KR102179682B1 - 라벨 정렬 센서를 포함하는 전지팩의 시트 부착 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 판상형의 전지셀이 팩 케이스에 내장되어 있는 전지팩에 라벨 시트를 부착하는 장치로서, 라벨 시트의 부착을 위해 전지팩을 고정하는 고정 지그; 상기 고정 지그에 탑재되어 있는 전지팩의 일면에 라벨 시트를 부착하는 시트 부착 지그; 상기 시트 부착 지그가 제 1 포지션(position)에 위치한 상태에서, 시트 부착 지그의 평면 상 상부 또는 하부에 위치하고 시트 부착 지그에 라벨 시트를 공급하는 라벨 시트 공급부; 상기 시트 부착 지그에 라벨 시트가 장착된 상태에서, 라벨 시트가 전지팩에 정위치로 부착될 수 있도록, 라벨 시트의 위치를 1차로 정렬하는 라벨 시트 정렬 블록; 상기 라벨 시트 정렬 블록에 의해 1차로 정렬된 라벨 시트의 남아 있는 정렬 오차를 추가로 보정할 수 있도록, 제 1 포지션에 위치한 시트 부착 지그와 고정 지그 사이에 장착되어 있고, 상기 라벨 시트의 위치를 감지하여 신호를 하기 부착 제어부에 송신하는 라벨 시트 정렬 센서; 및 상기 라벨 시트 정렬 센서로부터 수신되는 신호에 따라, 시트 부착 지그의 위치를 조정하여 라벨 시트를 2차 정렬하고, 시트 부착 지그로부터 전지팩에 라벨 시트를 부착하는 것을 제어하는 부착 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 시트 부착 장치를 제공한다.

Description

라벨 정렬 센서를 포함하는 전지팩의 시트 부착 장치 {Apparatus of Attaching Sheet to Battery Pack Having Label Array Sensor}
본 발명은 라벨 정렬 센서를 포함하는 전지팩의 시트 부착 장치에 관한 것이다.
최근, 충방전이 가능한 이차전지는 와이어리스 모바일 기기의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있다. 또한, 이차전지는, 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차 등의 에너지원으로서도 주목받고 있다. 따라서, 이차전지를 사용하는 애플리케이션의 종류는 이차전지의 장점으로 인해 매우 다양화되고 있으며, 향후에는 지금보다는 많은 분야와 제품들에 이차전지가 적용될 것으로 예상된다.
이러한 이차전지는 전극과 전해액의 구성에 따라 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지, 리튬 폴리머 전지 등으로 분류되기도 하며, 그 중 전해액의 누액 가능성이 적으며, 제조가 용이한 리튬이온 폴리머 전지의 사용량이 늘어나고 있다.
일반적으로, 이차전지는 전지케이스의 형상에 따라, 전극조립체가 원통형 또는 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 전지 및 각형 전지와, 전극조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 전지로 분류된다.
노트북 PC와 같은 무선 디바이스는 휴대하기가 편리한 것이 최대 장점이라 할 수 있으며, 이러한 휴대를 가능케 하는데 가장 큰 역할을 하는 것 중의 하나는 이차전지라 할 수 있다.
이차전지는 각종 모바일 기기는 물론 다양한 전자제품의 에너지원으로 널리 사용되고 있지만, 각종 가연성 물질들이 내장되어 있어서, 과충전, 과전류, 기타 물리적 외부 충격 등에 의해 발열, 폭발 등의 위험성이 있으며, 이를 해결하기 위해 과충전, 과전류 등의 비정상인 상태를 효과적으로 제어할 수 있는 안전소자로서 PTC(Positive Temperature Coefficient) 소자, 보호회로 모듈(Protection Circuit Module: PCM) 등이 전지셀에 접속된 상태로 탑재되어 있다.
상기 안전소자, PCM 모듈과 같은 부품들을 전지케이스에 탑재하고 있는 전지팩은 전극조립체를 전지케이스 내에 수납하고 전해액을 주입하여 밀봉하는 다수의 복잡한 공정을 거쳐 제조되고, 케이스 외부에는 전지팩의 사양을 나타내는 라벨을 부착하게 된다.
도 1에는 종래의 노트북 컴퓨터용 전지팩의 모식도가 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 전지팩(10)은 복수의 전지들이 직렬 및 병렬 연결되어 구성된 전지모듈이 팩 케이스(20) 내에 장착되어 있고 커버(30)로 팩 케이스(20)를 덮고, 팩 케이스(20)의 외부에는 제품 규격 등을 나타내는 라벨(40)과 같은 시트를 부착하는 형태로 구성되어 있다.
그러나, 종래에는 이차전지의 외장케이스에 수동으로 라벨 시트를 부착하거나, 또는 라벨 부착 장치를 사용하여 라벨 시트를 부착하는 경우에 정렬 기구에 의해 라벨을 정리하여 부착 시 계절에 따른 온도 및 습도에 따라 라벨 박리 시 정전기가 발생하며 이로 인해 정렬 기구에 의한 정렬에 어려움이 있으며, 이는 라벨이 전지팩에 정확히 부착되지 않아 외관 불량이 발생하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
구체적으로, 본 발명의 목적은 판상형의 전지셀이 팩 케이스에 라벨 시트를 부착하는 장치로서, 라벨 정렬 블록에 의해 라벨을 1차로 정렬하고, 1차로 정렬된 라벨의 남아 있는 정렬 오차를 라벨 정렬 센서를 통해 보정하여, 라벨을 전지팩에 정확하게 부착할 수 있는 시트 부착 장치 및 이러한 장치를 사용하여 제작된 전지팩을 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 시트 부착 장치는,
판상형의 전지셀이 팩 케이스에 내장되어 있는 전지팩에 라벨 시트를 부착하는 장치로서,
라벨 시트의 부착을 위해 전지팩을 고정하는 고정 지그;
상기 고정 지그에 탑재되어 있는 전지팩의 일면에 라벨 시트를 부착하는 시트 부착 지그;
상기 시트 부착 지그가 제 1 포지션(position)에 위치한 상태에서, 시트 부착 지그의 평면 상 상부 또는 하부에 위치하고 시트 부착 지그에 라벨 시트를 공급하는 라벨 시트 공급부;
상기 시트 부착 지그에 라벨 시트가 장착된 상태에서, 라벨 시트가 전지팩에 정위치로 부착될 수 있도록, 라벨 시트의 위치를 1차로 정렬하는 라벨 시트 정렬 블록;
상기 라벨 시트 정렬 블록에 의해 1차로 정렬된 라벨 시트의 남아 있는 정렬 오차를 추가로 보정할 수 있도록, 제 1 포지션에 위치한 시트 부착 지그와 고정 지그 사이에 장착되어 있고, 상기 라벨 시트의 위치를 감지하여 신호를 하기 부착 제어부에 송신하는 라벨 시트 정렬 센서; 및
상기 라벨 시트 정렬 센서로부터 수신되는 신호에 따라, 시트 부착 지그의 위치를 조정하여 라벨 시트를 2차 정렬하고, 시트 부착 지그로부터 전지팩에 라벨 시트를 부착하는 것을 제어하는 부착 제어부;
를 포함하는 구조로 이루어져 있을 수 있다.
상기와 같은 구조에서 라벨 시트 공급부로부터 시트 부착 지그로 라벨 시트가 박리 시, 계절에 따른 온도 및 습도에 따라 정전기가 발생할 수 있고, 정전기는 라벨 시트 정렬 블록이 라벨 시트를 1차로 정렬할 시 라벨 시트의 전장 또는 전폭 방향에서의 정렬을 어렵게 만들 수 있다. 그에 따라, 본 발명에 따른 시트 부착 장치는 라벨 시트를 2차로 정렬할 수 있도록 라벨 시트 정렬 센서를 추가로 포함하고 있을 수 있다.
그에 따라, 본 발명에 따른 시트 부착 장치는, 시트 부착 지그에 라벨 시트가 장착된 상태에서, 라벨 시트 정렬 블록에 의해 라벨 시트의 위치를 1차로 정렬하고, 1차로 정렬된 라벨 시트의 남아 있는 정렬 오차를 추가로 보정할 수 있도록, 라벨 시트 정렬 센서의 신호에 따라 라벨 시트를 2차 정렬함으로써, 전지팩의 외장 케이스에 롤 타입의 라벨 시트를 자동으로 부착하여 택트 타임(Tact Time)을 6초 미만의 시간 범위로 감소시켜 제조 시간 단축 및 제조 비용을 절약하고, 라벨 시트를 정위치에 부착하여 부착 공차를 최소화하며, 또한 전지케이스와 라벨 시트 사이에 기포가 발생하거나 라벨 시트의 접힘으로 인하여 발생되는 불량을 방지하여 생산성을 향상시킬 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 전지셀은 각형의 전지케이스에 전극조립체가 내장되어 있는 각형 전지셀일 수 있다.
본 발명의 하나의 실시예에서, 상기 시트 부착 지그는 상기 라벨 시트 정렬 센서 및 부착 제어부에 의해 하기와 같이 작동하는 구조로 이루어져 있을 수 있다.
구체적으로, 상기 시트 부착 지그는, 라벨 시트 정렬 센서가 OFF 되어 있고 라벨 시트가 라벨 시트 정렬 블록에 의해 1차 정렬된 상태에서, 라벨 시트 정렬 센서 및 고정 지그 사이에 위치하는 제 2 포지션으로 이동할 수 있다.
다음으로, 상기 시트 부착 지그는, 라벨 시트 정렬 센서가 ON 되어 있고 제 2 포지션에 위치한 상태에서, 제 1 포지션과 라벨 시트 정렬 센서 사이에 위치하는 제 3 포지션으로 이동할 수 있다.
다음으로, 상기 시트 부착 지그는, 제 2 포지션으로부터 제 3 포지션으로 이동 시에 라벨 시트 정렬 센서에 의해 라벨 시트가 감지되면 이동이 정지될 수 있다.
마지막으로, 상기 시트 부착 지그는, 정지된 상태에서 고정 지그의 상부에서 라벨 시트가 전지팩에 정위치로 부착되는 위치인 제 4 포지션으로 이동할 수 있다. 상기 시트 부착 지그가 제 4 포지션으로 이동한 상태에서, 상기 라벨 시트는 전지팩에 정위치로 부착될 수 있다.
하나의 구체적인 실시예에서, 상기 제 2 포지션은 라벨 시트 정렬 센서로부터 고정 지그 방향으로 5 mm 내지 7 mm의 거리만큼 이격되어 설정되어 있을 수 있다. 일반적으로, 라벨 시트 정렬 블록에 의해 라벨 시트를 1차로 정렬할 경우에, 정전기에 의해 발생하는 정렬 오차는 2 mm 내지 3 mm 로 형성될 수 있다. 그에 따라, 상기 제 2 포지션은 상기 정렬 오차보다 먼 거리로 라벨 시트 정렬 센서로부터 설정될 수 있고, 이는 공정에 사용되는 라벨 시트의 크기 및 형상에 따라 변경될 수 있다.
상기 라벨 시트 정렬 블록의 하나의 실시예로서, 상기 라벨 시트 정렬 블록은, 제 1 방향에서의 라벨 시트의 위치를 정렬하는 제 1 블록과, 상기 제 1 방향에 수직인 제 2 방향에서의 라벨 시트의 위치를 정렬하는 제 2 블록으로 이루어져 있을 수 있다.
상기 제 1 방향은 라벨 시트의 전폭 방향일 수 있고, 상기 제 2 방향은 라벨 시트의 전장 방향일 수 있다.
상기 라벨 시트 정렬 블록은, 제 1 블록에 의해 라벨 시트의 일변에 접하여 라벨 시트를 전폭 방향으로 정렬할 수 있고, 제 2 블록에 의해 라벨 시트의 상기 일변에 접하는 측변에 접하여 라벨 시트를 전장 방향으로 정렬할 수 있다.
상기 라벨 시트 정렬 블록에 의해 라벨 시트를 정렬하는 경우에, 상기 라벨 시트는 상기 시트 부착 지그에 포함되어 있는 흡착 패드에 의해 시트 부착 지그에 장착되어 있을 수 있다. 상기 시트 부착 지그는 상기 흡착 패드에 의해 라벨 시트 공급부로부터 라벨 시트를 이송할 수 있다.
구체적으로, 상기 흡착 패드는 진공 방식으로 작동하는 구조로 이루어져 있을 수 있다.
상기 흡착 패드의 진공 방식에 의해 상기 라벨 시트를 상기 시트 부착 지그에 장착되어 있지만, 상기 라벨 시트 정렬 블록에 의해 전장 및 전폭 방향으로 정렬될 수 있도록, 고정되어 있지는 않을 수 있다.
상기 라벨 시트는 상기 라벨 시트 공급부로부터 상기 시트 부착 지그로 박리될 때 온도 및 습도에 따라 정전기가 형성될 수 있고, 이는 상기 라벨 시트에 상기 라벨 시트 정렬 블록들이 접촉하여 라벨 시트를 정렬하려 할 때, 정전기에 의해 라벨 시트의 움직임이 제한되어 정렬 오차가 발생하는 원인이 될 수 있다.
상기와 같은 정렬 오차를 보정하기 위해, 앞서 설명한 바와 같이, 라벨 시트 정렬 센서를 도입하여 라벨 시트의 위치를 감지하여 신호를 부착 제어부에 송신하고, 상기 부착 제어부는 라벨 시트 정렬 센서로부터 수신된 신호를 바탕으로 시트 부착 지그를 상기 제 1 포지션, 제 2 포지션, 제 3 포지션 및 제 4 포지션으로 이동하여 상기 라벨 시트가 정위치에 정렬하여 전지팩이 부착될 수 있게 제어할 수 있다.
상기 시트 부착 지그는 선형 작동 방식의 부착 장치일 수 있다.
구체적으로, 상기 시트 부착 지그는, 전지팩이 장착되어 있는 고정 지그가 이동하여 정위치(제 4 포지션)에 위치할 때, 전지팩을 향해 하강하여 라벨 시트를 부착하는 구조로 이루어져 있을 수 있다.
본 발명의 또 하나의 실시예에서, 상기 시트 부착 장치는,
상기 전지팩이 고정되어 있는 고정 지그를 지면에 대해 수직방향 및 수평방향으로 이동시키는 로딩기;
라벨 시트가 일면에 부착된 전지팩을 180도로 상하 회전시키는 회전기; 및
전지팩에 부착되어 있지 않은 라벨 시트의 나머지 미부착 부위를 전지팩의 외면에 가압 부착하는 가압 롤러;
를 추가로 포함하고 있을 수 있다.
상기 로딩기는, 상기 시트 부착 지그에 의해 전지팩에 라벨 시트를 부착할 수 있도록, 전지팩이 고정되어 있는 고정 지그를 라벨 시트 부착 위치로 이동시킬 수 있다. 또한, 전지팩에 라벨 시트가 부착된 후에는, 상기 고정 지그를 다음 공정을 위해 이동시킬 수 있다.
상기 회전기는 전지팩에 라벨 시트가 부착된 상태에서, 미부착된 라벨 시트의 일부를 부착할 수 있도록, 상기 전지팩을 180도로 상하 회전 시킬 수 있다.
상기 가압 롤러의 하나의 구체적인 실시예로서, 상기 가압 롤러는 전지팩의 양 측면에 위치하고 있는 제 1 롤러 및 제 2 롤러를 포함하고 있을 수 있고, 상기 제 1 롤러 및 제 2 롤러가 상기 회전기에 의해 180도 회전된 전지팩의 중앙 부위로 이동하면서 라벨 시트의 나머지 미부착 부위를 전지팩의 양 측면 전체와 대향면의 일부에 부착하는 구조로 이루어져 있을 수 있다.
본 발명의 하나의 실시예에서, 상기 라벨 시트 정렬 센서는 광전 센서, 초음파 센서, 및 레이저 센서로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있다. 상기 라벨 시트 정렬 센서는 상기 라벨 시트의 위치를 감지할 수 있는 센서라면 이에 제한 되지 않는다.
본 발명은 또한, 상기 시트 부착 지그에 의해 일면 및 4 측면에 라벨 시트가 부착되어 있는 전지팩에 추가로 외장 시트를 부착하기 위하여,
외장 시트의 부착을 위해 전지팩을 고정하는 제 2 고정 지그;
상기 제 2 고정 지그에 탑재되어 있는 전지팩의 타면에 외장 시트를 부착하는 제 2 시트 부착 지그;
상기 제 2 시트 부착 지그가 제 5 포지션(position)에 위치한 상태에서, 시트 부착 지그의 평면 상 상부 또는 하부에 위치하고 시트 부착 지그에 외장 시트를 공급하는 외장 시트 공급부;
상기 제 2 시트 부착 지그에 외장 시트가 장착된 상태에서, 외장 시트가 전지팩에 정위치로 부착될 수 있도록, 외장 시트의 위치를 1차로 정렬하는 외장 시트 정렬 블록;
상기 외장 시트 정렬 블록에 의해 1차로 정렬된 외장 시트의 남아 있는 정렬 오차를 추가로 보정할 수 있도록, 제 5 포지션에 위치한 제 2 시트 부착 지그와 제 2 고정 지그 사이에 장착되어 있고, 상기 외장 시트의 위치를 감지하여 신호를 하기 제 2 부착 제어부에 송신하는 제 2 외장 시트 정렬 센서; 및
상기 외장 시트 정렬 센서로부터 수신되는 신호에 따라, 제 2 시트 부착 지그의 위치를 조정하여 외장 시트를 2차 정렬하고, 제 2 시트 부착 지그로부터 전지팩에 외장 시트를 부착하는 것을 제어하는 제 2 부착 제어부;
를 포함하고 있을 수 있다.
상기 제 2 시트 부착 지그, 외장 시트 공급부, 외장 시트 정렬 블록, 제 2 외장 시트 정렬 센서 및 제 2 부착 지그는, 앞서 설명한, 본 발명의 하나의 실시예에 따른 시트 부착 지그가 라벨 시트 정렬 센서 및 부착 제어부에 의해 라벨 시트를 전지팩의 일면에 부착하는 구조와 동일하게 작동하여 전지팩의 타면에 외장 시트를 부착하는 구조로 이루어져 있을 수 있다.
구체적으로, 상기 제 2 시트 부착 지그는, 외장 시트 정렬 센서가 OFF 되어 있고 외장 시트가 외장 시트 정렬 블록에 의해 1차 정렬된 상태에서, 외장 시트 정렬 센서 및 제 2 고정 지그 사이에 위치하는 제 6 포지션으로 이동할 수 있다.
다음으로, 상기 제 2 시트 부착 지그는, 외장 시트 정렬 센서가 ON 되어 있고 제 6 포지션에 위치한 상태에서, 제 5 포지션과 외장 시트 정렬 센서 사이에 위치하는 제 7 포지션으로 이동할 수 있다.
다음으로, 상기 제 2 시트 부착 지그는, 제 6 포지션으로부터 제 7 포지션으로 이동 시에 외장 시트 정렬 센서에 의해 외장 시트가 감지되면 이동이 정지될 수 있다.
마지막으로, 상기 제 2 시트 부착 지그는, 정지된 상태에서 제 2 고정 지그의 상부에서 외장 시트가 전지팩에 정위치로 부착되는 위치인 제 8 포지션으로 이동할 수 있다. 상기 제 2 시트 부착 지그가 제 8 포지션으로 이동한 상태에서, 상기 외장 시트는 전지팩에 정위치로 부착될 수 있다.
또한, 상기 시트 부착 장치는 상기 구성에 더하여,
일면에 라벨 시트가 부착되어 있는 전지팩이 고정되어 있는 제 2 고정 지그를 지면에 대해 수직방향 및 수평방향으로 이동시키는 제 2 로딩기;
외장 시트가 타면에 부착된 전지팩을 180도로 상하 회전시키는 제 2 회전기; 및
전지팩에 부착되어 있지 않은 외장 시트의 나머지 미부착 부위를 전지팩의 외면에 가압 부착하는 제 2 가압 롤러;
를 추가로 포함하고 있을 수 있다.
상기와 같이 추가적인 구성을 포함함으로써, 상기 시트 부착 장치는, 일면 및 4 측면에 라벨 시트가 부착된 전지팩의 타면에 추가로 외장 시트를 부착함으로써, 전지팩의 전면 또는 6 면에 라벨 시트 및 외장 시트를 감싸는 구조로 전지팩을 제조할 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 시트 부착 장치를 사용하여 전지팩에 라벨 시트를 부착하는 전지팩 제조 방법을 제공한다.
구체적으로, 상기 전지팩 제조 방법은,
(a) 전지팩을 고정 지그에 장착하고, 상기 고정 지그를 라벨 시트 부착 위치로 이동시키는 과정;
(b) 라벨 시트 공급부로부터 시트 부착 지그에 의해 라벨 시트를 박리하는 과정;
(c) 박리되어 상기 시트 부착 지그에 장착되어 있는 라벨 시트를 라벨 시트 정렬 블록에 의해 1차로 정렬하는 과정;
(d) 1차로 정렬된 라벨 시트의 남아 있는 정렬 오차를 추가로 보정할 수 있도록, 제 1 포지션의 시트 부착 지그와 고정 지그 사이에 형성되어 있는 라벨 시트 정렬 센서에 의해 라벨 시트의 위치를 측정하고, 라벨 시트 정렬 센서에 의해 송신되는 라벨 시트 위치 신호를 부착 제어부가 수신하여 시트 부착 지그의 위치를 조정하여 라벨 시트를 2차 정렬하는 과정; 및
(e) 상기 시트 부착 지그로부터 상기 전지팩에 라벨 시트를 부착하는 과정;
을 포함하는 과정들로 이루어질 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 시트 부착 장치를 사용하여 제조되는 전지팩을 제공한다. 구체적으로, 상기 전지팩은 노트북 컴퓨터용 전지팩일 수 있다.
이러한 디바이스의 구조 및 제작 방법은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 자세한 설명을 생략한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 시트 부착 장치는, 시트 부착 지그에 라벨 시트가 장착된 상태에서, 라벨 시트 정렬 블록에 의해 라벨 시트의 위치를 1차로 정렬하고, 1차로 정렬된 라벨 시트의 남아 있는 정렬 오차를 추가로 보정할 수 있도록, 라벨 시트 정렬 센서의 신호에 따라 라벨 시트를 2차 정렬함으로써, 전지팩의 외장 케이스에 롤 타입의 라벨 시트를 자동으로 부착하여 택트 타임(Tact Time)을 6초 미만의 시간 범위로 감소시켜 제조 시간 단축 및 제조 비용을 절약하고, 라벨 시트를 정위치에 부착하여 부착 공차를 최소화하며, 또한 전지케이스와 라벨 시트 사이에 기포가 발생하거나 라벨 시트의 접힘으로 인하여 발생되는 불량을 방지하여 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래의 이차 전지팩의 모식도이다;
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 시트 부착 장치의 평면도이다;
도 3은 도 2의 시트 부착 장치의 측면도이다;
도 4는 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 시트 부착 장치의 측면도이다;
도 5는 도 4에 따른 회전기의 사시도이다;
도 6은 도 4에 따른 회전기의 정면 모식도이다;
도 7은 도 4에 따른 가압 롤러의 일부 확대 모식도이다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
도 2에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 시트 부착 장치의 평면도가 모식적으로 도시되어 있고, 도 3에는 도 2의 시트 부착 장치의 측면도가 모식적으로 도시되어 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 시트 부착 장치(100)는 고정 지그(110), 시트 부착 지그(120), 라벨 시트 공급부(130), 라벨 시트 정렬 블록(140), 라벨 시트 정렬 센서(150) 및 부착 제어부(160)로 이루어져 있다.
전지팩(101)은 라벨 시트(300)의 부착을 위해, 라벨 시트 부착 위치에서 고정 지그(110) 상에 고정되어 있다.
라벨 시트 공급부(130)는 시트 부착 지그(120)가 제 1 포지션(POS1)에 위치한 상태에서 시트 부착 지그(120)의 상부에 위치하고 있다.
시트 부착 지그(120)는 라벨 시트 공급부(130)로부터 라벨 시트(300)를 박리하고, 라벨 시트 정렬 블록(140)에 의해 라벨 시트(300)를 1차로 정렬한다.
시트 부착 지그(120)의 하단 진공 방식의 흡착 패드(121)로 이루어져 있고, 그에 따라, 시트 부착 지그(120)에 장착되어 있는 라벨 시트(300)는 고정되어 있지 않고 라벨 시트 정렬 블록(140)에 의해 정렬될 수 있다.
라벨 시트 정렬 블록(140)은 제 1 블록(141) 및 제 2 블록(142)으로 이루어져 있다.
제 1 블록(141)은 제 1 방향인 라벨 시트의 전폭 방향에서 라벨 시트(300)를 정렬하고, 제 2 블록(142)은 제 2 방향인 라벨 시트의 전장 방향에서의 라벨 시트(300)를 정렬한다. 그러나, 라벨 시트(300)는 라벨 시트 공급부(130)로부터 박리될 때 정전기가 형성될 수 있으므로, 라벨 시트 정렬 블록(140)으로만 완전히 정렬되지 않는다. 특히, 라벨 시트의 전폭 방향은 길이가 긴 형태로 이루어져 정렬이 잘 이루어지지 않는다. 이 같은 정렬 오차를 보정하기 위해 라벨 시트 정렬 센서(150)를 이용하여 라벨 시트(300)를 2차로 정렬한다.
라벨 시트 정렬 센서(150)는 제 1 포지션(POS1)에 위치한 시트 부착 지그(120)와 고정 지그(110) 사이에 장착되어 있다.
시트 부착 지그(120)는, 라벨 시트 정렬 센서(150)가 OFF 되어 있고 라벨 시트(300)가 라벨 시트 정렬 블록(140)에 의해 1차 정렬된 상태에서, 라벨 시트 정렬 센서(150) 및 고정 지그(110) 사이에 위치하는 제 2 포지션(POS2)으로 이동한다. 제 2 포지션(POS)은 라벨 시트 정렬 센서(150)로부터 고정 지그(110) 방향으로 5 mm 의 거리(W)만큼 이격되어 설정되어 있다. 이는
다음으로, 시트 부착 지그(120)는, 라벨 시트 정렬 센서(150)가 ON 되어 있고 제 2 포지션(POS2)에 위치한 상태에서, 제 1 포지션(POS1)과 라벨 시트 정렬 센서(150) 사이에 위치하는 제 3 포지션(POS3)으로 이동한다.
다음으로, 시트 부착 지그(120)는, 제 2 포지션(POS2)으로부터 제 3 포지션(POS3)으로 이동 시에 라벨 시트 정렬 센서(150)에 의해 라벨 시트(300)가 감지되면 이동이 정지된다.
마지막으로, 시트 부착 지그(120)는, 정지된 상태에서 고정 지그(110)의 상부에서 라벨 시트(300)가 전지팩(101)에 정위치로 부착되는 위치인 제 4 포지션(POS4)으로 이동한다.
시트 부착 지그(120)는 선형 작동 방식으로 작동하고, 제 4 포지션(POS4)에서 전지팩(101)을 향해 하강하여 라벨 시트(300)를 부착한다.
도 4에는 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 시트 부착 장치의 측면도가 모식적으로 도시되어 있고, 도 5 및 도 6에는 도 4에 따른 회전기의 사시도 및 정면 모식도가 도시되어 있으며, 도 7에는 도 4에 따른 가압 롤러의 일부 확대 모식도가 도시되어 있다.
도 4 내지 도 7을 도 2와 함께 참조하면, 시트 부착 장치(100)는, 로딩기(400), 회전기(500) 및 가압 롤러(600)를 추가로 포함하고 있다.
로딩기(400)는 라벨 시트(300)의 부착을 위해, 전지팩(101)을 지면에 대해 수직방향으로 이동시키고, 전지팩(101)을 고정하는 고정 지그(110)에 탑재되어 수평방향으로 이동하여 라벨 부착 위치에 전지팩(101)을 제공한다.
회전기(500)는 라벨 시트(300)가 상면에 부착된 전지팩(101)을 180도로 상하 회전시킨다. 회전기(500)는 한 쌍의 트랜스미터 유닛(510) 및 리시버 유닛(520)을 포함하고 있으며, 전지팩(101)의 라벨 시트(300)가 부착되어 있는 면을 180도 회전시킨다.
가압 롤러(600)는 전지팩(101)에 부착되어 있지 않은 라벨 시트(300)의 나머지 미부착 부위를 전지팩의 외면에 가압하여 부착한다. 가압 롤러(600)는 전지팩(101)의 양 측면에 위치하고 있는 제 1 및 제 2 롤러들(610, 620)을 포함하고 있다.
제 1 및 제 2 롤러들(610, 620)이 각각 전지팩(101)의 중앙 부위로 이동하면서 미 부착되어 있는 라벨 시트(300) 부위들을 전지팩(101)의 양 측면 전체와 대향면에 부착한다.
본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.

Claims (14)

  1. 판상형의 전지셀이 팩 케이스에 내장되어 있는 전지팩에 라벨 시트를 부착하는 장치로서,
    라벨 시트의 부착을 위해 전지팩을 고정하는 고정 지그;
    상기 고정 지그에 탑재되어 있는 전지팩의 일면에 라벨 시트를 부착하는 시트 부착 지그;
    상기 시트 부착 지그가 제 1 포지션(position)에 위치한 상태에서, 시트 부착 지그의 평면 상 상부 또는 하부에 위치하고 시트 부착 지그에 라벨 시트를 공급하는 라벨 시트 공급부;
    상기 시트 부착 지그에 라벨 시트가 장착된 상태에서, 라벨 시트가 전지팩에 정위치로 부착될 수 있도록, 라벨 시트의 위치를 1차로 정렬하는 라벨 시트 정렬 블록;
    상기 라벨 시트 정렬 블록에 의해 1차로 정렬된 라벨 시트의 남아 있는 정렬 오차를 추가로 보정할 수 있도록, 제 1 포지션에 위치한 시트 부착 지그와 고정 지그 사이에 장착되어 있고, 상기 라벨 시트의 위치를 감지하여 신호를 하기 부착 제어부에 송신하는 라벨 시트 정렬 센서; 및
    상기 라벨 시트 정렬 센서로부터 수신되는 신호에 따라, 시트 부착 지그의 위치를 조정하여 라벨 시트를 2차 정렬하고, 시트 부착 지그로부터 전지팩에 라벨 시트를 부착하는 것을 제어하는 부착 제어부;를 포함하고,
    상기 시트 부착 지그는, 라벨 시트 정렬 센서가 OFF 되어 있고 라벨 시트가 라벨 시트 정렬 블록에 의해 1차 정렬된 상태에서, 라벨 시트 정렬 센서 및 고정 지그 사이에 위치하는 제 2 포지션으로 이동하고,
    상기 시트 부착 지그는, 라벨 시트 정렬 센서가 ON 되어 있고 제 2 포지션에 위치한 상태에서, 제 1 포지션과 라벨 시트 정렬 센서 사이에 위치하는 제 3 포지션으로 이동하며,
    상기 시트 부착 지그는, 제 2 포지션으로부터 제 3 포지션으로 이동 시에 라벨 시트 정렬 센서에 의해 라벨 시트가 감지되면 이동이 정지되고,
    상기 시트 부착 지그는, 정지된 상태에서 고정 지그의 상부에서 라벨 시트가 전지팩에 정위치로 부착되는 위치인 제 4 포지션으로 이동하는 것을 특징으로 하는 시트 부착 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀은 각형의 전지케이스에 전극조립체가 내장되어 있는 각형 전지셀인 것을 특징으로 하는 시트 부착 장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 포지션은 라벨 시트 정렬 센서로부터 고정 지그 방향으로 5 mm 내지 7 mm의 거리만큼 이격되어 설정되는 것을 특징으로 하는 시트 부착 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 라벨 시트 정렬 블록은, 제 1 방향에서의 라벨 시트의 위치를 정렬하는 제 1 블록과, 상기 제 1 방향에 수직인 제 2 방향에서의 라벨 시트의 위치를 정렬하는 제 2 블록으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 시트 부착 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 시트 부착 지그는, 라벨 시트 공급부로부터 라벨 시트를 이송할 수 있도록, 흡착 패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 시트 부착 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 흡착 패드는 진공 방식으로 작동하는 것을 특징으로 하는 시트 부착 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 시트 부착 지그는 선형 작동 방식의 부착 장치인 것을 특징으로 하는 시트 부착 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 시트 부착 지그는, 전지팩이 장착되어 있는 고정 지그가 이동하여 정위치에 위치할 때, 전지팩을 향해 하강하여 라벨 시트를 부착하는 것을 특징으로 하는 시트 부착 장치.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 시트 부착 장치는,
    상기 전지팩이 고정되어 있는 고정 지그를 지면에 대해 수직방향 및 수평방향으로 이동시키는 로딩기;
    라벨 시트가 일면에 부착된 전지팩을 180도로 상하 회전시키는 회전기; 및
    전지팩에 부착되어 있지 않은 라벨 시트의 나머지 미부착 부위를 전지팩의 외면에 가압 부착하는 가압 롤러;
    를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 시트 부착 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 가압 롤러는 전지팩의 양 측면에 위치하고 있는 제 1 롤러 및 제 2 롤러를 포함하고 있고, 상기 제 1 롤러 및 제 2 롤러가 전지팩의 중앙 부위로 이동하면서 라벨 시트의 나머지 미부착 부위를 전지팩의 양 측면 전체와 대향면의 일부에 부착하는 것을 특징으로 하는 시트 부착 장치.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 라벨 시트 정렬 센서는 광전 센서, 초음파 센서, 및 레이저 센서로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 시트 부착 장치.
  13. 제 1 항 내지 제 2 항, 제 4 항 내지 제 12 항 중 어느 하나에 따른 시트 부착 장치를 사용하여 전지팩에 라벨 시트를 부착하는 것을 특징으로 하는 전지팩 제조 방법.
  14. 삭제
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