KR20130126212A - 부품 공급 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전지팩 제조 공정에서 전지팩을 구성하는 부품을 일정 시간 간격으로 공급해주는 부품 공급 장치로서, 부품을 수직방향으로 적층할 수 있는 수직 중공 구조의 제 1 수납부를 포함하고 있고, 상기 제 1 수납부의 개방 하단부를 통해 부품을 공급하며, 하기 제 2 수납부에 연통하도록 제 2 적층 수납부재의 상부에 착탈 가능하게 장착되는 제 1 적층 수납부재; 부품을 수직방향으로 적층할 수 있는 수직 중공 구조의 제 2 수납부를 포함하고 있고, 상기 제 2 수납부의 개방 하단부를 통해 부품을 공급하는 제 2 적층 수납부재; 상기 제 1 적층 수납부재의 개방 하단에 착탈 가능하게 장착되어 있고, 제 1 적층 수납부재에 수납되어 있는 부품들의 제 2 적층 수납부재로의 이동을 조절하는 부품 이동 조절부재; 상기 제 2 적층 수납부재 하단에 장착되어 있고, 하기 본체에 체결 고정되는 부품 공급부; 상기 제 2 적층 수납부재의 일측에 장착되어 있고, 수납된 부품 소진시 이를 감지하여 알리는 센싱 알람(sensing alarm)부; 및 상기 제 1 적층 수납부재, 제 2 적층 수납부재 및 부품 공급부와 상호 체결 고정되어 전체 구조물을 일체화 시키는 본체;를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 부품 공급 장치를 제공한다.

Description

부품 공급 장치 {Components Feeder}

본 발명은 부품 공급 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 전지팩 제조 공정에서 전지팩을 구성하는 부품을 일정 시간 간격으로 공급해주는 부품 공급 장치로서, 부품을 수직방향으로 적층할 수 있는 수직 중공 구조의 제 1 수납부를 포함하고 있고, 상기 제 1 수납부의 개방 하단부를 통해 부품을 공급하며, 하기 제 2 수납부에 연통하도록 제 2 적층 수납부재의 상부에 착탈 가능하게 장착되는 제 1 적층 수납부재; 부품을 수직방향으로 적층할 수 있는 수직 중공 구조의 제 2 수납부를 포함하고 있고, 상기 제 2 수납부의 개방 하단부를 통해 부품을 공급하는 제 2 적층 수납부재; 상기 제 1 적층 수납부재의 개방 하단에 착탈 가능하게 장착되어 있고, 제 1 적층 수납부재에 수납되어 있는 부품들의 제 2 적층 수납부재로의 이동을 조절하는 부품 이동 조절부재; 상기 제 2 적층 수납부재 하단에 장착되어 있고, 하기 본체에 체결 고정되는 부품 공급부; 상기 제 2 적층 수납부재의 일측에 장착되어 있고, 수납된 부품 소진시 이를 감지하여 알리는 센싱 알람(sensing alarm)부; 및 상기 제 1 적층 수납부재, 제 2 적층 수납부재 및 부품 공급부와 상호 체결 고정되어 전체 구조물을 일체화 시키는 본체;를 포함하는 부품 공급 장치에 관한 것이다.

모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그러한 이차전지 중 높은 에너지 밀도와 방전 전압의 리튬 이차전지에 대해 많은 연구가 행해졌고 또한 상용화되어 널리 사용되고 있다.

이차전지는 휴대폰, 디지털 카메라, PDA, 노트북 등의 모바일, 와이어리스 전자기기뿐만 아니라 전기자전거(E-bike), 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV) 등의 동력장치에 대한 에너지원으로도 많은 관심을 모으고 있다.

휴대폰, 카메라 등의 소형 디바이스에는 하나의 전지셀이 팩킹되어 있는 소형 전지팩이 사용됨에 반하여, 노트북, 전기자동차 등의 중대형 디바이스에는 둘 이상의 전지셀들(이하에서는, "멀티-셀"로 칭하기도 함)을 병렬 및/또는 직렬로 연결한 전지팩이 팩킹되어 있는 중형 또는 대형 전지팩이 사용되고 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 리튬 이차전지는 우수한 전기적 특성을 가지고 있음에 반해 안전성이 낮다는 문제점을 가지고 있다. 예를 들어, 리튬 이차전지는 과충전, 과방전, 고온에의 노출, 전기적 단전 등 비정상적인 작동 상태에서 전지 구성요소들인 활물질, 전해질 등의 분해반응이 유발되어 열과 가스가 발생하고, 이로 인해 초래된 고온 고압의 조건은 상기 분해반응을 더욱 촉진하여 급기야 발화 또는 폭발을 초래하기도 한다.

따라서, 리튬 이차전지에는 과충전, 과방전, 과전류시 전류를 차단하는 보호회로, 온도 상승시 저항이 크게 증가하여 전류를 차단하는 PTC 소자(Positive Temperature Coefficient Element), 가스 발생에 따른 압력 상승시 전류를 차단하거나 가스를 배기하는 안전벤트 등의 안전 시스템이 구비되어 있다. 예를 들어, 원통형의 소형 이차전지에서는 원통형 캔에 내장되어 있는 양극, 음극, 및 상기 양극과 음극 사이에 개재된 분리막의 전극조립체(발전소자)의 상부에 PTC 소자 및 안전벤트가 통상 설치되어 있고, 각형 또는 파우치형의 소형 이차전지에서는 발전소자가 밀봉된 상태로 내장되어 있는 각형 캔 또는 파우치형 케이스의 상단에 보호회로 모듈, PTC 소자 등이 일반적으로 탑재되어 있다.

상기한 바와 같이, 리튬 이차전지의 안전 시스템은, 우수한 전기적 특성을 유지함과 동시에 그 안전성을 담보하는 중요한 구성 요소로서, 그 중 PTC 소자는 가장 중요한 구성 요소들의 하나라 할 수 있다.

이러한 PTC 소자는, 일반적으로 PTC 본체, PCM(보호 회로 모듈) 결합부, 및 전지셀 결합부를 포함하고 있으며, 일직선 상의 도전성 부재 상에 PTC 본체와 직렬 상태로 전기적 연결되어 있는 구조이거나, PTC 본체의 상부와 하부에 각각 전기적 연결되어 있는 구조이다.

또한, 이러한 PTC 소자의 연결 구조는 미세한 진동 또는 외부의 충격에 의해 쉽게 이탈되거나 분리될 수 있는 구조인 바, 전지팩 제조 공정 상의 안전성 확보가 중요하다.

이와 관련하여, PTC 소자가 포함된 부품의 조립 공정에 있어서, 종래의 부품 공급 장치는, 진동에 의해 부품을 정렬하고 정렬된 부품을 개별로 공급하는 볼 진동 피더 또는 직진형 진동 피더가 주로 사용되고 있다.

그러나, 이러한 진동형 피더는 진동에 의해 그 기능을 수행하는 장치이므로, 미세한 진동에도 결합구조에 손상을 입을 수 있는 PTC 소자 등을 포함한 부품에는 적절하지 않다.

또한, 상기 진동형 피더는 방향성이 있는 부품을 정확한 자세로 정렬하지 못하는 바, 정렬의 정확도가 중요한 부품에는 적절하지 않다.

게다가, 부품의 두께가 0.1 mm 내외의 얇은 부품은, 상기 진동형 피더에 의한 이송 가능 부품의 두께 범위에 미달되는 바, 이 또한 상기 PTC 소자 등을 포함한 부품에는 적절하지 않다.

한편, 부품 공급 장치는 부품을 수납할 수 있는 수납부를 포함하고 있는 바, 이러한 수납부에 저장된 부품들을 일정한 시간 간격으로 배출하여 조립 공정 중에 공급한다. 조립 공정 중 각 부품이 공급되는 시간 간격은, 전체 조립 공정에 있어서, 그 효율적인 조립 공정률을 달성함에 있어 매우 중요한 요소이다. 이 때문에 부품이 수납되는 상기 수납부의 교체시간 역시 매우 중요한 요소가 되며, 이러한 교체시간으로 인한 부품 공급 장치의 가동률이 저하되거나 멈추는 경우를 피하는 것이, 올바른 공정 운용이라 할 수 있다.

그러나, 종래의 부품 공급 장치는, 상기 부품 수납부의 부품이 소진될 시, 부품 공급 장치를 정지 시키고 부품 수납부를 교체하는 방식이 채택되어 운용되고 있다.

또한, 종래의 부품 수납부는, 교체 과정 중 내부에 수납된 부품을 외부로 쏟아 버릴 수 있는 불안정한 구조로서, 내부에 수납된 부품에 불량을 초래할 수 있는 가능성을 지니고 있다.

따라서, 상기와 같은 문제점들을 해결하면서 전지팩 제조 공정의 효율성을 극대활 시킬 수 있는 기술에 대한 필요성이 매우 높은 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.

본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 특정한 구조의 부품 수납부재, 부품 이동 조절부재 및 센싱 알람부를 부품 공급 장치에 포함하도록 구성함으로써, 전지팩 제조 공정에 있어서, 전지팩을 구성하는 부품을 일정 시간 간격으로 공급하고, 부품 수납부재의 교체 중에도 정상적인 부품 공급이 가능하며, 이와 동시에 부품을 외부의 충격 또는 진동으로부터 보호할 수 있음을 확인하였다.

따라서, 본 발명의 목적은, 부품의 안전성을 확보함과 동시에 전지팩 제조 공정 중 공정 효율성을 향상시킬 수 있는 특정 구조의 부품 공급 장치를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 부품 공급 장치는,

전지팩 제조 공정에서 전지팩을 구성하는 부품을 일정 시간 간격으로 공급해주는 부품 공급 장치로서,

부품을 수직방향으로 적층할 수 있는 수직 중공 구조의 제 1 수납부를 포함하고 있고, 상기 제 1 수납부의 개방 하단부를 통해 부품을 공급하며, 하기 제 2 수납부에 연통하도록 제 2 적층 수납부재의 상부에 착탈 가능하게 장착되는 제 1 적층 수납부재;

부품을 수직방향으로 적층할 수 있는 수직 중공 구조의 제 2 수납부를 포함하고 있고, 상기 제 2 수납부의 개방 하단부를 통해 부품을 공급하는 제 2 적층 수납부재;

상기 제 1 적층 수납부재의 개방 하단에 착탈 가능하게 장착되어 있고, 제 1 적층 수납부재에 수납되어 있는 부품들의 제 2 적층 수납부재로의 이동을 조절하는 부품 이동 조절부재;

상기 제 2 적층 수납부재 하단에 장착되어 있고, 하기 본체에 체결 고정되는 부품 공급부;

상기 제 2 적층 수납부재의 일측에 장착되어 있고, 수납된 부품 소진시 이를 감지하여 알리는 센싱 알람(sensing alarm)부; 및

상기 제 1 적층 수납부재, 제 2 적층 수납부재 및 부품 공급부와 상호 체결 고정되어 전체 구조물을 일체화 시키는 본체;

를 포함하는 구조로 이루어져 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 진동에 의해 부품을 정렬하고 정렬된 부품을 개별로 공급하는 볼 진동 피더 또는 직진형 진동 피더는, 진동에 의해 그 기능을 수행하는 장치인 바, 미세한 진동에도 결합구조에 손상을 입을 수 있는 PTC 소자 등을 포함한 부품에 불량을 초래할 수 있는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 부품 공급 장치는, 부품 정렬의 정확도, 0.1 mm 내외의 얇은 부품의 이송 능력 및 부품 수납부의 수납 안정성을 소망하는 수준으로 달성하지 못하고 있는 문제점이 있으며, 상기 부품 수납부의 교체 시 부품 공급 장치가 정지되어야 하는 문제점이 있었다.

이와는 달리, 본 발명에 따른 부품 공급 장치는 착탈이 자유로운 부품 수납부재, 부품 이동 조절부재 및 센싱 알람부를 포함하고 있으므로, 전지팩 제조 공정에 있어서, 전지팩을 구성하는 부품을 일정 시간 간격으로 공급하고, 부품 수납부재의 교체 중에도 정상적인 부품 공급이 가능하며, 이와 동시에 부품을 외부의 충격 또는 진동으로부터 보호할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 부품 공급 장치는 수납부재를 상하 두개의 구조로 분리하여, 제 2 적층 수납부재 내의 부품이 소진될 시 제 1 적층 수납부재 만을 따로 교체할 수 있도록, 상부에 위치한 제 1 적층 수납부재를 착탈이 용이한 구조로 부품 공급 장치를 구성함으로써, 장비 정지로 인한 가동률 저하를 원천적으로 방지하고, 공정 효율성을 향상시킬 수 있다.

하나의 바람직한 예에서, 상기 부품은 PTC 소자를 포함하는 것일 수 있으나, 상기 전지팩을 구성하는 모든 부품에 적용할 수 있음은 물론이다.

본 발명에서, 상기 제 1 수납부 및 제 2 수납부는 바람직하게는 부품의 평면 형상에 대응하는 내면 형상을 가진 수직 중공 구조일 수 있다.

이러한 내면 형상은 내부에 수납되는 부품의 형상에 대응되는 것으로서, 내부 적층 수납된 부품의 최하단으로부터 부품이 하나씩 소진될 시, 최하단 부품 상부로 적층된 부품들이 외부로의 일탈없이 순차적으로 하향진행 할 수 있도록 하는 가이드 역할을 하게 된다.

구체적으로, "ㄱ" 자 또는 "ㄴ" 자 형상의 평면형상을 갖는 부품의 경우, 상기 제 1 수납부 및 제 2 수납부의 평면 형상은 상기 부품의 평면 형상에 대응하는 형상인 "ㄱ" 자 또는 "ㄴ" 자 형상의 수직 중공 구조가 된다.

따라서, 상기 제 1 수납부 및 제 2 수납부의 수직 중공 구조는, 내부 수납 부품들의 상향 및 하향 이동만을 허용하는 구조로 인해, 내부에 적층된 부품들에 대해 외부로의 이탈을 방지할 수 있게 된다.

하나의 구체적인 예에서, 상기 제 1 적층 수납부재는, 일측면 또는 양측면이 수직방향으로 개방된 상태로 부품 적층체의 측면을 감싸고 있는 구조의 측벽을 포함하는 구조일 수 있다.

이러한 측벽은 상기 부품의 평면 형상의 일부에 대응하는 형상의 구조로서, 하나의 일체형 측벽들일 수도 있고, 또는 둘 이상의 측벽들이 체결 및 결합되어 상기 부품의 평면 형상에 대응하는 형상을 달성하도록 구성될 수도 있다.

또 하나의 구체적인 예에서, 상기 제 1 적층 수납부재는, 상기 제 2 적층 수납부재 및 본체와 체결 고정되는 체결부를 포함하는 구조일 수 있다.

구체적으로, 상기 체결부는 본체에 착탈될 수 있는 착탈용 단차, 상기 착탈용 단차에 장착되고 착탈용 단차에 대응하는 형상의 장방형 착탈부재, 및 상기 착탈부재에 장착되고 제 1 적층 수납부재를 본체에 고정시키는 결속부재를 포함하는 구조일 수 있다.

상기 결속부재는, 상기 제 1 적층 수납부재를 본체에 고정시킬 수 있는 구조라면 특별한 제한은 없으나, 바람직하게는 볼트 및 볼트에 대응되는 볼트홈으로 이루어진 구조일 수 있다.

이러한 결속부재에 의한 결속 구조는, 상기 제 1 적층 수납부재를 상기 본체로부터의 착탈을 용이하게 하는 바, 상기 전지팩의 조립 공정이 진행되는 중에도 제 1 적층 수납부재에 의해 상기 부품을 추가적으로 공급할 수 있게 한다.

따라서, 부품 수납부재의 교체 중에도 정상적인 부품 공급이 가능하며, 이러한 이점으로 인해 조립 공정중의 불필요한 시간 낭비를 줄일 수 있게 되어 상기 전지팩 조립 공정의 효율성을 향상시킬 수 있게 된다.

본 발명에서, 상기 제 2 적층 수납부재 역시, 제 1 적층 수납부재와 마찬가지로, 일측면 또는 양측면이 수직방향으로 개방된 상태로 부품 적층체의 측면을 감싸고 있는 구조의 측벽을 포함하는 구조일 수 있다.

이러한 측벽은, 앞서 설명한 제 1 적층 수납부재의 측벽에서처럼, 부품의 평면 형상의 일부에 대응하는 형상의 구조로서, 하나의 일체형 측벽들일 수도 있고, 또는 둘 이상의 측벽들이 체결 및 결합되어 부품의 평면 형상에 대응하는 형상을 달성하는 구조일 수도 있다.

또한, 상기 제 2 적층 수납부재는, 상기 본체와 체결 고정되는 체결부를 포함하는 구조일 수 있다.

하나의 바람직한 예에서, 상기 제 2 적층 수납부재는, 내부에 적층 수납된 부품을 하향 가압하여, 부품 적층체의 부품들을 상호 밀착시키는 적층 가압 블록을 추가로 포함하는 구조일 수 있다.

구체적으로, 상기 제 2 적층 수납부재 내에 적층 되어있는 부품은 소형 크기로 인해 그 자중이 매우 작은 바, 수직으로 적층된 부품들의 수직 하향 이동에 적절한 힘이 되지 못한다.

상기 수직으로 적층된 부품들의 원활한 수직 하향 이동을 위해, 수직으로 적층된 부품들의 최상단 부품 위에, 상기 적층 가압 블록을 위치시킴으로써, 수납부재 내의 부품들의 수직 하향 이동을 원활하게 할 수 있다.

또한, 상기 적층 가압 블록은, 상기 수직 하향 이동을 원활하게 할 수 있고, 적층된 부품들에 무리한 힘을 가하지 않는 범위 내의 중량을 갖는 블록이라면 특별한 제한은 없으나, 바람직하게는 200 g 내지 2,000 g의 중량을 갖고 외부가 절연 처리된 장방형 블록일 수 있다.

상기 제 1 적층 수납부재 및 제 2 적층 수납부재는 다양한 소재로 이루어질 수 있는 바, 예를 들어, 자성 물체를 부착시킬 수 있는 금속일 수 있으며, 바람직하게는 스테인리스 강(stainless steel)일 수 있다.

일반적으로 스테인리스 강은 자성 물체를 부착시킬 수 없는 금속이나, 열처리 또는 냉간 가공등에 의해 자성을 갖는 금속으로 제작할 수 있다. 또한, 금속 미세 조직을 페라이트 조직(ferrite microstructure), 마르텐사이트 조직(martensite microstructure) 등으로 구성함으로써 제작할 수 있다. 이러한 스테인리스 강에 대한 구체적인 제작 방법은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 자세한 설명을 생략한다.

또한, 상기 제 1 적층 수납부재 및 제 2 적층 수납부재의 수직방향 길이는, 내부에 적층 수납하는 부품을, 소망하는 개수만큼 수납할 수 있는 길이라면 특별한 제한은 없으며, 예를 들어, 20 cm 내지 50 cm의 길이일 수 있다.

하나의 바람직한 예에서, 상기 부품 이동 조절부재는, 상기 제 1 적층 수납부재의 측벽에 장착된 상태에서 상기 측벽의 측면 개방부를 통해 부품 적층체의 하단을 지지할 수 있도록, 측벽의 일부 외면에 대응하는 내면을 가진 장착부와, 수납부로 도입되며 상기 장착부로부터 연장된 지지부를 포함하고 있는 구조일 수 있다.

구체적으로, 상기 부품 이동 조절부재의 지지부는 제 1 적층 수납부재 내부에 적층 수납된 적층체의 하단을 지지함으로써, 부품 적층체를 안정적으로 고정할 수 있다.

또한, 이러한 부품 이동 조절부재는, 상기 제 1 적층 수납부재에 안정적으로 착탈이 가능하고, 내부에 수납된 부품 적층체를 지지할 수 있는 형상이라면 특별히 제한되는 것은 아니나, 바람직하게는 평면상으로 "ㄱ"자형 또는 "ㄴ"자형 구조로 이루어진 구조일 수 있다.

따라서, 부품 이동 조절부재는 제 1 적층 수납부재로부터 제 1 적층 수납부재의 하단에 연결되어 장착된 제 2 적층 수납부재로의 적층된 부품의 상하 균일한 적층 상태를 유지한 상태로 원활한 부품 이동을 가능하게 하므로, 전면부와 후면부 등의 방향성이 있는 부품을 올바르게 정렬할 수 있게 된다.

또한, 부품 이동 조절부재는, 상기 제 1 적층 수납부재를 새로운 제 1 적층 수납부재로 교체할 시, 내부의 부품들이 외부로 쏟아짐을 방지하는 역할을 수행하게 된다.

한편, 상기 부품 이동 조절부재의 장착부의 외면에는 제 1 적층 수납부재에 용이하게 착탈 할 수 있는 추가적인 부재가 형성되어 있는 구조일 수 있으며, 바람직하게는 손잡이일 수 있다.

또한, 상기 부품 이동 조절부재의 장착부는, 상기 제 1 적층 수납부재 또는 제 2 적층 수납부재에 자성에 의해 착탈할 수 있는, 자성 소재로 이루어진 구조일 수 있다.

이러한 자성 소재의 구조는 부품 이동 조절부재를 상기 제 1 적층 수납부재 또는 제 2 적층 수납부재에 착탈하기 위한 추가적인 부재가 필요하지 않는 구조로서, 적층 수납부재의 소망하는 위치에 용이하게 착탈할 수 있으므로, 내부에 수납되는 부품들을 보다 더 안정적으로 고정하여 수납할 수 있다.

한편, 상기 부품 공급부는, 제 2 적층 수납부재의 제 2 수납부에 적층된 부품을 개방 하단부를 통해 토출할 수 있도록, 부품 적층체의 최하단 부품의 일측면에 접촉하여 밀어내는 가압부재를 포함하는 구조일 수 있다.

또한, 상기 가압부재는 부품 공급부의 일측면에 장착되어 있는 구동부에 의해 작동되는 구조일 수 있으며, 상기 구동부는 바람직하게 유압 실린더(oil pressure cylinder) 구조일 수 있다.

이러한 구조의 공급부는, 상기 제 2 적층 수납부재 내부에 적층된 부품에 물리적 충격을 가하지 않는 구조로서, 종래의 진동에 의해 내부 수납된 부품을 정렬 및 공급하는 것과 상이하다.

이러한 종래의 진동형 부품 공급 장치는 진동에 의해 내부 수납된 부품과 공급되는 부품에 물리적 충격을 가할 수 있었으나, 본 발명에 따른 공급부는 유압 실린더 구조에 의해 가압부재로써 부품을 공급하는 것으로서, 부품 공급 공정 중 부품에 입힐 수 있는 물리적 충격을 미연에 방지할 수 있다.

한편, 상기 센싱 알람부는 상기 적층 가압 블록에 의해 알람 작동되는 광센서를 포함하는 구조일 수 있으며, 바람직하게는 상기 광센서는 제 2 적층 수납부재의 일측에 장착되는 광송신부 및 상기 광송신부에 대응하는 타측에 장착되는 광수신부로 이루어진 구조일 수 있다.

그러나, 상기 광센서는 하나의 예시에 지나지 않으며, 수납된 부품 소진시 이를 감지하여 알릴 수 있는 모든 유형의 센서를 적용할 수 있음은 물론이다.

한편, 본 발명은 상기 부품 공급 장치를 사용하여 제조되는 전지팩과, 이러한 전지팩을 포함하는 디바이스를 제공한다.

상기 디바이스는 구체적으로, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차 또는 전력저장 장치일 수 있다.

상기 전지팩과 이러한 전지팩이 사용되는 디바이스의 구조 및 제작 방법은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 자세한 설명을 생략한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 부품 공급 장치는 착탈이 자유로운 부품 수납부재, 부품 이동 조절부재 및 센싱 알람부를 부품 공급 장치에 장착하는 구조로 구성함으로써, 전지팩의 제조 공정에 있어서, 전지팩을 구성하는 부품을 일정 시간 간격으로 공급하고, 부품 수납부재의 교체 중에도 정상적인 부품 공급이 가능하며, 이와 동시에 부품을 외부의 충격 또는 진동으로부터 보호할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 부품 공급 장치는 수납부재를 상하 두개의 구조로 분리하여, 제 2 적층 수납부재 내의 부품이 소진될 시 제 1 적층 수납부재만을 따로 교체할 수 있도록, 상부에 위치한 제 1 적층 수납부재를 착탈이 용이한 구조로 부품 공급 장치를 구성함으로써, 장비 정지로 인한 가동률 저하를 원천적으로 방지하고, 공정 효율성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 부품 공급 장치의 모식도이다;
도 2는 본 발명에 따른 부품 공급 장치에 의해 공급되는 PTC 소자가 장착되어 있는 부품의 수직 단면도이다;
도 3은 본 발명에 따른 부품 이동 조절부재의 사시도이다;
도 4는 도 1의 제 1 적층 수납부재 또는 제 2 적층 수납부재의 "A" 방향 평면도이다;
도 5는 도 4에 본 발명에 따른 부품 이동 조절부재가 장착되었을 때의 "A" 방향 평면도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 자세히 설명하지만, 본 발명의 범주가 그것으로 한정되는 것은 아니다.

도 1에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 부품 공급 장치가 모식적으로 도시되어 있고, 도 2에는 PTC 소자가 장착된 부품의 수직 단면도가 도시되어 있다.

도 1을 도 2와 함께 참조하면, 부품 공급 장치(700)는 제 1 적층 수납부재(100), 제 2 적층 수납부재(200), 부품 이동 조절부재(300), 부품 공급부(400), 센싱 알람부(500) 및 본체(600)으로 구성되어 있다.

구체적으로, 제 1 적층 수납부재(100)는 일측면이 수직방향으로 개방된 상태(120)로 부품 적층체의 측면을 감싸고 있는 구조의 측벽(110) 및 제 2 적층 수납부재(200) 및 본체(600)와 체결 고정되는 체결부(130)를 포함하고 있는 구조이다.

또한, 제 1 적층 수납부재(100)의 체결부(130)는 본체(600)에 착탈될 수 있는 착탈용 단차(131), 착탈용 단차(131)에 장착되고 착탈용 단차(131)에 대응하는 형상의 장방형 착탈부재(132) 및 착탈부재(132)에 장착되고 제 1 적층 수납부재(100)를 본체(600)에 고정시키는 결속부재(133)를 포함하는 구조이다.

한편, 제 2 적층 수납부재(200)는 일측면이 수직방향으로 개방된 상태(220)로 부품 적층체의 측면을 감싸고 있는 구조의 측벽(210) 및 본체(600)와 체결 고정되는 체결부(230)를 포함하고 있는 구조이다.

제 2 적층 수납부재(100)의 수납부(220)에 적층 수납된 부품(10)은 부품(10) 적층체 최상단에 위치한 적층 가압 블록(240)에 의해 상호 밀착되어 적층되어 있다.

또한, 적층 가압 블록(240)에 의해 수직방향으로 상호 밀착되어 적층되어 있는 부품(10)의 적층체 중 최하단의 부품은, 부품 공급부(400)의 가압부재(410)에 의해 제 2 적층 수납부재(200)의 내부 수납부(220)로부터 외부로 토출된다.

구체적으로, 부품 공급부(400)의 가압부재(410)는 제 2 적층 수납부재(200)의 일측면에 장착되어 있는 구동부(420)에 의해 구동되며, 구동부(420)의 구조는 유압 실린더 구조(421)이다.

한편, 제 2 적층 수납부재(200)의 일측면에는 센싱 알람부(500)가 장착되어 있다. 이러한 센싱 알람부(500)는 광송신부(510) 및 광수신부(520)을 포함하는 구조로 구성되어 있다.

제 2 적층 수납부재(200)의 수납부(220)에 적층된 부품(10)이 최하단부터 하나씩 공급되어 소진될수록, 부품 적층체의 상단에 위치한 적층 가압 블록(240)은 서서히 하향 이동하게 된다. 하향 이동하는 도중 센싱 알람부(500)가 위치한 곳까지 내려오게 되면, 광송신부(510)에 발생한 광신호가 광수신부(520)에 도달하지 못하게 되어, 센싱 알람부(500)는 알람을 발생하여 작업자로 하여금 현재 상황을 알리게 된다.

알람의 신호에 의해 제 2 적층 수납부(200)에 부품(10)이 얼마 남지 않음을 감지한 작업자(도시하지 않음)는, 부품 이동 조절부재(300)를 조정하여 제 1 적층 수납부(100)에 수납된 부품 적층체를 제 2 적층 수납부(200)로 옮기게 된다.

제 2 적층 수납부(200)로 모두 옮겨진 부품 적층체는 계속해서 부품 공급이 이뤄지게된다. 이때, 제 1 적층 수납부(100)는 내부에 새로운 부품이 수납된 새로운 제 1 적층 수납부(도시하지 않음)을 장착하기 위해, 본체(600)로부터 분리되게 된다. 제 1 적층 수납부(100)는 결속부재(133)를 분리함으로써 손쉽게 착탈할 수 있다.

도 3에는 본 발명에 따른 부품 이동 조절부재(300)의 사시도가 도시되어 있으며, 도 4 내지 도 5에는 도 1의 "A" 방향 평면도가 도시되어 있다.

이들 도면을 참조하면, 부품 이동 조절부재(300)는, 제 1 적층 수납부재(100)의 측벽(110)에 장착된 상태에서 측벽(110)의 측면 개방부를 통해 부품 적층체의 하단을 지지(320)할 수 있도록, 측벽(110)의 외면에 대응하는 내면을 가진 장착부(310)와, 수납부(120)로 도입되며 장착부(310)로부터 연장된 지지부(310)를 포함하는 구조이다.

또한, 부품 이동 조절부재(300)는 평면상으로 "ㄱ"자형 또는 "ㄴ"자형 구조로 이루어진 구조이며, 부품 이동 조절부재(300)의 장착부(310)의 외면에는 제 1 적층 수납부재(100)에 대한 착탈을 위한 손잡이(330)가 형성되어 있다.

한편, 제 1 수납부재(100) 및 제 2 수납부재(200)는 부품(10)의 평면 형상에 대응하는 내면 형상을 가진 수직 중공 구조(120, 220)로 이루어져 있다. 이러한 구조(120, 220)는 측벽들(110, 210)의 볼트 체결(111)에 의해 달성된다.

이상 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.

Claims (19)

1. 전지팩 제조 공정에서 전지팩을 구성하는 부품을 일정 시간 간격으로 공급해주는 부품 공급 장치로서,
   부품을 수직방향으로 적층할 수 있는 수직 중공 구조의 제 1 수납부를 포함하고 있고, 상기 제 1 수납부의 개방 하단부를 통해 부품을 공급하며, 하기 제 2 수납부에 연통하도록 제 2 적층 수납부재의 상부에 착탈 가능하게 장착되는 제 1 적층 수납부재;
   부품을 수직방향으로 적층할 수 있는 수직 중공 구조의 제 2 수납부를 포함하고 있고, 상기 제 2 수납부의 개방 하단부를 통해 부품을 공급하는 제 2 적층 수납부재;
   상기 제 1 적층 수납부재의 개방 하단에 착탈 가능하게 장착되어 있고, 제 1 적층 수납부재에 수납되어 있는 부품들의 제 2 적층 수납부재로의 이동을 조절하는 부품 이동 조절부재;
   상기 제 2 적층 수납부재 하단에 장착되어 있고, 하기 본체에 체결 고정되는 부품 공급부;
   상기 제 2 적층 수납부재의 일측에 장착되어 있고, 수납된 부품 소진시 이를 감지하여 알리는 센싱 알람(sensing alarm)부; 및
   상기 제 1 적층 수납부재, 제 2 적층 수납부재 및 부품 공급부와 상호 체결 고정되어 전체 구조물을 일체화 시키는 본체;
   를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 부품 공급 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 부품은 PTC 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 부품 공급 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 수납부 및 제 2 수납부는 부품의 평면 형상에 대응하는 내면 형상을 가진 수직 중공 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 부품 공급 장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 적층 수납부재는,
   일측면 또는 양측면이 수직방향으로 개방된 상태로 부품 적층체의 측면을 감싸고 있는 구조의 측벽; 및
   상기 제 2 적층 수납부재 및 본체와 체결 고정되는 체결부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 부품 공급 장치.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 체결부는 본체에 착탈될 수 있는 착탈용 단차, 상기 착탈용 단차에 장착되고 착탈용 단차에 대응하는 형상의 장방형 착탈부재, 및 상기 착탈부재에 장착되고 제 1 적층 수납부재를 본체에 고정시키는 결속부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 부품 공급 장치.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 적층 수납부재는,
   일측면 또는 양측면이 수직방향으로 개방된 상태로 부품 적층체의 측면을 감싸고 있는 구조의 측벽; 및
   상기 본체와 체결 고정되는 체결부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 부품 공급 장치.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 적층 수납부재는, 내부에 적층 수납된 부품을 하향 가압하여, 부품 적층체의 부품들을 상호 밀착시키는 적층 가압 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 부품 공급 장치.
8. 제 1 항에 있어서, 제 1 적층 수납부재 및 제 2 적층 수납부재는 금속 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 부품 공급 장치.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 부품 이동 조절부재는, 제 1 적층 수납부재의 측벽에 장착된 상태에서 상기 측벽의 측면 개방부를 통해 부품 적층체의 하단을 지지할 수 있도록, 측벽의 일부 외면에 대응하는 내면을 가진 장착부와, 수납부로 도입되며 상기 장착부로부터 연장된 지지부를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 부품 공급 장치.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 부품 이동 조절부재는 평면상으로 "ㄱ"자형 또는 "ㄴ"자형 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 부품 공급 장치.
11. 제 9 항에 있어서, 상기 부품 이동 조절부재의 장착부의 외면에는 제 1 적층 수납부재에 대한 착탈을 위한 손잡이가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 부품 공급 장치.
12. 제 9 항에 있어서, 상기 부품 이동 조절부재의 장착부는 자성 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 부품 공급 장치.
13. 제 1 항에 있어서, 상기 부품 공급부는, 제 2 적층 수납부재의 제 2 수납부에 적층된 부품을 개방 하단부를 통해 토출할 수 있도록, 부품 적층체의 최하단 부품의 일측면에 접촉하여 밀어내는 가압부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 부품 공급 장치.
14. 제 13 항에 있어서, 상기 가압부재는 부품 공급부의 일측면에 장착되어 있는 구동부에 의해 작동되는 것을 특징으로 하는 부품 공급 장치.
15. 제 14 항에 있어서, 상기 구동부는 유압 실린더(oil pressure cylinder) 구조인 것을 특징으로 하는 부품 공급 장치.
16. 제 1 항에 있어서, 상기 센싱 알람부는 적층 가압 블록에 의해 알람 작동되는 광센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 부품 공급 장치.
17. 제 1 항에 따른 부품 공급 장치를 사용하여 제조되는 것을 특징으로 하는 전지팩.
18. 제 17 항에 따른 전지팩을 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스.
19. 제 18 항에 있어서, 상기 디바이스는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차 또는 전력저장 장치인 것을 특징으로 하는 디바이스.

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