KR100359608B1

KR100359608B1 - 2차전지 리드탭 자동 테이핑 및 용접장치

Info

Publication number: KR100359608B1
Application number: KR1020000041910A
Authority: KR
Inventors: 우상수; 윤무열; 최성원
Original assignee: 주식회사 에스에프에이
Priority date: 2000-07-21
Filing date: 2000-07-21
Publication date: 2002-11-07
Also published as: KR20020008927A

Abstract

2차전지 리드탭 자동 테이핑 및 용접장치에 관한 본 발명은, 수평면을 제공하는 메인프레임과; 상기 메인프레임상에 고정되며 리드탭릴을 회전가능하도록 지지하는 제 1프레임과; 상기 리드탭릴에 감겨있는 리드탭을 인출하여 일정피치씩 이송시키는 리드탭이송부와; 상기 리드탭이송부에 의해 이송되는 리드탭의 상하면과 접하며 리드탭에 대해 직교하도록 수지테이프를 일정피치씩 이송시키는 수지테이프이송부와; 상기 리드탭측으로 일정피치식 이송하는 수지테이프를 가압하여 일정간격의 노치를 형성하는 가압커터와; 상기 리드탭의 상하면에 수지테이프가 위치한 상태에서 리드탭에 대해서 수지테이프를 열가압하여 리드탭의 상하면에 수지테이프를 열압착시키는 열압착수단과; 열압착이 수행된 리드탭이 대기하고 있는 2차전지의 탭에 용접될 수 있도록 리드탭을 한 피치 절단하는 절단수단과; 상기 절단수단에 의해 절단된 한 피치의 리드탭을 2차전지의 탭에 접하도록 이동시키는 이송핑거부와; 상기 절단된 리드탭과 2차전지의 탭을 용접하는 용접부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기와 같이 이루어지는 본 발명의 2차전지 리드탭 자동 테이핑 및 용접장치는, 리드탭의 양면에 수지테이프를 자동으로 열압착함은 물론 2차전지의 탭에 대한 리드탭의 용접도 자동으로 수행할 수 있어, 2차전지의 생산성이 향상되고 리드탭의 용접공정에 따른 불량이 감소하여 품질이 고급화한다는 효과가 있다.

Description

2차전지 리드탭 자동 테이핑 및 용접장치{Automatic taping and welding machine of lead tap of secondary battery}

본 발명은 2차전지 리드탭 테이핑 및 용접장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 리드탭에 대해 수지테이프를 상호 직교하도록 한 상태로 자동으로 이송시키며 열압착하고 또한 열압착된 리드탭을 2차전지의 탭에 자동으로 용접하도록 구성된 2차전지 리드탭 자동 테이핑 및 용접장치에 관한 것이다.

비디오 카메라, 휴대용 전화, 휴대용 PC 등의 휴대용 전자기기의 경량화 및 고기능화가 진행됨에 따라, 그 구동용 전원으로 사용되는 2차 전지에 대해서 많은 연구가 이루어지고 있다. 이 중 가장 많이 사용되고 있는 것으로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 2차 전지 등이 있다. 이중에서 리튬 2차 전지는 수명이 길고 용량이 크다는 장점을 가지고 있다.

공지의 사실과 같이 리튬 2차전지의 케이스 내부에는, 다수의 극판과, 상기 극판과 접하는 집전체가 구비된다. 또한 상기 다수의 극판의 탭은 상호 접하여 케이스의 외부로 연장된 후 외부에서 리드탭과 용접된다.

한편, 2차전지의 케이스 외부로 노출되어 있는 탭에 용접되는 리드탭에는 수지테이프가 양면에 열압착된다. 이와같이 리드탭에 수지테이프를 열압착시키기 위하여, 종래에는 릴형태로 감겨있는 수지테이프를 수동으로 절단하여야 함은 물론 열압착도 수동으로 하여야 하였다. 또한 2차전지의 탭에 대한 리드탭의 용접도 자동화하지 못하여 일일이 수작업에 의존하여야 하였다.

따라서 상기와 같은 종래의 제작방법 및 그에 따른 2차전지는 생산성이 매우 낮고 제품의 정밀성이 떨어지며 전지의 성능이 불량하다. 특히 대량생산 시스템에있어서 생산된 2차전지 각각의 치수가 각 제품마다 일정하지 않다는 문제가 있다.

본 발명은 상기 문제점을 해소하고자 창출한 것으로서, 리드탭의 양면에 수지테이프를 자동으로 열압착함은 물론 2차전지의 탭에 대한 리드탭의 용접도 자동으로 수행할 수 있어, 2차전지의 생산성이 향상되고 리드탭의 용접공정에 따른 불량이 감소하여 품질이 고급화하고 그에 따라 2차전지의 경쟁력을 높일 수 있도록 구성된 2차전지 리드탭 자동 테이핑 및 용접장치를 제공함에 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 2차전지 리드탭 자동 테이핑 및 용접장치의 테이핑원리를 설명하기 위하여 도시한 개념도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 2차전지 리드탭 자동 테이핑 및 용접장치의 구성을 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 부분 구성도.

도 3은 상기 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선 정면도.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 2차전지 리드탭 자동 테이핑 및 용접장치의 절단수단을 도시한 도면.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 2차전지 리드탭 자동 테이핑 및 용접장치의 이송핑거부의 구성 및 동작을 설명하기 위하여 도시한 도면.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 2차전지 리드탭 자동 테이핑 및 용접장치의 용접부를 도시한 평면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10:메인프레임 12:리드탭릴(lead tap reel)

14:제 1프레임 16:리드탭

18:수지테이프이송부 20:리드탭이송부

22:가압커터 24:열압착수단

26:절단수단 28:용접부

30:제 1서보모터 32:수평프레임

34:2차전지 36:이송핑거부

38:탭 40:지지롤러

42:웨이트(weight)롤러 44,54,65:액츄에이터

46:지지롤러 48:회동롤러

50:이송롤러 52:가압롤러

56:핑거부재 57:제 2프레임

58:관통구 59:공급릴

60:권취릴 61:수지테이프

62:롤러 63:제 2서보모터

64:펀치 66:절단커터

67:용접앤빌 68:용접기

69:2차전지콘베이어 70:이송롤러

71:가압롤러 72:벨트

73,74:지지축 75:지지대

76:지지부재 78:헤드부

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 수평면을 제공하는 메인프레임과; 상기 메인프레임상에 고정되며 리드탭릴을 회전가능하도록 지지하는 제 1프레임과; 상기 리드탭릴에 감겨있는 리드탭을 인출하여 일정피치씩 이송시키는 리드탭이송부와; 상기 리드탭이송부에 의해 이송되는 리드탭의 상하면과 접하며 리드탭에 대해 직교하도록 수지테이프를 일정피치씩 이송시키는 수지테이프이송부와; 상기 리드탭측으로 일정피치식 이송하는 수지테이프를 가압하여 일정간격의 노치를 형성하는 가압커터와; 상기 리드탭의 상하면에 수지테이프가 위치한 상태에서 리드탭에 대해서 수지테이프를 열가압하여 리드탭의 상하면에 수지테이프를 열압착시키는 열압착수단과; 열압착이 수행된 리드탭이 대기하고 있는 2차전지의 탭에 용접될 수 있도록 리드탭을 한 피치 절단하는 절단수단과; 상기 절단수단에 의해 절단된 한 피치의 리드탭을 2차전지의 탭에 접하도록 이동시키는 이송핑거부와; 상기 절단된 리드탭과 2차전지의 탭을 용접하는 용접부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 리드탭이송부는, 제 1프레임에 지지되며 회전력을 제공하는 제1서보모터와; 상기 제 1서보모터와 연결되어 제 1서보모터의 회전력을 전달받아 회전하는 이송롤러와; 상기 이송롤러의 외주를 가압하며 이송롤러와의 사이로 리드탭을 통과시키는 가압롤러와; 상기 열압착수단을 통과하며 수지테이프가 열압착된 상태의 리드탭이 수평으로 이송되도록 수평이송라인을 제공하는 수평프레임을 포함하며, 상기 이송롤러와 가압롤러 사이를 통과하는 리드탭에 장력을 제공하기 위하여, 리드탭릴과 이송롤러 사이에는 리드탭이 이송하며 상승 및 하강을 반복하도록 상하로 위치하는 다수의 지지롤러가 구비되고, 상기 지지롤러중 임의의 하나의 지지롤러는 제 1프레임에 대해 승강가능하도록 설치되어 자신의 무게로 이송중의 리드탭을 하부로 당겨 인장력을 제공하는 웨이트롤러인 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 이송핑거부는 수평프레임의 길이방향으로 구동하는 액츄에이터와, 상기 액츄에이터의 로드에 설치되어 왕복운동하며 리드탭을 잡아 용접부측으로 이동시키는 핑거부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수지테이프이송부는, 메인프레임상에 수직으로 고정되고 이송하는 리드탭이 관통하는 관통구가 형성된 제 2프레임과; 상기 제 2프레임의 일측면 상하측부에 대칭을 이루며 각각 설치되는 한 쌍의 수지테이프 공급릴 및 권취릴과; 상기 각 공급릴로부터 권취릴로 이송되는 수지테이프가 상기 관통구를 통과하여 이송하는 리드탭의 상하면과 접하며 직교한 상태로 이송하도록 수지테이프의 주행경로를 제공하는 다수의 롤러와; 상기 각 수지테이프를 일정피치씩 이송시키는 이송수단과; 상기 가압커터와 연동하여 수지테이프의 정지시 수지테이프에 형성된 노치라인에 구멍을 형성하는 펀치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 열압착수단은 제 2프레임의 관통구 상하에 상호 대향하며 진퇴운동하도록 설치되어, 리드탭의 상하면에 수지테이프가 접한 상태에서 상호 근접하여 리드탭에 대해 수지테이프를 열압착하는 열프레스인것을 특징으로 한다.

또한, 상기 절단수단은 수평프레임을 따라 일정피치씩 이동해 온 리드탭을 절단하는 것으로, 수직으로 설치된 액츄에이터와, 상기 액츄에이터의 로드에 설치되어 승강하며 리드탭측으로 하강하여 리드탭의 절단을 수행하는 절단커터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 용접부는 2차전지의 탭부와 리드탭의 용접부위의 하부에 위치하여 용접시 지지력을 제공하는 용접앤빌과; 상기 용접앤빌의 상부에서 승강하며 2차전지의 탭부와 절단탭을 용접하는 용접기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 2차전지 리드탭 자동 테이핑 및 용접장치의 테이핑원리를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.

도시한 바와같이, 본 실시예에 따른 용접장치에 있어서 리드탭(16)에 대해 수지테이프(61)를 직교한 상태로 리드탭(16)의 양면에 수지테이프(61)를 부착시키기 위해서, 리드탭릴(12)과 공급릴(59)를 직교하도록 설치하고 각각의 릴에 감겨있는 리드탭(16) 및 수지테이프(61)를 필요길이만큼 인출해낸다. 상기 리드탭(16)이나 수지테이프(61)의 인출 길이는 2차배터리의 크기나 기타 요구조건에 따라 달라지며 보통 리드탭(16)의 인출길이가 수지테이프(61)의 인출길이보다 길다.

인출된 수지테이프(61)는 리드탭(16)의 양면에 접한 상태로 대기하며 후술하는 바와같이 열압착을 통해 리드탭(16)에 대해 완전히 결합하고 그 상태로 2차전지의 탭에 용접된다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 2차전지 리드탭 자동 테이핑 및 용접장치를 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 도면이다.

도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 2차전지 리드탭 자동 테이핑 및 용접장치는, 도 1에 도시한 바와같은 리드탭릴(12)이 회전가능하도록 설치되며 리드탭(16)을 일정피치씩 이송시키는 제 1서보모터(30)가 구비된 리드탭이송부(20)와, 상기 리드탭(16)에 대해 수지테이프(도 3의 61)를 직교하도록 이송시키는 수지테이프이송부(18)와, 상기 리드탭(16)에 수지테이프(61)를 열압착하는 열압착수단(도 3의 24)과, 열압착된 후 계속 이송하는 리드탭(16)을 일정길이로 절단하는 절단수단(26) 및 절단된 리드탭(16)을 대기하고 있는 2차전지(34)의 탭에 용접시키는 용접부(28)를 포함한다.

상기 2차전지(34)는 공지의 2차전지콘베이어(69)에 의해 리드탭의 이송라인으로 이동하여 대기한다. 상기 리드탭의 이송방향과 2차전지콘베이어의 운반방향은 직교한다.

상기 리드탭이송부(20)와 수지테이프이송부(18)와 열압착수단(24)과 절단수단(26) 및 용접부(28)는 메인프레임(10)에 지지된다. 상기 메인프레임(10)은 지면에 대해 수평을 이루는 프레임으로서 평면을 제공하여 상기한 구성요소를 견고히 지지하는 것이다.

상기 메인프레임(10)의 상면에는 제 1프레임(14)이 고정된다. 상기 제 1프레임(14)은 대략 플레이트형상의 프레임으로서 메인프레임(10)에 대해 수직으로 위치한다. 상기 제 1프레임(14)의 상측부에는 지지축(73)이 구비된다. 상기 지지축(73)은 제 1프레임(14)에 대해 회전가능하며 리드탭릴(12)을 지지할 수 있는 강성을 가진다. 상기 리드탭릴(12)은 도 1에 도시한 바와같이 리드탭(16)을 감은 릴(reel)로서 릴의 중심부가 지지축(73)에 끼워져 회전가능하도록 지지되는 것이다.

따라서 리드탭릴(12)에 감겨있는 리드탭(16)을 다 소모하면 새로운 리드탭릴(12)로 교환하여야 한다. 이와같은 리드탭릴(12)의 교환은 후술할 수지테이프이송부(18)에서의 지지축(74)에 대한 공급릴(59) 및 권취릴(60)의 경우에도 마찬가지로 적용된다.

상기 리드탭릴(12)의 하측부에는 네 개의 지지롤러(40)가 구비된다. 상기 각 지지롤러(40)는 상하로 위치하여 이송하는 리드탭(16)이 반복적으로 승강 및 하강할 수 있도록 주행경로를 결정한다. 특히 하측부에 구비있는 하나의 롤러는 웨이트롤러(42)로서 제 1프레임(14)에 대해 회전 및 승강이 가능하도록 설치된다. 상기 웨이트롤러(42)는 자신의 무게로 주행하고 있는 리드탭(16)을 하부로 당겨 리드탭릴(12)로부터 인출되고 있는 리드탭(16)에 장력을 제공한다.

상기 각 롤러(40,42)의 외주를 감아도는 리드탭(16)은 이송롤러(50) 및 가압롤러(52)를 통과하며 수평의 이송력을 제공받는다. 상기 이송롤러(50)는 제 1서보모터(30)와 연결되어 회전토오크를 전달받고 또한 가압롤러(52)는 자중 및 탄성력에 의해 이송롤러(50)의 외주를 가압하므로, 상기 이송롤러(50)와 가압롤러(52)사이를 통과하는 리드탭(16)에는 제 1서보모터(30)의 토오크로 인한 수평이송력이 전달되는 것이다. 상기 제 1서보모터(30)는 일정각도씩 회전하는 통상의 서보모터로서 리드탭(16)을 요구되는 길이만큼씩 이송시킨다.

상기 지지롤러(40)와 이송롤러(50)사이에는 회동롤러(48)와 지지롤러(46)가 더 구비된다. 상기 회동롤러(48)는 액츄에이터(44)에 연결되어 액츄에이터(44)의 구동에 따라 좌우로 일정각도씩 회전한다. 상기 회동롤러(48)의 상부에 설치되어 있는 지지롤러(46)는 제 1프레임(14)에 대해 회전가능하며 자중에 의해 회동롤러(48)에 접한다. 따라서 다수의 지지롤러(40)를 통과하여 이송롤러(50)측으로 이송하는 리드탭(16)은 회동롤러(48)와 지지롤러(46)사이를 통과하며 이송이 제어된다.

한편, 일정피치씩 이송하는 리드탭(16)은 수지테이프(도 2의 61)와 열압착된 후, 제 2프레임(57)의 중앙부에 형성되어 있는 관통구(58)를 통과하며 절단수단(26)과 용접부(28)측으로 계속 이송된다.

상기 절단수단(26)과 후술할 이송핑거부(도 5의 36) 및 용접부(28)는, 수지테이프(61)가 열압착된 상태의 리드탭(16)을 일정길이로 절단하고, 절단된 리드탭을 대기하고 있는 2차전지의 탭부위 측으로 이동시키며, 2차전지의 탭과 리드탭을 용접하는 각각의 기능을 수행하는 것이다.

상기 용접부(28)는 수평프레임(32)의 하측부에 구비되어 있는 용접앤빌(67)과, 상기 용접앤빌(67)의 상측부에 구비되며 2차전지(도 6의 34)의 탭(38)과 리드탭(도 6의 16)을 용접하는 용접기(68)을 포함하여 구성된다. 상기 용접기(68)의 헤드부(78)는 용접부위의 상부에서 하부로 하강함으로써 용접앤빌(67)에 대해 상기 용접부위를 가압하여 용접을 수행한다.

도 2에서는 절단수단(26)과 용접부(28)가 이격되어 있고 이송핑거부가 도시되지 않았지만, 도 6에 도시한 바와같이 이송핑거부(36)는 용접부(28)의 측부에 위치하여 있고, 또한 도 4에 도시한 바와같이 절단수단(26)의 절단커터(도 4의 66)는 이송핑거부(36)의 핑거부재(56)의 상측부에 위치한다.

상기 절단수단(26)과 이송핑거부(도 5의 36)의 구조 및 동작은 후술된다. 도면부호 69는 공지의 2차전지 콘베이어로서 2차전지를 이송되어온 리드탭과 만나도록 이동시키는 이송수단이다.

도 3은 상기 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선 정면도로서 수지테이프이송부(18)를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.

도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 2차전지 리드탭 자동 테이핑 및 용접장치의 수지테이프이송부(18)는, 메인프레임(10)상에 수직으로 위치하고 지지축(74)이 두 개 씩 상하로 구비되어 있는 평판형의 제 2프레임(57)과, 상기 각 지지축(74)에 끼워지는 공급릴(59) 및 권취릴(60)을 갖는다. 상기 지지축(74)은 제 2프레임(57)에 대해 회전가능하도록 설치되어 리드탭릴(12)을 지지하는 지지축(73)의 기능을 한다.

상기 지지축(74)에 있어서 상부측에 구비된 두 개의 지지축에는 공급릴(59) 및 권취릴(60)이 끼워지고, 하측부에 구비된 두 개의 지지축에도 공급릴(59) 및 권취릴(60)이 각각 끼워진다. 상기 공급릴(59)은 수지테이프(61)가 감겨있는 릴이고,권취릴(60)은 비어있는 릴로서 후술하는 바와같이 수지테이프가 박피된 후의 남은 종이테이프를 감는 기능을 하는 것이다.

상기 공급릴(59)은 외부에서 착탈가능하므로 하나의 공급릴(59)로부터 수지테이프(61)가 모두 소모되면 다른 공급릴(59)을 지지축(74)에 끼워 작업을 계속 수행할 수 있다. 또한 상기 권취릴(60)도 지지축(74)로부터 분리 및 장착이 가능하여 수지테이브가 박피된 종이가 감겨진 후 지지축(74)로부터 분리할 수 있는 것이다.

공지의 사실과 같이 상기 수지테이프(61)는 마치 통상의 양면테이프와 같이 접착력이 있는 테이프가 접착력이 없는 종이에 부착된 상태로 감겨 있는 상태를 취하므로 사용을 위해서는 수지 테이프가 종이로부터 박피되므로 종이테이프를 권취릴(60)에 감아 따로 버리는 것이다.

상기 제 2프레임(57)의 중앙부에는 관통구(58)가 형성되어 있다. 상기 관통구(58)는 리드탭(도 2의 16)이 관통하여 수평프레임(32)으로 이동하는 구멍이다.

상기 관통구(58)를 사이에 두고 관통구(58)의 상하부에는 열압착수단(24)이 상호 대향하도록 구비된다. 상기 열압착수단(24)은 일종의 프레스로서 상호 접근하여 리드탭(16)의 상하면에 수지테이프(61)을 열압착하는 것이다.

상기 각 공급릴(59) 및 권취릴(60)과 관통구(58) 사이에는 다수의 롤러(62)가 구비된다. 상기 롤러(62)는 수지테이프(61)의 주행경로를 결정하며 가이드하는 것으로 수지테이프(61)가 관통구(58)측으로 이송하여 리드탭(16)의 상면 및 하면과 접한 상태로 수평이동하도록 한다.

따라서 상기 관통구(58)를 통과하는 리드탭(16)과 관통구(58)의 전방에서 수평 이송하는 수지테이프(61)는 상호 직교상태가 되며 열압착수단(24) 사이에 위치할 수 있는 것이다.

한편, 상기 각 수지테이프(61)를 일정피치씩 이송시키기 위하여 이송롤러(70)와 가압롤러(71)와 제 2서보모터(63)가 구비된다. 상기 이송롤러(70)는 제 2서보모터(63)에 벨트(72)연결되어 제 2서보모터(63)의 회전토오크를 전달받으며, 가압롤러(71)는 이송롤러(70)측으로 가압되어 이송롤러(70)의 외주를 가압하며 회전한다.

따라서, 상기 이송롤러(70)와 가압롤러(71) 사이를 통과하는 테이프는 제 2서보모터(63)에 의해 일정피치씩 이송하게 되는 것이다. 상기 이송롤러(70)와 가압롤러(71)사이를 통과하는 테이프는 수지테이프가 박피된 후의 종이테이프임은 물론이다.

상기 리드탭(16) 및 수지테이프(61)의 이송에 있어서, 리드탭(16) 및 수지테이프(61)는 각각 피치이동을 하므로, 리드탭(16)과 수지테이프(61)의 이송시의 일시 정지시간을 맞춤으로서 열압착을 수행한다.

한편, 상기 관통구(58)를 향하는 수지테이프(61)에 일정간격의 노치(notch)를 형성함과 아울러 노치라인상에 구멍을 뚫기 위해 가압커터(22) 및 펀치(64)가 구비된다. 상기 노치는 종이테이프로부터 수지테이프를 일정길이만큼씩 떼어내기 위하여 형성하는 칼자국이며, 구멍은 센서를 위한 것으로서 센서가 구멍의 지나간 횟수를 체크하여 수지테이프의 전체적인 이동거리를 알아내기 위한 것이다.

상기 가압커터(22)는 이송중의 수지테이프(61)의 일측면을 가압하여 칼집을형성하는 칼날로서, 수지테이프(61)가 일정길이씩 이동하므로 칼날에 의한 노치의 간격은 수지테이프(61)의 이송피치와 같다. 상기 가압커터(22)가 수지테이프(61)을 완전히 절단하는 것이 아니라 종이에 부착되어 있는 수지테이프만을 절단하는 것이다.

상기 가압커터(22)에 의해 형성된 노치라인상에 구멍을 형성하기 위하여 구비된 펀치(64)는 상기 가압커터(22)를 통과한 수지테이프(61)에 형성된 노치라인의 중앙부에 구멍을 형성한다. 아울러 상기 펀치(64)는 가압커터(22)와동시에 작동한다.

상기와 같은 노치와 구멍을 형성할 수 있도록 수지테이프(61)를 사이에 두고 상기 가압커터(22)와 펀치(64)의 반대측에는 지지대(75)가 설치된다. 상기 지지대(75)는 가압커터(22) 및 펀치(64)의 작동시 수지테이프(61)를 받쳐주는 기능을 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 2차전지 리드탭 자동 테이핑 및 용접장치에 있어서의 절단수단을 도시한 도면이다.

도면을 참조하면, 절단수단(26)은 수평프레임(32)의 상면에 고정되는 지지부재(76)와, 상기 지지부재(76)에 지지되며 수평프레임(32)에 대해 수직으로 설치되어 있는 액츄에이터(65)와, 상기 액츄에이터(65)의 하단부에 설치되어 있는 절단커터(66)를 포함하여 구성된다.

상기 수평프레임(32)은 수지테이프(61)가 열압착된 상태의 리드탭(16)이 제 2프레임(57)의 관통구(58)를 관통하여 수평으로 계속 이송하도록 수평의 지지면을제공한다. 상기 수지테이프(61)는 수평프레임(32)상에서 화살표 a방향을 따라 일정피치씩 이송하여 마침내 수평프레임(32)의 단부에 도달한 후, 하강하는 절단커터(66)에 의해 절단된다.

이 때 상기 리드탭(16)의 절단되는 마지막 마디는 후술하는 핑거부재(56)에 의해 집혀있으므로 절단된 하나의 리드탭(16)은 하부로 낙하하지 않고 대기하고 있는 2차전지(34)의 탭(38)으로 이송되어 용접된다.

도 5는 절단된 리드탭을 대기하고 있는 2차전지의 탭측으로 이동시키는 이송핑거부를 설명하기 위하여 대략 도시한 평면도이다.

도면을 참조하면, 본 실시예에서의 이송핑거부(36)는 리드탭(16)의 이송방향을 따라 수평으로 설치된 액츄에이터(54)와, 상기 액츄에이터(54)에 의해 왕복운동하며 리드탭(16)을 클램핑(clamping)하는 핑거부재(56)를 포함하여 구성된다. 상기 핑거부재(56)는 도 4에 도시한 바와같이 두 개의 핑거가 쌍을 이루며 리드탭(16)의 상부 및 하부에 위치하며 상호 근접하여 화살표 b방향으로 리드탭(16)을 잡는다.

아울러 부호 K는 절단커터(도 4의 66)가 낙하하여 리드탭(16)을 절단하는 평편상의 위치이다. 결국 리드탭(16)은 수평프레임(32)의 끝단부 외곽으로 연장되고 핑거부재(56)에 집힌 상태로 절단이 수행되는 것이다. 절단된 리드탭(16)은 액츄에이터(54)의 작동에 의해 화살표 d방향으로 이동하여 대기하고 있는 2차전지(34)측으로 이송된다. 그 동안 상기 절단커터(66)는 상승하여 원래의 위치로 복원된다. 또한 리드탭(16)이 후술하는 용접기(68)에 의해 2차전지(34)의 탭(38)에 용접이 된 후 핑거부재(56)는 벌어져 최초의 위치로 복원되어 다음의 리드탭(16)을 집는다.

도면에서의 부호 m1은 리드탭(16)의 절단길이이고 m2는 수지테이프(61)의 절단길이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 2차전지 리드탭 자동 테이핑 및 용접장치의 용접부(28)를 개략적으로 도시한 평면도이다.

도시한 바와같이, 용접기(68)의 헤드부(78)는 2차전지(34)의 탭(38)과 리드탭(16)간의 접촉부위상부에 위치하여 용접을 수행하고 그동안 리드탭(16)은 핑거부재(56)에 의해 지지되고 있다. 아울러 상기 용접부위의 하측부에는 용접앤빌(도 1의 67)이 위치하여 있으므로, 상기 헤드부(78)가 낙하하면 헤드부(78)가 용접앤빌(67)에 대해 용접부위를 가압하여 용접이 수행 될 수 있는 것이다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 2차전지 리드탭 자동 테이핑 및 용접장치는, 릴형태로 감겨있는 리드탭과 수지테이프를 상호 직교된 상태로 각각 일정 길이씩 이송하면서 리드탭(16)의 양면에 수지테이프(61)를 열압착하고, 리드탭(16)을 일정길이씩 절단하여 2차전지(34)에 이송시켜 용접을 수행함으로서 테이핑 및 용접을 자동을 수행할 수 있는 장치이다.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 2차전지 리드탭 자동 테이핑 및 용접장치는, 리드탭의 양면에 수지테이프를 자동으로 열압착함은 물론 2차전지의 탭에 대한리드탭의 용접도 자동으로 수행할 수 있어, 2차전지의 생산성이 향상되고 리드탭의 용접공정에 따른 불량이 감소하여 품질이 고급화한다는 효과가 있다.

Claims

수평면을 제공하는 메인프레임과;

상기 메인프레임상에 고정되며 리드탭릴을 회전가능하도록 지지하는 제 1프레임과;

상기 리드탭릴에 감겨있는 리드탭을 인출하여 일정피치씩 이송시키는 리드탭이송부와;

상기 리드탭이송부에 의해 이송되는 리드탭의 상하면과 접하며 리드탭에 대해 직교하도록 수지테이프를 일정피치씩 이송시키는 수지테이프이송부와;

상기 리드탭측으로 일정피치식 이송하는 수지테이프를 가압하여 일정간격의 노치를 형성하는 가압커터와;

상기 리드탭의 상하면에 수지테이프가 위치한 상태에서 리드탭에 대해서 수지테이프를 열가압하여 리드탭의 상하면에 수지테이프를 열압착시키는 열압착수단과;

열압착이 수행된 리드탭이 대기하고 있는 2차전지의 탭에 용접될 수 있도록 리드탭을 한 피치 절단하는 절단수단과;

상기 절단수단에 의해 절단된 한 피치의 리드탭을 2차전지의 탭에 접하도록 이동시키는 이송핑거부와;

상기 절단된 리드탭과 2차전지의 탭을 용접하는 용접부를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차전지 리드탭 자동 테이핑 및 용접장치.
제1항에 있어서,

상기 리드탭이송부는, 제 1프레임에 지지되며 회전력을 제공하는 제1서보모터와;

상기 제 1서보모터와 연결되어 제 1서보모터의 회전력을 전달받아 회전하는 이송롤러와;

상기 이송롤러의 외주를 가압하며 이송롤러와의 사이로 리드탭을 통과시키는 가압롤러와;

상기 열압착수단을 통과하며 수지테이프가 열압착된 상태의 리드탭이 수평으로 이송되도록 수평이송라인을 제공하는 수평프레임을 포함하며,

상기 이송롤러와 가압롤러 사이를 통과하는 리드탭에 장력을 제공하기 위하여, 리드탭릴과 이송롤러 사이에는 리드탭이 이송하며 상승 및 하강을 반복하도록 상하로 위치하는 다수의 지지롤러가 구비되고, 상기 지지롤러중 임의의 하나의 지지롤러는 제 1프레임에 대해 승강가능하도록 설치되어 자신의 무게로 이송중의 리드탭을 하부로 당겨 인장력을 제공하는 웨이트롤러인 것을 특징으로 하는 2차전지 리드탭 자동 테이핑 및 용접장치.
제2항에 있어서,

상기 이송핑거부는 수평프레임의 길이방향으로 구동하는 액츄에이터와, 상기 액츄에이터의 로드에 설치되어 왕복운동하며 리드탭을 잡아 용접부측으로 이동시키는 핑거부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차전지 리드탭 자동 테이핑 및 용접장치.
제1항에 있어서,

상기 수지테이프이송부는, 메인프레임상에 수직으로 고정되고 이송하는 리드탭이 관통하는 관통구가 형성된 제 2프레임과;

상기 제 2프레임의 일측면 상하측부에 대칭을 이루며 각각 설치되는 한 쌍의 수지테이프 공급릴 및 권취릴과;

상기 각 공급릴로부터 권취릴로 이송되는 수지테이프가 상기 관통구를 통과하여 이송하는 리드탭의 상하면과 접하며 직교한 상태로 이송하도록 수지테이프의 주행경로를 제공하는 다수의 롤러와;

상기 각 수지테이프를 일정피치씩 이송시키는 이송수단과;

상기 가압커터와 연동하여 수지테이프의 정지시 수지테이프에 형성된 노치라인에 구멍을 형성하는 펀치를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차전지 리드탭 자동 테이핑 및 용접장치.
제4항에 있어서,

상기 열압착수단은 제 2프레임의 관통구 상하에 상호 대향하며 진퇴운동하도록 설치되어, 리드탭의 상하면에 수지테이프가 접한 상태에서 상호 근접하여 리드탭에 대해 수지테이프를 열압착하는 열프레스인것을 특징으로 하는 2차전지 리드탭 자동 테이핑 및 용접장치.
제2항에 있어서,

상기 절단수단은 수평프레임을 따라 일정피치씩 이동해 온 리드탭을 절단하는 것으로, 수직으로 설치된 액츄에이터와, 상기 액츄에이터의 로드에 설치되어 승강하며 리드탭측으로 하강하여 리드탭의 절단을 수행하는 절단커터를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차전지 리드탭 자동 테이핑 및 용접장치.
제1항에 있어서,

상기 용접부는 2차전지의 탭부와 리드탭의 용접부위의 하부에 위치하여 용접시 지지력을 제공하는 용접앤빌과;

상기 용접앤빌의 상부에서 승강하며 2차전지의 탭부와 절단탭을 용접하는 용접기를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차전지 리드탭 자동 테이핑 및 용접장치.