KR101731283B1 - 축전지 케이스 천공시스템 및 이를 이용한 축전지 케이스 천공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 배터리 케이스 천공설비로, 2V의 전기를 직접적으로 발생시키는 극판군과 극판군 사이를 연결하는 통로인 홀을 레이저를 적용하여 천공하며, 홀 주변에 버(burr)를 생성하지 않도록 하는 설비에 관한 것이다. 본 발명은 축전지 케이스의 천공시스템에 있어서, 케이스의 위치확인을 위한 다수의 센서와 케이스 이동을 제어하기 위한 스토퍼를 포함하는 셔틀부(100)와, 축전지 케이스를 천공하기 위한 천공부(200)와, 천공후 잔존하는 칩을 케이스에서 분리하기 위한 공기주입부(300) 및, 분리된 칩을 배출하기 위한 배출부(400)로 구성되며, 상기 천공부(200)는 이송되는 케이스(220)를 멈춰 위치를 설정하는 스토퍼(210)와, 상하좌우로 움직이며 케이스(220)의 벽면에 천공을 하기 위한 레이저발진부(230)를 포함하고, 상기 공기주입부(300)는 이송되는 케이스를 멈춰 위치를 설정하는 스토퍼(310)와, 상기 케이스 상부에서 내리누르는 압착패드(320)와, 상기 압착패드(320)에 설치되는 에어 노즐(330)을 포함하고, 상기 배출부(400)는 이송되는 케이스를 멈춰 위치를 설정하는 스토퍼(410)와, 이송되는 케이스를 들어올리는 푸셔장치(420)와, 케이스를 뒤집도록 회전시키는 회전장치(430)를 포함하는 것을 특징으로 하는 축전지 케이스의 천공시스템을 제공한다.

Description

축전지 케이스 천공시스템 및 이를 이용한 축전지 케이스 천공방법 {A battery case punching system and punching method thereof}

본 발명은 차량용 배터리 케이스 천공설비로, 2V의 전기를 직접적으로 발생시키는 극판군과 극판군 사이를 연결하는 통로인 홀을 레이저를 적용하여 천공하며, 홀 주변에 버(burr)를 생성하지 않도록 하는 설비에 관한 것이다.

차량용 배터리는 전기를 직접적으로 발생시키는 2V의 극판군이 있으며, 이를 케이스에 삽입한 후 극판군과 극판군을 직렬로 연결하여 원하는 전압(차량용 : 12V)이 가능토록 한다. 이처럼 극판군과 극판군을 연결할 때에는 케이스 내부에 전류의 이동통로인 홀이 사전에 반드시 뚫어져 있어야 한다.

종래의 기술은 뚫기 원하는 홀 사이즈에서 공차를 감안하여 천공치구(수부재)와 천공다이(암부재)를 구성하고, 치구와 다이 사이에 있는 케이스 내부에 유압 또는 공압의 힘으로 천공치구를 천공다이까지 강제적으로 밀어 천공작업이 이루어진다. 따라서 천공치구와 천공다이는 정밀한 가공이 요구되며, 또한 천공치구와 다이가 정확하게 센터가 맞지 않으면, 치구 및 다이가 쉽게 손상되는 문제가 발생한다. 가장 큰 문제로는 천공 후 필연적으로 케이스 홀 주변에 버(burr)가 발생하며 그에 따른 전류의 흐름이 방해를 받아 제품의 내구성이 저하되는 요인이 된다.

대한민국 등록특허 제10-1078580호는 공급 안착시킨 케이스가 자연적으로 미끄러져 내려가 자동 정렬될 수 있도록 경사지게 설치한 롤러컨베이어와, 선단부에는 상기 롤러컨베이어 끝에 연결 설치되며, 케이스를 케이스를 감지하는 근접센서, 로드 끝에 정지봉을 장착 구성한 에어실린더로 이루어진 스토퍼를 장착하고, 후미에는 모터에 의해 회전하는 다수열의 체인으로 이루어진 체인컨베이어와, 상기 체인컨베이어상에 장착되어 에어로서 케이스의 불량여부를 확인하는 검사장치와, 상기 체인컨베이어상의 검사장치 옆에 장착되어 불량으로 판별된 케이스를 외부로 자동 추출하는 추출장치, 상기 체인컨베이어상의 추출장치 옆에 장착되어 케이스의 칸막이상단에 구멍을 자동 천공하는 천공장치와 상기 구멍이 천공된 케이스를 배출 이송하는 롤러컨베이어로 이루어져 검사와 펀칭 등 일련의 공정이 한 라인에서 자동으로 이루어지게 함을 특징으로 하는 차량용 배터리 케이스의 검사 및 천공장치를 개시한 바 있다. 그러나 상기 기술은 기술은 천공 후 필연적으로 버(burr)가 발생할 뿐만 아니라 천공되고 남은 잔여물을 배출하기 용이하지 않는 문제가 있었다.

대한민국 등록특허 제10-1078580호 '차량용 배터리케이스의 검사 및 천공장치' 공고일자 2011년11월01일

본 발명은 앞에서 언급한 것처럼 가공 및 센터 조정이 어려운 천공치구와 천공다이를 대신하여 정확한 홀 사이즈의 천공이 이루어지고, 천공시 필연적으로 발생하는 홀 주변 버(burr)를 완전히 제거해야만 한다.

본 발명은 케이스 내부의 홀을 천공하기 위해 가공 및 센터조정이 어려운 종전의 기술 대신 레이저를 적용하여 천공을 실시하고, 후 공정에서 천공된 칩을 에어로 불어 케이스 바닥에 떨어지게 한 후, 케이스를 180도 회전하여 케이스 바닥에 놓여진 칩을 배출하는 구조로 구성되어 있다.

본 발명은 차량용 배터리 케이스 내부의 홀 천공시 기존에 필연적으로 발생되는 홀 주변에 버(burr)를 완벽하게 발생시키지 않음으로써 배터리의 내구성을 증대하는데 그 목적이 있다. 또한 천공시 필요한 천공다이와 치구의 잦은 손상에 따른 유지보수비를 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예로 설비의 전체적인 구성을 나타낸 간략도이다.
도 2, 3, 4는 설비 각각의 부위에 따른 간략도이다.
도 5는 천공 전 / 후의 배터리 케이스 간략도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예로 설비의 전체적인 구성을 나타낸 간략도이다.

본 발명은 축전지 케이스의 천공시스템에 있어서,

케이스의 위치확인을 위한 다수의 센서와 케이스 이동을 제어하기 위한 스토퍼를 포함하는 셔틀부(100)와,

축전지 케이스를 천공하기 위한 천공부(200)와,

천공후 잔존하는 칩을 케이스에서 분리하기 위한 공기주입부(300) 및,

분리된 칩을 배출하기 위한 배출부(400)로 구성되며,

상기 천공부(200)는 이송되는 케이스(220)를 멈춰 위치를 설정하는 스토퍼(210)와, 상하좌우로 움직이며 케이스(220)의 벽면에 천공을 하기 위한 레이저발진부(230)를 포함하고,

상기 공기주입부(300)는 이송되는 케이스를 멈춰 위치를 설정하는 스토퍼(310)와, 상기 케이스 상부에서 내리누르는 압착패드(320)와, 상기 압착패드(320)에 설치되는 에어 노즐(330)을 포함하고,

상기 배출부(400)는 이송되는 케이스를 멈춰 위치를 설정하는 스토퍼(410)와, 이송되는 케이스를 들어올리는 푸셔장치(420)와, 케이스를 뒤집도록 회전시키는 회전장치(430)를 포함하는 것을 특징으로 하는 축전지 케이스의 천공시스템을 제공한다.

즉, 본 발명은 먼저 천공을 하기 위해 케이스가 대기하는 공간인 셔틀부(100), 실제 천공을 실시하는 천공부(200), 천공이 이뤄졌지만 케이스에 붙어있는 칩을 케이스에서 분리하기 위해 에어를 불어넣는 공기주입부(300), 케이스를 180도 회전하여 케이스 바닥에 떨어져 있는 칩을 배출하는 배출부(400)로 구성된다.

셔틀부(100)는 일반적인 센서 및 스토퍼를 포함하여 구성되며, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 구현 가능하므로 자세한 설명은 생략한다.

도 2는 본 발명의 실시예로 천공부(200)를 이해하기 쉽게 그린 간략도이다. 스토퍼(210)에 의해 멈춰진 케이스(220)는 상/하, 좌/우로 움직이는 레이저 발진부(230)에 의해 원하는 천공위치로 이동 후 원하는 사이즈로 천공을 실시한 후 원위치로 복귀하게 된다.

도 3은 본 발명의 실시예로 공기주입부(300)를 이해하기 쉽게 그린 간략도이다. 스토퍼(310)에 의해 멈춰진 케이스는 상부에서 내려오는 압착 패드(320)에 의해 케이스 상부가 밀착되고, 이어 에어 노즐(330)에 에어가 공급되면, 천공이 이뤄졌지만 아직 케이스에 붙어있는 칩(340)을 완전히 떨어뜨려 케이스 바닥에 칩(340)을 놓이게 된다. 이후 패드(320)는 원위치로 복귀하게 된다.

도 4는 본 발명의 실시예로 배출부(400)를 이해하기 쉽게 그린 간략도이다. 스토퍼(410)에 의해 멈춰진 케이스는 하단의 푸셔장치(420)에 의해 들려지고 우측에 케이스를 회전하는 회전장치(430)가 좌측으로 이동하여 케이스를 잡고 다시 우측으로 이동한 후 케이스를 180도 회전하여 칩을 배출통(440)에 버려지도록 한다. 이후 다시 180도 회전한 후 케이스는 원래 위치로 복귀한다. 천공 후 케이스는 이후의 배터리제조 공정으로 이동한다.

즉, 상기와 같은 본 발명은,

상기 셔틀부(100)에 의해 케이스(220)를 이송하는 단계(s100);

상기 천공부(200)의 스토퍼(210)에 의해 천공되기 위한 케이스(200)가 정지하는 단계(s200);

상기 레이저발진부(230)에 의해 요구되는 부위를 천공하는 단계(s300);

상기 케이스(220)가 공기주입부(300)로 이송되며 스토퍼(310)에 의해 케이스(200)가 정지하는 단계(s400);

공기주입부(300)의 압착패드(320)가 케이스(220)를 압착하는 단계(s500);

상기 압착패드(320)의 에어 노즐(330)이 공기를 주입하여 케이스에 붙어있는 칩(340)을 떨어뜨리는 단계(s600);

상기 케이스(220)가 배출부(400)로 이송되며 스토퍼(410)에 의해 정지되는 단계(s700);

상기 케이스(220)가 배출부(400)의 푸셔장치(420)에 의해 들려진 후 회전장치(430)에 의해 뒤집어져 바닥의 칩(340)을 배출하는 단계(s800);

를 포함하게 된다.

본 발명을 첨부된 도면과 함께 설명하였으나, 이는 본 발명의 요지를 포함하는 다양한 실시 형태 중의 하나의 실시예에 불과하며, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있는 것으로, 본 발명은 상기 설명된 실시예에만 국한되는 것이 아님은 명확하다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 하기의 청구범위에 의해 해석되어야 하며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서의 변경, 치환, 대체 등에 의해 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함될 것이다. 또한, 도면의 일부 구성은 구성을 보다 명확하게 설명하기 위한 것으로 실제보다 과장되거나 축소되어 제공된 것임을 명확히 한다. 또한, 청구항 부호는 이해를 돕기 위한 것일 뿐 본 발명의 형상과 구조를 첨부된 도면에 한정한다는 뜻이 아니다.

100 : 셔틀부
200 : 천공부
210 : 케이스 스토퍼
220 : 축전지 케이스
230 : 레이저 발진부
300 : 공기주입부
310 : 케이스 스토퍼
320 : 압착 패드
330 : 에어 노즐
340 : 천공 후 케이스에 붙어있는 칩
350 : 에어에 의해 케이스 바닥으로 떨어진 칩
400 : 배출부
410 : 케이스 스토퍼
420 : 푸셔장치
430 : 케이스 회전장치
440 : 칩 배출통

Claims (2)

1. 삭제
2. 케이스의 위치확인을 위한 다수의 센서와 케이스 이동을 제어하기 위한 스토퍼를 포함하는 셔틀부(100)와,
   축전지 케이스를 천공하기 위한 천공부(200)와,
   천공후 잔존하는 칩을 케이스에서 분리하기 위한 공기주입부(300) 및,
   분리된 칩을 배출하기 위한 배출부(400)로 구성되며,
   상기 천공부(200)는 이송되는 케이스(220)를 멈춰 위치를 설정하는 스토퍼(210)와, 상하좌우로 움직이며 케이스(220)의 벽면에 천공을 하기 위한 레이저발진부(230)를 포함하고,
   상기 공기주입부(300)는 이송되는 케이스를 멈춰 위치를 설정하는 스토퍼(310)와, 상기 케이스 상부에서 내리누르는 압착패드(320)와, 상기 압착패드(320)에 설치되는 에어 노즐(330)을 포함하고,
   상기 배출부(400)는 이송되는 케이스를 멈춰 위치를 설정하는 스토퍼(410)와, 이송되는 케이스를 들어올리는 푸셔장치(420)와, 케이스를 뒤집도록 회전시키는 회전장치(430)를 포함하는 축전지 케이스의 천공시스템을 이용한 축전지 케이스 천공방법에 있어서,
   
   상기 셔틀부(100)에 의해 케이스(220)를 이송하는 단계(s100);
   상기 천공부(200)의 스토퍼(210)에 의해 천공하기 위하여 케이스(200)가 정지하는 단계(s200);
   상기 레이저발진부(230)에 의해 요구되는 부위를 천공하는 단계(s300);
   상기 케이스(220)가 공기주입부(300)로 이송되며 스토퍼(310)에 의해 케이스(200)가 정지하는 단계(s400);
   공기주입부(300)의 압착패드(320)가 케이스(220)를 압착하는 단계(s500);
   상기 압착패드(320)의 에어 노즐(330)이 공기를 주입하여 케이스에 붙어있는 칩(340)을 떨어뜨리는 단계(s600);
   상기 케이스(220)가 배출부(400)로 이송되며 스토퍼(410)에 의해 정지되는 단계(s700);
   상기 케이스(220)가 배출부(400)의 푸셔장치(420)에 의해 들려진 후 회전장치(430)에 의해 뒤집어져 바닥의 칩(340)을 배출하는 단계(s800);
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 축전지 케이스 천공방법.
   

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