KR20150081458A

KR20150081458A - 시트재의 접착제 도포 방법

Info

Publication number: KR20150081458A
Application number: KR1020157017283A
Authority: KR
Inventors: 시니치로 기타가와
Original assignee: 닛산 지도우샤 가부시키가이샤
Priority date: 2012-08-27
Filing date: 2013-07-31
Publication date: 2015-07-14
Also published as: JPWO2014034363A1; JP2015091733A; WO2014034363A1; EP2903072B1; EP2889241A4; JP5708892B2; KR20150048106A; EP2903072A1; CN104583101B; CN104583101A; US9895869B2; KR101548107B1; JP5751378B2; KR101563117B1; KR20150040911A; EP2889241A1; CN104876052A; US20150217555A1; US9278513B2; US20150202654A1

Abstract

시트재의 접착제 도포 방법은 시트재에 대하여 접착제를 도포하고, 시트재에 소정의 곡률을 부여하는 것을 포함한다. 접착제 도포는 다수매 적층·수용된 시트재의 상측의 것으로부터 순서대로 수행된다. 다수매 적층·수용된 시트재를 상측의 것으로부터 순서대로 1매씩 취출해서 접착제 도포 공정으로 이송하고, 이 접착제 도포 공정에서 상기 시트재에 접착제를 도포하도록 함으로써 그 도포를 행하도록 합니다. 시트재에 접착제를 도포하기 전에 당해 시트재에 소정의 곡률을 부여하고, 상위측의 복수매의 시트재에 미리 상측을 향해서 불룩해지는 곡률을 부여하도록 합니다. 소정의 곡률을 부여받은 시트재가 원래의 상태로 복원되어 버리기 전에 접착제의 도포를 종료하도록 합니다.

Description

시트재의 접착제 도포 방법{SHEET MATERIAL ADHESIVE AGENT APPLICATION METHOD}

본 발명은 시트재의 접착제 도포 방법에 관한 것이다.

주지한 바와 같이, 스토커에 다수매 적층·수용된 시트재 중 상측의 것으로부터 순서대로 1매씩 취출할 때에 있어서, 소위 2매 취출을 방지하고자 하는 요청이 있고, 예를 들어 특허문헌 1에는 2매 취출 방지 부재를 구비한 시트재의 이송 장치가 개시되어 있다.

이 특허문헌 1에 기재된 기술에서는, 대상으로 되는 시트보다도 한단계 작은 구멍을 갖는 2매 취출 방지 부재를 준비하고, 스토커로부터 시트 취출 수단에 의해 시트를 취출할 때, 상기 2매 취출 방지 부재에 시트를 통과시켜서 당해 시트의 가장자리부를 하방으로 휘게 하도록 한 것이다. 이 방법에 따르면, 시트 취출 수단에 의해 취출하려고 한 시트재가 가령 2매 이상 겹쳐 있는 경우에, 최상위의 시트만을 남기고 그 이외의 시트를 박리할 수 있어, 시트를 1매씩 확실하게 취출할 수 있게 되어 있다.

그러나, 특허문헌 1에 기재된 기술에서는, 예를 들어 종이나 천 등 유연성이 있는 시트의 경우에는 적용할 수 있었다 하더라도, 예를 들어 수지 시트와 같이 비교적 강성이 높은 시트의 경우에는, 2매 취출 방지 부재에 시트를 통과시키는 것이 곤란하여, 여전히 개선의 여지를 남기고 있다.

일본 특허 공개 제2000-168976호 공보

본 발명의 목적은 시트재가 휘어지는 부작용을 상쇄할 수 있는 시트재의 접착제 도포 방법을 제공함으로써, 접착제 도포의 질과 안정성을 향상시키고자 하는 것이다.

본 발명의 일 태양에 따르면, 시트재의 접착제 도포 방법은, 시트재에 대하여 접착제를 도포하는 것과, 상기 시트재에 접착제를 도포하기 전에 당해 시트재에 소정의 곡률을 부여는 것을 포함하며, 상기 소정의 곡률을 부여받은 시트재가 원래의 상태로 복원되어 버리기 전에 상기 접착제의 도포를 종료합니다.

도 1은 본 발명에 따른 시트재의 분리·공급 장치를 포함하는 접착제 도포 라인의 개략 구성을 나타내는 평면 설명도.
도 2는 도 1에 있어서의 D 방향 화살표의 확대 설명도.
도 3은 도 1에 있어서의 C 방향 화살표의 확대 설명도.
도 4는 도 3의 평면 설명도.
도 5는 도 3의 주요부 확대 설명도.

도 1 이하의 도면은 본 발명에 따른 시트재의 분리·공급 방법과 그 장치를 실시하기 위한 보다 구체적인 형태를 나타내고, 특히 도 1은 시트재에 대하여 접착제를 도포하기 위한 라인의 개략 평면도를 나타내고 있다.

상기 시트재는, 예를 들어 PP(폴리프로필렌) 그 밖의 수지제이고 또한 구형상의 것으로, 두께가 1㎜ 정도로 전기 절연성을 갖고 있는 것이다. 여기에서는, 특히 리튬 이온 이차 전지의 모듈로서, 박형 라미네이트 구조의 복수매의 셀을 금속제의 하드 케이스에 수용하여 모듈화할 때 절연 시트로서 사용되는 시트재를 상정하고 있다. 그리고, 이 절연 시트로서 기능하는 시트재는, 리튬 이온 이차 전지 모듈의 셀과 하드 케이스가 직접 접촉하는 것을 피하기 위해서, 접착 접합으로써 셀과 하드 케이스 사이에 개재 장착되게 된다. 그 때문에, 시트재 단일 부재의 상태에서 미리 그 표리 양면에 접착제를 도포할 필요가 있으며, 도 1에서는 그 접착재 도포 라인의 개략을 나타내고 있다.

도 1에 도시한 바와 같이, 컨베이어(2)를 주체로 하는 접착제 도포 라인(1)에서는, 시단부측의 것으로부터 순서대로 시트재 투입 공정 S1과, 접착제 도포 공정(표면측) S2, 표리 반전 공정 S3, 접착제 도포 공정(이면측) S4 및 시트재 취출 공정 S5의 각 공정(스테이지)을 갖고 있고, 시단부측으로부터 종단부측을 향해서, 도시하지 않은 팔레트에 위치 결정 적재된 시트재가 순차 반송되도록 되어 있다.

또한, 시트재 투입 공정 S1의 양측에는 시트재 스토커(3A, 3B)가 준비되어 있고, 각각의 시트재 스토커(3A, 3B)에는 소정의 시트재가 다수매 적층·수용되어 있다. 그리고, 후술하는 바와 같이, 시트재 스토커(3A 또는 3B)에 적층·수용되어 있는 시트재가 1매씩 시트재 취출 수단에 의해 취출되어, 시트재 투입 공정 S1에서 대기하고 있는 팔레트 위에 위치 결정되면서 투입되게 된다.

도 2는 도 1에 있어서의 D 방향 화살표도를 나타내고 있고, 상기 접착제 도포 공정 S2에서는, 이 도면에 도시한 바와 같이, 컨베이어(2)의 상방에 문형의 프레임(4)을 통해서 접착제 도포 장치(5)가 준비되어 있고, 컨베이어(2)에 의한 시트재의 연속 반송과 동기하여 접착제 도포 장치(5)의 도포 건(6)이 화살표 a로 나타내는 컨베이어(2)의 폭 방향(컨베이어 반송 방향과 직교 방향)으로 왕복 이동하여 소위 오실레이트 동작함으로써, 컨베이어(2)의 팔레트 위에 적재되어 있는 시트재(W)의 표면 전체면에 접착제가 도포 건(6)에 의한 살포에 의해 도포된다.

이 접착제 도포의 구조는 후단의 접착 도포 공정 S4에 있어서도 마찬가지이며, 전단측의 접착제 도포 공정 S2에 있어서 시트재(W)의 표면에 접착제가 도포되면, 시트재(W)는 표리 반전 공정 S3에 있어서 도시하지 않은 반전 수단에 의해 표리 반전된 다음 후단측의 접착제 도포 공정 S4로 반입되고, 이 접착제 도포 공정 S4에 있어서 시트재(W)의 이면측에도 접착제가 도포되게 된다.

그리고, 그 표리 양면에 접착제가 도포된 시트재(W)는 후단측의 시트재 취출 공정 S5로 반송되어 취출된 다음, 후속 공정인 리튬 이온 이차 전지의 모듈 조립 공정에 투입되게 된다.

도 3은 도 1에 있어서의 C 방향 화살표도를 나타내고 있고, 또한 도 4는 도 3의 평면도를 나타내고 있다.

도 3, 도 4에 도시한 바와 같이, 시트재 투입 공정 S1을 사이에 두고 그 양측에는 시트재 스토커(3A, 3B)가 배치되어 있고, 각각의 시트재 스토커(3A, 3B)의 케이스(7)에는 주위의 네변을 가지런히 하는 형태로 정렬된 시트재(W)가 다수매 적층·수용되어 있다.

여기서, 양쪽 시트재 스토커(3A, 3B)가 동시에 가동되는 일은 없고, 어느 한쪽의 시트재 스토커(3A 또는 3B)에 남겨진 시트재(W)가 매우 소수매로 되거나, 또는 모두 취출되어 빈 상태로 된 경우에, 다른 쪽 시트재 스토커(3B 또는 3A)로부터 시트재(W)를 취출하도록 전환되고, 그 다른쪽 시트재 스토커(3B 또는 3A)로부터 시트재(W)를 취출하고 있는 동안에, 앞에서 빈 상태로 된 한쪽 시트재 스토커(3A 또는 3B)에 시트재(W)가 보충되게 된다.

그리고, 현재 가동 중인 시트재 스토커, 예를 들어 도 3의 우측 시트재 스토커(3A)가 현재 가동 중인 경우에는, 그 상방으로부터의 시트재(W)의 취출을 허용하기 위해 상방의 스토커 커버(8a)가 열려 있는 한편, 현재 가동하고 있지 않은 도 3의 좌측 시트재 스토커(3B)에 대해서는, 시트재(W)의 보충 작업 등의 안전 대책을 위해 스토커 커버(8b)가 닫혀 있다. 이와 같이, 양쪽 시트재 스토커(3A, 3B)가 동시에 가동하여 사용되는 일은 없고, 1대마다 교대로 사용되게 된다.

또한, 시트재 투입 공정 S1의 상방에는, 양쪽 시트재 스토커(3A, 3B)에 걸치는 형태로 이동 탑재 장치(9)가 배치되어 있다. 이 이동 탑재 장치(9)는 시트재 취출 수단인 이동 탑재 헤드(11)를 프레임(10)을 따라 주행 이동 가능하게 설치함과 함께, 또한 그 이동 탑재 헤드(11)에 복수개의 진공 패드(진공 컵)(12)를 상하 이동 가능하게 설치한 것이다. 그리고, 예를 들어 한쪽 시트재 스토커(3A)의 바로 위에 이동 탑재 헤드(11)가 위치하면, 복수의 진공 패드(12)의 하강 동작에 의해 시트재 스토커(3A) 중 최상위의 시트재(W)를 흡착 지지한다. 복수의 진공 패드(12)가 시트재(W)를 흡착 지지하면, 이동 탑재 헤드(11)는 흡착 지지하고 있는 시트재(W)째 진공 패드(12)를 상승 동작시킨 다음, 컨베이어(2) 상의 시트재 투입 공정 S1의 바로 위까지 주행 이동한다. 이와 같이 해서, 이동 탑재 헤드(11)가 시트재 투입 공정 S1의 바로 위까지 주행 이동하면, 이동 탑재 헤드(11)는 흡착 지지하고 있는 시트재(W)째 진공 패드(12)를 하강 동작시켜, 진공 패드(12)의 부압을 해제함으로써, 시트재(W)가 진공 패드(12)로부터 해방되어 시트재 투입 공정 S1에서 대기하고 있는 팔레트(P) 위에 위치 결정되면서 이동 탑재된다. 이 후, 이동 탑재 헤드(11)는 다시 시트재 스토커(3A)의 바로 위까지 주행 이동하고, 이후에는 상기와 마찬가지 동작을 반복하게 된다.

각각의 시트재 스토커(3A, 3B)는, 상술한 바와 같이 평면에서 볼 때 직사각 형상을 이루는 케이스(7)에 주위의 네변을 가지런히 하는 형태로 정렬된 시트재(W)가 다수매 적층·수용되어 있는 것으로, 시트재(W)의 적층체 전체가 도시하지 않은 모터에 의해 리프트 업 구동되는 리프터 테이블(13)에 지지되어 있다. 그리고, 다수매 적층·수용된 시트재(W) 중 최상위의 시트재(W)가 항상 일정한 취출 높이 위치로 되도록, 리프터 테이블(13)이 간헐적으로 리프트 업 동작하여 시트재(W)의 적층체 전체의 높이 위치가 제어된다.

보다 상세하게는, 각각의 시트재 스토커(3A, 3B)에는 최상위의 시트재(W)의 높이 위치, 즉 최상위의 시트재(W)가 시트재 취출 높이 위치에 있는 것을 검출하는 비접촉식의 재석 센서(14) 외에, 리프터 테이블(13)의 상승 한계 위치 및 하강 한계 위치를 관리하는 리미트 스위치(15, 16)가 설치되어 있다. 이들 리미트 스위치(15, 16)는 리프터 테이블(13)에 부대하는 받침쇠(17)에 의해 ON-OFF 작동한다. 또한, 상기 재석 센서(14)로서는 광전 센서나 레이저 센서가 사용된다.

그리고, 최상위의 시트재(W)가 이동 탑재 헤드(11)에 의해 취출되면, 그 재석 센서(14)의 광축(Q)을 가로막는 것이 없어지므로, 재석 센서(14)의 OFF 작동을 받아서 리프터 테이블(13)이 리프트 업 동작한다. 이 리프터 테이블(13)과 함께 시트재(W)의 적층체 전체가 리프트 업되어, 다음 시트재(W)가 재석 센서(14)의 광축(Q)을 가로막는 위치, 즉 시트재 취출 높이 위치에 도달하면, 즉시 재석 센서(14)가 ON 작동해서 리프터 테이블(13)의 리프트 업 동작이 정지한다. 앞에서 설명한 이동 탑재 헤드(11)에 의한 시트재(W)의 취출 동작에 동기하여, 이러한 시트재 스토커(3A, 3B)측에서의 간헐적인 리프트 업 동작을 반복함으로써, 시트재(W)의 적층체 중 최상위의 시트재(W)가 항상 소정의 시트재 취출 높이 위치에 위치 결정되게 된다.

또한, 상기와 같은 리프트 업 동작을 반복하는 동안에 리미트 스위치(15)가 ON 작동하면, 리프터 테이블(13) 상의 시트재(W)가 없어지거나 또는 잔여 매수가 매우 소수가 되어 소위 빈 상태로 된 것을 의미한다는 점에서, 상기 리미트 스위치(15)의 ON 작동으로써 리프터 테이블(13)이 한번에 하강하여, 다른 한쪽 리미트 스위치(16)가 ON 작동하는 위치에서 정지한다. 이 타이밍으로써 시트재(W)를 취출해야 할 스토커가 한쪽 시트재 스토커(3A)측으로부터 다른 쪽 시트재 스토커(3B)로 전환된다. 그리고, 다른 쪽 시트재 스토커(3B)측에서는 상기와 마찬가지의 시트재(W)의 취출 작업이 계속됨과 함께, 빈 상태로 된 한쪽 시트재 스토커(3A) 측에서는 작업자에 의한 시트재(W)의 보충 작업이 행해지게 된다.

여기서, 각 시트재 스토커(3A, 3B)의 케이스(7)에는, 시트재(W)의 소위 2매 취출 방지를 위한 곡률 부여 기구로서 게이트 블록(18)을 설치하고 있다. 시트재 스토커(3A, 3B)의 케이스(7)는 직사각 형상의 시트재(W)의 주위의 네변을 가지런히 하는 형태로 그 시트재(W)를 적층·수용하기 때문에, 평면에서 볼 때 직사각 형상을 이루고 있는 것은 앞서 설명하였다.

따라서, 본 실시 형태에서는, 도 3 외에 이 도면의 주요부를 확대한 도 5에 도시한 바와 같이, 다수의 시트재(W)를 적층·수용하고 있는 케이스(7)의 상단부 내벽면 중, 시트재(W)의 대향 2변부에 상당하는 각각의 내벽면끼리가 이루는 거리가 상방을 향해서 점차 작아지도록, 상기 각각의 내벽면에 쐐기 형상의 게이트 블록(18)을 대향 배치하고 있다. 이에 의해, 케이스(7)의 상단부 내벽면 중, 시트재(W)의 대향 2변부에 상당하는 각각의 내벽면끼리가 이루는 거리가 상방을 향해서 점차 작아지도록, 상기 각각의 내벽면을 경사면(18a)으로 하고 있다. 또한, 각 게이트 블록(18)의 상면에는 톱 플레이트(19)를 부설함으로써, 그 톱 플레이트(19, 19)끼리가 이루는 거리가 시트재(W)가 통과 가능한 최소 치수부로 되어 있다.

따라서, 이와 같이 구성된 시트재 스토커(3A, 3B)에 의하면, 케이스(7) 내에 적층·수용되어 있는 시트재(W)의 적층체 중 최상위의 시트재(W)가 재석 센서(14)에 의해 검지되는 취출 높이 위치에 있는 경우, 그 최상위의 시트재(W)는 물론, 그 최상위의 시트재(W)를 포함하는 상위측의 복수매의 시트재(W)의 대향 2변부는, 반드시 게이트 블록(18)의 경사면(18a)에 접촉해 있게 된다.

그리고, 상술한 바와 같이, 케이스(7)의 상단부에 게이트 블록(18)이 대향 배치되어 있는 것은, 케이스(7)의 상단부 내벽면 중 시트재(W)의 대향 2변부에 상당하는 각각의 내벽면끼리가 이루는 거리가 경사면(18a)으로써 상방을 향해서 점차 작아지도록 서서히 변하고 있음에 틀림없다.

그로 인해, 최상위의 시트재(W)를 포함하는 상위측의 복수매의 시트재(W)에는 시트재(W) 자체의 자기 탄성력에 기초하여 상측을 향해서 불룩해지도록 만곡하여 소정의 곡률이 자율적으로 부여되고 있다. 동시에, 상위측의 복수매의 시트재(W)가 접촉하고 있는 부위가 경사면(18a)인 것에 의해, 최상위의 시트재(W)에 부여되는 곡률이 가장 크고, 경사면(18a)에 접촉하고 있는 복수매의 시트재(W) 중에서도 하위의 시트재(W)가 될수록 부여되는 곡률이 단계적으로 작은 것으로 된다.

이와 같이 경사면(18a)에 접해 있는 복수매의 시트재(W)에 상측을 향해서 불룩해지는 곡률이 부여됨으로써, 그러한 시트재(W)끼리의 적어도 중앙부가 서로 박리하여 공간이 확보되게 된다.

그로 인해, 앞서 설명한 이동 탑재 헤드(11)측의 진공 패드(12)의 흡착 지지에 기초하는 시트재 스토커(3A 또는 3B)로부터의 시트재(W)의 취출에 있어서, 시트재(W)를 확실하게 1매씩 취출할 수 있고, 시트재(W)의 2매 취출을 미연에 방지할 수 있게 된다.

또한, 시트재(W)의 소위 2매 취출 방지에만 착안한 경우에는, 필요에 따라서, 시트재 스토커(3A, 3B)측에서의 시트재(W)에 대한 곡률 부여로서 병행하여, 그들 곡률이 부여되게 되는 상위측의 복수매의 시트재(W)끼리의 사이에, 외부로부터 에어를 불어 넣도록 해도 된다.

여기서, 상기와 같이 시트재 스토커(3A 또는 3B)로부터 1매씩 취출된 시트재(W)는 후단의 접착제 도포 공정 S2, S4에서 접착제가 도포되는 것은 앞에서 설명한 바와 같다. 그리고, 상기와 같이 시트재 스토커(3A 또는 3B)로부터의 시트재(W)의 취출에 있어서, 취출 전의 시트재(W)에 상측을 향해서 불룩해지는 곡률을 미리 부여해 둠으로써, 시트재(W)에 대한 접착제의 도포 품질의 향상에도 공헌할 수 있는 것이 판명되었다.

보다 구체적으로는, 다수매 적층한 수지제의 시트재(W) 중 상측의 것으로부터 순서대로 1매씩 취출하는 것을 전제로 한 경우, 적층 상태에서는 상측의 탑재 하중으로 인해 시트재(W)끼리가 밀착되어 있기는 하나, 각각의 시트재(W)는 많든 적든 간에 휨을 갖고 있고, 게다가 그 휨은 반드시 균일한 것은 아니다. 그로 인해, 1매씩 취출한 시트재(W)를 접착제 도포 작업에 제공하면, 도포가 도포 건(6)에 의한 살포로 되기 때문에, 개개의 시트재(W)가 갖는 휨의 영향에 의해 접착제의 도포 품질에 편차가 발생하여, 접착제 도포 품질의 향상과 그 안정화를 도모하는 데에도 한계가 있다.

이에 반해, 상기 실시 형태와 같이, 개개의 시트재(W)를 만곡시켜서 소정의 곡률을 미리 부여해 두고, 그 곡률이 자기 북원력에 의해 원래의 상태로 복원되어 버리기 전에 시트재(W)의 표리 양면에의 접착제 도포 작업을 끝내 버리는 것으로 하면, 시트재(W)를 강제적으로 만곡시킴으로써 부여된 곡률이 남아 있는 한에 있어서는, 개개의 시트재(W)가 본래 갖고 있는 휨은 일시적으로 교정되고, 개개의 시트재(W)가 개별로 갖고 있는 곡률은 반대로 거의 균일하여 안정된 것으로 된다.

그로 인해, 개개의 시트재(W)가 소정의 곡률을 갖고 있다는 것을 전제로, 도 1의 접착제 도포 공정 S2, S4에서의 접착제 도포 조건을 설정한 다음 각각에 접착제 도포 작업을 행하면, 시트재(W)에 대한 접착제의 도포 품질이 안정화됨과 함께, 그 도포 품질이 향상되게 된다.

또한, 상기 접착제 도포 공정 S2에 이어지는 접착제 도포 공정 S4에서의 접착제 도포 작업 시에 있어서는, 상술한 바와 같이 시트재(W)가 표리 반전된 상태에서의 작업으로 되므로, 이 접착제 도포 공정 S4에서는 시트재(W)가 하향의 불룩해지는 곡률을 부여받은 상태에서의 접착제 도포 작업으로 된다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 리튬 이온 이차 전지의 모듈로서, 박형 라미네이트 구조의 복수매 셀을 금속제의 하드 케이스에 수용하여 모듈화할 때 절연 시트로서 사용되는 시트재를 예로 들어 설명했지만, 이것은 일례에 지나지 않으며, 본 발명은 다른 수지 재료 또는 다른 재질의 시트재에도 적용할 수 있는 것은 물론이다.

Claims

시트재에 대하여 접착제를 도포하고,
상기 시트재에 접착제를 도포하기 전에 당해 시트재에 소정의 곡률을 부여하도록 하고,
상기 소정의 곡률을 부여받은 시트재가 원래의 상태로 복원되어 버리기 전에 상기 접착제의 도포를 종료하도록 한, 시트재의 접착제 도포 방법.
제1항에 있어서,
시트재에 대하여 도포 건이 접착제를 살포함으로써 그 도포를 행하도록 한, 시트재의 접착제 도포 방법.
제2항에 있어서,
다수매 적층·수용된 시트재를 상측의 것으로부터 순서대로 1매씩 취출해서 접착제 도포 공정으로 이송하고, 이 접착제 도포 공정에서 상기 시트재에 접착제를 도포함으로써 그 도포를 행하도록 한, 시트재의 접착제 도포 방법.
제3항에 있어서,
다수매 시트재가 적층·수용될 때, 최상위의 시트재를 포함하는 상위측의 복수매의 시트재에 미리 상측을 향해서 불룩해지는 곡률을 부여하도록 한, 시트재의 접착제 도포 방법.
제4항에 있어서,
다수매 시트재가 적층·수용될 때, 상위측의 시트재일수록 곡률이 커지도록 복수매의 시트재에 미리 곡률을 부여하도록 한, 시트재의 접착제 도포 방법.
제4항에 있어서,
상기 최상위의 시트재를 포함하는 상위측의 복수매의 시트재에, 그들 시트재끼리의 적어도 중앙부가 서로 박리하도록, 미리 곡률을 부여하도록 한, 시트재의 접착제 도포 방법.
제5항에 있어서,
상기 최상위의 시트재를 포함하는 상위측의 복수매의 시트재에, 그들 시트재끼리의 적어도 중앙부가 서로 박리하도록, 미리 곡률을 부여하도록 한, 시트재의 접착제 도포 방법.