KR20130081103A - Battery pack assembly unit - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A battery pack assembly device is provided to automatically perform a welding process for electrically connecting positive and negative terminals and a protective circuit module of a battery cell, and to mass-produce battery packs. CONSTITUTION: A battery pack assembly device includes a cell insertion member (10), a work table (20), an operation member (30), an operation program, and a control panel (40). The cell insertion member inserts battery cells into a working position. The work table includes a mounting groove for inserting a protective circuit module and a holder combined to the protective circuit module, and rotates the protective circuit module and the holder to an assembling or welding position. The operation member pre-assembles the protective circuit module and the holder when the protective circuit module and the holder is located on the assembling and welding position, and welds terminals of the battery cells and the protective circuit module to be electrically connected to each other. The control panel includes the operation program for controlling the movement of the cell insertion member, the work table, and the operation member, and a vision examination program for checking the connection condition of the welded portion of the protective circuit module and the terminals.

Description

배터리 팩 조립장치{Battery pack assembly unit}Battery pack assembly unit {Battery pack assembly unit}

본 발명은 배터리 팩 조립장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배터리 팩을 이루는 배터리 셀(cell)에 보호회로모듈(PCM;Protection Circuit Module)을 조립할 수 있도록 하는 배터리 팩 조립장치에 관한 것이다.The present invention relates to a battery pack assembling apparatus, and more particularly, to a battery pack assembling apparatus for assembling a protection circuit module (PCM) to a battery cell constituting a battery pack.

일반적으로, 휴대용 통신단말기의 전원으로 사용되는 인너형 배터리 팩은 배터리 셀과 각종 반도체 소자가 포함되는 보호회로모듈이 결합되는 구조로 구성되며, 상기 배터리 셀은 양극시트와 음극시트로 이루어지는 전극적층유닛이 금속 케이싱내에 수용된 형태이고, 상기 케이싱의 외면에는 양극단자와 음극단자가 마련된다.In general, an inner battery pack used as a power source of a portable communication terminal has a structure in which a battery cell and a protection circuit module including various semiconductor elements are coupled to each other, and the battery cell includes an electrode stack unit including a cathode sheet and an anode sheet. It is a form accommodated in this metal casing, and the outer surface of the casing is provided with a positive terminal and a negative terminal.

또한, 상기 보호회로모듈은 배터리의 폭발 및 과충전 위험을 방지하기 위한 것으로 배터리 셀의 외측(상부)에 장착된다.In addition, the protection circuit module is installed to the outside (top) of the battery cell to prevent the risk of explosion and overcharge of the battery.

즉, 상기 배터리 팩은 배터리 셀과 보호회로모듈이 상호 결합되어 하나의 유닛 형태로 포장된 구조이며, 이러한 배터리 팩은 최근 이를 사용하는 휴대용 통신단말기의 소형화 및 경량화 추세에 따라 소형화, 박형화, 경량화가 요구되고 있다.That is, the battery pack has a structure in which a battery cell and a protection circuit module are coupled to each other and packaged in a unit form, and such a battery pack has become smaller, thinner, and lighter according to the trend of miniaturization and light weight of a portable communication terminal using the same. It is required.

이때, 상기 보호회로모듈은 상기 배터리 셀의 상부에 결합되는데, 이 경우 상기 보호회로모듈은 상부케이스에 의해 보호되고, 상기 배터리 셀의 하부에는 하부케이스가 양면테이프와 같은 접착부를 통해 결합되도록 하였다.In this case, the protective circuit module is coupled to the upper portion of the battery cell, in which case the protective circuit module is protected by the upper case, and the lower case is coupled to the lower portion of the battery cell through an adhesive such as a double-sided tape.

그러나, 종래 배터리 팩 구조에 있어, 배터리 셀의 양극단자 및 음극단자를 보호회로모듈과 전기적으로 연결시키기 위해서는, 상기 보호회로모듈과 양극단자 및 음극단자를 스폿 용접 또는 레이저 용접으로 연결시켜야 하는데, 이러한 용접 작업이 작업자에 의해 일일이 수동으로 이루어지는 단점이 있었고, 이에따라 작업자의 숙련도에 따라 배터리 팩의 품질에 차이가 나고 대량 생산이 곤란한 문제점이 있음은 물론, 작업자에 의해 수동으로 용접 작업을 할 때 유해한 성분이 인체에 영향을 미치는 문제점이 있었다.However, in the conventional battery pack structure, in order to electrically connect the positive terminal and the negative terminal of the battery cell with the protective circuit module, the protective circuit module, the positive terminal and the negative terminal should be connected by spot welding or laser welding. There was a disadvantage that the welding work is done manually by the operator, and accordingly, the quality of the battery pack is different according to the skill of the operator and there is a problem that mass production is difficult, as well as harmful components when performing the welding work manually by the worker. There was a problem affecting the human body.

또한, 종래에는 보호회로모듈의 공간제약에 따른 작은 홀 및 전극 팁(TIP) 변형으로 용접 팁이 들어가 용접하기에는 품질 문제 등 많은 문제점이 있었다.In addition, in the related art, there are many problems such as quality problems in welding the welding tip into the welding by the small hole and the electrode tip (TIP) deformation according to the space limitation of the protection circuit module.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 개선한 것으로, 배터리 셀의 양극 및 음극단자와 보호회로모듈을 전기적으로 연결하기 위한 용접작업이 자동으로 이루어지도록 함은 물론, 용접팁과 모듈의 위치를 비젼으로 측정하여 용접위치를 추종하는 시스템을 구성함으로써, 배터리 팩 제조시 작업자가 유해한 성분에 노출되는 문제를 없애고, 특히 보호회로모듈의 제한적 공간으로 용접공간이 협소하여 용접 작업이 어렵게 되는 문제 해결로 작업자의 숙련도에 관계없이 균일하게 하면서 배터리 팩에 대한 대량 생산이 가능하도록 하는 배터리 팩 조립장치를 제공함에 그 목적이 있다.Therefore, the present invention is to improve the conventional problems as described above, the welding operation for the electrical connection between the positive and negative terminals of the battery cell and the protective circuit module is automatically made, as well as the position of the welding tip and the module By configuring the system to follow the welding position by measuring the vision, it eliminates the problem that the worker is exposed to harmful components when manufacturing the battery pack, and solves the problem that the welding work becomes difficult due to the limited space of the protection circuit module. It is an object of the present invention to provide a battery pack assembly device that enables mass production of a battery pack while making it uniform regardless of the skill of the operator.

상기 목적 달성을 위한 본 발명 배터리 팩 조립장치는, 배터리 셀을 작업위치로 투입하는 셀 투입부재; 보호회로모듈과 이에 결합되는 홀더가 투입되는 안착홈이 형성되고, 상기 안착홈에 보호회로모듈과 홀더가 안착시, 상기 보호회로모듈과 홀더를 조립 및 용접위치로 이동시키도록 회전하는 작업테이블; 상기 회전형 작업테이블에 의해 보호회로모듈 및 홀더가 배터리 셀과의 조립과 용접위치로 이동시, 상기 배터리 셀과 보호회로모듈 및 홀더를 가조립시킨 후 배터리 셀의 단자와 보호회로모듈을 전기적 연결이 이루어지도록 용접하는 작동부재; 및, 상기 셀 투입부재와 작업테이블 및 작동부재의 동작을 제어하는 구동프로그램은 물론, 상기 작동부재에 의한 배터리 셀의 단자와 보호회로모듈의 용접부위에 대한 연결상태를 체크하는 비전검사 프로그램이 탑재되는 제어패널; 을 포함하여 구성하는 것이다.Battery pack assembly of the present invention for achieving the above object, the cell input member for introducing the battery cell to the working position; A seating groove into which a protection circuit module and a holder coupled thereto are inserted, and a work table rotating to move the protection circuit module and the holder to an assembly and welding position when the protection circuit module and the holder are seated in the seating groove; When the protective circuit module and the holder are moved to the assembly and welding position of the battery cell by the rotating work table, the battery cell and the protective circuit module and the holder are temporarily assembled, and then the terminals of the battery cell and the protective circuit module are electrically connected. An operating member welded to lose; And a vision inspection program for checking a connection state of the battery cell terminal and the welding portion of the protection circuit module by the operating member, as well as a driving program for controlling the operation of the cell input member, the work table, and the operating member. Control panel; It will be configured to include.

또한, 상기 셀 투입부재는, 배터리 셀이 다수 적층되고 하측에 인출 개구부를 형성하는 셀 트레이; 상기 셀 트레이의 하측 개구부에 위치하여, 상기 하측 개구부를 개폐시키면서 상기 셀 트레이로부터 낙하되는 배터리 셀이 올려지도록 하고, 좌우 이동하는 셀 인출부; 상기 셀 인출부의 좌우 이동시, 상기 셀 인출부에 올려진 배터리 셀을 진공 흡착하는 제 1 셀 진공흡착부; 및, 상기 제 1 셀 진공흡착부에 의한 배터리 셀의 진공 흡착 상태가 해제시, 상기 배터리 셀을 상기 작업테이블의 조립위치로 이송시키는 제 1 이송컨베이어; 를 포함하여 구성하는 것이다.The cell injecting member may include: a cell tray in which a plurality of battery cells are stacked and a lead opening is formed at a lower side thereof; A cell lead-out unit positioned in a lower opening of the cell tray to open and lower the battery cell falling from the cell tray while opening and closing the lower opening; A first cell vacuum suction unit configured to vacuum-suck the battery cell mounted on the cell withdrawal unit when the cell withdrawal unit moves left and right; And a first transfer conveyor configured to transfer the battery cell to an assembly position of the work table when the vacuum adsorption state of the battery cell by the first cell vacuum adsorption unit is released. .

또한, 상기 배터리 팩 조립장치에는 상기 셀 인출부로 배터리 셀이 인출되어 올려질 때, 상기 배터리 셀의 전압 및 셀 방향이 정상적인지를 검출한 후 이를 제어패널로 전송하는 셀 방향 및 전압 검출부; 를 더 포함하는 것이다.The battery pack assembling apparatus may further include a cell direction and voltage detector configured to detect whether a voltage and a cell direction of the battery cell are normal when the battery cell is drawn out and raised to the cell lead-out unit and then transmit the same to a control panel; .

또한, 상기 셀 방향 및 전압 검출부는, 상기 셀 인출부에 배터리 셀이 올려질 때, 상기 배터리 셀의 상하면으로 이동하는 제 1,2 지지로드; 상기 제 1 지지로드에 돌출되고, 상기 배터리 셀의 전압 및 셀 방향이 정상적인지를 검출하도록 상기 배터리 셀의 단자에 접촉한 후 그 접촉여부에 따른 신호를 제어패널에 전송하는 단자 검출부; 를 포함하여 구성한 것이다.The cell direction and voltage detector may include: first and second support rods which move to the upper and lower surfaces of the battery cell when the battery cell is placed on the cell lead-out unit; A terminal detector protruding from the first support rod and contacting a terminal of the battery cell so as to detect whether the voltage and the cell direction of the battery cell are normal and transmitting a signal according to whether the contact is made to the control panel; It is configured to include.

또한, 상기 작업테이블의 상면에 상기 안착홈이 일정간격을 두고 다수 형성하되, 상기 안착홈에는 각각 레일을 형성하고, 상기 안착홈의 일단에는 좌우측 대칭 구조의 경사홀을 형성하면서 전후 이동하는 제 1 이동프레임을 결합 구성하며, 상기 제 1 이동프레임의 좌우측 경사홀에는 힌지를 통해 각각 결합되면서 상기 레일을 따라 좌우 이동하는 고정지그를 결합 구성하고, 상기 좌우 한 쌍을 이루는 고정지그는 보호회로모듈이 결합되는 홀더에 배터리 셀을 조립시킬 때, 상기 제 1 이동프레임의 전후 이동시 연동되어 좌우방향으로 이동하면서 상기 배터리 셀을 잡아주도록 구성한 것이다.In addition, the seating groove is formed on the upper surface of the work table with a predetermined interval, a plurality of rails are formed in each of the seating grooves, one end of the seating groove to form the inclined hole of the left and right symmetrical structure to move back and forth Combining the moving frame, the left and right inclined holes of the first moving frame are coupled to each other through a hinge to configure the fixed jig to move left and right along the rail, the left and right pair of fixed jig is a protective circuit module When assembling the battery cell to the holder to be coupled, it is configured to hold the battery cell while moving in the left and right directions interlocked with the front and rear movement of the first moving frame.

또한, 상기 작동부재는, 고정프레임; 상기 고정프레임을 따라 좌우 이동하는 제 2 이동프레임; 상기 제 2 이동프레임에 회전 가능하게 결합되고, 제 1 이송컨베이어를 통해 조립위치로 배터리 셀이 위치할 때, 상기 배터리 셀을 진공 흡착한 후 이를 안착홈에 안착된 홀더에 가조립시키는 제 2 셀 진공흡착부; 상기 제 2 셀 진공흡착부에 의해 홀더에 가조립되는 배터리 셀이 상기 회전형 작업테이블에 의해 용접위치로 이동시, 상기 배터리 셀의 상면을 가압하는 가압부; 및, 상기 가압부에 의해 상면 가압이 이루어지는 배터리 셀의 단자와 상기 보호회로모듈의 단자를 전기적으로 연결시키도록 용접하는 용접부; 를 포함하는 것이다.In addition, the operating member, a fixed frame; A second moving frame moving left and right along the fixed frame; A second cell vacuum rotatably coupled to the second moving frame, and when the battery cell is positioned to the assembly position through the first transfer conveyor, vacuum adsorbing the battery cell and then pre-assembling it into a holder seated in a seating groove; Adsorption unit; A pressing unit for pressing the upper surface of the battery cell when the battery cell temporarily assembled to the holder by the second cell vacuum suction unit is moved to the welding position by the rotatable work table; And a welding part to weld the terminal of the battery cell to which the upper surface is pressed by the pressing part and the terminal of the protective circuit module. .

또한, 상기 배터리 팩 조립장치에는 상기 용접부에 의해 단자 용접이 이루어진 배터리 셀이 상기 회전형 작업테이블에 의해 배출 위치로 이동시, 상기 고정프레임을 따라 좌우 이동하는 제 3 이동프레임; 상기 제 3 이동프레임에 회전 가능하게 결합되고, 상기 단자 용접이 이루어진 배터리 셀을 진공 흡착하는 제 3 셀 진공 흡착부; 상기 제 3 셀 진공흡착부에 의한 배터리 셀의 진공 흡착 상태가 해제시, 상기 배터리 셀을 배출 이송시키는 제 2 이송컨베이어; 를 더 포함하여 구성하는 것이다.The battery pack assembly apparatus may further include a third moving frame configured to move left and right along the fixed frame when the battery cell, which has been subjected to terminal welding by the welding unit, moves to the discharge position by the rotatable work table; A third cell vacuum suction unit rotatably coupled to the third moving frame and configured to vacuum suck the battery cell in which the terminal welding is performed; A second transfer conveyor for discharging and transporting the battery cells when the vacuum adsorption state of the battery cells by the third cell vacuum adsorption unit is released; As shown in FIG.

또한, 상기 용접부는 상기 가압부에 의해 배터리 셀의 상단이 가압될 때, 상기 보호회로모듈의 단자와 상기 배터리 셀의 단자를 용접하여 전기적으로 연결시키는 스폿용접장치인 것이다.In addition, the welding part is a spot welding apparatus for welding and electrically connecting the terminal of the protective circuit module and the terminal of the battery cell when the upper end of the battery cell is pressed by the pressing unit.

또한, 상기 제어패널의 비전검사 프로그램은 상기 배터리 셀과 보호회로모듈의 단자들에 대한 용접이 정상적으로 이루어지도록, 용접 팁과 보호회로모듈의 위치데이터를 측정한 후 단자들을 용접하는 상기 용접부의 스폿 용접시 그 위치를 카메라의 영상정보를 분석하여 추종하도록 구성되는 것이다.In addition, the vision inspection program of the control panel is a spot welding of the welding portion for welding the terminals after measuring the position data of the welding tip and the protective circuit module so that the welding of the terminals of the battery cell and the protective circuit module is normally performed It is configured to follow the position of the camera by analyzing the image information of the camera.

이와 같이, 본 발명은 배터리 셀의 양극 및 음극단자와 보호회로모듈을 전기적으로 연결하기 위한 용접작업이 자동으로 이루어지도록 함은 물론, 용접팁과 모듈의 위치를 비젼으로 측정하여 용접위치를 추종하는 시스템을 구성한 것으로, 이를 통해 배터리 팩 제조시 작업자가 유해한 성분에 노출되는 문제를 없애고, 특히 특히 보호회로모듈의 제한적 공간으로 용접공간이 협소하여 용접 작업이 어렵게 되는 문제 해결로 작업자의 숙련도에 관계없이 균일하게 하면서 배터리 팩에 대한 대량 생산이 가능하게 하는 효과를 기대할 수 있는 것이다.As described above, the present invention automatically performs a welding operation for electrically connecting the positive and negative terminals of the battery cell and the protection circuit module, as well as following the welding position by measuring the position of the welding tip and the module by vision. This system eliminates the problem that the worker is exposed to harmful components when manufacturing the battery pack, and especially solves the problem that welding work becomes difficult due to the limited space of the protection circuit module, regardless of the skill of the operator. It can be expected that the uniform and mass production of battery packs is possible.

도 1,2는 본 발명의 실시예로 배터리 팩 조립장치의 구조를 보인 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예로 배터리 팩 조립장치의 구조를 보인 측면도.
도 4는 본 발명의 실시예로 배터리 팩 조립장치의 구조를 보인 평면도.
도 5는 본 발명의 실시예로 배터리 팩 조립 흐름도.
도 6은 본 발명의 실시예로 보호회로모듈의 장착 상태를 보인 평면 확대도.
도 7은 본 발명의 실시예로 보호회로모듈의 장착 상태를 보인 평면 측면도.
도 8은 본 발명의 실시예로 배터리 셀 인출 상태를 보인 개략적인 측면 확대도.
도 9는 본 발명의 실시예로 배터리 셀 인출시 단자의 불량 체크 상태를 보인 확대 사시도.
도 10은 본 발명의 실시예로 인출된 배터리 셀의 이송 상태를 보인 부분 확대사시도.
도 11은 본 발명의 실시예로 인출된 배터리 셀의 이송 상태를 보인 부분 확대 측면도.
도 12는 본 발명의 실시예로 배터리 셀과 보호회로모듈의 결합상태를 보인 부분 확대 사시도.
도 13은 본 발명의 실시예로 배터리 셀과 보호회로모듈의 결합상태를 보인 평면 확대도.
도 14는 본 발명의 실시예로 배터리 셀과 보호회로모듈의 단자 용접 상태를 보인 부분 확대 사시도.
도 15는 본 발명의 실시예로 배터리 셀과 보호회로모듈의 단자 용접 상태를 보인 측면 개략도.
도 16은 본 발명의 실시예로 배터리 셀의 배출 이송 상태를 보인 부분 확대사시도.
도 17은 본 발명의 실시예로 배터리 셀의 배출 이송 상태를 보인 평면 확대도.1,2 is a perspective view showing the structure of a battery pack assembly according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a side view showing the structure of the battery pack assembly according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a plan view showing the structure of a battery pack assembly according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart of a battery pack assembly according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is an enlarged plan view showing a mounting state of the protective circuit module in an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a plan side view showing the mounting state of the protective circuit module in an embodiment of the present invention.
8 is a schematic side enlarged view illustrating a battery cell withdrawn state according to an embodiment of the present invention.
Figure 9 is an enlarged perspective view showing a bad check state of the terminal when the battery cell withdrawal according to an embodiment of the present invention.
10 is a partially enlarged perspective view showing a transport state of a battery cell withdrawn in an embodiment of the present invention.
Figure 11 is a partially enlarged side view showing a transport state of the battery cell withdrawn in the embodiment of the present invention.
12 is a partially enlarged perspective view illustrating a coupling state of a battery cell and a protection circuit module according to an embodiment of the present invention.
Figure 13 is an enlarged plan view showing a coupling state of the battery cell and the protection circuit module in an embodiment of the present invention.
14 is a partially enlarged perspective view illustrating a terminal welding state of a battery cell and a protection circuit module according to an exemplary embodiment of the present invention.
Figure 15 is a schematic side view showing a terminal welding state of the battery cell and the protection circuit module in an embodiment of the present invention.
Figure 16 is a partially enlarged perspective view showing the discharge transfer state of the battery cell in an embodiment of the present invention.
Figure 17 is an enlarged plan view showing a discharge transfer state of the battery cell in an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도 1 내지 도 17을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying Figures 1 to 17 will be described an embodiment of the present invention.

첨부된 도 1 내지 도 17을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩 조립장치는 셀 투입부재(10), 작업테이블(20), 작동부재(30), 제어패널(40)을 포함하여 구성하거나, 이에 더하여 셀 방향 및 전압 검출부(50)를 더 포함할 수 있는 것이다.1 to 17, the battery pack assembly according to the embodiment of the present invention includes a cell input member 10, a work table 20, an operation member 30, and a control panel 40. In addition to this, the cell direction and voltage detector 50 may be further included.

상기 셀 투입부재(10)는 다수의 배터리 셀(1)을 하나씩 순차적으로 인출한 후 이를 작업위치 즉, 보호회로모듈(2)이 탑재된 홀더(3)가 위치하는 장소로 이동시키는 것으로, 셀 트레이(11), 셀 인출부(12), 제 1 셀 진공흡착부(13), 제 1 이송컨베이어(14)를 포함하는 것이다.The cell input member 10 sequentially withdraws a plurality of battery cells 1 one by one and then moves them to a working position, that is, a place where the holder 3 on which the protection circuit module 2 is mounted is located. It comprises a tray 11, the cell lead-out unit 12, the first cell vacuum suction unit 13, the first conveying conveyor (14).

상기 셀 트레이(11)는 배터리 셀(1)이 다수 적층되는 구조물로, 하측에 인출 개구부(도면에는 표시하지 않음)를 형성한 것이다.The cell tray 11 is a structure in which a plurality of battery cells 1 are stacked, and a drawing opening (not shown) is formed at a lower side of the cell tray 11.

상기 셀 인출부(12)는 셀 트레이(11)의 하측 개구부에 위치하여 정,역회전하는 모터(M1)에 의해 전후 이동하는 것으로, 상기 하측 개구부를 개폐시키면서 상기 셀 트레이(11)로부터 낙하되는 배터리 셀(1)이 올려지도록 구성된다.The cell lead-out part 12 is located in the lower opening of the cell tray 11 and moved forward and backward by the motor M1 which rotates forward and backward, and falls from the cell tray 11 while opening and closing the lower opening. The battery cell 1 is configured to be raised.

즉, 상기 셀 인출부(12)는 첨부된 도 8에서와 같이 배터리 셀(1)이 인출되지 못하도록 상기 셀 트레이(11)의 하측 개구부에 근접하여 상기 배터리 셀(1)의 낙하를 방지시키는 제 1 프레임(12a)과, 상기 제 1 프레임(12a)으로부터 연장되는 제 2 프레임(12a)으로 이루어진 것으로, 상기 제 1 프레임(12a)은 배터리 셀(1)의 낙하를 제한하는 것이고, 상기 제 2 프레임(12b)은 상기 제 1 프레임(12a)이 셀 트레이(11)의 하측 개구부로부터 이탈시 낙하되는 배터리 셀(1)이 올려지도록 한 것이다.That is, the cell lead-out unit 12 may be configured to prevent the battery cell 1 from falling close to the lower opening of the cell tray 11 such that the battery cell 1 is not drawn out as shown in FIG. 8. 1 frame 12a and a second frame 12a extending from the first frame 12a. The first frame 12a restricts the fall of the battery cell 1, and the second frame 12a. The frame 12b is to raise the battery cell 1 that falls when the first frame 12a is separated from the lower opening of the cell tray 11.

이에따라, 상기 제 2 프레임(12b)에 올려진 배터리 셀(1)은 상기 셀 인출부(12)가 모터(M1)에 의해 상기 제 1 이송컨베이어(14)측으로 이동이 가능하도록 구성되는 것이다.Accordingly, the battery cell 1 mounted on the second frame 12b is configured such that the cell lead-out part 12 is movable to the first transfer conveyor 14 side by the motor M1.

여기서, 상기 제 1,2 프레임(12a)(12b)을 포함하는 셀 인출부(12)가 레일을 따라 좌우방향(또는 전후방향)으로 이동하는 것은 도면에 도시하지는 않았지만 통상의 구동부인 유압장치 또는 모터(M1)의 정,역회전 구동에 따라 가능한 것이며, 상기 모터(M1)의 구동은 상기 제어패널(40)에 설정된 구동프로그램에 따라 제어되도록 한 것이다.Here, the movement of the cell lead-out part 12 including the first and second frames 12a and 12b in the horizontal direction (or the front-rear direction) along the rail is not shown in the drawings, but the hydraulic device that is a normal driving part or It is possible by the forward and reverse rotation driving of the motor M1, the driving of the motor M1 is to be controlled according to the drive program set in the control panel 40.

상기 제 1 셀 진공흡착부(13)는 첨부된 도 10 및 도 11에서와 같이 상기 셀 인출부(12)의 전후 이동시, 상기 셀 인출부(12)의 제 2 프레임(12b)에 올려진 배터리 셀(1)을 진공 흡착한 후 이를 상기 제 1 이송컨베이어(14)에 올려놓도록 하는 것으로, 상기 제 1 셀 진공흡착부(13)는 상기 제어패널(40)에 설정된 구동프로그램에 따라 제어되는 통상의 구동부인 모터의 정,역회전 구동에 따라 전후 이동하게 되며, 특히 위치가 지정된 상태에서 도시하지는 않았지만 유압(또는 공압)에 의해 상하 이동하여 상기 제 2 프레임(12a)에 올려진 배터리 셀(1)을 진공 흡착하도록 구성된 것이다.The first cell vacuum suction unit 13 is mounted on the second frame 12b of the cell lead-out unit 12 when the cell lead-out unit 12 moves forward and backward as shown in FIGS. 10 and 11. After vacuum adsorption of the cell (1) to put it on the first conveying conveyor 14, the first cell vacuum suction unit 13 is controlled according to the drive program set in the control panel 40 The battery cell mounted on the second frame 12a by moving up and down by the normal and reverse rotation driving of the motor, which is a normal driving unit, is moved up and down by hydraulic pressure (or pneumatic), although not shown in a specified position. 1) is configured to vacuum adsorption.

이를 위해, 상기 제 1 셀 진공흡착부(13)는 진공 흡입을 위한 흡입관체(도면에는 표시하지 않음)의 끝단부에 상기 배터리 셀(1)을 진공흡착하는 흡착패드(13a)가 형성되도록 하였다.To this end, the first cell vacuum suction unit 13 has a suction pad 13a for vacuum suctioning the battery cell 1 at the end of a suction pipe body (not shown) for vacuum suction. .

상기 제 1 이송컨베이어(14)는 첨부된 도 10에서와 같이, 상기 제 1 셀 진공흡착부(13)에 의한 배터리 셀(1)의 진공 흡착 상태가 해제시, 상기 배터리 셀(1)을 상기 작업테이블(20)의 조립위치로 이송시키는 것으로, 상기 제 1 이송컨베이어(14)는 도면에 도시하지는 않았지만 상기 제어패널(40)에 설정된 구동프로그램에 따라 구동 제어가 이루어지는 통상의 구동모터에 의해 동작하도록 구성된 것이다.As shown in FIG. 10, the first transfer conveyor 14 is configured to release the battery cell 1 when the vacuum adsorption state of the battery cell 1 is released by the first cell vacuum adsorption unit 13. By transporting to the assembly position of the work table 20, the first conveying conveyor 14 is operated by a conventional drive motor, which is not shown in the drawings, but the drive control is made in accordance with the drive program set in the control panel 40 It is configured to.

상기 작업테이블(20)은 첨부된 도 1 내지 도 4에서와 같이, 상기 제어패널(40)에 설정된 구동프로그램에 따라 구동 제어되는 통상적인 구동모터에 의해 축부를 중심으로 회전하는 것으로, 상기 축부를 중심으로 하여 그 평면에는 안착홈(20a)이 형성되고, 상기 안착홈(20a)에는 우선 홀더(3)가 안착되고, 상기 홀더(3)에 보호회로모듈(2)이 안착될 수 있도록 구성한 것이다.As shown in FIGS. 1 to 4, the work table 20 rotates about an axis part by a general drive motor driven and controlled according to a drive program set in the control panel 40. A mounting groove 20a is formed in the plane, and the holder 3 is first mounted on the mounting groove 20a, and the protection circuit module 2 is mounted on the holder 3. .

이때, 상기 작업테이블(20)은 상기 안착홈(20a)에 홀더(3)와 보호회로모듈(2)이 순차적으로 안착될 때마다 회전이 이루어져, 상기 보호회로모듈(2)과 홀더(3)를 조립위치(도 5b) 및 용접위치(도 5c)로 순차 이동시키는 회전동작을 하는 것이다.At this time, the working table 20 is rotated whenever the holder 3 and the protection circuit module 2 are sequentially seated in the seating groove 20a, and the protection circuit module 2 and the holder 3 are rotated. To rotate the assembly position (Fig. 5b) and the welding position (Fig. 5c) sequentially.

여기서, 첨부된 도 6 및 도 7에서와 같이, 상기 안착홈(20a)에는 각각 상기 홀더(3)와 보호회로모듈(2)의 안착에 방해되지 않도록 일측에 레일(21)이 형성되고, 상기 안착홈(20a)의 일단에는 좌우측 대칭 구조의 경사홀(22a)을 형성하면서 통상의 구동부인 모터(M3)에 의해 전후 이동하는 제 1 이동프레임(22)이 결합되며, 상기 제 1 이동프레임(22)의 좌우측 경사홀(22a)에는 힌지(23a)를 통해 각각 결합되면서 상기 레일(21)을 따라 좌우 이동하는 고정지그(23)가 결합 구성되는 것이다.6 and 7, a rail 21 is formed at one side of the seating groove 20a so as not to interfere with the seating of the holder 3 and the protection circuit module 2, respectively. One end of the seating groove 20a is coupled to the first moving frame 22 which is moved back and forth by the motor M3, which is a normal driving part, while forming the inclined holes 22a of the left and right symmetrical structures, and the first moving frame ( The left and right inclined holes 22a of the 22 are coupled to each other through the hinge 23a, and the fixing jig 23 which moves left and right along the rail 21 is configured to be coupled.

즉, 상기 좌우 한 쌍을 이루는 고정지그(23)는 보호회로모듈(2)이 결합되는 홀더(3)에 배터리 셀(1)을 가 조립시킬 수 있도록, 상기 제 1 이동프레임(22)의 전후 이동시 연동되어 좌우방향으로 이동하면서 상기 배터리 셀(1)의 양측부를 잡아주도록 구성한 것이다.That is, the left and right paired fixing jig 23 may be assembled to the battery cell 1 in the holder 3 to which the protection circuit module 2 is coupled, before and after the first moving frame 22. It is configured to hold both sides of the battery cell (1) while moving in the horizontal direction linked to the movement.

이때, 첨부된 도 7에서와 같이, 상기 작업테이블(20)과 상기 제 1 이동프레임(22)에는 스프링(24)의 양단이 고정되도록 하였으며, 이에따라 상기 제 1 이동프레임(22)은 상기 모터(M3)의 구동력에 따라 전진이 이루어지지만, 상기 모터(M3)의 구동력이 제공되지 않을 경우에는 상기 스프링(24)의 복원력에 의해 원래의 위치로 리턴이 보다 용이하게 이루어질 수 있는 것이다.In this case, as shown in FIG. 7, both ends of the spring 24 are fixed to the work table 20 and the first moving frame 22. Accordingly, the first moving frame 22 is the motor ( Advancement is made according to the driving force of M3), but when the driving force of the motor M3 is not provided, the return to the original position can be made easier by the restoring force of the spring 24.

즉, 상기 제 1 이동프레임(22)의 하면에는 로드(22a)를 돌출시킨 상태에서, 상기 모터(M3)의 구동시, 상기 모터(M3)에 일체화되는 걸림부(22b)가 상기 로드(22a)를 잡아 당김으로써, 상기 제 1 이동프레임(22)의 전진이 이루어지고, 상기 모터(M3)의 구동력이 해제되면서 상기 걸림부(22b)가 로드(22a)로부터 이탈시, 상기 제 1 이동프레임(22)은 스프링(24)의 복원력으로부터 원래의 위치로 리턴 이동이 이루어지는 것이다.That is, in the state in which the rod 22a is protruded on the lower surface of the first moving frame 22, when the motor M3 is driven, the engaging portion 22b integrated with the motor M3 is the rod 22a. ), The first moving frame 22 is moved forward, the driving force of the motor (M3) is released while the engaging portion 22b is separated from the rod 22a, the first moving frame Reference numeral 22 denotes a return movement from the restoring force of the spring 24 to the original position.

상기 작동부재(30)는 상기 회전형 작업테이블(20)에 의해 보호회로모듈(2) 및 홀더(3)가 배터리 셀(1)과의 조립을 위한 위치 또는 용접위치로 이동시, 상기 배터리 셀(1)과 보호회로모듈(2) 및 홀더(3)를 가 조립시킨 후 배터리 셀(1)의 단자와 보호회로모듈(2)을 전기적 연결이 이루어지도록 용접하는 작업을 수행하는 것으로, 고정프레임(31), 제 2 이동프레임(32), 제 2 셀 진공흡착부(33), 가압부(34), 용접부(35)를 포함함은 물론, 이에 더하여 제 3 이동프레임(36), 제 3 셀 진공흡착부(37), 제 2 이송컨베이어(38)를 더 포함할 수도 있는 것이다.The operation member 30 is the battery cell (when the protective circuit module 2 and the holder 3 is moved to a position for welding or assembly with the battery cell 1 by the rotary work table 20, 1) and the protective circuit module (2) and the holder (3) is assembled to perform the operation of welding the terminals of the battery cell (1) and the protective circuit module (2) to make an electrical connection, fixed frame ( 31, the second moving frame 32, the second cell vacuum suction unit 33, the pressing unit 34, the welding unit 35, as well as the third moving frame 36, the third cell Vacuum suction unit 37, the second transfer conveyor 38 may be further included.

상기 제 2 이동프레임(32)은 첨부된 도 12 및 도 13에서와 같이, 상기 고정프레임(31)을 따라 좌우 이동하도록 구성되며, 그 좌우 이동은 상기 제어패널(40)에 설정된 구동프로그램에 따라 구동하는 통상의 구동부인 유압장치(미도시) 또는 모터에 의해 가능한 것이다.12 and 13, the second moving frame 32 is configured to move left and right along the fixed frame 31, and the left and right movements are based on a driving program set in the control panel 40. It is possible by a hydraulic apparatus (not shown) which is a normal drive part to drive, or a motor.

상기 제 2 셀 진공흡착부(33)는 상기 제 2 이동프레임(32)에 회전 가능하게 결합되고, 제 1 이송컨베이어(14)를 통해 조립위치로 배터리 셀(1)이 위치할 때, 상기 배터리 셀(1)을 진공 흡착한 후 이를 안착홈(20a)에 안착된 홀더(3)에 가조립시키도록 구성된 것이다.The second cell vacuum suction unit 33 is rotatably coupled to the second moving frame 32, and when the battery cell 1 is positioned to an assembly position through the first conveying conveyor 14, the battery After vacuum adsorption of the cell 1, it is configured to temporarily assemble it to the holder 3 seated in the seating groove 20a.

이때, 상기 제 2 셀 진공흡착부(33)는 도면에 도시하지는 않았지만 상기 제어패널(40)에 설정된 구동프로그램에 따라 제어되는 통상의 구동부인 유압장치 또는 모터에 의해 회전하게 되며, 특히 위치가 지정된 상태에서 상기 제 2 이동프레임(32)에서 유압(또는 공압)에 의해 상하 이동하여 제 1 이송컨베이어(14)에 올려진 배터리 셀(1)을 진공 흡착한 후 회전하여, 상기 홀더(3)에 배터리 셀(1)을 수직하게 세워 가조립시키도록 구성한 것이다.At this time, the second cell vacuum suction unit 33 is rotated by a hydraulic device or a motor, which is a normal drive unit which is controlled according to the drive program set in the control panel 40, although not shown in the drawing, and in particular, the position is designated. In the state of moving up and down by the hydraulic (or pneumatic) in the second moving frame 32, the vacuum suction of the battery cell (1) mounted on the first conveying conveyor 14, and then rotated, to the holder (3) The battery cells 1 are configured to be assembled vertically upright.

이에따라, 상기 제 2 셀 진공흡착부(33)는 관체의 끝단부에 상기 배터리 셀(1)을 진공흡착하는 흡착패드(33a)가 형성되도록 하였다.Accordingly, the second cell vacuum suction unit 33 has a suction pad 33a for vacuum sucking the battery cell 1 at the end of the tube.

상기 가압부(34)는 첨부된 도 14 및 도 15에서와 같이, 상기 제 2 셀 진공흡착부(33)에 의해 홀더(3)에 가조립되는 배터리 셀(1)이 상기 회전형 작업테이블(20)에 의해 용접위치로 이동시, 상기 배터리 셀(1)의 상면을 가압하도록 상하 이동형 구조물이며, 상기 가압부(34)의 상하 이동은 상기 제어패널(40)에 설정된 구동프로그램에 따라 제어되는 통상의 구동부인 유압장치 또는 모터에 의해 이루어지는 것이다.As shown in FIGS. 14 and 15, the pressing part 34 includes a battery cell 1 that is temporarily assembled to the holder 3 by the second cell vacuum suction part 33. When moving to the welding position by a), it is a vertical movable structure to press the upper surface of the battery cell 1, the vertical movement of the pressing portion 34 is controlled in accordance with the drive program set in the control panel 40 It is made by a hydraulic unit or a motor that is a driving unit.

상기 용접부(35)는 첨부된 도 14 및 도 15에서와 같이, 상기 가압부(34)에 의해 상면 가압이 이루어지는 배터리 셀(1)의 단자와 상기 보호회로모듈(2)의 단자를 전기적으로 연결시키도록 용접하는 것으로, 이러한 용접부(35)는 상기 가압부(34)에 의해 배터리 셀(1)의 상단이 가압될 때, 상기 보호회로모듈(2)의 단자와 상기 배터리 셀(1)의 단자를 용접하여 전기적으로 연결시키는 스폿용접장치인 것이다.As shown in FIGS. 14 and 15, the welding part 35 electrically connects a terminal of the battery cell 1 to which the upper surface is pressed by the pressing part 34 and a terminal of the protective circuit module 2. In this welding part 35, the welding part 35 is a terminal of the protection circuit module 2 and a terminal of the battery cell 1 when the upper end of the battery cell 1 is pressed by the pressing part 34. Spot welding device that connects and electrically connects.

상기 제 3 이동프레임(36)은 첨부된 도 16 및 도 17에서와 같이, 상기 용접부(35)에 의해 단자 용접이 이루어진 배터리 셀(1)이 상기 회전형 작업테이블(20)에 의해 배출 위치로 이동시, 상기 고정프레임(31)을 따라 좌우 이동하도록 구성된다.As shown in FIGS. 16 and 17, the third moving frame 36 is connected to the discharge position by the rotatable work table 20 where the battery cell 1, in which the terminal welding is performed by the welding part 35, is moved. When moving, it is configured to move left and right along the fixed frame 31.

즉, 상기 제 3 이동프레임(36)은 상기 제 2 이동프레임(32)과 반대되는 위치에서 상기 고정프레임(31)을 따라 좌우 이동하도록 구성되며, 그 좌우 이동은 상기 제어패널(40)에 설정된 구동프로그램에 따라 구동하는 통상의 구동부인 유압장치(미도시) 또는 모터에 의해 가능한 것이다.That is, the third moving frame 36 is configured to move left and right along the fixed frame 31 at a position opposite to the second moving frame 32, and the left and right movements are set in the control panel 40. It is possible by a hydraulic apparatus (not shown) or a motor which is a normal drive part which drives according to a drive program.

상기 제 3 셀 진공흡착부(37)는 상기 제 3 이동프레임(32)에 회전 가능하게 결합되는 것으로, 상기 단자 용접이 이루어진 배터리 셀(1)을 진공 흡착하도록 구성된 것이다.The third cell vacuum suction unit 37 is rotatably coupled to the third moving frame 32 and is configured to vacuum suck the battery cell 1 in which the terminal welding is performed.

즉, 상기 제 3 셀 진공흡착부(37)는 도면에 도시하지는 않았지만 상기 제어패널(40)에 설정된 구동프로그램에 따라 제어되는 통상의 구동부인 유압장치에 의해 회전하게 되며, 특히 위치가 지정된 상태에서 상기 제 3 이동프레임(36)에서 유압(또는 공압)에 의해 상하 이동하여 수직으로 세워진 배터리 셀(1)을 진공 흡착한 후 회전하여, 용접에 의해 결합이 완료되어 세트 결합 구조물인 배터리 셀(1) 및 보호회로모듈(2)과 홀더(3)를 후술하는 제 2 이송컨베이어(38)에 올리도록 구성한 것이다.That is, although the third cell vacuum suction unit 37 is not shown in the figure, it is rotated by a hydraulic device, which is a normal driving unit controlled according to a driving program set in the control panel 40, in particular in a state of designation. The vacuum cell is vertically moved by vertically moving the hydraulic cell (or pneumatic) in the third moving frame 36 by vacuum suction, and then rotates. ) And the protection circuit module 2 and the holder 3 are mounted on the second transfer conveyor 38 to be described later.

이에따라, 상기 제 3 셀 진공흡착부(37)는 관체의 끝단부에 상기 배터리 셀(1)을 진공흡착하는 흡착패드(37a)가 형성되도록 하였다.Accordingly, the third cell vacuum adsorption unit 37 has an adsorption pad 37a for vacuum adsorption of the battery cell 1 at the end of the tube.

상기 제 2 이송 컨베이어(38)는 상기 제 3 셀 진공흡착부(37)에 의한 배터리 셀(1)의 진공 흡착 상태가 해제시, 상기 배터리 셀(1)을 배출 이송시키는 것으로, 상기 제 2 이송컨베이어(38)는 도면에 도시하지는 않았지만 상기 제어패널(40)에 설정된 구동프로그램에 따라 구동 제어가 이루어지는 통상의 구동모터에 의해 동작하도록 구성된 것이다.The second transfer conveyor 38 discharges and transfers the battery cells 1 when the vacuum adsorption state of the battery cells 1 by the third cell vacuum adsorption unit 37 is released. Although not shown in the drawing, the conveyor 38 is configured to operate by a conventional drive motor in which drive control is performed according to a drive program set in the control panel 40.

상기 제어패널(40)은 상기에서 설명되는 셀 투입부재(10)와 작업테이블(20) 및 작동부재(30)에 포함되는 각 구성요소들의 동작을 제어하는 구동프로그램이 탑재되어 있음은 물론, 상기 작동부재(30)에 포함되는 용접부(35)에 의해 이루어지는 배터리 셀(1)의 단자와 보호회로모듈(2)의 용접부위에 대한 연결상태를 체크하는 비전검사 프로그램이 탑재 구성되는 것이다.The control panel 40 is equipped with a drive program for controlling the operation of the components included in the cell input member 10 and the work table 20 and the operation member 30 described above, as well as the The vision inspection program for checking the connection state between the terminal of the battery cell 1 and the welding circuit of the protective circuit module 2 made by the welding part 35 included in the operating member 30 is mounted.

여기서, 상기 제어패널(40)의 비전검사 프로그램은 상기 배터리 셀(1)과 보호회로모듈(2)의 단자들에 대한 용접이 정상적으로 이루어지도록, 용접 팁과 보호회로모듈(2)의 위치데이터를 측정한 후 단자들을 용접하는 상기 용접부(35)의 스폿 용접시 그 위치를 카메라(41)의 영상정보를 분석하여 추종할 수 있도록 한 것이다.Here, the vision inspection program of the control panel 40 includes the position data of the welding tip and the protection circuit module 2 so that welding to the terminals of the battery cell 1 and the protection circuit module 2 is normally performed. After the measurement, the spot welding position of the welding part 35 welding the terminals is analyzed so that the image information of the camera 41 can be analyzed and followed.

상기 셀 방향 및 전압 검출부(50)는 첨부된 도 9에서와 같이, 상기 셀 인출부(12)로 배터리 셀(1)이 인출되어 올려질 때, 상기 배터리 셀(1)의 전압 및 셀 방향이 정상적인지를 검출한 후 이를 제어패널(40)로 전송하는 것으로, 상기 셀 인출부(12)에 배터리 셀이 올려질 때 상기 배터리 셀(1)의 상하면으로 이동하는 제 1,2 지지로드(51)(52)는 물론, 상기 제 1 지지로드(51)에 돌출되면서 상기 배터리 셀(1)의 전압 및 셀 방향이 정상적인지를 검출하도록 상기 배터리 셀(1)의 단자에 접촉한 후 그 접촉여부에 따른 신호를 제어패널(40)에 전송하는 단자 검출부(53)를 포함하는 것이다.As shown in FIG. 9, the cell direction and the voltage detector 50 have a voltage and a cell direction of the battery cell 1 when the battery cell 1 is drawn up and raised by the cell lead-out unit 12. The first and second support rods 51 which move to the upper and lower surfaces of the battery cell 1 when the battery cell is placed on the cell lead-out unit 12 by detecting whether it is normal and transmitting it to the control panel 40. 52 may, of course, contact the terminal of the battery cell 1 to protrude from the first support rod 51 to detect whether the voltage and the cell direction of the battery cell 1 are normal. It includes a terminal detector 53 for transmitting a signal to the control panel 40.

이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩 조립장치는 첨부된 도 1 내지 도 17에서와 같이, 우선 첨부된 도 5에서와 같이 작업자가 제어패널(40)의 제어동작에 따라 90°씩 회전하는 작업테이블(20)에서, 첨부된 도 5a에서와 같이 상기 작업테이블(20)에 형성되는 안착홈(20a)에 보호회로모듈(2)을 투입한 후 그 위에 홀더(3)를 투입한다.As described above, in the battery pack assembly apparatus according to the embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 1 to 17, first, as shown in FIG. 5, the operator rotates by 90 ° according to the control operation of the control panel 40. In the work table 20, as shown in FIG. 5A, the protection circuit module 2 is inserted into the seating groove 20a formed in the work table 20, and then the holder 3 is put thereon.

그러면, 상기 안착홈(20a)에 투입된 보호회로모듈(2)과 홀더(3)는 첨부된 도 5b에서와 같이 셀 투입부재(10)에 포함되는 제 1 이송컨베이어(14)가 위치하는 조립위치로 90°회전 이동을 하게 된다.Then, the protective circuit module 2 and the holder 3 inserted into the seating groove 20a are assembled positions in which the first transfer conveyor 14 included in the cell input member 10 is located as shown in FIG. 5B. Rotate 90 °.

이때, 상기 셀 투입부재(10)에 포함되는 셀 트레이(11)에 적층된 배터리 셀(1)은 셀 인출부(12)에 의해 인출이 이루어지고, 상기 셀 인출부(12)를 통해 인출된 배터리 셀(1)은 셀 방향 및 전압 검출부(50)에 포함되는 제 1,2 지지로드(51)(52)는 물론 단자 검출부(53)에 의해 전압 및 셀 방향이 정상적인지를 검출받게 된다.In this case, the battery cells 1 stacked on the cell tray 11 included in the cell input member 10 are drawn out by the cell lead-out unit 12, and are drawn out through the cell lead-out unit 12. The battery cell 1 is detected by the terminal detection unit 53 as well as by the first and second support rods 51 and 52 included in the cell direction and the voltage detector 50.

이때, 상기 배터리 셀(1)의 전압 및 셀 방향이 정상적인 것으로 판정되는 경우, 상기 제어패널(40)은 흡착패드(13a)를 가지는 제 1 셀 진공흡착부(13)를 통해 상기 배터리 셀(1)을 진공 흡착한 후 이를 제 1 이송컨베이어(14)의 위로 올리게 된다.At this time, when it is determined that the voltage and the cell direction of the battery cell 1 is normal, the control panel 40 is the battery cell 1 through the first cell vacuum suction unit 13 having a suction pad (13a). ) Is vacuum-adsorbed and then raised above the first transfer conveyor 14.

그러면, 상기 제 1 이송컨베이어(14)는 배터리 셀(1)을 조립위치로 이송시키게 되며, 이에따라 상기 조립위치에 설치된 작업부재(30)의 제 2 셀 진공흡착부(32)는 상기 제 1 이송컨베이어(14)에 올려진 배터리 셀(1)을 진공흡착한 후 90°회전동작을 하게 된다.Then, the first conveying conveyor 14 transfers the battery cells 1 to the assembly position, and accordingly, the second cell vacuum adsorption portion 32 of the work member 30 installed at the assembly position transfers the first conveyance. After vacuum adsorption of the battery cells 1 mounted on the conveyor 14, 90 ° rotation is performed.

다음으로, 상기 제 2 셀 진공흡착부(32)는 고정프레임(31)을 따라 이동하는 제 2 이동프레임(32)에 의해 조립위치로 이동이 이루어진 후, 상기 작업테이블(20)에서 조립위치로 90°회전 이동한 안착홈(20a)에 안착된 홀더(3)에 상기 배터리 셀(1)을 수직하게 세우면서, 상기 배터리 셀(1)과 홀더(3)를 가조립시킨다.Next, the second cell vacuum suction unit 32 is moved to the assembly position by the second moving frame 32 moving along the fixed frame 31, and then moved to the assembly position from the work table 20. The battery cell 1 and the holder 3 are temporarily assembled while the battery cell 1 is vertically placed on the holder 3 seated in the seating groove 20a rotated by 90 °.

다음으로, 상기 가조립이 이루어진 배터리 셀(1)과 보호회로모듈(2)이 안착된 홀더(3)가 안착된 안착홈(20a)은 다시 도 90°회전하여 첨부된 도 5c에서와 같이 용접위치로 이동하게 되는 바,Next, the mounting groove 20a on which the holder 3 on which the battery cell 1 and the protection circuit module 2 on which the temporary assembly is made is seated is rotated again by 90 ° to be welded as shown in FIG. Will be moved to

상기 제어패널(40)은 비전검사 프로그램을 통해 상기 배터리 셀(1)과 보호회로모듈(2)의 단자들에 대한 용접이 정상적으로 이루어지도록, 카메라(41)의 영상정보를 분석하면서 용접 팁과 보호회로모듈(2)의 위치데이터를 측정한 후 상기 단자들에 대한 용접위치를 추종하고, 상기 추종된 위치로 상기 용접부(35)의 스폿용접위치를 설정하게 된다.The control panel 40 analyzes the image information of the camera 41 so that welding to the terminals of the battery cell 1 and the protection circuit module 2 is normally performed through a vision inspection program, while welding the tip and protection. After measuring the position data of the circuit module 2, the welding position with respect to the terminals is followed, and the spot welding position of the welding portion 35 is set to the following position.

이때, 상기 용접위치에서는 상기 작동부재(30)에 포함되는 가압부(34)가 상기 수직하게 세워진 배터리 셀(1)의 상단을 가압하게 되고, 이에따라 상기 작업테이블(20)의 하단측에 배치된 스폿용접장치인 용접부(35)는 설정되는 위치에서 상기 배터리 셀(1)의 단자와 상기 홀더(3)에 수용된 보호회로모듈(2)의 단자를 스폿용접하게 되는 것이다.At this time, in the welding position, the pressing part 34 included in the operating member 30 presses the upper end of the vertically standing battery cell 1, and thus is disposed at the lower end side of the work table 20. The welding part 35, which is a spot welding device, is to spot weld the terminal of the battery cell 1 and the terminal of the protective circuit module 2 accommodated in the holder 3 at the set position.

한편, 상기와 같이 배터리 셀(1)의 단자와 보호회로모듈(2)의 단자가 정상적으로 용접되었을 때, 상기 용접 구조물이 안착된 안착홈(20a)은 다시 90°회전하여 첨부된 도 5d에서와 같이 배출위치로 이동하게 된다.Meanwhile, when the terminals of the battery cell 1 and the terminals of the protective circuit module 2 are normally welded as described above, the seating groove 20a on which the welding structure is seated is rotated by 90 ° again, as shown in FIG. 5D. It will move to the discharge position together.

그러면, 상기 배출위치에 배치된 제 3 셀 진공흡착부(37)는 상기 고정프레임(31)을 따라 이동하는 제 3 이동프레임(36)에 의해 배출위치로 이동이 이루어진 후, 상기 작업테이블(20)에서 배출위치로 90°회전 이동한 안착홈(20a)에 안착되면서 수직하게 세워진 용접구조물인 배터리 셀(1)과 보호회로모듈(2) 및 홀더(3)을 진공 흡착한 후 이를 제 2 이송컨베이어(38)에 올려놓게 되며, 이에따라 상기 보호회로모듈(2)과 홀더(3)가 상면에 결합되는 배터리 셀(1)은 상기 제 2 이송컨베이어(38)에 의해 수집함으로 수집되도록 배출되거나, 또는 다음 공정(예; 상,하 케이스 결합공정과 스티커 부착공정)으로 그 배출이 이루어지는 것이다.Then, the third cell vacuum suction unit 37 disposed at the discharge position is moved to the discharge position by the third moving frame 36 moving along the fixed frame 31, and then the work table 20. ) Vacuum suction of the battery cell (1), the protection circuit module (2) and the holder (3), which is a vertically welded structure, seated in the seating groove (20a) rotated by 90 ° to the discharge position from the It is placed on the conveyor 38, according to which the battery cell 1, the protective circuit module 2 and the holder 3 is coupled to the upper surface is discharged to be collected by collecting by the second transfer conveyor 38, Or it is discharged to the next process (eg, upper and lower case bonding process and sticker attachment process).

이상에서 본 발명의 배터리 팩 조립장치에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.Although the technical idea of the battery pack assembling apparatus of the present invention has been described with reference to the accompanying drawings, this is illustrative of the best embodiment of the present invention and is not intended to limit the present invention.

따라서, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It is to be understood that such changes and modifications are within the scope of the claims.

1 ; 배터리 셀 2 ; 보호회로모듈
3 ; 홀더 10; 셀 투입부재
10a; 안착홈 11; 셀 트레이
12; 셀 인출부 13; 제 1 셀 진공흡착부
14; 제 1 이송컨베이어 20; 작업테이블
21; 레일 22; 제 1 이동프레임
23; 고정지그 24; 스프링
30; 작동부재 31; 고정프레임
32; 제 2 이동프레임 33; 제 2 셀 진공흡착부
34; 가압부 35; 용접부
36; 제 3 이동프레임 37; 제 3 셀 진공흡착부
38; 제 2 이송컨베이어 40; 제어패널
41; 카메라 50; 셀 방향 및 전압 검출부
51,52; 제 1,2 지지로드 53; 단자 검출부One ; Battery cell 2; Protective circuit module
3; Holder 10; Cell input member
10a; Seating groove 11; Cell tray
12; Cell lead-out 13; 1st cell vacuum suction unit
14; First conveying conveyor 20; Worktable
21; Rail 22; 1st moving frame
23; Fixing jig 24; spring
30; Operating member 31; Fixed frame
32; Second moving frame 33; Second cell vacuum adsorption unit
34; Pressing unit 35; Weld
36; Third moving frame 37; Third cell vacuum adsorption unit
38; Second transfer conveyor 40; Control panel
41; Camera 50; Cell direction and voltage detector
51,52; First and second support rods 53; Terminal detector

Claims (9)

배터리 셀을 작업위치로 투입하는 셀 투입부재;
보호회로모듈과 이에 결합되는 홀더 투입되는 안착홈이 형성되고, 상기 안착홈에 보호회로모듈과 홀더가 안착시, 상기 보호회로모듈과 홀더를 조립 및 용접위치로 이동시키도록 회전하는 작업테이블;
상기 회전형 작업테이블에 의해 보호회로모듈 및 홀더가 배터리 셀과의 조립과 용접위치로 이동시, 상기 배터리 셀과 보호회로모듈 및 홀더를 가조립시킨 후 배터리 셀의 단자와 보호회로모듈을 전기적 연결이 이루어지도록 용접하는 작동부재; 및,
상기 셀 투입부재와 작업테이블 및 작동부재의 동작을 제어하는 구동프로그램은 물론, 상기 작동부재에 의한 배터리 셀의 단자와 보호회로모듈의 용접부위에 대한 연결상태를 체크하는 비전검사 프로그램이 탑재되는 제어패널; 을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 조립장치.A cell input member for introducing a battery cell into a working position;
A working table having a protection circuit module and a mounting groove coupled thereto, wherein the work table rotates to move the protection circuit module and the holder to an assembly and welding position when the protection circuit module and the holder are seated in the mounting groove;
When the protective circuit module and the holder are moved to the assembly and welding position of the battery cell by the rotating work table, the battery cell and the protective circuit module and the holder are temporarily assembled, and then the terminals of the battery cell and the protective circuit module are electrically connected. An operating member welded to lose; And
A control panel equipped with a vision program that checks the connection state of the battery cell terminal and the welding circuit of the protection circuit module by the operating member, as well as a driving program for controlling the operation of the cell input member, the work table and the operating member. ; Battery pack assembly, characterized in that comprising a. 제 1 항에 있어서, 상기 셀 투입부재는,
배터리 셀이 다수 적층되고 하측에 인출 개구부를 형성하는 셀 트레이;
상기 셀 트레이의 하측 개구부에 위치하여, 상기 하측 개구부를 개폐시키면서 상기 셀 트레이로부터 낙하되는 배터리 셀이 올려지도록 하고, 좌우 이동하는 셀 인출부;
상기 셀 인출부의 좌우 이동시, 상기 셀 인출부에 올려진 배터리 셀을 진공 흡착하는 제 1 셀 진공흡착부; 및,
상기 제 1 셀 진공흡착부에 의한 배터리 셀의 진공 흡착 상태가 해제시, 상기 배터리 셀을 상기 작업테이블의 조립위치로 이송시키는 제 1 이송컨베이어; 를 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 조립장치.The method of claim 1, wherein the cell input member,
A cell tray in which a plurality of battery cells are stacked and forming an outlet opening at a lower side thereof;
A cell lead-out unit positioned in a lower opening of the cell tray to open and lower the battery cell falling from the cell tray while opening and closing the lower opening;
A first cell vacuum suction unit configured to vacuum-suck the battery cell mounted on the cell withdrawal unit when the cell withdrawal unit moves left and right; And
A first conveying conveyor for conveying the battery cells to an assembly position of the work table when the vacuum adsorption state of the battery cells by the first cell vacuum adsorption unit is released; Battery pack assembly, characterized in that the configuration further comprising. 제 2 항에 있어서,
상기 배터리 팩 조립장치에는 상기 셀 인출부로 배터리 셀이 인출되어 올려질 때, 상기 배터리 셀의 전압 및 셀 방향이 정상적인지를 검출한 후 이를 제어패널로 전송하는 셀 방향 및 전압 검출부; 를 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 조립장치.3. The method of claim 2,
The battery pack assembling apparatus includes a cell direction and voltage detector which detects whether a voltage and a cell direction of the battery cell are normal when the battery cell is drawn out and raised to the cell extractor and transmits the same to a control panel; Battery pack assembly, characterized in that the configuration further comprising. 제 3 항에 있어서, 상기 셀 방향 및 전압 검출부는,
상기 셀 인출부에 배터리 셀이 올려질 때, 상기 배터리 셀의 상하면으로 이동하는 제 1,2 지지로드;
상기 제 1 지지로드에 돌출되고, 상기 배터리 셀의 전압 및 셀 방향이 정상적인지를 검출하도록 상기 배터리 셀의 단자에 접촉한 후 그 접촉여부에 따른 신호를 제어패널에 전송하는 단자 검출부; 를 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 조립장치.The method of claim 3, wherein the cell direction and voltage detector,
First and second support rods which move to the upper and lower surfaces of the battery cell when the battery cell is placed on the cell lead-out;
A terminal detector protruding from the first support rod and contacting a terminal of the battery cell so as to detect whether the voltage and the cell direction of the battery cell are normal and transmitting a signal according to whether the contact is made to the control panel; Battery pack assembly, characterized in that the configuration further comprising. 제 1 항에 있어서,
상기 작업테이블의 상면에 상기 안착홈이 일정간격을 두고 다수 형성하되,
상기 안착홈에는 각각 레일을 형성하고,
상기 안착홈의 일단에는 좌우측 대칭 구조의 경사홀을 형성하면서 전후 이동하는 제 1 이동프레임을 결합 구성하며,
상기 제 1 이동프레임의 좌우측 경사홀에는 힌지를 통해 각각 결합되면서 상기 레일을 따라 좌우 이동하는 고정지그를 결합 구성하고,
상기 좌우 한 쌍을 이루는 고정지그는 보호회로모듈이 결합되는 홀더에 배터리 셀을 조립시킬 때, 상기 제 1 이동프레임의 전후 이동시 연동되어 좌우방향으로 이동하면서 상기 배터리 셀을 잡아주도록 구성하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 조립장치.The method of claim 1,
The seating groove is formed on the upper surface of the work table at a predetermined interval, but a plurality of
The seating grooves each form a rail,
One end of the seating groove is combined to form a first moving frame to move back and forth while forming inclined holes of the left and right symmetrical structure,
The left and right inclined holes of the first moving frame are coupled to each other through a hinge to configure a fixed jig to move left and right along the rail,
The pair of left and right fixing jig is configured to hold the battery cell while interlocking with the front and rear movement of the first moving frame when moving the battery cell to the holder to which the protection circuit module is coupled. Battery pack assembly unit. 제 1 항에 있어서, 상기 작동부재는,
고정프레임;
상기 고정프레임을 따라 좌우 이동하는 제 2 이동프레임;
상기 제 2 이동프레임에 회전 가능하게 결합되고, 제 1 이송컨베이어를 통해 조립위치로 배터리 셀이 위치할 때, 상기 배터리 셀을 진공 흡착한 후 이를 안착홈에 안착된 홀더에 가조립시키는 제 2 셀 진공흡착부;
상기 제 2 셀 진공흡착부에 의해 홀더에 가조립되는 배터리 셀이 상기 회전형 작업테이블에 의해 용접위치로 이동시, 상기 배터리 셀의 상면을 가압하는 가압부; 및,
상기 가압부에 의해 상면 가압이 이루어지는 배터리 셀의 단자와 상기 보호회로모듈의 단자를 전기적으로 연결시키도록 용접하는 용접부; 를 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 조립장치.The method of claim 1, wherein the operation member,
A fixed frame;
A second moving frame moving left and right along the fixed frame;
A second cell vacuum rotatably coupled to the second moving frame, and when the battery cell is positioned to an assembly position via a first transfer conveyor, vacuum adsorbing the battery cell and then pre-assembling the battery cell into a holder seated in a seating groove; Adsorption unit;
A pressing unit for pressing the upper surface of the battery cell when the battery cell temporarily assembled to the holder by the second cell vacuum suction unit is moved to the welding position by the rotatable work table; And
A welding part to weld the terminal of the battery cell to which the upper surface is pressed by the pressing part and the terminal of the protective circuit module; Battery pack assembly, characterized in that the configuration further comprising. 제 6 항에 있어서, 상기 배터리 팩 조립장치에는,
상기 용접부에 의해 단자 용접이 이루어진 배터리 셀이 상기 회전형 작업테이블에 의해 배출 위치로 이동시, 상기 고정프레임을 따라 좌우 이동하는 제 3 이동프레임;
상기 제 3 이동프레임에 회전 가능하게 결합되고, 상기 단자 용접이 이루어진 배터리 셀을 진공 흡착하는 제 3 셀 진공 흡착부; 및,
상기 제 3 셀 진공흡착부에 의한 배터리 셀의 진공 흡착 상태가 해제시, 상기 배터리 셀을 배출 이송시키는 제 2 이송컨베이어; 를 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 조립장치.The battery pack assembly apparatus of claim 6,
A third moving frame configured to move left and right along the fixed frame when the battery cell in which the terminal welding is made by the welding part is moved to the discharge position by the rotatable work table;
A third cell vacuum suction unit rotatably coupled to the third moving frame and configured to vacuum suck the battery cell in which the terminal welding is performed; And
A second transfer conveyor for discharging and transporting the battery cells when the vacuum adsorption state of the battery cells by the third cell vacuum adsorption unit is released; Battery pack assembly, characterized in that the configuration further comprising. 제 6 항에 있어서, 상기 용접부는 상기 가압부에 의해 배터리 셀의 상단이 가압될 때, 상기 보호회로모듈의 단자와 상기 배터리 셀의 단자를 용접하여 전기적으로 연결시키는 스폿용접장치인 것을 특징으로 하는 배터리 팩 조립장치.The method of claim 6, wherein the welding portion is a spot welding apparatus for welding and electrically connecting the terminal of the protection circuit module and the terminal of the battery cell when the upper end of the battery cell is pressed by the pressing unit. Battery pack assembly. 제 1 항에 있어서, 상기 제어패널의 비전검사 프로그램은 상기 배터리 셀과 보호회로모듈의 단자들에 대한 용접이 정상적으로 이루어지도록, 용접 팁과 보호회로모듈의 위치데이터를 측정한 후 단자들을 용접하는 상기 용접부의 스폿 용접시 그 위치를 카메라의 영상정보를 분석하여 추종하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 조립장치.The method of claim 1, wherein the vision inspection program of the control panel is configured to weld the terminals after measuring the position data of the welding tip and the protection circuit module so that welding to the terminals of the battery cell and the protection circuit module is normally performed. Battery pack assembly, characterized in that configured to follow the position of the welding spot welding part of the camera by analyzing the image information.
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