KR20030047728A - 축전지 극판집속체 운반용 취급장치 - Google Patents

축전지 극판집속체 운반용 취급장치 Download PDF

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Abstract

극판조립체(8)를 파지하기 위한 핑거(68)(68')를 갖는 수개의 그립핑 헤드(40)로 구성되는 축전지 극판집속체 운반용 취급장치(20)를 제공한다. 사각프레임(30)의 내부에 그립핑 헤드(40)를 재가하는 수개의 가동블록(30)이 활동가능하게 평행한 안내봉(32)(32')을 배치하고, 사각프레임(30)의 일측상부에는 제1유압실린더(52)을 고정하고 이에 대응하는 타측 가동블록(34)상에 제2유압실린더(56)를 착설하여 이들의 각 피스턴(52a)(56a)을 서로 연결하며, 각 가동블록(34)에는 중앙에 수직으로 유압실린더(36)을 착설하여 그 피스턴(38)의 하측에 그립핑 헤드(40)를 연결하고 그립핑 헤드(40)의 상부에 지지판(42)을 착설하여 가동블록(34)의 상측으로 관통연장되는 수직의 안내봉(44)(44')을 착설하며, 그립핑 헤드(40)의 하측에 유압실린더(62)를 착설하고 이 유압실린더(62)의 하측으로 두 지지대(64)(64')를 착설하여 이에 핀축(66)을 통하여 핑거(68)(68')의 상측부를 축설하며 유압실린더(62)의 피스턴(60)과 각 핑거(68)(68')의 상부중간에 링크(72)(72')를 연결하여 구성됨을 특징으로 한다.

Description

축전지 극판집속체 운반용 취급장치{HANDLING APPARATUS FOR CARRYING CELL STACKS OF STORAGE BATTERY}
본 발명은 축전지 극판집속체 운반용 취급장치에 관한 것으로, 특히 축전지의 제조과정중에 극판집합체를 취급하는 과정에서 컨베이어 벨트로부터 운반되는 극판집합체를 구성할 수 개의 극판을 픽업하여 다음의 가공단계로 이송하는데 이용되는 축전지 극판집속체 운반용 취급장치에 관한 것이다.
일반적으로 축전지의 극판은 납 또는 산화납으로 제조되므로 작업자가 이를 손으로 직접 취급하는 것은 매우 위험한 일이다. 따라서, 축전지의 제조에 있어서는 극판을 취급하기 위한 자동화시스템이 요구된다. 축전지 극판집속체 운반용 취급장치는 이러한 자동화시스템중의 한 구성요소가 된다.
도 1 및 도 2는 축전지를 구성하는 극판으로부터 극판조립체로 조립되어 축전지 케이스에 삽입되는 일련의 일반적인 공정을 설명하고 있다. 도 1에서 극판(1)은 납 또는 산화납으로 제조되고 직사각형의 형태이며 상부 일측에 단자연결부(2)가 형성되어 있으며 하부에 예를 들어 두개의 돌기(3)가 형성되어 있다. 이러한 극판(1)은 하측부와 양측부가 폐쇄된 포장물 형태인 엔빌로프(envelope)(4)에 포장된다. 이때에 극판(1)은 그 본체 전체가 엔빌로프(4)내에 완전히 삽입되고 단자연결부(2)만이 상측 개방부를 통하여 노출된다. 이와 같이 엔빌로프(4)에 삽입된 극판(1)은 각 단자연결부(2)가 좌우 교대로 배치될 수 있도록 수 개, 예를 들어 6개가 집속되어 극판집속체(5)를 구성한다. 이와 같이 집속된 극판집속체(5)는 단자연결부(2)측이 하측으로 향하도록 전도되어 몰드(도시하지 않았음)에 결합되어 단자연결부(2)의 양측 열에 각각 제1단자(6) 및 제2단자(7)가 용착결합되어 하나의 극판조립체(8)가 완성되고 이후의 공정으로 극판조립체(8)는 축전지 케이스(9)의 각 격실(10)내에 삽입되어 축전지를 완성할 수 있도록 한다.
여기에서, "극판집속체"라 함은 상기 언급된 바와 같이 낱개의 극판이 엔빌로프에 삽입된 상태에서 예를 들어 6개를 한 단위로 적극적인 결합수단에 의하여 결합되지 않고 단순히 모아져 있는 상태의 것을 의미한다.
이러한 극판집속체는 다수 쌍의 가동파지판을 갖는 체인 컨베이어를 통하여 한 공정으로부터 다른 공정으로 이송된다. 극판집속체는 체인 컨베이어에 착설되어 있는 가동파지판사이의 포켓에 안치되어 이송되며, 이와 같이 운반되는 다수 조의 극판집속체를 일괄하여 픽업하여 다른 공정단으로 운반된다.
종래 이러한 축전지 극판집속체 운반용 취급장치의 전형적인 예로서는 미국특허 제5,102,287호가 있다. 이 특허문헌에서는 다수의 극판집속체가 이송되는 컨베이어상에 다수의 그립핑 헤드가 컨베이어에 대하여 승강가능하게 배치되며 각 그립핑 헤드는 각 그립핑 헤드가 근접하여 최소의 간격을 유지하는 상태와 각 그립핑 헤드가 최대의 간격을 유지하는 상태로 이동할 수 있게 되어 있다. 각 그립핑 헤드는 극판집속체를 픽업할 수 있는 한쌍의 핑거를 가지며, 이들 핑거는 캠-캠종동자기구에 의하여 벌어지거나 오무러들 수 있게 되어 있다. 그러나 이러한 특허문헌의 기술에서는 그립핑 헤드가 승강하거나 이들의 간격이 조절되는 기구가 복잡하고 또한 작동이 원활하지 않아 극판집속체의 픽업상태가 안정되지 못하며 그립핑 헤드에 구성되어 있는 핑거의 작동이 캠-캠종동자의 슬라이딩작동에 의존하므로 역시 안정성이 떨어지는 결점이 있다.
본 발명에 있어서는 종래의 이와 같은 점을 감안하여 창안한 것으로, 극판집속체를 픽업하여 운반하는 그립핑 헤드의 승강작동 및 좌우이동이 안정되고 정확히 이루어지고 그립핑 헤드의 하측에 구성되는 핑거의 작동이 안정되어 극판집속체의 운반이 안정되게 이루어질 수 있도록 한 축전지 극판집속체 운반용 취급장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
이를 위하여, 본 발명에 있어서는 컨베이어에 배치된 각 조의 파지판쌍사이에 공급된 극판조립체를 픽업하여 다른 가공단으로 운반하기 위하여, 극판조립체를 파지하기 위한 핑거를 갖는 수개의 그립핑 헤드로 구성되는 축전지 극판집속체 운반용 취급장치를 제공하는 바, 본 발명에 따라서, 사각프레임의 내부에 그립핑 헤드를 재가하는 수개의 가동블록이 활동가능하게 길이방향으로 두개의 평행한 안내봉을 배치하고, 사각프레임의 일측상부에는 제1유압실린더을 수평방향으로 고정하고 이에 대응하는 타측 가동블록상에 제2유압실린더를 착설하여 이들의 각 피스턴을 서로 연결하며, 각 가동블록에는 중앙에 수직으로 유압실린더을 착설하여 그 피스턴의 하측에 그립핑 헤드를 연결하고 그립핑 헤드의 상부에 지지판을 착설하여가동블록의 상측으로 관통연장되는 수직의 안내봉을 착설하며, 그립핑 헤드의 하측에 유압실린더를 착설하고 이 유압실린더의 하측으로 두 지지대를 착설하여 이에 핀축을 통하여 핑거의 상측부를 축설하며 유압실린더의 피스턴과 각 핑거의 상부중간에 링크를 연결하여 구성됨을 특징으로 한다.
본 발명을 첨부도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1의 (a)-(c)는 하나의 극판으로부터 6개를 한 조로 하는 극판집속체로 집속되는 것을 보인 사시도.
도 2는 극판집체에 단자가 결합되어 축전지 케이스에 삽입되는 것을 보인 사시도.
도 3은 본 발명 장치의 정면도.
도 4는 본 발명 장치의 평면도.
도 5는 본 발명 장치의 사용상태를 예시한 설명도.
도 6은 본 발명 장치에서 하나의 그립핑 조립체의 작동상태를 도 3의 IV-IV선 방향에서 본 측면도.
도 7(a)(b)는 그립핑 조립체의 작동상태를 보인 설명도.
도면의 주요부분에 대한 부호설명
30... 사각프레임32, 32'... 안내봉
34... 가동블록36... 유압실린더
38... 피스턴40... 그립핑 헤드
42... 지지판44, 44'... 안내봉
52, 56... 유압실린더62... 유압실린더
64, 64'... 지지대66... 핀축
68, 68'... 핑거72, 72'... 링크
도 3과 도 4는 본 발명에 따른 축전지 극판집속체 운반용 취급장치(20)를 보이고 있다. 이 장치는 예를 들어 도 5에서 보인 바와 같은 극판집속체이송용 컨베이어시스템(22)에 사용될 수 있다. 이러한 컨베이어시스템(22)은 다수조의 파지판쌍(24)을 갖는 컨베이어(26)가 순환되며 각 조의 파지판쌍(24)사이에 예를 들어 6개를 한조로 하는 극판조립체(8)를 구성하기 전의 극판집속체(5)가 공급되어 이송된다. 본 발명의 축전지 극판집속체 운반용 취급장치(20)는 이러한 컨베이어시스템(22)으로부터 극판집속체(8)를 픽업하여 다른 가공단으로 운반하는데 이용되는 것이다.
도 3과 도 4에서, 본 발명에 따른 축전지 극판집속체 운반용 취급장치(20)는 가동지지대(28)(도 6)에 고정되는 직사각형의 형태인 사각프레임(30)으로 구성된다. 사각프레임(30)내에는 그 길이방향으로 두개의 평행한 안내봉(32)(32')이 착설되며 이들 안내봉(32)(32')에는 일정한 간격을 두고 수개의 가동블록(34)이 활동가능하게 배치된다. 즉, 각 가동블록(34)에 안내봉(32)(32')이 삽입되어 있어 이들 안내봉상에서 각 가동블록(34)이 활동할 수 있게 되어 있다.
각 가동블록(34)에는 중앙에 수직으로 유압실린더(36)가 착설되고 이 유압실린더(36)의 피스턴(38)(도 6)이 하측으로 연장되어 그 단부에 그립핑 헤드(40)가 연결된다. 그립핑 헤드(40)의 상부에는 가동블록(34)의 종축선과 평행하게 지지판(42)이 착설되며 지지판(42)의 양측에 수직으로 안내봉(44)(44')이 입설되어 가동블록(34)의 상측으로 관통연장되어 있다(도 6 참조).
한편, 각 가동블록(34)의 양단부측에는 이들의 운동범위를 제한하기 위하여 체인(46)(46')으로 서로 연결되어 있다. 그리고, 도 3 및 도 4의 도면에서 최좌측의 가동블록(34)은 스토퍼(48)에 의하여 사각프레임(30)에 고정되어 있다. 또한, 사각프레임(30)의 상부에는 상기 언급된 바와 같이 최좌측의 부분에 브라킷트(50)를 통하여 제1유압실린더(52)가 수평방향으로 고정되며 이에 대응하는 최우측의 부분에서 최우측의 가동블록(34)상에 브라킷트(54)를 통하여 제2유압실린더(56)가 착설된다. 이들 대향된 제1 및 제2유압실린더(52)(56)의 각 피스턴(52a)(56a)는 커플링(58)으로 서로 연결되어 있다.
그립핑 헤드(40)는 도 7에서 보인 바와 같이, 하측에 피스턴(60)이 수직하측으로 연장되게 배치된 유압실린더(62)로 구성된다. 이 유압실린더(62)의 하측으로 역U자형의 형태로 두 지지대(64)(64')가 착설되고 이에 핀축(66)을 통하여 극판집속체(5)를 집어올릴 수 있도록 하는 핑거(68)(68')의 상측부가 축설된다. 이들 핑거(68)(68')는 벌어졌을 때 서로 수직으로 평행하게 될 수 있도록 착설된다. 그립핑 헤드(40)에 착설되어 있는 유압실린더(62)의 피스턴(60)의 하단에는 커플링(70)이 착설되어 있으며 이 커플링(70)과 각 핑거(68)(68')의 상부중간에링크(72)(72')가 연결된다.
이와 같은 본 발명 축전지 극판집속체 운반용 취급장치(20)의 작동은 다음과 같다.
본 발명에서 축전지 극판집속체 운반용 취급장치(20)는 사각프레임(30)내에서 작동하는 그립핑 헤드(40)는 두 작동상태를 갖는다. 즉, 사각프레임(30)상에 수평으로 배치된 제1유압실린더(52)와 제2유압실린더(56)가 작동하여 각각의 피스턴(52a)(56a)이 신장되는 경우 제2유압실린더(56)가 도면의 최우측 위치(도 3 참조)로 이동된 제1직동상태와 각각의 피스턴(52a)(56a)이 수축되어 제2유압실린더(56)가 제1유압실린더(52)측으로 이동된 제2직동상태를 갖는다. 이러한 제1작동상태에서는 도 3에서 보인 바와 같이 제2유압실린더(56)가 이에 브라킷트(54)를 통하여 결합되어 있는 최우측의 가동블록(34)이 도면의 최우측으로 이동되고 이러한 최우측 가동블록(34)으로부터 일정한 간격을 두고 체인(46)으로 연결된 각 가동블록(34)이 체인(46)의 길이가 허용하는 범위에서 최대로 전개된다. 따라서 각 가동블록(34)에 배치된 그립핑 헤드(40)는 일정한 최대간격을 두고 배치된다. 한편 제2작동상태에서는 제2유압실린더(56)가 제1유압실린더(52)측으로 이동되고 각 가동블록(34)이 서로 근접하여 배치되고 사각프레이(30)내에서 도면의 우측에 몰리어 배치된다. 이때 각 가동블록(34)을 연결하고 있는 체인(46)은 각 연결부분에서 하측으로 늘어질 것이다. 각 가동블록(34)은 사각프레임(30)내에 그 길이방향으로 연장된 안내봉(32)(32')에 의하여 안정되게 이동될 수 있다.
이와 같은 본 발명의 축전지 극판집속체 운반용 취급장치(20)는컨베이어(26)상에 일정한 간격을 두고 다수가 배치된 각 조의 파지판쌍(24)사이에 공급되어 이송되는 예를 들어 6개를 한조로 하는 극판조립체(8)를 픽업하여 들어올린 다음 이들을 다른 가공단으로 운반하는데 이용된다.
이를 위하여 사각 프레임(30)에 배치된 그립핑 헤드(40)는 사각프레임(30)이 지지된 가동지지대(28)에 의하여 극판집속체이송용 컨베이어시스템(22)의 컨베이어시스템(22)상에 배치된다(도 5). 이후에 그립핑 헤드(40)는 이들이 연결되어 있는 가동블록(34)으로부터 가동블록(34)에 배치된 유압실린더(36)의 피스턴(38)이 신장되어 하강하며, 그립핑 헤드(40)의 하측에 배치된 유압실린더(62)가 작동하여 그 피스턴(60)이 신장함으로서 핑거(68)(68')를 전개시킨다. 핑거(68)(68')는 그 상측단부가 핀축(66)에 의하여 유압실린더(62)의 하측에 착설된 지지대(64)(64')에 축설되어 있고 그 상부중간이 링크(72)(72')에 의하여 유압실린더(62)의 피스턴(60)에 착설된 커플링(70)에 연결되어 있어 유압실린더(62)의 피스턴(60)이 신장되면 링크(72)(72')를 밀어 이 링크(72)(72')가 핑거(68)(68')를 전개시키는 것이다.
이와 같이 핑거(68)(68')가 전개된 상태에서 하강하는 그립핑 헤드(40)는 컨베이어(22)상의 파지판쌍(24)사이에 얹히어 이송되는 극판집속체(5)에 접근하여 전개된 핑거(68)(68')사이에 극판집속체(5)가 놓이도록 한 다음 유압실린더(62)의 피스턴(60)이 수축함으로서 핑거(68)(68')가 오무러들어 극판집속체(5)를 파지하고 그립핑 헤드(40)를 제어하는 가동블록(34)의 유압실린더(36)가 작동하여 그립핑 헤드(40)가 상승함으로서 극판집속체(5)는 컨베이어(22)로부터 옮기어질 수 있다. 그립핑 헤드(40)는 이를 제어하는 가동블록(34)상의 유압실린더(36)에 결합되어 있고그 상부에 착설된 지지판(42)에서 양측에 수직으로 연장되고 가동블록(34)에 활동가능하게 연장된 안내봉(44)(44')에 의하여 안정되게 승강될 수 있다.
또한 그립핑 헤드(40)의 핑거(68)(68')는 유압실린더(62)의 피스턴(60)에 연결된 링크(72)(72')에 의하여 적극적이고 안정되게 개방 또는 폐쇄되어 극판집속체(5)는 전반적으로 안정되게 운반취급될 수 있는 것이다.
이와 같이, 본 발명은 극판집속체를 픽업하여 운반하는 그립핑 헤드의 승강작동 및 좌우이동이 안정되고 정확히 이루어지고 그립핑 헤드의 하측에 구성되는 핑거의 작동이 안정되어 극판집속체의 운반이 안정되게 이루어질 수 있도록 한 축전지 극판집속체 운반용 취급장치를 제공하는 것이다.

Claims (1)

  1. 컨베이어(26)에 배치된 각 조의 파지판쌍(24)사이에 공급된 극판조립체(8)를 픽업하여 다른 가공단으로 운반하기 위하여, 극판조립체(8)를 파지하기 위한 핑거(68)(68')를 갖는 수개의 그립핑 헤드(40)로 구성되는 축전지 극판집속체 운반용 취급장치(20)에 있어서, 사각프레임(30)의 내부에 그립핑 헤드(40)를 재가하는 수개의 가동블록(30)이 활동가능하게 길이방향으로 두개의 평행한 안내봉(32)(32')을 배치하고, 사각프레임(30)의 일측상부에는 제1유압실린더(52)을 수평방향으로 고정하고 이에 대응하는 타측 가동블록(34)상에 제2유압실린더(56)를 착설하여 이들의 각 피스턴(52a)(56a)을 서로 연결하며, 각 가동블록(34)에는 중앙에 수직으로 유압실린더(36)을 착설하여 그 피스턴(38)의 하측에 그립핑 헤드(40)를 연결하고 그립핑 헤드(40)의 상부에 지지판(42)을 착설하여 가동블록(34)의 상측으로 관통연장되는 수직의 안내봉(44)(44')을 착설하며, 그립핑 헤드(40)의 하측에 유압실린더(62)를 착설하고 이 유압실린더(62)의 하측으로 두 지지대(64)(64')를 착설하여 이에 핀축(66)을 통하여 핑거(68)(68')의 상측부를 축설하며 유압실린더(62)의 피스턴(60)과 각 핑거(68)(68')의 상부중간에 링크(72)(72')를 연결하여 구성됨을 특징으로 하는 축전지 극판집속체 운반용 취급장치.
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