KR20130087718A - 이차 전지용 극판 스태킹 가이드 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이차 전지용 극판 스태킹 가이드 시스템을 제공하는 것을 목적으로 하는 것으로, 본 발명의 구성은 극판(6)을 이송 라인을 따라 이동시키는 이송부와, 내부에 다층으로 적재될 극판(6)을 수용하는 챔버가 구비되며 상기 챔버의 상단부측은 이송부의 하부에 배치된 스태킹 트레이(30)를 포함하는 이차 전지용 극판 스태킹 시스템에 있어서, 상기 이송부의 이송 라인 중에서 상기 스태킹 트레이(30)의 상기 챔버 상부 위치의 이송 라인에 배치됨과 동시에 기단부에서 선단부까지 연속적으로 이어지는 루프형의 스프링 구조를 가지도록 상기 이송부에 양단부가 연결된 탄성 재질의 스태킹 가이드 스프링(40)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

이차 전지용 극판 스태킹 가이드 시스템{Secondary battery electrode panel stacking guide system}

본 발명은 이차 전지 극판 스태킹 가이드 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 극판을 이송 라인을 따라 이송하면서 스태킹 트레이에 적재할 때에는 극판의 끝단이 스태킹 트레이에 무리한 힘으로 부딪히는 경우를 방지함으로써 극판 표면에 코팅되어 있는 활물질의 파손 등을 방지하는 극판 적재 완충 가이드 기능을 수행할 수 있는 새로운 개념의 이차 전지용 극판 스태킹 가이드 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 이차전지는 사용 후 재충전될 수 있고, 그 용량이 무한정은 아니지만 어느 정도까지 방전 처리를 역으로 행함으로써 동일 전지의 반복적인 사용이 가능하다. 이때, 이차 전지는 복수개의 양극판과 음극판 사이에 복수개의 세퍼레이터를 적층하여 만드는 것이 일반적이다. 즉, 양극판 위에 세퍼레이터를 적층하고, 세퍼레이터 위에 음극판을 적층하고, 음극판 위의 세퍼레이터 상면에 다시 양극판을 적층하고 재차 세퍼레이터와 음극판을 순차적으로 적층하는 방식에 의해 이차 전지를 만든다.

상기 이차 전지를 만들기 위해 적층되는 각 극판의 양면에는 극성을 결정하는 활물질이 코팅되어 있다. 즉, 양극판의 양면에는 양극 활물질이 코팅되어 있고, 음극판의 양면에는 음극 활물질이 코팅되어 있다.

따라서, 양극판과 음극판 사이에 세퍼레이터를 개재시켜 복수개의 양극판과 음극판(이하, 양극판과 음극판을 이해의 편의상 극판으로 통일하여 칭함)이 적층된 소정 면적의 전극 조립체를 제조하고, 이러한 전극 조립체를 파우치에 수용하여 파우치의 일측 개방부를 통해 파우치 내부에 전해액을 주입한 전지 파우치를 만들고, 이러한 이차 전지의 전지 파우치에 충방전을 완료한 다음, 전지 파우치의 일측 개방부를 밀봉함으로써 파우치형 이차 전지의 제조를 완료하게 되는 것이다.

한편, 상기와 같이 복수개의 극판을 적층하여 이차 전지를 만들기 위해서는 개별 극판을 이송 라인을 따라 스태킹 트레이(적재함)에 가지고 와서 다층으로 적재하는 공정을 수행하는 것이 보통이다. 즉, 이송 라인을 따라 사각형태의 개별 극판을 이송하면서 극판에 불량이 있는지의 여부를 검사하는 공정 등을 수행하고, 이러한 표면 검사 공정 등이 완료된 개별 극판을 스태킹 트레이의 상부 위치에서 낙하시키는 방식으로 복수개의 극판을 적재하게 되는 것이다.

이때, 이송 라인을 따라 극판을 이송하면서 스태킹 트레이로 낙하시키는 경우, 극판이 스태킹 트레이의 직하방으로 낙하하기 보다는 극판의 전단부측보다 후단부측이 상대적으로 더 들려져서 경사진 상태에서 극판이 전진하면서 스태킹 트레이로 낙하하여 적재된다.

도 1을 참조하면, 극판(6)의 전단부측은 이송 방향의 측면에서 볼 때에 우측단 부분이고, 극판(6)의 후단부측은 좌측단 부분인데, 상기와 같이, 이송 라인을 따라 극판(6)을 이송하면서 스태킹 트레이(30)로 낙하시키는 경우에는 극판(6)을 이송 라인의 전진 방향으로 밀어주는 힘이 남아 있어서, 도 1a와 도 1b에 도시된 바와 같이, 극판(6)이 스태킹 트레이(30)의 직하방으로 낙하하기 보다는 극판(6)의 전단부측보다 후단부측이 상대적으로 더 들려져 경사진 상태에서 극판(6)이 전진(화살표로 표시됨)하고, 이처럼 극판(6)을 밀어주는 힘이 소진되면 극판(6)이 자중에 의해 스태킹 트레이(30)로 낙하하여 적재되는 것이다.

그런데, 상기와 같이, 극판(6)이 뒤쪽은 약간 들리고 앞쪽은 약간 내려간 상태에서 이송 방향을 따라 전진하면서 낙하하는 과정에서 극판(6)을 전진하는 방향으로 밀어주는 힘이 적절하게 감쇄되지 않아서 극판(6)의 끝단이 무리한 힘으로 스태킹 트레이(30)에 충돌하는 경우가 빈번하게 발생되고, 이처럼 극판(6)이 전진 및 하강하면서 극판(6)의 끝단이 스태킹 트레이(30)(정확하게는 스태킹 트레이(30)의 내벽면)에 무리한 힘으로 부딪히면, 극판(6)의 양면에 코팅되어 있는 활물질이 깨지는 현상(구체적으로, 활물질의 전체면 중에서 스태킹 트레이(30)에 부딪히는 단부측의 일부 활물질이 깨지는 현상)이 초래되며, 이처럼 극판(6) 적재 과정에서 활물질이 깨져서 파손되어 버리면, 극판(6) 자체의 특성 저하를 초래할 수 있고, 이로 인하여 결과적으로 이차 전지의 성능에 좋지 않은 영향을 미칠 수 있다. 비단 극판(6)의 끝단이 스태킹 트레이(30)에 무리한 힘으로 부딪히면, 극판(6)의 활물질이 깨져 버리는 현상 뿐만 아니라 이외에도 여러 가지 좋지 않은 영향이 생길 수 있으므로, 극판(6) 이송 적재 과정 중에 극판(6)의 끝단 부분이 스태킹 트레이(30)에 무리하게 충돌하는 현상을 미연에 방지할 수 있는 적절한 완충 적재 가이드 수단이 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 개발된 것으로, 본 발명의 목적은 극판을 이송 라인을 따라 이송하면서 스태킹 트레이에 적재할 때에는 극판의 전진 속도를 부드럽게 낮추어 주어서 극판의 끝단이 스태킹 트레이에 무리한 충격력으로 부딪히는 경우를 차단함으로써 극판에 코팅되어 있는 활물질이 깨지는 현상 등을 방지할 수 있으며, 이차 전지의 고품질을 보존하는데 기여할 수 있는 새로운 구성의 이차 전지용 극판 스태킹 가이드 시스템을 제공하고자 하는 것이다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의하면, 극판을 이송 라인을 따라 이동시키는 이송부와, 내부에 다층으로 적재될 극판을 수용하는 챔버가 구비되며 상기 챔버의 상단부측은 이송부의 하부에 배치된 스태킹 트레이를 포함하는 이차 전지용 극판 스태킹 시스템에 있어서, 상기 이송부의 이송 라인 중에서 상기 스태킹 트레이의 상기 챔버 상부 위치의 이송 라인에 배치됨과 동시에 기단부에서 선단부까지 연속적으로 이어지는 루프형의 스프링 구조를 가지도록 상기 이송부에 양단부가 연결된 탄성 재질의 스태킹 가이드 스프링을 포함하는 이차 전지용 극판 스태킹 가이드 시스템이 제공된다.

상기 스태킹 가이드 스프링은, 상기 이송부의 이송 라인을 따라 이동되는 상기 극판이 전진하는 방향으로 연장되다가 상기 극판이 전진하는 방향과 반대되는 방향으로 연장되어 상기 극판의 전진 속도를 낮추도록 가이드하는 탄성 재질의 루프형 스프링 형상으로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 이송부는, 상기 극판의 이송 라인을 따라 길게 이어진 메인 플레이트와, 상기 메인 플레이트의 하측에서 상기 극판이 이송 라인을 따라 이동되도록 하는 이송 구동유닛을 포함하며, 상기 스태킹 가이드 스프링의 기단부는 상기 메인 플레이트에 연결되고, 상기 스태킹 가이드 스프링의 선단부는 상기 메인 플레이트의 전단부에 구비된 스프링 브라켓에 연결되어, 상기 스태킹 가이드 스프링이 기단부에서 선단부까지 연속적으로 이어지는 루프형의 스프링 구조를 가진 것을 특징으로 한다.

상기 스프링 브라켓은, 상기 메인 플레이트의 길이 방향으로 전후진 가능하게 배치된 제1조절부재와, 상기 제1조절부재에 상대 승강 가능하게 결합된 제2조절부재와, 상기 제2조절부재에 장착됨과 동시에 상기 스태킹 가이드 스프링의 선단부측이 연결된 제3조절부재를 포함하며, 상기 제3조절부재는 상기 제2조절부재와의 연결부를 기준으로 상하 방향으로 회동 가능하도록 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 스태킹 가이드 스프링은 상기 극판이 접촉될 때에 소프트한 완충력을 작용시키도록 탄성 재질의 루프형 스프링으로 구성될 수 있다.

상기 메인 플레이트의 저면에서 이동하는 컨베이어 벨트에 진공 장치에 의해 흡착되어 이송되도록 구성되고, 상기 스태킹 트레이의 진입단에 인접된 위치에는 가이드 롤러가 배치되어, 상기 컨베이어 벨트와 상기 가이드 롤러 사이로 상기 극판이 통과되어 상기 스태킹 트레이의 상기 챔버 상부 위치로 경사 궤적을 따라 이송되는 것을 특징으로 한다.

상기 스태킹 트레이의 둘레부에는 상기 극판의 단부를 밀어서 정렬하는 푸시 로드를 구비한 극판 어레이 유닛이 더 구비된다.

상기 극판 어레이 유닛은, 상기 스태킹 트레이의 네 둘레부에 각각 상대 전후진 가능하게 배치된 복수개의 푸시 로드와, 상기 푸시 로드를 상기 극판의 단부 방향으로 전진되도록 하는 푸시 작동 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 이송부의 이송 라인 중에서 스태킹 트레이의 극판 적재용 챔버 상부 위치의 이송 라인에 배치됨과 동시에 기단부에서 선단부까지 연속적으로 이어지는 루프형의 스프링 구조를 가지도록 이송부에 양단부가 연결된 탄성 재질의 스태킹 가이드 스프링을 포함하며, 상기 스태킹 가이드 스프링은 이송부의 이송 라인을 따라 이동되는 극판이 전진하는 방향으로 연장되다가 극판이 전진하는 방향과 반대되는 방향으로 연장되어 극판의 전진 속도를 낮추는 완충력을 작용시키는 탄성 재질의 루프형 스프링 구조를 가지고 있어서, 상기 이송부를 구성하는 무한궤도 순환식의 컨베이어 벨트가 메인 플레이트의 저면과 상부와 전단부 및 후단부측으로 지나가는데, 상기 컨베이어 벨트에서 메인 플레이트의 저면으로 지나가는 부분에 진공 흡인력에 의해 극판을 밀착시킨 상태에서 이송 라인을 따라 극판을 옮겨 오다가 이송 라인에 설정된 진공 해제 경계부(VRL)를 극판이 완전히 지나가면, 극판을 이송하면서 남아 있는 힘(즉, 극판을 밀어주는 힘)과 극판 자체의 자중에 의해 극판이 스태킹 트레이의 극판 수용 챔버 상부 위치에서 뒤쪽이 상대적으로 더 들린 상태에서 경사 궤적을 따라 전진 낙하하게 되는데, 이처럼 새로 들어오는 극판의 표면은 부드러운 탄성을 가지는 스태킹 가이드 스프링의 표면에 접촉된 상태로 스태킹 트레이의 극판 수용 챔버 방향으로 하강하여 아래에 적재되어 있는 극판 위로 올라오고, 이러한 상부 위치의 극판과 아래 위치의 극판 사이에서는 마찰력이 작용하는 복합적인 속도 저감 작용을 하게 되므로, 새로 들어오는 극판의 끝단이 과도한 충격력으로 스태킹 트레이에 부딪혀서 극판 표면에 코팅된 활물질이 깨지는 현상을 미연에 방지할 수 있으며, 이처럼 극판 적재 과정에서 무리한 충격력에 의해 활물질이 깨지는 등의 소손이 발생될 여지를 근절함으로써 극판 자체의 성능 저하를 방지하고, 이처럼 극판이 적재 과정 중에 활물질이 소손되는 현상 등을 방지하므로, 궁극적으로 이차 전지의 성능을 확실하게 보장할 수 있는 것과 같이 여러모로 바람직한 효과를 취득할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 의하면, 스태킹 가이드 스프링의 선단부측이 연결된 부분에서는 전후 위치와 상하 위치 및 각도를 조절할 수 있는 구조가 구비되어 있어서, 상기 이송 라인을 따라 이동되어 오는 극판의 사이즈나 무게 등에 대응하여 스태킹 가이드 스프링의 각도와 상하 전후 위치를 편리하게 조절할 수 있으므로, 극판의 코팅된 활물질이 무리하게 충돌하여 소손되는 현상을 더욱 정밀하게 조절할 수 있으며, 모든 사이즈의 극판에도 호환성 있게 채용할 수 있는 장점을 가진다.

도 1a와 도 1b 및 도 1c는 이차 전지용 극판이 스태킹 트레이에 적재되는 과정을 개념적으로 보여주는 측면도
도 2는 본 발명에 의한 이차 전지용 극판 스태킹 가이드 시스템의 구성을 보여주는 측면도
도 3은 본 발명에 의한 이차 전지용 극판 스태킹 가이드 시스템의 주요부 구성을 보여주는 사시도
도 4는 도 3의 측면도
도 5는 도 3에 도시된 주요부의 확대된 사시도
도 6a는 본 발명의 이송부를 구성하는 구동 롤러의 구조를 보여주는 사시도
도 6b는 도 6a의 평면도
도 7a와 도 7b 및 도 7c는 도 2와 도 3에 도시된 주요부인 스태킹 가이드 스프링에 의해 극판을 적재하는 과정을 개념적으로 보여주는 측면도
도 8은 본 발명의 다른 주요부인 극판 어레이 유닛의 구조와 작동을 개념적으로 보여주는 평면도

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.

도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 이차 전지용 극판 스태킹 가이드 시스템은 극판(6)을 이송 라인을 따라 이동시키는 이송부와, 내부에 다층으로 적재될 극판(6)을 수용하는 챔버가 구비되며 이 챔버의 상단부측은 이송부의 하부에 배치된 스태킹 트레이(30)와, 이송부에 의해 옮겨진 극판(6)이 낙하하여 스태킹 트레이(30)에 적재될 때에 극판(6)의 끝단이 스태킹 트레이(30)에 무리하게 부딪히는 현상을 방지하기 위한 완충 가이드 기능을 갖는 탄성 재질의 스태킹 가이드 스프링(40)을 포함한다.

상기 이송부는 극판(6)의 이송 라인을 따라 길게 이어진 메인 플레이트(22)와, 이 메인 플레이트(22)의 하측에서 극판(6)이 이송 라인을 따라 이동되도록 하는 이송 구동유닛을 구비한다.

상기 메인 플레이트(22)는 직사각판 형상으로 구성된 것으로, 상하 방향으로 직립 배치된 서포트 프레임에 가이드 수단(예를 들어, LM 가이드)에 의해 상대 승강 가능하게 장착되어 있다. 메인 플레이트(22)가 서포트 프레임에 가이드 수단으로 장착되어 수평하게 배치된 구조이다. 또한, 메인 플레이트(22)는 실린더의 실린더 로드에 브라켓 등을 매개로 연결되어, 실린더 로드가 신축 작동됨에 따라 메인 플레이트(22)가 가이드 수단을 따라 서포트 프레임에서 상하 방향으로 승강될 수 있게 된다.

상기 메인 플레이트(22)의 저면에는 길이 방향으로 연장된 벨트 가이드홈이 구비되어 있다. 메인 플레이트(22)의 길이 방향과 직교하는 너비 방향을 따라 일정 간격으로 복수개의 벨트 가이드홈이 나란하게 복수열로 구비되어 있다. 본 발명에서는 벨트 가이드홈이 메인 플레이트(22)의 저면에 너비 방향으로 세 열로 구비되어 있다. 가운데의 미들 벨트 가이드홈 양쪽 위치에 두 개의 사이드 벨트 가이드홈이 형성되는데, 이러한 미들 벨트 가이드홈과 사이드 벨트 가이드홈은 서로 나란한 한 쌍의 벨트 가이드턱에 의해 오목하게 형성된 구조이다. 상기 한 쌍의 벨트 가이드턱은 컨베이어 벨트가 무한궤도식 회전 구동을 할 때에 컨베이어 벨트의 양쪽 단부를 받쳐주어 컨베이어 벨트가 이송 라인 궤도에서 이탈되는 것을 방지하는 기능을 하게 된다.

또한, 메인 플레이트(22)의 저면에는 벨트 가이드홈 사이에 배치되도록 한 쌍의 픽싱 블록 안착홈이 구비되어 있다. 상기와 같이 메인 플레이트(22)의 저면에는 세 열의 벨트 가이드홈이 형성되어 있는데, 미들 벨트 가이드홈 양쪽 옆의 위치(구체적으로, 미들 벨트 가이드홈과 좌우 양쪽의 두 개의 사이드 벨트 가이드홈 사이의 위치)에 두 개의 나란한 픽싱 블록 안착홈이 형성되어 있다.

또한, 상기 메인 플레이트(22)는 내부에 중공부가 구비되어 있다. 즉, 메인 플레이트(22)의 내부에는 빈 공간인 중공부가 구비되어 있어서, 진공 장치가 슬리브와 같은 관체를 매개로 메인 플레이트(22) 내부의 중공부와 연결되어 있으며, 이러한 메인 플레이트(22) 내부의 중공부는 진공 장치에 의한 진공 흡인력을 전달하는 통로가 되는 것이라 할 수 있다.

상기와 같이, 메인 플레이트(22)는 내부의 중공부에 의해 상면부와 바닥부가 있는 직사각 중공 케이스 구조를 가진 것이라 할 수 있는데, 이러한 메인 플레이트(22)의 바닥부에는 진공홀이 형성되어 있다. 본 발명에서는 각각의 벨트 가이드홈마다 길이 방향으로 연장된 오목홈이 형성되고, 이 오목홈은 메인 플레이트(22)의 길이 방향과 직교하는 너비 방향을 따라 일정 간격으로 복수개의 열로 형성(본 발명에서는 오목홈이 세 개의 열로 형성)되어 있으며, 이러한 각 열의 오목홈에 상기 진공홀이 형성되어 있어서, 상기 메인 플레이트(22)의 내부 중공부에 연통된 진공 장치가 공기를 빨아들이는 진공 작동을 하게 되면, 상기 메인 플레이트(22)의 저면으로 관통된 진공홀을 통해 상측 방향으로 진공 흡인력이 작용할 수 있다.

상기 이송 구동유닛은 메인 플레이트(22)의 저면과 상면, 전단부와 후단부를 지나가는 무한궤도식 순환을 하는 컨베이어 벨트와, 이 컨베이어 벨트의 무한궤도 순환이 되도록 가이드하는 구동 롤러(27)와, 이 구동 롤러(27)의 회전력에 의해 컨베이어 벨트가 무한궤도식으로 순환할 수 있도록 구동 롤러(27)를 회전시키는 구동모터를 포함한다.

상기 메인 플레이트(22)에는 롤러 브라켓을 매개로 복수개의 롤러가 장착되어 있다. 컨베이어 벨트의 내측면이 접촉된 상태로 경유하여 지나가는 이너 롤러가 구비되고, 컨베이어 벨트의 외측면이 접촉된 상태로 경유하여 지나가는 아웃터 롤러가 구비되며, 부호 27은 미도시된 구동모터에 축결합되어 회전하면서 컨베이어 벨트의 무한궤도 순환이 이루어지도록 회전력을 가하는 구동 롤러이다.

상기 구동 롤러(27)는 메인 플레이트(22)의 전단부에 롤러 브라켓(27a)을 매개로 장착되어 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 메인 플레이트(22)의 전단부에는 좌우 양쪽 위치에 한 쌍의 롤러 브라켓(27a)이 장착되고, 이 롤러 브라켓(27a)에는 로터리 지지축(29)의 양단부측이 상대 회전 가능하게 결합되며, 로터리 지지축(29)에 구동 롤러(27)가 동축적으로 결합되어 있다.

도 6a와 도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 구동 롤러(27)는 메인 플레이트(22)의 사이드 벨트 가이드홈의 연장선상에서 만나는 양쪽 사이드 벨트 롤링부(27b)와, 두 개의 사이드 벨트 롤링부(27b) 사이에 양쪽면이 간격을 두고 배치되어 메인 플레이트(22)의 미들 벨트 가이드홈의 연장선상에서 만나는 미들 벨트 롤링부(27c)와, 미들 벨트 롤링부(27c)와 사이드 벨트 롤링부(27b) 사이의 간격에 개재된 보빈(27d)을 구비한다. 보빈(27d)은 슬리부의 양쪽 단부에 두 개의 플랜지부(27dp)가 구비된 구조로서, 사이드 벨트 롤링부(27b)와 미들 벨트 롤링부(27c)를 연결하는 축슬리브에 보빈(27d)의 슬리부가 동축적으로 결합되며, 보빈(27d)의 양쪽 플랜지부(27dp)는 구동 롤러(27)의 사이드 벨트 롤링부(27b)와 미들 벨트 롤링부(27c) 사이에 각각 배치되어 있다. 보빈(27d)의 양쪽 플랜지부(27dp) 사이에는 픽싱 블록(41)에 기단부가 연결된 스태킹 가이드 스프링(40)이 배치되어, 구동 롤러(27)의 회전 작동시에 스태킹 가이드 스프링(40)과 구동 롤러(27) 사이의 간섭 현상 등은 생기기 않게 된다.

본 발명에서는 롤러 브라켓(27a)에 양단부측이 상대 회전 가능하게 결합된 로터리 지지축(29)에 구동 롤러(27)의 축슬리부가 동축적으로 결합되고, 동시에 키이와 키이홀에 의해 로터리 지지축(29)과 구동 롤러(27)의 축슬리브가 결합되어, 구동 롤러(27)와 로터리 지지축(29)이 함께 회전될 수 있도록 구성되고, 상기 로터리 지지축(29)은 구동모터의 모터축에 축결합되어 있어서, 구동모터의 모터축이 회전하면 로터리 지지축(29)과 구동 롤러(27)가 회전하면서 컨베이어 벨트를 무한궤도식으로 순환될 수 있도록 한다. 즉, 컨베이어 벨트는 미들 컨베이어 벨트와 양쪽 두 개의 사이드 컨베이어 벨트로 구성되고, 미들 컨베이어 벨트는 구동 롤러(27)의 미들 벨트 롤링부(27c)를 경유하도록 결합되고, 두 개의 사이드 컨베이어 벨트는 구동 롤러(27)의 두 개의 사이드 벨트 롤링부(27b)를 경유하도록 결합되어 있어서, 세 개의 컨베이어 벨트가 구동 롤러(27)의 회전에 의해 동시에 회전될 수 있도록 구성된다. 또한, 상기 컨베이어 벨트에는 내외측으로 관통된 복수개의 진공 흡인 작동홀이 일정 간격으로 형성되어 있다.

따라서, 상기 메인 플레이트(22) 내부의 중공부에 연통된 진공 장치에서 공기를 흡인하는 진공력이 작용하면, 메인 플레이트(22)의 저면으로 관통된 진공홀을 통해서 상측으로 진공 흡인력이 작용하고, 상기 메인 플레이트(22)의 저면으로 지나가는 컨베이어 벨트 부분에 상측으로 빨아들이는 진공 흡인력이 작용하며, 컨베이어 벨트에도 관통되어 있는 진공 흡인 작동홀을 통해 컨베이어 벨트의 아래 위치에도 진공 흡인력이 작용하게 되므로, 상기 메인 플레이트(22) 저면으로 지나가는 컨베이어 벨트의 아래면에 사각판 형태의 극판(6)이 진공 흡인력에 의해 안정적으로 흡착되고, 컨베이어 벨트에 진공 흡인력에 의해 흡착된 극판(6)이 이송부의 이송 라인을 따라 이동할 수 있게 된다. 본 발명에서는 극판(6)이 메인 플레이트(22)의 후단부(극판(6)의 진입단이라 할 수 있음) 위치에 연결되도록 배치된 다른 이송부(미도시된 컨베이어 벨트 등이 될 수 있음)로부터 수평 상태로 투입되면, 상기 메인 플레이트(22)의 아래로 지나가는 컨베이어 벨트의 저면에 극판(6)이 진공 흡인력에 의해 흡착된 상태로 이송부의 이송 라인을 따라 이동되도록 할 수 있다.

상기 메인 플레이트(22)의 전단부측 하부에는 적재될 극판(6)을 수용하는 챔버가 내부에 구비된 스태킹 트레이(30)가 구비된다. 이 스태킹 트레이(30)는 극판(6)이 위에서부터 적층될 수 있도록 상단부가 개방된 육면체 박스 형상으로 구성될 수 있다. 스태킹 트레이(30)에는 극판(6)의 적재 높이에 대응하여 승강되는 적재 지지대가 구비되는데, 이 적재 지지대는 미도시된 가이드 수단(예를 들어, LM 가이드)에 의해 정위치에서 스태킹 트레이(30)에 대해 승강될 수 있고, 적재 지지대의 승강 작동은 서보모터에 의해 수행되도록 구성될 수 있다. 서보모터의 모터축에 볼스크류가 구동적으로 연결되고, 이 볼스크류에는 적재 지지대가 브라켓 등을 매개로 연결되어, 서보모터의 모터축 회전에 의해 볼스크류가 회전하면, 적재 지지대가 정밀한 높이로 승강되도록 구성할 수 있다. 서보모터의 모터축에 볼스크류가 축결합되고, 볼스크류에는 볼스크류 너트가 나사식으로 결합되고, 볼스크류 너트는 브라켓 등을 매개로 적재 지지대에 연결되어, 서보모터의 구동에 의해 적재 지지대가 스태킹 트레이(30)의 내부에서 정밀한 높이로 승강되도록 구성할 수 있다.

상기 스태킹 트레이(30)에 적재되는 극판(6)의 높이는 센서에 의해 감지하여 극판(6)의 적재 높이에 따라 적재 지지대가 스태킹 트레이(30)에서 승강될 수 있다. 본 발명에서는 스태킹 트레이(30)의 좌우 양쪽 위치에 두 개의 마주하는 광센서(34)를 설치하여, 극판(6)의 높이가 두 개의 광센서(34)에서 상호 교환하는 광신호의 높이에 맞은 상태가 되어 두 개의 마주하는 광센서(34) 사이의 광신호가 차단되면, 상기 적재 지지대가 하강하여 극판(6)을 아래에서부터 순차적으로 스태킹 트레이(30) 내부의 챔버에 적재되도록 구성할 수 있다. 즉, 광센서(34)가 극판(6)의 적재 높이 조절 기능을 하는 것이다.

본 발명은 이송부의 이송 라인 중에서 스태킹 트레이(30)의 챔버 상부 위치의 이송 라인에 배치됨과 동시에 기단부에서 선단부까지 연속적으로 이어지는 루프형의 스프링 구조를 가지도록 이송부에 양단부가 연결된 탄성 재질의 스태킹 가이드 스프링(40)을 구비한다.

상기 스태킹 가이드 스프링(40)은 이송부의 이송 라인을 따라 이동되는 상기 극판(6)이 전진하는 방향으로 연장되다가 극판(6)이 전진하는 방향과 반대되는 방향으로 연장되어 극판(6)의 전진 속도를 낮추는 탄성력을 작용시키는 탄성 재질의 박판 밴드 스프링 형상으로 구성될 수 있다. 본 발명에서 스태킹 가이드 스프링(40)은 스테인레스 재질로서 초박형판이면서 동시에 일정 너비를 가지는 박판 밴드형 스프링 구조를 가질 수 있다. 후술하는 바와 같이, 스태킹 가이드 스프링(40)이 스테인레스 재질로서 초박형판의 구조를 가질 수 있다는 것은 실시예의 하나로 이해해야 하며, 상기 스태킹 가이드 스프링(40)은 전술한 스테인레스 재질이면서 초박형판의 구조 이외에 탄성을 가지는 부재라면 모두 채용할 수 있다.

또한, 상기 스태킹 가이드 스프링(40)의 기단부는 메인 플레이트(22)에 연결되고, 스태킹 가이드 스프링(40)의 선단부는 메인 플레이트(22)의 전단부에 구비된 스프링 브라켓(28)에 연결되어, 스태킹 가이드 스프링(40)이 기단부에서 선단부까지 연속적으로 이어지는 루프형의 스프링 구조를 가지게 된다.

이때, 스태킹 가이드 스프링(40)의 기단부에는 픽싱 블록(41)이 접합되어 있고, 이 픽싱 블록(41)은 메인 플레이트(22)의 저면에 길이 방향으로 연장되도록 구비된 픽싱 블록 안착홈에 결합되어, 메인 플레이트(22)를 관통하는 체결구로 고정된다. 한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 픽싱 블록(41)은 길이 방향으로 연장된 장공(41h)이 형성되어 있어서, 픽싱 블록(41)의 장공(41h)을 메인 플레이트(22)에 고정된 체결구를 기준으로 이동시켜서 픽싱 블록(41)의 전후 위치를 셋팅할 수 있으며, 이러한 픽싱 블록(41)의 전후 위치를 맞추어 셋팅함으로써, 스태킹 가이드 스프링(40)의 기단부측 위치를 조절하여 스태킹 가이드 스프링(40)의 탄성력(즉, 극판(6)에 반력을 작용시키는 상대적인 탄성력)과 극판(6)의 단부가 닿게 되는 위치(즉, 극판(6)이 전진하면서 극판(6)의 끝단이 닿게 되는 위치)를 정밀하게 조절할 수 있다. 도 3에서 "A"로 표시된 부분이 픽싱 블록(41)을 매개로 스태킹 가이드 스프링(40)이 메인 플레이트(22)의 전단부측 저면에 결합된 상태를 도시한 것이다.

상기 스프링 브라켓(28)은 메인 플레이트(22)의 길이 방향으로 전후진 가능하게 배치된 제1조절부재(28a)와, 이 제1조절부재(28a)에 상대 승강 가능하게 결합된 제2조절부재(28b)와, 이 제2조절부재(28b)에 장착됨과 동시에 스태킹 가이드 스프링(40)의 기단부측이 연결된 제3조절부재(28c)를 포함하며, 상기 제3조절부재(28c)는 제2조절부재(28b)와의 연결부를 기준으로 상하 방향으로 회동 가능하도록 구성된다.

도 3과 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 메인 플레이트(22)의 전단부측 상면에는 미들 컨베이어 벨트가 지나가는 서포팅 풋트(28d)가 구비되고, 이 서포팅 풋트(28d)에 제1조절부재(28a)의 기단부가 체결구 등으로 고정되어 메인 플레이트(22)의 상면과 나란한 수평 방향으로 배치되어 있다. 이때, 제1조절부재(28a)는 길이 방향(즉, 메인 플레이트(22)의 길이 방향과 나란한 방향)으로 연장된 장공(28ah)이 구비되어, 이 장공(28ah)을 관통하는 체결구가 서포팅 풋트(28d)에 고정되어 있어서, 제1조절부재(28a)의 장공(28ah) 부분이 서포팅 풋트(28d)에 결합된 체결구를 따라 상대 전후진됨으로써, 제1조절부재(28a)가 메인 플레이트(22)에 대해 상대 전후진될 수 있는 구조를 가지고 있다. 제1조절부재(28a)의 선단부에는 체결구홀이 형성되어 있다.

상기 제1조절부재(28a) 선단부에 형성된 체결구홀에 결합되는 체결구에 의해 제2조절부재(28b)가 제1조절부재(28a)에 장착되는데, 제2조절부재(28b)에는 상하 방향으로 장공(28bh)이 형성되어 있어서, 제2조절부재(28b)의 장공(28bh) 부분이 제1조절부재(28a)에 결합된 체결구를 따라 상대 승강되므로, 제2조절부재(28b)가 제1조절부재(28a)를 기준으로 상하 높이가 조절될 수 있다. 제2조절부재(28b)의 장공(28bh)은 양쪽 너비 방향을 따라 복수개의 열로 형성되어 있어서, 제2조절부재(28b)의 복수 지점의 장공(28bh)을 관통하는 체결구가 제1조절부재(28a)에 결합됨으로써, 제2조절부재(28b)를 제1조절부재(28a)에 견고하게 장착할 수 있는 구조이다. 상기 제2조절부재(28b)의 하단부측에는 두 개의 좌우 풋트(28f) 사이에 홈부가 구비되며, 이러한 제2조절부재(28b)의 두 개의 풋트(28bf)에는 외측면에서 홈부까지 관통된 체결구홀(28bfh)이 구비된다.

상기 제2조절부재(28b)의 하단부에는 제3조절부재(28c)가 결합되어 수평 방향으로 배치되고, 동시에 제2조절부재(28b)를 기준으로 제3조절부재(28c)가 상하 방향으로 상대 회동 가능하게 장착되어 있다. 제3조절부재(28c)의 양측면에는 제2조절부재(28b)의 좌우 풋트(28bf)에 형성된 체결구홀(28bfh)과 대응되는 구멍이 형성되어 있어서, 제3조절부재(28c)가 제2조절부재(28b)의 좌우 두 개의 풋트(28bf) 사이에 개재된 상태에서 상기 풋트(28bf)의 체결구홀(28bfh)에 체결되는 체결구를 제3조절부재(28c)의 상기 구멍에 결합하여 상기 체결구를 조여주면, 제2조절부재(28b)의 두 개의 풋트(28bf)가 제3조절부재(28c)의 양측면을 가압하는 형식으로 제2조절부재(28b)에 제3조절부재(28c)를 장착할 수 있다. 이러한 제3조절부재(28c)는 상하 방향의 제2조절부재(28b)에 대하여 교차하는 수평 방향으로 배치되는데, 상기 제2조절부재(28b)의 체결공에 체결된 체결구를 풀어준 다음, 이 체결구와 제3조절부재(28c)의 구멍을 기준으로 제3조절부재(28c)의 선단부를 상하 방향으로 상대 회동시킴으로써 제3조절부재(28c)의 상하 방향 각도를 조절할 수 있으며, 제3조절부재(28c)의 상하 각도가 조절된 다음에는 제2조절부재(28b)의 체결공에 체결된 체결구를 다시 조여주면 제3조절부재(28c)가 각도 조절된 상태로 유지될 수 있게 된다. 또한, 제3조절부재(28c)의 상면에는 좌우 방향을 따라 소정 간격으로 복수개 열의 픽싱 블록 안착홈이 형성되어 있으며, 이러한 픽싱 블록 안착홈은 제3조절부재(28c)의 전후 방향으로 연장되어 있다. 또한, 제3조절부재(28c)의 픽싱 블록 안착홈은 상대적으로 좌우 너비가 큰 외측 두 개의 아웃터 픽싱 블록 안착홈(22d1)과 상대적으로 좌우 너비가 작은 내측 두 개의 이너 픽싱 블록 안착홈(22d2)이 형성되어 있다. 그리고, 제3조절부재(28c)의 픽싱 블록 안착홈을 벗어난 위치에는 체결공이 형성되어 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 스태킹 가이드 스프링(40)의 선단부는 다른 픽싱 블록(42)과 체결구에 의해 스프링 브라켓(28)의 제3조절부재(28c)에 연결되어 있다. 상기 픽싱 블록(42)에 스태킹 가이드 스프링(40)의 선단부측이 접합되고, 픽싱 블록(42)은 자체에 형성된 구멍(42h)을 관통하는 체결구가 제3조절부재(28c)의 체결공에 체결됨으로써, 스태킹 가이드 스프링(40)의 선단부측을 스프링 브라켓(28)에 안정적으로 연결 고정할 수 있게 된다. 좀더 구체적으로, 상기 픽싱 블록(42)은 중간의 오목홈을 기준으로 좌우 위치 저면에 상대적으로 너비가 더 큰 제1안착 블록부(42a)와 상대적으로 너비가 더 작은 제2안착 블록부(42b)가 구비되는데, 스태킹 가이드 스프링(40)의 선단부측이 픽싱 블록(42)의 제1안착 블록부 저면(42a)에 접합되고, 상기 픽싱 블록(42)의 제1안착 블록부(42a)와 제2안측 블록부(42b)는 각각 스프링 브라켓(28)을 구성하는 제3조절부재(28c) 상면의 아웃터 픽싱 블록 안착홈(22d1)과 이너 픽싱 블록 안착홈(22d1)에 결합된 상태에서 픽싱 블록(42)의 상면에서 저면으로 관통된 구멍(42h)에 결합된 체결구가 제3조절부재(28c) 상면에 형성된 체결공에 조여짐으로써 스태킹 가이드 스프링(40)의 선단부측이 픽싱 블록(42)과 제3조절부재(28c) 사이에 개재된 상태에서 고정되므로, 스태킹 가이드 스프링(40)의 선단부측이 스프링 브라켓(28)에 견고하게 연결 고정된 구조를 가지고 있는 것이다. 한편, 상기 스태킹 가이드 스프링(40)의 선단부측을 스프링 브라켓(28)에 고정 지지하는 픽싱 블록(42)의 구멍(42h)은 전후 방향으로 연장된 장공 형태로 구성되어 있는데, 이러한 픽싱 블록(42)의 장공 형태의 구멍(42h)을 관통하는 볼트 등의 체결구가 제3조절부재(28c)에 고정되어 있어서, 픽싱 블록(42)의 구멍(42h) 부분이 제3조절부재(28c)에 결합된 체결구를 따라 상대 전후진됨으로써, 스태킹 가이드 스프링(40)의 전후 위치를 상대적으로 조절할 수 있게 된다.

정리하면, 본 발명에서 스태킹 가이드 스프링(40)의 기단부측은 픽싱 블록(41)과 체결구에 의해 메인 플레이트(22)의 저면에 고정되고, 스태킹 가이드 스프링(40)의 선단부측은 다른 픽싱 블록(42)과 체결구에 의해 스프링 브라켓(28)에 고정되어, 상기 스태킹 가이드 스프링(40)이 이송부의 이송 라인을 따라 이동되는 극판(6)이 전진하는 방향으로 연장되다가 극판(6)이 전진하는 방향과 반대되는 방향으로 연장되어 극판(6)의 전진 속도를 낮추는 루프형의 스프링 구조를 가지게 되는 것이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 스태킹 가이드 스프링(40)은 메인 플레이트(22)의 측면에서 볼 때에 극판(6)의 전진 방향으로 하향 경사지게 이어진 제1루프 스프링부(40a)와, 이 제1루프 스프링부(40a)에 이어지며 변곡점(40b)을 기준으로 극판(6)의 전진 방향과 반대되는 방향으로 곡선형으로 연장된 제2루프 스프링부(40c)로 구성된다.

따라서, 상기 스태킹 가이드 스프링(40)은 기단부에서 선단부까지 연속적으로 이어지는 루프형의 스프링 구조를 가지는 것이며, 이러한 구조의 스태킹 가이드 스프링(40)에 의해 극판(6)이 스태킹 트레이(30)의 내부 벽면에 무리한 힘으로 부딪히는 충격력을 감쇄시키는 완충 기능을 하게 된다. 즉, 상기 스태킹 가이드 스프링(40)은 극판(6)이 스태킹 트레이(30) 내부의 챔버 방향으로 전진하면서 낙하할 때에 극판(6)이 따라 내려오면서 극판(6)과 극판(6) 사이의 마찰력에 의해 극판(6)의 전진 속도가 늦춰지도록 하는 탄성 재질의 박판 루프 스프링 형상으로 구성될 수 있다. 본 발명에서 스태킹 가이드 스프링(40)은 스테인레스 재질로서 초박형판이면서 동시에 일정 너비를 가지는 박판 밴드형 스프링 구조를 가질 수 있다. 한편, 스태킹 가이드 스프링(40)은 스테인레스 재질의 박판 루프형 스프링 구조를 가진 것으로 설명하였으나, 스태킹 가이드 스프링(40)의 재질과 구조는 상기한 스테인레스 재질의 박판 루프형 스프링 구조에만 국한되는 것은 아니고, 스태킹 트레이(30)에 새로 들어오는 극판(6)의 전진 속도를 부드러운 탄성력으로 적절하게 줄여줄 수 있는 재질과 구조라면 모두 스태킹 가이드 스프링(40)으로 채용할 수 있을 것이다. 스태킹 가이드 스프링(40)은 탄성을 가지는 부재로 구성될 수 있다는 의미인데, 스태킹 가이드 스프링(40)이 스테인레스 재질을 가질 수 있다는 것은 상기한 탄성을 가지는 부재 중의 하나로서 스테인레스 재질을 채택할 수 있음을 이해해야 한다.

다시 말해, 스태킹 가이드 스프링(40)의 재질은 극판(6)을 미세한 힘으로 눌러줄 수 있는 형태의 것은 모두 채용 가능한데, 예를 들어, 피아노선과 같은 가느다란 메탈 와이어, 굵은 낚시줄과 같은 수지 계열의 와이어, 영화 필름과 같은 박판형 플라스틱과 같이 극판(6)을 적절한 탄성으로 무리 없이 눌러줄 수 있는 탄성 재질의 길이를 가진 소재는 모두 스태킹 가이드 스프링(40)으로 채용할 수 있다는 것이다. 물론, 스태킹 가이드 스프링(40)은 여기에 언급되지 않은 그 밖의 다른 재질과 구조(즉, 극판(6)을 따라 내려오도록 가이드하는 적절한 탄성력을 가진 재질과 구조)를 가질 수 있음을 이해해야 할 것이다. 아무튼, 스태킹 가이드 스프링(40)은 극판(6)의 속도 저감 완충 기능을 하기 위하여 탄성을 가지는 부재는 모두 채용할 수 있다는 점을 다시 한번 밝혀둔다.

한편, 스태킹 가이드 스프링(40)은 극판(6) 이송 방향과 직교하는 너비 방향을 따라 복수개 열로 구비된다. 본 발명에서는 좌우 두 개 열의 스태킹 가이드 스프링(40)이 구비된 구조를 취하고 있다.

이때, 본 발명에서는 사각판 형태의 극판(6)이 메인 플레이트(22)의 저면에서 이동하는 컨베이어 벨트 저면에 진공 장치에 의한 진공 흡착력에 의해 밀착되어 이송되도록 구성될 수 있고, 스태킹 트레이(30)의 진입단에 인접된 위치에는 가이드 롤러(32)가 배치되어, 컨베이어 벨트와 가이드 롤러(32) 사이로 극판(6)이 통과되고, 상기 이송부의 이송 라인 중에서 진공 흡인력이 해제되는 진공 해제 경계부(VRL)에서부터는 극판(6)이 스태킹 트레이(30)의 챔버 상부 위치로 경사 궤적을 따라 이송되도록 구성될 수 있다.

상기한 바와 같이, 메인 플레이트(22)의 저면으로 관통된 진공홀과 컨베이어 벨트 자체의 진공 흡인 작동홀에 의해 컨베이어 벨트 상측으로 진공 흡인력이 작용하여, 극판(6)이 컨베이어 벨트의 저면에 밀착된 상태로 스태킹 트레이(30) 방향으로 이동하는데, 이송부에는 이송 라인의 끝단 부분에 인접된 위치까지만 진공 흡인력이 작용하고 스태킹 트레이(30)의 극판(6) 진입단 인접 위치에는 진공 흡인력이 작용하지 않는 진공 해제 경계부(VRL)가 설정되어 있어서, 극판(6)(구체적으로, 극판(6)의 후단부측)이 진공 해제 경계부(VRL)를 완전히 통과하면 극판(6)을 이송하다가 남아 있는 힘(극판(6)이 전진하려는 힘)과 극판(6) 자체의 무게(자중)에 의해 극판(6)이 스태킹 트레이(30)의 극판(6) 수용 챔버 상부 위치로 경사 궤적을 따라 이송된다.

이때, 상기 가이드 롤러(32)는 롤러 브라켓(27a)에 양단부측이 지지됨과 동시에 탄성체에 의해 정위치 높이가 자동 셋팅되도록 구성된다. 롤러 브라켓(27a)에는 상하 방향으로 장공이 형성되고, 롤러 브라켓(27a)의 장공에는 가이드 롤러(32)의 롤러축이 결합되며, 상기 롤러축은 롤러 브라켓(27a)에 구비된 탄성체(스프링이 될 수 있음)에 의해 상향으로 탄지되어 있어서, 상기 메인 플레이트(22)와 이에 장착된 컨베이어 벨트 등의 다른 부품들을 수리나 점검 등을 위하여 상측으로 들어 올린 다음, 메인 플레이트(22) 등을 다시 원위치로 하강시킬 때에 가이드 롤러(32)의 롤러축이 탄성체에 의해 탄지되고, 가이드 롤러(32)의 롤러축은 롤러 브라켓(27a)의 상하 방향 장공에 결합되어 있으므로, 가이드 롤러(32)의 표면이 컨베이어 벨트 저면에 근접된 상태로 자동 셋팅될 수 있는 것이다.

한편, 본 발명에 의하면, 스태킹 트레이(30)의 둘레부에는 극판(6)의 단부(둘레부)를 밀어서 가지런히 정렬하는 푸시 로드(52)를 구비한 극판 어레이 유닛이 더 구비된다. 본 발명에서 극판 어레이 유닛은 스태킹 트레이(30)의 네 군데 둘레부에 각각 상대 전후진 가능하게 배치된 복수개의 푸시 로드(52)와, 이 푸시 로드(52)를 극판(6)의 단부 방향으로 전진되도록 하는 푸시 작동 장치(54)를 포함한다. 이때, 푸시 로드(52)를 전후진되도록 하는 푸시 작동 장치(54)는 실린더로 구성될 수 있다. 즉, 스태킹 트레이(30)의 상부측 네 둘레부에 각각 구비된 푸시 로드(52)마다 실린더의 실린더 로드가 연결되어, 실린더의 작동에 의해 실린더 로드가 전진하면 개별 푸시 로드(52)가 동시에 전진(동기화 전진)하여 극판(6)의 네 군데 둘레부를 부드럽게 밀어주어서 극판(6)이 가지런히 상하 방향으로 정렬된 상태로 적재될 수 있도록 한다. 바람직하게, 극판(6)이 스태킹 트레이(30)에 적재될 때마다 곧바로 개별 푸시 로드(52)들이 전진하여 극판(6)을 정렬되도록 한다. 즉, 극판(6) 한장이 스태킹 트레이(30)에 투입될 때마다 곧바로 푸시 로드(52)들을 전진시켜 극판(6)을 정렬하는 것이 여러모로 좋다. 부호 52a는 전극탭 공간홈으로서, 극판(6)의 전극탭이 있는 둘레부와 마주하는 푸시 로드(52)로 극판(6)의 단부를 밀어서 극판(6)을 정렬할 때에 전극탭이 걸리지 않도록 전극탭 공간홈(52a)에 수용되도록 한다. 바람직하게, 푸시 로드(52)는 극판(6)의 단부와 마주하는 면에 스폰지나 부드러운 고무와 같은 소프트한 재질의 완충패드가 구비되어, 푸시 로드(52)에 의해 극판(6)의 단부를 밀어서 정렬할 때에 극판(6)에 완충패드가 직접 접촉되도록 함으로써, 극판(6) 정렬 작업이 보다 부드럽게 이루어지도록 한다.

이하, 상기한 구성의 본 발명에 의하여 이송되어 오는 극판(6)의 전진 낙하 속도를 저감시켜서 안정적으로 스태킹 트레이(30)에 적재하는 과정을 설명하면 다음과 같다.

상기 이송부를 구성하는 컨베이어 벨트가 메인 플레이트(22)의 저면과 상부와 전단부 및 후단부측으로 무한궤도 순환식으로 지나가는데, 상기 컨베이어 벨트에서 메인 플레이트(22)의 저면으로 지나가는 부분에 극판(6)을 진공 흡인력에 의해 밀착시킨 상태에서 이송 라인을 따라 옮겨 오다가 이송 라인에 설정된 진공 해제 경계부(VRL)를 극판(6)이 완전히 지나가면, 극판(6)을 이송하면서 남아 있는 힘(즉, 극판(6)을 밀어주는 힘)과 극판(6) 자체의 자중에 의해 극판(6)이 스태킹 트레이(30)의 극판(6) 수용 챔버 상부 위치에서 뒤쪽이 상대적으로 더 들린 상태에서 경사 궤적을 따라 전진 낙하하게 되는데, 상기 스태킹 트레이(30)의 상부 위치에 구비된 루프형 스프링 구조의 스태킹 가이드 스프링(40)은 변곡점(40b) 부분이 스태킹 트레이(30)에 적재되어 있는 극판(6)의 상면 부분에 접촉되어 적당한 압력으로 극판(6)을 누르고 있다가 이송부에 의해 이동되는 새로운 극판(6)이 스태킹 트레이(30) 위로 들어오면, 새로운 극판(6)이 스태킹 가이드 스프링(40)의 제1루프 스프링부(40a)를 따라 내려와서 스태킹 트레이(30)에 적재되어 있는 아래의 극판(6)과의 사이에 작용하는 마찰력에 의해 전진 속도가 줄어들면서 부드럽게 스태킹 트레이(30) 내부의 극판 수용 챔버에 적재될 수 있으므로, 극판(6)의 끝단(특히, 극판(6)의 전단)이 스태킹 트레이(30)에 무리한 힘으로 충돌하면서 극판(6) 양면에 코팅되어 있는 활물질이 깨지는 현상을 방지하는 효과가 있다. 즉, 스태킹 트레이(30) 위로 새로 들어오는 극판(6)이 스태킹 트레이(30)의 극판 수용 챔버 상부 위치에서 경사 궤적을 그리면서 전진 낙하하여 대략 곡선 루프형 스프링 구조를 가진 스태킹 가이드 스프링(40)에 상기 새로운 극판(6)의 끝단이 접촉되는 순간에 스태킹 가이드 스프링(40) 자체는 극판(6)의 전진 방향과 동일한 방향으로 약간 휘어짐과 동시에 새로운 극판(6)은 스태킹 가이드 스프링(40)의 제1루프 스프링부(40a)를 타고 내려오고, 이처럼 새로운 극판(6)이 아래에 적재되어 있던 극판(6)으로 내려오게 되면, 위쪽의 새로운 극판(6)과 아래의 기적재되어 있는 극판(6)과의 사이에 마찰력이 작용하면서 상기 새로운 극판(6)의 전진 속도가 부드럽게 늦춰지므로, 극판(6)의 끝단이 과도한 충격력으로 스태킹 트레이(30)에 부딪혀서 극판(6) 표면의 코팅된 활물질이 깨지는 현상을 미연에 방지할 수 있다. 즉, 스태킹 가이드 스프링(40) 자체는 극판(6)의 전진 방향과 동일한 방향으로 약간 휘어지면서 새로운 극판(6)의 전진 속도를 적절히 낮추고, 동시에 극판(6)의 표면은 부드러운 탄성을 가지는 스태킹 가이드 스프링(40)의 표면에 접촉된 상태로 스태킹 트레이(30)의 극판 수용 챔버 방향으로 하강하여 아래에 적재되어 있는 극판(6) 위로 올라오고, 이러한 상부 위치의 극판(6)과 아래 위치의 극판(6) 사이에서는 마찰력이 작용하는 복합적인 속도 저감 작용을 하게 되므로, 새로 들어오는 극판(6)의 끝단이 과도한 충격력으로 스태킹 트레이(30)에 부딪혀서 극판(6) 표면에 코팅된 활물질이 깨지는 현상을 미연에 방지할 수 있는 것이며, 이처럼 극판(6) 적재 과정에서 활물질이 깨지는 등의 소손이 발생될 여지를 근절함으로써 극판(6) 자체의 성능 저하를 방지하고, 나아가, 이차 전지 자체의 고품질을 보장할 수 있는 장점을 제공한다. 특히, 본 발명에서는 스태킹 가이드 스프링(40)이 스테인레스 재질로서 초박형판이면서 동시에 일정 너비를 가지는 박판 밴드형 스프링 구조를 가지는 정밀 탄성 스프링으로 구성되어 있어서, 극판(6) 표면과 스태킹 가이드 스프링(40)이 접촉 마찰에 의한 스크래치 등이 발생될 여지는 전혀 없으므로, 극판(6)의 고품질을 보장하면서도 극판(6)의 적재 정밀도는 보다 높이는 효과를 취득할 수 있게 된다. 스태킹 가이드 스프링(40)의 재질은 스테인레스 이외에 극판(6)을 적절한 탄성으로 무리 없이 눌러줄 수 있는 탄성 재질의 길이를 가진 소재라면 모두 채용할 수 있다는 것은 전술한 바와 같다.

상기 스태킹 가이드 스프링(40)은 스태킹 트레이(30)에 적재되어 있는 극판(6)의 상면을 적당한 압력으로 누르고 있다가 새로운 극판(6)이 들어오면, 새로 들어오는 극판(6)이 따라 내려오면서 자체의 탄성력에 의해 극판(6)을 아래로 눌러주어 하강시키고, 이처럼 새로 들어오는 극판(6)이 스태킹 가이드 스프링(40)의 누르는 힘에 의해 하강하면, 극판(6)과 극판(6) 사이에 마찰력이 작용되도록 함으로써, 스태킹 트레이(30) 내부로 새로 진입하는 극판(6)의 전진 속도를 늦추어서 스태킹 트레이(6)의 벽면에 극판(6)의 끝단이 부딪히는 충격력을 줄여주고, 이처럼 스태킹 가이드 스프링(40)의 정밀하면서도 부드러운 속도 저감 작용에 의해 극판(6)이 스태킹 트레이(30)의 벽면에 과도하게 부딪히면서 극판(6) 표면의 활물질이 소손되는 현상을 방지하므로, 극판(6)의 특성 저하 및 이차 전지의 성능 저하를 방지하는데 기여한다는 것이다.

다시 말해, 스태킹 가이드 스프링(40)은 변곡점(40b)을 기준으로 제1루프 스프링부(40a)와 제2루프 스프링부(40c)가 구비된 루프 스트랩형 스프링 구조를 이루고 있는데, 스태킹 트레이(30)에 적재되어 있는 극판(6)의 상면 부분을 스태킹 가이드 스프링(40)의 변곡점(40b) 부분이 적당한 압력으로 누르고 있다가 이송부에 의해 새로운 극판(6)이 스태킹 트레이(30) 부분으로 들어오면, 스태킹 가이드 스프링(40)의 제1루프 스프링부(40a)를 따라 새로 들어오는 극판(6)이 내려와서 변곡점(40b)을 통과하면서 스태킹 가이드 스프링(40)이 적절하게 누르는 힘에 의해 새로운 극판(6)과 적재되어 있던 극판(6) 사이에 마찰력이 작용하여 새로운 극판(6)의 전진 속도가 줄어들게 되고, 이처럼 새로 들어오는 극판(6)의 전진 속도가 부드럽게 줄어들면서 극판(6)의 단부(특히, 극판(6)의 전단부)가 벽면(즉, 스태킹 트레이(30)의 벽면)에 충돌하는 충격력을 적절하게 감쇄시켜 주므로, 극판(6)의 단부가 스태킹 트레이(30)의 벽면에 과도한 힘으로 부딪혀서 극판(6) 표면에 코팅된 활물질이 부서지는 현상 등을 방지할 수 있으며, 이처럼 스태킹 가이드 스프링(40)에 의한 정밀하면서도 부드러운 속도 저감 작용으로 인하여 극판(6) 표면의 활물질이 적재 과정 중에 소손되는 것을 방지하므로, 극판(6)의 특성 저하를 방지하며, 궁극적으로 이차 전지의 성능 저하 등을 미연에 방지하는 효과를 취득할 수 있게 되는 것이다.

이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였다. 그러나, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다.

따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

20. 이송부 22. 메인 플레이트
22d. 픽싱 블록 안착홈 22d1. 아웃터 픽싱 블록 안착홈
22d2. 이너 픽싱 블록 안착홈 27. 구동 롤러
27a. 롤러 브라켓 27b. 사이드 벨트 롤링부
27c. 미들 벨트 롤링부 27d. 보빈
28. 스프링 브라켓 28a. 제1조절부재
28b. 제2조절부재 28c. 제3조절부재
28bf. 서포팅 풋트 28bh. 장공
28bfh. 체결구홀 29. 로터리 지지축
30. 스태킹 트레이 32. 가이드 롤러
34. 광센서 40. 스태킹 가이드 스프링
40a. 제1루프 스프링부 40b. 변곡점
40c. 제2루프 스프링부 41. 픽싱 블록
41h. 장공 42. 픽싱 블록
42a. 제1안착 블록부 42b. 제2안착 블록부
42h. 구멍 52. 푸시 로드
52a. 전극탭 공간홈 54. 푸시 작동 장치

Claims (9)

1. 극판(6)을 이송 라인을 따라 이동시키는 이송부와, 내부에 다층으로 적재될 극판(6)을 수용하는 챔버가 구비되며 상기 챔버의 상단부측은 이송부의 하부에 배치된 스태킹 트레이(30)를 포함하는 이차 전지용 극판 스태킹 시스템에 있어서,
   상기 이송부의 이송 라인 중에서 상기 스태킹 트레이(30)의 상기 챔버 상부 위치의 이송 라인에 배치됨과 동시에 기단부에서 선단부까지 연속적으로 이어지는 루프형의 스프링 구조를 가지도록 상기 이송부에 양단부가 연결된 탄성 재질의 스태킹 가이드 스프링(40);을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지용 극판 스태킹 가이드 시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 스태킹 가이드 스프링(40)은, 상기 이송부의 이송 라인을 따라 이동되는 상기 극판(6)이 전진하는 방향으로 연장되다가 상기 극판(6)이 전진하는 방향과 반대되는 방향으로 연장되어 상기 극판(6)의 전진 속도를 낮추도록 가이드하는 탄성 재질의 루프형 스프링 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 이차 전지용 극판 스태킹 가이드 시스템.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 이송부는, 상기 극판(6)의 이송 라인을 따라 길게 이어진 메인 플레이트(22)와, 상기 메인 플레이트(22)의 하측에서 상기 극판(6)이 이송 라인을 따라 이동되도록 하는 이송 구동유닛을 포함하며,
   상기 스태킹 가이드 스프링(40)의 기단부는 상기 메인 플레이트(22)에 연결되고, 상기 스태킹 가이드 스프링(40)의 선단부는 상기 메인 플레이트(22)의 전단부에 구비된 스프링 브라켓(28)에 연결되어, 상기 스태킹 가이드 스프링(40)이 기단부에서 선단부까지 연속적으로 이어지는 루프형 스프링 구조를 가진 것을 특징으로 하는 이차 전지용 극판 스태킹 가이드 시스템.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 스프링 브라켓(28)은, 상기 메인 플레이트(22)의 길이 방향으로 전후진 가능하게 배치된 제1조절부재(28a)와, 상기 제1조절부재(28a)에 상대 승강 가능하게 결합된 제2조절부재(28b)와, 상기 제2조절부재(28b)에 장착됨과 동시에 상기 스태킹 가이드 스프링(40)의 선단부측이 연결된 제3조절부재(28c)를 포함하며, 상기 제3조절부재(28c)는 상기 제2조절부재(28b)와의 연결부를 기준으로 상하 방향으로 상대 회동 가능하도록 구성된 것을 특징으로 하는 이차 전지용 극판 스태킹 가이드 시스템.
   
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 메인 플레이트(22)의 저면에서 이동하는 컨베이어 벨트 저면에 상기 극판(6)이 부착되어 이송되도록 구성되고, 상기 스태킹 트레이(30)의 진입단에 인접된 위치에는 가이드 롤러(32)가 배치되어, 상기 컨베이어 벨트와 상기 가이드 롤러(32) 사이로 상기 극판(6)이 통과되고, 상기 이송부의 이송 라인에서 진공 흡인력이 해제되도록 설정된 진공 해제 경계부(VRL)를 상기 극판(6)이 지나가면서 상기 스태킹 트레이(30) 내부의 챔버 상부 위치로 경사 궤적을 따라 이송되도록 구성된 것을 특징으로 하는 이차 전지용 극판 스태킹 가이드 시스템.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 스태킹 트레이(30)의 둘레부에는 상기 극판(6)의 단부를 밀어서 정렬하는 푸시 로드(52)를 구비한 극판 어레이 유닛이 더 구비된 것을 특징으로 하는 이차 전지용 극판 스태킹 가이드 시스템.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 극판 어레이 유닛은, 상기 스태킹 트레이(30)의 네 둘레부에 각각 상대 전후진 가능하게 배치된 복수개의 푸시 로드(52)와, 상기 푸시 로드(52)를 상기 극판(6)의 단부 방향으로 전진되도록 하는 푸시 작동 장치(54)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지용 극판 스태킹 가이드 시스템.
   
8. 극판(6)을 이송 라인을 따라 이동시키는 이송부와, 내부에 다층으로 적재될 극판(6)을 수용하는 챔버가 구비되며 상기 챔버의 상단부측은 이송부의 하부에 배치된 스태킹 트레이(30)를 포함하는 이차 전지용 극판 스태킹 시스템에 있어서,
   상기 메인 플레이트(22)의 저면에서 이동하는 컨베이어 벨트 저면에 상기 극판(6)이 부착되어 이송되도록 구성되고, 상기 스태킹 트레이(30)의 진입단에 인접된 위치에는 가이드 롤러(32)가 배치되어, 상기 컨베이어 벨트와 상기 가이드 롤러(32) 사이로 상기 극판(6)이 통과되어 상기 스태킹 트레이(30)의 상기 챔버 상부 위치로 경사 궤적을 따라 이송되는 것을 특징으로 하는 이차 전지용 극판 스태킹 가이드 시스템.
   
9. 극판(6)을 이송 라인을 따라 이동시키는 이송부와, 내부에 다층으로 적재될 극판(6)을 수용하는 챔버가 구비되며 상기 챔버의 상단부측은 이송부의 하부에 배치된 스태킹 트레이(30)를 포함하는 이차 전지용 극판 스태킹 시스템에 있어서,
   상기 스태킹 트레이(30)의 둘레부에는 상기 극판(6)의 단부를 밀어서 정렬하는 푸시 로드(52)를 구비한 극판 어레이 유닛이 구비되고,
   상기 극판 어레이 유닛은, 상기 스태킹 트레이(30)의 네 둘레부에 각각 상대 전후진 가능하게 배치된 복수개의 푸시 로드(52)와, 상기 푸시 로드(52)를 상기 극판(6)의 단부 방향으로 전진되도록 하는 푸시 작동 장치(54)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지용 극판 스태킹 가이드 시스템.

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