KR102433653B1 - Electrode winding device for secondary battery with improved assembly structure - Google Patents

Electrode winding device for secondary battery with improved assembly structure Download PDF

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KR102433653B1
KR102433653B1 KR1020220057408A KR20220057408A KR102433653B1 KR 102433653 B1 KR102433653 B1 KR 102433653B1 KR 1020220057408 A KR1020220057408 A KR 1020220057408A KR 20220057408 A KR20220057408 A KR 20220057408A KR 102433653 B1 KR102433653 B1 KR 102433653B1
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김대식
양송아
이건희
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(주)도원위즈테크
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Abstract

The present invention relates to an electrode winding device for a secondary battery and more specifically, a winding unit (30) is axially installed on a circumference in front of a rotating body (21) of a rotor unit (20) installed on a base (10) to rotate the winding unit at a certain angle, while winding, taping, and unloading operations are performed at an electrode winding position, a taping position, and an unloading position, an edge position control (EPC) unit (60) and a roller unit (50) for guiding and supplying an electrode are assembled and installed with respect to the rotor unit instead of the base as in the prior art, thereby reducing a cumulative tolerance between each other by a simple structural improvement. Accordingly, the present invention is characterized in that a winding quality of the electrode is improved, thereby enhancing stability of the secondary battery.

Description

조립구조 개선형 이차 전지용 전극 와인딩장치{Electrode winding device for secondary battery with improved assembly structure}Electrode winding device for secondary battery with improved assembly structure

본 발명은 이차 전지의 전극을 와인딩, 테이핑 및 언로딩하는 이차 전지용 전극 와인딩장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 설치 프레임에 로터 유닛, EPC 유닛 및 롤러 유닛을 종래 베이스가 아닌 로터 유닛을 기준으로 조립 설치하는 간단한 구조 개선에 의해 서로 간의 누적 공차를 줄여 전극의 와인딩 품질을 개선하는 조립구조 개선형 이차 전지용 전극 와인딩장치에 관한 것이다.The present invention relates to an electrode winding apparatus for a secondary battery for winding, taping, and unloading electrodes of a secondary battery, and more particularly, to an installation frame in which a rotor unit, an EPC unit, and a roller unit are assembled based on a rotor unit rather than a conventional base. It relates to an electrode winding device for a secondary battery with improved assembly structure, which improves the winding quality of electrodes by reducing the cumulative tolerance between each other by improving the simple structure to be installed.

일반적으로 이차 전지는 충전을 통해 반영구적으로 사용하는 전지를 말한다.In general, a secondary battery refers to a battery that is used semi-permanently through charging.

이러한 이차 전지에서 가장 많이 사용되는 것이 리튬 이온전지이다. 상기 리튬 이온전지는 다른 전지에 비하여 많은 장점을 가지고 있어 최근 휴대폰, 노트북과 같은 전자 기기는 물론 전기 자동차의 배터리로 널리 사용되고 있다.Lithium-ion batteries are most widely used in such secondary batteries. Since the lithium ion battery has many advantages compared to other batteries, it has recently been widely used as a battery for an electric vehicle as well as an electronic device such as a mobile phone or a notebook computer.

이러한 리튬 이온전지는 양극(Cathode), 음극(Anode) 활물질을 금속박(Al or Cufoil)에 도포하여 양극과 음극의 전극을 제조하고, 분리막(separator)을 양 전극사이에 넣고 감아서 젤리롤(Jelly Roll)을 제조한 후 원통형 또는 각형 금속 용기에 삽입하여 전해액(electrolyte) 충진 및 밀봉하므로 제조하는 것이다.In such a lithium ion battery, positive and negative electrode active materials are coated on metal foil (Al or Cufoil) to manufacture positive and negative electrodes, and a separator is placed between the positive electrodes and wound to form a jelly roll (Jelly). Roll) and then inserted into a cylindrical or prismatic metal container, filled with electrolyte and sealed.

상기한 이차 전지 제조 과정에서 전극롤을 권취하는 권취장치는 도 9 및 도 10에서와 같이 베이스(2) 상에 회전 가능하게 축 설치되어 있는 로터 유닛(Rotor unit)(3)의 전방에 방사상으로 제1,2,3 축부(4)를 설치하여 이를 120°위치로 회전하면서 이송 공급되는 전극을 와인딩(Winding), 테이핑 및 언로딩하는 과정을 연속 수행하도록 하였다.In the secondary battery manufacturing process, the winding device for winding the electrode roll is radially in front of the rotor unit 3 rotatably installed on the base 2 as shown in FIGS. 9 and 10 . The first, second, and third shaft portions 4 were installed, and the process of winding, taping and unloading the transferred and supplied electrodes while rotating them to a 120° position was continuously performed.

이때, 상기 로터 유닛의 제1,2,3 축부에 전극을 공급하는 롤러 유닛(Roller unit)(5)과 상기 롤러 유닛의 롤러를 구동시키는 EPC 유닛(unit)(6)은 베이스에 개별적으로 조립 설치하도록 하였다.At this time, the roller unit 5 for supplying electrodes to the first, second, and third shaft portions of the rotor unit and the EPC unit 6 for driving the rollers of the roller unit are individually assembled to the base. made to install.

이와 같은 종래 권취장치는 베이스에 롤러 유닛(Roller unit)과 EPC 유닛(unit)을 개별적으로 조립하기 때문에 두개의 조립 조건을 가지게 되면서 정밀한 조립 작업이 요구되는 문제와, 상기 베이스 기준으로 로터 유닛과 EPC 유닛의 축은 ±0.1mm 이상의 누적 공차가 발생하게 되면서 베이스, 로터 유닛, EPC 유닛 3가지 부품의 각 공차가 누적되어 전극의 와인딩시 도 8에서와 같이 전극이 사행으로 권취되는 불량 및 이로 인해 이차 전지의 안정성을 저해시키게 되는 문제점이 있었다. Such a conventional winding device separately assembles a roller unit and an EPC unit on the base, so it has two assembly conditions and requires a precise assembly operation, and the rotor unit and the EPC unit based on the base. As the axis of the unit has a cumulative tolerance of ±0.1mm or more, each tolerance of the base, rotor unit, and EPC unit three parts is accumulated, so that when winding the electrode, the electrode is wound in a meandering manner as shown in FIG. There was a problem that compromised the stability of the.

또한, 상기 로터 유닛 전방의 제1,2,3 축부(4)를 구동시키기 위한 서보 모터(7)의 모터축과 동력 전달축의 풀리를 타이밍 벨트로 간접 연결하여 동력 전달하는 구조를 갖기 때문에 타이밍 벨트의 테션에 따라 제1,2,3 축부에 의한 전극의 와인딩 정밀도가 변하게 되는 문제와, 상기 타이밍 벨트의 텐션이 동력 전달축에 가해져 베어링 파손, 벨트 파손 등의 내구성 문제를 유발하는 문제, 이로 인해 작업자가 유지 보수에 많은 시간이 요구되는 문제 등이 있었다.In addition, since the motor shaft of the servo motor 7 for driving the first, second, and third shaft portions 4 in front of the rotor unit and the pulley of the power transmission shaft are indirectly connected with the timing belt to transmit power, the timing belt The problem that the winding precision of the electrode by the first, second, and third shaft parts changes according to the tension of the There was a problem that the operator required a lot of time for maintenance.

공개특허 제10-2016-0097915호(2016년08월18일)Patent Publication No. 10-2016-0097915 (August 18, 2016) 공개특허 제10-2009-0103221호(2009년10월01일)Patent Publication No. 10-2009-0103221 (October 01, 2009)

본 발명은 상기한 종래 기술이 갖는 제반 문제점을 해결하고자 발명된 것으로서, 설치 프레임에 로터 유닛, EPC 유닛 및 롤러 유닛을 종래 베이스가 아닌 로터 유닛을 기준으로 조립 설치하는 간단한 구조 개선에 의해 서로 간의 누적 공차를 줄여 전극의 와인딩 품질을 향상시키고 이로 인해 이차 전지의 안정성을 높이는데 그 목적이 있다.The present invention was invented to solve all the problems of the prior art, and the rotor unit, the EPC unit and the roller unit are assembled and installed on the installation frame based on the rotor unit, not the conventional base, and are accumulated between each other by improving the structure. An object of the present invention is to improve the winding quality of the electrode by reducing the tolerance, thereby increasing the stability of the secondary battery.

이러한 본 발명은 베이스와, 상기 베이스에 설치되어 로터 구동모터에 의해 회전체를 일정 각도로 회전시키는 로터 유닛과, 상기 로터 유닛의 회전체 전방에 동일 원주상의 등각 위치로 제1,2,3 와인딩 축부가 축 설치되어 전극 와인딩 위치와 테이핑 위치 및 언로딩 위치에서 와인딩, 테이핑 및 언로딩하는 와인딩 유닛과, 상기 와인딩 유닛의 제1,2,3 와인딩 축부를 회전 구동시키는 와인딩 구동 유닛과, 상기 와인딩 유닛에 전극을 안내 공급하는 롤러 유닛 및, 상기 롤러 유닛을 전후 위치 이동 및 구동 제어하는 EPC 유닛으로 구성하되; 상기 EPC 유닛을 로터 유닛 상부에 설치하고, 상기 롤러 유닛을 EPC 유닛 전방에 일체로 결합 설치 구성함에 그 특징이 있다.The present invention relates to a base, a rotor unit installed on the base to rotate a rotating body at a predetermined angle by a rotor driving motor, and first, second, and third in the same circumferential equiangular position in front of the rotating body of the rotor unit. A winding unit for winding, taping, and unloading at an electrode winding position, a taping position, and an unloading position in which a winding shaft is provided, and a winding driving unit for rotationally driving the first, second, and third winding shafts of the winding unit; It consists of a roller unit for guiding and supplying electrodes to the winding unit, and an EPC unit for controlling the front and rear position movement and driving of the roller unit; The EPC unit is installed on the upper part of the rotor unit, and the roller unit is integrally coupled and installed in front of the EPC unit.

본 발명에 따르면, 상기 EPC 유닛은 로터 유닛 상부에 결합되는 고정 프레임과 상기 고정 프레임에 좌우 모터 구동에 의해 전후 위치 이동하는 이동 프레임을 설치하고, 상기 롤러 유닛은 이동 프레임 전방에 연결 설치되는 롤러 프레임과 상기 롤러 프레임에 적어도 하나 이상 배열 설치하는 구동 롤러 및 아이들 롤러로 전극을 이동 안내하도록 구성하되, 상기 구동 롤러는 이동 프레임에 설치되어 있는 롤러 구동 모터에 연동하여 구동하도록 구성함에 그 특징이 있다.According to the present invention, the EPC unit is provided with a fixed frame coupled to the upper portion of the rotor unit and a moving frame that moves forward and backward by driving left and right motors on the fixed frame, and the roller unit is connected and installed in front of the moving frame. and at least one driving roller and an idle roller arranged and installed in the roller frame to guide the electrode to move, wherein the driving roller is configured to be driven in association with a roller driving motor installed in the moving frame.

본 발명에 따르면, 상기 와인딩 구동 유닛는 로터 유닛 후방의 제1,2,3 와인딩 모터의 구동력을 제1,2,3 동력 전달부에 의해 전달하여 제1,2,3 와인딩 축부를 각각 회전 구동시키도록 구성하되; 상기 제1,2,3 동력 전달부는 제1,2,3 와인딩 모터의 모터축과 로터 유닛 후방의 제1,2,3 구동축을 커플링으로 연결 구성하고, 상기 제1,2,3 구동축과 로터 유닛 중앙에 위치하는 제1,2,3 연동축을 연동하도록 연결하고, 상기 제1,2,3 연동축과 제1,2,3 와인딩 축부에 연결되는 로터 유닛 전방에 위치하는 제1,2,3 종동축을 연동하도록 연결 구성함에 그 특징이 있다.According to the present invention, the winding drive unit transmits the driving force of the first, second, and third winding motors at the rear of the rotor unit by the first, second, and third power transmission units to rotate and drive the first, second, and third winding shafts, respectively. to be structured in such a way; The first, second, and third power transmission units connect the motor shafts of the first, second, and third winding motors and the first, second, and third drive shafts at the rear of the rotor unit by coupling, and the first, second, and third drive shafts and The first, second, and third interlocking shafts positioned at the center of the rotor unit are connected to interlock, and the first, second, and third interlocking shafts and first, second, and third interlocking shafts located in front of the rotor unit connected to the first, second, and third winding shafts ,3 The feature is that it is configured to connect the driven shaft.

이러한 본 발명은 베이스에 설치되는 로터 유닛의 회전체 전방 원주상에 와인딩 유닛을 축 설치하여 상기 와인딩 유닛을 일정 각도로 회전시키면서 전극 와인딩 위치와 테이핑 위치 및 언로딩 위치에서 와인딩, 테이핑 및 언로딩 작동하되, 전극을 안내 공급하는 EPC 유닛과 롤러 유닛을 종래와 같이 베이스가 아닌 로터 유닛을 기준으로 조립 설치하는 간단한 구조 개선에 의해 서로 간의 누적 공차를 줄여 주므로 전극의 와인딩 품질을 향상시키고 이로 인해 이차 전지의 안정성을 높이는 효과를 갖는 것이다.The present invention provides winding, taping and unloading operations at the electrode winding position, the taping position, and the unloading position while rotating the winding unit at a predetermined angle by installing the winding unit on the circumference of the front circumference of the rotor unit installed in the base. However, by improving the simple structure of assembling and installing the EPC unit and the roller unit for guiding the electrodes on the basis of the rotor unit rather than the base as in the prior art, it reduces the cumulative tolerance between each other, thereby improving the winding quality of the electrode and, thereby, the secondary battery. It has the effect of increasing the stability of

또한, 상기 와인딩 구동 유닛은 와인딩 모터의 모터축과, 구동축을 종래와 같이 타이밍 벨트가 아닌 커플링으로 직접 연결하여 동력 전달하므로 종래와 같이 타이밍 벨트의 텐션 부하 및 유격을 줄여 주게 되므로 전극의 와인딩 품질을 향상시킴은 물론 베어링, 벨트 등의 부품 손상을 방지하여 장치의 내구성을 높이는 효과를 갖는 것이다.In addition, the winding drive unit directly connects the motor shaft of the winding motor and the drive shaft with a coupling instead of a timing belt as in the prior art to transmit power, thereby reducing the tension load and play of the timing belt as in the prior art. It has the effect of improving the durability of the device by preventing damage to parts such as bearings and belts, of course.

도 1은 본 발명 장치의 정면 사시도.
도 2는 본 발명 장치의 배면 사시도.
도 3은 본 발명 장치의 정면도.
도 4는 본 발명 장치의 평면도.
도 5는 본 발명 장치의 와인딩 구동 유닛을 중심으로 보여주는 사시도.
도 6은 본 발명 장치의 롤러 유닛 및 EPC 유닛의 사시도.
도 7은 본 발명 장치의 요부 구성을 중심으로 보여주는 정면도.
도 8은 본 발명 장치와 종래 장치에 의한 와인딩 품질을 보여주는 비교 도면.
도 9 및 도 10은 종래 장치의 요부 구성을 보여주는 도면으로,
도 9는 와인동 구동 유닛 중심으로 보여주는 도면이고,
도 10은 로터 유닛, 롤러 유닛 및 EPC 유닛의 설치 구조를 보여주는 도면.1 is a front perspective view of the device of the present invention;
2 is a rear perspective view of the device of the present invention;
3 is a front view of the device of the present invention;
4 is a plan view of the device of the present invention;
Figure 5 is a perspective view showing the winding drive unit of the present invention as a center.
6 is a perspective view of a roller unit and an EPC unit of the apparatus of the present invention;
7 is a front view showing the main part configuration of the device according to the present invention.
Fig. 8 is a comparative view showing the winding quality of the apparatus of the present invention and the apparatus of the prior art;
9 and 10 are views showing the configuration of main parts of a conventional device,
9 is a view showing the center of the winding drive unit,
10 is a view showing an installation structure of a rotor unit, a roller unit, and an EPC unit;

이하, 상기한 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보기로 한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 조립구조 개선형 이차 전지용 전극 와인딩장치는 도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이 베이스(10), 로터 유닛(20), 와인딩 유닛(30), 와인딩 구동 유닛(40), 롤러 유닛(50) 및 EPC 유닛(60)으로 구성하여 이루어지는 것이다.As shown in FIGS. 1 to 7, the electrode winding device for an improved assembly structure of the present invention includes a base 10, a rotor unit 20, a winding unit 30, a winding driving unit 40, a roller unit ( 50) and the EPC unit (60).

상기 베이스(10)에는 로터 유닛(20)을 설치 구성한다.A rotor unit 20 is installed on the base 10 .

상기 로터 유닛(20)은 지지 프레임(22)과 상기 지지 프레임 중앙에 축 설치되어 로터 구동모터(M1)에 의해 일정 각도로 회전하는 회전체(21)로 구성한다.The rotor unit 20 is composed of a support frame 22 and a rotating body 21 axially installed in the center of the support frame and rotated at a predetermined angle by a rotor driving motor M1.

상기 회전체(21)는 로터 구동 모터(M1)의 모터축에 축 설치되어 있는 구동 기어(23)와 회전체 중앙의 회전축에 축 설치되어 있는 연동 기어(24)가 치합되어 회전 구동하되, 상기 회전체(21)는 전극 와인딩 위치와 테이핑 위치 및 언로딩 위치로 이동하도록 120°간격으로 회전 이동하도록 구성한다.The rotating body 21 is a driving gear 23 installed on the motor shaft of the rotor driving motor M1 and the interlocking gear 24 axially installed on the rotating shaft in the center of the rotating body to rotate and drive, The rotating body 21 is configured to rotate at intervals of 120° to move to the electrode winding position, the taping position, and the unloading position.

또한, 상기 회전체(21)는 선형 이동부(15)에 의해 전후로 위치 이동 조절이 가능하도록 구성한다.In addition, the rotation body 21 is configured to be able to adjust the position movement forward and backward by the linear movement unit 15 .

상기 지지 프레임(22)은 전후로 위치하는 다수의 지지판(22A)과 상기 지지판을 연결하는 연결바(22B)로 구성하여 베이스(10)에 결합 설치한다.The support frame 22 is composed of a plurality of support plates 22A positioned in the front and rear and a connecting bar 22B connecting the support plates to be coupled to the base 10 .

상기 와인딩 유닛(30)은 로터 유닛(20)의 회전체 전방에 동일 원주상의 등각 위치로 제1,2,3 와인딩 축부(31)(32)(33)가 축 설치되어 로터 유닛의 회전에 의해 전극 와인딩 위치와 테이핑 위치 및 언로딩 위치로 회전하면서 와인딩, 테이핑 및 언로딩 작동하도록 구성한다.In the winding unit 30, first, second, and third winding shaft parts 31, 32, and 33 are installed at an isometric position on the same circumference in front of the rotating body of the rotor unit 20, so that the rotor unit is rotated. It is configured to operate winding, taping and unloading while rotating to the electrode winding position, the taping position, and the unloading position.

상기 와인딩 구동 유닛(40)은 로터 유닛 후방의 제1,2,3 와인딩 모터(41A)(42A)(43A)의 구동력을 제1,2,3 동력 전달부(41)(42)(43)에 의해 전달하여 와인딩 유닛의 제1,2,3 와인딩 축부(31)(32)(33)를 각각 회전 구동시키도록 구성한다.The winding drive unit 40 transmits the driving force of the first, second, and third winding motors 41A, 42A, and 43A at the rear of the rotor unit to the first, second, and third power transmission units 41, 42, and 43 The first, second, and third winding shafts 31, 32, and 33 of the winding unit are configured to rotationally drive respectively.

상기 제1,2,3 동력 전달부(41)(42)(43)는 제1,2,3 와인딩 모터(41A)(42A)(43A)의 모터축과 로터 유닛 후방의 제1,2,3 구동축(41a)(42a)(43a)을 커플링(45)으로 연결 구성하고, 상기 제1,2,3 구동축(41a)(42a)(43a)과 로터 유닛 중앙에 위치하는 제1,2,3 연동축(41b)(42b)(43b)을 풀리와 타이밍 벨트 또는 기어 치합으로 연동하도록 연결하고, 상기 제1,2,3 연동축과 제1,2,3 와인딩 축부(31)(32)(33)에 연결되는 로터 유닛 전방에 위치하는 제1,2,3 종동축(41c)(42c)(43c)을 풀리와 타이밍 벨트 또는 기어 치합으로 연동하도록 연결 구성한다. The first, second, and third power transmission units 41, 42, and 43 are the first, second, and third motor shafts of the first, second, and third winding motors 41A, 42A, and 43A and the rear of the rotor unit. The three drive shafts 41a, 42a, and 43a are connected by a coupling 45, and the first, second, and third drive shafts 41a, 42a, and 43a and the first and second drives positioned at the center of the rotor unit , 3 interlocking shafts 41b, 42b, and 43b are connected to interlock with a pulley and a timing belt or gear mesh, and the first, second, and third interlocking shafts and the first, second, and third winding shafts 31, 32 ) 33, the first, second, and third driven shafts 41c, 42c, and 43c located in front of the rotor unit connected to the 33 are connected and configured to interlock with the pulley and the timing belt or gear mesh.

이때, 상기 제1,2,3 연동축(41b)(42b)(43b)은 로터 유닛의 중심선상에서 내외측으로 위치하도록 구성한다.At this time, the first, second, and third interlocking shafts 41b, 42b, and 43b are configured to be positioned inside and outside the center line of the rotor unit.

특히, 상기 제1,2,3 와인딩 모터(41A)(42A)(43A)의 모터축과 설치 프레임(10) 후방의 제1,2,3 구동축(41a)(42a)(43a)은 종래와 같이 타이밍 벨트가 아닌 커플링(45)으로 직결 연결하는 것에 의해 종래 타이밍 벨트와 같이 텐션이 작용하지 않게 되면서 와인딩 정밀도 향상 및 타이밍 벨트, 베어링 등의 부품 손상을 방지하도록 구성하는 것이다.In particular, the motor shafts of the first, second, and third winding motors 41A, 42A, and 43A and the first, second, and third drive shafts 41a, 42a, and 43a behind the installation frame 10 are similar to those of the prior art. As such, by directly connecting the coupling 45 instead of the timing belt, tension is not applied like the conventional timing belt, and the winding precision is improved and parts such as the timing belt and bearing are prevented from being damaged.

상기 롤러 유닛(50)은 와인딩 유닛(30)에 전극을 안내 공급하도록 구성한다.The roller unit 50 is configured to guide and supply electrodes to the winding unit 30 .

상기 EPC 유닛(60)은 롤러 유닛을 전후 위치 이동 및 구동 제어하도록 구성한다.The EPC unit 60 is configured to move and drive the roller unit forward and backward.

특히, 상기 EPC 유닛(60)은 로터 유닛(20)이 상부에 지지 프레임(22)의 면취부(21a)로 결합 설치하고, 상기 롤러 유닛(50)은 EPC 유닛(60) 전방에 와인딩 유닛 상부 위치로 결합 설치하여 일체로 구성하되, 상기 롤러 유닛(50)과 EPC 유닛(60)을 베이스가 아닌 로터 유닛을 기준으로 조립하는 것에 의해 서로 간의 누적 공차를 줄여 전극 와인딩 과정에서 도 8에서와 같은 사행 불량을 최소화하도록 구성하는 것이다.In particular, in the EPC unit 60 , the rotor unit 20 is coupled to the chamfer 21a of the support frame 22 on the upper part, and the roller unit 50 is located in front of the EPC unit 60 and the upper part of the winding unit. However, as shown in FIG. 8 in the electrode winding process by reducing the cumulative tolerance between each other by assembling the roller unit 50 and the EPC unit 60 based on the rotor unit rather than the base It is configured to minimize meandering defects.

이때, 상기 EPC 유닛(60)은 로터 유닛 상부에 결합되는 고정 프레임(61)과, 상기 고정 프레임에 좌우 모터(63)(63') 구동에 의한 이송 스크류와 이송 너트의 구조에 의해 전후 위치 이동하는 이동 프레임(62)을 구성하고, 상기 롤러 유닛(50)은 이동 프레임(62) 전방에 연결 설치되는 롤러 프레임(51)과 상기 롤러 프레임에 적어도 하나 이상 배열 설치하는 구동 롤러(52) 및 아이들 롤러(53)로 전극을 이동 안내하도록 구성하되, 상기 구동 롤러(52)는 이동 프레임에 설치되어 있는 롤러 구동 모터(55)의 모터축(55a)과 롤러축(52a)의 풀리를 타이밍 벨트로 연결하여 구동하도록 구성한다.At this time, the EPC unit 60 moves forward and backward by the structure of a fixed frame 61 coupled to the upper part of the rotor unit, and a transfer screw and a transfer nut driven by left and right motors 63 and 63' on the fixed frame. constituting a moving frame 62, the roller unit 50 includes a roller frame 51 connected and installed in front of the moving frame 62, and at least one driving roller 52 and an idler arranged and installed on the roller frame The roller 53 is configured to guide the electrode, and the driving roller 52 uses the motor shaft 55a of the roller driving motor 55 installed in the moving frame and the pulley of the roller shaft 52a as a timing belt. Connect and configure to run.

상기 롤러 유닛(50)의 구동 롤러(52) 및 아이들 롤러(53)는 다양하게 구성하되 도면에서와 같이 내측에 좌우 구동 롤러(52), 상기 좌우 구동 롤러 외측에 좌우 아이들 롤러(53)로 구성한다. 이때 상기 좌우 아이들 롤러는 롤러 프레임의 실린더(56) 로드에 연결하여 로드 신축에 의해 구동 롤러(52) 사이의 간격을 조절하도록 구성한다.The driving roller 52 and the idle roller 53 of the roller unit 50 are configured in various ways, but as shown in the drawing, the left and right driving rollers 52 on the inside and the left and right idle rollers 53 on the outside of the left and right driving rollers do. At this time, the left and right idle rollers are connected to the cylinder 56 rod of the roller frame to adjust the distance between the driving rollers 52 by the expansion and contraction of the rods.

다음은 상기와 같이 구성되는 본 발명의 작동 및 작용에 대해 살펴보기로 한다.Next, we will look at the operation and operation of the present invention configured as described above.

먼저, 본 발명은 롤러 유닛(50)에서 전극과 함께 세퍼레이트를 와인딩 유닛(30)으로 안내 공급한다.First, in the present invention, the separator is guided and supplied to the winding unit 30 together with the electrode in the roller unit 50 .

그리고 상기 로터 유닛(20)의 회전체(21)가 로터 구동모터(M1)에 연동하여 120°간격으로 회전하면서 제1,2,3 와인딩 축부(31)(32)(33)가 전극 와인딩 위치와 테이핑 위치 및 언로딩 위치에서 와인딩, 테이핑 및 언로딩 작동을 순차적으로 수행하게 되는 것이다.And as the rotating body 21 of the rotor unit 20 is rotated at 120° intervals in interlocking with the rotor driving motor M1, the first, second, and third winding shafts 31, 32, and 33 are positioned at the electrode winding positions. The winding, taping, and unloading operations are sequentially performed at the and taping position and the unloading position.

이 과정에서 상기 롤러 유닛(50)에는 EPC 유닛의 롤러 구동 모터(55)에 연동하는 구동 롤러(52)와 아이들 롤러(53)가 설치되어 상기 구동 롤러와 아이들 롤러 사이로 전극을 이송 공급하는 것이다.In this process, a driving roller 52 and an idle roller 53 interlocking with the roller driving motor 55 of the EPC unit are installed in the roller unit 50 to transfer and supply electrodes between the driving roller and the idle roller.

이때, 상기 EPC 유닛(60)의 고정 프레임(61)을 로터 유닛의 지지 프레임(22) 상부에 결합 설치하고, 상기 고정 프레임에 설치되어 있는 이동 프레임(62)을 좌우 모터(63)(63') 구동에 의해 전후 이동하면서 상기 이동 프레임(62) 전방에 결합 설치되어 있는 롤러 유닛(50)을 전후 위치 이동시켜 주므로 롤러 유닛에 의한 전극의 안내 위치를 이동 제어하게 되는 것이다.At this time, the fixed frame 61 of the EPC unit 60 is coupled to the upper part of the support frame 22 of the rotor unit, and the moving frame 62 installed in the fixed frame is connected to the left and right motors 63, 63'. ) by driving, moving the roller unit 50 coupled and installed in front of the moving frame 62 forward and backward, so that the guide position of the electrode by the roller unit is moved and controlled.

또한, 상기 롤러 유닛(50)은 롤러 프레임의 실린더(56) 로드 신축에 의해 구동 롤러(52) 외측의 아이들 롤러(53)를 이동시켜 간격 조절에 의해 전극을 원활이 이동 공급하도록 하는 것이다.In addition, the roller unit 50 moves the idle roller 53 outside the driving roller 52 by expansion and contraction of the cylinder 56 rod of the roller frame to smoothly move and supply the electrodes by adjusting the gap.

특히, 상기 EPC 유닛(60)은 로터 유닛(20)에 설치하고, 상기 EPC 유닛의 전방에 롤러 유닛(50)을 결합 설치하는 구조 개선에 의해 종래 베이스에 롤러 유닛(50)과 EPC 유닛(60)을 각각 조립 설치하는 것에 비해 로터 유닛을 기준으로 EPC 유닛과 롤러 유닛(50)을 조립하면서 서로 간의 누적 공차를 줄여 주므로 전극 와인딩 과정에서 도 8에서와 같은 사행 불량을 최소화하게 되는 것이다.In particular, the EPC unit 60 is installed on the rotor unit 20, and the roller unit 50 and the EPC unit 60 are installed on the conventional base by improving the structure of coupling and installing the roller unit 50 in front of the EPC unit. ) compared to assembling and installing the EPC unit and the roller unit 50 on the basis of the rotor unit, while assembling the EPC unit and the roller unit 50, the cumulative tolerance between each other is reduced, thereby minimizing the meandering defect as in FIG. 8 in the electrode winding process.

또한, 상기 와인딩 유닛(30)의 제1,2,3 와인딩 축부(31)(32)(33)는 와인딩 구동 유닛(40)의 제1,2,3 와인딩 축부(31)(32)(33)에 의해 각각 회전 구동시키게 되는데, 이는 제1,2,3 와인딩 모터(41A)(42A)(43A)의 모터축과 설치 프레임(10) 후방의 제1,2,3 구동축(41a)(42a)(43a)을 커플링(45)으로 직접 연결하여 제1,2,3 구동축을 회전 구동시키고, 상기 제1,2,3 구동축(41a)(42a)(43a)과 설치 프레임(10) 중앙의 제1,2,3 연동축(41b)(42b)(43b)을 풀리와 타이밍 벨트 또는 기어 치합으로 연동하도록 연결하여 제1,2,3 연동축을 회전 구동시키며, 상기 제1,2,3 연동축과 제1,2,3 와인딩 축부(31)(32)(33)에 연결되는 제1,2,3 종동축(41c)(42c)(43c)을 풀리와 타이밍 벨트 또는 기어 치합으로 연동하도록 연결하여 제1,2,3 와인딩 축부(31)(32)(33)를 회전 구동시키는 것이다.In addition, the first, second, and third winding shaft portions 31, 32, and 33 of the winding unit 30 are the first, second, and third winding shaft portions 31, 32, and 33 of the winding drive unit 40 . ), which is driven by rotation, which is the motor shaft of the first, second, and third winding motors 41A, 42A, and 43A and the first, second, and third drive shafts 41a and 42a behind the installation frame 10 ) (43a) is directly connected to the coupling 45 to rotate the first, second, and third drive shafts, and the center of the first, second, and third drive shafts 41a, 42a, 43a and the installation frame 10 The first, second, and third interlocking shafts 41b, 42b, and 43b of Interlocking the first, second, and third driven shafts 41c, 42c, and 43c connected to the interlocking shaft and the first, second, and third winding shaft portions 31, 32, and 33 by means of meshing of a pulley and a timing belt or gear The first, second, and third winding shafts 31, 32, and 33 are rotationally driven.

특히, 상기 제1,2,3 와인딩 모터(41A)(42A)(43A)의 모터축과 설치 프레임(10) 후방의 제1,2,3 구동축(41a)(42a)(43a)을 커플링(45)으로 직결 연결하는 것에 의해 종래 타이밍 벨트에 의한 연결에 비해 벨트 텐션이 방지되어 와인딩 정밀도 향상 및 벨트, 베어링 등의 부품 손상을 방지하게 되는 것이다.In particular, the motor shafts of the first, second, and third winding motors 41A, 42A, and 43A are coupled to the first, second, and third drive shafts 41a, 42a, and 43a at the rear of the installation frame 10 . By direct connection at (45), belt tension is prevented compared to connection by a conventional timing belt, thereby improving winding precision and preventing damage to parts such as belts and bearings.

따라서, 본 발명은 EPC 유닛(60)과 롤러 유닛(50)을 종래와 같이 베이스가 아닌 로터 유닛(20)을 기준으로 조립 설치하는 간단한 구조 개선에 의해 서로 간의 누적 공차를 줄여 주므로 전극의 와인딩 품질을 향상시킴은 물론 이차 전지의 안정성을 높이도록 하고, 상기 와인딩 구동 유닛(40)은 와인딩 모터의 모터축과, 구동축을 종래와 같이 타이밍 벨트가 아닌 커플링(45)으로 직접 연결하여 동력 전달하므로 종래와 같이 타이밍 벨트의 텐션 부하 및 유격을 줄여 전극의 와인딩 품질을 향상시킴은 물론 베어링, 벨트 등의 부품 손상을 방지하게 되는 것이다.Therefore, the present invention reduces the cumulative tolerance between each other by improving the simple structure of assembling and installing the EPC unit 60 and the roller unit 50 based on the rotor unit 20 rather than the base as in the prior art, so the winding quality of the electrode As well as improving the stability of the secondary battery, the winding drive unit 40 directly connects the motor shaft of the winding motor and the drive shaft with a coupling 45 instead of a timing belt as in the prior art to transmit power. As in the prior art, by reducing the tension load and play of the timing belt, the winding quality of the electrode is improved, and damage to parts such as bearings and belts is prevented.

10: 설치 프레임 20: 로터 유닛
30: 와인딩 유닛 31,32,33: 제1,2,3 와인딩 축부
40: 와인딩 구동 유닛 41,42,43: 제1,2,3 동력 전달부
41A,41B,41C: 제1,2,3 와인딩 모터 41a,42a,43a: 제1,2,3 구동축
41b,42b,43b: 제1,2,3 연동축 41c,42c,43c: 제1,2,3 종동축
50: 롤러 유닛 51: 롤러 프레임
52: 구동 롤러 52a: 롤러축
53: 아이들 롤러 55: 롤러 구동 모터
55a: 모터축 60: EPC 유닛
61: 고정 프레임 62: 이동 프레임
63,63': 좌우 모터 45: 커플링10: installation frame 20: rotor unit
30: winding unit 31, 32, 33: first, second, third winding shaft
40: winding drive unit 41, 42, 43: first, second, third power transmission unit
41A, 41B, 41C: first, second, and third winding motors 41a, 42a, 43a: first, second, and third drive shafts
41b, 42b, 43b: first, second, and third interlocking shafts 41c, 42c, 43c: first, second, and third driven shafts
50: roller unit 51: roller frame
52: drive roller 52a: roller shaft
53: idle roller 55: roller drive motor
55a: motor shaft 60: EPC unit
61: fixed frame 62: moving frame
63,63': left and right motor 45: coupling

Claims (3)

베이스(10)와,
상기 베이스에 설치되어 로터 구동모터(M1)에 의해 회전체(21)를 일정 각도로 회전시키는 로터 유닛(20)과,
상기 로터 유닛의 회전체 전방에 동일 원주상의 등각 위치로 제1,2,3 와인딩 축부(31)(32)(33)가 축 설치되어 전극 와인딩 위치와 테이핑 위치 및 언로딩 위치에서 와인딩, 테이핑 및 언로딩하는 와인딩 유닛(30)과,
상기 와인딩 유닛의 제1,2,3 와인딩 축부(31)(32)(33)를 회전 구동시키는 와인딩 구동 유닛(40)과,
상기 와인딩 유닛(30)에 전극을 안내 공급하는 롤러 유닛(50) 및, 상기 롤러 유닛을 전후 위치 이동 및 구동 제어하는 EPC 유닛(60)으로 구성하되;
상기 EPC 유닛(60)을 로터 유닛(20) 상부에 설치하고,
상기 롤러 유닛(50)을 EPC 유닛(60) 전방에 일체로 결합 설치 구성한 것을 특징으로 하는 조립구조 개선형 이차 전지용 전극 와인딩장치.
a base (10) and
a rotor unit 20 installed on the base to rotate the rotating body 21 at a predetermined angle by the rotor driving motor M1;
The first, second, and third winding shaft portions 31, 32, and 33 are installed in the same circumferential equiangular position in front of the rotor unit, so that winding and taping are performed at the electrode winding position, the taping position, and the unloading position. and a winding unit 30 for unloading;
A winding drive unit 40 for rotationally driving the first, second, and third winding shafts 31, 32, and 33 of the winding unit;
It consists of a roller unit 50 for guiding and supplying electrodes to the winding unit 30, and an EPC unit 60 for controlling the front and rear position movement and driving of the roller unit;
The EPC unit 60 is installed on the rotor unit 20,
An electrode winding device for a secondary battery of improved assembly structure, characterized in that the roller unit (50) is integrally coupled and installed in front of the EPC unit (60).
 제1항에 있어서,
상기 EPC 유닛(60)은 로터 유닛 상부에 결합되는 고정 프레임(61)과, 상기 고정 프레임에 좌우 모터(63)(63') 구동에 의해 전후 위치 이동하는 이동 프레임(62)을 구성하고,
상기 롤러 유닛(50)은 이동 프레임(62) 전방에 연결 설치되는 롤러 프레임(51)과 상기 롤러 프레임에 적어도 하나 이상 배열 설치하는 구동 롤러(52) 및 아이들 롤러(53)로 전극을 이동 안내하도록 구성하되, 상기 구동 롤러(52)는 이동 프레임에 설치되어 있는 롤러 구동 모터(55)에 연동하여 구동하도록 구성한 것을 특징으로 하는 조립구조 개선형 이차 전지용 전극 와인딩장치.
According to claim 1,
The EPC unit 60 comprises a fixed frame 61 coupled to the upper part of the rotor unit, and a moving frame 62 that moves forward and backward by driving left and right motors 63 and 63' on the fixed frame,
The roller unit 50 guides the electrodes to a roller frame 51 connected and installed in front of the moving frame 62 and a driving roller 52 and an idle roller 53 arranged and installed at least one or more on the roller frame. However, the driving roller 52 is an electrode winding device for a secondary battery of improved assembly structure, characterized in that it is configured to be driven in association with a roller driving motor 55 installed in the moving frame.
 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 와인딩 구동 유닛(40)는 로터 유닛 후방의 제1,2,3 와인딩 모터(41A)(42A)(43A)의 구동력을 제1,2,3 동력 전달부(41)(42)(43)에 의해 전달하여 제1,2,3 와인딩 축부(31)(32)(33)를 각각 회전 구동시키도록 구성하되,
상기 제1,2,3 동력 전달부(41)(42)(43)는 제1,2,3 와인딩 모터(41A)(42A)(43A)의 모터축과 로터 유닛 후방의 제1,2,3 구동축(41a)(42a)(43a)을 커플링(45)으로 연결 구성하고,
상기 제1,2,3 구동축(41a)(42a)(43a)과 로터 유닛 중앙에 위치하는 제1,2,3 연동축(41b)(42b)(43b)을 연동하도록 연결하고, 상기 제1,2,3 연동축과 제1,2,3 와인딩 축부(31)(32)(33)에 연결되는 로터 유닛 전방에 위치하는 제1,2,3 종동축(41c)(42c)(43c)을 연동하도록 연결 구성한 것을 특징으로 하는 조립구조 개선형 이차 전지용 전극 와인딩장치.3. The method of claim 1 or 2,
The winding drive unit 40 transmits the driving force of the first, second, and third winding motors 41A, 42A, and 43A at the rear of the rotor unit to the first, second, and third power transmission units 41, 42, and 43 But configured to rotate and drive the first, second, and third winding shafts 31, 32, and 33 respectively,
The first, second, and third power transmission units 41, 42, and 43 are the first, second, and third motor shafts of the first, second, and third winding motors 41A, 42A, and 43A and the rear of the rotor unit. 3 The drive shafts (41a) (42a) (43a) are connected by a coupling (45),
The first, second, and third drive shafts 41a, 42a, and 43a are connected to interlock the first, second, and third interlocking shafts 41b, 42b, and 43b located in the center of the rotor unit, and the first First, second, and third driven shafts 41c, 42c, and 43c located in front of the rotor unit connected to the second, third interlocking shaft and the first, second, and third winding shafts 31, 32, and 33 An electrode winding device for an assembly structure improvement type secondary battery, characterized in that it is connected to interlock.
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