KR20240070306A - A system for diagnosing pressure in a pouch manufacutring apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 파우치 제조 장치용 압력 진단 시스템은, 전극 조립체가 배치되는 수용홈을 갖도록 파우치 시트를 파우치 케이스로 가공하며, 수용홈을 형성하기 위한 금형홈을 가진 하부 금형과, 금형홈으로 삽입되는 상부 금형을 포함하는 케이스 가공부; 케이스 가공부에 설치되되, 파우치 시트가 금형홈을 덮도록 하부 금형에 배치된 상태에서, 금형홈을 덮지 않는 파우치 시트의 가장자리 영역을 가압하기 위한 가압 블럭을 포함하는 복수의 실린더 구동부; 각각의 실린더 구동부의 작동 압력을 측정하기 위하여, 각각의 실린더 구동부에 내장되며, 가압 블럭에 인가되는 작동 압력을 측정하기 위한 복수의 압력 센서를 포함하는 측정부; 및 측정부의 압력 정보에 기초하여, 각각의 실린더 구동부의 작동 상태를 진단하는 진단부를 포함한다. A pressure diagnosis system for a pouch manufacturing device according to an embodiment of the present invention processes a pouch sheet into a pouch case to have a receiving groove in which an electrode assembly is placed, a lower mold having a mold groove for forming the receiving groove, and a mold. A case processing portion including an upper mold inserted into the groove; A plurality of cylinder driving units installed in the case processing unit and including a pressing block for pressing an edge area of the pouch sheet that does not cover the mold groove when the pouch sheet is disposed in the lower mold so as to cover the mold groove; In order to measure the operating pressure of each cylinder drive unit, a measuring unit is built into each cylinder drive unit and includes a plurality of pressure sensors for measuring the operating pressure applied to the pressurizing block; and a diagnosis unit that diagnoses the operating state of each cylinder drive unit based on the pressure information of the measurement unit.
Description
본 발명은 파우치 제조 장치용 압력 진단 시스템에 관한 것이며, 상세하게는 파우치 시트를 파우치 케이스로 가공하는 과정에서, 파우치 시트를 가압하는 복수의 실린더 구동부의 작동 압력을 측정하여, 각각의 실린더 구동부의 작동 상태를 실시간으로 개별 진단하는 파우치 제조 장치용 압력 진단 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a pressure diagnosis system for a pouch manufacturing device, and more specifically, in the process of processing a pouch sheet into a pouch case, by measuring the operating pressure of a plurality of cylinder drivers that pressurize the pouch sheet, and to determine the operation of each cylinder driver. This relates to a pressure diagnosis system for a pouch manufacturing device that individually diagnoses the condition in real time.
이차 전지는 충전 및 방전을 통해 반복적으로 재사용될 수 있는 전지를 말한다. 최근 들어, 이차 전지는 스마트폰, 노트북 컴퓨터 그리고 전기 자동차 등 첨단 전자기기 분야에서 널리 사용되고 있다. Secondary batteries refer to batteries that can be reused repeatedly through charging and discharging. Recently, secondary batteries have been widely used in advanced electronic devices such as smartphones, laptop computers, and electric vehicles.
특히, 리튬 이차 전지는 기존의 납 축전지, 니켈-카드뮴 전지, 니켈-수소 전지 및 니켈-아연 전지 등 다른 이차 전지와 비교 할 때, 단위 중량당 에너지 밀도가 높고 급속 충전이 가능하기 때문에 최근들어 다양한 분야에서 활발하게 사용되고 있는 추세이다.In particular, lithium secondary batteries have a high energy density per unit weight and can be charged quickly compared to other secondary batteries such as existing lead acid batteries, nickel-cadmium batteries, nickel-hydrogen batteries, and nickel-zinc batteries, so they have recently been used in a variety of ways. It is being actively used in the field.
도 1은 파우치형 배터리셀의 구성도를 개략적으로 도시한 것이다. 도 2는 파우치 케이스의 사시도를 개략적으로 도시한 것이다. Figure 1 schematically shows the configuration of a pouch-type battery cell. Figure 2 schematically shows a perspective view of the pouch case.
도 1에 도시된 바와 같이, 이러한 이차 전지 중 파우치형 배터리셀(1)의 일반적인 구성은 양극판, 음극판 및 세퍼레이터를 포함하는 전극 조립체(2), 파우치 케이스(10), 양극탭 그리고 음극탭을 포함한다. As shown in FIG. 1, the general configuration of the pouch-type battery cell 1 among these secondary batteries includes an electrode assembly 2 including a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator, a
파우치형 배터리셀(1)은 파우치 케이스(10)에 전극 조립체(2)를 내장한 후 파우치 케이스(10)의 가장자리 영역(15, 17)을 열융착 방식으로 실링한다. 전극 조립체(2)는 파우치 케이스(10)에 수납되며, 양극탭과 음극탭은 전극 조립체(2)와 연결되고 파우치 케이스(10) 외부로 돌출되어 제공된다. For the pouch-type battery cell (1), the electrode assembly (2) is built into the pouch case (10), and then the edge areas (15, 17) of the pouch case (10) are sealed using a heat fusion method. The electrode assembly 2 is stored in the
도 2에 도시된 바와 같이, 파우치 케이스(10)는 전극 조립체(2)가 안착되는 수용홈(13)을 가진다. 수용홈(13)은 파우치 케이스(10)의 중앙 부분에 마련된다.As shown in FIG. 2, the
파우치형 배터리셀(1)은 어느 하나의 파우치 케이스(10)의 수용홈(13)에 전극 조립체(2)가 배치된 후, 다른 하나의 파우치 케이스(10)가 전극 조립체(2)를 덮도록 어느 하나의 파우치 케이스에 적층된다. 이후, 한 쌍의 파우치 케이스(10)는 가장자리 영역(15, 17)이 서로 맞닿은 상태에서 실링된다. In the pouch-type battery cell (1), after the electrode assembly (2) is placed in the receiving groove (13) of one pouch case (10), the other pouch case (10) covers the electrode assembly (2). It is stacked in one pouch case. Thereafter, the pair of
파우치 케이스(10)는 파우치 케이스 성형 장치(미도시)에 의해 제작된다. 파우치 케이스 성형 장치(미도시)는 수용홈(13)에 대응되는 형상을 가진 금형홈(미도시)과, 금형홈으로 삽입되는 금형 블럭(미도시)을 구비한다. The
파우치 케이스 성형 장치(미도시)는 판형의 파우치 시트(미도시)가 금형홈(미도시)에 놓인 상태에서, 파우치 시트(미도시)가 금형 블럭(미도시)에 펀칭되어, 수용홈(13)을 가진 파우치 케이스(10)를 제작한다. 파우치 케이스(10)의 성형성을 높이기 위해서는, 파우치 시트의 양측 가장자리 영역(15, 17)이 균일한 압력으로 고정된 상태에서, 파우치 시트에 대한 펀칭이 수행되어야 한다. The pouch case molding device (not shown) places a plate-shaped pouch sheet (not shown) in a mold groove (not shown) and punches the pouch sheet (not shown) into a mold block (not shown) to form a receiving groove (13). ) Produce a pouch case (10) with. In order to increase the formability of the
본 발명은 파우치 시트를 파우치 케이스로 가공하는 과정에서, 파우치 시트를 가압하는 복수의 실린더 구동부의 작동 압력을 측정하여, 각각의 실린더 구동부의 작동 상태를 실시간으로 개별 진단하는 파우치 제조 장치용 압력 진단 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention is a pressure diagnosis system for a pouch manufacturing device that measures the operating pressure of a plurality of cylinder drives that pressurize the pouch sheet during the process of processing the pouch sheet into a pouch case, and individually diagnoses the operating status of each cylinder drive part in real time. The purpose is to provide.
본 발명의 일 실시예에 따른 파우치 제조 장치용 압력 진단 시스템은, 전극 조립체가 배치되는 수용홈을 갖도록 파우치 시트를 파우치 케이스로 가공하며, 수용홈을 형성하기 위한 금형홈을 가진 하부 금형과, 금형홈으로 삽입되는 상부 금형을 포함하는 케이스 가공부; 케이스 가공부에 설치되되, 파우치 시트가 금형홈을 덮도록 하부 금형에 배치된 상태에서, 금형홈을 덮지 않는 파우치 시트의 가장자리 영역을 가압하기 위한 가압 블럭을 포함하는 복수의 실린더 구동부; 각각의 실린더 구동부의 작동 압력을 측정하기 위하여, 각각의 실린더 구동부에 내장되며, 가압 블럭에 인가되는 작동 압력을 측정하기 위한 복수의 압력 센서를 포함하는 측정부; 및 측정부의 압력 정보에 기초하여, 각각의 실린더 구동부의 작동 상태를 진단하는 진단부를 포함한다. A pressure diagnosis system for a pouch manufacturing device according to an embodiment of the present invention processes a pouch sheet into a pouch case to have a receiving groove in which an electrode assembly is placed, a lower mold having a mold groove for forming the receiving groove, and a mold. A case processing portion including an upper mold inserted into the groove; A plurality of cylinder driving units installed in the case processing unit and including a pressing block for pressing an edge area of the pouch sheet that does not cover the mold groove when the pouch sheet is disposed in the lower mold so as to cover the mold groove; In order to measure the operating pressure of each cylinder drive unit, a measuring unit is built into each cylinder drive unit and includes a plurality of pressure sensors for measuring the operating pressure applied to the pressurizing block; and a diagnosis unit that diagnoses the operating state of each cylinder drive unit based on the pressure information of the measurement unit.
본 발명은 파우치 시트를 가공하는 과정에서, 파우치 시트를 가압하는 복수의 실린더 구동부의 작동 압력을 개별 측정하여, 각각의 실린더 구동부의 작동 상태를 진단하여, 공압 누설로 인한 설비 고장을 방지할 수 있다. The present invention measures the operating pressure of a plurality of cylinder drives that pressurize the pouch sheet individually in the process of processing the pouch sheet, diagnoses the operating status of each cylinder drive part, and prevents equipment failure due to pneumatic leakage. .
도 1은 파우치형 배터리셀의 구성도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 수용홈을 가진 파우치 시트의 사시도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치 제조 장치용 압력 진단 시스템의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이스 가공부의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 실린더 구동부의 개략적인 구성도이다.
도 6 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이스 가공부의 작동시, 파우치 시트가 파우치 케이스로 제작되는 과정을 설명하기 위한 도면이다. Figure 1 schematically shows the configuration of a pouch-type battery cell.
Figure 2 schematically shows a perspective view of a pouch sheet having a receiving groove.
Figure 3 is a configuration diagram of a pressure diagnosis system for a pouch manufacturing device according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a configuration diagram of a case processing unit according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a schematic configuration diagram of a first cylinder driving unit according to an embodiment of the present invention.
Figures 6 to 9 are diagrams for explaining the process of manufacturing a pouch sheet into a pouch case when the case processing unit operates according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다.Since the present invention can be subject to various changes and can have various embodiments, specific embodiments will be illustrated and described in the drawings.
그러나, 이는 본 출원을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 출원의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 출원을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 출원의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.However, this is not intended to limit the present application to specific embodiments, and should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present application. In describing the present application, if it is determined that a detailed description of related known technology may obscure the gist of the present application, the detailed description will be omitted.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 출원을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.The terms used in this application are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the application. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In this application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예에 도시된 구성은 본 출원의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 출원의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있다. 또한, 본 출원에서 첨부된 도면은 설명의 편의를 위하여 확대 또는 축소하여 도시된 것으로 이해되어야 한다.Therefore, the configuration shown in the embodiments described in this specification is only one of the most preferred embodiments of the present application and does not represent the entire technical idea of the present application, so various equivalents may be substituted for them at the time of filing the present application. There may be variations. In addition, the drawings attached to this application should be understood as being enlarged or reduced for convenience of explanation.
이하에서는 첨부도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파우치 제조 장치용 압력 진단 시스템에 대해 설명하기로 한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a pressure diagnosis system for a pouch manufacturing device according to a preferred embodiment of the present invention will be described.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치 제조 장치용 압력 진단 시스템의 구성도이고, 도 4는 케이스 가공부의 구성도이며, 도 5는 제1 실린더 구동부의 개략적인 구성도이다. FIG. 3 is a configuration diagram of a pressure diagnosis system for a pouch manufacturing device according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a configuration diagram of a case processing unit, and FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a first cylinder driving unit.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치 제조 장치용 압력 진단 시스템(100)은, 케이스 가공부(110), 복수의 실린더 구동부(160a, 160b), 측정부(170), 진단부(180) 및 모니터링부(190)를 포함한다. As shown in FIG. 3, the
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 케이스 가공부(110)는 금형홈(143)을 가진 하부 금형(140)과, 금형홈(143)으로 삽입되는 상부 금형(130)을 포함하여, 파우치 시트(11)를 파우치 케이스(10)로 가공한다. As shown in FIGS. 3 and 4, the
케이스 가공부(110)는 본체부(120), 상부 금형(130), 하부 금형(140) 및 금형 작동부(150)를 포함한다. 케이스 가공부(110)의 세부 구성에 대해서는 후술하기로 한다. The
복수의 실린더 구동부(160a, 160b)는 파우치 시트(11)가 파우치 케이스(10)로 가공되는 과정에서, 파우치 케이스(10)의 실링부에 해당되는 파우치 시트(11)의 가장자리 영역(15, 17)을 케이스 가공부(110)의 하부 금형(140)에 고정하기 위한 것이다. In the process of processing the
복수의 실린더 구동부(160a, 160b)는 하부 금형(140)의 안착면(141)과 마주보게, 본체부(120)의 상부에 설치된다. 복수의 실린더 구동부(160a, 160b)는 금형 작동부(150)가 제1 방향(F1)으로 승강 작동시, 제1 방향(F1)과 반대인 제2 방향(F2)으로, 파우치 시트(11)를 가압하여, 파우치 시트(11)를 안착면(141)에 고정한다. A plurality of
측정부(170)는 복수의 압력 센서(171, 172)를 포함한다. 각각의 압력 센서는 각각의 실린더 구동부(160a, 160b)에 내장되어, 각각의 실린더 구동부(160a, 160b)의 작동 압력을 측정한다. 압력 센서(171, 172)는 로드셀이다. The
본 실시예에서는 설명의 편의를 위하여, 복수의 실린더 구동부(160a, 160b)에 대해 제1 실린더 구동부(160a)과 제2 실린더 구동부(160b)로 구분지어 지칭한다. 본 실시예에서는 설명의 편의를 위하여, 복수의 압력 센서(171, 172)에 대해 제1 압력 센서(171)와 제2 압력 센서(172)로 구분지어 지칭한다. In this embodiment, for convenience of explanation, the plurality of
도 4에 도시된 바와 같이, 제1 압력 센서(171)는 제1 실린더 구동부(160a)의 제1 작동봉(163a)에 내장된다. 도 5를 참조하면, 제1 작동봉(163a)은 제1 부재(164a)과 제2 부재(165a)로 구성된다. As shown in FIG. 4, the
제1 압력 센서(171)는 제1 부재(164a)과 제2 부재(165a)의 연결 부위에 설치된다. 제1 압력 센서(171)는 제1 실린더 구동부(160a)의 작동시, 제1 작동봉(163a)에 걸리는 작동 압력을 측정한다. The
제2 압력 센서(172)는 제2 실린더 구동부(160b)의 제2 작동봉(163b)에 내장된다. 제2 압력 센서(172)의 설치 위치는 제1 압력 센서(171)가 제1 작동봉(163a)에 설치된 위치와 동일하다. 제2 압력 센서(172)는 제2 실린더 구동부(160b)의 작동시 제2 작동봉(163b)에 걸리는 압력을 측정한다. The
진단부(180)는 측정부(170)의 압력 정보에 기초하여, 각각의 실린더 구동부(160a, 160b)의 작동 상태를 진단한다. The
진단부(180)는 측정부(170)의 압력 정보에 기초하여, 기설정된 설정 압력값에 대한 각각의 실린더 구동부(160a, 160b)의 측정 압력값의 차이를 압력 편차값으로 산출하고, 압력 편차값에 기초하여, 복수의 실린더 구동부(160a, 160b)의 작동 상태를 개별 진단한다. 예로, 압력 허용 범위는 0kPa 내지 10kPa 범위이나, 이는, 파우치 케이스(10)의 규격에 따른 설정 압력값에 따라 조정가능하다. Based on the pressure information of the measuring
구체적으로, 진단부(180)는 제1 압력 센서(171)의 제1 측정압력값에 기초하여, 기설정된 설정 압력값에 대한 제1 측정 압력값의 차이를 제1 압력 편차값으로 산출한다. Specifically, based on the first measured pressure value of the
진단부(180)는 제1 압력 편차값이 기설정된 압력 허용 범위 내이면 제1 실린더 구동부(160a)의 작동 상태를 "정상"이라 진단한다. 반면, 진단부(180)는 제1 압력 편차값이 압력 허용 범위를 초과하면 제1 실린더 구동부(160a)의 작동 상태를 "공압 누설"로 진단한다. The
아울러, 진단부(180)는 제2 압력 센서(172)의 제2 측정압력값에 기초하여, 기설정된 설정 압력값에 대한 제2 측정 압력값의 차이를 제2 압력 편차값으로 산출한다. In addition, based on the second measured pressure value of the
진단부(180)는 제2 압력 편차값이 기설정된 압력 허용 범위 내이면 제2 실린더 구동부(160b)의 작동 상태를 "정상"이라 진단한다. 반면, 진단부(180)는 제2 압력 편차값이 압력 허용 범위를 초과하면 제2 실린더 구동부(160b)의 작동 상태를 "공압 누설"로 진단한다. The
모니터링부(190)는 진단부(180)의 진단 결과를 영상으로 출력하고, 진단 결과가 "공압 누설"이면, 알람 경고를 제공한다. The
이하에서는 케이스 가공부(110), 제1 실린더 구동부(160a)와 제2 실린더 구동부(160b)의 구조 및 작동 방식에 대해 설명하기로 한다. Hereinafter, the structure and operation method of the
도 4는 케이스 가공부의 구성도이며, 도 5는 제1 실린더 구동부의 개략적인 구성도이다. 도 6 내지 도 9는 케이스 가공부의 작동시, 파우치 시트가 파우치 케이스로 제작되는 과정을 설명하기 위한 도면이다. Figure 4 is a schematic diagram of the case processing part, and Figure 5 is a schematic diagram of the first cylinder driving part. Figures 6 to 9 are diagrams for explaining the process of manufacturing a pouch sheet into a pouch case when the case processing unit operates.
도 4에 도시된 바와 같이, 케이스 가공부(110)는 본체부(120), 상부 금형(130), 하부 금형(140) 및 금형 작동부(150)를 포함한다.As shown in FIG. 4, the
본체부(120)는 상부 프레임(121), 하부 프레임(122)과, 프레임 지지부(123)를 포함한다. 상부 프레임(121)에는 상부 금형(130), 제1 실린더 구동부(160a)과 제2 실린더 구동부(160b)가 설치된다. 하부 프레임(122)에는 금형 작동부(150)가 설치된다. 상부 프레임(121)과 하부 프레임(122)은 프레임 지지부(123)에 의해 연결된다. The
하부 금형(140)은 상부 금형(130)과 마주보게 배치된다. 하부 금형(140)은 파우치 시트(11)가 안착되는 안착면(141)과, 안착면(141)에 대해 단차진 금형홈(143)을 가진다. 금형홈(143)은 상부 금형(130)이 삽입 가능한 크기를 가진다. The
하부 금형(140)은 파우치 케이스(10)의 제품 규격에 따른 금형홈(143)을 가진다. 금형홈(143)은 파우치 케이스(10)의 수용홈에 대응되는 크기를 가진 것이 바람직하다. The
금형 작동부(150)는 금형 지지부(153), 승강 구동부(151)와 탄성 지지부(155)를 포함한다. The
금형 작동부(150)는 상부 금형(130)의 하부에서 배치된다. 금형 지지부(153)에는 하부 금형(140)이 설치된다. 하부 금형(140)은 금형 지지부(153)에 착탈가능하게 결합된다. 하부 금형(140)은 파우치 케이스(10)의 제품 규격에 맞춰, 교체 가능하다. The
승강 구동부(151)는 금형 지지부(153)에 결합되어, 금형 지지부(153)를 승강 또는 하강시킨다. 도 7에 도시된 바와 같이, 승강 구동부(151)는 파우치 케이스(10)의 가공시 하부 금형(140)이 상부 금형(130)에 결합되는 제1 방향(F1)으로 승강작동된다. The lifting
도 9에 도시된 바와 같이, 승강 구동부(151)는 파우치 케이스(10)의 가공 완료 후에, 하부 금형(140)이 상부 금형(130)에서 분리되는 제2 방향(F2)으로 하강 작동된다. As shown in FIG. 9 , the lifting
탄성 지지부(155)는 하부 금형(140)의 양측으로 이격되어, 금형 지지부(153)와 본체부(120)의 상부를 연결한다. 탄성 지지부(155)는 승강 구동부(151)가 제1 방향(F1)으로 승강 작동되면, 탄성 수축되면서 금형 지지부(153)를 탄성 지지한다. 탄성 지지부(155)는 승강 구동부(151)가 제2 방향(F2)으로 하강 작동되면, 원래 형태로 복원되면서 금형 지지부(153)를 탄성 지지한다. The
제1 실린더 구동부(160a)는 상부 금형(130)의 일측으로 이격 배치되어, 본체부(120)의 상부에 결합된다. 승강 구동부(151)가 제1 방향(F1)으로 승강 작동될 때, 제1 실린더 구동부(160a)는 제2 방향(F2)으로 파우치 시트(11)의 일측 가장자리 영역(15)을 가압한다. The first
도 5에 도시된 바와 같이, 제1 실린더 구동부(160a)는 제1 실린더본체(161a), 제1 작동봉(163a)과 제1 가압 블럭(167a)을 포함한다. As shown in FIG. 5, the first
제1 실린더본체(161a)는 본체부(120)의 상부 프레임(121)에 결합된다. 제1 실린더본체(161a)에는 제1 작동봉(163a)이 왕복 이동가능하게 설치된다. 제1 작동봉(163a)은 제1 실린더본체(161a)로 인가된 공압이 미는 힘에 의해 제2 방향(F2)으로 전진 이동된다. The
제1 가압 블럭(167a)은 제1 작동봉(163a)에 결합된다. 제1 가압 블럭(167a)은 상부 금형(130)의 일측으로 이격 배치된다. The first pressure block (167a) is coupled to the first operating rod (163a). The
제1 실린더본체(161a)로의 공압 인가시, 제1 가압 블럭(167a)은 제1 작동봉(163a)에 의해 제2 방향(F2)으로 이동되면서, 안착면(141)에 놓인 파우치 시트(11)에 맞닿아 하부 금형(140)을 가압한다. 제1 가압 블럭(167a)이 가압하는 힘에 의해, 파우치 시트(11)는 하부 금형(140)의 안착면(141)에 고정된다. When pneumatic pressure is applied to the
제2 실린더 구동부(160b)는 상부 금형(130)의 타측으로 이격 배치되어, 본체부(120)의 상부 프레임(121)에 결합된다. 승강 구동부(151)가 제1 방향(F1)으로 승강 작동될 때, 제2 실린더 구동부(160b)는 제2 방향(F2)으로 파우치 시트(11)의 타측 가장자리 영역(17)을 가압한다. The second
제2 실린더 구동부(160b)는 제2 실린더본체(161b), 제2 작동봉(163b)과 제2 가압 블럭(167b)을 포함한다. The second
제2 실린더본체(161b)는 본체부(120)의 상부 프레임(121)에 결합된다. 제2 실린더본체(161b)에는 제2 작동봉(163b)이 왕복 이동가능하게 설치된다. 제2 작동봉(163b)은 제2 실린더본체(161b)로 인가된 공압이 미는 힘에 의해 제2 방향(F2)으로 전진 이동된다. 제2 작동봉(163b)은 제1 작동봉(163a)과 동일한 구조를 가진다.The
제2 가압 블럭(167b)은 제2 작동봉(163b)에 결합된다. 제2 가압 블럭(167b)은 상부 금형(130)의 타측으로 이격 배치된다. The second pressing block (167b) is coupled to the second operating rod (163b). The
제2 실린더본체(161b)로의 공압 인가시, 제2 가압 블럭(167b)은 제2 작동봉(163b)에 의해 제2 방향(F2)으로 이동되면서, 안착면(141)에 놓인 파우치 시트(11)에 맞닿아 하부 금형(140)을 가압한다. 제2 가압 블럭(167b)이 가압하는 힘에 의해, 파우치 시트(11)는 하부 금형(140)의 안착면(141)에 고정된다. When pneumatic pressure is applied to the
이하에서는 도 6 내지 도 9을 참조하여, 파우치 시트(11)를 파우치 케이스(10)로 가공하는 과정에 설명하기로 한다. 도 6 내지 도 9는 케이스 가공부의 작동시, 파우치 시트가 파우치 케이스로 제작되는 과정을 설명하기 위한 도면이다. Hereinafter, the process of processing the
도 6에 도시된 바와 같이, 파우치 시트(11)가 하부 금형(140)의 안착면(141)에 놓인다. 이때, 파우치 시트(11)는 하부 금형(140)의 금형홈(143)을 덮도록, 하부 금형(140)의 안착면(141)에 놓인다. As shown in FIG. 6, the
도 7에 도시된 바와 같이, 승강 구동부(151)의 승강 작동시, 금형 지지부(153)는 제1 방향(F1)으로 이동된다. 금형 지지부(153)에 의해, 하부 금형(140)은 상부 금형(130)으로 진입된다. 그리고, 승강 구동부(151)의 승강 작동시, 탄성 지지부(155)는 금형 지지부(153)가 밀어 올리는 힘에 의해 탄성 수축되면서, 금형 지지부(153)를 탄성 지지한다. As shown in FIG. 7 , when the lifting
도 8에 도시된 바와 같이, 승강 구동부(151)의 작동시, 제1 실린더 구동부(160a)과 제2 실린더 구동부(160b)가 제2 방향(F2)으로 가압 작동된다. As shown in FIG. 8, when the lifting
구체적으로, 제1 실린더본체(161a)로의 공압이 인가되면, 제1 작동봉(163a)은 제1 가압 블럭(167a)을 제2 방향(F2)으로 밀어낸다. 제1 가압 블럭(167a)은 제1 작동봉(163a)에 의해 제2 방향(F2)으로 이동되면서, 안착면(141)에 놓인 파우치 시트(11)에 맞닿아 하부 금형(140)의 안착면(141)을 가압하여, 파우치 시트(11)를 하부 금형(140)의 안착면(141)에 고정한다. Specifically, when pneumatic pressure is applied to the
제2 실린더 구동부(160b)는 제1 실린더 구동부(160a)와 동일한 방식으로 작동된다. 제2 실린더본체(161b)로의 공압이 인가되면, 제2 작동봉(163b)은 제2 가압 블럭(167b)을 제2 방향(F2)으로 밀어낸다. The
제2 가압 블럭(167b)은 제2 작동봉(163b)에 의해 제2 방향(F2)으로 이동되면서, 안착면(141)에 놓인 파우치 시트(11)에 맞닿아 하부 금형(140)의 안착면(141)을 가압하여, 파우치 시트(11)를 하부 금형(140)의 안착면(141)에 고정한다. The second
파우치 시트(11)는 금형 지지부(153)에 의해 하부 금형(140)에 배치된 상태로, 파우치 시트(11)의 상면이 제1 가압 블럭(167a), 상부 금형(130)과 제2 가압 블럭(167b)에 맞닿는다. The
도 8에 도시된 바와 같이, 승강 구동부(151)가 금형 지지부(153)를 제1 방향(F1)으로 지속적으로 밀어내는 힘에 의해, 하부 금형(140)은 제1 방향(F1)으로 이동되면서 상부 금형(130)과 요철 결합된다. As shown in FIG. 8, the
상부 금형(130)이 하부 금형(140)의 금형홈(143)으로 삽입되면서, 파우치 시트(11)를 가압하는 힘에 의해, 파우치 시트(11)는 수용홈을 가진 파우치 케이스(10)로 가공된다. As the
도 9에 도시된 바와 같이, 파우치 케이스(10)의 가공 완료 후, 승강 구동부(151)은 제2 방향(F2)으로 하강작동된다. 그리고, 제1 실린더 구동부(160a)의 제1 작동봉(163a) 및 제2 실린더 구동부(160b)의 제2 작동봉(163b)는 제1 방향(F1) 방향으로 후진되면서, 제1 가압 블럭(167a)와 제2 가압 블럭(167b)이 하부 금형(140)의 안착면(141)에서 분리되게 작동된다. As shown in FIG. 9, after processing of the
본 발명은 파우치 시트(11)를 파우치 케이스(10)로 가공하는 과정에서, 제1 실린더 구동부(160a)과 제2 실린더 구동부(160b)의 작동시 제1 작동봉(163a)과 제2 작동봉(163b)에 걸리는 작동 압력을 실시간으로 측정하고, 측정 압력값에 기초하여 제1 실린더 구동부(160a)과 제2 실린더 구동부(160b)의 작동 상태를 실시간으로 진단할 수 있다. In the present invention, in the process of processing the
이에, 본 발명은 파우치 시트(11)를 파우치 케이스(10)로 가공하는 과정에서, 파우치 시트(11)를 하부 금형(140)에 안정적으로 고정하여, 파우치 케이스(10)의 품질 향상을 도모할 수 있다. Accordingly, the present invention aims to improve the quality of the
또한, 본 발명은 제1 실린더 구동부(160a) 및/또는 제2 실린더 구동부(160b)로 인가되는 공압의 누설 여부를 실시간으로 진단하여, 설비 고장으로 인한 생산 중단을 사전에 방지할 수 있다. In addition, the present invention can diagnose in real time whether there is a leak of pneumatic pressure applied to the first
이하 실시예를 통하여 본 발명을 구체적으로 설명한다. 그러나, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다. 위에서 설명된 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이다. 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.The present invention will be described in detail below through examples. However, the scope of the present invention is not limited by the following examples. The preferred embodiments of the invention described above have been disclosed for purposes of illustration. A person skilled in the art with ordinary knowledge of the present invention will be able to make various modifications, changes, and additions within the spirit and scope of the present invention, and such modifications, changes, and additions should be regarded as falling within the scope of the patent claims below.
100: 파우치 제조 장치용 압력 진단 시스템
110: 케이스 가공부
120: 본체부
121: 상부 프레임
122: 하부 프레임
123: 프레임 지지부
130: 상부 금형
140: 하부 금형
141: 안착면
143: 금형홈
150: 금형 작동부
151: 승강 구동부
153: 금형 지지부
155: 탄성 지지부
160a: 제1 실린더 구동부
161a: 제1 실린더본체
163a: 제1 작동봉
164a: 제1 부재
165a: 제2 부재
167a: 제1 가압 블럭
160b: 제2 실린더 구동부
161b: 제2 실린더본체
163b: 제2 작동봉
167b: 제2 가압 블럭
170: 측정부
171: 제1 압력 센서
172: 제2 압력 센서
180: 진단부
190: 모니터링부
10: 파우치 케이스
11: 파우치 시트
13: 수용홈
15, 17: 가장자리 영역
100: Pressure diagnostic system for pouch manufacturing equipment
110: case processing part 120: main body part
121: upper frame 122: lower frame
123: frame support 130: upper mold
140: lower mold 141: seating surface
143: Mold groove 150: Mold operating part
151: lifting driving part 153: mold support part
155:
161a:
164a:
167a: first pressurizing
161b:
167b: second pressurizing block 170: measuring unit
171: first pressure sensor 172: second pressure sensor
180: Diagnosis unit 190: Monitoring unit
10: Pouch case 11: Pouch sheet
13: receiving
Claims (18)
상기 케이스 가공부에 설치되되, 상기 파우치 시트가 상기 금형홈을 덮도록 상기 하부 금형에 배치된 상태에서, 상기 금형홈을 덮지 않는 상기 파우치 시트의 가장자리 영역을 가압하기 위한 가압 블럭을 포함하는 복수의 실린더 구동부;
상기 각각의 실린더 구동부의 작동 압력을 측정하기 위하여, 상기 각각의 실린더 구동부에 내장되며, 상기 가압 블럭에 인가되는 상기 작동 압력을 측정하기 위한 복수의 압력 센서를 포함하는 측정부; 및
상기 측정부의 압력 정보에 기초하여, 상기 각각의 실린더 구동부의 작동 상태를 진단하는 진단부를 포함하는, 파우치 제조 장치용 압력 진단 시스템.A case processing unit that processes a pouch sheet into a pouch case having a receiving groove in which an electrode assembly is disposed, and includes a lower mold having a mold groove for forming the receiving groove, and an upper mold inserted into the mold groove;
A plurality of pressurizing blocks installed in the case processing unit and configured to press an edge area of the pouch sheet that does not cover the mold groove while the pouch sheet is disposed in the lower mold so as to cover the mold groove. Cylinder driving unit;
To measure the operating pressure of each cylinder drive unit, a measuring unit built into each cylinder drive unit and including a plurality of pressure sensors for measuring the operating pressure applied to the pressurizing block; and
A pressure diagnosis system for a pouch manufacturing device, including a diagnosis unit that diagnoses the operating state of each cylinder drive unit based on the pressure information of the measurement unit.
상기 압력 정보에 기초하여, 기설정된 설정 압력값에 대한 상기 각각의 실린더 구동부의 측정 압력값의 차이를 압력 편차값으로 산출하고,
상기 압력 편차값에 기초하여, 상기 복수의 실린더 구동부의 작동 상태를 개별 진단하는, 파우치 제조 장치용 압력 진단 시스템. The method of claim 1, wherein the diagnostic unit,
Based on the pressure information, the difference between the measured pressure value of each cylinder drive unit with respect to the preset set pressure value is calculated as a pressure deviation value,
A pressure diagnosis system for a pouch manufacturing device that individually diagnoses the operating status of the plurality of cylinder drives based on the pressure deviation value.
상기 진단부에는 상기 압력 편차값에 대한 압력 허용 범위가 기설정되고,
상기 압력 편차값이 기설정된 압력 허용 범위를 초과하면, 해당 실린더 구동부의 작동 상태를 "공압 누설"로 진단하는, 파우치 제조 장치용 압력 진단 시스템. According to claim 2,
A pressure tolerance range for the pressure deviation value is preset in the diagnostic unit,
A pressure diagnosis system for a pouch manufacturing device that diagnoses the operating state of the corresponding cylinder drive unit as “pneumatic leakage” when the pressure deviation value exceeds a preset pressure tolerance range.
상기 압력 허용 범위는 0kPa 내지 10kPa 범위인, 파우치 제조 장치용 압력 진단 시스템.According to claim 3,
The pressure tolerance range is 0 kPa to 10 kPa, a pressure diagnosis system for a pouch manufacturing device.
상기 진단부의 진단 결과를 영상으로 출력하는 모니터링부를 더 포함하고,
상기 모니터링부는 진단 결과가 "공압 누설"이면, 알람 경고를 제공하는, 파우치 제조 장치용 압력 진단 시스템. According to claim 3,
It further includes a monitoring unit that outputs the diagnosis results of the diagnostic unit as an image,
A pressure diagnosis system for a pouch manufacturing device, wherein the monitoring unit provides an alarm warning when the diagnosis result is “pneumatic leakage”.
상기 진단부에는 상기 압력 편차값에 대한 압력 허용 범위가 기설정되고,
상기 압력 편차값이 상기 압력 허용 범위에 해당되면, 해당 실린더 구동부의 작동 상태를 "정상"으로 진단하는, 파우치 제조 장치용 압력 진단 시스템. According to claim 2,
A pressure tolerance range for the pressure deviation value is preset in the diagnostic unit,
A pressure diagnosis system for a pouch manufacturing device that diagnoses the operating state of the corresponding cylinder drive unit as “normal” when the pressure deviation value falls within the pressure tolerance range.
상기 케이스 가공부에 결합된 실린더본체; 및
상기 실린더본체에 왕복 이동가능하게 결합되고, 상기 압력 센서가 내장되며, 상기 가압 블럭이 결합된 작동봉을 포함하며,
상기 가압 블럭은 상기 실린더본체로의 공압 인가시 상기 작동봉에 의해 상기 하부 금형을 향해 이동되면서, 상기 파우치 시트와 맞닿아 상기 하부 금형을 가압하는, 파우치 제조 장치용 압력 진단 시스템. The method of claim 1, wherein each cylinder driving unit
A cylinder body coupled to the case processing part; and
It is reciprocally coupled to the cylinder body, has a built-in pressure sensor, and includes an operating rod to which the pressure block is coupled,
The pressure diagnosis system for a pouch manufacturing device, wherein the pressure block is moved toward the lower mold by the operating rod when pneumatic pressure is applied to the cylinder body, and presses the lower mold in contact with the pouch sheet.
상기 작동봉은 상기 실린더본체에 왕복 이동가능하게 결합된 제1 부재와, 상기 제1 부재와 상기 가압 블럭을 연결하는 제2 부재를 포함하는, 파우치 제조 장치용 압력 진단 시스템. According to claim 7,
The operating rod includes a first member reciprocally coupled to the cylinder body and a second member connecting the first member and the pressure block.
상기 압력 센서는 상기 제1 부재와 상기 제2 부재의 연결 부위에 설치되어, 상기 실린더본체로의 공압 인가시 상기 작동봉에 걸리는 작동 압력을 측정하는, 파우치 제조 장치용 압력 진단 시스템. According to claim 8,
The pressure sensor is installed at a connection portion of the first member and the second member to measure the operating pressure applied to the operating rod when pneumatic pressure is applied to the cylinder body.
상기 압력 센서는 로드셀인, 파우치 제조 장치용 압력 진단 시스템. According to claim 1,
A pressure diagnosis system for a pouch manufacturing device, wherein the pressure sensor is a load cell.
상기 복수의 실린더 구동부 및 상기 상부 금형이 설치된 본체부; 및
상기 상부 금형의 하부에서 배치되고, 상기 상부 금형이 상기 금형홈으로 삽입되도록 상기 상부 금형을 향하는 제1 방향으로, 상기 하부 금형을 이동시키는 금형 작동부를 포함하는, 파우치 제조 장치용 압력 진단 시스템. The method of claim 1, wherein the case processing unit,
a main body in which the plurality of cylinder driving units and the upper mold are installed; and
A pressure diagnosis system for a pouch manufacturing device, comprising a mold operation unit disposed below the upper mold and moving the lower mold in a first direction toward the upper mold so that the upper mold is inserted into the mold groove.
상기 하부 금형을 지지하는 금형 지지부;
상기 금형 지지부에 결합되어, 상기 금형 지지부를 승강 또는 하강시키는 승강 구동부; 및
상기 하부 금형의 양측으로 이격되어, 상기 금형 지지부와 상기 본체부의 상부를 연결하고, 상기 승강 구동부의 승강 작동시 탄성 수축되면서 상기 금형 지지부를 탄성 지지하는 탄성 지지부를 포함하는, 파우치 제조 장치용 압력 진단 시스템. The method of claim 11, wherein the mold operating unit,
a mold support portion supporting the lower mold;
a lifting drive unit coupled to the mold support unit to raise or lower the mold support unit; and
Pressure diagnosis for a pouch manufacturing device, including an elastic support part spaced on both sides of the lower mold, connecting the mold support part and an upper part of the main body part, and elastically contracting and elastically supporting the mold support part during the lifting operation of the lifting drive unit. system.
상기 복수의 실린더 구동부는 상기 하부 금형과 마주보게, 상기 본체부의 상부에 설치되어, 상기 금형 작동부가 상기 제1 방향으로 승강 작동시, 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로, 상기 파우치 시트를 가압하여, 상기 파우치 시트를 상기 하부 금형에 고정시키는, 파우치 제조 장치용 압력 진단 시스템. According to claim 11,
The plurality of cylinder driving units are installed on the upper part of the main body unit to face the lower mold, and when the mold operating unit moves up and down in the first direction, it moves the pouch sheet in a second direction opposite to the first direction. A pressure diagnosis system for a pouch manufacturing device that secures the pouch sheet to the lower mold by applying pressure.
상기 상부 금형의 일측으로 이격 배치된 제1 실린더 구동부와, 상기 상부 금형의 타측으로 이격 배치된 제2 실린더 구동부을 포함하고,
상기 승강 구동부의 승강 작동시, 상기 제1 실린더 구동부가 상기 제2 방향으로 상기 파우치 시트의 일측 가장자리 영역을 가압하고, 상기 제2 실린더 구동부가 상기 제2 방향으로 상기 파우치 시트의 타측 가장자지 영역을 가압하여, 상기 파우치 시트를 상기 하부 금형에 고정하는, 파우치 제조 장치용 압력 진단 시스템. The method of claim 13, wherein the plurality of cylinder driving units,
It includes a first cylinder driving part spaced apart from one side of the upper mold and a second cylinder driving part from the other side of the upper mold,
During the lifting operation of the lifting driving unit, the first cylinder driving unit presses one edge area of the pouch sheet in the second direction, and the second cylinder driving unit presses the other edge area of the pouch sheet in the second direction. A pressure diagnosis system for a pouch manufacturing device that secures the pouch sheet to the lower mold by applying pressure.
상기 상부 금형의 일측으로 이격 배치된 제1 가압 블럭;
상기 본체부의 상부에 결합된 제1 실린더본체; 및
상기 제1 실린더본체와 상기 제1 가압 블럭을 연결하고, 제1 압력 센서가 내장된 제1 작동봉을 포함하고,
상기 제1 실린더본체로의 공압 인가시, 상기 제1 가압 블럭은 상기 제1 작동봉에 의해 상기 제2 방향으로 이동되면서 상기 하부 금형과 맞닿게 작동되는, 파우치 제조 장치용 압력 진단 시스템. 15. The method of claim 14, wherein the first cylinder driving unit,
a first pressure block spaced apart from one side of the upper mold;
a first cylinder body coupled to the upper part of the main body; and
It connects the first cylinder body and the first pressure block and includes a first operating rod with a built-in first pressure sensor,
When pneumatic pressure is applied to the first cylinder body, the first pressure block is moved in the second direction by the first operating rod and operated to come into contact with the lower mold.
상기 진단부는 상기 제1 압력 센서의 제1 측정압력값에 기초하여,
기설정된 설정 압력값에 대한 상기 제1 측정 압력값의 차이를 제1 압력 편차값으로 산출하고,
상기 제1 압력 편차값이 기설정된 압력 허용 범위 내이면 상기 제1 실린더 구동부의 작동 상태를 "정상"이라 진단하고, 상기 제1 압력 편차값이 상기 압력 허용 범위를 초과하면 상기 제1 실린더 구동부의 작동 상태를 "공압 누설"로 진단하는, 파우치 제조 장치용 압력 진단 시스템. According to claim 15,
The diagnostic unit is based on the first measured pressure value of the first pressure sensor,
Calculate the difference between the first measured pressure value and the preset set pressure value as a first pressure deviation value,
If the first pressure deviation value is within the preset pressure tolerance range, the operating state of the first cylinder driver is diagnosed as "normal", and if the first pressure deviation value exceeds the pressure tolerance range, the operating state of the first cylinder driver is diagnosed as "normal". Pressure diagnostic system for pouch manufacturing equipment that diagnoses the operating condition as “pneumatic leak”.
상기 상부 금형의 타측으로 이격 배치된 제2 가압 블럭;
상기 본체부의 상부에 결합된 제2 실린더본체; 및
상기 제2 실린더본체와 상기 제2 가압 블럭을 연결하고, 제2 압력 센서가 내장된 제2 작동봉을 포함하고,
상기 제2 실린더본체로의 공압 인가시, 상기 제2 가압 블럭은 상기 제2 작동봉에 의해 상기 제2 방향으로 이동되면서 상기 하부 금형과 맞닿게 작동되는, 파우치 제조 장치용 압력 진단 시스템. 15. The method of claim 14, wherein the second cylinder driving unit,
a second pressure block spaced apart from the other side of the upper mold;
a second cylinder body coupled to the upper part of the main body; and
A second operating rod connects the second cylinder body and the second pressure block and includes a second pressure sensor,
When pneumatic pressure is applied to the second cylinder body, the second pressure block is moved in the second direction by the second operating rod and operated to come into contact with the lower mold.
상기 진단부는 상기 제2 압력 센서의 제2 측정압력값에 기초하여,
기설정된 설정 압력값에 대한 상기 제2 측정 압력값의 차이를 제2 압력 편차값으로 산출하고,
상기 제2 압력 편차값이 기설정된 압력 허용 범위 내이면 상기 제2 실린더 구동부의 작동 상태를 "정상"이라 진단하고, 상기 제2 압력 편차값이 상기 압력 허용 범위를 초과하면 상기 제2 실린더 구동부의 작동 상태를 "공압 누설"로 진단하는, 파우치 제조 장치용 압력 진단 시스템. According to claim 17,
The diagnostic unit is based on the second measured pressure value of the second pressure sensor,
Calculate the difference between the second measured pressure value and the preset set pressure value as a second pressure deviation value,
If the second pressure deviation value is within the preset pressure tolerance range, the operating state of the second cylinder driver is diagnosed as “normal”, and if the second pressure deviation value exceeds the pressure tolerance range, the operating state of the second cylinder driver is diagnosed as “normal.” Pressure diagnostic system for pouch manufacturing equipment that diagnoses operating conditions as “pneumatic leaks”.
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KR1020220152034A KR20240070306A (en) | 2022-11-14 | 2022-11-14 | A system for diagnosing pressure in a pouch manufacutring apparatus |
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Citations (1)
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KR101453559B1 (en) | 2007-03-06 | 2014-10-21 | 쇼와 덴코 패키징 가부시키가이샤 | Molding method of battery case and molding apparatus therefor |
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2022
- 2022-11-14 KR KR1020220152034A patent/KR20240070306A/en unknown
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