KR102717543B1 - 46파이 이차전지용 하우징의 자동 리벳장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 46파이 이차전지용 하우징의 자동 리벳장치에 관한 것으로서, 본체와, 상기 본체의 일측에 회전가능하게 설치되고, 일측에 상기 하우징이 배치된 복수개의 지그가 외주를 따라 미리 설정된 간격으로 안착된 회전테이블과, 상기 본체의 일측에 회전함과 동시에 상하이동 가능하게 설치되며, 미리 설정된 위치에서 하방으로 이동된 경우 상기 지그에 배치된 상기 하우징을 파지한 후 상승하여 상기 지그로부터 상기 하우징을 분리하는 하우징 분리부 및 상기 하우징 분리부의 후단에 회전가능설치되고, 상기 하우징 분리부로부터 상기 하우징이 전달되며, 회전하는 도중 상기 단자유닛 일측을 지지 및 가압하여 상기 단자유닛을 상기 하우징에 리벳하는 리벳부를 포함하는 것을 특징으로 하는 46파이 이차전지용 하우징의 자동 리벳장치를 제공한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 하우징에 단자유닛을 자동으로 리벳하여 이차전지용 하우징을 제조하되, 하우징와 단자유닛의 리벳 공정이 연속적으로 이루어질 수 있도록 함으로써 인력비용을 절감하여 제조원가를 크게 낮출 수 있으면서도 높은 품질을 유지할 수 있으을 뿐 아니라 생산효율을 현저하게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

46파이 이차전지용 하우징의 자동 리벳장치{Automatic riveting apparatus for 46pie secondary battery housing}

본 발명은 46파이 이차전지용 하우징의 자동 리벳장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하우징에 단자유닛을 자동으로 리벳하여 이차전지용 하우징을 제조하되, 하우징에 단자를 형성하기 위한 리벳 공정이 연속적으로 이루어질 수 있도록 함으로써 이에 따른 인력비용을 절감하여 제조원가를 크게 낮출 수 있으면서도 높은 품질을 유지할 수 있으을 뿐 아니라 생산효율을 현저하게 향상시킬 수 있는 46파이 이차전지용 하우징의 자동 리벳장치에 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.

나아가, 최근 자동차 산업분야에서는 전기 자동차용 배터리를 규격화하려는 하려는 움직임이 일고 있으며, 이러한 움직임에 대응하기 위해 일각에서는 46파이 원통형 이차전지에 대한 연구, 개발이 지속적으로 이루어지고 있다.

이러한 46파일 원통형 이차 전지 또한 일반적인 리튬 이차 전지와 같이 주로 리튬계 산화물과 탄소재료를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용하며, 이러한 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극 집전판과 음극 집전판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체와, 직경 46파이의 원통형상으로 형성되고 내부에 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 하우징을 구비한다.

여기서, 하우징은 일단부에 양극돌기가 형성된 형태를 갖추기 위해 상단부에 중공이 형성되고 내부에 수용공간이 형성된 직경 46파이의 하우징 상부에 중공의 크기와 대응되는 직경의 단자유닛을 배치한 후 이를 하우징에 리베팅하여 가공된다.

그런데, 종래에는 상기한 하우징의 단자 가공공정, 즉 하우징에 단자유닛을 리벳팅하는 작업이 범용적으로 사용 중인 리벳장치를 이용하여 작업자에 의해 수작업으로 이루어졌다. 이에 작업자는 하우징 하나씩 단발적으로 공정을 진행함에 따라 해당 작업이 상당한 시간이 소요되어 생산성이 매우 낮을 뿐 아니라 불량률이 높고, 작업인원의 인건비로 인해 제조원가가 크게 상승하는 문제점이 발생되었다.

한국공개특허 제2023-0110779호 '2차 전지를 위한 단자 및 단자 리벳'

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 하우징에 단자유닛을 자동으로 리벳하여 이차전지용 하우징을 제조하되, 하우징에 단자를 형성하기 위한 리벳 공정이 연속적으로 이루어질 수 있도록 함으로써 이에 따른 인력비용을 절감하여 제조원가를 크게 낮출 수 있으면서도 높은 품질을 유지할 수 있을 뿐 아니라 생산효율을 현저하게 향상시킬 수 있는 46파이 이차전지용 하우징의 자동 리벳장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 내부에 수용공간이 형성되고 상면에 중공이 형성된 46파이 하우징 상부에 배치된 단자유닛을 양극단자를 형성하는 46파이 이차전지용 하우징의 자동 리벳장치에 있어서, 본체와, 상기 본체의 일측에 회전가능하게 설치되고, 일측에 상기 하우징이 배치된 복수개의 지그가 외주를 따라 미리 설정된 간격으로 안착된 회전테이블과, 상기 본체의 일측에 회전함과 동시에 상하이동 가능하게 설치되며, 미리 설정된 위치에서 하방으로 이동된 경우 상기 지그에 배치된 상기 하우징을 파지한 후 상승하여 상기 지그로부터 상기 하우징을 분리하는 하우징 분리부 및 상기 하우징 분리부의 후단에 회전가능설치되고, 상기 하우징 분리부로부터 상기 하우징이 전달되며, 회전하는 도중 상기 단자유닛 일측을 지지 및 가압하여 상기 단자유닛을 상기 하우징에 리벳하는 리벳부를 포함하는 것을 특징으로 하는 46파이 이차전지용 하우징의 자동 리벳장치를 제공한다.

그리고, 상기 하우징 분리부는 외면에 원주방향을 따라 상하방향으로 굴곡지게 제1 캠 레일이 형성된 지지몸체와, 상기 지지몸체의 외측에 상기 몸체의 원주방향으로 회전가능하게 결합된 회전몸체와, 상기 회전몸체의 일측에 상하방향으로 이동가능하게 결합되고, 일측이 상기 제1 캠 레일 일측에 연결되어 상기 회전몸체가 회전하는 경우 상하이동되며, 하강하는 경우 미리 설정된 위치에서 상기 회전테이블에 안착된 상기 하우징을 파지한 후 상승하는 분리유닛과, 상기 회전몸체의 일측에 상기 회전몸체의 내외측방향으로 이동가능하게 설치되고, 상기 분리유닛에 의해 상승하는 상기 하우징의 측부를 자력으로 파지하는 파지부를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 회전몸체의 일측 중 상기 파지부가 상기 하우징의 측부를 파지하는 시점에 상기 하우징 상단부 일측을 지지하는 위치에 설치되는 스토퍼를 더 포함할 수 있다.

아울러, 상기 리벳부는 외면 하부에 제2 캠 레일이 형성된 고정몸체와, 상기 고정몸체의 일측에 회전가능하게 설치되는 회전플레이트와, 상기 회전플레이트의 일측 중 상기 파지부와 대응되는 일측에 설치되어 상기 파지부로부터 전달되는 상기 하우징의 측부를 자력으로 파지하는 자력그립부와, 상기 회전플레이트의 일측 중 상기 자력그립부에 파지된 상기 하우징의 상부에 상하방향으로 이동가능하게 설치되고, 상부에 제1 롤러가 구비된 상부 지지유닛과, 양측단부가 각각 상기 회전플레이트의 일측 및 상기 상부 지지유닛의 일측에 연결되고, 상기 상부 지지유닛에 상방으로 탄성력을 제공하는 탄성부재와, 상기 회전플레이트의 일측에 상하이동가능하게 설치됨과 아울러 일측이 상기 제2 캠 레일에 연결되어 상기 회전플레이트가 회전하는 경우 상기 제2 캠 레일을 따라 이동하면서 상하이동되며, 하부에 제2 롤러가 구비된 하부 지지유닛과, 상기 하부 지지유닛의 상면에 상방으로 연장형성되는 리벳유닛과, 상기 리벳유닛의 상단부에 상하방향으로 이동가능하게 설치되고 상부 중 상기 리벳유닛과 대응되는 영역에 상기 리벳유닛이 통과하는 통과공이 형성되며 상기 하부 지지유닛이 상방으로 이동되는 경우 상기 하우징의 내부로 삽입되어 상기 하우징의 상부 내면에 지지되는 지지유닛 및 상기 리벳유닛과 상기 지지유닛 사이에 개재되어 상기 지지유닛에 상방으로 탄성력을 제공하는 스프링을 포함하는 가압부와,상기 회전플레이트의 회전동작에 의해 이송되는 상기 하우징의 이동로 일측 상부에 고정설치되며, 저면 일측에 하방으로 돌출되어 상기 제1 롤러가 접촉되는 경우 상기 제1 롤러를 하방으로 가압하는 제1 돌출부가 형성된 제1 가압블럭 및 상기 회전플레이트의 회전동작에 의해 이송되는 상기 하우징의 이동로 일측 하부에 고정설치되며, 상면 일측에 상방으로 돌출되어 상기 제2 롤러가 접촉되는 경우 상기 제2 롤러를 상방으로 가압하는 제2 돌출부가 형성된 제2 가압블럭을 포함할 수 있다.

그리고, 상기 본체의 일측 중 상기 하우징 분리부로부터 상기 리벳부로 전달되는 영역에 설치되고, 상기 하우징 분리부가 회전하여 상기 하우징이 상기 하우징 분리부로부터 상기 리벳부로 전달되는 과정에서 상기 하우징의 외면과 상기 하우징 분리부 사이로 인입되는 이격부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 이격부는 단부에 상기 파지부의 일측이 통과하는 회피홈이 형성될 수 있다.

아울러, 상기 이격부는 상기 자력그립부에 파지된 상기 하우징과 대응되는 일면이 상기 자력그립부의 이동방향으로 만곡지게 형성되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 이격부는 상기 본체의 일측에 설치되고, 상기 하우징이 상기 하우징 분리부로부터 상기 리벳부로 전달되는 과정에서 상기 하우징의 외면과 상기 하우징 분리부 사이로 인입되는 이격몸체와, 상기 이격몸체의 일측 중 상기 파지부의 이동로 일측으로부터 외측방향으로 돌출되고, 상기 파지부가 이동하면서 일측을 가압하는 경우 발생되는 진동력을 상기 이격몸체에 전달하는 진동편을 포함할 수 있다.

아울러, 상기 파지부는 일측에 상기 진동편의 일측을 가압하는 블럭부가 형성되는 것이 바람직하다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 하우징에 단자유닛을 자동으로 리벳하여 이차전지용 하우징을 제조하되, 하우징과 단자유닛의 리벳 공정이 연속적으로 이루어질 수 있도록 함으로써 인력비용을 절감하여 제조원가를 크게 낮출 수 있으면서도 높은 품질을 유지할 수 있으을 뿐 아니라 생산효율을 현저하게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도1은 본 발명의 일실시예에 따른 46파이 이차전지용 하우징의 자동 리벳장치를 도시한 사시도,
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 본체와, 회전이송부 및 하우징 분리부를 도시한 사시도,
도3은 본 발명의 일실시예에 따른 파지부를 도시한 평면도,
도4는 본 발명의 일실시예에 따른 리벳부를 도시한 사시도,
도5는 본 발명의 일실시예에 따른 하부 지지유닛 및 가압부의 분해사시도,
도6은 본 발명의 일실시예에 따른 하우징이 지그로부터 분리되는 상태를 도시한 도면,
도7a 및 도7b는 본 발명의 일실시예에 따른 하우징이 하우징 분리부에서 리벳부로 전달되는 상태를 도시한 도면,
도8은 본 발명의 일실시예에 따른 회전플레이트가 회전하면서 하부 지지유닛이 상승하는 상태를 도시한 도면,
도9는 본 발명의 일실시예에 따른 제1 및 제2 롤러가 제1 및 제2 돌출부에 진입하기 전 상태를 도시한 도면,
도10은 본 발명의 일실시예에 따른 단자유닛이 하우징에 리벳결합되는 상태를 도시한 도면,
도11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 파지부 및 이격부를 도시한 부분 평면도,
도12a 내지 도12c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이격부가 진동하는 동작을 도시한 도면.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.

도1은 본 발명의 일실시예에 따른 46파이 이차전지용 하우징의 자동 리벳장치를 도시한 사시도이고, 도2는 본 발명의 일실시예에 따른 본체와, 회전이송부 및 하우징 분리부를 도시한 사시도이며, 도3은 본 발명의 일실시예에 따른 파지부를 도시한 평면도이고, 도4는 본 발명의 일실시예에 따른 리벳부를 도시한 사시도이며, 도5는 본 발명의 일실시예에 따른 하부 지지유닛 및 가압부의 분해사시도이다.

도1 내지 도5에서 보는 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 46파이 이차전지용 하우징의 자동 리벳장치(1)는 본체(10)와, 회전이송부(20)과, 하우징 분리부(30)와, 리벳부(40) 및 이격부(50)를 포함하여 구성된다.

본체(10)는 대략 테이블 형상으로 형성되고, 설치대상영역에 고정설치되어 상면에 후술하는 각 구성의 설치영역을 제공함과 아울러 이들을 지지하는 역할을 한다.

회전이송부(20)는 대략 링 형상으로 형성되고, 외주 일측에 리벳가공하고자 하는 하우징(H)이 안착된 지그(Z)의 하부 일측이 지지되는 지지홈(21)이 형성되어 지지홈(21) 내에 지그(Z)의 하부 일측이 지지된 상태에서 회전하여 지그(Z)를 일방향으로 이송하는 역할을 한다.

하우징 분리부(30)는 본체(10)의 일측 중 링 형상의 회전이송부(20) 내측에 설치되는 지지몸체(31)와, 지지몸체(31)에 회전가능하게 결합된 회전몸체(32)와, 회전몸체(32)의 일측에 상하방향으로 이동가능하게 결합되는 분리유닛(33) 및 회전몸체(32)의 일측에 회전몸체(32)의 내외측방향으로 이동가능하게 설치되는 파지부(34)를 포함하여 구성될 수 있으며, 지그(Z)에 지지되고 회전이송부(20)에 의해 이송되는 하우징(H)을 지그(Z)로부터 분리하는 역할을 한다.

하우징 분리부(30)의 각 구성에 대해 상술하면, 지지몸체(31)는 대량 원통형상으로 형성되고, 위에서 설명한 바와 같이 본체(10)의 일측 중 링 형상의 회전이송부(20) 내측에 고정설치된다. 그리고, 지지몸체(31)는 후술하는 회전몸체(32)의 이동방향을 가이드함과 아울러 회전몸체(32)의 상하이동시키기 위해 외면에 외주를 따라 상하방향으로 굴곡진 제1 캠 레일(31a)이 형성된다.

회전몸체(32)는 지지몸체(31)의 직경과 대응되는 내경을 가지고 지지몸체(31)의 외면 일측을 감싸도록 설치되는 링 형태의 회전판(32a)과, 회전판(32a) 상면에 상방으로 연장형성되는 가이드바(32b)를 포함하여 구성될 수 있는데, 여기서, 가이드바(32b)는 후술하는 다수의 분리유닛(33)을 지지하기 위해 다수개가 회전판(32a)의 원주방향을 따라 일정한 간격으로 설치된다.

분리유닛(33)은 가이드바(32b)의 일측에 결합되고, 일측이 제1 캠 레일(31a)에 삽입지지되어 회전판(32a)이 회전하는 경우 가이드바(32b)를 따라 상하방향으로 이동되는 것으로서, 도면에 도시되어 있진 않지만, 하부에 마그넷이 구비되어 하방으로 이동되는 경우 미리 설정된 위치에서 지그(Z)에 안착된 하우징(H)을 자력으로 파지하고, 다시 상승하여 지그(Z)로부터 하우징(H)을 분리하는 역할을 한다.

아울러, 분리유닛(33)은 본체(10)의 일측으로부터 상방으로 연장형성되고, 미리 설정된 높이에서 상방으로 이동되는 하우징(H)의 상단부 일측을 지지하는 스토퍼(33a)를 더 구비할 수 있다.

파지부(34)는 회전판(32a)의 일측 중 분리유닛(33)에 의해 상방으로 이동되는 하우징(H)의 이동로 일측과 대응되는 일측에 회전판(32a)의 내외측방향으로 이동가능하게 설치되고, 하우징(H)을 파지하고, 이를 후술하는 리벳부(40)로 전달하는 역할을 하는데, 선단부에는 하우징(H)의 측면을 자력으로 파지하기 위한 자력파지유닛(34a)이 구비된다.

이러한 파지부(34)는 별도의 모터를 통해 회전판(32a)의 내외측방향으로 이동할 수 있으나, 본 실시예에서는 본체(10)의 상면 일측에 본체(10)의 내외측방향으로 굴곡진 캠 레일을 형성하고, 파지부(34)의 후단부를 캠 레일에 삽입하여 회전판(32a)이 회전하는 경우 파지부(34)의 후단부가 캠 레일을 따라 이동함으로써 회전판(32a)의 내외측방향으로 이동되는 구조로 구성된다.

이에 파지부(34)는 분리유닛(33)에 의해 지그(Z)로부터 분리되어 하우징(H)이 상방으로 이동되는 경우 회전판(32a)의 외측방향으로 이동하여 자력파지유닛(34a)이 하우징(H)의 측면 일측을 자력으로 파지하는데, 파지부(34)는 하우징(H)이 상기한 스토퍼(33a)의 의해 상승동작이 중지된 상태에서 하우징(H)의 측면을 파지함으로써 하우징(H)의 파지동작이 안정적으로 이루어질 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

리벳부(40)는 지그(Z)로부터 분리된 하우징(H)을 하우징 분리부(30)로부터 전달받고, 하우징(H)에 단자유닛(D)을 리벳가공하는 역할을 하는 것으로서, 하우징(H) 후단에 설치되는 고정몸체(41)와, 고정몸체(41)의 일측에 회전가능하게 설치되는 회전플레이트(42)와, 회전플레이트(42)의 일측 중 파지부(34)와 대응되는 일측에 설치되는 자력그립부(43)와, 회전플레이트(42)의 일측 중 자력그립부(43)에 파지된 하우징(H)의 상부에 상하방향으로 이동가능하게 설치되는 상부 지지유닛(47b)과, 양측단부가 회전플레이트(42)와 상부 지지유닛(47b)의 일측에 연결된 탄성부재(45)와, 회전플레이트(42)의 일측에 상하이동가능하게 설치되는 하부 지지유닛(47b)과, 하부 지지유닛(47b)의 상부에 설치된 가압부(47)와, 회전플레이트(42)에 의해 이동되는 하우징(H)의 이동로 일측 상부에 설치되는 제1 가압블럭(48)과, 회전플레이트(42)에 의해 이동되는 하우징(H)의 이동로 일측 하부에 설치되는 제2 가압블럭(49)를 포함하여 구성된다.

고정몸체(41)는 대략 원통형상으로 형성되고, 하우징 분리부(30)의 후단에 고정설치되어 후술하는 각 구성의 설치영역을 제공함과 아울러 이들을 지지하는 역할을 한다.

그리고, 고정몸체(41)는 외면에 원주방향을 따라 상하방향으로 굴곡진 제2 캠 레일(41a)이 형성되는데, 제2 캠 레일(41a)은 후술하는 제2 가압블럭(49)과 대응되는 영역의 높이가 다른 영역보다 높은 형태로 형성된다.

회전플레이트(42)는 대략 원판 형상으로 형성되고, 고정몸체(41)의 상부에 회전가능하게 결합되는 것으로서, 회전하면서 자력그립부(43)에 의해 파지된 하우징(H)을 일방향으로 이동시키는 역할을 한다.

자력그립부(43)는 회전플레이트(42)의 외주 일측에 고정설치되고, 회전플레이트(42)과 함께 회전하는 과정에서 파지부(34)로부터 하우징(H)을 전달받아 이를 자력으로 파지함과 아울러 파지한 하우징(H)을 일방향으로 이동시키는 역할, 보다 상세하게는 하우징(H)에 단자유닛(D)을 리벳가공하기 위해 하우징(H)을 제1 가압블럭(48) 및 제2 가압블럭(49) 방향으로 이동시키는 역할을 한다.

상부 지지유닛(47b)은 회전플레이트(42) 일측에 설치된 지지대의 일측 중 자력그립부(43)에 파지된 하우징(H)의 상부에 상하방향으로 이동가능하게 설치되고, 상부에 제1 롤러(44a)가 구비되어 제1 롤러(44a)가 제1 가압블럭(48)에 가압되는 경우 하방으로 이동하여 단자유닛(D)의 상면을 가압지지함으로써 가압부(47)와 함께 단자유닛(D)을 하우징(H)에 리벳가공하는 역할을 한다.

탄성부재(45)는 일반적인 코일 스프링(47c)이 사용될 수 있으며, 양측단부가 각각 지지대의 일측 및 상부 지지유닛(47b)의 일측에 연결되어 상부 지지유닛(47b)에 상방으로 탄성력을 제공하는 것으로서, 상부 지지유닛(47b)이 제1 가압블럭(48)에 의해 가압되어 하강한 후 제1 가압블럭(48)에 의한 가압력이 해제되는 경우 상부 지지유닛(47b)이 초기위치로 복귀하도록 하는 역할을 한다.

하부 지지유닛(47b)은 지지대 중 하우징(H)의 하방 일측에 상하방향으로 이동가능하게 설치되고, 일측이 제2 캠 레일(41a)에 연결되어 회전플레이트(42)가 회전하는 경우 제2 캠 레일(41a)을 따라 이동하면서 상하이동되며, 하부에 제2 롤러(46a)가 구비되어 제2 롤러(46a)가 제2 가압블럭(49)에 가압되는 경우 상방으로 이동되어 후술하는 가압부(47)가 상방으로 이동되도록 하는 역할을 한다.

가압부(47)는 하부 지지유닛(47b)의 상면에 상방으로 연장형성되는 리벳유닛(47a)과, 리벳유닛(47a)의 상단부에 상하방향으로 이동가능하게 설치되는 지지유닛(47b) 및 리벳유닛(47a)과 지지유닛(47b) 사이에 개재되는 스프링(47c)을 포함하여 구성되며, 상방으로 이동되는 경우 단자유닛(D)의 하부를 가압하여 상부 지지유닛(47b)과 함께 단자유닛(D)을 하우징(H)에 리벳결합시키는 역할을 한다.

리벳유닛(47a)은 대략 막대형상으로 형성되는 것으로서, 상단 내측에 상방으로 돌출되고 외측방향으로 경사진 링 형상의 가이드 돌기(47aa)가 형성된다. 이러한 가이드 돌기(47aa)는 단자유닛(D)의 저면에 형성된 리브(L)를 가압하는 경우 단자유닛(D)의 리브(L)가 외면을 경사를 따라 절곡되도록 함으로써 단자유닛(D)을 원형몸체에 리벳결합되도록 하는 역할을 한다.

지지유닛(47b)은 대략 리벳유닛(47a)을 감싸는 원통형상으로 형성되고, 하부 지지유닛(47b)의 일측에 상하방향으로 상하이동가능하게 결합되며, 상단 중 리벳유닛(47a)과 대응되는 일측에 리벳유닛(47a)이 통과하는 통과공(47ba)이 형성되며, 하부 지지유닛(47b)이 상방으로 이동되는 경우 하우징(H)의 내부로 삽입되어 하우징(H)의 상부 내면을 지지함으로써 리벳유닛(47a)에 의한 리벳가공이 안정적으로 이루어질 수 있도록 하는 역할을 한다.

스프링(47c)은 일반적인 코일 스프링(47c)이 사용될 수 있으며, 지지유닛(47b)에 상방으로 탄성력을 제공함으로써 하부 지지유닛(47b)이 하강하는 경우 지지유닛(47b)이 초기위치로 이동되도록 하는 역할을 한다.

제1 가압블럭(48)은 회전플레이트(42)의 회전동작에 의해 이송되는 하우징(H)의 이동로 일측 상부에 고정설치되는 것으로서, 대략 직육면체 형상으로 형성되되, 저면 일측에 하방으로 돌출되어 제1 롤러(44a)가 접촉되는 경우 제1 롤러(44a)를 하방으로 가압함으로써 상부 지지유닛(47b)이 하방이동하도록 하는 제1 돌출부(48a)가 형성된다.

제2 가압블럭(49)은 회전플레이트(42)의 회전동작에 의해 이송되는 하우징(H)의 이동로 일측 하부에 고정설치되는 것으로서, 제1 가압블럭(48)과 같이 대략 직육면체 형상으로 형성되되, 상면 일측에 상방으로 돌출되어 제2 롤러(46a)가 접촉되는 경우 제2 롤러(46a)를 상방으로 가압함으로써 하부 지지유닛(47b)이 상방이동하도록 하는 제2 돌출부(49a)가 형성된다.

상기한 제1 가압블럭(48) 및 제2 가압블럭(49)은 각각 상부 지지유닛(47b) 및 하부 지지유닛(47b)이 각각 하방 및 상방으로 이동되도록 함으로써 상부 지지유닛(47b) 및 하부 지지유닛(47b) 상면에 구비된 리벳부(40)를 통해 단자유닛(D)가 하우징(H)에 리벳결합되도록 하는 역할을 하는데, 이에 대한 구체적인 동작은 아래에서 보다 상세하게 설명하도록 한다.

이격부(50)는 본체(10)의 일측 중 하우징(H)이 하우징 분리부(30)로부터 리벳부(40)로 전달되는 영역에 설치되며, 하우징 분리부(30)이 회전하여 하우징(H)이 하우징 분리부(30)로부터 리벳부(40)로 전달되는 과정에서 하우징(H)의 외면과 하우징 분리부(30) 사이로 인입되어 하우징 분리부(30)로부터 하우징(H)을 이격시킴으로써 하우징(H)이 리벳부(40)로 보다 정확하고 신속하게 전달될 수 있도록 하는 역할을 한다.

이에 이격부(50)는 단부로 갈수록 두께가 얇아지게 형성되어 하우징(H)과 하우징 분리부(30) 사이로 보다 용이하게 진입할 수 있으면서도 이동하는 과정에서 두꺼워지는 두께로 인해 하우징(H)이 하우징(H)으로부터 보다 쉽게 이격될 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 이격부(50)는 일측에 회피홈(50a)이 형성되는 바 하우징(H)을 하우징 이격부(50)로부터 이격시키는 과정에서 하우징(H)을 파지하고 있던 파지부(34)의 일측이 상기한 회피홈(50a)을 통해 이동될 수 있도록 함으로써 파지부(34)와의 간섭을 미연에 방지할 수 있다.

도6은 본 발명의 일실시예에 따른 하우징이 지그로부터 분리되는 상태를 도시한 도면이고, 도7a 및 도7b는 본 발명의 일실시예에 따른 하우징이 하우징 분리부에서 리벳부로 전달되는 상태를 도시한 도면이며, 도8은 본 발명의 일실시예에 따른 회전플레이트가 회전하면서 하부 지지유닛이 상승하는 상태를 도시한 도면이고, 도9는 본 발명의 일실시예에 따른 제1 및 제2 롤러가 제1 및 제2 돌출부에 진입하기 전 상태를 도시한 도면이며, 도10은 본 발명의 일실시예에 따른 단자유닛이 하우징에 리벳결합되는 상태를 도시한 도면이다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일실시예에 따른 46파이 이차전지용 하우징의 자동 리벳장치(1)의 동작을 첨부된 도6 내지 도10을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.

먼저, 하우징(H)이 안착된 지그(Z)가 외부로부터 공급되는 경우 공급된 지그(Z)는 회전하는 회전이송부(20)의 지지홈(21) 내에 배치되고, 회전이송부(20)의 회전동작에 따라 동반 회전하여 이동된다.

여기서, 지그(Z)는 내부에 수용공간이 형성되고 수용공간이 노출되도록 하부가 개방되며 상면에 중공이 형성된 하우징(H)이 지지되며, 하우징(H)의 상면 중 중공과 대응되는 영역에 하우징(H)과 리벳가공하고자 하는 단자유닛(D)이 배치된다. 그리고, 지그(Z)는 일측에는 상면 일측으로부터 상방으로 연장형성되는 지지봉(Z1)이 형성되는 바 지지봉(Z1)이 하우징(H)의 내부로 삽입되어 회전이송부(20)가 회전하는 경우 하우징(H)을 지지하게 된다.

한편, 도6에서 보는 바와 같이 회전이송부(20)의 회전동작과 함께 하우징 분리부(30)의 회전몸체(32)가 회전하며, 분리유닛(33)이 동반 회전하면서 제1 캠 레일(31a)에 의해 상하방향으로 이동된다. 이에 미리 설정된 위치에서 하강하는 경우 회전이동되는 하우징(H)의 상단부에 접촉 또는 근접하여 하우징(H)의 상단부를 자력으로 파지한 후 제1 캠 레일(31a)에 의해 다시 상승하게 된다.

분리유닛(33)이 상승함에 따라 이에 파지된 하우징(H) 또한 동반 상승하면서 지그(Z)로부터 분리되며, 분리유닛(33)에 의해 상승하는 하우징(H)은 미리 설정된 높이에서 상단부 일측이 스토퍼(33a)에 지지되어 상승동작이 제한된다.

이와 동시에, 회전이송부(20)의 회전동작에 따라 동반회전하면서 고정몸체(41)의 외측방향으로 전진하는 파지부(34)가 상승동작이 제한된 하우징(H)의 측면을 자력으로 파지하고, 계속 회전하여 하우징(H)의 회전방향으로 이동시킨다.

이때, 회전플레이트(42)가 회전함에 따라 자력그립부(43)가 동반회전하며, 파지부(34)에 의해 회전이동되는 하우징(H)은 도7a와 같이 파지부(34)와 자력그립부(43)가 근접하는 위치에서 자력그립부(43)에 자력으로 파지되어 전달된다.

하우징(H)이 전달되는 과정을 보다 상술하면, 파지부(34)에 파지된 하우징(H)이 회전이동되는 과정에서 파지부(34)와 하우징(H) 사이로 이격부(50)의 단부가 삽입되고, 점차 두꺼워지는 이격부(50)의 두께로 인해 하우징(H)이 파지부(34)로부터 이격되며, 파지부(34)로부터 이격된 하우징(H)은 자력에 의해 회전하는 자력그립부(43)에 자연스럽게 파지되어 전달된다.

그리고, 하우징(H)을 전달한 파지부(34)는 지속적으로 회전이동하여 위와 같은 동작을 반복 수행하게 되는데, 하우징(H)을 전달한 후 도7b에서 보는 바와 같이 이격부(50)의 회피홈(50a)을 통해 이격부(50)를 통과함으로써 이격부(50)와의 간섭없이 회전동작이 연속적으로 이루어질 수 있다.

계속해서, 하우징(H)은 자력그립부(43)로 전달됨과 동시에 자력그립부(43)와 함께 동반 회전하며, 도8에서 보는 바와 같이 자력그립부(43)와 함께 회전하는 하부 지지유닛(47b)이 제2 캠 레일(41a)을 따라 이동함에 따라 상승하여 가압부(47)가 하우징(H)의 내부로 삽입됨으로써 도9와 같이 가압부(47)의 지지유닛(47b)이 하우징(H)의 상부 내면에 지지된다.

이와 같은 상태로 회전플레이트(42)에 설치된 자력그립부(43)와, 상부 지지유닛(47b) 및 하부 지지유닛(47b)이 동반 회전하며, 회전하는 과정에서 상부 지지유닛(47b)의 제1 롤러(44a)와 하부 지지유닛(47b)의 제2 롤러(46a)가 각각 제1 가압블럭(48)의 제1 돌출부(48a) 및 제2 가압블럭(49)의 제2 돌출부(49a)에 각각 가압된다.

상부 지지유닛(47b)은 제1 돌출부(48a)에 의해 제1 롤러(44a)가 가압되면서 도10에서 보는 바와 같이 하방으로 이동하여 하단부가 하우징(H)의 상부에 배치된 단자유닛(D)의 상면을 지지하며, 제2 돌출부(49a)에 의해 제2 롤러(46a)가 가압되면서 하부 지지유닛(47b)이 상방으로 보다 이동된다. 이에 리벳유닛(47a)이 상승하고 지지유닛(47b)의 상방으로 돌출되어 단자유닛(D)의 리브(L)를 가압함으로써 단자유닛(D)의 리브(L)가 가이드 돌기(47aa)를 따라 절곡되어 단자유닛(D)이 하우징(H)에 리벳결합된다.

이때, 자력그립부(43)와, 상부 지지유닛(47b) 및 하부 지지유닛(47b)은 회전동작이 지속적으로 이루어지며, 제1 돌기부 및 제2 돌기부를 통과하는 경우 상부 지지유닛(47b)은 탄성부재(45)에 의해 초기위치로 복귀하고, 하부 지지유닛(47b)은 제2 캠 레일(41a)을 따라 이동하면서 하방으로 이동되어 가압부(47)가 하우징(H)으로 인출된다.

이렇게 단자유닛(D)이 리벳결합된 하우징(H)은 픽앤플레이스 장치와 같은 별도의 반출유닛(미도시)을 통해 외부로 반출된다.

위에서 살펴본 바와 같이 본 실시예에서는 설명의 편의를 위해 리벳부(40)에 의한 단자유닛(D)의 리벳 성형 동작이 1회 이루어지는 것으로 설명하고 있으나, 작업환경에 따라 다수의 리벳부(40)를 구비하여 리벳동작이 수회 이루어질 수 있도록 구성될 수 있다.

도11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 파지부 및 이격부를 도시한 부분 평면도이고, 도12a 내지 도12c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이격부가 진동하는 동작을 도시한 도면이다.

도11 실시예의 기본적인 구성은 도1 내지 도10의 실시예와 동일하나, 하우징이 파지부(34)로부터 자력파지유닛(34a)으로 보다 원활하면서도 정확하게 전달될 수 있는 구조로 구성된 것이다.

도11에 도시된 바와 같이, 본 실시예는 전 실시예와 달리 이격부(50)가 이격몸체(51)와, 이격몸체(51)의 일측에 형성되는 진동편(52)을 포함하여 구성된다.

이격몸체(51)는 전 실시예의 이격부(50)와 동일한 구조를 갖는 것으로서, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다. 한편, 본 실시예에 따른 진동편(52)은 이격몸체(51)의 일측 중 파지부(34)의 이동로와 대응되는 일측으로부터 외측방향으로 돌출형성되는데, 파지부(34)가 회피홈(50a)을 통과하여 회전이동하는 과정에서 진동편(52)의 일측을 가압하는 경우 진동편(52)이 탄성에 의해 튕기면서 빠르게 흔들리게 되고, 이로부터 발생되는 진동력이 이격몸체(51)에 전달하는 역할을 한다.

이와 같은 본 실시예에서는 도12a 내지 도12c에서 보는 바와 같이 파지부(34)에서 자력파지유닛(34a)으로 하우징이 전달되는 과정 중 이격몸체(51)가 파지부(34)와 하우징 사이에 삽입되는 순간 진동편(52)이 선단의 파지부(34)에 가압되어 이격몸체(51)가 진동함에 따라 하우징을 파지부(34)로부터 이격시켜 자력파지유닛(34a)으로의 전달동작이 보다 원활하게 이루어질 수 있다.

뿐만 아니라 하우징이 자력파지유닛(34a)에 전달되는 과정에서 자력에 의해 자력파지유닛(34a)에 파지되므로 그 파지위치가 소정간격 틀어질 수 있는데, 하우징을 파지한 자력파지유닛(34a)이 회전하면서 이격부(50)의 일면에 가이드 되는 하우징이 이격부(50)에 의해 진동되면서 자력파지유닛(34a) 중 파지위치에 정확하게 정렬될 수 있다.

이에 따라, 리벳가공시 단자유닛이 리벳 위치에 정확하게 위치하도록 함으로써 불량률을 현저하게 저감시키고, 리벳가공 효율을 크게 향상시킬 수 있는 특징을 갖는다.

아울러, 파지부(34)는 일측에 진동편(52)을 가압하기 위한 블럭부(34b)를 별도로 구성할 수 있다.

그 외의 구조는 전술한 기본 실시예와 동일하므로 나머지 설명은 생략하기로 한다.

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 : 본체 20 : 회전이송부
21 : 지지홈 30 : 하우징 분리부
31 : 지지몸체 31a : 제1 캠 레일
32 : 회전몸체 32a : 회전판
32b : 가이드바 33 : 분리유닛
33a : 스토퍼 34 : 파지부
34a : 자력파지유닛 40 : 리벳부
41 : 고정몸체 41a : 제2 캠 레일
42 : 회전플레이트 43 : 자력그립부
44 : 상부 지지유닛 44a : 제1 롤러
45 : 탄성부재 46 : 하부 지지유닛
46a : 제2 롤러 47 : 가압부
47a : 리벳유닛 47aa : 가이드 돌기
47b : 지지유닛 47ba : 통과공
47c : 스프링 48 : 제1 가압블럭
48a : 제1 돌기부 49 : 제2 가압블럭
49a : 제2 돌기부 50 : 이격부
50a : 회피홈 51 : 이격유닛
52 : 진동편

Claims (9)

1. 내부에 수용공간이 형성되고 상면에 중공이 형성된 46파이 하우징 상부에 배치된 단자유닛을 상기 하우징에 리벳하여 양극단자를 형성하는 46파이 이차전지용 하우징의 자동 리벳장치에 있어서,
   본체와;
   상기 본체의 일측에 회전가능하게 설치되고, 일측에 상기 하우징이 배치된 복수개의 지그가 외주를 따라 미리 설정된 간격으로 안착된 회전이송부과;
   상기 본체의 일측에 회전함과 동시에 상하이동 가능하게 설치되며, 미리 설정된 위치에서 하방으로 이동된 경우 상기 지그에 배치된 상기 하우징을 파지한 후 상승하여 상기 지그로부터 상기 하우징을 분리하는 하우징 분리부; 및
   상기 하우징 분리부의 후단에 회전가능설치되고, 상기 하우징 분리부로부터 상기 하우징이 전달되며, 회전하는 도중 상기 단자유닛 일측을 지지 및 가압하여 상기 단자유닛을 상기 하우징에 리벳하는 리벳부를 포함하는 것을 특징으로 하는 46파이 이차전지용 하우징의 자동 리벳장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 하우징 분리부는
   외면에 원주방향을 따라 상하방향으로 굴곡지게 제1 캠 레일이 형성된 지지몸체와;
   상기 지지몸체의 외측에 상기 몸체의 원주방향으로 회전가능하게 결합된 회전몸체와;
   상기 회전몸체의 일측에 상하방향으로 이동가능하게 결합되고, 일측이 상기 제1 캠 레일 일측에 연결되어 상기 회전몸체가 회전하는 경우 상하이동되며, 하강하는 경우 미리 설정된 위치에서 상기 회전이송부에 안착된 상기 하우징을 파지한 후 상승하는 분리유닛과;
   상기 회전몸체의 일측에 상기 회전몸체의 내외측방향으로 이동가능하게 설치되고, 상기 분리유닛에 의해 상승하는 상기 하우징의 측부를 자력으로 파지하는 파지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 46파이 이차전지용 하우징의 자동 리벳장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 회전몸체의 일측 중 상기 파지부가 상기 하우징의 측부를 파지하는 시점에 상기 하우징 상단부 일측을 지지하는 위치에 설치되는 스토퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 46파이 이차전지용 하우징의 자동 리벳장치.
   
4. 제2항에 있어서,
   상기 리벳부는
   외면 하부에 제2 캠 레일이 형성된 고정몸체와;
   상기 고정몸체의 일측에 회전가능하게 설치되는 회전플레이트와;
   상기 회전플레이트의 일측 중 상기 파지부와 대응되는 일측에 설치되어 상기 파지부로부터 전달되는 상기 하우징의 측부를 자력으로 파지하는 자력그립부와;
   상기 회전플레이트의 일측 중 상기 자력그립부에 파지된 상기 하우징의 상부에 상하방향으로 이동가능하게 설치되고, 상부에 제1 롤러가 구비된 상부 지지유닛과;
   양측단부가 각각 상기 회전플레이트의 일측 및 상기 상부 지지유닛의 일측에 연결되고, 상기 상부 지지유닛에 상방으로 탄성력을 제공하는 탄성부재와;
   상기 회전플레이트의 일측에 상하이동가능하게 설치됨과 아울러 일측이 상기 제2 캠 레일에 연결되어 상기 회전플레이트가 회전하는 경우 상기 제2 캠 레일을 따라 이동하면서 상하이동되며, 하부에 제2 롤러가 구비된 하부 지지유닛과;
   상기 하부 지지유닛의 상면에 상방으로 연장형성되는 리벳유닛과, 상기 리벳유닛의 상단부에 상하방향으로 이동가능하게 설치되고 상부 중 상기 리벳유닛과 대응되는 영역에 상기 리벳유닛이 통과하는 통과공이 형성되며 상기 하부 지지유닛이 상방으로 이동되는 경우 상기 하우징의 내부로 삽입되어 상기 하우징의 상부 내면에 지지되는 지지유닛 및 상기 리벳유닛과 상기 지지유닛 사이에 개재되어 상기 지지유닛에 상방으로 탄성력을 제공하는 스프링을 포함하는 가압부와;
   상기 회전플레이트의 회전동작에 의해 이송되는 상기 하우징의 이동로 일측 상부에 고정설치되며, 저면 일측에 하방으로 돌출되어 상기 제1 롤러가 접촉되는 경우 상기 제1 롤러를 하방으로 가압하는 제1 돌출부가 형성된 제1 가압블럭; 및
   상기 회전플레이트의 회전동작에 의해 이송되는 상기 하우징의 이동로 일측 하부에 고정설치되며, 상면 일측에 상방으로 돌출되어 상기 제2 롤러가 접촉되는 경우 상기 제2 롤러를 상방으로 가압하는 제2 돌출부가 형성된 제2 가압블럭을 포함하는 것을 특징으로 하는 46파이 이차전지용 하우징의 자동 리벳장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 본체의 일측 중 상기 하우징 분리부로부터 상기 리벳부로 전달되는 영역에 설치되고, 상기 하우징 분리부가 회전하여 상기 하우징이 상기 하우징 분리부로부터 상기 리벳부로 전달되는 과정에서 상기 하우징의 외면과 상기 하우징 분리부 사이로 인입되는 이격부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 46파이 이차전지용 하우징의 자동 리벳장치.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 이격부는 단부에 상기 파지부의 일측이 통과하는 회피홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 46파이 이차전지용 하우징의 자동 리벳장치.
   
7. 제5항에 있어서,
   상기 이격부는 상기 자력그립부에 파지된 상기 하우징와 대응되는 일면이 상기 자력그립부의 이동방향으로 만곡지게 형성되는 것을 특징으로 하는 46파이 이차전지용 하우징의 자동 리벳장치.
   
8. 제5항에 있어서,
   상기 이격부는
   상기 본체의 일측에 설치되고, 상기 하우징이 상기 하우징 분리부로부터 상기 리벳부로 전달되는 과정에서 상기 하우징의 외면과 상기 하우징 분리부 사이로 인입되는 이격몸체와;
   상기 이격몸체의 일측 중 상기 파지부의 이동로 일측으로부터 외측방향으로 돌출되고, 상기 파지부가 이동하면서 일측을 가압하는 경우 발생되는 진동력을 상기 이격몸체에 전달하는 진동편을 포함하는 것을 특징으로 하는 46파이 이차전지용 하우징의 자동 리벳장치.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 파지부는 일측에 상기 진동편의 일측을 가압하는 블럭부가 형성되는 것을 특징으로 하는 46파이 이차전지용 하우징의 자동 리벳장치.