KR20240027215A - 투입취출기구를 가지는 2차전지케이스 세정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복수의 세정실과 일측으로 투입취출부가 구비된 세정장치본체와, 상기 세정장치본체의 상부에 구비된 안내레일에 안내되어 이동하면서 바렐트레이를 각 세정실로 이동시키는 바렐트랜스퍼기구와, 트레이를 바렐트레이로 투입하고 취출하는 투입취출기구를 포함하며;
상기 투입취출기구의 작동으로 바렐트레이의 트레이삽입부로 트레이가 삽입되고, 세정 후에 트레이삽입부로부터 트레이가 취출되는 것을 특징으로 하는 투입취출기구를 가지는 2차전지케이스 세정장치에 관한 것이다.

Description

투입취출기구를 가지는 2차전지케이스 세정장치{A secondary battery case cleaning system having an input/output device}

본 발명은 투입취출기구를 가지는 2차전지케이스 세정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 2차전지케이스가 수용된 트레이가 자동 투입 및 취출되어 세정되는 투입취출기구를 가지는 2차전지케이스 세정장치에 관한 것이다.

최근 배터리를 전원으로 사용하는 생활 가전 제품 및 산업 용품의 시장 확대로 2차전지에 대한 수요가 급격히 증가하고 있다. 특히 자전거, 오토바이, 자동차 등과 같은 운송수단에 배터리 적용이 확대됨에 따라 대용량 2차전지의 수요가 커지고 있다. 대용량 2차전지는 셀(cell) 단위의 배터리를 모아 모듈(module) 단위로 만들고, 다시 모듈들을 결합해 팩(pack) 형태로 만들어져 장착된다. 셀 단위에서 2차전지케이스의 형상에 따라 원통형, 각형, 파우치형으로 나뉜다. 최근 전기 자동차의 수요가 폭등함에 따라 자동차용 대용량 배터리로 원통형 배터리가 널리 사용되고 있다.

2차전지케이스는 포밍(Forming)을 포함한 여러 공정을 거쳐 제조되며, 제조된 2차전지케이스(20)는 도 1에 도시된 바와 같이 망체인 트레이(10)에 수용시켜 세정을 한다. 도 1에서 도면부호 13은 트레이(10)에 형성되는 복수의 격자형 포켓을 도시한 것이며, 트레이(10)의 각 포켓(13)에 2차전지케이스(20)를 삽입하고, 트레이(10)를 세정장치에 투입하여 세정을 한다. 도 1에서 도면부호 11은 양측에 상향 돌출되어 구비된 트레이연장부를 도시한 것이다.

도 2는 2차전지케이스(20)가 트레이(10)의 포켓(13)에 삽입되어 세정되는 과정을 도시한 순서도의 일예이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 2차전지케이스(20)는 탈지단계(ST-10), 1차세정단계(ST-20), 린스단계(ST-30), 2차세정단계(ST-40), 건조단계(ST-50), 쿨링단계(ST-50)를 거쳐 세정된다. 각 세정단계(ST-20, ST-40)는 복수회 실시될 수 있다.

종래에는 2차전지케이스(20)의 세정 작업이 수작업으로 투입 취출되어 이루이짐으로써, 시간과 인력 낭비가 있었으며, 따라서 제조 단가가 상승하는 원인이 되었다. 또한, 투입 취출 과정에서 오류가 발생하는 문제점이 있었다.

대한민국 공개번호 제10-2021-0116362호 공개특허공보

본 발명은 상기와 같은 종래 기술이 가지는 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 복수의 2차전지케이스가 삽입된 트레이가 자동으로 투입 취출되어 세정되는 투입취출기구를 가지는 2차전지케이스 세정장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 위하여, 본 발명은 복수의 세정실과 일측으로 투입취출부가 구비된 세정장치본체와, 상기 세정장치본체의 상부에 구비된 안내레일에 안내되어 이동하면서 바렐트레이를 각 세정실로 이동시키는 바렐트랜스퍼기구와, 트레이를 바렐트레이로 투입하고 취출하는 투입취출기구를 포함하며;

상기 투입취출기구의 작동으로 바렐트레이의 트레이삽입부로 트레이가 삽입되고, 세정 후에 트레이삽입부로부터 트레이가 취출되는 것을 특징으로 하는 투입취출기구를 가지는 2차전지케이스 세정장치를 제공한다.

상기에서, 바렐트레이는 구동모터가 설치되는 바렐설치부와, 상기 바렐설치부의 하부에 구비된 바렐브라켓과, 회전축이 구비되어 상기 바렐브라켓에 회전 가능하게 구비되며 원주 방향을 따라 전방으로 개구된 복수의 트레이삽입부가 구비된 바렐본체와, 상기 구동모터에 의하여 구동되어 바렐본체가 회전되도록 하는 구동부를 포함하며;

상기 투입취출기구는 투입취출부의 전방으로 위치하여 투입취출부 전방으로 트레이를 이송하는 공급컨베이어와, 투입취출부의 전방으로 위치하여 바렐트레이에서 취출된 트레이를 배출하는 배출컨베이어와, 폭 방향으로 상기 공급컨베이어와 배출컨베이어 사이에 위치하여 투입취출부 전방에 구비되는 제1컨베이어와, 상기 제1컨베이어의 전방에 위치하는 투입기구와, 상기 바렐설치부에 설치되어 트레이삽입부에서 트레이를 취출하는 취출기구와, 폭 방향으로 트레이를 이송시키는 트랜스퍼기구를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기에서, 트랜스퍼기구는 공급컨베이어를 사이에 두고 제1컨베이어와 반대 쪽에 위치하여, 공급컨베이어로 공급된 트레이를 제1컨베이어로 이송시키고, 취출기구에 의하여 트레이삽입부로부터 제1컨베이어로 취출된 트레이를 배출컨베이어로 이송시키는 것을 특징으로 한다.

상기에서, 공급컨베이어의 후방으로 공급컨베이어로 공급되는 트레이를 센싱하는 제1센서가 구비되고, 상기 제1컨베이어 전방으로 트랜스퍼기구에 의하여 공급컨베이어로부터 제1컨베이어로 이송된 트레이를 센싱하는 제2센서가 구비되며;

상기 제1센서에서 트레이가 센싱되면 공급컨베이어의 작동이 멈추고, 트랜스퍼기구가 작동하여 공급컨베이어 상의 트레이가 제1컨베이어로 이송되며, 제2센서에서 제1컨베이어 상의 트레이가 센싱되면 투입기구가 작동하여 제1컨베이어 상의 트레이가 트레이삽입부로 삽입되는 것을 특징으로 한다.

상기에서, 세정이 완료되어 바렐트랜스퍼기구의 작동으로 바렐트레이가 투입취출부로 이송되면, 취출기구가 작동하여 트레이삽입부에 삽입된 트레이가 제1컨베이어로 취출되며 제2센서에서 취출된 트레이가 센싱되면 트랜스퍼기구가 작동하여 제1컨베이어로 취출된 트레이가 배출컨베이어로 이송되는 것을 특징으로 한다.

상기에서, 폭 방향으로 상기 공급컨베이어와 제1컨베이어 사이에 제1안내부가 구비되고, 상기 제1컨베이어와 배출컨베이어 사이에 제2안내부가 구비되며;

상기 제1안내부에는 전후 방향으로 연장된 회전축을 가지는 제1안내롤러가 구비되고, 상기 제1안내롤러의 높이는 공급컨베이어의 높이보다 높은 것을 특징으로 한다.

본 발명의 투입취출기구를 가지는 2차전지케이스 세정장치는 복수의 2차전지케이스가 삽입된 트레이가 자동으로 투입 취출되어 세정됨으로써 작업이 효율적으로 이루어지며, 투입 취출 과정이 자동으로 이루어져 오류 발생률이 감소하는 효과가 있다.

도 1은 세정을 위하여 2차전지케이스가 삽입되는 트레이를 도시한 개략적인 사시도이며,
도 2는 2차전지케이스가 세정되는 절차의 일예를 도시한 순서도이며,
도 3은 본 발명에 따르는 트레이 세정장치를 도시한 개략적인 정면도이며,
도 4는 본 발명에 따르는 트레이 세정장치에 구비되는 트레이바렐을 도시한 개략적인 정면도이며,
도 5는 본 발명 트레이 세정장치에 구비되는 투입취출부의 개략적인 일부 평면도이며,
도 6은 취출기구의 작동을 설명하기 위하여 도시한 일부 측면도이며,
도 7은 트랜스퍼부를 설명하기 위하여 도시한 일부 정면도이다.

본 발명의 설명에 사용되는 모든 기술적 용어들 및 과학적 용어들은, 달리 정의되지 않는 한, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 의미를 갖는다. 본 개시에 사용되는 모든 용어들은 본 개시를 더욱 명확히 설명하기 위한 목적으로 선택된 것이며 본 개시에 따른 권리범위를 제한하기 위해 선택된 것이 아니다.

본 발명의 설명에 사용되는 "포함하는", "구비하는", "갖는" 등과 같은 표현은, 해당 표현이 포함되는 어구 또는 문장에서 달리 언급되지 않는 한, 다른 실시예를 포함할 가능성을 내포하는 개방형 용어(open-ended terms)로 이해되어야 한다.

본 발명의 설명에 사용되는 단수형의 표현은 달리 언급하지 않는 한 복수형의 의미를 포함할 수 있으며, 이는 청구범위에 기재된 단수형의 표현에도 마찬가지로 적용된다.

본 발명의 설명에 사용되는 "제1", "제2" 등의 표현들은 복수의 구성요소들을 상호 구분하기 위해 사용되며, 해당 구성요소들의 순서 또는 중요도를 한정하는 것은 아니다.

본 발명의 설명에서 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "결합되어" 있다고 언급된 경우, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수 있거나 결합될 수 있는 것으로, 또는 새로운 다른 구성요소를 매개로 하여 연결될 수 있거나 결합될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 투입취출기구를 가지는 2차전지케이스 세정장치에 대하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 따르는 트레이 세정장치를 도시한 개략적인 정면도이며, 도 4는 본 발명에 따르는 트레이 세정장치에 구비되는 트레이바렐을 도시한 개략적인 정면도이며, 도 5는 본 발명 트레이 세정장치에 구비되는 투입취출부의 개략적인 일부 평면도이며, 도 6은 취출기구의 작동을 설명하기 위하여 도시한 일부 측면도이며, 도 7은 트랜스퍼부를 설명하기 위하여 도시한 일부 정면도이다.

설명의 편의를 위하여, 이하의 설명에서 도 5의 세로 방향을 폭 방향으로, 가로 방향을 전후방으로 설명하며, 도 5에서 좌측을 전방으로 우측을 후방으로 설명한다.

본 발명에 따르는 투입취출기구를 가지는 2차전지케이스 세정장치는 트레이 세정장치(200)와 투입취출기구(100)를 포함하여 이루어진다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 트레이 세정장치(200)는 폭 방향으로 나열된 복수의 세정실(210)과 일측으로 투입취출부(211)가 구비된 세정장치본체(201)와, 상기 세정장치본체(201)의 상부에 구비된 안내레일(220)과, 상기 안내레일(220)에 안내되어 이동하는 바렐트랜스퍼기구(230)와, 상기 바렐트랜스퍼기구(230)로 이동되는 바렐트레이(240)를 포함하여 이루어진다.

상기 세정실(210)은 복수로 구비되어 폭 방향으로 나열된다. 상기 복수의 세정실(210) 중 일측에는 바렐트레이(240)로 트레이(10)가 투입취출되는 투입취출부가 구비된다. 상기 세정실(210)과 투입취출부(211)는 바렐트레이(240)가 투입 가능한 크기로 구비된다. 상기 세정실(210)과 투입취출부(211)는 상향 개구된 형태로 구비된다.

상기 안내레일(220)은 상기 세정장치본체(201)의 상부에 구비된다. 상기 안내레일(220)은 폭 방향으로 나열된 세정실(210)의 상단에 폭 방향으로 연장되어 나란하게 구비된다. 상기 안내레일(220)은 세정장치본체(201)의 전후 방향 양측에서 폭 방향으로 나란하게 구비된다.

상기 바렐트랜스퍼기구(230)는 상기 세정장치본체(201)에 구비된 안내레일(220)을 따라 폭 방향으로 이동 가능하게 구비된다. 상기 바렐트랜스퍼기구(230)는 볼나사, LM가이드, 실린더 등으로 안내레일(220)을 따라 이동 가능하게 구비된다. 상기 바렐트랜스퍼기구(230)는 상기 안내레일(220)에 안내되어 이동하면서 바렐트레이(240)를 해당 단계에 맞는 세정실(210)로 이동시킨다.

상기 바렐트랜스퍼기구(230)는 기구본체(231)와, 승강부(233)와, 승강기구(237)를 포함하여 이루어진다.

상기 기구본체(231)는 상기 안내레일(220) 상에서 상하 방향으로 연장 구비된다. 상기 기구본체(231)는 하부가 상기 세정장치본체(201)에 구비된 안내레일(220)을 따라 이동 가능하게 구비된다. 상기 기구본체(231)는 볼나사, LM가이드 등으로 상기 안내레일(220) 상에서 이동 가능하도록 구비된다. 상기 기구본체(231)는 작동부(도시하지 않음)에 의해 안내레일(220)을 따라 폭 방향으로 이동된다.

상기 기구본체(231)에는 상하 방향으로 연장된 승강레일(232)이 구비되고, 상기 승강부(233)는 상기 승강레일(232)을 따라 승강기구(237)를 상하 방향으로 승강시킨다. 상기 승강부(233)는 승강기구(237)를 와이어로 승강시키는 윈치로 구성할 수 있다. 상기 승강부(233)를 이루는 윈치는 기구본체(231)의 상부에 고정되며, 와이어는 일측이 세정장치본체(201)에 연결되고, 타측은 승강기구(237)에 연결되어 구비될 수 있다. 상기 승강부(233)는 승강기구(237)를 상하 승강시키는 실린더, LM가이드, 볼나사 등으로 구성할 수도 있다.

상기 승강기구(237)는 상부가 상기 승강부(233)에 연결되며, 측방 일측이 상기 승강레일(232)에 안내되도록 구비된다. 상기 승강기구(237)는 상기 승강부(233)의 작동으로 상하 방향으로 승강된다. 상기 승강기구(237)의 하부에는 하향 오목하게 승강삽입부(2371)가 형성된다. 상기 승강삽입부(2371)의 일측으로 승강기구(237)에는 승강용실린더(239)가 구비되며, 상기 승강삽입부(2371)에 승강용실린더(239)의 반대 쪽으로 승강용실린더(239)를 향하여 오목한 로드홈(2373)이 형성된다. 상기 로드홈(2373)에는 승강용실린더(239)의 로드가 슬라이딩 삽입된다.

상기 바렐트레이(240)는 상기 세정실(210) 및 투입취출부(211)에 투입 가능한 크기로 구비된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 바렐트레이(240)는 바렐설치부(242)와, 바렐삽입부(244)와, 바렐브라켓(2421)과, 바렐본체(241)와, 구동부(246)를 포함하여 이루어진다.

상기 바렐설치부(242)는 전후 방향으로 개구된 중공체로 구비된다. 상기 바렐설치부(242)는 하부가 사각형인 판상이며, 내측에 공간을 형성하며 상부로 갈수록 만곡진 돔 형상으로 형성된다. 상기 바렐설치부(242)는 단면이 사각형인 중공체로 구비될 수 있다. 상기 바렐설치부(242)는 가로세로 폭이 상기 세정실(210) 및 투입취출부(211)의 폭 방향 길이 및 전후 방향 길이보다 크게 형성되어 세정실(210) 및 투입취출부(211)의 상단에 걸리도록 구비될 수 있다. 상기 바렐설치부(242)에는 구동모터(247)가 설치된다. 상기 구동모터(247)는 모터축이 후방을 향하도록 설치된다.

상기 바렐삽입부(244)는 상기 바렐설치부(242)의 상부에 구비된다. 상기 바렐삽입부(244)는 바렐설치부(242)의 상부에 상향 돌출되어 구비된다. 상기 바렐삽입부(244)에는 가로 방향으로 관통된 삽입부공(2441)이 형성된다.

상기 바렐브라켓(2421)은 상기 바렐설치부(242)의 하부에 구비된다. 상기 바렐브라켓(2421)은 전후 방향으로 이격되어 복수개 구비된다. 상기 바렐브라켓(2421)은 바렐설치부(242)의 전후 방향 양측 단부에 구비된다. 상기 바렐브라켓(2421)은 바렐설치부(242)의 하부로부터 하향 연장되어 바렐본체(241)의 회전축(248)으로부터 하향 이격되도록 연장된다. 상기 바렐설치부(242)의 적어도 전방에 위치하는 바렐브라켓(2421)에는 전후 방향으로 관통된 개구부가 형성되며, 상기 개구부의 폭은 트레이삽입부(243)의 폭보다 크게 형성된다.

상기 바렐본체(241)는 상기 바렐설치부(242)의 하부로 하향 이격되어 구비된다. 상기 바렐본체(241)는 단면이 8각형으로 형성된다. 도 4에는 바렐본체(241)의 단면이 8각형인 형태로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 바렐본체(241)의 전후 방향 양측에 전후 방향으로 돌출된 회전축(248)이 구비되어 상기 바렐브라켓(2421)에 회전 가능하게 구비된다.

상기 바렐본체(241)에는 원주 방향을 따라 정렬된 복수의 트레이삽입부(243)가 구비된다. 상기 트레이삽입부(243)는 상기 바렐본체(241)의 원주 방향을 따라 바렐본체(241)의 각 변에 구비된다. 상기 트레이삽입부(243)는 바렐본체(241)에 원주 방향을 따라 등간격으로 구비된다. 상기 트레이삽입부(243)는 망체로 형성되며 전방으로 개구된다. 상기 트레입삽입부(243)는 전방으로 개구된 6면체로 망체로 형성된다.

상기 바렐본체(241)가 2n각형(n≥2)인 경우, 트레이삽입부(243)에는 도 4에서 상부로 위치하는 트레이삽입부(243(1))와 하부로 위치하는 트레이삽입부(243(2))가 수평을 이루었을 때 상부 트레이삽입부(243(1)) 또는 하부 트레이삽입부(243(2))로 트레이(10)가 삽입될 수 있다.

상기 바렐본체(241)가 2n+1각형인 경우, 트레이삽입부(243)에서 상부로 위치하는 트레이삽입부(243(1))가 수평을 이루었을 때 상부 트레이삽입부(243(1))로 트레이(10)가 삽입될 수 있으며, 하부로 위치하는 트레이삽입부(243(2))가 수평을 이루었을 때 하부 트레이삽입부(243(2))로 트레이(10)가 삽입될 수 있다.

상기 구동부(246)는 상기 구동모터(247)에 의하여 구동되어 바렐본체(241)가 회전되도록 한다. 상기 구동부(246)는 구동모터(247)의 회전으로 바렐본체(241)가 회전되도록 하는 구성이다.

상기 구동부(246)는 상기 구동모터(247)의 모터축에 연결된 전달기어(2465)와, 상기 전달기어(2465)에 치합하는 다른 전달기어(2463)와, 상기 전달기어(2463)에 축으로 연결되어 전달기어(2463)에 의해 회전하는 구동기어(2461)와, 상기 구동기어(2461)와 치합하며 바렐본체(241)에 고정 구비된 종동기어(2467)로 이루어질 수 있다. 상기 종동기어(2467)가 회전하면 상기 바렐본체(241)가 함께 회전한다.

상기 구동부(246)는 기어에 한정되지 않으며, 상기 전달기어(2465)와 종동기어(2467)가 스프로켓과 체인으로 구성될 수 있다.

상기 바렐트랜스퍼기구(230)와 바렐트레이(240)의 작동을 살펴보면, 상기 승강부(233)의 작동으로 승강기구(237)가 하강하면, 바렐삽입부(244)가 승강삽입부(2371)로 삽입되고, 승강용실린더(239)가 작동하여 로드가 삽입부공(2441)을 지나 단부가 로드홈(2373)으로 삽입된다. 상기 승강부(233)가 작동하여 승강기구(237)와 함께 바렐트레이(240)가 상승하여 투입취출부(211)로부터 인출되면, 도시하지 않은 작동부의 작동으로 바렐트랜스퍼기구(230)가 안내레일(220)을 따라 설정된 세정실(210) 상부로 이동한다. 그리고 상기 과정의 반대로 작동하여 설정된 세정실(210)로 바렐트레이(240)가 이송된다.

상기 트레이 세정장치(200)를 이용한 세정 단계에 대하여 살펴보면, 각 단계에서 바렐트랜스퍼기구(230)에 의해 바렐트레이(240)가 각각의 세정실(210)로 이동하며 세정 과정이 이루어진다. 이하에서 설명하는 세정 단계는 예시이며, 이에 한정되지 않는다.

우선 투입취출부(211)에서 트레이삽입부(243)로 트레이(10)가 투입되고, 바렐트레이(240)가 세정실(210)로 이동하여 세정실(210)에서 1회 이상 탈지되고(ST-10), 다른 세정실(210)에서 온수로 복수회 세정되며(ST-20), 또 다른 세정실(210)에서 린스하고(ST-30), 또 다른 세정실(210)에서 온수로 복수회 세정되며(ST-40), 또 다른 세정실(210)에서 트레이(10)가 뜨거운 공기로 복수회 건조되고(ST-50), 다른 세정실(210)에서 차가운 공기로 트레이(10)를 식힌 후(ST-60), 다시 투입취출부(211)로 이동되어 트레이(10)가 배출된다.

상기 각 단계에서 바렐트레이(240)는 세정실(210)에서 구동모터(247)의 작동으로 바렐본체(241)가 회전하고, 트레이삽입부(243)에 삽입된 트레이(10)도 함께 회전하여 2차전지케이스(20)가 세정된다.

상기 투입취출기구(100)는 상기 트레이 세정장치(200)의 전방으로 구비된다. 상기 투입취출기구(100)는 트레이(10)를 상기 바렐트레이(240)로 투입하고 취출하는 역할을 한다. 상기 투입취출기구(100)의 작동으로 바렐트레이(240)의 트레이삽입부(243)로 트레이(10)가 삽입되고, 세정 후에 트레이삽입부(243)로부터 트레이(10)가 취출된다.

상기 투입취출기구(100)는 공급컨베이어(110)와, 배출컨베이어(120)와, 제1컨베이어(130)와, 투입기구(140)와, 취출기구(150)와, 트랜스퍼기구(170)와, 제1안내부(180)와, 제2안내부(190)를 포함하여 이루어진다.

상기 공급컨베이어(110)는 상기 투입취출부(211)의 전방으로 위치하여 투입취출부(211) 전방으로 트레이(10)를 이송한다. 상기 공급컨베이어(110)의 폭 방향 양측에는 트레이(10)를 일정한 방향으로 안내하는 트레이가이드(101)가 더 구비될 수 있다.

상기 배출컨베이어(120)는 상기 투입취출부(211)의 전방으로 위치하여 바렐트레이(240)에서 취출된 트레이(10)를 배출한다. 상기 배출컨베이어(120)는 제1컨베이어(130)를 중심으로 폭 방향으로 서로 반대쪽에 위치한다. 상기 배출컨베이어(120)의 폭 방향 양측에는 제1컨베이어(130)로부터 이송된 트레이(10)가 배출컨베이어(120)의 이송 방향으로 이송되도록 가이드하는 트레이가이드(107)가 더 구비될 수 있다.

상기 제1컨베이어(130)는 상기 투입취출부(211) 전방으로 위치하며, 바렐트레이(240)의 가장 상부에 위치하는 트레이삽입부(243(1))의 전방에 위치한다. 상기 제1컨베이어(130)는 바렐트레이(240)의 가장 하부에 위치하는 트레이삽입부(243(2))의 전방에 위치할 수도 있다. 상기 제1컨베이어(130)는 폭 방향으로 상기 공급컨베이어(110)와 배출컨베이어(120) 사이에 위치한다.

상기 공급컨베이어(110)에는 후방으로 공급컨베이어(110)로 공급되는 트레이(10)를 센싱하는 제1센서(102)가 구비되고, 상기 제1컨베이어(130)에는 전방으로 공급컨베이어(110)로부터 제1컨베이어(130)로 이송된 트레이(10)를 센싱하는 제2센서(104)가 구비된다. 상기 배출컨베이어(120)에도 제1컨베이어(130)의 반대쪽으로 제3센서(106)가 더 구비될 수 있다.

상기 투입기구(140)는 상기 제1컨베이어(130)의 전방에 위치한다. 상기 투입기구(140)는 바렐트레이(240)의 트레이삽입부(243)로 트레이(10)를 투입한다. 상기 투입기구(140)의 예로 공압 또는 유압 작동하는 실린더를 들 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 취출기구(150)는 상기 바렐설치부(242)에 설치되어 트레이삽입부(243)에서 트레이(10)를 취출한다. 상기 취출기구(150)의 예로 유압 또는 공압 실린더를 들 수 있다. 상기 취출기구(150)의 전방에는 전후방으로 인출되는 취출부로드(151)가 구비되며, 상기 취출부로드(151)는 취출부로드(151)의 측방으로 구비되는 로드가이드(153)에 의해 안내된다.

상기 취출부로드(151) 단부에는 제1실린더(160)가 구비된다. 상기 제1실린더(160)는 상하 방향으로 설치되며, 상기 제1실린더(160)의 로드인 제1로드(161)는 제1실린더(160)의 하부에서 상하 방향으로 인출된다. 상기 제1로드(161)의 하단에는 전방으로 절곡된 트레이취출부(163)가 구비된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 바렐설치부(242)의 전방 단부와, 트레이삽입부(243)의 전방 단부 일부는 절개되어 상기 제1로드(161)가 상하 방향으로 이동하며 삽입된다.

상기 취출기구(150)와 제1실린더(160)의 작동에 대하여 살펴보면, 세정이 완료된 바렐트레이(240)가 투입취출부(211)에 위치하면, 제1실린더(160)가 작동하여 제1로드(161)가 하강하여 트레이(10)의 트레이연장부(11) 내측으로 삽입된다.

그 다음, 취출기구(150)가 작동하여 취출부로드(151)가 전방으로 인출되면서 트레이(10)는 트레이삽입부(243)로부터 취출되어 제1컨베이어(130)로 이송된다.

이송 후 제1실린더(160)가 작동하여 제1로드(161)가 상승하고, 취출기구(150)가 작동하여 취출부로드(151)는 후진한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 트랜스퍼기구(170)는 공급컨베이어(110)의 폭 방향 일측에 구비된다. 상기 트랜스퍼기구(170)는 상기 공급컨베이어(110)를 사이에 두고 제1컨베이어(130) 반대쪽에 위치한다. 상기 트랜스퍼기구(170)는 트레이(10)를 폭 방향으로 이송시킨다. 상기 트랜스퍼기구(170)의 예로 유압 또는 공압에 의해 작동하는 실린더를 들 수 있다. 상기 트랜스퍼기구(170)는 공급컨베이어(110)로 공급된 트레이(10)를 제1컨베이어(130)로 이송시키고, 취출기구(150)에 의하여 트레이삽입부(243)로부터 제1컨베이어(130)로 취출된 트레이(10)를 배출컨베이어(120)로 이송시킨다.

상기 트랜스퍼기구(170)는 복수의 실린더로 이루어져, 스트로크가 큰 제1트랜스퍼기구(171)를 더 포함할 수 있다. 상기 제1트랜스퍼기구(171)는 예를 들어 유압 또는 공압에 의해 작동하는 실린더로 이루어질 수 있으며, 트레이삽입부(243)에서 제1컨베이어(130)로 취출된 트레이(10)를 배출컨베이어(120)로 이송시킨다.

도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제1안내부(180)는 폭 방향으로 상기 공급컨베이어(110)와 제1컨베이어(130) 사이에 구비된다. 상기 제1안내부(180)에는 전후 방향으로 연장된 회전축을 가지는 제1안내롤러(181)가 구비되고, 상기 제1안내롤러(181)의 높이는 공급컨베이어(110)의 높이보다 t2만큼 높게 구비된다.

상기 트랜스퍼기구(170)에 의해 트레이(10)가 공급컨베이어(110)에서 제1컨베이어(130)로 이송될 때 제1안내롤러(181)에 이르면 단부가 들리게 되어 트레이(10)와 공급컨베이어(110)의 접촉이 최소화되어 이송이 용이하다.

상기 제1안내부(180)에는 공급컨베이어(110)로부터 제1컨베이어(130)로 트레이(10)가 일정한 방향으로 이동되도록 안내하는 트레이가이드(103)가 구비될 수 있다.

상기 제2안내부(190)는 폭 방향으로 상기 제1컨베이어(130)와 배출컨베이어(120) 사이에 구비된다. 상기 제2안내부(190)에는 전후 방향으로 연장된 회전축을 가지는 제2안내롤러(191)가 구비되고, 상기 제2안내롤러(191)의 높이는 제1컨베이어(130)의 높이보다 t1만큼 높게 구비된다.

상기 트랜스퍼기구(170) 또는 제1트랜스퍼기구(171)에 의해 트레이(10)가 제1컨베이어(130)에서 배출컨베이어(120)로 이송될 때 제2안내롤러(191)에 이르면 단부가 들리게 되어 트레이(10)와 제1컨베이어(130)의 접촉이 최소화되어 이송이 용이하다.

상기 제2안내부(190)에는 제1컨베이어(130)로부터 배출컨베이어(120)로 트레이(10)가 일정한 방향으로 이동되도록 안내하는 트레이가이드(105)가 구비될 수 있다.

이하에서는 도 3과 도 5를 참조하여 본 발명에 따르는 투입취출기구를 가지는 2차전지케이스 세정장치의 작동에 대하여 설명한다.

우선, 공급컨베이어(110)를 통해 트레이(10)가 투입취출부(211)의 전방으로 이송되며, 제1센서(102)에서 트레이(10)가 센싱되면 공급컨베이어(110)의 작동이 멈추고, 트랜스퍼기구(170)가 작동하여 공급컨베이어(110) 상의 트레이(10)를 제1컨베이어(130)로 이송시킨다. 제2센서(102)에서 제1컨베이어(130) 상의 트레이(10)가 센싱되면 투입기구(140)가 작동하여 제1컨베이어(130) 상의 트레이(10)가 트레이삽입부(243)로 삽입된다.

상기 구동모터(247)의 작동으로 바렐본체(241)가 회전하여, 예를 들어 바렐본체(241)에 트레이삽입부(243)가 8개 구비되면 1/8바퀴씩 회전하며 트레이(10)가 트레이삽입부(243)로 삽입된다. 제1센서(102)에서는 센싱되는 트레이(10)의 개수가 카운팅되어, 설정된 개수가 센싱되면 공급컨베이어(110)의 작동이 정지된다.

바렐트랜스퍼기구(230)가 투입취출부(211)에 위치하는 바렐트레이(240)를 상승시켜 설정된 세정실(210)로 이송하여, 각 단계의 세정 작업이 진행된다. 각 세정실(210)에서 구동모터(247)가 작동하여 바렐본체(241)가 회전하고, 트레이삽입부(243)에 삽입된 트레이(10)가 일체로 회전하면서 세정된다.

세정이 완료되어 바렐트랜스퍼기구(230)의 작동으로 바렐트레이(240)가 투입취출부(211)로 이송되면, 제1실린더(160)가 작동하고 취출기구(150)가 작동하여 트레이삽입부(243)에 삽입된 트레이(10)가 제1컨베이어(130)로 취출되며, 제2센서(104)에서 취출된 트레이(10)가 센싱되면 트랜스퍼기구(170)가 작동하여 제1컨베이어(130)로 취출된 트레이(10)가 배출컨베이어(120)로 이송된다.

구동모터(247)가 작동하여 다음 트레이삽입부(243)가 취출기구(150) 하부로 위치하고, 취출기구(150)와 제1실린더(160)가 작동하여 위와 같은 과정을 반복하여 세정된 트레이(10)가 배출된다.

제2센서(104)에서 취출되는 트레이(10)가 센싱되고, 센싱되는 트레이(10)의 개수가 카운팅되어, 트레이(10) 개수가 설정된 값이 되면 트레이(10) 공급 과정이 진행된다.

상기와 같이 트레이(10)가 트레이 세정장치(200)의 투입취출부(211) 전방으로 이송되고, 자동으로 트레이삽입부(243)로 투입되어 바렐트랜스퍼기구(230)가 이동하며 바렐트레이(240)가 작동하여 세정되고, 세정 후 투입취출부(211)에서 자동으로 트레이(10)가 배출됨으로써 작업이 효율적으로 이루어지며, 센서를 통해 트레이(10) 개수가 카운팅되어 오류 발생률이 감소하는 효과가 있다.

100: 투입취출기구 110: 공급컨베이어
120: 배출컨베이어 130: 제1컨베이어
140: 투입기구 150: 취출기구
160: 제1실린더 170: 트랜스퍼기구
180: 제1안내부 190: 제2안내부
200: 트레이 세정장치 210: 세정실
220: 안내레일 230: 바렐트랜스퍼기구
240: 바렐트레이

Claims (6)

1. 복수의 세정실(210)과 일측으로 투입취출부(211)가 구비된 세정장치본체(201)와, 상기 세정장치본체(201)의 상부에 구비된 안내레일(220)에 안내되어 이동하면서 바렐트레이(240)를 각 세정실(210)로 이동시키는 바렐트랜스퍼기구(230)와, 트레이(10)를 바렐트레이(240)로 투입하고 취출하는 투입취출기구(100)를 포함하며;
   상기 투입취출기구(100)의 작동으로 바렐트레이(240)의 트레이삽입부(243)로 트레이(10)가 삽입되고, 세정 후에 트레이삽입부(243)로부터 트레이(10)가 취출되는 것을 특징으로 하는 투입취출기구를 가지는 2차전지케이스 세정장치.
2. 제1 항에 있어서, 상기 바렐트레이(240)는 구동모터(247)가 설치되는 바렐설치부(242)와, 상기 바렐설치부(242)의 하부에 구비된 바렐브라켓(2421)과, 회전축(248)이 구비되어 상기 바렐브라켓(2421)에 회전 가능하게 구비되며 원주 방향을 따라 전방으로 개구된 복수의 트레이삽입부(243)가 구비된 바렐본체(241)와, 상기 구동모터(247)에 의하여 구동되어 바렐본체(241)가 회전되도록 하는 구동부(246)를 포함하며;
   상기 투입취출기구(100)는 투입취출부(211)의 전방으로 위치하여 투입취출부(211) 전방으로 트레이(10)를 이송하는 공급컨베이어(110)와, 투입취출부(211)의 전방으로 위치하여 바렐트레이(240)에서 취출된 트레이(10)를 배출하는 배출컨베이어(120)와, 폭 방향으로 상기 공급컨베이어(110)와 배출컨베이어(120) 사이에 위치하여 투입취출부(211) 전방에 구비되는 제1컨베이어(130)와, 상기 제1컨베이어(130)의 전방에 위치하는 투입기구(140)와, 상기 바렐설치부(242)에 설치되어 트레이삽입부(243)에서 트레이(10)를 취출하는 취출기구(150)와, 폭 방향으로 트레이(10)를 이송시키는 트랜스퍼기구(170)를 포함하는 것을 특징으로 하는 투입취출기구를 가지는 2차전지케이스 세정장치.
3. 제2 항에 있어서, 상기 트랜스퍼기구(170)는 공급컨베이어(110)를 사이에 두고 제1컨베이어(130)와 반대 쪽에 위치하여, 공급컨베이어(110)로 공급된 트레이(10)를 제1컨베이어(130)로 이송시키고, 취출기구(150)에 의하여 트레이삽입부(243)로부터 제1컨베이어(130)로 취출된 트레이(10)를 배출컨베이어(120)로 이송시키는 것을 특징으로 하는 투입취출기구를 가지는 2차전지케이스 세정장치.
4. 제3 항에 있어서, 상기 공급컨베이어(110)의 후방으로 공급컨베이어(110)로 공급되는 트레이(10)를 센싱하는 제1센서(102)가 구비되고, 상기 제1컨베이어(130) 전방으로 트랜스퍼기구(170)에 의하여 공급컨베이어(110)로부터 제1컨베이어(130)로 이송된 트레이(10)를 센싱하는 제2센서(104)가 구비되며;
   상기 제1센서(102)에서 트레이(10)가 센싱되면 공급컨베이어(110)의 작동이 멈추고, 트랜스퍼기구(170)가 작동하여 공급컨베이어(110) 상의 트레이(10)가 제1컨베이어(130)로 이송되며, 제2센서(102)에서 제1컨베이어(130) 상의 트레이(10)가 센싱되면 투입기구(140)가 작동하여 제1컨베이어(130) 상의 트레이(10)가 트레이삽입부(243)로 삽입되는 것을 특징으로 하는 투입취출기구를 가지는 2차전지케이스 세정장치.
5. 제4 항에 있어서, 세정이 완료되어 바렐트랜스퍼기구(230)의 작동으로 바렐트레이(240)가 투입취출부(211)로 이송되면, 취출기구(150)가 작동하여 트레이삽입부(243)에 삽입된 트레이(10)가 제1컨베이어(130)로 취출되며 제2센서(104)에서 취출된 트레이(10)가 센싱되면 트랜스퍼기구(170)가 작동하여 제1컨베이어(130)로 취출된 트레이(10)가 배출컨베이어(120)로 이송되는 것을 특징으로 하는 투입취출기구를 가지는 2차전지케이스 세정장치.
6. 제5 항에 있어서, 폭 방향으로 상기 공급컨베이어(110)와 제1컨베이어(130) 사이에 제1안내부(180)가 구비되고, 상기 제1컨베이어(130)와 배출컨베이어(120) 사이에 제2안내부(190)가 구비되며;
   상기 제1안내부(180)에는 전후 방향으로 연장된 회전축을 가지는 제1안내롤러(181)가 구비되고, 상기 제1안내롤러(181)의 높이는 공급컨베이어(110)의 높이보다 높은 것을 특징으로 하는 투입취출기구를 가지는 2차전지케이스 세정장치.

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