KR20120071653A - 라미네이팅 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 극판 이송을 위한 이송롤러와 연동하여 절연 테이프를 컷팅할 수 있는 라미네이팅 장치에 관한 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명은 극판을 이송시키는 이송롤러, 상기 이송롤러에 의해 이송되는 극판에 절연 테이프를 코팅하는 라미네이팅부 및 상기 극판에 코팅된 절연 테이프 중 상기 극판의 잉여부를 절단하는 컷팅유닛를 포함하며, 상기 컷팅유닛은 상기 라미네이팅부와 권취부의 사이에 위치하고, 상기 이송롤러와 연결되어 연동되도록 형성된 라미네이팅 장치를 제공한다.

Description

라미네이팅 장치{LAMINATING APPARATUS FOR ELECTRODE SUBSTRATE}
본 발명은 라미네이팅 장치에 관한 것이다.
일반적으로 리튬 이온 전지 및 리튬 폴리머 전지와 같은 이차 전지는 캔 내부에 전해액과 함께 전극 조립체가 내장되어 있다. 이러한 전극 조립체는 다시 양극판, 세퍼레이터 및 음극판으로 이루어져 있다. 그리고, 상기 양극판(또는 음극판)은 일정한 폭을 가진 띠 형상의 양극(또는 음극) 집전 기재와, 집전 기재의 표면에 패터닝되어 코팅되는 양극(또는 음극) 활물질층으로 구성되어 있다. 더불어, 상기 집전 기재에는 활물질층이 코팅되지 않은 무지부가 형성되어 있는데, 이러한 무지부에는 통상 외부 회로와 연결하기 위한 도전탭이 용접되어 있다.
또한, 상기 양극판(또는 음극판)에는 절연 테이프가 활물질층의 끝단부 및 무지부의 일부에 걸쳐 라미네이팅되어, 활물질층의 끝단을 보호하고, 상이한 극성의 활물질층간의 단락을 방지한다. 상기 절연 테이프가 부착된 극판은 정지된 상태에서 검사비젼을 테이프 부착 상태를 확인하는 동시에 극판의 폭보다 길게 돌출된 부분을 컷팅하는 공정을 거치게 된다. 그러나, 상기 정지식 테이프 컷팅장치는 검사비젼의 측정을 위한 정지 시간과 테이프 컷팅에 필요한 정지 시간이 일치하지 않는 경우, 작업 효율이 떨어질 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 극판 이송을 위한 이송롤러와 연동하여 절연 테이프를 컷팅할 수 있는 라미네이팅 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 라미네이팅 장치는 극판을 이송시키는 이송롤러, 상기 이송롤러에 의해 이송되는 극판에 절연 테이프를 코팅하는 라미네이팅부 및 상기 극판에 코팅된 절연 테이프 중 상기 극판의 잉여부를 절단하는 컷팅유닛를 포함하며, 상기 컷팅유닛은 상기 라미네이팅부와 권취부의 사이에 위치하고, 상기 이송롤러와 연결되어 연동되도록 형성될 수 있다.
상기 컷팅유닛은 하부 컷팅부 및 상부 컷팅부를 포함하고, 상기 상부 컷팅부는 상기 잉여부를 고정시켜주는 상부 홀딩롤러, 상기 잉여부를 절단하는 상부 컷팅날 및 상기 상부 홀딩롤러와 상부 컷팅날을 관통하여 형성되는 상부 회전축을 포함하며, 상기 하부 컷팅부는 상기 잉여부를 고정시켜주는 하부 홀딩롤러, 상기 잉여부를 절단하는 하부 컷팅날 및 상기 하부 홀딩롤러와 하부 컷팅날을 관통하여 형성되는 하부 회전축을 포함하여 형성될 수 있다.
상기 상부 컷팅날 및 하부 컷팅날은 각각 상기 상부 회전축 및 하부 회전축에 고정되어, 상기 회전축에 연동되도록 형성될 수 있다.
상기 상부 컷팅날의 두께는 상기 하부 컷팅날의 두께보다 얇게 형성될 수 있다.
상기 상부 컷팅날 원주면의 폭방향 일측 단부는 상기 하부 컷팅날 원주면의 폭 방향 타측 단부에 위치하는 것일 수 있다.
상기 하부 홀딩롤러는 상기 하부 회전축에 고정되어 상기 하부 회전축에 연동되도록 형성되고, 상기 상부 홀딩롤러는 상기 상부 회전축에 고정되어 있지 않아 상기 상부 회전축과 독립적으로 구동되도록 형성될 수 있다.
상기 상부 홀딩롤러는 외주면의 적어도 일부가 상기 하부 홀딩롤러의 외주면의 적어도 일부와 맞닿아 상기 하부 홀딩롤러와 연동하여 회전하도록 형성될 수 있다.
상기 하부 컷팅부는 테이프 지지부를 더 포함하며, 상기 테이프 지지부는 상기 극판과 하부 컷팅날 사이에 위치하며, 상기 하부 회전축에 고정되어 형성될 수 있다.
상기 하부 컷팅부는 상기 하부 회전축에 고정되도록 형성된 제 1 연동판을 더 포함하며, 상기 제 1 연동판은 동력전달수단에 의해 상기 이송롤러와 연결된 것일 수 있다.
상기 상부 컷팅부는 상기 상부 회전축에 연결된 상부 구동모터를 더 구비할 수 있다.
상기 상부 구동모터의 회전 속도는 상기 권출부의 권출롤러 또는 상기 이송롤러의 회전 속도보다 빠른 것일 수 있다.
상기 상부 홀딩롤러 및 하부 홀딩롤러의 외주면은 탄성을 갖는 재질로 형성된 것일 수 있다.
상기 컷팅유닛은 지지 프레임 및 상기 지지 프레임의 하부에 결합되는 이동 가이드를 더 포함하여 형성되며, 상기 지지 프레임에는 상기 상부 회전축 및 하부 회전축이 고정되며, 상기 이동 가이드는 상기 극판의 폭 방향을 따라서 연장되어 형성된 것일 수 있다.
본 발명에 의한 라미네이팅 장치에 따르면 극판을 정지시키지 않으면서 극판의 폭보다 길게 돌출된 절연 테이프를 절단할 수 있는 효과를 가져온다.
또한, 본 발명에 의한 라미네이팅 장치에 따르면 극판을 정지시키지 않으면서도, 극판의 폭보다 길게 돌출된 절연 테이프를 절단할 수 있는 효과를 가져온다.
도 1은 본 발명에 따른 라미네이팅 장치의 개념도이다.
도 2는 극판에 절연성 테이프가 부착된 상태를 도시한 부분 단면도이다.
도 3은 도 2의 A 부분의 평면도이다.
도 4는 본에 따른 라미네이팅 장치의 제어부의 동작을 설명하기 위한 블럭도이다.
도 5는 본 발명에 따른 라미네이팅 장치의 컷팅부(600) 및 제 3 완충부를 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 라미네이팅 장치의 컷팅부(600)를 나타낸 완성 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 라미네이팅 장치의 컷팅부를 나타낸 분해 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 라미네이팅 장치의 상부 컷팅부와 하부 컷팅부를 나타낸 확대도이다.
본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
이하에서는 본 발명에 따른 라미네이팅 장치의 전체적인 구성 및 동작을 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 라미네이팅 장치의 개념도이다. 도 2는 극판에 절연 테이프가 부착된 상태를 도시한 부분 단면도이다. 도 3은 도 2의 A 부분의 평면도이다. 도 4는 본 발명에 따른 라미네이팅 장치의 제어부의 동작을 설명하기 위한 블럭도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 라미네이팅 장치(1000)는 극판(10)의 진행방향에 따라 권출부(100), 제 1 완충부(200), 라미네이팅부(300), 제 2 완충부(400), 검사 유닛(500), 컷팅유닛(600), 제 3 완충부(700) 및 권취부(800)를 포함하여 형성된다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 라미네이팅 장치(1000)는 제어부(900)를 더 포함하여 형성될 수 있다.
상기 극판(10)은 집전 기재(11), 제 1 활물질층(12), 제 2 활물질층(13) 및 무지부(14)를 포함하여 형성된다. 상기 집전 기재(11)는 포일 형상이다. 또한, 상기 집전 기재(11)는 전류를 모으는 역할을 한다. 상기 제 1 활물질층(12)은 집전 기재(11)의 하면에 패터닝되어 코팅되어 있다. 상기 제 2 활물질층(13)은 집전 기재(11)의 상면에 패터닝되어 코팅되어 있다. 상기 무지부(14)는 집전 기재(11)에서 제 1 활물질층(12) 및 제 2 활물질층(13)이 코팅되어 있지 않은 부분에 형성된다. 상기 무지부(14)에는 통상 외부 회로와 연결하기 위한 도전탭(미도시)이 용접되게 된다.
절연 테이프(T)는 상기 제 1 활물질층(12)의 제 1 끝단부(12a) 및 제 2 끝단부(12b)와 제 2 활물질층(13)의 제 3 끝단부(13a) 및 제 4 끝단부(13b)에 라미네이팅된다. 그리고, 상기 절연성 테이프(T)는 제 1 활물질층(12) 및 제 2 활물질층(13)의 끝단을 보호하고, 상이한 극성의 활물질층간의 단락을 방지한다. 상기 절연 테이프(T)는 제 1 활물질층(12)의 제 1 끝단부(12a) 및 제 2 끝단부(12b)와 제 2 활물질층(13)의 제 3 끝단부(13a) 및 제 4 끝단부(13b)에 대하여 거의 평행하게 라미네이팅되었을 때가 양품이 된다. 반면, 도 3의 점선으로 표시된 절연 테이프(t)와 같이, 상기 극판(10)에 절연성 테이프(T)가 제 1 활물질층(12)의 제 1 끝단부(12a) 및 제 2 끝단부(12b)와 제 2 활물질층(13)의 제 3 끝단부(13a) 및 제 4 끝단부(13b)에 평행하지 못하고, 일정 각도 이상 벗어나서 라미네이팅 되면 불량품으로 처리된다.
상기 권출부(100)에는 극판(10)이 권출 롤러(110)에 롤 형태로 다수회 권취될 수 있다. 또한, 상기 권출부(100)는 일측에 모터(미도시)가 연결되어 있다. 상기 극판(10)의 권출 방향 및 권출 속도는 권출부(100)에 연결된 모터의 작동에 의하여 조절된다.
상기 제 1 완충부(200)는 이송롤러(210), 마찰롤러(220), 지지롤러(230) 및 승강롤러(240)를 포함하여 형성된다.
상기 이송롤러(210) 및 마찰롤러(220)는 극판(10)을 사이에 두고 밀착되어 형성된다. 또한, 상기 이송롤러(210) 및 마찰롤러(220)에는 권출부(100)로부터 권출되는 극판(10)이 이송된다. 또한, 상기 이송롤러(210)에는 일측에 모터(미도시)가 연결되어 있다. 상기 극판(10)의 이송 방향 및 속도는 이송롤러(210)에 연결된 모터의 작동에 의하여 조절 된다.
상기 지지롤러(230)는 이송롤러(210)와 같은 높이로 설치되어 있다. 또한, 상기 지지롤러(230)의 상부로 극판(10)이 이송된다. 또한, 지지롤러(230)는 후술할 라미네이팅부(300)로 극판(10)을 이송하게 된다.
상기 승강롤러(240)는 이송롤러(210)와 지지롤러(230)의 사이에 형성되어 있다. 상기 승강롤러(240)의 하부에는 극판(10)이 이송된다. 또한, 상기 승강롤러(240)는 상,하 방향으로 승강 가능하도록 형성되어, 제 1 완충부(200)를 지나가는 극판(10)의 길이를 조절할 수 있다.
상기 라미네이팅부(300)는 제 1 라미네이팅부(300a) 및 제 2 라미네이팅부(300b)를 포함하여 형성된다. 또한, 상기 제 1 라미네이팅부(300a)는 제 1 위치 유닛(310) 및 제 2 위치 유닛(320)을 포함하여 형성된다. 또한, 상기 제 2 라미네이팅부(300b)는 제 3 위치 유닛(330) 및 제 4 위치 유닛(340)을 포함하여 형성된다.
상기 라미네이팅부(300)는 권출부(100)로부터 이송된 극판(10)에서 제 1 활물질층(12)의 제 1 끝단부(12a) 및 제 2 끝단부(12b)와 제 2 활물질층(13)의 제 3 끝단부(13a) 및 제 4 끝단부(13b)를 검출하여, 절연 테이프(T)의 라미네이팅 예정 위치를 감지한다. 그리고, 상기 라미네이팅부(300)는 라미네이팅 예정 위치에 대하여 절연 테이프(T)를 라미네이팅한다.
상기 제 1 라미네이팅부(300a)의 제 1 위치 유닛(310)과 제 2 위치 유닛(320), 그리고 제 2 라미네이팅부(300b)의 제 3 위치 유닛(330)과 제 4 위치 유닛(340)은 다음과 같은 순서로 극판(10)에 절연 테이프(T)를 라미네이팅 할 수 있다.
첫 번째 실시예로, 상기 제 1 라미네이팅부(300a)는 극판(10) 하부의 제 1 활물질층(12)의 끝단부에 절연 테이프(T)를 라미네이팅 할 수 있다. 즉, 상기 제 1 라미네이팅부(300a)의 제 1 위치 유닛(310)은 제 1 끝단부(12a)에 절연 테이프(T)를 라미네이팅하고, 제 2 위치 유닛(320)은 제 2 끝단부(12b)에 절연 테이프(T)를 라미네이팅 할 수 있다.
또한, 상기 제 2 라미네이팅부(300b)는 극판(10) 상부의 제 2 활물질층(13)의 끝단부에 절연 테이프(T)를 라미네이팅 할 수 있다. 즉, 상기 제 2 라미네이팅부(300b)의 제 3 위치 유닛(330)은 제 3 끝단부(13a)에 절연 테이프(T)를 라미네이팅하고, 제 4 위치 유닛(340)은 제 4 끝단부(13b)에 절연 테이프(T)를 라미네이팅 할 수 있다.
두 번째 실시예로, 상기 제 1 라미네이팅부(300a)는 극판(10) 상부의 제 2 활물질층(13)의 끝단부에 절연 테이프(T)를 라미네이팅 할 수 있다. 즉, 상기 제 1 라미네이팅부(300a)의 제 1 위치 유닛(310)은 제 3 끝단부(13a)에 절연 테이프(T)를 라미네이팅 할 수 있고, 제 2 위치 유닛(320)은 제 4 끝단부(13b)에 절연 테이프(T)를 라미네이팅 할 수 있다.
또한, 상기 제 2 라미네이팅부(300b)는 극판(10) 하부의 제 1 활물질층(13)의 끝단부에 절연 테이프(T)를 라미네이팅 할 수 있다. 즉, 상기 제 2 라미네이팅부(300b)의 제 3 위치 유닛(330)은 제 1 끝단부(12a)에 절연 테이프(T)를 라미네이팅하고, 제 4 위치 유닛(340)은 제 2 끝단부(12b)에 절연 테이프(T)를 라미네이팅 할 수 있다.
세 번째 실시예로, 상기 제 1 라미네이팅부(300a)의 제 1 위치 유닛(310)은 극판(10) 하부의 제 1 끝단부(12a)에 절연 테이프(T)를 라미네이팅하고, 제 2 위치 유닛(320)은 극판(10) 상부의 제 4 끝단부(13b)에 절연 테이프(T)를 라미네이팅 할 수 있다.
또한, 상기 제 2 라미네이팅부(300b)의 제 3 위치 유닛(330)은 극판(10) 상부의 제 3 끝단부(13a)에 절연 테이프(T)를 라미네이팅하고, 제 4 위치 유닛(340)은 극판(10) 하부의 제 2 끝단부(12b)에 절연 테이프(T)를 라미네이팅 할 수 있다.
네 번째 실시예로, 상기 제 1 라미네이팅부(300a)의 제 1 위치 유닛(310)은 극판(10) 상부의 제 3 끝단부(13a)에 절연 테이프(T)를 라미네이팅하고, 제 2 위치 유닛(320)은 극판(10) 하부의 제 2 끝단부(12b)에 절연 테이프(T)를 라미네이팅 할 수 있다.
또한, 상기 제 2 라미네이팅부(300b)의 제 3 위치 유닛(330)은 극판(10) 하부의 제 1 끝단부(12a)에 절연 테이프(T)를 라미네이팅하고, 제 4 위치 유닛(340)은 극판(10) 상부의 제 4 끝단부(13b)에 절연 테이프(T)를 라미네이팅 할 수 있다.
상기 제 2 완충부(400)는 이송롤러(410), 지지롤러(420) 및 승강롤러(430)를 포함하여 형성된다. 또한, 상기 제 2 완충부(400)는 제 1 라미네이팅부(300a)와 제 2 라미네이팅부(300b)의 사이에 형성될 수 있다.
상기 이송롤러(410)는 제 1 라미네이팅부(300a)로부터 이송되는 극판(10)이 상부로 지나가도록 형성된다. 또한, 상기 이송롤러(410)의 일측은 모터(미도시)와 연결되어 있다. 상기 모터는 이송롤러(410)의 회전 방향 및 회전 속도를 조절함으로써, 상부를 지나는 극판(10)의 이송 방향 및 속도가 조절되도록 한다.
상기 지지롤러(420)는 이송롤러(410)와 같은 높이로 설치되어 있다. 또한, 상기 지지롤러(420)의 상부로 극판(10)이 이송된다. 또한, 상기 지지롤러(420)는 제 1 라미네이팅부(300b)로 극판(10)을 이송 한다.
상기 승강롤러(430)는 이송롤러(410)와 지지롤러(420)의 사이에 형성되어 있다. 또한, 상기 승강롤러(430)의 하부로 극판(10)이 이송된다. 또한, 상기 승강롤러(430)는 상,하 방향으로 승강이 가능하도록 형성되어, 제 2 완충부(400)를 지나가는 극판(10)의 길이를 조절할 수 있다.
상기 검사 유닛(500)은 하부 검사 유닛(510) 및 상부 검사 유닛(520)을 포함하여 형성된다.
상기 하부 검사 유닛(510)은 제 1 검사 카메라(511) 및 제 2 검사 카메라(512)를 포함하여 형성된다. 상기 제 1 검사 카메라(511)는 라미네이팅부(300)로부터 이송되는 극판(10)의 제 1 끝단부(12a)에 라미네이팅된 절연 테이프(T)의 위치를 검사한다. 또한, 상기 제 1 검사 카메라(511)는 제 1 검사 카메라 이송부(511a)에 의하여, 극판(10)의 진행방향에 대하여 평행하게 이동하며 절연 테이프(T)의 위치를 검사할 수 있다. 상기 제 2 검사 카메라(512)는 라미네이팅부(300)로부터 이송되는 극판(10)의 제 2 끝단부(12b)에 라미네이팅된 절연 테이프(T)의 위치를 검사한다. 또한, 상기 제 2 검사 카메라(512)는 제 2 검사 카메라 이송부(512a)에 의하여, 극판(10)의 진행방향에 대하여 평행하게 이동하며 절연 테이프(T)의 위치를 검사할 수 있다.
상기 상부 검사 유닛(520)은 제 3 검사 카메라(521) 및 제 4 검사 카메라(522)를 포함하여 형성된다. 제 3 검사 카메라(521)는 라미네이팅부(300)로부터 이송되는 극판(10)의 제 3 끝단부(13a)에 라미네이팅된 절연 테이프(T)의 위치를 검사한다. 또한, 상기 제 3 검사 카메라(521)는 제 3 검사 카메라 이송부(521a)에 의하여, 극판(10)의 진행방향에 대하여 평행하게 이동하며 절연 테이프(T)의 위치를 검사할 수 있다. 상기 제 4 검사 카메라(522)는 라미네이팅부(300)로부터 이송되는 극판(10)의 제 4 끝단부(13b)에 라미네이팅된 절연 테이프(T)의 위치를 검사한다. 또한, 제 4 검사 카메라(522)는 제 4 검사 카메라 이송부(522a)에 의하여, 극판(10)의 진행방향에 대하여 평행하게 이동하며 절연 테이프(T)의 위치를 검사할 수 있다.
상기 컷팅유닛(600)은 지지 프레임(610), 하부 컷팅부(620), 상부 컷팅부(630), 이동 가이드(640), 리프팅부(650)을 포함하여 형성된다. 상기 컷팅유닛(600)은 극판(10)에 부착된 절연 테이프(T) 중 극판(10)의 폭 방향 타측 단부보다 더 연장된 부분에 해당하는 잉여부(T')를 절단하는 역할을 한다. 상기 컷팅유닛(600)의 구체적인 구성 및 작용에 대해서는 상세히 후술하기로 한다.
상기 제 3 완충부(700)는 이송롤러(710), 마찰롤러(720), 지지롤러(730) 및 승강롤러(740)를 포함하여 형성된다.
상기 이송롤러(710) 및 마찰롤러(720)는 극판(10)을 사이에 두고 서로 밀착되어 형성된다. 또한, 상기 이송롤러(710) 및 마찰롤러(720)의 상부에는 검사 유닛(500)으로부터 권출되는 극판(10)이 이송된다. 또한, 상기 이송롤러(710)는 일측에 모터(미도시)가 연결되어 있다. 상기 모터의 작동에 의하여, 이송롤러(710) 및 마찰롤러(720)의 회전 방향 및 회전 속도가 조절됨으로써, 극판(10)의 이송 방향 및 속도가 조절된다.
상기 지지롤러(730)는 이송롤러(710)와 같은 높이로 설치되어 있다. 그리고, 지지롤러(730)의 상부로 극판(10)이 이송된다. 또한, 지지롤러(730)는 후술하는 권취부(800)로 극판(10)을 이송하게 된다.
승강롤러(740)는 이송롤러(710)와 지지롤러(730)의 사이에 형성되어 있다. 승강롤러(740)의 하부로는 극판(10)이 이송된다. 또한, 상기 승강롤러(740)는 상,하 방향으로 승강 가능하도록 형성되어, 제 1 완충부(700)를 지나가는 극판(10)의 길이를 조절할 수 있다.
상기 권취부(800)에는 극판(10)이 권취 롤러(810)에 롤 형태로 다수회 권취될 수 있다. 또한, 상기 권취부(800)는 일측에 모터(미도시)가 연결되어 있을 수 있다. 상기 모터는 권취 롤러(810)의 회전 방향 및 속도를 조절함으로써, 극판(10)의 권취 방향 및 속도가 조절되도록 한다.
상기 제어부(900)는 권출부(100)의 모터(미도시)의 회전 방향 및 속도를 제어함으로써, 극판(10)의 이송 속도 및 방향을 제어한다. 또한, 상기 제어부(900)는 제 1 완충부(200)의 모터(미도시)의 회전 방향 및 속도를 제어함으로써, 극판(10)의 이송 속도 및 방향을 제어한다. 또한, 상기 제어부(900)는 라미네이팅부(300)의 라미네이팅 예정 위치 감지 및 라미네이팅 작업을 제어한다. 또한, 상기 제어부(900)는 제 2 완충부(400)의 모터(미도시)의 회전 방향 및 속도를 제어함으로써, 극판(10)의 이송 속도 및 방향을 제어한다. 또한, 상기 제어부(900)는 제 1 검사 카메라 이송부(511a), 제 2 검사 카메라 이송부(512a), 제 3 검사 카메라 이송부(521a) 및 제 4 검사 카메라 이송부(522a)의 이송 동작을 제어한다. 또한, 상기 제어부(900)는 검사 유닛(500)의 제 1 검사 카메라(511), 제 2 검사 카메라(512), 제 3 검사 카메라(521) 및 제 4 검사 카메라(522)의 극판(10)에 라미네이팅된 절연성 테이프(T)의 위치 검사 작업을 제어한다. 또한, 상기 제어부(900)는 컷팅유닛(600)에 설치된 상부 구동모터(623)의 회전 방향 및 속도를 제어한다. 또한, 상기 제어부(900)는 컷팅유닛(600)에 설치된 서보모터(641)의 회전 방향 및 속도를 제어함으로써, 컷팅유닛(600)과 극판(10) 사이의 거리를 제어한다. 또한, 상기 제어부(900)는 제 3 완충부(700)의 모터(미도시)의 회전 방향 및 속도를 제어함으로써, 극판(10)의 이송 속도 및 방향을 제어한다. 또한, 상기 제어부(900)는 권출부(800)의 모터(미도시)의 회전 방향 및 속도를 제어함으로써, 극판(10)의 이송 속도 및 방향을 제어한다.
다음은 본 발명에 따른 라미네이팅 장치(1000)의 컷팅유닛(600)의 상세한 구성 및 작용에 대해서 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명에 따른 라미네이팅 장치의 컷팅부(600) 및 제 3 완충부를 나타낸 사시도이다. 도 6은 본 발명에 따른 라미네이팅 장치의 컷팅부(600)를 나타낸 완성 사시도이다. 도 7은 본 발명에 따른 라미네이팅 장치의 컷팅부를 나타낸 분해 사시도이다. 도 8은 본 발명에 따른 라미네이팅 장치의 상부 컷팅부와 하부 컷팅부를 나타낸 확대도이다.
도 5 내지 도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 라미네이팅 장치(1000)의 컷팅부(600)는 지지 프레임(610), 하부 컷팅부(620), 상부 컷팅부(630), 이동 가이드(640) 및 리프팅부(650)을 포함하여 형성된다.
상기 컷팅부(600)는 상술한 바와 같이 극판(10)에 부착된 절연 테이프(T) 중 극판(10)의 폭 방향 타측 단부보다 더 연장된 부분에 해당하는 잉여부(T')를 절단하는 역할을 한다. 따라서, 상기 컷팅부(600)는 극판(10)이 이송되는 방향으로, 라미네이팅부(300)보다 후방에 설치된다. 또한, 상기 컷팅부(600)가 설치되는 위치는 극판(10)이 이송되는 방향으로 검사부(700)보다 전방 또는 후방 중 어디에 설치되어도 그 역할을 수행하는 것이 가능하다. 다만, 본 발명에서는 설명의 편의상 상기 컷팅부(600)가 검사부(700)와 제 3 완충부(800) 사이에 설치된 것으로 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명이 상기 컷팅부(600)의 설치 위치를 검사부(700)와 제 3 완충부(800)의 사이로 제한하는 것은 아니다.
상기 지지 프레임(610)은 대략 직육면체 형상을 갖는 제 1 프레임(611), 제 2 프레임(612) 및 제 3 프레임(613)을 포함하여 형성된다. 상기 지지 프레임(610)은 하부 컷팅부(620) 및 상부 컷팅부(630)가 고정될 수 있도록 하는 지지대의 역할을 한다.
상기 제 1 프레임(611)은 상대적으로 더 넓은 면이 지면과 평행하도록 형성된다. 또한, 상기 제 1 프레임(611)은 하면에 가이드 결합부(611a)를 구비한다. 상기 제 2 프레임(612)은 제 1 프레임(611)의 상면으로부터 지면과 수직한 방향으로 연장되어 형성된다. 또한, 상기 제 2 프레임(612)은 상대적으로 넓은 면을 관통하여 형성되는 제 1 홀(612a), 제 2 홀(612b) 및 상기 제 2 홀(612b)에 삽입되고 고정되는 서브 프레임(6121)을 구비한다. 또한, 상기 제 2 홀(612b)의 높이는 서브 프레임(6121)의 높이보다 더 높게 형성된다. 따라서, 상기 서브 프레임(6121)은 제 2 홀(612b) 내에서 상,하로 이동이 가능하다. 상기 제 3 프레임(613)은 제 1 프레임(611)의 상면으로부터 제 2 프레임(612)과 이격되어 나란한 방향으로 형성된다. 상기 3 프레임(613)은 상대적으로 넓은 면을 관통하여 형성되는 제 3 홀(613a) 및 제 4 홀(613b)을 구비한다.
상기 하부 컷팅부(620)는 하부 회전축(621), 하부 컷팅날(622), 하부 홀딩롤러(623), 제 1 연동판(624) 및 동력전달수단(624a)를 포함하여 형성된다. 또한, 상기 하부 컷팅부(620)는 테이프 지지부(626) 및 고정너트(625)를 더 포함하여 형성될 수 있다.
상기 하부 회전축(621)은 하부 컷팅날(622), 하부 홀딩롤러(623), 제 1 연동판(624) 및 테이프 지지부(626)를 폭 방향으로 관통한다. 또한, 상기 하부 회전축(621)은 제 2 프레임(612)의 제 1 홀(612a) 및 제 3 프레임(613)의 제 1 홀(613a)을 관통한다. 상기 하부 회전축(621)은 제 1 연동판(624)이 동력 전달수단(628)에 의해 이송롤러(710)와 연결됨으로써, 이송롤러(710)와 연동될 수 있다. 본 발명의 도 5에서는 상기 하부 회전축(621)이 제 3 완충부(700)의 이송롤러(710)와 연결되어 연동되는 구성만을 도시하고 있다. 그러나, 본 발명은 하부 회전축(621)이 제 3 완충부(700)의 이송롤러(710)와 연결되어 연동되는 경우로 한정되는 것이 아니다. 즉, 상기 하부 회전축(621)의 회전 속도 및 방향은 극판(10)의 이송 속도 및 방향과 동일하면 되는 것이다. 따라서, 상기 하부 회전축(621)은 권출롤러(110), 이송롤러(210,410,710) 또는 권취롤러(800)와 연결되어 연동될 수 있다.
상기 하부 컷팅날(622)은 일정한 두께를 갖는 원판 형상이다. 상기 하부 컷팅날(622)은 하부 회전축(621)에 고정된다. 또한, 상기 하부 컷팅날(622)은 원주면의 폭 방향이 절연 테이프(T) 의 폭 방향과 수직이 되도록 위치한다. 또한, 상기 하부 컷팅날(622)은 원주면이 절연 테이프(T) 잉여부(T')의 하면과 접촉되도록 형성된다. 상기 하부 컷팅날(622)은 하부 회전축(621)에 고정되어 있으므로, 이송롤러(710)와 연동될 수 있다.
상기 하부 홀딩롤러(623)는 하부 컷팅날(622)에 대응되는 크기 및 형상을 갖는다. 상기 하부 홀딩롤러(623)는 하부 컷팅날(622)과 나란하게 하부 회전축(621)에 고정된다. 상기 하부 홀딩롤러(623)는 절연 테이프(T)의 잉여부(T')가 유동되지 않도록 고정시켜줌으로써 잉여부(T')의 절단을 용이하게 하는 역할을 한다. 따라서, 상기 하부 홀딩롤러(623)는 소정의 마찰력을 갖는 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 하부 홀딩롤러(623)는 후술할 상부 홀딩롤러(633)와 원주면끼리 맞닿도록 형성된다. 따라서, 하부 홀딩롤러(623)의 원주면과 상부 홀딩롤러(633)의 원주면 사이로 절연 테이프(T)의 잉여부(T')가 통과하기 위해서, 홀딩롤러(623,633)의 원주면은 탄성을 갖는 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 하부 홀딩롤러(623)는 하부 컷팅날(622)과 밀착되도록 형성되는 것이 바람직하다. 이는, 상기 잉여부(T')의 절단 지점으로부터 가까운 위치에서 절연 테이프(T)를 고정시켜 줄수록 정확한 절단이 가능하기 때문이다. 또한, 상기 하부 홀딩롤러(623)는 하부 컷팅날(622)과 제 2 프레임(612)의 사이에 위치하는 것이 바람직하다. 이는, 잉여부(T')의 절단 위치에서 절연 테이프(T)의 장력을 최대한 유지함으로써, 안정적인 절단이 가능하도록 하기 위함이다. 상기 하부 홀딩롤러(623)은 하부 회전축(621)에 고정되어 있으므로, 이송롤러(710)와 연동될 수 있다.
상기 제 1 연동판(624)은 일정한 두께를 갖는 원판 형상을 갖는다. 또한, 상기 제 1 연동판(624)은 하부 컷팅날(622) 및 하부 홀딩롤러(623)과 나란하게 하부 회전축(621)에 고정된다. 또한, 상기 제 1 연동판(624)의 원주면은 동력전달수단(624a)으로 감겨져 있으며, 동력전달수단(624a)은 이송롤러(710)와 연결되어 있다. 따라서, 이송롤러(710)의 회전속도 및 방향과 연동하여 제 1 연동판(624)이 회전하게 되고, 이에 따라 하부 회전축(621)이 연동하여 회전하게 된다. 본 발명에서는 상기 제 1 연동판(624)이 제 2 프레임(612)과 제 3 프레임(613)의 사이에 위치하는 경우만을 도시하고 있다. 그러나, 본 발명은 상기 제 1 연동판(624)의 위치를 한정하는 것은 아니다. 즉, 상기 제 1 연동판(624)은 동력전달수단(624a)에 의해 이송롤러(710)와 연결될 수 있는 구성이라면 제 2 프레임(612)와 극판(10)의 사이, 또는 제 3 프레임(613)의 외측에 형성되어도 무방하다.
상기 테이프 지지부(626)는 하부 컷팅날(622)에 대응되는 크기 및 형상을 갖는다. 상기 테이프 지지부(626)는 하부 컷팅날(622) 및 하부 홀딩롤러(623)와 나란하게 하부 회전축(621)에 고정된다. 또한, 상기 테이프 지지부(626)는 극판(10)과 하부 컷팅날(622) 사이의 잉여부(T')를 지지해주는 역할을 한다. 따라서, 상기 테이프 지지부(626)는 극판(10)과 하부 컷팅날(622) 사이에 위치하되, 하부 컷팅날(622)의 일측면에 밀착되게 형성되는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이, 상기 하부 컷팅부(620)는 하부 회전축(621)에 하부 컷팅날(622), 하부 홀딩롤러(623), 제 1 연동판(624) 및 테이프 지지부(626)를 고정시킨 후, 일측 및 타측 단부를 고정너트(625)로 고정시킴으로써 형성된다.
상기 상부 컷팅부(630)는 상부 회전축(631), 상부 컷팅날(632), 상부 홀딩롤러(633) 및 상부 구동모터(634)를 포함하여 형성된다. 또한, 상기 상부 컷팅부(630)는 베어링(637), 고정너트(635), 와셔(636) 및 리프팅 브라켓(638)을 더 포함하여 형성될 수 있다. 상기 상부 컷팅부(630)는 하부 컷팅부(620)의 상부에 형성된다.
상기 상부 회전축(631)은 상부 컷팅날(632), 상부 홀딩롤러(633), 베어링(637), 고정너트(635), 와셔(636) 및 리프팅 브라켓(638)을 폭 방향으로 관통한다. 또한, 상기 상부 회전축(631)은 제 2 프레임(612)의 서브 프레임(6121) 및 제 3 프레임(613)의 제 2 홀(613b)을 관통한다. 상기 상부 회전축(631)은 타측 끝단이 상부 구동모터(634)에 연결된다. 따라서, 상기 상부 회전축(631)은 하부 회전축(621)과는 물리적으로 연결되어 있지 않으며, 하부 회전축(621)과는 다른 속도로 회전하는 것이 가능하다.
상기 상부 컷팅날(632)은 일정한 두께를 갖는 원판 형상이다. 상기 상부 컷팅날(632)의 두께는 하부 컷팅날(622)의 두께보다 얇게 형성된다. 또한, 상기 상부 컷팅날(632)은 하부 컷팅날(622)의 상부에 위치하며, 하부 컷팅날(622)과 나란하게 위치한다. 또한, 상기 상부 컷팅날(632)은 원주면의 폭 방향 일측 단부가 하부 컷팅날(622) 원주면의 폭 방향 타측 단부에 위치하도록 형성된다. 즉, 상기 상부 컷팅날(632)과 극판(10) 사이의 거리가 하부 컷팅날(622)과 극판(10) 사이의 거리보다 하부 컷팅날(622)의 두께만큼 더 멀다. 따라서, 상기 상부 컷팅날(632)은 하부 컷팅날(622) 원주면의 폭 방향 타측 단부에서 잉여부(T')를 절단하게 된다. 상기 상부 컷팅날(632)은 상부 회전축(631)에 고정되어 있으므로, 상부 구동모터(634)의 회전 속도 및 회전 방향에 따라 회전하게 된다. 상기 상부 컷팅날(632)의 회전 속도는 하부 컷팅날(622)의 회전 속도보다 빠른 것이 바람직하다. 이는, 상기 상부 컷팅날(632)의 회전 속도가 하부 컷팅날(622)의 회전 속도와 동일하거나 더 느리다면, 잉여부(T')의 절단이 용이하지 않기 때문이다. 따라서, 상기 상부 구동모터(634)는 제어부(900)에 의해 하부 회전축(621)의 회전 속도, 즉 이송롤러(710)의 회전 속도보다 빠른 속도로 회전하도록 제어된다.
상기 상부 홀딩롤러(633)는 상부 컷팅날(632)에 대응되는 크기 및 형상을 갖는다. 상기 상부 홀딩롤러(633)는 원주면이 상부 컷팅날(632)의 원주면과 나란하도록 위치한다. 또한, 상기 상부 홀딩롤러(633)는 하부 홀딩롤러(623)와 원주면끼리 맞닿도록 형성된다. 상기 상부 홀딩롤러(633)의 원주면은 상술한 바와 같이 탄성을 소정의 마찰력 및 탄성을 갖는 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 상부 홀딩롤러(633)는 상부 회전축(631)에 고정된 것은 아니다. 즉, 상기 상부 홀딩롤러(633)는 상부 회전축(631)이 회전과 연동되는 구성이 아니다. 상기 상부 홀딩롤러(633)는 하부 홀딩롤러(623)와 연동된다. 상기 홀딩롤러(623,633)의 원주면은 소정의 마찰력을 갖는 재질로 형성되므로, 하부 홀딩롤러(623)가 회전함에 따라 상부 홀딩롤러(633)는 동일한 속도로 반대방향으로 회전하게 된다. 즉, 상기 하부 홀딩롤러(623)가 시계방향으로 회전하면, 상부 홀딩롤러(633)는 반시계방향으로 회전하게 된다. 따라서, 상기 홀딩롤러(623,633)는 이송롤러(710)와 동일한 속도로 회전하며, 절연 테이프(T)의 잉여부(T')를 안정적으로 고정시켜 잉여부(T')의 안정적인 절단이 가능하다. 또한, 상기 상부 홀딩롤러(633)의 원활한 회전을 위해서, 상부 홀딩롤러(633)의 적어도 일측면에는 베어링(637)이 더 설치될 수 있다.
상기 상부 구동모터(634)는 상술한 바와 같이 상부 회전축(631)의 타측 끝단에 결합된다. 또한, 상기 상부 구동모터(634)는 제 3 프레임(613)의 제 4 홀(613b)를 통과하도록 위치한다. 또한, 상기 상부 구동모터(634)는 제 4 홀(613b) 내에서 상,하로 움직일 수 있는 크기로 형성된다.
상술한 바와 같이, 상기 상부 컷팅부(630)는 하부 회전축(631)을 하부 컷팅날(632), 하부 홀딩롤러(633), 베어링(637) 및 와셔(636)에 관통시킨 후, 하부 회전축(631)의 일측 단부를 고정너트(635) 로 고정시키고, 타측 단부에는 상부 구동모터(634)를 결합함으로써 형성된다.
상기 이동 가이드(640)는 하부 및 상부 회전축(621,631)과 나란한 방향으로 연장되어 형성된다. 상기 이동 가이드(640)는 제 1 프레임(611)의 하면에 부착된 가이드 결합부(611a)와 결합된다. 또한, 상기 이동 가이드(640)의 일측 단부와 제 1 프레임(611)은 서보모터(641)에 의해 연결되어 있다. 따라서, 상기 서보모터(641)이 작동하면, 지지 프레임(610)이 이동 가이드(640)의 길이 방향을 따라 수평으로 이동하게 된다. 또한, 상기 지지 프레임(610)이 이동 가이드(640)의 길이방향을 따라 극판(10)을 향하는 방향 또는 반대방향으로 움직임으로써, 절연 테이프(T) 잉여부(T')의 절단 위치가 결정된다.
상기 리프팅부(650)는 실린더(651), 피스톤(652) 및 실린더 지지부(653)을 포함하여 형성된다. 상기 리프팅부(650)는 상부 컷팅부(630)의 상부에 형성된다. 상기 리프팅부(650)는 컷팅유닛(600)을 사용하지 않는 경우에, 상부 컷팅유닛(630)이 하부 컷팅유닛(620)과 소정의 간격을 갖도록 하는 역할을 한다.
상기 실린더(651)의 하부에는 피스톤(652)이 결합된다. 또한, 상기 피스톤(652)은 상,하 왕복운동이 가능하도록 형성된다. 또한, 상기 피스톤(652)의 하부는 리프팅 브라켓(638)의 상부에 결합된다. 상기 실린더 지지부(653)의 일측면은 실린더(651)의 타측면과 결합된다. 또한, 상기 실린더 지지부(653)의 타측면은 제 2 프레임(612)의 상면에 결합된다. 따라서, 상기 피스톤(652)이 상부 방향으로 움직이면, 상부 컷팅날(632) 및 상부 홀딩롤러(633)은 하부 컷팅날(622) 및 하부 홀딩롤러(623)와 각각 일정한 거리를 유지하게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 라미네이팅 장치는, 이송롤러(710)와 연동되는 홀딩롤러(623,633)를 구비함으로써, 극판(10)을 정지시키지 않으면서 절연 테이프(T)의 잉여부(T')를 절단할 수 있도록 한다. 따라서, 생산성 향상의 효과를 가져온다. 또한, 본 발명에 따른 라미네이팅 장치는, 홀딩롤러(623,633)는 이송롤러(710)와 연동하도록 형성되는 반면, 상부 컷팅날(632)은 독립적으로 구동되도록 형성된다. 따라서, 극판(10)을 정지시키지 않으면서도, 절연 테이프(T)의 잉여부(T')가 안정적으로 절단되는 효과를 가져온다.
이상, 본 발명의 실시예로 설명된 것은 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다.
1000: 라미네이팅 장치 10: 극판
100: 권출부 110: 권출롤러
200: 제 1 완충부 210: 이송롤러
300: 라미네이팅부 300a: 제 1 라미네이팅부
310: 제 1 위치유닛 320: 제 2 위치유닛
300b: 제 2 라미네이팅부 330: 제 3 위치유닛
340: 제 4 위치유닛 400: 제 2 완충부
410: 이송롤러 500: 검사유닛
600: 컷팅유닛 610: 지지 프레임
620: 하부 컷팅부 621: 하부 회전축
622: 하부 컷팅날 623: 하부 홀딩롤러
624: 제 1 연동판 624a: 동력전달수단
625: 테이프 지지부 630: 상부 컷팅부
631: 상부 회전축 632: 상부 컷팅날
633: 상부 홀딩롤러 634: 상부 구동모터
640: 이동 가이드 650: 리프팅부
700: 제 3 완충부 710: 이송롤러
800: 권취부 810: 권취롤러
900: 제어부 T: 절연 테이프
T': 잉여부

Claims (13)

  1. 극판을 이송시키는 이송롤러;
    상기 이송롤러에 의해 이송되는 극판에 절연 테이프를 코팅하는 라미네이팅부; 및
    상기 극판에 코팅된 절연 테이프 중 상기 극판의 잉여부를 절단하는 컷팅유닛를 포함하며,
    상기 컷팅유닛은 상기 라미네이팅부와 권취부의 사이에 위치하고, 상기 이송롤러와 연결되어 연동되도록 형성된 것을 특징으로 하는 라미네이팅 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 컷팅유닛은 하부 컷팅부 및 상부 컷팅부를 포함하고,
    상기 상부 컷팅부는 상기 잉여부를 고정시켜주는 상부 홀딩롤러, 상기 잉여부를 절단하는 상부 컷팅날 및 상기 상부 홀딩롤러와 상부 컷팅날을 관통하여 형성되는 상부 회전축을 포함하며,
    상기 하부 컷팅부는 상기 잉여부를 고정시켜주는 하부 홀딩롤러, 상기 잉여부를 절단하는 하부 컷팅날 및 상기 하부 홀딩롤러와 하부 컷팅날을 관통하여 형성되는 하부 회전축을 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 라미네이팅 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 상부 컷팅날 및 하부 컷팅날은 각각 상기 상부 회전축 및 하부 회전축에 고정되어, 상기 회전축에 연동되도록 형성된 것을 특징으로 하는 라미네이팅 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 상부 컷팅날의 두께는 상기 하부 컷팅날의 두께보다 얇게 형성된 것을 특징으로 하는 라미네이팅 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 상부 컷팅날 원주면의 폭방향 일측 단부는 상기 하부 컷팅날 원주면의 폭 방향 타측 단부에 위치하는 것을 특징으로 하는 라미네이팅 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 하부 홀딩롤러는 상기 하부 회전축에 고정되어 상기 하부 회전축에 연동되도록 형성되고,
    상기 상부 홀딩롤러는 상기 상부 회전축에 고정되어 있지 않아 상기 상부 회전축과 독립적으로 구동되도록 형성된 것을 특징으로 하는 라미네이팅 장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 상부 홀딩롤러는 외주면의 적어도 일부가 상기 하부 홀딩롤러의 외주면의 적어도 일부와 맞닿아 상기 하부 홀딩롤러와 연동하여 회전하도록 형성된 것을 특징으로 하는 라미네이팅 장치.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 하부 컷팅부는 테이프 지지부를 더 포함하며,
    상기 테이프 지지부는 상기 극판과 하부 컷팅날 사이에 위치하며, 상기 하부 회전축에 고정되어 형성된 것을 특징으로 하는 라미네이팅 장치.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 하부 컷팅부는 상기 하부 회전축에 고정되도록 형성된 제 1 연동판을 더 포함하며,
    상기 제 1 연동판은 동력전달수단에 의해 상기 이송롤러와 연결된 것을 특징으로 하는 라미네이팅 장치.
  10. 제 2 항에 있어서,
    상기 상부 컷팅부는 상기 상부 회전축에 연결된 상부 구동모터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 라미네이팅 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 상부 구동모터의 회전 속도는 상기 권출부의 권출롤러 또는 상기 이송롤러의 회전 속도보다 빠른 것을 특징으로 하는 라미네이팅 장치.
  12. 제 2 항에 있어서,
    상기 상부 홀딩롤러 및 하부 홀딩롤러의 외주면은 탄성을 갖는 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 라미네이팅 장치.
  13. 제 2 항에 있어서,
    상기 컷팅유닛은 지지 프레임 및 상기 지지 프레임의 하부에 결합되는 이동 가이드를 더 포함하여 형성되며,
    상기 지지 프레임에는 상기 상부 회전축 및 하부 회전축이 고정되며,
    상기 이동 가이드는 상기 극판의 폭 방향을 따라서 연장되어 형성된 것을 특징으로 하는 라미네이팅 장치.
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