KR20230129683A - 전극 코팅 다이 조립 장치 및 이를 이용한 코팅 다이 조립 방법 - Google Patents

전극 코팅 다이 조립 장치 및 이를 이용한 코팅 다이 조립 방법 Download PDF

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Abstract

전극 코팅 다이 조립 장치 및 이를 이용한 코팅 다이 조립 방법이 개시된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전극 코팅 다이 조립 장치는, 전극 코팅 다이가 안착되는 프레임, 프레임 상에 마련되며, 프레임 상에 위치된 코팅 다이의 조립을 위한 초기 위치를 가이드 하는 가이드 유닛, 프레임에 마련되며, 가이드 유닛을 따라 이동되면서 가이드 유닛에 의해 위치가 셋팅된 코딩 다이와 가이드 유닛 간의 갭을 측정하는 센서 유닛 및 센서 유닛으로부터 감지된 결과를 전송 받는 제어부를 포함하고, 제어부는, 센서 유닛으로부터 전송 받은 가이드 유닛에 대한 코팅 다이의 갭 측정 결과가 미리 설정된 초기 셋팅값과 비교하여 코팅 다이의 조립 상태에 대한 합/불 여부를 판정한다.

Description

전극 코팅 다이 조립 장치 및 이를 이용한 코팅 다이 조립 방법{ASSEMBLY DEVICE FOR SECONDARY BATTERY CELL COATING DIE AND COATING DIE ASSEMBLING METHOD USING THE SAME}
본 발명은 전극 코팅 다이 조립 장치 및 이를 이용한 코팅 다이 조립 방법에 관한 것으로, 코팅 다이의 조립성을 향상시킬 수 있는 전극 코팅 다이 조립 장치 및 이를 이용한 코팅 다이 조립 방법에 관한 것이다.
최근 에너지 저장 기술에 대한 관심이 갈수록 높아지고 있다.
휴대폰, 캠코더 및 노트북 pc, 나아가 전기 자동차의 에너지까지 적용 분야가 확장되면서, 전기화학소자의 연구와 개발에 대한 노력이 점점 구체화되고 있는 추세이다.
전기화학소자는 이러한 측면에서 가장 주목받고 있는 분야이고, 그 중에서도 충방전이 가능한 이차전지의 개발은 관심의 초점이 되고 있다.
현재 적용되고 있는 이차전지 중에서 1990년대 초에 개발된 리튬 이차전지는 수용액 전해액을 사용하는 Ni-MH, Ni-Cd, 황산-납 전지 등의 재래식 전지에 비해서 작동 전압이 높고 에너지 밀도가 월등히 크다는 장점을 가진다.
이러한 리튬 이차전지의 제조공정은, 전극 집전체에 전극 활물질을 형성하는 전극 활물질층 형성 공정을 포함한다. 전극 활물질층 형성 공정은, 전극 활물질 입자들이 바인더 용액 중에 분사된 활물질 슬러리를 전극 집전체에 도포하는 단계와, 전극 집전체에 도포된 활물질 슬러리를 건조시켜 활물질 슬러리 중에 존재하는 용액과 수분을 제거함으로써 전극 집전체에 전극 활물질층을 형성하는 단계를 포함한다.
여기서, 종래 전극 활물질층 형성 공정을 수행하기 위한 종래의 전극 활물질 슬러리 코팅 장치는, 코팅 다이에 토출된 활물질 슬러리가 공정 방향으로 연속적으로 이동 중인 전극 집전체에 일정 패턴으로 코팅을 수행한다.
여기서, 종래 코팅 다이의 초기 셋팅은 작업자가 수동으로 경험에 의존하고 있다. 다시 말해서, 종래 코팅 다이에는 초기 셋팅을 위한 정밀 치수 측정 장치가 없기 때문에, 셋팅된 전극 코팅 다이의 초기 셋팅 값을 만족하는지 작업자의 경험과 감에 의존하고 있다.
예를 들어, 작업자는 코팅 다이의 초기 셋팅값을 확인하기 위하여, 전극 코팅을 위한 코팅 다이의 가동을 중지한 후에 셋팅된 값을 필러게이지와 같은 장치를 이용하여 수동으로 측정하고 있다.
이에 따라, 코팅 다이의 셋팅값의 확인을 위해, 코팅 장치의 작동이 멈춰짐에 따라 작동 효율성이 저하되고, 코딩 다이의 셋팅값이 부정확해지는 문제점이 있다.
이에, 작업자의 경험 및 감에 의존하지 않고, 코팅 다이를 조립성능을 향상시킬 수 있는 전극 코팅 다이 조립 장치의 필요성이 요구되는 실정이다.
(특허 문헌 1) 한국 등록특허공보 제10-0717578호(2007.05.07.등록)
본 발명의 목적은 코팅 다이의 조립 편의성을 향상시킬 수 있는 전극 코팅 다이 조립 장치 및 이를 이용한 코팅 다이 조립 방법에 관한 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 전극 코팅 다이가 안착되는 프레임, 프레임 상에 마련되며, 프레임 상에 위치된 코팅 다이의 조립을 위한 초기 위치를 가이드 하는 가이드 유닛, 프레임에 마련되며, 가이드 유닛을 따라 이동되면서 가이드 유닛에 의해 위치가 셋팅된 코딩 다이와 가이드 유닛 간의 갭을 측정하는 센서 유닛 및 센서 유닛으로부터 감지된 결과를 전송 받는 제어부를 포함하고, 제어부는, 센서 유닛으로부터 전송 받은 가이드 유닛에 대한 코팅 다이의 갭 측정 결과가 미리 설정된 초기 셋팅값과 비교하여 코팅 다이의 조립 상태에 대한 합/불 여부를 판정하는, 전극 코팅 다이 조립 장치에 의해 달성될 수 있다.
여기서, 가이드 유닛은, 프레임의 폭 방향으로 긴 길이를 가지는 고정 가이드 및 고정 가이드와 소정 간격 이격된 상태로 마련되며, 코팅 다이가 안착되는 가이드 플레이트를 포함하고, 가이드 플레이트는 코팅 다이가 가이드 플레이트 상에서 좌/우/상/하 방향으로의 이동을 가능하게 할 수 있다.
이때, 가이드 플레이트에는 볼 베어링 형태의 이동부재가 추가로 마련되며, 이동부재는 가이드 플레이트 상에 안착된 코팅 다이의 이동을 보조할 수 있다.
또한, 가이드 유닛은, 고정 가이드의 폭 방향을 따라 좌우 방향으로 이동 가능하게 마련되는 이동 가이드 및 이동 가이드의 측면에 마련되어 센서 유닛이 부착되는 장착 블록을 포함할 수 있다.
한편, 센서 유닛은, 이동 가이드 및 장착 블록에 의해 고정 가이드의 폭 방향을 따라 좌/우/상/하 방향으로 이동되면서 가이드 플레이트 상에 안착된 코팅 다이의 폭 방향 및 코팅 다이의 상측 및 하측 방향을 센싱하여 고정 가이드와 코딩 다이 간의 갭을 측정할 수 있다.
또한, 프레임의 상측에는 제어부에 의해 제어되는 디스플레이부가 마련되고, 제어부는, 센서 유닛에 의해 측정된 코팅 다이의 갭 측정 결과가 미리 설정된 초기 셋팅값과의 대응 여부를 판단하여 코팅 다이의 초기 조립 상태에 대한 합/불 여부가 디스플레이부에 표시되도록 마련될 수 있다.
또한, 프레임의 상측에는 조립부가 마련되고, 조립부는 제어부로부터 코팅 다이를 조립하기 위한 제어 신호를 전송 받아서 코팅 다이를 조립 하도록 마련될 수 있다.
이러한, 조립부는, 프레임의 상측에 마련되는 적어도 하나의 토크암(torque-arm) 및 토크암의 끝단부에 코팅 다이를 조립하기 위하여 장착되는 조립공구를 포함할 수 있다.
여기서, 토크암은, 프레임의 상측에 복수 개가 소정 간격 이격되어 마련될 수 있다.
또한, 토크암은, 제어부에 의해 미리 설정된 토크 셋팅값에 의해 자동으로 코팅 다이를 조립하거나, 수동 또는 반자동 중에서 적어도 하나를 이용하여 동작되도록 마련될 수 있다.
한편, 본 발명의 목적은, 전술한 전극 코팅 다이 조립 장치를 이용한 코팅 다이 조립 방법에 있어서, 가이드 유닛을 이용하여 프레임 상에 안착된 코팅 다이의 초기 위치를 셋팅하는 단계(a), 조립부를 이용하여 가이드 유닛에 의해 정렬된 코팅 다이를 1차로 조립하는 단계(b), 센서 유닛을 이용하여 1차로 조립된 코팅 다이와 가이드 유닛 간의 갭을 측정하는 단계(c), 측정된 갭 결과에 따라, 코팅 다이의 셋팅값을 판단하는 단계 (d) 및 조립부를 이용하여 코팅 다이를 2차로 조립하는 단계(e)를 포함하는, 전극 코팅 다이 조립 장치를 이용한 코팅 다이 조립 방법에 의해 달성될 수 있다.
이때, 단계 (c)에서는 조립부에 의하여 코팅 다이의 볼트가 가조립되고, 단계 (e)에서는 단계 (d)에서의 판단 결과에 따라 가조립된 코팅 다이의 볼트를 미리 설정된 토크값으로 조립될 수 있다.
본 발명의 전극 코팅 다이 조립 장치 및 이를 이용한 코팅 다이 조립 방법은 가이드 유닛을 이용하여 전극 코팅 다이의 초기 셋팅을 정밀하게 수행할 수 있어서, 초기 셋팅에 있어서 작업자에게 편의성을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 전극 코팅 다이 조립 장치 및 이를 이용한 코팅 다이 조립 방법은 센서 및 제어부를 이용하여 전극 코팅 다이의 갭 측정 결과에 따라 코딩 다이의 조립 상태를 편리하게 확인할 수 있다.
더욱이, 본 발명의 전극 코팅 다이 조립 장치 및 이를 이용한 코팅 다이 조립 방법은 각 조립 구역별 토크값을 자동으로 지정할 수 있어서 코딩 다이를 이용한 조립의 정밀성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 시시예에 따른 전극 코팅 다이 조립 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 센서 유닛을 이용한 전극 코딩 다이를 정렬시키는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 3 및 도 4는 도 1에 도시한 전극 코팅 다이가 프레임 상에 위치된 상태에서 조립부를 이용하여 코딩 다이를 조립하는 상태를 나타낸 도면이다.
도 5는은 가이드 유닛 상에 안착된 전극 코팅 다이의 갭을 측정하는 것을 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5에 도시한 가이드 유닛을 이용하여 전극 코팅 다이의 초기 세팅값의 측정 결과를 작업자에게 육안으로 보여주기 위한 디스플레이부를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 7은 도 1에 도시한 전극 코팅 다이 조립 장치를 이용한 여러 개의 코팅 다이를 조립하는 것을 일예로 나타낸 도면이다.
도 8는 도 1에 도시한 전극 코팅 다이 조립 장치를 이용한 코팅 다이 조립 방법을 간략하게 나타낸 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.
본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예들을 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도면의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 전극 코팅 다이 조립 장치(100) 및 이를 이용한 코팅 다이 조립 방법(S100)을 설명한다.
먼저, 도 1 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 코딩 다이 조립 장치(100, 이하 '코팅 다이 조립 장치' 라 함)를 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 코팅 다이 조립 장치(100)는 프레임(110), 가이드 유닛(120), 센서 유닛(130) 및 제어부(140)를 포함한다.
프레임(110)은 전극 코팅 다이(102)가 안착되는 부분이다.
이때, 프레임(110)은 후술할 조립부(150), 디스플레이부(160) 및 제어부(140)가 설치되는 상부 프레임(112)과 코팅 다이(102), 가이드 유닛(120)이 설치되는 하부 프레임(114)을 포함한다.
참고로, 상부 프레임(112)은 파일(file)의 형태만으로 구성될 수 있고, 하부 프레임(114)은 상단부에 코팅 다이(102), 가이드 유닛(120)이 놓일 수 있도록 적어도 일면이 평평한 플레이트(plate)를 포함한다.
참고로, 코팅 다이(102)의 내부에는 슬릿(slit, 103)이 형성되고, 슬릿(103)의 내부에는 심(shim,미도시)이 삽입된다. 이때, 코딩 다이(102)의 슬릿(103)의 간격과 함께 심의 얼라이먼트(alignmnet)도 정렬되게 된다.
한편, 프레임(110)에 안착되는 코팅 다이(102)는 별도로 마련된 가이드 유닛(200)에 의해 프레임(110)에 위치된다.
가이드 유닛(200)의 형태에 도면에 도시된 형태에 한정되지 않고, 코팅 다이(102)를 안전하게 프레임(110)에 위치시킬 수 있는 부재면 어떠한 것으로든 변형될 수 있다.
가이드 유닛(120)은 하부 프레임(114)의 상단부에 마련되며, 코팅 다이(102)가 안착된다.
가이드 유닛(120)은 코팅 다이(102)의 조립을 위한 초기 위치를 가이드하는 부분이다.
가이드 유닛(120)은 고정 가이드(122), 가이드 플레이트(124)를 포함한다.
고정 가이드(122)는 프레임(110)의 폭 방향으로 긴 길이를 가지는 부분이다.
이때, 고정 가이드(122)는 코팅 다이(102)의 초기 위치의 셋팅을 위하여 기본이 되는 부재로서, 하부 프레임(114)의 상단부에 고정되는 것이 바람직하다.
이를 위해, 고정 가이드(122)는 하부 프레임(114)의 상단부에 그 양측이 고정된 상태가 된다. 참고로, 도면에는 도시하지 않았지만, 고정 가이드(122)의 양 단부는 하부 프레임(114)의 상단부에 볼트(미도시) 등의 부재로 고정될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
가이드 플레이트(124)는 코팅 다이(102)가 위치되게 된다.가이드 플레이트(124)는 고정 가이드(122)과 소정 간격 이격된 상태로 마련되어 코팅 다이(102)를 지지한다.
이때, 가이드 플레이트(124)는 가이드 플레이트(124)에 안착된 코팅 다이(102)가 가이드 플레이트(124) 상에서 좌/우/상/하 방향으로의 이동을 가능하게 할 수 있다.
이를 위해, 가이드 플레이트(124)에는 이동부재(125)가 추가로 마련된다.
이동부재(125)는 가이드 플레이트(124) 상에 마련된 코팅 다이(102)의 이동을 보조한다.
이러한, 이동부재(125)는 볼 베어링(ball-bearing)의 형태로 마련될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
이와 같이, 가이드 플레이트(124) 상에 볼 베어링 형태의 이동부재(125)가 마련됨에 따라 가이드 플레이트(124)와 접촉되는 코팅 다이(102)의 접촉면이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 가이드 유닛(120)은 이동 가이드(126) 및 장착 블록(128)을 추가로 포함할 수 있다.
이동 가이드(126)는 고정 가이드(122)의 폭 방향을 따라 좌/우 방향으로 이동 가능하게 마련된다.
장착 블록(128)은 이동 가이드(126)의 측면에 마련된다. 이때, 센서 유닛(130)이 이동 가이드(126) 상에 부착되도록 하는 부분이다.
한편, 가이드 유닛(120)에는 적어도 하나 이상의 가이드부재(121,123,127)를 포함할 수 있다.
이러한 복수 개의 가이드부재(121,123,127)은 가이드 유닛(120)에 의해 안착되어 정렬되는 코팅 다이(102)의 이동 거리를 제한하기 위한 부분이다.
구체적으로, 가이드 유닛(120)의 제1 가이드부재(121)는 하부 프레임(114) 상에 마련되어 코팅 다이(102)의 이송시 전진 방향으로의 전진거리를 제한할 수 있다. 또한, 가이드 유닛(120)의 제2 가이드부재(123)는 코팅 다이(102)의 이송 시 측면방향으로의 측면거리를 제한할 수 있다. 또한, 가이드 유닛(120)의 제3 가이드부재(127)는 코팅 다이(102)의 이송 시 후면방향으로의 후면거리를 제한할 수 있다.
이와 같이, 코팅 다이(102)는 가이드 유닛(120)의 복수 개의 가이드부재(121,123,127) 들에 의하여 이송되더라도 이송거리가 제한됨으로써 기설정된 위치에 정확하게 안착될 수 있게 된다. 센서 유닛(130)은 가이드 유닛(120)에 의해 위치가 셋팅된 코팅 다이(102)와 가이드 유닛(120) 간의 갭을 측정한다.
센서 유닛(130)은 송신부(132)와 발신부(134)를 포함한다.
센서 유닛(130)의 송신부(132)는 고정 가이드(122)의 단부에 고정되고, 센서 유닛(130)의 발신부(134)는 장착 블록(128)에 마련된다.
상기와 같이, 센서 유닛(130)의 발신부(134)가 이동 가이드(126)의 장착 블록(128)에 고정됨에 따라, 이동 가이드(126)의 이동에 따라 센서 유닛(130)도 함께 좌/우로 이동되게 된다.
이에 따라, 센서 유닛(130)의 발신부(134)는 고정 가이드(122)의 폭 방향, 즉 장 방향을 따라 이동되면서 코팅 다이(102)의 갭(gap)을 측정한다.
여기서, 센서 유닛(130)에 의해 측정되는 갭은 코팅 다이(102)의 내부에 형성된 슬릿(103)의 간격을 의미한다.
또한, 장착 블록(128)이 이동 가이드(126)를 따라서 고정 가이드(122)에 대하여 수직한 방향으로 이동 가능하게 마련됨에 따라, 센서 유닛(130)의 발신부(134)도 고정 가이드(122)에 대하여 상측 및 하측 방향으로 이동 가능하게 될 수도 있다.
즉, 센서 유닛(130)이 고정 가이드(122)를 따라 좌/우로 이동 가능하게 마련되고, 고정 가이드(122)의 수직한 방향으로 상승 또는 하강이 가능하도록 마련됨에 따라 코팅 다이(102)에 형성된 갭을 더욱 정확하게 측정할 수 있게 된다.
여기서, 센서 유닛(130)에 의해 측정된 코팅 다이(102)의 갭 측정 결과는 제어부(140)로 전송될 수 있다.
제어부(140)는 센서 유닛(130)으로부터 감지된 결과를 전송받는 부분이다.
또한, 제어부(140)는 전극 코팅 다이 조립 장치(100)의 전체 부분을 컨트롤 할 수 있다.
이를 위해, 제어부(140)는 작업자에게 조작의 편의성 및 가시성을 제공하기 위하여 상부 프레임(112)의 일측에 마련될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
제어부(140)는 센서 유닛(130)으로부터 전송받은 코팅 다이(102)의 갭 측정 결과가 미리 설정된 초기 셋팅값과 비교하여 코팅 다이(102)의 현재 조립 상태에 대한 합/불 여부를 판정할 수 있다.
이때, 제어부(140)에 의해 판정된 코팅 다이(102)의 조립 상태는 작업자에게 알려줄 수 있다.
이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 코팅 다이 조립 장치(100)는 디스플레이부(160)를 추가로 포함할 수 있다.
디스플레이부(160)는 센서 유닛(130)에 의해 측정된 코팅 다이(102)의 갭 측정 결과에 따른 코팅 다이(102)의 조립 상태의 합격 또는 불합격 여부에 대하여 작업자에게 알려주기 위한 부분이다.
다시 말해서, 제어부(140)는 센서 유닛(130)에 의해 측정된 코팅 다이(102)의 갭 측정 결과가 미리 설정된 초기 셋팅값과의 대응 여부를 판단하여 코팅 다이의 초기 조립 상태에 대한 합/불 여부가 디스플레이부(160)에 표시되도록 한다.
작업자는 디스플레이부(160)를 통해 코팅 다이(102)의 현재 조립 상태를 신속하게 파악하여, 코팅 다이(102)의 셋팅 위치를 변경하거나 조립 상태를 변경하는 것에 대한 대응을 빠르게 할 수 있다.
참고로, 디스플레이부(160)는 LCD 또는 LED 미치 조명 등의 형태로 마련되어 작업자에게 시각적으로 표시할 수도 있고, 스피커 등의 형태로 마련되어 작업자에게 청각적으로 알려줄 수도 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅 다이 조립 장치(100)는 조립부(150)를 추가로 포함한다.
조립부(150)는 코팅 다이(102)를 조립하기 위한 기구적인 장치이다.
이를 위해, 조립부(150)의 일측은 상부 프레임(112)의 상측에 고정된 상태가 되고, 조립부(150)의 하측은 코팅 다이(102)와 가깝게 위치된다.
이때, 조립부(150)는 프레임(110)의 상측에 마련되는 적어도 하나의 토크암(152; torque-arm) 및 코팅 다이(102)의 조립을 위하여 토크암(152)의 단부에 장착되는 조립공구(154)를 포함한다.
토크암(152)의 프레임(110)에 고정된 상태로 조립공구(154)가 코팅 다이(102)로 접근이 가능하도록 하기 위한 부분이다.
예를 들어, 토크암(152)은 상부 프레임(112)에 고정되는 고정 브라켓(151)과 단부에는 조립공구(154)가 위치되고 조립공구(154)가 고정 브라켓(151)으로부터 코팅 다이(102)를 향하여 접근이 가능하도록 하는 관절부재(153)를 포함한다.
여기서, 관절부재(153)는 복수 개의 관절을 갖고 접었다 폈다가 가능한 절첩 가능한 형태로 마련될 수 있다.
이에 따라, 단부에 조립공구(154)가 장착된 토크암(152)은 상측에서 하측으로 접었다 폈다를 반복하는 것이 용이할 수 있다.
참고로, 관절부재(153)에 형성되는 관절의 개수에 따라 관절부재(153)의 절첩 형태가 달라질 수 있다.
또한, 도면에는 토크압(152)이 절첩 가능한 관절의 형태로 형성되는 것으로 도시하였으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 실린더, 모터 등에 길이가 자동적으로 조절되거나 이와는 다른 형태로 변형될 수도 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 토크암(152)은 상부 프레임(112)에 적어도 하나 이상, 즉 복수 개가 소정 간격 이격되어 마련되는 것이 바람직하다.
왜냐하면, 토크암(152)이 하나로 마련되는 경우에 비하여, 복수 개의 토크암(152)으로 마련되는 경우에는 복수 개의 토크암(152)을 이용하여 코팅 다이(102)에 형성된 복수 개의 볼트(미도시)를 조립하는데에 소요되는 시간을 줄일 수 있기 때문이다.
그러나, 토크암(152)의 개수는 너무 많이 형성될 필요는 없고, 프레임(110)의 폭 방향 길이 및 코팅 다이(102)의 폭 방향 길이에 따라 달라질 수 있다.
한편, 조립부(150)는 제어부(140)에 의해 자동으로 제어되어 코팅 다이(102)의 볼트를 조일 수도 있고, 필요한 경우에는 수동으로 제어되어 작업자에 의해 코팅 다이(102)의 볼트를 조일 수도 있다.
조립부(150)의 토크암(152)이 제어부(140)에 의해 자동으로 동작되는 경우, 미리 설정된 RPM 값이나, 토크 셋팅 값에 의해 코팅 다이(102)의 볼트를 조일 수 있다.
또한, 코팅 다이(102)에 있는 볼트의 위치에 따라 조여지는 토크가 다를 수 있기 때문에, 제어부(140)는 조립부(150)를 이용하여 코팅 다이(102)의 볼트 별로 서로 다른 토크값을 부여하여 조립되도록 할 수도 있다.
또한, 조립부(150)는 제어부(140) 및 작업자에 의해 자동 제어 및 수동 제어를 일부 포함하는 반자동의 형태로 코팅 다이(102)의 볼트를 조립할 수도 있다.
예컨대, 제어부(140)에 의해 코팅 다이(102)의 영역 별 볼트의 토크값이 미리 설정된다. 이때, 작업자가 조립부(150)의 토크암(152)을 해당되는 위치에 가져다 놓으면, 조립부(150)의 토크암(152)은 제어부(140)로부터 전송 받은 제어 신호에 따라 코팅 다이(102)의 볼트를 조여줄 수도 있다.
참고로, 제어부(140)의 제어 신호는 코팅 다이(102)의 볼트 별로 기설정된 조립토크와 조립 순서에 대한 내용(반자동 또는 자동)을 포함할 수 있으며, 이러한 제어 신호는 조립부(150)로 전송된다.
여기서, 제어부(140)로부터 조립부(150)로 전송되는 제어 신호에 포함된 조립토크와 조립 순서에 의하여 코팅 다이(102)가 민감하게 반응하여 코팅 품질에 큰 영향을 미치기 때문에, 이는 코팅 다이 조립 장치(100)의 중요한 부분일 수 있다. 한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 코팅 다이 조립 장치(100)를 이용함에 따라 코팅 다이(102)의 조립 공정의 속도가 빨라질 수 있다.
이에 따라, 도 8에 도시한 바와 같이, 복수 개의 코팅 다이(102)를 거치대(300) 및 보조 거치대(400)에 위치시켜놓은 다음, 하나의 가이드 유닛(200)을 이용하여 거치대(300)에 대기 중인 코팅 다이(102)를 프레임(110)으로 위치시키고, 다른 하나의 가이드 유닛(200)을 이용하여 조립이 완료된 코팅 다이(102)를 보조 거치대(400)로 이동시킬 수도 있다.
이하, 도 9를 참조하여, 전술한 전극 코팅 다이 조립 장치(100)를 이용한 코팅 다이 조립 방법(S100)을 간략하게 설명한다.
먼저, 가이드 유닛(120)을 이용하여 코팅 다이(102)의 초기 위치를 셋팅한다(a).
이때, 코팅 다이(102)는 가이드 유닛(120)에 의해 하부 프레임(114)의 플레이트 상의 초기 위치, 즉 원점에 위치된다.
그 다음, 조립부(150)를 이용하여 가이드 유닛(120)에 의해 정렬된 코팅 다이(102)에 마련된 복수 개의 볼트가 1차로 조립한다(b).
이때, 단계(b)에서는, 조립부(150)에 의해 코팅 다이(102)의 볼트가 가조립, 즉 느슨하게 조립되는 상태가 된다.
이는, 후술할 단계(c)를 통해서 측정된 코팅 다이(102)의 측정된 갭에 따라 코팅 다이(102)의 셋팅 위치를 판단하고, 판단된 위치가 미리 설정된 초기 셋팅값과 다른 경우에는 코팅 다이(102)의 조립이 잘못된 것으로 판단한다.
여기서, 상기한 바와 같이, 코팅 다이(102)의 슬릿(103)에는 심(shim,미도시)이 삽입된다. 이때, 코딩 다이(102)의 슬릿(103)의 간격과 함께 심의 얼라이먼트(alignmnet)도 정렬되는 것이 필요하다. 만약, 코팅 다이(102)의 볼트를 느슨하게 조이지 않고 완전히 조이게 되면 심의 얼라이먼트를 조절하는 것이 어려우므로, 볼트를 가조립한 상태에서 심의 얼라이먼트를 보고 난 후에 완전하게 조립하는 것이다.
그 다음, 센서 유닛(130)을 이용하여 1차로 조립된 코팅 다이(102)와 가이드 유닛(120) 간의 갭을 측정한다(c).
그 다음, 측정된 갭 결과에 따라, 코팅 다이(102)의 셋팅값을 판단한다(d).
이때, 코팅 다이(102)의 갭을 통해서 미리 설정된 초기 셋팅값에 대응되는 지를 판단한다.
만약, 코팅 다이(102)의 현재 위치가 초기 셋팅값과 다른 것으로 판단되면, 단계(a)로 되돌아간다.
여기서, 코팅 다이(102)의 현재 위치가 초기 셋팅값에 대응되는 것으로 판단되면, 조립부(150)를 이용하여 코팅 다이(102)를 2차로 조립한다(e).
단계 (e)에서는, 단계 (d)의 판단 결과에 따라 조립부(150)를 이용하여 단계(c)에서 가조립된 코팅 다이(102)의 볼트를 미리 설정된 토크값 또는 RPM 값으로 완전히 조립한다. 상기한 구성에 의하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 코팅 다이 조립 장치(100) 및 이를 이용한 코팅 다이 조립 방법(S100)은, 가이드 유닛(120)을 이용하여 전극 코팅 다이(102)의 초기 셋팅을 정밀하게 수행할 수 있어서, 작업자에게 코팅 다이의 조립을 위한 편의성을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 전극 코팅 다이 조립 장치(100) 및 이를 이용한 코팅 다이 조립 방법(S100)은 센서 유닛(130) 및 제어부(140)를 이용하여 전극 코팅 다이(102)의 측정된 갭 결과에 따라 코딩 다이(102)의 조립 상태를 편리하게 확인할 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 일 실시예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 청구범위뿐 아니라 이 청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 전극 코팅 다이 조립 장치
102: 코팅 다이
110: 프레임 120: 가이드 유닛
130: 센서 유닛 140: 제어부
150: 조립부 160: 디스플레이부

Claims (12)

  1. 전극 코팅 다이가 안착되는 프레임;
    프레임 상에 마련되며, 프레임 상에 위치된 코팅 다이의 조립을 위한 초기 위치를 가이드 하는 가이드 유닛;
    프레임에 마련되며, 가이드 유닛을 따라 이동되면서 가이드 유닛에 의해 위치가 셋팅된 코딩 다이와 가이드 유닛 간의 갭을 측정하는 센서 유닛; 및
    센서 유닛으로부터 감지된 결과를 전송 받는 제어부;
    를 포함하고,
    제어부는, 센서 유닛으로부터 전송 받은 가이드 유닛에 대한 코팅 다이의 갭 측정 결과가 미리 설정된 초기 셋팅값과 비교하여 코팅 다이의 조립 상태에 대한 합/불 여부를 판정하는, 전극 코팅 다이 조립 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    가이드 유닛은,
    프레임의 폭 방향으로 긴 길이를 가지는 고정 가이드; 및
    고정 가이드와 소정 간격 이격된 상태로 마련되며, 코팅 다이가 안착되는 가이드 플레이트를 포함하고,
    가이드 플레이트는 코팅 다이가 가이드 플레이트 상에서 좌/우/상/하 방향으로의 이동을 가능하게 하는, 전극 코팅 다이 조립 장치
  3. 제2항에 있어서,
    가이드 플레이트에는 볼 베어링 형태의 이동부재가 추가로 마련되며,
    이동부재는 가이드 플레이트 상에 안착된 코팅 다이의 이동을 보조하는, 전극 코팅 다이 조립 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    가이드 유닛은,
    고정 가이드의 폭 방향을 따라 좌우 방향으로 이동 가능하게 마련되는 이동 가이드; 및
    이동 가이드의 측면에 마련되어 센서 유닛이 부착되는 장착 블록; 을 포함하는, 전극 코팅 다이 조립 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    센서 유닛은,
    이동 가이드 및 장착 블록에 의해 고정 가이드의 폭 방향을 따라 좌/우/상/하 방향으로 이동되면서 가이드 플레이트 상에 안착된 코팅 다이의 폭 방향 및 코팅 다이의 상측 및 하측 방향을 센싱하여 고정 가이드와 코딩 다이 간의 갭을 측정하는, 전극 코팅 다이 조립 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    프레임의 상측에는 제어부에 의해 제어되는 디스플레이부가 마련되고,
    제어부는, 센서 유닛에 의해 측정된 코팅 다이의 갭 측정 결과가 미리 설정된 초기 셋팅값과의 대응 여부를 판단하여 코팅 다이의 초기 조립 상태에 대한 합/불 여부가 디스플레이부에 표시되도록 마련된, 전극 코팅 다이 조립 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    프레임의 상측에는 조립부가 마련되고,
    조립부는 제어부로부터 코팅 다이를 조립하기 위한 제어 신호를 전송 받아서 코팅 다이를 조립 하도록 마련된, 전극 코팅 다이 조립 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    조립부는,
    프레임의 상측에 마련되는 적어도 하나의 토크암(torque-arm); 및
    토크암의 끝단부에 코팅 다이를 조립하기 위하여 장착되는 조립공구를 포함하는, 전극 코팅 다이 조립 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    토크암은,
    프레임의 상측에 복수 개가 소정 간격 이격되어 마련되는, 전극 코팅 다이 조립 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    토크암은,
    제어부에 의해 미리 설정된 토크 셋팅값에 의해 자동으로 코팅 다이를 조립하거나, 수동 또는 반자동 중에서 적어도 하나를 이용하여 동작되도록 마련된, 전극 코팅 다이 조립 장치.
  11. 제1항에 기재된 전극 코팅 다이 조립 장치를 이용한 코팅 다이 조립 방법에 있어서,
    가이드 유닛을 이용하여 프레임 상에 안착된 코팅 다이의 초기 위치를 셋팅하는 단계(a);
    조립부를 이용하여 가이드 유닛에 의해 정렬된 코팅 다이를 1차로 조립하는 단계(b);
    센서 유닛을 이용하여 1차로 조립된 코팅 다이와 가이드 유닛 간의 갭을 측정하는 단계(c);
    측정된 갭 결과에 따라, 코팅 다이의 셋팅값을 판단하는 단계 (d); 및
    조립부를 이용하여 코팅 다이를 2차로 조립하는 단계(e);
    를 포함하는, 전극 코팅 다이 조립 장치를 이용한 전극 코팅 다이 조립 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    단계 (c)에서는 조립부에 의하여 코팅 다이의 볼트가 가조립되고,
    단계 (e)에서는 단계 (d)에서의 판단 결과에 따라 가조립된 코팅 다이의 볼트를 미리 설정된 토크값으로 조립되는, 전극 코팅 다이 조립 장치를 이용한 전극 코팅 다이 조립 방법.
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