KR101608331B1

KR101608331B1 - 극판 자동 공급장치

Info

Publication number: KR101608331B1
Application number: KR1020140108475A
Authority: KR
Inventors: 이규형; 김영관; 김정현
Original assignee: 세방전지(주)
Priority date: 2014-08-20
Filing date: 2014-08-20
Publication date: 2016-04-04
Also published as: KR20160023012A

Abstract

본 발명은 극판 공급장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다 수개가 적층된 상태로 이송되는 양극 또는 음극의 극판을 이송하는 과정에서 수평 및 수직 방향으로 방향전환이 가능하고 접착상태를 해제하여 스택킹 장치로 공급할 수 있는 극판 자동 공급장치에 관한 것이다.

Description

극판 자동 공급장치{AUTOMATIC SUPPLY APPARATUS FOR ELECTRODE PLATE}

일반적으로, 이차전지는 사용 후 재충전될 수 있고, 그 용량이 무한정은 아니지만 어느 정도까지 방전 처리를 역으로 행함으로써 동일 전지의 반복적인 사용이 가능하다. 이때, 이차 전지는 복수개의 양극판과 음극판 사이에 세퍼레이터를 적층하여 만드는 것이 일반적이다. 즉, 양극판 위에 세퍼레이터를 적층하고, 세퍼레이터 위에 음극판을 적층하고, 음극판 위의 세퍼레이터 상면에 다시 양극판을 적층하고 재차 세퍼레이터와 음극판을 순차적으로 적층하는 방식에 의해 이차 전지를 만든다.

상기 이차 전지를 만들기 위해 적층되는 각 극판의 양면에는 극성을 결정하는 활물질이 코팅되어 있다. 즉, 양극판의 양면에는 양극 활물질이 코팅되어 있고, 음극판의 양면에는 음극 활물질이 코팅되어 있다.

따라서, 양극판과 음극판 사이에 세퍼레이터를 개재시켜 복수개의 양극판과 음극판(이하, 양극판과 음극판을 이해의 편의상 극판으로 통일하여 칭함)이 적층된 소정 면적의 전극 조립체를 제조하고, 이러한 전극 조립체를 파우치에 수용하여 파우치의 일측 개방부를 통해 파우치 내부에 전해액을 주입한 전지 파우치를 만들고, 이러한 이차 전지의 전지 파우치에 충방전을 완료한 다음, 전지 파우치의 일측 개방부를 밀봉함으로써 파우치형 이차전지의 제조를 완료하게 되는 것이다.

한편, 상기와 같이 복수개의 극판을 적층하여 이차 전지를 만들기 위해서는 개별 극판을 이송 라인을 따라 스태킹 트레이(적재함)에 가지고 와서 다층으로 적재하는 공정을 수행하는 것이 보통이다. 즉, 이송 라인을 따라 사각형태의 개별 극판을 이송하면서 극판에 불량이 있는지의 여부를 검사하는 공정 등을 수행하고, 이러한 표면검사 공정 등이 완료된 개별 극판을 스태킹 트레이의 상부 위치에서 낙하시키는 방식으로 복수개의 극판을 적재하게 되는 것이다.

이때, 이송 라인을 따라 극판을 이송하면서 스태킹 트레이로 낙하시키는 경우, 극판이 스태킹 트레이의 직하방으로 낙하하기 보다는 극판의 전단부측보다 후단부측이 상대적으로 더 들려져서 경사진 상태에서 극판이 전진하면서 스태킹 트레이로 낙하하여 적재된다.

이와 같은 종래의 스태킹장치(200)는, 예를 들면, 등록특허공보 제10-1307878호, (2013.09.06 등록), 등록특허공보 제10-1329073호(2013.11.07 등록)에서 개시된 바와 같다.

하지만, 종래에는 상기와 같은 양극판과 음극판, 세퍼레이터를 적층하기 위한 스태킹장치를 제안하는 바에 중점을 두고 있고, 상기 스태킹장치에 극판을 공급하는 전체 과정이 자동화를 이루지 못하여 인력이 다 수 투입되는 문제점이 있었다.

즉, 종래에는 작업자가 수작업으로 다 수개의 극판을 적층시킨 뒤에 상기 스태킹장치에 투입해야됨에 따라 1기의 스태킹 장치당 적어도 2명이 이상의 작업인력이 필요함에 따라서 제조비용을 상승시키는 원인이 되었다.

아울러 종래에는 다 수개의 극판이 적층된 극판군이 이송됨에 따라서 극판이 접착된 상태로 이송됨에 따라 작업자가 수작업으로 일일이 극판을 분리해서 스태킹장치에 투입해야되는 번거로운 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 다 수개의 극판이 적층된 극판군에서 낱장으로 스태킹장치로 투입하는 과정을 자동화하여 작업인력 및 및 작업시간을 단축시킬 수 있는 극판 자동 공급장치를 제공함에 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은 이송되는 극판의 수평 및 수직으로 자세변환이 가능하고, 접착된 상태의 극판을 이송과정에서 자동으로 분리시켜 스태킹장치로 투입할 수 있는 극판 자동 공급장치를 제공함에 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 하기와 같은 실시예를 포함한다.

본 발명에 따른 극판 자동 공급장치의 바람직한 실시예는 수평으로 눕혀진 상태로 다 수개의 극판이 적층된 극판군을 이송하는 컨베이어; 상기 컨베이어로부터 수평으로 이송된 극판군을 인계받아 수직으로 정렬시키고, 진동을 가하여 접착된 극판을 분리시키는 극판정렬부; 상기 극판정렬부에서 수직 정렬된 극판군을 이동시키는 클램프; 상기 클램프로부터 이송된 수직 정렬된 극판군을 낱장으로 스태킹장치에 투입하는 극판 투입부; 및 상기 컨베이어로부터 이송되는 극판군을 상기 극판정렬부에서 수직 정렬하도록 제어하고, 상기 수직정렬된 극판군을 상기 클램프로 상기 극판투입부로 이송하도록 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 극판투입부는 상기 스태킹장치의 투입구측으로 연장되어 상기 클램프에 의해 이송되는 극판군을 수용하는 투입테이블; 상기 극판군을 가압하여 상기 투입테이블의 출구측으로 이동시키는 푸쉬바; 상기 제어부의 제어에 의하여 상기 푸쉬바를 전후 방향으로 이동시키는 실린더; 상기 투입테이블의 일측에서 상하방향으로 회전가능하도록 고정되어 상기 극판군의 맨뒤쪽 극판의 후면을 지지하는 극판지지대; 상기 제어부의 제어에 의해 상기 극판지지대를 상하로 회전가능하도록 구동시키는 지지대 구동수단; 및 상기 투입테이블의 출구측에서 상기 극판군중 맨 앞쪽 극판에 밀착되어 회전함에 따라 상기 스태킹장치로 투입하는 회전롤러를 포함하는 극판 자동 공급장치를 제공할 수 있다.

삭제

본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 극판정렬부는 양측면이 개방되어 상기 컨베이어로부터 이송된 극판군을 수용하는 수직케이스; 상면에 고정된 상기 수직케이스를 회전 및 이동시키는 이송수단; 상기 수직케이스의 위치를 감지하는 제1센서; 상기 이송수단의 양측에서 상호 대향된 위치에서 각각 설치되어 상기 수직케이스의 개방된 양측면을 가압하여 상기 극판군을 정렬시키고, 진동을 가하여 접착된 극판을 분리시키는 진동판; 및 상기 제1센서의 수직케이스 위치 감지신호를 수신하는 상기 제어부의 제어에 의해 상기 진동판을 전후 방향으로 이동시키고, 상기 진동판에 진동을 가하는 진동 구동수단을 포함한다.

삭제

본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 극판지지대는 상기 투입테이블의 일측에 연장된 레일을 따라 설정된 거리만큼 순차적으로 이동하면서 상기 극판군을 상기 투입테이블의 출구측으로 이동시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 극판투입부는 상기 투입테이블에서 상기 극판군의 위치를 감지하여 상기 제어부에 인가하는 제2센서;를 포함하고, 상기 제어부는 상기 제2센서의 감지신호가 수신되면, 상기 지지대 구동수단을 제어하여 상기 극판지지대를 순차적으로 이동시켜 상기 극판군을 상기 출구측으로 이동시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 수직케이스는 상호 이격되어 전면과 후면을 이루는 직립판과, 상기 직립판 사이에 수평으로 연장되는 바닥판과, 상기 직립판에 클램프가 인입될 수 있도록 절개 형성된 절개구를 포함한다.

본 발명은 양극판과 음극판을 스태킹장치에 자동으로 이송가능함에 따라 작업인력을 감축시킬 수 있어 제조비용을 절감시킬 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 다 수개가 적층된 상태로 이송되는 극판을 진동을 가하여 분리시킬 수 있고, 스태킹장치의 투입시에 극판부족을 감지하여 자동으로 투입구에 공급될 수 있기에 작업시간을 단축시키는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 극판 자동 공급장치를 도시한 블럭도,
도 2는 본 발명에 따른 극판 자동 공급방법을 도시한 순서도,
도 3은 본 발명에 따른 극판 자동 공급장치에서 극판정렬부를 도시한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 극판 자동 공급장치에서 극판정렬부의 수직케이스를 도시한 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 극판 자동 공급장치에서 극판정렬부의 동작을 간략히 도시한 도면,
도 6은 본 발명에 따른 극판 자동 공급장치에서 극판투입부의 동작을 간략 도시한 도면,
도 7은 본 발명에 따른 극판 자동 공급장치에서 컨베이어 투입부의 동작을 간략히 도시한 도면,
도 8은 본 발명에 따른 극판 자동 공급방법에서 투입단계를 도시한 순서도이다.

이하에서는 본 발명에 따른 극판 자동 공급장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 극판 자동 공급장치를 도시한 블럭도이다.

도 1을 참조하면 본 발명에 따른 극판 자동 공급장치는 다 수개의 극판이 적층되는 극판군(300)과, 극판군(300)의 이송 및 정렬을 제어하는 제어부(110)와, 극판군(300)을 이송하는 컨베이어(130)와, 상기 제어부(110)의 제어에 의하여 상기 극판군(300)을 컨베이어(130)로 투입하는 컨베이어 투입부(120)와, 상기 컨베이어(130)에서 이송된 극판군(300)을 수직으로 정렬시킨 뒤에 진동을 가하여 극판군(300)중에서 접착된 극판을 분리하는 극판정렬부(140)와, 상기 극판정렬부(140)에서 정렬된 극판군(300)을 클램핑 하여 이송하는 클램프(150)와, 상기 클램프(150)에서 이송된 극판군(300)중에서 낱장으로 극판을 이송시켜 스태킹장치(200)(Stacking apparatus)에 투입하는 극판투입부(160)를 포함한다.

상기 컨베이어(130)는 상기 컨베이어 투입부(120)에 의하여 투입된 다 수개의 극판군(300)을 순차적으로 상기 극판정렬부(140)로 이송시킨다. 이때 상기 극판군(300)은 다 수개가 수평으로 눕혀진 상태에서 적층된다.

상기 컨베이어 투입부(120)는 수평으로 눕혀진 상태로 적층된 다 수개의 극판을 가압하여 상기 컨베이어(130)로 이동시키며, 이는 도 2를 참조하여 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 극판 자동 공급장치에서 컨베이어 투입부(120)의 동작을 간략히 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 상기 컨베이어 투입부(120)는 다 수개가 수평으로 눕혀진 상태에서 적층된 극판이 정렬되는 공급테이블(123)과, 상기 공급테이블(123)의 상측에서 연장된 레일(도시되지 않음)을 따라서 이동되어 상기 공급테이블(123)에 정렬된 극판군(300)을 가압하여 이동시키는 투입바(122)와, 상기 투입바(122)를 수평 및 승하강시키는 투입바 구동수단(121)을 포함한다.

상기 투입바 구동수단(121)은 상기 제어부(110)의 제어에 의하여 상기 공급테이블(123)의 상측에서 일방향으로 연장되는 레일(도시되지 않음)을 따라 상기 투입바(122)를 이동시킨 후 상기 투입바(122)를 하강시켜 상기 극판군(300)을 가압하여 이동시킨다.

상기 투입바(122)는 상기 투입바 구동수단(121)에 의해 발생된 구동력에 의하여, 예를 들면, 테이블의 상측을 따라 이동되어 설정위치에서 정지한 후 수직하강하여 극판군(300)을 상기 컨베이어(130)측 방향으로 가압하여 이동시킨다.

이때 상기 공급테이블(123)은 한쪽 끝단에서 하향 경사지도록 연장되어 상기 컨베이어(130)의 상측으로 하향 연장된 경사판(124)을 더 포함한다.

따라서 상기 투입바(122)는 상기 경사판(124)까지 상기 극판군(300)을 가압하여 이동시킨다. 따라서 상기 극판군(300)은 상기 경사판(124)에서 미끄러져 상기 컨베이어(130)의 상면으로 이동된다.

상기 극판정렬부(140)는 상기 컨베이어(130)로부터 이송된 극판군(300)을 수평에서 수직으로 정렬시키고, 진동을 가하여 극판군(300)중에 접착된 극판을 분리시킨다. 상기 극판정렬부(140)는 도 3 내지 도 5을 참조하여 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 극판 자동 공급장치에서 극판정렬부를 도시한 도면, 도 4는 본 발명에 따른 극판 자동 공급장치에서 극판정렬부의 수직케이스를 도시한 사시도, 도 5는 본 발명에 따른 극판 자동 공급장치에서 극판정렬부의 동작을 간략히 도시한 도면이다.

도 3 내지 도 5을 참조하면, 상기 극판정렬부(140)는 상기 컨베이어(130)로부터 이송된 극판군(300)을 수용하는 수직케이스(145)와, 상기 수직케이스(145)를 이송시키는 이송수단(143)과, 상기 수직케이스(145)의 위치를 감지하는 제1센서(142)와, 상기 수직케이스(145)를 가압하여 극판군을 수직 정렬시키는 진동판(144)과, 상기 진동판(144)에 진동을 가하는 진동 구동수단(141)을 포함한다.

상기 이송수단(143)은 상기 수직케이스(145)를 상기 컨베이어(130)의 출구측으로 무한회전시킨다. 예를 들면, 상기 이송수단(143)은 양측에서 회전되는 롤러에 의하여 무한회전되는 벨트(도면번호 부여되지 않음)로서 구비될 수 있고, 상기 벨트에 상기 수직케이스(145)가 고정된다.

상기 수직케이스(145)는 상기 벨트와 일체형으로 형성되거나 착탈식으로 고정되어 상기 컨베이어(130)로부터 이송되는 수평으로 적층된 극판군(300)을 인계받는다. 이를 위하여 상기 수직케이스(145)는 상호 이격되어 전면과 후면을 이루는 직립판(145a)과, 상기 직립판(145a) 사이에 수평으로 연장되는 바닥판(145b)과, 상기 직립판(145a)에서 하향되도록 절개되어 후술되는 클램프(150)가 인입될 수 있도록 공간을 형성하는 절개구(145c)를 포함한다.

즉, 상기 수직케이스(145)는 양측이 개방된 상태이며, 전면과 후면에서 상기 클램프(150)가 인입되어 수용된 극판군(300)을 클램핑 할 수 있도록 절개구(145c)가 형성된다. 여기서 상기 수직케이스(145)는 개방된 양측에서 상기 진동판(144)이 밀착된다.

상기 제1센서(142)는 상기 이송수단(143)에 의하여 회전되는 수직케이스(145)가 상기 컨베이어(130)의 끝단에 위치되는지와, 상기 진동판(144)의 설치 위치에 위치됨을 감지하여 상기 제어부(110)에 인가한다.

상기 수직케이스(145)는 수평으로 적층된 극판군(300)을 상기 컨베이어(130)로부터 인계받은 뒤에 상기 이송수단(143)의 구동에 의하여 회전됨에 따라 상기 극판군(300)을 수평상태에서 수직상태로 수용한다. 이때 상기 극판군(300)은 상기 수직케이스(145)의 개방된 양측면을 통하여 양 측면이 각각 노출된 상태이고, 수평상태에서 수직으로 변환되는 과정에서 들쑥날쑥한 상태로서 정렬되지 못한 상태이다.

상기 진동 구동수단(141)은 상기 제어부(110)의 제어에 의하여 구동되어 상기 진동판(144)을 전후 방향으로 이동시키고, 진동을 가하여 상기 수직케이스(145)에 수용된 극판군(300)을 정렬시키고, 상호 접착된 극판을 분리시킨다. 여기서 상기 진동 구동수단(141)은 크게 상기 진동판(144)을 전후 방향으로 이동시키는 모터와, 상기 진동판(144)에 진동력을 전달하는 모터로서 구성될 수 있다.

아울러 상기 제1센서(142)는 상기 제어부(110)에 수직케이스(145)를 감지하여 송신하고, 상기 진동구동수단 및 이송수단(143)은 상기 제1센서(142)의 감지신호를 수신한 제어부(110)의 제어에 의하여 구동되는 것으로 설명되었으나, 다른 실시예로서 상기 진동 구동수단(141)에서 상기 제1센서(142)의 감지신호를 수신하여 상기 이송수단(143)과 진동판(144)을 직접제어함도 가능하다.

예를 들면, 상기 진동 구동수단(141)은 마이크로 프로세서와 같은 제어용 프로그램의 기록이 가능한 장치가 부가되어 상기 제1센서(142)의 감지신호에 따라서 상기 진동판(144)과 이송수단(143)을 직접 제어할 수 있다. 이는 본 발명의 기술적 사상의 범주에 속하는 다양한 응용예중에 어느 하나에 해당된다.

상기 진동판(144)은 상기 진동 구동수단(141)의 구동에 의하여 상기 수직케이스(145)의 개방된 양측면으로 밀착되도록 이동되어 상기 수직케이스(145)에 수용된 극판군(300)을 정렬시킨다. 이때 상기 극판군(300)은 상기 수직케이스(145)의 개방된 양 측면을 통하여 측면이 상기 수직케이스(145)의 외측으로 인출된 상태이다. 따라서 상기 진동판(144)은 상기 극판군(300)의 양측면에 각각 가압하여 정렬시킨다.

상기 진동판(144)은, 예를 들면, 상기 이송수단(143)의 양측에서 상호 대향된 위치에 각각 설치되는 한 쌍으로 설치되며, 상기 한 쌍의 진동판(144)은 수직으로 직립되어 상호 이격된 한 쌍의 판으로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 한 쌍의 판은 상호 이격됨에 따라 상기 진동 구동수단(141)으로부터 전달된 진동을 더욱 증폭시킬 수 있는 효과가 있다. 예를 들면, 상기 극판군과 밀착된 앞쪽의 제1판(도면번호 부여되지 않음)과, 상기 제1판과 이격된 제2판(도면번호 부여되지 않음)으로 진동판이 구성된다면, 상기 제1판과 제2판은 상호 이격됨에 따라 상기 진동 구동수단(141)에 의한 진동으로 상기 제2판이 제1판을 불규칙하게 다수 타격함에 따라 제1판의 진동이 강화될 수 있다.

더욱 바람직하게로는 상기 제1판과 제2판 사이에 고무나 스프링에 의한 탄성수단(도시되지 않음)을 부가하여 상기 제1판과 제2판의 손상을 방지함도 가능하다.

여기서 상기 극판군(300)은 제조사측의 제조과정 또는 이송과정에서 계속 적층된 상태임에 따라 상호 밀착되어 접착된 극판이 다 수개 존재한다. 종래에는 접착된 극판을 수작업으로 진행함에 따라 작업인력이 추가로 필요하고 작업시간이 많이 소요되었다.

하지만 본 발명은 상기 진동 구동수단(141)에 의해 상기 극판군(300)의 양측면에서 밀착된 상태의 진동판(144)으로 상기 극판군(300)에 진동을 가하여 접착된 다 수개의 극판을 분리시켜 위와 같은 종래의 문제점을 해결하였다.

상기 클램프(150)는 상기 이송수단(143)의 상면에서 회전되는 수직케이스(145)에 수용된 극판을 클램핑하여 상기 극판투입부(160)까지 이송시킨다. 이때 상기 클램프(150)는 일반적으로 공지된 구성으로서 상기 극판군(300)을 클램핑하기 위한 핑거부(도시되지 않음)를 구비한다. 상기 핑거부(도시되지 않음)는 상기 수직케이스(145)의 절개구(145c)를 통하여 상기 극판군(300)의 맨앞쪽 극판과 뒤쪽의 극판을 각각 클램핑하여 승강한다. 상기 클램프(150)는 일반적으로 공지된 구성임에 따라 도면 및 그 상세 구성에 대한 설명을 생략한다.

상기 극판투입부(160)는 도 6을 참조하여 설명한다. 도 6은 본 발명에 따른 극판 자동 공급장치에서 극판투입부(160)의 동작을 간략 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 상기 극판투입부(160)는 상기 클램프(150)로부터 이송된 극판군(300)을 지지하는 투입테이블(167)과, 상기 투입테이블(167)에서 극판군(300)을 감지하는 제2센서(161)와, 상기 투입테이블(167)에서 상하방향으로 회전되어 상기 극판군(300)을 지지하는 극판지지대(164)와, 상기 극판군(300)을 가압하여 이송시키는 푸쉬바(165)와, 상기 푸쉬바(165)를 구동시키는 실린더(162)와, 상기 투입테이블(167)의 끝단에서 회전되어 상기 극판군을 낱장으로 상기 스태킹장치(200)에 이송시키는 회전롤러(166)와, 상기 극판지지대(164)를 회전 및 이동시키는 지지대 구동수단(163)을 포함한다.

상기 투입테이블(167)은 출구가 상기 스태킹장치(200)의 투입구측을 향하도록 연장되어 상기 클램프(150)가 상기 극판정렬부(140)로부터 이송시킨 극판군(300)을 수용한다. 여기서 상기 극판군(300)은 수직으로 정렬된 상태이다. 또한 상기 투입테이블(167)은 일측에서 일방향으로 연장되어 상기 극판지지대(164)가 수평으로 이동가능하도록 지지하는 레일(168)이 형성된다.

상기 제2센서(161)는 상기 투입테이블(167)의 출구측에 설치되어 상기 극판의 위치와 유무를 감지하여 상기 제어부(110)에 인가한다.

상기 극판지지대(164)는 상기 투입테이블(167)의 일측에서 상기 지지대 구동수단(163)의 구동에 의하여 상하로 회전되어 상기 극판군(300)을 지지하고, 상기 투입테이블(167)의 일측을 따라서 연장된 레일(168)을 통하여 전후 방향으로 이동되어 상기 극판군(300)을 가압하여 설정된 거리만큼 순차적으로 이동시킨다.

즉, 상기 극판지지대(164)는 상기 푸쉬바(165)에 의하여 극판군(300)이 이송되면, 상방으로 회전되고, 상기 푸쉬바(165)가 원위치로 복귀되면 하강 되어 가장 뒤쪽의 극판을 지지하여 수직 상태로 놓인 극판군(300)을 쓰러지지 않도록 지지함과 동시에 출구측으로 이동시킨다.

상기 지지대 구동수단(163)은 상기 제어부(110)의 제어에 의하여 상기 극판지지대(164)를 상하방향으로 회전시키거나, 레일을 따라서 수평으로 이동시킨다. 여기서 상기 제어부(110)는 상기 제2센서(161)로부터 수신된 극판군(300)의 감지신호에 따라서 상기 지지대 구동수단(163)을 제어하여 상기 극판지지대(164)를 상하 회전 및 수평으로 이동시켜 출구측으로 극판이 연속적으로 투입될 수 있도록 제어한다.

여기서 상기 제어부(110)는 상기 제2센서(161)의 감지신호를 통하여 상기 투입구측에 극판이 모두 소진됨이 확인되면, 상기 클램프(150)를 구동시켜 극판을 상기 투입테이블(167)로 이송시키고, 상기 실린더(162)를 구동시켜 상기 극판을 투입구 측으로 이동시킨다.

또는 본 발명의 다른 실시예로서 상기 지지대 구동수단(163)은 마이크로 프로세서와 같은 프로그램이 기록되는 장치가 부가되어 상기 제2센서(161)의 극판감지신호를 수신하여 상기 극판지지대(164)를 직접 제어함도 가능하다. 이와 같은 구성은 동업종의 종사자라면 구현가능한 것이며, 본 발명의 기술적 사상의 범주에 속하는 다양한 응용예중 어느 하나에 해당된다.

상기 회전롤러(166)는 상기 투입테이블(167)의 출구측에서 회전가능 하도록 설치도어 상기 극판지지대(164)에 의하여 순차적으로 이동되는 극판군(300)중 맨 앞쪽의 극판 전면에 밀착된 뒤 회전되어 상기 스태킹장치(200)의 투입구에 해당 극판을 낱장으로 공급한다. 즉, 상기 회전롤러(166)는 상기 다 수개의 극판을 낱장으로 공급한다.

본 발명은 상기와 같은 구성을 포함하며 이하에서는 상기와 같은 구성을 통하여 달성되는 본 발명의 작용을 첨부된 도 7과 도 8의 순서도를 참조하여 설명한다.

도 7은 본 발명에 따른 극판 자동공급방법을 도시한 순서도이다.

도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 극판 자동공급방법은 테이블에서 다 수개의 극판이 수평으로 눕혀진 상태로 적층되는 극판군(300)을 가압하여 컨베이어(130)로 투입하는 컨베이어(130) 투입단계(S100)와, 상기 컨베이어(130) 투입단계(S100)에서 투입된 극판군(300)을 수평으로 적층된 상태로 이동시키는 수평이동단계(S200)와, 상기 수평이동단계(S200)에서 이송된 극판군(300)을 수직으로 정렬시키는 수직정렬단계(S300)와, 상기 수직정렬단계(S300)에서 수직정렬된 극판군(300)을 클램핑하여 이동시키는 클램핑단계(S400)와, 상기 클램핑단계(S400)에서 극판군(300)을 투입테이블(167)에 투입하고, 낱장으로 상기 스태킹장치(200)에 투입하는 극판투입단계(S500)와, 상기 스태킹장치(200)가 구동되어 양극판과 음극판 및 세퍼레이터를 순차적으로 적층시키는 스태킹장치(200) 구동단계(S600)를 포함한다.

상기 컨베이어(130) 투입단계(S100)는 상기 제어부(110)가 상기 투입바 구동수단(121)을 구동시켜 상기 공급테이블(123)에 정렬된 다 수개의 극판군(300)을 순차적으로 상기 컨베이어(130)로 이동시키는 단계이다. 여기서 상기 투입바 구동수단(121)은 상기 제어부(110)의 제어에 의하여 구동되어 상기 투입바(122)를 상기 테이블의 상측에서 이동 및 하강시켜 상기 극판군(300)을 상기 경사판(124)으로 가압하여 이동시킨다. 이때 상기 투입바(122)는 상기 레일(도시되지 않음)을 따라서 수평으로 이동되면서 상기 극판군(300)을 가압하여 상기 경사판(124)으로 이동시킨다.

상기 수평이동단계(S200)는 상기 컨베이어(130) 투입단계(S100)에서 투입된 극판군(300)을 상기 극판정렬부(140)로 이동시키는 단계이다. 상기 컨베이어(130)는 상기 제어부(110)의 제어에 의하여 회전되어 상면에 놓여진 극판군(300)을 상기 극판정렬부(140)로 이동시킨다. 이때 상기 극판군(300)은 수평으로 눕혀진 상태로 다 수개의 극판이 적층되었다.

상기 수직정렬단계(S300)는 상기 극판정렬부(140)가 상기 컨베이어(130)로부터 이송된 수평적층된 극판을 수용하여 수직으로 정렬시키는 단계이다. 상기 제1센서(142)는 상기 수직케이스(145)가 상기 컨베이어(130)의 끝단에서 설정된 위치로 회전됨을 감지하여 상기 제어부(110)에 인가한다. 여기서 상기 수직케이스(145)는, 예를 들면, 상기 이송수단(143)에서 롤러의 구동에 의하여 무한회전되는 벨트의 상면에 고정되어 회전된다. 따라서 상기 제1센서(142)는 상기 수직케이스(145)가 상기 컨베이어(130)의 출구 측에 위치됨을 감지하여 상기 제어부(110)에 인가한다.

상기 제어부(110)는 상기 제1센서(142)로부터 상기 수직케이스(145) 감지신호가 수신되면, 상기 컨베이어(130)를 구동시켜 상기 극판군(300)을 이동시킨다. 그러므로 상기 극판군(300)은 상기 컨베이어(130)의 출구측에서 상기 수직케이스(145)의 내측으로 수용된다.

아울러 상기 제어부(110)는 상기 이송수단(143)을 구동시켜 상기 수직케이스(145)를 상기 진동판(144)이 설치된 위치로 이동시킨다. 이때 상기 제1센서(142)는 상기 수직케이스(145)가 설정된 위치에 도달됨을 감지하여 상기 제어부(110)에 인가한다. 그러면 상기 제어부(110)는 상기 진동 구동수단(141)을 구동시켜 상기 진동판(144)을 전방으로 이동시켜 상기 수직케이스(145)의 개방된 양측을 통하여 돌출되는 극판군(300)의 측면을 가압하여 정렬시킨다. 그리고 상기 제어부(110)는 상기 진동 구동수단(141)을 구동시켜 상기 진동판(144)에 의해 가압된 상기 극판군(300)을 진동시켜 접착상태의 극판을 분리시킨다.

이후 상기 제어부(110)는 설정된 시간이 경과 되면, 상기 진동 구동수단(141)을 제어하여 상기 진동판(144)을 원위치로 복귀시키고, 상기 이송수단(143)을 구동시켜 다음 수직케이스(145)에 수용된 극판군(300)을 수직정렬시킨다.

상기 클램핑단계(S400)는 상기 제어부(110)가 상기 클램프(150)를 구동시켜 상기 극판정렬부(140)에서 수직 정렬된 극판군(300)을 상기 투입테이블(167)로 이송시키는 단계이다. 여기서 상기 제어부(110)는 상기 투입테이블(167)에 설치되는 제2센서(161)로부터 극판군(300)의 모두 소진됨이 감지되면, 상기 클램프(150)를 제어하여 상기 수직정렬단계를 거친 극판군(300)을 상기 투입테이블(167)로 이송시킨다. 여기서 상기 클램프(150)는 승하강 및 수평이동되어 상기 극판정렬부(140)에서 수직정렬된 극판군(300)을 상기 투입테이블(167)로 이동시킨다.

상기 극판투입단계(S500)는 상기 제어부(110)가 상기 투입테이블(167)로 이송된 극판군(300)을 상기 스태킹장치(200)에 낱장으로 투입하도록 제어하는 단계이며, 이는 도 8을 참조하여 설명한다.

도 8은 본 발명에 따른 극판자동공급방법에서 극판투입단계를 도시한 순서도이다.

도 8을 참조하면, 투입테이블(167)의 출구측에서 극판군(300)을 감지하는 극판감지단계(S510)와, 상기 극판감지단계(S510)에서 극판이 모두 소진되었는 지를 판단하는 극판부족 판단단계(S520)와, 상기 극판부족 판단단계(S520)에서 극판군(300)이 모두 소진된 것으로 판단되면 상기 클램프(150) 구동단계(S400)에서 이송된 극판군(300)을 출구측으로 이동시키는 실린더(162) 구동단계(S530)와, 상기 실린더(162) 구동단계(S530)에서 실린더(162)가 구동되면, 상기 극판지지대(164)를 회전 및 이동시키는 지지대구동단계(S540)와, 상기 지지대 구동단계(S540) 이후에 상기 극판지지대(164)와 회전롤러(166)를 구동시켜 극판군(300)중 낱장으로 스태킹장치(200)에 투입하는 낱장투입단계(S550)를 포함한다.

상기 극판감지단계(S510)는 상기 제어부(110)가 상기 제2센서(161)로부터 상기 투입테이블(167)의 출구측에 위치된 극판군(300)의 위치 및 존재 유무를 감지하는 단계이다. 상기 제2센서(161)는 상기 투입테이블(167)의 출구측에서 극판군(300)의 맨앞쪽 극판을 감지하여 상기 제어부(110)에 인가한다. 여기서 상기 극판군(300)은 상기 극판지지대(164)가 상기 제어부(110)의 제어에 의하여 상기 레일을 따라서 이동되면서 가압함에 따라서 수직으로 정렬된 극판중 맨 앞쪽의 극판이 상기 회전롤러(166)와의 마찰력에 의하여 낱장씩 스태킹장치(200)의 투입구로 투입된다. 따라서 상기 제2센서(161)는 상기 극판군(300)이 상기 극판지지대(164)의 가압에 의하여 이동될 때마다 감지신호를 상기 제어부(110)에 인가한다.

상기 극판부족 판단단계(S520)는 상기 제어부(110)가 상기 제2센서(161)의 감지신호를 수신하여 상기 투입테이블(167)의 출구측에서 극판군(300)이 모두 소진되었는지를 판단하는 단계이다. 상기 제어부(110)는 상기 극판지지대(164)의 가압에 이동되는 극판군(300)이 모두 소진됨에 따라 상기 제2센서(161)로부터 극판감지신호가 수신되지 않으면, 투입테이블(167)의 극판군(300)이 모두 소진된 것으로 판단한다.

상기 실린더 구동단계(S530)는 상기 클램핑단계(S400)에서 이송된 극판군(300)을 상기 투입테이블(167)의 출구측으로 이동시키는 단계이다. 상기 제어부(110)는 상기 극판부족 판단단계(S520)에서 상기 투입테이블(167)의 출구측에 극판군(300)이 모두 소진되면, 상기 클램프(150)를 제어하여 상기 극판정렬부(140)에서 수직정렬된 극판군(300)을 상기 투입테이블(167)로 이동시킨다. 그리고 상기 제어부(110)는 상기 실린더(162)를 제어하여 상기 극판군(300)을 투입테이블(167)의 출구측으로 이동시킨다. 상기 푸쉬바(165)는 상기 극판군(300)을 가압하여 상기 투입테이블(167)의 출구측으로 이동시킨다.

상기 지지대구동단계(S540)는 상기 제어부(110)가 상기 극판지지대(164)를 상하방향으로 회전시켜 상기 극판군(300)의 이동중에 방해되지 않도록 하고, 극판군(300)의 이동이 완료된 이후에 지지하도록 제어하는 단계이다. 상기 제어부(110)는 상기 지지대 구동수단(163)을 제어하여 상기 극판지지대(164)를 상방으로 회전시켜 상기 극판군(300)의 이동에 방해되지 않도록 한다. 이후 상기 제2센서(161)는 상기 실린더(162)의 구동에 의하여 이동된 극판군(300)중 맨 앞쪽 극판을 감지하여 상기 제어부(110)에 극판감지신호를 송신한다. 따라서 상기 실린더(162)는 상기 제어부(110)의 제어에 의하여 상기 푸쉬바(165)를 원위치로 복귀시키고, 상기 지지대 구동수단(163)은 상기 극판지지대(164)를 하강시켜 맨 뒤쪽의 극판 후면을 지지하여 수직상태의 극판군(300)이 쓰러지지 않도록 지지한다.

상기 낱장투입단계(S550)는 상기 제어부(110)의 제어에 의하여 상기 극판군(300)에서 맨 앞쪽에 위치된 극판부터 순차적으로 스태킹장치(200)에 낱장으로 투입되는 단계이다. 상기 회전롤러(166)는 상기 극판군(300)의 맨앞쪽 극판의 전면과의 마찰력에 의하여 낱장으로 상기 스태킹장치(200)에 극판(301)을 이동시킨다.

상기 제2센서(161)는 극판군(300)의 맨 앞쪽 극판이 상기 회전롤러(166)에 이송되어 극판이 감지되지 않으면, 해당 감지신호를 제어부(110)에 인가한다. 그러면 상기 제어부(110)는 상기 제2센서(161)의 극판감지신호가 인가될 때 마다 상기 극판지지대(164)를 상기 레일(168)을 따라서 설정거리만큼 이동시켜 상기 극판군(300)의 맨 앞쪽 극판이 상기 회전롤러(166)와 밀착될 수 있는 위치로 이동시킨다. 즉, 상기 극판지지대(164)는 지지대 구동수단(163)의 제어에 의하여 설정된 거리만큼 순차적으로 이동되면서 상기 극판군(300)을 이동시킨다.

상기 스태킹장치(200)의 구동단계(S600)는 상술한 과정을 통하여 공급된 극판(양극판 및 음극판, 세퍼레이터)을 순차적으로 적층시키는 단계이다. 상기 스태킹장치(200)의 구동단계는 일반적으로 공지된 장치 및 방법을 적용함에 따라 그 상세한 설명을 생략한다.

이와 같이 본 발명은 극판을 스태킹장치(200)에 투입하는 전과정을 자동화하였고특히, 다 수개가 적층되어 이송됨에 따라 인접된 극판끼리 접착되는 경우가 다 수 발생되었지만, 상기와 같은 극판정렬부(140)를 통하여 자동으로 수직정렬함과 동시에 접착된 극판을 분리시킬 수 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체 예에 대해서 상세히 설명하였지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

100 : 극판공급장치 110 : 제어부
120 : 컨베이어 투입부 121 : 투입바 구동수단
122 : 투입바 123 : 공급테이블
124 : 경사판 130 : 컨베이어
140 : 극판정렬부 141 : 진동 구동수단
142 : 제1센서 143 : 이송수단
144 : 진동판 145 : 수직케이스
150 : 클램프 160 : 극판투입부
161 : 제2센서 162 : 실린더
163 : 지지대 구동수단 164 : 극판지지대
165 : 푸쉬바 166 : 회전롤러
167 : 투입테이블 168 : 레일
200 : 스태킹장치 300 : 극판군

Claims

삭제
수평으로 눕혀진 상태로 다 수개의 극판이 적층된 극판군을 이송하는 컨베이어;
상기 컨베이어로부터 수평으로 이송된 극판군을 인계받아 수직으로 정렬시키고, 진동을 가하여 접착된 극판을 분리시키는 극판정렬부;
상기 극판정렬부에서 수직 정렬된 극판군을 이동시키는 클램프;
상기 클램프로부터 이송된 수직 정렬된 극판군을 낱장으로 스태킹장치에 투입하는 극판 투입부; 및
상기 컨베이어로부터 이송되는 극판군을 상기 극판정렬부에서 수직 정렬하도록 제어하고, 상기 수직정렬된 극판군을 상기 클램프로 상기 극판투입부로 이송하도록 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 극판투입부는
상기 스태킹장치의 투입구측으로 연장되어 상기 클램프에 의해 이송되는 극판군을 수용하는 투입테이블;
상기 극판군을 가압하여 상기 투입테이블의 출구측으로 이동시키는 푸쉬바;
상기 제어부의 제어에 의하여 상기 푸쉬바를 전후 방향으로 이동시키는 실린더;
상기 투입테이블의 일측에서 상하방향으로 회전가능하도록 고정되어 상기 극판군의 맨뒤쪽 극판의 후면을 지지하는 극판지지대;
상기 제어부의 제어에 의해 상기 극판지지대를 상하로 회전가능하도록 구동시키는 지지대 구동수단; 및
상기 투입테이블의 출구측에서 상기 극판군중 맨 앞쪽 극판에 밀착되어 회전함에 따라 상기 스태킹장치로 투입하는 회전롤러를 포함하는 극판 자동 공급장치.
제2항에 있어서, 상기 극판정렬부는
양측면이 개방되어 상기 컨베이어로부터 이송된 극판군을 수용하는 수직케이스;
상면에 고정된 상기 수직케이스를 회전 및 이동시키는 이송수단;
상기 수직케이스의 위치를 감지하는 제1센서;
상기 이송수단의 양측에서 상호 대향된 위치에서 각각 설치되어 상기 수직케이스의 개방된 양측면을 가압하여 상기 극판군을 정렬시키고, 진동을 가하여 접착된 극판을 분리시키는 진동판; 및
상기 제1센서의 수직케이스 위치 감지신호를 수신하는 상기 제어부의 제어에 의해 상기 진동판을 전후 방향으로 이동시키고, 상기 진동판에 진동을 가하는 진동 구동수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 극판 자동 공급장치.
삭제
제2항에 있어서, 상기 극판지지대는
상기 투입테이블의 일측에 연장된 레일을 따라 설정된 거리만큼 순차적으로 이동하면서 상기 극판군을 상기 투입테이블의 출구측으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 극판 자동 공급장치.
제2항에 있어서, 상기 극판투입부는
상기 투입테이블에서 상기 극판군의 위치를 감지하여 상기 제어부에 인가하는 제2센서;를 포함하고,
상기 제어부는 상기 제2센서의 감지신호가 수신되면, 상기 지지대 구동수단을 제어하여 상기 극판지지대를 순차적으로 이동시켜 상기 극판군을 상기 출구측으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 극판 자동 공급장치.
제3항에 있어서, 상기 수직케이스는
상호 이격되어 전면과 후면을 이루는 직립판과, 상기 직립판 사이에 수평으로 연장되는 바닥판과, 상기 직립판에 클램프가 인입될 수 있도록 절개 형성된 절개구를 포함하는 것을 특징으로 하는 극판 자동 공급장치.