KR102547620B1 - 전기자동차의 배터리 커버용 절연 플레이트 제조장치 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
전기자동차의 배터리 커버용 절연 플레이트 제조장치가 제공된다. 본 발명의 일 면(aspect)에 따른 전기자동차의 배터리 커버용 절연 플레이트 제조장치는, 본체; 상기 본체의 측면에 배치되며, 시트를 후방으로 이송시키는 제1이송 모듈; 상기 제1이송 모듈의 후방에 배치되며, 상기 시트의 외면을 가열하는 가열 모듈; 상기 가열 모듈의 후방에 배치되며, 상기 시트의 표면을 성형하는 성형 모듈; 및 상기 성형 모듈의 후방에 배치되며, 상기 성형 모듈로부터 성형된 시트를 절단하는 절단 모듈을 포함한다.
Description
본 발명은 전기자동차의 배터리 커버용 절연 플레이트 제조장치 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
전기자동차(Electric vehicle:EV)는 주로 배터리의 전원을 이용하여 AC 또는 DC모터를 구동하여 동력을 얻는 자동차를 말하며, 이러한 전기자동차에 필수불가결한 것이 바로 동력원이 되는 배터리이다.
보통, 전기자동차에 사용되는 배터리는 모듈화되어 있는데, 셀(cell) 케이스 내부에 양극판, 음극판 및 격리판을 설치하고 전해액을 충진한 축전지가 구비된 형태이며, 발전기에 의해 정격용량으로 충전되고 전기소모의 증가에 따라 방전되는 전기화학 작용을 반복한다.
이와 같이, 배터리는 전기자동차에 있어 핵심이 되는 장치이기 때문에 외부 충격으로부터 보호하기 위해 커버로 밀폐되어 수밀성을 갖도록 유지된다.
배터리 커버에는 다수의 홀이 형성될 수 있다. 상기 다수의 홀은 상기 배터리 커버의 내면으로부터 외면을 관통하도록 형성될 수 있다. 상기 홀을 통하여 상기 배터리 내 열이 외부로 방출되는 방열 구조가 구현될 수 있다. 그러나, 외부 영역으로부터 홀을 통하여 이물질이 유입되거나, 축전지의 잔여물이 홀을 통하여 커버의 외부로 배출될 수 있으므로, 배터리 커버에는 절연 플레이트가 배치될 수 있다.
절연 플레이트는 절연 재질로 형성되며, 배터리 커버의 홀에 결합되는 돌기를 포함한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 형상 가공이 용이하고, 일정 텐션 유지에 의해 불량율을 최소화할 수 있으며, 대량 생산에 적합하도록 공정 시간을 단축시킬 수 있는 전기자동차의 배터리 커버용 절연 플레이트 제조장치 및 이의 제조방법을 제공하는 것에 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 면(aspect)에 따른 전기자동차의 배터리 커버용 절연 플레이트 제조장치는, 본체; 상기 본체의 측면에 배치되며, 시트를 후방으로 이송시키는 제1이송 모듈; 상기 제1이송 모듈의 후방에 배치되며, 상기 시트의 외면을 가열하는 가열 모듈; 상기 가열 모듈의 후방에 배치되며, 상기 시트의 표면을 성형하는 성형 모듈; 및 상기 성형 모듈의 후방에 배치되며, 상기 성형 모듈로부터 성형된 시트를 절단하는 절단 모듈을 포함한다.
본 실시예를 통해 시트의 형상 가공이 가열 모듈에 의해 보다 용이하게 이루어질 수 있는 장점이 있다.
또한, 복수의 모듈이 시트의 이송 방향을 따라 배치되어, 절연시트의 제조가 연속적으로 이루어질 수 있는 장점이 있다.
또한, 복수의 이송 모듈 및 롤러 모듈, 정렬 모듈을 통한 시트의 처짐 방지 구조와, 2열씩 돌출부 및 홈을 형성하는 성형 지그 구조에 의해, 절연시트 제조의 불량율을 현저하게 감소시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차의 배터리 커버를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차의 배터리 커버의 일면을 도시한 평면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차의 배터리 커버와 절연 플레이트의 분해 사시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 가공 플레이트의 평면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차의 배터리 커버용 절연 플레이트 제조장치의 일 측면을 도시한 평면도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 제1이송 모듈의 단면도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 성형 모듈의 단면도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 제2이송 모듈과 가공 플레이트의 결합 구조를 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차의 배터리 커버용 절연 플레이트의 제조 방법의 흐름도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차의 배터리 커버의 일면을 도시한 평면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차의 배터리 커버와 절연 플레이트의 분해 사시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 가공 플레이트의 평면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차의 배터리 커버용 절연 플레이트 제조장치의 일 측면을 도시한 평면도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 제1이송 모듈의 단면도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 성형 모듈의 단면도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 제2이송 모듈과 가공 플레이트의 결합 구조를 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차의 배터리 커버용 절연 플레이트의 제조 방법의 흐름도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합 또는 치환하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.
그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 '연결', '결합', 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 '연결', '결합', 또는 '접속'되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합', 또는 '접속'되는 경우도 포함할 수 있다.
또한, 각 구성 요소의 "상(위)" 또는 "하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, "상(위)" 또는 "하(아래)"는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라, 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, "상(위)" 또는 "하(아래)"로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함될 수 있다.
본 발명의 명칭은 '전기자동차의 배터리 커버용 절연 플레이트 제조장치'와 '전기자동차의 배터리 커버용 절연 플레이트 제조방법'으로 이름하였지만, 이하 명세서에서는 설명의 편의를 위해 '절연 플레이트 제조장치'와, '절연 플레이트 제조방법'으로 각각 지칭하여 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차의 배터리 커버를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차의 배터리 커버의 일면을 도시한 평면도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차의 배터리 커버와 절연 플레이트의 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 가공 플레이트의 평면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차의 배터리 커버(10)는, 배터리의 외형을 형성하는 본체(미도시)의 일면 상에 결합되는 것으로, 상기 본체와의 결합에 의해 내부에 하나 이상의 배터리 셀이 수용되는 공간을 형성할 수 있다.
상기 커버(10)는 베이스 플레이트(12)와, 측면 플레이트(14)를 포함할 수 있다. 상기 베이스 플레이트(12)는 플레이트 형상으로 형성되며, 상면 또는 하면이 배터리의 상면 또는 하면을 형성할 수 있다. 상기 베이스 플레이트(12)는 직사각형의 단면 형상을 가질 수 있다. 상기 베이스 플레이트(12)는 제1방향(X, 도 2 참조)으로 길이 방향이 정의되는 제1변과, 상기 제1방향(X)에 수직인 제2방향(Y, 도 2참조)으로 길이 방향이 정의되는 제2변을 포함할 수 있다. 상기 제1변은 상기 제2변 보다 클 수 있다. 상기 제1변은 복수로 구비되어 상호 대향하게 배치되고, 상기 제2변은 상기 복수로 구비되어 상호 대향하게 배치될 수 있다.
상기 측면 플레이트(14)는 상기 베이스 플레이트(12)의 가장자리로부터 상방 또는 하방으로 절곡되어 연장되는 형상을 가질 수 있다. 상기 측면 플레이트(14)는 상기 배터리의 측면을 형성할 수 있다. 상기 측면 플레이트(14)는 복수로 구비되어, 상기 베이스 플레이트(12)를 기준으로 상호 대향하게 배치될 수 있다.
상기 측면 플레이트(14)는 상기 베이스 플레이트(12)의 제1변과 연결될 수 있다. 상기 측면 플레이트(14)의 일단은 상기 베이스 플레이트(12)의 일변을 형성할 수 있다. 상기 측면 플레이트(14)의 타단에는 타 영역보다 외측으로 절곡되어, 상기 본체와의 결합을 위한 결합부가 형성될 수 있다. 상기 결합부는 스크류가 체결되도록 나사홀을 포함할 수 있다. 상기 결합부의 나사홀을 통하여 상기 커버(10)는 상기 본체에 나사 결합될 수 있다.
상기 베이스 플레이트(12)는 다수의 홀(13, 도 3 참조)을 포함할 수 있다. 상기 다수의 홀(13) 각각은 상기 베이스 플레이트(12)의 일면으로부터 타면을 관통하도록 배치될 수 있다. 상기 다수의 홀(13)은 상기 베이스 플레이트(12)에서 복수의 열을 형성하도록 배치될 수 있다. 상기 다수의 홀(13)은 제1열로 배치될 수 있다. 상기 제1열은 상기 복수의 측면 플레이트(14) 중 어느 하나의 측면 플레이트(14)와 인접하게 배치될 수 있다. 상기 제1열에는 상기 다수의 홀(13)이 제2방항(Y)을 따라 상호 이격되게 배치될 수 있다. 상기 제2열은 상기 복수의 측면 플레이트(14) 중 다른 하나의 측면 플레이트(14)와 인접하게 배치될 수 있다. 상기 제2열에는 상기 다수의 홀(13)의 제2방향(Y)을 따라 상호 이격되게 배치될 수 있다. 상기 제1열과 상기 제2열은 평행하게 배치될 수 있다. 상기 제1열에 배치되는 상기 홀(13)의 개수와, 상기 제2열에 배치되는 상기 홀(13)의 개수는 동일할 수 있다.
상기 커버(10)는 금속 재질일 수 있다. 이와 달리, 상기 커버(10)는 절연 재질일 수 있다.
상기 커버(10)에는 절연 플레이트(20)가 결합될 수 있다. 상기 절연 플레이트(20)는 상기 커버(10)의 내면에 결합될 수 있다. 상기 절연 플레이트(20)는 상기 홀(13)을 커버하도록 배치될 수 있다. 상기 절연 플레이트(20)는 상기 제1열에 배치될 수 있다. 상기 절연 플레이트(20)는 상기 제2열에 배치될 수 있다. 즉, 단일의 커버(10)를 기준으로 상기 절연 플레이트(20)는 2개가 결합될 수 있다.
상기 절연 플레이트(20)는 절연 재질로 형성될 수 있다. 상기 절연 플레이트(20)의 재질은 합성 수지 또는 플라스틱을 포함할 수 있다. 상기 절연 플레이트(20)는 열가소성 수지일 수 있다. 일 예로, 상기 절연 플레이트(20)의 재질은 폴리프로필렌(polypropylene)일 수 있다.
상기 절연 플레이트(20)는 플레이트 형상의 몸체와, 상기 몸체의 외면으로부터 타 영역보다 돌출되는 형상의 돌출부를 포함할 수 있다. 상기 몸체는 상기 커버(10)의 내면에 결합될 수 있다. 상기 돌출부는 상기 몸체의 일면으로부터 돌출되는 형상을 가지며, 상기 홀(13)을 커버하도록 배치될 수 있다. 상기 돌출부는 상기 홀(13)의 단면 형상에 대응되게 형성될 수 있다. 상기 몸체의 타면 중 상기 돌출부의 형성 영역과 대응되는 영역에는 타 영역보다 오목한 형상의 홈(24, 도 2 참조)이 형성될 수 있다.
상기 돌출부의 개수는 상기 제1열에 배치되는 홀(13)의 개수 또는, 상기 제2열에 배치되는 홀(13)의 개수에 대응하도록 상기 몸체의 표면 상에 형성될 수 있다.
이하에서는 전기자동차의 배터리 커버용 절연 플레이트 제조장치(100)에 대해 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차의 배터리 커버용 절연 플레이트 제조장치의 일 측면을 도시한 평면도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 제1이송 모듈의 단면도이며, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 성형 모듈의 단면도이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 제2이송 모듈과 가공 플레이트의 결합 구조를 도시한 도면이다.
도 5 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차의 배터리 커버용 절연 플레이트 제조장치(100)는 상기 절연 플레이트(20)를 제조하기 위한 것으로, 본체(110), 제1롤러 모듈(120), 제1이송 모듈(130), 가열 모듈(140), 성형 모듈(150), 정렬 모듈(160), 제2이송 모듈(170), 제2롤러 모듈(180) 및 절단 모듈(190)을 포함할 수 있다. 상기 절연 플레이트(20)의 제조를 위한 시트(50)가 이송되는 방향을 기준으로, 상기 제1롤러 모듈(120), 상기 제1이송 모듈(130), 상기 가열 모듈(140), 상기 성형 모듈(150), 상기 정렬 모듈(160), 상기 제2이송 모듈(170), 상기 제2롤러 모듈(180) 및 상기 절단 모듈(190)은 순차적으로 배치될 수 있다. 상기 제1롤러 모듈(120), 상기 제1이송 모듈(130), 상기 가열 모듈(140), 상기 성형 모듈(150), 상기 정렬 모듈(160), 상기 제2이송 모듈(170), 상기 제2롤러 모듈(180) 및 상기 절단 모듈(190)에 의해, 상기 절연 플레이트 제조장치(100)에는 상기 절연 플레이트(20)의 제조를 위한 경로가 형성될 수 있다. 상기 경로는 제조 경로로 이름할 수 있다.
상기 본체(110)는 상기 절연 플레이트 제조장치(100)의 외형을 형성할 수 있다. 상기 본체(110)는 박스(box) 형상으로 형성될 수 있다. 상기 본체(110)는 육면체일 수 있다. 상기 본체(100)의 일 측면에는 상기 제1롤러 모듈(120), 상기 제1이송 모듈(130), 상기 가열 모듈(140), 상기 성형 모듈(150), 상기 정렬 모듈(160), 상기 제2이송 모듈(170), 상기 제2롤러 모듈(180) 및 상기 절단 모듈(190)이 배치될 수 있다. 상기 제1롤러 모듈(120), 상기 제1이송 모듈(130), 상기 가열 모듈(140), 상기 성형 모듈(150), 상기 정렬 모듈(160), 상기 제2이송 모듈(170), 상기 제2롤러 모듈(180) 및 상기 절단 모듈(190) 중 상기 절단 모듈(190)은, 상기 본체(110)와 수평 방향으로 오버랩되지 않는 영역에 배치될 수 있다. 상기 본체(110)는 다리부(112)를 통하여, 지면에 대해 이격될 수 있다.
상기 본체(110)의 일 측면에는 제어반(101)이 배치될 수 있다. 상기 제어반(101)은 상기 절연 플레이트 제조장치(100)의 제어, 동작과 관련된 정보를 표시하기 위한 디스플레이부(102)와, 상기 절연 플레이트 제조장치(100)의 제어를 위해 사용자에 의해 입력되는 사용자 입력부(104)를 포함할 수 있다. 상기 사용자 입력부(104)는 버튼일 수 있다. 상기 디스플레이부(102)는 설정 시간동안의 절연 플레이트의 생산 수량, 시트의 이송 속도, 상기 가열 모듈(140)과 상기 성형 모듈(150)의 온도 등이 표시될 수 있다.
상기 제1롤러 모듈(120)은 제조 경로의 일단에 배치될 수 있다. 상기 제1롤러 모듈(120)에는 상기 절연 플레이트(20)의 제조를 위한 시트(50)가 말려질 수 있다. 상기 제1롤러 모듈(120)은 상기 시트(50)가 말린 제1롤러(122)와, 상기 제1롤러(122)와 이격되며 상기 시트(50)의 이동과 함께 회전하는 제2롤러(124)와, 상기 제2롤러(124)와 이격되며 상기 시트(50)의 이동과 함께 회전하는 제3롤러(126)와, 상기 제3롤러(126)와 이격되며 상기 시트(50)의 이동과 함께 회전하는 제4롤러(128)를 포함할 수 있다. 상기 제1 내지 제4롤러(122, 124, 126, 128)는 상기 시트(50)의 이동 방향을 따라 순차적으로 배치될 수 있다. 상기 제1 내지 제4롤러(122, 124, 126, 128)는 상하 방향으로 서로 다른 높이를 형성하도록 배치될 수 있다. 상기 제1롤러(122)에는 상기 시트(50)가 두루마리 방식에 의해 감겨있으며, 상기 제1 내지 제4롤러(122, 124, 126, 128)의 회전에 의해 상기 시트(50)는 후방으로 이송될 수 있다.
상기 제1 내지 제4롤러(122, 124, 126, 128)는 회전 중심을 형성하는 회전축과 연결되며, 상기 전기자동차의 배터리 커버용 절연 플레이트 제조장치(100)는 상기 회전축을 동작시키는 액추에이터(미도시)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 제1이송 모듈(130)은 상기 제1롤러 모듈(120)에 후방에 배치될 수 있다. 상기 제1이송 모듈(130)은 상기 제1롤러 모듈(120)로부터 전달된 시트를 상기 가열 모듈(140)로 전달할 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제1이송 모듈(130)은 전, 후 방향으로 왕복 이동하는 제1프레임(131)과, 상기 제1프레임(131) 내 배치되는 제1이동 지그(134)와, 제1고정 지그(136)를 포함할 수 있다. 상기 제1프레임(131)은 내측에 상기 제1이동 지그(134)와 상기 제1고정 지그(136)가 수용되는 공간을 포함할 수 있다. 상기 본체(110)의 측면 중 상기 제1이송 모듈(130)의 배치 영역에는 제1가이드 레일(132)이 형성되며, 상기 제1프레임(131)은 상기 제1가이드 레일(132)에 결합되는 가이드 돌기(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 제1프레임(131)은 상기 가이드 돌기를 통하여 상기 제1가이드 레일(132)을 따라 슬라이드 이동될 수 있으며, 상기 제1프레임(131)의 이동은 전, 후방으로의 왕복 이동일 수 있다.
상기 제1이동 지그(134)와 상기 제1고정 지그(136)는 상기 제1프레임(131) 내 배치되며, 상하 방향으로 배치될 수 있다. 일 예로, 상기 제1이동 지그(134)는 상기 제1고정 지그(136)의 상부에 배치되며, 상기 제1프레임(131) 내에서 상하 방향으로 이동될 수 있다. 상기 제1이동 지그(134)와 상기 제1고정 지그(136) 사이에는 제조 경로를 따라 이동중인 상기 시트(50)의 적어도 일부가 배치되는 제1통로(137)가 형성될 수 있다. 따라서, 상기 제1이동 지그(134)가 하방으로 이동 시, 상기 제1통로(137)는 폐쇄되며, 상기 제1이동 지그(134)의 하면이 상기 시트(50)의 상면에 접촉될 수 있다. 상기 제1이동 지그(134)가 상방으로 이동 시, 상기 제1통로(137)는 개방되며, 상기 제1이동 지그(134)의 하면은 상기 시트(50)의 상면과 이격될 수 있다.
상기 제1이동 지그(134)는 공압 방식의 실린더(135)와 연결되어, 상기 프레임(131) 내에서 상하 방향으로 이동될 수 있다.
상기 제1이송 모듈(130)을 통한 상기 시트(50)의 이송 과정을 설명하면, 상기 제1프레임(131)은 상기 제1가이드 레일(132)의 일단과 상기 제1가이드 레일(132)의 타단 사이에서 전, 후방으로 이동될 수 있다. 상기 제1프레임(131)이 상기 제1가이드 레일(132)의 일단에 배치 시 상기 제1이동 지그(134)는 하방으로 이동하여 상기 시트(50)의 일 영역과 접촉된다. 그리고, 상기 시트(50)가 상기 제1이동 지그(134)의 하면과 상기 제1고정 지그(136)의 상면 사이에 결합된 상태에서, 상기 제1프레임(131)은 상기 제1가이드 레일(132)의 타단을 향하여 이동할 수 있다. 다음으로, 상기 제1가이드 레일(132)의 타단에 상기 프레임(131)의 배치 시, 상기 제1이동 지그(134)는 상기 제1고정 지그(136) 및 상기 시트(50)의 상면과 이격되도록 상방으로 이동할 수 있다. 이에 따라, 상기 시트(50)는 상기 제1프레임(131)의 이동 거리만큼 후방으로 이동될 수 있다. 그리고, 상기 제1프레임(131)은 상기 제1이동 지그(134)와 상기 제1고정 지그(134)로부터 멀어지는 방향인 상방으로 이동된 상태에서 다시 상기 제1가이드 레일(132)의 일단을 향하여 후방으로 이동될 수 있다. 상술한 과정에 의해, 상기 시트(50)는 상기 제조 경로의 후방으로 연속적으로 이동할 수 있다.
상기 가열 모듈(140)은 상기 제1이송 모듈(130)의 후방에 배치될 수 있다. 상기 가열 모듈(140)은 복수의 가열 지그(142, 144)를 포함할 수 있다. 상기 복수의 가열 지그(142, 144)는 상기 시트(50)의 배치 영역을 기준으로 상부에 배치되는 제1가열 지그(142)와, 하부에 배치되는 제2가열 지그(144)를 포함할 수 있다. 상기 제1가열 지그(142)는 공압 방식의 실린더(143)와 연결되어, 상하 방향으로 이동될 수 있다. 상기 제2가열 지그(144) 또한 공압 방식의 실린더(145)와 연결되어, 상하 방향으로 이동될 수 있다.
상기 제1가열 지그(142)와 상기 제2가열 지그(144)는 상기 시트(50)의 상, 하면에 접촉되도록 각각 하방 또는 상방으로 이동되거나, 상기 시트(50)의 상, 하면과 이격되도록 각각 상방 또는 하방으로 이동될 수 있다. 상기 제1가열 지그(142)와 상기 제2가열 지그(144)의 시트(50)와의 접촉은, 상기 제1이송 모듈(130)의 후방 이동에 후행하여 이루어질 수 있다. 즉, 상기 제1프레임(131)이 상기 시트(50)와 함께 상기 제1제1가이드 레일(132)의 타단에 도착 후, 상기 제1가열 지그(142)와 상기 제2가열 지그(144)가 각각 하방 또는 상방으로 이동하여, 상기 시트(50)의 외면에 접촉될 수 있다.
상기 제1가열 지그(142)와 상기 제2가열 지그(144)는 열원에 의해 고온의 온도를 형성할 수 있다. 상기 제1가열 지그(142)의 하면과, 상기 제2가열 지그(144)의 상면은 각각 125℃ 내지 175℃일 수 있다. 이에 따라, 상기 제1가열 지그(142)와 상기 제2가열 지그(144)와의 상, 하면 접촉에 의해, 열가소성 수지인 상기 시트(50)의 성형이 용이해질 수 있다.
상기 성형 모듈(150)은 상기 가열 모듈(140)의 후방에 배치될 수 있다. 상기 성형 모듈(150)과 상기 가열 모듈(140)은 타 구성들 간 거리 보다 상대적으로 가깝게 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 성형 모듈(150)과 상기 가열 모듈(140) 간 거리는, 상기 성형 모듈(150)과 상기 정렬 모듈(160) 간 거리 또는 상기 가열 모듈(140)과 상기 제1이송 모듈(130) 간 거리 보다 짧을 수 있다.
상기 성형 모듈(150)은 상기 가열 모듈(140)을 통해 가열된 시트(50)의 표면에 상기 돌출부와 상기 홈(24)을 형성하기 위한 것으로, 제1성형 지그(152)와, 제2성형 지그(155)를 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 상기 성형 모듈(150)에 의한 상기 돌출부 및 상기 홈(24) 형성은, 상기 가열 모듈(140)에 의한 상기 시트(50)의 가열로 인하여 보다 용이하게 이루어질 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제1성형 지그(152)의 하면에는 타 영역보다 하방으로 돌출되는 형상의 돌출 영역(153)이 형성될 수 있다. 상기 제2성형 지그(155)의 상면에는 타 영역보다 하방으로 오목한 형상의 홈 영역(156)이 형성될 수 있다. 따라서, 상기 제1성형 지그(152)의 하면과 상기 제2성형 지그(155)의 상면에 상기 시트(50)의 접촉 시, 상기 시트(50)의 상면에는 상기 돌출 영역(153)을 통한 상기 홈(24)이 형성되고, 상기 시트(50)의 하면에는 상기 홈 영역(156)을 통한 상기 돌출부가 형성될 수 있다. 상기 돌출 영역(153)의 적어도 일부는 상기 홈 영역(156)에 결합될 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 상기 제1성형 지그(152)의 하면에는 상기 돌출 영역(153)의 2개씩 2열로 배치되는 제1단위 지그가 배치될 수 있다. 상기 제1단위 지그는 복수로 구비되어 상기 제1성형 지그(152)의 하면에 전후방으로 상호 이웃하게 배치될 수 있다. 상기 제2성형 지그(155)의 상면에는 상기 홈 영역(156)이 2개씩 2열로 배치되는 제2단위 지그가 배치될 수 있다. 상기 제2단위 지그는 복수로 구비되어 상기 제2성형 지그(155)의 상면에 전후방으로 상호 이웃하게 배치될 수 있다. 상기 2개의 제1단위 지그와 상기 제2개의 제2단위 지그는 상하 방향으로 마주하게 배치될 수 있다. 따라서, 상기 제1성형 지그(152)의 하면과 상기 제2성형 지그(155)의 상면에 상기 시트(50)가 접촉 시, 상기 시트(50)에는 총 8개의 돌출부와 홈(24)이 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 성형 모듈(150)을 통과한 상기 시트(50)는 도 4에서와 같이 길이 방향으로 배치되는 복수의 돌출부와 홈(24)이 각각 2열씩 배치될 수 있다. 상기 성형 모듈(150)을 통과하여 상기 복수의 돌출부와 상기 복수의 홈(24)이 2열씩 배열된 성형체를 성형 시트(30)로 정의할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 도 4를 기준으로 시트(50)의 이동 방향(X)에 수직인 방향(Y)으로 상기 시트(50)의 표면에 돌출부와 홈(24)을 각각 2개씩 형성하므로, 다수의 돌출부와 홈(24) 형성에 따른 시트의 처짐 발생을 방지할 수 있고, 시트(50)가 상기 제1이송 모듈(130)과 상기 정렬 모듈(160)에 의해 양단이 고정된 상태로 성형되므로, 설정 영역에 보다 정확히 돌출부와 홈(24)이 형성될 수 있는 장점이 있다.
한편, 상기 제1성형 지그(152)와 상기 제2성형 지그(155)는 복수의 지지축(157)을 통해 상호 연결될 수 있으며, 상기 제1성형 지그(152)와 상기 제2성형 지그(155)에는 상기 복수의 지지축(157)이 관통하는 홀이 형성될 수 있다. 상기 제1성형 지그(152)와 상기 제2성형 지그(155)는 상기 지지축(157)을 따라 상하 방향으로 각각 슬라이드 이동될 수 있다.
상기 복수의 지지축(157) 중 상기 제1성형 지그(152)와 상기 제2성형 지그(155)의 사이에 배치되는 영역에는 탄성부(158)가 배치될 수 있다. 상기 탄성부(158)는 스프링일 수 있다. 이에 따라, 상기 제1성형 지그(152)와 상기 제2성형 지그(155)가 서로 가까워진 상태에서는 상기 탄성부(158)의 인장력에 의해 상기 제1성형 지그(152)와 상기 제2성형 지그(155)가 멀어질 수 있다.
상기 제1성형 지그(152)와 상기 제2성형 지그(155) 또한 각각 공압 방식의 실린더와 연결되어, 상하 방향으로 이동될 수 있다.
한편, 상기 성형 모듈(150)도 열원을 포함할 수 있으며, 이에 따라, 상기 시트(50)와 접촉되는 상기 제1성형 지그(152)의 표면과, 상기 제2성형 지그(155)의 표면은 125℃ 내지 175℃일 수 있다.
상기 정렬 모듈(160)은 상기 성형 모듈(150)의 후방에 배치될 수 있다. 상기 정렬 모듈(160)은 상기 제1이송 모듈(130)과 상기 제2이송 모듈(170) 사이에서 상기 시트(50)를 지지할 수 있다. 상기 정렬 모듈(160)은 상기 제조 경로의 대략 중앙에 배치되어, 상기 시트(50)를 지지함으로써, 상기 시트(50)의 처짐을 방지할 수 있다.
상기 정렬 모듈(160)은 가이드 몸체(162)와, 상기 가이드 몸체(162)의 상면으로부터 상방으로 돌출되는 형상의 복수의 가이드부(166)를 포함할 수 있다. 상기 가이드 몸체(162) 상에는 상기 시트(50)의 결합을 위한 홈이 형성될 수 있다. 상기 홈은 타 영역보다 하방으로 오목하게 형성될 수 있다. 상기 가이드부(166)는 2개가 구비되어, 상기 가이드 몸체(162)의 일단과 타단에 각각 배치될 수 있다. 상기 가이드부(166)에는 상기 시트(50)가 관통하는 관통홀이 형성될 수 있다. 따라서, 상기 시트(50)가 상기 정렬 모듈(160)의 통과 시, 상기 복수의 가이드부(166)의 관통홀과, 상기 가이드 몸체(162)의 홈에 의해 지지되므로, 상기 시트(50)의 처짐이 방지될 수 있다.
상기 복수의 가이드부(166)의 관통홀은 상기 시트(50)의 이동 방향을 기준으로 마주하게 배치될 수 있다. 상기 복수의 가이드부(166)의 관통홀은 수평 방향으로 오버랩되게 배치될 수 있다.
상기 제2이송 모듈(170)은 상기 정렬 모듈(160)의 후방에 배치될 수 있다. 상기 제2이송 모듈(170)은 이동 프레임(171), 고정 프레임(176) 및 제2가이드 레일(179)을 포함할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제2가이드 레일(179)은 상기 본체(110)의 측면에 배치될 수 있다. 상기 이동 프레임(171)은 상기 제2가이드 레일(179)을 따라 슬라이드 이동될 수 있다. 상기 이동 프레임(171)의 내측에는 제2이동 지그(172)와, 제2고정 지그(미도시)가 배치될 수 있다. 상기 제2이동 지그(172)는 상하 방향으로 이동되며, 상기 제2고정 지그와 가까워지거나 멀어질 수 있다. 상기 제2이동 지그(172)와 상기 제2고정 지그 사이에는 상기 시트(50)가 통과하는 공간이 형성되며, 상기 공간은 상기 제2이동 지그(172)의 이동에 따라 개폐될 수 있다.
상기 고정 프레임(176)은 상기 이동 프레임(171)의 후방에 배치되며, 상기 제2가이드 레일(179)의 단부 또는 상기 본체(110)의 측면에 고정될 수 있따. 상기 고정 프레임(176)의 내측에는 제3이동 지그(177)와, 제3고정 지그(미도시)가 배치될 수 있다. 상기 제3이동 지그(177)는 상하 방향으로 이동되며, 상기 제3고정 지그와 가까워지거나 멀어질 수 있다. 상기 제3이동 지그(177)와 상기 제3고정 지그 사이에는 상기 시트(50)가 통과하는 공간이 형성되며, 상기 공간은 상기 제3이동 지그(177)의 이동에 따라 개폐될 수 있다.
상기 이동 프레임(171)은 상기 고정 프레임(176)과 상대적으로 멀게 위치하는 제1영역과, 상기 고정 프레임(176)과 상대적으로 가깝게 위치하는 제2영역에 배치될 수 있다. 상기 이동 프레임(171)은 상기 제1영역과 상기 제2영역 사이에서 왕복 이동될 수 있다. 상기 이동 프레임(171)이 제1영역에 배치 시 상기 제2이동 지그(172)는 하방으로 이동하여 상기 시트(50)의 상면을 가압할 수 있다. 이에 따라, 상기 이동 프레임(171)의 이동 시, 상기 시트(50)가 함께 이동할 수 있다. 상기 이동 프레임(171)의 이동 시, 상기 고정 프레임(176) 내 제3이동 지그(177)는 상기 제3고정 지그로부터 이격되는 상부에 위치할 수 있다. 이에 따라, 상기 이동 프레임(171)의 이동과 함께 상기 시트(50)가 상기 고정 프레임(176)의 후방으로 이동할 수 있다.
상기 이동 프레임(171)이 제2영역에 배치 시, 상기 제2이동 지그(172)는 상방으로 이동되며, 상기 제2고정 지그와 멀어질 수 있다. 그리고, 상기 이동 프레임(171)은 상기 제1영역으로 이동될 수 있다. 이 때, 상기 고정 프레임(176) 내 상기 제3이동 지그(177)는 상기 시트(50)의 상면을 가압하도록 하방으로 이동하여 상기 시트(50)의 상면에 접촉된 상태일 수 있다. 즉, 상기 이동 프레임(171)의 제2이동 지그(172)와, 상기 고정 프레임(176)의 제3이동 지그(177)의 상하 방향 위치는 서로 반대될 수 있다.
상기 제2롤러 모듈(180)은 상기 제2이송 모듈(170)의 후방에 배치될 수 있다. 상기 제2롤러 모듈(180)은 다수의 롤러를 포함할 수 있다. 상기 다수의 롤러는 제5롤러(181), 제6롤러(185), 제7롤러(186), 제8롤러(183), 제9롤러(188)를 포함할 수 있다. 상기 제5롤러(181) 내지 제9롤러(188)는 상기 시트(50)의 이동 방향을 따라 순차적으로 배치될 수 있다. 상기 제5롤러(181) 내지 제9롤러(188) 중 일부는 상기 시트(50)의 하면을 지지하도록 배치되고, 다른 일부는 상기 시트(50)의 상면을 지지하도록 배치될 수 있다. 상기 제5롤러(181) 내지 제9롤러(188)는 상기 시트(50)의 이동에 따라 회전축을 중심으로 회전하며, 상기 시트(50)의 이동을 지지할 수 있다. 상기 전기자동차의 배터리 커버용 절연 플레이트 제조장치(100)는 상기 회전축을 동작시키는 액추에이터(미도시)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 절단 모듈(190)은 상기 제2롤러 모듈(180)의 후방에 배치될 수 있다. 상기 절단 모듈(190)은 상기 본체(110)와 수평 방향으로 오버랩되지 않게 배치될 수 있다. 상기 절단 모듈(190)은 상기 성형 모듈(150)을 통해 성형된 성형 시트(30, 도 4참조)를 절단할 수 있다. 상기 절단 모듈(190)은 상하 방향으로 이동되며, 상기 성형 시트(30)의 절단을 위한 블레이드(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 블레이드에 의해 상기 성형 시트(30)는 이송 방향에 수직인 방향으로 절단될 수 있다. 절단에 의해 형성된 상기 절연 시트(20)의 길이는 도 1 내지 도 3에 표시된 절연 시트(20)의 길이일 수 있다.
상기 절단 모듈(190)을 통하여 절단된 절연 시트(20)는 배출 트레이(199)를 통하여 외부로 배출될 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 전술한 바와 같이, 상기 성형 모듈(150)을 통하여 상기 시트(50) 내 2열의 돌출부와 홈(24)이 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 절단 모듈(190)은 상기 성형 시트(30)를 이송 방향에 수직인 방향으로 절단하는 제1블레이드와, 상기 제1블레이드에 의해 절단된 시트를 이송 방향으로 절단하는 제2블레이드를 포함할 수 있다. 상기 제2플레이드를 통하여 상기 2열의 돌출부 형성 영역 사이, 상기 2열의 홈(24) 형성 영역 사이가 절단될 수 있다.
상기 제1블레이드와 상기 제2블레이드는 상기 절단 모듈(190) 내에서 상하 방향 이동을 통하여 상기 성형 시트(30)를 절단할 수 있다. 상기 절단 모듈(190)은 제1절단 모듈과 제2절단 모듈로 구분될 수 있으며, 이 경우, 제1절단 모듈은 제1블레이드를 통하여 성형 시트(30)를 이송 방향에 수직인 방향으로 절단할 수 있고, 제2절단 모듈은 제2블레이드를 통하여 상기 제1절단 모듈로부터 절단된 시트를 이송 방향으로 절단할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차의 배터리 커버용 절연 플레이트의 제조 방법의 흐름도이다.
도 5 및 도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 전기자동차의 배터리 커버용 절연 플레이트의 제조 방법은, 제1이송 모듈(130)에 의해 상기 시트(50)가 이송되는 단계(S10)를 포함할 수 있다. 상기 제1이송 모듈(130)에 의해 상기 제1롤러 모듈(120)에 감긴 시트가 다수의 롤러의 회전과 함께 상기 제1이송 모듈(130)의 후방으로 이송될 수 있다.
다음으로, 상기 제1이송 모듈(130)에 후방에 배치된 상기 가열 모듈(140)이 상기 시트(50)의 표면을 가열하는 단계(S20)를 포함할 수 있다. 상기 제1가열 지그(142)의 하면과 상기 제2가열 지그(144)는 각각 125℃ 내지 175℃의 온도를 가지므로, 열가소성 수지인 상기 시트(50)와의 접촉에 의해 상기 시트(50)의 성형이 용이해질 수 있다.
다음으로, 상기 성형 모듈(150)이 상기 시트(50)의 표면에 돌출부와 홈을 형성하는 단계(S30)를 포함할 수 있다. 본 단계에서는 상기 제1성형 지그(152)와 상기 제2성형 지그(155)의 상하 방향 이동에 따라, 상기 시트(50)의 상면과 하면에 각각 홈(24)과 돌출부가 형성될 수 있다.
다음으로, 상기 성형 모듈(150)로부터 성형된 성형 시트(30)가 상기 정렬 모듈(160), 상기 제2이송 모듈(170) 및 상기 제2롤러 모듈(180)을 통하여 후방으로 이송되는 단계를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 성형 시트(30)는 상기 정렬 모듈(160) 내 복수의 관통홀과, 가이드 몸체(162) 상의 홈에 의해 장치 내에서 중앙 영역이 지지되고, 상기 제2이송 모듈(170) 내 이동 프레임(171)과 고정 프레임(176) 간 동작에 따라 상기 제2롤러 모듈(180)에 의해 이동이 지지된 상태로 후방으로 이송될 수 있다.
다음으로, 상기 제2이송 모듈(170)로부터 이송된 성형 시트(30)가 상기 절단 모듈(190)을 통하여 절단되는 단계(S50, S60)를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 절단하는 단계(S50, S60)에서는 상기 제1블레이드를 포함하는 제1절단모듈을 통하여 성형 시트(30)를 이송 방향에 수직인 방향으로 절단하는 단계(S50)와, 제2블레이드를 포함하는 제2절단모듈을 통하여 제1절단모듈로부터 절단된 시트를 이송 방향으로 절단하는 단계(S60)를 포함할 수 있다.
상기와 같은 구조에 따르면, 시트의 형상 가공이 가열 모듈에 의해 보다 용이하게 이루어질 수 있는 장점이 있다.
또한, 복수의 모듈이 시트의 이송 방향을 따라 배치되어, 절연시트의 제조가 연속적으로 이루어질 수 있는 장점이 있다.
또한, 복수의 이송 모듈 및 롤러 모듈, 정렬 모듈을 통한 시트의 처짐 방지 구조와, 2열씩 돌출부 및 홈을 형성하는 성형 지그 구조에 의해, 절연시트 제조의 불량율을 현저하게 감소시킬 수 있는 장점이 있다.
이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 '포함하다', '구성하다' 또는 '가지다' 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Claims (8)
- 본체;
상기 본체의 측면에 배치되며, 시트를 후방으로 이송시키는 제1이송 모듈;
상기 제1이송 모듈의 후방에 배치되며, 상기 시트의 외면을 가열하는 가열 모듈;
상기 가열 모듈의 후방에 배치되며, 상기 시트의 표면을 성형하는 성형 모듈; 및
상기 성형 모듈의 후방에 배치되며, 상기 성형 모듈로부터 성형된 시트를 절단하는 절단 모듈을 포함하고,
상기 가열 모듈은 상기 시트의 상, 하면에 접촉되는 복수의 가열 지그를 포함하고,
상기 성형 모듈은, 상하 방향으로 이동하는 제1성형 지그와, 상기 제1성형 지그의 하부에 배치되며 상하 방향으로 이동하는 제2성형 지그를 포함하고,
상기 제1성형 지그의 하면에는 타 영역보다 하방으로 돌출되는 형상의 돌출 영역이 형성되고,
상기 제2성형 지그의 상면에는 타 영역보다 하방으로 오목한 형상의 홈 영역이 형성되고,
상기 성형 모듈과 상기 가열 모듈 간 거리는 상기 가열 모듈과 상기 제1이송 모듈 간 거리 보다 짧고,
상기 시트는 열가소성 수지인 전기자동차의 배터리 커버용 절연 플레이트 제조장치.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 제1성형 지그와 상기 제2성형 지그를 관통하도록 배치되는 지지축을 포함하고,
상기 제1성형 지그와 상기 제2성형 지그는 상기 지지축을 따라 상하 방향으로 슬라이드 이동되는 전기자동차의 배터리 커버용 절연 플레이트 제조장치.
- 제3항에 있어서,
상기 제1성형 지그와 상기 제2성형 지그 사이에 배치되는 상기 지지축의 외측에는 탄성부가 배치되는 전기자동차의 배터리 커버용 절연 플레이트 제조장치.
- 제1항에 있어서,
상기 성형 모듈은 상기 제1성형 지그와 상기 제2성형 지그를 가열하는 열원을 포함하는 전기자동차의 배터리 커버용 절연 플레이트 제조장치.
- 제1항에 있어서,
상기 복수의 가열 지그의 온도는 125℃ 내지 175℃인 전기자동차의 배터리 커버용 절연 플레이트 제조장치.
- 제1항에 있어서,
상기 성형 모듈의 후방에 배치되며, 상기 시트의 하면을 지지하는 정렬 모듈; 및
상기 정렬 모듈의 후방에 배치되며, 상기 시트를 후방으로 이송시키는 제2이송 모듈을 포함하고,
상기 정렬 모듈은, 가이드 몸체와, 상기 가이드 몸체의 상면으로부터 상방으로 돌출되는 복수의 가이드부를 포함하고,
상기 복수의 가이드부 각각에는 상기 시트가 관통하는 관통홀이 형성되는 전기자동차의 배터리 커버용 절연 플레이트 제조장치.
- 삭제
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Citations (3)
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| KR101090076B1 (ko) * | 2011-01-21 | 2011-12-07 | 주식회사 아이엠글로벌 | 2차 전지의 전극탭 필름 열융착장치 |
| KR101511534B1 (ko) * | 2013-06-26 | 2015-04-13 | 현대자동차주식회사 | 스틸 인서트용 열경화성 수지 성형물 |
| KR101587554B1 (ko) * | 2015-02-23 | 2016-01-25 | (주)유진테크놀로지 | 이차전지용 파우치 성형장치 및 그 성형방법 |
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2023
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