KR102629069B1 - Apparatus and method for aligning electrode plate using double vision system - Google Patents
Apparatus and method for aligning electrode plate using double vision system Download PDFInfo
- Publication number
- KR102629069B1 KR102629069B1 KR1020230023250A KR20230023250A KR102629069B1 KR 102629069 B1 KR102629069 B1 KR 102629069B1 KR 1020230023250 A KR1020230023250 A KR 1020230023250A KR 20230023250 A KR20230023250 A KR 20230023250A KR 102629069 B1 KR102629069 B1 KR 102629069B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- alignment
- electrode plate
- alignment table
- pick
- plate
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 20
- 208000003164 Diplopia Diseases 0.000 title description 2
- 208000029444 double vision Diseases 0.000 title description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims abstract description 29
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 14
- 230000002950 deficient Effects 0.000 claims description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 claims 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 14
- 241000220317 Rosa Species 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 3
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 2
- 235000004522 Pentaglottis sempervirens Nutrition 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 1
- 230000001151 other effect Effects 0.000 description 1
- 230000009046 primary transport Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/04—Construction or manufacture in general
- H01M10/0404—Machines for assembling batteries
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H20/00—Advancing webs
- B65H20/16—Advancing webs by web-gripping means, e.g. grippers, clips
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H21/00—Apparatus for splicing webs
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H2553/00—Sensing or detecting means
- B65H2553/40—Sensing or detecting means using optical, e.g. photographic, elements
- B65H2553/42—Cameras
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H2701/00—Handled material; Storage means
- B65H2701/10—Handled articles or webs
- B65H2701/19—Specific article or web
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
극판이 놓이며, 제1 위치와 제2 위치 사이를 왕복하도록 구성된 정렬 테이블; 상기 정렬 테이블이 상기 제1 위치에 있을 때 상기 극판의 특정 부위를 촬상하여 제1 정렬 정보를 획득하도록 구성된 제1 촬상 유닛; 상기 정렬 테이블의 위치를 조정하도록 구성된 위치 조정 모듈; 및 상기 제1 정렬 정보를 기준 위치와 비교하여 상기 위치 조정 모듈의 작동을 명령하도록 구성된 제어 모듈;을 포함하는 극판 정렬 장치가 제공된다.an alignment table on which the electrode plate is placed and configured to reciprocate between a first position and a second position; a first imaging unit configured to acquire first alignment information by imaging a specific portion of the electrode plate when the alignment table is in the first position; a position adjustment module configured to adjust the position of the alignment table; and a control module configured to command operation of the position adjustment module by comparing the first alignment information with a reference position.
Description
본 발명은 각형 배터리 셀 제조 장비용 극판 정렬 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 더블 비전 시스템을 구비한 극판 정렬 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electrode plate alignment device and method for prismatic battery cell manufacturing equipment, and more specifically, to an electrode plate alignment device and method equipped with a double vision system.
일반적으로 화학전지는 양극판과 음극판의 전극 한 쌍과 전해질로 구성되어 있는 전지로서, 전극과 전해질을 구성하는 물질에 따라 저장할 수 있는 에너지의 양이 달라진다. 이러한 화학전지는 충전 반응이 매우 느려서 1회 방전 용도로만 쓰이는 일차전지와, 반복적인 충방전을 통해 재사용이 가능한 이차전지로 구분되는데, 최근 들어서는 충방전이 가능한 장점으로 인해 이차전지의 사용이 늘고 있다.In general, a chemical battery is a battery that consists of a pair of electrodes (positive and negative plates) and an electrolyte, and the amount of energy that can be stored varies depending on the materials that make up the electrodes and electrolyte. These chemical batteries are divided into primary batteries, which have a very slow charging reaction and are used only for one-time discharge, and secondary batteries, which can be reused through repeated charging and discharging. Recently, the use of secondary batteries has been increasing due to the advantage of being able to charge and discharge. .
이차전지는 그 장점으로 인해 산업 전반에 걸친 다양한 기술분야에 적용되고 있는데, 스마트폰과 같은 이동 통신 장치의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있을 뿐아니라, 전기 자동차의 에너지원으로도 주목받고 있다.Due to their advantages, secondary batteries are being applied to various technical fields across industries. They are not only widely used as an energy source for mobile communication devices such as smartphones, but are also attracting attention as an energy source for electric vehicles.
이러한 이차전지는 양극판, 분리막, 음극판이 순차적으로 적층되어 전해액에 담가진 형태로 이루어지는데, 이와 같은 이차전지의 내부 셀을 제작하는 방식은 크게 두 가지로 나뉜다.These secondary batteries are made up of a positive electrode plate, a separator, and a negative electrode plate sequentially stacked and immersed in an electrolyte solution. There are two major ways to manufacture the internal cells of such secondary batteries.
소형 이차전지의 경우 음극판과 양극판을 분리막 상에 배치하고 이를 말아서(winding) 젤리-롤(jelly-roll) 형태로 제작하는 방식이 많이 사용되는 반면, 보다 많은 전기 용량을 가지는 중대형 이차전지의 경우에는 음극판과 양극판을 분리막과 적절한 순서로 적층(stacking)하여 제작하는 방식이 많이 사용된다.In the case of small secondary batteries, the method of placing the negative and positive plates on a separator and winding them to form a jelly-roll is often used, whereas in the case of medium to large secondary batteries with more electric capacity, the method is often used. A method of manufacturing a cathode plate and a positive plate by stacking them with a separator in an appropriate order is widely used.
중대형 이차전지, 즉 각형 이차전지의 내부 셀을 제작하는데 사용되는 적층 방식 중 하나인 지그재그(zigzag) 타입('z-폴딩' 타입이라고도 함)의 적층 방식에서는, 분리막이 지그재그로 접힌 형태를 이루며 그 사이에 음극판과 양극판이 교번되어 삽입된 형태로 적층된다.In the zigzag type (also known as 'z-folding' type) stacking method, which is one of the stacking methods used to manufacture the inner cells of medium to large-sized secondary batteries, that is, prismatic secondary batteries, the separator forms a zigzag folded shape. The negative and positive plates are stacked in an alternating manner between them.
극판이 적층되는 스택 테이블 상으로 극판과 분리막을 공급하는 방법으로 다양한 방식들이 공지되어 있다.Various methods are known for supplying electrode plates and separators onto a stack table where the electrode plates are stacked.
공개특허 제10-2009-0030175호(2009.03.24. 공개)는 카트리지에 놓인 양극판과 음극판이 각각 이송 로봇에 의해 정렬 트레이로 이송되고, 정렬 트레이에서 정렬된 다음 적층 트레이로 이송된다. 적층 트레이가 좌우로 수평 이동할 때 분리막이 적층 트레이 상으로 풀리면서 양극판 또는 음극판을 덮게 된다. 이 과정이 반복됨으로써 극판과 극판 사이에 분리막이 게재되면서 극판의 적층이 이루어진다.In Patent Publication No. 10-2009-0030175 (published on March 24, 2009), the positive and negative plates placed on the cartridge are each transferred to an alignment tray by a transfer robot, aligned on the alignment tray, and then transferred to a stacking tray. When the stacking tray moves horizontally from side to side, the separator is released onto the stacking tray and covers the positive or negative plate. As this process is repeated, a separator is placed between the electrode plates, resulting in stacking of the electrode plates.
본 발명은 극판 이송 속도가 높은 배터리 셀 제조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The purpose of the present invention is to provide a battery cell manufacturing device with a high electrode plate transfer speed.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 위 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present invention is not limited to the above problem, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 극판 정렬 장치 및 방법은 다음 양태들 및 이들의 임의의 조합을 포함한다.The electrode plate alignment device and method according to the present invention for achieving the above-described object include the following aspects and any combination thereof.
본 발명의 일 양태는, 극판이 놓이며, 제1 위치와 제2 위치 사이를 왕복하도록 구성된 정렬 테이블; 상기 정렬 테이블이 상기 제1 위치에 있을 때 상기 극판의 특정 부위를 촬상하여 제1 정렬 정보를 획득하도록 구성된 제1 촬상 유닛; 상기 정렬 테이블의 위치를 조정하도록 구성된 위치 조정 모듈; 및 상기 제1 정렬 정보를 기준 위치와 비교하여 상기 위치 조정 모듈의 작동을 명령하도록 구성된 제어 모듈;을 포함하는 극판 정렬 장치이다.One aspect of the invention includes an alignment table on which an electrode plate is placed and configured to reciprocate between a first position and a second position; a first imaging unit configured to acquire first alignment information by imaging a specific portion of the electrode plate when the alignment table is in the first position; a position adjustment module configured to adjust the position of the alignment table; and a control module configured to command operation of the position adjustment module by comparing the first alignment information with a reference position.
본 발명의 다른 양태는, 상기 정렬 테이블이 상기 제2 위치에 있을 때 상기 극판의 상기 특정 부위를 촬상하여 제2 정렬 정보를 획득하도록 구성된 제2 촬상 유닛을 더 포함하고, 상기 제어 모듈은 상기 제2 정렬 정보를 기준 위치와 비교하여 양,불량을 판정하도록 구성된 극판 정렬 장치이다.Another aspect of the present invention further includes a second imaging unit configured to obtain second alignment information by imaging the specific portion of the electrode plate when the alignment table is in the second position, and the control module is configured to obtain second alignment information. 2 This is a plate alignment device designed to determine good or bad quality by comparing alignment information with a reference position.
본 발명의 다른 양태는, 상기 위치 조정 모듈은 상기 정렬 테이블이 상기 제1 위치에서 상기 제2 위치로 이동하는 도중에 작동할 수 있도록 이루어진 극판 정렬 장치이다.In another aspect of the present invention, the position adjustment module is a pole plate alignment device configured to operate while the alignment table moves from the first position to the second position.
본 발명의 다른 양태는, 상기 위치 조정 모듈은, 상기 정렬 테이블을 X축 방향으로 이동시킬 수 있는 X축 이동 모듈; 상기 정렬 테이블을 Y축 방향으로 이동시킬 수 있는 Y축 이동 모듈; 및 상기 정렬 테이블을 θ축을 중심으로 회전시킬 수 있는 θ축 이동 모듈;을 포함하는 극판 정렬 장치이다.In another aspect of the present invention, the position adjustment module includes an X-axis movement module capable of moving the alignment table in the X-axis direction; a Y-axis movement module capable of moving the alignment table in the Y-axis direction; and a θ-axis movement module capable of rotating the alignment table about the θ-axis.
본 발명의 다른 양태는, 상기 극판이 대체로 직사각형이고, 상기 제1, 제2 촬상 유닛은 각각 상기 극판의 모서리 4개소 중 2개소를 촬상하도록 이루어진 극판 정렬 장치이다.Another aspect of the present invention is an electrode plate alignment device in which the electrode plate is generally rectangular, and the first and second imaging units are configured to image two of the four corners of the electrode plate, respectively.
본 발명의 다른 양태는, 상기 모서리 2개소는 서로 대각선 방향으로 위치한 것인 극판 정렬 장치이다.Another aspect of the present invention is a pole plate alignment device in which the two corners are located diagonally to each other.
본 발명의 다른 양태는, 제1 위치와 제2 위치 사이를 왕복하도록 구성된 정렬 테이블; 상기 정렬 테이블상에 극판을 드롭-오프 하도록 구성된 픽앤플레이스 유닛; 상기 정렬 테이블이 상기 제1 위치에 있을 때 상기 극판의 특정 부위를 촬상하도록 구성된 제1 촬상 유닛; 상기 정렬 테이블의 위치를 조정하도록 구성된 위치 조정 모듈; 및 상기 제1 촬상 유닛으로부터 촬상된 영상을 기준 위치와 비교하여 상기 위치 조정 모듈의 작동을 명령하도록 구성된 제어 모듈;을 포함하는 배터리 셀 제조 장치에서 극판을 정렬하는 방법으로서, 상기 픽앤플레이스 유닛이 상기 제1 위치에 있는 정렬 테이블상에 극판을 드롭-오프하는 단계; 상기 제1 촬상 유닛이 상기 극판의 특정 부위를 촬상하여 제1 정렬 정보를 획득하는 단계; 상기 제어 모듈이 상기 제1 정렬 정보를 기준 위치와 비교하는 단계; 및 상기 제어 모듈의 명령에 따라 상기 위치 조정 모듈이 상기 정렬 테이블의 위치를 조정하는 단계;를 포함하는 극판 정렬 방법이다.Another aspect of the invention includes an alignment table configured to reciprocate between a first position and a second position; a pick and place unit configured to drop-off the electrode plate on the alignment table; a first imaging unit configured to image a specific portion of the electrode plate when the alignment table is in the first position; a position adjustment module configured to adjust the position of the alignment table; and a control module configured to command operation of the position adjustment module by comparing the image captured from the first imaging unit with a reference position, wherein the pick and place unit is configured to: Dropping off the electrode plate onto an alignment table in a first position; acquiring first alignment information by having the first imaging unit image a specific portion of the electrode plate; Comparing the first alignment information with a reference position by the control module; and adjusting the position of the alignment table by the position adjustment module according to a command from the control module.
본 발명의 다른 양태는, 상기 배터리 셀 제조 장치는, 상기 정렬 테이블이 상기 제2 위치에 있을 때 상기 극판의 상기 특정 부위를 촬상하도록 구성된 제2 촬상 유닛을 더 포함하고, 상기 제2 촬상 유닛이 상기 극판의 상기 특정 부위를 촬상하여 제2 정렬 정보를 획득하는 단계; 및 상기 제어 모듈 상기 제2 정렬 정보를 기준 위치와 비교하여 양,불량을 판정하는 단계;를 더 포함하는 극판 정렬 방법이다.In another aspect of the present invention, the battery cell manufacturing apparatus further includes a second imaging unit configured to image the specific portion of the electrode plate when the alignment table is in the second position, and the second imaging unit is configured to: acquiring second alignment information by imaging the specific portion of the electrode plate; And the control module compares the second alignment information with a reference position to determine good or bad. The electrode plate alignment method further includes.
본 발명의 다른 양태는, 상기 위치 조정 모듈은 상기 정렬 테이블이 상기 제1 위치에서 상기 제2 위치로 이동하는 동안 작동할 수 있도록 이루어진 극판 정렬 방법이다.Another aspect of the present invention is a pole plate alignment method in which the position adjustment module is configured to operate while the alignment table moves from the first position to the second position.
본 발명의 다른 양태는, 상기 위치 조정 모듈은, 상기 정렬 테이블을 X축 방향으로 이동시킬 수 있는 X축 이동 모듈; 상기 정렬 테이블을 Y축 방향으로 이동시킬 수 있는 Y축 이동 모듈; 및 상기 정렬 테이블을 θ축을 중심으로 회전시킬 수 있는 θ축 이동 모듈;을 포함하는 극판 정렬 방법이다.In another aspect of the present invention, the position adjustment module includes an X-axis movement module capable of moving the alignment table in the X-axis direction; a Y-axis movement module capable of moving the alignment table in the Y-axis direction; and a θ-axis movement module capable of rotating the alignment table about the θ-axis.
본 발명에 따르면, 극판의 정렬을 위한 대기 시간없이 극판을 이송하는 것이 가능하다.According to the present invention, it is possible to transport the electrode plates without waiting time for alignment of the electrode plates.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
아래의 설명은 첨부된 도면들과 함께 볼 때 더 잘 이해될 수 있을 것이다. 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명되지 않으며, 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀 제조 장치에서 음극판과 양극판이 투입되어 배터리 셀로 배출되는 경로를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀 제조 장치에서 일부 구성을 제외한 것으로, 극판 이송 유닛들을 중심으로 도시한 것이다.
도 3은 도 2에 나타낸 배터리 셀 제조 장치를 다른 측면에서 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 극판 이송 유닛을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라, 제2 극판 이송 유닛을 구성하는 1차 이송 유닛을 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라, 제2 극판 이송 유닛을 구성하는 2차 이송 유닛을 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 극판 이송 유닛의 동작을 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라, 제2 극판 이송 유닛을 구성하는 1차 이송 유닛의 동작을 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라, 제2 극판 이송 유닛을 구성하는 2차 이송 유닛의 동작을 나타낸 것이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 극판 이송 유닛의 동작을 상세히 나타낸 것이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따라, 제2 극판 이송 유닛을 구성하는 1차 이송 유닛의 동작을 상세히 나타낸 것이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따라, 제2 극판 이송 유닛을 구성하는 2차 이송 유닛의 동작을 상세히 나타낸 것이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 극판 정렬 유닛의 평면도이다.
도 14는 도 13에서 극판과 정렬 테이블을 제거한 상태를 나타낸 것이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 극판 정렬 유닛의 사시도이다.
도 16은 도 15에서 정렬 테이블을 제거한 상태를 나타낸 것이다.The description below may be better understood when viewed in conjunction with the attached drawings. Components having the same reference numerals in different drawings have similar functions, so they are not repeatedly described unless necessary for understanding the invention, and well-known components are briefly described or omitted, but in the embodiments of the present invention. It should not be understood as being excluded.
Figure 1 shows a path through which a negative plate and a positive plate are input and discharged from a battery cell in a battery cell manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 shows a battery cell manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention, excluding some components, focusing on electrode transfer units.
FIG. 3 shows the battery cell manufacturing apparatus shown in FIG. 2 from another side.
Figure 4 shows a first electrode plate transfer unit according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 shows a primary transfer unit constituting the second electrode plate transfer unit, according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 shows a secondary transfer unit constituting the second electrode plate transfer unit, according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 shows the operation of the first electrode plate transfer unit according to an embodiment of the present invention.
Figure 8 shows the operation of the first transfer unit constituting the second electrode plate transfer unit, according to an embodiment of the present invention.
Figure 9 shows the operation of the secondary transfer unit constituting the second electrode plate transfer unit, according to an embodiment of the present invention.
Figure 10 shows in detail the operation of the first electrode plate transfer unit according to an embodiment of the present invention.
Figure 11 shows in detail the operation of the primary transfer unit constituting the second electrode plate transfer unit, according to an embodiment of the present invention.
Figure 12 shows in detail the operation of the secondary transfer unit constituting the second electrode plate transfer unit, according to an embodiment of the present invention.
Figure 13 is a plan view of an electrode plate alignment unit according to an embodiment of the present invention.
Figure 14 shows the state in which the electrode plate and alignment table in Figure 13 have been removed.
Figure 15 is a perspective view of a pole plate alignment unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 16 shows a state in which the sort table in FIG. 15 has been removed.
본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 다양한 변경을 가할 수 있고 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 따라서 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라, 어느 하나의 실시예의 구성과 다른 실시예의 구성을 서로 치환하거나 부가하는 것은 물론 본 발명의 기술적 사상과 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be subject to various changes and may be implemented in various different forms. Only this example is provided to ensure that the disclosure of the present invention is complete and to fully inform those skilled in the art of the scope of the invention. Therefore, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but substitutes or adds to the configuration of one embodiment and the configuration of another embodiment, as well as all changes and equivalents included in the technical spirit and scope of the present invention. It should be understood to include substitutes.
첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께가 과장되게 크거나 작게 표현될 수 있으나, 이로 인해 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 아니될 것이다.The attached drawings are only for easy understanding of the embodiments disclosed in the present specification, and the technical idea disclosed in the present specification is not limited by the attached drawings, and all changes and equivalents included in the spirit and technical scope of the present invention are not limited to the attached drawings. It should be understood to include water or substitutes. In the drawings, components may be expressed exaggeratedly large or small in size or thickness for convenience of understanding, etc., but the scope of protection of the present invention should not be construed as limited due to this.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예나 실시예를 설명하기 위해 사용되는 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 그리고 단수의 표현은, 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 명세서에서 ~포함하다, ~이루어진다 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이다. 즉 명세서에서 ~포함하다, ~이루어진다 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들이 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in this specification are only used to describe specific implementations or examples, and are not intended to limit the invention. And singular expressions include plural expressions, unless the context clearly dictates otherwise. In the specification, terms such as ~include, ~consist of, etc. are intended to indicate the existence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or a combination thereof described in the specification. That is, in the specification, terms such as ~include, ~consist of, etc. should be understood as not precluding the existence or addition possibility of one or more other features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms containing ordinal numbers, such as first, second, etc., may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다, "접속되어" 있다거나 "커플링되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is said to be “connected,” “connected,” or “coupled” to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but with no other components in between. It should be understood that components may exist. On the other hand, when it is mentioned that a component is “directly connected” or “directly connected” to another component, it should be understood that there are no other components in between.
어떤 구성요소가 다른 구성요소의 "상부에 있다"거나 "하부에 있다"고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소의 바로 위에 배치되어 있는 것뿐만 아니라 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being "on top" or "below" another component, it should be understood that not only is it placed directly on top of the other component, but there may also be other components in between. .
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains. Terms as defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having meanings consistent with the meanings they have in the context of the related technology, and unless clearly defined in this specification, should not be interpreted in an idealized or overly formal sense. No.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀 제조 장치(100)에서, 극판들과 분리막이 투입되고 진행되는 경로를 조감도로 나타낸 것이다. 전체적으로 살펴 보면, 음극판이 좌측 아래에서, 양극판이 우측 아래에서, 그리고 분리막은 분리막 공급 유닛(300)에 의해 극판들의 진행방향과 수직으로 공급된다. 각 극판들은 적층 유닛으로 피딩되기 전에 정렬된다.Figure 1 shows a bird's eye view of the path in which electrode plates and separators are introduced and progress in the battery
이와 같은 본 발명의 실시예에 따라, 양극판은 분리막의 아래로, 음극판은 분리막 위로 배열되어 극판 피딩 유닛(10)에 의해 2매의 극판과 그 사이에 개재된 분리막이 그립되어 한꺼번에 극판 적층 유닛(400)으로 공급될 수 있다. 음극판은 음극판 이송 유닛(210, 240)에 의해, 양극판은 양극판 이송 유닛(110)에 의해 극판 피딩 유닛(10)으로 전달된다(도 2 참조). 음극판과 양극판의 위치를 서로 바꿔서 투입, 이송하는 것도 가능하다.According to this embodiment of the present invention, the positive electrode plate is arranged below the separator, and the negative electrode plate is arranged above the separator, and the two electrode plates and the separator sandwiched between them are gripped by the electrode
도 3을 참조하면, 한 쌍의 픽앤플레이스 유닛(220, 230)을 포함하는 음극판 1차 이송 유닛(210) 및 정렬 테이블(211)이 나타나 있다. 픽앤플레이스 유닛(220, 230)은 음극판 매거진(270, 271)으로부터 음극판을 픽-업 하여 정렬 테이블(211) 상에 드롭-오프 한다. 극판들을 정렬하는데 필요한 정보의 획득을 위해 복수 개의 카메라(3a, 5a, 5b, 6a, 7a)와 조명(3a-1, 5a-1, 5b-1, 6a-1, 7a-1)이 배치되어 있다.Referring to FIG. 3, a negative electrode plate
도 4를 보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 양극판 이송 유닛(110)이 기둥(125-1, 125-2, 125-3, 125-4), 수평 이동 모듈(129, 139), 수직 이동 모듈(128, 138), 한 쌍의 픽앤플레이스 유닛(124, 135), 및 정렬 테이블(111, 111', 도 7, 10 참조)을 포함한다. 픽앤플레이스 유닛(124, 135)은 암(127, 137)과 극판 흡착 헤드(126, 136)를 포함하고 있다. 두 개의 픽앤플레이스 유닛(124, 135)이 수평 이동 모듈(129, 139)에 의해 양방향으로 왕복 이동할 수 있고(양방향 화살표 방향), 이때 하나의 흡착 헤드(126, 136)와 나머지 하나의 흡착 헤드가 서로 간섭하지 않도록 상하로 간격을 두고 교차할 수 있다. 극판 흡착 헤드(126, 136)는 극판을 픽-업하거나 드롭-오프 할 수 있도록 복수 개의 진공 홀을 구비할 수 있다(이하, 동일).4, the positive
또한, 두 개의 픽앤플레이스 유닛(124, 135)은 수직 이동 모듈(128, 138)에 의해 상승하거나 하강할 수 있다.Additionally, the two pick and
본 발명의 일 실시예에 따른 음극판 이송 유닛은 도 5에 도시된 1차 이송 유닛(210)과 도 6에 도시된 2차 이송 유닛(240), 그리고 음극판 정렬 테이블(211, 211', 도 8, 11 참조)을 포함하여 이루어진다. 음극판은, 순차적으로, 1차 이송 유닛(210), 2차 이송 유닛(240)에 의해 전달된다.The negative plate transfer unit according to an embodiment of the present invention includes the
도 5에는 본 발명의 일 실시예에 따른 음극판의 1차 이송 유닛(210)이 나타나 있다. 음극판 1차 이송 유닛(210)은 기둥(225-1, 225-2, 225-3, 225-4), 수평 이동 모듈, 수직 이동 모듈, 및 한 쌍의 픽앤플레이스 유닛(220, 230)을 포함할 수 있다. 한 쌍의 픽앤플레이스 유닛(220, 230)의 수평, 수직 방향 이동 방식은 양극판 픽앤플레이스 유닛(124, 135)과 동일하다. 도 5에는, 상부 픽앤플레이스 유닛(220)의 극판 흡착 헤드(221)가 하부 픽앤플레이스 유닛(230)의 극판 흡착 헤드(231)보다 높은 위치에서 수평 이동하는 것이 나타나 있다.Figure 5 shows a
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 음극판 2차 이송 유닛(240)의 저면 사시도이다. 음극판 2차 이송 유닛(240)은 기둥(255-1, 255-2, 255-3), 수평 이동 모듈(254, 264), 수직 이동 모듈(253, 263), 및 한 쌍의 픽앤플레이스 유닛(250, 260)을 포함할 수 있다. 한 쌍의 픽앤플레이스 유닛(250, 260)의 수평, 수직 방향 이동 방식은 양극판 픽앤플레이스 유닛(124, 135)과 마찬가지이다. 도 5에는, 편의상 극판 흡착 헤드(251, 261)들이 동일 높이에 중첩된 것으로 표시되었으나, 양 흡착 헤드(251, 251)는 서로 간섭하지 않도록 상하로 간격을 두고 교차할 수 있다(도 12의 (b), (c) 참조). 양 흡착 헤드(221, 231; 126, 136; 251, 261)는 서로 반대 방향으로 수평 이동하고, 서로 같은 방향으로 수직 이동하도록 구성되는 것이 바람직하다.Figure 6 is a bottom perspective view of the negative plate
다음으로, 도 7 내지 12를 참고하여, 본 발명의 일 실시예에 따라 구성된 셀 스택 제조 장치에서 극판들의 이송 과정을 설명한다.Next, with reference to FIGS. 7 to 12, the transfer process of the electrode plates in the cell stack manufacturing apparatus constructed according to an embodiment of the present invention will be described.
도 7에는 본 발명의 일 실시예에 따른 양극판 이송 유닛(110)의 두 개의 픽앤플레이스 유닛(124; 135) 중 하나의 동작이 나타나 있다.Figure 7 shows the operation of one of the two pick and
픽앤플레이스 유닛(124)이 양극판 매거진(150) 위(이하, '양극판 픽-업 위치'라 함)에서 하강하여 양극판을 픽-업한 후, 상승하고 수평으로 이동한다. 정렬 테이블(111) 위(이하, '양극판 드롭-오프 위치'라 함)에 도달하면 하강하여 테이블(111)에 양극판을 내려 놓는다.The pick and
이후, 픽앤플레이스 유닛(124)은 상승하고, 양극판이 놓인 정렬 테이블(111)이 정렬 테이블(111')의 위치(이하, '양극판 정렬 위치')까지 횡으로 이동한다. 다음으로, 정렬 테이블(111')이 양극판 드롭-오프 위치로 복귀할 때 다른 픽앤플레이스 유닛(135)이 양극판을 픽-업한 상태로 양극판 드롭-오프 위치로 이동하는 동시에, 픽앤플레이스 유닛(124)은 양극판 픽-업위치로 이동한다. 이상의 단계들이 반복된다.Afterwards, the pick and
여기서, 정렬 테이블은 한 개이나, 설명의 편의상, 두 위치(111, 111')에 각각 표시하였다(이하, 동일). 본 명세서에서, '~ 위치'는 수직 상방에서 바라본 것을 기준으로 한다.Here, there is only one alignment table, but for convenience of explanation, it is indicated at two positions (111, 111') (hereinafter, the same). In this specification, '˜position' is based on the view from vertically upward.
도 8에는 본 발명의 일 실시예에 따른 음극판 1차 이송 유닛(210)의 두 개의 픽앤플레이스 유닛(220; 230) 중 하나의 동작이 나타나 있다.Figure 8 shows the operation of one of the two pick and
픽앤플레이스 유닛(220)이 음극판 매거진(271) 위(이하, '음극판 픽-업 위치'라 함)에서 하강하여 음극판을 픽-업한 후, 상승하고 수평으로 이동한다. 정렬 테이블(211) 위(이하, '음극판 1차 드롭-오프 위치'라 함)에 도달하면 하강하여 테이블(211)에 양극판을 내려 놓는다.The pick and
이후, 픽앤플레이스 유닛(220)은 상승하고, 음극판이 놓인 정렬 테이블(211)이 정렬 테이블(211')의 위치(이하, '음극판 정렬 위치')까지 횡으로 이동한다. 다음으로, 정렬 테이블(211')이 음극판 1차 드롭-오프 위치로 복귀할 때 다른 픽앤플레이스 유닛(230)이 음극판을 픽-업한 상태로 음극판 1차 드롭-오프 위치로 이동하는 동시에, 픽앤플레이스 유닛(220)은 음극판 픽-업위치로 이동한다. 이상의 단계들이 반복된다.Afterwards, the pick and
도 9에는 본 발명의 일 실시예에 따른 음극판 2차 이송 유닛(240)의 두 개의 픽앤플레이스 유닛(250; 260) 중 하나의 동작이 나타나 있다.Figure 9 shows the operation of one of the two pick and
픽앤플레이스 유닛(250)이 음극판 정렬 위치에서 하강하여 정렬 테이블(211') 상의 음극판을 픽-업한 후, 상승하고 수평으로 이동한다. 이 음극판을 드롭-오프 하는 위치('음극판 2차 드롭-오프 위치', 도 12(a)의 도면부호 261 위치에 해당함)에 도달하면, 하강하여 테이블(111') (위의 분리막 상)에 음극판을 내려 놓는다. 이 실시예에서 음극판 2차 드롭-오프 위치는 양극판 정렬 위치(l11') 위치와 동일하다.The pick and
이후, 픽앤플레이스 유닛(250)은 상승하고, 정렬 테이블(111')이 양극판 ㄷ드롭-오프 위치(111)까지 수평 방향으로 이동한다. 다음으로, 정렬 테이블(111)이 양극판 정렬 위치로 복귀할 때 다른 픽앤플레이스 유닛(260)이 음극판을 픽-업한 상태로 음극판 2차 드롭-오프 위치로 이동하는 동시에, 픽앤플레이스 유닛(250)은 음극판 정렬 위치로 이동한다. 이상의 단계들이 반복된다.Afterwards, the pick and
이상과 같이, 본 발명에 따른 픽앤플레이스 유닛(124, 135; 220, 230; 250, 260)은 2-헤드 구성으로 한쪽 헤드가 드롭-오프시 나머지 헤드는 픽-업한 상황이 된다. 따라서, 1-헤드 구성에 비해 약 두 배의 속도로 극판을 이송할 수 있다.As described above, the pick and place units (124, 135; 220, 230; 250, 260) according to the present invention have a two-head configuration, so when one head drops off, the other head picks up. Therefore, the electrode plate can be transported at approximately twice the speed compared to the one-head configuration.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 양극판 이송 유닛(110)의 동작을 더욱 상세히 나타낸 것으로, 한 사이클을 아래 표 1과 같이 여섯 단계의 동작으로 분류하였다.Figure 10 shows the operation of the positive
도 10을 보면, 분리막(S)이 공급되고 있고, 그 아래로 양극판 정렬 테이블(111; 111')이 횡으로 이동한다. 상부 픽앤플레이스 유닛(124)은 횡방향 이동시에는 항상 하부 픽앤플레이스 유닛(135) 보다 높이 위치한다. 또한, 표에서와 같이 상부 픽앤플레이스 유닛(124)과 하부 픽앤플레이스 유닛(135)은 상승·하강 시에는 동일 방향으로 움직이고, 횡방향 이동시에는 서로 반대 방향으로 움직인다. 유닛(124, 135) 간 각 단계의 시점이나 종점에는 미차가 발생할 수 있는 바, 한쪽 동작의 일부 동안 다른 한쪽이 대기 상태일 수 있다.Referring to FIG. 10, the separator S is supplied, and the positive plate alignment table 111 (111') moves horizontally below it. The upper pick and
단계(a)에서, 상부 픽앤플레이스 유닛(124)이 양극판(2)을 픽-업하여 상승하였고 하부 픽앤플레이스 유닛(135)은 정렬 테이블(111)에 양극판을 드롭-오프 후 상승하였다.In step (a), the upper pick and
단계(b)에서, 상·하부 픽앤플레이스 유닛(124, 135)이 서로 반대 방향으로 횡으로 이동하고 있다. 상부 유닛(124)(의 흡착 헤드)이 하부 유닛(135)(의 흡착 헤드)보다 높은 위치를 지난다. 정렬 테이블(111')(111)은 양극판 드롭-오프 위치로 이동 중이다.In step (b), the upper and lower pick and
단계(c)에서, 상부 픽앤플레이스 유닛(124)이 정렬 테이블(111) 위로 하강하였고, 하부 픽앤플레이스 유닛(135)은 양극판 매거진(150)으로 하강하였다. In step (c), the upper pick and
단계(d)에서, 상부 픽앤플레이스 유닛(124)이 양극판 드롭-오프후 상승하였고, 하부 픽앤플레이스 유닛(135)은 양극판 픽-업 후 상승하였다.In step (d), the upper pick and
단계(e)에서, 상·하부 픽앤플레이스 유닛(124, 135)이 서로 반대 방향으로 횡으로 이동하고 있다. 단계(b)와 유사하나, 양극판(2)을 흡착하고 있는 유닛이 반대이다.In step (e), the upper and lower pick and
단계(f)에서, 상부 픽앤플레이스 유닛(124)이 양극판 매거진(150) 위로 하강하였고, 하부 픽앤플레이스 유닛(135)은 정렬 테이블(111) 위로 하강하였다.In step (f), the upper pick and
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 음극판 1차 이송 유닛(210)의 동작을 더욱 상세히 나타낸 것으로, 한 사이클을 아래 표 2와 같이 여섯 단계의 동작으로 분류하였다.Figure 11 shows the operation of the negative plate
도 11을 보면, 음극판 정렬 테이블(211; 211')이 횡으로 이동하며, 상부 픽앤플레이스 유닛(220)은 횡방향 이동시에는 항상 하부 픽앤플레이스 유닛(230) 보다 높이 위치한다. 또한, 표에서와 같이 상부 픽앤플레이스 유닛(220)과 하부 픽앤플레이스 유닛(230)은 상승·하강 시에는 동일 방향으로 움직이고, 횡방향 이동시에는 서로 반대 방향으로 움직인다. 유닛(220, 230) 간 각 단계의 시점이나 종점에는 미차가 발생할 수 있는 바, 한쪽 동작의 일부 동안 다른 한쪽이 대기 상태일 수 있다.Referring to FIG. 11, the negative plate alignment table 211 (211') moves laterally, and the upper pick and
단계(a)에서, 하부 픽앤플레이스 유닛(230)이 정렬 테이블(211)(211')에 음극판(1)을 드롭-오프 후 상승하고 있다. 상부 픽앤플레이스 유닛(220)은 음극판을 픽-업하여 상승하고 있는 상태이다(미도시).In step (a), the lower pick and
단계(b)에서, 상·하부 픽앤플레이스 유닛(220, 230)이 서로 반대 방향으로 횡으로 이동하고 있다. 상부 유닛(220)(의 흡착 헤드)이 하부 유닛(230)(의 흡착 헤드)보다 높은 위치를 지난다. 정렬 테이블(211')(211)은 음극판 드롭-오프 위치로 이동 중이다.In step (b), the upper and lower pick and
단계(c)에서, 상부 픽앤플레이스 유닛(220)이 정렬 테이블(211) 위로 하강하였고, 하부 픽앤플레이스 유닛(230)은 음극판 매거진(271)으로 하강하였다. In step (c), the upper pick and
단계(d)에서, 상부 픽앤플레이스 유닛(220)이 음극판(1) 드롭-오프 후 상승하고 있고, 하부 픽앤플레이스 유닛(135)은 음극판 픽-업 후 상승 중이다.In step (d), the upper pick and
단계(e)에서, 상·하부 픽앤플레이스 유닛(220, 230)이 서로 반대 방향으로 횡으로 이동하고 있다. 단계(b)와 유사하나, 음극판(1)을 흡착하고 있는 유닛이 반대이다.In step (e), the upper and lower pick and
단계(f)에서, 하부 픽앤플레이스 유닛(230)은 정렬 테이블(211) 위로 하강하였고, 상부 픽앤플레이스 유닛(220)이 음극판 매거진(271) 위로 하강하였다(미도시).In step (f), the lower pick and
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 음극판 2차 이송 유닛(240)의 동작을 더 상세히 나타낸 것이다.Figure 12 shows the operation of the negative plate
단계(a)를 보면, 상부 픽앤플레이스 유닛(250)의 극판 흡착 헤드(251)가 음극판 정렬 테이블(211') 상의 음극판(1)을 픽-업 하기 위해 하강하고 있다. 한편, 하부 픽앤플레이스 유닛(260)의 극판 흡착 헤드(261)는 '음극판 2차 드롭-오프 위치'에 음극판을 드롭-오프하고 있다.Looking at step (a), the electrode
단계(b)를 보면, 상부 흡착 헤드(251)가 음극판(1)을 흡착한 채 하부 흡착 헤드(261) 위로 지나고 있다.In step (b), the
단계(c)를 보면, 단계(b)와 유사하나 하부 흡착 헤드(261)가 음극판(1)을 흡착하고 있다.Looking at step (c), it is similar to step (b), but the
이제, 도 13 내지 16을 참조하여 본 발명에 따른 극판 정렬 유닛(215)을 설명한다. 극판 정렬 유닛(215)은 상술한 음극판(1)측 정렬 테이블(211, 211')에 대한 것이나, 동일한 극판 정렬 유닛이 양극판(2)측 정렬 테이블(111, 111') 또는 다른 타입의 배터리 셀 제조 장치에도 범용적으로 적용될 수 있다.Now, the electrode
앞서 언급한 바와 같이, 정렬 테이블(211)은 '극판 드롭-오프 위치'와 '극판정렬 위치' 사이를 왕복 운동하므로, 극판 드롭-오프 위치에 있을 때를 도면부호 211로, 극판 정렬 위치에 있을 때를 도면부호 211'로 표시하였다. 정렬 테이블(211, 211')에 연결된 기타 구성에 대해서도 마찬가지이다.As mentioned earlier, the alignment table 211 reciprocates between the 'electrode plate drop-off position' and the 'electrode plate alignment position', so when it is in the electrode plate drop-off position, it is denoted by
정렬 테이블(211, 211')은 직사각형 모양을 가지며 각 모서리 근방에 윈도우(212a, 212b, 213a, 213b; 212a', 212b', 213a', 213b')를 갖는다. 윈도우(212a, 212b, 213a, 213b; 212a', 212b', 213a', 213b')는 뚫려있거나, 광투과성 소재의 덮개가 끼워질 수 있다. 물론, 필요에 따라, 특정 모서리에 대해서는 광불투과성 소재의 덮개가 사용될 수도 있을 것이다.The alignment tables 211 and 211' have a rectangular shape and have
이 실시예에서는 극판(1)을 기준으로 우측 상단과 좌측 하단에 후술하는 촬상 유닛(즉, 카메라 및 조명)들이 배열되어, 극판의 해당 모서리를 촬상하도록 구성되어 있다. 설명의 편의상, 우측 상단은 뚫린 상태, 좌측 하단은 투명 창이 끼워진 상태로 도시되었으나, 두 모서리를 동일한 구성으로 마련하는 것이 바람직할 것이다. 필요에 따라, 모서리 한군데만 촬상 유닛을 배치하거나, 같은 변의 모서리들에 촬상 유닛을 나란히 배치하는 등 다양한 적용이 가능할 것이다.In this embodiment, imaging units (i.e., cameras and lights) described later are arranged at the upper right and lower left sides of the
도면상에서, 조명(예를 들어, 6a-1)으로부터 촬상 대상까지 둥근 젓가락처럼 연장되어 있는 것은 조명의 진행 경로를 나타낸 가상의 선이다(이하, 동일). 본 발명의 촬상 유닛을 구성하는 카메라(6a, 6b, 7a, 7b) 및 조명(6a-1, 6b-1, 7a-1, 7b-1)은 지지대(8a, 8b)상에 고정되어 있는데, 촬상하고자 하는 극판의 사이즈에 맞춰 레일(9a, 9b)을 따라 변위후 고정될 수 있도록 되어 있다. 이 경우, 극판의 사이즈에 부합하는 윈도우를 보유한 정렬 테이블로 교체가 필요할 수도 있다. 본 도면들에서는 조명의 진행 경로가 윈도우와 어긋나게 도시되어 있으나, 극판 또는 정렬 테이블에 맞게 촬상 유닛을 변위, 고정시킨 후 정렬 유닛을 작동시킬 수 있을 것이다.In the drawing, extending like a round chopstick from the illumination (eg, 6a-1) to the imaging object is an imaginary line indicating the path of the illumination (hereinafter, the same). The cameras (6a, 6b, 7a, 7b) and lights (6a-1, 6b-1, 7a-1, 7b-1) constituting the imaging unit of the present invention are fixed on the supports (8a, 8b), It can be displaced and then fixed along the
도 15에 나타낸 바와 같이, 정렬 테이블(211)은 X축 이동 모듈(216), Y축 이동 모듈(217), 및 θ축 이동 모듈(218)에 연결되어 있어서, X축 방향, Y축 방향, 그리고 θ축 방향으로 이동할 수 있다(각 방향은 도 14 참조). 본 발명에서 X축 이동 모듈(216), Y축 이동 모듈(217), 및 θ축 이동 모듈(218)을 '위치 조정 모듈'이라 칭한다. 위치 조정 모듈 중 X축 이동 모듈(216)은 정렬 테이블(211)을 극판 드롭-오프 위치와 극판 정렬 위치 사이에서 이동시키는데 이용되기도 하지만, X축 이동 모듈이 위치 조정 모듈로서 작동한다고 함은 이러한 왕복 이동 동작은 제외된다.As shown in Figure 15, the alignment table 211 is connected to the
이와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 극판 정렬 유닛의 작동을 설명하면 다음과 같다.The operation of the electrode plate alignment unit according to an embodiment of the present invention will be described as follows.
정렬 테이블(211)이 극판 드롭-오프 위치에 있을 때 음극판 1차 이송 유닛(210)이 음극판(1)을 정렬 테이블(211)상에 드롭-오프 한다. 이때, 카메라(6a, 6b)가 조명(6a-1, 6b-1)과 함께 작동하여, 윈도우(212a, 213b)를 통해 음극판(1)의 대각선 모서리 두 군데를 촬상한다. 촬상된 영상은 제어 유닛(미도시)으로 전송되고 제어 유닛은 촬상된 영상을 미리 입력된 기준 위치, 즉 원하는 위치로 정렬된 상태의 위치 정보와 비교한다. 비교 결과, 촬상된 위치 정보가 기준 위치에서 벗어난 것으로 판정되면, 제어 장치는 위치 조정 모듈(216, 217, 및 218)에 필요한 위치 조정을 명령한다.When the alignment table 211 is in the electrode plate drop-off position, the negative electrode plate
위치 조정 모듈은 위치 조정 명령이 입력되면 정렬 테이블(211)의 위치를 조정함으로써 극판(1)을 정렬된 위치로 보정하게 된다. 이러한 위치 조정은 정렬 테이블(211)이 극판 드롭-오프 위치로부터 극판 정렬 위치로 이동하는 과정 중에 수행되고, 정렬 테이블(211)이 극판 정렬 위치에 도착하기 전 또는 도착과 동시에 완료된다. 이로 인해, 전후 프로세스에 있는 극판 이송 유닛들(210, 240)의 상·하부 픽앤플레이스 유닛(220, 230; 250, 260)들이 극판 정렬을 위한 대기 시간없이 연속적으로 동시 작동할 수 있다. 따라서, 이러한 극판 정렬 방법은 극판의 이송 속도 및 그에 따른 적층 속도의 향상에 기여한다.When a position adjustment command is input, the position adjustment module adjusts the position of the alignment table 211 to correct the
정렬 테이블(211)이 극판 정렬 위치에 도착하면 카메라(7a, 7b) 및 조명(7a-1, 7b-1)이 작동하여 윈도우(212a', 213b')를 통해 음극판(1)의 대각선 모서리 두 군데를 촬상한다. 촬상된 영상은 다시 제어 유닛으로 전송되고 제어 유닛은 촬상된 영상을 미리 입력된 기준 위치와 다시 비교한다. 비교 결과, 촬상된 위치 정보가 기준 위치와 부합하는 것으로 판정되면 후속 프로세스로 이어지게 된다. 만일, 기준 위치에서 벗어난 것으로 판정되면, 즉 위치 조정 모듈의 위치 조정에도 불구하고 극판이 정렬된 위치에 있지 않으면, 제어 장치는 별도의 픽앤플레이스 유닛에 불량 판정을 전송하여 해당 극판을 제거하도록 한다.When the alignment table 211 arrives at the electrode plate alignment position, the
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 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 예시적인 것이며 제한적이 아닌 것으로 이해되어야 한다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Above, embodiments of the present invention have been described with reference to the attached drawings, but those skilled in the art will understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical idea or essential features. You will understand that it exists. Therefore, the embodiments described above should be understood as illustrative and not restrictive. The scope of protection of the present invention should be interpreted in accordance with the claims below, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of rights of the present invention.
1: 음극판 2: 양극판
3a, 5a, 5b, 6a, 6b, 7a, 7b: 카메라
3a-1, 5a-1, 5b-1, 6a-1, 6b-1, 7a-1, 7b-1: 조명
8a, 8b: 지지대 9a, 9b: 레일
10: 극판 피딩 유닛 100: 배터리 셀 제조 장치
110: 양극판 이송 유닛 111, 111': 양극판 정렬 테이블
124, 135: 픽앤플레이스 유닛 126, 136: 극판 흡착 헤드
127, 137: 암 128, 138: 수직 이동 모듈
129, 139: 수평 이동 모듈 125-1, 125-2, 125-3, 125-4: 기둥
150, 151: 양극판 매거진 210: 음극판 1차 이송 유닛
211, 211': 음극판 정렬 테이블 212a, 212b, 213a, 213b: 윈도우
215: 극판 정렬 유닛 216: X축 이동 모듈
217: Y축 이동 모듈 218: (-)축 이동 모듈
219: 지지 프레임 220: 상부 픽앤플레이스 유닛
230: 하부 픽앤플레이스 유닛 221, 231: 극판 흡착 헤드
240: 음극판 2차 이송 유닛 225-1, 225-2, 225-3, 225-4: 기둥
250, 260: 픽앤플레이스 유닛 251, 261: 극판 흡착 헤드
252, 262: 암 253, 263: 수직 이동 모듈
254, 264: 수평 이동 모듈 255-1, 255-2, 255-3: 기둥
270, 271: 음극판 매거진 300: 분리막 공급 유닛
400: 극판 적층 유닛1: negative plate 2: positive plate
3a, 5a, 5b, 6a, 6b, 7a, 7b: Camera
3a-1, 5a-1, 5b-1, 6a-1, 6b-1, 7a-1, 7b-1: Lighting
8a, 8b:
10: Electrode plate feeding unit 100: Battery cell manufacturing device
110: positive
124, 135: Pick and
127, 137:
129, 139: horizontal movement module 125-1, 125-2, 125-3, 125-4: pillar
150, 151: positive plate magazine 210: negative plate primary transfer unit
211, 211': cathode plate alignment table 212a, 212b, 213a, 213b: window
215: pole plate alignment unit 216: X-axis movement module
217: Y axis movement module 218: (-) axis movement module
219: support frame 220: upper pick and place unit
230: Lower pick and
240: Negative plate secondary transfer unit 225-1, 225-2, 225-3, 225-4: Column
250, 260: Pick and
252, 262:
254, 264: horizontal movement module 255-1, 255-2, 255-3: pillar
270, 271: Negative plate magazine 300: Separator supply unit
400: Electrode plate stacking unit
Claims (10)
상기 정렬 테이블이 상기 제1 위치에 있을 때 상기 극판의 특정 부위를 촬상하여 제1 정렬 정보를 획득하도록 구성된 제1 촬상 유닛;
상기 정렬 테이블의 위치를 조정하도록 구성된 위치 조정 모듈;
상기 제1 정렬 정보를 기준 위치와 비교하여 상기 위치 조정 모듈의 작동을 명령하도록 구성된 제어 모듈; 및
상기 정렬 테이블이 상기 제2 위치에 있을 때 상기 극판의 특정 부위를 촬상하여 제2 정렬 정보를 획득하도록 구성된 제2 촬상 유닛;
을 포함하고,
상기 제어 모듈은 상기 제2 정렬 정보를 기준 위치와 비교하여 양,불량을 판정하도록 구성되며,
상기 제어 모듈에 의한 상기 제2 정렬 정보와 상기 기준 위치의 비교 결과, 불량으로 판정된 경우 해당 극판을 제거하도록 이루어진 픽앤플레이스 유닛을 더 포함하는
극판 정렬 장치.an alignment table on which the electrode plate is placed and configured to reciprocate between a first position and a second position;
a first imaging unit configured to acquire first alignment information by imaging a specific portion of the electrode plate when the alignment table is in the first position;
a position adjustment module configured to adjust the position of the alignment table;
a control module configured to command operation of the position adjustment module by comparing the first alignment information with a reference position; and
a second imaging unit configured to obtain second alignment information by imaging a specific portion of the electrode plate when the alignment table is in the second position;
Including,
The control module is configured to determine good or bad quality by comparing the second alignment information with a reference position,
Further comprising a pick and place unit configured to remove the corresponding electrode plate when it is determined to be defective as a result of comparison between the second alignment information and the reference position by the control module.
Polar plate alignment device.
상기 위치 조정 모듈은 상기 정렬 테이블이 상기 제1 위치에서 상기 제2 위치로 이동하는 도중에 작동할 수 있도록 이루어진
극판 정렬 장치.In claim 1,
The position adjustment module is configured to operate while the alignment table is moving from the first position to the second position.
Polar plate alignment device.
상기 위치 조정 모듈은,
상기 정렬 테이블을 X축 방향으로 이동시킬 수 있는 X축 이동 모듈;
상기 정렬 테이블을 Y축 방향으로 이동시킬 수 있는 Y축 이동 모듈; 및
상기 정렬 테이블을 θ축을 중심으로 회전시킬 수 있는 θ축 이동 모듈;
을 포함하는
극판 정렬 장치.In claim 1,
The position adjustment module is,
an X-axis movement module capable of moving the alignment table in the X-axis direction;
a Y-axis movement module capable of moving the alignment table in the Y-axis direction; and
a θ-axis movement module capable of rotating the alignment table about the θ-axis;
containing
Polar plate alignment device.
상기 극판이 직사각형이고,
상기 제1, 제2 촬상 유닛은 각각 상기 극판의 모서리 4개소 중 2개소를 촬상하도록 이루어진
극판 정렬 장치.In claim 1,
The electrode plate is rectangular,
The first and second imaging units are configured to image two of the four corners of the electrode plate, respectively.
Polar plate alignment device.
상기 모서리 2개소는 서로 대각선 방향으로 위치한 것인
극판 정렬 장치.In claim 5,
The two corners are located diagonally to each other.
Polar plate alignment device.
상기 정렬 테이블상에 극판을 드롭-오프 하도록 구성된 픽앤플레이스 유닛;
상기 정렬 테이블이 상기 제1 위치에 있을 때 상기 극판의 특정 부위를 촬상하도록 구성된 제1 촬상 유닛;
상기 정렬 테이블의 위치를 조정하도록 구성된 위치 조정 모듈;
상기 제1 촬상 유닛으로부터 촬상된 영상을 기준 위치와 비교하여 상기 위치 조정 모듈의 작동을 명령하도록 구성된 제어 모듈;
상기 정렬 테이블이 상기 제2 위치에 있을 때 상기 극판의 특정 부위를 촬상하도록 구성된 제2 촬상 유닛; 및
불량 제거용 픽앤플레이스 유닛;
을 포함하는 배터리 셀 제조 장치에서 극판을 정렬하는 방법으로서,
상기 픽앤플레이스 유닛이 상기 제1 위치에 있는 정렬 테이블상에 극판을 드롭-오프하는 단계;
상기 제1 촬상 유닛이 상기 극판의 특정 부위를 촬상하여 제1 정렬 정보를 획득하는 단계;
상기 제어 모듈이 상기 제1 정렬 정보를 기준 위치와 비교하는 단계;
상기 제어 모듈의 명령에 따라 상기 위치 조정 모듈이 상기 정렬 테이블의 위치를 조정하는 단계;
상기 제2 촬상 유닛이 상기 극판의 특정 부위를 촬상하여 제2 정렬 정보를 획득하는 단계;
상기 제어 모듈이 상기 제2 정렬 정보를 기준 위치와 비교하여 양,불량을 판정하는 단계; 및
상기 제어 모듈이 상기 제2 정렬 정보를 상기 기준 위치와 비교하여 불량으로 판정한 경우, 상기 불량 제거용 픽앤플레이스 유닛이 해당 극판을 상기 정렬 테이블로부터 제거하는 단계;
를 포함하는
극판 정렬 방법.an alignment table configured to reciprocate between a first position and a second position;
a pick and place unit configured to drop-off the electrode plate on the alignment table;
a first imaging unit configured to image a specific portion of the electrode plate when the alignment table is in the first position;
a position adjustment module configured to adjust the position of the alignment table;
a control module configured to command operation of the position adjustment module by comparing the image captured from the first imaging unit with a reference position;
a second imaging unit configured to image a specific portion of the electrode plate when the alignment table is in the second position; and
Pick and place unit for defect removal;
A method of aligning electrode plates in a battery cell manufacturing device comprising:
the pick and place unit dropping off an electrode plate on an alignment table in the first position;
acquiring first alignment information by having the first imaging unit image a specific portion of the electrode plate;
Comparing the first alignment information with a reference position by the control module;
adjusting the position of the alignment table by the position adjustment module according to a command from the control module;
acquiring second alignment information by having the second imaging unit image a specific portion of the electrode plate;
Comparing the second alignment information with a reference position by the control module to determine whether it is good or bad; and
When the control module determines that the second alignment information is defective by comparing it with the reference position, the pick and place unit for defect removal removes the corresponding electrode plate from the alignment table;
containing
How to align the pole plates.
상기 위치 조정 모듈은 상기 정렬 테이블이 상기 제1 위치에서 상기 제2 위치로 이동하는 동안 작동할 수 있도록 이루어진
극판 정렬 방법.In claim 7,
The position adjustment module is configured to be operable while the alignment table moves from the first position to the second position.
How to align the pole plates.
상기 위치 조정 모듈은,
상기 정렬 테이블을 X축 방향으로 이동시킬 수 있는 X축 이동 모듈;
상기 정렬 테이블을 Y축 방향으로 이동시킬 수 있는 Y축 이동 모듈; 및
상기 정렬 테이블을 θ축을 중심으로 회전시킬 수 있는 θ축 이동 모듈;
을 포함하는
극판 정렬 방법.In claim 7,
The position adjustment module is,
an X-axis movement module capable of moving the alignment table in the X-axis direction;
a Y-axis movement module capable of moving the alignment table in the Y-axis direction; and
a θ-axis movement module capable of rotating the alignment table about the θ-axis;
containing
How to align the pole plates.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020230023250A KR102629069B1 (en) | 2023-02-21 | 2023-02-21 | Apparatus and method for aligning electrode plate using double vision system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020230023250A KR102629069B1 (en) | 2023-02-21 | 2023-02-21 | Apparatus and method for aligning electrode plate using double vision system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR102629069B1 true KR102629069B1 (en) | 2024-01-25 |
Family
ID=89721716
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020230023250A KR102629069B1 (en) | 2023-02-21 | 2023-02-21 | Apparatus and method for aligning electrode plate using double vision system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102629069B1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101280069B1 (en) * | 2011-06-23 | 2013-06-28 | 주식회사 나래나노텍 | System for Stacking Electrodes |
KR101981010B1 (en) * | 2018-08-01 | 2019-08-28 | 정연길 | Equipment for manufacturing secondary battery and method for manufacturing secondary battery using the same |
KR102003728B1 (en) * | 2018-02-13 | 2019-10-01 | 주식회사 이노메트리 | High-speed stack manufacturing apparatus for prismatic secondary battery |
KR102259235B1 (en) * | 2019-10-16 | 2021-06-01 | (주) 피토 | multi-type secondary battery stacking device having vision inspection |
-
2023
- 2023-02-21 KR KR1020230023250A patent/KR102629069B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101280069B1 (en) * | 2011-06-23 | 2013-06-28 | 주식회사 나래나노텍 | System for Stacking Electrodes |
KR102003728B1 (en) * | 2018-02-13 | 2019-10-01 | 주식회사 이노메트리 | High-speed stack manufacturing apparatus for prismatic secondary battery |
KR101981010B1 (en) * | 2018-08-01 | 2019-08-28 | 정연길 | Equipment for manufacturing secondary battery and method for manufacturing secondary battery using the same |
KR102259235B1 (en) * | 2019-10-16 | 2021-06-01 | (주) 피토 | multi-type secondary battery stacking device having vision inspection |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN112490479B (en) | Battery cell stack manufacturing system and method for secondary battery | |
KR101956758B1 (en) | Machine for Manufacturing Cell Stack of Secondary Battery | |
KR101734269B1 (en) | Rapidity stack system for fuel cell | |
KR101734271B1 (en) | Automatic stack system for fuel cell | |
KR101981010B1 (en) | Equipment for manufacturing secondary battery and method for manufacturing secondary battery using the same | |
KR101917310B1 (en) | Lamination apparatus and lamination method | |
EP3955355A1 (en) | Multi-plate laminating device for lithium battery cell and laminating method thereof | |
KR20190020147A (en) | Cell stacking and thermocompression devices, and cell stacking and thermocompression methods | |
KR102043902B1 (en) | Electrode Stacking Device for Secondary Cell | |
CN110915048A (en) | Unit cell alignment apparatus and electrode assembly manufacturing method using the same | |
KR20180109576A (en) | Electrode stacking method and electrode stacking apparatus performing the same | |
CN113394440A (en) | Lamination device and control method thereof | |
KR102381964B1 (en) | High speed stacking apparatus for long type secondary battery | |
CN108461797B (en) | High-speed battery stack manufacturing apparatus for secondary battery | |
KR102629069B1 (en) | Apparatus and method for aligning electrode plate using double vision system | |
KR102191183B1 (en) | Secondary battery manufacturing method | |
KR102340250B1 (en) | Pick up and place device for secondary battery stacking apparatus | |
KR102629067B1 (en) | Electrode plate transfer apparatus having double arms | |
KR102482925B1 (en) | Cell stack manufacturing device for secondary batteries | |
WO2022255651A1 (en) | System for notching electrodes and stacking cells for secondary batteries | |
WO2023277327A1 (en) | Separator handling apparatus for single-sided electrode stack of secondary battery electrode assembly, and method of manufacturing secondary battery electrode assembly using same | |
KR20180012000A (en) | Separator cutting apparatus and separator cutting method | |
CN113829051B (en) | Automatic assembling device and assembling method for intelligent gas meter control box cover | |
KR20120137143A (en) | System for stacking electrodes | |
CN214975298U (en) | Graphite polar plate bonding glue dispensing and forming equipment |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |