KR101894733B1 - Fuel cell tapping apparatus - Google Patents
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Abstract
연료전지 테이핑장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 테이핑장치는, 연료전지의 단위를 이루는 단위 셀의 일측에 테이프를 부착시키는 제1 테이핑 어셈블리를 포함하며, 제1 테이핑 어셈블리는, 연료전지의 단위를 이루는 단위 셀의 일측에 테이프를 부착시키기 위한 테이핑 작업을 진행하는 테이핑 유닛; 및 단위 셀을 사이에 두고 테이핑 유닛의 반대편에 배치되며, 테이핑 작업 시 단위 셀의 처짐을 방지시키는 처짐 방지 유닛을 포함한다.A fuel cell taping apparatus is disclosed. A fuel cell taping apparatus according to an embodiment of the present invention includes a first taping assembly for attaching a tape to one side of a unit cell constituting a unit of a fuel cell and the first taping assembly includes a unit A taping unit for performing a taping operation for attaching a tape to one side of the cell; And a sag preventing unit which is disposed on the opposite side of the taping unit with the unit cell therebetween, and which prevents sagging of the unit cell during taping work.
Description
본 발명은, 연료전지 테이핑장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 단위 셀의 처짐을 보완하면서 테이핑 작업을 진행할 수 있는 연료전지 테이핑장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel cell taping apparatus, and more particularly, to a fuel cell taping apparatus capable of advancing a taping operation while compensating deflection of a unit cell.
화학전지는 화학 변화가 일어날 때의 에너지 변화를 전기 에너지로 바꾸는 장치이다. 일반적으로 화학전지는 전극을 구성하는 물질과 전해질을 용기 속에 넣어 화학 반응을 시킨다.A chemical cell is a device that converts energy changes when a chemical change occurs into electrical energy. Generally, a chemical cell puts a substance and an electrolyte which constitute an electrode into a container to perform a chemical reaction.
하지만, 연료전지는 외부에서 수소와 산소를 계속 공급해서 계속 전기 에너지를 낸다. 이는 마치 연료와 공기의 혼합물을 엔진 속에 공급하여 연소시키는 것과 유사하다. 이와 같이 연료의 연소와 유사한 화학전지를 연료전지(Fuel Cell)라고 한다.However, the fuel cell continues to supply hydrogen and oxygen from the outside to generate electric energy continuously. This is similar to burning a mixture of fuel and air into the engine. A chemical cell similar to the combustion of fuel is called a fuel cell.
다시 말해, 연료전지란 메탄올, 에탄올, 천연가스와 같은 탄화수소 계열의 물질 내에 함유되어 있는 수소와, 외부로부터 공급되는 산소의 화학 반응 에너지를 직접 전기 에너지로 변환시키는 장치를 가리킨다.In other words, a fuel cell refers to a device that directly converts the chemical reaction energy of hydrogen, which is contained in a hydrocarbon-based material such as methanol, ethanol, and natural gas, and oxygen supplied from the outside, into direct electrical energy.
연료전지는 사용되는 전해질의 종류에 따라, 용융 탄산염 연료전지(Molten Carbonate Fuel Cell, MCFC), 고체 산화물 연료전지(Solid Oxide Fuel Cell, SOFC), 인산형 연료전지(Phosphoric Acid Fuel Cell, PAFC), 고분자 전해질막 연료전지(Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell, PEMFC), 직접 메탄올 연료전지(Direct Methanol Fuel Cell, DMFC) 등으로 분류될 수 있다.Fuel cells can be classified into various types such as a molten carbonate fuel cell (MCFC), a solid oxide fuel cell (SOFC), a phosphoric acid fuel cell (PAFC) A polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC), a direct methanol fuel cell (DMFC), and the like.
각각의 연료전지는 근본적으로 동일한 작동원리를 갖는다. 하지만 해당 연료전지마다 사용되는 연료의 종류, 운전온도, 촉매 및 전해질 등의 다양한 조건에 따라 서로 다르게 구분될 수 있다.Each fuel cell has fundamentally the same operating principle. However, the fuel cell may be differentiated according to various conditions such as the type of fuel used, the operating temperature, the catalyst, and the electrolyte.
고분자 전해질막 연료전지는 기타의 연료전지에 비하여 출력밀도(Power Density) 및 효율이 높고, 낮은 운전 온도에서 작동되며, 빠른 시동 및 응답 특성을 갖는다는 장점이 있다. 이러한 연유로, 고분자 전해질막 연료전지는 자동차 등의 수송용 전원, 주거환경에 필요한 분산용 전원은 물론, 각종 휴대용 장치의 이동용 전원으로도 다양하게 활용될 수 있다.The polymer electrolyte membrane fuel cell has a higher power density and efficiency than other fuel cells, operates at a lower operating temperature, and has advantages of quick start and response characteristics. As a result, the polymer electrolyte membrane fuel cell can be widely used not only as a power source for transportation such as automobiles, but also as a portable power source for various portable devices, as well as a power source for dispersing necessary for a residential environment.
연료전지는 연료의 산화로 인해 생기는 화학 에너지를 직접 전기 에너지로 변환시키는데, 연료극(Anode)에서는 수소의 산화반응이, 공기극(Cathode)에서는 산소의 환원반응이 각각 전기화학적으로 진행된다.The fuel cell converts the chemical energy resulting from the oxidation of the fuel directly into electric energy. The oxidation reaction of hydrogen in an anode and the reduction reaction of oxygen in an air electrode (cathode) proceed electrochemically, respectively.
전체적인 연료전지의 반응은 물의 전기분해 역반응으로서, 이 반응 과정에서 전기를 비롯하여, 열과 물이 생성된다.The overall reaction of the fuel cell is the reverse reaction of the electrolysis of water, in which heat and water, including electricity, are produced.
연료전지 단위 셀은 전해질막과, 전극(즉, 연료극, 공기극), 기체확산층(Gas Diffusion Layer, GDL) 및 분리판(Separator)을 포함한다. 그리고 이러한 연료전지 단위 셀들이 적층되어 연료전지 스택을 형성한다. 이하, 연료전지 스택을 셀 스택 어셈블리(Cell Stack Assy, CSA)라 한다.The fuel cell unit cell includes an electrolyte membrane, electrodes (i.e., anode and cathode), a gas diffusion layer (GDL), and a separator. These fuel cell unit cells are stacked to form a fuel cell stack. Hereinafter, the fuel cell stack is referred to as a cell stack assembly (CSA).
한편, 셀 스택 어셈블리를 제작하기 위해서는 서브 스택(Sub Stack)을 다수 개, 예를 들어 48층으로 적재해야 하는데, 이와 같은 작업이 연료전지 셀 스태커를 통해 진행될 수 있다.On the other hand, in order to manufacture the cell stack assembly, a plurality of sub stacks (for example, 48 layers) must be stacked. This operation can be performed through the fuel cell stacker.
참고로, 하나의 서브 스택은 다수 개의 단위 플레이트, 예컨대 7개의 단위 셀(ISP)과, 1개의 쿨러(cooler)로 이루어질 수 있는데, 이와 같은 구조의 서브 스택들이 다수 개, 예를 들어 48층으로 적재되어 하나의 셀 스택 어셈블리를 이루게 되는 것이다.For reference, one sub-stack may be composed of a plurality of unit plates, for example, seven unit cells (ISP) and one cooler, and a plurality of sub-stacks having such a structure, for example, And stacked to form one cell stack assembly.
이때, 단위 셀들은 상호간 적재되면서 가스의 이동경로를 형성해야 하기 때문에 가스가 누출되지 않게 단위 셀들은 상호간 접착되면서 적재될 수 있다.At this time, since the unit cells must be loaded with each other to form a movement path of the gas, the unit cells can be stacked together while preventing the gas from leaking.
이처럼 단위 셀들의 단부를 상호간 접착시키면서 적재하기 위하여 또한 가스가 누출되지 않게 밀봉하기 위해 단위 셀에 대한 테이핑(tapping) 작업이 진행될 수 있다. 사용되는 테이프는 단위 셀의 양면 양 사이드에 부착되며, 상하면의 테이핑 방향은 서로 교차될 수 있다. 이와 같은 단위 셀들에 대한 테이핑 작업은 연료전지 테이핑장치를 통해 진행될 수 있다.In order to stack the end portions of the unit cells with each other and to seal the unit so as not to leak gas, a tapping operation may be performed on the unit cells. The tape used is attached to both sides of both sides of the unit cell, and the taping directions of the upper and lower sides can intersect with each other. The taping operation for such unit cells can be performed through the fuel cell taping device.
그런데, 현존하는 종래의 연료전지 테이핑장치는 단위 셀의 양 사이드를 파지하여 테이핑 작업을 진행하고 있기 때문에 단위 셀의 처짐에 적절하게 대처할 수 없으며, 이로 인해 테이핑이 되지 않거나 제대로 테이핑되지 않은 미스 테이핑(Miss taping) 현상이 발생되거나 진행방향 바깥쪽으로 더 튀어나오게 테이핑되는 오버 코팅(Over Coating) 현상이 발생되는 등 전반적으로 테이핑 품질이 저하되는 문제점이 있다.However, existing existing fuel cell taping devices are unable to adequately cope with sagging of the unit cell due to the taping operation by holding both sides of the unit cell, thereby preventing mis-taping There is a problem that the taping quality is deteriorated as a result of occurrence of a miss taping phenomenon or an overcoating phenomenon in which the tapping is further protruded outward in the direction of travel.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 단위 셀이 처지지 않도록 하면서 테이핑 작업을 진행할 수 있으며, 이로 인해 종전에 야기되던 미스 테이핑(Miss taping) 또는 오버 코팅(Over Coating) 현상의 발생을 방지하여 테이핑 품질을 향상시킬 수 있는 연료전지 테이핑장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a taping apparatus capable of taping while preventing unit cells from being sagged, thereby preventing occurrence of miss taping or overcoating, And to provide a fuel cell taping apparatus capable of improving quality.
본 발명의 일 측면에 따르면, 연료전지의 단위를 이루는 단위 셀의 일측에 테이프를 부착시키는 제1 테이핑 어셈블리를 포함하며, 상기 제1 테이핑 어셈블리는, 연료전지의 단위를 이루는 단위 셀의 일측에 테이프를 부착시키기 위한 테이핑 작업을 진행하는 테이핑 유닛; 및 상기 단위 셀을 사이에 두고 상기 테이핑 유닛의 반대편에 배치되며, 상기 테이핑 작업 시 상기 단위 셀의 처짐을 방지시키는 처짐 방지 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 테이핑장치가 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a fuel cell comprising a first taping assembly for attaching a tape to one side of a unit cell constituting a unit of a fuel cell, wherein the first taping assembly includes a tape A taping unit for performing a taping operation for attaching the tapes; And a sag prevention unit disposed on the opposite side of the unit cell with respect to the taping unit for preventing sagging of the unit cell during the taping operation.
상기 처짐 방지 유닛은, 상기 단위 셀을 하부에서 지지하는 서포팅 스테이지; 상기 서포팅 스테이지를 지지하는 스테이지 지지용 테이블; 및 상기 스테이지 지지용 테이블과 연결되며, 상기 서포팅 스테이지를 수평으로 구동시키는 스테이지 수평 구동부를 포함할 수 있다.The deflection preventing unit includes: a supporting stage for supporting the unit cell from below; A stage supporting table for supporting the supporting stage; And a stage horizontal driving unit connected to the stage supporting table and horizontally driving the supporting stage.
상기 처짐 방지 유닛은, 상기 서포팅 스테이지와 연결되며, 상기 서포팅 스테이지를 업/다운(up/down) 구동시키는 스테이지 업/다운 구동부를 더 포함할 수 있다.The deflection preventing unit may further include a stage up / down driving unit connected to the supporting stage and driving the supporting stage up / down.
상기 단위 셀의 하부 양측을 회전 가능하게 지지하는 다수의 셀 회전지지부를 더 포함할 수 있으며, 상기 처짐 방지 유닛은 상기 다수의 셀 회전지지부 사이에 다수 개 배치될 수 있다.The unit cell may further include a plurality of cell rotation support portions for rotatably supporting both sides of the unit cell. The plurality of cell rotation support portions may be disposed between the cell rotation support portions.
상기 테이핑 유닛은, 롤(roll) 방식으로 상기 테이프를 공급하는 테이프 공급용 휠; 상기 테이프 공급용 휠과 이격 배치되며, 실질적으로 상기 테이프를 상기 단위 셀의 표면으로 가압하면서 상기 테이프를 상기 단위 셀에 부착시키는 테이프 부착 롤; 및 상기 테이프 부착 롤을 회전 또는 가압 구동시키는 부착 롤 회전 가압부를 포함할 수 있다.Wherein the taping unit comprises: a tape feeding wheel for feeding the tape in a roll manner; A tape attaching roll which is disposed apart from the tape feeding wheel and substantially adheres the tape to the unit cell while pressing the tape to the surface of the unit cell; And an attachment roll rotation pushing portion for rotating or pressing the tape attachment roll.
상기 테이핑 유닛은, 상기 테이프 공급용 휠과 상기 테이프 부착 롤을 연결하는 테이프 공급 라인 상에 마련되어 상기 테이프의 장력을 조절하는 테이프 장력 조절부; 및 상기 테이프 공급 라인 상의 일측에 마련되어 상기 테이프의 사선 주행을 방지시키는 사선 주행 방지부를 더 포함할 수 있다.Wherein the taping unit is provided on a tape supply line connecting the tape feeding wheel and the tape attaching roll to adjust a tension of the tape; And a slant line running prevention unit provided on one side of the tape supply line to prevent the tape from running in a diagonal direction.
상기 테이핑 유닛은, 상기 테이프 공급용 휠의 주변에 배치되는 테이프 공급용 버퍼부를 더 포함할 수 있다.The taping unit may further include a tape supply buffer unit disposed around the tape supply wheel.
상기 제1 테이핑 어셈블리는, 상기 테이핑 유닛과 상호작용하되 상기 테이핑 작업 시 상기 단위 셀에 부착되는 상기 테이프를 탄성적으로 가압하는 제1 테이프 탄성 가압부를 더 포함할 수 있다.The first taping assembly may further include a first tape elastic pressing part that interacts with the taping unit and elastically presses the tape attached to the unit cell during the taping operation.
상기 제1 테이핑 어셈블리는, 상기 테이핑 유닛의 공정 후방에 배치되며, 상기 테이핑 유닛에 의해 상기 테이핑 작업이 완료된 단위 셀에 대하여 상기 테이프가 박리되지 않게 상기 테이프를 탄성적으로 더 가압하는 제2 테이프 탄성 가압부를 더 포함할 수 있다.Wherein the first taping assembly is disposed behind the taping unit and includes a second tape elasticity that elastically further presses the tape against the unit cell in which the taping operation is completed by the taping unit, And may further include a pressing portion.
상기 제1 또는 제2 테이프 탄성 가압부는 모두는, 상기 테이프와 접촉되어 상기 테이프를 가압하는 테이프 가압 롤; 지지대; 및 일측은 상기 테이프 가압 롤에 연결되고 타측은 상기 지지대에 고정되며, 상기 테이프 가압 롤에 탄성을 부여하는 탄성체를 포함할 수 있다.All of the first or second tape elastic pressing portions are in contact with the tape to press the tape; support fixture; And an elastic body having one side connected to the tape pressing roll and the other side fixed to the support and imparting elasticity to the tape pressing roll.
상기 테이핑 작업이 완료된 상기 단위 셀 상의 테이프에 버블(bubble)이 있는지의 여부를 확인하는 비전부를 더 포함할 수 있다.And a unit for confirming whether bubbles are present on the tape on the unit cell on which the taping operation is completed.
상기 테이핑 작업이 완료된 상기 단위 셀 상의 테이프가 상기 단위 셀의 단부에서 얼마만큼 돌출되었는지의 여부를 감지하는 감지부를 더 포함할 수 있다.And a sensing unit for sensing whether the tape on the unit cell on which the taping operation is completed is projected from the end of the unit cell.
상기 단위 셀이 이송되는 방향에 대하여 상기 제1 테이핑 어셈블리의 공정 후방에 이격 배치되며, 상기 단위 셀의 타측에 상기 테이프를 부착시키는 제2 테이핑 어셈블리; 상기 제1 테이핑 어셈블리와 상기 제2 테이핑 어셈블리 사이에 배치되며, 상기 제1 테이핑 어셈블리에 의해 테이핑 작업이 완료된 단위 셀을 회전시키는 제1 단위 셀 로테이팅 어셈블리; 및 상기 제1 단위 셀 로테이팅 어셈블리와 상기 제2 테이핑 어셈블리 사이에 배치되며, 회전이 완료된 상기 단위 셀을 뒤집는 제1 단위 셀 플립 어셈블리를 더 포함할 수 있다.A second taping assembly spaced apart from the process of the first taping assembly with respect to a direction in which the unit cell is transported, and attaching the tape to the other side of the unit cell; A first unit cell rotating assembly disposed between the first taping assembly and the second taping assembly for rotating a unit cell that has been taped by the first taping assembly; And a first unit cell flip assembly disposed between the first unit cell rotating assembly and the second tapping assembly and reversing the rotated unit cell.
상기 단위 셀이 이송되는 방향에 대하여 상기 제2 테이핑 어셈블리의 공정 후방에 배치되며, 상기 제2 테이핑 어셈블리에 의해 테이핑 작업이 완료된 단위 셀을 원상태로 뒤집는 제2 단위 셀 플립 어셈블리; 및 상기 단위 셀 플립 어셈블리의 공정 후방에 배치되며, 뒤집어진 상기 단위 셀을 원상태로 회전시키는 제2 단위 셀 로테이팅 어셈블리를 포함할 수 있다.A second unit cell flip assembly disposed rearward of the second taping assembly with respect to the direction in which the unit cells are transported and reversing the unit cell having been taped by the second taping assembly; And a second unit cell rotating assembly disposed behind the unit cell flip assembly and rotating the inverted unit cell.
상기 제1 및 제2 단위 셀 로테이팅 어셈블리 모두는, 로테이팅 어셈블리 바디; 상기 로테이팅 어셈블리 바디 상에 마련되며, 상기 단위 셀이 로딩되는 로테이팅 테이블; 및 상기 로테이팅 테이블과 연결되며, 로테이팅 테이블을 회전 구동시키는 테이블 회전 구동부를 포함할 수 있다.The first and second unit cell rotating assemblies all include: a rotating assembly body; A rotating table provided on the body of the rotating assembly and loaded with the unit cells; And a table rotation driving unit connected to the rotation table and rotating the rotation table.
상기 제1 및 제2 단위 셀 플립 어셈블리 모두는, 플립 어셈블리 바디; 상기 플립 어셈블리 바디 상에 마련되며, 상기 단위 셀이 로딩되는 플립 테이블; 및 상기 플립 테이블과 연결되며, 상기 플립 테이블을 뒤집는 테이블 플립 구동부를 포함할 수 있다.Both the first and second unit cell flip assemblies include: a flip assembly body; A flip table provided on the flip assembly body and loaded with the unit cells; And a table flip driving unit coupled to the flip table and reversing the flip table.
본 발명에 따르면, 단위 셀이 처지지 않도록 하면서 테이핑 작업을 진행할 수 있으며, 이로 인해 종전에 야기되던 미스 테이핑(Miss taping) 또는 오버 코팅(Over Coating) 현상의 발생을 방지하여 테이핑 품질을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, it is possible to perform the taping operation while preventing the unit cell from being sagged, thereby preventing the occurrence of miss taping or overcoating phenomenon which has been caused in the past, have.
도 1은 셀 스택 어셈블리의 구조도이다.
도 2는 셀 스택 어셈블리의 단위를 이루는 서브 스택의 구조조도이다.
도 3은 하나의 단위 셀에 테이프가 부착된 상태의 사시도이다.
도 4는 도 3의 부분 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 테이핑장치의 구조도이다.
도 6은 도 5에 도시된 제1 및 제2 테이핑 어셈블리의 요부 확대도이다.
도 7은 테이핑 유닛의 확대도이다.
도 8은 제1 및 제2 테이프 탄성 가압부의 작용을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 처짐 방지 유닛의 사시도이다.
도 10은 도 9의 측면도이다.
도 11은 제1 및 제2 단위 셀 로테이팅 어셈블리의 확대도이다.
도 12는 제1 및 제2 단위 셀 플립 어셈블리의 확대도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 테이핑장치의 제어블록도이다.1 is a structural view of a cell stack assembly.
2 is a structural view of a sub-stack constituting a unit of a cell stack assembly.
3 is a perspective view showing a state in which a tape is attached to one unit cell.
Fig. 4 is a partial sectional view of Fig. 3. Fig.
5 is a structural view of a fuel cell taping apparatus according to an embodiment of the present invention.
Fig. 6 is an enlarged view of the main parts of the first and second taping assemblies shown in Fig. 5;
7 is an enlarged view of the taping unit.
Fig. 8 is a view for explaining the action of the first and second elastic pressing portions. Fig.
9 is a perspective view of the sag prevention unit.
10 is a side view of Fig.
11 is an enlarged view of the first and second unit cell rotating assemblies.
12 is an enlarged view of the first and second unit cell flip assemblies.
13 is a control block diagram of a fuel cell taping apparatus according to an embodiment of the present invention.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부도면 및 첨부도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention, operational advantages of the present invention, and objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings and the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference symbols in the drawings denote like elements.
도 1은 셀 스택 어셈블리의 구조도이고, 도 2는 셀 스택 어셈블리의 단위를 이루는 서브 스택의 구조조도이며, 도 3은 하나의 단위 셀에 테이프가 부착된 상태의 사시도이고, 도 4는 도 3의 부분 단면도이다.FIG. 1 is a structural view of a cell stack assembly, FIG. 2 is a structural view of a sub stack constituting a unit of a cell stack assembly, FIG. 3 is a perspective view of a unit cell with a tape attached thereto, Fig.
앞서도 기술한 것처럼 연료전지는 탄화수소 계열의 물질 내에 함유되어 있는 수소와, 외부로부터 공급되는 산소의 화학 반응 에너지를 직접 전기 에너지로 변환시키는 장치를 가리키는데, 도 1과 같은 형태의 셀 스택 어셈블리(100, Cell Stack Assy, CSA) 구조를 이룬다.As described above, the fuel cell refers to a device that directly converts the chemical reaction energy between hydrogen contained in a hydrocarbon-based material and oxygen supplied from the outside into electrical energy. The
이러한 셀 스택 어셈블리(100)를 제작하기 위해서는 도 2와 같은 구조의 서브 스택(110, Sub Stack)을 다수 개, 예를 들어 48층으로 적재(stacking)해야 한다.In order to fabricate the
이때, 하나의 서브 스택(110)은 도 2에 확대 도시한 것처럼 다수 개의 단위 플레이트(111), 예컨대 7개의 단위 셀(112, ISP)과, 1개의 쿨러(113, cooler)로 이루어질 수 있다. 단위 셀(112)과 쿨러(113)는 모두가 판상체의 플레이트 타입으로 이루어지는데, 쿨러(113)의 두께가 단위 셀(112)보다 두껍다.One
참고도, 도 1의 셀 스택 어셈블리(100)에 보면 다수 개의 쿨러(113)가 적용되는데, 맨 위와 맨 아래의 쿨러(118a,118b)는 양극과 음극의 쿨링을 위한 용도로, 그리고 중간에 배치되는 것들은 개별적인 서브 스택(110)을 쿨링하기 위한 용도로 활용될 수 있다.1, a plurality of
한편, 단위 셀(112)들을 상호간 접착시키면서 적재하기 위하여 또한 가스가 누출되지 않게 밀봉하기 위해 개략적으로 도시한 도 3 및 도 4처럼 단위 셀(112)에 대한 테이핑(tapping) 작업이 진행될 수 있다.3 and 4, the
단위 셀(112)에 부착되는 테이프(115)는 양면테이프의 일종으로서, 단위 셀(112)의 양면 양 사이드에 부착될 수 있으며, 상하면의 테이핑 방향은 서로 교차될 수 있다. 이때, 단위 셀(112)에는 테이프(115)가 부착될 위치에 단차진 테이프 단차 자리홈(112a)이 형성되며, 이러한 테이프 단차 자리홈(112a)에 테이프(115)가 부착될 수 있다.The
테이프 단차 자리홈(112a)에 테이프(115)가 부착되면 도 4처럼 단위 셀(112)의 전체적인 두께(t)가 단차지지 않게 일면을 이룰 수 있는데, 그래야만 여러 장의 단위 셀(112)을 적재시켜도 무너지지 않고 바르게 적재될 수 있다.When the
이와 같은 테이핑 작업, 즉 단위 셀(112)의 테이프 단차 자리홈(112a)에 테이프(115)를 부착시키는 작업, 즉 테이핑 작업이 아래의 연료전지 테이핑장치를 통해 진행될 수 있다.The taping operation, that is, the operation of attaching the
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 테이핑장치의 구조도이고, 도 6은 도 5에 도시된 제1 및 제2 테이핑 어셈블리의 요부 확대도이며, 도 7은 테이핑 유닛의 확대도이고, 도 8은 제1 및 제2 테이프 탄성 가압부의 작용을 설명하기 위한 도면이며, 도 9는 처짐 방지 유닛의 사시도이고, 도 10은 도 9의 측면도이며, 도 11은 제1 및 제2 단위 셀 로테이팅 어셈블리의 확대도이고, 도 12는 제1 및 제2 단위 셀 플립 어셈블리의 확대도이며, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 테이핑장치의 제어블록도이다.FIG. 5 is a structural view of a fuel cell taping apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 6 is an enlarged view of principal parts of the first and second taping assemblies shown in FIG. 5, FIG. 7 is an enlarged view of a taping unit, 9 is a perspective view of the sag prevention unit, FIG. 10 is a side view of FIG. 9, and FIG. 11 is a side view of the first and second unit cell rotors. FIG. FIG. 12 is an enlarged view of the first and second unit cell flip assemblies, and FIG. 13 is a control block diagram of a fuel cell taping apparatus according to an embodiment of the present invention.
이들 도면을 참조하되 우선 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 연료전지 테이핑장치는 단위 셀(112)이 처지지 않도록 하면서 테이핑 작업을 진행할 수 있으며, 이로 인해 종전에 야기되던 미스 테이핑(Miss taping) 또는 오버 코팅(Over Coating) 현상의 발생을 방지하여 테이핑 품질을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.Referring to these figures, referring to FIG. 5, the fuel cell taping apparatus according to the present embodiment can perform a taping operation while preventing the
다시 말해, 본 실시예에 따른 연료전지 테이핑장치는 도 5의 화살표 방향의 공정 흐름(flow)을 따라 단위 셀(112)이 이송되면서 그 양면 사이드에 테이프(115)가 부착될 수 있도록 한다.In other words, the fuel cell taping apparatus according to the present embodiment allows the
특히, 단위 셀(112)이 도 5와 같은 공정 흐름을 따라 연속적인 진행되고 이러한 과정 중에 테이핑 작업이 진행될 수 있도록 함으로써, 장치의 인라인(In-line)화를 구축할 수 있으며, 이로 인해 택트(Tact Time)을 감소시켜 생산성을 향상시킬 수 있다.Particularly, since the
이러한 효과를 제공할 수 있는 본 실시예에 따른 연료전지 테이핑장치는 도 5와 같은 공정 흐름을 따라 제1 테이핑 어셈블리(110a), 제1 단위 셀 로테이팅 어셈블리(150a), 제1 단위 셀 플립 어셈블리(160a), 제2 테이핑 어셈블리(110b), 제2 단위 셀 플립 어셈블리(160b) 및 제2 단위 셀 로테이팅 어셈블리(150b)를 포함할 수 있다.The fuel cell taping apparatus according to the present embodiment, which can provide such effects, includes a
이와 같은 구조의 장치들이 인라인(In-line)화될 경우, 제1 단위 셀 로테이팅 어셈블리(150a)에 의해 단위 셀(112)의 일면 양측에 대한 테이핑 작업이 진행된 다음, 제1 단위 셀 로테이팅 어셈블리(150a)와 제1 단위 셀 플립 어셈블리(160a)를 통해 단위 셀(112)이 회전되어 뒤집어진 후, 제2 테이핑 어셈블리(110b)에 의해 단위 셀(112)의 타면 양측에 대한 테이핑 작업이 진행된 다음, 다시 제2 단위 셀 플립 어셈블리(160b) 및 제2 단위 셀 로테이팅 어셈블리(150b)에 의해 뒤집어져 회전됨으로써 원상태의 배치가 되어 후공정으로 이송될 수 있다.When the devices having such a structure are in-line, taping operation is performed on both sides of the
한편, 전술한 것처럼 본 실시예에 따른 연료전지 테이핑장치가 도 5와 같은 구조를 가질 경우, 인라인(In-line)화 구축될 수 있어서 많은 장점을 제공할 수 있다. 하지만, 본 발명의 권리범위가 이에 제한되지 않는다.On the other hand, when the fuel cell taping apparatus according to the present embodiment has the structure as shown in FIG. 5, it can be constructed in-line and thus can provide many advantages. However, the scope of the present invention is not limited thereto.
예컨대, 도 5와 같이 구성이 갖춰지는 것이 이상적일 수는 있으나 제1 테이핑 어셈블리(110a)만 적용되어도 무방하다. 또한 제1 테이핑 어셈블리(110a), 제1 단위 셀 로테이팅 어셈블리(150a), 제1 단위 셀 플립 어셈블리(160a) 및 제2 테이핑 어셈블리(110b)의 조합만으로 연료전지 테이핑장치가 구축될 수도 있을 것인데, 이러한 사항 모두가 본 발명의 권리범위에 속하다 하여야 할 것이다.For example, although it may be ideal to have a configuration as shown in FIG. 5, only the
이하에서는 도 5처럼 제1 테이핑 어셈블리(110a), 제1 단위 셀 로테이팅 어셈블리(150a), 제1 단위 셀 플립 어셈블리(160a), 제2 테이핑 어셈블리(110b), 제2 단위 셀 플립 어셈블리(160b) 및 제2 단위 셀 로테이팅 어셈블리(150b)가 인라인(In-line)화된 것에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, the first unit
제1 테이핑 어셈블리(110a)는 단위 셀(112, 도 3 참조)의 일면 양측에 대한 테이핑 작업이 진행되는 장소를 이루고, 제2 테이핑 어셈블리(110b)의 타면 양측에 대한 테이핑 작업이 진행되는 장소를 이룬다. 따라서 제1 테이핑 어셈블리(110a)와 제2 테이핑 어셈블리(110b)는 위치적으로 분리된 구조일 뿐 구성과 동작은 동일하다.The
이러한 제1 및 제2 테이핑 어셈블리(110a,110b)는 도 7에 잘 도시된 것처럼 테이핑 유닛(120)과, 처짐 방지 유닛(140)을 포함할 수 있다.The first and
테이핑 유닛(120)은 도 3처럼 단위 셀(112)의 일측과 타측에 각각 테이프(115)를 부착시키기 위한 테이핑 작업을 진행하는 역할을 하고, 처짐 방지 유닛(140)은 테이핑 유닛(120)의 하부에 배치되며, 테이핑 작업 시 단위 셀(112)의 처짐을 방지시키는 역할을 한다.The
테이핑 유닛(120)에 대해 먼저 살펴보면 본 실시예에서 테이핑 유닛(120)은 롤(roll) 방식으로 테이프(115)를 공급하고, 공급되는 테이프(115)를 단위 셀(112)의 일측과 타측에 각각 부착시키는 역할을 한다. 본 실시예처럼 테이핑 유닛(120)이 롤(roll) 방식으로 적용되면 작업의 연속 공정이 가능해져서 생산성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.The
이러한 테이핑 유닛(120)은 테이프 공급용 휠(121)과, 테이프 공급용 휠(121)과 상호작용하여 테이프(115)를 단위 셀(112)에 부착시키는 테이프 부착 롤(122)을 포함할 수 있다. 단위 셀(112)의 일면에 한 쌍의 테이프(115)가 부착되기 때문에 테이핑 유닛(120)은 단위 셀(112)의 양측에 하나씩 배치될 수 있다. 테이핑 유닛(120)은 개폐가 가능한 도어(120b)를 구비하는 유닛 케이싱(120a) 내에 마련될 수 있다.This
테이프 공급용 휠(121)은 롤(roll) 방식으로 테이프(115)를 공급하는 역할을 한다. 테이프 공급용 휠(121)에는 테이프 공급용 휠(121)의 회전 구동시키는 휠 구동부(121a)가 마련된다.The
그리고 테이프 공급용 휠(121)의 주변에는 테이프 공급용 버퍼부(126)가 마련된다. 테이프 공급용 버퍼부(126)가 마련됨으로서, 테이프 공급용 휠(121) 상의 테이프(115)가 전부 소진된 경우, 장비의 가동을 오래 정지시키지 않고서도 테이프(115) 교체작업을 진행할 수 있다. 테이프 공급용 버퍼부(126)는 테이프 공급용 휠(121)의 구조와 유사한 구조를 갖는다.A tape
테이프 부착 롤(122)은 테이프 공급용 휠(121)과 이격 배치되며, 테이프 공급용 휠(121)에서 공급되는 테이프(115)를 단위 셀(112)의 표면으로 가압하면서 테이프(115)를 단위 셀(112)에 부착시키는 역할을 한다.The
이처럼 테이프 부착 롤(122)이 회전되면서 테이프(115)를 단위 셀(112)의 표면으로 가압하면서 테이핑 작업을 진행하려면 테이프(115)와의 간격을 유지하면서 테이프 부착 롤(122)을 회전시켜야 한다. 이를 위해, 부착 롤 회전 가압부(123)가 마련된다. 부착 롤 회전 가압부(123)는 테이프 부착 롤(122)과 연결되어 테이프 부착 롤(122)을 회전 또는 가압 구동시키는 역할을 한다. 부착 롤 회전 가압부(123)는 구동부(123a)와 종동부(123b)가 맞물려 회전되는 구조로서 테이프 부착 롤(122)이 회전될 수 있게끔 한다.In order to perform the taping operation while pressing the
테이프 공급용 휠(121)에서 풀려 공급되는 테이프(115)가 테이프 부착 롤(122)로 잘 전달되어 단위 셀(112)의 표면에 부착되려면 테이프(115)가 공정에서 요구되는 수준으로 팽팽하게 당겨진 상태라야 한다. 이를 위해, 테이프 장력 조절부(124)가 마련된다.The
테이프 장력 조절부(124)는 테이프 공급용 휠(121)과 테이프 부착 롤(122)을 연결하는 테이프 공급 라인 상에 마련되어 테이프(115)의 장력을 조절하는 역할을 한다. 이러한 테이프 장력 조절부(124)는 테이프 공급용 휠(121) 측에 마련되는 제1 가이드 롤(124a)과, 테이프 부착 롤(122) 측에 마련되는 제2 가이드 롤(124b)과, 제1 및 제2 가이드 롤(124a,124b) 상에 마련되는 업/다운 장력 조절 롤(124c)과, 업/다운 장력 조절 롤(124c)의 업/다운 동작을 가이드하는 가이드(124d)를 포함한다. 이에, 테이프 공급용 휠(121)에서 테이프 부착 롤(122)로 향하는 테이프(115)는 업/다운 장력 조절 롤(124c)의 업/다운 동작에 기인하여 팽팽하게 당겨지거나 야간 느슨하게 풀어지는 등 공정에서 요구되는 수준의 장력으로 조절될 수 있다. 가이드(124d)의 주변에는 업/다운 장력 조절 롤(124c)의 동작을 허용 또는 구속시키기 위한 조절부재(125e)가 마련될 수 있다.The tape
이와 같은 테이프 장력 조절부(124) 외에도 테이프 공급 라인 상에는 사선 주행 방지부(125)가 마련된다. 사선 주행 방지부(125)는 테이프 공급 라인 상의 일측에 마련되어 테이프(115)의 사선 주행을 방지시키는 역할을 한다. 다시 말해, 사선 주행 방지부(125)는 테이프 공급용 휠(121)에서 풀려 공급되는 테이프(115)가 비뚤어진 상태로 테이프 부착 롤(122)로 공급되는 것을 저지시킨다.In addition to the
이와 같은 구조로 테이핑 유닛(120)을 구현하여도 테이핑 작업을 진행하는 데에 문제가 없을 수 있다. 하지만, 만에 하나라도 테이프(115)가 단위 셀(112)에 잘 부착되지 않거나 부착된 상태가 임의로 박리되면 곤란하다. 이러한 현상을 방지시키기 위해 제1 테이프 탄성 가압부(130a)와 제2 테이프 탄성 가압부(130b)가 마련된다. 제1 테이프 탄성 가압부(130a)와 제2 테이프 탄성 가압부(130b)는 작용하는 위치만이 상이할 뿐 구성과 동작은 모두 동일하다.Even if the
제1 테이프 탄성 가압부(130a)는 도 7처럼 테이프 공급용 휠(121)과 테이프 부착 롤(122) 사이에 배치될 수 있으며, 테이핑 작업 시 단위 셀(112)에 부착되는 테이프(115)를 탄성적으로 가압하는 역할을 한다. 이처럼 제1 테이프 탄성 가압부(130a)가 테이프 공급용 휠(121)과 테이프 부착 롤(122) 사이에 배치되어 테이프(115)를 탄성적으로 가압할 경우, 테이프 부착 롤(122)에 의한 테이프(115) 부착 작업과 동시에 혹은 바로 뒤이어 테이프(115)를 탄성적으로 눌러주는 형태가 되기 때문에 테이프(115)가 단위 셀(112)에 잘 부착될 수 있다.The first tape elastic
이에 반해, 제2 테이프 탄성 가압부(130b)는 테이핑 유닛(120)의 공정 후방에 배치되며, 테이핑 유닛(120)에 의해 테이핑 작업이 완료된 단위 셀(112)에 대하여 테이프(115)가 박리되지 않게 테이프(115)를 탄성적으로 더 가압하는 역할을 한다. 본 실시예처럼 제2 테이프 탄성 가압부(130b)가 적용되어 테이핑 작업이 완료된 단위 셀(112)에 대하여 테이프(115)를 탄성적으로 더 가압하면 테이프(115)가 자연적으로 박리되는 현상을 줄일 수 있다.On the other hand, the second tape elastic
앞서 기술한 것처럼 제1 테이프 탄성 가압부(130a)와 제2 테이프 탄성 가압부(130b)는 작용하는 위치만이 상이할 뿐 구성과 동작은 모두 동일하다. 그리고 이들은 테이프(115)가 두 줄인 관계로 한 쌍으로 배치될 수 있다.As described above, the first tape elastic
이러한 제1 또는 제2 테이프 탄성 가압부(130a,130b)는 모두는 도 8에 도시된 바와 같이, 테이프(115)와 접촉되어 테이프(115)를 가압하는 테이프 가압 롤(131)과, 지지대(132)와, 일측은 테이프 가압 롤(131)에 연결되고 타측은 지지대(132)에 고정되며, 테이프 가압 롤(131)에 탄성을 부여하는 탄성체(133)를 포함한다. 테이프 가압 롤(131)이 탄성체(133)의 탄성력에 의해서 탄성 동작되면서 테이프(115)를 가압하기 때문에 가압력에 의해 테이프(115) 또는 단위 셀(112)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.The first or second tape elastic
한편, 단위 셀(112)이 제2 테이프 탄성 가압부(130b)까지 지나게 되면 단위 셀(112) 상에 테이프(115)가 완전히 부착된 상태일 수 있지만 혹시라도 테이프(115)에 버블(bubble)이 있는지 혹은 테이프(115)가 단위 셀(112)의 단부에서 너무 돌출되게 부착되지는 않았는지 등의 검사를 진행할 필요가 있다. 이를 위해, 비전부(171)와, 감지부(182)가 더 갖춰질 수 있다.When the
비전부(171)는 테이핑 작업이 완료된 단위 셀(112) 상의 테이프(115)에 버블(bubble)이 있는지의 여부를 확인하는 역할을 한다. 비전부(171)는 오토포커싱이 가능한 카메라로 적용될 수 있다.The
감지부(182)는 테이핑 작업이 완료된 단위 셀(112) 상의 테이프(115)가 단위 셀(112)의 단부에서 얼마만큼 돌출되었는지의 여부를 감지하는 역할을 한다. 감지부(182)는 광센서 혹은 레이저센서일 수 있으며, 빛의 조사에 의해 테이프(115)가 단위 셀(112)의 단부에서 얼마만큼 돌출되었는지의 여부를 감지하도록 할 수 있다.The
비전부(171)와 감지부(182)는 모두 도 13의 컨트롤러(180)와 연결된다. 즉 비전부(171)와 감지부(182)의 신호는 컨트롤러(180)로 전송되며, 이의 신호에 기초하여 컨트롤러(180)가 제1 테이핑 어셈블리(110a), 제1 단위 셀 로테이팅 어셈블리(150a), 제1 단위 셀 플립 어셈블리(160a), 제2 테이핑 어셈블리(110b), 제2 단위 셀 플립 어셈블리(160b) 및 제2 단위 셀 로테이팅 어셈블리(150b)의 동작을 개별적으로 혹은 전체적으로 컨트롤할 수 있도록 한다.Both the
이러한 역할을 수행하는 컨트롤러(180)는 중앙처리장치(181, CPU), 메모리(182, MEMORY), 그리고 서포트 회로(183, SUPPORT CIRCUIT)를 포함할 수 있다.The
중앙처리장치(181)는 본 실시예에서 비전부(171)와 감지부(182)의 신호에 기초하여 제1 테이핑 어셈블리(110a), 제1 단위 셀 로테이팅 어셈블리(150a), 제1 단위 셀 플립 어셈블리(160a), 제2 테이핑 어셈블리(110b), 제2 단위 셀 플립 어셈블리(160b) 및 제2 단위 셀 로테이팅 어셈블리(150b)의 동작을 개별적으로 혹은 전체적으로 컨트롤하기 위해서 산업적으로 적용될 수 있는 다양한 컴퓨터 프로세서들 중 하나일 수 있다.The
메모리(182, MEMORY)는 중앙처리장치(181)와 연결된다. 메모리(182)는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로서 로컬 또는 원격지에 설치될 수 있으며, 예를 들면 랜덤 액세스 메모리(RAM), ROM, 플로피 디스크, 하드 디스크 또는 임의의 디지털 저장 형태와 같이 쉽게 이용가능한 적어도 하나 이상의 메모리일 수 있다.The memory 182 (MEMORY) is connected to the
서포트 회로(183, SUPPORT CIRCUIT)는 중앙처리장치(181)와 결합되어 프로세서의 전형적인 동작을 지원한다. 이러한 서포트 회로(183)는 캐시, 파워 서플라이, 클록 회로, 입/출력 회로, 서브시스템 등을 포함할 수 있다.The support circuit 183 (SUPPORT CIRCUIT) is coupled with the
본 실시예에서 컨트롤러(180)는 비전부(171)와 감지부(182)의 신호에 기초하여 제1 테이핑 어셈블리(110a), 제1 단위 셀 로테이팅 어셈블리(150a), 제1 단위 셀 플립 어셈블리(160a), 제2 테이핑 어셈블리(110b), 제2 단위 셀 플립 어셈블리(160b) 및 제2 단위 셀 로테이팅 어셈블리(150b)의 동작을 개별적으로 혹은 전체적으로 컨트롤하는데, 이러한 컨트롤 프로세스 등은 메모리(182)에 저장될 수 있다. 전형적으로는 소프트웨어 루틴이 메모리(182)에 저장될 수 있다. 소프트웨어 루틴은 또한 다른 중앙처리장치(미도시)에 의해서 저장되거나 실행될 수 있다.In this embodiment, the
본 발명에 따른 프로세스는 소프트웨어 루틴에 의해 실행되는 것으로 설명하였지만, 본 발명의 프로세스들 중 적어도 일부는 하드웨어에 의해 수행되는 것도 가능하다. 이처럼, 본 발명의 프로세스들은 컴퓨터 시스템 상에서 수행되는 소프트웨어로 구현되거나 또는 집적 회로와 같은 하드웨어로 구현되거나 또는 소프트웨어와 하드웨어의 조합에 의해서 구현될 수 있다.Although processes according to the present invention are described as being performed by software routines, it is also possible that at least some of the processes of the present invention may be performed by hardware. As such, the processes of the present invention may be implemented in software executed on a computer system, or in hardware such as an integrated circuit, or in combination of software and hardware.
한편, 테이핑 유닛(120)에 의한 테이핑 작업 시 단위 셀(112)이 처지면 특히, 단위 셀(112)의 중앙이 아래쪽으로 볼록하게 처지면 테이핑이 되지 않거나 제대로 테이핑되지 않은 미스 테이핑(Miss taping) 현상이 발생되거나 진행방향 바깥쪽으로 더 튀어나오게 테이핑되는 오버 코팅(Over Coating) 현상이 발생될 소지가 대단히 높다.On the other hand, if the
이를 방지하기 위해 본 실시예에 따른 연료전지 테이핑장치에는 처짐 방지 유닛(140)이 적용된다. 처짐 방지 유닛(140)은 테이핑 유닛(120)의 하부에 배치되며, 테이핑 유닛(120)에 의한 테이핑 작업 시 단위 셀(112)의 처짐을 방지시키는 역할을 한다.In order to prevent this, the
도 8처럼 단위 셀(112)은 다수의 셀 회전지지부(145)에 의해 그 양단부가 올려진 상태로 이송될 수 있는데, 이와 같은 구조에서 처짐 방지 유닛(140)은 셀 회전지지부(145)들 사이에 배치되어 단위 셀(112)의 처짐을 방지시킬 수 있다.8, the
단위 셀(112)의 일측에 한 쌍의 테이프(115)가 부착되는 관계로 도 9와 같은 구조의 처짐 방지 유닛(140)은 단위 셀(112)의 하부 영역에 한 쌍으로 배치될 수 있다.Since a pair of
도 7 내지 도 10을 전체적으로 참조하면, 처짐 방지 유닛(140)은 단위 셀(112)을 하부에서 지지하는 서포팅 스테이지(141)와, 서포팅 스테이지(141)를 지지하는 스테이지 지지용 테이블(142)과, 스테이지 지지용 테이블(142)과 연결되며, 서포팅 스테이지(141)를 수평으로 구동시키는 스테이지 수평 구동부(143)를 포함할 수 있다.7 to 10, the
서포팅 스테이지(141)는 단위 셀(112)을 하부에서 지지하는 역할을 한다. 이때, 서포팅 스테이지(141)는 정반으로 적용되어 단위 셀(112)을 이상적인 수평상태로 지지하는 것이 바람직할 수 있다.The supporting
스테이지 지지용 테이블(142)은 서포팅 스테이지(141)를 지지하는 일종의 장치박스이다. 도 10처럼 서포팅 스테이지(141)는 업/다운(up/down)되어야 하는데, 서포팅 스테이지(141)를 업/다운(up/down) 구동시키는 스테이지 업/다운 구동부(144)가 스테이지 지지용 테이블(142)에 탑재될 수 있다.The stage supporting table 142 is a kind of device box for supporting the supporting
스테이지 업/다운 구동부(144)는 모터(114a)와, 모터(114a)의 동력으로 서포팅 스테이지(141)는 업/다운(up/down)시키기 위한 운동수단(미도시)을 포함할 수 있는데, 이와 같은 운동수단이 스테이지 지지용 테이블(142)에 탑재될 수 있다.The stage up / down driving
스테이지 수평 구동부(143)는 스테이지 지지용 테이블(142)과 연결되며, 스테이지 지지용 테이블(142)을 수평으로 구동시킴으로써, 결과적으로 서포팅 스테이지(141)를 수평으로 구동시키는 역할을 한다. 스테이지 수평 구동부(143)는 통상의 리니어 가이드로 적용될 수 있다.The stage
이에, 스테이지 수평 구동부(143)의 작용으로 스테이지 지지용 테이블(142)이 작업 위치에 놓이면 스테이지 업/다운 구동부(144)가 동작되어 서포팅 스테이지(141)를 도 10의 실선에서 점선으로 이동시킴으로써 테이핑 작업 전에 단위 셀(112)의 하부를 안정적으로 떠받쳐 지지할 수 있다. 따라서 단위 셀(112)이 자체적으로 처지거나 테이핑 작업 시 가압력에 의해 단위 셀(112)이 처지는 현상을 방지시켜 좋은 품질로 테이핑 작업을 진행할 수 있다.When the stage supporting table 142 is placed at the working position by the action of the stage
한편, 도 5를 다시 참조하면, 본 실시예에 따른 연료전지 테이핑장치에는 제1 및 제2 단위 셀 로테이팅 어셈블리(150a,150b)와, 제1 및 제2 단위 셀 플립 어셈블리(160a,160b)가 더 갖춰진다.5, the fuel cell taping apparatus according to the present embodiment includes first and second unit
제1 단위 셀 로테이팅 어셈블리(150a)와 제1 단위 셀 플립 어셈블리(160a)는 제1 단위 셀 로테이팅 어셈블리(150a)에 의해 일면 양측에 대한 테이핑 작업이 진행된 단위 셀(112)의 타면 테이핑 작업을 위해 단위 셀(112)을 회전시켜 뒤집는 역할을 한다.The first unit
그리고 제2 단위 셀 플립 어셈블리(160b) 및 제2 단위 셀 로테이팅 어셈블리(150b)는 제2 단위 셀 로테이팅 어셈블리(150b)에 의해 타면 양측에 대한 테이핑 작업이 진행된 단위 셀(112)을 원래의 상태로 배치시키기 위해 단위 셀(112)을 뒤집어 회전시키는 역할을 한다.The second unit
위치만 상이할 뿐 제1 및 제2 단위 셀 로테이팅 어셈블리(150a,150b)와, 제1 및 제2 단위 셀 플립 어셈블리(160a,160b) 각각의 구성과 작용은 모두 동일하다. 물론, 도 11 및 도 12에 도시된 제1 및 제2 단위 셀 로테이팅 어셈블리(150a,150b)와, 제1 및 제2 단위 셀 플립 어셈블리(160a,160b) 외의 다른 장치가 적용되어 단위 셀(112)을 회전시키거나 플립시켜도 무방하기 때문에 도면의 형상에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다.The configuration and operation of the first and second unit
도 11을 참조하여 제1 및 제2 단위 셀 로테이팅 어셈블리(150a,150b)에 대해 간략하게 알아보면, 제1 및 제2 단위 셀 로테이팅 어셈블리(150a,150b) 모두는 로테이팅 어셈블리 바디(151)와, 로테이팅 어셈블리 바디(151) 상에 마련되며, 단위 셀(112)이 로딩되는 로테이팅 테이블(152)과, 로테이팅 테이블(152)과 연결되며, 로테이팅 테이블(152)을 회전 구동시키는 테이블 회전 구동부(153)를 포함할 수 있다.Referring briefly to the first and second unit
도 12를 참조하여 제1 및 제2 단위 셀 플립 어셈블리(160a,160b)에 대해 간략하게 알아보면, 제1 및 제2 단위 셀 플립 어셈블리(160a,160b) 모두는 플립 어셈블리 바디(161)와, 플립 어셈블리 바디(161) 상에 마련되며, 단위 셀(112)이 로딩되는 플립 테이블(162)과, 플립 테이블(162)과 연결되며, 플립 테이블(162)을 뒤집는 테이블 플립 구동부(163)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 12, the first and second unit
이러한 구성에 의해, 제1 단위 셀 로테이팅 어셈블리(150a)에 의해 단위 셀(112)의 일면 양측에 대한 테이핑 작업이 진행된 다음, 제1 단위 셀 로테이팅 어셈블리(150a)와 제1 단위 셀 플립 어셈블리(160a)를 통해 단위 셀(112)이 회전되어 뒤집어진 후, 제2 테이핑 어셈블리(110b)에 의해 단위 셀(112)의 타면 양측에 대한 테이핑 작업이 진행될 수 있으며, 이후에는 제2 단위 셀 플립 어셈블리(160b) 및 제2 단위 셀 로테이팅 어셈블리(150b)에 의해 뒤집어져 회전됨으로써 원상태의 배치가 되어 후공정으로 이송될 수 있다.The first unit
이상 설명한 바와 같은 구조와 작용을 갖는 본 실시예에 따르면, 단위 셀(112)이 처지지 않도록 하면서 테이핑 작업을 진행할 수 있으며, 이로 인해 종전에 야기되던 미스 테이핑(Miss taping) 또는 오버 코팅(Over Coating) 현상의 발생을 방지하여 테이핑 품질을 향상시킬 수 있게 된다.According to the present embodiment having the structure and operation as described above, the taping operation can be performed while preventing the
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. It is therefore intended that such modifications or alterations be within the scope of the claims appended hereto.
100 : 셀 스택 어셈블리 110 : 서브 스택
111 : 단위 플레이트 112 : 단위 셀
112a : 테이프 단차 자리홈 113 : 쿨러
115 : 테이프 110a : 제1 테이핑 어셈블리
110b : 제2 테이핑 어셈블리 120 : 테이핑 유닛
121 : 테이프 공급용 휠 122 : 테이프 부착 롤
123 : 부착 롤 회전 가압부 124 : 테이프 장력 조절부
125 : 사선 주행 방지부 126 : 테이프 공급용 버퍼부
130a : 제1 테이프 탄성 가압부 130b : 제2 테이프 탄성 가압부
131 : 테이프 가압 롤 132 : 지지대
133 : 탄성체 140 : 처짐 방지 유닛
141 : 서포팅 스테이지 142 : 스테이지 지지용 테이블
143 : 스테이지 수평 구동부 144 : 스테이지 업/다운 구동부
145 : 셀 회전지지부 150a : 제1 단위 셀 로테이팅 어셈블리
150b : 제2 단위 셀 로테이팅 어셈블리 160a : 제1 단위 셀 플립 어셈블리
160b : 제2 단위 셀 플립 어셈블리 171 : 비전부
172 : 감지부 180 : 컨트롤러100: cell stack assembly 110: sub stack
111: unit plate 112: unit cell
112a: tape stepper motor 113: cooler
115:
110b: second taping assembly 120: taping unit
121: tape feeding wheel 122: tape-attached roll
123: attachment roll rotation pushing portion 124: tape tension adjusting portion
125: diagonal traveling prevention part 126: tape feeding buffer part
130a: first tape elastic
131: tape press roll 132: support
133: Elastic body 140: Sag prevention unit
141: a supporting stage 142: a stage supporting table
143: stage horizontal driving unit 144: stage up /
145: cell
150b: second unit
160b: second unit cell flip assembly 171:
172: sensing unit 180: controller
Claims (16)
상기 단위 셀이 이송되는 방향에 대하여 상기 제1 테이핑 어셈블리의 공정 후방에 이격 배치되며, 상기 단위 셀의 타측에 상기 테이프를 부착시키는 제2 테이핑 어셈블리;
상기 제1 테이핑 어셈블리와 상기 제2 테이핑 어셈블리 사이에 배치되며, 상기 제1 테이핑 어셈블리에 의해 테이핑 작업이 완료된 단위 셀을 회전시키는 제1 단위 셀 로테이팅 어셈블리;
상기 제1 단위 셀 로테이팅 어셈블리와 상기 제2 테이핑 어셈블리 사이에 배치되며, 회전이 완료된 상기 단위 셀을 뒤집는 제1 단위 셀 플립 어셈블리;
상기 단위 셀이 이송되는 방향에 대하여 상기 제2 테이핑 어셈블리의 공정 후방에 배치되며, 상기 제2 테이핑 어셈블리에 의해 테이핑 작업이 완료된 단위 셀을 원상태로 뒤집는 제2 단위 셀 플립 어셈블리;
상기 단위 셀 플립 어셈블리의 공정 후방에 배치되며, 뒤집어진 상기 단위 셀을 원상태로 회전시키는 제2 단위 셀 로테이팅 어셈블리;
테이핑 작업이 완료된 상기 단위 셀 상의 테이프가 상기 단위 셀의 단부에서 얼마만큼 돌출되었는지의 여부를 감지하는 감지부; 및
상기 테이핑 작업이 완료된 상기 단위 셀 상의 테이프에 버블(bubble)이 있는지의 여부를 확인하는 비전부를 포함하며,
상기 제1 테이핑 어셈블리는,
연료전지의 단위를 이루는 단위 셀의 일측에 테이프를 부착시키기 위한 상기 테이핑 작업을 진행하는 테이핑 유닛;
상기 단위 셀을 사이에 두고 상기 테이핑 유닛의 반대편에 배치되며, 상기 테이핑 작업 시 상기 단위 셀의 처짐을 방지시키는 처짐 방지 유닛;
상기 테이핑 유닛과 상호작용하되 상기 테이핑 작업 시 상기 단위 셀에 부착되는 상기 테이프를 탄성적으로 가압하는 제1 테이프 탄성 가압부; 및
상기 테이핑 유닛의 공정 후방에 배치되며, 상기 테이핑 유닛에 의해 상기 테이핑 작업이 완료된 단위 셀에 대하여 상기 테이프가 박리되지 않게 상기 테이프를 탄성적으로 더 가압하는 제2 테이프 탄성 가압부를 포함하며,
상기 테이핑 유닛은,
롤(roll) 방식으로 상기 테이프를 공급하는 테이프 공급용 휠;
상기 테이프 공급용 휠과 이격 배치되며, 상기 테이프를 상기 단위 셀의 표면으로 가압하면서 상기 테이프를 상기 단위 셀에 부착시키는 테이프 부착 롤; 및
상기 테이프 부착 롤을 회전 또는 가압 구동시키는 부착 롤 회전 가압부;
상기 테이프 공급용 휠과 상기 테이프 부착 롤을 연결하는 테이프 공급 라인 상에 마련되어 상기 테이프의 장력을 조절하는 테이프 장력 조절부;
상기 테이프 공급 라인 상의 일측에 마련되어 상기 테이프의 사선 주행을 방지시키는 사선 주행 방지부; 및
상기 테이프 공급용 휠의 주변에 배치되는 테이프 공급용 버퍼부를 포함하며,
상기 처짐 방지 유닛은,
상기 단위 셀을 하부에서 지지하는 서포팅 스테이지;
상기 서포팅 스테이지를 지지하는 스테이지 지지용 테이블;
상기 스테이지 지지용 테이블과 연결되며, 상기 서포팅 스테이지를 수평으로 구동시키는 스테이지 수평 구동부; 및
상기 서포팅 스테이지와 연결되며, 상기 서포팅 스테이지를 업/다운(up/down) 구동시키는 스테이지 업/다운 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 테이핑장치.A first taping assembly for attaching a tape to one side of a unit cell constituting a unit of the fuel cell;
A second taping assembly spaced apart from the process of the first taping assembly with respect to a direction in which the unit cell is transported, and attaching the tape to the other side of the unit cell;
A first unit cell rotating assembly disposed between the first taping assembly and the second taping assembly for rotating a unit cell that has been taped by the first taping assembly;
A first unit cell flip assembly disposed between the first unit cell rotating assembly and the second taping assembly and inverting the rotated unit cell;
A second unit cell flip assembly disposed rearward of the second taping assembly with respect to a direction in which the unit cell is transported and reversing the unit cell having been taped by the second taping assembly;
A second unit cell rotating assembly disposed behind the unit cell flip assembly and rotating the inverted unit cell;
A sensing unit for sensing whether the tape on the unit cell on which the taping operation is completed is projected from the end of the unit cell; And
And a vision unit for confirming whether bubbles are present in the tape on the unit cell on which the taping operation is completed,
Wherein the first taping assembly comprises:
A taping unit for carrying out the taping operation for attaching a tape to one side of a unit cell constituting a unit of a fuel cell;
A sag preventing unit disposed on the opposite side of the taping unit with the unit cell interposed therebetween to prevent sagging of the unit cell during the taping operation;
A first tape elastic pressing part which interacts with the taping unit and elastically presses the tape attached to the unit cell during the taping operation; And
And a second tape elastic pressing portion which is disposed behind the taping unit and elastically presses the tape against the unit cell in which the taping operation is completed by the taping unit so that the tape is not peeled off,
The taping unit comprises:
A tape feeding wheel for feeding the tape in a roll manner;
A tape adhering roll disposed apart from the tape feeding wheel and attaching the tape to the unit cell while pressing the tape to the surface of the unit cell; And
An attachment roll rotation pushing portion for rotating or pressing the tape attachment roll;
A tape tension adjusting unit provided on a tape supply line connecting the tape supplying wheel and the tape attaching roll to adjust the tension of the tape;
A slant line running prevention unit provided at one side of the tape supply line to prevent slanting of the tape; And
And a tape supply buffer portion disposed around the tape supply wheel,
The sag prevention unit
A supporting stage for supporting the unit cell from below;
A stage supporting table for supporting the supporting stage;
A stage horizontal driving unit connected to the stage supporting table and horizontally driving the supporting stage; And
And a stage up / down driving unit connected to the supporting stage for up / down driving the supporting stage.
상기 단위 셀의 하부 양측을 회전 가능하게 지지하는 다수의 셀 회전지지부를 더 포함하며,
상기 처짐 방지 유닛은 상기 다수의 셀 회전지지부 사이에 다수 개 배치되는 것을 특징으로 하는 연료전지 테이핑장치.The method according to claim 1,
Further comprising: a plurality of cell rotation supporting portions rotatably supporting both lower sides of the unit cells,
And the plurality of cell rotation support portions are disposed in a plurality of the slack prevention units.
상기 제1 또는 제2 테이프 탄성 가압부는 모두는,
상기 테이프와 접촉되어 상기 테이프를 가압하는 테이프 가압 롤;
지지대; 및
일측은 상기 테이프 가압 롤에 연결되고 타측은 상기 지지대에 고정되며, 상기 테이프 가압 롤에 탄성을 부여하는 탄성체를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 테이핑장치.The method according to claim 1,
The first or second tape elastic pressing portion may be formed of a material,
A tape pressing roll in contact with the tape to press the tape;
support fixture; And
Wherein one end of the elastic member is connected to the tape pressing roll and the other end of the elastic member is fixed to the support, and the elastic member imparts elasticity to the tape pressing roll.
상기 제1 및 제2 단위 셀 로테이팅 어셈블리 모두는,
로테이팅 어셈블리 바디;
상기 로테이팅 어셈블리 바디 상에 마련되며, 상기 단위 셀이 로딩되는 로테이팅 테이블; 및
상기 로테이팅 테이블과 연결되며, 로테이팅 테이블을 회전 구동시키는 테이블 회전 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 테이핑장치.The method according to claim 1,
Both of the first and second unit cell rotating assemblies may include a first,
Rotating assembly body;
A rotating table provided on the body of the rotating assembly and loaded with the unit cells; And
And a table rotation driving unit connected to the rotation table and rotating the rotation table.
상기 제1 및 제2 단위 셀 플립 어셈블리 모두는,
플립 어셈블리 바디;
상기 플립 어셈블리 바디 상에 마련되며, 상기 단위 셀이 로딩되는 플립 테이블; 및
상기 플립 테이블과 연결되며, 상기 플립 테이블을 뒤집는 테이블 플립 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 테이핑장치.The method according to claim 1,
Both of the first and second unit cell flip assemblies include:
Flip assembly body;
A flip table provided on the flip assembly body and loaded with the unit cells; And
And a table flip driving unit connected to the flip table and reversing the flip table.
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