KR101079033B1 - 이차 전지 탭 용접을 위한 회전이송장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이차 전지 탭 용접을 위한 회전이송장치에 관한 것으로, 그 구성은 프레임(100)과, 상기 프레임(100) 위에 안착되며 회전축을 기준으로 원호 방향에 다수개 배치되어 퍽을 정렬 이송하는 퍽 안내부(200)와, 상기 회전축을 기준으로 방사 형태로 다수개가 배치되어 상기 퍽 안내부(200)를 통해 투입되는 퍽(700)을 정렬 척킹하는 척킹 얼라인부(300)와, 상기 척킹 얼라인부를 회전축을 기준으로 회전시키는 회전 이송부(400)와, 상기 프레임에 안착되며 척킹 얼라인부에 안착되는 캔과 연결탭의 위치를 확인하는 위치 확인부(500) 및 상기 위치 확인부(500)에서 확인된 캔과 연결탭을 용접하는 용접부(600)를 포함하며, 상기 회전 안내부(400)는 회전축(410)과, 상기 척킹 얼라인부(300)가 안착되어 상기 척킹 얼라인부(300)가 회전축과 같이 회전되게 하는 제1 안내 플레이트(421)와, 상기 퍽 이송부(200)로부터 투입된 캔이 수납된 퍽이 척킹 얼라인부에 척킹시키는 제1 가압수단(440)과, 상기 연결탭이 수납된 퍽을 척킹된 상태로 상기 연결탭을 척킹하고 승강시키는 제2 가압수단(450) 및 제4 가압수단(470)과, 상기 캔이 수납된 퍽을 상기 연결탭이 수납된 퍽 측으로 회전시키는 제3 가압수단(260)과 상기 캔의 전극탭과 연결탭이 서로 밀착되도록 가압하는 제5 가압수단(280)으로 이루어진다.

Description

이차 전지 탭 용접을 위한 회전이송장치{ROTARY TYPE TRANSFERRING APPARATUS FOR WELDING AN SECONDARY BATTERY TAP}

본 발명은 이차 전지 탭 용접을 위한 회전이송장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전극탭과 연결탭의 레이저 용접을 연속 동작에 의해 끊김 없이 이루어지게 함으로써 종래에 비해 시간당 전극탭과 연결탭의 용접량을 크게 증대시켜 생산성을 향상시킬 수 있게 하는 이차 전지 탭 용접을 위한 회전이송장치에 관한 것이다.

셀룰러폰, 노트북 컴퓨터, 캠코더 등의 콤팩트하고 경량화된 휴대용 전기/전자장치들이 활발하게 개발 및 생산되고 있다. 따라서, 휴대용 전기/전자 장치들은 별도의 전원이 구비되지 않은 장소에서도 작동될 수 있도록 전지 팩을 내장하고 있다. 상기 전지 팩은 경제적인 측면을 고려하여 최근에는 충/방전이 가능한 이차전지를 채용하고 있다. 또한, 이차전지는 고밀도에너지와 고출력을 필요로 하는 하이브리드 자동차 배터리용으로도 각광받고 있으며 연구개발 및 제품생산 중에 있다.

이차전지에는 대표적으로, 니켈-카드뮴(Ni-Cd)전지와 니켈-수소(Ni-MH)전지 및 리튬(Li) 전지와 리튬 이온(Liion)이차 전지 등이 있다.

특히, 리튬 이온 이차 전지는 휴대용 전자 장비 전원으로 많이 사용되고 있는 니켈-카드뮴 전지나, 니켈-수소 전지보다 작동 전압이 약 3배나 높다. 또한, 단위 중량당 에너지 밀도가 높다는 측면에서 널리 사용되고 있다. 상기 리튬 이차 전지는 양극 활물질로 리튬계 산화물, 음극 활물질로는 탄소재를 사용하고 있다.

일반적으로는, 전해질의 종류에 따라 액체 전해질 전지와, 고분자 전해질 전지로 분류되며, 액체 전해질을 사용하는 전지를 리튬 이온 전지라 하고, 고분자 전해질을 사용하는 전지를 리튬 폴리머 전지라고 한다. 또한, 리튬 이차 전지는 여러 가지 형상으로 제조되고 있는데, 대표적인 형상으로는 원통형과, 각형과, 파우치형을 들 수 있다.

일반적인 이차 전지는 양극 활물질이 형성된 양극집전체에 양극탭이 연결된 양극판, 음극 활물질이 형성된 음극집전체에 음극탭이 연결된 음극판 및 상기 양극판과 음극판 사이에 개재되어 있는 세퍼레이터를 적층한 후, 이를 권취하여 전극 조립체를 형성하고, 상기 전극조립체를 압착하여 각형이나 타원형 기둥형태를 만든 후에, 음극탭과 양극탭을 서로 연결되도록 레이저를 이용해 연결탭을 연결시킨 후 전극조립체 외부표면에 마감테이프를 부착하고 캔에 넣고, 캔의 개구부를 캡 조립체로 밀봉한다. 그런 다음 캡 조립체의 전해액 주입홀에 전해액을 주입하고, 전해액 주입홀 마개로 밀봉한다. 그리고 나서, 전해액 주입홀에 전해액 주입홀 마개로 밀봉한 후, 전해액 주입홀 마개 주변에 레이저 용접을 실시하여 밀폐되는 구조를 하고 있다.

이러한 구조를 한 이차 전지에서 연결탭을 음극탭과 양극탭에 접점시키기 위해서 레이저를 이용해 용접하는 과정을 거치는데, 종래에는 캔을 퍽에 수납한 상태로 컨베이어에 적재시켜 이송하며 상부에 위치된 연결탭을 음극탭과 양극탭에 용접하는 방식으로 진행되었다.

이러한 공정은 컨베이어를 통해 퍽을 이송하며 이루어지기 때문에 연결탭과 전극탭을 용접시 정지하고 다시 이동하는 과정을 거쳐야 하기 때문에 스탭 & 스탭으로 이루어질 수밖에 없어서 공정을 진행함에 있어 공정 수율 증대를 원하는 만큼 얻을 수 없는 단점이 있었다.

즉, 용접 공정이 특정 속도 이상 얻어지지 않기 때문에 시간당 용접할 수 있는 연결탭의 량이 제한적일 수밖에 없어 전체 생산성이 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 전극탭과 연결탭의 레이저 용접을 연속 동작에 의해 끊김 없이 이루어지게 함으로써 종래에 비해 시간당 전극탭과 연결탭의 용접량을 크게 증대시켜 생산성을 향상시킬 수 있게 하는 이차 전지 탭 용접을 위한 회전이송장치를 제공함에 있다.

본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 구성을 가진다.

본 발명의 이차 전지 탭 용접을 위한 회전이송장치는, 프레임(100)과, 상기 프레임(100) 위에 안착되며 회전축을 기준으로 원호 방향에 다수개 배치되어 퍽을 정렬 이송하는 퍽 안내부(200)와, 상기 회전축을 기준으로 방사 형태로 다수개가 배치되어 상기 퍽 안내부(200)를 통해 투입되는 퍽(700)을 정렬 척킹하는 척킹 얼라인부(300)와, 상기 척킹 얼라인부를 회전축을 기준으로 회전시키는 회전 이송부(400)와, 상기 프레임에 안착되며 척킹 얼라인부에 안착되는 캔과 연결탭의 위치를 확인하는 위치 확인부(500) 및 상기 위치 확인부(500)에서 확인된 캔과 연결탭을 용접하는 용접부(600)를 포함하며, 상기 회전 안내부(400)는 회전축(410)과, 상기 척킹 얼라인부(300)가 안착되어 상기 척킹 얼라인부(300)가 회전축과 같이 회전되게 하는 제1 안내 플레이트(421)와, 상기 퍽 이송부(200)로부터 투입된 캔이 수납된 퍽이 척킹 얼라인부에 척킹시키는 제1 가압수단(440)과, 상기 연결탭이 수납된 퍽을 척킹된 상태로 상기 연결탭을 척킹하고 승강시키는 제2 가압수단(450) 및 제4 가압수단(470)과, 상기 캔이 수납된 퍽을 상기 연결탭이 수납된 퍽 측으로 회전시키는 제3 가압수단(260)과 상기 캔의 전극탭과 연결탭이 서로 밀착되도록 가압하는 제5 가압수단(280)으로 이루어진다.

그리고 상기 제1,2,3,4,5 가압수단은 상기 척킹 얼라인부(300)가 캠 운동되도록 회전축(410)을 중심으로 원호 형태로 배치되는 것이 바람직하다.

또한 상기 제1 가압수단(450)은 제2 안내 플레이트(422)에 의해 회전축(410)에 축설되어 회전축과 연계 구동되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 제2,4,5 가압수단은 회전축(410)을 중심으로 베이스 플레이트(110)에 고정되며, 상부면 또는 하부면 각각이 캠면으로 형성되는 것이 바람직하다.

또한 상기 제3 가압수단(460)은 회전면을 따라 캠홈이 형성되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 제1 가압수단(450)은 제2 안내 플레이트(422)에 슬라이딩 가능하도록 설치되는 가압부재(444)와 상기 가압부재(444)를 캠 운동시키는 안내판(441)으로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한 상기 가압부재(444)는 제2 안내 플레이트(422) 상면에 안착되어 가이드 레일(444b)을 따라 안내되는 브라켓(444a)과, 상기 브라켓(444a)에 일측 단부에 구비되는 안내 롤러(444e)와, 상기 안내 롤러(444e)가 설치된 타단에 설치되는 가압 롤러(444b)로 이루어지며, 상기 안내 롤러(444e)가 상기 안내판(441)의 캠면을 따라 안내되며 상기 브라켓을 회전축의 외측 방향으로 슬라이딩되게 하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 안내판(441)에는 안내 롤러(444e)가 삽입 안내되도록 하부면 내측에 원호 형태로 캠홈(442)이 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 전극탭과 연결탭의 레이저 용접을 연속 동작에 의해 끊김 없이 이루어지게 함으로써 종래에 비해 시간당 전극탭과 연결탭의 용접량을 크게 증대시켜 생산성을 향상시킬 수 있게 하는 효과가 있다.

도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 조립상태를 나타내는 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 조립상태를 나타내는 단면도.
도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 퍽 이송부를 나타내는 도면.
도 8 및 도 9는 퍽 이송부의 동작 상태를 나타내는 도면.
도 10 내지 도 14는 본 발명에 따른 회전 이송부를 나타내는 도면.
도 15 내지 도 19는 본 발명에 따른 척킹 얼라인부를 나타내는 도면.
도 20 내지 도 24는 본 발명에 따른 척킹 얼라인부 및 회전 이송부의 동작상태를 나타내는 도면.
도 25는 본 발명에 따른 레이저조사수단을 나타내는 도면.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부된 도면을 참고하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시 예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명하는 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예들은 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바에 의하면 본 발명에 따르면 이차 전지용 탭 용접장치(10)는 프레임(100)과; 상기 프레임(100) 위에 안착되며 회전축을 기준으로 원호 방향에 다수개 배치되어 퍽을 정렬 이송하는 퍽 안내부(200)와; 상기 회전축을 기준으로 방사 형태로 다수개가 배치되어 상기 퍽 안내부(200)를 통해 투입되는 퍽(700)을 정렬 척킹하는 척킹 얼라인부(300)와; 상기 척킹 얼라인부를 회전축을 기준으로 회전시키는 회전 이송부(400)와; 상기 프레임에 안착되며 척킹 얼라인부에 안착되는 캔과 연결탭의 위치를 확인하는 위치 확인부(500) 및; 상기 위치 확인부(500)에서 확인된 캔과 연결탭을 용접하는 용접부(600)를 포함한다.

예컨대 본 발명의 이차 전지용 탭 용접장치는 프레임(100)에 설치된 회전 이송부(400)를 중심으로 베이스 플레이트(110)에 일정한 간격을 두고 4개의 퍽 이송부(200)가 배치되고, 이 중 2개의 퍽 이송부는 퍽을 투입하기 위한 수단으로 이용되며, 다른 2개의 퍽 이송부는 작업이 끝난 퍽을 배출하기 위한 수단으로 이용된다.

또한 상기 회전 이송부를 중심으로 외주면에 등간격 배치된 다수개의 척킹 얼라인부(300)는 퍽 이송부로부터 이송된 퍽을 척킹 얼랄인한 후 회전이송하며 위치 확인부(500)를 이용해 위치를 확인하고, 확인된 위치에 따라 용접부(600)의 위치를 변화시키며 투입된 캔의 전극탭과 연결탭을 용접하여 연결하는 구조를 하고 있다.

그리고 상기 용접이 끝난 퍽 중 캔이 수납된 퍽은 켄베이어 라인(800)을 통해 외부로 배출하고, 연결탭이 배출된 상태의 퍽은 다른 컨베이어 라인(800)을 통해 순환시켜 다음 작업을 위해 연결탭을 수납 후 퍽 이송부로 다시 투입시켜 연속적인 작업이 이루어지게 하는 것이다.

한편 상기 퍽 이송부(200)와 회전 이송부(400)는 동일한 회전수단(미도시)에 연결되어 동일 회전 동작을 수행하며, 상기 척킹 얼라인부는 상기 회전 이송부에 고정되어 회전 이송부와 같이 회전하며 작업을 수행하도록 하고 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 해당되는 각각의 구성들을 구체적으로 설명한다.

도 5 내지 도 7에 도시된 바에 의하면, 상기 퍽 이송부(200)는 퍽 이송부 안착판(210), 지지 플레이트(220), 회전축(230), 가압 플레이트(240) 및 안내 플레이트(250)를 포함한다.

상기 퍽 이송부 안착판(210)은 상기 베이스 플레이트(110) 상면에 지지대(미도시)에 의해 지지된 상태로 상부 방향으로 일정한 간격 이격되게 배치되어 있다.

상기 지지 플레이트(220)는 상기 퍽 이송부 안착판(210) 상면에 "ㄱ"자 형태로 고정되어 회전축(230)을 지지하고 있다.

상기 회전축(230)은 베이스 플레이트(110)에서 수직 방향으로 설치되며, 하측은 구동수단(미도시)에 연결되어 있으며, 상측은 상기 지지 플레이트(220) 측에 연결되어 있다.

상기 가압 플레이트(240)는 원주 중심 부분이 상기 회전축(230)과 베어링 결합되고, 상부 외주면은 상기 지지 플레이트(220)에 결합 고정된 상태로 상기 회전축이 가압 플레이트 내에서 회전하는 구조를 하고 있다.

또한 상기 가압 플레이트(240) 원판 형태를 하고 있으며, 하부면에는 내부로 함몰된 캠면(243)이 형성되어 있으며, 상기 캠면(243) 중 일부분은 곡면 형태로 내주 방향으로 돌출된 캠돌기(244)가 형성되어 있다.

그리고 상기 가압 플레이트(240) 일부를 절개하여 형성된 점검판(241)이 브라켓(242)에 의해 결합되어 있다. 상기 점검판(241)은 가압 플레이트에 의해 가려진 고정수단(256)을 교체하거나 수리하기 위한 수단으로 이용된다.

상기 안내 플레이트(250)는 원판 형태의 외주면을 따라 안착홈(252)과 지지편(251)이 서로 엇갈리게 연속적으로 연결된 형태로 등간격 형성되어 있으며, 상기 안착홈(252)에는 안내 플레이트 내측으로 일정한 깊이를 갖는 슬라이드 홈(253)이 형성되으며, 상기 슬라이드 홈(253) 일측에는 안내 플레이트 상면으로 개구된 안내공(257)이 형성되어 있다.

또한 상기 안내 플레이트(250) 중심에는 회전축이 삽입될 수 있도록 관통되어 있고, 관통된 둘레면을 따라 다수개의 결합공(255)이 형성되어 있다. 상기 결합공은 슬롯 형태를 하고 있다.

그리고 상기 안내 플레이트(250)에는 슬라이드 홈에 삽입된 상태로 상기 가압 플레이트(240)와 연계 구동되며 슬라이딩 동작하는 고정수단(256)이 구비되고, 상기 고정수단(256)은 고정핀(256a)과 안내 롤러(256b)로 이루어지며, 상기 고정핀(256a) 일측 단부는 평평한 형태이고, 타측 단부는 원뿔 형태를 하고 있으며, 평평한 측에는 안내 롤러(256b)가 구비된다.

더욱이 상기 슬라이드 홈(253)에 삽입된 상태로 고정핀을 항상 안착홈 측으로 가압되도록 스프링(256d)이 구비되는 것이 바람직하다.

상기 퍽 이송부(200)의 결합 상태를 보면, 우선 베이스 플레이트(110) 위에 일정한 높이를 갖도록 퍽 이송부 안착판(210)을 안착시킨 상태에서 회전축(230)이 베이스 플레이트 및 퍽 이송부 안착판(210)이 관통되도록 수직하게 결합한다. 이때 상기 회전축에는 회전이 가능하도록 베어링들이 구비된다.

이 상태에서 안내 플레이트(250)를 회전축과 연결할 수 있는 브라켓(260)을 회전축의 상부 방향에서 삽입한 후 상기 안내 플레이트(250)를 브라켓(260) 위에 안착하여 결합공(255)을 이용해 위치 조정한 상태로 결합시킨다. 상기 결합공을 이용한 위치 조정은 후에 결합되는 가압 플레이트의 캠면과 갬돌기가 고정핀 측과 일치되게 하기 위함이며, 이렇게 일치시킨 고정핀은 회전축의 회전에 의해 캠 운동하며 슬라이딩 홈에서 삽탈하며 퍽을 고정하게 된다.

다음으로 상기 안내 플레이트(250)에 형성된 슬라이드 홈(255)에 스프링(256d)을 삽입한 후 이어서 고정핀(256a)을 삽입한다.

이 후 상기 슬라이드 홈에 삽입된 고정핀(256a)에 안내 플레이트(250) 상면의 안내공(257)을 통해 안내 롤러(256b)를 회전 가능하게 볼트 결합한다.

다음으로 가압 플레이트(240)의 캠면(243)이 안내 롤러(256b)와 밀착되도록 회전축(230)에 베어링 결합한 후 지지 플레이트(220)를 이용해 가압 플레이트(240)를 고정시킨다.

이와 같이 결합된 퍽 이송부(200)를 통한 퍽 이송을 보면 회전축(230)의 회전에 따라 회전축(230)과 연결된 안내 플레이트(250)가 회전하고, 가압 플레이트(240)는 지지 플레이트에 의해 고정된 상태로 위치되기 때문에 가압 플레이트의 캠면에 밀착된 안내 롤러(256b)가 캠면을 따라 이동시 캠면과 캠돌기에 의해 고정핀이 슬라이드 홈 내에서 슬라이딩 동작하게 되고, 상기 고정핀이 안착홈(252) 외부로 돌출되는 동작에서 퍽(700)이 이송되어 안착홈(252)에 삽입 안착되면 상기 퍽에 형성된 홈(720)에 고정핀 단부가 삽입되어 퍽의 유동을 방지한 상태로 정렬 이송하게 된다.

여기서 상기 퍽 이송부(200)는 앞서 설명한 바와 같이 베이스 플레이트(110)에 4개가 구비되며, 이 중 2개의 퍽 이송부는 퍽을 투입하는 작업에 이용되고, 다른 2개의 퍽 이송부는 작업이 끝난 퍽을 배출하는데 이용된다.

또한 상기 퍽을 투입하기 위한 2개의 퍽 이송부 중 하나는 캔이 수납된 퍽을 이송하고, 다른 하나는 연결탭이 수납된 퍽을 이송하는데 이용된다.

따라서 4개의 퍽 이송부는 동일한 구조를 하고 동일한 동작을 통해 퍽의 공급과 배출을 행하게 된다.

도 10 내지 도 14에 도시된 바에 의하면, 상기 회전 이송부(400)는 베이스 플레이트(110)에 회전 가능하게 결합되는 회전축(410), 상기 회전축을 감싸도록 배치되어 상기 베이스 플레이트(110)에 결합되는 제1 스페이스(431), 상기 제1 스페이스 위에 안착되는 제1 안착 플레이트(421), 상기 제1 안착 플레이트(421) 위에 안착되는 제2 스페이스(432), 상기 제2 스페이스(432) 위에 안착되는 제2 안착 플레이트(422) 및 다수개의 가압수단을 포함한다.

상기 회전축(410)은 상기 베이스 플레이트(110)와 상기 베이스 플레이트에서 상부로 일정한 높이를 갖게 배치된 고정 플레이트(120) 사이에 하우징(124)에 의해 회전 가능하게 위치된다.

상기 제1 스페이스(431)는 베이스 플레이트(110)에 고정된 상태로 상기 회전축(410)이 회전 가능하게 중심 부분에 삽입 지지되도록 하는 구조이다.

상기 제1 안착 플레이트(421)는 상기 회전축(410)과 연결되어 회전되도록 하고 있으며, 후술하는 척킹 얼라인부(300)가 안착된다.

상기 제2 스페이스(432)는 상기 제1 안착 플레이트 위에 배치되며, 제2 안착 플레이트와 일정한 간격을 유지하기 위한 구성으로 회전축(410)과 같이 회전된다.

상기 제2 안착 플레이트(422)는 상기 제2 스페이스 위에 안착되어 제1 가압수단이 안착된 상태로 회전축(410)과 같이 회전되도록 하는 구성이다.

상기 다수개의 가압수단은 제1,2,3,4,5 가압수단(440,450,460,470,480)으로 구성되며, 상기 제1 가압수단(440)은 안내판(441)과 가압부재(444)로 이루어진다.

상기 안내판(441)은 원판 형태 하부면이 함몰되어 형성된 캠홈(442)과 캠돌기(443)가 형성되어 있다.

상기 가압부재(444)는 제2 안착 플레이트(422)에 안착되는 가이드 레일(444b)과 상기 가이드 레일(444b)을 따라 슬라이딩되는 브라켓(444a)과 상기 브라켓(444a) 일단부에 구비되는 안내 롤러(444e)와 가압 롤러(444c)로 이루어진다.

여기서 상기 제1 가압수단(440)은 제2 안착 플레이트(422)에 안착된 상태의 가압부재(444)가 하우징(124)에 결합된 안내판(441)에 의해 캠 운동하며 이웃한 척킹 얼라인부(300)의 제1 척킹부재(310)를 동작시켜 퍽(700)을 척킹하기 위한 수단이다.

이를 보면, 먼저 회전축(410)이 회전하면 안내판(441)에 형성된 캠홈(442)에 삽입된 안내 롤러(444e)가 캠홈에 의해 캠 운동하며 연결된 브라켓(444a)을 가압한다. 가압된 브라켓은 가이드 레일(444b)을 따라 슬라이딩 이동하며 회전축의 외주 방향으로 돌출하게 된다. 돌출된 브라켓 단부에는 가압 롤러(444c)가 구비되어 있어서 상기 가압 롤러와 이웃한 제1 척킹부재(310)의 가압대(316d)를 가압하여 제2 집게수단(316)을 좌우로 벌어지게 하는 동작을 하게 된다.

즉, 상기 제1 가압수단(440)은 제1 척킹부재(310)와 연계 구동되며 퍽을 척킹할 수 있게 하는 수단인 것이다.

상기 제2 가압수단(450)은 원통 형태를 하고 있으며, 상기 베이스 플레이트(110) 상면에서 일정한 높이를 갖고 배치되되 상면에는 캠면(451)이 형성되어 있다.

상기 제3 가압수단(460)은 원통 형태를 하고 있으며, 외주면에는 캠홈(461)이 형성되어 있다.

여기서 상기 제2 가압수단(450)의 직경은 상기 제3 가압수단(460)의 직경 보다 크게 형성되는 것이 바람직하다.

상기 제4 가압수단(470)은 부채꼴 형태를 하고 있으며, 상면이 캠면(471)으로 형성되어 있다.

상기 제5 가압수단(480)은 상기 제1 가압수단(440)과 이웃하게 위치되되 부채꼴 형태를 하고 있으며, 하면에는 캠면(481)이 형성되어 있다.

예켠대 상기 제1 가압수단(440)은 제2 안착 플레이트에 지지된 상태로 가압부재가 회전하며 척킹 얼라인부(300)를 측의 제2 척킹부재를 동작하게 하는 구성이며, 상기 제2 가압 수단(450) 내지 제5 가압수단(480)은 상기 회전축(410)을 기준으로 원호 형태로 배치되어 회전축(410)에 결합되는 척킹 얼라인부(300)가 회전함에 따라 척킹 얼라인부의 제1 척킹부재와 제2 척킹부재가 각각 캠 운동하게 하는 구성이다. 이를 통해 투입되는 퍽의 척킹 및 퍽에 수납된 캔과 연결탭의 얼라인을 동작을 수행하는 것이다.

또한 상기 제1,2 스페이스(431,432)는 제1,2 안착 플레이트(421,422)가 축 방향 일정 간격 유지할 수 있게 함과 동시에 제1,2 안착 플레이트가 회전축과 같이 회전되도록 해주는 구성이다.

상기 회전 이송부(400)의 결합 상태를 보면, 먼저 상기 제1 스페이스(431) 내주면에 베어링을 삽입한 후 상기 회전축(410)을 삽입하여 제1 스페이스 내에서 회전축이 회전 가능하게 한다.

이 후 상기 제1 스페이스(431) 위에 회전축(410)과 결합되도록 제2 스페이스(432)를 삽입하여 상기 회전축(410)과 같이 회전되게 한다.

여기서 상기 제1 스페이스는 베이스 플레이트에 고정되고 제2 스페이스는 회전축과 결합되어 회전축과 같이 회전되도록 제1 스페이스에 대해 독립적으로 결합시킨다.

다음으로 상기 제2 스페이스(432) 외주면 하측에 결합되도록 제1 안착 플레이트(421)를 삽입하여 결합시킨다. 즉, 상기 제1 안측 플레이트는 상기 회전축의 회전에 따라 같이 회전되도록 하는 것이다.

다음으로 상기 제2 스페이스(432) 상면에 안착되도록 제2 안착 플레이트(422)를 회전축(410)에 삽입하여 결합시킨다.

다음으로 상기 베이스 플레이트(110)를 관통시켜 회전축(410)을 수직하게 배치한 후 회전축(410) 상부와 하부에 하우징(124)을 결합하여 하측의 하우징이 베이스 플레이트(110)와 결합하고, 상부의 하우징은 고정 플레이트(120)에 결합시켜 베이스 플레이트와 고정 플레이트 사이에서 하우징에 의해 회전축이 회전되도록 배치한다.

다음으로 상기 제3 가압수단(460)을 상기 회전축(410)을 감싸는 형태로 베이스 플레이트(110) 위치에 결합시킨 후 제2 가압수단(450)과 상기 제4 가압수단(470)이 베이스 플레이트(110)에 지지되도록 지지수단(미도시)을 이용해 상기 제3 가압수단(460) 위에 순차적으로 배치시킨다.

이때 상기 제2,3,4 가압수단(450,460,470)은 상기 제1 안착 플레이트(421) 보다 하측에 위치되는 것이 바람직하다. 이는 후술하는 척킹 얼라인부가 상기 제1 안착 플레이트에 안착되어 회전하기 때문으로 상기 제2,3,4 가압수단은 상기 척킹 얼라인부의 제1 척킹부재의 회전과 제2 척킹부재의 척킹 및 얼라인 동작을 캠 운동을 통해 구현하기 위함이다.

다음으로 상기 제5 가압수단(480)을 베이스 플레이트 또는 고정 플레이트 중 어느 하나에 지지되도록 결합시킨다. 이때 상기 제5 가압수단(480)은 상기 제2 안착 플레이트(422) 보다 상부에 위치되는 것이 바람직하다. 이는 상기 척킹 얼라인부의 가압부재가 회전하며 상기 제5 가압수단에 의해 캠 운동할 수 있게 하기 위함이다.

다음으로 상기 제1 가압수단(440)을 상기 회전축(410) 상부에 위치한 하우징(124)에 위치시킨 상태에서 상기 제1 가압수단(440)의 가압부재(444)가 회전축(410)을 기준으로 상기 제2 안착 플레이트(422) 상면 둘레면을 따라 등간격 배치시킨다.

이 후 상기 가압부재(444)의 가이드 레일(444b)을 제2 안착 플레이트(422)에 고정시키고 상기 브라켓(444a)을 상기 가이드 레일(444b)에 결합시켜 상기 가이드 레일을 따라 브라켓이 회전축에 대해 외측과 내측 방향으로 슬라이딩 동작할 수 있게 한다. 이때 상기 브라켓(444a) 일측 단부에는 축(444d)을 이용해 회전 가능하게 가압 롤러(444c)가 결합되며, 상기 가압 롤러(444c)의 대각 방향 타측에는 축(444f)을 이용해 회전 가능하게 안내 롤러(444e)가 결합되어 있다.

즉, 상기 가압부재(444)는 상기 제2 안착 플레이트(422) 상면에 회전축을 기준으로 방사형태로 등간격 배치되며, 후술하는 척킹 얼라인부의 갯수와 대응되는 갯수를 배치하는 것이 바람직하다. 이는 상기 가압부재가 척킹 얼라인부의 제1 척킹부재를 가압하여 투입되는 퍽을 척킹 얼라인할 수 있게 하기 위함이다.

다음으로 상기 회전축(410) 상부에 결합된 하우징(124) 외주면에 먼저 결합된 가압부재의 안내 롤러(444e)가 상기 캠홈(442)에 삽입될 수 있게 상기 안내판(441)에 형성된 캠홈(442)이 하측 방향을 향하도록 삽입하여 결합한다.

즉, 상기 안내판(441)은 상기 하우징에 고정된 상태이고, 상기 가압부재(444)는 제2 안착 플레이트(422)에 의해 회전축(410)에 회전 가능한 상태로 결합시켜 상기 회전축(410)이 회전함에 따라 가압부재(444)의 안내 롤러(444e)가 안내판(441)의 캠홈(442)을 따라 캠 운동하게 함으로써 상기 안내 롤러와 연결된 브라켓이 가이드 레일을 따라 슬라이딩 운동하며 척킹 얼라인부의 제1 척킹부재를 동작시키는 것이다.

이와 같이 다수개의 가압수단을 회전축과 연계 동작하거나 둘레를 감싸게 배치하여 후술하는 척킹 얼라인부가 캠 동작을 통해 동작함으로써 투입되는 퍽의 척킹 및 얼라인을 가능하게 하는 것이다.

또한 이를 통해 캔과 연결탭의 용접이 연속적으로 이루어지는 것이 가능하게 된다.

도 15 내지 도 18에 도시된 바에 의하면, 상기 척킹 얼라인부(300)는 제1 척킹부재(310), 제2 척킹부재(320), 회전가압부재(330) 및 가압부재(340)를 포함한다.

상기 제1 척킹부재(310)는 안착판(311), 얼라인수단(313), 제1 집게수단(314), 제2 집게수단(316) 및 링크수단(317)을 포함한다.

상기 안착판(311)은 판체 형태 상면에 단차지게 안착대(311a)가 형성되며, 상기 안착대(311a) 일측은 원호 형태의 안착홈(311b)이 형성되어 있다. 또한 상기 안착대(311a)에는 안착홈(311b)과 연결된 삽입홈(311c)이 일정한 깊이를 갖고 형성되며, 상기 삽입홈(311c)에는 상부로 개부된 슬롯 형태의 안내공(311d)이 형성되어 있다.

또한 상기 안착판(311)에는 안착홈(311b)과 연결되는 통공(311e)이 형성되어 있다.

한편 상기 안착판(311)에는 상기 통공(311e)에 삽입되어 스프링(312b)의 지지를 받으며 승강하는 지지대(312a)가 더 구비된다. 상기 지지대는 상기 안착홈(311b)에 안착되는 퍽 하부를 지지하는 구성이다.

상기 얼라인수단(313)은 바 형태 일측이 원뿔 형태를 한 얼라인 핀(313a)과 상기 얼라인 핀(313a)을 고정하기 위한 고정볼트(313b)로 이루어진다.

상기 제1 집게수단(314)은 한쌍의 집게(314a)와 상기 집게(314a) 일측에 결합되는 회전축(314b)으로 이루어진다. 여기에서 상기 한쌍의 집게(314a)는 서로 마주보는 면이 곡면 형태를 하고 있으며, 상기 곡면은 삽입되는 퍽의 외주면과 같은 곡면을 갖는 것이 바람직하다.

또한 상기 제1 집게수단(314)의 집게(314a) 상면에는 걸림핀(314c)가 구비되는 것이 바람직하다. 이는 상기 걸림핀(3114c)을 이용해 후술하는 제2 집게수단의 동작과 연계하여 제1 집게수단이 동작될 수 있게 하기 위함이다.

상기 제2 집게수단(316)은 한쌍의 고정 블록(316a)과, 서로 마주보는 측면에 홈(316b)이 형성된 한쌍의 집게(316b)와, 상기 고정 블록(316a) 일측 단부에 구비되며 서로 마주보는 면이 경사진 형태인 가압대(316d)로 이루어진다.

상기 링크수단(317)은 기준핀(317a)과 상기 기준핀(317a)이 삽입되는 기준바(317b)와 상기 기준바(317b) 양단에 링크핀(317e)에 의해 회동 가능하게 결합되는 한쌍의 회전바(317c)와 상기 회전바 일측에 결합되는 결합핀(317d)으로 이루어진다.

여기에 상기 제2 집게수단(316)이 안착판(311)에서 좌우 슬라이딩 동작 가능하도록 가이드 레일(315)을 포함한다.

상기 제1 척킹부재(310)의 결합관계를 보면, 먼저 안착판(311)에 형성된 통공(314e)에 스프링(312b)과 지지대(312a)를 삽입한다. 이어서 상기 안착홈(311b)과 연결된 삽입홈(311c)에 얼라인핀(313a)을 삽입한 후 안내공(311c)을 통해 고정볼트(313b)을 삽입하여 얼라인핀(313a)이 삽입홈 내에 고정될 수 있게 한다.

이때 상기 얼라인핀(313a) 단부에 형성된 원뿔 형태가 안착홈(311b) 측에 위치되게 하는 것이 바람직하다. 이는 안착홈에 퍽(700)이 삽입되었을 때 퍽에 형성된 홈(720)이 얼라인핀의 원뿔에 삽입되며 안착홈에서 퍽이 유동하는 것을 방지하기 위함이다.

또한 상기 얼라인핀(313a)은 안내공(313c)을 통해 전후로 이동하며 삽입된 위치를 조정하여 안착홈(311b) 측으로 돌출된 간격을 조정하는 것이 가능하다.

이 후 상기 제1 집게수단(314)를 안착판(311) 위에 배치하고, 상기 집게(314a)에 형성된 곡면이 서로 마주보게 상기 회전축(314b)를 이용해 회전 가능하게 안착판(311)에 결합한다.

여기서 상기 제1 집게수단(314)은 안착판(311)에 형성된 안착대(311a) 상부에 위치되며, 상기 안착대(311a)의 안착홈(311b) 곡면과 상기 집게에 형성된 곡면이 수직 방향으로 겹치도록 설치는 것이 바람직하다.

다음으로 상기 가이드 레일(315)을 안착판(311) 위에 설치된 제1 집게수단(314)에 간섭되지 않도록 고정시킨다. 여기서 상기 제1 집게수단은 도면상에 도시된 바와 같이 가이드 레일과 안착판 사이에 위치된 상태로 동작하게 된다.

다음으로 상기 고정 블록(316a) 단부에 홈(316c)이 서로 마주보도록 집게(316b)를 결합시킨다. 여기서 상기 집게(316b)는 퍽에 수납된 캔을 척킹하기 위한 수단으로 집게 마모로에 의한 교체를 용이하게 하기 위해 탈착 가능한 구조를 하고 있으나 상기 고정 블록(316a)과 일체로 형성시키는 것도 가능하다.

다음으로 상기 집게가 설치된 타측의 고정 블록(316a)에 경사진면이 서로 마주보도록 가압대(316d)를 고정시킨 후 상기 고정 블록(316a)을 가이드 레일(315) 위에서 서로 대향되는 방향으로 슬라이딩될 수 있게 안착 고정시킨다.

다음으로 상기 링크수단(317)을 상기 제2 집게수단(316) 측에 위치시킨 후 상기 기준핀(317a)을 한쌍의 고정 블록 사이에 위치시켜 가이드 레일(315) 측에 고정되게 한다.

이 후 상기 기준핀(317a)에 기준바(317b)의 중심을 결합시키고, 링크핀(317e)를 이용해 상기 기준바(317b) 양단에 회전바(317c)를 결합시킨 상태에서 상기 회전바(317c)를 결합핀(317d)을 이용해 고정 블록(316a) 위에 결합시켜 상기 링크수단이 제2 집게수단 사이에 위치되게 한다.

여기서 상기 제2 집게수단(316)에는 집게(316b) 또는 고정 블록(316a) 사이를 연결하는 스프링(318)을 더 구비하는 것이 바람직하다. 이는 상기 제2 집게수단은 퍽에 수납된 캔을 척킹하기 위한 수단으로 캔이 척킹되기 전에 항상 좌우로 벌어진 상태를 유지해야 하기 때문에 상기 스프링을 이용해 가능하게 하는 것이다.

상기 제1 척킹부재(310)의 동작상태를 보면, 상기 제2 집게수단(316)의 가압대(316d)를 후단에 배치된 제1 가압수단이 가압된 상태여서 상기 제2 집게수단이 벌어진 상태이다. 또한 상기 제2 집게수단(316) 하측에 위치한 제1 집게수단(314)은 걸림핀(314c)에 의해 상기 제2 집게수단(316) 측과 연결되어 있어서 상기 제1 집게수단이 벌어진 만큼 제2 집게수단도 벌어진 상태를 유지하게 된다.

이 상태에서 퍽(700)이 상기 제1 척킹부재 측으로 진입하게 되면, 제1 가압수단의 캠 운동에 의해 벌어진 상태의 제2 집게수단(316)이 서로 마주보는 방향으로 슬라이딩 동작하게 되고 이러한 동작이 상기 제1 집게수단(314)에도 전달되어 같이 동작하게 된다.

상기와 같은 동작을 통해 투입된 퍽을 척킹한 후 안착판에 구비된 얼라인수단을 통해 제1 척킹부재로부터 퍽이 이탈되는 것을 방지하며 이동한다. 이때 상기 제1 집게수단(314)은 투입되는 퍽을 척킹하고, 상기 제2 집게수단(316)은 퍽에 수납된 캔(C)을 척킹하여 지지하게 된다.

여기에서 상기 링크수단은 상기 제2 집게수단이 좌우 슬라이딩 동작을 동일하게 이루어질 수 있게 하는 것이다.

따라서 상기 제1 척킹부재(310)를 통해 먼저 투입되는 캔이 수납된 퍽을 안정적으로 척킹한 후 얼라인 할 수 있게 된다.

상기 제2 척킹부재(320)는 베이스판(321), 얼라인수단(322), 제1,2 스토퍼(323a,323b), 동작수단(325), 승강수단(326) 및 집게수단(327)을 포함한다.

상기 베이스판(321)은 판체 형태를 하고 있으며, 상면에는 고정 브라켓(321a)이 구비되며, 상기 고정 브라켓(321a) 전면에는 곡면 형태의 안착홈(321c)이 형성된 안착대(321b)가 형성되어 있다. 여기서 상기 안착홈(321c)은 안착되는 퍽(700)의 외주면과 같은 곡면을 갖는다.

또한 상기 안착대(321b)에는 상기 안착홈(321c) 측과 연결되는 삽입홈(321d)이 형성되며, 상기 안착대(321b) 상면에는 상기 삽입홈(321d)과 연통되는 안내공(321e)이 형성되어 있다.

상기 얼라인수단(322)은 얼라인핀(322a)과 고정볼트(322b)를 포함하며, 상기 얼라인핀(322a)은 일측 단부가 원뿔 형태로 형성되어 있다.

상기 제1,2 스토퍼(323a,323b)은 고정 브라겟(321a)을 상기 베이스판(321) 상면 전단과 후단에 각각 한쌍이 구비되며, 상단은 볼트 결합 방식을 통해 높이 조절이 가능하게 되어 있고, 상단면에 충격을 완화할 수 있게 탄지성을 갖는 패드가 구비되어 있다.

상기 동작수단(325)은 안내 블록(325a), 승강축(325b), 지지 롤러(325c), 연결 브라켓(325d), 링크바(325e), 핀축(325f) 및 연결핀(325g)으로 이루어진다.

상기 안내 블록(325a)은 수직 방향으로 관통되어 내부에 베어링이 삽입된 박스 형태를 하고 있다.

상기 승강축(325b)은 바 형태 상단에 볼트가 형성되어 있으며, 하단에는 후술하는 지지 롤러가 삽입되는 삽입공(미도시)이 형성되어 있다.

상기 지지 롤러(325c)는 핀축(미도시)에 베어링을 이용해 회전 가능하게 롤러가 구비되어 있다.

상기 연결 브라켓(325d)은 각 형태 양단이 절개된 삽입공(미도시)이 형성되며, 상기 삽입공의 직교하는 방향으로 관통된 통공(미도시)이 형성되어 있다.

상기 링크바(325e)는 상기 연결 브라켓(325d)에 일측이 핀축(325f)에 의해 회동 가능하게 결합되는 바이다.

상기 연결핀(325g)은 환봉 형태 양단이 단차진 형태이며, 단차진 양단에는 회동 가능하게 베어링이 결합되어 있다.

상기 동작수단(325)의 결합관계를 보면, 먼저 부싱(미도시)를 이용해 승강축(325b)을 안내 블록(325a)에 삽입하여 상하 방향으로 승강 운동이 가능하게 결합한 후 상기 승강축(325b) 하단에 지지 롤러(325c)를 결합시킨다. 이때 상기 지지 롤러(325c)는 외주 단부가 상기 승강축(325b) 단부 보다 하측에 위치되게 하여 지지 롤러(325c)와 밀착되는 제2 가압수단(450)과 승강축이 간섭되는 것을 방지토록 한다.

이 후 상기 승강축(325b) 상단의 볼트를 이용해 연결 브라켓(325d) 중심 부분을 결합시키고, 상기 연결 브라켓(325d) 양단에 핀축(325f)을 이용해 링크바(325e)를 회동 가능하게 결합시킨다. 그리고 상기 링크바(325e) 단부에 회동 가능하게 연결핀(325g)을 연결한다.

즉, 상기 승강수단(325)은 승강축이 안내 블록(325a)를 따라 승강함에 따라 승강축(325b) 단부에 구비된 링크바(325e)가 연결 브라켓(325d)을 기준으로 좌우로 회전하게 하며, 상기 링크바에 연결된 연결핀(325g)와 연결되는 집게수단(327)을 좌우로 슬라이딩시켜 결과적으로 퍽(700)에 수납된 연결탭(T)을 척킹할 수 있게 되는 것이다.

상기 승강수단(326)은 기준 브라켓(324)에 결합되는 가이드 레일(326a)과, 상기 가이드 레일(326a)에 결합되어 슬라이딩되는 승강 블록(326b)과 상기 승강 블록(326b) 하단에 구비된 승강 롤러(326c)와, 상기 승강 블록(326b) 상단에 구비되는 지지판(326d)으로 이루이며, 상기 지지판(326d) 상단에는 스토퍼(326e)가 돌출 형성되어 있다.

여기서 상기 기준 브라켓(324)은 상기 승강수단(326)을 상기 베이스판(321)에 수직하게 결합되는 구성이다.

상기 승강수단(326)의 결합관계를 보면, 먼저 기준 브라켓(324)에 가이드 레일(326a)을 결합시킨 후 상기 가이드 레일(326a)에 승강 블록(326b)을 결합시킨다. 또한 상기 승강 블록(326b) 하단에는 축(미도시)을 이용해 회동 가능하게 승강 롤러(326c)가 결합된다. 이때 상기 승강 롤러(326c)는 승강 블록(326b)의 승강시 상기 제4 가압수단(470)과 간섭되지 않도록 승강 블록(326b) 하단보다 외주 단부가 더 하측에 위치되게 하는 것이 바람직하다.

이 후 상기 승강 블록(326b) 상단에 판체 형태의 지지판(326d)을 결합한다. 상기 승강 블록과 지지판은 별도로 구성되어 지지판 상단의 지지면 마모시 교체할 수 있게 하고 있지만 승강 블록과 일체로 형성시키는 것도 가능하다.

상기 집게수단(327)은 가이드 레일(327a)과, 상기 가이드 레일(327a)에 안착되어 슬라이딩되는 한쌍의 고정 브라켓(327b)과, 상기 고정 브라켓(327b) 상단에 구비되는 집게(327c)로 이루어진다.

상기 집게수단(327)의 결합관계를 보면, 가이드 레일(327a) 위에 한쌍의 고정 브라켓(327b)을 안착 결합시킨다. 이때 상기 고정 브라켓(327b)은 "ㄱ" 형태가 서로 대향되는 방향을 향하게 위치된다.

이 후 상기 고정 브라켓(327b) 상면에 집게(327c)를 고정시킨다. 이때 상기 집게(327c)는 도면상에 도시된 바와 같이 서로 마주보는 방향으로 꺾인 형태로 꺾인 단부가 뾰족한 형상을 하고 있다.

즉, 상기 집게수단(327)은 상기 가이드 레일(327a)을 따라 좌우 서로 대향되는 방향으로 슬라이딩되며 동작하는데, 동작시 상기 집게(327c) 단부의 뾰족한 부분이 퍽(700)에 수납된 연결탭(T) 양단부를 감싸듯 척킹하게 되는 것이다.

더불어 상기 제2 척킹부재(320)의 결합관계를 보면, 상기 베이스판(321) 하부에 기준 브라켓(324)을 고정시킨 후 상기 베이스판(321) 상면에 고정 브라켓(321a)을 고정한다.

이 후 상기 고정 브라켓을 기준으로 전단과 후단에 각각 제1,2 스토퍼(323a,323b)을 결합시키고 조립된 상태의 승강수단(326)의 가이드 레일(326a)을 이용해 상기 기준 브라켓(324) 일측에 결합시켜 상기 베이스판에 대해 수직한 상태가 되게 한다.

다음으로 상기 집게수단(327)의 가이드 레일(327a)을 이용해 상기 기준 브라켓(324) 상단에 결합시킨다.

다음으로 상기 동작수단(325)의 연결핀(325g)을 상기 집게수단(327)의 고정 브라켓(327b) 측면에 결합시키고, 상기 안내 블록(325a)를 상기 기준 브라켓(324) 측면에 결합시켜 상기 동작수단의 안내 블록(325a)과 상기 승강수단(326)의 가이드 레일(326a)이 기준 브라켓(324)의 대양면에 위치될 수 있게 한다.

다음으로 상기 동작수단(325)과 승강수단(326) 및 집게수단(327)이 결합된 상태의 기준 브라켓(324)을 상기 베이스판(321) 저면에 결합시킨다.

이때 상기 집게수단(327)의 집게(327c)가 상기 베이스판(321) 양측 폭보다 널게 위치되게 하여 집게가 좌우 슬라이딩되더라도 베이스판에 간섭되는 것을 방지하게 한다.

예컨대 상기 제2 척킹부재(320)의 동작 상태를 보면 퍽이 투입되면 상기 베이스판(321)에 형성된 안착대(321b)에 삽입되어 안착홈(312c)과 밀착하게 된다. 밀착된 퍽은 상기 얼라인수단(322)에 의해 얼라인된 상태로 고정되고, 이와 동시에 하부에 위치한 승강수단(326)이 제4 가압수단의 캠면에 의해 갬 운동하며 상승하게 되고, 상승한 승강수단(326)은 퍽에 수납된 연결탭(T)을 퍽으로부터 이탈시키며 상승시키게 된다.

상승한 연결탭은 동작수단(325)이 제2 가압수단(450)의 동작에 의해 캠 운동하며 승강축(325b)이 상승하며, 상기 승강축(325b)에 링크 연결된 집게수단(327)의 집게(327c)가 가이드 레일(327a)을 따라 서로 마주보는 방향으로 슬라이딩되며 좁혀져 상승한 연결탭(T) 양단을 가압지지하게 된다.

이 후 상승한 연결탭(T)은 승강수단(326)의 지지판(326d)에 형성된 스토퍼(326e)에 밀착된 상태이기 때문에 상기 좁혀진 집게와 스토퍼에 의해 연결탭이 척킹된 상태를 유지할 수 있게 된다.

상기 회전가압부재(330)는 고정 브라켓(331), 가이드 레일(332), 결합 브라켓(333), 가압대(334), 지지 롤러(335), 안내 블록(336), 회전 브라켓(338) 및 안내 롤러(339)로 이루어진다.

상기 고정 브라켓(331)은 판체 형태를 하고 있으며, 상기 베이스판(321) 후단 저면에 결합되고, 일측면에 상기 가이드 레일(332)이 베이스판에 대해 수직하게 결합되어 있다.

또한 상기 가이드 레일(332)에는 가압대(334)를 연결하는 결합 브라켓(333)이 결합되어 슬라이딩되도록 하고 있으며, 상기 결합 브라켓(333)에는 가압대(334) 하단에는 지지 롤러(335)가 회전 가능하게 축설되어 있다.

그리고 상기 가압대(334) 상단에는 일측이 개방된 타원 형태의 안내홈(337)이 형성된 안내 블록(336)이 결합된다.

또한 상기 회전 브라켓(338)은 한쌍이 상기 제2 척킹부재(320)의 고정 브라켓(321a)에 회전축(338a)에 의해 회동 가능하게 결합되며, 상기 한쌍의 회전 브라켓(338) 사이에는 상기 회전축과 편심진 위치에 안내 롤러(339)가 상기 회전 브라켓에 대해 회동 가능하게 축설되어 있다.

예컨대 상기 회전가압부재(330)는 상기 한쌍의 회전 브라켓(338) 상면이 상기 제1 척킹부재(310)의 안착대(311) 저면에 고정되고, 상기 회전축(338a)을 이용해 상기 고정 브라켓(321a)에 회동 가능하게 결합되고 상기 안내 롤러(339)가 안내 블록(336)의 안내홈(337)에 삽입된 상태이며, 상기 고정 브라켓(331)은 베이스판(321) 하단 저면에 결합되어 상기 가압대(334)의 지지 롤러(334)가 제3 가압수단(460)의 캠면을 따라 캠 운동하게 되면 상기 가압대가 가이드 레일(332)를 따라 상승하며 상기 안내 블록에 삽입된 안내 롤러를 회전시킴과 동시에 안내 롤러가 고정된 회전 브라켓(338)을 회동시켜 상기 제1 척킹부재(310)를 베이스판(321)의 고정 브라켓(321a)을 기준으로 회동되게 하는 구성이다.

상기 위치 확인부(500)는 상기 척킹 얼라인부(300)의 진행 방향 측에 구비되며, 진입하는 척킹 얼라인부(300)에 척킹된 캔과 연결탭의 척킹 위치와 이송 속도를 촬영을 통해 측정한 후 제어부(미도시)를 통해 계산하는 구성이다.

상기 용접부(600)는 지주대(610), 구동부재(620), 제1 슬라이드 블록(630), 제2 슬라이드 블록(640) 및 레이저조사수단(650)을 포함한다.

상기 지주대(610)는 상기 프레임(100) 측에 수직하게 고정되는 구조이며, 상기 구동부재(620)는 상기 지주대(610) 상단에 배치되어 전기적 신호에 따라 동작하는 모터나 또는 실린더 중 어느 하나이다.

또한 상기 제1 슬라이드 블록(630)은 상기 지주대(610) 위에 가이드 레일(631)에 의해 안착되어 척킹 얼라인부의 회전 방향으로 슬라이딩되며 위치를 조정하는 구성이며, 상기 위치 조정은 상기 구동부재와 연결되어 이루어진다.

그리고 상기 제2 슬라이드 블록(640)은 가이드 레일(641)에 의해 제1 슬라이드 블록(630)과 연결되어 승강수단(642)을 이용해 상하 방향 슬라이딩 동작한다.

상기 레이저조사수단(650)은 하측에 위치되는 전극탭과 연결탭을 용접하기 하기 위한 수단이다.

이러한 동작을 통해 상기 위치 확인부(500)에서 계산된 캔과 연결탭의 척킹 위치 및 이송 속도를 토대로 캔의 전극탭과 연결탭을 용접한다. 이때 상기 용접은 레이저에 의해 이루어지며, 상기 레이저는 상기 전극탭의 (+)와 (-) 극에 동시에 조사된다.

예컨대 상기 용접부(600)는 제2 슬라이드 블록(640)의 승강수단(642)을 이용해 레이저조사수단(650)의 높이를 조절하여 레이저 조사 높이를 일정하게 유지할 수 있게 한 후 척킹 얼라인부에 의해 진입하는 전극탭과 연결탭의 위치와 이동 속도에 맞추어 상기 제1 슬라이드 블록을 척킹 얼라인부의 진행 방향 좌우로 위치를 조정하여 진입한 전극탭과 연결탭에 레이저를 정확하게 조사시켜 용접하게 하는 것이다.

여기서 상기 각각의 구성에 이용되는 가이드 레일들은 L/M 가이드를 이용하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작상태를 설명한다.

도 3에 도시된 바와 같이 베이스 플레이트(110) 위에 각각 배치된 2개의 퍽 이송부(200)와 연결된 컨베이어 라인(800)을 통해 퍽 이송부 측으로 캔이 수납된 퍽과 연결탭이 수납된 퍽을 각각 공급한다.

상기 컨베이어 라인을 통해 공급된 퍽은 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 안내 플레이트(250)의 안착홈(252)에 순차적으로 정렬 적재된다.

이때 상기 안내 플레이트(250)의 안착홈(252)에 진입 안착되는 퍽은 상기 안내 플레이트(250)에 구비된 고정핀(256a)에 의해 안착홈 내에 고정되게 된다.

이 후 안착홈에 안착된 퍽은 척킹 얼라인부로 이동시 안착홈에서 이탈되야 하므로 상기 고정핀(256a)은 안내 플레이트로부터 삽탈 동작을 통해 퍽의 이탈이 수월하게 이루어질 수 있게 한다.

이를 위해 상기 고정핀(256a)은 상기 안내 플레이트(250) 상부에 위한 가압 플레이트(240)에 의해 캠 운동하게 되는데, 상기 고정핀(256a)에는 상기 가압 플레이트(240)의 캠면(243)을 따라 캠 동작이 가능하도록 안내 롤러(256b)가 구비되어 있으며, 상기 고정핀 후단에는 안내 플레이트에서 슬라이딩 동작시 원 위치로의 복원을 수월하게 하기 위해 스피링(256d)이 지지하고 있다.

예컨대 상기 퍽 이송부(200)는 컨베이어 라인으로부터 투입된 퍽을 안내 플레이트(250)를 통해 순차적으로 적재한 후 이를 다시 회전 이송시켜 척킹 얼라인부로 이송하는 수단으로써의 역할을 수행하는 것이다.

앞서 설명한 바와 같이 상기 퍽 이송부는 캔이 수납된 퍽과 연결탭이 수납된 퍽을 개별적으로 공급하는 것으로 먼저 캔이 수납된 퍽을 척킹 얼라이부(300) 측으로 이송하게 된다.

이송된 퍽은 제1 척킹부재(310)에 의해 척킹 얼라인 되는데, 상기 제1 척킹부재(310)는 다음과 같은 동작을 수행한다.

우선 상기 제2 안착 플레이트(422)에 안착된 제1 가압수단(440)의 브라켓(444)이 안내판(441)에 의해 전진한 상태로 위치하게 된다.

이 상태에서는 이웃한 제1 척킹부재(310)의 가압대(316d)가 가압된 상태이며, 가압대(316d)와 연결된 링크수단(317)이 제2 집게수단(316)을 가이드 레일(315)을 따라 좌우로 벌어지게 한 상태로 상기 제2 집게수단(316) 하부에 위치한 제1 집게수단(314) 또한 걸림핀(314c)에 의해 동일한게 벌어진 상태로 투입된 퍽(700)이 제1,2 집게수단(314,316) 사이에 위치될 수 있다.

이 상태에서 투입된 퍽은 안착판(311)의 안착대(311a)에 형성된 안착홈(311b)에 삽입 밀착되게 되고, 이와 동시에 안착홈(311b)과 연결된 얼라인핀(313a)이 퍽에 형성된 홈(720)에 삽입되어 안착홈 내에서 퍽이 유동하는 것을 방지하게 한다.

이 후 상기 안착홈(311b)에 안착된 퍽은 벌어진 상태의 제1,2 집게수단(314,316)이 후단의 제1 가압수단(440)의 가압력이 해지되며 상기 제2 집게수단 사이에 위치한 스프링에 의해 서로 마주보는 방향으로 좁혀지게 되고, 상기 제2 집게수단(316)이 접혀지면 연결된 제1 집게수단(314) 또한 좁혀지며, 상기 제1 집게수단(314)이 퍽을 척킹하고, 상기 제1 집게수단(314) 상부에 위치한 제2 집게수단(316)은 퍽에 수납된 캔(C) 외주면을 감싸며 척킹하게 된다.

이러한 동작은 회전 이송부(400)의 제1 안착 플레이트(421)에 척킹 얼라인부(300)가 고정된 상태로 회전 이송부의 회전에 따라 같이 회전하며 이루어진다.

또한 상기 제1 가압수단(440)은 상기 척킹 얼라인부(300)와 대응되는 갯수만큼 위치하기 때문에 상기 척킹 얼라인부와 1:1로 동작시키는 것이 가능하다.

다음으로 상기 척킹 얼라인부(300)는 회전 이송부(400)에 의해 연결탭(T)이 수납된 퍽(700)을 공급하는 퍽 이송부(200) 측으로 회전 이동하며, 상기 퍽 이송부(200)에서 공급되는 연결탭이 수납된 퍽을 제2 척킹부재(320)를 통해 척킹 얼라인한다.

여기서는 상기 제2 척킹부재(320)는 승강수단(326)이 제4 가압수단(470)의 캠면(471)을 따라 이동하며 캠 운동하고, 상기 동작수단(325)은 제2 가압수단(450)의 캠면(451)을 따라 이동하며 캠 운동하며 투입된 퍽을 척킹하게 된다.

우선 투입된 퍽은 베이스판(321)에 형성된 안착대(321a)의 안착홈(321b)에 안착 삽입되어 안착홈(321b) 측과 연결된 얼라인핀(322a) 단부의 원뿔 형태에 퍽의 홈(720)이 삽입되어 고정하게 된다.

이 후 상기 승강수단(326)의 지지 롤러(326c)가 제4 가압수단(470)의 캠면(471)에 의해 가압되어 승강 블록(326b)이 가이드 레일(326a)을 따라 상승하게 되면 상기 승강 블록(326b)에 결합된 지지판(326c)이 상승하며 안착홈(321b)에 안착된 퍽을 하부로부터 관통하여 퍽에 수납된 연결탭(T)을 퍽에서 이탈 상승시키게 된다.

이와 동시에 상기 승강수단(326) 뒷측에 위치한 동작수단(325)의 지지 롤러(325c)가 제2 가압수단(450)의 캠면(451)을 따라 이동하다 캠면에 의해 지지 롤러와 연결된 승강축(325b)을 안내 블록(325a)을 따라 하강시키게 되고, 하강한 승강축(325b)은 상단부에 연결된 연결 브라켓(325d)을 잡아당기게 된다.

이 후 상기 연결 브라켓(325d)을 당기는 힘에 의해 링크바(325e)를 서로 마주보는 방향으로 좁혀지게 하여 상기 결과적으로 상기 집게수단(327)의 집게(327c)가 가이드 레일(327a)을 따라 서로 마주보는 방향으로 슬라이딩 동작하게 되어 상기 승강수단(326)에 의해 상승한 연결탭(T) 양단을 집게(327c)를 통해 가압지지하게 된다.

이때 상승한 연결탭은 지지판(326d)의 스토퍼(3326e)에 의해 길이 방향 면을 지지하게 되고, 상기 집게(327c)에 의해 양단을 가압지지하고 있어서 상승한 상태로 척킹 상태를 유지할 수 있게 된다.

즉, 상기 집게(327c)는 단부에 형성된 각 형태의 면이 연결탭(T) 양단을 가압함으로써 가압되는 방향이 상기 스토퍼(326e) 측을 향하도록 하여 연결탭(T)이 스토퍼에 밀착되며 척킹되는 것이다.

다음으로 제1 척킹부재(310)에 캔이 수납된 퍽을 척킹한 상태와 제2 척킹부재(320)에 연결탭(T)이 수납된 퍽을 척킹한 상태로 상기 회전 이송부(400)를 통해 척킹 얼라인부(300)를 회전시키면 상기 제1 척킹부재(310)에 연결되고, 상기 제3 가압수단(460)에 밀착지지된 상태의 회전가압부재(330)가 상기 제3 가압수단(460)의 캠홈(461)을 따라 이동하며 상승하게 되어 상기 제1 척킹부재(310)가 상기 제2 척킹부재(320) 측으로 회전하여 캔(C)이 연결탭(T) 측과 이웃하게 된다.

즉, 이 상태는 상기 회전가압부재(330)의 지지 롤러(335)가 상기 제3 가압수단(460)의 캠홈(461)을 다라 항싱 이동하고 있는 상태이고, 상기 가압대(334)는 상기 안내 블록(336)과 회전 브라켓(338)에 연결되어 있어서 상기 지지 롤러(335)가 캠홈(461)에 의해 가압되면 연결된 가압대(334)가 캠 운동하며 상승하게 되고, 상승한 가압대(334)는 안내 블록(336)을 이용해 회전 브라켓(338)을 고정 브라켓(321a)을 기준으로 회전시켜 캔(C)과 연결탭(T)이 서로 이웃하게 하는 것이다.

다음으로 상기 제1 척킹부재(310)가 제2 척킹부재(320) 측으로 회전된 상태에서 상기 회전 이송부(400)를 통해 계속 회전시키면 회전되는 전방에 위치한 제5 가압수단(480)에 상기 가압부재(340)가 진입하게 된다.

이때 상기 가압부재(340)에는 지지 롤러(344)가 있어서 제5 가압수단(480)의 캠면(481)과 밀착된 상태로 이동할 수 있게 된다.

한편 상기 제5 가압수단(480)의 시작 위치에는 일정한 경사각을 갖는 경사안내면(482)이 있어서 상기 경사안내면(482)로 진입한 지지 롤러(344)를 가압하게 된다.

상기 경사안내면(482)에 의해 가압되는 지지 롤러(344)는 고정 브라켓(341)의 가이드 레일(342)에 결합된 가압 블록(345)을 가이드 레일(342)를 따라 하강시키게 되고, 하강한 가압 블록(345) 단부에 위치한 가압대(346)가 서로 이웃한 상태에 있는 캔의 전극탭과 연결탭을 가압 밀착시켜 유동되는 것을 방지하게 한다.

이 후 상기 전극탭과 연결탭을 밀착을 유지한 상태로 회전 이송부(400)를 이용해 계속 척킹 얼라인부(300)를 이송시키면 도 3의 위치 확인부(500)로 진입하게 된다.

이 상태에서 상기 위치 확인부(500)에 진입하는 전극탭과 연결탭의 위치와 이동 속도를 비젼검사를 이용해 촬영하여 측정한 후 측정된 정보를 제어부(미도시)를 통해 계산하고 계산된 정보를 후단의 용접부(600) 측에 전달하는 역할을 수행한다.

다음으로, 도 25에 도시된 바와 같이 상기 위치 확인부(500)를 통과한 척킹 얼라인부는 용접부(600)에 진입하는데, 상기 용접부(600)는 먼저 작업을 시작하기 전 작업가 앞서 설명한 바와 같이 제2 슬라이드 블록(640)의 승강수단(642)을 이용해 제2 슬라이드 블록(640)의 높이를 조정한 상태에서 상기 위치 확인부(500)에서 측정된 정보를 토대로 제1 슬라이드 블록(630)의 위치를 구동부재(620)를 이용해 조정하여 상기 레이저조사수단(650)을 통해 레이저(L)를 조사하여 전극탭과 연결탭을 용접하게 된다.

이와 같이 상기 퍽 이송부를 이용해 퍽을 정렬시켜 척킹 얼라인부에 공급함으로써 퍽 공급을 수월하게 할 수 있을 뿐만 아니라 척킹 얼라인부에 진입한 퍽을 회전 이송부를 이용해 연속적으로 척킹하고 상호 얼라인시키며 용접할 수 있어 종래에 비해 월등한 공정 수율을 증대시키는 것이 가능하게 된다.

또한 전극탭의 (+),(-)극을 연결탭과 레이저를 이용해 동시에 용접할 수 있어 용접에 소요되는 시간을 단축하고 용접 정밀도를 향상시킬 수 있게 된다.

본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.

10 : 용접장치 100 : 프레임
110 : 베이스프레이트 200 : 퍽 이송부
210 : 퍽 이송부 안착판 220 : 지지 플레이트
230 : 회전축 240 : 가압 플레이트
250 : 안내 플레이트 300 : 척킹 얼라인부
310 : 제1 척킹부재 320 : 제2 척킹부재
330 : 회전가압부재 340 : 가압부재
400 : 회전 이송부 410 : 회전축
421 : 제1 안착 플레이트 422 : 제2 안착 플레이트
431 : 제1 스페이스 432 : 제2 스페이스
440 : 제1 가압수단 450 : 제2 가압수단
460 : 제3 가압수단 470 : 제4 가압수단
480 : 제5 가압수단 500 : 위치 확인부
600 : 용접부 610 : 지주대
620 : 구동부재 630 : 제1 슬라이드 블록
640 : 제2 슬라이드 블록 650 : 레이저조사수단
700 : 퍽 800 : 컨베이어 라인

Claims (8)

1. 프레임(100)과;
   상기 프레임(100)의 중심 부분에 수직하게 배치된 회전축(410)을 기준으로 원호 방향에 다수개 배치되어 컨베이어 라인(800)에 의해 투입된 퍽을 정렬하여 이송하는 퍽 안내부(200)와;
   상기 회전축(410)을 기준으로 방사 형태로 회전 이송부(400)에 다수개가 배치되어 상기 퍽 안내부(200)를 통해 투입되는 퍽(700)을 정렬 척킹하는 척킹 얼라인부(300)와;
   상기 프레임(100) 중심 부분에 회전축(410)을 중심으로 방사 형태로 배치된 상기 척킹 얼라인부를 회전축(410)을 기준으로 회전시키는 회전 이송부(400)와;
   상기 회전축(410) 일측에 위치되도록 상기 프레임(100) 상부에 구비되며 상기 척킹 얼라인부(300)의 회전 방향 일측에 배치되어 척킹된 캔과 연결탭의 위치를 확인하는 위치 확인부(500); 및
   상기 위치 확인부(500) 일측에 위치되도록 상기 프레임(100) 상부에 구비되어 상기 위치 확인부(500)를 통과하며 확인된 캔과 연결탭을 상호 용접하는 용접부(600);를 포함하되,
   상기 회전 안내부(400)는 상기 프레임(100) 중심 부분에 베이스플레이트(110)와 고정플레이트(120)에 의해 회전 가능하게 지지된 상태로 수직하게 위치되는 회전축(410)과, 상기 회전축(410)에 제1 스페이스(432)에 의해 연결되어 상기 척킹 얼라인부(300)를 안착시켜 상기 회전축(410)과 같이 회전하는 제1 안내 플레이트(421)와, 상기 회전축(410) 상부 외주면에 회전 가능하게 위치되어 상기 퍽 이송부(200)로부터 투입된 캔이 수납된 퍽을 상기 척킹 얼라인부(300) 측에 척킹되게 하는 제1 가압수단(440)과, 상기 회전축(410)을 중심으로 원호 형태로 베이스플레이트(110) 위에 일정 간격 이격되게 배치되어 상기 척킹 얼라인부(300)로 하여금 상기 연결탭이 수납된 퍽을 척킹한 상태로 상기 연결탭을 척킹하고 승강시키게 하는 제2 가압수단(450) 및 제4 가압수단(470)과, 상기 제2 가압수단(450) 및 제4 가압수단(470) 내주에 위치되게 상기 베이스플레이트(110) 상면에 안착되어 상기 척킹 얼라인부(300)로 하여금 상기 캔이 수납된 퍽을 상기 연결탭이 수납된 퍽 측으로 회전시키는 제3 가압수단(460), 및 상기 고정플레이트(120)에 지지된 상태로 상기 제1 가압수단(440)을 감싸도록 회전축(440) 상부에 위치되어 상기 척킹 얼라인부(300)에 척킹된 상기 캔의 전극탭과 연결탭이 서로 밀착되도록 가압하는 제5 가압수단(480)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이차 전지 탭 용접을 위한 회전이송장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1,2,3,4,5 가압수단은 상기 척킹 얼라인부(300)가 캠 운동되도록 회전축(410)을 중심으로 원호 형태로 배치되는 것을 특징으로 하는 이차 전지 탭 용접을 위한 회전이송장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 제1 가압수단(450)은 제2 안내 플레이트(422)에 의해 회전축(410)에 축설되어 회전축과 연계 구동되는 것을 특징으로 하는 이차 전지 탭 용접을 위한 회전이송장치.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 제2,4,5 가압수단은 회전축(410)을 중심으로 베이스 플레이트(110)에 고정되며, 상부면 또는 하부면 각각이 캠면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 이차 전지 탭 용접을 위한 회전이송장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 제3 가압수단(460)은 회전면을 따라 캠홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 이차 전지 탭 용접을 위한 회전이송장치.
6. 제 3 항에 있어서,
   상기 제1 가압수단(450)은 제2 안내 플레이트(422)에 슬라이딩 가능하도록 설치되는 가압부재(444)와 상기 가압부재(444)를 캠 운동시키는 안내판(441)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이차 전지 탭 용접을 위한 회전이송장치.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 가압부재(444)는 제2 안내 플레이트(422) 상면에 안착되어 가이드 레일(444b)을 따라 안내되는 브라켓(444a)과, 상기 브라켓(444a)에 일측 단부에 구비되는 안내 롤러(444e)와, 상기 안내 롤러(444e)가 설치된 타단에 설치되는 가압 롤러(444b)로 이루어지며, 상기 안내 롤러(444e)가 상기 안내판(441)의 캠면을 따라 안내되며 상기 브라켓을 회전축의 외측 방향으로 슬라이딩되게 하는 것을 특징으로 하는 이차 전지 탭 용접을 위한 회전이송장치.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 안내판(441)에는 안내 롤러(444e)가 삽입 안내되도록 하부면 내측에 원호 형태로 캠홈(442)이 형성되는 것을 특징으로 하는 이차 전지 탭 용접을 위한 회전이송장치.

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