KR102530158B1 - 원형 배터리 랩핑장치 - Google Patents

원형 배터리 랩핑장치 Download PDF

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김덕호
조학현
서경용
김진생
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세종기술 주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 원형 배터리 랩핑장치는 외관을 형성하는 메인 프레임; 상기 메인 프레임에 구비되고 테이프에 부착된 이형지를 분리시킨 후 상기 테이프를 공급하는 피딩 모듈; 상기 피딩 모듈에 대향되게 구비되고 상기 피딩 모듈에서 공급되는 상기 테이프를 파지하여 기설정된 길이만큼 인출하는 그리퍼 모듈; 상기 그리퍼 모듈과 상기 피딩 모듈 사이에 구비되고, 상기 그리퍼 모듈이 상기 테이프를 기설정된 길이만큼 인출하면, 인출된 상기 테이프를 흡착한 후 원형 배터리에 접촉시키는 진공 모듈; 상기 진공 모듈의 하부에 구비되고, 상기 원형 배터리를 회전시켜 상기 원형 배터리에 접촉된 상기 테이프를 상기 원형 배터리의 외주면에 랩핑시키는 포지션 모듈; 및 상기 포지션 모듈의 하부에 구비되고 상기 원형 배터리를 상기 포지션 모듈로 이송하는 셔틀 모듈; 을 포함한다.

Description

원형 배터리 랩핑장치{apparatus for wrapping cylindrical secondary battery}
본 발명은 원형 배터리 랩핑장치에 관한 것으로, 원형 배터리의 외주면에 테이프를 신속하고 균일하게 랩핑하는 원형 배터리 랩핑장치에 관한 것이다.
이차전지(secondary battery)는 충전 및 방전이 가능한 하나 이상의 전기화학 셀(cell)로 구성된 배터리이다. 2차전지는 배전 네트워크를 안정화하기 위해 연결된 버튼 셀에서 메가와트 시스템에 이르기까지 다양한 모양과 크기로 생산되며 납산(lead acid),　니켈　카드뮴(NiCd), 니켈　수소(NiMH),　리튬　이온(Li-ion), 리튬 이온 폴리머(Li-ion polymer) 등 여러 가지　전극　재료와 전해질의 조합이 사용된다.
이차전지는 다양한 형태로 제작된다. 장착 공간, 구조, 규격, 양산성 등의 영향으로, 원기둥 형태의 원형, 4각 기둥 형태의 각형, 주머니 형태의 파우치형 등으로 제작될 수 있다.
여기서, 원형 배터리는 음극재, 양극재, 활물질을 제조하는 전극 공정, 각종 기재를 조립시키는 조립 공정, 충방전 및 에이징을 통해 배터리를 활성화시키는 화성 공정을 통해 제조된다.
도 1에는 원형 배터리(C)의 외주면에 테이프(T)를 랩핑(wrapping)하는 것이 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 원형 배터리(C)의 외주면에 테이프(T)를 랩핑할 때, 원형 배터리(C)의 원둘레(원주) 만큼 테이프(T)가 랩핑되어야 하며, 주름이나 구겨짐 없이 평평하게 랩핑되어야 한다.
또한, 테이프(T)의 일면에는 이형지가 부착되어 있으므로, 이형지를 분리하면서 테이프(T)를 원형 배터리(C)의 외주면에 랩핑시켜야 한다.
종래에는 작업자가 수작업으로 테이프의 이형지를 분리시키고 원형 배터리의 외주면에 테이프를 부착한 후 테이프를 절단하였으므로, 다수의 인력이 필요하고, 장시간의 작업 소요시간이 필요하였으며, 수작업으로 인해 테이프의 랩핑 품질이 불균일한 문제점이 있었다.
따라서, 원형 배터리의 외주면에 테이프를 자동으로 랩핑하여 작업 소요 시간을 단축시키고, 랩핑 품질을 일정하게 유지할 수 있는 원형 배터리 랩핑장치의 개발이 필요한 실정이다.
한국등록특허공보 제10-2448324호(주식회사 본텍), 2022.09.29
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 원형 배터리의 외주면에 테이프를 신속하고 균일하게 랩핑하는 원형 배터리 랩핑장치를 제공하는데 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 원형 배터리 랩핑장치는, 외관을 형성하는 메인 프레임; 상기 메인 프레임에 구비되고 테이프에 부착된 이형지를 분리시킨 후 상기 테이프를 공급하는 피딩 모듈; 상기 피딩 모듈에 대향되게 구비되고 상기 피딩 모듈에서 공급되는 상기 테이프를 파지하여 기설정된 길이만큼 인출하는 그리퍼 모듈; 상기 그리퍼 모듈과 상기 피딩 모듈 사이에 구비되고, 상기 그리퍼 모듈이 상기 테이프를 기설정된 길이만큼 인출하면, 인출된 상기 테이프를 흡착한 후 원형 배터리에 접촉시키는 진공 모듈; 상기 진공 모듈의 하부에 구비되고, 상기 원형 배터리를 회전시켜 상기 원형 배터리에 접촉된 상기 테이프를 상기 원형 배터리의 외주면에 랩핑시키는 포지션 모듈; 및 상기 포지션 모듈의 하부에 구비되고 상기 원형 배터리를 상기 포지션 모듈로 이송하는 셔틀 모듈; 을 포함한다.
또한, 상기 피딩 모듈은, 상기 메인 프레임에 결합되는 피딩 프레임; 상기 피딩 프레임에 구비되고 상기 테이프를 공급하는 와인더; 상기 피딩 프레임에 구비되고 상기 테이프로부터 분리된 상기 이형지를 권취하는 리와인더; 상기 와인더로부터 공급된 상기 테이프에 부착된 상기 이형지를 분리시킨 후 상기 테이프를 상기 그리퍼 모듈에 공급하는 피딩 유닛; 상기 메인 프레임에 구비되고 상기 테이프에 장력을 부여하는 댄서 실린더; 및 상기 메인 프레임에 구비되고 상기 테이프의 이송을 정지시키는 테이프 스토퍼; 를 포함한다.
또한, 상기 피딩 유닛은, 상기 피딩 프레임에 결합되는 피딩 엘엠; 상기 피딩 엘엠에 결합되어 수평 방향으로 이동되는 피딩 브라켓; 상기 피딩 브라켓에 구비되고, 상기 테이프로부터 상기 이형지를 절곡시켜 상기 테이프로부터 상기 이형지를 분리시키는 피딩 엣지; 상기 피딩 브라켓에 구비되고,상기 피딩 엣지에 배치되고 상기 이형지가 분리된 상기 테이프를 절단하는 커팅 유닛; 및 상기 피딩 브라켓에 구비되고, 상기 커팅 유닛이 상기 테이프를 절단 시 상기 테이프를 지지하는 피딩 지지유닛; 를 포함한다.
또한, 상기 그리퍼 모듈은, 상기 메인 프레임에 결합되는 그리퍼 프레임; 상기 피딩 모듈에 대향되게 구비되고, 상기 피딩 모듈로부터 공급되는 상기 테이프를 파지하는 그리퍼 유닛; 상기 그리퍼 프레임에 구비되고 상기 그리퍼 유닛을 수평 방향으로 이동시키는 그리퍼 볼스크류; 및 상기 그리퍼 볼스크류를 구동시키는 그리퍼 서보모터; 를 포함한다.
또한, 상기 그리퍼 유닛은, 외관을 형성하는 그리퍼 바디; 상기 그리퍼 바디와 상기 그리퍼 볼스크류 사이에 구비되어 상기 그리퍼 바디를 수직 방향으로 승하강시키는 그리퍼 조정유닛; 상기 그리퍼 바디에 구비되고 수직 방향으로 승하강되어 상기 테이프를 파지하는 상부 그리퍼; 및 상기 그리퍼 바디에 구비되고 상기 상부 그리퍼의 하부에 구비되고 수직 방향으로 승하강되어 상기 테이프를 파지하는 하부 그리퍼; 를 포함한다.
또한, 상기 진공 모듈은, 상기 메인 프레임에 결합되는 진공 프레임; 상기 그리퍼 모듈과 상기 피딩 모듈 사이에 구비되고, 상기 그리퍼 모듈이 상기 테이프를 기설정된 길이만큼 인출하면, 인출된 상기 테이프를 흡착하는 진공 유닛; 상기 진공 프레임과 상기 진공 유닛 사이에 구비되어, 상기 진공 유닛을 수직 방향으로 승하강시키는 진공 승하강 유닛; 및 상기 진공 유닛에 구비되고, 상기 진공 유닛에 흡착된 상기 테이프를 상기 원형 배터리에 접촉시키는 테이프 접촉 유닛; 을 포함한다.
또한, 상기 진공 유닛은, 상기 진공 승하강 유닛에 결합되어 수직 방향으로 승하강되는 진공 하우징; 및 상기 진공 하우징에 복수개 구비되고, 하부에 상기 테이프가 흡착되는 진공 블록; 을 포함한다.
또한, 상기 포지션 모듈은, 상기 메인 프레임에 결합되고, 상기 진공 모듈의 하부에 구비되는 포지션 프레임; 상기 포지션 프레임에 구비되고, 상기 원형 배터리가 회전 가능하게 안착되는 배터리 안착 유닛; 및 상기 포지션 프레임에 구비되고, 상기 배터리 안착 유닛의 하부에 구비되어, 상기 원형 배터리를 회전시키는 배터리 회전 유닛; 을 포함한다.
또한, 상기 배터리 회전 유닛은, 상기 포지션 프레임에 회전 가능하게 구비되고, 상기 원형 배터리의 외주면에 접촉되어 상기 원형 배터리를 회전시키는 배터리 회전 롤러; 상기 포지션 프레임에 구비되고, 상기 배터리 회전 롤러에 연결되고, 상기 배터리 회전 롤러를 회전시키는 배터리 회전 풀리; 상기 포지션 프레임에 구비되고, 상기 배터리 회전 풀리에 결합되는 배터리 회전 로드; 및 상기 포지션 프레임에 구비되고, 상기 배터리 회전 로드에 결합되어, 상기 배터리 회전 로드를 회전시키는 배터리 회전 모터; 를 포함한다.
또한, 상기 셔틀 모듈은, 상기 메인 프레임에 구비되고, 상기 포지션 모듈의 하부에 구비되는 셔틀 프레임; 상기 셔틀 프레임에 수평 방향으로 이동 가능하게 구비되는 셔틀 브라켓; 상기 셔틀 프레임에 구비되고, 상기 셔틀 브라켓에 결합되어 상기 셔틀 브라켓을 수평 방향으로 이동시키는 셔틀 수평 실린더; 상기 셔틀 브라켓에 수직 방향으로 승하강되고, 상기 원형 배터리가 안착되는 배터리 셔틀; 및 상기 셔틀 브라켓과 상기 배터리 셔틀 사이에 구비되고, 상기 배터리 셔틀을 수직 방향으로 승하강시키는 셔틀 수직 실린더; 를 포함한다.
본발명의 일 실시예에 따른 원형 배터리 랩핑장치에 따르면, 원형 배터리의 외주면에 테이프를 신속하고 균일하게 랩핑할 수 있게 된다.
도 1은 원형 배터리(C)에 테이프(T)를 랩핑하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원형 배터리 랩핑장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 원형 배터리 랩핑장치의 정면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 피딩 모듈(10)의 정면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 피딩 유닛(17)의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 그리퍼 모듈(30)의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 그리퍼 유닛(34)의 정면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 모듈(20)의 사시도이다.
도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 포지션 모듈(40)의 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 셔틀 모듈(50)의 사시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 그리퍼 모듈(30) 및 셔틀 모듈(50)의 동작도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 그리퍼 유닛(34)의 동작도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 그리퍼 모듈(30)의 동작도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 모듈(20) 및 셔틀 모듈(50)의 동작도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 포지션 모듈(40)의 동작도이다.
도 16 및 도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 모듈(20) 및 포지션 모듈(40)의 동작도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 도면부호는 동일한 부재를 나타낸다.
이하, 도 2 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 원형 배터리 랩핑장치에 대하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원형 배터리 랩핑장치의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 원형 배터리 랩핑장치의 정면도이다.
도 2 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 원형 배터리 랩핑장치는, 외관을 형성하는 메인 프레임(90); 상기 메인 프레임(90)에 구비되고 테이프(T)에 부착된 이형지를 분리시킨 후 상기 테이프(T)를 공급하는 피딩 모듈(10); 상기 피딩 모듈(10)에 대향되게 구비되고 상기 피딩 모듈(10)에서 공급되는 상기 테이프(T)를 파지하여 기설정된 길이만큼 인출하는 그리퍼 모듈(30); 상기 그리퍼 모듈(30)과 상기 피딩 모듈(10) 사이에 구비되고, 상기 그리퍼 모듈(30)이 상기 테이프(T)를 기설정된 길이만큼 인출하면, 인출된 상기 테이프(T)를 흡착한 후 원형 배터리(C)에 접촉시키는 진공 모듈(20); 상기 진공 모듈(20)의 하부에 구비되고, 상기 원형 배터리(C)를 회전시켜 상기 원형 배터리(C)에 접촉된 상기 테이프(T)를 상기 원형 배터리(C)의 외주면에 랩핑시키는 포지션 모듈(40); 및 상기 포지션 모듈(40)의 하부에 구비되고 상기 원형 배터리(C)를 상기 포지션 모듈(40)로 이송하는 셔틀 모듈(50); 을 포함한다.
도 2에는 X축, Y축 및 Z축이 정의되어 있다. 여기서, X축 또는 Y축 방향을 수평 방향으로 정의하고, Z축 방향을 수직 방향으로 정의한다.
원형 배터리(C)는 충전 및 방전이 가능한 이차전지(secondary battery)로 실시될 수 있다. 원형 배터리(C)는 원통형(cylindrical type)으로 실시될 수 있다. 이 경우, 원형 배터리(C)의 표면은 상면, 하면 및 외주면으로 형성될 수 있다.
메인 프레임(90)은 외관을 형성한다. 메인 프레임(90)에는 후술하는 구성요소들이 구비될 수 있다.
피딩 모듈(10)은 메인 프레임(90)에 구비된다. 피딩 모듈(10)은 테이프(T)를 공급한다. 테이프(T)의 일면에는 이형지가 부착될 수 있다. 이 경우, 테이프(T)의 하면에 이형지가 부착될 수 있다. 피딩 모듈(10)은 테이프(T)에 부착된 이형지를 분리시킨 후 테이프(T)를 후술하는 그리퍼 모듈(30)에 공급한다. 이형지를 분리시키는 구성에 대하여는 후술한다.
그리퍼 모듈(30)은 메인 프레임(90)에 구비된다. 그리퍼 모듈(30)은 피딩 모듈(10)에 대향되게 구비된다.
그리퍼 모듈(30)은 피딩 모듈(10)에서 공급되는 테이프(T)를 파지(grip)한다. 이때, 그리퍼 모듈(30)은 이형지가 분리된 테이프(T)를 파지할 수 있다.
그리퍼 모듈(30)은 테이프(T)를 기설정된 길이만큼 인출한다. 이 경우, 기설정된 길이는 원형 배터리(C)의 외주면을 랩핑(wrapping)할 수 있는 길이로 설정될 수 있다. 또한, 기설정된 길이는 원형 배터리(C)의 상면 또는 하면을 기준으로, 원둘레(원주)에 해당되는 길이로 설정될 수 있다. 이에 따라, 테이프(T)가 균일하게 절단되어, 원형 테이프(T)에 테이프(T)가 균일하게 랩핑될 수 있게 된다.
진공 모듈(20)은 메인 프레임(90)에 구비된다. 진공 모듈(20)은 그리퍼 모듈(30)과 피딩 모듈(10) 사이에 구비된다. 이 경우, 수평 방향을 기준으로 그리퍼 모듈(30), 진공 모듈(20), 피딩 모듈(10)이 순차적으로 배치될 수 있다.
진공 모듈(20)은 그리퍼 모듈(30)이 테이프(T)를 기설정된 길이만큼 인출하면, 인출된 테이프(T)를 흡착할 수 있다. 이 경우, 진공 모듈(20)은 수직 방향으로 하강하여 인출된 테이프(T)를 흡착할 수 있다. 진공 모듈(20)은 테이프(T)의 상면을 흡착할 수 있다.
진공 모듈(20)은 인출된 테이프(T)를 흡착한 후 원형 배터리(C)에 접촉시킬 수 있다. 진공 모듈(20)은 인출된 테이프(T)를 흡착한 상태에서 수직 방향으로 더 하강하여 흡착된 테이프(T)를 원형 배터리(C)의 외주면에 접촉시킬 수 있다. 또한, 진공 모듈(20)은 원형 배터리(C)의 랩핑이 완료되면 수직 방향으로 상승될 수 있다. 이에 대하여는 후술한다.
포지션 모듈(40)은 메인 프레임(90)에 구비된다. 포지션 모듈(40)은 진공 모듈(20)의 하부에 구비될 수 있다.
원형 배터리(C)는 포지션 모듈(40)에 안착된다. 이 경우, 포지션 모듈(40)은 후술하는 셔틀 모듈(50)로부터 원형 배터리(C)를 이송 받을 수 있다.
포지션 모듈(40)은 원형 배터리(C)를 회전시킨다. 포지션 모듈(40)이 원형 배터리(C)를 회전시키면, 원형 배터리(C)에 접촉된 테이프(T)가 원형 배터리(C)의 외주면에 감기게 된다. 이에 따라, 포지션 모듈(40)이 원형 배터리(C)의 외주면에 접촉된 테이프(T)를 신속하교 균일하게 랩핑시킬 수 있게 된다.
셔틀 모듈(50)은 메인 프레임(90)에 구비된다. 셔틀 모듈(50)은 포지션 모듈(40)의 하부에 구비될 수 있다.
셔틀 모듈(50)은 원형 배터리(C)를 포지션 모듈(40)로 이송한다. 셔틀 모듈(50)이 원형 배터리(C)를 포지션 모듈(40)로 이송하면, 원형 배터리(C)는 포지션 모듈(40)에 안착된다. 이에 따라, 원형 배터리(C)가 신속하게 포지션 모듈(40)로 이송될 수 있게 된다.
또한, 셔틀 모듈(50)은 랩핑이 완료된 원형 배터리(C)를 포지션 모듈(40)로부터 전달받아, 외부 장치로 이송시킬 수 있다.
이하, 도 4 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 원형 배터리 랩핑장치의 세부 구성에 대하여 설명한다.
도 4 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 피딩 모듈(10)에 대하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 피딩 모듈(10)의 정면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 피딩 유닛(17)의 사시도이다.
도 4 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 피딩 모듈(10)은, 상기 메인 프레임(90)에 결합되는 피딩 프레임(11); 상기 피딩 프레임(11)에 구비되고 상기 테이프(T)를 공급하는 와인더(12); 상기 피딩 프레임(11)에 구비되고 상기 테이프(T)로부터 분리된 상기 이형지(L)를 권취하는 리와인더(13); 상기 와인더(12)로부터 공급된 상기 테이프(T)에 부착된 상기 이형지(L)를 분리시킨 후 상기 테이프(T)를 상기 그리퍼 모듈(30)에 공급하는 피딩 유닛(17); 상기 메인 프레임(90)에 구비되고 상기 테이프(T)에 장력을 부여하는 댄서 실린더(14); 및 상기 메인 프레임(90)에 구비되고 상기 테이프(T)의 이송을 정지시키는 테이프 스토퍼(15); 를 포함한다.
피딩 프레임(11)은 외관을 형성한다. 피딩 프레임(11)은 메인 프레임(90)에 결합될 수 있다. 피딩 프레임(11)에는 후술하는 구성요소들이 결합될 수 있다.
와인더(12)는 피딩 프레임(11)에 구비된다. 와인더(12)는 테이프(T)를 공급한다. 이때, 테이프(T)의 일면에는 이형지(L)가 부착되어 있다. 이 경우, 와인더(12)는 이형지(L)가 부착된 테이프(T)를 공급한다.
리와인더(13)는 피딩 프레임(11)에 구비된다. 리와인더(13)는 테이프(T)로부터 분리된 이형지(L)를 권취한다. 리와인더(13)는 이형지(L)를 권취하여 회수한다.
와인더(12)와 리와인더(13) 사이에는 테이프 이송롤러(16)가 복수개 구비될 수 있다. 테이프 이송롤러(16)는 피딩 프레임(11)에 회전 가능하게 구비된다. 테이프(T)는 테이프 이송롤러(16)를 따라 이송될 수 있다. 이 경우, 테이프(T)는 테이프 이송롤러(16)를 따라 피딩 모듈(10)로 이송되고, 이형지(L)는 테이프 이송롤러(16)를 따라 리와인더(13)로 이송될 수 있다. 후술하는 댄서 실린더(14)는 테이프(T) 및 이형지(L)에 장력을 부여하여, 테이프(T) 및 이형지(L)를 처짐 없이 이송되게 한다.
피딩 유닛(17)은 피딩 프레임(11)에 구비된다. 피딩 유닛(17)은 와인더(12)로부터 테이프(T)를 공급받는다. 피딩 유닛(17)은 와인더(12)로부터 공급된 테이프(T)에 부착된 이형지(L)를 분리시킨다. 피딩 유닛(17)은 이형지(L)를 분리시킨 후 이형지(L)가 분리된 테이프(T)를 그리퍼 모듈(30)에 공급한다. 이에 따라, 테이프(T)로부터 이형지(L)를 신속하게 자동으로 분리시킬 수 있게 된다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 피딩 유닛(17)은, 상기 피딩 프레임(11)에 결합되는 피딩 엘엠(172); 상기 피딩 엘엠(172)에 결합되어 수평 방향으로 이동되는 피딩 브라켓(171); 상기 피딩 브라켓(171)에 구비되고, 상기 테이프(T)로부터 상기 이형지(L)를 절곡시켜 상기 테이프(T)로부터 상기 이형지(L)를 분리시키는 피딩 엣지(173); 상기 피딩 브라켓(171)에 구비되고, 상기 피딩 엣지(173)에 배치되고 상기 이형지(L)가 분리된 상기 테이프(T)를 절단하는 커팅 유닛(175); 및 상기 피딩 브라켓(171)에 구비되고, 상기 커팅 유닛(175)이 상기 테이프(T)를 절단 시 상기 테이프(T)를 지지하는 피딩 지지유닛(174); 을 포함한다.
피딩 엘엠(172)은 피딩 프레임(11)에 결합된다. 피딩 엘엠(172)은 후술하는 피딩 브라켓(171)을 수평 방향으로 이동시킬 수 있다. 이 경우, 도 2의 X축 방향으로 피딩 브라켓(171)을 이동시킬 수 있다. 이에 따라, 사용자가 원하는 위치로 피딩 브라켓(171)을 이동시켜, 후술하는 피딩 엣지(173)의 위치를 조정할 수 있게 된다.
피딩 브라켓(171)은 외관을 형성한다. 피딩 브라켓(171)은 피딩 엘엠(172)에 결합된다. 피딩 브라켓(171)은 상술한 것과 같이 수평 방향으로 이동될 수 있다. 피딩 브라켓(171)에는 후술하는 구성요소들이 결합될 수 있다.
피딩 엣지(173)는 피딩 브라켓(171)에 구비된다. 테이프(T)는 피딩 엣지(173)로 이송된다. 피딩 엣지(173)는 테이프(T)로부터 이형지(L)를 절곡시킨다. 이 경우, 이형지(L)는 테이프(T)로부터 분리된다. 피딩 엣지(173)는 테이프(T)로부터 이형지(L)를 분리시켜, 테이프(T)의 접착면을 노출시킨다.
테이프(T)로부터 분리된 이형지(L)는 후술하는 피딩 롤러를 통해 리와인더(13)로 이송된다. 후술하는 것과 같이, 노출된 테이프(T)의 접착면은 원형 배터리(C)의 외주면에 접촉된다.
피딩 엣지(173)는 그리퍼 모듈(30)에 테이프(T)를 공급한다. 이 경우, 이형지(L)가 분리된 테이프(T)가 그리퍼 모듈(30)에 공급된다. 이때, 테이프(T)의 단부는 절단되어 배치될 수 있다. 그리퍼 모듈(30)은 절단된 테이프(T)의 단부를 파지할 수 있다.
커팅 유닛(175)은 피딩 브라켓(171)에 구비된다. 커팅 유닛(175)은 피딩 엣지(173)에 배치된 테이프(T)를 절단한다. 이때, 상술한 것과 같이, 테이프(T)는 이형지(L)가 분리되어 있다. 이 경우, 커팅 유닛(175)은 이형지(L)가 분리된 테이프(T)를 절단시켜, 그리퍼 모듈(30)이 테이프(T)를 파지할 수 있게 한다. 이에 따라, 커팅 유닛(175)이 테이프(T)를 자동으로 균일하게 절단시킨다.
커팅 유닛(175)은 진공 모듈(20)이 테이프(T)를 흡착한 후 테이프(T)를 절단한다. 진공 모듈(20)이 테이프(T)를 흡착하여 견고하게 지지한 상태에서, 커팅 유닛(175)이 테이프(T)를 절단하므로 테이프(T)의 절단면이 균일하게 형성된다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 커팅 유닛(175)은, 상기 피딩 브라켓(171)에 구비되고 상기 테이프(T)의 두께 방향으로 이동되어 상기 테이프(T)를 커팅하는 테이프 커터(1751); 및 상기 피딩 브라켓(171)에 구비되고 상기 테이프 커터(1751)를 이동시키는 커팅 실린더(1752); 를 포함한다.
테이프 커터(1751)는 피딩 브라켓(171)에 구비된다. 테이프 커터(1751)는 피딩 엣지(173)의 하부에 구비된다. 테이프 커터(1751)는 테이프(T)의 두께 방향으로 이동된다. 이 경우, 테이프 커터(1751)는 도 2의 Y축 방향으로 이동될 수 있다. 이에 따라, 테이프 커터(1751)가 절단면이 균일하게 테이프(T)를 자동으로 절단한다.
커팅 실린더(1752)는 피딩 브라켓(171)에 구비된다. 커팅 실린더(1752)는 테이프 커터(1751)에 결합된다. 커팅 실린더(1752)는 테이프 커터(1751)를 테이프(T)의 두께 방향으로 이동시킨다. 이에 따라, 테이프 커터(1751)가 Y축 방향으로 이동되어 테이프(T)를 절단시킨다.
커팅 실린더(1752)는 진공 모듈(20)에 테이프(T)가 흡착된 후 작동된다. 이에 따라, 진공 모듈(20)이 테이프(T)를 흡착하여 견고하게 지지한 상태에서, 테이프 커터(1751)가 테이프(T)를 절단하므로 테이프(T)의 절단면이 균일하게 형성된다.
피딩 지지유닛(174)은 피딩 브라켓(171)에 구비된다. 피딩 지지유닛(174)은 피딩 엣지(173)의 상부에 구비된다.
피딩 지지유닛(174)은 테이프(T)를 피딩 엣지(173)에 지지시킨다. 커팅 유닛(175)이 테이프(T)를 절단 시 피딩 지지유닛(174)은 하강하여 테이프(T)를 피딩 엣지(173)에 지지시킨다. 이에 따라, 커팅 유닛(175)이 피딩 엣지(173)에서 테이프(T)를 절단 시, 피딩 지지유닛(174)이 테이프(T)를 피딩 엣지(173)에 지지시켜, 테이프(T)의 절단면이 균일하게 절단될 수 있게 된다.
한편, 댄서 실린더(14)는 메인 프레임(90)에 구비된다. 댄서 실린더(14)에는 테이프(T)가 이송된다. 댄서 실린더(14)는 수직 방향으로 승하강될 수 있다. 댄서 실린더(14)는 수직 방향으로 승하강하여 테이프(T)에 장력을 부여한다. 이에 따라, 댄서 실린더(14)가 테이프(T) 및 이형지(L)에 장력을 부여하여, 테이프(T) 및 이형지(L)를 처짐 없이 테이프 이송롤러(16)를 통해 이송되게 한다.
테이프 스토퍼(15)는 메인 프레임(90)에 구비된다. 테이프 스토퍼(15)는 수직 방향으로 승하강될 수 있다. 테이프 스토퍼(15)는 비상 시 하강하여, 테이프(T)의 이송을 정지시킨다. 즉, 테이프(T)가 테이프 이송롤러(16)부터 이탈되거나 꼬임이 발생하는 등 비상 시, 테이프 스토퍼(15)가 하강하여 테이프(T)에 접촉되어 테이프(T)의 이송을 정지시킨다.
이하, 도 6 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 그리퍼 모듈(30)에 대하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 그리퍼 모듈(30)의 사시도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 그리퍼 유닛(34)의 정면도이다.
도 6 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 그리퍼 모듈(30)은, 상기 메인 프레임(90)에 결합되는 그리퍼 프레임(31); 상기 피딩 모듈(10)에 대향되게 구비되고, 상기 피딩 모듈(10)로부터 공급되는 상기 테이프(T)를 파지하는 그리퍼 유닛(34); 상기 그리퍼 프레임(31)에 구비되고 상기 그리퍼 유닛(34)을 수평 방향으로 이동시키는 그리퍼 볼스크류(32); 및 상기 그리퍼 볼스크류(32)를 구동시키는 그리퍼 서보모터(33); 를 포함한다.
그리퍼 프레임(31)은 외관을 형성한다. 그리퍼 프레임(31)은 메인 프레임(90)에 결합된다. 그리퍼 프레임(31)에는 후술하는 구성요소들이 결합될 수 있다.
그리퍼 유닛(34)은 메인 프레임(90)에 구비된다. 그리퍼 유닛(34)은 피딩 모듈(10)에 대향되게 구비된다. 그리퍼 유닛(34)은 피딩 모듈(10)로부터 공급되는 테이프(T)를 파지(grip)한다. 이때, 그리퍼 유닛(34)은 이형지가 분리된 테이프(T)를 파지할 수 있다.
그리퍼 유닛(34)은 진공 모듈(20)이 테이프(T)를 흡착하면, 파지를 해제하여 테이프(T)를 이탈시킬 수 있다.
그리퍼 볼스크류(32)는 그리퍼 프레임(31)에 구비된다. 그리퍼 볼스크류(32)는 그리퍼 유닛(34)에 결합된다. 그리퍼 볼스크류(32)는 그리퍼 유닛(34)을 수평 방향으로 이동시킨다. 이에 따라, 그리퍼 유닛(34)이 테이프(T)를 기설정된 길이만큼 수평 방향으로 인출할 수 있게 된다. 이때, 상술한 것과 같이, 기설정된 길이는 테이프(T)의 원둘레만큼 설정될 수 있다.
그리퍼 서보모터(33)는 그리퍼 프레임(31)에 구비된다. 그리퍼 서보모터(33)는 그리퍼 볼스크류(32)를 구동시킨다. 이에 따라, 그리퍼 볼스크류(32)가 그리퍼 유닛(34)을 수평 방향으로 이동시킬 수 있게 된다. 그리퍼 서보모터(33)는 그리퍼 볼스크류(32)를 기설정된 길이만큼 수평 방향으로 이동시켜, 그리퍼 유닛(34)이 테이프(T)를 기설정된 길이만큼 수평 방향으로 인출할 수 있게 한다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 그리퍼 유닛(34)은, 외관을 형성하는 그리퍼 바디(341); 상기 그리퍼 바디(341)와 상기 그리퍼 볼스크류(32) 사이에 구비되어 상기 그리퍼 바디(341)를 수직 방향으로 승하강시키는 그리퍼 조정유닛(342); 상기 그리퍼 바디(341)에 구비되고 수직 방향으로 승하강되어 상기 테이프(T)를 파지하는 상부 그리퍼(343); 및 상기 그리퍼 바디(341)에 구비되고 상기 상부 그리퍼(343)의 하부에 구비되고 수직 방향으로 승하강되어 상기 테이프(T)를 파지하는 하부 그리퍼(344); 를 포함한다.
그리퍼 바디(341)는 외관을 형성한다. 그리퍼 바디(341)는 후술하는 그리퍼 조정유닛(342)에 의해 수직 방향으로 승하강된다. 이에 따라, 후술하는 상부 그리퍼(343) 및 하부 그리퍼(344)의 수직 방향에 대한 위치가 조정될 수 있게 된다.
그리퍼 조정유닛(342)은 일측이 그리퍼 볼스크류(32)에 결합된다. 그리퍼 조정유닛(342)은 타측이 그리퍼 바디(341)에 결합된다. 이 경우, 그리퍼 조정유닛(342)은 그리퍼 볼스크류(32)와 그리퍼 바디(341) 사이에 구비된다.
그리퍼 조정유닛(342)는 그리퍼 바디(341)를 수직 방향으로 승하강시킨다. 이 경우, 그리퍼 조정유닛(342)은 도 2의 Z축 방향으로 그리퍼 바디(341)를 승하강시킨다. 이에 따라, 그리퍼 바디(341)에 구비된 상부 그리퍼(343) 및 하부 그리퍼(344)의 수직 방향에 대한 위치가 조정될 수 있게 된다.
상부 그리퍼(343)는 그리퍼 바디(341)에 구비된다. 상부 그리퍼(343)는 그리퍼 바디(341)의 상부에 구비된다.
상부 그리퍼(343)는 그리퍼 바디(341)에 대해 수직 방향으로 승하강된다. 이에 따라, 상부 그리퍼(343)는 피딩 모듈(10)로부터 공급된 테이프(T)를 파지한다. 상부 그리퍼(343)는 테이프(T)의 상면에 접촉된다.
하부 그리퍼(344)는 그리퍼 바디(341)에 구비된다. 하부 그리퍼(344)는 그리퍼 바디(341)의 하부에 구비된다. 하부 그리퍼(344)는 상부 그리퍼(343)의 하부에 구비된다.
하부 그리퍼(344)는 그리퍼 바디(341)에 대해 수직 방향으로 승하강된다. 이에 따라, 하부 그리퍼(344)는 피딩 모듈(10)로부터 공급된 테이프(T)를 파지한다. 이때, 하부 그리퍼(344)는 상부 그리퍼(343)와 함께 테이프(T)를 파지한다.
하부 그리퍼(344)에는 테이프(T)의 접착면이 접촉된다. 이때, 테이프(T)와 하부 그리퍼(344)의 접착을 방지하기 위해 하부 그리퍼(344)의 표면에는 접착방지코팅(3441)이 형성될 수 있다. 이 경우, 하부 그리퍼(344)의 표면에 형성되는 접착방지코팅(3441)은 용사(溶射) 및 수지가 혼합된 토시칼(tocial) 코팅이 형성될 수 있다.
상부 그리퍼(343)가 하강하고, 하부 그리퍼(344)가 승강하면 상부 그리퍼(343)는 하부 그리퍼(344)와 함께 피딩 모듈(10)에서 공급된 테이프(T)를 파지한다. 이 경우, 상부 그리퍼(343) 및 하부 그리퍼(344)는 피딩 엣지(173)에서 공급되는 이형지가 분리된 테이프(T)를 파지할 수 있다.
상부 그리퍼(343) 및 하부 그리퍼(344)는 진공 모듈(20)이 테이프(T)를 흡착하면, 파지를 해제하여 테이프(T)를 이탈시킬 수 있다. 이 경우, 상부 그리퍼(343)는 승강되고, 하부 그리퍼(344)는 하강된다. 이때, 하부 그리퍼(344)에는 접착방지코팅(3441)이 형성되어, 테이프(T)의 접착면을 파지하여도 테이프(T)가 하부 그리퍼(344)로부터 용이하게 이탈된다.
이하, 도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 모듈(20)에 대하여 설명한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 모듈(20)의 사시도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 모듈(20)은, 상기 메인 프레임(90)에 결합되는 진공 프레임(21); 상기 그리퍼 모듈(30)과 상기 피딩 모듈(10) 사이에 구비되고, 상기 그리퍼 모듈(30)이 상기 테이프(T)를 기설정된 길이만큼 인출하면, 인출된 상기 테이프(T)를 흡착하는 진공 유닛(23); 상기 진공 프레임(21)과 상기 진공 유닛(23) 사이에 구비되어, 상기 진공 유닛(23)을 수직 방향으로 승하강시키는 진공 승하강 유닛(22); 및 상기 진공 유닛(23)에 구비되고, 상기 진공 유닛(23)에 흡착된 상기 테이프(T)를 상기 원형 배터리(C)에 접촉시키는 테이프 접촉 유닛(24); 을 포함한다.
진공 프레임(21)은 메인 프레임(90)에 결합된다. 진공 프레임(21)은 외관을 형성한다.
진공 유닛(23)은 그리퍼 모듈(30)과 피딩 모듈(10) 사이에 구비된다. 그리퍼 모듈(30)이 테이프(T)를 기설정된 길이만큼 인출하면, 진공 유닛(23)은 인출된 테이프(T)를 흡착한다.
진공 유닛(23)은 테이프(T)의 상면을 흡착할 수 있다. 진공 유닛(23)에는 음압(negative pressure)이 인가되어, 진공(vacuum)을 형성할 수 있다. 이 경우, 진공 유닛(23)은 진공으로 테이프(T)의 상면을 흡착할 수 있다.
진공 승하강 유닛(22)은 진공 프레임(21)과 진공 유닛(23) 사이에 구비된다. 진공 승하강 유닛(22)은 진공 유닛(23)을 수직 방향으로 승하강시킨다. 이 경우, 도 2에 도시된 Z축 방향으로 진공 유닛(23)이 승하강된다.
그리퍼 모듈(30)이 테이프(T)를 기설정된 길이만큼 인출하면, 진공 승하강 유닛(22)은 진공 유닛(23)을 하강시킨다. 이에 따라, 진공 유닛(23)이 테이프(T)의 상면을 흡착할 수 있게 된다.
원형 배터리(C)의 랩핑이 완료되면, 진공 승하강 유닛(22)는 진공 유닛(23)을 수직 방향으로 상승시킬 수 있다.
테이프 접촉 유닛(24)은 진공 유닛(23)에 구비된다. 테이프 접촉 유닛(24)은 진공 유닛(23)에 흡착된 테이프(T)를 원형 배터리(C)에 접촉시킨다. 이때, 테이프(T)의 접착면이 원형 배터리(C)에 접촉된다. 이 경우, 포지션 모듈(40)이 원형 배터리(C)를 회전시키면, 원형 배터리(C)에 접촉된 테이프(T)가 원형 배터리(C)의 외주면에 랩핑된다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 유닛(23)은, 상기 진공 승하강 유닛(22)에 결합되어 수직 방향으로 승하강되는 진공 하우징(231); 및 상기 진공 하우징(231)에 복수개 구비되고, 하부에 상기 테이프(T)가 흡착되는 진공 블록(232); 을 포함한다.
진공 하우징(231)은 외관을 형성한다. 진공 하우징(231)은 진공 승하강 유닛(22)에 결합된다. 진공 승하강 유닛(22)은 진공 하우징(231)을 수직 방향으로 승하강시킨다. 이 경우, 진공 하우징(231)은 수직 방향으로 승하강된다.
진공 블록(232)은 진공 하우징(231)에 복수개 구비된다. 진공 블록(232)은 복수개 구비될 수 있으며, 도 8에는 X축 방향으로 4개가 구비된 것으로 설명하나, 이에 실시예가 한정되지 않는다. 이 경우, 진공 블록(232)은 제1진공 블록(232), 제2진공 블록(232), 제3진공 블록(232) 및 제4진공 블록(232)을 실시될 수 있다.
진공 블록(232)은 테이프(T)를 흡착한다. 진공 블록(232)은 테이프(T)의 상면을 흡착한다. 진공 블록(232)에는 음압이 인가되어 진공을 형성한다. 진공 블록(232)이 형성하는 진공에 의해 진공 블록(232)의 하부에 테이프(T)가 흡착된다.
진공이 해제되면 진공 블록(232)에서 테이프(T)가 이탈된다. 테이프(T)가 원형 배터리(C)의 외주면에 접촉되면 진공 블록(232)의 진공이 해제될 수 있다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 테이프 접촉 유닛(24)은, 상기 진공 하우징(231)에 구비되어 수직 방향으로 승하강되는 접촉 실린더(241); 및 상기 접촉 실린더(241)의 단부에 구비되고 수직 방향으로 하강되어, 상기 진공 블록(232)에 흡착된 상기 테이프(T)를 상기 원형 배터리(C)에 접촉시키는 접촉 롤러(242); 를 포함한다.
접촉 실린더(241)는 진공 하우징(231)에 구비된다. 접촉 실린더(241)는 수직 방향으로 승하강된다. 접촉 실린더(241)는 후술하는 접촉 롤러(242)를 수직 방향으로 승하강시킨다.
접촉 롤러(242)는 접촉 실린더(241)의 단부에 구비된다. 접촉 롤러(242)는 접촉 실린더(241)의 단부에 회전 가능하게 구비될 수 있다.
접촉 롤러(242)는 접촉 실린더(241)에 의해 수직 방향으로 승하강된다. 진공 블록(232)에 테이프(T)가 흡착되면, 접촉 롤러(242)는 수직 방향으로 하강되어 진공 블록(232)에 흡착된 테이프(T)를 원형 배터리(C)에 접촉시킬 수 있다.
이때, 테이프(T)의 접착면이 원형 배터리(C)에 접촉된다. 이 경우, 포지션 모듈(40)이 원형 배터리(C)를 회전시키면, 원형 배터리(C)에 접촉된 테이프(T)가 원형 배터리(C)의 외주면에 랩핑된다.
이후, 원형 배터리(C)의 랩핑이 완료되면, 진공 승하강 유닛(22)는 진공 유닛(23)을 수직 방향으로 상승시킬 수 있다.
이하, 도 9를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 포지션 모듈(40)에 대하여 설명한다.
도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 포지션 모듈(40)의 사시도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 포지션 모듈(40)은, 상기 메인 프레임(90)에 결합되고, 상기 진공 모듈(20)의 하부에 구비되는 포지션 프레임(41); 상기 포지션 프레임(41)에 구비되고, 상기 원형 배터리(C)가 회전 가능하게 안착되는 배터리 안착 유닛(42); 및 상기 포지션 프레임(41)에 구비되고, 상기 배터리 안착 유닛(42)의 하부에 구비되어, 상기 원형 배터리(C)를 회전시키는 배터리 회전 유닛(43); 을 포함한다.
포지션 프레임(41)은 메인 프레임(90)에 결합된다. 포지션 프레임(41)은 진공 모듈(20)의 하부에 구비된다. 포지션 프레임(41)은 외관을 형성한다. 포지션 프레임(41)에는 후술하는 구성요소들이 결합될 수 있다.
배터리 안착 유닛(42)은 포지션 프레임(41)에 구비된다. 배터리 안착 유닛(42)에는 원형 배터리(C)가 회전 가능하게 안착된다. 배터리 안착 유닛(42)은 원형 배터리(C)의 회전 시 원형 배터리(C)가 이탈되지 않도록 원형 배터리(C)의 상면 및 하면을 지지할 수 있다.
배터리 회전 유닛(43)은 포지션 프레임(41)에 구비된다. 배터리 회전 유닛(43)은 배터리 안착 유닛(42)의 하부에 구비된다. 배터리 회전 유닛(43)은 원형 배터리(C)의 하부에 구비된다.
배터리 회전 유닛(43)은 원형 배터리(C)를 회전시킨다. 배터리 회전 유닛(43)은 원형 배터리(C)의 외주면에 접촉된다. 배터리 회전 유닛(43)은 원형 배터리(C)의 중심축을 기준으로 회전시킨다.
진공 모듈(20)이 하강하여 테이프(T)의 접착면이 원형 배터리(C)에 접촉되면, 배터리 회전 유닛(43)이 배터리를 회전시킨다. 이에 따라, 원형 배터리(C)에 접촉된 테이프(T)가 원형 배터리(C)의 외주면에 랩핑될 수 있게 된다. 이때, 진공 모듈(20)의 진공이 해제되어, 진공 모듈(20)에 흡착된 테이프(T)가 이탈되므로, 테이프(T)가 원형 배터리(C)에 랩핑될 수 있다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 안착 유닛(42)은, 상기 포지션 프레임(41)에 이동 가능하게 구비되고, 상기 원형 배터리(C)의 상면 및 하면을 지지하는 배터리 지지 피스톤(422); 및 상기 포지션 프레임(41)에 구비되고, 상기 배터리 지지 피스톤(422)에 결합되어, 상기 배터리 지지 피스톤(422)을 수평 방향으로 이동시키는 배터리 지지 실린더(421); 를 포함한다.
배터리 지지 피스톤(422)은 포지션 프레임(41)에 이동 가능하게 구비된다. 배터리 지지 피스톤(422)은 원형 배터리(C)의 상면 및 하면에 접촉되어 상면 및 하면을 지지할 수 있다. 이 경우, 배터리 지지 피스톤(422)은 한 쌍이 구비될 수 있다. 이에 따라, 원형 배터리(C)가 배터리 지지 피스톤(422)에 지지되어 원형 배터리(C)의 회전 시 원형 배터리(C)가 이탈되지 않게 된다. 이때, 배터리 지지 피스톤(422)은 원형 배터리(C)의 축을 기준으로 원형 배터리(C)가 회전 가능하게 원형 배터리(C)를 지지한다.
배터리 지지 실린더(421)는 포지션 프레임(41)에 구비된다. 배터리 지지 실린더(421)는 배터리 지지 피스톤(422)에 결합된다. 배터리 지지 실린더(421)는 배터리 지지 피스톤(422)을 수평 방향으로 이동시킨다. 이 경우, 도 2의 Y축 방향으로 배터리 지지 피스톤(422)을 이동시킬 수 있다.
배터리 지지 실린더(421)가 배터리 지지 피스톤(422)을 이동시키면, 배터리 지지 피스톤(422)이 원형 배터리(C)의 상면 및 하면을 지지할 수 있게 된다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 회전 유닛(43)은, 상기 포지션 프레임(41)에 회전 가능하게 구비되고, 상기 원형 배터리(C)의 외주면에 접촉되어 상기 원형 배터리(C)를 회전시키는 배터리 회전 롤러(433); 상기 포지션 프레임(41)에 구비되고, 상기 배터리 회전 롤러(433)를 회전시키는 배터리 회전 풀리(434); 상기 포지션 프레임(41)에 구비되고, 상기 배터리 회전 풀리(434)에 결합되는 배터리 회전 로드(432); 및 상기 포지션 프레임(41)에 구비되고, 상기 배터리 회전 로드(432)에 결합되어, 상기 배터리 회전 로드(432)를 회전시키는 배터리 회전 모터(431); 를 포함한다.
배터리 회전 롤러(433)는 포지션 프레임(41)에 회전 가능하게 구비된다. 배터리 회전 롤러(433)는 원형 배터리(C)의 외주면에 접촉된다. 배터리 회전 롤러(433)는 원형 배터리(C)의 축을 기준으로 원형 배터리(C)를 회전시킨다. 이때, 배터리 안착 유닛(42)은 원형 배터리(C)의 회전 시 원형 배터리(C)가 이탈되지 않도록 원형 배터리(C)의 상면 및 하면을 지지할 수 있다.
배터리 회전 풀리(434)는 포지션 프레임(41)에 구비된다. 배터리 회전 풀리(434)는 배터리 회전 롤러(433)에 연결된다. 배터리 회전 풀리(434)는 배터리 회전 롤러(433)를 회전시킨다.
배터리 회전 로드(432)는 포지션 프레임(41)에 구비된다. 배터리 회전 로드(432)는 도 2의 Y축 방향으로 구비될 수 있다. 배터리 회전 로드(432)는 원형 배터리(C)의 하부에 배치된다. 배터리 회전 로드(432)는 배터리 회전 풀리(434)에 결합된다. 배터리 회전 로드(432)는 회전되어, 배터리 회전 풀리(434)에 회전력을 전달한다.
배터리 회전 모터(431)는 포지션 프레임(41)에 구비된다. 배터리 회전 모터(431)는 배터리 회전 로드(432)에 결합된다. 배터리 회전 모터(431)는 회전력을 배터리 회전 로드(432)에 전달한다.
이에 따라, 배터리 회전 모터(431)에서 발생되는 회전력이 배터리 회전 로드(432), 배터리 회전 풀리(434)를 통해 배터리 회전 롤러(433)로 전달되어, 배터리 회전 롤러(433)가 원형 배터리(C)를 회전시킬 수 있게 된다.
한편, 진공 모듈(20)이 진공 모듈(20)에 흡착된 테이프(T)를 원형 배터리(C)에 접촉시키면, 테이프(T)의 접착면이 원형 배터리(C)에 접촉된다.
이 경우, 배터리 회전 모터(431)가 구동되어 회전력이 발생되면, 회전력이 배터리 회전 롤러(433)로 전달되어 배터리 회전 롤러(433)가 원형 배터리(C)를 회전시킨다. 이에 따라, 원형 배터리(C)가 회전되면 원형 배터리(C)에 접촉된 테이프(T)가 원형 배터리(C)의 외주면에 랩핑된다. 이때, 진공 모듈(20)의 진공이 해제되어, 진공 모듈(20)에 흡착된 테이프(T)가 이탈되어 자유롭게 랩핑된다.
이하, 도 10을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 셔틀 모듈(50)에 대하여 설명한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 셔틀 모듈(50)의 사시도이다.
도 10를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 셔틀 모듈(50)은, 상기 메인 프레임(90)에 구비되고, 상기 포지션 모듈(40)의 하부에 구비되는 셔틀 프레임(51); 상기 셔틀 프레임(51)에 수평 방향으로 이동 가능하게 구비되는 셔틀 브라켓(52); 상기 셔틀 프레임(51)에 구비되고, 상기 셔틀 브라켓(52)에 결합되어 상기 셔틀 브라켓(52)을 수평 방향으로 이동시키는 셔틀 수평 실린더(53); 상기 셔틀 브라켓(52)에 수직 방향으로 승하강되고, 상기 원형 배터리(C)가 안착되는 배터리 셔틀(55); 및 상기 셔틀 브라켓(52)과 상기 배터리 셔틀(55) 사이에 구비되고, 상기 배터리 셔틀(55)을 수직 방향으로 승하강시키는 셔틀 수직 실린더(54); 를 포함한다.
셔틀 프레임(51)은 메인 프레임(90)에 구비된다. 셔틀 프레임(51)은 포지션 모듈(40)의 하부에 구비된다.
셔틀 브라켓(52)은 셔틀 프레임(51)에 수평 방향으로 이동 가능하게 구비된다. 이 경우, 도 2의 X축 방향으로 셔틀 브라켓(52)이 이동될 수 있다.
셔틀 수평 실린더(53)는 셔틀 프레임(51)에 구비된다. 셔틀 수평 실린더(53)는 셔틀 브라켓(52)에 결합된다. 셔틀 수평 실린더(53)는 셔틀 브라켓(52)을 수평 방향으로 이동시킨다. 이 경우, 셔틀 프레임(51)과 셔틀 브라켓(52) 사이에는 셔틀 브라켓(52)을 수평 방향으로 슬라이딩시키는 엘엠 가이드(LM)가 구비될 수 있다.
배터리 셔틀(55)은 셔틀 브라켓(52)에 수직 방향으로 이동 가능하게 구비된다. 배터리 셔틀(55)은 셔틀 브라켓(52)에 수직 방향으로 승하강된다.
배터리 셔틀(55)에는 원형 배터리(C)가 안착된다. 이 경우, 배터리 셔틀(55)에는 원형 배터리(C)가 안착되는 배터리 안착홈(551)이 함몰되어 형성될 수 있다. 배터리 셔틀(55)은 복수개의 원형 배터리(C)가 안착될 수 있다. 이 경우, 배터리 안착홈(551)은 복수개가 형성될 수 있다.
셔틀 수직 실린더(54)는 셔틀 브라켓(52)과 배터리 셔틀(55) 사이에 구비된다. 셔틀 수직 실린더(54)는 셔틀 브라켓(52)에 고정 구비된다. 셔틀 수직 실린더(54)는 배터리 셔틀(55)을 수직 방향으로 승하강시킨다. 이 경우, 배터리 셔틀(55)과 셔틀 브라켓(52) 사이에는 배터리 셔틀(55)을 수직 방향으로 슬라이딩시키는 엘엠 가이드(LM)가 구비될 수 있다.
먼저, 원형 배터리(C)가 배터리 셔틀(55)에 안착되면, 셔틀 수직 실린더(54) 및 셔틀 수평 실린더(53)가 작동하여, 원형 배터리(C)를 포지션 모듈(40)로 이송시킨다. 이에 따라, 포지션 모듈(40)에 원형 배터리(C)가 안착될 수 있게 된다.
또한, 원형 배터리(C)의 랩핑이 완료되면, 셔틀 수직 실린더(54) 및 셔틀 수평 실린더(53)가 작동하여, 원형 배터리(C)를 다시 배터리 셔틀(55)로 전달받는다. 이 경우, 셔틀 수평 실린더(53) 및 셔틀 수직 실린더(54)가 작동되어 배터리 셔틀(55)을 포지션 모듈(40)로 이동시킨다.
이후, 셔틀 수직 실린더(54) 및 셔틀 수평 실린더(53)가 작동되어 배터리 셔틀(55)로 전달받은 원형 배터리(C)를 배터리 셔틀(55)이 외부 장치로 이송시킬 수 있다.
이하, 도 11 내지 도 16을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 원형 배터리 랩핑장치의 동작에 대하여 설명한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 그리퍼 모듈(30) 및 셔틀 모듈(50)의 동작도이고, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 그리퍼 유닛(34)의 동작도이고, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 그리퍼 모듈(30)의 동작도이고, 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 모듈(20) 및 셔틀 모듈(50)의 동작도이고, 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 포지션 모듈(40)의 동작도이고, 도 16 및 도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 모듈(20) 및 포지션 모듈(40)의 동작도이다.
도 11 내지 도 12를 참조하면, 피딩 모듈(10)이 일면에 이형지가 부착된 테이프(T)를 공급한다. 이 경우, 피딩 유닛(17)은 와인더(12)로부터 테이프(T)를 공급받는다. 이때, 테이프(T)는 피딩 엣지(173)로 이송된다.
피딩 엣지(173)는 테이프(T)로부터 이형지를 절곡시킨다. 이에 따라, 이형지는 테이프(T)로부터 분리된다. 피딩 엣지(173)는 테이프(T)로부터 이형지를 분리시켜, 테이프(T)의 접착면을 노출시킨다.
그리퍼 모듈(30)은 피딩 모듈(10)로 이동한다. 이 경우, 도 2의 X축 방향을 기준으로 화살표 방향으로 그리퍼 모듈(30)이 피딩 유닛(17)으로 이동한다.
셔틀 모듈(50)은 원형 배터리(C)를 이송받기 위해 수평 방향으로 이동한다. 이 경우, 도 2의 X축 방향을 기준으로 화살표 방향으로 셔틀 모듈(50)이 이동한다. 이때, 셔틀 수평 실린더(53)가 셔틀 브라켓(52)을 수평 방향으로 이동시킬 수 있다. 셔틀 브라켓(52)이 수평 방향으로 이동되면 배터리 셔틀(55)이 수평 방향으로 이동된다.
이후, 도 12와 같이, 그리퍼 모듈(30)은 피딩 모듈(10)에서 공급되는 테이프(T)를 파지한다. 이때, 그리퍼 유닛(34)이 이형지가 분리된 테이프(T)를 파지할 수 있다. 이 경우, 상부 그리퍼(343)가 하강하고 하부 그리퍼(344)가 승강하여, 상부 그리퍼(343)가 하부 그리퍼(344)와 함께 피딩 모듈(10)에서 공급된 테이프(T)를 파지한다.
이후, 도 13과 같이, 그리퍼 모듈(30)은 테이프(T)를 기설정된 길이만큼 인출한다. 이 경우, 기설정된 길이는 원형 배터리(C)의 외주면을 랩핑(wrapping)할 수 있는 길이로 설정될 수 있다.
이때, 그리퍼 볼스크류(32)는 그리퍼 유닛(34)을 수평 방향으로 이동시킨다. 이 경우, 그리퍼 유닛(34)이 테이프(T)를 기설정된 길이만큼 수평 방향으로 인출시킨다.
한편, 셔틀 모듈은 배터리 셔틀에 원형 배터리를 이송 받는다. 원형 배터리(C)가 배터리 셔틀(55)에 안착되면, 셔틀 수평 실린더(53)가 작동되어 배터리 셔틀(55)을 포지션 모듈(40)로 이동시킬 수 있다.
이후, 도 14와 같이, 진공 모듈(20)이 수직 방향으로 하강하여 인출된 테이프(T)를 흡착한다. 진공 모듈(20)은 테이프(T)의 상면을 흡착한다.
이때, 진공 승하강 유닛(22)은 진공 유닛(23)을 수직 방향으로 하강시킨다. 이 경우, 도 2에 도시된 Z축 방향으로 진공 유닛(23)이 하강된다.
진공 유닛(23)에는 음압(negative pressure)이 인가되어, 진공(vacuum)을 형성한다. 이 경우, 진공 유닛(23)은 진공으로 테이프(T)의 상면을 흡착한다. 실시예에 따라, 진공 블록(232)이 제1진공 블록(232), 제2진공 블록(232), 제3진공 블록(232) 및 제4진공 블록(232)을 실시되는 경우, 제1진공 블록(232) 내지 제4진공 블록(232)은 테이프(T)의 상면을 흡착한다.
진공 유닛(23)이 테이프(T)를 흡착한 후 커팅 유닛(175)이 테이프(T)를 절단한다. 이때, 커팅 실린더(1752)는 진공 블록(232)에 테이프(T)가 흡착된 후 작동된다. 이에 따라, 테이프 커터(1751)가 테이프(T)의 두께 방향으로 이동되어 테이프(T)의 절단면이 균일하게 테이프(T)를 절단시킨다.
셔틀 모듈(50)은 배터리를 포지션 모듈(40)로 이송시킨다. 셔틀 수직 실린더(54) 및 셔틀 수평 실린더(53)가 작동하여, 원형 배터리(C)가 안착된 배터리 셔틀(55)을 이동시킨다. 배터리 셔틀(55)은 원형 배터리(C)를 포지션 모듈(40)로 이송시킨다.
상부 그리퍼(343) 및 하부 그리퍼(344)는 진공 블록(232)이 테이프(T)를 흡착하면, 파지를 해제하여 테이프(T)를 이탈시킬 수 있다. 이 경우, 상부 그리퍼(343)는 승강되고, 하부 그리퍼(344)는 하강된다.
이후, 도 15와 같이, 포지션 모듈(40)에 원형 배터리(C)가 안착된다. 셔틀 모듈(50)이 원형 배터리(C)를 배터리 안착 유닛(42)으로 이송시키면, 배터리 안착 유닛(42)에 원형 배터리(C)가 회전 가능하게 안착된다. 배터리 안착 유닛(42)은 원형 배터리(C)의 회전 시 원형 배터리(C)가 이탈되지 않도록 원형 배터리(C)의 상면 및 하면을 지지한다.
이후, 도 16 및 도 17과 같이, 진공 모듈(20)이 인출된 테이프(T)를 흡착한 상태에서 수직 방향으로 더 하강하여 흡착된 테이프(T)를 원형 배터리(C)의 외주면에 접촉시킨다.
이때, 진공 승하강 유닛(22)이 진공 유닛(23)을 하강시킨다. 또한, 테이프 접촉 유닛(24)이 수직 방향으로 하강된다. 테이프 접촉 유닛(24)이 하강하여 진공 유닛(23)에 흡착된 테이프(T)를 원형 배터리(C)에 접촉시킨다. 이 경우, 접촉 롤러(242)가 테이프(T)를 원형 배터리(C)의 외주면에 접촉시킬 수 있다. 이에 따라, 테이프(T)의 접착면이 원형 배터리(C)에 접촉된다.
포지션 모듈(40)은 원형 배터리(C)를 회전시킨다. 포지션 모듈(40)이 원형 배터리(C)를 회전시키면, 원형 배터리(C)에 접촉된 테이프(T)가 원형 배터리(C)의 외주면에 랩핑된다.
이 경우, 배터리 회전 모터(431)가 구동되어 회전력이 발생되면, 회전력이 배터리 회전 롤러(433)로 전달되어 배터리 회전 롤러(433)가 원형 배터리(C)를 회전시킨다. 이에 따라, 원형 배터리(C)가 회전되면 원형 배터리(C)에 접촉된 테이프(T)가 원형 배터리(C)의 외주면에 랩핑된다.
이때, 진공 모듈(20)의 진공이 해제되어, 진공 모듈(20)에 흡착된 테이프(T)가 자유롭게 랩핑된다. 이 경우, 진공 블록(232)의 진공이 해제될 수 있다.
진공 블록(232)이 복수개의 진공 블록(232)으로 실시되는 경우, 진공 블록(232)의 진공은 테이프(T)가 이탈되는 순서로 해제될 수 있다. 진공 블록(232)이 제1진공 블록(232), 제2진공 블록(232), 제3진공 블록(232) 및 제4진공 블록(232)을 실시되는 경우, 진공은 제4진공 블록(232)부터 해제되어, 제3진공 블록(232), 제2진공 블록(232), 제1진공 블록(232) 순으로 해제될 수 있다.
원형 배터리(C)의 랩핑이 완료되면, 셔틀 수직 실린더(54) 및 셔틀 수평 실린더(53)가 작동하여, 원형 배터리(C)를 다시 배터리 셔틀(55)로 전달받는다. 이후, 셔틀 수직 실린더(54) 및 셔틀 수평 실린더(53)가 작동하여, 배터리 셔틀(55)로 전달받은 원형 배터리(C)를 외부 장치로 이송시킬 수 있다.
또한, 원형 배터리(C)의 랩핑이 완료되면, 진공 승하강 유닛(22)는 진공 유닛(23)을 수직 방향으로 상승시킬 수 있다.
이에 따라, 원형 배터리(C)의 외주면에 테이프(T)를 신속하고 균일하게 랩핑할 수 있게 된다.
이상, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 피딩 모듈 20 : 진공 모듈
30 : 그리퍼 모듈 40 : 포지션 모듈
L : 이형지

Claims (10)

  1. 외관을 형성하는 메인 프레임; 상기 메인 프레임에 구비되고 테이프에 부착된 이형지를 분리시킨 후 상기 테이프를 공급하는 피딩 모듈; 상기 피딩 모듈에 대향되게 구비되고 상기 피딩 모듈에서 공급되는 상기 테이프를 파지하여 기설정된 길이만큼 인출하는 그리퍼 모듈; 상기 그리퍼 모듈과 상기 피딩 모듈 사이에 구비되고, 상기 그리퍼 모듈이 상기 테이프를 기설정된 길이만큼 인출하면, 인출된 상기 테이프를 흡착한 후 원형 배터리에 접촉시키는 진공 모듈; 상기 진공 모듈의 하부에 구비되고, 상기 원형 배터리를 회전시켜 상기 원형 배터리에 접촉된 상기 테이프를 상기 원형 배터리의 외주면에 랩핑시키는 포지션 모듈; 및 상기 포지션 모듈의 하부에 구비되고 상기 원형 배터리를 상기 포지션 모듈로 이송하는 셔틀 모듈; 을 포함하고,
    상기 진공 모듈은, 상기 메인 프레임에 결합되는 진공 프레임; 상기 그리퍼 모듈과 상기 피딩 모듈 사이에 구비되고, 상기 그리퍼 모듈이 상기 테이프를 기설정된 길이만큼 인출하면, 인출된 상기 테이프를 흡착하는 진공 유닛; 상기 진공 프레임과 상기 진공 유닛 사이에 구비되어, 상기 진공 유닛을 수직 방향으로 승하강시키는 진공 승하강 유닛; 및 상기 진공 유닛에 구비되고, 상기 진공 유닛에 흡착된 상기 테이프를 상기 원형 배터리에 접촉시키는 테이프 접촉 유닛; 을 포함하는 원형 배터리 랩핑장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 피딩 모듈은,
    상기 메인 프레임에 결합되는 피딩 프레임;
    상기 피딩 프레임에 구비되고 상기 테이프를 공급하는 와인더;
    상기 피딩 프레임에 구비되고 상기 테이프로부터 분리된 상기 이형지를 권취하는 리와인더;
    상기 와인더로부터 공급된 상기 테이프에 부착된 상기 이형지를 분리시킨 후 상기 테이프를 상기 그리퍼 모듈에 공급하는 피딩 유닛;
    상기 메인 프레임에 구비되고 상기 테이프에 장력을 부여하는 댄서 실린더; 및
    상기 메인 프레임에 구비되고 상기 테이프의 이송을 정지시키는 테이프 스토퍼;
    를 포함하는 원형 배터리 랩핑장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 피딩 유닛은,
    상기 피딩 프레임에 결합되는 피딩 엘엠;
    상기 피딩 엘엠에 결합되어 수평 방향으로 이동되는 피딩 브라켓;
    상기 피딩 브라켓에 구비되고, 상기 테이프로부터 상기 이형지를 절곡시켜 상기 테이프로부터 상기 이형지를 분리시키는 피딩 엣지;
    상기 피딩 브라켓에 구비되고, 상기 피딩 엣지에 배치되고 상기 이형지가 분리된 상기 테이프를 절단하는 커팅 유닛; 및
    상기 피딩 브라켓에 구비되고, 상기 커팅 유닛이 상기 테이프를 절단 시 상기 테이프를 지지하는 피딩 지지유닛;
    을 포함하는 원형 배터리 랩핑장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 진공 유닛은,
    상기 진공 승하강 유닛에 결합되어 수직 방향으로 승하강되는 진공 하우징; 및
    상기 진공 하우징에 복수개 구비되고, 하부에 상기 테이프가 흡착되는 진공 블록;
    을 포함하는 원형 배터리 랩핑장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 포지션 모듈은,
    상기 메인 프레임에 결합되고, 상기 진공 모듈의 하부에 구비되는 포지션 프레임;
    상기 포지션 프레임에 구비되고, 상기 원형 배터리가 회전 가능하게 안착되는 배터리 안착 유닛; 및
    상기 포지션 프레임에 구비되고, 상기 배터리 안착 유닛의 하부에 구비되어, 상기 원형 배터리를 회전시키는 배터리 회전 유닛;
    을 포함하는 원형 배터리 랩핑장치.
  9. 삭제
  10. 삭제
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