KR102356141B1 - 대면적 배터리 케이스 변형검사 및 교정 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 자동차용 배터리 케이스 변형검사 장치는 상기 하부변형 체크 거치대에 대면적 배터리 케이스를 올려 놓고 상하부 고정식 게이지를 통해 변형량을 측정한다. 또한 배터리 케이스 교정장치는 측정된 변형량을 기초로하여 상기 하부지그에 배터리 케이스를 올려놓고, 상부지그를 하강시키면, 배터리 케이스가 자동으로 정해진 형태로 가압 변형되어, 배터리 케이스를 올바른 형태로 교정할 수 있다. 따라서, 배터리 케이스를 매우 간단하게 교정할 수 있을 뿐 아니라, 작업자의 숙련도와 관계 없이, 상기 배터리 케이스를 항상 일정하게 교정할 수 있는 장점이 있다.

Description

대면적 배터리 케이스 변형검사 및 교정 장치{Large area battery case deformation inspection and calibration device}

본 발명은 주조 공정을 통해 제작된 전기 자동차용 대면적 배터리 케이스가 주조 공정을 통해 제작 후 냉각되면서 뒤틀린 배터리 케이스를 효과적으로 올바른 형태로 교정할 수 있도록 된 새로운 구조의 자동차용 배터리 케이스 변형검사 및 교정장치에 관한 것이다.

일반적으로, 전기 자동차에 사용되는 배터리 케이스는 상면이 개방된 사각박스형태로 구성된 본체와, 상기 본체의 상부에 결합되는 커버가 구비된다. 이러한 배터리 케이스를 주조공정을 통해 제작할 경우, 고온으로 가열된 상태로 제작된 배터리 케이스가 상온에서 냉각되는 과정에서, 배터리 케이스가 뒤틀리게 된다. 이때, 배터리 케이스가 뒤틀리는 형태는 배터리 케이스의 크기나 구조, 두께 등에 따라 일정한 패턴을 갖게 된다. 따라서, 이러한 커버를 제작할 때는 상기 배터리 케이스를 주조공정하여 제작한 후, 작업자가 손으로 커버를 뒤틀린 방향의 반대방향으로 휘어서, 최종적으로 배터리 케이스가 정확한 형태로 펴지도록 하는 교정작업을 하게 된다. 그런데, 이와 같이 수작업으로 배터리 케이스를 교정할 경우, 힘이 많이 들게 될 뿐 아니라, 작업자의 숙련도에 따라 결과치가 달라져서 항상 일정한 결과를 얻기 어려운 문제점이 있었다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 배터리 케이스를 좀 더 간단하게 교정할 수 있고, 작업자의 숙련도와 관계 없이 배터리 케이스를 항상 일정하게 교정할 수 있는 새로운 자동차용 배터리 케이스 변형검사 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 자동차용 배터리 케이스 변형검사 장치는 상기 하부변형 체크 거치대에 대면적 배터리 케이스를 올려 놓고 상하부 고정식 게이지를 통해 변형량을 측정한다. 또한 배터리 케이스 교정장치는 측정된 변형량을 기초로하여 상기 하부지그에 배터리 케이스를 올려놓고, 상부지그를 하강시키면, 배터리 케이스가 자동으로 정해진 형태로 가압 변형되어, 배터리 케이스를 올바른 형태로 교정할 수 있다. 따라서, 배터리 케이스를 매우 간단하게 교정할 수 있을 뿐 아니라, 작업자의 숙련도와 관계 없이, 상기 배터리 케이스를 항상 일정하게 교정할 수 있는 장점이 있다.

본 발명은,

배터리 케이스의 형상을 검사하는 검사장치로서,

배터리 케이스를 거치하기 위한 지그 플레이트;

상기 지그 플레이트에 설치되어 검사용 게이지를 거치하는 측정 거치대;

상기 지그 플레이트에 설치되어 배터리 케이스를 직접 지지하는 소재 받침대; 및

배터리 케이스의 형태를 측정하기 위해 상기 측정 거치대에 탑재된 게이지;를 포함하고,

상기 게이지는 배터리 케이스의 둘레를 따라 소정 간격으로 다수 설치되어 배터리 케이스의 상면에서 그 형상을 검사하는 배터리 케이스 상면 검사용 게이지와

배터리 케이스 하면 위편에 설치되어 배터리 케이스의 배터리 지지면을 검사하는 배터리 케이스 하면 검사용 게이지를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 케이스 검사장치를 제공한다.

상기에 있어서, 상기 지그 플레이트에 설치되어 배터리 케이스를 직접 지지하는 X,Y측 세팅블록;을 더 포함하며, 상기 세팅블록은 상기 지그 플레이트의 X축을 따라 1개 이상, Y축을 따라 1개 이상 소정 간격으로 설치되어 소재 받침대를 통해 배터리 케이스를 장착 한 후 X,Y측 세팅 블록을 통해 측정 부위를 조절하는 것을 특징으로 하는 배터리 케이스 검사장치를 제공한다.

상기에 있어서, 상기 지그 플레이트 하면에 다수의 받침대를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 케이스 검사장치를 제공한다.

상기에 있어서, 스캔식으로 검사하는 배터리 케이스 하면 검사용 게이지는 스캔식으로 이동하여 배터리 케이스의 배터리 지지면을 검사하는 것을 특징으로 하는 배터리 케이스 검사장치를 제공한다.

상기의 배터리 케이스 검사장치의 측정결과에 따라 배터리 케이스를 교정하는 교정장치로서,

상하 지그를 구비한 다이 스팟;

상기 다이 스팟의 상하 지그에 구비되어 배터리 케이스를 가압하는 가압부; 및

상기 가압부 표면에 교체식으로 설치되는 교체부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 케이스 검사장치를 제공한다.

상기에 있어서, 상기 교체부는 엔지니어링 플라스틱으로 구성하여 검사결과에 따라 두께를 달리한 것으로 교체하는 것을 특징으로 하는 배터리 케이스 검사장치를 제공한다.

본 발명에 따른 자동차용 배터리 케이스 변형검사 장치는 배터리 케이스를 자동으로 올바른 형태로 교정할 수 있다. 따라서, 배터리 케이스를 매우 간단하게 교정할 수 있을 뿐 아니라, 작업자의 숙련도와 관계 없이, 상기 배터리 케이스를 항상 일정하게 교정할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 대면적 배터리 케이스 변형검사 장치 개략도 및 평면도이다.
도 2는 면적 배터리 케이스 변형검사 장치 사시도이다.
도 3은 대면적 배터리 케이스 교정 장치 모식도이다.
도 4는 대면적 배터리 케이스 교정 장치 사시도이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 대면적 배터리 케이스 변형검사 장치에 대한 전체적인 개략도와 대면적 배터리 케이스에 대한 변형정도를 측정하는 측정 포인트를 보여주는 평면도들이고, 도 2는 좀 더 상세하게 검사장치의 구성을 보여주는 사시도이다.

지그 플레이트(100)에 장착되는 측정 거치대(121)와 대면적 배터리 케이스를 직접 지지하는 소재 받침대(110)가 있고, 배터리 케이스(10)의 전체적인 형태를 측정하기 위해 소정 간격으로 배열된 게이지(120)가 측정 거치대(121)에 거치되어 있다. 소재 받침대(110)는 소정 간격으로 배터리 케이스를 지지하도록 배터리 케이스 둘레를 따라 다수 배치된다. 상기 게이지는 다이알 게이지로서 배터리 케이스 상면에 대해 12개소에 배열되고, 하면에 대해 4개소에 배열된다. 상면에 대한 12개소는 배터리 케이스의 둘레를 따라 소정 간격으로 선정되고, 하면에 대한 4개소는 배터리 케이스의 배터리 지지면에 대해 스캔식으로 검사하도록 배열된다.

즉, 배터리 케이스의 규격 형상을 검사하기 위해, 둘레를 따라 거의 일정 간격으로 배열된 12 게이지가 형상을 측정하고, 배터리 케이스 하면 위편에서는 지지면의 가로변을 따라 그 안쪽에 거의 균등 간격으로 배열된 4개의 게이지가 세로변을 향해 스캔식으로 이동하며 지지면의 형상을 검사한다. 이와 같이 다수의 게이지를 배치하여 배터리 케이스의 변형량을 측정하여 교정량을 개소마다 산출하고, 그에 따라 교정장치를 이용하여 형상을 교정한다. 상기에서 게이지의 개수는 변형될 수 있다. 예를 들면, 상면을 검사하는 게이지는 12개 이외에도 8개 내지 24개, 하면 게이지는 2 내지 8개로 변형될 수 있다. 하면 게이지는 스캔 이동할 수 있도록 스캔 이동할 수 있는 간격을 두고 배치된 측정 거치대(121)에 조립된 수평 막대(122)에 게이지가 슬라이딩할 수 있도록 걸려있다.

상기의 검사장치에 대해 형상변형 체크 지그 플레이트에 상/하형 측정거치대를 장착하는 제 1단계;

배터리 케이스를 소재 받침대 또는 세팅블록에 장착하는 제 2단계;

다이알 게이지를 통한 변형량 확인하는 제 3단계; 및

변형량 확인을 통해 교정장치를 통해 교정하는 제 4단계;를 포함하여 배터리 케이스를 검사하고 교정한다.

상기에 있어서, 형상변형 체크 지그 플레이트에 상/하형 측정거치대를 장착하는 제 1단계에서, 형상변형 체크 지그 플레이트의 자체 변형을 최소화 하고 바닥에서 유발되는 진동을 최소화 하기 위해 형상변형 체크 지그 플레이트 아래 형상 변형 체크 플레이트 받침대(미도시)를 사용한 후 상/하형 측정 거치대를 장착하는 것이 바람직하다. 형상 변형 체크 플레이트 받침대는 소정 간격으로 다수 배열되어 형상 변형 체크 플레이트 자체는 지면에 닿지 않게 한다.

또한, 배터리 케이스를 소재 세팅블록(115)에 장착하는 제 2단계에서, 형상변형 체크 지그 플레이트 위에 설치된 소재 받침대를 통해 배터리 케이스를 안정적으로 장착한 후 X,Y 측 세팅 블록을 통해 측정 부위를 조절하도록 한다. 상기 세팅 블록은 X 축 방향으로 나란히 1개 이상, 그리고 Y 축 방향으로 1개 이상 일정 간격으로 배열되며, 본 실시예에서는 형상변형 체크 지그 플레이트의 한쪽 가로변을 따라 2군데에 X측 세팅블록을, 한쪽 세로변을 따라 2군데에 Y측 세팅블록을 설치하였으며, 세팅블록들은 소재 받침대 근처에 배치되며, 바람직하게는, 대칭을 이루는 배터리 케이스의 지지면의 중심부들의 연장선상에 오게 하였다.

변형량의 측정이 완료되면, 도 3 및 도 4에 도시된 교정장치를 통해 배터리 케이스를 형상 교정한다.

도 3에는 교정장치의 개략적인 구성이 나와있다. 교정장치는 다이 스팟(Die Spot) 장비로 구성되며, 상하 교정지그(200, 210) 사이에 배터리 케이스를 삽입하여 가압 교정한다.

교정지그에 사용되는 가압부(220)는 교체식 표면부(221)를 구비하며, 표면부의 재질은 MC 나일론과 같은 엔지니어링 플라스틱(PP, PE, ABS, POM, PC 등)이며, 변형량 및 변형 방향성에따라 표면부 높이를 조절하여 정밀한 교정이 가능하다. 즉, 상기 검사장치에서 측정된 교정량을 반영하여 가압부(220) 표면의 표면부의 교체로 그 두께를 변형하여 교정한다. 본 실시예에서는 MC 나일론을 사용하였다.

또한, 상기 다이 스팟의 상하지그에는 서로 맞물려 가압 임계를 한정하는 합형 블록(230)을 각각 구비한다. 그외 소재를 세팅하는 X,Y측 세팅블록, 완충블록(240)과 완충스프링을 포함할 수 있고, 하면 지그 이면에 받침대를 포함할 수 있다.

상기와 같이 하여 배터리 케이스를 일정 형상으로 자동 교정할 수 있으며, 기계에 의한 변형 측정과 교정이기 때문에 높은 신뢰도를 확보할 수 있다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

지그 플레이트(100)
측정 거치대(121)
소재 받침대(110)
세팅블록(115)
배터리 케이스(10)
게이지(120)
상하 교정지그(200, 210)
가압부(220)
교체부(221)
합형 블록(230)
완충블록(240)

Claims (6)

1. 배터리 케이스의 형상을 검사하는 검사장치로서,
   배터리 케이스를 거치하기 위한 지그 플레이트;
   상기 지그 플레이트에 설치되어 검사용 게이지를 거치하는 측정 거치대;
   상기 지그 플레이트에 설치되어 배터리 케이스를 직접 지지하는 소재 받침대; 및
   배터리 케이스의 형태를 측정하기 위해 상기 측정 거치대에 탑재된 게이지;를 포함하고,
   상기 게이지는 배터리 케이스의 둘레를 따라 소정 간격으로 다수 설치되어 배터리 케이스의 상면에서 그 형상을 검사하는 배터리 케이스 상면 검사용 게이지와
   배터리 케이스 하면 위편에 설치되어 배터리 케이스의 배터리 지지면을 검사하는 배터리 케이스 하면 검사용 게이지를 포함하고,
   상기 지그 플레이트에 설치되어 배터리 케이스를 직접 지지하는 X,Y 측 세팅블록;을 더 포함하며, 상기 세팅블록은 상기 지그 플레이트의 X축을 따라 1개 이상, Y축을 따라 1개 이상 소정 간격으로 설치되어 소재 받침대를 통해 배터리 케이스를 장착 한 후 X,Y 측 세팅 블록을 통해 측정 부위를 조절하고,
   스캔식으로 검사하는 배터리 케이스 하면 검사용 게이지는 스캔식으로 이동하여 배터리 케이스의 배터리 지지면을 검사하는 것을 특징으로 하는 배터리 케이스 검사장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 지그 플레이트 하면에 다수의 받침대를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 케이스 검사장치.
4. 삭제
5. 제1항의 배터리 케이스 검사장치의 측정결과에 따라 배터리 케이스를 교정하는 교정장치로서,
   상하 지그를 구비한 다이 스팟;
   상기 다이 스팟의 상하 지그에 구비되어 배터리 케이스를 가압하는 가압부; 및
   상기 가압부 표면에 교체식으로 설치되는 교체부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 케이스 검사장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 교체부는 엔지니어링 플라스틱으로 구성하여 검사결과에 따라 두께를 달리한 것으로 교체하는 것을 특징으로 하는 배터리 케이스 검사장치.
   
   
   
   
   
   

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