KR20160013655A - 용접봉 정렬용 홀을 포함하고 있는 지그를 구비한 용접 장치 - Google Patents

용접봉 정렬용 홀을 포함하고 있는 지그를 구비한 용접 장치 Download PDF

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KR20160013655A
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Abstract

본 발명은 모재의 상부에 위치하고, 상기 모재를 용접하기 위한 팁 부(tip potion)를 포함하는 상부 용접봉; 모재의 하부에 위치하고, 상기 모재를 용접하기 위한 팁 부를 포함하는 하부 용접봉; 및 상기 상부 용접봉과 하부 용접봉 사이에서, 상부 용접봉과 하부 용접봉을 정렬하기 위한 홀(hole)을 포함하고 있는 정렬 지그(alignment jig);를 포함하고 있고, 상기 정렬 지그는, 상부 용접봉의 팁 부가 삽입되는 제 1 홀을 포함하는 제 1 정렬 지그와, 하부 용접봉의 팁 부가 삽입되는 제 2 홀을 포함하는 제 2 정렬 지그로 이루어져 있으며, 상기 상부 용접봉과 하부 용접봉의 팁 부는 각각 정렬 지그의 홀에 삽입됨으로써, 정렬이 이루어지는 것을 특징으로 하는 용접 장치를 제공한다.
도 5

Description

용접봉 정렬용 홀을 포함하고 있는 지그를 구비한 용접 장치 {Apparatus Comprising Jig Having Hole for Alignment of Welding Rods}
본 발명은 용접봉 정렬용 홀을 포함하고 있는 지그를 구비한 용접 장치에 관한 것이다.
최근, 화석연료의 고갈에 의한 에너지원의 가격 상승, 환경 오염의 관심이 증폭되며, 친환경 대체 에너지원에 대한 요구가 미래생활을 위한 필수 불가결한 요인이 되고 있다. 이에 원자력, 태양광, 풍력, 조력 등 다양한 전력 생산기술들에 대한 연구가 지속되고 있으며, 이렇게 생산된 에너지를 더욱 효율적으로 사용하기 위한 전력저장장치 또한 지대한 관심이 이어지고 있다.
특히, 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그에 따라 다양한 요구에 부응할 수 있는 전지에 대한 많은 연구가 행해지고 있다.
대표적으로 전지의 형상 면에서는 얇은 두께로 휴대폰 등과 같은 제품들에 적용될 수 있는 각형 이차전지와 파우치형 이차전지에 대한 수요가 높고, 재료 면에서는 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성 등의 장점을 가진 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지 등과 같은 리튬 이차전지에 대한 수요가 높다.
또한, 이차전지는 양극, 음극, 및 양극과 음극 사이에 개재되는 분리막이 적층된 구조의 전극조립체가 어떠한 구조로 이루어져 있는지에 따라 분류되기도 하는 바, 대표적으로는, 긴 시트형의 양극들과 음극들을 분리막이 개재된 상태에서 권취한 구조의 젤리-롤형(권취형) 전극조립체, 소정 크기의 단위로 절취한 다수의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 순차적으로 적층한 스택형(적층형) 전극조립체 등을 들 수 있으며, 최근에는, 상기 젤리-롤형 전극조립체 및 스택형 전극조립체가 갖는 문제점을 해결하기 위해, 상기 젤리-롤형과 스택형의 혼합 형태인 진일보한 구조의 전극조립체로서, 소정 단위의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 적층한 단위셀들을 분리필름 상에 위치시킨 상태에서 순차적으로 권취한 구조의 스택/폴딩형 전극조립체가 개발되었다.
또한, 이차전지는 전지케이스의 형상에 따라, 전극조립체가 원통형 또는 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 전지 및 각형 전지와, 전극조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 전지로 분류된다.
특히, 최근에는 스택형 또는 스택/폴딩형 전극조립체를 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 전지케이스에 내장한 구조의 파우치형 전지가, 낮은 제조비, 작은 중량, 용이한 형태 변형 등을 이유로, 많은 관심을 모으고 있고 또한 그것의 사용량이 점차적으로 증가하고 있다.
일반적으로, 이러한 이차전지는 전극단자에 연결된 전극리드와 같은접속부재가 전지케이스의 외부로 돌출된 상태에서 외부 디바이스와 전기적으로 연결됨으로써, 전원을 공급한다.
이 때, 상기 전극단자와 접속부재의 전기적 접속, 또는 접속부재들 상호간의 전기적 접속은 용접의 방법으로 이루어지며, 상세하게는, 스폿(spot) 용접, 초음파 용접 등의 방법에 의해 이루어진다.
도 1에는 종래의 스폿 용접 장치를 구성하는 상부 용접봉과 하부 용접봉의 정렬 상태를 개략적으로 나타낸 모식도들이 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 상부 용접봉(110)과 하부 용접봉(120)은 수평 단면들(111, 121)이 각각 원형으로서, 상이한 크기로 이루어져 있으며, 모재를 사이에 두고 상부 용접봉(110)과 하부 용접봉(120)이 대면함으로써, 용접이 수행된다.
이 때, 상부 용접봉(110)과 하부 용접봉(120)은 모재에 대한 용접이 수행되기 전, 정렬이 이루어지며, 구체적으로, 상기 상부 용접봉(110)과 하부 용접봉(120)의 중심축들(112, 122)이 일직선 상에 위치함으로써, 올바른 정렬(A)이 이루어지게 된다.
그러나, 상부 용접봉(110)과 하부 용접봉(120)의 중심축들(112, 122)이 서로 엇갈려 연결되지 않는 경우(B), 또는 상부 용접봉(110)과 하부 용접봉(120)의 중심축들(112, 122)이 소정의 각(130)을 이룬 상태로 연결되는 경우(C)와 같이, 정렬이 올바르게 이루어지지 않을 경우, 모재를 사이에 두고, 상부 용접봉(110)과 하부 용접봉(120)이 완전히 대면할 수 없으며, 이에 따라, 모재에 대한 용접이 불완전하게 수행됨으로써, 제품의 불량률을 증가시킬 수 있다.
또한, 상기 용접의 불량은 디바이스의 운용간 상기 디바이스와 이차전지의 전기적 접속 불량의 원인이 되며, 이에 따라, 전지의 열화 및 화재를 초래할 수 있어, 전지의 안전성을 저하시키는 문제점이 있다.
따라서, 이러한 문제점을 근본적으로 해결할 수 있는 기술에 대한 필요성이 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, 이후 설명하는 바와 같이, 용접 장치의 상부 용접봉과 하부 용접봉의 각각의 팁 부(tip potion)를 정렬 지그(alignment jig)의 홀(hole)에 삽입해, 정렬이 이루어지도록 구성함으로써, 상기 상부 용접봉과 하부 용접봉의 중심축이 일직선 상에 위치하도록, 정렬이 가능하며, 이에 따라, 이차전지 및 디바이스의 각 구성요소 간의 용접에 의한 전기적 접속시 상기 접속 부위에서의 불량을 최소화하고, 나아가, 이차전지 및 상기 이차전지를 전원으로 포함하는 다양한 디바이스의 안전성을 향상시킬 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 용접 장치는,
모재의 상부에 위치하고, 상기 모재를 용접하기 위한 팁 부(tip potion)를 포함하는 상부 용접봉;
모재의 하부에 위치하고, 상기 모재를 용접하기 위한 팁 부를 포함하는 하부 용접봉; 및
상기 상부 용접봉과 하부 용접봉 사이에서, 상부 용접봉과 하부 용접봉을 정렬하기 위한 홀(hole)을 포함하고 있는 정렬 지그(alignment jig);
를 포함하고 있고,
상기 정렬 지그는, 상부 용접봉의 팁 부가 삽입되는 제 1 홀을 포함하는 제 1 정렬 지그와, 하부 용접봉의 팁 부가 삽입되는 제 2 홀을 포함하는 제 2 정렬 지그로 이루어져 있으며, 상기 상부 용접봉과 하부 용접봉의 팁 부는 각각 정렬 지그의 홀에 삽입됨으로써, 정렬이 이루어지는 구조로 구성되어 있다.
따라서, 본 발명에 따른 용접 장치는 상기 상부 용접봉과 하부 용접봉의 각각의 팁 부(tip potion)를 정렬 지그(alignment jig)의 홀(hole)에 삽입해, 정렬이 이루어지도록 구성함으로써, 상기 상부 용접봉과 하부 용접봉의 중심축이 일직선 상에 위치하도록, 정렬이 가능하며, 이에 따라, 이차전지 및 디바이스의 각 구성요소 간의 용접에 의한 전기적 접속시 상기 접속 부위에서의 불량을 최소화하고, 나아가, 이차전지 및 상기 이차전지를 전원으로 포함하는 다양한 디바이스의 안전성을 향상시킬 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 정렬은 상부 용접봉과 하부 용접봉의 중심축이 일직선 상에 위치함으로써 이루어질 수 있다.
만일, 상기 상부 용접봉과 하부 용접봉의 중심축이 서로 엇갈려 연결되지 않거나, 또는 상부 용접봉과 하부 용접봉의 중심축이 편각을 이룬 상태로 연결되는 경우, 모재를 사이에 두고, 상부 용접봉과 하부 용접봉이 완전히 대면할 수 없으며, 이에 따라, 모재에 대한 용접이 불완전하게 수행됨으로써, 제품의 불량률을 증가시킬 수 있다.
따라서, 상기 정렬은 상부 용접봉과 하부 용접봉의 중심축이 일직선 상에 위치함으로써 이루어질 수 있다.
또한, 상기 상부 용접봉의 팁 부와 하부 용접봉의 팁 부는 서로 대면하는 면에 평행한 단면의 형상이 서로 동일하거나 상이한 구조일 수 있으며, 상세하게는, 상기 상부 용접봉의 팁 부와 하부 용접봉의 팁 부의 각 단면의 형상은 원형으로서, 서로 동일한 구조일 수 있다.
구체적으로, 상부 용접봉의 팁 부와 하부 용접봉의 팁 부의 단면의 형상이 상이할 경우, 모재를 사이에 두고, 서로 접촉되지 않는 면이 존재할 수 있으며, 이에 따라, 용접면의 형상 및 크기가 불균일해져, 제품의 불량률을 증가시킬 수 있다.
이에 따라, 상기 상부 용접봉의 팁 부와 하부 용접봉의 팁 부위 각 단면의 형상은 돌출 부위가 없는 원형으로서, 서로 동일한 구조일 수 있다.
또한, 상기 상부 용접봉의 팁 부와 하부 용접봉의 팁 부는 서로 대면하는 면에 평행한 단면의 넓이가 서로 상이한 구조일 수 있다.
구체적으로, 상기 상부 용접봉과 하부 용접봉의 정렬은 상기 상부 용접봉과 하부 용접봉의 중심축이 일직선 상에 위치함으로써 이루어지며, 이 때, 상기 상부 용접봉의 팁 부와 하부 용접봉의 팁 부의 서로 대면하는 단면의 넓이가 동일한 경우에는, 용접을 실시하기 전, 상기 상부 용접봉의 팁 부와 하부 용접봉의 팁 부를 직접 대면함으로써, 정렬이 이루어질 수 있다.
그러나, 상기 상부 용접봉의 팁부와 하부 용접봉의 팁 부의 서로 대면하는 단면의 넓이가 상이한 경우에는, 단순히 상기 팁 부들을 대면함으로써, 상부 용접봉과 하부 용접봉의 중심축이 일직선 상에 위치하여, 정렬이 올바르게 이루어지는지 용이하게 알 수 없다.
이에 따라, 본원발명에 따른 용접 장치는 상부 용접봉과 하부 용접봉의 정렬을 위한 정렬 지그를 포함하고 있으며, 상기 상부 용접봉의 팁 부와 하부 용접봉의 팁 부가 정렬 지그의 홀에 각각 삽입됨으로써, 용이하게 정렬이 이루어질 수 있다.
한편, 상기 정렬 지그는 상부 용접봉의 팁 부가 삽입되는 제 1 홀과 하부 용접봉의 팁 부가 삽입되는 제 2 홀을 포함하고 있으며, 이 때, 상기 제 1 홀과 제 2 홀은 상부 용접봉의 팁 부와 하부 용접봉의 팁 부의 크기 및 형상에 각각 대응하는 크기 및 형상으로 이루어진 구조일 수 있다.
따라서, 상기 상부 용접봉과 하부 용접봉의 각각의 팁 부에 대응하는 제 1 홀과 제 2 홀의 크기에 따라, 정렬 지그의 배치에 대한 오인 없이, 용이하게 상기 팁 부들에 대응하도록 정렬 지그를 배치할 수 있으며, 상기 정렬 지그의 제 1 홀과 제 2 홀에 상부 용접봉과 하부 용접봉의 팁 부를 각각 삽입하는 과정만으로, 상부 용접봉과 하부 용접봉의 정렬이 용이하게 이루어질 수 있다.
또한, 상기 제 1 홀과 제 2 홀 중에서, 상대 홀에 비해 수평단면 상 크기가 상대적으로 작은 홀은 크기가 큰 홀의 중앙에 위치하는 구조일 수 있다.
앞서 설명한 바와 마찬가지로, 본원발명에 따른 용접 장치의 상부 용접봉과 하부 용접봉은 중심축이 일직선 상에 위치함으로써 정렬이 이루어질 수 있다.
이에 따라, 상기 정렬 지그의 제 1 홀과 제 2 홀은 상대 홀에 비해 수평단면 상 크기가 상대적으로 작은 홀이 크기가 큰 홀의 중앙에 위치함으로써, 상부 용접봉과 하부 용접봉의 팁 부가 각각 상기 제 1 홀과 제 2 홀에 삽입되었을 때, 상부 용접봉과 하부 용접봉의 중심축이 일직선 상에 위치함으로써, 용이하게 정렬이 이루어질 수 있다.
한편, 상기 제 1 홀과 제 2 홀은 서로 연통되는 구조로 이루어질 수 있다.
더욱 구체적으로, 본원발명에 따른 용접 장치의 정렬 지그는 상부 용접봉 및 하부 용접봉의 각각의 팁 부들이 삽입되는 제 1 홀과 제 2 홀을 포함하며, 상기 제 1 홀과 제 2 홀은 상부 용접봉과 하부 용접봉의 팁 부에 대응하는 형상 및 크기로 이루어져 있다.
또한, 앞서 설명한 바와 마찬가지로, 상기 상부 용접봉과 하부 용접봉은 중심축이 일직선 상에 위치함으로써 정렬이 이루어지므로, 상기 제 1 홀과 제 2 홀 중에서, 상대 홀에 비해 수평단면 상 크기가 상대적으로 작은 홀은 크기가 큰 홀의 중앙에 위치해야 한다.
이 때, 상기 제 1 홀과 제 2 홀이 서로 연통됨으로써, 상기 제 1 홀과 제 2 홀 중에서, 상대 홀에 비해 수평단면 상 크기가 상대적으로 작은 홀은 크기가 큰 홀의 중앙에 위치하는지 여부를, 정렬 지그의 큰 홀 방향에서 육안으로 보다 용이하게 확인할 수 있다.
만일, 상기 제 1 홀과 제 2 홀이 서로 연통되는 구조가 아닐 경우, 정렬 지그의 제조시, 상기 제 1 홀과 제 2 홀 중에서, 상대 홀에 비해 수평단면 상 크기가 상대적으로 작은 홀은 크기가 큰 홀의 중앙에 위치하는지 여부를 육안으로 용이하게 확인할 수 없으며, 이는 제조 공정에 소요되는 시간 및 제품의 불량률을 증가시키는 요인으로 작용할 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 제 1 정렬 지그와 제 2 정렬 지그는 일체형으로 형성되어 있는 구조일 수 있다.
다시 말해, 본 발명에 따른 용접 장치의 정렬 지그는 제 1 홀을 포함하는 제 1 정렬 지그와 제 2 홀을 포함하는 정렬 지그가 일체형으로 형성되어 있고, 상기 제 1 홀과 제 2 홀이 연통됨으로써, 하나의 정렬 지그에서, 수직 단면상으로 제 1 홀과 제 2 홀의 내경이 단차를 이루는 구조로 이루어질 수 있다.
또 다른 구체적인 예에서, 상기 제 1 정렬 지그와 제 2 정렬 지그는 분리와 결합이 가능한 착탈식 결합구조로 형성되어 있는 구조일 수 있다.
다시 말해, 본 발명에 따른 정렬 지그는, 상부 용접봉의 팁 부의 크기와 형상 종류에 따라, 제 1 정렬 지그를 제작하고, 이와 마찬가지로, 하부 용접봉의 팁 부의 크기와 형상 종류에 따라, 제 2 정렬 지그를 별도로 제작함으로써, 상기 상부 용접봉과 하부 용접봉의 팁 부의 조합에 따라, 상기 별도로 제작된 제 1 정렬 지그와 제 2 정렬 지그를 조합해, 하나의 정렬 지그를 제작할 수 있다.
따라서, 정렬 지그의 각 홀에 삽입되는 용접봉의 팁 부들의 조합에 따라, 별도의 정렬 지그를 모두 제작할 필요가 없으므로, 용접 장치를 제조하는데 소요되는 비용을 감소시킬 수 있다.
또한, 상기 제 1 정렬 지그와 제 2 정렬 지그는 홀을 제외한 외면의 형상 및 크기가 동일한 구조일 수 있다.
따라서, 상기 제 1 정렬 지그와 제 2 정렬 지그의 각 중앙 부위에 위치한 제 1 홀과 제 2 홀은, 상대 홀에 비해 수평단면 상 크기가 상대적으로 작은 홀이 크기가 큰 홀의 중앙에 위치하도록 조정하기 위한 별도의 과정이 필요 없으며, 단순히 제 1 정렬 지그와 제 2 정렬 지그를 동일한 형상 및 크기에 따라 하나의 정렬 지그로 조합하는 것만으로 정렬이 완성될 수 있다.
한편, 상기 정렬 지그는 알루미늄, 알루미늄 합금, 및 고분자 수지로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 소재로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 홀을 포함하는 정렬 지그의 형상으로 용이하게 성형될 수 있는 가공성을 갖는 소재라면, 크게 제한되는 것은 아니다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 정렬 지그는 상부 용접봉과 하부 용접봉이 정렬된 후, 상부 용접봉과 하부 용접봉이 상하 방향으로 각각 평행 이동한 상태에서, 상부 용접봉과 하부 용접봉 사이에서 이탈되는 구조일 수 있다.
더욱 구체적으로, 상기 정렬 지그는 상부 용접봉과 하부 용접봉 사이에 모재가 위치하기 전, 상기 상부 용접봉과 하부 용접봉 사이에 우선 개재되고, 상부 용접봉의 팁 부와 하부 용접봉의 팁 부가 각각 제 1 정렬 지그의 제 1 홀과 제 2 정렬 지그의 제 2 홀에 삽입됨으로써, 정렬이 이루어진다.
그 후, 상기 정렬이 이루어진 상부 용접봉과 하부 용접봉은 상하 방향으로 각각 평행이동하며, 상기 정렬 지그가 상부 용접봉과 하부 용접봉 사이에서 이탈되고, 상기 상부 용접봉과 하부 용접봉 사이에 용접하고자 하는 모재가 삽입됨으로써, 용접이 수행될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 용접 장치를 사용하여 수행되는 용접은 상부 용접봉과 하부 용접봉 사이에 모재를 개재함으로써 수행되는 용접이라면, 그 종류가 크게 제한되는 것은 아니며, 상세하게는, 스폿(spot) 용접일 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 용접 장치를 사용하여 전기적 접속이 이루어지는 전지팩을 제공하는 바, 이 때, 상기 전기적 접속은 전지셀의 전극단자와 접속부재의 전기적 접속이거나, 접속부재들 상호간의 전기적 접속일 수 있으며, 더욱 상세하게는, 상기 전기적 접속은 이종 접속부재들의 전기적 접속일 수 있다.
한편, 상기 전기적 접속은 상부 용접봉과 하부 용접봉의 중심축이 일직선 상에 위치함으로써 정렬이 이루어진 상태에서 수행되는 바, 상기 전지팩은 전기적 접속의 용접점에서, 상단면 용접 부위의 중심축과 하단면 용접 부위의 중심축이 동일 선상에 위치하는 구조일 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 전지팩을 포함하고 있는 디바이스를 제공하는 바, 상기 디바이스는 휴대폰, 태블릿 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 파워 툴, 웨어러블 전자기기, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 및 전력저장 장치로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
상기 디바이스들은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 구체적인 설명을 생략한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 용접 장치는, 용접 장치의 상부 용접봉과 하부 용접봉의 각각의 팁 부를 정렬 지그의 홀에 삽입해, 정렬이 이루어지도록 구성함으로써, 상기 상부 용접봉과 하부 용접봉의 중심축이 일직선 상에 위치하도록, 정렬이 가능하며, 이에 따라, 이차전지 및 디바이스의 각 구성요소 간의 용접에 의한 전기적 접속시 상기 접속 부위에서의 불량을 최소화하고, 나아가, 이차전지 및 상기 이차전지를 전원으로 포함하는 다양한 디바이스의 안전성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 스폿 용접 장치를 구성하는 상부 용접봉과 하부 용접봉의 정렬 상태를 개략적으로 나타낸 모식도들이다;
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 용접 장치의 정렬 지그의 구조를 개략적으로 나타낸 사시도이다;
도 3은 도 2의 정렬 지그의 제 2 홀이 위치하는 하부에서 바라본 구조를 개략적으로 나타낸 평면도이다;
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 용접 장치의 정렬 지그의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도이다;
도 5는 도 2의 정렬 지그를 포함하는 용접 장치를 사용하여 용접봉을 정렬하는 과정을 개략적으로 나타낸 모식도이다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 도면들을 참조하여 본 발명을 더욱 상술하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
도 2에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 용접 장치의 정렬 지그의 구조를 개략적으로 나타낸 사시도가 모식적으로 도시되어 있다.
도 2를 참조하면, 정렬 지그(200)는 제 1 홀(211)을 포함하는 제 1 정렬 지그(210)와 제 2 홀(221)을 포함하는 제 2 정렬 지그(220)로 이루어져 있고, 제 1 정렬 지그(210)와 제 2 정렬 지그(220)는 일체형으로 형성되어 있다.
제 1 홀(211)과 제 2 홀(221)은 수평단면 상 원형으로 이루어져 있고, 각각 상부 용접봉 및 하부 용접봉의 팁 부에 대응하는 크기로 형성되어 있으며, 서로 연통되는 구조로 이루어져 있다.
따라서, 제 1 홀(211)과 제 2 홀(221)은 정렬 지그(200) 내에서 내면이 소정의 단차(230)를 이루는 구조이다.
제 2 홀(221)에 비해 수평단면 상 크기가 상대적으로 작은 제 1 홀(211)은 제 2 홀(221)의 중앙에 위치해 있으며, 이에 따라, 제 1 홀(211)과 제 2 홀(221)에 각각 상부 용접봉 및 하부 용접봉의 팁 부가 삽입되었을 경우, 상기 용접봉들의 중심축이 일직선 상에 위치함으로써, 정렬이 이루어질 수 있다.
도 3에는 도 2의 정렬 지그의 제 2 홀이 위치하는 하부에서 바라본 구조를 개략적으로 나타낸 평면도가 모식적으로 도시되어 있다.
도 3을 참조하면, 제 1 정렬 지그(210)의 제 1 홀(211)과 제 2 정렬 지그(220)의 제 2 홀(221)은 원형으로 이루어져 있으며, 제 1 홀(211)은 제 2 홀(221)에 비해 상대적으로 내경의 크기가 작은 구조로 이루어져 있다.
이 때, 상대적으로 내경이 작은 제 1 홀(211)은 제 2 홀(221)의 중앙에 위치하는 바, 제 1 홀(211)과 제 2 홀(221)이 서로 연통되는 구조로 이루어져 있으므로, 상대적으로 내경이 큰 제 2 홀(221)의 방향에서 정렬 지그(200)를 바라보았을 경우, 별도의 장비 없이, 육안만으로 제 1 홀(211)이 제 2 홀(221)의 중앙에 위치하는지 여부를 용이하게 확인할 수 있다.
도 4에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 용접 장치의 정렬 지그의 구조를 개략적으로 나타낸 사시도가 모식적으로 도시되어 있다.
도 4를 참조하면, 정렬 지그(400)는 제 1 정렬 지그(410)와 제 2 정렬 지그(420)로 이루어져 있고, 상기 제 1 정렬 지그(410)와 제 2 정렬 지그(420)는 분리와 결합이 가능한 착탈식 결합구조로 형성되어 있다.
제 1 정렬 지그(410)와 제 2 정렬 지그(420)는 각각 크기가 상이하고, 수평단면 상 원형인 제 1 홀(411)과 제 2 홀(421)을 포함하고 있다.
제 1 홀(411)과 제 2 홀(421)은 각각 제 1 정렬 지그(410)와 제 2 정렬 지그(420)의 수평단면 상 중앙부위를 관통하는 구조로 형성되어 있다.
제 1 정렬 지그(410)와 제 2 정렬 지그(420)는 각각 포함하고 있는 홀들(411, 421)을 제외한 외면의 형상 및 크기가 동일한 구조로 이루어져 있다.
따라서, 제 1 정렬 지그(410)와 제 2 정렬 지그(420)를 각각의 수평단면 상 형상이 일치하도록 단순히 결합하는 것만으로, 상대적으로 크기가 작은 제 1 홀(411)이 제 2 홀(421)의 중앙에 위치하게 되며, 이에 따라, 제 1 홀(411)과 제 2 홀(421)에 상부 용접봉 및 하부 용접봉의 팁 부들을 각각 삽입하였을 경우, 상부 용접봉과 하부 용접봉의 중심축이 일직선 상에 위치함으로써, 용이하게 정렬이 이루어질 수 있다.
기타 정렬 지그(400)의 형상 및 홀들(411, 421)의 구조적 특성은 도 2 의 정렬 지그(200)와 동일하므로, 그에 대한 자세한 설명은 생략한다.
도 5에는 도 2의 정렬 지그를 포함하는 용접 장치를 사용하여 용접봉을 정렬하는 과정을 개략적으로 나타낸 모식도가 도시되어 있다.
도 5를 참조하면, 상부 용접봉(510) 및 하부 용접봉(520)의 팁 부들(511, 521)은 각각 서로 대응하는 크기 및 형상으로 이루어진 정렬 지그(200)의 제 1 홀(211)과 제 2 홀(221)에 삽입(511a, 512a)된다.
앞서 설명한 바와 마찬가지로, 정렬 지그(200)의 제 1 홀(211)과 제 2 홀(221)은 상부 용접봉(510) 및 하부 용접봉(520)의 팁 부들(511, 521)에 각각 대응하는 형상 및 크기로 이루어져 있고, 상대적으로 크기가 작은 제 1 홀(211)이 제 2 홀(221)의 중앙에 위치해 있다.
따라서, 제 1 홀(211)과 제 2 홀(221)에 상부 용접봉(510) 및 하부 용접봉(520)의 팁 부들(511, 521)을 각각 삽입(511a, 512a)함으로써, 상부 용접봉(510)과 하부 용접봉(520)의 중심축들(512, 522)이 동일선 상에 위치하게 되고, 이에 따라, 상부 용접봉(510)과 하부 용접봉(520)의 정렬이 이루어진다.
상기 과정을 통해, 정렬이 이루어진 상부 용접봉(510)과 하부 용접봉(520)은 상하 방향으로 각각 평행 이동(511b, 512b)함으로써, 정렬 지그(200)의 제 1 홀(211)과 제 2 홀(221)에서 분리된다.
상부 용접봉(510)과 하부 용접봉(520)이 상하 방향으로 각각 평행 이동(511b, 512b)한 상태에서, 정렬 지그(200)는 상부 용접봉(510)과 하부 용접봉(520) 사이에서 이탈되며, 상부 용접봉(510)과 하부 용접봉(520) 사이에는 용접하고자 하는 모재(530)가 위치함으로써, 상기 모재(530)에 대한 용접이 수행된다.
따라서, 상부 용접봉(510)과 하부 용접봉(520)의 중심축들(512, 522)이 일직선 상에 위치함으로써, 상부 용접봉(510)과 하부 용접봉(520)이 정렬된 상태에서, 모재(530)에 대한 용접이 수행되므로, 모재(530)의 용접점에서, 상단면(531) 용접 부위의 중심축과 하단면(532) 용접 부위의 중심축 역시, 동일 선상에 위치하게 된다.
본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.

Claims (21)

  1. 모재의 상부에 위치하고, 상기 모재를 용접하기 위한 팁 부(tip potion)를 포함하는 상부 용접봉;
    모재의 하부에 위치하고, 상기 모재를 용접하기 위한 팁 부를 포함하는 하부 용접봉; 및
    상기 상부 용접봉과 하부 용접봉 사이에서, 상부 용접봉과 하부 용접봉을 정렬하기 위한 홀(hole)을 포함하고 있는 정렬 지그(alignment jig);
    를 포함하고 있고,
    상기 정렬 지그는, 상부 용접봉의 팁 부가 삽입되는 제 1 홀을 포함하는 제 1 정렬 지그와, 하부 용접봉의 팁 부가 삽입되는 제 2 홀을 포함하는 제 2 정렬 지그로 이루어져 있으며, 상기 상부 용접봉과 하부 용접봉의 팁 부는 각각 정렬 지그의 홀에 삽입됨으로써, 정렬이 이루어지는 것을 특징으로 하는 용접 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 정렬은 상부 용접봉과 하부 용접봉의 중심축이 일직선 상에 위치함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 용접 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 상부 용접봉의 팁 부와 하부 용접봉의 팁 부는 서로 대면하는 면에 평행한 단면의 형상이 서로 동일하거나 상이한 것을 특징으로 하는 용접 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 상부 용접봉의 팁 부와 하부 용접봉의 팁 부의 각 단면의 형상은 원형인 것을 특징으로 하는 용접 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 상부 용접봉의 팁 부와 하부 용접봉의 팁 부는 서로 대면하는 면에 평행한 단면의 넓이가 서로 상이한 것을 특징으로 하는 용접 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 홀과 제 2 홀은 상부 용접봉의 팁 부와 하부 용접봉의 팁 부의 크기 및 형상에 각각 대응하는 크기 및 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 용접 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 홀과 제 2 홀 중에서, 상대 홀에 비해 수평단면 상 크기가 상대적으로 작은 홀은 크기가 큰 홀의 중앙에 위치하는 것을 특징으로 하는 용접 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 홀과 제 2 홀은 서로 연통되는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 용접 장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 정렬 지그와 제 2 정렬 지그는 일체형으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 용접 장치.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 정렬 지그와 제 2 정렬 지그는 분리와 결합이 가능한 착탈식 결합구조로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 용접 장치.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 정렬 지그와 제 2 정렬 지그는 홀을 제외한 외면의 형상 및 크기가 동일한 것을 특징으로 하는 용접 장치.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 정렬 지그는 알루미늄, 알루미늄 합금, 및 고분자 수지로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 용접 장치.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 정렬 지그는 상부 용접봉과 하부 용접봉이 정렬된 후, 상부 용접봉과 하부 용접봉이 상하 방향으로 각각 평행 이동한 상태에서, 상부 용접봉과 하부 용접봉 사이에서 이탈되는 것을 특징으로 하는 용접 장치.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 용접은 스폿(spot) 용접인 것을 특징으로 하는 용접 장치.
  15. 제 1 항에 따른 용접 장치를 사용하여 전기적 접속이 이루어진 것을 특징으로 하는 전지팩.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 전기적 접속은 전지셀의 전극단자와 접속부재의 전기적 접속인 것을 특징으로 하는 전지팩.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 전기적 접속은 접속부재들 상호간의 전기적 접속인 것을 특징으로 하는 전지팩.
  18. 제 16 항에 있어서, 상기 전기적 접속은 이종 접속부재들의 전기적 접속인 것을 특징으로 하는 전지팩.
  19. 제 15 항에 있어서, 상기 전기적 접속의 용접점에서, 상단면 용접 부위의 중심축과 하단면 용접 부위의 중심축이 동일 선상에 위치하는 것을 특징으로 하는 전지팩.
  20. 제 15 항에 따른 전지팩을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 디바이스는 휴대폰, 태블릿 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 파워 툴, 웨어러블 전자기기, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 및 전력저장 장치로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 디바이스.
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