KR20230032352A

KR20230032352A - 가이드 호퍼 및 이를 포함하는 이차전지 제조장치

Info

Publication number: KR20230032352A
Application number: KR1020210115109A
Authority: KR
Inventors: 성대환
Original assignee: 주식회사 엘지에너지솔루션
Priority date: 2021-08-30
Filing date: 2021-08-30
Publication date: 2023-03-07
Also published as: US12062749B2; US20230084862A1

Abstract

본 발명은 가이드 호퍼 및 이를 포함하는 이차전지 제조장치에 관한 것으로서, 가이드 공간을 형성하는 코너 부재의 이동에 의해 가이드 공간의 크기를 조절하며, 이로써 기본 단위체의 전장 또는 전폭 사이즈 변경 시에도 가이드 호퍼의 교체로 인한 비가동 로스(loss)를 개선하고, 공정 및 비용 효율성을 증대시킬 수 있는 가이드 호퍼 및 이를 포함하는 이차전지 제조장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 가이드 호퍼는, 상하부가 개방된 형태의 내측 공간이 형성되는 하우징 및 하우징의 내측 공간에 마련되는 가변 어셈블리를 포함하되, 가변 어셈블리는 절곡된 내측이 직육면체 형태의 가이드 공간을 형성하는 네 개의 코너 부재를 포함하고, 코너 부재의 제1 방향 또는 제1 방향과 직교하는 방향인 제2 방향 이동에 의해 가이드 공간의 크기 조절이 가능하다.

Description

가이드 호퍼 및 이를 포함하는 이차전지 제조장치{GUIDE HOPPER AND APPARATUS FOR MANUFACTURING SECONDARY BATTERY INCLUDING SAME}

본 발명은 가이드 호퍼 및 이를 포함하는 이차전지 제조장치에 관한 것으로서, 가이드 공간을 형성하는 코너 부재의 이동에 의해 가이드 공간의 크기가 조절되며, 이로써 기본 단위체의 전장 또는 전폭 사이즈 변경 시에 가이드 호퍼의 교체로 인한 비가동 로스(loss)를 개선할 수 있는 가이드 호퍼 및 이를 포함하는 이차전지 제조장치에 관한 것이다.

이차전지는 캔, 파우치 등과 같은 케이스 내에 전극 조립체와 전해질이 내장되는 구조를 갖는다. 전극 조립체는 양극, 분리막, 음극이 반복 적층된 구조를 가지며, 대표적으로 긴 시트 형의 양극들과 음극들을 분리막이 개재된 상태에서 권취한 구조로 이루어진 젤리-롤(권취형) 전극 조립체, 소정 크기의 단위로 절취한 다수의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 순차적으로 적층한 스택형 전극 조립체 및 라미네이션 앤 스태킹 방식의 전극 조립체 등이 있다.

라미네이션 앤 스태킹 방식에 따른 전극 조립체의 제조과정을 살펴보면, 연속적으로 공급되는 한 장 이상의 분리막의 상부에 절단된 전극들이 소정의 간격을 두고 배치된다. 이후 분리막과 전극의 접합력을 높이기 위해 합치된 전극과 분리막을 가열하며, 분리막에 전극이 적층된 상태(단위 셀 또는 기본 단위체들이 서로 간격을 두고 형성된 상태)에서 한 쌍의 롤러 사이를 통과하여 압연됨으로써 전극과 분리막이 열과 압력에 의해 접합된다. 이후에는 적층된 전극과 분리막이 기본 단위체 단위로 절단되며, 절단된 기본 단위체들은 이송 및 적층되어 전극 조립체를 형성한다.

도 1에는 종래의 이차전지 제조장치(1)가 도시되어 있다. 도 1을 참조하여 기본 단위체를 적층하는 이차전지 제조장치(1) 및 과정을 상세히 살펴보면, 절단된 기본 단위체들은 컨베이어 벨트와 같은 이송 수단(2)에 의해 이송되며, 이송 수단(2)의 하부에 위치한 매거진(4)에 낙하하여 적재된다. 매거진의 상부에는 호퍼(Hopper)(3)가 구비되어 가이드 공간을 형성하며, 상기 가이드 공간으로 기본 단위체가 낙하하도록 유도하여 기본 단위체가 장치 외부로 이탈하는 것을 방지하고, 정렬된 상태로 매거진(4)에 낙하 및 적재될 수 있게 한다.

다만 종래에는, 호퍼(3)의 크기 또는 호퍼(3) 내부의 가이드 공간 크기가 고정형으로 제작되어, 기본 단위체의 모델 변경 등에 의해 기본 단위체의 사이즈가 변경될 경우, 그에 대응되는 호퍼를 새롭게 제작하고 설치해야하는 문제점이 있었다. 따라서 종래의 경우에는 호퍼(3)의 제작 및 교체 비용이 지속적으로 발생할 뿐만 아니라, 교체 작업을 위해 라인의 가동을 정지하는 경우 각종 비가동 로스(loss)가 발생하여 공정 및 비용 효율성이 저하되는 문제점이 발생하였다.

본 발명은 위와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 과제는 가이드 공간을 형성하는 코너 부재의 이동에 의해 가이드 공간의 크기를 조절하며, 이로써 기본 단위체의 전장 또는 전폭 사이즈 변경 시에도, 가이드 호퍼의 교체로 인한 비가동 로스(loss)를 개선하고, 공정 및 비용 효율성을 증대시킬 수 있는 가이드 호퍼 및 이를 포함하는 이차전지 제조장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 가이드 호퍼는 상하부가 개방된 형태의 내측 공간이 형성되는 하우징 및 하우징의 내측 공간에 마련되는 가변 어셈블리를 포함하되, 가변 어셈블리는 절곡된 내측이 직육면체 형태의 가이드 공간을 형성하는 네 개의 코너 부재를 포함하고, 코너 부재의 제1 방향 또는 제1 방향과 직교하는 방향인 제2 방향 이동에 의해 가이드 공간의 크기 조절이 가능하다.

하우징은 네 측면을 따라 사이드 프레임이 서로 연결되어 내측 공간이 형성될 수 있다.

가변 어셈블리는 제1 방향을 따라 길이를 갖도록 형성되며, 서로 평행하게 구비되는 한 쌍의 전장 조절 프레임을 더 포함하고, 코너 부재는 한 쌍의 전장 조절 프레임이 형성하는 내측 공간에 위치하도록 전장 조절 프레임에 구비될 수 있다.

전장 조절 프레임은 길이 방향 일 측 단부에서 하방으로 절곡된 형태로 형성될 수 있다.

코너 부재는 한 쌍의 전장 조절 프레임의 길이 방향 일 측에 구비되는 한 쌍의 제1 코너 부재 및 한 쌍의 전장 조절 프레임의 길이 방향 타 측에 구비되는 한 쌍의 제2 코너 부재를 포함할 수 있다.

가변 어셈블리는 전장 조절 프레임의 길이 방향 일 측 단부에서, 제2 방향으로 전장 조절 프레임을 관통하여 결합되는 전장 조절 볼 스크류 및 전장 조절 볼 스크류를 회전시켜 전장 조절 프레임을 제2 방향으로 이동시키는 전장 조절 레버를 더 포함할 수 있다.

전장 조절 레버는 전장 조절 레버의 조작에 의해 변하는 다이얼이 표시되는 다이얼 표시부를 포함할 수 있다.

전장 조절 프레임은 제1 전장 조절 프레임 및 제1 전장 조절 프레임과 평행하게 구비되는 제2 전장 조절 프레임을 포함하고, 전장 조절 볼 스크류는 제1 전장 조절 프레임의 길이 방향 일 측 단부에서 제1 전장 조절 프레임을 관통하여 결합되는 제1 전장 조절 볼 스크류 및 제2 전장 조절 프레임의 길이 방향 일 측 단부에서 제2 전장 조절 프레임을 관통하여 결합되는 제2 전장 조절 볼 스크류를 포함할 수 있다.

전장 조절 레버는 제1 전장 조절 볼 스크류의 길이 방향을 따라 구비되어 제1 전장 조절 볼 스크류를 회전시키는 제1 전장 조절 레버 및 제2 전장 조절 볼 스크류의 길이 방향과 직교하는 방향으로 구비되어, 제2 전장 조절 볼 스크류를 회전시키는 제2 전장 조절 레버를 포함할 수 있다.

가변 어셈블리는 제2 방향을 따라 길이를 갖도록 형성되며, 전장 조절 프레임과 소정 거리 이격되어 구비되는 전폭 조절 프레임을 더 포함하며, 제1 코너 부재는 하부에서 전장 조절 프레임에 장착되고, 상부에서 전폭 조절 프레임에 장착될 수 있다.

전폭 조절 프레임은 길이 방향 양 측 단부에서 하방으로 절곡된 형태로 형성될 수 있다.

가변 어셈블리는 전폭 조절 프레임의 길이 방향 일 측 단부에서, 제1 방향으로 전폭 조절 프레임을 관통하여 결합되는 전폭 조절 볼 스크류 및 전폭 조절 볼 스크류를 회전시켜 전폭 조절 프레임을 제1 방향으로 이동시키는 전폭 조절 레버를 더 포함할 수 있다.

전폭 조절 레버는 전폭 조절 레버의 조작에 의해 변하는 다이얼이 표시되는 다이얼 표시부를 포함할 수 있다.

가변 어셈블리는 한 쌍의 전장 조절 프레임의 서로 마주보는 측면에 구비되며, 제1 코너 부재의 제1 방향 이동을 가이드하는 한 쌍의 제1 선형 운동 가이드, 하우징에 구비되며, 제2 코너 부재의 제2 방향 이동을 가이드하는 제2 선형 운동 가이드, 하우징에 구비되며, 전폭 조절 프레임의 제1 방향 이동을 가이드하는 한 쌍의 제3 선형 운동 가이드 및 전폭 조절 프레임에 구비되며, 제1 코너 부재의 제2 방향 이동을 가이드하는 제4 선형 운동 가이드를 더 포함할 수 있다.

제1 코너 부재는 제1 선형 운동 가이드 및 제4 선형 운동 가이드에 장착되는 제1 브라켓 및 제1 브라켓에 구비되는 제1 가이드 블록을 포함하고, 제2 코너 부재는 제2 선형 운동 가이드 및 전장 조절 프레임에 장착되는 제2 브라켓 및 제2 브라켓에 구비되는 제2 가이드 블록을 포함할 수 있다.

하우징의 일 측 상부에서 제2 방향을 따라 길이를 갖도록 구비되는 롤러를 더 포함할 수 있다.

롤러는 제2 방향으로 슬라이딩되어 탈부착 가능하게 구비될 수 있다.

본 발명에 따른 이차전지 제조장치는 기본 단위체가 낙하하여 적재되는 매거진 및 매거진의 상부에 구비되며, 기본 단위체의 낙하를 가이드하는 가이드 호퍼를 포함하고, 가이드 호퍼는 상하부가 개방된 형태의 내측 공간이 형성되는 하우징 및 하우징의 내측 공간에 마련되는 가변 어셈블리를 포함하되, 가변 어셈블리는 절곡된 내측이 직육면체 형태의 가이드 공간을 형성하는 네 개의 코너 부재를 포함하고, 코너 부재의 제1 방향 또는 제1 방향과 직교하는 방향인 제2 방향 이동에 의해 가이드 공간의 크기 조절이 가능하다.

본 발명에 따른 가이드 호퍼 및 이를 포함하는 이차전지 제조장치는, 상하부가 개방된 형태의 내측 공간이 형성되는 하우징 및 하우징의 내측 공간에 마련되는 가변 어셈블리를 포함하되, 가변 어셈블리는 절곡된 내측이 직육면체 형태의 가이드 공간을 형성하는 네 개의 코너 부재를 포함하고, 코너 부재의 제1 방향 또는 제1 방향과 직교하는 방향인 제2 방향 이동에 의해 가이드 공간의 크기 조절이 가능하며, 이로써 기본 단위체의 전장 또는 전폭 사이즈 변경 시에 가이드 호퍼의 교체로 인한 비가동 로스(loss)를 개선하여 공정 및 비용 효율성을 증대시킬 수 있다.

도 1은 종래의 이차전지 제조장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 가이드 호퍼를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 가이드 호퍼를 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 가이드 호퍼의 하우징을 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예 1에 따른 가이드 호퍼의 가변 어셈블리를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예 1에 따른 가이드 호퍼의 가변 어셈블리를 배면에서 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예 1에 따른 가이드 호퍼의 가변 어셈블리를 도시한 평면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예 1에 따른 가이드 호퍼의 코너 부재를 분해하여 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명의 실시예 2에 따른 이차전지 제조장치를 도시한 사시도이다.

이하에서는 첨부의 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하의 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분 또는 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략하였으며, 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서는, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호를 붙이도록 한다

또한, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

실시예 1

도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 가이드 호퍼(100)를 도시한 사시도이다. 도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 가이드 호퍼(100)를 도시한 평면도이다. 도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 가이드 호퍼(100)의 하우징(110)을 도시한 사시도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 가이드 호퍼(100)는 하우징(110) 및 가변 어셈블리(120)를 포함한다. 먼저 하우징(110)은, 도 4에 도시된 바와 같이 상하부가 개방된 형태의 내측 공간이 형성되며, 상세하게는 네 측면을 따라 사이드 프레임이 서로 연결되어 내측 공간이 형성될 수 있다. 사이드 프레임은 복수 개로 구비되어 서로 연결될 수 있으나, 반드시 동일한 크기 및 형상으로 형성되는 것은 아니며, 내부에 마련되는 가변 어셈블리(120)를 고정시키고, 외부의 충격으로부터 보호할 수 있도록 다양한 크기 및 형상으로 형성될 수 있으며, 그에 따라 적절한 개수의 사이드 프레임이 서로 연결되어 내측 공간이 형성되도록 할 수 있다. 또한 사이드 프레임에는 관통홀이 형성되어 후술할 전장 조절 레버(124) 또는 전폭 조절 레버(127) 등이 장착되도록 할 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예 1에 따른 가이드 호퍼(100)의 가변 어셈블리(120)를 도시한 사시도이다. 도 5를 참조하면, 가변 어셈블리(120)는 하우징(110)의 내측 공간에 마련되며, 절곡된 내측이 직육면체 형태의 가이드 공간을 형성하는 네 개의 코너 부재(121)를 포함한다. 즉, 코너 부재(121)는 상부에서 바라보았을 때 L자 형태를 갖도록 절곡될 수 있으며, 절곡된 내측이 서로 마주보도록 구비되어 직육면체 형태의 가이드 공간을 형성할 수 있다.

여기서 가이드 공간이란, 직사각형 형태의 기본 단위체의 상하 방향 낙하를 가이드할 수 있도록 형성되는 공간을 의미하며, 따라서 가이드 공간의 수평 방향 면적은 기본 단위체와 대응되는 크기의 면적을 가지도록 형성될 수 있다.

여기서 대응되는 크기란, 가이드 공간의 수평 방향 면적이 기본 단위체의 면적보다 오프셋의 크기만큼 크다는 것을 의미한다. 만약 가이드 공간의 수평 방향 면적이 기본 단위체의 면적과 동일하다면, 기본 단위체가 가이드 공간 내부로 삽입되지 않고 코너 부재(121)와 충돌하거나, 삽입되더라도 정상적으로 낙하하지 못하게 되는 문제가 발생한다. 반대로, 가이드 공간의 수평 방향 면적이 기본 단위체의 면적보다 과도하게 크다면, 가이드 공간 내부에서 기본 단위체가 코너 부재(121)와 충돌하여 크랙이 발생할 우려가 있으며, 낙하하여 적재 시 정렬도가 낮아지는 문제가 발생한다. 따라서 오프셋의 크기는 기본 단위체의 크기에 따라 결정되되, 기본 단위체가 가이드 공간 내부에 용이하게 삽입되어 낙하될 수 있으면서, 동시에 가이드 공간 내부에서 기본 단위체가 일정한 위치에서 낙하하여, 정렬도가 높은 상태로 적재될 수 있도록 하는 크기로 적절히 선택될 수 있다.

본 발명에 따른 가이드 호퍼(100)는 코너 부재(121)의 제1 방향(D1) 또는 상기 제1 방향(D1)과 직교하는 방향인 제2 방향(D2) 이동에 의해 가이드 공간의 크기 조절이 가능하도록 형성된다. 여기서 제1 방향(D1)은 가이드 호퍼(100)로 기본 단위체가 이송되는 방향 또는 가이드 호퍼(100)로 기본 단위체가 진입하는 방향과 평행한 방향을 의미할 수 있으며, 동시에 기본 단위체의 폭인 전폭과 평행한 방향을 의미할 수 있다. 한편, 제2 방향(D2)이란 제1 방향(D1)과 직교하는 방향이며, 동시에 가이드 호퍼(100)로 진입하는 기본 단위체의 길이인 전장과 평행한 방향을 의미할 수 있다.

이처럼 본 발명은 가이드 공간을 형성하는 코너 부재(121)의 이동에 의해 가이드 공간의 크기를 조절하며, 이로써 기본 단위체의 모델이 변경되어 전장 또는 전폭 사이즈가 변경되더라도, 별도로 가이드 호퍼(100)를 교체하지 않은 채, 코너 부재(121)를 제1 방향(D1) 또는 제2 방향(D2)으로 적절히 이동시켜 변경된 기본 단위체의 사이즈와 대응되도록 가이드 공간을 조절할 수 있다. 따라서 기본 단위체의 사이즈별로 호퍼를 구비할 필요가 없게 되므로, 장치 제조에 소모되는 비용을 절감할 수 있다. 또한 가이드 호퍼(100)의 교체로 인해 발생할 수 있는 각종 비가동 로스(loss)를 개선할 수 있으며, 이로써 공정 효율성을 증대시킬 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시예 1에 따른 가이드 호퍼(100)의 가변 어셈블리(120)를 배면에서 도시한 사시도이다. 도 7은 본 발명의 실시예 1에 따른 가이드 호퍼(100)의 가변 어셈블리(120)를 도시한 평면도이다.

도 5 내지 7을 참조하면, 본 발명에 따른 가이드 호퍼(100)의 가변 어셈블리(120)는, 코너 부재(121) 이외에도, 전장 조절 프레임(122), 전장 조절 볼 스크류(123), 전장 조절 레버(124), 전폭 조절 프레임(125), 전폭 조절 볼 스크류(126), 전폭 조절 레버(127), 제1 선형 운동 가이드(128-1), 제2 선형 운동 가이드(128-2), 제3 선형 운동 가이드(128-3) 및 제4 선형 운동 가이드(128-4)를 더 포함할 수 있다. 이하 각 구성들에 대해 상세히 설명한다.

먼저, 전장 조절 프레임(122)은 제1 방향(D1)을 따라 길이를 갖도록 형성되며, 한 쌍이 서로 평행하게 구비될 수 있다. 또한 상술한 코너 부재(121)는 상기 한 쌍의 전장 조절 프레임(122)이 형성하는 내측 공간에 위치하도록 전장 조절 프레임(122)에 구비될 수 있다. 여기서 한 쌍의 전장 조절 프레임(122)이 형성하는 내측 공간이란, 한 쌍의 전장 조절 프레임(122)이 서로 마주보는 측면 사이에 형성되는 공간을 의미할 수 있다.

한 쌍의 전장 조절 프레임(122)은 코너 부재(121)가 구비된 상태에서 제2 방향(D2)으로 이동될 수 있으며, 이로써 기본 단위체의 전장에 대응되도록 한 쌍의 전장 조절 프레임(122) 간의 거리가 조정될 수 있다. 또한, 코너 부재(121)가 한 쌍의 전장 조절 프레임(122)이 형성하는 내측 공간에 위치하도록 전장 조절 프레임(122)에 구비됨으로써, 전장 조절 프레임(122)이 이동되더라도, 코너 부재(121)의 절곡된 내측이 형성하는 가이드 공간 내부에서 기본 단위체의 낙하를 방해하지 않을 수 있다.

또한, 전장 조절 프레임(122)은 길이 방향 일 측 단부에서 하방으로 절곡된 형태로 형성될 수 있다. 이처럼 하방으로 절곡된 형태에서는 관통홀이 형성되어 후술할 전장 조절 볼 스크류(123)가 관통될 수 있으며, 이로써 전장 조절 프레임(122)의 이동을 제어할 수 있다.

한편, 코너 부재(121)는 한 쌍의 전장 조절 프레임(122)의 길이 방향 일 측에 구비되는 한 쌍의 제1 코너 부재(121-1) 및 상기 한 쌍의 전장 조절 프레임(122)의 길이 방향 타 측에 구비되는 한 쌍의 제2 코너 부재(121-2)를 포함할 수 있다. 이처럼 본 발명에 따른 가변 어셈블리(120)에는 네 개의 코너 부재(121)가 구비되되, 전장 조절 프레임(122)의 길이 방향 일 측에 제1 코너 부재(121-1)가 구비되며, 따라서 한 쌍의 전장 조절 프레임(122)의 길이 방향 일 측에는 제1 코너 부재(121-1)가 각각 구비되어 한 쌍을 이룰 수 있다. 또한 전장 조절 프레임(122)의 길이 방향 타 측에 제2 코너 부재(121-2)가 구비되며, 따라서 한 쌍의 전장 조절 프레임(122)의 길이 방향 타 측에는 제2 코너 부재(121-2)가 각각 구비되어 한 쌍을 이룰 수 있다.

다음으로 전장 조절 볼 스크류(123)는 전장 조절 프레임(122)의 길이 방향 일 측 단부에서, 제2 방향(D2)으로 상기 전장 조절 프레임(122)을 관통하여 결합될 수 있으며, 전장 조절 레버(124)는 전장 조절 볼 스크류(123)를 회전시켜 상기 전장 조절 프레임(122)을 제2 방향(D2)으로 이동시킬 수 있다. 즉, 전장 조절 볼 스크류(123)가 전장 조절 프레임(122)을 제2 방향(D2)으로 관통하여 결합되는 경우, 전장 조절 볼 스크류(123)의 회전에 의해 전장 조절 프레임(122)이 제2 방향(D2)으로 이동할 수 있게 되며, 전장 조절 레버(124)를 통해 상술한 전장 조절 볼 스크류(123)를 회전시키는 조작을 수행할 수 있게 된다.

전장 조절 레버(124)는 전장 조절 레버(124)의 조작에 의해 변하는 다이얼이 표시되는 다이얼 표시부를 포함할 수 있다. 여기서 다이얼은 전장 조절 레버(124)의 회전수를 표시하거나 또는 전장 조절 프레임(122) 간의 거리를 표시하거나 또는 전장 조절 프레임(122)에 구비된 코너 부재(121) 사이의 거리를 표시하는 것일 수 있으며, 이로써 사용자가 기본 단위체의 크기에 대응되도록 전장 조절 프레임을 용이하게 조정할 수 있으며, 전장 조절 레버(124)의 조작성이 향상될 수 있다.

한 쌍의 전장 조절 프레임(122)은 제1 전장 조절 프레임(122-1) 및 제1 전장 조절 프레임(122-1)과 평행하게 구비되는 제2 전장 조절 프레임(122-2)을 포함할 수 있다. 또한 전장 조절 볼 스크류(123)는 제1 전장 조절 프레임(122-1)과 제2 전장 조절 프레임(122-2)을 동시에 관통하는 하나의 볼 스크류로 형성될 수도 있으나, 바람직하게는 제1 전장 조절 프레임(122-1)의 길이 방향 일 측 단부에서 제1 전장 조절 프레임(122-1)을 관통하여 결합되는 제1 전장 조절 볼 스크류(123-1) 및 제2 전장 조절 프레임(122-2)의 길이 방향 일 측 단부에서 제2 전장 조절 프레임(122-2)을 관통하여 결합되는 제2 전장 조절 볼 스크류(123-2)를 포함할 수 있다. 이때, 제1 전장 조절 볼 스크류(123-1)와 제2 전장 조절 볼 스크류(123-2)는 도 7에 도시된 바와 같이 서로 이격되어 있으며, 독립적으로 작동될 수 있다. 이처럼 전장 조절 볼 스크류(123)가 서로 이격되어 독립적으로 작동되는 경우, 제1 전장 조절 프레임(122-1)과 제2 전장 조절 프레임(122-2)이 독립적으로 이동될 수 있으며, 이로써, 가이드 공간을 전체적으로 제2 방향(D2)으로 이동시킬 수 있게 되어, 기본 단위체의 이송 위치가 다소 변경되더라도, 이송 위치에 맞게 가이드 공간이 이동되어 기본 단위체의 낙하를 가이드할 수 있다.

한편, 전장 조절 레버(124)는 제1 전장 조절 볼 스크류(123-1)의 길이 방향을 따라 구비되어 제1 전장 조절 볼 스크류(123-1)를 회전시키는 제1 전장 조절 레버(124-1) 및 제2 전장 조절 볼 스크류(123-2)의 길이 방향과 직교하는 방향으로 구비되어, 제2 전장 조절 볼 스크류(123-2)를 회전시키는 제2 전장 조절 레버(124-2)를 포함할 수 있다. 여기서 제2 전장 조절 레버(124-2)는 베벨 기어에 의해 직교하는 위치의 제2 전장 조절 볼 스크류(123-2)를 회전시킬 수 있다.

계속해서 도 5 내지 도 7을 참조하면, 가변 어셈블리(120)는 전폭 조절 프레임(125)을 더 포함하며, 전폭 조절 프레임(125)은 제2 방향(D2)을 따라 길이를 갖도록 형성되고, 전장 조절 프레임(122)과 소정 거리 이격되어 구비될 수 있다. 여기서 소정 거리란, 전폭 조절 프레임(125)과 전장 조절 프레임(122)이 이동 시 서로 간섭되지 않을 정도의 거리를 의미할 수 있다.

또한 제1 코너 부재(121-1)는 하부에서 전장 조절 프레임(122)에 장착되고, 상부에서 전폭 조절 프레임(125)에 장착될 수 있다. 따라서 한 쌍의 제1 코너 부재(121-1)는 전장 조절 프레임(122)에 의해 제2 방향(D2)으로 이동될 수 있고, 동시에 전폭 조절 프레임(125)에 의해 제1 방향(D1)으로 이동될 수 있다.

전폭 조절 프레임(125)은, 길이 방향 양 측 단부에서 하방으로 절곡된 형태로 형성될 수 있다. 이 경우, 절곡된 형태의 일 측 단부에서는 후술할 전폭 조절 볼 스크류(126)가 관통되어 후술할 전폭 조절 프레임(125)의 이동을 제어할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 가이드 호퍼(100)의 가변 어셈블리(120)는 전폭 조절 볼 스크류(126) 및 전폭 조절 레버(127)를 더 포함할 수 있다. 상세하게는, 전폭 조절 볼 스크류(126)는 전폭 조절 프레임(125)의 길이 방향 일 측 단부에서 제1 방향(D1)으로 전폭 조절 프레임(125)을 관통하여 결합될 수 있으며, 전폭 조절 레버(127)는 전폭 조절 볼 스크류(126)를 회전시켜 전폭 조절 프레임(125)을 제1 방향(D1)으로 이동시킬 수 있다.

전폭 조절 레버(127)는 전폭 조절 레버(127)의 조작에 의해 변하는 다이얼이 표시되는 다이얼 표시부를 포함할 수 있다. 여기서 다이얼은 전폭 조절 레버(127)의 회전수를 표시하거나 또는 전폭 조절 프레임(125)과 하우징(110) 사이의 거리를 표시하거나 또는 제1 코너 부재(121-1)와 제2 코너 부재(121-2) 사이의 거리를 표시하는 것일 수 있으며, 이로써 사용자가 기본 단위체의 크기에 대응되도록 전폭 조절 레버(127)를 용이하게 조정할 수 있어 전폭 조절 레버(127)의 조작성이 향상될 수 있다.

본 발명에 따른 가변 어셈블리(120)는 제1 선형 운동 가이드(128-1), 제2 선형 운동 가이드(128-2), 제3 선형 운동 가이드(128-3) 및 제4 선형 운동 가이드(128-4)를 포함할 수 있으며, 이로써 코너 부재(121) 또는 전폭 조절 프레임(125)의 선형 운동을 가이드할 수 있다.

먼저 한 쌍의 제1 선형 운동 가이드(128-1)는 한 쌍의 전장 조절 프레임(122)의 서로 마주보는 측면에 구비되어, 제1 코너 부재(121-1)의 제1 방향(D1) 이동을 가이드할 수 있다. 즉, 제1 코너 부재(121-1)는 전장 조절 프레임(122)에 구비되되, 상세하게는 전장 조절 프레임(122)에 구비된 제1 선형 운동 가이드(128-1)에 선형 운동 가능하도록 장착될 수 있으며, 이로써 제1 코너 부재(121-1)가 전장 조절 프레임(122)의 길이 방향과 평행한 제1 방향(D1)으로 선형 운동할 수 있게 된다.

또한 제2 선형 운동 가이드(128-2)는 하우징(110)에 구비되며 제2 코너 부재(121-2)의 제2 방향(D2) 이동을 가이드할 수 있다. 상세히 설명하면, 제2 선형 운동 가이드(128-2)는 하우징(110)의 내측에서 제2 방향(D2)으로 길이를 갖도록 구비될 수 있고, 제2 코너 부재(121-2)는 하부에서 전장 조절 프레임(122)에 고정됨과 동시에 측면에서 제2 선형 운동 가이드(128-2)에 선형 운동 가능하도록 장착될 수 있으며, 이로써 전장 조절 프레임(122)의 제2 방향(D2) 이동에 따라 제2 코너 부재(121-2)가 제2 방향(D2)으로 선형 운동을 할 수 있게 된다.

다음으로 한 쌍의 제3 선형 운동 가이드(128-3)는 하우징(110)에 구비되며, 전폭 조절 프레임(125)의 제1 방향(D1) 이동을 가이드 할 수 있다. 상세히 설명하면, 제3 선형 운동 가이드(128-3)는 하우징(110)의 내측에서 제1 방향(D1)으로 길이를 갖도록 구비되되, 서로 마주보는 하우징(110)의 내측에 한 쌍이 구비될 수 있다. 또한 전폭 조절 프레임(125)은 전폭 조절 프레임(125)의 측면에서 제3 선형 운동 가이드(128-3)에 선형 운동 가능하도록 장착될 수 있으며, 상세하게는 전폭 조절 프레임(125)의 길이 방향 양 측 단부에서 하방으로 절곡된 형태의 측면에서 제3 선형 운동 가이드(128-3)에 선형 운동 가능하도록 장착될 수 있다. 이로써 전폭 조절 프레임(125)이 제1 방향(D1)으로 선형 운동을 할 수 있게 된다.

마지막으로 제4 선형 운동 가이드(128-4)는 전폭 조절 프레임(125)에 구비되며, 제1 코너 부재(121-1)의 제2 방향(D2) 이동을 가이드할 수 있다. 상세히 설명하면, 제4 선형 운동 가이드(128-4)는 전폭 조절 프레임(125)에서 제2 방향(D2)을 따라 길이를 갖도록 구비될 수 있으며, 제1 코너 부재(121-1)는 하부에서 전장 조절 프레임(122)의 제1 선형 운동 가이드(128-1)에 의해 제1 방향(D1)으로 선형 운동 가능하도록 장착됨과 동시에, 상부에서 제4 선형 운동 가이드(128-4)에 제2 방향(D2)으로 선형 운동 가능하게 장착될 수 있다. 즉, 제1 코너 부재(121-1)는 전장 조절 프레임(122)에 의해 제1 방향(D1)으로 이동하거나 또는 전폭 조절 프레임(125)에 의해 제2 방향(D2)으로 이동될 수 있으며, 이때 각각 제1 선형 운동 가이드(128-1) 또는 제4 선형 운동 가이드(128-4)에 의해 선형 운동이 가이드 될 수 있다.

도 8은 본 발명의 실시예 1에 따른 가이드 호퍼(100)의 코너 부재(121)를 분해하여 도시한 사시도이다. 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 코너 부재(121-1)는 제1 선형 운동 가이드(128-1) 및 제4 선형 운동 가이드(128-4)에 장착되는 제1 브라켓(121-1a)과, 제1 브라켓(121-1a)에 구비되는 제1 가이드 블록(121-1b)을 포함할 수 있다. 또한, 제2 코너 부재(121-2)는 제2 선형 운동 가이드(128-2) 및 전장 조절 프레임(122)에 장착되는 제2 브라켓(121-2a)과, 제2 브라켓(121-2a)에 구비되는 제2 가이드 블록(121-2b)을 포함할 수 있다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 가이드 호퍼(100)는 롤러(130)를 더 포함하며, 하우징(110)의 일 측 상부에서 제2 방향(D2)을 따라 길이를 갖도록 구비되는 롤러(130)를 더 포함할 수 있다. 여기서 롤러(130)는 가이드 호퍼(100)의 외부에서 이송되는 기본 단위체가 하우징(110)에 형성된 내측 공간으로 이동될 수 있도록 동력을 제공할 수 있으며, 제2 방향(D2)을 따라 구비되고, 제1 방향(D1)으로 회전하게 되므로, 롤러(130)의 길이 방향인 제2 방향(D2)은 기본 단위체의 이송 방향과 직교할 수 있으며, 제1 방향(D1)은 기본 단위체의 이송 방향과 평행할 수 있다.

또한, 롤러(130)는 제2 방향(D2)으로 슬라이딩되어 탈부착 가능하게 구비될 수 있다. 즉, 제1 방향(D1)은 롤러(130)의 회전 방향 및 기본 단위체가 이송되는 방향이므로, 이와 직교하는 제2 방향(D2)으로 롤러(130)가 슬라이딩 탈부착되도록 하여, 롤러(130)가 작동과정에서 임의로 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

실시예 2

도 9는 본 발명의 실시예 2에 따른 이차전지 제조장치를 도시한 사시도이다. 본 발명의 실시예 2에서는, 실시예 1의 가이드 호퍼를 포함하는 이차전지 제조장치인 점에서 실시예 1과 차이가 있다.

실시예 1과 공통된 내용은 가급적 생략하고 차이점 중심으로 실시예 2에 대해서 설명하기로 한다. 즉, 실시예 2에서 설명하지 않은 내용이 필요한 경우 실시예 1의 내용으로 간주될 수 있음은 자명하다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예 2에 따른 이차전지 제조장치(10)는 매거진(200) 및 가이드 호퍼(100)를 포함한다. 매거진(200)은 기본 단위체가 낙하하여 적재되며, 가이드 호퍼(100)는 매거진(200)의 상부에 구비되며, 기본 단위체의 낙하를 가이드한다.

한편, 도 2를 참조하면 본 발명에 따른 가이드 호퍼(100)는 상하부가 개방된 형태의 내측 공간이 형성되는 하우징(110) 및 하우징(110)의 내측 공간에 마련되는 가변 어셈블리(120)를 포함하되, 가변 어셈블리(120)는 절곡된 내측이 직육면체 형태의 가이드 공간을 형성하는 네 개의 코너 부재를 포함하고, 코너 부재의 제1 방향(D1) 또는 제1 방향(D1)과 직교하는 방향인 제2 방향(D2) 이동에 의해 가이드 공간의 크기 조절이 가능하다. 이를 통해 본 발명에 따른 이차전지 제조장치(10)는, 기본 단위체의 전장 또는 전폭 사이즈 변경 시에 가이드 호퍼(100)의 교체로 인한 비가동 로스(loss)를 개선하여 공정 및 비용 효율성을 증대시킬 수 있다.

그 외 본 발명의 실시예 2에 따른 이차전지 제조장치(10)에서 가이드 호퍼(100)에 관한 상세한 구성 및 그에 따른 효과는 실시예 1에서와 동일하게 이해될 수 있다.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 실시가 가능하다.

10: 이차전지 제조장치
100: 가이드 호퍼
110: 하우징
120: 가변 어셈블리
121: 코너 부재
121-1: 제1 코너 부재
121-1a: 제1 브라켓
121-1b: 제1 가이드 블록
121-2: 제2 코너 부재
121-2a: 제2 브라켓
121-2b: 제2 가이드 블록
122: 전장 조절 프레임
122-1: 제1 전장 조절 프레임
122-2: 제2 전장 조절 프레임
123: 전장 조절 볼 스크류
123-1: 제1 전장 조절 볼 스크류
123-2: 제2 전장 조절 볼 스크류
124: 전장 조절 레버
124-1: 제1 전장 조절 레버
124-2: 제2 전장 조절 레버
125: 전폭 조절 프레임
126: 전폭 조절 볼 스크류
127: 전폭 조절 레버
128-1: 제1 선형 운동 가이드
128-2: 제2 선형 운동 가이드
128-3: 제3 선형 운동 가이드
128-4: 제4 선형 운동 가이드
130: 롤러
200: 매거진
D1: 제1 방향
D2: 제2 방향

Claims

상하부가 개방된 형태의 내측 공간이 형성되는 하우징; 및
상기 하우징의 내측 공간에 마련되는 가변 어셈블리를 포함하되,
상기 가변 어셈블리는,
절곡된 내측이 직육면체 형태의 가이드 공간을 형성하는 네 개의 코너 부재를 포함하고,
상기 코너 부재의 제1 방향 또는 상기 제1 방향과 직교하는 방향인 제2 방향 이동에 의해 상기 가이드 공간의 크기 조절이 가능한 가이드 호퍼.
제1항에 있어서,
상기 하우징은,
네 측면을 따라 사이드 프레임이 서로 연결되어 내측 공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 가이드 호퍼.
제1항에 있어서,
상기 가변 어셈블리는,
상기 제1 방향을 따라 길이를 갖도록 형성되며, 서로 평행하게 구비되는 한 쌍의 전장 조절 프레임을 더 포함하고,
상기 코너 부재는,
상기 한 쌍의 전장 조절 프레임이 형성하는 내측 공간에 위치하도록 상기 전장 조절 프레임에 구비되는 것을 특징으로 하는 가이드 호퍼.
제3항에 있어서,
상기 전장 조절 프레임은,
길이 방향 일 측 단부에서 하방으로 절곡된 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 가이드 호퍼.
제3항에 있어서,
상기 코너 부재는,
상기 한 쌍의 전장 조절 프레임의 길이 방향 일 측에 구비되는 한 쌍의 제1 코너 부재; 및
상기 한 쌍의 전장 조절 프레임의 길이 방향 타 측에 구비되는 한 쌍의 제2 코너 부재를 포함하는 가이드 호퍼.
제5항에 있어서,
상기 가변 어셈블리는,
상기 전장 조절 프레임의 길이 방향 일 측 단부에서, 상기 제2 방향으로 상기 전장 조절 프레임을 관통하여 결합되는 전장 조절 볼 스크류; 및
상기 전장 조절 볼 스크류를 회전시켜 상기 전장 조절 프레임을 상기 제2 방향으로 이동시키는 전장 조절 레버를 더 포함하는 가이드 호퍼.
제6항에 있어서,
상기 전장 조절 레버는,
상기 전장 조절 레버의 조작에 의해 변하는 다이얼이 표시되는 다이얼 표시부를 포함하는 가이드 호퍼.
제6항에 있어서,
상기 전장 조절 프레임은,
제1 전장 조절 프레임; 및
상기 제1 전장 조절 프레임과 평행하게 구비되는 제2 전장 조절 프레임을 포함하고,
상기 전장 조절 볼 스크류는,
상기 제1 전장 조절 프레임의 길이 방향 일 측 단부에서 상기 제1 전장 조절 프레임을 관통하여 결합되는 제1 전장 조절 볼 스크류; 및
상기 제2 전장 조절 프레임의 길이 방향 일 측 단부에서 상기 제2 전장 조절 프레임을 관통하여 결합되는 제2 전장 조절 볼 스크류를 포함하는 가이드 호퍼.
제8항에 있어서,
상기 전장 조절 레버는,
상기 제1 전장 조절 볼 스크류의 길이 방향을 따라 구비되어 상기 제1 전장 조절 볼 스크류를 회전시키는 제1 전장 조절 레버; 및
상기 제2 전장 조절 볼 스크류의 길이 방향과 직교하는 방향으로 구비되어, 상기 제2 전장 조절 볼 스크류를 회전시키는 제2 전장 조절 레버를 포함하는 가이드 호퍼.
제5항에 있어서,
상기 가변 어셈블리는,
상기 제2 방향을 따라 길이를 갖도록 형성되며, 상기 전장 조절 프레임과 소정 거리 이격되어 구비되는 전폭 조절 프레임을 더 포함하며,
상기 제1 코너 부재는,
하부에서 전장 조절 프레임에 장착되고, 상부에서 전폭 조절 프레임에 장착되는 것을 특징으로 하는 가이드 호퍼.
제10항에 있어서,
상기 전폭 조절 프레임은,
길이 방향 양 측 단부에서 하방으로 절곡된 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 가이드 호퍼.
제10항에 있어서,
상기 가변 어셈블리는,
상기 전폭 조절 프레임의 길이 방향 일 측 단부에서, 상기 제1 방향으로 상기 전폭 조절 프레임을 관통하여 결합되는 전폭 조절 볼 스크류; 및
상기 전폭 조절 볼 스크류를 회전시켜 상기 전폭 조절 프레임을 상기 제1 방향으로 이동시키는 전폭 조절 레버를 더 포함하는 가이드 호퍼.
제12항에 있어서,
상기 전폭 조절 레버는,
상기 전폭 조절 레버의 조작에 의해 변하는 다이얼이 표시되는 다이얼 표시부를 포함하는 가이드 호퍼.
제10항에 있어서,
상기 가변 어셈블리는,
상기 한 쌍의 전장 조절 프레임의 서로 마주보는 측면에 구비되며, 상기 제1 코너 부재의 상기 제1 방향 이동을 가이드하는 한 쌍의 제1 선형 운동 가이드;
상기 하우징에 구비되며, 상기 제2 코너 부재의 상기 제2 방향 이동을 가이드하는 제2 선형 운동 가이드;
상기 하우징에 구비되며, 상기 전폭 조절 프레임의 상기 제1 방향 이동을 가이드하는 한 쌍의 제3 선형 운동 가이드; 및
상기 전폭 조절 프레임에 구비되며, 상기 제1 코너 부재의 제2 방향 이동을 가이드하는 제4 선형 운동 가이드를 더 포함하는 가이드 호퍼.
제14항에 있어서,
상기 제1 코너 부재는,
상기 제1 선형 운동 가이드 및 제4 선형 운동 가이드에 장착되는 제1 브라켓; 및
상기 제1 브라켓에 구비되는 제1 가이드 블록을 포함하고,
상기 제2 코너 부재는,
상기 제2 선형 운동 가이드 및 상기 전장 조절 프레임에 장착되는 제2 브라켓; 및
상기 제2 브라켓에 구비되는 제2 가이드 블록을 포함하는 가이드 호퍼.
제1항에 있어서,
상기 하우징의 일 측 상부에서 상기 제2 방향을 따라 길이를 갖도록 구비되는 롤러를 더 포함하는 가이드 호퍼.
제16항에 있어서,
상기 롤러는,
상기 제2 방향으로 슬라이딩되어 탈부착 가능하게 구비되는 것을 특징으로 하는 가이드 호퍼.
기본 단위체가 낙하하여 적재되는 매거진; 및
상기 매거진의 상부에 구비되며, 상기 기본 단위체의 낙하를 가이드하는 가이드 호퍼를 포함하고,
상기 가이드 호퍼는,
상하부가 개방된 형태의 내측 공간이 형성되는 하우징; 및
상기 하우징의 내측 공간에 마련되는 가변 어셈블리를 포함하되,
상기 가변 어셈블리는,
절곡된 내측이 직육면체 형태의 가이드 공간을 형성하는 네 개의 코너 부재를 포함하고,
상기 코너 부재의 제1 방향 또는 상기 제1 방향과 직교하는 방향인 제2 방향 이동에 의해 상기 가이드 공간의 크기 조절이 가능한 이차전지 제조장치.