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KR102699845B1 - 폐배터리 해체 시스템 - Google Patents

폐배터리 해체 시스템 Download PDF

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KR102699845B1
KR102699845B1 KR1020210057153A KR20210057153A KR102699845B1 KR 102699845 B1 KR102699845 B1 KR 102699845B1 KR 1020210057153 A KR1020210057153 A KR 1020210057153A KR 20210057153 A KR20210057153 A KR 20210057153A KR 102699845 B1 KR102699845 B1 KR 102699845B1
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KR
South Korea
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cutting
unit
waste battery
blade
battery
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KR1020210057153A
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김용수
박형하
도의선
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주식회사 동양기술
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Abstract

본 발명은 종래발명들의 문제점을 해결하기 위한 폐배터리 해체 시스템에 관한 발명이며, 폐배터리를 설정위치로 이송하는 이송부(100); 이송된 폐배터리를 제1 고정 액츄에이터(210)에 의해 고정하는 고정부(200); 상기 고정부(200)에 형성되며, 폐배터리의 일부를 절단하는 절단부(300); 폐배터리와 절단이 완료된 구성을 회수하는 회수부(400); 를 포함하는 폐배터리 해체 시스템이다.

Description

폐배터리 해체 시스템{Apparatus for disassembling wasted battery}
본 발명은 폐배터리 본체로부터 케이싱을 절삭할 시에 발생되는 쇼트에 의해 커터날이 손상되는 것을 방지하는 기술에 대한 것이다.
특허문헌 001은 폐배터리팩이 안착되는 바닥판이 구비되는 프레임; 프레임의 받가판에 폐배터리팩을 고정시키는 배터리 고정부; 구동모터에 의해 회전되고 외주면에 절연충이 형성되는 회전축과, 절연층 상에 일정한 간격으로 고정설치되는 복수의 커터와, 복수의 커터 사이에 게재되어 복수의 커터 사이의 간격을 유지시키는 절연재질의 스페이서로 구성되어 프레임의 바닥판의 상측에 배치되고, 폐배터리팩의 서로 인접한 배터리 셀의 서로 접촉된 전극리드 부분을 절단하여 분리시키는 리드 커터부; 를 포함하는 폐배터리팩의 전극리드 커팅시스템에 관한 기술을 제시하고 있다.
특허문헌 002는 투입된 폐 축전지를 연속적으로 일측에 설치된 절단기로 이송시켜 내부의 전해액을 제거하는 전해액 제거부; 전해액 제거부의 일측에 위치하여 전해액이 제거된 폐 축전지를 공급받아 일측에 설치된 탈철기를 이용하여 철재류를 제거하는 탈철부; 탈철부의 일측에 설치되어 철재류가 제거된 폐 축전지를 공급받아 일측에 설치된 분쇄기를 이송시켜 분쇄를 실시하는 분쇄기; 분쇄기의 일측에 설치되어 분쇄물을 공급받아 100mesh의 크기를 기준으로 선별 분류하여 각각 분새 이송시키는 1차 진동 스크린; 1차 진동 스크린의 일측에 설치되어 100mesh 미만의 크기를 갖는 분쇄물이 페이스트를 공급받아 슬러지 형태로 축적시키는 드레그 체인 콘베어; 분쇄기의 타측에 설치되어 100mesh 이상의 크기를 갖는 분쇄물이 스크랩을 공급받아 물에 뜨는 폴리프로필렌을 일측에 회수 수단으로 공급하고, 물에 가라앉는 세퍼레이터와 그리드를 내부 하측에 설치된 제1 스크류 콘베어를 통해 출구로 이송시키면서 공기를 분사하여 부유되는 세퍼레이터와 중 플라스틱을 일측의 2차 진동 스크린으로 분리 공급하는 수력 분리기; 수력 분리기의 일측에 설치되어 세퍼레이터를 공급받아 포함된 물과 잔류 페이스트는 드레그 체인 콘베어로 공급하고 세퍼레이터는 일측의 스크류 콘베어를 통과시켜 회수하는 2차 진동 스크린; 드레그 체인 콘베어의 일측에 설치되어 페이스트를 공급받아 일정량이 채워지면 소다회를 공급받아 교반하고 탈황된 물질은 여과기를 통과시키는 교반 수단; 을 포함하는 폐 축전지 해체장치에 관한 기술을 제시하고 있다.
특허문헌 003은 제1 벨트컨베이어의 배출측에 이동되는 폐 포장 배터리의 일측을 눌러 타측을 절단한 후 배출되는 과정에서 타측이 절단된 폐 포장 배터리를 타측으로 밀어내어 제1 벨트컨베이어의 타측으로 배출시키는 커팅수단; 제1 벨트컨베이어의 타측과 폐 포장 배터리를 공급받아 크라샤로 이동시키는 제2 벨트컨베이어의 사이에 구비되고, 하부에는 전해액을 취합하는 전해액 취합통이 구비된 롤러 컨베이어; 제1 벨트 컨베이어의 배출측과 롤러 컨베이어의 사이에 구비되어 타측이 커팅된 폐 포장 배터리를 슬라이딩시키면서 타측 단부에 형성된 걸림턱을 통해 폐 포장 배터리를 90도로 회전시켜 롤러 컨베이어의 상부에 폐 포장 배터리의 절단부가 위치되게 하여 전해액을 전해액 취합통에 취합되게 하는 슬라이딩 슈트; 를 포함하는 폐 배터리 커팅장치에 관한 기술을 제시하고 있다.
특허문헌 004는 일측에 구비된 모터에 의하여 구동되는 컨베이어 벨트와 컨베이어 벨트 상에 폐배터리가 일정 간격으로 안착되며 폐배터리를 일측으로 이동시키는 이송부; 이송부 일측에 배치되고, 이송부에서 전달되는 폐배터리의 일측을 가압하여 폐배터리를 절단위치까지 이송하는 푸쉬바와, 폐배터리의 양 단면을 파지하여 수직 또는 수평 방향으로 이송할 수 있는 그립퍼와, 그립퍼에 파지되어 이송되는 폐배터리가 직하 위치에 도달되면 하강하며 폐배터리 외부의 양단면을 컷팅하여 폐배터리의 외부케이스를 분리하는 복수개의 컷팅유닛과, 복수개의 컷팅유닛 사이에 배치되고 폐배터리의 진행 방향을 전환시키는 방향전환유닛과, 외부케이스가 분리되어 노출된 폴리머셀을 일측으로 이송하는 푸쉬유닛을 구비하는 상부프레임과, 상부프레임 하측에 배치되고 컷팅유닛에 의해 분리되어 낙하하는 외부케이스가 모이도록 중심을 향하여 경사지게 구비된 경사판이 배치된 하부프레임을 구비하는 컷팅부; 및 일단이 컷팅부 하측에 배치되며 타단이 상승되고 경사지게 구비되어 컷팅부에서 분리된 외부케이스 또는 폴리머셀이 안착되면 이를 일방향으로 이송하는 복수개의 배출컨베이어가 배치된 배출부; 를 포함하는 폐배터리 해체장치에 관한 기술을 제시하고 있다.
KR 10-2175706 B1 (2020년11월02일) KR 10-0784440 B1 (2007년12월04일) KR 10-1307667 B1 (2013년09월05일) KR 10-1999677 B1 (2019년07월08일)
본 발명은 폐배터리 본체로부터 케이싱을 절삭할 시에 발생되는 쇼트에 의해 커터날이 손상되는 것을 방지하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 종래발명들의 문제점을 해결하기 위한 폐배터리 해체 시스템에 관한 발명이며, 폐배터리를 설정위치로 이송하는 이송부(100); 이송된 폐배터리를 제1 고정 액츄에이터(210)에 의해 고정하는 고정부(200); 상기 고정부(200)에 형성되며, 폐배터리의 일부를 절단하는 절단부(300); 폐배터리와 절단이 완료된 구성을 회수하는 회수부(400); 를 포함한다.
본 발명의 상기 절단부(300)는 폐배터리의 상단부에 압력을 가하여, 케이싱에 절삭력을 부여하는 커팅부(310); 상기 커팅부(310)와 결합하여, 상기 커팅부(310)에 동력을 공급하는 커팅 구동부(320); 를 포함한다.
본 발명의 상기 커팅부(310)는 상기 커팅 구동부(320)의 하단부로부터 연장되는 동력 전달부(311); 상기 동력 전달부(311)의 하단부와 결합하여, 케이싱의 상단면과 선택적으로 접하는 커팅날(312); 을 포함한다.
본 발명의 상기 커팅날(312)은 상기 동력 전달부(311)와 결합하는 커팅 지지부(312-1); 상기 커팅 지지부(312-1)의 하단부와 결합하는 날부(312-2); 를 포함한다.
본 발명의 상기 커팅 지지부(312-1)는 상기 날부(312-2)와의 상호 체결력을 확보하는 커팅 결합부(312-11); 를 포함한다.
본 발명의 상기 날부(312-2)는 하단부에 배치되고, 상측으로부터 하측으로 연장됨에 따라 지속적으로 단면적 값이 감소하는 형상의 엣지(312-21); 를 포함한다.
본 발명의 상기 커팅 구동부(320)와 연동되어, 상기 커팅부(311)의 위치를 제어하는 제어부(500); 를 포함한다.
본 발명으로 인하여, 폐배터리의 케이싱을 절삭하는 공정 도중에 발생되는 쇼트에 의해 커터날이 손상되는 것을 방지하는 효과를 발휘한다.
또한 케이싱을 절삭하는 날부에 대한 교체가 가능한 구조로 형성됨에 따라, 관리자의 유지 보수 작업이 용이하게 이루어짐과 동시에 유지 비용을 경감시킬 수 있다.
도 1 내지 도 2는 본 발명을 나타낸 예시도.
도 3 내지 도 4는 본 발명의 절단부를 나타낸 예시도.
도 5는 본 발명의 커팅부를 나타낸 예시도.
도 6은 본 발명의 수행 공정을 나타낸 예시도.
도 7 내지 도 9는 커팅날 내부 결합 상태에 대한 복수의 실시예를 나타낸 예시도.
도 10은 본 발명의 날부 형상에 대한 복수의 실시예를 나타낸 예시도.
도 11은 본 발명의 제어부 연동 구조를 나타낸 예시도.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.
아래의 실시예에서 인용하는 번호는 인용대상에만 한정되지 않으며, 모든 실시예에 적용될 수 있다. 실시예에서 제시한 구성과 동일한 목적 및 효과를 발휘하는 대상은 균등한 치환대상에 해당된다. 실시예에서 제시한 상위개념은 기재하지 않은 하위개념 대상을 포함한다.
(실시예 1-1) 본 발명은 폐배터리의 케이싱을 제거하는 시스템에 관한 것이며, 폐배터리를 설정위치로 이송하는 이송부(100); 이송된 폐배터리를 제1 고정 액츄에이터(210)에 의해 고정하는 고정부(200); 상기 고정부(200)에 형성되며, 폐배터리의 일부를 절단하는 절단부(300); 폐배터리와 절단이 완료된 구성을 회수하는 회수부(400); 를 포함한다.
본 발명은 폐배터리의 일측면을 절단하여, 폐배터리를 분리하는 장치에 대한 발명이다. 주요구성은 이송부(100), 고정부(200), 절단부(300), 회수부(400)의 조합으로 이루어진다.
이송부(100)는 폐배터리를 순차적으로 이송시키고, 고정부(200)는 폐배터리를 고정시키며, 절단부(300)는 고정된 폐배터리의 일면을 절단하고, 회수부(400)는 절단된 부분과 피절단된 부분을 구분하여 회수하는 목적을 가진다.
(실시예 1-2) 본 발명은 폐배터리의 케이싱을 제거하는 시스템에 관한 것이며, 실시예 1-1에 있어서, 이송부에 안착된 폐배터리를 상기 고정부로 이송하는 제2고정 액츄에이터(220);를 포함한다.
본 발명은 제2 고정 액츄에이터(220)에 대한 발명이다. 본 발명은 이송부(100)와 고정부(200)를 분리한 경우에 적용된다. 이송부(100)를 통해 공급된 폐배터리는 제2 고정 액츄에이터에(220) 의해 고정부(200)로 이송된다. 고정부(200)에 이송된 폐배터리는 상기 절단부(300) 및 회수부(400)에 의해 공정이 연속된다.
상기 제2 고정 액츄에이터(220)는 유압실린더, 공압실린더, 모터구동 리니어액츄에이터 중 선택된 어느 하나로 사용될 수 있다. 상기 제2 고정 액츄에이터(220)의 로드 선단부는 블록형태로 이루어지며, 제2 고정 액츄에이터(220)의 작동에 의해 상기 선단부가 폐배터리를 수평으로 이송시킨다.
상기 이송부(100)를 통해 공급된 폐배터리는 제1센서와 접촉되며, 제1센서 접촉시 제2 고정 액츄에이터(220)가 구동되어 고정부(200)로 배터리를 이송시키며, 배터리 이송 후, 제1 고정 액츄에이터(210)의 구동으로 폐배터리를 고정부에 위치시킨다.
앞에서 제시한 과정은 하나의 제어기에 의해 이루어지며, 순차제어 방식으로 이루어진다. 또한, 폐배터리의 접근은 리미트 스위치에 의해 감지되어 상기 제어기를 작동시킨다.
이송부(100)에 위치된 폐배터리가 고정부(200)로 이동되는 과정중 가이드 플레이트에 의해 측면가이드 되며, 이는 정확하게 고정부(200)에 폐배터리를 안착시키기 위함이다.
(실시예 1-3) 본 발명은 폐배터리의 케이싱을 제거하는 시스템에 관한 것이며, 실시예 1-1에 있어서, 상기 이송부(100)는 하나 또는 복수로 형성된 컨베이어(101); 를 포함한다.
폐배터리의 위치를 제어하는 이송부(100)는 별도의 구조나 형상을 한정하지 않으나, 복수의 공정 대상물을 연속적으로 시스템 내에 투입시킬 수 있는 컨베이어(101) 구조로 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명은 이송부(100)에 대한 것이며, 통상의 컨베이어(101)로 형성된다. 구체적으로 롤러컨베이어, 밸트컨베이어, 체인컨베이어 중 선택된 어느 하나로 형성될 수 있다.
상기 컨베이어는 가이드(102)를 형성한다. 상기 가이드는 폐배터리의 이탈을 방지하며, 이송중인 폐배터리의 이송방향을 정렬한다. 추가적으로 이송부(100)에는 방향제어부를 포함한다. 상기 방향제어부는 폐배터리의 절단방향을 일치시키기 위해 형성된다. 주요구성은 센서(비전센서, 접촉센서)에 의해 이송중인 폐배터리의 방향을 검측하며, 회전 액츄에이터에 의해 절단부분을 일방향으로 일치시킨다.
(실시예 1-4) 본 발명은 폐배터리의 케이싱을 제거하는 시스템에 관한 것이며, 실시예 1-2에 있어서, 상기 고정부(200)는 상기 이송부(100)의 일측에 하나 또는 복수로 배치되는 것; 을 포함한다.
본 발명은 고정부(200)의 수에 대한 것이다. 하나의 과정에서 복수의 절차를 동시에 수행하기 위함이다. 이를 구현하기 위해, 고정부(200)가 복수로 형성될 수 있다. 이러한 고정부(200)는 이송부(100)의 측면에 배치되며, 나란히 복수로 형성될 수 있다.
복수의 폐배터리는 이송부(100)를 따라 이송되며, 복수의 폐배터리가 측면의 이송부(100)로 이동되며, 고정부(200)에 고정된 폐배터리는 절단부(300)에 의해 절단된다.
(실시예 1-5) 본 발명은 폐배터리의 케이싱을 제거하는 시스템에 관한 것이며, 실시예 1-1에 있어서, 상기 고정부(200)는 폐배터리를 하부에서 지지하는 고정받침(231); 상기 고정받침 모서리 단부에 위치하며, 절연소재로 형성된 절단다이(232); 상기 절단다이 및 고정받침을 고정하는 고정체(234); 상기 고정받침 일면에 위치하는 미끄럼판(233);을 구성한다.
본 발명은 고정부(200)를 구체적으로 한정한다. 고정부(200)는 시스템 받침대에 설치되며, 절단과정 중, 폐배터리 하부를 지지한다. 폐배터리 상부는 제1 고정 액츄에이터(210)에 의해 고정하중을 받는다.
절단부(300)의 모서리 단부는 절연소재로 형성되며, 바람직하게는 세라믹으로 형성된다. 절연소재를 사용하는 이유는 절단과정 중 쇼트에 의한 파손을 방지하기 위함이다. 또한 마멸 및 쇼트에 의한 파손으로 손상될 경우, 절단다이(232)는 부분교체를 위해 고정체(234)에 의해 고정 받침(231) 일측에 고정된다. 상기 고정체(234)는 볼트, 핀, 끼움돌기 및 홈 중 선택된 어느 하나로 형성될 수 있다.
상기 고정받침(231) 상부는 이송부(100)로부터 폐배터리를 공급받으며, 미끄럼판(233)에 의해 폐배터리가 미끄럼 진입된다. 상기한 기능을 구현하기 위하여, 미끄럼판(233)은 원활한 미끄럼이 발생됨과 동시에 절연성의 성질을 갖는 테프론 소재로 형성되는 것이 바람직하다.
(실시예 2-1) 본 발명은 폐배터리의 케이싱을 제거하는 시스템에 관한 것이며, 실시예 1-1에 있어서, 상기 절단부(300)는 폐배터리의 상단부에 압력을 가하여, 케이싱에 절삭력을 부여하는 커팅부(310); 상기 커팅부(310)와 결합하여, 상기 커팅부(310)에 동력을 공급하는 커팅 구동부(320); 를 포함한다.
본 발명의 절단부(300)는 폐배터리의 일부분을 절단하는 구성에 대한 것이다. 절단부는 폐배터리에 절삭력을 부여하는 커팅부와 상기 커팅부를 구동하는 커팅구동부로 형성된다.
상기 커팅구동부는 상하작용을 선택적으로 왕복 작동된다. 상기 커팅부 및 커팅구동부는 일체로 형성되거나, 또는 분리된 별도의 구성으로 결합되어 형성될 수 있다.
(실시예 2-2) 본 발명은 폐배터리의 케이싱을 제거하는 시스템에 관한 것이며, 실시예 2-1에 있어서, 상기 커팅 구동부(320)는 상기 커팅부(310) 상단부의 소정 높이가 내부에 삽입되는 커팅 액추에이터(321); 상기 커팅 액추에이터(321) 내부 유체의 유량을 제어하는 밸브(322); 를 포함한다.
커팅 구동부(320)는 커팅부(310)의 상단부와 연장 또는 결합하는 구조로 형성되어, 폐배터리의 케이싱에 절삭력을 부여하는 커팅부(310)의 위치를 제어한다. 이 때, 하측에 배치되는 폐배터리의 케이싱과 선택적으로 접해야 하는 기능적인 특성상, 커팅 구동부(320)는 커팅부(310)의 위치를 상승 또는 하강시키는 구조로 형성되어야 한다.
상기한 구조를 구현하기 위하여, 커팅 구동부(320)는 커팅부(310)의 상단부 축이 내부에 삽입되어 커팅부(310)의 높이를 제어하는 액추에이터(321)와 액추에이터(321) 내부에 수용된 유체의 유량을 제어하는 밸브(322)를 포함하는 구조로 형성될 수 있다. 이 때, 밸브(322)는 액추에이터(321)의 내부와 연통되는 유체 흡인부와 배출부의 유로를 결정하는 구성으로, 폐배터리에 수행되는 공정 순서에 따라 유로의 방향을 선택적으로 제어할 수 있다. 이 때, 상기 커팅 액추에이터(321)는 공압 또는 유압으로 사용될 수 있다. 상기 유압 또는 공압은 방향전환밸브로 형성된 밸브(322)에 의해 이루어진다.
다른 실시예로서, 상기 커팅 액추에이터(321)는 전동모터로 구동되는 리니어액추에이터로 치환 가능하다.
(실시예 2-3) 본 발명은 폐배터리의 케이싱을 제거하는 시스템에 관한 것이며, 실시예 2-2에 있어서, 상기 커팅 구동부(320)는 상기 커팅부(310) 상단부로부터 수신하는 압력 값을 실시간으로 계측하는 압력 감지 수단(323); 를 포함한다.
(실시예 2-4) 본 발명은 폐배터리의 케이싱을 제거하는 시스템에 관한 것이며, 실시예 2-3에 있어서, 상기 압력 감지 수단(323)은 상기 밸브(322)와 연동되는 압력 센서; 를 포함한다.
본 발명은 압력 감지 수단(233) 및 압력센서에 대한 발명이다. 폐배터리 절단과정 중, 상기 절단부(300)는 압력이 부여되어 커팅 액추에이터(321)를 구동한다. 커팅 액추에이터(321) 구동 중, 유압계통로에 압력이 부여된다. 상기 압력은 실시간으로 압력 감지 수단(233)에 감지된다. 통상의 압력범위에서 압력이 부여되나, 절단과정 중 문제가 발생되면 상기 압력범위를 벗어나는 수치가 발생된다. 이 때, 밸브(322)는 자동으로 방향전환되며, 다시 재방향전환된다. 방향전환과정에서 절단부(300)는 일시적으로 상부방향으로 이동되며, 재반향전환과정에 의해 절단부(300)는 다시 하향으로 이동된다. 상기 압력센서는 다이어프램방식 또는 로드셀방식이 활용가능하며, 이와 균등한 대상으로 치환 가능하다.
압력제어기는 실시간으로 압력센서의 데이터를 수집하며, 정상적인 작동범위의 설정압력을 벗어나면, 경고장치(부저, 경광등 등)이 작동되며, 시스템이 정지된다.
(실시예 3-1) 본 발명은 폐배터리의 케이싱을 제거하는 시스템에 관한 것이며, 실시예 2-1에 있어서, 상기 커팅부(310)는 상기 커팅 구동부(320)의 하단부로부터 연장되는 동력 전달부(311); 상기 동력 전달부(311)의 하단부와 결합하여, 케이싱의 상단면과 선택적으로 접하는 커팅날(312); 을 포함한다.
본 발명은 커팅부(310)를 구체화한다. 본 발명의 커팅부(310)는 동력 전달부(311) 및 커팅날(312)로 형성되며, 동력 전달부(311)는 커팅 액추에이터(321) 및 커팅날(312)을 연결하는 구조로 이루어진다.
상기 동력 전달부(311) 및 커팅날(312)은 일체형 또는 분리형으로 형성될 수 있다. 상기 커팅날(312)은 일면이 수직으로 평행하며, 타면이 경사면을 형성한다. 또한 커팅날(312)은 수직방향으로 사선형태, 곡선형태, 평면형태 중 선택된 어느 하나로 형성될 수 있다. 바람직하게는 사선형태로 형성됨이 좋다.
사선형태의 커팅날(312)은 절단력을 순차적으로 발생시키므로 전달 과정에서 전단응력으로 폐배터리를 절단하는 효과를 가진다.
(실시예 3-2) 본 발명은 폐배터리의 케이싱을 제거하는 시스템에 관한 것이며, 실시예 3-1에 있어서, 상기 커팅날(312)은 전기 전도성을 갖지 않는 절연 구조체로 형성된다.
(실시예 3-3) 본 발명은 폐배터리의 케이싱을 제거하는 시스템에 관한 것이며, 실시예 3-2에 있어서, 상기 커팅날(312)의 절연 구조체는 소결 공정을 결정질이 생성되는 세라믹 재질로 형성된다.
(실시예 3-4) 본 발명은 폐배터리의 케이싱을 제거하는 시스템에 관한 것이며, 실시예 3-2에 있어서, 상기 커팅날(312)은 절연 구조체의 외곽층에 도포되는 폴리머층; 을 포함한다.
커팅날(312)은 폐배터리의 케이싱 상부와 선택적으로 접하는 구성으로, 케이싱 구동부(320)에 의해 선택적으로 케이싱을 폐배터리 본체로부터 이탈시킨다. 이 때, 커팅날(312)이 금속 재질로 형성된다면, 폐배터리 본체에 잔류하는 전기에너지에 의해 쇼트가 발생할 수 있다. 이에 커팅날(312)은 급속 용해되어 파손되는 문제를 발생시킨다.
상기한 문제점을 해결하기 위하여, 폐배터리에 절삭력을 부여하는 커팅날(312)은 전류가 통하지 않는 비금속 재질로 형성될 수 있다. 커팅날(312)을 구성하는 비금속 재질은 별도로 한정하지 않으나, 고온의 열에 대한 높은 내구성을 갖는 세라믹 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 또한 고강성 플라스틱으로 형성될 수 있다. 또한 이와 균등한 소재로 형성될 수 있다. 또한 커팅날은 폴리머로 코팅될 수 있다.
(실시예 3-5) 본 발명은 폐배터리의 케이싱을 제거하는 시스템에 관한 것이며, 실시예 3-1에 있어서, 상기 동력 전달부(311)의 하단부와 상기 커팅날(312)의 상단부는 일체형 구조체로 형성된다.
커팅부(310)는 커팅 동력부(320)로부터 수신된 상승 또는 하강 동력을 하측으로 전달하는 동력 전달부(311)와 동력 전달부(311)가 전달한 동력에 의해 위상이 결정되는 커팅날(312)을 포함하는 구조로 형성된다. 이 때, 동력 전달부(311)와 커팅날(312)은 일체형으로 형성됨에 따라, 절삭 공정 시에 커팅날(312)이 동력 전달부(311)로부터 의도치 않게 이탈되는 현상이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
(실시예 4-1) 본 발명은 폐배터리의 케이싱을 제거하는 시스템에 관한 것이며, 실시예 3-1에 있어서, 상기 커팅날(312)은 상기 동력 전달부(311)와 결합하는 커팅 지지부(312-1); 상기 커팅 지지부(312-1)의 하단부와 결합하는 날부(312-2); 를 포함한다.
본 발명은 커팅날(312)이 커팅 지지부(312-1) 및 날부(312-2)로 구분됨을 특징으로 한다. 즉, 폐배터리와 접촉하는 부분에 대하여, 별도의 날부(312-2)를 형성한다. 이는 날부(312-2)의 손상이 발생될 경우, 부분교체를 용이하게 하고자 함이다.
커팅 지지부(312-1) 및 날부(312-2)로 결합된 구조는 날부(312-2)에 한하여 절연소재로 형성할 수 있다. 바람직하게는 고강성을 가지는 세라믹 또는 티타늄으로 형성될 수 있으며, 이와 균등한 소재가 사용될 수 있다.
커팅 지지부(312-1)는 수평면에 한하여 폴리머 코팅을 한다. 커팅 지지부(312-1)까지 폴리머 코팅을 하는 이유는 절단과정 중 폐배터리와 커팅 지지부(312-1)의 접촉에 의해 발생되는 쇼트를 방지하기 위함이다.
(실시예 5-1) 본 발명은 폐배터리의 케이싱을 제거하는 시스템에 관한 것이며, 실시예 4-1에 있어서, 상기 커팅 지지부(312-1)는 상기 날부(312-2)와의 상호 체결력을 확보하는 커팅 결합부(312-11); 를 포함한다.
(실시예 5-2) 본 발명은 폐배터리의 케이싱을 제거하는 시스템에 관한 것이며, 실시예 5-1에 있어서, 상기 날부(312-2)는 상면과 측면이 상기 커팅 지지부(312-1)와 접하는 구조로 형성된다.
본 발명은 날부(312-2)와 커팅 지지부(312-1)의 결합관계를 특정한다. 절단과정 중, 날부(312-2)에 작용하는 하중은 커팅 지지부(312-1)에 전달된다. 날부(312-2)의 하중이 커팅 지지부(312-1)로 온전히 전달되기 위해, 커팅 지지부(312-1)는 단차를 형성하며, 상기 단차에는 날부(312-2)의 측면과 상면을 밀착시킨다. 상기 단차는 수평단차 및 수직단차로 이루어진다.
수직단차는 커팅 지지부(312-1)의 이동방향과 동일한 면이며, 수평단차는 상기 수직단차와 90도의 각도로 형성된다. 상기 수직단차는 날부(312-2)의 하중을 온전히 커팅 지지부(312-1)에 전달한다. 상기 커팅 지지부(312-1) 및 날부(312-2)는 별도의 체결 수단으로 결합된다. 복수의 볼트에 의해 결합될 수 있으며, 홈과 돌기의 결합구조로 체결될 수 있다. 또한 별도의 클램프에 의해 체결될 수 있다.
볼트에 의해 결합될 경우, 날부(312-2)에 형성된 구멍은 볼트의 외경보다 크게 형성하며, 상기 수평면에 날부(312-2)가 밀착되는 조건을 구현하기 위함이다.
(실시예 5-3) 본 발명은 폐배터리의 케이싱을 제거하는 시스템에 관한 것이며, 실시예 5-2에 있어서, 상기 커팅 결합부(312-11)는 상기 날부(312-2)의 상면과 폭방향 일면을 파지하는 제1 홈(312-11A); 을 포함한다.
(실시예 5-4) 본 발명은 폐배터리의 케이싱을 제거하는 시스템에 관한 것이며, 실시예 5-3에 있어서, 상기 날부(312-2)는 상단부로부터 소정 높이 돌출된 구조의 날결합부(312-2A); 를 포함한다.
(실시예 5-5) 본 발명은 폐배터리의 케이싱을 제거하는 시스템에 관한 것이며, 실시예 5-4에 있어서, 상기 커팅 결합부(312-11)는 상기 날결합부(312-2A)와 대응되는 형상으로 상기 제1 홈(312-11A)으로부터 소정 깊이 함몰되는 제2 홈(312-11B); 를 포함한다.
커팅 결합부(312-11)는 폐배터리의 케이싱에 절삭력을 부여하는 날부(312-2)와 결합하여, 동력 전달부(311)로부터 수신하는 상승 또는 하강력을 날부(312-2)로 전달한다. 따라서, 날부(312-2)는 폐배터리의 케이싱과 선택적으로 접하는 구조를 구현할 수 있다.
날부(312-2)의 기능적인 특성을 고려하여, 커팅 결합부(312-11)는 날부(312-2)의 상면과 폭방향 일면과 접하는 제1 홈(312-11A)을 포함하는 구조로 형성됨과 동시에 제1 홈(312-11A)의 폭방향 양단부로부터 제1 홈(312-11)과 직교하여 소정 깊이 함몰되는 제2 홈(312-11B)를 포함할 수 있다. 이 때, 날부(312-2)의 상단부는 복수의 홈(312-11A, 312-11B)과 대응되는 형상의 날결합부(312-2A)가 소정 높이 돌출되는 구조로 설계됨에 따라, 커팅 지지부(312-1) 내에서 날부(312-2)의 설치 위치가 제한된다.
(실시예 6-1) 본 발명은 폐배터리의 케이싱을 제거하는 시스템에 관한 것이며, 실시예 4-1에 있어서, 상기 날부(312-2)는 하단부에 배치되고, 상측으로부터 하측으로 연장됨에 따라 지속적으로 단면적 값이 감소하는 형상의 엣지(312-21); 를 포함한다.
(실시예 6-2) 본 발명은 폐배터리의 케이싱을 제거하는 시스템에 관한 것이며, 실시예 6-1에 있어서, 상기 날부(312-2)의 하단부에는 하나 이상의 엣지(312-21)가 배치되는 구조로 형성된다.
본 발명은 날부(312-2) 하단부에 형성되는 엣지(312-21)에 대한 발명이다. 날부(312-2)는 상단부가 커팅 결합부(312-11)에 의해 커팅 지지부(312-1)와 상호 결합되어, 폐배터리에 절삭력을 부여하여 절단 공정을 수행한다.
따라서, 폐배터리에 절삭력을 부여하는 날부(312-2)의 하단부는 횡단면적 값이 최하단부로 연장될수록 지속적으로 감소하는 형상의 엣지(312-21)가 포함되는 구조로 형성됨에 따라, 폐배터리로 부여되는 절삭력을 극대화할 수 있다. 즉, 폐배터리와 접하는 날부(312-2)의 단면적 값을 최소화하여, 날부(312-2)에서 폐배터리 측으로 전달하는 압력(P=F/A) 값을 극대화한다. 이 때, 날부(312-2) 하단부에 형성되는 엣지(312-21)는 적어도 하나 이상으로 형성되어, 추가적으로 폐배터리의 절삭 효율을 향상시킬 수 있다.
(실시예 6-3) 본 발명은 폐배터리의 케이싱을 제거하는 시스템에 관한 것이며, 실시예 6-1에 있어서, 상기 엣지(312-21)의 측면과 경사면 사이에 형성된 각도 값은 상기 커팅 지지부(312-1)의 측면과 경사면 사이에 형성된 각도보다 작은 값으로 형성된다.
(실시예 6-4) 본 발명은 폐배터리의 케이싱을 제거하는 시스템에 관한 것이며, 실시예 6-3에 있어서, 상기 커팅 지지부(312-1)는 복수의 날부(312-2)와 결합하는 구조로 형성된다.
엣지(312-21)는 날부(312-2)의 하단부에 형성되는 구성으로, 폐배터리의 케이싱을 본체로부터 이탈시키는 절삭 공정의 용이성을 확보하기 위함이다. 따라서, 상기한 바와 같이, 엣지(312-21)는 횡단면적이 최하단부로 연장될수록 지속적으로 감소하여, 최하단부에 선단부가 형성되는 복수의 구조로 설계되는 것이 바람직하다. 이 때, 엣지(312-21)의 측면과 경사면 사이에 형성되는 각도는 커팅 지지부(312-1)의 측면과 경사면 사이에 형성되는 각도보다 작은 값으로 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 엣지(312-21)가 커팅 지지부(312-1) 하단부에 복수로 배치되는 경우, 복수의 엣지(312-21)가 상호 접하는 구간에서 폐배터리에 절삭력을 추가적으로 부여함에 따라, 절삭 효율을 추가적으로 향상시킬 수 있다.
(실시예 7-1) 본 발명은 폐배터리의 케이싱을 제거하는 시스템에 관한 것이며, 실시예 2-1에 있어서, 상기 커팅 구동부(320)와 연동되어, 상기 커팅부(310)의 위치를 제어하는 제어부(500); 를 포함한다.
본 발명은 커팅부(310)의 위치를 제어하는 제어부(500)에 대한 발명이다. 커팅 구동부(320)는 제어부(500)와 연동되는 구조로 형성되어, 커팅날(312)의 위상 값을 결정한다. 즉, 커팅부(310)에 동력을 부여하는 커팅 구동부(320)의 제원을 실시간으로 제어하는 구조로 형성됨에 따라, 폐배터리 본체와 케이싱 간의 상호 결합력 또는 커팅날(312)의 마모도에 의해 절단부(300)가 파손되는 현상을 미연에 방지할 수 있다.
(실시예 7-2) 본 발명은 폐배터리의 케이싱을 제거하는 시스템에 관한 것이며, 실시예 7-1에 있어서, 상기 커팅 구동부(320)는 상기 액추에이터(321) 내부의 압력 값을 가변시키는 펌프(324); 를 포함한다.
(실시예 7-3) 본 발명은 폐배터리의 케이싱을 제거하는 시스템에 관한 것이며, 실시예 7-2에 있어서, 상기 제어부(500)는 상기 커팅 구동부(320)로 공급되는 유체의 유속을 제어하는 속도 제어부(510); 를 포함한다.
본 발명은 제어부(500)에 포함되는 속도 제어부(510)와 커팅 구동부(320)를 제어하는 방식을 구체화한 발명이다.
커팅 구동부(320)는 하측에 결합되는 커팅부(310)에 상승력 또는 하강력을 선택적으로 부여하는 구성이며, 커팅 구동부(320)를 구성하는 커팅 액추에이터(321) 내부 유체의 유량과 유속을 제어하는 방식으로 구현될 수 있다. 상기한 기술을 구현하기 위하여, 커팅 구동부(320)는 커팅 액추에이터(321) 내부의 유량을 제어하는 펌프(324)를 포함하는 구조로 형성될 수 있다. 이 때, 제어부(500)는 펌프(324)와 연동되는 속도 제어부(510)를 포함하는 구조로 형성되어, 펌프(324)가 커팅 액추에이터(321) 내부로 배출하거나 흡인하는 유체의 유속을 실시간으로 제어할 수 있다.
(실시예 7-4) 본 발명은 폐배터리의 케이싱을 제거하는 시스템에 관한 것이며, 실시예 7-2에 있어서, 상기 제어부(500)는 상기 커팅날(312)의 위상 값을 실시간으로 제어하는 위상 제어부(520); 를 포함한다.
본 발명은 제어부(500)에 포함되는 위상 제어부(520)와 커팅 구동부(320)를 제어하는 방식을 구체화한 발명이다.
커팅 구동부(320) 내에서 순환하는 유체는 제어부(500)에 의해서 실시간으로 제원이 가변되는 구조로 형성된다. 이 때, 제어부(500)는 커팅날(312)의 위상 값을 제어하는 위상 제어부(520)를 포함하는 구조로 형성될 수 있다. 즉, 위상 제어부(520)는 날부(312-2)의 엣지(312-21)와 폐배터리의 케이싱과의 상호 접촉 여부를 결정하여, 관리자의 필요도에 부합되는 상황에서만 선택적으로 절삭 공정을 실시할 수 있다. 이 때, 위상 제어부(520)는 액추에이터(321) 내부에 배치되는 압력 감지 수단(323)과 연동되는 구조로 형성될 수 있다. 즉, 압력 감지 수단(323)에서 계측한 값이 설정 값보다 큰 값일 경우, 위상 제어부(520)가 커팅날(312)을 상승시켜 절삭 공정을 일시적으로 중단할 수 있다. 이후에 압력 감지 수단(323)에서 계측한 값이 설정 값보다 작은 값으로 형성된다면, 위상 제어부(520)가 커팅날(312)을 재하강시켜, 폐배터리의 케이싱 절삭 공정을 재개할 수 있다.
100: 하우징 101 : 컨베이어
200 : 고정부 210 : 제1 고정 액추에이터
220 : 제2 고정 액추에이터 231 : 고정받침
232 : 절단다이 233 : 미끄럼판
234 : 고정체
300 : 절단부 310 : 커팅부
311 : 동력 전달부 312 : 커팅날
312-1 : 커팅 지지부 312-11 : 커팅 결합부
312-11A : 제1 홈 312-11B : 제2 홈
312-2 : 날부 312-2A : 날결합부
312-21 : 엣지
320 : 커팅 구동부 321 : 커팅 액추에이터
322 : 밸브 323 : 압력 감지 수단
324 : 펌프
341 : 수직단차 342 : 수평단차
343 : 체결재
400 : 회수부
500 : 제어부 510 : 속도 제어부
520 : 위상 제어부

Claims (7)

  1. 폐배터리를 설정위치로 이송하는 이송부(100);
    이송된 폐배터리를 제1 고정 액츄에이터(210)에 의해 고정하는 고정부(200);
    상기 고정부(200)에 형성되며, 폐배터리의 일부를 절단하는 절단부(300);
    폐배터리와 절단이 완료된 구성을 회수하는 회수부(400); 를 포함하고,
    상기 이송부(100)에 안착된 폐배터리를 상기 고정부(200)로 이송하는 제2 고정 액츄에이터(220);를 포함하며,
    상기 고정부(200)는,
    폐배터리를 하부에서 지지하는 고정받침(231);
    상기 고정받침(231) 모서리 단부에 위치하며, 절연소재로 형성된 절단다이(232);
    상기 절단다이(232) 및 고정받침(231)을 고정하는 고정체(234); 및
    상기 고정받침(231) 일면에 위치하는 미끄럼판(233);을 포함하고,
    상기 절단부(300)는,
    폐배터리의 상단부에 압력을 가하여, 케이싱에 절삭력을 부여하는 커팅부(310);
    상기 커팅부(310)와 결합하여, 상기 커팅부(310)에 동력을 공급하는 커팅 구동부(320); 를 포함하며,
    상기 커팅부(310)는,
    상기 커팅 구동부(320)의 하단부로부터 연장되는 동력 전달부(311);
    상기 동력 전달부(311)의 하단부와 결합하여, 케이싱의 상단면과 선택적으로 접하는 커팅날(312); 을 포함하고,
    상기 커팅날(312)은 전기 전도성을 갖지 않는 절연 구조체로 형성하되, 상기 커팅날(312)의 절연 구조체는 소결 공정을 결정질이 생성되는 세라믹 재질로 형성하며,
    상기 커팅 구동부(320)는,
    상기 커팅부(310) 상단부의 소정 높이가 내부에 삽입되는 커팅 액추에이터(321);
    상기 커팅 액추에이터(321) 내부 유체의 유량을 제어하는 밸브(322); 를 포함하는 폐배터리 해체 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 커팅날(312)은,
    상기 동력 전달부(311)와 결합하는 커팅 지지부(312-1);
    상기 커팅 지지부(312-1)의 하단부와 결합하는 날부(312-2); 를 포함하는 폐배터리 해체 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 커팅 지지부(312-1)는,
    상기 날부(312-2)와의 상호 체결력을 확보하는 커팅 결합부(312-11); 를 포함하는 폐배터리 해체 시스템.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 날부(312-2)는,
    하단부에 배치되고, 상측으로부터 하측으로 연장됨에 따라 지속적으로 단면적 값이 감소하는 형상의 엣지(312-21); 를 포함하는 폐배터리 해체 시스템.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 커팅 구동부(320)와 연동되어, 상기 커팅부(310)의 위치를 제어하는 제어부(500); 를 포함하는 폐배터리 해체 시스템.
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