KR102469432B1 - 전기자동차용 배터리 케이스 조립장치 - Google Patents

전기자동차용 배터리 케이스 조립장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102469432B1
KR102469432B1 KR1020220084748A KR20220084748A KR102469432B1 KR 102469432 B1 KR102469432 B1 KR 102469432B1 KR 1020220084748 A KR1020220084748 A KR 1020220084748A KR 20220084748 A KR20220084748 A KR 20220084748A KR 102469432 B1 KR102469432 B1 KR 102469432B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery case
pair
rod
predetermined size
battery cell
Prior art date
Application number
KR1020220084748A
Other languages
English (en)
Inventor
송영숙
김지은
김지효
Original Assignee
주식회사 모아이에스
송영숙
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 모아이에스, 송영숙 filed Critical 주식회사 모아이에스
Priority to KR1020220084748A priority Critical patent/KR102469432B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102469432B1 publication Critical patent/KR102469432B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G47/00—Article or material-handling devices associated with conveyors; Methods employing such devices
    • B65G47/74—Feeding, transfer, or discharging devices of particular kinds or types
    • B65G47/90—Devices for picking-up and depositing articles or materials
    • B65G47/901—Devices for picking-up and depositing articles or materials provided with drive systems with rectilinear movements only
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0404—Machines for assembling batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/249—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G2201/00—Indexing codes relating to handling devices, e.g. conveyors, characterised by the type of product or load being conveyed or handled
    • B65G2201/02—Articles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

본 발명은 전기자동차용 배터리 셀에 배터리 케이스를 자동으로 연속하여 조립하고 배출할 수 있고, 조립 공정에 소요되는 시간을 줄일 수 있으며, 작업 인력의 배치 및 관리가 쉬운 전기자동차용 배터리 케이스 조립장치에 관한 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 전기자동차용 배터리 케이스 조립장치는, 본체; 복수 개의 수평레일; 및 파지유닛을 포함하고, 상기 파지유닛은, 상기 수평레일을 따라 수평 방향으로 슬라이딩 이동되는 이송블록; 상기 이송블록의 하부에 상하 수직으로 길이를 가지도록 설치되어 상하로 인입출 동작되는 로드가 구비되는 제1 실린더유닛; 상기 제1 실린더유닛의 로드에 설치되어 상기 로드의 인입출 동작에 의해 상하로 승강 동작되는 소정 크기의 베이스판; 상기 베이스판의 양측에 대칭이 되도록 설치되는 한 쌍의 가이드레일; 상기 한 쌍의 가이드레일에 각각 설치되어 서로 마주하는 방향으로 슬라이딩되거나 또는 서로 대향된 방향으로 슬라이딩되는 한 쌍의 집게판; 및 상기 베이스판에 설치되면서 상기 한 쌍의 집게판을 슬라이딩 동작시키는 제2 실린더유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전기자동차용 배터리 케이스 조립장치{Battery Case Assembly Device for Electric Vehicle}
본 발명은 전기자동차용 배터리 케이스 조립장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소정 개수의 배터리 셀을 소정 크기의 배터리 케이스 내부에 삽입하여 조립하는 전기자동차용 배터리 케이스 조립장치에 관한 것이다.
일반적으로 전기자동차용 배터리는 여러 공정을 거쳐 배터리 셀이 제조된 다음, 최종적으로 제조된 배터리 셀의 외측면을 커버하도록 배터리 케이스가 조립되는 것으로 제조공정을 완료하게 된다.
이와 같이 배터리 셀에 배터리 케이스를 조립할 때에는 내부의 기밀이 유지되도록 배터리 케이스가 밀착되어 정확하게 조립될 필요가 있는데, 이를 위해 배터리 셀의 외측 치수와 배터리 케이스의 내측 치수에 정밀공차가 적용되고 있다.
이로 인해 배터리 셀에 배터리 케이스를 조립하는 공정에 정교한 작업이 요구되고, 이 때문에 배터리 셀에 배터리 케이스를 조립하는 공정에 많은 시간이 소요되는 문제가 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해 종래에는 배터리 케이스의 자유단에 외력을 가하여 소정 각도로 벌린 후, 배터리 셀의 외측면을 감싸도록 끼워 조립하게 되는데, 이렇게 배터리 케이스를 변형시키게 되면 본래의 상태로 복원되지 않아 배터리 셀의 외측면과 배터리 케이스의 자유단 사이에 소정의 틈이 형성되고, 이 때문에 배터리 셀의 기밀이 담보되지 못하게 되는 문제가 있다.
상기와 같은 문제를 해결하기 위한 종래 기술로는 등록특허 제2251094호의 전기자동차용 배터리 케이스 조립장치(이하 '특허문헌'이라 한다)가 개시되어 있다.
상기 특허문헌은, 소정 길이를 가지는 프레임을 직사각형 또는 정사각형 모양의 틀로 조립하여 형성되는 메인프레임; 상기 메인프레임의 내측에 수평으로 슬라이딩 가능하게 설치되어 상기 캐리어를 통해 운반된 상기 배터리 셀의 양측면을 선택적으로 가압하는 한 쌍의 가압유닛; 및 상기 메인프레임의 내측에 승강 가능하게 설치되어 상기 배터리 셀의 외측면에 상기 배터리 케이스를 조립하는 진공흡착유닛을 포함하고, 상기 메인프레임은, 소정 길이를 가지는 사각 단면 모양의 프레임을 직사각형 또는 정사각형 모양의 틀로 조립하여 형성되는 외곽프레임; 및 상기 외곽프레임의 내측 하부 양측에 설치되면서 소정 높이를 가지는 직사각형 또는 정사각형 틀 모양으로 형성되는 한 쌍의 받침프레임을 포함하며, 상기 한 쌍의 받침프레임 사이에는, 상기 캐리어가 상기 메인프레임의 전방 쪽에서 삽입될 수 있도록 하는 소정 크기의 수용공간이 형성되고, 상기 한 쌍의 가압유닛은, 상기 받침프레임 위에 소정 길이를 가지도록 고정 설치되는 고정플레이트; 상기 한 쌍의 고정플레이트의 양단 부분을 수평으로 관통하도록 설치되는 한 쌍의 가이드봉; 상기 고정플레이트의 일측에 위치되도록 가이드봉의 일단이 각각 고정되는 소정 크기의 고정블록; 상기 고정플레이트의 타측에 위치되는 핸들조작부; 상기 고정블록 사이를 연결하면서 핸들조작부에 의해 슬라이딩 동작되는 소정 크기의 메인블록; 상기 메인블록의 일측에 승강 가능하게 설치되는 소정 크기의 승강블록; 및 상기 승강블록에 설치되면서 배터리 셀의 측면에 선택적으로 밀착되는 가압부를 포함하며, 상기 승강블록의 일측에는, 소정 크기의 설치홈이 형성되고, 상기 가압부는, 상기 설치홈에 수평 방향으로 소정 길이를 가지도록 설치되는 복수 개의 회전롤러; 및 상기 복수 개의 회전롤러를 감싸 내부에 수용되도록 하는 소정 폭의 접촉벨트를 포함하며, 상기 한 쌍의 가압유닛과 상기 진공흡착유닛에는, 상기 배터리 케이스 조립시 정전기 발생을 방지하는 이오나이저가 설치되는 것으로 이루어진다.
그러나 상기 특허문헌은 작업자가 배터리 케이스를 운반하여 수동 조작에 의해 배터리 셀을 배터리 케이스 내부로 투입하여 조립하는 것으로, 이를 통해 배터리 케이스에 배터리 셀을 정교하게 조립할 수 있는 장점이 있기는 하지만, 배터리 케이스 조립 작업에 많은 시간이 소요되고, 작업자의 숙련도에 따라 배터리 케이스 조립의 정확성에 편차가 생길 수 있는 문제가 있다.
따라서 배터리 셀에 배터리 케이스를 연속하여 자동으로 정확하게 조립할 수 있는 배터리 케이스 조립장치의 개발이 요구된다.
KR 10-2251094 B1 (2021. 05. 06.) KR 10-2007-0088672 A (2007. 08. 29.) KR 10-1726727 B1 (2017. 04. 07.) KR 10-2022-0009155 B1 (2022. 01. 24.)
본 발명은 상기와 같은 종래의 배터리 케이스 조립장치가 가지는 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 전기자동차용 배터리 셀에 배터리 케이스를 자동으로 연속하여 조립하고 배출할 수 있는 전기자동차용 배터리 케이스 조립장치를 제공하는 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 전기자동차용 배터리 케이스 조립장치는, 상하 수직방향으로 승강 동작됨과 동시에 회전 동작 가능한 승강로드가 구비되는 본체; 상기 승강로드에 방사상으로 배치되는 복수 개의 수평레일; 및 상기 복수 개의 수평레일에 각각 설치되어 수평 이송되면서 상하 수직방향으로 승강 동작되어 상기 배터리 셀과 조립품을 선택적으로 파지, 조립 및 운반하는 파지유닛을 포함하고, 상기 파지유닛은, 상기 수평레일을 따라 수평 방향으로 슬라이딩 이동되는 이송블록; 상기 이송블록의 하부에 상하 수직으로 길이를 가지도록 설치되어 상하로 인입출 동작되는 로드가 구비되는 제1 실린더유닛; 상기 제1 실린더유닛의 로드에 설치되어 상기 로드의 인입출 동작에 의해 상하로 승강 동작되는 소정 크기의 베이스판; 상기 베이스판의 양측에 대칭이 되도록 설치되는 한 쌍의 가이드레일; 상기 한 쌍의 가이드레일에 각각 설치되어 서로 마주하는 방향으로 슬라이딩되거나 또는 서로 대향된 방향으로 슬라이딩되는 한 쌍의 집게판; 및 상기 베이스판에 설치되면서 상기 한 쌍의 집게판을 슬라이딩 동작시키는 제2 실린더유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명은 상기 집게판이 소정 크기를 가지는 판 모양의 메인플레이트; 상기 메인플레이트의 상부 양측에 형성되어 가이드레일이 관통 조립되는 한 쌍의 가이드공; 상기 한 쌍의 가이드공 사이에 위치되어 제2 실린더유닛의 로드가 결합되는 소정 크기의 로드결합공; 상기 메인플레이트의 하부 일측에 돌출 형성되는 소정 크기의 가압블록; 상기 가압블록의 가운데 부분에 수평으로 소정 길이를 가지도록 설치되는 고정패드; 및 상기 가압블록의 양측에 수평으로 소정 길이를 가지도록 설치되는 한 쌍의 가압롤러를 포함하는 것을 또 다른 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 가압블록에 소정 크기의 수용공간이 형성되고, 상기 수용공간에 가압롤러가 삽입 설치되며, 상기 수용공간의 내부 양측면에는, 수평 방향으로 소정 길이의 장공이 형성되어 상기 가압롤러의 양측에 돌출 형성되는 회전축이 상기 장공에 삽입되어 회전됨과 동시에 장공을 따라 소정 거리 슬라이딩 이동되도록 설치되고, 상기 수용공간에는, 소정 크기의 수용홈이 형성되어, 상기 수용홈에 상기 가압롤러를 탄성 지지하는 탄성지지체가 삽입 설치되는 것을 또 다른 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 배터리 셀의 운반 및 배터리 케이스의 조립이 연속적으로 빠르고 정확하게 수행할 수 있고, 작업자의 숙련도와 상관없이 배터리 케이스의 조립 품질이 담보되는 장점이 있다.
또한, 배터리 셀과 배터리 케이스의 조립 공정과 연속하여 조립이 완료된 배터리 케이스가 배출 공정으로 이동되므로, 배터리 셀이 배터리 케이스에 조립된 후 이를 배출하기 위한 별도의 배출 장치가 요구되지 않고, 공정 시간이 단축되는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전기자동차용 배터리 케이스 조립장치의 예를 보인 도면.
도 2는 본 발명에 따른 전기자동차용 배터리 케이스 조립장치의 파지유닛의 예를 보인 도면.
도 3은 본 발명에 따른 집게판의 예를 보인 도면.
도 4 내지 도 10은 본 발명에 따른 전기자동차용 배터리 케이스 조립장치를 통해 배터리 케이스가 조립되는 예를 보인 도면.
도 11 및 도 12는 본 발명에 따른 파지유닛에 가이드유닛이 설치되는 예를 보인 도면.
도 13은 본 발명에 따른 가이드유닛을 통해 배터리 셀이 배터리 케이스의 내부로 안내되어 조립되는 예를 보인 도면.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 첨부도면에 따라 상세하게 설명한다.
본 발명은 전기자동차용 배터리 셀에 배터리 케이스를 자동으로 연속하여 조립하고 배출할 수 있고, 조립 공정에 소요되는 시간을 줄일 수 있으며, 작업 인력의 배치 및 관리가 쉬운 전기자동차용 배터리 케이스 조립장치를 제공하고자 하는 것으로, 이러한 본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이 본체(110), 수평레일(320) 및 파지유닛(330)을 포함하여 이루어진다.
본체(110)는 후술되는 수평레일(320)이 설치되면서 360° 회전 동작에 의해 후술되는 파지유닛(330)을 각 공정별로 이동시키는 구성이다.
이러한 본체(110)에는 도 1에 도시된 바와 같이 상하 수직방향으로 소정 길이를 가지는 승강로드(111)가 설치되고, 상기 승강로드(111)는 유압 등에 의해 상하로 승강 동작됨과 동시에 모터 등의 동력전달장치를 통해 회전 동작되도록 구성된다.
그리고 본체(110)에는 본체(110)의 동작과 후술되는 파지유닛(330)의 동작을 제어하는 제어부(도시하지 않음)가 설치된다.
수평레일(120)은 본체(110)의 승강로드(111)에 방사상으로 설치되어 후술되는 파지유닛(130)이 수평 방향으로 슬라이딩 이송되어 수평 방향으로의 거리가 조절되도록 하는 구성으로, 이러한 수평레일(120)은 승강로드(111)를 중심으로 방사상으로 3개 이상 동일 간격을 두고 설치된다.
파지유닛(130)은 수평레일(120)에 각각 설치되어 수평 이송되면서 상하 수직방향으로 승강 동작되어 배터리 셀(B)과 조립품을 선택적으로 파지, 조립 및 운반하는 구성이다.
이러한 파지유닛(130)은 도 2에 도시된 바와 같이 수평레일(120)을 따라 수평 방향으로 슬라이딩 이동되는 이송블록(131)과, 상기 이송블록(131)의 하부에 상하 수직으로 길이를 가지도록 설치되어 상하로 인입출 동작되는 로드가 구비되는 제1 실린더유닛(132)과, 상기 제1 실린더유닛(132)의 로드에 설치되어 상기 로드의 인입출 동작에 의해 상하로 승강 동작되는 소정 크기의 베이스판(133)과, 상기 베이스판(133)의 양측에 대칭이 되도록 설치되는 한 쌍의 가이드레일(134)과, 상기 한 쌍의 가이드레일(134)에 각각 설치되어 서로 마주하는 방향으로 슬라이딩되거나 또는 서로 대향된 방향으로 슬라이딩되는 한 쌍의 집게판(135) 및 상기 베이스판(133)에 설치되면서 상기 한 쌍의 집게판(135)을 슬라이딩 동작시키는 제2 실린더유닛(136)을 포함한다.
그리고 집게판(135)은 도 3에 도시된 바와 같이 소정 크기를 가지는 판 모양의 메인플레이트(135A)와, 상기 메인플레이트(135A)의 상부 양측에 형성되어 가이드레일(13A)이 관통 조립되는 한 쌍의 가이드공(135B)과, 상기 한 쌍의 가이드공(135B) 사이에 위치되어 제2 실린더유닛(136)의 로드가 결합되는 소정 크기의 로드결합공(135C)과, 상기 메인플레이트(135A)의 하부 일측에 돌출 형성되는 소정 크기의 가압블록(135D)과, 상기 가압블록(135D)의 가운데 부분에 수평으로 소정 길이를 가지도록 설치되는 고정패드(135E)와, 상기 가압블록(135D)의 양측에 수평으로 소정 길이를 가지도록 설치되는 한 쌍의 가압롤러(135F)를 포함한다.
또한, 가압블록(135D)에는 도 3에 도시된 바와 같이 소정 크기의 수용공간(135D')이 형성되고, 상기 수용공간(135D')에 가압롤러(135F)가 삽입 설치되게 된다.
이러한 수용공간(135D')의 내부 양측면에는 수평 방향으로 소정 길이의 장공(H)이 형성되어 가압롤러(135F)의 양측에 돌출 형성되는 회전축(135F')이 장공(H)에 삽입되어 회전됨과 동시에 장공(H)을 따라 소정 거리 슬라이딩 이동되게 된다.
그리고 수용공간(135D')에는 소정 크기의 수용홈(135D")이 더 형성되고, 상기 수용홈(135D")에 가압롤러(135F)를 탄성 지지하는 탄성지지체(135G)가 삽입 설치된다.
이러한 탄성지지체(135G)의 일단(가압롤러(135F)와 마주하는 선단)에는 소정 지름의 지지롤러(135G')가 설치되고, 상기 지지롤러(135G')와 가압롤러(135F)가 서로 접촉되도록 설치되며, 탄성지지체(135G)의 타단에 탄성스프링(S)이 설치되어 탄성지지체(135G)가 가압롤러(135F) 쪽으로 돌출되도록 탄성 지지되게 설치된다.
또한, 수용공간(135D')의 내측면에는 소정 크기의 마찰패드(R)가 설치되고, 이를 통해 가압롤러(135F)가 탄성지지체(135G)에 의해 수용공간(135D')에서 상대적으로 바깥쪽에 위치되도록 돌출된 경우에는 마찰패드(R)와 소정 간격 이격되어 가압롤러(135F)의 회전 동작이 가능한 반면, 가압롤러(135F)가 외력에 의해 수용공간(135D')의 내부로 삽입되어 마찰패드(R)와 접촉되는 경우에는 가압롤러(135F)가 회전 동작되지 않고 고정되게 된다.
상기와 같이 가압롤러(135F)가 수용공간(135D')의 내부로 삽입되는 경우에는 가압블록(135D)의 고정패드(135E)와 가압롤러(135F)가 동시에 파지 대상(배터리 셀, 배터리 케이스, 조립품)의 외측면에 밀착되게 되면서 파지 대상을 고정하게 된다.
한편, 위에서는 가압롤러(135F)가 탄성스프링(S)을 통해 탄성 돌출되도록 설치되는 것으로만 도시되고 설명되었으나, 이와 달리 가압롤러(135F)의 인입출 동작을 제어하기 위한 액추에이터 또는 실린더유닛 등의 구성으로 변경되어 제어부(도시하지 않음)의 제어를 통해 파지유닛(130)의 동작과 함께 가압롤러(135F)의 입입출 동작이 정확하게 제어되도록 구성될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 조립장치(100)를 통해 배터리 셀(B)을 파지하고, 배터리 셀(B)을 배터리 케이스(C)에 삽입 조립하며, 조립된 조립품을 배출시키는 일련의 동작에 대하여 상세하게 설명한다.
배터리 셀 이송유닛(도시하지 않음)을 통해 이송된 배터리 셀(B)을 파지할 때에는 도 4에 도시된 바와 같이 파지유닛(130)이 수평레일(120)을 따라 적절한 위치로 이동되고, 이후 제1 실린더유닛(132)의 동작에 의해 파지유닛(130)의 배터리 셀(B)의 위쪽에 소정 높이 이격되어 위치 정렬되게 된다.
그런 다음, 제2 실린더유닛(136)의 동작이 제어되고, 이를 통해 한 쌍의 집게판(135)이 서로 반대되는 방향으로 이동되도록 하여 충분히 이격되며, 제2 실린더유닛(132)을 통해 한 쌍의 집게판(135)이 소정 높이로 하향되어 가압블록(135D)이 배터리 셀(B)의 양측면에 위치되게 된다.
이후 제2 실린더유닛(136)의 동작이 제어되고, 이를 통해 배터리 셀(B)의 양측면에 가압블록(135D)이 밀착되면서 배터리 셀(B)이 파지유닛(130)에 파지되게 된다.
이때 제2 실린더유닛(136)은 미리 설정된 값(이송 거리 또는 압력값)으로 집게판(135)을 슬라이딩 동작시키게 됨에 따라 가압롤러(135F)가 배터리 셀(B)에 밀착된 상태에서 수용공간(135D') 내부로 삽입되어 마찰패드(R)에 밀착되게 되고, 이에 의해 가압롤러(135F)의 회전이 정지된 상태로 고정패드(135E)와 함께 배터리 셀(B)의 외측면에 밀착되게 된다.
이 상태에서 제1 실린더유닛(132)의 동작이 제어되어 파지유닛(130)이 소정 높이로 상승되고, 이후 조립장치(100)의 승강로드(111)가 소정 각도로 회전되어 후술되는 배터리 케이스 공급유닛(도시하지 않음) 쪽으로 배터리 셀(B)이 파지된 파지유닛(130)이 이동되게 된다.
위와 같이 배터리 셀(B)이 파지된 파지유닛(130)이 배터리 케이스 공급유닛 쪽으로 이동되고 나면, 도 5에 도시된 바와 같이 배터리 케이스(C)의 위치와 파지유닛(130)의 위치가 정렬되고, 위치 정렬이 완료되면 제1 실린더유닛(132)이 제어되어 파지유닛(130)이 소정 높이로 하강되게 된다.
이렇게 배터리 셀(B)이 파지유닛(130)을 통해 소정 높이로 하강되어 배터리 케이스(C)의 상단 부분 내로 소정 깊이 삽입되고 나면, 제2 실린더유닛(136)의 제어를 통해 집게판(135)이 서로 반대되는 방향으로 소정 거리 이동되고, 이에 의해 가압롤러(135F)를 수용공간(135D')에 가압하는 압력이 감소되게 되면서 가압롤러(135F)가 회전 가능하게 됨과 동시에 고정패드(135E)와 배터리 셀(B) 간의 접촉이 떨어지게 된다.
그 결과 도 6에 도시된 바와 같이 자중에 의해 배터리 셀(B)이 하강되면서 배터리 케이스(C)의 내부로 삽입되게 된다.
이때 배터리 셀(B)은 자중에 의해 하강되더라도 집게판(135)의 가압롤러(135F)를 통해 하강 속도가 제한되게 되어 배터리 셀(B)이 배터리 케이스(C)의 내부로 삽입되는 과정에서 발생하는 충격 등이 방지되고, 이에 의해 안전하게 배터리 셀(B)을 배터리 케이스(C) 내부로 삽입하는 것이 가능하게 된다.
이에 더해 베이스판(133)에는 배터리 셀(B)의 상면 쪽으로 하강되는 가압로드(137')가 구비되는 가압실린더(137)가 더 설치될 수 있고, 배터리 셀(B)이 자중에 의해 하강되는 대신, 도 7에 도시된 바와 같이 가압실린더(137)의 가압로드(137')를 통해 배터리 셀(B)이 하향 가압되어 하강되도록 구성될 수 있으며, 이 경우 배터리 셀(B)을 배터리 케이스(C)에 삽입하여 조립하는 공정의 속도로 일정하게 유지하는 것이 가능하게 된다.
한편, 배터리 케이스(C)의 내부로 배터리 셀(B)이 삽입되어 조립되고 나면, 도 8에 도시된 바와 같이 파지유닛(130)의 집게판(135)이 서로 반대되는 방향으로 충분히 이격되어 벌어지고, 이후 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 제1 실린더유닛(132)을 통해 파지유닛(130)이 소정 높이로 하강되면서 배터리 케이스(C)의 외측에 파지유닛(130)의 집게판(135)이 위치되어 배터리 케이스(C)의 외측면에 밀착되게 된다.
이렇게 배터리 케이스(C)의 외측면에 집게판(135)이 밀착되어 조립품이 파지되고 나면, 제1 실린더유닛(132)을 통해 소정 파지유닛(130)이 소정 높이로 상승되고, 이후 본체(110)의 승강로드(111)가 소정 각도로 회전되어 후술되는 조립품 배출유닛(도시하지 않음) 쪽으로 파지유닛(130)이 이동하여 조립품을 조립품 배출유닛으로 이동시키게 된다.
위와 같이 조립장치(100)가 배터리 셀(B)을 배터리 케이스(C)에 조립함과 동시에 조립품을 다시 파지하여 운반하기 때문에 조립품을 배출시키기 위한 별도의 운반 장치가 요구되지 않고, 또한, 조립품을 별도의 장치로 파지하여 운반하는 데에 소요되는 시간이 단축되게 된다.
한편, 집게판(135)의 하단에는 배터리 셀(B)이 배터리 케이스(C)의 내부로 쉽게 삽입되도록 안내하는 가이드유닛(140)이 더 설치될 수 있는데, 이러한 가이드유닛(140)은 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이 집게판(135)의 저면에 회전 가능하게 힌지 결합되면서 하단의 폭이 상대적으로 상부의 폭보다 좁게 형성된 삼각형 모양의 단면을 가지는 가이드판(141)과, 상기 가이드판(141)의 일측에 구비되는 연결부(141A)와 힌지로 연결되는 소정 길이의 연결링크(142)와, 상기 집게판(135)의 하부 일측면에 구비되어 상기 연결링크(142)와 연결되는 액추에이터(143)를 포함한다.
이때 액추에이터(143)의 로드(143A)가 승강 동작됨에 따라 연결링크(142)가 함께 승강되게 되고, 이에 의해 힌지로 연결된 연결부(141A)가 당겨지거나 밀리게 되면서 가이드판(141)의 각도가 조절되게 되며, 이에 의해 배터리 케이스(C)의 상단 폭에 맞추어 가이드판(141)의 하단 위치가 조절되게 된다.
상기와 같은 가이드유닛(140)의 구성을 통해 도 13에 도시된 바와 같이 배터리 케이스(C)의 상단 폭에 맞추어 가이드판(341)의 하단이 위치되고, 상기 가이드판(141)을 따라 배터리 셀(B)이 배터리 케이스(C) 안쪽으로 쉽게 삽입되게 된다.
상기와 같은 조립장치(100)의 구성을 통해 평행하게 배치된 배터리 셀 공급유닛, 배터리 케이스 공급유닛 및 조립품 배출유닛의 일단 쪽에서 회전 동작되어, 배터리 셀 공급유닛 상의 배터리 셀(B)을 파지하고, 파지된 배터리 셀(B)을 배터리 케이스 공급유닛 쪽으로 운반하여 배터리 케이스 공급유닛 상의 배터리 케이스(C)에 삽입하여 조립함과 동시에 배터리 셀(B)과 배터리 케이스(C)가 조립된 조립품을 파지하여 조립품 배출유닛 쪽으로 운반하는 공정을 본체(110)의 승강로드(111)가 소정 각도로 회전 동작되면서 연속하여 단계적으로 수행하게 된다.
즉, 조립장치의 승강로드(111)에 4개의 수평레일(120)이 90° 간격을 두고 설치되고, 이러한 4개의 수평레일(120)에 각각 파지유닛(130)이 설치되어, 1개의 파지유닛(130)이 배터리 셀 이송유닛의 선단 쪽에 위치되면, 다른 3개의 파지유닛(130)은 각각 배터리 케이스 공급유닛의 선단과 조립품 배출유닛의 선단에 위치 정렬되도록 배치되게 된다.
이를 통해 4개의 정렬 위치에서 4개의 파지유닛(130)이 동시에 각각의 위치에 맞는 공정이 진행되게 되고, 이와 같이 4개의 파지유닛(130)이 각각의 공정이 완료되게 되면, 승강로드(111)가 90° 씩 회전되면서 각 위치별 다음 공정이 순차적으로 진행되게 되며, 이렇게 승강로드(111)가 360° 회전되면 1 사이클의 공정이 완료되게 된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명은 배터리 셀의 운반 및 배터리 케이스의 조립이 연속적으로 빠르고 정확하게 수행되게 되고, 작업자의 숙련도와 상관없이 배터리 케이스의 조립 품질이 담보되게 된다.
또한, 배터리 셀과 배터리 케이스의 조립 공정과 연속하여 조립이 완료된 배터리 케이스가 배출 공정으로 이동되므로, 배터리 셀이 조립된 배터리 케이스를 배출하기 위한 별도의 배출 장치가 요구되지 않게 된다.
위에서는 설명의 편의를 위해 바람직한 실시예를 도시한 도면과 도면에 나타난 구성에 도면부호와 명칭을 부여하여 설명하였으나, 이는 본 발명에 따른 하나의 실시예로서 도면상에 나타난 형상과 부여된 명칭에 국한되어 그 권리범위가 해석되어서는 안 될 것이며, 발명의 설명으로부터 예측 가능한 다양한 형상으로의 변경과 동일한 작용을 하는 구성으로의 단순 치환은 통상의 기술자가 용이하게 실시하기 위해 변경 가능한 범위 내에 있음은 지극히 자명하다고 볼 것이다.
100: 조립장치 110: 본체
111: 승강로드 120: 수평레일
130: 파지유닛 131: 이송블록
132: 제1 실린더유닛 133: 베이스판
134: 가이드레일 135: 집게판
135A: 메인플레이트 135B: 가이드공
135C: 로드결합공 135D: 가압블록
135D': 수용공간 135D" 수용홈
135E: 고정패드 135F: 가압롤러
135F' 회전축 135G: 탄성지지체
135G': 지지롤러 136: 제2 실린더유닛
137: 가압실린더 137': 가압로드
140: 가이드유닛 141: 가이드판
141A: 연결부 142: 연결링크
143: 액추에이터 143A: 로드
B: 배터리 셀 C: 배터리 케이스
H: 장공 R: 마찰패드
S: 탄성스프링

Claims (3)

  1. 전기자동차용 배터리 셀(B)을 배터리 케이스(C)에 조립하는 조립장치(100)에 있어서,
    상기 조립장치(100)는,
    상하 수직방향으로 승강 동작됨과 동시에 회전 동작 가능한 승강로드(111)가 구비되는 본체(100);
    상기 승강로드(111)에 방사상으로 배치되는 복수 개의 수평레일(120); 및
    상기 복수 개의 수평레일(120)에 각각 설치되어 수평 이송되면서 상하 수직방향으로 승강 동작되어 상기 배터리 셀(B)과 조립품을 선택적으로 파지, 조립 및 운반하는 파지유닛(130);
    을 포함하고,
    상기 파지유닛(130)은,
    상기 수평레일(120)을 따라 수평 방향으로 슬라이딩 이동되는 이송블록(131);
    상기 이송블록(131)의 하부에 상하 수직으로 길이를 가지도록 설치되어 상하로 인입출 동작되는 로드가 구비되는 제1 실린더유닛(132);
    상기 제1 실린더유닛(132)의 로드에 설치되어 상기 로드의 인입출 동작에 의해 상하로 승강 동작되는 소정 크기의 베이스판(133);
    상기 베이스판(133)의 양측에 대칭이 되도록 설치되는 한 쌍의 가이드레일(134);
    상기 한 쌍의 가이드레일(134)에 각각 설치되어 서로 마주하는 방향으로 슬라이딩되거나 또는 서로 대향된 방향으로 슬라이딩되는 한 쌍의 집게판(135); 및
    상기 베이스판(133)에 설치되면서 상기 한 쌍의 집게판(135)을 슬라이딩 동작시키는 제2 실린더유닛(136);
    을 포함하고,
    상기 집게판(135)은,
    소정 크기를 가지는 판 모양의 메인플레이트(135A);
    상기 메인플레이트(135A)의 상부 양측에 형성되어 가이드레일(13A)이 관통 조립되는 한 쌍의 가이드공(135B);
    상기 한 쌍의 가이드공(135B) 사이에 위치되어 제2 실린더유닛(136)의 로드가 결합되는 소정 크기의 로드결합공(135C);
    상기 메인플레이트(135A)의 하부 일측에 돌출 형성되는 소정 크기의 가압블록(135D);
    상기 가압블록(135D)의 가운데 부분에 수평으로 소정 길이를 가지도록 설치되는 고정패드(135E); 및
    상기 가압블록(135D)의 양측에 수평으로 소정 길이를 가지도록 설치되는 한 쌍의 가압롤러(135F);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 배터리 케이스 조립장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 가압블록(135D)에는,
    소정 크기의 수용공간(135D')이 형성되고, 상기 수용공간(135D')에 가압롤러(135F)가 삽입 설치되며,
    상기 수용공간(135D')의 내부 양측면에는,
    수평 방향으로 소정 길이의 장공(H)이 형성되어 상기 가압롤러(135F)의 양측에 돌출 형성되는 회전축(135F')이 상기 장공(H)에 삽입되어 회전됨과 동시에 장공(H)을 따라 소정 거리 슬라이딩 이동되도록 설치되고,
    상기 수용공간(135D')에는,
    소정 크기의 수용홈(135D")이 형성되어, 상기 수용홈(135D")에 상기 가압롤러(135F)를 탄성 지지하는 탄성지지체(135G)가 삽입 설치되는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 배터리 케이스 조립장치.
KR1020220084748A 2022-07-11 2022-07-11 전기자동차용 배터리 케이스 조립장치 KR102469432B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220084748A KR102469432B1 (ko) 2022-07-11 2022-07-11 전기자동차용 배터리 케이스 조립장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220084748A KR102469432B1 (ko) 2022-07-11 2022-07-11 전기자동차용 배터리 케이스 조립장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102469432B1 true KR102469432B1 (ko) 2022-11-22

Family

ID=84236671

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220084748A KR102469432B1 (ko) 2022-07-11 2022-07-11 전기자동차용 배터리 케이스 조립장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102469432B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117699488A (zh) * 2024-01-18 2024-03-15 东莞市明亿包装有限公司 一种纸筒纸箱生产用码放设备
CN118299670A (zh) * 2024-05-27 2024-07-05 江苏博亚照明电器有限公司 一种续航锂电池模组自动化组装平台

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070088672A (ko) 2004-11-22 2007-08-29 지디 테크놀로지스 마쉬넨바우 게엠베하 팩들을 형성하고 이 팩들을 배터리 케이스들 내에위치하도록 배터리 판들을 결합하기 위한 방법 및 장치
KR101133047B1 (ko) * 2011-04-08 2012-04-04 주식회사 이노메트리 배터리 로딩장치 및 배터리 로딩/언로딩 시스템
KR101726727B1 (ko) 2015-10-08 2017-04-14 (주)무진서비스 축전지 러그의 밴딩 및 건조를 위한 통합형 스테이션
KR101981010B1 (ko) * 2018-08-01 2019-08-28 정연길 이차 전지 제조 설비 및 이를 사용한 이차 전지 제조 방법
KR102251094B1 (ko) 2020-02-07 2021-05-12 주식회사 모아 전기자동차용 배터리 케이스 조립장치
KR20220009155A (ko) 2020-07-15 2022-01-24 주식회사 톱텍 배터리모듈 케이스 조립장치
KR102367414B1 (ko) * 2021-11-09 2022-02-25 주식회사 엔시스 이차전지 선별장치

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070088672A (ko) 2004-11-22 2007-08-29 지디 테크놀로지스 마쉬넨바우 게엠베하 팩들을 형성하고 이 팩들을 배터리 케이스들 내에위치하도록 배터리 판들을 결합하기 위한 방법 및 장치
KR101133047B1 (ko) * 2011-04-08 2012-04-04 주식회사 이노메트리 배터리 로딩장치 및 배터리 로딩/언로딩 시스템
KR101726727B1 (ko) 2015-10-08 2017-04-14 (주)무진서비스 축전지 러그의 밴딩 및 건조를 위한 통합형 스테이션
KR101981010B1 (ko) * 2018-08-01 2019-08-28 정연길 이차 전지 제조 설비 및 이를 사용한 이차 전지 제조 방법
KR102251094B1 (ko) 2020-02-07 2021-05-12 주식회사 모아 전기자동차용 배터리 케이스 조립장치
KR20220009155A (ko) 2020-07-15 2022-01-24 주식회사 톱텍 배터리모듈 케이스 조립장치
KR102367414B1 (ko) * 2021-11-09 2022-02-25 주식회사 엔시스 이차전지 선별장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117699488A (zh) * 2024-01-18 2024-03-15 东莞市明亿包装有限公司 一种纸筒纸箱生产用码放设备
CN118299670A (zh) * 2024-05-27 2024-07-05 江苏博亚照明电器有限公司 一种续航锂电池模组自动化组装平台

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102469432B1 (ko) 전기자동차용 배터리 케이스 조립장치
US4923054A (en) Wafer transfer apparatus having an improved wafer transfer portion
US11186028B2 (en) Blow mold unit, blow molding machine and method for replacing blow mold unit
KR102469433B1 (ko) 전기자동차용 배터리 케이스 조립시스템
CN104909164A (zh) 一种基板转移装置
KR20100085071A (ko) 기판 반송 장치 및 기판 반송 방법
JPH08259193A (ja) カセット搬送装置
CN112158590B (zh) 一种全自动下料机
JPH08117851A (ja) センタリング機構を備えたコイルリフティング装置
CN110153235B (zh) 用于张力矫直机的机内托辊装置
KR100354103B1 (ko) 액정디스플레이패널 검사장치의 패널수평반송장치
CN112158589A (zh) 一种全自动上料机
CN219566809U (zh) 一种效率高的玻璃上下片装置
JP2954776B2 (ja) 自動車用リヤシート段重ね搬送装置
CN217806743U (zh) 一种双工位升降辊道机
CN114148630B (zh) 一种用于重卡车架的辅助转移设备
CN117206769B (zh) 一种单双梁起重机大臂制造成型焊接设备及其焊接方法
CN220702528U (zh) 一种用于手机屏加工的抓取装置
CN218560299U (zh) 一种顶升移载阻挡机构
KR102319361B1 (ko) 평판 디스플레이 패널용 대형 글래스 반전기
CN108314309B (zh) 划片设备
KR20140064007A (ko) 증착 장치용 기판 로딩 장치
CN218443357U (zh) 一种用于棒料感应加热的进出料系统
JP2869247B2 (ja) 段重ねシート送り出し装置
JPH04269133A (ja) ワークの位置決め方法およびその装置

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant