的深度值在范围之外，则确定为有缺陷。
距离测量构件410可设置为位移传感器，因此，可精确地测量第一测量值和第二测量值。
在主切割工序中，使用主切割装置500切割执行了检查工序的容纳部11之间的袋膜20以制造袋10。在此，以在狭缝切割工序中形成的袋膜20的切割部分为基准来切割袋膜20。
在移除工序中，可使用移除装置600吸附由主切割工序切割的袋之中的具有被确定为有缺陷的容纳部11的袋，然后在生产线中移除。因此，能够防止有缺陷的袋被传送到用于组装二次电池的组装线。
因此，本发明的范围由所附权利要求来限定，而不是前述描述和其中描述的示例性实施方式。在本发明的权利要求的等同含义内以及在权利要求内做出的各种修改被认为在本发明的范围内。
[标号说明]
10：袋
20：袋膜
11：容纳部
12：密封部
100：传送装置
200：狭缝切割装置
210：旋转刀片
300：成型装置
310：模具
320：冲头
400：检查装置
410：距离测量构件
420：检测构件
430：全宽度调节构件
440：高度调节构件
500：主切割装置
600：移除装置。

Claims (15)

1.一种成型袋的设备，包括：
传送装置，所述传送装置配置为传送袋膜；
成型装置，所述成型装置配置为按压由所述传送装置传送的所述袋膜的顶表面，以便成型用于容纳电极组件的容纳部；以及
检查装置，所述检查装置配置为计算形成在所述袋膜中的所述容纳部的深度值，并且将计算的深度值与设定的输入值进行比较以检查是否产生缺陷，
其中所述检查装置包括：
距离测量构件，所述距离测量构件设置在袋膜上方设定的基准点处，以测量第一测量值和第二测量值中的每一个，所述第一测量值是从基准点至与所述容纳部的上端连接的袋膜的距离，所述第二测量值是从所述基准点至所述容纳部的底表面的距离；和
检测构件，所述检测构件配置为通过从由所述距离测量构件测量的所述第二测量值减去所述第一测量值来计算所述容纳部的深度值，其中如果计算的深度值在设定的输入值内，则确定为正常，并且如果计算的深度值在设定的输入值之外，则确定为有缺陷。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述距离测量构件设置为位移传感器。
3.根据权利要求1所述的设备，其中所述距离测量构件在设定范围内测量从所述基准点至与至所述容纳部的上端连接的袋膜的距离多次，以将所述第一测量值计算为测量的距离值的平均值。
4.根据权利要求1所述的设备，其中所述距离测量构件在设定范围内测量从所述基准点至所述容纳部的所述底表面的距离多次，以将所述第二测量值计算为测量的距离值的平均值。
5.根据权利要求3或4所述的设备，其中所述设定范围设为1mm至5mm。
6.根据权利要求1所述的设备，其中所述检查装置进一步包括全宽度调节构件，所述全宽度调节构件配置为使所述距离测量构件在与所述袋膜的传送方向垂直的所述袋膜的全宽度方向上移动，以便调节所述距离测量构件的位置。
7.根据权利要求6所述的设备，其中所述检查装置进一步包括高度调节构件，所述高度调节构件配置为使所述全宽度调节构件朝向所述袋膜移动，以便调节所述距离测量构件相对于所述袋膜的高度。
8.一种成型袋的方法，所述方法包括：
传送工序，传送袋膜；
成型工序，按压传送的所述袋膜的顶表面以成型用于容纳电极组件的容纳部；以及
检查工序，计算形成在所述袋膜中的所述容纳部的深度值，并且将计算的深度值与设定的输入值进行比较以检查是否产生缺陷，
其中所述检查工序包括：
测量工序，通过使用设置在所述袋膜上方的距离测量构件来测量第一测量值和第二测量值中的每一个，所述第一测量值是从基准点至与所述容纳部的上端连接的袋膜的距离，所述第二测量值是从所述基准点至所述容纳部的底表面的距离；和
检测工序，通过从所述测量工序中测量的所述第二测量值减去所述第一测量值来计算所述容纳部的深度值，其中如果计算的深度值在设定的输入值内，则确定为正常，并且如果计算的深度值在设定的输入值之外，则确定为有缺陷。
9.根据权利要求8所述的方法，其中在所述测量工序中，所述距离测量构件设置为位移传感器。
10.根据权利要求8所述的方法，其中在所述测量工序中，在设定范围内测量从所述基准点至与所述容纳部的上端连接的袋膜的距离多次，以将所述第一测量值计算为测量的距离值的平均值。
11.根据权利要求8所述的方法，其中，在所述测量工序中，在设定范围内测量从所述基准点至所述容纳部的底表面的距离多次，以将所述第二测量值计算为测量的距离值的平均值。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其中所述设定范围设为1mm至5mm。
13.根据权利要求8所述的方法，其中所述测量工序进一步包括：使所述距离测量构件在与所述袋膜的传送方向垂直的所述袋膜的全宽度方向上移动，以便调节所述距离测量构件的位置的工序。
14.根据权利要求8所述的方法，其中所述测量工序进一步包括：使所述距离测量构件朝向所述袋膜移动，以便调节所述距离测量构件相对于所述袋膜的高度的工序。
15.根据权利要求8所述的方法，在所述检查工序完成之后，进一步包括：
切割工序，切割形成在袋膜中的所述容纳部之间的部分以制造袋；和
移除工序，将形成的袋之中的其中所述容纳部在所述检查工序中被确定为有缺陷的袋排出并移除。
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