KR102284837B1 - 소프트팩 리튬 배터리의 냉열간 프레스 클램프 포메이션 용량 그레이딩 기기 - Google Patents
소프트팩 리튬 배터리의 냉열간 프레스 클램프 포메이션 용량 그레이딩 기기 Download PDFInfo
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Abstract
소프트팩 리튬 배터리의 냉열간 프레스 클램프 포메이션 용량 그레이딩 기기에 있어서, 복수 세트의 용량 그레이딩 장치 및 용량 그레이딩 장치를 연결하기 위한 유지보수 유닛을 구비하되, 상기 용량 그레이딩 장치는 서로 적층되어 층상 구조를 형성하고, 용량 그레이딩 장치를 축 방향으로 평행되게 유지시키며; 상기 유지보수 유닛은 용량 그레이딩 장치의 측면에 장착되고; 상기 용량 그레이딩 장치는 외부 프레임, 열간 프레스 포메이션 용량 그레이딩 열간 프레스 클램프 유닛, 냉간 프레스 성형 클램프 유닛, 충방전 포메이션 제어 유닛, 배터리 로딩 및 언로딩 유닛, 이식 매니퓰레이터 유닛, 생산 흐름 제어 검출 및 안전 경보 유닛, 중앙제어기 및 데이터베이스 유닛을 포함한다. 본 발명의 유리한 효과: 배터리의 운반 트레스퍼, 가압, 가열, 포메이션, 용량 그레이딩, 냉각 성형을 하나의 시스템에 집적시켜 수행함으로써 생산 효율을 향상시키고 배터리의 일관성을 확보하며 배터리의 생산 원가를 줄이고; 표준화, 모듈화의 설계 방식을 적용하여 임의로 조립 및 적층이 임의로 가능하므로 주문 제작이 가능한 자동화 생산 라인을 구현한다.
Description
본 발명은 소프트팩 리튬 배터리의 냉열간 프레스 클램프 포메이션 용량 그레이딩 기기에 관한 것으로, 소프트팩 리튬 배터리 제조 기기의 기술 분야에 속한다.
소프트팩 리튬 배터리의 생산 과정에서 포메이션, 용량 그레이딩, 열간 프레스, 냉간 프레스는 리튬 배터리 성형 후 배터리 품질을 결정하는 중요한 공정인 바, 포메이션은 리튬 배터리의 내부 활성을 활성화시켜 양호한 충방전 성능 및 순환 수명을 갖도록 확보하고, 용량 그레이딩은 배터리의 일관성 요구를 판정하는 가장 기본적이면서도 중요한 공정이며, 기존 공정의 생산 주기가 매우 긴 것에 비해 새로운 가열 가압형 포메이션 용량 그레이딩 방식을 적용함으로써 생산 시간을 효과적으로 줄이고 배터리의 성능과 품질의 일관성을 향상시킨다.
기존 소프트팩 리튬 배터리 생산 기기 및 공정에서, 리튬 배터리의 열간 프레스 포메이션, 용량 그레이딩 공정, 냉간 프레스 성형은 모두 개별적으로 수행되므로 이에 따라 별도의 로딩 및 언로딩 기기를 포함하게 되어 기타 다양한 기기 또는 클램프는 모두 4개의 공정으로 구분되어 제조된다. 따라서 수동 운반 조작의 작업량이 많고 생산 효율도 매우 낮으며 기기 투자가 크고 부지 면적이 크다.
상기 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 생산 효율을 향상시키고 시간 및 투자 비용을 감소시키며 공정의 요구에 따라 기기를 조합할 수 있고 여러 세트의 기기를 조합 및 적층하여 완전한 생산 라인을 형성할 수 있는 소프트팩 리튬 배터리의 냉열간 프레스 클램프 포메이션 용량 그레이딩 기기를 제안한다. 기존 기기와 달리 이러한 생산 라인의 집적을 통해 리튬 배터리의 생산 공정을 최적화하고 시간을 단축시키며, 기존 포메이션 후에 수행되는 스탠딩 등 공정을 해당 기기에 집적시킴으로써 기존의 공정 흐름 시간에 비해 2/3의 시간이 단축되고 배터리의 생산 시간 비용이 절반으로 감소된다. 또한 배터리의 트레스퍼 횟수와 시간이 감소되어 배터리의 품질과 일관성이 확보된다.
본 발명에 따른 소프트팩 리튬 배터리의 냉열간 프레스 클램프 포메이션 용량 그레이딩 기기에 있어서, 복수 세트의 용량 그레이딩 장치 및 용량 그레이딩 장치를 연결하기 위한 유지보수 유닛을 구비하되, 상기 용량 그레이딩 장치는 서로 적층되어 층상 구조를 형성하고, 용량 그레이딩 장치를 축 방향으로 평행되게 유지시키며; 상기 유지보수 유닛은 용량 그레이딩 장치의 측면에 장착되고; 상기 용량 그레이딩 장치는 외부 프레임, 열간 프레스 포메이션 용량 그레이딩 열간 프레스 클램프 유닛, 냉간 프레스 성형 클램프 유닛, 충방전 포메이션 제어 유닛, 배터리 로딩 및 언로딩 유닛, 이식 매니퓰레이터 유닛, 생산 흐름 제어 검출 및 안전 경보 유닛, 중앙제어기 및 데이터베이스 유닛을 포함하며; 상기 외부 프레임에는 배터리를 가공하기 위한 가공 스테이션이 설치되고; 상기 열간 프레스 포메이션 용량 그레이딩 열간 프레스 클램프 유닛, 상기 충방전 포메이션 제어 유닛은 모두 외부 프레임을 따라 축방향으로 내부에 배치되며, 각각의 열간 프레스 포메이션 용량 그레이딩 열간 프레스 클램프 유닛은 하나의 충방전 포메이션 제어 유닛에 대응되고; 상기 냉간 프레스 성형 클램프 유닛, 상기 배터리 로딩 및 언로딩 유닛 및 상기 이식 매니퓰레이터 유닛은 외부 프레임의 가공 스테이션에 설치되되, 여기서 상기 냉간 프레스 성형 클램프 유닛은 열간 프레스 포메이션 용량 그레이딩 열간 프레스 클램프 유닛의 하방에 설치되고, 상기 이식 매니퓰레이터 유닛의 이동 범위는 전체 가공 스테이션을 커버하며; 상기 생산 흐름 제어 검출 및 안전 경보 유닛, 중앙제어기 및 데이터베이스 유닛은 모두 상기 외부 프레임에 장착되고; 상기 생산 흐름 제어 검출 및 안전 경보 유닛의 신호 전송단은 상기 중앙제어기의 신호 전송단과 양방향으로 통신하며; 상기 중앙제어기의 신호 전송단은 상기 데이터베이스 유닛(8)의 신호 전송단과 전기적으로 연결되고;
상기 열간 프레스 포메이션 용량 그레이딩 열간 프레스 클램프 유닛은 구동력을 제공하기 위한 제1 서보 모터, 서보 모터의 구동력을 비례적으로 조정하는 제1 감속 모터, 감속 후 구동력을 전달하는 제1 기어 박스, 회동을 수평 방향 이동으로 전환시키는 제1 볼 스크류 너트 페어, 복수의 배터리에 차단, 용량 그레이딩 및 가압을 수행하는 제1 라미네이트, 상기 제1 라미네이트를 수평으로 지지하는 제1 가이드 바, 제1 서보 모터에 의해 구동되는 라미네이트에 의해 발생된 압력을 측정하는 제1 압력 검출 어셈블리 및 가열을 위한 가열 제어 어셈블리를 포함하며, 상기 제1 서보 모터의 출력축과 상기 제1 감속 모터의 입력축은 축 연결되고, 상기 제1 감속 모터의 출력축은 제1 기어 박스를 통해 제1 볼 스크류 페어의 제1 스크류 단부에 연결되어, 제1 스크류를 자체 중심축을 중심으로 원주 방향으로 회전하도록 구동시키며, 제1 스크류는 축방향으로 외부 프레임에 장착되고 또한 양자는 회동 연결되며; 상기 제1 볼 스크류 페어의 제1 볼 너트는 제1 스크류의 외부에 슬리브되고, 양자는 나사 결합되며; 상기 제1 볼 너트는 최외단에 위치하는 제1 라미네이트에 고정 연결되고; 인접된 제1 라미네이트 사이는 연결 부재를 통해 연결되어, 두개의 인접된 라미네이트 사이에 설치된 소프트팩 리튬 배터리를 동기적으로 클램핑하거나 해제시키기 위해 제1 라미네이트 사이의 상호 연동을 구현하며; 상기 제1 라미네이트는 상기 제1 가이드 바에 슬리브되고, 상기 제1 라미네이트와 상기 제1 가이드 바는 간극을 두고 결합되어 상기 제1 라미네이트가 제1 가이드 바를 따라 축방향으로 슬라이딩되며; 상기 제1 압력 검출 어셈블리는 상기 제1 라미네이트와 제1 볼 스크류 페어 사이에 끼워지고; 상기 가열 제어 어셈블리는 상기 제1 압력 제어 어셈블리에 설치되며;
상기 냉간 프레스 성형 클램프 유닛은 구동력을 제공하기 위한 제2 서보 모터, 제2 서보 모터의 구동력을 비례적으로 조정하는 제2 감속 모터, 감속 후 구동력을 전달하는 제2 기어 박스, 회동을 수평 방향 이동으로 전환시키는 제2 볼 스크류 너트 페어, 배터리를 차단 및 가압하는 복수의 제2 라미네이트, 상기 제2 라미네이트를 수평으로 지지하는 제2 가이드 바, 서보 모터에 의해 구동되는 라미네이트에 의해 발생된 압력을 측정하는 제2 압력 검출 어셈블리, 배터리를 감온 냉각시키기 위한 공랭 기구 및 수냉 기구를 포함하고, 상기 제2 서보 모터의 출력축과 상기 제2 감속 모터의 입력축은 축 연결되며, 상기 제2 감속 모터의 출력축은 제2 기어 박스를 통해 제2 볼 스크류 너트 페어의 제2 스크류 단부와 연결되어 제2 스크류 자체 중심축을 중심으로 원주 방향으로 회전하도록 구동시키고, 제2 스크류는 축방향으로 외부 프레임에 장착되며, 양자는 회동 연결되고; 상기 제2 볼 스크류 페어의 제2 볼 너트는 제2 스크류의 외부에 슬리브되며 또한 양자는 나사 결합되고; 상기 제2 볼 너트는 최외단에 위치하는 제2 라미네이트에 고정 연결되며; 인접된 제2 라미네이트 사이는 연결 부재를 통해 연결되어, 두개의 인접된 라미네이트 사이에 설치된 소프트팩 리튬 배터리를 동기적으로 클램핑하거나 해제시키기 위해 제2 라미네이트 사이의 상호 연동을 구현하고; 상기 제2 라미네이트는 상기 제2 가이드 바에 슬리브되며, 상기 제2 라미네이트와 상기 제2 가이드 바는 간극을 두고 결합되어 상기 제2 라미네이트가 제2 가이드 바를 따라 축방향으로 슬라이딩되고; 상기 제2 압력 검출 어셈블리는 상기 제2 라미네이트와 제2 볼 스크류 페어 사이에 끼워지며; 상기 공랭 기구는 배플, 전환형 스크류, 트레이 어셈블리 및 팬 어셈블리를 포함하고, 상기 배플은 제2 라미네이트와 일일이 대응되며, 배플은 상응한 제2 라미네이트의 표면에 부착되고, 외부 프레임에 고정된 배터리 트레이에 의해 지지되며, 인접된 두개의 배플 사이에는 배터리를 안착시키기 위한 간극이 구비되고; 상기 전환형 스크류와 상기 배플은 나사 결합되어 인접된 배플 사이의 간극을 조정하며; 상기 팬 어셈블리는 외부 프레임의 냉간 프레스 클램프 포메이션 유닛의 스테이션에 장착되고, 팬 어셈블리의 공기 출구는 배플과 정렬되며; 상기 수냉 기구는 외부 수원과 연통할 수 있는 수관 및 수관의 유량을 제어하기 위한 제어 밸브를 포함하고, 수관의 표면은 상응한 제2 라미네이트의 표면과 합지되어 각각의 제2 라미네이트가 모두 수관의 일부에 대응되도록 확보하며, 상기 제어 밸브는 수관에 설치되고;
상기 충방전 장치는 폴리머 소프트팩 배터리를 통전시키기 위한 충방전 구동 보드, 연결 와이어, 전원 및 장착 프레임을 포함하며, 상기 충방전 구동 보드 및 전원은 상기 장착 프레임에 장착되고, 여기서 충방전 구동 보드의 급전단은 상기 연결 와이어, 상기 접촉 프로브를 통해 폴리머 소프트팩 배터리의 탭과 전기적으로 연결되며; 상기 전원의 급전단은 상기 충방전 구동 보드의 충전단과 전기적으로 연결되어 배터리를 충방전시키는 전원 공급 모듈을 구현하고;
상기 이식 매니퓰레이터 유닛은 수평 이동 기구, 수직 승강 기구, 배터리 클램핑 기구 및 이식 베이스를 포함하며, 상기 수평 이동 기구는 수평 구동력을 제공하기 위한 제3 서보 모터, 수평 구동력을 전달하기 위한 랙, 배터리 클램핑 기구를 외부 프레임의 축방향을 따라 수평으로 슬라이딩시키는 수평 레일 및 수직 승강 기구를 장착시키기 위한 이식 장착 브래킷을 포함하고, 상기 제3 서보 모터는 상기 이식 베이스에 장착되며, 상기 제3 서보 모터의 출력 기어는 상기 랙과 치합되고, 상기 랙은 상기 이식 장착 브래킷에 고정 연결되며, 상기 랙은 상기 수평 레일과 슬라이딩 연결되고; 상기 수직 승강 기구는 수직 구동력을 제공하기 위한 제4 서보 모터 및 수직 구동력을 전달하기 위한 스크류를 포함하며, 상기 제4 서보 모터는 상기 이식 장착 브래킷에 장착되고, 상기 제4 서보 모터의 출력축은 동기식 풀리 동기식 벨트를 통해 상기 스크류의 일단에 고정 연결되며, 상기 스크류는 상기 배터리 클램핑 기구와 나사 결합되고; 상기 배터리 클램핑 기구는 배터리를 클램핑하기 위한 배터리 클램핑 조우 및 배터리 클램핑 조우를 장착시키기 위한 클램핑 조우 장착 플레이트를 포함하며, 상기 클램핑 조우 장착 플레이트는 상기 스크류와 나사 결합되고, 상기 클램핑 조우 장착 플레이트의 저부에는 그 축방향을 따라 일렬의 배터리 클램핑 조우가 장착되며, 배터리 클램핑 조우의 배열 방향은 열간 프레스 포메이션 용량 그레이딩 열간 프레스 클램프 유닛의 제1 라미네이트의 배열 방향과 일치하고; 수평 이동 기구는 제3 서보 모터가 기어 랙을 구동시키는 것에 결합하여 수평 방향으로 운동하며; 수직 승강 기구는 제4 서보 모터가 동기식 풀리 동기식 벨트를 구동시키는 것에 대응하여 양측 스크류를 수직 방향으로 상하 운동시키고; 배터리 클램핑 기구는 배터리를 클램핑하는 기구이며;
상기 배터리 로딩 및 언로딩 유닛은 배속 체인 컨베이어 유닛, 트레이 로딩 및 언로딩 매니퓰레이터 유닛, 배터리 스캔 회전 유닛, 배터리 NG 유닛, 워터 트럭 로딩 및 언로딩 매니퓰레이터 유닛 및 배터리 트랜스퍼 워터 트럭을 포함하고, 상기 배속 체인 컨베이어 유닛, 트레이 로딩 및 언로딩 매니퓰레이터 유닛, 배터리 스캔 회전 유닛, 배터리 NG 유닛, 워터 트럭 로딩 및 언로딩 매니퓰레이터 유닛, 배터리 트랜스퍼 워터 트럭 및 중앙제어기는 모두 상기 외부 프레임에 장착되며, 각 유닛은 모두 상기 중앙제어기와 신호 접속되고;
상기 중앙제어기는 자동 생산 흐름 제어 유닛, 온도 제어 유닛, 가압 및 압력 유지 유닛, 로딩 및 언로딩 제어 유닛, 충방전 순환 제어 유닛, 경보 제어 유닛 인간-기계 상호 작용 인터페이스 및 데이터 처리 유닛을 포함하며, 상기 자동 생산 흐름 제어 유닛의 신호 입력단은 인간-기계 상호 작용 인터페이스의 신호 출력단과 전기적으로 연결되고, 상기 자동 생산 흐름 제어 유닛의 신호 출력단, 상기 온도 제어 유닛의 신호 입력단, 가압 및 압력 유지 유닛의 신호 입력단 및 충방전 순환 제어 유닛의 신호 입력단은 각각 데이터 처리 유닛의 상응한 신호 입력단과 전기적으로 연결되며, 상기 데이터 처리 유닛의 신호 출력단은 로딩 및 언로딩 제어 유닛의 신호 입력단, 이식 매니퓰레이터 유닛, 안전 경보 제어 유닛의 신호 입력단과 각각 전기적으로 연결되고, 상기 온도 제어 유닛의 신호 출력단은 상기 열간 프레스 클램프 포메이션 유닛의 제1 서보 모터 제어단, 상기 냉간 프레스 클램프 포메이션 유닛의 제2 서보 모터 제어단과 각각 전기적으로 연결되며; 상기 가압 및 압력 유지 유닛의 신호 입력단은 상기 열간 프레스 클램프 포메이션 유닛의 제1 압력 검출 어셈블리의 신호 출력단, 상기 냉간 프레스 클램프 포메이션 유닛의 제2 압력 검출 어셈블리의 신호 출력단과 각각 양방향으로 신호 접속되고; 상기 냉간 프레스 클램프 포메이션 유닛의 수냉 기구의 제어 밸브, 공랭 기구의 제어단은 각각 상기 온도 제어 유닛의 상응한 신호 출력단과 신호 접속되며;
상기 유지보수 유닛은 보행을 위한 유지보수 플랫폼 및 등반을 위한 계단을 포함하고, 상기 유지보수 플랫폼은 용량 그레이딩 장치의 측면에 설치되어 용량 그레이딩 장치의 축방향을 따라 배열되며; 상기 계단은 유지보수 플랫폼의 옆에 설치되고, 계단의 일단과 유지보수 플랫폼은 연결되며, 타단은 장착면과 연결된다.
상기 배터리 로딩 및 언로딩 유닛은 트레이 팔레타이징 및 이송 유닛을 더 포함하고, 상기 트레이 팔레타이징 및 이송 유닛은 다층 트레이를 분해하기 위한 트레이 팔레타이저, 트레이를 이송하는 롤러 이송기, 트레이 위치결정 어셈블리 및 트레이 차단 어셈블리를 포함하며, 상기 트레이 팔레타이저는 트레이 리프팅 실린더 어셈블리, 트레이 클램핑 조우 실린더 어셈블리 및 트레이 분해 실린더 어셈블리를 포함하고, 상기 트레이 리프팅 실린더 어셈블리, 트레이 클램핑 조우 실린더 어셈블리 및 트레이 분해 실린더 어셈블리는 모두 외부 프레임의 트레이 팔레타이징 및 이송 스테이션에 장착되며, 상기 트레이 리프팅 실린더 어셈블리의 피스톤 로드는 수직 방향을 따라 왕복 운동하고, 트레이 리프팅 실린더 어셈블리의 피스톤 로드의 단부는 상기 트레이 클램핑 조우 실린더 어셈블리에 고정 연결되며, 트레이 클램핑 조우 실린더 어셈블리의 피스톤 로드는 수평 방향을 따라 왕복 운동하고, 트레이 클램핑 조우 실린더 어셈블리의 피스톤 로드의 말단에는 트레이 저부에 삽입되기 위한 걸림 조우가 배치되며; 상기 트레이 분해 실린더 어셈블리는 트레이 옆의 외부 프레임에 배치되고, 상기 트레이 분해 실린더 어셈블리의 동작부는 트레이에 커버되며; 상기 트레이 리프팅 실린더 어셈블리, 트레이 클램핑 조우 실린더 어셈블리 및 트레이 분해 실린더 어셈블리의 제어단은 모두 상기 제어기의 상응한 신호 출력단과 전기적으로 연결되고;
상기 롤러 이송기는 제1 감속 모터 및 체인 롤러 부재를 포함하고, 상기 감속 모터는 외부 프레임에 장착되며, 상기 체인 롤러 부재는 복수의 롤러 및 구동 체인을 포함하고, 상기 롤러는 상응한 회전축을 통해 외부 프레임에 장착되며, 롤러는 구동 체인을 통해 연결되고, 그 중 하나의 롤러는 제1 감속 모터의 출력축에 고정 연결되며; 체인 롤러 부재 출력단은 트레이 팔레타이저에 설치되고, 입력단은 상기 배속 체인 컨베이어 유닛의 배속 체인까지 연장되며, 상기 제1 감속 모터의 제어단은 상기 제어기의 상응한 신호 핀과 전기적으로 연결되고;
상기 트레이 위치결정 어셈블리는 트레이 위치결정 실린더 및 트레이 검출 센서를 포함하며, 상기 트레이 위치결정 실린더는 트레이 팔레타이징 및 이송 스테이션에서 수직으로 배치된 장착 브래킷에 장착되고, 또한 장착 브래킷에 슬라이딩 연결되며; 상기 트레이 위치결정 실린더의 이동단에는 트레이 검출 센서를 장착하기 위한 거치대가 배치되고, 상기 트레이 검출 센서의 탐지 헤드는 트레이를 향하며; 상기 트레이 위치결정 실린더의 제어단은 상기 제어기의 상응한 신호 핀과 전기적으로 연결되고, 상기 트레이 검출 센서의 신호 출력단은 상기 제어기의 상응한 신호 입력단과 전기적으로 연결되며;
상기 트레이 차단 어셈블리는 실린더, 직선 레일 및 차단 플레이트를 포함하고, 상기 직선 레일은 트레이와 인접된 외부 프레임에 수직으로 장착되며, 상기 실린더는 상기 직선 레일에 장착되고 또한 직선 레일에 슬라이딩 연결되며, 상기 실린더에는 트레이를 차단하기 위한 차단 플레이트가 배치된다.
상기 배속 체인 컨베이어 유닛은 트레이를 이송하는 배속 체인 컨베이어, 배속 체인, 배속 체인 형재 및 동기식 벨트 어셈블리를 포함하고, 상기 배속 체인은 상기 배속 체인 형재를 통해 상기 외부 프레임에 장착되되, 상기 배속 체인의 일단은 배터리 스캔 회전 유닛에서 연장되고, 타단은 배터리 NG 유닛까지 연장되며; 상기 배속 체인은 동기식 벨트 어셈블리를 통해 상기 제2 감속 모터의 출력단과 연결되어 배속 체인이 그 축방향을 따라 작동되고; 상기 제2 감속 모터의 제어단은 상기 제어기의 상응한 핀과 전기적으로 연결된다.
상기 트레이 로딩 및 언로딩 매니퓰레이터 유닛은 배속 체인 컨베이어 유닛과 배터리 스캔 회전 유닛 사이에 설치되어, 배터리가 배속 체인으로부터 배터리 스캔 회전 유닛 사이로 운반되도록 하며, 로딩을 위한 트레이 로딩 매니퓰레이터 유닛 및 언로딩을 위한 트레이 언로딩 매니퓰레이터 유닛을 포함하되, 여기서 트레이 로딩 매니퓰레이터 유닛, 트레이 언로딩 매니퓰레이터 유닛은 모두 배터리를 클램핑하기 위한 제1 배터리 클램핑 조우, 배터리 클램핑 조우의 움직임을 구현하기 위한 제1 삼차원 모듈 및 배터리 클램핑 조우의 클램핑 상태를 검출하기 위한 제1 배터리 검출 센서를 포함하고, 상기 제1 삼차원 모듈은 배속 체인 컨베이어 유닛 근처에 설치되며, 상기 제1 삼차원 모듈은 X축을 따라 이동 가능한 제1 회전 실린더, Y축을 따라 이동 가능한 제2 회전 실린더 및 Z축을 따라 이동 가능한 제3 회전 실린더를 포함하며, 상기 제3 회전 실린더는 외부 프레임에 장착되고, 상기 제2 회전 실린더는 상기 제3 회전 실린더의 피스톤 로드에 고정 연결되며, 상기 제1 회전 실린더는 상기 제3 회전 실린더의 피스톤 로드에 고정 연결되고; 상기 제1 배터리 클램핑 조우는 상기 제1 회전 실린더의 피스톤 로드에 장착되어 제1 배터리 클램핑 조우가 X축, Y축 및 Z축 방향을 따라 이동되도록 하며; 상기 제1 배터리 클램핑 조우의 제어단은 상기 제어기의 상응한 신호 출력단과 전기적으로 연결되고; 상기 제1 배터리 검출 센서는 배터리 클램핑 조우에 설치되며, 상기 제1 배터리 검출 센서의 신호 출력단은 상기 제어기의 상응한 신호 입력단과 전기적으로 연결된다.
상기 배터리 스캔 회전 유닛은 배터리 이식 모듈, 배터리 스캐너 및 배터리의 수평 방향 회전을 구현하기 위한 제4 회전 실린더를 포함하고, 상기 제4 회전 실린더는 배속 체인과 상기 배터리 이식 모듈 사이에서 배속 체인 일단의 배터리 스캔 회전 스테이션에 설치되며, 상기 제4 회전 실린더의 출력단에는 수평 회동이 가능한 턴테이블이 장착되고, 상기 배터리 스캐너 및 상기 배터리 이식 모듈은 턴테이블에 장착되며; 상기 배터리는 배터리 이식 모듈을 통해 배속 체인으로부터 다음 공정의 로딩 대기 스테이션으로 이동되고; 상기 배터리 스캐너의 신호 출력단, 상기 배터리 이식 모듈의 제어단 및 상기 제4 회전 실린더의 제어단은 각각 상기 제어기의 상응한 핀과 전기적으로 연결된다.
상기 워터 트럭 로딩 및 언로딩 매니퓰레이터 유닛은 스캔된 배터리를 배터리 트랜스퍼 워터 트럭 및 배터리 NG 유닛에 탑재하기 위해, 워터 트럭 로딩 매니퓰레이터 유닛 및 워터 트럭 언로딩 매니퓰레이터 유닛으로 구분되고, 배터리를 클램핑하기 위한 제2 배터리 클램핑 조우, 배터리 클램핑 조우의 움직임을 구현하기 위한 제2 삼차원 모듈 및 배터리 클램핑 조우의 클램핑 상태를 검출하기 위한 제2 배터리 검출 센서를 포함하며, 상기 제2 삼차원 모듈은 배속 체인 컨베이어 유닛 근처에 설치되고, 상기 제2 삼차원 모듈은 X축을 따라 이동 가능한 제5 회전 실린더, Y축을 따라 이동 가능한 제6 회전 실린더 및 Z축을 따라 이동 가능한 제7 회전 실린더를 포함하며, 상기 제7 회전 실린더는 외부 프레임에 장착되고, 상기 제6 회전 실린더는 상기 제7 회전 실린더의 피스톤 로드에 고정 연결되며, 상기 제6 회전 실린더는 상기 제5 회전 실린더의 피스톤 로드에 고정 연결되고; 상기 제2 배터리 클램핑 조우는 상기 제5 회전 실린더의 피스톤 로드에 장착되어 제2 배터리 클램핑 조우가 X축, Y축 및 Z축 방향을 따라 이동되며; 상기 제2 배터리 클램핑 조우의 제어단은 상기 제어기의 상응한 신호 출력단과 전기적으로 연결되고; 상기 제2 배터리 검출 센서는 제2 배터리 클램핑 조우에 설치되며, 상기 제2 배터리 검출 센서의 신호 출력단은 상기 제어기의 상응한 신호 입력단과 전기적으로 연결되고;
상기 배터리 트랜스퍼 워터 트럭은 동기식 벨트, 동기식 풀리, 서보 모터, 지지 형재, 장착 지지 플레이트, 배터리 배플 및 배터리 튜닝 실린더 어셈블리를 포함하며, 상기 장착 지지 플레이트는 상기 외부 프레임에 장착되고, 상기 장착 지지 플레이트에는 지지 형재가 장착되며, 지지 형재의 양단에는 각각 동기식 풀리가 배치되고, 양단의 동기식 풀리 사이는 동기식 풀리가 동기적으로 회동하도록, 동기식 벨트를 통해 연결되며, 그 중 하나의 동기식 풀리는 상기 서보 모터의 출력축과 연결되고; 상기 동기식 벨트의 표면에는 배수직으로 배치된 복수의 배터리 배플이 배열되며, 인접된 두개의 배플 사이에는 배터리를 수용하기 위한 공극이 생기고; 상기 배터리 트랜스퍼 워터 트럭의 일단은 배터리 NG 유닛과 연결되며, 배터리 트랜스퍼 워터 트럭의 타단은 다음 가공 스테이션까지 연장되고; 서보 모터를 통해 동기식 풀리를 회동시키고, 동기식 벨트 상부의 배터리 배플이 이동하도록 드래그하며, 배터리 배플 사이에서 배터리를 작동시키고;
상기 배터리 NG 유닛은 불량 배터리를 분리 수거하고, 롤러, 배플, 위치 센서, 트레이 위치결정 실린더 및 배터리 대기 유닛을 포함하며, 상기 트레이 위치결정 실린더는 배터리 NG 유닛의 안착 플랫폼에 설치되고, 플랫폼의 양측에는 축방향을 따라 배열된 복수의 롤러가 배치되며; 상기 배플은 안착 플랫폼의 말단에 장착되고, 상기 위치 센서는 장착 배플 일측의 안착 플랫폼에 설치되며; 배터리 대기 유닛은 배터리 스캔 실패 후 트랜스퍼링하는 스테이션이고, 제2 배터리 배플, 제3 배터리 검출 센서, 조정 렌치 및 장착 홀더를 포함하며, 상기 장착 홀더는 안착 플랫폼 옆의 외부 프레임에 장착되고, 상기 장착 홀더에는 제2 배터리 배플을 장착하기 위한 슬라이딩 브래킷이 대칭되게 장착되며, 상기 슬라이딩 브래킷에는 두개의 제2 배터리 배플 사이의 거리를 조정하기 위한 조정 렌치가 배치되고; 두개의 제2 배터리 배플 사이에 위치하는 장착 홀더에는 제3 배터리 검출 센서가 장착되며, 상기 위치 센서의 신호 출력단, 상기 제3 배터리 검출 센서의 신호 출력단은 상기 제어기의 상응한 신호 입력단과 전기적으로 연결되고, 상기 트레이 위치결정 실린더의 제어단은 상기 제어기의 상응한 핀과 전기적으로 연결된다.
상기 제1 압력 검출 어셈블리는 상기 제2 압력 검출 어셈블리와 구조가 일치하고, 상기 라미네이트를 가압 및 완충하기 위한 스프링 버퍼 모듈 및 서보 모터에 의해 구동되는 라미네이트에 의해 발생된 압력을 측정하기 위한 압력 센서, 상기 스프링 버퍼 모듈은 상기 라미네이트와 볼 스크류 페어 사이에 끼워지되, 여기서 상기 스프링 버퍼 모듈의 일단은 동일측 최외단의 라미네이트와 연결되고, 타단은 볼 스크류 페어의 장착 플레이트와 연결되며; 상기 압력 센서는 상기 장착 플레이트와 동일측의 볼 너트 사이에 설치된다.
상기 이식 장착 브래킷의 저부에는 배터리 낙하 방지 기구가 장착되고, 상기 배터리 낙하 방지 기구는 낙하 방지 트레이 및 연결바를 포함하며, 상기 낙하 방지 트레이는 연결바를 통해 상기 이식 장착 브래킷의 저부에 장착되고, 모든 배터리 클램핑 조우가 상기 낙하 방지 트레이 바로 위에 위치하도록 확보한다.
상기 동기식 풀리 동기식 벨트는 밀폐된 환형 벨트이고, 동기식 벨트의 외부 표면의 일부 영역에만 길이 방향을 따라 배터리 배플이 장착되며, 두개의 배터리 배플은 두개씩 대향되어 동일한 배터리를 클램핑하기 위한 한쌍의 클램핑 페어를 구성하고, 동일한 클램핑 페어 사이의 간극에 의해 배터리가 클램핑된다.
본 발명의 목적은 기술이 향상되고 공정이 최적화 및 개선된 소프트팩 리튬 배터리의 냉간, 열간 프레스 클램프 포메이션, 용량 그레이딩 자동화 생산 기기를 제공하는 것이다. 상기 기기는 리튬 배터리의 포메이션, 용량 그레이딩, 열간 프레스, 냉간 프레스 공정을 동일한 기기에 집중시켜 각 공정 간의 시간 및 흐름을 단축 및 간소화하고, 하나의 로딩 및 언로딩 기기의 적용만으로 4개 공정을 조합할 수 있으므로 배터리 트레스퍼 시간, 운반 횟수를 감소시키며, 배터리가 배터리 트레이에 안착되어 자동 파이프라인 및 매니퓰레이터를 통과하므로 자동화 무인화 조작을 구현한다. 상기 해결수단에서, 열간 프레스 포메이션 용량 그레이딩 클램프 유닛, 냉간 프레스 성형 클램프 유닛은 제어 가능한 온도, 제어 가능한 충방전 전류, 제어 가능한 압력 조건하에서 소프트팩 리튬 배터리에 대해 포메이션, 용량 그레이딩, 냉열간 프레스 공정 기능을 수행한다. 열간 프레스 포메이션 클램프, 열간 프레스 용량 그레이딩 클램프 및 냉각 성형 클램프는 일측 또는 양측 탭의 배터리에 대한 포메이션, 용량 그레이딩 및 가열, 가압, 충방전 기능을 구비하고, 단일층 클램핑 플레이트의 좌우 위치에 1 ~ N개의 배터리를 안착시킬 수 있으며, 충방전 전원은 탭 프로브 보드 및 와이어를 통해 배터리 탭에 연결되어 포메이션 용량 그레이딩 작업을 수행한다. 열간 프레스 클램프의 가압 동력 장치는 모터 구동 장치 또는 실린더 동력 장치, 및 구동 감속 장치, 가이드축, 가열 클램핑 플레이트, 압력 센서, 탭 접촉 클램프를 포함하고, 상기 기구의 작용을 통해 각 클램핑 플레이트가 안정적이고, 압력 제어 가능한 기능을 구현한다.
상기 해결수단에서, 소프트팩 리튬 배터리는 열간 프레스 포메이션 용량 그레이딩 공정이 완료된 후 빠르게 냉각 성형 공정이 수행되어야 한다. 지그는 배터리에 대해 가압 압력을 제어 가능한 기능을 수행한다.
상기 해결수단에서, 소프트팩 리튬 배터리가 열간 프레스 클램프 내에서 충분하고도 양호하게 전기적으로 접촉되며 충방전 흐름에 따라 전기 순환을 N회 수행하도록 한다.
상기 해결수단에서, 소프트팩 리튬 배터리 자동 생산 흐름 제어, 검출 유닛은 지능형 제어 장치를 적용하여 가열 온도 제어, 가압 및 압력 유지 제어, 로딩 및 언로딩 작업 흐름 제어, 충방전 순환 흐름 제어, 안전성 연기 검출 보호를 수행함으로써 자동 생산 라인이 질서가 있고 빠르며 안전하게 생산되도록 할 수 있다.
상기 해결수단에서, 시스템은 기기의 파라미터, 트레이 위치, 작업 위치, 충방전 곡선, 시간에 대해 다양한 곡선 차트를 실시간으로 배열하고 이력 데이터를 저장한다.
본 발명의 유리한 효과:
1, 집적형 방식을 통해 배터리 운반 트레스퍼, 가압, 가열, 포메이션, 용량 그레이딩, 냉각 성형, 완제품 로딩, 데이터 수집을 하나의 시스템에 집적시켜 수행함으로써 각 공정 사이의 트랜스퍼 공정을 줄이고, 원래의 복수의 공정을 하나의 공정으로 결합시킴으로써 생산 효율을 향상시키고 배터리의 일관성을 확보하며 배터리 생산 원가를 줄인다.
2, 표준화, 모듈화의 설계 방식을 적용함으로써 업체의 공정 구성 요구에 따라 임의로 조립 및 적층할 수 있으므로 주문 제작이 가능한 자동화 생산 라인을 구현한다.
도 1은 본 발명에 따른 전체 라인 모식도이다.
도 2는 본 발명에 따른 완제품 평면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 정면 모식도이다.
도 4는 본 발명에 따른 클램프 포메이션 부분의 정면 모식도이다.
도 5는 본 발명 중 클램프 포메이션 부분의 측면 모식도이다.
도 6은 본 발명 중 클램프 포메이션 부분의 평면도이다.
도 7은 본 발명 중 전원 박스 부분의 랙(rack)의 모식도이다.
도 8은 본 발명 중 전원 박스 부분의 정면 모식도이다.
도 9는 본 발명 중 로딩 및 언로딩 부분의 모식도이다.
도 10은 본 발명 중 로딩 및 언로딩 부분의 평면도이다.
도 11은 본 발명 중 로딩 및 언로딩 부분의 정면도이다.
도 12는 본 발명 중 로딩 및 언로딩 부분의 측면도이다.
도 13은 본 발명 중 클램프의 메인 매니퓰레이터의 모식도이다.
도 14는 본 발명 중 클램프의 메인 매니퓰레이터의 정면도이다.
도 15는 본 발명 중 클램프의 메인 매니퓰레이터의 평면도이다.
도 16은 본 발명 중 클램프의 메인 매니퓰레이터의 측면도이다.
도 17은 본 발명 중 열간 프레스 포메이션 클램프의 모식도이다.
도 18은 본 발명 중 냉각 클램프의 모식도이다.
도 19는 본 발명 중 공랭식 지그의 평면도이다.
도 20은 본 발명 중 공랭식 지그의 정면도이다.
도 21은 본 발명 중 공랭식 지그의 측면도이다.
도 22는 본 발명 중 로딩 및 언로딩 부분의 워터 트럭 기구의 모식도이다.
도 23은 본 발명 중 로딩 및 언로딩 부분의 워터 트럭 기구의 정면도이다.
도 24는 본 발명 중 로딩 및 언로딩 부분의 워터 트럭 기구의 평면도이다.
도 25는 본 발명 중 로딩 및 언로딩 부분의 워터 트럭 기구의 측면도이다.
도 26은 본 발명 중 양측 탭배터리 접촉 구조의 모식도이다.
도 27은 본 발명 중 일측 탭 배터리 접촉 구조의 모식도이다.
도 2는 본 발명에 따른 완제품 평면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 정면 모식도이다.
도 4는 본 발명에 따른 클램프 포메이션 부분의 정면 모식도이다.
도 5는 본 발명 중 클램프 포메이션 부분의 측면 모식도이다.
도 6은 본 발명 중 클램프 포메이션 부분의 평면도이다.
도 7은 본 발명 중 전원 박스 부분의 랙(rack)의 모식도이다.
도 8은 본 발명 중 전원 박스 부분의 정면 모식도이다.
도 9는 본 발명 중 로딩 및 언로딩 부분의 모식도이다.
도 10은 본 발명 중 로딩 및 언로딩 부분의 평면도이다.
도 11은 본 발명 중 로딩 및 언로딩 부분의 정면도이다.
도 12는 본 발명 중 로딩 및 언로딩 부분의 측면도이다.
도 13은 본 발명 중 클램프의 메인 매니퓰레이터의 모식도이다.
도 14는 본 발명 중 클램프의 메인 매니퓰레이터의 정면도이다.
도 15는 본 발명 중 클램프의 메인 매니퓰레이터의 평면도이다.
도 16은 본 발명 중 클램프의 메인 매니퓰레이터의 측면도이다.
도 17은 본 발명 중 열간 프레스 포메이션 클램프의 모식도이다.
도 18은 본 발명 중 냉각 클램프의 모식도이다.
도 19는 본 발명 중 공랭식 지그의 평면도이다.
도 20은 본 발명 중 공랭식 지그의 정면도이다.
도 21은 본 발명 중 공랭식 지그의 측면도이다.
도 22는 본 발명 중 로딩 및 언로딩 부분의 워터 트럭 기구의 모식도이다.
도 23은 본 발명 중 로딩 및 언로딩 부분의 워터 트럭 기구의 정면도이다.
도 24는 본 발명 중 로딩 및 언로딩 부분의 워터 트럭 기구의 평면도이다.
도 25는 본 발명 중 로딩 및 언로딩 부분의 워터 트럭 기구의 측면도이다.
도 26은 본 발명 중 양측 탭배터리 접촉 구조의 모식도이다.
도 27은 본 발명 중 일측 탭 배터리 접촉 구조의 모식도이다.
이하 도면을 참조하여 본 발명을 추가적으로 설명한다.
도면을 참조하면,
실시예 1 본 발명에 따른 소프트팩 리튬 배터리의 냉열간 프레스 클램프 포메이션 용량 그레이딩 기기에 있어서, 복수 세트의 용량 그레이딩 장치 및 용량 그레이딩 장치를 연결하기 위한 유지보수 유닛(9)을 구비하되, 상기 용량 그레이딩 장치는 서로 적층되어 층상 구조를 형성하고, 용량 그레이딩 장치를 축 방향으로 평행되게 유지시키며; 상기 유지보수 유닛은 용량 그레이딩 장치의 측면에 장착되고; 상기 용량 그레이딩 장치는 외부 프레임(10), 열간 프레스 포메이션 용량 그레이딩 열간 프레스 클램프 유닛(1), 냉간 프레스 성형 클램프 유닛(2), 충방전 포메이션 제어 유닛(3), 배터리 로딩 및 언로딩 유닛(4), 이식 매니퓰레이터 유닛(5), 생산 흐름 제어 검출 및 안전 경보 유닛(6), 중앙제어기(7) 및 데이터베이스 유닛(8)을 포함하며; 상기 외부 프레임(10)에는 배터리를 가공하기 위한 가공 스테이션이 설치되고; 상기 열간 프레스 포메이션 용량 그레이딩 열간 프레스 클램프 유닛(1), 상기 충방전 포메이션 제어 유닛(2)은 모두 외부 프레임을 따라 축방향으로 내부에 배치되며, 각각의 열간 프레스 포메이션 용량 그레이딩 열간 프레스 클램프 유닛(2)은 하나의 충방전 포메이션 제어 유닛(3)에 대응되고; 상기 냉간 프레스 성형 클램프 유닛(2), 상기 배터리 로딩 및 언로딩 유닛(4) 및 상기 이식 매니퓰레이터 유닛(5)은 외부 프레임(10)의 가공 스테이션에 설치되되, 여기서상기 냉간 프레스 성형 클램프 유닛(2)은 열간 프레스 포메이션 용량 그레이딩 열간 프레스 클램프 유닛의 하방에 설치되고, 상기 이식 매니퓰레이터 유닛(5)의 이동 범위는 전체 가공 스테이션을 커버하며; 상기 생산 흐름 제어 검출 및 안전 경보 유닛, 중앙제어기(7) 및 데이터베이스 유닛(8)은 모두 상기 외부 프레임(10)에 장착되고; 상기 생산 흐름 제어 검출 및 안전 경보 유닛의 신호 전송단은 상기 중앙제어기의 신호 전송단과 양방향으로 통신하며; 상기 중앙제어기(7)의 신호 전송단은 상기 데이터베이스 유닛(8)의 신호 전송단과 전기적으로 연결되고;
상기 열간 프레스 포메이션 용량 그레이딩 열간 프레스 클램프 유닛(1)은 구동력을 제공하기 위한 제1 서보 모터(11), 서보 모터의 구동력을 비례적으로 조정하는 제1 감속 모터(12), 감속 후 구동력을 전달하는 제1 기어 박스(13), 회동을 수평 방향 이동으로 전환시키는 제1 볼 스크류 너트 페어(14), 복수의 배터리에 차단, 용량 그레이딩 및 가압을 수행하는 제1 라미네이트(16), 상기 제1 라미네이트를 수평으로 지지하는 제1 가이드 바(15), 제1 서보 모터에 의해 구동되는 라미네이트에 의해 발생된 압력을 측정하는 제1 압력 검출 어셈블리(17) 및 가열을 위한 가열 제어 어셈블리를 포함하며, 상기 제1 서보 모터(11)의 출력축과 상기 제1 감속 모터(12)의 입력축은 축 연결되고, 상기 제1 감속 모터(12)의 출력축은 제1 기어 박스(13)를 통해 제1 볼 스크류 페어(14)의 제1 스크류(141) 단부에 연결되어, 제1 스크류를 자체 중심축을 중심으로 원주 방향으로 회전하도록 구동시키며, 제1 스크류(141)는 축방향으로 외부 프레임에 장착되고 또한 양자는 회동 연결되며; 상기 제1 볼 스크류 페어(14)의 제1 볼 너트(142)는 제1 스크류(14)의 외부에 슬리브되고, 양자는 나사 결합되며; 상기 제1 볼 너트는 최외단에 위치하는 제1 라미네이트(16)에 고정 연결되고; 인접된 제1 라미네이트 사이는 연결 부재를 통해 연결되어, 두개의 인접된 라미네이트 사이에 설치된 소프트팩 리튬 배터리를 동기적으로 클램핑하거나 해제시키기 위해 제1 라미네이트 사이의 상호 연동을 구현하며; 상기 제1 라미네이트(16)는 상기 제1 가이드 바(15)에 슬리브되고, 상기 제1 라미네이트(16)와 상기 제1 가이드 바(15)는 간극을 두고 결합되어 상기 제1 라미네이트(16)가 제1 가이드 바를 따라 축방향으로 슬라이딩되며; 상기 제1 압력 검출 어셈블리(17)는 상기 제1 라미네이트(16)와 제1 볼 스크류 페어(141) 사이에 끼워지고; 상기 가열 제어 어셈블리는 상기 제1 압력 제어 어셈블리(17)에 설치되며;
상기 냉간 프레스 성형 클램프 유닛(2)은 구동력을 제공하기 위한 제2 서보 모터(21), 제2 서보 모터의 구동력을 비례적으로 조정하는 제2 감속 모터(22), 감속 후 구동력을 전달하는 제2 기어 박스(23), 회동을 수평 방향 이동으로 전환시키는 제2 볼 스크류 너트 페어(24), 배터리를 차단 및 가압하는 복수의 제2 라미네이트(26), 상기 제2 라미네이트를 수평으로 지지하는 제2 가이드 바(25), 서보 모터에 의해 구동되는 라미네이트에 의해 발생된 압력을 측정하는 제2 압력 검출 어셈블리(27), 배터리를 감온 냉각시키기 위한 공랭 기구(28) 및 수냉 기구를 포함하고, 상기 제2 서보 모터(21)의 출력축과 상기 제2 감속 모터(22)의 입력축은 축 연결되며, 상기 제2 감속 모터(22)의 출력축은 제2 기어 박스(23)를 통해 제2 볼 스크류 너트 페어(24)의 제2 스크류 단부와 연결되어 제2 스크류 자체 중심축을 중심으로 원주 방향으로 회전하도록 구동시키고, 제2 스크류는 축방향으로 외부 프레임에 장착되며, 양자는 회동 연결되고; 상기 제2 볼 스크류 페어의 제2 볼 너트는 제2 스크류의 외부에 슬리브되며 또한 양자는 나사 결합되고; 상기 제2 볼 너트는 최외단에 위치하는 제2 라미네이트(26)에 고정 연결되며; 인접된 제2 라미네이트(26) 사이는 연결 부재를 통해 연결되어, 두개의 인접된 라미네이트 사이에 설치된 소프트팩 리튬 배터리를 동기적으로 클램핑하거나 해제시키기 위해 제2 라미네이트 사이의 상호 연동을 구현하고; 상기 제2 라미네이트(26)는 상기 제2 가이드 바(25)에 슬리브되며, 상기 제2 라미네이트(26)와 상기 제2 가이드 바(25)는 간극을 두고 결합되어 상기 제2 라미네이트(26)가 제2 가이드 바를 따라 축방향으로 슬라이딩되고; 상기 제2 압력 검출 어셈블리(27)는 상기 제2 라미네이트와 제2 볼 스크류 페어 사이에 끼워지며; 상기 공랭 기구(28)는 배플(281), 전환형 스크류(282), 트레이 어셈블리(283) 및 팬 어셈블리를 포함하고, 상기 배플(281)은 제2 라미네이트(26)와 일일이 대응되며, 배플(281)은 상응한 제2 라미네이트(26)의 표면에 부착되고, 외부 프레임에 고정된 배터리 트레이에 의해 지지되며, 인접된 두개의 배플(281) 사이에는 배터리를 안착시키기 위한 간극이 구비되고; 상기 전환형 스크류(282)와 상기 배플(281)은 나사 결합되어 인접된 배플(281) 사이의 간극을 조정하며; 상기 팬 어셈블리는 외부 프레임의 냉간 프레스 클램프 포메이션 유닛의 스테이션에 장착되고, 팬 어셈블리의 공기 출구는 배플과 정렬되며; 상기 수냉 기구는 외부 수원과 연통할 수 있는 수관 및 수관의 유량을 제어하기 위한 제어 밸브를 포함하고, 수관의 표면은 대응되는 제2 라미네이트의 표면과 합지되어 각각의 제2 라미네이트가 모두 수관의 일부에 대응되도록 확보하며, 상기 제어 밸브는 수관에 설치되고;
상기 충방전 장치는 폴리머 소프트팩 배터리를 통전시키기 위한 충방전 구동 보드, 연결 와이어, 전원 및 장착 프레임을 포함하며, 상기 충방전 구동 보드 및 전원은 상기 장착 프레임에 장착되고, 여기서 충방전 구동 보드의 급전단은 상기 연결 와이어, 상기 접촉 프로브를 통해 폴리머 소프트팩 배터리의 탭과 전기적으로 연결되며; 상기 전원의 급전단은 상기 충방전 구동 보드의 충전단과 전기적으로 연결되어 배터리를 충방전시키는 전원 공급 모듈을 구현하고;
상기 이식 매니퓰레이터 유닛(5)은 수평 이동 기구(51), 수직 승강 기구(52), 배터리 클램핑 기구(53) 및 이식 베이스(54)를 포함하며, 상기 수평 이동 기구(51)는 수평 구동력을 제공하기 위한 제3 서보 모터, 수평 구동력을 전달하기 위한 랙(512), 배터리 클램핑 기구를 외부 프레임의 축방향을 따라 수평으로 슬라이딩시키는 수평 레일(513) 및 수직 승강 기구를 장착시키기 위한 이식 장착 브래킷(514)을 포함하고, 상기 제3 서보 모터는 상기 이식 베이스(54)에 장착되며, 상기 제3 서보 모터의 출력 기어는 상기 랙(512)과 치합되고, 상기 랙(512)은 상기 이식 장착 브래(514)킷에 고정 연결되며, 상기 랙(512)은 상기 수평 레일(513)과 슬라이딩 연결되고; 상기 수직 승강 기구(52)는 수직 구동력을 제공하기 위한 제4 서보 모터 및 수직 구동력을 전달하기 위한 스크류(522)를 포함하며, 상기 제4 서보 모터는 상기 이식 장착 브래킷(514)에 장착되고, 상기 제4 서보 모터의 출력축은 동기식 풀리 동기식 벨트(521)를 통해 상기 스크류(522)의 일단에 고정 연결되며, 상기 스크류(522)는 상기 배터리 클램핑 기구와 나사 결합되고; 상기 배터리 클램핑 기구(53)는 배터리를 클램핑하기 위한 배터리 클램핑 조우 및 배터리 클램핑 조우를 장착시키기 위한 클램핑 조우 장착 플레이트를 포함하며, 상기 클램핑 조우 장착 플레이트는 상기 스크류(522)와 나사 결합되고, 상기 클램핑 조우 장착 플레이트의 저부에는 그 축방향을 따라 일렬의 배터리 클램핑 조우가 장착되며, 배터리 클램핑 조우의 배열 방향은 열간 프레스 포메이션 용량 그레이딩 열간 프레스 클램프 유닛(1)의 제1 라미네이트의 배열 방향과 일치하고; 수평 이동 기구는 제3 서보 모터가 기어 랙(512)을 구동시키는 것에 결합하여 수평 방향으로 운동하며; 수직 승강 기구는 제4 서보 모터가 동기식 풀리 동기식 벨트를 구동시키는 것에 대응하여 양측 스크류를 수직 방향으로 상하 운동시키고; 배터리 클램핑 기구(53)는 배터리를 클램핑하는 기구이며;
상기 배터리 로딩 및 언로딩 유닛(4)은 배속 체인 컨베이어 유닛(42), 트레이 로딩 및 언로딩 매니퓰레이터 유닛(43), 배터리 스캔 회전 유닛(44), 배터리 NG 유닛(45), 워터 트럭 로딩 및 언로딩 매니퓰레이터 유닛(47) 및 배터리 트랜스퍼 워터 트럭(46)을 포함하고, 상기 배속 체인 컨베이어 유닛(42), 트레이 로딩 및 언로딩 매니퓰레이터 유닛(43), 배터리 스캔 회전 유닛(44), 배터리 NG 유닛(45), 워터 트럭 로딩 및 언로딩 매니퓰레이터 유닛(47), 배터리 트랜스퍼 워터 트럭(46) 및 중앙제어기는 모두 상기 외부 프레임(10)에 장착되며, 각 유닛은 모두 상기 중앙제어기와 신호 접속되고;
상기 중앙제어기(7)는 자동 생산 흐름 제어 유닛, 온도 제어 유닛, 가압 및 압력 유지 유닛, 로딩 및 언로딩 제어 유닛, 충방전 순환 제어 유닛, 경보 제어 유닛 인간-기계 상호 작용 인터페이스 및 데이터 처리 유닛을 포함하며, 상기 자동 생산 흐름 제어 유닛의 신호 입력단은 인간-기계 상호 작용 인터페이스의 신호 출력단과 전기적으로 연결되고, 상기 자동 생산 흐름 제어 유닛의 신호 출력단, 상기 온도 제어 유닛의 신호 입력단, 가압 및 압력 유지 유닛의 신호 입력단 및 충방전 순환 제어 유닛의 신호 입력단은 각각 데이터 처리 유닛의 상응한 신호 입력단과 전기적으로 연결되며, 상기 데이터 처리 유닛의 신호 출력단은 로딩 및 언로딩 제어 유닛의 신호 입력단, 이식 매니퓰레이터 유닛, 안전 경보 제어 유닛의 신호 입력단과 각각 전기적으로 연결되고, 상기 온도 제어 유닛의 신호 출력단은 상기 열간 프레스 클램프 포메이션 유닛의 제1 서보 모터 제어단, 상기 냉간 프레스 클램프 포메이션 유닛의 제2 서보 모터 제어단과 각각 전기적으로 연결되며; 상기 가압 및 압력 유지 유닛의 신호 입력단은 상기 열간 프레스 클램프 포메이션 유닛의 제1 압력 검출 어셈블리의 신호 출력단, 상기 냉간 프레스 클램프 포메이션 유닛의 제2 압력 검출 어셈블리의 신호 출력단과 각각 양방향으로 신호 접속되고; 상기 냉간 프레스 클램프 포메이션 유닛의 수냉 기구의 제어 밸브, 공랭 기구의 제어단은 각각 상기 온도 제어 유닛의 상응한 신호 출력단과 신호 접속되며;
상기 유지보수 유닛(9)은 보행을 위한 유지보수 플랫폼(91) 및 등반을 위한 계단(92)을 포함하고, 상기 유지보수 플랫폼(91)은 용량 그레이딩 장치의 측면에 설치되어 용량 그레이딩 장치의 축방향을 따라 배열되며; 상기 계단(92)은 유지보수 플랫폼(91)의 옆에 설치되고, 계단의 일단과 유지보수 플랫폼(91)은 연결되며, 타단은 장착면과 연결된다.
상기 배속 체인 컨베이어 유닛(42)은 트레이를 이송하는 배속 체인 컨베이어(421), 배속 체인(422), 배속 체인 형재(423) 및 동기식 벨트 어셈블리를 포함하고, 상기 배속 체인(422)은 상기 배속 체인 형재(423)를 통해 상기 외부 프레임(10)에 장착되되, 여기서 상기 배속 체인(422)의 일단은 배터리 스캔 회전 유닛에서 연장되고, 타단은 배터리 NG 유닛까지 연장되며; 상기 배속 체인은 동기식 벨트 어셈블리를 통해 상기 제2 감속 모터의 출력단과 연결되어 배속 체인이 그 축방향을 따라 작동되고; 상기 제2 감속 모터의 제어단은 상기 제어기의 상응한 핀과 전기적으로 연결된다.
상기 트레이 로딩 및 언로딩 매니퓰레이터 유닛(43)은 배속 체인 컨베이어 유닛(42)과 배터리 스캔 회전 유닛(44) 사이에 설치되어, 배터리가 배속 체인으로부터 배터리 스캔 회전 유닛 사이로 운반되도록 하며, 로딩을 위한 트레이 로딩 매니퓰레이터 유닛(431) 및 언로딩을 위한 트레이 언로딩 매니퓰레이터 유닛(432)을 포함하되, 여기서 트레이 로딩 매니퓰레이터 유닛(431), 트레이 언로딩 매니퓰레이터 유닛(432)은 모두 배터리를 클램핑하기 위한 제1 배터리 클램핑 조우, 배터리 클램핑 조우의 움직임을 구현하기 위한 제1 삼차원 모듈 및 배터리 클램핑 조우의 클램핑 상태를 검출하기 위한 제1 배터리 검출 센서를 포함하고, 상기 제1 삼차원 모듈은 배속 체인 컨베이어 유닛 근처에 설치되며, 상기 제1 삼차원 모듈은 X축을 따라 이동 가능한 제1 회전 실린더, Y축을 따라 이동 가능한 제2 회전 실린더 및 Z축을 따라 이동 가능한 제3 회전 실린더를 포함하며, 상기 제3 회전 실린더는 외부 프레임에 장착되고, 상기 제2 회전 실린더는 상기 제3 회전 실린더의 피스톤 로드에 고정 연결되며, 상기 제1 회전 실린더는 상기 제3 회전 실린더의 피스톤 로드에 고정 연결되고; 상기 제1 배터리 클램핑 조우는 상기 제1 회전 실린더의 피스톤 로드에 장착되어 제1 배터리 클램핑 조우가 X축, Y축 및 Z축 방향을 따라 이동되도록 하며; 상기 제1 배터리 클램핑 조우의 제어단은 상기 제어기의 상응한 신호 출력단과 전기적으로 연결되고; 상기 제1 배터리 검출 센서는 배터리 클램핑 조우에 설치되며, 상기 제1 배터리 검출 센서의 신호 출력단은 상기 제어기의 상응한 신호 입력단과 전기적으로 연결되고;
상기 배터리 스캔 회전 유닛은 배터리 이식 모듈, 배터리 스캐너 및 배터리의 수평 방향 회전을 구현하기 위한 제4 회전 실린더를 포함하고, 상기 제4 회전 실린더는 배속 체인과 상기 배터리 이식 모듈 사이에서 배속 체인 일단의 배터리 스캔 회전 스테이션에 설치되며, 상기 제4 회전 실린더의 출력단에는 수평 회동이 가능한 턴테이블이 장착되고, 상기 배터리 스캐너 및 상기 배터리 이식 모듈은 턴테이블에 장착되며; 상기 배터리는 배터리 이식 모듈을 통해 배속 체인으로부터 다음 공정의 로딩 대기 스테이션으로 이동되고; 상기 배터리 스캐너의 신호 출력단, 상기 배터리 이식 모듈의 제어단 및 상기 제4 회전 실린더의 제어단은 각각 상기 제어기의 상응한 핀과 전기적으로 연결되며;
상기 워터 트럭 로딩 및 언로딩 매니퓰레이터 유닛은 스캔된 배터리를 배터리 트랜스퍼 워터 트럭 및 배터리 NG 유닛에 탑재하기 위해, 워터 트럭 로딩 매니퓰레이터 유닛 및 워터 트럭 언로딩 매니퓰레이터 유닛으로 구분되고, 배터리를 클램핑하기 위한 제2 배터리 클램핑 조우, 배터리 클램핑 조우의 움직임을 구현하기 위한 제2 삼차원 모듈 및 배터리 클램핑 조우의 클램핑 상태를 검출하기 위한 제2 배터리 검출 센서를 포함하며, 상기 제2 삼차원 모듈은 배속 체인 컨베이어 유닛 근처에 설치되고, 상기 제2 삼차원 모듈은 X축을 따라 이동 가능한 제5 회전 실린더, Y축을 따라 이동 가능한 제6 회전 실린더 및 Z축을 따라 이동 가능한 제7 회전 실린더를 포함하며, 상기 제7 회전 실린더는 외부 프레임에 장착되고, 상기 제6 회전 실린더는 상기 제7 회전 실린더의 피스톤 로드에 고정 연결되며, 상기 제6 회전 실린더는 상기 제5 회전 실린더의 피스톤 로드에 고정 연결되고; 상기 제2 배터리 클램핑 조우는 상기 제5 회전 실린더의 피스톤 로드에 장착되어 제2 배터리 클램핑 조우가 X축, Y축 및 Z축 방향을 따라 이동되며; 상기 제2 배터리 클램핑 조우의 제어단은 상기 제어기의 상응한 신호 출력단과 전기적으로 연결되고; 상기 제2 배터리 검출 센서는 제2 배터리 클램핑 조우에 설치되며, 상기 제2 배터리 검출 센서의 신호 출력단은 상기 제어기의 상응한 신호 입력단과 전기적으로 연결되고;
상기 배터리 트랜스퍼 워터 트럭(46)은 배터리 언로딩 워터 트럭 및 배터리 로딩 워터 트럭으로 구분되되, 이들은 구조가 일치하여 모두 동기식 벨트(461), 동기식 풀리(462), 서보 모터(463), 지지 형재(464), 장착 지지 플레이트(465), 배터리 배플(466) 및 배터리 튜닝 실린더 어셈블리를 포함하며, 상기 장착 지지 플레이트는 상기 외부 프레임에 장착되고, 상기 장착 지지 플레이트에는 지지 형재가 장착되며, 지지 형재의 양단에는 각각 동기식 풀리가 배치되고, 양단의 동기식 풀리 사이는 동기식 풀리가 동기적으로 회동하도록, 동기식 벨트를 통해 연결되며, 그 중 하나의 동기식 풀리는 상기 서보 모터의 출력축과 연결되고; 상기 동기식 벨트의 표면에는 배수직으로 배치된 복수의 배터리 배플이 배열되며, 인접된 두개의 배플 사이에는 배터리를 수용하기 위한 공극이 생기고; 상기 배터리 트랜스퍼 워터 트럭의 일단은 배터리 NG 유닛과 연결되며, 배터리 트랜스퍼 워터 트럭의 타단은 다음 가공 스테이션까지 연장되고; 서보 모터를 통해 동기식 풀리를 회동시키고, 동기식 벨트 상부의 배터리 배플이 이동하도록 드래그하며, 배터리 배플 사이에서 배터리를 작동시키고;
상기 배터리 NG 유닛(45)은 불량 배터리를 분리 수거하고, 롤러, 배플, 위치 센서, 트레이 위치결정 실린더 및 배터리 대기 유닛을 포함하며, 상기 트레이 위치결정 실린더는 배터리 NG 유닛의 안착 플랫폼에 설치되고, 플랫폼의 양측에는 축방향을 따라 배열된 복수의 롤러가 배치되며; 상기 배플은 안착 플랫폼의 말단에 장착되고, 상기 위치 센서는 장착 배플 일측의 안착 플랫폼에 설치되며; 배터리 대기 유닛은 배터리 스캔 실패 후 트랜스퍼링하는 스테이션이고, 제2 배터리 배플, 제3 배터리 검출 센서, 조정 렌치 및 장착 홀더를 포함하며, 상기 장착 홀더는 안착 플랫폼 옆의 외부 프레임에 장착되고, 상기 장착 홀더에는 제2 배터리 배플을 장착하기 위한 슬라이딩 브래킷이 대칭되게 장착되며, 상기 슬라이딩 브래킷에는 두개의 제2 배터리 배플 사이의 거리를 조정하기 위한 조정 렌치가 배치되고; 두개의 제2 배터리 배플 사이에 위치하는 장착 홀더에는 제3 배터리 검출 센서가 장착되며, 상기 위치 센서의 신호 출력단, 상기 제3 배터리 검출 센서의 신호 출력단은 상기 제어기의 상응한 신호 입력단과 전기적으로 연결되고, 상기 트레이 위치결정 실린더의 제어단은 상기 제어기의 상응한 핀과 전기적으로 연결된다.
상기 제1 압력 검출 어셈블리는 상기 제2 압력 검출 어셈블리와 구조가 일치하고, 상기 라미네이트를 가압 및 완충하기 위한 스프링 버퍼 모듈 및 서보 모터에 의해 구동되는 라미네이트에 의해 발생된 압력을 측정하기 위한 압력 센서, 상기 스프링 버퍼 모듈은 상기 라미네이트와 볼 스크류 페어 사이에 끼워지되, 상기 스프링 버퍼 모듈의 일단은 동일측 최외단의 라미네이트와 연결되고, 타단은 볼 스크류 페어의 장착 플레이트와 연결되며; 상기 압력 센서는 상기 장착 플레이트와 동일측의 볼 너트 사이에 설치된다.
상기 이식 장착 브래킷의 저부에는 배터리 낙하 방지 기구가 장착되고, 상기 배터리 낙하 방지 기구는 낙하 방지 트레이 및 연결바를 포함하며, 상기 낙하 방지 트레이는 연결바를 통해 상기 이식 장착 브래킷의 저부에 장착되고, 모든 배터리 클램핑 조우가 상기 낙하 방지 트레이 바로 위에 위치하도록 확보한다.
상기 동기식 풀리 동기식 벨트는 밀폐된 환형 벨트이고, 동기식 벨트의 외부 표면의 일부 영역에만 길이 방향을 따라 배터리 배플이 장착되며, 두개의 배터리 배플은 두개씩 대향되어 동일한 배터리를 클램핑하기 위한 한쌍의 클램핑 페어를 구성하고, 동일한 클램핑 페어 사이의 간극에 의해 배터리가 클램핑된다.
소프트팩 리튬 배터리 냉열간 프레스 클램프 포메이션 자동 생산 라인에는 나란히 배치된 복수의 생산 라인이 설치되고, 생산 라인 사이는 서로 독립된다.
상기 배속 체인은 2개가 구비되고, 2개의 배속 체인은 평행되게 배치되며; 상기 트랜스퍼 이송 롤러의 양단은 각각 2개의 배속 체인까지 연장되고, 트랜스퍼 이송 롤러의 롤링 방향은 배속 체인의 작동 방향에 수직된다.
본 발명의 목적은 기술이 향상되고 공정이 최적화 및 개선된 소프트팩 리튬 배터리의 냉간, 열간 프레스 클램프 포메이션, 용량 그레이딩 자동화 생산 기기를 제공하는 것이다. 상기 기기는 리튬 배터리의 포메이션, 용량 그레이딩, 열간 프레스, 냉간 프레스 공정을 동일한 기기에 집중시켜 각 공정 간의 시간 및 흐름을 단축 및 간소화하고, 하나의 로딩 및 언로딩 기기의 적용만으로 4개 공정을 조합할 수 있으므로 배터리 트레스퍼 시간, 운반 횟수를 감소시키며, 배터리가 배터리 트레이에 안착되어 자동 파이프라인 및 매니퓰레이터를 통과하므로 자동화 무인화 조작을 구현한다. 상기 해결수단에서, 열간 프레스 포메이션 용량 그레이딩 클램프 유닛, 냉간 프레스 성형 클램프 유닛은 제어 가능한 온도, 제어 가능한 충방전 전류, 제어 가능한 압력 조건하에서 소프트팩 리튬 배터리에 대해 포메이션, 용량 그레이딩, 냉열간 프레스 공정 기능을 수행한다. 열간 프레스 포메이션 클램프, 열간 프레스 용량 그레이딩 클램프 및 냉각 성형 클램프는 일측 또는 양측 탭의 배터리에 대한 포메이션, 용량 그레이딩 및 가열, 가압, 충방전 기능을 구비하고, 단일층 클램핑 플레이트의 좌우 위치에 1 ~ N개의 배터리를 안착시킬 수 있으며, 충방전 전원은 탭 프로브 보드 및 와이어를 통해 배터리 탭에 연결되어 포메이션 용량 그레이딩 작업을 수행한다. 열간 프레스 클램프의 가압 동력 장치는 모터 구동 장치 또는 실린더 동력 장치, 및 구동 감속 장치, 가이드축, 가열 클램핑 플레이트, 압력 센서, 탭 접촉 클램프를 포함하고, 상기 기구의 작용을 통해 각 클램핑 플레이트가 안정적이고, 압력 제어 가능한 기능을 구현한다.
상기 해결수단에서, 소프트팩 리튬 배터리는 열간 프레스 포메이션 용량 그레이딩 공정이 완료된 후 빠르게 냉각 성형 공정이 수행되어야 한다. 지그는 배터리에 대해 가압 압력을 제어 가능한 기능을 수행한다.
상기 해결수단에서, 소프트팩 리튬 배터리가 열간 프레스 클램프 내에서 충분하고도 양호하게 전기적으로 접촉되며 충방전 흐름에 따라 전기 순환을 N회 수행하도록 한다.
상기 해결수단에서, 소프트팩 리튬 배터리 자동 생산 흐름 제어, 검출 유닛은 지능형 제어 장치를 적용하여 가열 온도 제어, 가압 및 압력 유지 제어, 로딩 및 언로딩 작업 흐름 제어, 충방전 순환 흐름 제어, 안전성 연기 검출 보호를 수행함으로써 자동 생산 라인이 질서가 있고 빠르며 안전하게 생산되도록 할 수 있다.
상기 해결수단에서, 시스템은 기기의 파라미터, 트레이 위치, 작업 위치, 충방전 곡선, 시간에 대해 다양한 곡선 차트를 실시간으로 배열하고 이력 데이터를 저장한다.
상기 기기는 양측 탭 배터리(a) 및 일측 탭 배터리(b)에 대해 포메이션, 용량 그레이딩, 열간 프레스, 냉간 프레스를 수행하고, 클램프는 배터리의 사이즈 범위에 따라 자동 전환이 가능하다.
본 명세서의 실시예에서 설명된 상기 내용은 본 발명 사상의 구현 형태에 대한 예시일 뿐 본 발명의 보호 범위는 실시예에서 언급된 구체적인 형태로 한정되는 것으로 간주해서는 안되며, 본 발명의 보호 범위는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자가 본 발명의 사상에 따라 생각해낼 수 있는 균등한 기술적 해결수단도 포함한다.
Claims (7)
- 복수 세트의 용량 그레이딩 장치 및 용량 그레이딩 장치를 연결하기 위한 유지보수 유닛을 구비하되, 상기 용량 그레이딩 장치는 서로 적층되어 층상 구조를 형성하고, 용량 그레이딩 장치를 축 방향으로 평행되게 유지시키며; 상기 유지보수 유닛은 용량 그레이딩 장치의 측면에 장착되고; 상기 용량 그레이딩 장치는 외부 프레임, 열간 프레스 포메이션 용량 그레이딩 열간 프레스 클램프 유닛, 냉간 프레스 성형 클램프 유닛, 충방전 포메이션 제어 유닛, 배터리 로딩 및 언로딩 유닛, 이식 매니퓰레이터 유닛, 생산 흐름 제어 검출 및 안전 경보 유닛, 중앙제어기 및 데이터베이스 유닛을 포함하며; 상기 외부 프레임에는 배터리를 가공하기 위한 가공 스테이션이 설치되고; 상기 열간 프레스 포메이션 용량 그레이딩 열간 프레스 클램프 유닛, 상기 충방전 포메이션 제어 유닛은 모두 외부 프레임을 따라 축방향으로 내부에 배치되며, 각각의 열간 프레스 포메이션 용량 그레이딩 열간 프레스 클램프 유닛은 하나의 충방전 포메이션 제어 유닛에 대응되고; 상기 냉간 프레스 성형 클램프 유닛, 상기 배터리 로딩 및 언로딩 유닛 및 상기 이식 매니퓰레이터 유닛은 외부 프레임의 가공 스테이션에 설치되되, 여기서 상기 냉간 프레스 성형 클램프 유닛은 열간 프레스 포메이션 용량 그레이딩 열간 프레스 클램프 유닛의 하방에 설치되고, 상기 이식 매니퓰레이터 유닛의 이동 범위는 전체 가공 스테이션을 커버하며; 상기 생산 흐름 제어 검출 및 안전 경보 유닛, 중앙제어기 및 데이터베이스 유닛은 모두 상기 외부 프레임에 장착되고; 상기 생산 흐름 제어 검출 및 안전 경보 유닛의 신호 전송단은 상기 중앙제어기의 신호 전송단과 양방향으로 통신하며; 상기 중앙제어기의 신호 전송단은 상기 데이터베이스 유닛의 신호 전송단과 전기적으로 연결되고;
상기 열간 프레스 포메이션 용량 그레이딩 열간 프레스 클램프 유닛은 구동력을 제공하기 위한 제1 서보 모터, 서보 모터의 구동력을 비례적으로 조정하는 제1 감속 모터, 감속 후 구동력을 전달하는 제1 기어 박스, 회동을 수평 방향 이동으로 전환시키는 제1 볼 스크류 너트 페어, 복수의 배터리에 차단, 용량 그레이딩 및 가압을 수행하는 제1 라미네이트, 상기 제1 라미네이트를 수평으로 지지하는 제1 가이드 바, 제1 서보 모터에 의해 구동되는 라미네이트에 의해 발생된 압력을 측정하는 제1 압력 검출 어셈블리 및 가열을 위한 가열 제어 어셈블리를 포함하며, 상기 제1 서보 모터의 출력축과 상기 제1 감속 모터의 입력축은 축 연결되고, 상기 제1 감속 모터의 출력축은 제1 기어 박스를 통해 제1 볼 스크류 페어의 제1 스크류 단부에 연결되어, 제1 스크류를 자체 중심축을 중심으로 원주 방향으로 회전하도록 구동시키며, 제1 스크류는 축방향으로 외부 프레임에 장착되고 또한 양자는 회동 연결되며; 상기 제1 볼 스크류 페어의 제1 볼 너트는 제1 스크류의 외부에 슬리브되고, 양자는 나사 결합되며; 상기 제1 볼 너트는 최외단에 위치하는 제1 라미네이트에 고정 연결되고; 인접된 제1 라미네이트 사이는 연결 부재를 통해 연결되어, 두개의 인접된 라미네이트 사이에 설치된 소프트팩 리튬 배터리를 동기적으로 클램핑하거나 해제시키기 위해 제1 라미네이트 사이의 상호 연동을 구현하며; 상기 제1 라미네이트는 상기 제1 가이드 바에 슬리브되고, 상기 제1 라미네이트와 상기 제1 가이드 바는 간극을 두고 결합되어 상기 제1 라미네이트가 제1 가이드 바를 따라 축방향으로 슬라이딩되며; 상기 제1 압력 검출 어셈블리는 상기 제1 라미네이트와 제1 볼 스크류 페어 사이에 끼워지고; 상기 가열 제어 어셈블리는 상기 제1 압력 제어 어셈블리에 설치되며;
상기 냉간 프레스 성형 클램프 유닛은 구동력을 제공하기 위한 제2 서보 모터, 제2 서보 모터의 구동력을 비례적으로 조정하는 제2 감속 모터, 감속 후 구동력을 전달하는 제2 기어 박스, 회동을 수평 방향 이동으로 전환시키는 제2 볼 스크류 너트 페어, 배터리를 차단 및 가압하는 복수의 제2 라미네이트, 상기 제2 라미네이트를 수평으로 지지하는 제2 가이드 바, 서보 모터에 의해 구동되는 라미네이트에 의해 발생된 압력을 측정하는 제2 압력 검출 어셈블리, 배터리를 감온 냉각시키기 위한 공랭 기구 및 수냉 기구를 포함하고, 상기 제2 서보 모터의 출력축과 상기 제2 감속 모터의 입력축은 축 연결되며, 상기 제2 감속 모터의 출력축은 제2 기어 박스를 통해 제2 볼 스크류 너트 페어의 제2 스크류 단부와 연결되어 제2 스크류 자체 중심축을 중심으로 원주 방향으로 회전하도록 구동시키고, 제2 스크류는 축방향으로 외부 프레임에 장착되며, 양자는 회동 연결되고; 상기 제2 볼 스크류 페어의 제2 볼 너트는 제2 스크류의 외부에 슬리브되며 또한 양자는 나사 결합되고; 상기 제2 볼 너트는 최외단에 위치하는 제2 라미네이트에 고정 연결되며; 인접된 제2 라미네이트 사이는 연결 부재를 통해 연결되어, 두개의 인접된 라미네이트 사이에 설치된 소프트팩 리튬 배터리를 동기적으로 클램핑하거나 해제시키기 위해 제2 라미네이트 사이의 상호 연동을 구현하고; 상기 제2 라미네이트는 상기 제2 가이드 바에 슬리브되며, 상기 제2 라미네이트와 상기 제2 가이드 바는 간극을 두고 결합되어 상기 제2 라미네이트가 제2 가이드 바를 따라 축방향으로 슬라이딩되고; 상기 제2 압력 검출 어셈블리는 상기 제2 라미네이트와 제2 볼 스크류 페어 사이에 끼워지며; 상기 공랭 기구는 배플, 전환형 스크류, 트레이 어셈블리 및 팬 어셈블리를 포함하고, 상기 배플은 제2 라미네이트와 일일이 대응되며, 배플은 상응한 제2 라미네이트의 표면에 부착되고, 외부 프레임에 고정된 배터리 트레이에 의해 지지되며, 인접된 두개의 배플 사이에는 배터리를 안착시키기 위한 간극이 구비되고; 상기 전환형 스크류와 상기 배플은 나사 결합되어 인접된 배플 사이의 간극을 조정하며; 상기 팬 어셈블리는 외부 프레임의 냉간 프레스 클램프 포메이션 유닛의 스테이션에 장착되고, 팬 어셈블리의 공기 출구는 배플과 정렬되며; 상기 수냉 기구는 외부 수원과 연통할 수 있는 수관 및 수관의 유량을 제어하기 위한 제어 밸브를 포함하고, 수관의 표면은 상응한 제2 라미네이트의 표면과 합지되어 각각의 제2 라미네이트가 모두 수관의 일부에 대응되도록 확보하며, 상기 제어 밸브는 수관에 설치되고;
상기 충방전 포메이션 제어 유닛은 폴리머 소프트팩 배터리를 통전시키기 위한 충방전 구동 보드, 연결 와이어, 전원 및 장착 프레임을 포함하며, 상기 충방전 구동 보드 및 전원은 상기 장착 프레임에 장착되고, 여기서 충방전 구동 보드의 급전단은 상기 연결 와이어를 통해 폴리머 소프트팩 배터리의 탭과 전기적으로 연결되며; 상기 전원의 급전단은 상기 충방전 구동 보드의 충전단과 전기적으로 연결되어 배터리를 충방전시키는 전원 공급 모듈을 구현하고;
상기 이식 매니퓰레이터 유닛은 수평 이동 기구, 수직 승강 기구, 배터리 클램핑 기구 및 이식 베이스를 포함하며, 상기 수평 이동 기구는 수평 구동력을 제공하기 위한 제3 서보 모터, 수평 구동력을 전달하기 위한 랙, 배터리 클램핑 기구를 외부 프레임의 축방향을 따라 수평으로 슬라이딩시키는 수평 레일 및 수직 승강 기구를 장착시키기 위한 이식 장착 브래킷을 포함하고, 상기 제3 서보 모터는 상기 이식 베이스에 장착되며, 상기 제3 서보 모터의 출력 기어는 상기 랙과 치합되고, 상기 랙은 상기 이식 장착 브래킷에 고정 연결되며, 상기 랙은 상기 수평 레일과 슬라이딩 연결되고; 상기 수직 승강 기구는 수직 구동력을 제공하기 위한 제4 서보 모터 및 수직 구동력을 전달하기 위한 스크류를 포함하며, 상기 제4 서보 모터는 상기 이식 장착 브래킷에 장착되고, 상기 제4 서보 모터의 출력축은 동기식 풀리 동기식 벨트를 통해 상기 스크류의 일단에 고정 연결되며, 상기 스크류는 상기 배터리 클램핑 기구와 나사 결합되고; 상기 배터리 클램핑 기구는 배터리를 클램핑하기 위한 배터리 클램핑 조우 및 배터리 클램핑 조우를 장착시키기 위한 클램핑 조우 장착 플레이트를 포함하며, 상기 클램핑 조우 장착 플레이트는 상기 스크류와 나사 결합되고, 상기 클램핑 조우 장착 플레이트의 저부에는 그 축방향을 따라 일렬의 배터리 클램핑 조우가 장착되며, 배터리 클램핑 조우의 배열 방향은 열간 프레스 포메이션 용량 그레이딩 열간 프레스 클램프 유닛의 제1 라미네이트의 배열 방향과 일치하고; 수평 이동 기구는 제3 서보 모터가 기어 랙을 구동시키는 것에 결합하여 수평 방향으로 운동하며; 수직 승강 기구는 제4 서보 모터가 동기식 풀리 동기식 벨트를 구동시키는 것에 대응하여 양측 스크류를 수직 방향으로 상하 운동시키고; 배터리 클램핑 기구는 배터리를 클램핑하는 기구이며;
상기 배터리 로딩 및 언로딩 유닛은 배속 체인 컨베이어 유닛, 트레이 로딩 및 언로딩 매니퓰레이터 유닛, 배터리 스캔 회전 유닛, 배터리 NG 유닛, 워터 트럭 로딩 및 언로딩 매니퓰레이터 유닛 및 배터리 트랜스퍼 워터 트럭을 포함하고, 상기 배속 체인 컨베이어 유닛, 트레이 로딩 및 언로딩 매니퓰레이터 유닛, 배터리 스캔 회전 유닛, 배터리 NG 유닛, 워터 트럭 로딩 및 언로딩 매니퓰레이터 유닛, 배터리 트랜스퍼 워터 트럭 및 중앙제어기는 모두 상기 외부 프레임에 장착되며, 각 유닛은 모두 상기 중앙제어기와 신호 접속되고;
상기 중앙제어기는 자동 생산 흐름 제어 유닛, 온도 제어 유닛, 가압 및 압력 유지 유닛, 로딩 및 언로딩 제어 유닛, 충방전 순환 제어 유닛, 경보 제어 유닛 인간-기계 상호 작용 인터페이스 및 데이터 처리 유닛을 포함하며, 상기 자동 생산 흐름 제어 유닛의 신호 입력단은 인간-기계 상호 작용 인터페이스의 신호 출력단과 전기적으로 연결되고, 상기 자동 생산 흐름 제어 유닛의 신호 출력단, 상기 온도 제어 유닛의 신호 입력단, 가압 및 압력 유지 유닛의 신호 입력단 및 충방전 순환 제어 유닛의 신호 입력단은 각각 데이터 처리 유닛의 상응한 신호 입력단과 전기적으로 연결되며, 상기 데이터 처리 유닛의 신호 출력단은 로딩 및 언로딩 제어 유닛의 신호 입력단, 이식 매니퓰레이터 유닛, 안전 경보 제어 유닛의 신호 입력단과 각각 전기적으로 연결되고, 상기 온도 제어 유닛의 신호 출력단은 상기 열간 프레스 클램프 포메이션 유닛의 제1 서보 모터 제어단, 상기 냉간 프레스 클램프 포메이션 유닛의 제2 서보 모터 제어단과 각각 전기적으로 연결되며; 상기 가압 및 압력 유지 유닛의 신호 입력단은 상기 열간 프레스 클램프 포메이션 유닛의 제1 압력 검출 어셈블리의 신호 출력단, 상기 냉간 프레스 클램프 포메이션 유닛의 제2 압력 검출 어셈블리의 신호 출력단과 각각 양방향으로 신호 접속되고; 상기 냉간 프레스 클램프 포메이션 유닛의 수냉 기구의 제어 밸브, 공랭 기구의 제어단은 각각 상기 온도 제어 유닛의 상응한 신호 출력단과 신호 접속되며;
상기 유지보수 유닛은 보행을 위한 유지보수 플랫폼 및 등반을 위한 계단을 포함하고, 상기 유지보수 플랫폼은 용량 그레이딩 장치의 측면에 설치되어 용량 그레이딩 장치의 축방향을 따라 배열되며; 상기 계단은 유지보수 플랫폼의 옆에 설치되고, 계단의 일단과 유지보수 플랫폼은 연결되며, 타단은 장착면과 연결되고,
상기 배속 체인 컨베이어 유닛은 트레이를 이송하는 배속 체인 컨베이어, 배속 체인, 배속 체인 형재 및 동기식 벨트 어셈블리를 포함하고, 상기 배속 체인은 상기 배속 체인 형재를 통해 상기 외부 프레임에 장착되되, 여기서 상기 배속 체인의 일단은 배터리 스캔 회전 유닛에서 연장되고, 타단은 배터리 NG 유닛까지 연장되며; 상기 배속 체인은 동기식 벨트 어셈블리를 통해 상기 제2 감속 모터의 출력단과 연결되어 배속 체인이 그 축방향을 따라 작동되고; 상기 제2 감속 모터의 제어단은 상기 제어기의 상응한 핀과 전기적으로 연결되고,
상기 트레이 로딩 및 언로딩 매니퓰레이터 유닛은 배속 체인 컨베이어 유닛과 배터리 스캔 회전 유닛 사이에 설치되어, 배터리가 배속 체인으로부터 배터리 스캔 회전 유닛 사이로 운반되도록 하며, 로딩을 위한 트레이 로딩 매니퓰레이터 유닛 및 언로딩을 위한 트레이 언로딩 매니퓰레이터 유닛을 포함하되, 여기서 트레이 로딩 매니퓰레이터 유닛, 트레이 언로딩 매니퓰레이터 유닛은 모두 배터리를 클램핑하기 위한 제1 배터리 클램핑 조우, 배터리 클램핑 조우의 움직임을 구현하기 위한 제1 삼차원 모듈 및 배터리 클램핑 조우의 클램핑 상태를 검출하기 위한 제1 배터리 검출 센서를 포함하고, 상기 제1 삼차원 모듈은 배속 체인 컨베이어 유닛 근처에 설치되며, 상기 제1 삼차원 모듈은 X축을 따라 이동 가능한 제1 회전 실린더, Y축을 따라 이동 가능한 제2 회전 실린더 및 Z축을 따라 이동 가능한 제3 회전 실린더를 포함하며, 상기 제3 회전 실린더는 외부 프레임에 장착되고, 상기 제2 회전 실린더는 상기 제3 회전 실린더의 피스톤 로드에 고정 연결되며, 상기 제1 회전 실린더는 상기 제3 회전 실린더의 피스톤 로드에 고정 연결되고; 상기 제1 배터리 클램핑 조우는 상기 제1 회전 실린더의 피스톤 로드에 장착되어 제1 배터리 클램핑 조우가 X축, Y축 및 Z축 방향을 따라 이동되도록 하며; 상기 제1 배터리 클램핑 조우의 제어단은 상기 제어기의 상응한 신호 출력단과 전기적으로 연결되고; 상기 제1 배터리 검출 센서는 배터리 클램핑 조우에 설치되며, 상기 제1 배터리 검출 센서의 신호 출력단은 상기 제어기의 상응한 신호 입력단과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 소프트팩 리튬 배터리의 냉열간 프레스 클램프 포메이션 용량 그레이딩 기기.
- 삭제
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- 제1항에 있어서,
상기 배터리 스캔 회전 유닛은 배터리 이식 모듈, 배터리 스캐너 및 배터리의 수평 방향 회전을 구현하기 위한 제4 회전 실린더를 포함하고, 상기 제4 회전 실린더는 배속 체인과 상기 배터리 이식 모듈 사이에서 배속 체인 일단의 배터리 스캔 회전 스테이션에 설치되며, 상기 제4 회전 실린더의 출력단에는 수평 회동이 가능한 턴테이블이 장착되고, 상기 배터리 스캐너 및 상기 배터리 이식 모듈은 턴테이블에 장착되며; 상기 배터리는 배터리 이식 모듈을 통해 배속 체인으로부터 다음 공정의 로딩 대기 스테이션으로 이동되고; 상기 배터리 스캐너의 신호 출력단, 상기 배터리 이식 모듈의 제어단 및 상기 제4 회전 실린더의 제어단은 각각 상기 제어기의 상응한 핀과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 소프트팩 리튬 배터리의 냉열간 프레스 클램프 포메이션 용량 그레이딩 기기.
- 제1항에 있어서,
상기 워터 트럭 로딩 및 언로딩 매니퓰레이터 유닛은 스캔된 배터리를 배터리 트랜스퍼 워터 트럭 및 배터리 NG 유닛에 탑재하기 위해, 워터 트럭 로딩 매니퓰레이터 유닛 및 워터 트럭 언로딩 매니퓰레이터 유닛으로 구분되고, 배터리를 클램핑하기 위한 제2 배터리 클램핑 조우, 배터리 클램핑 조우의 움직임을 구현하기 위한 제2 삼차원 모듈 및 배터리 클램핑 조우의 클램핑 상태를 검출하기 위한 제2 배터리 검출 센서를 포함하며, 상기 제2 삼차원 모듈은 배속 체인 컨베이어 유닛 근처에 설치되고, 상기 제2 삼차원 모듈은 X축을 따라 이동 가능한 제5 회전 실린더, Y축을 따라 이동 가능한 제6 회전 실린더 및 Z축을 따라 이동 가능한 제7 회전 실린더를 포함하며, 상기 제7 회전 실린더는 외부 프레임에 장착되고, 상기 제6 회전 실린더는 상기 제7 회전 실린더의 피스톤 로드에 고정 연결되며, 상기 제6 회전 실린더는 상기 제5 회전 실린더의 피스톤 로드에 고정 연결되고; 상기 제2 배터리 클램핑 조우는 상기 제5 회전 실린더의 피스톤 로드에 장착되어 제2 배터리 클램핑 조우가 X축, Y축 및 Z축 방향을 따라 이동되며; 상기 제2 배터리 클램핑 조우의 제어단은 상기 제어기의 상응한 신호 출력단과 전기적으로 연결되고; 상기 제2 배터리 검출 센서는 제2 배터리 클램핑 조우에 설치되며, 상기 제2 배터리 검출 센서의 신호 출력단은 상기 제어기의 상응한 신호 입력단과 전기적으로 연결되고;
상기 배터리 트랜스퍼 워터 트럭은 동기식 벨트, 동기식 풀리, 서보 모터, 지지 형재, 장착 지지 플레이트, 배터리 배플 및 배터리 튜닝 실린더 어셈블리를 포함하며, 상기 장착 지지 플레이트는 상기 외부 프레임에 장착되고, 상기 장착 지지 플레이트에는 지지 형재가 장착되며, 지지 형재의 양단에는 각각 동기식 풀리가 배치되고, 양단의 동기식 풀리 사이는 동기식 풀리가 동기적으로 회동하도록, 동기식 벨트를 통해 연결되며, 그 중 하나의 동기식 풀리는 상기 서보 모터의 출력축과 연결되고; 상기 동기식 벨트의 표면에는 수직으로 배치된 복수의 배터리 배플이 배열되며, 인접된 두개의 배플 사이에는 배터리를 수용하기 위한 공극이 생기고; 상기 배터리 트랜스퍼 워터 트럭의 일단은 배터리 NG 유닛과 연결되며, 배터리 트랜스퍼 워터 트럭의 타단은 다음 가공 스테이션까지 연장되고; 서보 모터를 통해 동기식 풀리를 회동시키고, 동기식 벨트 상부의 배터리 배플이 이동하도록 드래그하며, 배터리 배플 사이에서 배터리를 작동시키고;
상기 배터리 NG 유닛은 불량 배터리를 분리 수거하고, 롤러, 배플, 위치 센서, 트레이 위치결정 실린더 및 배터리 대기 유닛을 포함하며, 상기 트레이 위치결정 실린더는 배터리 NG 유닛의 안착 플랫폼에 설치되고, 플랫폼의 양측에는 축방향을 따라 배열된 복수의 롤러가 배치되며; 상기 배플은 안착 플랫폼의 말단에 장착되고, 상기 위치 센서는 장착 배플 일측의 안착 플랫폼에 설치되며; 배터리 대기 유닛은 배터리 스캔 실패 후 트랜스퍼링하는 스테이션이고, 제2 배터리 배플, 제3 배터리 검출 센서, 조정 렌치 및 장착 홀더를 포함하며, 상기 장착 홀더는 안착 플랫폼 옆의 외부 프레임에 장착되고, 상기 장착 홀더에는 제2 배터리 배플을 장착하기 위한 슬라이딩 브래킷이 대칭되게 장착되며, 상기 슬라이딩 브래킷에는 두개의 제2 배터리 배플 사이의 거리를 조정하기 위한 조정 렌치가 배치되고; 두개의 제2 배터리 배플 사이에 위치하는 장착 홀더에는 제3 배터리 검출 센서가 장착되며, 상기 위치 센서의 신호 출력단, 상기 제3 배터리 검출 센서의 신호 출력단은 상기 제어기의 상응한 신호 입력단과 전기적으로 연결되고, 상기 트레이 위치결정 실린더의 제어단은 상기 제어기의 상응한 핀과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 소프트팩 리튬 배터리의 냉열간 프레스 클램프 포메이션 용량 그레이딩 기기.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 압력 검출 어셈블리는 상기 제2 압력 검출 어셈블리와 구조가 일치하고, 상기 라미네이트를 가압 및 완충하기 위한 스프링 버퍼 모듈 및 서보 모터에 의해 구동되는 라미네이트에 의해 발생된 압력을 측정하기 위한 압력 센서, 상기 스프링 버퍼 모듈은 상기 라미네이트와 볼 스크류 페어 사이에 끼워지되, 여기서 상기 스프링 버퍼 모듈의 일단은 동일측 최외단의 라미네이트와 연결되고, 타단은 볼 스크류 페어의 장착 플레이트와 연결되며; 상기 압력 센서는 상기 장착 플레이트와 동일측의 볼 너트 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 소프트팩 리튬 배터리의 냉열간 프레스 클램프 포메이션 용량 그레이딩 기기.
- 제1항에 있어서,
상기 동기식 풀리 동기식 벨트는 밀폐된 환형 벨트이고, 동기식 벨트의 외부 표면의 일부 영역에만 길이 방향을 따라 배터리 배플이 장착되며, 두개의 터리 배플은 두개씩 대향되어 동일한 배터리를 클램핑하기 위한 한쌍의 클램핑 페어를 구성하고, 동일한 클램핑 페어 사이의 간극에 의해 배터리가 클램핑되는 것을 특징으로 하는 소프트팩 리튬 배터리의 냉열간 프레스 클램프 포메이션 용량 그레이딩 기기.
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