KR102392988B1 - 자동으로 배출되는 이차전지용 노칭금형 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 금형에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스프링이 구비된 배출부를 통해 압력을 가할 시 배출부가 단차에 의해 바닥으로 하강하여 배출시키는 자동 배출이 가능한 2차전지용 노칭금형에 관한 것이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기위해 본 발명은 이차전지용 노칭금형(100)에 관한것으로,
상기 노칭금형(100)은 크게 하판부(110)와 상판부로 나뉘어지며 특히 노칭금형(100)은 전극필름이 통과하는 경로상에 배치된다.
상기 하판부(110)는 외측 하단에 판상의 형태를 형성하고 있으며 바닥과 맞닫는 부분이다.
본 발명의 상판부(200)는 외측 상단에 판상의 형태를 형성하고 있고 상기 하판부(110)과 마주보는 형태이다.
상기 하판부(110)는 도 1a 내짖 도 1b에 도시된 바와 같이 프레스부1(120), 프레스부2(130), 프레스부3(140), 프레스부4(150), 하제단 플레이트부(160), 포켓(170)로 구성되어 있으며 상기 프레스부2(130), 프레스부3(140), 프레스부4(150)는 도 1b에서 보는 것처럼 프레스부1(120)와 동일한 형태로 구성되어 있다.
상기 하판부(110)의 상측면 하측에 구비된 프레스부1(120)은 프레스고정부1(121), 스프링부1(122), 상하이송부1(123)로 구성되어 있으며 상승과 하강으로 인해 이차전지용 전극필름을 전단 가공할 수 있는 특징이 있다.
상기 프레스고정부1(121)은 상기 프레스부1(120)가 고정된 위치에서 벗어나지 못하게 하는 특징이 있다.
상기 스프링부1(122)는 프레스고정부1(121)의 내측에 구비되어 있으며 상측에 상하이송부1(123)가 결합되어 있고 상하운동이 가능한 특징이 있다.
상기 상하이송부1(123)는 상기 스프링부1(122)의 상측에 구비되어 압력을 가하거나 압력을 완화하는 경우 스프링부1(122)가 상하운동이 가능하게 하며 상판부(200)에 구비된 관통홈부1(210)과 결합되어 상판부(200)가 상하로 움직이는 것이 가능하게 하는 특징이 있는 자동으로 배출되는 이차전지용 노칭금형(100)을 제공하고자 한다.
상기 프레스부1(120)의 구조는 프레스부2(130), 프레스부3(140), 프레스부4(150)와 동일하게 적용된다.
상기 하판부(110)의 상측면에 구비된 하제단 플레이트부(160)는 넓은 판상의 형태로 형성되어 있으며 후술할 상제단 플레이트부(220)와 맞닫는 부분이다.
상기 하제단 플레이트부(160)의 상측면 하단에 구비된 포켓(170)은 전단 가공된 이차전지용 필름이 배출되는 홈으로 후술할 배출장치부(240)가 하강할 수 있는 홈으로 구성되는 자동으로 배출되는 이차전지용 노칭금형(100)를 제공하고자 한다.

Description

자동으로 배출되는 이차전지용 노칭금형{THE NOTCHING MOLD FOR SECONDARY BATTERIES THAT CAN BE AUTOMATICALLY EJECTED}
본 발명은 금형에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 탄성부재가 구비된 배출장치부를 통해 압력을 가할 시 배출장치부가 단차에 의해 바닥으로 하강하여 전극필름을 배출시키는 자동 배출이 가능한 2차전지용 노칭금형에 관한 것이다.
일반적으로 프레스 금형(Press Die)은 직석 왕복운동을 하는 프레스 기계에 금형이라는 특수공구를 설치하여 주로 금속제품의 관재를 일정한 형태로 가압 성형하는 포밍성형과 구멍을 천공하는 피어싱 가공 등으로 소성변형시켜 다양하게 제품패널을 성형가공하는 금형이다.
상기한 프레스 금형은 산업이 발닮하에 따라 고속 생산방식을 적용하여 프레스의 스트로크 작동량을 줄여 고속 타발로 운용되고 있어 제품패널과 스크랩을 취출하기 위한 공간이 협소화되고 있는 실정이다.
따라서 스크랩 취출하기 위한 슈터를 설치시 각도를 줄 수 없어 제품패널과 스크랩이 금형 내부에 쌓여 취출하기 위해서는 프레스 금형의 외부에 별도로 실린더나 프레스 연결장치를 설치하여 스크랩 슈터에 진동이나 충격으로 스크랩을 취출시키고 있다.
상기와 같은 별도의 장치는 설치의 경우 설비효율과 생산성이 저하되고, 미설치시는 작업 중에 프레스를 정지시키고 작업자가 스크랩을 수작업으로 처리하여야 하는 문제가 발생한다.
일반적으로 이차전지의 폴리머 전극용 필름을 전극 형태로 전단 가공하는 노칭(Notching) 시스템은 롤형태로 감겨 있는 전극 필름(F)을 풀어 이송시키는 언와인더부와 레이저 가공 방식으로 미가공 필름(F)을 전극 형태로 전당 가공해주는 노칭가공부, 레이저 가공 완료된 필름(F)을 리와인더부 측으로 이송시키는 롤링부, 그리고 가공된 전극 필름(F)을 롤 형태로 다시 감아주는 리와인더부 등으로 구성된다.
이를 해결하기위해 다양한 노칭금형이 개발되어 사용되고 있다. 본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 등록특허공보 제10-2059581호에 개시되어 있는 바와 같이 가공 시 다이의 포켓 내부로 진입하는 탭을 포켓 외부로 밀어내어 탭이 포켓 내부에 걸리지 않게 걸림방지기구를 추가로 결합되어 있으나 본질적인 가공품이 망가지고 걸림방지기구를 추가로 결합되어야 하기에 제작 및 수리에 대한 비용이 증가하는 문제점이 있다.
또 다른 대한민국등록특허공보 제10-1958881호에 개시되어 있는 바와 같이 제품패널 아웃트 라인 외부에 다수의 스크랩 커터를 설치하되 스크랩 커터의 상부에는 경사각이 형성되고 아웃트 라인과는 수직으로 칼날이 형성되게 하는 하부금형 상에 성형소재를 안치시켜 제품패널 아웃트 라인 외부에 제품의 형상에 따라 다수의 편치를 설치한 상부금형(U)을 하강시켜 일차적으로 제품패널 아웃트 라인의 절단하고 이차적으로 스크랩을 절단시켜 취출시키게 한다.
하지만 상기 금형의 경우 소형화되어 있어 대량생산을 할 수 없으므로 많은 생산시간 및 비용을 소비해야하는 단점이 발생했다.
상기와 같은 구성을 통해 가공 시 이송 속도에 순간적인 변화가 발생함에 따라 정교한 레이저 가공이 불가피한 문제점이 발생했다.
또한, 가공 시 필름(F)에 가해지는 가압에 따른 압착면의 파손 및 스크래치 발생을 피할 수 없어 공정 불량을 야기시키는 요인이 된다.
KR 등록특허 제10-0185904호 (1996. 07. 29. ) KR 공개특허 제10-2012-0034397호 (2010. 10. 01. ) KR 등록특허 제10-1370855호 (2012. 02. 20. ) KR 공개특허 제10-2016-0052065호 (2014. 11. 04. ) KR 등록특허 제10-2059581호 (2018. 03. 26. ) KR 등록특허 제10-1958881호 (2018. 12. 06. ) (실용문헌 1) KR 등록실용 제20-0324867호 (2003. 06. 13. )
본 발명은 전극필름을 전단 가공할 경우 플레이트에 달라붙어 잘 떨어지도록 하기위해 상 펀치부에 배출장치부를 구비하여 전단 가공시 배출장치부가 하강하여 전단 가공된 필름을 포켓으로 배출시킴을 효율적으로 하기 위한 자동 배출이 가능한 이차전지용 노칭금형을 제공하기 위한 것이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기위해 본 발명은 이차전지용 노칭금형(100)에 관한것으로,
상기 노칭금형(100)은 크게 하판부(110)와 상판부로 나뉘어지며 특히 노칭금형(100)은 전극필름이 통과하는 경로상에 배치된다.
상기 하판부(110)는 외측 하단에 판상의 형태를 형성하고 있으며 바닥과 맞닫는 부분이다.
본 발명의 상판부(200)는 외측 상단에 판상의 형태를 형성하고 있고 상기 하판부(110)와 마주보는 형태의 구조로 형성되어 있다.
상기 하판부(110)는 도 1a 내지 도 1b에 도시된 바와 같이 프레스부1(120), 프레스부2(130), 프레스부3(140), 프레스부4(150), 하제단 플레이트부(160), 포켓(170)로 구성되어 있으며 상기 프레스부2(130), 프레스부3(140), 프레스부4(150)는 도 1b에서 보는 것처럼 프레스부1(120)과 동일한 형상으로 구성되어 있다.
상기 하판부(110)의 상측면 하측에 구비된 프레스부1(120)은 프레스고정부1(121), 스프링부1(122), 상하이송부1(123)로 구성되어 있으며 이차전지용 전극필름을 상승과 하강의 직선운동으로 전단 가공시킬 수 있는 특징이 있다.
상기 프레스고정부1(121)은 상기 하판부(110)의 상판의 하측면에 구비되어 5~10cm의 원통형의 벽으로 형성되어 상기 프레스부1(120)이 상하직선운동시 위치를 벗어나지 못하게 하는 특징이 있다.
상기 스프링부1(122)은 프레스고정부1(121)의 내측에 구비되어 있으며 상측으로 맞닫는 부분에는 상하이송부1(123)이 결합되어 있고 상하로 움직임이 가능한 특징이 있다.
상기 상하이송부1(123)는 상기 스프링부1(122)의 상측에 구비되어 압력을 가하거나 압력을 완화하는 경우 스프링부1(122)가 상하운동이 가능하게 하며 상판부(200)에 구비된 관통홈부1(210)과 결합되어 상판부(200)가 상하로 움직이는 것이 가능하게 하는 특징이 있는 자동으로 배출되는 이차전지용 노칭금형(100)을 제공하고자 한다.
상기 프레스부1(120)의 구조는 프레스부2(130), 프레스부3(140), 프레스부4(150)와 동일하게 적용된다.
상기 하판부(110)의 상측면에 구비된 하제단 플레이트부(160)는 넓은 판상의 형태로 형성되어 있으며 후술할 상제단 플레이트부(220)와 맞닫는 부분이다.
상기 하제단 플레이트부(160)의 상측면 하단에 구비된 포켓(170)은 전단 가공된 이차전지용 필름이 배출되는 홈으로 후술할 배출장치부(240)가 하강할 수 있는 홈으로 구성되는 자동으로 배출되는 이차전지용 노칭금형(100)를 제공하고자 한다.
본 발명은 프레스부를 구비하여 상하 직선운동시 전단 가공의 오차율을 감소시키는 효과가 있다.
본 발명은 배출장치부를 구비하여 전극필름 전단 가공시 하강하여 포켓으로 떨어뜨려 효율적으로 배출시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 포켓과 맞닫는 펀치부와 배출장치부를 구비한 상제단 플레이트부가 포켓의 하측에도 동일하게 구비되어 전극필름 생산을 두배로 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 자동 배출이 가능한 이차전지용 노칭금형의 사시도이다.
도 1a는 본 발명의 하판부의 사시도이다.
도 2a는 본 발명의 상판부의 사시도이다.
도 2a는 본 발명의 포켓의 작동에 관한 측면 절개도이다.
도 2b는 본 발명의 포켓의 하측면에 펀치부를 추가로 장착한 측면 절대도이다.
도 3은 본 발명의 한쌍의 노칭금형이 승강판부와 지지판부가 결합된 사시도 이다.
이하 첨부된 도면을 통해 상세하게 설명하겠다. 하기의 설명은 본 발명의 이해와 실시를 돕기 위한 것이지 본 발명을 이에 한정하려는 것은 아니다. 본 발명이 속한 기술분야 속에서 통상의 지식을 가진 자들은 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 내에서 다양한 변형이나 수정 또는 변경이 있을 수 있음을 이해할 것이다.
본 발명은 이차전지용 노칭금형(100)에 관한것으로,
상기 노칭금형(100)은 크게 하판부(110)와 상판부로 나뉘어지며 특히 노칭금형(100)은 전극필름이 통과하는 경로상에 배치된다.
상기 하판부(110)는 외측 하단에 판상의 형태를 형성하고 있으며 바닥과 맞닫는 부분이다.
본 발명의 상판부(200)는 외측 상단에 판상의 형태를 형성하고 있고 상기 하판부(110)과 마주보는 형태이다.
상기 하판부(110)는 도 1a 내지 도 1b에 도시된 바와 같이 프레스부1(120), 프레스부2(130), 프레스부3(140), 프레스부4(150), 하제단 플레이트부(160), 포켓(170)로 구성되어 있으며 상기 프레스부2(130), 프레스부3(140), 프레스부4(150)는 도 1b에서 보는 것처럼 프레스부1(120)과 동일한 형태로 구성되어 있다.
상기 하판부(110)의 상측면 하측에 구비된 프레스부1(120)은 프레스고정부1(121), 스프링부1(122), 상하이송부1(123)로 구성되며 상승 및 하강의 상하직선운동을 실시하는 부분이다.
상기 프레스고정부1(121)은 상기 하판부(110)의 상판부 하측에 구비되어 5~10cm의 원기둥의 형태로 형성되어있으며 중앙면은 천공되어 상기 프레스부1(120)이 결합하는 부분으로 결합된 프레스부1(120)가 위치에서 벗어나지 못하게 하는 특징이 있다.
상기 스프링부1(122)은 프레스고정부1(121)의 내측에 구비되어 있으며 상측에 상하이송부1(123)가 결합되어 상하이송부1(123)의 상하운동을 가능하게 하는 특징이 있다.
상기 상하이송부1(123)는 상기 스프링부1(122)의 상측에 구비되어 압력이 가해지거나 압력이 완화되는 경우 스프링부1(122)이 상하운동을 하게되며 상판부(200)에 구비된 관통홈부1(210)과 결합되어 상판부(200)가 상하로 움직이는 것이 가능하게 하는 특징이 있다. 상기 상하이송부1(123)는 원기둥의 형태로 형성되어 외측면에는 돌기(미도시)가 형성되어 상기 관통홈부1(210)과 결합시 쉽게 해체되지 않도록 하는 역할을 한다.
상기 관통홈부1(210)는 후술할 도 2 내지 도 2a에서 상세하게 설명하겠다.
상기 프레스부1(120)의 구조는 프레스부2(130), 프레스부3(140), 프레스부4(150)와 동일하게 적용되며 상기 프레스부1(120), 프레스부2(130), 프레스부3(140), 프레스부4(150)는 전단 가공시 수직으로 상하운동하고 각각은 프레스고정부1(121), 프레스고정부2(131), 프레스고정부3(141), 프레스고정부4(151)가 구비되어 있어 상기 프레스부가 위치이탈하는 것을 방지하여 전단 가공 오차를 줄여주는 효과가 발생된다.
상기 하판부(110)의 상측면에 구비된 하제단 플레이트부(160)는 넓은 판상의 형태로 형성되어 있으며 후술할 상제단 플레이트부(220)와 마주보는 부분이다.
상기 하제단 플레이트부(160)의 상측면 하단에 구비된 포켓(170)은 전단 가공된 이차전지용 필름이 배출되는 홈으로 후술할 배출장치부(240)가 하강시 맞닫게 되어 배출장치부(240)가 전단 가공된 전극 필름이 배출되는 홈이다.
도 2 내지 도 2a에 도시된 바와 같이 본 발명의 상판부(200)는 관통홈부1(210), 관통홈부2(211), 관통홈부3(212), 관통홈부4(213), 상제단 플레이트부(220), 펀치부(230), 배출장치부(240)으로 구성되어 있다.
상기 상판부(200)는 넓은 판상의 형태로 상술한 하판부(110)와 마주보는 구조이다.
상기 상판부(200)의 하측에 구비된 관통홈부1(210)는 천공된 홈으로 상술한 상하이송부1(123)와 결합되며 상기 상하이송부1(123)의 외측면에 형성된 돌기(미도시)를 통해 상판부(200)와 상하이송부1(123)가 맞물려 분리되지 않고 하강 또는 상승할 수 있게 되는 특징이 있다.
상기 관통홈부1(210)의 구조는 상기 관통홈부2(211), 관통홈부3(212), 관통홈부4(213)에 동일하게 적용된 구조이다.
상기 상판부(200)의 하측면에 구비된 상제단 플레이트부(220)는 상판부(200)와 동일하게 넓은 판상의 형태로 구비되어 있으며 도 3에 도시된 노칭금형(100)의 정면으로 전극필름(미도시)이 삽입되며 하제단 플레이트부(160)와 상기 상제단 플레이부(200)가 상승 및 하강을 반복하여 맞닫게되어 전극필름을 제단할 수 있게 된다.
상기 상제단 플레이트부(220)의 하측면에 구비된 펀치부(230)는 하제단 플레이트부(160)와 상제단 플레이트부(220)의 사이에 삽입된 전극필름을 후술할 포켓(170)의 형성된 모양에 맞게 전단 가공할 수 있는 특징이 있다.
상기 펀치부(230)의 하측에 구비된 배출장치부(240)는 후술할 포켓(170)과 펀치부(230)가 삽입되어 전극 필름을 제단할경우 배출장치부(240)가 하강하여 전단 가공된 전극필름을 배출시키게 된다.
도 2a에 도시된 바와 같이 상기 펀치부(230)는 내측에 펀치홀더(부호 미표기)가 구비되어 펀치부(230)가 전단 가공시 위치가 틀어지지 않도록 잡아주는 역할을 하며 위치가 틀어짐 없이 전극필름을 전단 가공할 수 있다.
또한 상기 펀치부(230)가 하강하게 될 경우 하측에 구비된 배출장치부(240)의 끝타단이 포켓(170)의 끝타단에 걸리게되며 단차가 발생하게 되는데 이때 상기 배출장치부(240)는 단차발생으로 인한 각도가 하강전 각도 0°에서 하강시 최대 45°로 벌어짐에 따라 전단 가공된 전극필름을 외부로 배출하는 특징이 있다.
상기 배출장치부(240)는 상기 펀치부(230)의 내측에 구비된 탄성부재(부호 미표기)에 의해 배출장치부(240)가 원래위치로 복귀할 수 있으며 하강시 전단 가공된 전극필름을 외부로 배출시킬 수 있어 기존 방식과는 다르게 효율적으로 전극필름을 배출할 수 있는 효과가 발생된다.
상기 펀치부(230)가 상승함에 따라 상기 배출장치부(240)는 원래 위치로 복귀함에 있어 압축되었던 펀치부(230)와 탄성부재(부호 미표기)또한 원래위치로 복귀되면서 상기 펀치부(230)가 포켓(170)과 떨어지게되며 다시 전단 가공할 준비상태가 된다.
또한, 상기 포켓(170)은 하제단 플레이트부(160)의 상측면 우측 끝 타단으로부터 5~10cm 이격된 거리에 구비되어 있으며 펀치부(230)의 하측면에 좌측 끝타단으로부터 5~10cm 이격된 거리에 구비된 배출장치부(240)가 구비되어 있다.
또한, 도 2b에서 보는 바와 같이 상술한 구조의 포켓(170)은 하측면과 상측면이 관통된 천공홈으로 상기 포켓(170)을 구비한 하제단 플레이트부(160)를 앞뒤로 다 사용할 수 있는 구조로 포켓(170)의 하측면에도 상제단 플레이트부(220)에 구비된 펀치부(230)가 구비되어 전단 가공 가능한 전극필름 생산량을 두배 증가시키는 효과가 있으며 이는 도면으로 도시화 하지 않았다.
도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 노칭금형(100)은 한쌍으로 구비되어 서로 양끝타단에 구비되며 상술한 하제단 플레이트부(160)는 긴 판상의형태로 구비되는 것을 확인할 수 있으며 이는 상기에 제공된 하제단 플레이트부(160)와 동일한 것이며 앞서 설명한 하제단 플레이트부(160)은 절단된 상태의 도면을 도시화한 것이다.
상기 한쌍의 노칭금형(100)은 상측에 상승 및 하강하는 승강판부(300)가 결합되며 하측에는 지지판부(301)결합되어 전극필름을 제단할 수 있으며 한쌍으로 구비되어 전극 필름이 접히는 것을 방지하는 효과도 발생한다.
100: 노칭금형 110: 하판부
120: 프레스부1 121: 프레스고정부1
122: 스프링부1 123: 상하이송부1
130: 프레스부2 131: 프레스고정부2
132: 스프링부2 133: 상하이송부2
140: 프레스부3 141: 프레스고정부3
142: 스프링부3 143: 상하이송부3
150: 프레스부4 151: 프레스고정부4
152: 스프링부4 153: 상하이송부4
160: 하제단 플레이트부 170: 포켓
200: 상판부 210: 관통홈부1
211: 관통홈부2 212: 관통홈부3
213: 관통홈부4 220: 상제단 플레이트부
230: 펀치부 240: 배출장치부
300: 승강판부 301: 지지판부

Claims (3)

  1. 이차전지용 노칭금형(100)에 관한 것으로,
    외측 하단에 판상의 형태를 형성하고 있는 하판부(110);
    외측 상단에 판상의 형태를 형성하고 있는 상판부(200);
    상기 하판부(110)의 상측면 하측에 구비된 프레스부1(120),프레스부2(130), 프레스부3(140), 프레스부4(150);
    상기 프레스부1(120),프레스부2(130), 프레스부3(140), 프레스부4(150)를 이탈방지 및 고정시키는 프레스고정부1(121),프레스고정부2(131), 프레스고정부3(141), 프레스고정부4(151);
    상기 프레스고정부1(121),프레스고정부2(131), 프레스고정부3(141), 프레스고정부4(151)의 내측면에서 상하운동하는 스프링부1(121), 스프링부2(131), 스프링부3(141), 스프링부4(151);
    상기 스프링부1(121), 스프링부2(131), 스프링부3(141), 스프링부4(151)를 상하운동을 가능하게 압력이 가해지는 상하이송부1(122), 상하이송부2(132), 상하이송부3(142), 상하이송부4(152);
    상기 하판부(110)의 상측면에 구비된 하제단 플레이트부(160);
    상기 하제단 플레이트부(160)는 상측면 끝 타단에 구비된 포켓(170);
    상기 상판부(200)의 상측면 하단에 구비된 관통홈부1(210), 관통홈부2(211), 관통홈부3(212), 관통홈부4(213);
    상기 상판부(200)의 하측면에 구비된 상제단 플레이트부(220),
    상기 상제단 플레이트부(220)의 하측면 하단에 구비된 펀치부(230);
    상기 펀치부(230)의 하측면 끝 타단에 구비된 배출장치부(240);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로하는 자동 배출이 가능한 이차전지용 노칭금형(100).
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 프레스부1(120)는 상기 프레스고정부1(121)의 내측에 구비되어 하강 또는 상승에 일정하게 압력이 가해져 상하운동을 실시하고 프레스고정부1(121)가 있어 위치변화가 없어 전단 가공시 오차를 줄일 수 있으며 이는 프레스부2(130), 프레스부3(140), 프레스부4(150)에도 동일하게 적용되어 작동되는 것을 특징으로하는 자동 배출이 가능한 이차전지용 노칭금형(100).
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 배출장치부(240)는 상측에 탄성부재가 구비되어 회전가능하며 하강시 전단 가공된 전극필름을 떨어뜨려 상기 포켓(170)을 통해 외부로 배출시킬 수 있으며 포켓(170)의 상측면과 동일하게 하측면에도 상기 펀치부(230)와 배출장치부(240)가 결합된 상제단 플레이트부(220)가 구비되어 생산량을 두배로 증가시킬 수 있는 것을 특징으로하는 자동 배출이 가능한 이차전지용 노칭금형(100).
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