KR102633316B1 - 각형 이차전지 캔용 용접장치 - Google Patents

각형 이차전지 캔용 용접장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 각형 이차전지 캔용 용접장치에 관한 것으로서, 내부에 수용공간이 형성되고 상기 수용공간이 외부로 노출되도록 전후면이 개방되며 상부 일측이 길이방향을 따라 절개된 각형 이차전지 캔의 절개영역을 용접하는 각형 이차전지 캔용 용접장치에 있어서, 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트의 일측에 이동가능하게 설치되고, 일측에 상기 각형 이차전지 캔이 배치되는 경우 일방향으로 이동하여 상기 각형 이차전지 캔을 미리 설정된 용접위치로 로딩시키는 로딩부와, 상기 베이스 플레이트의 일측에 고정설치되고, 상기 각형 이차전지 캔이 상기 용접위치로 이동되는 경우 상기 각형 이차전지 캔의 내부로 삽입되어 상기 각형 이차전지 캔의 내부 양측면 및 상면을 지지하는 지그부와, 한 쌍이 상기 베이스 플레이트의 일측 중 상기 용접위치에 위치한 상기 각형 이차전지 캔의 양측방에 각각 상기 각형 이차전지 캔의 내외측방향으로 이동가능하게 설치되고, 상기 각형 이차전지 캔 방향으로 이동하여 상기 각형 이차전지 캔의 양측면 상부를 가압하는 한 쌍의 측면가압부와, 한 쌍이 상기 베이스 플레이트의 일측 중 상기 각형 이차전지 캔 상부의 절개된 양측단부와 대응되는 위치 상방에 각각 상하방향으로 이동가능하게 설치되되, 서로 미리 설정된 간격 이격되게 설치되고, 하방으로 이동되는 경우 상기 각형 이차전지 캔 상부의 절개된 양측단부를 각각 가압하여 고정하는 상면가압부 및 한 쌍의 상기 상면가압부 상부에 설치되고, 상기 각형 이차전지 캔 상부의 절개된 양측단부를 용접하는 용접부를 포함하되, 상기 지그부는 상기 베이스 플레이트의 일측에 고정설치되는 지지대와, 상기 지지대의 일측으로부터 상기 용접위치 방향으로 연장형성되는 주 몸체와, 상기 주 몸체 상부에 미리 설정된 간격으로 좌우이동가능하게 설치되고, 하부에 상방으로 내측경사진 제1 홈이 형성된 제1 이동몸체와, 상기 주 몸체의 상부 중 상기 제1 이동몸체와 대향되는 위치에 상기 제1 이동몸체에 근접하거나 멀어지는 방향으로 좌우이동가능하게 설치되고, 하부 중 상기 제1 홈과 대응되는 위치에 상방으로 내측경사지게 형성되어 상기 제1 홈과 함께 쐐기홈을 형성하는 제2 홈이 형성된 제2 이동몸체와, 상기 주 몸체의 상부 중 상기 쐐기홈과 대응되는 위치에 상기 주 몸체의 상하방향으로 이동가능하게 설치되고 상방으로 이동되어 상기 쐐기홈에 삽입되는 경우 상기 제1 이동몸체와 상기 제2 이동몸체를 이격시켜 상기 제1 이동몸체와 상기 제2 이동몸체가 각각 상기 각형 이차전지 캔의 양측 내면에 밀착되도록 하는 쐐기부 및 상기 주 몸체와 상기 제1 이동몸체의 사이영역과, 상기 주 몸체와 상기 제2 이동몸체의 사이영역에 각각 개재되어 상기 제1 이동몸체 및 상기 제2 이동몸체에 상기 주 몸체의 내측방향으로 탄성력을 제공하는 탄성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 각형 이차전지 캔용 용접장치를 제공한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 각형 이차전지 캔의 용접 공정이 자동으로 이루어질 수 있으면서도 용접효율을 향상시켜 각형 이차전지 캔의 용접영역에 대한 기밀성을 크게 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

각형 이차전지 캔용 용접장치{Welding apparatus for prismatic type secondary battery can}
본 발명은 각형 이차전지 캔용 용접장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 각형 이차전지 캔의 용접 공정이 자동으로 이루어질 수 있으면서도 용접효율을 향상시켜 각형 이차전지 캔의 용접영역에 대한 기밀성을 크게 증대시킬 수 있는 각형 이차전지 캔용 용접장치에 관한 것이다.
근래에 노트북, 비디오카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 전기자동차, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 반복적인 충, 방전이 가능한 고성능 이차 전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
현재 상용화된 이차 전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차 전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차 전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충 방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.
이러한 리튬 이차 전지는 주로 리튬계 산화물과 탄소재료를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용한다. 리튬 이차 전지는, 이러한 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체와, 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 캔을 구비한다.
여기서, 이차 전지용 캔은 사용 목적에 따라 원통형 또는 각형 등의 형상으로 형성될 수 있는데, 각형 이차전지용 캔(100)을 일예로 들면, 직사각형의 금속플레이트를 도1에서 보는 바와 같이 절곡하여 제조된다.
위와 같은 각형 이차전지용 캔(100)은 이차전지의 제조과정에서 캔(100) 내부에 양극판, 음극판 등 내부 구성을 수납하는 공정이 용이하게 실시될 수 있도록 도1에서 보는 바와 같이 상부 일측이 길이방향을 따라 절개되어 구성된다.
이에, 이차 전지 제조공정에서는 캔 내부의 전해액 등이 누설되거나 내부 구성의 위치가 변위되지 않도록 상면의 절개된 영역을 용접하는 용접공정이 필수적으로 실시되고 있다.
이러한 이차 전지용 캔의 용접공정은 높은 기밀성이 요구되는데, 이차 전지용 캔을 이루는 금속재질의 탄성계수간 차이가 있고, 금속 특유의 스프링 백으로 인해 일반적인 용접장치와 클램프만으로는 용접과정에서 이차 전지용 캔의 상부 양측단부를 서로 접한상태로 유지하기가 매우 어려울 뿐 아니라 클램핑 영역에서 스크래치 등의 손상이 발생되어 통상 작업자에 의해 수작업으로 진행되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 각형 이차전지 캔의 용접 공정이 자동으로 이루어질 수 있으면서도 용접효율을 향상시켜 각형 이차전지 캔의 용접영역에 대한 기밀성을 크게 증대시킬 수 있는 각형 이차전지 캔용 용접장치를 제공함에 있다.
그리고, 본 발명의 다른 목적은 각형 이차전지 캔의 자동 용접과정에서 각형 이차전지 캔 표면의 스크래치 발생을 최소화할 수 있는 각형 이차전지 캔용 용접장치를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 내부에 수용공간이 형성되고 상기 수용공간이 외부로 노출되도록 전후면이 개방되며 상부 일측이 길이방향을 따라 절개된 각형 이차전지 캔의 절개영역을 용접하는 각형 이차전지 캔용 용접장치에 있어서, 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트의 일측에 이동가능하게 설치되고, 일측에 상기 각형 이차전지 캔이 배치되는 경우 일방향으로 이동하여 상기 각형 이차전지 캔을 미리 설정된 용접위치로 로딩시키는 로딩부와, 상기 베이스 플레이트의 일측에 고정설치되고, 상기 각형 이차전지 캔이 상기 용접위치로 이동되는 경우 상기 각형 이차전지 캔의 내부로 삽입되어 상기 각형 이차전지 캔의 내부 양측면 및 상면을 지지하는 지그부와, 한 쌍이 상기 베이스 플레이트의 일측 중 상기 용접위치에 위치한 상기 각형 이차전지 캔의 양측방에 각각 상기 각형 이차전지 캔의 내외측방향으로 이동가능하게 설치되고, 상기 각형 이차전지 캔 방향으로 이동하여 상기 각형 이차전지 캔의 양측면 상부를 가압하는 한 쌍의 측면가압부와, 한 쌍이 상기 베이스 플레이트의 일측 중 상기 각형 이차전지 캔 상부의 절개된 양측단부와 대응되는 위치 상방에 각각 상하방향으로 이동가능하게 설치되되, 서로 미리 설정된 간격 이격되게 설치되고, 하방으로 이동되는 경우 상기 각형 이차전지 캔 상부의 절개된 양측단부를 각각 가압하여 고정하는 상면가압부 및 한 쌍의 상기 상면가압부 상부에 설치되고, 상기 각형 이차전지 캔 상부의 절개된 양측단부를 용접하는 용접부를 포함하되, 상기 지그부는 상기 베이스 플레이트의 일측에 고정설치되는 지지대와, 상기 지지대의 일측으로부터 상기 용접위치 방향으로 연장형성되는 주 몸체와, 상기 주 몸체 상부에 미리 설정된 간격으로 좌우이동가능하게 설치되고, 하부에 상방으로 내측경사진 제1 홈이 형성된 제1 이동몸체와, 상기 주 몸체의 상부 중 상기 제1 이동몸체와 대향되는 위치에 상기 제1 이동몸체에 근접하거나 멀어지는 방향으로 좌우이동가능하게 설치되고, 하부 중 상기 제1 홈과 대응되는 위치에 상방으로 내측경사지게 형성되어 상기 제1 홈과 함께 쐐기홈을 형성하는 제2 홈이 형성된 제2 이동몸체와, 상기 주 몸체의 상부 중 상기 쐐기홈과 대응되는 위치에 상기 주 몸체의 상하방향으로 이동가능하게 설치되고 상방으로 이동되어 상기 쐐기홈에 삽입되는 경우 상기 제1 이동몸체와 상기 제2 이동몸체를 이격시켜 상기 제1 이동몸체와 상기 제2 이동몸체가 각각 상기 각형 이차전지 캔의 양측 내면에 밀착되도록 하는 쐐기부 및 상기 주 몸체와 상기 제1 이동몸체의 사이영역과, 상기 주 몸체와 상기 제2 이동몸체의 사이영역에 각각 개재되어 상기 제1 이동몸체 및 상기 제2 이동몸체에 상기 주 몸체의 내측방향으로 탄성력을 제공하는 탄성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 각형 이차전지 캔용 용접장치를 제공한다.
그리고, 상기 측면가압부는 한 쌍이 상기 베이스 플레이트의 일측 중 상기 용접위치에 위치한 상기 각형 이차전지 캔의 양측방에 각각 고정설치되는 지지대와, 한 쌍의 상기 지지대의 일측에 각각 상기 각형 이차전지 캔의 내외측방향으로 이동가능하게 설치되고, 상기 각형 이차전지 캔 방향으로 이동하여 상기 각형 이차전지 캔의 양측면 상부를 가압하는 한 쌍의 측면 가압유닛을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 상면가압부는 한 쌍이 상기 각형 이차전지 캔 상부의 절개된 양측단부와 대응되는 위치 상방에 각각 상하방향으로 이동가능하게 배치되는 가압블럭부와, 상기 가압블럭부에 연결되어 상기 가압블럭부에 상하이동력을 제공하는 구동유닛 및 상기 구동유닛과 상기 가압블럭부 사이에 개재되고, 상기 가압블럭부에 하방으로 탄성력을 제공하는 탄성부를 포함할 수 있다.
아울러, 상기 가압블럭부는 상기 각형 이차전지 캔의 길이방향을 따라 배치되는 복수개의 블럭유닛을 포함하여 구성되고, 상기 구동유닛은 상기 복수개의 블럭유닛에 각각 독립적으로 상하이동력을 제공하되, 환경조건에 따라 미리 그룹화되는 상기 복수개의 블럭유닛에 각 그룹별로 서로 다른 크기의 상하이동력을 제공하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 가압블럭부는 일측에 상기 각형 이차전지 캔의 절개된 양측단부 방향으로 용접가스를 분사하는 가스분사구가 형성될 수 있다.
삭제
상기와 같은 본 발명에 따르면, 각형 이차전지 캔의 용접 공정이 자동으로 이루어질 수 있으면서도 용접효율을 향상시켜 각형 이차전지 캔의 용접영역에 대한 기밀성을 크게 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 각형 이차전지 캔의 자동 용접과정에서 각형 이차전지 캔 표면의 스크래치 발생을 최소화할 수 있는 특징이 있다.
도1은 각형 이차전지 캔을 도시한 도면,
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 각형 이차전지 캔용 용접장치의 사시도,
도3은 본 발명의 일실시예에 따른 각형 이차전지 캔용 용접장치의 정면도,
도4는 본 발명의 일실시예에 따른 각형 이차전지 캔용 용접장치의 단면도,
도5는 본 발명의 일실시예에 따른 각형 이차전지 캔이 용접위치로 로딩되는 상태를 도시한 도면,
도6은 본 발명의 일실시예에 따른 제1 이동몸체 및 제2 이동몸체가 서로 이격되는 상태를 도시한 도면,
도7은 본 발명의 일실시예에 따른 안착부가 하강하는 상태를 도시한 도면,
도8은 본 발명의 일실시예에 따른 측면가압부가 각형 이차전지 캔의 양측면을 가압하는 상태를 도시한 도면,
도9는 본 발명의 일실시예에 따른 상면가압부가 각형 이차전지 캔 상부의 양측단부를 가압함과 아울러 용접부가 용접하는 상태를 도시한 도면.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 각형 이차전지 캔용 용접장치의 사시도이고, 도3은 본 발명의 일실시예에 따른 각형 이차전지 캔용 용접장치의 정면도이며, 도4는 본 발명의 일실시예에 따른 각형 이차전지 캔용 용접장치의 단면도이다.
도2 내지 도4에서 보는 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 각형 이차전지 캔용 용접장치(1)는 베이스 플레이트(10)와, 로딩부(20)와, 지그부(30)와, 한 쌍의 측면가압부(40)와, 한 쌍의 상면가압부(50) 및 용접부(60)를 포함하여 구성될 수 있다.
베이스 플레이트(10)는 대략 플레이트 형상으로 형성되고, 설치대상영역에 배치되어 상면에 후술하는 각 구성의 설치영역을 제공함과 아울러 이를 지지하는 역할을 한다.
로딩부(20)는 레일(21)과, 레일(21) 상에 구비되어 레일(21)을 따라 왕복 이동되는 이동몸체(22)와, 이동몸체(22)의 상면에 상하방향으로 이동가능하게 설치되는 안착부(23) 및 이동몸체(22)와 안착부(23) 사이에 설치되는 상하이동력 제공수단(27)을 포함하여 구성될 수 있으며, 용접대상물인 각형 이차전지 캔(C)을 용접위치로 로딩하는 역할을 한다.
여기서, 안착부(23)는 상면에 용접하고자 하는 각형 이차전지 캔(C)이 안착되는 안착면(23a)이 형성되며, 상면 중 각형 이차전지 캔(C)의 측면 하부를 지지하는 합성수지 재질의 지지블럭(23b)이 구성되며, 상면 일측으로부터 상방으로 연장형성되어 각형 이차전지 캔(C)의 상부 일측을 지지하는 푸쉬바(23c)가 구비된다.
로딩부(20)는 안착부(23)에 안착된 각형 이차전지 캔(C)과 용접위치로 동반이동함으로써 각형 이차전지 캔(C)을 용접위치에 로딩시키게 되는데, 이러한 로딩부(20)의 동작은 아래의 본 실시예에 따른 각형 이차전지 캔용 용접장치(1) 동작설명을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.
지그부(30)는 베이스 플레이트(10)의 일측에 고정설치되는 고정대(31)와, 고정대(31)의 일측으로부터 용접위치 방향으로 연장형성되는 주 몸체(32)와, 주 몸체(32)의 상부에 좌우이동가능하게 설치되는 제1 이동몸체(33)와, 주 몸체(32)의 상부 중 제1 이동몸체(33)와 대향되는 위치에 좌우이동가능하게 설치되는 제2 이동몸체(34)와, 주 몸체(32)의 상부 일측에 상하방향으로 이동가능하게 설치되는 쐐기부(35) 및 제1 이동몸체(33)와 주 몸체(32)의 사이영역, 제2 이동몸체(34)와 주 몸체(32)의 사이영역에 개재되는 탄성부재(36)를 포함하여 구성되며, 용접위치로 이동되는 각형 이차전지 캔(C) 내부로 삽입되어 각형 이차전지 캔(C)의 내면을 지지하는 역할을 한다.
고정대(31)는 대략 기둥 형상으로 형성되어 주 몸체(32)를 지지하는 역할을 한다.
주 몸체(32)는 고정대(31)의 측면 일측으로부터 용접방향으로 연장형성되는 구조, 즉 하부가 바닥으로부터 이격되어 있는 구조로 형성되어 로딩부(20)에 의해 용접위치로 이동되는 각형 이차전지 캔(C)의 내부로 인입된다.
제1 이동몸체(33)는 대략 블럭 형상으로 형성되고, 위에서 설명한 바와 같이 주 몸체(32)의 상부 일측에 미리 설정된 간격으로 좌우이동가능하게 설치되며, 저면 일측에 상방으로 내측경사진 제1 홈이 형성된다.
제2 이동몸체(34)는 제1 이동몸체(33)와 같이 대략 블럭 형상으로 형성되고, 주 몸체(32)의 상부 중 제1 이동몸체(33)의 대향되는 위치에 미리 설정된 간격으로 좌우이동가능하게 설치되며, 저면 중 제1 홈과 대응되는 위치에 상방으로 내측경사진 제2 홈이 형성되어 제1 이동몸체(33)와 접하는 경우 제1 홈과 제2 홈이 함께 쐐기홈(H)을 형성하게 된다.
쐐기부(35)는 대략 쐐기홈(H)과 대응되는 형상으로 형성되는데, 쐐기홈(H)의 폭보다 넓은 폭을 갖도록 형성되어 상방으로 이동되는 경우 쐐기홈(H)에 삽입되면서 제1 이동몸체(33)와 제2 이동몸체(34)가 서로 이격시킴으로써 제1 이동몸체(33)와 제2 이동몸체(34)의 일측이 각형 이차전지 캔(C)의 내측면 상부에 밀착되도록 한다.
탄성부재(36)는 위에서 설명한 바와 같이 제1 이동몸체(33)와 주 몸체(32)의 사이영역과, 제2 이동몸체(34)와 주 몸체(32)의 사이영역 사이에 개재되어 제1 이동몸체(33)와 제2 이동몸체(34)에 각각 서로 근접하는 방향으로 탄성력을 제공함으로써 쐐기부(35)가 쐐기홈(H)으로부터 이탈된 경우에는 제1 이동몸체(33)와 제2 이동몸체(34)가 밀착되도록 함으로써 지그부(30)가 각형 이차전지 캔(C)의 내면으로부터 이격되도록 하는 역할을 한다.
측면가압부(40)는 한 쌍이 베이스 플레이트(10)의 일측 중 용접위치에 위치하는 각형 이차전지 캔(C)의 양측방에 각각 고정설치되는 지지대(41)와, 한 쌍의 지지대(41) 일측에 각각 각형 이차전지 캔(C)의 내외측방향으로 이동가능하게 설치되는 한 쌍의 측면 가압유닛(42)을 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 한 쌍의 측면 가압유닛(42)은 각형 이차전지 캔(C)이 용접위치에 로딩되면, 각형 이차전지 캔(C)의 양측면을 내측방향으로 가압함으로써 각형 이차전지 캔(C) 상부의 양측단부가 서로 접하도록 하는 역할을 한다.
이때, 한 쌍의 측면 가압유닛(42)은 각형 이차전지 캔(C)의 측면을 가압하여 각형 이차전지 캔(C) 상부의 양측단부가 보다 안정적으로 접할 수 있도록 각형 이차전지 캔(C)의 측면 상부영역을 가압하는 것이 바람직하다.
상면가압부(50)는 각형 이차전지 캔(C) 상부의 절개된 양측단부와 각각 대응되는 위치 상방에 상하방향으로 이동가능하게 배치되는 한 쌍의 가압블럭부(51)와, 가압블럭에 연결되는 구동유닛(52) 및 구동유닛(52)과 가압블럭부(51) 사이에 개재되는 탄성부(53)를 포함하여 구성되며, 하방으로 이동되는 경우 각형 이차전지 캔(C) 상부의 절개된 양측단부를 가압함으로써 각형 이차전지 캔(C) 상부의 절개된 양측단부가 상하방향으로 어긋나지 않고 정확하게 접할 수 있도록 하는 역할을 한다.
아울러, 본 실시예에 따른 가압블럭부(51)는 각형 이차전지 캔(C)의 길이방향을 따라 배치되는 복수개의 블럭유닛(51a)을 포함하여 구성되며, 구동유닛(52)은 환경조건에 따라 미리 그룹화된 복수개의 블럭유닛(51a)에 각각 독립적으로 상하이동력을 제공한다.
이때, 각형 이차전지 캔(C) 상부의 양측단부는 중앙, 가장자리 영역에 따라 그 탄성계수가 달라질 수 있는 바 각 영역에 대응되는 블럭유닛(51a)의 그룹별로 상하이동력을 다르게 제공함으로써 각형 이차전지 캔(C) 상부의 절개된 양측단부가 보다 정확하게 서로 접할 수 있도록 구성될 수 있다.
또한, 블럭유닛(51a)은 전면 일측에 가스분사구(51aa)가 형성되어 각형 이차전지 캔(C)의 절개된 양측단부 방향으로 용접에 필요한 분위기가스를 분사함으로써 용접효율이 보다 향상될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
용접부(60)는 측면가압부(40) 및 상부가압부에 의해 서로 접한 상태를 유지하고 있는 각형 이차전지 캔(C) 상부의 양측단부를 용접하는 역할을 하는데, 본 실시예에서는 레이저 용접장치가 사용되는 것으로 설명하도록 한다.
도5는 본 발명의 일실시예에 따른 각형 이차전지 캔이 용접위치로 로딩되는 상태를 도시한 도면이고, 도6은 본 발명의 일실시예에 따른 제1 이동몸체 및 제2 이동몸체가 서로 이격되는 상태를 도시한 도면이며, 도7은 본 발명의 일실시예에 따른 안착부가 하강하는 상태를 도시한 도면이고, 도8은 본 발명의 일실시예에 따른 측면가압부가 각형 이차전지 캔의 양측면을 가압하는 상태를 도시한 도면이며, 도9는 본 발명의 일실시예에 따른 상면가압부가 각형 이차전지 캔 상부의 양측단부를 가압함과 아울러 용접부가 용접하는 상태를 도시한 도면이다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일실시예에 따른 각형 이차전지 캔용 용접장치(1)의 동작을 첨부된 도5 내지 도9를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 안착부(23)에 용접하고자 하는 각형 이차전지 캔(C)이 안착되면, 이동몸체(22)가 용접위치 방향으로 이동되고, 각형 이차전지 캔(C)이 동반 이동되면서 각형 이차전지 캔(C) 내부에 지그부(30)가 삽입된다.
이때, 이동되는 각형 이차전지 캔(C)의 내부 상면은 지그부(30)의 상면으로부터 이격된 상태로 이동되며, 지그부(30)의 제1 이동몸체(33)와 제2 이동몸체(34)는 내측으로 이동된 상태, 즉 서로 맞닿은 상태로 배치되어 지그부(30)가 각형 이차전지 캔(C) 내부에 삽입되는 과정에서 제1 이동몸체(33)와 제2 이동몸체(34)의 외면이 각형 이차전지 캔(C)의 내면으로 이격됨으로써 각형 이차전지 캔(C)과 지그부(30)의 마찰로 인한 스크래치 발생을 방지하게 된다.
각형 이차전지 캔(C)이 용접위치로 이동되면, 안착부(23)가 하강하여 각형 이차전지 캔(C)의 내부 상면이 지그부(30) 상면에 안착되며, 쐐기부(35)가 상방으로 이동되어 쐐기홈(H)에 삽입된다.
이에 제1 이동몸체(33)와 제2 이동몸체(34)가 서로 이격되면서 제1 이동몸체(33)와 제2 이동몸체(34)의 외면이 각형 이차전지 캔(C) 내부의 측면 상부에 밀착되어 이를 지지하게 된다.
각형 이차전지 캔(C)이 지그부(30)에 지지되면, 한 쌍의 측면가압부(40)가 각형 이차전지 캔(C) 방향으로 이동되어 한 쌍의 측면가압부(40) 양측면 상부를 가압하여 각형 이차전지 캔(C) 상부의 양측단부가 서로 접하도록 한다.
아울러, 상면가압부(50)가 하방으로 이동되어 각형 이차전지 캔(C) 상부의 양측단부를 가압함으로써 이를 견고하게 고정한다.
다음, 용접부(60)가 레이저를 조사하여 한 쌍의 상부가압부 사이영역을 통해 각형 이차전지 캔(C) 상부의 양측단부를 용접한다.
용접이 완료된 후에는 위에서 설명한 동작 역순으로 각형 이차전지 캔(C)이 초기위치로 이동되고, 외부로 반출된다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.
10 : 베이스 플레이트 20 : 로딩부
21 : 레일 22 : 이동몸체
23 : 안착부 23a : 안착면
23b : 지지블럭 23c : 푸쉬바
24 : 상하이동력 제공수단 30 : 지그부
31 : 고정대 32 : 주 몸체
33 : 제1 이동몸체 34 : 제2 이동몸체
35 : 쐐기부 36 : 탄성부재
40 : 측면가압부 41 : 지지대
42 : 측면 가압유닛 50 : 상면가압부
51 : 가압블럭부 51a : 블럭유닛
51aa : 가스분사구 52 : 구동유닛
53 : 탄성부 60 : 용접부

Claims (6)

  1. 내부에 수용공간이 형성되고 상기 수용공간이 외부로 노출되도록 전후면이 개방되며 상부 일측이 길이방향을 따라 절개된 각형 이차전지 캔의 절개영역을 용접하는 각형 이차전지 캔용 용접장치에 있어서,
    베이스 플레이트와;
    상기 베이스 플레이트의 일측에 이동가능하게 설치되고, 일측에 상기 각형 이차전지 캔이 배치되는 경우 일방향으로 이동하여 상기 각형 이차전지 캔을 미리 설정된 용접위치로 로딩시키는 로딩부와;
    상기 베이스 플레이트의 일측에 고정설치되고, 상기 각형 이차전지 캔이 상기 용접위치로 이동되는 경우 상기 각형 이차전지 캔의 내부로 삽입되어 상기 각형 이차전지 캔의 내부 양측면 및 상면을 지지하는 지그부와;
    한 쌍이 상기 베이스 플레이트의 일측 중 상기 용접위치에 위치한 상기 각형 이차전지 캔의 양측방에 각각 상기 각형 이차전지 캔의 내외측방향으로 이동가능하게 설치되고, 상기 각형 이차전지 캔 방향으로 이동하여 상기 각형 이차전지 캔의 양측면 상부를 가압하는 한 쌍의 측면가압부와;
    한 쌍이 상기 베이스 플레이트의 일측 중 상기 각형 이차전지 캔 상부의 절개된 양측단부와 대응되는 위치 상방에 각각 상하방향으로 이동가능하게 설치되되, 서로 미리 설정된 간격 이격되게 설치되고, 하방으로 이동되는 경우 상기 각형 이차전지 캔 상부의 절개된 양측단부를 각각 가압하여 고정하는 상면가압부; 및
    한 쌍의 상기 상면가압부 상부에 설치되고, 상기 각형 이차전지 캔 상부의 절개된 양측단부를 용접하는 용접부를 포함하되,
    상기 지그부는
    상기 베이스 플레이트의 일측에 고정설치되는 지지대와;
    상기 지지대의 일측으로부터 상기 용접위치 방향으로 연장형성되는 주 몸체와;
    상기 주 몸체 상부에 미리 설정된 간격으로 좌우이동가능하게 설치되고, 하부에 상방으로 내측경사진 제1 홈이 형성된 제1 이동몸체와;
    상기 주 몸체의 상부 중 상기 제1 이동몸체와 대향되는 위치에 상기 제1 이동몸체에 근접하거나 멀어지는 방향으로 좌우이동가능하게 설치되고, 하부 중 상기 제1 홈과 대응되는 위치에 상방으로 내측경사지게 형성되어 상기 제1 홈과 함께 쐐기홈을 형성하는 제2 홈이 형성된 제2 이동몸체와;
    상기 주 몸체의 상부 중 상기 쐐기홈과 대응되는 위치에 상기 주 몸체의 상하방향으로 이동가능하게 설치되고 상방으로 이동되어 상기 쐐기홈에 삽입되는 경우 상기 제1 이동몸체와 상기 제2 이동몸체를 이격시켜 상기 제1 이동몸체와 상기 제2 이동몸체가 각각 상기 각형 이차전지 캔의 양측 내면에 밀착되도록 하는 쐐기부; 및
    상기 주 몸체와 상기 제1 이동몸체의 사이영역과, 상기 주 몸체와 상기 제2 이동몸체의 사이영역에 각각 개재되어 상기 제1 이동몸체 및 상기 제2 이동몸체에 상기 주 몸체의 내측방향으로 탄성력을 제공하는 탄성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 각형 이차전지 캔용 용접장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 측면가압부는
    한 쌍이 상기 베이스 플레이트의 일측 중 상기 용접위치에 위치한 상기 각형 이차전지 캔의 양측방에 각각 고정설치되는 지지대와;
    한 쌍의 상기 지지대의 일측에 각각 상기 각형 이차전지 캔의 내외측방향으로 이동가능하게 설치되고, 상기 각형 이차전지 캔 방향으로 이동하여 상기 각형 이차전지 캔의 양측면 상부를 가압하는 한 쌍의 측면 가압유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 각형 이차전지 캔용 용접장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 상면가압부는
    한 쌍이 상기 각형 이차전지 캔 상부의 절개된 양측단부와 대응되는 위치 상방에 각각 상하방향으로 이동가능하게 배치되는 가압블럭부와;
    상기 가압블럭부에 연결되어 상기 가압블럭부에 상하이동력을 제공하는 구동유닛; 및
    상기 구동유닛과 상기 가압블럭부 사이에 개재되고, 상기 가압블럭부에 하방으로 탄성력을 제공하는 탄성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 각형 이차전지 캔용 용접장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 가압블럭부는 상기 각형 이차전지 캔의 길이방향을 따라 배치되는 복수개의 블럭유닛을 포함하여 구성되고,
    상기 구동유닛은 상기 복수개의 블럭유닛에 각각 독립적으로 상하이동력을 제공하되, 환경조건에 따라 미리 그룹화되는 상기 복수개의 블럭유닛에 각 그룹별로 서로 다른 크기의 상하이동력을 제공하는 것을 특징으로 하는 각형 이차전지 캔용 용접장치.

  5. 제4항에 있어서,
    상기 가압블럭부는 일측에 상기 각형 이차전지 캔의 절개된 양측단부 방향으로 용접가스를 분사하는 가스분사구가 형성되는 것을 특징으로 하는 각형 이차전지 캔용 용접장치.
  6. 삭제
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