KR102667311B1

KR102667311B1 - 전기차용 배터리 케이스 절단 및 지지 장치

Info

Publication number: KR102667311B1
Application number: KR1020210161727A
Authority: KR
Inventors: 하종윤; 김준용
Original assignee: (주)알엠에이
Priority date: 2021-11-22
Filing date: 2021-11-22
Publication date: 2024-05-20
Also published as: KR20230075276A

Abstract

본 발명은 전기차용 배터리 케이스 절단 및 지지 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 치수가 교정된 전기차용 배터리 케이스를 절단 및 지지하되, 일측이 개방된 단면을 갖는 케이스 형상에 맞게 지지한 상태에서 케이스를 절단할 수 있는 전기차용 배터리 케이스 절단 및 지지 장치에 관한 것이다.

Description

전기차용 배터리 케이스 절단 및 지지 장치{CUTTING AND SUPPORTING APPARATUS FOR BATTERY CASE OF ELECTRIC VEHICLES}

전기차에 사용되는 배터리는 통상 12~24개 정도의 셀을 배터리 케이스 내에 설치하여 외부 충격, 열, 진동 등으로부터 보호하게 된다. 셀을 케이스 내에 내장한 배터리는 최종적으로는 배터리 매니저먼트 시스템(BMS, Battery Management System) 및 냉각 시스템 등 각종 제어 및 보호시스템과 함께 차체에 탑재된다.

복수의 셀들이 내장되는 배터리 케이스는 앞서 설명한 바와 같이 외부 충격, 열, 진동으로부터 배터리 셀을 보호할 뿐 만 아니라, 셀의 폭발 등도 방지하는 기능을 구비하게 된다. 이에 따라 종래 박판으로 제작되던 케이스와 달리 최근에는 벽체를 주물 및 일정 두께 이상을 가진 케이스를 사용하여 제작하고, 내부에 배터리 셀을 장입한 후 그 테두리를 용접하거나 나사 체결로 밀봉하게 된다.

최근 전기차의 수요가 증가하고 이에 따라 탑재될 배터리의 수요도 증가하는 까닭에 이와 같은 배터리의 조립은 자동으로 신속히 이루어져 대량생산이 가능할 것이 요구되고 있다.

한편, 케이스는 바닥면과 상호 대향 배치되는 한 쌍의 측면을 포함하는데, 이러한 케이스를 압축 방식으로 생산하기 때문에 압출 후 잔열의 영향 등으로 바닥면과 측면이 고르지 못하게 되며, 케이스 조립 및 용접 등의 후공정을 자동화하기 위해 설계 허용 치수 내로 케이스를 교정하게 된다.

이후 이와 같이 치수가 교정된 케이스를 필요한 길이 만큼 절단해서 사용하게 되는데, 절단 과정에서 치수가 교정된 케이스가 다시 변형되지 않도록 견고하게 지지할 필요가 있다. 다만, 전기차용 배터리 케이스는 일측이 개방된 단면 형상을 갖고 있으므로 이러한 형상에 맞게 지지한 상태에서 절단해야 하나, 종래의 배터리 케이스 절단 장치는 둘레가 모두 막혀 있는 폐단면 형상의 케이스를 지지하도록 구성되므로 사용하기에 적합하지 않은 문제가 있다.

따라서 이러한 문제를 해결할 수 있는 기술의 개발이 필요한 실정이다.

한국공개특허공보 제2020-0112079호

본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제는 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 치수가 교정된 전기차용 배터리 케이스를 절단 및 지지하되, 일측이 개방된 단면을 갖는 케이스 형상에 맞게 지지한 상태에서 케이스를 절단할 수 있는 전기차용 배터리 케이스 절단 및 지지 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제는 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 전기차용 배터리 케이스 절단 및 지지 장치는 치수가 교정된 전기차용 배터리 케이스를 공급하는 공급부와, 절단 부재를 이용해서 상기 케이스를 절단하는 절단부와, 상기 절단부를 통해 상기 케이스가 절단되는 과정에서 상기 케이스가 변형되는 것을 방지하도록 상기 케이스를 지지하는 지지부 및 상기 각 부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 케이스는 상호 대향 배치되는 제1 및 제2 측면과, 상기 제1 및 제2 측면의 일측을 상호 연결하는 바닥면을 포함하고, 상기 공급부는 상기 케이스를 이동시키는 공급 레일을 포함하되, 상기 바닥면이 상기 공급 레일로부터 이격되도록 상기 제1 및 제2 측면의 타측이 상기 공급 레일에 안착된 상태로 상기 케이스를 공급하도록 구성된다.

이때, 상기 지지부는 상기 제1 측면을 지지하도록 배치되는 고정 지지 부재를 포함하고, 상기 공급부는 상기 제1 측면이 상기 고정 지지 부재에 밀착된 상태로 상기 케이스를 공급할 수 있다.

이때, 상기 지지부는 상기 케이스의 절단 위치 전방에 배치되는 전방 지지 부재와, 상기 케이스의 절단 위치 후방에 배치되는 후방 지지 부재를 포함할 수 있다.

이때, 상기 지지부는 상기 케이스의 내측을 지지하는 내부 지지 부재와, 상기 케이스의 외측을 지지하는 외부 지지 부재를 포함할 수 있다.

이때, 상기 내부 지지 부재는 상기 케이스의 폭 방향을 따라 이동하면서 상기 제1 측면의 내측을 지지하는 제1 내부 지지 부재와, 상기 제2 측면의 내측을 지지하는 제2 내부 지지 부재를 포함할 수 있다.

이때, 상기 외부 지지 부재는 상기 케이스의 폭 방향을 따라 이동하면서 상기 제2 측면의 외측을 지지하는 제1 외부 지지 부재와, 상기 케이스의 높이 방향을 따라 이동하면서 상기 바닥면의 외측을 지지하는 제2 외부 지지 부재를 포함할 수 있다.

이때, 상기 제어부는 상기 케이스가 상기 고정 지지 부재에 밀착된 상태에서 상기 케이스의 내측과 외측을 지지하도록 상기 제1 및 제2 내부 지지 부재와, 상기 제1 및 제2 외부 지지 부재의 동작을 제어할 수 있다.

이때, 상기 제어부는, 상기 제1 내부 지지 부재가 상기 제1 측면의 내측을 지지하는 과정에서 상기 케이스가 상기 고정 지지 부재에 밀착되도록 상기 제1 내부 지지 부재의 동작을 제어하고, 상기 제1 외부 지지 부재가 상기 제2 측면의 외측을 지지하는 과정에서 상기 케이스가 상기 고정 지지 부재에 밀착된 상태가 유지되도록 상기 제1 외부 지지 부재의 동작을 제어하며, 상기 제2 내부 지지 부재가 상기 제2 측면의 내측을 지지하도록 상기 제2 내부 지지 부재의 동작을 제어하는 순서로 상기 제1 및 제2 내부 지지 부재와 상기 제1 외부 지지 부재의 동작을 제어할 수 있다.

이때, 상기 제어부는 상기 제1 및 제2 내부 지지 부재와 상기 제1 외부 지지 부재에 의해 상기 케이스의 내측과 외측이 지지된 후에 상기 제2 외부 지지 부재가 상기 바닥면의 외측을 지지하도록 상기 제2 외부 지지 부재의 동작을 제어할 수 있다.

이때, 상기 제어부는 상기 제1 및 제2 내부 지지 부재와 상기 제1 외부 지지 부재가 동시에 동작하도록 제어하되, 상기 제1 내부 지지 부재, 상기 제1 외부 지지 부재, 및 상기 제2 내부 지지 부재의 순서로 동작 속도가 감소하도록 제어할 수 있다.

이때, 상기 제1 및 제2 내부 지지 부재는, 상기 제1 내부 지지 부재와 상기 제1 측면 사이의 제1 이격 거리가 상기 제2 내부 지지 부재와 상기 제2 측면 사이의 제2 이격 거리보다 짧게 형성되도록 배치되고, 상기 제어부는 상기 제1 및 제2 내부 지지 부재가 동시에 동작하도록 제어하되, 상기 제1 및 제2 내부 지지 부재의 동작 속도를 모두 동일하게 제어할 수 있다.

이때, 상기 제2 내부 지지 부재와 상기 제1 외부 지지 부재는 상기 제2 내부 지지 부재와 상기 제2 측면 사이의 제2 이격 거리가 상기 제1 외부 지지 부재와 상기 제2 측면 사이의 제3 이격 거리보다 길게 형성되도록 배치되고, 상기 제어부는 상기 제2 내부 지지 부재와 상기 제1 외부 지지 부재가 동시에 동작하도록 제어하되, 상기 제2 내부 지지 부재와 상기 제1 외부 지지 부재의 동작 속도를 모두 동일하게 제어할 수 있다.

상기한 구성을 갖는 본 발명의 전기차용 배터리 케이스 절단 및 지지 장치는 지지부를 통해 종래의 케이스와는 단면 형상이 상이한 일측이 개방된 단면을 갖는 케이스를 안정적으로 지지한 상태에서 케이스를 절단하게 되므로 절단 과정에서 발생할 수 있는 케이스의 변형 문제를 최소화할 수 있고, 절단된 케이스의 품질이 우수하게 된다.

또한, 지지부에 구비된 고정 지지 부재를 통해 케이스의 기준 위치를 설정할 수 있게 되므로 공급 레일 상에서 케이스가 정위치에 안정적으로 안착된 상태에서 공급될 수 있게 된다.

또한, 절단 위치를 중심으로 전방 지지 부재와 후방 지지 부재가 케이스의 전방과 후방을 각각 안정적으로 지지하게 되므로 절단 과정에서 발생할 수 있는 케이스의 변형을 최소화할 수 있게 된다.

또한, 기본적으로 외부 지지 부재를 통해 케이스의 외측을 지지함과 동시에 내부 지지 부재를 통해 케이스의 내측도 함께 지지하게 되므로 절단 부재가 폭 방향으로 이동하면서 케이스를 절단하더라도 내부 지지 부재에 의해 케이스의 내측이 지지되어 변형이 발생하지 않게 된다.

또한, 제1 측면과 제2 측면의 타측이 상호 연결되지 않는 개방된 형상으로 형성되더라도 제1 내부 지지 부재가 제1 측면의 내측을 지지하고, 제2 내부 지지 부재가 제2 측면의 내측을 지지함으로써 절단 과정에서 안정적인 지지가 가능하게 된다.

또한, 공급 레일을 통해 공급되는 케이스는 고정 지지 부재에 의해 제1 측면이 지지된 상태로 공급되므로 제1 외부 지지 부재를 통해 제2 측면의 외측을 지지하고, 제2 외부 지지 부재를 통해 바닥면의 외측을 지지하도록 구성함으로써 외부 지지 부재의 구성이 단순화되어 장치의 제조 원가 절감이 가능하고, 제어부를 통한 각 부의 동작 제어가 용이하게 된다.

아울러, 제어부를 통해 제1 내부 지지 부재, 제1 외부 지지 부재 및 제2 내부 지지 부재의 순서로 케이스가 지지된 상태에서 제2 외부 지지 부재가 케이스를 지지하도록 구성함으로써 케이스가 지지되는 과정에서 변형이 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차용 배터리 케이스 절단 및 지지 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차용 배터리 케이스가 고정 지지 부재에 밀착된 상태로 공급되는 구성을 도시한 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차용 배터리 케이스 절단 및 지지 장치를 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차용 배터리 케이스를 지지하는 지지부를 도시한 정면도로서, 케이스가 지지되지 않은 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차용 배터리 케이스를 지지하는 지지부를 도시한 정면도로서, 케이스가 지지된 상태를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차용 배터리 케이스를 지지하는 지지부를 도시한 정면도로서, 케이스의 제1 측면이 제1 내부 지지 부재에 의해 지지된 상태를 도시한 정면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차용 배터리 케이스를 지지하는 지지부를 도시한 정면도로서, 케이스의 제1 측면은 제1 내부 지지 부재에 의해 지지되고, 제2 측면은 제1 외부 지지 부재에 의해 지지된 상태를 도시한 정면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차용 배터리 케이스를 지지하는 지지부를 도시한 정면도로서, 케이스의 제1 측면은 제1 내부 지지 부재에 의해 지지되고, 제2 측면은 제1 외부 지지 부재와 제2 내부 지지 부재에 의해 지지된 상태를 도시한 정면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차용 배터리 케이스를 지지하는 지지부를 도시한 정면도로서, 케이스의 제1 측면과 제2 측면이 제1 및 제2 내부 지지 부재와 제1 외부 지지 부재에 지지된 상태에서 케이스의 바닥면이 제2 외부 지지 부재에 의해 지지된 상태를 도시한 정면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차용 배터리 케이스를 지지하는 후방 지지 부재를 도시한 정면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참고부호를 붙였다.

본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차용 배터리 케이스 절단 및 지지 장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차용 배터리 케이스가 고정 지지 부재에 밀착된 상태로 공급되는 구성을 도시한 정면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전기차용 배터리 케이스 절단 및 지지 장치는 치수가 교정된 전기차용 배터리 케이스(10)를 공급하는 공급부(100)와, 절단 부재(210)를 이용해서 케이스(10)를 절단하는 절단부(200)와, 절단부(200)를 통해 케이스(10)가 절단되는 과정에서 케이스(10)가 변형되는 것을 방지하도록 케이스(10)를 지지하는 지지부(300) 및 각 부의 동작을 제어하는 제어부(400)를 포함한다.

즉, 별도의 작업 공정을 통해 치수가 교정된 케이스(10)가 공급부(100)로 이동하게 되면 제어부(400)를 이러한 공급부(100)를 동작시켜서 케이스(10)를 절단 위치로 이동시킨다. 케이스(10)가 절단 위치로 이동하게 되면 제어부(400)는 지지부(300)를 동작시켜서 케이스(10)를 안정적으로 고정하게 되고, 이러한 상태에서 절단부(200)를 동작시켜서 케이스(10)를 절단하게 된다. 절단부(200)에는 절단날이 구비된 절단 부재(210)가 구비될 수 있다.

이때, 전기차용 배터리 케이스(10)는 상호 대향 배치되는 제1 및 제2 측면(11, 12)과, 제1 및 제2 측면(11, 12)의 일측을 상호 연결하는 바닥면(13)을 포함하게 된다. 즉, 일측이 개방된 형상의 단면을 갖도록 형성되므로 지지부(300)는 이러한 형상에 맞게 케이스(10)를 고정하게 된다.

또한, 공급부(100)는 케이스(10)를 이동시키는 공급 레일(110)을 포함하되, 바닥면(13)이 공급 레일(110)로부터 이격되도록 제1 및 제2 측면(11, 12)의 타측이 공급 레일(110)에 안착된 상태로 케이스(10)를 공급하도록 구성된다. 즉, 치수가 교정된 케이스(10)를 공급 레일(110) 상에 안착시킨 상태에서 공급 레일(110)을 동작시켜서 케이스(10)를 공급하게 되는데, 전술한 바와 같이, 바닥면(13)에 공급 레일(110)로부터 이격되도록 케이스(10)를 안착시킨 상태로 공급하게 된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 지지부(300)는 제1 측면(11)을 지지하도록 배치되는 고정 지지 부재(310)를 포함하고, 공급부(100)는 제1 측면(11)이 고정 지지 부재(310)에 밀착된 상태로 케이스(10)를 공급할 수 있다.

즉, 공급부(100)에 구비된 공급 레일(110) 상에 케이스(10)를 안착시킨 상태에서 공급 레일(110)을 동작시켜서 케이스(10)를 공급하되, 공급 레일(110) 상에 안착된 케이스(10)의 제1 측면(11)이 지지부(300)에 구비된 고정 지지 부재(310)에 지지된 상태로 공급되도록 구성하는 것이다.

이와 같이 구성하면 고정 지지 부재(310)를 통해 기준 위치를 설정할 수 있게 되므로 공급 레일(110) 상에서 케이스(10)가 정위치에 안정적으로 안착된 상태에서 공급될 수 있게 된다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차용 배터리 케이스 절단 및 지지 장치를 도시한 평면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 지지부(300)는 케이스(10)의 절단 위치 전방에 배치되는 전방 지지 부재(301)와, 케이스(10)의 절단 위치 후방에 배치되는 후방 지지 부재(302)를 포함할 수 있다.

즉, 공급 레일(110) 상에 안착된 케이스(10)가 절단 위치까지 이동하게 되면 절단 위치를 중심으로 전방 지지 부재(301)와 후방 지지 부재(302)가 케이스(10)의 전방과 후방을 각각 안정적으로 지지하게 되며, 이러한 상태에서 케이스(10)가 절단되므로 절단 과정에서 발생할 수 있는 케이스(10)의 변형을 최소화할 수 있게 된다.

이러한 전방 지지 부재(301)와 후방 지지 부재(302)는 상호 대칭으로 구성될 수 있으며, 이와 같이 구성하면 케이스(10)를 지지하는 위치가 동일하게 되어 안정적인 지지가 가능할 수 있으나, 전방 지지 부재(301)와 후방 지지 부재(302)가 케이스(10)를 지지하는 위치를 상이하게 구성하는 것도 가능하다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차용 배터리 케이스를 지지하는 지지부를 도시한 정면도로서, 케이스가 지지되지 않은 상태를 도시한 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 지지부(300)는 케이스(10)의 내측을 지지하는 내부 지지 부재(320)와, 케이스(10)의 외측을 지지하는 외부 지지 부재(330)를 포함할 수 있다.

즉, 종래의 케이스는 둘레가 모두 막혀 있는 폐단면 형상으로 형성되므로 연속 배치되는 케이스의 외면을 모두 지지하게 되면 절단 과정에서 변형이 발생하지 않게 되나, 본 발명에 따른 전기차용 배터리 케이스(10)는 일측이 개방된 형상의 단면을 갖게 되므로 절단 부재(210)가 폭 방향(X)으로 이동하면서 어느 하나의 측면부터 절단하는 경우 절단 부재(210)가 이동하는 힘에 의해 측면에 변형이 발생할 수 있게 된다.

따라서 전술한 바와 같이, 기본적으로 외부 지지 부재(330)를 통해 케이스(10)의 외측을 지지함과 동시에 내부 지지 부재(320)를 통해 케이스(10)의 내측도 함께 지지하게 된다.

이와 같이 구성하면 절단 부재(210)가 폭 방향(X)으로 이동하면서 케이스(10)를 절단하더라도 내부 지지 부재(320)에 의해 케이스(10)의 내측이 지지되므로 변형이 발생하지 않게 된다.

이때, 내부 지지 부재(320)는 케이스(10)의 폭 방향(X)을 따라 이동하면서 제1 측면(11)의 내측을 지지하는 제1 내부 지지 부재(321)와, 제2 측면(12)의 내측을 지지하는 제2 내부 지지 부재(322)를 포함할 수 있다.

일 예로, 제1 내부 지지 부재(321)는 제1 측면(11)의 내측을 지지하는 지지 프레임(303)과 이러한 지지 프레임(303)을 케이스(10)의 폭 방향(X)을 따라 이동시키는 실린더(304)를 포함하고, 제2 내부 지지 부재(322)는 제2 측면(12)의 내측을 지지하는 지지 프레임(303)과 이러한 지지 프레임(303)을 케이스(10)의 폭 방향(X)을 따라 이동시키는 실린더(304)를 포함할 수 있다.

즉, 전술한 바와 같이, 제1 측면(11)과 제2 측면(12)의 일측은 바닥면(13)에 의해 연결되므로 절단 과정에서 절단 부재(210)가 이동하는 힘이 인가되더라도 변형되지 않으나, 제1 측면(11)과 제2 측면(12)의 타측은 상호 연결되지 않는 개방된 형상으로 형성되므로 제1 내부 지지 부재(321)를 통해 제1 측면(11)의 내측을 지지하고, 제2 내부 지지 부재(322)를 통해 제2 측면(12)의 내측을 지지하면 절단 과정에서 안정적인 지지가 가능하게 된다.

이때, 외부 지지 부재(330)는 케이스(10)의 폭 방향(X)을 따라 이동하면서 제2 측면(12)의 외측을 지지하는 제1 외부 지지 부재(331)와, 케이스(10)의 높이 방향(Y)을 따라 이동하면서 바닥면(13)의 외측을 지지하는 제2 외부 지지 부재(332)를 포함할 수 있다.

이러한 제1 외부 지지 부재(331)도 제2 측면(12)의 외측을 지지하는 지지 프레임(303)과 이러한 지지 프레임(303)을 케이스(10)의 폭 방향(X)을 따라 이동시키는 실린더(304)를 포함하고, 제2 외부 지지 부재(332)도 바닥면(13)의 외측을 지지하는 지지 프레임(303)과 이러한 지지 프레임(303)을 케이스(10)의 높이 방향(Y)을 따라 이동시키는 실린더(304)를 포함할 수 있다.

즉, 기본적으로 외부 지지 부재(330)를 통해 케이스(10)의 외측을 지지하도록 구성되되, 공급 레일(110)을 통해 공급되는 케이스(10)는 고정 지지 부재(310)에 의해 제1 측면(11)이 지지된 상태로 공급되므로 외부로 노출되어 있는 제2 측면(12)의 외측과 바닥면(13)의 외측만 지지하게 되며, 이를 위해 제1 외부 지지 부재(331)를 통해 제2 측면(12)의 외측을 지지하고, 제2 외부 지지 부재(332)를 통해 바닥면(13)의 외측을 지지하게 된다.

이와 같이 구성하면 케이스(10)의 외측을 지지하기 위해 구비되어야 하는 외부 지지 부재(330)의 구성이 단순화되어 장치의 제조 원가 절감이 가능하고, 제어부(400)를 통한 각 부의 동작 제어가 용이하게 된다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차용 배터리 케이스를 지지하는 지지부를 도시한 정면도로서, 케이스가 지지된 상태를 도시한 도면이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 제어부(400)는 케이스(10)가 고정 지지 부재(310)에 밀착된 상태에서 케이스(10)의 내측과 외측을 지지하도록 제1 및 제2 내부 지지 부재(321, 322)와, 제1 및 제2 외부 지지 부재(331, 332)의 동작을 제어할 수 있다. 제어부(400)를 통해 제1 및 제2 내부 지지 부재(321, 322)와, 제1 및 제2 외부 지지 부재(331, 332)가 동작하게 되는 구체적인 제어 방법은 이하에서 설명한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차용 배터리 케이스를 지지하는 지지부를 도시한 정면도로서, 케이스의 제1 측면이 제1 내부 지지 부재에 의해 지지된 상태를 도시한 정면도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차용 배터리 케이스를 지지하는 지지부를 도시한 정면도로서, 케이스의 제1 측면은 제1 내부 지지 부재에 의해 지지되고, 제2 측면은 제1 외부 지지 부재에 의해 지지된 상태를 도시한 정면도이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차용 배터리 케이스를 지지하는 지지부를 도시한 정면도로서, 케이스의 제1 측면은 제1 내부 지지 부재에 의해 지지되고, 제2 측면은 제1 외부 지지 부재와 제2 내부 지지 부재에 의해 지지된 상태를 도시한 정면도이다.

먼저, 도 6에 도시된 바와 같이, 전술한 제어부(400)는 제1 내부 지지 부재(321)가 제1 측면(11)의 내측을 지지하는 과정에서 케이스(10)가 고정 지지 부재(310)에 밀착되도록 제1 내부 지지 부재(321)의 동작을 제어하게 된다.

즉, 케이스(10)가 고정 지지 부재(310)에 밀착된 상태에서 공급 레일(110)을 통해 공급되는 과정에서 케이스(10)의 배치 상태가 틀어질 수 있으므로 제1 내부 지지 부재(321)가 제1 측면(11)의 내측을 지지하는 동작을 통해 케이스(10)가 고정 지지 부재(310)에 밀착하도록 제어하는 것이다.

이후 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 외부 지지 부재(331)가 제2 측면(12)의 외측을 지지하는 과정에서 케이스(10)가 고정 지지 부재(310)에 밀착된 상태가 유지되도록 제1 외부 지지 부재(331)의 동작을 제어하게 된다.

즉, 제1 내부 지지 부재(321)에 의해 케이스(10)가 고정 지지 부재(310)에 밀착된 상태에서 제1 외부 지지 부재(331)가 제2 측면(12)의 외측을 지지하는 동작을 통해 같은 방향으로 지지력을 제공하면서 케이스(10)의 지지 상태를 더욱 견고하게 하는 것이다.

이때, 도 8에 도시된 바와 같이, 제2 내부 지지 부재(322)가 제2 측면(12)의 내측을 지지하도록 제2 내부 지지 부재(322)의 동작을 제어하게 된다.

즉, 제1 측면(11)은 고정 지지 부재(310)에 의해 외측이 지지된 상태에서 제1 내부 지지 부재(321)가 지지하게 되므로 이러한 지지 과정에서 제1 측면(11)에 변형이 발생하지 않으나, 제2 측면(12)은 제1 외부 지지 부재(331)와 제2 내부 지지 부재(322)에 의해 외측과 내측이 지지되므로 이들 사이의 지지력이 균형을 이루면서 인가되도록 할 필요가 있으며, 이를 위해 전술한 바와 같이, 제1 외부 지지 부재(331)가 제2 측면(12)의 외측을 지지하고, 제2 내부 지지 부재(322)가 제2 측면(12)의 내측을 지지하도록 구성하는 것이다.

이와 같이 제어부(400)를 통해 제1 내부 지지 부재(321), 제1 외부 지지 부재(331) 및 제2 내부 지지 부재(322)의 순서로 지지하도록 구성함으로써 케이스(10)의 안정적인 지지가 가능하게 된다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차용 배터리 케이스를 지지하는 지지부를 도시한 정면도로서, 케이스의 제1 측면과 제2 측면이 제1 및 제2 내부 지지 부재와 제1 외부 지지 부재에 지지된 상태에서 케이스의 바닥면이 제2 외부 지지 부재에 의해 지지된 상태를 도시한 정면도이다.

도 9에 도시된 바와 같이, 제어부(400)는 제1 및 제2 내부 지지 부재(321, 322)와 제1 외부 지지 부재(331)에 의해 케이스(10)의 내측과 외측이 지지된 후에 제2 외부 지지 부재(332)가 바닥면(13)의 외측을 지지하도록 제2 외부 지지 부재(332)의 동작을 제어할 수 있다.

즉, 제1 내부 지지 부재(321), 제2 내부 지지 부재(322) 및 제1 외부 지지 부재(331)에 의해 케이스(10)의 폭 방향(X) 지지가 이루어진 후에 제2 외부 지지 부재(332)를 통해 케이스(10)의 높이 방향(Y) 지지가 이루어지도록 구성하는 것이다.

만일 제2 외부 지지 부재(332)에 의해 케이스(10)의 높이 방향(Y) 지지가 먼저 이루어지게 되면 추후 케이스(10)의 폭 방향(X) 지지 과정에서 케이스(10)가 고정 지지 부재(310)에 밀착하기 위해 일정 거리 이동할 필요가 있는 경우에도 제2 외부 지지 부재(332)에 의해 케이스(10)가 폭 방향(X)으로 이동할 수 없게 되기 때문이다.

따라서 전술한 바와 같이, 케이스(10)의 폭 방향(X) 지지가 이루어진 후에 케이스(10)의 높이 방향(Y) 지지가 이루어지도록 구성하면 지지부(300)를 통한 케이스(10) 지지 과정에서 변형이 발생하는 것을 최소화할 수 있게 된다.

이때, 도 4에 도시된 바와 같이, 제어부(400)는 제1 및 제2 내부 지지 부재(321, 322)와 제1 외부 지지 부재(331)가 동시에 동작하도록 제어하되, 제1 내부 지지 부재(321), 제1 외부 지지 부재(331), 및 제2 내부 지지 부재(322)의 순서로 동작 속도가 감소하도록 제어할 수 있다.

이와 같이 구성하면 제1 내부 지지 부재(321)에 의해 케이스(10)의 제1 측면(11)이 고정 지지 부재(310)에 밀착된 상태에서 제1 외부 지지 부재(331)와 제2 내부 지지 부재(322)에 의해 제2 측면(12)이 안정적으로 고정될 수 있게 된다.

또는, 제1 및 제2 내부 지지 부재(321, 322)는, 제1 내부 지지 부재(321)와 제1 측면(11) 사이의 제1 이격 거리(D1)가 제2 내부 지지 부재(322)와 제2 측면(12) 사이의 제2 이격 거리(D2)보다 짧게 형성되도록 배치되고, 제어부(400)는 제1 및 제2 내부 지지 부재(322)가 동시에 동작하도록 제어하되, 제1 및 제2 내부 지지 부재(321, 322)의 동작 속도를 모두 동일하게 제어할 수 있다.

즉, 제2 내부 지지 부재(322)가 제2 측면(12)으로부터 이격되어 있는 제2 이격 거리(D2)가 제1 내부 지지 부재(321)가 제1 측면(11)으로부터 이격되어 있는 제1 이격 거리(D1)보다 길게 형성되도록 제1 내부 지지 부재(321)와 제2 내부 지지 부재(322)를 폭 방향(X) 일측으로 치우치게 배치하는 것이다.

이와 같이 구성하면 제1 내부 지지 부재(321)와 제2 내부 지지 부재(322)가 동시에 동일한 속도록 동작하더라도 제1 내부 지지 부재(321)가 제1 측면(11)을 지지한 후에 제2 내부 지지 부재(322)가 제2 측면(12)을 지지하게 되며, 제1 내부 지지 부재(321)와 제2 내부 지지 부재(322)가 동시에 동일한 속도로 동작하게 되므로 제어부(400)를 통한 제1 내부 지지 부재(321)와 제2 내부 지지 부재(322)의 제어가 용이하게 된다.

아울러 제2 내부 지지 부재(322)와 제1 외부 지지 부재(331)는 제2 내부 지지 부재(322)와 제2 측면(12) 사이의 제2 이격 거리(D2)가 제1 외부 지지 부재(331)와 제2 측면(12) 사이의 제3 이격 거리(D3)보다 길게 형성되도록 배치되고, 제어부(400)는 제2 내부 지지 부재(322)와 제1 외부 지지 부재(331)가 동시에 동작하도록 제어하되, 제2 내부 지지 부재(322)와 제1 외부 지지 부재(331)의 동작 속도를 모두 동일하게 제어할 수 있다.

이와 같이 구성하면 제1 외부 지지 부재(331)와 제2 내부 지지 부재(322)가 동시에 동일한 속도록 동작하더라도 제1 외부 지지 부재(331)가 제2 측면(12) 외측을 지지한 후에 제2 내부 지지 부재(322)가 제2 측면(12) 내측을 지지하게 되며, 제1 외부 지지 부재(331)와 제2 내부 지지 부재(322)가 동시에 동일한 속도로 동작하게 되므로 제어부(400)를 통한 제1 외부 지지 부재(331)와 제2 내부 지지 부재(322)의 제어가 용이하게 된다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차용 배터리 케이스를 지지하는 후방 지지 부재를 도시한 정면도이다.

전술한 전방 지지 부재(301)와 후방 지지 부재(302)를 통해 케이스(10)의 절단 위치를 중심으로 전방과 후방을 지지하게 되며, 전방 지지 부재(301)는 도 4에 도시된 바와 같이, 내부 지지 부재(320)와 외부 지지 부재(330)일 수 있으며, 후방 지지 부재(302)는 도 10에 도시된 바와 같이, 케이스(10)의 내면을 지지하는 내부 클램프(340)와 케이스(10)의 외면을 지지하는 외부 클램프(350)를 포함할 수 있다. 내부 클램프(340)에 의해 케이스(10)의 제1 측면(11)의 내면이 지지되면서 케이스(10)는 고정 지지 부재(310)에 밀착 배치되고, 외부 클램프(350)가 제2 측면(12)의 외면을 지지하는 동작을 통해 같은 방향으로 지지력을 제공하면서 케이스(10)의 지지 상태를 더욱 견고하게 하는 것이다. 또한, 이와 같이 전방 지지 부재(301)와 후방 지지 부재(302)를 통해 케이스(10)의 절단 위치를 중심으로 전방과 후방을 동시에 지지하면 케이스(10) 절단 시 안정적인 지지가 가능하므로 절단 과정에서 변형이 발생하는 것을 최소화할 수 있게 된다.

즉, 전술한 바와 같이, 본 발명의 전기차용 배터리 케이스 절단 및 지지 장치는 지지부(300)를 통해 종래의 케이스와는 단면 형상이 상이한 일측이 개방된 단면을 갖는 케이스(10)를 안정적으로 지지한 상태에서 케이스(10)를 절단하게 되므로 절단 과정에서 발생할 수 있는 케이스(10)의 변형 문제를 최소화할 수 있고, 절단된 케이스(10)의 품질이 우수하게 된다.

본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

10 : 케이스 11 : 제1 측면
12 : 제2 측면 13 : 바닥면
100 : 공급부 110 : 공급 레일
200 : 절단부 210 : 절단 부재
300 : 지지부 301 : 전방 지지 부재
302 : 후방 지지 부재 303 : 지지 프레임
304 : 실린더 310 : 고정 지지 부재
320 : 내부 지지 부재 321 : 제1 내부 지지 부재
322 : 제2 내부 지지 부재 330 : 외부 지지 부재
331 : 제1 외부 지지 부재 332 : 제2 외부 지지 부재
400 : 제어부 D1 : 제1 이격 거리
D2 : 제2 이격 거리 D3 : 제3 이격 거리
X : 폭 방향 Y : 높이 방향

Claims

치수가 교정된 전기차용 배터리 케이스를 공급하는 공급부;
절단 부재를 이용해서 상기 케이스를 절단하는 절단부;
상기 절단부를 통해 상기 케이스가 절단되는 과정에서 상기 케이스가 변형되는 것을 방지하도록 상기 케이스를 지지하는 지지부; 및
상기 각 부의 동작을 제어하는 제어부;
를 포함하며,
상기 케이스는 상호 대향 배치되는 제1 및 제2 측면과, 상기 제1 및 제2 측면의 일측을 상호 연결하는 바닥면을 포함하고,
상기 공급부는 상기 케이스를 이동시키는 공급 레일을 포함하되, 상기 바닥면이 상기 공급 레일로부터 이격되도록 상기 제1 및 제2 측면의 타측이 상기 공급 레일에 안착된 상태로 상기 케이스를 공급하고,
상기 지지부는 상기 제1 측면을 지지하도록 배치되는 고정 지지 부재를 포함하고, 상기 공급부는 상기 제1 측면이 상기 고정 지지 부재에 밀착된 상태로 상기 케이스를 공급하며,
상기 지지부는 상기 케이스의 내측을 지지하는 내부 지지 부재와, 상기 케이스의 외측을 지지하는 외부 지지 부재를 포함하고,
상기 내부 지지 부재는 상기 케이스의 폭 방향을 따라 이동하면서 상기 제1 측면의 내측을 지지하는 제1 내부 지지 부재와, 상기 제2 측면의 내측을 지지하는 제2 내부 지지 부재를 포함하며,
상기 외부 지지 부재는 상기 케이스의 폭 방향을 따라 이동하면서 상기 제2 측면의 외측을 지지하는 제1 외부 지지 부재와, 상기 케이스의 높이 방향을 따라 이동하면서 상기 바닥면의 외측을 지지하는 제2 외부 지지 부재를 포함하는 전기차용 배터리 케이스 절단 및 지지 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 지지부는 상기 케이스의 절단 위치 전방에 배치되는 전방 지지 부재와, 상기 케이스의 절단 위치 후방에 배치되는 후방 지지 부재를 포함하는 전기차용 배터리 케이스 절단 및 지지 장치.
삭제
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 제어부는 상기 케이스가 상기 고정 지지 부재에 밀착된 상태에서 상기 케이스의 내측과 외측을 지지하도록 상기 제1 및 제2 내부 지지 부재와, 상기 제1 및 제2 외부 지지 부재의 동작을 제어하는 전기차용 배터리 케이스 절단 및 지지 장치.
제7항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제1 내부 지지 부재가 상기 제1 측면의 내측을 지지하는 과정에서 상기 케이스가 상기 고정 지지 부재에 밀착되도록 상기 제1 내부 지지 부재의 동작을 제어하고, 상기 제1 외부 지지 부재가 상기 제2 측면의 외측을 지지하는 과정에서 상기 케이스가 상기 고정 지지 부재에 밀착된 상태가 유지되도록 상기 제1 외부 지지 부재의 동작을 제어하며, 상기 제2 내부 지지 부재가 상기 제2 측면의 내측을 지지하도록 상기 제2 내부 지지 부재의 동작을 제어하는 순서로 상기 제1 및 제2 내부 지지 부재와 상기 제1 외부 지지 부재의 동작을 제어하는 전기차용 배터리 케이스 절단 및 지지 장치.
제8항에 있어서,
상기 제어부는 상기 제1 및 제2 내부 지지 부재와 상기 제1 외부 지지 부재에 의해 상기 케이스의 내측과 외측이 지지된 후에 상기 제2 외부 지지 부재가 상기 바닥면의 외측을 지지하도록 상기 제2 외부 지지 부재의 동작을 제어하는 전기차용 배터리 케이스 절단 및 지지 장치.
제8항에 있어서,
상기 제어부는 상기 제1 및 제2 내부 지지 부재와 상기 제1 외부 지지 부재가 동시에 동작하도록 제어하되, 상기 제1 내부 지지 부재, 상기 제1 외부 지지 부재, 및 상기 제2 내부 지지 부재의 순서로 동작 속도가 감소하도록 제어하는 전기차용 배터리 케이스 절단 및 지지 장치.
제8항에 있어서,
상기 제1 및 제2 내부 지지 부재는, 상기 제1 내부 지지 부재와 상기 제1 측면 사이의 제1 이격 거리가 상기 제2 내부 지지 부재와 상기 제2 측면 사이의 제2 이격 거리보다 짧게 형성되도록 배치되고,
상기 제어부는 상기 제1 및 제2 내부 지지 부재가 동시에 동작하도록 제어하되, 상기 제1 및 제2 내부 지지 부재의 동작 속도를 모두 동일하게 제어하는 전기차용 배터리 케이스 절단 및 지지 장치.
제8항에 있어서,
상기 제2 내부 지지 부재와 상기 제1 외부 지지 부재는 상기 제2 내부 지지 부재와 상기 제2 측면 사이의 제2 이격 거리가 상기 제1 외부 지지 부재와 상기 제2 측면 사이의 제3 이격 거리보다 길게 형성되도록 배치되고,
상기 제어부는 상기 제2 내부 지지 부재와 상기 제1 외부 지지 부재가 동시에 동작하도록 제어하되, 상기 제2 내부 지지 부재와 상기 제1 외부 지지 부재의 동작 속도를 모두 동일하게 제어하는 전기차용 배터리 케이스 절단 및 지지 장치.
제3항에 있어서,
상기 후방 지지 부재는 상기 케이스의 내면을 지지하는 내부 클램프와 상기 케이스의 외면을 지지하는 외부 클램프를 포함하는 전기차용 배터리 케이스 절단 및 지지 장치.