KR102081725B1 - 파우치형 2차 전지의 커버시트 자동 폴딩장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 파우치형 2차 전지의 커버시트 자동 폴딩장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 파우치형 2차 전지의 커버시트 양측 가장자리를 자동으로 접어 밀폐시킬 수 있는 장치로서, 2차 전지의 파우치 즉, 전지커버시트의 가장자리를 기계적으로 폴딩하여 폴딩공정의 간소화를 통해 생산설비의 규모를 작게할 수 있고, 폴딩 공정을 자동화하여 생산성을 향상시킬 수 있는 파우치형 2차 전지의 커버시트 자동 폴딩장치에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 하부가이드프레임의 내측에 소정 간격 이격되어 위치하는 한 쌍의 제1 가이드레일, 하부가이드프레임의 양쪽 외측에 위치하는 한 쌍의 제2 가이드레일, 제2 가이드레일의 양측 외측에 위치하는 한 쌍의 제3 가이드레일, 및 제3 가이드레일의 일측 외측에 위치하는 제4 가이드레일을 포함하고, 하부플레이트에 구비되는 다수의 가이드레일; 기울기가 형성된 승강경로, 및 직선경로를 포함한 안내경로가 측면을 따라 형성되고, 각 가이드레일에 설치되어 가이드레일를 따라 전진운동 또는 후진운동을 하는 다수의 안내패널; 제1 가이드레일에 위치하는 각 안내패널이 전진 또는 후진운동을 함에 따라 상방 또는 하방으로 승강운동을 하는 하부승강다이; 하부승강다이의 상면 전방부 및 후방부에 소정 간격이 이격되어 위치하며, 하부승강다이와 함께 승강 운동을 하는 복수의 하부지지플레이트; 각 하부지지플레이트의 상단부에 구비되고, 상측 단부에는 전지커버시트의 하부면 양측 가장자리를 압착하여 고정하기 위해 하부전지커버압착부가 돌출되어 구비되고, 상하 방향으로 승강운동을 하는 하부전지압착프레임; 제2 가이드레일에 위치한 안내패널의 안내경로에 삽입된 안내롤러와 각 연결되는 한 쌍의 제1 랙기어, 및 제3 가이드레일에 위치한 안내패널의 안내경로에 삽입된 안내롤러와 각 연결되는 한 쌍의 제2 랙기어를 포함하고, 안내패널에 형성된 안내경로를 따라 이동하는 안내롤러에 의해 상하방향의 승강운동을 하는 다수의 랙기어; 한 쌍의 제1 랙기어와 각각 맞물리는 한 쌍의 제1 피니언, 및 한 쌍의 제2 랙기어와 맞물리는 한 쌍의 제2 피니언을 포함하는 다수의 피니언; 제1 피니언과 연결되어 제1 피니언으로부터 회전력을 전달받아 회전하는 제1 폴딩롤러, 제2 피니언과 연결되어 제2 피니언으로부터 회전력을 전달받아 회전하는 제2 폴딩롤러를 포함하고, 중앙부에는 전지커버시트의 가장자리를 접을 수 있는 폴딩바가 형성되며, 하부승강다이가 상방 또는 하방으로 승강운동을 함에 따라 함께 승강운동을 하는 폴딩롤러; 상부플레이트와 폴딩롤러 사이에 위치하며 상하 방향으로 승강운동을 하는 상부승강다이; 및 상부승강다이의 하측면 전방부 및 후방부에 이격되어 구비되며, 하측 단부에는 하부전지압착프레임에 구비된 하부전지압착부와 상응하는 위치에 전지커버시트의 상부면 양측 가장자리를 압착하여 고정하기 위한 상부전지커버압착부가 돌출되어 구비되고, 상부승강다이와 함께 상방 또는 하방으로 승강운동을 하는 상부전지압착프레임을 포함하는 파우치형 2차 전지의 커버시트 자동 폴딩장치를 제공한다.
이를 위해 본 발명은 하부가이드프레임의 내측에 소정 간격 이격되어 위치하는 한 쌍의 제1 가이드레일, 하부가이드프레임의 양쪽 외측에 위치하는 한 쌍의 제2 가이드레일, 제2 가이드레일의 양측 외측에 위치하는 한 쌍의 제3 가이드레일, 및 제3 가이드레일의 일측 외측에 위치하는 제4 가이드레일을 포함하고, 하부플레이트에 구비되는 다수의 가이드레일; 기울기가 형성된 승강경로, 및 직선경로를 포함한 안내경로가 측면을 따라 형성되고, 각 가이드레일에 설치되어 가이드레일를 따라 전진운동 또는 후진운동을 하는 다수의 안내패널; 제1 가이드레일에 위치하는 각 안내패널이 전진 또는 후진운동을 함에 따라 상방 또는 하방으로 승강운동을 하는 하부승강다이; 하부승강다이의 상면 전방부 및 후방부에 소정 간격이 이격되어 위치하며, 하부승강다이와 함께 승강 운동을 하는 복수의 하부지지플레이트; 각 하부지지플레이트의 상단부에 구비되고, 상측 단부에는 전지커버시트의 하부면 양측 가장자리를 압착하여 고정하기 위해 하부전지커버압착부가 돌출되어 구비되고, 상하 방향으로 승강운동을 하는 하부전지압착프레임; 제2 가이드레일에 위치한 안내패널의 안내경로에 삽입된 안내롤러와 각 연결되는 한 쌍의 제1 랙기어, 및 제3 가이드레일에 위치한 안내패널의 안내경로에 삽입된 안내롤러와 각 연결되는 한 쌍의 제2 랙기어를 포함하고, 안내패널에 형성된 안내경로를 따라 이동하는 안내롤러에 의해 상하방향의 승강운동을 하는 다수의 랙기어; 한 쌍의 제1 랙기어와 각각 맞물리는 한 쌍의 제1 피니언, 및 한 쌍의 제2 랙기어와 맞물리는 한 쌍의 제2 피니언을 포함하는 다수의 피니언; 제1 피니언과 연결되어 제1 피니언으로부터 회전력을 전달받아 회전하는 제1 폴딩롤러, 제2 피니언과 연결되어 제2 피니언으로부터 회전력을 전달받아 회전하는 제2 폴딩롤러를 포함하고, 중앙부에는 전지커버시트의 가장자리를 접을 수 있는 폴딩바가 형성되며, 하부승강다이가 상방 또는 하방으로 승강운동을 함에 따라 함께 승강운동을 하는 폴딩롤러; 상부플레이트와 폴딩롤러 사이에 위치하며 상하 방향으로 승강운동을 하는 상부승강다이; 및 상부승강다이의 하측면 전방부 및 후방부에 이격되어 구비되며, 하측 단부에는 하부전지압착프레임에 구비된 하부전지압착부와 상응하는 위치에 전지커버시트의 상부면 양측 가장자리를 압착하여 고정하기 위한 상부전지커버압착부가 돌출되어 구비되고, 상부승강다이와 함께 상방 또는 하방으로 승강운동을 하는 상부전지압착프레임을 포함하는 파우치형 2차 전지의 커버시트 자동 폴딩장치를 제공한다.
Description
본 발명은 파우치형 2차 전지의 커버시트 자동 폴딩장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 파우치형 2차 전지의 커버시트 양측 가장자리를 자동으로 접어 밀폐시킬 수 있는 장치로서, 2차 전지의 파우치 즉, 전지커버시트의 가장자리를 기계적으로 폴딩하여 폴딩공정의 간소화를 통해 생산설비의 규모를 작게할 수 있고, 폴딩 공정을 자동화하여 생산성을 향상시킬 수 있는 파우치형 2차 전지의 커버시트 자동 폴딩장치에 관한 것이다.
2차 전지는 화학에너지와 전기에너지의 가역적 상호변환을 이용해 충전과 방전을 반복할수 있는 화학전지이다.
고성능 2차 전지에는 Ni-MH 2차 전지와 리튬 2차 전지가 있으며, 리튬 2차 전지에는 리튬 금속 2차 전지, 리튬 이온 2차 전지(각형, 원통형, 파우치형), 리튬이온 폴리머 2차 전지, 리튬 폴리머 2차 전지 등이 있다.
최근에는 전기자동차가 상용화됨에 따라 전기자동차용 대형리튬 2차전지의 개발과 더불어 이를 대량으로 생산을 위한 자동화 설비에 관한 연구가 활발하게 진행 중이다.
리튬이온 2차 전지 중 특히 파우치형 전지의 경우 형태의 변형이 용이하고 제조비용이 저렴하며, 중량이 작아 파우치형 전지에 대한 수요가 증가하고 있는 추세에 있다.
파우치형 2차 전지에 있어 파우치(전지커버시트)는 구성상 알루미늄 박막에 PE와 PP를 양면에 코팅 처리한 것인데 배터리 제작시 파우치를 절단하면 절단면에 알루미늄층이 외부에 노출되어 전기적 절연에 취약하게 된다.
종래의 파우치형 2차 전지에서는 파우치 내에 셀 어셈블리를 넣고 테두리 부분에 열과 압력을 가하여 용융시킴으로써 씰링이 되게 하는 방식을 취하고 있다.
그러나, 이러한 방식은 절단된 알루미늄층이 외부로 노출되어 전기적 절연에 취약할 뿐만아니라 공정수가 증가함에 따라 생산설비가 커지는 문제점이 있고, 제품의 불량률이 다소 높은 문제점이 있다..
따라서, 파우치형 2차 전지의 파우치를 기계적으로 직접 폴딩하여 파우치의 절단면에 포함된 알루미늄층이 외부로 노출되지 않도록 하여 전기적 절연문제를 해결하고, 폴딩공정을 간소화하여 생산설비의 규모를 작게하는 동시에 폴딩 공정을 자동화하여 공정상의 불량률 감소, 및 생산 효율을 향상시킬 수 있는 새로운 장치가 필요한 실정이다.
선행기술문헌 : KR공개특허공보 제10-2018-0010563호(2018.0.08. 공고)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 파우치형 2차 전지의 커버시트 양측 가장자리를 자동으로 접어 밀폐시킬 수 있는 장치로서, 2차 전지의 파우치 즉, 전지커버시트의 가장자리를 기계적으로 폴딩하여 폴딩공정의 간소화를 통해 생산설비의 규모를 작게할 수 있고, 폴딩 공정을 자동화하여 생산성을 향상시킬 수 있는 파우치형 2차 전지의 커버시트 자동 폴딩장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명에 따른 파우치형 2차 전지의 커버시트 자동 폴딩장치는 하부가이드프레임의 내측에 소정 간격 이격되어 위치하는 한 쌍의 제1 가이드레일, 하부가이드프레임의 양쪽 외측에 위치하는 한 쌍의 제2 가이드레일, 제2 가이드레일의 양측 외측에 위치하는 한 쌍의 제3 가이드레일, 및 제3 가이드레일의 일측 외측에 위치하는 제4 가이드레일을 포함하고, 하부플레이트에 구비되는 다수의 가이드레일; 기울기가 형성된 승강경로, 및 직선경로를 포함한 안내경로가 측면을 따라 형성되고, 각 가이드레일에 설치되어 가이드레일를 따라 전진운동 또는 후진운동을 하는 다수의 안내패널; 제1 가이드레일에 위치하는 각 안내패널이 전진 또는 후진운동을 함에 따라 상방 또는 하방으로 승강운동을 하는 하부승강다이; 하부승강다이의 상면 전방부 및 후방부에 소정 간격이 이격되어 위치하며, 하부승강다이와 함께 승강 운동을 하는 복수의 하부지지플레이트; 각 하부지지플레이트의 상단부에 구비되고, 상측 단부에는 전지커버시트의 하부면 양측 가장자리를 압착하여 고정하기 위해 하부전지커버압착부가 돌출되어 구비되고, 상하 방향으로 승강운동을 하는 하부전지압착프레임; 제2 가이드레일에 위치한 안내패널의 안내경로에 삽입된 안내롤러와 각 연결되는 한 쌍의 제1 랙기어, 및 제3 가이드레일에 위치한 안내패널의 안내경로에 삽입된 안내롤러와 각 연결되는 한 쌍의 제2 랙기어를 포함하고, 안내패널에 형성된 안내경로를 따라 이동하는 안내롤러에 의해 상하방향의 승강운동을 하는 다수의 랙기어; 한 쌍의 제1 랙기어와 각각 맞물리는 한 쌍의 제1 피니언, 및 한 쌍의 제2 랙기어와 맞물리는 한 쌍의 제2 피니언을 포함하는 다수의 피니언; 제1 피니언과 연결되어 제1 피니언으로부터 회전력을 전달받아 회전하는 제1 폴딩롤러, 제2 피니언과 연결되어 제2 피니언으로부터 회전력을 전달받아 회전하는 제2 폴딩롤러를 포함하고, 중앙부에는 전지커버시트의 가장자리를 접을 수 있는 폴딩바가 형성되며, 하부승강다이가 상방 또는 하방으로 승강운동을 함에 따라 함께 승강운동을 하는 폴딩롤러; 상부플레이트와 폴딩롤러 사이에 위치하며 상하 방향으로 승강운동을 하는 상부승강다이; 및 상부승강다이의 하측면 전방부 및 후방부에 이격되어 구비되며, 하측 단부에는 하부전지압착프레임에 구비된 하부전지압착부와 상응하는 위치에 전지커버시트의 상부면 양측 가장자리를 압착하여 고정하기 위한 상부전지커버압착부가 돌출되어 구비되고, 상부승강다이와 함께 상방 또는 하방으로 승강운동을 하는 상부전지압착프레임을 포함한다.
또한, 중앙부가 상부플레이트에 구비된 힌지결합부와 결합하여 힌지결합부를 중심으로 시소운동을 하며 상부승강다이를 상방 또는 하방으로 승강시키는 힌지링크를 더 포함할 수 있다.
또한, 상부전지압착프레임이 하방 운동하고, 동시에 하부전지압착프레임이 상방 운동하여 상부전지커버압착부 및 하부전지커버압착부가 각각 전지커버시트의 상면과 하면의 양측 가장자리를 압착하여 고정하면, 제1 폴딩롤러와 제2 폴딩롤러를 포함한 폴딩롤러가 서로 상반되는 방향으로 회전하면, 각 폴딩롤러의 폴딩바가 1차 회전하여 전지커버시트의 양측 가장자리 외측 단부를 90°로 1차 폴딩한 후, 상부전지압착프레임이 상방 운동하며 전지커버시트의 상면 가장자리로부터 이탈하면, 각 폴딩롤러의 폴딩바가 1차 회전 상태에서 2차 회전하며 1차로 폴딩된 전지커버시트의 가장자리를 다시 90도로 접어 전지커버시트의 가장자리가 겹쳐지게 접합시킨 후, 상부전지압착프레임이 다시 하방 운동하여 전지커버시트의 겹쳐진 가장자리를 재차 압착하여 전지커버시트의 폴딩부위를 압착하는 것 을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면 전지커시트의 양측 가장자리를 기계적으로 직접 겹쳐지게 절곡하여 파우치의 절단면에 포함된 알루미늄층이 외부로 노출되지 않도록 하여 전기적 절연 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.
또한, 파우치형 2차 전지의 커버시트 폴딩과정을 간소화하여 생산설비의 규모를 작게할 수 있는 효과가 있다.
또한, 폴딩 공정을 자동화하여 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파우치형 2차 전지의 커버시트 자동 폴딩장치를 도시한 사시도,
도 2는 파우치형 2차 전지의 커버시트 자동 폴딩장치의 이 측면도,
도 3은 파우치형 2차 전지의 커버시트 자동 폴딩장치의 내부구성을 확대 도시한 도면,
도 4는 하부전지압착프레임을 도시한 도면,
도 5는 폴딩롤러를 도시한 도면,
도 6은 파우치형 2차 전지의 커버시트 자동 폴딩장치가 전지커버시트를 폴딩하기 위한 대기 상태를 도시한 도면,
도 7은 파우치형 2차 전지의 커버시트 자동 폴딩장치에서 상부전지압착프레임과 하부전지압착프레임의 승강운동 상태를 도시한 도면,
도 8은 파우치형 2차 전지의 커버시트 자동 폴딩장치가 전지커버시트를 폴딩하기 위한 대기 상태를 측면에서 투시하여 도시한 도면,
도 9는 상부전지압착프레임과 하부전지압착프레임이 전지커버시트의 가장자리에 접촉한 상태를 도시한 도면,
도 10은 폴딩롤러가 1차 회전하고 폴딩바가 전지커버시트의 가장자리를 1차 폴딩하는 상태를 도시한 도면,
도 11은 폴딩롤러가 2차 회전하고, 폴딩바가 전지커버시트의 가장자리를 2차 폴딩하는 상태를 도시한 도면,
도 12는 2차로 폴딩된 전지커버시트의 가장자리를 상부전지압착프레임이 압착하는 상태를 도시한 도면.
도 2는 파우치형 2차 전지의 커버시트 자동 폴딩장치의 이 측면도,
도 3은 파우치형 2차 전지의 커버시트 자동 폴딩장치의 내부구성을 확대 도시한 도면,
도 4는 하부전지압착프레임을 도시한 도면,
도 5는 폴딩롤러를 도시한 도면,
도 6은 파우치형 2차 전지의 커버시트 자동 폴딩장치가 전지커버시트를 폴딩하기 위한 대기 상태를 도시한 도면,
도 7은 파우치형 2차 전지의 커버시트 자동 폴딩장치에서 상부전지압착프레임과 하부전지압착프레임의 승강운동 상태를 도시한 도면,
도 8은 파우치형 2차 전지의 커버시트 자동 폴딩장치가 전지커버시트를 폴딩하기 위한 대기 상태를 측면에서 투시하여 도시한 도면,
도 9는 상부전지압착프레임과 하부전지압착프레임이 전지커버시트의 가장자리에 접촉한 상태를 도시한 도면,
도 10은 폴딩롤러가 1차 회전하고 폴딩바가 전지커버시트의 가장자리를 1차 폴딩하는 상태를 도시한 도면,
도 11은 폴딩롤러가 2차 회전하고, 폴딩바가 전지커버시트의 가장자리를 2차 폴딩하는 상태를 도시한 도면,
도 12는 2차로 폴딩된 전지커버시트의 가장자리를 상부전지압착프레임이 압착하는 상태를 도시한 도면.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파우치형 2차 전지의 커버시트 자동 폴딩장치를 도시한 사시도, 도 2는 파우치형 2차 전지의 커버시트 자동 폴딩장치의 이 측면도, 도 3은 파우치형 2차 전지의 커버시트 자동 폴딩장치의 내부구성을 확대 도시한 도면, 도 4는 하부전지압착프레임을 도시한 도면, 도 5는 폴딩롤러를 도시한 도면, 도 6은 파우치형 2차 전지의 커버시트 자동 폴딩장치가 전지커버시트를 폴딩하기 위한 대기 상태를 도시한 도면, 도 7은 파우치형 2차 전지의 커버시트 자동 폴딩장치에서 상부전지압착프레임과 하부전지압착프레임의 승강운동 상태를 도시한 도면, 도 8은 파우치형 2차 전지의 커버시트 자동 폴딩장치가 전지커버시트를 폴딩하기 위한 대기 상태를 측면에서 투시하여 도시한 도면, 도 9는 상부전지압착프레임과 하부전지압착프레임이 전지커버시트의 가장자리에 접촉한 상태를 도시한 도면, 도 10은 폴딩롤러가 1차 회전하고 폴딩바가 전지커버시트의 가장자리를 1차 폴딩하는 상태를 도시한 도면, 도 11은 폴딩롤러가 2차 회전하고, 폴딩바가 전지커버시트의 가장자리를 2차 폴딩하는 상태를 도시한 도면, 도 12는 2차로 폴딩된 전지커버시트의 가장자리를 상부전지압착프레임이 압착하는 상태를 도시한 도면이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파우치형 2차 전지의 커버시트 자동 폴딩장치는, 도 1 내지 도 3를 참조하면, 하부플레이트(10), 상부플레이트(20), 하부가이드프레임(30), 가이드레일(40), 안내패널(50), 하부승강다이(60), 하부지지플레이트(70), 하부전지압착프레임(80), 랙기어(90), 리니어지지대(100), 피니언(110), 폴딩롤러(120), 상부승강다이(130), 힌지링크(140), 제1 푸시로드(150), 제2 푸시로드(160), 가이드봉(170), 상부전지압착프레임(180), 가이드플레이트(200)를 포함하여 이루어진다.
먼저, 본 발명에 따른 파우치형 2차 전지의 커버시트 자동 폴딩장치는 파우치형 2차 전지의 파우치 즉, 전지커버시트의 양측 가장자리를 기계적으로 직접 180°로 겹쳐지게 절곡하여 파우치의 절단면에 포함된 알루미늄층이 외부로 노출되지 않도록 하여 전기적 절연 문제를 해결할 수 있는데 그 특징이 있다.
또한, 전지커버시트의 폴딩공정을 간소화하여 생산설비의 규모를 작게하는 동시에 폴딩 공정을 자동화하여 공정상의 불량률 감소, 및 생산 효율을 향상시킬 수 있는데 그 특징이 있다.
여기서, 본 발명에 따른 파우치형 2차 전지의 커버시트 자동 폴딩장치가 수행하는 전체적인 동작 과정을 간략하게 설명하면, 다음과 같다.
하부플레이트(10)에 소정간격 이격되어 구비된 각각의 가이드레일(40)에는 측면을 따라 기울기를 형성하며 승강운동을 유도하기 위한 승강경로, 특정높이를 유지하기 위한 직선경로를 포함한 안내경로가 형성된 안내패널(50)이 설치된다.
각 가이드레일(40)에 위치한 안내패널(50)이 가이드레일(40)을 따라 전진할 경우, 하부승강다이(60), 하부지지플레이트(70), 상부전지압착프레임(180), 및 폴딩롤러(120)가 상승운동을 하고 이와 동시에 상부승강다이(130), 상부전지압착프레임(180)이 하방운동을 하며 전지커버시트의 상면 및 하면의 가장자리 단부에 상부전지압착프레임(180)과 하부전지압착프레임(80)이 위치하게 된다.
이후 안내패널(50)이 더욱 전진하면, 랙기어(90)가 상승하면서 랙기어(90)와 맞물려 있는 피니언(110)을 회전시키게 되고, 피니언은 피니언(110)과 연결된 폴딩롤러(120)를 회전시켜 전지커버시트의 가장자리를 90°씩 구부리는 1차 폴딩 및 2차 폴딩 과정을 거쳐 전지커버시트의 가장자리를 완전히 접어서 고정하게 된다.
또한, 안내패널(50)이 각 가이드레일(40)을 따라 후진할 때 하부승강다이(60), 하부전지압착프레임(80), 및 폴딩롤러(120)가 하방운동을 하고 동시에 상부승강다이(130)와 상부전지압착프레임(180)이 상승운동을 하며 전지커버시트의 상면 및 하면의 가장자리 단부로부터 이탈하여 전지커버시트의 가장자리를 폴딩하기 위한 대기 상태로 복귀하게 된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파우치형 2차 전지의 커버시트 자동 폴딩장치를 구성하는 구성요소에 대해 상세하게 설명한다.
하부플레이트(10)는 도 1 및 도 2를 참조하면, 아래에 서술된 상부플레이트(20)와의 사이에 공간을 형성하며, 이 공간 사이에 아래에 서술된 다양한 구성요소가 설치된다.
상부플레이트(20)는 도 1을 참조하면, 하부플레이트(10)의 상방에 위치하며, 일측에 제1 푸시로드관통공(26)이 형성되고, 중앙부에 제2 푸시로드관통공(22)이 형성된다.
또한, 상부플레이트(20)에는 제2 푸시로드관통공(22)을 중앙에 두고 양측에는 사각형태로 이격되어 위치한 다수의 가이드봉관통공(24)이 형성되고, 제1 푸시로드관통공(26)과 가이드봉관통공(24) 사이에는 힌지결합부(28)가 위치하여 구비된다.
하부가이드프레임(30)은 도 1 및 도 3을 참조하면, 하부플레이트(10)에 사각형태로 다수 개가 이격되어 위치하며, 아래에 서술된 하부승강다이(60)의 승강운동을 가이드한다.
가이드레일(40)은 도 1을 참조하면, 하부플레이트(10)에 상측면에 다수 개가 소정 간격을 두고 이격되어 구비되며, 각 가이드레일(40)에는 아래에 서술된 안내패널(50)이 설치된다.
한편, 가이드레일(40)은 상측에 설치되는 안내패널(50)의 기능에 따라 한 쌍 또는 단독의 가이드레일(40)로 구성된다.
먼저, 도 1을 참조하면, 가이드레일(40) 중 한 쌍의 제1 가이드레일(42)은 하부가이드프레임(30)의 내측에 소정간격을 두고 이격되어 위치하며, 제1 가이드레일(42)에 위치한 각 안내패널(50)은 제1 가이드레일(42)을 따라 전진 또는 후진 운동을 하며 아래에 서술된 하부승강다이(60)를 상방 또는 하방으로 승강운동을 하게 한다.
한 쌍의 제2 가이드레일(44)은 하부가이드프레임(30)의 양측 외측에 위치하며, 제2 가이드레일(44)에 위치한 각 안내패널(50)은 제2 가이드레일(44)을 따라 전진 또는 후진 운동을 하며 아래에 서술된 한 쌍의 제1 랙기어(92)를 상방 또는 하방으로 승강운동을 하게 하다.
한 쌍의 제3 가이드레일(46)은 제2 가이드레일(44)의 양측 외측에 위치하며, 제3 가이드레일(46)에 위치한 각 안내패널(50)은 제3 가이드레일(46)을 따라 전진 또는 후진 운동을 하며 한 쌍의 제2 랙기어(94)를 상방 또는 하방으로 승강운동을 하게 하다.
제4 가이드레일(48)은 제3 가이드레일(46)의 일측 외측에 단독으로 위치하며, 제4 가이드레일(48)에 위치한 각 안내패널(50)은 제4 가이드레일(48)을 따라 전진 또는 후진 운동을 하며 제1 푸시로드(150)를 상방 또는 하방으로 승강운동을 시켜 제1 푸시로드(150)와 연결된 힌지링크(140)가 시소운동을 하며 상부승강다이(130)가 승강운동을 하게 한다.
안내패널(50)은 도 1 및 도 3을 참조하면, 상술한 바와 같이 각 가이드레일(40)의 상측에 설치되어 구동모터에 의해 가이드레일(40)를 따라 전진운동 또는 후진운동을 하게된다.
안내패널(50)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 승강운동을 하는 구성요소가 승강운동을 할 수 있도록 기울기가 형성된 승강경로, 및 승강한 구성요소가 일정한 높이를 유지할 수 있도록 하는 직선경로를 포함한 안내경로(52)가 측면에 길이방향으로 파지되는 형태로 형성된다.
여기서 승강경로는 안내패널(50)과 연결된 하부승강다이(60) 또는 랙기어와 같은 구성요소를 상하 방향으로 승강운동을 시키고, 직선경로는 승강운동 없이 승강한 구성요소가 일정한 높이에서 정지상태로 있게 한다.
한편, 각 안내패널(50)의 안내경로(52)에는 도 3에 도시한 바와 같이 안내롤러(54)가 삽입되어 안내롤러(54)가 안내패널(50)에 형성된 안내경로(52) 중 승강경로를 따라 이동하면, 안내롤러(54)가 결합된 연결링크 및 연결링크와 연결된 하부승강다이(60) 또는 랙기어(90)가 승강운동을 하게 된다.
하부승강다이(60)는 도 1 및 도 3을 참조하면, 모서리부분에 각각의 하부가이드프레임(30)이 관통하여 삽입될 수 있도록 프레임관통공(62)이 형성되고, 제1 가이드레일(42)에 위치하는 안내패널(50)이 전진 또는 후진운동을 함에 따라 하부가이드프레임(30)의 가이드를 받으며 상방 또는 하방으로 승강운동을 하게된다.
하부지지플레이트(70)는 도 1 및 도 3을 참조하면, 하부승강다이(60)의 상면 전방부 및 후방부에 소정 간격이 이격되어 위치하며, 하부승강다이(60)와 함께 승강운동을 하게된다.
하부전지압착프레임(80)은 도 3 및 도 4를 참조하면, 하부승강다이(60)의 전방부 및 후방부에 위치한 각 하부지지플레이트(70)의 상단부에 구비되며, 하부지지플레이트(70)와 함께 상하 방향으로 승강운동을 하게 된다.
한편, 도 4 및 도 8에 도시한 바와 같이 하부전지압착프레임(80)의 상측 단부에는 전지커버시트(2)의 하부면 양측을 압착하여 고정하기 위한 하부전지커버압착부(82)가 돌출되어 구비된다.
랙기어(90)는 도 1 및 도 2를 참조하면, 한 쌍의 제1 랙기어(92)와 한 쌍의 제2 랙기어(94)를 포함하여 다수 개로 구성되며, 안내패널(50)에 형성된 안내경로(52)를 따라 이동하는 안내롤러에 의해 상하방향의 승강운동을 하며, 랙기어(90)와 연결된 피니언(110)기어를 회전시킨다.
여기서, 한 쌍의 제1 랙기어(92)는 제2 가이드레일(44)에 위치한 안내패널(50)의 안내경로(52)에 삽입된 안내롤러(54)와 연결링크에 의해 각각 연결되어 상하 방향으로 승강운동을 하게 된다.
한 쌍의 제2 랙기어(94)는 제3 가이드레일(46)에 위치한 안내패널(50)의 안내경로(52)에 삽입된 안내롤러와 연결링크에 의해 각각 연결되어 상하 방향으로 승강운동을 하게된다.
한편, 도 1 및 도 3을 참조하면, 하부플레이트(10)에는 리니어가이드홀더(102)가 구비된 복수의 리니어지지대(100)가 소정거리 이격되어 설치되고, 한 쌍의 제1 랙기어(92) 및 제2 랙기어(94) 중 어느 일측에 위치한 제1 랙기어(92) 및 제2 랙기어(94)의 측면부에는 리니어가이드(96)가 구비된다.
따라서, 랙기어(90)에 구비된 리니어가이드(96)가 리니저지지대(100)에 구비된 리니어가이드홀더(102)에 삽입되어 랙기어(90)의 승강운동을 가이드하게 된다.
피니언(110)은 도 1 및 도 2를 참조하면, 각각의 랙기어(90)와 맞물려 폴딩롤러(120)를 회전시키는 기능을 수행하며, 한 쌍의 제1 랙기어(92)와 각각 맞물리는 한 쌍의 제1 피니언(112)과 한 쌍의 제2 랙기어(94)와 각각 맞물리는 한 쌍의 제2 피니언(114)으로 구성된다.
폴딩롤러(120)는 도 1 및 도 3을 참조하면, 하부승강다이(60)가 상방 또는 하방으로 승강운동을 함에 따라 함께 승강운동을 하고, 각각의 피니언와 연결되어 정회전, 역회전을 포함한 회전운동을 하며, 폴딩롤러(120)의 중앙부에 형성된 폴딩바(122)가 회전하며 전지커버시트의 양측 가장자리를 폴딩하게된다.
폴딩롤러(120)는 각 제1 피니언(112)과 연결되어 제1 피니언(112)으로부터 회전력을 전달받아 회전하는 제1 폴딩롤러(126), 제2 피니언(114)으로부터 회전력을 전달받아 회전하는 제2 폴딩롤러(128)를 포함하여 구성되며, 각 폴딩롤러는 전지커버시트의 가장자리를 폴딩할 때 서로 상반되는 방향으로 회전하게 된다.
또한, 도 5에 도시한 바와 같이 폴딩롤러(120)의 중앙부 즉, 제1 폴딩롤러 및 제2 폴딩롤러의 길이방향의 중앙부에는 전지커버시트(2)의 가장자리와 접촉하여 전지커버시트의 가장자리를 접을 수 있는 폴딩바(122)가 구비된다.
상부승강다이(130)는 도 1 및 도 2를 참조하면, 상부플레이트(20)와 폴딩롤러(120) 사이에 위치하며 상하 승강운동을 한다. 이때 상부승강다이(130)는 하부승강다이(60)와 동시에 동작을 하게 되며, 하부승강다이(60)와는 상반되는 방향으로 승강운동을 한다.
힌지링크(140)는 도 1을 참조하면, 중앙부가 상부플레이트(20)에 구비된 힌지결합부(28)와 결합하여 힌지결합부(28)를 중심으로 제1 푸시로드(150)와 제2 푸시로드에 의해 시소운동을 하며 상부승강다이(130)를 상방 또는 하방으로 승강시킨다.
여기서, 제1 푸시로드(150)는 일측이 제4 가이드레일(48)에 위치한 안내패널(50)에 삽입된 안내롤러와 연결되고, 타측이 힌지링크(140)의 일측과 연결되어 안내패널(50)이 전진 또는 후진운동을 함에 따라 상하 방향으로 승강운동을 한다.
또한, 제2 푸시로드(160)는 일측이 힌지링크(140)의 일측과 연결되고, 타측이 상부플레이트(20)에 형성된 제2 푸시로드관통공(22)을 관통하며 상부승강다이(130)와 연결된다.
가이드봉(170)은 도 1 및 도 2를 참조하면, 다수 개가 상부승강다이(130)의 승강운동을 가이드하기 위해 상부플레이트(20)에 형성된 가이드봉관통공(24)을 통해 삽입되어 상부승강다이(130)와 일측과 연결되고, 가이드봉(170)의 타측은 가이드봉(170)을 고정시키기 위한 가이드플레이트(200)와 연결된다.
상부전지압착프레임(180)은 도 1 및 도 2를 참조하면, 상부승강다이(130)의 하측면 전방부 및 후방부에 이격되어 구비되며, 상부승강다이(130)와 함께 상방 또는 하방으로 승강운동을 한다.
또한, 상부전지압착프레임(180)의 하측 단부에는 전지커버시트의 상부면 양측 단부를 압착하여 고정하기 위한 상부전지커버압착부(182)가 돌출되어 구비된다.
이하, 도 6 내지 도 본 발명에 따른 파우치형 2차 전지의 커버시트 자동 폴딩장치가 전지커버시트의 양측 가장자리를 폴딩하는 방식에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 6 및 도 8에 도시된 바와 같이 전지커버시트(2)의 가장자리를 폴딩하기 위한 대기 상태에서 도 7 및 도 9에 도시된 바와 같이 상부전지압착프레임(180)이 하방운동하고, 이와 동시에 하부전지압착프레임(80)이 상방운동하여 상부전지커버압착부(182) 및 하부전지커버압착부(82)가 전지커버시트의 상면과 하면의 양측 가장자리를 압착하여 고정한다.
이후, 도 10에 도시된 바와 같이 제1 폴딩롤러(126)와 제2 폴딩롤러(128)를 포함한 폴딩롤러(120)가 서로 상반되는 방향으로 회전하면, 폴딩롤러(120)에 형성된 폴딩바(122)가 1차 회전하여 상부전지커버압착부(182)와 하부전지커버압착부(82)가 압착하여 고정한 전지커버시트 부위에서 외측으로 돌출되어 삐져 나와 있는 전지커버시트의 양측 가장자리 외측 단부를 90°로 1차 폴딩한다.
이후, 도 11에 도시한 바와 같이 상부전지압착프레임(180)이 상방 운동하며 전지커버시트의 상면 가장자리로부터 이탈하면, 폴딩롤러(120)의 폴딩바(122)가 1차 회전 상태에서 다시 2차 회전하며 1차로 90°폴딩된 커버시트의 가장자리를 다시 2차적으로 90°로 접어 전지커버시트의 가장자리가 서로 겹쳐지게 접합시킨다.
이후, 도 12에 도시한 바와 같이 상부전지압착프레임(180)이 다시 하방 운동하여 전지커버시트의 겹쳐진 가장자리를 재차 압착하여 전지커버시트의 폴딩부위를 밀폐시킨다.
전지커버시트의 가장자리가 완전히 폴딩되면, 상부전지압착프레임(180)이 상방운동을 하고, 이와 동시에 하부전지압착프레임(80)이 하방운동을 하며, 각 폴딩롤러(120)도 대기 위치로 회전하여 도 6 및 도 8에 도시된 바와 같이 전지커버시트(2)의 가장자리를 폴딩하기 위한 대기 상태에 있게 된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 - 하부플레이트 20 - 상부플레이트
30 - 하부가이드프레임 40 - 가이드레일(40),
50 - 안내패널 60 - 하부승강다이
70 - 하부지지플레이트 80 - 하부전지압착프레임
90 - 랙기어 100 - 리니어지지대
110 - 피니언 120 - 폴딩롤러
130 - 상부승강다이 140 - 힌지링크
150 - 제1 푸시로드 160 - 제2 푸시로드
170 - 가이드봉 180 - 상부전지압착프레임
200 - 가이드플레이트
30 - 하부가이드프레임 40 - 가이드레일(40),
50 - 안내패널 60 - 하부승강다이
70 - 하부지지플레이트 80 - 하부전지압착프레임
90 - 랙기어 100 - 리니어지지대
110 - 피니언 120 - 폴딩롤러
130 - 상부승강다이 140 - 힌지링크
150 - 제1 푸시로드 160 - 제2 푸시로드
170 - 가이드봉 180 - 상부전지압착프레임
200 - 가이드플레이트
Claims (3)
- 하부가이드프레임의 내측에 소정 간격 이격되어 위치하는 한 쌍의 제1 가이드레일, 하부가이드프레임의 양쪽 외측에 위치하는 한 쌍의 제2 가이드레일, 제2 가이드레일의 양측 외측에 위치하는 한 쌍의 제3 가이드레일, 및 제3 가이드레일의 일측 외측에 위치하는 제4 가이드레일을 포함하고, 하부플레이트에 구비되는 다수의 가이드레일;
기울기가 형성된 승강경로, 및 직선경로를 포함한 안내경로가 측면을 따라 형성되고, 각 가이드레일에 설치되어 가이드레일를 따라 전진운동 또는 후진운동을 하는 다수의 안내패널;
제1 가이드레일에 위치하는 각 안내패널이 전진 또는 후진운동을 함에 따라 상방 또는 하방으로 승강운동을 하는 하부승강다이;
하부승강다이의 상면 전방부 및 후방부에 소정 간격이 이격되어 위치하며, 하부승강다이와 함께 승강 운동을 하는 복수의 하부지지플레이트;
각 하부지지플레이트의 상단부에 구비되고, 상측 단부에는 전지커버시트의 하부면 양측 가장자리를 압착하여 고정하기 위해 하부전지커버압착부가 돌출되어 구비되고, 상하 방향으로 승강운동을 하는 하부전지압착프레임;
제2 가이드레일에 위치한 안내패널의 안내경로에 삽입된 안내롤러와 각 연결되는 한 쌍의 제1 랙기어, 및 제3 가이드레일에 위치한 안내패널의 안내경로에 삽입된 안내롤러와 각 연결되는 한 쌍의 제2 랙기어를 포함하고, 안내패널에 형성된 안내경로를 따라 이동하는 안내롤러에 의해 상하방향의 승강운동을 하는 다수의 랙기어;
한 쌍의 제1 랙기어와 각각 맞물리는 한 쌍의 제1 피니언, 및 한 쌍의 제2 랙기어와 맞물리는 한 쌍의 제2 피니언을 포함하는 다수의 피니언;
제1 피니언과 연결되어 제1 피니언으로부터 회전력을 전달받아 회전하는 제1 폴딩롤러, 제2 피니언과 연결되어 제2 피니언으로부터 회전력을 전달받아 회전하는 제2 폴딩롤러를 포함하고, 제1 폴딩롤러 및 제2 폴딩롤러의 길이방향의 중앙부에는 전지커버시트의 가장자리를 접을 수 있는 폴딩바가 형성되며, 하부승강다이가 상방 또는 하방으로 승강운동을 함에 따라 함께 승강운동을 하는 폴딩롤러;
상부플레이트와 폴딩롤러 사이에 위치하며 상하 방향으로 승강운동을 하는 상부승강다이; 및
상부승강다이의 하측면 전방부 및 후방부에 이격되어 구비되며, 하측 단부에는 하부전지압착프레임에 구비된 하부전지커버압착부와 상응하는 위치에 전지커버시트의 상부면 양측 가장자리를 압착하여 고정하기 위한 상부전지커버압착부가 돌출되어 구비되고, 상부승강다이와 함께 상방 또는 하방으로 승강운동을 하는 상부전지압착프레임
을 포함하는, 파우치형 2차 전지의 커버시트 자동 폴딩장치. - 제1항에 있어서,
중앙부가 상부플레이트에 구비된 힌지결합부와 결합하여 힌지결합부를 중심으로 시소운동을 하며 상부승강다이를 상방 또는 하방으로 승강시키는 힌지링크
를 포함하는, 파우치형 2차 전지의 커버시트 자동 폴딩장치. - 제1항에 있어서,
상부전지압착프레임이 하방 운동하고, 동시에 하부전지압착프레임이 상방 운동하여 상부전지커버압착부 및 하부전지커버압착부가 각각 전지커버시트의 상면과 하면의 양측 가장자리를 압착하여 고정하면, 제1 폴딩롤러와 제2 폴딩롤러를 포함한 폴딩롤러가 서로 상반되는 방향으로 회전하면, 각 폴딩롤러의 폴딩바가 1차 회전하여 전지커버시트의 양측 가장자리 외측 단부를 90°로 1차 폴딩한 후, 상부전지압착프레임이 상방 운동하며 전지커버시트의 상면 가장자리로부터 이탈하면, 각 폴딩롤러의 폴딩바가 1차 회전 상태에서 2차 회전하며 1차로 폴딩된 전지커버시트의 가장자리를 다시 90도로 접어 전지커버시트의 가장자리가 겹쳐지게 접합시킨 후, 상부전지압착프레임이 다시 하방 운동하여 전지커버시트의 겹쳐진 가장자리를 재차 압착하여 전지커버시트의 폴딩부위를 압착하는 것
을 포함하는, 파우치형 2차 전지의 커버시트 자동 폴딩장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180151023A KR102081725B1 (ko) | 2018-11-29 | 2018-11-29 | 파우치형 2차 전지의 커버시트 자동 폴딩장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180151023A KR102081725B1 (ko) | 2018-11-29 | 2018-11-29 | 파우치형 2차 전지의 커버시트 자동 폴딩장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102081725B1 true KR102081725B1 (ko) | 2020-02-26 |
Family
ID=69638013
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020180151023A KR102081725B1 (ko) | 2018-11-29 | 2018-11-29 | 파우치형 2차 전지의 커버시트 자동 폴딩장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102081725B1 (ko) |
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2018
- 2018-11-29 KR KR1020180151023A patent/KR102081725B1/ko active IP Right Grant
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