KR20130056799A - Coating slurry supplying system - Google Patents

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KR20130056799A KR1020110128066A KR20110128066A KR20130056799A KR 20130056799 A KR20130056799 A KR 20130056799A KR 1020110128066 A KR1020110128066 A KR 1020110128066A KR 20110128066 A KR20110128066 A KR 20110128066A KR 20130056799 A KR20130056799 A KR 20130056799A
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Abstract

PURPOSE: A coating liquid supply system is provided to improve productivity and is suitable for intermittent spreading with high rate. CONSTITUTION: A coating liquid supply system(200) comprises a liquid supply tank(201), a coater part(205), a pump(202), a high rate valve apparatus(250), and a controller(230). The liquid supply tank stores coating liquid. The coater part spreads the transferred coating liquid on a substrate. The pump transfers the coating liquid from the liquid supply tank to the coater part. The high rate valve apparatus controls flow in a transfer pipe of coating liquid for continuous coating or intermittent coating, by being connected ot the transfer pipe. The controller electrically controls the high rate valve apparatus by receiving information from a coating side sensor.

Description

코팅액 공급 시스템{Coating slurry supplying system}Coating solution supply system {Coating slurry supplying system}

본 발명은 코팅액 공급 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고속 간헐도포에 적합하고 생산성이 향상된 코팅액 공급 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a coating liquid supply system, and more particularly to a coating liquid supply system suitable for high speed intermittent coating and improved productivity.

일반적으로 기재에 코팅액을 도포하는 공정, 예를 들어 리튬이온전지, 리튬폴리머전지 등의 전지의 극판(양극판, 음극판)에 전극 물질을 도포하는 공정은 액 공급 탱크에 저장된 코팅액을 일정 속도로 필요한 양을 이송관을 통해 연속적으로 이송하고 코팅액이 최종적으로 슬롯 다이 등의 코터부를 통해 기재 상으로 토출되어 일정 두께로 연속 코팅하는 과정을 거치게 된다. 이때 코팅액 공급 시스템은 코팅액의 유량을 효율적으로 제어하기 위해 각종 압력 센서, 펌프 및 밸브류를 구비하는데, 액 공급 탱크로부터 이송되는 코팅액을 일정 양만큼 슬롯 다이에 공급하도록 이송 경로 중간에 삼방향 밸브(3-way valve)가 구비되어 연속 코팅이나 간헐 코팅 시 코팅액의 흐름을 제어한다.In general, a process of applying a coating liquid to a substrate, for example, applying an electrode material to a positive electrode plate (anode plate, negative electrode plate) of a battery such as a lithium ion battery or a lithium polymer battery, requires a predetermined amount of coating liquid stored in the liquid supply tank at a predetermined rate. Is continuously transferred through the transfer pipe, and the coating liquid is finally discharged onto the substrate through a coater such as a slot die to undergo a continuous coating process with a predetermined thickness. In this case, the coating solution supply system includes various pressure sensors, pumps, and valves to efficiently control the flow rate of the coating solution. 3-way valve) is provided to control the flow of coating liquid during continuous coating or intermittent coating.

도 1은 종래의 코팅액 공급 시스템을 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하면, 종래의 코팅액 공급 시스템(100)은 액 공급 탱크(101), 펌프(102), 제1 밸브(103), 제2 밸브(104), 코터부(105), 이송관(108), 압력센서(106a, 106b, 106c) 및 유량 조절 밸브(107a, 107b) 등을 구비하고 있다. 펌프(102)에 의해 액 공급 탱크(101)로 부터 코팅액이 유출되어 이송관(108)을 따라 제1 밸브(103) 및 제2 밸브(104)를 거쳐 코터부(105)로 유입된다. 압력센서(106a, 106b, 106c) 및 유량 조절 밸브(107)의 연계에 의해 코팅액은 적절한 양으로 조절되어 코터부(105)를 통해 기재 표면에 도포된다. 이때 제1 밸브(103) 및 제2 밸브(104)의 작동은 주로 공압 실린더(109)에 의한 방식으로 이루어진다. 이 경우, 실린더의 작동 시간, 공압 제어 밸브의 작동시간, 공기의 배관 이동 시간 등에 따라 작동 시간의 한계에 있어 생산 속도(코팅 속도)를 또한 더 이상 높이지 못하는 한계가 있었다. 1 is a view showing a conventional coating solution supply system. Referring to FIG. 1, the conventional coating liquid supply system 100 includes a liquid supply tank 101, a pump 102, a first valve 103, a second valve 104, a coater part 105, and a transfer pipe ( 108, pressure sensors 106a, 106b, 106c, flow control valves 107a, 107b and the like. The coating liquid flows out from the liquid supply tank 101 by the pump 102 and flows into the coater 105 along the transfer pipe 108 via the first valve 103 and the second valve 104. By linking the pressure sensors 106a, 106b, 106c and the flow control valve 107, the coating liquid is adjusted to an appropriate amount and applied to the substrate surface via the coater portion 105. At this time, the operation of the first valve 103 and the second valve 104 is mainly performed by the pneumatic cylinder 109. In this case, there was a limit in which the production speed (coating speed) could not be further increased in the limit of the operation time depending on the operation time of the cylinder, the operation time of the pneumatic control valve, the pipe movement time of the air, and the like.

종래 사용하고 있는 공압 실린더(109) 제어 방식의 경우, 전자식 솔레노이드 밸브로 개폐를 조절하고 밸브가 열리면 일정양의 공기가 압력을 채울 때까지의 시간이 더 소요되므로 정확한 제어가 어려워진다. 또한 예전에 비해서 코팅 속도가 많게는 10배 이상의 빠른 속도를 요구하므로 빠른 응답속도의 밸브 시스템이 절실하다. 특히 간헐 코팅의 경우 코팅부와 무지부의 불연속성이 확실히 나타나야 하는데 이러한 공압방식의 제어는 고속에서 코팅부 끝단이 정확하게 분리되지 않는 단점이 있으며 이것은 최종 생산품인 전지의 정격용량의 오차로 나타나게 되어 생산성에 큰 문제를 야기할 수 있다.In the case of the conventional control method of the pneumatic cylinder 109, the electronic solenoid valve is controlled to open and close, and when the valve is opened, it takes more time until a certain amount of air fills the pressure, making accurate control difficult. In addition, since the coating speed is required to be 10 times faster than before, a fast response valve system is urgently needed. In particular, in the case of intermittent coating, discontinuity of the coating part and the non-coating part should be surely shown. Such pneumatic control has a disadvantage in that the end of the coating part is not separated accurately at high speed, which appears as an error in the rated capacity of the battery, which is the final product. Can cause problems.

이와 같이 코팅 제품의 진행 속도와 연계하여 삼방향 밸브를 작동하는 공압 실린더(109)를 사용하는 종래 방식은 속도의 한계를 나타낸다. 따라서, 생산 속도를 극대화하기 위한 새로운 코팅액 공급 시스템이 요구된다.As such, the conventional way of using the pneumatic cylinder 109 to operate a three-way valve in conjunction with the traveling speed of the coated product represents a speed limitation. Thus, there is a need for a new coating solution supply system to maximize production speed.

본 발명의 일 측면에 의하면, 코팅액을 기재에 공급하기 위한 코팅액 공급 시스템이 제공된다. 상기 코팅액 공급 시스템은 코팅액을 저장하는 액 공급 탱크; 상기 액 공급 탱크로부터 이송된 상기 코팅액을 상기 기재에 도포하기 위한 코터부; 상기 코팅액을 상기 액 공급 탱크로부터 상기 코터부로 이송하기 위한 펌프; 상기 코팅액이 이송되는 이송관과 연결되어 연속 코팅 또는 간헐 코팅을 하기 위한 상기 코팅액의 상기 이송관 내의 흐름을 제어하는 고속 밸브 장치; 및 상기 기재에 도포된 코팅 면을 감지하는 코팅 면 감지 센서로부터 정보를 입력받아 상기 고속 밸브 장치를 전기적으로 제어하는 제어부를 포함한다. 여기서, 상기 고속 밸브 장치는 밸브 및 상기 밸브를 구동하기 위한 밸브 작동부를 구비하며, 상기 제어부에 의해 상기 밸브 작동부의 모터의 회전수가 제어되고, 상기 모터의 회전을 상기 밸브 내의 피스톤의 직선 운동으로 변환시켜 상기 밸브를 개폐한다. According to one aspect of the invention, there is provided a coating liquid supply system for supplying a coating liquid to a substrate. The coating liquid supply system includes a liquid supply tank for storing the coating liquid; A coater portion for applying the coating liquid transferred from the liquid supply tank to the substrate; A pump for transferring the coating liquid from the liquid supply tank to the coater portion; A high speed valve device connected to a conveying tube to which the coating liquid is conveyed to control a flow in the conveying tube of the coating liquid for continuous coating or intermittent coating; And a controller configured to electrically control the high speed valve device by receiving information from a coating surface detection sensor detecting the coating surface applied to the substrate. Here, the high speed valve device is provided with a valve and a valve operating portion for driving the valve, the rotation speed of the motor of the valve operating portion is controlled by the control unit, converting the rotation of the motor into a linear movement of the piston in the valve To open and close the valve.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 코팅액이 이송되는 이송관과 연결되며 기재에 연속 코팅 또는 간헐 코팅을 할 수 있도록 상기 코팅액의 상기 이송관 내의 흐름을 제어하는 고속 밸브 장치가 제공된다. 여기서 상기 고속 밸브 장치는 밸브 및 상기 밸브를 구동하기 위한 밸브 작동부를 구비하며, 상기 기재에 도포된 코팅 면을 감지하는 코팅 면 감지 센서로부터 정보를 입력받아 상기 고속 밸브 장치를 전기적으로 제어하는 제어부에 의해 상기 밸브 작동부의 모터의 회전수가 제어되고, 상기 모터의 회전을 상기 밸브 내의 피스톤의 직선 운동으로 변환시켜 상기 밸브를 개폐한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a high speed valve device which is connected to the transfer pipe to which the coating liquid is transferred and controls the flow in the transfer tube of the coating liquid to enable continuous coating or intermittent coating on the substrate. Here, the high speed valve device includes a valve and a valve operation unit for driving the valve, and receives information from a coating surface detection sensor for detecting a coating surface applied to the substrate to a controller for electrically controlling the high speed valve device. By this, the rotation speed of the motor of the valve operating portion is controlled, and the rotation of the motor is converted into linear movement of the piston in the valve to open and close the valve.

도 1은 종래의 코팅액 공급 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅액 공급 시스템이다.
도 3은 코팅액 공급 시스템을 구성하는 고속 밸브 장치 부분을 확대한 도면이다.
도 4는 간헐 코팅 공정의 일 실시예를 나타낸 도면이다.
도 5는 스크류의 회전을 직선 운동으로 변환하여 피스톤을 구동하는 방식을 나타낸다.
도 6은 모터의 회전력을 행정운동으로 변환하여 피스톤을 구동하는 기계식 캠 방식을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅액 공급 시스템을 제어하는 제어 계통도를 나타낸다.1 is a view showing a conventional coating solution supply system.
2 is a coating solution supply system according to an embodiment of the present invention.
3 is an enlarged view of a portion of a high speed valve device constituting the coating liquid supply system.
4 shows an embodiment of an intermittent coating process.
Figure 5 shows a way to drive the piston by converting the rotation of the screw into linear motion.
Figure 6 shows a mechanical cam system for driving the piston by converting the rotational force of the motor to the stroke movement.
Figure 7 shows a control system for controlling the coating liquid supply system according to an embodiment of the present invention.

이하 본 발명의 구체적인 실시예들을 도면을 통하여 보다 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅액 공급 시스템이다. 한편, 도 3은 코팅액 공급 시스템을 구성하는 고속 밸브 장치 부분을 확대한 도면이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 코팅액 공급 시스템(200)은 코팅액을 저장하는 액 공급 탱크(201)와 코팅액을 일정량과 일정 압력으로 공급할 수 있는 펌프(202), 코팅 액을 일정한 양으로 배출하는 코터부(205), 연속 코팅 또는 간헐 코팅을 위해 코팅액의 흐름을 제어하기 위한 고속 밸브 장치(250), 공급하는 상기 코팅액의 압력을 감지하는 압력 센서(206a, 206b, 206c), 유량을 조절하는 유량 조절 밸브(207a, 207b), 상기 코팅액을 공급하는 이송관(208), 고속 밸브 장치(250)를 전기적으로 제어하는 제어부(230)를 포함한다.2 is a coating solution supply system according to an embodiment of the present invention. 3 is an enlarged view of a portion of a high speed valve device constituting the coating liquid supply system. 2 and 3, the coating liquid supply system 200 of the present invention is a liquid supply tank 201 for storing the coating liquid and a pump 202 capable of supplying the coating liquid at a predetermined amount and a predetermined pressure, a constant amount of the coating liquid Cotter part 205 for discharging to the high speed, the high speed valve device 250 for controlling the flow of the coating liquid for continuous coating or intermittent coating, pressure sensors 206a, 206b, 206c for detecting the pressure of the coating liquid to be supplied, flow rate Flow control valves for controlling the (207a, 207b), the transfer pipe 208 for supplying the coating liquid, and a control unit 230 for electrically controlling the high-speed valve device 250.

고속 밸브 장치(250)는 밸브 및 상기 밸브를 구동하기 위한 밸브 작동부를 구비할 수 있다. 바람직하게는 고속 밸브 장치(250)는 원활한 고속 간헐코팅이 가능하도록 적어도 두 개의 밸브들 및 각 밸브들을 구동하는 밸브 작동부들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 2 및 도 3에서 도시한 바와 같이, 고속 밸브 장치(250)는 제1 밸브(203) 및 제1 밸브 작동부(209)와 제2 밸브(204) 및 제2 밸브 작동부(211)를 구비할 수 있다. The high speed valve device 250 may have a valve and a valve actuating portion for driving the valve. Preferably, the high speed valve device 250 may include at least two valves and valve actuators for driving the respective valves so as to enable smooth high speed intermittent coating. For example, as shown in FIGS. 2 and 3, the high speed valve device 250 includes a first valve 203 and a first valve actuating portion 209 and a second valve 204 and a second valve actuating portion. 211 may be provided.

제1 밸브(203)는 코팅액이 유입되는 유입구(203a), 코팅액이 코터부 쪽으로 유출되는 제1 유출구(203c) 및 액 공급 탱크(201) 쪽으로 유출되는 제2 유출구(203b) 및 말단에 제1 밸브 헤드(203d)를 갖는 제1 피스톤(203e)을 구비한다. 제1 피스톤(203e)은 직선 방향으로 움직이면서 제1 밸브 헤드(203d)의 위치에 따라 코팅액이 제1 유출구(203c) 또는 제2 유출구(203b)로 흐르도록 조절한다. 한편 제1 밸브 작동부(209)는 제1 모터(209a) 및 제1 모터(209a)의 회전력을 전달받아 제1 밸브(203)의 제1 피스톤(203e)을 직선 운동으로 변환하는 제1 기구부(209b)를 포함한다.The first valve 203 has an inlet 203a through which the coating liquid flows in, a first outlet 203c through which the coating liquid flows out to the coater portion, a second outlet 203b flowing out toward the liquid supply tank 201, and a first end at the end thereof. A first piston 203e having a valve head 203d is provided. The first piston 203e moves in a linear direction so that the coating liquid flows to the first outlet 203c or the second outlet 203b according to the position of the first valve head 203d. Meanwhile, the first valve operating part 209 receives the rotational force of the first motor 209a and the first motor 209a to convert the first piston 203e of the first valve 203 into linear motion. 209b.

제2 밸브(204)는 상기 제1 밸브(203)로부터 유출된 코팅액이 유입되는 유입구(204a), 코팅액이 코터부(205) 쪽으로 유출되는 유출구(204b) 및 말단에 제2 밸브 헤드(204c)를 갖는 제2 피스톤(204d)을 구비한다. 제2 피스톤(204d)은 직선 방향으로 움직이면서 제2 밸브 헤드(204c)의 위치에 따라 코팅액이 코터부(205)쪽으로 흐르거나 흐르지 않도록 조절한다. 한편 제2 밸브 작동부(211)는 제2 모터(211a) 및 제2 모터(211a)의 회전력을 전달받아 제2 밸브(203)의 제2 피스톤(204d)을 직선 운동으로 변환하는 제2 기구부(211b)를 포함한다.The second valve 204 has an inlet 204a through which the coating liquid flowing out of the first valve 203 flows, an outlet 204b through which the coating liquid flows out toward the coater portion 205, and a second valve head 204c at the end thereof. It has a second piston (204d) having a. The second piston 204d moves in a linear direction so that the coating liquid does or does not flow toward the coater portion 205 according to the position of the second valve head 204c. Meanwhile, the second valve operation unit 211 receives a rotational force of the second motor 211a and the second motor 211a to convert the second piston 204d of the second valve 203 into linear motion. 211b.

코팅액 공급 시스템(200)은 이하의 방식으로 작동할 수 있다. 펌프(202)에 의해 액 공급 탱크(201)로부터 코팅액이 필터(215)를 거쳐 이송관(208a)을 따라 이송된다. 제1 밸브(203)의 유입구(203a)로 유입된 코팅액은 제1 유출구(203c)를 통해 E 방향을 따라 제2 밸브(204)의 유입구(204a)로 유입되고 유출구(204b)를 통해 F 방향을 따라 코터부(예를 들어 슬롯 다이)(205)로 유입된다. 이 경우는 제1 밸브(203)가 닫힌 상태이고 제2 밸브(204)가 열린 상태이다. 반면 제1 밸브(203)가 열린 상태이고 제2 밸브(204)가 닫힌 상태가 되면, 코팅액은 제2 유출구(203b)를 통해 빠져 나가 I 방향으로 이송된다.The coating liquid supply system 200 can operate in the following manner. The coating liquid is conveyed from the liquid supply tank 201 through the filter 215 along the transfer pipe 208a by the pump 202. The coating liquid introduced into the inlet 203a of the first valve 203 flows into the inlet 204a of the second valve 204 along the E direction through the first outlet 203c and through the outlet 204b in the F direction. Along the cotter portion (eg, slot die) 205. In this case, the first valve 203 is closed and the second valve 204 is open. On the other hand, when the first valve 203 is open and the second valve 204 is closed, the coating liquid exits through the second outlet 203b and is transferred in the I direction.

본 발명의 코팅액 공급 시스템에 있어서, 밸브 개폐 방식은 기존 장비와 통신 연계되어 제어가 가능하다. 특히 밸브들(203, 204)의 고속 속도 제어가 가능하도록 코팅액 공급 시스템(200)은 제어부(230)를 통해 제1 밸브 작동부(209) 및 제2 밸브 작동부(211)를 제어한다. 제어부(230)는 코팅 작업에 필요한 코팅 롤(220)에 의한 라인 이동 속도, 라인 이송 거리, 도포 시간 등의 사전 셋팅된 데이터에 따른 밸브의 개폐, 코팅액의 토출량의 제어를 한다.In the coating liquid supply system of the present invention, the valve opening and closing method can be controlled in communication with the existing equipment. In particular, the coating liquid supply system 200 controls the first valve operation unit 209 and the second valve operation unit 211 through the control unit 230 to enable high speed control of the valves 203 and 204. The control unit 230 controls the opening and closing of the valve, the discharge amount of the coating liquid according to the preset data such as the line moving speed, the line transfer distance, the coating time by the coating roll 220 required for the coating operation.

코팅액 공급 시스템(200)에 사용되며 제어부(230)에 의해 제어되는 모터들(209a, 211a, 216)은 종류는 제한되지 않으나 스텝 모터 또는 서보 모터일 수 있으며, 서보 모터인 것이 바람직하다. 서보 모터는 서보 기구를 구동시키는 전동기이다. 서보 기구는 피드백 제어에 의한 자동 제어 기구이므로 서보 모터의 축단 또는 구동되는 기구의 운동 부분에는 위치와 속도를 검출하는 센서가 부착되어 있다. 센서의 신호를 지령값과 비교함으로써 위치, 속도, 방위, 자세 등의 목표값을 수정하여 서보 모터를 제어한다. 정전, 역전이 가능하고, 저속에서의 운전이 원활하며 급가속, 급감속을 할 수 있다. 서보 모터에는 직류(DC) 전동기와 교류(AC) 전동기가 있다. The motors 209a, 211a, and 216 used in the coating liquid supply system 200 and controlled by the controller 230 are not limited but may be step motors or servo motors, and are preferably servo motors. A servo motor is an electric motor which drives a servo mechanism. Since the servo mechanism is an automatic control mechanism by feedback control, a sensor for detecting position and speed is attached to the shaft end of the servo motor or the moving part of the driven mechanism. By comparing the sensor signal with the command value, the servo motor is controlled by modifying the target values such as position, speed, azimuth and attitude. Power failure and reversal are possible, operation at low speed is smooth and rapid acceleration and deceleration are possible. Servo motors include direct current (DC) motors and alternating current (AC) motors.

코팅 면 감지 센서(213)에서 측정된 위치 및 속도 정보 등은 제어부(230)에 전달되어 모터들(209a, 211a, 216)의 회전속도가 제어된다. 예를 들어 간헐 코팅을 할 때의 코팅액 공급 시스템(200)의 작동 방식에 대해 설명하면 다음과 같다.Position and speed information measured by the coated surface sensor 213 is transmitted to the controller 230 to control the rotation speed of the motors 209a, 211a, and 216. For example, the operation of the coating solution supply system 200 when intermittent coating is described as follows.

도 4는 간헐 코팅 공정의 일 실시예를 나타낸 도면이다. 도 4를 참조하면, 이차전지의 집전체를 베이스 필름(410)으로 하여 활물질을 도포하는 과정을 볼 수 있다.4 shows an embodiment of an intermittent coating process. Referring to FIG. 4, a process of applying the active material using the current collector of the secondary battery as the base film 410 can be seen.

롤 형태로 감긴 베이스 필름(410)이 권출되면서 코팅 면 감지 센서(420)에서 감지된 위치 및 속도 정보에 따라 코터부(미도시)로부터 토출된 코팅액이 소정의 간격을 두고 간헐적으로 도포되면서 코팅이 된 영역인 코팅부(430)를 만든다. 결국 베이스 필름(410)은 소정의 간격을 두고 코팅부(430)와 비코팅 영역인 무지부(440)로 나뉘어 진다.The coating film discharged from the coater part (not shown) is intermittently applied at predetermined intervals according to the position and speed information detected by the coating surface detecting sensor 420 while the base film 410 wound in a roll shape is uncoated. The coating area 430 is formed. As a result, the base film 410 is divided into the coating portion 430 and the uncoated portion 440 which is an uncoated region at predetermined intervals.

간헐 코팅의 작동 방식은 설정된 속도에 따라 원단 필름(호일)이 코팅 롤(220)에 의해 이동하면, 이 속도를 감지하여 펌프(202)로부터의 코팅액의 토출량을 서보 모터(216)의 회전속도로 연계 제어한다. 일정 속도로 코팅을 완료한 후 코팅이 되지 않는 면을 작업하기 위해 일정 거리만큼 원단 필름이 이동(예를 들어 제어부(230)에서 거리 입력)한다. 이때 제1 밸브 작동부(209)의 제1 모터(209a)가 회전하면서 제1 피스톤(203e)이 하강하여 제1 벨브 헤드(213d)가 닫히고, 제2 밸브 작동부(211)의 모터(211a)가 회전하면서 제2 피스톤(204d)이 상승하여 제2 밸브 헤드(204d)가 열리면, 코팅액은 E, F 방향으로 흐르게 되어 코팅이 진행된다. 설정된 일정 시간이 지난 후 제1 밸브 작동부(209)의 제1 모터(209a)가 회전하면서 제1 피스톤(203e)이 상승하여 제1 밸브 헤드(213d)를 열게 되고 제2 밸브 작동부(211)의 제2 모터(211a)가 회전하면서 제2 피스톤(204d)이 하강하여 제2 밸브 헤드(204c)가 닫히면 코팅액의 흐름은 F 방향에서 차단되어 I 방향으로 흐른다. 그 동안 코팅액은 액 공급 탱크(201)로 반송되고 다시 이송관(208)을 따라 설정된 일정 시간 동안 A→B→C→D→I→A 방향으로 순환하며 그 동안 원단 필름에 대한 도포가 중단된다. 이 구간이 코팅이 되지 않는 구간이다.The operation method of the intermittent coating is that when the original film (foil) is moved by the coating roll 220 according to the set speed, the speed is sensed and the discharge amount of the coating liquid from the pump 202 is rotated at the rotational speed of the servo motor 216. Linkage control. After the coating is completed at a constant speed, the original film is moved by a predetermined distance (for example, a distance input from the controller 230) in order to work the surface that is not coated. At this time, as the first motor 209a of the first valve operation part 209 rotates, the first piston 203e descends to close the first valve head 213d, and the motor 211a of the second valve operation part 211 is closed. When the second piston 204d is raised while the) is rotated to open the second valve head 204d, the coating liquid flows in the E and F directions and the coating proceeds. After the set time elapses, as the first motor 209a of the first valve operating portion 209 rotates, the first piston 203e rises to open the first valve head 213d and the second valve operating portion 211. When the second piston 204d is lowered and the second valve head 204c is closed while the second motor 211a of the is rotated, the flow of the coating liquid is blocked in the F direction and flows in the I direction. In the meantime, the coating liquid is returned to the liquid supply tank 201 and circulated in the direction A → B → C → D → I → A for a predetermined time set along the transfer pipe 208, during which the coating on the fabric film is stopped. . This section is not coated.

한편, 일정 거리만큼 코팅되지 않은 구간이 만들어지면 다시 제1 밸브 작동부(209)가 반대 방향으로 회전하여 제1 피스톤이 하강하면서 제1 밸브 헤드(210)를 닫게 되면 코팅액은 I 방향에서 E 방향으로 흐르게 된다. 이때 설정된 일정 시간 후 제2 밸브 작동부(211)의 제2 모터(211a)가 반대 방향으로 회전하면 제2 피스톤(204d)이 상승하여 제2 밸브 헤드(212)를 열게 되고, 코팅액의 흐름은 F 방향으로 흐르며 코팅액이 코터부(205)를 통해 G 방향으로 토출되면서 코팅이 이루어진다. 코팅 시 압력 센서(206c)에 의해 감지된 압력에 따라 적절한 토출 압력을 유지하도록 일부 코팅액이 H 방향으로 이송될 수 있다(코터부(205) 내부에서 발생하는 양압에 대한 보상으로 피드백하기 위함). 이 구간이 코팅이 이루어지는 구간이다.On the other hand, if a section that is not coated by a certain distance is made, the first valve operating part 209 rotates again in the opposite direction, and when the first piston descends to close the first valve head 210, the coating liquid is in the I direction to the E direction. Will flow into. At this time, if the second motor 211a of the second valve operating portion 211 rotates in the opposite direction after the set time, the second piston 204d is raised to open the second valve head 212, and the flow of the coating liquid The coating is performed while flowing in the F direction and the coating liquid is discharged in the G direction through the coater 205. Some coating liquid may be transferred in the H direction to maintain an appropriate discharge pressure in accordance with the pressure sensed by the pressure sensor 206c during coating (to feed back as a compensation for the positive pressure generated inside the coater 205). This section is the section where the coating takes place.

상술한 바와 같은 동작들의 내용이 설정된 제어부(230)에 의해 각 장비들이 연속 작동하여 코팅-비코팅-코팅의 순서로 제품을 생산하게 된다. 동작 상태의 각부의 압력을 압력 센서(206a, 206b, 206c)로 측정하여 각 동작의 제어를 원활히 하면서 동시에 유량 조절 밸브(207)를 조작하여 압력 조절도 가능하게 한다. 결국 빠른 속도의 간헐 코팅이 가능하게 된다.Each device is continuously operated by the control unit 230 in which the contents of the above operations are set to produce the product in the order of coating-uncoating-coating. The pressure of each part in the operating state is measured by the pressure sensors 206a, 206b, and 206c to facilitate the control of each operation, and at the same time operate the flow regulating valve 207 to enable pressure regulation. The result is a high speed intermittent coating.

바람직한 실시예에 있어서, 제1 모터 또는 제2 모터의 회전력을 직선 운동으로 변환하는 제1 기구부 또는 제2 기구부는 상기 회전력을 직접 전달하여 스크류의 회전을 직선 운동으로 변환하여 피스톤을 구동하는 방식으로 구현될 수 있다. 이러한 기술을 응용하게 되면 기계적으로 작동하는 스크류의 회전 속도 및 지연 시간을 계상하여 제어할 수 있으므로, 코팅부의 끝단을 정확하게 제어할 수 있다.In a preferred embodiment, the first mechanism portion or the second mechanism portion for converting the rotational force of the first motor or the second motor into a linear motion to directly transfer the rotational force to convert the rotation of the screw into a linear motion to drive the piston Can be implemented. The application of this technique allows control of the rotational speed and delay time of the mechanically actuated screw, so that the end of the coating can be precisely controlled.

다르게는 상기 제1 기구부 또는 제2 기구부는 상기 회전력을 행정운동으로 변환하여 피스톤을 구동하는 기계식 캠 방식으로 구현될 수도 있다. 이 경우 장축과 단축의 길이 차이로 자연스러운 코팅부, 무지부의 제어가 가능하게 되며 장축의 이동 범위와 이동 시간을 제어하여 코팅부 끝단의 정확성을 높일 수 있는 장점이 있다. 또한 구동 속도를 제어하여 길이가 상이한 코팅부, 무지부의 구현이 가능한 장점이 있다.Alternatively, the first mechanism portion or the second mechanism portion may be implemented by a mechanical cam method for driving the piston by converting the rotational force into a stroke movement. In this case, it is possible to control the natural coating part and the uncoated part by the difference between the length of the long axis and the short axis, and to increase the accuracy of the end of the coating part by controlling the moving range and the moving time of the long axis. In addition, by controlling the driving speed there is an advantage that can be implemented in the coating portion, the plain portion of different lengths.

도 5는 스크류의 회전을 직선 운동으로 변환하여 피스톤을 구동하는 방식을 나타내고, 도 6은 모터의 회전력을 행정운동으로 변환하여 피스톤을 구동하는 기계식 캠 방식을 나타낸다. 도 5 및 도 6에서 화살표는 코팅액의 흐름을 나타낸다.FIG. 5 illustrates a method of driving a piston by converting rotation of a screw into a linear motion, and FIG. 6 illustrates a mechanical cam method of driving a piston by converting a rotational force of a motor into a stroke. Arrows in Figures 5 and 6 indicate the flow of the coating liquid.

상기 모든 동작은 제어 계통도에 의해 기본적인 제어를 실행한다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅액 공급 시스템을 제어하는 제어 계통도를 나타낸다. 도 7을 참조하면, 1, 2차의 밸브를 사용하여 코팅 슬릿 다이(슬롯 다이)에 코팅액을 공급하는데, 이것은 연속적인 펌프의 동작을 유도하여 맥동을 없애고, 단일 밸브를 사용할 경우 발생하는 역압에 의한 정밀 제어의 어려움을 해결하기 위하여 코팅액 보관 탱크로의 피드백 제어를 하기 위함이다. 이것은 상술한 바와 같은 코팅 슬릿 다이 내부에서 발생하는 양압에 대한 보상으로 피드백하는 것과 동일한 원리이다. 본 발명에서는 1, 2차 밸브를 정확한 시간에 일정한 움직임을 고속으로 제어함으로써 코팅된 최종 극판의 성능과 품질을 향상시킬 수 있다.All the above operations execute basic control by a control diagram. Figure 7 shows a control system for controlling the coating liquid supply system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 7, the coating liquid is supplied to the coating slit die (slot die) by using the primary and secondary valves, which induces continuous pump operation to eliminate pulsation, and to counter the pressure generated when using a single valve. This is to control feedback to the coating liquid storage tank in order to solve the difficulty of precise control. This is the same principle as feeding back as compensation for the positive pressure occurring inside the coating slit die as described above. In the present invention, it is possible to improve the performance and quality of the coated final electrode plate by controlling the constant movement at a high speed at a precise time in the primary and secondary valves.

상술한 바와 같이, 본 발명의 코팅액 공급 시스템은 고속 밸브 장치를 도입하여 코팅 제품의 진행 속도와 연계하여 즉시 밸브 개폐가 이루어지므로 종래의 실린더 방식에 의한 밸브 장치를 채용한 시스템에 비해 생산성이 1.5 내지 3배 이상 증가할 수 있다. 상기 고속 밸브 장치는 기존 장비의 제어를 통신하면서 별도로 작동이 가능하므로 기존 장비와 연계하는 제어 기술, 고속 회전을 왕복 개폐 밸브 운동으로 변환하는 속도 및 위치 제어 기술, 유체의 흐름과 압력 관리 기술 등을 필요로 한다. 본 발명의 기술을 이차전지 분야에 응용할 경우 극판의 안정적인 고속 생산을 가능케 할 수 있다. 본 발명은 코팅 공정의 속도 한계를 넘을 수 있는 신기술로서 응용 분야가 매우 많다. 특히 본 발명은 획기적인 속도로 고속 간헐 코팅을 할 수 있으므로 생산성 향상에 크게 기여할 수 있을 뿐 아니라 이차전지 분야 외에 도포 공정이 필요한 다양한 산업 분야에 적용될 수 있다.As described above, the coating liquid supplying system of the present invention has a productivity of 1.5 to 1.5 compared to a system employing a valve device according to the conventional cylinder type because the valve opening and closing is made immediately in conjunction with the high speed valve device in conjunction with the moving speed of the coated product. It can increase more than three times. Since the high speed valve device can be operated separately while communicating the control of the existing equipment, the control technology associated with the existing equipment, the speed and position control technology for converting the high speed rotation into the reciprocating opening and closing valve motion, the flow and pressure management technology, etc. in need. When the technology of the present invention is applied to the secondary battery field, it is possible to enable stable high-speed production of electrode plates. The present invention has many applications as a new technology that can exceed the speed limit of the coating process. In particular, the present invention can be a high speed intermittent coating at a breakthrough speed, thereby greatly contributing to productivity improvement, and can be applied to various industrial fields requiring a coating process in addition to the secondary battery field.

100: 종래의 코팅액 공급 시스템 200: 본 발명의 코팅액 공급 시스템
101, 201: 액 공급 탱크 202, 302: 펌프
103, 203: 제1 밸브 104, 204: 제2 밸브
105, 205: 코터부 209: 제1 밸브 작동부
211: 제2 밸브 작동부 250: 고속 밸브 장치
213: 코팅 면 감지 센서 230: 제어부100: conventional coating liquid supply system 200: coating liquid supply system of the present invention
101, 201: liquid supply tank 202, 302: pump
103, 203: first valve 104, 204: second valve
105, 205: coater portion 209: first valve operating portion
211: second valve operation portion 250: high speed valve device
213: coating surface detection sensor 230: control unit

Claims (6)

코팅액을 기재에 공급하기 위한 코팅액 공급 시스템에 있어서,
코팅액을 저장하는 액 공급 탱크;
상기 액 공급 탱크로부터 이송된 상기 코팅액을 상기 기재에 도포하기 위한 코터부;
상기 코팅액을 상기 액 공급 탱크로부터 상기 코터부로 이송하기 위한 펌프;
상기 코팅액이 이송되는 이송관과 연결되어 연속 코팅 또는 간헐 코팅을 하기 위한 상기 코팅액의 상기 이송관 내의 흐름을 제어하는 고속 밸브 장치; 및
상기 기재에 도포된 코팅 면을 감지하는 코팅 면 감지 센서로부터 정보를 입력받아 상기 고속 밸브 장치를 전기적으로 제어하는 제어부를 포함하되,
상기 고속 밸브 장치는 밸브 및 상기 밸브를 구동하기 위한 밸브 작동부를 구비하며, 상기 제어부에 의해 상기 밸브 작동부의 모터의 회전수가 제어되고, 상기 모터의 회전을 상기 밸브 내의 피스톤의 직선 운동으로 변환시켜 상기 밸브를 개폐하는 코팅액 공급 시스템.In the coating liquid supply system for supplying the coating liquid to the substrate,
A liquid supply tank for storing the coating liquid;
A coater portion for applying the coating liquid transferred from the liquid supply tank to the substrate;
A pump for transferring the coating liquid from the liquid supply tank to the coater portion;
A high speed valve device connected to a conveying tube to which the coating liquid is conveyed to control a flow in the conveying tube of the coating liquid for continuous coating or intermittent coating; And
And a controller for electrically controlling the high speed valve device by receiving information from a coating surface detection sensor detecting the coating surface applied to the substrate,
The high speed valve device includes a valve and a valve operating portion for driving the valve, the rotation speed of the motor of the valve operating portion is controlled by the control unit, and the rotation of the motor is converted into a linear motion of a piston in the valve to Coating liquid supply system to open and close the valve. 제1 항에 있어서,
상기 고속 밸브 장치는 제1 밸브, 상기 제1 밸브를 구동하는 제1 밸브 작동부, 제2 밸브 및 상기 제2 밸브를 구동하는 제2 밸브 작동부를 포함하되,
상기 제1 밸브는 상기 펌프와 상기 제2 밸브 사이에 개재되어 상기 코팅액의 상기 제2 밸브 쪽으로의 흐름을 제어하고, 상기 제2 밸브는 상기 제1 밸브와 상기 코터부 사이에 개재되어 상기 코팅액의 상기 코터부 쪽으로의 흐름을 제어하는 코팅액 공급 시스템.The method according to claim 1,
The high speed valve device includes a first valve, a first valve operating portion for driving the first valve, a second valve and a second valve operating portion for driving the second valve,
The first valve is interposed between the pump and the second valve to control the flow of the coating liquid toward the second valve, the second valve is interposed between the first valve and the coater portion of the coating liquid Coating liquid supply system for controlling the flow toward the coater portion. 제1 항에 있어서,
상기 제1 밸브는 상기 코팅액이 유입되는 유입구, 유입된 상기 코팅액이 상기 코터부 쪽으로 유출되는 제1 유출구, 유입된 상기 코팅액이 상기 액 공급 탱크 쪽으로 유출되는 제2 유출구, 및 말단에 제1 밸브 헤드를 가지며 상기 밸브 헤드의 위치에 따라 상기 코팅액이 제1 유출구 또는 제2 유출구로 흐르도록 조절하는 제1 피스톤을 구비하고,
상기 제1 밸브 작동부는 제1 모터 및 상기 제1 모터의 회전력을 전달받아 상기 제1 밸브의 상기 제1 피스톤을 직선 운동으로 변환하는 제1 기구부를 포함하는 코팅액 공급 시스템.The method according to claim 1,
The first valve includes an inlet port through which the coating liquid flows in, a first outlet port through which the coating liquid flows out toward the coater part, a second outlet port through which the introduced coating liquid flows out into the liquid supply tank, and a first valve head at an end thereof. And a first piston for controlling the coating liquid to flow to the first outlet port or the second outlet port according to the position of the valve head.
The first valve operating part includes a first motor and a first mechanism and a first mechanism part for converting the first piston of the first valve in a linear motion receives the rotational force of the first motor. 제1 항에 있어서,
상기 제2 밸브는 상기 제1 밸브로부터 유출된 상기 코팅액이 유입되는 유입구, 상기 코팅액이 상기 코터부 쪽으로 유출되는 유출구, 및 말단에 제2 밸브 헤드를 가지며 상기 제2 밸브 헤드의 위치에 따라 상기 코팅액이 상기 코터부 쪽으로 흐르거나 흐르지 않도록 조절하는 제2 피스톤을 구비하고,
상기 제2 밸브 작동부는 제2 모터 및 상기 제2 모터의 회전력을 전달받아 상기 제2 밸브의 상기 제2 피스톤을 직선 운동으로 변환하는 제2 기구부를 포함하는 코팅액 공급 시스템.The method according to claim 1,
The second valve has an inlet through which the coating liquid flows out from the first valve, an outlet through which the coating liquid flows out to the coater portion, and a second valve head at an end thereof, and the coating liquid according to the position of the second valve head. It is provided with a second piston for adjusting so as not to flow toward the coater portion,
The second valve operating part includes a second motor and a second mechanism part for receiving the rotational force of the second motor to convert the second piston of the second valve into linear motion. 제3 항 또는 제4 항에 있어서,
상기 제1 기구부 또는 상기 제2 기구부는 스크류의 회전을 직선 운동으로 변환하여 피스톤을 구동하는 방식 또는 상기 회전력을 행정운동으로 변환하여 피스톤을 구동하는 기계식 캠 방식으로 구현되는 코팅액 공급 시스템.The method according to claim 3 or 4,
The first mechanism part or the second mechanism part is a coating liquid supply system implemented by a method of driving a piston by converting the rotation of the screw into a linear motion or a mechanical cam method of driving the piston by converting the rotational force into a stroke. 코팅액이 이송되는 이송관과 연결되며 기재에 연속 코팅 또는 간헐 코팅을 할 수 있도록 상기 코팅액의 상기 이송관 내의 흐름을 제어하는 고속 밸브 장치로서,
상기 고속 밸브 장치는 밸브 및 상기 밸브를 구동하기 위한 밸브 작동부를 구비하며, 상기 기재에 도포된 코팅 면을 감지하는 코팅 면 감지 센서로부터 정보를 입력받아 상기 고속 밸브 장치를 전기적으로 제어하는 제어부에 의해 상기 밸브 작동부의 모터의 회전수가 제어되고, 상기 모터의 회전을 상기 밸브 내의 피스톤의 직선 운동으로 변환시켜 상기 밸브를 개폐하는 고속 밸브 장치.A high speed valve device which is connected to a conveying pipe to which the coating liquid is conveyed and controls the flow in the conveying tube of the coating liquid to enable continuous coating or intermittent coating on the substrate.
The high speed valve device includes a valve and a valve operating part for driving the valve, and is controlled by a control unit electrically controlling the high speed valve device by receiving information from a coating surface detection sensor detecting a coating surface applied to the substrate. The rotation speed of the motor of the said valve operation part is controlled, The high speed valve apparatus which opens and closes a said valve by converting rotation of the motor into the linear motion of the piston in the said valve.
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