KR100507434B1

KR100507434B1 - 배터리 전극판용 피딩장치

Info

Publication number: KR100507434B1
Application number: KR10-2003-0097241A
Authority: KR
Inventors: 성달제
Original assignee: 주식회사 나래나노텍
Priority date: 2003-12-26
Filing date: 2003-12-26
Publication date: 2005-08-08
Also published as: KR20050066044A

Abstract

배터리용 전극판 피딩장치가 개시된다. 그러한 전극판 피딩장치는 전극판을 권취하는 스핀들의 인접위치에 배치되는 가이드부(Guide portion)와, 상기 가이드부에 활주가능하게 장착되어 전극판을 스핀들(Spindle)에 공급(Feeding)하는 대차와, 상기 대차에 측방향으로 활주가능하게 장착되며, 적어도 2개 이상의 클램프를 구비하여 전극판을 클램핑 할 수 있으며, 전극판의 클램핑위치를 조절하여 보상함으로써 상기 전극판이 상기 스핀들에 정위치에 공급되도록 하는 보조대차와, 상기 가이드부에 장착되어, 상기 보조대차에 의하여 공급(Feeding)된 전극판을 절단하는 절단부와, 상기 절단부와 일정 거리 떨어져 배치되어 상기 스핀들에 권선되는 전극판에 장력을 가함으로써 절단된 전극판의 일단부를 정위치 시키는 백텐션 클램프(Back tension clamp)와, 그리고 상기 가이드부, 대차, 보조대차, 절단부, 및 백텐션 클램프와 연결됨으로써 피딩작업을 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

배터리 전극판용 피딩장치{APPARATUS FOR FEEDING ELECTRIC PLATE OF BATTERY}

본 발명은 전극용 피딩장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배터리용 전극을 피딩하는 대차에 EPC센서를 장착하여 대차의 위치를 보상함으로써 전극을 스핀들에 권취하는 경우 용이하게 정위치에서 권취 할 수 있는 전극용 피딩장치에 관한 것이다.

최근에는 무선통신의 발달로 인하여 휴대전화, 인터넷 등이 널리 사용되고 있는 추세이다. 특히, 휴대전화는 그 사용의 편리성으로 인하여 생활필수품으로서 널리 보급되고 있다.

이러한 휴대전화는 이동성으로 인하여 배터리가 필수적으로 장착되고 있으며, 배터리를 대량으로 생산하기 위한 제조장비가 개발되고 있다.

통상적으로 휴대전화용 배터리는 얇은 플레이트 형상을 갖는 전극판의 사이에 세퍼레이터(Separator)를 구비한 구조로 이루어진다. 따라서, 이러한 전극판에 전원을 인가함으로써 일정한 전원을 저장할 수 있게 된다.

이와 같은 전극판을 제조하는 경우, 전극판을 전극 공급릴에 권취하며, 권취된 전극판을 피딩장치에 의하여 클램핑(Clamping)하고, 일정 길이로 절단하고, 절단된 전극판을 전극 권취용 스핀들(Spindle)에 공급하는 공정을 통하여 제조된다.

그러나, 이러한 종래의 전극판 피딩장치는 전극판을 스핀들에 공급하는 경우, 전극판의 위치를 제어하기 어려우므로 전극판을 스핀들에 정확하게 공급할 수 없음으로 전극판의 권취시 작업성 및 정밀도가 저하되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 전극판을 피딩하는 대차에 EPC센서를 장착하여 대차의 위치를 보상함으로써 전극을 스핀들에 권취하는 경우 정위치에서 용이하게 권취 할 수 있는 전극판용 피딩장치를 제공하는데 있다.

또한, 전극판의 피딩공정을 대차에 의한 클램단계와, 위치보상 단계와, 절단및 백텐션 클램핑 단계에 의하여 순차적으로 진행함으로써 피딩작업을 효율적으로 진행할 수 있는 전극판의 피딩방법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 전극판을 권취하는 스핀들의 인접위치에 배치되는 가이드부(Guide portion)와;

상기 가이드부에 활주가능하게 장착되어 전극판을 스핀들(Spindle)에 공급(Feeding)하는 대차와; 상기 대차에 측방향으로 활주가능하게 장착되며, 적어도 2개 이상의 클램프를 구비하여 전극판을 클램핑 할 수 있으며, 전극판의 클램핑위치를 조절하여 보상함으로써 상기 전극판이 상기 스핀들에 정위치에 공급되도록 하는 보조대차와;

상기 가이드부에 장착되어, 상기 보조대차에 의하여 공급(Feeding)된 전극판을 절단하는 절단부와; 상기 절단부와 일정 거리 떨어져 배치되어 상기 스핀들에 권선되는 전극판에 장력을 가함으로써 절단된 전극판의 일단부를 정위치 시키는 백텐션 클램프(Back tension clamp)와; 그리고

상기 가이드부, 대차, 보조대차, 절단부, 및 백텐션 클램프와 연결됨으로써 피딩작업을 제어하는 제어부를 포함하는 전극판용 피딩장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 바람직한 다른 실시예는 가이드부의 대차에 제어신호를 출력함으로써 대차가 초기위치로부터 주행하여 EPC 센서가 온상태가 될 때까지 이동하는 단계와;

가이드부 방향으로 이동한 대차의 전방 및 후방 클램프에 의하여 전극판을 클램핑하는 단계와;

전극판을 클램핑 한 후 대차가 절단부 및 백텐션 클램프를 통과하여 중간위치까지 주행하는 단계와;

대차의 제1 및 제2 구동부를 작동하여 보조대차의 측방향 위치를 제어함으로써 전극판을 정위치에 배열시키는 단계와; 대차가 추가로 이동하여 절단부가 전극판을 절단하고, 백텐션 클램프가 전극판을 클램핑한 상태로 맨드릴의 초기권선이 시작되는 단계와; 그리고

보조대차가 대차에 대하여 측방향으로 이탈한 후 초기위치로 복귀하는 단계를 포함하는 전극판 피딩방법을 제공한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리용 전극판 피딩장치를 상세하게 설명한다.

도1 내지 도3 에 도시된 바와 같이, 본 발명이 제안하는 배터리용 전극판 피딩장치(1)는 전극판 공급릴(도시안됨)로부터 공급되어 롤러(3)에 지지된 전극판(5)을 클램핑(Clamping)하여 전극판 권취용 스핀들(Spindle;7)에 공급하는 기능을 수행한다. 이 과정에서, 전극판(5)을 클램핑하고, 위치보상을 하여 정위치로 정열하고, 일정 길이로 절단하는 과정을 거치게 된다.

보다 상세하게 설명하면, 상기 전극판용 피딩장치(1)는 가이드부(Guide portion;9)와, 상기 가이드부(9)에 활주가능하게 장착되어 전극판(5)을 스핀들(Spindle;7) 방향으로 이송시키는 대차(11)와, 상기 대차(11)에 측방향으로 활주가능하게 장착되어 전극판(5)의 좌우측 위치를 보상하는 보조대차(13)와, 피딩(Feeding)된 전극판(5)을 일정 길이로 절단하는 절단부(15)와, 스핀들(7)에 권선되는 전극판(5)에 장력을 가하는 백 텐션 클램프(Back tension clamp;17)를 포함한다.

이러한 구조를 갖는 배터리용 전극판의 피딩장치(1)에 있어서, 상기 가이드부(9)는 긴 플레이트 형상을 갖으며, 베이스 플레이트(Base Plate;19)의 일측에 적어도 하나 이상의 지지축(Support Shaft;21)에 의하여 고정된다.

이 가이드부(9)는 그 저면에 길이방향으로 스크류축(Screw Shaft;23)이 구비되며, 2개의 지지리브(Supporting Rib;25,26)에 의하여 회전가능하게 장착된다. 그리고, 이 스크류축(23)의 일단은 가이드부(9)의 상면에 부착된 이송모터(Motor;28)와 풀리(Pully;30)에 의하여 연결된 구조를 갖는다.

따라서, 상기 이송모터(28)가 구동하는 경우 풀리(30)에 의하여 회전력이 스크류축(23)에 전달됨으로써 지지리브(25,26)들에 의하여 회전가능하게 지지된 스크류축(23)이 회전하게 된다.

그리고, 이러한 스크류축(23)에는 상기 대차(11)가 연결프레임(26)에 의하여 결합됨으로써, 상기 스크류축(23)이 회전하는 경우 대차(11)가 가이드부(9)를 따라 전후로 왕복운동을 할 수 있다.

또한, 상기 가이드부(9)의 저면 양테두리에는 일정 높이로 형성되는 한 쌍의 레일(24)이 배치되며, 이 한 쌍의 레일(24)에는 후술하는 대차(11)가 활주가능하게 결합된다.

이러한 대차(11)는 그 상면에 연결프레임(26)이 장착되는 상부 플레이트(34)와, 상기 상부 플레이트(34)의 저면에 부착되어 회전력을 발생하는 제1 및 제2 구동부(36,38)와, 상기 제1 및 제2 구동부(36,38)의 구동에 의하여 좌우 측방향으로 이동하는 보조대차(13)를 포함한다.

상기 상부 프레임(34)은 그 선단부에 EPC 센서(Edge Position Controller;40)가 부착되며, 이 EPC 센서(40)는 전극판(5)의 위치를 감지하는 기능을 수행한다.

이 EPC 센서(5)는 제어부(도시안됨)와 상기 제1 및 제2 구동부(36,38)와 전기적으로 연결된다. 따라서, 입력된 전극판(5)의 위치신호를 제어부에 송출함으로써 상기 보조대차(13)의 제1 및 제2 구동부(36,38)를 제어하여 측방향 위치를 제어한다.

상기 제1 및 제2 구동부(36,38)는 도3 내지 도5 에 도시된 바와 같이, 동일한 형상을 가지므로 이하, 하나의 구동부에 의하여 설명한다.

상기 제1 구동부(36)는 대차(11)의 상부 플레이트(34) 저면에 부착되어 회전력을 발생하는 제1 모터 조립체(42)와, 상기 제1 모터 조립체(42)로부터 일정 거리 떨어져 배치되며, 제1 모터 조립체(42)와 풀리(43)에 의하여 연결되는 피동롤러(44)와, 상기 피동롤러(44)에 일체로 연결되어 상기 대차(11)의 측방향으로 회전가능하게 설치되는 보조 스크류축(45)으로 이루어진다.

따라서, 상기 제1 모터 조립체(42)가 구동하는 경우, 풀리(43)에 의하여 피동롤러(44)가 연동하여 회전하게 된다.

이때, 상기 대차에는 2개의 구동부, 즉 제1 및 제2 구동부(36,38)가 장착되므로, 제어부는 제1 및 제2 구동부(36,38)의 모터조립체들을 각각 제어함으로써 보조 스크류축(45)의 회전수를 달리함으로써 후술하는 바와 같이 보조대차(13)의 측방향 제어를 실시할 수 있다.

상기한 대차(11)의 보조 스크류축(45)에는 보조대차(13)의 연결리브(46)가 회전가능하게 연결된 상태이다. 따라서, 상기 보조 스크류축(45)가 회전하는 경우, 상기 연결리브(46)가 측방향으로 이동가능함으로써 상기 보조대차(13)가 대차(11)에 장착된 상태에서 대차(11)의 진행방향에 대하여 측방향으로 왕복 운동을 하게 된다.

이러한 보조대차(13)는 그 상면에 연결리브(46)가 각각 장착된 제1 및 제2 플레이트(First and second plates;48,50)와, 상기 제1 및 제2 플레이트(48,50)의 상면에 각각 구비되어 상기 대차(11)의 레일(52)에 결합되는 가이드채널(Guide channel;54)과, 상기 제1 및 제2 플레이트(48,50)를 서로 일체로 연결하는 연결판(56)과, 상기 연결판(56)의 하부에 장착되어 전극판(5)을 클램핑하는 전방 및 후방 클램프(58,60)로 이루어진다.

이러한 구조를 갖는 보조대차(13)에 있어서, 상기 연결리브(46)는 그 내부에 나사산이 형성됨으로써, 상기 보조 스크류축(45)이 회전하는 경우, 보조 스크류축(45)을 따라 좌우방향으로 이동할 수 있다.

따라서, 상술한 바와 같이 제1 및 제2 구동부(36,38)의 모터조립체가 각각 구동하는 경우, 상기 보조 스크류축(45)이 회전함으로써 상기 연결리브(46)가 이동하게 되어 제1 및 제2 플레이트(48,50)가 각각 좌우측으로 이동할 수 있다.

이때, 상기 제1 및 제2 플레이트(48,50)는 상기 연결판(56)에 의하여 서로 연결되며, 상기 연결판(56)은 전단 및 후단이 고정된 상태가 아니라 일정 범위의 유격을 갖고 있는 상태이다.

또한, 상기 연결판(56)에는 전극판(5)을 클램핑하는 전방 및 후방 클램프(58,60)가 각각 장착된 상태이다.

따라서, 전방 및 후방 클램프(58,60)의 중심을 연결하는 중심선(C)이 전극판(5)과 나란한 방향이 아니라 일정 범위로 어긋난 선상(C1)에 위치하는 경우, 제1 및 제2 구동부(36,38)를 제어하여 제1 및 제2 플레이트(58,60)의 좌우방향 이동량을 조절함으로써 전극판(5)과 나란한 중심선(C) 방향으로 제어할 수 있다.

결과적으로, 전극판(5)을 클램핑하고 있는 전방 및 후방 클램프(58,60)의 위치를 제어함으로써 전극판(5)이 스핀들(7)에 대하여 정위치에서 평행상태로 공급되어 권취 될 수 있도록 한다.

이러한 전방 및 후방 클램프(58,60)는 전극판(5)을 클램핑하는 상,하 클램핑판(62,64)과, 클램핑판(62,64)을 상하로 이동시키는 피스톤(66)과, 상기 피스톤(66)을 구동시키는 실린더(68)로 이루어진다.

이때, 상기 상,하 클램핑판(62,64)은 측방으로 길게 형성됨으로서 후술하는 절단부(15) 및 백텐션 클램프(17)의 사이를 원활하게 통과하게 된다.

따라서, 상기 전방 및 후방 클램프(58,60)는 전극판(5)이 전극 공급릴(도시안됨)로부터 인출되어 롤러(3)에 공급된 상태에서 제어부(도시안됨)의 신호에 의하여 상기 실린더(68) 및 피스톤(66)이 구동함으로서 상,하 클램핑판(62,64)이 작동하여 이러한 전극판(5)을 클램핑하게 된다.

한편, 이와 같이 전방 및 후방 클램프(58,60)에 의하여 클램핑 된 전극판(5)은 대차(11)가 주행하여 스핀들(7) 방향으로 이동하는 경우 상기 절단부(15)에 의하여 일정 길이로 절단된다.

이러한 절단부(15)는 도1, 도6, 도7, 그리고 도8 에 도시된 바와 같이, 베이스 플레이트(19)에 고정되는 지지 프레임(Supporting Frame;70)과, 상기 지지 프레임(70)에 장착되어 상하운동을 하면서 전극판(5)을 절단하는 절단날(72)과, 상기 절단날(72)을 상하로 구동시키는 작동부(74)로 이루어진다.

상기 지지 프레임(70)은 상,하 수평부(76,80) 및 이를 서로 연결하는 수직부(78)로 이루어짐으로써 "ㄷ"자 형상의 구조를 갖는다. 그리고, 상부 수평부(76)에는 상기 절단날(72)이 상하 왕복운동 가능하게 장착된다.

따라서, 상기 작동부(74)가 작동하는 경우, 절단날(72)이 하부로 하강함으로써 지지 프레임(70)에 위치하는 전극판(5)을 절단하게 된다.

그리고, 상기 절단부(15)와 일정 거리 떨어진 위치에는 백텐션 클램프(17)가 장착되며, 이 백텐션 클램프(17)는 전극판(5)이 스핀들(7)에 권취되는 동안 전극판(5)에 일정 장력을 가하여 공급하게 된다.

이러한 백텐션 클램프(17)는 도1, 도6, 도7, 도9 에 도시된 바와 같이, 베이스 플레이트(19)에 고정되는 하우징(Housing;81)과, 상기 하우징(81)에 장착되는 제1 및 제2 작동부(83,85)와, 상기 제1 작동부(83)에 일체로 결합되는 상부 클램핑 플레이트(Upper clamping plate;87)와, 상기 제2 작동부(85)에 일체로 결합되는 하부 클램핑 플레이트(Lower clamping plate;89)로 이루어진다.

그리고, 이러한 백텐션 클램프(17)에는 보조 전원케이블 트레이(102)가 연결됨으로써 필요한 전원이 공급된다.

상기 하우징(81)은 그 일측에 가이드 채널(91)이 일체로 연결되며, 이러한 가이드 채널(91)은 베이스 플레이트(19)에 배치된 레일(93)에 결합된다.

그리고, 이러한 하우징(81)은 밸트 풀리(Belt Pully;100)에 의하여 가이드부(9) 방향으로 전후진이 가능하다.

즉, 백텐션 클램프(17)를 중심으로 양측에는 회전롤러(98,99)가 배치되며, 이 회전롤러(98,99)는 베이스 플레이트(19)에 장착된다. 그리고, 회전롤러(98,99)중 하나의 회전롤러(98)에는 구동모터(95)가 연결된다.

그리고, 상기 밸트풀리(100)는 이러한 회전롤러(98,99)에 걸쳐서 그 양단부가 상기 하우징(81)에 연결된다.

따라서, 상기 구동모터(95)가 정방향 혹은 역방향으로 구동하는 경우, 밸트풀리(100)가 정, 역방향으로 회전하게 됨으로써 상기 백텐션 클램프(17)도 가이드부(9) 방향을 따라 전후진이 가능하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전극판 피딩장치의 작동과정을 더욱 상세하게 설명한다.

도1 내지 도10 에 도시된 바와 같이, 전극판용 피딩장치(1)를 이용하여 전극판(5)을 스핀들(7)에 공급하여 권취하는 경우, 먼저 제어부(도시안됨)는 초기위치(Ⅰ) 상태인 대차(11)에 신호를 출력함으로써 모터(28)를 구동시킨다. 모터(28)의 구동에 의하여 풀리(30)가 회전함으로써 스크류축(23)을 회전시키고, 스크류축(23)의 회전에 의하여 대차(11)가 화살표 방향을 따라 전진한다.

대차(11)가 가이드부(9) 방향으로 일정 거리 이동하면, 대차(11) 선단부에 구비된 EPC센서(40)가 온(On)상태가 된다. 그리고, EPC센서(40)가 온상태가 됨으로써 제어부(도시안됨)는 전극판(5)과 대차(11)의 위치를 인식할 수 있다.

이와 같이 EPC센서(40)가 온상태가 되면, 제어부(도시안됨)는 대차(11)에 구비된 전방 및 후방 클램프(58,60)에 신호를 출력함으로써 전방 및 후방 클램프(58,60)가 롤러(3)에 의하여 지지된 전극판(5)을 클램핑 하도록 한다.

즉, 상기 전방 클램프(58)는 전극판(5)의 선단부를, 후방 클램프(60)는 후단부를 각각 클램핑한다.

이와 같이 전극판(5)을 클램핑 한 후, 제어부는 가이드부(9)의 모터(28에 신호를 출력하여 모터(28)를 구동하고, 스크류축(23)을 회전시킴으로써 대차(11)가 화살표 방향을 따라 전진하여 중간위치(Ⅱ)에 도달한다.

이때, 상기 전방 및 후방 클램프(58,60)의 상,하 클램핑판(62,64)는 전극판(5)을 클램핑 한 상태로 절단부(15)의 지지프레임(70) 및 백텐션 클램프(17)의 상,하부 클램핑 플레이트(87,89) 사이를 통과하여 이동하게 된다.

중간위치(Ⅱ)에서 제어부는 EPC센서(40)에 의하여 전극판(5)이 스핀들(7)과 나란한 중심선(C) 방향에 위치하였는지를 확인한다. 그리고, 전극판(5)이 중심선(C)으로부터 어긋난 선상(C1)에 위치하는 경우, 대차(11)의 제1 및 제2 구동부(36,38)에 제어신호를 출력한다.

이 제어신호에 의하여 상기 제1 및 제2 구동부(36,38)의 모터 조립체(44)가 각각 구동하게 된다.

예를 들어, 도2 에 도시된 바와 같이, 전극판(5)이 중심선으로부터 어긋난 선상(C1)에 위치한 상태이면, 제1 구동부(36)의 모터조립체(44)를 구동시킨다. 모터 조립체(44)가 구동하면, 보조 스크류축(45)이 회전함으로써 제1 플레이트(48)가 측방향으로 약간 거리 이동하게 된다.

필요에 따라서는, 상기 제2 구동부(38)의 모터조립체를 구동시킴으로써 제2 플레이트(38)도 약간 거리 이동시킨다. 이와 같은 과정을 통하여 전극판(5)이 중심선(C)상에 위치하도록 제어할 수 있다.

이와 같이 보조대차(13)의 제어에 의한 전극판(5)의 위치보상이 완료된 후, 제어부는 대차(11)에 신호를 출력하여 최종위치(Ⅲ)까지 이동시킨다.

이때에는 상기대차(11)가 전극판(5)을 클램핑한 상태로 절단부(15) 및 백텐션 클램프(17)를 통과한 상태이다.

이 상태에서 제어부는 절단부(15) 및 백텐션 클램프(17)에 신호를 출력하여 전극판(5)을 클램핑 하도록 한다.

전극판(5)이 클램핑 된 후, 제어부는 절단부(15)에 제어신호를 출력함으로써 전극판(5)을 일정 길이로 절단하게 된다. 즉, 절단부(15)의 작동부(74)가 구동함으로서 절단날(72)이 전극판(5)을 절단하게 된다.

절단작업이 완료된 후, 백텐션 클램프(17)가 전극판(5)을 클램핑 하게 된다. 전극판(5)이 클램핑 된 후, 대차(11)의 전방 및 후방 클램프(60)가 작동하여 전극판(5)의 클랭핑 상태를 해제하게 된다.

이때, 상기 전극판(5)의 선단부는 스핀들(7)에 공급된 상태이며, 스핀들(7)이 회전함으로써 전극판(5)의 초기 권선과정이 시작된다.

전극판(5)이 권선되기 시작하면, 스핀들(7)의 권선으로 인하여 전극판(5)에 일정압의 장력이 작용하게 되고, 이러한 장력으로 인하여 전극판(5)이 파열될 수 있다.

이를 방지하기 위하여, 제어부는 백텐션 클램프(17)에 신호를 출력함으로써 구동모터(95)를 구동시키며, 구동모터(95)의 구동에 의하여 밸트풀리(100)가 회전함으로써 백텐션 클램프(17)가 스핀들(7) 방향으로 이동하게 된다.

따라서, 스핀들(7)이 권선되는 경우, 상기 전극판(5)을 클램핑하고 있는 백텐션 클램프(17)도 스핀들(7) 방향으로 이동함으로써 장력으로 인한 전극판(5)의 파열을 방지할 수 있다.

이와 같은 과정 후, 제어부는 대차(11)의 제1 및 제2 구동부(36,38)에 신호를 출력함으로서 보조대차(13)가 대차(11)의 측방향으로 이동될 수 있도록 한다. 보조대차(13)가 측방향으로 이동함으로써 후술하는 경우, 전방 및 후방 클램프(58,60)와 절단부(15) 및 백텐션 클램프(17)와의 간섭을 방지하게 된다.

이 상태에서 가이드부(9)의 모터(28)에 신호를 출력함으로써 모터(28)를 역방향으로 구동시켜 스크류축(23)을 역회전 시킨다.

따라서, 대차(11)는 초기위치(Ⅰ)로 복귀하게 되며, 이와 같은 과정을 통하여 전극판(5)의 피딩공정이 완료된다.

상기에서는 하나의 피딩장치에 의하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 스핀들을 중심으로 또 하나의 피딩장치가 적용될 수도 있다. 이 경우는 피딩 장치가 한 쌍을 이루어 서로 동시적으로 혹은 순차적으로 피딩작업을 실시할 수 있다. 물론, 피딩장치의 수를 더 증가시키는 것도 가능하다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 전극판용 피딩장치는 대차에 EPC센서를 장착하여 보조대차의 위치를 보상함으로써 전극판을 스핀들에 권취하는 경우 용이하게 정위치에서 권취 할 수 있는 장점이 있다.

또한, 전극판의 피딩공정을 대차에 의한 클램단계와, 위치보상 단계와, 절단및 백텐션 클램핑 단계에 의하여 순차적으로 진행함으로써 피딩작업을 효율적으로 진행할 수 있는 장점이 있다.

도1 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 전극용 피딩장치를 도시하는 사시도.

도2 는 도1 에 도시된 배터리 전극판용 피딩장치의 가이드부 및 대차의 저면 사시도.

도3 은 도1 의 정면도.

도4 는 도3 에 도시된 대차의 확대도.

도5 는 도3 에 도시된 대차의 측면도.

도6 은 도3 에 도시된 절단부 및 백텐션 클램프를 확대하여 도시하는 정면 도.

도7 은 도6 에 도시된 절단부 및 백텐션 클램프의 평면도.

도8 은 도3 에 도시된 A-A 단면을 도시하는 단면도.

도9 는 도3 에 도시된 B-B 단면을 도시하는 단면도.

도10 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 전극판용 피딩장치의 작동상태도.

Claims

전극판을 권취하는 스핀들의 인접위치에 배치되는 가이드부(Guide portion)와;

상기 가이드부에 활주가능하게 장착되어 전극판을 스핀들(Spindle)에 공급(Feeding)하는 대차와;

상기 대차에 측방향으로 활주가능하게 장착되며, 적어도 2개 이상의 클램프를 구비하여 전극판을 클램핑 할 수 있으며, 전극판의 클램핑위치를 조절하여 보상함으로써 상기 전극판이 상기 스핀들에 정위치에 공급되도록 하는 보조대차와;

상기 가이드부에 장착되어, 상기 보조대차에 의하여 공급(Feeding)된 전극판을 절단하는 절단부와;

상기 절단부와 일정 거리 떨어져 배치되어 상기 스핀들에 권선되는 전극판에 장력을 가함으로써 절단된 전극판의 일단부를 정위치 시키는 백텐션 클램프(Back tension clamp)와; 그리고

상기 가이드부, 대차, 보조대차, 절단부, 및 백텐션 클램프와 연결됨으로써 피딩작업을 제어하는 제어부를 포함하는 전극판용 피딩장치.
제1 항에 있어서, 상기 가이드부는 그 상면에 구비되는 모터와, 저면에 장착되는 적어도 하나의 지지리브와, 상기 지지리브에 회전가능하게 장착되어 상기 모터와 연결됨으로써 모터 구동시 회전가능한 스크류축과, 그 저면의 양테두리에 배치되어 상기 대차가 활주가능하게 결합되는 한 쌍의 레일을 포함하는 전극판용 피딩장치.
제1 항에 있어서, 상기 대차는 상기 스크류축에 회전가능하게 연결되는 상부 플레이트와, 상기 상부 플레이트의 상면에 부착되어 상기 스크류축에 회전가능하게 연결되는 연결프레임과, 상기 상부 플레이트의 선단부에 장착되어 전극판의 위치를 감지하는 EPC 센서와, 상기 상부 플레이트의 저면에 부착되어 회전력을 발생하는 제1 및 제2 구동부와, 상기 제1 및 제2 구동부의 구동에 의하여 좌우 측방향으로 이동하는 보조대차를 포함하는 전극판용 피딩장치.
제3 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 구동부는 각각 대차의 상부 플레이트 저면에 부착되어 회전력을 발생하는 제1 및 제2 모터 조립체와, 상기 제1 및 제2 모터 조립체와 풀리에 의하여 각각 연결되어 구동되는 피동롤러들과, 상기 피동롤러들에 각각 연결되어 상기 대차의 측방향으로 회전가능하게 설치되는 보조 스크류축들로 이루어지는 전극판용 피딩장치.
제4 항에 있어서, 상기 보조대차는 그 상면에 상기 보조 스크류축들과 각각 회전가능하게 연결되는 연결리브가 장착된 제1 및 제2 플레이트와, 상기 제1 및 제2 플레이트의 상면에 각각 구비되어 상기 대차의 레일에 결합되는 가이드 채널과, 상기 제1 및 제2 플레이트의 저면을 일체로 연결하며 그 선단 및 후단이 각각 유격이 있는 연결판과, 상기 연결판에 장착되어 전극판을 클램핑하는 전방 및 후방 클램프로 이루어지는 전극판용 피딩장치.
제5 항에 있어서, 상기 전방 및 후방 클램프는 전극판을 클램핑하는 상,하 클램핑판과, 상기 상,하클램핑판을 상하로 이동시키는 피스톤과, 상기 피스톤을 구동시키는 실린더를 포함하는 전극판용 피딩장치.
제5 항에 있어서, 상기 전극판이 중심선으로부터 어긋난 경우, 상기 제1 및 제2 구동부를 작동하여 상기 제1 및 제2 플레이트를 측방향으로 각각 이동시킴으로써 전극판이 중심선에 대하여 나란한 방향을 유지하도록 하는 전극판용 피딩장치.
제1 항에 있어서, 상기 절단부는 지지 프레임과, 상기 지지 프레임에 장착되어 상하운동을 하면서 전극판을 절단하는 절단날과, 상기 절단날을 상하로 구동시키는 작동부로 이루어지는 전극판용 피딩장치.
제1 항에 있어서, 상기 백텐션 클램프는 하우징과, 상기 하우징에 장착되는 제1 및 제2 작동부와, 상기 제1 작동부에 일체로 결합되는 상부 클램핑 플레이트와, 상기 제2 작동부에 일체로 결합되는 하부 클램핑 플레이트와, 상기 하우징에 그 양단이 연결되는 밸트풀리와, 상기 밸트풀리가 회전가능하게 걸쳐지는 한 쌍의 회전롤러와, 상기 한 쌍의 회전롤러중 하나의 회전롤러에 연결되는 구동모터를 포함하는 전극판용 피딩장치.
가이드부의 대차에 제어신호를 출력함으로써 대차가 초기위치로부터 주행하여 EPC 센서가 온상태가 될 때까지 이동하는 단계와; 가이드부 방향으로 이동한 대차의 전방 및 후방 클램프에 의하여 전극판을 클램핑하는 단계와; 전극판을 클램핑 한 후 대차가 절단부 및 백텐션 클램프를 통과하여 중간위치까지 주행하는 단계와; 대차의 제1 및 제2 구동부를 작동하여 보조대차의 측방향 위치를 제어함으로써 전극판을 정위치에 배열시키는 단계와; 대차가 추가로 이동하여 절단부가 전극판을 절단하고, 백텐션 클램프가 전극판을 클램핑한 상태로 맨드릴의 초기권선이 시작되는 단계와; 그리고 보조대차가 대차에 대하여 측방향으로 이탈한 후 초기위치로 복귀하는 단계를 포함하는 전극판 피딩방법.
제10 항에 있어서, 상기 전극판을 정위치에 배열시키는 단계에서는 제어부가 상기 제1 구동부 혹은 제2 구동부의 모터 조립체에 제어신호를 출력하는 단계와; 모터 조립체의 구동에 의하여 보조 스크류축들이 회전하는 단계와; 그리고 제1 플레이트혹은 제2 플레이트가 측방향으로 이동하여 연결판에 구비된 전방 및 후방 클램프가 일직선산에 위치하도록 함으로써 전극판의 위치보상을 실시하는 단계를 포함하는 전극판 피딩방법.