KR102738726B1 - 이차전지 전극 제조공정용 언와인딩 장치 - Google Patents

이차전지 전극 제조공정용 언와인딩 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 이차전지의 전극 제조에 이미 사용되고 있는 기존 원단이 감긴 기존 원단용 코어 및 상기 기존 원단의 소진이 임박하였을 때 상기 기존 원단과 연결될 신규 원단이 마감테이프로 마감된 상태로 감긴 신규 원단용 코어를 포함하는 터렛; 상기 마감테이프가 접착된 신규 원단 마감 단부 및 상기 마감테이프를 상기 신규 원단의 표면으로부터 이격시킨 후 상기 마감테이프가 제거되도록 상기 신규 원단을 절단하여 신규 원단 앞단을 형성하는 마감테이프 제거 수단; 상기 신규 원단용 코어의 회전을 통해 미리 설정된 연결 대기 위치로 이동한 상기 신규 원단 앞단이 풀리는 것을 방지하도록 상기 신규 원단용 코어에 감긴 신규 원단의 표면을 가압하는 핀치롤; 및 정지한 상기 기존 원단을 절단하여 기존 원단 뒷단을 형성하고, 상기 기존 원단 뒷단과 상기 연결 대기 위치에 있는 상기 신규 원단 앞단을 연결테이프로 연결하는 원단 연결 수단;을 포함하는 이차전지 전극 제조공정용 언와인딩 장치를 제공한다.

Description

이차전지 전극 제조공정용 언와인딩 장치{UNWINDING APPARUTUS FOR BEING USED IN MANUFACTURING ELECTRODE OF SECONDARY BATTERY}
본 발명은 이차전지의 전극을 제조하기 위한 각종 공정에 사용될 수 있는 이차전지 전극 제조공정용 언와인딩 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소진이 임박한 기존 원단과 새로 사용할 신규 원단 간을 신규 원단을 감고 있는 코어 상에서 자동으로 신속하게 연결할 수 있는 이차전지 전극 제조공정용 언와인딩 장치에 관한 것이다.
이차전지는 충전이 가능한 전지로서, 핸드폰, 노트북, 캠코더, 자동차 등과 같은 다양한 기기의 배터리로 사용되고 있다. 그리고 이차전지는 미리 제조된 전극(양극, 음극)과 분리막을 교대로 적층시킨 구조, 예컨대, 양극(음극)/분리막/음극(양극)/분리막/양극(음극) 등의 적층 구조를 갖는다.
위와 같은 이차전지의 전극(양극, 음극)을 제조하기 위한 공정은 일반적으로 코팅 공정, 롤 프레스 공정, 슬리팅 공정, 노칭 공정 및 건조 공정을 포함하고, 각 공정은 롤투롤 방식으로 이루어진다. 따라서 각 공정에서는 공정 전의 원단(코팅용 원단, 롤 프레스용 원단, 슬리팅용 원단, 노칭용 원단, 건조용 원단)을 풀기 위한 언와인딩 장치와, 공정 후의 원단을 감기 위한 와인딩 장치가 사용되고 있다.
그리고 각 공정의 언와인딩 장치에서는 먼저 사용되다가 소진이 임박한 기존 원단과 새로 사용할 신규 원단을 서로 연결하는 작업이 요구되는데, 이러한 연결 작업에는 등록특허공보 제10-2136524호(필름 연결 장치), 등록특허공보 제10-2209233호(무겹침 방식 원단 연결 장치), 등록특허공보 제10-2484659호(무기포 필름 연결 장치), 공개특허공보 제10-2023-0052226호(필름 연결 장치)에 개시된 기술의 채택을 고려할 수 있다.
등록특허공보 제10-2136524호(필름 연결 장치) 등록특허공보 제10-2209233호(무겹침 방식 원단 연결 장치) 등록특허공보 제10-2484659호(무기포 필름 연결 장치) 공개특허공보 제10-2023-0052226호(필름 연결 장치)
그런데 상기 등록특허공보들 및 공개특허공보에 개시된 기술에서는 기존 원단과 신규 원단을 서로 연결하는 원단 연결 장치가 신규 원단을 감고 있는 코어로부터 어느 정도 풀린 신규 원단의 단부를 기존 원단과 연결하도록 구성되어 있다. 따라서 상기 원단 연결 장치가 언와인딩 장치와 떨어진 곳에 별도로 마련되어야 하는 문제가 생긴다.
이에 본 발명은 신규 원단을 감고 있는 코어 상에서 기존 원단과 신규 원단을 서로 연결할 수 있는 기술을 제공하고자 한다.
본 발명은, 이차전지의 전극 제조에 이미 사용되고 있는 기존 원단이 감긴 기존 원단용 코어 및 상기 기존 원단의 소진이 임박하였을 때 상기 기존 원단과 연결될 신규 원단이 마감테이프로 마감된 상태로 감긴 신규 원단용 코어를 포함하는 터렛; 상기 마감테이프가 접착된 신규 원단 마감 단부 및 상기 마감테이프를 상기 신규 원단의 표면으로부터 이격시킨 후 상기 마감테이프가 제거되도록 상기 신규 원단을 절단하여 신규 원단 앞단을 형성하는 마감테이프 제거 수단; 상기 신규 원단용 코어의 회전을 통해 미리 설정된 연결 대기 위치로 이동한 상기 신규 원단 앞단이 풀리는 것을 방지하도록 상기 신규 원단용 코어에 감긴 신규 원단의 표면을 가압하는 핀치롤; 및 정지한 상기 기존 원단을 절단하여 기존 원단 뒷단을 형성하고, 상기 기존 원단 뒷단과 상기 연결 대기 위치에 있는 상기 신규 원단 앞단을 연결테이프로 연결하는 원단 연결 수단;을 포함하는 이차전지 전극 제조공정용 언와인딩 장치를 제공한다.
상기 마감테이프 제거 수단은, 상기 신규 원단용 코어에 감긴 신규 원단과 가까워지는 근접 이동 및 상기 신규 원단용 코어에 감긴 신규 원단으로부터 멀어지는 이격 이동을 할 수 있게 마련된 이동블록; 상기 이동블록에 결합된 제1흡착부재; 및 상기 제1흡착부재에 결합된 제2흡착부재;를 포함한다. 그리고, 상기 제1흡착부재가 상기 신규 원단 마감 단부를 흡착하고 상기 제2흡착부재가 상기 마감테이프를 흡착한 상태에서 상기 이동블록이 상기 이격 이동을 할 때, 상기 신규 원단 마감 단부 및 상기 마감테이프는 상기 신규 원단의 표면으로부터 이격된다.
상기 마감테이프 제거 수단은, 상기 제1흡착부재를 기준으로 상기 제2흡착부재의 반대쪽에 위치하도록 상기 이동블록에 결합된 제3흡착부재; 및 상기 이동블록에 결합된 신규 원단용 커터;를 더 포함한다. 이때, 상기 이동블록의 상기 이격 이동은 상기 제3흡착부재가 상기 신규 원단을 흡착한 상태에서 이루어지고, 상기 신규 원단용 커터는 상기 이동블록의 상기 이격 이동 후 상기 제1흡착부재와 제3흡착부재 사이에 위치하는 신규 원단의 부위를 절단한다.
상기 신규 원단용 커터에 의한 상기 절단이 이루어진 후 상기 제3흡착부재는 흡착력을 해제한다. 그리고 상기 제1흡착부재 및 제2흡착부재의 흡착력은 상기 제3흡착부재의 흡착력보다 더 크다. 상기 마감테이프 제거 수단과 상기 원단 연결 수단은 상기 신규 원단 앞단과 상기 기존 원단 뒷단을 평행하게 한다.
상기 원단 연결 수단은, 상기 기존 원단용 코어로부터 연장한 채 정지한 기존 원단 쪽으로 이동하여 작업 위치에 놓이거나 상기 작업 위치에서 반대로 이동하여 대기 위치에 놓이도록 마련된 지지 부재; 상기 지지 부재에 회전 가능하게 결합되고, 상기 연결테이프를 흡착하고 있는 흡착롤; 및 상기 지지 부재에 결합된 기존 원단용 커터;를 포함한다. 그리고, 상기 지지 부재가 상기 작업 위치에 있을 때, 상기 정지한 기존 원단은 상기 흡착롤과 상기 신규 원단용 코어에 감긴 신규 원단 사이에 끼이고, 상기 기존 원단용 커터는 상기 정지한 기존 원단을 절단하여 상기 기존 원단 뒷단을 형성하며, 상기 흡착롤은 정회전을 하는 상기 신규 원단용 코어와 반대로 회전하며 상기 연결테이프를 상기 연결 대기 위치로부터 다가오는 상기 신규 원단 앞단 및 상기 신규 원단 앞단과 이웃한 채 다가오는 상기 기존 원단 뒷단에 접착시킨다.
본 발명에 의하면, 이차전지 전극 제조공정에 사용되는 기존 원단과 신규 원단을 연결테이프로 연결하는 작업이 신규 원단을 감고 있는 코어 상에서 자동으로 이루어질 수 있고, 그러면서도 신규 원단을 마감하는 마감테이프가 자동으로 제거될 뿐만 아니라 상기 마감테이프 제거로 인해 형성된 신규 원단 앞단이 연결 대기 위치에서 풀리지 않는다.
또한, 본 발명에 의하면, 접착력이 큰 제1흡착부재 및 제2흡착부재로 마감테이프 포함 부위 및 마감테이프를 흡착하기 때문에, 신규 원단의 표면에 접착된 마감테이프를 상기 신규 원단의 표면으로부터 확실하게 떼낼 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 서로 연결된 신규 원단 앞단과 기존 원단 뒷단이 평행하게 이웃할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 이차전지 전극 제조공정용 언와인딩 장치를 도시한 것이다.
도 2는 도 1에 도시된 신규 원단용 코어에 신규 원단이 감긴 상태를 도시한 사시도이다.
도 3 및 도 4는 도 1에 도시된 마감테이프 제거 수단의 구조 및 작동 과정을 설명하기 위한 것이다.
도 5는 도 1에 도시된 원단 연결 수단의 작동 과정을 설명하기 위한 것이다.
이하, 본 발명에 따른 이차전지 전극 제조공정용 언와인딩 장치의 바람직한 실시예들을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 이하에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야할 것이다.
아래에서는 본 발명에 따른 이차전지 전극 제조공정용 언와인딩 장치(100)를 자세히 설명하되, 도 1에서 좌측을 후방, 우측을 전방으로 설정하고, 원단(10, 20)의 폭 방향을 좌우 방향으로 설정하여 설명한다. 그리고 상기 언와인딩 장치(100)는 이차전지의 전극(양극, 음극)을 제조하기 위한 공정들(코팅 공정, 롤 프레스 공정, 슬리팅 공정, 노칭 공정, 건조 공정)에 사용될 수 있고, 위 공정들에서 사용되는 원단(코팅용 원단, 롤 프레스용 원단, 슬리팅용 원단, 노칭용 원단, 건조용 원단)을 원단(10, 20)으로 사용한다.
이러한 본 발명에 따른 언와인딩 장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 터렛(200)과, 마감테이프 제거 수단(400)과, 핀치롤(500)과, 원단 연결 수단(300)을 포함한다.
상기 터렛(200)은 도 1에 도시된 바와 같이 180도 간격으로 이격되어 회전축(212, 222)을 중심으로 모터(미도시)에 의해 각각 독립적으로 회전할 수 있는 기존 원단용 코어(210) 및 신규 원단용 코어(220)를 구비한다. 그리고 터렛(200)은 중심축(202)을 중심으로 모터(미도시)에 의해 자체적으로도 회전할 수 있는데, 이 회전이 이루어지면 위 두 코어(210, 220)가 위치를 변경하게 된다. 또한, 터렛(200)에는 가이드롤들(230)도 마련되어 있다.
이차전지 전극 제조공정에 사용되고 있는 기존 원단(10)은 기존 원단용 코어(210)로부터 풀리면서 후방으로부터 전방으로 진행한다. 이때, 기존 원단용 코어(210)는 도 1을 기준으로 하면 3시 방향에 위치하고, 신규 원단(20)을 감고 있는 신규 원단용 코어(220)는 9시 방향에 위치한다(미도시). 그러다가 기존 원단의 소진이 임박하면, 터렛(200)이 중심축(202)을 중심으로 반시계 방향으로 회전하여, 도 1과 같이 기존 원단용 코어(210)는 9시 방향에 위치하게 되고 신규 원단용 코어(220)는 3시 방향에 위치하게 된다. 이후 기존 원단(10)과 신규 원단(20)을 연결할 시점이 되면 기존 원단용 코어(210)의 회전이 멈춰 기존 원단(10)이 정지한다.
신규 원단용 코어(220)에 감긴 신규 원단(20)의 단부인 신규 원단 마감 단부(20a)는 도 2에 도시된 바와 같이 마감테이프(22)로 마감되어 풀리지 않는다. 마감테이프(22)는 중앙에 한 개 정도가 마련될 수 있다. 이러한 마감테이프(22)는 프레임(미도시)에 설치된 센서(S)(도 1 참조)에 의해 감지된다. 여기서, 상기 프레임(미도시)은 언와인딩 장치(100)의 전체적인 틀을 이루는 부재를 의미하고, 이하 동일하다. 도 1에는 상기 센서(S)가 3시 방향에 위치하는 신규 원단용 코어(220)에 감긴 신규 원단(20)의 마감테이프(22)가 대략 5시 방향에 위치하였음을 감지하도록 마련된 예가 도시되어 있다.
상기 마감테이프 제거 수단(400)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 이동블록(410)과, 제1흡착부재(420)와, 제2흡착부재(430)와, 제3흡착부재(440)와, 신규 원단용 커터(450)를 포함한다.
이동블록(410)은 센서(S)가 마감테이프(22)를 감지한 도 1과 같은 상태에서 근접 이동 및 이격 이동을 할 수 있도록 프레임에 결합되어 있다. 여기서, 근접 이동은 신규 원단용 코어(220)에 감긴 신규 원단(20)과 가까워지는 이동이고, 이격 이동은 이와 반대로 신규 원단용 코어(220)에 감긴 신규 원단(20)으로부터 멀어지는 이동이다. 상기 근접 이동 및 이격 이동 시, 이동블록(410)은 전후 방향으로 왕복하여도 좋고, 신규 원단용 코어(220)의 직경 방향으로 왕복하여도 좋다.
제1흡착부재(420)는 브라켓(422)을 통해 이동블록(410)에 결합되어 이동블록(410)과 함께 이동한다. 제1흡착부재(420)의 일면에는 좌우 방향을 따라 일렬로 나열된 복수의 흡착컵(424)이 구비되어 있다. 흡착컵(424)은 깔떼기 모양으로 형성되고, 각 흡착컵(424)의 개방 뒷면에서는 흡기가 이루어지며, 흡착컵(424)의 개방 앞면에서는 상기 흡기 시 흡착력이 발휘된다. 위 흡착컵들(424)은 고무, 실리콘 등과 같은 말랑말랑한 재질을 갖는다.
제2흡착부재(430)는 제1흡착부재(420)의 흡착컵(424) 한 개로 마련한 것이다. 그리고 제2흡착부재(430)는 브라켓(432)을 통해 제1흡착부재(420)에 결합되어 제1흡착부재(420)와 함께 이동한다.
제3흡착부재(440)는 제1흡착부재(420)를 기준으로 제2흡착부재(430)의 반대쪽에 위치한다. 그리고 제3흡착부재(440)는 브라켓(442)을 통해 이동블록(410)에 결합되어 이동블록(410)과 함께 이동한다. 제3흡착부재(440)의 일면에는 흡착공들(미도시)이 마련되어 있다. 제3흡착부재(440)에서 흡기가 이루어지면 흡착공들이 있는 상기 일면에서 흡착력이 발휘된다. 이러한 제3흡착부재(440)의 흡착력은 제1흡착부재(420)의 흡착력 및 제2흡착부재(430)의 흡착력보다 작게 마련되면 좋으나, 같아도 무방하다.
신규 원단용 커터(450)는 실린더(452)에 결합되어 있고, 실린더(452)는 이동블록(410)에 좌우 방향으로 왕복할 수 있게 결합되어 있다. 신규 원단용 커터(450)는 실린더(452)의 작동 시 실린더(452)로 인입된 인입 위치와 실린더(452)로부터 인출된 인출 위치를 오가게 된다.
상기 인입 위치에서는 도 3에 도시된 바와 같이 신규 원단용 커터(450)의 날끝이 제1흡착부재(420) 흡착면 및 제3흡착부재(440)의 흡착면보다 이동블록(410)과 더 까가운 상태여서, 신규 원단용 커터(450)가 신규 원단(20)을 절단할 수 없다. 반면, 상기 인출 위치에서는 도 4에 도시된 바와 같이 신규 원단용 커터(450)의 날끝이 제1흡착부재(420)의 흡착면 및 제3흡착부재440)의 흡착면보다 이동블록(410)으로부터 더 먼 상태여서, 신규 원단용 커터(450)가 신규 원단(20)을 절단할 수 있다.
한편, 커터(450)는 인출 위치를 항상 유지할 수도 있는데, 이 경우에는 실린더(450)가 최대 좌진 위치에 있을 때 신규 원단(20)의 좌단보다 더 좌측에 위치하고, 최대 우진 위치에 있을 때 신규 원단(20)의 우단보다 더 우단에 위치한다. 그리고 커터(450)는 실린더(452) 없이 이동블록(410)에 좌우 왕복이 가능하도록 결합되어도 무장하다.
위와 같은 신규 원단용 커터(450)는, 인출 위치에 놓인 후 실린더(452)가 좌진(또는 우진)할 때, 제1흡착부재(420) 및 제3흡착부재(440) 사이에서 좌진(또는 우진)하면서 제1흡착부재(420)에 흡착된 신규 원단(20)의 부위와 제3흡착부재(440)에 흡착된 신규 원단(20)의 부위 사이를 절단한다.
상기 마감테이프 제거 수단(400)의 작동 과정은 아래와 같다.
우선, 3시 방향에 위치한 신규 원단용 코어(220)는 회전축(222)을 중심으로 서서히 회전을 하는데, 이 과정에서 센서(S)가 마감테이프(22)를 감지하면 신규 원단용 코어(220)가 정지하여 도 1과 같은 상태가 된다.
이후에는 이동블록(410)이 근접 이동을 하다 정지하고, 그러면 제1흡착부재(420)의 흡착컵들(424)이 신규 원단 마감 단부(20a) 및 그 주변 부위로서 마감테이프(22)를 포함하고 있는 신규 원단(20)의 부위[이하, "마감테이프(22) 포함 부위"라 함]와 접촉하고, 제2흡착부재(430)가 마감테이프(22)와 접촉하며, 제3흡착부재(440)의 흡착면이 상기 마감테이프(22) 포함 부위와 이웃한 신규 원단(20)의 부위로서 마감테이프(22)가 없는 부위[이하, "마감테이프(22) 미포함 부위"라 함]와 접촉한다.
이 상태가 되면, 흡착부재들(420, 430, 440)에서 흡기가 이루어진 후 이동블록(410)이 이격 이동을 약간 한다[이때, 신규 원단용 코어(220)가 신규 원단(20)을 푸는 정방향, 즉, 도 3에서 시계 방향으로 약간 회전할 수도 있다]. 그리고 이러한 약간의 이격 이동이 이루어지면, 도 3에 도시된 바와 같이, 마감테이프(430)가 제2흡착부재(430)에 흡착된 채로 신규 원단(20)의 표면으로부터 약간 떨어지고, 상기 마감테이프(22) 포함 부위도 제1흡착부재(420)의 흡착컵들(424)에 흡착된 채로 신규 원단(20)의 표면으로부터 약간 떨어지며, 상기 마감테이프(22) 미포함 부위도 제3흡착부재(440)에 흡착된 채로 신규 원단(20)의 표면으로부터 약간 떨어진다. 이때, 제1흡착부재(420) 및 제2흡착부재(430)는 흡착컵들을 통해 큰 흡착력을 발휘하기 때문에, 마감테이프(22) 및 마감테이프(22) 포함 부위가 마감테이프(22)의 접착력을 극복하며 확실하게 신규 원단(22)의 표면으로부터 떨어지게 된다.
도 3의 상태가 되면, 실린더(452)가 신규 원단용 커터(450)를 인출 위치로 이동시킨 후 좌진(또는 우진)하고, 그러면 도 4에 도시된 바와 같이 신규 원단용 커터(450)가 마감테이프(22) 포함 부위와 마감테이프(22) 미포함 부위 사이에 위치하는 신규 원단(20)의 부위를 절단하여 신규 원단 앞단(20b)을 형성한다. 그리고 이러한 절단으로 인해 신규 원단용 코어(220)에 감긴 신규 원단(20)으로부터 마감테이프(22)가 제거된다. 제1흡착부재(420) 및 제2흡착부재(430)에 흡착되어 있는 마감테이프(22) 포함 부위 및 마감테이프(22)는 추후에 회수된다.
한편, 신규 원단 앞단(20b)이 형성된 후에는, 신규 원단용 코어(220)가 미리 정해진 각도만큼 신규 원단(20)을 감는 역방향(도 1에서 반시계 방향) 회전을 하고, 이때 신규 원단 앞단(20b)은 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 연결 대기 위치로 이동한다. 도 5의 (a)에는 연결 대기 위치가 대략 12시 방향에서 1시 방향으로 치우친 곳으로 예시되어 있다.
신규 원단 앞단(20b)이 연결 대기 위치로 이동하기 시작한 시점에는 제3흡착부재(440)의 흡착력이 해제된다. 이와 달리 제3흡착부재(440)의 흡착력은 해제되지 않아도 되는데, 왜냐하면 제3흡착부재(440)는 흡착공들을 통해 비교적 약한 흡착력을 발휘하기 때문에 흡착력이 해제되지 않더라도 마감테이프(22) 미포함 부위가 신규 원단용 코처(220)의 역방향 회전 시 제3흡착부재(440)의 흡착면으로부터 이탈할 수 있기 때문이다.
신규 원단용 코어(220)의 역방향 회전에 의해 연결 대기 위치로 이동한 신규 원단 앞단(20b)은 접착이 전혀 없는 상태이므로 저절로 흘러내려 연결 대기 위치를 이탈할 수 있는바, 본 발명에서는 이를 방지하기 위해 핀치롤(500)이 사용된다. 이때, 핀치롤(500)은 도 1에 도시된 바와 같이 신규 원단용 코어(220)에 감긴 신규 원단(20)의 표면을 연결 대기 위치로부터 상기 역방향 쪽으로 약간 떨어진 곳에서 가압할 수 있도록 프레임에 설치된다. 도 1에는 핀치롤(500)이 약 11시 방향에 위치한 예가 도시되어 있다.
상기 원단 연결 수단(300)은 지지 부재(310)와, 흡착롤(320)과, 기존 원단용 커터(330)를 포함한다.
상기 지지 부재(310)는 도 1에 도시된 바와 같이 회전축(312)을 중심으로 진자 운동을 할 수 있도록 상기 프레임에 결합되어 있다. 또한, 지지 부재(310)는 실린더(314)의 실린더 로드와 결합하고 있고, 이 실린더(314)의 작동 시 진자 운동을 한다. 진자 운동 시, 지지 부재(310)는 정지한 기존 원단(10) 쪽으로 이동하여 작업 위치에 놓이거나, 이 작업 위치에서 반대로[정지한 기존 원단(10)으로부터 멀어지는 쪽으로] 이동하여 대기 위치에 놓이게 된다. 도 1에는 지지 부재(310)가 대기 위치에 놓인 상태가 도시되어 있다.
상기 흡착롤(320)은 좌우 방향으로 연장하는 회전축을 중심으로 회전할 수 있도록 상기 지지 부재(310)에 결합되어 있다. 또한, 흡착롤(320)은 연결테이프(40)를 그 접착면이 외측을 향하도록 흡착하고 있다. 도 1에는 연결테이프(40)가 12시 방향에서 흡착된 모습이 도시되어 있다. 이러한 흡착롤(320)은 항상 정지한 기존 원단(10)을 사이에 두며 신규 원단용 코어(220)의 반대측에 위치한다.
상기 기존 원단용 커터(330)는 좌우진 블록(332)에 고정되어 있다. 그리고 상기 좌우진 블록(332)은 좌우 방향으로 왕복할 수 있도록 지지 부재(310)에 결합되어, 상기 지지 부재(310)에 고정된 소정의 구동 수단(실린더, 모터 등)의 작동 시 좌우진을 한다.
위와 같은 원단 연결 수단(300)은 기존 원단(10)이 9시 방향에 위치한 기존 원단용 코어(210)으로부터 연장한 채 정지해 있는 상태, 신규 원단용 코어(220)가 신규 원단 앞단(20b)을 연결 대기 위치에 둔 채 3시 방향에 위치한 상태에서 작동하게 되는데, 그 과정을 도 5까지 참조하여 설명하면 아래와 같다.
우선, 대기 위치에 있던 지지 부재(310)가 작업 위치로 이동하는데, 그러면 흡착롤(320)이 정지한 기존 원단(10)을 밀면서 신규 원단용 코어(220)에 감긴 신규 원단(20)에 접촉시키고, 지지 부재(310)의 좌단(또는 우단)에 위치한 기존 원단용 커터(330)가 정지한 기존 원단(10)의 간섭 없이 정지한 기존 원단(10)의 좌측(또는 우측)까지 이동한다.
따라서 지지 부재(310)가 작업 위치에 있을 때는, 도 5의 (a)와 같이, 정지한 기존 원단(10)이 흡착롤(320)과 신규 원단용 코어(220)에 감긴 신규 원단(20) 사이에 끼이게 되고, 이와 같이 끼인 상태의 정지한 기존 원단(10)은 기존 원단용 커터(330)를 좌측(또는 우측)에 두게 된다.
지지 부재(300)가 작업 위치로 이동하고 나면 기존 원단용 커터(330)가 우진(또는 좌진)을 하여 정지한 기존 원단(10)을 절단하는데, 그러면 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 정지한 기존 원단(10)이 기존 원단용 코어(210)로 회수될 회수 부위(14)와 신규 원단(20)과 연결될 연결 부위(12)로 분리된다. 그리고 연결 부위(12)의 뒷단(12a)은 연결 대기 위치에 있는 신규 원단 앞단(20b)과 이웃하도로 신규 원단(20)의 표면에 저절로 놓인다. 이때, 서로 이웃하는 신규 원단 앞단(20b)과 연결 부위 뒷단(12a)은 평행한 것이 바람직한바, 이를 위해 기존 원단용 커터(330)의 좌우진 경로와 신규 원단용 커터(450)의 좌우진 경로를 평행하게 설정한다. 이러한 경우에는, 신규 원단 마감 단부(20a)가 매끈하지 않거나 연결 부위 뒷단(12a)과 평행하지 않음으로 인해 양 원단(10, 20)의 연결 시 생길 수 있는 문제가 완전히 방지되는 효과도 꾀할 수 있다.
기존 원단용 커터(330)의 우진(또는 좌진)이 완료되면 도 2의 (b)와 같이 신규 원단용 코어(220)가 정회전(신규 원단을 푸는 방향의 회전)을 하는데, 이때는 흡착롤(320)이 신규 원단용 코어(220)와 반대 방향으로 회전하고, 서로 이웃한 두 단부(12a, 20b) 및 연결테이프(40)가 흡착롤(320)과 신규 원단(20) 표면 간 사이로 다가간다. 그리고 회전하는 흡착롤(320)은 연결테이프(40)의 접착면이 연결 부위 뒷단(12a)에 접착될 때 흡착력을 해제하며 계속 회전하고, 이로 인해 연결테이프(40)가 도 2의 (b)의 확대도와 같이 연결 부위 뒷단(12a) 및 신규 원단 앞단(20b) 모두에 접착된다.
위와 같이 연결 부위 뒷단(12a)과 신규 원단 앞단(20b)이 연결테이프(40)로 연결되고 나면, 지지 부재(310)는 대기 위치로 복귀하고, 기존 원단용 코어(210)는 회수 부위(14)를 권취하며, 신규 원단용 코어(220)는 전진하는 연결 부위(12)에 딸려 전진하는 신규 원단(20)을 도 2의 (c)와 같이 정회전을 하면서 풀어준다.
한편, 앞서 설명한 바와 같이 연결테이프(40)는 흡착롤(320)에 흡착되는데, 이 흡착은 등록특허공보 제10-2599538호에 개시된 접착테이프 자동 공급 장치와 같은 수단을 통해 자동으로 이루어질 수 있다.
그리고, 경우에 따라서는 상기 연결테이프(40)가 연결하고 있는 부위의 하면에도 연결테이프(미도시)를 접착하기 위한 흡착롤(미도시)이 터렛(200)의 전방에 위치할 수도 있다. 이러한 흡착롤에 대해서는 등록특허공보 제10-2136524호(필름 연결 장치) 및 등록특허공보 제10-2484659호(무기포 필름 연결 장치)에 설명되어 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등범위 내에서 다양하게 수정 및 변형될 수 있고, 상술한 실시예들이 다양하게 조합될 수 있음은 물론이다.
10 : 기존 원단 12 : 연결 부위
14 : 회수 부위 20 : 신규 원단
22 : 마감테이프 40 : 연결테이프
100 : 이차전지 전극 제조공정용 언와인딩 장치
200 : 터렛 210 : 기존 원단용 코어
220 : 신규 원단용 코어 300 : 원단 연결 수단
312 : 회전축 314 : 실린더
320 : 흡착롤 330 : 기존 원단용 커터
400 : 마감테이프 제거 수단
410 : 이동블록 420 : 제1흡착부재
430 : 제2흡착부재 440 : 제3흡착부재
450 : 신규 원단용 커터 500 : 핀치롤

Claims (7)

  1. 이차전지의 전극 제조에 이미 사용되고 있는 기존 원단이 감긴 기존 원단용 코어 및 상기 기존 원단의 소진이 임박하였을 때 상기 기존 원단과 연결될 신규 원단이 마감테이프로 마감된 상태로 감긴 신규 원단용 코어를 포함하는 터렛;
    상기 마감테이프가 접착된 신규 원단 마감 단부 및 상기 마감테이프를 상기 신규 원단의 표면으로부터 이격시킨 후 상기 마감테이프가 제거되도록 상기 신규 원단을 절단하여 신규 원단 앞단을 형성하는 마감테이프 제거 수단;
    상기 신규 원단용 코어의 상기 신규 원단을 감는 역방향 회전을 통해 미리 설정된 연결 대기 위치로 이동하여 상기 신규 원단용 코어에 감겨 있는 상기 신규 원단 앞단이 풀리는 것을 방지하도록 상기 신규 원단용 코어에 감긴 신규 원단의 표면을 가압하는 핀치롤; 및
    정지한 상기 기존 원단을 절단하여 기존 원단 뒷단을 상기 연결 대기 위치에 있는 상기 신규 원단 앞단과 이웃하도록 상기 신규 원단의 표면에 놓이게 형성하고, 상기 신규 원단의 표면에 놓인 상기 기존 원단 뒷단과 상기 신규 원단용 코어에 감긴 상태로 상기 연결 대기 위치에 있는 상기 신규 원단 앞단을 연결테이프로 연결하는 원단 연결 수단;을 포함하는 이차전지 전극 제조공정용 언와인딩 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 마감테이프 제거 수단은,
    상기 신규 원단용 코어에 감긴 신규 원단과 가까워지는 근접 이동 및 상기 신규 원단용 코어에 감긴 신규 원단으로부터 멀어지는 이격 이동을 할 수 있게 마련된 이동블록;
    상기 이동블록에 결합된 제1흡착부재; 및
    상기 제1흡착부재에 결합된 제2흡착부재;를 포함하고,
    상기 제1흡착부재가 상기 신규 원단 마감 단부를 흡착하고 상기 제2흡착부재가 상기 마감테이프를 흡착한 상태에서 상기 이동블록이 상기 이격 이동을 할 때, 상기 신규 원단 마감 단부 및 상기 마감테이프는 상기 신규 원단의 표면으로부터 이격되는 이차전지 전극 제조공정용 언와인딩 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 마감테이프 제거 수단은,
    상기 제1흡착부재를 기준으로 상기 제2흡착부재의 반대쪽에 위치하도록 상기 이동블록에 결합된 제3흡착부재; 및
    상기 이동블록에 결합된 신규 원단용 커터;를 포함하고,
    상기 이동블록의 상기 이격 이동은 상기 제3흡착부재가 상기 신규 원단을 흡착한 상태에서 이루어지고, 상기 신규 원단용 커터는 상기 이동블록의 상기 이격 이동 후 상기 제1흡착부재와 제3흡착부재 사이에 위치하는 신규 원단의 부위를 절단하는 이차전지 전극 제조공정용 언와인딩 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 신규 원단용 커터에 의한 상기 절단이 이루어진 후 상기 제3흡착부재는 흡착력을 해제하는 이차전지 전극 제조공정용 언와인딩 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제1흡착부재 및 제2흡착부재의 흡착력은 상기 제3흡착부재의 흡착력보다 더 큰 이차전지 전극 제조공정용 언와인딩 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 마감테이프 제거 수단과 상기 원단 연결 수단은 상기 신규 원단 앞단과 상기 기존 원단 뒷단을 평행하게 형성하는 이차전지 전극 제조공정용 언와인딩 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 원단 연결 수단은,
    상기 기존 원단용 코어로부터 연장한 채 정지한 기존 원단 쪽으로 이동하여 작업 위치에 놓이거나 상기 작업 위치에서 반대로 이동하여 대기 위치에 놓이도록 마련된 지지 부재;
    상기 지지 부재에 회전 가능하게 결합되고, 상기 연결테이프를 흡착하고 있는 흡착롤; 및
    상기 지지 부재에 결합된 기존 원단용 커터;를 포함하고,
    상기 지지 부재가 상기 작업 위치에 있을 때, 상기 정지한 기존 원단은 상기 흡착롤과 상기 신규 원단용 코어에 감긴 신규 원단 사이에 끼이고, 상기 기존 원단용 커터는 상기 정지한 기존 원단을 절단하여 상기 기존 원단 뒷단을 형성하며, 상기 흡착롤은 정회전을 하는 상기 신규 원단용 코어와 반대로 회전하며 상기 연결테이프를 상기 연결 대기 위치로부터 다가오는 상기 신규 원단 앞단 및 상기 신규 원단 앞단과 이웃한 채 다가오는 상기 기존 원단 뒷단에 접착시키는 이차전지 전극 제조공정용 언와인딩 장치.


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