KR102501743B1 - 배터리모듈의 클램프 제조를 위한 테이핑 자동화 설비 - Google Patents

Abstract

배터리모듈에 사용되는 클램프의 제조에 있어서, 클램프의 외면에 절연테이프를 부착시키기 위한 테이핑 자동화 설비가 개시된다. 본 발명에 따르면, 클램프를 공급하는 클램프공급부; 클램프에 부착하기 위한 절연테이프를 공급하는 테이프공급부; 및 절연테이프 상에 배치된 클램프에, 절연테이프를 감싸 부착시키는 테이핑부를 포함하는, 테이핑 자동화 설비가 제공된다. 본 발명은 클램프의 외면에 절연테이프를 보다 완전하게 부착시켜 접착품질을 개선하고 불량률을 낮출 수 있다.

Description

배터리모듈의 클램프 제조를 위한 테이핑 자동화 설비{AUTOMATED TAPING MACHINE FOR MANUFACTURING CLAMPS OF BATTERY MODULE}

본 발명은 배터리모듈에 사용되는 클램프의 제조에 있어서, 클램프의 외면에 절연테이프를 부착시키기 위한 테이핑 자동화 설비에 관한 것이다.

차량용 배터리팩은 복수의 배터리모듈로 구성될 수 있고, 배터리모듈은 다시 복수의 배터리셀이 일종의 케이스 내부에 수용되어 구성될 수 있다.

공개특허 제10-2022-0052184호의 "배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩"은 배터리모듈의 구조를 예시하고 있다. 상기 공개특허의 도 1 등을 참조하면, 배터리모듈은 제1방향(좌우방향)으로 적층된 복수의 배터리셀(110), 배터리셀(110)이 적층된 구조물(100)의 제1방향 양단에 각각 면착되는 엔드플레이트(20), 적층된 구조물(100)의 제2방향(전후방향) 양단에 배치되어 배터리셀(110)의 전극에 연결된 버스바어셈블리(230), 적층된 구조물(100)의 상면을 커버하는 제1커버(40), 제1커버(40)를 가로질러 한 쌍의 엔드플레이트(20)에 양단이 접합된 제1클램프(51), 제1클램프(51)와 대응되도록 배터리셀(110) 하부에서 한 쌍의 엔드플레이트(20) 사이에 접합된 제2클램프(52)를 포함해 구성될 수 있다.

상기와 같은 배터리모듈에서 제1, 2클램프(이하, 클램프)는 대략 길이방향으로 연장된 바(bar)형의 부속물로 형성되어, 양단이 각각 엔드플레이트에 용접 접합될 수 있다. 여기서 근래에 전기차의 절연성능이 지속적으로 이슈됨에 따라, 상기와 같은 클램프 부품에도 절연처리가 이뤄지고 있다. 즉, 용접 접합되는 양단 부위를 제외하고 나머지 영역에 대해 절연테이프를 부착해, 클램프를 통한 통전을 방지하는 것이다.

등록특허 제10-2299475호의 "절연테이프 자동 랩핑장치 및 방법"은 상기와 같은 절연테이프의 부착을 자동화시키는 방안을 제안한 바 있다. 상기 등록특허는 기존 수작업을 통해 이뤄져 왔던 절연테이프의 부착을 자동화시켜 품질관리, 생산성 개선 등의 효과를 가져올 수 있다. 상기 등록특허의 도 2 등을 참조하면, 랩핑장치는 절연테이프(2)를 이송하는 피딩모듈(200), 랩핑할 목적물(1)(클램프 부품)을 공급하는 컨베이어(300), 피딩모듈(200)에 의해 이송된 절연테이프(2)의 말단을 목적물(1)의 폭보다 큰 폭으로 절단하는 절단모듈(400), 목적물(1)을 절단된 절연테이프(2)의 점착면 상에 안착시켜 저면을 랩핑하는 하부 랩핑모듈(500), 절연테이프(2)의 양쪽 잉여부분(2b)을 접철해 목적물(1)의 상면에 부착되도록 함으로써 상면을 랩핑하는 상부 랩핑모듈(600)을 포함해 구성될 수 있다.

상기 등록특허의 도 8a 내지 8c를 참조하면, 상기 등록특허의 랩핑장치는 목적물(1)의 좌우에 배치되는 좌, 우측 접철푸셔(633a, 633b)가 목적물(1)을 향해 순차적으로 전진되며, 목적물(1)의 상면에 절연테이프(2)를 부착하도록 구성되어 있다.

다만 상기와 같은 접철푸셔의 부착방식은 경우에 따라 절연테이프가 목적물인 클램프의 외면에 적절히 부착되지 못해 개선의 여지를 가지고 있다. 특히 일반적으로 클램프 부품에는 강성 보강 등을 위해 길이방향을 따라 볼록하게 돌출된 구조(상기 등록특허에서는 '융기부'로 지칭함) 등이 부가되게 되는데, 이와 같은 경우 융기부를 중심으로 절연테이프가 적절히 부착되지 못하거나, 부착 이후 절연테이프가 접착력을 유지하지 못하고 쉽게 떨어지는 상황이 발생될 수 있다. 따라서 이에 대한 효과적인 개선책이 요구되고 있다.

공개특허 제10-2022-0052184호(2022년 4월 27일 공개) 등록특허 제10-2299475호(2021년 9월 1일 등록)

본 발명의 실시예들은 배터리모듈에 사용되는 클램프의 제조에 있어서, 클램프의 외면에 절연테이프를 부착시키기 위한 테이핑 자동화 설비를 제공하고자 한다.

또한 본 발명의 실시예들은 클램프의 외면에 절연테이프를 보다 완전하게 부착시켜 접착품질을 개선하고 불량률을 낮출 수 있는 테이핑 자동화 설비를 제공하고자 한다.

또한 본 발명의 실시예들은 설비의 크기를 줄일 수 있고, 공정시간을 보다 단축시켜 생산성을 개선할 수 있는 테이핑 자동화 설비를 제공하고자 한다.

다만 본 발명의 실시예들이 이루고자 하는 기술적 과제들은 반드시 상기에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 상세한 설명 등 명세서의 다른 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 클램프를 공급하는 클램프공급부; 상기 클램프에 부착하기 위한 절연테이프를 공급하는 테이프공급부; 및 상기 절연테이프 상에 배치된 상기 클램프를, 상기 절연테이프로 감싸 부착시키는 테이핑부를 포함하는, 테이핑 자동화 설비가 제공될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 테이핑 자동화 설비는 배터리모듈에 사용되는 클램프의 제조에 있어서, 클램프의 외면에 절연테이프를 부착하는 공정을 적절히 자동화 구현할 수 있다. 이와 같은 테이핑 자동화 설비는 종래 수작업 방식을 자동화 대체하여, 생산성을 향상시키고 가공품질을 개선할 수 있도록 한다.

또한 본 발명의 실시예들에 따른 테이핑 자동화 설비는 테이핑부가 클램프의 굴곡에 대응 가능하도록 형성되어, 리브 등 클램프에 형성된 굴곡에도 불구하고, 클램프의 외면에 절연테이프를 보다 밀착된 형태로 완전하게 부착시킬 수 있다. 이에 따라 가공 이후 절연테이프가 접착력을 유지하지 못하거나, 클램프로부터 떨어지는 현상을 미연에 방지할 수 있다. 이는 차량용 배터리의 절연성능 개선과도 관계된다.

또한 본 발명의 실시예들에 따른 테이핑 자동화 설비는 원통형의 인텍스테이블을 채용하고, 이송부를 따라 테이핑부, 고정부 등을 밀집된 형태로 배치해, 보다 컴팩트한 구조로 설비의 크기를 상당 부분 줄일 수 있다. 나아가 본 발명의 실시예들에 따른 테이핑 자동화 설비는 테이핑부에서 푸셔가 연속적인 동작과정을 통해 클램프에 절연테이프를 부착하도록 구성되어, 공정시간을 단축하고 생산성을 개선하는데도 기여할 수 있다.

다만 본 발명의 실시예들을 통해 얻을 수 있는 기술적 효과들은 반드시 상기에서 언급한 효과들로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 다른 기술적 효과들은 상세한 설명 등 명세서의 다른 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 테이핑 자동화 설비가 적용 가능한 클램프 부품의 일 예를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 테이핑 자동화 설비의 개략적인 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 인덱스테이블의 확대도이다.
도 4는 도 1에 도시된 테이프공급부의 확대도이다.
도 5는 도 1에 도시된 셋업스테이지의 확대도이다.
도 6은 도 1에 도시된 이송부 및 고정부의 확대도이다.
도 7은 도 1에 도시된 테이핑부의 확대도이다.
도 8은 도 7에 도시된 테이핑부의 내부를 보여주는 도면이다.
도 9는 도 8에 도시된 테이핑부의 내부를 다른 방향에 바라본 도면이다.
도 10은 도 8에 도시된 제1, 2푸셔를 분리해 보여주는 도면이다.
도 11은 도 8에 도시된 제1, 2푸시롤러 및 제1, 2푸시블록을 분리해 보여주는 도면이다.
도 12는 도 8에 도시된 테이핑부의 개략적인 작동도이다.
도 13은 도 1에 도시된 검사부의 작동원리를 나타낸 개략도이다.

이하 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참조해 설명한다. 이하의 실시예들은 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공될 수 있다. 다만 이하의 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공되는 것이고 본 발명의 기술적 사상이 반드시 이하의 실시예들에 한정되는 것은 아니다. 또한 본 발명의 기술적 요지를 불분명하게 하거나 공지된 구성에 대해서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 테이핑 자동화 설비가 적용 가능한 클램프 부품의 일 예를 도시한다.

도 1을 참조하면, 클램프(10)는 소정의 폭을 갖고 길이방향으로 연장된 클램프바디(11)와, 클램프바디(11)의 양단에 구비된 접합단부(12)를 포함해 구성될 수 있다. 클램프바디(11)는 대체로 소정 폭을 가진 바(bar)형을 가질 수 있고, 클램프바디(11)의 폭 방향 중앙에는 리브(13)가 돌출되어 클램프바디(11)의 길이방향을 따라 연장 형성될 수 있다. 접합단부(12)는 클램프바디(11)의 단부 일부가 상측으로 절곡되어 형성될 수 있다. 접합단부(12)는 엔드플레이트 등에 용접 접합될 수 있고, 이에 따라 후술할 바와 같이 절연테이프(20)에 의해 감싸지지 않고 노출되도록 형성될 수 있다.

절연테이프(20)는 절연성능의 개선을 위해 클램프(10)에 부착될 수 있다. 구체적으로 절연테이프(20)는 소정 폭을 가진 시트 형태로 형성되어, 클램프바디(11)의 외면을 전체적으로 감싸도록 클램프바디(11)에 부착될 수 있다. 절연테이프(20)는 클램프바디(11)의 저면, 측면 및 상면을 포함한 전면(全面)을 감쌀 수 있도록 클램프바디(11)의 폭보다 소정 정도 큰 폭을 가질 수 있다. 대체로 절연테이프(20)는 클램프바디(11)의 상면에서 적어도 일부가 겹쳐지도록 클램프바디(11)에 부착될 수 있다.

절연테이프(20)의 부착은 대체로 다음과 같은 순서로 이뤄질 수 있다. 먼저 절연테이프(20)가 적절한 폭으로 재단되어 작업면에 배치되면, 절연테이프(20)의 접착면(상면) 상에 클램프(10)가 배치될 수 있다. 클램프(10)는 클램프바디(11)가 대략 절연테이프(20)의 폭 방향 중앙에 위치되고, 클램프바디(11)의 길이방향이 절연테이프(20)의 길이방향과 대응되도록, 접착면 상에 배치될 수 있다. 이와 같은 상태에서 클램프바디(11)를 중심으로 한 절연테이프(20)의 일 영역(21)이 클램프바디(11)를 향해 접히며 클램프바디(11)의 상면에 부착될 수 있다. 이어서 절연테이프(20)의 나머지 영역(22)이 클램프바디(11)를 향해 접히며 클램프바디(11)의 상면에 부착될 수 있다. 나머지 영역(22)은 일부가 상기의 일 영역(21)과 겹쳐지며 부착될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 테이핑 자동화 설비(100)는 상기와 같은 절연테이프(20)의 부착을 위해 적절히 기능할 수 있다. 즉, 본 실시예들의 테이핑 자동화 설비(100)는 예시적으로 도 1과 같은 클램프(10)의 외면에 절연테이프(20)를 부착시키기 위해 사용될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의상 상기와 같은 클램프(10) 및 절연테이프(20)를 전제로 테이핑 자동화 설비(100)의 구성 및 작동을 설명하도록 한다. 다만 이는 단순히 설명의 편의를 위해 제공되는 것이며, 본 실시예들에 따른 테이핑 자동화 설비(100)가 반드시 이에 제한되어 사용 가능한 것은 아니다. 이하에서 설명할 테이핑 자동화 설비(100)는 도 1과 같은 클램프(10) 및 절연테이프(20) 외에도 다양한 용도, 기능, 구조, 형상 등의 대상물에 대해 필요에 따라 적절히 전용 또는 응용될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 테이핑 자동화 설비의 개략적인 사시도이다.

도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 테이핑 자동화 설비(100)는 클램프(10)가 적재되는 인덱스테이블(110), 인덱스테이블(110)로부터 클램프(10)를 작업위치로 이송하는 클램프공급부(120), 클램프(10)에 부착하기 위한 절연테이프(20)를 공급하는 테이프공급부(130), 절연테이프(20) 및 클램프(10)가 초기 배치되는 셋업스테이지(140), 셋업스테이지(140)로부터 클램프(10)를 후방으로 이송하는 이송부(150), 절연테이프(20)의 부착 등을 위해 이송부(150) 상의 클램프(10)를 고정하는 고정부(160), 클램프바디(11) 부분에 절연테이프(20)를 감싸 부착시키는 테이핑부(170) 및, 고정부(160)의 후단에 배치되어 가공된 클램프(10)를 검사하는 검사부(180)를 포함해 구성될 수 있다.

클램프(10)는 절연테이프(20)가 부착되지 않은 상태로 제공되어, 셋업스테이지(140)에서 절연테이프(20)와 부분적으로 접착될 수 있다. 이후 이송부(150)를 따라 이송되면서 테이핑부(170)에 의해 클램프바디(11) 부분에 절연테이프(20)가 완전히 부착될 수 있다. 절연테이프(20)가 부착된 클램프(10)는 검사부(180)를 거쳐 배출슈트(191)로 배출되게 된다.

본 실시예의 테이핑 자동화 설비(100)는 설비의 일측 영역에 대략 원통형을 이루는 인덱스테이블(110)이 배치되고, 반대측 영역에 테이프공급부(130), 셋업스테이지(140), 이송부(150), 고정부(160), 테이핑부(170) 및 검사부(180)가 배치되어 있다. 이와 같은 레이아웃은 기존 설비, 예컨대 등록특허 제10-2299475호의 장치와 비교해 공간 효율적인 이점을 갖는다.

이하 상기의 각 구성들에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.

도 3은 도 1에 도시된 인덱스테이블의 확대도이다.

도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 테이핑 자동화 설비(100)는 인덱스테이블(110)을 포함할 수 있다.

인덱스테이블(110)에는 절연테이프(20)가 부착되기 전인 클램프(10)가 적재될 수 있다. 인덱스테이블(110)은 복수의 카트리지(111)를 구비할 수 있다. 복수의 카트리지(111)는 인덱스테이블(110)의 중심을 기준으로 대략 원주방향으로 배치될 수 있다. 각 카트리지(111)는 상하로 소정 높이 연장되어, 내부에 복수의 클램프(10)가 상하로 적층되어 수납될 수 있다. 이와 같은 인덱스테이블(110)은 전체적으로 대략 원통형의 외형을 형성할 수 있고, 보다 집적된 형태로 다수의 클램프(10)를 수납할 수 있다. 예컨대 등록특허 제10-2299475호의 장치와 비교해 같은 공간 내 보다 다수의 클램프(10)가 수납될 수 있다. 이는 공간 효율성을 높이거나 설비의 크기를 줄이는데 기여할 수 있다.

카트리지(111)에 적재된 클램프(10)는 로딩위치(112)에서 설비로 투입될 수 있다. 로딩위치(112)는 인덱스테이블(110)의 원주방향 일측에 배치될 수 있다. 또한 인덱스테이블(110)은 중앙에 상하방향의 회전축(113)을 가지고 회전 가능하게 형성될 수 있다. 인덱스테이블(110)은 카트리지(111)의 배치 간격에 따라 단계적으로 회전되어, 다음 카트리지(111)를 로딩위치(112)로 배치시킬 수 있다. 클램프(10)가 모두 투입되고 빈 카트리지(111)는 로딩위치(112) 후방에서 새로운 클램프(10)가 다시 적재될 수 있다. 인덱스테이블(110)은 이와 같은 방식으로 클램프(10)를 연속적 공급해 설비의 가동효율을 개선하는데 기여할 수 있다.

도시되지 않았으나, 로딩위치(112)에 대응되는 위치에서 인덱스테이블(110)의 하부에는 리프터(lifter)가 구비될 수 있다. 리프터는 카트리지(111)에 적재된 복수의 클램프(10)를 하측에서 단계적으로 밀어 올려 상단에 적재된 클램프(10)가 일정한 레벨(높이)을 유지할 수 있도록 한다. 즉, 최상단의 클램프(10)가 클램프공급부(120)에 의해 카트리지(111)로부터 이탈되면, 리프터는 복수의 클램프(10)를 카트리지(111) 내에서 소정 높이 상승시켜, 다음 클램프(10)가 설정된 투입 높이로 배치될 수 있도록 한다. 이에 따라 클램프공급부(120)는 항상 같은 위치(높이)에서 반복 이동되며 카트리지(111)로부터 클램프(10)를 인출할 수 있다.

한편 전술한 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 테이핑 자동화 설비(100)는 클램프공급부(120)를 포함할 수 있다.

클램프공급부(120)는 로딩위치(112)에 대응되는 인덱스테이블(110)의 일측에 배치되어, 클램프(10)를 인덱스테이블(110)로부터 셋업스테이지(140)로 이송할 수 있다. 클램프공급부(120)는 클램프(10)를 적절히 파지하여 이송할 수 있도록 구성될 수 있다. 예컨대 클램프공급부(120)는 자력을 이용해 클램프(10)를 부착시켜 이송하는 방식으로 구현될 수 있다. 이와 같은 경우 이송 과정에서 클램프(10)의 손상을 적절히 방지할 수 있는 이점을 가진다. 다만 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 클램프공급부(120)는 기계적인 방식 등 클램프(10)를 적절히 파지하여 이송할 수 있는 형태이면 무방하고, 공지된 다양한 방식을 통해 구현될 수 있다.

도 4는 도 1에 도시된 테이프공급부의 확대도이다.

도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 테이핑 자동화 설비(100)는 테이프공급부(130)를 포함할 수 있다.

테이프공급부(130)는 인덱스테이블(110)의 로딩위치(112)와 인접한 위치에 배치되어, 셋업스테이지(140)로 절연테이프(20)를 공급할 수 있다. 절연테이프(20)는 클램프바디(11)의 외면에 부착되기 위한 것이다.

테이프공급부(130)는 절연테이프(20)를 공급하는 절연테이프공급롤(131)과, 절연테이프(20)로부터 떼어낸 이형지(23)를 회수하는 이형지회수롤(132)을 포함할 수 있다. 본 실시예에서는 절연테이프공급롤(131)이 하측에 배치되고, 그 상측으로 이형지회수롤(132)이 인접하게 배치된 경우를 예시하고 있다.

절연테이프공급롤(131)은 절연테이프(20)를 권출해 공급할 수 있다. 여기서 절연테이프(20)는 접착면에 이형지(23)가 붙어 있는 상태로 제공될 수 있다. 이형지(23)는 후술할 이형브라켓(133)에 의해 셋업스테이지(140) 직전 단계에서 제거되게 된다. 절연테이프공급롤(131)로부터 권출된 절연테이프(20)는 복수의 가이드롤러에 의해 이송 안내되어 셋업스테이지(140)로 제공될 수 있다.

테이프공급부(130)는 셋업스테이지(140) 전단에서 절연테이프(20)로부터 이형지(23)를 제거하는 이형브라켓(133)을 구비할 수 있다. 이형브라켓(133)은 소정 폭을 갖는 플레이트 형태로 형성될 수 있고, 절연테이프(20)는 이형브라켓(133)의 외면에 밀착된 형태로 이송되면서, 이형브라켓(133)의 단부(후단)에서 이형지(23)와 분리되며 셋업스테이지(140)로 공급될 수 있다. 절연테이프(20)는 상면의 이형지(23)가 제거되면서, 접착면이 상측을 향하도록 셋업스테이지(140)로 공급될 수 있다. 한편 절연테이프(20)로부터 분리된 이형지(23)는 복수의 가이드롤러를 거쳐 이형지회수롤(132)에 권취되게 된다.

또한 절연테이프(20)는 셋업스테이지(140)로 소정 길이 공급되면, 커터(134)에 의해 절단될 수 있다. 이에 따라 셋업스테이지(140)에는 소정 길이 및 폭을 갖는 절편 형태의 절연테이프(20)가 공급될 수 있다. 커터(134)는 이형브라켓(133)의 후단과 셋업스테이지(140)의 사이에 배치될 수 있고, 절연테이프(20)의 하측에서 절연테이프(20)의 폭 방향으로 이동되어, 절연테이프(20)를 절단하도록 형성될 수 있다.

도 5는 도 1에 도시된 셋업스테이지의 확대도이다.

도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 테이핑 자동화 설비(100)는 셋업스테이지(140)를 포함할 수 있다.

셋업스테이지(140)에는 클램프공급부(120)를 통해 이송된 클램프(10)와, 테이프공급부(130)로부터 공급된 절연테이프(20)가 초기 배치될 수 있다. 구체적으로 셋업스테이지(140)는 클램프(10) 등이 안착 배치될 수 있는 소정의 안착부(141)를 구비할 수 있고, 이러한 안착부(141)에 절연테이프(20)가 공급되어 배치될 수 있다. 절연테이프(20)는 전술한 테이프공급부(130)를 통해 소정 폭을 갖도록 재단되어 안착부(141) 상에 배치될 수 있다. 이후 클램프공급부(120)를 통해 클램프(10)가 절연테이프(20) 상에 배치될 수 있다. 클램프(10)는 전술한 도 1과 같이 클램프바디(11)가 대략 절연테이프(20)의 폭 방향 중앙에 위치되도록 배치될 수 있다. 참고로 도 5에서는 설명의 편의를 위해 절연테이프(20)를 생략하고, 클램프(10)만을 도시하고 있음을 알려 둔다.

절연테이프(20)는 진공 흡착을 통해 안착부(141) 상에 고정될 수 있다. 이를 위해 안착부(141)에는 절연테이프(20)를 고정시키기 위한 흡착홀(142)이 구비될 수 있다. 흡착홀(142)은 절연테이프(20)의 크기, 형상 등에 대응되도록 복수개가 구비되어 안착부(141) 상에 이격 배치될 수 있다. 이러한 흡착홀(142)은 절연테이프(20)의 절단과정에서 절연테이프(20)를 고정하기 위해서도 기능할 수 있다.

필요에 따라 안착부(141)는 복수개가 구비될 수 있다. 본 실시예의 경우 2개의 안착부(141)를 예시하고 있으며, 편의상 이를 제1안착부(141a) 및 제2안착부(141b)로 구분해 지칭하도록 한다. 제1안착부(141a)는 셋업스테이지(140)의 일측 모서리 부위에 인접하게 배치될 수 있고, 제2안착부(141b)는 이에 대응되는 반대측 모서리 부위에 인접하게 배치될 수 있다. 제1, 2안착부(141a, 141b)에는 각각 전술한 바와 유사한 흡착홀(142)이 구비될 수 있다.

상기의 경우 절연테이프(20) 및 클램프(10)는 제1안착부(141a)에 대응되는 위치에서 로딩될 수 있다. 또한 제2안착부(141b)로의 로딩을 위해 셋업스테이지(140)는 중앙에 상하방향의 회전축(143)을 가지고 회전 가능하게 형성될 수 있다. 제1안착부(141a)로의 로딩이 완료되면, 셋업스테이지(140)는 180도 회전되어 제2안착부(141b)로 새로운 절연테이프(20) 등이 로딩될 수 있고, 먼저 로딩된 절연테이프(20) 및 클램프(10)는 후속 공정을 위해 다시 후방으로 이송될 수 있다.

도 6은 도 1에 도시된 이송부 및 고정부의 확대도이다.

도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 테이핑 자동화 설비(100)는 이송부(150)를 포함할 수 있다.

이송부(150)는 절연테이프(20)에 배치된 클램프(10)를 단계적으로 후방으로 이송하며, 필요한 가공 공정을 거칠 수 있도록 한다. 이송부(150)는 절연테이프(20) 및 클램프(10)를 적절히 이송할 수 있는 수단이면 무방하고, 공지된 다양한 방식을 통해 구현될 수 있다. 예컨대 컨베이어를 통한 이송방식, 벨트나 체인을 이용한 이송방식, 캐리어 등 개별적인 이송수단을 통한 이송방식 등이 사용될 수 있다.

본 실시예의 경우 이송부(150)는 한 쌍의 이송브라켓(151)을 구비한 방식으로 예시되어 있다. 구체적으로 각 이송브라켓(151)은 전후방향으로 연장 형성될 수 있고, 한 쌍이 구비될 수 있다. 한 쌍의 이송브라켓(151)은 클램프(10)의 길이방향에 대응되도록 좌우로 소정 간격 이격 배치될 수 있다. 이에 따라 일측의 이송브라켓(151)은 클램프(10)의 일측 접합단부(12)를 파지하고, 반대측의 이송브라켓(151)은 반대측의 접합단부(12)를 파지해 클램프(10)를 이송하도록 이뤄질 수 있다.

또한 각 이송브라켓(151)은 길이방향을 따라 전후로 이동 가능하게 형성될 수 있다. 클램프(10)가 파지된 상태에서, 한 쌍의 이송브라켓(151)이 후방으로 소정 간격 이동됨에 따라, 클램프(10)가 다음 공정을 위한 후방 위치로 이송될 수 있다. 또한 한 쌍의 이송브라켓(151)은 서로 접근되거나, 멀어지는 방향으로 이동 가능하게 형성될 수 있다. 한 쌍의 이송브라켓(151)이 서로 접근되는 방향으로 이동됨에 따라, 클램프(10)는 한 쌍의 이송브라켓(151) 사이에서 파지될 수 있고, 반대로 한 쌍의 이송브라켓(151)이 서로 멀어지는 방향으로 이동됨에 따라, 클램프(10)는 한 쌍의 이송브라켓(151) 사이에서 고정해제될 수 있다. 이송브라켓(151)은 클램프(10)를 파지한 상태에서 후방 이동되어 클램프(10)를 후방으로 이송하고, 클램프(10)를 고정해제한 후 다시 복귀되는 과정을 반복해, 클램프(10)를 단계적으로 후방 이송할 수 있다.

한편 본 실시예에 따른 테이핑 자동화 설비(100)는 고정부(160)를 포함할 수 있다.

고정부(160)는 이송부(150)의 상측에 배치되어, 클램프(10)를 고정하거나 압박하기 위해 사용될 수 있다. 구체적으로 고정부(160)는 제1고정유닛(161)과, 제1고정유닛(161)의 후방에 배치되는 제2고정유닛(162)을 구비할 수 있다. 본 실시예의 경우 2개의 클램프(10)를 단위로 공정이 수행되도록, 제1고정유닛(161) 및 제2고정유닛(162)이 각각 2개씩 구비된 경우를 예시하고 있다.

제1고정유닛(161)은 테이핑부(170) 상측에 배치되어, 절연테이프(20)의 부착과정에서 클램프(10)를 고정하기 위해 사용될 수 있다. 제1고정유닛(161)은 상하로 구동되는 제1가압블록(161a)을 구비할 수 있다. 제1가압블록(161a)의 저면에는 클램프(10)의 접합단부(12) 부위를 눌러 고정하기 위한 제1가압단부(161b)가 구비될 수 있다. 제1가압단부(161b)는 한 쌍의 접합단부(12)에 대응되도록 제1가압블록(161a)의 저면에서 좌우로 한 쌍이 이격되어 소정 정도 돌출 형성될 수 있다.

제2고정유닛(162)은 테이핑부(170)의 후방에서 절연테이프(20)가 부착된 클램프(10)를 소정 정도 압박해 절연테이프(20)를 보다 완전하게 부착시키기 위해 사용될 수 있다. 제2고정유닛(162)은 전술한 제1고정유닛(161)과 유사하게 상하로 구동되는 제2가압블록(162a)을 구비할 수 있고, 제2가압블록(162a)의 저면에는 클램프(10)에 부착된 절연테이프(20)를 눌러 밀착시키기 위한 제2가압단부(162b)가 구비될 수 있다. 제2가압단부(162b)는 절연테이프(20)의 접착부위에 대응되도록 제2가압블록(162a)의 저면에서 소정 정도 돌출되어 좌우로 연장 형성될 수 있다.

필요에 따라 제2가압블록(162a)은 절연테이프(20)의 압박 성능이나 효과를 향상시키기 위해, 제2가압단부(162b)를 포함하는 일부 또는 전부가 탄성재질로 형성될 수 있다. 또한 제2가압단부(162b)의 중앙에는 절개부(162c)가 제2가압단부(162b)의 길이방향을 따라 좌우로 연장 형성될 수 있다. 절개부(162c)는 제2가압단부(162b)가 클램프바디(11)의 형상(예컨대 리브(13))에 대응해 적절히 탄성변형될 수 있도록 유도하여, 절연테이프(20)를 클램프(10) 외면에 보다 효과적으로 밀착시킬 수 있도록 한다.

도 7은 도 1에 도시된 테이핑부의 확대도이다.

도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 테이핑 자동화 설비(100)는 테이핑부(170)를 포함할 수 있다.

테이핑부(170)는 클램프바디(11) 부분에 절연테이프(20)를 부착시킬 수 있다. 구체적으로 절연테이프(20)가 적절한 폭으로 재단되어 셋업스테이지(140)에 배치되고, 절연테이프(20)의 접착면에 클램프(10)가 배치되면, 테이핑부(170)는 절연테이프(20)의 일 영역(21) 및 나머지 영역(22)을 클램프바디(11)를 향해 순차적으로 접어, 클램프바디(11)에 절연테이프(20)를 부착시킬 수 있다.

필요에 따라 테이핑부(170)는 복수 세트가 구비될 수 있다. 본 실시예의 경우 셋업스테이지(140)에 2개의 안착부(141)가 구비된 것과 대응되도록, 2세트의 테이핑부(170)가 전후로 배치된 경우를 예시하고 있다. 복수 세트의 테이핑부(170)는 공정 속도를 향상시키거나, 공간 활용도를 개선하는데 기여할 수 있다. 각 세트의 테이핑부(170)는 상호 동일 또는 유사하게 형성될 수 있는바, 이하에서는 하나의 테이핑부(170)를 중심으로 세부 구성을 설명하도록 한다.

테이핑부(170)는 한 쌍의 푸셔(171a, 171b)를 포함할 수 있다. 한 쌍의 푸셔(171a, 171b)는 구동축(174)의 회전에 따라 순차적으로 작동되어, 절연테이프(20)의 일 영역(21) 및 나머지 영역(22)을 클램프바디(11)에 순차적으로 부착시킬 수 있다. 편의상 본 설명에서는 일측의 푸셔(171a)를 제1푸셔(171a), 반대측의 푸셔(171b)를 제2푸셔(171b)로 구분해 지칭하도록 한다.

테이핑부(170)는 베이스블록(172)을 포함할 수 있다. 베이스블록(172)은 테이핑부(170)의 전체적인 외관을 형성하고 지지구조를 제공할 수 있다. 제1, 2푸셔(171a, 171b)는 베이스블록(172)을 매개로 지지되어, 소정의 이동 동작을 통해 절연테이프(20)를 부착시킬 수 있다.

테이핑부(170)는 제1, 2이동블록(173a, 173b)을 포함할 수 있다. 제1이동블록(173a)은 베이스블록(172)의 일면에 상하 이동 가능하게 장착될 수 있다. 또한 제1이동블록(173a)은 제1푸셔(171a)와 링크 결합되어 제1푸셔(171a)를 소정 범위 상하 이동시킬 수 있다. 제2이동블록(173b)은 상기 일면의 반대면에 상하 이동 가능하게 장착될 수 있다. 제1이동블록(173a)과 유사하게, 제2이동블록(173b)은 제2푸셔(171b)와 링크 결합되어 제2푸셔(171b)를 소정 범위 상하 이동시킬 수 있다.

제1이동블록(173a)은 제1복원수단(173c-1)에 의해 초기 위치로 탄성 지지될 수 있다. 제1복원수단(173c-1)은 제1이동블록(173a)에 하측으로 탄성력을 가해 초기 위치로 복원시키도록 이뤄질 수 있다. 본 실시예의 경우 제1복원수단(173c-1)은 베이스블록(172)과 제1이동블록(173a)의 측면 간에 설치된 인장코일스프링으로 예시되어, 제1이동블록(173a)의 좌우 측면에 한 쌍이 구비되어 있다. 제1이동블록(173a)과 유사하게, 제2이동블록(173b)은 제2복원수단(173c-2)에 의해 초기 위치로 탄성 지지될 수 있다. 본 실시예의 경우 제2복원수단(173c-2)은 제2이동블록(173b)의 좌우 측면에 한 쌍이 구비된 인장코일스프링으로 예시되고 있다.

한편 테이핑부(170)는 구동축(174)을 포함할 수 있다. 구동축(174)은 대략 베이스블록(172)의 하부영역을 좌우로 관통하도록 좌우로 연장 형성될 수 있다. 구동축(174)은 길이방향을 축으로 회전 구동되어, 제1, 2푸셔(171a, 171b)로 작동력을 전달할 수 있다. 즉, 제1, 2푸셔(171a, 171b)는 구동축(174)이 회전됨에 따라 승하강 내지 전후진 동작되어, 클램프바디(11)에 절연테이프(20)를 부착시킬 수 있다.

도 8은 도 7에 도시된 테이핑부의 내부를 보여주는 도면이다. 도 9는 도 8에 도시된 테이핑부의 내부를 다른 방향에 바라본 도면이다.

도 8 및 9를 참조하면, 제1푸셔(171a)는 대략 'ㄱ'자형의 횡단면 형상을 갖고 좌우로 소정 길이 연장되어 형성될 수 있다. 제1푸셔(171a)의 좌우 길이는 대체로 클램프바디(11)의 길이 또는 이에 부착되는 절연테이프(20)의 길이에 대응되도록 형성될 수 있다.

필요에 따라 절연테이프(20)를 접촉 가압하게 되는 제1푸셔(171a)의 단부에는 가압단부(171a-1)가 형성될 수 있다. 가압단부(171a-1)는 제1푸셔(171a)의 단부가 하측으로 소정 정도 경사지게 연장 또는 돌출되어 형성될 수 있다. 이러한 가압단부(171a-1)는 절연테이프(20)를 클램프바디(11) 외면을 향해 보다 효과적으로 가압하고 부착시킬 수 있도록 한다.

제1푸셔(171a)는 제1푸셔브라켓(175a)에 의해 지지될 수 있다. 제1푸셔브라켓(175a)은 대략 제1푸셔(171a)의 후면 중앙 부위에 체결되어 하측으로 연장 형성될 수 있다. 경우에 따라 제1푸셔브라켓(175a)은 일부 또는 전부가 제1푸셔(171a)와 일체로 이뤄질 수 있다. 또한 제1푸셔브라켓(175a)은 좌우방향의 제1회전축(175a-1)을 매개로 제1링크블록(173a-1)과 체결될 수 있다. 이에 따라 제1푸셔브라켓(175a)은 제1회전축(175a-1)을 중심으로 제1링크블록(173a-1)에 대해 회전 동작될 수 있다.

제1링크블록(173a-1)은 제1이동블록(173a)에 체결되어 제1이동블록(173a)과 함께 상하 이동되도록 형성될 수 있다(도 7 참조). 경우에 따라 제1링크블록(173a-1)은 일부 또는 전부가 제1이동블록(173a)과 일체로 형성될 수 있다. 또한 제1링크블록(173a-1)의 하부에는 제1링크롤러(173a-2)가 구비될 수 있다. 제1링크롤러(173a-2)는 후술할 제1푸시블록(177a)에 접촉 간섭될 수 있고, 제1링크블록(173a-1) 내지 제1푸셔(171a)는 이에 의해 기 설정된 궤적에 따라 상하 이동될 수 있다.

한편 제1푸셔브라켓(175a)은 제1푸시롤러(176a)와 접촉 간섭되는 제1접촉라인(175a-2)을 구비할 수 있다. 제1접촉라인(175a-2)은 대략 제1회전축(175a-1)의 하측에 배치되어, 소정 곡률을 가지고 곡선 형태로 연장 형성될 수 있다. 제1접촉라인(175a-2)은 구동축(174)의 회전위치에 따라 제1푸시롤러(176a)와 접촉될 수 있고, 제1푸셔브라켓(175a) 및 제1푸셔(171a)는 이에 의해 제1회전축(175a-1))을 중심으로 회전 동작될 수 있다. 즉, 제1푸셔브라켓(175a) 내지 제1푸셔(171a)는 제1링크롤러(173a-2)와 제1푸시블록(177a) 간의 접촉 간섭에 의해 상하 이동이 구현될 수 있고, 제1푸시롤러(176a)와 제1접촉라인(175a-2) 간의 접촉 간섭에 의해 제1회전축(175a-1))을 중심으로 한 회전 동작이 구현될 수 있다.

제1회전축(175a-1)을 중심으로 한 제1푸셔브라켓(175a)의 회전은, 제1탄성수단(175a-3)에 의해 탄성 지지될 수 있다. 즉, 제1푸셔브라켓(175a) 내지 제1푸셔(171a)는 제1탄성수단(175a-3)에 의해 초기 위치로 탄성 지지될 수 있다. 제1탄성수단(175a-3)은 제1, 2푸셔(171a, 171b)가 서로 가까워지는 방향으로 제1푸셔(171a)를 탄성 지지할 수 있고, 전술한 제1푸시롤러(176a)는 이와 같은 제1탄성수단(175a-3)에 대향해 제1푸셔브라켓(175a)을 밀어 회전시킬 수 있다. 본 실시예의 경우 제1탄성수단(175a-3)은 제1이동블록(173a)과 제1푸셔브라켓(175a) 사이에 설치된 압축코일스프링으로 예시되고 있다.

제2푸셔(171b)는 대체로 상기와 같은 제1푸셔(171a)와 유사하게 이뤄질 수 있다. 제2푸셔(171b)의 단부에는 제1푸셔(171a)와 대응되는 가압단부(171b-1)가 형성될 수 있고, 제2푸셔(171b)는 제2푸셔브라켓(175b)에 의해 지지될 수 있다. 제2푸셔브라켓(175b)은 제2회전축(175b-1)을 매개로 제2링크블록(173b-1)과 체결될 수 있고, 제2링크블록(173b-1)은 제2이동블록(173b)에 체결되어 상하 이동되도록 형성될 수 있다(도 7 참조). 제2링크블록(173b-1)의 하부에는 제2링크롤러가 구비될 수 있고, 제2링크롤러는 제2푸시블록(177b)과 간섭되어 상하 이동을 구현할 수 있다. 또한 제2푸셔브라켓(175b)은 제2푸시롤러(176b)와 접촉 간섭되는 제2접촉라인(175b-2)을 구비할 수 있고, 제2푸셔브라켓(175b) 및 제2푸셔(171b)는 이에 의해 제2회전축(175b-1)을 중심으로 회전 동작될 수 있다. 이러한 제2푸셔브라켓(175b)의 회전은 제2탄성수단(175b-3)에 의해 탄성 지지될 수 있다.

한편 구동축(174)은 제1, 2푸셔브라켓(175a, 175b)의 하측에 인접하게 배치될 수 있다. 전후방향을 기준으로, 구동축(174)은 제1, 2접촉라인(175a-2, 175b-2)의 사이에 위치될 수 있다. 이에 따라 구동축(174)에 구비된 제1, 2푸시롤러(176a, 176b) 등은 구동축(174)의 회전 위치에 따라 제1, 2접촉라인(175a-2, 175b-2) 등에 선택적으로 접촉 간섭될 수 있다.

구동축(174)에는 제1, 2푸시롤러(176a, 176b) 및 제1, 2푸시블록(177a, 177b)이 구비될 수 있다. 제1, 2푸시롤러(176a, 176b) 및 제1, 2푸시블록(177a, 177b)은 구동축(174)의 회전에 따라 회전되면서, 제1, 2푸셔(171a, 171b)의 상하 이동이나 회동 동작을 구현할 수 있다.

구체적으로 제1푸시롤러(176a)는 제1푸셔브라켓(175a)에 대응되도록 구동축(174)의 길이방향 일측에 배치될 수 있다. 제1푸시롤러(176a)는 구동축(174)의 회전에 따라 제1접촉라인(175a-2)에 접촉 간섭되며, 제1푸셔브라켓(175a)을 소정 정도 회전 이동시킬 수 있다. 제1푸셔브라켓(175a)은 이에 의해 제1회전축(175a-1)을 중심으로 회전 동작될 수 있다. 이와 유사하게, 제2푸시롤러(176b)는 제2푸셔브라켓(175b)에 대응되도록 구동축(174)의 길이방향 타측에 배치될 수 있다. 제2푸시롤러(176b)는 제2접촉라인(175b-2)에 접촉 간섭되며, 제2푸셔브라켓(175b)을 회전 작동시킬 수 있다.

제1푸시블록(177a)은 제1링크롤러(173a-2)에 대응되도록 구동축(174)의 길이방향 일측에 배치될 수 있다. 제1푸시블록(177a)은 구동축(174)의 회전에 따라 제1링크롤러(173a-2)에 접촉 간섭되며, 제1링크블록(173a-1)을 소정 정도 상하 이동시킬 수 있다. 제1링크블록(173a-1) 내지 제1푸셔(171a)는 이에 의해 상하로 이동 동작될 수 있다. 이와 유사하게, 제2푸시블록(177b)은 제2링크롤러에 대응되도록 구동축(174)의 길이방향 타측에 배치될 수 있다. 제2푸시블록(177b)은 제2링크롤러에 접촉 간섭되며, 제2링크블록(173b-1)을 상하 이동시킬 수 있다. 예시된 바에 따르면, 이러한 제1, 2푸시블록(177a, 177b)은 대체로 제1, 2푸시롤러(176a, 176b)의 사이에 배치되고 있다.

도 10은 도 8에 도시된 제1, 2푸셔를 분리해 보여주는 도면이다.

도시 편의를 위해 도 10은 제1, 2푸셔(171a, 171b)의 간격을 소정 정도 이격시켜 도시하고 있다. 도 10을 참조하면, 제1푸셔(171a)는 전술한 바와 같이 좌우로 소정 길이 연장되어 형성될 수 있고, 하부로는 제1접촉라인(175a-2)을 포함하는 제1푸셔브라켓(175a)이 구비될 수 있다. 또한 제2푸셔(171b)는 제1푸셔(171a)와 대칭적인 형상을 갖고 좌우로 소정 길이 연장되어 형성될 수 있고, 하부로는 제2접촉라인(175b-2)을 포함하는 제2푸셔브라켓(175b)이 구비될 수 있다.

도 11은 도 8에 도시된 제1, 2푸시롤러 및 제1, 2푸시블록을 분리해 보여주는 도면이다.

도시 편의를 위해 도 11은 제1, 2푸시롤러(176a, 176b) 및 제1, 2푸시블록(177a, 177b)의 간격을 소정 정도 이격시켜 도시하고 있다. 도 11을 참조하면, 제1푸시롤러(176a)는 제1푸시롤러브라켓(176a-1)을 매개로 구동축(174)에 장착될 수 있다. 제1푸시롤러(176a)는 제1푸시롤러브라켓(176a-1)에 의해 구동축(174)과 소정 간격 이격 배치되어, 제1푸셔브라켓(175a)의 회전 동작을 구현할 수 있다. 제1푸셔브라켓(175a)의 회전 각도, 시점 등은 제1푸시롤러브라켓(176a-1)에 의한 제1푸시롤러(176a)의 위치, 제1접촉라인(175a-2)의 굴곡 형상 등을 통해 적절히 조절될 수 있다.

제1푸시블록(177a)은 측면 둘레를 따라 제1안내면(177a-1)을 가질 수 있다. 제1안내면(177a-1)에는 제1링크롤러(173a-2)가 접촉되어 구름 운동될 수 있다. 즉, 제1링크롤러(173a-2)는 구동축(174)의 회전에 따라 제1안내면(177a-1) 상에서 구름 운동되며, 제1안내면(177a-1)의 형상에 따라 상하로 이동될 수 있다. 제1안내면(177a-1)과 제1링크롤러(173a-2) 간의 접촉은 전술한 제1복원수단(173c-1)에 의해 유지될 수 있다.

제1안내면(177a-1)은 요구되는 제1푸셔(171a)의 이동 궤적에 따라 적절히 설계될 수 있다. 제1안내면(177a-1)은 둘레 방향의 각 지점에서 구동축(174) 간의 거리가 상이하게 형성될 수 있고, 이에 따라 제1링크롤러(173a-2) 내지 제1푸셔(171a)는 구동축(174)의 회전에 연동하여 상하로 이동될 수 있다.

필요에 따라 제1안내면(177a-1)에는 제1융기부(177a-2)가 형성될 수 있다. 제1융기부(177a-2)는 제1안내면(177a-1)의 둘레 방향 일측이 소정 정도 돌출되어 형성될 수 있다. 이와 같은 제1융기부(177a-2)는 클램프바디(11)에 형성된 리브(13)에 대응할 수 있도록 한다. 즉, 제1융기부(177a-2)는 리브(13)에 대응해 제1링크롤러(173a-2) 내지 제1푸셔(171a)는 소정 정도 상측으로 이동시켜, 제1푸셔(171a)가 클램프바디(11)의 외면 형상을 적절히 추종할 수 있도록 한다. 이는 절연테이프(20)가 클램프바디(11)에 보다 완전하게 밀착될 수 있도록 한다.

한편 본 실시예에서는 제1안내면(177a-1)에 돌출 형상의 제1융기부(177a-2)가 구비된 경우를 예시하고 있으나, 제1융기부(177a-2)는 클램프바디(11)의 형상, 구조 등에 따라 적절히 변형되거나, 유사한 구성으로 대체될 수 있다. 일 예로 클램프바디(11)에 리브(13)를 대체하는 홈 형상이 구현된 경우, 제1융기부(177a-2)는 이에 대응되는 홈 형상 등으로 구현될 수 있다. 특히 본 실시예의 테이핑부(170)는 구동축(174)에 제1푸시블록(177a) 등이 삽입되어 장착된 구조를 가지고 있기 때문에, 제1푸시블록(177a) 등을 교체해 이러한 변형에 쉽게 대응할 수 있는 이점이 있다.

한편 제2푸시롤러(176b) 및 제2푸시블록(177b)은 대체로 상기와 같은 제1푸시롤러(176a) 및 제2푸시블록(177b)과 유사하게 형성될 수 있다. 제2푸시롤러(176b)는 제2푸시롤러브라켓(176b-1)을 통해 구동축(174)에 장착되어 제2푸셔브라켓(175b)의 회전 동작을 구현할 수 있고, 제2푸시블록(177b)은 제2안내면(177b-1) 및 제2융기부(177b-2)를 가지고 제2링크롤러에 접촉되어 제2푸셔브라켓(175b)의 상하 이동을 구현할 수 있다.

다만 제2푸시롤러(176b) 및 제2푸시블록(177b)은, 구동축(174)을 중심으로 한 원주 방향을 기준으로, 제1푸시롤러(176a) 및 제1푸시블록(177a)과 상이한 배치를 가질 수 있다. 즉, 제2푸시롤러(176b)는, 구동축(174)을 중심으로 한 원주 방향을 기준으로, 제1푸시롤러(176a)와 소정 각도 간격을 갖고 배치될 수 있다. 또한 제2푸시블록(177b)의 제2융기부(177b-2)는, 구동축(174)을 중심으로 한 원주 방향을 기준으로, 제1푸시블록(177a)의 제1융기부(177a-2)와 소정 각도 간격을 갖고 배치될 수 있다.

상기에 따라 제1, 2푸셔(171a, 171b)는 시간차를 두고 순차적으로 동작될 수 있다. 즉, 구동축(174)이 일 방향으로 회전되면, 제1푸시롤러(176a) 및 제1푸시블록(177a)이 먼저 제1안내면(177a-1) 및 제1링크롤러(173a-2)에 접촉 간섭되어, 제1푸셔(171a)가 동작될 수 있고, 이어서 제2푸시롤러(176b) 및 제2푸시블록(177b)이 제2안내면(177b-1) 및 제2링크롤러에 접촉 간섭되어, 제2푸셔(171b)가 동작될 수 있다. 이에 따라 제1푸셔(171a)에 의한 절연테이프(20)의 일측 영역(21)에 대한 부착과, 제2푸셔(171b)에 의한 나머지 다른 영역(22)에 대한 부착이 시간차를 두고 연속적으로 수행될 수 있다. 이는 공정 속도를 개선하는데 기여할 수 있다.

도 12는 도 8에 도시된 테이핑부의 개략적인 작동도이다.

편의상 도 12에서는 제1푸셔(171a)를 중심으로 작동 상태를 도시하고 있다. 도 12의 (a)를 참조하면, 구동축(174)이 소정 속도로 회전되고, 제1링크롤러(173a-2)는 제1안내면(177a-1)을 따라 구름 운동될 수 있다. 여기서 제1푸셔(171a)는 제1복원수단(173c-1)에 의해 하측으로 탄성 지지되어 있으며, 제1탄성수단(175a-3)에 의해 전방(즉, 제2푸셔(171b)를 향하는 쪽)으로 탄성 지지되어 있다.

도 12의 (b)를 참조하면, 구동축(174)이 좀 더 회전되고, 제1링크롤러(173a-2)가 제1안내면(177a-1)의 소정 영역으로 진입되면, 제1링크롤러(173a-2)는 제1안내면(177a-1)의 형상에 따라 상측으로 소정 정도 이동될 수 있다. 이에 따라 제1푸셔(171a)는 절연테이프(20)의 하측에서 절연테이프(20)의 일 영역(21)를 소정 정도 들어 올리게 된다. 이어서 제1푸셔(171a)는 제1탄성수단(175a-3)에 의해 전진되며 상기의 일 영역(21)을 클램프바디(11)에 부착시킬 수 있다. 제1푸셔(171a)는 제1복원수단(173c-1)에 의해 상기의 일 영역(21)을 하측으로 소정 정도 가압하면서 클램프바디(11)에 부착시킬 수 있다.

또한 구동축(174)이 좀 더 회전되면, 제1융기부(177a-2)가 제1링크롤러(173a-2)를 밀어 올리며 리브(13) 형상에 따른 부착 동작이 구현될 수 있다.

다음으로 도 12의 (c)를 참조하면, 구동축(174)이 좀 더 회전되고, 제1푸시롤러(176a)가 제1접촉라인(175a-2)에 접촉되면서 제1푸셔브라켓(175a) 내지 제1푸셔(171a)는 제1회전축(175a-1)을 중심으로 후방(즉, 제2푸셔(171b)와 멀어지는 쪽)으로 소정 정도 회동될 수 있다. 이에 따라 제1푸셔(171a)는 부착 작업을 마치고 클램프바디(11)로부터 이탈될 수 있다.

또한 도시되지 않았으나, 상기에 연속하여 절연테이프(20)의 나머지 영역(22)에 대한 부착 과정이 진행될 수 있다. 나머지 영역(22)에 대한 부착은 상기와 유사한 방식으로 제2안내면(177b-1)이 제2링크롤러에 접촉되어 제2푸셔(171b)를 상하로 이동시키고, 제2푸시롤러(176b)가 제2접촉라인(175b-2)에 접촉되어 제2푸셔(171b)를 회동시키면서 이뤄질 수 있다.

이상과 같이 테이핑부(170)는 구동축(174)이 소정 속도로 회전되면, 제1푸시롤러(176a) 및 제1푸시블록(177a)과, 제2푸시롤러(176b) 및 제2푸시블록(177b)이 순차적으로 각각의 제1, 2푸셔(171a, 171b)를 이동시키며, 절연테이프(20)를 연속적으로 부착할 수 있다. 또한 클램프바디(11)의 형상 등에 따라 제1, 2푸시롤러(176a, 176b)를 변형시키거나, 교체하는 등으로 다양한 클램프바디(11)의 형상에 쉽게 대응할 수 있다.

한편 전술한 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 테이핑 자동화 설비(100)는 검사부(180)를 포함할 수 있다.

검사부(180)는 고정부(160)의 후단에서 배치되어, 절연테이프(20)가 부착된 클램프(10)를 최종 검사할 수 있다. 또한 검사부(180)는 조립이나 가공상태를 판별하고, 불량 제품을 선별해 배출시키도록 구성될 수 있다. 예컨대 검사부(180)는 비전카메라 등을 통해 절연테이프(20)의 적절한 부착 여부를 검사하고, 불량 제품을 판별해 배출시킬 수 있다.

필요에 따라 검사부(180)는 클램프(10) 양측의 접합단부(12)를 통해 가공과정에서 클램프(10)에 변형이 일어났는지 여부를 검사하고 판별하도록 형성될 수 있다. 본 실시예의 테이핑 자동화 설비(100)는 도 6 등을 통해 전술한 바와 같이 이송부(150)가 클램프(10) 양측의 접합단부(12)를 파지해 클램프(10)를 이송하게 되므로, 이송이나 가공과정 등에서 접합단부(12)에 변형이 발생될 수 있음을 고려한 것이다. 참고로 접합단부(12)는 배터리모듈의 엔드플레이트 등에 용접 접합되는 부분으로, 양측 접합단부(12) 간에 간격이 일정하지 못하면 엔드플레이트 등으로의 조립성에 직접적인 영향을 미칠 수 있다.

도 13은 도 1에 도시된 검사부의 작동원리를 나타낸 개략도이다.

도 13을 참조하면, 검사부(180)는 상하 이동되는 센서블록(181)과, 반대측의 접합단부(12)를 향하도록 센서블록(181)의 내측 측면에 배치되는 센서(182)를 구비할 수 있다.

센서블록(181)은 일측의 접합단부(12)와 대응되는 위치에 배치되어, 일측 외면이 접합단부(12)의 내측 측면에 접촉되면서 하강될 수 있다. 참고로 도 13은 센서블록(181)이 완전히 하강되어 접합단부(12)의 내측 측면에 밀착된 상태를 나타내고 있다. 여기서 이와 같은 센서블록(181)의 하강이 원활히 이뤄질 수 있도록, 센서블록(181)의 일측 측면 하단은 경사면(181a)으로 형성될 수 있다.

센서(182)는 접합단부(12)에 접촉되는 일측 측면의 반대편에 배치될 수 있다. 즉, 센서(182)는 센서블록(181)의 반대측 측면에서, 반대측에 배치된 다른 하나의 접합단부(12')를 향해 배치될 수 있다. 이와 같은 센서(182)는 일측 접합단부(12)에 대응되도록 센서블록(181)이 완전히 하강되면, 반대측에 배치된 다른 접합단부(12')까지의 거리를 측정해 접합단부(12)의 변형 여부를 검사할 수 있다. 예컨대 다른 접합단부(12')까지의 거리가 설정된 거리보다 작거나, 큰 경우, 검사부(180)는 접합단부(12, 12')가 클램프바디(11)를 향해 내측으로 변형되었거나, 외측으로 변형되었다고 판별할 수 있다. 센서(182)는 양측 접합단부(12, 12') 간의 거리를 측정할 수 있는 수단이면 공지된 다양한 방식으로 구현될 수 있고, 그 종류나 방식 등이 특별히 제한되지 않는다. 예컨대 센서(182)는 적외선, 초음파 등을 이용한 비접촉 방식으로 구현되거나, 탐침핀 등을 이용한 기계적인 접촉 방식 등으로 구현될 수 있다.

이상과 같은 테이핑 자동화 설비(100)의 작동과정을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저 테이프공급부(130)로부터 셋업스테이지(140)로 절연테이프(20)가 공급될 수 있다. 절연테이프(20)는 이형브라켓(133)을 거치며 이형지(23)가 제거될 수 있고, 셋업스테이지(140)로 소정 길이 공급된 후 하부의 커터(134)에 의해 절단될 수 있다. 절단된 절연테이프(20)는 이형지(23)가 제거된 접착면이 상측을 향하도록 배치되고, 셋업스테이지(140)에 진공 흡착되어 고정될 수 있다.

상기와 같은 절연테이프(20)가 준비되면, 인덱스테이블(110)로부터 클램프(10)가 공급될 수 있다. 클램프(10)는 클램프공급부(120)에 의해 이송되어, 미리 배치된 절연테이프(20)의 상면에 놓일 수 있다. 이에 의해 클램프(10)는 클램프바디(11)의 저면이 절연테이프(20)의 상면에 접착된 상태로 후속 공정을 대기하게 된다.

이어서 이송부(150)에 의해 클램프(10) 및 절연테이프(20)가 후방으로 단계적 이송될 수 있다. 클램프(10) 및 절연테이프(20)는 먼저 테이핑부(170)에 배치되어, 절연테이프(20)가 클램프바디(11)를 완전히 감싸도록 클램프바디(11)의 외면에 절연테이프(20)가 부착된다. 절연테이프(20)의 부착 과정은 도 12 등을 참조해 전술한 바와 같다.

이후 절연테이프(20)가 부착된 클램프(10)는 제2고정유닛(162)으로 이송되어, 제2고정유닛(162)에 의해 소정 정도 압박될 수 있다. 이에 의해 절연테이프(20)는 보다 완전하게 클램프바디(11)의 외면에 부착될 수 있다. 또한 절연테이프(20)가 부착된 클램프(10)는 검사부(180)를 거치며 변형여부 등이 검사된 후 배출슈트(191)를 통해 배출될 수 있다.

이상에서 설명한 바, 본 발명의 실시예들에 따른 테이핑 자동화 설비(100)는 배터리모듈에 사용되는 클램프(10)의 제조에 있어서, 클램프(10)의 외면에 절연테이프(20)를 부착하는 공정을 적절히 자동화 구현할 수 있다. 이와 같은 테이핑 자동화 설비(100)는 종래 수작업 방식을 자동화 대체하여, 생산성을 향상시키고 가공품질을 개선할 수 있도록 한다.

또한 본 발명의 실시예들에 따른 테이핑 자동화 설비(100)는 테이핑부(170)가 클램프(10)의 굴곡에 대응 가능하도록 형성되어, 리브(13) 등 클램프(10)에 형성된 굴곡에도 불구하고, 클램프(10)의 외면에 절연테이프(20)를 보다 밀착된 형태로 완전하게 부착시킬 수 있다. 이에 따라 가공 이후 절연테이프(20)가 접착력을 유지하지 못하거나, 클램프(10)로부터 떨어지는 현상을 미연에 방지할 수 있다. 이는 차량용 배터리의 절연성능 개선과도 관계된다.

또한 본 발명의 실시예들에 따른 테이핑 자동화 설비(100)는 원통형의 인덱스테이블(110)을 채용하고, 이송부(150)를 따라 테이핑부(170), 고정부(160) 등을 밀집된 형태로 배치해, 보다 컴팩트한 구조로 설비의 크기를 상당 부분 줄일 수 있다. 나아가 본 발명의 실시예들에 따른 테이핑 자동화 설비(100)는 테이핑부(170)에서 푸셔(171a, 171b)가 연속적인 동작과정을 통해 클램프(10)에 절연테이프(20)를 부착하도록 구성되어, 공정시간을 단축하고 생산성을 보다 개선하는데 기여할 수 있다.

이상 본 발명의 실시예들에 대해 설명하였으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 구성요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있을 것이고, 이 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다고 할 것이다.

10: 클램프 20: 절연테이프
100: 테이핑 자동화 설비 110: 인덱스테이블
120: 클램프공급부 130: 테이프공급부
140: 셋업스테이지 150: 이송부
160: 고정부 170: 테이핑부
180: 검사부

Claims (13)

1. 클램프(10)를 공급하는 클램프공급부(120);
   상기 클램프(10)에 부착하기 위한 절연테이프(20)를 공급하는 테이프공급부(130);
   상기 절연테이프(20) 상에 배치된 상기 클램프(10)에, 상기 절연테이프(20)를 감싸 부착시키는 테이핑부(170);
   상기 클램프공급부(120)로 공급되기 위한 상기 클램프(10)가 적재되는 것으로, 원주방향으로 이격 배치되어 상기 클램프(10)를 상하로 적층 수납하는 복수의 카트리지(111)를 구비하는 인덱스테이블(110);
   상기 테이핑부(170) 전방에 배치되어, 상기 테이프공급부(130)로부터 공급된 상기 절연테이프(20) 상에, 상기 클램프공급부(120)로부터 공급된 상기 클램프(10)가 초기 배치되는 셋업스테이지(140);
   상기 셋업스테이지(140)로부터 상기 클램프(10)를 후방으로 이송하는 이송부(150); 및
   상기 이송부(150)의 후단에서 상기 클램프(10)의 변형 여부를 검사하는 검사부(180);를 포함하는 테이핑 자동화 설비.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 이송부(150)는,
   상기 클램프(10)의 양측 접합단부(22, 22')를 파지해 상기 클램프(10)를 단계적으로 후방 이송하는 한 쌍의 이송브라켓(151)을 포함하고,
   상기 검사부(180)는,
   상하 이동 가능하게 형성되어, 일측 접합단부(22)의 내측 측면에 접촉되면서 하강되는 센서블록(181); 및
   상기 일측 접합단부(22) 대응되는 반대측 접합단부(22')를 향하도록 상기 센서블록(181)에 배치되어, 상기 양측 접합단부(22, 22')의 내측 측면 간 거리를 측정하는 센서(182);를 포함하는, 테이핑 자동화 설비.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 셋업스테이지(140)는,
   각각에 상기 절연테이프(20)와 상기 클램프(10)가 배치될 수 있는 복수의 안착부(141)를 포함하고, 상기 복수의 안착부(141)에 대응되도록 소정 각도 간격으로 회전 가능하게 형성되며,
   상기 안착부(141)는,
   진공 흡착을 통해 상기 절연테이프(20)를 안착면 상에 고정시키는 복수의 흡착홀(142)을 포함하는, 테이핑 자동화 설비.
5. 클램프(10)를 공급하는 클램프공급부(120);
   상기 클램프(10)에 부착하기 위한 절연테이프(20)를 공급하는 테이프공급부(130);
   상기 절연테이프(20) 상에 배치된 상기 클램프(10)에, 상기 절연테이프(20)를 감싸 부착시키는 테이핑부(170); 및
   상기 테이핑부(170)의 상측에서 상기 클램프(10)를 고정하는 고정부(160);를 포함하고,
   상기 고정부(160)는,
   좌우 한 쌍의 제1가압단부(161b)를 통해 상기 클램프(10)의 양측 접합단부(22, 22') 부위를 눌러 고정하는 제1고정유닛(161); 및
   상기 제1고정유닛(161)의 후방에 배치되어, 절개부(162c)가 형성된 제2가압단부(162b)를 통해 상기 클램프(10)에 부착된 상기 절연테이프(20)를 압박하는 제2고정유닛(162);을 포함하고,
   상기 클램프(10)는,
   상기 절연테이프(20)가 부착되는 클램프바디(11)를 따라 리브(13)가 형성된 것인, 테이핑 자동화 설비.
6. 클램프(10)를 공급하는 클램프공급부(120);
   상기 클램프(10)에 부착하기 위한 절연테이프(20)를 공급하는 테이프공급부(130); 및
   상기 절연테이프(20) 상에 배치된 상기 클램프(10)에, 상기 절연테이프(20)를 감싸 부착시키는 테이핑부(170)를 포함하고,
   상기 테이핑부(170)는,
   상하 및 회전 이동되어, 상기 절연테이프(20)의 일 영역(21)을 상기 클램프(10)의 클램프바디(11)에 부착시키는 제1푸셔(171a); 및
   상기 제1푸셔(171a)와 한 쌍을 이루도록 배치되고, 상기 일 영역(21)의 부착에 이어 순차적으로 상하 및 회전 이동되어 상기 절연테이프(20)의 나머지 영역(22)을 상기 클램프바디(11)에 부착시키는 제2푸셔(171b);를 포함하는, 테이핑 자동화 설비.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 테이핑부(170)는,
   구동축(174)의 회전에 간섭되어 상기 제1푸셔(171a)를 회동시키는 제1접촉라인(175a-2)을 구비하고, 상기 제1푸셔(171a)와 결합되는 제1푸셔브라켓(175a); 및
   베이스블록(172)에 상하 이동 가능하게 체결되고, 제1링크블록(173a-1)을 통해 상기 제1푸셔브라켓(175a)이 회동 가능하게 체결되는 제1이동블록(173a);을 포함하는, 테이핑 자동화 설비.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 테이핑부(170)는,
   상기 제1이동블록(173a)을 상하 방향으로 탄성 지지해 초기 위치로의 복원력을 제공하는 제1복원수단(173c-1); 및
   상기 제1푸셔브라켓(175a)이 상기 클램프바디(11)를 향해 회동되도록, 상기 제1이동블록(173a)에 대해 상기 제1푸셔브라켓(175a)을 탄성 지지하는 제1탄성수단(175a-3);을 포함하는, 테이핑 자동화 설비.
9. 청구항 7에 있어서,
   상기 구동축(174)의 회전에 간섭되어 상기 제2푸셔(171b)를 회동시키는 제2접촉라인(175b-2)을 구비하고, 상기 제2푸셔(171b)와 결합되는 제2푸셔브라켓(175b); 및
   상기 베이스블록(172)에 상하 이동 가능하게 체결되고, 제2링크블록(173b-1)을 통해 상기 제2푸셔브라켓(175b)이 회동 가능하게 체결되는 제2이동블록(173b);을 포함하고,
   상기 제2접촉라인(175b-2)은,
   상기 제1접촉라인(175a-2)과 소정의 시간차를 두고 상기 구동축(174)의 회전에 간섭되도록 형성되고,
   상기 제2이동블록(173b)은,
   상기 제1이동블록(173a)과 소정의 시간차를 두고 상하 이동되도록 형성되는, 테이핑 자동화 설비.
10. 청구항 8에 있어서,
    상기 테이핑부(170)는,
    구동축(174)의 회전에 따라 제1접촉라인(175a-2)에 간섭되어 상기 제1푸셔(171a)를 회동시키는 제1푸시롤러(176a); 및
    제1링크롤러(173a-2)와 접촉되어 상기 구동축(174)의 회전에 따라 상기 제1푸셔(171a)를 상하 이동시키는 제1푸시블록(177a);을 포함하는, 테이핑 자동화 설비.
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 제1푸시블록(177a)은,
    상기 제1링크롤러(173a-2)가 접촉되는 제1안내면(177a-1) 상에 형성되어, 상기 클램프바디(11)의 리브(13) 부위에 대응되게 상기 제1푸셔(171a)를 상승 이동시키는 제1융기부(177a-2)를 포함하는, 테이핑 자동화 설비.
12. 청구항 10에 있어서,
    상기 테이핑부(170)는,
    상기 구동축(174)의 회전에 따라 제2접촉라인(175b-2)에 간섭되어 상기 제2푸셔(171b)를 회동시키는 제2푸시롤러(176b); 및
    제2링크롤러와 접촉되어 상기 구동축(174)의 회전에 따라 상기 제2푸셔(171b)를 상하 이동시키는 제2푸시블록(177b);을 포함하는, 테이핑 자동화 설비.
13. 청구항 12에 있어서,
    상기 제1푸시롤러(176a)는,
    상기 구동축(174)을 중심으로 한 원주 방향을 기준으로, 상기 제2푸시롤러(176b)와 소정 각도 간격을 갖고 배치되고,
    상기 제1푸시블록(177a)은,
    상기 구동축(174)을 중심으로 한 원주 방향을 기준으로, 상기 제2푸시블록(177b)과 소정 각도 간격을 갖고 배치되는, 테이핑 자동화 설비.

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