KR102250590B1 - 전지셀 인덱스 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전지셀 인덱스 장치에 관한 것으로, 베이스 프레임의 상부에 각각 일정한 간격으로 이격되게 배치되어 이송물의 일측을 지지하는 다수개의 제1트레이; 베이스 프레임의 상부에 제1트레이와 각각 마주대하게 일정한 간격으로 이격되게 배치되어 이송물의 타측을 지지하는 다수개의 제2트레이; 제1트레이와 제2트레이 사이에 각각 배치되어 이송물의 일측과 타측 사이를 지지하는 다수개의 중앙 트레이; 베이스 프레임의 일측에 서로 마주대하게 배치되어 다수개의 제1트레이나 다수개의 제2트레이를 승하강시키는 한 쌍의 측면 승강기; 한 쌍의 측면 승강기 사이에 배치되어 다수개의 중앙 트레이를 승하강시키는 중앙 승강기; 및 베이스 프레임의 상부에 배치되어 중앙 승강기를 일정한 간격으로 왕복 이송시키는 트랜스퍼;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전지셀 인덱스 장치{Battery cell index apparatus}
본 발명은 전지셀 인덱스 장치에 관한 것으로, 특히 절곡 작업으로 서로 체결되는 상부 케이스와 하부 케이스를 이용해 전지셀을 자동으로 조립 작업 시 상부 케이스, 하부 케이스 및 전지젤을 인덱스하여 정밀하게 이송시킬 수 있는 전지셀 인덱스 장치에 관한 것이다.
전지 모듈(battery module)은 하이브리드나 전기 자동차에 적용 시 고출력 및 고용량을 요구된다. 전지 모듈은 고출력 및 고용량을 구현하기 위해 다수개의 전지셀(battery cell)을 직렬이나 병렬로 연결된 상태로 사용되며, 다수개의 전지팩셀은 이차 전지셀이 사용된다. 이러한 전지 모듈에 사용되는 전지셀의 조립에 관련된 기술이 한국등록특허공보 제10-0855184호(특허문헌 1)에 공개되어 있다.
한국등록특허공보 제10-0855184호는 전지팩 케이스에 관한 것으로, 하부 케이스와 상부 케이스를 포함하여 구성된다. 하부 케이스는 전지셀이 수납될 수 있도록 상부가 개방된 박스형의 고강도로 형성되며, 상부 케이스는 하부 케이스에 대응하는 형상으로 하부가 개방된 박스형의 고강도 형성된다. 상부와 하부 케이스들이 상호 결합될 때, 상부 케이스의 측면은 하부 케이스의 측면의 외측 또는 내측면과 접하게 되고, 접촉 부위에서의 상부 케이스 측면 및 하부 케이스 측면에는 체결구조가 형성된다.
한국등록특허공보 제10-0855184호와 같은 전지팩 케이스 즉, 전지셀을 조립하기 위한 상부나 하부 케이스는 초음파 용착법에 의하지 않고도 기계적 결합에 의해 조립이 가능하고, 인서트 사출 성형법을 사용하지 않고 금속 판재를 단순히 절곡하는 것으로 조립될 수 있으나, 이러한 전지셀의 상부나 하부 케이스의 조립 생산성 개선을 위해 조립 자동화가 요구되며, 전지셀의 상부나 하부 케이스를 자동으로 조립하기 위해서는 전지셀, 상부나 하부 케이스를 정밀하게 이송하기 위한 기술이 요구되고 있다.
: 한국등록특허공보 제10-0855184호
본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 절곡 작업으로 서로 체결되는 상부 케이스와 하부 케이스를 이용해 전지셀을 자동으로 조립 작업 시 상부 케이스, 하부 케이스 및 전지젤을 인덱스하여 정밀하게 이송시킬 수 있는 전지셀 인덱스 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 절곡 작업으로 서로 체결되는 상부 케이스와 하부 케이스를 이용해 전지셀을 자동으로 조립 작업 시 상부 케이스, 하부 케이스 및 전지젤을 인덱스하여 정밀하게 이송시킴으로써 전지셀의 조립 작업의 신뢰성이나 생산성을 개선시킬 수 있는 전지셀 인덱스 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 전지셀 인덱스 장치는 베이스 프레임; 상기 베이스 프레임의 상부에 각각 일정한 간격으로 이격되게 배치되어 이송물의 일측을 지지하는 다수개의 제1트레이; 상기 베이스 프레임의 상부에 상기 제1트레이와 각각 마주대하게 일정한 간격으로 이격되게 배치되어 상기 이송물의 타측을 지지하는 다수개의 제2트레이; 상기 제1트레이와 상기 제2트레이 사이에 각각 배치되어 상기 이송물의 일측과 타측 사이를 지지하는 다수개의 중앙 트레이; 상기 베이스 프레임의 일측에 서로 마주대하게 배치되어 상기 다수개의 제1트레이나 상기 다수개의 제2트레이를 승하강시키는 한 쌍의 측면 승강기; 상기 한 쌍의 측면 승강기 사이에 배치되어 상기 다수개의 중앙 트레이를 승하강시키는 중앙 승강기; 및 상기 베이스 프레임의 상부에 배치되어 상기 중앙 승강기를 일정한 간격으로 왕복 이송시키는 트랜스퍼;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 전지셀 인덱스 장치는 절곡 작업으로 서로 체결되는 상부 케이스와 하부 케이스를 이용해 전지셀을 자동으로 조립 작업 시 상부 케이스, 하부 케이스 및 전지젤을 인덱스하여 정밀하게 이송시킬 수 있는 이점이 있으며, 절곡 작업으로 서로 체결되는 상부 케이스와 하부 케이스를 이용해 전지셀을 자동으로 조립 작업 시 상부 케이스, 하부 케이스 및 전지젤을 인덱스하여 정밀하게 이송시킴으로써 전지셀의 조립 작업의 신뢰성이나 생산성을 개선시킬 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 전지셀 인덱스 장치의 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 전지셀 인덱스 장치의 부분 분해 사시도,
도 3은 도 2에 도시된 한 쌍의 측면 승강기와 중앙 승강기의 확대 사시도,
도 4는 도 3에 도시된 제1 내지 제2트레이와 중앙 트레이에 이송물이 수납된 상태를 나타낸 확대 사시도,
도 5는 도 4에 도시된 한 쌍의 측면 승강기와 중앙 승강기의 측면도,
도 6은 도 3에 도시된 한 쌍의 측면 승강기의 확대 사시도,
도 7은 도 6에 도시된 전단 측면승강기의 확대 사시도,
도 8은 도 6에 도시된 전단 중앙승강기의 확대 사시도,
도 9는 도 2에 도시된 한 쌍의 리드측 정렬부재 중 하나의 확대 사시도,
도 10은 도 2에 도시된 한 쌍의 리드측 정렬부재 중 다른 하나의 확대 사시도.
이하, 본 발명의 전지셀 인덱스 장치의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 전지셀 인덱스 장치는 도 1 내지 도 4에서와 같이, 베이스 프레임(110), 다수개의 제1트레이(120), 다수개의 제2트레이(130), 다수개의 중앙 트레이(140), 한 쌍의 측면 승강기(150,160), 중앙 승강기(170) 및 트랜스퍼(180)를 포함하여 구성된다.
베이스 프레임(110)은 본 발명의 전지셀 인덱스 장치를 전반적으로 지지하며, 다수개의 제1트레이(120)는 각각 베이스 프레임(110)의 상부에 일정한 간격으로 이격되게 배치되어 이송물(101)의 일측을 지지한다. 다수개의 제2트레이(130)는 각각 베이스 프레임(110)의 상부에 제1트레이(120)와 마주대하게 일정한 간격으로 이격되게 배치되어 이송물(101)의 타측을 지지하며, 다수개의 중앙 트레이(140)는 제1트레이(120)와 제2트레이(130) 사이에 각각 배치되어 이송물(101)의 일측과 타측 사이를 지지한다. 한 쌍의 측면 승강기(150,160)는 베이스 프레임(110)의 일측에 서로 마주대하게 배치되어 다수개의 제1트레이(120)나 다수개의 제2트레이(130)를 승하강시키며, 중앙 승강기(170)는 한 쌍의 측면 승강기(150,160) 사이에 배치되어 다수개의 중앙 트레이(140)를 승하강시킨다. 트랜스퍼(180)는 베이스 프레임(110)의 상부에 배치되어 중앙 승강기(170)를 일정한 간격으로 왕복 이송시킨다.
본 발명의 전지셀 인덱스 장치의 실시예에 따른 각 구성 요소를 설명하면 다음과 같다.
베이스 프레임(110)은 본 발명의 전지셀 인덱스 장치를 전반적으로 지지하며, 도 3 내지 도 6에서와 같이 베이스 지지판(111), 한 쌍의 전단 측벽(112,113) 및 한 쌍의 후단 측벽(114,115)을 포함하여 구성된다.
베이스 지지판(111)은 베이스프레임(110)을 전반적으로 지지하며, 일측에 서로 이격되게 길이방향(X)을 한 쌍의 장공(111a,111b)이 형성된다. 베이스 지지판(111)은 또한, 하부에 트랜스퍼(180)가 배치되며, 길이방향(X)과 폭방향(Y)으로 각각 서로 일정한 간격으로 이격되게 다수개의 받침판(116)이 배치된다. 한 쌍의 전단 측벽(112,113)은 각각 베이스 지지판(111)의 일측에 서로 마주대하게 배치되며 일측이나 타측에 각각 한 쌍의 전단 측면승강기(151,161)가 배치된다. 한 쌍의 후단 측벽(114,115)은 각각 한 쌍의 전단 측벽(112,113)과 이격되게 베이스 지지판(111)의 타측에 서로 마주대하게 배치되며 일측이나 타측에 각각 한 쌍의 후단 측면승강기(152,162)가 배치된다.
다수개의 제1트레이(120)와 다수개의 제2트레이(130)는 각각 도 4에서와 같이 이송물(101)의 일측과 타측을 지지하며, 트레이 지지판(121,131)과 한 쌍의 스톱퍼 블럭(122,132)을 포함하여 구성된다. 트레이 지지판(121,131)은 제1트레이(120)나 제2트레이(130)를 전반적으로 지지하며, 이송물(101)의 일측이나 타측의 하부와 접하여 이송물(101)을 지지한다. 한 쌍의 스톱퍼 블럭(122,132)은 각각 트레이 지지판(121,131)의 일측이나 타측에 서로 마주대하게 배치되어 이송물(101)의 끝단을 지지하며, 각각은 이송물(101)의 일측이나 타측의 끝단을 지지하기 위한 돌출부재(122a,132b)가 형성된다.
다수개의 중앙 트레이(140)는 각각 도 4에서와 같이 트레이 지지판(141)과 한 쌍의 스톱퍼 블럭(142,143)을 포함하여 구성된다. 트레이 지지판(141)은 중앙 트레이(140)을 전반적으로 지지하며 이송물(101)의 중앙의 하부와 접촉되어 이송물(101)을 지지한다. 한 쌍의 스톱퍼 블럭(142,143)은 각각 트레이 지지판(141)의 중앙의 일측이나 타측에 서로 마주대하게 배치되어 이송물(101)의 중앙을 지지한다.
다수개의 제1트레이(120), 다수개의 제2트레이(130) 및 다수개의 중앙 트레이(140)는 각각 베이스 프레임(110)의 길이방향(Y)으로는 일정한 간격으로 이격되게 배치되며, 베이스 프레임(110)의 폭방향(Y)으로는 다수개의 제1트레이(120) 중 하나의 중앙 트레이(140)의 일측에 다수개의 제1트레이(120) 중 하나의 제1트레이(120)가 이격되어 배치되며 타측에 다수개의 제2트레이(130) 중 하나의 제2트레이(130)가 이격되게 배치되어 하나의 제1트레이(120), 하나의 제2트레이(130) 및 하나의 중앙 트레이(140)가 하나 이송물(101)을 수납하게 배치된다. 여기서, 이송물(101)은 도 4에서와 같이 하부 케이스(101a), 전지셀(101b,101c) 및 상부 케이스(101d)가 해당되며, 전지셀(101b,101c)는 하측에 배치된 전지셀(101b)과 상측에 배치된 전지셀(101c)이고, 하측에 배치된 전지셀(101b)은 하부 케이스(101a)에 수납되며, 상측에 배치된 전지셀(101c)은 상부 케이스(101d)에 덮히도록 수납되어 하나의 하부 케이스(101a)와 하나의 상부 케이스(101d)에 복수개의 전지셀(101b,101c)이 조립된다. 즉, 베이스 프레임(110)의 폭방향(Y)으로 배치되는 하나의 제1트레이(120), 하나의 제2트레이(130) 및 하나의 중앙 트레이(140)는 각각 하나의 이송물(101)을 수납하며, 하나의 이송물(101)은 하부 케이스(101a), 하나의 전지셀(101b)이 수납된 하부 케이스(101a), 복수의 전지셀(101b,101c)이 수납된 하부 케이스(101a)이거나 하부 케이스(101a)의 상부에 상부 케이스(101d)가 배치된 것이다.
한 쌍의 측면 승강기(150,160)는 도 3 내지 도 6에서와 같이 한 쌍의 전단 측면승강기(151,161)와 한 쌍의 후단 측면승강기(152,162)를 포함하여 구성된다.
한 쌍의 전단 측면승강기(151,161)는 각각 베이스 프레임(110)의 일측에 베이스 프레임(110)의 폭방향(Y)으로 서로 마주대하게 배치되어 다수개의 제1트레이(120)나 다수개의 제2트레이(130)를 승하강시키며, 한 쌍의 후단 측면승강기(152,162)는 각각 베이스 프레임(110)의 길이방향(X)으로 한 쌍의 전단 측면승강기(151,161)와 각각 이격되고 베이스 프레임(110)의 폭방향(Y)으로는 서로 마주대하게 베이스 프레임(110)의 타측에 배치되어 다수개의 제1트레이(120)나 다수개의 제2트레이(130)를 승하강시킨다. 즉, 한 쌍의 전단 측면승강기(151,161) 중 하나의 전단 측면승강기(151)와 한 쌍의 후단 측면승강기(152,162) 중 하나의 후단 측면승강기(152)는 각각의 상부에 다수개의 제1트레이(120)가 나누어 배치되며, 한 쌍의 전단 측면승강기(151,161) 중 하나의 전단 측면승강기(161)와 한 쌍의 후단 측면승강기(152,162) 중 하나의 후단 측면승강기(162)는 각각의 상부에 다수개의 제2트레이(130)가 나누어 배치된다. 예를 들어 한 쌍의 전단 측면승강기(151,161) 중 하나의 전단 측면승강기(151)는 상부에 다수개의 제1트레이(120) 중 일부 제1트레이(120)들이 승하강되게 배치되며, 한 쌍의 후단 측면승강기(152,162) 중 하나의 후단 측면승강기(152)는 다수개의 제1트레이(120) 중 나머지 제1트레이(120)들이 승하강되게 배치된다. 한 쌍의 전단 측면승강기(151,161) 중 하나의 전단 측면승강기(161)는 다수개의 제2트레이(130) 중 일부 제2트레이(130)들이 승하강되게 배치되며, 한 쌍의 후단 측면승강기(152,162) 중 하나의 후단 측면승강기(162)는 다수개의 제2트레이(130) 중 나머지 제2트레이(130)들이 승하강되게 배치되어 이송물(101)의 작업 공정에 따라 개별적으로 승하강 동작되도록 한다.
한 쌍의 전단 측면승강기(151,161)와 한 쌍의 후단 측면승강기(152,162)는 서로 동일한 구성을 가지며, 각각의 상세한 구성은 도 5 내지 도 8에서와 같이, 승강판(11), 한 쌍의 LM 가이드(linear motion guide)(12,13) 및 실린더 이송기구(14)를 포함하여 구성된다.
승강판(11)은 베이스 프레임(110)의 상부에 베이스 프레임(110)의 길이방향(Y)으로 길게 배치되며 상부에 다수개의 제1트레이(120)나 다수개의 제2트레이(130)가 일정한 간격으로 이격되어 배치된다. 한 쌍의 LM 가이드(12,13)는 각각 베이스 프레임(110)의 일측이나 타측에 각각 배치된다. 즉, 베이스 프레임(110)의 한 쌍의 전단 측벽(112,113)이나 한 쌍의 후단 측벽(114,115)의 일측이나 타측에 각각 배치된다. 실린더 이송기구(14)는 한 쌍의 LM 가이드(12,13) 사이에 배치되어 승강판(11)을 한 쌍의 LM 가이드(12,13)를 따라 승하강시켜 승강판(11)에 배치되는 다수개의 제1트레이(120)나 다수개의 제2트레이(130)를 각각 승하강시킨다. 즉, 실린더 이송기구(14)는 보조 연결판(14a)을 개재하여 한 쌍의 전단 측벽(112,113)이나 한 쌍의 후단 측벽(114,115)에 배치되며, 승강판(11)은 한 쌍의 이송판(12a,13a)을 개재하여 한 쌍의 LM 가이드(12,13)와 연결되어 실린더 이송기구(14)의 업다운 동작에 의해 한 쌍의 이송판(12a,13a)이 각각 한 쌍의 LM 가이드(12,13)에 가이드되어 승하강되면 한 쌍의 이송판(12a,13a)의 이동에 연동되어 승하강하게 된다.
중앙 승강기(170)는 도 5 내지 도 8에서와 같이 전단 중앙승강기(171)와 후단 중앙승강기(172)를 포함하여 구성된다.
전단 중앙승강기(171)는 한 쌍의 전단 측면승강기(151,161) 사이에 배치되어 다수개의 중앙 트레이(140)를 승하강시키며, 후단 중앙승강기(172)는 전단 중앙승강기(171)와 이격되고 한 쌍의 후단 측면승강기(152,162) 사이에 배치되어 다수개의 중앙 트레이(140)를 승하강시킨다. 즉, 전단 중앙승강기(171)는 베이스 프레임(110)의 상부에 베이스 프레임(110)의 폭방향(Y)으로 한 쌍의 전단 측면승강기(151,161) 사이에 배치되어 다수개의 중앙 트레이(140)를 승하강시키며, 후단 중앙승강기(172)는 베이스 프레임(110)의 길이방향(X)으로 전단 중앙승강기(171)와 이격되고 베이스 프레임(110)의 폭방향(Y)으로 한 쌍의 후단 측면승강기(152,162) 사이에 배치되어 다수개의 중앙 트레이(140)를 승하강시킨다.
전단 중앙승강기(171)와 후단 중앙승강기(172)는 각각 중앙 트레이(140)를 승하강시 다수개의 중앙 트레이(140)를 동일한 개수로 나누어 배치된 상태에서 승하강시킨다. 예를 들어, 전단 중앙승강기(171)는 상부에 다수개의 중앙 트레이(140) 중 일부 중앙 트레이(140)들이 승하강되게 배치되며, 후단 중앙승강기(172)는 다수개의 중앙승강기(171) 중 나머지 중앙승강기(171)들이 승하강되게 배치된다. 이러한 전단 중앙승강기(171)와 후단 중앙승강기(172)는 각각 한 쌍의 전단 측면승강기(151,161)와 한 쌍의 후단 측면승강기(152,162) 사이에 배치되어 각각에 배치된 다수개의 중앙 트레이(140), 다수개의 제1트레이(120) 및 다수개의 제2트레이(130)가 각각 이송물(101)을 수납할 수 잇도록 한다. 즉, 전단 중앙승강기(171)와 후단 중앙승강기(172)에 각각 배치된 다수개의 중앙 트레이(140) 중 하나의 중앙 트레이(140)는 베이스 프레임(110)의 폭방향(Y)으로 일치되게 간격을 두고 배치된 한 쌍의 전단 측면승강기(151,161)에 각각 배치된 다수개의 제1트레이(120) 중 하나의 제1트레이(120) 및 한 쌍의 후단 측면승강기(152,162)에 각각 배치된 다수개의 제2트레이(130) 중 하나의 제2트레이(130)가 하나의 이송물(101)을 수납하게 된다.
전단 중앙승강기(171)와 후단 중앙승강기(172)는 각각 한 쌍의 전단 측면승강기(151,161)나 한 쌍의 후단 측면승강기(152,162) 사이에 배치되며, 승강바(21), 한 쌍의 LM 가이드(22,23) 및 실린더 이송기구(24)를 포함하여 구성된다. 이러한 전단 중앙승강기(171)와 후단 중앙승강기(172)는 서로 대칭이 되도록 동일하게 구성됨으로 각각의 상세한 설명은 전단 중앙승강기(171)를 이용해 설명하겠다.
승강바(21)는 다수개의 중앙 트레이(140)가 일정한 간격으로 이격되어 배치되며, 이러한 승강바(21)는 베이스 프레임(110)의 길이방향(X)을 따라 길게 배치되며 상부에 다수개의 중앙 트레이(140)가 일정한 간격으로 이격되게 배치된다.
한 쌍의 LM 가이드(22,23)는 각각 베이스 프레임(110)의 일측이나 타측에 각각 배치되고, 한 쌍의 고정판(22a,23a)에 의해 각각 트랜스퍼(180)의 상부에 고정 배치되며, 상부에 승강바(21)가 연결된 한 쌍의 이송판(22b,23b)의 승하강시 가이드한다. 여기서, 한 쌍의 LM 가이드(22,23), 한 쌍의 고정판(22a,23a) 및 한 쌍의 이송판(22b,23b)은 각각 서로 동일한 구성을 가지게 형성된다.
실린더 이송기구(24)는 한 쌍의 LM 가이드(22,23) 사이에 배치되어 승강바(21)를 한 쌍의 LM 가이드(22,23)를 따라 승하강시켜 승강바(21)에 배치되는 다수개의 중앙 트레이(140)를 승하강시킨다. 즉, 실린더 이송기구(24)는 베이스 프레임(110)의 길이방향(X)으로 서로 이격되어 배치된 한 쌍의 LM 가이드(22,23) 사이에 위치되게 트랜스퍼(180)의 상부에 배치되어 상부에 배치된 승강바(21)를 승하강시키며, 승강바(21)는 한 쌍의 LM 가이드(22,23)에 가이드되어 이동되는 한 쌍의 이송판(22b,23b)에 연결되어 한 쌍의 이송판(22b,23b)을 따라 가이드되어 승하강된다.
트랜스퍼(180)는 도 4 내지 도 6에서와 같이 한 쌍의 이송판(181,182), LM 가이드(183), 연결판(184) 및 볼스크류 이송기구(185)를 포함하여 구성된다.
한 쌍의 이송판(181,182)은 베이스 프레임(110)의 상부에 배치되며 상부에 전단 중앙승강기(171)나 후단 중앙승강기(172)가 배치된다. 즉, 한 쌍의 이송판(181,182)은 베이스 프레임(110)의 베이스 지지판(111)의 상부에 LM 가이드(183)를 개지하여 배치되며, 각각은 베이스 프레임(110)의 폭방향(Y)으로 한 쌍의 전단 측벽(112,113)과 한 쌍의 후단 측벽(114,115)의 사이에 위치되도록 배치된다. 예를 들어, 한 쌍의 이송판(181,182) 중 하나의 이송판(181)은 베이스 프레임(110)의 폭방향(Y)으로 한 쌍의 전단 측벽(112,113)의 내측에 위치되며 베이스 프레임(110)의 길이방향(X)으로 길게 배치된다. 한 쌍의 이송판(181,182) 중 다른 하나의 이송판(181)은 베이스 프레임(110)의 폭방향(Y)으로 한 쌍의 후단 측벽(114,115)의 내측에 위치되며 베이스 프레임(110)의 길이방향(X)으로 길게 배치된다.
LM 가이드(183)는 베이스 프레임(110)과 한 쌍의 이송판(181,182) 사이에 배치된다. 즉, LM 가이드(183)는 한 쌍의 전단 측벽(112,113)에서 한 쌍의 후단 측벽(114,115)까지 위치되게 베이스 지지판(111)의 상부에 베이스 프레임(110)의 길이방향(X)으로 길게 배치되어 한 쌍의 이송판(181,182)의 이동시 가이드하게 된다.
연결판(184)은 한 쌍의 이송판(181,182)의 일측이나 타측에 각각 연결되어 한 쌍의 이송판(181,182)이 LM 가이드(183)를 따라 이송시 동시에 연동되어 이송되도록 한다. 예를 들어, 연결판(184)은 타측이 한 쌍의 이송판(181,182) 중 하나의 이송판(181)의 상부 일측에 연결되며, 일측이 한 쌍의 이송판(181,182) 중 다른 하나의 이송판(182)의 상부 일측에 연결되어 하나의 이송판(181)을 볼스크류 이송기구(185)에 의해 이송 시 다른 하나의 이송판(182)이 연동되어 이송되도록 한다.
볼스크류 이송기구(185)는 한 쌍의 이송판(181,182) 중 하나와 연결되어 연결판(184)에 연결된 한 쌍의 이송판(181,182)을 LM 가이드(183)를 따라 일정한 간격으로 왕복 이송시킨다. 예를 들어, 볼스크류 이송기구(185)는 한 쌍의 이송판(181,182) 중 한 쌍의 볼스크류 연결판(185a,185b)에 의해 연결되는 하나의 이송판(181)을 일정한 간격, 즉 피치 이송시킴에 의해 하나의 이송판(181)과 연결판(184)으로 연결된 다른 하나의 이송판(182)이 연동되어 피치 이송되도록 한다. 이와 같이 볼스크류 이송기구(185)는 한 쌍의 이송판(181,182)을 LM 가이드(183)를 따라 일정한 간격으로 왕복 이송 즉, 피치 이송시킴으로써 이송물(101)를 피치 이송시킨다. 여기서, 한 쌍의 볼스크류 연결판(185a,185b)은 각각 하부가 볼스크류 이송기구(185)와 연결되며 상부는 베이스프레임(110)의 베이스 지지판(111)의 일측에 서로 이격되게 길이방향(X)을 길게 형성된 한 쌍의 장공(111a,111b)이 관통하여 삽입된 상태에서 한 쌍의 이송판(181,182) 중 하나의 이송판(181)에 각각 연결된다.
전술한 전지셀 인덱스 장치는 도 1 내지 도 3에서와 같이 한 쌍의 측면 정렬부재(190), 한 쌍의 리드측 정렬부재(200), 절연 유닛(210) 및 제어기(220)을 포함하여 구성된다.
한 쌍의 측면 정렬부재(190,190a)는 각각 도 3 내지 도 5에서와 같이 다수개의 제1트레이(120)와 다수개의 제2트레이(130)의 일측이나 타측의 끝단에 각각 배치된다. 즉, 한 쌍의 측면 정렬부재(190,190a)는 다수개의 제1트레이(120) 중 하나의 제1트레이(120)의 일측의 끝단이나 다수개의 제2트레이(130) 중 하나의 제2트레이(130)의 타측의 끝단마다 각각 베이스 프레임(110)의 길이방향(X)으로 서로 이격되어 배치되어 이송물(101)의 일측이나 타측의 측면을 푸시함에 의해 이송물(101)이 제1트레이(120)이나 제2트레이(130)에 수납되도록 정렬한다. 여기서, 이송물(101)의 일측이나 타측의 측면은 이송물(101)을 베이스 프레임(110)의 길이방향(Y)에서 바라본 상태를 나타낸다.
한 쌍의 측면 정렬부재(190,190a)는 각각 보조연결판(191), 이송판(192), 정렬블럭(193) 및 실린더 이송기구(194)를 포함하여 구성된다.
보조연결판(191)은 한 쌍의 전단 측면승강기(151,161)나 한 쌍의 후단 측면승강기(152,162)의 한 쌍의 승강판(11) 중 하나의 승강판(11)의 하부에 각각 연결되며, 이송판(192)은 보조연결판(191)의 일측에 배치된다. 정렬블럭(193)은 이송판(192)의 상부에 연결되며, 실린더 이송기구(194)는 보조연결판(191)과 이송판(192) 사이에 배치되어 이송판(192)에 연결된 정렬블럭을 이송물(101)의 측면의 일측이나 타측을 푸시하여 이송물(101)이 제1트레이(120)나 제2트레이(130)에 정렬되도록 하여 이송물(101)이 제1트레이(120)나 제2트레이(130)에 수납되도록 한다.
한 쌍의 리드측 정렬부재(200)는 도 1 및 도 2에서와 같이 다수개의 제1트레이(120)와 다수개의 제2트레이(130)의 각각의 일측이나 타측의 끝단에 배치된다. 즉, 한 쌍의 리드측 정렬부재(200)는 다수개의 제1트레이(120) 중 하나의 제1트레이(120)의 일측의 끝단이나 다수개의 제2트레이(130) 중 하나의 제2트레이(130)의 타측의 끝단마다 각각 베이스 프레임(110)의 길이방향(X)으로 서로 이격되어 배치되어 이송물(101)의 일측이나 타측의 정면을 푸시함에 의해 이송물(101)이 제1트레이(120)이나 제2트레이(130)에 수납되도록 정렬한다. 여기서, 이송물(101)의 일측이나 타측의 정면은 베이스 프레임(110)의 폭방향(Y)으로 바라본 상태를 나타낸다. 이러한 한 쌍의 리드측 정렬부재(200)는 각각 동일한 구성을 가지며, 도 9 및 도 10에서와 같이 수직 프레임(201), 푸시 부재(202) 및 실린더 이송기구(203)를 포함하여 구성된다. 수직 프레임(201)은 제1트레이(120)나 제2트레이(130)의 일측이나 타측에 끝단과 이격되어 배치되며, 푸시 부재(202)는 수직 프레임(201)의 상부에 배치된다. 실린더 이송기구(203)는 수직 프레임(201)과 푸시 부재(202) 사이에 배치되어 푸시 부재(202)를 이송물(101)로 이송시켜 이송물(101)이 제1트레이(120)나 제2트레이(130)에 정렬되어 수납되도록 한다.
푸시 부재(202)의 일 실시예는 도 9에서와 같이 이송 블럭(202a)과 한 쌍의 푸시 블럭(202b,202c)을 포함하여 구성된다. 이송 블럭(202a)은 실린더 이송기구(203)에 연결되어 실린더 이송기구에 의해 이송되며, 한 쌍의 푸시 블럭(202b,202c)은 이송 블럭(202a)의 일측과 타측에 서로 이격되게 연결되어 이송 블럭(202a)의 이송에 연동되어 이송물(101)을 푸시하여 이송물(101)이 제1트레이(120)나 제2트레이(130)에 정렬되어 수납되도록 한다.
푸시 부재(202)의 다른 실시예는 도 10에서와 같이 이송 블럭(202a), 한 쌍의 푸시 블럭(202b,202c) 및 탄성부재(202d)를 포함하여 구성된다. 이송 블럭(202a)과 한 쌍의 푸시 블럭(202b,202c)은 각각 도 9에 도시된 이송 블럭(202a)과 한 쌍의 푸시 블럭(202b,202c)과 동일한 구성되고 동작됨으로 설명을 생략하며, 탄성부재(202d)는 이송 블럭(202a)과 한 쌍의 푸시 블럭(202b,202c) 사이에 연결되어 한 쌍의 푸시 블럭(202b,202c)으로 탄성력을 제공하여 이송물(101)이 제1트레이(120)나 제2트레이(130)에 정렬되어 수납되도록 이송물(101)을 푸시시 충격완화되도록 한다.
절연 유닛(210)은 도 1 및 도 2에서와 같이 한 쌍의 전단 측면승강기(151,161)와 한 쌍의 후단 측면승강기(152,162)의 일측에 각각 이 포함된다. 절연 유닛(210)은 한 쌍의 구비되며, 한 쌍의 절연 유닛(210)은 각각 전단 측면승강기(151,161)와 한 쌍의 후단 측면승강기(152,162)의 일측에 배치되며, 이송물(101)과 이송물(101) 사이에 삽입되어 이송시켜 이송물(101)과 이송물(101) 사이가 절연되도록 한다. 이러한 절연 유닛(210)은 한 쌍의 수직 프레임(211,212), 절연판(213) 및 실린더 이송기구(214)를 포함하여 구성된다.
한 쌍의 수직 프레임(211,212)은 한 쌍의 전단 측면승강기(151,161)나 한 쌍의 후단 측면승강기(152,162)의 일측에 서로 이격되게 배치된다. 예를 들어, 한 쌍의 수직 프레임(211,212)은 베이스 프레임(110)의 길이방향(X)으로 서로 이격되며 베이스 프레임(110)의 폭방향(Y)으로 전단 측면승강기(161)의 일측과 이격되어 배치되고, 한 쌍의 수직 프레임(211,212)은 또한 베이스 프레임(110)의 길이방향(X)으로 서로 이격되며 베이스 프레임(110)의 폭방향(Y)으로 후단 측면승강기(162)의 일측과 이격되어 배치된다.
절연판(213)은 한 쌍의 수직 프레임(211,212) 상부에 일측과 타측이 연결되며, 실린더 이송기구(214)는 수직 프레임(211,212)과 절연판(213) 사이에 배치되어 절연판(213)을 이송물(101)과 이송물(101) 사이에 삽입되도록 이송시켜 이송물(101)과 이송물(101) 사이가 절연판(213)에 의해 절연되도록 한다. 예를 들어, 실린더 이송기구(214)는 이송물(101)이 전지셀이고, 도 4에서와 같이 두 개의 전지셀이 겹처서 이송되며 각각의 전기셀에 구비되는 리드(101a,101b)가 서로 오픈(open)되어야 하는 경우에 각각의 전기셀에 구비되는 리드(101a,101b) 사이로 절연판(213)을 삽입시켜 절연판(213)에 의해 리드(101a,101b) 사이가 절연된 상태에서 피치 이송되도록 한다.
제어기(220)는 도 1에서와 같이 본 발명의 전지셀 인덱스 장치를 전반적으로 제어하며, 이송물(101)을 일정한 간격 즉, 피치 이송시키기 위해 먼저, 한 쌍의 전단 측면승강기(151,161)나 한 쌍의 후단 측면승강기(152,162)와전단 중앙승강기(171)나 후단 중앙승강기(172)를 업시켜 승강시킨다. 예를 들어, 한 쌍의 전단 측면승강기(151,161)와 중앙승강기(171)의 상부에 배치된 제1트레이(120)와 제2트레이(130) 및 중앙 트레이(140)를 이송시키는 경우에 한 쌍의 전단 측면승강기(151,161)와 중앙승강기(171)를 모두 승강시켜 업시킨다. 여기서, 제1트레이(120)와 제2트레이(130) 및 중앙 트레이(140)는 베이스 프레임(110)의 폭방향(Y)으로 배치되어 하나의 이송물(101)이 수납되게 배치된 것이다.
제어기(220)는 한 쌍의 전단 측면승강기(151,161)와 중앙승강기(171)가 모두 승강되어 업(up)된 상태에서 제1트레이(120)와 제2트레이(130) 및 중앙 트레이(140)에 이송물(101)에 수납되면 한 쌍의 전단 측면승강기(151,161)을 하강시켜 다운(down)시킴에 의해 이송물(101)은 제1트레이(120)와 제2트레이(130)에 수납된 상태가 해제되고 중앙 트레이(140)에 지지된 상태로 수납된다. 한 쌍의 전단 측면승강기(151,161)가 다운되면 제어기(220)는 트랜스퍼(180)의 볼스크류 이송기구(185)를 구동시켜 한 쌍의 이송판(181,182)이 LM 가이드(183)에 가이드되어 일정한 간격 즉, 피치 이송되도록 하여 한 쌍의 이송판(181,182) 중 이송판(181)의 상부에 배치된 중앙승강기(171)에 배치되며 이송물(101)이 수납된 중앙 트레이(140)가 한 피치이송된다. 여기서, 한 피치는 이송물(101)이 수납된 제1트레이(120)와 제2트레이(130)와 베이스 프레임(110)의 길이방향(X)으로 인접되게 배치된 제1트레이(120)와 제2트레이(130)가 배치된 위치를 나타낸다. 중앙 트레이(140)가 한 피치이송되면 제어기(220)는 다시 중앙승강기(171)를 하강시켜 다운시켜 중앙 트레이(140)에서 이송물(101)의 수납상태를 해제시킨 후 중앙 트레이(140)를 피치 이송한 반대 방향으로 한 피치 재이송시켜 중앙 트레이(140)를 원위치로 복귀시킨다. 제어기(220)는 이러한 동작을 연속저긍로 제어하여 이송물(101)을 이송하며, 이송물(101)의 이송을 정렬하거나 절연시키기 위해 측면 정렬부재(190), 한 쌍의 리드측 정렬부재(200) 및 절연 유닛(210)을 제어하게 되고, 측면 정렬부재(190), 한 쌍의 리드측 정렬부재(200) 및 절연 유닛(210)의 상세 구성이나 동작은 전술하였음으로 생략하며, 이송물(101)을 피치 이송이 가능하도로 함으로써 이송물(101)이 절곡 작업으로 서로 체결되는 상부 케이스와 하부 케이스를 이용해 전지셀을 자동으로 조립 작업 시 상부 케이스, 하부 케이스 및 전지젤을 인덱스하여 정밀하게 이송시킬 수 있으며, 절곡 작업으로 서로 체결되는 상부 케이스와 하부 케이스의 구성은 공지된 기술이 적용됨으로 설명을 생략한다.
본 발명의 전지셀 인덱스 장치는 배터리나 커패시터 셀의 제조 산업 분야에 적용할 수 있다.
110: 베이스 프레임 111: 베이스 지지판
112,113: 전단 측벽 114,115: 후단 측벽
120: 제1트레이 130: 제2트레이
140: 중앙 트레이 121,131,141: 트레이 지지판
122,132,142: 스톱퍼 블럭 150,160: 측면 승강기
151,161: 전단 측면승강기 152,162: 후단 측면승강기
170: 중앙 승강기 171: 전단 중앙승강기
172: 후단 중앙승강기 180: 트랜스퍼
181,182: 이송판 183: LM 가이드
184: 연결판 185: 볼스크류 이송기구
190,190a: 측면 정렬부재 200: 리드측 정렬부재
210: 절연 유닛 220: 제어기

Claims (14)

  1. 베이스 지지판과, 상기 베이스 지지판의 일측에 서로 마주대하게 배치되며 일측이나 타측에 각각 한 쌍의 전단 측면승강기가 배치되는 한 쌍의 전단 측벽과, 상기 한 쌍의 전단 측벽과 이격되게 상기 베이스 지지판의 타측에 서로 마주대하게 배치되며 일측이나 타측에 각각 한 쌍의 후단 측면승강기가 배치되는 한 쌍의 후단 측벽을 포함하는 베이스 프레임;
    상기 베이스 프레임의 상부에 각각 일정한 간격으로 이격되게 배치되어 이송물의 일측을 지지하는 다수개의 제1트레이;
    상기 베이스 프레임의 상부에 상기 제1트레이와 각각 마주대하게 일정한 간격으로 이격되게 배치되어 상기 이송물의 타측을 지지하는 다수개의 제2트레이;
    상기 제1트레이와 상기 제2트레이 사이에 각각 배치되어 상기 이송물의 일측과 타측 사이를 지지하는 다수개의 중앙 트레이;
    상기 베이스 프레임의 일측에 서로 마주대하게 배치되어 상기 다수개의 제1트레이나 상기 다수개의 제2트레이를 승하강시키는 한 쌍의 측면 승강기;
    상기 한 쌍의 측면 승강기 사이에 배치되어 상기 다수개의 중앙 트레이를 승하강시키는 중앙 승강기; 및
    상기 베이스 프레임의 상부에 배치되어 상기 중앙 승강기를 일정한 간격으로 왕복 이송시키는 트랜스퍼;를 포함하고,
    상기 한 쌍의 측면 승강기는 한 쌍의 전단 측면승강기와, 상기 한 쌍의 전단 측면승강기와 각각 이격되게 배치된 한 쌍의 후단 측면승강기를 포함하며,
    상기 중앙 승강기는 전단 중앙승강기와, 상기 전단 중앙승강기와 이격되게 배치된 후단 중앙승강기를 포함하고,
    상기 트랜스퍼는 상기 베이스 프레임의 상부에 배치되며 상부에 상기 전단 중앙승강기나 상기 후단 중앙승강기가 배치되는 한 쌍의 이송판과, 상기 베이스 프레임과 상기 한 쌍의 이송판 사이에 각각 배치되는 LM 가이드와, 상기 한 쌍이 이송판의 일측이나 타측에 각각 연결되는 연결판과, 상기 한 쌍의 이송판 중 하나와 연결되어 연결판에 연결된 한 쌍의 이송판을 LM 가이드를 따라 일정한 간격으로 왕복 이송시키는 볼스크류 이송기구를 포함하는 전지셀 인덱스 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이송물은 하부 케이스, 전지셀 및 상부 케이스인 전지셀 인덱스 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 다수개의 제1트레이와 상기 다수개의 제2트레이는 각각 트레이 지지판; 및
    상기 트레이 지지판의 일측이나 타측에 서로 마주대하게 배치되어 이송물의 끝단을 지지하는 한 쌍의 스톱퍼 블럭을 포함하며,
    상기 한 쌍의 스톱퍼 블럭은 각각 이송물의 일측이나 타측의 끝단을 지지하기 위한 돌출부재가 형성되는 전지셀 인덱스 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 다수개의 중앙 트레이는 각각 트레이 지지판; 및
    상기 트레이 지지판의 중앙의 일측이나 타측에 서로 마주대하게 배치되어 이송물의 중앙을 지지하는 한 쌍의 스톱퍼 블럭을 포함하는 전지셀 인덱스 장치.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 전단 측면승강기와 상기 한 쌍의 후단 측면승강기는 각각 상기 베이스 프레임의 상부에 배치되어 다수개의 제1트레이나 상기 다수개의 제2트레이가 일정한 간격으로 이격되어 배치되는 승강판;
    상기 베이스 프레임의 일측이나 타측에 각각 배치되는 한 쌍의 LM 가이드; 및
    상기 한 쌍의 LM 가이드 사이에 배치되어 상기 승강판을 상기 한 쌍의 LM 가이드를 따라 승하강시켜 승강판에 배치되는 다수개의 제1트레이나 상기 다수개의 제2트레이를 승하강시키는 실린더 이송기구를 포함하는 전지셀 인덱스 장치.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 전단 중앙승강기와 상기 후단 중앙승강기는 각각 상기 한 쌍의 전단 측면승강기나 상기 한 쌍의 후단 측면승강기 사이에 배치되며 다수개의 중앙 트레이가 일정한 간격으로 이격되어 배치되는 승강바;
    상기 베이스 프레임의 일측이나 타측에 각각 배치되는 한 쌍의 LM 가이드; 및
    상기 한 쌍의 LM 가이드 사이에 배치되어 상기 승강바를 상기 한 쌍의 LM 가이드를 따라 승하강시켜 승강바에 배치되는 다수개의 중앙 트레이를 승하강시키는 실린더 이송기구를 포함하는 전지셀 인덱스 장치.
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서,
    상기 전지셀 인덱스 장치는 다수개의 제1트레이와 상기 다수개의 제2트레이의 각각의 일측이나 타측의 끝단에 각각 한 쌍의 측면 정렬부재가 포함되며, 상기 한 쌍의 측면 정렬부재는 각각 한 쌍의 전단 측면승강기나 상기 한 쌍의 후단 측면승강기의 한 쌍의 승강판의 하부에 각각 연결되는 보조연결판과, 상기 보조연결판의 일측에 배치되는 이송판과, 상기 이송판의 상부에 연결되어 정렬블럭과, 상기 보조연결판과 상기 이송판 사이에 배치되어 이송판에 연결된 상기 정렬블럭을 이송물의 측면의 일측이나 타측을 푸시하여 이송물이 제1트레이나 제2트레이에 정렬되도록 하는 실린더 이송기구를 포함하는 전지셀 인덱스 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 전지셀 인덱스 장치는 상기 다수개의 제1트레이와 상기 다수개의 제2트레이의 각각의 일측이나 타측의 끝단이에 한 쌍의 리드측 정렬부재가 포함되며, 상기 한 쌍의 리드측 정렬부재는 제1트레이나 제2트레이의 일측이나 타측에 각각 이격되어 배치되는 수직 프레임과, 상기 수직 프레임의 상부에 배치되는 푸시 부재와, 상기 수직 프레임과 상기 푸시 부재 사이에 배치되어 상기 푸시 부재를 이송물로 이송시켜 이송물이 제1트레이나 제2트레이에 정렬되어 수납되도록 하는 실린더 이송기구를 포함하며, 상기 푸시 부재는 상기 실린더 이송기구에 연결되어 실린더 이송기구에 의해 이송되는 이송 블럭과, 상기 이송 블럭의 일측과 타측에 서로 이격되게 연결되어 이송 블럭의 이송에 연동되어 이송물을 푸시하는 한 쌍의 푸시 블럭을 포함하는 전지셀 인덱스 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 푸시 부재는 상기 실린더 이송기구에 연결되어 실린더 이송기구에 의해 이송되는 이송 블럭과, 상기 이송 블럭의 일측과 타측에 서로 이격되게 연결되어 이송 블럭의 이송에 연동되어 이송물을 푸시하는 한 쌍의 푸시 블럭과, 상기 이송 블럭과 상기 한 쌍의 푸시 블럭 사이에 연결되어 한 쌍의 푸시 블럭으로 탄성력을 제공하는 탄성부재를 포함하는 전지셀 인덱스 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 전지셀 인덱스 장치는 상기 한 쌍의 전단 측면승강기와 상기 한 쌍의 후단 측면승강기의 일측에 각각 절연 유닛이 포함되며, 상기 절연 유닛은 상기 한 쌍의 전단 측면승강기나 상기 한 쌍의 후단 측면승강기의 일측에 서로 이격되게 배치되는 한 쌍의 수직 프레임과, 상기 한 쌍의 수직 프레임의 상부에 일측과 타측이 연결되는 절연판과, 상기 수직 프레임과 상기 절연판 사이에 배치되어 절연판을 이송물과 이송물 사이에 삽입되도록 이송시켜 이송물과 이송물 사이가 절연판에 의해 절연되도록 하는 실린더 이송기구를 포함하는 전지셀 인덱스 장치.
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