KR102579189B1 - 이차전지용 파우치 실링부 파이널 자동 두께 측정기 및 파우치 실링부 파이널 자동 두께 측정 방법 - Google Patents

이차전지용 파우치 실링부 파이널 자동 두께 측정기 및 파우치 실링부 파이널 자동 두께 측정 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이차전지용 파우치 실링부 파이널 자동 두께 측정기 및 파우치 실링부 파이널 자동 두께 측정 방법을 제공하는 것을 목적으로 하는 것으로, 본 발명의 이차전지용 파우치 실링부 파이널 자동 두께 측정기의 구성은 메인 프레임(10)에 지지되어 이차전지용 파우치(2)의 실링부(2S) 상면에 접촉되는 상부 프로브(20); 상기 상부 프로브(20)의 아래쪽에 배치되도록 상기 메인 프레임(10)에 지지된 하부 프로브(30); 상기 상부 프로브(20)가 관통하여 지나가도록 상기 메인 프레임(10)에 장착된 상부 스트리퍼(40); 상기 상부 프로브(20)의 아래쪽에 배치되도록 상기 메인 프레임(10)에 장착되며 상기 하부 프로브(30)가 관통하여 지나가는 하부 스트리퍼(50);를 포함하여 구성되며, 상기 상부 스트리퍼(40)와 상기 하부 스트리퍼(50)의 서로 마주하는 면이 측정물인 상기 파우치(2)의 실링부(2S)의 상면과 저면에 접촉되어, 상기 파우치(2)의 상기 실링부(2S)의 수평을 맞추고, 상기 상부 프로브(20)와 상기 하부 프로브(30)에 의해 상기 파우치(2)의 상기 실링부(2S)의 정확한 두께 측정을 하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 효과는 파우치(2)의 실링부(2S)의 정확한 수평이 되어 있는 상태로 되어 오차 발생이 없으므로, 파우치(2)의 실링부(2S)의 두께 측정시 오차가 많이 발생하는 문제를 해결하고, 스트리퍼와 계측기가 개별적인 구동이 가능하여, 스트리핑시 받는 힘이 계측기에 전달되어 지속적인 오차가 발생하는 경우가 없으므로, 파우치(2) 실링부(2S)의 정밀한 측정이 제대로 이루어질 수 있다는 것이다.

Description

이차전지용 파우치 실링부 파이널 자동 두께 측정기 및 파우치 실링부 파이널 자동 두께 측정 방법{Secondary battery pouch sealing part automatic thickness measuring assembly and pouch sealing part automatic thickness measuring method thereby}
본 발명은이차전지용 파우치 실링부 파이널 자동 두께 측정기 및 파우치 실링부 파이널 자동 두께 측정 방법에 관한 것으로,더욱 상세하게는 이차전지 파우치의 실링부가 정확한 수평이 유지된 상태에서 오차 발생이 없도록 두께를 측정할 수 있고, 스트리퍼와 계측기의 개별적인 구동에 의해 스트리핑시 받는 지속적인 오차 발생을 방지할 수 있는 새로운 구성의 이차전지용 파우치 실링부 파이널 자동 두께 측정기 및 파우치 실링부 파이널 자동 두께 측정 방법에 관한것이다.
일반적으로, 파우치형 이차전지는 알루미늄 라미네이트 시트가 접합되어 이루어진 파우치에 전극조립체를 내장한 구조의 전지를 말한다. 파우치형 이차전지는 파우치와 상기 파우치의 전기적 연결을 위해 구비되는 전극탭을 포함한다. 상기 파우치는 개방되어진 상태에서 전해액이 주입되고, 상기 전극탭은 파우치의 외측으로 돌출되도록 파우치 내부의 전극으로부터 연장 형성된 상태에서 파우치가 밀폐되도록 실링되는 실링부가 형성된다.
한편, 이차전지 파우치에서 실링부의 두께 측정이 정확하게 이루어지지 못하면 파우치의 불량 여부 등을 제대로 알아내기가 어려우므로 이차전지 파우치의 실링부에 대한 정밀한 두께 측정이 중요하다. 이차전지 파우치의 실링부 두께는 실링부의 여러 지점에서 측정한다. 적어도 파우치의 실링부의 3~5 군데 위치에서 두께 측정을 한다. 이때, 파우치의 두께 측정이 제대로 되지 않아서 불량 여부 등을 제대로 파악하지 못할 경우 파우치 내부에서 예를 들어 가스가 찾을 때에 이차전지가 터질 수 있는 경우가 생기므로, 이차전치 파우치의 실링부에 대한 정밀한 두께 측정이 매우 중요하다. 이차전지 사용중에 파우치 내부에서 가스가 발생해서 차는 경우는 많지 않지만 파우치의 실링부 두께가 제대로 측정되지 않은 두께 불량 파우치를 사용한다면, 파우치 내부에서 가스가 찰 경우 이차전지가 터지는 것과 같은 문제가 생길 수 있으므로, 이차전지 파우치의 실링부 두께 측정이 매우 중요하다.
이때, 수직으로 구동되는 계측기를 사용하여 파우치 실링부의 두께를 측정하는 시스템에서는 측정물인 파우치의 실링부의 정확한 수평이 되어야 오차 발생이 없으나, 기존에는 이러한 정확한 수평이 유지되지 못하여서 두께 측정시 오차가 많이 발생하는 문제가 있다.
또한, 계측기와 스트리퍼가 일체형인 경우, 스트리핑시 받는 힘이 계측기에 전달되어 지속적인 오차가 발생하므로, 파우치 실링부의 정밀한 측정이 제대로 이루어지지 못하는 경우가 많다.
한국공개특허제10-2012-0126932호(2012년11월21일등록) 한국공개특허제10-2016-0133041호(2016년11월22일등록)
본발명은 전술한 바와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 이차전지 파우치의 실링부 두께를 정밀하게 측정할 수 있는 파우치의 실링부 두께 측정기 및 파우치의 실링부 두께 측정 방법을 제공하고자 하는 것이다. 수직으로 구동되는 계측기를 사용하여 두께를 측정하는 시스템에서는 측정물인 파우치의 실링부가 정확한 수평이 되어야 오차 발생이 없는데, 본 발명은 파우치의 실링부가 정확한 수평이 되어서 오차 발생이 없도록 하는 이차전지용 파우치 실링부 파이널 자동 두께 측정기 및 파우치 실링부 파이널 자동 두께 측정 방법을 제공하고자 한다. 또한, 본 발명은 스트리퍼와 계측기의 개별적인 구동에 의해 스트리핑시 받는 지속적인 오차 발생을 방지할 수 있는 새로운 구성의 이차전지용 파우치 실링부 파이널 자동 두께 측정기 및 파우치 실링부 파이널 자동 두께 측정 방법을 제공하고자 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의하면, 메인 프레임에 지지되어 이차전지용 파우치의 실링부(2S) 상면에 접촉되는 상부 프로브; 상기 상부 프로브의 아래쪽에 배치되도록 상기 메인 프레임에 지지되어 상기 파우치의 실링부의 저면에 접촉되는 하부 프로브; 상기 상부 프로브가 관통하여 지나가도록 상기 메인 프레임에 장착된 상부 스트리퍼; 상기 상부 프로브의 아래쪽에 배치되도록 상기 메인 프레임에 장착되며 상기 하부 프로브가 관통하여 지나가는 하부 스트리퍼;를 포함하여 구성되며, 상기 상부 스트리퍼와 상기 하부 스트리퍼의 서로 마주하는 면이 측정물인 상기 파우치의 실링부의 상면과 저면에 접촉되어, 상기 파우치의 상기 실링부의 수평을 맞추고, 상기 상부 프로브와 상기 하부 프로브에 의해 상기 파우치의 상기 실링부의 정확한 두께 측정을 하도록 구성된 것을 특징으로 하는 이차전지용 파우치 실링부 파이널 자동 두께 측정기가 제공된다.
상기 상부 프로브는 상기 메인 프레임에 장착된 상부 서보모터에 의해 승강 작동되고, 상기 하부 프로브는 하부 서보모터에 의해 승강 작동되도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 상부 프로브는 상부 크랭크캠에 연결되고, 상기 상부 크랭크캠은 상기 상부 서보모터의 모터축에 연결되어, 상기 상부 서보모터의 모터축이 회전함에 따라 상기 상부 크랭크캠에 의해 상기 상부 프로브가 상승 하강되도록 구성되고, 상기 하부 프로브는 하부 크랭크캠에 연결되고, 상기 하부 크랭크캠은 상기 하부 서보모터의 모터축에 연결되어, 상기 하부 서보모터의 모터축이 회전함에 따라 상기 하부 크랭크캠에 의해 상기 하부 프로브가 상승 하강되도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 메인 프레임에는 상부 스트리퍼 구동 판캠(80)이 구비되고, 상기 상부 스트리퍼 구동 판캠(80)에는 상기 상부 스트리퍼가 연결되어, 상기 상부 스트리퍼 구동 판캠(80)의 회동에 의해 상기 상부 스트리퍼가 상승 하강되도록 구성되고, 상기 메인 프레임에는 상기 하부 스트리퍼 구동 판캠(90)과 전후 방향으로 마주하는 위치에 배치되도록 하부 스트리퍼 구동 판캠(90)이 구비되고, 상기 하부 스트리퍼 구동 판캠(90)에는 상기 하부 스트리퍼가 연결되어, 상기 하부 스트리퍼 구동 판캠(90)의 회동에 의해 상기 하부 스트리퍼가 상승 하강되도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 메인 프레임에는 상하로 마주하는 위치에 승강되도록 복수개의 상부 프로브와 복수개의 하부 프로브가 구비되고, 상기 상부 스트리퍼와 상기 하부 스트리퍼의 서로 마주하는 면에는 이차전지용 파우치의 실링부가 배치되어, 상기 상부 스트리퍼와 상기 하부 스트리퍼의 서로 마주하는 면이 상기 파우치의 상기 실링부의 상면과 하면에 각각 접촉되어 상기 파우치의 상기 실링부의 수평을 유지하며, 상기 파우치의 상기 실링부에는 다른 부분보다 상하 두께가 더 두꺼운 단차 두께부가 생기고, 상기 상부 스트리퍼와 상기 하부 스트리퍼의 서로 마주하는 면에는 상기 파우치의 상기 실링부의 상기 단차 두께부만큼 단차홈을 주어서 스트리핑시 상기 파우치의 상기 실링부의 수평이 되도록 하는 것을 특징으로 한다.
상기 메인 프레임에는 상기 상부 프로브의 위쪽에 배치되도록 프로브 깊이 미세 조절 볼트(100)가 구비되어, 상기 상부 프로브의 하강 위치를 상기 프로브 깊이 미세 조절 볼트(100)에 의해 미세 조절하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 메인 프레임(10)에는 상부 프로브 지지 패널(11)이 상승 하강 가능하게 결합되고, 상기 상부 프로브 지지 패널(11)은 상기 메인 프레임(10)에 장착된 상부 서보모터(60)의 작동에 의해 상승 하강되고, 상기 메인 프레임(10)의 직립 프레임판(10EF)에는 상부 스트리퍼 지지 패널(15)이 결합되고, 상기 상부 스트리퍼 지지 패널(15)에 상기 상부 스트리퍼(40)가 장착되고, 상기 메인 프레임(10)에는 상부 프로브 지지 패널(11)의 아래쪽에서 하부 스트리퍼 지지 패널(12)이 상승 하강 가능하게 결합되고, 상기 하부 스트리퍼 지지 패널(12)은 상기 메인 프레임(10)에 장착된 하부 서보모터(70)의 작동에 의해 상승 하강되고, 상기 메인 프레임(10)의 직립 프레임판(10EF)에 구비된 하부 스트리퍼 베이스(12LSB)에 하부 스트리퍼 지지 패널(16)이 결합되고, 상기 하부 스트리퍼 지지 패널(16)에 상기 하부 스트리퍼(50)가 장착되고, 상기 메인 프레임(10)에는 상부 중간 힌지(14UMH)에 의해 상부 링크(14)가 결합되고, 상기 상부 프로브 지지 패널(11)은 상기 메인 프레임(10)의 직립 프레임판(10EF)에 슬라이드 가능하게 결합됨과 동시에 상부 크랭크캠(62)을 매개로 상기 상부 서보모터(60)의 모터축에 연결되고, 상기 상부 링크(14)의 하단부 쪽에는 제1상부 베어링(14FBR)을 매개로 상부 프로브 구동 연결 링크(14PCL)가 결합되고, 상기 메인 프레임(10)에는 상부 서보모터(60)의 아래쪽에 배치되어 하부 중간 힌지(17LMH)에 의해 회동 가능한 하부 링크(17)가 구비되고, 상기 하부 링크(17)의 하단부에는 하부 링크 베어링(17UBR)이 구비되고, 상기 하부 링크 베어링(17UBR)의 외주면은 상기 메인 프레임(10)에 회동 가능하게 결합된 상기 상부 스트리퍼 구동 판캠(80)의 외주면에 접촉되고, 상기 메인 프레임(10)과 상기 하부 링크(17)의 상단부에는 인장 스프링(17SP)이 연결되어, 상기 인장 스프링(17SP)에 의해 상기 하부 링크 베어링(17UBR)의 상기 외주면을 상기 상부 스트리퍼 구동 판캠(80)의 외주면에 밀착시키도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 상부 스트리퍼와 상기 하부 스트리퍼에 연결된 커넥팅 로드(110)를 더 포함하며, 상기 커넥팅 로드(110)의 길이를 조절하여 상기 상부 스트리퍼와 상기 하부 스트리퍼 사이의 밀착 간격을 조절하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 메인 프레임(10)에는 상부 중간 힌지(14UMH)에 의해 상부 링크(14)가 결합되고, 상기 상부 링크(14)의 하단부 쪽에는 제1상부 베어링(14FBR)을 매개로 상부 프로브 구동 연결 링크(14PCL)의 상단부가 연결되고 상기 메인 프레임(10)에는 중간 힌지에 의해 회동 가능한 하부 링크(17)가 구비되고, 상기 하부 링크(17)의 하단부에는 하부 서포트 베어링(12UBR)이 구비되고, 상기 하부 서포트 베어링(12UBR)의 외주면은 메인 프레임(10)에 회동 가능하게 결합된 하부 스트리퍼 구동 판캠(90)의 외주면에 접촉되고, 상기 커넥팅 로드(110)의 상단부는 상기 상부 링크(14)의 상단부에 상단 힌지(14ULH)를 매개로 연결되고, 상기 커넥팅 로드(110)의 하단부는 하단 힌지(14LLH)를 매개로 상기 하부 링크(17)의 상단부에 연결되고, 상기 커넥팅 로드(110)는 길이가 조절될 수 있는 로드로 구성되어, 상기 커넥팅 로드(110)의 길이를 조절하여 상기 상부 스트리퍼(40)와 상기 하부 스트리퍼(50) 사이의 밀착 간격을 조절하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 메인 프레임(10)에는 상부 링크(14)의 아래쪽에 배치되어 하부 중간 힌지(17LMH)에 의해 회동 가능한 하부 링크(17)가 구비되고, 상기 하부 링크(17)의 하단부에는 하부 링크 베어링(17UBR)이 구비되고, 상기 하부 링크 베어링(17UBR)의 외주면은 메인 프레임(10)에 회동 가능하게 결합된 상부 스트리퍼 구동 판캠(80)의 외주면에 접촉되고, 상기 메인 프레임(10)과 상기 하부 링크(17)의 상단부에는 인장 스프링(17SP)이 연결되어, 상기 인장 스프링(17SP)에 의해 하부 링크 베어링(17UBR)의 외주면을 상부 스트리퍼 구동 판캠(80)의 외주면에 밀착시키도록 구성되고, 상기 메인 프레임(10)의 직립 프레임판(10EF)에 슬라이드 가능하게 결합된 하부 스트리퍼 지지 패널(12)과 메인 프레임(10)의 베이스 프레임판(10BF) 사이에 하부 인장 스프링(18LSP)의 상단부와 하단부가 각각 연결되어 하부 스트리퍼 지지 패널(12)의 하부에 구비된 하부 서포트 베어링(12UBR)의 외주면과 하부 스트리퍼 구동 판캠(90)의 외주면을 밀착시키도록 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 메인 프레임에 지지되어 이차전지용 파우치의 실링부(2S) 상면에 접촉되는 상부 프로브와, 상기 상부 프로브의 아래쪽에 배치되도록 상기 메인 프레임에 지지된 하부 프로브와, 상기 상부 프로브가 관통하여 지나가도록 상기 메인 프레임에 장착된 상부 스트리퍼와, 상기 상부 프로브의 아래쪽에 배치되도록 상기 메인 프레임에 장착되며 상기 하부 프로브가 관통하여 지나가는 하부 스트리퍼를 포함하는 이차전지용 파우치 실링부 파이널 자동 두께 측정기를 이용한 파우치 실링부 파이널 자동 두께 측정 방법으로서, 상기 상부 스트리퍼와 상기 하부 스트리퍼의 서로 마주하는 면이 측정물인 상기 파우치의 실링부의 상면과 저면에 접촉되도록 하여 상기 파우치의 상기 실링부의 수평을 맞추는 수평 유지 단계; 상기 상부 프로브와 상기 하부 프로브를 상기 파우치의 상기 실링부의 상면과 저면에 접촉시켜서 상기 파우치의 상기 실링부의 정확한 두께 측정을 하는 두께 측정 단계;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 이차전지용 파우치 실링부 파이널 자동 두께 측정 방법이 제공된다.
상기 메인 프레임에는 상하로 마주하는 위치에 승강되도록 복수개의 상부 프로브와 복수개의 하부 프로브를 구비하고, 상기 상부 스트리퍼와 상기 하부 스트리퍼의 서로 마주하는 면에는 이차전지용 파우치의 실링부가 배치되도록 한 상태에서 상기 상부 스트리퍼와 상기 하부 스트리퍼의 서로 마주하는 면이 상기 파우치의 상기 실링부의 상면과 하면에 각각 접촉되어 상기 파우치의 상기 실링부의 수평을 유지한 다음, 상기 상부 프로브와 상기 하부 프로브를 상기 파우치의 상기 실링부의 상면과 저면에 접촉시켜서 상기 파우치의 상기 실링부의 두께 측정을 하는데, 상기 파우치의 상기 실링부에는 다른 부분보다 상하 두께가 더 두꺼운 단차 두께부가 생기고, 상기 상부 스트리퍼와 상기 하부 스트리퍼의 서로 마주하는 면에는 상기 파우치의 상기 실링부의 상기 단차 두께부만큼 단차홈을 주어서 스트리핑시 상기 파우치의 상기 실링부의 수평이 되도록 하여 상기 파우치의 상기 실링부의 전체면의 두께가 정확하게 측정되도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 이차전지용 파우치 실링부 파이널 자동 두께 측정기 및 파우치 실링부 파이널 자동 두께 측정 방법은 파우치의 실링부의 변형으로 인한 측정 오차가 발생하는 문제를 해결하고, 주요부인 상부 프로브와 하부 프로브의 밀착이 부정확해지는 경우를 방지하므로, 실링부의 두께 측정이 제대로 될 수 있는 효과가 있다. 본 발명은 측정물인 파우치의 실링부의 정확한 수평이 되어 있는 상태로 되어 오차 발생이 없으므로, 파우치의 실링부의 두께 측정시 오차가 많이 발생하는 문제를 해결한 효과가 있고, 스트리퍼와 계측기가 개별적인 구동이 가능하여, 스트리핑시 받는 힘이 계측기에 전달되어 지속적인 오차가 발생하는 경우가 없으므로, 파우치 실링부의 정밀한 측정이 제대로 이루어지는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 이차전지용 파우치 실링부 파이널 자동 두께 측정기의 사시도,
도 2는 본 발명에 의한 이차전지용 파우치 실링부 파이널 자동 두께 측정기의 정면도,
도 3은 본 발명에 의한 이차전지용 파우치 실링부 파이널 자동 두께 측정기의 후면 사시도,
도 4는 본 발명에 의한 이차전지용 파우치 실링부 파이널 자동 두께 측정기의 후면도,
도 5는 본 발명에 의한 이차전지용 파우치 실링부 파이널 자동 두께 측정기의 작동 순서를 보여주는 도면,
도 6은 본 발명의 주요부인 상부 스트리퍼와 하부 스트리퍼 부분을 확대하여 보여주는 도면,
도 7은 본 발명의 주요부인 상부 서보모터와 상부 링크 및 상부 프로브 구동 연결 링크 부분을 확대하여 보여주는 후면 사시도,
도 8은 도 7의 후면도,
도 9는 본 발명의 주요부인 상부 스트리퍼와 하부 스트리퍼와 상부 프로브의 일부 및 하부 프로브의 일부를 보여주는 정면도,
도 10은 본 발명의 주요부인 상부 스트리퍼와 하부 스트리퍼와 상부 프로브의 일부와 하부 프로브의 일부와 상부 프로브 실린더의 일부 및 하부 프로브 실린더의 일부를 보여주는 사시도,
도 11은 본 발명의 주요부인 상부 서보모터와 상부 스트리퍼와 하부 스트리퍼와 상부 프로브와 상부 프로브 실린더와 하부 프로브의 일부를 보여주는 사시도,
도 12는 본 발명의 주요부인 하부 서보모터와 상부 스트리퍼와 하부 스트리퍼와 하부 프로브와 하부 프로브 실린더와 상부 프로브의 일부를 보여주는 사시도,
도 13은 본 발명의 주요부인 하부 서보모터와 하부 링크와 상부 스트리퍼 구동 판캠을 확대하여 보여주는 사시도,
도 14는 본 발명에 의한 이차전지용 파우치 실링부 파이널 자동 두께 측정기에서 상부 스트리퍼와 하부 스트리퍼 부분을 확대하여 보여주는 후면 사시도,
도 15는 본 발명에 의한 이차전지용 파우치 실링부 파이널 자동 두께 측정기에 의한 파우치의 실링부의 두께 측정 방법 및 결과를 보여주는 도표,
도 16은 본 발명에 의한 이차전지용 파우치 실링부 파이널 자동 두께 측정기에 의한 파우치의 실링부의 두께 측정 위치와 찍힘 발생이 없는 상태를 보여주는 사진이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 상기 본 발명의 목적과 특징 및 장점은 첨부도면 및 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 더욱 쉽게 이해될 수 있을 것이다. 도면에서 동일 부분에 대해서는 동일 부호를 사용한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, 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 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 이차전지용 파우치 실링부 파이널 자동 두께 측정기의 사시도, 도 2는 본 발명에 의한 이차전지용 파우치 실링부 파이널 자동 두께 측정기의 정면도, 도 3은 본 발명에 의한 이차전지용 파우치 실링부 파이널 자동 두께 측정기의 후면 사시도, 도 4는 본 발명에 의한 이차전지용 파우치 실링부 파이널 자동 두께 측정기의 후면도, 도 5는 본 발명에 의한 이차전지용 파우치 실링부 파이널 자동 두께 측정기의 작동 순서를 보여주는 도면, 도 6은 본 발명의 주요부인 상부 스트리퍼와 하부 스트리퍼 부분을 확대하여 보여주는 도면, 도 7은 본 발명의 주요부인 상부 서보모터와 상부 링크 및 상부 프로브 구동 연결 링크 부분을 확대하여 보여주는 후면 사시도, 도 8은 도 7의 후면도, 도 9는 본 발명의 주요부인 상부 스트리퍼와 하부 스트리퍼와 상부 프로브의 일부 및 하부 프로브의 일부를 보여주는 정면도, 도 10은 본 발명의 주요부인 상부 스트리퍼와 하부 스트리퍼와 상부 프로브의 일부와 하부 프로브의 일부와 상부 프로브 실린더의 일부 및 하부 프로브 실린더의 일부를 보여주는 사시도, 도 11은 본 발명의 주요부인 상부 서보모터와 상부 스트리퍼와 하부 스트리퍼와 상부 프로브와 상부 프로브 실린더와 하부 프로브의 일부를 보여주는 사시도, 도 12는 본 발명의 주요부인 하부 서보모터와 상부 스트리퍼와 하부 스트리퍼와 하부 프로브와 하부 프로브 실린더와 상부 프로브의 일부를 보여주는 사시도, 도 13은 본 발명의 주요부인 하부 서보모터와 하부 링크와 상부 스트리퍼 구동 판캠을 확대하여 보여주는 사시도, 도 14는 본 발명에 의한 이차전지용 파우치 실링부 파이널 자동 두께 측정기에서 상부 스트리퍼와 하부 스트리퍼 부분을 확대하여 보여주는 후면 사시도, 도 15는 본 발명에 의한 이차전지용 파우치 실링부 파이널 자동 두께 측정기에 의한 파우치의 실링부의 두께 측정 방법 및 결과를 보여주는 도표, 도 16은 본 발명에 의한 이차전지용 파우치 실링부 파이널 자동 두께 측정기에 의한 파우치의 실링부의 두께 측정 위치와 찍힘 발생이 없는 상태를 보여주는 사진이다.
도면을 참조하면, 본발명의 이차전지용 파우치 실링부 파이널 자동 두께 측정기는 이차전지용 파우치(2)의 실링부(2S)의 상면에 접촉되는 상부 프로브(20)와, 상기 상부 프로브(20)의 아래쪽에서 상기 파우치(2)의 실링부(2S)의 하면에 접촉되는 하부 프로브(30)와, 상부 스트리퍼(40) 및 하부 스트리퍼(50)를 주요 구성으로 포함한다. 본 발명에서 메인 프레임(10)에 상부 프로브(20)와 하부 프로브(30)가 상승 하강 가능하게 장착되고, 상부 프로브(20)와 하부 프로브(30)는 수직 방향 동일 선상에 배치되어 상부 프로브(20)의 하단부와 하부 프로브(30)의 상단부가 수직 방향을 따라 서로 마주보는 위치에 배치되며, 파우치(2)의 실링부(2S)의 두께 측정을 할 때에는 복수개의 하부 프로브(30)의 상단부가 파우치(2)의 실링부(2S)의 저면을 아래에서 받쳐주고, 상부 프로브(30)의 상단부가 파우치(2)의 실링부(2S)의 상면에 접촉된 상태에서 파우치(2)의 실링부(2S)의 두께 측정이 이루어진다.
본 발명의 자동 실링두께 측정기 구조를 도 1을 참조하여 개략적으로 설명하면 다음과 같다.
프로브 깊이 미세 조절 볼트(100)는 상부 프로브(20)의 하강 위치를 미세 조절하는 장치로서, 이러한 프로브 깊이 미세 조절 볼트(100)에 의해 상부 프로브(20)의 하강 위치를 미세 조절함으로써, 파우치(2)의 실링부(2S)(도 6 참조)의 두께 측정을 미세하게 정밀 측정할 수 있다.
상부 프로브(20)는 상부 서보모터(60)에 의해 구동되며 상부 크랭크캠(62)에 연결되어 있다.
상부 스트리퍼(40)는 상부 서보모터(60)에 의해 구동되며 상부 스트리퍼 구동 판캠(80)에 의해 작동된다. 상부 스트리퍼 구동 판캠(80)은 상부 스트리퍼(40)를 구동시켜주는 장치이다. 상부 스트리퍼(40)는 하부 스트리퍼(50)와 접촉되어 측정물을 수평으로 맞춰줘 정확한 두께 측정을 하도록 한다. 본 발명에서 기술하는 측정물은 파우치(2)의 실링부(2S)이다.
하부 스트리퍼(50)는 하부 서보모터(70)에 의해 구동되며 하부 스트리퍼 구동 판캠(90)에 의해 작동된다. 하부 스트리퍼 구동 판캠(90)은 하부 스트리퍼(50)를 구동시켜주는 장치이다. 하부 스트리퍼(50)는 상부 스트리퍼(40)와 접촉되어 측정물을 수평으로 맞춰 정확한 두께 측정을 하도록 한다.
하부 크랭크캠(72)은 하부 서보모터(70)에 의해 구동되며 하부 프로브(30)를 구동시킨다.
상부 크랭크캠(62)은 상부 서보모터(60)에 의해 구동되며 상부 프로브(20)를 구동시킨다.
하부 프로브(30)는 하부 서보모터(70)에 의해 구동되며 하부 크랭크캠(72)에 연결되어 있다. 상부 서보모터(60)는 상부 프로브(20)를 구동시키고 하부 서보모터(70)는 하부 프로브(30)를 구동시킨다. 상부 프로브(20)를 구동시킨다는 것은 상부 프로브(20)를 상승 하강시키는 것을 의미하고, 하부 프로브(30)를 구동시킨다는 것은 하부 프로브(30)를 상승 하강시키는 것을 의미한다.
커넥팅 로드(110)는 상부 스트리퍼(40)와 연결되어 있으며, 커넥팅 로드(110)의 길이를 조절하여 상부 스트리퍼(40)와 하부 스트리퍼(50) 사이의 밀착 간격을 조절한다.
하부 서보모터(70)는 하부 프로브(30), 하부 스트리퍼(50), 상부 스트리퍼(40)를 구동시킨다. 즉, 하부 서보모터(70)는 하부 프로브(30)와 하부 스트리퍼(50)르 동시에 상승 하강시키고 상부 스트리퍼(40)와 하부 스트리퍼(50)를 동시에 상승 하강시키는 기능을 한다.
도 3에 도시된 인장 스프링(17SP)은 상부 스트리퍼(40) 부분의 인장 스프링으로서, 상부 스트리퍼 구동 판캠(80)과 하부 링크 베어링(17UBR)을 밀착시킨다.
상기 상부 스트리퍼 구동 판캠(80)은 상부 스트리퍼(40)를 구동시켜주는 장치이다.
본 발명은 상부 스트리퍼(40)와 하부 스트리퍼(50)의 서로 마주하는 면이 측정물인 파우치(2)의 실링부(2S)의 상면과 저면에 접촉되어, 상기 파우치(2)의 실링부(2S)의 수평을 정밀하고 견고하게 맞춘 상태에서 상기 상부 프로브(20)와 하부 프로브(30)에 의해 파우치(2)의 실링부(2S)의 정확한 두께 측정을 하도록 구성된 것에 주요 특징이 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 메인 프레임(10)은 베이스 프레임판(10BF)과 직립 프레임판(10EF)을 구비한다.
상기 베이스 프레임판(10BF)의 저면의 네 코너부에 풋트(10FT)가 구비된다. 베이스 프레임판(10BF)의 저면에 네 개의 풋트(10FT)가 구비된 구조가 된다.
상기 직립 프레임판(10EF)은 직사각판 형상으로 구성된다. 직립 프레임판(10EF)의 하단부가 베이스 프레임판(10BF)의 상면에 지지된다. 직립 프레임판(10EF)은 베이스 프레임판(10BF)에 지지되어 수직 방향으로 세워져 있다. 직립 프레임판(10EF)은 메인 프레임(10)의 정면에서 볼 때에 좌우 폭에 비하여 상하 방향의 길이가 더 큰 직사각판 형상으로 구성된다. 또한, 상기 직립 프레임판(10EF)에는 한쪽 측면에서 다른 쪽 측면 쪽을 향하여 일정 깊이 들어간 오목홈부(10GR)가 구비된다. 오목홈부(10GR)는 메인 프레임(10)의 정면에서 볼 때에 사각홈 형상으로 구성된다.
상기 직립 프레임판(10EF)에는 복수개의 서포트 바아에 의해 지지된 파우치 스탠드(10PST)가 구비된다. 파우치 스탠드(10PST)는 복수개의 서포트 바아에 의해 지지되어 상기 오목홈부(10GR)에 수용된다. 파우치 스탠드(10PST)는 사각판 형상으로 구성된다. 파우치 스탠드(10PST)는 수평 방향으로 배치된다. 파우치 스탠드(10PST)의 일부가 직립 프레임판(10EF)의 오목홈부(10GR) 쪽으로 들어간 상태에서 파우치 스탠드(10PST)가 수평 방향으로 배치된 구조가 된다. 즉, 메인 프레임(10)에 파우치 스탠드(10PST)가 수평 방향으로 배치된 구조가 된다. 수평 방향으로 배치된 파우치 스탠드(10PST) 위에 두께 측정을 위한 파우치(2)가 얹혀진다.
상기 직립 프레임판(10EF)의 상부에는 상부 서보모터(60)를 지지하기 위한 상부 모터 지지판(10UMP)이 구비된다. 상부 모터 지지판(10UMP)은 직립 프레임판(10EF)의 전면에 배치된다. 또한, 상기 상부 모터 지지판(10UMP)에는 상부 프로브 지지 패널(22)이 상승 하강 가능하게 결합되고, 상기 상부 프로브 지지 패널(22)에는 상부 프로브(20)가 장착된다. 또한, 상기 상부 모터 지지판(10UMP)에는 상부 프로브 지지 패널(22)의 아래에서 상부 스트리퍼 지지 패널(15)이 상승 하강 가능하게 결합된다.
상기 직립 프레임판(10EF)의 하부에는 하부 서보모터(70)를 지지하기 위한 하부 모터 지지판(74)이 구비된다. 하부 모터 지지판(74)은 직립 프레임판(10EF)의 전면과 마주하는 전방 하부 모터 지지판(74FP)과 직립 프레임판(10EF)의 배면과 마주하는 후방 하부 모터 지지판(74RP)을 포함하여 구성된다.
상기 상부 프로브(20)는 메인 프레임(10)에 지지된다. 상부 프로브(20)는 이차전지용 파우치(2)의 실링부(2S)(이하에서는 설명의 편의상 파우치(2)의 실링부(2S)라 칭함)의 상면에 접촉된다. 상부 프로브(20)는 메인 프레임(10)의 상하 방향으로 이동(정확하게는 수직 방향으로 이동)하도록 메인 프레임(10)에 지지된다. 상부 프로브(20)는 파우치(2)의 실링부(2S) 상면에 접촉되도록 메인 프레임(10)을 따라 하강하고, 파우치(2)의 실링부(2S)의 두께 측정이 끝나면 메인 프레임(10)을 따라 상승하도록 구성된다. 도 1과 도 2와 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 상부 프로브(20)는 메인 프레임(10)의 좌우 방향을 따라 일정 간격으로 배치된다. 메인 프레임(10)의 좌측단과 우측단 사이에 복수개의 나란한 상부 프로브(20)가 일정 간격으로 배치된다. 메인 프레임(10)의 정면에서 볼 때에 복수개의 나란한 상부 프로브(20)가 메인 프레임(10)의 좌측단과 우측단 사이에 일정 간격으로 배치된다. 본 발명에서는 세 개의 나란한 상부 프로브(20)가 메인 프레임(10)의 좌측단과 우측단 사이에 일정 간격으로 배치된다.
상기 하부 프로브(30)는 메인 프레임(10)에 지지된다. 하부 프로브(30)는 상부 프로브(20)의 아래쪽에 배치된다. 즉, 상기 상부 프로브(20)의 아래쪽에 배치되도록 메인 프레임(10)에 하부 프로브(30)가 지지된다. 하부 프로브(30)는 이차전지용 파우치(2)의 실링부(2S) 하면에 접촉된다. 하부 프로브(30)도 메인 프레임(10)의 상하 방향으로 이동(정확하게는 수직 방향으로 이동)하도록 메인 프레임(10)에 지지된다. 하부 프로브(30)는 파우치(2)의 실링부(2S) 상면에 접촉되도록 상부 프로브(20)의 아래 위치에서 메인 프레임(10)을 따라 상승하고, 파우치(2)의 실링부(2S)의 두께 측정이 끝나면 메인 프레임(10)을 따라 하강하도록 구성된다. 도 2와 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 하부 프로브(30)는 메인 프레임(10)의 좌우 방향을 따라 일정 간격으로 배치된다. 메인 프레임(10)의 좌측단과 우측단 사이에 복수개의 나란한 하부 프로브(30)가 일정 간격으로 배치된다. 메인 프레임(10)의 정면에서 볼 때에 복수개의 나란한 하부 프로브(30)가 메인 프레임(10)의 좌측단과 우측단 사이에 일정 간격으로 배치된다. 본 발명에서는 세 개의 나란한 하부 프로브(30)가 메인 프레임(10)의 좌측단과 우측단 사이에 일정 간격으로 배치된다. 복수개의 상부 프로브(20)와 복수개의 하부 프레임은 메인 프레임(10)에 상승 하강 가능하게 지지됨과 동시에 복수개의 상부 프로브(20)와 하부 프로브(30)는 수직 방향으로 동일 선상에 배치된다. 즉, 복수개의 상부 프로브(20)의 하단부와 복수개의 하부 프로브(30)의 상단부가 수직 방향으로 동일 선상에 배치되어 상하 방향으로 서로 마주하는 위치에 배치된다. 파우치(2)의 실링부(2S) 두께 측정시, 도 5에 도시된 바와 같이, 복수개의 상부 프로브(20)의 하단부는 파우치(2)의 실링부(2S)의 상면에 접촉되고, 복수개의 하부 프로브(30)의 상단부는 복수개의 상부 프로브(20)의 상단부와 상하 방향으로 마주하는 위치에서 파우치(2)의 실링부(2S)의 저면에 접촉되며, 이러한 상태에서 파우치(2)의 실링부(2S)의 두께 측정이 이루어진다. 도 6에서는 하부 프로브(30)의 상부쪽 일부가 도시되어 있고, 상부 스트리퍼(40)와 하부 스트리퍼(50)가 확대되어 도시되어 있다. 상부 스트리퍼(40)의 상면과 하면으로 연통된 상부 프로브홀(40PH)로 상부 프로브(20)가 통과되어 파우치(2)의 실링부(2S)의 상면에 상부 프로브(20)의 하단부가 접촉되고, 하부 프로브(30)의 상단부가 파우치(2)의 실링부(2S)의 하면에 접촉된 상태에서 파우치(2)의 실링부(2S)의 두께 측정 작업이 이루어진다. 하부 스트리퍼(50)의 상면과 하면으로 연통된 하부 프로브홀(50PH)을 통해서 하부 프로브(30)가 하부 스트리퍼(50)의 상면 위로 올라와서 하부 프로브(30)의 상단부가 파우치(2)의 실링부(2S)의 저면에 접촉된 상태에서 두께 측정 작업이 이루어진다.
다시 설명하면, 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 하부 스트리퍼 지지 패널(12)에는 양면으로 연통된 패널 수용홀(12IH)이 구비되고, 상기 패널 수용홀(12IH)에 하부 프로브 지지 패널(12PSP)이 수용되고, 하부 프로브 지지 패널(12PSP)은 메인 프레임(10)의 직립 프레임부(10EF)에 엘엠 가이드를 매개로 승강 가능하게 결합되고 동시에 하부 크랭크캠(72)의 상단부쪽에 힌지로 작용하는 베어링을 매개로 연결된다. 하부 프로브 지지 패널(12PSP)는 하부 스트리퍼 지지 패널(12)의 패널 수용홀에 수용되어 있기 때문에, 하부 스트리퍼 지지 패널(12)이 상승하면 하부 프로브 지지 패널(12PSP)도 같이 상승하도록 구성된다. 하부 프로브 지지 패널(12PSP)에 복수개의 하부 프로브(30)가 결합되어, 하부 프로브 지지 패널(12PSP)이 상승하거나 하강하면, 상기 하부 프로브(30)도 상승하거나 하강하도록 구성된다.
상기 상부 스트리퍼(40)는 메인 프레임(10)에 장착된다. 상기 상부 프로브(20)가 상부 스트리퍼(40)를 관통하여 지나가도록 구성된다. 상부 스트리퍼(40)에는 상면과 하면으로 연통된 상부 프로브홀(40PH)이 구비되고, 상기 상부 프로브(20)가 상부 프로브홀(40PH)에 슬라이드 가능하게 결합되어, 상기 상부 프로브(20)가 상부 스트리퍼(40)를 관통하여 상부 스트리퍼(40)의 하면 아래로 내려오는 구조를 취하게 된다. 도 6 참조.
상기 하부 스트리퍼(50)는 상부 프로브(20)의 아래쪽에 배치되도록 메인 프레임(10)에 장착된다. 상기 하부 프로브(30)가 하부 스트리퍼(50)를 관통하여 지나가도록 구성된다. 하부 스트리퍼(50)에는 상면과 하면으로 연통된 하부 프로브홀(50PH)이 구비되고, 상기 하부 프로브(30)가 하부 프로브홀(50PH)에 슬라이드 가능하게 결합되어, 상기 하부 프로브(30)가 하부 스트리퍼(50)를 관통하여 하부 스트리퍼(50)의 상면 위로 올라오는 구조가 된다. 도 6 참조.
상기 상부 프로브(20)는 상부 크랭크캠(62)에 의해 상승 하강 가능하도록 구성된다. 상기 상부 크랭크캠(62)은 상부 서보모터(60)의 모터축에 연결되어, 상기 상부 서보모터(60)의 모터축이 회전함에 따라 상부 크랭크캠(62)에 의해 상부 프로브(20)가 상승 하강되도록 구성되고, 상기 하부 프로브(30)는 하부 크랭크캠(72)에 의해 상승 하강 가능하도록 구성된다. 상기 하부 크랭크캠(72)은 하부 서보모터(70)의 모터축에 연결되어, 상기 하부 서보모터(70)의 모터축이 회전함에 따라 하부 크랭크캠(72)에 의해 하부 프로브(30)가 상승 하강되도록 구성된다.
본 발명에서는 상부 프로브(20)는 메인 프레임(10)에 장착된 상부 서보모터(60)에 구동적으로 연결되어 상부 서보모터(60)의 작동에 의해 상승 하강되고, 상기 하부 프로브(30)는 하부 서보모터(70)에 구동적으로 연결되어 하부 서보모터(70)의 작동에 의해 상승 하강하도록 구성된다.
상기 메인 프레임(10)에는 상부 프로브 지지 패널(11)이 상승 하강 가능하게 결합되고, 상기 상부 프로브 지지 패널(11)은 상기 메인 프레임(10)에 장착된 상부 서보모터(60)의 작동에 의해 상승 하강되고, 도 1과 도 2 및 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 상부 프로브 지지 패널(11)에는 상부 프로브 실린더(25)가 장착되고, 상기 상부 프로브 실린더(25)의 작동에 의해 상기 상부 프로브(20)가 상기 메인 프레임(10)의 상하 방향을 따라 상승 하강하도록 구성된다.
또한, 상기 메인 프레임(10)에는 하부 스트리퍼 지지 패널(12)이 상승 하강 가능하게 결합되고, 상기 하부 스트리퍼 지지 패널(12)은 상기 상부 프로브 지지 패널(11)의 아래에 배치되고, 상기 하부 스트리퍼 지지 패널(12)은 상기 메인 프레임(10)에 장착된 하부 서보모터(70)의 작동에 의해 상승 하강되고, 도 1과 도 2와 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 하부 스트리퍼 지지 패널(12)에는 하부 프로브 실린더(35)가 장착되고, 상기 하부 프로브 실린더(35)의 작동에 의해 상기 하부 프로브(30)가 상기 상부 프로브(20)의 아래에서 상기 메인 프레임(10)의 상하 방향을 따라 상승 하강하도록 구성된다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에서 상부 크랭크캠(62)은 제1상부 크랭크캠(62FUC)과 제2상부 크랭크캠(62SUC)을 포함하여 구성되고, 하부 크랭크캠(72)은 제1하부 크랭크캠(72FLC)과 제2하부 크랭크캠(72SLC)을 포함하여 구성된다.
상기 상부 서보모터(60)는 메인 프레임(10)에 장착되어 수평 방향으로 배치되고, 상부 서보모터(60)의 수평 방향으로 배치된 모터축에 상부 커넥션 로드가 결합되고, 상기 상부 커넥션 로드에 상기 제1상부 크랭크캠(62FUC)이 연결되고, 상기 제1상부 크랭크캠(62FUC)에 힌지에 의해 제2상부 크랭크캠(62SUC)이 연결된다.
상기 하부 서보모터(70)는 상부 서보모터(60)의 아래쪽에서 메인 프레임(10)에 장착되어 수평 방향으로 배치되고, 하부 서보모터(70)의 수평 방향으로 배치된 모터축에 하부 커넥션 로드(71CB)가 결합되고, 도 12에 도시된 바와 같이, 하부 서보모터(70)의 모터축에 연결된 상기 하부 커넥션 로드(71CB)에는 상기 제1하부 크랭크캠(72FLC)이 연결되고, 상기 제1하부 크랭크캠(72FLC)에 힌지에 의해 제2하부 크랭크캠(72SLC)이 연결된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 상부 서보모터(60)가 메인 프레임(10)에 장착되고, 상부 서보모터(60)의 모터축에는 상부 커넥션 로드(61CB)가 결합되고, 상기 상부 커넥션 로드(61CB)에는 제1상부 크랭크캠(62FUC)이 결합되어 상기 제1상부 크랭크캠(62FUC)이 상부 커넥션 로드(61CB)를 매개로 상부 서보모터(60)의 모터축에 연결되고, 제1상부 크랭크캠(62FUC)에는 힌지를 매개로 제2상부 크랭크캠(62SUC)이 연결되고, 상기 제2상부 크랭크캠(62SUC)은 힌지를 매개로 상부 프로브 지지 패널(11)에 연결되고, 상기 상부 프로브 지지 패널(11)은 메인 프레임(10)에 엘엠 가이드에 의해 수직 방향으로 상승 하강 가능하게 결합(정확하게는, 본 발명에서 상부 프로브 지지 패널(11)이 메인 프레임(10)을 구성하는 직립 프레임판(10EF)의 상부 모터 지지판(64)에 엘엠 가이드를 매개로 수직 방향으로 상승 하강 가능하게 결합된 것이지만, 설명의 편의상 상부 프로브 지지 패널(11)은 메인 프레임(10)에 엘엠 가이드에 의해 수직 방향으로 상승 하강 가능하게 결합된 것으로 기술함)된다.
도 11에 도시된 바와 같이, 상기 상부 프로브 지지 패널(11)에는 상부 프로브 실린더(25)가 장착되고, 상기 상부 프로브 실린더(25)의 실린더 로드에는 상부 프로브(20)가 연결되어, 상기 상부 서보모터(60)의 모터축이 한쪽 방향으로 회전하면, 상기 제1상부 크랭크캠(62FUC)이 하강하는 방향으로 회동하고 동시에 제2상부 크랭크캠(62SUC)이 하강하면서 상부 프로브 지지 패널(11)이 하강하고, 상기 상부 프로브 지지 패널(11)이 하강하면 상기 상부 프로브 실린더(25)와 상부 프로브(20)가 메인 프레임(10)에서 수직 방향으로 하강(정확하게는, 상부 프로브 지지 패널(11)에서 상부 프로브(20)가 수직 방향으로 하강하는 것이지만, 설명의 편의상 메인 프레임(10)에서 상부 프로브(20)가 수직 방향으로 하강하는 것으로 기술함)하게 된다.
한편, 상기 상부 서보모터(60)의 모터축이 다른 쪽 방향으로 회전하면, 상기 제1상부 크랭크캠(62FUC)이 상승하는 방향으로 회동하고 동시에 제2상부 크랭크캠(62SUC)이 상승하면서 상부 프로브 지지 패널(11)이 상승하고, 상기 상부 프로브 지지 패널(11)이 상승하면 상기 상부 프로브 실린더(25)와 상부 프로브(20)가 메인 프레임(10)에서 수직 방향으로 상승(정확하게는, 본 발명에서는 상부 프로브 지지 패널(11)에서 상부 프로브(20)가 수직 방향으로 상승하는 것이지만, 편의상 메인 프레임(10)에서 상부 프로브(20)가 수직 방향으로 상승하는 것으로 기술함)한다.
또한, 도 1과 도 3에 도시된 바와 같이, 하부 서보모터(70)가 메인 프레임(10)에 장착되어 상부 서보모터(60)의 아래쪽에 배치되고, 상기 하부 서보모터(70)의 모터축에는 하부 커넥팅 로드(110)가 결합되고, 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 하부 커넥팅 로드(110)에는 제1하부 크랭크캠(72FLC)이 결합되어 상기 제1하부 크랭크캠(72FLC)이 하부 커넥팅 로드(110)를 매개로 하부 서보모터(70)의 모터축에 연결되고, 제1하부 크랭크캠(72FLC)에는 힌지를 매개로 제2하부 크랭크캠(72SLC)이 연결되고, 상기 제2하부 크랭크캠(72SLC)은 힌지를 매개로 하부 스트리퍼 지지 패널(12)에 연결되고, 상기 하부 스트리퍼 지지 패널(12)은 메인 프레임(10)에 엘엠 가이드에 의해 수직 방향으로 상승 하강 가능하게 결합(정확하게는, 본 발명에서는 하부 스트리퍼 지지 패널(12)이 메인 프레임(10)을 구성하는 직립 프레임판(10EF)에 엘엠 가이드를 매개로 수직 방향으로 상승 하강 가능하게 결합된 것이지만, 설명의 편의상 하부 스트리퍼 지지 패널(12)이 메인 프레임(10)에 엘엠 가이드에 의해 수직 방향으로 상승 하강 가능하게 결합된 것으로 기술함)되고, 상기 하부 스트리퍼 지지 패널(12)에는 하부 프로브 실린더(35)가 장착되고, 상기 하부 프로브 실린더(35)의 실린더 로드에는 하부 프로브(30)가 연결된다.
도 12를 참조하면, 상기 하부 서보모터(70)의 모터축이 한쪽 방향으로 회전하면, 상기 제1하부 크랭크캠(72FLC)이 하강하는 방향으로 회동하고 제2하부 크랭크캠(72SLC)이 하강하면서 하부 스트리퍼 지지 패널(12)이 하강하고, 상기 하부 스트리퍼 지지 패널(12)이 하강하면 상기 하부 프로브 실린더(35)와 하부 프로브(30)가 메인 프레임(10)에서 수직 방향으로 하강(정확하게는, 본 발명에서는 하부 스트리퍼 지지 패널(12)에서 하부 프로브(30)가 수직 방향으로 하강하는 것이지만, 편의상 하부 프로브(30)가 메인 프레임(10)에서 수직 방향으로 하강하는 것으로 기술함)하고, 상기 하부 서보모터(70)의 모터축이 다른 쪽 방향으로 회전하면, 상기 제1하부 크랭크캠(72FLC)이 상승하는 방향으로 회동하고 제2하부 크랭크캠(72SLC)이 상승하면서 하부 스트리퍼 지지 패널(12)이 상승하고, 상기 하부 스트리퍼 지지 패널(12)이 상승하면 상기 하부 프로브 실린더(35)와 하부 프로브(30)가 메인 프레임(10)에서 수직 방향으로 상승(정확하게는, 하부 스트리퍼 지지 패널(12)에서 하부 프로브(30)가 수직 방향으로 상승하는 것이지만, 설명의 편의상 하부 프로브(30)가 메인 프레임(10)에서 수직 방향으로 상승하강하는 것으로 기술함)한다.
상기 메인 프레임(10)에는 상하로 마주하는 위치에 승강되도록 복수개의 상부 프로브(20)와 복수개의 하부 프로브(30)가 구비된다. 메인 프레임(10)의 좌측단과 우측단 사이에 복수개의 상부 프로브(20)가 나란하게 배치되고, 복수개의 상부 프로브(20)와 수직 방향으로 동일 선상에 배치된 복수개의 하부 프로브(30)가 나란하게 배치된다. 본 발명에서는 메인 프레임(10)의 좌측단과 우측단 사이에 세 개의 상부 프로브(20)가 나란하게 배치되고, 세 개의 상부 프로브(20)와 수직 방향으로 동일 선상에 배치된 세 개의 하부 프로브(30)가 나란하게 배치된다. 도 9 참조.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 메인 프레임(10)에는 상부 스트리퍼 구동 판캠(80)이 구비된다. 상기 상부 스트리퍼 구동 판캠(80)에는 상부 스트리퍼(40)가 연결되어, 상기 상부 스트리퍼 구동 판캠(80)의 회동에 의해 상부 스트리퍼(40)가 상승 하강되도록 구성되고, 상기 메인 프레임(10)에는 상부 스트리퍼 구동 판캠(80)과 전후 방향으로 마주하는 위치에 배치되도록 상부 스트리퍼 구동 판캠(80)이 구비되고, 상기 상부 스트리퍼 구동 판캠(80)에는 하부 스트리퍼(50)가 연결되어, 상기 상부 스트리퍼 구동 판캠(80)의 회동에 의해 하부 스트리퍼(50)가 상승 하강되도록 구성된다.
상기 하부 서보모터(70)는 상부 서보모터(60)의 아래쪽에서 메인 프레임(10)에 장착되어 수평 방향으로 배치되고, 하부 서보모터(70)의 수평 방향으로 배치된 모터축에 하부 커넥션 로드(71CB)가 결합되어 있는데, 상기 상부 스트리퍼 구동 판캠(80)은 상기 하부 커넥팅 로드(110)의 외주면에 결합되어 있어서, 상기 메인 프레임(10)에 상부 스트리퍼 구동 판캠(80)이 구비된 구조가 된다. 상기 상부 스트리퍼 구동 판캠(80)의 중심부가 상기 하부 서보모터(70)의 모터축에 결합된 하부 커넥션 로드(71CB) 외주면에 결합된다. 상기 상부 스트리퍼 구동 판캠(80)은 중심부를 기준으로 상단 외주면과 하단 외주면 사이의 거리인 상하 방향 거리에 비하여 좌측단 외주면과 우측단 외주면 사이의 거리인 폭 방향 거리가 더 큰 판형상 캠이다. 이때, 상기 하부 서보모터(70)의 모터축의 외주면에 상부 스트리퍼 구동 판캠(80)의 중심부가 결합되도록 구성될 수도 있다. 하부 서보모터(70)의 모터축의 길이가 충분히 길 경우(메인 프레임(10)의 직립 프레임판(10EF)의 배면에서 정면 앞으로 나올 정도의 길이)가 되면, 상기 하부 서보모터(70)의 모터축의 외주면에 상부 스트리퍼 구동 판캠(80)의 중심부가 결합되도록 구성될 수 있다. 상기 상부 스트리퍼 구동 판캠(80)은 메인 프레임(10)을 구성하는 직립 프레임판(10EF)의 배면과 마주하는 위치에 배치된다.
또한, 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 하부 스트리퍼 구동 판캠(90)은 하부 서보모터(70)의 모터축에 결합되어 있는 하부 커넥팅 로드(110)의 외주면에 결합되어 있어서, 상기 메인 프레임(10)에 하부 프로브 구동 판캠(90)이 구비된 구조가 된다. 상기 하부 스트리퍼 구동 판캠(90)의 중심부가 하부 서보모터(70)의 모터축에 결합된 하부 커넥션 로드(71CB) 외주면에 결합된다. 상기 하부 스트리퍼 구동 판캠(90)은 중심부를 기준으로 상단 외주면과 하단 외주면 사이의 거리인 상하 방향 거리에 비하여 좌측단 외주면과 우측단 외주면 사이의 거리인 폭 방향 거리가 더 큰 판형상 캠이다. 이때, 상기 하부 서보모터(70)의 모터축의 외주면에 하부 스트리퍼 구동 판캠(90)의 중심부가 결합되도록 구성될 수도 있다. 하부 서보모터(70)의 모터축의 길이가 충분히 길 경우(메인 프레임(10)의 직립 프레임판(10EF)의 배면에서 정면 앞으로 나올 정도의 길이)가 되면, 상기 하부 서보모터(70)의 모터축의 외주면에 하부 스트리퍼 구동 판캠(90)의 중심부가 결합되도록 구성될 수 있다. 상기 하부 스트리퍼 구동 판캠(90)은 메인 프레임(10)을 구성하는 직립 프레임판(10EF)의 정면과 마주하는 위치에 배치된다. 상기 하부 서보모터(70)의 모터축에 결합된 상기 하부 커넥션 로드(71CB)는 메인 프레임(10)의 직립 프레임판(10EF)을 관통하여 결합됨과 동시에 직립 프레임판(10EF)에서 회전될 수 있도록 구성되는데, 상기 하부 커넥션 로드(71CB)의 외주면 중에서 상기 직립 프레임판(10EF)의 전면으로 돌출되어 있는 외주면에 상기 하부 프로브 구동 판캠(90)의 중심부가 결합된다. 즉, 상기 하부 스트리퍼 구동 판캠(90)은 메인 프레임(10)의 직립 프레임판(10EF)의 정면에서 일정 거리 이격된 위치에 배치되고, 상기 상부 스트리퍼 구동 판캠(80)은 메인 프레임(10)의 직립 프레임판(10EF)의 배면에서 일정 거리 이격된 위치에 배치된다.
상기 상부 크랭크캠(62)과 하부 크랭크캠(72)은 메인 프레임(10)의 직립 프레임판(10EF)의 정면 앞쪽에 배치된다. 제1상부 크랭크캠(62FUC)과 제2상부 크랭크캠(62SUC)과 제1하부 크랭크캠(72FLC) 및 제2하부 크랭크캠(72SLC)이 메인 프레임(10)의 정면 앞쪽에 배치된 구조가 된다.
상기 메인 프레임(10)에는 상하로 마주하는 위치에 승강되도록 복수개의 상부 프로브(20)와 복수개의 하부 프로브(30)가 구비되고, 상기 상부 스트리퍼(40)와 하부 스트리퍼(50)의 서로 마주하는 면에는 이차전지용 파우치(2)의 실링부(2S)가 배치되어, 상기 상부 스트리퍼(40)와 하부 스트리퍼(50)의 서로 마주하는 면이 파우치(2)의 실링부(2S)의 상면과 하면에 각각 접촉되어 파우치(2)의 실링부(2S)의 수평을 유지한다.
이때, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 파우치(2)의 실링부(2S)에는 다른 부분보다 상하 두께가 더 두꺼운 단차 두께부(ST)가 생긴다. 파우치(2)에는 탭이 있는 극판 조립체가 투입되고, 극판 조립체의 옆으로 돌출되어 나온 극판의 탭이 파우치(2)의 실링부(2S)를 지나서 파우치(2)의 외부로 나오는데, 상기 파우치(2)의 실링부(2S)의 단차 두께부(ST)는 극판 조립체의 탭이 양면과 실링부(2S)가 결합된 두께 부분을 말한다.
상기 파우치(2)의 실링부(2S)에 상기 단차 두께부(ST)가 생기는데, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 상부 스트리퍼(40)와 하부 스트리퍼(50)의 서로 마주하는 면에는 파우치(2)의 실링부(2S)의 단차 두께부(ST)만큼 단차홈(STG)을 주어서 스트리핑시 상기 파우치(2)의 실링부(2S)의 수평이 되도록 한다. 상기 단차홈(STG)은 하부 스트리퍼(50)의 상면에 형성되어, 상기 단차홈(STG)에 파우치(2)의 실링부(2S)에 생긴 단차 두께부(ST)가 수용되도록 들어감으로써 스트리핑시 파우치(2)의 실링부(2S)의 수평이 유지되도록 한다.
본 발명에서 메인 프레임(10)에는 상부 프로브(20)의 위쪽에 배치되도록 프로브 깊이 미세 조절 볼트(100)가 구비된다. 상기 상부 프로브(20)의 하강 위치를 프로브 깊이 미세 조절 볼트(100)에 의해 미세 조절하도록 구성된다. 상기 메인 프레임(10)을 구성하는 상부 모터 지지판(10UMP)의 상단부에 프로브 깊이 미세 조절 볼트(100)가 회전 가능하게 결합되어, 상기 메인 프레임(10)에 프로브 깊이 미세 조절 볼트(100)가 구비된 구조를 취하게 된다.
구체적으로, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 메인 프레임(10)의 직립 프레임판(10EF)에 모터 고정 패널(102)이 상승 하강 가능하게 결합되고, 상기 모터 고정 패널(102)의 상단부에는 하단부 쪽으로 일정 깊이 들어간 볼트 결합홀이 구비되어, 상기 프로브 깊이 미세 조절 볼트(100)가 상기 모터 고정 패널(102)의 상기 볼트 결합홀에 결합되고, 상기 모터 고정 패널(102)에는 상부 서보모터(60)가 브라켓과 같은 연결 고정부재에 의해 결합되어 상부 서보모터(60)와 모터축이 수평 방향으로 배치되고, 상기 상부 서보모터(60)의 모터축에 연결된 상부 커넥션 로드(61CB)는 상기 모터 고정 패널(102)을 관통함과 동시에 상기 모터 고정 패널(102)에 상대 회전 가능하게 결합되고, 상기 상부 서보모터(60)의 모터축에는 제1상부 크랭크캠(62FUC)이 결합되고, 상기 제1상부 크랭크캠(62FUC)은 힌지에 모터 고정 패널(102)에 결합되고, 상기 제1상브 크랭크캠(62FUC)에는 힌지에 의해 제2상부 크랭크캠(62SUC)이 결합되고, 상기 제2상부 크랭크캠(62SUC)에는 힌지에 의해 상부 프로브 지지 패널(11)이 결합되고, 상기 상부 프로브 지지 패널(11)은 엘엠가이드를 매개로 상기 메인 프레임(10)의 상기 직립 프레임판(10EF)의 전면에 결합되고, 상기 상부 프로브 지지 패널(22)에는 상부 프로브 지지 브라켓(22SPB)이 결합되고, 상기 상부 프로브 지지 브라켓(22SPB)에는 상부 프로브 실린더(25)가 장착되고, 상기 상부 프로브 실린더(25)의 실린더 로드에 상부 프로브(20)가 결합된다.
따라서, 상기 상부 모터 지지판(10UMP)을 기준으로 프로브 깊이 미세 조절 볼트(100)를 한쪽 방향으로 회전시키면, 상기 모터 고정 패널(102)과 상부 서보모터(60)가 메인 프레임(10)에 결합되어 있는 상기 직립 프레임판(10EF)의 상부 모터 지지판(10UMP)에서 상승하고, 상기 상부 서보모터(60)의 모터축에 상부 커넥션 로드(61CB)를 매개로 연결된 제1상부 크랭크캠(62FUC)과 제2상부 크랭크캠(62SUC)이 상승하고, 상기 상부 모터 지지판(10UMP)에서 모터 고정 패널(102)과 상부 프로브 지지 패널(11)과 상부 프로브 지지 브라켓(22SPB)과 상부 프로브(20)가 상승하고, 상기 상부 모터 지지판(10UMP)을 기준으로 프로브 깊이 미세 조절 볼트(100)를 다른 쪽 방향으로 회전시키면, 상기 모터 고정 패널(102)과 상부 서보모터(60)가 메인 프레임(10)에 결합되어 있는 상기 직립 프레임판(10EF)의 상부 모터 지지판(10UMP)에서 하강하고, 상기 상부 서보모터(60)의 모터축에 상부 커넥션 로드(61CB)를 매개로 연결된 제1상부 크랭크캠(62FUC)과 제2상부 크랭크캠(62SUC)이 하강하고, 상기 상부 모터 지지판(10UMP)에서 모터 고정 패널(102)과 상부 프로브 지지 패널(11)과 상부 프로브 지지 브라켓(22SPB)과 상부 프로브(20)가 하강하게 되므로, 상기 프로브 미세 조절 볼트(100)의 조작에 의해 상부 프로브(20)의 하강 위치를 미세조절할 수 있게 된다.
한편, 도 10 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 상부 프로브 지지 패널(11)에 결합된 상부 프로브 지지 브라켓(22SPB)에 상부 프로브 실린더(25)가 결합되어 수직 방향으로 세워져 있고, 상부 프로브 실린더(25)의 실린더 로드에 상부 프로브(20)가 결합되어, 상기 상부 프로브 실린더(25)의 실린더 로드가 신축됨에 따라 상부 프로브(20)가 하강하거나 상승하게 된다. 복수개의 나란한 상부 프로브 실린더(25)의 실린더 로드가 신축함에 따라 복수개의 나란한 상부 프로브(20)가 하강하거나 상승하게 된다. 또한, 상기 하부 스트리퍼 지지 패널(12)에 결합된 하부 프로브 지지 브라켓(32SPB)에 하부 프로브 실린더(35)가 결합되어 수직 방향으로 세워져 있고, 하부 프로브 실린더(35)의 실린더 로드에 하부 프로브(30)가 결합되어, 상기 하부 프로브 실린더(35)의 실린더 로드가 신축됨에 따라 하부 프로브(30)가 하강하거나 상승하게 된다. 복수개의 나란한 하부 프로브 실린더(35)의 실린더 로드가 신축함에 따라 복수개의 나란한 하부 프로브(30)가 복수개의 상부 프로브(20)와 수직 방향에서 마주한 위치에서 하강하거나 상승하게 된다.
도 11에 도시된 바와 같이, 상기 메인 프레임(10)에는 상부 프로브 지지 패널(11)이 상승 하강 가능하게 결합되고, 상기 상부 프로브 지지 패널(11)은 메인 프레임(10)에 장착된 상부 서보모터(60)의 작동에 의해 상승 하강되고, 상기 메인 프레임(10)의 직립 프레임판(10EF)에는 상부 스트리퍼 지지 패널(15)이 결합되고, 상기 상부 스트리퍼 지지 패널(15)에 상부 스트리퍼(40)가 장착되고, 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 메인 프레임(10)에는 상부 프로브 지지 패널(11)의 아래쪽에서 하부 스트리퍼 지지 패널(12)이 상승 하강 가능하게 결합되고, 상기 하부 스트리퍼 지지 패널(12)은 메인 프레임(10)에 장착된 하부 서보모터(70)의 작동에 의해 상승 하강되고, 상기 메인 프레임(10)의 직립 프레임판(10EF)에 구비된 하부 스트리퍼 베이스(12LSB)에 하부 스트리퍼 지지 패널(16)이 결합되고, 상기 하부 스트리퍼 지지 패널(16)에 하부 스트리퍼(50)가 장착된다.
이때, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 상부 스트리퍼 지지 패널(15)은 수직 방향으로 배치된 수직 장착 브라켓편(15EBP)과, 상기 수직 장착 브라켓편(15EBP)과 직교하는 수평 방향으로 배치된 수평 장착 브라켓편(15HBP)을 포함하며, 상기 수평 장착 브라켓편(15HBP)에는 상부 스트리퍼 연결 핀홀이 구비되고, 상기 상부 스트리퍼 연결 핀홀은 수평 장착 브라켓편(15HBP)의 상면과 하면으로 연통되고, 상기 상부 스트리퍼(40)의 상면에는 연결핀(40CP)이 결합되고, 상기 수평 장착 브라켓편(15HBP)의 상부 스트리퍼 연결 핀홀에는 연결핀(40CP)이 슬라이드 가능하게 결합되어 상부 스트리퍼(40)가 수평 방향으로 배치되고, 상기 수평 장착 브라켓편(15HBP)의 상면에는 상기 연결핀(40CP)의 외주면에 결합된 그립링체(40GR)가 결합되고, 상기 그립링체(40GR)는 절결부에 의해 직경이 줄어들거나 늘어날 수 있도록 구성되고, 상기 그립링체(40GR)의 외주면에는 절결부 쪽에서 돌출된 체결구 결합 돌출편이 구비되어, 상기 체결구 결합 돌출편에 볼트와 같은 체결구가 결합된다. 이때, 상기 상부 스트리퍼 연결 핀홀은 수평 장착 브라켓편(15HBP)의 전후 방향으로 복수개로 구비되어, 각각의 상부 스트리퍼 연결 핀홀에 연결핀(40CP)이 하나씩 삽입되어, 복수개의 연결핀(40CP)이 수평 장착 브라켓편(15HBP)의 전후 방향으로 나란하게 배치되며, 복수개의 전후 방향으로 나란한 연결핀(40CP)에 상기 상부 스트리퍼(40)가 결합되어 수평 방향으로 배치된다. 복수개의 연결핀(40CP)에 상부 스트리퍼(40)가 결합되므로, 상기 상부 스트리퍼(40)가 수평 장착 브라켓편(15HBP)에서 좌우 방향으로 유동되지 않고 수평 상태로 견고하게 유지될 수 있게 된다.
상기 수평 장착 브라켓편(15HBP)의 상부 스트리퍼 연결 핀홀에 결합되어 수평 장착 브라켓편(15HBP)의 상면으로 올라온 연결핀(40CP)의 외주면에 상기 그립링체(40GR)가 결합되어 있는데, 상기 그립링체(40GR)의 절결부 쪽의 외주면에서 돌출된 체결구 결합 돌출편에 상기 볼트와 같은 체결구를 조여주면, 상기 그립링체(40GR)의 직경이 줄어들면서 연결핀(40CP)을 가압하므로, 상기 수평 장착 브라켓편(15HBP)에 연결핀(40CP)을 고정하므로, 상기 상부 프로브 지지 패널(11)에 상부 스트리퍼 지지 패널(15)을 매개로 상기 상부 스트리퍼(40)가 견고하게 고정되어 수평 상태로 유지된다.
한편, 상기 그립링체(40GR)의 절결부 쪽의 외주면에서 돌출된 체결구 결합 돌출편에서 조여져서 그립링체(40GR)가 연결핀(40CP)을 가압하여 고정한 상태에서 상기 체결구를 풀어주면 그립링체(40GR)의 직경이 늘어나면서 그립링체(40GR)가 연결핀(40CP)을 잡아주는 힘이 해제되므로, 상기 연결핀(40CP)과 상부 스트리퍼(40)를 상기 수평 장착 브라켓편(15HBP)에서 상하 방향으로 이동시킬 수 있으므로, 상기 상부 스트리퍼(40)의 높이를 상부 프로브 지지 패널(11)을 기준으로 조절할 수 있고, 상부 스트리퍼(40)의 높이가 적절한 위치로 조절된 다음에는 상기와 같이 상기 그립링체(40GR)의 절결부 쪽의 외주면에서 돌출된 체결구 결합 돌출편에 상기 볼트와 같은 체결구를 조여주면, 상기 그립링체(40GR)의 직경이 줄어들면서 연결핀(40CP)을 가압하므로, 상기 수평 장착 브라켓편(15HBP)에 연결핀(40CP)을 고정하므로, 상기 상부 프로브 지지 패널(11)에 상부 스트리퍼 지지 패널(15)을 매개로 상기 상부 스트리퍼(40)가 견고하게 고정되어 수평 상태로 다시 유지된다.
따라서, 상기 상부 스트리퍼(40)의 높낮이를 메인 프레임(10)에 엘엠 가이드를 매개로 승강 가능하게 결합된 상부 스트리퍼 지지 패널(15)을 기준으로 조절할 수 있으므로, 상기 상부 스트리퍼(40)의 저면이 두께 측정 대상인 파우치(2)의 실링부(2S) 상면에 접촉되는 힘을 적절하게 조절할 수 있게 된다. 즉, 상기 상부 스트리퍼(40)를 메인 프레임(10)에서 상하 방향으로 이동시킨 다음 고정함으로써 상부 스트리퍼(40)의 높낮이를 손쉽게 조절할 수 있고 동시에 상부 스트리퍼(40)의 저면이 두께 측정 대상인 파우치(2)의 실링부(2S) 상면에 접촉되는 힘을 적절하게 조절할 수 있게 되는 것이다.
한편, 도 12에 도시된 바와 같이, 하부 스트리퍼 지지 브라켓(32SPB)은 하부 스트리퍼 지지 패널(12)에 형성된 패널 수용홀에 들어가서 결합되어 있고, 상기 하부 스트리퍼 지지 패널(12)은 엘엠 가이드에 의해 메인 프레임(10)의 직립 프레임판(10EF)에 수직 방향으로 상승 하강 가능하게 결합되고, 상기 하부 프로브 지지 브라켓(32SPB)에는 하부 프로브 실린더(35)가 결합되어 상기 상부 프로브 실린더(25)와 수직 방향으로 마주하는 위치에 배치되고, 상기 하부 프로브 실린더(35)의 실린더 로드에는 하부 프로브(30)가 결합되어, 하부 프로브(30)가 상부 프로브(20)와 수직 방향으로 마주하는 위치에 배치되어 있다. 복수개의 나란한 상부 프로브(20)와 수직 방향으로 마주하는 위치에 복수개의 하부 프로브(30)가 배치되어 있다.
또한, 상기 하부 스트리퍼 지지 브라켓(32SPB)에는 하부 스트리퍼(50)가 결합되어, 상기 상부 스트리퍼(40)의 아래에 하부 스트리퍼(50)가 배치된다. 상부 스트리퍼(40)의 저면 전체면 중에서 저면 일부와 하부 스트리퍼(50)의 상면이 서로 마주하는 위치에 배치된다.
또한, 상기 상부 스트리퍼(40)에는 상면과 하면으로 연통된 상부 프로브홀(40PH)이 구비되고, 상기 하부 스트리퍼(50)에는 상면과 하면으로 연통된 하부 프로브홀(50PH)이 구비되고, 상기 상부 프로브홀(40PH)과 하부 프로브홀(50PH)은 수직 방향으로 서로 마주하는 위치에 배치된다. 도 6 참조.
상기 메인 프레임(10)에 결합된 상부 프로브 지지 패널(11)에서 상부 프로브(20)가 하강하여 상기 상부 스트리퍼(40)의 상부 프로브홀(40PH)을 지나서 상부 프로브(20)의 하단부가 수평 방향으로 배치된 파우치 스탠드(10PST) 위에 얹혀져 있는 파우치(2)의 실링부(2S) 상면에 접촉되고, 상기 메인 프레임(10)에 결합된 하부 스트리퍼 지지 패널(12)에서 하부 프로브(30)가 상승하여 하부 스트리퍼(50)의 하부 프로브홀(50PH)을 지나서 하부 프로브(30)의 상단부가 파우치(2)의 실링부(2S) 하면에 접촉되고, 상부 프로브(20)와 하부 프로브(30)는 수직 방향으로 동일 선상에서 만나는 위치에서 상부 프로브(20)의 하단부와 하부 프로브(30)의 상단부가 각각 파우치(2)의 실링부(2S)의 상면과 하면에 접촉된 상태에서 파우치(2)의 실링부(2S)의 두께 측정이 이루어지도록 구성된다.
도 3과 도 4 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 메인 프레임(10)에는 상부 서보모터(60)의 아래쪽에 배치되어 상부 중간 힌지(14UMH)에 의해 회동 가능한 상부 링크(14)가 구비되고, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 상부 링크(14)의 하단부 쪽에는 제1상부 베어링(14FBR)을 매개로 상부 프로브 구동 연결 링크(14PCL)가 결합되고, 상기 상부 프로브 구동 연결 링크(14PCL)의 하단부 쪽에는 상기 상부 프로브 지지 브라켓(22SPB)의 후면에서 돌출되어 수평 방향으로 배치된 상부 프로브 구동 연결 바아(14PCB)가 제2상부 베어링(14SBR)을 매개로 결합된다. 상기 상부 링크(14)는 메인 프레임(10)의 직립 프레임판(10EF)의 후면에 배치된다. 상기 제1상부 베어링(14FBR)과 제2상부 베어링(14SBR)은 상부 프보브 구동 연결 링크(14PCL)을 매개로 상부 링크(14)와 상부 스트리퍼 지지 패널(15)을 구동적으로 연결하는 상하 두 군데의 힌지가 된다.
상기 메인 프레임(10)에는 상부 중간 힌지(14UMH)에 의해 상부 링크(14)가 결합되고, 상기 상부 프로브 지지 패널(11)은 메인 프레임(10)의 직립 프레임판(10EF)에 슬라이드 가능하게 결합됨과 동시에 상부 크랭크캠(62)을 매개로 상기 상부 서보모터(60)의 모터축에 연결되고, 상기 상부 링크(14)의 하단부 쪽에는 제1상부 베어링(14FBR)을 매개로 상부 프로브 구동 연결 링크(14PCL)가 결합된다.
상기 상부 링크(14)가 상부 중간 힌지(14UMH)를 기준으로 상하 방향으로 회동하는데, 상기 상부 링크(14)의 하단부가 상부 중간 힌지(14UMH)를 기준으로 위로 올라오는 방향으로 회동하면, 상기 상부 프로브 구동 연결 링크(14PCL)와 상부 프로브 구동 연결 바아(14PCB)가 상승하면서 상기 상부 스트리퍼 지지 패널(15)이 메인 프레임(10)이 직립 프레임판(10EF)에 결합된 상기 상부 모터 지지판(10UMP)에서 엘엠 가이드에 의해 상승하므로, 상기 상부 스프로브 지지 브라켓(22SPB)에 결합되어 있는 상부 스트리퍼(40)가 상승하고, 상기 상부 링크(14)의 하단부가 상부 중간 힌지(14UMH)를 기준으로 아래로 내려가는 방향으로 회동하면, 상기 상부 프로브 구동 연결 링크(14PCL)와 상부 프로브 구동 연결 바아(14PCB)가 하강하면서 상기 상부 스트리퍼 지지 패널(15)이 메인 프레임(10)이 직립 프레임판(10EF)에 결합된 상기 상부 모터 지지판(10UMP)에서 엘엠 가이드에 의해 하강하므로, 상기 상기 상부 스트리퍼 지지 패널(15)에 결합되어 있는 상부 스트리퍼(40)가 하강하게 된다.
또한, 도 3과 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 메인 프레임(10)에는 상부 링크(14)의 아래쪽에 배치되어 하부 중간 힌지(17LMH)에 의해 회동 가능한 하부 링크(17)가 구비되고, 상기 하부 링크(17)의 하단부에는 하부 링크 베어링(17UBR)이 구비되고, 상기 하부 링크 베어링(17UBR)의 외주면은 메인 프레임(10)에 회동 가능하게 결합된 상부 스트리퍼 구동 판캠(80)의 외주면에 접촉되고, 상기 메인 프레임(10)과 상기 하부 링크(17)의 상단부에는 인장 스프링(17SP)이 연결되어, 상기 인장 스프링(17SP)에 의해 하부 링크 베어링(17UBR)의 외주면을 상부 스트리퍼 구동 판캠(80)의 외주면에 밀착시키도록 구성된다. 상기 하부 링크(17)는 메인 프레임(10)의 직립 프레임판(10EF)의 후면에 배치된다.
상기 인장 스프링(17SP)(후면 스프링)은 프로브 위치 리턴용으로 상부 스트리퍼 구동 판캠(80) 외주면에 하부 링크 베어링(17UBR)의 외주면의 접촉력 향상으로 상부 스트리퍼와 하부 스트리퍼의 밀착력 향상시킴으로써, 파우치 스트리핑 시 밀착력을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 도 13에서와 같이, 상기 하부 링크(17)는 하부 중간 힌지(17LMH)에 의해 메인 프레임(10)의 직립 프레임판(10EF)에 결합되어, 상기 메인 프레임(10)에 하부 링크(17)가 하부 중간 힌지(17LMH)에 의해 결합되고, 상기 하부 링크(17)의 하단부에는 외륜과 내륜으로 이루어진 하부 링크 베어링(17UBR)이 결합되어, 상기 하부 링크 베어링(17UBR)의 외주면이 메인 프레임(10)에 회동 가능하게 결합된 상부 프로브 구동 판켐(80)의 외주면에 접촉되어 구름 운동할 수 있도록 구성되고, 상기 하부 링크(17)의 상단부 쪽에는 힌지에 의해 스프링 연결편이 결합되고, 상기 스프링 연결편에는 인장 스프링(17SP)(후면 스프링)의 하단부가 연결되고, 상기 인장 스프링(17SP)의 상단부는 메인 프레임(10)에 결합되어, 상기 인장 스프링(17SP)에 의해 하부 링크 베어링(17UBR)의 외주면을 상부 스트리퍼 구동 판캠(80)의 외주면에 탄성적으로 밀착시키도록 구성된다. 상기 하부 링크(17)가 하부 중간 힌지(17LMH)에 의해 메인 프레임(10)에 회동 가능하게 결합됨과 동시에 기울어진 상태로 배치되어 있는데, 상기 인장 스프링(17SP)의 탄성력에 의해 하부 링크(17)의 하단부 쪽이 하부 중간 힌지(17LMH)를 기준으로 아래쪽으로 회동되려는 탄성력을 받게 되면서 하부 링크(17)의 하단부 쪽에 결합된 하부 링크 베어링(17UBR)의 외주면이 탄성적으로 상부 스트리퍼 구동 판캠(80)의 외주면에 밀착된다.
또한, 본 발명에서 하부 프로브 지지 패널(12PSP)는 하부 스트리퍼 지지 패널(12)의 패널 수용홀에 수용되어 있기 때문에, 하부 스트리퍼 지지 패널(12)이 상승하면 하부 프로브 지지 패널(12PSP)도 같이 상승하도록 구성되고, 도 1 내지 도 3에 하부 인장 스프링(18LSP)(전면 스프링)이 도시되어 있는데, 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 메인 프레임(10)의 직립 프레임판(10EF)에 슬라이드 가능하게 결합된 하부 스트리퍼 지지 패널(12)과 메인 프레임(10)의 베이스 프레임판(10BF) 사이에 하부 인장 스프링(18LSP)의 상단부와 하단부가 각각 연결되어 하부 스트리퍼 지지 패널(12)의 하부에 구비된 하부 서포트 베어링(12UBR)의 외주면과 하부 스트리퍼 구동 판캠(90)의 외주면을 밀착시키도록 구성된다.
상기 하부 스트리퍼 지지 패널(12)에 체결된 하부 서포트 베어링(12UBR)과 상기 하부 스트리퍼 구동 판캠(90) 사이의 밀착력을 높여서 하부 스트리퍼(50)의 파우치 지지력을 높여줌으로써 측정 오차를 줄이게 된다.
또한, 상기 메인 프레임(10)에는 하부 서보모터(70)가 결합되어, 상기 하부 서보모터(70)가 수평 방향으로 배치되고, 상기 하부 서보모터(70)의 모터축에 결합된 하부 커넥션 로드(71CB)는 메인 프레임(10)의 직립 프레임판(10EF)에 회전 가능하게 결합됨과 동시에 직립 프레임판(10EF)의 전면 앞쪽으로 상기 하부 커넥션 로드(71CB)의 일부가 돌출되어 있고, 상기 하부 커넥션 로드(71CB)의 외주면에는 하부 스트리퍼 구동 판캠(90)의 중심부가 결합(도 12 참조)되어, 상기 하부 프로브 구동 판캠(90)이 메인 프레임(10)의 직립 프레임판(10EF)의 전면 앞쪽에 배치되고, 하부 스트리퍼 지지 패널(12)에는 하부 서포트 베어링(12UBR)이 구비되고, 상기 하부 서포트 베어링(12UBR)의 외주면은 상기 하부 스트리퍼 구동 판캠(90)의 외주면에 접촉되도록 구성된다.
도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명은 커넥팅 로드(110)를 더 포함한다. 상기 커넥팅 로드(110)는 상부 스트리퍼(40)와 하부 스트리퍼(50)에 연결되며, 상기 커넥팅 로드(110)의 길이를 조절하여 상부 스트리퍼(40)와 하부 스트리퍼(50) 사이의 밀착 간격을 조절하도록 구성된다.
상기 메인 프레임(10)에는 하부 중간 힌지(17LMH)에 의해 회동 가능한 하부 링크(17)가 구비되고, 상기 하부 링크(17)의 하단부에는 하부 서포트 베어링(12UBR)이 구비(도 3 및 도 4 참조)되고, 상기 하부 서포트 베어링(12UBR)의 외주면은 메인 프레임(10)에 회동 가능하게 결합된 하부 프로브 구동 판캠(90)의 외주면에 접촉되고, 상기 커넥팅 로드(110)의 상단부는 상기 상부 링크(14)의 상단부에 상단 힌지(14ULH)를 매개로 연결되고, 상기 커넥팅 로드(110)의 하단부는 하단 힌지(14LLH)를 매개로 상기 하부 링크(17)의 상단부에 연결되고, 상기 커넥팅 로드(110)는 길이가 조절될 수 있는 로드로 구성되어, 상기 커넥팅 로드(110)의 길이를 조절하여 상기 상부 스트리퍼(40)와 상기 하부 스트리퍼(50) 사이의 밀착 간격을 조절하도록 구성된다.
이때, 상기 커넥팅 로드(110)는 상단부와 하단부에 상부 볼트축과 하부 볼트축이 각각 구비되고, 상기 상부 볼트축과 하부 볼트축에는 볼트 결합식으로 상부 너트부재(110UN)와 하부 너트부재(110LN)가 결합되고, 상기 상부 너트부재(110UN)는 상기 상단 힌지(14ULH)를 매개로 상기 상부 링크(14)의 상단부에 연결되고, 상기 하부 너트부재(110LN)는 상기 하단 힌지(14LLH)를 매개로 상기 하부 링크(17)의 상단부에 연결되어, 상기 커넥팅 로드(110)의 상단부는 상기 상부 링크(14)의 상단부에 상단 힌지(14ULH)를 매개로 연결되고, 상기 커넥팅 로드(110)의 하단부는 하단 힌지(14LLH)를 매개로 상기 하부 링크(17)의 상단부에 연결된 구조를 취할 수 있으며, 상기 커넥팅 로드(110)를 회전시킴에 따라 상부 너트부재(110UN)와 하부 너트부재(110LN) 사이의 거리가 좁혀지거나 벌어지면서 커넥팅 로드(110)의 길이가 조절될 수 있도록 구성된다.
상기 커넥팅 로드(110)의 길이를 조절하여 상부 스트리퍼(40)와 하부 스트리퍼(50) 사이의 밀착 간격을 조절하는 과정을 설명하면 다음과 같다.
도 6과 도 14에서는 측정 대상물인 파우치(2)의 실링부(2S) 두께를 측정할 때에 상기 상부 스트리퍼(40)와 하부 스트리퍼(50)가 파우치(2)의 실링부(2S)를 그립하기 위해 상부 스트리퍼(40)와 하부 스트리퍼(50)가 가까워진 상태를 보여주는데, 상기 상부 너트부재(110UN)와 하부 너트부재(110LN)를 기준으로 상기 커넥팅 로드(110)를 한쪽 방향으로 회전시키면, 상기 상부 너트부재(110UN)는 상승하고 하부 너트부재(110LN)는 하강하여 상기 상부 링크(14)가 상부 중간 힌지(14UMH)를 기준으로 회동하여 상부 링크(14)의 하단부 쪽이 하강하면서 상기 상부 스트리퍼 지지 패널(15)을 하강시키므로, 상기 상부 스트리퍼 지지 패널(15)에 장착된 상부 스트리퍼(40)가 하부 스트리퍼(50) 쪽으로 하강하므로, 상기 상부 스트리퍼(40)와 하부 스트리퍼(50) 사이의 밀착 간격을 더 좁힐 수 있다.
한편, 상기 상부 너트부재(110UN)와 하부 너트부재(110LN)를 기준으로 상기 커넥팅 로드(110)를 다른 쪽 방향으로 회전시키면, 상기 상부 너트부재(110UN)는 하강하고 하부 너트부재(110LN)는 상승하여 상기 상부 링크(14)가 상부 중간 힌지(14UMH)를 기준으로 회동하여 상부 링크(14)의 하단부 쪽이 상승하면서 상기 상부 스트리퍼 지지 패널(15)을 상승시키므로, 상기 상부 스트리퍼 지지 패널(15)에 장착된 상부 스트리퍼(40)가 하부 스트리퍼(50) 쪽으로 상승하므로, 상기 상부 스트리퍼(40)와 하부 스트리퍼(50) 사이의 밀착 간격을 더 넓힐 수 있다.
한편, 본 발명에 의하면, 메인 프레임(10)에 지지되어 이차전지용 파우치(2)의 실링부(2S) 상면에 접촉되는 상부 프로브(20)와, 상기 상부 프로브(20)의 아래쪽에 배치되도록 상기 메인 프레임(10)에 지지된 하부 프로브(30)와, 상기 상부 프로브(20)가 관통하여 지나가도록 상기 메인 프레임(10)에 장착된 상부 스트리퍼(40)와, 상기 상부 프로브(20)의 아래쪽에 배치되도록 상기 메인 프레임(10)에 장착되며 상기 하부 프로브(30)가 관통하여 지나가는 하부 스트리퍼(50)를 포함하는 이차전지용 파우치 실링부 파이널 자동 두께 측정기를 이용한 파우치 실링부 파이널 자동 두께 측정 방법으로서, 상기 상부 스트리퍼(40)와 상기 하부 스트리퍼(50)의 서로 마주하는 면이 측정물인 상기 파우치(2)의 실링부(2S)의 상면과 저면에 접촉되도록 하여 상기 파우치(2)의 상기 실링부(2S)의 수평을 맞추는 수평 유지 단계; 상기 상부 프로브(20)와 상기 하부 프로브(30)를 상기 파우치(2)의 상기 실링부(2S)의 상면과 저면에 접촉시켜서 상기 파우치(2)의 상기 실링부(2S)의 정확한 두께 측정을 하는 두께 측정 단계;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 이차전지용 파우치 실링부 파이널 자동 두께 측정 방법이 제공된다.
이때, 상기 메인 프레임(10)에는 상하로 마주하는 위치에 승강되도록 복수개의 상부 프로브(20)와 복수개의 하부 프로브(30)를 구비하고, 상기 상부 스트리퍼(40)와 하부 스트리퍼(50)의 서로 마주하는 면에는 이차전지용 파우치(2)의 실링부(2S)가 배치되도록 한 상태에서 상부 스트리퍼(40)와 하부 스트리퍼(50)의 서로 마주하는 면이 상기 파우치(2)의 실링부(2S)의 상면과 하면에 각각 접촉되어 상기 파우치(2)의 실링부(2S)의 수평을 유지한 다음, 상기 상부 프로브(20)와 하부 프로브(30)를 파우치(2)의 실링부(2S)의 상면과 저면에 접촉시켜서 파우치(2)의 실링부(2S)의 두께 측정을 하고, 상기 파우치(2)의 실링부(2S)에는 다른 부분보다 상하 두께가 더 두꺼운 단차 두께부(ST)가 생기고, 상기 상부 스트리퍼(40)와 하부 스트리퍼(50)의 서로 마주하는 면에는 파우치(2)의 실링부(2S)의 단차 두께부(ST)만큼 단차홈(STG)을 주어서 스트리핑시 상기 파우치(2)의 상기 실링부(2S)의 수평이 되도록 하여 상기 파우치(2)의 상기 실링부(2S)의 전체면의 두께가 정확하게 측정되도록 하는 것에서 본 발명의 이차전지용 파우치 실링부 파이널 자동 두께 측정 방법의 특징이 있다.
상기한 구성의 본 발명에 의한 이차전지용 파우치 실링부 파이널 자동 두께 측정기에 의하면, 자동 실링 두께 측정기 작동 순서는 대기 위치, 스트리퍼 작동, 두께 측정, 대기 위치의 과정을 반복하여 파우치(2)의 실링부(2S)의 두께를 측정하게 된다.
도 5와 도 6에 도시된 바와 같이, 대기 위치에서는 메인 프레임(10)에 구비된 파우치 스탠드(10PST) 위에 파우치(2)가 얹혀져 있고, 파우치(2)의 실링부(2S)는 상부 프로브(20)의 하단부와 하부 프로브(30)의 상단부가 접촉될 수 있는 위치에 배치되고, 상기 상부 스트리퍼(40)와 하부 스트리퍼(50)를 파우치(2)의 실링부(2S)에서 일정 거리 이격되어 있는 상태가 된다. 대기 위치는 시스템 ON, 원점 위치이다.
스트리퍼 작동시에는 상부 스트리퍼(40)가 하강하고 하부 스트리퍼(50)는 상승하여 상부 스트리퍼(40)의 하면과 하부 스트리퍼(50)의 상면이 각각 파우치(2)의 실링부(2S)의 상면과 하면에 각각 일정 압력으로 접촉되어 파우치(2)의 실링부(2S)를 그립한 상태가 된다. 스트리퍼 작동으로 인하여 파우치(2)의 들뜸 현상이 방지된다. 상부 스트리퍼(40)와 하부 스트리퍼(50)가 측정부 들뜸 방지 및 수평으로 맞춰줌으로써 파우치(2)의 실링부(2S)의 정확한 두께 측정이 가능하다.
두께 측정시에는 상부 프로브(20)는 하강하고 하부 프로브(30)는 상승하여 상부 프로브(20)의 하단부는 파우치(2)의 실링부(2S)의 상면에 접촉되고, 하부 프로브(30)의 상단부는 상부 프로브(20)의 하단부의 아래쪽에서 파우치(2)의 실링부(2S)의 하면에 접촉되며, 이러한 상태에서 파우치(2)의 실링부(2S)의 두께 측정이 이루어진다.
상기 파우치(2)의 실링부(2S)의 두께 측정이 이루어진 다음에는 다시 상기 대기 모드로 전환한다. 즉, 상기 상부 스트리퍼(40)는 다시 상승하고 하부 스트리퍼(50)는 다시 하강하고 상부 프로브(20)는 상승하고 하부 프로브(30)는 하강하여 파우치(2)의 실링부(2S)에 상부 프로브(20)의 하단부와 하부 프로브(30)의 상단부가 접촉될 수 있는 위치에 배치된다. 원점 위치로 다시 복귀하여 대기하는 것이다.
본 발명은 이차전지용 파우치(2)의 실링부(2S) 두께 측정기 및 파우치(2)의 실링부(2S) 두께 측정 방법으로서, 상부 프로브(20), 하부 프로브(30)는 상하로 구동(상승 하강)되며, 위치를 잡아주는 스트리퍼(상부 스트리퍼(40) 및 하부 스트리퍼(50)임)가 구성되어 있다.
파우치(2)의 실링부(2S)의 두께 측정 방법은 각 서보모터로 구동된 상부 프로브(20)가 하강하고 하부 프로브(30)가 상승되며, 두 개의 프로브가 접촉된다. 상부 프로브(20)와 하부 프로브(30)가 접촉이 된 점을 0으로 셋팅한다.
0 셋팅 기준으로 상부 프로브(20)와 하부 프로브(30)의 편차만큼 두께가 측정된다.
스트리퍼(상부 스트리퍼(40)와 하부 스트리퍼(50)임)는 측정물(파우치(2)의 실링부(2S)임)의 정확한 위치 및 수평을 잡아줘서 파우치(2)의 실링부(2S)의 정확한 두께 측정을 하는 유닛이다.
자동 실링두께 측정기 작동 순서는 대기 위치 → 스트리퍼 작동 → 두께 측정 → 대기위치인데, 대기 위치는 시스템ON, 영점위치이고, 스트리퍼 작동으로 인하여 파우치(2)으 들뜸 현상이 방지된다. 스트리퍼가 측정부 들뜸 방지 및 수평으로 맞춰주어서 정확한 두께 측정이 가능하다.
두께 측정은 프로브 무빙 유닛이 상승 하강하여 두께를 측정한다. 즉, 상기 상부 프로브(20)는 하강하고 하부 프로브(30)는 상승하여 파우치(2)의 실링부(2S)의 상면에 상부 프로브(20)의 하단부가 접촉되고 하부 프로브(30)의 상단부는 파우치(2)의 실링부(2S)의 저면에 접촉된 상태에서 0 셋팅을 기준(영점 기준)으로 상부 프로브(20)와 하부 프로브(30)의 편차만큼 두께가 측정된다.
한편, 측정 포인트가 3 포인트 라고 했을 때, Point2 측정부 두께가 Point1과 Point 2에 비하여 두껍다.
상부 스트리퍼(40)와 하부 스트리퍼(50) 접촉면이 수평이면 Point 2 더 두꺼워 Point 1 및 Point3 트리핑이 약해서 수평도가 나오지 않아서 지속속인 오차가 발생한다.
따라서, 본 발명에서는 상부 스트리퍼(40)와 하부 스트리퍼(50)에 측정물 두께만큼 단차홈(STG)을 줘서 스트리핑시 수평이 되도록 한다. 상기한 파우치(2)의 실링부(2S)의 단차 두께부(ST)만큼 단차홈(STG)을 주어서 스트리핑시 수평이 되도록 하는 것이다.
또한, 스트리핑 면적을 최대한 넓히기 위해서 스트리퍼 블록에 있는 프로브 이동홀을 최소화시킨다.
본 발명의 두께 측정기 구동 타입은 상부(개별구동), 프로브(크랭크캠 타입), 스트리퍼(판캠 타입), 하부(개별구동), 프로브(크랭크캠 타입), 스트리퍼(판캠 타입)이다.
본 발명을 이용한 테스트 항목/실험환경은 다음과 같다.
1. 0점 반복 테스트
실제 생산 제품(내부 셀 포함) 투입하지 않은 채로 0점 반복 정밀도 측정(상부 하부 동시 구동)
100회 실시
사이클 타임(3.0초)
2. 실측값 비교
실제 생산 제품(내부 셀 포함) 투입하여 실측과 비교
(실측: 마이크로미터를 이용한 측정)
실측 비교 Sample 5EA
사이클 타임(3.0초)
3. 찍힘 발생
파우치(2) 실링 후(1분) 뚜께 측정기 구동
측정 포인트 찍힘 유무 확인
4. 테스트 환경 및 데이터
테스트룸 온도: 21℃
측정 데이터는 소수점 4자리
<측정 방법 및 결과>
도 15는 측정 방법 및 결과를 보여주는 도표이다.
편차 = 자동 두께 측정값 - 마이크로미터 측정값
(마이크로미터는 소수점 3자리까지 측정됨, 소수점 4자리부터는 0으로 표기)
최대편차: 0.0016mm(1.6㎛)
최소대차: 0.0000mm(0.0㎛)
찍힘 유무: 찍힘 발생 없음.
도 16은 파우치(2)의 실링부(2S)의 측정 포인트와 찍힘 발생 유무를 보여주는 사진이다. 도 16에서와 같이 파우치(2)의 실링부(2S)의 측정 포인트와 찍힘 발생이 없음을 할 수 있다.
따라서, 본 발명은 측정물인 파우치(2)의 실링부(2S)의 정확한 수평이 되어 있는 상태로 되어 오차 발생이 없으므로, 파우치(2)의 실링부(2S)의 두께 측정시 오차가 많이 발생하는 문제를 해결한 효과가 있다.
또한, 본 발명에서는 스트리퍼와 계측기가 개별적인 구동이 가능하여, 스트리핑시 받는 힘이 계측기에 전달되어 지속적인 오차가 발생하는 경우가 없으므로, 파우치(2)의 실링부(2S)의 정밀한 측정이 제대로 이루어지는 효과가 있다. 상부 스트리퍼(40)와 하부 스트리퍼(50)가 상부 프로브(20)와 하부 프로브(30)와 개별적인 구동이 이루어지므로, 스트리핑시 받는 힘이 계측기에 전달되어 지속적인 오차가 발생하는 경우가 없고, 이로 인하여 파우치(2)의 실링부(2S)의 정밀한 측정이 제대로 이루어지는 것이다.
특히, 본 발명에서는 상기 상부 스트리퍼(40)와 하부 스트리퍼(50)의 서로 마주하는 면에는 파우치(2)의 실링부(2S)의 단차 두께부(ST)만큼 단차홈(STG)을 주어서 스트리핑시 상기 파우치(2)의 상기 실링부(2S)의 수평이 되도록 하여 상기 파우치(2)의 상기 실링부(2S)의 전체면의 두께가 정확하게 측정되도록 하는 효과가 있다는 점에서 의미가 더 크다.
이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였다. 그러나, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다.
따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
2. 파우치 2S. 실링부
ST. 단차 두께부 STG. 단차홈
10. 메인 프레임 10BF. 베이스 프레임판
10FT. 풋트 10EF. 직립 프레임판
10UMP. 상부 모터 지지판 10PST. 파우치 스탠드
10GR. 오목홈부 11. 상부 프로브 지지 패널
12. 하부 스트리퍼 지지 패널 12PSP. 하부 프로브 지지 패널
12UBR. 하부 서포트 베어링
14. 상부 링크 14UMH. 상부 중간 힌지
14ULH. 상단 힌지 14LLH. 하단 힌지
14UBR. 제1상부 베어링 14PCL. 상부 프로브 구동 연결 링크
14SBR. 제2상부 베어링 14PCB. 상부 프로브 구동 연결 바아
15. 상부 스트리퍼 지지 패널 15EBP. 수직 장착 브라켓편
15HBP. 수평 장착 브라켓편 16. 하부 스트리퍼 지지 패널
17. 하부 링크 17LMH. 하부 중간 힌지
17LBR. 하부 링크 베어링 17SP. 인장 스프링
20. 상부 프로브 22. 상부 프로브 지지 패널
22SPB. 상부 프로브 지지 브라켓 25. 상부 프로브 실린더
30. 하부 프로브 3 2. 하부 프로브 지지 패널
32SPB. 하부 프로브 지지 브라켓 35. 하부 프로브 실린더
40. 상부 스트리퍼 40CP. 연결핀
40GR. 그립링체 40PH. 상부 프로브홀
50. 하부 스트리퍼 50PH. 하부 프로브홀
60. 상부 서보모터 62. 상부 크랭크캠
62FUC. 제1상부 크랭크캠 62SUC. 제2상부 크랭크캠
64. 상부 모터 지지판 70. 하부 서보모터
72. 하부 크랭크캠 72FLC. 제1하부 크랭크캠
72SLC. 제2하부 크랭크캠 74. 하부 모터 지지판
74FP. 전방 하부 모터 지지판 74RP. 후방 하부 모터 지지판
80. 상부 스트리퍼 구동 판캠 90. 하부 스트리퍼 구동 판캠
100. 프로브 깊이 미세 조절 볼트 102. 모터 고정 패널
110. 커넥팅 로드 110UN. 상부 너트부재
110LN. 하부 너트부재

Claims (12)

  1. 메인 프레임(10)에 지지되어 이차전지용 파우치(2)의 실링부(2S) 상면에 접촉되는 상부 프로브(20);
    상기 메인 프레임(10)에 지지되며 상기 상부 프로브(20)의 아래에서 상기 파우치(2)의 실링부(2S) 저면에 접촉되는 하부 프로브(30);
    상기 상부 프로브(20)가 관통하여 지나가도록 상기 메인 프레임(10)에 장착된 상부 스트리퍼(40);
    상기 상부 프로브(20)의 아래쪽에 배치되도록 상기 메인 프레임(10)에 장착되며 상기 하부 프로브(30)가 관통하여 지나가는 하부 스트리퍼(50);를 포함하여 구성되며,
    상기 상부 스트리퍼(40)와 상기 하부 스트리퍼(50)의 서로 마주하는 면이 측정물인 상기 파우치(2)의 실링부(2S)의 상면과 저면에 접촉되어, 상기 파우치(2)의 상기 실링부(2S)의 수평을 맞추고, 상기 상부 프로브(20)와 상기 하부 프로브(30)에 의해 상기 파우치(2)의 실링부(2S)의 정확한 두께 측정을 하도록 구성되고,
    상기 메인 프레임(10)에는 상부 스트리퍼 구동 판캠(80)이 구비되고, 상기 상부 스트리퍼 구동 판캠(80)에는 상기 상부 스트리퍼(40)가 연결되어, 상기 상부 스트리퍼 구동 판캠(80)의 회동에 의해 상기 상부 스트리퍼(40)가 상승 하강되도록 구성되고, 상기 메인 프레임(10)에는 상기 상부 스트리퍼 구동 판캠(80)과 전후 방향으로 마주하는 위치에 배치되도록 하부 스트리퍼 구동 판캠(90)이 구비되고, 상기 하부 스트리퍼 구동 판캠(90)에는 상기 하부 스트리퍼(50)가 연결되어, 상기 하부 스트리퍼 구동 판캠(90)의 회동에 의해 하부 스트리퍼(50)가 상승 하강되도록 구성된 것을 특징으로 하는 이차전지용 파우치 실링부 파이널 자동 두께 측정기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상부 프로브(20)는 상기 메인 프레임(10)에 장착된 상부 서보모터(60)에 의해 승강 작동되고, 상기 하부 프로브(30)는 상기 메인 프레임(10)에 장착된 하부 서보모터(70)에 의해 승강 작동되도록 구성된 것을 특징으로 하는 이차전지용 파우치 실링부 파이널 자동 두께 측정기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 상부 프로브(20)는 상부 크랭크캠(62)에 연결되고, 상기 상부 크랭크캠(62)은 상기 상부 서보모터(60)의 모터축에 연결되어, 상기 상부 서보모터(60)의 모터축이 회전함에 따라 상기 상부 크랭크캠(62)에 의해 상기 상부 프로브(20)가 상승 하강되도록 구성되고, 상기 하부 프로브(30)는 하부 크랭크캠(72)에 연결되고, 상기 하부 크랭크캠(72)은 상기 하부 서보모터(70)의 모터축에 연결되어, 상기 하부 서보모터(70)의 모터축이 회전함에 따라 상기 하부 크랭크캠(72)에 의해 상기 하부 프로브(30)가 상승 하강되도록 구성된 것을 특징으로 하는 이차전지용 파우치 실링부 파이널 자동 두께 측정기.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 메인 프레임(10)에는 상하로 마주하는 위치에 승강되도록 복수개의 상부 프로브(20)와 복수개의 하부 프로브(30)가 구비되고, 상기 상부 스트리퍼(40)와 상기 하부 스트리퍼(50)의 서로 마주하는 면에는 이차전지용 파우치(2)의 실링부(2S)가 배치되어, 상기 상부 스트리퍼(40)와 상기 하부 스트리퍼(50)의 서로 마주하는 면이 상기 파우치(2)의 상기 실링부(2S)의 상면과 하면에 각각 접촉되어 상기 파우치(2)의 상기 실링부(2S)의 수평을 유지하며, 상기 파우치(2)의 상기 실링부(2S)에는 다른 부분보다 상하 두께가 더 두꺼운 단차 두께부(ST)가 생기고, 상기 상부 스트리퍼(40)와 상기 하부 스트리퍼(50)의 서로 마주하는 면에는 상기 파우치(2)의 상기 실링부(2S)의 상기 단차 두께부(ST)만큼 단차홈(STG)을 주어서 스트리핑시 상기 파우치(2)의 상기 실링부(2S)의 수평이 되도록 하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 파우치 실링부 파이널 자동 두께 측정기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 메인 프레임(10)에는 상기 상부 프로브(20)의 위쪽에 배치되도록 프로브 깊이 미세 조절 볼트(100)가 구비되어, 상기 상부 프로브(20)의 하강 위치를 상기 프로브 깊이 미세 조절 볼트(100)에 의해 미세 조절하도록 구성된 것을 특징으로 하는 이차전지용 파우치 실링부 파이널 자동 두께 측정기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 메인 프레임(10)에는 상부 프로브 지지 패널(11)이 상승 하강 가능하게 결합되고, 상기 상부 프로브 지지 패널(11)은 상기 메인 프레임(10)에 장착된 상부 서보모터(60)의 작동에 의해 상승 하강되고, 상기 메인 프레임(10)의 직립 프레임판(10EF)에는 상부 스트리퍼 지지 패널(15)이 결합되고, 상기 상부 스트리퍼 지지 패널(15)에 상기 상부 스트리퍼(40)가 장착되고, 상기 메인 프레임(10)에는 상부 프로브 지지 패널(11)의 아래쪽에서 하부 스트리퍼 지지 패널(12)이 상승 하강 가능하게 결합되고, 상기 하부 스트리퍼 지지 패널(12)은 상기 메인 프레임(10)에 장착된 하부 서보모터(70)의 작동에 의해 상승 하강되고, 상기 메인 프레임(10)의 직립 프레임판(10EF)에 구비된 하부 스트리퍼 베이스(12LSB)에 하부 스트리퍼 지지 패널(16)이 결합되고, 상기 하부 스트리퍼 지지 패널(16)에 상기 하부 스트리퍼(50)가 장착되고, 상기 메인 프레임(10)에는 상부 중간 힌지(14UMH)에 의해 상부 링크(14)가 결합되고, 상기 상부 프로브 지지 패널(11)은 상기 메인 프레임(10)의 직립 프레임판(10EF)에 슬라이드 가능하게 결합됨과 동시에 상부 크랭크캠(62)을 매개로 상기 상부 서보모터(60)의 모터축에 연결되고, 상기 상부 링크(14)의 하단부 쪽에는 제1상부 베어링(14FBR)을 매개로 상부 프로브 구동 연결 링크(14PCL)가 결합되고, 상기 메인 프레임(10)에는 상부 서보모터(60)의 아래쪽에 배치되어 하부 중간 힌지(17LMH)에 의해 회동 가능한 하부 링크(17)가 구비되고, 상기 하부 링크(17)의 하단부에는 하부 링크 베어링(17UBR)이 구비되고, 상기 하부 링크 베어링(17UBR)의 외주면은 상기 메인 프레임(10)에 회동 가능하게 결합된 상부 스트리퍼 구동 판캠(80)의 외주면에 접촉되고, 상기 메인 프레임(10)과 상기 하부 링크(17)의 상단부에는 인장 스프링(17SP)이 연결되어, 상기 인장 스프링(17SP)에 의해 상기 하부 링크 베어링(17UBR)의 상기 외주면을 상기 상부 스트리퍼 구동 판캠(80)의 외주면에 밀착시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 이차전지용 파우치 실링부 파이널 자동 두께 측정기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 상부 스트리퍼(40)와 상기 하부 스트리퍼(50)에 연결된 커넥팅 로드(110)를 더 포함하며, 상기 커넥팅 로드(110)의 길이를 조절하여 상기 상부 스트리퍼(40)와 상기 하부 스트리퍼(50) 사이의 밀착 간격을 조절하도록 구성된 것을 특징으로 하는 이차전지용 파우치 실링부 파이널 자동 두께 측정기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 메인 프레임(10)에는 상부 중간 힌지(14UMH)에 의해 상부 링크(14)가 결합되고, 상기 상부 링크(14)의 하단부 쪽에는 제1상부 베어링(14FBR)을 매개로 상부 프로브 구동 연결 링크(14PCL)의 상단부가 연결되고 상기 메인 프레임(10)에는 중간 힌지에 의해 회동 가능한 하부 링크(17)가 구비되고, 상기 하부 링크(17)의 하단부에는 하부 서포트 베어링(12UBR)이 구비되고, 상기 하부 서포트 베어링(12UBR)의 외주면은 메인 프레임(10)에 회동 가능하게 결합된 하부 스트리퍼 구동 판캠(90)의 외주면에 접촉되고, 상기 커넥팅 로드(110)의 상단부는 상기 상부 링크(14)의 상단부에 상단 힌지(14ULH)를 매개로 연결되고, 상기 커넥팅 로드(110)의 하단부는 하단 힌지(14LLH)를 매개로 상기 하부 링크(17)의 상단부에 연결되고, 상기 커넥팅 로드(110)는 길이가 조절될 수 있는 로드로 구성되어, 상기 커넥팅 로드(110)의 길이를 조절하여 상기 상부 스트리퍼(40)와 상기 하부 스트리퍼(50) 사이의 밀착 간격을 조절하도록 구성된 것을 특징으로 하는 이차전지용 파우치 실링부 파이널 자동 두께 측정기.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 메인 프레임(10)에는 상부 링크(14)의 아래쪽에 배치되어 하부 중간 힌지(17LMH)에 의해 회동 가능한 하부 링크(17)가 구비되고, 상기 하부 링크(17)의 하단부에는 하부 링크 베어링(17UBR)이 구비되고, 상기 하부 링크 베어링(17UBR)의 외주면은 메인 프레임(10)에 회동 가능하게 결합된 상부 스트리퍼 구동 판캠(80)의 외주면에 접촉되고, 상기 메인 프레임(10)과 상기 하부 링크(17)의 상단부에는 인장 스프링(17SP)이 연결되어, 상기 인장 스프링(17SP)에 의해 하부 링크 베어링(17UBR)의 외주면을 상부 스트리퍼 구동 판캠(80)의 외주면에 밀착시키도록 구성되고, 상기 메인 프레임(10)의 직립 프레임판(10EF)에 슬라이드 가능하게 결합된 하부 스트리퍼 지지 패널(12)과 메인 프레임(10)의 베이스 프레임판(10BF) 사이에 하부 인장 스프링(18LSP)의 상단부와 하단부가 각각 연결되어 하부 스트리퍼 지지 패널(12)의 하부에 구비된 하부 서포트 베어링(12UBR)의 외주면과 하부 스트리퍼 구동 판캠(90)의 외주면을 밀착시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 이차전지용 파우치 실링부 파이널 자동 두께 측정기.
  11. 메인 프레임(10)에 지지되어 이차전지용 파우치(2)의 실링부(2S) 상면에 접촉되는 상부 프로브(20)와, 상기 상부 프로브(20)의 아래쪽에 배치되도록 상기 메인 프레임(10)에 지지된 하부 프로브(30)와, 상기 상부 프로브(20)가 관통하여 지나가도록 상기 메인 프레임(10)에 장착된 상부 스트리퍼(40)와, 상기 상부 프로브(20)의 아래쪽에 배치되도록 상기 메인 프레임(10)에 장착되며 상기 하부 프로브(30)가 관통하여 지나가는 하부 스트리퍼(50)를 포함하는 이차전지용 파우치 실링부 파이널 자동 두께 측정기를 이용한 파우치 실링부 파이널 자동 두께 측정 방법으로서,
    상기 상부 스트리퍼(40)와 상기 하부 스트리퍼(50)의 서로 마주하는 면이 측정물인 상기 파우치(2)의 실링부(2S)의 상면과 저면에 접촉되도록 하여 상기 파우치(2)의 상기 실링부(2S)의 수평을 맞추는 수평 유지 단계;
    상기 상부 프로브(20)와 상기 하부 프로브(30)를 상기 파우치(2)의 상기 실링부(2S)의 상면과 저면에 접촉시켜서 상기 파우치(2)의 상기 실링부(2S)의 정확한 두께 측정을 하는 두께 측정 단계;를 포함하여 구성되며,
    상기 메인 프레임(10)에는 상하로 마주하는 위치에 승강되도록 복수개의 상부 프로브(20)와 복수개의 하부 프로브(30)를 구비하고, 상기 상부 스트리퍼(40)와 상기 하부 스트리퍼(50)의 서로 마주하는 면에는 이차전지용 파우치(2)의 실링부(2S)가 배치되도록 한 상태에서 상기 상부 스트리퍼(40)와 상기 하부 스트리퍼(50)의 서로 마주하는 면이 상기 파우치(2)의 상기 실링부(2S)의 상면과 하면에 각각 접촉되어 상기 파우치(2)의 상기 실링부(2S)의 수평을 유지한 다음, 상기 상부 프로브(20)와 상기 하부 프로브(30)를 상기 파우치(2)의 상기 실링부(2S)의 상면과 저면에 접촉시켜서 상기 파우치(2)의 상기 실링부(2S)의 두께 측정을 하는데, 상기 파우치(2)의 상기 실링부(2S)에는 다른 부분보다 상하 두께가 더 두꺼운 단차 두께부(ST)가 생기고, 상기 상부 스트리퍼(40)와 상기 하부 스트리퍼(50)의 서로 마주하는 면에는 상기 파우치(2)의 상기 실링부(2S)의 상기 단차 두께부(ST)만큼 단차홈(STG)을 주어서 스트리핑시 상기 파우치(2)의 상기 실링부(2S)의 수평이 되도록 하여 상기 파우치(2)의 상기 실링부(2S)의 전체면의 두께가 정확하게 측정되도록 하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 파우치 실링부 파이널 자동 두께 측정 방법.
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