KR20180016501A - 전지 극판들의 적층 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 운반 경로를 따라 순차적으로 전지 극판들을 공급하기 위해 운반 컨베이어를 포함하는, 전지 극판들을 적층시키기 위한 장치에 관한 것이다. 상기 운반 컨베이어는, 사용 시, 적어도 하나의 전지 극판을 지지하도록 각각 구성된 복수의 이격된 극판 캐리어들을 포함하고, 상기 극판 캐리어들은 인접 극판 캐리어들 사이의 일련의 갭들을 정의하며, 상기 각각의 갭은 전지 극판보다 크다. 상기 장치는, 운반 컨베이어를 방해하지 않고 복수의 인덱싱된 정지 위치들에서 운반 경로를 선택적으로 차단하도록 구성된 정지 메커니즘을 추가로 포함하며; 상기 정지 메커니즘이 사용 시, 정지 위치들 중 선택된 하나에서 운반 경로를 차단할 때, 운반 컨베이어 상에서 전지 극판들의 이동을 방해하고, 전지 극판(들)이 각각의 극판 캐리어를 떠나, 컨베이어의 후속 갭을 통과하는 것을 야기한다. 장치는, 또한, 정지 메커니즘에 의해 운반 컨베이어를 떠날 때, 전지 극판들을 수용하기 위한 극판 적층 메커니즘을 포함한다.

Description

전지 극판들의 적층 장치

본 발명은 전지 극판들을 적층시키기 위한 장치에 관한 것이다.

용어 "전지"는 여기서 어큐뮬레이터들을 포함하도록 사용된다. 납축전지 및 유사 전지들의 제조 시, 전지 극판들은 전지 박스의 구획 내로 삽입을 위해 스택들 또는 그룹들로 어셈블리된다. 일반적으로, 이러한 스택에서는, 분리기들이 극판들 사이에 구비되거나, 전지 박스 내의 인접 극판들을 분리하기 위해 교대의 극판들이 다공성 재료에 감싸진다.

전지 극판들은 일반적으로 페이스트된 극판 구성을 갖고, 취성이며, 다공성이다. 이는, 파쇄 및 손상을 회피하기 위해 전지 극판들을 처리할 때 특별한 주의가 기울어져야 한다는 것을 의미한다.

전지 극판들을 적층하기 위한 하나의 알려진 장치는 극판들을 운송하기 위한 복수의 캐리어들을 갖는, 페리스(Ferris) 휠 타입 장치를 사용한다. 운반 컨베이어는 극판들 또는 한 쌍의 극판들을 제1 위치에서 캐리어들로 공급한다. 극판 또는 한 쌍의 극판들이 캐리어 상에 위치되면, 이후, 패리스 휠은, 극판들의 스택이 축적될 수 있는 위치로, 및 후속 캐리어 위치로, 극판들을 운송하도록 회전시켜 다음 극판(들)을 수용할 수 있다. 이러한 타입의 머신은 분당 130 미만의 극판들의 일반적인 최대 작동 속도를 갖는다. 전지 극판들의 제조에 사용되는 다른 머신들은, 페리스 휄 타입과 같이, 공지된 전지 극판 스태커들보다 높은 출력에서 일반적으로 작동되도록 개발되어왔다. 이는, 전지 스태커 머신이 생산 및 어셈블리 라인에서 보틀-넥(bottle-neck)이 되어, 전체 생산 및 어셈블리 라인의 출력을 배터리 스태커의 출력으로 효과적으로 제한한다는 것을 의미한다. 기존의 전지 적층 장치의 작동 속도를 증가시키기 위한 시도가 이루어졌다. 그러나, 원하는 작동 속도를 달성하는 것이 가능하지 않았다. 출력을 증가시키는 방법의 문제점에 대한 가능한 해결책은, 직렬로 작동하는, 2개의 공지된 전지 적층 머신을 제공할 수 있다는 것이다. 그러나, 이는 장치의 복잡성 및 비용을 증가시킨다.

본 발명의 실시예들은 이들 문제들의 일부 또는 모두를 극복하는 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 제1 양태에 따르면, 전지 극판들을 적층시키기 위한 장치가 제공되는데, 상기 장치는,

-운반 경로를 따라 순차적으로 전지 극판들을 공급하기 위한 운반 컨베이어;

-상기 운반 컨베이어는 사용 시, 적어도 하나의 전지 극판을 지지하도록

각각 구성된 복수의 이격된 극판 캐리어들을 포함함,

-상기 극판 캐리어들은 인접 극판 캐리어들 사이의 일련의 갭들을 정의하며,

상기 갭은 전기 극판보다 큼,

-상기 운반 컨베이어를 방해하지 않고, 복수의 인덱싱된 정지 위치들에서 운

반 경로를 선택적으로 차단하도록 구성된 정지 메커니즘;

-상기 정지 메커니즘이 사용 시 정지 위치들 중 선택된 하나에서 운반 경로

를 차단할 때, 운반 컨베이어 상의 전지 극판들의 이동을 방해하여, 전지 극

판(들)이 각각의 극판 캐리어를 떠나, 컨베이어의 후속 갭을 통과하도록 야기함;

-상기 정지 메커니즘에 의해 운반 컨베이어를 떠날 때, 전지 극판들을 수용

하기 위한 극판 적층 메커니즘을 포함한다.

각 극판 캐리어는 단일 전지 극판을 적재하도록 구성될 수 있다. 각각의 극판 캐리어는 한 쌍의 전지 극판들을 적재하도록 구성될 수 있다. 정지 메커니즘은 복수의 정지 위치들에서 운반 경로를 차단하도록 구성될 수 있다. 정지 메커니즘은 2개, 3개 또는 4개의 별개의 위치들에서 운반 경로를 시작하도록 구성될 수 있다. 정지 메커니즘은 운반 컨베이어 상에 제공될 수 있다.

정지 메커니즘은 각각의 별개의 정지 위치에서 운반 컨베이어 상에 제공될 수 있다. 대안적으로, 정지 메커니즘은 각각의 별개의 정지 위치 사이에서 이동 가능한 유닛일 수 있다. 정지 메커니즘은 제1 위치와 제2 하류 위치 사이에서 이동 가능한 유닛일 수 있다.

장치는 운반 컨베이어 상의 제1 위치에 제공된 제1 정지 메커니즘, 및 제2 하류 위치에서 운반 컨베이어 상에 제공된 제2 정지 메커니즘을 포함할 수 있다.

정지 메커니즘은 운반 컨베이어 상에 구비되고,

운반 경로를 차단하는 차단 위치와,

운반 컨베이어로부터 이격된 후퇴 위치 사이에서 이동 가능한 이동식 정지 요소를 포함하여, 사용 시, 전지 극판이 정지 요소를 넘어 운반 배스를 따라 이동을 지속할 수 있다.

후퇴 위치에서, 이동식 정지 요소는 운반 컨베이어 아래에 위치될 수 있다. 정지 요소는 차단 위치와 후퇴 위치 사이에서 회전식으로 이동 가능할 수 있다. 정지 요소는 차단 위치와 후퇴 위치 사이에서 선형으로 이동 가능할 수 있다.

제1 정지 메커니즘은 이동식 정지 요소일 수 있다. 제2 정지 메커니즘은 운반 컨베이어 상에 제공된 고정형 정지 요소일 수 있다.

대안적으로, 제2 정지 메커니즘은 또한 차단 위치와 후퇴 위치 사이에서 이동 가능한 이동식 정지 요소일 수 있다. 제3 정지 메커니즘은 제2 위치의 더 하류의 제3 위치에 구비될 수 있다.

극판 적층 메커니즘은 각 정지 위치에 인접하여 제공될 수 있다. 극판 적층 메커니즘은 각 정지 위치에 상향으로 및 인접하여 제공될 수 있다.

극판 적층 메커니즘은 출력 경로를 따라 전지 극판들의 스택들을 이동시키기 위한 출력 메커니즘을 포함할 수 있다.

각 적층 메커니즘은 전지 극판들을 수용하기 위한 적층 표면을 갖는 리프트를 포함할 수 있다. 리프트는 운반 컨베이어 아래의 상부 위치와, 출력 메커니즘이 정렬된 하부 위치 사이에서 이동 가능할 수 있다. 적층 메커니즘은 스택 내의 정의된 양의 전지 극판들을 출력 메커니즘 또는 컨베이어로 이동시키도록 구성될 수 있다. 리프트는, 전지들의 스택이 축적됨에 따라 점차적으로 아래로 이동할 것이다.

각 적층 메커니즘은 리프트의 위치를 결정하기 위한 센서를 포함할 수 있다. 각 적층 메커니즘은 리프트의 위치를 변경시키기 위한 엘리베이터를 포함할 수 있다. 각 적층 메커니즘은 엘리베이터 메커니즘을 작동시키기 위한 제어 유닛을 포함할 수 있다. 센서는 적층 표면의 위치 또는 적층 표면의 최상부 극판의 위치를 검출함으로써 리프트의 위치를 검출할 수 있다. 엘리베이터는 장치, 예를 들어, 운반 컨베이어 또는 출력 메커니즘의 기준점에 대해 리프트의 수평 위치를 변경할 수 있다. 제어 유닛은 적층 표면 또는 최상부의 전지 극판을, 미리 결정된 위치, 예를 들어, 운반 컨베이어 아래의 미리 결정된 거리로 이동시키도록, 엘리베이터를 작동시킬 수 있다.

센서는, 전지 극판이 적층 표면 상에 수용되는 때를 검출할 수 있다. 제어 유닛은, 전지 극판이 적층 표면 상에 수용될 때, 리프트를 하향으로 이동시키도록 엘리베이터를 작동시키도록 구성될 수 있다.

제어 유닛은 적층 표면 상에 수용된 극판들의 수를 모니터링하고 제어하도록 구성될 수 있다.

제어 유닛은, 이동식 정지 요소를 차단 위치와 후퇴 위치 사이에서 이동시키도록 구성될 수 있다.

제어 유닛은, 제1 적층 메커니즘 상의 극판들의 수가 미리 정의된 한계에 도달할 때, 제1 위치에서 정지 메커니즘을 비활성화하도록 구성될 수 있다. 제어 유닛은, 제2 적층 메커니즘 상의 극판들의 수가 미리 정의된 한계에 도달할 때, 제1 위치에서 정지 메커니즘을 작동시키도록 구성될 수 있다.

각 적층 메커니즘은, 스택 내에서 전지 극판들을 정렬시키기 위한, 정렬 메커니즘을 포함할 수 있다.

장치는, 전지 극판들을 출력 메커니즘의 제1 위치로 이동시키기 위해, 제1 정지 위치의 상향에 구비된 제1 적층 메커니즘을 포함할 수 있다. 장치는, 전지 극판들을 출력 컨베이어의 제2 위치로 이동시키기 위해, 제2 정지 위치의 상향에 제공된 제2 적층 메커니즘을 포함할 수 있다. 장치는, 전지 극판들을 출력 메커니즘 또는 컨베이어 상의 제3 위치로 이동시키기 위해, 제3 정지 위치의 상향에 제공된 제3 극판 적층 메커니즘을 포함할 수 있다. 장치는, 전지 극판들을, 운반 경로로부터 출력 메커니즘 또는 컨베이어로 이동시키기 위해, 복수의 적층 메커니즘들을 포함할 수 있다.

출력 메커니즘의 제1 및 제2 위치들은 이격되어, 제1 적층 메커니즘으로부터 전지 극판들의 스택을 수용하기 위한 출력 버퍼 존이 제1 위치와 제2 위치 사이에 형성될 수 있다.

출력 메커니즘은, 운반 컨베이어에 의해 정의되는 면 아래의 면에서, 출력 메커니즘 상의 제2 위치로부터 하류로 연장되는, 출력 컨베이어를 포함할 수 있다. 출력 경로는 운반 경로에 평행한 방향으로 연장될 수 있다. 출력 컨베이어는 운반 컨베이어 아래로 연장될 수 있다.

출력 메커니즘은, 운반 경로에 평행하지 않은 방향으로 연장되는 적어도 하나의 요소를 연장시키거나 포함할 수 있다. 출력 메커니즘은, 운반 경로에 수직으로 연장되는 하나 이상의 출력 컨베이어들을 포함할 수 있다.

장치는 또한 방출 메커니즘을 포함할 수 있다. 방출 메커니즘은 운반 컨베이어 상에 제공될 수 있다. 방출 메커니즘은 제1 정지 위치의 상향에 제공될 수 있다.

본 발명의 추가 양태에 따르면, 전지 극판들을 적층하기 위한 방법이 제공되는데, 상기 방법은:

-이전에 설명된 장치를 제공하는 단계;

-운반 경로를 따라 순차적으로 전지 극판들을 공급하는 단계;

-제1 정지 위치에서 정지 메커니즘을 작동시켜, 전지 극판들의 이동을 방해

하고, 전지 극판들이, 각각의 극판 캐리어들을 떠나, 인접 갭들을 통과하게

야기하는 단계;

-제1 적층 메커니즘 상에 전지 극판들을 수용하여, 전지 극판들의 제1

스택을 형성하는 단계;

-전지 극판들이 운반 경로를 따라 제1 정지 위치를 지나 이동을 지속

하도록, 제1 정지 위치에서 정지 메커니즘을 비활성화하는 단계;

-제2 정지 위치에서 정지 메커니즘을 작동시켜, 전지 극판들의 이동을

방해하고, 전지 극판들이 각각의 극판 캐리어들을 떠나, 인접 갭들을

통과하는 것을 야기하는 단계; 및

-제2 적층 메커니즘 상에 전지 극판들을 수용하여, 전지 극판들의 제2

스택을 형성하는 단계를 포함한다.

적층 메커니즘 상에 전지 극판들을 수용하는 단계는, 극판들이 적층 메커니즘 상으로 수용될 때, 최상부 전지 극판의 위치를 검출하는 단계를 포함할 수 있다. 적층 메커니즘 상에 전지 극판들을 수용하는 단계들은, 스택의 최상부 극판이 미리 정의된 위치에 있다는 것을 보장하기 위해, 적층 메커니즘을 하강시키는 단계를 포함할 수 있다.

대안적으로, 적층 메커니즘 상에 전지 극판들을 수용하는 단계는, 적층 메커니즘 상의 임의의 기준점의 위치를 검출하는 단계를 포함할 수 있다. 미리 정의된 위치는 운반 컨베이어 또는 출력 메커니즘으로부터의 거리일 수 있다.

방법은, 각 적층 메커니즘 상에 수용되는 극판들의 수를 모니터링하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은, 제1 적층 메커니즘 상의 극판들의 수가 미리 정의된 한계에 도달할 때 제1 위치에서 정지 메커니즘을 비활성화하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은, 제2 적층 메커니즘 상의 극판들의 수가 미리 정의된 한계에 도달할 때, 제1 위치에서 정지 메커니즘을 작동시키는 단계를 포함할 수 있다.

적층 메커니즘 상에 전지 극판들을 수용하는 단계 후, 방법은 스택 내의 극판들을 정렬시키는 단계를 포함할 수 있다.

제1 적층 메커니즘 상에 전지 극판들을 수용하는 단계 후; 방법은,

-상기 제1 스택을 버퍼 존으로 이동시킨 후, 제1 스택을 출력 컨베이

어로 이동시키는 단계; 및

-제1 적층 메커니즘을 시작 위치로 복귀시키는 단계에 의해,

전지 극판들의 제1 스택을 출력 메커니즘으로 이송시키는 단계를 포함할 수 있다.

제2 적층 메커니즘 상에 전지 극판들을 수용하는 단계 후, 방법은:

-제2 스택을 출력 컨베이어 상으로 이동시키는 단계;

-제2 적층 메커니즘을 시작 위치로 복귀시키는 단계에 의해,

-전지 극판들의 제2 스택을 출력 메커니즘으로 이송시키는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 추가 양태에 따르면, 이전에 설명된 바와 같이, 전지들을 적층시키기 위한 장치를 포함하는 전지 제조 장치가 제공된다.

본 발명이 위에서 설명되었지만, 위에 제시된 특징들 또는 이하의 설명 또는 도면들의 임의의 발명의 조합으로 확장된다.

본 발명의 특정 실시예들은 단지 예로서, 첨부된 도면들을 참조로 상세히 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 극판 적층 장치의 평면도의 개략도이다.
도 2는 장치의 중심 종축을 통해 얻어진, 도 1의 장치의 단면도의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 극판 적층 메커니즘의 개략적인 확대도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 적층 정렬 메커니즘의 개략적인 확대도이다.
도 5a 내지 5d는 제1 및 제2 극판 적층 메커니즘들의 작동 순서를 개략적으로 도시한 것이다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전지 극판 적층 장치(1)를 도시한 것이다. 극판들(2)은 공급 컨베이어(10)에 의해 방향(F)으로 장치(1)에 공급된다. 전지 극판들(2)은 일반적으로 쌍으로 공급되며, 각 쌍은 하나의 감싸진 극판 및 하나의 감싸지지 않은 극판을 포함한다. 장치(1)는 운반 컨베이어(50), 방출 스테이션(100), 제1 적층 스테이션(200), 제2 적층 스테이션(300) 및 출력 메커니즘(400)을 포함한다. 숙련된 당업자는, 전지 극판 적층 장치가 예를 들어, 완전히 자동화될 수 있는 전지 제조 어셈블리 라인 내의 단일 머신일 수 있다는 것을 이해할 것이다. 공급 컨베이어(10)는 감싸지는 장치로부터 극판들을 수용할 수 있으며, 출력 메커니즘(400)은 캐스트온 스트랩(cast-on strap) 머신에 극판들을 제공할 수 있다. 이러한 머신들은 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공지되어 있으며, 출원인 TBS 엔지니어링으로부터 상업적으로 이용가능하다.

공급 컨베이어(10)는 한 쌍의 극판들을 운반 컨베이어(50)에 공급한다. 운반 컨베이어(50)는 실질적으로 수평으로 연장되는, 한 쌍의 평행 인덱스 체인 컨베이어들(52)을 포함한다. 컨베이어들(52)은 운반 컨베이어 드라이브(54)에 의해 구동된다. 컨베이어 체인들(52)에는 복수의 극판 캐리어들(56)이 구비된다. 극판 캐리어들(56)은 2개의 체인들(52)의 길이를 따라 제공되는 수평으로 연장되는 돌출부들 또는 플라이트를 포함한다. 극판 캐리어들(56)의 돌출부들은 컨베이어들 상의 평행한 대향 위치 상에서 이동하기 위해 컨베이어들(52) 상에 정렬된다. 돌출부들은, 컨베이어들 사이의 공간을 가로질러 대향 위치들로부터 서로를 향하여 연장된다. 갭들(58)은 인접 극판 캐리어들(56) 사이에 제공되며, 각 갭(58)은 전지 극판보다 크다(전지 극판이 도 1에 도시된 바와 같이 플랫 프로파일로부터 보여질 때). 사용 시, 한 쌍의 극판 캐리어들(56)은, 컨베이어들(52)이 구동될 때 운반 경로를 따라 전지 극판들을 지지하고 운송한다.

전지 극판들의 생산 및 감싸짐 동안, 일부 극판들이 불가피하게 손상되거나 파쇄되며, 허용되는 정의된 한계를 넘어 파쇄되거나 손상된 극판들은 전지 박스들 내로 삽입되어서는 안 된다. 따라서, 방출 스테이션(100)은 운반 컨베이어(50) 상의 상향 위치에 제공된다. 방출 스테이션(100)은 방출 단계(110); 방출 검출기(미도시) 및 방출 정지부(110)에 인접하게 구비된 방출 컨베이어(120)를 포함한다. 방출 정지부(110)는 후퇴 위치와, 운반 경로를 차단하는 연장 또는 차단 위치 사이에서 회전식으로 이동 가능한 정지 요소(112)를 갖는다.

도 3에 보다 상세히 도시된 제1 극판 적층 스테이션(200)은 방출 스테이션(100)의 하류에 구비된다. 제1 적층 스테이션(200)은 제1 정지부(210) 및 제1 정지부(210)에 인접하고 상향에 위치된 제1 적층 메커니즘(220)을 포함한다. 제1 적층 메커니즘(220)은 리프트(222), 정렬 메커니즘(240), 높이 센서(250) 및 재밍 센서(252)를 포함한다. 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 리프트(222)는 상부 적층 표면(224a)를 갖는 적층 플랫폼(224), 리프트(222)를 승강시키기 위한 구동 모터(226), 및 제1 제어 유닛(230)을 포함한다. 사용 시, 높이 센서(240)는 상부 적층 표면(224a)의 높이 또는 상부 표면(224a) 상에 형성되는 스택 내의 최상부 극판의 높이를 모니터링하거나 검출한다. 도 3에서, 리프트(222)는 시작 또는 개시 위치에 도시되고, 상부 적층 표면(224a)은 컨베이어(52)의 하면 아래의 거리(s1)에 위치된다. 제1 제어 유닛(230)은 높이 센서(250) 및 재밍 센서(252)로부터 입력 데이터를 수신하고, 제어 신호를 구동 모터(226)에 출력한다. 도시된 실시예에서, 적층 플랫폼(224)을 들어 올리고 하강시키기 위해, 리프트 수직 방향의 지지부(228) 상의 티스(228a)와 결합하는 톱니 기어(227)를 포함한다. 대안적인 실시예들(미도시)에서, 적층 플랫폼을 수직 방향으로 구동시키기 위한 공지된 장치가 제공될 수 있다. 적층 플랫폼(224)은 운반 컨베이어 아래의 상부 위치와, 출력 컨베이어(410) 아래의 하부 위치 사이에서 이동한다(도 5a 내지 5d 참조).

제2 적층 스테이션(300)은 제1 적층 스테이션(200)과 근본적으로 동일하며, 일관성 및 이해의 용이성을 위해 유사 구성 요소들에는 유사한 도면 부호들이 제공된다. 제2 적층 메커니즘(320)은 제2 리프트(322), 제2 정렬 메커니즘(340), 제2 높이 센서(350) 및 제2 재밍 센서(352)를 포함한다. 제2 리프트(322)는 상부 적층 표면(324a)을 갖는 적층 플랫폼(324), 적층 플랫폼(324)을 상승시키고 들어 올리기 위한 구동 모터(326), 및 제2 제어 유닛(330)을 포함한다. 도시된 실시예에서, 구동 모터(326)는, 적층 플랫폼(324)을 상승시키고 하강시키기 위해, 리프트 수직 방향 지지부(328) 상의 티스(328a)와 결합하는 톱니 기어(327)를 포함한다. 적층 플랫폼(324)은 운반 컨베이어 아래의 상부 위치와, 출력 컨베이어(410) 아래의 하부 위치 사이에서 이동한다(도 5a 내지 5d 참조).

제1 정지부(210)는 운반 경로(도 2 및 도 3에 도시됨)를 차단하는 차단 위치와, 운반 컨베이어로부터 이격되어 있고, 운반 경로(도 5b 및 5c에 개략적으로 도시됨)를 차단하지 않는 후퇴 위치 사이에서 이동하는, 회전식 정지 요소(212)를 포함한다. 회전식 정지 요소(212)는 피봇점(214)을 중심으로 회전한다. 도시된 실시예에서, 정지 요소(212)는 극판 캐리어들(56) 아래의 위치로 후퇴한다. 도 1 및 도 2에서, 제2 정지부(320)는 또한 피봇점(314)을 중심으로 피봇하는 회전식 정지 요소(312)를 포함한다. 도 5a 내지 5b에서, 제2 정지부(310)의 제2 실시예는, 정지 요소(312)가 고정식 또는 비이동식 요소라는 것이 개략적으로 도시되어 있다.

제1 정지 요소(212) 및 제2 정지 요소의 이동은 제1 및 제2 이동 유닛들(230,330)에 의해 제어될 수 있다. 정지 메커니즘들(210,310) 및 적층 메커니즘들(220,320)의 작동이 아래에 보다 상세히 설명되어 있다.

도 4는 완료된 스택(4)이 적층 플랫폼(224) 상에 형성될 때 제1 리프트(222)의 개략도를 도시한 것이다. 여러 구성 요소들이 도면에서 생략되었으며, 운반 경로가 점선으로 도시되어 있다는 것을 유의해야 한다. 정렬 메커니즘(240)은 한 쌍의 이동식 측면 정렬 블록들(242), 이동식 후방 정렬 블록(244), 및 고정형 전방 정렬 블록(246)을 포함한다. 사용 시, 후방 블록(244)은 전방 블록(246)에 대해 스택(4)을 푸싱하기 위해 전방으로 이동시키고, 측면 블록들(242)은 내측으로 이동하여, 스택(4)이 깔끔하게 형성된다는 것을 보장할 수 있다. 하나의 작동 모드에서, 스택(4)이 완료되면, 정지 요소(212)는 후퇴 위치로 회전되며, 이후, 정렬 메커니즘은 극판들의 완료된 스택을 정렬하도록 작동된다. 추가적으로 또는 대안적으로, 정렬 메커니즘은 스택을 형성하는 동안 작동될 수 있다. 스택의 형성 동안 정렬 메커니즘의 반복된 작동은, 극판들의 깔끔한 스택을 생성하는데 도움을 줄 수 있으며, 이는 특정 재료들로 형성되는 극판들에 특히 유리할 수 있다.

높이 센서들(250,350)은 운반 컨베이어(50)의 하면 상에 제공되며, 리프트가 상부 위치에 있을 때, 적층 표면(224a)이 정렬된다. 높이 센서들(250,350)은 예를 들어, 송신기/수신기 장치를 갖는 레이저 통과 빔 센서들이다. 재밍 센서들(252,352)은 운반 컨베이어 상에 구비되며, 또한 레이저 통과 빔 센서들일 수 있다. 이러한 타입의 센서는 빔이 파쇄되어 작동하여, 극판 존재 또는 잼 업(jam up)을 검출할 수 있다. 임의의 다른 알려진 센서 장치가 이해될 것이다.

장치로부터 전지 극판들의 스택들(4)을 수송하기 위한 출력 메커니즘(400)은 도 1에 도시된 바와 같이, 운반 컨베이어(50) 아래에 제공된다. 출력 메커니즘(400)은 리프트들(222,322)의 양측 상의 운반 컨베이어(50)에 실질적으로 평행하게 연장되는, 2개의 이격된 출력 컨베이어들(410)을 포함한다. 출력 컨베이어들(410) 사이의 거리(d1)는 전지 극판(2)의 폭보다 작다. 적층 플랫폼(224)은 출력 컨베이어 간격(d1)보다 작은 폭(w1)을 갖는다. 이는, 리프트(220)가 하강될 때, 적층 플랫폼(224)이 출력 컨베이어들(410) 사이의 갭을 통과할 수 있다는 것을 의미한다. 컨베이어들이, 리프트들을 위한 적절한 수용이 제공되는 스택들을 지지하기 위해, 단일 벨트 또는 대안적으로 적절한 폭의 단일 컨베이어를 지지할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 출력 컨베이어들(410)에는 구동 메커니즘(412)이 제공된다. 제1 리프트(220) 상의 스택(4)은 제1 위치(420)의 컨베이어들(410) 상으로 이송되고, 제2 리프트(320) 상의 스택은 제2 위치(422)의 컨베이어들 상으로 이송된다. 출력 메커니즘(400)은 또한 2개의 리프트들(222,322) 사이에 버퍼 존(430)을 포함한다. 도 4에서, 2개의 리프트들(220,320)은 이들의 하부 위치들에 도시되어 있다.

사용 시, 한 쌍의 극판들(2)은 극판 전지를 감싸는 장치(미도시)부터 공급 컨베이어(100) 상으로 공급된다. 공급 컨베이어(10)는 한 쌍의 극판들(2)을 운반 컨베이어(50) 상으로 이동시키고, 극판 쌍들의 공급은, 한 쌍의 극판들(2)이 컨베이어들(52)의 극판 캐리어들(56) 상으로 로딩되도록 제어된다.

정상 작동 시, 방출 정지부(110)는 후퇴 위치에 있고, 전지 극판들은 방출 스테이션(100)을 통해 수송된다. 방출 스테이션은 고장 또는 방출, 예를 들어, 손실된 또는 이중 극판, 잘못 폴딩된 엔벨로프(envelope), 엔벨로프 스플라이스를 검출한다. 이러한 종류의 방출은 공지된 머신 센서 검출 시스템들에 의해 검출되고 제어될 수 있다. 결함 극판 또는 한 쌍의 극판들이 검출될 때, 방출 정지부(110)는 연장 또는 차단 위치로 이동하여, 결함 극판 또는 한 쌍의 극판들을 차단시킬 수 있다. 결함 극판 또는 한 쌍의 극판들은 극판 캐리어(56)를 푸싱하고, 방출 컨베이어(120) 상으로 방향(R)에 있다.

한 쌍의 극판들(2)은 방향(P)으로 운반 경로를 따라 수송된다(도 5a). 초기에, 제1 정지 요소(212)는 차단 위치에 있으며, 제1 적층 리프트는 상부 위치에 있다. 제1 정지 요소(212)는 운반 경로를 차단하여, 한 쌍의 극판들(2)의 이동을 차단한다. 컨베이어들(52)이 전진을 지속함에 따라, 한 쌍의 극판들(2)은 각각의 극판 캐리어들(56)을 푸싱하고, 한쌍의 극판들은 인접 갭들(58)을 통과한다. 제1 높이 센서(240)(도 5a에 미도시)는 최상부 극판의 위치를 검출한다. 한 쌍의 극판들(2)이 제1 스택 플랫폼(224) 상에 축적되어 스택(4)을 형성함에 따라, 제1 제어 유닛(230)은 리프트(222)를 점진적으로 하강시켜, 최상부 극판/적층 표면 및 운반 경로 사이의 높이가 일정하다는 것을 보장할 수 있다.

미리 정의된 수의 극판들이 제1 적층 플랫폼(224) 상으로 낙하될 때, 제1 제어 유닛(230)은 도 5b에 도시된 바와 같이 제1 정지 요소(212)를 후퇴 위치로 이동시킨다. 이후, 제1 정렬 메커니즘(240)(도 1에 도시됨)은, 극판들이 깔끔하게 적층되고, 이후, 제1 리프트(222)가 하강된다는 것을 보장하도록 작동된다. 제1 리프트(222)가 하부 위치로 이동함에 따라, 제1 적층 플랫폼(224)은 출력 컨베이어들(410) 사이에서 아래로 이동하고, 스택(4)은 제1 위치(420)에서 출력 컨베이어들(410) 상으로 이송된다.

도 5c에 도시된 바와 같이, 컨베이어들(52) 상의 한 쌍의 극판들(2)은 제1 정지 요소(212) 위로 이동한다. 이들은 제2 정지 요소(312)에 의해 차단되고, 제2 적층 플랫폼(324) 상으로 푸싱되어 스택(4)을 형성할 수 있다. 제1 플랫폼(224)으로부터의 스택(4)은, 화살표(B)로 나타낸 바와 같이 제1 리프트(222)를 떠나 버퍼존(430)으로 이동한다. 상술한 바와 동일한 방식으로, 제2 높이 센서(도 5b에 미도시)는 최상부 극판의 위치를 모니터링하고, 제2 제어 유닛(333)은 리프트(322)를 하강시켜, 낙하 높이가 일정하다는 것을 보장할 수 있다. 스택(4)이 제2 리프트(322) 상에 형성되지만, 비어 있는 제1 리프트(222)는 상부 또는 시작 위치로 상향으로 이동된다.

미리 정의된 수의 극판들이 제2 적층 플랫폼(324) 상으로 낙하될 때, 제2 제어 유닛(33)은 도 5d에 도시된 바와 같이 제1 정지 요소(212)를 차단 위치로 이동시킨다. 이후, 제2 정렬 메커니즘(340)(도 1에 도시됨)은, 극판들이 깔끔하게 적층되고, 이후, 제2 리프트(322)가 하강된다는 것을 보장하도록 작동된다. 제2 리프트(322)가 하부 위치로 이동함에 따라, 제2 적층 플랫폼(3234)은 출력 컨베이어들(410) 사이에서 아래로 이동하고, 스택(4)은 제2 위치(422)에서 출력 컨베이어들(410) 상으로 운송된다. 이후, 출력 컨베이어들(410)은 S로 나타낸 방향으로 하류로 2개의 스택들(4)을 다음 장치로 수송한다.

상기 실시예에서, 회전 정지부(110), 제1 정지부(120) 및 제2 정지부 모두는 회전 가능하게 이동 가능한 정지 요소들을 포함한다. 도면들에 도시되지 않은 대안적인 실시예들에서, 이들 정지 요소들의 모두 또는 일부는, 후퇴 및 차단 요소들 사이에서 선형으로 이동 가능한 정지 요소들을 포함할 수 있다. 제2 정지 요소는 또한, 제2 정지 위치에서 운반 경로를 영구적으로 차단하는 비이동식 요소일 수 있다.

상기 실시예에서, 제1 제어 유닛(230) 및 제2 제어 유닛(330)을 갖는 장치가 설명된다. 분리형 제어 유닛들이 제공될 때 및 단일 제어 유닛이 상술한 바와 같이 제1 및 제2 제어 유닛의 기능을 수행할 때 실시예들 모두를 포함하는 것으로 의도된다는 것이 이해되어야 한다.

본 발명이 하나 이상의 바람직한 실시예들을 참조로 상술되었지만, 첨부된 첨구 범위에 정의된 본 발명의 범주를 벗어나지 않으면서 다양한 변화들 또는 수정들이 이루어질 수 있다는 것이 이해될 것이다.

예를 들어, 상기의 실시예들이 한 쌍의 극판들의 적층을 설명하였지만, 일부 구성에서는, 스태커에, 단일 극판들 또는 다른 수의 미리 그룹화된 극판들이 공급될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 숙련된 당업자는 또한, 극판들이 단일 머신에서 다양할 수 있으며, 예를 들어, 스택 내의 최종 극판이 종종 한 쌍으로 제공되지 않아, 최종 스택 내에 홀수의 극판들을 제공할 수 있다는 것을 이해할 것이다.

Claims (24)

1. 전지 극판들을 적층하기 위한 장치로서,
   운반 경로를 따라 순차적으로 전지 극판들을 공급하기 위한 운반 컨베이어;
   상기 운반 컨베이어는, 사용 시 적어도 하나의 전지 극판을 지지하도
   록 각각 구성된 복수의 이격된 극판 캐리어들을 포함함,
   상기 극판 캐리어들은 인접 극판 캐리어들 사이의 일련의 갭들을 정의
   하며, 상기 각 갭은 전지 극판보다 큼,
   상기 운반 컨베이어를 방해하지 않고 복수의 인덱싱된 정지 위치들에서 운반 경로를 선택적으로 차단하도록 구성된, 정지 메커니즘;
   상기 정지 메커니즘이, 사용 시 정지 위치들 중 선택된 하나에서 운반
   경로를 차단할 때, 운반 컨베이어 상의 전지 극판들의 이동을 방해하
   여, 전지 극판(들)이 각각의 극판 캐리어를 떠나, 컨베이어의 후속 갭
   을 통과하도록 야기함;
   상기 정지 메커니즘에 의해 운반 컨베이어를 떠날 때 전지 극판들을 수용하기 위한 극판 적층 메커니즘을 포함하는, 장치.
2. 제1항에 있어서,
   정지 메커니즘은 각각의 별개의 정지 위치에서 운반 컨베이어 상에 제공되는, 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 운반 컨베이어 상의 제1 위치에 제공되는 제1 정지 메커니즘 및 제2 하류 위치의 운반 컨베이어 상에 구비되는 제2 정지 메커니즘을 포함하는, 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 정지 메커니즘은 운반 컨베이어 상에 구비되고,
   -상기 운반 경로를 차단하는 차단 위치와,
   -운반 컨베이어로부터 이격된 후퇴 위치 사이에서 이동 가능한 이동식 정지 요소를 포함하여, 사용 시, 전지 극판이 정지 요소를 넘어 운반 배스를 따라 이동을 지속할 수 있는, 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 제1 정지 메커니즘은 이동식 정지 요소이고; 그리고 제2 정지 메커니즘은 운반 컨베이에 상에 구비되는 고정형 정지 요소인, 장치.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   극판 적층 메커니즘은 각 정지 위치에 인접하게 제공되는, 장치.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 극판 적층 메커니즘은 출력 경로를 따라 전지 극판들의 스택들을 이동시키기 위한 출력 메커니즘을 포함하는, 장치.
8. 제7항에 종속될 때 제6항에 있어서,
   상기 각 적층 메커니즘은 전지 극판들을 수용하기 위한 적층 표면을 갖는 리프트를 포함하되, 상기 리프트는 운반 컨베이어 아래의 상부 위치와 출력 메커니즘이 정렬된 하부 위치 사이에서 이동 가능한, 장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 각 적층 메커니즘은:
   -상기 리프트의 위치를 결정하기 위한 센서;
   -상기 리프트의 위치를 변경하기 위한 엘리베이터; 및
   -상기 엘리베이터 메커니즘을 작동시키기 위한 제어 유닛을 추가로 포함하는, 장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 적층 표면 상에 수용된 극판들의 수를 모니터링하고 제어하도록 구성된, 장치.
11. 제4항에 종속될 때 제10항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 차단 위치와 후퇴 위치 사이에서 이동식 정지 요소를 이동시키도록 구성된, 장치.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 각 적층 메커니즘은 스택의 전지 극판들을 정렬시키기 위한, 정렬 메커니즘을 추가로 포함하는, 장치.
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    -상기 출력 메커니즘 상의 제1 위치로 전지 극판들을 이동시키기 위해, 제1 정지 위치의 상향에 구비된 제1 적층 메커니즘; 및
    -상기 출력 컨베이어 상의 제2 위치로 전지 극판들을 이동시키기 위해, 제2 정지 위치의 상향에 구비된 제2 적층 메커니즘을 포함하는, 장치.
14. 제13항에 있어서,
    상기 출력 메커니즘 상의 제1 및 제2 위치들은, 제1 적층 메커니즘으로부터 전기 극판들의 스택을 수용하기 위한 출력 버퍼 존이 제1 위치와 제2 위치 사이에 형성되도록 이격되어 있는, 장치.
15. 제13항 또는 제14항에 있어서,
    상기 출력 메커니즘은, 운반 컨베이어에 의해 정의된 면 아래의 면에서, 출력 메커니즘 상의 제2 위치로부터 하류로 연장되는 출력 컨베이어를 포함하는, 장치.
16. 전지 극판들의 적층 방법으로서,
    제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 장치를 제공하는 단계;
    -상기 운반 경로를 따라 순차적으로 전지 극판들을 공급하는 단계;
    -제1 정지 위치에서 상기 정지 메커니즘을 작동시켜, 전지 극판들의
    이동을 방해하고, 전지 극판들이 각각의 극판 캐리어들을 떠나, 인접
    갭들을 통과하는 것을 야기하는 단계;
    -상기 제1 적층 메커니즘 상에 전기 극판들 상에 수용하여, 전지 극판
    들의 제1 스택을 형성하는 단계;
    -상기 전지 극판들이, 운반 경로를 따라 제1 정지 위치를 지나 이동을
    지속하도록, 제1 정지 위치에서 정지 메커니즘을 비활성화하는 단계;
    -제2 정지 위치에서 정지 메커니즘을 작동시켜, 전지 극판들의 이동을
    방해하고, 전지 극판들이 각각의 극판 캐리어들을 떠나, 인접 갭들을
    통과하게 야기시키는 단계; 및
    -상기 제2 적층 메커니즘 상에 전지 극판들을 수용하여, 전지 극판들
    의 제2 스택을 형성하는 단계를 포함하는, 방법.
17. 제16항에 있어서,
    상기 적층 메커니즘 상에 전지 극판들을 수용하는 단계들은:
    -상기 극판들이 적층 메커니즘 상으로 수용될 때 최상부 전지 극판의 위치를
    검출하는 단계; 및
    -상기 스택의 최상부 극판이 미리 정의된 위치에 있다는 것을 보장하기 위해
    적층 메커니즘을 하강시키는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
18. 제16항 또는 17항에 있어서,
    상기 방법은:
    -상기 각 적층 메커니즘 상에 수용된 극판들의 수를 모니터링하는 단계;
    -상기 제1 적층 메커니즘 상에 극판들의 수가 미리 정의된 한계에 도달할 때
    제1 위치에서 정지 메커니즘을 비활성화하는 단계; 및
    -상기 제2 적층 메커니즘 상에 극판들의 수가 미리 정의된 한계에 도달할 때
    제1 위치에서 정지 메커니즘을 작동시키는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
19. 제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적층 메커니즘 상에 전지 극판들을 수용하는 단계 후; 상기 방법은,
    -상기 스택에서 극판들을 정렬시키는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
20. 제16항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 적층 메커니즘 상에 전지 극판들을 수용하는 단계 후; 방법은,
    -상기 제1 스택을 버퍼 존으로 이동시킨 후, 제1 스택을 출력 컨베이
    어로 이동시키는 단계;
    -상기 제1 적층 메커니즘을 시작 위치로 복귀시키는 단계에 의해,
    -상기 전지 극판들의 제1 스택을 출력 메커니즘으로 이송시키는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
21. 제16항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 스택 메커니즘 상에 전지 극판들을 수용하는 단계 후; 상기 방법은:
    -상기 제2 스택을 출력 컨베이어 상으로 이동시키는 단계;
    -상기 제2 적층 메커니즘을 시작 위치로 복귀시키는 단계에 의해,
    -상기 전지 극판들의 제2 스택을 출력 메커니즘으로 이송시키는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
22. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에서 청구된 바와 같이 전지들을 적층시키기 위한 장치를 포함하는 전지 제조 장치.
23. 실질적으로 여기에 설명된 바와 같이 전지 극판들을 적층시키기 위한 장치.
24. 실질적으로 여기에 설명된 바와 같이 전지 극판들을 적층시키는 방법.

Images