KR101365270B1 - 열전지용 팰릿 제조장치 - Google Patents

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KR101365270B1
KR101365270B1 KR1020130027553A KR20130027553A KR101365270B1 KR 101365270 B1 KR101365270 B1 KR 101365270B1 KR 1020130027553 A KR1020130027553 A KR 1020130027553A KR 20130027553 A KR20130027553 A KR 20130027553A KR 101365270 B1 KR101365270 B1 KR 101365270B1
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이상진
신창윤
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(주)비츠로밀텍
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Abstract

이 발명은 열전지용 펠릿을 제조하는데 있어서 분말의 정밀 계량 및 공급, 정밀 계량된 분말을 공급받아 금형에 투입, 금형에 투입된 분말의 충진 및 평탄, 충진 및 평탄된 분말의 프레스에서 가압 성형, 가압 성형된 팰릿을 금형으로부터 취출 및 적재하는 공정을 순차적으로 수행하여 신뢰성과 생산성을 동시에 향상시키는 열전지용 펠릿 제조장치의 제공을 그 목적으로 한다.
상기의 목적을 실현하기 위해 이 발명은, 분말 투입 평탄 및 팰릿 취출부(131)가, 계량된 분말을 프레스(101)의 금형(102)에 투입하는 분말 금형 투입모듈(141)과, 프레스(101)의 금형(102)에 투입된 분말을 충진 및 평탄하는 투입 분말 충진 및 평탄모듈(151)과, 프레스(101)에서 가압 성형된 팰릿(161)을 금형(102)으로부터 취출하는 팰릿 취출모듈(171)이 프레스(101)를 향해 장착판(132)에 차례로 설치되고, 전후좌우 이동부의 이동에 의해, 프레스(101)의 금형(102)에 상기 분말 금형 투입모듈(141), 투입 분말 충진 및 평탄모듈(151), 팰릿 취출모듈(171)이 순차적으로 각각 위치하면서 금형(102) 내로 분말을 투입하여 충진하고 평탄하며, 프레스(101)에서 가압 성형된 팰릿(161)을 금형(102)으로부터 취출하는 것을 특징으로 하는 열전지용 팰릿 제조장치(100)를 제공한다.

Description

열전지용 팰릿 제조장치 {Apparatus for manufacturing pellet for thermal battery}
이 발명은 열전지용 팰릿 제조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 분말의 정밀 계량, 계량된 분말의 공급, 공급된 분말의 금형 투입, 금형에 투입된 분말의 충진 및 평탄, 충진 및 평탄된 분말의 가압 성형, 그리고 가압 성형된 팰릿을 금형으로부터 취출 및 적재가 순차적으로 자동 수행되는 열전지용 펠릿 제조 장치에 관한 것이다.
일반적으로 열전지(Thermal Battery)는, 상온에서는 이온 전도성이 없는 고체 상태의 무기염 전해질을 화학 발열재로 1초 이하의 짧은 시간에 액화시켜 높은 이온 전도성을 가지게 함으로써 비교적 짧은 시간에 높은 출력을 제공하는 1차 비축전지(Reserve Battery)를 말하며, 상온에서 전지의 활성이 없는 상태로 저장되어 있다가 300~500℃의 열을 받으면 활성화되면서 전원을 공급하는 전지의 기능을 수행한다.
이러한 열전지는 보관되는 동안 전해질은 이온 전도성이 없는 고체상태이므로 10년 이상의 장기 보관 특성이 우수하여 안전성이 높고 유지 및 보수 활동이 거의 불필요하며 전지가 작동 후에도 가속도나 진동 및 충격에 의한 영향을 거의 받지 않아 전지의 신뢰성이 탁월하므로, 주로 미사일, 어뢰, 로켓, 포탄, 지뢰 등과 같은 군사용 무기나 큰 건물의 비상용, 발전소 등 여러 응용분야에 널리 이용되고 있다.
특허출원 제2010-0038101호(발명의 명칭 : 열전지용 펠렛의 비파괴검사장치)의 도 1a 및 도 1b에서는, 일반적인 열전지의 구조를 나타낸 단면과 이러한 열전지를 구성하는 단위전지의 개략적인 형상을 나타내고 있다.
구체적으로 열전지는, 도 1a에 도시된 바와 같이, 열에 의해 활성화되는 복수의 단위전지(41)가 직렬 또는 병렬로 적층되어 있는 전지 적층부(40)와; 전지 적층부(40)의 상부와 하부에 각각 위치되어 외부로의 열 방출을 차단하는 상부 단열부(50) 및 하부 단열부(50')와; 상부 단열부(50)의 상측에 위치되고 양극단자(61)와 음극단자(62)가 구비된 전극부(60)와; 전지 적층부(40)와 상부 단열부(50) 및 하부 단열부(50')와 전극부(60)가 내장되어 이들 구성요소가 외부로부터 밀폐되는 케이스(70)를 포함하고 있다.
상기의 구성요소 중 단위전지(41)는, 리튬(Li)이나 칼슘(Ca)과 같이 산화반응을 일으키는 음극 활물질로 구성되어 전자와 이온을 생성하는 음극(41a)과, 황화철(FeS₂)이나 황화코발트(CoS₂)와 같이 환원반응을 일으키는 양극 활물질로 구성되어 음극(41a)으로부터 이동된 이온과 전자가 반응하는 양극(41b)과, 음극(41a)과 양극(41b) 사이에 위치되며 열에 의해 활성화되는 고체 전해질(41c)과, 음극(41a)과 양극(41b) 중 어느 일 측의 바깥쪽에 배치되며 열을 발생시켜 고체 전해질(41c)을 활성화시키는 발열재(Heat Pellet, 41d)로 이루어져 있다.
그리고 도 1b에 도시된 바와 같이, 양극(41b)과 음극(41a), 고체 전해질(41c), 발열재(41d) 등의 각 구성요소는, 프레스 가압에 의해 디스크 형태로 성형된 후, 정해진 규격에 맞추어 직렬 또는 병렬로 적층되며, 각 단위전지(41)는 전지 적층부(40)의 상단과 하단에 각각 위치하는 음극 집전체(42)와 양극 집전체(43)를 통해 전극부(60)에 연결되고, 외부로부터의 신호에 의해 열전지 내부에 존재하는 발열재(41d)가 불이 붙으면서, 온도 상승에 의해 고체 전해질(41c)이 녹아 액체로 변하여 이온 전도가 생기고 기전력이 발생하여 전지로서 동작하게 된다.
이러한 열전지의 단위전지(41)를 구성하는 양극(41b), 음극(41a) 등을 펠릿 형태로 제조하기 위한 분말의 정확한 계량 및 공급, 금형 내 투입,충진 및 평탄, 가압 성형 그리고 금형으로부터 가압 성형된 팰릿의 취출 및 적재하는 공정은, 신뢰성과 생산성을 동시에 향상시키는 것이 중요하다.
그러나 종래에는 프레스 가압 성형을 제외한 나머지 공정을 수작업으로 함으로써 품질이 균일하지 않게 되고 이로 인해 수율이 30~60% 정도의 낮은 수준이어서 생산되는 수량의 조절 및 예측이 어려워 전체적으로 수급이 불안정하였다.
즉 수분(습기)과 반응하여 발화하는 리튬과 같은 분말 소재의 특성상 분말을 성형하는 전후 공정의 관리에 주의가 필요할 뿐만 아니라 별도의 드라이 룸을 운영하므로 건조한 환경 하에서 작업하여야 하며, 분말 소재의 계량, 충진, 평탄 공정의 단순 반복 수작업으로 노동의 집중도가 떨어져 작업자가 기피하면서 인력 수급에 어려움이 있게 되고, 분말 소재 관리에도 정확성이 낮아지는 문제점이 있었다.
특허출원 제2010-0038101호(발명의 명칭 : 열전지용 펠렛의 비파괴검사장치)
이 발명은 위의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 열전지용 펠릿을 제조하는데 있어서 분말의 정밀 계량 및 공급, 정밀 계량된 분말을 공급받아 금형에 투입, 금형에 투입된 분말의 충진 및 평탄, 충진 및 평탄된 분말의 프레스에서 가압 성형, 가압 성형된 팰릿을 금형으로부터 취출 및 적재하는 공정을 순차적으로 자동 수행하여 신뢰성과 생산성을 동시에 향상시키는 열전지용 펠릿 제조장치의 제공을 그 목적으로 한다.
상기의 목적을 실현하기 위해 이 발명은, 금형(102) 내에 투입된 분말을 팰릿 형태로 가압 성형하는 프레스(101)와; 상기 프레스(101)에 투입되는 분말을 계량하여 공급하는 분말 계량 및 공급부(121); 상기 분말 계량 및 공급부(121)에서 공급받은 분말을 상기 금형(102)에 투입하여 충진하고 평탄하며, 가압 성형된 팰릿(161)을 상기 금형(102)으로부터 취출하는 분말 투입 평탄 및 팰릿 취출부(131); 상기 분말 투입 평탄 및 팰릿 취출부(131)에서 취출된 팰릿(161)을 적재하는 팰릿 적재부(181); 및, 상기 분말 투입 평탄 및 팰릿 취출부(131)를 전후 또는 좌우로 이동시키기 위해 전후 이동모듈(191)과 좌우 이동모듈(192)을 포함하는 전후좌우 이동부;로 이루어지고, 상기 분말 투입 평탄 및 팰릿 취출부(131)는, 계량된 분말을 상기 프레스(101)의 금형(102)에 투입하는 분말 금형 투입모듈(141)과, 상기 프레스(101)의 금형(102)에 투입된 분말을 충진 및 평탄하는 투입 분말 충진 및 평탄모듈(151)과, 상기 프레스(101)에서 가압 성형된 팰릿(161)을 금형(102)으로부터 취출하는 팰릿 취출모듈(171)이 상기 프레스(101)를 향해 장착판(132)에 차례로 설치되고, 상기 전후좌우 이동부의 이동에 의해, 상기 프레스(101)의 금형(102)에 상기 분말 금형 투입모듈(141), 투입 분말 충진 및 평탄모듈(151), 팰릿 취출모듈(171)이 순차적으로 각각 위치하면서 상기 금형(102) 내로 분말을 투입하여 충진하고 평탄하며, 상기 프레스(101)에서 가압 성형된 팰릿(161)을 금형(102)으로부터 취출하는 것을 특징으로 하는 열전지용 팰릿 제조장치(100)를 제공한다.
바람직하게는, 상기 투입 분말 충진 및 평탄모듈(151)은, 블레이드 회전 서보모터(152)와, 상기 프레스(101)의 금형(102) 상부에 위치하여 전후 또는 좌우로 진행하면서 투입된 분말이 상기 금형(102) 내에서 고르게 충진 및 평탄하게 하는 블레이드(156); 및, 상기 블레이드 회전 서보모터(152)의 구동 회전력을 상기 블레이드(156)에 전달하는 구동 회전력 전달수단;으로 이루어지고, 상기 블레이드(156)가 상기 구동 회전력 전달수단을 통해 상기 블레이드 회전 서보모터(152)의 구동 회전력을 전달받으면서 회전하여 전후 또는 좌우 방향으로 위치한 상태에서 상기 전후 이동모듈(191)의 전후 진행 또는 좌우 이동모듈(192)의 좌우 진행에 의해 상기 금형(102) 내의 분말을 충진 및 평탄하게 할 수 있다.
상기의 구성을 갖는 이 발명의 열전지용 팰릿 제조장치에 의하면, 표준화된 분말 소재의 관리, 프레스 및 금형의 관리를 전제로, 분말을 정밀하게 계량 및 공급하고, 정밀 계량된 분말을 공급받아 금형에 투입하고, 금형에 투입된 분말을 충진 및 평탄하고, 충진 및 평탄된 분말을 프레스에서 가압 성형하고, 프레스에서 가압 성형된 팰릿을 금형으로부터 취출 및 적재하는 공정을 자동으로 순차 수행함으로써, 신뢰성과 생산성을 동시에 향상시키는 효과가 있게 된다.
도 1a 및 도 1b는 일반적인 열전지의 구조를 나타낸 단면과 이러한 열전지를 구성하는 단위전지의 개략적인 형상을 나타낸 것이고,
도 2는 이 발명의 실시 예에 따른 열전지용 팰릿 제조장치를 나타낸 것이고,
도 3a는 도 2의 장치에서 프레스를 제외한 분말 계량 상태를 나타낸 것이고,도 3b 및 도 3c는 도 2의 장치에서 분말의 계량 공정을 나타낸 것이고,
도 4a는 도 2의 장치에서 프레스를 제외한 계량 분말 공급 상태를 나타낸 것이고, 도 4b 및 도 4c는 도 2의 장치에서 금형에 투입하기 위해 계량된 분말을 공급하는 공정을 나타낸 것이고,
도 5는 도 2의 장치에서 분말 투입 평탄 및 팰릿 취출부를 나타낸 것이고,
도 6a는 도 2의 장치에서 프레스를 제외한 분말 금형 투입 상태를 나타낸 것이고, 도 6b 및 도 6c는 도 2의 장치에서 공급받은 분말을 금형에 투입하는 공정을 나타낸 것으로,
도 7a는 도 2의 장치에서 프레스를 제외한 투입 분말 충진 및 평탄 상태를 나타낸 것이고, 도 7b 및 도 7c는 도 2의 장치에서 공급받은 금형에 투입된 분말을 충진 및 평탄하는 공정을 나타낸 것이고,
도 8a 및 도 8b는 도 2의 장치에서 금형에 투입된 분말을 충진 및 평탄하는 공정 중, 전후 이동모듈 또는 좌우 이동모듈의 작동 상태와 그 때의 금형 주변 단면을 나타낸 것이고, 도 8c 및 내지 도 8d는 도 2의 장치에서 금형에 투입된 분말을 충진 및 평탄하는 공정 중, 블레이드의 회전 작동 상태와 그 때의 금형 주변 평면을 나타낸 것이고,
도 9a는 도 2의 장치에서 프레스를 제외한 팰릿 취출 상태를 나타낸 것이고, 도 9b 및 도 9c는 도 2의 장치에서 가압 성형된 팰릿을 금형으로부터 취출하는 공정을 나타낸 것이고, 도 9d는 도 2의 장치의 가압 성형된 팰릿을 금형으로부터 취출하는 공정을 여러 단계로 구분하여 나타낸 것이고,
도 10a는 도 2의 장치에서 프레스를 제외한 팰릿 적재 상태를 나타낸 것이고, 도 10b 및 도 10c는 도 2의 장치에서 금형으로부터 취출된 팰릿을 적재하는 공정을 나타낸 것이다.
이하에서는, 이 발명의 바람직한 실시 예를 첨부하는 도면들을 참조하여 상세하게 설명하는데, 이는 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 이 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
도 2는 이 발명의 실시 예에 따른 열전지용 팰릿 제조장치를 나타낸 것이다.
이 발명의 실시 예에 따른 열전지용 팰릿 제조장치(100)는, 금형(102)내에 투입된 분말을 팰릿 형태로 가압 성형하는 프레스(101) 부분과, 상기 프레스(101)에 투입되는 분말을 계량 및 금형(102)에 투입하기 위해 공급하고, 공급받은 분말을 금형(102)에 투입하여 충진 및 평탄하며, 가압 성형된 팰릿(161)을 상기 프레스(101)의 금형(102)으로부터 취출하여 적재하도록 베이스(111)에, 분말 계량 및 공급부(121)와, 분말 금형 투입모듈(141), 투입 분말 충진 및 평탄모듈(151), 팰릿 취출모듈(171)을 포함하는 분말 투입 평탄 및 팰릿 취출부(131)와, 팰릿 적재부(181) 그리고 전후 이동모듈(191)과 좌우 이동모듈(192)을 포함하는 전후좌우 이동부를 장착시켜 형성되는 부분으로 이루어진다.
상기와 같은 구성의 이 발명의 실시 예에 따른 열전지용 팰릿 제조장치(100)는, 상기 분말 금형 투입모듈(141), 투입 분말 충진 및 평탄모듈(151), 팰릿 취출모듈(171)이 순차적으로 위치하는 상기 분말 투입 평탄 및 팰릿 취출부(131)가 상기 전후좌우 이동부의 작동에 의해 상기 프레스(101)의 금형(102)에 순차적으로 위치하면서 상기 금형(102) 내로 분말을 투입하여 충진 및 평탄하며, 상기 프레스(101)에서 가압 성형된 팰릿(161)을 금형(102)으로부터 취출한다.
도 3a는 도 2의 장치에서 프레스를 제외한 분말 계량 상태를 나타낸 것이고, 도 3b 및 도 3c는 도 2의 장치에서 분말의 계량 공정을 나타낸 것이고, 도 4a는 도 2의 장치에서 프레스를 제외한 계량 분말 공급 상태를 나타낸 것이고, 도 4b 및 도 4c는 도 2의 장치에서 계량된 분말을 공급하는 공정을 나타낸 것이다.
상기 분말 계량 및 공급부(121)는, 도 3a 내지 도 4c에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 프레스(101)의 금형(102)에 투입되는 분말을 계량하여 상기 분말 투입 평탄 및 팰릿 취출부(131)의 분말 금형 투입모듈(141)에 공급하기 위해, 분말 저장 호퍼(122)와, 리니어 피더(123)와, 정밀 계량 저울(124)과, 계량컵(125)과, 로드리스 실린더(126) 그리고 계량컵 회전 실린더(127)로 이루어진다.
상기 분말 저장 호퍼(122)는, 2~300EA 정도 생산할 분량의 분말을 저장할 수 있다.
상기 리니어 피더(123)는, 상기 분말 저장 호퍼(122)에 저장된 분말의 계량을 위해 상기 계량컵(125)에 소량을 공급한다.
상기 정밀 계량 저울(124)은, 0.001g까지의 정밀 계량 및 RS-232 통신이 가능하게 한다.
상기 계량컵(125)은, 컵 형태로 상기 리니어 피더(123)에서 공급받은 분말의 계량을 위해 상기 정밀 계량 저울(124)에 놓여진 상태로 사용한다.
상기 로드리스 실린더(126)는, 상기 정밀 계량 저울(124)에 놓여진 상기 계량컵(125)을 들어 올려 계량 위치로부터 상기 분말 금형 투입모듈(141) 위치까지 이동시킨다.
상기 계량컵 회전 실린더(127)는, 상기 분말 금형 투입모듈(141)에 위치하게 이동시킨 상기 계량컵(125)을 회전하여 계량된 분말을 상기 분말 금형 투입모듈(141)에 공급한다.
이후 상기 전후좌우 이동부에서 전후 이동모듈(191)의 전후 이동에 따른 간섭을 회피하면서 택타임을 줄이기 위해 최대한 상기 분말 금형 투입모듈(141)에 가까운 위치에서 대기한다.
도 5는 도 2의 장치에서 분말 투입 평탄 및 팰릿 취출부를 나타낸 것이다.
상기 분말 투입 평탄 및 팰릿 취출부(131)는, 상기 분말 계량 및 공급부(121)에서 공급받은 분말을 상기 금형(102)에 투입하여 충진하고 평탄하며, 가압 성형된 팰릿(161)을 상기 금형(102)으로부터 취출하기 위해, 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 베이스로서의 장착판(132)에, 투입컵(142), 투입컵 회전 실린더(143)를 포함하는 분말 금형 투입모듈(141)과, 블레이드 회전 서보모터(152), 모터 구동축 타이밍 풀리(153), 블레이드 회전축 타이밍 벨트(154), 블레이드 회전축 타이밍 풀리(155), 블레이드(156)를 포함하는 투입 분말 충진 및 평탄모듈(151) 그리고 진공 흡착 그리퍼(172), 그리퍼 승강 실린더(173)를 포함하는 팰릿 취출모듈(171)이 상기 프레스(101)를 향해 차례로 설치된다.
도 6a는 도 2의 장치에서 프레스를 제외한 분말 금형 투입 상태를 나타낸 것이고, 도 6b 및 도 6c는 도 2의 장치에서 공급받은 분말을 금형에 투입하는 공정을 나타낸 것이다.
상기 분말 금형 투입모듈(141)은, 상기 계량컵(125)으로부터 계량된 분말을 상기 투입컵(142)에서 공급받아 상기 프레스(101)의 금형(102) 위치로 상기 전후좌우 이동부에서 전후 이동모듈(191)과 좌우 이동모듈(192)의 작동에 따라 상기 투입컵(142)을 이동시킨 후 상기 투입컵 회전 실린더(143)의 회전 작동에 의해 상기 투입컵(142)을 회전시켜 분말을 상기 금형(102) 내에 투입한다.
도 7a는 도 2의 장치에서 프레스를 제외한 투입 분말 충진 및 평탄 상태를 나타낸 것이고, 도 7b 및 도 7c는 도 2의 장치에서 공급받은 금형에 투입된 분말을 충진 및 평탄하는 공정을 나타낸 것이다.
상기 투입 분말 충진 및 평탄모듈(151)은, 블레이드 회전 서보모터(152)와, 상기 프레스(101)의 금형(102) 상부에서 금형(102) 내로 투입된 분말을 고르게 충진 및 평탄하게 하는 블레이드(156) 그리고 상기 블레이드 회전 서보모터(152)의 구동 회전력을 상기 블레이드(156)에 전달하기 위해, 모터 구동축 타이밍 풀리(153), 블레이드 회전축 타이밍 벨트(154), 블레이드 회전축 타이밍 풀리(155)를 포함하는 구동 회전력 전달수단으로 이루어진다.
상기 블레이드(156)는, 상기 프레스(101)의 금형(102) 상부에 맞닿게 위치한 상태에서, 전후 또는 좌우로 진행하면서 투입된 분말이 상기 금형(102) 내에 고르게 충진 및 평탄되도록 하면서 상기 프레스(101)의 작업 공간을 고려하여 전체적으로 좁고 길게 형성시킨 사각 바 형태를 가지면서 하단을 가운데로 가면서 돌출되는 역 삼각형으로 형성시킨 하측과, 상기 블레이드 회전축 타이밍 풀리(155)와 결합되어 상기 블레이드 회전 서보모터(152)의 구동 회전력을 전달받기 위해 축 형태의 상측으로 이루어진다.
도 8a 및 도 8b는 도 2의 장치에서 금형에 투입된 분말을 충진 및 평탄하는 공정 중, 전후 이동모듈 또는 좌우 이동모듈의 작동 상태와 그 때의 금형 주변 단면을 나타낸 것이고, 도 8c 및 내지 도 8d는 도 2의 장치에서 금형에 투입된 분말을 충진 및 평탄하는 공정 중, 블레이드의 회전 작동 상태와 그 때의 금형 주변 평면을 나타낸 것이다.
상기 투입 분말 충진 및 평탄모듈(151)은, 상기 블레이드(156)가 상기 구동 회전력 전달수단을 통해 상기 블레이드 회전 서보모터(152)의 구동 회전력을 전달받으면서 회전하여 전후 또는 좌우 방향으로 위치한 상태에서 상기 전후 이동모듈(191)의 전후 진행 또는 좌우 이동모듈(192)의 좌우 진행에 의해 전후 또는 좌우로 이동하면서 상기 프레스(101)의 금형(102)에 투입된 분말을 충진 및 평탄한다.
상기와 같은 투입 분말 충진 및 평탄모듈(151)의 충진 및 평탄 작업 종료 후에는, 종래 수작업 시에도 사용하고 있던 프레스(101)로 분말의 가압 성형하는 공정을 수행한다. 이 경우, 상기 전후좌우 이동부에서 전후 이동모듈(191)과 좌우 이동모듈(192)의 작동에 따라 상기 프레스(101)의 금형(102)으로부터 상기 분말 투입 평탄 및 팰릿 취출부(131)가 빠져나온 상태를 유지하고, 다음의 전체 공정을 수행하기 위한 분말의 정밀 계량 및 공급 그리고 금형으로의 투입을 준비한다.
도 9a는 도 2의 장치에서 프레스를 제외한 팰릿 취출 상태를 나타낸 것이고, 도 9b 및 도 9c는 도 2의 장치에서 가압 성형된 팰릿을 금형으로부터 취출하는 공정을 나타낸 것이고, 도 9d는 도 2의 장치의 가압 성형된 팰릿을 금형으로부터 취출하는 공정을 여러 단계로 구분하여 나타낸 것이다.
상기 팰릿 취출모듈(171)은, 상기 프레스(101)의 금형(102)에서 가압 성형된 팰릿(161)에 대해 금형(102)으로부터 취출하기 위해, 진공 흡착 그리퍼(172)와 그리퍼 승강 실린더(173)를 포함한다.
상기 팰릿 취출모듈(171)은, 상기 전후좌우 이동부에서 전후 이동모듈(191)과 좌우 이동모듈(192)의 작동에 따라 상기 금형(102) 위치로 이동한 후, 상기 그리퍼 승강 실린더(173)를 통해 하강하여 상기 금형(102)의 팰릿(161)에 접촉시킨 상태에서 상기 진공 흡착 그리퍼(172)를 사용하여 펠릿(161)을 흡착하고, 흡착 상태의 팰릿(161)을 상기 그리퍼 승강 실린더(173)를 통해 상기 금형(102)으로부터 꺼내 들어 올린다.
도 10a는 도 2의 장치에서 프레스를 제외한 팰릿 적재 상태를 나타낸 것이고, 도 10b 및 도 10c는 도 2의 장치에서 금형으로부터 취출된 팰릿을 적재하는 공정을 나타낸 것이다.
상기 팰릿 적재부(181)는, 상기 분말 투입 평탄 및 팰릿 취출부(131)의 상기 팰릿 취출모듈(171)에서 흡착 취출된 팰릿(161)을 상기 전후좌우 이동부에서 전후 이동모듈(191)과 좌우 이동모듈(192)의 작동에 따라 150~300EA 분량의 적재 위치로 이동하여 상기 팰릿 취출모듈(171)의 상기 그리퍼 승강 실린더(173)를 통해 하강하고 상기 진공 흡착 그리퍼(172)에 흡착된 펠릿(161)의 흡착 상태를 해제한 후 상기 그리퍼 승강 실린더(173)를 상승시키면서 순차적으로 적재한다.
여기서 상기 펠릿(161)의 적재 높이를 펠릿이 손상되지 않는 범위 내에서 조정할 수 있으며, 펠릿 중앙의 홀을 중심으로 펠릿의 정리 및 탈거용 중심봉을 구비할 수 있다.
이러한 펠릿의 적재 이후에는 상기 팰릿 흡착부(171)가 상승하면서 분말 금형 투입 공정을 다시 시작한다.
상기 전후좌우 이동부는, 전후 이동모듈(191)과 좌우 이동모듈(192)을 작동시켜 상기 분말 투입 평탄 및 팰릿 취출부(131)를 전후 또는 좌우로 이동시키는데, 전후 이동모듈(191)은 모든 공정에서 분말의 투입, 충진 및 평탄, 팰릿의 흡착 이송 등의 전후 진행의 동작을 수행하며, 좌우 이동모듈(192)은 모든 공정에서 분말의 투입, 충진 및 평탄, 흡착 이송 등의 좌우 진행의 동작을 수행한다.
즉 상기 전후좌우 이동부의 작동에 의해, 상기 프레스(101)의 금형(102)에 상기 분말 금형 투입모듈(141), 투입 분말 충진 및 평탄모듈(151), 팰릿 취출모듈(171)이 순차적으로 각각 위치하면서 상기 금형(102) 내로 분말을 투입하여 충진하고 평탄하며, 상기 프레스(101)에서 가압 성형된 팰릿(161)을 금형(102)으로부터 취출하게 한다.
이 발명은 상기의 실시 예에 한정되지 않으며, 특허청구범위에 기재되는 발명의 범위 내에서 다양한 변형이 가능하고, 이러한 변형도 이 발명의 범위 내에 포함된다.
100 : 이 발명의 실시 예에 따른 열전지용 팰릿 제조장치
101 : 프레스 102 : 금형
111 : 베이스 121 : 분말 계량 및 공급부
122 : 분말 저장 호퍼 123 : 리니어 피더
124 : 정밀 계량 저울 125 : 계량컵
126 : 로드리스 실린더 127 : 계량컵 회전 실린더
131 : 분말 투입 평탄 및 팰릿 취출부 132 : 장착판
141 : 분말 금형 투입모듈 142 : 투입컵
143 : 투입컵 회전 실린더
151 : 투입 분말 충진 및 평탄모듈
152 : 블레이드 회전 서보모터
153 : 모터 구동축 타이밍 풀리
154 : 블레이드 회전축 타이밍 벨트
155 : 블레이드 회전축 타이밍 풀리
156 : 블레이드 161 : 팰릿
171 : 팰릿 취출모듈 172 : 진공 흡착 그리퍼
173 : 그리퍼 승강 실린더 181 : 팰릿 적재부
191 : 전후 이동모듈 192 : 좌우 이동모듈

Claims (2)

  1. 금형(102) 내에 투입된 분말을 팰릿 형태로 가압 성형하는 프레스(101)와;
    상기 프레스(101)에 투입되는 분말을 계량하여 공급하는 분말 계량 및 공급부(121);
    상기 분말 계량 및 공급부(121)에서 공급받은 분말을 상기 금형(102)에 투입하여 충진하고 평탄하며, 가압 성형된 팰릿(161)을 상기 금형(102)으로부터 취출하는 분말 투입 평탄 및 팰릿 취출부(131);
    상기 분말 투입 평탄 및 팰릿 취출부(131)에서 취출된 팰릿(161)을 적재하는 팰릿 적재부(181); 및,
    상기 분말 투입 평탄 및 팰릿 취출부(131)를 전후 또는 좌우로 이동시키기 위해 전후 이동모듈(191)과 좌우 이동모듈(192)을 포함하는 전후좌우 이동부;로 이루어지고,
    상기 분말 투입 평탄 및 팰릿 취출부(131)는,
    계량된 분말을 상기 프레스(101)의 금형(102)에 투입하는 분말 금형 투입모듈(141)과, 상기 프레스(101)의 금형(102)에 투입된 분말을 충진 및 평탄하는 투입 분말 충진 및 평탄모듈(151)과, 상기 프레스(101)에서 가압 성형된 팰릿(161)을 금형(102)으로부터 취출하는 팰릿 취출모듈(171)이 상기 프레스(101)를 향해 장착판(132)에 차례로 설치되고,
    상기 전후좌우 이동부의 이동에 의해, 상기 프레스(101)의 금형(102)에 상기 분말 금형 투입모듈(141), 투입 분말 충진 및 평탄모듈(151), 팰릿 취출모듈(171)이 순차적으로 각각 위치하면서 상기 금형(102) 내로 분말을 투입하여 충진하고 평탄하며, 상기 프레스(101)에서 가압 성형된 팰릿(161)을 금형(102)으로부터 취출하는 것을 특징으로 하는 열전지용 팰릿 제조장치(100).
  2. 청구항 제 1항에 있어서,
    상기 투입 분말 충진 및 평탄모듈(151)은,
    블레이드 회전 서보모터(152)와;
    상기 프레스(101)의 금형(102) 상부에 위치하여 전후 또는 좌우로 진행하면서 투입된 분말이 상기 금형(102) 내에서 고르게 충진 및 평탄하게 하는 블레이드(156); 및,
    상기 블레이드 회전 서보모터(152)의 구동 회전력을 상기 블레이드(156)에 전달하는 구동 회전력 전달수단;으로 이루어지고,
    상기 블레이드(156)가 상기 구동 회전력 전달수단을 통해 상기 블레이드 회전 서보모터(152)의 구동 회전력을 전달받으면서 회전하여 전후 또는 좌우 방향으로 위치한 상태에서 상기 전후 이동모듈(191)의 전후 진행 또는 좌우 이동모듈(192)의 좌우 진행에 의해 상기 금형(102) 내의 분말을 충진 및 평탄하는 것을 특징으로 하는 열전지용 팰릿 제조장치.
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