KR101426728B1 - 박막 곡면 커팅 장치 - Google Patents

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KR101426728B1 KR1020130146332A KR20130146332A KR101426728B1 KR 101426728 B1 KR101426728 B1 KR 101426728B1 KR 1020130146332 A KR1020130146332 A KR 1020130146332A KR 20130146332 A KR20130146332 A KR 20130146332A KR 101426728 B1 KR101426728 B1 KR 101426728B1
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Abstract

본 발명은, 커팅 작업을 반복하여 커팅부 또는 맞물림부가 마모되어도 커팅부와 맞물림부가 서로 이격되지 않도록 하고, 맞물림부에 대한 커팅부의 위치를 측정하고, 측정량이 일정 범위 내에서 유지되도록 함으로써, 균일한 품질의 커팅 동작을 수행할 수 있으며, 맞물림부와 커팅부가 마모될수록 더욱 밀착력이 견고해지는 박막 곡면 커팅 장치에 관한 것으로서, 일측에 상하로 개구된 개구부가 형성된 베이스 플레이트와; 상기 베이스 플레이트의 개구부 일측 방향 내부에 결합되어 커팅재가 안착되는 하부 금형과; 상부 금형을 포함하여 구성되어서, 상기 상부 금형이 베이스 플레이트의 상부에서 개구부의 타측 방향 내부로 삽입될 수 있도록 승강 가능하게 구비되는 커팅 유닛; 및 상기 커팅 유닛의 일측에 결합되어 상기 커팅 유닛을 승강시키는 푸셔;를 포함하여 구성되되, 상기 하부 금형은 상기 개구부의 타측과 대향되는 면에 평면도상 곡면 또는 사선 형태의 맞물림부가 형성되고, 상기 상부 금형은 상기 하부 금형의 상기 맞물림부에 대응되는 형상으로 일측 방향에 커팅부가 형성되어서, 상기 상부 금형의 하강시 상기 커팅부가 상기 맞물림부에 밀착되어 미끄러지는 것으로서 커팅 동작이 수행된다.

Description

박막 곡면 커팅 장치{Round cutter}
본 발명은, 박막 곡면 커팅 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 커팅 작업을 반복하여 커팅부 또는 맞물림부가 마모되어도 커팅부와 맞물림부가 서로 이격되지 않도록 하고, 맞물림부에 대한 커팅부의 위치를 측정하고, 측정량이 일정 범위 내에서 유지되도록 함으로써, 균일한 품질의 커팅 동작을 수행할 수 있으며, 맞물림부와 커팅부가 마모될수록 더욱 밀착력이 견고해지는 박막 곡면 커팅 장치에 관한 것이다.
일반적으로 2차 전지를 생산하기 위해서는 세라믹이 코팅된 분리막을 일정 사이즈로 커팅하는 기술이 적용되어왔다. 이러한 기술은 종이에 원형 구멍을 뚫는 펀치와 같은 기술적 사상을 이용한 노팅 금형이 사용되는데, 개구부가 형성된 하부 금형의 상면에 커팅재를 올려놓고, 커팅재의 상부에서 상부 금형을 하부 금형에 밀착시켜 하강시킴으로써 커팅재가 절단될 수 있도록 하는 것이 일반적이다.
이때, 하부 금형과 상부 금형 사이의 이격거리는 약 2~5um 를 적용하는데, 제조 공차에 의해 이 틈이 의도했던 것보다 더욱 벌어지거나 또는 반복된 커팅 작업으로 인해 하부 금형 및 상부 금형이 마모되어 최초 셋팅시보다 더욱 이격되는 경우가 종종 발생하였다.
이러한 상부 금형과 하부 금형의 틈 사이에 먼지 또는 이물질이 끼면 제대로 된 커팅 결과를 얻을 수 없게 되고, 연속 생산시 불량품이 다발 발생하게 되는 원인이 되어 왔다.
또한, 종래의 기술은 상부 금형 또는 하부 금형의 마모시 심하게 마모된 금형만을 교체하는 방법을 사용하여 왔으나, 곡면 형태의 커팅 동작을 수행하는 경우 두 금형을 모두 교체해야 하므로 생산 단가가 상승하는 요인이 되기도 하였다.
따라서, 반복된 커팅 동작에 의한 마모가 발생되더라도 두 금형 사이의 이격 거리가 일정하게 유지됨으로써 균일한 품질의 커팅 동작을 수행할 수 있는 커팅 장치의 개발이 필요로 하게 되었다.
KR10-2013-0017078(공개번호) 2013.02.19
본 발명은, 커팅 작업을 반복하여 커팅부 또는 맞물림부가 마모되어도 커팅부와 맞물림부가 서로 이격되지 않도록 하는 박막 곡면 커팅 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은, 상부 금형의 맞물림부에 대한 커팅부의 위치를 측정하고, 측정량이 일정 범위 내에서 유지되도록 함으로써, 균일한 품질의 커팅 동작을 수행할 수 있는 박막 곡면 커팅 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은, 맞물림부와 커팅부가 마모될수록 더욱 밀착력이 견고해지는 박막 곡면 커팅 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은, 일측에 상하로 개구된 개구부가 형성된 베이스 플레이트와; 상기 베이스 플레이트의 개구부 일측 방향 내부에 결합되어 커팅재가 안착되는 하부 금형과; 상부 금형을 포함하여 구성되어서, 상기 상부 금형이 베이스 플레이트의 상부에서 개구부의 타측 방향 내부로 삽입될 수 있도록 승강 가능하게 구비되는 커팅 유닛; 및 상기 커팅 유닛의 일측에 결합되어 상기 커팅 유닛을 승강시키는 푸셔;를 포함하여 구성되되, 상기 하부 금형은 상기 개구부의 타측과 대향되는 면에 평면도상 곡면 또는 사선 형태의 맞물림부가 형성되고, 상기 상부 금형은 상기 하부 금형의 상기 맞물림부에 대응되는 형상으로 일측 방향에 커팅부가 형성되어서, 상기 상부 금형의 하강시 상기 커팅부가 상기 맞물림부에 밀착되어 미끄러지는 것으로서 커팅 동작이 수행된다.
또한, 본 발명의 상기 상부 금형은, 상기 커팅부를 사이에 둔 양측 단부에 하방으로 돌출 형성되되, 측면도상 내측 방향으로 경사면이 형성된 인입부를 포함한다.
또한, 본 발명의 상기 커팅 유닛은, 상기 상부 금형의 하강시 상기 인입부의 경사면이 상기 하부 금형의 맞물림부에 의해 안내될 때 상기 상부 금형이 상기 개구부의 타단 방향으로 후퇴하는 정도를 측정하는 로드셀이 상기 상부 금형의 타단에 더 구비된다.
또한, 본 발명의 상기 커팅 유닛은, 상기 로드셀의 측정량이 설정 범위 내에서 유지되도록 상기 상부 금형을 일단 또는 타단 방향으로 전후진 시키는 실린더가 더 구비된다.
또한, 본 발명은, 상기 커팅재가 연속하여 커팅될 수 있도록 상기 베이스 플레이트의 길이 방향에 구비되는 이송 레일을 더 포함한다.
본 발명은, 커팅부의 양 측면에 경사면을 갖는 인입부가 돌출 형성됨으로써, 커팅 작업을 반복하여 커팅부 또는 맞물림부가 마모되어도 커팅부와 맞물림부가 서로 이격되지 않도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 상부 금형의 타단에 로드셀이 구비됨으로써, 상부 금형이 후퇴하는 정도로서 맞물림부에 대한 커팅부의 위치를 측정하여 조정할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 상부 금형의 타단에 실린더가 구비되어 로드셀의 측정량이 일정 범위 내에서 유지되도록 함으로써, 균일한 품질의 커팅 동작을 수행할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 맞물림부와 커팅부가 마모될수록 더욱 밀착력이 견고해지므로 커팅 작업을 반복할 수록 커팅 품질이 향상되는 효과가 있다.
도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 박막 곡면 커팅 장치의 사시도.
도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 박막 곡면 커팅 장치의 분리사시도.
도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 박막 곡면 커팅 장치의 측단면도.
도 4 는 본 발명의 실시예에 따른 박막 곡면 커팅 장치의 사용상태도.
이하에서, 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명은, 일측에 상하로 개구된 개구부(120)가 형성된 베이스 플레이트(100)와, 베이스 플레이트(100)의 개구부 일측 방향 내부에 결합되어 커팅재(10)가 안착되는 하부 금형(200)과, 상부 금형(310)을 포함하여 구성되어서 상부 금형(310)이 베이스 플레이트(100)의 상부에서 개구부(120)의 타측 방향 내부로 삽입될 수 있도록 승강 가능하게 구비되는 커팅 유닛(300) 및 커팅유닛의 일측에 결합되어 커팅 유닛(300)을 승강시키는 푸셔(400)를 포함하여 구성된다.
베이스 플레이트(100)는, 일측에 상하로 개구된 개구부(120)가 형성되어 개구부(120)의 내측 일단 방향에는 하부 금형(200)이 고정되고, 내측 타단 방향으로는 상부 금형(310)이 승하강할 수 있도록 구성된다. 이때 개구부(120)는 하부 금형(200)이 고정되는 방향이 일측, 상부 금형(310)이 승하강되는 방향이 타측으로 일괄되게 설명하기로 한다. 또한, 이러한 방향의 설정은 하부 금형(200), 상부 금형(310) 및 모든 구성요소에 일관되게 적용된다.
이러한 베이스 플레이트(100)의 측면에는 베이스 플레이트(100)의 길이방향을 따라 이송 레일(110)이 구비되어서 복수의 커팅재(10)를 연속하여 이송함으로써 연속된 커팅이 이루어질 수 있도록 한다.
하부 금형(200)은 베이스 플레이트(100)의 개구부(120) 일측 방향의 내부에 결합되어 상면에 커팅재(10)가 안착될 수 있도록 구성되고, 개구부(120)의 타측 방향과 대향되는 면, 즉, 개구부(120)의 타측 방향을 바라보는 면에 평면도상 곡면 또는 사선 형태의 맞물림부(210)가 형성된다. 이러한 맞물림부(210)는 커팅 유닛(300)의 상부 금형(310)이 개구부(120)에 삽입될 때 상부 금형(310)에 형성된 커팅부(311)가 맞물림부(210)에 밀착하여 스쳐 지나가는 것으로 상부의 커팅재(10)를 절단하기 위한 수단으로서, 가위의 원리와 유사한 특성을 갖는다.
하부 금형(200)은 커팅재(10)가 미끄러져 이송될 때 커팅재(10)에 흠집이 발생되지 않도록 상면이 평면형태로 형성되며, 하부 금형(200)의 상면과 베이스 플레이트(100)의 상면은 단턱진 곳이 없이 동일한 높이로 결합되는 것이 바람직하다.
한편, 맞물림부(210)의 양측 끝단쪽은 상부 금형(310)의 인입부(312)가 안내되는 부분으로서, 인입부(312)가 용이하게 안내될 수 있도록 평면도상 경사지지 않고 상부 금형(310)의 전후진 방향에 수직한 형태로 형성되는 것이 바람직하다.
커팅 유닛(300)은 상부 금형(310)을 포함하여 구성되어서, 상부 금형(310)이 베이스 플레이트(100)의 상부에서 개구부(120)의 타측 방향 내부로 삽입될 수 있도록 승강 가능하게 구비된다.
상부 금형(310)은 육면체 형상으로 형성되되, 하부 금형(200)의 맞물림부(210)에 대응되는 형상으로 일측 방향에 커팅부(311)가 형성되어서, 개구부(120) 내측으로 삽입시 하부 금형(200)의 맞물림부(210)에 커팅부(311)가 밀착되어 미끄러지는 것으로서 커팅재(10)를 커팅할 수 있도록 구성된다.
이때, 커팅부(311)가 맞물림부(210)에 최대한 밀착되게 할수록 정확한 커팅이 이루어지게 되는데, 상부 금형(310)이 일단 방향, 즉 하부 금형(200) 방향으로 너무 치우칠 경우 커팅부(311)가 맞물림부(210)를 스쳐지나지 못하고 하부 금형(200)의 상면에 부딛혀 하강이 멈추게 되거나, 또는 상부 금형(310)이 타단 방향으로 치우쳐 하부 금형(200)으로부터 멀어질 경우 상부 금형(310)의 하강시 맞물림부(210)와 커팅부(311)가 전혀 밀착되지 못하게 되어 커팅이 이루어지지 못하거나 정확한 커팅 품질을 얻지 못할 가능성이 있다. 또한, 최초 커팅시에는 커팅부(311)와 맞물림부(210)가 적절한 간격으로 유지되었으나, 커팅 동작을 수회 반복하는 도중 커팅부(311) 또는 맞물림부(210)가 연마되어 이격 거리가 벌어져 커팅 품질이 저하될 가능성이 있다.
따라서, 본 발명에서는 커팅부(311)가 맞물림부(210)에 정확히 일치되어 밀착되고, 커팅 동작을 반복하여 커팅부(311) 및 맞물림부(210)가 마모되어도 이격 거리가 변화되지 않도록 인입부(312)의 구성이 개시된다.
인입부(312)는 상부 금형(310)의 커팅부(311)를 사이에 둔 양측 단부에 돌출 형성된다. 즉, 육면체 형상의 커팅부(311)의 바닥면 네 모서리 중 커팅부(311)가 형성된 일단과 커팅부(311)와 대향되는 타단을 제외한 양 측면 모서리로부터 하방으로 돌출 형성되며, 측면도상 내측 방향으로 경사면이 형성되어 구성된다.
이러한 인입부(312)는 상부 금형(310)이 하강하여 개구부(120)의 내측으로 삽입될 때 커팅부(311)를 맞물림부(210)에 밀착되도록 안내하는 역할을 하며, 이의 동작을 상세히 살펴보면, 인입부(312)는 상부 금형(310)의 하단으로부터 돌출 형성되었으므로, 상부 금형(310)의 하강시 맞물림부(210)의 양측 단부와 인입부(312)의 경사면이 우선 접촉하게 된다. 이 상태로 상부 금형(310)을 더욱 하강시키면 인입부(312)의 경사면이 맞물림부(210)를 타고 미끄러지듯이 안내되어 개구부(120)로 진입하게 되고, 인입부(312)의 진입과 동시에 커팅부(311)가 맞물림부(210)와 밀착하게 되는 것이다. 이 과정에서 상부 금형(310)은 일단 방향에서 타단 방향으로 일정 거리만큼 후퇴하게 된다.
이러한 인입부(312)가 구비됨으로써 상부 금형(310)의 하강시 커팅부(311)가 하부 금형(200)의 상면에 걸리지 않고 용이하게 개구부(120) 내측으로 안내될 수 있으며, 인입부(312)의 경사면이 형성된 폭 만큼 상부 금형(310)을 하부 금형(200) 방향으로 더욱 돌출 세팅할 수 있으므로 커팅부(311) 또는 맞물림부(210)가 일정 부분 마모되더라도 커팅부(311)와 맞물림부(210)의 이격 거리가 전혀 멀어지지 않게 된다. 따라서, 커팅부(311)와 맞물림부(210)의 이격 거리, 즉 클리어런스를 2um 수준으로 매우 정밀하게 유지할 수 있게 되는 것이다.
그러나, 커팅부(311)와 맞물림부(210)의 이격 거리와 더불어 커팅재(10)의 재질에 따른 반발력 또한 커팅재(10)의 커팅 품질에 영향을 주게 된다. 즉, 커팅부(311)가 맞물림부(210)에 밀착하여 미끄러져 들어가기 전 커팅부(311)는 우선 커팅재(10)와 접촉하게 되는데, 이때 커팅재(10)의 반발력에 의해 커팅부(311)가 의도치 않게 맞물림부(210)와 이격되게 된다. 이러한 이격 정도는 최초 커팅부(311)의 위치와도 관계가 있는데, 최초 커팅부(311)의 위치가 일단 방향으로 치우쳤을 경우에는 커팅재(10)의 반발력이 있더라도 용이하게 맞물림부(210)에 밀착될 수 있는 반면, 커팅부(311) 및 맞물림부(210)가 마모되어 커팅부(311)에 대한 맞물림부(210)의 위치가 최초 설정시의 어긋난 거리보다 가까워졌을 경우에는 커팅재(10)의 반발력에 의하여 커팅부(311)와 맞물림부(210)가 밀착되는 정도가 느슨해질 수 있게 되는 것이다.
따라서, 맞물림부(210)의 위치에 대한 커팅부(311)의 위치는 항상 고르게 설정되어야 하며, 이를 위하여 본 발명에서는 로드셀(320) 및 실린더(330)의 구성이 또한 개시된다.
로드셀(320)은 상부 금형(310)의 하강시 인입부(312)의 경사면이 하부 금형(200)의 맞물림부(210)에 의해 안내될 때 상부 금형(310)이 타단 방향으로 후퇴하는 정도를 측정하는 역할을 하며, 이를 위하여 로드셀(320)은 상부 금형(310)의 타단에 결합되어 구비된다.
즉, 로드셀(320)은 상부 금형(310)의 후퇴 정도를 측정하여 맞물림부(210)에 대한 커팅부(311)의 위치가 어느 정도인지를 판단함으로써 상부 금형(310)의 위치를 조절할 수 있게 하는 것이다.
이러한 로드셀(320)은 일단이 상부 금형(310)의 타단에, 타단이 후술할 실린더 플레이트(331)의 일단에 접촉되도록 구비된다.
실린더(330)는 로드셀(320)의 측정량이 설정 범위 내에서 유지되도록 상부 금형(310)을 일단 또는 타단 방향으로 전후진 시키는 역할을 하며, 이를 위하여 일단이 상부 금형(310)의 타단과 결합되도록 상부 금형(310)의 타단 방향에 결합되도록 구비된다.
이러한 실린더(330)는 육면체 형상의 실린더 플레이트(331) 내부에 구비되는 것이 바람직하며, 실린더 플레이트(331)의 일단 외측으로 실린더(330)의 일부가 돌출되어 상부 금형(310)의 타단에 결합되도록 하는 것이 바람직하다.
이러한, 인입부(312), 로드셀(320) 및 실린더(330)의 구성에 의하여 하부 금형(200)의 맞물림부(210)와 상부 금형(310)의 커팅부(311)의 밀착이 항시 일정하게 유지되며, 또한, 제조 공차에 의해 최초 설정시 맞물림부(210)와 커팅부(311)가 완벽히 일치하지 못하였다 하더라도, 커팅을 반복할수록 마찰에 의해 서로 동일한 형상으로 마모되며 더욱 밀착되므로, 커팅 작업을 반복할수록 오히려 커팅 품질이 향상되는 효과를 갖게 된다.
한편, 실린더 플레이트(331)의 상면에는 판형의 푸셔 플레이트(410)가 구비되어 실린더 플레이트(331)와 결합되며, 이러한 푸셔 플레이트(410)는 실린더 플레이트(331)를 고정함과 동시에 로드셀(320)을 내부에 구비한 로드셀 플레이트(321) 및 상부 금형(310)의 상면과 접촉함으로써 상부 금형(310)의 하강시 균일한 압력이 상부 금형(310)에 전달될 수 있도록 한다.
즉, 실린더(330)에 의해 상부 금형(310)이 전후진되고, 실린더 플레이트(331)에 의해 로드셀(320)이 지지된 상태에서 실린더 플레이트(331)에만 상하 방향의 힘을 제공하면 상부 금형(310)이 하부 금형(200)에 닿는 순간 실린더(330) 자체의 유격에 의해 흔들릴 가능성이 있고, 또한 실린더(330)의 내구성에도 악영향을 주게 된다.
따라서, 상부 금형(310)에 상하 방향의 균일한 압력이 제공될 수 있도록 상부 금형(310)의 상면을 고르게 가압하는 구성이 필요로 하게 되며, 이를 위하여 푸셔 플레이트(410)가 구비되는 것이다.
이러한 푸셔 플레이트(410)는 또한 실린더 플레이트(331)의 위치를 고정시킴으로써 실린더 플레이트(331)가 일단에 지지된 로드셀(320)의 받침대 역할을 할 수 있도록 하는 역할 또한 병행한다.
푸셔 플레이트(410)의 측면 또는 상면에는 푸셔 플레이트(410)를 승강시키는 퓨셔가 구비되며, 푸셔 플레이트(410)에 결합된 실린더 플레이트(331), 실린더 플레이트(331) 및 실린더(330)에 결합된 로드셀(320) 및 상부 금형(310), 즉, 커팅 유닛(300) 전체가 승강하게 된다.
상술한 구성으로 이루어진 본 발명은, 커팅부(311)의 양 측면에 경사면을 갖는 인입부(312)가 돌출 형성됨으로써, 커팅 작업을 반복하여 커팅부(311) 또는 맞물림부(210)가 마모되어도 커팅부(311)와 맞물림부(210)가 서로 이격되지 않도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 상부 금형(310)의 타단에 로드셀(320)이 구비됨으로써, 상부 금형(310)이 후퇴하는 정도로서 맞물림부(210)에 대한 커팅부(311)의 위치를 측정하여 조정할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 상부 금형(310)의 타단에 실린더(330)가 구비되어 로드셀(320)의 측정량이 일정 범위 내에서 유지되도록 함으로써, 균일한 품질의 커팅 동작을 수행할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 맞물림부(210)와 커팅부(311)가 마모될수록 더욱 밀착력이 견고해지므로 커팅 작업을 반복할 수록 커팅 품질이 향상되는 효과가 있다.
10 : 커팅재 100 : 베이스 플레이트
200 : 하부 금형 210 : 맞물림부
300 : 커팅 유닛 310 : 상부 금형
311 : 커팅부 312 : 인입부
320 : 로드셀 330 : 실린더
400 : 푸셔

Claims (5)

  1. 일측에 상하로 개구된 개구부가 형성된 베이스 플레이트와;
    상기 베이스 플레이트의 개구부 일측 방향 내부에 결합되어 커팅재가 안착되는 하부 금형과;
    상부 금형을 포함하여 구성되어서, 상기 상부 금형이 베이스 플레이트의 상부에서 개구부의 타측 방향 내부로 삽입될 수 있도록 승강 가능하게 구비되는 커팅 유닛; 및
    상기 커팅 유닛의 일측에 결합되어 상기 커팅 유닛을 승강시키는 푸셔;
    를 포함하여 구성되되,
    상기 하부 금형은 상기 개구부의 타측과 대향되는 면에 평면도상 곡면 또는 사선 형태의 맞물림부가 형성되고, 상기 상부 금형은 상기 하부 금형의 상기 맞물림부에 대응되는 형상으로 일측 방향에 커팅부가 형성되어서, 상기 상부 금형의 하강시 상기 커팅부가 상기 맞물림부에 밀착되어 미끄러지는 것으로서 커팅 동작이 수행되고,
    상기 상부 금형은, 상기 커팅부를 사이에 둔 양측 단부에 하방으로 돌출 형성되되, 측면도상 내측 방향으로 경사면이 형성된 인입부를 포함하는 박막 곡면 커팅 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 커팅 유닛은, 상기 상부 금형의 하강시 상기 인입부의 경사면이 상기 하부 금형의 맞물림부에 의해 안내될 때 상기 상부 금형이 상기 개구부의 타단 방향으로 후퇴하는 정도를 측정하는 로드셀이 상기 상부 금형의 타단에 더 구비되는 박막 곡면 커팅 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 커팅 유닛은, 상기 로드셀의 측정량이 설정 범위 내에서 유지되도록 상기 상부 금형을 일단 또는 타단 방향으로 전후진 시키는 실린더가 더 구비되는 박막 곡면 커팅 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 커팅재가 연속하여 커팅될 수 있도록 상기 베이스 플레이트의 길이 방향에 구비되는 이송 레일을 더 포함하는 박막 곡면 커팅 장치.
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