KR102117345B1 - 배터리 스폿용접 모니터링 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배터리 스폿용접 모니터링 장치에 관한 것으로서, 배터리 스폿 용접기의 배터리 스폿용접 모니터링 장치에 있어서, 1세트 배터리 팩에 대한 스폿용접 예정횟수를 입력시키는 입력장치와; 상기 배터리 스폿 용접기에 부착되어 스폿 용접 동작을 감지하는 카운트 센서와; 상기 입력장치가 연결되어 상기 스폿용접 예정횟수를 입력받고, 상기 카운트 센서가 연결되어 스폿용접 실행횟수를 연산하는 제어부와; 상기 제어부에 연결되어 상기 스폿용접 예정횟수와 스폿용접 실행횟수를 표시하는 표시장치와; 상기 제어부에 연결되어 상기 제어부의 제어신호에 따라 구동되는 알람장치로; 구성되어 1세트 배터리 팩에 대한 스폿용접 예정횟수 및 스폿용접 실행횟수를 카운트하여 배터리 스폿 용접 누락을 예방할 수 있게 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하여, 배터리 스폿용접 시 1개 배터리당 필요 충분한 횟수의 스폿 용접이 실시되었는지 항상 카운트하여 야기되는 작업 긴장감과 작업자 피로감을 해소시키고, 후속 불량 검수 원인을 제거하여 결과적으로 패터리 팩의 결함요인을 예방하는 배터리 스폿용접 모니터링 장치가 제공되는 이점이 있다.

Description

배터리 스폿용접 모니터링 장치{Battery spot welding monitoring device}

본 발명은 배터리 스폿용접 모니터링 장치에 관한 것으로서, 배터리 스폿 용접기의 스폿용접 횟수를 카운트하여 용접 완성도를 모니터링하면서 작업자의 작업 긴장도를 완화시켜 피로감을 해소시키는 장치에 관한 것이다.

배터리 스폿용접 모니터링 장치는 스폿용접기에서 피용접물인 배터리의 용접상태를 감시하여 결함을 방지함에 따라 완성품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 장치이다.

일반적으로, 스폿용접기(SPOT WELDER)는 용접에 필요한 전기적 에너지를 방출하여 용접을 실행하는 장치로서, 가압방식에 의한 분류로는 레버가압형과 직상가압형이 있고, 전원방식 또는 전류의 파형에 의한 분류로는 단상교류식과 3상식으로 분류되며, 내,외장부품을 용접해야하는 각종 산업분야의 작업라인에 광범위하게 적용되고 있다.

배터리 스폿용접에 사용되는 스폿용접기는 두개의 전극팁이 승강 가능하도록 구성되며, 배터리를 용접하는 경우에 상기 전극팁을 피용접제에 안착시킨 상태에서 전류를 인가하여 용접 실행시킨다.

이와 같은 배터리 스폿용접기는 대한민국 실용신안등록 20-0397368 '배터리용 단자 용접기'가 있으며, 리튬 배터리의 전극에 단자를 부착하기 위한 스폿 용접기에 관한 것으로서, 다수개의 배터리와 각 배터리의 전극 상단에 단자가 안착된 상태의 배터리케이스를 고정시키기 위한 고정장치; 상기 고정장치를 일정간격씩 전·후진시키기 위한 전·후진장치: 상기 고정장치 상측에 위치되면서 배터리케이스에 안착된 배터리와 단자를 용접하기 위한 용접장치; 및 상기 용접장치를 일정거리 승·하강시키기 위한 승·하강장치; 로 이루어져, 슬립형의 리튬 배터리의 +/- 전극 상단에 단자를 용접하는 일련의 과정이 자동으로 이루어질 뿐만 아니라, 보다 정확하고 안전한 용접이 이루어짐으로서 제품의 작업능률의 향상과 아울러 제품의 신뢰성이 향상되도록 한 배터리용 단자 용접기를 제공하는 발명이다.

본 발명에서 배터리 스폿용접은 배터리를 직, 병렬 연결시키기 위해 실시되는 용접을 의미하는 것으로서, 배터리 스폿용접이 주로 이용되는 배터리는 리듐인산철 배터리로서, 인산철 특성상 1셀의 전압전류는 3.2V 3000mAh 이며, 인산철을 극판으로 사용하고 충방전 주기가 2,000회에 달하는 안정적인 특징이 있다.

배터리 스폿 용접은 이와 같은 배터리를 연결하여 원하는 전압 / 전류를 만들기 위한 것으로서, 상기 리듐인산철 배터리에서는 니켈박판을 사용한 전기용접에 의해 실행된다.

이와 같은 배터리 스폿 용접시 1개의 배터리에 상기 니켈박판을 결합시키기 위해서는 1회의 스폿용접으로 충분하기 못하기 때문에, 1개의 배터리 당 n회의 스폿 용접이 필요 충분 조건으로 성립하는데, 이에 따라 작업자는 1개 배터리당 필요 충분한 횟수의 스폿 용접이 실시되었는지 항상 카운트하면서 작업해야 하므로 작업 긴장감이 지속되어 작업자 피로감이 심해지는 문제점이 있다.

작업자의 부주위로 용접작업을 행하지 않을 경우, 전기적 검사에서 필터링 되지 않아 사전 불량 검수가 곤란하고, 결과적으로 패터리 팩의 수명과 결함요인으로 작용하는 문제점이 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해서 작업라인상에 별도로 용접검사공정을 추가하는 경우, 제조공정수가 증가됨에 따라 생산성 및 생산효율이 저하됨은 물론 검사공정을 수행하기 위한 작업자를 증원해야하는 또 다른 문제점이 있다.

대한민국 특허등록 10-0504926 스폿용접 체크 시스템은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 피용접물이 설치되는 고정지그가 구비되는 용접부를 스폿용접기의 상부전극팁 직하부에 설치하고, 스폿용접기의 일측에는 스폿용접기에서 용접을 마친 피용접물이 안착되는 용접체크부를 설치하며, 이러한 용접체크부에는 피용접물을 후공정으로 이송시키기 위한 이송부를 구비하되, 상기한 각 구성부위를 제어하기 위한 콘트롤부를 스폿용접기의 후방에 설치하여, 피용접물의 용접유무를 감지함과 아울러 용접상황을 작업자에게 알려주므로서, 제품의 결함을 방지함에 따라 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있으나, 작업자의 용접 횟수 카운트 긴장감 및 피로감은 여전히 문제점으로 대두되고 있는 실정이다.

10-0504926 스폿용접 체크 시스템 20-0397368 배터리용 단자 용접기

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 배터리 스폿용접 시 1개 배터리당 필요 충분한 횟수의 스폿 용접이 실시되었는지 항상 카운트하여 야기되는 작업 긴장감과 작업자 피로감을 해소시키고, 후속 불량 검수 원인을 제거하여 결과적으로 패터리 팩의 결함요인을 예방하는 배터리 스폿용접 모니터링 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 배터리 스폿 용접기의 배터리 스폿용접 모니터링 장치에 있어서, 1세트 배터리 팩에 대한 스폿용접 예정횟수를 입력시키는 입력장치와; 배터리 스폿 용접기의 용접 다이스에 올려지는 1세트 배터리팩을 영상 촬영하는 카메라와; 상기 배터리 스폿 용접기에 부착되어 스폿 용접 동작을 감지하는 카운트 센서와; 상기 입력장치가 연결되어 상기 스폿용접 예정횟수를 입력받고, 상기 카메라에 의해 촬영되는 1세트 배터리팩의 영상을 분석하여 1세트 배터리 팩에 대한 스폿용접 예정횟수를 연산하여 출력시키며, 상기 카운트 센서가 연결되어 스폿용접 실행횟수와 1세트 배터리팩에 대한 용접 실행횟수를 누적하여 연산하는 제어부와; 상기 제어부에 연결되어 상기 스폿용접 예정횟수와 스폿용접 실행횟수, 전체 생산된 배터리팩를 표시하는 표시장치와; 상기 제어부에 연결되어 상기 제어부의 제어신호에 따라 구동되는 알람장치로; 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리 스폿용접 모니터링 장치를 기술적 요지로 한다.

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상기한 본 발명에 의하여, 배터리 스폿용접 시 1개 배터리당 필요 충분한 횟수의 스폿 용접이 실시되었는지 항상 카운트하여 야기되는 작업 긴장감과 작업자 피로감을 해소시키고, 후속 불량 검수 원인을 제거하여 결과적으로 패터리 팩의 결함요인을 예방하는 배터리 스폿용접 모니터링 장치가 제공되는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 전체 사시구조도
도 2는 본 발명의 구조도
도 3은 본 발명의 블럭도
도 4는 본 발명의 실시에 관한 1세트 배터리 팩 평면도

이하 도면을 참조하여 본 발명에 관하여 살펴보기로 하며, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명은 배터리 스폿용접 모니터링 장치에 관한 것으로서, 크게 배터리 스폿 용접기(10), 1세트 배터리 팩(100), 입력장치(30); 카운트 센서(20); 제어부(60); 표시장치(50); 알람장치(40)로; 구성된다.

본 발명에서 배터리 스폿용접은 도 4에 도시된 바와 같이 배터리(110)를 직, 병렬 연결시키기 위해 실시되는 용접을 의미한다.

배터리 스폿용접이 주로 이용되는 배터리는 리듐인산철 배터리로서, 인산철 특성상 1셀의 전압전류는 3.2V 3000mAh 이며, 인산철을 극판으로 사용하고 충방전 주기가 2,000회에 달하는 안정적인 특징이 있다.

배터리 스폿 용접은 이와 같은 배터리(110)를 연결하여 원하는 전압 / 전류를 만들기 위한 것으로서, 상기 리듐인산철 배터리에서는 니켈박판(120)을 사용한 전기용접에 의해 실행된다.

본 발명의 배터리 스폿용접 모니터링 장치는 이와 같은 배터리 스폿 용접시 1개의 배터리(110)에 상기 니켈박판(120)을 결합시키기 위해서는 1회의 스폿용접으로 충분하기 못하기 때문에, 복수 횟수로 실시되는 배터리 스폿용접 횟수를 모니터링하여 용접 완료 여부를 감시하기 위한 장치이다.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 입력장치(30)는 1세트 배터리 팩(100)에 대한 스폿용접 예정횟수를 입력시키는 장치이다.

상기 입력장치(30)는 통상적인 키보드로 형성되어, 1개의 배터리(110)에 대하여 n회 스폿용접이 필요하다는 개당 용접횟수 설정이나, 1세트 배터리 팩(100) 전체의 스폿용접 횟수를 입력시키는 장치이다.

본 발명의 입력장치(30)는 스폿용접 실시 시 전류나 전압을 감지하여 용접완료 상태를 감시하는 것보다는 스폿용접 횟수를 용접 완료여부와 연관시켜 모니터링 하기 위한 것이다.

상기 입력장치(30)에 의해 3개 1세트 배터리 팩의 경우, 1 배터리당 6회 스폿 용접을 입력, 메모리시키고, 3개 1세트 배터리 팩에서는 전체 18회 스폿용접 횟수가 자동입력되게 할 수 있다.

기타 후술하는 제어부(60)와 연관하여 공지 기술 수준에서 다양한 스폿용접 횟수의 산출 및 입력이 가능함은 물론이다.

본 발명의 카운트 센서(20)는 상기 배터리 스폿 용접기(10)에 부착되어 스폿 용접 동작을 감지하는 센서이다.

상기 카운트 센서(20)는 1회 스폿용접당 공급되는 전류 또는 전압을 자동 감지하는 전류계나 전압계를 사용할 수 있으며, 상하 직선 왕복 운동을 반복하는 스폿용접기의 특징을 이용하여 도 2에 도시된 바와 같이 적외선 센서(200)로 스폿용접기의 용접 동작을 카운트하는 것도 무방하다.

따라서, 도 2의 본 발명의 일실시예에서 상기 카운트 센서(20)는 스폿용접기의 직선 상하 운동을 카운트하는 적외선 센서(200)가 도시되어 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 제어부(60)는 컨트롤 박스에 내장된 것으로서, 상기 입력장치(30)가 연결되어 상기 스폿용접 예정횟수를 입력받고, 상기 카운트 센서(20)가 연결되어 스폿용접 실행횟수를 연산하는 회로부이다.

본 발명에서 상기 제어부(60)에는 메모리 등의 저장 장치를 포함하여 구성되어 진다.

따라서, 상기한 입력장치(30)에서 1개 배터리당 스폿용접 횟수를 저장해두면, 1세트 배터리 팩(100)의 배터리(110) 갯수를 입력시키는 것으로 전체 스폿용접 횟수가 자동 연산되게 할 수 있다.

한편, 상기 입력장치(30)는 전통적인 키보드 이외에 상기 스폿용접기 상측에서 배터리 팩 용접을 준비하는 용접 다이스(11)에 올려지는 1세트 배터리 팩(100)을 영상 촬영하는 카메라(300)를 포함하여 구성할 수 있다.

이와 같은 구성에 의하면, 상기 제어부(60)에서 상기 카메라(300)가 촬영하는 영상을 해석하여 배터리 갯수를 자동 분석할 수 있으며, 이에 따라 상기한 입력장치(30)에서 1개 배터리당 스폿용접 횟수만 저장해두면, 용접 다이스(11)에 올려지는 1세트 배터리 팩(100)의 스폿용접 횟수가 자동 연산되어 출력되는 특징이 형성된다.

즉, 상기 제어부(60)는 상기 카메라(300)에 의해 촬영되는 1세트 배터리 팩(100)의 영상을 분석하여 1세트 배터리 팩(100)에 대한 스폿용접 예정횟수를 연산하여 출력시키게 된다.

본 발명의 표시장치(50)는 상기 제어부(60)에 연결되어 상기 스폿용접 예정횟수와 스폿용접 실행횟수를 표시하는 디스플레이이다.

상기 표시장치(50)에는 상기 제어부(60)의 출력에 따라, 1 배터리(110)당 스폿용접 횟수, 1세트 배터리 팩(100)에 필요한 스폿용접 예정횟수 및 실행횟수 등이 출력되어진다.

본 발명의 알람장치(40)는 상기 표시장치(50)처럼 상기 제어부(60)에 연결되어 상기 제어부(60)의 제어신호에 따라 구동되는 장치이다.

본 발명은 상기 알람장치(40)를 이용하여 1개 배터리(110)의 용접 완료, 1세트 배터리 팩(100)의 용접 완료 또는 1개 배터리(110)의 용접 불량, 1세트 배터리 팩(100)의 용접 불량 상태를 사용자에게 인지시킬 수 있다.

상기 알람장치(40)에 의하여 사용자는 1세트 배터리 팩(100)의 n번째 배터리에 용접실행횟수가 충족될 때까지 스폿용접을 실행할 수 있으므로, 작업 긴장도를 완화시킬 수 있는 이점이 있다.

따라서, 본 발명에 의하면, 1세트 배터리 팩(100)에 대한 스폿용접 예정횟수 및 스폿용접 실행횟수를 카운트하여 배터리 스폿 용접 누락을 예방할 수 있게 하는 것을 특징이 있다.

뿐만 아니라, 본 발명에 의하면 상기 제어부(60)에서 1세트 배터리 팩(100)에 대한 용접 실행횟수를 누적하여 전체 생산된 배터리 팩을 연산할 수 있으며, 따라서, 이를 상기 표시장치(50)로 표시하여 전체 작업량을 판별할 수 있는 특징이 있다.

즉, 본 발명에 의하면 제품 생산 수량을 카운터 할 수 있으므로 모델별 생산 수량을 파악하여 불용재고를 막을 수 있는 이점이 있다.

이상 본 발명의 설명을 위하여 도시된 도면은 본 발명이 구체화되는 하나의 실시예로서 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 요지가 실현되기 위하여 다양한 형태의 조합이 가능함을 알 수 있다.

따라서 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

10 : 배터리 스폿 용접기
20 : 카운트 센서
30 : 입력장치
40 : 알람장치
50 : 표시장치
60 : 제어부
100 : 1세트 배터리 팩
110 : 배터리
120 : 니켈박판

Claims (3)

1. 배터리 스폿 용접기의 배터리 스폿용접 모니터링 장치에 있어서,
   1세트 배터리 팩에 대한 스폿용접 예정횟수를 입력시키는 입력장치와;
   배터리 스폿 용접기의 용접 다이스에 올려지는 1세트 배터리팩을 영상 촬영하는 카메라와;
   상기 배터리 스폿 용접기에 부착되어 스폿 용접 동작을 감지하는 카운트 센서와;
   상기 입력장치가 연결되어 상기 스폿용접 예정횟수를 입력받고, 상기 카메라에 의해 촬영되는 1세트 배터리팩의 영상을 분석하여 1세트 배터리 팩에 대한 스폿용접 예정횟수를 연산하여 출력시키며, 상기 카운트 센서가 연결되어 스폿용접 실행횟수와 1세트 배터리팩에 대한 용접 실행횟수를 누적하여 연산하는 제어부와;
   상기 제어부에 연결되어 상기 스폿용접 예정횟수와 스폿용접 실행횟수, 전체 생산된 배터리팩를 표시하는 표시장치와;
   상기 제어부에 연결되어 상기 제어부의 제어신호에 따라 구동되는 알람장치로;
   구성되는 것을 특징으로 하는 배터리 스폿용접 모니터링 장치.
   
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