KR20190092019A - 단위셀의 이송방법 및 이송장치 - Google Patents

단위셀의 이송방법 및 이송장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20190092019A
KR20190092019A KR1020180011295A KR20180011295A KR20190092019A KR 20190092019 A KR20190092019 A KR 20190092019A KR 1020180011295 A KR1020180011295 A KR 1020180011295A KR 20180011295 A KR20180011295 A KR 20180011295A KR 20190092019 A KR20190092019 A KR 20190092019A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
unit cell
gripper
rollers
conveyor belt
unit
Prior art date
Application number
KR1020180011295A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102521066B1 (ko
Inventor
김현태
이신화
이우용
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020180011295A priority Critical patent/KR102521066B1/ko
Publication of KR20190092019A publication Critical patent/KR20190092019A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102521066B1 publication Critical patent/KR102521066B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0413—Large-sized flat cells or batteries for motive or stationary systems with plate-like electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G13/00—Roller-ways
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G15/00—Conveyors having endless load-conveying surfaces, i.e. belts and like continuous members, to which tractive effort is transmitted by means other than endless driving elements of similar configuration
    • B65G15/30—Belts or like endless load-carriers
    • B65G15/58—Belts or like endless load-carriers with means for holding or retaining the loads in fixed position, e.g. magnetic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G37/00—Combinations of mechanical conveyors of the same kind, or of different kinds, of interest apart from their application in particular machines or use in particular manufacturing processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G47/00—Article or material-handling devices associated with conveyors; Methods employing such devices
    • B65G47/52—Devices for transferring articles or materials between conveyors i.e. discharging or feeding devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0404—Machines for assembling batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0436—Small-sized flat cells or batteries for portable equipment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G2201/00—Indexing codes relating to handling devices, e.g. conveyors, characterised by the type of product or load being conveyed or handled
    • B65G2201/02—Articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G2207/00—Indexing codes relating to constructional details, configuration and additional features of a handling device, e.g. Conveyors
    • B65G2207/14—Combination of conveyors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

본 발명은, 판 모양의 단위셀을 한쌍의 롤러들 사이로 투입하기 위한 단위셀의 이송방법으로써, 컨베이어벨트를 통해 단위셀이 이송되는 동안 미리정해진 픽위치에서 그리퍼가 상기 단위셀을 그립하는 단계; 미리정해진 얼라인위치까지 그리퍼가 단위셀을 그립한 상태로 이동시키고 상기 얼라인위치에서 단위셀의 자세보정이 이루어지는 단계; 상기 단위셀의 자세보정이 이루진 상태에서 상기 그리퍼가 단위셀의 끝단이 롤러들 사이로 진입이 시작되는 풋위치로 단위셀을 이동시키는 단계; 및 풋위치에서부터 상기 롤러들 사이로 단위셀이 투입되는 동안 그리퍼가 단위셀을 그립한 상태로 미리정해진 거리만큼 이동한 후에 언그립하는 단계;를 포함하고, 상기 그리퍼가 단위셀을 언그립하는 시점은 상기 단위셀의 크기에 따라 다르게 조절되는 것을 특징으로 한다.

Description

단위셀의 이송방법 및 이송장치{Transport method and apparatus for unit cell}
본 발명은 전극과 분리막이 적층된 구조(예를 들어, 음극과 분리막; 또는 양극과 분리막; 또는 음극과 분리막 및 양극;이 한번씩 또는 반복적으로 적층된 구조)를 갖고 판 모양으로 제조되는 단위셀을 이송하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 복수 개의 단위셀들이 적층되어 전극조립체로 제조되는 생산설비(안착장치)의 투입구가 되는 롤러들 사이로 단위셀들이 연속적으로 공급되도록 이송하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
휴대 기기 및 전기 자동차 분야 등에서 고효율 이차전지에 대해 수요가 급격히 증가하고 있다. 그러한 이차전지 중에서도 에너지 밀도가 높고 상대적으로 고전압을 유지할 수 있으며 자기방전율이 낮은 리튬 이차전지가 상용화되어 널리 사용되고 있으며 성능향상을 위한 연구개발이 활발히 이루어지고 있다.
이차전지는 캔, 파우치 등과 같은 케이스 내에 전극조립체와 전해질이 내장되는 구조를 갖는다. 전극조립체는 양극, 분리막, 음극이 반복 적층된 구조를 갖되, 일반적으로 양극, 분리막, 음극이 적층된 상태에서 둘둘 말아져 케이스 내에 내장되는 권취형, 일정한 크기로 양극, 분리막, 음극이 절단된 상태에서 적층이 이루어지는 적층형으로 구분될 수 있다.
상기 권취형 전극조립체는 나선형으로 감겨진 구조상 원통형 전지에는 탑재가 적합한 반면에 각형 또는 파우치형 전지에는 공간 활용도에 있어서 불리하고, 반대로 스택형 전극조립체는 전극과 분리막 절단 시 크기 조절이 가능하므로 케이스에 맞는 각형태를 얻기 용이하나 제조과정이 상대적으로 복잡해지고 외부 충격에 상대적으로 취약한 단점이 있다.
그리고, 권취형과 스택형의 장점을 취합하도록 (양극/분리막/음극의 적층구조를 갖되 최상단과 최하단에 적층된 전극이 서로 같은) 바이셀 및/또는 (양극/분리막/음극의 적층구조를 갖되 최상단과 최하단에 적층된 전극이 다른 같은) 하프셀을 적절한 크기의 단위셀로 제조한 후, 상기 단위셀을 폴딩분리막 위에 간격을 두고 나열한 다음에 상기 폴딩분리막을 폴딩하여 전극조립체를 제조하는 스택앤폴딩(Stack&Folding) 공정이 개발된 바 있다.
스택앤폴딩 공정으로 제조된 전극조립체는 안정성 및 공간활용도가 높은 장점이 있으나, 단위셀을 폴딩분리막 위에 안착시킬 때 미세하게라도 정렬(alignment)이 흐트러지게 되거나 단위셀에 손상이 발생하면 전극조립체의 불량이 발생할 가능성이 높아진다.
따라서, 단위셀을 폴딩분리막에 안착시키기 전에 제조된 단위셀을 보다 효율적이고 안정적으로 (폴딩분리막에 단위셀을 안착시키는) 안착장치로 이송하기 위한 방법 및 장치가 요구되었다.
본 발명은 전술한 바와 같은 요구에 따라서 복수 개의 단위셀을 연속적으로 안착장치의 투입구 즉, 두 개의 롤러들 사이로 공급할 수 있는 단위셀의 이송방법 및 이송장치를 제공하는 것에 주목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 판 모양의 단위셀을 한쌍의 롤러들 사이로 투입하기 위한 단위셀의 이송방법으로써, 컨베이어벨트를 통해 단위셀이 이송되는 동안 미리정해진 픽위치에서 그리퍼가 상기 단위셀을 그립하는 단계; 미리정해진 얼라인위치까지 그리퍼가 단위셀을 그립한 상태로 이동시키고 상기 얼라인위치에서 단위셀의 자세보정이 이루어지는 단계; 상기 단위셀의 자세보정이 이루진 상태에서 상기 그리퍼가 단위셀의 끝단이 롤러들 사이로 진입이 시작되는 풋위치로 단위셀을 이동시키는 단계; 및 풋위치에서부터 상기 롤러들 사이로 단위셀이 투입되는 동안 그리퍼가 단위셀을 그립한 상태로 미리정해진 거리만큼 이동한 후에 언그립하는 단계;를 포함하고, 상기 그리퍼가 단위셀을 언그립하는 시점은 상기 단위셀의 크기에 따라 다르게 조절되는 것을 특징으로 한다. 예를 들자면, 음극과 양극의 적층수가 많아 상대적으로 단위셀의 두께가 두꺼워지면 롤러들 사이에 투입될 때 그립한 부분의 처짐이 발생되지 않을 것이므로 언그립 시점을 빠르게 할 수 있고(즉, 그리퍼가 보다 신속히 원위치로 복귀하여 다음 단위셀을 그립할 수 있으므로 이송속도를 증대시킬 수 있고), 단위셀의 두께가 상대적으로 얇다면 언그립 시점을 느리게 하여 롤러들 사이로 단위셀이 투입되는 동안에 처짐을 방지할 수 있다.
본 발명에서는 상기 단위셀이 전체길이에서 50 내지 80%가 롤러들 사이를 통과하는 동안에 그리퍼가 단위셀을 언그립하는 시점이 정해지는 것이 바람직하다.
상기 단위셀의 자세보정이 이루어질 때 롤러들 사이로 투입되는 높이 및 각도가 결정된다.
그리고, 상기 단위셀이 풋위치로 이동되기 전에 그리퍼의 이동속도는 롤러들 사이로 투입되어 이송될 때의 단위셀의 이동속도와 동일하게 맞춰진다.
한편, 상기 단위셀이 픽위치까지 이송되는 방법은, 표면에 흡기홀이 타공된 컨베이어벨트 위에 단위셀을 올려 놓되, 상기 단위셀이 흡기홀 위에 놓이도록 상기 단위셀을 컨베이어벨트에 안착시키는 단계; 상기 흡기홀을 통해 음압을 가해져 단위셀이 컨베이어벨트의 표면에 흡착된 상태로 상기 컨베이어벨트에 의해 이동되는 단계; 및 상기 단위셀이 미리정해진 지점에 도착되면 흡기홀을 통한 음압이 차단되어 단위셀의 흡착상태가 해제되는 단계;를 포함하고, 상기 단위셀의 크기, 그리퍼의 그립 위치에 따라서 음압차단의 시점이 다르게 조절되되, 상기 단위셀은 음압이 차단된 상태로 픽위치에 도착하는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 그리퍼에 의해 단위셀이 컨베이어벨트를 이탈하면 음압 차단이 해제되는 단계를 더 포함하고, 음압이 차단되는 지점은 해당 단위셀이 그리퍼에 의해 그립되는 지점과 음압이 차단되는 지점 사이의 거리가 상기 단위셀 길이의 1배 내지 10배 범위 내에서 형성되는 지점이다.
또한, 본 발명은 단위셀의 이송장치를 추가적으로 제공한다. 본 발명의 장치는, 판모양의 단위셀을 한쌍의 롤러들 사이로 투입하기 위한 단위셀의 이송장치로써, 표면에 흡기홀이 타공된 컨베이어벨트가 하우징의 둘레를 따라 연속적으로 회전하여 상기 컨베이어벨트 위에 놓인 단위셀을 이동시킬 수 있되, 상기 단위셀이 컨베이어벨트 표면에 흡착될 수 있게 흡기홀로 음압을 가할 수 있는 컨베이어부; 상기 컨베이어부와 일정 거리를 두고 배치된 한 쌍의 롤러들; 및 상기 컨베이어벨트의 특정 지점에 도달한 단위셀을 그립하고 그립한 상태에서 이동한 후, 상기 단위셀을 롤러들 사이로 투입하는 그리퍼;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 그리퍼는 컨베이어벨트의 양측 각각에 하나씩 배치된다.
또한, 상기 한 쌍의 롤러들과 컨베이어부 사이에는 비전장치가 배치되고, 상기 비전장치에 단위셀이 정렬되었을 때, 상기 비전장치는 단위셀의 자세정보를 계측하고 계측정보를 그리퍼의 움직임을 조정하는 제어장치로 송신하며, 상기 제어장치는 계측정보를 토대로 단위셀의 자세가 보정되도록 양측의 그리퍼들을 조정한다.
상기 제어장치는 단위셀이 전체길이에서 50 내지 80%가 롤러들 사이를 통과하는 동안에 미리 정해진 시점에서 그리퍼가 단위셀을 언그립하도록 조정한다.
전술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명은 단위셀의 규격에 따라 그리퍼의 언그립 시점을 다르게 하여 롤러와 단위셀 사이 그리고 단위셀과 그리퍼 사이의 슬립(미끄러짐) 발생을 방지 또는 적어도 최소화하고 안정적으로 투입시킬 수 있을 뿐만아니라 언그립 이후 그리퍼의 복귀가 빠르게 진행될 수 있으므로(언그립 시점이 고정되지 않고 단위셀에 따라 언그립 시점이 빨라지면 보다 신속하게 픽위치로 복귀할 수 있으므로) 투입 공정시간을 단축할 수 있다.
즉, 그리퍼가 보다 신속히 원위치로 복귀하여 다음 단위셀을 그립할 수 있으므로 전체 공정시간을 단축할 수 있으며, 규격이 다른 단위셀의 투입시 보다 유연하게 대처할 수 있다.
아울러, 픽위치로 이송되기 전까지, 상기 단위셀은 흡착된 상태로 컨베이어벨트를 통해 이동되어 위치 및 자세가 고정된 상태로 이동되되 그리퍼에 의해 그립될 때(컨베이어벨트를 이탈할 때)는 흡착상태가 해제되므로 상기 그리퍼의 그립 시 단위셀들의 위치 편차(단위셀이 그리퍼에 그립됐을 때 각각의 단위셀들이 그립되는 지점이 달라지는 편차), 그립시 발생하는 슬립 등을 최소화할 수 있다.
이에 따라, 롤러들 사이로 단위셀의 투입 전에 비전장치를 통해 상기 단위셀의 자세보정이 이루지더라도 위치가 보정되기 전부터 그립된 단위셀들의 위치 편차가 작게 발생하므로 자세보정시간을 단축시킬 수 있고 이에 따라 전체 이송속도를 단축시킬 수 있다.
또한, 본 발명에서는 흡착력을 생성하는 음압의 차단시점이 다르게 조절될 수 있으므로, 다른 크기의 단위셀들을 이송할 때 공정 전환속도가 빠르게 이루어질 수 있다.
도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 이송장치가 개략적으로 도시된 측면도.
도 2 와 도 3 각각은 그리퍼가 픽위치에 있을 때(A), 얼라인위치에 있을 때(B), 풋위치에 있을 때(C)의 모습들을 각각 도시한 사시도와 평면도.
도 4a 내지 4c 각각은 단위셀의 크기에 따라 언그립하는 시점이 달라지는 모습들을 도시한 사시도.
도 5 는 본 발명의 실시예에 따른 컨베이어부가 주변장치들과 연결된 모습을 개략적으로 도시한 도면.
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 안되며, 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.
본 발명은 복수 개의 단위셀을 연속적으로 (안착장치의 투입구가 되는) 두 개의 롤러들 사이로 공급할 수 있는 단위셀의 이송방법 및 이송장치에 관한 것으로써 이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세히 설명한다.
실시예1
도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 이송장치의 측면 모습이 도시되었다. 본 발명에 따른 이송장치는 판모양의 단위셀(10)을 한쌍의 롤러들(50) 사이로 투입하기 위한 단위셀의 이송장치로써, 표면에 흡기홀(21a, 도 5 참조)이 타공된 컨베이어벨트(21)가 하우징(20a) 둘레를 따라 연속적으로 회전하여 그 위에 놓인 단위셀(10)을 이동시킬 수 있되, 상기 단위셀(10)이 컨베이어벨트(21) 표면에 흡착될 수 있게 흡기홀(21a)로 음압을 가할 수 있는 컨베이어부(20); 상기 컨베이어부(20)와 일정 거리를 두고 배치된 한 쌍의 롤러들(50); 및 상기 컨베이어벨트(21)의 특정 지점(후술될 픽위치)에 도달한 단위셀(10)을 그립하고 그립한 상태에서 이동한 후, 풋위치(C)에서 상기 단위셀(10)을 롤러들(50) 사이로 투입하는 그리퍼(30);를 포함한다.
도 2 와 3 에 도시된 바와 같이, 상기 그리퍼(30)는 컨베이어벨트(21)의 양측 각각에 하나씩 배치되며, 각각이 독립적으로 상하좌우 위아래쪽으로 활주가능하도록 구성되어 단위셀(10)의 위치 및 각도 조절이 가능하다. 상기 그리퍼(30)는 전기, 유압, 공압 등에 의해 활주하되, 제어장치(미도시)의 통제에 의해 움직임이 조절된다.
또한, 상기 한 쌍의 롤러들(50)과 컨베이어부(20) 사이에서 얼라인위치(B)에는 단위셀(10) 위에 놓이도록 비전장치(40)가 배치된다. 상기 단위셀(10)이 비전장치(40) 아래 정위치(얼라인위치)에 놓였을 때, 상기 비전장치(40)는 단위셀(10)의 자세정보를 계측하고 계측정보를 그리퍼(30)의 움직임을 조정하는 제어장치로 송신하며, 상기 제어장치는 계측정보를 토대로 단위셀(10)의 자세가 보정되도록 양측의 그리퍼들(30)을 조정한다.
상기 제어장치는 정해진 프로세스에 따라 자동적으로 또는 (터치스크린과 같은 입력수단을 통한) 조작자의 수동입력에 따라 그리퍼(30)의 활주 및 언그립 작동을 제어하도록 구성되며, 본 발명의 실시예에서 상기 제어장치는 단위셀(10)이 전체길이에서 50 내지 80%가 롤러들(50) 사이를 통과하는 동안에 단위셀(10)의 크기에 따라 미리 정해진 시점에서 그리퍼(30)가 단위셀(10)을 언그립하도록(단위셀을 잡고있던 동작이 해제되도록) 제어한다.
상기와 같은 이송장치는 그리퍼(30)를 제어하는 제어장치의 프로그래밍에 따라서 그리퍼(30)의 언그립이 이루어지는 시점이 다르게 조절될 수 있다. 즉, 도 4a 내지 4b 에 도시된 바와 같이, 단위셀(10)의 폭길이나 전체면적이 증가됨에 따라 도 4a 에 도시된 단위셀(10a) 대비 도 4b 와 도 4c 에 도시된 단위셀들(10b, 10c)은 그리퍼(30)가 언그립되는 시점이 늦어질 수 있다(롤러와 더 멀리 떨어진 상태에서 언그립이 이루어질 수 있다).
가령, 그리퍼(30)에 그립된 지점에서 처짐이 발생하지 않을 정도로 단위셀이 충분한 강성을 갖는 경우에는 그리퍼의 언그립이 보다 빠르게 이루어지고, 픽위치(A)로 신속히 복귀하여 전체 이송 공정 속도를 증가시킬 수 있을 것이며, 단위셀의 강성이 부족한 경우라면 상기 단위셀의 처짐 발생을 방지하도록 도 4a 에 도시된 바와 같이 그리퍼(30)가 롤러(50)에 상대적으로 더 가까이 접근한 위치까지 그립한 상태로 이동한 후에 언그립이 이루어져 처짐불량 발생을 방지할 수 있다.
실시예2
본 발명에서는 단위셀의 이송방법을 실시예2로써 추가적으로 제공한다. 본 발명에 따른 이송방법은 판 모양의 단위셀(10)을 한쌍의 롤러들(50) 사이로 투입하기 위한 단위셀의 이송방법으로써, 픽위치(A)에서 단위셀(10)을 그립하는 단계와 얼라인위치(B)에서 단위셀(10)의 자세보정이 이루어지는 단계 및 풋위치(C)에서 단위셀(10)의 투입이 이루어지는 단계를 포함하여 구성된다.
상기 픽위치(A)는 단위셀(10)이 이송되는 컨베이어벨트(21) 끝단의 임의의 위치에서 미리정해지되 본 발명에서는 그리퍼들(30)이 단위셀(10)의 양측을 그립하는 위치를 의미한다. 그리고, 얼라인위치(B)는 컨베이어벨트(21)와 롤러들(50) 사이에 배치된 비전장치(40)를 통해 단위셀(10)의 자세보정이 이루어지는 위치를 의미한다. 상기 그리퍼(30)는 단위셀(10)을 픽위치(A)에서 그립한 상태에서 얼라인위치(B)까지 이동시킨 후 잠시 정지되면 상기 비전장치(40)는 단위셀(10)의 자세를 광학적으로 인식하고 제어장치를 정보를 송신하며 상기 제어장치는 송신된 정보를 기초로 그리퍼들(30)을 조정하여 단위셀(10)의 자세를 보정한다. 상기 단위셀(10)의 자세보정이 이루어질 때 상기 단위셀(10)이 롤러들(50) 사이로 투입되는 높이 및 각도 등이 결정된다.
그리고, 상기 그리퍼(30)는 자세가 보정된 상태로 단위셀(10)을 풋위치(C)로 이동시킨다. 상기 풋위치(C)는 단위셀(10)의 끝단이 롤러들(50) 사이로 투입이 시작되는 위치를 의미한다.
풋위치(C)에서부터 상기 롤러들(50) 사이로 단위셀(10)이 투입되는 동안 상기 그리퍼(30)는 단위셀(10)을 그립한 상태로 미리정해진 거리만큼 이동한 후에 언그립하고, 초기 위치로 복귀하여 픽위치(A)에 놓일 다음 차례의 단위셀(10)을 그립하도록 대기하게 된다.
이때, 상기 그리퍼(30가 단위셀(10)을 언그립하는 시점은 상기 단위셀(10: 10a, 10b, 10c)의 크기에 따라 다르게 조절된다. 위에서 예를 든 바와 같이, 음극과 양극의 적층수가 많아 상대적으로 단위셀(10)의 두께가 두꺼워져 단위셀(10)의 처짐이 발생하지 않을 만큼 충분한 강성을 갖는 상태라면 상기 단위셀(10)이 롤러들(50) 사이에 투입될 때 그립한 부분의 처짐이 발생되지 않을 것이므로 언그립 시점을 빠르게 할 수 있다. 즉, 그리퍼(30)가 보다 신속히 원위치로 복귀하여 다음 단위셀(10)을 그립할 수 있으므로 이송속도를 증대시킬 수 있다. 반대로, 단위셀(10)의 두께가 상대적으로 얇다면 언그립 시점을 느리게 하여 롤러들(50) 사이로 단위셀(10)이 투입되는 동안에 처짐을 방지할 수 있다.
본 발명에서는 일반적인 단위셀(10)의 규격을 감안하여, 상기 단위셀(10)이 전체길이에서 50 내지 80%가 롤러들 사이를 통과하는 동안에 그리퍼(30)가 단위셀(10)을 언그립하는 시점이 정해지는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 단위셀(10)이 풋위치(C)로 이동되기 전에 또는 풋위치(C)에 도달하지 마자, 그리퍼(30)의 이동속도는 롤러들(50) 사이로 투입되어 이송될 때의 단위셀(10)의 이동속도와 동일하게 맞춰진다.
이때, 단위셀(10)의 이동속도는 그리퍼(30)의 언그립 시점을 결정하는 변수가 될 수도 있다. 예를 들어, 상기 단위셀(10)의 이동속도가 상대적으로 느리다면 롤러들(50) 사이에 머무르는 시간이 늘어남으로 처짐 방지를 위해 그리퍼(30)의 언그립 시점을 조금 더 늦출 수도 있을 것이며, 상기 단위셀(10)의 이동속도가 상대적으로 빠르다면 롤러들(50) 사이에 머무르는 시간이 짧아짐으로 그리퍼(30)의 언그립 시점을 조금 더 빠르게 셋팅할 수도 있을 것이다.
그리고, 위에 설명한 바와 같이 상기 단위셀(10)은 픽위치(A)까지 컨베이어벨트(21)를 통해 이송된다. 상기 컨베이어벨트(21)는 표면에 흡기홀(21a)이 타공되며 상기 흡기홀(21)에서는 음압이 작용한다. 따라서, 상기 단위셀(10)이 흡기홀(21a) 위에 놓이면 안착된 상태에서 음압이 가해져 흡착이 이루어지고, 상기 단위셀(10)은 컨베이어벨트(21)의 표면에 흡착된 상태로 픽위치(A)까지 이송된다.
이때, 픽위치(A)에 도달하기 전에 상기 단위셀(10)이 미리정해진 지점에 도착되면 흡기홀(21a)을 통한 음압이 차단되어 단위셀(10a)의 흡착상태가 해제된다. 흡착 상태가 해제된 상태에서 그리퍼(30)에 의한 그립이 이루어지되, 상기 단위셀(10)의 크기, 그리퍼(30)의 그립 위치 등에 따라서 음압차단의 시점이 다르게 조절될 수 있다.
그리고, 상기 그리퍼(30)에 의해 단위셀(10)이 컨베이어벨트(21)를 이탈하면 음압 차단이 해제되어 다음 순서로 안착되는 단위셀(10)을 흡착하도록 대기할 수 있다. 본 발명에서 음압이 차단되는 지점은 해당 단위셀(10)이 그리퍼(30)에 의해 그립되는 지점과 음압이 차단되는 지점 사이의 거리가 상기 단위셀 길이의 1배 내지 10배 범위 내에서 형성될 수 있다.
상기 컨베이어벨트(21)에서 음압이 가해지는 구성 및 음압 차단을 제어하는 구성은 도 5 에 도시된 바와 같이 진공발생기(24) 및 솔레노이드밸브(23) 등과 같은 종래의 장치를 이용할 수 있다. 가령, 흡기홀(21a)과 개통된 챔버를 컨베이어밸트(21) 내측에 위치하는 진공발생기(24) 내에 마련하고 상기 챔버와 개통된 유로를 통해 압축공기를 통과시키되 상기 압축공기의 속도와 압력을 조절하면 챔버 내부의 공기도 유로를 통해 빠져나가 음압이 생성되는 구조 등이 적용될 수 있을 것이다. 이때, 솔레노이드(23)는 서지탱크(22)로부터 제공되는 압축공기의 흐름을 개폐하여 음압 형성을 제어할 수 있을 것이다.
전술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 이송장치와 이송방법은 단위셀(10)의 규격에 따라서 그리퍼(30)의 언그립 시점을 다르게 하여 롤러(50)와 단위셀(10) 사이 그리고 단위셀(10)과 그리퍼(30) 사이의 슬립(미끄러짐) 발생을 방지하고 안정적으로 투입시킬 수 있을 뿐만아니라 언그립 이후 그리퍼(30)의 복귀가 빠르게 진행될 수 있으므로(언그립 시점이 고정되지 않고 단위셀에 따라 언그립 시점이 빨라지면 보다 신속하게 픽위치로 복귀할 수 있으므로) 투입 공정시간을 단축할 수 있다.
즉, 그리퍼(30)가 보다 신속히 원위치로 복귀하여 다음 단위셀(10)을 그립할 수 있으므로 전체 공정시간을 축소할 수 있으며, 규격이 다른 단위셀의 투입시 보다 유연하게 대처할 수 있다.
아울러, 픽위치(A)로 이송되기 전까지, 상기 단위셀(10)은 흡착된 상태로 컨베이어벨트(21)를 통해 이동되어 위치 및 자세가 고정된 상태로 이동되되 그리퍼(30)에 의해 그립될 때(컨베이어벨트를 이탈할 때)는 흡착상태가 해제되므로 상기 그리퍼(30)의 그립 시 단위셀들(10)의 위치 편차(단위셀이 그리퍼에 그립됐을 때 각각의 단위셀들이 그립되는 지점이 달라지는 편차), 그립시 발생하는 슬립 등을 최소화할 수 있다.
이에 따라, 롤러들(50) 사이로 단위셀(10)의 투입 전에 비전장치(40)를 통해 상기 단위셀(10)의 자세보정이 이루지더라도 위치가 보정되기 전부터 그립된 단위셀들(10)의 위치 편차가 작게 발생하므로 자세보정시간을 단축시킬 수 있고 이에 따라 전체 이송속도를 단축시킬 수 있다.
또한, 본 발명에서는 흡착력을 생성하는 음압의 차단시점이 다르게 조절될 수 있으므로, 다른 크기의 단위셀들(10)을 이송할 때 공정 전환속도가 빠르게 이루어질 수 있다.
이상에서 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 실시가 가능하다.
10 : 단위셀
20 : 컨베이어부
21 : 컨베이어벨트
30 : 그리퍼
40 : 비전장치

Claims (11)

  1. 판 모양의 단위셀을 한쌍의 롤러들 사이로 투입하기 위한 단위셀의 이송방법으로써,
    컨베이어벨트를 통해 단위셀이 이송되는 동안 미리정해진 픽위치에서 그리퍼가 상기 단위셀을 그립하는 단계;
    미리정해진 얼라인위치까지 그리퍼가 단위셀을 그립한 상태로 이동시키고 상기 얼라인위치에서 단위셀의 자세보정이 이루어지는 단계;
    상기 단위셀의 자세보정이 이루진 상태에서 상기 그리퍼가 단위셀의 끝단이 롤러들 사이로 진입이 시작되는 풋위치로 단위셀을 이동시키는 단계; 및
    풋위치에서부터 상기 롤러들 사이로 단위셀이 투입되는 동안 그리퍼가 단위셀을 그립한 상태로 미리정해진 거리만큼 이동한 후에 언그립하는 단계;를 포함하고,
    상기 그리퍼가 단위셀을 언그립하는 시점은 상기 단위셀의 크기에 따라 다르게 조절되는 것을 특징으로 하는 단위셀의 이송방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 단위셀이 전체길이에서 50 내지 80%가 롤러들 사이를 통과하는 동안에 그리퍼가 단위셀을 언그립하는 시점이 정해지는 것을 특징으로 하는 단위셀의 이송방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 단위셀의 자세보정이 이루어질 때 롤러들 사이로 투입되는 높이 및 각도가 결정되는 것을 특징으로 하는 단위셀의 이송방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 단위셀이 풋위치로 이동되기 전에 그리퍼의 이동속도는 롤러들 사이로 투입되어 이송될 때의 단위셀의 이동속도와 동일하게 맞춰지는 것을 특징으로 하는 단위셀의 이송방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단위셀이 픽위치까지 이송되는 방법은,
    표면에 흡기홀이 타공된 컨베이어벨트 위에 단위셀을 올려 놓되, 상기 단위셀이 흡기홀 위에 놓이도록 상기 단위셀을 컨베이어벨트에 안착시키는 단계;
    상기 흡기홀을 통해 음압을 가해져 단위셀이 컨베이어벨트의 표면에 흡착된 상태로 상기 컨베이어벨트에 의해 이동되는 단계; 및
    상기 단위셀이 미리정해진 지점에 도착되면 흡기홀을 통한 음압이 차단되어 단위셀의 흡착상태가 해제되는 단계;를 포함하고,
    상기 단위셀의 크기, 그리퍼의 그립 위치에 따라서 음압차단의 시점이 다르게 조절되되, 상기 단위셀은 음압이 차단된 상태로 픽위치에 도착하는 것을 특징으로 하는 단위셀의 이송방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 그리퍼에 의해 단위셀이 컨베이어벨트를 이탈하면 음압 차단이 해제되는 단계를 더 포함하는 단위셀의 이송방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    음압이 차단되는 지점은 해당 단위셀이 그리퍼에 의해 그립되는 지점과 음압이 차단되는 지점 사이의 거리가 상기 단위셀 길이의 1배 내지 10배 범위 내에서 형성되는 지점인 것을 특징으로 하는 단위셀의 이송방법.
  8. 판모양의 단위셀을 한쌍의 롤러들 사이로 투입하기 위한 단위셀의 이송장치로써,
    표면에 흡기홀이 타공된 컨베이어벨트가 하우징의 둘레를 따라 연속적으로 회전하여 상기 컨베이어벨트 위에 놓인 단위셀을 이동시킬 수 있되, 상기 단위셀이 컨베이어벨트 표면에 흡착될 수 있게 흡기홀로 음압을 가할 수 있는 컨베이어부;
    상기 컨베이어부와 일정 거리를 두고 배치된 한 쌍의 롤러들; 및
    상기 컨베이어벨트의 특정 지점에 도달한 단위셀을 그립하고 그립한 상태에서 이동한 후, 상기 단위셀을 롤러들 사이로 투입하는 그리퍼;를 포함하는 단위셀의 이송장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 그리퍼는 컨베이어벨트의 양측 각각에 하나씩 배치된 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 단위셀의 이송장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 롤러들과 컨베이어부 사이에는 비전장치가 배치되고, 상기 비전장치 아래에 단위셀이 위치할 때, 상기 비전장치는 단위셀의 자세정보를 계측하고 계측정보를 그리퍼의 움직임을 조정하는 제어장치로 송신하며,
    상기 제어장치는 계측정보를 토대로 단위셀의 자세가 보정되도록 양측의 그리퍼들을 조정하는 것을 특징으로 하는 단위셀의 이송장치.
  11. 제 11 항에 있어서,
    상기 제어장치는 단위셀이 전체길이에서 50 내지 80%가 롤러들 사이를 통과하는 동안에 미리 정해진 시점에서 그리퍼가 단위셀을 언그립하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단위셀의 이송장치.
KR1020180011295A 2018-01-30 2018-01-30 단위셀의 이송방법 및 이송장치 KR102521066B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180011295A KR102521066B1 (ko) 2018-01-30 2018-01-30 단위셀의 이송방법 및 이송장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180011295A KR102521066B1 (ko) 2018-01-30 2018-01-30 단위셀의 이송방법 및 이송장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190092019A true KR20190092019A (ko) 2019-08-07
KR102521066B1 KR102521066B1 (ko) 2023-04-13

Family

ID=67621746

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180011295A KR102521066B1 (ko) 2018-01-30 2018-01-30 단위셀의 이송방법 및 이송장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102521066B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023013922A1 (ko) * 2021-08-03 2023-02-09 주식회사 엘지에너지솔루션 단위 셀 정렬 장치 및 정렬 방법
WO2023022434A1 (ko) * 2021-08-18 2023-02-23 주식회사 엘지에너지솔루션 전극 커팅장치 및 이를 포함하는 셀 제조장치

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120060705A (ko) * 2010-12-02 2012-06-12 주식회사 엘지화학 전극조립체의 폴딩 장치
KR20160094182A (ko) * 2015-01-30 2016-08-09 주식회사 엘지화학 전극 조립체 제조 장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120060705A (ko) * 2010-12-02 2012-06-12 주식회사 엘지화학 전극조립체의 폴딩 장치
KR20160094182A (ko) * 2015-01-30 2016-08-09 주식회사 엘지화학 전극 조립체 제조 장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023013922A1 (ko) * 2021-08-03 2023-02-09 주식회사 엘지에너지솔루션 단위 셀 정렬 장치 및 정렬 방법
WO2023022434A1 (ko) * 2021-08-18 2023-02-23 주식회사 엘지에너지솔루션 전극 커팅장치 및 이를 포함하는 셀 제조장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR102521066B1 (ko) 2023-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101933550B1 (ko) 이차전지의 셀 스택 제조 시스템
KR101956763B1 (ko) 이차전지 셀 제조 시스템의 사행제어장치
KR101410036B1 (ko) 이차전지용 전극 어셈블리의 제조를 위한 자동화 폴딩 시스템
KR20170112895A (ko) 전극 조립체 제조 장치 및 방법과, 이를 이용해 제조한 전극 조립체
KR101738724B1 (ko) 유닛셀 이송 시스템
EP3955355A1 (en) Multi-plate laminating device for lithium battery cell and laminating method thereof
KR20190092019A (ko) 단위셀의 이송방법 및 이송장치
US20230148346A1 (en) Apparatus and Method for Manufacturing Unit Cells
KR101208998B1 (ko) 전극판 이송장치
KR101963739B1 (ko) 적층형 2차전지의 분리막 마감장치
KR102096934B1 (ko) 각형 이차전지의 극판 적층 장치용 버큠 벨트 컨베이어
KR20210096269A (ko) 전극 적층체의 제작 방법 및 장치
KR102439126B1 (ko) 단위셀의 이송방법 및 이송장치
KR101805954B1 (ko) 유닛셀 공급장치
KR20200113579A (ko) 이차전지의 셀 스택 적층 장치 및 방법
KR102603777B1 (ko) 적층장치 및 적층방법
KR20200117508A (ko) 단위셀의 이송장치
KR102517823B1 (ko) 지그재그형 이차전지의 극판 고속 적층 장치
KR200493852Y1 (ko) 공급 컨베이어를 포함하는 전극 접합 장치
KR102327492B1 (ko) 전극조립체 제조장치
KR102259233B1 (ko) 다기종 2차전지 적층장치 및 그 제어방법
KR20210134166A (ko) 이차전지의 전극셀 제조방법
CN217444458U (zh) 组件制造装置
KR20210157213A (ko) 단위셀의 제조방법
KR20230127806A (ko) 전극조립체 제조 시스템 및 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right