KR100478598B1

KR100478598B1 - 배터리 셀 팔레트 자동 이동장치

Info

Publication number: KR100478598B1
Application number: KR10-2002-0073397A
Authority: KR
Inventors: 신동오
Original assignee: 주식회사 에스엠시
Priority date: 2002-11-25
Filing date: 2002-11-25
Publication date: 2005-03-28
Also published as: KR20040045577A

Abstract

본 발명은 휴대폰 배터리 팩(pack)내에 내장되는 셀(cell)에 전지보호회로 인쇄회로기판을 자동으로 장착하도록 하는 자동화라인을 구성하는 것에 있어서, 미완성의 셀(cell)을 공급장치에 의해 공급받아 셀 이송용 팔레트에 자동으로 장착하는 장착수단과, 상기 장착수단에 의해 팔레트에 셀을 수납한 상태에서 자동화라인을 따라 이동하도록 하고 각 공정 중에는 일시정지 시키도록 하는 팔레트이동수단과, 상기 자동화라인을 통과 완료함으로서 셀(cell)에 전지보호회로가 내장된 인쇄회로기판(PCB)을 장착하여 완성된 셀은 취출장치에 의해 취출하는 셀취출수단과, 비어진 팔레트는 승강시키는 팔레트승강수단과, 상기 팔레트승강수단에 의해 승강된 팔레트를 이동하는 벨트와 고정 레일에 의해 반송시키는 팔레트반송수단과, 상기 반송수단에 반송된 팔레트를 하강시키는 팔레트하강수단과, 상기 하강수단에 의해 하강된 팔레트는 미완성의 배터리 셀을 순차적으로 공급받는 상기 장착수단으로 이동하여 계속적으로 팔레트를 순환시키는 과정을 자동으로 되풀이하도록 하는 배터리 셀 팔레트 자동 이동장치를 제공하려는 것이다.

Description

배터리 셀 팔레트 자동 이동장치 { battery cell palette automatic carrying machine }

본 발명은 휴대폰 배터리를 제조하는 시스템에 있어서, 배터리 팩(pack)내에 내장되는 셀(cell)에 회로보호 인쇄회로기판을 자동으로 장착하도록 하는 자동화라인을 구성하되, 자동화라인 내에서 배터리 셀(cell)을 팔레트에 수납시켜 각 공정머신으로 이동시키고, 작업이 완료된 배터리 셀은 취출시키며, 비어진 팔레트는 대시상태로 되돌리는 배터리 셀 팔레트 자동 이동장치에 관한 것이다.

좀더 상세하게는 미완성의 셀(cell)을 공급장치에 의해 공급받아 셀 이송용 팔레트에 자동으로 장착하는 장착수단과, 상기 장착수단에 의해 팔레트에 셀을 수납한 상태에서 자동화라인을 따라 이동하도록 하고 각 공정 중에는 일시정지 시키도록 하는 팔레트이동수단과, 상기 자동화라인을 통과 완료함으로서 셀(cell)에 전지보호회로가 내장된 인쇄회로기판(PCB)을 장착하여 완성된 셀은 취출장치에 의해 취출하는 셀취출수단과, 비어진 팔레트는 승강시키는 팔레트승강수단과, 상기 팔레트승강수단에 의해 승강된 팔레트를 이동하는 벨트와 고정 레일에 의해 반송시키는 팔레트반송수단과, 상기 반송수단에 반송된 팔레트를 하강시키는 팔레트하강수단과, 상기 하강수단에 의해 하강된 팔레트는 미완성의 배터리 셀을 순차적으로 공급받는 상기 장착수단으로 이동하여 계속적으로 팔레트를 순환시키는 과정을 자동으로 되풀이하도록 하는 배터리 셀 팔레트 자동 이동장치에 관한 것이다.

일반적으로 휴대폰 배터리 팩은 케이스 내에 셀을 내장시켜 구성하게 되는데, 상기 셀은 셀 본체의 상단에 양극과 음극의 단자가 돌출되는 형태로 형성되고, 상기 양극 및 음극단자에는 셀을 보호하는 인쇄회로기판이 일체로 장착된다.

종래에는 상기 셀에 인쇄회로기판을 장착하는 과정은 수작업으로 몇 단계를 거쳐 장착하게 되는 것으로, 그 과정을 대략 설명하면, 먼저 셀의 상면일측에 절연테이프를 부착하여 컨베이어벨트에 올려놓고, 다음 단계에서 절연테이프가 붙어있는 반대쪽에서 양극단자 및 음극단자에 대략 디귿자형상의 접점단자를 올려놓고 점용접(spot welding)하여 접점단자를 일체로 구성하여 컨베이어벨트에 올려놓는다.

계속 진행하는 컨베이어벨트에 의해 다음 단계로 진입하고, 이 단계에서는 접점단자에 양면 접착 절연 테이프를 부착하여 컨베이어벨트에 의해 이송시켜 다음단계로 넘겨지는 것이며, 다음 단계에서는 상기 양면 접착절연테이프 외측에 회로보호 인쇄회로기판을 붙이되 인쇄회로기판의 양 단자는 상기 디귿자형상의 접점단자에 납땜 용접하여 일체로 구성하고, 인쇄회로기판을 뒤로 젖히면 인쇄회로기판의 저면이 외측으로 노출되는 형태로 접착테이프에 부착되어 셀(cell)에 전지보호회로를 부착시키는 단계를 거치는 작업공정으로 이루어진다.

그런데 상기 종래의 셀과 전지보호회로를 일체로 구성하는 작업공정은 수작업으로 이루어지는 것으로 최소 9명의 투입인원이 한 팀을 구성하게 된다.

또한 각각의 공정 예컨대 테이프를 붙이는 공정과 점 용접하는 공정의 시간이 다르므로 다른 공정에서 작업이 더디어 지체되면 여타의 공정도 자동적으로 지연되는 문제점이 있었다.

특히 수작업으로 이루어짐으로서 작업자의 컨디션에 따라 품질의 차이가 현격하게 드러나게 되어 제품의 품질을 신뢰할 수 없는 문제점이 발생하였고, 이로 인하여 다량의 불량품이 제조되는 폐단이 있었다.

특히, 배터리 셀은 그 크기가 매우 얇고 작은 부품으로서 작업자는 세심한 주의를 요하게 되고, 투입된 작업자는 반복되는 작업에 따라 심한 스트레스를 받게 되며, 선 공정에서 지연되거나 불량 조립하였을 경우 다음 단계의 작업자 전체에 알람이 걸려 중지시키는 폐단이 있었다.

또한 많은 인력을 투입함으로서 인건비 등의 생산단가가 상승하여 제품의 가격이 상승하는 문제점이 있었다.

따라서 높은 인건비 및 단순반복의 노동에 의한 작업자의 스트레스 등의 문제로 인해 공장자동화에 대한 요구가 시급한 실정인 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제 및 폐단을 해소할 수 있도록 하는 배터리 셀 팔레트 자동 이동장치를 제공하려는 것이다.

본 발명은 배터리 셀에 전지보호회로를 부착하는 자동화라인을 구성함에 있어서, 상기 자동화라인에 셀을 자동으로 이동시켜 배터리 셀을 자동화라인에 의해 제조할 수 있도록 배터리 셀 팔레트 자동 이동장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 금속프레임으로 짜여진 메인프레임 틀과, 상기 메인프레임의 상단에 가로방향으로 장착한 팔레트반송수단과, 상기메인프레임의 중단에 가로방향으로 설치하고 상기 팔레트반송수단과 평행하게 설치한 팔레트이동수단과, 상기 팔레트반송수단과 팔레트이동수단의 일측에서 하강하는 팔레트하강수단과, 상기 팔레트반송수단과 팔레트이동수단의 타측에서 승강하는 팔레트승강수단과, 상기 팔레트반송수단과 팔레트이동수단에서 셀을 수납하여 이동시키는 팔레트와, 상기 팔레트를 각 공정작업을 거치는 이동레일에서 단계적으로 이동시키는 팔레트이동수단으로 구성하여 팔레트를 이동레일에서 단계적으로 이동시킴과 동시에 일시정지 시키고, 팔레트승강수단에 의해 팔레트를 승강시키며, 팔레트반송수단을 통하여 팔레트를 이동레일의 이동방향과 반대방향으로 반송시키고, 리턴레일에 이동한 팔레트를 팔레트하강수단에 의해 하강시키는 것으로, 계속적으로 셀을 수납한 팔레트를 순환시키도록 하는 배터리 셀 팔레트 자동 이동장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 팔레트에 4개 이상의 셀수납부를 형성하여 일개의 팔레트를 진행시키면서 동시에 4개 이상의 배터리 셀에 동시에 전지보호회로가 내장된 인쇄회로기판을 부착시킬 수 있도록 하고, 팔레트의 저면에는 T블록을 형성하여 이동레일, 리턴레일, 승하강리프트에서 이탈되지 않도록 하며, 팔레트의 저면일측에 요홈을 형성하여 단계이동수단의 이동쇠에 이끌려 한 단계씩 일측으로 이동시켜 각 공정에 필요한 작업을 자동으로 실시 할 수 있도록 하는 배터리 셀 팔레트 자동 이동장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 상기 및 기타 목적과 특징은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명에 의하여 더욱 명확하게 이해 할 수 있을 것이다.

첨부도면 도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 배터리 셀 팔레트 자동 이동장치를 보인 정면도, 평면도 및 측면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 배터리 셀 자동이동장치에서 주요요부인 셀장착수단을 발췌하여 보인 사시도며, 도 5는 본 발명에 따른 이동장치에서 주요요부인 팔레트이동수단을 발췌하여 보인 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 이동장치에서 주요요부인 팔레트승강수단을 발췌하여 보인 사시도이며, 도 7은 본 발명에 따른 이동장치에서 주요요부인 팔레트반송수단을 발췌하여 보인 사시도이고, 도 8은 본 발명에 따른 이동장치에서 주요요부인 팔레트하강수단을 발췌하여 보인 사시도이다.

본 발명은 휴대폰 배터리 팩을 제조함에 있어서, 배터리 팩의 내에 내장되는 셀에 전지보호회로를 구성한 인쇄회로기판을 부착하는 자동화라인에서 미완성의 셀(cell)을 팔레트에 얹혀 각 단계별로 이동시키는 배터리 셀 팔레트 자동 이동장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 배터리 셀 팔레트 자동이동장치는 첨부도면 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이 프레임(1)으로 장치 틀을 구성하고, 일측에는 셀 자동 공급장치로부터 셀을 공급받아 팔레트(9)에 순차적으로 셀(8)을 장착하는 셀장착수단(2)을 장착하고, 상기 셀장착수단(2)에 의해 셀(8)이 팔레트(9)에 얹혀진 상태로 자동화기기를 통과하면서 전지보호회로가 내장된 인쇄회로기판(PCB)을 셀(8)에 장착시키는 팔레트이동수단(3)을 장착하며, 자동화 공정이 완료된 셀(8)은 팔레트(9)에서 취출되도록 셀취출수단(4)을 장착하고, 셀취출수단(4)의 일측에는 비어진 팔레트(9)는 승강시키는 팔레트승강수단(5)을 세워 장착하며, 승강된 빈 팔레트(9)를 이동벨트(45)의 구동에 의해 반송시키는 팔레트반송수단(6)을 프레임(1)의 상단에 장착하고, 반송된 팔레트(9)를 상기 셀장착수단(2)에 의해 공급되는 위치로 하강시키는 팔레트하강수단(7)을 프레임(1)의 일측에 세워 장착하여, 다수개의 팔레트(9)를 자동으로 순환 이동시키는 것이다.

상기 프레임(1)은 좌우양측에 수직프레임(1a)을 세워 장착하고, 상측과 하측에 각각 상측수평프레임(1b)과 하측수평프레임(1c)으로 짜 맞추어 장치 틀을 구성한 것이다.

상기 셀장착수단(2)은 첨부도면 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

셀자동공급장치(미도시)에 의해 특정위치에 셀(8)을 공급받아 팔레트(9)로 미완성의 셀(8)을 옮기는 것으로, 공급실린더(11)를 상기 하측수평프레임(1c)과 평행한 방향으로 장착하고, 공급실린더(11)의 외측에는 센서고정바(13)를 고정하며, 상기 공급실린더(11)의 슬라이더(12)위에는 장착블록(14)을 장착하고, 상기 장착블록(14)의 상면에는 양면에서 파지블록(17)을 가동하는 실린더(15)를 장착하며, 상기파지블록(17)의 사이에는 안착부(16)를 구성한 것이고,

상기 공급실린더(11)와 직각방향으로 이동실린더(19)를 장착하되 이동실린더(19)는 지주(18)의 상단에 장착하고, 이동실린더(19)의 일측에는 길이방향으로 센서고정바(21)를 장착하며, 이동실린더(19)의 슬라이더(20)에는 픽업실린더(22)를 수직방향으로 작동하도록 도립장착하고, 픽업실린더(22)의 로드 단부에는 브래킷(23)을 장착하며, 브래킷(23)에는 진공 흡입력을 공급받는 흡착패드(24)를 장착한 것이다.

상기 이동실린더(19)의 구동에 의해 픽업실린더(23)의 흡착패드(24)가 전방으로 이동하였을 때의 흡착패드(24)의 중심위치에 팔레트(9)의 수납홈(9a)이 위치하도록 한 것이다.

즉 팔레트(9)는 이동레일(10a)에서 삽입되어 미끄러지면서 이동하도록 하되 이동레일(10a)은 상기 흡착패드(24)의 중심선상에 위치하도록 하고, 상기 팔레트(9)는 팔레트이동수단(3)에 의해 간헐적으로 이동과 정지를 반복하면서 일측으로 옮겨지는 것이다.

상기 팔레트이동수단(3)은 첨부도면 도 5를 참조하여 설명한다.

이동레일(10a)의 전방하측에 이동레일(10a)과 평행한 방향으로 레일(25)을 프레임(1c)의 일측에 통상의 볼트/너트 같은 체결수단으로 장착하고, 레일(25)에는 슬라이더(26)를 삽입시켜 직선 이동시키며, 상기 슬라이더(26)는 타이밍벨트(27)의 일측에 고정시키고, 상기 타이밍벨트(27)읜 레일(25)의 양단에 장착한 구동모터(29)와 종동풀리(30)에 의해 구동하도록 하며, 상기 슬라이더(26)의 전방에는 장착브래킷(28)을 장착하고, 장착브래킷(28)의 상면에는 이동레일(10a)쪽으로 작동하는 솔레노이드(31)를 장착하며, 상기 솔레노이드(31)의 슬라이더(32)에는 이동쇠(34)를 장착하고, 상기 장착브래킷(28)의 상면일측에는 팔레트(9)를 감지하는 센서(33)를 장착한 것이다.

상기 이동쇠(34)는 이동레일(10a)방향으로 돌출되고 상면에 소형롤러를 구비한 한 쌍의 밀대(35a)(35b)를 수평방향으로 나란하게 형성한 것이다.

상기 셀취출수단(4)은 첨부도면 도 4에 도시한 셀장착수단(2)과 동일한 구성으로 공급실린더(11) 대신 통상의 벨트컨베이어(미도시)를 장착하여 완성된 셀(8)을 자동으로 꺼내어 벨트컨베이어에 올려주도록 하는 것이다.

즉, 이동실린더(19)에서 전후 수평방향으로 픽업실린더(22)를 직선 운동시키고, 픽업실린더(22)에 의해 흡착패드(24)를 승하 강시키며, 흡착패드(24)에 가해지는 진공흡입력 공급/해제에 의해 셀(8)을 픽업/해제를 반복하도록 하는 구성이다.

상기 팔레트승강수단(5)은 첨부도면 도 6을 참조하여 설명한다.

도 6의 (a)는 정면사시도이고, 도 6의 (b)는 배면사시도이다.

상기 수직프레임(1a)의 일측에 승강실린더(36)를 세워 장착하고, 승강실린더(36)의 슬라이더(37)에는 브래킷(38)을 전방에 장착하며, 상기 브래킷(38)의 상면에는 팔레트(9)의 존재유무를 감지하는 센서(39)와 팔레트(9)를 일시 장착하는 장착레일(40)을 장착하되, 상기 장착레일(40)은 슬라이더(37)가 하강하였을 때에는 상기 이동레일(10a)과 일치되도록 하고, 슬라이더(37)가 승강하였을 때에는 상기 상측에 장착하는 이동레일(10b)과 일치되도록 한 것이다.

상기 장착레일(40)의 요홈에는 고무와 같은 논슬립부재(41)를 구비하여 팔레트(9)가 스스로 이탈되지 않도록 한 것이다.

상기 팔레트반송수단(6)은 첨부도면 도 7을 참조하여 설명한다.

상측 프레임(1)의 일측에는 구동모터(44)를 장착하며, 구동모터(44)에는 원동풀리(43)를 장착하고, 원동풀리(43)와 반대쪽에는 종동풀리(42)를 굴대 장착하여 원동풀리(43)와 종동풀리(42)에는 이동벨트(45)를 감아주며, 상기 이동벨트(45)의 외측에는 서로 대칭되는 위치에 한 쌍의 돌기패킹(46)을 고정하고, 상기이동벨트(45)의 아래쪽에는 이동레일(10b)을 장착하되, 이동레일(10b)은 상기 팔레트승강수단(5)의 장착레일(40)과 일치되도록 하고, 장착레일(40)의 외측단부는 상기 종동풀리(42)의 중심선 안쪽에 위치하도록 한 것이다.

또한 다음에 설명되는 팔레트하강수단(7)의 장착레일(52)은 이동레일(10b)과 일치시키되, 장착레일(52)의 외측단부는 상기 원동풀리(43)의 중심선보다 안쪽에 위치하도록 한 것이다.

상기 이동레일(10b)의 끝 단부 일측에는 구동모터(44)와 연동하는 리미트스위치(47)를 장착하였다.

상기 팔레트하강수단(7)은 첨부도면 도 8을 참조하여 설명한다.

도 8의 (a)는 정면사시도이고, 도 8의 (b)는 배면사시도이다.

상기 팔레트하강수단(7)은 상기 팔레트승강수단(5)과 대칭되는 구성인 것으로 상기 수직프레임(1a)의 일측에 하강실린더(48)를 세워 장착하고, 하강실린더(48)의 슬라이더(49)에는 브래킷(50)을 장착하며, 브래킷(50)의 상면에는 팔레트(9)의 존재유무를 감지하는 센서(51)와 팔레트(9)를 일시 고정하는 장착레일(52)을 구비한 것이다.

상기 장착레일(52)의 요홈에는 고무재질의 논슬립부재(53)를 장착하여 승하강도중에 팔레트(9)의 이탈을 방지하도록 한 것이다.

상기 팔레트(9)는 상면에 수납홈(9a)을 다수개 구성하고, 저면일측에는 요홈(9b)을 형성하며, 바닥면에는 두개의 T블록(9c)을 나란히 장착하고, 상기 두개의 T블록(9c)에는 논 슬립 역할을 하도록 고무밴드(9d)를 감아준 것이다.

상기 이동레일(10a)(10b)은 상기 팔레트(9)의 T블록(9c)을 수용하도록 내측에 요홈(10c)을 형성한 것이다.

본 발명에 구성되는 공급실린더(11), 이동실린더(19), 승강실린더(36) 및 하강실린더(48)는 마그네트식 로드레스 실린더(Magnet Type Rodless Cylinder)를 적용한 것이다.

이하 작용을 첨부도면 도 4 내지 8을 참조하여 설명한다.

셀(cell)자동공급장치에 의해 낱개의 셀은 셀장착수단(2)의 안착부(16)에 안착되고 실린더(15)가 작동하여 파지블록(17)은 셀(8)을 억류시킨 상태가 되며, 이어서 공급실린더(11)가 구동하여 셀(8)이 얹혀진 상태로 슬라이더(12)는 픽업실린더(22)의 아래쪽으로 이동되고, 이동완료 후 실린더(15)는 역으로 작동하여 셀(8)억류를 해제시킨다.

픽업실린더(22)의 작동에 의해 흡착패드(24)는 하강하고, 흡착패드(24)에는 진공흡입력이 가해져 셀(8)을 픽업하며, 픽업실린더(22)는 역으로 작동하여 셀(8)을 상승시키고, 이와 동시에 공급실린더(11)는 역으로 작동하여 안착부(16)가 셀(8)을 공급받는 위치로 복귀하게 된다.

상기 공급실린더(11)의 슬라이더(12)위치는 센서고정바(13)에 장착된 센서에 의해 감지되어 감지신호를 제어기(미도시)에 보내게 된다.

상기 픽업실린더(22)의 역작동 후에는 이동실린더(19)가 작동하여 이동레일(10a)쪽으로 픽업실린더(22)를 이동시키고, 이어서 픽업실린더(22)가 작동하여 흡착패드(24)를 하강시키며, 동시에 흡착패드(24)의 진공흡입력은 해제되어 셀(8)을 팔레트(9)의 수납홈(9a)에 수납시키게 된다.

상기 팔레트(9)는 이동레일(10a)에 삽입되어진 상태로 일측으로 이동되는 것으로 팔레트(9)의 이동은 팔레트이동수단(4)에 의해 이루어진다.

즉 팔레트이동수단(4)은 팔레트(9)의 진입여부를 감지한 센서(33)에 의해서 작동 개시하는데, 구동모터(29)는 서보모터로서 특정 수치만큼 이동제어가 가능한 것으로 구동모터(29)의 구동에 의해 타이밍벨트(27)가 움직이고, 타이밍벨트(27)에 이끌려 슬라이더(26)가 레일(25)을 타고 직선이동하게 된다.

상기 슬라이더(26)의 상측에 구비된 솔레노이드(31)가 작동함에 따라 이동쇠(34)가 전후방향으로 움직이는데 이동쇠(34)를 전진시켰을 때에 밀대(35a)가 상기 팔레트(9)의 요홈(9b)에 삽입되어 이동쇠(34)에 팔레트(9)를 결착시킨 상태에서 구동모터(29)가 작동하여 팔레트(9)를 이동시키거나 일시 정지시키는 것이다.

상기와 같이 간헐적으로 조금씩 이동과 정지를 반복하면서 팔레트(9)에 수납홈(9a)에 낱개의 셀(8)을 수납시키게 되고, 팔레트(9)의 모든 수납홈(9a)에 셀(8)을 수납시킨 후에는 솔레노이드(31)가 역으로 작동하여 팔레트(9)의 억류상태를 해제하고, 슬라이드(26)는 팔레트(9)의 길이만큼 후퇴하며, 후퇴완료 후에 재차 솔레노이드(31)가 작동하여 이동쇠(34)를 전진시키는데 이동레일(10a)의 진행방향으로 이동쇠(34)의 전방에 형성한 밀대(35b)가 팔레트(9)의 후단에 닿게 되며, 이 상태에서 재차 구동모터(29)가 작동하여 슬라이드(26)를 움직여 팔레트(9)를 일측이로 밀어 내게 되는 것이다.

상기 팔레트이동수단(3)은 배터리 셀에 자동으로 전지보호회로 인쇄회로기판을 장착하는 각 자동화기기 단계마다 연속하여 구성한 것으로 연달아 설치된 팔레트이동수단(3)에 의해 계속적으로 팔레트(9)는 이동되는 것이다.

상기 자동화기기를 모두 거친 후 셀이 완성된 다음에는 셀취출수단(4)에 의해 팔레트(9)에서 셀(8)이 제거되는 것이다.

즉, 픽업실린더(22)의 작동으로 흡착패드(24)는 하강하고, 이어서 흡착패드(24)에는 진공흡입력이 가해져 셀(8)을 픽업하며, 픽업실린더(22)의 역작동에 의해 들어 올려진 다음 이동실린더(19)의 작동에 의해 컨베이어벨트(미도시)쪽으로 이동하고, 다시 픽업실린더(22)의 작동으로 흡착패드(24)는 하강함과 동시에 흡착패드(24)에서는 진공흡입력을 해제하여 셀(8)을 놓게 된다.

상기 컨베이어벨트에 얹혀진 셀(8)은 배터리 팩 케이스 내에 배터리 셀을 장착하는 공정으로 이동되는 것이다.

상기와 같이 팔레트(9)에서 셀(8)이 비워진 후에는 팔레트(9)를 초기상태로 반송시키게 되는데 우선 팔레트승강수단(5)에 의해 승강되고, 이어서 팔레트반송수단(6)에 의해 반송된 다음, 팔레트하강수단(7)에 의해 하강되어 초기상태로 순환 복귀하는 것이다.

상기 팔레트승강수단(5)에서는 상기 팔레트이동수단(3)에 의해 팔레트(9)가 밀려들어 장착레일(40)에 장착되고, 팔레트(9)의 유입을 감지한 센서(39)에 의해 승강실린더(36)가 구동되며, 승강구동 완료 후에는 팔레트반송수단(6)의 이동벨트(45)가 구동모터(44)에 의해 작동되며, 아울러 돌기패킹(46)은 동시에 이동하면서 팔레트(9)를 장착레일(40)에서 밀어내어 이동레일(10b)을 따라 반송시키게 된다.

팔레트(9)가 장착레일(40)에서 제거된 상태를 감지한 센서(39)에 의해 승강실린더(36)는 역으로 구동되어 장착레일(40)을 하강시켜 장착레일(40)과 이동레일(10a)을 일치시키고 대기상태로 복귀하게 된다.

상기 팔레트반송수단(6)에 의해 밀려서 이동레일(10b)을 따라 이동한 팔레트(9)는 이동레일(10b)의 끝단부에 구비한 리미트스위치(47)를 터치하게 되고, 리미트스위치(47)에 의해 구동모터(44)는 정지함과 동시에 팔레트(9)는 팔레트하강수단(7)의 장착레일(52)에 장착된다.

장착레일(52)에 팔레트(9)의 진입을 감지한 센서(51)는 하강실린더(48)를 구동시켜 팔레트(9)를 하강시키게 되며, 하강된 장착레일(52)은 상기 이동레일(10a)과 일치된 상태에서 하강실린더(48)의 구동이 멈춰 서게 되고, 상기 팔레트이동수단(3)의 이동쇠(34)에 형성된 밀대(35a)는 상기 팔레트(9)의 요홈(9b)에 삽입되어 억류시킨 상태에서 일측으로 이끌어 내며, 장착레일(52)에서 팔레트(9)가 비워진 상태를 감지한 센서(51)는 하강실린더(48)를 역작동 시켜 브래킷(50)과 장착레일(52)을 승강시켜 초기상태로 복귀하게 된다.

상기 팔레트하강수단(7)에서 벗어난 팔레트(9)는 팔레트이동수단(3)에 이끌려 셀장착수단(2)으로 이동하게 되고, 계속적으로 셀(8)을 수납하며, 이동하는 과정을 반복하게 된다.

즉, 본 발명에 따른 배터리 셀 팔레트 자동이동장치는 미완성의 셀(8)을 팔레트(9)에 자동으로 수납하고, 수납완료 후에는 각 자동화기기에 자동으로 이동하고, 완성품 셀(8)은 팔레트(9)에서 자동으로 취출되며, 비워진 팔레트(9)는 셀장착수단(2)쪽으로 자동 복귀되는 것이다.

본 발명은 기재된 구체적인 예에 대하여만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

따라서 본 발명에 따른 배터리 셀 팔레트 자동 이동장치는 지속적이면서 반복적으로 자동화라인에 미완성의 셀을 공급하되 셀을 팔레트에 수납하여 여러 개의 셀을 동시에 가동할 수 있는 것이고, 따라서 각 공정으로 이동시키는 과정에 투입되는 인력을 줄일 수 있는 것이다.

특히 단순하게 반복되는 배터리 셀 이동공정을 자동화시킴으로서 단순반복적인 동작에 따른 피로감을 원천적으로 배제시킬 수 있는 것이다.

또한 미완선 배터리 셀(cell)은 그 형상이 납작하고, 일측에 양극 및 음극의 단자가 돌출되어 형성된 것으로, 손으로 집어 들어 올리기엔 용이하지 못하였고, 돌출된 단자에 다른 금속성 도전체가 닿을 경우 쇼트현상 등이 발생하여 폭발/화재위험이 있었지만 흡착패드(24)에 의해 셀을 들어 올려지고, 팔레트(9)에 다수개의 셀(8)을 수납시켜 이동시킴으로서 보다 안정적으로 작업을 실시 할 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 배터리 셀 팔레트 자동 이동장치를 보인 정면도.

도 2는 본 발명에 따른 배터리 셀 팔레트 자동 이동장치를 보인 평면도.

도 3은 본 발명에 따른 배터리 셀 팔레트 자동 이동장치를 보인 측면도.

도 4는 본 발명에 따른 배터리 셀 자동이동장치에서 주요요부인

셀장착수단을 발췌하여 보인 사시도.

도 5는 본 발명에 따른 이동장치에서 주요요부인 팔레트이동수단을

발췌하여 보인 사시도

도 6은 본 발명에 따른 이동장치에서 주요요부인

팔레트승강수단을 발췌하여 보인 사시도

도 7은 본 발명에 따른 이동장치에서 주요요부인 팔레트반송수단을

발췌하여 보인 사시도

도 8은 본 발명에 따른 이동장치에서 주요요부인

팔레트하강수단을 발췌하여 보인 사시도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1: 프레임 2: 셀(cell)장착수단 3: 팔레트이동수단

4: 셀(cell)취출수단 5: 팔레트승강수단 6: 팔레트반송수단

7: 팔레트하강수단 8: 셀(cell) 9: 팔레트

10a, 10b: 이동레일 11: 공급실린더 19: 이동실린더

22: 픽업실린더 24: 흡착패드 25: 레일

26: 슬라이더 27: 타이밍벨트 29: 구동모터

31: 솔레노이드 34: 이동쇠 36: 승강실린더

38, 50: 브래킷 40, 52: 장착레일 42: 종동풀리

43: 원동풀리 44: 구동모터 45: 이송벨트

46: 돌기패킹 47: 리미트스위치 48: 하강실린더

Claims

휴대폰 배터리 팩 내에 내장되는 셀에 전지보호회로를 구성한 인쇄회로기판을 부착하는 자동화라인에서 배터리 셀(cell)을 자동으로 이동시키는 것에 있어서,

좌우양측에 수직프레임(1a)을 세워 장착하고, 상측과 하측에 각각 상측수평프레임(1b)과 하측수평프레임(1c)으로 짜 맞추어 장치 틀을 구성하는 프레임(1)과,

상기 프레임(1)의 장치 틀 일측에 장착되어, 공급실린더(11)의 슬라이더(12)에 한 쌍의 파지블록(17)을 장착하는 실린더(15)를 장착하고, 공급실린더(11)와 직각방향으로 공급실린더(11)보다 높은 위치에 이동실린더(19)를 장착하며, 이동실린더(19)의 슬라이더(20)에는 수직방향으로 픽업실린더(22)를 장착하고, 픽업실린더(22)의 로드에 진공흡입력을 가하는 흡착패드(24)를 장착하며, 상기 이동실린더(19)의 일측에는 다수개의 수납홈(9a)을 형성한 팔레트(9)를 구비하여 흡착패드(24)에 들려진 셀(8)을 팔레트(9)의 수납홈(9a)에 장착하는 셀장착수단(2)과,

상기 하측수평프레임(1c)과 평행방향으로 이동실린더(19)의 아래쪽에 이동레일(10a)을 장착하고, 이동레일(10a)의 전방하측에는 이동레일(10a)과 평행한 방향으로 레일(25)을 장착하며, 레일(25)에는 구동모터(29)의 구동에 의해 직선 이동하는 슬라이더(26)를 장착하고, 슬라이더(26)의 상면에는 이동쇠(34)를 이동레일(10a)방향으로 직선 이동시키는 솔레노이드(31)를 장착하여 셀(8)이 장착된 팔레트(9)를 이동시키는 팔레트이동수단(3)과,

상기 팔레트이동수단(3)의 이동레일(10a)끝단의 상측에 이동레일(10a)과 직각방향으로 이동레일(10a)보다 높게 이동실린더(19)를 장착하고, 이동실린더(19)의 슬라이더(20)에는 흡착패드(24)가 로드에 장착된 픽업실린더(22)를 수직방향으로 장착한 셀취출수단(4)과,

상기 이동레일(10a)의 끝단 쪽 프레임(1)의 수직프레임(1a)에 승강실린더(36)를 세워 장착하고, 승강실린더(36)의 슬라이더(37)에는 장착레일(40)장착하되 장착레일(40)은 상기 팔레트이동수단(3)의 이동레일(10a)과 일치되도록 하는 팔레트승강수단(5)과,

상기 프레임(1)의 상측수평프레임(1b)에 장착하되, 상기 이동레일(10a)과 평행하게 다른 이동레일(10b)을 장착하고, 이동레일(10b)의 상측에는 구동모터(44)에 의해 이동하는 이동벨트(45)를 장착하되 이동레일(10b)의 양 끝단은 이동벨트(45)를 지탱하는 원동풀리(43)와 종동풀리(42)의 중심선보다 내측에 위치하도록 하며, 이동레일(10b)의 끝단에는 상기 구동모터(44)와 연동하는 리미트스위치(47)를 장착한 팔레트반송수단(6), 및

상기 이동레일(10a)의 선단과 상기 이동레일(10b)의 끝단 쪽 프레임(1)의 일측 수직프레임(1a)에 하강실린더(48)를 세워 장착하고, 하강실린더(48)의 슬라이더(49)에는 장착레일(52)을 장착하되 장착레일(52)은 상기 팔레트이동수단(3)의 이동레일(10a)과 상기 팔레트반송수단(6)의 이동레일(10b)이 일치하도록 장착한 팔레트하강수단(7)으로 구성하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 팔레트 자동 이동장치.
청구항 1에 있어서, 셀장착수단(2)의 공급실린더(11)와 이동실린더(19)는 일측에는 슬라이더(12)(20)의 위치를 감지하는 센서를 장착한 센서고정바(13)(21)를 공급실린더(11)와 이동실린더(19)의 일측에 장착하고,

슬라이더(12)에 장착된 실린더(15)의 양측 로드에 파지블록(17)을 장착하고, 파지블록(17)의 사이에는 안착부(16)를 형성한 것을 특징으로 하는 배터리 셀 팔레트 자동 이동장치.
청구항 1에 있어서, 팔레트이동수단(3)은,

레일(25)을 따라 직선 이동하는 슬라이더(26)의 상면에는 장착브래킷(28)을 장착하고, 장착브래킷(28)의 상면에는 팔레트(9)의 진입여부를 감지하는 센서(33)를 장착하며, 솔레노이드(31)의 구동에 의해 전후진하는 이동쇠(34)에는 이동레일(10a)방향으로 한 쌍의 밀대(35a)와 밀대(35b)를 돌출형성하고, 밀대(35a)(35b)의 상면에는 통상의 롤러를 장착하여 구성하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 팔레트 자동 이동장치.
청구항 1에 있어서, 팔레트승강수단(5)은,

수직방향으로 구동하는 승강실린더(36)의 슬라이더(37)에 수평방향의 브래킷(38)을 장착하고, 브래킷(38)의 상면에는 팔레트(9)의 진입여부를 감지하는 센서를 장착하며, 브래킷(38)의 상면끝단에는 장착레일(40)을 장착하되 장착레일(40)에는 고무재질의 논슬립부재(41)를 구비한 것을 특징으로 하는 배터리 셀 팔레트 자동 이동장치.
청구항 1에 있어서, 팔레트반송수단(6)은,

이동벨트(45)에 대칭되는 형태로 외동벨트(45)의 외표면에 돌기패킹(46)을 돌출시켜 일체로 형성하되, 장착레일(40)에 장착된 팔레트(9)의 끝단에 돌기패킹(46)이 닿도록 형성한 것을 특징으로 하는 배터리 셀 팔레트 자동이동장치.
청구항 1에 있어서, 팔레트하강수단(7)은,

수직방향으로 구동하는 하강실린더(48)의 슬라이더(49)에 수평방향의 브래킷(50)을 장착하고, 브래킷(50)의 상면에는 팔레트(9)의 진입여부를 감지하는 센서를 장착하며, 브래킷(50)의 상면끝단에는 장착레일(52)을 장착하되 장착레일(52)에는 고무재질의 논슬립부재(53)를 구비한 것을 특징으로 하는 배터리 셀 팔레트 자동 이동장치.
청구항 1에 있어서, 팔레트(9)는,

상면에 다수개의 수납홈(9a)을 오목하게 형성하고, 저면일측에는 요홈(9b)을 형성하며, 바닥면에는 두개의 T블록(9c)을 나란히 장착하되, T블록(9a)은 상기 이동레일(10a)(10b)의 요홈(10c)에 장착하도록 돌기를 돌출형성하고, 상기 두개의 T블록(9c)에는 논 슬립 역할을 하도록 하는 고무밴드(9d)를 감아주어 구성하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 팔레트 자동이동장치.