KR102531175B1 - 플렉서블 배터리 패턴 형성장치 - Google Patents

플렉서블 배터리 패턴 형성장치 Download PDF

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Abstract

플렉서블 배터리 패턴 형성장치가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리 패턴 형성장치는 소정의 길이를 갖는 플렉서블 배터리에 길이방향을 따라 산부와 골부가 반복적으로 형성되는 패턴을 형성하기 위한 것으로서, 상기 플렉서블 배터리를 공급하기 위한 공급부; 및 모터의 구동을 통해 회전하고, 폭방향을 따라 소정의 높이로 돌출형성되는 복수 개의 돌기가 외주면을 따라 이격되도록 각각 형성되는 한 쌍의 패턴롤러; 및 상기 플렉서블 배터리의 공급시 상기 플렉서블 배터리의 상부면 및 하부면과 각각 밀착되어 상기 플렉서블 배터리를 상기 한 쌍의 패턴롤러 측으로 이송할 수 있도록 상기 공급부 및 한 쌍의 패턴롤러 사이에 배치되는 한 쌍의 가압롤러;를 포함하고, 상기 한 쌍의 패턴롤러는 실린더의 구동을 통해 상,하방향으로 승하강가능하게 구비되는 제1패턴롤러와 상기 제1패턴롤러의 하부측에 배치되는 제2패턴롤러를 포함하며, 상기 한 쌍의 가압롤러 중 상부측에 배치되는 제1가압롤러는 상기 플렉서블 배터리의 통과시 상기 플렉서블 배터리의 두께에 의해 일정높이 상승되도록 구비되되, 상기 제1패턴롤러는 상기 플렉서블 배터리의 두께에 의하여 상기 제1가압롤러가 일정높이 상승되는 경우 상기 실린더의 구동을 통해 제2패턴롤러 측으로 하강될 수 있다.

Description

플렉서블 배터리 패턴 형성장치{Pattern formation equipment for flexible battery}
본 발명은 플렉서블 배터리 패턴 형성장치에 관한 것이다.
최근, 휴대용 전화기, 노트북, 디지털 카메라 등 모바일 전자기기의 수요가 지속적으로 증가하고 있고, 특히 두루마리형 디스플레이, 플렉서블 전자종이(flexible e-paper), 플렉서블 액정표시장치(flexible liquid crystal display, flexible-LCD), 플렉서블 유기발광다이오드(flexible organic light-emitting diode, flexible-OLED) 등이 적용된 플렉서블 모바일 전자기기에 대한 관심이 최근 증가하고 있다. 이에 따라, 플렉서블 모바일 전자기기를 위한 전원 공급 장치 역시 플렉서블한 특성을 갖는 것이 요구되어야 한다.
이와 같은 특성을 반영할 수 있는 전원 공급 장치 중 하나로 플랙서블 배터리가 개발되고 있다.
그 일환으로, 두 전극과 세퍼레이터를 포함하는 전극조립체를 전해액과 함께 파우치에 넣고 실링하여 사용하는 파우치형 배터리가 개발되고 있다.
그러나 종래의 파우치형 배터리는 단순한 플렉서블 형태로 구현되기 때문에 사용과정 중에서 반복적으로 밴딩되면 외장재 및 전극조립체가 반복적인 수축 및 이완에 의한 파손이 발생되거나 성능이 최초 설계치에 비하여 상당한 수준으로 감소되어 배터리로서의 기능을 발휘하는데 한계가 있다.
이를 해결하기 위하여 본 출원인에 의하여 출원된 10-2015-0125147호에서는 외장재 및 전극조립체에 밴딩시 발생되는 수축 및 이완을 위한 패턴을 형성함으로써 반복적인 밴딩이 일어나더라도 배터리의 성능저하를 방지하고 있다.
따라서, 플렉서블 배터리에 수축 및 이완을 위한 패턴을 간편하게 형성할 수 있는 장비의 개발이 요구되고 있다.
KR 10-2012-0023491 A
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 플렉서블 배터리를 한 쌍의 패턴롤러 사이로 통과시켜 가압력에 의해 원하는 패턴을 간편하게 형성할 수 있는 플렉서블 배터리 패턴 형성장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 소정의 길이를 갖는 플렉서블 배터리에 길이방향을 따라 산부와 골부가 반복적으로 형성되는 패턴을 형성하기 위한 것으로서, 상기 플렉서블 배터리를 공급하기 위한 공급부; 및 모터의 구동을 통해 회전하고, 폭방향을 따라 소정의 높이로 돌출형성되는 복수 개의 돌기가 외주면을 따라 이격되도록 각각 형성되는 한 쌍의 패턴롤러; 및 상기 플렉서블 배터리의 공급시 상기 플렉서블 배터리의 상부면 및 하부면과 각각 밀착되어 상기 플렉서블 배터리를 상기 한 쌍의 패턴롤러 측으로 이송할 수 있도록 상기 공급부 및 한 쌍의 패턴롤러 사이에 배치되는 한 쌍의 가압롤러;를 포함하고, 상기 한 쌍의 패턴롤러는, 실린더의 구동을 통해 상,하방향으로 승하강가능하게 구비되는 제1패턴롤러와 상기 제1패턴롤러의 하부측에 배치되는 제2패턴롤러를 포함하며, 상기 한 쌍의 가압롤러 중 상부측에 배치되는 제1가압롤러는 상기 플렉서블 배터리의 통과시 상기 플렉서블 배터리의 두께에 의해 일정높이 상승되도록 구비되되, 상기 제1패턴롤러는 상기 플렉서블 배터리의 두께에 의하여 상기 제1가압롤러가 일정높이 상승되는 경우 상기 실린더의 구동을 통해 제2패턴롤러 측으로 하강되는 플렉서블 배터리 패턴 형성장치를 제공한다.
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또한, 상기 제1패턴롤러가 회전가능하게 결합되고 상기 실린더의 구동을 통해 왕복이동하는 실린더 로드의 단부측에 결합되는 이동대를 포함하고, 상기 이동대는 상기 실린더 로드에 나사결합되는 한 쌍의 너트부재를 통하여 상기 실린더 로드와의 결합위치가 조정될 수 있다.
또한, 상기 실린더 로드에 대한 이동대의 결합위치가 조정되는 경우 상기 결합위치의 변화량을 표시하기 위한 측정수단을 포함하고, 상기 측정수단은 일측이 연결바를 매개로 상기 이동대와 연결되어 상기 이동대와 동일하게 움직일 수 있다.
또한, 상기 한 쌍의 가압롤러 중 상기 제1가압롤러의 하부측에 배치되는 제2가압롤러는 모터의 구동을 통해 회전되고, 상기 제1가압롤러는 양 단부측이 스프링부재를 통하여 일방향으로 가압되어 상기 제2가압롤러와 밀착된 상태를 유지할 수 있다.
또한, 상기 제1가압롤러의 상승 여부를 검출하기 위한 센서를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 공급부는, 상기 플렉서블 배터리가 놓여지는 안착대; 및 상기 안착대의 일면에 배치되고, 상기 플렉서블 배터리가 이송방향에 대하여 틀어지는 것을 방지할 수 있도록 상기 플렉서블 배터리의 양 측부를 밀착하는 한 쌍의 가이드부재;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 한 쌍의 가이드부재는 적어도 하나가 이동가능하게 구비되어 한 쌍의 가이드부재 간의 이격간격이 조절될 수 있다.
또한, 상기 한 쌍의 가이드부재는 서로 반대방향으로 형성된 제1나사부 및 제2나사부가 형성된 소정의 길이를 갖는 스크류바와 각각 나사결합되고, 상기 스크류바의 회전을 통하여 간격이 좁아지거나 넓어질 수 있다.
또한, 상기 대응패턴은 상기 패턴롤러의 외주면을 따라 산부 및 골부가 교대로 형성되고, 상기 산부 및 골부는 호형단면, 다각단면 및 이들이 상호 조합된 단면 중 어느 하나의 단면을 갖도록 구비될 수 있다.
또한, 상기 대응패턴은 상기 패턴롤러의 폭방향을 따라 소정의 높이로 돌출형성되는 복수 개의 돌기가 패턴롤러의 외주면을 따라 이격배치되어 형성될 수 있다.
또한, 상기 대응패턴은 상기 패턴롤러의 외주면에 전체적으로 형성되거나 부분적으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 패턴롤러의 후방측에는 상기 한 쌍의 패턴롤러를 통해 패턴이 형성된 플렉서블 배터리를 후방으로 이송하기 위한 이송부가 배치될 수 있다.
본 발명에 의하면, 플렉서블 배터리를 한 쌍의 패턴롤러 사이로 통과시켜 간편하게 플렉서블 배터리 측에 원하는 패턴을 형성할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 플렉서블 배터리 패턴 형성장치를 나타낸 개략도,
도 2는 본 발명에 따른 플렉서블 배터리 패턴 형성장치를 나타낸 개략도로서 도 1과 다른 방향에서 바라본 상태를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명에 따른 플렉서블 배터리 패턴 형성장치에서 주요 구성을 나타낸 개략도,
도 4는 본 발명에 따른 플렉서블 배터리 패턴 형성장치에서 주요 구성을 나타낸 개략도로서 도 3과 다른 방향에서 바라본 상태를 나타낸 도면,
도 5는 본 발명에 따른 플렉서블 배터리 패턴 형성장치에 적용되는 모터, 가압롤러, 패턴롤러 및 실린더의 연결관계를 개략적으로 나타낸 도면,
도 6은 본 발명에 따른 플렉서블 배터리 패턴 형성장치에 적용되는 공급부의 세부구성을 나타낸 도면,
도 7은 도 6에서 공급부의 하부구성을 개략적으로 나타낸 도면,
도 8은 본 발명에 따른 플렉서블 배터리 패턴 형성장치에 적용되는 제1패턴롤러와 실린더와의 결합관계를 개략적으로 나타낸 도면,
도 9는 도 8의 분리도,
도 10a 내지 10d는 본 발명에 따른 플렉서블 배터리 패턴 형성장치를 이용하여 플렉서블 배터리에 패턴을 형성하는 과정을 나타낸 순서도, 그리고,
도 11a 및 도 11b는 플렉서블 배터리를 나타낸 예시도로서, 도 11a는 패턴 가공전의 플렉서블 배터리를 나타낸 도면이고, 도 11b는 본 발명에 따른 플렉서블 배터리 패턴 형성장치를 이용하여 패턴이 형성된 상태의 플렉서블 배터리를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다.
본 발명에 따른 플렉서블 배터리 패턴 형성장치(100)는 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 공급부(110) 및 한 쌍의 패턴롤러(120a,120b)를 포함한다.
상기 공급부(110)는 패턴 가공이 수행될 판상의 플렉서블 배터리(10)를 상기 한 쌍의 패턴롤러(120a,120b) 측으로 공급하기 위한 것이다.
이러한 공급부(110)는 상기 판상의 플렉서블 배터리(10)가 놓여지는 안착대(111) 및 상기 안착대(111)에 놓여진 플렉서블 배터리(10)가 정해진 방향으로 이송될 수 있도록 상기 플렉서블 배터리(10)의 양 측단을 지지하는 한 쌍의 가이드부재(112a,112b)를 포함한다(도 6 참조).
즉, 상기 한 쌍의 가이드부재(112a,112b)는 상기 플렉서블 배터리(10)의 폭과 대략 동일한 간격을 갖도록 이격배치됨으로써 상기 플렉서블 배터리(10)의 양 측단을 밀착하여 플렉서블 배터리(10)가 이송방향에 대하여 틀어지지 않고 정해진 이송방향으로 이송될 수 있도록 한다.
이때, 상기 한 쌍의 가이드부재(112a,112b)는 적어도 하나가 이동가능하게 구비되어 서로 이격배치된 한 쌍의 가이드부재(112a,112b) 사이의 간격이 조절됨으로써 패턴 가공이 수행될 플렉서블 배터리(10)의 폭에 맞게 이격거리를 조정할 수도 있다.
일례로, 상기 한 쌍의 가이드부재(112a,112b)는 도 7에 도시된 바와 같이 서로 반대방향으로 형성된 제1나사부(113a) 및 제2나사부(113b)를 갖추고 소정의 길이를 갖는 스크류바(113)와 일측이 각각 나사결합될 수 있다. 이때, 상기 한 쌍의 가이드부재(112a,112b) 중 어느 하나는 상기 제1나사부(113a)와 나사결합되며, 나머지 하나는 상기 제2나사부(113b)와 나사결합된다.
이를 통해, 상기 스크류바(113)를 일방향으로 회전시키게 되면 상기 한 쌍의 가이드부재(112a,112b)는 서로 반대방향으로 형성된 제1나사부(113a) 및 제2나사부(113b)에 의한 나사이동을 통해 이격거리가 좁아지고, 타방향으로 회전시키게 되면 상기 한 쌍의 가이드부재(112a,112b)는 상기 제1나사부(113a) 및 제2나사부(113b)에 의한 나사이동을 통해 이격거리가 넓어짐으로써 가공이 수행될 플렉서블 배터리(10)의 폭에 맞게 이격거리를 조정할 수 있게 된다.
더불어, 한 쌍의 가이드부재(112a,112b)가 상기 스크류바(113)와 각각 나사결합됨으로써 한 쌍의 가이드부재(112a,112b)를 별도로 고정할 필요없이 나사결합에 의해 위치가 고정됨으로써 서로 간의 이격간격이 항상 일정하게 유지될 수 있게 된다.
여기서, 상기 스크류바(113)의 단부측에는 사용자의 조작편의를 위한 레버부(114)가 구비될 수 있다.
이때, 상기 스크류바(113)는 상기 가이드부재(112a,112b)와 함께 안착대(111)의 동일면 상에 배치될 수도 있지만, 상기 안착대(111)의 하부측에 배치될 수 있으며, 상기 가이드부재(112a,112b)의 길이 중간부를 가로지르도록 배치될 수 있다.
이를 위해, 상기 안착대(111)는 후술할 지지프레임(150)의 설치대(152)에 고정되는 고정판(115)과 적어도 하나의 연결바(116)를 매개로 소정의 높이로 이격배치되며, 상기 스크류바(113)는 상기 설치대(152)와 안착대(111) 사이의 공간에 배치될 수 있다.
이와 같은 경우 상기 안착대(111)에는 상기 스크류바(113)와 대응되는 영역에 장공의 절개부(111a)가 관통형성됨으로써 상기 한 쌍의 가이드부재(112a,112b)가 상기 절개부(111a) 내에서 원활하게 이동할 수 있도록 한다.
한편, 상기 안착대(111)의 상부면에는 상기 한 쌍의 가이드부재(112a,112b)의 이동방향과 평행한 방향으로 배치되어 상기 가이드부재(112a,112b)의 이격거리를 확인할 수 있는 눈금부(117)가 구비될 수 있다(도 6 참조). 이러한 눈금부(117)는 별도의 눈금자가 상기 안착대(111)에 부착될 수도 있고 상기 안착대(111)의 일면에 직접 형성될 수도 있다.
이를 통해, 사용자는 상기 눈금부(117)를 통하여 가이드부재(112a,112b) 간의 이격거리를 간편하게 확인함으로써 가공이 필요한 플렉서블 배터리(10)의 폭에 맞도록 가이드부재(112a,112b)의 이격거리를 조정하는 과정에서 현재 이격된 가이드부재(112a,112b)간의 이격거리를 간편하게 확인할 수 있게 된다.
도면과 설명에는 레버부(114)를 통한 스크류바(113)의 회전시 한 쌍의 가이드부재(112a,112b)가 모두 이동되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정하는 것은 아니며 둘 중 어느 하나만 이동가능한 형태로 구현될 수도 있다. 더불어, 스크류바(113)를 통한 나사이동 방식을 예시하였지만 이에 한정하는 것은 아니며 슬라이딩 방식, 삽입방식 등과 같은 공지의 방식을 통하여 서로 간의 간격을 조정할 수 있는 형태라면 모두 적용될 수 있음을 밝혀둔다.
상기 한 쌍의 패턴롤러(120a,120b)는 판상의 플렉서블 배터리(10) 측에 수축 및 이완을 위한 패턴을 형성하기 위한 것이다.
즉, 상기 공급부(110)를 통하여 한 쌍의 패턴롤러(120a,120b) 측으로 이송된 플렉서블 배터리(10)는 상기 한 쌍의 패턴롤러(120a,120b) 사이를 통과하면서 상기 패턴롤러(120a,120b)에 의해 소정의 패턴(12)이 형성된다.
이를 위해, 상기 한 쌍의 패턴롤러(120a,120b)는 상기 설치대(152)에 회전가능하게 고정설치되는 제2패턴롤러(120b)와, 상기 제2패턴롤러(120b)와 맞물리는 제1패턴롤러(120a)를 포함한다. 여기서, 상기 제2패턴롤러(120b)는 모터(160)의 구동을 통해 정,역방향으로 회전되는 구동롤러의 역할을 수행하며, 상기 제1패턴롤러(120a)는 상기 제2패턴롤러(120b)의 구동력에 의해 회전되는 피동롤러의 역할을 수행하며, 상기 모터(160)는 공지의 스텝모터가 사용될 수 있다.
이때, 상기 한 쌍의 패턴롤러(120a,120b)는 외주면에 플렉서블 배터리(10) 측에 수축 및 이완을 위한 패턴(12)을 형성할 수 있도록 상기 패턴(12)과 대응되는 대응패턴이 각각 형성된다.
여기서, 상기 한 쌍의 패턴롤러(120a,120b)를 통해 플렉서블 배터리(10) 측에 형성되는 패턴(12)은 상기 플렉서블 배터리(10)의 밴딩시 휘어지는 부분에서 곡률의 변화에 의해 발생되는 길이변화량을 상쇄하여 줌으로써 기재 자체가 수축되거나 이완되는 것을 방지하거나 최소화하기 위한 것이다.
일례로, 상기 플렉서블 배터리(10)가 연질의 하우징에 내장되어 플렉서블한 형태의 시계줄로 구현되는 경우 사용과정에서 상기 플렉서블 배터리가 하우징과 함께 반복적인 밴딩이 일어나더라도 휘어지는 부분에서 국부적으로 일어날 수 있는 기재 자체의 변형량이 최소화됨으로써 플렉서블 배터리(10)가 밴딩에 의해 국부적으로 파손되거나 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있게 된다.
이와 같은 패턴(12)은 산부 및 골부가 상기 플렉서블 배터리(10)의 폭방향과 평행한 방향으로 형성될 수 있으며, 상기 플렉서블 배터리(10)의 길이방향을 따라 산부 및 골부가 교대로 배치될 수 있다. 더불어, 상기 패턴(12)의 산부 및 골부는 상기 플렉서블 배터리(10)의 폭방향과 평행한 직선에 대하여 평행한 방향으로 형성될 수 있으며, 길이방향을 따라 상기 산부 및 골부가 반복적으로 배치될 수 있다.
이때, 상기 패턴(12)은 플렉서블 배터리(10)의 폭방향과 평행한 방향으로 연속적으로 형성될 수 있고 비연속적으로 형성될 수도 있으며, 상기 플렉서블 배터리(10)의 의 전체 길이에 대하여 형성될 수도 있고 일부 길이에 대하여 부분적으로 형성될 수도 있다.
여기서, 상기 산부 및 골부는 반원을 포함하는 호형단면, 삼각이나 사각을 포함하는 다각단면 및 호형단면과 다각단면이 상호 조합된 다양한 형상의 단면 중 어느 하나의 단면을 갖도록 구비될 수 있으며, 각각의 산부 및 골부는 동일한 피치 및 폭을 갖도록 구비될 수도 있지만 서로 다른 피치 및 폭을 갖도록 구비될 수도 있다.
본 발명에 따른 플렉서블 배터리 패턴 형성장치(100)는 상기 플렉서블 배터리(10) 측에 상술한 패턴(12)을 가공할 수 있도록 상기 한 쌍의 패턴롤러(120a,120b)의 외주면에 상기 패턴(12)과 대응되는 대응패턴이 각각 형성된다.
즉, 상기 대응패턴은 상기 패턴롤러(120a,120b)의 외주면을 따라 산부 및 골부가 교대로 형성될 수 있으며, 상기 패턴롤러(120a,120b)의 외주면에 전체적으로 형성될 수도 있고 부분적으로 형성될 수도 있다.
일례로, 상기 대응패턴은 소정의 피치를 갖추고 상기 패턴롤러(120a,120b)의 폭과 대략 동일한 폭을 갖는 복수 개의 돌기(121a,121b)가 패턴롤러(120a,120b)의 외주면을 따라 배치됨으로써 산부와 골부가 교대로 배치되는 형태로 구현될 수 있다(도 5 참조).
여기서, 서로 이웃하는 복수 개의 돌기(121a,121b)는 동일한 간격을 갖도록 형성될 수도 있고 서로 다른 간격을 갖도록 형성될 수도 있으며, 동일한 간격을 갖는 부분과 서로 다른 간격을 갖는 부분이 조합된 형태로 구비될 수도 있다.
이를 통해, 서로 맞물리는 복수 개의 돌기(121a,121b)가 각각 형성된 한 쌍의 패턴롤러(120a,120b) 사이로 플렉서블 배터리(10)를 통과시키게 되면 상기 플렉서블 배터리(10)는 통과하는 과정에서 상기 돌기(121a,121b)에 의해 가압됨으로써 상술한 수축 및 이완을 위한 패턴(12)이 형성된다.
한편, 상기 한 쌍의 패턴롤러(120a,120b) 중 어느 하나의 패턴롤러(120a,120b)는 다른 하나의 패턴롤러(120a,120b)에 대하여 승하강될 수 있다.
일례로, 상기 설치대(152)의 상부측에는 고정대(122)가 상기 설치대(152)로부터 일정간격 이격배치되고, 상기 고정대(122)의 일면에는 실린더(123)가 고정설치되며, 상기 실린더 로드(123a)의 단부측에는 상기 제1패턴롤러(120a)가 회전가능하게 결합된 이동대(124)가 결합될 수 있다.
이에 따라, 상기 플렉서블 배터리(10) 측에 패턴을 형성하는 경우에만 상기 실린더(123)를 구동시켜 제1패턴롤러(120a)를 제2패턴롤러(120b) 측으로 이동시킴으로써 상기 제1패턴롤러(120a)가 플렉서블 배터리(10)의 상부면과 접촉할 수 있도록 한다. 이를 통해, 상기 제1패턴롤러(120a) 및 제2패턴롤러(120b) 사이를 통과하는 플렉서블 배터리(10)는 상,하부면이 상기 제1패턴롤러(120a) 및 제2패턴롤러(120b)와 각각 접촉함으로써 한 쌍의 패턴롤러(120a,120b)에 형성된 대응패턴을 통해 가압되어 패턴이 형성되게 된다.
더불어, 상기 실린더(123)의 구동을 통하여 제1패턴롤러(120a)를 승하강시킴으로써 상기 플렉서블 배터리(10)의 전체길이 중 일부의 길이에 대해서만 패턴을 형성할 수 있게 된다.
일례로, 상기 제1패턴롤러(120a)를 제2패턴롤러(120b)와 근접한 위치로 하강시켜 플렉서블 배터리(10)에 소정의 패턴을 일부 형성시킨 후 실린더(123)의 구동을 통해 상기 제1패턴롤러(120a)를 상부로 이동하여 플렉서블 배터리(10)와의 접촉상태를 해제함으로써 플렉서블 배터리(10)가 한 쌍의 패턴롤러(120a,120b) 사이를 단순히 통과하도록 한다.
이에 따라, 상기 플렉서블 배터리(10)는 상기 제1패턴롤러(120a)의 승하강을 통해 전체 길이에 대하여 패턴이 형성될 수도 있고 전체길이 중 일부 길이에 대해서만 상기 패턴이 형성될 수 있게 된다.
여기서, 상기 실린더(123)의 구동을 통한 제1패턴롤러(120a)의 승하강은 사용자의 조작버튼(156)을 통한 수동방식으로 이루어질 수도 있고, 별도의 프로그램을 통해 제어되는 제어부(190)를 통해 자동방식으로 이루어질 수도 있다.
이때, 상기 실린더 로드(123a)의 단부에 결합되는 이동대(124)는 상기 실린더 로드(123a)에 나사결합되는 한 쌍의 너트부재(125a,125b)를 통하여 상기 실린더 로드(123a)와의 결합위치가 조정될 수 있다.
즉, 상기 한 쌍의 너트부재(125a,125b) 중 제1너트부재(125a)는 상기 이동대(124)의 일면에 고정결합되는 결합구(126) 측에 수용되어 상기 실린더 로드(123a)에 나사결합되고, 상기 제2너트부재(125b)는 상기 결합구(126)의 외측에 배치되어 상기 실린더 로드(123a)에 나사결합된다(도 8 및 도 9 참조).
이를 통해, 상기 제1너트부재(125a) 및 제2너트부재(125b)의 나사이동을 통해 상기 이동대(124)와 실린더 로드(123a)의 결합위치가 조정됨으로써 상기 실린더(123)의 구동시 왕복 이동하는 실린더 로드(123a)의 이동거리를 조절할 수 있게 된다.
이에 따라, 상기 실린더(123)의 구동을 통한 이동대(124)의 하부측으로의 최대이동거리가 제한됨으로써 제1패턴롤러(120a) 및 제2패턴롤러(120b) 사이의 이격 간격이 미세하게 조절된다.
이를 통해, 상기 플렉서블 배터리(10)의 두께에 맞도록 패턴롤러(120a,120b) 사이의 간격을 미세하게 조절함으로써 상기 플렉서블 배터리(10)가 한 쌍의 패턴롤러(120a,120b) 사이를 원활하게 통과할 수 있도록 함과 더불어, 상기 플렉서블 배터리(10)를 가압하는 가압력을 조절할 수 있음으로써 상기 플렉서블 배터리(10)에 형성되는 패턴(12)의 피치를 조절할 수 있게 된다.
이때, 상기 한 쌍의 너트부재(125a,125b)의 조절을 통한 이동대(124)와 실린더 로드(123a) 간의 결합위치의 변화를 간편하게 확인할 수 있도록 별도의 측정수단(170)이 구비될 수 있다. 이러한 측정수단(170)은 연결바(172)를 매개로 상기 이동대(124)와 연결됨으로써 상기 이동대(124)가 실린더 로드(123a)의 길이방향을 따라 상,하로 이동되는 경우 상기 이동대(124)와 함께 이동될 수 있도록 한다. 이를 통해, 상기 실린더 로드(123a)에 대한 이동대(124)의 위치변화와 동일하게 상기 측정수단(170)이 이동한 후 이동한 거리를 수치로 표시하여 줌으로써 사용자는 상기 측정수단(170)에 나타난 수치를 통해 이동대(124)와 실린더 로드(123a)의 결합위치를 조정할 수 있게 된다.
한편, 본 발명에 따른 플렉서블 배터리 패턴 형성장치(100)는 상기 공급부(110)와 한 쌍의 패턴롤러(120a,120b) 사이에 한 쌍의 가압롤러(130a,130b)가 배치될 수 있다(도 5 참조).
이러한 가압롤러(130a,130b)는 상기 플렉서블 배터리(10)의 상,하부면을 가압하여 상기 플렉서블 배터리(10)의 표면에 대한 평탄화를 진행하고 마찰력에 의해 상기 한 쌍의 패턴롤러(120a,120b) 측으로 공급하는 역할을 수행한다.
이를 위해, 상기 한 쌍의 가압롤러(130a,130b)는 모터(160)의 구동을 통해 회전하는 제2가압롤러(130b)와, 상기 제2가압롤러(130b)의 상부측에 접하도록 배치되는 제1가압롤러(130a)를 포함한다.
여기서, 상기 제2가압롤러(130b)를 구동하기 위한 모터(160)는 상기 제2패턴롤러(120b)를 구동하기 위한 모터(160)와 별도로 구비될 수도 있지만, 하나의 모터(160)를 통해 상기 제2패턴롤러(120b) 및 제2가압롤러(130b)를 동시에 구동할 수도 있다. 일례로, 상기 제2패턴롤러(120b) 및 제2가압롤러(130b)는 벨트(161,162)를 통해 상기 모터(160)의 회전축(160a)과 각각 연결됨으로써 상기 모터(160)의 회전시 상기 벨트(161,162)를 통해 구동력을 동시에 전달받을 수 있다.
이때, 상기 제1가압롤러(130a)는 제2가압롤러(130b)에 대하여 수직한 방향으로 이동가능하게 구비될 수 있으며, 상기 제1가압롤러(130a)의 양 단부측을 일방향으로 가압하는 스프링부재(133)가 구비될 수 있다. 이는, 상기 한 쌍의 가압롤러(130a,130b)가 항상 접촉된 상태를 유지하고, 한 쌍의 가압롤러(130a,130b) 사이를 플렉서블 배터리(10)가 통과하는 경우 상기 플렉서블 배터리(10)의 두께를 수용할 수 있도록 하기 위함이다.
이를 위해, 상기 제2가압롤러(130b)는 상기 설치대(152)에 고정결합되는 연결대(131)에 양 단부측이 회전가능하게 결합되고, 상기 제1가압롤러(130a)는 상기 연결대(131)에 회전이 가능하면서 수직한 방향으로 이동할 수 있도록 배치된다.
구체적으로, 상기 연결대(131)에는 상기 제1가압롤러(130a)의 양 단부측이 삽입되는 장공의 가이드공(132)이 상기 연결대(131)의 높이방향을 따라 형성되고, 상기 가이드공(132)에는 상기 제1가압롤러(130a)의 단부를 하방으로 가압하기 위한 스프링부재(133)가 배치된다.
이에 따라, 상기 스프링부재(133)를 통해 제1가압롤러(130a)의 양단부측이 하방으로 가압됨으로써 상기 제1가압롤러(130a) 및 제2가압롤러(130b)는 항상 접촉된 상태를 유지하게 되며, 상기 한 쌍의 가압롤러(130a,130b) 사이를 플렉서블 배터리(10)가 통과하는 경우 상기 플렉서블 배터리(10)의 두께에 의하여 상기 제1가압롤러(130a)가 상기 플렉서블 배터리(10)의 두께만큼 상승하게 된다.
이때, 상기 연결대(131)의 단부측에는 상기 제1가압롤러(130a)의 상승여부를 감지하기 위한 센서(134)가 구비될 수 있다. 이러한 센서(134)는 상기 제1가압롤러(130a)의 상승여부를 통해 플렉서블 배터리(10)가 한 쌍의 가압롤러(130a,130b) 사이를 통과하는지의 여부를 감지함으로써 상기 실린더(123)의 구동여부를 제어할 수 있게 된다.
즉, 제어부(190)는 상기 제1가압롤러(130a)가 일정높이 상승하게 되면 상기 센서(134)를 통해 상기 제1가압롤러(130a)의 상승여부를 검지하여 상기 한 쌍의 가압롤러(130a,130b) 사이로 플렉서블 배터리(10)가 통과하는 것으로 인식함으로써 상기 실린더(123)를 구동시켜 상기 이동대(124)를 하방으로 이동시킴으로써 상기 제1패턴롤러(120a)를 제2패턴롤러(120b) 측으로 이동시키게 된다. 이에 따라, 상기 가압롤러(130a,130b)를 통과한 플렉서블 배터리(10)가 한 쌍의 패턴롤러(120a,120b) 사이를 통과함으로써 상기 패턴롤러(120a,120b)에 형성된 대응패턴을 통해 가압되어 플렉서블 배터리(10)에 소정의 패턴이 형성되게 된다.
이와 같이 본 발명에 따른 플렉서블 배터리 패턴 형성장치(100)는 상기 플렉서블 배터리(10)가 한 쌍의 가압롤러(130a,130b)를 통과하는 경우에만 상기 실린더(123)에 의해 제1패턴롤러(120a)가 하강하여 한 쌍의 패턴롤러(120a,120b)를 통과하는 플렉서블 배터리(10) 측에 패턴 작업이 이루어지도록 함으로써 불필요한 전력의 낭비를 방지할 수 있게 된다.
한편, 상기 한 쌍의 패턴롤러(120a,120b)의 후방측에는 상기 한 쌍의 패턴롤러(120a,120b) 사이를 통과하면서 소정의 패턴(12)이 형성된 플렉서블 배터리(10)를 수거부(180) 측으로 이송하기 위한 이송부(140)가 배치될 수 있다.
이러한 이송부(140)는 모터(160)의 구동을 통해 회전하는 적어도 한 쌍의 이송롤러(142a,142b)를 포함하고, 순환벨트(144)가 상기 한 쌍의 이송롤러(142a,142b)에 의해 무한궤도로 순환하는 벨트 컨베이어로 구현될 수 있다.
여기서, 상기 이송롤러(142a,142b)를 구동하기 위한 모터(160) 역시 별도의 모터로 구비될 수도 있지만, 하나의 모터(160)를 통해 상기 제2패턴롤러(120b), 제2가압롤러(130b) 및 이송롤러(142a,142b)를 동시에 구동할 수도 있다. 일례로, 상기 제2패턴롤러(120b), 제2가압롤러(130b) 및 이송롤러(142a,142b)는 벨트(161,162,163)를 통해 상기 모터(160)의 회전축(160a)과 각각 연결됨으로써 상기 모터(160)의 회전시 상기 벨트(161,162,163)를 통해 구동력을 동시에 전달받을 수 있게 된다.
그러나, 상기 이송부(140)를 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 한 쌍의 패턴롤러(120a,120b)로부터 배출되는 플렉서블 배터리(10)를 후방으로 이송하는 공지의 다양한 이송방식이 적용될 수 있음을 밝혀둔다.
한편, 본 발명에 따른 플렉서블 배터리 패턴 형성장치(100)는 장치의 이동성을 확보할 수 있도록 적어도 하나의 바퀴(154)를 포함할 수 있다. 즉, 상기 공급부(110) 및 패턴롤러(130a)가 상부면에 배치되는 지지프레임(150)을 포함하고, 상기 지지프레임(150)의 하부측에는 적어도 하나의 바퀴(154)가 구비됨으로써 형성장치의 이동이 필요한 경우 상기 바퀴(154)를 통하여 원하는 장소로 간편하게 이동시킬 수 있게 된다.
여기서, 상기 지지프레임(150)의 상부면은 상술한 설치대(152)이며, 상기 설치대(152)의 일측에는 상기 모터(160)의 정,역회전, 실린더(123)의 구동을 통한 이동대(124)의 상,하 방향으로의 이동 및 모터(160)의 온/오프를 조작하기 위한 복수 개의 버튼(156)이 구비될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 플렉서블 배터리 패턴 형성장치(100)는 상기 센서(134)의 감지를 통해 모터(160) 및 실린더(123)의 구동을 제어하기 위한 별도의 제어부(190)가 구비될 수 있다. 이러한 제어부(190)는 상기 센서(134)를 통해 상기 플렉서블 배터리(10)가 가압롤러(130a,130b) 사이를 통과하는지의 여부를 감지하여 상기 모터(160) 및 실린더(123)의 구동을 제어하여 자동모드의 운전이 가능하도록 한다.
이와 같은 제어부(190)는 사용자의 조작이 가능한 패널부와 현재의 입력상태 및 작업의 상태를 실시간으로 표시하는 디스플레이부가 구비됨으로써 사용자가 현재의 작업상태를 용이하게 확인할 수 있도록 한다.
여기서, 상기 패널부 및 디스플레이부는 각각 별도로 구비될 수도 있지만 터치스크린 방식으로 통합되어 사용자의 입력 및 작업상태의 표시가 동시에 이루어질 수도 있음을 밝혀둔다. 더불어, 상기 제어부(190)는 상기 모터(160)의 구동시간, 회전속도, 실린더 로드의 왕복 이송거리 등을 제어하기 위한 별도의 프로그램이 내장될 수 있다.
삭제
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
삭제
100 : 플렉서블 배터리 패턴 형성장치
110 : 공급부 111 : 안착대
111a : 절개부 112a,112b : 가이드부재
113 : 스크류바 113a : 제1나사부
113b : 제2나사부 114 : 레버부
115 : 고정판 116 : 연결바
117 : 눈금부 120a,120b : 패턴롤러
121a,121b : 돌기 122 : 고정대
123 : 실린더 123a : 실린더 로드
124 : 이동대 125a,125b : 너트부재
126 : 결합구 130a,130b : 가압롤러
131 : 연결대 132 : 가이드공
133 : 스프링부재 134 : 센서
140 : 이송부 142a,142b : 이송롤러
144 : 순환벨트 150 : 지지프레임
152 : 설치대 154 : 바퀴
156 : 버튼 160 : 모터
160a : 회전축 161,162,163 : 벨트
170 : 측정수단 172 : 연결바
180 : 수거부 190 : 제어부

Claims (14)

  1. 소정의 길이를 갖는 플렉서블 배터리에 길이방향을 따라 산부와 골부가 반복적으로 형성되는 패턴을 형성하기 위한 플렉서블 배터리 패턴 형성장치로서,
    상기 플렉서블 배터리를 공급하기 위한 공급부; 및
    모터의 구동을 통해 회전하고, 폭방향을 따라 소정의 높이로 돌출형성되는 복수 개의 돌기가 외주면을 따라 이격되도록 각각 형성되는 한 쌍의 패턴롤러; 및
    상기 플렉서블 배터리의 공급시 상기 플렉서블 배터리의 상부면 및 하부면과 각각 밀착되어 상기 플렉서블 배터리를 상기 한 쌍의 패턴롤러 측으로 이송할 수 있도록 상기 공급부 및 한 쌍의 패턴롤러 사이에 배치되는 한 쌍의 가압롤러;를 포함하고,
    상기 한 쌍의 패턴롤러는, 실린더의 구동을 통해 상,하방향으로 승하강가능하게 구비되는 제1패턴롤러와 상기 제1패턴롤러의 하부측에 배치되는 제2패턴롤러를 포함하며,
    상기 한 쌍의 가압롤러 중 상부측에 배치되는 제1가압롤러는 상기 플렉서블 배터리의 통과시 상기 플렉서블 배터리의 두께에 의해 일정높이 상승되도록 구비되되,
    상기 제1패턴롤러는 상기 플렉서블 배터리의 두께에 의하여 상기 제1가압롤러가 일정높이 상승되는 경우 상기 실린더의 구동을 통해 제2패턴롤러 측으로 하강되는 플렉서블 배터리 패턴 형성장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제1패턴롤러가 회전가능하게 결합되고 상기 실린더의 구동을 통해 왕복이동하는 실린더 로드의 단부측에 결합되는 이동대를 포함하고,
    상기 이동대는 상기 실린더 로드에 나사결합되는 한 쌍의 너트부재를 통하여 상기 실린더 로드와의 결합위치가 조정되는 플렉서블 배터리 패턴 형성장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 가압롤러 중 상기 제1가압롤러의 하부측에 배치되는 제2가압롤러는 모터의 구동을 통해 회전되고,
    상기 제1가압롤러는 양 단부측이 스프링부재를 통하여 일방향으로 가압되어 상기 제2가압롤러와 밀착된 상태를 유지하는 플렉서블 배터리 패턴 형성장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 공급부는
    상기 플렉서블 배터리가 놓여지는 안착대; 및
    상기 안착대의 일면에 배치되고, 상기 플렉서블 배터리가 이송방향에 대하여 틀어지는 것을 방지할 수 있도록 상기 플렉서블 배터리의 양 측부를 밀착하는 한 쌍의 가이드부재;를 포함하는 플렉서블 배터리 패턴 형성장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
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