KR20160042768A - Probe cleaning device and probe cleaning method for charging/discharging inspection equipment - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 충방전 검사 장치의 프로브(probe)를 청소하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and a method for cleaning a probe of a charge / discharge inspection apparatus.
최근, 리튬 이온 전지로 대표되는, 충전하여 반복 사용할 수 있는 2차 전지가, 여러가지 전기 기기나 전자 기기, 하이브리드 자동차, 전기 자동차 등에 채용되고 있다. 2차 전지의 기술 개발은 급속히 진전하고 있으며, 에너지 밀도의 향상, 소형화, 경량화, 장기 수명화가 도모되고 있다. 한편, 그 제조 공정에는 매우 높은 가공 정밀도가 요구되도록 되어오고 있으며, 신뢰성의 확보가 중요하게 되고 있다. BACKGROUND ART [0002] In recent years, a secondary battery which can be repeatedly used by charging, which is represented by a lithium ion battery, has been employed in various electric devices, electronic devices, hybrid vehicles, electric vehicles and the like. The development of the secondary battery technology is progressing rapidly, and the improvement of the energy density, the miniaturization, the lighter weight, and the longer life are being promoted. On the other hand, very high processing accuracy has been required in the manufacturing process, and it is important to secure reliability.
일반적으로, 리튬 이온 전지 등은, 단일의 전지에서는 출력 전압값이 낮아 그 용도가 제한되어 버리기 때문에, 고출력을 확보하기 위해서 단전지(單電池)를 직렬로 조합시킨 조합 전지의 상태로 사용되는 것이 많다. 조합 전지 중 한 개의 전지만이 불량이었다고 해도 조합 전지 전체의 성능에 영향이 미치기 때문에, 전지 제조시의 충방전 시험에서는, 개개의 전지에 대해 전수(全數) 검사를 실시하고 있다. 또, 이런 종류의 2차 전지는, 조립후에 내부의 전극을 활성화할 필요가 있으며, 그러한 목적으로도 복수회의 충방전 시험이 행해진다. Generally, a lithium ion battery or the like is used in a state of a combined battery in which single cells are combined in series to secure a high output, because a single battery has a low output voltage value and its use is limited many. Even if only one battery in the combination battery is defective, the performance of the combined battery is affected. Therefore, in the charge / discharge test at the time of manufacturing the battery, the individual batteries are subjected to a total number of inspections. In addition, it is necessary for the secondary battery of this kind to activate the internal electrodes after assembly, and for this purpose, a plurality of charge / discharge tests are carried out.
따라서, 2차 전지의 활성화나 성능 시험에 이용되는 충방전 검사 장치에는, 다수개의 전지를 일괄로 충전 또는 방전시킬 수 있는 기능이 요구된다. 그 때문에, 충방전 검사 장치는, 반입되는 트레이(또는, 팔레트(palette))에 수용된 다수개의 전지의 각각의 전극에 접속 가능한 다수의 프로브를 구비하고 있다(예를 들면, 하기 특허 문헌을 참조).Therefore, a charging / discharging inspection apparatus used for activation or performance testing of the secondary battery is required to have a function of collectively charging or discharging a plurality of batteries. Therefore, the charge-discharge inspection apparatus has a plurality of probes connectable to respective electrodes of a plurality of batteries accommodated in a tray (or a palette) to be carried in (see, for example, the following Patent Document) .
2차 전지의 충방전 시험을 함에 있어서, 전지의 전극과 충방전 검사 장치의 프로브와의 사이에서 접촉 불량(루즈 컨택트(loose contact))이 일어나면, 적정하게 2차 전지를 충전 또는 방전시킬 수 없다. 접촉 불량의 주된 원인은, 전극에 접하는 프로브의 선단부에 산화물 또는 그 외의 부착물이 퇴적하는 것이다. In the charging / discharging test of the secondary battery, if a contact failure (loose contact) occurs between the electrode of the battery and the probe of the charge / discharge testing device, the secondary battery can not be properly charged or discharged . The main cause of the contact failure is that oxide or other deposits are deposited on the tip of the probe in contact with the electrode.
종래는, 접촉 불량이 검출될 때마다, 접촉 불량을 일으키고 있을 가능성이 높은 프로브를 사람의 손에 의해서 청소했었다. 복수의 충방전 검사 장치를 배치한 공장 내의 라인에서도, 그 청소 작업 동안은 라인 전체(의 트레이의 반송 및 충방전 검사 장치의 가동)를 정지시키지 않을 수 없으므로, 라인의 유휴(遊休) 시간이 증가함과 아울러, 단위 시간당 시험 가능한 전지의 수가 감소해 버린다. 이것은, 2차 전지의 대량 생산에 있어서 명백한 불이익이 된다. Conventionally, every time a contact failure is detected, a probe, which is likely to cause a contact failure, has been cleaned by a human hand. In the line in the factory where a plurality of charge / discharge testing apparatuses are arranged, it is necessary to stop the operation of the trays of the entire line and the operation of the charging / discharging inspection apparatus during the cleaning operation, so that the idle time of the line is increased And the number of cells that can be tested per unit time is reduced. This is a disadvantage in the mass production of secondary batteries.
게다가, 프로브의 청소 작업에 종사하는 사람에게 대전(帶電)한 정전기가, 충방전 검사 장치에 어떠한 트러블을 일으키게 할 가능성도 부정할 수 없다. In addition, the possibility that static electricity charged to a person engaged in the cleaning work of the probe causes some troubles to the charging / discharging inspection apparatus can not be denied.
본 발명은, 충방전 검사 장치의 프로브의 청소 작업의 효율화를 실현하는 것을 소기의 목적으로 하고 있다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to realize a cleaning operation of a probe of a charge / discharge inspection apparatus.
상술한 과제를 해결하도록, 본 발명에서는, 트레이에 수납된 상태로 반입되는 복수개의 2차 전지의 전극에 프로브(probe)를 접속하여 해당 2차 전지의 충전 또는 방전을 실시하는 충방전 검사 장치의 프로브를 청소하기 위한 것으로서, 상기 트레이와 마찬가지로 상기 충방전 검사 장치에 반입 가능한 케이스와, 상기 케이스에 지지되어 해당 케이스가 상기 충방전 검사 장치에 반입되었을 때에 상기 프로브에 대면하는 청소용 브러쉬와, 상기 청소용 브러쉬를 구동하여 이것을 프로브에 대해서 슬라이딩하게 하는 구동 기구를 구비하는 충방전 검사 장치의 프로브 청소 장치를 구성했다. In order to solve the problems described above, according to the present invention, there is provided a charging / discharging inspection apparatus for connecting a probe to an electrode of a plurality of secondary batteries carried in a state of being accommodated in a tray and charging or discharging the secondary battery A cleaning brush supported on the case and facing the probe when the case is brought into the charging / discharging inspection apparatus; and a cleaning brush for cleaning the probe, And a drive mechanism for driving the brush to slide the brush against the probe, thereby constituting a probe cleaning apparatus of the charge / discharge inspection apparatus.
상기 충방전 검사 장치에서, 2차 전지의 일방측의 전극에 접속되는 일방측의 프로브와, 상기 2차 전지의 타방측의 전극에 접속되는 타방측의 프로브가 서로 대향하도록 배치되어 있는 경우에는, 상기 일방측의 프로브에 대면하는 청소용 브러쉬, 및 상기 타방측의 프로브에 대면하는 청소용 브러쉬를 모두 구비하고, 쌍방의 프로브를 동시에 청소하는 것으로 하는 것이 바람직하다. When the probe on one side connected to the electrode on one side of the secondary battery and the probe on the other side connected to the electrode on the other side of the secondary battery are disposed so as to face each other in the charging / It is preferable that both the cleaning brush facing the probes on the one side and the cleaning brushes facing the probes on the other side are cleaned at the same time.
상기 청소용 브러쉬가 소정의 방향으로 확장하고 있으며, 하나의 청소용 브러쉬가 상기 소정의 방향을 따라서 늘어서는 복수의 프로브에 접촉함으로써 그들 복수의 프로브를 동시에 청소하는 것이라면, 복수의 프로브를 일괄하여 청소하는 것이 가능하여, 청소 작업에 필요로 하는 시간의 단축에 기여할 수 있다. If the cleaning brush extends in a predetermined direction and one cleaning brush comes in contact with a plurality of probes arranged along the predetermined direction so that the plurality of probes are simultaneously cleaned, This can contribute to shortening the time required for cleaning work.
상기 구동 기구가, 상기 청소용 브러쉬의 구동원이 되는 전동 모터 및 해당 전동 모터에 전력을 공급하는 배터리를 요소로서 가지며, 상기 전동 모터 및 상기 배터리가 상기 케이스에 마련되어 있으면, 외부로부터의 동력 전달을 필요로 하지 않은 자립된 프로브 청소 장치가 실현되고, 기제(旣製)의 충방전 검사 장치에 개변(改變)을 가하지 않고 해당 프로브 청소 장치를 사용하여 프로브의 청소를 행하는 것이 가능해진다. Wherein the driving mechanism includes an electric motor serving as a driving source of the cleaning brush and a battery supplying electric power to the electric motor, and when the electric motor and the battery are provided in the case, power transmission from the outside is required It is possible to realize a self-contained probe cleaning apparatus which does not require a probe cleaning apparatus to perform cleaning of the probe by using the probe cleaning apparatus without changing the charging / discharging inspection apparatus of the base.
본 발명에 관한 충방전 검사 장치의 프로브 청소 방법은, 트레이에 수납된 상태로 반입되는 복수개의 2차 전지의 전극에 프로브를 접속하여 해당 2차 전지의 충전 또는 방전을 실시하는 충방전 검사 장치의 프로브를 청소하도록, 상기 프로브에 대면하는 청소용 브러쉬 및 해당 청소용 브러쉬를 구동하는 구동 기구가 마련된 케이스를 상기 트레이와 마찬가지로 상기 충방전 검사 장치에 반입하고, 상기 구동 기구에 의해 상기 청소용 브러쉬를 상기 프로브에 대해서 슬라이딩하게 하는 것이다. A probe cleaning method of a charge / discharge testing apparatus according to the present invention is a charging / discharging inspection apparatus for connecting a probe to an electrode of a plurality of secondary batteries carried in a state of being housed in a tray and performing charging or discharging of the secondary battery A case having a cleaning brush facing the probe and a driving mechanism for driving the cleaning brush is brought into the charging / discharging inspection apparatus in the same manner as the tray so as to clean the probe, and the cleaning brush is moved to the probe .
본 발명에 의하면, 충방전 검사 장치의 프로브의 청소 작업의 효율화가 실현된다. According to the present invention, the efficiency of the cleaning operation of the probe of the charge / discharge inspection apparatus is realized.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태의 프로브 청소 장치 및 충방전 검사 장치를 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태의 프로브 청소 장치 및 충방전 검사 장치를 나타내는 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태의 프로브 청소 장치 및 충방전 검사 장치를 나타내는 정단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시 형태의 프로브 청소 장치 및 충방전 검사 장치를 나타내는 정단면도.
도 5는 충방전 검사 장치를 이용하여 2차 전지의 충방전 시험을 실행하는 모양을 나타내는 정단면도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a perspective view showing a probe cleaning apparatus and a charge / discharge inspection apparatus according to an embodiment of the present invention; Fig.
2 is a perspective view showing a probe cleaning apparatus and a charge / discharge inspection apparatus according to an embodiment of the present invention;
3 is a front sectional view showing a probe cleaning apparatus and a charge / discharge inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a front sectional view showing a probe cleaning apparatus and a charge / discharge inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a front sectional view showing a state in which a charging / discharging test of a secondary battery is performed using a charge / discharge testing apparatus.
본 발명의 일 실시 형태를, 도면을 참조하여 설명한다. 도 1 내지 도 5에 나타내는 충방전 검사 장치(2)는, 트레이(3)에 수납된 상태로 반입되는 복수개의 2차 전지(4)의 각각의 전극에 프로브(probe)를 접속하고, 해당 2차 전지(4)의 충전 또는 방전을 수반하는 검사를 실시하는 기지(旣知)의 것이다. DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The charging /
도 5에, 검사 대상인 2차 전지(4) 및 2차 전지 반송용의 트레이(3)를 나타내고 있다. 본 실시 형태에서의 2차 전지(4)는, 원통 모양의 외형을 이루는 건전지형 리튬 이온 전지이며, 그 일방의 단면(端面)에 돌출한 정극(正極)이 마련되고, 타방의 단면(端面)에 돌출하지 않은 부극(負極)이 마련되어 있다. Fig. 5 shows the
트레이(3)는, 평면에서 보아 대략 방형(方形) 모양을 이루는 사방(四方)의 둘레벽(31)에 의해 포위되는 내부 공간에 복수개의 2차 전지(4)를 수용하여 지지하는, 상부로 개방된 편평한 상자체이다. 트레이(3)의 저벽(32)의 상향면으로부터는, 상부를 향해서 다수의 기둥 모양체(321)가 돌출하고 있다. 이들 기둥 모양체(321)는, 트레이(3)의 내부 공간에서 전후 좌우를 따라서 등간격으로 늘어서 있다. 전후 또는 좌우에 인접하는 2개의 기둥 모양체(321)의 간격은, 정확히 2차 전지(4)의 외경 치수와 동일하다. The
기둥 모양체(321)는, 개개의 2차 전지(4)가 배치되는 영역을 구획함과 아울러, 트레이(3) 내에서 2차 전지(4)가 경도(傾倒, 기울어 넘어짐)하지 않도록 지지하는 역할을 담당한다. 각 2차 전지(4)는, 네 모퉁이에 기둥 모양체(321)가 기립하고 있는 각 영역 내에 삽입되고, 그들 네 귀퉁이의 기둥 모양체(321)에 의해서 유지된다. 트레이(3)에 수용된 2차 전지(4)의 정극(正極)은 상부를 향하고, 부극(負極)은 하부를 향한다. 또, 트레이(3)의 저벽(32)에서의, 개개의 2차 전지(4)를 유지하는 영역에 면(面)한 부위에는, 상하로 관통한 구멍(322)이 뚫려 있다. The
충방전 검사 장치(2)는, 트레이(3)에 수용된 2차 전지(4)의 일방측의 전극 즉 정극(正極)에 접속되는 일방측의 프로브인 정극용 프로브(211)와, 이 2차 전지(4)의 타방측의 전극 즉 부극(負極)에 접속되는 타방측의 프로브인 부극용 프로브(221)를 구비하고 있다. 정극용 프로브(211) 및 부극용 프로브(221)는 각각, 한 개의 트레이(3)에 수용되는 2차 전지(4)의 최대 개수에 대응하는 개수가 존재한다. 한 개의 트레이(3)에 2차 전지(4)가 전후 및 좌우에 16개씩, 합계 2백 56개 수용된다고 하면, 정극용 프로브(211) 및 부극용 프로브(221)도 또한 전후 방향 및 좌우 방향을 따라서 16개씩 배열되어. 합계 56개가 마련된다. The charge /
정극용 프로브(211)는, 상하 방향으로 신장하고, 2차 전지(4)의 정극(正極)에 접촉하는 선단부를 하부를 향한 금속제의 봉재(棒材)(프로브 핀)를 주체(主體)로 한다. 정극용 프로브(211)는, 그 기단부(基端部) 즉 상단부를, 염화 비닐 등의 절연 재료를 소재(素材)로 하는 기판(212)에 지지시키고 있다. 충방전 검사 장치(2)의 상부 프레임(21)은, 정극용 프로브(211)가 고정된 기판(212)을 포함하고, 에어 실린더 또는 액압(液壓) 실린더 등의 액추에이터(23)에 의해 그 높이 위치를 상하 이동시키는 것이 가능하다. The
부극용 프로브(221)도 또한, 상하 방향으로 신장하여, 2차 전지(4)의 부극(負極)에 접촉하는 선단부를 상부를 향한 금속제의 봉재(프로브 핀)를 주체로 한다. 부극용 프로브(221)와 정극용 프로브(211)는, 상하 방향을 따라서 서로 대향한다. 부극용 프로브(221)는, 그 기단부 즉 하단부를, 염화 비닐 등의 절연 재료를 소재로 하는 기판(222)에 지지시키고 있다. 충방전 검사 장치(2)의 하부 프레임(22)은, 부극용 프로브(221)가 고정된 기판(222)을 포함하고, 에어 실린더 또는 액압 실린더 등의 액추에이터(24)에 의해 그 높이 위치를 상하 이동시키는 것이 가능하다. The
2차 전지(4)의 충전 및/또는 방전을 수반하는 2차 전지(4)의 충방전 시험을 행할 때에는, 검사 대상이 되는 복수개의 2차 전지(4)를 트레이(3)에 수납한 후, 그 트레이(3)를 충방전 검사 장치(2)의 상부 프레임(21)과 하부 프레임(22)과의 사이의 영역에 반입한다. 도 1의 화살표 I는, 트레이(3)를 충방전 검사 장치(2)에 반입할 때의 반입 경로를 나타내고 있다. Discharge test of the
트레이(3)를 충방전 검사 장치(2)에 반입하면, 트레이(3)의 상부에 소재(所在)하는 상부 프레임(21)에 고정된 정극용 프로브(211)의 각각이 트레이(3) 내의 각 2차 전지(4)에 각각 대면하고, 또한 트레이(3)의 하부에 소재(所在)하는 하부 프레임(22)에 고정된 부극용 프로브(221)의 각각이 트레이(3) 내의 각 2차 전지(4)에 각각 대면하는 상황이 된다. Each of the
그런데, 액추에이터(23)를 작동시켜 상부 프레임(21)을 트레이(3)에 가까이 하도록 하강시키면, 하부를 향한 정극용 프로브(211)의 선단부가 트레이(3)의 내부 공간에 진입하여, 트레이(3)에 수납된 2차 전지(4)의 정극(正極)에 맞닿는다. 또, 액추에이터(24)를 작동시켜 하부 프레임(22)을 트레이(3)에 가까이 하도록 상승시키면, 하부를 향한 부극용 프로브(221)의 선단부가 트레이(3)의 저벽(32)에 뚫린 관통공(322)을 통해서 트레이(3)의 내부 공간으로 진입하여, 트레이(3)에 수납된 2차 전지(4)의 부극(負極)에 맞닿는다. When the
도 5는, 정극용 프로브(211) 및 부극용 프로브(221)를 각각 2차 전지(4)의 정극(正極) 및 부극(負極)에 맞닿게 한 상태를 나타내고 있다. 그 다음으로, 필요한 전원(도시하지 않음)으로부터 공급되는 전원 전압을 2차 전지(4)에 접속한 프로브(211, 221)에 인가하여 2차 전지(4)를 충전, 및/또는, 이미 2차 전지(4)에 충전되어 있는 전하를 프로브(211, 221)를 매개로 하여 방전시킨다. 게다가, 2차 전지(4)의 충방전시에 프로브(211, 221)를 흐르는 전류의 크기나, 2차 전지(4)의 단자간 전압 즉 양 프로브(211, 221)간의 전압을 계측한다. 5 shows a state in which the
2차 전지(4)의 충방전 시험이 완료했다면, 상부 프레임(21)을 트레이(3)로부터 떼어 놓도록 상승시킴과 아울러, 하부 프레임(22)을 트레이(3)로부터 떼어 놓도록 하강시킨다. 이것에 의해, 정극용 프로브(211) 및 부극용 프로브(221)가 각각 2차 전지(4)의 정극(正極) 및 부극(負極)으로부터 떨어지고, 또한 이들 프로브(211, 221)가 트레이(3)의 내부 공간으로부터 탈출한다. 그리고, 트레이(3)를 충방전 검사 장치(2)로부터 반출한다. 도 1의 화살표 O는, 트레이(3)를 충방전 검사 장치(2)로부터 반출할 때의 반출 경로를 나타내고 있다. When the charging / discharging test of the
이후, 마찬가지로, 새로운 검사 대상인 2차 전지(4)를 수납한 트레이(3)를 충방전 검사 장치(2)에 반입하고, 정극용 프로브(211) 및 부극용 프로브(221)를 2차 전지(4)의 정극(正極) 및 부극(負極)에 접속하여, 해당 2차 전지(4)의 충방전을 실행한 후, 트레이(3)를 충방전 검사 장치(2)로부터 반출하는 순서를 반복한다. Thereafter, similarly, the
2차 전지(4)의 충방전 시험에서, 2차 전지(4)의 전극과 충방전 검사 장치(2)의 프로브(211, 221)와의 사이에서 접촉 불량이 일어나면, 적정하게 2차 전지(4)를 충전 또는 방전시킬 수 없다. 접촉 불량의 주된 원인은, 전극에 접하는 프로브(211, 221)의 선단부에 산화물 또는 그 외의 부착물이 퇴적하는 것이다. If a contact failure occurs between the electrode of the
그래서, 본 실시 형태에서는, 충방전 검사 장치(2)의 프로브(211, 221)에 대면하는 청소용 브러쉬 및 해당 청소용 브러쉬를 구동하는 구동 기구(15)를 구비하는 프로브 청소 장치(1)를 충방전 검사 장치(2)에 반입하고, 구동 기구(15)에 의해 청소용 브러쉬를 구동함으로써, 프로브(211, 221)의 선단부의 부착물을 사람 손에 의하지 않고 청소한다. Therefore, in the present embodiment, the
도 1 내지 도 4에, 본 실시 형태의 프로브 청소 장치(클리닝 트레이)(1)를 나타낸다. 본 프로브 청소 장치(1)는, 2차 전지 반송용의 트레이(3)와 동일하게 충방전 검사 장치(2)에 반입 가능한 케이스(11)와, 케이스(11)에 지지되어 해당 케이스(11)가 상기 충방전 검사 장치(2)에 반입되었을 때에 프로브(211, 221)에 대면하는 청소용 브러쉬(12, 13)와, 청소용 브러쉬(12, 13)를 프로브(211, 221)에 대해서 슬라이딩하게 하는 구동 기구(15)를 구비하여 이루어진다. 1 to 4 show a probe cleaning apparatus (cleaning tray) 1 of the present embodiment. The
케이스(11)는, 평면에서 보아 대략 방형 모양을 이루는 사방의 둘레벽(111)에 의해 포위되는 내부 공간에 청소용 브러쉬(12, 13) 및 구동 기구(15)를 수용하여 지지하는, 상부 및 하부로 개방된 편평한 프레임체이다. 케이스(11)의 둘레벽(111)은, 2차 전지 반송용의 트레이(3)의 둘레벽(31)과 동일 또는 거의 동일한 외형을 이루며, 또한 트레이(3)의 둘레벽(31)과 동일 또는 거의 동일한 외측 치수를 가지고 있다. 이 때문에, 트레이(3)를 반송하기 위한 반송 기구(롤러 컨베이어, 벨트 컨베이어, 리니어 모터(151) 대차(台車), 로봇 암, 포크리프트(forklift) 등)와 동일한 기구를 이용하여, 본 프로브 청소 장치(1)를 충방전 검사 장치(2)에 반입하고, 또 충방전 검사 장치(2)로부터 반출하는 것이 가능하게 되어 있다. The
청소용 브러쉬(12, 13)는, 프로브(211, 221)의 선단부의 부착물을 문질러 떨어뜨려 제거할 수 있는 선경(線徑)이 가는 브러쉬이다. 청소용 브러쉬(12, 13)는, 예를 들면 스테인리스강 또는 그 외의 금속과 같은 도전 재료를 소재(素材)로서 제작한다. 도 1 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 청소용 브러쉬(12, 13)는 좌우 방향으로 확장한 장척(長尺)인 것으로 되어 있다. 이것은, 하나의 청소용 브러쉬(12, 13)가 동일하게 좌우 방향을 따라서 늘어서는 복수의 프로브(211, 221)에 접촉함으로써, 그들 복수의 프로브(211, 221)를 동시에 청소하기 위함이다. The cleaning brushes 12 and 13 are bristles having a small diameter that can be removed by rubbing off the adherend on the tips of the
게다가, 본 실시 형태에서는, 도 1에 나타내고 있는 바와 같이, 복수개의 청소용 브러쉬(12, 13)를, 해당 청소용 브러쉬(12, 13)가 확장하는 좌우 방향에 대해서 교차하는 전후 방향을 따라서 배열하고 있다. 이것은, 각 청소용 브러쉬(12, 13)가 위 전후 방향을 따라서 늘어서는 복수의 프로브(211, 221)에 접촉함으로써, 그들 복수의 프로브(211, 221)를 동시에 청소하기 위함이다. 1, the cleaning brushes 12 and 13 are arranged along the front-rear direction intersecting with the left-right direction in which the cleaning brushes 12 and 13 extend . This is for cleaning the plurality of
도 3 및 도 4에 나타내어 있는 바와 같이, 프로브 청소 장치(1)의 케이스(11) 내에는, 상하 2열로 청소용 브러쉬(12, 13)를 배치하고 있으며, 상측의 청소용 브러쉬(12)가 충방전 검사 장치(2)의 정극용 프로브(211)에 대면하고, 하측의 청소용 브러쉬(13)가 부극용 프로브(221)에 대면한다. 이들 청소용 브러쉬(12, 13)는 모두, 단일의 브러쉬 지지체(14)에 지지되어 있다. 브러쉬 지지체(14)는, 케이스(11) 내에서 좌우 방향을 따라서 왕복 이동 가능하도록, 케이스(11)에 지지되어 있다. 3 and 4, the cleaning brushes 12 and 13 are arranged in two rows in the upper and lower rows in the
구동 기구(15)는, 청소용 브러쉬(12, 13)의 구동원이 되는 전동 모터(151), 및 해당 전동 모터(151)에 전력을 공급하는 배터리(152)를 그 요소로서 가진다. 전동 모터(151)는, 예를 들면 직류의 브러시리스 모터(brushless motor)로 한다. 전동 모터(151)에는, 해당 모터(151)에 의해 회전 구동되는 구동축(151a)을 연결하고 있으며, 그 구동축(151a)에 브러쉬 지지체(14)를 왕복 이동시키기 위한 편심 캠(151b)을 고정하고 있다. 구동축(151a) 및 편심 캠(151b)은, 전후 방향으로 신장 하고 있다. The
편심 캠(151b)의 외주면은, 브러쉬 지지체(14)의 일방의 측면에 접한다. 또, 브러쉬 지지체(14)의 타방의 측면과 이것에 대향하는 케이스(11)의 둘레벽(111)의 내향면과의 사이에는, 브러쉬 지지체(14)를 편심 캠(151b)을 향해서 가압하는 코일 스프링 등의 탄성 가압 부재(153)를 배치하고 있다. The outer circumferential surface of the
전동 모터(151)에 의해서 구동축(151a) 및 편심 캠(151b)을 회전 구동하면, 편심 캠(151b)의 외주면에 형성된 캠 로브(lobe)에 가압되는 브러쉬 지지체(14)가, 탄성 가압 부재(153)가 발휘하는 탄성 가압력에 저항하여, 탄성 가압 부재(153)측을 향해 수평 이동한다. 그리고 나서, 캠 로브가 구동축(151a)을 중심으로 180° 회전하여 브러쉬 지지체(14)의 측면에 접촉하지 않는 반대측으로 변위하면, 이번에는 탄성 가압 부재(153)에 가압된 브러쉬 지지체(14)가 편심 캠(151b)측을 향해 수평 이동한다. 이것이 반복됨으로써, 브러쉬 지지체(14) 및 이것에 지지된 청소용 브러쉬(12, 13)가 좌우 방향을 따라서 수평으로 진동하게 된다. When the
충방전 검사 장치(2)의 프로브(211, 221)의 청소 작업을 행할 때에는, 상술한 프로브 청소 장치(1)를 충방전 검사 장치(2)의 상부 프레임(21)과 하부 프레임(22)과의 사이의 영역에 반입한다. 도 1의 화살표 I는, 해당 프로브 청소 장치(1)를 충방전 검사 장치(2)에 반입할 때의 반입 경로를 나타내고 있다. When the
도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 프로브 청소 장치(1)를 충방전 검사 장치(2)에 반입하면, 프로브 청소 장치(1)의 상부에 소재(所在)하는 상부 프레임(21)에 고정된 정극용 프로브(211)의 각각이 프로브 청소 장치(1) 내의 상측의 청소용 브러쉬(12)에 대면하고, 또한 프로브 청소 장치(1)의 하부에 소재(所在)하는 하부 프레임(22)에 고정된 부극용 프로브(221)의 각각이 프로브 청소 장치(1) 내의 하측의 청소용 브러쉬(13)에 대면하는 상황이 된다. 2 and 3, when the
그리고, 액추에이터(23)를 작동시켜 상부 프레임(21)을 프로브 청소 장치(1)에 가까이 하도록 하강시키면, 하부를 향한 정극용 프로브(211)의 선단부가 케이스(11)의 내부 공간에 진입하여, 상측의 청소용 브러쉬(12)에 맞닿는다. 또, 액추에이터(24)를 작동시켜 하부 프레임(22)을 프로브 청소 장치(1)에 가까이 하도록 상승시키면, 하부를 향한 부극용 프로브(221)의 선단부가 케이스(11)의 내부 공간에 진입하여, 하측의 청소용 브러쉬(13)에 맞닿는다. When the
도 4는, 정극용 프로브(211) 및 부극용 프로브(221)를 각각 청소용 브러쉬(12, 13)에 맞닿게 한 상태를 나타내고 있다. 그 다음으로, 프로브 청소 장치(1)의 전동 모터(151)를 기동(起動)하여 구동축(151a) 및 편심 캠(151b)을 회전시키면, 청소용 브러쉬(12, 13)가 좌우 방향으로 진동하여, 프로브(211, 221)의 선단부를 브러싱할 수 있다. 청소용 브러쉬(12, 13)의 진동의 주기는, 예를 들면 매초 1왕복으로 한다. 또, 청소용 브러쉬(12, 13)에 의해서 프로브(211, 221)를 청소하는 기간의 길이는, 예를 들면 10초로 한다. 청소용 브러쉬(12, 13) 및 브러쉬 지지체(14)를 도전 재료를 이용하여 제작하고, 이들이 케이스(11)를 매개로 하여(게다가, 케이스(11)를 재치(載置)하고 있는 반송 레일이나 스테이지 등을 통해서) 전기적으로 접지되도록 하면, 청소 작업 중에 청소용 브러쉬(12, 13)가 대전(帶電)하지 않는다. 4 shows a state in which the
프로브(211, 221)의 청소가 완료했다면, 상부 프레임(21)을 프로브 청소 장치(1)로부터 떼어 놓도록 상승시킴과 아울러, 하부 프레임(22)을 프로브 청소 장치(1)로부터 떼어 놓도록 하강시킨다. 이것에 의해, 도 3에 나타내고 있는 바와 같이, 정극용 프로브(211) 및 부극용 프로브(221)가 각각 청소용 브러쉬(12, 13)로부터 떨어지고, 또한 이들 프로브(211, 221)가 케이스(11)의 내부 공간으로부터 탈출한다. 그리고, 프로브 청소 장치(1)를 충방전 검사 장치(2)로부터 반출한다. 도 1의 화살표 O는, 프로브 청소 장치(1)를 충방전 검사 장치(2)로부터 반출할 때의 반출 경로를 나타내고 있다. When the cleaning of the
전동 모터(151)의 기동 및 정지는, 자동적으로 전환되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 프로브 청소 장치(1)의 케이스(11)에, 충방전 검사 장치(2)의 상부 프레임(21) 또는 하부 프레임(22)의 접근을 검출할 수 있는 리미트 스위치나 근접 센서 등 (도시하지 않음)을 설치해 두고, 해당 리미트 스위치 등을 매개로 하여 상부 프레임(21) 또는 하부 프레임(22)의 접근을 검출했을 때에 전동 모터(151)가 기동되도록 구성한다. It is preferable that the start and stop of the
그러면, 프로브 청소 장치(1)를 충방전 검사 장치(2)에 반입 후, 상부 프레임(21) 또는 하부 프레임(22)이 프로브 청소 장치(1)에 가까이 하도록 변위하는 과정에서, 상부 프레임(21) 또는 하부 프레임(22)의 소정 부위가 상기 리미트 스위치 등에 맞닿거나 또는 근접하여, 전동 모터(151)를 기동 상태로 전환할 수 있다. 또, 프로브(211, 221)의 청소의 완료 후, 상부 프레임(21) 또는 하부 프레임(22)이 프로브 청소 장치(1)로부터 멀어지도록 변위하는 과정에서, 상부 프레임(21) 또는 하부 프레임(22)의 소정 부위가 상기 리미트 스위치 등에 맞닿지 않거나 또는 근접하지 않게 되어, 전동 모터(151)를 정지 상태로 전환할 수 있다. Then, in the process of displacing the
본 실시 형태에서는, 트레이(3)에 수납된 상태로 반입되는 복수개의 2차 전지(4)의 각각의 전극에 프로브(211, 221)를 접속하여 해당 2차 전지(4)의 충전 또는 방전을 실시하는 충방전 검사 장치(2)의 프로브(211, 221)를 청소하기 위한 것으로서, 상기 트레이(3)와 마찬가지로 상기 충방전 검사 장치(2)에 반입 가능한 케이스(11)와, 상기 케이스(11)에 지지되어 해당 케이스(11)가 상기 충방전 검사 장치(2)에 반입되었을 때에 상기 프로브(211, 221)에 대면하는 청소용 브러쉬(12, 13)와, 상기 청소용 브러쉬(12, 13)를 구동하여 이것을 프로브(211, 221)에 대해서 슬라이딩하게 하는 구동 기구(15)를 구비하는 충방전 검사 장치(2)의 프로브 청소 장치(1)를 구성했다. In the present embodiment, probes 211 and 221 are connected to respective electrodes of a plurality of
본 실시 형태에 의하면, 사람 손에 의하지 않고 충방전 검사 장치(2)의 프로브(211, 221)의 청소 작업을 실시하는 것이 가능해진다. 특히, 본 실시 형태의 프로브 청소 장치(1)는, 2차 전지 반송용의 트레이(3)와 마찬가지로 충방전 검사 장치(2)로 반입하고, 또한 2차 전지(4)의 충방전 시험시와 동일한 위치에 프로브(211, 221)를 배치한 상태에서 프로브(211, 221)의 청소를 행하는 것이 가능하다. 따라서, 복수의 충방전 검사 장치(2)를 배치한 공장 내의 라인에서, 어느 하나의 충방전 검사 장치(2)의 프로브(211, 221)를 청소하고 있는 동안에 라인 전체(의 트레이(3)의 반송 및 충방전 검사 장치(2)의 가동)를 정지시킬 필요가 없게 되어, 라인의 유휴(遊休) 시간이 삭감된다. According to the present embodiment, it is possible to perform the cleaning operation of the
프로브 청소 장치(1)가 미리 정해진 스케줄에 따라서 라인의 각 충방전 검사 장치(2)를 순회하고, 해당 충방전 검사 장치(2)의 프로브(211, 221)의 청소를 행하도록 하는 것도 고려되어진다. 그러면, 전지(4)의 전극과 충방전 검사 장치(2)의 프로브(211, 221)와의 접촉 불량의 예방이 가능해져, 라인의 유휴 시간의 삭감에 한층 더 기여한다. It is also considered to cause the
게다가, 프로브(211, 221)의 청소 작업에 종사하는 사람에게 대전한 정전기가 충방전 검사 장치(2)에 트러블을 일으키게 하는 문제도 회피된다. In addition, the problem that static electricity charged to a person engaged in the cleaning work of the
또, 상기 구동 기구(15)가, 상기 청소용 브러쉬(12, 13)의 구동원이 되는 전동 모터(151) 및 해당 전동 모터(151)에 전력을 공급하는 배터리(152)를 요소로서 가지며, 상기 전동 모터(151) 및 상기 배터리(152)가 상기 케이스(11)에 마련되어 있기 때문에, 프로브(211, 221)의 청소 작업 중에 프로브 청소 장치(1)에 대해서 외부로부터 전력 또는 동력의 공급이 불필요하고, 기제(旣製)의 충방전 검사 장치(2)에 어떤 개변(改變)을 가하지 않고 프로브(211, 221)의 청소를 실시할 수 있다. 프로브 청소 장치(1)의 배터리(152)에의 충전은, 충방전 검사 장치(2) 밖에 있는 충전 스테이션(도시하지 않음)에서 행할 수 있다. The
또, 본 발명은 이상으로 상술한 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 특히, 청소용 브러쉬(12, 13)의 형상이나 수(數), 청소용 브러쉬(12, 13)를 구동하는 구동 기구(15)의 구체적 형태는, 상기 실시 형태에서의 것으로는 한정되지 않는다. The present invention is not limited to the above-described embodiments. In particular, the shape and number of the cleaning brushes 12, 13 and the specific form of the
그 외 각 부의 구체적 구성은, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 변형이 가능하다. The specific configurations of the other parts can be variously modified within the scope not departing from the gist of the present invention.
본 발명은, 2차 전지의 활성화나 성능 시험을 행하는 충방전 검사 장치의 프로브의 청소에 이용할 수 있다. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for cleaning a probe of a charge / discharge testing apparatus that performs activation or performance testing of a secondary battery.
1 - 프로브 청소 장치
11 - 케이스
12, 13 - 청소용 브러쉬
15 - 구동 기구
151 - 전동 모터
152 - 배터리
2 - 충방전 검사 장치
211 - 일방측의(정극용) 프로브
221 - 타방측의(부극용) 프로브
3 - 트레이
4 - 2차 전지1 - Probe cleaning device 11 - Case
12, 13 - Cleaning brush 15 - Drive mechanism
151 - Electric motor 152 - Battery
2 - charge / discharge test equipment
211 - Probe on one side (for positive electrode)
221 - Probe for the other side (negative electrode)
3 - Tray 4 - Secondary battery
Claims (5)
상기 트레이와 마찬가지로 상기 충방전 검사 장치에 반입 가능한 케이스와,
상기 케이스에 지지되어 해당 케이스가 상기 충방전 검사 장치에 반입되었을 때에 상기 프로브에 대면하는 청소용 브러쉬와,
상기 청소용 브러쉬를 구동하여 이것을 프로브에 대해서 슬라이딩하게 하는 구동 기구를 구비하는 충방전 검사 장치의 프로브 청소 장치.The present invention relates to a charging / discharging inspection apparatus for cleaning a probe of a charging / discharging inspection apparatus which conducts charging or discharging of a secondary battery by connecting a probe to an electrode of a plurality of secondary batteries carried in a state of being accommodated in a tray,
A case which can be brought into the charging / discharging inspection apparatus like the tray,
A cleaning brush supported on the case and facing the probe when the case is brought into the charge /
And a drive mechanism for driving the cleaning brush to slide the cleaning brush against the probe.
상기 충방전 검사 장치에서, 2차 전지의 일방측의 전극에 접속되는 일방측의 프로브와, 상기 2차 전지의 타방측의 전극에 접속되는 타방측의 프로브가 서로 대향하도록 배치되어 있으며,
상기 일방측의 프로브에 대면하는 청소용 브러쉬, 및 상기 타방측의 프로브에 대면하는 청소용 브러쉬를 모두 구비하고, 쌍방의 프로브를 동시에 청소하는 프로브 청소 장치.The method according to claim 1,
In the charging / discharging testing apparatus, a probe on one side connected to an electrode on one side of a secondary battery and a probe on the other side connected to an electrode on the other side of the secondary battery are arranged to face each other,
A cleaning brush facing the probes on one side and cleaning brushes facing the probes on the other side, and simultaneously cleaning both probes.
상기 청소용 브러쉬가 소정의 방향으로 확장하고 있으며, 하나의 청소용 브러쉬가 상기 소정의 방향을 따라서 늘어서는 복수의 프로브에 접촉함으로써 그들 복수의 프로브를 동시에 청소하는 프로브 청소 장치.The method according to claim 1,
Wherein the cleaning brush extends in a predetermined direction and one cleaning brush contacts the plurality of probes arranged along the predetermined direction so as to simultaneously clean the plurality of probes.
상기 구동 기구가, 상기 청소용 브러쉬의 구동원이 되는 전동 모터 및 해당 전동 모터에 전력을 공급하는 배터리를 요소로서 가지며,
상기 전동 모터 및 상기 배터리가 상기 케이스에 마련되어 있는 프로브 청소 장치.The method according to claim 1,
Wherein the driving mechanism has an electric motor serving as a driving source of the cleaning brush and a battery supplying electric power to the electric motor as elements,
Wherein the electric motor and the battery are provided in the case.
상기 프로브에 대면하는 청소용 브러쉬 및 해당 청소용 브러쉬를 구동하는 구동 기구가 마련된 케이스를 상기 트레이와 마찬가지로 상기 충방전 검사 장치에 반입하고,
상기 구동 기구에 의해 상기 청소용 브러쉬를 상기 프로브에 대해서 슬라이딩하게 하는 충방전 검사 장치의 프로브 청소 방법.A method for cleaning a probe of a charge / discharge testing apparatus for connecting a probe to an electrode of a plurality of secondary batteries carried in a state of being accommodated in a tray to charge or discharge the secondary battery,
A case provided with a cleaning brush facing the probe and a driving mechanism for driving the cleaning brush is brought into the charging / discharging inspection apparatus in the same manner as the tray,
And the cleaning brush is slid with respect to the probe by the driving mechanism.
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