KR20210123642A - 극판군 분리 장치 - Google Patents

Abstract

본원에서는 극판군 분리 장치가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 극판군 분리 장치는 내부에 회전축이 구비된 회전모터가 수용된 하우징;과 극판군이 수용되되 상기 극판군의 체적보다 작지 않은 체적을 가지도록 외주에 배치된 복수 개의 수용부를 포함하며, 회전되어 극판군을 이송시키는 회전부;와 극판군에 충격을 가하여 극판군을 분리시키는 타격분리부; 및 상기 타격분리부가 안착되어 지지되는 받침판;를 포함한다.

Description

극판군 분리 장치{SEPARATOR FOR ELECTRODE PLATE GROUP}

본 발명은 극판군 분리 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 구조와 형상으로 점착된 극판군을 명확하게 분리하는 극판군 분리 장치에 관한 것이다.

일반적으로 이차전지는 사용 후 재충전될 수 있고, 그 용량이 무한정은 아니지만 어느 정도까지 방전 처리를 역으로 행함으로써 동일 전지의 반복적인 사용이 가능하다. 이때, 이차 전지는 복수 개의 양극판과 음극판 사이에 세퍼레이터를 적층하여 만드는 것이 일반적이다. 즉, 양극판 위에 세퍼레이터를 적층하고, 세퍼레이터 위에 음극판을 적층하고, 음극판 위의 세퍼레이터 상면에 다시 양극판을 적층하고 재차 세퍼레이터와 음극판을 순차적으로 적층하는 방식에 의해 이차전지를 만든다.

이차전지를 만들기 위해 적층되는 각 극판의 양면에는 극성을 결정하는 활물질이 코팅된다. 즉, 양극판의 양면에는 양극 활물질이 코팅되어 있고, 음극판의 양면에는 음극 활물질이 코팅되어 있다.

극판은 복수 개의 극판이 적층되어 형성되는 묶음 형태(이하, '극판군'이라 한다)로 컨베이어 벨트에 의해 이송된다. 여기서 극판군에는 활물질이 도포되어 있다. 따라서 극판들은 점착되어 있다. 추후 공정 단계에서 극판군의 극판들은 양극판과 분리막 그리고 음극판이 적층되는 스택킹 공정을 위하여 분리되어야 한다.

기존에는 작업자들이 일일이 수작업으로 극판군의 극판들을 분리하였다. 이에 따라 이차전지의 생산속도가 저하되었다.

본 발명은 점착된 극판군을 확실하게 분리하는 과정을 자동화 시스템으로 구현하여, 신속하게 이차전지를 생산할 수 있는 극판군 분리 장치를 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 점착된 극판군을 분리하는 과정에서 극판들의 흐트러짐을 자동으로 바로잡아, 점착된 극판들이 명확하게 분리되며 가지런히 배열된 극판군을 제공할 수 있는 극판군 분리 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 내부에 회전축이 구비된 회전모터가 수용된 하우징과 극판군이 수용되되 상기 극판군의 체적보다 작지 않은 체적을 가지도록 외주에 배치된 복수 개의 수용부를 포함하며, 회전되어 극판군을 이송시키는 회전부와 극판군에 충격을 가하여 극판군을 분리시키는 타격분리부 및 상기 타격분리부가 안착되어 지지되는 받침판을 포함하되, 상기 회전부는, 중심부에 상기 회전모터의 회전축이 삽입되는 홀이 형성되고, 돌출된 동력전달부를 포함하고, 상기 받침판은 베어링을 매개로 상기 동력전달부에 끼워져 상기 동력전달부와 수용부 사이의 함몰된 부분에 배치되고, 상기 타격분리부는, 상기 받침판에 연결되어 상기 회전부의 반경방향으로 연장되는 제1 타격분리장치 및 제2 타격분리장치를 포함하고, 상기 제1 타격분리장치 및 제2 타격분리장치는 상기 회전부의 중심을 가로지르는 가상의 수직선을 사이에 두어 배치될 수 있다.

또한, 극판군을 상기 수용부로 투입하는 극판군 투입부를 더 포함하되, 상기 극판군 투입부는, 하우징의 일측에서 일방향으로 연장되는 돌출암과 상기 돌출암에 내재되는 투입 실린더와 상기 투입 실린더로부터 돌출될 수 있는 투입 피스톤;과 상기 투입 피스톤의 일단에서 타방향으로 연장되는 지지대; 및 상기 지지대의 일단에 한 쌍의 지지핀에 의해 연결되되, 직선왕복운동하여 극판군을 상기 수용부로 투입시키는 투입부재;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 타격분리부에 의해 부양되는 극판군에 제한을 가하여 극판군을 분리시키는 저지분리부를 더 포함하되, 상기 저지분리부는 극판군의 상부에 배치되되, 극판군의 돌출된 부분을 기준으로 구획된 영역 내부에 배치될 수 있다.

또한, 상기 타격분리부는, 상기 타격 피스톤의 끝단에 배치되어 극판군에 충격을 가하는 타격부재를 포함하고, 상기 저지분리부는, 상기 타격분리부에 의해 충격을 받아 부양되는 극판군을 저지하기 위해 극판군의 상부에 배치되는 저지부재를 포함하되, 상기 저지부재의 일면은 극판군과 접촉하는 상기 타격부재의 일면과 대향하고, 상기 저지부재의 일면은 상기 타격부재의 일면과 상보적으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 타격분리부는, 왕복운동하는 타격 피스톤을 포함하고, 상기 저지분리부는, 왕복운동하는 저지 피스톤을 포함할 수 있다.

또한, 극판군의 양측면을 동시에 가압하여 극판을 정렬시키는 정렬부를 더 포함하되, 상기 정렬부는, 상기 하우징 내부에 배치되되, 극판군을 사이에 두는 한 쌍의 플레이트를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1 타격분리장치측에 배치된 한 쌍의 플레이트는 고정되고, 상기 제2 타격분리장치측에 배치된 한 쌍의 플레이트는 피스톤의 왕복운동에 의해 극판군을 가압할 수 있다.

본 발명은 타격분리부 및 저지분리부의 배치관계를 통하여 점착된 극판군을 쉽게 분리할 수 있다.

또한, 본 발명은 극판군의 분리뿐만 아니라 분리되어 흐트러진 극판들을 정렬하여 극판군 불균형 배열로 인하여 발생될 수 있는 공정중단과 같은 돌발상황을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예를 투영하여 나타내는 정면도,
도 2a는 상기 실시예를 투영하여 나타내는 측면도,
도 2b는 상기 실시예의 수용부를 도시하는 사시도,
도 3은 상기 실시예의 일부분을 나타내는 확대도,
도 4는 상기 실시예를 투영하여 나타내는 평면도,
도 5는 상기 실시예에 대한 개념도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 발명의 실시예(1000)에 따른 극판군 분리 장치에 대해 상술한다.

도 1은 본 발명인 극판군 분리 장치에 대한 실시예(1000)로서, 상기 실시예(1000)는 하우징(1100), 회전부(1200), 동력부(1300) 그리고 타격분리부(1500)를 포함하여 점착된 극판들을 분리한다.

극판군(1010)은 복수 개의 극판이 적층되어 형성된 것이다. 적층된 극판에는 활물질이 도포되어 있다. 도포된 활물질은 각각의 극판들을 점착한다. 극판이 배터리 내 음극과 양극으로 배치되기 위해서 극판군(1010)으로부터 극판이 쉽게 분리되어야 한다. 하지만, 활물질 도포공정으로 인하여 점착된 극판들은 쉽게 분리되지 않아 종래에는 작업자가 극판을 하나하나 분리 시켰다. 하지만, 극판들은 도포된 활물질로 점착되어 쉽게 분리되지 않았다.

본 발명은 자동화된 공정을 제공하여 인력을 아낄 수 있고, 또한 점착된 극판들을 명확하게 분리시켜 극판점착에 의한 불량 배터리 생산을 방지할 수 있다. 참고로 본원의 도 1에는 실시예(1000)에 대한 명확한 도시를 위하여 극판군(1010)을 생략하였고, 극판군(1010)은 도 5에서 도시한다.

하우징(1100)은 여러 구성들을 안정적으로 지지하는 구성으로서, 지면에 견고하게 안착되어 일방향으로 연장되고 내부에 회전부(1200)가 수용된다.

회전부(1200)는 극판군(1010)을 이송하기 위한 구성으로서, 회전부(1200)는 바깥테두리 부근에 일정한 간격으로 이격된 복수 개의 수용부(1220)를 포함한다. 극판군(1010)은 일측에서 수용부(1220)로 유입되고, 회전부(1200)의 회전으로 타측에 이송된다. 타측으로 이송되어 배치된 극판군(1010)은 작업자에 의해 직접 외부로 이송되어 추가 공정이 진행된다.

동력부(1300)는 동력을 생성하여 회전부(1200)에 전달하기 위한 구성이다. 동력부(1300)는 도 4에서 도시하는 바와 같이 회전모터(1110)의 측면에 배치되고 회전모터(1110)와 기계적으로 연결된다. 동력부(1300)는 외부로부터 전류를 공급받아 샤프트(미도시)를 회전시키고, 회전하는 샤프트를 통해 회전모터(1110)의 회전축(1112)이 회전된다. 그에 따라 회전축(1112)이 삽입된 회전부(1200)는 회전된다.

실시예에서 동력부(1300)와 회전모터(1110)는 상세한 설명을 위하여 구분되어 서술되었으나, 양 구성은 하나의 구성이다. 해당 기술분야에서 위 구성은 인덱스 드라이브(Index drive)라 불린다.

회전부(1200) 이외에, 극판군 투입부(1600), 타격분리부(1500) 그리고 저지분리부(1700)는 외부의 동력원으로부터 동력을 전달받아 구동된다. 이들은 공압을 통하여 동력을 전달받으나, 동력을 전달받는 방식은 공압에 한정되는 것은 아니며, 기계적 연결에 의한 방식도 가능하다.

실시예(1000)는 하우징(1100)의 내부에 회전축(1112)이 구비된 회전모터(1110)가 내재되고, 회전축(1112)은 회전부(1200)와 연결된다. 실시예(1000)에서 회전부(1200)는 대략 원형을 띠고, 중심부에 회전축(1112)이 삽입될 수 있는 홀이 형성된 동력전달부(1210)를 포함한다. 도 1을 기준으로 이를 살펴보면, 회전부(1200)에서 수용부(1220)가 위치한 외주부분과 동력전달부(1210)는 전방으로 돌출된다. 반면에 외주부분과 동력전달부(1210) 사이는 함몰되어 있는 형태를 갖는다. 위 함몰되어 있는 형태에는 중심부에 홀이 형성되어 있는 받침판(1400)이 위치한다.

받침판(1400)은 후술할 타격분리부(1500)가 안정적으로 위치할 수 있도록 지지하는 구성으로서, 회전부(1200)의 회전에 타격분리부(1500)가 영향받지 않도록 한다.

받침판(1400)의 홀에 베어링(1410)이 삽입되고, 베어링(1410)에는 동력전달부(1210)가 삽입된다. 동력전달부(1210)에 삽입된 회전축(1112)은 동력부(1300)로부터 동력을 전달받은 회전모터(1110)에 의해 회전되어, 받침판(1400)과 별개로 회전부(1200)를 회전시킨다.

타격분리부(1500)는 수용부(1220)에 안착된 극판군(1010)에 충격을 가하여 점착된 극판들을 떨어뜨리는 구성이다. 타격분리부(1500)는 받침판(1400)에 연결되어 회전부(1200)의 반경방향으로 연장된다.

타격분리부(1500)는 극판군(1010)에 수차례 충격을 가하기 위해 한 쌍의 제1 타격분리장치(1510)와 제2 타격분리장치(1520)를 포함한다. 실시예(1000)는 두 개의 타격분리장치로 두 개의 타격발생위치가 형성된다. 수용부(1220)에 투입된 극판군(1010)은 원주방향을 따라 이동되어 각각의 타격발생위치에서 충격을 받는다. 즉, 극판군(1010)은 수용부(1220)에 수용되고 배출되도록 이동되는 과정에서 두 번의 충격을 받는다. 따라서 점착된 극판군(1010)은 확실하게 분리된다. 제1 타격분리장치(1510)와 제2 타격분리장치(1520)는 각각 왕복운동을 하는 타격 피스톤(1512,1522)과, 타격 피스톤(1512,1522)의 끝단에 배치되어 극판군(1010)에 충격을 가하는 타격부재(1514, 1524)를 포함한다. 제1 타격분리장치(1510)와 제2 타격분리장치(1520)는 회전부(1200)의 동력전달부(1210)에 끼워진 받침판(1400)에 연결되어 회전부(1200)의 반경방향을 따라 연장된다. 제1 타격분리장치(1510)와 제2 타격분리장치(1520)는 회전부(1200)의 외주부분과 동력전달부(1210) 사이의 함몰된 영역에 배치된다.

따라서 타격 피스톤(1512,1522)의 돌출로 타격부재(1514, 1524)는 설정된 위치에 배치된 극판군(1010)의 밑면을 가격한다.

즉, 회전부(1200)로 투입된 극판군(1010)은 제1 타격분리장치(1510)로부터 충격을 받고, 회전부(1200)의 회전으로 이동된 극판군(1010)은 제2 타격분리장치(1520)로부터 추가적인 충격을 받아 점착된 극판들이 명확하게 분리된다.

타격분리부(1500)는 도 2b에서 도시하는 바와 같이 수용부(1200)의 하면에서 절개된 부분을 통하여 극판군(1010)을 타격한다. 복수 개의 극판들은 수용부(1220)의 하면에서 형성된 턱에 안정적으로 안착된다. 다만, 수용부(1220)의 양 턱 사이에는 절개된 공간이 있으므로, 타격분리부(1500)는 아무런 장애 없이 수용부(1220) 내부로 진입하여 극판군(1010)을 타격할 수 있다. 참고로 동력전달부(1210)는 회전부(1200)의 내부에 배치되므로 도 2b에서 도시되지 않는다.

타격부재(1514, 1524)는 도 1에서 도시하는 바와 같이 상면이 경사지게 형성된다. 타격부재(1514, 1524)의 상면은 일측에서 반대측으로 하향경사지게 형성되어, 극판군(1010)에 시간차를 두어 충격을 가할 수 있다. 따라서 타격부재(1514, 1524)로부터 충격을 받은 극판군(1010)은 극판마다 다른 높이로 상승됨으로써 분리된다.

제1 타격분리장치(1510)와 제2 타격분리장치(1520)는 회전부(1200)의 중심에 연결되어 회전부(1200)의 반경방향을 향하도록 배치되되, 회전부(1200)의 중심을 가로지르는 수직선을 사이에 두어 배치된다.

도 1에서 도시하는 바와 같이 수직선과 수평선의 교차점이 회전부(1200)의 중심에 위치함을 가정하여, 실시예(1000)는 제1 타격분리장치(1510)가 제1 사분면에 제2 타격분리장치(1520)가 제2 사분면에 배치되도록 구성된다.

나아가 제1 타격분리장치(1510)의 타격부재(1514)는 우측하방을 향하여 경사지게 형성되고 제2 타격분리장치(1520)의 타격부재(1524)는 좌측하방을 향하여 경사지게 형성되어, 실시예(1000)는 분리되지 않은 극판들이 없도록 극판들을 분리시킬 수 있다.

이에 대해 구체적으로 설명하면, 도 5와 같이 제1 사분면에 위치한 극판군(1010)은 중력에 의해 수용부(1220) 내 우측으로 치우쳐, 극판군(1010)의 우측부분은 수용부(1220)의 우측내벽에 접하고, 극판군(1010)의 좌측부분은 수용부(1220)의 좌측내벽에 이격되어 배치된다. 나아가 제1 사분면에 위치한 제1 타격분리장치(1510)는 우측 하방으로 경사진 타격부재(1514)를 포함한다. 따라서 타격부재(1514)가 상승 시 수용부(1220)의 내벽과 이격된 극판군(1010)의 좌측을 먼저 가격한다. 그리고 타격부재(1514)는 극판군(1010)의 좌측에 우측보다 큰 충격을 가할 수 있다. 따라서 실시예(1000)는 타격부재(1514)의 기울어진 형상으로 극판마다 충격받아 상승되는 높이를 다르게 하여 극판들 분리한다. 또한, 타격부재(1514)의 돌출부분이 중력에 의해 한 쪽에 치우쳐 위치하여 보다 쉽게 분리될 수 있는 극판군(1010)의 특정부분을 가격하여 극판군(1010)을 분리한다.

또한 제2 사분면에 위치한 극판군(1010)은 제1 사분면에서 타격되는 원리와 유사하게 적용된다. 제2 사분면에 위치한 극판군(1010)은 도 5를 기준으로 중력에 의해 수용부(1220)의 좌측 내벽에 접하고 수용부(1220)의 우측 내벽과 이격된다. 수용부(1220)의 내벽과 이격된 극판군(1010)의 우측에 타격부재(1524)의 돌출된 부분이 가격된다. 타격부재(1524)의 돌출된 부분이 극판의 상승이 수월한 극판군(1010)의 우측을 가격하여, 극판군(1010)이 분리된다.

실시예(1000)는 제1 사분면에서 타격으로 극판들을 분리하고, 나아가 제2 사분면에서도 타격으로 극판들을 분리한다. 실시예(1000)는 회전부(1200)에 의한 극판군(1010) 회전 이송으로 대칭되는 위치의 극판군(1010)을 두 번 가격하여 극판군(1010)을 분리한다. 나아가 실시예(1000)는 제1 사분면과 제2 사분면에서 중력에 의해 수용부(1220) 내 극판군(1010)이 서로 다른 방향으로 치우쳐 수용부(1220) 내벽과 이격된다. 극판 분리가 수월한 지점이 극판군(1010)에 형성된다는 점을 이용하여 분리 효과를 상승시킨다. 이에 더하여 실시예(1000)는 타격부재(1514, 1524)의 기울어진 형상으로 극판들 각각의 상승높이를 다르게 하여 분리 효과를 향상시킨다. 또한, 타격부재(1514, 1524)는 극판의 상승이 보다 쉬운 극판군(1010)의 일측부를 가격하여 분리 효과가 현저하게 향상된다. 이를 위해 제1 사분면과 제2 사분면에 위치한 타격부재(1514, 1524)의 형상은 대칭적으로 형성된다. 즉, 실시예(1000)는 수용부(1220) 내 극판군(1010)의 배치구조와 한 쌍의 타격부재(1514, 1524)의 형상을 이용하여 시너지 효과에 의하여 극판군(1010) 분리 효과를 현저히 상승시킬 수 있다.

실시예(1000)는 극판군(1010)을 수용부(1220)로 투입하는 극판군 투입부(1600)를 더 포함한다.

극판군 투입부(1600)는 작업자 없이 자동으로 그리고 반복적으로 극판군(1010)을 회전부(1200)의 수용부(1220)로 공급하기 위한 구성으로서, 도 2a에서 도시하는 바와 같이 하우징(1100)의 전면으로부터 연장되어 형성된다.

극판군 투입부(1600)는 하우징(1100)의 일측에서 일방향으로 연장되는 돌출암(1610)과, 직선으로 왕복운동하여 수용부(1220)로 극판군(1010)을 투입하는 투입부재(1640)와, 투입부재(1640)를 이동시키는 투입 피스톤(1660) 그리고 투입 피스톤(1660)이 삽입될 수 있는 투입 실린더(1650)를 포함한다.

구체적으로 돌출암(1610)은 일방향으로 연장된 형태를 갖되, 일측에 공간부가 형성되어 투입 실린더(1650)가 내재된다. 투입 실린더(1650)에 내재된 투입 피스톤(1660)의 일단에는 돌출암(1610)과 다른 방향으로 연장되는 지지대(1620)가 배치되고, 지지대(1620)의 일단에는 한 쌍의 지지핀(1630)이 투입부재(1640)를 고정시킨다.

극판군 투입부(1600)는 돌출되어 있는 투입 피스톤(1660)이 투입 실린더(1650)에 삽입되면서 투입부재(1640)가 극판군(1010)을 수용부(1220)로 밀어 삽입시킨다.

컨베이어 벨트를 따라 이송된 극판군(1010)이 투입부재(1640)와 수용부(1220) 사이에 위치하면, 투입 피스톤(1660)의 운동에 의해 투입부재(1640)는 수용부(1220)를 향하여 극판군(1010)을 전진시킨다. 극판군 투입부(1600)는 자동화 공정 설정으로 설정된 시간간격에 따라 지속적으로 공급되는 푸싱 부재를 수용부(1220)로 밀어 넣는다. 설정된 시간간격은 극판군(1010)이 수용부(1220)에 투입되고, 회전부(1200)가 회전되어 극판군(1010)이 위치되지 않은 수용부(1220)가 위치되는데 걸리는 시간을 의미한다.

극판군 투입부(1600)는 회전부(1200)의 회전으로 이동되는 수용부(1220)에 극판군(1010)이 안착되도록, 적어도 회전부(1200)의 중심을 가로지르는 가상의 수평선에는 위치하여야 한다. 이러한 이유는 극판군(1010)이 수용부(1220)에 위치될 때 이탈되는 것을 방지하기 위함이다.

실시예(1000)에 의한 본 발명은 저지분리부(1700)를 더 포함한다.

저지분리부(1700)는 타격분리부(1500)에 의해 충격을 받아 상승되는 극판군(1010)의 상측에 추가 충격을 가하여 극판군(1010)이 분리되도록 한다. 또한, 타격분리부(1500)는 극판군(1010)이 지나치게 상승되어 수용부(1220)에서 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

저지분리부(1700)는 도 2a에서 도시하는 바와 같이 극판군(1010)의 상부에 배치되되, 일측으로 치우쳐 배치된다. 이는 극판군(1010)의 단부에 형성된 돌출된 부분을 회피하기 위한 것으로, 극판의 돌출된 부분은 배터리 단자연결을 위하여 형성된다. 나아가 저지분리부(1700)는 극판군(1010)의 돌출된 부분과 일측 사이에 충격을 가하여 극판군(1010)을 분리시킨다.

극판군(1010)의 상면은 돌출된 부분에 의해 도 2a를 기준으로 좌우 영역이 구획된다. 저지분리부(1700)는 구획된 좌우 영역에서 보다 넓은 영역에 배치된다. 이는 극판군(1010)의 충격과정에서 돌출된 부분의 위치가 변경될 수 있기 때문이다. 극판군(1010)의 돌출된 부분이 저지분리부(1700)의 하측에 위치되면, 저지분리부(1700)의 타격으로 극판군(1010)의 돌출된 부분이 파손될 수 있다. 이러한 돌발 상황을 방지하기 위해, 저지분리부(1700)는 극판군(1010)의 돌출된 부분으로 구획된 좌우 영역에서 보다 넒은 영역을 타격하도록 배치된다. 그러므로 도 2a에서 도시하는 바와 같이 실시예(1000)의 저지분리부(1700)는 극판군(1010)의 돌출된 부분에서 좌측 영역에 배치된다.

저지분리부(1700)는 왕복운동하는 저지 피스톤(1710)과 극판군(1010)을 저지하기 위해 극판군(1010)의 상부에 배치되는 저지부재(1720)를 포함한다.

저지분리부(1700)는 타격분리부(1500)와 이격되는 위치에 타격분리부(1500)와 대향하며 배치된다. 즉, 저지분리부(1700)는 회전부(1200)의 중심으로부터 반경방향을 향하여 연장되는 타격분리부와 마주보도록 배치된다. 극판군(1010)은 하측에서 타격분리부(1500)의 타격을 받고, 상측에서 저지분리부(1700)의 타격을 받는다. 따라서 극판군(1010)은 상, 하에서 타격을 받아 분리될 수 있다.

극판군(1010)의 상면이 회전부(1200)의 반경방향을 향하므로, 저지분리부(1700)는 회전부(1200)의 반경선상에 위치된다. 또한, 저지분리부(1700)는 왕복운동으로 극판군(1010)에 충격을 가할 수 있는 거리에 배치되어야 한다.

극판군(1010)은 명확하게 분리되어야 하므로, 타격분리부(1500)와 저지분리부(1700)는 최대로 돌출되었을 때 양 구성(1500, 1700)간 사이거리는 극판군(1010)의 높이와 같아야 한다. 타격분리부(1500)와 저지분리부(1700) 사이거리가 지나치게 멀다면, 양 구성(1500, 1700)과 극판군(1010)과의 사이공간이 발생된다. 이에 따라 양 구성은 극판군(1010)에 효과적으로 충격을 전달하지 못해, 극판군(1010)의 분리 효과가 감소될 수 있다. 또한, 타격분리부(1500)와 저지분리부(1700) 사이거리가 너무 가깝다면, 최대로 돌출된 양 구성(1500, 1700)은 극판군(1010)에 상당한 충격을 전달하여, 극판군(1010)의 파손이 발생될 수 있다.

나아가 타격 피스톤(1512,1522)과 저지 피스톤(1710)의 속도가 동일하여 극판군(1010)의 양쪽에 전달되는 충격이 불균등화 되는 것을 방지할 수 있다.

도 3에서 도시하는 바와 같이 저지분리부(1700)의 저지부재(1720)는 타격부재(1514, 1524)와 대향하는 일면이 경사지게 형성되되, 타격부재(1514, 1524)의 경사진 일면과 상보적으로 형성된다. 타격부재(1514, 1524)의 경사진 일면으로 인하여 극판들이 상승되는 높이가 달라지므로, 이에 대응하여 저지부재(1720) 역시 일면이 경사지게 형성되어야 모든 극판들에 충격을 가할 수 있다.

도 3에서 도시하는 저지부재(1720)와 타격부재(1524)는 제2 사분면에 위치된 구성이다. 저지부재(1720)의 일면은 도 3을 기준으로 우측보다 좌측이 상대적으로 돌출된다. 이는 타격부재(1524)의 일면이 좌측보다 우측이 상대적으로 돌출되었기 때문이다. 저지부재(1720)와 타격부재(1524)의 일면이 서로 반대되는 위치에서 돌출되어, 서로 반대되는 경사가 형성된다. 따라서 상승높이가 서로 다른 극판들은 저지부재(1720)의 타격을 받을 수 있다.

나아가 저지분리부(1700)는 타격분리부(1500)에 의해 분리되지 않은 극판들을 확실하게 분리하는 기능을 수행할 수도 있다.

예를 들어, 극판분(1010)의 하측에서 타격분리부(1500)가 타격을 하더라도 극판들의 강한 점착으로 인하여 극판군(1010)이 통으로 상승될 수 있다. 이 경우 타격분리부(1500)만으로 분리가 되지 않은 극판군(1010)에 대하여 상측에 배치된 경사진 저지부재(1720)가 극판군(1010)의 상면을 타격하여 극판군(1010)을 분리시킬 수 있다.

실시예(1000)는 도 2a를 기준으로 극판군(1010)의 양측면을 동시에 가압하여 극판을 정렬시키는 정렬부(1800)를 더 포함한다.

극판은 타격분리부(1500)와 저지분리부(1700)에 의하여 충격을 받는다. 따라서 극판은 정렬이 바르지 않게 된다. 이는 타격분리부(1500)와 저지분리부(1700)가 극판군(1010)의 상하에서 타격을 가하고, 도 2b에서 도시하는 바와 같이 수용부의 양측면은 개방되어 있기 때문이다. 즉, 타격받은 극판군(1010)는 양측면에서 지지하는 구성이 없기 때문이다. 이러한 경우를 대비하여 정렬부(1800)는 극판의 양측면을 가압하여 극판을 정렬한다.

도 4에서 도시하는 바와 같이 정렬부(1800)는 한 쌍의 플레이트(1810)가 회전부(1200)의 내측을 향하여 왕복운동하여 극판군(1010)의 양측면을 동시에 가압한다. 실시예(1000)는 제1 타격분리장치(1510) 및 제2 타격분리장치(1520)를 포함하므로, 이에 대응하여 한 쌍의 정렬부(1800)를 포함한다.

한 쌍의 플레이트(1810)는 극판군(1010)을 가압하기 위해 이동되는 이동거리가 동일하고, 동일한 거리로 이동되었을 때 한 쌍의 플레이트(1810) 사이의 거리는 극판군(1010)의 너비와 동일하다. 따라서 한 쌍의 플레이트(1810)가 극판군(1010)을 가압하는 과정에서 극판군(1010)에 과도한 충격을 가하지 않는다. 따라서 극판군(1010)의 파손을 방지한다.

정렬부(1800)는 가압하여 극판들을 올바르게 배열시킨 후, 회전부(1200)가 회전될 수 있도록 극판군(1010)으로부터 이격된다. 회전부(1200)가 회전되어 다음 차례의 수용부(1220)가 타격지점에 배치되면, 극판군(1010) 타격 과정 후 정렬 과정이 반복적으로 이루어진다.

정렬부(1800)의 너비는 극판들의 올바른 정렬을 위하여 도 1을 기준으로 적어도 수용부(1220)의 너비보다 커야한다. 여기서 수용부(1220)의 너비는 제1 사분면과 제2 사분면에서 기울어진 상태로 위치한 수용부(1220)의 수평너비를 의미한다.

구체적으로 수용부(1220)는 극판군(1010)에 대한 타격을 위해 타격분리부(1500)에 대응하여 위치한다. 전술하였듯이 타격분리부(1500)는 제1 사분면과 제2 사분면에 위치하므로, 수용부(1220)는 도 1과 같이 기울어진 상태로 타격지점에 위치한다.

정렬부(1800)는 기울어진 수용부(1220)에 내재된 극판들을 남김없이 가압하여야 하므로, 도1 기준으로 정렬부(1800)는 좌우길이인 너비가 기울어진 수용부(1220)의 수평너비보다 크다.

또한 정렬부(1800)의 한 쌍의 플레이트(1810)는 도 2a에서 도시하는 바와 같이 동일 수평선상에 위치한다. 극판군(1010)에 대해 가해지는 힘이 동일한 작용선상에 위치하지 않는다면, 극판군(1010)이 자전되거나 비틀릴 수 있다. 즉, 극판군(1010)의 정렬이 오히려 더 틀어질 수 있다. 따라서 한 쌍의 플레이트(1810)가 배치되는 높이는 동일하여, 극판군(1010)이 올바르고 반듯하게 정렬될 수 있다. 앞서 설명한 한 쌍의 플레이트(1810)는 제1 사분면에 위치한 경우를 가정하였으나, 이는 제2 사분면에 위치한 한 쌍의 플레이트(1820)에도 동일하게 적용된다.

정렬부(1800)는 제1 사분면과 제2 사분면에 배치된다. 다만, 제2 사분면에 배치된 정렬부(1800)는 극판군(1010)을 가압하나, 제1 사분면에 배치된 정렬부(1800)는 고정되어 극판군(1010)을 가압하지 않는다. 제1 사분면에서 타격받은 극판군(1010)은 회전부(1200)의 회전 이송으로 제2 사분면에서 추가 타격을 받기 때문이다. 즉, 극판군(1010)은 제1 사분면에서 타격받고 정렬되더라도, 제2 사분면에서 추가 타격을 받아 흐트러지기 때문이다. 따라서 실시예에서 정렬부(1800)는 제2 사분면에서 극판군(1010)을 가압하여 정렬시키고, 제1 사분면에서 굳이 극판군(1010)을 가압하지 않는다.

다만, 극판군(1010)의 이탈을 방지하기 위해 정렬부(1800)는 제1 사분면에 배치될 필요가 있다. 도 2b에서 도시하는 바와 같이 회전부(1200)의 수용부(1220)는 극판군(1010)의 투입과 배출을 위해 양측면이 개방된다. 제1 사분면에서 타격 받은 극판군(1010)은 충격으로 인하여 수용부(1220)의 개방된 양측면을 통하여 이탈될 수 있다. 따라서 정렬부(1800)가 제1 사분면에 배치되어 극판군(1010)의 이탈을 방지한다.

제2 사분면의 정렬부(1800)는 극판군(1010)을 가압하여 올바르게 정렬시킨다. 다만, 전방(도 4의 우측)측에 배치된 플레이트(1820)는 고정되고, 후방측에 배치된 플레이트(1820)가 극판군을 가압한다. 한 쌍의 플레이트(1820) 중 어느 하나의 이동만으로 극판군(1010)이 정렬될 수 있기 때문이다.

플레이트(1820)의 이동을 위해 피스톤이 필요하고, 피스톤은 일정한 공간을 차지한다. 실시예는 후방측에 충분한 공간이 있으므로 후방의 플레이트(1820)에 피스톤이 연결된다. 이에 따라 전방의 플레이트(1820)는 고정되고, 후방의 플레이트(1820)가 이동되어 극판군(1010)을 가압한다.

이상, 본 발명의 일 실시 예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

또한, 전술된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.

또한, 본원에서 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

극판군 : 1010
하우징 : 1100
회전모터 : 1110
회전축 : 1112
회전부 : 1200
동력전달부 : 1210
수용부 : 1220
동력부 : 1300
받침판 : 1400
베어링 : 1410
타격분리부 : 1500
제1 타격분리장치 : 1510
제2 타격분리장치 : 1520
타격 피스톤 : 1512, 1522
타격부재 : 1514, 1524
극판군 투입부 : 1600
돌출암 : 1610
지지대 : 1620
지지핀 : 1630
투입부재 : 1640
투입 실린더 : 1650
투입 피스톤 : 1660
저지분리부 : 1700
저지 피스톤 : 1710
저지부재 : 1720
정렬부 : 1800
플레이트 : 1810, 1820

Claims (7)

1. 내부에 회전축이 구비된 회전모터가 수용된 하우징;
   극판군이 수용되되 상기 극판군의 체적보다 작지 않은 체적을 가지도록 외주에 배치된 복수 개의 수용부를 포함하며, 회전되어 극판군을 이송시키는 회전부;
   극판군에 충격을 가하여 극판군을 분리시키는 타격분리부; 및
   상기 타격분리부가 안착되어 지지되는 받침판;를 포함하되,
   상기 회전부는,
   중심부에 상기 회전모터의 회전축이 삽입되는 홀이 형성되고, 돌출된 동력전달부;를 포함하고,
   상기 받침판은 베어링을 매개로 상기 동력전달부에 끼워져 상기 동력전달부와 수용부 사이의 함몰된 부분에 배치되고,
   상기 타격분리부는,
   상기 받침판에 연결되어 상기 회전부의 반경방향으로 연장되는 제1 타격분리장치 및 제2 타격분리장치를 포함하고,
   상기 제1 타격분리장치 및 제2 타격분리장치는 상기 회전부의 중심을 가로지르는 가상의 수직선을 사이에 두어 배치되는, 극판군 분리 장치.
   
2. 제1 항에 있어서,
   극판군을 상기 수용부로 투입하는 극판군 투입부;를 더 포함하되,
   상기 극판군 투입부는,
   하우징의 일측에서 일방향으로 연장되는 돌출암;
   상기 돌출암에 내재되는 투입 실린더;
   상기 투입 실린더로부터 돌출될 수 있는 투입 피스톤;
   상기 투입 피스톤의 일단에서 타방향으로 연장되는 지지대; 및
   상기 지지대의 일단에 한 쌍의 지지핀에 의해 연결되되, 직선왕복운동하여 극판군을 상기 수용부로 투입시키는 투입부재;를 포함하는, 극판군 분리 장치.
   
3. 제1 항에 있어서,
   상기 타격분리부에 의해 부양되는 극판군에 제한을 가하여 극판군을 분리시키는 저지분리부;를 더 포함하되,
   상기 저지분리부는 극판군의 상부에 배치되되, 극판군의 돌출된 부분을 기준으로 구획된 영역 내부에 배치되는, 극판군 분리 장치.
   
4. 제3 항에 있어서,
   상기 타격분리부는,
   상기 타격 피스톤의 끝단에 배치되어 극판군에 충격을 가하는 타격부재;를 포함하고,
   상기 저지분리부는,
   상기 타격분리부에 의해 충격을 받아 부양되는 극판군을 저지하기 위해 극판군의 상부에 배치되는 저지부재;를 포함하되,
   상기 저지부재의 일면은 극판군과 접촉하는 상기 타격부재의 일면과 대향하고,
   상기 저지부재의 일면은 상기 타격부재의 일면과 상보적으로 형성되는, 극판군 분리 장치.
   
5. 제4 항에 있어서,
   상기 타격분리부는,
   왕복운동하는 타격 피스톤;을 포함하고,
   상기 저지분리부는,
   왕복운동하는 저지 피스톤;을 포함하는, 극판군 분리 장치.
   
6. 제1 항에 있어서,
   극판군의 양측면을 동시에 가압하여 극판을 정렬시키는 정렬부;를 더 포함하되,
   상기 정렬부는,
   상기 하우징 내부에 배치되되, 극판군을 사이에 두는 한 쌍의 플레이트;를 포함하는, 극판군 분리 장치.
   
7. 제6 항에 있어서,
   상기 제1 타격분리장치측에 배치된 한 쌍의 플레이트는 고정되고,
   상기 제2 타격분리장치측에 배치된 한 쌍의 플레이트는 피스톤의 왕복운동에 의해 극판군을 가압하는, 극판군 분리 장치.
   
   

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