WO2023132496A1 - 전극판 소재 릴의 자동 교체 시스템 및 이를 이용한 전극판 소재 릴 자동 교체 방법 - Google Patents

전극판 소재 릴의 자동 교체 시스템 및 이를 이용한 전극판 소재 릴 자동 교체 방법 Download PDF

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WO2023132496A1
WO2023132496A1 PCT/KR2022/019934 KR2022019934W WO2023132496A1 WO 2023132496 A1 WO2023132496 A1 WO 2023132496A1 KR 2022019934 W KR2022019934 W KR 2022019934W WO 2023132496 A1 WO2023132496 A1 WO 2023132496A1
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WO
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reel
electrode plate
plate material
unwinder
gripper
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Application number
PCT/KR2022/019934
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English (en)
French (fr)
Inventor
정찬기
박성진
박용택
Original Assignee
(주)대코
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H19/00—Changing the web roll
    • B65H19/10—Changing the web roll in unwinding mechanisms or in connection with unwinding operations
    • B65H19/18—Attaching, e.g. pasting, the replacement web to the expiring web
    • 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
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to an automatic replacement system for an electrode plate material reel mounted on an unwinder device for unwinding and supplying a reel on which a secondary battery electrode plate material is wound, and more particularly, to a pair of opposite unwinder devices, both sides It is formed on the opposite side of the opposite part between the unwinder devices, and is arranged to face both ends in the width direction of the reel, and both ends of the mounted reel are fixed with chucks while approaching or spaced apart from each other along the width direction of the reel, or Reel holder to release the fixation, rotating shaft installed at the bottom of each unwinder unit, mounted on the rotating shaft to rotate the unwinder unit equipped with exhausted reels by 90° in the horizontal direction with the ground, or unwind rotated by 90° Electrode plate material composed of a rotary shaft drive unit that returns the device to its original position, and a reel replacement device that replaces the reel by supplying a new reel to the reel holder or removing the exhausted reel from the reel holder while the unwinder device rotates 90° It
  • electrodes used in secondary batteries capable of charging and discharging are produced by cutting electrode plate materials made of thin metal plates at regular intervals, and the electrode plate material is a reel in which thin metal plates are wound in a roll shape is mounted on an unwinder device. and the electrode plate material is unwound from the reel and supplied by the operation of the unwinder device.
  • the operation of the secondary battery production line is stopped due to the supply interruption of the electrode plate material in the process of replacing the exhausted reel. .registration), a plurality of reels on which electrode plate material is wound are provided, and when the electrode plate material of one reel is exhausted, the electrode plate material of the other reel is connected to continuously supply the electrode plate material.
  • the electrode plate material released from the plurality of reels is alternately supplied and connected to enable continuous supply of the electrode plate material, thereby minimizing the interruption of the secondary battery production process due to the supply interruption of the electrode plate material, thereby increasing the productivity of the secondary battery electrode. make it possible to improve
  • the length of the electrode plate material buffer for continuous supply of the electrode plate material must be sufficiently long for the time required for the reel replacement process, and the slide rail of the clamping unit must be sufficiently long to secure the buffer length. Since it must be formed, the advantage of improving space utilization due to the reduction in the number of unwinder devices is reduced, and there is a problem in that supply of electrode plate materials is stopped when a reel replacement operation is delayed.
  • the secondary battery electrode production system and roll replacement device do not completely automate the process of removing the exhausted reel from the unwinder device and mounting the new reel on the unwinder device, resulting in delay in the reel replacement process and
  • the reel replacement process of the unwinder device there is a problem of manpower consumption due to the input of workers, and the need to develop an automatic replacement system for electrode plate material reels is emerging.
  • a plurality of reels wound with electrode plate material are alternately supplied through an unwinder device so that electrode plate material for producing secondary battery electrodes can be continuously supplied, and the electrode plate material is exhausted from the reel.
  • An object of the present invention is to provide an automatic replacement system for an electrode plate material reel in which automatic replacement is performed.
  • the process of removing the exhausted reel from the unwinder device and installing a new reel is automated through the automatic reel replacement device that supplies the electrode plate material, so that the electrode plate material due to the delay in reel replacement work is
  • the purpose is to prevent disruptions in continuous supply.
  • the process of removing the exhausted reel from the unwinder device and installing a new reel is automated through the automatic replacement device for the reel supplying the electrode plate material, thereby reducing manpower consumption due to worker input in the reel replacement process It aims to prevent the occurrence of
  • an unwinder device that unwinds and supplies a reel in which a secondary battery electrode plate material is wound, continuously supplying the electrode plate material through removal of the reel in which the electrode plate material is exhausted and automatic installation of a new reel
  • a pair of oppositely arranged unwinder devices are formed in the opposite direction of the opposing part between the unwinder devices on both sides, and disposed to face each other at both ends in the width direction of the reel
  • a reel holder that fixes both ends of the mounted reel with a chuck or releases the fixation of the reel while approaching or spaced apart from each other along the width direction of the reel
  • a rotating shaft installed at the bottom of each unwinder device, and an exhausted reel mounted on the rotating shaft
  • a rotating shaft drive unit that rotates the installed unwinder device 90° horizontally to the ground or returns the unwinder device rotated 90° to its original position, and supplies a new reel to the reel holder while the unwinder device rotates 90°
  • the unwinder device is mounted on the base frame, and the side width of one side or both sides of the base frame decreases along the width direction of the reel mounted on the reel holder in the original position of both unwinder devices A reel-mounted dock is formed, the reel-mounted dock is formed at the position of the reel holder in a 90° rotation state of the unwinder device, and when the unwinder device reels are replaced, the reel replacement device enters the inside of the reel-mounted dock.
  • the reel holders disposed opposite to each other in the reel width direction are equipped with distance adjusting units that independently slide and move each reel holder along the reel width direction, so that when reels are replaced, the approach or separation operation between the chucks disposed opposite to each other is achieved. , or the center point of the electrode plate material wound on the reel is adjusted according to the position adjustment of the reel holders on both sides in the reel width direction.
  • the reel replacement device includes a reel transport unit supplying a new reel to the unwinder device and recovering the removed reel from the unwinder device, and a reel holder supplying the reel supplied by the reel transport unit. and a reel transfer unit that removes the exhausted reel from the reel holder and loads it on the reel transfer unit.
  • the opposite part between the unwinder devices on both sides is spaced apart at a predetermined interval so as to be parallel to the width direction of the reel mounted on the reel holder, and the electrode plate material unwound from the reel mounted on each unwinder device is placed on the ground.
  • Unwinder devices on both sides by a gripper conveyor consisting of a pair of gripper frames disposed close to each other in the vertical direction and a gripper that can move along the outer surface of the gripper frame and clamps and transfers the electrode plate material released from the unwinder device.
  • the electrode plate materials released from the reels are disposed close to each other so that they are parallel to each other at the opposite part between the gripper conveyors, and a substrate fixing device for fixing the connection part of the electrode plate materials disposed in close proximity, a cutting device for cutting the electrode plate material released from the reel, A taping device is added to fix the front end of the electrode plate material of the reel to be connected with the rear end of the electrode plate material of the reel that is exhausted with tape, and the electrode plate material released from both unwinder devices is alternately connected and continuously supplied.
  • the gripper frame of the present invention is equipped with a gripper conveyor forward and backward unit that moves the gripper frame forward or backward in a direction approaching or away from the reel holder when replacing the reel of the unwinder device.
  • a track that moves in an endless orbit along the outer surface of the gripper frame is seated in a closed curve shape on the gripper frame, a gripper is mounted on the track, and an end of the electrode plate material clamped by the gripper is attached to the track. It is transferred to the opposite part between the gripper conveyors by the endless track motion, and close arrangement and connection with the electrode plate material are made.
  • the unwinder device on which the exhausted reel is mounted is rotated by 90° through a rotation shaft formed at the lower portion of the unwinder device and a rotation shaft drive unit connected to the rotation shaft, thereby forming a reel holder on which the reel is mounted.
  • a reel holder dock is formed at the position, and in the process of automatic reel replacement, the reel
  • the width in the width direction of the system required for the operation of the automatic replacement system of the electrode plate material reel is reduced, and the space utilization of the electrode plate material supply line can be improved.
  • the gripper frame by moving the gripper frame forward or backward in a direction approaching or away from the reel holder through the gripper conveyor forward and backward unit, when replacing the reel of the unwinder device, the gripper frame is maintained in a backward state to replace the reel. It has the effect of making it easier to carry out and preventing interference between gripper conveyors disposed opposite to each other when the unwinder device rotates 90 ° through the rotation shaft.
  • each reel is formed of a pair of units oppositely disposed along the width direction of the reel on which the reel holder of each unwinder device is mounted, and through a gap adjusting unit connected to the oppositely disposed reel holder.
  • 1 is a plan view showing the entire configuration of an oppositely arranged unwinder device and the arrangement relationship between the unwinder device and the reel-mounted dock of the base frame according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view illustrating a process of rotating an unwinder device for replacing an exhausted reel and entering a reel changing device through a reel-mounted dock and replacing a reel according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a front view showing the entire structure of the oppositely arranged unwinder device according to an embodiment of the present invention and a rotation process of the unwinder device for replacing an exhausted reel.
  • FIG. 4 is a perspective view of an oppositely disposed unwinder device and a gripper conveyor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a front view of an automatic replacement system for an electrode plate material reel according to an embodiment of the present invention and a view showing supply and transport directions of an electrode plate material.
  • FIGS. 6 and 7 are diagrams showing the arrangement relationship between a gripper conveyor, a substrate fixing device, a cutting device, and a taping device mounted in the gripper conveyor of the automatic electrode plate material reel replacement system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8A is a perspective view illustrating a connection structure of a gripper frame, a track, a track driving unit, a gripper, and a transfer roller constituting a gripper conveyor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8B is a view showing the forward or backward movement of the gripper and the crawler rotation direction of the track by forward or reverse operation of the track driving unit according to an embodiment of the present invention.
  • 8C is a view showing a detailed structure of a linking part of a track made of a link chain according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a perspective view showing a detailed structure of a substrate fixing device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a perspective view showing a detailed structure of a cutting device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a perspective view showing a detailed structure of a taping device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a perspective view showing a detailed structure of a guide roller according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a view showing the arrangement relationship between a guide roller, a substrate fixing device, and a taping device when an electrode plate material is fixed using a substrate fixing device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a view showing the arrangement relationship between a guide roller, a substrate fixing device, and a taping device when the tape of the cut portion of the electrode plate material is fixed by the taping device according to an embodiment of the present invention.
  • 15A to 15J are views illustrating detailed operations of a substrate fixing device, a cutting device, and a taping device when connecting electrode plate materials according to an embodiment of the present invention.
  • 16 is a view showing the structure and clamping operation of a gripper according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is a view showing a disposition relationship between a gripper conveyor and a gripper in a step before clamping operation of an electrode plate material end through a gripper according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a graph showing the end of the electrode plate material clamped in the gripper by the endless rotation operation of the track from the horizontal frame to the bottom of the vertical frame along the gripper conveyor after the clamping of the end of the electrode plate material through the gripper according to the embodiment of the present invention is completed. It is a diagram showing the transfer process.
  • 19 is a view showing an operation of discharging the ends of scraps of electrode plate material sheared through a gripper according to an embodiment of the present invention.
  • the automatic replacement system of the electrode plate material reel is an unwinder device (10) equipped with the exhausted reel (2) when one side reel (2) on which the secondary battery electrode plate material (1) is wound is exhausted ) and the unwinder device 10 disposed opposite to each other, the electrode plate material 1 is unwound and connected from the reel 2 mounted, and the electrode plate material 1 is continuously supplied, and after the connection of the electrode plate material 1
  • the process of removing the exhausted reel 2 from the unwinder device 10 and installing a new reel 2 is performed alternately in both unwinder devices 10, so that the electrode plate material reel is automatically replaced. will lose
  • the automatic replacement system of the electrode plate material reel is formed on the opposite side of the opposing portion between a pair of oppositely disposed unwinder devices 10 and both unwinder devices 10, respectively.
  • reference numerals of the exhausted reel 2, the electrode plate material 1 unwound from the exhausted reel 2, and the unwinder device 10 equipped with the exhausted reel 2 are denoted by 2a, 1a, and 10a, respectively.
  • a reel 2 on which the electrode plate material 1 to be connected to the electrode plate material 1a of the exhausted reel 2a is wound, the electrode plate material 1 unwound from the reel 2 to be connected, and the reel to be connected ( 2)
  • the reference numerals of the unwinder device 10 equipped with are defined as 2b, 1b, and 10b, respectively, and the reference numerals of the newly supplied reel 2 after removal of the exhausted reel 2a are defined as 2c
  • the elements disposed on the side of the unwinder device 10a are referred to by reference numerals.
  • A is added after, and elements disposed on the side of the unwinder device 10b are described by adding b after reference numerals.
  • the direction classification according to a and b attached to the reference numerals is not an absolute direction classification, and when the reel 2 is replaced according to the exhaustion of the electrode plate material 1, a and b attached to the reference numeral are changed to each other should be understood as
  • the reel holder 11 installed at the rear end of each unwinder device 10a, 10b consists of a pair of units disposed to face each other at both ends in the width direction of the reel 2, and each reel holder 11 )
  • the chuck 12 is formed inside, and both ends of the reel 2 mounted on the reel holder 11 are fixed with the chuck 12.
  • Each reel holder 11 is equipped with a spacing adjustment unit 15 that fixes or releases both ends of the reel 2 while the oppositely disposed reel holders 11 approach or separate from each other along the width direction of the reel 2
  • the gap adjustment unit 15 is mounted on each reel holder 11 so that each reel holder 11 disposed opposite to each other can slide independently along the width direction of the reel 2.
  • the center point of the electrode plate material 1 wound on the newly mounted reel 2c can be adjusted according to the position adjustment of the reel 2 of the reel holders 11 on both sides in the width direction.
  • the unwinder device 10a equipped with the exhausted reel 2a through the operation of the rotary shaft drive unit 14 is rotated 90° horizontally to the ground with the rotary shaft 13 as an axis, After removing the exhausted reel 2a from the reel holder 11 and installing a new reel 2c in the state of 90 ° rotation of the unwinder device 10a, the unwinder device with the new reel 2c installed ( 10a) is rotated 90° in reverse so that it returns to its original position.
  • the reel replacement device 100 transports the new reel 2c to the reel holder 11 of the unwinder device 10a, and rotates the unwinder device 10a by 90° according to the operation of the rotary shaft drive unit 14. After removing the exhausted reel 2a from the reel holder 11 of the unwinder device 10a in a rotating state, a new reel 2c can be supplied to the reel holder 11 of the unwinder device 10a. It is composed of a reel transfer unit 110 and a reel transfer unit 120 so as to be
  • the reel transfer unit 110 and the reel transfer unit 120 may be configured as separate and independent devices or may be configured as an integrally integrated device, and the reel transfer unit 110 is a new reel to the unwinder device 10a.
  • (2c) The reel 2a whose conveyance and electrode plate material 1a is exhausted is retrieved from the unwinder device 10a, and the reel transfer unit 120 removes the exhausted reel 2a from the reel holder 11.
  • the reel 2c that is removed and loaded onto the reel transport unit 110 or supplied to the unwinder device 10a by the reel transport unit 110 is mounted on the reel holder 11 .
  • the oppositely disposed unwinder devices 10a and 10b are mounted on the base frame 20, and as shown in FIG. 3, in order to replace the exhausted reel 2a, according to the operation of the rotary shaft drive unit 14
  • the reel mounting dock 21 is formed on the side of the base frame 20 where the reel holder 11 of the unwinder device 10a is located.
  • the reel-mounted dock 21 is docked as the side width of the base frame 20 decreases along the width direction of the reel 2 mounted on the reel holder 11 in the original position of the unwinder device 10a.
  • the reel changing device 100 When replacing the reel 2 of the unwinder device 10a, the reel changing device 100 enters the inside of the reel-mounted dock 21 in a 90° rotation state of the unwinder device 10a, and the reel-mounted dock
  • the width of the automatic electrode plate material reel exchange system By reducing the width of the automatic electrode plate material reel exchange system through the reel exchange device 100 entry structure through (21), the usability of the space in which the electrode plate material reel automatic exchange system is mounted is improved.
  • the gripper conveyors 200 are mounted on both unwinder devices 10a and 10b, respectively, and the gripper conveyors 200a and 200b are respectively unwinded from the reels 2a and 2b. , 1b) is transported and placed close to each other so that they are parallel to each other in the opposite part between the unwinder devices 10a and 10b, so that the electrode plate material reel is automatically replaced according to the connection between the electrode plate materials 1a and 1b. .
  • the gripper conveyor 200 supplies the end of the electrode plate material 1 unwound in the unwinder device 10 to the opposite surface between the unwinder devices 10, and as shown in FIG. 8A, the gripper conveyor 200 It is composed of a gripper frame 210 constituting a main body and a gripper 240 that clamps the electrode plate material 1 and transfers and places the electrode plate material 1 to the opposite surface between the unwinder devices 10.
  • each gripper conveyor (200a, 200b) On each gripper conveyor (200a, 200b), a pair of gripper frames (110) are disposed facing each other at a predetermined interval along the width direction of the electrode material (1a, 1b) transported by each gripper conveyor (200a, 200b), ,
  • the gripper frames 210 disposed opposite to each other are spaced at intervals greater than the width of the electrode plate material 1 so as to be parallel to each other, and are located outside both ends of the electrode plate materials 1a and 1b in the width direction, and a plurality of gripper frames As the inner sides of the gripper frames 210 are connected to the ends of the support 230, the distance between the gripper frames 210 disposed opposite to each other is fixed.
  • Each gripper frame 210 is composed of a horizontal frame 211 disposed horizontally with the ground and a vertical frame 212 formed vertically upward from one end of the horizontal frame 211 to form an L shape.
  • a plurality of transfer rollers are rotatably mounted between the gripper frames 210 that are opposed to each other along the width direction of the electrode plate materials 1a and 1b, and the electrodes are unwound from the respective unwinder devices 10a and 10b.
  • the conveying rollers are provided at least on the upper and lower sides of the vertical frame 212 so that they can be supported by the conveying rollers. And it is mounted in a position including one place of the horizontal frame 211.
  • the track 220 is seated along the outer surface of each gripper frame 110 to form a closed curve shape, and when the track driving unit 221 is operated, according to the driving direction of the track driving unit 221, the forward direction or A reverse endless track rotation motion is performed, and a gripper 240 is mounted outside the closed curve formed by the track 220 .
  • the gripper 240 is fixed on the track 220 of each gripper frame 210 in which both ends of the clamping body 241 constituting the main body of the gripper 240 are spaced apart, and the clamping body ( 241) is connected to the clamping body 241 through a clamping bar driving unit 243, so that when the clamping bar driving unit 243 is operated, the clamping bar 242 moves to the clamping body. (241) is approached or separated.
  • the clamping bar drive unit 243 is composed of a hydraulic or air cylinder, and when the clamping bar 242 approaches the clamping body 241, the ends of the electrode plate material 1b to be connected are the clamping bar 242 and the clamping body 241 Clamping is performed while being sandwiched between them, and when the clamping bar 242 is separated from the clamping body 241, the end of the electrode plate material 1b is released.
  • the gripper 240 mounted on the track 220 moves along the rotational direction of the track 220 while the end of the electrode plate material 1b clamped to the gripper 240. is advanced from the rear end of the horizontal frame 211 to a space opposite to each other between the vertical frames 212 of the gripper conveyors 200 on both sides, and placed close to the electrode plate material 1a released from the exhausted reel.
  • the electrode plate material 1b to be connected is unwound from the reel 2b by the operation of the unwinder device 10b, and the feed rate at the end of the electrode plate material 1b by the gripper 240 is the unwinder device ( Formed at the same speed as the unwinding speed of the electrode plate material 1b from 10b), wrinkles of the electrode plate material 1b according to the occurrence of the relative speed between the unwinding speed of the unwinder device 10b and the conveying speed of the gripper 240 Or it will prevent damage due to tearing.
  • a drive shaft is connected to the rotational axis of the track drive unit 221 composed of a motor, and sprockets are mounted on both ends of the drive shaft, respectively, and each gripper frame is opposed to each other in parallel with each sprocket.
  • the track 220 of 210 is connected to the inside of the closed curve, and when the track driving unit 221 is rotated, driving force is transmitted to both tracks 220 through sprockets.
  • each sprocket mounted on both ends of the drive shaft rotate in the same direction, and each sprocket is made of the same size to rotate the tracks 220 on both sides of each gripper frame 210 disposed opposite to each other at the same speed, and the track driving unit ( While the track 220 is rotated forward or backward according to the rotation direction of 221, the gripper 240 moves forward or backward in the space between the vertical frames 212 opposite to each other.
  • the track 220 may be composed of a link chain in which a plurality of link bodies are connected, and one pair of each link body protrudes along the outer edge of the link body.
  • a first link connection portion is formed, and a second link connection portion is formed in the central portion of the link body on the other side of each link body.
  • the second link connection part of a specific link body is connected to each other while being sandwiched between the first link connection parts of other link bodies disposed adjacent to each other, and a plurality of link bodies are connected to form a track 220 having a closed curve shape.
  • a pinhole is formed in the connection part of the first and second link connection parts to pass through the first and second link connection parts, and the fastening pin is inserted into the pinhole of the first link connection part and the second link connection part of the link body disposed adjacently to the first link connection part.
  • a gap of a predetermined size is formed in the connection portion between the first and second link connections, so that shock absorption due to flow between link bodies can be achieved while the track 220 moves in an endless orbit.
  • an extension frame 213 may be formed at an opposite end of the vertical frame 212 to the connection part of the horizontal frame 211, so that the gripper frame 210 may be configured to form a ⁇ shape, and at least one transfer roller extends. It is mounted so as to face the protruding direction of the frame 213.
  • the gripper 240 can move along the track 220 seated along the outer surface of the extension frame 213, and the clamping state of the end of the electrode plate material 1b clamped by the gripper 240 is the electrode plate material 1a, In the connection process of 1b), the electrode plate material 1b is maintained even after the connection portion is cut, and the ends of the cut and separated electrode plate material 1b are fixed to the gripper 240 .
  • the gripper 240 advances along the rotational direction of the track 220 by the forward endless orbital rotation of the track 220, the scrap of the electrode plate material 1b is transferred to the opposite side of the connection between the electrode plate materials 1, After the electrode plate material 1b is separated and discharged from the gripper 240 according to the operation of the clamping bar driving unit 243, the gripper 240 follows the track 220 by the reverse endless orbital rotation of the track 220. By moving backward and returning to the original position, damage to the electrode plate material 1 or supply disruption caused by interference between the electrode plate material 1b and the electrode plate material 1 is prevented.
  • the gripper 240 is configured to be mounted on the same track 220 that moves in an endless orbit, and the operation of supplying the electrode plate material 1b to be connected through the gripper 240 and discharging the scrap of the electrode plate material 1b is performed on the track ( 220), and the configuration of the automatic replacement device for the reel supplying the electrode plate material is the automatic replacement of the exhausted reel 2a and the automatic connection of the electrode plate materials 1a and 1b.
  • the continuous supply speed of the electrode plate material 1 is improved.
  • the electrode plate material 1b is supplied and electrodes are configured to discharge the scraps of the electrode plate material 1b at a distance through the crawler motion structure of the gripper 240 and the track 220.
  • the scrap discharge structure of the plate material 1b it is possible to achieve miniaturization of the gripper conveyor 200 equipment.
  • the gripper frame 210 includes a gripper conveyor forward and backward unit that moves the gripper frame 210 forward or backward in a direction approaching or away from the reel holder 11 when the reel 2a of the unwinder device 10a is replaced ( 250) can be mounted.
  • the gripper conveyor forward and backward unit 250 rotates the unwinder device 10a by 90° to replace the reels 2a and 2c
  • the gripper frame 210 moves backward in the direction approaching the reel holder 11
  • the gripper conveyor 200a interferes with the electrode plate material 1 of the oppositely disposed gripper conveyor 200b to prevent damage to the electrode plate material 1. do.
  • Gripper The forward operation of the gripper frame 210 is performed by the conveyor forward and backward unit 250 .
  • the gripper frame 210 is moved backward by the gripper conveyor forward and backward unit 250 to unwind Interference between the gripper conveyor 200a and the electrode plate material 1 of the gripper conveyor 200b disposed opposite to the gripper conveyor 200b is prevented during the reverse rotation operation of the device 10a.
  • the gripper frame 210 moves forward and returns to the original position by the gripper conveyor forward and backward unit 250.
  • a separation prevention guide that covers all or part of the outer surface of the gripper frame 210 may be formed in a section including a connection portion between the vertical frame 212 and the horizontal frame 211.
  • the departure prevention guide is arranged to be spaced apart from the outer surface of the edge at a predetermined interval so that interference does not occur during the track 220's orbital motion.
  • the departure prevention guide suppresses the sagging of the track 220 in the area of the horizontal frame 211 together with the track 220 composed of a link chain, so that the gripper 240 moves along the track 220 by the operation of the gripper conveyor 200. Prevents shaking of the gripper 240 when sliding along the rotational direction of the track 220 in the transfer direction conversion unit between the horizontal frame 211, the vertical frame 212 and the extension frame 213 prevent the occurrence of departure.
  • a guide roller 600 for adjusting the tension of the electrode plate material 1 and an electrode plate The base material fixing device 300 for fixing the connection part of the material 1, the cutting device 400 for cutting the electrode plate material 1, the rear end of the electrode plate material 1a and the front end of the electrode plate material 1b are tape A taping device 500 fixed with may be added.
  • the electrode plate material 1b unwound from the reel 2b mounted on the unwinder device 10b and supplied is opposite to the electrode plate material 1a unwound from the exhausted reel 2a, and then the cutting device 400 and the front end of the electrode plate material 1b of the reel 2b to be connected with the rear end of the electrode plate material 1a of the exhausted reel 2a cut by the cutting device 400 through the taping device 500. It is fixed with a tape, and the connection part between the electrode plate materials 1a and 1b is fixed.
  • the cutting device 400 and the taping device 500 are disposed in the space between the gripper frames 110 disposed opposite to each gripper conveyor 200, and for efficient space arrangement, the cutting device 400 is mounted on one side of the gripper conveyor 200, and the taping device 500 is mounted on the other side of the gripper conveyor 200 opposite to the gripper conveyor 200 on which the cutting device 400 is mounted.
  • the cutting device 400 is disposed close to the connection part of the electrode plate material 1, and as shown in FIG. 10, a blade for cutting the electrode plate material 1 approaches or is separated from the connection part of the electrode plate material 1.
  • the cutter driving unit 410 slides and moves in the direction of cutting the connection of the electrode plate material 1 by transversely moving the blade in the width direction of the electrode plate material 1 It is composed of a blade drive unit that
  • the taping device 500 includes a tape holder 510 on which a tape is mounted, a tape cutter 520 for cutting the tape released from the tape holder 510 into a predetermined length, and a tape cutter ( 520) transfers the tape conveyor 530 facing the connecting portion of the electrode plate material 1 and the tape conveyor 530 slides in a direction approaching or away from the connecting portion of the electrode plate material 1
  • a tape conveyor driving unit 540 that adhesively fixes the connecting portion of the electrode plate material 1 with the tape disposed on the tape conveyor 530 and returns the empty tape conveyor 530 to its original position.
  • a plurality of tape suction holes 531 are formed on the surface of the tape conveyor 530 along the length of the tape conveyor 530, and the tape suction holes 531 are connected to a vacuum pump and formed by operating the vacuum pump. Through the negative pressure of 531, the surface opposite to the adhesive surface of the tape is adsorbed and fixed to the surface of the tape conveyor 530.
  • the tape conveyor 530 approaches the cut portion of the electrode plate material 1 through the tape conveyor driving unit 540 to fix the cut connection between the electrode plate materials 1a and 1b, the tape conveyor 530 of the tape )
  • the surface adsorption and fixation state can be maintained, and upon completion of tape adhesion and fixation of the cutting part of the electrode plate material (1), the vacuum pump is stopped to release the negative pressure state of the tape suction port 531, or the tape suction port 531 ) through which air is discharged to form a positive pressure state, thereby facilitating separation between the tape and the surface of the tape conveyor 530.
  • the tape conveyor 530 from which the tape is separated is returned to its original position through the reverse operation of the tape conveyor driving unit 540 .
  • the tape adsorption holes 531 may be spaced apart at regular intervals, or may be arranged so that a specific pattern is constantly and repeatedly formed so that a uniform adsorption force acts over the entire surface of the cut tape.
  • the surface of the tape conveyor 530 may be made of a porous elastic material such as a sponge, and the tape conveyor driving unit 540 advances to the connection part of the electrode plate material 1 and the tape adsorbed on the surface of the tape conveyor 530. Damage to the connection portion of the electrode plate material 1 can be prevented by absorbing an impact generated at the connection portion between the tape conveyor 530 and the electrode plate material 1 during the bonding process.
  • the tape holder 510 may include a tape detection sensor for detecting the amount of tape used or the remaining amount of the tape by detecting the distance from the radial surface of the tape mounted on the tape holder 510, or a tape cutter from the tape holder 510 ( 520), either one selected from tape mounting sensors that detects whether or not the tape is mounted by detecting the conveying state of the tape supplied, or both sensors may be mounted.
  • the tape detection sensor or the tape installation sensor notifies when the tape is to be replaced or whether the tape is exhausted, thereby preventing a delay or interruption in the bonding process between the electrode plate materials 1a and 1b due to non-exchange of the tape.
  • each gripper conveyor 200 disposed oppositely has a pair of substrates for fixing the connecting portion of the electrode plate material 1 in the process of cutting and tape fixing the electrode plate material 1.
  • a fixing device 300 may be added.
  • each substrate holding device 300 mounted on the gripper conveyors 200a and 200b are disposed to face each other, and as shown in FIG. 9, each substrate holding device 300 has a connection portion of the electrode plate material 1 Fixed pads 310 to be fixed, and fixed pad driving to slide each fixed pad 310 in a direction in which each fixed pad 310 approaches the electrode plate material 1 or is separated from the electrode plate material 1 Unit 320 is mounted.
  • the fixing pads 310 of each substrate fixing device 300 are upper fixings located at the upper and lower parts of the connection part of the electrode plate material 1, respectively, so that the front and rear ends of the connection part of the electrode plate material 1 can be fixed or released. It consists of a pad 3101 and a lower fixing pad 3102, and the fixing pads 310a and 310b of the fixing devices 300a and 300b are disposed facing each other with the electrode plate material 1 interposed therebetween, and the upper fixing pad ( 3101a and 3101b and the lower fixing pads 3102a and 3102b fix or release the rear and front ends of the connection parts of the electrode plate materials 1a and 1b, respectively.
  • the cutting device 400 is disposed between the upper fixing pad 3101 and the lower fixing pad 3102, and the cutter drive unit 410 moves the upper fixing pad 3101 and the lower fixing pad 3102 between them. It slides in the direction of the connection part of the electrode plate materials 1a and 1b through the formed space, and cuts the connection part of the electrode plate materials 1a and 1b fixed by the upper fixing pads 3101a and 3101b and the lower fixing pads 3102a and 3102b. This is done
  • a plurality of substrate suction holes 311 are formed on the surface of the fixing pad 310, and a vacuum pump is connected to the substrate suction holes 311, and through negative pressure of the substrate suction holes 311 formed by the operation of the vacuum pump. It may be configured to adsorb and fix the electrode plate material 1 to the surface of the fixing pad 310 .
  • one surface of the electrode plate materials 1a and 1b is adsorbed and fixed through one of the upper fixing pads 3101a and 3101b disposed oppositely, or the lower fixing pad (
  • One surface of the electrode plate materials 1a and 1b can be adsorbed and fixed through one of the lower fixing pads 3102a and 3102b of 3102a and 3102b.
  • the unconnected parts of the cut electrode plate materials 1a and 1b are separated or attached to tape. It is possible to fix the surface of the opposite side of the electrode plate materials 1a and 1b fixed by
  • the upper fixing pad 3101a and 3101b and the lower fixing pads 3102a and 3102b have an upper fixing pad 3101 rising or a lower fixing pad 3102 lowering or upper and lower fixing pads 3101 and 3102 respectively.
  • a fixed pad elevation unit 330 enabling position control through elevation movement may be mounted.
  • the tape conveyor 530 In order to fix the connection part of the electrode plate materials 1a and 1b with tape through the fixed pad lifting unit 330, the tape conveyor 530 approaches the connection part of the electrode plate materials 1a and 1b, or the tape conveyor after completing the tape fixing When the 530 is separated, interference between the fixed pad 310 and the taping device 500 can be prevented by moving the upper fixing pad 3101 or the lower fixing pad 3102 up and down.
  • a tape conveyor lifting unit that lifts the tape conveyor 530 may be mounted on the tape conveyor 530, and when the cutting part of the electrode plate material 1 is fixedly connected by the taping device 500, the upper fixed pad 3101 By adjusting the position of the tape conveyor 530 to the height of the space formed by the elevation, descent or elevation of the lower fixing pad 3102, the space in which the taping device 500 and the substrate fixing device 300 are mounted is reduced. This enables the miniaturization of the gripper conveyor 200.
  • guide rollers 600 for adjusting the tension of the electrode plate material 1 during cutting, connecting and fixing of the electrode plate material may be mounted on the upper and lower portions of the gripper conveyors 200a and 200b disposed opposite to each other.
  • the guide rollers 600a and 600b have guide rollers 600a and 600b approaching the tape conveyor 530 facing each other, or moving away from the tape conveyor 530 facing each other.
  • a guide roller driving unit 610 that slides 600b) is mounted, and the tension applied to the electrode plate materials 1a and 1b can be adjusted according to the control of the sliding direction of the guide rollers 600a and 600b.
  • the automatic electrode plate material reel replacement method using the electrode plate material reel automatic replacement system of the present invention configured as above consists of an exhaustion detection step, an electrode plate material connection step, a reel replacement preparation step, a reel replacement step, and a reel replacement completion step.
  • the details of each stage are as follows.
  • the exhaustion of the reel 2a of the unwinder device 10a that unwinds and supplies the electrode plate material 1 is detected, and the reels 2a and 2b mounted on both unwinder devices 10a and 10b Prepare the connection of the electrode plate materials (1a, 1b) released in
  • the sensor 214 detects the end of the electrode plate material 1b that has started to unwind from the reel 2b to be connected by the rotation of the electrode plate material 1 in the supply direction of the unwinder device 10b, By moving the gripper frame 210 of the gripper conveyor 200b in a direction away from the reel holder 11 of the unwinder device 10b by the operation of the gripper conveyor forward and backward unit 250, the reel 2 is replaced The gripper frame 210, which was moved backward for the 90° rotation operation of the unwinder device 10a, is returned to its original position.
  • the end of the electrode plate material 1b is inserted into the space between the clamping body 241 of the gripper 240 and the clamping bar 242, and clamping is performed by the operation of the clamping bar driving unit 243. As the bar 242 approaches the clamping body 241, the end of the electrode plate material 1b inserted between the clamping body 241 and the clamping bar 242 is clamped.
  • the track driving unit 221 When the clamping of the end of the electrode plate material 1b is completed, the track driving unit 221 is operated and the track 220 rotates in the forward direction, and accordingly, the gripper 240 mounted on the track 220 moves the gripper frame ( 210), the end of the electrode plate material 1b clamped to the gripper 240 moving forward while sliding in the direction of the oppositely disposed gripper conveyor 200a, moving from the horizontal frame 211 to the upper end of the vertical frame 212
  • the connection portion facing the electrode plate raw material 1a is arranged.
  • the surface of the electrode plate material 1b is supported by the surface of the transfer roller from the horizontal frame 211 direction to the vertical frame 212 direction.
  • the conveying direction of (1b) is switched, and the conveying roller is driven to rotate during the conveying of the electrode plate material 1b, thereby preventing damage to the electrode plate material 1b.
  • the electrode plate materials 1a and 1b are fixed by the substrate fixing devices 300a and 300b while the operation of the gripper conveyors 200a and 200b is stopped.
  • the guide roller driving unit 610 Through the guide roller driving unit 610, the guide rollers 600a and 600b of the gripper conveyors 200a and 200b on both sides approach the electrode plate materials 1a and 1b disposed oppositely to the electrode plate materials 1a and 1b, respectively.
  • the connection part is spread by applying tension, and as shown in FIG. 15A, the upper fixed pads 3101a and 3101b and the lower fixed pads 3102a and 3102b are moved by the operation of the fixed pad driving unit 320, and the electrode plate materials 1a and 1b ) is approached.
  • the process of cutting the electrode plate materials 1a and 1b proceeds, and as shown in FIG. 15B, the cutting device 400 slides to the connection part of the electrode plate materials 1a and 1b by the operation of the cutter driving unit 410.
  • the operation of the cutter driving unit 410 is stopped to stop the sliding movement of the cutting device 400.
  • the cutting device 400 stops, the blade is transversely moved in the width direction of the electrode plate material 1 through the operation of the blade driving unit to cut the connection between the electrode plate materials 1a and 1b. , When the cutting of the electrode plate material 1 is completed, the cutting device 400 moves backward through the reverse operation of the cutter driving unit 410 and returns to the original position.
  • the lower fixing pad 3102a and the upper fixing pad 3101b are moved backward to remove the electrode plate material 1a from the electrode plate material 1 connection part.
  • the cut rear end of the electrode plate material 1b and the cut end remnants of the electrode plate material 1b are separated from the connection portion of the electrode plate material 1.
  • the lower fixing pad 3102a After separating the rear end of the cut electrode plate material 1a from the lower fixing pad 3102a by stopping the vacuum pump connected to the lower fixing pad 3102a, as shown in FIGS. 15F and 15G , the lower fixing pad 3102a is When it moves forward and contacts the electrode plate material 1b, the vacuum pump connected to the lower fixing pad 3102a is operated, the vacuum pump connected to the lower fixing pad 3102b is stopped, and then the lower fixing pad 3102b is moved backward, The upper fixing pad 3101a and the lower fixing pad 3102b fix the rear end of the electrode plate material 1a and the front end of the electrode plate material 1b, respectively, and the cut parts of the electrode plate materials 1a and 1b are connected to each other. state will be maintained.
  • the vacuum pump connected to the upper fixing pad 3101b is stopped to separate the end remnants of the electrode plate material 1b from the upper fixing pad 3101b, and the track driving unit 221 operates to move the gripper 240.
  • the end remnants of the electrode plate material 1b which remains clamped in the gripper 240, move along the track 220 seated on the extension frame 213 and are spaced apart from the connecting portion of the electrode plate material 1. .
  • the end of the tape fixed to the tape holder 510 is supplied to the tape cutter 520 to cut the tape to a certain length, and the surface opposite to the adhesive side of the cut tape is adsorbed on the tape conveyor 530.
  • the tape is transferred along the length direction of the tape conveyor 530 from the position of the tape cutter 520 to the opposite direction of the tape cutter 520 while adsorbed to the tape conveyor 530 by the operation of the vacuum pump connected to the sphere 531.
  • the tape disposed on the surface of the conveyor 530 is disposed to face the cut portion where the electrode plate materials 1a and 1b are connected to each other.
  • the transfer of the tape by the tape conveyor 530 is stopped, and the tape conveyor 530 is moved by the operation of the tape conveyor driving unit 540.
  • the electrode plate materials (1a, 1b) are tape-attached to the cut portion.
  • the upper fixed pad 3101b and the lower fixed pad 3102b in the direction in which the tape conveyor 530 is mounted can be moved up and down, respectively, by the operation of the fixed pad elevating unit 330.
  • the fixed pad elevating unit 330 of the upper fixing pad 3101a and the lower fixing pad 3102a fixing the electrode plate materials 1a and 1b maintains a stationary state.
  • the position of the tape conveyor 530 may be formed at a position higher or lower than the connection height of the cutting parts of the electrode plate materials 1a and 1b, and the upper fixed pad 3101b ) and the lower fixing pad 3102b, the height of the tape conveyor 530 can be controlled through the operation of the tape conveyor lifting unit to match the connection height of the cut parts of the electrode plate materials 1a and 1b.
  • the vacuum pump connected to the upper fixing pad 3101a and the lower fixing pad 3102a is stopped to release and separate the adhesively fixed electrode plate material 1 from the fixing pad 310a.
  • the guide roller 600b is moved backward, and then the gripper conveyor 200b is operated to continuously supply the electrode plate material 1.
  • the unwinder device 10a equipped with the exhausted reel 2a through the operation of the rotary shaft drive unit 14 is moved to the ground with the rotary shaft 13 as an axis. and rotated by 90° in the horizontal direction so that the reel holder 11 of the unwinder device 10a is located above the reel mounting dock 21 formed on the side of the base frame 20.
  • the gripper frame 210 Before the rotation of the unwinder device 10a according to the operation of the rotary shaft drive unit 14, the gripper frame 210 reverses in the approach direction to the reel holder 11 according to the operation of the gripper conveyor forward and backward unit 250 while preventing interference between the gripper conveyor 200a and the electrode plate material 1 supplied by the gripper conveyor 200b.
  • the chucks 12 formed on the reel holders 11 on both sides of the unwinder device 10a are spaced apart from each other through the gap adjustment unit 15, so that the exhausted reel 2a is unfixed, It is removed and recovered through the reel replacement device 100 entering the reel mounting dock 21 .
  • a new reel 2c is loaded on the reel holder 11 of the unwinder device 10a through the reel replacement device 100, and unwinded through the gap adjustment unit 15
  • the loaded new reel 2c is fixed to the chuck 12 of the device 10a.
  • the recovery of the exhausted reel 2a and the fixing of the new reel 2c are performed smoothly, and the electrode plate material wound on the new reel 2c by interference between the new reel 2c and the gripper frame 200 (1)
  • the gripper frame 210 is moved forward and separated from the reel holder 11 according to the operation of the gripper conveyor forward and backward unit 250.
  • the unwinder device 10a to which the new reel 2c is mounted is reversely rotated by 90° through the reverse operation of the rotating shaft drive unit 14 to return to the original position.
  • the center point of the electrode material 1 wound on the new reel 2c is adjusted by independently sliding the reel holders 11 on both sides along the width direction of the reel 2c through the gap adjusting unit 15.
  • the gripper frame 210 moves backward according to the operation of the gripper conveyor forward and backward unit 250, and the electrode plate material 1 is moved by interference with the gripper conveyor 200a.
  • the electrode plate material (1) of the automatic electrode plate material reel replacement system according to the present invention Automatic replacement of the reel 2 takes place continuously.
  • the automatic replacement system of the electrode material reel is described based on the exhausted reel 2a and the reel 2b to be connected so that the configuration and operation method of the automatic replacement system of the electrode plate material reel are easily understood.
  • the electrode plate material (1) is exhausted, by alternately removing and supplying the reel (2) from the unwinder device (10) disposed opposite to each other, the electrode plate material (1) according to the replacement of the reel (2) Due to the characteristics of the present invention in which continuous supply of is made, the location of the exhausted reel 2a and the reel 2b to be connected are changed alternately.

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Abstract

본 발명은 대향 배치된 한 쌍의 언와인더 장치, 양측 언와인더 장치간 대향부 반대측 방향에 각각 형성되고, 릴의 폭방향 양측 끝단에 대향하도록 배치되며, 릴의 폭방향을 따라 서로 접근 또는 이격되면서 장착된 릴의 양 끝단을 척으로 고정하거나 릴의 고정을 해제하는 릴 홀더, 각 언와인더 장치 하부에 설치되는 회전축, 회전축에 장착되어 소진된 릴이 장착된 언와인더 장치를 지면과 수평 방향으로 90°회전시키거나, 90°회전한 언와인더 장치를 원위치시키는 회전축 구동 유닛, 언와인더 장치의 90°회전상태에서 릴 홀더에 새 릴을 공급하거나, 릴 홀더로부터 소진된 릴을 탈거하여 릴을 교체하는 릴 교체 장치로 구성되는 전극판 소재 릴의 자동 교체 시스템 및 이를 이용한 전극판 소재 릴 자동 교체 방법에 관한 것이다.

Description

전극판 소재 릴의 자동 교체 시스템 및 이를 이용한 전극판 소재 릴 자동 교체 방법
본 발명은 이차 전지 전극판 소재가 감긴 릴을 풀어 공급하는 언와인더 장치에 장착된 전극판 소재 릴의 자동 교체 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대향 배치된 한 쌍의 언와인더 장치, 양측 언와인더 장치간 대향부 반대측 방향에 각각 형성되고, 릴의 폭방향 양측 끝단에 대향하도록 배치되며, 릴의 폭방향을 따라 서로 접근 또는 이격되면서 장착된 릴의 양 끝단을 척으로 고정하거나 릴의 고정을 해제하는 릴 홀더, 각 언와인더 장치 하부에 설치되는 회전축, 회전축에 장착되어 소진된 릴이 장착된 언와인더 장치를 지면과 수평 방향으로 90°회전시키거나, 90°회전한 언와인더 장치를 원위치시키는 회전축 구동 유닛, 언와인더 장치의 90°회전상태에서 릴 홀더에 새 릴을 공급하거나, 릴 홀더로부터 소진된 릴을 탈거하여 릴을 교체하는 릴 교체 장치로 구성되는 전극판 소재 릴의 자동 교체 시스템 및 이를 이용한 전극판 소재 릴 자동 교체 방법에 관한 것이다.
일반적으로 충방전이 가능한 이차 전지에 사용되는 전극은 금속 박판으로 이루어진 전극판 소재를 일정 간격으로 절단하여 생산하게 되고, 전극판 소재는 금속 박판이 롤 형상으로 감겨진 릴이 언와인더 장치에 장착되며, 언와인더 장치의 작동에 의해 전극판 소재가 릴로부터 풀어져 공급된다.
릴에 감긴 전극판 소재가 소진되는 경우, 소진된 릴을 교체하는 과정에서 전극판 소재의 공급 중단에 따른 이차 전지 생산 라인의 가동이 중단되므로, 대한민국 등록특허공보 제10-1819729호 (2018.01.11.등록)에 게시된 이차 전지용 전극 생산 시스템과 같이 전극판 소재가 감긴 릴을 복수개 구비하여, 일측 릴의 전극판 소재가 소진되면 타측 릴의 전극판 소재를 연결하여 전극판 소재를 연속 공급한다.
이에 따라 복수의 릴로부터 풀린 전극판 소재가 교대로 공급 및 연결되면서 전극판 소재의 연속 공급이 가능하도록 함으로써, 전극판 소재 공급 중단에 따른 이차 전지 생산 공정 중단을 최소화 하여, 이차 전지용 전극의 생산성을 향상시킬 수 있도록 한다.
또한, 대한민국 등록특허공보 제10-2104914호 (2020.04.21.등록)에서는 릴에서 풀린 전극판 소재의 소진 시, 전극판 소재 끝단을 고정한 클램핑 유닛의 슬라이드 이동을 통해 전극판 소재의 인출 길이를 일시적으로 증가시켜, 릴 교체 과정에서 전극판 소재의 연속 공급이 이루어질 수 있도록 버퍼(buffer)를 형성하고, 전극판 소재의 버퍼 후단 절단 및 교체된 릴의 전극판 소재 시작점 끝단을 절단된 전극판 소재 버퍼 끝단에 연결함으로써, 복수의 언와인더 장치 설치에 따른 공간 활용도를 향상시킬 수 있는 롤 교체 장치를 제안하고 있다.
그러나 위와 같은 롤 교체 장치는 릴 교체 과정에 소요되는 시간 동안 전극판 소재의 연속 공급을 위한 전극판 소재 버퍼(buffer) 길이를 충분히 형성하여야 하며, 버퍼 길이 확보를 위해 클램핑 유닛의 슬라이드 레일이 충분히 길게 형성되어야 하기 때문에, 언와인더 장치 수량 축소에 따른 공간 활용성 향상 이점이 감소하게 되며, 릴 교체 작업 지연 발생시 전극판 소재의 공급 중단이 발생하는 문제가 있다.
특히, 상기 이차 전지용 전극 생산 시스템 및 롤 교체 장치는 언와인더 장치로부터 소진된 릴을 탈거하고, 새로운 릴을 언와인더 장치에 장착하는 과정의 완전 자동화가 이루어지지 않아, 릴 교체 과정의 지연 및 언와인더 장치의 릴 교체 과정에서 작업자 투입에 따른 인력 소모가 발생하는 문제가 있으며, 전극판 소재 릴의 자동 교체 시스템 개발 필요성이 대두되고 있다.
본 발명의 실시 예에서는 이차 전지용 전극 생산을 위한 전극판 소재가 연속 공급될 수 있도록, 전극판 소재가 감긴 복수의 릴을 언와인더 장치를 통해 교대로 공급하고, 전극판 소재가 소진된 릴의 자동 교체가 이루어지는 전극판 소재 릴의 자동 교체 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시 예에서는 전극판 소재를 공급하는 릴의 자동 교체 장치를 통해 언와인더 장치에서 소진된 릴을 탈거하고 새로운 릴을 장착하는 과정을 자동화 하여, 릴 교체 작업 지연에 따른 전극판 소재의 연속 공급에 차질이 발생을 방지하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시 예에서는 전극판 소재를 공급하는 릴의 자동 교체 장치를 통해 언와인더 장치에서 소진된 릴을 탈거하고 새로운 릴을 장착하는 과정을 자동화 하여, 릴 교체 과정에서 작업자 투입에 따른 인력 소모 발생을 방지하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따르면 이차 전지 전극판 소재가 감긴 릴을 풀어 공급하는 언와인더 장치에 적용되어, 전극판 소재가 소진된 릴의 탈거 및 새 릴의 자동 장착을 통해 전극판 소재를 연속 공급하는 전극판 소재 릴의 자동 교체 시스템에 있어서, 대향 배치된 한 쌍의 언와인더 장치, 양측 언와인더 장치간 대향부 반대측 방향에 각각 형성되고, 릴의 폭방향 양측 끝단에 대향하도록 배치되며, 릴의 폭방향을 따라 서로 접근 또는 이격되면서 장착된 릴의 양 끝단을 척으로 고정하거나 릴의 고정을 해제하는 릴 홀더, 각 언와인더 장치 하부에 설치되는 회전축, 회전축에 장착되어 소진된 릴이 장착된 언와인더 장치를 지면과 수평 방향으로 90°회전시키거나, 90°회전한 언와인더 장치를 원위치시키는 회전축 구동 유닛, 언와인더 장치의 90°회전상태에서 릴 홀더에 새 릴을 공급하거나, 릴 홀더로부터 소진된 릴을 탈거하여 릴을 교체하는 릴 교체 장치로 구성되어, 릴의 교체 공정이 자동으로 이루어진다.
본 발명의 실시 예에 따르면 상기 언와인더 장치는 베이스 프레임 상에 장착되되, 양측 언와인더 장치의 원위치 상태에서 릴 홀더에 장착된 릴의 폭 방향을 따라 베이스 프레임의 일측 또는 양측 측면 폭이 감소되는 릴 장착 독이 형성되고, 릴 장착 독은 언와인더 장치의 90°회전 상태에서의 릴 홀더 위치에 형성되며, 언와인더 장치의 릴 교체 시 릴 장착 독 내측으로의 릴 교체 장치 진입이 이루어진다.
본 발명의 실시 예에 따르면 릴 폭 방향으로 대향 배치된 릴 홀더에는 각 릴 홀더를 릴 폭 방향을 따라 독립적으로 슬라이드 이동시키는 간격 조정 유닛이 각각 장착되어, 릴 교체 시 대향 배치된 척간 접근이나 이격 작동, 또는 양측 릴 홀더의 릴 폭방향 위치 조절에 따른 릴에 감긴 전극판 소재의 중심점 조정이 이루어진다.
본 발명의 실시 예에 따르면 상기 릴 교체 장치는 새 릴을 언와인더 장치로 공급하고, 탈거된 릴을 언와인더 장치로부터 회수하는 릴 운반 유닛과, 릴 운반 유닛에 의해 공급된 릴을 릴 홀더에 장착하고, 소진된 릴을 릴 홀더로부터 탈거하여 릴 운반 유닛에 적재하는 릴 이송 유닛으로 구성된다.
본 발명의 실시 예에 따르면 양측 언와인더 장치간 대향부에는 릴 홀더에 장착된 릴의 폭 방향과 평행을 이루도록 일정 간격 이격되고, 각 언와인더 장치에 장착된 릴로부터 풀린 전극판 소재를 지면과 수직 방향으로 근접 배치시키는 한 쌍의 그리퍼 프레임과, 그리퍼 프레임 외측 표면을 따라 이동 가능하며 언와인더 장치로부터 풀린 전극판 소재를 클램핑하여 이송하는 그리퍼로 구성되는 그리퍼 컨베이어에 의해 양측 언와인더 장치의 릴로부터 각각 풀린 전극판 소재가 그리퍼 컨베이어간 대향부에서 서로 평행을 이루도록 근접 배치되되, 근접 배치된 전극판 소재의 연결부를 고정하는 기재 고정 장치, 릴로부터 풀린 전극판 소재를 절단하는 커팅 장치, 소진된 릴의 전극판 소재 후단과 연결될 릴의 전극판 소재 전단을 테이프로 고정하는 테이핑 장치가 부가되어, 양측 언와인더 장치에서 각각 풀린 전극판 소재를 교대로 연결하여 연속 공급한다.
본 발명의 상기 그리퍼 프레임에는 언와인더 장치의 릴 교체시 릴 홀더와 접근하거나 이격되는 방향으로 그리퍼 프레임을 전진 또는 후진시키는 그리퍼 컨베이어 전후진 유닛이 장착된다.
본 발명의 실시 예에 따르면 상기 그리퍼 프레임에는 그리퍼 프레임의 외측면을 따라 무한궤도 운동하는 트랙이 폐곡선 형상을 이루도록 안착되고, 트랙상에는 그리퍼가 장착되며, 그리퍼에 의해 클램핑된 전극판 소재 끝단이 트랙의 무한궤도 운동에 의해 그리퍼 컨베이어간 대향부로 이송되어, 전극판 소재와의 근접 배치 및 연결이 이루어진다.
본 발명의 실시 예에 따르면 릴 교체 장치에 의한 소진된 릴의 탈거 및 새 릴의 공급을 통해, 릴 교체 공정을 자동화 할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면 대향 배치된 언와인더 장치 하부에 형성된 회전축 및 회전축에 연결된 회전축 구동 유닛을 통해, 소진된 릴이 장착된 언와인더 장치를 90°회전시켜 릴이 장착되는 릴 홀더를 전극판 소재 공급라인 측면으로 배치함으로써, 릴 홀더로의 릴 교체 장치 접근성을 향상시켜 자동화된 릴 교체 공정의 효율성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면 언와인더 장치의 회전축이 고정되는 베이스 프레임의 일측 또는 양측면으로 언와인더 장치의 90°회전 시 릴 홀더가 위치에 릴 장착 독을 형성하고, 릴 자동 교체 과정에서 릴 교체 장치를 릴 장착 독을 통해 진입하도록 함으로써, 전극판 소재 릴의 자동 교체 시스템 가동을 위해 필요로 하는 시스템의 폭 방향 너비를 감축하여, 전극판 소재 공급 라인의 공간 활용도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면 그리퍼 컨베이어 전후진 유닛을 통해 그리퍼 프레임을 릴 홀더와 접근하거나 이격되는 방향으로 전진 또는 후진시킴으로써, 언와인더 장치의 릴 교체 시 그리퍼 프레임의 후진 상태를 유지하여 릴 교체를 보다 용이하게 수행할 수 있도록 하고, 회전축을 통한 언와인더 장치의 90°회전 시 대향 배치된 그리퍼 컨베이어간 간섭 발생을 방지하는 효과가 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면 각 언와인더 장치의 릴 홀더가 장착된 릴의 폭 방향을 따라 대향 배치된 한 쌍의 유닛으로 이루어지고, 대향 배치된 릴 홀더에 연결되는 간격 조정 유닛을 통해 각 릴 홀더의 폭 방향 위치를 독립적으로 제어함으로써, 릴 홀더에 장착된 릴의 전극판 소재 중심점을 조정할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 대향 배치된 언와인더 장치 전체 구성과, 언와인더 장치 및 베이스 프레임의 릴 장착 독간 배치 관계를 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 소진된 릴 교체를 위한 언와인더 장치의 회전 및 릴 장착 독을 통한 릴 교체 장치의 진입 및 릴 교체 과정을 나타내는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 대향 배치된 언와인더 장치 전체 구성과, 소진된 릴 교체를 위한 언와인더 장치의 회전 과정을 나타내는 정면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 대향 배치된 언와인더 장치 및 그리퍼 컨베이어의 사시도를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 전극판 소재 릴의 자동 교체 시스템의 정면도 및 전극판 소재의 공급 및 이송 방향을 나타내는 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 전극판 소재 릴의 자동 교체 시스템의 그리퍼 컨베이어, 그리퍼 컨베이어 내에 장착되는 기재 고정 장치와 커팅 장치 및 테이핑 장치의 배치 관계를 나타내는 도면이다.
도 8a는 본 발명의 실시 예에 따른 그리퍼 컨베이어를 구성하는 그리퍼 프레임, 트랙, 트랙 구동 유닛, 그리퍼, 및 이송 롤러의 연결 구조를 나타내는 사시도이다.
도 8b는 본 발명의 실시 예에 따른 트랙 구동 유닛의 정방향 또는 역방향 작동에 의한 트랙의 무한궤도 회전 방향 및 그리퍼의 전진 또는 후진 이동을 나타내는 도면이다.
도 8c는 본 발명의 실시 예에 따른 링크 체인으로 이루어진 트랙의 연결부 상세 구조를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 기재 고정 장치의 상세 구조를 나타내는 사시도이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 커팅 장치의 상세 구조를 나타내는 사시도이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 테이핑 장치의 상세 구조를 나타내는 사시도이다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 가이드 롤러의 상세 구조를 나타내는 사시도이다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 기재 고정 장치를 통한 전극판 소재의 고정 시, 가이드 롤러와 기재 고정 장치 및 테이핑 장치의 배치 관계를 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 테이핑 장치에 의한 절단된 전극판 소재의 절단부 테이프 고정 시, 가이드 롤러와 기재 고정 장치 및 테이핑 장치의 배치 관계를 나타내는 도면이다.
도 15a 내지 도 15j는 본 발명의 실시 예에 따른 전극판 소재 연결 시 기재 고정 장치와 커팅 장치 및 테이핑 장치의 상세 작동을 나타내는 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 그리퍼의 구조 및 클램핑 작동을 나타내는 도면이다.
도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 그리퍼를 통한 전극판 소재 끝단의 클램핑 작동이 이루어지기 전 단계에서의 그리퍼 컨베이어와 그리퍼간 배치 관계를 나타내는 도면이다.
도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 그리퍼를 통한 전극판 소재 끝단의 클램핑 완료 후, 트랙의 무한궤도 회전 작동에 의해 그리퍼에 클램핑된 전극판 소재 끝단이 그리퍼 컨베이어를 따라 수평 프레임으로부터 수직 프레임 하부로 이송되는 과정을 나타내는 도면이다.
도 19는 본 발명의 실시 예에 따른 그리퍼를 통한 전단된 전극판 소재 자투리 끝단의 배출 작동을 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는 데 필요한 부분을 중심으로 상세히 설명한다.
본 발명의 실시 예를 설명하면서, 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려졌고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다.
이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 동일한 명칭의 구성 요소에 대하여 도면에 따라 다른 참조부호를 부여할 수도 있으며, 서로 다른 도면임에도 동일한 참조부호를 부여할 수도 있다.
그러나 이와 같은 경우라 하더라도 해당 구성 요소가 실시 예에 따라 서로 다른 기능을 갖는다는 것을 의미하거나, 서로 다른 실시 예에서 동일한 기능을 갖는다는 것을 의미하는 것은 아니며, 각각의 구성 요소의 기능은 해당 실시 예에서의 각각의 구성 요소에 대한 설명에 기초하여 판단하여야 할 것이다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 전극판 소재 릴의 자동 교체 시스템은 이차 전지 전극판 소재(1)가 감긴 일측 릴(2)의 소진 시, 소진된 릴(2)이 장착된 언와인더 장치(10)와 대향 배치된 언와인더 장치(10) 장착된 릴(2)로부터 전극판 소재(1)를 풀어 연결하여 전극판 소재(1)를 연속 공급하게 되며, 전극판 소재(1)의 연결 후 소진된 릴(2)을 언와인더 장치(10)로부터 탈거하고 새 릴(2)을 장착하는 과정이 양측 언와인더 장치(10)에서 교대로 이루어짐으로써, 전극판 소재 릴의 자동 교체가 이루어지게 된다.
전극판 소재 릴의 자동 교체 시스템은 도 1 및 도 4에서 도시하는 바와 같이 대향 배치된 한 쌍의 언와인더 장치(10), 양측 언와인더 장치(10)간 대향부 반대측 방향에 각각 형성되는 릴 홀더(11), 각 언와인더 장치(10) 하부에 설치되는 회전축(13) 및 회전축(13)에 장착되어 각 언와인더 장치(10)를 회전시키는 회전축 구동 유닛(14), 그리고 릴 홀더(11)에 새 릴(2)을 공급하거나 소진된 릴(2)을 탈거하는 릴 교체 장치(100)로 구성된다.
이하 소진된 릴(2)과, 소진된 릴(2)로부터 풀린 전극판 소재(1) 및 소진된 릴(2)이 장착된 언와인더 장치(10)의 도면 부호를 각각 2a, 1a, 10a로 정의하고, 소진된 릴(2a)의 전극판 소재(1a)에 연결될 전극판 소재(1)가 감긴 릴(2)과, 연결될 릴(2)로부터 풀린 전극판 소재(1) 및 연결될 릴(2)이 장착된 언와인더 장치(10)의 도면 부호를 각각 2b, 1b, 10b로 정의하며, 소진된 릴(2a)의 탈거 후 새로 공급되는 릴(2) 의 도면 부호를 2c로 정의하여 시스템의 각 구성을 상세히 설명한다.
또한, 기타 전극판 소재 릴의 자동 교체 시스템을 구성하며, 언와인더 장치(10a,10b)에 대향하여 배치되는 장치 또는 유닛 요소중, 언와인더 장치(10a)측에 배치되는 요소는 도면 부호 뒤에 a를 부가하고, 언와인더 장치(10b)측에 배치되는 요소는 도면 부호 뒤에 b를 부가함으로써 설명하도록 한다.
이때, 상기 도면 부호 뒤에 붙은 a,b에 따른 방향 구분은 절대적인 방향 구분이 아니며, 전극판 소재(1)의 소진에 따라 릴(2) 교체가 이루어지면 도면 부호 뒤에 붙은 a와 b가 서로 변경되는 것으로 이해하여야 한다.
각 언와인더 장치(10a,10b) 후단에 설치된 릴 홀더(11)는 릴(2)의 폭방향 양측 끝단에 서로 대향하도록 배치되는 한 쌍의 유닛으로 이루어지며, 대향 배치된 각 릴 홀더(11) 내측으로 척(12)이 형성되어, 릴 홀더(11)에 장착된 릴(2)의 양 끝단을 척(12)으로 고정시킨다.
각 릴 홀더(11)에는 대향 배치된 릴 홀더(11)가 릴(2) 폭방향을 따라 서로 접근 또는 이격되면서 릴(2)의 양 끝단을 고정하거나 고정 해제하는 간격 조정 유닛(15)이 장착되며, 간격 조정 유닛(15)은 릴 홀더(11)마다 장착되어 대향 배치된 각 릴 홀더(11)가 릴(2) 폭 방향을 따라 독립적으로 슬라이드 이동할 수 있도록 한다.
릴 홀더(11)의 독립적인 위치 조정을 통해 소진된 릴(2a) 탈거 후 새 릴(2c)의 교체 장착 시, 대향 배치된 릴 홀더(11)에 각각 형성된 척(12)간 접근이나 이격 작동, 또는 양측 릴 홀더(11)의 릴(2) 폭방향 위치 조절에 따라 새로 장착된 릴(2c)에 감긴 전극판 소재(1)의 중심점 조정이 이루어질 수 있도록 한다.
도 2에서 도시하는 바와 같이 회전축 구동 유닛(14)의 작동을 통해 소진된 릴(2a)이 장착된 언와인더 장치(10a)를 회전축(13)을 축으로 지면과 수평 방향으로 90°회전시키고, 언와인더 장치(10a)의 90°회전상태에서 릴 홀더(11)로부터 소진된 릴(2a)의 탈거 및 새 릴(2c) 장착 후, 새 릴(2c)이 장착된 언와인더 장치(10a)를 90°역회전시켜 원위치되도록 한다.
릴 교체 장치(100)는 새 릴(2c)을 언와인더 장치(10a)의 릴 홀더(11)로 운반하고, 회전축 구동 유닛(14)의 작동에 따른 언와인더 장치(10a)의 90°회전상태에서 언와인더 장치(10a)의 릴 홀더(11)로부터 소진된 릴(2a)을 탈거한 다음, 언와인더 장치(10a)의 릴 홀더(11)에 새 릴(2c)을 공급할 수 있도록 릴 운반 유닛(110)과 릴 이송 유닛(120)으로 구성된다.
릴 운반 유닛(110)과 릴 이송 유닛(120)은 별개의 독립된 장치로 구성되거나, 일체로 통합된 장치로 구성될 수 있으며, 릴 운반 유닛(110)은 언와인더 장치(10a)로의 새 릴(2c) 운반 및 전극판 소재(1a)가 소진된 릴(2a)을 언와인더 장치(10a)로부터 회수하고, 릴 이송 유닛(120)은 소진된 릴(2a)을 릴 홀더(11)로부터 탈거하여 릴 운반 유닛(110)에 적재하거나 릴 운반 유닛(110)에 의해 언와인더 장치(10a)로 공급된 릴(2c)을 릴 홀더(11)에 장착한다.
대향 배치된 언와인더 장치(10a,10b)는 베이스 프레임(20) 상에 장착되며, 도 3에서 도시하는 바와 같이 소진된 릴(2a)의 교체를 위해 회전축 구동 유닛(14)의 작동에 따른 언와인더 장치(10a)의 90°회전상태에서, 언와인더 장치(10a)의 릴 홀더(11)가 위치하는 베이스 프레임(20)의 측면으로 릴 장착 독(21)이 형성된다.
릴 장착 독(21)은 언와인더 장치(10a)의 원위치 상태에서 릴 홀더(11)에 장착된 릴(2)의 폭 방향을 따라 베이스 프레임(20)의 측면 폭이 감소되면서 독(dock) 형상을 이루며, 설정된 언와인더 장치(10a)의 90°시계 또는 반시계 회전 방향에 따른 릴 홀더(11) 위치에 따라, 베이스 프레임(20)의 일측면 또는 양측면으로 형성될 수 있다.
언와인더 장치(10a)의 릴(2) 교체 시 언와인더 장치(10a)의 90°회전 상태에서 릴 장착 독(21) 내측으로의 릴 교체 장치(100) 진입이 이루어지며, 릴 장착 독(21)을 통한 릴 교체 장치(100) 진입 구조를 통해 전극판 소재 릴의 자동 교체 시스템의 폭을 감소시킴으로써, 전극판 소재 릴의 자동 교체 시스템이 장착되는 공간의 활용성을 향상시킨다.
도 5에서 도시하는 바와 같이 양측 언와인더 장치(10a,10b)에는 그리퍼 컨베이어(200)가 각각 장착되며, 그리퍼 컨베이어(200a,200b)는 릴(2a,2b)로부터 각각 풀린 전극판 소재(1a,1b)를 이송하여 언와인더 장치(10a,10b)간 대향부에서 서로 평행을 이루도록 근접 배치함으로써, 전극판 소재(1a,1b)간 연결에 따른 전극판 소재 릴의 자동 교체가 이루어지도록 한다.
그리퍼 컨베이어(200)는 언와인더 장치(10)에서 풀린 전극판 소재(1) 끝단을 언와인더 장치(10)간 대향면으로 공급하며, 도 8a에서 도시하는 바와 같이 그리퍼 컨베이어(200)의 본체를 이루는 그리퍼 프레임(210)과, 전극판 소재(1)를 클램핑하여 언와인더 장치(10)간 대향면으로 이송 및 배치시키는 그리퍼(240)로 구성된다.
각 그리퍼 컨베이어(200a,200b)에는 한 쌍의 그리퍼 프레임(110)이 각 그리퍼 컨베이어(200a,200b)에 의해 이송되는 전극판 소재(1a,1b)의 폭 방향을 따라 일정 간격 이격도록 대향 배치되고, 대향 배치된 그리퍼 프레임(210)은 서로 평행을 이루도록 전극판 소재(1)의 폭보다 큰 간격으로 이격되어 전극판 소재(1a,1b) 폭 방향 양끝단 외측에 위치하게 되며, 복수의 그리퍼 프레임 지지대(230) 끝단에 그리퍼 프레임(210)의 내측이 각각 연결되면서 대향 배치된 그리퍼 프레임(210)간 이격 간격이 고정된다.
각 그리퍼 프레임(210)은 지면과 수평을 이루도록 배치되는 수평 프레임(211)과, 수평 프레임(211)의 일측 끝단에서 수직 상방으로 형성된 수직 프레임(212)으로 구성되어 L자 형상을 이루게 된다.
전극판 소재(1a,1b) 폭 방향을 따라 대향 배치된 그리퍼 프레임(210) 사이에는 복수의 이송 롤러(transfer roller)가 회전 가능하도록 장착되며, 각 언와인더 장치(10a,10b)에서 풀린 전극판 소재(1a,1b)가 수평 프레임(211)으로부터 수직 프레임(212)간 대향 배치부로 공급 방향이 전환될 때, 이송 롤러에 의해 지지될 수 있도록 이송 롤러는 적어도 수직 프레임(212)의 상하측 및 수평 프레임(211)의 1개소를 포함하는 위치에 장착된다.
각 그리퍼 프레임(110)의 외측면을 따라 트랙(220)이 폐곡선 형상을 이루도록 안착되고, 트랙 구동 유닛(221)의 가동 시 트랙 구동 유닛(221)의 구동 방향에 따라 트랙(220)의 정방향 또는 역방향 무한궤도 회전 운동이 이루어지며, 트랙(220)이 이루는 폐곡선 외측에는 그리퍼(240)가 장착된다.
그리퍼(240)는 도 16에서 도시하는 바와 같이 그리퍼(240) 본체를 이루는 클램핑 바디(241)의 양측 끝단이 이격 배치된 각 그리퍼 프레임(210)의 트랙(220)상에 고정되고, 클램핑 바디(241)와 평행을 이루도록 배치되는 클램핑 바(242)는 클램핑 바 구동 유닛(243)을 통해 클램핑 바디(241)와 연결되어, 클램핑 바 구동 유닛(243)의 작동 시 클램핑 바(242)가 클램핑 바디(241)와 접근 또는 이격된다.
클램핑 바 구동 유닛(243)은 유압 또는 에어 실린더로 구성되며, 클램핑 바(242)가 클램핑 바디(241)로 접근 시 연결될 전극판 소재(1b) 끝단이 클램핑 바(242) 및 클램핑 바디(241) 사이에 끼워지면서 클램핑이 이루어지고, 클램핑 바(242)가 클램핑 바디(241)로부터 이격 시 전극판 소재(1b) 끝단의 고정 해제가 이루어진다.
트랙(220)의 정방향 무한궤도 회전 운동 시, 트랙(220)상에 장착된 그리퍼(240)가 트랙(220)의 회전 방향을 따라 이동하면서 그리퍼(240)에 클램핑된 전극판 소재(1b) 끝단을 수평 프레임(211) 후단으로부터 양측 그리퍼 컨베이어(200)의 수직 프레임(212)간 대향 배치된 공간으로 전진시켜 소진된 릴로부터 풀린 전극판 소재(1a)와 근접 배치시킨다.
이때, 연결될 전극판 소재(1b)는 언와인더 장치(10b)의 가동에 의해 릴(2b)로부터 풀리게 되며, 그리퍼(240)에 의한 전극판 소재(1b) 끝단 이송 속도는 언와인더 장치(10b)로부터 전극판 소재(1b)가 풀리는 속도와 동일하게 형성되어, 언와인더 장치(10b)의 풀림 속도와 그리퍼(240)의 이송 속도간 상대 속도 발생에 따른 전극판 소재(1b)의 구겨짐 또는 찢어짐에 따른 손상을 방지하게 된다.
모터로 구성되는 트랙 구동 유닛(221)의 회전축에는 구동 샤프트(drive shaft)가 연결되고, 구동 샤프트의 양 끝단에는 스프라켓(sprocket)이 각각 장착되며, 각 스프라켓은 평행을 이루도록 대향 배치된 각 그리퍼 프레임(210)의 트랙(220) 폐곡선 내측으로 연결되어, 트랙 구동 유닛(221)의 회전 구동 시 스프라켓을 통해 양측 트랙(220)에 구동력을 전달하게 된다.
구동 샤프트 양 끝단에 장착된 스프라켓은 동일 방향으로 회전하게 되며, 각 스프라켓은 동일한 규격으로 이루어져 대향 배치된 각 그리퍼 프레임(210)의 양측 트랙(220)을 동일 속도로 회전시키게 되며, 트랙 구동 유닛(221)의 회전 방향에 따라 트랙(220)의 정방향 또는 역방향 무한궤도 회전이 발생하면서, 그리퍼(240)의 수직 프레임(212)간 대향 배치된 공간으로의 전진 또는 후진 작동이 이루어지게 된다.
또한, 도 8c에서 도시하는 바와 같이 트랙(220)은 다수의 링크 바디(link body)가 연결된 링크 체인으로 구성될 수 있으며, 각 링크 바디의 일측에는 링크 바디의 외측 가장자리를 따라 각각 돌출된 한 쌍의 제1 링크 연결부가 형성되고, 각 링크 바디의 타측에는 링크 바디의 중앙부에 제2 링크 연결부가 형성된다.
특정 링크 바디의 제2 링크 연결부가 이웃하여 배치되는 다른 링크 바디의 제1 링크 연결부 사이에 끼워지면서 서로 연결되며, 다수의 링크 바디가 연결되면서 폐곡선 형상의 트랙(220)을 형성하게 된다.
제1,2 링크 연결부의 연결부에는 제1,2 링크 연결부를 관통하도록 핀홀이 형성되며, 이웃하여 배치된 링크 바디의 제1 링크 연결부와 제2 링크 연결부의 핀홀에 체결핀이 삽입되면서 제1 링크 연결부에 끼워진 제2 링크 연결부를 고정하여, 링크 바디를 서로 연결하게 된다.
이때, 제1,2 링크 연결부간 연결부는 일정 크기의 간극이 형성되어, 트랙(220)의 무한궤도 이동 중 링크 바디간 유동 발생에 의한 충격 흡수가 이루어질 수 있도록 구성된다.
또한, 상기 수직 프레임(212)의 수평 프레임(211) 연결부 반대측 끝단에는 연장 프레임(213)이 형성되어, 그리퍼 프레임(210)이 ⊂자 형상을 이루도록 구성될 수 있으며, 적어도 하나의 이송 롤러가 연장 프레임(213)의 돌출된 방향을 향하도록 장착된다.
연장 프레임(213)의 외측면을 따라 안착된 트랙(220)을 따라 그리퍼(240) 이동할 수 있으며, 그리퍼(240)에 클램핑된 전극판 소재(1b) 끝단의 클램핑 상태는 전극판 소재(1a,1b)간 연결 과정에서 전극판 소재(1b)의 연결부 절단 후에도 유지되어, 절단되어 분리되는 전극판 소재(1b) 자투리 끝단이 그리퍼(240)에 고정된다.
트랙(220)의 정방향 무한궤도 회전 운동에 의해 그리퍼(240)가 트랙(220)의 회전 방향을 따라 전진하면서 전극판 소재(1b) 자투리를 전극판 소재(1)간 연결부 반대측 방향으로 이송하게 되며, 클램핑 바 구동 유닛(243) 작동에 따라 그리퍼(240)로부터 전극판 소재(1b) 자투리 분리 배출 후, 트랙(220)의 역방향 무한궤도 회전 운동에 의해 그리퍼(240)가 트랙(220)을 따라 후진하여 원위치로 복귀함으로써, 전극판 소재(1b) 자투리와 전극판 소재(1)간 간섭에 의한 전극판 소재(1) 손상이나 공급 차질 발생을 방지한다.
이때, 그리퍼(240)가 무한궤도 운동하는 동일 트랙(220) 상에 장착되도록 구성되어, 그리퍼(240)를 통한 연결될 전극판 소재(1b) 공급 및 전극판 소재(1b) 자투리 배출 작동이 트랙(220)의 회전 가동에 의해 연속적으로 이루어지게 되며, 이와 같은 전극판 소재를 공급하는 릴의 자동 교체 장치 구성은 소진된 릴(2a)의 자동 교체 및 전극판 소재(1a,1b) 자동 연결에 따른 전극판 소재(1)의 연속 공급 속도를 향상시킨다.
그리고 별도의 장치나 유닛의 부가 없이, 그리퍼(240)와 트랙(220)의 무한궤도 운동 구조를 통해 전극판 소재(1b)의 자투리를 이격 배출하도록 구성하여, 전극판 소재(1b) 공급 및 전극판 소재(1b)의 자투리 배출 구조를 일원화 함으로써, 그리퍼 컨베이어(200) 설비의 소형화를 이룰 수 있도록 한다.
또한, 그리퍼 프레임(210)에는 언와인더 장치(10a)의 릴(2a) 교체시 릴 홀더(11)와 접근하거나 이격되는 방향으로 그리퍼 프레임(210)을 전진 또는 후진시키는 그리퍼 컨베이어 전후진 유닛(250)이 장착될 수 있다.
그리퍼 컨베이어 전후진 유닛(250)은 릴(2a,2c) 교체를 위해 언와인더 장치(10a)를 90°회전 시킬 때 그리퍼 프레임(210)이 릴 홀더(11)로 접근하는 방향으로 후진시키며, 언와인더 장치(10a)의 회전 작동 시 그리퍼 컨베이어(200a)가 대향 배치된 그리퍼 컨베이어(200b)의 전극판 소재(1)와 간섭이 이루어지면서 전극판 소재(1)의 손상이 발생하는 것을 방지한다.
언와인더 장치(10a)의 90°회전 후 릴(2c)의 장착 과정에서 그리퍼 프레임(210)과 릴(2c)간 간섭 발생에 의해 전극판 소재(1)가 손상되는 것을 방지하기 위하여, 그리퍼 컨베이어 전후진 유닛(250)에 의해 그리퍼 프레임(210)의 전진 작동이 이루어진다.
그리고 릴(2c) 교체 완료 후 언와인더 장치(10a)의 90°역회전에 따른 원위치로의 복귀가 이루어질 때, 그리퍼 컨베이어 전후진 유닛(250)에 의해 그리퍼 프레임(210)이 후진하여 언와인더 장치(10a)의 역회전 작동 중 그리퍼 컨베이어(200a)와 대향 배치된 그리퍼 컨베이어(200b)의 전극판 소재(1)간 간섭 발생을 방지한다.
이후, 전극판 소재(1a,1b)를 서로 연결할 때 그리퍼 컨베이어 전후진 유닛(250)에 의해 그리퍼 프레임(210)이 전진하면서 원위치로 복귀할 수 있도록 한다.
또한, 상기 그리퍼 프레임(210)의 외측면에는 수직 프레임(212)과 수평 프레임(211)간 연결부를 포함하는 구간에 그리퍼 프레임(210)의 외측면 전부 또는 일부 폐쇄하는 이탈 방지 가이드가 형성될 수 있으며, 트랙(220)의 무한궤도 운동 시 간섭이 발생하지 않도록 이탈 방지 가이드는 가장자리 외측 표면과 일정 간격 이격되도록 배치된다.
이탈 방지 가이드는 링크 체인으로 구성된 트랙(220)과 더불어 수평 프레임(211) 영역에서의 트랙(220)의 처짐 현상을 억제하여, 그리퍼 컨베이어(200) 작동에 의해 그리퍼(240)가 트랙(220)의 회전 방향을 따라 슬라이드 이동할 때 그리퍼(240)의 요동 발생을 방지하고, 수평 프레임(211)과 수직 프레임(212) 및 연장 프레임(213)간 트랙(220) 이송 방향 전환부에서 트랙(220)의 이탈 발생을 방지한다.
도 6 및 도 7에서 도시하는 바와 같이 각 그리퍼 컨베이어(200a,200b)의 대항 배치된 그리퍼 프레임(210) 사이 공간에는 전극판 소재(1)의 텐션을 조절하는 가이드 롤러(600)와, 전극판 소재(1)의 연결부를 고정하는 기재 고정 장치(300)와, 전극판 소재(1)를 절단하는 커팅 장치(400)와, 전극판 소재(1a) 후단 및 전극판 소재(1b) 전단을 테이프로 고정하는 테이핑 장치(500)가 부가될 수 있다.
언와인더 장치(10b)에 장착된 릴(2b)로부터 풀려 공급된 전극판 소재(1b)는 소진된 릴(2a)에서 풀린 전극판 소재(1a)와 대향 배치된 후, 커팅 장치(400)에 의해 절단되며, 커팅 장치(400)에 의해 절단된 소진된 릴(2a)의 전극판 소재(1a) 후단과 연결될 릴(2b)의 전극판 소재(1b) 전단은 테이핑 장치(500)를 통해 테이프로 고정되어, 전극판 소재(1a,1b)간 연결부가 고정된다.
도 7 및 도 8에서 도시하는 바와 같이 커팅 장치(400)와 테이핑 장치(500)는 각 그리퍼 컨베이어(200)의 대항 배치된 그리퍼 프레임(110) 사이 공간에 배치되며, 효율적인 공간 배치를 위하여 커팅 장치(400)는 일측 그리퍼 컨베이어(200)에 장착되고, 테이핑 장치(500)는 커팅 장치(400)가 장착된 그리퍼 컨베이어(200)와 대향 배치된 타측 그리퍼 컨베이어(200)에 장착되는 것이 바람직하다.
커팅 장치(400)는 전극판 소재(1)의 연결부에 근접 배치되며, 도 10에서 도시하는 바와 같이 전극판 소재(1)를 절단하는 블레이드를 전극판 소재(1)의 연결부와 접근하거나 또는 이격되는 방향으로 슬라이드 이동시키는 커터 구동 유닛(410)과, 블레이드의 전극판 소재(1) 접근 시, 전극판 소재(1)의 폭 방향으로 블레이드를 횡이동시켜 전극판 소재(1)의 연결부를 절단하는 블레이드 구동 유닛으로 구성된다.
또한, 테이핑 장치(500)는 도 11에서 도시하는 바와 같이 테이프가 장착되는 테이프 홀더(510)와, 테이프 홀더(510)로부터 풀린 테이프를 일정 길이로 절단하는 테이프 커터(520)와, 테이프 커터(520)에서 절단된 테이프를 이송하여 전극판 소재(1) 연결부와 대향 배치하는 테이프 컨베이어(530) 및 테이프 컨베이어(530)를 전극판 소재(1)의 연결부와 접근하거나 또는 이격되는 방향으로 슬라이딩 이동시킴으로써, 테이프 컨베이어(530)에 배치된 테이프로 전극판 소재(1)의 연결부를 접착 고정하고, 빈 테이프 컨베이어(530)를 원위치시키는 테이프 컨베이어 구동 유닛(540)으로 구성된다.
상기 테이프 컨베이어(530) 표면에는 테이프 흡착구(531)가 테이프 컨베이어(530)의 길이 방향을 따라 다수 형성되며, 테이프 흡착구(531)는 진공 펌프로 연결되어 진공 펌프 작동에 의해 형성된 테이프 흡착구(531)의 음압을 통해 테이프 컨베이어(530) 표면으로의 테이프의 접착면 반대측 표면 흡착 고정이 이루어지게 된다.
이에 따라 전극판 소재(1a,1b)간 절단된 연결부를 고정하기 위해 테이프 컨베이어 구동 유닛(540)을 통해 테이프 컨베이어(530)가 전극판 소재(1) 절단부에 접근하는 동안 테이프의 테이프 컨베이어(530) 표면 흡착 고정 상태가 유지될 수 있으며, 전극판 소재(1) 절단부의 테이프 접착 고정 완료 시 진공 펌프의 작동을 중단하여 테이프 흡착구(531)의 음압 상태를 해제하거나, 또는 테이프 흡착구(531)를 통해 공기를 토출하여 양압 상태를 형성하여 테이프와 테이프 컨베이어(530) 표면간 분리를 용이하게 할 수 있다.
테이프에 의한 전극판 소재(1) 절단부의 고정이 완료되면 테이프 컨베이어 구동 유닛(540)의 역방향 작동을 통해 테이프가 분리된 테이프 컨베이어(530)를 원위치시킨다.
상기 테이프 흡착구(531)는 일정한 간격으로 이격되어 형성되거나, 또는 특정 패턴이 일정하게 반복 형성되도록 배열됨으로써, 절단된 테이프 전면에 걸쳐 균일한 흡착력이 작용하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 테이프 컨베이어(530) 표면은 스폰지와 같이 다공성의 탄성 재질로 이루어질 수 있으며, 테이프 컨베이어 구동 유닛(540)이 전극판 소재(1) 연결부로 전진하여 테이프 컨베이어(530) 표면에 흡착된 테이프 접착이 이루어지는 과정에서 테이프 컨베이어(530)와 전극판 소재(1) 연결부에 발생하는 충격을 흡수함으로써, 전극판 소재(1) 연결부 손상 발생을 방지할 수 있다.
또한, 테이프 홀더(510)에는 테이프 홀더(510)에 장착된 테이프 직경 방향 표면과의 거리를 감지하여 테이프의 사용량 또는 테이프의 잔여량을 감지하는 테이프 감지 센서나, 테이프 홀더(510)로부터 테이프 커터(520)로 공급되는 테이프의 이송 상태를 감지하여 테이프의 장착 여부를 감지하는 테이프 장착 센서 중 선택되는 어느 하나, 또는 두 가지 센서가 모두 장착될 수 있다.
테이프 감지 센서 또는 테이프 장착 센서는 테이프 교체 시기나 테이프 소진 여부를 알림으로써, 테이프 미교체에 따른 전극판 소재(1a,1b)간 접착 공정 지연이나 중단 발생을 방지할 수 있도록 한다.
또한, 도 6 및 도 7에서 도시하는 바와 같이 대향 배치된 각 그리퍼 컨베이어(200)에는 전극판 소재(1)의 절단 및 테이프 고정 과정에서 전극판 소재(1)의 연결부를 고정하는 한 쌍의 기재 고정 장치(300)가 부가될 수 있다.
그리퍼 컨베이어(200a,200b)에 장착된 각 기재 고정 장치(300a,300b)는 서로 대향하도록 배치되며, 도 9에서 도시하는 바와 같이 각 기재 고정 장치(300)에는 전극판 소재(1)의 연결부를 고정하는 고정 패드(310)와, 각 고정 패드(310)를 전극판 소재(1)와 접근하거나 또는 전극판 소재(1)로부터 이격되는 방향으로 각 고정 패드(310)를 슬라이드 이동시키는 고정 패드 구동 유닛(320)이 장착된다.
각 기재 고정 장치(300)의 고정 패드(310)는 전극판 소재(1)의 연결부 전단과 후단을 고정하거나 고정 해제할 수 있도록 전극판 소재(1)의 연결부 상부와 하부에 각각 위치하는 상부 고정 패드(3101)와 하부 고정 패드(3102)로 이루어지며, 고정 장치(300a,300b)의 고정 패드(310a,310b)는 전극판 소재(1)를 사이에 두고 서로 대향 배치되어, 상부 고정 패드(3101a,3101b)와 하부 고정 패드(3102a,3102b)가 전극판 소재(1a,1b)의 연결부 후단 및 전단을 각각 고정하거나 고정 해제하게 된다.
상기 커팅 장치(400)는 상부 고정 패드(3101)와 하부 고정 패드(3102) 사이에 배치되며, 커터 구동 유닛(410)의 작동에 의해 상부 고정 패드(3101)와 하부 고정 패드(3102) 사이에 형성된 공간을 통해 전극판 소재(1a,1b) 연결부 방향으로 슬라이드 이동하여, 상부 고정 패드(3101a,3101b)와 하부 고정 패드(3102a,3102b)로 고정된 전극판 소재(1a,1b)의 연결부 절단이 이루어진다.
또한, 고정 패드(310) 표면에는 다수의 기재 흡착구(311)가 형성되고, 기재 흡착구(311)에는 진공 펌프가 연결되어, 진공 펌프 작동에 의해 형성된 기재 흡착구(311)의 음압을 통해 고정 패드(310) 표면으로의 전극판 소재(1) 흡착 고정이 이루어지도록 구성될 수 있다.
이에 따라 대향 배치된 상부 고정 패드(3101a,3101b) 중 어느 하나의 상부 고정 패드(3101a,3101b)를 통해 전극판 소재(1a,1b)의 일측 표면을 흡착 고정하거나, 대향 배치된 하부 고정 패드(3102a,3102b) 중 어느 하나의 하부 고정 패드(3102a,3102b)를 통해 전극판 소재(1a,1b)의 일측 표면을 흡착 고정할 수 있도록 한다.
고정 패드(310)별 전극판 소재(1) 흡착 구조를 통해 전극판 소재(1)의 연속 공급을 위해 절단된 전극판 소재(1a,1b)에서 연결이 이루어지지 않는 부위를 분리하거나, 테이프에 의해 고정되는 전극판 소재(1a,1b)의 반대측 표면을 고정할 수 있도록 한다.
또한, 각각의 상부 고정 패드(3101a,3101b)와 하부 고정 패드(3102a,3102b)에는 상부 고정 패드(3101)의 상승이나 하부 고정 패드(3102)의 하강 또는 상부 및 하부 고정 패드(3101,3102) 승강 이동을 통한 위치 제어를 가능하도록 하는 고정 패드 승강 유닛(330)이 장착될 수 있다.
고정 패드 승강 유닛(330)을 통해 전극판 소재(1a,1b)의 연결부를 테이프로 고정하기 위해 테이프 컨베이어(530)를 전극판 소재(1a,1b) 연결부로 접근하거나, 테이프 고정 완료 후 테이프 컨베이어(530)의 이격 작동 시, 상부 고정 패드(3101) 또는 하부 고정 패드(3102)를 상하 방향으로 이동시킴으로써, 고정 패드(310)와 테이핑 장치(500)간 간섭 발생을 방지할 수 있다.
이때, 테이프 컨베이어(530)에는 테이프 컨베이어(530)를 승강시키는 테이프 컨베이어 승강 유닛이 장착될 수 있으며, 테이핑 장치(500)로 전극판 소재(1) 절단부를 고정 연결 시, 상부 고정 패드(3101)와 하부 고정 패드(3102)의 상승이나 하강 또는 승하강 이동에 의해 형성된 공간 높이로 테이프 컨베이어(530)의 위치를 조정함으로써, 테이핑 장치(500)와 기재 고정 장치(300)가 장착되는 공간을 축소시켜 그리퍼 컨베이어(200)의 소형화를 가능하게 한다.
또한, 대향 배치된 각 그리퍼 컨베이어(200a,200b)의 상부와 하부에는 전극판 소재의 절단 및 연결 고정 중 전극판 소재(1)의 텐션을 조절하는 가이드 롤러(600)가 각각 장착될 수 있다.
도 12 내지 도 14에서 도시하는 바와 같이 각 가이드 롤러(600a,600b)에는 대향 배치된 테이프 컨베이어(530)와 접근하거나, 또는 대향 배치된 테이프 컨베이어(530)로부터 이격되는 방향으로 가이드 롤러(600a,600b)를 슬라이드 이동시키는 가이드 롤러 구동 유닛(610)이 장착되며, 가이드 롤러(600a,600b)의 슬라이드 이동 방향 제어에 따라 전극판 소재(1a,1b)에 가해지는 텐션을 조절할 수 있다.
위와 같이 구성되는 본 발명의 전극판 소재 릴의 자동 교체 시스템을 이용한 전극판 소재 릴 자동 교체 방법은 소진 감지 단계, 전극판 소재 연결 단계, 릴 교체 준비 단계, 릴 교체 단계, 릴 교체 완료 단계로 이루어지며, 각 단계의 진행에 대한 상세한 내용은 다음과 같다.
소진 감지 단계에서는 전극판 소재(1)를 풀어 공급하는 언와인더 장치(10a)의 릴(2a) 소진을 감지하여, 양측 언와인더 장치(10a,10b)에 장착된 릴(2a,2b)에서 풀린 전극판 소재(1a,1b)의 연결을 준비한다.
전극판 소재 연결 단계에서는 언와인더 장치(10b)의 전극판 소재(1) 공급 방향 회전에 의해, 연결될 릴(2b)에서 풀리기 시작한 전극판 소재(1b) 끝단을 센서(214)로 감지하며, 그리퍼 컨베이어 전후진 유닛(250)의 작동에 의해 그리퍼 컨베이어(200b)의 그리퍼 프레임(210)을 언와인더 장치(10b)의 릴 홀더(11)로부터 이격되는 방향으로 전진시킴으로써, 릴(2) 교체 시 언와인더 장치(10a)의 90°회전 작동을 위해 후진되었던 그리퍼 프레임(210)을 원위치로 복귀시킨다.
도 17에서 도시하는 바와 같이 전극판 소재(1b) 끝단이 그리퍼(240)의 클램핑 바디(241)와 클램핑 바(242) 사이의 공간으로 삽입되며, 클램핑 바 구동 유닛(243)의 작동에 의해 클램핑 바(242)가 클램핑 바디(241)로 접근하면서 클램핑 바디(241)와 클램핑 바(242) 사이에 삽입된 전극판 소재(1b) 끝단의 클램핑이 이루어진다.
전극판 소재(1b) 끝단의 클램핑이 완료되면 트랙 구동 유닛(221)이 가동되어 트랙(220)의 정방향 회전이 발생하며, 이에 따라 트랙(220)상에 장착된 그리퍼(240)가 그리퍼 프레임(210)을 따라 대향 배치된 그러퍼 컨베이어(200a) 방향으로 슬라이드 이동하면서 전진하여, 수평 프레임(211)으로부터 수직 프레임(212) 상단부로 이동하는 그리퍼(240)에 클램핑된 전극판 소재(1b) 끝단이 전극판 소재(1a)와의 연결부 대향 배치가 이루어진다.
그리퍼(240)의 이동에 의한 전극판 소재(1b) 끝단 이송 시, 전극판 소재(1b) 표면이 이송 롤러 표면에 의해 지지되면서 수평 프레임(211) 방향으로부터 수직 프레임(212) 방향으로 전극판 소재(1b)의 이송 방향이 전환되며, 전극판 소재(1b)의 이송 중 이송 롤러의 피동 회전이 이루어지면서 전극판 소재(1b)의 손상 발생을 방지하게 된다.
전극판 소재(1a,1b)간 대향 배치가 완료되면 그리퍼 컨베이어(200a,200b)의 작동 정지 상태에서 기재 고정 장치(300a,300b)로 전극판 소재(1a,1b)를 고정시킨다.
가이드 롤러 구동 유닛(610)을 통해 양측 그리퍼 컨베이어(200a,200b)의 가이드 롤러(600a,600b)가 대향 배치된 전극판 소재(1a,1b)로 접근하면서 전극판 소재(1a,1b)에 각각 텐션을 가하여 연결부가 펼쳐지고, 도 15a에서 도시하는 바와 같이 고정 패드 구동 유닛(320)의 작동에 의해 상부 고정 패드(3101a,3101b)와 하부 고정 패드(3102a,3102b)가 전극판 소재(1a,1b)로 접근하게 된다.
상부 고정 패드(3101a)와 하부 고정 패드(3102a)가 전극판 소재(1a) 표면에 접촉하고, 상부 고정 패드(3101b)와 하부 고정 패드(3102b)가 전극판 소재(1b) 표면에 접촉하면 고정 패드 구동 유닛(320)의 작동을 정지하고, 진공 펌프를 작동시켜 각 고정 패드(310a,310b)의 기재 흡착구(311)에 음압을 형성함으로써, 전극판 소재(1a,1b)의 연결부 상하를 고정시킨다.
이후 전극판 소재(1a,1b) 절단 과정이 진행되며, 도 15b에서 도시하는 바와 같이 커터 구동 유닛(410)의 작동에 의해 커팅 장치(400)가 전극판 소재(1a,1b)의 연결부로 슬라이드 이동하여 접근하게 되고, 커팅 장치(400)의 블레이드가 전극판 소재(1a,1b) 연결부에 도달하면 커터 구동 유닛(410)의 작동을 정지하여 커팅 장치(400)의 슬라이드 이동을 정지시킨다.
도 15c에서 도시하는 바와 같이 커팅 장치(400)가 정지하면 블레이드 구동 유닛의 작동을 통해 블레이드를 전극판 소재(1) 폭 방향으로 횡이동시켜 전극판 소재(1a,1b)의 연결부를 절단하게 되며, 전극판 소재(1) 절단이 완료되면 커터 구동 유닛(410)의 역방향 작동을 통해 커팅 장치(400)를 후진하여 원위치로 복귀시킨다.
커팅 장치(400)의 복귀가 완료되면, 도 15d 및 15e에서 도시하는 바와 같이 하부 고정 패드(3102a)와 상부 고정 패드(3101b)를 후진하여 전극판 소재(1) 연결부로부터 전극판 소재(1a)의 절단된 후단 및 전극판 소재(1b)의 절단된 끝단 자투리를 전극판 소재(1) 연결부로부터 이격시킨다.
하부 고정 패드(3102a)에 연결된 진공 펌프를 정지시켜 절단된 전극판 소재(1a) 후단을 하부 고정 패드(3102a)로부터 분리한 이후, 도 15f 및 15g에서 도시하는 바와 같이 하부 고정 패드(3102a)가 전진하여 전극판 소재(1b)와 접촉하면, 하부 고정 패드(3102a)와 연결된 진공 펌프를 작동시키고, 하부 고정 패드(3102b)와 연결된 진공 펌프를 정지시킨 다음 하부 고정 패드(3102b)를 후진시켜, 상부 고정 패드(3101a)와 하부 고정 패드(3102b)로 절단된 전극판 소재(1a) 후단과 전극판 소재(1b) 전단을 각각 고정하게 되며, 전극판 소재(1a,1b)의 절단부가 서로 연결된 상태를 유지하게 된다.
이때, 상부 고정 패드(3101b)에 연결된 진공 펌프를 정지시켜, 전극판 소재(1b) 끝단 자투리를 상부 고정 패드(3101b)로부터 분리하게 되며, 트랙 구동 유닛(221)이 가동하여 그리퍼(240)의 전진이 이루어져 그리퍼(240)에 클램핑된 상태를 유지하는 전극판 소재(1b) 끝단 자투리가 연장 프레임(213)상에 안착된 트랙(220)을 따라 이동하면서 전극판 소재(1) 연결부로부터 이격된다.
이를 통해 전극판 소재(1b)의 절단된 끝단 자투리와 연결이 완료된 전극판 소재(1)간 간섭 발생에 의해 전극판 소재(1)의 손상 발생을 방지하게 되며, 이후 클램핑 바 구동 유닛(243)의 역방향 작동에 의해 클램핑 바(242)가 클램핑 바디(241)로부터 이격되면서 클램핑 바디(241)와 클램핑 바(242) 사이에 클램핑된 전극판 소재(1b) 끝단 자투리가 고정 해제되면서 배출된다.
이어지는 테이프 접착 준비 과정에서는 테이프 홀더(510)에 고정된 테이프 끝단을 테이프 커터(520)로 공급하여 테이프를 일정 길이로 절단하고, 절단된 테이프의 접착면 반대측 표면이 테이프 컨베이어(530)의 테이프 흡착구(531)와 연결된 진공 펌프의 작동에 의해 테이프 컨베이어(530)에 흡착된 상태로 테이프 커터(520) 위치로부터 테이프 커터(520) 반대측 방향으로 테이프 컨베이어(530)의 길이 방향을 따라 이송되면서 테이프 컨베이어(530) 표면상에 배치된 테이프를 전극판 소재(1a,1b)가 서로 연결된 절단부와 대향 배치하도록 한다.
테이프와 전극판 소재(1a,1b) 절단부간 대향 배치가 완료되면 테이프 컨베이어(530)에 의한 테이프 이송이 정지되고, 테이프 컨베이어 구동 유닛(540)의 작동에 의해 테이프 컨베이어(530)가 전극판 소재(1a,1b) 방향으로 전진하여 전극판 소재(1a,1b) 절단부의 테이프 접착이 이루어진다.
이때, 도 15h에서 도시하는 바와 같이 고정 패드 승강 유닛(330)의 작동에 의해 테이프 컨베이어(530)가 장착된 방향의 상부 고정 패드(3101b)와 하부 고정 패드(3102b)가 각각 상승 및 하강 이동할 수 있으며, 전극판 소재(1a,1b)를 고정하는 상부 고정 패드(3101a)와 하부 고정 패드(3102a)의 고정 패드 승강 유닛(330)은 정지 상태를 유지한다.
또한, 그리퍼 컨베이어(200)내 배치 공간 효율성을 높이기 위하여 테이프 컨베이어(530)의 위치가 전극판 소재(1a,1b)의 절단부 연결 높이보다 높거나 낮은 위치에 형성될 수 있는데, 상부 고정 패드(3101b)와 하부 고정 패드(3102b)의 승하강 이동 시 테이프 컨베이어 승강 유닛의 작동을 통해 테이프 컨베이어(530)의 높이를 제어하여 전극판 소재(1a,1b)의 절단부 연결 높이와 일치시킬 수 있다.
도 15i 및 15j에서 도시하는 바와 같이 테이프 접착이 완료되면 테이프 흡착구(531)에 연결된 진공 펌프 정지 및 테이프 컨베이어(530)의 후진이 이루어지며, 테이프 컨베이어 승강 유닛의 역방향 작동에 의한 테이프 컨베이어(530)가 원위치로 복귀한다.
전극판 소재 고정 해제 과정에서는 상부 고정 패드(3101a)와 하부 고정 패드(3102a)에 연결된 진공 펌프를 정지하여 고정 패드(310a)으로부터 접착 고정된 전극판 소재(1)의 고정 상태를 해제하여 분리하고, 가이드 롤러(600b)을 후진시킨 다음, 그리퍼 컨베이어(200b)의 작동시켜 전극판 소재(1)의 연속 공급을 수행하게 된다.
릴 교체 준비 단계에서는 도 2 및 도 3에서 도시하는 바와 같이 회전축 구동 유닛(14)의 작동을 통해 소진된 릴(2a)이 장착된 언와인더 장치(10a)를 회전축(13)을 축으로 지면과 수평 방향으로 90°회전시켜, 언와인더 장치(10a)의 릴 홀더(11)가 베이스 프레임(20)의 측면에 형성된 릴 장착 독(21) 상부에 위치하도록 한다.
회전축 구동 유닛(14)의 작동에 따른 언와인더 장치(10a) 회전 구동 수행 전, 그리퍼 컨베이어 전후진 유닛(250)의 작동에 따라 그리퍼 프레임(210)이 릴 홀더(11)로의 접근 방향으로 후진하면서 그리퍼 컨베이어(200a)와 그리퍼 컨베이어(200b)에 의해 공급된 전극판 소재(1)간 간섭 발생을 방지한다.
릴 교체 단계에서는 간격 조정 유닛(15)을 통해 언와인더 장치(10a)의 양측 릴 홀더(11)에 형성된 척(12)이 서로 이격되도록 하여, 소진된 릴(2a)의 고정이 해제되며, 릴 장착 독(21)으로 진입한 릴 교체 장치(100)를 통해 탈거 및 회수한다.
소진된 릴(2a)이 회수되면 릴 교체 장치(100)를 통해 새 릴(2c)을 언와인더 장치(10a)의 릴 홀더(11)에 탑재하며, 간격 조정 유닛(15)을 통해 언와인더 장치(10a)의 척(12)으로 탑재된 새 릴(2c)을 고정한다.
이때, 소진된 릴(2a)의 회수 및 새 릴(2c)의 고정 작업을 원활하게 수행하고, 새 릴(2c)과 그리퍼 프레임(200)간 간섭에 의해 새 릴(2c)에 감긴 전극판 소재(1) 손상을 방지하기 위하여 그리퍼 컨베이어 전후진 유닛(250)의 작동에 따라 그리퍼 프레임(210)을 전진시켜 릴 홀더(11)로부터 이격되도록 한다.
릴 교체 완료 단계에서는 새 릴(2c)의 고정 장착이 완료되면 회전축 구동 유닛(14)의 역방향 작동을 통해 새 릴(2c)이 장착된 언와인더 장치(10a)를 90°역회전하여 원위치시키며, 간격 조정 유닛(15)을 통해 릴(2c) 폭 방향을 따라 양측 릴 홀더(11)를 독립적으로 슬라이드 이동시켜 새 릴(2c)에 감긴 전극판 소재(1)의 중심점 조정이 이루어진다.
언와인더 장치(10a)의 90°역회전 구동 수행 전, 그리퍼 컨베이어 전후진 유닛(250)의 작동에 따라 그리퍼 프레임(210)을 후진시켜 그리퍼 컨베이어(200a)와의 간섭 의해 전극판 소재(1)의 손상을 방지하며, 이후 소진 감지 단계로부터 릴 교체 완료 단계가 양측 언와인더 장치(10)에서 순차적으로 교번 수행 됨으로써, 본 발명에 따른 전극판 소재 릴의 자동 교체 시스템의 전극판 소재(1) 릴(2)의 자동 교체가 연속적으로 이루어진다.
본 명세서 및 도면에서는 전극판 소재 릴의 자동 교체 시스템의 구성 및 작동 방법을 쉽게 이해할 수 있도록 소진된 릴(2a)과 연결될 릴(2b)을 기준으로 전극판 소재 릴의 자동 교체 시스템에 대하여 설명하고 있으나, 전극판 소재(1) 소진 시, 양측에 대향 배치된 언와인더 장치(10)로부터 릴(2)을 교대로 탈거 및 공급함으로써, 릴(2)의 교체에 따른 전극판 소재(1)의 연속 공급이 이루어지는 본 발명의 특성상 소진된 릴(2a)과 연결될 릴(2b)의 위치 변경이 교대로 이루어지게 된다.
따라서 전극판 소재 릴의 자동 교체 시스템의 구성 및 작동 방향을 나타내도록 도면 부호 후단에 부가된 a와 b는 전극판 소재(1)의 소진에 따른 릴(2) 교체에 따라 서로 뒤바뀌게 되며, 이때 방향이 구분되어 기재되지 않은 커팅 장치(400)와 테이핑 장치(500)의 장착된 위치는 변경되지 않는 것으로 이해하여야 한다.
상기 내용을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 상기 상세한 설명에서 기술된 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (13)

  1. 이차 전지 전극판 소재(1)가 감긴 릴(2)을 풀어 공급하는 언와인더 장치(10)에 적용되어, 전극판 소재(1)가 소진된 릴(2a)의 탈거 및 새 릴(2c)의 자동 장착을 통해 전극판 소재(1)를 연속 공급하는 전극판 소재 릴의 자동 교체 시스템에 있어서,
    대향 배치된 한 쌍의 언와인더 장치(10);
    양측 언와인더 장치(10)간 대향부 반대측 방향에 각각 형성되고, 릴(2)의 폭방향 양측 끝단에 대향하도록 배치되며, 릴의 폭방향을 따라 서로 접근 또는 이격되면서 장착된 릴(2)의 양 끝단을 척(12)으로 고정하거나 릴(2)의 고정을 해제하는 릴 홀더(11);
    각 언와인더 장치(10) 하부에 설치되는 회전축(13);
    회전축(13)에 장착되어, 소진된 릴(2a)이 장착된 언와인더 장치(10)를 지면과 수평 방향을 따라 시계 방향 또는 반시계 방향으로 90°회전시키거나, 90°회전한 언와인더 장치(10)를 원위치시키는 회전축 구동 유닛(14);
    언와인더 장치(10)의 90°회전상태에서 릴 홀더(11)에 새 릴(2c)을 공급하거나, 릴 홀더(11)로부터 소진된 릴(2a)을 탈거하여 릴(2)을 교체하는 릴 교체 장치(100);
    로 구성되어,
    각 언와인더 장치(10)의 시계 방향 90°회전상태 또는 반시계 방향 90°회전상태에서 릴(2)의 교체 공정이 자동으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전극판 소재 릴의 자동 교체 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 언와인더 장치(10)는 베이스 프레임(20) 상에 장착되되,
    양측 언와인더 장치(10)의 원위치 상태에서 릴 홀더(11)에 장착된 릴(2)의 폭 방향을 따라 베이스 프레임(20)의 일측 또는 양측 측면 폭이 감소되는 릴 장착 독(21)이 형성되고, 릴 장착 독(21)은 언와인더 장치(10)의 90°회전 상태에서의 릴 홀더(11) 위치에 형성되며, 언와인더 장치(10)의 릴(2) 교체 시 릴 장착 독(21) 내측으로의 릴 교체 장치(100) 진입이 이루어지는 것을 특징으로 하는 전극판 소재 릴의 자동 교체 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    릴(2) 폭 방향으로 대향 배치된 릴 홀더(11)에는 각 릴 홀더(11)를 릴(2) 폭 방향을 따라 독립적으로 슬라이드 이동시키는 간격 조정 유닛(15)이 각각 장착되어, 릴(2) 교체 시 대향 배치된 척(12)간 접근이나 이격 작동, 또는 양측 릴 홀더(11)의 릴(2) 폭방향 위치 조절에 따른 릴(2)에 감긴 전극판 소재(1)의 중심점 조정이 이루어지는 것을 특징으로 하는 전극판 소재 릴의 자동 교체 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 릴 교체 장치(100)는 새 릴(2c)을 언와인더 장치(10)로 공급하고, 탈거된 릴(2a)을 언와인더 장치(10)로부터 회수하는 릴 운반 유닛(110)과, 릴 운반 유닛(110)에 의해 공급된 릴(2c)을 릴 홀더(11)에 장착하고, 소진된 릴(2a)을 릴 홀더(11)로부터 탈거하여 릴 운반 유닛(110)에 적재하는 릴 이송 유닛(120)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 전극판 소재 릴의 자동 교체 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    양측 언와인더 장치(10)간 대향부에는 릴 홀더(11)에 장착된 릴(2)의 폭 방향과 평행을 이루도록 일정 간격 이격되고, 각 언와인더 장치(10)에 장착된 릴(2)로부터 풀린 전극판 소재(1)를 지면과 수직 방향으로 근접 배치시키는 한 쌍의 그리퍼 프레임(210)과, 그리퍼 프레임(210) 외측 표면을 따라 이동 가능하며 언와인더 장치(10)로부터 풀린 전극판 소재(1)를 클램핑하여 이송하는 그리퍼(240)로 구성되는 그리퍼 컨베이어(200)에 의해 양측 언와인더 장치(10)의 릴(2)로부터 각각 풀린 전극판 소재(1)가 그리퍼 컨베이어(200)간 대향부에서 서로 평행을 이루도록 근접 배치되되,
    근접 배치된 전극판 소재(1)의 연결부를 고정하는 기재 고정 장치(300);
    릴(2)로부터 풀린 전극판 소재(1)를 절단하는 커팅 장치(400);
    소진된 릴(2a)의 전극판 소재(1a) 후단과 연결될 릴(2b)의 전극판 소재(1b) 전단을 테이프로 고정하는 테이핑 장치(500);
    가 부가되어, 양측 언와인더 장치(10)에서 각각 풀린 전극판 소재(1)를 교대로 연결하여 연속 공급하는 것을 특징으로 하는 전극판 소재 릴의 자동 교체 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 그리퍼 프레임(210)에는 언와인더 장치(10)의 릴(2) 교체시 릴 홀더(11)와 접근하거나 이격되는 방향으로 그리퍼 프레임(210)을 전진 또는 후진시키는 그리퍼 컨베이어 전후진 유닛(250)이 장착되는 것을 특징으로 하는 전극판 소재 릴의 자동 교체 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 그리퍼 프레임(210)에는 그리퍼 프레임(210)의 외측면을 따라 무한궤도 운동하는 트랙(220)이 폐곡선 형상을 이루도록 안착되고, 트랙(220)상에는 그리퍼(240)가 장착되며, 그리퍼(240)에 의해 클램핑된 전극판 소재(1b) 끝단이 트랙(220)의 무한궤도 운동에 의해 그리퍼 컨베이어(200)간 대향부로 이송되어, 전극판 소재(1a)와의 근접 배치 및 연결이 이루어지는 것을 특징으로 하는 전극판 소재 릴의 자동 교체 시스템.
  8. 이차 전지 전극판 소재(1)가 감긴 릴(2)을 풀어 공급하는 언와인더 장치(10)에 적용되어, 전극판 소재(1)가 소진된 릴(2a)의 탈거 및 새 릴(2c)의 자동 장착을 통해 전극판 소재(1)를 연속 공급하는 전극판 소재 릴의 자동 교체 시스템을 이용한 전극판 소재 릴 자동 교체 방법에 있어서,
    각 언와인더 장치(10) 하부에 설치되는 회전축(13)과, 회전축(13)에 장착되어 언와인더 장치(10)를 90°회전시키거나, 90°회전한 언와인더 장치(10)를 원위치시키는 회전축 구동 유닛(14)과, 그리퍼 컨베이어(200)의 90°회전상태에서 릴 홀더(11)에 새 릴(2c)을 공급하거나, 릴 홀더(11)로부터 소진된 릴(2a)을 탈거하여 릴(2)을 교체하는 릴 교체 장치(100)로 구성되며,
    대향 배치된 한 쌍의 언와인더 장치(10) 중, 전극판 소재(1) 공급 중인 언와인더 장치(10)의 릴(2) 소진을 감지하는 소진 감지 단계;
    소진된 릴(2a)로부터 풀린 전극판 소재(1a) 후단과, 소진된 릴(2a)이 장착된 언와인더 장치(10a)와 대향 배치된 언와인더 장치(10b)의 릴(2b)로부터 풀린 전극판 소재(1b) 전단을 서로 연결하는 전극판 소재 연결 단계;
    양측 언와인더 장치(10) 하부에는 회전축(13)이 설치되고, 각 회전축(13)에는 회전축 구동 유닛(14)이 장착되어, 언와인더 장치(10)가 지면과 수평 방향으로 회전 가능하도록 구성되며, 소진된 릴(2a)이 장착된 언와인더 장치(10)를 90°회전시켜, 소진된 릴(2a)의 양 끝단을 척(12)을 통해 고정하는 릴 홀더(11)가 전극판 소재(1) 공급 방향 가장자리 측면을 향하도록 언와인더 장치(10) 방향을 변경하는 릴 교체 준비 단계;
    릴(2)의 폭방향 양측 끝단에 대향하도록 배치된 릴 홀더(11)를 릴(2)의 폭방향을 따라 서로 이격시켜 릴(2)의 고정을 해제하여, 릴 교체 장치(100)를 통해 릴 홀(11)더부터 소진된 릴(2a)의 탈거 및 새 릴(2c)의 장착이 수행되고, 릴 홀더(11)를 릴(2)의 폭방향을 따라 서로 접근시켜 교체된 릴(2c)을 고정하는 릴 교체 단계;
    교체된 릴(2c)이 장착된 언와인더 장치(10)를 90°역회전시켜 원위치시키는 릴 교체 완료 단계;
    로 구성되어,
    대향 배치된 양측 언와인더 장치(10)에서 소진된 릴(2a)의 자동 교체 공정이 교대로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전극판 소재 릴의 자동 교체 시스템을 이용한 전극판 소재 릴 자동 교체 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    언와인더 장치(10)는 베이스 프레임(20) 상에 장착되며, 릴 교체 준비 단계에서 언와인더 장치(10)의 90°회전 시 릴 홀더(11) 위치에서 베이스 프레임(20)의 측면 간격이 감소된 릴 장착 독(21)이 형성되어, 릴 교체 단계에서 릴 교체 장치(100)의 릴 장착 독(21) 내측으로의 진입이 이루어지는 것을 특징으로 하는 전극판 소재 릴의 자동 교체 시스템을 이용한 전극판 소재 릴 자동 교체 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    릴(2) 폭 방향으로 대향 배치된 릴 홀더(11)에는 간격 조정 유닛(15)이 각각 장착되어, 릴 교체 단계에서 대향 배치된 릴 홀더(11)간 접근이나 이격에 따른 릴(2)의 고정 또는 고정 해제가 이루어지거나, 각 릴 홀더(11)의 독립적인 위치 조절에 따른 전극판 소재(1)의 릴(2) 폭 방향 중심점 조정이 이루어지는 것을 특징으로 하는 전극판 소재 릴의 자동 교체 시스템을 이용한 전극판 소재 릴 자동 교체 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 릴 교체 장치(100)는 릴 운반 유닛(110)과 릴 이송 유닛(120)으로 구성되되,
    릴 교체 단계에서 릴 운반 유닛(110)을 통해 언와인더 장치(10)로의 릴(2c) 공급 및 언와인더 장치(10)로부터 탈거된 릴(2a)의 회수가 이루어지고, 릴 이송 유닛(120)을 통해 릴 운반 유닛(110)에 의해 공급된 릴(2c)의 릴 홀더(11) 장착 및 소진된 릴(2a)의 릴 홀더(11)에서의 탈거와 릴 운반 유닛(110)으로의 적재가 이루어지는 것을 특징으로 하는 전극판 소재 릴의 자동 교체 시스템을 이용한 전극판 소재 릴 자동 교체 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 전극판 소재 릴의 자동 교체 시스템에는,
    양측 언와인더 장치(10)간 대향부에 장착되어, 각 언와인더 장치(10)에 장착된 릴(2)로부터 풀린 전극판 소재(1)가 지면과 수직 방향을 따라 서로 평행을 이루면서 근접 배치되도록 릴(2) 폭 방향을 따라 일정 간격 이격된 한 쌍의 그리퍼 프레임(210)과, 그리퍼 프레임(210) 외측 표면을 따라 이동 가능하며 언와인더 장치(10)로부터 풀린 전극판 소재(1)를 클램핑하는 그리퍼(240)로 구성되어, 양측 언와인더 장치(10b)의 릴(2b)로부터 각각 풀린 전극판 소재(1b)를 그리퍼 컨베이어(200)간 대향부로 이송하는 그리퍼 컨베이어(200);
    근접 배치된 전극판 소재(1)의 연결부를 고정하는 기재 고정 장치(300);
    소진된 릴(2a)로부터 풀린 전극판 소재(1a)를 절단하는 커팅 장치(400);
    소진된 릴(2a)의 전극판 소재(1a) 후단과 연결될 릴(2b)의 전극판 소재(1b) 전단을 테이프로 고정하는 테이핑 장치(500);
    가 부가되어,
    전극판 소재 연결 단계에서 양측 언와인더 장치(10)에서 각각 풀린 전극판 소재(1)를 교대로 연결하여 전극판 소재(1)의 연속 공급이 이루어지는 것을 특징으로 하는 전극판 소재 릴의 자동 교체 시스템을 이용한 전극판 소재 릴 자동 교체 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    그리퍼 프레임(210)에는 언와인더 장치(10)의 릴(2) 교체시 릴 홀더(11)와 접근하거나 이격되는 방향으로 그리퍼 프레임(210)을 전진 또는 후진시키는 그리퍼 컨베이어 전후진 유닛(250)이 장착되어,
    릴 교체 준비 단계에서 언와인더 장치(10)를 90°회전 시 그리퍼 프레임(210)의 후진 작동과, 릴 교체 단계에서 소진된 릴(2a)의 탈거 및 새 릴(2c)의 장착 시 그리퍼 프레임(210)의 전진 작동과, 교체 완료 단계에서 언와인더 장치(10)의 90°역회전에 따른 원위치 시 그리퍼 프레임(210)의 후진 작동 및 전극판 소재 연결 단계에서 그리퍼 프레임(210)의 전진 작동이 각각 이루어지는 것을 특징으로 하는 전극판 소재 릴의 자동 교체 시스템을 이용한 전극판 소재 릴 자동 교체 방법.
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