KR102039261B1 - 배터리셀 선별수납장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배터리셀 선별수납장치에 관한 것으로, 양불 및 용량별로 소정 갯수 구비되어 나란히 배열되고 각각 배터리셀을 일렬로 이송하는 다수의 선별라인, 셀트레이 내에 수납된 다수의 배터리셀을 동시에 다수개 파지하여 선별라인에 수직방향으로 이동하면서 각 배터리셀을 양불 및 용량별로 해당하는 선별라인 선단으로 선별 이송하는 다수개의 선별수단, 상기 선별라인별로 각각 다른 위치에 구비되고 이송된 배터리셀들을 셀트레이내 간격에 맞도록 이격시켜 직립상태로 정렬하는 정렬수단을 포함하는 선별부; 상기 선별부의 일측부에 선별라인의 정렬수단과 대응되는 위치에서 선별라인과 수직으로 각각 구비되어 셀트레이를 이송하는 다수개의 수납라인, 상기 선별부의 정렬수단에 정렬된 다수개의 배터리셀을 셀트레이의 행 또는 열에 대응되는 수만큼 동시에 파지하여 해당 수납라인의 셀트레이에 수납하는 수납수단을 포함하여 구성되는 수납부; 수납된 배터리셀들의 양불여부 및 용량 측정이 종료된 셀트레이를 선별부로 운반한 후 일시 정지하고 셀트레이가 비워지면 빈 셀트레이를 수납부로 이송하는 제 1 셀트레이 이송부; 상기 수납부를 통과한 셀트레이를 배출시키는 제 2 셀트레이 이송부;를 포함하여 구성되는 배터리셀 선별 수납장치를 포함하여 구성되어 선별작업의 효율이 향상되도록 한 것이다.

Description

배터리셀 선별수납장치{battery cell selection and storage equipment}

본 발명은 배터리셀 선별수납장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수의 배터리셀을 양불 및 용량측정 후 그 결과에 따라 자동으로 선별 및 수납하되, 선별된 배터리셀들이 셀트레이의 간격에 대응되는 간격으로 직립상태로 정렬되도록 하여, 배터리셀을 수납하는 단일 종류의 셀트레이가 선별과 수납의 전과정에서 자동으로 순환되면서 배터리셀을 수납할 수 있도록 하여 작업효율을 향상시키는 배터리셀 선별수납장치에 관한 것이다.

자동차, 노트북 등 최근 전기를 이용하는 기기가 증가되고 있고, 이러한 전기를 이용하는 제품에는 전원을 공급하기 위한 배터리가 반드시 요구되며, 전기 자동차, 노트북 등 대용량의 전기가 소요되는 제품에는 다수의 배터리셀들을 모듈화하고 이를 다시 다수개 묶은 배터리팩을 사용한다.

이러한 배터리셀들은 모듈화되기 전에 각각 검사장치를 통해 전압을 측정하여, 정해진 기준전압범위내에 해당하는지 여부에 따라 양품과 불량품을 구분하고, 양품의 경우에도 그 용량을 측정하여 용량별로 구별함으로써 배터리 전체를 균일한 용량의 배터리셀로 제조함으로써 배터리 전체의 기능저하가 발생하지 않도록 하고 있다.

따라서, 배터리셀의 양불 및 용량을 검사하고, 그에 따라 배터리셀들을 분류하는 기술이 개발되었으며, 그 예로 공개특허 10-2005-0072354호 등이 있다.

상기 공개특허 10-2005-0072354호는 도 1에 나타내는 바와 같이 상하승강구가 일단에 구비되는 이송컨베이어(21)와, X-Y축 작동프레임(24)에 일단이 연결되는 인출지그(23)가 구비되는 셀취출모듈(2); 상기 셀취출모듈의 일측에 구비되며, 상기 인출지그로부터 배터리셀을 공급받는 검사대(31)와, 상기 검사대의 상,하부에 설치되는 검사핀이 구비되는 셀검사모듈(3); 상기 검사대(31)의 일측에 소정의 간격을 두고 일렬로 배열 설치되는 수납대(43)와, 상기 수납대의 상부에 설치되는 X-Y축 작동프레임(42)과, 상기 X-Y축 작동프레임에 연결되는 이송지그(41)가 구비되는 셀선별모듈(4); 상기 각 수납대(43)의 사이 공간에 설치되며, 일단에 상하이송구가 설치되는 셀트레이 이송컨베이어(53)와 X-Y축 작동프레임(52)에 연결된 수용지그(51)가 구비되는 셀수납모듈(5); 및 상기 각 구성부위의 구동을 제어하며 선별된 배터리의 양품/불량 여부를 화면에 표시하는 콘트롤부(6);를 포함하여 구성되고, 상기 인출지그(23) 및 수용지그(51)는 자력을 이용하여 배터리셀을 들어올린 상태로 이동시킨다.

이와 같이 구성된 종래 배터리셀 선별 수납장치는 셀트레이에 이송된 다수의 배터리셀을 한 번에 한 열씩 검사한 후, 그 결과에 따라 해당 배터리셀들을 하나의 이송지그가 이동하면서 용량에 따라 각 수납대에 선별 이송하는 것으로, 상기 이송지그는 매 선별과정마다 다수의 수납대들을 모두 왕복하여야 하지만, 각 수납대 사이 공간에 셀트레이 이송컨베이어를 포함하는 셀수납모듈이 배치되므로 각 수납대간 간격이 셀트레이폭보다 넓기 때문에 이송지그는 수납대와 셀트레이의 폭을 합한 폭에 선별 수를 곱한 거리만큼 왕복하여야 하므로 왕복시간이 오래 걸릴 뿐 아니라 선별장치를 위한 공간이 많이 요구되는 문제점이 있었다.

또한, 상기 셀트레이가 장치 전체에서 완전히 순환되지 않고 각 구간별 즉, 셀취출모듈과 셀수납모듈 각각에서만 순환되도록 구성되므로, 작업자가 셀취출모듈의 빈 셀트레이를 셀수납모듈로 운반하여야 하므로 작업이 번거로운 문제점이 있었다.

아울러, 수납대에 위치된 배터리셀을 셀트레이로 수납하는 과정에서 배터리셀은 세워진 상태로 들어올려진 후 셀트레이로 하강되면서 수납되므로 배터리셀이 셀트레이 안에서 넘어지지 않아야만 다음 배터리셀들을 셀트레이에 정렬하여 수납할 수 있기 때문에, 셀트레이에는 배터리셀이 넘어지지 않도록 테이퍼봉 또는 칸막이 등이 일정간격으로 배치되어 있는데, 테이퍼봉이 형성된 셀트레이의 경우 배터리셀의 크기가 작아지면 셀선별모듈에 순차적으로 서로 접하도록 정렬된 배터리셀은 그 중심간 간격이 셀트레이의 수납공간별 간격과 일치하지 않게 되므로, 즉 정렬된 배터리셀간 간격이 셀트레이의 수납공간별 간격보다 좁기 때문에 그대로 수납시에는 배터리셀이 수납공간에 정확하게 수납되지 못하고 일부는 테이퍼봉에 부딪히면서 넘어지게 되어 다른 배터리셀의 수납도 방해하게 되므로 작업자가 일일이 수납상태를 조정하여야 하는 문제점이 있었고, 칸막이가 있는 셀트레이를 사용할 경우 단일 종류의 배터리셀이라 하더라도 배터리셀들은 수납대에 서로 접하도록 배열되는데 셀트레이에는 칸막이 두께만큼의 간격이 더 요구되므로 배터리셀을 수납하는 과정에서 배터리셀이 칸막이에 걸려서 넘어지는 등 정확한 위치로 수납되지 못하는 문제점이 있었다.

상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 단일 종류의 셀트레이가 배터리셀 선별수납장치의 선별과 수납의 전과정을 자동으로 순환하도록 함과 아울러 선별 완료된 배터리셀이 셀트레이 내부 간격과 대응되는 간격으로 직립상태로 배열된 후 배출되도록 함으로써 배터리셀의 수납불량, 작업자에 의한 별도의 셀트레이 이동과정 및 여러 종류의 셀트레이가 요구되지 않아 작업성이 향상되도록 하는 데 목적이 있다.

또한, 양불 및 용량별 복수 개 선별라인을 나란히 배열하고 상기 선별라인 측부로 셀트레이가 위치되는 배출부를 일정간격으로 배치함으로써 배터리셀들을 측정결과에 따라 각 선별라인으로 운반하는 파지수단의 왕복운동거리를 최소화하여 작업속도가 향상되도록 한 배터리셀 선별수납장치를 제공하는 데 다른 목적이 있다.

아울러, 셀트레이 이동경로를 상하 이중으로 형성하여 공간소모가 최소가 되도록 한 배터리셀 선별수납장치를 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 칸막이로 구획된 셀트레이에 수납된 다수의 배터리셀을 동시에 다수개 파지한 후 선별라인 상에 양불 및 용량별로 각각 다른 위치로 선별이송하고, 상기 선별라인 상에 각각 다른 위치로 이송된 다수의 배터리셀은 선별라인 길이방향으로 각각 다른 위치에 구비된 정렬수단까지 이동되어 셀트레이내 수납 간격에 맞게 정렬되는 선별부; 상기 선별부의 일측부에 정렬수단과 대응되는 위치에서 선별라인과 수직으로 각각 구비되어 셀트레이를 이송하는 다수개의 수납라인, 상기 선별부의 정렬수단에 정렬된 다수개의 배터리셀을 셀트레이의 행 또는 열에 대응되는 수만큼 동시에 파지하여 해당 수납라인의 셀트레이에 수납하는 수납수단을 포함하여 구성되는 수납부; 수납된 배터리셀들의 양불여부 및 용량 측정이 종료된 셀트레이를 선별부로 운반한 후 일시 정지하고 셀트레이가 비워지면 빈 셀트레이를 수납부로 이송하는 제 1 셀트레이 이송부; 상기 수납부를 통과한 셀트레이를 배출시키는 제 2 셀트레이 이송부;를 포함하여 구성되는 배터리셀 선별 수납장치에 있다.

상기에서 제 2 셀트레이 이송부는 제 1 셀트레이 이송부에 상하 2단 구조로 배치되고, 수납부의 종단에는 셀트레이를 하강시키는 하강수단이 구비된다.

한편, 상기 제 1 셀트레이 이송부, 제 2 셀트레이 이송부에는 셀트레이의 정지위치를 결정하는 스톱퍼가 구비되고 상기 스톱퍼는 회전수단에 의하여 소정각도 회전되는 지지봉, 상기 지지봉 선단에 구비되어 셀트레이와 접하는 접촉 롤러를 포함하여 구성된다.

또한, 셀트레이의 이송과정 중 직각으로 방향전환이 요구되는 부분에는 축중심이 셀트레이의 유입방향에 수직으로 배치된 다수개 롤러, 상기 롤러를 승하강시키는 상하구동수단을 포함하여 구성되는 방향전환수단이 구비된다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 단일 종류의 셀트레이가 배터리셀 선별수납장치의 선별과 수납의 전과정을 자동으로 순환함과 아울러 선별 완료된 배터리셀이 셀트레이 내부 간격과 대응되는 간격으로 직립상태로 배열된 후 배출됨으로써 배터리셀 수납불량이 발생하지 않고 작업자에 의한 별도의 셀트레이 이동과정 및 여러 종류의 셀트레이가 요구되지 않고 작업속도가 개선되어 작업성이 향상되도록 한 효과가 있다.

또한 배터리셀을 선별라인 상에서 양불 및 용량별로 나란히 이송되도록 함으로써 배터리셀 선별을 위한 파지수단의 왕복운동거리를 최소화하여 검사시간을 대폭 단축시켜 검사 효율을 향상시키는 효과가 있다.

아울러, 셀트레이 이동경로가 상하 이중으로 형성되어 공간소모가 최소가 되도록 한 효과가 있다.

도 1은 종래의 배터리셀 선별 수납방치를 나타내는 도면
도 2는 배터리셀 수납트레이를 나타내는 사시도
도 3은 본 발명에 따른 배터리셀 선별 수납방치를 나타내는 도면
도 4는 본 발명에 따른 배터리셀 선별 수납방치의 선별부와 수납부를 나타내는 도면
도 5는 본 발명에 따른 배터리셀 선별 수납방치의 선별라인과 정렬수단을 나타내는 평면도
도 6은 도 5의 선별라인을 나타내는 정면도
도 7은 도 5의 선별라인을 나타내는 측면도
도 8은 도 5의 정렬수단 실시예를 나타내는 평면도
도 9는 본 발명에 따른 배터리셀 선별 수납방치의 정렬수단을 구성하는 스톱퍼를 나타내는 측면도
도 10 및 도 11은 선별부의 파지수단 및 이동수단을 나타내는 도면
도 12는 선별부의 파지수단 동작을 나타내는 도면
도 13은 선별부의 로딩수단을 나타내는 도면
도 14는 본 발명에 따른 배터리셀 선별 수납방치의 수납부를 나타내는 도면
도 15는 수납부의 스톱퍼와 하강수단을 나타내는 도면
도 16은 수납부의 수납수단을 나타내는 평면도
도 17은 제 1,2 셀트레이 이송부를 나타내는 도면
도 18은 제 1,2 셀트레이 이송부의 스톱퍼 동작을 나타내는 도면
도 19는 제 1,2 셀트레이 이송부의 방향전환수단 동작을 나타내는 도면

이하 본 발명의 실시 예를 하기에서 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

본 발명에 따른 배터리셀 선별수납장치는, 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이 칸막이(110)로 구획된 셀트레이(100)에 수납된 다수의 배터리셀(B)을 동시에 다수개 파지한 후 선별라인(210) 상에 양불 및 용량별로 각각 다른 위치로 선별이송하고, 상기 선별라인(210) 상에 각각 다른 위치로 이송된 다수의 배터리셀(B)은 선별라인 길이방향으로 각각 다른 위치에 구비된 정렬수단(220)까지 이동되어 셀트레이(100)내 수납 간격에 맞게 정렬되도록 한 선별부(200); 상기 선별부(200)의 일측에 정렬수단(220)과 대응되는 위치로 나란히 구비되어 각 정렬수단(220)에 정렬된 배터리셀(B)들을 동시에 다수개 파지하여 각각의 셀트레이(100) 내로 수납하는 수납부(300); 양불 여부 및 용량 측정이 종료된 배터리셀이 수납된 셀트레이(100)를 선별부(200)로 운반한 후 일시 정지하고 셀트레이(100)가 비워지면 빈 셀트레이(100)를 수납부(300)로 이송하는 제 1 셀트레이 이송부(400); 상기 수납부(300)를 통과하여 동일 종류의 배터리셀(B)이 수납된 셀트레이(100)를 배출시키는 제 2 셀트레이 이송부(500);를 포함하여 구성된다.

상기에서 선별부(200)의 구성을 도 4 내지 도 13을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

상기 선별부(200)는 도 4에 나타내는 바와 같이 자성을 갖는 구동벨트(212)로 구성되어 배터리셀(B)을 나란히 직립상태로 이동시키는 배터리셀 선별라인(210), 상기 선별라인(210)상에 구비되고 양불 및 용량별로 배터리셀(B)이 직립상태로 이송되어 셀트레이(100)내 간격에 맞도록 이격시켜 정렬하는 정렬수단(220) 및, 상기 셀트레이(100) 내에 수납된 다수의 배터리셀(B)을 동시에 다수개 즉 1열 또는 2열 등의 열단위로 파지하여 선별라인(210)의 길이방향에 수직방향으로 이동하면서 각 배터리셀(B)을 양불 여부 및 용량에 따라 해당하는 선별라인(210) 선단으로 이송하는 다수개의 선별수단(230)(240)(250)을 포함하여 구성된다.

상기에서 선별라인(210)은 도 4 내지 도 9에 나타내는 바와 같이 구동모터(211)에 의하여 구동되는 소정길이의 구동벨트(212)로 구성되며, 상기 구동벨트(212)는 자성을 갖도록 형성하여 배터리셀(B)이 자력에 의하여 구동벨트(212)에 밀착된 상태로 직립 이동되도록 하며, 한 방향으로 구비되거나 도 4에 나타내는 바와 같이 양방향으로 나누어 구비된다.

그리고, 상기 정렬수단(220)은 도 4 내지 도 9에 나타내는 바와 같이 선별라인(210)의 구동벨트(212) 상부에 구비되며 배터리셀(B)들이 양불 및 용량에 따라 선별 이동되어 일렬로 직립상태로 이동되도록 배터리셀(B)의 직경보다 다소 큰 간격의 이송로(221a)를 형성하되, 이송로(221a)는 직선과 사선 및 직선이 연결된 모양으로 형성된 가이드블록(221), 상기 이송로(221a) 측부에 이송로 각각과 평행하게 구비되고 이송로(221a)측으로는 호상의 배터리셀 수납홈(222a)이 다수개 배열형성되며 상기 수납홈(222a)이 형성된 일측 모서리가 이송로(221a)의 일측모서리와 대응되는 위치로 구비되는 정렬 블록(222), 상기 정렬 블록(222)을 좌우 왕복운동시키는 구동수단 즉, 슬라이더(224a)와 레일(224b) 및 이를 구동시키는 모터(224c)와 스크류(224d) 및 상기 정렬블록(222)과 연결되고 스크류(224d) 외주에 구비된 슬라이딩 블록(224e), 상기 이송로(221a) 중 사선부분을 형성하는 가이드블록(221)의 경사면에 구비되어 배터리셀(B)이 경사면에 접할 경우 밀어서 수납홈(222a) 내부로 안내되도록 하는 푸셔(228) 및, 상기 푸셔(228)의 전방에 구비되어 배터리셀이 이송로에서 푸셔(228)측으로 밀집되는 것을 차단하는 스톱퍼(229)를 포함하여 구성된다.

한편, 상기 수납홈(222a)은 도 5에서 실선과 점선으로 나타내는 바와 같이 배터리셀(B)의 직경에 다소 차이가 있더라도 이를 모두 수용할 수 있는 치수로 형성된다.

그리고 상기 스톱퍼(229)는 도 9에 나타내는 바와 같이 이송로(221a) 좌우에 대칭으로 구비되어 각각 전후진되면서 배터리셀의 이동을 차단한다.

도면중 미설명부호 S1은 배터리셀을 감지하는 센서로 푸셔(228)의 동작을 제어하고, S2 및 S3는 정렬블록(222)의 이동위치를 감지하여 그 이동을 제어하는 센서이다.

그리고 도 8은 정렬블록(222)에 배터리셀(B)이 수납되는 과정을 나타내는 것으로 (a)에 나타내는 바와 같이 배터리셀(B)이 푸셔(228) 전방에 위치되면 (b)와 같이 푸셔(228)가 구동되어 배터리셀(B)을 밀어서 정렬블록(222)의 해당 수납홈(222a)으로 삽입하게 되고, 이 과정에서 정렬블록(222)은 (c)에 나타내는 바와 같이 수납홈(222a)간 간격만큼 단계적으로 전진하여 (d)와 같이 모든 수납홈(222a)에 배터리셀(B)이 수납되면 이후 수납부(300)가 구동되어 정렬블록(222a)의 배터리셀(B)을 배출시키고, 상기 정렬블록(222)은 (a)와 같이 초기 위치로 복귀된다.

상기 선별수단(230)(240)(250)은 도 4 및 도 10 내지 도 13에 나타내는 바와 같이 양불여부 및 용량 측정후 이송된 배터리셀을 기 설정된 수만큼 동시에 파지하며 각각 개별 구동되는 다수의 파지수단(230), 상기 파지수단(230)에 파지된 배터리셀을 선별라인(210)의 길이 방향에 대하여 수직방향으로 이동시켜 배터리셀을 측정결과에 따라 선별라인(210)상 해당 위치 즉 해당 이송로(221a)상으로 운반하도록 파지수단(230)과 한 쌍으로 매칭되고 각각 개별구동되는 다수의 이동수단(240) 및, 셀트레이(100)에 수납된 배터리셀을 셀트레이의 행 또는 렬별로 파지수단(230)이 파지할 수 있는 위치로 운반하는 로딩수단(250)을 포함하여 구성된다.

상기 파지수단(230)은 도 10 내지 도 12에 나타내는 바와 같이 배터리셀(B)을 기 설정된 수만큼 동시에 파지하며 각각 해당 이송로(221a)의 선단에 배터리셀(B)을 내려놓을 수 있도록 각각 개별 구동되는데, 상기 파지수단(230)은 배터리셀(B)의 배열간격에 맞도록 다수개가 배열된 파지그립(232), 상기 파지그립(232)을 구동시켜 배터리셀(B)을 파지하도록 하는 구동수단(234)을 포함하여 구성되며, 도 10은 파지수단(230)의 측면도이고 도 11은 파지수단의 정면도이며, 도 12의 (a)는 배터리셀(B) 파지상태를 나타내고 도 12의 (b)는 비파지 상태를 나타낸다.

그리고, 상기 이동수단(240)은 도 10 및 11에 나타내는 바와 같이 다수열로 배열된 이송로(221a)의 시작점에서 끝점에 대응되는 길이 범위 내에서 해당 배터리셀(B)의 용량별 위치 예를 들면, 첫번째 이송로(221a) 혹은 세번째 이송로(221a) 혹은 마지막 이송로(221a) 등까지 왕복운동하는데, 상기 이동수단(240)은 파지수단(230)의 이송을 안내하는 가이드블록(242)과 가이드레일(244), 상기 가이드블록(242)을 이송시키는 벨트(246), 상기 벨트(246)를 회전시키는 구동모터(248)를 포함하여 구성된다.

한편, 상기 로딩수단(250)은 도 4 및 도 13에 나타내는 바와 같이 하강된 위치에서 셀트레이(100)에 수납된 배터리셀(B)을 셀트레이의 행 또는 렬별로 1열 또는 복수열(본 발명의 실시예에서는 2열) 파지한 상태로 승강하여 다수의 배터리셀을 셀트레이(100)로부터 빼내는 승하강수단(251)과 분리그립(252), 상기 승하강수단(251)과 분리그립(252)을 임시 수납트레이(253)로 이송시키는 제 1이송수단(254), 상기 임시 수납 트레이(253)를 파지수단(230)의 파지위치로 이송시키는 제 2이송수단(255)으로 구성된다.

이와 같이 구성된 선별부(200)는 셀트레이(100) 내부에 수납된 배터리셀(B)들을 행 또는 열별로 분리그립(252)을 통해서 셀트레이(100)로부터 분리한 후 제 1이송수단(254)을 통하여 임시 수납트레이(253)상에 옮겨놓은 후, 제 2이송수단(255)을 통하여 파지수단(230)이 파지할 수 있는 위치로 운반하고, 이후 파지수단(230)의 파지그립(232)이 다수의 배터리셀(B)을 파지한 후, 측정된 결과에 따라 해당 이송로(221a)로 이동수단(240)에 의하여 운반한다.

이 과정에서 상기 파지수단(230)은 배터리셀별로 각각 개별구동되어 임의의 파지수단(230)은 첫번째 이송로(221a)까지만 왕복하고, 다른 파지수단(230)은 마지막 이송로(221a)까지 왕복하는 등 그 측정결과에 따라 각각 다른 이송로(221a)까지 왕복하게 된다.

그리고, 각 이송로(221a)로 운반된 배터리셀들은 선별라인(210)에 의하여 이송로(221a)를 따라 직립으로 정렬된 상태로 길이방향으로 이동되다가 이송로(221a)의 경사면에서 미끄러지면서 정렬블록(222)의 수납홈(222a)으로 1개씩 삽입되는데, 이 과정에서 푸셔(228)가 수납홈(222a)으로 배터리셀(B)을 밀어주고, 스톱퍼(29)가 푸셔(228) 선단에 배터리셀(B)이 지나치게 밀집되는 것을 방지한다.

그리고, 상기 정렬블록(222)은 슬라이더(224a)와 레일(224b), 구동모터(224c), 스크류(224d) 및 슬라이딩 블록(224e)에 의하여 이동되는데, 우선 배터리셀(B)의 이송초기에는 최선단 수납홈(222a)이 푸셔(228) 부근에 위치하도록 이동된 후 배터리셀(B)이 1개씩 수납홈(222a)에 수납될 경우 수납홈(222a)간격만큼씩 전진하다가 마지막 수납홈(222a)까지 수납이 완료되면 정지하는데, 상기 정렬블록(222)의 위치이동은 센서 S2, S3에 의하여 감지되고, 정렬블록(222)의 수납홈(222a)간격만큼 이동은 센서 S1에 의하여 배터리셀(B)이 감지될때마다 이동된다.

상기 수납부(300)는 도 3 및 도 14 내지 도 16에 나타내는 바와 같이 상기 선별부(200)의 일측부에 정렬수단(220)과 대응되는 위치에서 선별라인(210)과 수직으로 각각 구비되어 셀트레이(100)를 이송하는 다수개의 수납라인(310), 상기 선별부(200)의 정렬수단(220)에 정렬된 다수개의 배터리셀(B)을 셀트레이(100)의 행 또는 열에 대응되는 수만큼 동시에 파지하여 해당 수납라인(310)의 셀트레이(100)에 수납하는 수납수단(320)을 포함하여 구성된다.

상기에서 수납라인(310)은 도 14 내지 도 15에 나타내는 바와 같이 구동수단(311)에 의하여 회전되어 셀트레이(100)를 이송시키는 롤러(312), 상기 셀트레이(100)의 이송거리를 제한함과 아울러 셀트레이를 지지하는 스톱퍼(314)(315)(316)를 포함하여 구성되며, 상기 스톱퍼 314, 315는 셀트레이(100)와 접하는 부분이 롤러형태로 구성되고, 스톱퍼 316은 실린더(316a)가 구동되면서 실린더로드 종단에 연결된 회전봉(316b)이 회전하고 이때 회전봉에 일체로 설치된 스톱플레이트(316c)가 상승하도록 한 것이다.

그리고, 상기 수납수단(320)은 상기 선별부(200)의 로딩수단(250)을 구성하는 승하강수단(251)과 분리그립(252) 및 제 1이송수단(254)과 비교하여 파지하는 배터리셀(B)의 수에만 차이가 있을 뿐 동일한 구성으로, 도 16에 나타내는 바와 같이 하강된 위치에서 정렬블록(222)에 정렬된 배터리셀(B)을 셀트레이의 행 또는 렬 수에 맞도록 파지한 상태로 승강하는 승하강수단(321)과 배출그립(322), 상기 승하강수단(321)과 배출그립(322)을 수납라인(310)상의 셀트레이(100)로 이송시키는 이송수단(324)으로 구성된다.

이와 같이 구성된 수납부(300)는 정렬블록(222)에 정렬된 다수의 배터리셀(B)들을 수납수단(320)이 파지하여 수납라인(310)의 셀트레이(100)에 열단위초 수납한다.

제 1셀트레이 이송부(400)는 도 3에 나타내는 바와 같이 양불 및 용량측정이 완료된 셀트레이(100)를 선별부(200)로 운반한 후 일시 정지하고 셀트레이(100)가 비워지면 빈 셀트레이를 수납부(300)로 이송하고, 제 2셀트레이 이송부(500)는 상기 수납부(300)와 대응되는 위치에서 도 17에 나타내는 바와 같이 제 1셀트레이 이송부(400)와 상하 2단 구조로 배치되며, 제 1셀트레이 이송부(400)를 통하여 이송된 빈 셀트레이(100)에 선별완료된 배터리셀(B)이 가득 채워진 후 제 2셀트레이 이송부(500)를 통해서 이동되도록 하기 위하여 상기 선별라인(310)에는 도 14 및 도 15에 나타내는 바와 같이 셀트레이(100)를 하강시키는 하강수단(510)이 구비되며, 제 2 셀트레이 이송부(500) 종단에는 셀트레이 배출을 위한 승강수단(미도시)이 구비될 수 있다.

상기 하강수단(510)은 도 14 및 도 15에 나타내는 바와 같이 구동모터(512)에 의하여 회전하며 종단에 피니언(미도시)이 구비된 회전봉(514), 상기 회전봉(514)의 종단에 구비되는 승하강블록(516), 상기 승하강블록(516)의 중심을 관통하며 피니언에 맞물리는 래크가 형성된 수직가이드(518)를 포함하여 구성되며, 이러한 하강수단(510)은 이외에도 당업자라면 다양한 방법으로 실시가능한 것으로 본 발명의 권리범위가 이 실시예에 한정되지는 않는다.

상기에서 제 1셀트레이 이송부(400) 및 제 2셀트레이 이송부(500)에서 이송방향을 직각으로 전환할 필요가 있는 부분, 즉 제 1셀트레이 이송부(400)를 공간배치를 위하여 이송방향을 직각으로 전환하거나 제 1셀트레이 이송부(400)를 통하여 이송된 셀트레이(100)를 수납부(300)로 이송하는 등의 위치에는 도 17에 나타내는 바와 같이 셀트레이(100)의 현재 이송방향의 이송을 정지시키는 스톱퍼(610)와 정지된 셀트레이(100)의 이송방향을 전환하는 방향전환수단(620)을 포함하는 방향전환부(600)가 구비된다.

상기에서 스톱퍼(610)는 도 17 및 도 18에 나타내는 바와 같이 회전수단(612)에 의하여 소정각도 회전되는 지지봉(614), 상기 지지봉(614) 선단에 구비되어 셀트레이(100)와 접하는 접촉 롤러(616)를 포함하여 구성되는데, 도 18의 (a)에 나타내는 바와 같이 셀트레이(100)의 하부에서 (b)에 나타내는 바와 같이 셀트레이(100)의 전방으로 회전하여 이동을 정지시킨다.

또한, 상기 방향전환수단(620)은 도 19에 나타내는 바와 같이 축중심이 셀트레이(100)의 이송중인 방향과 평행하게 배치된 다수개 롤러(622), 상기 롤러(622)를 승하강시키는 상하구동수단(624)을 포함하여 구성되어, 제 1 셀트레이 이송부(400)의 이송롤러(R) 상으로 이송되는 과정에서 상기 롤러(622)는 (a)에 나타내는 바와 같이 셀트레이(100)저면과 이격되게 위치되고, 방향전환이 요구되는 위치에서 상기 롤러(622)는 상하구동수단(624)에 의하여 승강하여 (b)에 나타내는 바와 같이 셀트레이(100) 저면과 접하면서 셀트레이(100) 저면이 이송롤러(R)와 이격되어 롤러(622)의 회전방향으로 이동된다.

도면 3에서 미설명부호 700은 선별 완료되어 제 2 셀트레이 이송부(500)를 통하여 이송된 셀트레이가 배출되는 배출부를 나타낸다.

이상과 같이 구성된 본 발명에 의하면, 단일 종류의 셀트레이가 배터리셀 선별수납장치의 선별과 수납의 전과정을 자동으로 순환하도록 함과 아울러 선별 완료된 배터리셀이 셀트레이 내부 간격과 대응되는 간격으로 직립상태로 배열된 후 배출되도록 함으로써 작업자에 의한 별도의 셀트레이 이동과정 및 여러 종류의 셀트레이가 요구되지 않고 배터리셀의 수납과정에서 배터리셀이 정확한 수납위치로 수납되어 작업성이 향상된다.

100 : 셀트레이 200 : 선별부
210 : 선별라인 220 : 정렬수단
221a : 이송로 221 : 가이드블록
222a : 수납홈 222 : 정렬 블록
228 : 푸셔 300 : 수납부
400 : 제 1 셀트레이 이송부 500 : 제 2 셀트레이 이송부
B : 배터리셀

Claims (3)

1. 칸막이(110)로 구획된 셀트레이(100)에 수납된 다수의 배터리셀(B)을 동시에 다수개 파지한 후, 양불 및 용량별로 복수개가 나란히 배열된 선별라인(210) 상에 상기 배터리셀(B)들을 양불 및 용량에 따라 해당 위치로 선별이송하고, 상기 선별라인(210)의 길이방향으로 각각 다른 위치에 다수개 정렬수단(220)을 구비하여, 상기 각 선별라인(210) 상으로 이송된 다수의 배터리셀(B)을 각 선별라인별 정렬수단(220)까지 이동시켜 셀트레이(100)내 수납 간격에 맞게 정렬하는 선별부(200)와; 상기 선별부(200)의 일측에 정렬수단(220)과 대응되는 위치로 구비되어 각 정렬수단(220)에 정렬된 배터리셀(B)들을 동시에 다수개 파지하여 상기 칸막이(110)로 구획된 셀트레이(100)와 동일한 종류의 셀트레이(100) 내로 수납하는 수납부(300);를 포함하여 구성되고,
   상기 정렬수단(220)은, 각 선별라인(210) 상에 구비되며 선별 이송된 배터리셀(B)들이 일렬로 직립상태로 이동되도록 배터리셀(B)의 직경보다 다소 큰 간격의 이송로(221a)를 형성하되, 이송로(221a)는 직선과 사선 및 직선이 연결된 모양으로 형성된 가이드블록(221),
   상기 이송로(221a) 측부에 각각 구비되고 이송로(221a)측으로는 호상의 배터리셀 수납홈(222a)이 셀트레이(100)의 칸막이(110)간 간격과 동일한 간격으로 다수개 배열형성되며 상기 수납홈(222a)이 형성된 모서리가 이송로(221a)의 일측모서리와 대응되는 위치가 되도록 구비되는 정렬 블록(222),
   상기 이송로(221a)의 사선부분에 구비되어 배터리셀(B)이 사선부분에 접할 경우 밀어서 정렬 블록(222)의 수납홈(222a) 내부로 차례로 안내되도록 하는 푸셔(228),
   상기 정렬 블록(222)을 푸셔(228)의 구동과 대응되게 좌우 왕복운동시켜 정렬블록(222)의 각 수납홈(222a)에 배터리셀(B)이 각각 1개씩 수납되도록 하는 구동수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리셀 선별수납장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 배터리셀 선별수납장치에는
   양불 여부 및 용량 측정이 종료된 배터리셀이 수납된 셀트레이(100)를 선별부(200)로 운반한 후 일시 정지하고 셀트레이(100)가 비워지면 빈 셀트레이(100)를 수납부(300)로 이송하는 제 1 셀트레이 이송부(400)와, 상기 수납부(300)를 통과하여 동일 종류의 배터리셀(B)이 수납된 셀트레이(100)를 배출시키는 제 2 셀트레이 이송부(500)가 더 구비되고,
   상기 제 2 셀트레이 이송부는 제 1 셀트레이 이송부에 상하 2단 구조로 배치되고, 수납부의 종단에는 셀트레이를 하강시키는 하강수단이 구비되는 것을 특징으로 하는 배터리셀 선별수납장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 셀트레이 이송부, 제 2 셀트레이 이송부에는 셀트레이의 이송과정 중 직각으로 방향전환이 요구되는 부분에 셀트레이의 정지위치를 결정하는 스톱퍼와, 방향전환수단이 구비되고,
   상기 스톱퍼는 회전수단에 의하여 소정각도 회전되는 지지봉, 상기 지지봉 선단에 구비되어 셀트레이와 접하는 접촉 롤러를 포함하여 구성되고,
   상기 방향전환수단은 셀트레이의 이송과정 중 직각으로 방향전환이 요구되는 부분에는 축중심이 셀트레이의 유입방향에 수직으로 배치된 다수개 롤러, 상기 롤러를 승하강시키는 상하구동수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리셀 선별수납장치.

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