KR101697698B1 - The apparatus of smart welding control by using spot laser welding and vision sensing module - Google Patents

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KR101697698B1 KR1020160048571A KR20160048571A KR101697698B1 KR 101697698 B1 KR101697698 B1 KR 101697698B1 KR 1020160048571 A KR1020160048571 A KR 1020160048571A KR 20160048571 A KR20160048571 A KR 20160048571A KR 101697698 B1 KR101697698 B1 KR 101697698B1
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Abstract

According to the present invention, a smart welding control device for a laminated electric vehicle battery using a laser welding and vision sensing inspection comprises: a single cell type battery supply unit (100); a conveying conveyor (200); a terminal bending portion (300); a grip transfer robot (400); a laminated smart laser welding module (500); and a smart control unit (600) to automate all the battery supply, all the conveyance, all the bending, all the welding, and all the inspection processes, and simultaneously perform a laser welding and a vision sensing inspection to form and control a battery module for an electric vehicle stacked in N layers.

Description

레이저용접·비젼센싱검사를 통한 적층형 전기차배터리 스마트 용접제어장치 {THE APPARATUS OF SMART WELDING CONTROL BY USING SPOT LASER WELDING AND VISION SENSING MODULE}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a smart welding control device for a stacked type electric car battery using a laser welding / vision sensing test,

본 발명에서는 배터리공급, 이송, 절곡, 용접, 검사공정을 모두 자동화시킬 수 있고, 레이저용접과 비젼센싱검사를 동시에 수행시켜 N개층으로 적층시킨 하나의 전기자동차용 배터리 모듈을 형성제어시킬 수 있는 레이저용접·비젼센싱검사를 통한 적층형 전기차배터리 스마트 용접제어장치에 관한 것이다.In the present invention, it is possible to automate all of the battery supplying, transferring, bending, welding, and inspecting processes, and a laser capable of forming and controlling a battery module for an electric vehicle in which laser welding and vision sensing inspection are simultaneously performed, And to a stacked electric vehicle battery smart welding control apparatus through welding / vision sensing inspection.

전기를 충전하고 있다가 방전할 수 있는 단위 배터리인 배터리 셀(BATTERY CELL)이 복수개 모여서 1개의 배터리 모듈을 형성하고, 이러한 배터리 모듈은 다시 복수개 모여서 하나의 전기자동차에 장착될 수 있는 배터리팩이 형성된다.A plurality of battery cells, which are unit batteries capable of charging and discharging electricity, are gathered to form one battery module. A plurality of such battery modules are assembled again to form a battery pack which can be mounted on one electric vehicle do.

여기서, 상기 배터리 셀은 그 양단으로 양극과 음극의 단자가 돌출되어 있고 이들 단자가 서로 반대로 되도록 교번되게 적층된 상태에서 레이저 용접을 통해 모듈화시키게 된다.Here, the battery cell is modularized through laser welding in a state in which terminals of positive and negative electrodes protrude from both ends of the battery cell and are alternately stacked so that the terminals are opposite to each other.

상기 배터리 모듈을 형성하기 위해서는 2개로 구성되는 배터리 셀들을 각각 하나씩 배터리 셀의 단자에 연결하는 작업이 필요한데, 이때 레이저용접을 통해 용접하여 연결시킨다.In order to form the battery module, it is necessary to connect the two battery cells one by one to the terminals of the battery cell.

하지만, 기존의 전기차용 배터리의 (+)(-)단자와, 적층되는 또 다른 전기차용 배터리의 (-)단자가 일자형상만으로 접촉된 채, 용접되기 때문에, 시간이 지나면 (+)(-)단자와 (-)단자사이에 간극이 생겨 접지불량이 자주 발생되는 문제점이 있었다.However, since the (+) terminal of an existing electric vehicle battery and the (-) terminal of another electric battery packed in a laminated state are welded in contact with each other only in a straight shape, A gap is created between the terminal and the (-) terminal, and the ground fault is frequently generated.

또한, 전기차용 배터리의 (+)(-)단자를 자동으로 공급하고, 절곡시키며, 용접과 검사까지 한꺼번에 자동화시킨 장치가 없어, 사람의 손으로 일일이 이동시키고, 절곡공정따로, 용접공정따로, 검사공정따로 진행해야하기 때문에 작업시간이 오래 걸려서 생산량이 적은 문제점이 있었다.In addition, there is no device which automatically supplies (+), (-) terminals of electric battery and bends, and welding and inspection are automated at the same time. There is a problem in that the production time is long and the production amount is small because the process must be carried out separately.

국내등록특허공보 제10-1023184호Korean Patent Registration No. 10-1023184

상기의 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 "

Figure 112016038273925-pat00001
"형 단자절곡부를 통해 단일셀형배터리의 (+)(-)단자를 기준으로, 스마트제어부의 제어신호에 따라 상하 프레스의 힘으로 "
Figure 112016038273925-pat00002
"형상으로 절곡시켜, "
Figure 112016038273925-pat00003
"형상의 (-)단자를 접지시킬 수 있어, (+)(-)단자와 (-)단자의 간극을 줄일 수 있고, 하층에 위치한 단일셀형배터리의 "
Figure 112016038273925-pat00004
"형상의 (+)(-)단자와, 상층에 위치한 단일셀형배터리의 "
Figure 112016038273925-pat00005
"형상의 (-)단자사이를 지그로 집어서 고정시킨 후, 레이저용접할 상단부위를 지그홀을 통해 노출시킨 후, 레이저용접시킬 수 있어, (+)(-)단자와 (-)단자 사이의 위치를 뒤틀리지 않게 정위치 접지연결시킬 수 있으며, 비젼카메라센싱부를 통해 영상촬영한 완성형 단일셀형배터리의 용접위치가 중심홀을 기준으로 십자형상의 기준위치영역에 위치해 있는지 여부를 센싱할 수 있는 레이저용접·비젼센싱검사를 통한 적층형 전기차배터리 스마트 용접제어장치를 제공하는데 목적이 있다.In order to solve the above problems, in the present invention,
Figure 112016038273925-pat00001
(+) (-) terminal of the single-cell battery through the terminal-type bending section,
Figure 112016038273925-pat00002
"Bending into shape,"
Figure 112016038273925-pat00003
(-) terminal can be grounded, the gap between the (+) and (-) terminals can be reduced, and the "single"
Figure 112016038273925-pat00004
"(+) (-) terminal of the shape and a single cell battery located in the upper layer"
Figure 112016038273925-pat00005
(-) terminal and (-) terminal can be laser-welded after the upper part of the laser welding is exposed through the jig hole, And can detect whether the welding position of the finished single cell battery photographed through the vision camera sensing unit is located in the reference position area on the cruciform with reference to the center hole, And to provide a stacked electric vehicle battery smart welding control device through welding / vision sensing inspection.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 레이저용접·비젼센싱검사를 통한 적층형 전기차배터리 스마트 용접제어장치는In order to accomplish the above object, according to the present invention, there is provided a smart welding control apparatus for a stacked type electric vehicle battery through a laser welding / vision sensing inspection

사각형상의 몸체를 기준으로 일측면에 (+)(-)단자가 돌출되고, 타측면에 (-)단자가 돌출 형성된 단일셀형 배터리를 적층저장시킨 후, 이송컨베이어벨트로 순차적으로 공급시키는 단일셀형배터리공급부(100)와,Type battery in which positive (+) and negative (-) terminals protrude from one side of a square-shaped body and negative terminals are protruded from the other side, and then the single cell battery A supply unit 100,

단일셀형배터리공급부로부터 공급받은 단일셀형배터리를 "

Figure 112016038273925-pat00006
"형 단자 절곡부로 이송시키는 이송컨베이어(200)와,A single-cell battery supplied from a single-cell battery supply unit is called "
Figure 112016038273925-pat00006
Shaped terminal bending portion,

이송컨베이어로부터 공급받은 단일셀형배터리의 (+)(-)단자를 기준으로, 스마트제어부의 제어신호에 따라 상하 프레스의 힘으로 "

Figure 112016038273925-pat00007
"형상으로 절곡시키는 "
Figure 112016038273925-pat00008
"형 단자절곡부(300)와,(+) (-) terminal of the single cell type battery supplied from the conveying conveyor,
Figure 112016038273925-pat00007
"Bending into shape"
Figure 112016038273925-pat00008
Type terminal bending portion 300,

"

Figure 112016038273925-pat00009
"형 단자절곡부를 통해 "
Figure 112016038273925-pat00010
"형상으로 절곡된 단일셀형배터리를, 스마트제어부의 제어하에 집게팔로 집어서 적층형 스마트 용접모듈에 (+)(-)단자로 정위치시키거나 또는, 스마트제어부의 제어하에 집게팔로 집어서 180도 회전시킨 후, 적층형 스마트 용접모듈에 놓인 단일셀형배터리 상단방향으로 (-)(+)단자로 역위치시키는 집게이송로봇(400)과,"
Figure 112016038273925-pat00009
Through the "type terminal bend"
Figure 112016038273925-pat00010
"Shaped single cell battery can be picked up by the forceps under the control of the smart control unit and fixed to the stacked Smart Welding Module with a positive (+) or negative (-) terminal, or rotated 180 degrees (-) (+) terminals of the single cell type battery placed on the stacked smart welding module,

집게이송로봇으로부터 이송된 "

Figure 112016038273925-pat00011
"형상으로 절곡된 단일셀형배터리의 (+)(-)단자의 위치를 지그재그형태로 180도 변화시키면서 층상구조로 적층시켜, 지그로 고정시킨 후, 레이저용접시켜 상하로 이웃하는 "
Figure 112016038273925-pat00012
"형상의 (+)(-)단자와 "
Figure 112016038273925-pat00013
"형상의 (-)단자 사이를 연결시키는 적층형 스마트 레이저용접모듈(500)과,The "
Figure 112016038273925-pat00011
(+) (-) terminals of a single cell battery bent in the shape of a single cell battery are stacked in a layered structure while being changed by 180 degrees in a zigzag pattern, fixed with a jig, laser welded,
Figure 112016038273925-pat00012
"Positive (+) (-) terminal and"
Figure 112016038273925-pat00013
Type smart laser welding module 500 connecting between the (-) terminals of the "shape "

단일셀형배터리공급부(100), 이송컨베이어(200), "

Figure 112016038273925-pat00014
"형 단자절곡부(300), 집게이송로봇(400), 적층형 스마트 레이저용접모듈(500)과 연결되어, 각 기기의 전반적인 구동을 제어하면서, 레이저용접과 비젼센싱검사를 동시에 수행시켜 N개층으로 적층시킨 하나의 전기자동차용 배터리 모듈을 형성제어시키는 스마트제어부(600)로 구성됨으로서 달성된다.The single-cell battery supply unit 100, the conveying conveyor 200, the "
Figure 112016038273925-pat00014
Type terminal bending unit 300, the clamping robot 400 and the stacking type smart laser welding module 500 to perform the laser welding and the vision sensing inspection at the same time while controlling the overall operation of each device, And a smart control unit 600 for forming and controlling one stacked battery module for an electric vehicle.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는As described above, in the present invention,

첫째, "

Figure 112016038273925-pat00015
"형 단자절곡부를 통해 단일셀형배터리의 (+)(-)단자를 기준으로, 스마트제어부의 제어신호에 따라 상하 프레스의 힘으로 "
Figure 112016038273925-pat00016
"형상으로 절곡시켜, "
Figure 112016038273925-pat00017
"형상의 (-)단자를 접지시킬 수 있어, (+)단자와 (-)단자 사이의 간극을 0.1~0.9로 줄여 접촉불량발생율을 70% 이하로 낮출 수 있다.first, "
Figure 112016038273925-pat00015
(+) (-) terminal of the single-cell battery through the terminal-type bending section,
Figure 112016038273925-pat00016
"Bending into shape,"
Figure 112016038273925-pat00017
(-) terminal can be grounded, and the gap between the (+) terminal and the (-) terminal can be reduced to 0.1 to 0.9, so that the occurrence rate of poor contact can be lowered to 70% or less.

둘째, 하층에 위치한 단일셀형배터리의 "

Figure 112016038273925-pat00018
"형상의 (+)(-)단자와, 상층에 위치한 단일셀형배터리의 "
Figure 112016038273925-pat00019
"형상의 (-)단자사이를 지그로 집어서 고정시킨 후, 레이저용접할 상단부위를 지그홀을 통해 노출시킨 후, 레이저용접시킬 수 있어, (+)단자와 (-)단자 사이의 위치를 뒤틀리지 않게 정위치 접지연결시킬 수 있고, 이로 인해 양질의 적층형 전기차배터리를 제작할 수 있다.Second, the lower-layer single-cell battery's "
Figure 112016038273925-pat00018
"(+) (-) terminal of the shape and a single cell battery located in the upper layer"
Figure 112016038273925-pat00019
(+) And (-) terminals can be laser-welded after the upper part of the laser weld is exposed through the jig hole, and the position between the (+) terminal and It is possible to connect the battery to the ground in a correct position so as not to be irreversibly connected, thereby making it possible to produce a high quality laminated EV battery.

셋째, 비젼카메라센싱부를 통해 영상촬영한 완성형 단일셀형배터리의 용접위치가 중심홀을 기준으로 십자형상의 기준위치영역에 위치해 있는지 여부를 센싱할 수 있어, 현장에서 바로 불량용접부위를 체크할 수 있다.Third, it is possible to sense whether the welding position of the finished single cell battery photographed through the vision camera sensing unit is located in the reference position area on the cruciform with respect to the center hole, so that it is possible to check the poor welding site immediately on site.

넷째, 적층형 전기차배터리의 불량율을 기존에 비해 80%이하로 낮출 수 있으며, 배터리공급, 이송, 절곡, 용접, 검사공정을 모두 자동화시킬 수 있어, 작업시간을 기존에 비해 80% 향상시킬 수 있고, 적층형 전기차배터리 생산량을 대량으로 제작할 수 있다.Fourth, the defect rate of the stacked EV battery can be lowered to less than 80%, and the battery supply, transfer, bending, welding and inspection processes can be automated. Thus, the working time can be improved by 80% It is possible to mass-produce the laminated EV battery production.

도 1은 본 발명에 따른 레이저용접·비젼센싱검사를 통한 적층형 전기차배터리 스마트 용접제어장치(1)의 구성요소를 도시한 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 레이저용접·비젼센싱검사를 통한 적층형 전기차배터리 스마트 용접제어장치(1)의 구성요소를 도시한 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 요홈형센싱커버부의 구성요소를 도시한 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 요홈형센싱커버부의 구성요소를 도시한 분해사시도,
도 5는 본 발명에 따른 요홈형센싱커버부의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 6은 본 발명에 따른 "

Figure 112016038273925-pat00020
"형 단자절곡부의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 7은 본 발명에 따른 단자절곡형 상부금형의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 8은 본 발명에 따른 단자절곡형 하부금형의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 9는 본 발명에 따른 단자절곡형 상부금형과 단자절곡형 하부금형사이의 강한 프레스의 힘을 통해 (+)(-)단자를 "
Figure 112016038273925-pat00021
"형상으로 벤딩시키는 것을 도시한 일실시예도,
도 10은 본 발명에 따른 집게이송로봇의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 11은 본 발명에 따른 적층형 스마트 레이저용접모듈의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 12는 본 발명에 따른 지그부의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 13은 본 발명에 따른 제1 Y축이송액츄에이터부(513)를 통해 지그집게부를 단일셀형배터리의 (+)(-)단자를 기준으로, Y축 이송시키는 것을 도시한 일실시예도,
도 14는 본 발명에 따른 상층에 위치한 단일셀형배터리의 "
Figure 112016038273925-pat00022
형상의 (+)(-)단자사이를 왼쪽 지그집게부에 집어서 잡아주는 것을 도시한 일실시예도,
도 15는 본 발명에 따른 또 다른 하층에 위치한 단일셀형배터리의 "
Figure 112016038273925-pat00023
"형상의 (+)(-)단자 사이를 오른쪽 지그집게부에 집어서 잡아주는 것을 도시한 일실시예도,
도 16은 본 발명에 따른 제1 Y축이송액츄에이터부를 통해 지그집게부에 집어진 하층에 위치한 단일셀형배터리의 "
Figure 112016038273925-pat00024
"형상의 (-)단자와, 상층에 위치한 단일셀형배터리의 "
Figure 112016038273925-pat00025
"형상의 (+)(-)단자사이, 또는 지그집게부에 집어진 하층에 위치한 단일셀형배터리의 "
Figure 112016038273925-pat00026
"형상의 (+)(-)단자와, 상층에 위치한 단일셀형배터리의 "
Figure 112016038273925-pat00027
"형상의 (-)단자사이를 레이저용접부로, 후진방향의 Y축 이송시키는 것을 도시한 일실시예도,
도 17은 본 발명에 따른 비젼카메라센싱부를 통해 영상촬영한 스팟용접의 모습을 도시한 일실시예도,
도 18은 본 발명에 따른 레이저용접·비젼센싱검사를 통한 적층형 전기차배터리 스마트 용접제어장치의 전체적인 동작과정을 도시한 일실시예도,
도 19는 본 발명에 따른 통전테스트부가 구동되어, 3.75V전압, 0.01옴 저항을 통해 상단층 레이저용접된 (+)(-)단자와, 하단층 레이저용접된 (+)(-)단자 사이를 접지시켜, 기준설정전류가 흐르는지 테스트하는 것을 도시한 일실시예도.1 is a configuration diagram showing components of a stacked type electric vehicle battery smart welding control apparatus 1 through laser welding / vision sensing inspection according to the present invention;
FIG. 2 is a perspective view showing components of a stacked type electric vehicle battery smart welding control apparatus 1 through laser welding / vision sensing inspection according to the present invention, FIG.
FIG. 3 is a perspective view showing the components of the grooved sensing cover according to the present invention,
FIG. 4 is an exploded perspective view showing the components of the groove-like sensing cover according to the present invention,
FIG. 5 is a block diagram showing the components of the yaw groove type sensing cover unit according to the present invention,
Figure 6 is a graphical representation of the "
Figure 112016038273925-pat00020
Shaped terminal bending portion,
7 is a block diagram showing components of a terminal bending type upper mold according to the present invention,
8 is a block diagram showing components of a terminal bending type lower mold according to the present invention,
Fig. 9 is a cross-sectional view showing a state in which the positive (+) terminal is connected to the terminal bending type lower mold according to the present invention through a strong press force between the terminal bending type upper mold and the terminal bending type lower mold,
Figure 112016038273925-pat00021
Quot; shape,
FIG. 10 is a block diagram showing the components of the tongs conveying robot according to the present invention,
11 is a block diagram illustrating components of a stacked smart laser welding module according to the present invention,
12 is a block diagram showing the components of the jig according to the present invention,
13 shows an embodiment in which the jig gripper is moved on the Y axis with respect to the (+) (-) terminal of the single cell type battery through the first Y axis transport actuator part 513 according to the present invention.
FIG. 14 is a graph of the < RTI ID = 0.0 >
Figure 112016038273925-pat00022
In an embodiment showing that the left jig catch is held between the (+) and (-) terminals of the shape,
FIG. 15 is a schematic view of another single cell battery located in another lower layer according to the present invention.
Figure 112016038273925-pat00023
In one embodiment that illustrates gripping between the (+) and (-) terminals of the shape on the right jig grip,
16 is a cross-sectional view of a single-cell type battery in a lower layer, which is housed in a jig gripper through a first Y-
Figure 112016038273925-pat00024
(-) terminal of the "shaped" terminal,
Figure 112016038273925-pat00025
"Of a single cell battery located between the (+) (-) terminals of the shape, or the lower layer, held in the jig clamp,
Figure 112016038273925-pat00026
"(+) (-) terminal of the shape and a single cell battery located in the upper layer"
Figure 112016038273925-pat00027
In one embodiment showing the transfer of the Y-axis between the (-) terminals of the shape to the laser welded portion in the backward direction,
17 is a view illustrating an embodiment of a spot welding image taken through a vision camera sensing unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a flowchart illustrating an overall operation process of a stacked EV battery smart welding control apparatus by laser welding / vision sensing inspection according to an embodiment of the present invention.
19 is a schematic diagram of an embodiment of the present invention in which the energization test section according to the present invention is driven so that a (+) (-) terminal welded to the upper layer by laser welding at a voltage of 3.75 V and a 0.01 ohm resistance, An embodiment that illustrates testing grounded to see if a reference set current is flowing.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 첨부하여 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1은 본 발명에 따른 레이저용접·비젼센싱검사를 통한 적층형 전기차배터리 스마트 용접제어장치(1)의 구성요소를 도시한 구성도에 관한 것이고, 도 2는 본 발명에 따른 레이저용접·비젼센싱검사를 통한 적층형 전기차배터리 스마트 용접제어장치(1)의 구성요소를 도시한 사시도에 관한 것으로, 이는 단일셀형배터리공급부(100), 이송컨베이어(200), "

Figure 112016038273925-pat00028
"형 단자절곡부(300), 집게이송로봇(400), 적층형 스마트 레이저용접모듈(500), 스마트제어부(600)로 구성된다.FIG. 1 is a block diagram showing components of a stacked type electric vehicle battery smart welding control apparatus 1 through a laser welding / vision sensing inspection according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic view of a laser welding / vision sensing inspection FIG. 1 is a perspective view showing components of a stacked electric vehicle battery smart welding control apparatus 1 through a single-cell battery supply unit 100, a conveying conveyor 200,
Figure 112016038273925-pat00028
Type terminal bending unit 300, a clamp conveying robot 400, a stacking type smart laser welding module 500, and a smart control unit 600. [

먼저, 본 발명에 따른 단일셀형배터리공급부(100)에 관해 설명한다.First, the single cell type battery supply unit 100 according to the present invention will be described.

상기 단일셀형배터리공급부(100)는 사각형상의 몸체를 기준으로 일측면에 (+)(-)단자가 돌출되고, 타측면에 (-)단자가 돌출 형성된 단일셀형 배터리를 적층저장시킨 후, 이송컨베이어벨트로 순차적으로 공급시키는 역할을 한다.The single cell type battery supply unit 100 stacks and stores a single cell type battery in which positive (-) terminals protrude from one side of a quadrilateral body and negative terminals protrude from the other side, And the belt is sequentially supplied.

이는 트레이상에 복수개의 단일셀형배터리가 적층저장된 후, 후단의 푸쉬바가 스마트제어부의 제어신호에 따라 단일셀형배터리를 푸쉬시켜 밀어주면서 순차적으로 이송컨베이어쪽으로 공급시킨다.This causes the plurality of single-cell batteries to be stacked over the tray, and then the push bar of the subsequent stage pushes and pushes the single-cell battery in accordance with the control signal of the smart control unit and sequentially feeds the battery toward the conveying conveyor.

상기 단일셀형배터리공급부는 도 3에 도시한 바와 같이, 요홈형센싱커버부(110)가 포함되어 구성된다.As shown in FIG. 3, the single cell type battery supply unit includes a hollow-type sensing cover unit 110.

상기 요홈형센싱커버부(110)는 단일셀형배터리(2) 하단부에 단일셀형배터리의 몸체를 음각으로 함몰된 요홈내부공간에 수납시키고, 일측면의 (+)(-)단자와, 타측면의 (-)단자를 요홈내부공간의 외부방향쪽으로 수평돌출되도록 형성시켜 단일셀형배터리를 보호지지하는 역할을 한다.The yaw groove type sensing cover unit 110 accommodates the body of the single cell type battery at a lower end portion of the single cell type battery 2 in a recessed recessed space, (-) terminal is horizontally protruded toward the outer direction of the internal space of the groove to protect and support the single cell type battery.

이는 도 5에 도시한 바와 같이, 지그부용 위치신호센서부(111), 레이저용접헤드용 칼러위치표시부(112)로 구성된다.As shown in Fig. 5, this is constituted by a position signal sensor portion for jig 111 and a color position display portion 112 for laser welding head.

상기 지그부용 위치신호센서부(111)는 도 4에 도시한 바와 같이, (+)(-)단자가 위치한 측면 일측에 적층형 스마트 레이저용접모듈의 지그부가 단일셀형배터리의 (+)(-)단자쪽으로 정위치되도록 지그부쪽으로 적외선위치신호를 출력시키는 역할을 한다.As shown in FIG. 4, the jig part position signal sensor unit 111 has a jig part of the stacked smart laser welding module on one side of the side where the (+) (-) terminal is located, And outputs the infrared ray position signal to the jig portion side.

상기 레이저용접헤드용 칼러위치표시부(112)는 도 4에 도시한 바와 같이, (+)(-)단자가 얹어져 거치된 상단모서리 일측에 레이저용접헤드가 단일셀형배터리의 (+)(-)단자상에 정위치가 되도록 레이저용접헤드쪽으로 칼러위치포인트를 형성시키는 역할을 한다.As shown in FIG. 4, the laser-welding head color position display unit 112 has a (+) (-) terminal and a laser welding head on one side of a stationary upper- And to form a collar locating point toward the laser welding head to be in a correct position on the terminal.

다음으로, 본 발명에 따른 이송컨베이어(200)에 관해 설명한다.Next, the conveyance conveyor 200 according to the present invention will be described.

상기 이송컨베이어(200)는 단일셀형배터리공급부로부터 공급받은 단일셀형배터리를 "

Figure 112016038273925-pat00029
"형 단자 절곡부로 이송시키는 역할을 한다.The conveying conveyor 200 conveys the single cell type battery supplied from the single cell type battery supply unit to the "
Figure 112016038273925-pat00029
Type terminal bending portion.

이는 구동롤러와 종동롤러, 이송컨베이어벨트로 구성된다.It consists of a drive roller, a driven roller, and a conveying conveyor belt.

상기 이송컨베이어벨트는 단일셀형배터리공급부로부터 공급된 단일셀형배터리가 파손이나 흠집이 가지 않도록 폴리머 재질의 플라스틱 수지로 이루어진다.The conveying conveyor belt is made of a plastic resin made of a polymer material so that the single cell type battery supplied from the single cell type battery supply part is not damaged or scratched.

다음으로, 본 발명에 따른 "

Figure 112016038273925-pat00030
"형 단자절곡부(300)에 관해 설명한다.Next, the "
Figure 112016038273925-pat00030
Type terminal bending portion 300 will be described.

상기 "

Figure 112016038273925-pat00031
"형 단자절곡부(300)는 이송컨베이어로부터 공급받은 단일셀형배터리의 (+)(-)단자를 기준으로, 스마트제어부의 제어신호에 따라 상하 프레스의 힘으로 "
Figure 112016038273925-pat00032
"형상으로 절곡시키는 역할을 한다.remind "
Figure 112016038273925-pat00031
Shaped terminal bend section 300 is connected to the (+) (-) terminal of the single cell type battery supplied from the conveying conveyor in accordance with the control signal of the smart control section,
Figure 112016038273925-pat00032
"It functions to bend into shape.

이는 도 6에 도시한 바와 같이, 단자절곡형 상부금형(310), 단자절곡형 하부금형(320)로 구성된다.As shown in FIG. 6, this includes a terminal bending type upper mold 310 and a terminal bending type lower mold 320.

첫째, 본 발명에 따른 단자절곡형 상부금형(310)에 관해 설명한다.First, the terminal bending type upper mold 310 according to the present invention will be described.

상기 단자절곡형 상부금형(310)은 상단면에 위치되고, 내부공간에 형성된 벤딩펀치가 돌출되어 형성되고,단자절곡형 하부금형쪽으로 향하는 프레스의 힘을 전달시켜 (+)(-)단자에 벤딩을 거쳐 "

Figure 112016038273925-pat00033
"형상을 갖는 (+)(-)단자를 형성시키는 역할을 한다.The terminal bending type upper mold 310 is located on the upper end surface and is formed by protruding a bending punch formed in the inner space. The terminal bending type upper mold 310 transmits a force of the press toward the terminal bending type lower mold, Through the "
Figure 112016038273925-pat00033
(+) (-) terminal having a shape of "

이는 도 7에 도시한 바와 같이, 상부다이(311), 펀치백킹플레이트(312), 펀치플레이트(313), 단자절곡용 펀치포켓(314), 단자절곡용 홀스트립퍼(315)로 구성된다.7, the upper die 311, the punch backing plate 312, the punch plate 313, the punch pockets for terminal bending 314, and the hole stripper 315 for terminal bending.

상기 상부다이(311)는 사각박스형상으로 이루어져 펀치플레이트와 펀치백킹플레이트를 상단면에서 지지하면서, 하부다이와 수직선상에서 결합시키는 역할을 한다.The upper die 311 has a rectangular box shape and serves to support the punch plate and the punch backing plate on the upper surface while coupling the lower die to the lower die on a vertical line.

상기 펀치백킹플레이트(312)는 직사각형상으로 이루어져 상부다이 상단에 위치되고, 윗단에 놓여지는 펀치플레이트를 밑단에서 지지하며, 표면상에 펀치포켓의 벤딩펀치프레임이 수직방향으로 1:1 정위치에 놓여지도록 음각으로 복수개의 기준홀이 형성된다.The punch backing plate 312 is formed in a rectangular shape and is positioned at the upper end of the upper die. The punch back plate 312 is supported at the upper end of the punch back plate, and the bending punch frame of the punch pocket is fixed at 1: A plurality of reference holes are formed at an obtuse angle to be placed.

상기 펀치플레이트(313)는 펀치백킹플레이트 윗단에 위치되고, 펀치포켓의 벤딩펀치프레임과 수직방향의 동일선상에 벤딩펀치프레임삽입구가 형성되어, 벤딩펀치프레임을 삽입시켜 지지하는 역할을 한다.The punch plate 313 is positioned at the upper end of the punch backing plate and has a bending punch frame insertion hole formed on the same line perpendicular to the bending punch frame of the punch pocket to insert and support the bending punch frame.

상기 단자절곡용 펀치포켓(314)는 표면상에 벤딩펀치가 형성된 벤딩펀치프레임이 벤딩펀치프레임 삽입구에 설치되어 안착된 후, 프레스의 강한 압력에 의해 (+)(-)단자에 벤딩시키도록 벤딩펀치프레임이 형성된다.The bending punch frame 314 having the bending punch formed on the surface thereof is mounted on the bending punch frame inserting port and then bent to bend the positive (-) terminal by the strong pressure of the press. A punch frame is formed.

상기 단자절곡용 홀스트립퍼(315)는 표면상에 벤딩홀이 형성된 벤딩홀프레임이 벤딩홀프레임 삽입구에 삽입되어 안착된 후, 프레스의 강한 압력에 의해 "

Figure 112016038273925-pat00034
"형상을 갖는 (+)(-)단자를 형성시키는 역할을 한다.After the bending hole frame having the bending hole formed on the surface thereof is inserted into the bending hole for inserting the bending hole, the hole stripper 315 for bending the terminal is pressed and pressed by the strong pressure of the press,
Figure 112016038273925-pat00034
(+) (-) terminal having a shape of "

둘째, 본 발명에 따른 단자절곡형 하부금형(320)에 관해 설명한다.Second, the terminal bending type lower mold 320 according to the present invention will be described.

상기 단자절곡형 하부금형(320)은 하단면에 위치되어 단자절곡형 상부금형에서 눌러지는 프레스의 강한 압력에 의해 (+)(-)단자 "

Figure 112016038273925-pat00035
"형상으로 형성되도록 하단방향에서 지지해주는 역할을 한다.The terminal bending type lower mold 320 is positioned at the lower end surface and is pressed against the positive (+) terminal (-) terminal by the strong pressure of the press pressed in the terminal bending type upper mold,
Figure 112016038273925-pat00035
Quot; shape in the lower end direction.

이는 도 8에 도시한 바와 같이, 하부다이(321), 다이백킹플레이트(322), 다이플레이트(323)로 구성된다.As shown in Fig. 8, the lower die 321, die backing plate 322, and die plate 323 are formed.

상기 하부다이(321)는 사각박스형상으로 이루어져 다이플레이트와 다이백킹플레이트를 바닥면에서 지지하고, 내부에 스프링고정세트를 포함하면서 상부다이와 수직선상에서 결합시키는 역할을 한다.The lower die 321 is formed in a rectangular box shape to support the die plate and the die backing plate on the bottom surface, and includes a spring fixing set therein to couple the upper die and the upper die in a vertical line.

상기 다이백킹플레이트(322)는 직사각형상으로 이루어져 하부다이 상단에 위치되고, 윗단에 놓여지는 다이플레이트를 밑단에서 지지하며, 다이플레이트의 벤딩펀치 삽입지지프레임과 수직방향으로 정위치에 놓여지도록 벤딩펀치삽입기준홀이 형성되어 단자절곡형 상부금형의 벤딩펀치를 삽입시키고, 내부의 벤딩펀치를 통해 "

Figure 112016038273925-pat00036
"형상을 갖는 (+)(-)단자를 벤딩시키는 역할을 한다.The die-backing plate 322 is formed in a rectangular shape and is positioned at the upper end of the lower die. The die-backing plate 322 supports the die plate placed at the upper end from the bottom, An insertion reference hole is formed to insert the bending punch of the terminal bending type upper mold, and the bending punch of the terminal bending type upper mold is inserted through the bending punch inside,
Figure 112016038273925-pat00036
(+) (-) terminal having a shape of "bending".

여기서, 상기 벤딩펀치삽입기준홀은 벤딩펀치프레임이 수직방향으로 정위치에 놓여지도록 음각으로 기준홀을 형성하는 역할을 한다.Here, the bending punch insertion reference hole serves to form a reference hole at an obtuse angle so that the bending punch frame is vertically positioned.

상기 다이플레이트(323는 다이백킹플레이트 윗단에 위치되고, 수직방향으로 낙하하는 프레스의 강한 압력에 의해 단자절곡형 상부금형의 벤딩펀치가 수직방향으로 정위치에 위치한 다이백킹플레이트의 벤딩펀치삽입기준홀에 삽입되도록 안내시키는 역할을 한다.The die plate 323 is positioned at the upper end of the die backing plate, and the bending punch of the terminal bending type upper mold is vertically positioned by the strong pressure of the press falling in the vertical direction, As shown in FIG.

이는 벤딩펀치삽입기준홀에 벤딩펀치삽입지지프레임이 구성된다.This constitutes a bending punch insertion support frame in the bending punch insertion reference hole.

상기 벤딩펀치삽입지지프레임은 도 9에 도시한 바와 같이, 벤딩펀치프레임이 형성되어, (+)(-)단자를 "

Figure 112016038273925-pat00037
"형상으로 벤딩시키는 역할을 한다.As shown in Fig. 9, the bending punch insertion support frame is formed with a bending punch frame so that the (+) (-
Figure 112016038273925-pat00037
"It bends in shape.

여기서, 벤딩펀치프레임은 사각형상을 갖는 벤딩홀이 본체 표면에 형성되어, 수직방향으로 낙하하는 프레스의 강한 압력에 의해 벤딩홀과 수직방향의 동일선상에 위치한 벤딩펀치가 돌출되면서 "

Figure 112016038273925-pat00038
"형상으로 절곡된 (+)(-)단자를 형성시키는 벤딩펀치를 안내시키도록 구성된다.Here, the bending punch frame is formed with a bending hole having a rectangular shape on the surface of the main body, and a bending punch located on the same line perpendicular to the bending hole protrudes by the strong pressure of the press falling in the vertical direction,
Figure 112016038273925-pat00038
(+) (-) terminal bent in a "shape ".

다음으로, 본 발명에 따른 집게이송로봇(400)에 관해 설명한다.Next, a clamp conveying robot 400 according to the present invention will be described.

상기 집게이송로봇(400)은 "

Figure 112016038273925-pat00039
"형 단자절곡부를 통해 "
Figure 112016038273925-pat00040
"형상으로 절곡된 단일셀형배터리를, 스마트제어부의 제어하에 집게팔로 집어서 적층형 스마트 용접모듈에 (+)(-)단자로 정위치시키거나 또는, 스마트제어부의 제어하에 집게팔로 집어서 180도 회전시킨 후, 적층형 스마트 용접모듈에 놓인 단일셀형배터리 상단방향으로 (-)(+)단자로 역위치시키는 역할을 한다.The tongs transfer robot (400)
Figure 112016038273925-pat00039
Through the "type terminal bend"
Figure 112016038273925-pat00040
"Shaped single cell battery can be picked up by the forceps under the control of the smart control unit and fixed to the stacked Smart Welding Module with a positive (+) or negative (-) terminal, or rotated 180 degrees (+) Terminal to the top of the single-cell battery placed in the stacked smart welding module.

이는 도 10에 도시한 바와 같이, 집게로봇몸체(410), Z축이송에어실린더(420), Y축이송에어실린더(430), 집게부(440), 집게구동부(450)로 구성된다.As shown in FIG. 10, the robot arm 410 includes a clamping robot body 410, a Z-axis transfer air cylinder 420, a Y-axis transfer air cylinder 430, a clamping unit 440, and a clamping unit 450.

상기 집게로봇몸체(410)는 "ㅑ"자 형상으로 이루어져 각 기기를 지지하는 역할을 한다.The tongue robot body 410 has a shape of "ㅑ" and supports each device.

상기 Z축이송에어실린더(420)는 집게로봇몸체의 전단 일측에 수직길이방향으로 형성되어 집게부를 (±)Z축으로 이송시키는 역할을 한다.The Z-axis transfer air cylinder 420 is formed in a vertical length direction on one side of the front end of the clamping robot body, and serves to transfer the clamping unit to the (±) Z-axis.

여기서, +Z축은 수직선상의 상방향으로 이송시키는 것을 말하고, -Z축은 수직선상의 하방향으로 이송시키는 것을 말한다.Here, the + Z axis refers to feeding in the upward direction on the vertical line, and the -Z axis refers to the feeding in the downward direction on the vertical line.

상기 Z축이송에어실린더(420)는 일측에 리미트스위치가 설치되어, Z축이송에어실린더의 구동신호를 스마트제어부로 전송시킨다.The Z-axis transfer air cylinder 420 is provided with a limit switch at one side thereof, and transmits a drive signal of the Z-axis transfer air cylinder to the smart controller.

상기 Y축이송에어실린더(430)는 집게로봇몸체의 선단 일측에 위치되고, Z축 이송에어실린더를 기준으로 90°방향에 형성되어 Z축이송에어실린더와 집게부를 (±)Y축으로 이송시키는 역할을 한다.The Y-axis conveying air cylinder 430 is disposed at one end of the gripping robot body and is formed in a 90 ° direction with respect to the Z-axis conveying air cylinder to transfer the Z-axis conveying air cylinder and the gripping unit in the (±) Y-axis It plays a role.

여기서, +Y축은 집게로봇몸체를 기준으로 적층형 스마트 레이저용접모듈쪽으로 전진방향 수평이송시키는 것을 말하고, -Y축은 집게로봇몸체를 기준으로 "

Figure 112016038273925-pat00041
"형 단자절곡부쪽으로 후진방향 수평이송시키는 것을 말한다.Here, the + Y axis refers to the forward direction horizontal feed to the stacking type smart laser welding module with respect to the tongue robot body, the -Y axis refers to the tongue robot body,
Figure 112016038273925-pat00041
Quot; type terminal bending portion.

상기 Y축이송에어실린더는 일측에 리미트스위치가 설치되어, Y축이송에어실린더의 구동신호를 스마트제어부로 전송시킨다.The Y-axis transfer air cylinder is provided with a limit switch at one side thereof, and transmits a drive signal of the Y-axis transfer air cylinder to the smart control unit.

상기 집게부(440)는 집게구동부에 의해 구동되어 "

Figure 112016038273925-pat00042
"형 단자절곡부를 통해 절곡된 단일셀형배터리를 집게로 집는 역할을 한다.The clamping unit 440 is driven by the clamp driving unit to clamp the "
Figure 112016038273925-pat00042
Type terminal bending portion to be bent by a forceps.

상기 집게구동부(450)는 집게부 상단 양쪽에 형성되어, 집게부를 오므리거나 펴는 모드를 구동시키는 역할을 한다.The gripper driving unit 450 is formed on both ends of the gripper unit to drive a gripping and stretching mode of the gripper unit.

다음으로, 본 발명에 따른 적층형 스마트 레이저용접모듈(500)에 관해 설명한다.Next, the stacked type smart laser welding module 500 according to the present invention will be described.

상기 적층형 스마트 레이저용접모듈(500)은 집게이송로봇으로부터 이송된 "

Figure 112016071509889-pat00043
"형상으로 절곡된 단일셀형배터리의 (+)단자,(-)단자의 위치를 지그재그형태로 180도 변화시키면서 층상구조로 적층시켜, 지그로 고정시킨 후, 레이저용접시켜 상하로 이웃하는 "
Figure 112016071509889-pat00044
"형상의 (+)단자와 "
Figure 112016071509889-pat00134
"형상의 (-)단자 사이를 연결시키는 역할을 한다.The stacked smart laser welding module 500 includes a "
Figure 112016071509889-pat00043
(+) Terminal and (-) terminal of a single cell battery bent in the shape of a single cell battery are stacked in a zigzag pattern by 180 degrees in a zigzag pattern, fixed with a jig, and laser welded,
Figure 112016071509889-pat00044
"Positive (+) terminal and"
Figure 112016071509889-pat00134
"(-) terminal of the shape.

이는 도 11에 도시한 바와 같이, 지그부(510), 레이저용접부(520), 비젼카메라센싱부(530)로 구성된다.11, the jig 510, the laser welding unit 520, and the vision camera sensing unit 530 are included.

첫째, 본 발명에 따른 지그부(510)에 관해 설명한다.First, the jig 510 according to the present invention will be described.

상기 지그부(510)는 단일셀형배터리의 (+)(-)단자를 기준으로, X축, Y축 이동하면서, 하층에 위치한 단일셀형배터리의 "

Figure 112016038273925-pat00046
"형상의 (-)단자와, 상층에 위치한 단일셀형배터리의 "
Figure 112016038273925-pat00047
"형상의 (+)(-)단자사이, 또는 하층에 위치한 단일셀형배터리의 "
Figure 112016038273925-pat00048
"형상의 (+)(-)단자와, 상층에 위치한 단일셀형배터리의 "
Figure 112016038273925-pat00049
"형상의 (-)단자사이를 집어서 고정시킨 후, 레이저용접할 상단부위 일부분을 노출시키는 역할을 한다.The jig 510 moves the X-axis and Y-axis of the single cell type battery with reference to the (+) (-) terminal of the single cell type battery,
Figure 112016038273925-pat00046
(-) terminal of the "shaped" terminal,
Figure 112016038273925-pat00047
Between the positive (+) (-) terminal of the "shape" or the "
Figure 112016038273925-pat00048
"(+) (-) terminal of the shape and a single cell battery located in the upper layer"
Figure 112016038273925-pat00049
"It grips and fixes between the (-) terminals of the shape, and exposes a part of the upper part to be laser welded.

이는 도 12에 도시한 바와 같이, 지그몸체(511), 제1 X축이송액츄에이터부(512), 제1 Y축이송액츄에이터부(513), 제1 Z축이송액츄에이터부(514), 지그이송제어부(515)로 구성된다.12, the jig body 511, the first X-axis transfer actuator unit 512, the first Y-axis transfer actuator unit 513, the first Z-axis transfer actuator unit 514, And a control unit 515.

상기 지그몸체(511)는 일자형상으로 이루어져 각 기기를 지지하는 역할을 한다.The jig body 511 has a straight shape and supports each device.

이는 도 14 및 도 15에 도시한 바와 같이, 트윈구조의 지그집게부(511a)가 형성되고, 지그집게부(511a)의 상단면 일측에 레이저용접할 지그홀(511b)이 형성된다.As shown in Figs. 14 and 15, a tweezers jig catch 511a is formed, and a jig hole 511b for laser welding is formed on one side of the upper end of the jig catcher 511a.

여기서, 트윈구조는 도 14에 도시한 바와 같이, 상층에 위치한 단일셀형배터리의 "

Figure 112016038273925-pat00050
"형상의 (+)(-)단자사이를 왼쪽 지그집게부에 집어서 잡아주고, 도 15에 도시한 바와 같이, 또 다른 하층에 위치한 단일셀형배터리의 "
Figure 112016038273925-pat00051
"형상의 (+)(-)단자 사이를 오른쪽 지그집게부에 집어서 잡아주는 구조를 말한다. 즉, 지그몸체를 기준으로 왼쪽 지그집게부와 오른쪽 지그집게부로 나뉘어 구성된다.Here, as shown in Fig. 14, the twin structure is a "
Figure 112016038273925-pat00050
(+) (-) terminals of the shape are held in the left jig grip, and as shown in Fig. 15, the "
Figure 112016038273925-pat00051
(Left) and right (right) jig clamps on the right side of the jig body, that is, on the right side of the jig body.

상기 제1 X축이송액츄에이터부(512)는 지그몸체를 단일셀형배터리의 (+)(-)단자를 기준으로, X축 이송시키는 역할을 한다.The first X axis transfer actuator unit 512 serves to transfer the jig body to the X axis with reference to the (+) (-) terminal of the single cell type battery.

이는 전기실린더로 구성된다.It consists of an electric cylinder.

상기 제1 Y축이송액츄에이터부(513)는 도 13에 도시한 바와 같이, 지그집게부를 단일셀형배터리의 (+)(-)단자를 기준으로, Y축 이송시키는 역할을 한다.As shown in FIG. 13, the first Y-axis transfer actuator 513 serves to transfer the jig catcher to the Y axis with reference to the (+) (-) terminal of the single cell type battery.

이는 전기실린더로 구성된다.It consists of an electric cylinder.

또한, 도 16에 도시한 바와 같이, 지그집게부에 집어진 하층에 위치한 단일셀형배터리의 "

Figure 112016038273925-pat00052
"형상의 (-)단자와, 상층에 위치한 단일셀형배터리의 "
Figure 112016038273925-pat00053
"형상의 (+)(-)단자사이, 또는 지그집게부에 집어진 하층에 위치한 단일셀형배터리의 "
Figure 112016038273925-pat00054
"형상의 (+)(-)단자와, 상층에 위치한 단일셀형배터리의 "
Figure 112016038273925-pat00055
"형상의 (-)단자사이를 레이저용접부로, 후진방향의 Y축 이송시킨다.Further, as shown in Fig. 16, when the single-cell battery located in the lower layer, which is held by the jig catcher,
Figure 112016038273925-pat00052
(-) terminal of the "shaped" terminal,
Figure 112016038273925-pat00053
"Of a single cell battery located between the (+) (-) terminals of the shape, or the lower layer, held in the jig clamp,
Figure 112016038273925-pat00054
"(+) (-) terminal of the shape and a single cell battery located in the upper layer"
Figure 112016038273925-pat00055
(-) terminal of the shape is transferred to the Y-axis in the backward direction by the laser welding portion.

상기 제1 Z축이송액츄에이터부(514)는 지그집게부를 단일셀형배터리의 (+)(-)단자를 기준으로, Z축으로 승하강시키는 역할을 한다.The first Z axis transfer actuator unit 514 functions to move the jig catcher up and down in the Z axis with reference to the (+) (-) terminal of the single cell type battery.

이는 전기실린더로 구성된다.It consists of an electric cylinder.

상기 지그이송제어부(515)는 스마트제어부의 제어신호에 따라 구동되어, 요홈형센싱커버부의 지그부용 위치신호센서부에서 출력되는 적외선위치신호에 따라 제1 X축이송액츄에이터부쪽으로 X축 구동신호, 제2 Y축이송액츄에이터부쪽으로 Y축 구동신호를 출력시켜 X축, Y축 이동제어하면서 지그몸체를 상하층으로 접지된 단일셀형배터리의 (+)(-)단자에 정위치시키도록 제어하는 역할을 한다.The jig transfer control unit 515 is driven in accordance with a control signal of the smart control unit and outputs an X-axis drive signal to the first X-axis transfer actuator unit in accordance with an infrared position signal output from the jig-unit position signal sensor unit of the Y- Control the movements of the jig body to the positive (+) (-) terminal of the single cell battery which is grounded in the upper and lower layers while controlling the movement of the X axis and Y axis by outputting the Y axis drive signal to the second Y axis transport actuator side .

둘째, 본 발명에 따른 레이저용접부(520)에 관해 설명한다.Secondly, the laser welding unit 520 according to the present invention will be described.

상기 레이저용접부(520)는 용접시킬 단일셀형배터리의 (+)(-)단자를 기준으로, X축, Y축 이동하면서, 지그부를 통해 고정된 하층에 위치한 단일셀형배터리의 "

Figure 112016038273925-pat00056
"형상의 (-)단자와, 상층에 위치한 단일셀형배터리의 "
Figure 112016038273925-pat00057
"형상의 (+)(-)단자 사이의 상단부위, 또는 하층에 위치한 단일셀형배터리의 "
Figure 112016038273925-pat00058
"형상의 (+)(-)단자와, 상층에 위치한 단일셀형배터리의 "
Figure 112016038273925-pat00059
"형상의 (-)단자사이의 상단부위에 레이저를 쏴주어 레이저용접시키는 역할을 한다.The laser welding part 520 is a part of a single cell type battery positioned on the lower layer fixed through the jig while moving along the X axis and the Y axis on the basis of the (+) (-) terminal of the single cell type battery to be welded,
Figure 112016038273925-pat00056
(-) terminal of the "shaped" terminal,
Figure 112016038273925-pat00057
"The upper part between the (+) (-) terminals of the shape, or the"
Figure 112016038273925-pat00058
"(+) (-) terminal of the shape and a single cell battery located in the upper layer"
Figure 112016038273925-pat00059
"It shoots the laser at the upper part between the (-) terminals of the shape and serves to weld the laser.

이는 도 16에 도시한 바와 같이, 레이저 발진기(521), 레이저용접부(522), 레이저제어부(523), 레이저 Y축 구동용 액츄에이터모듈(524), 레이저 Z축 구동용 액츄에이터모듈(525)로 구성된다.16, the laser oscillator 521, the laser welding section 522, the laser control section 523, the laser Y axis drive actuator module 524, and the laser Z axis drive actuator module 525 do.

상기 레이저 발진기(521)는 레이저 코드를 레이저 매질로 하여 파장 0.939㎛에서 1.833㎛에 걸쳐 생성된 레이저 전이 중 상온(常溫)에서 연속 발진을 하는 파장을 레이저용접부쪽으로 펄스발진시키는 역할을 한다.The laser oscillator 521 serves to oscillate a laser oscillating wave having a continuous oscillation at a normal temperature among the laser transitions generated from a wavelength of 0.939 to 1.833 μm using a laser medium as a laser medium.

이는 YAG 레이저, 광(Fiber)레이저 중 어느 하나가 선택되어 구성된다.It is composed of either a YAG laser or a fiber laser.

상기 레이저용접부(522)는 헤드부상에 위치되어, 레이저발진기로부터 생성된 연속발진 레이저 빔을 전달받아, 지그부를 통해 고정된 하층에 위치한 단일셀형배터리의 "

Figure 112016038273925-pat00060
"형상의 (-)단자와, 상층에 위치한 단일셀형배터리의 "
Figure 112016038273925-pat00061
"형상의 (+)(-)단자 사이의 상단부위, 또는 하층에 위치한 단일셀형배터리의 "
Figure 112016038273925-pat00062
"형상의 (+)(-)단자와, 상층에 위치한 단일셀형배터리의 "
Figure 112016038273925-pat00063
"형상의 (-)단자사이의 상단부위에 레이저를 쏴주어 레이저용접시키는 역할을 한다.The laser welding portion 522 is located on the head portion and receives the continuous oscillation laser beam generated from the laser oscillator to receive a laser beam from the laser welding portion 522,
Figure 112016038273925-pat00060
(-) terminal of the "shaped" terminal,
Figure 112016038273925-pat00061
"The upper part between the (+) (-) terminals of the shape, or the"
Figure 112016038273925-pat00062
"(+) (-) terminal of the shape and a single cell battery located in the upper layer"
Figure 112016038273925-pat00063
"It shoots the laser at the upper part between the (-) terminals of the shape and serves to weld the laser.

이는 도 17에 도시한 바와 같이, 레이저 Y축 구동용 액츄에이터모듈을 통해 Y축이송하거나, 또는 레이저 Z축 구동용 액츄에이터모듈을 통해 Z축이송하여, 단일셀형배터리의 위치를 기준으로 왼쪽 지그집게부에 집게된 상층에 위치한 단일셀형배터리의 "

Figure 112016038273925-pat00064
"형상의 (+)(-)단자 사이의 상단부위를 레이저용접하거나, 또는 레이저 Y축 구동용 액츄에이터모듈을 통해 Y축이송하거나, 또는 레이저 Z축 구동용 액츄에이터모듈을 통해 Z축이송하여, 단일셀형배터리의 위치를 기준으로, 오른쪽 지그집게부에 집게된 하층에 위치한 단일셀형배터리의 "
Figure 112016038273925-pat00065
"형상의 (+)(-)단자와, 상층에 위치한 단일셀형배터리의 "
Figure 112016038273925-pat00066
"형상의 (-)단자사이의 상단부위를 레이저용접시킨다.As shown in Fig. 17, the Y-axis is transferred through the actuator module for driving the Y-axis, or the Z-axis is transferred through the actuator module for driving the Z-axis to move the left- Lt; RTI ID = 0.0 > cell < / RTI >
Figure 112016038273925-pat00064
The upper portion between the (+) (-) terminal of the shape is laser welded, or the Y axis is transferred through the actuator module for driving the Y axis, or the Z axis is transferred through the actuator module for driving the Z axis, Based on the location of the cell-type battery, a single-cell battery located in the lower layer, gripped by the right jig clamp,
Figure 112016038273925-pat00065
"(+) (-) terminal of the shape and a single cell battery located in the upper layer"
Figure 112016038273925-pat00066
"Laser welds the upper part between the (-) terminals of the shape.

그리고, 스폿용접 또는 연속용접을 통해 용접시킨다.Then, it is welded by spot welding or continuous welding.

여기서, 연속용접은 펄스용접(Pulse Welding), 연속파(CW : Continuous Wave) 레이저 용접으로 구성된다.Here, the continuous welding is constituted by pulse welding (Welding) and continuous wave (CW) laser welding.

상기 레이저제어부(523)는 스마트제어부의 제어신호에 따라 구동되어, 레이저 Y축 구동용 액츄에이터모듈과 레이저 Z축 구동용 액츄에이터모듈을 구동시켜, 레이저용접부가 지그부의 지그홀과 동일선상에 위치되도록 Y축, Z축으로 이동제어시키면서, 이와 동시에 레이저 발진기쪽으로 레이저빔 생성신호를 출력시키도록 제어하는 역할을 한다.The laser control unit 523 is driven according to a control signal of the smart control unit to drive the actuator unit for driving the laser Y axis and the actuator module for driving the laser Z axis so that the laser weld unit is moved in the Y Axis and the Z axis while controlling the laser beam generating signal to be output to the laser oscillator at the same time.

상기 레이저 Y축 구동용 액츄에이터모듈(524)은 레이저용접부 일측에 위치되어, 레이저제어부의 제어신호에 따라 레이저용접부의 위치를 지그홀을 기준으로 Y축방향으로 이동시키는 역할을 한다.The actuator module 524 for driving the Y-axis is disposed at one side of the laser welding part and moves the position of the laser welding part in the Y-axis direction with respect to the jig hole according to a control signal of the laser control part.

이는 전기실린더로 구성된다.It consists of an electric cylinder.

상기 레이저 Z축 구동용 액츄에이터모듈(525)는 레이저용접부 타측에 위치되어, 레이저제어부의 제어신호에 따라 레이저용접부의 위치를 지그홀을 기준으로 Z축방향으로 이동시키는 역할을 한다.The actuator module 525 for driving the laser Z-axis is located on the other side of the laser welding portion and moves the position of the laser welding portion in the Z-axis direction with respect to the jig hole according to a control signal of the laser control portion.

이는 전기실린더로 구성된다.It consists of an electric cylinder.

셋째, 본 발명에 따른 비젼카메라센싱부(530)에 관해 설명한다.Third, the vision camera sensing unit 530 according to the present invention will be described.

상기 비젼카메라센싱부(530)는 용접시킬 단일셀형배터리의 (+)(-)단자를 기준으로, X축, Y축 이동하면서, 레이저용접부를 통해 용접시, 용접되는 단일셀형배터리의 (+)(-)단자, 또는 (-)(+)단자사이를 영상촬영하고, 영상촬영한 완성형 단일셀형배터리의 용접위치가 중심홀을 기준으로 십자형상의 기준위치영역에 위치해 있는지 여부를 센싱한 후, 센싱데이터를 스마트제어부로 전달시키는 역할을 한다.The vision camera sensing unit 530 detects the (+) (-) terminal of the single cell battery to be welded, the X-axis and the Y- (-) terminal, or (-) (+) terminal. After sensing whether the welding position of the completed single cell battery is located in the reference position area on the cruciform with reference to the center hole, And transmits the data to the smart control unit.

이는 레이저용접부의 레이저용접부(522) 일측에 위치되어, 레이저 X축 구동용 액츄에이터모듈을 통해 X축이송하거나, 레이저 Y축 구동용 액츄에이터모듈을 통해 Y축이송할 때, 레이저용접부(522)과 동일하게 이동된 후, 레이저용접부(522)를 통해 레이저용접 후, 레이저용접 위치를 영상촬영하여, 영상촬영한 완성형 단일셀형배터리의 용접위치가 중심홀을 기준으로 십자형상의 기준위치영역에 위치해 있는지 여부를 센싱시킨다.This is located on one side of the laser welded part 522 of the laser welded part and is conveyed along the X axis through the actuator module for driving the laser X axis or the same as the laser welded part 522 when the Y axis is conveyed through the actuator module for driving the Y axis After laser welding through the laser welding portion 522, the laser welding position is photographed to determine whether or not the welding position of the completed single cell type battery is located in a reference position area in a cruciform pattern with respect to the center hole Sensing.

도 17은 본 발명에 따른 비젼카메라센싱부를 통해 영상촬영한 스팟용접의 모습을 도시한 일실시예도에 관한 것이다.17 is a view showing an embodiment of a spot welding image taken through a vision camera sensing unit according to the present invention.

다음으로, 본 발명에 따른 스마트제어부(600)에 관해 설명한다.Next, the smart control unit 600 according to the present invention will be described.

상기 스마트제어부(600)는 단일셀형배터리공급부(100), 이송컨베이어(200), "

Figure 112016038273925-pat00067
"형 단자절곡부(300), 집게이송로봇(400), 적층형 스마트 레이저용접모듈(500)과 연결되어, 각 기기의 전반적인 구동을 제어하면서, 레이저용접과 비젼센싱검사를 동시에 수행시켜 N개층으로 적층시킨 하나의 전기자동차용 배터리 모듈을 형성제어시키는 역할을 한다.The smart control unit 600 includes a single cell battery supply unit 100, a conveying conveyor 200,
Figure 112016038273925-pat00067
Type terminal bending unit 300, the clamping robot 400 and the stacking type smart laser welding module 500 to perform the laser welding and the vision sensing inspection at the same time while controlling the overall operation of each device, And serves to form and control one stacked battery module for electric vehicles.

이는 마이크로프로세서로 구성된다.It consists of a microprocessor.

즉, 즉, 입력단자 일측에 지그부용 위치신호센서부가 연결되어, 지그부용 위치신호센서부에서 출력되는 적외선위치신호를 입력받고, 또 다른 입력단자 일측에 레이저용접헤드용 칼러위치표시부가 연결되어, 레이저용접헤드용 칼러위치표시부에서 형성된 칼러위치포인트신호를 입력받으며, 또 다른 입력단자 일측에 비젼카메라센싱부가 연결되어, 센싱데이터가 입력되고, 출력단자 일측에 이송컨베이어가 연결되어, 단일셀형배터리공급부로부터 공급받은 단일셀형배터리를 "

Figure 112016071509889-pat00135
"형 단자 절곡부로 이송시키도록 출력신호를 출력시키고, 또 다른 출력단자 일측에 "
Figure 112016071509889-pat00136
"형 단자절곡부가 연결되어, 이송컨베이어로부터 공급받은 단일셀형배터리의 (+)(-)단자를 기준으로, 상하 프레스의 힘으로 "
Figure 112016071509889-pat00137
형상으로 절곡시키도록 출력신호를 출력시키며, 또 다른 출력단자 일측에 집게이송로봇이 연결되어, "
Figure 112016071509889-pat00138
"형 단자절곡부를 통해 "
Figure 112016071509889-pat00139
"형상으로 절곡된 단일셀형배터리를, 집게팔로 집어서 적층형 스마트 용접모듈에 (+)(-)단자로 정위치시키는 정위치출력신호를 집게이송로봇에 출력시키거나, 또는 집게팔로 집어서 180도 회전시킨 후, 적층형 스마트 용접모듈에 놓인 단일셀형배터리 상단방향으로 (-)(+)단자로 역위치시키는 역위치출력신호를 집게이송로봇에 출력시키며, 또 다른 출력단자 일측에 지그부가 연결되어, 단일셀형배터리의 (+)(-)단자를 기준으로, X축, Y축 이동하면서, 하층에 위치한 단일셀형배터리의 "
Figure 112016071509889-pat00140
"형상의 (-)단자와, 상층에 위치한 단일셀형배터리의 "
Figure 112016071509889-pat00141
"형상의 (+)(-)단자사이, 또는 하층에 위치한 단일셀형배터리의 "
Figure 112016071509889-pat00142
"형상의 (+)(-)단자와, 상층에 위치한 단일셀형배터리의 "
Figure 112016071509889-pat00143
"형상의 (-)단자사이를 집어서 고정시킨 후, 레이저용접할 상단부위 일부분을 노출시키도록 출력신호를 출력시키고, 또 다른 출력단자 일측에 레이저용접부가 연결되어, 용접시킬 단일셀형배터리의 (+)(-)단자를 기준으로, X축, Y축 이동하면서, 지그부를 통해 고정된 하층에 위치한 단일셀형배터리의 "
Figure 112016071509889-pat00144
"형상의 (-)단자와, 상층에 위치한 단일셀형배터리의 "
Figure 112016071509889-pat00145
"형상의 (+)(-)단자 사이의 상단부위, 또는 하층에 위치한 단일셀형배터리의 "
Figure 112016071509889-pat00146
"형상의 (+)(-)단자와, 상층에 위치한 단일셀형배터리의 "
Figure 112016071509889-pat00147
"형상의 (-)단자사이의 상단부위에 레이저를 쏴주어 레이저용접시키는 출력신호를 출력시키도록 구성된다.That is, the position signal sensor part for the jig part is connected to one side of the input terminal, the infrared position signal outputted from the position signal sensor part for the jig part is inputted, and the color position indicating part for the laser welding head is connected to one side of the other input terminal, A sensor for sensing a color is connected to one side of the input terminal, and a conveying conveyor is connected to one side of the output terminal, Type battery < / RTI >
Figure 112016071509889-pat00135
Quot; type terminal bend portion, and the output signal is outputted to one side of the other output terminal,
Figure 112016071509889-pat00136
(+) (-) terminal of the single cell type battery supplied from the conveying conveyor is connected to the "
Figure 112016071509889-pat00137
And the tongue transfer robot is connected to one side of the other output terminal,
Figure 112016071509889-pat00138
Through the "type terminal bend"
Figure 112016071509889-pat00139
"Shaped single-cell battery is pulled by the forceps and output to the clamping robot by a positive output signal which is fixed to the stacked smart welding module by the positive (+) (-) terminal, (+) Terminal in the upper direction of the single cell battery placed on the stacked smart welding module, and a jig part is connected to one side of the other output terminal, A single cell battery located on the lower layer, moving along the X axis and Y axis relative to the (+) (-) terminal of a single cell battery,
Figure 112016071509889-pat00140
(-) terminal of the "shaped" terminal,
Figure 112016071509889-pat00141
Between the positive (+) (-) terminal of the "shape" or the "
Figure 112016071509889-pat00142
"(+) (-) terminal of the shape and a single cell battery located in the upper layer"
Figure 112016071509889-pat00143
The output signal is output to expose a part of the upper part to be laser-welded, and the laser welding part is connected to one side of the other output terminal so that the single-cell type battery to be welded ( + ") Terminal of the single-cell battery located on the lower layer fixed through the jig, while moving the X-axis and Y-axis with respect to the (-) terminal,
Figure 112016071509889-pat00144
(-) terminal of the "shaped" terminal,
Figure 112016071509889-pat00145
"The upper part between the (+) (-) terminals of the shape, or the"
Figure 112016071509889-pat00146
"(+) (-) terminal of the shape and a single cell battery located in the upper layer"
Figure 112016071509889-pat00147
And to output an output signal that laser-welds the laser to the upper part between the (-) terminals of the shape.

또한, 본 발명에 따른 적층형 전기차배터리 스마트 용접제어장치(1)는 도 19에 도시한 바와 같이, 통전테스트부(700)가 포함되어 구성된다.Further, the stacked type electric vehicle battery smart welding control apparatus 1 according to the present invention includes an energization testing unit 700 as shown in Fig.

상기 통전테스트부(700)는 3.75V전압, 0.01옴 저항을 통해 상단층 레이저용접된 (+)(-)단자와, 하단층 레이저용접된 (+)(-)단자 사이를 접지시켜, 기준설정전류가 흐르는지 테스트하는 역할을 한다.The energization testing unit 700 is grounded between the positive (+) terminal (+) terminal welded to the upper layer through a 3.75V voltage and the 0.01-ohm resistor and the (+) terminal It tests the current flow.

여기서, 기준설정전류는 일예로, 단일배터리셀(60A)이 12개가 적층되었을 경우에, 720A를 기준설정전류로 설정한다.Here, for example, when 12 single battery cells 60A are stacked, 720A is set as the reference set current.

이하, 본 발명에 따른 레이저용접·비젼센싱검사를 통한 적층형 전기차배터리 스마트 용접제어장치의 구체적인 동작과정에 관해 설명한다.Hereinafter, a specific operation process of the stacked EV battery smart welding control apparatus through the laser welding / vision sensing inspection according to the present invention will be described.

먼저, 도 18에 도시한 바와 같이, 단일셀형배터리공급부를 통해 적층저장시킨 단일셀형배터리를 이송컨베이어벨트로 순차적으로 공급시킨다(S100).First, as shown in FIG. 18, a single cell type battery stacked and stored through a single cell type battery supply unit is sequentially supplied to a conveyance conveyor belt (S100).

다음으로, 이송컨베이어에서 단일셀형배터리공급부로부터 공급받은 단일셀형배터리를 "

Figure 112016038273925-pat00068
"형 단자 절곡부로 이송시킨다(S200).Next, a single cell type battery supplied from the single cell type battery supply unit in the conveying conveyor is called "
Figure 112016038273925-pat00068
Type terminal bending portion (S200).

다음으로, 스마트제어부의 제어신호에 따라 "

Figure 112016038273925-pat00069
"형 단자절곡부가 구동되어, 이송컨베이어로부터 공급받은 단일셀형배터리의 (+)(-)단자를 기준으로, 상하 프레스의 힘으로 "
Figure 112016038273925-pat00070
"형상으로 절곡시킨다(S300).Next, in accordance with the control signal of the smart control section,
Figure 112016038273925-pat00069
(-) terminal of the single cell type battery supplied from the conveying conveyor is driven by the force of the upper and lower presses, and the "
Figure 112016038273925-pat00070
Quot; shape (S300).

다음으로, 스마트제어부의 제어신호에 따라 집게이송로봇이 구동되어, "

Figure 112016038273925-pat00071
"형 단자절곡부를 통해 "
Figure 112016038273925-pat00072
"형상으로 절곡된 단일셀형배터리를, 스마트제어부의 제어하에 집게팔로 집어서 적층형 스마트 용접모듈에 (+)(-)단자로 정위치시킨다(S400).Next, the clamp conveying robot is driven in accordance with the control signal of the smart control unit,
Figure 112016038273925-pat00071
Through the "type terminal bend"
Figure 112016038273925-pat00072
Shaped battery is picked up by a forceps under the control of a smart control unit and is positively positioned on the stacked smart welding module with a (+) (-) terminal (S400).

다음으로, 스마트제어부의 제어신호에 따라 집게이송로봇이 구동되어, 집게팔로 집어서 180도 회전시킨 후, 적층형 스마트 용접모듈에 놓인 단일셀형배터리 상단방향으로 (-)(+)(-)단자로 역위치시킨다(S500).Next, the tongue transfer robot is driven according to the control signal of the smart control unit, and the tongue transfer robot is rotated 180 degrees by the tongue arm. Then, the single cell battery placed on the stacked smart welding module is moved to the (-) (S500).

끝으로, 스마트제어부의 제어신호에 따라 적층형 스마트 레이저용접모듈이 구동되어, 집게이송로봇으로부터 이송된 "

Figure 112016071509889-pat00073
"형상으로 절곡된 단일셀형배터리의 (+)(-)단자,(-)단자의 위치를 지그재그형태로 180도 변화시키면서 층상구조로 적층시켜, 지그로 고정시킨 후, 레이저용접시켜 상하로 이웃하는 "
Figure 112016071509889-pat00074
"형상의 (+)(-)단자와 "
Figure 112016071509889-pat00148
"형상의 (-)단자 사이를 연결시켜, 12단~24단으로 이루어진 적층형 전기차배터리를 형성시킨다(S600).Finally, the stacked smart laser welding module is driven in accordance with the control signal of the smart control unit, and the "
Figure 112016071509889-pat00073
(-) terminal and (-) terminal of the single cell battery bent in the shape of a single cell battery are stacked in a zigzag pattern by 180 degrees in a zigzag pattern, fixed with a jig, laser welded, "
Figure 112016071509889-pat00074
"Positive (+) (-) terminal and"
Figure 112016071509889-pat00148
(-) terminals of the battery are connected to each other to form a laminated EV battery having 12 to 24 stages (S600).

이는 지그부(510)가 구동되어, 단일셀형배터리의 (+)(-)단자를 기준으로, X축, Y축 이동하면서, 하층에 위치한 단일셀형배터리의 "

Figure 112016038273925-pat00076
"형상의 (-)단자와, 상층에 위치한 단일셀형배터리의 "
Figure 112016038273925-pat00077
"형상의 (+)(-)단자사이, 또는 하층에 위치한 단일셀형배터리의 "
Figure 112016038273925-pat00078
"형상의 (+)(-)단자와, 상층에 위치한 단일셀형배터리의 "
Figure 112016038273925-pat00079
"형상의 (-)단자사이를 지그로 집어서 고정시킨 후, 레이저용접할 상단부위를 지그홀을 통해 노출시킨다(S610).This is because the jig 510 is driven to move the X-axis and Y-axis with respect to the (+) (-) terminal of the single cell type battery,
Figure 112016038273925-pat00076
(-) terminal of the "shaped" terminal,
Figure 112016038273925-pat00077
Between the positive (+) (-) terminal of the "shape" or the "
Figure 112016038273925-pat00078
"(+) (-) terminal of the shape and a single cell battery located in the upper layer"
Figure 112016038273925-pat00079
(-) terminals are fixed with a jig, and the upper part to be laser welded is exposed through the jig hole (S610).

이어서, 레이저용접부가 구동되어, 용접시킬 단일셀형배터리의 (+)(-)단자를 기준으로, X축, Y축 이동하면서, 지그부를 통해 고정된 하층에 위치한 단일셀형배터리의 "

Figure 112016038273925-pat00080
"형상의 (-)단자와, 상층에 위치한 단일셀형배터리의 "
Figure 112016038273925-pat00081
"형상의 (+)(-)단자 사이의 상단부위, 또는 하층에 위치한 단일셀형배터리의 "
Figure 112016038273925-pat00082
"형상의 (+)(-)단자와, 상층에 위치한 단일셀형배터리의 "
Figure 112016038273925-pat00083
"형상의 (-)단자사이의 상단부위에 레이저를 쏴주어 레이저용접시킨다(S620).Then, the laser welded portion is driven to move the X-axis and Y-axis of the single cell type battery, which is positioned on the (+) (-) terminal of the single cell type battery to be welded,
Figure 112016038273925-pat00080
(-) terminal of the "shaped" terminal,
Figure 112016038273925-pat00081
"The upper part between the (+) (-) terminals of the shape, or the"
Figure 112016038273925-pat00082
"(+) (-) terminal of the shape and a single cell battery located in the upper layer"
Figure 112016038273925-pat00083
The laser is welded to the upper part between the (-) terminals of the shape to perform laser welding (S620).

이어서, 비젼카메라센싱부가 구동되어, 용접시킬 단일셀형배터리의 (+)(-)단자를 기준으로, X축, Y축 이동하면서, 레이저용접부를 통해 용접시, 용접되는 단일셀형배터리의 (+)(-)단자, 또는 (-)(+)(-)단자사이를 영상촬영하고, 영상촬영한 완성형 단일셀형배터리의 용접위치가 중심홀을 기준으로 십자형상의 기준위치영역에 위치해 있는지 여부를 센싱한 후, 센싱데이터를 스마트제어부로 전달시킨다(S630).Then, the vision camera sensing section is driven so that the (+) (-) terminal of the single cell battery to be welded is moved in the X-axis and Y-axis directions, (-) terminal, or (-) (+) (-) terminal, and it is sensed whether or not the welding position of the finished single cell battery photographed with the image is located in the reference position area on the cruciform Thereafter, the sensing data is transmitted to the smart control unit (S630).

이어서, 통전테스트부(700)가 구동되어, 3.75V전압, 0.01옴 저항을 통해 상단층 레이저용접된 (+)(-)단자와, 하단층 레이저용접된 (+)(-)단자 사이를 접지시켜, 기준설정전류가 흐르는지 테스트한다.Then, the energization testing unit 700 is driven to connect between the (+) (-) terminal which is laser-welded to the upper layer by a voltage of 3.75 V and the 0.01-ohm resistance and the (+ , And it is tested whether the reference set current flows.

1 : 적층형 전기차배터리 스마트 용접제어장치
100 : 단일셀형배터리공급부 200 : 이송컨베이어
300 : "

Figure 112016038273925-pat00084
"형 단자절곡부 400 : 집게이송로봇
500 : 적층형 스마트 레이저용접모듈 600 : 스마트제어부1: Stacked Electric Vehicle Battery Smart Welding Control Device
100: Single cell type battery supply unit 200: Transfer conveyor
300: "
Figure 112016038273925-pat00084
Type terminal bending section 400: forceps transfer robot
500: stacked type smart laser welding module 600: smart control unit

Claims (7)

사각형상의 몸체를 기준으로 일측면에 (+)(-)단자가 돌출되고, 타측면에 (-)단자가 돌출 형성된 단일셀형 배터리를 적층저장시킨 후, 이송컨베이어벨트로 순차적으로 공급시키는 단일셀형배터리공급부(100)와,
단일셀형배터리공급부로부터 공급받은 단일셀형배터리를 "
Figure 112016071509889-pat00085
"형 단자 절곡부로 이송시키는 이송컨베이어(200)와,
이송컨베이어로부터 공급받은 단일셀형배터리의 (+)(-)단자를 기준으로, 스마트제어부의 제어신호에 따라 상하 프레스의 힘으로 "
Figure 112016071509889-pat00086
"형상으로 절곡시키는 "
Figure 112016071509889-pat00087
"형 단자절곡부(300)와,
"
Figure 112016071509889-pat00088
"형 단자절곡부를 통해 "
Figure 112016071509889-pat00089
"형상으로 절곡된 단일셀형배터리를, 스마트제어부의 제어하에 집게팔로 집어서 적층형 스마트 용접모듈에 (+)(-)단자로 정위치시키거나 또는, 스마트제어부의 제어하에 집게팔로 집어서 180도 회전시킨 후, 적층형 스마트 용접모듈에 놓인 단일셀형배터리 상단방향으로 (-)(+)(-)단자로 역위치시키는 집게이송로봇(400)과,
집게이송로봇으로부터 이송된 "
Figure 112016071509889-pat00090
"형상으로 절곡된 단일셀형배터리의 (+)(-)단자,(-)단자의 위치를 지그재그형태로 180도 변화시키면서 층상구조로 적층시켜, 지그로 고정시킨 후, 레이저용접시켜 상하로 이웃하는 "
Figure 112016071509889-pat00091
"형상의 (+)(-)단자와 "
Figure 112016071509889-pat00149
"형상의 (-)단자 사이를 연결시키는 적층형 스마트 레이저용접모듈(500)과,
단일셀형배터리공급부(100), 이송컨베이어(200), "
Figure 112016071509889-pat00093
"형 단자절곡부(300), 집게이송로봇(400), 적층형 스마트 레이저용접모듈(500)과 연결되어, 각 기기의 전반적인 구동을 제어하면서, 레이저용접과 비젼센싱검사를 동시에 수행시켜 N개층으로 적층시킨 하나의 전기자동차용 배터리 모듈을 형성제어시키는 스마트제어부(600)로 구성되는 레이저용접·비젼센싱검사를 통한 적층형 전기차배터리 스마트 용접제어장치에 있어서,
상기 단일셀형배터리공급부(100)는
단일셀형배터리 하단부에 단일셀형배터리의 몸체를 음각으로 함몰된 요홈내부공간에 수납시키고, 일측면의 (+)(-)단자와, 타측면의 (-)단자를 요홈내부공간의 외부방향쪽으로 수평돌출되도록 형성시켜 단일셀형배터리를 보호지지하는 요홈형센싱커버부(110)가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 레이저용접·비젼센싱검사를 통한 적층형 전기차배터리 스마트 용접제어장치.
Type battery in which positive (+) and negative (-) terminals protrude from one side of a square-shaped body and negative terminals are protruded from the other side, and then the single cell battery A supply unit 100,
A single-cell battery supplied from a single-cell battery supply unit is called "
Figure 112016071509889-pat00085
Shaped terminal bending portion,
(+) (-) terminal of the single cell type battery supplied from the conveying conveyor,
Figure 112016071509889-pat00086
"Bending into shape"
Figure 112016071509889-pat00087
Type terminal bending portion 300,
"
Figure 112016071509889-pat00088
Through the "type terminal bend"
Figure 112016071509889-pat00089
"Shaped single cell battery can be picked up by the forceps under the control of the smart control unit and fixed to the stacked Smart Welding Module with a positive (+) or negative (-) terminal, or rotated 180 degrees (+) (-) terminal in the upper direction of the single cell battery placed on the stacked smart welding module,
The "
Figure 112016071509889-pat00090
(-) terminal and (-) terminal of the single cell battery bent in the shape of a single cell battery are stacked in a zigzag pattern by 180 degrees in a zigzag pattern, fixed with a jig, laser welded, "
Figure 112016071509889-pat00091
"Positive (+) (-) terminal and"
Figure 112016071509889-pat00149
Type smart laser welding module 500 connecting between the (-) terminals of the "shape "
The single-cell battery supply unit 100, the conveying conveyor 200, the "
Figure 112016071509889-pat00093
Type terminal bending unit 300, the clamping robot 400 and the stacking type smart laser welding module 500 to perform the laser welding and the vision sensing inspection at the same time while controlling the overall operation of each device, And a smart control unit (600) for controlling the formation and control of a single battery module for an electric vehicle, wherein the smart welding control apparatus comprises:
The single cell type battery supply unit 100 includes:
(+) Terminal of one side and a (-) terminal of the other side of the single-cell type battery are housed in a hollow space of a concave recessed groove at the lower end of the single cell type battery, Shaped sensing cover unit 110 protruding from the upper surface of the single-cell type battery to protect and support the single-cell type battery.
삭제delete 제1항에 있어서, 상기 요홈형센싱커버부(110)는
(+)(-)단자가 위치한 측면 일측에 적층형 스마트 레이저용접모듈의 지그부가 단일셀형배터리의 (+)(-)단자쪽으로 정위치되도록 지그부쪽으로 적외선위치신호를 출력시키는 지그부용 위치신호센서부(111)와,
(+)(-)단자가 얹어져 거치된 상단모서리 일측에 레이저용접헤드가 단일셀형배터리의 (+)(-)단자상에 정위치가 되도록 레이저용접헤드쪽으로 칼러위치포인트를 형성시키는 레이저용접헤드용 칼러위치표시부(112)로 구성되는 것을 특징으로 하는 레이저용접·비젼센싱검사를 통한 적층형 전기차배터리 스마트 용접제어장치.
2. The sensor module according to claim 1, wherein the yaw groove type sensing cover portion (110)
A position signal sensor unit for jig unit for outputting an infrared ray position signal to the jig side so that the jig part of the stacking type smart laser welding module is positioned on the (+) (-) terminal side of the single cell type battery, (111)
(+) (-) terminal on one side of the stationary top edge to form a collar locating point toward the laser welding head such that the laser welding head is in the correct position on the (+) And a color position display unit (112) for the laser welding / vision sensing.
삭제delete 제1항에 있어서, 상기 적층형 스마트 레이저용접모듈(500)은
단일셀형배터리의 (+)(-)단자를 기준으로, X축, Y축 이동하면서, 하층에 위치한 단일셀형배터리의 "
Figure 112016038273925-pat00097
"형상의 (-)단자와, 상층에 위치한 단일셀형배터리의 "
Figure 112016038273925-pat00098
"형상의 (+)(-)단자사이, 또는 하층에 위치한 단일셀형배터리의 "
Figure 112016038273925-pat00099
"형상의 (+)(-)단자와, 상층에 위치한 단일셀형배터리의 "
Figure 112016038273925-pat00100
"형상의 (-)단자사이를 집어서 고정시킨 후, 레이저용접할 상단부위 일부분을 노출시키는 지그부(510)와,
용접시킬 단일셀형배터리의 (+)(-)단자를 기준으로, X축, Y축 이동하면서, 지그부를 통해 고정된 하층에 위치한 단일셀형배터리의 "
Figure 112016038273925-pat00101
"형상의 (-)단자와, 상층에 위치한 단일셀형배터리의 "
Figure 112016038273925-pat00102
"형상의 (+)(-)단자 사이의 상단부위, 또는 하층에 위치한 단일셀형배터리의 "
Figure 112016038273925-pat00103
"형상의 (+)(-)단자와, 상층에 위치한 단일셀형배터리의 "
Figure 112016038273925-pat00104
"형상의 (-)단자사이의 상단부위에 레이저를 쏴주어 레이저용접시키는 레이저용접부(520)와,
용접시킬 단일셀형배터리의 (+)(-)단자를 기준으로, X축, Y축 이동하면서, 레이저용접부를 통해 용접시, 용접되는 단일셀형배터리의 (+)(-)단자, 또는 (-)(+)단자사이를 영상촬영하고, 영상촬영한 완성형 단일셀형배터리의 용접위치가 중심홀을 기준으로 십자형상의 기준위치영역에 위치해 있는지 여부를 센싱한 후, 센싱데이터를 스마트제어부로 전달시키는 비젼카메라센싱부(530)로 구성되는 것을 특징으로 하는 레이저용접·비젼센싱검사를 통한 적층형 전기차배터리 스마트 용접제어장치.
The method of claim 1, wherein the stacked smart laser welding module (500)
A single cell battery located on the lower layer, moving along the X axis and Y axis relative to the (+) (-) terminal of a single cell battery,
Figure 112016038273925-pat00097
(-) terminal of the "shaped" terminal,
Figure 112016038273925-pat00098
Between the positive (+) (-) terminal of the "shape" or the "
Figure 112016038273925-pat00099
"(+) (-) terminal of the shape and a single cell battery located in the upper layer"
Figure 112016038273925-pat00100
A jig 510 for picking up and fixing between the (-) terminals of the shape and exposing a part of the upper end to be laser welded,
(+) (-) terminal of a single-cell battery to be welded, moving in the X-axis and Y-axis,
Figure 112016038273925-pat00101
(-) terminal of the "shaped" terminal,
Figure 112016038273925-pat00102
"The upper part between the (+) (-) terminals of the shape, or the"
Figure 112016038273925-pat00103
"(+) (-) terminal of the shape and a single cell battery located in the upper layer"
Figure 112016038273925-pat00104
A laser welding part 520 for laser welding a laser at an upper part between the (-) terminals of the shape,
(+) (-) terminal of a single cell battery being welded when welding through a laser weld, while moving in the X and Y axes relative to the (+) (-) terminal of a single cell battery to be welded, (+) Terminals, sensing whether the welding position of the completed single cell battery is located in the reference position area on the cruciform with respect to the center hole, and then transmitting the sensing data to the smart controller And a sensing unit (530). The apparatus for smart welding of a stacked type electric vehicle battery according to the present invention comprises:
제5항에 있어서, 상기 지그부(510)는
일자형상으로 이루어져 각 기기를 지지하는 지그몸체(511)와,
지그몸체를 단일셀형배터리의 (+)(-)단자를 기준으로, X축 이송시키는 제1 X축이송액츄에이터부(512)와,
지그집게부를 단일셀형배터리의 (+)(-)단자를 기준으로, Y축 이송시키는 제1 Y축이송액츄에이터부(513)와,
지그집게부를 단일셀형배터리의 (+)(-)단자를 기준으로, Z축으로 승하강시키는 제1 Z축이송액츄에이터부(514)와,
스마트제어부의 제어신호에 따라 구동되어, 요홈형센싱커버부의 지그부용 위치신호센서부에서 출력되는 적외선위치신호에 따라 제1 X축이송액츄에이터부쪽으로 X축 구동신호, 제2 Y축이송액츄에이터부쪽으로 Y축 구동신호를 출력시켜 X축, Y축 이동제어하면서 지그몸체를 상하층으로 접지된 단일셀형배터리의 (+)(-)단자에 정위치시키도록 제어하는 지그이송제어부(515)로 구성되는 것을 특징으로 하는 레이저용접·비젼센싱검사를 통한 적층형 전기차배터리 스마트 용접제어장치.
6. The apparatus of claim 5, wherein the jig (510)
A jig body 511 having a straight shape and supporting each device,
A first X axis transfer actuator unit 512 for transferring the jig body to the X axis with reference to the (+) (-) terminal of the single cell type battery,
A first Y-axis transfer actuator unit 513 for transferring the jig catcher unit to the Y axis with reference to the (+) (-) terminal of the single cell type battery,
A first Z-axis transfer actuator unit 514 for moving the jig catcher up and down in the Z-axis with respect to the (+) (-) terminal of the single-cell battery,
Axis driving signal to the first X-axis moving actuator section and the second Y-axis moving actuator section to the second Y-axis moving actuator section in accordance with the infrared position signal output from the position signal sensor section for the jig part of the yaw groove sensing cover section (+) (-) terminal of a single-cell type battery which is grounded in upper and lower layers while controlling movement of the X axis and the Y axis by outputting a Y axis driving signal, Wherein said control unit is operable to control said welding control unit so that said control unit is operable to control said welding control unit.
제5항에 있어서, 상기 레이저용접부(520)는
레이저 코드를 레이저 매질로 하여 파장 0.939㎛에서 1.833㎛에 걸쳐 생성된 레이저 전이 중 상온(常溫)에서 연속 발진을 하는 파장을 레이저용접부쪽으로 펄스발진시키는 레이저 발진기(521)와,
헤드부상에 위치되어, 레이저발진기로부터 생성된 연속발진 레이저 빔을 전달받아, 지그부를 통해 고정된 하층에 위치한 단일셀형배터리의 "
Figure 112016038273925-pat00105
"형상의 (-)단자와, 상층에 위치한 단일셀형배터리의 "
Figure 112016038273925-pat00106
"형상의 (+)(-)단자 사이의 상단부위, 또는 하층에 위치한 단일셀형배터리의 "
Figure 112016038273925-pat00107
"형상의 (+)(-)단자와, 상층에 위치한 단일셀형배터리의 "
Figure 112016038273925-pat00108
"형상의 (-)단자사이의 상단부위에 레이저를 쏴주어 레이저용접시키는 레이저용접부(522)와,
스마트제어부의 제어신호에 따라 구동되어, 레이저 Y축 구동용 액츄에이터모듈과 레이저 Z축 구동용 액츄에이터모듈을 구동시켜, 레이저용접부가 지그부의 지그홀과 동일선상에 위치되도록 Y축, Z축으로 이동제어시키면서, 이와 동시에 레이저 발진기쪽으로 레이저빔 생성신호를 출력시키도록 제어하는 레이저제어부(523)와,
레이저용접부 일측에 위치되어, 레이저제어부의 제어신호에 따라 레이저용접부의 위치를 지그홀을 기준으로 Y축방향으로 이동시키는 레이저 Y축 구동용 액츄에이터모듈(524)과,
레이저용접부 타측에 위치되어, 레이저제어부의 제어신호에 따라 레이저용접부의 위치를 지그홀을 기준으로 Z축방향으로 이동시키는 레이저 Z축 구동용 액츄에이터모듈(525)로 구성되는 것을 특징으로 하는 레이저용접·비젼센싱검사를 통한 적층형 전기차배터리 스마트 용접제어장치.

6. The method of claim 5, wherein the laser welding portion (520)
A laser oscillator 521 which uses a laser code as a laser medium to pulse-oscillate a wavelength at which continuous oscillation occurs at a room temperature among laser transitions generated from a wavelength of 0.939 μm to 1.833 μm toward a laser welded portion,
And a laser oscillator for receiving the continuous oscillation laser beam generated from the laser oscillator and for receiving a laser beam from the laser oscillator,
Figure 112016038273925-pat00105
(-) terminal of the "shaped" terminal,
Figure 112016038273925-pat00106
"The upper part between the (+) (-) terminals of the shape, or the"
Figure 112016038273925-pat00107
"(+) (-) terminal of the shape and a single cell battery located in the upper layer"
Figure 112016038273925-pat00108
A laser welding portion 522 for laser welding the upper portion between the (-) terminals of the shape,
And the actuator is driven in accordance with the control signal of the smart controller to drive the actuator module for driving the laser Y axis and the actuator module for driving the laser Z axis so as to control the movement in the Y axis and the Z axis so that the laser welding part is located on the same line as the jig hole of the jig A laser control unit 523 for controlling the laser oscillator to output a laser beam generating signal to the laser oscillator at the same time,
An actuator module 524 for driving a laser Y axis which is located at one side of the laser welding part and moves the position of the laser welding part in the Y axis direction with respect to the jig hole according to a control signal of the laser control part,
And an actuator module (525) for driving a laser Z axis which is located on the other side of the laser welding part and moves the position of the laser welding part in the Z axis direction with respect to the jig hole in accordance with the control signal of the laser control part. A Smart Welding Control System for Laminated Electric Vehicle Battery by Vision Sensing Inspection.

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