WO2020209502A1 - 이차전지의 셀 적층장치 및 이를 포함하는 제조 시스템 - Google Patents

이차전지의 셀 적층장치 및 이를 포함하는 제조 시스템 Download PDF

Info

Publication number
WO2020209502A1
WO2020209502A1 PCT/KR2020/002926 KR2020002926W WO2020209502A1 WO 2020209502 A1 WO2020209502 A1 WO 2020209502A1 KR 2020002926 W KR2020002926 W KR 2020002926W WO 2020209502 A1 WO2020209502 A1 WO 2020209502A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
unit
cell
stacking
moving
forks
Prior art date
Application number
PCT/KR2020/002926
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
남희정
박강일
유현규
오찬영
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020217025375A priority Critical patent/KR102618589B1/ko
Priority to EP20787641.8A priority patent/EP3955332A4/en
Priority to CN202080026099.6A priority patent/CN113646957B/zh
Publication of WO2020209502A1 publication Critical patent/WO2020209502A1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0404—Machines for assembling batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0481—Compression means other than compression means for stacks of electrodes and separators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H01M10/0585—Construction or manufacture of accumulators having only flat construction elements, i.e. flat positive electrodes, flat negative electrodes and flat separators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the present invention relates to a cell stacking apparatus for a secondary battery and a manufacturing system including the same.
  • a secondary battery is a battery that can be used repeatedly through a discharge that converts chemical energy into electrical energy and a charging process in the reverse direction, and the types include nickel-cadmium (Ni-Cd) batteries and nickel-hydrogen (Ni-MH). Batteries, lithium-metal batteries, lithium-ion (Ni-Ion) batteries, and lithium-ion polymer batteries (Li-Ion Polymer Battery, hereinafter referred to as “LIPB”), and the like.
  • Ni-Cd nickel-cadmium
  • Ni-MH nickel-hydrogen
  • LIPB lithium-Ion Polymer Battery
  • the secondary battery is composed of a positive electrode, a negative electrode, an electrolyte, and a separator, and stores and generates electricity by using the voltage difference between different positive and negative materials.
  • discharging refers to moving electrons from a high voltage negative electrode to a low positive electrode (generating electricity as much as the voltage difference between the positive electrodes), and charging means moving electrons back from the positive electrode to the negative electrode. It returns to the original metal oxide. That is, when the secondary battery is charged, a charging current flows as metal atoms move from the anode to the cathode through the separator, and when discharging, the metal atoms move from the cathode to the anode, and the discharge current flows.
  • Such lithium secondary batteries are generally classified into liquid electrolyte batteries and polymer electrolyte batteries according to the type of electrolyte, and batteries using liquid electrolytes are called lithium ion batteries, and batteries using polymer electrolytes are called lithium polymer batteries.
  • a lithium secondary battery may have various types of exterior materials, and typical types of exterior materials include Cylindrical, Prismatic, and Pouch.
  • An electrode assembly in which a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator (separator) interposed therebetween is stacked or wound is provided inside the exterior material of the lithium secondary battery.
  • the secondary battery is generally used in the form of a battery module in which at least one unit cell cell (hereinafter, referred to as'cell') is stacked.
  • the conventional secondary battery module manufacturing apparatus used a method of stacking a plurality of cells in a vertical direction while lying down.
  • this method has a problem in that the battery is pushed sideways as the stacking height increases.
  • the stacking thickness in order to make a large-capacity secondary battery, the stacking thickness must be thick and the longitudinal section must be maintained in a rectangular or square shape.
  • the cells are pushed to the side during the stacking process and are deformed into a parallelogram longitudinal section.
  • One problem to be solved by the present invention is to provide a cell stacking apparatus for stacking cells in a horizontal direction and a secondary battery manufacturing system including the same.
  • a cell stacking apparatus for a secondary battery includes a plurality of forks supporting both ends of each cell so that a plurality of cells are vertically loaded and arranged in a row in a horizontal horizontal first direction; A fork guide rail that is elongated in the first direction and guides the plurality of forks to move in the first direction; A stacking reference part positioned on one side of the plurality of forks with respect to the first direction; A stacking pressing unit located on the other side of the plurality of forks with respect to the first direction; And a lamination mechanism for moving the lamination pressing portion toward the lamination reference portion.
  • the cell stacking apparatus of the secondary battery includes: a plurality of insulating blocks disposed between leads of a plurality of cells to prevent short circuits between leads and arranged in a line in the first direction; An insulating block guide rail formed to be elongated in the first direction and configured to guide the plurality of insulating blocks to move in the first direction; An insulating block reference part positioned at one side of the plurality of insulating blocks with respect to the first direction; And an insulating block pressing unit that moves together with the stacking pressing unit and presses the insulating block toward the insulating block reference unit.
  • the insulating block pressing unit a pressing body for pressing the insulating block; And a pressing mechanism for moving the pressing body in the first direction.
  • the cell stacking apparatus of the secondary battery includes: a supporter supporting a cell block in which a plurality of cells are stacked from a lower side; And it may further include a lifting mechanism for raising the supporter.
  • the cell stacking apparatus of the secondary battery may further include a return unit for returning the plurality of forks to their original positions when the cell block is unloaded by the supporter.
  • the return unit may include a first return mechanism for lifting the fork guide rail and the plurality of forks; And a second return mechanism for moving the plurality of forks in the first direction.
  • the cell stacking apparatus of the secondary battery may further include a link connecting the plurality of forks so that the distance between the plurality of forks is simultaneously varied.
  • a plurality of fork guide rails may be provided at different heights, and a pair of forks adjacent to each other may be connected to different fork guide rails.
  • the insulating block guide rail may be provided with a plurality of insulating block guide rails spaced apart from each other in a second direction perpendicular to and horizontal to the first direction, and a pair of insulating blocks adjacent to each other may be connected to different insulating block guide rails.
  • the stacking reference unit and the stacking pressing unit may include a pressing body for pressing the cell seated on the fork; And a pressing mechanism for moving the pressing body in the first direction.
  • a system for manufacturing a secondary battery includes: a turn unit vertically rotating a cell mounted horizontally; A transfer unit for transferring the cell rotated by the turn unit in a vertical state; And a stacking unit for stacking a plurality of cells vertically erected by being transported by the transport unit in a first horizontal direction.
  • the stacking unit may include: a plurality of forks supporting both ends of each cell so that a plurality of cells are vertically loaded; A fork guide rail that is elongated in the first direction and guides the plurality of forks to move in the first direction; A stacking reference part positioned on one side of the plurality of forks with respect to the first direction; A stacking pressing unit located on the other side of the plurality of forks with respect to the first direction; And a lamination mechanism for moving the lamination pressing portion toward the lamination reference portion.
  • the turn unit includes a rotating jig in which the cell is mounted in a horizontal state; An adsorption pad provided on the rotating jig and adsorbing a cell; And it may include a rotation mechanism for vertically rotating the rotation jig.
  • the system for manufacturing the secondary battery may further include a shuttle for seating the cell on the rotating jig.
  • the shuttle includes a stage on which a cell is horizontally seated; A lifting mechanism for lifting the stage; And a moving mechanism for moving the lifting mechanism and the stage in the first direction.
  • the secondary battery manufacturing system may further include an alignment unit for aligning cells seated on the rotating jig.
  • the alignment unit may include: a first alignment mechanism for aligning cells with respect to the first direction; And a second alignment mechanism for aligning the cells in a second direction orthogonal and horizontal to the first direction.
  • the alignment unit may further include an alignment moving mechanism for moving the second alignment mechanism with respect to the first direction.
  • the secondary battery manufacturing system may further include a cell block transfer unit transferring a cell block formed by stacking a plurality of cells in the stacking unit.
  • the cell block transfer unit may include a clamp for gripping the cell block in the full width direction of the cell block; An insulating body that is movable up and down while preventing a short between leads of the cell block gripped by the clamp; And a position adjusting mechanism for adjusting the position of the insulating body with respect to the overall length direction of the cell block.
  • the secondary battery manufacturing system includes: a seating jig in which a cell is horizontally seated; And a spray unit for spraying an adhesive material for lamination on the upper surface of the cell seated on the mounting jig.
  • the shuttle may move the spray-applied cell from the seating jig to the rotating jig.
  • a plurality of cells vertically supported by a fork may be stacked in a horizontal direction.
  • stacking can be reliably stacked without generating a stacking slope.
  • the pressing body in addition to moving the insulating block pressing unit in the first direction together with the stacking pressing unit, the pressing body can be moved in the first direction by the pressing mechanism. Thereby, the insulating block can be reliably pressed.
  • a supporter supporting a cell block in which a plurality of cells are stacked can be raised by an elevating mechanism. Accordingly, it is possible to facilitate the transfer of the cell block.
  • the plurality of forks may be returned to their original positions by the return unit. This enables continuous cell stacking.
  • a plurality of forks may be connected by a link so that the distance between them may be varied at the same time. Accordingly, a plurality of cells can be stacked with a uniform pressure.
  • the stacking reference unit and the stacking pressing unit may move the pressing body in the first direction by the pressing mechanism. Thereby, the cell can be reliably pressed.
  • the transfer unit may transfer the cells vertically rotated by the turn unit to the stacking unit.
  • the cell can be easily loaded onto the fork in an upright position.
  • the turn unit can rotate the rotary jig in a state in which the cells horizontally seated on the rotary jig are sucked by the suction pad. This allows the cell to rotate vertically without falling off the rotating jig.
  • the cell can be reliably seated on the rotating jig by the shuttle.
  • the reliability of the manufacturing operation may be improved.
  • the cell block transfer unit may include an insulating body.
  • an insulating body As a result, short circuits between leads can be prevented by the insulating body while the cell block is being transported.
  • the spray unit may be applied by spraying an adhesive material on the upper surface of the cell mounted on the mounting jig. This can simplify the system compared to the conventional double-sided tape attachment method.
  • FIG. 1 is a plan view of a system for manufacturing a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a flow chart showing a simple manufacturing procedure of a manufacturing system for a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a perspective view of a supply unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a perspective view of a first transfer unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a perspective view of a main unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a view for explaining a shuttle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram for describing an alignment unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a view for explaining a turn unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a perspective view of a spray unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a perspective view of a second transfer unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is an enlarged view of the clamp illustrated in FIG. 10.
  • FIG. 12 is a perspective view of a stacking unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a state in which a plurality of cells are loaded in a stacking unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a view for explaining the movement of a fork according to an embodiment of the present invention.
  • 15 is a diagram illustrating movement of an insulating block according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a perspective view of an elevating unit according to an embodiment of the present invention.
  • 17 is a perspective view of a return unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a perspective view of a sensor unit according to an embodiment of the present invention.
  • 19 is a view for explaining the operation of the stacking unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 20 is a perspective view of a third transfer unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 21 is an enlarged view of the clamp shown in FIG. 20.
  • FIG. 22 is a view as viewed from the horizontal direction of the clamp shown in FIG. 21;
  • FIG. 23 is a perspective view of a bus bar assembly unit according to an embodiment of the present invention.
  • 24 is a view for explaining a clamping unit and a sub clamping unit according to an embodiment of the present invention.
  • 25 is a view for explaining a bus bar supply unit according to an embodiment of the present invention.
  • 26 is a diagram for explaining a scanner and an insulation unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 27 is a diagram for explaining a test unit according to an embodiment of the present invention.
  • one element when one element is described as being “fastened” or “connected” to another element, it means that the two elements are directly fastened or connected, or a third element exists between the two elements, and two elements are provided by the third element. It may mean that the elements are connected or fastened to each other. On the other hand, it may be understood that the description that one element is “directly fastened” or “directly connected” to the other element means that there is no third element between the two elements.
  • FIG. 1 is a plan view of a system for manufacturing a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
  • the first direction and the second direction mentioned in the present specification may be horizontal directions.
  • the first direction may mean a direction parallel to the x-axis shown in FIG. 1, and the second direction may mean both directions parallel to the y-axis shown in FIG. 1. That is, the first direction and the second direction may be orthogonal.
  • the first direction may be a front-rear direction and the second direction may be a left-right direction.
  • the reference numeral of the'first direction' is denoted by'x'
  • the reference numeral of the'second direction' is denoted by'y'.
  • a secondary battery manufacturing system (hereinafter,'manufacturing system') 1 includes a supply unit 100, a first transfer unit 200, a main unit 300, and a spray unit. It may include 400, a second transfer unit 500, a stacking unit 600, a third transfer unit 700, and a busbar assembly unit 800.
  • the supply unit 100 may be a device that receives cells manually or automatically. A cell supplied to the supply unit 100 may be provided with a pad. The supply unit 100 may be a device in which cells supplied to the main unit 300 wait. The supply unit 100 will be described in detail later with reference to FIG. 3.
  • the first transfer unit 200 may be a device that transfers the cells of the supply unit 100 to the main unit 300.
  • the first transfer unit 200 will be described in detail later with reference to FIG. 4.
  • the main unit 300 may be a device that loads cells and rotates them vertically.
  • the main unit 300 will be described in detail later with reference to FIGS. 5 to 8.
  • the spray unit 400 may be a device that sprays a spray onto the upper surface of the cell loaded in the main unit 300.
  • the spray unit 400 will be described in detail later with reference to FIG. 9.
  • the second transfer unit 500 may be a device that transfers the cells vertically rotated by the main unit 300 to the stacking unit 600.
  • the second transfer unit 500 will be described in detail later with reference to FIGS. 10 and 11.
  • the stacking unit 600 may be a device that forms a cell block by stacking a plurality of cells loaded in a vertical state in a horizontal direction.
  • the stacking unit 600 will be described in detail later with reference to FIGS. 12 to 19.
  • the third transfer unit 700 may be a device that transfers the cell blocks formed in the stacking unit 600 to the busbar assembly unit 800.
  • the third transfer unit 700 may be referred to as a cell block transfer unit.
  • the third transfer unit 700 will be described in detail later with reference to FIGS. 20 to 22.
  • the bus bar assembly unit 800 may be a device for assembling a bus bar in a cell block.
  • the bus bar assembly unit 800 will be described in detail later with reference to FIGS. 23 to 27.
  • FIG. 2 is a flow chart showing a simple manufacturing procedure of a manufacturing system for a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
  • the manufacturing sequence according to the present embodiment may include attaching a pad to the cell (S10).
  • a pad to the cell (S10).
  • an adhesion spray may be applied and cured on one side of the pad to adhere to the cell.
  • the manufacturing sequence may include cell reversal and cleaning (S20).
  • the cell provided with the pad may be inverted and cleaned.
  • the cell in which the cell inversion and cleaning step S20 is completed may be supplied to the supply unit 100.
  • the manufacturing sequence may include a spray application step (S30) and a curing step (S40).
  • an adhesive material eg, hot-melt, water-based resin, UV LED curing type, etc.
  • a spray application step S30
  • a curing step S40
  • an adhesive material eg, hot-melt, water-based resin, UV LED curing type, etc.
  • the spray application step (S30) and the curing step (S40) may be performed by the main unit 300 and the spray unit 400.
  • the spray unit 400 may apply a spray to a cell seated on the seating jig 304 (refer to FIG. 6) of the main unit 300. This will be described in detail later.
  • the manufacturing sequence may include the step of rotating the cell vertically (S50).
  • the cell that was seated horizontally may be erected vertically so that both sides face the horizontal direction.
  • the step of rotating the cell vertically (S50) may be performed by a turn unit 330 (see FIG. 8) included in the main unit 300.
  • the rotation mechanism 332 may vertically rotate the rotation jig 331 in which the cell is seated. This will be described in detail later.
  • the manufacturing sequence may include a lamination step (S60).
  • a lamination step S60
  • a plurality of cells may be stacked in a horizontal direction in a vertically erected state.
  • the lamination step S60 may be performed by the lamination unit 600.
  • a plurality of cells mounted vertically on the plurality of forks 610 may be stacked by being pressed in a horizontal direction between the stacking reference unit 620 and the stacking pressing unit 630. This will be described in detail later.
  • the manufacturing sequence may include a busbar assembly step (S70) and a scan step (S80).
  • bus bars may be assembled at both ends, and a stacking tolerance in the full width direction of the cell block may be measured by scan.
  • the busbar assembly step (S70) and the scan step (S80) may be performed by the busbar assembly unit 800. This will be described in detail later.
  • FIG 3 is a perspective view of a supply unit according to an embodiment of the present invention.
  • the supply unit 100 may include a base plate 110, a receiving portion 120, an elevation mechanism 130, and an alignment unit 140. .
  • the base plate 110 may be disposed horizontally.
  • the receiving part 120 may be disposed on the upper surface of the base plate 110. At least one receiving part 120 may be provided.
  • At least one cell C may be accommodated in the accommodation part 120.
  • a plurality of cells C may be stacked up and down to accommodate the receiving part 120.
  • each cell C may be accommodated in the receiving portion 120 in a state that is long and horizontally disposed in the second direction y.
  • the receiving portion 120 includes a pair of restraining portions 121 spaced apart from each other, a support portion 122 supporting the cell in the horizontal direction, and a support plate 123 supporting the cell C from the lower side. I can.
  • the pair of restraints 121 may be spaced apart from each other in the second direction (y). Each of the restraints 121 may restrain the end of the cell C with respect to the horizontal direction. However, the constraining portion may be formed so that the cell C is not completely constrained and has a predetermined tolerance.
  • each of the restraints 121 may have a'C' shape. Since the restraint portion 121 is open to the upper side, the cell C may escape to the upper side of the restraint portion 121.
  • the support part 122 may be vertically disposed and may be formed to have a predetermined length in the second direction y.
  • the support part 122 may face between the pair of restraining parts 121.
  • the support part 122 may support the cell C in the first direction x.
  • the alignment mechanism 140 to be described later may press the cell C toward the support portion 122.
  • the support plate 123 may support the cell C from the lower side.
  • the support plate 123 may be positioned between the pair of restraining portions 121.
  • the support plate 123 may be formed vertically and horizontally disposed.
  • An opening 111 through which the support plate 123 passes may be formed in the base plate 110.
  • the lifting mechanism 130 to be described later may lift the support plate 123 through the opening 111.
  • the lifting mechanism 130 may lift the cell C accommodated in the receiving portion 120.
  • the lifting mechanism 130 may lift the support plate 123 from the lower side. That is, the lifting mechanism 130 may be located under the base plate 110.
  • the lifting mechanism 130 may include an actuator (eg, servo motor) and a connection mechanism connected to the support plate 123 (eg, Cartesian coordinate robot, a 1-axis orthogonal robot).
  • actuator eg, servo motor
  • connection mechanism connected to the support plate 123 (eg, Cartesian coordinate robot, a 1-axis orthogonal robot).
  • the alignment unit 140 may align the cells C accommodated in the accommodation unit 120. In more detail, the alignment unit 140 may align the cell C positioned at the upper end of the plurality of cells C stacked on the receiving unit 120.
  • the alignment unit 140 may be located on the opposite side of the support part 122 with respect to the first direction x.
  • the alignment unit 140 may press the cell C accommodated in the receiving part 120 toward the support part, whereby the cell C may be aligned along the support part 122.
  • the alignment unit 140 is connected to an actuator 140 such as a driving cylinder, a mounter 141 on which the actuator 140 is mounted, and the actuator 140 in a first direction (x). It may include a pressure body 142 that moves relative to.
  • an actuator 140 such as a driving cylinder, a mounter 141 on which the actuator 140 is mounted, and the actuator 140 in a first direction (x). It may include a pressure body 142 that moves relative to.
  • the mounter 141 may be disposed above the base plate 110.
  • the actuator 140 may be mounted on the mounter 141 to move the pressure body 142 in the first direction x.
  • the pressure body 142 may be formed to be elongated in the second direction y, which is the length direction of the cell C.
  • the lifting mechanism 130 By the lifting mechanism 130, it is possible to adjust the height of the cell (C) located at the top.
  • the uppermost cell C may be aligned by the alignment unit 140. Therefore, the first transfer unit 200 (see FIG. 1) can reliably transfer the cell C located at the top.
  • FIG. 4 is a perspective view of a first transfer unit according to an embodiment of the present invention.
  • the first transfer unit 200 may transfer the topmost cell C of the cells C stacked on the receiving portion 120 of the supply unit 100 to the main unit 300 (see FIG. 1 ). .
  • the first transfer unit 200 may be a SCARA robot.
  • the first transfer unit 200 is connected to the base 210, the first arm 220 connected to the base 210 to rotate around the vertical axis 220a, and the first arm 220
  • the second arm 230 rotates about the vertical axis 230a, the lifting bar 240 connected to the second arm 230 and moving up and down, and the actuator 250 for lifting the lifting bar 240 Wow, it may include an adsorption body 260 that is connected to the lower end of the lifting bar 240 to lift the lifting bar 240 together.
  • the actuator 250 may be a driving cylinder. In addition, the actuator 250 may assist in forming a vacuum pressure for adsorption of the cells C of the adsorption body 260.
  • the adsorption body 260 may be elongated in the second direction y.
  • An adsorption plate 261 for adsorbing the cell C may be provided on the bottom of the adsorption body 260.
  • FIG. 5 is a perspective view of a main unit according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a view for explaining a shuttle according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a description of an alignment unit according to an embodiment of the present invention
  • 8 is a view for explaining a turn unit according to an embodiment of the present invention.
  • the main unit 300 may include a base plate 301, a leg 302, a seating jig 304, a shuttle 310, an alignment unit 320, and a turn unit 330. .
  • the base plate 301 may be formed horizontally.
  • the base plate 301 may be supported by the legs 302.
  • the base plate 301 may have an opening 303 through which the shuttle 310 passes.
  • the mounting jig 304 may be positioned above the base plate 301.
  • the mounting jig 304 may be elongated in the second direction (y).
  • the seating jig 304 may be positioned above the opening 303.
  • the mounting jig 304 may be supported by a jig supporter 305 fastened to the upper surface of the base plate 301.
  • the jig supporter 305 may support the outer end of the seating jig 304.
  • the mounting jig 304 may be provided with an opening portion 304a (see FIG. 6) through which the stage 311 (see FIG. 6 ), which will be described later, passes in the vertical direction.
  • the opening portion 304a may have a shape and size in which the cell C does not pass.
  • the mounting jig 304 may include a pair of jig bodies spaced apart from each other in the second direction (y).
  • the jig body may have a'C' shape.
  • the opening portion 304a may include an inner circumference of each jig body and a gap between a pair of jig bodies.
  • a plurality of seating jigs 304 may be provided side by side and spaced apart in the first direction (x).
  • the main unit 300 may be provided with a pair of mounting jig (304).
  • the shuttle 310 may seat the cell C transferred by the first transfer unit 200 on the seating jig 304. In addition, the shuttle 310 may move the cell C seated on the seating jig 304 to the rotation jig 331 (see FIG. 8) of the turn unit 330.
  • the alignment unit 320 may align the cell C seated on the seating jig 304 or the rotation jig 331 of the turn unit 330.
  • the turn unit 330 may rotate the cell C from a horizontal state to a vertical state.
  • the shuttle 310 includes a stage 311 on which the cell C is seated, a lifting mechanism 316 for lifting the stage 311, and a moving mechanism 317 for moving the stage 311 in the first direction x. ) Can be included.
  • the shuttle 310 includes a first plate 312 located below the stage 311, a second plate 313 located below the first plate 312, and a second plate 312 located below the second plate 313. It may further include a three plate (315).
  • the first plate 312, the second plate 313, and the third plate 315 may be disposed horizontally, respectively, and may be spaced apart from each other in the vertical direction.
  • the stage 311 may be formed long and horizontally in the second direction y, and the cell C may be seated on the upper surface of the stage 311.
  • a locking protrusion 311a for preventing the cell C from falling off may be provided.
  • the locking protrusion 311a may be stepped upward with respect to the upper surface of the stage 311.
  • At least one stage 311 may be formed.
  • the stage 311 may be provided with a pair spaced side by side in the first direction (x).
  • the stage 311 may be supported by the stage supporter 312a fastened to the upper surface of the first plate 312.
  • the lifting mechanism 316 may lift the first plate 312 with respect to the second plate 313.
  • the lifting mechanism 316 may include an actuator (eg, a drive cylinder) and a connecting rod connecting the actuator and the first plate 312.
  • the connecting rod may be connected to a bottom surface of the first plate 312 by a floating joint.
  • the actuator may be fastened to the bottom of the second plate 313, and a hole through which the connecting rod passes may be formed in the second plate 313.
  • first plate 312 and the second plate 313 may be connected by a plurality of shafts 313a and a plurality of bushes 314.
  • the shaft 313a may extend vertically.
  • the bush 314 may be fixed to the bottom surface of the second plate 313, and the shaft 313a may pass through the second plate 313 and be connected to the bush 314.
  • the shaft 313a may be raised or lowered with respect to the bush 314, and the first plate 312 may be raised and lowered together with the shaft 313a.
  • the third plate 315 may be connected to the second plate 313 and the support shaft 315a.
  • the third plate 315 may be located under the lifting mechanism 316.
  • the moving mechanism 317 may move the third plate 315 in the first direction x.
  • the moving mechanism 317 may include an actuator (eg, a rodless cylinder) and a guide rail for guiding the movement of the third plate 315.
  • the first transfer unit 200 may seat the cell C on the stage 311 positioned above the seating jig 304. Thereafter, when the stage 311 passes through the opening portion 304a of the seating jig 304 by the lifting mechanism 316 and descends, the cell C may be seated on the upper surface of the seating jig 304.
  • the stage 311 may rise while passing through the opening portion 304a from the lower side of the seating jig 304 by the lifting mechanism 316. Therefore, the cell C that was seated on the seating jig 304 may be seated on the stage 311. Thereafter, the stage 311 may move in the first direction x by the moving mechanism 317. At this time, the stage supporter 312a may pass between a pair of jig bodies included in the mounting jig 304.
  • the shuttle 310 may seat the cell C on the horizontal rotation jig 331 (see FIG. 8 ).
  • a method of seating the cell C on the rotating jig 331 by the shuttle 310 may be the same as the method of seating the cell C on the seating jig 304.
  • the alignment unit 320 may be disposed above the base plate 301.
  • the alignment unit 320 may align the cell C in a state that is long and horizontally seated in the second direction y in the seating jig 304 or the rotating jig 331 (see FIG. 8 ).
  • Alignment unit 320 the first alignment mechanism 321 for aligning the cell (C) in the first direction (x) and the cell (C) in the second direction (y)
  • a second alignment mechanism 322 may be included.
  • the alignment unit 320 may further include an alignment moving mechanism 323 for moving the second alignment mechanism 322 in the first direction x.
  • the first alignment mechanism 321 may include an actuator 321a and a pusher 321b that moves in the first direction x by the actuator 321a and pushes the cell C.
  • the actuator 321a may be a driving cylinder.
  • the first alignment unit 321 may be provided with a pair for each jig 304 and 331.
  • the pair of first alignment mechanisms 321 may be spaced apart from each other in the second direction y.
  • One of the pair of first alignment mechanisms 321 may align one end of the cell C, and the other may align the other end of the cell C.
  • the second alignment mechanism 322 may include an actuator 322a and a pusher 322b that moves in the second direction y by the actuator 322a and pushes the cell C.
  • the actuator 322a may be a driving cylinder.
  • Two pairs of the second alignment mechanism 322 may be provided for each jig 304 and 331.
  • One of the two pairs of the second alignment mechanisms 322 may be located on one side of the jig 304 and 331, and the other pair may be located on the other side of the jig 304 and 331.
  • the alignment moving mechanism 323 may include an actuator (eg, a drive cylinder) and a guide rail for guiding the movement of the second alignment mechanism 322 by the actuator.
  • an actuator eg, a drive cylinder
  • Alignment moving mechanism 323 may be provided with a pair for each jig (304, 331). Any one of the pair of alignment moving mechanisms 323 may move the pair of second alignment mechanisms 322 located on one side of the jig 304 and 331 in the first direction, and the other is the jig. The pair of second alignment mechanisms 322 located on the other side of the 304 and 331 may be moved in the first direction.
  • the second alignment mechanism 322 for aligning both ends of the cell C may be switched by the alignment moving mechanism 323. That is, any one of the pair of second alignment mechanisms 322 located at one side of the jig 304 and 331 may align one end of the cell C, and the jig 304 and 331 Any one of the pair of second alignment mechanisms 322 located on the other side may align the other end of the cell C.
  • a plurality of turn units 330 may be provided side by side and spaced apart in the first direction (x).
  • a pair of turn units 330 may be provided in the main unit 300.
  • the turn unit 330 may include a rotation jig 331 and a rotation mechanism 332 that rotates the rotation jig 331.
  • the rotation jig 331 may be positioned above the base plate 301.
  • the mounting jig 304 may be elongated in the second direction (y). In more detail, at least a portion of the rotation jig 331 may be positioned above the opening 303.
  • the rotating jig 331 may have an opening 331a through which the stage 311 (see FIG. 6) of the shuttle 310 can pass in the vertical direction.
  • the opening portion 331a may have a shape and size in which the cell C does not pass.
  • the rotation jig 331 may include a pair of jig bodies spaced apart from each other in the second direction y.
  • the jig body may have a'C' shape.
  • the opening portion 331a may include an inner circumference of each jig body and a gap between the pair of jig bodies.
  • the rotation jig 331 may rotate about a rotation axis in the second direction y by a rotation mechanism 332 to be described later. In more detail, the rotation jig 331 may rotate between a horizontal state and a vertical state.
  • the rotation jig 331 may be provided with a locking protrusion 331b that prevents the cell C from falling off. Based on the case where the rotation jig 331 is in a horizontal state, the locking protrusion 331b may protrude upward from the edge of the rotation jig 331. When the rotation jig 331 rotates in a vertical state, the locking protrusion 331b is positioned under the cell C to prevent the cell C from falling from the rotation jig 331 in a vertical state.
  • the rotating jig 331 may be provided with an adsorption plate 331c for adsorbing the cell C.
  • the suction plate 331c may be a vacuum pad.
  • the adsorption plate 331c may adsorb the cell C from the lower side. Therefore, even if the rotation jig 331 rotates vertically, the cell C may rotate vertically together with the rotation jig 331 without dropping out of the rotation jig 331.
  • the rotation mechanism 332 may rotate the rotation jig 331 vertically.
  • the rotation mechanism 332 may be connected to both ends of the rotation jig 331.
  • the rotation mechanism 332 includes an actuator 332a, a power transmission part 332b moving in a first direction x by the actuator 332a, and the connection body 332b in a first direction x.
  • the actuator 332a may be a driving cylinder.
  • the actuator 332a may be mounted on the base plate 301.
  • the power transmission part 332b is formed to be elongated in the second direction (y) and can move in the first direction (x).
  • the actuator 332a may be connected to the central portion of the power transmission unit 332b.
  • the moving body 332c may have a panel shape elongated in the first direction (x).
  • the moving body 332c may be provided with a pair spaced side by side in the second direction (y).
  • a pair of moving bodies 332c may be fastened to both ends of the power transmission unit 332b. That is, the pair of moving bodies 332c may move in the first direction x together with the power transmission unit 332b.
  • An extension bar 333 formed long in the first direction may be connected to the moving body 332c, and the extension bar 333 may be movably supported by a support 333a mounted on the upper surface of the base plate 301. I can. As a result, the moving body 332c maintains a state spaced apart from the base plate 301 and can move smoothly in the first direction x.
  • the rack 332d is formed to be elongated in the first direction (x) and may be fastened to the upper surface of the moving body 332c.
  • the pinion 332e may be engaged with the rack 332d on the upper side of the rack 332d. Therefore, when the rack 332d moves in the first direction x together with the moving body 332c, the pinion 332e may rotate.
  • the racks 332d fastened to each moving body 332c may be integrally formed, or may be provided in a plurality of racks spaced apart from each other in the first direction (x).
  • a pair of pinions 332e may be provided for each rotation jig 331.
  • a pair of pinions 332e may be connected to both ends of the rotating jig 331.
  • connection body 335 may be fastened to both ends of the rotation jig 331, and the rotation axis of the pinion 332e may pass through the support 334 and be connected to the connection body 335.
  • the support 334 may be fixed to the upper surface of the base plate 301.
  • the support 334 may rotatably support the rotation shaft of the pinion 332e.
  • connection body 335 may be fastened to the bottom surface of the rotation jig 331. By the connection body 335, the cell (C) can be rotated vertically without interfering with the support 334.
  • the spray unit 400 (refer to FIG. 9) to be described later may apply spray to the cell C seated on the seating jig 304, and the shuttle 310 (refer to FIG. 10) is a cell C. ) Can be seated on the rotating jig 331 in a horizontal state.
  • the rotation mechanism 332 may vertically rotate the rotation jig 331.
  • the cell (C) can be rotated vertically without dropping from the rotation jig 331 by the locking protrusion 331b and the suction plate 331c. Accordingly, the second transfer unit 500 (see FIG. 10) to be described later can transfer the cell C in a vertical state.
  • FIG. 9 is a perspective view of a spray unit according to an embodiment of the present invention.
  • the spray unit 400 may apply spray on the upper surface of the cell C seated on the seating jig 304 of the main unit 300.
  • the spray unit 400 includes a spray body 410, a mounting plate 420 on which the spray body 410 is mounted, a profile 430 on which the mounting plate 420 is suspended and supported, It may include a moving mechanism 440 to move the profile 430 in the second direction (y).
  • the spray body 410 may spray a spray downward.
  • the spray body 410 may be positioned above the mounting jig 304 (see FIG. 5) of the main unit 300.
  • the spray body 410 may be provided with a plurality of pieces corresponding to the mounting jig 304. Elero, the spray body 410 may be provided with a pair spaced apart in the first direction (x).
  • the mounting plate 420 may be disposed vertically. A plurality of mounting plates 420 may be provided corresponding to the number of spray bodies 410.
  • the mounting plate 420 may have a long hole 421 that is formed vertically and into which the spray body 410 can be fastened. Accordingly, the operator can easily set the installation height of the spray body 410.
  • the profile 430 may be elongated in the first direction (x).
  • the mounting plate 420 may be fastened to the profile 430 by fastening members (not shown) such as bolts and nuts.
  • the operator may set the position of the mounting plate 420 connected to the profile 430 in the first direction x. That is, the operator can easily set the separation distance between the plurality of spray bodies 410 in the first direction (x).
  • the moving mechanism 440 is connected to the end of the profile 430 and may move the profile 430 in a second direction y parallel to the length direction of the cell C.
  • the moving mechanism 440 may be supported by legs 441.
  • the moving mechanism 440 may include an actuator (eg, a servo motor) and a connection mechanism (eg, a one-axis orthogonal robot) connected to the profile 430.
  • an actuator eg, a servo motor
  • a connection mechanism eg, a one-axis orthogonal robot
  • the spray body 410 sprays the spray from the upper side of the cell C and can move in the second direction y along with the profile 430.
  • the spray can be applied to the upper surface of the cell C that is long seated in the second direction y.
  • FIG. 10 is a perspective view of a second transfer unit according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 11 is an enlarged view of the clamp shown in FIG. 10.
  • the second transfer unit 500 can transfer the cell C in a state vertically adsorbed to the rotating jig 331 (see FIG. 8) of the main unit 300 to the stacking unit 600 (see FIG. 12). have.
  • the second transfer unit 500 may include a clamp 510 and a moving mechanism 520, 530, 540 for moving the clamp 510.
  • the moving mechanisms 520, 530, and 540 may be a 3-axis orthogonal robot.
  • the moving mechanisms 520, 530, and 540 include a lifting mechanism 520 for lifting the clamp 510, and a first moving mechanism 530 for moving the clamp 510 in the first direction x. ), and a second movement mechanism 540 for moving the clamp 510 in the second direction y.
  • the lifting mechanism 520 may include an actuator (eg, a servo motor), and a connection mechanism (eg, a z-axis orthogonal robot) connected to the clamp 510 and formed vertically.
  • an actuator eg, a servo motor
  • a connection mechanism eg, a z-axis orthogonal robot
  • the first moving mechanism 530 includes an actuator (eg, a servo motor), and a connection mechanism (eg, an x-axis orthogonal robot) connected to the lifting mechanism 520 and formed elongated in the first direction (x). can do.
  • an actuator eg, a servo motor
  • a connection mechanism eg, an x-axis orthogonal robot
  • the second moving mechanism 540 may include an actuator (eg, a servo motor) and a connection mechanism (eg, a y-axis orthogonal robot) connected to the first moving mechanism 530.
  • the second moving mechanism 540 may be supported by the legs 541.
  • the second moving mechanism 540 may be provided with a pair connected to both ends of the first moving mechanism 530.
  • the clamp 510 may grip at least one cell C in a vertical state.
  • the clamp 510 faces the horizontal panel 511, the fixed clamp body 513 fixed to the bottom of the horizontal panel 511, and the fixed clamp body 513 in the first direction (x).
  • the beam may include a moving clamp body 512 and a clamping mechanism 515, 516, 517 for moving the moving clamp body 512 in the first direction x.
  • the horizontal panel 511 may be connected to the lifting mechanism 520 by a connection frame 518 having an approximately'b' shape.
  • the cell C may be gripped between the fixed clamp body 513 and the moving clamp body 512.
  • a friction member for stably gripping the cell C without slipping may be provided on opposite surfaces of the fixed clamp body 513 and the moving clamp body 512.
  • At least one of the fixed clamp body 513 and the moving clamp body 512 may be provided with a locking portion 514 for preventing the cell C from falling.
  • the locking part 514 may support the lower end of the cell C in a vertical state.
  • a plurality of fixed clamp bodies 513 and moving clamp bodies 512 may be provided, respectively.
  • the number of fixed clamp bodies 513 and moving clamp bodies 512 may be the same as the number of rotation jigs 331 (refer to FIG. 8) of the main unit 300. Therefore, the clamp 510 can pick up a plurality of cells C at once.
  • the clamping mechanisms 515, 516, and 517 may grip or release the cell C by adjusting a distance between the fixed clamp body 513 and the moving clamp body 512.
  • the clamping mechanisms 515, 516, 517 include a connection body 515 to which the moving clamp body 512 is connected, and an actuator that moves the connection body 515 in the first direction (x) ( 516 and a guide rail 517 that guides the movement of the connection body 515.
  • connection body 515 may be disposed above the horizontal panel 511.
  • the horizontal panel 511 may have upper and lower openings 511a formed therein, and the moving clamp body 512 may be connected to the connection body 515 through the opening 511a.
  • the actuator 516 may be a drive cylinder.
  • the actuator 516 may be mounted on the upper surface of the horizontal panel 511.
  • the guide rail 517 may be mounted on the upper surface of the horizontal panel 511.
  • the guide rail 517 may be elongated in the first direction (x).
  • the guide rail 517 may be provided with a pair spaced apart in the second direction (y).
  • the pair of guide rails 517 may be located opposite to each other with respect to the opening portion 511a. Both ends of the connection body 515 may be connected to a pair of guide rails 517.
  • the actuator 516 may be positioned between a pair of guide rails 517.
  • FIG. 12 is a perspective view of a stacking unit according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 13 is a view showing a state in which a plurality of cells are loaded in the stacking unit according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 14 is an embodiment of the present invention It is a view for explaining the movement of the fork according to
  • Figure 15 is a view for explaining the movement of the insulating block according to an embodiment of the present invention
  • Figure 16 is a perspective view of a lifting unit according to an embodiment of the present invention
  • Figure 17 is a perspective view of a return unit according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 18 is a perspective view of a sensor unit according to an embodiment of the present invention.
  • the stacking unit 600 may be referred to as a cell stacking device.
  • the stacking unit 600 includes a plurality of forks 610 on which cells C are vertically loaded, a stacking reference part 620 located at one side of the plurality of forks 610 in the first direction x, and a plurality of It includes a stacking pressing unit 630 located opposite to the stacking reference unit 620 based on the forks 610 and a stacking mechanism 650 for moving the stacking pressing unit 630 toward the stacking reference unit 620 can do.
  • the fork 610 may be a jig.
  • the fork 610 may move in the first direction (x).
  • the fork 610 may have a'u' shape open to the upper side.
  • the fork 610 may be provided with a plurality of forks arranged in two rows.
  • Fork 610 may support both ends of the cell (C).
  • a pair of forks 610 spaced apart in the second direction y may support both ends of the cell C.
  • the cell C is perpendicular to the fork 610 and may be loaded long in the second direction y.
  • the second transfer unit 500 may transfer the cell C in a vertical state and load it on the fork 610.
  • the electrode lead (hereinafter, referred to as'lead') of the cell C loaded on the fork 610 may protrude to the outside of the fork 610.
  • a plurality of cells C may be loaded onto a plurality of forks 610 to face each other in the first direction x.
  • the stacking pressing unit 630 presses the plurality of cells C toward the stacking reference unit 620, the distance between the plurality of forks 610 becomes close to each other, and the plurality of cells C are stacked. I can. Since a material for adhesion between cells C is applied to each cell C by the spray unit 400 (refer to FIG. 9 ), a plurality of cells C can be smoothly stacked.
  • the stacking unit 600 may include a fork guide rail 613 that guides the movement of the fork 610 in the first direction x.
  • a vertical bar 611 may be connected to the lower end of each fork 610, and a moving body 612 that moves in the first direction x along the fork guide rail 613 to the vertical bar 611 ) Can be fastened.
  • the fork guide rail 613 may extend long in the first direction (x).
  • the fork guide rail 613 may be fastened to the side of the fork support frame 614.
  • the fork support frame 614 may be supported by a return unit 670 (see FIG. 17) to be described later.
  • a plurality of fork guide rails 613 may be provided at different heights.
  • a pair of forks 610 adjacent to each other may be connected to different fork guide rails 613.
  • the moving bodies 612 fastened to the adjacent vertical bars 611 may be connected to fork guide rails 613 having different heights. Accordingly, since interference does not occur between the moving bodies 612, stacking of the cells C can be easily performed.
  • a plurality of vertical bars 611 may be connected to each other by a link 615.
  • the link 615 may be a multiple link, but is not limited thereto.
  • the distance between the plurality of forks 610 by the link 615 may be varied at the same time. Accordingly, a plurality of cells C may be uniformly stacked.
  • a distance between a plurality of forks 610 may be simultaneously increased by a return unit 670 (see FIG. 17) to be described later.
  • the stacking reference unit 620 and the stacking pressing unit 630 may be supported by the main support frame 601 and the legs 601a.
  • the stacking reference unit 620 and the stacking pressing unit 630 are horizontal panels 621, 631, and a pressing body 622 that is disposed above the horizontal panels 621 and 631 and presses the cell C. 632 and a pressing mechanism 623 and 633 for moving the pressing bodies 622 and 632 in the first direction x may be included.
  • the pressing bodies 622 and 632 may face in the first direction x.
  • the pressing body 622 of the stacking reference unit 620 and the pressing body 632 of the stacking pressing unit 630 may face each other.
  • the pressing bodies 622 and 632 may face between the plurality of forks 610.
  • the pressing bodies 622 and 632 may press the cells C in the first direction x when a plurality of cells C are stacked.
  • Each of the stacking reference unit 620 and the stacking pressing unit 630 may include a plurality of pressing bodies 622 and 632.
  • the pressing bodies 622 and 632 of the stacking reference unit 620 and the stacking pressing unit 630 press the center body for pressing the center of the cell C and both ends of the cell C. It may include a pair of side bodies. However, it is not limited thereto.
  • the pressing mechanisms 623 and 633 may include an actuator (eg, a drive cylinder).
  • the pressing mechanisms 623 and 633 may be mounted on the upper surface of the horizontal panels 621 and 631.
  • a plurality of pressing mechanisms 623 and 633 may be provided in each of the stacking reference unit 620 and the stacking pressing unit 630.
  • three pressing mechanisms 623 and 633 may be provided to independently move the center body and a pair of side bodies. have.
  • the stacking mechanism 650 may move the stacking pressing unit 630 in the first direction x.
  • the stacking mechanism 650 may include an actuator 651 and a ball screw 652.
  • the actuator 651 may be a servo motor.
  • the actuator 651 may be mounted and supported on the main support frame 601.
  • the ball screw 652 may be elongated in the first direction (x). One end of the ball screw 652 may be connected to the actuator 651 and the other end may be connected to the screw support 653.
  • the screw support 653 may be mounted on a horizontal plate 661 of an elevating unit 660 (see FIG. 16) to be described later.
  • connection body 654 may be fastened to the bottom of the horizontal panel 631 of the stacked pressing unit 630, more specifically, the stacking pressing unit 630, and the connection body 654 rotates the ball screw 652 It can move in the first direction (x) according to. Accordingly, the stacking mechanism 650 may move the stacking pressing unit 630 in the first direction x.
  • the stacking unit 600 may include a guide rail 635 that guides the movement of the stacking pressing unit 630.
  • the guide rail 635 may be long disposed above the main support frame 601 in the first direction (x).
  • the guide rail 635 may be provided with a pair spaced side by side in the second direction (y).
  • a pair of guide bodies 634 may be fastened to the bottom of the horizontal panel 631 of the stacking pressing unit 630, more specifically, the stacking pressing unit 630.
  • the pair of guide bodies 634 may be located opposite to each other based on the connection body 654.
  • the pair of guide bodies 634 may move along the pair of guide rails 635 along with the stacking pressing part 630 in the first direction x.
  • the stacking unit 600 includes a plurality of insulating blocks 640 for preventing a short between the leads CL of the plurality of cells C, and one side of the plurality of insulating blocks 640 in the first direction x.
  • An insulating block reference part 643 located at and an insulating block pressing part 690 located opposite to the insulating block reference part 643 for the plurality of insulating blocks 640 may be further included.
  • the insulating block 640 may move in the first direction (x).
  • a plurality of insulating blocks 640 may be arranged in two rows.
  • the insulating block 640 may be located outside the fork 610.
  • Each insulating block 640 may be positioned between the lead CL of one cell C and the lead CL of the other cell C. Accordingly, the insulating block 640 may prevent a short between the leads CL.
  • the stacking unit 600 may include an insulating block guide rail 642 that guides the movement of the insulating block 640 in the first direction x.
  • a fastening body 641 moving in the first direction x along the insulating block guide rail 642 may be fastened to each insulating block 640.
  • the insulating block guide rail 642 may extend long in the first direction (x).
  • the insulating block guide rail 642 may be fastened to the upper surface of the insulating block support frame 602 (see FIG. 12 ). That is, the plurality of insulating blocks 640 may be supported by the insulating block support frame 602 and the legs 602a.
  • Insulation block guide rail 642 may be provided with a plurality of spaced apart from each other in the second direction (y).
  • a pair of adjacent insulating blocks 640 may be connected to different insulating block guide rails 642.
  • the fastening bodies 641 fastened to the insulating blocks 640 adjacent to each other may be respectively connected to the insulating block guide rails 642 spaced apart from each other.
  • the plurality of fastening bodies 641 are the first type fastening bodies 641a to which the links 644, 645, and 646 are connected, and the links 644, 645, 646 are not connected. It may include a second type fastening body (641b) that is not.
  • the plurality of links 644, 645, and 646 may be multiple links, but are not limited thereto.
  • the distance between the plurality of insulating blocks 640 to which the first type fastening body 641a is fastened by the links 644, 645, and 646 may be simultaneously varied.
  • the plurality of links 644, 645, 646 includes a first link 644 connecting a plurality of first type fastening bodies 641a to each other, a first type fastening body 641a, and an insulating block pressing part ( It may include a second link 645 connecting the 690, and a third link 646 connecting the other first type fastening body 641a and the insulating block reference portion 643.
  • the insulating block reference part 643 may be fixed to the insulating block support frame 602.
  • the insulating block reference part 643 may be disposed adjacent to the stacking reference part 620.
  • the insulating block pressing unit 690 may be connected to the stacking pressing unit 630. Accordingly, the insulating block pressing unit 690 may move in the first direction x together with the stacking pressing unit 630.
  • a guide block 691 moving along the insulating block guide rail 642 (refer to FIG. 15) may be connected to the insulating block pressing part 690. Accordingly, the insulating block pressing unit 690 may press the plurality of insulating blocks 640 toward the insulating block reference unit 643.
  • the insulating block pressing unit 690 includes a pressing body 690b for pressing the insulating block 640 by moving in the first direction x by the pressing mechanism 690a and the pressing mechanism 690a.
  • the pressing mechanism 690a may include an actuator (eg, a drive cylinder).
  • the insulating block pressing unit 690 can press the insulating block 640 more reliably.
  • the stacking unit 600 may further include an elevating unit 660 for raising a cell block CB (see FIG. 19) formed by stacking a plurality of cells C.
  • the lifting unit 660 may be disposed closer to the stacking reference unit 620 of the stacking reference unit 620 and the stacking pressing unit 630.
  • the lifting unit 660 may be positioned below the cell C loaded on the fork 610.
  • the lifting unit 660 includes a horizontal plate 661, a supporter 662 for supporting the cell block CB from the lower side, and a lifting mechanism 664 for lifting the supporter 662. can do.
  • the horizontal plate 661 may be supported by the main support frame 601.
  • the supporter 663 may be located above the horizontal plate 661.
  • the supporter 663 may be raised and lowered in a state connected to the horizontal plate 661 by the connection mechanism 665.
  • the connection mechanism 665 may include a bush fastened to an upper surface of the horizontal plate 661 and a shaft connected to the bottom surface of the supporter 662 and inserted into the bush.
  • a seating portion 663 on which the cell block CB is seated may be provided on the upper surface of the supporter 663.
  • the elevating mechanism 664 can include an actuator (eg, a drive cylinder).
  • the lifting mechanism 664 may be mounted on the upper surface of the horizontal plate 661.
  • the lifting mechanism 664 may be connected to the bottom surface of the supporter 662, and may lift the supporter 662 relative to the horizontal plate 661.
  • the stacking unit 600 may further include a return unit 670 for returning the plurality of forks 610 to their original positions when the cell block CB is unloaded from the supporter 662 of the lifting unit 660. have.
  • the return unit 670 includes a base plate 671, an elevating frame 672 that is elevated with respect to the base plate 671, and a first return mechanism 674 for elevating the elevating frame 672. ), and a second return mechanism 676 for moving the plurality of forks 610 in the first direction x.
  • the base plate 671 may be disposed horizontally.
  • the base plate 671 may include a plurality of plates formed integrally or separated from each other.
  • the lifting frame 672 may be located above the base plate 671.
  • the elevating frame 672 may be elevated while being connected to the base plate 671 by a plurality of elevating guides 673.
  • each lifting guide 673 may include a bush fastened to the upper surface of the base plate 671 and a shaft connected to the bottom surface of the lifting frame 672 and inserted into the bush.
  • the fork support frame 614 (see FIG. 14) described above may be supported by the elevating frame 672. That is, the fork support frame 614 and the fork 610 may be elevated together with the elevating frame 672.
  • the first return mechanism 674 may be mounted on the upper surface of the base plate 671, and may lift the lifting frame 672 from the lower side of the lifting frame 672.
  • the first return mechanism 674 may include an actuator (eg, a drive cylinder).
  • a plurality of first return mechanisms 674 may be provided, and the entire lifting frame 672 may be stably raised and lowered.
  • the second return mechanism 675 may be mounted on the base plate.
  • the second return mechanism 675 may be elongated in the first direction (x).
  • the second return mechanism 675 may be connected to a plurality of vertical bars 611 (see FIG. 14) by a connecting frame (not shown).
  • the connecting frame may be connected to the second return mechanism 676 and the movement in the first direction (x) is guided by a rail 675 that is elongated in the first direction (x) on the upper surface of the lifting frame 672 Can be. Accordingly, the second return mechanism 675 may move the plurality of forks 610 in the first direction x.
  • the second return mechanism 675 may include an actuator (eg, a servo motor) and a power transmission mechanism (eg, a 1-axis orthogonal robot) that transmits the power of the actuator to the connecting frame.
  • an actuator eg, a servo motor
  • a power transmission mechanism eg, a 1-axis orthogonal robot
  • the stacking unit 600 may further include a sensor unit 680 that detects the position of the fork 610.
  • the sensor unit 680 may be located on the side of the return unit 670.
  • the sensor unit 680 may be located under the fork 610 and the insulating block 640.
  • the sensor unit 680 includes a sensor 681, a bracket 682 to which the sensor 681 is fastened, and a moving mechanism 683 for moving the bracket 682 in the first direction (x). It may include.
  • the sensor unit 680 may further include a mounting plate 684 on which the moving mechanism 683 is mounted.
  • the sensor 681 may be located under the fork 610.
  • the sensor 681 may move in the first direction x together with the bracket 682. Accordingly, the sensor 681 may detect the positions of the plurality of forks 610 arranged in a line in the first direction x.
  • the moving mechanism 683 may be mounted on an upper surface of a horizontally disposed mounting plate 684.
  • the moving mechanism 683 may include an actuator (eg, a servo motor) and a connection mechanism (eg, a 1-axis orthogonal robot) connected to the bracket 862.
  • an actuator eg, a servo motor
  • a connection mechanism eg, a 1-axis orthogonal robot
  • 19 is a view for explaining the operation of the stacking unit according to an embodiment of the present invention.
  • cells C may be loaded in a vertical state on a plurality of forks 610 spaced apart from each other in the first direction x.
  • the stacking pressing unit 630 may move toward the stacking reference unit 620, and a plurality of forks 610 and a plurality of cells C loaded therein are based on stacking. It can move toward the part 620. Accordingly, a plurality of cells C may be stacked between the stacking pressing unit 630 and the stacking reference unit 620 to form the cell block CB.
  • the lifting unit 660 supporting the cell block CB can rise and the third transfer unit 700 is the cell block CB mounted on the lifting unit 660. Can be transferred.
  • the return unit 670 may lower the plurality of forks 610.
  • the stacking pressing unit 630 may move in a direction away from the stacking reference unit 620 to return to the initial position.
  • the return unit 670 may return the plurality of forks 610 to the original interval.
  • FIG. 20 is a perspective view of a third transfer unit according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 21 is an enlarged view of the clamp shown in FIG. 20
  • FIG. 22 is a view of the clamp shown in FIG. 21 viewed from the horizontal direction. .
  • the third transfer unit 700 may transfer the cell block CB mounted on the elevating unit 660 of the stacking unit 600 to the bus bar assembly unit 800.
  • the third transfer unit 700 may include a clamp 710 and a moving mechanism 730 and 740 that moves the clamp 710.
  • the moving mechanisms 730 and 740 may be 2-axis orthogonal robots.
  • the moving mechanisms 730 and 740 include a lifting mechanism 730 for lifting the clamp 710 and a horizontal moving mechanism 740 for moving the clamp 710 in the first direction (x). I can.
  • the lifting mechanism 730 may include an actuator (eg, a servo motor) and a connection mechanism connected to the clamp 710 and formed vertically (eg, a z-axis orthogonal robot).
  • an actuator eg, a servo motor
  • a connection mechanism connected to the clamp 710 and formed vertically (eg, a z-axis orthogonal robot).
  • the horizontal movement mechanism 740 includes an actuator (eg, a servo motor), and a connection mechanism (eg, an x-axis orthogonal robot) connected to the lifting mechanism 730 and formed elongated in the first direction (x). I can.
  • the horizontal movement mechanism 740 may be supported by the legs 742.
  • the clamp 710 may grip the cell block CB.
  • the clamp 710 adjusts the distance between the horizontal panel 711, a pair of clamping bodies 713 located on both sides of the horizontal panel 711, and the pair of clamping bodies 713. It may include a clamping mechanism 712.
  • the horizontal panel 711 may be connected to the lifting mechanism 730 by a connection frame 717.
  • the pair of clamping bodies 713 may protrude downward from the horizontal panel 711 and may be spaced apart from each other in the first direction (x). Accordingly, both surfaces of the cell block CB disposed elongated in the second direction y may be gripped between the pair of clamping bodies 713. In this case, the cell block CB may be located under the horizontal panel 711.
  • a friction member for stably gripping the cell block CB without slipping may be provided on the opposite surface of each clamping body 713.
  • a locking portion for preventing the cell block CB from falling may be provided at a lower end of at least one of the pair of clamping bodies 713. The locking part may support the cell block CB from the lower side.
  • the clamping mechanism 712 can include an actuator (eg, a drive cylinder).
  • the clamping mechanism 712 may be connected to at least one of the pair of clamping bodies 713.
  • the clamp 710 includes a lower panel 714 located under the horizontal panel 711, and an auxiliary mechanism 715, 716 for moving the lower panel 714 in the first direction (x) with respect to the horizontal panel 711. ) May be further included.
  • the lower panel 714 may be horizontally disposed under the horizontal panel 711.
  • the pair of clamping bodies 713 may protrude to the lower side of the lower panel 714, and the cell block CB gripped by the pair of clamping bodies 713 may be located under the lower panel 714. have.
  • the auxiliary mechanisms 715 and 716 may be disposed between the lower panel 714 and the horizontal panel 711.
  • the auxiliary mechanisms 714 and 715 may move the horizontal panel 711 and the clamping mechanism 712 and a pair of clamping bodies 713 mounted thereon in the first direction x with respect to the lower panel 714. have.
  • the auxiliary mechanisms 715 and 716 include an actuator (eg, a drive cylinder), a guide rail 716 fastened to the bottom of the horizontal panel 711 and formed to be elongated in the first direction x, It may include a slider 715 that is fastened to the upper surface of the lower panel 714 and moves along the guide rail 716.
  • an actuator eg, a drive cylinder
  • a guide rail 716 fastened to the bottom of the horizontal panel 711 and formed to be elongated in the first direction x
  • It may include a slider 715 that is fastened to the upper surface of the lower panel 714 and moves along the guide rail 716.
  • the clamp 710 is movable in the vertical direction and prevents a short between the plurality of leads CL of the cell block CB, and the insulating body 720 is moved in a second direction (y). It may further include a positioning mechanism 724 for moving to ).
  • the insulating body 720 may be provided with a pair spaced apart in the second direction y.
  • the pair of insulating bodies 720 may prevent shorts between leads CL provided at both ends of the cell block CB.
  • a plurality of slots 720a into which the leads CL are inserted may be formed in the insulating body 720.
  • the lead CL may be inserted into the slot 720.
  • the insulating body 720 may protrude downward from the horizontal panel 711.
  • the insulating body 720 may be fastened to a lower portion of the vertical plate 721 protruding upward from the horizontal panel 711.
  • the vertical plate 721 and the insulating body 720 may be raised and lowered together.
  • the insulating body 720 may be installed idle so as to be movable up and down by an external force.
  • An elevating guide 723 may be provided on the connecting body 723 connected to the position adjustment mechanism 724 to be described in more detail later, and the elevating guide on the inner surface of the vertical plate 721 to which the insulating body 720 is fastened.
  • a vertical rail 722 guided vertically along the 723 may be provided.
  • the insulating body 720 When the clamp 710 descends to pick up the cell block CB that was placed on the lifting unit 660 (see FIG. 12) of the main unit 600, the insulating body 720 is the insulating block of the main unit 600 ( It can be pressed upward by 640. When the clamp 710 rises while holding the cell block CB, the insulating body 720 falls due to its own weight, and the lead CL of the cell block CB is the slot 720a of the insulating body 720 Can be inserted into
  • the positioning mechanism 724 may be mounted on the upper surface of the horizontal plate 711.
  • the positioning mechanism 724 may include an actuator (eg, a drive cylinder).
  • the positioning mechanism 724 may be connected to the vertical plate 721 by a connection body 723.
  • the positioning mechanism 724 may be provided with a pair of moving the pair of insulating bodies 720 in the second direction y, respectively.
  • a pair of positioning mechanisms 724 may be mounted on portions adjacent to both ends of the upper surface of the horizontal panel 711.
  • each insulating body 720 in the second direction y may be variably adjusted according to the grip position of the cell block CB.
  • FIG. 23 is a perspective view of a bus bar assembly unit according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 24 is a view for explaining a clamping unit and a sub-clamping unit according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 25 is an embodiment of the present invention
  • 26 is a diagram for explaining a scanner and an insulation unit according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 27 is a view for explaining a test unit according to an embodiment of the present invention to be.
  • the bus bar assembly unit 800 may assemble the bus bar BB (refer to FIG. 25) to the cell block CB transferred by the third transfer unit 700.
  • the bus bar assembly unit 800 includes a fixing unit 810 for fixing the cell block CB, a clamping unit 820 for clamping the bus bar BB assembled to the cell block CB, and the cell block CB ), the assembly unit 830 that assembles the bus bar (BB), the scan unit 840 that measures the stacked construction of the cell block (CB), and a vision that checks whether the bus bar (BB) is properly assembled. It may include a vision unit 860.
  • the bus bar assembly unit 800 may further include an insulation unit 850 (see FIG. 26) for preventing a short between the leads of the cell block CB.
  • the fixing unit 810 includes a pair of fixing bodies 811 spaced apart in a first direction (x), a fixing mechanism 813 for moving the fixing body 811 in a first direction (x), and a cell block It may include a support portion 815 that supports (CB) from the lower side.
  • the pair of fixed bodies 811 may face each other with the cell block CB interposed therebetween.
  • the cell block CB may be fixed between a pair of fixed bodies 811.
  • the fixing body 811 may include a vertical panel elongated in the second direction y, and a connection part extending in the opposite direction of the cell block CB in the vertical panel and connected to the fixing mechanism 813.
  • the fixed body 811 on an inner surface of the vertical plate may be provided with a pressing portion 812 that contacts the cell block CB and presses the cell block CB.
  • the fixing mechanism 813 is preferably provided with a pair for driving the pair of fixing bodies 811 in the first direction (x), respectively.
  • the pair of fixing mechanisms 813 may be spaced apart from each other in the first direction.
  • the securing mechanism 813 may include an actuator (eg, a drive cylinder).
  • the supporter 815 may support the cell block CB from the lower side.
  • the fixing mechanism 813 and the supporter 815 may be supported by the support frame 814.
  • a plurality of clamping units 820 may be provided spaced apart from each other.
  • two pairs of clamping units 820 may be provided.
  • One pair of clamping units 820 may clamp both ends of the bus bar BB (refer to FIG. 25) assembled on one side of the cell block CB, and the other pair of clamping units 820 is a cell block Both ends of the bus bar (BB) assembled on the other side of (CB) can be clamped.
  • the clamping unit 820 includes a pair of vertical pins 821 spaced apart from each other, a clamping mechanism 823 for adjusting the vertical distance between the pair of vertical pins 821, and a pair of vertical pins 821. It may include a horizontal movement mechanism 825 for moving in the first direction (x).
  • a pair of vertical pins 821 may be positioned on a straight line.
  • the vertical pin 821 may be inserted into a pin-hole formed in the bus bar BB to clamp the bus bar BB.
  • a pair of vertical pins 821 may be connected to a pair of pin connection bodies 822 spaced up and down.
  • the vertical pin 821 located at the upper side of the pair of vertical pins 821 may protrude to the lower side of the one pin connection body 822, and the vertical pin 821 located at the lower side of the pair of vertical pins 821 The silver may protrude upward from the other pin connection body 822.
  • the clamping mechanism 823 may adjust the vertical distance between the pair of pin connection bodies 822.
  • the clamping mechanism 823 may be elongated up and down, and may be connected to a pair of pin connection bodies 822.
  • the clamping mechanism 823 may include an actuator (eg, a drive cylinder).
  • the crimping mechanism 823 may be connected to the horizontal movement mechanism 825 by a connecting frame 824.
  • the horizontal movement mechanism 825 may move the clamping mechanism 823 and the vertical pin 821 and the pin connection body 822 connected thereto in the first direction x.
  • the horizontal movement mechanism 825 may be elongated in the first direction (x).
  • the horizontal movement mechanism 825 may include an actuator (eg, a drive cylinder).
  • the horizontal movement mechanism 825 may be supported by a support frame 826.
  • each clamping unit 820 can be adjusted according to the positions of the cell block CB fixed to the fixing unit 810 and the bus bar BB assembled thereto.
  • assembly unit 830 will be described in detail with reference to FIG. 25.
  • the assembly unit 830 may be provided with a pair located on both sides of the cell block CB. That is, the pair of assembly units 830 may be spaced apart in the second direction and disposed to face each other (see FIG. 23 ).
  • the pair of assembly units 830 may assemble busbars BB at both ends of the cell block CB fixed to the fixing unit 810, respectively.
  • the assembly unit 830 includes a clamp 831 for clamping the bus bar BB, a rotation mechanism 835 for rotating the clamp 831 about a rotation axis in the first direction x, and the clamp 831 It may include a moving mechanism 837, 838, 839 to move the.
  • the moving mechanisms 837, 838, and 839 may be 3-axis orthogonal robots.
  • the moving mechanisms 837, 838, and 839 include a lifting mechanism 837 for lifting the clamp 831 and a first moving mechanism 838 for moving the clamp 831 in the second direction y. ), and a second movement mechanism 839 for moving the clamp 831 in the first direction (x).
  • the lifting mechanism 837 may include an actuator (eg, a servo motor) and a connection mechanism (eg, a z-axis orthogonal robot) formed vertically and elongated.
  • the lifting mechanism 837 may be connected to the clamp 831 by a bending frame 836 having a'b' shape.
  • the first moving mechanism 838 includes an actuator (eg, a servo motor), and a connection mechanism (eg, a y-axis orthogonal robot) connected to the lifting mechanism 837 and formed elongated in the second direction (y). can do.
  • an actuator eg, a servo motor
  • a connection mechanism eg, a y-axis orthogonal robot
  • the second moving mechanism 839 may include an actuator (eg, a servo motor) and a connection mechanism (eg, an x-axis orthogonal robot) connected to the first moving mechanism 838.
  • an actuator eg, a servo motor
  • a connection mechanism eg, an x-axis orthogonal robot
  • the rotation mechanism 835 may include an actuator (eg, a rotation motor).
  • the rotation mechanism 835 can be connected to the clamp 831 through the bending frame 836. Thus, the rotation mechanism 835 can move together with the clamp 831. The angle of the clamp 831 and the bus bar BB gripped thereto may be adjusted by the rotation mechanism 835.
  • the clamp 831 may grip the bus bar BB in a vertical state.
  • the bus bar BB may be elongated in the first direction x, and may be assembled at both ends of the cell block CB.
  • the clamp 831 includes a pair of clamping bodies 832 spaced up and down, a clamping mechanism 833 for adjusting the vertical distance between the pair of clamping bodies 832, and a rotation mechanism 835. It may include a connecting portion 834 that is connected and supported by the bent frame 836.
  • the bus bar BB may be gripped between the pair of clamping bodies 832.
  • the clamping mechanism 833 may grip or release the bus bar BB by adjusting the distance between the pair of clamping bodies 832.
  • the clamping mechanism 833 may include an actuator (eg, a drive cylinder).
  • the scanning unit 840 may be located under the fixing unit 810.
  • the scan unit 840 may measure a stacking tolerance in the first direction x, which is the full width direction of the cell block CB fixed to the fixed unit 810.
  • the scan unit 840 may include a scanner 841 and a scan mechanism 842 for moving the scanner 841 in the second direction y.
  • the scanner 841 may be a 3D scanner, but is not limited thereto.
  • the scanner 841 is disposed to face upward to scan the bottom surface of the cell block CB.
  • the scan mechanism 842 may move the scanner 841 in the second direction y. Accordingly, the scanner 841 can measure the stacking tolerance over the entire length direction (second direction) of the cell block CB.
  • the scan mechanism 842 may include an actuator (eg, a servo motor) and a connection mechanism (eg, a 1-axis orthogonal robot) connected to the scanner 841 and elongated in a second direction.
  • the insulating unit 850 may be provided with a pair located on both sides of the cell block CB. That is, the pair of insulation units 850 may be spaced apart in the second direction and disposed to face each other. For convenience, only one insulating unit 850 is shown in FIG. 26.
  • the pair of insulating units 850 may prevent a short between a plurality of leads CL provided at both ends of the cell block CB fixed to the fixing unit 810.
  • the insulating unit 850 includes an insulating body 851 in which a plurality of slots 720a into which a lead CL is inserted, a lifting mechanism 853 for lifting the insulating block 851, and an insulating block It may include a horizontal movement mechanism 855 for moving (851) in the second direction (y).
  • the lead CL When the insulating body 851 rises from the lower side of the lead CL, the lead CL may be inserted into the slot 851a.
  • the insulating body 851 When assembling the bus bar BB, the insulating body 851 may descend. Accordingly, the bus bars BB can be easily assembled at both ends of the cell block CB.
  • the insulating body 851 may be fastened to an upper portion of the fastening body 852 disposed vertically.
  • the insulating body 851 and the fastening body 852 may be raised and lowered together.
  • the lifting mechanism 853 may be connected to the fastening body 852.
  • the elevating mechanism 853 may include an actuator (eg, a drive cylinder).
  • the lifting mechanism 853 may be connected to the horizontal movement mechanism 855 by a connection frame 854.
  • the horizontal movement mechanism 855 may include an actuator (eg, a drive cylinder).
  • the vision unit 860 will be described in detail with reference to FIG. 27.
  • the vision unit 860 may be provided with a pair located on both sides of the cell block CB. That is, the pair of vision units 860 may be spaced apart in the second direction y and disposed to face each other. For convenience, only one vision unit 860 is shown in FIG. 27.
  • the pair of vision units 860 detects whether the leads (CL) are normally inserted between the bus bars (BB) after the bus bar (BB) is assembled to the cell block (CB) fixed to the fixing unit 810 can do.
  • the vision unit 860 may include a vision sensor 861 and a moving mechanism 863 for moving the vision sensor 861 in the first direction x.
  • the vision sensor 861 may face the busbar BB assembled at both ends of the cell block CB.
  • the vision sensor 861 may be connected to the moving mechanism 863 by a connection frame 862.
  • the moving mechanism 863 may be supported by a supporter 864. That is, the supporter 864 may support the moving mechanism 863 so that the vision sensor 861 is maintained at a height corresponding to the cell block CB.
  • the moving mechanism 863 may include an actuator (eg, a servo motor), and a connecting mechanism (eg, a 1-axis orthogonal robot) connected to the connecting frame 862 and disposed elongated in the first direction.
  • an actuator eg, a servo motor
  • a connecting mechanism eg, a 1-axis orthogonal robot
  • the vision sensor 861 may inspect the states of the plurality of leads CL and the bus bars BB in the first direction x, which is the full width direction of the cell block CB.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 이차전지의 셀 적층장치는, 복수개의 셀이 수직하게 로딩되도록 각 셀의 양 단부를 지지하고 수평한 수평한 제1방향으로 일렬 배치된 복수개의 포크; 상기 제1방향으로 길게 형성되고 상기 복수개의 포크가 상기 제1방향으로 이동하도록 가이드하는 포크 가이드 레일; 상기 제1방향에 대해 상기 복수개의 포크의 일측에 위치한 적층 기준부; 상기 제1방향에 대해 상기 복수개의 포크의 타측에 위치한 적층 가압부; 및 상기 적층 가압부를 상기 적층 기준부를 향해 이동시키는 적층 메커니즘을 포함할 수 있다.

Description

이차전지의 셀 적층장치 및 이를 포함하는 제조 시스템
본 발명은 이차전지의 셀 적층장치 및 이를 포함하는 제조 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 이차전지는 화학에너지를 전기에너지로 변환하는 방전과 역방향인 충전과정을 통하여 반복 사용이 가능한 전지이며, 그 종류로는 니켈-카드뮴(Ni-Cd) 전지, 니켈-수소(Ni-MH) 전지, 리튬-금속 전지, 리튬-이온(Ni-Ion) 전지 및 리튬-이온 폴리머 전지(Li-Ion Polymer Battery, 이하 "LIPB"라 함) 등이 있다.
이차전지는 양극, 음극, 전해질, 분리막으로 구성되며, 서로 다른 양극 및 음극 소재의 전압차이를 이용하여 전기를 저장 및 발생시킨다. 여기서, 방전이란 전압이 높은 음극에서 낮은 양극으로 전자를 이동시키는 것이며(양극의 전압 차이만큼 전기를 발생), 충전이란 전자를 다시 양극에서 음극으로 이동시키는 것으로 이때 양극물질은 전자와 리튬이온을 받아들여 원래의 금속산화물로 복귀하게 된다. 즉, 이차전지는 충전될 때 금속 원자가 분리막을 통하여 양극에서 음극으로 이동함에 따라 충전 전류가 흐르게 되고, 반대로 방전될 때 금속 원자는 음극에서 양극으로 이동하며 방전 전류가 흐르게 된다.
이러한 리튬 이차전지는 일반적으로 전해액의 종류에 따라 액체 전해질 전지, 고분자 전해질 전지로 분류되며, 액체 전해질을 사용하는 전지를 리튬 이온전지라 하고, 고분자 전해질을 사용하는 전지를 리튬 폴리머전지라 한다. 또한, 리튬 이차전지의 외장재는 여러가지 종류로 형성될 수 있고, 대표적인 외장재의 종류는 원통형(Cylindrical), 각형(Prismatic), 파우치(Pouch) 등이 있다. 상기 리튬 이차전지의 외장재 내부에는 양극판, 음극판 및 그 사이에 개재되는 분리막(세퍼레이터, Separator)가 적층되거나 권취된 전극조립체가 구비된다.
특히, 이차전지는 적어도 하나 이상의 단위전지 셀(이하, '셀')을 적층(stacking)한 전지모듈 형태로 이용되는 것이 일반적이다.
종래의 이차전지 모듈 제조장치는 복수개의 셀을 눕힌 상태에서 수직 방향에 대해 적층시키는 방식을 사용하였다. 그러나, 이러한 방식은 적층 높이가 높아짐에 따라 전지가 옆으로 밀리는 현상이 발생하는 문제점이 있다.
즉, 대용량 이차전지를 만들기 위하여 적층 두께가 두꺼워져야 하며, 종단면이 직사각형 또는 정사각형을 유지하여야 한다. 그러나, 적층 과정에서 셀들이 옆으로 밀리면서 평행 사변형의 종단면 형태로 변형되는 현상이 발생하는 문제점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는, 수평 방향으로 셀을 스태킹하는 셀 적층장치 및 이를 포함하는 이차전지의 제조 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 이차전지의 셀 적층장치는, 복수개의 셀이 수직하게 로딩되도록 각 셀의 양 단부를 지지하고 수평한 수평한 제1방향으로 일렬 배치된 복수개의 포크; 상기 제1방향으로 길게 형성되고 상기 복수개의 포크가 상기 제1방향으로 이동하도록 가이드하는 포크 가이드 레일; 상기 제1방향에 대해 상기 복수개의 포크의 일측에 위치한 적층 기준부; 상기 제1방향에 대해 상기 복수개의 포크의 타측에 위치한 적층 가압부; 및 상기 적층 가압부를 상기 적층 기준부를 향해 이동시키는 적층 메커니즘을 포함할 수 있다.
상기 이차전지의 셀 적층장치는, 복수개의 셀의 리드(lead) 사이에 위치하여 리드 간 쇼트를 방지하고 상기 제1방향으로 일렬 배치된 복수개의 절연 블록; 상기 제1방향으로 길게 형성되고 상기 복수개의 절연 블록이 상기 제1방향으로 이동하도록 가이드하는 절연블록 가이드 레일; 상기 제1방향에 대해 상기 복수개의 절연 블록의 일측에 위치한 절연블록 기준부; 및 상기 적층 가압부와 함께 이동하며 상기 절연블록 기준부를 향해 상기 절연 블록을 가압하는 절연블록 가압부를 더 포함할 수 있다.
상기 절연블록 가압부는, 상기 절연 블록을 가압하는 가압바디; 및 상기 가압바디를 상기 제1방향으로 이동시키는 가압 메커니즘을 포함할 수 있다.
상기 이차전지의 셀 적층장치는, 복수개의 셀이 적층된 셀 블록을 하측에서 지지하는 서포터; 및 상기 서포터를 상승시키는 승강 메커니즘을 더 포함할 수 있다.
상기 이차전지의 셀 적층장치는, 상기 서포터에서 상기 셀 블록이 언로딩되면 상기 복수개의 포크를 원래 위치로 복귀시키는 리턴 유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 리턴 유닛은, 상기 포크 가이드 레일 및 복수개의 포크를 승강시키는 제1리턴 메커니즘; 및 상기 복수개의 포크를 상기 제1방향으로 이동시키는 제2리턴 메커니즘을 포함할 수 있다.
상기 이차전지의 셀 적층장치는, 상기 복수개의 포크 간 간격이 동시에 가변되도록 상기 복수개의 포크를 연결하는 링크를 더 포함할 수 있다.
상기 포크 가이드 레일은 서로 다른 높이에 위치한 복수개가 구비되고, 서로 이웃한 한 쌍의 포크는 서로 다른 포크 가이드 레일에 연결될 수 있다.
상기 절연블록 가이드 레일은, 상기 제1방향과 직교하고 수평한 제2방향으로 서로 이격된 복수개가 구비되고, 서로 이웃한 한 쌍의 절연 블록은 서로 다른 절연블록 가이드 레일에 연결될 수 있다.
상기 적층 기준부 및 적층 가압부는, 상기 포크에 안착된 셀을 가압하는 가압바디; 및 상기 가압바디를 상기 제1방향으로 이동시키는 가압 메커니즘을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 이차 전지의 제조 시스템은, 수평하게 안착된 셀을 수직하게 회전시키는 턴 유닛; 상기 턴 유닛에서 회전된 셀을 수직한 상태로 이송하는 이송 유닛; 및 상기 이송 유닛에 의해 이송되어 수직하게 세워진 복수개의 셀을, 수평한 제1방향으로 적층하는 적층 유닛을 포함할 수 있다. 상기 적층 유닛은, 복수개의 셀이 수직하게 로딩되도록 각 셀의 양 단부를 지지하는 복수개의 포크; 상기 제1방향으로 길게 형성되고 상기 복수개의 포크가 상기 제1방향으로 이동하도록 가이드하는 포크 가이드 레일; 상기 제1방향에 대해 상기 복수개의 포크의 일측에 위치한 적층 기준부; 상기 제1방향에 대해 상기 복수개의 포크의 타측에 위치한 적층 가압부; 및 상기 적층 가압부를 상기 적층 기준부를 향해 이동시키는 적층 메커니즘을 포함할 수 있다.
상기 턴 유닛은, 셀이 수평한 상태로 안착되는 회전 지그; 상기 회전 지그에 구비되고 셀이 흡착되는 흡착 패드; 및 상기 회전 지그를 수직하게 회전시키는 회전 메커니즘을 포함할 수 있다.
상기 이차 전지의 제조 시스템은, 상기 회전 지그에 셀을 안착시키는 셔틀을 더 포함할 수 있다. 상기 셔틀은, 셀이 수평하게 안착되는 스테이지; 상기 스테이지를 승강시키는 승강 메커니즘; 및 상기 승강 메커니즘 및 스테이지를 상기 제1방향으로 이동시키는 무빙 메커니즘을 포함할 수 있다.
상기 이차 전지의 제조 시스템은, 상기 회전 지그에 안착된 셀을 얼라인 시키는 얼라인 유닛을 더 포함할 수 있다. 상기 얼라인 유닛은, 상기 제1방향에 대해 셀을 얼라인 시키는 제1얼라인 메커니즘; 및 상기 제1방향과 직교하고 수평한 제2방향에 대해 셀을 얼라인 시키는 제2얼라인 메커니즘을 포함할 수 있다.
상기 얼라인 유닛은, 상기 제1방향에 대해 상기 제2얼라인 메커니즘을 이동시키는 얼라인 무빙 메커니즘을 더 포함할 수 있다.
상기 이차 전지의 제조 시스템은, 상기 적층 유닛에서 복수개의 셀이 적층되어 형성된 셀 블록을 이송시키는 셀 블록 이송 유닛을 더 포함할 수 있다. 상기 셀 블록 이송 유닛은, 상기 셀 블록의 전폭 방향으로 상기 셀 블록을 그립하는 클램프; 상기 클램프에 그립된 셀 블록의 리드들 간의 쇼트를 방지하며 상하로 이동 가능한 절연 바디; 및 상기 셀 블록의 전장 방향에 대해 상기 절연 바디의 위치를 조절하는 위치조절 메커니즘을 포함할 수 있다.
상기 이차 전지의 제조 시스템은, 셀이 수평하게 안착되는 안착 지그; 및 상기 안착 지그에 안착된 셀의 상면에 적층을 위한 접착 물질을 스프레이 방식으로 도포하는 스프레이 유닛을 더 포함할 수 있다. 상기 셔틀은, 스프레이가 도포된 셀을 상기 안착 지그에서 상기 회전 지그로 이동시킬 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 포크에 의해 수직하게 지지되는 복수개의 셀이 수평 방향에 대해 적층될 수 있다. 이로써, 수직 방향으로 적층되는 방식과 비교하여 적층 기울기가 발생하지 않고 신뢰성있게 적층될 수 있다.
또한, 복수개의 절연 블록에 의해 적층된 복수개의 셀의 리드 간 쇼트가 방지될 수 있다.
또한, 절연 블록 가압부는 적층 가압부와 함께 제1방향으로 이동하는 것에 더하여, 가압 메커니즘에 의해 가압 바디를 제1방향으로 이동시킬 수 있다. 이로써, 절연 블록이 신뢰성있게 가압될 수 있다.
또한, 복수개의 셀이 적층된 셀 블록을 지지하는 서포터는 승강 메커니즘에 의해 상승할 수 있다. 이로써, 셀 블록의 이송이 용이해질 수 있다.
또한, 셀 적층 과정이 끝나면 리턴 유닛에 의해 복수개의 포크는 원 위치로 복귀될 수 있다. 이로써 지속적인 셀 적층 작업이 가능하다.
또한, 복수개의 포크는 링크에 의해 연결되어 상호간 간격이 동시에 가변될 수 있다. 이로써 복수개의 셀이 균일한 압력으로 적층될 수 있다.
또한, 적층 기준부와 적층 가압부는 제1방향으로 서로 가까워지는 것에 더하여, 가압 메커니즘에 의해 가압 바디를 제1방향으로 이동시킬 수 있다. 이로써, 셀이 신뢰성있게 가압될 수 있다.
또한, 이송 유닛은 턴 유닛에 의해 수직하게 회전된 셀을 적층 유닛으로 이송할 수 있다. 이로써, 셀은 수직한 상태로 포크에 용이하게 로딩될 수 있다.
또한, 턴 유닛은, 회전 지그에 수평하게 안착된 셀을 흡착 패드로 흡착한 상태에서 회전 지그를 회전시킬 수 있다. 이로써 셀은 회전 지그에서 낙하하지 않고 수직하게 회전할 수 있다.
또한, 셔틀에 의해 셀이 회전 지그에 신뢰성있게 안착될 수 있다.
또한, 얼라인 유닛에 의해 회전 지그에 안착된 셀이 얼라인 되므로 제조 작업의 신뢰성이 향상될 수 있다.
또한, 셀블록 이송 유닛은 절연 바디를 포함할 수 있다. 이로써 셀블록이 이송되는 동안 절연 바디에 의해 리드 간 쇼트가 방지될 수 있다.
또한, 스프레이 유닛은 안착 지그에 안착된 셀의 상면에 접착 물질을 스프레이 방식으로 도포될 수 있다. 이로써 종래의 양면 테이프 부착 방식과 비교하여 시스템이 간소화될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이차전지의 제조 시스템의 평면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이차전지의 제조 시스템의 간단한 제조 순서가 도시된 순서도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공급 유닛의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제1이송 유닛의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 메인 유닛의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 셔틀의 설명을 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 얼라인 유닛의 설명을 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 턴 유닛의 설명을 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 스프레이 유닛의 사시도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 제2이송 유닛의 사시도이다.
도 11은 도 10에 도시된 클램프를 확대 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 적층 유닛의 사시도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 적층 유닛에 복수개의 셀이 로딩된 상태가 도시된 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 포크의 이동을 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 절연 블록의 이동을 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 승강 유닛의 사시도이다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 리턴 유닛의 사시도이다.
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 센서 유닛의 사시도이다.
도 19는 본 발명의 실시예에 따른 적층 유닛의 작용을 설명하기 위한 도면이다.
도 20은 본 발명의 실시예에 따른 제3이송 유닛의 사시도이다.
도 21은 도 20에 도시된 클램프를 확대 도시한 도면이다.
도 22는 도 21에 도시된 클램프를 수평 방향에서 바라본 도면이다.
도 23은 본 발명의 실시예에 따른 버스바 조립유닛의 사시도이다.
도 24는 본 발명의 실시예에 따른 클램핑 유닛 및 서브 클램핑 유닛의 설명을 위한 도면이다.
도 25는 본 발명의 실시예에 따른 버스바 공급유닛의 설명을 위한 도면이다.
도 26은 본 발명의 실시예에 따른 스캐너 및 절연 유닛의 설명을 위한 도면이다.
도 27은 본 발명의 실시예에 따른 검사 유닛의 설명을 위한 도면이다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다.
이하에서, 일 요소가 타 요소에 "체결" 또는 "연결"된다고 기재된 것은, 두 요소가 직접 체결되거나 연결된 것을 의미하거나, 두 요소 사이에 제3의 요소가 존재하고 상기 제3의 요소에 의해 두 요소가 서로 연결되거나 체결된 것을 의미할 수 있다. 반면, 일 요소가 타 요소에 "직접 체결" 또는 "직접 연결"된다고 기재한 것은, 두 요소 사이에 제3의 요소가 존재하지 않는다고 이해될 수 있을 것이다.
또한, 이하에서 설명하는 구성 요소들과 관련하여, 접미사 "장치" 및 "유닛"은 설명의 용이성을 고려하여 기재된 것이며, 다른 의미를 가지지 않는다. 따라서 접미사 "장치" 및 "유닛"은 상호 교환적으로 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이차전지의 제조 시스템의 평면도이다.
본 명세서에서 언급되는 제1방향 및 제2방향은 수평 방향일 수 있다. 상기 제1방향은 도 1에 표시된 x축과 나란한 방향을 의미하고, 상기 제2방향은 도 1에 표시된 y축과 나란한 양 방향을 의미할 수 있다. 즉, 제1방향과 제2방향은 직교할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1방향은 전후 방향이고 상기 제2방향은 좌우 방향일 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 '제1방향'의 도면부호를 'x'로 표시하고, '제2방향'의 도면부호를 'y'로 표시한다.
본 발명의 실시예에 따른 이차전지의 제조 시스템(이하, '제조 시스템')(1)은, 공급 유닛(100)과, 제1이송 유닛(200)과, 메인 유닛(300)과, 스프레이 유닛(400)과, 제2이송 유닛(500)과, 적층 유닛(stacking unit)(600)과, 제3이송 유닛(700)과, 버스바 조립 유닛(800)을 포함할 수 있다.
공급 유닛(100)은 수동 또는 자동으로 셀(cell)을 공급받는 장치일 수 있다. 공급 유닛(100)에 공급된 셀(cell)에는 패드(pad)가 구비된 상태일 수 있다. 공급 유닛(100)은 메인 유닛(300)으로 공급된 셀이 대기하는 장치일 수 있다. 공급 유닛(100)에 대해서는 이후 도 3을 참조하여 자세히 설명한다.
제1이송 유닛(200)은 공급 유닛(100)의 셀을 메인 유닛(300)으로 이송시키는 장치일 수 있다. 제1이송 유닛(200)에 대해서는 이후 도 4를 참조하여 자세히 설명한다.
메인 유닛(300)은 셀을 로딩시키고 수직하게 회전시키는 장치일 수 있다. 메인 유닛(300)에 대해서는 이후 도 5 내지 8을 참조하여 자세히 설명한다.
스프레이 유닛(400)은 메인 유닛(300)에 로딩된 셀의 상면에 스프레이를 분사하는 장치일 수 있다. 스프레이 유닛(400)에 대해서는 이후 도 9를 참조하여 자세히 설명한다.
제2이송 유닛(500)은 메인 유닛(300)에서 수직하게 회전된 셀을 적층 유닛(600)으로 이송시키는 장치일 수 있다. 제2이송 유닛(500)에 대해서는 이후 도 10 및 도 11을 참조하여 자세히 설명한다.
적층 유닛(600)은 수직한 상태로 로딩된 복수개의 셀을 수평 방향으로 적층시켜 셀 블록(cell block)을 형성하는 장치일 수 있다. 적층 유닛(600)에 대해서는 이후 도 12 내지 도 19를 참조하여 자세히 설명한다.
제3이송 유닛(700)은 적층 유닛(600)에서 형성된 셀 블록을 버스바 조립 유닛(800)으로 이송시키는 장치일 수 있다. 제3이송 유닛(700)은 셀블록 이송유닛으로 명명될 수 있다. 제3이송 유닛(700)에 대해서는 이후 도 20 내지 도 22를 참조하여 자세히 설명한다.
버스바 조립유닛(800)은 셀 블록에 버스바(bus bar)를 조립하는 장치일 수 있다. 버스바 조립유닛(800)에 대해서는 이후 도 23 내지 도 27을 참조하여 자세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이차전지의 제조 시스템의 간단한 제조 순서가 도시된 순서도이다.
본 실시예에 따른 제조 순서는, 셀에 패드를 부착하는 단계(S10)를 포함할 수 있다. 좀 더 상세히, 패드의 일면에는 부착 스프레이가 도포 및 경화되어 셀에 부착될 수 있다.
상기 제조 순서는, 셀 반전 및 클리닝 단계(S20)를 포함할 수 있다. 좀 더 상세히, 패드가 구비된 셀은 상하 반전되고 클리닝될 수 있다. 셀 반전 및 클리닝 단계(S20)이 완료된 셀은 공급 유닛(100)에 공급될 수 있다. 또는, 공급 유닛(100)에서 셀 반전 및 클리닝 단계(S20)가 수행되는 것도 가능할 것이다.
상기 제조 순서는, 스프레이 도포 단계(S30) 및 경화 단계(S40)를 포함할 수 있다. 좀 더 상세히, 셀에는 셀 간의 접착을 위한 접착 물질(예를 들어, hot-melt, 수성타입 resin, uv led 경화 타입 등)이 스프레이 방식으로 도포 및 경화될 수 있다. 따라서, 셀에 양면 테이브를 부착하는 방식과 비교하여 신속한 작업이 가능할 수 있다.
스프레이 도포 단계(S30) 및 경화 단계(S40)는 메인 유닛(300) 및 스프레이 유닛(400)에 의해 수행될 수 있다. 좀 더 상세히, 스프레이 유닛(400)은 메인 유닛(300)의 안착 지그(304)(도 6 참조)에 안착된 셀에 스프레이를 도포할 수 있다. 이에 대해서는 이후 자세히 설명한다.
상기 제조 순서는, 셀을 수직하게 회전시키는 단계(S50)를 포함할 수 있다. 좀 더 상세히, 수평하게 안착되어 있던 셀은 양면이 수평 방향을 향하도록 수직하게 세워질 수 있다.
셀을 수직하게 회전시키는 단계(S50)는 메인 유닛(300)에 포함된 턴 유닛(330)(도 8 참조)에 의해 수행될 수 있다. 좀 더 상세히, 회전 메커니즘(332)은 셀이 안착된 회전 지그(331)를 수직하게 회전시킬 수 있다. 이에 대해서는 이후 자세히 설명한다.
상기 제조 순서는, 적층 단계(S60)를 포함할 수 있다. 좀 더 상세히, 복수개의 셀은 수직하게 세워진 상태에서 수평 방향으로 적층될 수 있다.
적층 단계(S60)는 적층 유닛(600)에 의해 수행될 수 있다. 좀 더 상세히, 복수개의 포크(610)(도 19 참조)에 수직하게 안착된 복수개의 셀은, 적층 기준부(620)와 적층 가압부(630) 사이에서 수평 방향으로 가압되어 적층될 수 있다. 이에 대해서는 이후 자세히 설명한다.
상기 제조 순서는, 버스바 조립단계(S70) 및 스캔 단계(S80)를 포함할 수 있다. 좀 더 상세히, 복수개의 셀이 적층되어 형성된 셀 블록은 양단에 버스바(bus bar)가 조립될 수 있고, 셀 블록의 전폭 방향에 대한 적층 공차(tolerance)가 스캔 측정될 수 있다.
버스바 조립단계(S70) 및 스캔 단계(S80)는 버스바 조립 유닛(800)에 의해 수행될 수 있다. 이에 대해서는 이후 자세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공급 유닛의 사시도이다.
본 발명의 실시예에 따른 공급 유닛(100)은, 베이스 플레이트(110)와, 수용부(120)와, 승강 메커니즘(130)과, 얼라인 유닛(align mechanism)(140)을 포함할 수 있다.
베이스 플레이트(110)는 수평하게 배치될 수 있다. 수용부(120)는 베이스 플레이트(110)의 상면에 배치될 수 있다. 수용부(120)는 적어도 하나가 구비될 수 있다.
수용부(120)에는 적어도 하나의 셀(C)이 수용될 수 있다. 수용부(120)에는 복수개의 셀(C)이 상하로 적층되어 수용될 수 있다. 또한, 각 셀(C)은 제2방향(y)으로 길고 수평하게 배치된 상태로 수용부(120)에 수용될 수 있다.
수용부(120)는 서로 이격된 한 쌍의 구속부(121)와, 셀을 수평방향에 대해 지지하는 지지부(122)와, 셀(C)을 하측에서 지지하는 지지 플레이트(123)를 포함할 수 있다.
한 쌍의 구속부(121)는 제2방향(y)으로 서로 이격될 수 있다. 각 구속부(121)는 셀(C)의 단부를 수평 방향에 대해 구속할 수 있다. 다만, 구속부는 셀(C)이 완전히 구속되지 않고 소정의 공차를 갖도록 형성될 수 있다.
각 구속부(121)의 수평 단면은 'ㄷ'자 형상일 수 있다. 구속부(121)는 상측에 대해 개방되므로 셀(C)은 구속부(121)의 상측으로 빠져나갈 수 있다.
지지부(122)는 수직하게 배치되고 제2방향(y)에 대해 소정의 길이를 갖도록 형성될 수 있다. 지지부(122)는 한 쌍의 구속부(121) 사이를 향할 수 있다. 지지부(122)는 셀(C)을 제1방향(x)에 대해 지지할 수 있다. 후술할 얼라인 메커니즘(140)은 지지부(122)를 향해 셀(C)을 가압할 수 있다.
지지 플레이트(123)는 셀(C)을 하측에서 지지할 수 있다. 지지 플레이트(123)는 한 쌍의 구속부(121) 사이에 위치할 수 있다. 지지 플레이트(123)는 셀(C)과 마찬가지로 상하로 길게 형성되고 수평 배치될 수 있다.
베이스 플레이트(110)에는 지지 플레이트(123)가 통과하는 개구(111)가 형성될 수 있다. 후술할 승강 메커니즘(130)은 개구(111)를 통해 지지 플레이트(123)를 승강시킬 수 있다.
승강 메커니즘(130)은 수용부(120)에 수용된 셀(C)을 승강시킬 수 있다. 좀 더 상세히, 승강 메커니즘(130)은 지지 플레이트(123)를 하측에서 승강시킬 수 있다. 즉, 승강 메커니즘(130)은 베이스 플레이트(110)의 하측에 위치할 수 있다.
승강 메커니즘(130)은 액츄에이터(예를 들어, 서보 모터servo motor)와, 지지 플레이트(123)에 연결된 연결 기구(예를 들어, 1축 직교 로봇 Cartesian coordinate robot)를 포함할 수 있다.
얼라인 유닛(140)은 수용부(120)에 수용된 셀(C)을 얼라인시킬 수 있다. 좀 더 상세히, 얼라인 유닛(140)은 수용부(120)에 적층된 복수개의 셀(C) 중 상단에 위치한 셀(C)을 얼라인 시킬 수 있다.
얼라인 유닛(140)은 제1방향(x)에 대해 지지부(122)의 반대편에 위치할 수 있다. 얼라인 유닛(140)은 수용부(120)에 수용된 셀(C)을 지지부를 향해 가압할 수 있고, 이로써 셀(C)이 지지부(122)를 따라 얼라인될 수 있다.
좀 더 상세히, 얼라인 유닛(140)은 구동 실린더 등과 같은 액츄에이터(140)와, 상기 액츄에이터(140)가 장착된 마운터(141)과, 상기 액츄에이터(140)에 연결되어 제1방향(x)에 대해 이동하는 가압바디(142)를 포함할 수 있다.
마운터(141)는 베이스 플레이트(110)의 상측에 배치될 수 있다. 액츄에이터(140)는 마운터(141)에 장착되어 가압바디(142)를 제1방향(x)에 대해 이동시킬 수 있다. 가압바디(142)는 셀(C)의 길이 방향인 제2방향(y)으로 길게 형성될 수 있다.
승강 메커니즘(130)에 의해, 최상단에 위치한 셀(C)의 높이를 조절하는 것이 가능하다. 또한, 얼라인 유닛(140)에 의해 최상단에 위치한 셀(C)이 얼라인될 수 있다. 따라서, 제1이송유닛(200)(도 1 참조)은 최상단에 위치한 셀(C)을 신뢰성있게 이송할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제1이송 유닛의 사시도이다.
제1이송 유닛(200)은 공급 유닛(100)의 수용부(120)에 적층된 셀(C) 중에서 최상단에 위치한 셀(C)을 메인 유닛(300)(도 1 참조)으로 이송시킬 수 있다.
제1이송 유닛(200)은 스카라 로봇(SCARA robot)일 수 있다.
좀 더 상세히, 제1이송 유닛(200)은 베이스(210)와, 베이스(210)에 연결되어 수직축(220a)을 중심으로 회전하는 제1암(220)과, 제1암(220)에 연결되어 수직축(230a)을 중심으로 회전하는 제2암(230)과, 제2암(230)에 연결되어 상하로 이동하는 승강바(240)와, 승강바(240)를 승강시키는 액츄에이터(250)와, 승강바(240)의 하단에 연결되어 승강바(240)와 함께 승강하는 흡착바디(260)를 포함할 수 있다.
액츄에이터(250)는 구동 실린더일 수 있다. 또한, 액츄에이터(250)는 흡착바디(260)의 셀(C) 흡착을 위한 진공압 형성을 보조할 수 있다.
흡착 바디(260)는 제2방향(y)으로 길게 형성될 수 있다. 흡착 바디(260)의 저면에는 셀(C)을 흡착하는 흡착판(261)이 구비될 수 있다.
상기 구성으로부터, 당업자는 제1이송 유닛(200)의 작용을 용이하게 이해할 수 있을 것이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 메인 유닛의 사시도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 셔틀의 설명을 위한 도면이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 얼라인 유닛의 설명을 위한 도면이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 턴 유닛의 설명을 위한 도면이다.
메인 유닛(300)은 베이스 플레이트(301)와, 레그(302)와, 안착 지그(304)와, 셔틀(310)과, 얼라인 유닛(320)과, 턴 유닛(330)을 포함할 수 있다.
베이스 플레이트(301)는 수평하게 형성될 수 있다. 베이스 플레이트(301)는 레그(302)에 의해 지지될 수 있다. 또한, 베이스 플레이트(301)에는 셔틀(310)이 통과하는 개방부(303)가 형성될 수 있다.
안착 지그(304)는 베이스 플레이트(301)의 상측에 위치할 수 있다. 안착 지그(304)는 제2방향(y)으로 길게 형성될 수 있다.
좀 더 상세히, 안착 지그(304)의 적어도 일부는 개방부(303)의 상측에 위치할 수 있다. 안착 지그(304)는 베이스 플레이트(301)의 상면에 체결된 지그 서포터(305)에 의해 지지될 수 있다. 지그 서포터(305)는 안착 지그(304)의 외측 단부를 지지할 수 있다.
안착 지그(304)에는 후술할 스테이지(311)(도 6 참조)가 상하 방향으로 통과 가능한 개방부(304a)(도 6 참조)가 형성될 수 있다. 개방부(304a)는 셀(C)이 통과하지 못하는 형상 및 크기를 가질 수 있다.
안착 지그(304)는 제2방향(y)에 대해 서로 이격된 한 쌍의 지그 바디를 포함할 수 있다. 상기 지그 바디는 'ㄷ'자 형상일 수 있다. 상기 개방부(304a)는 각 지그 바디의 내둘레부와, 한 쌍의 지그 바디 사이의 갭을 포함할 수 있다.
안착 지그(304)는 제1방향(x)으로 나란하게 이격된 복수개가 구비될 수 있다. 일례로, 메인 유닛(300)에는 한 쌍의 안착 지그(304)가 구비될 수 있다.
셔틀(310)은 제1이송 유닛(200)에 의해 이송된 셀(C)을 안착 지그(304)에 안착시킬 수 있다. 또한, 셔틀(310)은 안착 지그(304)에 안착되어 있던 셀(C)을 턴 유닛(330)의 회전 지그(331)(도 8 참조)로 이동시킬 수 있다.
얼라인 유닛(320)은 안착 지그(304) 또는 턴 유닛(330)의 회전 지그(331)에 안착되어 있는 셀(C)을 얼라인 시킬 수 있다.
턴 유닛(330)은 셀(C)을 수평 상태에서 수직 상태로 회전시킬 수 있다.
이하, 도 6을 참조하여 셔틀(310)에 대해 자세히 설명한다.
셔틀(310)은 셀(C)이 안착되는 스테이지(311)와, 스테이지(311)를 승강시키는 승강 메커니즘(316)과, 스테이지(311)를 제1방향(x)으로 이동시키는 무빙 메커니즘(317)을 포함할 수 있다.
셔틀(310)은 스테이지(311)의 하측에 위치한 제1플레이트(312)와, 제1플레이트(312)의 하측에 위치한 제2플레이트(313)와, 제2플레이트(313)의 하측에 위치한 제3플레이트(315)를 더 포함할 수 있다. 제1플레이트(312), 제2플레이트(313) 및 제3플레이트(315)는 각각 수평하게 배치될 수 있고, 상하 방향에 대해 서로 이격될 수 있다.
스테이지(311)는 제2방향(y)으로 길고 수평하게 형성될 수 있고, 셀(C)은 스테이지(311)의 상면에 안착될 수 있다. 스테이지(311)의 가장자리에는 셀(C)의 탈락을 방지하는 걸림턱(311a)이 구비될 수 있다. 걸림턱(311a)은 스테이지(311)의 상면에 대해 상측으로 단차질 수 있다.
스테이지(311)는 적어도 하나가 형성될 수 있다. 예를 들어, 스테이지(311)는 제1방향(x)으로 나란하게 이격된 한 쌍이 구비될 수 있다.
스테이지(311)는 제1플레이트(312)의 상면에 체결된 스테이지 서포터(312a)에 의해 지지될 수 있다.
승강 메커니즘(316)은 제1플레이트(312)를 제2플레이트(313)에 대해 승강시킬 수 있다.
승강 메커니즘(316)은 액츄에이터(예를 들어, 구동 실린더)와, 상기 액츄에이터와 제1플레이트(312)를 연결하는 커넥팅 로드(connecting rod)를 포함할 수 있다. 상기 커넥팅 로드는 제1플레이트(312)의 저면에 플로팅 조인트(floating joint)로 연결될 수 있다. 상기 액츄에이터는 제2플레이트(313)의 저면에 체결될 수 있고, 제2플레이트(313)에는 상기 커넥팅 로드가 통과하는 홀이 형성될 수 있다.
또한, 제1플레이트(312)와 제2플레이트(313)는 복수개의 샤프트(shaft)(313a) 및 복수개의 부시(bush)(314)에 의해 연결될 수 있다. 샤프트(313a)는 수직하게 연장될 수 있다. 부시(314)는 제2플레이트(313)의 저면에 고정될 수 있고, 샤프트(313a)는 제2플레이트(313)를 관통하여 부시(314)에 연결될 수 있다. 샤프트(313a)는 부시(314)에 대해 승강할 수 있고, 제1플레이트(312)는 샤프트(313a)와 함께 승강할 수 있다.
제3플레이트(315)는 제2플레이트(313)와 지지 샤프트(315a)로 연결될 수 있다. 제3플레이트(315)는 승강 메커니즘(316)의 하측에 위치할 수 있다.
무빙 메커니즘(317)은 제3플레이트(315)를 제1방향(x)에 대해 이동시킬 수 있다. 무빙 메커니즘(317)은 액츄에이터(예를 들어, 로드리스 실린더rodless cylinder)와, 제3플레이트(315)의 이동을 가이드하는 가이드 레일을 포함할 수 있다.
이하, 셔틀(310)의 작용에 대해 설명한다.
제1이송 유닛(200)은 안착 지그(304)보다 상측에 위치한 상태의 스테이지(311)에 셀(C)을 안착시킬 수 있다. 이후, 승강 메커니즘(316)에 의해 스테이지(311)가 안착 지그(304)의 개방부(304a)를 통과하며 하강하면 셀(C)은 안착 지그(304)의 상면에 안착될 수 있다.
반대로, 스테이지(311)는 승강 메커니즘(316)에 의해 안착 지그(304)의 하측에서 개방부(304a)를 통과하며 상승할 수 있다. 따라서 안착 지그(304)에 안착되어 있던 셀(C)은 스테이지(311)에 안착될 수 있다. 이후, 스테이지(311)는 무빙 메커니즘(317)에 의해 제1방향(x)으로 이동할 수 있다. 이때, 스테이지 서포터(312a)는 안착 지그(304)에 포함된 한 쌍의 지그 바디의 사이를 통과할 수 있다.
이후, 셔틀(310)은 수평 상태인 회전 지그(331)(도 8 참조)에 셀(C)을 안착시킬 수 있다. 셔틀(310)이 회전 지그(331)에 셀(C)을 안착시키는 방법은 안착 지그(304)에 셀(C)을 안착시키는 방식과 동일할 수 있다.
이하, 도 7을 참조하여 얼라인 유닛(320)에 대해 자세히 설명한다.
얼라인 유닛(320)은 베이스 플레이트(301)의 상측에 배치될 수 있다. 얼라인 유닛(320)은 안착 지그(304) 또는 회전 지그(331)(도 8 참조)에 제2방향(y)으로 길고 수평하게 안착된 상태의 셀(C)을 얼라인 시킬 수 있다.
얼라인 유닛(320)은, 제1방향(x)에 대해 셀(C)을 얼라인 시키는 제1얼라인 메커니즘(321)과, 제2방향(y)에 대해 셀(C)을 얼라인 시키는 제2얼라인 메커니즘(322)을 포함할 수 있다. 얼라인 유닛(320)은 제2얼라인 메커니즘(322)을 제1방향(x)에 대해 이동시키는 얼라인 무빙 메커니즘(323)을 더 포함할 수 있다.
제1얼라인 메커니즘(321)은 액츄에이터(321a)와, 상기 액츄에이터(321a)에 의해 제1방향(x)으로 이동하며 셀(C)을 미는 푸셔(321b)를 포함할 수 있다. 액츄에이터(321a)는 구동 실린더일 수 있다.
제1얼라인 유닛(321)은 각 지그(304)(331)마다 한 쌍이 구비될 수 있다. 한 쌍의 제1얼라인 메커니즘(321)은 서로 제2방향(y)으로 이격될 수 있다. 한 쌍의 제1얼라인 메커니즘(321) 중 어느 하나는 셀(C)의 일 단부를 얼라인 시킬 수 있고, 다른 하나는 셀(C)의 타 단부를 얼라인 시킬 수 있다.
제2얼라인 메커니즘(322)는 액츄에이터(322a)와, 상기 액츄에이터(322a)에 의해 제2방향(y)으로 이동하며 셀(C)을 미는 푸셔(322b)를 포함할 수 있다. 액츄에이터(322a)는 구동 실린더일 수 있다.
제2얼라인 메커니즘(322)은 각 지그(304)(331)마다 두 쌍이 구비될 수 있다. 두 쌍의 제2얼라인 메커니즘(322) 중 어느 한 쌍은 지그(304)(331)의 일측에 위치하고, 다른 한 쌍은 지그(304)(331)의 타측에 위치할 수 있다.
얼라인 무빙 메커니즘(323)은 액츄에이터(예를 들어, 구동 실린더)와, 상기 액츄에이터에 의한 제2얼라인 메커니즘(322)의 이동을 가이드하는 가이드 레일을 포함할 수 있다.
얼라인 무빙 메커니즘(323)은 각 지그(304)(331)마다 한 쌍이 구비될 수 잇다. 한 쌍의 얼라인 무빙 메커니즘(323) 중 어느 하나는 지그(304)(331)의 일측에 위치한 한 쌍의 제2얼라인 메커니즘(322)을 제1방향으로 이동시킬 수 있고, 다른 하나는 지그(304)(331)의 타측에 위치한 한 쌍의 제2얼라인 메커니즘(322)을 제1방향으로 이동시킬 수 있다.
얼라인 무빙 메커니즘(323)에 의해, 셀(C)의 양 단부를 얼라인 시키는 제2얼라인 메커니즘(322)이 스위칭될 수 있다. 즉, 지그(304)(331)의 일측에 위치한 한 쌍의 제2얼라인 메커니즘(322) 중 어느 하나는 셀(C)의 일 단부를 얼라인 시킬 수 있고, 지그(304)(331)의 타측에 위치한 한 쌍의 제2얼라인 메커니즘(322) 중 어느 하나는 셀(C)의 타 단부를 얼라인 시킬 수 있다.
이하, 도 8을 참조하여 턴 유닛(330)에 대해 상세히 설명한다.
턴 유닛(330)는 제1방향(x)으로 나란하게 이격된 복수개가 구비될 수 있다. 일례로, 메인 유닛(300)에는 한 쌍의 턴 유닛(330)이 구비될 수 있다.
턴 유닛(330)은 회전 지그(331)와, 회전 지그(331)를 회전시키는 회전 메커니즘(332)을 포함할 수 있다.
회전 지그(331)는 베이스 플레이트(301)의 상측에 위치할 수 있다. 안착 지그(304)는 제2방향(y)으로 길게 형성될 수 있다. 좀 더 상세히, 회전 지그(331)의 적어도 일부는 개방부(303)의 상측에 위치할 수 있다.
회전 지그(331)에는 셔틀(310)의 스테이지(311)(도 6 참조)가 상하 방향으로 통과 가능한 개방부(331a)가 형성될 수 있다. 개방부(331a)는 셀(C)이 통과하지 못하는 형상 및 크기를 가질 수 있다.
회전 지그(331)는 제2방향(y)에 대해 서로 이격된 한 쌍의 지그 바디를 포함할 수 있다. 상기 지그 바디는 'ㄷ'자 형상일 수 있다. 상기 개방부(331a)는 각 지그 바디의 내둘레부와, 한 쌍의 지그 바디 사이의 갭을 포함할 수 있다.
회전 지그(331)는 후술할 회전 메커니즘(332)에 의해 제2방향(y)의 회전축을 중심으로 회전할 수 있다. 좀 더 상세히, 회전 지그(331)는 수평 상태와 수직 상태의 사이에서 회전할 수 있다.
회전 지그(331)에는 셀(C)의 탈락을 방지하는 걸림턱(331b)이 형성될 수 있다. 회전 지그(331)가 수평 상태인 경우를 기준으로, 걸림턱(331b)는 회전 지그(331)의 가장자리에서 상측으로 돌출될 수 있다. 회전 지그(331)가 수직 상태로 회전하면, 걸림턱(331b)은 셀(C)의 하측에 위치하게 되어 수직 상태인 회전 지그(331)에서 셀(C)이 낙하하는 것을 방지할 수 있다.
회전 지그(331)에는 셀(C)을 흡착하는 흡착판(331c)이 구비될 수 있다. 흡착판(331c)은 진공 패드(vacuum pad)일 수 있다. 회전 지그(331)가 수평 상태일 때 흡착판(331c)은 셀(C)을 하측에서 흡착할 수 있다. 따라서, 회전 지그(331)가 수직하게 회전하더라도 셀(C)은 회전 지그(331)에서 탈락하지 않고 회전 지그(331)와 함께 수직하게 회전할 수 있다.
회전 메커니즘(332)은 회전 지그(331)를 수직하게 회전시킬 수 있다. 회전 메커니즘(332)은 회전 지그(331)의 양단에 연결될 수 있다.
회전 메커니즘(332)는 액츄에이터(332a)와, 액츄에이터(332a)에 의해 제1방향(x)으로 이동하는 동력 전달부(332b)와, 상기 연결 바디(332b)와 함께 제1방향(x)으로 이동하는 무빙 바디(332c)과, 상기 무빙 바디(332c)에 체결된 랙(rack)(332d)과, 상기 랙(332d)에 치합되고 회전 지그(331)에 연결된 피니언(pinion)(332e)을 포함할 수 있다.
액츄에이터(332a)는 구동 실린더일 수 있다. 액츄에이터(332a)는 베이스 플레이트(301)에 장착될 수 있다.
동력 전달부(332b)는 제2방향(y)으로 길게 형성되고 제1방향(x)으로 이동할 수 있다. 액츄에이터(332a)는 동력 전달부(332b)의 중앙부에 연결될 수 있다.
무빙 바디(332c)는 제1방향(x)으로 길게 형성된 패널 형상일 수 있다. 무빙 바디(332c)은 제2방향(y)으로 나란하게 이격된 한 쌍이 구비될 수 있다. 한 쌍의 무빙 바디(332c)은 동력 전달부(332b)의 양 단부에 체결될 수 있다. 즉, 한 쌍의 무빙 바디(332c)은 동력 전달부(332b)와 함께 제1방향(x)으로 이동할 수 있다.
무빙 바디(332c)에는 제1방향으로 길게 형성된 연장바(333)가 연결될 수 있고, 상기 연장바(333)는 베이스 플레이트(301)의 상면에 장착된 지지대(333a)에 의해 이동 가능하게 지지될 수 있다. 이로써, 무빙 바디(332c)는 베이스 플레이트(301)의 상측으로 이격된 상태를 유지하며 제1방향(x)으로 원활하게 이동할 수 있다.
랙(332d)은 제1방향(x)으로 길게 형성되고 무빙 바디(332c)의 상면에 체결될 수 있다. 피니언(332e)은 랙(332d)의 상측에서 랙(332d)과 치합될 수 있다. 따라서, 랙(332d)이 무빙 바디(332c)와 함께 제1방향(x)으로 이동하면 피니언(332e)은 회전할 수 있다.
각 무빙 바디(332c)에 체결된 랙(332d)은 일체로 형성되거나, 제1방향(x)로 서로 이격된 복수개로 구비될 수 있다.
피니언(332e)은 각 회전 지그(331)마다 한 쌍이 구비될 수 있다. 한 쌍의 피니언(332e)은 회전 지그(331)의 양 단부에 연결될 수 있다.
좀 더 상세히, 회전 지그(331)의 양 단부에는 연결 바디(335)가 체결될 수 있고, 피니언(332e)의 회전축은 지지대(334)를 관통하여 상기 연결 바디(335)에 연결될 수 있다.
지지대(334)는 베이스 플레이트(301)의 상면에 고정될 수 있다. 지지대(334)는 피니언(332e)의 회전축을 회전 가능하게 지지할 수 있다.
연결 바디(335)는 회전 지그(331)의 저면에 체결될 수 있다. 연결 바디(335)에 의해, 셀(C)이 지지대(334)와 간섭하지 않고 수직하게 회전할 수 있다.
이로써, 단일의 액츄에이터(332a)로 복수개의 회전 지그(331)를 동시에 회전시킬 수 있는 이점이 있다.
이하, 턴 유닛(330)의 작용에 대해 설명한다.
후술할 스프레이 유닛(400)(도 9 참조)는 안착 지그(304)에 안착된 셀(C)에 스프레이를 도포할 수 있고, 셔틀(310)(도 10 참조)은 스프레이 도포가 완료된 셀(C)을 수평 상태의 회전 지그(331)에 안착시킬 수 있다.
이후, 회전 메커니즘(332)은 회전 지그(331)를 수직하게 회전시킬 수 있다. 걸림턱(331b) 및 흡착판(331c)에 의해 셀(C)은 회전 지그(331)에서 탈락하지 않고 수직하게 회전할 수 있다. 이로써, 후술할 제2이송 유닛(500)(도 10 참조)은 셀(C)을 수직한 상태로 이송시킬 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 스프레이 유닛의 사시도이다.
스프레이 유닛(400)은 메인 유닛(300)의 안착 지그(304)에 안착된 셀(C)의 상면에 스프레이를 도포할 수 있다.
좀 더 상세히, 스프레이 유닛(400)은, 스프레이 본체(410)와, 상기 스프레이 본체(410)가 장착된 장착판(420)과, 상기 장착판(420)이 매달려 지지되는 프로파일(430)과, 프로파일(430)을 제2방향(y)으로 이동시키는 무빙 메커니즘(440)을 포함할 수 있다.
스프레이 본체(410)는 하측으로 스프레이를 분사할 수 있다. 스프레이 본체(410)는 메인 유닛(300)의 안착 지그(304)(도 5 참조)의 상측에 위치할 수 있다.
스프레이 본체(410)는 안착 지그(304)에 대응되는 복수개가 구비될 수 있다. 일레로, 스프레이 본체(410)는 제1방향(x)으로 이격된 한 쌍이 구비될 수 있다.
장착판(420)은 수직하게 배치될 수 있다. 장착판(420)은 스프레이 본체(410)의 개수에 대응되는 복수개가 구비될 수 있다.
장착판(420)에는 상하로 길게 형성되고 스프레이 본체(410)가 체결 가능한 장공(421)이 형성될 수 있다. 이로써, 작업자는 스프레이 본체(410)의 설치 높이를 용이하게 세팅할 수 있다.
프로파일(430)은 제1방향(x)으로 길게 형성될 수 있다. 장착판(420)은 볼트 및 너트 등과 같은 체결부재(미도시)에 의해 프로파일(430)에 체결될 수 있다.
작업자는 프로파일(430)에 연결된 장착판(420)의 제1방향(x)에 대한 위치를 세팅할 수 있다. 즉, 작업자는 복수개의 스프레이 본체(410) 간의 제1방향(x)에 대한 이격 거리를 용이하게 세팅할 수 있다.
무빙 메커니즘(440)은 프로파일(430)의 단부에 연결되고, 프로파일(430)을 셀(C)의 길이 방향과 나란한 제2방향(y)으로 이동시킬 수 있다.
무빙 메커니즘(440)은 레그(441)에 의해 지지될 수 있다.
무빙 메커니즘(440)은 액츄에이터(예를 들어, 서보 모터) 및 프로파일(430)에 연결된 연결기구(예를 들어, 1축 직교 로봇)를 포함할 수 있다.
이로써, 스프레이 본체(410)는 셀(C)의 상측에서 스프레이를 분사하며 프로파일(430)과 함께 제2방향(y)으로 이동할 수 있다. 이로써 제2방향(y)으로 길게 안착된 셀(C)의 상면에 스프레이가 도포될 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 제2이송 유닛의 사시도이고, 도 11은 도 10에 도시된 클램프를 확대 도시한 도면이다.
제2이송 유닛(500)은 메인 유닛(300)의 회전 지그(331)(도 8 참조)에 수직하게 흡착된 상태의 셀(C)을 적층 유닛(600)(도 12 참조)으로 이송할 수 있다.
제2이송 유닛(500)은 클램프(510)와, 클램프(510)를 이동시키는 무빙 메커니즘(520)(530)(540)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 무빙 메커니즘(520)(530)(540)은 3축 직교로봇일 수 있다.
좀 더 상세히, 무빙 메커니즘(520)(530)(540)은 클램프(510)를 승강시키는 승강 메커니즘(520)과, 클램프(510)를 제1방향(x)으로 이동시키는 제1무빙 메커니즘(530)과, 클램프(510)를 제2방향(y)으로 이동시키는 제2이동 메커니즘(540)을 포함할 수 있다.
승강 메커니즘(520)은 액츄에이터(예를 들어, 서보 모터)와, 클램프(510)에 연결되고 상하로 길게 형성된 연결 기구(예를 들어, z축 직교 로봇)을 포함할 수 있다.
제1무빙 메커니즘(530)은 액츄에이터(예를 들어, 서보 모터)와, 승강 메커니즘(520)에 연결되고 제1방향(x)으로 길게 형성된 연결 기구(예를 들어, x축 직교 로봇)을 포함할 수 있다.
제2무빙 메커니즘(540)은 액츄에이터(예를 들어, 서보 모터)와, 제1무빙 메커니즘(530)에 연결된 연결 기구(예를 들어, y축 직교 로봇)을 포함할 수 있다. 제2무빙 메커니즘(540)은 레그(541)에 의해 지지될 수 있다.
제2무빙 메커니즘(540)은 제1무빙 메커니즘(530)의 양 단부에 연결된 한 쌍이 구비될 수 있다.
클램프(510)는 적어도 하나의 셀(C)을 수직 상태로 그립(grip)할 수 있다.
좀 더 상세히, 클램프(510)는 수평 패널(511)과, 수평 패널(511)의 저면에 고정된 고정 클램프 바디(513)와, 고정 클램프 바디(513)를 제1방향(x)에 대해 마주보는 무빙 클램프 바디(512)와, 무빙 클램프 바디(512)를 제1방향(x)으로 이동시키는 클램핑 메커니즘(515)(516)(517)을 포함할 수 있다.
수평 패널(511)은 대략 'ㄴ'자 형상을 갖는 연결 프레임(518)에 의해 승강 메커니즘(520)에 연결될 수 있다.
셀(C)은 고정 클램프 바디(513)와 무빙 클램프 바디(512)의 사이에 그립될 수 있다. 고정 클램프 바디(513)와 무빙 클램프 바디(512) 각각의 대향면에는 셀(C)이 미끄러지지 않고 안정적으로 그립하기 위한 마찰부재가 구비될 수 있다.
또한, 고정 클램프 바디(513) 또는 무빙 클램프 바디(512) 중 적어도 하나에는 셀(C)의 낙하를 방지하기 위한 걸림부(514)가 구비될 수 있다. 상기 걸림부(514)는 수직 상태인 셀(C)의 하단을 지지할 수 있다.
고정 클램프 바디(513)와 무빙 클램프 바디(512)는 각각 복수개가 구비될 수 있다. 바람직하게는, 고정 클램프 바디(513) 및 무빙 클램프 바디(512)의 개수는 메인 유닛(300)의 회전 지그(331)(도 8 참조)의 개수와 동일할 수 있다. 따라서, 클램프(510)는 복수개의 셀(C)을 한꺼번에 집을 수 있다.
클램핑 메커니즘(515)(516)(517)는 고정 클램프 바디(513)와 무빙 클램프 바디(512) 사이의 거리를 조절하여 셀(C)을 그립 또는 릴리즈 시킬 수 있다.
좀 더 상세히, 클램핑 메커니즘(515)(516)(517)은 무빙 클램프 바디(512)가 연결되는 연결 바디(515)와, 상기 연결 바디(515)를 제1방향(x)으로 이동시키는 액츄에이터(516)와, 상기 연결 바디(515)의 이동을 가이드하는 가이드 레일(517)을 포함할 수 있다.
연결 바디(515)는 수평 패널(511)의 상측에 배치될 수 있다. 수평 패널(511)에는 상하 관통된 개방부(511a)가 형성될 수 있고, 무빙 클램프 바디(512)는 개방부(511a)를 통해 연결 바디(515)에 연결될 수 있다.
액츄에이터(516)는 구동 실린더일 수 있다. 액츄에이터(516)는 수평 패널(511)의 상면에 장착될 수 있다.
가이드 레일(517)은 수평 패널(511)의 상면에 장착될 수 있다. 가이드 레일(517)은 제1방향(x)으로 길게 형성될 수 있다.
가이드 레일(517)은 제2방향(y)으로 이격된 한 쌍이 구비될 수 있다. 한 쌍의 가이드 레일(517)은 개방부(511a)에 대해 서로 반대편에 위치할 수 있다. 연결 바디(515)의 양 단부는 한 쌍의 가이드 레일(517)에 연결될 수 있다. 액츄에이터(516)는 한 쌍의 가이드 레일(517)의 사이에 위치할 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 적층 유닛의 사시도이고, 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 적층 유닛에 복수개의 셀이 로딩된 상태가 도시된 도면이고, 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 포크의 이동을 설명하기 위한 도면이고, 도 15는 본 발명의 실시예에 따른 절연 블록의 이동을 설명하기 위한 도면이고, 도 16은 본 발명의 실시예에 따른 승강 유닛의 사시도이고, 도 17은 본 발명의 실시예에 따른 리턴 유닛의 사시도이고, 도 18은 본 발명의 실시예에 따른 센서 유닛의 사시도이다.
적층 유닛(600)은 셀 적층장치로 명명될 수 있다.
적층 유닛(600)은 셀(C)이 수직하게 로딩되는 복수개의 포크(610)와, 제1방향(x)에 대해 복수개의 포크(610)의 일측에 위치한 적층 기준부(620)와, 복수개의 포크(610)를 기준으로 적층 기준부(620)의 반대편에 위치한 적층 가압부(630)와, 적층 가압부(630)를 적층 기준부(620)를 향해 이동시키는 적층 메커니즘(650)을 포함할 수 있다.
포크(610)는 지그(jig)일 수 있다. 포크(610)는 제1방향(x)으로 이동할 수 있다. 포크(610)는 상측에 대해 개방된 'u'자 형상일 수 있다. 포크(610)는 2열로 배치된 복수개가 구비될 수 있다.
포크(610)는 셀(C)의 양 단부를 지지할 수 있다. 좀 더 상세히, 복수개의 포크(610) 중 제2방향(y)으로 이격된 한 쌍의 포크(610)는 셀(C)의 양 단부를 지지할 수 있다.
셀(C)은 포크(610)에 수직하고 제2방향(y)으로 길게 로딩될 수 있다. 좀 더 상세히, 제2이송 유닛(500)(도 10 참조)은 셀(C)을 수직 상태로 이송하여 포크(610)에 로딩할 수 있다. 포크(610)에 로딩된 셀(C)의 전극 리드(이하, '리드')(lead)(CL)는 포크(610)의 외측으로 돌출될 수 있다.
도 13에 도시된 바와 같이, 복수개의 셀(C)은 복수개의 포크(610)에 로딩되어 제1방향(x)에 대해 서로 마주볼 수 있다. 이러한 상태에서, 적층 가압부(630)가 복수개의 셀(C)을 적층 기준부(620)를 향해 가압하면, 복수개의 포크(610) 간 거리가 서로 가까워지며 복수개의 셀(C)이 적층될 수 있다. 각 셀(C)에는 스프레이 유닛(400)(도 9 참조)에 의해 셀(C) 간의 접착을 위한 물질이 도포된 상태이므로, 복수개의 셀(C)은 원활하게 적층될 수 있다.
도 14를 참조하면, 적층 유닛(600)은 포크(610)의 제1방향(x)에 대한 이동을 가이드하는 포크 가이드 레일(613)을 포함할 수 있다. 좀 더 상세히, 각 포크(610)의 하단에는 수직바(611)가 연결될 수 있고, 상기 수직바(611)에는 포크 가이드 레일(613)을 따라 제1방향(x)으로 이동하는 무빙 바디(612)가 체결될 수 있다.
포크 가이드 레일(613)은 제1방향(x)으로 길게 연장될 수 있다. 포크 가이드 레일(613)은 포크 지지 프레임(614)의 측면에 체결될 수 있다. 상기 포크 지지 프레임(614)는 후술할 리턴 유닛(670)(도 17 참조)에 의해 지지될 수 있다.
포크 가이드 레일(613)은 서로 다른 높이에 위치한 복수개가 구비될 수 있다.
서로 이웃한 한 쌍의 포크(610)는 서로 다른 포크 가이드 레일(613)에 연결될 수 있다. 좀 더 상세히, 서로 이웃한 수직바(611)에 체결된 무빙 바디(612)는 서로 다른 높이를 갖는 포크 가이드 레일(613)에 각각 연결될 수 있다. 이로써, 무빙 바디(612) 간 간섭이 발생하지 않아 셀(C)의 적층이 용이하게 이뤄질 수 있다.
또한, 복수개의 수직바(611)는 링크(615)에 의해 서로 연결될 수 있다. 링크(615)는 다절 링크일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 링크(615)에 의해 복수개의 포크(610) 간 거리가 동시에 가변될 수 있다. 따라서, 복수개의 셀(C)이 균일하게 적층될 수 있다. 또한, 후술할 리턴 유닛(670)(도 17 참조)에 의해 복수개의 포크(610) 간 거리가 동시에 벌어질 수 있다.
다시 도 12를 참조하면, 적층 기준부(620) 및 적층 가압부(630)는 메인 지지 프레임(601) 및 레그(601a)에 의해 지지될 수 있다.
적층 기준부(620) 및 적층 가압부(630)는 수평 패널(621)(631)와, 상기 수평 패널(621)(631)의 상측에 배치되고 셀(C)을 가압하는 가압 바디(622)(632)와, 상기 가압 바디(622)(632)를 제1방향(x)으로 이동시키는 가압 메커니즘(623)(633)을 포함할 수 있다.
가압 바디(622)(632)는 제1방향(x)을 향할 수 있다. 적층 기준부(620)의 가압 바디(622)와 적층 가압부(630)의 가압 바디(632)는 서로 마주볼 수 있다.
가압 바디(622)(632)는 복수개의 포크(610)의 사이를 향할 수 있다. 가압 바디(622)(632)는 복수개의 셀(C)이 적층될 때 셀(C)을 제1방향(x)으로 가압할 수 있다.
적층 기준부(620) 및 적층 가압부(630) 각각에는 가압 바디(622)(632)가 복수개가 구비될 수 있다. 예를 들어, 적층 기준부(620) 및 적층 가압부(630)의 가압 바디(622)(632)는 각각 셀(C)의 중앙을 가압하는 센터 바디와, 셀(C)의 양 단부를 가압하는 한 쌍의 사이드 바디를 포함할 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니다.
가압 메커니즘(623)(633)은 액츄에이터(예를 들어, 구동 실린더)를 포함할 수 있다. 가압 메커니즘(623)(633)은 수평 패널(621)(631)의 상면에 장착될 수 있다.
적층 기준부(620) 및 적층 가압부(630) 각각에는 가압 메커니즘(623)(633)이 복수개가 구비될 수 있다. 예를 들어, 적층 기준부(620) 및 적층 가압부(630) 각각에는, 상기 센터 바디와 한 쌍의 사이드 바디를 서로 독립적으로 이동시키기 위해 3개의 가압 메커니즘(623)(633)이 구비될 수 있다.
적층 메커니즘(650)은 적층 가압부(630)를 제1방향(x)으로 이동시킬 수 있다.
적층 메커니즘(650)은 액츄에이터(651)와 볼 스크류(ball screw)(652)를 포함할 수 있다.
액츄에이터(651)는 서보 모터일 수 있다. 액츄에이터(651)는 메인 지지 프레임(601)에 장착되어 지지될 수 있다.
볼 스크류(652)는 제1방향(x)으로 길게 형성될 수 있다. 볼 스크류(652)의 일 단부는 액츄에이터(651)에 연결될 수 있고, 타 단부는 스크류 지지부(653)에 연결될 수 있다. 스크류 지지부(653)는 후술할 승강 유닛(660)(도 16 참조)의 수평 플레이트(661)에 장착될 수 있다.
적층 가압부(630), 좀 더 상세히는 적층 가압부(630)의 수평 패널(631)의 저면에는 연결 바디(654)가 체결될 수 있고, 연결 바디(654)는 볼 스크류(652)의 회전에 따라 제1방향(x)으로 이동할 수 있다. 이로써, 적층 메커니즘(650)은 적층 가압부(630)를 제1방향(x)으로 이동시킬 수 있다.
적층 유닛(600)은 적층 가압부(630)의 이동을 가이드하는 가이드 레일(635)을 포함할 수 있다. 가이드 레일(635)는 메인 지지 프레임(601)의 상측에 제1방향(x)으로 길게 배치될 수 있다.
가이드 레일(635)은 제2방향(y)으로 나란하게 이격된 한 쌍이 구비될 수 있다. 적층 가압부(630), 좀 더 상세히는 적층 가압부(630)의 수평 패널(631)의 저면에는 한 쌍의 가이드 바디(634)가 체결될 수 있다. 한 쌍의 가이드 바디(634)는 연결 바디(654)를 기준으로 서로 반대편에 위치할 수 있다. 한 쌍의 가이드 바디(634)는 한 쌍의 가이드 레일(635)을 따라 적층 가압부(630)와 함께 제1방향(x)으로 이동할 수 있다.
한편, 적층 유닛(600)은 복수개의 셀(C)의 리드(CL) 간 쇼트를 방지하는 복수개의 절연 블록(640)과, 제1방향(x)에 대해 복수개의 절연 블록(640)의 일측에 위치한 절연블록 기준부(643)와, 복수개의 절연 블록(640)에 대해 절연블록 기준부(643)의 반대편에 위치한 절연블록 가압부(690)를 더 포함할 수 있다.
절연 블록(640)는 제1방향(x)으로 이동할 수 있다. 절연 블록(640)는 2열로 배치된 복수개가 구비될 수 있다. 절연 블록(640)은 포크(610)보다 외측에 위치할 수 있다.
각 절연 블록(640)는 어느 하나의 셀(C)의 리드(CL)와 다른 하나의 셀(C)의 리드(CL)의 사이에 위치할 수 있다. 이로써, 절연 블록(640)은 리드(CL) 간 쇼트를 방지할 수 있다.
도 15를 참조하면, 적층 유닛(600)은 절연 블록(640)의 제1방향(x)에 대한 이동을 가이드하는 절연블록 가이드 레일(642)을 포함할 수 있다. 좀 더 상세히, 각 절연 블록(640)에는 절연블록 가이드 레일(642)을 따라 제1방향(x)으로 이동하는 체결 바디(641)가 체결될 수 있다.
절연블록 가이드 레일(642)은 제1방향(x)으로 길게 연장될 수 있다. 절연블록 가이드 레일(642)은 절연블록 지지 프레임(602)(도 12 참조)의 상면에 체결될 수 있다. 즉, 복수개의 절연 블록(640)은 절연블록 지지 프레임(602) 및 레그(602a)에 의해 지지될 수 있다.
절연블록 가이드 레일(642)은 제2방향(y)으로 서로 이격된 복수개가 구비될 수 있다.
서로 이웃한 한 쌍의 절연 블록(640)은 서로 다른 절연블록 가이드 레일(642)에 연결될 수 있다. 좀 더 상세히, 서로 이웃한 절연 블록(640)에 체결된 체결 바디(641)는 서로 이격된 절연블록 가이드 레일(642)에 각각 연결될 수 있다.
다시 도 12를 참조하면, 복수개의 체결 바디(641)는 링크(644)(645)(646)가 연결된 제1타입 체결바디(641a)와, 링크(644)(645)(646)가 연결되지 않은 제2타입 체결바디(641b)를 포함할 수 있다.
복수개의 링크(644)(645)(646)는 다절 링크일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 링크(644)(645)(646)에 의해 제1타입 체결바디(641a)가 체결된 복수개의 절연 블록(640) 간 거리가 동시에 가변될 수 있다.
복수개의 링크(644)(645)(646)는 복수개의 제1타입 체결바디(641a)를 서로 연결하는 제1링크(644)와, 일 제1타입 체결바디(641a)와 절연블록 가압부(690)를 연결하는 제2링크(645)와, 타 제1타입 체결바디(641a)와 절연블록 기준부(643)를 연결하는 제3링크(646)를 포함할 수 있다.
절연블록 기준부(643)은 절연블록 지지 프레임(602)에 고정될 수 있다. 절연블록 기준부(643)는 적층 기준부(620)에 인접하게 배치될 수 있다.
절연블록 가압부(690)는 적층 가압부(630)에 연결될 수 있다. 따라서, 절연블록 가압부(690)는 적층 가압부(630)와 함께 제1방향(x)으로 이동할 수 있다. 또한, 절연블록 가압부(690)에는 절연블록 가이드레일(642)(도 15 참조)을 따라 이동하는 가이드 블록(691)이 연결될 수 있다. 이로써, 절연블록 가압부(690)는 복수개의 절연 블록(640)을 절연블록 기준부(643)를 향해 가압할 수 있다.
좀 더 상세히, 절연블록 가압부(690)는 가압 메커니즘(690a) 및 가압 메커니즘(690a)에 의해 제1방향(x)으로 이동하여 절연 블록(640)을 가압하는 가압바디(690b)를 포함할 수 있다. 가압 메커니즘(690a)은 액츄에이터(예를 들어, 구동 실린더)를 포함할 수 있다.
이로써, 절연블록 가압부(690)는 절연 블록(640)을 더욱 신뢰성있게 가압할 수 있다.
한편, 적층 유닛(600)은 복수개의 셀(C)이 적층되어 형성된 셀 블록(CB)(도 19 참조)을 상승시키는 승강 유닛(660)을 더 포함할 수 있다.
승강 유닛(660)은 적층 기준부(620)와 적층 가압부(630) 중 적층 기준부(620)에 더 인접하게 배치될 수 있다. 승강 유닛(660)은 포크(610)에 로딩된 셀(C)보다 하측에 위치할 수 있다.
도 16을 참조하면, 승강 유닛(660)은, 수평 플레이트(661)와, 셀 블록(CB)을 하측에서 지지하는 서포터(662)와, 서포터(662)를 승강시키는 승강 메커니즘(664)을 포함할 수 있다.
수평 플레이트(661)은 메인 지지 프레임(601)에 의해 지지될 수 있다.
서포터(663)는 수평 플레이트(661)의 상측에 위치할 수 있다. 서포터(663)는 연결기구(665)에 의해 수평 플레이트(661)와 연결된 상태로 승강할 수 있다. 예를 들어, 상기 연결기구(665)는 수평 플레이트(661)의 상면에 체결된 부시(bush)와, 서포터(662)의 저면에 연결되고 상기 부시에 삽입된 샤프트를 포함할 수 있다.
서포터(663)의 상면에는 셀 블록(CB)이 안착되는 안착부(663)이 구비될 수 있다.
승강 메커니즘(664)는 액츄에이터(예를 들어, 구동 실린더)를 포함할 수 있다. 승강 메커니즘(664)는 수평 플레이트(661)의 상면에 장착될 수 있다. 승강 메커니즘(664)은 서포터(662)의 저면에 연결될 수 있고, 서포터(662)를 수평 플레이트(661)에 대해 승강시킬 수 있다.
한편, 적층 유닛(600)은 승강 유닛(660)의 서포터(662)에서 셀 블록(CB)이 언로딩되면 복수개의 포크(610)를 원래 위치로 복귀시키는 리턴 유닛(670)을 더 포함할 수 있다.
도 17을 참조하면, 리턴 유닛(670)은, 베이스 플레이트(671)와, 베이스 플레이트(671)에 대해 승강되는 승강 프레임(672)과, 승강 프레임(672)을 승강시키는 제1리턴 메커니즘(674)과, 복수개의 복수개의 포크(610)을 제1방향(x)으로 이동시키는 제2리턴 메커니즘(676)을 포함할 수 있다.
베이스 플레이트(671)는 수평하게 배치될 수 있다. 베이스 플레이트(671)는 일체로 형성되거나 서로 분리된 복수개의 플레이트를 포함할 수 있다.
승강 프레임(672)는 베이스 플레이트(671)의 상측에 위치할 수 있다. 승강 프레임(672)은 복수개의 승강 가이드(673)에 의해 베이스 플레이트(671)와 연결된 상태로 승강할 수 있다. 예를 들어, 각 승강 가이드(673)는 베이스 플레이트(671)의 상면에 체결된 부시(bush)와, 승강 프레임(672)의 저면에 연결되고 상기 부시에 삽입된 샤프트를 포함할 수 있다.
앞서 설명한 포크 지지 프레임(614)(도 14 참조)는 승강 프레임(672)에 의해 지지될 수 있다. 즉, 포크 지지 프레임(614) 및 포크(610)는 승강 프레임(672)과 함께 승강할 수 있다.
제1리턴 메커니즘(674)은 베이스 플레이트(671)의 상면에 장착될 수 있고, 승강 프레임(672)의 하측에서 승강 프레임(672)을 승강시킬 수 있다. 제1리턴 메커니즘(674)은 액츄에이터(예를 들어, 구동 실린더)를 포함할 수 있다. 제1리턴 메커니즘(674)은 복수개가 구비될 수 있고, 승강 프레임(672) 전체가 안정적으로 승강될 수 있다.
제2리턴 메커니즘(675)은 베이스 플레이트에 장착될 수 있다. 제2리턴 메커니즘(675)은 제1방향(x)으로 길게 배치될 수 있다.
제2리턴 메커니즘(675)은 커넥팅 프레임(미도시)에 의해 복수개의 수직바(611)(도 14 참조)에 연결될 수 있다. 상기 커넥팅 프레임은 제2리턴 메커니즘(676)에 연결될 수 있으며 승강 프레임(672)의 상면에 제1방향(x)으로 길게 구비된 레일(675)에 의해 제1방향(x)에 대한 이동이 가이드될 수 있다. 이로써, 제2리턴 메커니즘(675)은 복수개의 포크(610)를 제1방향(x)으로 이동시킬 수 있다.
제2리턴 메커니즘(675)은 액츄에이터(예를 들어, 서보 모터)와, 상기 액츄에이터의 동력을 상기 커넥팅 프레임으로 전달하는 동력 전달기구(예를 들어, 1축 직교 로봇)를 포함할 수 있다.
한편, 적층 유닛(600)은 포크(610)의 위치를 감지하는 센서 유닛(680)을 더 포함할 수 있다. 센서 유닛(680)은 리턴 유닛(670)의 사이드에 위치할 수 있다. 센서 유닛(680)은 포크(610) 및 절연 블록(640)의 하측에 위치할 수 있다.
도 18을 참조하면, 센서 유닛(680)은 센서(681)와, 센서(681)가 체결된 브라켓(682)과, 브라켓(682)을 제1방향(x)으로 이동시키는 무빙 메커니즘(683)을 포함할 수 있다. 센서 유닛(680)은 무빙 메커니즘(683)이 장착된 장착판(684)을 더 포함할 수 있다.
센서(681)는 포크(610)의 하측에 위치할 수 있다. 센서(681)는 브라켓(682)과 함께 제1방향(x)으로 이동할 수 있다. 이로써 센서(681)는 제1방향(x)으로 일렬 배치된 복수개의 포크(610)의 위치를 감지할 수 있다.
무빙 메커니즘(683)은 수평하게 배치된 장착판(684)의 상면에 장착될 수 있다. 무빙 메커니즘(683)은 액츄에이터(예를 들어, 서보 모터)와, 브라켓(862)에 연결된 연결 기구(예를 들어, 1축 직교로봇)를 포함할 수 있다.
도 19는 본 발명의 실시예에 따른 적층 유닛의 작용을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 적층 유닛(600)의 작용에 대해 간단히 설명한다.
도 19(a)에 도시된 바와 같이, 제1방향(x)으로 서로 이격된 복수개의 포크(610)에는 각각 셀(C)이 수직 상태로 로딩될 수 있다.
이후 도 19(b)에 도시된 바와 같이, 적층 가압부(630)는 적층 기준부(620)를 향해 이동할 수 있고, 복수개의 포크(610) 및 그에 로딩된 복수개의 셀(C)은 적층 기준부(620)를 향해 이동할 수 있다. 따라서, 복수개의 셀(C)은 적층 가압부(630)와 적층 기준부(620) 사이에서 적층되어 셀 블록(CB)을 형성할 수 있다.
이후 도 19(c)에 도시된 바와 같이, 셀 블록(CB)을 지지하는 승강 유닛(660)은 상승할 수 있고 제3이송 유닛(700)은 승강 유닛(660)에 얹힌 셀 블록(CB)을 이송시킬 수 있다. 또한 리턴 유닛(670)은 복수개의 포크(610)를 하강시킬 수 있다.
이후 도 19(d)에 도시된 바와 같이, 적층 가압부(630)는 적층 기준부(620)에서 멀어지는 방향으로 이동하여 초기 위치로 되돌아갈 수 있다. 또한 리턴 유닛(670)은 복수개의 포크(610)를 원래의 간격으로 복귀시킬 수 있다. 이로써, 앞서 설명한 과정을 다시 반복할 수 있다.
도 20은 본 발명의 실시예에 따른 제3이송 유닛의 사시도이고, 도 21은 도 20에 도시된 클램프를 확대 도시한 도면이고, 도 22는 도 21에 도시된 클램프를 수평 방향에서 바라본 도면이다.
제3이송 유닛(700)은 적층 유닛(600)의 승강 유닛(660)에 얹힌 셀 블록(CB)을 버스바 조립유닛(800)으로 이송시킬 수 있다.
제3이송 유닛(700)은 클램프(710)와, 상기 클램프(710)를 이동시키는 무빙 메커니즘(730)(740)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 무빙 메커니즘(730)(740)은 2축 직교로봇일 수 있다.
좀 더 상세히, 무빙 메커니즘(730)(740)은 클램프(710)를 승강시키는 승강 메커니즘(730)과, 클램프(710)를 제1방향(x)으로 이동시키는 수평이동 메커니즘(740)을 포함할 수 있다.
승강 메커니즘(730)은 액츄에이터(예를 들어, 서보 모터)와, 클램프(710)에 연결되고 상하로 길게 형성된 연결 기구(예를 들어, z축 직교 로봇)을 포함할 수 있다.
수평이동 메커니즘(740)은 액츄에이터(예를 들어, 서보 모터)와, 승강 메커니즘(730)에 연결되고 제1방향(x)으로 길게 형성된 연결 기구(예를 들어, x축 직교 로봇)을 포함할 수 있다. 수평이동 메커니즘(740)은 레그(742)에 의해 지지될 수 있다.
클램프(710)는 셀 블록(CB)을 그립(grip)할 수 있다.
좀 더 상세히, 클램프(710)는 수평 패널(711)과, 상기 수평 패널(711)의 양측에 위치한 한 쌍의 클램핑 바디(713)와, 상기 한 쌍의 클램핑 바디(713) 간 거리를 조절하는 클램핑 메커니즘(712)을 포함하할 수 있다.
수평 패널(711)은 연결 프레임(717)에 의해 승강 메커니즘(730)에 연결될 수 있다.
한 쌍의 클램핑 바디(713)는 수평 패널(711)의 하측으로 돌출될 수 있으며 제1방향(x)으로 서로 이격될 수 있다. 따라서 제2방향(y)으로 길게 배치된 셀 블록(CB)의 양면은 한 쌍의 클램핑 바디(713)의 사이에 그립될 수 있다. 이때 셀 블록(CB)은 수평 패널(711)의 하측에 위치할 수 있다.
각 클램핑 바디(713)의 대향면에는 셀 블록(CB)이 미끄러지지 않고 안정적으로 그립하기 위한 마찰부재가 구비될 수 있다. 또한, 한 쌍의 클램핑 바디(713) 중 적어도 하나의 하단에는 셀 블록(CB)의 낙하를 방지하기 위한 걸림부가 구비될 수 있다. 상기 걸림부는 셀 블록(CB)을 하측에서 지지할 수 있다.
클램핑 메커니즘(712)은 액츄에이터(예를 들어, 구동 실린더)를 포함할 수 있다. 클램핑 메커니즘(712)은 한 쌍의 클램핑 바디(713) 중 적어도 하나에 연결될 수 있다.
클램프(710)는 수평 패널(711)의 하측에 위치한 로어 패널(714)과, 로어 패널(714)을 수평 패널(711)에 대해 제1방향(x)으로 이동시키는 보조 메커니즘(715)(716)을 더 포함할 수 있다.
로어 패널(714)은 수평 패널(711)의 하측에 수평하게 배치될 수 있다. 한 쌍의 클램핑 바디(713)는 로어 패널(714)의 하측으로 돌출될 수 있고, 한 쌍의 클램핑 바디(713)에 그립된 셀 블록(CB)은 로어 패널(714)의 하측에 위치할 수 있다.
보조 메커니즘(715)(716)은 로어 패널(714)과 수평 패널(711)의 사이에 배치될 수 있다. 보조 메커니즘(714)(715)은 수평 패널(711) 및 그에 장착된 클램핑 메커니즘(712) 및 한 쌍의 클램핑 바디(713)를 로어 패널(714)에 대해 제1방향(x)으로 이동시킬 수 있다.
좀 더 상세히, 보조 메커니즘(715)(716)은 액츄에이터(예를 들어, 구동 실린더)와, 수평 패널(711)의 저면에 체결되고 제1방향(x)으로 길게 형성된 가이드 레일(716)과, 로어 패널(714)의 상면에 체결되고 가이드 레일(716)을 따라 이동하는 슬라이더(715)를 포함할 수 있다.
한편, 클램프(710)는, 상하 방향으로 이동 가능하며 셀 블록(CB)의 복수개의 리드(CL) 간 쇼트를 방지하는 절연 바디(720)과, 상기 절연 바디(720)을 제2방향(y)으로 이동시키는 위치조절 메커니즘(724)을 더 포함할 수 있다.
절연 바디(720)은 제2방향(y)으로 이격된 한 쌍이 구비될 수 있다. 한 쌍의 절연 바디(720)은 셀 블록(CB)의 양 단부에 각각 구비된 리드(CL)들 간의 쇼트를 방지할 수 있다.
절연 바디(720)에는 리드(CL)가 삽입되는 다수의 슬롯(720a)이 형성될 수 있다. 절연 바디(720)이 자중에 의해 리드(CL)를 향해 하강하면 슬롯(720)에 리드(CL)가 삽입될 수 있다.
절연 바디(720)는 수평 패널(711)의 하측으로 돌출될 수 있다. 절연 바디(720)는 수평 패널(711)보다 상측으로 돌출된 수직판(721)의 하부에 체결될 수 있다. 수직판(721)과 절연 바디(720)는 함께 승강할 수 있다.
절연 바디(720)은 외력에 의해 상하로 이동 가능하도록 아이들(idle)하게 설치될 수 있다. 좀 더 상세히 후술할 위치조절 메커니즘(724)에 연결된 연결바디(723)에는 승강 가이드(723)가 구비될 수 있고, 절연 바디(720)가 체결된 수직판(721)의 내측면에는 상기 승강 가이드(723)를 따라 상하로 가이드되는 수직 레일(722)이 구비될 수 있다.
클램프(710)가 메인 유닛(600)의 승강 유닛(660)(도 12 참조)에 얹혀져 있던 셀 블록(CB)을 집기 위해 하강하면, 절연 바디(720)는 메인 유닛(600)의 절연 블록(640)에 의해 상측으로 가압될 수 있다. 클램프(710)가 셀 블록(CB)을 집은 상태에서 상승하면, 절연 바디(720)는 자중에 의해 하강하고 셀 블록(CB)의 리드(CL)가 절연 바디(720)의 슬롯(720a)으로 삽입될 수 있다.
위치조절 메커니즘(724)은 수평 플레이트(711)의 상면에 장착될 수 있다. 위치조절 메커니즘(724)은 액츄에이터(예를 들어, 구동 실린더)를 포함할 수 있다. 위치조절 메커니즘(724)은 연결 바디(723)에 의해 수직판(721)에 연결될 수 있다.
위치조절 메커니즘(724)은 한 쌍의 절연 바디(720)를 각각 제2방향(y)으로 이동시키는 한 쌍이 구비될 수 있다. 한 쌍의 위치조절 메커니즘(724)은 수평 패널(711)의 상면 중 양 단부에 인접한 부분에 장착될 수 있다.
이로써, 셀 블록(CB)의 그립 위치에 따라 가변적으로 각 절연 바디(720)의 제2방향(y)에 대한 위치를 조절할 수 있다.
도 23은 본 발명의 실시예에 따른 버스바 조립유닛의 사시도이고, 도 24는 본 발명의 실시예에 따른 클램핑 유닛 및 서브 클램핑 유닛의 설명을 위한 도면이고, 도 25는 본 발명의 실시예에 따른 버스바 공급유닛의 설명을 위한 도면이고, 도 26은 본 발명의 실시예에 따른 스캐너 및 절연 유닛의 설명을 위한 도면이고, 도 27은 본 발명의 실시예에 따른 검사 유닛의 설명을 위한 도면이다.
버스바 조립유닛(800)은 제3이송 유닛(700)에 의해 이송된 셀 블록(CB)에 버스바(BB)(도 25 참조)를 조립할 수 있다.
버스바 조립유닛(800)은 셀 블록(CB)을 고정시키는 고정 유닛(810)과, 셀 블록(CB)에 조립된 버스바(BB)를 클램핑하는 클램핑 유닛(820)과, 셀 블록(CB)에 버스바(BB)를 조립하는 어셈블리 유닛(830)과, 셀 블록(CB)의 적층 공자를 측정하는 스캔 유닛(840)과, 버스바(BB)의 조립이 제대로 이뤄졌는지를 검사하는 비전 유닛(vision unit)(860)을 포함할 수 있다. 버스바 조립유닛(800)은 셀 블록(CB)의 리드 간 쇼트를 방지하는 절연 유닛(850)(도 26 참조)을 더 포함할 수 있다.
이하 도 24를 참조하여 고정 유닛(810) 및 클램핑 유닛(820)에 대해 자세히 설명한다.
고정 유닛(810)은 제1방향(x)으로 이격된 한 쌍의 고정 바디(811)와, 상기 고정 바디(811)를 제1방향(x)으로 이동시키는 고정 메커니즘(813)과, 셀 블록(CB)을 하측에서 지지하는 지지부(815)를 포함할 수 있다.
한 쌍의 고정 바디(811)는 셀 블록(CB)을 사이에 두고 서로 마주볼 수 있다. 셀 블록(CB)은 한 쌍의 고정 바디(811) 사이에서 고정될 수 있다.
고정 바디(811)는 제2방향(y)으로 길게 형성된 수직 패널과, 상기 수직 패널에서 셀 블록(CB)의 반대 방향으로 연장되고 고정 메커니즘(813)에 연결되는 연결부를 포함할 수 있다.
고정 바디(811), 좀 더 상세히는 수직판의 내측면에는 셀 블록(CB)에 접하여 셀 블록(CB)을 가압하는 가압부(812)가 구비될 수 있다.
고정 메커니즘(813)은 한 쌍의 고정 바디(811)를 제1방향(x)으로 각각 구동시키는 한 쌍이 구비됨이 바람직하다. 한 쌍의 고정 메커니즘(813)은 제1방향으로 서로 이격될 수 있다. 고정 메커니즘(813)은 액츄에이터(예를 들어, 구동 실린더)를 포함할 수 있다.
서포터(815)는 셀 블록(CB)을 하측에서 지지할 수 있다. 고정 메커니즘(813) 및 서포터(815)는 지지 프레임(814)에 의해 지지될 수 있다.
한편, 클램핑 유닛(820)은 서로 이격된 복수개가 구비될 수 있다. 예를 들어, 클램핑 유닛(820)은 두 쌍이 구비될 수 있다. 어느 한 쌍의 클램핑 유닛(820)은 셀 블록(CB)의 일측에 조립된 버스바(BB)(도 25 참조)의 양단을 클램핑할 수 있고, 다른 한 쌍의 클램핑 유닛(820)은 셀 블록(CB)의 타측에 조립된 버스바(BB)의 양단을 클램핑할 수 있다.
클램핑 유닛(820)은 상하 이격된 한 쌍의 수직핀(821)과, 상기 한 쌍의 수직핀(821) 간의 상하 거리를 조절하는 클램핑 메커니즘(823)과, 한 쌍의 수직핀(821)을 제1방향(x)으로 이동시키는 수평이동 메커니즘(825)을 포함할 수 있다.
한 쌍의 수직핀(821)은 일직선상에 위치할 수 있다. 수직핀(821)은 버스바(BB)에 형성된 핀홀(pin-hole)에 삽입되어 버스바(BB)를 클램핑할 수 있다.
한 쌍의 수직핀(821)은 상하로 이격된 한 쌍의 핀 연결바디(822)에 연결될 수 있다. 한 쌍의 수직핀(821) 중 상측에 위치한 수직핀(821)은 일 핀 연결바디(822)의 하측으로 돌출될 수 있고, 한 쌍의 수직핀(821) 중 하측에 위치한 수직핀(821)은 타 핀 연결바디(822)의 상측으로 돌출될 수 있다.
클램핑 메커니즘(823)은 한 쌍의 핀 연결바디(822) 간 상하거리를 조절할 수 있다. 클램핑 메커니즘(823)은 상하로 길게 배치될 수 있고, 한 쌍의 핀 연결바디(822)에 연결될 수 있다. 클램핑 메커니즘(823)은 액츄에이터(예를 들어, 구동 실린더)를 포함할 수 있다.
클림핑 메커니즘(823)은 연결 프레임(824)에 의해 수평이동 메커니즘(825)에 연결될 수 있다.
수평이동 메커니즘(825)은 클램핑 메커니즘(823) 및 그에 연결된 수직핀(821)과 핀 연결바디(822)를 제1방향(x)으로 이동시킬 수 있다. 수평이동 메커니즘(825)은 제1방향(x)으로 길게 배치될 수 있다. 수평이동 메커니즘(825)은 액츄에이터(예를 들어, 구동 실린더)를 포함할 수 있다. 수평이동 메커니즘(825)은 지지 프레임(826)에 의해 지지될 수 있다.
이로써, 고정 유닛(810)에 고정된 셀블록(CB) 및 그에 조립된 버스바(BB)의 위치에 따라 각 클램핑 유닛(820)의 수직핀(821)의 위치를 조절 가능하다.
이하, 도 25를 참조하여 어셈블리 유닛(830)에 대해 자세히 설명한다.
어셈블리 유닛(830)은 셀 블록(CB)의 양측에 위치한 한 쌍이 구비될 수 있다. 즉, 한 쌍의 어셈블리 유닛(830)은 제2방향으로 이격되며 서로 마주보게 배치될 수 있다(도 23 참조). 한 쌍의 어셈블리 유닛(830)은 고정 유닛(810)에 고정된 셀 블록(CB)의 양 단부에 버스바(BB)를 각각 조립할 수 있다.
어셈블리 유닛(830)은 버스바(BB)를 클램핑하는 클램프(831)와, 상기 클램프(831)를 제1방향(x)의 회전축에 대해 회전시키는 회전 메커니즘(835)과, 상기 클램프(831)를 이동시키는 무빙 메커니즘(837)(838)(839)을 포함할 수 있다.
무빙 메커니즘(837)(838)(839)은 3축 직교로봇일 수 있다.
좀 더 상세히, 무빙 메커니즘(837)(838)(839)은 클램프(831)를 승강시키는 승강 메커니즘(837)과, 클램프(831)를 제2방향(y)으로 이동시키는 제1무빙 메커니즘(838)과, 클램프(831)를 제1방향(x)으로 이동시키는 제2이동 메커니즘(839)을 포함할 수 있다.
승강 메커니즘(837)은 액츄에이터(예를 들어, 서보 모터)와, 상하로 길게 형성된 연결 기구(예를 들어, z축 직교 로봇)을 포함할 수 있다. 승강 메커니즘(837)은 'ㄴ'자 형상을 갖는 절곡 프레임(836)에 의해 클램프(831)에 연결될 수 있다.
제1무빙 메커니즘(838)은 액츄에이터(예를 들어, 서보 모터)와, 승강 메커니즘(837)에 연결되고 제2방향(y)으로 길게 형성된 연결 기구(예를 들어, y축 직교 로봇)을 포함할 수 있다.
제2무빙 메커니즘(839)은 액츄에이터(예를 들어, 서보 모터)와, 제1무빙 메커니즘(838)에 연결된 연결 기구(예를 들어, x축 직교 로봇)을 포함할 수 있다.
회전 메커니즘(835)은 액츄에이터(예를 들어, 회전모터)를 포함할 수 있다. 회전 메커니즘(835)은 절곡 프레임(836)을 관통하여 클램프(831)에 연결될 수 있다. 따라서, 회전 메커니즘(835)는 클램프(831)와 함께 이동할 수 있다. 회전 메커니즘(835)에 의해 클램프(831) 및 그에 그립된 버스바(BB)의 각도가 조절될 수 있다.
클램프(831)는 버스바(BB)을 수직 상태로 그립(grip)할 수 있다. 버스바(BB)는 제1방향(x)으로 길게 배치될 수 있고, 셀 블록(CB)의 양 단부에 조립될 수 있다.
좀 더 상세히, 클램프(831)는 상하로 이격된 한 쌍의 클램핑 바디(832)와, 한 쌍의 클램핑 바디(832) 간 상하 거리를 조절하는 클램핑 메커니즘(833)과, 회전 메커니즘(835)에 연결되고 절곡 프레임(836)에 의해 지지되는 연결부(834)을 포함할 수 있다.
버스바(BB)은 한 쌍의 클램핑 바디(832)의 사이에 그립될 수 있다. 클램핑 메커니즘(833)는 한 쌍의 클램핑 바디(832) 사이의 거리를 조절하여 버스바(BB)을 그립 또는 릴리즈 시킬 수 있다. 클램핑 메커니즘(833)은 액츄에이터(예를 들어, 구동 실린더)를 포함할 수 있다.
이하, 도 26을 참조하여 스캔 유닛(840) 및 절연 유닛(850)에 대해 자세히 설명한다.
스캔 유닛(840)은 고정 유닛(810)의 하측에 위치할 수 있다. 스캔 유닛(840)은 고정 유닛(810)에 고정된 셀 블록(CB)의 전폭 방향인 제1방향(x)의 적층 공차(tolerance)를 측정할 수 있다.
스캔 유닛(840)은 스캐너(841)와, 상기 스캐너(841)를 제2방향(y)으로 이동시키는 스캔 메커니즘(842)을 포함할 수 있다.
스캐너(841)는 3D스캐너일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 스캐너(841)는 상측을 향하도록 배치되어 셀 블록(CB)의 저면을 스캔할 수 있다.
스캔 메커니즘(842)은 스캐너(841)를 제2방향(y)으로 이동시킬 수 있다. 따라서 스캐너(841)는 셀 블록(CB)의 전장 방향(제2방향) 전체에 걸친 적층 공차를 측정할 수 있다. 스캔 메커니즘(842)은 액츄에이터(예를 들어, 서보 모터) 및 스캐너(841)에 연결되고 제2방향으로 길게 형성된 연결 기구(예를 들어, 1축 직교 로봇)를 포함할 수 있다.
한편, 절연 유닛(850)은 셀 블록(CB)의 양측에 위치한 한 쌍이 구비될 수 있다. 즉, 한 쌍의 절연 유닛(850)은 제2방향으로 이격되며 서로 마주보게 배치될 수 있다. 편의상 도 26에는 하나의 절연 유닛(850)만 도시되어 있다.
한 쌍의 절연 유닛(850)은 고정 유닛(810)에 고정된 셀 블록(CB)의 양 단부에 각각 구비된 복수개의 리드(CL)간 쇼트를 방지할 수 있다.
좀 더 상세히, 절연 유닛(850)은, 리드(CL)가 삽입되는 다수의 슬롯(720a)이 형성된 절연 바디(851)와, 절연 블록(851)을 승강시키는 승강 메커니즘(853)과, 절연 블록(851)을 제2방향(y)으로 이동시키는 수평이동 메커니즘(855)을 포함할 수 있다.
절연 바디(851)가 리드(CL)의 하측에서 상승하면 슬롯(851a)에 리드(CL)가 삽입될 수 있다. 버스바(BB)의 조립 시 절연 바디(851)는 하강할 수 있다. 따라서, 셀 블록(CB)의 양단에 버스바(BB)가 용이하게 조립될 수 있다.
절연 바디(851)는 수직하게 배치된 체결 바디(852)의 상부에 체결될 수 있다. 절연 바디(851)와 체결 바디(852)는 함께 승강할 수 있다.
승강 메커니즘(853)은 체결 바디(852)에 연결될 수 있다. 승강 메커니즘(853)은 액츄에이터(예를 들어, 구동 실린더)를 포함할 수 있다.
승강 메커니즘(853)은 연결 프레임(854)에 의해 수평이동 메커니즘(855)에 연결될 수 있다. 수평이동 메커니즘(855)은 액츄에이터(예를 들어, 구동 실린더)를 포함할 수 있다.
이하, 도 27을 참조하여 비전 유닛(860)에 대해 상세히 설명한다.
비전 유닛(860)은 셀 블록(CB)의 양측에 위치한 한 쌍이 구비될 수 있다. 즉, 한 쌍의 비전 유닛(860)은 제2방향(y)으로 이격되며 서로 마주보게 배치될 수 있다. 편의상 도 27에는 하나의 비전 유닛(860)만 도시되어 있다.
한 쌍의 비전 유닛(860)은 고정 유닛(810)에 고정된 셀 블록(CB)에 버스바(BB)가 조립된 이후에, 버스바(BB) 사이에 리드(CL)가 정상적으로 끼워졌는지 감지할 수 있다.
좀 더 상세히, 비전 유닛(860)은 비전 센서(861)와, 비전 센서(861)를 제1방향(x)으로 이동시키는 무빙 메커니즘(863)을 포함할 수 있다.
비전 센서(861)는 셀 블록(CB)의 양 단부에 조립된 버스바(BB)를 향할 수 있다. 비전 센서(861)는 연결 프레임(862)에 의해 무빙 메커니즘(863)에 연결될 수 있다.
무빙 메커니즘(863)은 서포터(864)에 의해 지지될 수 있다. 즉, 서포터(864)는 비전 센서(861)가 셀 블록(CB)과 대응되는 높이로 유지되도록 무빙 메커니즘(863)을 지지할 수 있다.
무빙 메커니즘(863)은 액츄에이터(예를 들어, 서보 모터)와, 연결 프레임(862)에 연결되고 제1방향으로 길게 배치된 연결 기구(예를 들어, 1축 직교 로봇)를 포함할 수 있다.
이로써 비전 센서(861)는 셀 블록(CB)의 전폭 방향인 제1방향(x)에 대해 복수개의 리드(CL) 및 버스바(BB)의 상태을 검사할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (17)

  1. 복수개의 셀이 수직하게 로딩되도록 각 셀의 양 단부를 지지하고 수평한 수평한 제1방향으로 일렬 배치된 복수개의 포크;
    상기 제1방향으로 길게 형성되고 상기 복수개의 포크가 상기 제1방향으로 이동하도록 가이드하는 포크 가이드 레일;
    상기 제1방향에 대해 상기 복수개의 포크의 일측에 위치한 적층 기준부;
    상기 제1방향에 대해 상기 복수개의 포크의 타측에 위치한 적층 가압부; 및
    상기 적층 가압부를 상기 적층 기준부를 향해 이동시키는 적층 메커니즘을 포함하는 이차전지의 셀 적층장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    복수개의 셀의 리드(lead) 사이에 위치하여 리드 간 쇼트를 방지하고 상기 제1방향으로 일렬 배치된 복수개의 절연 블록;
    상기 제1방향으로 길게 형성되고 상기 복수개의 절연 블록이 상기 제1방향으로 이동하도록 가이드하는 절연블록 가이드 레일;
    상기 제1방향에 대해 상기 복수개의 절연 블록의 일측에 위치한 절연블록 기준부; 및
    상기 적층 가압부와 함께 이동하며 상기 절연블록 기준부를 향해 상기 절연 블록을 가압하는 절연블록 가압부를 더 포함하는 이차전지의 셀 적층장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 절연블록 가압부는,
    상기 절연 블록을 가압하는 가압바디; 및
    상기 가압바디를 상기 제1방향으로 이동시키는 가압 메커니즘을 포함하는 이차전지의 셀 적층장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    복수개의 셀이 적층된 셀 블록을 하측에서 지지하는 서포터; 및
    상기 서포터를 상승시키는 승강 메커니즘을 더 포함하는 이차전지의 셀 적층장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 서포터에서 상기 셀 블록이 언로딩되면 상기 복수개의 포크를 원래 위치로 복귀시키는 리턴 유닛을 더 포함하는 이차전지의 셀 적층장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 리턴 유닛은,
    상기 포크 가이드 레일 및 복수개의 포크를 승강시키는 제1리턴 메커니즘; 및
    상기 복수개의 포크를 상기 제1방향으로 이동시키는 제2리턴 메커니즘을 포함하는 이차전지의 셀 적층장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수개의 포크 간 간격이 동시에 가변되도록 상기 복수개의 포크를 연결하는 링크를 더 포함하는 이차전지의 셀 적층장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 포크 가이드 레일은 서로 다른 높이에 위치한 복수개가 구비되고,
    서로 이웃한 한 쌍의 포크는 서로 다른 포크 가이드 레일에 연결된 이차전지의 셀 적층장치.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 절연블록 가이드 레일은, 상기 제1방향과 직교하고 수평한 제2방향으로 서로 이격된 복수개가 구비되고,
    서로 이웃한 한 쌍의 절연 블록은 서로 다른 절연블록 가이드 레일에 연결된 이차전지의 셀 적층장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 적층 기준부 및 적층 가압부는,
    상기 포크에 안착된 셀을 가압하는 가압바디; 및
    상기 가압바디를 상기 제1방향으로 이동시키는 가압 메커니즘을 포함하는 이차전지의 셀 적층장치.
  11. 수평하게 안착된 셀을 수직하게 회전시키는 턴 유닛;
    상기 턴 유닛에서 회전된 셀을 수직한 상태로 이송하는 이송 유닛; 및
    상기 이송 유닛에 의해 이송되어 수직하게 세워진 복수개의 셀을, 수평한 제1방향으로 적층하는 적층 유닛을 포함하고,
    상기 적층 유닛은,
    복수개의 셀이 수직하게 로딩되도록 각 셀의 양 단부를 지지하는 복수개의 포크;
    상기 제1방향으로 길게 형성되고 상기 복수개의 포크가 상기 제1방향으로 이동하도록 가이드하는 포크 가이드 레일;
    상기 제1방향에 대해 상기 복수개의 포크의 일측에 위치한 적층 기준부;
    상기 제1방향에 대해 상기 복수개의 포크의 타측에 위치한 적층 가압부; 및
    상기 적층 가압부를 상기 적층 기준부를 향해 이동시키는 적층 메커니즘을 포함하는 이차전지의 제조 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 턴 유닛은,
    셀이 수평한 상태로 안착되는 회전 지그;
    상기 회전 지그에 구비되고 셀이 흡착되는 흡착 패드; 및
    상기 회전 지그를 수직하게 회전시키는 회전 메커니즘을 포함하는 이차전지의 제조 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 회전 지그에 셀을 안착시키는 셔틀을 더 포함하고,
    상기 셔틀은,
    셀이 수평하게 안착되는 스테이지;
    상기 스테이지를 승강시키는 승강 메커니즘; 및
    상기 승강 메커니즘 및 스테이지를 상기 제1방향으로 이동시키는 무빙 메커니즘을 포함하는 이차전지의 제조 시스템.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 회전 지그에 안착된 셀을 얼라인 시키는 얼라인 유닛을 더 포함하고,
    상기 얼라인 유닛은,
    상기 제1방향에 대해 셀을 얼라인 시키는 제1얼라인 메커니즘; 및
    상기 제1방향과 직교하고 수평한 제2방향에 대해 셀을 얼라인 시키는 제2얼라인 메커니즘을 포함하는 이차전지의 제조 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 얼라인 유닛은,
    상기 제1방향에 대해 상기 제2얼라인 메커니즘을 이동시키는 얼라인 무빙 메커니즘을 더 포함하는 이차전지의 제조 시스템.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 적층 유닛에서 복수개의 셀이 적층되어 형성된 셀 블록을 이송시키는 셀 블록 이송 유닛을 더 포함하고,
    상기 셀 블록 이송 유닛은,
    상기 셀 블록의 전폭 방향으로 상기 셀 블록을 그립하는 클램프;
    상기 클램프에 그립된 셀 블록의 리드들 간의 쇼트를 방지하며 상하로 이동 가능한 절연 바디; 및
    상기 셀 블록의 전장 방향에 대해 상기 절연 바디의 위치를 조절하는 위치조절 메커니즘을 포함하는 이차전지의 제조 시스템.
  17. 제 13 항에 있어서,
    셀이 수평하게 안착되는 안착 지그; 및
    상기 안착 지그에 안착된 셀의 상면에 적층을 위한 접착 물질을 스프레이 방식으로 도포하는 스프레이 유닛을 더 포함하고,
    상기 셔틀은, 스프레이가 도포된 셀을 상기 안착 지그에서 상기 회전 지그로 이동시키는 이차전지의 제조 시스템.
PCT/KR2020/002926 2019-04-10 2020-02-28 이차전지의 셀 적층장치 및 이를 포함하는 제조 시스템 WO2020209502A1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020217025375A KR102618589B1 (ko) 2019-04-10 2020-02-28 이차전지의 셀 적층장치 및 이를 포함하는 제조 시스템
EP20787641.8A EP3955332A4 (en) 2019-04-10 2020-02-28 SECONDARY BATTERY CELL STACK DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURE THEREOF
CN202080026099.6A CN113646957B (zh) 2019-04-10 2020-02-28 二次电池单元堆叠装置和包括该装置的制造系统

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201962831759P 2019-04-10 2019-04-10
US62/831,759 2019-04-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020209502A1 true WO2020209502A1 (ko) 2020-10-15

Family

ID=72752074

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2020/002926 WO2020209502A1 (ko) 2019-04-10 2020-02-28 이차전지의 셀 적층장치 및 이를 포함하는 제조 시스템

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP3955332A4 (ko)
KR (1) KR102618589B1 (ko)
CN (1) CN113646957B (ko)
WO (1) WO2020209502A1 (ko)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113363685A (zh) * 2021-06-02 2021-09-07 广东利元亨智能装备股份有限公司 一种模组堆叠装置及方法
CN114069015A (zh) * 2021-11-12 2022-02-18 博众精工科技股份有限公司 一种自适应居中堆叠设备
US20220302489A1 (en) * 2021-03-16 2022-09-22 Hyundai Motor Company Stacking system of battery cell
CN115504206A (zh) * 2022-11-01 2022-12-23 中科摩通(常州)智能制造股份有限公司 一种新能源电池电芯清洁调姿转运装备及方法
CN115939430A (zh) * 2022-10-11 2023-04-07 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池组调节装置
WO2024007279A1 (zh) * 2022-07-08 2024-01-11 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池模组堆叠装置及方法、电池生产系统
CN117393836A (zh) * 2023-12-08 2024-01-12 浙江欧胜智能装备有限公司 一种电芯堆叠装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102359235B1 (ko) * 2021-09-16 2022-02-08 주식회사 신룡 버스바 조립용 리드 자동 성형장치 및 그것을 이용한 리드 자동 성형방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170109398A (ko) * 2016-03-21 2017-09-29 주식회사 엘지화학 전지셀 제조방법
KR101827824B1 (ko) * 2017-08-08 2018-02-09 한국지질자원연구원 배터리 커팅 방전기
KR20180068342A (ko) * 2016-12-13 2018-06-22 주식회사 엘지화학 가이드 지그를 포함하는 전지셀 클램핑 장치
KR101890701B1 (ko) * 2017-02-28 2018-08-22 신형규 배터리 패키지용 파레트
KR20180116813A (ko) * 2017-04-18 2018-10-26 주식회사 엘지화학 가압 장치를 포함하는 전지셀 수납용 트레이

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11213974A (ja) * 1998-01-22 1999-08-06 Sharp Corp 電池絶縁装置
KR100803001B1 (ko) * 2002-09-25 2008-02-14 주식회사 에스에프에이 전지 제조 장치 및, 방법
KR101108118B1 (ko) * 2008-11-27 2012-01-31 주식회사 엠플러스 이차전지 제조방법 및 이차전지
JP2010212139A (ja) * 2009-03-11 2010-09-24 Toyota Motor Corp 燃料電池セルの積層治具、積層装置及び製造方法
WO2011141852A1 (en) * 2010-05-14 2011-11-17 Kemet Electronics Italia S.R.L. Apparatus and method for the production of electric energy storage devices
JP5946648B2 (ja) * 2012-02-13 2016-07-06 日産自動車株式会社 電池セル搬送システム
KR101241178B1 (ko) * 2012-07-18 2013-03-13 다성산업 주식회사 자동 프레스 가공시스템용 센터링 적재장치
KR101432523B1 (ko) * 2013-04-26 2014-08-22 한국전지연구조합 셀 지그
KR101849421B1 (ko) * 2013-10-31 2018-04-16 주식회사 엘지화학 배터리 셀의 절연 테이프 자동 부착 장치
KR101769107B1 (ko) * 2013-10-31 2017-08-17 주식회사 엘지화학 스페이서의 교체가 용이한 구조를 갖는 가압 트레이
KR101730469B1 (ko) * 2015-12-21 2017-04-27 주식회사 디에이테크놀로지 이차전지의 고속 셀 스택 제조장치
GB2553578B (en) * 2016-09-12 2021-04-28 Hyperdrive Innovation Ltd Battery pack assembly process and apparatus
KR101830350B1 (ko) * 2017-03-14 2018-02-20 주식회사 테크네트 리튬전지 포메이션 챔버용 그립핑시스템
CN107171014A (zh) * 2017-05-16 2017-09-15 广东光博智能科技有限公司 一种软包锂电池pack生产线
JP6468540B2 (ja) * 2017-05-22 2019-02-13 キヤノントッキ株式会社 基板搬送機構、基板載置機構、成膜装置及びそれらの方法
KR101933550B1 (ko) * 2017-09-28 2018-12-31 주식회사 디에이테크놀로지 이차전지의 셀 스택 제조 시스템

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170109398A (ko) * 2016-03-21 2017-09-29 주식회사 엘지화학 전지셀 제조방법
KR20180068342A (ko) * 2016-12-13 2018-06-22 주식회사 엘지화학 가이드 지그를 포함하는 전지셀 클램핑 장치
KR101890701B1 (ko) * 2017-02-28 2018-08-22 신형규 배터리 패키지용 파레트
KR20180116813A (ko) * 2017-04-18 2018-10-26 주식회사 엘지화학 가압 장치를 포함하는 전지셀 수납용 트레이
KR101827824B1 (ko) * 2017-08-08 2018-02-09 한국지질자원연구원 배터리 커팅 방전기

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220302489A1 (en) * 2021-03-16 2022-09-22 Hyundai Motor Company Stacking system of battery cell
US11923493B2 (en) * 2021-03-16 2024-03-05 Hyundai Motor Company Stacking system of battery cell
CN113363685A (zh) * 2021-06-02 2021-09-07 广东利元亨智能装备股份有限公司 一种模组堆叠装置及方法
CN113363685B (zh) * 2021-06-02 2024-06-07 广东利元亨智能装备股份有限公司 一种模组堆叠装置及方法
CN114069015A (zh) * 2021-11-12 2022-02-18 博众精工科技股份有限公司 一种自适应居中堆叠设备
CN114069015B (zh) * 2021-11-12 2024-03-29 博众精工科技股份有限公司 一种自适应居中堆叠设备
WO2024007279A1 (zh) * 2022-07-08 2024-01-11 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池模组堆叠装置及方法、电池生产系统
CN115939430A (zh) * 2022-10-11 2023-04-07 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池组调节装置
CN115939430B (zh) * 2022-10-11 2024-02-02 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池组调节装置
CN115504206A (zh) * 2022-11-01 2022-12-23 中科摩通(常州)智能制造股份有限公司 一种新能源电池电芯清洁调姿转运装备及方法
CN117393836A (zh) * 2023-12-08 2024-01-12 浙江欧胜智能装备有限公司 一种电芯堆叠装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP3955332A1 (en) 2022-02-16
KR20210106002A (ko) 2021-08-27
KR102618589B1 (ko) 2023-12-28
CN113646957A (zh) 2021-11-12
EP3955332A4 (en) 2023-07-12
CN113646957B (zh) 2023-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2020209502A1 (ko) 이차전지의 셀 적층장치 및 이를 포함하는 제조 시스템
WO2010027168A2 (ko) 버스 바 구비 리튬 2차 전지 단위 셋 및 버스 바 구비 리튬 2차 전지 셋
WO2018084450A1 (ko) 다품종 캡조립체의 제조장치 및 그 방법
WO2023234500A1 (ko) 스크루 자동 용접 시스템
WO2013094873A1 (ko) 박막 전지 모듈, 박막 전지 패키지, 박막 전지 패키지 제조 장치 및 박막 전지 패키지 제조 방법
WO2021002566A1 (ko) 의류 폴딩 머신
WO2020138937A1 (ko) 프레스 장치
WO2018004183A1 (en) Solar cell module, method for manufacturing solar cell module, method for manufacturing electronic device having solar cell module
WO2021157873A1 (ko) 냉각 플레이트 및 이의 제조 방법
WO2015190812A1 (ko) 배전설비 활선작업 방법
WO2022240069A1 (ko) 모터 고정자 함침 장치 및 시스템
WO2021157874A1 (ko) 서브 모듈
WO2023163486A1 (ko) 모듈핸들러 및 그에 설치된 이송툴
WO2021172731A1 (ko) 원장 패널 흡착 장치
WO2020105956A1 (ko) 이미지 센서용 기판
WO2023219285A1 (ko) 전지 셀, 이의 제조 장치, 및 이의 제조 방법
WO2023167473A1 (ko) 흡착 장치
WO2023249357A1 (ko) 전지셀 고정장치
WO2020153559A1 (ko) 인버터 장치 및 이를 포함하는 전력변환장치
WO2023177220A1 (ko) 전극 조립체, 전극 조립체의 제조 장치 및 전극 조립체의 제조 방법
WO2024034977A1 (ko) 커넥터 모듈 및 이를 포함하는 전지 모듈
WO2024034979A1 (ko) 커넥터 모듈 및 이를 포함하는 전지 모듈
WO2024034978A1 (ko) 커넥터 모듈 및 이를 포함하는 전지 모듈
WO2020235708A1 (ko) 액션 로봇
WO2024034976A1 (ko) 커넥터모듈

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20787641

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20217025375

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020787641

Country of ref document: EP

Effective date: 20211110