KR100825496B1 - Apparatus of molding battery pack and molding method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명을 설명하기 위한 배터리 팩을 보인 분해사시도. 1 is an exploded perspective view showing a battery pack for explaining the present invention.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 팩 몰딩장치를 보인 평면도. 2 is a plan view showing a battery pack molding apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 팩 몰딩장치를 보인 정면도. Figure 3 is a front view showing a battery pack molding apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 4 내지 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 공급컨베이어와 제1픽업유닛의 배터리 팩 공급을 보인 평면도 및 측면도. 4 to 5 are a plan view and a side view showing the battery pack supply of the battery supply conveyor and the first pickup unit according to an embodiment of the present invention.
도 6 내지 도 7은 본 발명의 몰딩유닛의 몰딩상태를 보인 정면도.6 to 7 is a front view showing a molding state of the molding unit of the present invention.
도 8 내지 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 팩 몰딩장치의 상부금형과 하부금형을 보인 배면사시도 및 사시도. 8 to 9 is a rear perspective view and a perspective view showing an upper mold and a lower mold of the battery pack molding apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 10 내지 도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 트리밍유닛의 트리밍 상태를 보인 정면도 및 측면도.10 to 13 are a front view and a side view showing a trimming state of a trimming unit according to an embodiment of the present invention.
도 14는 방향전환 컨베이어를 보인 평면도. 14 is a plan view of the turning conveyor;
도 15 내지 17은 배터리 팩을 배출컨베이어에 이송시키는 것을 보인 평면도.15 to 17 are plan views showing the transfer of the battery pack to the discharge conveyor.
도 18은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 팩 몰딩방법을 보인 순서도. 18 is a flow chart showing a battery pack molding method according to an embodiment of the present invention.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>
100: 몰딩장치 10: 베이스 테이블 100: molding apparatus 10: base table
20: 컨베이어 30: 몰딩유닛20: conveyor 30: molding unit
40: 트리밍유닛 50: 방향전환컨베이어40: trimming unit 50: direction switching conveyor
본 발명은 배터리 팩 몰딩장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 배터리 팩에 설치된 보호회로모듈(PCM:Protection Circuit Module)과, PTC(Positive Temperature Coefficient)를 자동으로 몰딩 할 수 있도록 한 배터리 팩 몰딩장치에 관한 것이다.The present invention relates to a battery pack molding apparatus, and more particularly, to a battery pack molding apparatus for automatically molding a protection circuit module (PCM) and a positive temperature coefficient (PTC) installed in a battery pack. It is about.
일반적으로 통신단말기, PDA, 휴대용 컴퓨터, DMB 등의 휴대기기에 전원으로 사용되는 인너형(inner type)의 배터리 팩이 적용되고 있고, 이러한 배터리 팩은 배터리 팩 몸체와, 보호회로모듈(Protection Circuit Module)과, 배터리 팩에 보호회로 모듈을 연결하는 연결단자 및 보호회로모듈과 배터리 팩 사이에 연결되는 발열제어용 PTC(Positive Temperature Coefficient)로 구성된다.In general, an inner type battery pack used as a power source for a mobile terminal such as a communication terminal, a PDA, a portable computer, and a DMB is applied. The battery pack includes a battery pack body and a protection circuit module. And a PTC (Positive Temperature Coefficient) for controlling heat generation connected between the protection circuit module and the battery pack and the protection circuit module and the battery pack.
여기서 배터리 팩과 PTC에 전기적으로 연결하기 위하여 작업자가 용접의 방법으로 PTC를 배터리 팩에 연결하고, 상기 PTC를 연결단자를 통해 보호회로모듈과 용접되어 전기적으로 연결시킨다. 그리고 연결단자는 보호회로모듈을 용접시켜 전기적으로 연결될 수 있도록 한 다음 상부커버와 하부커버를 결합 및 몰딩하고, 표재시트를 접착하여 배터리 팩으로 완성하고 있다.Here, in order to electrically connect the battery pack and the PTC, an operator connects the PTC to the battery pack by welding, and the PTC is welded and electrically connected to the protection circuit module through the connection terminal. The connecting terminal is welded to the protective circuit module so as to be electrically connected, and then the upper cover and the lower cover are joined and molded, and the top sheet is bonded to complete the battery pack.
이때 상부커버 내부에 설치된 PTC와 PCM을 배터리 팩에 고정된 상태를 보호 하기 위해 몰딩하게 되는데 이 또한 수작업으로 수행하여야 함으로 제조에 따른 생산성이 떨어지는 문제가 있다. In this case, the PTC and the PCM installed inside the upper cover are molded to protect the state fixed to the battery pack. This also has to be performed manually, which causes a problem in that productivity is reduced due to manufacturing.
본 발명은 상기의 필요성을 감안하여 창출된 것으로서, 배터리 팩에 설치되는 보호회로모듈(PCM : Protection Circuit Module)과, PTC(Positive Temperature Coefficient)를 자동으로 몰딩 할 수 있도록 한 배터리 팩 몰딩장치를 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above necessity, and provides a battery pack molding apparatus for automatically molding a protection circuit module (PCM) and a positive temperature coefficient (PTC) installed in a battery pack. Has its purpose.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 배터리 팩 몰딩장치는 베이스테이블과, 상기 베이스테이블에 설치되며, 배터리 팩이 이송될 수 있게 이송경로가 마련되는 컨베이어 및 상기 이송경로를 따라 이송된 배터리 팩에 몰딩재를 주입하는 몰딩유닛을 포함한다. Battery pack molding apparatus of the present invention for achieving the above object is installed on the base table, the base table, the conveyor is provided with a transport path for the battery pack to be transported and the battery pack transported along the transport path It includes a molding unit for injecting the molding material.
여기서 상기 몰딩재는 액상이며, 상기 배터리 팩은 보호회로모듈(PCM:Protection Circuit Module)과, PTC(Positive Temperature Coefficient)이 상부 캡에 의해 보호되는 상태로 공급되며, 몰딩유닛은 상기 배터리 팩에 결합된 보호회로모듈(PCM:Protection Circuit Module)과, PTC(Positive Temperature Coefficient) 및 상부 캡을 상기 배터리 팩에 일체화 되게 몰딩하는 것이 바람직하다.Here, the molding material is a liquid phase, and the battery pack is supplied in a state in which a protection circuit module (PCM) and a positive temperature coefficient (PTC) are protected by an upper cap, and a molding unit is coupled to the battery pack. A protection circuit module (PCM), a positive temperature coefficient (PTC), and an upper cap may be molded to be integrated with the battery pack.
그리고 상기 컨베이어는 상기 몰딩유닛에 상기 배터리 팩을 공급하는 공급컨베이어 및 상기 몰딩유닛에서 몰딩이 완료된 배터리 팩을 배출하는 배출컨베이어를 포함하는 것이 바람직하다.And the conveyor preferably comprises a supply conveyor for supplying the battery pack to the molding unit and a discharge conveyor for discharging the battery pack is completed molding in the molding unit.
여기서 상기 컨베이어는 상기 공급컨베이어의 상기 배터리 팩을 픽업하여 상기 몰딩유닛에 공급하는 제1픽업유닛 및 상기 완료된 배터리 팩을 상기 배출컨베이어로 이송시키는 제2픽업유닛을 포함하는 것이 바람직하다.The conveyor preferably includes a first pickup unit for picking up the battery pack of the supply conveyor and supplying the battery pack to the molding unit, and a second pickup unit for transferring the completed battery pack to the discharge conveyor.
한편, 상기 몰딩유닛은 상기 배터리 팩을 몰딩할 수 있도록 상기 배터리 팩을 수용하는 수용부가 마련되며, 상기 몰딩재의 몰딩유로가 마련된 금형과, 상기 금형에 상기 몰딩재를 주입할 수 있도록 노즐이 마련되는 주입부 및 상기 몰딩재를 상기 금형에 수용된 상기 배터리 팩에 주입할 경우 상기 노즐을 상기 금형에 이송시키는 이송부를 포함하는 것이 바람직하다.On the other hand, the molding unit is provided with an accommodating part for accommodating the battery pack for molding the battery pack, a mold provided with a molding flow path of the molding material, and a nozzle is provided to inject the molding material into the mold In the case of injecting the injection portion and the molding material into the battery pack accommodated in the mold, it is preferable to include a conveying portion for transferring the nozzle to the mold.
여기서 상기 금형은 다수개로 마련되며, 순환 사이클을 갖도록 다수의 금형이 방사형으로 배치되는 턴테이블을 포함하는 것이 바람직하다.Here, the mold is provided in plural and preferably includes a turntable in which a plurality of molds are arranged radially to have a circulation cycle.
그리고 상기 금형은 상기 배터리 팩을 상기 수용부에 수용하고, 몰딩이 완료된 배터리 팩을 인출할 수 있도록 상기 금형을 오픈시키는 제1승강부재 및 2승강부재를 포함하는 것이 바람직하다.The mold may include a first lifting member and a second lifting member for receiving the battery pack in the accommodation part and opening the mold to draw out the molded battery pack.
또한, 상기 제1,2승강부재는 상기 금형의 상부금형을 승강시키며, 상기 제1,2픽업유닛과 각각 연동되며, 상기 제2승강부재는 상기 상부금형의 상승으로 상기 배터리 팩이 상기 상부금형에서 분리시킴과 더불어 수용부내에서 이탈을 방지하는 백업핀과, 상기 상부금형의 상승된 상태에서 상기 배터리 팩을 상기 수용부에서 인출할 경우 상기 배터리 팩을 하부금형에서 분리시키는 이젝트 핀이 포함되는 것이 바람직하다.The first and second lifting members lift and lower the upper mold of the mold, and interlock with the first and second pick-up units, respectively, and the second lifting member is lifted by the upper mold. And a backup pin to separate the battery pack from the housing, and a backup pin to prevent separation from the housing, and an eject pin to separate the battery pack from the lower mold when the battery pack is taken out of the housing in an elevated state of the upper mold. desirable.
그리고 상기 몰딩유닛은 상기 주입부에서 상기 금형에 몰딩재를 주입할 경우 상기 금형을 지지할 수 있도록 백업부재가 포함되며, 상기 백업부재는 하부에서 상기 금형이 일정한 높이가 되도록 지지하는 제1백업부재와, 상기 금형을 상부에서 가압하여 백업하는 제2백업부재 및 상기 금형의 주입방향의 반대방향에서 상기 배터리 팩을 지지하는 제3백업부재를 포함하는 것이 바람직하다.The molding unit includes a backup member to support the mold when the molding material is injected into the mold by the injection unit, and the backup member includes a first backup member supporting the mold to have a predetermined height at a lower portion thereof. And a second backup member for backing up by pressing the mold from the top and a third backup member for supporting the battery pack in a direction opposite to the injection direction of the mold.
상기 베이스테이블 상부에는 상기 몰딩유닛에서 몰딩이 완료된 상기 배터리 팩에 돌출된 몰딩재의 게이트를 제거시키는 트리밍유닛을 포함하며, 상기 트리밍유닛은 상기 몰딩유닛에서 몰딩이 완료된 배터리 팩을 픽업하여 공급하는 제3픽업유닛을 포함하는 것이 바람직하다.And a trimming unit disposed on the base table to remove a gate of a molding material protruding from the molding pack in the molding unit, wherein the trimming unit picks up and supplies a molded battery pack in the molding unit. It is preferable to include a pickup unit.
또한, 상기 트리밍유닛은 상기 배터리 팩의 게이트를 절단하는 커터 및 상기 커터의 폭을 상기 배터리 팩의 게이트 절단위치에 따라 가변시키는 커터구동부재를 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the trimming unit preferably includes a cutter for cutting the gate of the battery pack and a cutter driving member for varying the width of the cutter according to the gate cutting position of the battery pack.
또한, 상기 트리밍유닛의 일측에는 상기 트리밍이 완료된 상태의 배터리 팩을 이송하면서 상기 배터리 팩의 방향을 전환하는 방향전환 컨베이어를 포함하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that one side of the trimming unit includes a redirection conveyor for switching the direction of the battery pack while transferring the battery pack of the trimming is completed.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 배터리 팩 몰딩방법은 보호회로모듈(PCM:Protection Circuit Module)과, PTC(Positive Temperature Coefficient) 및 이를 보호하는 커버가 결합된 상태의 배터리 팩을 공급하는 배터리 팩 공급단계와, 상기 공급된 배터리 팩의 일측으로 몰딩재를 주입하여 몰딩하는 몰딩단계와, 상기 몰딩이 완료된 배터리 팩에 부착된 게이트를 제거하는 게이트 제거단계와, 완성된 배터리 팩을 배출하는 배출단계를 포함한다. The battery pack molding method of the present invention for achieving the above object is a battery pack for supplying a battery pack in a state in which a protection circuit module (PCM), a positive temperature coefficient (PTC) and a cover protecting the same A supplying step, a molding step of injecting molding material into one side of the supplied battery pack, a molding step, a gate removing step of removing a gate attached to the molded battery pack, and a discharge step of discharging the completed battery pack It includes.
여기서 상기 몰딩단계는 상기 배터리 팩에 주입된 몰딩재가 경화될 수 있도록 건조시키는 건조단계를 포함하는 것이 바람직하다. Here, the molding step preferably includes a drying step of drying the molding material injected into the battery pack to be cured.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 정의되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 것으로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 아니 될 것이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, the terms defined are defined in consideration of functions in the present invention, and should not be understood as a meaning of limiting the technical components of the present invention.
먼저 이해를 돕기 위해 배터리 팩의 구조에 대해 설명한다. 도 1은 본 발명의 일실시예에 의해 제조될 배터리 팩을 보인 분해사시도이다. First of all, the structure of the battery pack will be explained for better understanding. 1 is an exploded perspective view showing a battery pack to be manufactured by an embodiment of the present invention.
도 1에 도시한 바와 같이 배터리 팩(1)은 소정의 배터리 팩 몸체(2)의 상부에 상기 배터리 팩(1)의 과 충전과 과 방전을 보호하도록 보호회로모듈(3)이 설치된다. 이때 배터리 팩(1)에 보호회로모듈(3)과 전기적으로 연결하기 위해 연결단자(4)가 마련되며, 배터리 팩(1)과 연결단자(4) 사이에 배터리 팩(1)의 발열을 제어하는 PTC(5)(Positive Temperature Coefficient)가 더 설치된다. 그리고 배터리 팩(1)을 중심으로 상, 하부에 상부 캡(6)과, 하부 캡(7)이 마련된다.As shown in FIG. 1, the
그리고 외주를 따라 표제시트(8)를 접착하여 배터리 팩(1)이 완성된다. And the
또한, 연결단자(4)는 배터리 팩(1)의 설치위치에 따라 음극단자(4a)와 양극단자(4b)로 구성되며, 음극단자(4a)는 배터리 팩(1)의 음극과 연결되고, 양극단자(4b)는 배터리 팩(1)의 양극과 연결된다.In addition, the
즉, 배터리 팩(1)의 음극과, PTC(5)의 일단이 전기적으로 연결되며, PTC(5) 의 타단에는 음극단자(4a)의 일단이 전기적으로 연결된다. 그리고 음극단자(4a)의 타단은 보호회로모듈(3)의 음극터미널(3a)과 연결된다.That is, the negative electrode of the
또한, 배터리 팩(1)의 양극과 양극단자(4b)의 일단이 전기적으로 연결되며, 양극단자(4b)의 타단과 보호회로모듈(3)의 양극터미널(3b)과 연결된다.In addition, the positive electrode of the
따라서 배터리 팩(1)의 음극이 음극단자(4a), PTC(5)를 통해 보호회로모듈(3)의 음극터미널(3a)과 연결되고, 양극이 양극단자(4b)를 통해 보호회로모듈(3)의 양극터미널(3b)과 연결된 상태에서 배터리 팩(1)의 상하부에 결합하는 상부 캡(6)과 하부 캡(7)을 결합한 후 표재시트(8)를 접착하여 배터리 팩(1)으로 완성된다.Therefore, the negative electrode of the
이하 상기 배터리 팩을 제조하기 위한 본 발명의 배터리 팩 몰딩장치를 설명한다.Hereinafter, a battery pack molding apparatus of the present invention for manufacturing the battery pack will be described.
도 2 내지 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 팩 몰딩장치를 보인 평면도 및, 정면도이다. 도 4 내지 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 공급컨베이어와 제1픽업유닛의 배터리 팩 공급을 보인 평면도 및 측면도이다. 2 to 3 are a plan view and a front view showing a battery pack molding apparatus according to an embodiment of the present invention. 4 to 5 are a plan view and a side view showing the battery pack supply of the battery supply conveyor and the first pickup unit according to an embodiment of the present invention.
그리고 도 6 내지 도 7은 본 발명의 몰딩유닛의 몰딩상태를 보인 정면도이며, 도 8 내지 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 팩 몰딩장치의 상부금형과 하부금형을 보인 배면사시도 및 사시도이다. And 6 to 7 is a front view showing a molding state of the molding unit of the present invention, Figures 8 to 9 is a rear perspective view and a perspective view showing the upper mold and the lower mold of the battery pack molding apparatus according to an embodiment of the present invention to be.
또한, 도 10 내지 도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 트리밍유닛의 트리밍 상태를 보인 정면도 및 측면도이고, 도 14는 방향전환 컨베이어를 보인 평면도이며, 도 15 내지 17은 배터리 팩을 배출컨베이어에 이송시키는 것을 보인 평면도이 다. 10 to 13 are front and side views showing a trimming state of a trimming unit according to an embodiment of the present invention, FIG. 14 is a plan view showing a turning conveyor, and FIGS. 15 to 17 are discharge conveyors for battery packs. This is a plan view showing the transfer to.
참고로 본 발명에서 설명되는 방향은 X방향은 좌우방향이고, Y방향은 상하방향이고, Z방향은 전후방향이다.For reference, in the direction described in the present invention, the X direction is the left and right direction, the Y direction is the up and down direction, and the Z direction is the front and rear direction.
도 2 내지 도 5을 참조하면 본 발명의 배터리 팩 몰딩장치(100)는 베이스테이블(10)과, 배터리 팩을 이송시키는 컨베이어(20)와, 공급된 배터리 팩(1)을 몰딩시키는 몰딩유닛(30)과, 몰딩 된 배터리 팩(1)에 붙은 몰딩재의 게이트를 제거하는 트리밍유닛(40)으로 구성된다.2 to 5, the battery
여기서 공급되는 배터리 팩(1)은 보호회로모듈(3)(PCM:Protection Circuit Module)과, PTC(5)(Positive Temperature Coefficient)이 결합된 상태로 공급되거나, 보호회로모듈(3) 및 PTC(5)가 결합된 상태에서 상부 캡(6)이 함께 결합된 상태로 공급된다. The
그리고 상부 캡(6)의 일측과 타측에 소정의 크기로 형성된 주입 홀 또는 상부 캡(6)과 배터리 팩(1) 사이의 틈새로 몰딩재를 주입할 수 있도록 마련되며, 주입가능하게 몰딩재는 액상으로 마련된다. And it is provided to inject the molding material into the injection hole formed in a predetermined size on the one side and the other side of the
상기 컨베이어(20)는 베이스테이블(10) 위에 설치되며, 몰딩할 수 있도록 몰딩유닛(30)에 배터리 팩(1)을 공급하는 공급컨베이어(21)와, 몰딩이 완료된 배터리 팩(1)을 배출하는 배출컨베이어(22)로 구성된다. 여기서 공급컨베이어(21)와 배출컨베이어(22)는 일체로 하나의 컨베이어(20)로 마련될 수 있다.The
그리고 공급컨베이어(21)와 배출컨베이어(22)는 각각 배터리 팩(1)이 이송될 수 있도록 공급이송경로(21a)와 배출이송경로(22a)가 각각 마련되며, 공급컨베이 어(21)와 배출컨베이어(22)는 전동기의 구동에 의해 회전하는 벨트컨베이어(20)로 마련된다.In addition, the
여기서 공급컨베이어(21)는 공급이송경로(21a)를 따라 수직하게 세워진 상태로 이송되는 배터리 팩(1)을 일정한 방향으로 눕혀주는 방향전환레버(21b)가 공급이송경로(21a) 상에 마련되며, 수직하게 이송되는 배터리 팩(1)이 자동으로 눕혀지도록 공급이송경로(21a)를 내측으로 경사지게 형성하거나 별도의 부재를 결합하여서 마련될 수 있다.Here, the
또한, 공급이송경로(21a)에서 배터리 팩(1)이 자동으로 눕혀질 수 있도록 마련될 수 있고, 공급이송경로(21a)에 공급되는 배터리 팩(1)이 처음부터 눕혀진 상태로 공급될 수 있다. 따라서 방향전환레버(21b)는 필요에 따라 설치 및 제거될 수 있다. In addition, the
그리고 눕혀진 배터리 팩(1)을 다음공정을 위해 픽업할 수 있도록 일정한 위치에서 고정시키는 고정부재(21c)가 마련된다. 여기서 고정부재(21c)는 공압에 의해 작동되는 실린더로 마련된다. Then, a fixing
상기 공급컨베이어(21)의 일측에는 이송된 배터리 팩(1)을 픽업하는 제1픽업유닛(23)이 마련된다. 제1픽업유닛(23)은 눕혀진 상태의 배터리 팩(1)을 픽업하여 몰딩유닛(30)으로 공급하는 제1픽업부재(23a)와 제1픽업부재(23a)를 이동시키는 제1작동부재(23b)로 구성된다.One side of the
여기서 제1작동부재(23b)는 제1픽업부재(23a)를 적어도 두 방향 이상으로 이동 및 X, Y, Z 축 중에 선택된 어느 하나 이상을 중심으로 회전가능한 로봇 등으로 마련된다. Here, the
그런데 제1픽업유닛(23)이 도시한 바와 같이 대각선방향으로 설치될 경우 대각선방향으로 전진과 후진 이동가능하게 마련되며, Y방향으로 승강된다. 그리고 상기 전진과 후진의 교차방향으로 왕복 및 Y축을 중심으로 회전될 수 있도록 마련된다. However, when the
또한, 제1픽업부재(23a)는 공압실린더에 의해 배터리 팩(1)을 픽업하여 몰딩유닛(30)에 공급한다. In addition, the
한편, 제1픽업유닛(23)에 의해 공급받은 배터리 팩(1)에 설치된 보호회로모듈 및 PTC를 몰딩하는 몰딩유닛(30)은 도 6 내지 도 9에 도시한 바와 같이 제1픽업유닛(23)에서 배터리 팩(1)이 수용되는 금형(31)과, 상기 배터리 팩(1)에 몰딩재를 주입하는 주입부(32) 및 주입부(32)를 이동시키는 몰딩구동부(33)로 구성된다.Meanwhile, the molding unit 30 for molding the protection circuit module and the PTC installed in the
여기서 금형(31)은 상부금형(31a)과 하부금형(31b)으로 구성되며, 상부금형(31a)과 하부금형(31b)이 접하는 면에 배터리 팩(1)을 수용할 수 있도록 그 사이에 수용부(31c)가 각각 마련된다. 이때 수용부(31c)는 상부금형(31a)과 하부금형(31b)에 모두 형성될 수 있고, 상부금형(31a)과 하부금형(31b) 중 어느 하나에만 형성될 수 있다.Here, the
그리고 금형(31)의 일측에는 수용부(31c)에 수용된 배터리 팩(1)에 몰딩재를 공급할 수 있도록 상기 수용부(31c)를 관통하는 몰딩유로(31d)가 마련된다. 여기서 몰딩유로(31d)는 공급몰딩유로와 배출몰딩유로가 각각 마련된다.One side of the
즉, 공급몰딩유로(31d)는 몰딩재가 주입되고, 배출몰딩유로(31d)는 배터리 팩(1)의 몰딩 될 위치의 공기가 배출된다. 여기서 공급몰딩유로(31d)와 배출몰딩유로(31d)는 상부금형(31a)에만 형성될 수 있고, 하부금형(31b)에만 형성될 수 있으나, 바람직하게는 상부금형(31a)과 하부금형(31b)이 접하는 면의 양측 또는 어느 일측에 홈 형태로 마련된다.That is, the molding material is injected into the
그리고 수용부(31c)에 배터리 팩(1)을 수용시킬 수 있도록 상부금형(31a)과 하부금형(31b) 중 어느 하나를 승강시키는 제1승강부재(35)가 마련된다. 여기서 제1승강부재(35)는 베이스테이블(10)에 고정되어 배터리 팩(1)을 금형(31)에 공급할 경우 수용부(31c)에 배터리 팩(1)이 수용될 수 있도록 상부금형(31a)을 상승시킨다.In addition, a first elevating
또한, 금형(31)은 적어도 하나 이상 마련되며, 다수의 금형(31)이 순환할 수 있도록 턴테이블(34)이 마련된다. 여기서 상기 턴테이블(34)은 베이스테이블(10) 중앙 또는 그 위에 설치되며 다수의 금형(31)이 등각 간격으로 턴테이블(34) 가장자리에 설치되어 각각의 공정을 수행할 수 있도록 일시정지와 회전을 반복한다.In addition, at least one
그리고 상부금형(31a) 또는 하부금형(31b)의 승강을 가이드 하는 가이드 핀(31e)이 마련되고, 가이드 핀(31e)은 금형(31)에 적어도 둘 이상 마련된다. And the
상기 주입부(32)는 몰딩유로(31d)의 공급몰딩유로(31d)에 몰딩재를 공급하며, 소정의 압력으로 공급될 수 있도록 펌핑부(32b)가 마련되고, 몰딩재를 공급몰딩유로(31d)에 공급하기 위한 노즐(32a)이 마련된다.The
여기서 주입부(32)는 몰딩재를 저장하는 미도시한 저장소를 더 포함하며 상기 저장소에서 노즐(32a)을 통해 몰딩재가 공급될 수 있도록 공급관이 마련된다. Here, the
그리고 몰딩구동부(33)는 주입부(32)가 금형(31)에 몰딩재를 주입할 수 있도록 이송시키는 것으로 주입부(32)의 노즐(32a)을 이송시킨다. 여기서 필요에 따라 펌핑부(32b)도 함께 이동시킬 수 있다. The
따라서 몰딩구동부(33)는 노즐(32a)을 이송시켜 공급몰딩유로(31d)에 밀착시킨 후 펌핑부(32b)에서 펌핑하면 몰딩재가 노즐(32a)과 공급몰딩유로(31d)를 거쳐 배터리 팩(1)을 몰딩하게 된다.Therefore, the
이때 소정의 압력으로 몰딩재를 공급하기 위해서는 기밀을 유지하여야 함으로 소정의 힘으로 공급몰딩유로(31d)에 밀착시킨 상태에서 공급하게 되는데, 이때 밀착시키는 힘에 의해 금형(31) 또는 금형(31)을 승강시키는 승강부재 및 가이드 핀(31e) 등의 유동 및 변형을 방지하기 위해 백업부재(37)가 마련된다.In this case, in order to supply the molding material at a predetermined pressure, the airtightness must be maintained, so that the mold material is supplied in a state of being in close contact with the supply
여기서 백업부재(37)는 금형(31)의 하부에 위치하며 상기 노즐(32a)이 밀착되는 높이가 될 수 있게 금형(31)의 높이를 일정하게 지지하는 제1백업부재(37a)와, 금형(31)의 상부에 위치하여 상부에서 금형(31)을 가압하여 지지하는 제2백업부재(37b)와 상기 노즐(32a)의 밀착방향의 반대편에서 금형(31)내부의 배터리 팩(1)을 지지하는 제3백업부재(37c)를 포함한다.Here, the
상기 제1백업부재(37a)는 하부에서 실린더의 구동에 의해 승강하며, 일정한 높이로 상승하여 하부금형(31b)이 처지는 것을 방지한다. 따라서 제1백업부재(37a)는 승강된 상태에서 처지지 않도록 쐐기형태의 플레이트를 전진시켜 경사면을 타고 상승하고, 후진시켜 경사면을 타고 하강하도록 마련되는 것이 바람직하다.The
그리고 금형(31)의 수용부(31c)에서 배터리 팩(1)을 인출시킬 수 있도록 상 부금형(31a)과 하부금형(31b) 중 어느 하나를 승강시키는 제2승강부재(36)가 마련된다. 여기서 제2승강부재(36)는 베이스테이블(10)에 설치되어 수용부(31c)에 배터리 팩(1)을 인출시킬 수 있도록 있도록 상부금형(31a)을 상승시킨다.In addition, a second elevating
여기서 상부금형(31a)이 상승될 경우 경화된 몰딩재에 의해 배터리 팩(1)이 따라 올라오는 것을 방지하기 위해 상부에서 상부금형(31a)의 상승과 무관하게 배터리 팩(1)을 고정하는 백업핀(38)이 마련된다.In this case, when the
따라서 상부금형(31a)의 중앙에는 도 10 내지 도 11에 도시한 바와 같이 상기 백업핀(38)이 출입하는 제1출입 홀(31a')이 상부로 관통 형성되며, 제1출입 홀(31a')의 형성으로 백업핀(38)이 배터리 팩(1)을 가압하는 상태에서도 상부금형(31a)은 승강된다. 그리고 상부금형(31a)이 상승되면 백업핀(38)은 상승되어 배터리 팩(1) 가압을 해제한다. Accordingly, as shown in FIGS. 10 to 11, a
또한, 상부금형(31a)이 상승된 상태에서 하부금형(31b)의 수용부(31c)에 수용된 배터리 팩(1)을 이젝트 시키는 이젝트 핀(39)이 마련된다. 여기서 이젝트 핀(39)은 하부금형(31b)에 형성된 제2출입 홀(31b')을 관통하여 배터리 팩(1)을 상승시켜 이젝트 시킨다. In addition, an
한편, 이젝트가 완료된 상태에서 금형(31)의 수용부(31c)에 수용된 배터리 팩(1)을 픽업하여 몰딩으로 인해 가장자리에 붙은 몰딩재의 게이트를 제거하는 트리밍유닛(40)이 마련된다.Meanwhile, the trimming unit 40 is provided to pick up the
여기서 트리밍유닛(40)은 도 12 내지 도 13에 도시한 바와 같이 금형(31)의 수용부(31c)에 수용된 배터리 팩(1)을 픽업하여 이송하는 제3픽업유닛(42)과, 제3 픽업유닛(42)에서 픽업하여 이송된 배터리 팩(1)에 붙은 몰딩재의 게이트를 제거하는 트리밍부(41)로 구성된다.Here, the trimming unit 40 includes a
상기 제3픽업유닛(42)은 배터리 팩(1)을 파지할 수 있도록 제3픽업부재(42a)가 마련되며, 제3픽업부재(42a)를 이동시키는 제3픽업부재(42b)로 구성된다. 여기서 제3픽업부재(42b)는 제3픽업부재(42a)를 적어도 두 방향이상으로 이동 및 X, Y, Z 축의 선택된 어느 하나 이상을 중심으로 회전가능하게 로봇 등으로 마련된다.The third pick-up
그리고 트리밍부(41)는 제3픽업유닛(42)에서 픽업된 배터리 팩(1)에 붙은 게이트를 제거할 수 있도록 커터(41a)가 마련되고, 커터(41a)를 구동하는 커터구동부재(41b)구동부가 마련된다. 여기서 트리밍은 배터리 팩(1)이 표면에 근접하게 이동하여 고정된 커터(41a)에 제3픽업유닛(42)의 이동으로 수행된다.The trimming
그리고 트리밍유닛(40)에서 트리밍이 완료되면, 다음 공정을 수행할 수 있도록 도 14에 도시한 바와 같이 방향을 전환하는 방향전환컨베이어(50)가 마련되며, 상기 방향전환컨베이어(50)는 상부에 트리밍이 완료된 배터리 팩(1)을 안착하여 이송과 동시에 180도의 각도로 회전시켜 주는 회전부재(51)를 포함한다.When the trimming is completed in the trimming unit 40, a turning
그리고 회전된 배터리 팩(1)을 파지하여 배출컨베이어(22)로 이송시키는 제2픽업유닛(24)이 마련되며, 상기 제2픽업유닛(24)은 눕혀진 상태의 배터리 팩(1)을 픽업하여 배출컨베이어(22)의 배출이송경로(22a)로 수직하게 세워 공급하는 제2픽업부재(24a)와 제2픽업부재(24a)를 이동시키는 제2작동부재(24b)로 구성된다.A second pick-up
여기서 제2작동부재(24b)는 제2픽업부재(24a)를 적어도 두 방향 이상으로 이동 및 X, Y, Z 축의 선택된 어느 하나 이상을 중심으로 회전가능하게 로봇 등으로 마련된다. Here, the
이하 본 발명의 배터리 팩 몰딩장치에 의한 몰딩 방법을 도 2 내지 도 18을 참조하여 설명한다.Hereinafter, a molding method by the battery pack molding apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 18.
먼저 배터리 팩(1)이 도 4에 도시한 바와 같이 공급컨베이어(21)를 통해 공급된다(S10). 여기서 공급되는 배터리 팩(1)은 보호회로모듈(PCM:Protection Circuit Module)과, PTC(Positive Temperature Coefficient)가 결합된 상태로 공급되며, 상부 캡이 함께 결합된 상태로 공급될 수 있다. First, the
여기서 공급된 배터리 팩(1)은 세워진 상태로 이송되어 공급컨베이어(21)의 말단에서 방향전환레버(21b)에 의해 눕혀지는 상태로 전환된다. 그리고 눕혀진 배터리 팩(1)은 배터리 팩(1)의 상부에 제1픽업유닛(23)에서 픽업될 수 있도록 고정부재(21c)에 의해 고정된다. The
이후, 제1픽업유닛(23)은 눕혀진 배터리 팩(1)을 픽업하여 상승한 후 대각선 방향으로 이동하며, 대각선 방향으로 이동과 동시에 배터리 팩(1)을 도 5에 도시한 바와 같이 몰딩유닛(30)에 공급한다. Thereafter, the
여기서 배터리 팩(1) 픽업과 동시에 고정부재(21c)의 고정은 해제되며, 배터리 팩(1)이 공급될 금형(31)의 상부금형(31a)은 제1승강부재(35)가 작동하여 상승된다. 그리고 제1픽업유닛(23)이 45도의 대각선 방향으로 설치된 경우 대각선 방향으로 이동과 동시에 135도의 각도로 회전한 후 금형(31)의 하부금형(31b)에 형성된 수용부(31c)에 안착시킨 다음 원위치로 복귀하거나 다음 배터리 팩(1)을 픽업한다. At this time, the fixing
이후 금형(31)의 하부에 위치하는 제1승강부재(35)가 작동하여 상부금형(31a)은 하강하게 되고, 금형(31)이 설치된 턴테이블(34)은 일정한 각도로 회전된다. Then, the first lifting
이후 몰딩유닛(30)의 도 6 내지 도 7에 도시한 바와 같이 몰딩구동부(33)가 주입부(32)의 노즐(32a)을 이송시켜 금형(31)의 공급몰딩유로(31d)에 밀착시키면서 제1백업부재(37a)는 상승되어 금형(31)의 하부를 지지한다. 그리고 제2백업부재(37b)는 상부에서 금형(31)을 가압하여 지지하며 노즐(32a) 반대편에는 제3백업부재(37c)가 금형(31)을 가압하여 지지한다.Thereafter, as shown in FIGS. 6 to 7 of the molding unit 30, the
이후 주입부(32)의 펌핑부(32b)가 펌핑하여 몰딩재를 주입하게 된다(S20). 이때 주입된 몰딩재는 노즐(32a)과 공급몰딩유로(31d)를 거쳐 배터리 팩(1)의 일측으로 공급되며, 공급된 몰딩재에 의해 금형의 타측으로 에어가 배출된다.Thereafter, the pumping
이후, 몰딩재 주입이 완료되면, 펌핑부(32b)의 펌핑은 정지되고, 정지와 동시에 몰딩구동부(33)는 노즐(32a)을 후진시켜 원위치로 복귀된다. 그리고 제1백업부재(37a)는 하강되며, 제2백업부재(37b)는 상부에서 상승되어 금형(31)의 가압을 해제하고, 노즐(32a) 반대편에는 제3백업부재(37c)가 후진하여 금형(31) 가압을 해제한다. Thereafter, when the injection of the molding material is completed, the pumping of the
이후, 소정시간동안 건조시켜 경화시키게 된다(S30). 여기서 건조시간은 턴테이블(34)이 회전하는 동안 이루어진다. 그리고 건조시간은 몰딩재의 재질 등에 따라 턴테이블(34)의 회전설정을 달리한다. Then, it is cured by drying for a predetermined time (S30). The drying time here takes place while the
이후 몰딩된 배터리 팩(1)을 인출시키기 위해 도 10 내지 도 11에 도시한 바와 같이 하부의 제2승강부재(36)가 작동하여 상부금형(31a)을 상승시킨다. 이때 상부금형(31a)의 상승 이전에 상부에서 백업핀(38)이 상부금형(31a)의 제1출입 홀(31a')을 관통하여 배터리 팩(1)을 고정하여 상부금형(31a)의 상승과 동시에 배터리 팩(1)이 따라 올라가는 것을 방지한다.Thereafter, as shown in FIGS. 10 to 11, the
이후 제3픽업유닛(42)이 배터리 팩(1)을 픽업한다. 여기서 제3픽업부재(42a)가 배터리 팩(1)을 픽업하고, 픽업과 동시에 하부에서는 이젝트 핀(39)이 하부금형(31b)을 관통 상승하여 하부금형(31b)에 안착된 배터리 팩(1)을 이젝트 시킨다.Thereafter, the
이후 이젝트 된 배터리 팩(1)을 이동시켜 도 12에 도시한 바와 같이 트리밍부(41)의 커터(41b)의 중앙에 배치한다. 그리고 배치된 배터리 팩(1)의 양측으로 커터(41b)가 커터구동부재(41b)에 의해 밀착되고, 밀착된 상태에서 제3픽업부재(42a)가 배터리 팩(1)을 이동시켜 배터리 팩(1)에 붙은 게이트를 제거한다(S40). Then, the ejected
이후 제3픽업부재(42a)는 게이트가 제거된 상태로 도 13에 도시한 바와 같이 방향전환컨베이어(50)의 회전부재(51)에 안착시키고, 원위치로 복귀한다. 그리고 방향전환컨베이어(50)는 도 14에 도시한 바와 같이 회전부재(51)가 이동과 동시에 180도 회전한다.Thereafter, the third pick-up
이후, 제2픽업유닛(24)의 제2픽업부재(24a)는 도 15 내지 도 16에 도시한 바와 같이 눕혀진 상태에서 회전된 배터리 팩(1)을 픽업하여 배출컨베이어(22)의 배출이송경로(22a)에 도 17에 도시한 바와 같이 수직하게 안착시킨다.Thereafter, the
이후 배출컨베이어(22)는 배터리 팩(1)의 다음공정을 수행할 수 있도록 이송 하거나 배출시킨다(S50). After the
이상에서 본 발명의 배터리 팩 몰딩장치 및 그 방법에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. The technical idea of the battery pack molding apparatus and method thereof according to the present invention has been described above with reference to the accompanying drawings, but this is by way of example and not by way of limitation.
따라서 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 치수 및 모양 그리고 구조 등의 다양한 변형 및 모방할 수 있음은 명백한 사실이다.Therefore, it is obvious that any person skilled in the art can make various modifications and imitations such as dimensions, shapes, structures, etc. without departing from the scope of the technical idea of the present invention.
상술한 바와 같이 배터리 셀 몰딩장치 및 그 방법은 배터리 팩에 설치되는 보호회로모듈(PCM : Protection Circuit Module)과, PTC(Positive Temperature Coefficient)를 자동으로 몰딩 할 수 있도록 함으로서 배터리 팩의 생산성을 향상시키는 효과가 있다. As described above, the battery cell molding apparatus and its method improve the productivity of the battery pack by automatically molding a protection circuit module (PCM) and a positive temperature coefficient (PTC) installed in the battery pack. It works.
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KR1020060127905A KR100825496B1 (en) | 2006-12-14 | 2006-12-14 | Apparatus of molding battery pack and molding method of the same |
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