KR20170076383A - 배터리의 레이저 웰딩용 지그를 보호하는 커버 및 커버를 구비한 지그 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배터리의 레이저 웰딩 작업에서 수반되는 지그를 보호하는 커버, 및 커버를 구비한 지그를 개시한다. 본 발명에 따르는 커버는, 배터리 팩의 제조 공정에서 셀 리드간의 레이저 용접을 위한 지그에 대해 가감속 구간에서 레이저 조사량의 증가로 발생되는 지그의 손상을 방지하는 커버에 있어서, 하부에 위치한 상기 지그의 베이스 플레이트를 덮도록 위치되고, 상기 지그의 코어 영역에 대응되는 부분에 개구부가 형성된다. 본 발명에 따르는 커버는, 지그에 부착되어 배터리 팩의 레이저 웰딩시 지그 대신에 레이저를 조사받아 지그의 수명을 연장한다.

Description

배터리의 레이저 웰딩용 지그를 보호하는 커버 및 커버를 구비한 지그{Cover for protecting jig of laser welding of battery and cover euipped jig}

본 발명은 레이저 웰딩용 지그의 커버에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배터리의 레이저 웰딩을 위한 지그의 용접 구간에서 레이저 장치의 이동이 가감속되어 발생되는 지그의 손상을 보호하는 커버 및 커버를 구비한 지그에 관한 것이다.

도 1 및 도 2는 종래 지그의 도면이다.

도 1을 참조하면, 일반적으로 배터리 팩(1)은 전기적 연결을 위해 모듈 조립시 셀 리드간에 레이저 용접을 해야 한다. 이때, 배터리 팩(1)을 보호하면서 레이저 용접이 되기 위해 지그(2)가 필요한다. 레이저 웰딩용 지그(2)는 코어(21) 및 베이스 플레이트(22)로 구성된다. 코어(21)는 용접할 구간을 나눠준다. 베이스 플레이트(22)는 코어(21)가 조립되어 배터리 팩(1)의 조사 영역 위에 놓여진다.

도 2를 참조하면, 배터리 팩(1)에 고정된 지그(2)의 코어(21) 부분에 형성된 조사 영역의 용접을 위해 레이저가 조사된다. 이때, 셀 리드는 조사가 회피되어야 한다. 코어(21)와 코어(21) 사이의 중앙 부분에 위치하는 셀 리드는 지그(2)에 덮여져 조사가 회피된다. 만약, 셀 리드에 바로 조사가 돼버리면, 리드에 구멍이 생기는 불량이 발생한다. 때문에, 조사 영역에 해당되는 배터리 팩(1)의 타원형 용접 영역(11)의 위부터 아래의 방향으로 레이저가 조사된다. 레이저 조사시, 시작되는 위의 가속 구간(a)부터 레이저 조사 장치의 이동이 시작되고, 그 이동 속도가 증가한다. 중간의 정속 구간(b)에서는 증가된 정 속도가 그대로 유지되고, 레이저가 조사되어 배터리 팩(1)이 용접된다. 그리고 끝나는 아래의 감속 구간(c)에서 레이저 조사 장치의 이동 속도가 감소하고, 그 이동이 종료된다. 가감속 구간(a, c)에서는 지그(2)가 레이저 조사를 받고, 정속 구간(b)에서는 배터리 팩(1)이 조사를 받는다.

용접시 레이저가 조사되는 구간의 시작 구간은 가속 구간(a)에 해당되고 끝 구간은 감속 구간(c)에 해당된다. 가감속 구간(a, c)은 중간의 정속 구간(b)에 비해 조사 장치의 이동 속도가 낮기 때문에 상대적으로 많은 양의 레이저가 조사된다. 가감속 구간(a, c)에서 레이저 조사량의 증가는 코어(21) 및 플레이트(22)에 레이저의 손상을 입혀 지그(2)의 수명을 단축한다. 지그(2)의 코어(21)는 황동 제품의 고가 장비로서 수명 유지가 중요하다.

한국등록특허 10-1057541(2011.08.17.)

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 인식 하에 창출된 것으로서, 본 발명은 배터리 팩의 제조 공정에서 수반되는 지그를 이용한 레이저 용접시, 레이저의 가감속 구간에서 지그의 코어나 플레이트가 증가된 레이저 조사량으로 인해 손상을 입지 않도록 지그를 덮는 보호용 커버를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 커버가 교체 가능하고, 미세 조정이 가능하여 지그 손상을 회피하는데 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 커버는, 배터리 팩의 제조 공정에서 셀 리드간의 레이저 용접을 위한 지그에 대해 가감속 구간에서 레이저 조사량의 증가로 발생되는 지그의 손상을 방지하는 커버에 있어서, 하부에 위치한 상기 지그의 베이스 플레이트를 덮도록 위치되고, 상기 지그의 코어 영역에 대응되는 부분에 개구부가 형성된다.

본 발명에 있어서, 상기 커버는, 상기 개구부를 통해 레이저 조사시 하부에서 가려진 상기 지그를 대신하여 레이저를 조사받아 상기 지그를 보호한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 커버는, 내부에 자석이 삽입되고, 삽입된 자석의 자력에 의해 상기 지그와 탈착 및 부착된다.

여기서, 상기 커버는, 상기 자석의 자력에 의해 상기 지그와 부착된 상태에서 수직 위치의 조정이 가능하다.

또한, 상기 커버는, 상기 지그와 떨어진 상부 위치에서, 지그에서 마주하며 형성된 일측의 제 1고정부와 타측의 제 2고정부 사이의 내측에 자력으로 부착되어 좌우의 이동이 고정되고, 좌우가 고정된 상태에서 수직 이동이 가능하다.

바람직하게, 상기 커버는, 베이클라이트를 포함하는 열경화성 수지로 제작된다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 커버를 구비한 지그는, 배터리 팩의 제조 공정에서 셀 리드간의 레이저 용접을 위한 지그에 있어서, 용접할 구간을 나눠주는 코어 및 상기 코어를 조립하는 베이스 플레이트로 구성되고, 코어를 통해 레이저가 조사되는 가감속 구간에서 레이저 조사량의 증가로 발생되는 지그의 손상을 방지하는 커버를 구비하고, 상기 커버는, 하부에 위치한 상기 지그의 베이스 플레이트를 덮도록 위치되고, 상기 지그의 코어 영역에 대응되는 부분에 개구부가 형성된다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 배터리 팩의 레이저 용접시 이용되는 지그에 커버를 조립함으로써 레이저 용접이 가감속 되는 구간에서 지그 대신에 커버가 레이저를 조사받아 지그의 수명을 연장한다.

또한, 커버는 고비용의 지그에 비해 저비용이고, 지그에 자력에 의한 탈 부착 방식으로 조립되므로 교체가 용이하고, 미세한 수직 이동의 조정이 가능하다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술한 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되지 않아야 한다.
도 1은 배터리 팩에 고정된 종래 지그의 사시도이다.
도 2는 도 1의 원 부분을 확대한 평면도이다.
도 3은 도 1의 지그 및 본 발명의 일 실시예에 따른 커버의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 커버가 부착된 지그의 사시도이다.
도 5는 도 4의 평면도이다.
도 6은 도 5의 원 부분을 확대한 평면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구 범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 3은 도 1의 지그(2) 및 본 발명의 일 실시예에 따른 커버(3)의 사시도이이고, 도 4는 도 3의 커버(3)가 부착된 지그(2)의 사시도이다.

도 3은 도 1의 지그(2) 및 본 발명의 일 실시예에 따른 커버(3)의 사시도이이고, 도 4는 도 3의 커버(3)가 부착된 지그(2)의 사시도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 커버(3)는 개구부(31) 및 조립 홈(32)의 형상을 갖는 플레이트이다. 개구부(31)는 지그(2)의 코어(21) 영역에 대응되는 영역이다. 조립 홈(32)은 지그(2)의 돌기 형상을 갖는 고정부(23)에 대응된다. 조립 홈(32)은 커버(3)의 좌우 이동을 방지하는 고정 수단이다. 커버(3)는 하부에 위치한 상기 지그(2)의 베이스 플레이트(22)를 덮도록 상위에 위치된 후, 개구부(31)가 코어(21)에 맞도록 조립된다. 커버(3)가 지그(2) 위에 올려진 상태에서 조립 홈(32)이 고정부(23)에 끼워져 조립된다.. 조립된 커버(3)는 배터리 팩(1)의 제조 공정에서 셀 리드간의 레이저 용접을 위한 지그(2)에 대해 가감속 구간에서 레이저 조사량의 증가로 발생되는 지그(2)의 손상을 방지한다.

여기서, 레이저 조사가 시작되면, 레이저는 개구부(31) 및 코어(21)를 지나서 패터리 팩(1)의 용접 영역(11)으로 조사된다. 이때, 커버(3)는 커버(3) 아래에 위치된 지그(2)를 대신하여 레이저를 조사받기 때문에 지그(2)를 보호한다. 지그(2)가 커버(3)에 의해 보호되면, 지그(2)는 수명이 연장되어 고가 장비에 해당되는 지그(2)의 반복 재사용이 가능하다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 커버(3)는 내부에 자석이 삽입되고, 삽입된 자석의 자력에 의해 지그(2)와 탈착 및 부착된다. 물론, 커버(3)의 하면에 자석이 부착되고, 부착된 자석에 의해 지그(2)의 상면과 탈착 및 부착되어도 무방하다.

또한, 커버(3)는 레이저에 강한 열경화성 수지로 제작되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 열 경화성 수지의 일종인 베이클라이트(bakelite)가 커버(3)의 재질로 적용된다. 커버(3)의 열경화성 수지는 코어(21)의 황동 재질보다 저가이므로 교체시 경제적 부담이 없다. 저비용의 커버(3)로 필요시마다 교체하면서, 고비용의 코어(21)의 레이저 손상을 줄일 수 있어 매우 효율적이다.

도 5는 도 4의 평면도이고, 도 6은 도 5의 원 부분을 확대한 평면도이다.

커버(3)의 좌우측 조립 홈(32)이 지그(2)의 고정부(23)에 끼워져 조립된다. 좌측 조립 홈(32)은 지그(2)의 좌측 제 1고정부(23)에 끼워지고, 우측 조립 홈(32)은 지그(2)의 우측 제 2고정부(23)에 끼워진다.

커버(3)의 조립 홈(32)이 지그(2)의 고정부(23)에 맞춰진 위치에서 자력에 의해 커버(3)가 지그(2)에 부착된다. 부착된 커버(3)는 고정부(23)에 지지되어 좌우 이동이 불가하고 사람의 힘으로 수직 이동이 가능하다. 수직 이동에 의해 커버(3)의 개구부(31)가 지그(2)의 코어(21)에 맞춰지도록 미세하게 수직 위치가 조정된다.

이후, 레이저 조사가 되면, 가속 구간(a)에서 레이저 조사가 시작되어 레이저 조사 장치의 이동 속도가 증가하고, 정속 구간(b)에서 레이저 조사가 정속으로 진행되고, 감속 구간(c)에서 레이저 조사 장치의 이동 속도가 감소하여 레이저 조사가 완료된다. 가속 구간(a) 및 감속 구간(c)에서 커버(3)가 아래의 지그(2)를 대신하여 레이저를 조사받는다. 때문에, 지그(2)의 레이저에 의한 손상이 제거되어 수명은 연장된다.

본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

1 : 배터리 팩 2 : 지그
3 : 커버 31 : 커버
32 : 조립 홈

Claims (12)

1. 배터리 팩의 제조 공정에서 셀 리드간의 레이저 용접을 위한 지그에 대해 가감속 구간에서 레이저 조사량의 증가로 발생되는 지그의 손상을 방지하는 커버에 있어서,
   하부에 위치한 상기 지그의 베이스 플레이트를 덮도록 위치되고, 상기 지그의 코어 영역에 대응되는 부분에 개구부가 형성된 것을 특징으로 하는 커버.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 커버는,
   상기 개구부를 통해 레이저 조사시 하부에서 가려진 상기 지그를 대신하여 레이저를 조사받아 상기 지그를 보호하는 것을 특징으로 하는 커버.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 커버는,
   내부에 자석이 삽입되고, 삽입된 자석의 자력에 의해 상기 지그와 탈착 및 부착되는 것을 특징으로 하는 커버.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 커버는,
   상기 자석의 자력에 의해 상기 지그와 부착된 상태에서 수직 위치의 조정이 가능한 것을 특징으로 하는 커버.
5. 제 3항에 있어서,
   상기 커버는,
   상기 지그와 떨어진 상부 위치에서, 지그에서 마주하며 형성된 일측의 제 1고정부와 타측의 제 2고정부 사이의 내측에 자력으로 부착되어 좌우의 이동이 고정되고, 좌우가 고정된 상태에서 수직 이동이 가능한 것을 특징으로 하는 커버.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 커버는,
   베이클라이트를 포함하는 열경화성 수지로 제작되는 것을 특징으로 하는 커버.
7. 배터리 팩의 제조 공정에서 셀 리드간의 레이저 용접을 위한 지그에 있어서,
   용접할 구간을 나눠주는 코어 및 상기 코어를 조립하는 베이스 플레이트로 구성되고,
   코어를 통해 레이저가 조사되는 가감속 구간에서 레이저 조사량의 증가로 발생되는 지그의 손상을 방지하는 커버와 조립되고,
   상기 커버는, 하부에 위치한 상기 지그의 베이스 플레이트를 덮도록 위치되고, 상기 지그의 코어 영역에 대응되는 부분에 개구부가 형성된 것을 특징으로 하는 커버를 구비한 지그.
8. 제 7항에 있어서,
   상기 커버는,
   상기 개구부를 통해 레이저 조사시 하부에서 가려진 상기 지그를 대신하여 레이저를 조사받아 상기 지그를 보호하는 것을 특징으로 하는 커버를 구비한 지그.
9. 제 7항에 있어서,
   상기 커버는,
   내부에 자석이 삽입되고, 삽입된 자석의 자력에 의해 상기 지그와 탈착 및 부착되는 것을 특징으로 하는 커버를 구비한 지그.
10. 제 9항에 있어서,
    상기 커버는,
    상기 자석의 자력에 의해 상기 지그와 부착된 상태에서 수직 위치의 조정이 가능한 것을 특징으로 하는 커버를 구비한 지그.
11. 제 9항에 있어서,
    상기 커버는,
    상기 지그와 떨어진 상부 위치에서 개구부와 코어의 위치가 맞춰지고, 지그에서 마주하며 형성된 일측의 제 1고정부와 타측의 제 2고정부 사이의 내측에 자력으로 부착되어 좌우의 이동이 고정되고, 좌우가 고정된 상태에서 수직 이동이 가능한 것을 특징으로 하는 커버를 구비한 지그.
12. 제 7항에 있어서,
    상기 커버는,
    베이클라이트를 포함하는 열경화성 수지로 제작되는 것을 특징으로 하는 커버를 구비한 지그.

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