KR20190124465A - 좁은 홀 제조 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 대상물에 좁은 홈 또는 좁은 홀을 형성하기 위한 제조 장치에 있어서, 상기 대상물에 기준홈을 가공하는 기준홈 형성부; 상기 대상물의 상기 기준홈 내에 기 결정된 크기의 지그를 삽입하는 지그 삽입부; 및 상기 기준홈이 상기 지그만큼 좁아지도록 상기 대상물을 가압하는 프레스부;를 포함하는, 좁은 홀 제조 장치에 관한 것이다.

Description

좁은 홀 제조 장치 및 방법{NARROW HOLE MANUFACTURING APPARATUS AND METHOD}
본 발명은 좁은 홀 제조 장치 및 방법에 관한 것이다.
종래부터 판형의 금속부재에 홀이나 홈을 형성하기 위해서는 몰드(mold) 금형, 프레스(press) 금형 또는 선반 등의 절삭 가공 등이 이용되었다. 하지만 이 경우, 홀이나 홈을 형성하기 위해서는 가공 툴(tool)이 이용되었고, 매우 작거나 좁은 폭(예를 들어 0.5mm 이하)의 홀이나 홈을 형성하는 경우 가공을 위한 가공 툴의 크기 역시 매우 작아져야 하기 때문에 제작 시간이나 비용 및 품질에 있어 제약이 존재하였다.
또한, 위와 같은 가공 툴의 경우, 형상 및 크기가 매우 작아지게 되면 홈 또는 홀 가공 중 파손되거나 가공품의 형상이 불균일하게 제작되는 문제가 존재하였고, 심지어는, 파손된 가공 툴이 튀어져 나가 작업자가 다치는 안전사고도 발생할 수 있는 문제가 존재하였다.
일본등록특허공보 제3990947호 (2007.07.27)
본 발명의 실시예들은 종래의 선반가공, 프레스(Press)가공 등과 달리, 대상물에 좁은 홀 또는 좁은 홈을 형성하기 위한 가공제작 툴(tool)에 그 크기상 파손 등의 제약이 존재하지 않을 수 있는 좁은 홀 제조 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들은 0.1mm 내지 0.5mm 폭의 매우 좁은 홀 또는 홈을 제작하는 경우에도 부품의 형상이 균일하게 제작될 수 있는 좁은 홀 제조 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들은 대상물에 매우 좁은 홀 또는 홈의 형성 간 양산성, 생산효율 및 가공품질 등이 향상될 수 있는 좁은 홀 제조 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들은 복수개의 배터리 셀 간을 상호 전기적으로 연결하기 위한 버스바에 매우 좁은 홀 또는 홈을 용이하게 형성할 수 있는 좁은 홀 제조 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 대상물에 좁은 홈 또는 좁은 홀을 형성하기 위한 제조 장치에 있어서, 상기 대상물에 기준홈을 가공하는 기준홈 형성부; 상기 대상물의 상기 기준홈 내에 기 결정된 크기의 지그를 삽입하는 지그 삽입부; 및 상기 기준홈이 상기 지그만큼 좁아지도록 상기 대상물을 가압하는 프레스부;를 포함하는, 좁은 홀 제조 장치를 제공할 수 있다.
상기 기준홈 형성부, 상기 지그 삽입부 및 상기 프레스부는 순서대로 나란히 배치될 수 있다.
상기 프레스부는, 상기 대상물을 가압하는 수평 프레스부; 및 상기 수평 프레스부의 구동 방향에 수직한 방향으로 상기 대상물을 지지하는 가압 지지부;를 포함할 수 있다.
상기 기준홈 형성부는, 상기 기준홈 가공 시 상기 대상물의 상기 기준홈 양단에 상기 프레스부에 의해 상기 대상물이 가압되는 경우 상기 기준홈의 폭 방향 압축을 유도하는 프레스 유도부를 형성할 수 있다.
상기 지그의 상기 기 결정된 크기는, 상기 대상물에 형성되는 상기 좁은 홈 또는 상기 좁은 홀의 크기에 대응될 수 있다.
상기 좁은 홈 또는 상기 좁은 홀의 크기는 0.05mm 내지 0.6mm일 수 있다.
상기 대상물은 복수개의 배터리 셀 간을 상호 전기적으로 연결하기 위한 버스바(busbar)일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 대상물에 좁은 홈 또는 좁은 홀을 형성하기 위한 좁은 홀 제조 방법에 있어서, 상기 대상물에 기준홈이 가공되고, 상기 대상물의 상기 기준홈 내에 기 결정된 크기의 지그가 삽입되며, 상기 기준홈이 상기 지그만큼 좁아지도록 상기 대상물이 가압되는, 좁은 홀 제조 방법을 제공할 수 있다.
상기 대상물이 가압되는 경우, 상기 대상물은 상기 가압 방향에 대해 수직한 방향으로 지지될 수 있다.
상기 기준홈 가공 시, 상기 대상물의 상기 기준홈 양단에 형성되어, 상기 대상물이 가압되는 경우 상기 기준홈의 폭 방향 압축을 유도하는 프레스 유도부가 형성될 수 있다.
상기 지그의 상기 기 결정된 크기는, 상기 대상물에 형성되는 상기 좁은 홈 또는 상기 좁은 홀의 크기에 대응될 수 있다.
상기 좁은 홈 또는 상기 좁은 홀의 크기는 0.05mm 내지 0.6mm일 수 있다.
상기 대상물은 복수개의 배터리 셀 간을 상호 전기적으로 연결하기 위한 버스바(busbar)일 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 종래의 선반가공, 프레스(Press)가공 등과 달리, 대상물에 좁은 홀 또는 좁은 홈을 형성하기 위한 가공제작 툴(tool)에 그 크기상 파손 등의 제약이 존재하지 않을 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면 0.1mm 내지 0.5mm 폭의 매우 좁은 홀 또는 홈을 제작하는 경우에도 부품의 형상이 균일하게 제작될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면 대상물에 매우 좁은 홀 또는 홈의 형성 간 양산성, 생산효율 및 가공품질 등이 향상될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면 복수개의 배터리 셀 간을 상호 전기적으로 연결하기 위한 버스바에 매우 좁은 홀 또는 홈을 용이하게 형성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 좁은 홀 제조 장치 및 그에 따른 대상물의 가공 과정을 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 좁은 홀 제조 장치에 구비된 기준홈 형성부를 개략적으로 나타낸 도면
도 3(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 좁은 홀 제조 장치에 구비된 지그 삽입부에 위치된 대상물을 상측에서 나타낸 개략도이고, 도 3(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 좁은 홀 제조 장치에 구비된 지그 삽입부에 위치된 대상물을 측면에서 나타낸 개략도
도 4(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 좁은 홀 제조 장치에 구비된 프레스부에 위치된 대상물을 상측에서 나타낸 개략도이고, 도 4(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 좁은 홀 제조 장치에 구비된 프레스부에 위치된 대상물을 측면에서 나타낸 개략도
도 5(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 좁은 홀 제조 장치에 구비된 커팅부에 위치된 대상물을 상측에서 나타낸 개략도이고, 도 5(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 좁은 홀 제조 장치에 구비된 커팅부에 위치된 대상물을 전방에서 나타낸 개략도이며, 도 5(c)는 도 5(a)의 I-I단면을 나타낸 도면
도 6의 (a) 내지 (c)는 본 발명의 일 실시예에 따른 좁은 홀 제조 장치의 기준홈 형성부에 대한 제1 내지 제3 실시예를 나타낸 도면
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 대상물에 좁은 홀 또는 좁은 홈이 형성되는 방법을 나타낸 순서도
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 좁은 홀 제조 장치 및 그에 따른 대상물의 가공 과정을 나타낸 도면이다. 즉, 도 1을 통해 본 발명의 일 실시예에 따른 좁은 홀 제조 장치(10) 및 본 발명의 일 실시예에 따른 좁은 홀 제조 장치(10)의 각 구성에 의한 각 가공 단계별 대상물의 상태를 함께 확인할 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 좁은 홀 제조 장치(10)는 대상물에 기준홈(21)을 가공하는 기준홈 형성부(100), 대상물의 기준홈(21) 내에 기 결정된 크기의 지그(3)(jig)를 삽입하는 지그 삽입부(200) 및 상술한 기준홈(21)이 기준홈(21) 내의 지그(3)만큼 좁아지도록 대상물을 가압하는 프레스부(300)를 포함할 수 있다. 이 때, 상술한 기준홈 형성부(100), 지그 삽입부(200) 및 프레스부(300)는 나란히 배치되어 각 가공 순서대로 대상물을 가공할 수 있다.
구체적으로, 상술한 기준홈 형성부(100)가 후술할 기준홈 가공부재(1223)의 크기 선택에 있어 제한이 되지 않는 크기 또는 폭(d1) 범위 내에서 대상물에 최초의 기준홈(21)을 형성하면, 지그 삽입부(200)는 대상물의 최종 가공 목표의 좁은 홀 또는 좁은 홈만큼의 기 결정된 크기(d2)를 가진 지그(3)를 삽입할 수 있고, 상술한 프레스부(300)는 기준홈(21)에 지그(3)가 삽입된 대상물을 지그(3)를 기준으로 양측에서 가압함으로써 대상물의 기준홈(21)이 지그(3)만큼 좁아질 수 있고, 매우 좁은 홈 또는 홀의 최종홈(24)이 형성될 수 있다. 이 때, 상술한 지그(3)의 기 결정된 크기(d2)는 대상물에 형성되는 매우 좁은 홈 또는 매우 좁은 홀의 크기(d2)에 대응되는 크기일 수 있다. 즉, 최종홈(24)의 크기(d2)에 대응되는 크기일 수 있다.
한편, 상술한 기준홈(21) 및 최종홈(24)은 도면에 도시된 바와 같이 슬릿(slit) 형상으로 형성될 수 있고 지그(3)는 스틱(stick) 형상으로 형성될 수 있다. 이 경우, 상술한 기 결정된 크기(d2)는 지그(3)의 폭(d2)일 수 있으며, 최종홈(24)의 폭(d2) 역시 지그(3)의 폭(d2)과 동일하게 형성될 수 있다.
이를 통해, 단순히 드릴(drill), 몰드(mold) 또는 선반 가공 등으로는 가공 툴(tool)에 형상 및 크기상 제약이 존재하는 0.05mm 내지 0.6mm의 최종홈(24)을 형성할 수 있고, 바람직하게는, 0.1mm 내지 0.5mm 폭(d2)을 가진 슬릿 형상의 최종홈(24)을 형성할 수 있다. 다만, 도면에 도시된 지그(3), 기준홈(21) 및 최종홈(24)에 대한 형상은 예시적인 것으로 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 상술한 기준홈 형성부(100)는 기준홈(21) 가공 시 대상물의 기준홈(21) 양단에 상술한 프레스부(300)에 의해 대상물(2)이 가압되는 경우 기준홈(21)의 폭 방향 압축을 유도하는 프레스 유도부(22)를 형성할 수 있다. 구체적으로, 기준홈 형성부(100)를 통한 대상물의 기준홈(21) 형성 시, 만약 대상물을 단순 가압하여 기준홈(21)의 크기를 압축시키는 경우 기준홈(21)의 테두리를 따라 의도치 않은 방향으로의 파단이나 변형이 발생할 수 있고, 특히, 기준홈(21)이 슬릿 형상으로 형성되는 경우, 기준홈(21)의 길이 방향 양 끝단부에는 변형 또는 찌그러짐에 의한 표면 불균일 현상이 발생할 수 있다.
하지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 좁은 홀 제조 장치(10)의 경우, 기준홈 형성부(100)가 기준홈(21)을 형성할 시 기준홈(21)의 양측 끝단부에 프레스 유도부(22)를 함께 형성함으로써 차후 프레스부(300)에서의 프레스 공정 시 기준홈(21)의 프레스 유도부(22) 부분에 응력이 집중될 수 있고, 이를 통해, 원치 않은 방향으로의 기준홈(21) 변형을 방지할 수 있어 최종홈(24)이 형성된 대상물(2)의 가공 품질을 크게 향상시킬 수 있다.
한편, 위와 같이 대상물(2)의 기준홈(21)에 프레스 유도부(22)가 같이 형성되는 경우, 프레스 가압 시 대상물(2)이 압축됨에 따라 대상물(2)의 최종홈(24)이 형성된 위치에서 최종홈(24)의 길이 방향 외측면에는 대상물(2) 압축에 의한 돌출부(23)가 돌출 형성될 수 있다.
이 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 좁은 홀 제조 장치(10)는 프레스부(300) 측부에 위치된 커팅부(400)를 더 포함할 수 있고, 프레스부(300)의 대상물(2) 가압에 의해 형성된 상술한 대상물(2)의 돌출부(23)는 커팅부(400)에 의해 절단될 수 있다.
상술한 기준홈 형성부(100), 지그 삽입부(200), 프레스부(300) 및 커팅부(400) 각각에 대한 구체적인 내용은 후술하도록 한다.
한편, 상술한 기준홈 형성부(100), 지그 삽입부(200), 프레스부(300) 및 커팅부(400) 각각은 별개의 독립 장치로 구비되어 배치될 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 일체로 형성되어 하나의 설비로 구성될 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 좁은 홀 제조 장치(10)에 구비된 기준홈 형성부(100)를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 좁은 홀 제조 장치(10)의 기준홈 형성부(100)는 상측에 위치된 제1 구조체(120), 하측의 제2 구조체(130) 및 제1 구조체(120)를 상하 구동시킬 수 있는 슬라이딩부(110)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상술한 제1 구조체(120)는 구조체 가이드 구(121)를 포함할 수 있고, 제2 구조체(130)는 상술한 구조체 가이드 구(121)에 대응되는 구조체 가이드 축(131)을 포함할 수 있는데, 슬라이딩부(110)에 의해 제1 구조체(120)가 상하 이동됨에 따라 제1 구조체(120)의 구조체 가이드 구(121)는 제2 구조체(130)의 구조체 가이드 축(131)을 따라 상하 이동될 수 있다.
한편, 상술한 슬라이딩부(110)의 구동 방식은 유압 실린더 및 유압 피스톤 방식일 수 있으나, 이는 예시적인 것으로 이에 한정되지 않고, 랙 및 피니언 등 제1 구조체(120)를 상하 직선운동 시킬 수 있는 방식이면 충분하다.
한편, 상술한 제1 구조체(120)는 상부 플레이트(122), 상부 플레이트(122)에 대해 독립적으로 이동 가능한 가압 복원부(124) 및 스트리퍼(123)를 더 포함할 수 있고, 상술한 제2 구조체(130)는 대상물(2)이 안착될 수 있는 하부 플레이트(132)를 더 포함할 수 있다. 이 때, 하부 플레이트(132)는 대상물(2)의 위치를 고정시킬 수 있는 대상물 지지부재(1322)를 포함할 수 있다.
대상물(2)의 기준홈(21) 형성 과정에 대해 구체적으로 살펴보면, 먼저 상부 플레이트(122), 스트리퍼(123) 및 가압 복원부(124)는 제1 구조체(120)의 이동에 의해 하측 제2 구조체(130) 측으로 하강될 수 있다. 이후, 상술한 스트리퍼(123)가 제2 구조체(130)의 하부 플레이트(132)에 접촉 지지되어 더 이상 하강되지 않는 경우 상술한 스트리퍼(123) 및 가압 복원부(124)는 하강되지 않은 채, 상부 플레이트(122)는 하측으로 더 하강될 수 있다.
이 때, 상부 플레이트(122)는 상부 플레이트(122)의 적어도 일부가 하측으로 돌출 형성된 플레이트 가이드 축(1222)이 스트리퍼(123)의 스트리퍼 가이드 구(1231) 및 하부 플레이트(132)의 플레이트 가이드 구(11321) 내에 위치된 상태로 지지되어 하강될 수 있다.
한편, 상술한 가압 복원부(124)는 상부 플레이트(122)의 복원부 가이드 구(1221)를 관통한 상태로 끝단이 스트리퍼(123)에 체결되어 고정된 볼트부재(1241) 및 볼트부재(1241)의 외측에 볼트부재(1241)를 감싸도록 형성되어 상부 플레이트(122) 및 스트리퍼(123) 사이에 위치된 탄성부재(1242)를 포함할 수 있다.
따라서, 제1 구조체(120) 하강 시 스트리퍼(123)가 하부 플레이트(132)에 접촉 지지되어 더 이상 하강되지 않는 경우에도, 상부 플레이트(122)는 가압 복원부(124)의 탄성부재(1242)를 압축시키며 추가 하강될 수 있고, 상부 플레이트(122)에서 하측으로 돌출 형성된 기준홈 가공부재(1223) 역시 추가 하강됨으로써 하부 플레이트(132) 및 스트리퍼(123)에 의해 그 위치가 고정된 대상물(2)에 기준홈(21)을 형성할 수 있다.
이 때, 하부 플레이트(132)에는 기준홈 가공부재(1223)에 의해 제거된 대상물(2)의 일부가 떨어져 배출될 수 있는 폐기구(1323)가 형성될 수 있고, 상술한 기준홈 가공부재(1223)의 끝단은 대상물(2)에 형성되는 기준홈(21) 형상에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 상술한 스트리퍼(123)에서 기준홈 가공부재(1223)가 하강되는 위치에는 기준홈 가공부재(1223)가 관통할 수 있도록 가공부재 가이드 홀(1232)이 형성될 수 있다.
도 3(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 좁은 홀 제조 장치(10)에 구비된 지그 삽입부(200)에 위치된 대상물(2)을 상측에서 나타낸 개략도이고, 도 3(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 좁은 홀 제조 장치(10)에 구비된 지그 삽입부(200)에 위치된 대상물(2)을 측면에서 나타낸 개략도이다.
도 3(a) 및 도 3 (b)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 좁은 홀 제조 장치(10)의 지그 삽입부(200)는 지그(3) 삽입을 위한 지그 공급부(210) 및 지그 가이드(220)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상술한 지그(3)는 대상물(2)의 상측에 위치된 지그 공급부(210)를 통해 대상물(2)에 형성된 기준홈(21)에 삽입될 수 있고, 상술한 지그 공급부(210)는 대상물(2) 하나가 지그 삽입부(200)에 위치될 때마다 지그(3)를 하나씩 공급할 수 있다.
또한, 상술한 지그 공급부(210)를 통해 하측 대상물(2)로 공급된 지그(3)는 지그 가이드(220)에 의해 예상치 못한 곳으로 이탈되지 않은 채 기준홈(21) 내에 용이하게 삽입될 수 있다. 더 구체적으로, 상술한 지그 가이드(220)는 지그 공급부(210) 하측으로부터 대상물(2)이 위치된 높이까지 연장 형성되어 지그(3)의 하강을 지지 및 안내할 수 있다.
한편, 상술한 지그 삽입부(200)는 대상물(2)의 기준홈(21) 내에 지그(3)가 삽입되는 동안, 대상물(2)이 위치될 수 있는 지그 플레이트(230)를 더 포함할 수 있다.
도 4(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 좁은 홀 제조 장치(10)에 구비된 프레스부(300)에 위치된 대상물(2)을 상측에서 나타낸 개략도이고, 도 4(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 좁은 홀 제조 장치(10)에 구비된 프레스부(300)에 위치된 대상물(2)을 측면에서 나타낸 개략도이다.
도 4(a) 및 4(b)를 참조하면, 본 발명의 일 실시에에 따른 좁은 홀 제조 장치(10)의 프레스부(300)는 대상물(2)의 기준홈(21)을 지그(3)만큼 좁아지도록 가압하는 수평 프레스부(310) 및 대상물(2)을 수평 프레스부(310)의 구동 방향에 수직한 방향으로 지지하는 가압 지지부(320)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상술한 수평 프레스부(310)는 피스톤 축(3111) 및 실린더부재(3112)로 구성된 프레스 구동부(311)와 대상물(2)에 밀착되어 프레스 구동부(311)에 의해 대상물(2)을 가압하는 프레스부재(312)를 포함할 수 있다. 이 때, 상술한 프레스 구동부(311)에 의해 이동된 프레스부재(312)는 프레스부(300)의 지지 플레이트(330)상에 위치된 대상물(2)을 수평 방향으로 가압하여 대상물(2)의 기준홈(21)이 지그(3)만큼 좁게 압축시킬 수 있다.
다만, 상술한 수평 프레스부(310)의 가압 방향은 지면에 평행한 수평 방향에 한정되는 것은 아니고, 지면에 수직한 방향으로 가압되는 경우에도, 대상물(2)에 형성된 기준홈(21)이 지그(3)만큼 좁아질 수 있는 방향이면 충분하다.
한편, 상술한 가압 지지부(320)는 상술한 수평 프레스부(310)의 구동 방향에 수직한 방향에 위치되어 수평 프레스부(310)의 대상물(2) 가압 시 대상물(2)을 고정 및 지지할 수 있다. 이 때, 상술한 가압 지지부(320)는 대상물(2)의 측면에 대응되는 크기 및 면적으로 형성되어 대상물(2)에 접촉됨에 따라 대상물(2)의 위치를 고정 지지하는 가압부재(321) 및 가압부재(321)를 대상물(2) 측으로 이동시키거나 이격시킬 수 있는 가압부재 구동축(322)을 포함할 수 있다.
즉, 상술한 가압 지지부(320)는 도면상 대상물(2)의 상측에 위치될 수 있고, 가압부재(321) 구동부에 의해 하측으로 이동된 가압부재(321)는 대상물(2)에 면상 접촉되어 대상물(2)이 안착된 지지 플레이트(330)와 함께 대상물(2)의 상하측을 고정 및 지지할 수 있다. 이를 통해, 대상물(2)이 수평 프레스부(310)에 의해 가압되는 경우, 대상물(2)이 수평 프레스부(310)에 의해 가압되는 방향 외의 방향(예를 들어, 지면에 수직한 방향)으로 볼록하게 변형되거나 찌그러지는 문제를 방지할 수 있다.
도 5(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 좁은 홀 제조 장치(10)에 구비된 커팅부(400)에 위치된 대상물(2)을 상측에서 나타낸 개략도이고, 도 5(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 좁은 홀 제조 장치(10)에 구비된 커팅부(400)에 위치된 대상물(2)을 전방에서 나타낸 개략도이며, 도 5(c)는 도 5(a)의 I-I단면을 나타낸 도면이다.
도 5(a) 및 (b)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 좁은 홀 제조 장치(10)의 커팅부(400)는 상술한 프레스부(300)에 의해 대상물(2)에 형성된 돌출부(23)를 절삭할 수 있는 커팅 블레이드(410) 및 커팅 플레이드를 대상물(2) 측으로 이동시켜 접근 또는 이격시킬 수 있는 커팅 구동부(420)를 포함할 수 있다.
또한, 커팅부(400)는 커팅 블레이드(410)의 커팅 시 대상물(2)이 안착되어 위치될 수 있는 커팅 플레이트(430)를 더 포함할 수 있는데, 이 때, 커팅 플레이트(430)에는 지그 이탈구(431)가 형성되어 대상물(2)의 기준홈(21) 내에 삽입되었던 지그(3)가 상술한 지그 이탈구(431)를 통해 배출될 수 있다.
이 때, 지그 이탈구(431)는 지그(3) 형상에 대응되는 형상으로 형성될 수 있고, 도면상 지그(3)가 스틱 형상으로 형성되는 경우, 지그 이탈구(431) 역시 슬릿 형상으로 형성되어 지그(3)는 용이하게 배출될 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이, 기준홈 형성부(100), 지그 삽입부(200), 프레스부(300) 및 커팅부(400) 일련의 순차적인 가공에 의해 대상물(2)이 가공되는 바, 대상물(2)에 매우 좁은 홀 또는 홈의 형성 간 양산성, 생산효율 및 가공품질이 향상될 수 있다.
나아가, 단순히 가공 툴(tool)을 통해 대상물(2)에 좁은 홈 또는 좁은 홀을 형성하는 것이 아닌, 기 결정된 크기(d2)의 지그(3)를 이용하는 바, 대상물(2)에 형성되는 좁은 홈 또는 좁은 홀의 형상 및 품질이 균일하게 제작될 수 있다.
한편, 상술한 대상물(2)은 복수개의 배터리 셀 간이 상호 연결되어 하나의 모듈화된 배터리 모듈에서 복수개의 배터리 셀 간을 상호 전기적으로 연결하기 위한 버스바(busbar)일 수 있고, 이 때, 버스바에 형성되는 최종홈(24)은 배터리 셀의 전극 탭이 삽입되거나 전극 탭의 적어도 일부가 노출될 수 있는 슬릿일 수 있다.
도 6의 (a) 내지 (c)는 본 발명의 일 실시예에 따른 좁은 홀 제조 장치(1)의 기준홈 형성부(100)에 의해 대상물(2)에 형성된 프레스 유도부(22)의 제1 내지 제3 실시예를 나타낸 도면이다. 구체적으로, 도 6(a)는 프레스 유도부(22a)가 형성된 대상물(2a)의 제1 실시예를 나타내고, 도 6(b)는 프레스 유도부(22b)가 형성된 대상물(2b)의 제2 실시예를 나타내며, 도 6(c)는 프레스 유도부(22c)가 형성된 대상물(2c)의 제3 실시예를 나타낸 도면이다.
도 6의 (a) 내지 (c)를 참조하면, 상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 좁은 홀 제조 장치(1)의 기준홈 형성부(100)는 기준홈(21; 21a, 21b, 21c) 가공 시 대상물(2; 2a, 2b, 2c)의 기준홈(21; 21a, 21b, 21c) 양단에 프레스 유도부(22; 22a, 22b, 22c)를 형성할 수 있다. 즉, 기준홈(21; 21a, 21b, 21c) 양단에 프레스 유도부(22; 22a, 22b, 22c)를 형성함으로써, 프레스부(300)에 의해 대상물(2; 2a, 2b, 2c)이 가압되는 경우 기준홈(21; 21a, 21b, 21c)의 폭 방향 압축을 유도할 수 있고, 기준홈(21; 21a, 21b, 21c)의 테두리를 따라 발생할 수 있는 의도치 않은 방향으로의 파단이나 변형을 방지할 수 있다.
한편, 상술한 프레스 유도부(22; 22a, 22b, 22c)는 도 6(a)에 도시된 바와 같이, 기준홈(21a)의 길이 방향 양단에서 외측으로 갈수록 좁아지는 형상으로 형성될 수 있고, 상술한 프레스부(300)에 의해 대상물이 가압되는 경우 프레스 유도부(22a)의 끝단에 응력이 집중됨으로써 기준홈(21a)의 폭 방향 압축을 유도할 수 있다.
다만, 상술한 프레스 유도부(22; 22a, 22b, 22c)의 형상은 예시적인 것으로 이에 한정되지 않는다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 대상물(2)에 좁은 홀 또는 좁은 홈이 형성되는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시에예 따른 좁은 홀 제조 방법에 있어서, 먼저 대상물(2)에 기준홈(21)이 가공되고(S10), 대상물(2)의 기준홈(21) 내에 기 결정된 크기(d2)의 지그(3)가 삽입되며(S20), 기준홈(21)이 지그(3)만큼 좁아지도록 지그(3)가 삽입된 대상물(2)이 가압됨으로써 대상물(2)에 매우 좁은 홀 또는 좁은 홈이 형성될 수 있다(S30).
한편, 상술한 최초의 기준홈(21) 가공 시 대상물(2)의 기준홈(21) 양단에는 외측으로 갈수록 좁아지는 형상의 프레스 유도부(22)가 함께 형성될 수 있고, 이로 인해, 대상물(2)이 가압되는 경우 대상물(2)의 외면에 돌출부(23)가 형성될 수 있다. 이후 돌출부(23)는 절단되어 제거될 수 있고, 기준홈(21)에 삽입되었던 지그(3) 역시 제거됨으로써 최종 가공품이 형성될 수 있다(S40).
본 발명의 다른 실시예에 따른 좁은 홀 제조 방법에 의해 기준홈(21)에 삽입되는 지그(3) 및 대상물(2)과 기준홈(21)에 대한 구체적인 내용은 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 좁은 홀 제조 장치(10)와 동일한 바, 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
10 : 좁은 홀 제조 장치
100 : 기준홈 형성부
110 : 슬라이딩부
120 : 제1 구조체
121 : 구조체 가이드 구
122 : 상부 플레이트
1221 : 복원부 가이드 구
1222 : 플레이트 가이드 축
1223 : 기준홈 가공부재
123 : 스트리퍼
1231 : 스트리퍼 가이드 구
1232 : 가공부재 가이드 홀
124 : 가압 복원부
1241 : 볼트부재
1242 : 탄성부재
130 : 제2 구조체
131 : 구조체 가이드 축
132 : 하부 플레이트
1321 : 플레이트 가이드 구
1322 : 대상물 지지부재
1323 : 폐기구
200 : 지그 삽입부
210 : 지그 공급부
220 : 지그 가이드
230 : 지그 플레이트
300 : 프레스부
310 : 수평 프레스부
311 : 프레스 구동부
3111 : 피스톤 축
3112 : 실린더부재
312 : 프레스부재
320 : 가압 지지부
321 : 가압부재
322 : 가압부재 구동축
330 : 지지 플레이트
400 : 커팅부
410 : 커팅 블레이드
420 : 커팅 구동부
430 : 커팅 플레이트
431 : 지그 이탈구
2, 2a, 2b, 2c : 대상물
21, 21a, 21b, 21c : 기준홈
22, 22a, 22b, 22c : 프레스 유도부
23 : 돌출부
24 : 최종홈
3 : 지그
d1 : 기준홈의 폭
d2 : 기 결정된 크기

Claims (13)

  1. 대상물에 좁은 홈 또는 좁은 홀을 형성하기 위한 제조 장치에 있어서,
    상기 대상물에 기준홈을 가공하는 기준홈 형성부;
    상기 대상물의 상기 기준홈 내에 기 결정된 크기의 지그를 삽입하는 지그 삽입부; 및
    상기 기준홈이 상기 지그만큼 좁아지도록 상기 대상물을 가압하는 프레스부;를 포함하는, 좁은 홀 제조 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 기준홈 형성부, 상기 지그 삽입부 및 상기 프레스부는 순서대로 나란히 배치된, 좁은 홀 제조 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 프레스부는,
    상기 대상물을 가압하는 수평 프레스부; 및
    상기 수평 프레스부의 구동 방향에 수직한 방향으로 상기 대상물을 지지하는 가압 지지부;를 포함하는, 좁은 홀 제조 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 기준홈 형성부는,
    상기 기준홈 가공 시 상기 대상물의 상기 기준홈 양단에 상기 프레스부에 의해 상기 대상물이 가압되는 경우 상기 기준홈의 폭 방향 압축을 유도하는 프레스 유도부를 형성하는, 좁은 홀 제조 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 지그의 상기 기 결정된 크기는,
    상기 대상물에 형성되는 상기 좁은 홈 또는 상기 좁은 홀의 크기에 대응되는, 좁은 홀 제조 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 좁은 홈 또는 상기 좁은 홀의 크기는 0.05mm 내지 0.6mm인, 좁은 홀 제조 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 대상물은 복수개의 배터리 셀 간을 상호 전기적으로 연결하기 위한 버스바(busbar)인, 좁은 홀 제조 장치.
  8. 대상물에 좁은 홈 또는 좁은 홀을 형성하기 위한 좁은 홀 제조 방법에 있어서,
    상기 대상물에 기준홈이 가공되고,
    상기 대상물의 상기 기준홈 내에 기 결정된 크기의 지그가 삽입되며,
    상기 기준홈이 상기 지그만큼 좁아지도록 상기 대상물이 가압되는, 좁은 홀 제조 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 대상물이 가압되는 경우,
    상기 대상물은 상기 가압 방향에 대해 수직한 방향으로 지지되는, 좁은 홀 제조 방법.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 기준홈 가공 시 상기 대상물의 상기 기준홈 양단에 형성되어, 상기 대상물이 가압되는 경우 상기 기준홈의 폭 방향 압축을 유도하는 프레스 유도부가 형성되는, 좁은 홀 제조 방법.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 지그의 상기 기 결정된 크기는,
    상기 대상물에 형성되는 상기 좁은 홈 또는 상기 좁은 홀의 크기에 대응되는, 좁은 홀 제조 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 좁은 홈 또는 상기 좁은 홀의 크기는 0.05mm 내지 0.6mm인, 좁은 홀 제조 방법.
  13. 청구항 8에 있어서,
    상기 대상물은 복수개의 배터리 셀 간을 상호 전기적으로 연결하기 위한 버스바(busbar)인, 좁은 홀 제조 방법.
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