KR20150049462A - 지그장치 및 그를 이용한 가공방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 벤딩과 절단이 동시에 가능한 지그장치에 관한 것으로, 전극탭을 가지는 전지셀이 상기 전극 탭이 후방을 향한 상태로 안착되고, 전후방향으로 슬라이딩하는 지그부와; 상기 지그부의 후방 양 측부에 각각 구비되고, 후방으로 슬라이딩한 상기 지그부에 안착된 상기 전지셀을 향해 슬라이딩하면서 상기 전지셀의 후방 양단을 가압하여 벤딩하는 벤딩부; 상기 지그부의 후방 중앙에 구비되고, 후방으로 슬라이딩한 상기 지그부에 안착된 상기 전지셀의 전극탭를 향해 슬라이딩하면서 상기 전극탭의 선단을 절단하는 절단부를 포함한다.

Description

지그장치 및 그를 이용한 가공방법{JIG DEVICE AND PROCESSING METHOD OF USING THEREOF}
본 발명은 전지셀을 벤딩하고, 상기 전지셀에 형성된 전극탭을 절단하는 지그장치에 관한 것으로, 특히 전지셀의 벤딩과 전극탭의 절단을 동시에 진행할 수 있는 지그장치에 관한 것이다.
일반적으로 전지는 화학적 또는 물리적 반응을 이용하여 전기에너지를 얻도록 한 것으로서, 이러한 화학적인 전지는 1차전지와 이차전지로 나누어진다. 즉, 망간전지, 알칼리전지 및 수은전지 등과 같이 한번 사용하고 버리는 전지를 1차 전지라 하고, 충전지나 납축전지처럼 전기를 다 쓰고 난 뒤 다시 충전시켜 사용할 수 있는 전지를 이차전지라 한다.
최근에는 핸드폰, PDA, 스마트폰 및 노트북컴퓨터 등 휴대용 전자기기의 보급이 증가되면서, 1회 충전으로 오래 사용할 수 있고, 수명이 긴 이차전지에 대한 기술개발이 요구되고 있다.
이러한 이차전지는 충방전 효율이나 전류용량 등을 고려하여 내부에 여러 개의 셀, 다시 말해, 단위전지들을 연결한 전지셀 형식으로 마련되고 있으며, 상기한 전지셀은 높은 에너지 밀도, 경량, 고전압, 무공해, 고출력, 고속충전, 우수한 수명 등의 장점을 가지고 있다.
여기서, 전지셀은 파우치형 케이스 및 전극조립체를 포함하며, 상기 파우치형 케이스는 상부 및 하부 케이스로 이루어지고, 상부 및 하부 케이스는 전극조립체를 수용한 상태로 테두리면을 실링하여 밀봉한다. 그리고 전극조립체는 양극, 분리막 및 음극이 순차적으로 적층되어 형성되며, 양극에는 양극탭이, 음극에는 음극탭이 구비된다.
한편, 상기한 전지셀은 탭이 형성된 단부의 양 측면을 벤딩하고, 탭을 일정 길이로 절단하게 된다.
여기서 전지셀의 벤딩장치는 특허공개번호 제10-2010-0136498호에 자세히 개시되어 있고, 전지셀의 절단장치는 일본특허번호 제2009-110813호에 자세히 개시되어 있다.
그러나 종래기술에 따른 전지셀의 밴딩 및 절단장치는 장치를 각각 구비해야 하기 때문에 비용 지출이 크게 발생하며, 더욱이 작업시간이 많이 소요되어 생산성이 크게 떨어지는 문제가 있었다.
특허공개번호 제10-2010-0136498호 일본특허번호 제2009-110813호
본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 전지셀의 벤딩과 전극탭의 절단을 동시에 진행할 수 있는 지그장치를 제공하는데 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명은 전지셀을 지그부에 안착시킨 상태로 슬라딩시키면, 벤딩부와 절단부가 동시에 작동하면서 전지셀을 벤딩하고, 전극탭을 절단을 할 수 있다.
이를 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 지그장치는 전극탭을 가지는 전지셀이 상기 전극 탭이 후방을 향한 상태로 안착되고, 전후방향으로 슬라이딩하는 지그부와; 상기 지그부의 후방 양 측부에 각각 구비되고, 후방으로 슬라이딩한 상기 지그부에 안착된 상기 전지셀을 향해 슬라이딩하면서 상기 전지셀의 후방 양단을 가압하여 벤딩하는 벤딩부; 상기 지그부의 후방 중앙에 구비되고, 후방으로 슬라이딩한 상기 지그부에 안착된 상기 전지셀의 전극탭를 향해 슬라이딩하면서 상기 전극탭의 선단을 절단하는 절단부를 포함한다.
상기 지그부는 상기 전지셀이 안착되는 안착홈이 형성된 안착지그와, 상기 안착지그의 양 측부에 각각 구비되면서 상기 안착지그를 전후방향으로 슬라이딩하도록 지지하는 지지부재를 포함할 수 있다.
상기 안착지그의 전방 양 측부에는 상기 지지부재에 걸림되어 상기 안착지그의 슬라이딩 거리를 조절하는 걸림편이 구비될 수 있다.
상기 안착홈의 적어도 하나의 내측면에는 상기 전지셀의 대응되는 적어도 하나의 외측면을 탄성적으로 지지하는 탄성부가 구비될 수 있다.
상기 탄성부는 상기 안착홈의 서로 인접하는 2개의 내측면 측에 각각 구비될 수 있다.
상기 탄성부는 상기 안착홈의 내측면에 형성된 안내홀을 따라 상기 전지셀의 외측면 측을 향하는 방향과 그의 반대 방향으로 이동 가능하게 구비되는 지지편과, 상기 안착홈의 내측면과 지지편 사이에 구비되어 상기 지지편을 상기 전지셀을 향해 가압하는 탄성편을 포함할 수 있다.
상기 벤딩부는 상기 지그부의 후방 양 측부에 각각 구비되는 가이드부재와, 상기 가이드부재에 상기 지그부에 안착된 상기 전지셀을 향해 슬라이딩 가능하게 결합되어 상기 전지셀의 후방 양단을 가압하여 벤딩하는 벤딩부재와, 상기 벤딩부재를 상기 전지셀을 향해 슬라이딩시키거나 또는 원위치로 복귀시키는 제1 공압부재를 포함할 수 있다.
상기 벤딩부재의 선단에는 상기 전지셀의 후방 단부를 가압하여 벤딩하는 회전체가 구비될 수 있다.
상기 회전체는 상기 벤딩부재의 선단에 회전 가능하게 결합되어 상기 벤딩부재가 상기 전지셀을 향해 슬라이딩시 상기 전지셀의 후방 단부에 지지된 상태로 회전하면서 가압할 수 있다.
상기 절단부는 상기 지그부의 후방 중앙에 구비되는 절단몸체와, 상기 절단몸체에 상하방향으로 슬라이딩 가능하게 결합되고 선단에 전지셀의 전극탭 일부를 절단하는 이동 절단칼이 구비된 절단부재와, 상기 절단부재를 절단몸체의 상하방향으로 슬라이딩시키는 제2 공압부재를 포함할 수 있다.
상기 이동 절단칼의 칼날은 대각선으로 경사지게 형성될 수 있다.
상기 절단몸체의 하부에는 상기 전극탭의 저면에 지지되고 상기 이동 절단칼과 겹쳐지면서 상기 전극탭을 절단하는 고정 절단칼이 구비될 수 있다.
상기 절단부재에는 상기 전지셀의 전극탭에 지지되면서 전지셀의 전압, 전류 및 저항을 검사하는 프로브 핀이 구비될 수 있다.
상기 절단부재는 상기 이동 절단칼을 통해 상기 전극탭의 일부를 절단함과 동시에, 상기 프로브 핀을 통해 상기 전극탭에 지지되면서 전지셀의 전압, 전류 및 저항을 검사할 수 있다.
상기 지그부, 벤딩부 및 절단부는 베이스부의 상면에 설치될 수 있다.
상기 지그부의 측부에는 상기 지그부에 안착된 전지셀의 상면에 표시된 바코드(Barcode)를 스캔하는 스캔부가 구비될 수 있다.
상기 스캔부는 지그부의 측부에 수직하게 구비되는 수직봉과, 상기 수직봉에 회전과, 상하로 이동 및 고정 가능하게 구비되는 수평봉과, 상기 수평봉의 선단에 구비되고 상기 지그부에 안착된 전지셀의 상면에 표시된 바코드(Barcode)를 스캔하는 스캐너를 포함할 수 있다.
상기 지그부의 측부에는 상기 벤딩부와 절단부의 슬라이딩 동작시간을 제어하는 제어부가 구비될 수 있다.
상기 지그부는 상기 안착지그를 전후방향으로 슬라이딩시키는 제3 공압부재를 더 포함할 수 있다.
상기 벤딩부와 절단부를 슬라이딩하도록 작동시키거나 또는 정지시키는 작동버튼이 구비될 수 있다.
본 발명에 따른 지그장치는 전극탭이 형성된 전지셀의 양 측부를 벤딩함과 동시에 전극탭을 절단할 수 있으며, 이에 작업 공정을 단순화하여 생산성을 높일 수 있고, 더욱이 장치 구입비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 지그장치를 도시한 사시도.
도 2는 도 1의 평면도.
도 3은 본 발명에 따른 지그장치의 지그부를 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 지그장치의 벤딩부를 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 지그장치의 절단부를 대략적으로 도시한 도면.
도 6은 절단부를 통해 전극탭을 절단한 상태를 대략적으로 도시한 도면.
도 7은 본 발명에 따른 지그장치를 이용한 전지셀 가공방법을 도시한 순서도.
도 8 내지 11는 본 발명에 따른 지그장치를 이용한 전지셀 가공방법을 도시한 도면으로, 도 8은 전지셀의 안착하고 이송한 상태를 나타낸 도면이고, 도 9는 전지셀의 벤딩상태를 나타낸 도면이며, 도 10은 전지셀의 전극탭 절단상태를 나타낸 도면이고, 도 11은 가공된 전지셀의 완성품을 나타낸 도면.
본 발명에 따른 지그장치는 전극탭이 구비된 전지셀이 안착되고 후방으로 슬라이딩시키는 지그부, 지그부에 안착된 전지셀을 벤딩하는 벤딩부, 및 상기 전지셀에 형성된 전극탭의 선단을 절단하는 절단부를 포함하며, 이에 전지셀을 벤딩함과 동시에 전극탭을 절단하여 작업성과 생산성을 높일 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
[본 발명의 제1 실시예에 따른 지그장치]
본 발명의 제1 실시예에 따른 지그장치는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 전지셀의 벤딩과 전지셀에 형성된 전극탭의 절단을 동시에 진행할 수 있는 장치로, 전극탭(11)을 가지는 전지셀(10)이 안착되되 전극 탭(11)을 후방을 향한 상태로 안착되고, 전후방향으로 슬라이딩하는 지그부(200)와, 지그부(200)의 후방 양 측부에 각각 구비되고 후방으로 슬라이딩된 지그부(200)에 안착된 전지셀(10)을 향해 슬라이딩하면서 전지셀(10)의 후방 양단을 가압하여 벤딩하는 벤딩부(300), 및 지그부(200)의 후방 중앙에 구비되고, 후방으로 슬라이딩된 지그부(200)에 안착된 전지셀(10)의 전극탭(11)를 향해 슬라이딩하면서 전극탭(11)의 일부를 절단하는 절단부(400)를 포함하며, 지그부(200), 벤딩부(300) 및 절단부(400)는 베이스부(100)의 상면에 설치된다.
베이스부(100)는 상면이 평평한 사각판 형태를 가지며, 도 1에서 보았을 때 상면에서 전방 중앙에는 지그부(200)가 후방으로 슬라이딩 가능하게 설치되고, 상면에서 후방 양측에는 벤딩부(300)가 각각 설치되되 한 쌍의 벤딩부(300)는 상호 대응하는 방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되며, 상면에서 후방 중앙에는 절단부(400)가 설치된다.
또한, 베이스부(100)는 상면에서 일측에는 지그부(200)에 안착되고 슬라이딩하는 전지셀(10)에 표시된 바코드(13)를 스캔하는 스캔부(500)가 설치되며, 상면에서 타측에는 벤딩부(300)와 절단부(400)의 작동을 제어하는 제어부(600)가 설치된다.
한편, 베이스부(100)의 상면에 설치되는 지그부(200), 벤딩부(300), 절단부(400), 스캔부(500) 및 제어부(600)는 하나의 실시예로 설명하였으며, 적용되는 장소 및 용도에 따라 다양한 위치로 변경하여 설치될 수도 있다.
지그부(200)는 도 1 및 도 3을 참조하면, 전극탭이 형성된 전지셀을 슬라이딩시키기 위한 것으로, 전극탭(11)이 베이스부(100)의 후방을 향하게 전지셀(10)이 안착되는 안착홈(211)이 형성된 안착지그(210)와, 안착지그(210)의 양 측부에 각각 구비되면서 안착지그(210)를 전후방향으로 슬라이딩하도록 지지하는 지지부재(220)를 포함한다.
즉, 지그부(200)는 안착지그(210)의 안착홈(211)을 통해 전극탭(11)이 형성된 전지셀(10)을 안정적으로 안착시킬 수 있고, 지지부재(220)가 안착지그(210)의 양 측면을 지지하면서 안착지그(210)를 전후방향으로 슬라이딩시킬 수 있다.
한편, 안착홈(211)의 적어도 하나의 내측면(211a)에는 전지셀(10)의 대응하는 적어도 하나의 외측면을 탄성적으로 지지하는 탄성부(230)가 구비될 수 있다.
일례로, 탄성부(230)는 도 2 및 도 3을 참조하면, 안착홈(211)의 서로 인접하는 2개의 내측면(211a) 측에 각각 구비되되, 안착홈(211)의 내측면(211a)에 형성된 안내홀(211b)을 따라 전지셀(10)의 외측면 측을 향하는 방향과 그의 반대 방향으로 이동 가능하게 구비되는 지지편(231)과, 안착홈(211)의 내측면(221a)과 지지편(231) 사이에 구비되어 지지편(231)을 전지셀(10)을 향해 가압하는 탄성편(232)을 포함한다.
즉, 탄성부(230)는 안착홈(211)에 안착되는 전지셀(10)의 서로 인접하는 2개의 외측면을 탄성적으로 지지함으로써 전지셀(10)을 안착홈(211)에 안정적으로 안착시킬 수 있고, 더욱이 다양한 크기를 가지는 전지셀(10)을 안착홈(211)에 안착시킬 수도 있다.
한편, 안착지그(210)의 전방 양 측부에는 지지부재(220)에 걸림되어 안착지그(210)의 후방으로 슬라이딩하는 거리를 조절하는 걸림편(212)이 구비될 수 있다.
일례로, 걸림편(212)은 안착지그(210)의 전방 양 측부에 외측으로 돌출되게 형성된다. 즉, 걸림편(212)은 안착지그(210)가 후방으로 소정거리 슬라이딩하면 걸림편(212)이 지지부(220)에 걸림되면서 안착지그(210)가 정지되며, 이에 안착지그(210)의 후방으로 슬라이딩하는 거리를 조절할 수 있다.
한편, 안착지그(210) 전방의 베이스부(100) 상면에는 안착지그(210)의 전방으로 슬라이딩하는 거리를 조절하는 고정편(213)이 구비될 수 있다.
일례로, 고정편(213)은 안착지그(210) 전방의 베이스부(100) 상면 끝단에 설치된다. 즉, 고정편(213)은 후방으로 슬라이딩된 안착지그(210)가 전방으로 소정거리 슬라이딩하면 안착지그(210)의 전방이 고정편(213)에 지지되면서 정지하며, 이에 안착지그(210)가 베이스부(100)로부터 이탈하는 것을 방지하는 한편, 전방으로 슬라이딩하는 거리를 조절할 수 있다.
한편, 안착지그(210)는 본 발명의 실시예에서는 도시되지 않았지만, 공압식 실린더를 이용하여 전후방향으로 자동 슬라이딩 가능하게 구현할 수도 있다.
즉, 공압식 실린더는 베이스부(210)의 상면에 실린더 몸체를 설치하고, 실린더 몸체로부터 인출되는 피스톤로드는 안착지그(210)에 설치한다. 이에, 공압식 실린더는 실린더 몸체에 공압이 유입되면 공압에 의해 피스톤로드가 인출되면서 안착지그(210)를 후방으로 슬라이딩시키는 한편, 실린더 몸체에 유입된 공압이 배출되면 피스톤로드가 인입되면서 안착지그(210)를 전방으로 슬라이딩시켜서 원위치시킨다.
여기서 공압실린더를 적용할 경우 걸림편(212)과 고정편(213) 없이도 안착지그(210)의 후방 및 전방 슬라이딩 거리를 조절할 수 있으며, 이에 제작, 조립 및 작업의 단순화를 구현할 수 있다.
따라서 지그부(200)는 전극탭(11)이 형성된 전지셀(10)을 전극탭(11)이 후방을 향한 상태로 안착시킬 수 있고, 후방으로 슬라이딩시킬 수 있다.
벤딩부(300)는 도 2 및 도 4를 참조하면, 전지셀(10)의 양 측부에 접혀진 실링면 중 전극탭(11)이 위치한 전지셀(10)의 후방 양 측부에 접혀진 실링면을 벤딩하기 위한 것으로, 지그부(200)의 후방 양 측부에 각각 구비되는 가이드부재(310)와, 가이드부재(310)에 지그부(200)에 안착된 전지셀(10)을 향해 슬라이딩 가능하게 결합되어 전지셀(10)의 후방 양단에 접혀진 실링면(12)을 가압하여 벤딩하는 벤딩부재(320)와, 벤딩부재(320)를 전지셀(10)을 향해 슬라이딩시키거나 또는 원위치로 복귀시키는 제1 공압부재(330)를 포함한다.
여기서 벤딩부재(320)의 선단에는 전지셀(10)의 후방 단부에 접혀진 실링면(12)을 가압하여 벤딩하는 회전체(321)가 구비될 수 있다.
즉, 회전체(321)는 벤딩부재(320)의 선단에 회전 가능하게 결합되어 벤딩부재(320)가 전지셀(10)을 향해 슬라이딩시 전지셀(10)의 후방 단부에 접혀진 실링면(12)에 지지된 상태로 회전하면서 가압하며, 이에 접혀진 실링면(12)을 안정적으로 벤딩할 수 있다.
따라서 벤딩부(300)는 지그부(200)에 의해 전지셀(10)이 후방으로 슬라이딩되면, 제1 공압부재(330)가 작동하면서 벤딩부재(320)가 이동하는데, 이때 벤딩부재(320)는 가이드부재(310)를 따라 전지셀(10)을 향해 슬라이딩하며, 이에 벤딩부재(320)의 선단에 구비된 회전체(321)가 전지셀(10)의 후방 양단에 접혀진 실링면(12)을 가압하여 벤딩한다.
절단부(400)는 도 5 및 도 6을 참조하면, 지그부(200)의 후방 중앙에 구비되는 절단몸체(410)와, 절단몸체(410)에 상하방향, 즉 후방으로 슬라이딩된 전지셀(10)의 전극탭(11)을 향해 슬라이딩 가능하게 결합되고 선단에 전지셀(10)의 전극탭(11) 일부를 절단하는 이동 절단칼(421)이 구비된 절단부재(420)와, 절단몸체(410) 및 절단부재(420) 사이에 구비되고 절단부재(420)를 절단몸체(410)의 상하방향으로 슬라이딩시키는 제2 공압부재(430)를 포함한다.
여기서 이동 절단칼(421)의 칼날은 도 1을 참조하면 대각선으로 경사지게 형성될 수 있으며, 이에 전극탭(11)을 안정적 절단할 수 있다.
또한, 절단부재(420)는 절단몸체(410)의 하부에 전극탭(11)의 저면에 지지되고 이동 절단칼(421)과 겹쳐지면서 전극탭(11)을 절단하는 고정 절단칼(422)이 구비될 수 있으며, 이에 도 6을 참조하면 이동 절단칼(421)과 고정 절단칼(422)이 겹쳐지면서 그 사이에 위치한 전극탭(11)을 보다 안정적으로 절단할 수 있다.
한편 절단부재(420)에는 전지셀(10)의 전극탭(11)에 지지되면서 전지셀(10)의 전압, 전류 및 저항을 검사하는 프로브 핀(423)이 구비될 수 있으며, 프로브 핀(423)은 전지셀(10)의 전압, 전류 및 저항을 검사하여 전지셀(10)의 불량여부를 검사한다.
즉, 절단부재(420)는 이동 절단칼(421)과 고정 절단칼(422)을 통해 전극탭(11)을 절단함과 동시에, 프로브 핀(423)이 전극탭(11)에 지지되면서 전지셀(10)의 불량여부를 검사한다.
따라서 절단부(400)는 제2 공압부재(430)가 작동하면, 제2 공압부재(430)에 의해 절단부재(420)가 절단몸체(410)를 따라 하부로 하강하며, 이때 절단부재(420)의 이동 절단칼(421)과 고정 절단칼(422)이 겹쳐지면서 안착지그(210)에 안착된 전지셀(10)의 전극탭(11) 일부를 절단하는 한편, 프로브 핀(423)이 전극탭(11)에 지지되면서 전지셀(10)의 불량여부를 검사한다.
이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 실시예에 따른 지그장치는 지그부(200), 벤딩부(300) 및 절단부(400)를 포함함으로써 전지셀(10)의 양 측부를 벤딩함과 동시에 전극탭(11) 일부를 절단할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 지그장치는 지그부(200)의 측부에 지그부(200)에 안착된 전지셀(10)의 상면에 표시된 바코드(Barcode)(12)를 스캔하는 스캔부(500)가 더 구비될 수 있다.
즉, 스캔부((500)는 도 1 및 도 2를 참조하면, 지그부(200)의 안착지그(210)에 정상적인 전지셀(10)이 안착되었는지 확인하기 위한 것으로, 안착지그(210)에 안착된 전지셀(10)의 바코드(12)가 다를 경우 벤딩부(300) 및 절단부(400)의 작동을 정지시켜서 전지셀(10)의 불량 발생을 방지한다.
일례로, 스캔부(500)는 지그부(200) 측부의 베이스부(100)에 수직하게 구비되는 수직봉(510)과, 수직봉(510)에 회전과 상하로 이동 및 고정 가능하게 구비되는 수평봉(520)과, 수평봉(520)의 선단에 구비되고 지그부(200)의 안착지그(210)에 안착된 전지셀(10)의 상면에 표시된 바코드(Barcode)(13)를 스캔하는 스캐너(530)를 포함한다.
따라서 스캔부(500)는 수평봉(520)을 수직봉(510)을 중심으로 상하 또는 회전시켜서 수평봉(520)에 구비된 스캐너(530)를 전지셀(10)에 표시된 바코드(13)를 향하게 조절할 수 있으며, 이 상태에서 안착지그(210)가 후방으로 슬라이딩할 시 전지셀(10)의 스캐너(530)를 통과하게 되는데, 이때 스캐너(530)는 전지셀(10)에 표시된 바코드(12)를 스캔하며, 바코드(12)가 정상일 경우 벤딩부(300) 및 절단부(400)를 작동시키고, 다른 경우 벤딩부(300) 및 절단부(400)를 정지시킨다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 지그장치는 지그부(200)의 측부에 벤딩부(300)와 절단부(400)의 슬라이딩 동작시간을 제어하는 제어부(600)가 구비될 수 있다.
즉, 제어부(600)는 벤딩부(300)의 제1 공압부재(330)를 통해 벤딩부재(320)의 슬라이딩 동작시간을 제어하고, 절단부(400)의 제2 공압부재(430)를 통해 절단부재(420)의 하강하는 동작시간을 제어한다. 다시 말해 작업환경에 맞게 벤딩부(300)와 절단부(400)을 동시에 동작하게 제어할 수도 있고, 각각 동작하게 제어할 수도 있다.
한편, 제어부(600)는 제1 공압부재(330)를 통해 벤딩부재(320)의 슬라이딩 동작시간을 제어하는 제1 제어편과, 제2 공압부재(430)를 통해 절단부재(420)의 하강하는 동작시간을 제어하는 제2 제어편을 포함한다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 지그장치는 벤딩부(300)와 절단부(400)를 슬라이딩하도록 작동시키거나 또는 정지시키는 작동버튼(700)이 구비될 수 있고, 더불어 벤딩부(300)와 절단부(400)를 순간적으로 정지시키는 비상버튼(미도시)이 구비될 수도 있다.
이하, 전술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명의 실시예에 따른 지그장치를 이용하여 전지셀을 벤딩하고 절단하는 가공방법을 설명한다.
[본 발명의 제2 실시예에 따른 지그장치를 이용한 가공방법]
본 발명의 제2 실시예에 따른 지그장치를 이용한 가공방법은 도 7에 도시된 바와 같이, 전극탭(11)이 후방을 향한 상태로 전지셀(10)을 안착하고, 전지셀(10)을 후방으로 슬라이딩시키는 전지셀 이송단계(S10), 후방으로 이송된 전지셀(10)의 후방 양측을 향해 슬라이딩하면서 전지셀(10)의 후방 양단에 접혀진 실링면(12)을 가압하여 벤딩하는 전지셀 벤딩단계(S20), 후방으로 이송된 전지셀(10)의 후방 상면을 향해 하강하면서 전지셀(10)에 형성된 전극탭(11)을 절단하는 전극탭 절단단계(S30), 전지셀(10)을 전방으로 슬라이딩시켜서 원위치로 복귀시키는 전지셀 복귀단계(S40)를 포함한다.
이하, 본 발명의 제2 실시예에 따른 지그장치를 이용한 가공방법을 보다 상세히 설명한다.
전지셀 이송단계(S10)는 도 8에 도시된 바와 같이, 지그부(200)를 이용하여 상기 전극탭(11)이 후방을 향한 상태로 전지셀(10)을 안착한다. 그런 다음 상기 전지셀(10)이 안착된 지그부(200)를 후방으로 슬라이딩시킨다.
즉, 전지셀 이송단계(S10)는 전극탭(11)을 후방을 향한 상태로 전지셀(10)을 안착지그(210)의 안착홈(211)에 안착시킨다. 이때 전지셀(10)의 외측면을 탄성부(230)가 지지하면서 전지셀(10)을 안착홈(211)에 안정적으로 안착시킬 수 있다.
전지셀(10)의 안착이 완료되면, 안착지그(210)를 후방으로 슬라이딩시킨다. 이때 안착지그(210)의 양 측부를 지지부재(220)가 지지함에 따라 안착지그(210)를 후방향으로 슬라이딩시킬 수 있다.
한편, 안착지그(210)가 후방으로 슬라이딩할 시 전지셀(10)에 표시된 바코드(13)를 스캔하는 바코드 스캔단계(S15)가 더 수행될 수 있다.
바코드 스캔단계(S15)는 안착지그(210)에 정확한 제품이 안착되었는지 확인하기 위한 것으로, 스캔부(500)를 이용하여 전지셀(10)에 표시된 바코드(13)를 스캔한다.
즉, 바코드 스캔단계(S15)는 안착지그(210)가 후방으로 슬라이딩할 시 스캐너(530)를 통해 전지셀(10)에 표시된 바코드(13)를 스캔하며, 이때 입력된 바코드(13)와 일치할 경우 벤딩부(400) 및 절단부(500)가 작동할 수 있게 신호를 전달하는 한편, 불일치할 경우 벤딩부(400) 및 절단부(500)가 작동하지 못하게 신호를 전달한다.
이에, 바코드 스캔단계(S15)는 잘못 안착된 전지셀(10)을 벤딩하고 전극탭을 절단하는 사고를 방지할 수 있다.
전술한 바와 같이 전지셀 이송단계(S10)가 완료되면, 후방으로 이송된 전지셀(10)의 후방 양측을 벤딩하는 전지셀 벤딩단계(S20)와 전극탭(11)의 일부를 절단하는 전극탭 절단단계(S30)를 수행한다.
여기서 전지셀 벤딩단계(S20)와 전극탭 절단단계(S30)는 동시에 수행할 수 있으며, 이에 공정을 단순화하여 작업성을 높일 수 있다. 한편, 전지셀 벤딩단계(S20)와 전극탭 절단단계(S30)는 각각 수행할 수도 있으며, 이에 공정의 자유도를 높일 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 전지셀 벤딩단계(S20)를 먼저 설명한 후 전극탭 절단단계(S30)를 설명한다.
전지셀 벤딩단계(S20)는 도 9에 도시된 바와 같이, 후방으로 이송된 전지셀(10)의 접혀진 실링면(12)을 가압하여 벤딩하기 위한 것이다.
한편, 전지셀(10)은 양 측부에 실링된 실링면(12)을 전지셀(10)의 측면에 지지되게 접어서 부피를 최소화하게 되는데, 이때 측방 실링면(12)의 단부는 전지셀(10)의 후방과 전방에 각각 접혀진 상태를 구비되며, 이 접혀진 측방 실링면(12)의 단부를 후방 실링면에 밀착되도록 벤딩부(400)를 통해 가압하여 벤딩한다.
즉, 전지셀 벤딩단계(S20)는 제1 공압부재(430)가 작동하면, 제1 공압부재(430)에 의해 벤딩부재(420)가 가이드부재(410)를 따라 후방으로 이송된 전지셀(10)의 접혀진 실링면(12)을 향해 슬라이딩하며, 이때 벤딩부재(420)의 회전체(421)가 접혀진 실링면(12)을 가압하여 벤딩한다.
전극탭 절단단계(S30)는 도 10에 도시된 바와 같이, 후방으로 이송된 전지셀(10)의 상면을 향해 하강하면서 전지셀(10)에 형성된 전극탭(11)을 절단하기 위한 것으로, 절단부(500)를 이용하여 전지셀(10)에 형성된 전극탭(11)을 절단한다.
즉, 전극탭 절단단계(S30)는 제2 공압부재(530)가 작동하면, 제2 공압부재(530)에 의해 절단부재(520)가 절단몸체(510)를 따라 하부로 하강하며, 이때 절단부재(520)의 이동 절단칼(521)이 전지셀(10)에 형성된 전극탭(11)을 절단한다. 여기서 이동 절단칼(521)은 전극탭(11)의 하부를 지지하는 고정 절단칼(522)과 겹쳐지면서 전극탭(11)을 안정적으로 절단한다.
한편, 전극탭 절단단계(S30)는 전극탭(11)의 선단을 절단함과 동시에 전극탭(11)의 후단을 통해 전지셀(10)의 전압, 전류 및 저항을 검사하며, 이는 절단부재(420)에 후방으로 이송된 전극탭(11)을 향해 구비된 프로브 핀(423)을 통해 수행한다.
즉, 전극탭 절단단계(S30)는 절단부재(420)의 이동 절단칼(421)이 전극탭을 절단할 시 프로브 핀(423)이 전극탭(11)의 후단에 지지되면서 전극탭(11)을 통해 전지셀(10)의 전압, 전류 및 저항을 검사하여 전지셀(10)의 불량여부를 확인한다.
이와 같이 벤딩 및 절단단계가 완료되면, 전지셀(10)을 전방으로 슬라이딩시켜서 원위치로 복귀시키는 전지셀 복귀단계(S40)를 수행한다.
전지셀 복귀단계(S40)는 전지셀 벤딩단계(S20)와 전극탭 절단단계(S30)가 완료되면, 벤딩부(400)의 벤딩부재(420)와 절단부(500)의 절단부재(520)는 원위치로 복귀하며, 이 상태에서 안착지그(210)를 전방으로 슬라이딩시켜서 원위치로 복귀시킨다.
그리고 안착지그(210)에 안착된 전지셀(10)를 인출하면 도 11에 도시된 벤딩과 절단 가공이 완료된 완성품인 전지셀(10)을 가공할 수 있다.
따라서 본 발명에 따른 지그장치를 이용한 가공방법은 전지셀의 벤딩과 전극탭의 절단을 동시에 수행함으로써 공정을 단순화하여 작업성을 높일 수 있고, 부피를 최소화하여 설치가 용이하다.
100: 베이스부
200: 지그부
300: 벤딩부
400: 절단부
500: 스캔부
600: 제어부

Claims (25)

  1. 전극탭을 가지는 전지셀이 상기 전극 탭이 후방을 향한 상태로 안착되고, 전후방향으로 슬라이딩하는 지그부와;
    상기 지그부의 후방 양 측부에 각각 구비되고, 후방으로 슬라이딩한 상기 지그부에 안착된 상기 전지셀을 향해 슬라이딩하면서 상기 전지셀의 후방 양단을 가압하여 벤딩하는 벤딩부;
    상기 지그부의 후방 중앙에 구비되고, 후방으로 슬라이딩한 상기 지그부에 안착된 상기 전지셀의 전극탭를 향해 슬라이딩하면서 상기 전극탭의 선단을 절단하는 절단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 지그장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 지그부는 상기 전지셀이 안착되는 안착홈이 형성된 안착지그와, 상기 안착지그의 양 측부에 각각 구비되면서 상기 안착지그를 전후방향으로 슬라이딩하도록 지지하는 지지부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 지그장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 안착지그의 전방 양 측부에는 상기 지지부재에 걸림되어 상기 안착지그의 슬라이딩 거리를 조절하는 걸림편이 구비되는 것을 특징으로 하는 지그장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 안착홈의 적어도 하나의 내측면에는 상기 전지셀의 대응되는 적어도 하나의 외측면을 탄성적으로 지지하는 탄성부가 구비되는 것을 특징으로 하는 지그장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 탄성부는 상기 안착홈의 서로 인접하는 2개의 내측면 측에 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 지그장치.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 탄성부는 상기 안착홈의 내측면에 형성된 안내홀을 따라 상기 전지셀의 외측면 측을 향하는 방향과 그의 반대 방향으로 이동 가능하게 구비되는 지지편과, 상기 안착홈의 내측면과 지지편 사이에 구비되어 상기 지지편을 상기 전지셀을 향해 가압하는 탄성편을 포함하는 것을 특징으로 하는 지그장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 벤딩부는 상기 지그부의 후방 양 측부에 각각 구비되는 가이드부재와, 상기 가이드부재에 상기 지그부에 안착된 상기 전지셀을 향해 슬라이딩 가능하게 결합되어 상기 전지셀의 후방 양단을 가압하여 벤딩하는 벤딩부재와, 상기 벤딩부재를 상기 전지셀을 향해 슬라이딩시키거나 또는 원위치로 복귀시키는 제1 공압부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 지그장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 벤딩부재의 선단에는 상기 전지셀의 후방 단부를 가압하여 벤딩하는 회전체가 구비되는 것을 특징으로 하는 지그장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 회전체는 상기 벤딩부재의 선단에 회전 가능하게 결합되어 상기 벤딩부재가 상기 전지셀을 향해 슬라이딩시 상기 전지셀의 후방 단부에 지지된 상태로 회전하면서 가압하는 것을 특징으로 하는 지그장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 절단부는 상기 지그부의 후방 중앙에 구비되는 절단몸체와, 상기 절단몸체에 상하방향으로 슬라이딩 가능하게 결합되고 선단에 전지셀의 전극탭 일부를 절단하는 이동 절단칼이 구비된 절단부재와, 상기 절단부재를 절단몸체의 상하방향으로 슬라이딩시키는 제2 공압부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 지그장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 이동 절단칼의 칼날은 대각선으로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 지그장치.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 절단몸체의 하부에는 상기 전극탭의 저면에 지지되고 상기 이동 절단칼과 겹쳐지면서 상기 전극탭을 절단하는 고정 절단칼이 구비되는 것을 특징으로 하는 지그장치.
  13. 청구항 10에 있어서,
    상기 절단부재에는 상기 전지셀의 전극탭에 지지되면서 전지셀의 전압, 전류 및 저항을 검사하는 프로브 핀이 구비되는 것을 특징으로 하는 지그장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 절단부재는 상기 이동 절단칼을 통해 상기 전극탭의 일부를 절단함과 동시에, 상기 프로브 핀을 통해 상기 전극탭에 지지되면서 전지셀의 전압, 전류 및 저항을 검사하는 것을 특징으로 하는 지그장치.
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 지그부, 벤딩부 및 절단부는 베이스부의 상면에 설치되는 것을 특징으로 하는 지그장치.
  16. 청구항 1에 있어서,
    상기 지그부의 측부에는 상기 지그부에 안착된 전지셀의 상면에 표시된 바코드(Barcode)를 스캔하는 스캔부가 구비되는 것을 특징으로 하는 지그장치.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 스캔부는 지그부의 측부에 수직하게 구비되는 수직봉과, 상기 수직봉에 회전과, 상하로 이동 및 고정 가능하게 구비되는 수평봉과, 상기 수평봉의 선단에 구비되고 상기 지그부에 안착된 전지셀의 상면에 표시된 바코드(Barcode)를 스캔하는 스캐너를 포함하는 것을 특징으로 하는 지그장치.
  18. 청구항 1에 있어서,
    상기 지그부의 측부에는 상기 벤딩부와 절단부의 슬라이딩 동작시간을 제어하는 제어부가 구비되는 것을 특징으로 하는 지그장치.
  19. 청구항 2에 있어서,
    상기 지그부는 상기 안착지그를 전후방향으로 슬라이딩시키는 제3 공압부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지그장치.
  20. 청구항 1에 있어서,
    상기 벤딩부와 절단부를 슬라이딩하도록 작동시키거나 또는 정지시키는 작동버튼이 구비되는 것을 특징으로 하는 지그장치.
  21. 후방에 전극탭이 구비된 전지셀의 후방 양단을 가압하여 벤딩하고, 상기 전극탭을 절단하는 지그장치를 이용한 가공방법에 있어서,
    상기 전극탭이 후방을 향한 상태로 전지셀을 안착하고, 상기 전지셀을 후방으로 슬라이딩시키는 전지셀 이송단계(S10);
    상기 후방으로 이송된 전지셀의 후방 양측을 향해 슬라이딩하면서 상기 전지셀의 후방 양단을 가압하여 벤딩하는 전지셀 벤딩단계(S20);
    상기 후방으로 이송된 전지셀의 후방 상면을 향해 하강하면서 상기 전지셀에 형성된 전극탭을 절단하는 전극탭 절단단계(S30);
    상기 전지셀을 전방으로 슬라이딩시켜서 원위치로 복귀시키는 전지셀 복귀단계(S40)를 포함하는 것을 특징으로 하는 지그장치를 이용한 가공방법.
  22. 청구항 21에 있어서,
    상기 전지셀 벤딩단계(S20)와 전극탭 절단단계(S30)는 동시에 진행되는 것을 특징으로 하는 지그장치를 이용한 가공방법.
  23. 청구항 21에 있어서,
    상기 전지셀 이송단계(S10)와 전지셀 벤딩단계(S20) 사이에는 전지셀에 표시된 바코드를 스캔하는 바코드 스캔단계(S15)가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 지그장치를 이용한 가공방법.
  24. 청구항 21에 있어서,
    상기 전극탭 절단단계(S30)는 상기 전극탭의 선단을 절단함과 동시에 전극탭의 후단을 통해 상기 전지셀의 전압, 전류 및 저항을 검사하는 전지셀 검사단계(S35)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지그장치를 이용한 가공방법.
  25. 청구항 21 내지 24 중 어느 하나의 청구항에 기재된 가공방법을 통해 가공된 전지셀.
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