KR102252983B1

KR102252983B1 - 레이저 노칭기의 스크랩 배출 컨베이어 및 스크랩 배출방법

Info

Publication number: KR102252983B1
Application number: KR1020200047438A
Authority: KR
Inventors: 김종성; 고강호; 김성문
Original assignee: 주식회사 엠플러스
Priority date: 2020-04-20
Filing date: 2020-04-20
Publication date: 2021-05-17
Also published as: US20230150068A1; WO2021215731A1

Abstract

본 발명은 레이저 노칭기의 스크랩 배출 컨베이어를 제공하는 것을 목적으로 하는 것으로, 본 발명의 구성은 컨베이어(20); 상기 컨베이어(20)로 지나가는 극판(2)에 탭(2C)을 형성할 때에 생긴 스크랩(2S)을 상기 컨베이에서 석션하도록 상기 컨베이어(20)에 연결된 석션 덕트(32); 상기 컨베이어(20)에서 스크랩(2S)을 흡입하여 배출되도록 하는 스크랩 배출홀(54);을 포함하고, 상기 컨베이어(20)는, 컨베이어 바디(22); 상기 컨베이어 바디(22)의 상하면으로 지나가도록 무한궤도 운동하는 컨베이어 벨트(24);를 포함하고, 상기 컨베이어 바디(22)는 진공 섹터(22VS)와 진공 해제 섹터(22RS)를 구비하며, 상기 진공 섹터(22VS)는 상기 컨베이어 바디(22)의 내부 공간부에서 상기 컨베이어 바디(22)의 저면으로 연통된 진공 석션홀을 구비하도록 구성되고, 상기 진공 해제 섹터(22RS)의 하부에 상기 스크랩 배출홀(54)이 배치된 것을 특징으로 한다.

Description

레이저 노칭기의 스크랩 배출 컨베이어 및 스크랩 배출방법{Laser notcing machine scrap drainage conveyor and scrap drainage method}

본 발명은 레이저 노칭기의 스크랩 배출 컨베이어 및 스크랩 배출방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 극판의 연속 이송 과정에서 레이저 노칭으로 탭을 형성하고 생긴 스크랩을 원활하게 배출할 수 있는 새로운 구성의 레이저 노칭기의 스크랩 배출 컨베이어 및 스크랩 배출방법에 관한 것이다.

이차 전지는 복수개의 양극판과 음극판 사이에 복수개의 세퍼레이터를 적층하여 만드는 것이 일반적이다. 이차 전지의 제조 공정 중에서 한쪽 와인딩롤에 롤형태로 와인딩되어 있는 리일 극판(연속으로 이어진 극판으로서, 이하에서는 편의상 리일 극판을 극판이라 칭함)을 사용하여 이차전지를 제조하게 된다. 상기 극판은 얇은 알루미늄이나 구리 포일에 활물질을 코팅하여 한쪽 단부에 활물질 코팅이 이루어지지 않고 노출된 무지부와 활물질 코팅부가 구비된 것으로, 상기 한쪽의 언와인딩롤에 와인딩되어 있는 극판을 다른 쪽 와인딩롤에 롤형태로 와인딩하면서 노칭 가공을 통하여 탭을 형성하는 등의 작업을 한다. 극판에서 활물질이 양면에 코팅된 활물질 코팅부(2A)와 한쪽 단부(상단부 또는 하단부)에는 활물질의 코팅이 되지 않고 노출된 무지부가 형성된 극판을 이송라인에서 이송시키면서 상기 탭을 형성하는 공정(노칭 공정)을 수행하고, 상기 탭이 형성된 극판을 와인딩하여 양극판과 음극판 사이에 세퍼레이터를 개재시키는 방식이나 극판을 일정한 면적으로 절단하여 양극판과 음극판 사이에 세퍼레이터를 개재시켜서 적층하는 방식으로 이차전지를 제조한다. 이차전지의 제조를 위해서 극판에 레이저 노칭기를 이용하여 스크랩을 따냄으로써 극판의 무지부에 탭을 형성하는 노칭 공정(커팅 공정)이 있다.

한편, 레이저로 극판에 일정 간격으로 탭을 형성하고 남는 부분은 스크랩이 된다. 띠형상의 스크랩은 외부로 배출된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 기존의 스크랩 배출 방식은 극판(2)의 아래에 스탠드(110)를 설치하고, 스탠드(110)에는 레이저 경로용 슬릿(112)과 스크랩 배출홀(114)을 형성하여, 상기 레이저가 레이저 경로용 슬릿(112)을 따라 가면서 극판(2)의 무지부(2B)에 일정 간격으로 탭(2C)을 형성하고, 스크랩 배출홀(114)에서는 공기 석션에 의해서 스크랩(2S)을 석션하여 배출하도록 구성된다.

이송 경로를 따라 연속으로 극판(2)이 지나갈 때에 레이저 노칭기에서 조사하는 레이저로 극판(2)의 무지부를 커팅하여 극판(2)에 일정 간격으로 탭(2C)을 형성한다. 극판(2)을 연속적으로 이송시키면서 극판(2)의 무지부와 코팅부의 일부를 레이저 절단하여 극판(2)의 무지부에 일정 간격으로 탭(2C)을 형성하게 되는데, 이처럼 극판(2)이 연속적으로 이동하면서 레이저 노칭기로 탭(2C)을 형성하는 레이저 커팅 과정(레이저 노칭 과정)을 설명하면 다음과 같다.

극판(2)은 정속으로 이송하면서 레이저 노칭기의 레이저가 커팅하는 과정은 진입시 커팅 과정, 코팅부 커팅 과정, 탈출시 커팅 과정으로 분류된다. 도 3 참조.

진입시 커팅 과정에서는 레이저가 극판(2)의 이송 방향을 따라 가면서 이동하되 경사진 방향으로 따라가면서 극판(2)의 무지부(2B)와 코팅부의 일부를 절단한다. 극판(2)은 정속으로 이동하고 레이저는 극판(2)의 이송 방향으로 경사지게 따라가서 이동하면서 커팅을 하기 때문에 진입부에서 극판(2)의 무지부(2B)가 직각 방향으로 커팅된다. 극판(2)은 정속으로 이동하고 레이저는 극판(2)의 이송 방향으로 경사지게 따라가서 이동하면서 커팅을 하게 되면 극판(2)에 대한 레이저의 상대 속도가 90°를 이루므로, 진입부에서 극판(2)의 무지부(2B)가 직각으로 커팅된다. 도 4 참조.

코팅부 커팅 과정에서는 극판(2)이 정속으로 이동하고 레이저는 극판(2)의 이동 방향과 반대 방향으로 이동하면서 코팅부의 일부를 커팅한다. 코팅부 커팅 과정에서는 극판(2)과 코팅부의 일부가 극판(2)의 길이 방향(즉, 극판(2)의 이동 방향)으로 커팅된다. 도 5 참조.

탈출시 커팅 과정에서는 레이저가 극판(2)의 이송 방향과 반대 방향으로 이동하되 경사진 방향으로 이동하면서 극판(2)의 무지부(2B)와 코팅부의 일부를 절단한다. 극판(2)은 정속으로 이동하고 레이저는 극판(2)의 이송 방향과 반대 방향으로 경사지게 이동하면서 커팅을 하기 때문에 탈출부에서 극판(2)의 무지부(2B)가 직각 방향으로 커팅된다. 극판(2)은 정속으로 이동하고 레이저는 극판(2)의 이송 방향과는 반대 방향으로 경사지게 따라가서 이동하면서 커팅을 하게 되면 극판(2)에 대한 레이저의 상대 속도가 90°를 이루므로, 탈출부에서 극판(2)의 무지부(2B)가 직각으로 커팅된다. 도 6 참조.

결국, 극판(2)은 이송 방향으로 정속 이동하면서 레이저는 제1경사 방향(D1), 길이 방향(D2), 제2경사 방향(D3)으로 이동하면서 커팅 작업이 이루어지므로, 극판(2)의 무지부(2B)에 일정 간격으로 복수개의 탭(2C)이 형성된다. 도 7 참조.

그런데, 기존 방식의 경우 스크랩 배출이 어렵고 극판 위로 날리는 현상이 많이 발생되는 문제가 있고, 극판의 속도에 너무 민감하며, 극판의 속도, 스크랩의 사이즈에 따라 스크랩 배출홀의 사이즈 및 위치를 조정해야 하는 문제가 있다.

또한, 스크랩 석션 유량을 크게 하면 극판의 탭이 빨려 들어가서 구겨지는 현상이 발생하는 문제가 생긴다. 극판의 탭이 빨려 들어가서 구겨지면 극판의 불량이 발생할 뿐만 아니라 탭 형성 과정과 석션 과정을 멈추고 다시 셋팅한 다음에 작업을 재개해야 하므로, 작업 능률과 생산성 측면에서 아주 바람직하지 못하다.

한국공개특허 제10-2015-0086042호(2015년07월27일 공개) 한국등록특허 제10-0637505호(2006년10월16일 등록) 한국공개특허 제10-1998-026160호(1998년07월15일 공개) 한국등록특허 제10- 1108118호(2012년01월13일 등록)

본 발명은 전술한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 개발된 것으로, 본 발명의 목적은 극판의 연속 이송 과정에서 레이저 노칭으로 탭을 형성하고 생긴 스크랩을 원활하게 배출할 수 있는 새로운 구성의 레이저 노칭기의 스크랩 배출 컨베이어 및 스크랩 배출방법을 제공하고자 하는 것이다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의하면, 컨베이어; 상기 컨베이어로 지나가는 극판에 탭을 형성할 때에 생긴 스크랩을 상기 컨베이에서 석션하도록 상기 컨베이어에 연결된 석션부; 상기 컨베이어에서 스크랩을 석션하여 배출되도록 하는 스크랩 배출홀;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 레이저 노칭기의 스크랩 배출 컨베이어가 제공된다.

상기 컨베이어는, 컨베이어 바디; 상기 컨베이어 바디의 상하면으로 지나가도록 무한궤도 운동하는 컨베이어 벨트;를 포함하고, 상기 극판이 지나가는 이송 경로에는 진공 섹터가 구비되며, 상기 진공 섹터는 상기 컨베이어 바디의 내부 공간부에서 상기 컨베이어 바디의 저면으로 연통된 진공 석션홀을 구비하도록 구성되고, 상기 컨베이어 벨트의 하부에는 상기 스크랩 배출홀이 배치되며, 상기 석션부는 상기 컨베이어 바디 내부의 공간부와 연통된 석션 덕트로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 컨베이어 바디의 상기 진공 섹터에는 내부의 진공압 공간부에서 저면으로 연통된 복수개의 진공홀이 구비되고, 상기 컨베이어 벨트에는 상기 진공홀과 연통된 복수개의 진공 흡착홀이 구비되어, 상기 컨베이어 바디의 상기 진공 섹터에서는 극판에 탭을 형성하고 생긴 스크랩을 석션하여 상기 컨베이어 바디의 하면으로 지나가는 상기 컨베이어 벨트에 상기 스크랩이 진공압으로 밀착되도록 하고, 상기 진공 해제 섹터에서 진공압이 해제되어, 상기 스크랩 배출홀로 상기 스크랩을 석션하여 배출되도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기 컨베이어 바디의 내부 공간부 전체가 진공 섹터로 구성되고, 상기 진공 섹터에는 내부의 진공압 공간부에서 저면으로 연통된 복수개의 진공홀이 구비되고, 상기 컨베이어 벨트에는 상기 진공홀과 연통된 복수개의 진공 흡착홀이 구비되어, 상기 컨베이어 바디의 상기 진공 섹터에서는 극판에 탭을 형성할 때에 생긴 스크랩을 석션하여 상기 컨베이어 바디의 하면으로 지나가는 상기 컨베이어 벨트에 상기 스크랩이 진공압으로 밀착되도록 하고, 상기 극판과 상기 스크랩이 상기 진공 섹터를 지나온 위치에서 자동으로 진공이 해제되어, 상기 스크랩 배출홀로 상기 스크랩을 흡입하여 배출시키는 것을 특징으로 한다.

상기 스크랩이 상기 진공 섹터를 지나온 위치의 아래에 스크랩 배출용 덕트가 구비되고, 상기 스크랩 배출용 덕트 내부에 상기 스크랩 배출홀이 구비된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 컨베이어로 지나가는 극판에 탭을 형성할 때에 생긴 스크랩을 상기 컨베이어의 진공 섹터에서 진공압으로 석션하여 상기 컨베이어의 하부에 흡착하는 스크랩 석션 단계; 상기 컨베이어의 진공 해제 섹터로 상기 스크랩을 이송하는 스크랩 이송 단계; 상기 진공 해제 섹터 아래의 스크랩 배출홀에서 석션하여 상기 스크랩을 배출하는 스크랩 배출 단계;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 레이저 노칭기용 컨베이어의 스크랩 배출방법이 제공된다.

본 발명은 극판에 탭을 형성하고 생긴 스크랩 배출이 손쉽게 이루어지고 스크랩이 극판 위로 날리는 현상이 발생되는 문제를 해결하며, 극판의 속도, 스크랩의 사이즈에 따라 스크랩 배출홀의 사이즈 및 위치를 조정해야 하는 문제를 해결하며, 극판의 탭이 스크랩 배출홀로 빨려 들어가서 구겨지는 현상이 발생되는 경우를 미연에 방지하는 등의 여러 가지 유용한 효과가 있다.

도 1은 종래 스크랩 배출 방식을 보여주는 사시도
도 2는 종래 스크랩 배출 방식을 보여주는 단면도
도 3은 극판에 탭을 형성하도록 레이저 커팅하는 과정을 개념적으로 보여주는 평면도
도 4는 극판은 정속으로 이동시키면서 진입부에서 레이저 커팅하는 과정을 보여주는 도면
도 5는 극판은 정속으로 이동시키면서 극판의 길이 방향으로 레이저 커팅하는 과정을 보여주는 도면
도 6은 극판은 정속으로 이동시키면서 극판의 탈출부에서 레이저 커팅하는 과정을 보여주는 도면
도 7은 정속으로 이동하는 극판에 탭을 형성하도록 레이저의 이동 경로를 보여주는 도면
도 8은 본 발명에 의한 레이저 노칭기의 스크랩 배출 컨베이어의 사시도
도 9는 도 8에 도시된 레이저 노칭기의 스크랩 배출 컨베이어에 의해 스크랩을 배출하는 과정을 정면에서 보여주는 도면
도 10은 도 8에 도시된 레이저 노칭기의 스크랩 배출 컨베이어에 의해 스크랩을 배출하는 과정을 하부에서 보여주는 도면
도 11은 본 발명에 의한 레이저 노칭기의 스크랩 배출 컨베이어에 의해 스크랩 배출용 덕트의 스크랩 배출홀로 스크랩을 에어 석션하여 배출하는 과정을 정면에서 보여주는 도면
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 의한 레이저 노칭기의 스크랩 배출 컨베이어의 사시도
도 13은 도 12에 도시된 레이저 노칭기의 스크랩 배출 컨베이어에 의해 스크랩 배출용 덕트의 스크랩 배출홀로 스크랩을 에어 석션하여 배출하는 과정을 정면에서 보여주는 도면
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 레이저 노칭기의 스크랩 배출 컨베이어에 의해 스크랩 배출용 덕트의 스크랩 배출홀로 스크랩을 에어 석션하여 배출하는 과정을 정면에서 보여주는 도면

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 상기 본 발명의 목적과 특징 및 장점은 첨부도면 및 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 더욱 쉽게 이해될 수 있을 것이다. 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, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

또한, 본 발명에서 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

도면을 참조하면, 본 발명은 리일 극판(2)(이하에서는 리일 극판(2)을 편의상 극판이라 함)이 아래에서 지나가도록 배치된 컨베이어(20)와, 상기 극판(2)에 탭(2C)을 형성할 때에 생긴 스크랩(2S)을 석션하는 석션부와, 상기 스크랩(2S)을 흡입하여 배출시키는 스크랩 배출홀(54)을 구비한다. 이때, 석션부는 컨베이어 바디(22) 내부의 공간부에 연통된 석션 덕트(32)를 포함한다. 석션부는 컨베이어 바디(22) 내부의 공간부에 진공압을 작용시킬 수 있는 수단이다.

상기 컨베이어(20)는 컨베이어 바디(22)와 컨베이어 벨트(24)를 포함한다.

상기 컨베이어 바디(22)는 직사각판 형상으로 구성된다. 컨베이어 바디(22)는 이송 라인을 따라 지나가는 극판(2) 위쪽에 배치된다. 컨베이어 바디(22)는 내부에 공간부를 구비한 판형상으로 구성된다. 상기 극판(2)이 지나가는 이송 경로를 따라서 진공 섹터(22VS)와 진공 해제 섹터(22RS)가 구비되도록 구성된다. 상기 컨베이어 바디(22)는 진공 섹터(22VS)와 진공 해제 섹터(22RS)를 구비하도록 구성하여, 상기 극판(2)의 이송 경로를 따라 진공 섹터(22VS)와 진공 해제 섹터(22RS)가 구비되도록 할 수 있다. 상기 진공 섹터(22VS)와 진공 해제 섹터(22RS)는 컨베이어 바디(22) 내부에 구비된 격판에 의해 구획되도록 구성될 수 있다. 상기 격판을 기준으로 진공 섹터(22VS)는 컨베이어 바디(22)의 내부 공간부에서 컨베이어 바디(22)의 바닥판으로 연통된 복수개의 진공홀을 구비하도록 구성된다. 상기 진공 해제 섹터(22RS)에는 진공홀이 생략된다.

상기 컨베이어 벨트(24)는 컨베이어 바디(22)의 상하면으로 지나가도록 무한궤도 운동한다. 컨베이어 바디(22)의 극판 유입단과 극판 배출단에 인접한 부분에 롤러(23)가 구비되고, 상기 극판 배출단에 인접하도록 설치된 롤러(23)는 컨베이어 구동 서보모터(25)의 모터축에 연결되고, 상기 컨베이어 벨트(24)는 한 쌍의 상기 롤러(23)에 결합되어 컨베이어 바디(22)의 상하면에 배치된다. 상기 컨베이어 구동 서보모터(25)의 모터축이 회전함에 따라 컨베이어 벨트(24)가 컨베이어 바디(22)의 상하면으로 지나가도록 무한궤도 운동한다. 상기 컨베이어 벨트(24)에는 양면으로 연통된 복수개의 진공 석션홀이 구비된다. 상기 컨베이어 바디(22)의 진공홀이 형성된 공간부 내부에 진공압이 작용하면, 상기 진공홀을 통해서 컨베이어 벨트(24)의 진공 석션홀에 극판(2)의 탭(2C)을 형성할 때에 생기는 스크랩(2S)을 흡착할 수 있는 진공압이 작용한다. 이때, 상기 컨베이어 벨트(24)의 아래에는 스크랩 배출홀(54)이 배치되도록 구성된다. 컨베이어 벨트(24)의 아래로 지나가는 스크랩(2S)을 에어 석션 압력으로 스크랩 배출홀(54)에서 흡입하여 배출하도록 구성된다.

상기 극판(2)은 코팅부(2A)와 무지부(2B)를 구비하는데, 상기 컨베이어 바디(22)와 컨베이어 벨트(24)의 일부가 아래에서 지나가는 극판(2)의 무지부(2B) 위쪽에 배치된다.

상기 석션 덕트(32)는 컨베이어 바디(22)에 연결된다. 즉, 컨베이어 바디(22)의 진공 섹터(22VS)의 내부 공간부에 석션 덕트(32)가 연결된다. 석션 덕트(32)는 미도시된 진공장치에 연결된다. 진공장치에서 발생된 진공압이 석션 덕트(32)를 통해서 컨베이어 바디(22)의 진공 섹터(22VS) 내부의 공간부에 작용한다. 상기 진공 섹터(22VS)의 내부 공간부에 진공압이 작용하면 복수개의 진공홀과 컨베이어 벨트(24)의 복수개의 진공 흡착홀을 통해서 컨베이어 벨트(24)의 저면에 진공압이 작용되도록 한다. 컨베이어 바디(22)의 하면으로 지나가는 컨베이어 벨트(24)의 저면에 진공압이 작용하면 극판(2)의 무지부(2B)에 탭(2C)을 형성할 때에 생긴 스크랩(2S)을 진공압으로 컨베이어 벨트(24)의 저면에 흡착되도록 한다. 즉, 상기 석션 덕트(32)는 컨베이어(20)로 지나가는 극판(2)에 탭(2C)을 형성할 때에 생긴 스크랩(2S)을 컨베이어(20)에서 진공압으로 흡입하게 된다. 구체적으로, 스크랩(2S)을 컨베이어(20)의 진공 섹터(22VS)에서 석션하여 흡착하게 된다. 컨베이어 바디(22)의 진공 섹터(22VS)에서 스크랩(2S)을 진공압으로 석션하여 컨베이어 벨트(24)의 저면에 흡착되도록 하므로, 컨베이어(20)의 진공 섹터(22VS)에서 스크랩(2S)을 석션하는 것이라 할 수 있다.

상기 컨베이어 바디(22)의 진공 해제 섹터(22RS)의 아래에 스크랩 배출용 덕트(52)가 구비된다. 상기 스크랩 배출용 덕트(52) 내부에 스크랩 배출홀(54)이 구비된다. 상기 스크랩 배출용 덕트(52)에도 미도시된 에어 석션기가 연결되어, 에어 석션기에 의해 스크랩 배출용 덕트(52) 내부의 스크랩 배출홀(54)에 스크랩(2S)을 빨아들이는 에어 압력이 작용한다.

한편, 본 발명에서는 컨베이어(20)로 지나가는 극판(2)에 탭(2C)을 형성할 때에 생긴 스크랩(2S)을 상기 컨베이어(20)의 진공 섹터(22VS)에서 진공압으로 석션하여 컨베이어(20)의 하부에 흡착하는 스크랩 석션 단계와, 상기 컨베이어(20)의 진공 해제 섹터(22RS)로 스크랩(2S)을 이송하는 스크랩 이송 단계와, 상기 진공 해제 섹터(22RS) 아래의 스크랩 배출홀(54)에서 석션하여 스크랩(2S)을 배출하는 스크랩 배출 단계를 포함하는 레이저 노칭기용 컨베이어의 스크랩 배출방법이 제공된다.

상기 컨베이어 바디(22)의 진공 섹터(22VS)에서는 극판(2)에 탭(2C)을 형성하고, 극판(2)에 탭(2C)을 형성하고 남은 스크랩(2S)은 컨베이어 바디(22)의 하면으로 지나가는 컨베이어 벨트(24)에 진공압으로 밀착되도록 한다. 스크랩 석션 단계이다.

스크랩 이송 단계에서 컨베이어(20)의 진공 해제 섹터(22SS)로 스크랩(2S)을 이송시키고, 상기 진공 해제 섹터(22RS)에서 진공압을 해제시킨 상태에서 아래쪽의 스크랩 배출홀(54)에서 스크랩(2S)을 에어 흡입하여 배출되도록 한다. 스크랩 배출 단계이다.

상기한 구성의 본 발명에 의하면, 레이저용 슬릿(2SL)을 따라 레이저가 이동하면서 극판(2)의 무지부(2B)에 일정 간격으로 탭(2C)를 형성한다. 즉, 극판(2)은 이송 방향으로 정속 이동하면서 레이저는 제1경사 방향(D1), 길이 방향(D2), 제2경사 방향(D3)으로 이동하면서 커팅 작업이 이루어지므로, 극판(2)의 무지부(2B)에 일정 간격으로 복수개의 탭(2C)이 형성되도록 한다. 레이저용 슬릿(2SL)과 인접하도록 흄 배기용 덕트(7)가 구비된다. 흄 배기용 덕트(7)에서는 극판(2)에 탭(2C)를 레이저 커팅할 때에 생기는 이물질을 흡입하여 배출하게 된다.

상기 극판(2)에 탭(2C)을 형성할 때에 생기는 스크랩(2S)은 스크랩 배출용 덕트(52)에 구비된 스크랩 배출홀(54)을 통해서 배출하게 된다. 즉, 상기 컨베이어 바디(22)의 진공 섹터(22VS)에서는 극판(2)에 탭(2C)을 형성하고, 극판(2)에 탭(2C)을 형성하고 남은 스크랩(2S)은 컨베이어 바디(22)의 하면으로 지나가는 컨베이어 벨트(24)에 진공압으로 밀착되도록 하고, 상기 진공 해제 섹터(22RS)에서 진공압을 해제시킨 상태에서 아래쪽의 스크랩 배출홀(54)에서 스크랩(2S)을 에어 석션으로 빨아들여서 배출되도록 한다.

상기 컨베이어(20)의 진공 해제 섹터(22RS)(정확하게는 컨베이어 바디(22)의 진공 해제 섹터(22RS) 부분) 아래에 스크랩 배출용 덕트(52)가 배치되어, 상기 컨베이어(20)의 진공 섹터(22VS)를 지나온 스크랩(2S)은 진공 해제 섹터(22RS)로 들어와서 진공이 해제되므로, 상기와 같이 극판(2)에 탭(2C)을 형성할 때에 생긴 스크랩(2S)은 컨베이어 벨트(24)에서 아래로 분리될 수 있으며, 상기 스크랩 배출용 덕트(52) 위로 스크랩(2S)이 지나갈 때에 스크랩 배출홀(54)에 빨아들이는 힘(예를 들어, 에어 석션 압력)이 작용하여 상기 컨베이어 벨트(24)측에서 진공압이 해제되어 있는 스크랩(2S)을 스크랩 배출홀(54)에서 아래로 빨아들여서 스크랩 배출용 덕트(52)를 통해서 외부로 배출되도록 하는 것이다.

한편, 상기 컨베이어 바디(22)의 극판 배출단을 벗어난 위치에 스크랩 배출용 덕트(52)를 구비하여 컨베이어 바디(22)의 극판 배출단을 옆쪽에 스크랩 배출홀(54)이 구비되도록 할 수 있다. 이러한 경우에는 컨베이어 바디(22)의 내부 공간부에 격판이 생략되고 컨베이어 바디(22)의 내부 공간부에는 석션 덕트(32)가 연결되어 상기 컨베이어 바디(22) 내부의 공간부 전체가 진공 섹터(22VS)로 구성되고, 상기 컨베이어 바디(22)의 저면 전체면에 진공 석션홀을 형성되도록 함으로써, 컨베이어 바디(22)의 극판 배출단을 지나온 위치(즉, 상기 극판(2)과 스크랩(2S)이 진공 섹터(22VS)를 지나온 위치)에서 자동으로 진공이 해제되므로, 극판(2)에 탭(2C)를 형성할 때 생기는 스크랩(2S)이 컨베이어 바디(22)의 극판 배출단을 지난 위치로 진입한 상태에서 아래에 있는 스크랩 배출용 덕트(52) 내부의 스크랩 배출홀(54)에서 작용하는 에어 석션 압력에 의해 상기 스크랩 배출홀(54)로 스크랩(2S)이 빨려 들어와서 배출될 수 있게 된다. 도 12 및 도 13 참조.

이때, 본 발명에서는 극판(2)에 형성된 탭(2C)이 스크랩 배출홀(54)을 지나갈 때에는 스크랩 배출홀(54)에서 작용하는 에어 석션 압력을 중단시키도록 구성된다. 스크랩(2S)이 스크랩 배출홀(54)에서 에어 석션 압력으로 빨아들여져서 배출된 다음에 극판(2)의 탭(2C)이 스크랩 배출홀(54)의 위로 지나가는데, 이때에 스크랩 배출홀(54)의 에어 석션 압력을 해제한다. 상기 스크랩 배출홀(54)에 연결된 에어 석션기의 가동을 중지하여 극판(2)의 탭(2C)이 스크랩 배출홀(54)의 위로 지나갈 때에는 에어 석션 압력이 해제되도록 할 수 있다.

본 발명의 스크랩 배출용 컨베이어의 특징을 다시 정리하면 다음과 같다.

서보 모터(25)로 제어하여 극판(2)의 이송 속도와 컨베이어 벨트(24)의 회전속도가 동일하다.

컨베이어 벨트(24)에 진공 흡착홀(즉, 진공 석션용 홀)이 구비된다.

레이저에 의하여 절단된 스크랩(2S)이 컨베이어(20)의 하부쪽 컨베이어 벨트(24)에 흡착되어 뒤쪽으로 이송된다. 뒤쪽으로 이송된다는 것은 스크랩(2S)이 컨베이어(20)의 진공 해제 섹터(22RS)으로 이송되는 것을 의미한다.

스크랩 배출홀(54)의 상부 지점부터 석션 흡착력이 제거되므로 스크랩(2S)이 컨베이어 벨트(24)에서 분리된다. 컨베이어(20)의 진공 해제 섹터(22RS)에서 석션 흡착력이 해제되면서 스크랩(2S)이 컨베이어 벨트(24)에서 분리될 수 있는 상태로 된다.

상기 스크랩 배출홀(54)에서 에어 석션을 함으로써 스크랩(2S)이 배출된다. 즉, 컨베이어(20)의 진공 해제 섹터(22RS)에서 스크랩(2S)을 컨베이어 벨트(24)의 저면에 붙잡아두는 진공압이 해제된 상태에서 스크랩 배출용 덕트(52) 내부의 스크랩 배출홀(54)에서 에어 석션으로 스크랩(2S)을 배출하게 된다.

따라서, 본 발명은 스크랩(2S)의 배출이 기존에 비하여 매우 쉽고 극판(2) 위로 스크랩(2S)이 날리는 현상이 방지되며, 극판(2)의 속도에 너무 민감하지 않아서, 극판(2)의 속도, 스크랩(2S)의 사이즈에 따라 스크랩 배출홀(54)의 사이즈 및 위치를 조정해야 하는 문제도 해결한다.

또한, 본 발명에서는 극판(2)에 형성된 탭(2C)이 스크랩 배출홀(54)을 지나갈 때에는 스크랩 배출홀(54)에서 작용하는 에어 석션 압력을 중단시킬 수 있어서, 극판(2)의 탭(2C)이 빨려 들어가서 구겨지는 현상이 발생하는 문제도 해결한다.

극판(2)의 탭(2C)이 빨려 들어가서 구겨지는 현상을 방지함으로써 극판(2)의 불량이 발생되는 문제를 해결할 뿐만 아니라 탭(2C) 형성 과정과 석션 과정을 멈추고 다시 셋팅한 다음에 작업을 재개해야 하는 경우도 없으므로, 작업 능률과 생산성 측면에서 아주 유리하다.

한편, 본 발명에서는 스크랩 배출홀(54)의 위쪽에는 가이드 실드(66)가 더 구비될 수 있다. 스크랩 배출용 덕트(52)에 가이드 실드(66)의 연결 지지편이 연결되어 지지되거나 브켓과 같은 다른 지지물에 가이드 실드(66)가 지지되어, 상기 스크랩 배출홀(54)의 위쪽에 가이드 실드(66)가 구비되도록 할 수 있다. 바람직하게, 가이드 실드(66)는 곡면형 판으로 구성되고, 가이드 실드(66)의 전단부는 스크랩 배출용 덕트(52)의 앞쪽 안쪽면에서 일정 거리 이격되어, 상기 가이드 실드(66)의 전단부와 스크랩 배출용 덕트(52)의 앞쪽 안쪽면 사이에 스크랩(2S)이 빨려들어올 수 있는 충분한 석션 스페이스가 확보되도록 한다.

따라서, 상기 극판(2)에 형성된 탭(2C)이 가이드 실드(66)의 위쪽에서 지나갈 때에 스크랩 배출홀(54)에서 작용하는 에어 석션 압력을 상기 가이드 실드(66)가 차단하여 상기 탭(2C)이 스크랩 배출홀(54)로부터의 에어 석션 압력에 의해 스크랩 배출홀(54)로 딸려 내려가는 경우를 방지하는 한편, 상기 가이드 실드(66)의 전단부와 상기 스크랩 배출용 덕트(52)의 앞쪽 안쪽면 사이에 확보된 석션 스페이스로는 스크랩(2S)이 원활하게 빨려들어와서 배출되므로, 극판(2)의 탭(2C)이 이송중에 구겨지는 것과 같은 여지를 미연에 방지할 수 있게 된다. 바람직하게, 상기 가이드 실드(66)의 전단부에는 하향 연장된 곡면 가이드판(66CP)이 구비되어, 상기 극판(2)과 탭(2C)이 지나갈 때에 가이드 실드(66)의 앞쪽에 탭(2C)이 걸리지 않고 곡면 가이드판(66CP)에 의해 보더 더 확실하게 가이드 실드(66) 위로 지나갈 수 있는 한편, 극판(2)의 스크랩(2S)은 곡면 가이드판(66CP)에 의해 스크랩 배출용 덕트(52) 내부의 스크랩 배출홀(54)로 더 확실하게 빨려들어갈 수 있게 된다.

이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였다. 그러나, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다.

따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

2. 극판 2A. 코팅부
2B. 무지부 2C. 탭
2S. 스크랩 20. 컨베이어
22. 컨베이어 바디 22SS. 진공 섹터
22RS. 진공 해제 섹터 23. 롤러
24. 컨베이어 벨트 25. 컨베이어 구동 서보모터
32. 석션 덕트

Claims

컨베이어(20);
상기 컨베이어(20)로 지나가는 극판(2)에 탭(2C)을 형성할 때에 생긴 스크랩(2S)을 상기 컨베이에서 석션하도록 상기 컨베이어(20)에 연결된 석션부;
상기 컨베이어(20)에서 스크랩(2S)을 흡입하여 배출되도록 하는 스크랩 배출홀(54);을 포함하여 구성되고,
상기 컨베이어(20)는,
컨베이어 바디(22);
상기 컨베이어 바디(22)의 상하면으로 지나가도록 무한궤도 운동하는 컨베이어 벨트(24);를 포함하고,
상기 극판(2)이 지나가는 이송 경로에는 진공 섹터(22VS)가 구비되며, 상기 진공 섹터(22VS)는 상기 컨베이어 바디(22)의 내부 공간부에서 상기 컨베이어 바디(22)의 저면으로 연통된 진공 석션홀을 구비하도록 구성되고, 상기 컨베이어 벨트(24)의 하부에는 상기 스크랩 배출홀(54)이 배치되고,
상기 석션부는 상기 컨베이어 바디(22) 내부의 공간부와 연통된 석션 덕트(32)로 구성된 것을 특징으로 하는 레이저 노칭기의 스크랩 배출 컨베이어.
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제1항에 있어서,
상기 컨베이어 바디(22)의 상기 진공 섹터(22VS)에는 내부의 진공압 공간부에서 저면으로 연통된 복수개의 진공홀이 구비되고, 상기 컨베이어 벨트(24)에는 상기 진공홀과 연통된 복수개의 진공 흡착홀이 구비되어, 상기 컨베이어 바디(22)의 상기 진공 섹터(22VS)에서는 극판(2)에 탭(2C)을 형성하고 생긴 스크랩(2S)을 석션하여 상기 컨베이어 바디(22)의 하면으로 지나가는 상기 컨베이어 벨트(24)에 상기 스크랩(2S)이 진공압으로 밀착되도록 하고, 상기 극판(2)과 상기 스크랩(2S)이 상기 진공 섹터(22VS)를 지나온 위치에서 진공압이 자동적으로 해제되어, 상기 스크랩 배출홀(54)로 상기 스크랩(2S)을 흡입하여 배출되도록 하는 것을 특징으로 하는 레이저 노칭기의 스크랩 배출 컨베이어.
제3항에 있어서,
상기 스크랩(2S)이 상기 진공 섹터(22VS)를 지나온 위치의 아래에 스크랩 배출용 덕트(52)가 구비되고, 상기 스크랩 배출용 덕트(52) 내부에 상기 스크랩 배출홀(54)이 구비된 레이저 노칭기의 스크랩 배출 컨베이어.
제1항에 있어서,
상기 스크랩 배출홀(54)의 위쪽에는 가이드 실드(66)가 더 구비되어, 상기 극판(2)에 형성된 탭(2C)이 상기 가이드 실드(66) 위쪽으로 지나가도록 구성된 것을 특징으로 하는 레이저 노칭기의 스크랩 배출 컨베이어.
컨베이어(20)로 지나가는 극판(2)에 탭(2C)을 형성할 때에 생긴 스크랩(2S)을 상기 컨베이어(20)의 진공 섹터(22VS)에서 진공압으로 석션하여 상기 컨베이어(20)의 하부에 흡착하는 스크랩 석션 단계;
상기 컨베이어(20)의 진공 해제 섹터(22RS)로 상기 스크랩(2S)을 이송하는 스크랩 이송 단계;
상기 진공 해제 섹터(22RS) 아래의 스크랩 배출홀(54)에서 석션하여 상기 스크랩(2S)을 배출하는 스크랩 배출 단계;를 포함하여 구성되고, 상기 컨베이어(20)는, 컨베이어 바디(22)의 상하면으로 지나가도록 무한궤도 운동하는 컨베이어 벨트(24)를 포함하도록 구성하고, 상기 컨베이어 바디(22) 진공 섹터(22VS)에는 내부의 진공압 공간부에서 저면으로 연통된 복수개의 진공홀이 구비되도록 구성하고, 상기 컨베이어 벨트(24)에는 상기 진공홀과 연통된 복수개의 진공 흡착홀이 구비되도록 구성하여, 상기 컨베이어 바디(22)의 상기 진공 섹터(22VS)에서는 극판(2)에 탭(2C)을 형성하고 생긴 스크랩(2S)을 석션하여 상기 컨베이어 바디(22)의 하면으로 지나가는 상기 컨베이어 벨트(24)에 상기 스크랩(2S)이 진공압으로 밀착되도록 하고, 상기 진공 해제 섹터(22RS)에서 진공압을 해제시켜서 상기 스크랩 배출홀(54)로 상기 스크랩(2S)을 흡입하여 배출되도록 하는 것을 특징으로 하는 레이저 노칭기용 컨베이어의 스크랩 배출방법.
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