KR102265601B1 - 필름 꼬임을 감지하는 이차전지 리드탭의 필름 공급장치 - Google Patents

필름 꼬임을 감지하는 이차전지 리드탭의 필름 공급장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이차전지의 리드탭 제조 시, 메탈로 공급되는 필름에 꼬임이 발생하는지 필름 상태를 감지할 수 있는 필름 꼬임을 감지하는 이차전지 리드탭의 필름 공급장치에 있어서, 롤 형태로 권취되어 있는 필름을 권출하여 진행방향을 따라 필름을 공급하는 필름 공급부; 상기 필름 공급부에서 공급되는 권출된 필름을 가이드하는 필름 가이드부; 및 상기 필름 가이드부에 설치되어, 상기 필름 가이드부를 따라 공급되는 필름이 꼬이는 것을 감지하는 제1 필름 꼬임 감지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 꼬임을 감지하는 이차전지 리드탭의 필름 공급장치를 제공할 수 있다.

Description

필름 꼬임을 감지하는 이차전지 리드탭의 필름 공급장치{SUPPLY APPARATUS FOR DETECTING TWISTED FILM TO LEAD TAB OF SECONDARY BATTERY}
본 발명은 필름 꼬임을 감지하는 이차전지 리드탭의 필름 공급장치에 관한 것이다.
리드탭은 이차전지를 사용하는 전자제품의 구동을 위하여 외부회로의 접속단자로서 사용된다. 이를 위해, 리드탭은 이차전지의 전극에 연결되며, 이차전지의 케이스 외부의 밀봉과 절연을 위해 전도성 부재인 메탈 양면에 수지로 구성된 필름이 열융착된다.
이차전지의 전극탭 필름 융착 과정은 절단된 메탈을 공급하기 위한 메탈 공급부, 메탈을 예열하는 메탈 예열부, 메탈에 융착하기 위한 필름 공급부, 필름을 절단된 메탈의 정위치에 위치시키는 필름 접착부, 메탈과 필름 사이의 기포를 제거하는 기포제거부를 포함한다.
필름이 공급되는 과정은, 필름공급릴에 권취되어 있는 필름이 가이드 롤러들의 작동에 따라 권출되고, 권출된 필름은 가이드 롤러를 따라 메탈 측으로 공급된다.
필름이 공급되는 과정에서, 필름의 윗면과 아랫면 방향이 바뀌어 공급될 경우, 2차전지 파우치 실링 과정에서 문제가 발생된다. 구체적으로, 필름의 아랫면이 메탈에 부착되어야 하는데, 필름의 윗면과 아랫면이 바뀌어 공급되면 필름의 윗면은 메탈과 부착력이 약하여, 파우칭 공정에서 필름과 메탈 사이에 틈이 생기게 된다. 즉, 필름의 윗면이 메탈에 부착되어 파우칭 공정으로 공급되는 경우, 서로 부착력이 약한 필름의 윗면과 메탈 사이의 틈으로 전해액이 들어가게 되어, 폭발 사고의 위험이 있다. 따라서, 필름의 공급 시 필름의 윗면과 아랫면의 위치 정렬이 제대로 이루어져야 한다.
작업자가 필름공급릴과 다음 공정의 롤러에 필름을 연결 및 설치하는 과정에서, 필름공급릴과 다음 공정의 롤러 사이에서 필름이 윗면과 아랫면이 바뀌도록 꼬여서 공급되는 경우가 발생하게 되는데, 필름이 꼬인 상태에서도 가이드 롤러가 계속 회전하여 필름을 공급할 경우, 꼬인 상태의 필름이 필름이 밀리면서 필름공급릴 전방에 꼬인 필름이 계속해서 쌓이게 된다.
이처럼, 꼬인 상태의 필름이 계속해서 메탈로 공급되는 경우, 꼬인 필름이 계속해서 밀리게되어 필름공급릴 전방에서 헝클어진 상태로 쌓임에 따라, 추후에 작업자가 필름을 다시 권취하고 정리하는 작업 시간에 의해 공정 시간이 증가되는 문제가 있다. 또한, 필름의 위 아래 면이 잘못 공급되어 메탈에 융착될 경우, 파우칭 공정에서 폭발 사고의 위험이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-2104297호(2020.04.20)
본 발명은 필름을 공급하는 과정에서 필름의 꼬임을 감지하고, 필름의 꼬임 감지를 통해 필름의 윗면과 아랫면의 방향이 바뀌어 공급되는 것을 바로 알 수 있어, 필름의 방향이 바뀐 공급에 의해 발생할 수 있는 사고 위험성과, 필름의 꼬임 길이가 증가하여 작업 효율성을 떨어트리는 문제점을 방지할 수 있는 필름 꼬임을 감지하는 이차전지 리드탭의 필름 공급장치에 관한 것이다.
또한, 필름의 꼬임이 감지될 경우 필름의 공급을 중단하고, 공급되는 필름의 윗면 아랫면의 방향을 체크할 수 있는 필름 꼬임을 감지하는 이차전지 리드탭의 필름 공급장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 이차전지의 리드탭 제조 시, 메탈로 공급되는 필름에 꼬임이 발생하는지 필름 상태를 감지할 수 있는 필름 꼬임을 감지하는 이차전지 리드탭의 필름 공급장치에 있어서, 롤 형태로 권취되어 있는 필름을 권출하여 진행방향을 따라 필름을 공급하는 필름 공급부; 상기 필름 공급부에서 공급되는 권출된 필름을 가이드하는 필름 가이드부; 및 상기 필름 가이드부에 설치되어, 상기 필름 가이드부를 따라 공급되는 필름이 꼬이는 것을 감지하는 제1 필름 꼬임 감지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 꼬임을 감지하는 이차전지 리드탭의 필름 공급장치를 제공한다.
또한, 상기 필름 가이드부는, 평평한 판 형태로 형성되어, 일측면에 필름이 밀착되며 필름이 평평하게 공급될 수 있도록 가이드하는 가이드 패널; 및 상기 가이드 패널이 회동 가능하게 연결되며 상기 가이드 패널을 지지하는 힌지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 꼬임을 감지하는 이차전지 리드탭의 필름 공급장치를 제공할 수 있다.
또한, 상기 제1 필름 꼬임 감지부는, 상기 가이드 패널에서 필름이 밀착되는 일측면의 반대면인 타측면에 설치되는 센싱부; 상기 가이드 패널의 상측 또는 하측에 배치되어, 일 측은 상기 가이드 패널의 일측면까지 돌출되도록 형성되고, 타 측은 상기 가이드 패널의 타측면에 설치된 상기 센싱부와 회전 가능하게 연결되는 회동블록; 및 상기 가이드 패널의 일측면과 마주보도록 인접하게 배치되되, 전방 단부는 상기 회동블록의 타측에 고정되고, 후방 단부는 고정되지 않은 자유단부로 배치되며, 상기 가이드패널과의 사이로 상기 필름이 후방에서 전방으로 통과하는 회동레버;를 포함하고, 상기 회동레버의 후방 단부와 상기 가이드 패널 사이로 필름이 인입하여, 상기 회동레버의 전방 단부와 상기 가이드 패널 사이로 필름이 인출되며, 상기 필름이 상기 가이드 패널과 상기 회동레버 사이를 통과하며 공급되는 것을 특징으로 하는 필름 꼬임을 감지하는 이차전지 리드탭의 필름 공급장치를 제공할 수 있다.
또한, 상기 가이드 패널과 상기 회동레버 사이로 통과하는 필름이 꼬일 경우, 필름의 꼬임에 따라 필름의 두께가 두꺼워지고, 두꺼워진 필름의 두께에 따라 상기 회동레버의 후방 단부가 상기 가이드 패널과 이격되고, 상기 회동레버의 후방 단부가 상기 가이드 패널과 이격되어 벌어짐에 따라 상기 회동레버의 전방 단부가 회전하게 되어, 상기 회동레버의 전방 단부에 고정된 상기 회동블록도 회전하게 되고, 상기 회동블록이 회전되는 것을 상기 센싱부가 감지하여, 필름의 꼬임을 감지하는 것을 특징으로 하는 필름 꼬임을 감지하는 이차전지 리드탭의 필름 공급장치를 제공할 수 있다.
또한, 상기 회동블록은, 상기 센싱부에 축회전 가능하게 연결되되, 전후 방향을 따라 길게 형성되는 제1 연결부; 상기 제1 연결부의 후방 단부에 연결되되, 상기 제1 연결부와 수직하게 좌우 방향을 따라 길게 형성되어, 상기 가이드 패널의 타측면에서부터 일측면까지 위치되는 제2 연결부; 상기 제2 연결부의 단부에서 상기 가이드 패널의 일측면으로 돌출 형성되어 상기 회동레버가 고정되는 제3 연결부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 꼬임을 감지하는 이차전지 리드탭의 필름 공급장치를 제공할 수 있다.
또한, 상기 제1 연결부는 상기 센싱부에서 타측 방향으로 돌출된 돌출부에 회전 가능하게 연결되고, 상기 제3 연결부는 상기 회동레버의 전방 단부에 고정되어, 상기 회동레버의 회전에 따라 회전되는 것을 특징으로 하는 필름 꼬임을 감지하는 이차전지 리드탭의 필름 공급장치를 제공할 수 있다.
또한, 상기 가이드 패널은, 전방 단부는 상기 힌지부에 연결되고, 후방 단부는 상기 필름 공급부에 권취된 필름의 최외각층에 접촉되도록 배치되며, 필름이 권출되어 상기 필름 공급부에 권취된 상태의 필름이 줄어든 상태에서도 상기 가이드 패널의 후방 단부가 상기 필름 공급부에 권취된 필름의 최외각층의 접촉된 상태가 유지되도록, 상기 가이드 패널이 연결된 상기 힌지부가 회전하는 것을 특징으로 하는 필름 꼬임을 감지하는 이차전지 리드탭의 필름 공급장치를 제공할 수 있다.
또한, 상기 힌지부는, 상기 가이드 패널이 연결되는 브라켓; 상기 브라켓의 내측에 형성되는 중심축; 상기 브라켓과 고정되어 상기 중심축과 소정 간격 이격되며 상기 중심축을 기준으로 회전 가능한 회전부; 및 상기 중심축과 상기 회전부 사이의 소정 간격 사이에서 제1 방향으로 당겨져 탄성을 가진채로 감겨있는 판스프링;을 포함하며, 상기 필름 공급부에 권취된 상태의 필름이 줄어듬에 따라, 상기 제1 방향으로 당겨진 상태의 상기 판스프링이 탄성력에 의해 상기 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향으로 풀리면서 상기 회전부가 제2 방향으로 회전되고, 상기 회전부의 회전에 따라 상기 회전부와 고정된 상기 브라켓이 회전되어, 상기 브라켓과 연결된 상기 가이드 패널이 필름의 최외각층의 접촉된 상태가 유지되도록 회전되는 것을 특징으로 하는 필름 꼬임을 감지하는 이차전지 리드탭의 필름 공급장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 필름을 공급하는 과정에서 필름의 꼬임을 감지하고, 필름의 꼬임 감지를 통해 필름의 윗면과 아랫면의 방향이 바뀌어 공급되는 것을 바로 알 수 있어, 필름의 방향이 바뀐 공급에 의해 발생할 수 있는 사고 위험성과, 필름의 꼬임 길이가 증가하여 작업 효율성을 떨어트리는 문제점을 방지할 수 있다.
또한, 필름의 꼬임이 감지될 경우 필름의 공급을 중단하고, 공급되는 필름의 윗면 아랫면의 방향을 체크할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 필름 꼬임을 감지하는 이차전지 리드탭의 필름 공급장치를 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 구성을 나타낸 블록도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 필름 가이드부가 작동된 상태를 나타낸 도면
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 필름 가이드부를 구체적으로 나타낸 도면
도 5는 도 1에 따른 필름 꼬임을 감지하는 이차전지 리드탭의 필름 공급장치의 일부를 확대한 도면
도 6은 도 5에 따른 제1 필름 꼬임 감지부가 작동된 상태를 나타낸 도면
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 필름 꼬임 감지부가 작동되는 과정을 나타낸 도면
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 필름 꼬임 감지부를 나타낸 도면
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 필름 복구부의 구성을 나타낸 블록도
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 풀림부를 나타낸 도면
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 필름 꼬임을 감지하는 이차전지 리드탭의 필름 공급장치(1)를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 구성을 나타낸 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 필름 꼬임을 감지하는 이차전지 리드탭의 필름 공급장치(1)는 이차전지의 리드탭 제조 시, 메탈로 공급되는 필름(2)에 꼬임이 발생하는지 필름(2) 상태를 감지할 수 있다.
필름 꼬임을 감지하는 이차전지 리드탭의 필름 공급장치(1)는 필름 공급부(10), 필름 가이드부(20), 제1 필름 꼬임 감지부(30), 제1 가이드롤러(40), 제2 가이드롤러(50), 제2 필름 꼬임 감지부(60), 필름 인출부(70) 및 제어부(80)를 포함할 수 있다.
이때, 메탈의 상면과 하면 각각에 필름(2)을 융착해야하기 때문에 필름(2)을 메탈의 양 측에서 공급하기 위해서, 필름 공급부(10), 필름 가이드부(20), 제1 필름 꼬임 감지부(30), 제1 가이드롤러(40), 제2 가이드롤러(50), 제2 필름 꼬임 감지부(60) 및 필름 인출부(70)의 각 구성은 양측으로 서로 대향하여 배치될 수 있다. 본 실시예에서는, 각 구성들이 하나의 세트를 이루며 좌우 방향으로 각각 배치되어, 좌우 양 측에서 필름(2)이 공급될 수 있는 것을 예로 들어 설명한다. 또한, 필름(2)이 공급되는 방향을 전방인 것을 예로 들어 설명하도록 한다.
이하에서는, 도 1의 우측에 배치된 구성들을 기준으로 설명하도록 한다.
필름 공급부(10)는 롤 형태로 권취되어 있는 필름(2)을 권출하여 진행방향을 따라 필름(2)을 공급할 수 있다. 구체적으로, 필름 공급부(10)는 권출롤러(11) 및 모터부(12)를 포함할 수 있다. 권출롤러(11)에는 필름(2)이 권취되어 있으며, 모터부(12)가 작동됨에 따라 권출롤러(11)가 회전하여 필름(2)이 권출될 수 있다.
필름 가이드부(20)는 필름 공급부(10)에서 공급되는 권출된 필름(2)을 가이드할 수 있다. 필름 가이드부(20)는 필름 공급부(10)에서 공급되는 필름(2)이 안정적으로 권출되어 공급되도록 가이드할 수 있다.
필름 가이드부(20)에는 제1 필름 꼬임 감지부(30)가 설치되어, 필름 공급부(10)에서 필름(2)이 권출되며 공급될 때 꼬이지 않고 공급되는지 감지할 수 있다.
제1 필름 꼬임 감지부(30)는 필름 가이드부(20)에 설치되어, 필름 가이드부(20)를 따라 공급되는 필름(2)이 꼬이는 것을 감지할 수 있다.
제1 가이드롤러(40)는 필름 가이드부(20)의 전방에 배치되어, 전방으로 공급되는 필름(2)을 가이드 및 공급할 수 있다. 제1 가이드롤러(40)는 필름(2)이 전방으로 공급되는 방향으로 회전할 수 있다. 이때, 제1 가이드롤러(40)는 필름 가이드부(20)의 전방에서 좌측 또는 우측에 배치될 수 있다. 일 예로, 제1 가이드롤러(40)는 필름 가이드부(20)의 전방에서 우측에 배치될 수 있다.
제2 가이드롤러(50)는 제1 가이드롤러(40)의 전방에 배치되어, 전방으로 공급되는 필름(2)을 가이드 및 공급할 수 있다. 제2 가이드롤러(50)는 필름(2)이 전방으로 공급되는 방향으로 회전할 수 있다. 이때, 제2 가이드롤러(50)는 제1 가이드롤러(40)의 전방에서 좌측 또는 우측에 배치될 수 있다. 일 예로, 제2 가이드롤러(50)는 제1 가이드롤러(40)의 전방에서 좌측에 배치될 수 있다. 이처럼, 필름(2)은 필름 가이드부(20)에서 공급되어 제1 가이드롤러(40)와 제2 가이드롤러(50)에 순차적으로 감기면서 전방으로 공급될 수 있다.
제2 필름 꼬임 감지부(60)는 필름 가이드부(20)와 제1 가이드롤러(40) 사이, 제1 가이드롤러(40)와 제2 가이드롤러(50) 사이에 배치되어, 공급되는 필름(2)의 꼬임을 감지할 수 있다. 이때, 제2 필름 꼬임 감지부(60)는 반사형 광섬유 센서(fiber sensor)로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제2 필름 꼬임 감지부(60)는 필름(2)이 꼬이지 않고 평평한 상태로 공급될 때의 수광량과 필름(2)기 꼬인 상태에서 공급될 때의 수광량의 차이에 따라 필름(2)의 꼬임 상태를 감지할 수 있다.
예를 들어, 필름(2)이 정상적으로 평평한 상태로 공급될 때 제2 필름 꼬임 감지부(60)에서 감지되는 수광량보다 필름(2)이 꼬인 상태로 공급될 때 제2 필름 꼬임 감지부(60)에서 감지되는 수광량이 소정의 수치만큼 적게 감지될 수 있다.
필름 인출부(70)는 공급되는 필름(2)이 메탈로 공급되도록 인출할 수 있다.
제어부(80)는 상기의 각 구성들을 제어할 수 있다. 일 예로, 제1 필름 꼬임 감지부(30) 또는 제2 필름 꼬임 감지부(60)에서 필름(2)이 꼬이는 것으로 감지될 경우, 필름 공급부(10), 제1 가이드롤러(40) 및 제2 가이드롤러(50)의 작동을 중단하여, 꼬인 상태의 필름(2)이 공급되지 않도록 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 필름 가이드부(20)가 작동된 상태를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 필름 가이드부(20)를 구체적으로 나타낸 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 필름 가이드부(20)는 가이드 패널(21) 및 힌지부(22)를 포함할 수 있다.
가이드 패널(21)은 일측면에 필름(2)이 밀착되며 필름(2)이 평평하게 공급될 수 있도록 가이드할 수 있다. 가이드 패널(21)은 평평한 판 형태로 형성될 수 있다.
구체적으로, 가이드 패널(21)의 전방 단부는 힌지부(22)에 연결되고, 후방 단부는 필름 공급부(10)에 권취된 필름(2)의 최외각층에 접촉되도록 배치될 수 있다.
필름(2)이 권출되어 필름 공급부(10)에 권취된 상태의 필름(2)이 줄어든 상태에서도, 가이드 패널(21)의 후방 단부가 필름 공급부(10)에 권취된 필름(2)의 최외각층의 접촉된 상태가 유지되도록, 가이드 패널(21)이 힌지부(22)의 회전을 따라 회전할 수 있다.
힌지부(22)는 가이드 패널(21)이 회동 가능하게 연결되며 가이드 패널(21)을 지지할 수 있다. 즉, 힌지부(22)는 필름 공급부(10)에 필름(2)이 감소될수록 가이드 패널(21)이 필름 공급부(10) 측으로 회전되도록 할 수 있다.
힌지부(22)는 브라켓(221), 회전부(222), 중심축(223) 및 판스프링(224)을 포함할 수 있다.
브라켓(221)에는 가이드 패널(21)이 연결될 수 있다. 브라켓(221)은 긴 타원형 또는 사각형 형상으로 형성되어, 전방 단부에는 중심축(223)이 형성되어 중심축(223)을 기준으로 회전할 수 있고, 후방 단부에는 가이드 패널(21)이 고정될 수 있다.
회전부(222)는 브라켓(221)과 고정되며 중심축(223)과 소정 간격 이격되되 판스프링(224)에 의해 중심축(223)과 연결될 수 있다. 회전부(222)는 중심축(223)을 기준으로 회전 가능하되, 판스프링(224)의 탄성력 또는 필름 공급부(10)에 권취된 필름(2)의 두께에 따라 회전될 수 있다.
중심축(223)은 브라켓(221)의 내측에 형성될 수 있다.
판스프링(224)은 중심축(223)과 회전부(222) 사이의 소정 간격 사이에서 제1 방향으로 당겨져 탄성을 가진채로 감겨진 상태로 배치될 수 있다. 즉, 필름 공급부(10)에 필름(2)이 두껍게 권취된 상태일 때, 판스프링(224)은 제1 방향으로 회전되어 탄성력을 가지는 상태일 수 있다. 여기서, 제1 방향은 필름 공급부(10)에 권취된 필름(2)이 줄어듬에 따라 가이드 패널(21)이 필름(2)에 접촉되도록 이동하는 방향의 반대방향으로 회전되는 방향일 수 있다.
예를 들어, 도 3에서 우측에 배치된 필름 공급부(10)와 필름 가이드부(20)의 경우, 필름 공급부(10)의 필름(2)이 줄어듬에 따라 가이드 패널(21)이 우측으로 더욱 이동되어야 필름 공급부(10)에 권취된 필름(2)의 최외층과 접촉될 수 있다. 이처럼, 가이드 패널(21)이 우측 방향으로 이동되어야 할 경우, 도 4a에 도시된 바와 같이, 판스프링(224)이 탄성력을 가지도록 당겨지는 제1 방향은 시계 방향일 수 있다.
이처럼, 판스프링(224)이 제1 방향으로 탄성력을 가지도록 당겨진 상태일 경우, 판스프링(224)에는 복원력에 의해 제2 방향으로 회전하려는 탄성력이 발생하게 된다.
이하에서는 필름 가이드부(20)의 작동에 대해 설명하도록 한다.
필름 가이드부(20)는 필름 공급부(10)에 권취된 상태의 필름(2)이 줄어듬에 따라, 제1 방향으로 당겨진 상태의 판스프링(224)이 탄성력에 의해 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향으로 복원되면서 회전부(222)가 제2 방향으로 회전된다.
구체적으로, 가이드 패널(21)의 후방 단부가 필름 공급부(10)에 권취된 필름(2)에 접촉되도록 배치됨으로써, 필름 공급부(10)에 권취된 필름(2)의 두께에 따라 가이드 패널(21)의 후방 단부의 회전 각도가 결정되게 된다. 따라서, 도 4a와 같이, 필름 공급부(10)에 권취된 필름(2)의 두께가 두꺼운 경우, 필름(2)의 두께에 따라 가이드 패널(21)의 후방 단부가 좌측 방향으로 밀리게 되어, 힌지부(22)와 연결된 가이드 패널(21)의 전방 단부가 제1 방향으로 축회전하게 된다. 이에 따라, 힌지부(22) 내측의 판스프링(224)이 제1 방향으로 감기면서 탄성력이 생기게 된다.
이후, 도 4b와 같이, 필름(2)이 공급되어 필름 공급부(10)에 권취된 필름(2)의 두께가 줄어듬에 따라, 가이드 패널(21)의 후방 단부가 우측 방향으로 이동된다. 즉, 회전부(222)의 회전에 따라 회전부(222)와 고정된 브라켓(221)이 회전되어, 브라켓(221)과 연결된 가이드 패널(21)이 필름(2)의 최외각층의 접촉된 상태가 유지되도록 회전될 수 있다.
구체적으로, 가이드 패널(21)의 후방 단부가 필름(2)의 두께에 의해 우측으로 밀려서 판스프링(224)이 제1 방향으로 감겨져서 탄성력이 발생된 상태에서, 필름 공급부(10)에 권취된 필름(2)의 두께가 줄어듬에 따라, 가이드 패널(21)의 후방 단부에 우측 방향으로 밀리던 힘이 점차 감소되고, 판스프링(224)의 복원력에 의해 판스프링(224)이 제2 방향으로 회전하게 되면서 가이드 패널(21)의 전방 단부가 제2 방향으로 회전되면서 가이드 패널(21)의 후방 단부가 우측으로 이동될 수 있다. 이처럼, 판스프링(224)에 의해 가이드 패널(21)의 후방 단부에 우측 방향으로 이동하려는 힘이 발생하여, 필름 공급부(10)에 권취된 필름(2)의 두께가 감소됨에 따라 함께 우측으로 이동되며 필름 공급부(10)의 필름(2) 최외층에 접촉된 상태가 유지될 수 있다.
정리하면, 필름 공급부(10)에 권취된 상태의 필름(2)이 줄어듬에 따라, 제1 방향으로 당겨진 상태의 판스프링(224)이 탄성력에 의해 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향으로 풀리면서 회전부(222)가 제2 방향으로 회전된다. 회전부(222)의 회전에 따라 회전부(222)와 고정된 브라켓(221)이 회전되어, 브라켓(221)과 연결된 가이드 패널(21)이 필름(2)의 최외각층의 접촉된 상태가 유지되도록 회전될 수 있다.
도 5는 도 1에 따른 필름 꼬임을 감지하는 이차전지 리드탭의 필름 공급장치(1)의 일부를 확대한 도면이고, 도 6은 도 5에 따른 제1 필름 꼬임 감지부(30)가 작동된 상태를 나타낸 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 필름 꼬임 감지부(30)가 작동되는 과정을 나타낸 도면이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 필름 꼬임 감지부(30)를 나타낸 도면이다.
도 5 내지 도 8을 참조하면, 제1 필름 꼬임 감지부(30)는 필름 가이드부(20)에 설치되어, 필름 가이드부(20)를 따라 공급되는 필름(2)이 꼬이는 것을 감지할 수 있다. 제1 필름 꼬임 감지부(30)는 센싱부(31), 회동블록(32) 및 회동레버(33)를 포함할 수 있다.
센싱부(31)는 가이드 패널(21)에서 필름(2)이 밀착되는 일측면의 반대면인 타측면에 설치될 수 있다. 일 예로, 가이드 패널(21)의 우측면에 필름(2)이 밀착되어 공급될 때, 센싱부(31)는 가이드 패널(21)의 좌측면에 설치될 수 있다.
센싱부(31)에는 타 측 방향으로 돌출된 돌출부(311)가 형성될 수 있다. 일 예로, 센싱부(31)는 말굽 센서로 이루어질 수 있다.
회동블록(32)은 가이드 패널(21)의 상측 또는 하측에 배치되어, 일 측은 가이드 패널(21)의 일측면까지 돌출되도록 형성되고, 타 측은 가이드 패널(21)의 타측면에 설치된 센싱부(31)와 회전 가능하게 연결될 수 있다. 즉, 회동블록(32)의 좌측은 센싱부(31)의 돌출부(311)에 회전 가능하게 연결되고, 회동블록(32)의 우측은 가이드 패널(21)의 우측면까지 연장되도록 배치될 수 있다.
여기서, 도 8을 참조하면, 회동블록(32)은 제1 연결부(321), 제2 연결부(322) 및 제3 연결부(323)를 포함할 수 있다.
제1 연결부(321)는 센싱부(31)에 축회전 가능하게 연결되되, 전후 방향을 따라 길게 형성될 수 있다. 제1 연결부(321)의 전방 단부가 센싱부(31)에 축회전 가능하게 연결될 수 있다.
제2 연결부(322)는 제1 연결부(321)의 후방 단부에 연결되되, 제1 연결부(321)와 수직을 이루도록 좌우 방향을 따라 길게 형성될 수 있다. 제2 연결부(322)는 가이드 패널(21)의 타측면에서부터 일측면까지 위치될 수 있다.
제3 연결부(323)는 제2 연결부(322)의 단부에서 가이드 패널(21)의 일측면으로 돌출 형성되어, 회동레버(33)가 고정될 수 있다.
이러한 회동블록(32)의 전체적인 형상은 "L"의 상하 대칭 형상으로 형성될 수 있다.
회동레버(33)는 가이드 패널(21)의 일측면과 마주보도록 인접하게 배치되되, 전방 단부는 회동블록(32)의 타측에 고정되고, 후방 단부는 고정되지 않은 자유단부로 배치되며, 가이드 패널(21)과의 사이로 필름(2)이 후방에서 전방으로 통과할 수 있다.
여기서, 도 8을 참조하면, 회동레버(33)는 슬릿형성부(331) 및 인입부(332)를 포함할 수 있다.
슬릿형성부(331)는 가이드 패널(21)의 일측면과 마주보도록 인접하게 배치되는 부분으로써, 가이드 패널(21)과 평행하게 형성될 수 있다. 이때, 슬릿형성부(331)와 가이드 패널(21) 사이에는 필름(2)이 통과할 수 있는 슬릿이 형성될 수 있다.
슬릿형성부(331)의 전방 단부는 회동블록(32)의 타측에 고정되고, 후방 단부에는 인입부(332)가 형성될 수 있다.
인입부(332)는 슬릿형성부(331)의 후방 단부에서 가이드 패널(21)의 일측면과 이격되는 방향으로 경사지게 형성될 수 있다. 인입부(332)는 가이드 패널(21)과 슬릿형성부(331) 사이로 필름(2)이 보다 용이하게 진입할 수 있도록 가이드 패널(21)과 슬릿형성부(331) 사이의 거리를 증가시키기 위해 가이드 패널(21)과 이격되는 방향으로 경사지게 형성될 수 있다.
이하에서는, 도 7을 참조하여 제1 필름 꼬임 감지부(30)의 작동에 대해 설명하도록 한다. 도 7a는 필름(2)이 공급되기 전의 상태이고, 도 7b는 필름(2)이 꼬이지 않고 정상적으로 가이드 패널(21)과 회동레버(33) 사이로 공급되는 상태이고, 도 7c는 가이드 패널(21)과 회동레버(33) 사이로 공급되는 필름(2)이 꼬이는 상태를 나타낸 도면이다.
회동레버(33)의 후방 단부와 가이드 패널(21) 사이로 필름(2)이 인입하여 회동레버(33)의 전방 단부와 가이드 패널(21) 사이로 필름(2)이 인출되며, 필름(2)이 가이드 패널(21)과 회동레버(33) 사이를 통과하며 공급될 수 있다.
가이드 패널(21)과 회동레버(33) 사이로 통과하는 필름(2)이 꼬일 경우, 필름(2)의 꼬임에 따라 필름(2)의 두께가 두꺼워지고, 두꺼워진 필름(2)의 두께에 따라 회동레버(33)의 후방 단부가 가이드 패널(21)과 이격되게 된다.
회동레버(33)의 후방 단부가 가이드 패널(21)과 이격되어 벌어짐에 따라 회동레버(33)의 전방 단부가 회전하게 되어, 회동레버(33)의 전방 단부에 고정된 회동블록(32)이 함께 회전하게 된다. 즉, 회동레버(33)는 후방 단부가 가이드 패널(21)과 이격되는 방향으로 경사지도록 회전될 수 있다.
이때, 회동블록(32)이 회전되는 것을 센싱부(31)가 감지하여, 필름(2)의 꼬임을 감지할 수 있다.
이처럼, 제1 필름 꼬임 감지부(30)에서 필름(2)이 꼬이는 것으로 감지되면, 제어부(80)는 필름 공급부(10), 제1 가이드롤러(40) 및 제2 가이드롤러(50)의 작동을 중단하여 필름(2)이 꼬인 상태에서 공급되는 것을 방지할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 필름 복구부(70)의 구성을 나타낸 블록도이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 풀림부(92)를 나타낸 도면이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 필름 꼬임을 감지하는 이차전지 리드탭의 필름 공급장치(1)는 필름 복구부(70)를 더 포함할 수 있다.
필름 복구부(70)는 제1 필름 꼬임 감지부(30)에서 필름(2)이 꼬인 것으로 감지되면, 꼬인 상태의 필름(2)을 풀기 위해 작동될 수 있다. 필름 복구부(70)는 필름 가이드부(20) 상측 또는 하측에 배치되어, 필름(2)이 통과하는 일 측에 배치될 수 있다. 이하에서는, 필름 복구부(70)가 필름 가이드부(20)의 하측에 배치된 것을 기준으로 설명하도록 한다.
필름 복구부(70)는 형상 인식부(91) 및 풀림부(92)로 이루어질 수 있다.
형상 인식부(91)는 비전카메라로 이루어질 수 있다. 일 예로, 형상 인식부(91)는 필름 가이드부(20)를 통과하는 필름(2)의 형상을 촬영하여 인식할 수 있다.
일 예로, 제1 필름 꼬임 감지부(30)에서 필름(2)이 꼬인 것으로 감지되면, 형상 인식부(91)가 꼬인 상태의 필름(2)을 촬영할 수 있다. 제어부(80)는 이러한 촬영 이미지를 분석하여 필름(2)의 꼬인 상태를 풀기 위해 풀림부(92)의 작동을 제어할 수 있다. 일 예로, 형상 인식부(91)는 비전 카메라와 같은 구성으로 이루어질 수 있다.
풀림부(92)는 상하, 좌우, 전후, 축회전 가능하게 형성되어, 형상 인식부(91)에서 인식된 이미지를 바탕으로 꼬인 상태의 필름(2)을 풀기위해 작동될 수 있다.
풀림부(92)는 베이스(921), 회전판(922), 연결축(923), 전후가이드부(924), 좌우가이드부(925), 상하가이드부(926) 및 그립퍼(927)를 포함할 수 있다.
베이스(921)는 각 구성들이 설치되는 전체적인 판 일 수 있다.
회전판(922)은 베이스(921)에서 구동부(미도시)에 의해 회전 가능하게 설치될 수 있다. 회전판(922)은 360도 회전이 가능하다
연결축(923)은 회전판(922)의 중심에서 상측으로 돌출 형성될 수 있다.
전후가이드부(924)는 연결축(923)의 상단에 고정될 수 있다. 전후가이드부(924)는 좌우가이드부(925)가 연결되며, 좌우가이드부(925)가 전후 방향을 따라 이동될 수 있도록 가이드할 수 있다.
좌우가이드부(925)는 전후가이드부(924)를 따라 전후방향으로 이동하되, 좌우가이드부(925)의 상면에는 상하가이드부(926)가 연결되며, 상하가이드부(926)가 좌우 방향을 따라 이동될 수 있도록 가이드할 수 있다.
상하가이드부(926)는 상단에 그립퍼(927)가 설치되며, 상하로 길이 조절이 될 수 있다. 예를 들어, 상하가이드부(926)는 실린더부(9261) 및 피스톤부(9262)를 포함할 수 있다. 실린더부(9261)에서 피스톤부(9262)가 돌출됨에 따라 상하가이드부(926)의 길이가 조절될 수 있다.
그립퍼(927)는 상하가이드부(926)의 상단에 설치되어, 필름(2)을 그립할 수 있다.
이처럼, 풀림부(92)는 그립퍼(927)가 필름(2)을 그립하거나 그립을 해제하면서, 회전판(922)에 의해 회전하거나, 전후가이드부(924), 좌우가이드부(925), 상하가이드부(926)에 의해 전후 좌우 상하 방향을 따라 이동하여 꼬인 상태의 필름(2)을 풀 수 있다.
이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허 청구 범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
1: 필름 꼬임을 감지하는 이차전지 리드탭의 필름 공급장치
2: 필름 10: 필름 공급부
11: 권출롤러 12: 모터부
20: 필름 가이드부 21: 가이드 패널
22: 힌지부 221: 브라켓
222: 회전부 223: 중심축
224: 판스프링 30: 제1 필름 꼬임 감지부
31: 센싱부 311: 돌출부
32: 회동블록 321: 제1 연결부
322: 제2 연결부 333: 제3 연결부
33: 회동레버 331: 슬릿형성부
332: 인입부 40: 제1 가이드롤러
50: 제2 가이드롤러 60: 제2 필름 꼬임 감지부
70: 필름 인출부 80: 제어부
90: 필름 복구부 91: 형상 인식부
92: 풀림부 921: 베이스
922: 회전판 923: 연결축
924: 전후가이드부 925: 좌우가이드부
926: 상하가이드부 9261: 실린더부
9262: 피스톤부 927: 그립퍼

Claims (8)

  1. 이차전지의 리드탭 제조 시, 메탈로 공급되는 필름에 꼬임이 발생하는지 필름 상태를 감지할 수 있는 필름 꼬임을 감지하는 이차전지 리드탭의 필름 공급장치에 있어서,
    롤 형태로 권취되어 있는 필름을 권출하여 진행방향을 따라 필름을 공급하는 필름 공급부;
    상기 필름 공급부에서 공급되는 권출된 필름을 가이드하는 필름 가이드부; 및
    상기 필름 가이드부에 설치되어, 상기 필름 가이드부를 따라 공급되는 필름이 꼬이는 것을 감지하는 제1 필름 꼬임 감지부;를 포함하되,
    상기 필름 가이드부는,
    평평한 판 형태로 형성되어, 일측면에 필름이 밀착되며 필름이 평평하게 공급될 수 있도록 가이드하는 가이드 패널; 및
    상기 가이드 패널이 회동 가능하게 연결되며 상기 가이드 패널을 지지하는 힌지부;를 포함하고,
    상기 가이드 패널은,
    전방 단부는 상기 힌지부에 연결되고, 후방 단부는 상기 필름 공급부에 권취된 필름의 최외각층에 접촉되도록 배치되며,
    필름이 권출되어 상기 필름 공급부에 권취된 상태의 필름이 줄어든 상태에서도 상기 가이드 패널의 후방 단부가 상기 필름 공급부에 권취된 필름의 최외각층의 접촉된 상태가 유지되도록, 상기 가이드 패널이 연결된 상기 힌지부가 회전하며,
    상기 힌지부는,
    상기 가이드 패널이 연결되는 브라켓;
    상기 브라켓의 내측에 형성되는 중심축;
    상기 브라켓과 고정되어 상기 중심축과 소정 간격 이격되며 상기 중심축을 기준으로 회전 가능한 회전부; 및
    상기 중심축과 상기 회전부 사이의 소정 간격 사이에서 제1 방향으로 당겨져 탄성을 가진채로 감겨있는 판스프링;을 포함하며,
    상기 필름 공급부에 권취된 상태의 필름이 줄어듬에 따라, 상기 제1 방향으로 당겨진 상태의 상기 판스프링이 탄성력에 의해 상기 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향으로 풀리면서 상기 회전부가 제2 방향으로 회전되고,
    상기 회전부의 회전에 따라 상기 회전부와 고정된 상기 브라켓이 회전되어, 상기 브라켓과 연결된 상기 가이드 패널이 필름의 최외각층의 접촉된 상태가 유지되도록 회전되는 것을 특징으로 하는 필름 꼬임을 감지하는 이차전지 리드탭의 필름 공급장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 필름 꼬임 감지부는,
    상기 가이드 패널에서 필름이 밀착되는 일측면의 반대면인 타측면에 설치되는 센싱부;
    상기 가이드 패널의 상측 또는 하측에 배치되어, 일 측은 상기 가이드 패널의 일측면까지 돌출되도록 형성되고, 타 측은 상기 가이드 패널의 타측면에 설치된 상기 센싱부와 회전 가능하게 연결되는 회동블록; 및
    상기 가이드 패널의 일측면과 마주보도록 인접하게 배치되되, 전방 단부는 상기 회동블록의 타측에 고정되고, 후방 단부는 고정되지 않은 자유단부로 배치되며, 상기 가이드패널과의 사이로 상기 필름이 후방에서 전방으로 통과하는 회동레버;를 포함하고,
    상기 회동레버의 후방 단부와 상기 가이드 패널 사이로 필름이 인입하여, 상기 회동레버의 전방 단부와 상기 가이드 패널 사이로 필름이 인출되며, 상기 필름이 상기 가이드 패널과 상기 회동레버 사이를 통과하며 공급되는 것을 특징으로 하는 필름 꼬임을 감지하는 이차전지 리드탭의 필름 공급장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 가이드 패널과 상기 회동레버 사이로 통과하는 필름이 꼬일 경우, 필름의 꼬임에 따라 필름의 두께가 두꺼워지고,
    두꺼워진 필름의 두께에 따라 상기 회동레버의 후방 단부가 상기 가이드 패널과 이격되고,
    상기 회동레버의 후방 단부가 상기 가이드 패널과 이격되어 벌어짐에 따라 상기 회동레버의 전방 단부가 회전하게 되어, 상기 회동레버의 전방 단부에 고정된 상기 회동블록도 회전하게 되고,
    상기 회동블록이 회전되는 것을 상기 센싱부가 감지하여, 필름의 꼬임을 감지하는 것을 특징으로 하는 필름 꼬임을 감지하는 이차전지 리드탭의 필름 공급장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 회동블록은,
    상기 센싱부에 축회전 가능하게 연결되되, 전후 방향을 따라 길게 형성되는 제1 연결부;
    상기 제1 연결부의 후방 단부에 연결되되, 상기 제1 연결부와 수직하게 좌우 방향을 따라 길게 형성되어, 상기 가이드 패널의 타측면에서부터 일측면까지 위치되는 제2 연결부;
    상기 제2 연결부의 단부에서 상기 가이드 패널의 일측면으로 돌출 형성되어 상기 회동레버가 고정되는 제3 연결부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 꼬임을 감지하는 이차전지 리드탭의 필름 공급장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1 연결부는 상기 센싱부에서 타측 방향으로 돌출된 돌출부에 회전 가능하게 연결되고,
    상기 제3 연결부는 상기 회동레버의 전방 단부에 고정되어, 상기 회동레버의 회전에 따라 회전되는 것을 특징으로 하는 필름 꼬임을 감지하는 이차전지 리드탭의 필름 공급장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
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