KR101900403B1 - 원통 전지 위치 정렬장치 및 이를 구비하는 용접 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원통 전지 위치 정렬장치 및 이를 구비하는 용접 장치에 관한 것으로, 이송된 원통 전지의 몸체부에 부착된 바코드를 촬영하여 제어부에 기 저장되어 있는 기준 위치와 대응되는 위치를 정렬함으로써 양음극 상호 간 정확한 각도가 유지된 상태에서 탭 용접이 가능하도록 하는 위치 정렬장치 및 이를 구비하는 용접 장치에 관한 것이다.

Description

원통 전지 위치 정렬장치 및 이를 구비하는 용접 장치{APPARATUS OF ALIGNING A CYLINDRICAL BATTERY AND A WELDING APPARATUS COMPRISING THE SAME}

본 발명은 원통 전지 위치 정렬장치 및 이를 구비하는 용접 장치에 관한 것으로, 이송된 원통 전지의 몸체부에 부착된 바코드를 촬영하여 제어부에 기 저장되어 있는 기준 위치와 대응되는 위치를 정렬함으로써 양음극 상호 간 정확한 각도가 유지된 상태에서 탭 용접이 가능하도록 하는 위치 정렬장치 및 이를 구비하는 용접 장치에 관한 것이다.

무선 이어폰, 스마트폰 등 다양한 유형의 콤팩트한 휴대용 기기들이 활발하게 개발되어 시중에 판매되고 있다. 또한, 이러한 휴대용 기기들에는 니켈-카드뮴 전지, 리튬 전지와 같은 다양한 종류의 이차 전지가 활용되고 있다.

이차 전지의 일 예시적인 구조에 대하여 간략하게 살펴보면, 대략 원통 형상으로 형성되어, 상하부면에 양극탭과 음극탭이 형성되어 있다. 이러한 양음극탭을 이차 전지에 부착시키기 위하여 레이저를 이용하여 용접하는 방식을 채택하고 있다.

이 때, 예를 들어 디자인 구조상 이차 전지에 양극탭과 음극탭이 상호 간에 특정 각도로 형성되어야만 하는 경우, 정확한 위치로의 레이저 용접을 위한 이차 전지의 정확한 위치를 설정하여야 한다.

또한, 일반적인 용접 장치들은 이차 전지의 이송, 용접 및 작업 완료된 전지들의 취출을 위한 구성이 모두 구비되어야 하므로, 전체적으로 효율적인 레이아웃이 불가능하고 필연적으로 전체적인 부피가 증가하여, 필요 이상으로 대형화될 수밖에 없다. 이는, 경제성을 저감시키는 일 요인이 된다.

그리고, 작업 완료된 이차 전지의 양품 여부를 또 다른 장치 또는 작업자에 의하여 판단하기 때문에 또 다른 비용 상승의 원인이 되기도 한다.

마지막으로, 원통 전지의 상하부면이 동일 수직 좌표에서 상호 간 형성하는 각도가 상이한 경우, 상하부면에 각각 양극탭과 음극탭을 정확하게 용접을 하기 위해서는 해당 원통 전지의 위치를 정확히 정렬한 이후 용접작업을 수행하여야 하나, 현재로서는 마땅한 방법이 개시되어 있지 않다.

전술한 문제점들을 해결하기 위하여, 본 발명의 발명자는 개선된 원통 전지 위치정렬 장치 및 이를 포함하는 외부탭 용접 장치에 대하여 개시하고자 한다.

한국공개특허 제10-2018-0023634호 '이차전지의 전극탭 용접 방법 및 그에 따른 전극탭 용접 구조'

앞서 본 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로,

본 발명은 원통 전지의 몸체부 외주면을 따라 레이저 마킹된 고유 바코드를 촬영하여 고유 ID 번호를 식별하고 제어부에 기 저장된 위치 정렬 기준과 비교함으로써 그 길이 방향 중심축을 따라 회전하는 원통 전지의 위치 정렬을 통한 정교한 탭 용접이 가능하도록 하는, 원통 전지 위치정렬 장치 및 이를 구비하는 외부탭 용접장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 일반 원통의 탭 용접 뿐만 아니라, 상하부면이 상호 간 경사지도록 디자인 되는 원통 전지의 경우에도 정확한 탭 용접이 가능하도록 하는, 원통 전지 위치정렬 장치 및 이를 구비하는 외부탭 용접장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 제어부가 카메라에 의한 바코드 촬영 화면에서의 기 설정된 바코드 정렬 위치와, 촬영된 원통 전지의 바코드 위치의 대비 또는 원통 전지 상하부면 간 설정 각도를 기준으로 상기 전지의 위치를 정렬함으로써 용이한 판단 및 그에 따른 용접 속도의 저하를 방지하도록 하는, 원통 전지 위치정렬 장치 및 이를 구비하는 외부탭 용접장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 용접부로부터 원통 전지 배출시 양품 여부를 자동 구분하여 작업의 편의를 도모함과 동시에 경제성을 도모할 수 있도록 하는, 원통 전지 위치정렬 장치 및 이를 구비하는 외부탭 용접장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 양극탭 및 음극탭 용접 과정에서 제1 및 제2 양품 판단부를 통하여 용접된 양음극탭의 양품 여부를 촬영 및 판단함으로써 이송 과정에서부터 용접 및 양품 판단 전 과정을 하나의 장치로 달성할 수 있는, 원통 전지 위치정렬 장치 및 이를 구비하는 외부탭 용접장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 용접부의 중앙 측에 형성되어 수평 회전 이동함으로써 이송부로부터 공급된 원통 전지가 양극탭 용접부, 제1 양품 판단부, 음극탭 용접부 및 제2 양품 판단부 측으로 순차적으로 이송되어 별도의 단계 별 이송장치를 필요로 하지 않는, 원통 전지 위치정렬 장치 및 이를 구비하는 외부탭 용접장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 고정부의 제1 및 제2 돌출부에 원통 전지가 삽입되도록 하기 위하여 상하 방향으로 형성되는 제1 및 제2 전지 삽입홈을 구비하여, 상기 삽입홈들에 삽입된 원통 전지를 꺼내는 것이 용이하여 공정 수율을 한층 상승시킬 수 있도록 하는, 원통 전지 위치정렬 장치 및 이를 구비하는 외부탭 용접장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 상부면에 양극탭이 용접된 원통 전지의 하부면에 음극탭 용접시 고정부에 고정된 원통 전지의 상하 반전 동작을 가능하게 하는 반전 기기를 구비하여 양극탭 및 음극탭 용접부가 모두 장치의 상 측에 구비되어 레이아웃의 편의 및 장치의 높이를 최소화하도록 하는, 원통 전지 위치정렬 장치 및 이를 구비하는 외부탭 용접장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 고정이송부에 개폐부를 구비함으로써 타 기기가 해당 개폐부를 가압하는 경우 제1 및 제2 전지 삽입홈을 개방하고 삽입된 원통 전지를 꺼낼 수 있도록 하여, 상기 원통 전지의 용이한 삽입 및 이탈을 도모할 수 있도록 하는 , 원통 전지 위치정렬 장치 및 이를 구비하는 외부탭 용접장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 제2 취출부의 취출판 내측면에 원통 전지의 양 말단이 부분 삽입되어 해당 제2 취출부를 이용한 이송시 삽입된 원통 전지가 상기 제2 취출부로부터 이탈하는 것을 방지하도록 하는, 원통 전지 위치정렬 장치 및 이를 구비하는 외부탭 용접장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 적재부에 바닥판 각 모서리부를 감싸도록 형성되는 가이드부를 구비함으로써 바닥판에 안착되는 트레이의 이탈 및 흔들림을 방지함으로써 수납된 원통 전지의 트레이 이탈을 방지하도록 하는, 원통 전지 위치정렬 장치 및 이를 구비하는 외부탭 용접장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 적재부의 상부 일 측에 형성되어 다단 적재된 트레이들이 가이드부 상승 동작에 의한 상승시 최상부에 적재된 트레이를 인식하고 승하강부의 상승 동작을 정지시키는 센싱부를 구비함으로써 고정이송부를 통한 정교한 이송을 도모하도록 하는, 원통 전지 위치정렬 장치 및 이를 구비하는 외부탭 용접장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 앞서 상술한 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 구성을 가진 실시예에 의하여 구현될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 원통 전지 위치 정렬장치는 고정부에 의하여 회전 이송되는 원통 전지의 몸체부에 레이저 마킹된 바코드를 촬영하여 고유 ID 번호를 식별하고 제어부에 기 저장된 위치 정렬 기준과 비교함으로써 상기 원통 전지의 탭 용접을 위하여 수평 방향 위치를 설정한다,

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 원통 전지 위치 정렬장치 고정부로부터 해제된 원통 전지를 클램핑하는 고정 홀더; 길이 방향 관통공을 따라 내주면에 고정 홀더가 삽입되며 외측이 원통형으로 형성되는 홀더 하우징; 상기 홀더 하우징의 외주면을 따라 형성되는 회전기어; 일 측 회전구동수단을 통한 회전력을 홀더 하우징 측으로 전달하며, 외주면을 따라 회전기어와 동일 높이에 상기 회전기어와 맞물리도록 기어가 위치하는 회전력 전달부; 제어부의 제어에 의하여 회동을 진행 또는 종료하며 회전력 전달부를 회전시키는 회전구동수단; 및 원통 전지 회전시 상기 전지 외주면의 바코드를 촬영하는 카메라;를 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 원통 전지 위치 정렬장치는 고정부로부터 해제된 원통 전지를 고정하는 고정 홀더; 상기 고정 홀더의 외주면을 커버하며 회동에 의하여 상기 고정 홀더에 의하여 고정되는 원통 전지가 회전되도록 하는 홀더 하우징; 회전하는 원통 전지의 외주면에 형성되는 바코드를 촬영하는 카메라;를 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 원통 전지 위치 정렬장치의 상기 제어부는 카메라 촬영 화면에서의 기 설정된 바코드 정렬 위치와, 촬영된 원통 전지의 바코드 위치의 일치 여부 또는 상기 원통 전지 상하부면 간 설정 각도를 기준으로 회전구동수단의 회동을 진행 또는 종료시킨다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 원통 전지 위치 정렬장치의 상기 고정 홀더는 그 상 측에 연결되는 진공수단에 의하여 하측에 위치하는 원통 전지를 고정한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 원통 전지 위치 정렬장치의 상기 고정부는 회전 플레이트의 상부면 일 측으로부터 상기 회전 플레이트의 곡률중심으로부터 멀어지는 방향으로 돌출 형성되며 상기 제1 돌출부의 곡률중심으로부터 가장 먼 최외곽면으로부터 다시 회전 플레이트 측으로 함입된 함입부가 형성되며 상기 함입부의 중심 측에 원통 전지가 끼워질 수 있도록 하기 위하여 상하 방향으로 형성되는 제1 전지 삽입홈을 포함하는 제1 돌출부; 상기 회전 플레이트의 상부면 타 측으로부터 상기 회전 플레이트의 곡률중심으로부터 멀어지며 상기 제2 돌출부의 곡률중심으로부터 가장 먼 최외곽면으로부터 다시 회전 플레이트 측으로 함입된 함입부가 형성되며 상기 함입부의 중심 측에 원통 전지가 끼워질 수 있도록 하기 위하여 상하 방향으로 형성되는 제2 전지 삽입홈을 포함하고, 상기 제1 돌출부와 수평 방향으로 이격 형성되는 제2 돌출부; 및 상기 제1 및 제2 돌출부의 이격에 의하여 함입 형성되는 중앙 홈부; 및 상기 제1 및 제2 돌출부의 외면 측에 각각 위치하며 상기 제1 및 제2 돌출부와 결합하여 상기 돌출부들에 형성되는 제1 및 제2 전지 삽입홈을 개폐하는 개폐부;를 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 원통 전지 위치 정렬장치는 고정부 일 측에 원통 전지를 삽입 고정하는 제1 및 제2 전지삽입홈을 개폐하는 개폐부의 일 측을 가압하여 상기 개폐부가 개방되도록 하는 가압 취출부;를 추가로 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 원통 전지 용접 장치는 전술한 원통 전지 위치 정렬장치; 고정부에 의하여 회전 이송되는 원통 전지의 일 측에 위치하여 상기 원통 전지의 상부면에 양극탭을 레이저 용접하는 양극탭 용접부; 및 상기 고정부에 의하여 회전 이송되는 원통 전지의 타 측에 위치하여 상기 원통 전지의 하부면에 음극탭을 레이저 용접하는 음극탭 용접부를 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 원통 전지 외부탭 용접 장치의 용접이 마쳐진 원통 전지의 양음극은 상호 간 평행한 180°외의 각도로 형성된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 원통 전지 외부탭 용접장치는 고정부에 의하여 회전 이송되며 양극탭이 레이저 용접된 원통 전지의 상부면의 양극탭의 용접 적정도를 비젼카메라로 촬영하여 판단하는 제1 양품 판단부; 및 상기 고정부에 의하여 회전 이송되며 음극탭이 레이저 용접된 원통 전지의 하부면의 용접 적정도를 비젼카메라로 촬영하여 판단하는 제2 양품 판단부;를 추가로 포함한다.

본 발명은 앞서 본 구성에 의하여 다음과 같은 효과를 가진다.

본 발명은 원통 전지의 몸체부 외주면을 따라 레이저 마킹된 고유 바코드를 촬영하여 고유 ID 번호를 식별하고 제어부에 기 저장된 위치 정렬 기준과 비교함으로써 그 길이 방향 중심축을 따라 회전하는 원통 전지의 위치 정렬을 통한 정교한 탭 용접이 가능하도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 일반 원통의 탭 용접 뿐만 아니라, 상하부면이 상호 간 경사지도록 디자인 되는 원통 전지의 경우에도 정확한 탭 용접이 가능하도록 하는 효과를 가진다.

또한, 본 발명은 제어부가 카메라에 의한 바코드 촬영 화면에서의 기 설정된 바코드 정렬 위치와, 촬영된 원통 전지의 바코드 위치의 대비 또는 원통 전지 상하부면 간 설정 각도를 기준으로 상기 전지의 위치를 정렬함으로써 용이한 판단 및 그에 따른 용접 속도의 저하를 방지하도록 하는 효과가 도출된다.

또한, 본 발명은 용접부로부터 원통 전지 배출시 양품 여부를 자동 구분하여 작업의 편의를 도모함과 동시에 경제성을 도모할 수 있도록 하는 효과를 보일 수 있다.

또한, 본 발명은 양극탭 및 음극탭 용접 과정에서 제1 및 제2 양품 판단부를 통하여 용접된 양음극탭의 양품 여부를 촬영 및 판단함으로써 이송 과정에서부터 용접 및 양품 판단 전 과정을 하나의 장치로 달성할 수 있는 효과를 나타낸다.

또한, 본 발명은 용접부의 중앙 측에 형성되어 수평 회전 이동함으로써 이송부로부터 공급된 원통 전지가 양극탭 용접부, 제1 양품 판단부, 음극탭 용접부 및 제2 양품 판단부 측으로 순차적으로 이송되어 별도의 단계 별 이송장치를 필요로 하지 않는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 고정부의 제1 및 제2 돌출부에 원통 전지가 삽입되도록 하기 위하여 상하 방향으로 형성되는 제1 및 제2 전지 삽입홈을 구비하여, 상기 삽입홈들에 삽입된 원통 전지를 꺼내는 것이 용이하여 공정 수율을 한층 상승시킬 수 있도록 하는 효과를 가진다.

또한, 본 발명은 상부면에 양극탭이 용접된 원통 전지의 하부면에 음극탭 용접시 고정부에 고정된 원통 전지의 상하 반전 동작을 가능하게 하는 반전 기기를 구비하여 양극탭 및 음극탭 용접부가 모두 장치의 상 측에 구비되어 레이아웃의 편의 및 장치의 높이를 최소화하도록 하는 효과를 보인다.

또한, 본 발명은 고정이송부에 개폐부를 구비함으로써 타 기기가 해당 개폐부를 가압하는 경우 제1 및 제2 전지 삽입홈을 개방하고 삽입된 원통 전지를 꺼낼 수 있도록 하여, 상기 원통 전지의 용이한 삽입 및 이탈을 도모할 수 있도록 하는 효과를 나타낸다.

또한, 본 발명은 제2 취출부의 취출판 내측면에 원통 전지의 양 말단이 부분 삽입되어 해당 제2 취출부를 이용한 이송시 삽입된 원통 전지가 상기 제2 취출부로부터 이탈하는 것을 방지하도록 하는 효과가 도출된다.

또한, 본 발명은 적재부에 바닥판 각 모서리부를 감싸도록 형성되는 가이드부를 구비함으로써 바닥판에 안착되는 트레이의 이탈 및 흔들림을 방지함으로써 수납된 원통 전지의 트레이 이탈을 방지하도록 하는 효과를 가진다.

또한, 본 발명은 적재부의 상부 일 측에 형성되어 다단 적재된 트레이들이 가이드부 상승 동작에 의한 상승시 최상부에 적재된 트레이를 인식하고 승하강부의 상승 동작을 정지시키는 센싱부를 구비함으로써 고정이송부를 통한 정교한 이송을 도모하도록 하는 효과를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원통 전지 외부탭 용접 장치에 대한 사시도이고;
도 2는 도 1에 따른 용접 장치의 블럭도이고;
도 3은 도 1에 따른 이송부의 사시도이고;
도 4는 도 3에 따른 적재부의 사시도이고;
도 5는 도 3에 따른 고정이송부의 참고도이고;
도 6은 도 3에 따른 투입부의 참고도이고;
도 7은 도 3에 따른 컨베이어의 평면도이고;
도 8은 도 1에 따른 용접부의 평면도이고;
도 9는 도 8에 따른 전지공급부의 참고도이고;
도 10은 도 8에 따른 회전 이송부의 참고도이고;
도 11은 도 8에 따른 고정부의 확대도이고;
도 12는 도 8에 따른 인식부의 확대도이고;
도 13은 도 8에 따른 제1 및 제2 양품 판단부의 확대도이고;
도 14는 도 8에 따른 반전 기기의 확대도이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시예는 다양한 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 되며 청구범위에 기재된 사항을 기준으로 해석되어야 한다. 또한, 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 참고적으로 제공되는 것일 뿐이다.

또한, 이하에서의 '제1', '제2', 또는 '제3'의 구성들은 단지 설명의 편의를 위하여 표현되는 것일 뿐 '제2'의 구성이 '제1'의 구성을 전제로 존재하는 것은 아님에 유의하여야 한다.

마지막으로, 본 발명에 따른 원통 전지 위치 정렬 장치, 이를 구비하는 용접 장치 및 원통 전지 용접 시스템을 설명하기에 앞서, 원통 전지란 전체적으로 원기둥 형상으로 형성되어 일단(예를 들어 상부면)에는 양극탭이, 타단(예를 들어 하부면)에는 음극탭이 용접 부착되며, 측면부의 일 측에 해당 전지를 인식하기 위한 바코드가 레이저 마킹된 전지를 의미하며, 예를 들어 원통 초소형 전지인 것이 바람직하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원통 전지 외부탭 용접 장치에 대한 사시도이고; 도 2는 도 1에 따른 용접 장치의 블럭도인바; 이하에서는 도 1 및 도 2를 참조하도록 한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 원통 전지 외부탭 용접장치는, 상세하게는 원통 전지가 담아진 전용 트레이를 적재하며 상기 트레이의 원통 전지를 용접부(3) 측으로 이송시키는 이송부(1)와; 이송된 원통 전지의 일단 및 타단 양단부 측에 양극탭과 음극탭을 용접 부착하는 용접부(3)와; 용접 작업이 마쳐진 원통 전지를 양품과 불량품으로 나누어 상기 용접부(3)로부터 배출하는 배출부(5)와; 용접 작업이 마쳐진 원통 전지의 양품 여부를 인식하여 배출부(5)의 선택적 전지 배출을 도모하는 제어부(7)를 포함하여, 전 용접 과정 자동 수행에 따른 작업의 편의성과, 양품과 불량품을 자동 분배함과 동시에, 용접 과정에서 개별 전지에 부착된 바코드 인식 및 비젼 카메라 촬영을 통하여 양품 여부를 판단함으로써 비용 절감에 따른 경제성을 도모하도록 하는 외부탭 용접장치에 관한 것이다.

전술한 트레이는, 원통 전지가 수납될 수 있도록 하기 위하여 상기 원통 전지와 상보적인 함입 형상이 연속적으로 형성될 수 있으며, 예를 들어 n 열/m 행 형성된다. 이 때 1 트레이에 수납될 수 있는 전지의 최대 개수는 n * m 개이다. 또한 해당 함입 형상의 형성 개수는 임의적이다.

도 3는 도 1에 따른 이송부의 사시도이고; 도 4는 도 3에 따른 적재부의 사시도이고; 도 5는 도 3에 따른 고정이송부의 참고도이고; 도 6은 도 3에 따른 투입부의 참고도이고; 도 7은 도 3에 따른 컨베이어의 평면도이다.

도 1 및 도 3을 참조하면, 이송부(1)는 원통 전지가 수납된 전용 트레이를 일 측에 적재하고, 상기 트레이의 원통 전지를 용접부(3) 측으로 이송시키는 구성으로, 이를 위하여 적재부(11), 고정이송부(13), 투입부(15)와, 컨베이어(17)를 포함할 수 있다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 적재부(11)는 작업자가 원통 전지가 수납된 트레이를 순차적으로 적재하는 구성으로, 이를 위하여 바닥판(111), 가이드부(113), 승하강부(115), 구동모터(117)와, 센싱부(119)를 포함할 수 있다.

바닥판(111)은 상부면에 트레이가 안착되고, 하부면이 승하강부(115)와 결합되어 상기 승하강부(115)의 동작에 의하여 함께 승하강하는 구성이다. 또한, 바닥판(111)은 트레이와 대응되는 형상으로 형성되는 것이 바람직하며, 예를 들어 트레이가 사각판 형상인 경우 바닥판(111) 역시 사각판으로 형성될 수 있고, 크기 역시 상호 대략 유사하게 형성되는 것이 바람직하나, 이에 제한이 있는 것은 아니다.

작업자가 트레이를 안착시키는 경우, 작업의 편의를 위하여 상기 바닥판(111)이 승하강부(115) 승강 동작에 의하여 소정의 위치까지 상승하며, 트레이가 안착된 이후 후술할 가이드부(113)의 가이드에 따른 용이한 적재를 도모하기 위하여 상기 바닥판(111)이 다시 하강한다.

가이드부(113)는 바닥판(111)의 각 모서리부 측을 감싸도록 형성되어 트레이의 적재를 가이드 하는 구성이다. 예를 들어, 사각 형상의 바닥판(111)의 4 모서리부를 감싸도록 각각의 모서리부 측에 평면 형상이 'ㄱ'자로 상측으로 연장 형성되어 상기 바닥판(111)에 안착되는 트레이의 적재부(11) 이탈을 방지할 수 있다.

승하강부(115)는 바닥판(111)의 하부면과 결합하여 상기 바닥판(111)의 승하강 이동을 가능하게 하는 구성이다. 따라서, 작업자가 가이드부(113)에 의하여 형성된 내측 공간 내에 트레이를 삽입하는 경우, 승하강부(115)의 승강 동작으로 바닥판(111)이 상측으로 이동하여 삽입된 트레이가 용이하게 안착되어 수납된 원통 전지들이 흔들림 없이 트레이 내에 고정될 수 있도록 한다. 또한, 트레이들이 적재되는 경우, 하강 동작 후 다시 일정 위치까지 승강 동작 가능하도록 한다.

구동모터(117)는 상기 승하강부(115)의 승하강 동작을 가능하도록 하는 구성이다.

센싱부(119)는 적재부(11)의 상부 일 측에 한 개 이상 형성되어 다단 적재된 트레이들이 가이드부(113) 상승 동작에 의하여 상승시, 최상부에 적재된 트레이를 인식하고 승하강부(115)의 상승 동작을 정지시키는 구성이다. 이와 같이, 상기 센싱부(119)에 의하여 항상 동일한 높이에 최상부에 적재된 트레이가 위치함으로써 후에 고정이송부(13)의 최상부에 적재된 트레이의 투입부(15)로의 용이한 이송을 가능하도록 한다.

도 3 및 도 5를 참조하면, 고정이송부(13)는 적재부(11)에 다단 적재된 트레이들 중 최상부에 적재된 트레이를 고정하고 수평 이송하여 투입부(15)에 안착되도록 하는 구성이다. 이를 위하여, 고정이송부(13)는 고정판(131), 연결부(133), 가이드 이송부(135)와, 가이드 레일(137)을 포함할 수 있다.

고정판(131)은 최상부에 적재된 트레이의 양 측면과 접촉하고 상기 트레이를 고정시키는 구성이다. 예를 들어, 상기 고정판(131)은 수평 방향으로 연장 형성되는 수평판(131a)과; 상기 수평판(131b)의 외측 말단으로부터 하측으로 연장하는 수직판(131b)과; 상기 수직판(131b)의 하단으로부터 내측으로 연장 형성되는 하판(131c);을 포함하여, 전제척으로 'ㄷ'자 형상으로 형성된다. 따라서, 하판(131c)이 최상부 트레이의 하 측이 안착되도록 하고, 수직판(131b)의 내측면에 트레이의 측면이 접촉된다. 상기 고정판(131)은 예를 들어 좌측, 우측에 형성됨으로써 총 2개 형성될 수 있으나 이에 제한이 있는 것은 아니다.

연결부(133)는 일단이 고정판(131)과, 타단이 가이드 이송부(135)와 결합되는 구성이다. 예를 들어, 일단이 2개의 고정판(131)의 내측면에 연결되며, 타단이 가이드 레일(137)과 결합된 가이드 이송부(135)와 결합되어 가이드 레일(137)에 따른 가이드 이송부(135) 수평 이동시 고정판(131)이 함께 수평 이송될 수 있도록 할 수 있다.

가이드 이송부(135)는 가이드 레일(137)과 결합되어 상기 가이드 레일(137)의 연장 방향을 따라 수평 이송되는 구성이다.

가이드 레일(137)은 수평 방향으로, 상세하게는 적재부(11)로부터 투입부(15) 측을 향하여 연장 형성되어 고정판(131)에 고정된 트레이가 적재부(11)로부터 투입부(15)로 이송될 수 있도록 하는 구성이다.

도 3 및 도 6을 참조하면, 투입부(15)는 이송된 트레이에 수납된 원통 전지를 취출하여 컨베이어(17) 측으로 이송시키는 구성으로, 이를 위하여 제1 취출부(151), 몸체부(153), 컨베이어 이송 가이드부(155)와, 고정 프레임(157)이 형성될 수 있다.

제1 취출부(151)는 하강 이동하여 트레이에 수납된 원통 전지를 취출 및 고정시키는 구성으로, 하단 측이 집게 형상과 유사하게 형성된다. 또한, 트레이가 n 열로 형성되는 경우 취출부(151) 역시 n 개 형성되는 것이 작업의 편의를 위하여 바람직하다. 따라서, 몸체부(153) 하강 동작에 따라 제1 취출부(151)가 하강하여 트레이의 원통 전지를 집어올린 이후, 몸체부(153)의 수평 이동에 따라 함께 취출부(151)가 이동하여 컨베이어(17) 측에 상기 원통 전지를 제공한다.

몸체부(153)는 일 측이 한 개 이상의 제1 취출부(151)와 직간접적으로 결합되고, 타 측이 컨베이어 이송 가이드부(155)와 직간접적으로 결합되는 구성이다.

컨베이어 이송 가이드부(155)는 고정프레임(157)에 결합되어 투입부(15)와 컨베이어(17)를 왕복 수평 이동하는 구성이다. 따라서, 상기 컨베이어 이송 가이드부(155)와 결합된 몸체부(153) 역시 해당 위치를 왕복 이동할 수 있다.

고정 프레임(157)은 투입부(15)의 일 측으로부터 상방으로 연장 형성되는 수직 프레임(157a) 및 상기 수직 프레임(157a)의 내측면으로부터 컨베이어(17) 측으로 연장 형성되는 수평 프레임(157b)으로 이루어진다. 또한 상기 수평 프레임(157b)에는 연장 방향을 따라 가이드 레일이 형성될 수 있다. 그에 따라 상기 수평 프레임(157b) 측에 결합되는 컨베이어 이송 가이드부(155)가 상기 가이드 레일을 따라 왕복 운동할 수 있다.

도 3 및 도 7을 참조하면, 컨베이어(17)는 투입부(15)로부터 공급되는 원통 전지를 용접부(3) 측으로 이송시키는 구성이며, 더욱 상세하게는 컨베이어(17) 측으로 이동한 취출부(151)로부터 원통 전지를 공급받는다. 또한, 상기 컨베이어(17)에는 상부면에 원통 전지와 상보적인 형상의 함입홈이 길이 방향을 따라 다수 형성되어 있다. 따라서, 취출부(151)로부터 제공된 각각의 원통 전지가 함입홈에 삽입되어 용접부(3) 측으로 이동 가능하다.

도 8은 도 1에 따른 용접부의 평면도이고; 도 9는 도 8에 따른 전지공급부의 참고도이고; 도 10은 도 8에 따른 회전 이송부의 참고도이고; 도 11은 도 10에 따른 고정이송부의 확대도이고; 도 12는 도 8에 따른 원통 전지 위치정렬 장치의 확대도이고; 도 13은 도 8에 따른 제1 및 제2 양품 판단부의 확대도이고; 도 14는 도 8에 따른 반전 기기의 확대도이다.

도 1 및 도 8을 참조하면, 용접부(3)는 이송된 원통 전지의 일단 및 타단 양단부 측에 양극탭과 음극탭을 용접 부착하는 구성으로, 이를 위하여 전지 공급부(31), 회전 이송부(32), 원통 전지 위치정렬 장치(33), 양극탭 용접부(34), 제1 양품 판단부(35), 반전 기기(36), 음극탭 용접부(37)와, 제2 양품 판단부(38)를 포함할 수 있다. 또한, 회전 이송부(32)의 회전방향을 따라, 원통 전지 위치정렬 장치(33), 양극탭 용접부(34), 제1 양품 판단부(35), 반전 기기(36), 음극탭 용접부(37)와, 제2 양품 판단부(38)가 순차적으로 위치하는 것이 바람직하다. 다만, 양극탭 용접부(34)와 음극탭 용접부(37)의 위치가, 그리고 제1 양품 판단부(35)와 제2 양품 판단부(38)의 위치가 상호 바뀔 수 있음은 당업자에게 자명한 사항이다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 전지공급부(31)는 이송부(1)로부터 공급되는 원통 전지를 회전 이송부(32) 측으로 공급하는 구성이다. 이를 위하여, 상기 전지공급부(31)는 제2 취출부(311)를 포함할 수 있다.

제2 취출부(311)는 예를 들어, 제1 취출부(151)와 동일한 형상으로 형성될 수 있다. 구체적으로, 하 측으로 연장되며 상호 원통 전지의 길이와 대략 유사한 거리 이격 형성되는 한 쌍의 취출판(311)이 형성되며, 각 취출판(311)의 내측면에는 원통 전지의 양 말단이 일부 삽입될 수 있도록 하기 위하여 상기 원통 전지의 양 말단과 상보적인 형상의 고정홈(311a)이 형성된다. 상기 제2 취출부(311)의 동작 방식에 대하여 살펴보면, 먼저 컨베이어(17) 측으로 하강 동작하여 원통 전지를 상기 컨베이어(17)의 함입홈으로부터 취출한다. 그 후, 상승 동작한 이후 회전 이송부(32) 측으로의 원통 전지 공급을 위하여, 상기 회전 이송부(32) 측으로 대략 90° 각도 회전 동작한다. 이에 대해서는 하기에서 더욱 상세히 설명하도록 한다.

이와 같이, 회전 동작에 의하여 회전 이송부(32) 측으로 원통 전지를 길이 방향으로(지면과 대략 수직 방향으로) 공급하고, 상기 회전 이송부(32)는 수직 방향 그대로 원통 전지를 고정함으로써, 후에 원통전지 원통 전지 위치정렬 장치(33)에 의한 원통 전지의 상대적으로 용이한 해제를 도모할 수 있다. 또한, 상기 원통전지 원통 전지 위치정렬 장치(33)에 의한 위치 설정된 원통 전지를, 설정된 위치 그대로 다시 회전 이송부(32) 측에 고정되도록 함으로써, 정교한 작업을 보장할 수 있음은 물론이다.

또한, 상기 제2 취출부(311)의 형성 개수는 임의의 사항이나, 이하에서는 편의를 위하여 도시된 바와 같이 상기 제2 취출부(311)가 2개 형성되어 회전 이송부(32) 측으로 원통 전지를 2개씩 공급하는 것을 기준으로 설명하도록 한다.

도 8 및 도 10을 참조하면, 회전 이송부(32)는 용접부(3)의 중앙 측에 형성되고 구동 장치에 의하여 수평 회전 이동함으로써 공급된 원통 전지가 원통전지 원통 전지 위치정렬 장치(33), 양음극탭 용접부(35, 37) 및 제1 및 제2 양품 판단부(36, 38) 측으로 이송될 수 있도록 하는 구성이다. 이를 위하여, 상기 회전 이송부(32)는 회전 플레이트(321)와 고정부(323)를 포함할 수 있다. 상기 회전 이송부(32)에 의하여 용접부들(35, 37) 및 양품 판단부들(36, 38)이 별도의 이송 장치를 구비할 필요가 없으므로, 외부탭 용접기의 레이아웃의 편의 도모 및 전체적인 장치의 크기가 더욱 커지는 것을 방지할 수 있다. 또한, 추가 부품의 필요성을 덜어 경제성을 도모하는 것 역시 가능하다.

회전 플레이트(321)는 용접부(3)의 중앙 측에 형성되며, 바람직하게 원판 형상의 구성으로, 구동 장치에 의해 수평 회전 이동한다.

도 11을 참조하면, 고정부(323)는 회전 플레이트(321) 상부면을 따라 복수 개 이격 형성되어 전지 공급부(31)로부터 공급되는 원통 전지를 고정 이송하는 구성이다. 이를 위하여, 상기 고정부(323)는 제1 돌출부(323a), 제2 돌출부(323b), 중앙홈부(323c), 개폐부(323d)와, 접촉부(323e)를 포함할 수 있다.

제1 돌출부(323a)는 회전 플레이트(321)의 상부면 일 측으로부터 상기 회전 플레이트(321)의 곡률중심으로부터 멀어지는 방향으로 일정 거리 돌출 형성되는 구성이다. 또한, 상기 제1 돌출부(323a)는 곡률중심으로부터 가장 먼 최외곽면으로부터 다시 회전 플레이트(321) 측으로 함입된 함입부가 형성되며, 상기 함입부의 대략 중심 측에는 원통 전지가 끼워질 수 있도록 하기 위하여 상하 방향으로 제1 전지 삽입홈(323a-1)이 형성된다.

제2 돌출부(323b)는 회전 플레이트(321)의 상부면 타 측으로부터 상기 회전 플레이트(321)의 곡률중심으로부터 멀어지는 방향으로 일정 거리 돌출 형성되며, 상기 제1 돌출불(323a)와 수평 방향으로 이격 형성되는 구성이다. 또한, 상기 제2 돌출부(323b) 역시 곡률중심으로부터 가장 먼 최외곽면으로부터 다시 회전 플레이트(321) 측으로 함입된 함입부가 형성되며, 상기 함입부의 대략 중심 측에는 원통 전지가 끼워질 수 있도록 하기 위하여 상하 방향으로 제2 전지 삽입홈(323b-1)이 형성된다.

따라서, 제1 및 제2 전지 삽입홈(323a-1, 323b-1)에는 제2 취출부(311)로부터 공급되는 2개의 원통 전지가 수직 방향으로 삽입되어 회전 이송되는 것이 가능하다. 이에 대한 이점은 전술한 바와 같이, 원통 전지 위치정렬 장치(33)에 의한 위치 설정된 원통 전지를, 설정된 위치 그대로 다시 회전 이송부(32) 측에 고정되도록 함으로써, 정교한 작업을 보장할 수 있다.

중앙 홈부(323c)는 제1 및 제2 돌출부(323b)의 수평 방향 이격에 의하여 발생하는 함입 구성이다. 상기 중앙 홈부(323c)의 용도에 대해서는 하기에서 상세히 설명하도록 한다.

개폐부(323d)는 제1 및 제2 돌출부(323a, 323b)의 외면 측에 위치하며 상기 돌출부들(323a, 323b)과 결합하여 제1 및 제2 전지 삽입홈(323a-1, 323b-1)을 개폐하는 구성이다. 즉, 상기 삽입홈들(323a-1, 323b-1)에 원통 전지가 삽입된 이후, 상기 홈들(323a-1, 323b-1)을 폐쇄하고, 원통 전지를 꺼내는 경우 개방한다. 더욱 상세하게는, 상기 개폐부(323d)는 개폐면(323d-1)이 제1 및 제2 전지 삽입홈(323a-1, 323b-1)의 폐쇄한 상태에서, 상기 개폐부(323d)의 접촉부(323d-2)를 가압하면 상기 개폐면(323d-1)이 외측으로 이동하여 상기 삽입홈들(323a-1, 323b-1)이 개방되도록 한다.

도 8 및 도 12를 참조하면, 원통 전지 위치정렬 장치(33)는 이송된 원통 전지의 몸체부에 부착된 바코드를 촬영하여 제어부(7)에 기 저장되어 있는 기준 위치와 대응되는 위치를 설정하는 구성이다. 상기 바코드는 예를 들어 2차원 바코드일 수 있으며, 이에 별도의 제한이 있는 것은 아니다. 상세하게는, 상기 원통 전지 위치정렬 장치(33)의 일 측이 고정부(323)에 의하여 이송된 원통 전지의 접촉부(323d-2)를 가압한 이후 상기 제1 및 제2 전지 삽입홈(323a-1, 323b-1)으로부터 원통 전지를 꺼낸다. 그 후, 이송된 전지들에 부착된 바코드를 인식하여 바코드 정보를 제어부(7)가 인식하도록 한다. 따라서, 이송되는 원통 전지들을 인식하여, 이후 양품 여부를 판단함으로써 양품과 불량품을 분배하여 상기 용접기로부터 배출될 수 있도록 한다.

또한, 상기 원통 전지 위치정렬 장치(33)는 원통 전지의 양극 및 음극이 일정 각도로 이루어지는 경우, 예를 들어 디자인 상 양음극탭이 상호 68°각도 차이로 이루어져야 하는 경우 상기 원통 전지를 회전시켜 용접에 적합한 위치를 설정한 이후 설정된 위치 그대로 고정부(323)에 재고정될 수 있도록 한다.

이를 위하여, 상기 원통 전지 위치정렬 장치(33)는 가압 취출부(331), 고정 홀더(332), 홀더 하우징(333), 회전기어(334), 회전력 전달부(335)와, 회전구동수단(336)을 포함할 수 있다.

가압 취출부(331)는 제1 및 제2 전지삽입홈(323a-1, 323b-1)에 삽입된 원통 전지를 취출하기 위하여 접촉부(323d-2)를 가압하는 상호 이격된 한 쌍의 구성이다. 따라서, 고정부(323)에 의하여 고정된 전지가 원통 전지 위치정렬 장치(33) 측으로 이송된 경우, 상기 가압 취출부(33)가 고정부(323) 측으로 이동하여 접촉부(323d-2)를 가압함으로써 상기 전지 삽입홈들(323a-1, 323b-1)을 개방하도록 한다.

고정 홀더(332)는 이격된 가압 취출부(331) 사이에 위치하여 고정부(323)로부터 해제된 원통 전지를 클램핑하는 구성이다. 예를 들어, 상기 고정 홀더(332)는 위치정렬 장치(33)의 일 측 또는 전 측 하강 이후 제1 및 제2 전지 삽입홈(323a-1, 323b-1)으로부터 원통 전지를 클램핑할 수 있다. 바람직하게는, 고정 홀더(332)가 길이 방향을 따라 관통공이 형성되는 원통형의 링 형상으로 형성되며, 상기 고정 홀더(332)의 상부에 연결되는 진공수단에 의하여 그 하측에 위치하는 원통 전지를 진공 흡착 고정할 수 있도록 한다.

홀더 하우징(333)은 고정 홀더(332)의 외주면을 커버하는 구성으로, 상기 하우징(333)은 고정 홀더(332)와 일체로 형성되는 것 역시 가능하다.

예를 들어, 홀더 하우징(333)은 길이 방향을 관통공을 따라 내주면에 고정 홀더(332)가 삽입된 구성으로, 바람직하게는 외측이 원통형상으로 형성된다. 이와 같이 원통형으로 형성하여 후술할 홀더 하우징(333)의 용이한 회전을 도모할 수 있다.

상기 홀더 하우징(333)은 회전 동작하여 고정 홀더(332)의 하 측에 결합된 원통 전지가 함께 회동할 수 있도록 한다.

회전기어(334)는 홀더 하우징(333)의 외주면을 따라 형성되는 기어 구성으로, 후술할 회전력 전달부(335)의 기어와 상호 간에 맞물려, 회전력 전달부(335)의 일 방향 회전시, 홀더 하우징(333) 및 고정 홀더(332)가 반대 방향으로 회전할 수 있도록 하는 구성이다.

회전력 전달부(335)는 그 일측에, 바람직하게는 상측에 위치하는 회전구동수단(336)을 통한 회전력을 홀더 하우징(333) 측으로 전달하여, 상기 홀더 하우징(333) 내측에 삽입되는 고정 홀더(332)의 하 측과 결합한 원통 전지가 회전 가능하도록 하는 구성이다. 또한, 회전력 전달부(335)는 그 외주면을 따라 회전기어(334)와 동일 높이에 상기 회전기어(334)와 맞물리도록 기어가 형성된다.

회전구동수단(336)은 회전력 전달부(335)의 일 측과 결합하여 상기 회전력 전달부(335)가 일 방향 회전 가능하도록 하는 구성으로, 상기 회전구동수단(336)의 구성에 대해서는 별도의 제한이 없으며 공지된 또는 공지될 다양한 임의의 구성일 수 있다. 일 예로, 회전구동수단(336)은 서보모터일 수 있다.

또한, 회전구동수단(336)은 제어부(7)의 제어에 의하여 회전 동작을 진행 또는 종료한다. 즉, 제어부(7)는 원통 전지에 레이저마킹된 바코드 인식을 위하여 회전구동수단(336)의 회전 동작을 명령하고, 촬영 카메라로 지속적으로 촬영하여 회전하는 전지의 위치가 상기 제어부(7)에 기 설정된 기준과 일치하게 되는 경우, 상기 회전구동수단(336)의 구동을 제어함으로써 회동을 종료하도록 한다.

그리고 제어부(7)에 기 설정되어 있는 원통 전지 위치정렬 기준으로는 카메라의 촬영 화면에서의 기 설정된 바코드 정렬 위치와 촬영된 원통 전지의 바코드 위치의 일치 여부 또는 원통 전지 상하부면 상호 간의 설정 각도 등일 수 있다.

이와 같은, 원통 전지 위치정렬장치(33)의 동작 방식에 대하여 상세히 설명하면, 먼저 위치정렬 장치(33)의 전진 동작으로, 고정부(32)의 접촉부(323d-2)를 가압하여 전지삽입홈(323a-1, 323b-1)이 개방되도록 한다. 그리고 나서, 위치정렬장치(33)의 하강 동작으로 고정 홀더(332)가 원통 전지를 클램핑한다. 그 방법의 일 예로는 진공 흡착일 수 있다. 그리고 나서 위치정렬장치(33)의 일 측 또는 전 측이 상승한다. 이후, 제어부(7)의 제어를 통하여 회전구동수단(336)이 일 방향 회전함으로써 회전기어(334)를 통해 고정 홀더(332) 및 홀더 하우징(333)이 반대 방향으로 회전한다. 이 때 카메라가 회전하는 원통 전지의 외주면을 따라 레이저마킹된 바코드의 ID 번호 및/또는 카메라에 대한 위치를 인식하고 제어부(7)가 해당 정보(들)를 기 설정 기준과 비교함으로써 추후 진행될 용접작업을 위치하여 원통 전지의 위치를 정렬한다. 정 위치로 정렬된 경우 제어부(7)는 회전구동수단(336)의 회전을 종료한다. 또는 원통 전지가 지속적으로 회전하는 동안 카메라를 통해 다수 촬영을 하고, 기 설정 기준과 일치하는 촬영 화면에서의 원통 전지의 위치로 다시 정렬시킬 수도 있으며 별도의 제한이 있는 것은 아니다.

그리고 나서 고정 홀더(332)가 하강하고 가압 취출부(331)의 전진으로 접촉부(323d-2)를 가압하여 다시 전지삽입홈(323a-1, 323b-1)이 개방되도록 한다. 그 후 위치 정렬된 원통 전지가 전지삽입홈(323a-1, 323b-1)에 배치되면 상기 고정 홀더(332)로부터 원통 전지를 해제하고 가압 취출부(331)는 후진하여 전지삽입홈(323a-1, 323b-1)이 폐쇄되도록 한다.

전술한 바와 같이, 이러한 원통 전지 위치정렬장치(33)를 통하여 양음극이 상호 간 평행한 180°가 아닌, 예를 들어 원통 전지의 디자인 상 상호 68°각도 차이로 이루어져야 하는 경우 상기 원통 전지를 회전시켜 용접에 적합한 위치를 설정한 이후 설정된 위치 그대로 고정부(323)에 재고정될 수 있도록 하는 것에 그 이점이 발생한다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 장치(1)는 일반적인 기존의 원통 전지 뿐만 아니라 기존의 전지와 다른 형상의 원통 전지의 탭 용접에도 활용 가능한 효과가 있다.

도 8을 참조하면, 양극탭 용접부(34)는 고정부(323)에 의하여 회전 이송되는 원통 전지의 일 측에, 바람직하게 상 측에, 위치하여 상기 원통 전지의 상부면에 양극탭을 레이저 용접하는 구성이다.

도 13을 참조하면, 제1 양품 판단부(35)는 고정부(323)에 의하여 회전 이송되는 원통 전지의 상부면에 레이저 용접된 양극탭의 적정도를 판단하여 양품 여부를 측정하는 구성으로, 이를 위하여 제1 조명부(351) 및 제1 촬영부(353)를 포함할 수 있다.

제1 조명부(351)는 고정부(323)에 의하여 회전 이송되는 원통 전지의 상부에 위치하여 대응되는 위치로 이송된 상기 원통 전지의 상부면에 조명을 비추는 구성이다. 또한, 상기 제1 조명부(351)의 상 측에는 제1 촬영부(353)가 위치하여 상기 원통 전지의 상부면을 촬영한 이후, 제어부(7) 측으로 해당 촬영 정보를 전송한다. 제어부(7)의 적정 용접 판단은, 예를 들어 양극탭에 형성된 레이저 용접 위치, 개수 및/또는 원통 전지의 상부면 소정의 위치에 상기 양극탭의 위치 여부 등을 기준으로 판단할 수 있다. 또한, 상기 제1 촬영부(353)는 비젼 카메라로 이루어질 수 있으나 이에 별도의 제한이 있는 것은 아니다.

도 8 및 도 14를 참조하면, 반전 기기(36)는 고정부(323)에 고정되어 회전 이송하는 원통 전지의 하부면에 음극탭을 용접하기 위하여 상기 고정부(323)의 상하 반전을 가능하게 하는 구성으로, 이를 위하여 반전 몸체부(361), 반전 돌출부(363)와, 홈 삽입부(365)를 포함할 수 있다.

반전 몸체부(361)는 구동 장치에 의하여 전방에 위치한(323) 고정부(323) 측으로 전방 이동과 함께, 회전하는 구성으로, 예를 들어 원통 형상으로 형성될 수 있다.

반전 돌출부(363)는 반전 몸체부(361)의 고정부(323)와 대향하는 면으로부터 상기 고정부(323) 측으로 돌출 형성되는 구성이다.

홈 삽입부(365)는 반전 돌출부(363)의 말단 측에 중앙 홈부(323c)와 대략 상보적인 형상으로 형성되어 상기 홈부(323c) 내측에 삽입되는 구성이다. 상기 홈 삽입부(365)가 중앙 홈부(323c)에 삽입된 이후, 반전 몸체부(361)가 회전하여 고정부(323)의 상하 반전시킨다. 그 후, 상기 반전 몸체부(361)가 고정부(323)로부터 멀어지는 방향으로 이동함으로써 홈 삽입부(365)가 반전 돌출부(363)로부터 삽입 해제된다.

이와 같이, 고정부(323)를 상하 반전 시킴으로써 후술할 음극탭 용접부(37)가 양극탭 용접부(35)와 마찬가지로, 고정부(323)의 상 측에 위치함으로써, 용접 장치의 전체적인 레이아웃의 편의 및 그에 따른 상기 장치가 필요 이상으로 대형화되는 것을 방지할 수 있다.

도 8을 참조하면, 음극탭 용접부(37)는 고정부(323)에 의하여 회전 이송되는 원통 전지의 타 측에, 바람직하게 상 측에, 위치하여 상하 반전된 원통 전지의 하부면에 음극탭을 레이저 용접하는 구성이다.

도 8 및 도 13을 참조하면(제1 양품 판단부와 동일 구성), 제2 양품 판단부(38)는 고정부(323)에 의하여 회전 이송되는 원통 전지의 상부면에 레이저 용접된 양극탭의 적정도를 판단하여 양품 여부를 측정하는 구성으로, 이를 위하여 제2 조명부(381) 및 제2 촬영부(383)를 포함할 수 있다. 상기 제2 조명부(381) 및 제2 촬영부(383)는 제1 조명부(351) 및 제1 촬영부(351)와 동일 구성으로 이루어져 있으므로, 이에 대한 상세히 설명은 생략하도록 한다.

도 1을 참조하면, 배출부(5)는 용접 작업이 마쳐진 원통 전지를 양품 여부를 나누어 상기 용접부(3)로부터 양품과 불량품으로 나누어 배출하는 구성이다. 제어부(7)가 제1 및 제2 양품 판단부(36, 38)로부터 수집한 정보를 기준으로, 배출부(5)의 동작을 제어할 수 있다.

이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한, 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다.

1 : 이송부
11 : 적재부
111 : 바닥판 113 : 가이드부
115 : 승하강부 117 : 구동모터
119 : 센싱부
13 : 고정이송부
131 : 고정판
131a : 수평판 131b : 수직판
133 : 연결부 135 : 가이드 이송부
137 : 가이드 레일
15 : 투입부
151 : 제1 취출부 153 : 몸체부
155 : 컨베이어 이송 가이드부 157 : 고정 프레임
17 : 컨베이어
3 : 용접부
31 : 전지 공급부
311 : 제2 취출부 311a : 고정홈
32 : 회전 이송부
321 : 회전 플레이트 323 : 고정부
323a : 제1 돌출부 323a-1 : 제1 전지 삽입홈
323b : 제2 돌출부 323b-1 : 제2 전지 삽입홈
323c : 중앙홈부 323d : 개폐부
323e : 접촉부
33 : 원통 전지 위치 정렬장치
331 : 가압 취출부 332 : 고정 홀더
333 : 홀더 하우징 334 : 회전기어
335 : 회전력 전달부 336 : 회전구동수단
34 : 양극탭 용접부
35 : 제1 양품 판단부
351 : 제1 조명부 353 : 제1 촬영부
36 : 반전 기기
361 : 반전 몸체부 363 : 반전 돌출부
365 : 홈 삽입부
37 : 음극탭 용접부
38 : 제2 양품 판단부
381 : 제2 조명부 383 : 제2 촬영부
5 : 배출부
7 : 제어부

Claims (10)

1. 고정부에 의하여 회전 이송되는 원통 전지의 몸체부에 레이저 마킹된 바코드를 촬영하여 고유 ID 번호를 식별하고 제어부에 기 저장된 위치 정렬 기준과 비교함으로써 상기 원통 전지의 탭 용접을 위하여 수평 방향 위치를 설정하며,
   고정부로부터 해제된 원통 전지를 고정하는 고정 홀더;
   상기 고정 홀더의 외주면을 커버하며 회동에 의하여 상기 고정 홀더에 의하여 고정되는 원통 전지가 회전되도록 하는 홀더 하우징; 및
   회전하는 원통 전지의 외주면에 형성되는 바코드를 촬영하는 카메라;를 포함하는, 원통 전지 위치 정렬장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 홀더 하우징의 외주면을 따라 형성되는 회전기어;
   일 측 회전구동수단을 통한 회전력을 홀더 하우징 측으로 전달하며, 외주면을 따라 회전기어와 동일 높이에 상기 회전기어와 맞물리도록 기어가 위치하는 회전력 전달부; 및
   제어부의 제어에 의하여 회동을 진행 또는 종료하며 회전력 전달부를 회전시키는 회전구동수단;을 추가로 포함하는, 원통 전지 위치 정렬장치.
3. 삭제
4. 제2항에 있어서,
   상기 제어부는 카메라 촬영 화면에서의 기 설정된 바코드 정렬 위치와, 촬영된 원통 전지의 바코드 위치의 일치 여부 또는 상기 원통 전지 상하부면 간 설정 각도를 기준으로 회전구동수단의 회동을 진행 또는 종료시키는, 원통 전지 위치 정렬장치.
5. 제2항에 있어서,
   상기 고정 홀더는 그 상 측에 연결되는 진공수단에 의하여 하측에 위치하는 원통 전지를 고정하는, 원통 전지 위치 정렬장치.
6. 삭제
7. 제2항에 있어서,
   상기 원통 전지 위치 정렬장치는 고정부 일 측에 원통 전지를 삽입 고정하는 제1 및 제2 전지삽입홈을 개폐하는 개폐부의 일 측을 가압하여 상기 개폐부가 개방되도록 하는 가압 취출부;를 추가로 포함하는, 원통 전지 위치 정렬장치.
8. 제1항의 원통 전지 위치 정렬장치;
   고정부에 의하여 회전 이송되는 원통 전지의 일 측에 위치하여 상기 원통 전지의 상부면에 양극탭을 레이저 용접하는 양극탭 용접부; 및
   상기 고정부에 의하여 회전 이송되는 원통 전지의 타 측에 위치하여 상기 원통 전지의 하부면에 음극탭을 레이저 용접하는 음극탭 용접부를 포함하는, 원통 전지 외부탭 용접장치.
9. 제8항에 있어서,
   용접이 마쳐진 원통 전지의 양음극은 상호 간 평행한 180°외의 각도로 형성되는, 원통 전지 외부탭 용접장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 외부탭 용접장치는 고정부에 의하여 회전 이송되며 양극탭이 레이저 용접된 원통 전지의 상부면의 양극탭의 용접 적정도를 비젼카메라로 촬영하여 판단하는 제1 양품 판단부; 및
    상기 고정부에 의하여 회전 이송되며 음극탭이 레이저 용접된 원통 전지의 하부면의 용접 적정도를 비젼카메라로 촬영하여 판단하는 제2 양품 판단부;를 추가로 포함하는, 원통 전지 외부탭 용접장치.

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