KR20220021724A - 원통형 전지셀의 셀전압 등급 분류 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 원통형 전지셀의 셀전압 등급 분류 시스템을 개시한다. 이러한 본 발명은 원통형 전지셀들을 수직하게 정렬시킨 후 이를 그립퍼를 통해 품질 검사 공정에 안정적으로 투입하여 셀 전압을 검사하고 그 검사된 셀 전압별로 원통형 전지셀을 분류하는 것이며, 이에 따라 셀간 밸런스가 유지되도록 동일한 셀 전압을 가지는 원통형 전지셀들로 전지 팩을 구성하여, 원통형 전지셀들을 이용한 전지 팩 제작의 효율성을 높이면서 제품 만족도를 향상시키는 것이다.
Description
본 발명은 원통형 전지셀의 셀전압 등급을 분류하는 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전지 팩을 구성하기 위한 원통형 전지셀들을 그립퍼를 통해 안정적으로 그립하면서 검사 위치로 이송시켜 등급(예; 전압)을 검사한 후 그 검사된 등급별로 원통형 전지셀들을 분류하는 원통형 전지셀의 셀전압 등급 분류 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 원통형 전지셀인 리튬 이온 배터리는 고용량, 고출력의 특징을 가지는 것으로, 이는 하나의 케이스에 다수개가 정렬되면서 하나의 전지 팩을 구성하게 되면서 주로 전력을 많이 필요로 하는 제품 및 분야에 사용된다. 예를 들어, 휴대용 기기뿐만 아니라 전기적 구동원에 의하여 구동하는 전기차량(EV, Electric Vehicle) 또는 하이브리드 차량(HEV, Hybrid Electric Vehicle) 등에 적용될 수 있는 것이다.상기 전지 팩을 구성하기 위한 상기 원통형 전지셀은 권취형 구조의 전극조립체를 원통형의 셀 케이스에 수납하고, 상기 셀 케이스 내에 전해액을 주입한 후에, 상기 셀 케이스의 개방 상단에 캡 어셈블리를 클램핑하여 결합함으로써 제작되는 것이다.
이때, 상기 캡 어셈블리는 상단 중앙부위에 양극단자가 형성되어 있고, 상기 캡 어셈블리의 상단 중앙부위를 제외한 원통형 전지셀의 나머지 부위는 음극단자를 형성될 수 있는 것이며, 상기 전극조립체는 양극과 음극 및 분리막을 차례로 적층하고 둥근 형태로 권취하여 제조될 수 있는 것이다.
그러나, 종래 원통형 전지셀의 등급 분류를 위한 검사 공정에 원통형 전지셀들을 투입 이송이 일렬로 정렬되어 이루어지거나, 또는 트레이내에서 수직하게 정렬되지 않은 상태에서 이루어지는 관계로, 그립퍼를 이용한 그립 작업이 제대로 이루어지지 못하는 경우가 많았다.
또한, 종래의 등급 분류 시스템에서는 등급 검사 이후에 검사된 등급별로 원통형 전지셀을 제대로 분류하는 기능은 구현되어 있지 않았다.
즉, 전지 팩은 동일한 전압을 가지는 원통형 전지셀들이 연결되어야만 셀간 밸런스를 유지할 수 있는데, 종래의 등급 분류 시스템은 각 원통형 전지셀의 등급별로 분류하지 않고, 단순히 양품 또는 불량으로만 분류 처리하게 되면서, 서로 다른 등급 즉, 서로 다른 전압을 가지는 원통형 전지셀들로 전지 팩을 구성하는 경우가 많았고, 이 경우 서로 다른 전압을 가지는 원통형 전지셀들간의 밸런스가 맞지 않게 되면서 전지 팩 성능을 저하시킬 수 밖에 없었던 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 원통형 전지셀들을 수직하게 정렬시킨 후 이를 그립퍼를 통해 품질 검사 공정에 안정적으로 투입하여 셀 전압을 검사하고 그 검사된 셀 전압별로 원통형 전지셀을 분류하면서, 셀간 밸런스가 유지되도록 동일한 셀 전압을 가지는 원통형 전지셀들로 전지 팩을 구성할 수 있도록 하는 원통형 전지셀의 셀전압 등급 분류 시스템을 제공하려는 것이다.
본 발명의 과제 해결 수단인 원통형 전지셀의 셀전압 등급 분류 시스템은, 원통형 전지셀에 대한 기준이 되는 셀전압 등급 정보가 등록된 서버와 통신하는 제어부의 제어프로그램에 따라 구동이 시계열적으로 제어되는 것으로, 하나 또는 복수의 원통형 전지셀이 수직으로 세워진 제 1 셀트레이가 트레이 함체내에 수용되어 제 1 이송라인을 통해 공급시, 상기 트레이 함체내에 수용되는 상기 제 1 셀트레이를 안정화시키도록 구동하는 트레이 가압부; 상기 트레이 가압부에 의해 수용상태가 안정화된 상기 제 1 셀트레이가 그립 위치로 이동시, 제 1 그립장치를 통해 픽업되는 상기 원통형 전지셀을 공급받아 수용하는 제 2 셀트레이를 포함하며, 상기 제 2 셀트레이에 수용되는 상기 원통형 전지셀의 셀전압을 측정한 후 이를 상기 서버에 등록된 기준이 되는 셀전압과 비교하여 셀전압 등급을 판별하는 셀등급 판별부; 및, 상기 셀등급 판별부에 의해 셀전압 등급이 판별되는 상기 원통형 전지셀을 제 2 그립장치를 통해 공급받아 수용하는 제 3 셀트레이를 포함하며, 제 3 그립장치를 통해 상기 제 3 셀트레이에 수용되는 상기 원통형 전지셀을 셀전압 등급별로 분류시켜 적재하는 전지셀 분류부; 를 포함하는 것이다.
또한, 상기 제 1 이송라인은 이송 컨베이어 장치로 그 일단에는 상기 트레이 함체의 이송상태를 감지한 후 상기 제어부로 출력하는 이송 감지기가 형성되고, 상기 제어부의 상기 제어프로그램은 상기 이송 감지기의 감지신호에 따라 상기 제 1 이송라인의 구동부를 정지시키는 것이다.
또한, 상기 트레이 가압부는, 상기 제 1 이송라인의 일측 끝단 상단에 배치되는 고정 베이스; 상기 고정 베이스의 하측에 배치되는 제 1 승강 플레이트; 상기 고정 베이스에 고정되면서 상기 제 1 승강 플레이트에 연결되는 것으로, 상기 제어부에 의해 구동하는 구동부에 의해 상기 제 1 승강 플레이트를 승하강시키는 이송봉; 및, 상기 제 1 승강 플레이트의 저면에 돌출 형성되며, 상기 이송봉에 의해 상기 제 1 승강 플레이트가 하강시 상기 트레이 함체와 상기 제 1 셀트레이 사이의 갭을 제거하도록 상기 제 1 셀트레이를 가압하는 가압봉; 을 포함하는 것이다.
또한, 상기 제 1 이송라인의 일측 픽업 위치에는 상기 트레이 함체가 유동하지 않도록 잡아주는 한 쌍의 고정클립부를 형성하는 것이다.
또한, 상기 셀등급 판별부는, 상기 제 1 이송라인의 일측단에 인접 배치되는 것으로, 상기 제 1 그립장치를 통해 상기 제 2 셀트레이에 상기 원통형 전지셀이 일렬로 정렬되어 수용시 턴 회전하는 턴테이블; 상기 턴테이블의 1차 턴 회전 위치에 배치되고, 상기 제 2 셀트레이에 일렬로 정렬 수용된 상기 원통형 전지셀의 셀전압을 측정하는 셀전압 측정부; 상기 턴테이블의 2차 턴 회전 위치 상단에 배치되고, 상기 셀전압 측정부에 의해 셀전압 측정이 종료된 상기 원통형 전지셀의 외부면에 각각 부착된 식별코드를 스캔한 후 이를 상기 제어부에 전송하는 코드 스캔부; 및, 상기 턴테이블의 2차 턴 회전 위치 하단에 배치되고, 상기 코드 스캔부에 의해 상기 원통형 전지셀에 대한 상기 식별코드 스캔이 동시에 이루어지도록 상기 원통형 전지셀을 동시에 회전하는 회전 구동부; 를 포함하고, 상기 제어부는 상기 셀전압 측정부에 의해 측정되는 셀전압을 상기 서버에 등록된 기준이 되는 셀전압과 비교하여, 셀전압이 측정된 상기 원통형 전지셀의 등급을 분류하는 것이다.
또한, 상기 셀전압 측정부는, 상기 턴테이블의 1차 턴 회전 위치 상단과 하단에 각각 배치되는 것으로 상기 제어부의 제어에 따라 구동하는 구동부에 의해 승하강되는 제 1 및 제 2 승강체; 상기 제 1 승강체에서 상기 턴테이블의 상면에 형성되는 상기 제 2 셀트레이에 일렬로 정렬 수용되는 상기 원통형 전지셀의 개수에 대응하는 개수로 돌출 형성되는 것으로, 상기 제 1 승강체가 하강시 상기 원통형 전지셀의 상면 양극단자에 각각 접촉되면서 상기 제어부에 의해 전원 공급시 상기 원통형 전지셀에 통전 전원(+)을 인가하는 제 1 프로브 핀; 상기 제 2 승강체에서 상기 턴테이블의 상면에 형성되는 상기 제 2 셀트레이에 일렬로 정렬 수용되는 상기 원통형 전지셀의 개수에 대응하는 개수로 돌출 형성되는 것으로, 상기 제 2 승강체가 상승시 상기 원통형 전지셀의 음극을 이루는 하면측에 각각 접촉되면서 상기 제어부에 의해 전원 인가시 상기 원통형 전지셀에 통전 전원(-)을 인가하는 제 2 프로브 핀; 및, 상기 제 1 및 제 2 프로브 핀에 통전 전원이 인가시, 인가된 통전 전원에 따른 상기 원통형 전지셀의 셀전압을 측정한 후 이를 상기 제어부로 전송하는 셀전압 측정기; 를 더 포함하는 것이다.
또한, 상기 코드 스캔부의 전방측에는 상기 코드 스캔부에 의한 식별코드 스캔을 가이드하도록 상기 원통형 전지셀이 수용된 상기 제 2 셀트레이측으로 직선 이동하는 집광박스가 형성되고, 상기 집광박스의 일면에는 투명창이 형성되는 것이다.
또한, 상기 회전 구동부는, 상기 턴테이블의 2차 턴 회전 위치 하단에 배치되어 상기 제어부의 제어에 의해 구동되는 구동부에 의해 승하강되는 것으로, 적어도 하나 이상의 승강 가이드를 가지는 제 2 승강 플레이트; 상기 제 2 승강 플레이트의 일단에 고정 설치되며, 상기 제어부에 의해 구동되는 모터; 상기 턴테이블의 상면에 형성되는 상기 제 2 셀트레이에 일렬로 정렬 수용되는 원통형 전지셀의 개수에 대응되는 개수로서 상기 제 2 승강 플레이트의 일단에 형성되며, 상기 원통형 전지셀의 외주면에 각각 부착되는 식별코드가 상기 코드 스탠부에 의해 스캔되도록 상기 모터의 구동기어와 벨트로 연결되는 피동기어를 각각 가지면서 상기 원통형 전지셀을 회전시키는 회전체; 및, 상기 회전체의 상면에 각각 형성되는 것으로, 상기 회전체에 의해 상기 원통형 전지셀들의 회전이 동시에 이루어지도록 제 2 승강 플레이트가 상승시 상기 원통형 전지셀들이 부착되는 자석부; 를 포함하는 것이다.
또한, 상기 전지셀 분류부는, 상기 제 2 이송라인에 일정간격을 두고 배치되면서, 상기 제 2 이송라인을 통해 상기 분류라인으로 각각 순차 이송이 이루어지는 것으로, 상기 제 2 그립장치로부터 공급되는 상기 원통형 전지셀을 일렬로 정렬 수용하는 제 3 셀트레이; 상기 분류라인의 측부에 각각 형성되며, 상기 제 3 셀트레이가 순차 이송시, 상기 제 3 셀트레이로부터 상기 제 3 그립장치를 통해 셀전압 등급별로 추출되는 원통형 전지셀을 선택적으로 수용하는 전지셀 수용부; 상기 분류라인에 각각 형성되는 것으로, 상기 전지셀 수용부에 설정된 개수의 원통형 전지셀이 수용시 이를 제 4 그립장치를 통해 공급받아 분류 수용하도록 상기 원통형 전지셀이 수직으로 세워지는 전지셀 함체; 를 포함하는 것이다.
또한, 상기 제 2 이송라인과 상기 분류라인은 이송 컨베이어 장치이고, 상기 전지셀 함체는 상기 분류라인의 대기위치에서 픽업 위치로 이송되는 것이다.
또한, 상기 전지셀 수용부는, 상기 제 3 그립장치로부터 추출되는 셀전압 등급별 원통형 전지셀이 1차 수용되는 제 1 수용부와, 상기 제 1 수용부로부터 원통형 전지셀을 공급받은 후 이를 정렬 수용하는 제 2 수용부를 포함하며, 상기 제 1 수용부와 상기 제 2 수용부에는 상기 원통형 전지셀을 밀어주는 제 3 이송라인이 형성되고, 상기 제 2 수용부에는 상기 원통형 전지셀에 대한 개수를 체크한 후 그 체결 결과를 상기 제어부로 전송하는 셀감지기가 형성되며, 상기 제어부는 상기 셀감지기의 감지정보에 따라 상기 제 4 그립장치를 제어하여 셀전압 등급별로 분류된 일정개수의 상기 원통형 전지셀을 상기 전지셀 함체에 수용시키는 것이다.
또한, 상기 제 1 내지 제 4 그립장치는 각각 끝단에 상기 원통형 전지셀을 그립하기 위한 4개의 그립 봉이 형성된 것으로, 상기 제 1 그립장치는 상기 제어부의 제어프로그램에 따라 제 1 이송라인과 턴테이블 사이에 배치되면서 직선 이동하여 일렬로 정렬되는 원통형 전지셀을 픽업하고, 상기 제 2 그립장치는 상기 제어부의 제어프로그램에 따라 상기 턴테이블과 제 2 이송라인 사이에 배치되면서 회전 및 직선 이동하여 일렬로 정렬되는 원통형 전지셀을 픽업하며, 상기 제 3 그립장치는 상기 제어부의 제어프로그램에 따라 상기 제 2 이송라인과 상기 분류라인 사이에 배치되면서 회전 및 직선 이동하여 셀전압 등급별로 단수 또는 복수로 정렬되는 원통형 전지셀을 픽업하고, 상기 제 4 그립장치는 상기 제어부의 제어프로그램에 따라 상기 분류라인 위에 배치되면서 직선 이동하여 일렬로 정렬되는 원통형 전지셀을 픽업하는 것이다.
이와 같이, 본 발명은 원통형 전지셀들을 수직하게 정렬시킨 후 이를 그립퍼를 통해 품질 검사 공정에 안정적으로 투입하여 셀 전압을 검사하고 그 검사된 셀 전압별로 원통형 전지셀을 분류하는 것이고, 이를 통해 셀간 밸런스가 유지되도록 동일한 셀 전압을 가지는 원통형 전지셀들로 전지 팩을 구성하여, 원통형 전지셀들을 이용한 전지 팩 제작의 효율성을 높이면서 제품 만족도를 향상시키는 효과를 기대할 수 있는 것이다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예로 원통형 전지셀의 셀전압 등급 분류 시스템에 대한 개략적인 평면 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예로 트레이 가압부에 대한 확대 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예로 트레이 가압부에 대한 확대 단면 개략도.
도 4는 본 발명의 실시예로 트레이 가압부가 셀트레이를 가압하는 상태를 보안 확대 단면 개략도.
도 5는 본 발명의 실시예로 셀전압 판별부에 대한 확대 사시도.
도 6은 본 발명의 실시예로 원통형 전지셀의 셀전압을 측정하기 이전의 단면 개략도.
도 7은 본 발명의 실시예로 원통형 전지셀의 셀전압을 측정하는 단면 개략도.
도 8은 본 발명의 실시예로 회전 구동부에 대한 확대 사시도.
도 9는 본 발명의 실시예로 도 8에 대한 측단면 개략도.
도 10은 본 발명의 실시예로 회전 구동부를 통해 원통형 전지셀들을 동시에 회전시키는 상태의 측단면 개략도.
도 11은 본 발명의 실시예로 회전 구동부를 통해 원통형 전지셀들을 동시에 회전시키는 상태의 정단면 개략도.
도 12는 본 발명의 실시예로 원통형 전지셀의 식별코드를 스캔하기 이전의 평면 개략도.
도 13은 본 발명의 실시예로 원통형 전지셀의 식별코드를 스캔하는 상태의 평면 개략도.
도 14는 본 발명의 실시예로 전지셀 분류부에 대한 확대 사시도.
도 15는 본 발명의 실시예로 품질 검사가 완료된 원통형 전지셀을 측정된 셀전압 등급별로 분류하여 함체에 수용하는 상태를 보인 개략적인 평면 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예로 트레이 가압부에 대한 확대 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예로 트레이 가압부에 대한 확대 단면 개략도.
도 4는 본 발명의 실시예로 트레이 가압부가 셀트레이를 가압하는 상태를 보안 확대 단면 개략도.
도 5는 본 발명의 실시예로 셀전압 판별부에 대한 확대 사시도.
도 6은 본 발명의 실시예로 원통형 전지셀의 셀전압을 측정하기 이전의 단면 개략도.
도 7은 본 발명의 실시예로 원통형 전지셀의 셀전압을 측정하는 단면 개략도.
도 8은 본 발명의 실시예로 회전 구동부에 대한 확대 사시도.
도 9는 본 발명의 실시예로 도 8에 대한 측단면 개략도.
도 10은 본 발명의 실시예로 회전 구동부를 통해 원통형 전지셀들을 동시에 회전시키는 상태의 측단면 개략도.
도 11은 본 발명의 실시예로 회전 구동부를 통해 원통형 전지셀들을 동시에 회전시키는 상태의 정단면 개략도.
도 12는 본 발명의 실시예로 원통형 전지셀의 식별코드를 스캔하기 이전의 평면 개략도.
도 13은 본 발명의 실시예로 원통형 전지셀의 식별코드를 스캔하는 상태의 평면 개략도.
도 14는 본 발명의 실시예로 전지셀 분류부에 대한 확대 사시도.
도 15는 본 발명의 실시예로 품질 검사가 완료된 원통형 전지셀을 측정된 셀전압 등급별로 분류하여 함체에 수용하는 상태를 보인 개략적인 평면 구성도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명 기술적 사상의 실시예에 있어서 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명 기술적 사상의 실시예에 있어서 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 필요한 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 영역은 라운드 지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 장치의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다.
명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 따라서, 동일한 참조 부호 또는 유사한 참조 부호들은 해당 도면에서 언급 또는 설명되지 않았더라도, 다른 도면을 참조하여 설명될 수 있다. 또한, 참조 부호가 표시되지 않았더라도, 다른 도면들을 참조하여 설명될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다.
첨부된 도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 원통형 전지셀의 셀전압 등급 분류 시스템은, 첨부된 도 1 및 도 15에서와 같이, 원통형 전지셀(BS1)들을 투입하는 공정, 상기 원통형 전지셀(BS1)들에 대한 셀전압을 측정하고 이를 기준이 되는 셀전압과 비교하는 공정, 상기 원통형 전지셀(BS1)들을 측정된 셀전압 등급별로 분류하는 공정으로 진행되는 것으로, 이러한 각 공정은 원통형 전지셀에 대한 기준이 되는 셀전압 등급 정보가 등록된 서버(미도시)와 통신하는 제어부의 제어프로그램에 따라 그 구동이 시계열적(時系列的)으로 제어되는 것으로서, 트레이 가압부(20), 셀전압 판별부(30), 전지셀 분류부(40)를 포함하는 것이고, 이하에서 미도시로 설명되는 구동부는 통상적인 모터 구동방식 및/또는 실린더 구동방식이 적용되는 것으로서 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
한편, 본 발명의 실시예에서 설명되는 제 1 내지 제 4 그립장치(G1, G2, G3, G4)는 각각 첨부된 도 1과 도 5는 물론 도 14와 도 15에서와 같이, 끝단에 상기 원통형 전지셀(BS1)을 그립하기 위한 4개의 그립 봉(300)이 형성되면서 유압 또는 공압 실린더를 이용한 것이고, 상기 제 1 그립장치(G1)는 상기 제어부(10)의 제어프로그램에 따라 제 1 이송라인(L1)과 턴테이블(21) 사이에 배치되면서 직선 이동하여 일렬로 정렬되는 원통형 전지셀(BS1)을 픽업하는 것이며, 상기 제 2 그립장치(G2)는 상기 제어부(10)의 제어프로그램에 따라 상기 턴테이블(21)과 제 2 이송라인(L2) 사이에 배치되면서 회전 및 직선 이동하여 일렬로 정렬되는 원통형 전지셀(BS1)을 픽업하는 것이고, 상기 제 3 그립장치(G3)는 상기 제어부(10)의 제어프로그램에 따라 상기 제 2 이송라인(L2)과 분류라인(Z1, Z2, Z3, Z4, Z5)들 사이에 각각 배치되면서 회전 및 직선 이동하여 측정된 셀전압 등급별로 단수 또는 복수로 정렬되는 원통형 전지셀(BS1)을 픽업하는 것이며, 상기 제 4 그립장치(G4)는 상기 제어부(40)의 제어프로그램에 따라 상기 분류라인(Z1, Z2, Z3, Z4, Z5) 위에 배치되면서 직선 이동하여 일렬로 정렬되는 동일한 셀전압 등급을 가지는 원통형 전지셀(BS1)을 픽업하도록 구성될 수 있는 것이다.
첨부된 도 2 내지 도 4에서와 같이, 상기 트레이 가압부(20)는 원통형 전지셀(BS1)들이 수직으로 세워진 제 1 셀트레이(T1)가 트레이 함체(100)내에 수용되어 제 1 이송라인(L1)을 통해 공급될 때, 상기 트레이 함체(100)내에 수용되는 상기 제 1 셀트레이(T1)를 안정화시키도록 상기 제어부(10)에 의해 구동이 제어되는 것이며, 이는 고정 베이스(21), 제 1 승강 플레이트(22), 이송봉(23), 가압봉(24)을 포함하는 것이다.
상기 고정 베이스(21)는 상기 제 1 이송라인(L1)의 일측 끝단 상단에 배치되는 것이고, 상기 제 1 승강 플레이트(22)는 상기 고정 베이스(21)의 하측에 승하강 가능하게 결합되는 것이다.
상기 이송봉(23)은 상기 고정 베이스(21)에 고정되면서 상기 제 1 승강 플레이트(22)에 연결되는 것으로, 상기 제어부(10)에 의해 구동하는 구동부(미도시)에 의해 상기 제 1 승강 플레이트(22)를 승하강시키도록 구성될 수 있는 것이다.
즉, 상기 제 1 이송라인(L1)은 상기 제어부(10)에 의해 구동이 제어되는 이송 컨베이어 장치로서 그 일단에는 상기 트레이 함체(100)이 이송상태를 감지한 후 상기 제어부(10)로 출력하는 이송 감지기(50)가 형성될 수 있고, 이에따라 상기 제어부(10)는 상기 이송 감지기(50)의 감지신호에 따라 상기 제 1 이송라인(L1)의 구동을 정지시킴과 동시에, 미도시된 구동부 제어를 통해 상기 이송봉(23)을 이용하여 상기 제 1 승강 플레이트(22)를 하강시키게 되는 것이다.
상기 가압봉(24)은 상기 제 1 승강 플레이트(22)의 저면에 돌출 형성되는 것으로, 상기 제 1 승강 플레이트(22)가 하강시 상기 트레이 함체(100)와 상기 제 1 셀트레이(T1) 사이의 갭을 제거하도록 상기 제 1 셀트레이(T1)를 가압하는 것이다.
즉, 상기 트레이 함체(100)내에 상기 제 1 셀트레이(T1)가 수용된 상태에서, 상기 제 1 셀트레이(T1)에 원통형 전지셀(BS1)들이 다단의 열로 수직하게 세워질 때, 상기 트레이 함체(100)와 상기 제 1 셀트레이(T1) 사이에는 갭이 발생하면서, 상기 제 1 셀트레이(T1)가 안정적인 수용상태를 유지할 수 없게 되며, 이 경우 제 1 그립장치(G1)의 그립 봉(300)을 통해 상기 제 1 셀트레이(T1)에 수직으로 세워진 다수의 원통형 전지셀(BS1)들을 일렬로 정렬하여 픽업시 그 픽업이 제대로 이루어질 수 없게 된다.
이에, 상기 가압봉(24)을 통해 상기 제 1 셀트레이(T1)를 가압하여, 상기 제 1 셀트레이(T1)를 상기 트레이 함체(100)의 바닥면으로 눌러줌으로써, 상기 트레이 함체(100)와 상기 제 1 셀트레이(T1) 사이의 갭으로 인한 공기층을 없애 주면, 상기 제 1 셀트레이(T1)는 상기 트레이 함체(100)내에서 안정적으로 수용상태를 유지할 수 있게 되고, 이에 제 1 그립장치(G1)의 그립 봉(300)을 통해 상기 원통형 전지셀(BS1)들에 대한 픽업 작업은 흔들림없이 안정적으로 이루어질 수 있는 것이다.
여기서, 상기 제 1 이송라인(L1)의 픽업 위치, 즉 상기 제 1 그립장치(G1)를 통해 원통형 전지셀(BS1)들이 픽업되는 위치에는 상기 트레이 함체(100)가 유동하지 않도록 잡아주는 한 쌍의 고정클립부(60)가 형성될 수 있는 것이다.
즉, 한 쌍의 상기 고정클립부(60)가 상기 트레이 함체(100)를 잡아둔 상태에서, 상기 제 1 그립장치(G1)는 그립 봉(300)을 이용하여 일렬(예; 10개)로 정렬된 원통형 전지셀(BS1)들을 안정적으로 픽업한 후 이를 셀전압 판별부(30)에 공급할 수 있는 것이다.
첨부된 도 5 내지 도 13에서와 같이, 상기 셀전압 판별부(30)는 상기 트레이 가압부(20)에 의해 수용상태가 안정화된 상기 제 1 셀트레이(T1)에 수직으로 세워진 상기 원통형 전지셀(BS1)들을 상기 제 1 그립장치(G1)를 통해 공급받아 수용하는 제 2 셀트레이(T2)를 가진 것으로, 이는 상기 제어부(10)의 제어에 따라 상기 제 2 셀트레이(T2)에 수용되는 상기 원통형 전지셀(BS1)들의 셀전압을 측정하고 이를 상기 서버에 등록되는 기준이 되는 셀전압 등록 정보와 비교하여 셀전압 등급을 판별하는 것으로서, 턴테이블(31), 셀전압 측정부(32), 코드 스캔부(33), 회전 구동부(34)를 포함할 수 있는 것이다.
상기 턴테이블(31)은 상기 제 1 이송라인(L1)의 일측단에 인접 배치되는 것으로, 상기 제 1 셀트레이(T1)로부터 제 1 그립장치(G1)를 통해 일렬로 정렬되는 원통형 전지셀(BS1)들을 공급받아 이를 수용하는 상기 제 2 셀트레이(T2)가 상면에 4개 배치되는 것이며, 이에따라 상기 턴테이블(31)은 상기 제 2 셀트레이(T2)를 턴 회전시키는 것이다.
즉, 상기 턴테이블(31)은 상기 제어부(10)의 제어신호에 구동하는 미도시된 구동부에 의해 4회에 걸쳐 턴 회전하는 것으로, 이에 상기 턴 테이블(31)의 상면에는 4개의 상기 제 2 셀트레이(T2)가 고정되면서, 상기 제 1 이송라인(L1)에 인접하는 제 2 셀트레이(T2)에 상기 제 1 그립장치(G1)를 통해 일렬로 정렬된 원통형 전지셀(BS1)들이 공급되면, 상기 제어부(10)에 의해 1차 턴 회전이 이루어지고, 2차 턴 회전은 셀전압 측정이 종료된 이후에 이루어지며, 3차 턴 회전은 식별코드(200)에 대한 스캔이 이루어진 이후에 이루어지고, 4차 턴 회전은 셀전압 측정이 종료되어 원통형 전지셀(BS1)들이 전지셀 분류부(40)로 이송될 때 이루어지면서 초기 위치로 복귀될 수 있도록 하는 것이다.
일예로, 상기 턴테이블(31)의 1차 턴 회전은 제 1 위치(전지셀 수용 공정)의 제 2 셀트레이(T2)가 제 2 위치(셀전압 측정 공정)로 턴 회전하는 것이고, 2차 턴 회전은 제 2 위치에 있던 제 2 셀트레이(T2)가 제 3 위치(코드 스캔 공정)로 턴 회전하는 것이며, 3차 턴 회전은 제 3 위치에 있던 제 2 셀트레이(T2)가 제 4 위치(전지셀 배출 공정)로 턴 회전하는 것이고, 4차 턴 회전은 제 4 위치에 있던 제 2 셀트레이(T2)가 초기 위치인 제 1 위치로 턴 회전하는 것이다.
상기 셀전압 측정부(32)는 첨부된 도 6 및 도 7에서와 같이, 상기 턴테이블(31)의 1차 턴 회전 위치에 배치되는 것으로, 상기 제어부(10)에 의해 제어되면서 상기 제 2 셀트레이(T2)에 일렬로 정렬되어 수용된 상기 원통형 전지셀(BS1)들에 대한 셀전압을 측정하는 것이며, 제 1 및 제 2 승강체(32a, 32b), 제 1 및 제 2 프로브 핀(32c, 32d), 그리고 셀전압 측정기(32e)를 포함할 수 있는 것이다.
상기 제 1 승강체(32a)와 상기 제 2 승강체(32b)는 상기 턴테이블(31)의 1차 턴 회전 위치 상단과 하단에 각각 배치되는 것으로, 상기 제어부(10)의 제어에 따라 구동하는 구동부에 의해 승하강되는 것이다.
상기 제 1 프로브 핀(32c)은 상기 제 1 승강체(32a)에서 상기 턴테이블(31)의 상면에 형성되는 상기 제 2 셀트레이(T2)에 일렬로 정렬 수용되는 상기 원통형 전지셀(BS1)들의 개수에 대응하는 개수로 돌출 형성되는 것이며, 이는 상기 제 1 승강체(32a)가 하강시 상기 원통형 전지셀(BS1)들의 상면 양극단자에 각각 접촉되면서 상기 제어부(10)에 의해 전원 공급시 상기 원통형 전지셀(BS1)에 통전 전원(+)을 인가할 수 있는 것이다.
상기 제 2 프로브 핀(32d)은 상기 제 2 승강체(32b)에서 상기 턴테이블(31)의 상면에 형성되는 상기 제 2 셀트레이(T2)에 일렬로 정렬 수용되는 상기 원통형 전지셀(BS1)들의 개수에 대응하는 개수로 돌출 형성되는 것이며, 이는 상기 제 2 승강체(32b)가 상승시 상기 원통형 전지셀(BS1)들의 음극을 이루는 하면측에 각각 접촉되면서 상기 제어부(10)에 의해 전원 인가시 상기 원통형 전지셀(BS1)에 통전 전원(-)을 인가할 수 있는 것이다.
상기 셀전압 측정기(32e)는 상기 원통형 전지셀(BS1)들의 상면 및 하면의 양극단자와 음극부위에 상기 제 1 및 제 2 프로브 핀(32c, 32d)가 접촉되어 통전 전원을 인가시, 상기 원통형 전지셀(BS1)들에 각각 인가되는 통전 전원에 따른 셀전압을 측정한 후 이를 상기 제어부(10)로 전송하도록 구성되는 것이다.
이에따라, 상기 제어부(10)는 상기 셀전압 측정기(32e)를 통해 측정되는 상기 원통형 전지셀(BS1)들의 등급인 셀전압을 상기 서버에 등록되는 기준이 되는 셀전압 등록 정보와 비교하고, 그 비교결과에 따라 측정된 셀전압 등급별로 상기 원통형 전지셀(BS1)들을 각각 제 2 이송라인(L2)을 통해 이송시키면서, 상기 제 2 이송라인(L2)에 인접하는 복수의 분류라인(Z1, Z2, Z3, Z4, Z5)에 각각 셀전압 등급별로 원통형 전지셀(BS1)을 분류하여 공급할 수 있는 것이다.
상기 코드 스캔부(23)는 첨부된 도 12 및 도 13에서와 같이, 상기 턴테이블(31)의 2차 턴 회전 위치 상단에 배치되는 것으로, 상기 제어부(10)에 의해 제어되면서 상기 셀전압 측정부(32)에 의해 셀전압 측정이 종료된 상기 원통형 전지셀(BS1)들의 외부면에 각각 부착되는 식별코드(200)(예; 바코드 또는 QR코드)를 스캔한 후 이를 상기 제어부(10)에 전송하는 것이다.
이때, 상기 코드 스캔부(33)의 전방측에는 상기 코드 스캔부(33)에 의한 상기 식별코드(200) 스캔을 가이드하도록 상기 원통형 전지셀(BS1)이 수용된 상기 제 2 셀트레이(T2)측으로 직선 이동하는 집광박스(33a)가 형성될 수 있고, 상기 집광박스(33a)의 일면에는 투명창(33b)이 형성될 수 있는 것이다.
여기서, 상기 집광박스(33a)는 상기 제어부(10)의 제어에 따라 구동하는 미도시된 구동부(예; 모터와 기어들)에 의해 직선 이동이 가능하도록 레일부(33c)를 따라 직선 이동하는 고정 프레임(33d) 위에 고정될 수 있는 것이다.
상기 회전 구동부(34)는 첨부된 도 8 내지 도 11에서와 같이, 상기 턴테이블(21)의 2차 턴 회전 위치 하단에 배치되는 것으로, 상기 코드 스캔부(33)에 의한 상기 원통형 전지셀(BS1)들의 상기 식별코드(200) 스캔이 동시에 이루어지도록 상기 원통형 전지셀(BS1)들을 동시에 회전시키는 것이며, 제 2 승강 플레이트(341), 모터(342), 회전체(343), 자석부(344)를 포함할 수 있는 것이다.
상기 제 2 승강 플레이트(341)는 상기 턴테이블(31)의 2차 턴 회전 위치 하단에 배치되어 상기 제어부(10)의 제어에 의해 구동되는 구동부(M1)에 의해 승하강되는 것으로, 적어도 하나 이상의 승강 가이드(341a)를 가지는 것이다.
상기 모터(342)는 상기 제 2 승강 플레이트(341)의 일단에 고정 설치되며, 상기 제어부(10)에 의해 구동되는 것이다.
상기 회전체(343)는 상기 턴테이블(31)의 상면에 형성되는 상기 제 2 셀트레이(T2)에 일렬로 정렬 수용되는 원통형 전지셀(BS1)들의 개수에 대응되는 개수로서 상기 제 2 승강 플레이트(341)의 일단에 형성되며, 상기 원통형 전지셀(BS1)들의 외주면에 각각 부착되는 식별코드(200)가 상기 코드 스탠부(23)에 의해 스캔되도록 상기 모터(342)의 구동기어(342a)와 벨트(V1)로 연결되는 피동기어(343a)를 각각 가지면서 상기 원통형 전지셀(BS1)들을 회전시키는 것이다.
상기 자석부(344)는 상기 회전체(343)의 상면에 각각 형성되는 것으로, 상기 회전체(343)들에 의해 상기 원통형 전지셀(BS1)들의 회전이 동시에 이루어지도록 제 2 승강 플레이트(341)가 승강시 상기 원통형 전지셀(BS1)들이 부착될 수 있도록 구성되는 것이다.
즉, 상기 턴테이블(31)의 2차 턴 회전으로 제 2 셀트레이(T2)에 수용되는 원통형 전지셀(BS1)들이 스캔 위치에 배치시, 상기 원통형 전지셀(BS1)들의 하면측에는 상기 회전체(343)의 상면에 형성되는 자석부(344)가 제 2 승강 플레이트(341)에 의해 상승하게 되면서 부착되며, 이에 상기 모터(342)가 제어부(10)에 의해 구동하여 상기 회전체(343)를 회전시키면, 상기 회전체(343)의 회전으로부터 원통형 전지셀(BS1)들이 동시에 회전하고, 상기 원통형 전지셀(BS1)들이 동시에 회전할 때, 상기 코드 스캔부(33)는 상기 원통형 전지셀(BS1)들의 외주면에 형성되는 각각의 식별코드(200)를 스캔할 수 있는 것이다.
여기서, 상기 회전체(343)를 통해 상기 원통형 전지셀(BS1)들을 회전시키는 이유는, 상기 제 2 셀트레이(T2)에 일렬로 정렬된 원통형 전지셀(BS1)들이 수용될 때 그 수용되는 원통형 전지셀(BS1)들의 외주면에 각각 부착된 식별코드(200)는 모두 동시에 상기 코드 스캔부(33)를 바로보고 있지 않으므로, 상기 코드 스캔부(33)에 의한 상기 식별코드(200)들 모두가 스캔될때까지 상기 원통형 전지셀(BS1)들을 회전시키게 되는 것이다.
상기 전지셀 분류부(40)는 첨부된 도 14 및 도 15에서와 같이, 상기 셀전압 판별부(30)에 의해 셀전압 등급이 판별되는 상기 원통형 전지셀(BS1)들을 제 2 그립장치(G2)를 통해 공급받아 수용하는 제 3 셀트레이(T3)를 가진 것으로, 상기 제어부(10)의 제어에 따라 상기 제 3 셀트레이(T3)에 수용된 상기 원통형 전지셀(BS1)들을 제 3 그립장치(G3)들을 통해 셀전압 등급별로 분류시키는 것이며, 전지셀 수용부(41)와 전지셀 함체(42)를 포함할 수 있는 것이다.
여기서, 상기 제 3 셀트레이(T3)는 제 2 이송라인(L2)에 일정간격을 두고 배치 고정되면서, 상기 제 2 이송라인(L2)을 통해 상기 분류라인(Z1, Z2, Z3, Z4, Z5)으로 각각 순차 이송이 이루어지는 것으로, 상기 제 2 그립장치(G2)로부터 공급되는 상기 원통형 전지셀(BS1)들을 일렬로 정렬 수용하는 것이다.
상기 전지셀 수용부(41)는 상기 분류라인(Z1, Z2, Z3, Z4, Z5)의 측부에 각각 형성되는 것으로, 상기 제 3 셀트레이(T3)가 순차 이송시, 상기 제 3 셀트레이(T3)로부터 상기 제 3 그립장치(G3)를 통해 추출되는 셀전압 등급별 원통형 전지셀(BS1)들을 선택적으로 수용하는 것이며, 제 1 및 제 2 수용부(41a, 41b), 제 3 이송라인(41c), 셀감지기(41d)를 포함할 수 있는 것이다.
상기 제 1 수용부(41a)는 상기 제 3 그립장치(G3)로부터 추출되는 셀전압 등급별 원통형 전지셀(BS1)이 1차 수용될 수 있는 것이고, 상기 제 2 수용부(41b)는 상기 제 1 수용부(41a)로부터 원통형 전지셀(BS1)을 공급받은 후 이를 정렬 수용하는 것이다.
상기 제 3 이송라인(41c)은 상기 제 1 수용부(41a)와 상기 제 2 수용부(41b)에 형성되는 것으로, 상기 제 1 수용부(41a)에 수용되는 원통형 전지셀(BS1)을 상기 제 2 수용부(41b)로 밀어주는 것이다.
상기 셀감지기(41d)는 상기 제 2 수용부(41b)에 형성되는 것으로, 상기 원통형 전지셀(BS1)에 대한 개수를 체크한 후 그 체결 결과를 상기 제어부(10)로 전송하도록 구성될 수 있는 것이다.
이에따라, 상기 제어부(10)는 상기 셀감지기(41d)의 감지정보에 따라 상기 제 4 그립장치(G4)를 제어하여 측정된 셀전압 등급별로 분류된 일정개수의 상기 원통형 전지셀(BS1)들을 상기 전지셀 함체(42)에 수용시키는 제어프로그램을 가동시킬 수 있는 것이다.
상기 전지셀 함체(42)는 상기 분류라인(Z1, Z2, Z3, Z4, Z5)에 각각 형성되는 것으로, 상기 제 2 수용부(41b)에 설정된 개수의 원통형 전지셀(BS1)들이 수용시 이를 제 4 그립장치(G4)를 통해 공급받아 분류 수용하는 것이다.
여기서, 상기 제 2 이송라인(L2)과 상기 제 3 이송라인(41c), 그리고 상기 분류라인(Z1, Z2, Z3, Z4, Z5)은 이송 컨베이어 장치이고, 상기 전지셀 함체(42)는 상기 분류라인(Z1, Z2, Z3, Z4, Z5)의 대기 위치에서 픽업 위치로 이송될 수 있도록 구성되는 것이다.
즉, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 전지셀 함체(42)는 상기 제 1 수용부(41a)에 측정된 셀전압 등급별로 일정개수의 원통형 전지셀(BS1)이 수용될 때, 상기 분류라인(Z1, Z2, Z3, Z4, Z5)의 일단에서 대기하지만, 상기 제 1 수용부(41a)에서 상기 제 2 수용부(41b)로 이송되는 원통형 전지셀(BS1)의 개수가 설정된 개수에 도달되어 제 4 그립장치(G4)에 의한 픽업이 이루어질 때, 상기 전지셀 함체(42)는 상기 분류라인(Z1, Z2, Z3, Z4, Z5)에서 픽업 위치로 직선 이동이 이루어질 수 있는 것이다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 원통형 전지셀의 셀전압 등급 분류 시스템은 첨부된 도 1 내지 도 15에서와 같이, 제 1 이송라인(L1)을 통해 공급되는 원통형 전지셀(BS1)들이 수용되는 제 1 셀트레이(T1)가 트레이 가압부(20)에 의해 안정화되면, 상기 원통형 전지셀(BS1)들은 제 1 그립장치(G1)를 통해 일렬로 정렬된 상태에서 픽업되어 턴테이블(31)에 마련되는 제 2 셀트레이(T2)에 수용된다.
이후, 상기 턴테이블(31)의 1차 턴 회전으로 상기 제 2 셀트레이(T2)가 셀전압 측정 위치로 배치되면, 셀전압 판별부(30)에 포함되는 제 1 및 제 2 프로브 핀(32c, 32d)이 상기 원통형 전지셀(BS1)들의 양극단자와 음극을 이루는 하면측에 접촉되면서 전원 통전시키게 되고, 상기의 통전 전원에 따라 셀전압 측정기(32e)는 상기 원통형 전지셀(BS1)들에 대한 셀전압을 측정한 후 그 측정정보를 제어부(10)로 전송 처리하게 된다.
다음으로, 상기 제어부(10)는 상기 턴테이블(31)을 2차 턴 회전시키게 되면서, 상기 제 2 셀트레이(T2)에 수용된 원통형 전지셀(BS1)들은 회전 구동부(34)에 의해 동시에 회전하게 되면서, 상기 원통형 전지셀(BS1)들의 외주면에 각각 부착되는 식별코드(200)는 코드 스캔부(33)에 의해 스캔된 후 상기 제어부(10)로 전송 처리되고, 이에따라 상기 제어부(10)는 상기의 스캔정보에 상기 셀전압 측정 정보를 등록 저장하면서, 측정된 상기 셀전압을 서버에 등록되는 기준이 되는 셀전압 정보아 비교하여, 상기 원통형 전지셀(BS1)들에 대한 셀전압 등급을 판별하는 것이다.
다음으로, 상기 제어부(10)는 상기 턴테이블(31)을 3차 턴 회전시킨 후, 제 2 그립장치(G2)를 통해 상기 제 2 셀트레이(T2)에 수용되는 셀전압 등급이 판별된 원통형 전지셀(BS1)들을 제 2 이송라인(L2)에 형성되는 제 3 셀트레이(T3)로 픽업시킨다.
그러면, 상기 제 2 이송라인(L2)에 의해 상기 제 3 셀트레이(T3)는 셀전압 등급별로 분류라인(Z1, Z2, Z3, Z4, Z5)으로 순차 이송되고, 상기 제 3 셀트레이(T3)가 순차 이송될 때, 상기 분류라인(Z1, Z2, Z3, Z4, Z5)에 각각 배치되는 제 3 그립장치(G3)는 상기 제어부(10)의 제어신호에 따라 셀전압 등급별로 원통형 전지셀(BS1)들을 각각 상기 분류라인(Z1, Z2, Z3, Z4, Z5)의 측부에 형성되는 전지셀 수용부(41)에 수용하게 된다.
즉, 상기 제어부(10)의 메모리(11)에는 원통형 전지셀(BS1)들에 대한 셀전압 등급 정보가 저장되어 있고, 상기 원통형 전지셀(BS1)들은 동일한 그립장치(G1, G2)를 통해 일렬로 정렬된 상태에서 제 1 셀트레이(T1)에서 제 2 셀트레이(T2)와 제 3 셀트레이(T3)로 흩트러짐없이 순차 픽업이 이루어지는 것이므로, 상기 제어부(10)는 상기 분류라인(Z1, Z2, Z3, Z4, Z5)에 각각 배치되는 제 3 그립장치(G1)들을 제어하면서 상기 분류라인(Z1, Z2, Z3, Z4, Z5)에 각각 서로 다른 셀전압을 가지는 셀전압 등급별로 원통형 전지셀(BS1)들을 선별하여 분류 픽업시킬 수 있는 것이다.
그리고, 상기 전지셀 수용부(41)에 수용되는 셀전압 등급별 원통형 전지셀(BS1)들은 상기 제어부(10)의 제어를 받는 제 4 그립장치(G4)를 통해 전지셀 함체(42)에는 셀간 밸런스가 일치하는 원통형 전지셀(BS1)들이 수용될 수 있으며, 상기 전지셀 함체(42)에 수용되는 원통형 전지셀(BS1)들이 하나의 전지 팩을 구성할 수 있게 되는 것이다.
여기서, 상기와 같이 원통형 전지셀(BS1)들을 셀전압 등급별로 분류하면, 상기 원통형 전지셀(BS1)들의 외주면에 부착된 식별코드(200)를 작업자가 개별 스캔시, 상기 원통형 전지셀(BS1)들에 대한 셀전압 등급은 상기 제어부(10)의 메모리(11)에 저장된 스캔 정보 및 이에 매칭되는 셀전압 등급 정보를 통해 확인 가능하게 되는 것이다.
이상에서 본 발명 원통형 전지셀의 셀전압 등급 분류 시스템에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
따라서, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.
10; 제어부
11; 메모리
20; 트레이 가압부 21; 고정 베이스
22; 제 1 승강 플레이트 23; 이송봉
24; 가압봉 30; 셀등급 판별부
31; 턴테이블 32; 셀전압 측정부
32a; 제 1 승강체 32b; 제 2 승강체
32c; 제 1 프로브 핀 32d; 제 2 프로브 핀
32e; 셀전압 측정기 33; 코드 스캔부
33a; 집광박스 33b; 투명창
33c; 레일부 33d; 고정프레임
34; 회전 구동부 341; 제 2 승강 플레이트
342; 모터 342a; 구동기어
343; 회전체 343a; 피동기어
344; 자석부 40; 전지셀 분류부
41; 전지셀 수용부 41a; 제 1 수용부
41b; 제 2 수용부 41c; 제 3 이송라인
41d; 셀감지기 42; 전지셀 함체
50; 이송감지기 60; 고정클립부
100; 트레이 함체 200; 식별코드
300; 그립 봉 BS1; 원통형 전지셀
G1,G2,G3,G4; 그립장치 L1, L2; 이송라인
Z1, Z2, Z3, Z4, Z5; 분류라인 T1,T2,T3; 셀트레이
V; 벨트
20; 트레이 가압부 21; 고정 베이스
22; 제 1 승강 플레이트 23; 이송봉
24; 가압봉 30; 셀등급 판별부
31; 턴테이블 32; 셀전압 측정부
32a; 제 1 승강체 32b; 제 2 승강체
32c; 제 1 프로브 핀 32d; 제 2 프로브 핀
32e; 셀전압 측정기 33; 코드 스캔부
33a; 집광박스 33b; 투명창
33c; 레일부 33d; 고정프레임
34; 회전 구동부 341; 제 2 승강 플레이트
342; 모터 342a; 구동기어
343; 회전체 343a; 피동기어
344; 자석부 40; 전지셀 분류부
41; 전지셀 수용부 41a; 제 1 수용부
41b; 제 2 수용부 41c; 제 3 이송라인
41d; 셀감지기 42; 전지셀 함체
50; 이송감지기 60; 고정클립부
100; 트레이 함체 200; 식별코드
300; 그립 봉 BS1; 원통형 전지셀
G1,G2,G3,G4; 그립장치 L1, L2; 이송라인
Z1, Z2, Z3, Z4, Z5; 분류라인 T1,T2,T3; 셀트레이
V; 벨트
Claims (12)
- 원통형 전지셀에 대한 기준이 되는 셀전압 등급 정보가 등록된 서버와 통신하는 제어부의 제어프로그램에 따라 구동이 시계열적으로 제어되는 것으로,
하나 또는 복수의 원통형 전지셀이 수직으로 세워진 제 1 셀트레이가 트레이 함체내에 수용되어 제 1 이송라인을 통해 공급시, 상기 트레이 함체내에 수용되는 상기 제 1 셀트레이를 안정화시키도록 구동하는 트레이 가압부;
상기 트레이 가압부에 의해 수용상태가 안정화된 상기 제 1 셀트레이가 그립 위치로 이동시, 제 1 그립장치를 통해 픽업되는 상기 원통형 전지셀을 공급받아 수용하는 제 2 셀트레이를 포함하며, 상기 제 2 셀트레이에 수용되는 상기 원통형 전지셀의 셀전압을 측정한 후 이를 상기 서버에 등록된 기준이 되는 셀전압과 비교하여 셀전압 등급을 판별하는 셀등급 판별부; 및,
상기 셀등급 판별부에 의해 셀전압 등급이 판별되는 상기 원통형 전지셀을 제 2 그립장치를 통해 공급받아 수용하는 제 3 셀트레이를 포함하며, 제 3 그립장치를 통해 상기 제 3 셀트레이에 수용되는 상기 원통형 전지셀을 셀전압 등급별로 분류시켜 적재하는 전지셀 분류부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 전지셀의 셀전압 등급 분류 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 이송라인은 이송 컨베이어 장치로 그 일단에는 상기 트레이 함체의 이송상태를 감지한 후 상기 제어부로 출력하는 이송 감지기가 형성되고,
상기 제어부의 상기 제어프로그램은 상기 이송 감지기의 감지신호에 따라 상기 제 1 이송라인의 구동부를 정지시키는 것을 특징으로 하는 원통형 전지셀의 셀전압 등급 분류 시스템. - 제 2 항에 있어서,
상기 트레이 가압부는,
상기 제 1 이송라인의 일측 끝단 상단에 배치되는 고정 베이스;
상기 고정 베이스의 하측에 배치되는 제 1 승강 플레이트;
상기 고정 베이스에 고정되면서 상기 제 1 승강 플레이트에 연결되는 것으로, 상기 제어부에 의해 구동하는 구동부에 의해 상기 제 1 승강 플레이트를 승하강시키는 이송봉; 및,
상기 제 1 승강 플레이트의 저면에 돌출 형성되며, 상기 이송봉에 의해 상기 제 1 승강 플레이트가 하강시 상기 트레이 함체와 상기 제 1 셀트레이 사이의 갭을 제거하도록 상기 제 1 셀트레이를 가압하는 가압봉; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 전지셀의 셀전압 등급 분류 시스템. - 제 3 항에 있어서,
상기 제 1 이송라인의 일측 픽업 위치에는 상기 트레이 함체가 유동하지 않도록 잡아주는 한 쌍의 고정클립부를 형성하는 것을 특징으로 하는 원통형 전지셀의 셀전압 등급 분류 시스템. - 제 4 항에 있어서,
상기 셀등급 판별부는,
상기 제 1 이송라인의 일측단에 인접 배치되는 것으로, 상기 제 1 그립장치를 통해 상기 제 2 셀트레이에 상기 원통형 전지셀이 일렬로 정렬되어 수용시 턴 회전하는 턴테이블;
상기 턴테이블의 1차 턴 회전 위치에 배치되고, 상기 제 2 셀트레이에 일렬로 정렬 수용된 상기 원통형 전지셀의 셀전압을 측정하는 셀전압 측정부;
상기 턴테이블의 2차 턴 회전 위치 상단에 배치되고, 상기 셀전압 측정부에 의해 셀전압 측정이 종료된 상기 원통형 전지셀의 외부면에 각각 부착된 식별코드를 스캔한 후 이를 상기 제어부에 전송하는 코드 스캔부; 및,
상기 턴테이블의 2차 턴 회전 위치 하단에 배치되고, 상기 코드 스캔부에 의해 상기 원통형 전지셀에 대한 상기 식별코드 스캔이 동시에 이루어지도록 상기 원통형 전지셀을 동시에 회전하는 회전 구동부; 를 포함하고,
상기 제어부는 상기 셀전압 측정부에 의해 측정되는 셀전압을 상기 서버에 등록된 기준이 되는 셀전압과 비교하여, 셀전압이 측정된 상기 원통형 전지셀의 등급을 분류하는 것을 특징으로 하는 원통형 전지셀의 셀전압 등급 분류 시스템. - 제 5 항에 있어서,
상기 셀전압 측정부는,
상기 턴테이블의 1차 턴 회전 위치 상단과 하단에 각각 배치되는 것으로 상기 제어부의 제어에 따라 구동하는 구동부에 의해 승하강되는 제 1 및 제 2 승강체;
상기 제 1 승강체에서 상기 턴테이블의 상면에 형성되는 상기 제 2 셀트레이에 일렬로 정렬 수용되는 상기 원통형 전지셀의 개수에 대응하는 개수로 돌출 형성되는 것으로, 상기 제 1 승강체가 하강시 상기 원통형 전지셀의 상면 양극단자에 각각 접촉되면서 상기 제어부에 의해 전원 공급시 상기 원통형 전지셀에 통전 전원(+)을 인가하는 제 1 프로브 핀;
상기 제 2 승강체에서 상기 턴테이블의 상면에 형성되는 상기 제 2 셀트레이에 일렬로 정렬 수용되는 상기 원통형 전지셀의 개수에 대응하는 개수로 돌출 형성되는 것으로, 상기 제 2 승강체가 상승시 상기 원통형 전지셀의 음극을 이루는 하면측에 각각 접촉되면서 상기 제어부에 의해 전원 인가시 상기 원통형 전지셀에 통전 전원(-)을 인가하는 제 2 프로브 핀; 및,
상기 제 1 및 제 2 프로브 핀에 통전 전원이 인가시, 인가된 통전 전원에 따른 상기 원통형 전지셀의 셀전압을 측정한 후 이를 상기 제어부로 전송하는 셀전압 측정기; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 전지셀의 셀전압 등급 분류 시스템. - 제 6 항에 있어서,
상기 코드 스캔부의 전방측에는 상기 코드 스캔부에 의한 식별코드 스캔을 가이드하도록 상기 원통형 전지셀이 수용된 상기 제 2 셀트레이측으로 직선 이동하는 집광박스가 형성되고, 상기 집광박스의 일면에는 투명창이 형성되는 것을 특징으로 하는 원통형 전지셀의 셀전압 등급 분류 시스템. - 제 7 항에 있어서,
상기 회전 구동부는,
상기 턴테이블의 2차 턴 회전 위치 하단에 배치되어 상기 제어부의 제어에 의해 구동되는 구동부에 의해 승하강되는 것으로, 적어도 하나 이상의 승강 가이드를 가지는 제 2 승강 플레이트;
상기 제 2 승강 플레이트의 일단에 고정 설치되며, 상기 제어부에 의해 구동되는 모터;
상기 턴테이블의 상면에 형성되는 상기 제 2 셀트레이에 일렬로 정렬 수용되는 원통형 전지셀의 개수에 대응되는 개수로서 상기 제 2 승강 플레이트의 일단에 형성되며, 상기 원통형 전지셀의 외주면에 각각 부착되는 식별코드가 상기 코드 스탠부에 의해 스캔되도록 상기 모터의 구동기어와 벨트로 연결되는 피동기어를 각각 가지면서 상기 원통형 전지셀을 회전시키는 회전체; 및,
상기 회전체의 상면에 각각 형성되는 것으로, 상기 회전체에 의해 상기 원통형 전지셀들의 회전이 동시에 이루어지도록 제 2 승강 플레이트가 상승시 상기 원통형 전지셀들이 부착되는 자석부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 전지셀의 셀전압 등급 분류 시스템. - 제 8 항에 있어서,
상기 전지셀 분류부는,
상기 제 2 이송라인에 일정간격을 두고 배치되면서, 상기 제 2 이송라인을 통해 상기 분류라인으로 각각 순차 이송이 이루어지는 것으로, 상기 제 2 그립장치로부터 공급되는 상기 원통형 전지셀을 일렬로 정렬 수용하는 제 3 셀트레이;
상기 분류라인의 측부에 각각 형성되며, 상기 제 3 셀트레이가 순차 이송시, 상기 제 3 셀트레이로부터 상기 제 3 그립장치를 통해 셀전압 등급별로 추출되는 원통형 전지셀을 선택적으로 수용하는 전지셀 수용부;
상기 분류라인에 각각 형성되는 것으로, 상기 전지셀 수용부에 설정된 개수의 원통형 전지셀이 수용시 이를 제 4 그립장치를 통해 공급받아 분류 수용하도록 상기 원통형 전지셀이 수직으로 세워지는 전지셀 함체; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 전지셀의 셀전압 등급 분류 시스템. - 제 9 항에 있어서,
상기 제 2 이송라인과 상기 분류라인은 이송 컨베이어 장치이고, 상기 전지셀 함체는 상기 분류라인의 대기위치에서 픽업 위치로 이송되는 것을 특징으로 하는 원통형 전지셀의 셀전압 등급 분류 시스템. - 제 10 항에 있어서,
상기 전지셀 수용부는,
상기 제 3 그립장치로부터 추출되는 셀전압 등급별 원통형 전지셀이 1차 수용되는 제 1 수용부와, 상기 제 1 수용부로부터 원통형 전지셀을 공급받은 후 이를 정렬 수용하는 제 2 수용부를 포함하며,
상기 제 1 수용부와 상기 제 2 수용부에는 상기 원통형 전지셀을 밀어주는 제 3 이송라인이 형성되고,
상기 제 2 수용부에는 상기 원통형 전지셀에 대한 개수를 체크한 후 그 체결 결과를 상기 제어부로 전송하는 셀감지기가 형성되며,
상기 제어부는 상기 셀감지기의 감지정보에 따라 상기 제 4 그립장치를 제어하여 셀전압 등급별로 분류된 일정개수의 상기 원통형 전지셀을 상기 전지셀 함체에 수용시키는 것을 특징으로 하는 원통형 전지셀의 셀전압 등급 분류 시스템. - 제 11 항에 있어서,
상기 제 1 내지 제 4 그립장치는 각각 끝단에 상기 원통형 전지셀을 그립하기 위한 4개의 그립 봉이 형성된 것으로,
상기 제 1 그립장치는 상기 제어부의 제어프로그램에 따라 제 1 이송라인과 턴테이블 사이에 배치되면서 직선 이동하여 일렬로 정렬되는 원통형 전지셀을 픽업하고,
상기 제 2 그립장치는 상기 제어부의 제어프로그램에 따라 상기 턴테이블과 제 2 이송라인 사이에 배치되면서 회전 및 직선 이동하여 일렬로 정렬되는 원통형 전지셀을 픽업하며,
상기 제 3 그립장치는 상기 제어부의 제어프로그램에 따라 상기 제 2 이송라인과 상기 분류라인 사이에 배치되면서 회전 및 직선 이동하여 셀전압 등급별로 단수 또는 복수로 정렬되는 원통형 전지셀을 픽업하고,
상기 제 4 그립장치는 상기 제어부의 제어프로그램에 따라 상기 분류라인 위에 배치되면서 직선 이동하여 일렬로 정렬되는 원통형 전지셀을 픽업하는 것을 특징으로 하는 원통형 전지셀의 셀전압 등급 분류 시스템.
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