KR20220140435A - 파우치 소재 릴 파우치 자동 공급 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 신규 릴 파우치를 공급하는 자동 공급부와, 상기 신규 릴 파우치가 안착되며, 상기 신규 릴 파우치를 라벨 제거 위치 및 파우치 소재의 공급을 위한 공급 위치로 이동시키는 파우치 스테이지와, 상기 파우치 스테이지를 통해 이동된 상기 신규 릴 파우치를 고정하는 복수의 릴 처킹부와, 상기 라벨 제거 위치에 상기 신규 릴 파우치가 고정되면, 상기 신규 릴 파우치를 흡착 고정하는 릴 파우치 흡착 고정부와, 상기 신규 릴 파우치가 흡착 고정된 상태에서, 상기 신규 릴 파우치의 최외곽 파우치 소재를 고정하는 라벨 테이프를 제거하는 라벨 제거부와, 고정된 상기 신규 릴 파우치 최외곽 파우치 소재의 일단을 기 설정된 연결 위치로 이동시키는 클램프와, 상기 연결 위치로 이동된 상기 신규 릴 파우치의 파우치 소재 일단을 상부 스테이지로 이동시키는 체인징 클램프와, 흡착면의 일부에는 상기 이전 릴 파우치의 파우치 소재가 흡착되고, 상기 흡착면의 나머지 일부에는 상기 상부 스테이지로 이동한 신규 릴 파우치의 파우치 소재가 흡착되는 진공 흡착 스테이지 및, 상기 이전 릴 파우치의 파우치 소재에 중첩되는 상기 신규 릴 파우치의 파우치 소재를 잘라내고, 상기 흡착면에 흡착된 상기 이전 릴 파우치의 파우치 소재와 상기 신규 릴 파우치의 파우치 소재를 테이핑하여 접합하는 테이핑-커팅부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

파우치 소재 릴 파우치 자동 공급 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR AUTOMATICALLY SUPPLYING ELECTRODE MATERIAL REEL POUCH}

본 발명은 전지용 전극을 생산하는 시스템에 대한 것으로, 특히 릴 파우치(Reel Pouch) 형태로 제공되는 파우치 소재를 공급하는 장치에 대한 것이다.

통상적으로 전지 제작에 사용되는 전극(electrode)은 띠 형의 금속판이 사용된다. 이에 상기 전극의 소재가 되는 금속판(이하 파우치 소재)을 효율적으로 보관하고 또한 전지 제작시 보다 용이하게 제공할 수 있도록, 상기 파우치 소재는 중심의 보빈(bobbin)을 중심으로 둘둘 말려있는 형태, 즉 릴 파우치(Reel Pouch) 형태로 보관되며, 상기 보빈을 중심으로 릴 파우치가 풀려나가면서 감겨져 있는 파우치 소재를 전지 제작 시스템에 공급하도록 형성된다.

한편 파우치 소재가 릴 파우치 형태로 제공됨으로써, 용적에 비하여 많은 양의 파우치 소재를 제공할 수 있다고 하여도, 하나의 릴 파우치를 통해 제공할 수 있는 파우치 소재의 양은 한계가 있다. 이에 하나의 릴 파우치가 소진되면 신규 릴 파우치가 장착되어야 했으며, 이 경우 기존 릴 파우치의 파우치 소재 종단부와 신규 릴 파우치의 종단부를 연결 테이프를 통해 서로 연결함으로써 신규 릴 파우치의 파우치 소재가 이어서 연속적으로 공급될 수 있도록 하여야 한다.

그러나 종래 시스템의 경우, 이러한 신규 릴 파우치의 장착은 작업자에 의해 수동으로 이루어졌으며, 신규 장착된 릴 파우치의 파우치 소재 일단과 기존 릴 파우치의 파우치 소재 일단과의 연결 과정 역시 작업자가 수동으로 작업해야만 한다는 문제가 있다.

따라서 종래 전지 제작 시스템의 경우, 릴 파우치의 교체에 소요되는 시간이 길어짐에 따라 작업 효율이 저하된다는 문제가 있으며, 상기 릴 파우치의 교체로 인한 인력이 추가로 요구된다는 문제가 있다. 더욱이 작업자의 수작업으로 이루어지므로 작업자의 숙련도가 낮은 경우 파우치 소재 간의 연결이 틀어지는 경우가 발생할 수 있으며, 이는 전극 제작시 전극의 품질을 저하시킬 수 있다는 문제가 있다.

본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 하는 것으로, 릴 파우치 소진시 신규 릴 파우치를 자동으로 공급하고 상기 신규 릴 파우치의 파우치 소재와 이전 릴 파우치의 파우치 소재를 자동으로 연결할 수 있는 파우치 소재 릴 파우치 자동 공급 장치 및 자동 공급 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명의 실시 예에 따른 릴 파우치 자동 공급 장치는, 파우치 소재가 감겨서 형성되는 릴 파우치를 적어도 하나 구비하고, 기 설정된 파우치 소재 릴 파우치(Reel pouch) 교체 조건이 충족되는 경우 신규 릴 파우치를 공급하는 자동 공급부와, 상기 신규 릴 파우치가 안착되며, 상기 신규 릴 파우치를 라벨 제거를 위한 라벨 제거 위치 및 파우치 소재의 공급을 위한 공급 위치로 이동시키는 파우치 스테이지와, 상기 라벨 제거 위치 및 공급 위치에서, 상기 파우치 스테이지를 통해 이동된 상기 신규 릴 파우치를 고정하는 복수의 릴 처킹부와, 상기 라벨 제거 위치에 상기 신규 릴 파우치가 고정되면, 상기 신규 릴 파우치를 흡착 고정하는 릴 파우치 흡착 고정부와, 상기 신규 릴 파우치가 흡착 고정된 상태에서, 상기 신규 릴 파우치의 최외곽 파우치 소재를 고정하는 라벨 테이프를 제거하는 라벨 제거부와, 상기 릴 파우치 흡착 고정부에 의해 고정된 상기 신규 릴 파우치 최외곽 파우치 소재의 일단을 기 설정된 연결 위치로 이동시키는 클램프와, 상기 클램프에 의해 상기 연결 위치로 이동된 상기 신규 릴 파우치의 파우치 소재 일단을 상부 스테이지로 이동시키는 체인징 클램프와, 상기 상부 스테이지에 배치되며, 흡착면의 일부에는 상기 이전 릴 파우치의 파우치 소재가 흡착되고, 상기 흡착면의 나머지 일부에는 상기 상부 스테이지로 이동한 신규 릴 파우치의 파우치 소재가 흡착되는 진공 흡착 스테이지 및, 상기 흡착면에 흡착된 상기 이전 릴 파우치의 파우치 소재에 중첩되는 상기 신규 릴 파우치의 파우치 소재를 잘라내고, 상기 흡착면에 흡착된 상기 이전 릴 파우치의 파우치 소재와 상기 신규 릴 파우치의 파우치 소재를 테이핑하여 접합하는 테이핑-커팅부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 복수의 릴 처킹부 각각은, 상기 파우치 스테이지가 이송되는 스테이지 이송로의 좌측과 우측에 마주보도록 배치되며, 상기 신규 릴 파우치의 보빈(bobbin)에 삽입되어 상기 신규 릴 파우치를 고정하도록 형성되는 고정 돌기가 각각 형성된 좌측부와 우측부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 고정 돌기는, 시계 방향 또는 시계 반대 방향으로 회전하여, 상기 고정 돌기에 보빈이 삽입된 릴 파우치를 상기 시계 방향 또는 시계 반대 방향으로 회전시킬 수 있도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 릴 파우치 흡착 고정부는, 상기 라벨 제거 위치 상단에 배치되며 하부에 진공 흡착이 가능하도록 형성된 제1 흡착부를 구비하고, 상기 신규 릴 파우치가 상기 라벨 제거 위치에 고정되면 상기 라벨 제거 위치로 하강하여, 상기 제1 흡착부의 진공 흡착을 통해 상기 라벨 제거 위치에 고정된 신규 릴 파우치의 최외곽에 감긴 파우치 소재의 일단부를 고정하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 클램프는, 상기 릴 파우치 흡착 고정부 하단에 배치되며, 상기 릴 파우치 흡착 고정부에 의해 흡착 고정된 상기 신규 릴 파우치 파우치 소재의 일단부 일면과 다른 상기 신규 릴 파우치 파우치 소재의 일단부 타면을 흡착 고정하도록 형성되고, 상기 파우치 스테이지의 이동 방향과 평행한 방향으로 형성된 클램프 이송로를 따라 이동 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 클램프는, 클램프 본체와, 상기 클램프 본체의 상단에 구비되며, 상기 신규 릴 파우치 파우치 소재의 일단부 타면을 흡착 고정하도록 형성된 제2 흡착부와, 상기 클램프 본체를, 상기 클램프 이송로를 따라 이동시키는 클램프 이송부 및, 상기 클램프 본체를 상기 클램프 본체의 이동 방향을 따라 소정 각도 회전가능하도록 형성된 회전부를 포함하며, 상기 회전부는, 상기 클램프 이송로와, 상기 클램프 이송로 상부에 형성된 상부 스테이지를 관통하여 상기 클램프 이송로와 교차하는 방향으로 이동하는 상기 체인징 클램프의 이동 경로가 교차하는 상기 연결 위치에 상기 클램프 본체가 도달하면, 상기 클램프 본체를 상기 소정 각도 회전시키는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 체인징 클램프는, 상기 클램프 본체가 상기 소정 각도 회전되면, 상기 상부 스테이지를 관통하여 상기 클램프 본체에 근접하게 이동하여 상기 클램프 본체에 상기 타면이 흡착 고정된 상기 신규 릴 파우치 파우치 소재의 일단부를 파지하고, 상기 상부 스테이지 상단으로 이동하여 상기 신규 릴 파우치 파우치 소재의 일단부를 상기 상부 스테이지 상단으로 이동시키는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 진공 흡착 스테이지와 상기 테이핑-커팅부는, 상기 상부 스테이지로 이동된 신규 릴 파우치의 파우치 소재를 중심으로 서로 마주보도록 배치되며, 상기 진공 흡착 스테이지가 전진하여 상기 신규 릴 파우치의 파우치 소재가 상기 진공 흡착 스테이지의 흡착면에 부착되면, 상기 테이핑-커팅부가 전진하여 상기 흡착면에 흡착되지 않은 상기 신규 릴 파우치의 파우치 소재를 커팅하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 테이핑-커팅부는, 상기 흡착면에 흡착된 상기 이전 릴 파우치의 파우치 소재와 상기 신규 릴 파우치의 파우치 소재 테이핑이 완료되면, 상기 테이핑이 완료된 흡착면을 압착하도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 릴 파우치 교체 조건은, 릴 파우치가 교체된 이후에 경과된 경과 시간, 파우치 소재의 공급을 위해 회전되는 릴 파우치의 토크 세기, 및 상기 릴 파우치에 감겨있는 파우치 소재의 두께에 따라 충족되는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 릴 파우치 교체 조건은, 상기 경과 시간, 상기 토크 세기 또는 상기 파우치 소재 두께에 따라 판별되는 릴 파우치의 파우치 소재 잔량이 기 설정된 수준 이하인 경우에 충족되며, 상기 자동 공급부는, 상기 이전 릴 파우치의 파우치 소재 공급이 이루어지고 있는 동안에, 상기 신규 릴 파우치를 공급하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 파우치 스테이지는, 파우치 스테이지 본체와, 상승 또는 하강 가능하도록 형성되며, 상기 파우치 스테이지 본체 상단에 구비되어 이동을 위해 상기 신규 릴 파우치가 안착될 수 있도록 형성되는 헤드 및, 상기 파우치 스테이지 본체를, 상기 라벨 제거 위치 및 공급 위치를 포함하는 스테이지 이송로를 따라 상기 파우치 스테이지 본체를 이동시킬 수 있도록 형성된 이송부를 포함하며, 상기 헤드는, 상기 라벨 제거 위치 및 상기 공급 위치로 상기 신규 릴 파우치가 이동될 때에, 상기 헤드에 안착된 신규 릴 파우치가 일정한 높이를 유지하면서 이동할 수 있도록 상승된 상태를 유지하고, 상기 라벨 제거 위치 또는 상기 공급 위치로 이동된 상기 신규 릴 파우치가 릴 처킹부에 의해 고정될 때 하강하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 릴 파우치 교체 조건이 충족되면, 상기 진공 흡착 스테이지는, 전진하여 상기 이전 릴 파우치의 파우치 소재를 상기 흡착면에 흡착하고, 상기 테이핑-커팅부는, 상기 흡착면에 흡착된 이전 릴 파우치의 파우치 소재를 커팅하여, 상기 이전 릴 파우치와 연결되지 않은 상단부와 상기 이전 릴 파우치와 연결된 하단부로, 상기 흡착면에 흡착된 파우치 소재를 분리하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 공급 위치에 배치된 릴 처킹부는, 상기 이전 릴 파우치의 보빈에 파우치 소재가 감기도록 상기 보빈을 회전시켜, 상기 흡착면에 흡착된 파우치 소재 하단부를 상기 흡착면으로부터 분리하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 파우치 스테이지가 이송되는 스테이지 이송로의 일측에는 기 설정된 릴 파우치 폐기 위치로 연결되는 사면이 형성되며, 상기 공급 위치에 배치된 릴 처킹부는, 상기 파우치 소재의 하단부가 상기 흡착면으로부터 분리되면 상기 이전 릴 파우치의 구속을 해제하여, 상기 사면을 통해 상기 이전 릴 파우치를 상기 폐기 위치로 이송시키는 것을 특징으로 한다.

상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명의 실시 예에 따른 릴 파우치 자동 공급 방법은, 기 설정된 교체 조건 충족여부에 따라 릴 파우치를 적어도 하나 구비한 상기 공급 장치의 자동 공급부가, 신규 릴 파우치를 공급하는 단계와, 상기 신규 릴 파우치를 상기 신규 릴 파우치의 라벨 테이프 제거를 위한 라벨 제거 위치로 이동 및, 상기 라벨 제거 위치에 상기 신규 릴 파우치를 고정하는 단계와, 상기 라벨 제거 위치에 고정된 신규 릴 파우치의 최외곽 파우치 소재 일단부의 일면을 상기 공급 장치의 릴 파우치 흡착 고정부가 흡착 고정하는 단계와, 상기 신규 릴 파우치의 최외곽 파우치 소재 일단부의 일면이 흡착 고정된 상태에서, 상기 공급 장치의 라벨 제거부가 상기 신규 릴 파우치의 라벨 테이프를 제거하는 단계와, 상기 릴 파우치 흡착 고정부가, 상기 일면이 흡착 고정된 상기 신규 릴 파우치의 파우치 소재 일단부를 상기 공급 장치의 클램프가 배치된 위치까지 이동시키는 단계와, 상기 클램프를 제어하여 상기 신규 릴 파우치 파우치 소재 일단부의 타면을 흡착 고정하는 단계와, 상기 클램프에 흡착 고정된 신규 릴 파우치 파우치 소재 일단부가, 기 설정된 연결 위치로 이동되도록 상기 클램프를 이동시키는 단계와, 상기 신규 릴 파우치 파우치 소재 일단부가 상기 공급 장치의 진공 흡착 스테이지가 배치된 상부 스테이지를 지향하도록, 상기 연결 위치로 이동된 상기 클램프를 상기 클램프의 이동 방향으로 소정 각도 회전하는 단계와, 상기 상부 스테이지를 관통하여 이동하는 체인징 클램프를 제어하여, 상기 신규 릴 파우치 파우치 소재 일단부를 파지 및 파지된 파우치 소재 일단부를 상기 상부 스테이지 상의 일 위치로 이동시키는 단계와, 이전 릴 파우치의 파우치 소재가 일부에 흡착된 상기 진공 흡착 스테이지의 흡착면 나머지 일부에, 상기 상부 스테이지로 이동된 신규 릴 파우치 파우치 소재를 흡착시키는 단계와, 상기 공급 장치의 테이핑-커팅부를 제어하여, 상기 흡착면에서 상기 이전 릴 파우치의 파우치 소재에 중첩되는 상기 신규 릴 파우치의 파우치 소재를 잘라내고, 상기 흡착면에 흡착된 상기 이전 릴 파우치의 파우치 소재와 상기 신규 릴 파우치의 파우치 소재를 테이핑하여 접합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 릴 파우치를 공급하는 단계는, 상기 기 설정된 교체 조건 충족되면, 상기 이전 릴 파우치의 파우치 소재를 상기 진공 흡착 스테이지의 흡착면에 흡착하는 단계와, 상기 흡착면에 흡착된 이전 릴 파우치의 파우치 소재를 커팅하여, 상기 이전 릴 파우치와 연결되지 않은 상단부와 상기 이전 릴 파우치와 연결된 하단부로, 상기 흡착면에 흡착된 파우치 소재를 분리하는 단계 및, 상기 이전 릴 파우치의 보빈에 파우치 소재가 감기도록 상기 보빈을 회전시켜, 상기 흡착면에 흡착된 파우치 소재 하단부를 상기 흡착면으로부터 분리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 파우치 소재 릴 파우치 자동 공급 장치 및 자동 공급 방법에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 본 발명은 별도의 인력 추가 없이 릴 파우치 소진시 신규 릴 파우치를 자동으로 공급하고 상기 신규 릴 파우치의 파우치 소재와 이전 릴 파우치의 파우치 소재를 자동으로 연결함으로써 릴 파우치의 교체에 소요되는 시간과 비용을 단축하고, 작업자의 낮은 숙련도에 따라 기존 릴 파우치의 파우치 소재와 신규 릴 파우치 파우치 소재 간의 정렬이 어긋나는 경우를 방지할 수 있다는 효과가 있다.

또한 본 발명은 진공흡착 스테이지를 이용하여 기존 릴 파우치의 파우치 소재 종단부와 신규 릴 파우치의 파우치 소재 일단부가 흡착 고정된 상태에서 중첩된 파우치 소재를 커팅 및 테이핑을 수행하므로, 접착력이 강한 테이프를 이용하여 기존 릴 파우치의 파우치 소재와 신규 릴 파우치의 파우치 소재를 강하게 결합시킬 수 있다는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 릴 파우치 자동 공급 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2a와 도 2b는 본 발명의 실시 예에 따른 릴 파우치 자동 공급 장치의 각 구성부의 배치와 상기 릴 파우치 자동 공급 장치에 도킹되는 자동 공급부의 예를 도시한 예시도이다.
도 3은, 도 1 및 도 2에서 도시한 본 발명의 실시 예에 따른 릴 파우치 차동 공급 장치의 동작 과정을 도시한 흐름도이다.
도 4a는, 상기 도 3에서 파우치 소재가 소진된 기존 릴 파우치를 제거하고 신규 릴 파우치를 장착하는 동작 과정을 도시한 흐름도이다.
도 4b는, 도 4a의 동작 과정에 따른 제1 릴 처킹부와 파우치 스테이지의 동작 과정을 도시한 예시도이다.
도 5a는, 상기 도 3에서 신규 장착된 릴 파우치의 라벨을 제거하는 동작 과정을 도시한 흐름도이다.
도 5b는, 도 5a의 동작 과정에 따라 신규 장착된 릴 파우치의 라벨이 제거되는 과정을 도시한 예시도이다.
도 6a는, 상기 도 3에서 라벨이 제거된 신규 릴 파우치가 공급 위치로 이동 및, 상기 신규 릴 파우치의 파우치 소재 일단이 연결 위치로 이동되는 동작 과정을 도시한 흐름도이다.
도 6b는, 도 6a의 동작 과정에 따라 신규 릴 파우치와 상기 신규 릴 파우치의 파우치 소재 일단을 클램핑한 클램프가 이동 및, 상기 클램프가 지정된 연결 위치에서 회전되는 예를 도시한 예시도이다.
도 7은, 본 발명의 실시 예에 따른 릴 파우치 자동 공급 장치에서, 이전 릴 파우치의 종단부와, 신규 릴 파우치의 일단부가 테이핑을 위하여 진공흡착 스테이지에 흡착 고정되는 예를 도시한 예시도이다.

본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다

본 명세서에서, "구성된다." 또는 "포함한다." 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

또한, 본 명세서에 개시된 기술을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 기술의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한 이하에서 설명되는 각각의 실시 예들 뿐만 아니라, 실시 예들의 조합은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 변경, 균등물 내지 대체물로서, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 해당될 수 있음은 물론이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 릴 파우치 자동 공급 장치(10)의 구성을 설명하기 위한 블록도이다. 그리고 도 2a와 도 2b는 본 발명의 실시 예에 따른 릴 파우치 자동 공급 장치의 각 구성부의 배치와 상기 릴 파우치 자동 공급 장치에 도킹되는 자동 공급부의 예를 도시한 예시도이다.

먼저 도 1을 참조하여 살펴보면, 본 발명의 실시 예에 따른 릴 파우치 자동 공급 장치(10)는 제어부(100)와 상기 제어부(100)에 연결되며, 제어부(100)에 의해 제어되는 파우치 스테이지부(110), 릴 처킹부(120), 라벨 제거부(130), 릴 파우치 흡착 고정부(140), 클램프부(150), 체인징 클램프부(150), 진공 흡착 스테이지부(170), 테이핑-커팅부(180)를 포함하여 형성될 수 있다. 또한 통신부(101) 및 메모리(102)를 포함하여 형성될 수 있으며, 유선 또는 무선 연결을 통해 상기 제어부(100)와 연결되는 자동 공급부(190)를 더 포함하여 형성될 수 있다.

여기서 자동 공급부(190)는 본 발명의 실시 예에 따른 릴 파우치 자동 공급 장치(10)와 연결될 수 있으며, 신규 릴 파우치를 운반할 수 있는 운반 로봇(Automatic Guided Vehicle, AGV)일 수 있다.

상기 자동 공급부(190)는 통상적인 경우에는 도 2a에서 보이고 있는 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 릴 파우치 자동 공급 장치(10)로부터 이격된 위치(예 : 초기 위치)에 위치할 수 있다. 이 경우 상기 자동 공급부(190)는 상기 초기 위치에서 신규 릴 파우치를 충전할 수 있다. 즉, 상기 초기 위치는, 자동 공급부(190)가 신규 릴 파우치를 충전하는 위치로서 다수의 신규 릴 파우치들이 적재된 장소일 수 있다.

한편 상기 자동 공급부(190)는 상기 초기 위치에 적재된 신규 릴 파우치들 중 적어도 하나를 픽업할 수 있는 매니퓰레이터(manipulator)를 구비할 수 있다. 또한 적어도 하나의 신규 릴 파우치를 저장할 수 있는 저장부를 포함할 수 있다. 그리고 상기 자동 공급부(190)는 저장부에 저장된 신규 릴 파우치가 기 설정된 개수 이하인 경우 상기 초기 위치로부터 적어도 하나의 신규 릴 파우치를 저장부에 충전함으로써, 적어도 하나의 신규 릴 파우치를 본 발명의 실시 예에 따른 릴 파우치 자동 공급 장치(10)로 공급 가능한 준비 상태를 유지할 수 있다.

그리고 자동 공급부(190)는, 제어부(100)의 호출이 있는 경우 상기 초기 위치로부터 본 발명의 실시 예에 따른 릴 파우치 자동 공급 장치(10)에 근접하도록 이동할 수 있다. 그리고 도 2b에서 보이고 있는 바와 같이 상기 릴 파우치 자동 공급 장치(10)의 기 설정된 위치에 도킹(docking)할 수 있다. 그리고 도킹되는 경우 상기 저장부에 충전된 신규 릴 파우치를, 상기 자동 공급부(190)가 도킹된 릴 파우치 자동 공급 장치(10)의 일 위치에 배출할 수 있다.

여기서 상기 자동 공급부(190)가 도킹되는 릴 파우치 자동 공급 장치(10)의 도킹부는, 릴 파우치 자동 공급 장치(10)에서 신규 릴 파우치가 신규 장착되는 신규 장착 위치일 수 있다. 이 경우 신규 장착 위치에는 파우치 스테이지(111)가 배치될 수 있으며, 이에 상기 자동 공급부(190)에서 배출되는 신규 릴 파우치가 파우치 스테이지(111)에 안착될 수 있다.

한편 파우치 스테이지부(110)는 신규 릴 파우치가 신규 장착 위치에서 장착되는 경우, 상기 신규 릴 파우치가 안착되도록 형성되는 상기 파우치 스테이지(111)를 포함할 수 있다. 그리고 제어부(100)는 상기 파우치 스테이지(111)를 제어하여, 상기 파우치 스테이지(111)에 안착된 신규 릴 파우치를 본 발명을 통해 개시되는 신규 릴 파우치 제공 과정에 따른 복수의 서로 다른 위치로 이동시킬 수 있다.

상기 파우치 스테이지(111)는, 몸체를 구성하는 본체를 포함할 수 있으며, 상기 본체에 구비되며 상승 및 하강 가능하도록 형성된 헤드를 포함할 수 있다. 또한 상기 헤드를 포함하는 파우치 스테이지(111) 본체를 기 설정된 이송로(스테이지 이송로(112))를 따라 왕복 이동시킬 수 있도록 형성되는 스테이지 이송부를 포함하여 형성될 수 있다. 이 경우 상기 복수의 서로 다른 위치는 상기 스테이지 이송로(112) 상의 서로 다른 위치일 수 있다. 그리고 상기 복수의 서로 다른 위치는 상기 신규 릴 파우치의 신규 장착 위치를 포함할 수 있다.

일 예로 상기 복수의 서로 다른 위치는 신규 릴 파우치가 자동 공급부(190)로부터 공급될 때에 신규 릴 파우치가 배출되는 자동 공급부(190)의 도킹 위치를 포함할 수 있다. 그리고 자동 공급부(190)가 릴 파우치 자동 공급 장치(10)에 도킹되면, 자동 공급부(190)는 운반해온 신규 릴 파우치를 지정된 위치에 배출할 수 있다. 이 경우 자동 공급부(190)로부터 상기 신규 릴 파우치가 배출되는 위치에는 상기 파우치 스테이지(111)가 배치될 수 있다. 따라서 상기 자동 공급부(190)에서 배출되는 신규 릴 파우치는 파우치 스테이지(111) 상에 안착될 수 있다.

여기서 상기 자동 공급부(190)로부터 상기 신규 릴 파우치가 배출되는 위치에 대응하는 스테이지 이송로(112) 상의 위치가, 상기 신규 장착 위치일 수 있다. 즉, 제어부(100)는 신규 릴 파우치의 공급 조건이 달성되는 경우, 상기 자동 공급부(190)를 호출하고, 상기 신규 장착 위치로 이동하도록 상기 파우치 스테이지(111)를 제어할 수 있다.

한편 상기 스테이지 이송로(112) 상의 서로 다른 복수의 위치는, 신규 공급된 릴 파우치의 라벨을 제거하기 위한 라벨 제거 위치 및, 신규 릴 파우치가 파우치 소재를 연속적으로 공급할 수 있는 공급 위치를 포함할 수 있다. 이 경우 제어부(100)는 상기 신규 장착 위치에 위치한 파우치 스테이지(111)를 상기 라벨 제거 위치 및 공급 위치로 순차적으로 이동시킴으로서, 상기 파우치 스테이지(111) 상에 안착된 신규 릴 파우치를, 상기 라벨 제거 위치 및 공급 위치로 순차적으로 이동시킬 수 있다.

한편, 릴 처킹부(120)는 상기 스테이지 이송로(112)를 따라 이동하는 신규 릴 파우치를, 각각의 위치에서 고정할 수 있다. 일 예로 상기 릴 처킹부(120)는 스테이지 이송로(112) 상의 서로 다른 위치에 각각 배치될 수 있으며, 릴 파우치의 보빈을 고정할 수 있는 고정 돌기를 포함하여 형성될 수 있다.

여기서 릴 처킹부(120)는 상기 릴 파우치의 고정을 위해, 상기 릴 파우치의 보빈 양측에 삽입될 수 있도록 스테이지 이송로(112) 좌우에 배치되는 2개의 돌기부(좌측 돌기부, 우측 돌기부)로 형성될 수 있다. 이 경우 상기 스테이지 이송로(112) 좌우에 각각 배치된 릴 처킹부(120)의 좌측 돌기부 및 우측 돌기부는 각각 서로 마주보도록 배치될 수 있으며, 제어부(100)의 제어에 따라 서로 근접하는 방향으로 이동할 수 있다. 이 경우 상기 좌측 돌기부와 우측 돌기부의 고정 돌기들이 릴 파우치의 보빈으로 삽입되면서, 상기 릴 파우치의 보빈을 고정할 수 있다.

또는 상기 릴 처킹부(120)의 좌측 돌기부와 우측 돌기부는 제어부(100)의 제어에 따라 서로 멀어지는 방향으로 이동할 수 있다. 이 경우 릴 파우치의 보빈에 삽입된 각 돌기부의 고정 돌기들이 릴 파우치의 보빈으로 이탈하면서 상기 릴 파우치 보빈의 고정이 해제될 수 있다.

한편 상기 릴 처킹부(120)는 신규 릴 파우치가 이동되는 복수의 서로 다른 위치에서 상기 신규 릴 파우치를 고정하기 위해 배치될 수 있다. 그러므로 신규 릴 파우치가 이동되는 상기 스테이지 이송로(112) 상의 복수의 서로 다른 위치가 상술한 바와 같이, 신규 장착 위치, 라벨 제거 위치, 그리고 공급 위치를 포함하는 경우, 릴 처킹부(120) 역시 상기 스테이지 이송로(112) 상의 신규 장착 위치, 라벨 제거 위치, 그리고 공급 위치의 주변에 각각 배치될 수 있다.

이에 각 위치에 배치되는 릴 처킹부(120)를 구분하기 위하여, 상기 스테이지 이송로(112)의 신규 장착 위치 양측면에 배치되는 릴 처킹부를 제1 릴 처킹부(121)라고 하기로 하고, 상기 스테이지 이송로(112)의 라벨 제거 위치 양측면에 배치되는 릴 처킹부를 제2 릴 처킹부(122), 상기 스테이지 이송로(112)의 공급 위치 양측면에 배치되는 릴 처킹부를 제3 릴 처킹부(123)라고 하기로 한다. 즉, 상기 제1 릴 처킹부(121)가 배치되는 스테이지 이송로(112) 상의 일 위치는 상기 신규 장착 위치일 수 있으며, 상기 제2 릴 처킹부(122)가 배치되는 스테이지 이송로(112) 상의 일 위치는 상기 라벨 제거 위치, 상기 제3 릴 처킹부(123)가 배치되는 스테이지 이송로(112) 상의 일 위치는 상기 공급 위치일 수 있다.

이 경우 상기 제1 내지 제3 릴 처킹부(121, 122, 123)는 신규 릴 파우치가 신규 장착 위치, 라벨 제거 위치, 그리고 공급 위치로 이동한 경우에, 각 위치로 이동한 신규 릴 파우치의 보빈에 고정 돌기를 삽입하여 상기 신규 릴 파우치를 고정할 수 있다. 이 경우 각 릴 처킹부(120)의 고정 돌기는 회전 가능하도록 형성되어, 릴 처킹부(120)에 릴 파우치가 고정되는 경우에도 릴 파우치의 회전이 가능할 수 있다.

한편 라벨 제거부(130)는 신규 릴 파우치의 라벨을 제거하기 라벨 제거 헤드(131)를 구비할 수 있다. 상기 라벨 제거 헤드(131)는 신규 릴 파우치가 스테이지 이송로(112) 상의 라벨 제거 위치로 이동하여, 제2 릴 처킹부(122)에 의해 고정되는 경우, 고정된 신규 릴 파우치로부터 라벨을 제거할 수 있도록 형성될 수 있다. 이를 위해 상기 라벨 제거 헤드(131)는 라벨의 비부착 부분을 파지하기 위한 파지부를 구비할 수 있으며, 상기 신규 릴 파우치가 라벨 제거 위치에서 고정되는 경우, 상기 신규 릴 파우치에 근접하도록 가이드하는 라벨 제거 플레이트 상에서 왕복 이동 가능하도록 형성될 수 있다.

즉, 신규 릴 파우치가 라벨 제거 위치에서 고정되는 경우, 상기 라벨 제거 헤드(131)는 상기 고정된 신규 릴 파우치에 근접한 라벨 제거 플레이트(132)를 따라 이동하고, 상기 신규 릴 파우치에 근접하면 라벨의 비부착 부분을 파지할 수 있다. 그리고 상기 신규 릴 파우치로부터 멀어지도록 이동함으로써 상기 신규 릴 파우치의 라벨을 당겨서 제거할 수 있다.

한편 릴 파우치 흡착 고정부(140)는 제어부(100)의 제어에 따라 상기 라벨이 제거된 신규 릴 파우치의 파우치 소재에 일면에 흡착(예 : 진공 흡착)될 수 있다. 이 경우 릴 파우치 흡착 고정부(140)가 흡착된 위치는 상기 신규 릴 파우치에 감겨진 파우치 소재의 단부(이하 일단부)에 인접한 위치일 수 있다. 즉, 릴 파우치 흡착 고정부(140)는, 상기 라벨이 제거됨에 따라 신규 릴 파우치에 감긴 파우치 소재가 풀려서 상기 파우치 소재의 일단부가 흔들리게 되는 경우를 방지할 수 있다.

릴 파우치 흡착 고정부(140)는 상기 신규 릴 파우치의 파우치 소재의 일단부가 흡착 고정되면, 상기 신규 릴 파우치의 보빈이 라벨 제거 위치에 고정된 상태에서, 제어부(100)의 제어에 따라 상기 흡착 고정된 신규 릴 파우치의 파우치 소재 일단부를 클램프부(150)가 배치된 위치까지 이동시킬 수 있다.

한편 클램프부(150)는 상기 릴 파우치 흡착 고정부(140)에 의해 고정된 신규 릴 파우치의 파우치 소재 일단부를, 기존 릴 파우치 파우치 소재의 종단부와 연결시키기 위한 연결 위치(156)로 이동시킬 수 있다. 이를 위해 상기 클램프부(150)는 상기 신규 릴 파우치의 파우치 소재의 일단부 일면(상기 릴 파우치 흡착 고정부(140)에 의해 흡착 고정된 파우치 소재의 일면)과 다른 타면에 흡착 및, 상기 신규 릴 파우치의 파우치 소재 일단부 타면을 고정할 수 있도록 형성된 클램프(151)를 구비할 수 있다.

상기 클램프(151)는 상기 신규 릴 파우치의 파우치 소재 일단부 타면을 흡착 고정할 수 있는 흡착부를 구비하는 본체, 신규 릴 파우치의 보빈과 평행한 방향을 축으로, 상기 클램프(151) 본체의 이동 방향을 따라 상기 본체를 90도 회전 가능하도록 형성된 회전부, 상기 본체를 기 설정된 클램프 이송로(155)를 따라 이송시킬 수 있도록 형성된 클램프 이송부를 포함하여 형성될 수 있다. 여기서 상기 클램프 이송로(155)는 상기 스테이지 이송로(112)와 같은 방향을 향하도록 형성되며, 상기 스테이지 이송로(112)의 상부에 배치될 수 있다. 즉, 신규 릴 파우치가 이송되는 높이보다 더 높은 위치에 배치될 수 있다.

한편 상기 클램프(151)는 상기 신규 릴 파우치의 파우치 소재 일단부 타면을 흡착 고정한 상태에서 상기 연결 위치(156)로 이동하는 경우, 제어부(100)의 제어에 따라 90도 회전될 수 있다. 이 경우 상기 클램프(151)는 클램프(151) 본체가 이송되는 방향으로 90도 회전될 수 있다. 그러면 상기 클램프(151) 본체의 회전에 의해 타면이 흡착 고정된 신규 릴 파우치의 파우치 소재 일단부가 지향하는 방향 역시 90도 회전될 수 있다. 그러면 상기 클램프(151)가 이동되는 방향항인 클램프 이송로(155)와 직교하는 방향으로 회전될 수 있다. 즉, 상기 연결 위치(156)에서 클램프(151) 본체의 회전으로 인해 신규 릴 파우치의 파우치 소재 일단부가 클램프 이송로(155)에 직교하는 방향으로 회전될 수 있다.

또한 제어부(100)는 파우치 스테이지(111)를 제어하여 신규 릴 파우치를 마지막 위치인 공급 위치로 이동시킬 수 있다. 이 경우 공급 위치는, 상기 라벨 제거 위치에 비하여, 보다 상기 연결 위치(156)에 가까운 스테이지 이송로(112) 상의 일 지점일 수 있다. 그리고 공급 위치로 상기 신규 릴 파우치가 이동되면 제3 릴 처킹부(123)가 구동되어 상기 공급 위치로 이동된 신규 릴 파우치의 보빈 양측에 고정 돌기들을 삽입할 수 있다. 따라서 상기 신규 릴 파우치의 보빈이 고정될 수 있다.

그리고 체인징 클램프부(150)는 상기 연결 위치(156)에서 클램프 이송로에 직교하는 방향으로 회전된 신규 릴 파우치의 파우치 소재 일단부를 파지하는 체인징 클램프(161)를 포함하여 형성될 수 있다. 상기 체인징 클램프(161)는 체인징 클램프(161) 본체와, 상기 체인징 클램프(161) 본체에 구비되며 상기 클램프(151)에 의해 지향하는 방향이 회전된 신규 릴 파우치의 파우치 소재 일단부를 파지하는 파지부, 상기 제어부(100)의 제어에 따라 상기 체인징 클램프(161) 본체를 기 설정된 이송로(이하 체인징 클램프 이송로(155))를 따라 이송시키는 체인징 클램프 이송부를 포함하여 형성될 수 있다.

여기서 상기 체인징 클램프 이송로(155)는 상기 연결 위치(156)에서 상기 클램프 이송로(155)와 직교하도록 형성될 수 있다. 즉, 체인징 클램프(161)는 상기 연결 위치(156)에서 상기 체인징 클램프 이송로(155)를 따라 하강 이동할 수 있으며, 하강 이동에 따라 상기 체인징 클램프(161)의 파지부가, 상기 회전된 클램프에 의해 타면이 파지된 신규 릴 파우치의 파우치 소재 일단부에 근접할 수 있다. 그리고 상기 신규 릴 파우치의 파우치 소재 일단부에 접근하는 경우 상기 체인징 클램프(161)의 파지부는 상기 파우치 소재 일단부를 파지할 수 있다.

한편 상기 체인징 클램프 이송로(155)의 주변에는, 이전 릴 파우치의 파우치 소재의 끝 부분, 즉 이전 릴 파우치의 종단부가 흡착면의 일부에 흡착된 진공 흡착 스테이지(170)가 배치될 수 있다. 또한 상기 진공 흡착 스테이지(170)의 맞은편에는 이전 릴 파우치의 파우치 소재 종단부와 신규 릴 파우치의 파우치 소재 일단부를 테이핑하여 연결하기 위한 테이핑-커팅부(180)가 배치될 수 있다.

여기서 상기 진공 흡착 스테이지(170)와 테이핑-커팅부(180)는 기 설정된 스테이지 상에서 전진 이동 또는 후진 이동하도록 형성될 수 있다. 이 경우 상기 진공 흡착 스테이지(170)와 테이핑-커팅부(180)가 배치된 스테이지를, 상기 신규 릴 파우치가 안착 및 이동되는 파우치 스테이지(111)와 구분하기 위하여, 상부 스테이지(163)라고 하기로 한다.

이 경우 상기 체인징 클램프 이송로(155)는 상기 상부 스테이지(163)를 상하로 관통하도록 형성될 수 있다. 그리고 상기 체인징 클램프 이송로(155)를 통해 관통된 상부 스테이지(163)의 좌우 양측에는 각각 진공 흡착 스테이지(170)와 테이핑-커팅부(180)가 마주보고 배치될 수 있다.

한편 체인징 클램프(161)는 상기 파지부가 상기 신규 릴 파우치의 파우치 소재 일단부를 파지한 상태에서, 체인징 클램프 이송로(155)를 따라 상측 방향으로 이동할 수 있다. 따라서 상기 파지부에 의해 파지된 신규 릴 파우치의 파우치 소재 일단부가 상기 체인징 클램프(161)의 상 방향 이동에 따라 상기 상부 스테이지(163)를 관통하여, 상기 상부 스테이지(163) 위로 끌어올려질 수 있다. 이 경우 상기 공급 위치에서 제3 릴 처킹부(123)에 의해 보빈이 고정된 신규 릴 파우치가 회전되어 감겨진 파우치 소재가 풀림으로서 상기 파지부에 의해 파지된 신규 릴 파우치의 파우치 소재 일단부가 상기 상부 스테이지(163) 위로 이동될 수 있다. 그러면 진공 흡착 스테이지(170)가 체인징 클램프 이송로(155) 방향으로 전진하여, 상기 파지부에 의해 일단부가 파지된 신규 릴 파우치의 파우치 소재를 흡착 고정할 수 있다.

여기서 상기 진공 흡착 스테이지(170)는 진공 흡착 방식으로 릴 파우치의 파우치 소재가 흡착될 수 있도록 형성될 수 있다. 또한 상기 진공 흡착 스테이지(170)의 흡착면에는 이전 릴 파우치로부터 공급된 파우치 소재의 종단부가 흡착될 수 있다. 즉, 제어부(100)는 릴 파우치에 감겨진 파우치 소재가 소진되는 경우, 남은 파우치 소재의 종단부를 진공 흡착 스테이지(170)의 흡착면 일부에 부착시킬 수 있다. 그리고 상기 남은 파우치 소재의 종단부가 흡착되어 고정된 상태에서, 자동 공급부(190)를 제어하여 신규 릴 파우치를 제공받고, 제공된 신규 릴 파우치로부터 파우치 소재를 공급받는 일련의 과정을 진행할 수 있다.

따라서 상기 진공 흡착 스테이지(170)가 체인징 클램프 이송로(155) 방향으로 전진하는 경우, 상기 진공 흡착 스테이지(170)의 흡착면 일부에는 이전 릴 파우치로부터 공급된 파우치 소재의 종단부가, 그리고 상기 흡착면의 나머지 일부에는 신규 릴 파우치로부터 공급된 파우치 소재의 일부가 흡착될 수 있다. 이 경우 상기 흡착면에서 이전 릴 파우치로부터 공급된 파우치 소재의 종단부가 이미 흡착된 부분에는 신규 릴 파우치의 파우치 소재가 흡착되지 않을 수 있다.

이처럼 진공 흡착 스테이지(170)의 흡착면에 이전 릴 파우치로부터 공급된 파우치 소재의 종단부와 신규 릴 파우치로부터 공급된 파우치 소재가 모두 흡착된 상태에서, 테이핑-커팅부(180)가 제어부(100)의 제어에 따라 체인징 클램프 이송로(162) 방향으로 전진할 수 있다. 그리고 상기 진공 흡착 스테이지(170)에 흡착되지 않은 신규 릴 파우치의 파우치 소재를 커팅(cutting)할 수 있다. 그러면 상기 체이징 클램프(151)에 의해 신규 릴 파우치의 파우치 소재 일단부가 파지된 상태이므로, 상기 진공 흡착 스테이지(170)에 흡착되지 않은 신규 릴 파우치의 파우치 소재 부분은 상기 커팅으로 인해 진공 흡착 스테이지(170)의 흡착면으로부터 완전히 분리될 수 있다. 그리고 분리된 부분의 일단은 상기 체인징 클램프(161)의 파지부에 의해 파지된 상태일 수 있다.

그러면 체인징 클램프(161)는 기 설정된 폐기 위치로 이동할 수 있다. 일 예로 상기 폐기 위치는 상기 체이징 클램프 이송로(155) 상의 일 위치에 마련될 수 있다. 그리고 상기 폐기 위치로 체인징 클램프(161)가 이동되면 제어부(100)는 파지부의 파지 상태를 해제하여, 상기 분리된 부분을 상기 폐기 위치에 폐기할 수 있다.

한편 테이핑-커팅부(180)의 커팅으로 인하여 상기 진공 흡착 스테이지(170)에 흡착되지 않은 신규 릴 파우치의 파우치 소재가 제거되면, 테이핑-커팅부(180)는 연결 테이프를 이용하여 상기 진공 흡착 스테이지(170)의 흡착면에 흡착된 이전 릴 파우치의 파우치 소재 종단부와 신규 릴 파우치의 파우치 소재 커팅 단부를 접합할 수 있다.

이 경우 테이핑-커팅부(180)는 상기 연결 테이프가 붙여진 상기 진공 흡착 스테이지(170)의 흡착면을 상기 테이핑-커팅부(180)의 몸체 일 면으로 강하게 압박함으로써 상기 이전 릴 파우치의 파우치 소재 종단부와 신규 릴 파우치의 파우치 소재 커팅 단부를 연결하는 테이프의 접착도를 보다 높일 수 있다. 따라서 이전 릴 파우치의 파우치 소재와 신규 릴 파우치의 파우치 소재가 서로 연결될 수 있다.

그러면 제어부(100)는 상기 진공 흡착 스테이지(170)의 흡착면 흡착 상태를 해제할 수 있다. 그러면 이전 릴 파우치의 파우치 소재와 신규 릴 파우치의 파우치 소재가 서로 연결된 상태에서 상기 진공 흡착 스테이지(170)에 의한 흡착 상태가 해제될 수 있다. 그리고 제어부(100)는 공급 위치에서 보빈이 고정된 신규 릴 파우치를 회전하여 신규 릴 파우치에 감긴 파우치 소재를 공급함으로서, 이전 릴 파우치에 이어 연속적으로 신규 릴 파우치의 파우치 소재를 공급할 수 있다. 이 경우 상기 신규 릴 파우치의 파우치 소재는 상기 체인징 클램프 이송로(155)를 따라 상기 상부 스테이지를 관통하여 공급이 이루어질 수 있다.

한편 본 발명의 실시 예에 따른 릴 파우치 자동 공급 장치(10)는 통신부(101)를 포함할 수 있다. 상기 통신부(101)는 상기 자동 공급부(190) 또는 기 설정된 외부 서버나 지정된 단말기 등과 무선 또는 유선 통신이 가능하게 하는 적어도 하나의 모듈을 포함할 수 있다.

일 예로 상기 통신부(101)는 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원하는 근거리 통신 모듈을 구비할 수 있다. 이러한, 근거리 통신 모듈은, 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 통해 상기 자동 공급부(190) 또는 기 설정된 외부 서버나 지정된 단말기 사이의 무선 통신을 지원할 수 있다.

그리고 메모리(102)는 상기 제어부(100)의 동작을 위한 프로그램 및 입출력되는 다양한 데이터들을 저장할 수 있다. 상기 메모리(102)는 상기 자동 공급부(190)의 호출 및 상기 자동 공급부(190)의 제어를 위한 다양한 정보를 저장할 수 있다.

예를 들어 메모리(102)에는, 신규 릴 파우치가 장착된 파우치 스테이지(111)의 이동을 위한 정보, 즉 파우치 스테이지(111)가 이동되는 신규 장착 위치, 라벨 제거 위치 및 공급 위치와 같은 스테이지 이송로(112) 상의 위치들에 대한 정보들 및, 각 위치 사이의 스테이지 이송로(112) 상의 이동 거리들에 대한 정보가 포함될 수 있다. 또한 클램프 이송로(155) 상에서 상기 연결 위치(156)까지 이동하는 클램프(151) 본체의 이동을 제어하기 위한 이동 거리 및 상기 연결 위치(156)에 대한 정보, 체인징 클램프(161)의 이동 거리 및 이동 위치에 대한 정보들을 포함할 수 있다.

한편 제어부(100)는 통상적으로 릴 파우치 자동 공급 장치(10)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 먼저 제어부(100)는 릴 파우치의 파우치 소재의 공급 상태에 따라 신규 릴 파우치의 투입 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어 제어부(100)는 릴 파우치가 새로 공급된 이후에 파우치 소재가 공급된 시간에 근거하여 신규 릴 파우치의 투입 여부를 결정할 수 있다. 또는 릴 파우치에 감겨있는 파우치 소재의 두께에 근거하여 상기 신규 릴 파우치의 투입 여부를 결정할 수 있다. 또는 상기 파우치 소재를 공급하기 위해 회전되는 릴 파우치의 토크에 근거하여 상기 신규 릴 파우치의 투입 여부를 결정할 수 있다. 이 경우 제어부(100)는 상기 릴 파우치의 회전을 위해 요구되는 토크에 따라 상기 릴 파우치에 감겨있는 파우치 소재의 양을 추정할 수 있으며, 상기 토크가 기 설정된 세기 이하인 경우에 신규 릴 파우치의 투입이 필요한 것으로 판별할 수 있다.

한편 제어부(100)는 릴 파우치의 교체로 인한 파우치 소재의 공급 지연을 최소화하기 위하여, 릴 파우치의 잔여 파우치 소재량이 완전히 소진되기 전에 상기 잔여 파우치 소재량이 일정양 이하로 판단되는 경우 신규 릴 파우치의 투입을 결정할 수 있다. 여기서 릴 파우치의 잔여 파우치 소재량은 상술한 바와 같이 릴 파우치의 회전에 요구되는 토크, 릴 파우치가 교체된 이후 경과된 시간, 또는 릴 파우치에 감겨진 파우치 소재량을 비전 센서 등으로 직접 감지한 결과에 따라 추정될 수 있다.

이 경우 공급 위치에서 이전 릴 파우치의 파우치 소재 공급이 계속되고 있는 상태에서, 자동 공급부(190)의 호출에 의한 신규 릴 파우치의 투입이 이루어질 수 있다. 그러면 제어부(100)는 파우치 스테이지(111)를 제어하여 신규 장착된 릴 파우치를 라벨 제거 위치로 이동시키고, 라벨 제거부(130)를 제어하여 신규 릴 파우치의 라벨을 제거할 수 있다. 그리고 릴 파우치 흡착 고정부(140)를 이용하여 클램프(151)가 배치된 위치까지 상기 라벨이 제거된 신규 릴 파우치의 파우치 소재 일단부를 끌어당기고, 클램프(151)를 제어하여 상기 신규 릴 파우치의 파우치 소재 일단부 타면이 흡착 고정된 상태에서, 이전 릴 파우치의 파우치 소재가 소진될 때까지 대기할 수 있다.

그리고 이전 릴 파우치의 파우치 소재가 소진되면, 상기 이전 릴 파우치의 파우치 소재 종단부가 흡착되도록 진공 흡착 스테이지(170)를 체인징 클램프 이송로(155) 방향으로 이동시킬 수 있다. 그리고 진공 흡착 스테이지(170)의 흡착면에 상기 이전 릴 파우치의 파우치 소재가 흡착되면, 테이핑-커팅부(180)를 체인징 클램프 이송로(155) 방향으로 이동시킬 수 있다. 그리고 진공 흡착 스테이지(170)의 흡착면에 흡착된 파우치 소재의 일부를 커팅함으로써, 상기 진공 흡착 스테이지(170)의 흡착면에 흡착된 이전 릴 파우치의 파우치 소재를 분리할 수 있다.

그리고 상기 진공 흡착 스테이지(170)의 흡착면 일부에 이전 릴 파우치의 파우치 소재 종단면이 흡착된 상태에서, 상기 진공 흡착 스테이지(170)와 테이핑-커팅부(180)는 각각 체인징 클램프 이송로로부터 멀어지는 방향으로 후진할 수 있다. 이에 따라 상기 진공 흡착 스테이지(170)의 흡착면의 일부에는 이전 릴 파우치의 파우치 소재 종단면이 흡착된 상태로 유지될 수 있으며, 상기 체인징 클램프 이송로(155)를 따라 체인징 클램프(161)가 상하 이동 가능한 상태가 될 수 있다.

한편 파우치 소재가 분리되면, 제어부(100)는 제3 릴 처킹부(123)를 제어하여 이전 릴 파우치를 공급 방향에 대하여 역방향으로 회전시킬 수 있다. 따라서 릴 파우치로 파우치 소재가 감기게 되므로, 상기 진공 흡착 스테이지(170)의 커팅으로 인해 상기 흡착면에서 분리된 파우치 소재들 중, 이전 릴 파우치에 연결된 부분이 상기 진공 흡착 스테이지(170)의 흡착면으로부터 분리될 수 있다. 그러면 제어부(100)는 이전 릴 파우치의 보빈으로부터 고정 돌기들이 이탈되도록 제3 릴 처킹부(123)를 제어할 수 있다. 따라서 파우치 소재가 소진된 이전 릴 파우치는 제3 릴 처킹부(123)의 고정이 해제될 수 있다.

한편 상기 공급 위치 외측, 즉 스테이지 이송로(112)의 끝에는 기 설정된 릴 파우치 폐기 위치로 이어지는 사면이 형성될 수 있다. 따라서 제3 릴 처킹부(123)의 고정이 해제된 이전 릴 파우치는 상기 사면을 통해 릴 파우치 페기 위치로 이동되어 폐기될 수 있다.

그리고 이전 릴 파우치가 폐기 위치로 이동되면, 신규 릴 파우치가 안착된 파우치 스테이지(111)가 상기 공급 위치로 이동될 수 있다. 그리고 파우치 스테이지(111)의 헤드가 상승하여, 상기 안착된 신규 릴 파우치를 기 설정된 높이까지 상승시키면, 제3 릴 처킹부(123)의 양측 고정 돌기가 상기 신규 릴 파우치의 보빈에 삽입되면서, 상기 신규 릴 파우치가 상기 공급 위치에 고정될 수 있다. 그러면 제어부(100)는 상기 신규 릴 파우치의 파우치 소재 일단부 타면이 흡착된 클램프(151)를, 상기 클램프 이송로(155)를 따라 연결 위치(156), 즉 체인징 클램프 이송로(155)와 교차하는 클램프 이송로(155)로의 일 지점으로 이동시키고, 상기 진공 흡착 스테이지(170)가 배치된 상부 스테이지(163) 방향, 즉 체인징 클램프 이송로(155)가 형성된 방향을 지향하도록 상기 클램프(151) 본체를 회전시킬 수 있다.

그러면 체인징 클램프(161)의 이동에 따라 상기 신규 릴 파우치의 파우치 소재 일단부가 상기 상부 스테이지(163) 위로 끌어 올려지고, 상술한 바와 같이 진공 흡착 스테이지(170)와 테이핑-커팅부(180)를 통해 이전 릴 파우치의 파우치 소재 종단부와 상기 신규 릴 파우치의 파우치 소재 일단부가 연결될 수 있다.

도 3은, 도 1 및 도 2에서 도시한 본 발명의 실시 예에 따른 릴 파우치 자동 공급 장치(10)에서 파우치 소재가 소진된 릴 파우치가 교체되는 동작 과정을 도시한 흐름도이다.

도 3을 참조하여 살펴보면, 먼저 본 발명의 실시 예에 따른 릴 파우치 자동 공급 장치(10)는 기존에 파우치 소재를 공급하는 릴 파우치의 파우치 소재 잔량이 일정 수준 이하로 감소한 것으로 판별되는 경우, 상기 자동 공급부(190)를 호출 및, 호출된 자동 공급부(190)를 통해 신규 릴 파우치를 제공받을 수 있다(S300).

이를 위해 제어부(100)는 상기 자동 공급부(190)의 도킹 상태를 검출할 수 있으며, 상기 자동 공급부(190)의 도킹 여부에 따라 상기 자동 공급부(190)로부터 제공되는 신규 릴 파우치를 안착 및 고정하기 위해 파우치 스테이지(111)를 제어할 수 있다. 그리고 파우치 스테이지(111)의 헤드를 제어하여 상기 자동 공급부(190)로부터 제공된 신규 릴 파우치를 신규 장착 위치에 배치된 제1 릴 처킹부(121)에 장착할 수 있다. 그리고 제1 릴 처킹부(121)의 고정 돌기들이 신규 릴 파우치의 보빈을 고정하도록 상기 제1 릴 처킹부(121)를 제어하여 상기 신규 릴 파우치를 신규 장착 위치에 장착할 수 있다. 그리고 신규 릴 파우치의 장착이 완료되는 경우에 상기 자동 공급부(190)의 도킹을 해제할 수 있다.

이처럼 자동 공급부(190)로부터 신규 릴 파우치가 제공되는 과정 및 상기 신규 릴 파우치가 신규 장착 위치에 장착되는 과정을 하기 도 4a 및 도 4b를 참조하여 보다 자세하게 살펴보기로 한다.

한편 상기 S300 단계에서, 신규 릴 파우치가 스테이지 이송로(112) 상의 신규 장착 위치에 장착되는 경우, 제어부(100)는 상기 신규 장착 위치에 장착된 신규 릴 파우치를 스테이지 이송로(112) 상의 라벨 제거 위치로 이동시킬 수 있다. 그리고 라벨 제거 위치로 이동된 신규 릴 파우치가, 상기 라벨 제거 위치에 인접하여 배치된 제2 릴 처킹부(122)에 의해 보빈이 고정되면, 라벨 제거부(130)와 릴 파우치 흡착 고정부(140)를 제어하여, 상기 신규 릴 파우치(20)의 라벨 테이프(이하 라벨)를 제거할 수 있다(S400).

여기서 상기 라벨은 릴 파우치에 감긴 파우치 소재가 풀려지지 않도록, 릴 파우치의 최외곽에 감겨진 파우치 소재 일단부의 일부를 고정하는 테이프를 의미할 수 있다. 따라서 상기 라벨이 제거되는 경우 상기 릴 파우치에 감겨진 파우치 소재의 구속이 풀리면서, 상기 파우치 소재의 일단부가 흔들리는 경우가 발생할 수 있다.

따라서 제어부(100)는 상기 라벨을 제거하기 전에, 먼저 릴 파우치 흡착 고정부(140)를 이용하여 상기 신규 릴 파우치의 파우치 소재 일단부를 고정할 수 있다. 그리고 상기 파우치 소재 일단부가 고정된 상태에서 상기 신규 릴 파우치의 라벨을 제거함으로서 상기 라벨의 제거로 인해 상기 파우치 소재의 일단부가 흔들리는 것을 방지할 수 있다.

이하 상기 S400 단계에서 신규 릴 파우치의 라벨이 제거되는 과정 및 상기 릴 파우치 흡착 고정부(140)에 의해 상기 라벨이 제거된 신규 릴 파우치의 파우치 소재 일단부가 고정되는 과정을 하기 도 5a 및 도 5b를 참조하여 보다 자세하게 살펴보기로 한다.

한편 본 발명의 실시 예에 따른 릴 파우치 자동 공급 장치(10)에서는, 라벨이 제거되는 경우 상기 라벨이 제거된 신규 릴 파우치의 파우치 소재 일단부가 상기 릴 파우치 흡착 고정부(140)에 의해 고정될 수 있다. 그러면 제어부(100)는 상기 흡착 고정된 신규 릴 파우치의 파우치 소재 일단부를 고정하는 클램프(151)가 배치된 위치로 상기 릴 파우치 흡착 고정부(140)를 이동시킬 수 있다.

여기서 상기 클램프(151)는 상기 파우치 스테이지(111)가 이동하는 방향과 동일한 방향으로 형성된 클램프 이송로(155)를 따라 이동할 수 있다. 그리고 상기 클램프 이송로(155) 상의 일 지점은, 체인징 클램프(161)가 이송되는 체인징 클램프 이송로(155)와 교차할 수 있다. 이하 이처럼 상기 체인징 클램프 이송로(155)와 교차하는 클램프 이송로(155)의 일 지점을, 연결 위치(156)라고 하기로 한다. 그리고 상기 클램프(151)는 제어부(100)의 제어에 따라 상기 신규 릴 파우치의 일단부가 흡착 고정된 상태에서, 상기 클램프 이송로(155)를 따라 상기 연결 위치로 이동할 수 있다(S304).

한편 상기 신규 릴 파우치의 파우치 소재 일단부는 릴 파우치 흡착 고정부(140)의 이동 및 동작에 따라 클램프(151)에 의해 흡착 고정될 수 있다. 그리고 클램프 이송로(155)를 따라 기 설정된 연결 위치까지 클램프(151)가 이동되면, 제어부(100)는 클램프(151)에 흡착 고정된 신규 릴 파우치의 일단부가 상기 연결 위치 맞은편에 형성된 체인징 클램프 이송로(155)를 지향하도록, 상기 클램프(151) 본체를 상기 클램프(151)의 이동 방향으로 90도 회전시킬 수 있다(S306).

이하 도 6a 및 도 6b를 참조하여, 상기 릴 파우치 흡착 고정부(140)에 흡착된 신규 릴 파우치의 일단부가, 클램프(151)에 흡착되어 상기 연결 위치로 이동되는 구성 및, 상기 연결 위치(156)에서 90도 회전되는 클램프(151) 본체를 보다 자세히 살펴보기로 한다.

한편 상기 클램프 이송로(155) 상의 연결 위치(156)에서 클램프(151) 본체가 90도 회전하면, 제어부(100)는 상기 체인징 클램프 이송로(155)를 따라 하강하도록 상기 체인징 클램프(161)를 제어할 수 있다. 그러면 체인징 클램프(161)가 하강하여, 상기 신규 릴 파우치의 파우치 소재 일단부를 흡착하고 있는 클램프(151)에 근접하고, 상기 클램프(151)에 의해 흡착된 신규 릴 파우치의 파우치 소재 일단부에 접촉될 수 있다. 그러면 체인징 클램프(161)는 파지부를 통해 상기 신규 릴 파우치의 파우치 소재 일단부를 파지, 즉 클램핑(clamping)할 수 있다(S308).

이 경우 상기 체인징 클램프(161)에 의해 신규 릴 파우치의 파우치 소재 일단부가 파지되면, 제어부(100)는 파우치 소재 일단부에 대한 흡착 고정 상태를 해제하도록 클램프(151)를 제어할 수 있다. 그리고 클램프(151)를 초기 위치로 복귀시킬 수 있다.

그리고 상기 S308 단계에서 신규 릴 파우치의 파우치 소재 일단부가 파지되면, 제어부(100)는 상기 체인징 클램프(161)가 원래 위치로 귀환하도록 제어할 수 있다. 그러면 상기 체인징 클램프(161)는 신규 릴 파우치의 파우치 소재 일단부를 파지한 상태로 귀환하므로, 상기 체인징 클램프(161)에 의해 파지된 신규 릴 파우치의 파우치 소재 일단부가 상부 스테이지(163) 상의 일 위치로 이동될 수 있다(S310).

그러면 제어부(100)는 먼저 진공 흡착 스테이지(170)를 제어하여 상기 체인징 클램프 이송로(155)가 위치한 방향으로 전진시킬 수 있다. 그러면 상기 진공 흡착 스테이지(170)의 전면에 형성된 흡착면에 상기 체인징 클램프(161)에 의해 일단부가 끌어올려진 신규 릴 파우치의 파우치 소재에 접촉하게 되고, 상기 신규 릴 파우치의 파우치 소재가 상기 흡착면에 흡착될 수 있다(S312).

여기서 상기 흡착면의 일부에는, 이전 릴 파우치의 파우치 소재가 일부 흡착된 상태일 수 있다. 따라서 상기 흡착면에서 이전 릴 파우치의 파우치 소재가 흡착되지 않은 나머지 일부에 상기 신규 릴 파우치의 파우치 소재가 흡착될 수 있다. 이처럼 이전 릴 파우치의 파우치 소재와 신규 릴 파우치의 파우치 소재가 진공 흡착 스테이지(170)의 흡착면에 흡착된 상태를 하기 도 7을 참조하여 보다 자세하게 살펴보기로 한다.

상기 S312 단계를 통해 이전 릴 파우치의 파우치 소재 종단부와 상기 신규 릴 파우치의 파우치 소재 일부분이 진공 흡착 스테이지(170)의 흡착면에 흡착되면, 제어부(100)는 테이프-커팅부(180)를 상기 체인징 클램프 이송로(155) 방향으로 전진시킬 수 있다. 그리고 상기 흡착면에 흡착되지 않은 신규 릴 파우치의 파우치 소재 부분을 커팅할 수 있다(S314).

이 경우 커팅된 파우치 소재는 상기 체인징 클램프(161)에 의해 파지될 수 있으며, 상기 체인징 클램프(161)의 이동에 따라, 체인징 클램프 이송로(155) 상에 마련된 폐기 위치로 이동될 수 있다. 그리고 상기 페기 위치에서 체인징 클램프(161)의 파지가 해제되어 폐기될 수 있다.

한편 테이핑-커팅부(180)는 상기 흡착면에 흡착되지 않은 신규 릴 파우치의 파우치 소재 일부가 커팅되면, 흡착면에 흡착된 신규 릴 파우치의 파우치 소재 커팅 단부와, 상기 흡착면에 이미 흡착되어 있던 이전 릴 파우치의 파우치 소재 종단부를 연결 테이프를 통해 접합할 수 있다(S316). 이러한 테이핑 과정을 통해 상기 이전 릴 파우치의 파우치 소재 종단과 상기 신규 릴 파우치의 파우치 소재가 서로 연결될 수 있다. 그리고 이 경우 제어부(100)는 상기 테이핑-커팅부(180)를 이용하여 상기 흡착면을 강하게 압박함으로써, 상기 이전 릴 파우치의 파우치 소재 종단과 상기 신규 릴 파우치의 파우치 소재가 연결 테이프에 보다 강하게 압착될 수 있도록 할 수 있다.

한편 상기 S316 단계에서 이전 릴 파우치의 파우치 소재 종단부와 신규 릴 파우치의 파우치 소재 커팅 단부가 서로 연결되면, 제어부(100)는 진공 흡착 스테이지(170)의 흡착을 해제할 수 있다. 따라서 상기 진공 흡착 스테이지(170)의 흡착면으로부터 이전 릴 파우치의 파우치 소재 종단부와 신규 릴 파우치의 파우치 소재 커팅 단부의 접합부, 즉 파우치 소재 접합부의 흡착이 해제될 수 있으며, 전극 생산 시스템으로의 공급이 이루어질 수 있다(S318).

한편 상기 이전 릴 파우치의 파우치 소재가 진공 흡착 스테이지(170)의 흡착면 일부에 흡착된 상태에서 신규 릴 파우치가 공급될 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 실시 예에 따른 릴 파우치 자동 공급 장치(10)는 파우치 소재를 공급하는 릴 파우치의 교체 조건이 충족되는 경우 상기 릴 파우치를 제거하는 전처리 과정을 수행할 수 있다. 여기서 상기 릴 파우치의 교체 조건은 릴 파우치가 공급된 이후에 파우치 소재가 공급된 시간에 따라, 또는 릴 파우치에 감겨있는 잔여 파우치 소재의 두께에 근거하여, 또는 파우치 소재가 감겨있는 릴 파우치의 토크 세기에 근거하여 충족될 수 있다.

상기 전처리 과정은 파우치 소재가 소진된 릴 파우치를 분리하고, 상기 릴 파우치의 파우치 소재 일부분을 상기 진공 흡착 스테이지(170)의 흡착면 일부에 흡착 고정하는 과정을 의미할 수 있다.

이러한 전처리 과정을 위해 제어부(100)는, 상기 릴 파우치 교체 조건이 충족되는 경우, 제어부(100)는 릴 파우치의 파우치 소재가 진공 흡착 스테이지(170)의 흡착면에 흡착되도록, 상기 진공 흡착 스테이지(170)를 체인징 클램프 이송로(155) 방향으로 전진시킬 수 있다. 그리고 진공 흡착 스테이지(170)의 흡착면에 릴 파우치의 파우치 소재가 흡착되면, 테이핑-커팅부(180)를 체인징 클램프 이송로(155) 방향으로 전진시키고 상기 진공 흡착 스테이지(170)의 흡착면에 흡착된 파우치 소재를 커팅할 수 있다. 따라서 전극의 생산이 이루어지는 전극 생산 시스템과 연결되는 부분과, 상기 릴 파우치와 연결되는 부분으로 파우치 소재가 분리될 수 있다.

그리고 제어부(100)는 상기 진공 흡착 스테이지(170)와 테이핑-커팅부(180)를 각각 체인징 클램프 이송로(155)로부터 멀어지는 방향으로 후진시킬 수 있다. 이에 따라 상기 진공 흡착 스테이지(170)의 흡착면에는 상기 커팅이 이루어진 영역을 중심으로, 전극 생산 시스템과 연결되는 부분의 단부(종단부)와, 이전 릴 파우치와 연결된 부분의 커팅 단부가 흡착된 상태로 유지될 수 있다.

이와 같이 커팅으로 인해 파우치 소재가 분리되면, 제어부(100)는 제3 릴 처킹부(123)를 제어하여 이전 릴 파우치를 공급 방향에 대하여 역방향으로 회전시킬 수 있다. 따라서 릴 파우치로 파우치 소재가 감기게 되므로, 상기 진공 흡착 스테이지(170)의 커팅으로 인해 분리된 파우치 소재들 중, 릴 파우치에 연결된 부분이 상기 진공 흡착 스테이지(170)의 흡착면으로부터 분리될 수 있다.

한편 이러한 전처리 과정이 완료되면, 제어부(100)는 릴 파우치의 보빈으로부터 고정 돌기들이 이탈되도록 제3 릴 처킹부(123)를 제어할 수 있다. 따라서 파우치 소재가 소진된 이전 릴 파우치는 제3 릴 처킹부(123)의 고정이 해제될 수 있다. 이 경우 상기 공급 위치 외측, 즉 스테이지 이송로(112)의 끝에는 기 설정된 릴 파우치 폐기 위치로 이어지는 사면이 형성될 수 있다. 따라서 제3 릴 처킹부(123)의 고정이 해제된 이전 릴 파우치는 상기 사면을 통해 릴 파우치 페기 위치로 이동되어 폐기될 수 있다.

도 4a는, 상기 도 3에서 파우치 소재가 소진된 기존 릴 파우치를 제거하고 신규 릴 파우치를 장착하는 동작 과정을 도시한 흐름도이다. 그리고 도 4b는, 도 4a의 동작 과정에 따른 제1 릴 처킹부(121)와 파우치 스테이지(111)의 동작 과정을 도시한 예시도이다.

먼저 도 4a를 참조하여 살펴보면, 본 발명의 실시 예에 따른 릴 파우치 자동 공급 장치(10)의 제어부(100)는 릴 파우치 교체 조건의 충족 여부에 따라 자동 공급부(190)를 호출할 수 있다(S400). 이 경우 제어부(100)는 파우치 스테이지(111)를 스테이지 이송로(112) 상의 신규 장착 위치로 이동시킬 수 있다. 그리고 상기 신규 장착 위치의 좌우에는, 도 4b의 (a)에서 보이고 있는 바와 같이, 제1 릴 처킹부(121)의 좌측 돌기부(121a)와 우측 돌기부(121b)가 배치될 수 있다. 이 경우 상기 신규 장착 위치로 이동한 파우치 스테이지(111)의 헤드(113)는 초기 위치일 수 있다.

그리고 제어부(100)는 자동 공급부(190)가 도킹되었는지 여부를 검출할 수 있다(S410). 여기서 상기 자동 공급부(190)의 도킹 여부는, 자동 공급부(190)가 상기 호출에 의하여 기 설정된 상기 릴 파우치 자동 공급 장치(10)의 일 위치(신규 장착 위치)에 일정 거리 이상 근접하였는지 여부에 따라 검출될 수 있다. 즉, 상기 자동 공급부(190)의 도킹이 완료되는 경우, 상기 자동 공급부(190)는 도 4b의 (b)에서 보이고 있는 바와 같이 신규 장착 위치에 상기 일정 거리 이내로 근접할 수 있다.

이처럼 신규 장착 위치에 상기 자동 공급부(190)가 도킹되는 경우, 도 4b의 (b)에서 보이고 있는 바와 같이, 상기 자동 공급부(190)에서 상기 신규 릴 파우치가 배출되는 배출부 하단에 신규 장착 위치로 이동한 파우치 스테이지(111)가 배치될 수 있다. 그러면 제어부(100)는 상기 신규 장착 위치에 배치된 파우치 스테이지(111)를 제어하여 헤드(113)를 상승시킬 수 있다(S412). 따라서 상기 자동 공급부(190)에서 배출되는 신규 릴 파우치(20)는, 도 4b의 (c)에서 보이고 있는 바와 같이 상기 파우치 스테이지(111)의 헤드(113) 상에 안착될 수 있다.

이와 같이 파우치 스테이지(111)의 헤드(113) 상에 신규 릴 파우치(20)가 안착되면 제어부(100)는 자동 공급부(190)의 도킹을 해제할 수 있다. 그러면 자동 공급부(190)는 초기 위치로 복귀하고, 신규 릴 파우치의 저장부 잔량에 따라 상기 초기 위치에서 신규 릴 파우치를 충전할 수 있다(S414).

그리고 제어부(100)는 신규 릴 파우치(20)가 파우치 스테이지(111)의 헤드(113)에 안착된 상태에서, 제1 릴 처킹부(121)의 좌측 돌기부(121a)와 우측 돌기부(121b)가 상기 신규 릴 파우치(20)의 보빈(30)을 고정하도록 제어할 수 있다(S416). 즉 제어부(100)는 서로 가까워지도록 상기 좌측 돌기부(121a)와 우측 돌기부(121b)를 이동시킴으로서, 도 4b의 (d)에서 보이고 있는 바와 같이 상기 좌측 돌기부(121a)와 우측 돌기부(121b)의 고정 돌기들을 신규 릴 파우치(20)의 보빈(30)에 삽입할 수 있다. 따라서 상기 제1 릴 처킹부(121)에 의해 신규 릴 파우치(20)가 신규 장착 위치에 고정될 수 있다.

한편 상기 신규 장착 위치에 신규 릴 파우치(20)가 장착되면, 제어부(100)는 파우치 스테이지(111)를 헤드(113)를 초기 상태로 복원할 수 있다. 따라서 파우치 스테이지(111)의 헤드(113)는 다시 하강할 수 있으며, 이에 따라 상기 도 4b의 (e)에서 보이고 있는 바와 같이, 제1 릴 처킹부(121)에 고정된 신규 릴 파우치(20)로부터 이격될 수 있다(S418).

한편 상기 도 4a 및 도 4b에서 보인 과정을 통해 신규 장착 위치에 신규 릴 파우치가 장착되면, 제어부(100)는 상기 장착된 신규 릴 파우치의 라벨을 제거할 수 있다.

도 5a는, 상기 신규 장착된 릴 파우치(20)의 라벨을 제거하는 동작 과정을 도시한 흐름도이다. 그리고 도 5b는, 도 5a의 동작 과정에 따라 신규 장착된 릴 파우치(20)의 라벨이 제거되는 과정을 도시한 예시도이다.

먼저 도 5a를 참조하여 살펴보면, 제어부(100)는 신규 릴 파우치(20)의 라벨을 제거하기 위해, 신규 장착 위치에 고정된 상기 신규 릴 파우치(20)를 라벨 제거 위치로 이동시킬 수 있다. 이를 위해 제어부(100)는 먼저 상기 신규 장착 위치에 배치된 파우치 스테이지(111)의 헤드(113)를 다시 상승시킬 수 있다. 그러면 상기 신규 릴 파우치(20)는 상기 파우치 스테이지(111)의 헤드(113) 상단에 안착될 수 있다.

이러한 상태에서 제어부(100)는 제1 릴 처킹부(121)의 보빈(30) 처킹 상태를 해제할 수 있다. 즉, 제어부(100)는 제1 릴 처킹부(121)의 좌측 돌기부(121a)와 우측 돌기부(121b)를 서로 멀어지도록 이동시킬 수 있다. 그리고 상기 신규 릴 파우치(20)의 보빈(30) 양측에 삽입된 상기 좌측 돌기부(121a)와 우측 돌기부(121b)의 고정 돌기들이, 상기 보빈(30)으로부터 이탈할 정도로 충분히 좌측 돌기부(121a)와 우측 돌기부(121b)가 상기 신규 릴 파우치(20)로부터 이격되면, 상기 신규 릴 파우치(20)가 제1 릴 처킹부(121)로부터 구속 해제될 수 있다(S500).

그러면 제어부(100)는 파우치 스테이지(111)를 스테이지 이송로(112)를 따라 라벨 제거 위치로 이동시킬 수 있다(S502). 이 경우 상기 라벨 제거 위치의 주변에는 제2 릴 처킹부(122)의 좌측 돌기부와 우측 돌기부가 배치될 수 있다. 그러면 제어부(100)는 제2 릴 처킹부(122)의 좌측 돌기부와 우측 돌기부가 서로 가깝게 이동하도록 상기 제2 릴 처킹부(122)를 제어하여 상기 라벨 제거 위치로 이동된 신규 릴 파우치(20)의 보빈(30)을 고정할 수 있다. 따라서 제2 릴 처킹부(122)를 통해 신규 릴 파우치(20)가 라벨 제거 위치에서 고정될 수 있다.

그리고 상기 신규 릴 파우치(20)가 고정되면, 제어부(100)는 파우치 스테이지(111)를 제어하여 헤드(113)를 하강시킬 수 있다. 그러므로 상기 제2 릴 처킹부(122)에 의해 고정된 신규 릴 파우치(20)로부터 파우치 스테이지(111)의 헤드(113)가 이격될 수 있다(S504).

한편 도 5b의 (a)에서 보이고 있는 바와 같이, 릴 파우치(20)에 부착된 라벨(500)은 릴 파우치(20)에 감긴 파우치 소재가 풀려지지 않도록, 릴 파우치의 최외곽에 감겨진 파우치 소재 일단부의 일부를 고정하는 테이프일 수 있다. 그리고 상기 라벨(500)은 상기 라벨(500)의 제거를 위해 릴 파우치(20)에 부착되지 않은 비부착면(510)을 포함할 수 있다.

한편 상기 S504 단계에서, 제2 릴 처킹부(122)를 통해 신규 릴 파우치(20)의 보빈(30)이 고정되면, 제어부(100)는 라벨 제거부(130)를 구동하여 라벨 제거부(130)의 라벨 제거 플레이트를 인장시킬 수 있다(S506). 상기 라벨 제거 플레이트(132)는 상기 라벨(500)을 제거하기 위한 라벨 제거 헤드(131)의 이동을 가이드하며, 상기 제2 릴 처킹부(122)에 의해 고정된 신규 릴 파우치(20)의 표면에 접촉될 수 있도록 인장될 수 있다. 즉 도 5b의 (b)에서 보이고 있는 바와 같이, 라벨(500)이 부착된 신규 릴 파우치(20)의 표면에 접촉되도록 라벨 제거 플레이트(132)가 인장될 수 있다.

이 경우 제어부(100)는 제2 릴 처킹부(122)를 제어하여 상기 제2 릴 처킹부(122)에 고정된 신규 릴 파우치를 기 설정된 방향으로 회전시킬 수 있다(S508). 이는 도 5b의 (b)에서 보이고 있는 바와 같이, 신규 릴 파우치(20)에서 라벨(500)이 부착된 부분(라벨 부착부)이, 상기 라벨 제거 플레이트(132)의 상면, 즉 라벨 제거 헤드(131)가 이동하는 라벨 제거 플레이트(132)의 일면에 위치하도록 하기 위함이다. 이를 위해 제어부(100)는 상기 신규 릴 파우치(20)가 시계 방향으로 회전하도록 상기 제2 릴 처킹부(122)를 제어할 수 있다.

한편 상기 신규 릴 파우치(20)에서 상기 라벨이 부착된 라벨 부착부를 검출하기 위해 라벨 제거부(130)는 상기 라벨 부착부를 검출하기 위한 센서(예 : 카메라 센서)를 더 포함할 수 있다. 그리고 제어부(100)는 상기 센서에서 라벨 부착부가 검출될 때까지 상기 신규 릴 파우치(20)가 회전되도록 제2 릴 처킹부(122)를 제어할 수 있다.

상기 신규 릴 파우치(20)의 회전으로 인해, 도 5b의 (b)에서 보이고 있는 바와 같이 상기 신규 릴 파우치(20)의 라벨 부착부가 상기 라벨 제거 플레이트(132)의 상면에 위치하면, 제어부(100)는 릴 파우치 흡착 고정부(140)를 제어하여 상기 신규 릴 파우치(20)의 최외곽에 감긴 파우치 소재 일단부 일면을 흡착 고정할 수 있다(S510).

이를 위해 상기 릴 파우치 흡착 고정부(140)는 상기 제2 릴 처킹부(122)의 상단에 배치될 수 있으며, 제어부(100)의 제어에 따라 제2 릴 처킹부(122)에 인접하도록 하강할 수 있다. 따라서 상기 제2 릴 처킹부(122)에 신규 릴 파우치(20)가 고정된 상태인 경우, 도 5b의 (c)에서 보이고 있는 바와 같이, 상기 신규 릴 파우치(20) 최외곽에 감긴 파우치 소재의 일단부 일면에 상기 릴 파우치 흡착 고정부(140)의 제1 흡착부(141)가 접촉될 수 있다. 그러면 상기 제1 흡착부(141)의 진공 흡착을 통해 상기 신규 릴 파우치(20) 최외곽에 감긴 파우치 소재의 일단부 일면이, 상기 릴 파우치 흡착 고정부(140)에 흡착 고정될 수 있다(S510).

이처럼 신규 릴 파우치(20) 최외곽에 감긴 파우치 소재의 일단부 일면이 릴 파우치 흡착 고정부(140)에 의해 흡착 고정된 상태에서, 제어부(100)는 라벨 제거 플레이트(132)를 따라, 상기 도 5b의 (c)에서 보이고 있는 바와 같이, 신규 릴 파우치(20)가 장착된 위치로 라벨 제거 헤드(131)를 이동시킬 수 있다. 그러면 라벨 제거 헤드(131)는 신규 릴 파우치(20)의 라벨 부착부에 근접할 수 있으며, 라벨 제거 헤드(131)에 구비된 파지부가 상기 라벨(500)의 비부착면(510)을 파지할 수 있다(S512). 그러면 제어부(100)는 라벨(500)의 비부착면(510)을 파지한 라벨 제거 헤드(131)를 신규 릴 파우치(20)로부터 멀어지도록 이동시킬 수 있다(S514). 그러면 라벨 제거 헤드(131)의 이동에 따라 라벨 제거 헤드(131)에 파지된 비부착면(510)에 대한 장력이 발생하고, 발생된 장력에 의해 라벨(500)이 파우치 소재로부터 분리되면서 상기 라벨(500)이 신규 릴 파우치(20)로부터 제거될 수 있다.

한편 이러한 라벨(500)의 제거는, 도 5b의 (d)에서 보이고 있는 바와 같이, 릴 파우치 흡착 고정부(140)의 제1 흡착부(141)에 의해 상기 신규 릴 파우치(20) 최외곽에 감긴 파우치 소재의 일단부 일면이 흡착 고정된 상태에서 이루어질 수 있다. 따라서 라벨(500)이 제거되는 경우에도 상기 신규 릴 파우치(20)에 감긴 파우치 소재가 풀려지지 않고 고정된 상태를 유지할 수 있다.

한편, 이처럼 릴 파우치 흡착 고정부(140)에 의해 신규 릴 파우치(20) 최외곽에 감긴 파우치 소재의 일단부 일면이 흡착 고정된 상태에서, 제어부(100)는 상기 흡착 고정된 신규 릴 파우치(20)의 파우치 소재 일단부를, 이전 릴 파우치 파우치 소재와의 연결을 위한 연결 위치로 이동시킬 수 있다. 이를 위해 제어부(100)는 제2 릴 처킹부(122) 상단에 배치된 클램프(151)와 상기 클램프(151)가 이송되는 클램프 이송로(155)와 교차하는 방향으로 이동하는 체인징 클램프(161)를 더 이용할 수 있다.

도 6a는, 상기 라벨이 제거된 신규 릴 파우치(20)가 스테이지 이송로(112) 상의 공급 위치로 이동 및, 상기 신규 릴 파우치(20)의 파우치 소재 일단이 연결 위치(156)로 이동되는 상기 도 3의 S304 단계의 동작 과정을 보다 자세히 도시한 흐름도이다. 그리고 도 6b는, 도 6a의 동작 과정에 따라 신규 릴 파우치(20)와 상기 신규 릴 파우치(20)의 파우치 소재 일단을 클램핑한 클램프(151)가 이동 및, 상기 클램프(151)가 지정된 연결 위치(156)에서 회전되는 예를 도시한 예시도이다.

먼저 도 6a를 참조하여 살펴보면, 본 발명의 실시 예에 따른 릴 파우치 자동 공급 장치(10)의 제어부(100)는 상기 릴 파우치 흡착 고정부(140)가 상기 신규 릴 파우치(20) 최외곽에 감긴 파우치 소재의 일단부 일면을 흡착 고정한 상태에서 상기 릴 파우치 흡착 고정부(140)를 기 설정된 높이에 대응하는 위치로 상승시킬 수 있다. 이 경우 상기 기 설정된 높이는 도 6b의 (a)에서 보이고 있는 바와 같이 제2 흡착부(152)를 구비하는 클램프(151)가 배치된 높이일 수 있다.

여기서 상기 제2 흡착부(152)는, 상기 제1 흡착부(141)와 마주보는 방향으로 형성될 수 있다. 즉, 도 6b에서 보이고 있는 바와 같이, 제1 흡착부(141)가 릴 파우치 흡착 고정부(140)의 하단부에 형성된 경우라면, 상기 제2 흡착부(152)는 클램프(151)의 상단부에 형성될 수 있다. 따라서 상기 제1 흡착부(141)가 상기 신규 릴 파우치(20) 최외곽에 감긴 파우치 소재의 일단부 일면을 흡착 고정하는 경우, 상기 제2 흡착부(152)는 상기 신규 릴 파우치(20) 최외곽에 감긴 파우치 소재의 일단부 일면의 뒷면인 타면을 흡착 고정하도록 형성될 수 있다.

그러므로 상기 S600 단계에서 릴 파우치 흡착 고정부(140)가 클램프(151)가 배치된 높이까지 상승하게 되면, 제어부(100)는 클램프(151)를 제어하여 상기 릴 파우치 흡착 고정부(140)와 마주보는 위치로 상기 클램프(151)를 이동시킬 수 있다. 그리고 상기 신규 릴 파우치(20) 파우치 소재의 일단부 타면을 흡착 고정하도록 상기 클램프(151)를 제어할 수 있다(S602). 따라서 도 6b의 (b)에서 보이고 있는 바와 같이, 상기 신규 릴 파우치(20)의 파우치 소재 일단부는 일면과 타면이 각각 릴 파우치 흡착 고정부(140)의 제1 흡착부(141)와 클램프(151)의 제2 흡착부(152)에 의해 각각 흡착 고정될 수 있다.

그러면 제어부(100)는 상기 제1 흡착부(141)의 흡착 고정을 해제하도록 릴 파우치 흡착 고정부(140)를 제어할 수 있다(S604). 따라서 상기 신규 릴 파우치(20)의 파우치 소재는 일단부 타면이 클램프(151)에 의해 흡착 고정되어, 상기 클램프(151)의 이동에 따라 이동 가능한 상태가 될 수 있다.

상기 클램프(151)는 상기 스테이지 이송로(112)와 평행한 방향으로 형성된 클램프 이송로(155)를 따라 이동하도록 형성될 수 있다. 이 경우 상기 클램프 이송로(155)는 파우치 스테이지(111)가 이동하는 스테이지 이송로(112) 보다 상부에 형성될 수 있다. 따라서 도 6b의 (b)에서 보이고 있는 바와 같이, 파우치 소재 일단부가 신규 릴 파우치(20)로부터 어느 정도 풀려진 상태에서 상기 파우치 소재 일단부가 클램프(151)에 의해 이동될 수 있다.

한편 상기 클램프(151)에 의한 파우치 소재 일단의 흡착 고정이 완료되면, 제어부(100)는 먼저 신규 릴 파우치(20)를 공급 위치로 이동시킬 수 있다. 이를 위해 제어부(100)는 먼저 라벨 제거 위치에 있는 파우치 스테이지(111)의 헤드(113)를 상승시킬 수 있다. 그러면 상기 신규 릴 파우치(20)는 파우치 스테이지(111)의 헤드(113)에 안착될 수 있다. 그리고 제어부(100)는 제2 릴 처킹부(122)의 좌측 돌기부와 우측 돌기부를 제어하여 상기 제2 릴 처킹부(122)에 고정된 신규 릴 파우치(20) 보빈(30)의 구속을 해제할 수 있다. 따라서 파우치 스테이지(111)의 이동에 따라 신규 릴 파우치(20)가 이동 가능한 상태가 될 수 있다.

그러면 제어부(100)는 상기 파우치 스테이지(111)를 스테이지 이송로(112) 상의 공급 위치로 이동할 수 있다. 이 경우 상기 공급 위치 주변에는 제3 릴 처킹부(123)의 좌측 돌기부와 우측 돌기부가 배치될 수 있다. 그러면 제어부(100)는 제3 릴 처킹부(123)의 좌측 돌기부와 우측 돌기부가 서로 가깝게 이동하도록 상기 제3 릴 처킹부(123)를 제어하여, 상기 공급 위치로 이동된 신규 릴 파우치(20)의 보빈(30)을 고정할 수 있다. 따라서 제3 릴 처킹부(123)를 통해 신규 릴 파우치(20)가 공급 위치에서 고정될 수 있다(S608).

그리고 제어부(100)는 상기 클램프(151)를 클램프 이송로(155)를 따라 기 설정된 연결 위치(156)까지 이동시킬 수 있다(S610). 여기서 상기 연결 위치(156)는, 상부 스테이지(163)를 관통하여 이동하는 체인징 클램프(161)의 이동 방향에 교차하는 상기 클램프 이송로(155) 상의 일 지점을 의미할 수 있다. 그리고 상기 상부 스테이지(163)는 상기 클램프(151)가 이동하는 클램프 이송로(155) 상단에 형성되는 스테이지로서, 이전 릴 파우치의 파우치 소재 종단부가 흡착된 진공 흡착 스테이지(170)가 배치된 스테이지일 수 있다.

한편 도 6b의 (c)에서 보이고 있는 바와 같이, 클램프 이송로(155)를 따라 클램프(151)가 이동하는 경우 상기 연결 위치(156), 즉 체인징 클램프(161)의 이송 경로(체인징 클램프 이송로(162))와 클램프 이송로(155)의 교차점에 도달할 수 있다. 그러면 제어부(100)는 클램프(151)를 제어하여 클램프(151) 본체를 클램프(151)의 이동 방향으로 90도 회전시킬 수 있다. 따라서 도 6b의 (d)에서 보이고 있는 바와 같이, 클램프(151)의 제2 흡착부(152)에 타면이 흡착 고정된 신규 릴 파우치(20)의 파우치 소재 일단부는 상기 체인징 클램프(161)가 이송되는 방향을 지향하도록 회전될 수 있다.

그러면 제어부(100)는 체인징 클램프(161)를 체인징 클램프 이송로(162)를 따라 하강시킬 수 있으며, 체인징 클램프(161)가 상기 클램프(151)에 흡착 고정된 신규 릴 파우치(20)의 파우치 소재 일단부에 근접할 수 있다. 그리고 상기 신규 릴 파우치(20)의 파우치 소재 일단부에 근접하게 되면, 상기 체인징 클램프(161)의 하단부에 형성된 파지부는 상기 신규 릴 파우치(20)의 파우치 소재 일단부를 파지할 수 있다. 그리고 체인징 클램프(161)에 의해 신규 릴 파우치(20)의 파우치 소재 일단부가 파지되면, 제어부(100)는 제2 흡착부(152)의 흡착 고정을 해제하도록 클램프(151)를 제어할 수 있다.

그러면 제어부(100)는 흡착 고정이 해제된 상기 클램프(151)를 초기 상태 및 위치로 복원할 수 있다. 따라서 상기 클램프(151) 본체의 회전 상태가 복원될 수 있으며, 라벨 제거 위치에 인접한 초기 위치로 이동될 수 있다.

한편 상기 신규 릴 파우치(20)의 파우치 소재 일단부 타면에 대한 클램프(151)의 흡착 고정 상태가 해제되고, 이에 따라 체인징 클램프(161)의 파지부만 상기 신규 릴 파우치(20)의 파우치 소재 일단부를 파지한 상태가 유지될 수 있다. 그러면 제어부(100)는 상부 스테이지(163) 상의 일 위치로 상기 체인징 클램프(161)를 이동시킬 수 있다. 따라서 체인징 클램프(161)의 파지부에 의해 파지된 신규 릴 파우치의 일단부 역시 상기 상부 스테이지(163) 상의 일 위치로 끌어올려질 수 있다. 그러면 상부 스테이지(163) 상에서 이동하는 진공 흡착 스테이지(170)와 테이핑-커팅부(180)에 의하여 이전 릴 파우치의 파우치 소재 종단부와 신규 릴 파우치의 파우치 소재가 접합되어 연결될 수 있다.

도 7은, 본 발명의 실시 예에 따른 릴 파우치 자동 공급 장치(10)에서, 이전 릴 파우치의 종단부와, 신규 릴 파우치의 일단부가 테이핑을 위하여 진공 흡착 스테이지에 흡착 고정되는 예를 도시한 예시도이다.

먼저 도 7의 (a)를 참조하여 살펴보면, 도 7의 (a)는 체인징 클램프(161)의 파지부에 의해 파지된 신규 릴 파우치(20)의 파우치 소재(21) 일단부가 상기 상부 스테이지(163) 상의 일 위치로 끌어올려진 예를 보이고 있는 것이다. 이 경우 도 7의 (a)에서 보이고 있는 바와 같이, 제어부(100)는 신규 릴 파우치(20)의 파우치 소재(21) 일단부가 진공 흡착 스테이지(170) 및 테이핑-커팅부(180)가 배치된 높이보다는 더 높은 위치로 끌어올려지도록 체인징 클램프(161)를 제어할 수 있다.

이러한 상태에서, 제어부(100)는 먼저 상기 신규 릴 파우치(20)의 파우치 소재(21) 일단부 측으로 전진하도록 진공 흡착 스테이지(170)를 제어할 수 있다. 이 경우 상기 진공 흡착 스테이지(170)의 전면부에는 진공 흡착을 통해 파우치 소재가 흡착되는 흡착면이 형성될 수 있다. 따라서 진공 흡착 스테이지(170)가 신규 릴 파우치(20)의 파우치 소재(21) 일단부 측으로 전진하여 접촉이 이루어지는 경우, 도 7의 (b)에서 보이고 있는 바와 같이, 상기 진공 흡착 스테이지(170)의 흡착면 일부에 상기 신규 릴 파우치(20)의 파우치 소재(21)가 흡착될 수 있다.

그런데 상기 진공 흡착 스테이지(170)의 흡착면의 일부에는 이전 릴 파우치의 파우치 소재(50) 종단부가 흡착된 상태일 수 있다. 따라서 상기 흡착면의 일부에는 상기 이전 릴 파우치의 파우치 소재(50)가, 나머지 일부에는 상기 신규 릴 파우치(20)의 파우치 소재(21)가 흡착될 수 있다. 도 7의 (c)는 이처럼 이전 릴 파우치의 파우치 소재(50)와 신규 릴 파우치(20)의 파우치 소재(21)가 모두 흡착되는 진공 흡착 스테이지(170) 흡착면의 예를 나타낸 것이다.

도 7의 (c)를 참조하여 살펴보면, 상기 진공 흡착 스테이지(170)의 흡착면 일부에는 이전 릴 파우치의 파우치 소재(50)가 흡착된 상태일 수 있다. 그리고 상기 흡착면의 나머지 일부에는 신규 릴 파우치(20)의 파우치 소재(21)가 흡착될 수 있다.

그런데 상기 진공 흡착 스테이지(170)의 흡착면에 접촉되는 상기 신규 릴 파우치(20)의 파우치 소재(21)는 상기 흡착면에 직접 접촉되는 접촉부(700)만 상기 흡착면에 흡착될 수 있다. 그러나 이전 릴 파우치의 파우치 소재(50)가 흡착된 상기 흡착면의 일부에는 더 이상 파우치 소재의 흡착이 이루어지지 않을 수 있다. 따라서 이전 릴 파우치의 파우치 소재(50)에 중첩되는 신규 릴 파우치(20)의 파우치 소재 부분(710)은 상기 진공 흡착 스테이지(170)의 흡착면에 흡착이 이루어지지 않을 수 있다.

이처럼 일부의 파우치 소재가 진공 흡착 스테이지(170)의 흡착면에 흡착되지 않은 상태에서, 제어부(100)는 상기 신규 릴 파우치(20)의 파우치 소재(21) 일단부 측으로 전진하도록 테이핑-커팅부(180)를 제어할 수 있다. 그러면 상기 테이핑-커팅부(180)는 상기 흡착면에 부착된 신규 릴 파우치(20)의 파우치 소재(21)에 대한 커팅을 수행할 수 있다. 일 예로 상기 테이핑-커팅부(180)는 상기 이전 릴 파우치의 파우치 소재(50)의 종단부, 즉 신규 릴 파우치(20)의 파우치 소재가 중첩되는 부분을 커팅할 수 있다. 따라서 상기 신규 릴 파우치(20)의 파우치 소재(21) 중 흡착되지 않은 부분(710)이 진공 흡착 스테이지(170)의 흡착면으로부터 이격될 수 있다.

그러면 제어부(100)는 중첩 부분이 커팅된 신규 릴 파우치(20)의 파우치 소재(21) 커팅 단부와 상기 이전 릴 파우치의 파우치 소재(50)의 종단부를 연결 테이프를 이용하여 접합할 수 있다. 이 경우 상기 테이핑-커팅부(180)는 상기 진공 흡착 스테이지(170)의 흡착면에 압착되어 상기 신규 릴 파우치(20)의 파우치 소재(21) 커팅 단부와 상기 이전 릴 파우치의 파우치 소재(50)의 종단부를 보다 강하게 압착할 수도 있음은 물론이다.

그리고 진공 흡착 스테이지(170)의 진공 흡착을 해제할 수 있다. 그리고 진공 흡착 스테이지(170)를 후진시킬 수 있다. 그리고 전극 생산 시스템에 파우치 소재의 공급을 재개할 수 있다. 따라서 상기 상부 스테이지(163)를 관통하는 체인징 클램프 이송로(162)를 경유하여, 상기 공급 위치에 고정된 신규 릴 파우치로부터 파우치 소재가 공급될 수 있다. 즉, 이전 릴 파우치에 이어 신규 릴 파우치로부터 파우치 소재의 공급이 연속될 수 있다.

한편 상술한 설명에서는 라벨 제거부, 릴 파우치 진공 흡착부 및 클램프, 그리고 체인징 클램프 등이 파우치 소재를 고정하기 위해 흡착하거나 파지하는 등 다양하게 파우치 소재를 고정하는 방법을 설명하였다. 그러나 라벨 제거부, 릴 파우치 진공 흡착부 및 클램프, 그리고 체인징 클램프 등에서 상술한 발명의 설명에서 개시한 파우치 소재를 고정하는 방법들은, 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것이 아님은 물론이다. 즉, 상기 릴 파우치 진공 흡착부 및 클램프는 진공 흡착이 아니라 얼마든지 다른 방식으로 파우치 소재의 특정 면을 고정할 수 있으며, 체인징 클램프 역시 파지부의 파지 뿐만 아니라 다른 방식으로 파우치 소재의 일단부를 체인징 클램프에 고정할 수 있음은 물론이다. 또한 라벨 제거부 역시, 파지부 뿐만 아니라 흡착 고정 방식으로 라벨 테이프를 고정하여 제거할 수도 있음은 물론이다.

한편 상술한 설명에서는, 제1 릴 처킹부(121)가 신규 장착 위치에서 파우치 스테이지에 안착된 신규 릴 파우치(30)을 고정하는 예를 설명하였으나, 상기 신규 장착 위치에서는 상기 제1 릴 처킹부(121)에 의한 신규 릴 파우치의 고정이 수행되지 않을 수도 있음은 물론이다. 이 경우 상기 제1 릴 처킹부(121)는 신규 릴 파우치(30)의 공급을 위해 자동 공급부(190)와 도킹이 이루어지는 도킹부의 기능을 수행할 수 있다. 그리고 이 경우 상기 제1 릴 처킹부(121)와 도킹된 자동 공급부(190)로부터, 신규 릴 파우치(30)가 공급되면(예를 들어 투하되는 형태), 상기 제1 릴 처킹부(121)에 위치한 파우치 스테이지(111)의 헤드(113) 상에 신규 릴 파우치(30)가 안착되고, 그러면 파우치 스테이지(111)는 라벨 제거 위치로 이동할 수 있다. 그리고 라벨 제거 위치에 배치된 제2 릴 처킹부(122)에 의해 상기 신규 릴 파우치(30)가 고정될 수 있다.

한편, 상술한 설명에서는 자동 공급부(190)로부터 신규 릴 파우치(30)가 공급되기 전에, 파우치 스테이지(111)가 먼저 상기 신규 장착 위치로 이동하는 것으로 설명하였으나, 이와는 달리 신규 릴 파우치(30)가 공급된 이후에 상기 파우치 스테이지(111)가 상기 신규 장착 위치로 이동할 수도 있음은 물론이다.

이 경우 자동 공급부(190)는 신규 장착 위치에서 제1 릴 처킹부(121)과 도킹하면서 신규 릴 파우치(30)를 공급할 수 있으며, 상기 자동 공급부(190)의 도킹과 동시에 상기 신규 릴 파우치(30)는 상기 제1 릴 처킹부(121)에 의해 고정될 수 있다. 그리고 상기 신규 장착 위치, 즉 제1 릴 처킹부(121)에 근접한 스테이지 이송로(112) 상의 위치로, 파우치 스테이지(111)가 이동할 수 있으며, 상기 신규 장착 위치에서 파우치 스테이지(111)의 헤드(113)가 상승할 수 있다. 따라서 상기 제1 릴 처킹부(121)에 의해 고정된 신규 릴 파우치(30)가, 신규 장착 위치로 이동한 파우치 스테이지(111)의 헤드(113) 상에 안착될 수 있다.

그러면 제1 릴 처킹부(121)는 신규 릴 파우치(30)의 고정을 해제할 수 있다. 따라서 신규 릴 파우치(30)는 파우치 스테이지(111)의 이동에 따라 라벨 제거 위치로 이동될 수 있다.

전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 상기 릴 파우치 자동 공급 장치(10)의 제어부(100)를 포함할 수도 있다. 따라서 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

10 : 릴 파우치 자동 공급 장치
111 : 파우치 스테이션 112 : 스테이지 이송로
121 : 제1 릴 처킹부 122 : 제2 릴 처킹부
123 : 제3 릴 처킹부 131 : 라벨 제거 헤드
132 : 라벨 제거 플레이트 140 : 릴 파우치 흡착 고정부
151 : 클램프 155 : 클램프 이송로
156 : 연결 위치 161 : 체인징 클램프
162 : 체인징 클램프 이송로 163 : 상부 스테이지
170 : 진공 흡착 스테이지 180 : 테이핑-커팅부
190 : 자동 공급부

Claims (17)

1. 파우치 소재가 감겨서 형성되는 릴 파우치를 적어도 하나 구비하고, 기 설정된 파우치 소재 릴 파우치(Reel pouch) 교체 조건이 충족되는 경우 신규 릴 파우치를 공급하는 자동 공급부;
   상기 신규 릴 파우치가 안착되며, 상기 신규 릴 파우치를 라벨 제거를 위한 라벨 제거 위치 및 파우치 소재의 공급을 위한 공급 위치로 이동시키는 파우치 스테이지;
   상기 라벨 제거 위치 및 공급 위치에서, 상기 파우치 스테이지를 통해 이동된 상기 신규 릴 파우치를 고정하는 복수의 릴 처킹부;
   상기 라벨 제거 위치에 상기 신규 릴 파우치가 고정되면, 상기 신규 릴 파우치를 흡착 고정하는 릴 파우치 흡착 고정부;
   상기 신규 릴 파우치가 흡착 고정된 상태에서, 상기 신규 릴 파우치의 최외곽 파우치 소재를 고정하는 라벨 테이프를 제거하는 라벨 제거부;
   상기 릴 파우치 흡착 고정부에 의해 고정된 상기 신규 릴 파우치 최외곽 파우치 소재의 일단을 기 설정된 연결 위치로 이동시키는 클램프;
   상기 클램프에 의해 상기 연결 위치로 이동된 상기 신규 릴 파우치의 파우치 소재 일단을 상부 스테이지로 이동시키는 체인징 클램프;
   상기 상부 스테이지에 배치되며, 흡착면의 일부에는 상기 이전 릴 파우치의 파우치 소재가 흡착되고, 상기 흡착면의 나머지 일부에는 상기 상부 스테이지로 이동한 신규 릴 파우치의 파우치 소재가 흡착되는 진공 흡착 스테이지; 및,
   상기 흡착면에 흡착된 상기 이전 릴 파우치의 파우치 소재에 중첩되는 상기 신규 릴 파우치의 파우치 소재를 잘라내고, 상기 흡착면에 흡착된 상기 이전 릴 파우치의 파우치 소재와 상기 신규 릴 파우치의 파우치 소재를 테이핑하여 접합하는 테이핑-커팅부를 포함하는 것을 특징으로 하는 릴 파우치 자동 공급 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 복수의 릴 처킹부 각각은,
   상기 파우치 스테이지가 이송되는 스테이지 이송로의 좌측과 우측에 마주보도록 배치되며, 상기 신규 릴 파우치의 보빈(bobbin)에 삽입되어 상기 신규 릴 파우치를 고정하도록 형성되는 고정 돌기가 각각 형성된 좌측부와 우측부로 구성되는 것을 특징으로 하는 릴 파우치 자동 공급 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 고정 돌기는,
   시계 방향 또는 시계 반대 방향으로 회전하여, 상기 고정 돌기에 보빈이 삽입된 릴 파우치를 상기 시계 방향 또는 시계 반대 방향으로 회전시킬 수 있도록 형성되는 것을 특징으로 하는 릴 파우치 자동 공급 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 릴 파우치 흡착 고정부는,
   상기 라벨 제거 위치 상단에 배치되며 하부에 진공 흡착이 가능하도록 형성된 제1 흡착부를 구비하고,
   상기 신규 릴 파우치가 상기 라벨 제거 위치에 고정되면 상기 라벨 제거 위치로 하강하여, 상기 제1 흡착부의 진공 흡착을 통해 상기 라벨 제거 위치에 고정된 신규 릴 파우치의 최외곽에 감긴 파우치 소재의 일단부를 고정하는 것을 특징으로 하는 릴 파우치 자동 공급 장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 클램프는,
   상기 릴 파우치 흡착 고정부 하단에 배치되며, 상기 릴 파우치 흡착 고정부에 의해 흡착 고정된 상기 신규 릴 파우치 파우치 소재의 일단부 일면과 다른 상기 신규 릴 파우치 파우치 소재의 일단부 타면을 흡착 고정하도록 형성되고, 상기 파우치 스테이지의 이동 방향과 평행한 방향으로 형성된 클램프 이송로를 따라 이동 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 릴 파우치 자동 공급 장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 클램프는,
   클램프 본체;
   상기 클램프 본체의 상단에 구비되며, 상기 신규 릴 파우치 파우치 소재의 일단부 타면을 흡착 고정하도록 형성된 제2 흡착부;
   상기 클램프 본체를, 상기 클램프 이송로를 따라 이동시키는 클램프 이송부; 및,
   상기 클램프 본체를 상기 클램프 본체의 이동 방향을 따라 소정 각도 회전가능하도록 형성된 회전부를 포함하며,
   상기 회전부는,
   상기 클램프 이송로와, 상기 클램프 이송로 상부에 형성된 상부 스테이지를 관통하여 상기 클램프 이송로와 교차하는 방향으로 이동하는 상기 체인징 클램프의 이동 경로가 교차하는 상기 연결 위치에 상기 클램프 본체가 도달하면, 상기 클램프 본체를 상기 소정 각도 회전시키는 것을 특징으로 하는 릴 파우치 자동 공급 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 체인징 클램프는,
   상기 클램프 본체가 상기 소정 각도 회전되면, 상기 상부 스테이지를 관통하여 상기 클램프 본체에 근접하게 이동하여 상기 클램프 본체에 상기 타면이 흡착 고정된 상기 신규 릴 파우치 파우치 소재의 일단부를 파지하고, 상기 상부 스테이지 상단으로 이동하여 상기 신규 릴 파우치 파우치 소재의 일단부를 상기 상부 스테이지 상단으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 릴 파우치 자동 공급 장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 진공 흡착 스테이지와 상기 테이핑-커팅부는,
   상기 상부 스테이지로 이동된 신규 릴 파우치의 파우치 소재를 중심으로 서로 마주보도록 배치되며,
   상기 진공 흡착 스테이지가 전진하여 상기 신규 릴 파우치의 파우치 소재가 상기 진공 흡착 스테이지의 흡착면에 부착되면, 상기 테이핑-커팅부가 전진하여 상기 흡착면에 흡착되지 않은 상기 신규 릴 파우치의 파우치 소재를 커팅하는 것을 특징으로 하는 릴 파우치 자동 공급 장치.
9. 제1항에 있어서, 상기 테이핑-커팅부는,
   상기 흡착면에 흡착된 상기 이전 릴 파우치의 파우치 소재와 상기 신규 릴 파우치의 파우치 소재 테이핑이 완료되면, 상기 테이핑이 완료된 흡착면을 압착하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 릴 파우치 자동 공급 장치.
10. 제1항에 있어서, 상기 릴 파우치 교체 조건은,
    릴 파우치가 교체된 이후에 경과된 경과 시간, 파우치 소재의 공급을 위해 회전되는 릴 파우치의 토크 세기, 및 상기 릴 파우치에 감겨있는 파우치 소재의 두께에 따라 충족되는 것을 특징으로 하는 릴 파우치 자동 공급 장치.
11. 제10항에 있어서,
    상기 릴 파우치 교체 조건은,
    상기 경과 시간, 상기 토크 세기 또는 상기 파우치 소재 두께에 따라 판별되는 릴 파우치의 파우치 소재 잔량이 기 설정된 수준 이하인 경우에 충족되며,
    상기 자동 공급부는,
    상기 이전 릴 파우치의 파우치 소재 공급이 이루어지고 있는 동안에, 상기 신규 릴 파우치를 공급하는 것을 특징으로 하는 릴 파우치 자동 공급 장치.
12. 제1항에 있어서, 상기 파우치 스테이지는,
    파우치 스테이지 본체;
    상승 또는 하강 가능하도록 형성되며, 상기 파우치 스테이지 본체 상단에 구비되어 이동을 위해 상기 신규 릴 파우치가 안착될 수 있도록 형성되는 헤드; 및,
    상기 파우치 스테이지 본체를, 상기 라벨 제거 위치 및 공급 위치를 포함하는 스테이지 이송로를 따라 상기 파우치 스테이지 본체를 이동시킬 수 있도록 형성된 이송부를 포함하며,
    상기 헤드는,
    상기 라벨 제거 위치 및 상기 공급 위치로 상기 신규 릴 파우치가 이동될 때에, 상기 헤드에 안착된 신규 릴 파우치가 일정한 높이를 유지하면서 이동할 수 있도록 상승된 상태를 유지하고,
    상기 라벨 제거 위치 또는 상기 공급 위치로 이동된 상기 신규 릴 파우치가 릴 처킹부에 의해 고정될 때 하강하는 것을 특징으로 하는 릴 파우치 자동 공급 장치.
13. 제1항에 있어서,
    상기 릴 파우치 교체 조건이 충족되면,
    상기 진공 흡착 스테이지는,
    전진하여 상기 이전 릴 파우치의 파우치 소재를 상기 흡착면에 흡착하고,
    상기 테이핑-커팅부는,
    상기 흡착면에 흡착된 이전 릴 파우치의 파우치 소재를 커팅하여, 상기 이전 릴 파우치와 연결되지 않은 상단부와 상기 이전 릴 파우치와 연결된 하단부로, 상기 흡착면에 흡착된 파우치 소재를 분리하는 것을 특징으로 하는 릴 파우치 자동 공급 장치.
14. 제13항에 있어서, 상기 공급 위치에 배치된 릴 처킹부는,
    상기 이전 릴 파우치의 보빈에 파우치 소재가 감기도록 상기 보빈을 회전시켜, 상기 흡착면에 흡착된 파우치 소재 하단부를 상기 흡착면으로부터 분리하는 것을 특징으로 하는 릴 파우치 자동 공급 장치.
15. 제14항에 있어서,
    상기 파우치 스테이지가 이송되는 스테이지 이송로의 일측에는 기 설정된 릴 파우치 폐기 위치로 연결되는 사면이 형성되며,
    상기 공급 위치에 배치된 릴 처킹부는,
    상기 파우치 소재의 하단부가 상기 흡착면으로부터 분리되면 상기 이전 릴 파우치의 구속을 해제하여, 상기 사면을 통해 상기 이전 릴 파우치를 상기 폐기 위치로 이송시키는 것을 특징으로 하는 릴 파우치 자동 공급 장치.
16. 파우치 소재가 감겨서 형성되는 릴 파우치를 자동으로 공급하는 공급 장치의 제어 방법에 있어서,
    기 설정된 교체 조건 충족여부에 따라 릴 파우치를 적어도 하나 구비한 상기 공급 장치의 자동 공급부가, 신규 릴 파우치를 공급하는 단계;
    상기 신규 릴 파우치를 상기 신규 릴 파우치의 라벨 테이프 제거를 위한 라벨 제거 위치로 이동 및, 상기 라벨 제거 위치에 상기 신규 릴 파우치를 고정하는 단계;
    상기 라벨 제거 위치에 고정된 신규 릴 파우치의 최외곽 파우치 소재 일단부의 일면을 상기 공급 장치의 릴 파우치 흡착 고정부가 흡착 고정하는 단계;
    상기 신규 릴 파우치의 최외곽 파우치 소재 일단부의 일면이 흡착 고정된 상태에서, 상기 공급 장치의 라벨 제거부가 상기 신규 릴 파우치의 라벨 테이프를 제거하는 단계;
    상기 릴 파우치 흡착 고정부가, 상기 일면이 흡착 고정된 상기 신규 릴 파우치의 파우치 소재 일단부를 상기 공급 장치의 클램프가 배치된 위치까지 이동시키는 단계;
    상기 클램프를 제어하여 상기 신규 릴 파우치 파우치 소재 일단부의 타면을 흡착 고정하는 단계;
    상기 클램프에 흡착 고정된 신규 릴 파우치 파우치 소재 일단부가, 기 설정된 연결 위치로 이동되도록 상기 클램프를 이동시키는 단계;
    상기 신규 릴 파우치 파우치 소재 일단부가 상기 공급 장치의 진공 흡착 스테이지가 배치된 상부 스테이지를 지향하도록, 상기 연결 위치로 이동된 상기 클램프를 상기 클램프의 이동 방향으로 소정 각도 회전하는 단계;
    상기 상부 스테이지를 관통하여 이동하는 체인징 클램프를 제어하여, 상기 신규 릴 파우치 파우치 소재 일단부를 파지 및 파지된 파우치 소재 일단부를 상기 상부 스테이지 상의 일 위치로 이동시키는 단계;
    이전 릴 파우치의 파우치 소재가 일부에 흡착된 상기 진공 흡착 스테이지의 흡착면 나머지 일부에, 상기 상부 스테이지로 이동된 신규 릴 파우치 파우치 소재를 흡착시키는 단계; 및,
    상기 공급 장치의 테이핑-커팅부를 제어하여, 상기 흡착면에서 상기 이전 릴 파우치의 파우치 소재에 중첩되는 상기 신규 릴 파우치의 파우치 소재를 잘라내고, 상기 흡착면에 흡착된 상기 이전 릴 파우치의 파우치 소재와 상기 신규 릴 파우치의 파우치 소재를 테이핑하여 접합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 릴 파우치 자동 공급 방법.
17. 제16항에 있어서, 상기 릴 파우치를 공급하는 단계는,
    상기 기 설정된 교체 조건 충족되면, 상기 이전 릴 파우치의 파우치 소재를 상기 진공 흡착 스테이지의 흡착면에 흡착하는 단계;
    상기 흡착면에 흡착된 이전 릴 파우치의 파우치 소재를 커팅하여, 상기 이전 릴 파우치와 연결되지 않은 상단부와 상기 이전 릴 파우치와 연결된 하단부로, 상기 흡착면에 흡착된 파우치 소재를 분리하는 단계; 및,
    상기 이전 릴 파우치의 보빈에 파우치 소재가 감기도록 상기 보빈을 회전시켜, 상기 흡착면에 흡착된 파우치 소재 하단부를 상기 흡착면으로부터 분리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 릴 파우치 자동 공급 방법.

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