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WO2023132495A1 - 전극판 소재 공급 릴의 자동 교체를 위한 전극판 끝단 이음 장치 및 이를 이용한 전극판 끝단 이음 방법 - Google Patents

전극판 소재 공급 릴의 자동 교체를 위한 전극판 끝단 이음 장치 및 이를 이용한 전극판 끝단 이음 방법 Download PDF

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Publication number
WO2023132495A1
WO2023132495A1 PCT/KR2022/019931 KR2022019931W WO2023132495A1 WO 2023132495 A1 WO2023132495 A1 WO 2023132495A1 KR 2022019931 W KR2022019931 W KR 2022019931W WO 2023132495 A1 WO2023132495 A1 WO 2023132495A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electrode plate
plate material
tape
conveyor
fixing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/KR2022/019931
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
정찬기
박성진
박용택
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daewon Applied Eng Co
Original Assignee
Daewon Applied Eng Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daewon Applied Eng Co filed Critical Daewon Applied Eng Co
Publication of WO2023132495A1 publication Critical patent/WO2023132495A1/ko
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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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 electrode plate end joint device in which electrode plate materials are alternately and continuously supplied from a pair of unwinder devices by connecting secondary battery electrode plate materials supplied by an unwinder device to each other. is disposed oppositely between the unwinder devices on both sides, and the gripper conveyor arranges the electrode plate material unwound from the reel mounted on each unwinder device in the vertical direction to the ground, and the electrode plate material disposed close to the connection part of the electrode plate material
  • a cutter, a tape cutter that cuts the tape to a certain length, a tape conveyor that transfers the tape cut from the tape cutter and places it opposite to the electrode plate material connection part, and a number of them are formed on the surface of the tape conveyor along the length direction of the tape conveyor, and a vacuum pump
  • An electrode plate end joint device for automatic replacement of an electrode plate material supply reel consisting of a connected tape suction port and a tape conveyor drive unit that slides the tape conveyor in a direction approaching or away from the connection part of the electrode plate material, and using the same It relates to
  • 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 connection between the electrode plate material released from the exhausted reel and the electrode plate material released from the reel to be connected is vacuum adsorption of the electrode plate material, such as the automatic electrode film replacement device of Korean Patent Registration No. 10-1695650 (registered on January 6, 2017) It is composed of an electrode connection unit for fixing the electrode plate material connection portion, a cutter for cutting the connection portion, and a tape transfer unit for fixing the cut connection portion with tape, so that the electrode plate material is continuously supplied.
  • the tape transfer unit of the automatic electrode film replacement device as above grips the tape cut to a certain length with the transfer gripper, rotates the transfer gripper 180° around an axis perpendicular to the ground, changes the direction of the tape, and then transfers the gripper It is configured to advance and vacuum adsorb sequentially to the transfer block.
  • the tape transfer unit places one cut piece of tape on the transfer block in a series of operations in which the transfer gripper rotates and returns to its original position, the tape is placed on the surface of the transfer block in an inefficient manner. Since the operation of the transfer gripper for the placement operation is complicated, defects in the tape fixing part of the electrode plate material connection part due to poor tape placement are likely to occur.
  • the volume of the tape transfer unit increases to secure a space in which the transfer gripper can rotate, resulting in the miniaturization of the automatic electrode film replacement device. There were difficulties in securing usability.
  • 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. It is an object of the present invention to provide an electrode plate end joint device for automatically replacing an electrode plate material supply reel for supplying electrode plate material that is automatically replaced.
  • an electrode plate end joint device for automatically replacing an electrode plate material supply reel that simplifies the configuration of a taping device for arranging a tape cut to a certain length by a tape cutter to face the cut portion between electrode plate materials.
  • the electrode plate end joint for automatic replacement of the electrode plate material supply reel that can improve the utilization of the space inside the gripper conveyor where the taping device is installed through miniaturization of the taping device according to the simplified structure and operation of the taping device It aims to provide a device.
  • the electrode plate material cutter for cutting the electrode plate material supplied by the pair of unwinder devices for unwinding the reel on which the secondary battery electrode plate material is wound, and the exhaustion cut by the electrode plate material cutter
  • the electrode plate is composed of a taping device that connects the cut parts of the electrode plate material to each other, and is alternately and continuously supplied from a pair of unwinder devices.
  • the electrode plate end joint device for automatic replacement of the material supply reel it is disposed oppositely between the unwinder devices on both sides, and the electrode plate material unwound from the reel mounted on each unwinder device is placed close to the ground in a vertical direction
  • a plurality of tape conveyors are formed on the surface of the tape conveyor along the length direction, and it is composed of a tape suction port connected to a vacuum pump and a tape conveyor driving unit that slides the tape conveyor in a direction approaching or away from the connection part of the electrode plate material, and a vacuum pump. Adsorption and fixation of the opposite surface of the adhesive surface of the tape to the surface of the tape conveyor is performed through the negative pressure of the tape suction port formed by the operation.
  • a pair of substrate fixing devices for fixing the connecting portion of the electrode plate material are added to each gripper conveyor disposed opposite to each other in the process of cutting the electrode plate material and fixing the tape, and each substrate fixing device faces each other.
  • the fixing pads of the substrate fixing device are located above and below the connection part of the electrode plate material, and a fixing pad driving unit is mounted on each fixing pad to slide the fixing pad in a direction approaching or away from the electrode plate material.
  • the electrode plate material cutter is mounted on one gripper conveyor, and the taping device is mounted on the other gripper conveyor disposed opposite to the gripper conveyor on which the electrode plate material cutter is mounted.
  • the surface of the tape conveyor is made of a porous elastic material.
  • the tape suction ports are arranged at regular intervals or in a regular pattern.
  • guide rollers for adjusting the tension of the electrode plate material during cutting, connecting and fixing of the electrode plate material are mounted on the upper and lower portions of each gripper conveyor that are opposed to each other, and the guide rollers are disposed opposite to each other
  • a guide roller driving unit that slides in a direction approaching or away from the tape conveyor is mounted.
  • the taping device includes at least one of a tape detection sensor for detecting the amount of tape used or the remaining amount of tape, and a tape installation sensor for detecting whether or not the tape is mounted.
  • a plurality of substrate suction holes are formed on the surface of the fixed pad, and the substrate suction holes are connected to a vacuum pump, and the electrode plate material is directed to the surface of the fixed pad through the negative pressure of the substrate suction holes formed by the operation of the vacuum pump. Adsorption fixation takes place.
  • the electrode plate material cutter is disposed between the upper fixing pad and the lower fixing pad, and the cutter drives the blade of the electrode plate material cutter to slide in a direction approaching or away from the connection part of the electrode plate material.
  • the unit is mounted, and the connection part of the electrode plate material fixed by the upper fixing pad and the lower fixing pad is cut.
  • a fixing pad lifting unit is mounted on the upper fixing pad and the lower fixing pad, and when the taping device is operated, the upper fixing pad is raised or the lower fixing pad is lowered or the upper and lower fixing pads are moved according to the operation of the fixing pad lifting unit.
  • the tape conveyor approaches or is separated from the electrode plate material connection part.
  • the electrode plate material cutter is equipped with a blade driving unit that cuts the connection portion of the electrode plate material by transversely moving the blade in the width direction of the electrode plate material when the blade approaches the electrode plate material.
  • the tape conveyor is equipped with a tape conveyor lifting unit that lifts the tape conveyor, and when the electrode plate material cutting part is fixedly connected by the taping device, the upper fixed pad and the lower fixed pad are raised, lowered, or raised and lowered.
  • the position of the tape conveyor is controlled by the height of the space formed by
  • the electrode plate material to be connected to the end of the electrode plate material of the exhausted reel and the electrode plate material unwound from the reel to be connected are disposed close to the opposite part between the unwinder devices through the gripper conveyor, and the electrode plates are disposed close to each other Continuous supply is achieved by cutting between materials and fixing by taping, so there is an effect of enabling automatic connection and continuous supply of electrode plate materials.
  • the surface opposite to the adhesive surface of the tape cut to a certain length by the tape cutter is adsorbed and transported to the tape suction port on the surface of the tape conveyor where negative pressure is formed, thereby simplifying the configuration of the taping device for fixing the cut portion between electrode plate materials. There is an effect that can be made.
  • a tape transport means for transporting the tapes cut by the tape cutter and a block in which the transported tapes are disposed
  • the fixing pads of the substrate fixing device disposed opposite to each other are composed of an upper fixing pad and a lower fixing pad, and the upper and lower ends of the electrode plate material cutting part are respectively fixed, thereby cutting the electrode plate material in an overlapped state. It has the effect of preventing the occurrence of defects in the connection part by forming a uniform cutting surface at the time of use.
  • negative pressure is generated through substrate suction holes formed in upper and lower fixing pads, and the cut electrode plate material is fixed with only one upper and lower fixing pad disposed on the opposite side of the taping device among the upper and lower fixing pads disposed opposite to each other, There is an effect of easy access of the taping device when fixing the cutting part tape.
  • the upper and lower fixed pads and the taping device can be moved up and down through the fixed pad lifting unit and the tape conveyor lifting unit, thereby reducing the cost required for the arrangement of the taping device mounted on the gripper conveyor and the substrate fixing device.
  • the space By reducing the space, there is an effect of miniaturization of the gripper conveyor.
  • FIG. 1 is a front view showing the overall configuration of an electrode plate end joint device according to an embodiment of the present invention and a view showing supply and transport directions of electrode plate materials.
  • FIGS. 2 and 3 are diagrams showing the arrangement relationship between a gripper conveyor, a substrate fixing device, an electrode plate material cutter, and a taping device mounted in the gripper conveyor of the automatic replacement system for an electrode plate end joint device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4A is a perspective view illustrating a shape of a gripper frame of a gripper conveyor and an arrangement of tracks mounted on the gripper frame according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4B 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.
  • Figure 4c is a view showing the detailed structure of the connection part of the track made of a link chain according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a perspective view showing a detailed structure of a guide roller according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a detailed structure of an electrode plate material cutter according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a perspective view showing a detailed structure of a taping device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a perspective view showing a detailed structure of a substrate fixing device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a view showing a disposition 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. 10 is a view showing a disposition relationship between a guide roller, a substrate fixing device, and a taping device when the tape of a cut portion of a cut electrode plate material is fixed by the taping device according to an embodiment of the present invention.
  • 11A to 11J are views illustrating detailed operations of a substrate fixing device, an electrode plate material cutter, and a taping device when connecting electrode plate materials according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 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.
  • 13 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.
  • FIG. 14 is a view showing an operation of discharging the ends of scraps of electrode plate material sheared through the gripper according to an embodiment of the present invention.
  • 15 is a view showing the detailed structure and clamping operation of a gripper according to an embodiment of the present invention.
  • An electrode plate end joint device for automatically replacing an electrode plate material supply reel according to an embodiment of the present invention, as shown in FIG.
  • the unwinder devices 10 are disposed oppositely, and the electrode plate material 1 is alternately unwound and supplied from the reel 2 mounted on each unwinder device 10, and one side unwinder device 10
  • the electrode plate material 1 unwinded from the reel 2 of the other unwinder device 10 is connected to the end of the electrode plate material 1 from the exhausted reel 2. will be automatically replaced.
  • 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 are defined as 2b, 1b, and 10b, respectively.
  • an element disposed on the side of the unwinder device 10a A is added after the reference numeral, and elements disposed on the side of the unwinder device 10b are described by adding b after the reference numeral.
  • 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 gripper conveyor 100 detects the end of the electrode plate material 1 released from the unwinder device 10, clamps it, and supplies it to the opposite side between the unwinder devices 10 to the unwinder devices 10 on both sides, respectively. installed
  • the gripper conveyor 100 includes a gripper frame 110 constituting the body of the gripper conveyor 100 and a track 120 seated along an outer surface of the gripper frame 110 to form a closed curve shape. ), a track driving unit 121 for rotating the track 120, mounted on the track 120 to clamp the end of the electrode plate material 1, and the clamped electrode plate material 1 to the unwinder device 10
  • the gripper 140 for transferring and disposing on the opposite surface between the electrode plate material 1 and a plurality of transfer rollers for supporting the electrode plate material 1 by changing the direction of the electrode plate material 1 unwound by the unwinder device 10 ) is composed of
  • a pair of prepper frames 110 are disposed facing each other at a predetermined interval along the width direction of the electrode plate material (1a, 1b) clamped on each gripper conveyor (100a, 100b), ,
  • the opposing frames 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 frame supports 130 As the inner sides of the gripper frames 110 are connected to the ends, the separation distance between the gripper frames 110 disposed opposite to each other is fixed.
  • Each gripper frame 110 is composed of a horizontal frame 111 arranged horizontally with the ground and a vertical frame 112 formed vertically upward from one end of the horizontal frame 111 to form an L shape.
  • a plurality of conveying rollers are rotatably mounted between the gripper frames 110 disposed opposite to each other in the width direction of the electrode plate materials 1a and 1b, and the electrode plate materials 1a unwound in each unwinder device 10a and 10b. , 1b) when the supply direction is switched from the horizontal frame 111 to the opposing arrangement between the vertical frames 112, the conveying rollers are at least the upper and lower sides of the vertical frame 112 and the horizontal frame ( 111) is mounted at a location including one.
  • the track 120 is seated along the outer surface of each gripper frame 110 to form a closed curve shape, and when the track driving unit 121 is operated, according to the driving direction of the track driving unit 121, the forward direction or A reverse endless track rotation motion is performed, and the gripper 140 is mounted outside the closed curve formed by the track 120 .
  • the gripper 140 is fixed on the track 120 of each gripper frame 110 in which both ends of the clamping body constituting the body of the gripper 140 are spaced apart, and the clamping body A clamping bar disposed parallel to is connected to the clamping body through a clamping bar drive unit, so that when the clamping bar drive unit operates, the clamping bar approaches or is separated from the clamping body.
  • the clamping bar drive unit is composed of a hydraulic or air cylinder.
  • clamping is performed while the end of the electrode plate material (1b) to be connected is sandwiched between the clamping bar and the clamping body, and when the clamping bar is separated from the clamping body, the electrode Unfixing of the end of the plate material 1b is performed.
  • the gripper 140 mounted on the track 120 moves along the rotational direction of the track 120 while the end of the electrode plate material 1b clamped to the gripper 140. is advanced from the rear end of the horizontal frame 111 to a space opposite to each other between the vertical frames 112 of the gripper conveyors 100 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 conveying speed of the end of the electrode plate material 1b by the gripper 140 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 140 Or it will prevent damage due to tearing.
  • a drive shaft is connected to the rotational axis of the track driving unit 121 composed of a motor, sprockets are mounted on both ends of the drive shaft, and each gripper frame is opposed to each other in parallel.
  • the track 120 of (110) is connected to the inside of the closed curve, and when the track drive unit 121 is rotated, driving force is transmitted to both tracks 120 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 120 on both sides of each gripper frame 110 disposed opposite to each other at the same speed, and the track drive unit ( While the track 120 rotates forward or backward according to the rotation direction of 121, the gripper 140 moves forward or backward toward the opposite space between the vertical frames 112 of the gripper 140.
  • the track 120 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 120 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 certain size is formed in the connecting portion between the first and second link connecting parts, so that shock absorption due to flow between link bodies can be achieved while the track 120 moves in an endless orbit.
  • an extension frame 113 may be formed at an opposite end of the vertical frame 112 to the connection part of the horizontal frame 111, so that the gripper frame 110 may be configured to form a ⁇ shape, and at least one conveying roller is extended. It is mounted so as to face the protruding direction of the frame 113.
  • the gripper 140 can move along the track 120 seated along the outer surface of the extension frame 113, and the clamping state of the end of the electrode plate material 1b clamped by the gripper 140 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 140 .
  • the gripper 140 moves forward along the rotational direction of the track 120 by the forward endless orbital rotation of the track 120, the scrap of the electrode plate material 1b is transferred to the opposite direction of the connection between the electrode plate materials 1, , After the electrode plate material 1b is separated and discharged from the gripper 140 according to the operation of the clamping bar driving unit, the gripper 140 moves backward along the track 120 by the reverse endless orbital rotation of the track 120 to return to the original position. By returning to , 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 140 is configured to be mounted on the same track 120 that moves in an endless orbit, and the operation of supplying the electrode plate material 1b to be connected through the gripper 140 and discharging the scrap of the electrode plate material 1b is performed on the track ( 120) is continuously performed by forward or reverse rotation, and the configuration of the automatic replacement device for the reel supplying the electrode plate material is to automatically replace the exhausted reel 2a and automatically connect the electrode plate materials 1a and 1b Improves the continuous supply speed of the electrode plate material 1 according to.
  • the scrap of the electrode plate material 1b is spaced apart and discharged through the crawler 140 and the track 120 motion structure, supplying the electrode plate material 1b and By unifying the remnant discharge structure of the plate material 1b, it is possible to achieve miniaturization of the equipment of the gripper conveyor 100.
  • a separation prevention guide that covers all or part of the outer surface of the gripper frame 110 may be formed in a section including a connection portion between the vertical frame 112 and the horizontal frame 111.
  • the departure prevention guide is arranged to be spaced apart from the edge outer surface at a predetermined interval so that interference does not occur during the track 120's orbital motion.
  • the departure prevention guide suppresses the sagging of the track 120 in the area of the horizontal frame 111 together with the track 120 composed of a link chain, so that the gripper 140 moves along the track 120 by the operation of the gripper conveyor 100. Prevents shaking of the gripper 140 when sliding along the rotational direction of the track 120 at the transfer direction conversion unit between the horizontal frame 111, the vertical frame 112, and the extension frame 113 prevent the occurrence of departure.
  • the electrode plate material 1 supplied from the reel 2 mounted on the unwinder device 10 is cut by the electrode plate material cutter 200, and the exhausted electrode plate material cut by the electrode plate material cutter 200
  • the rear end of the electrode plate material 1a of the reel 2a and the front end of the electrode plate material 1b of the reel 2b to be connected are fixed with a tape through the taping device 300, so that the connection between the electrode plate materials 1a and 1b It is fixed.
  • the electrode plate material cutter 200 and the taping device 300 are disposed in the space between the opposing frames of each gripper conveyor 100, and for efficient space arrangement, the electrode plate material cutter 200 is mounted on one gripper conveyor 100, and the taping device 300 is preferably mounted on the other gripper conveyor 100 disposed opposite to the gripper conveyor 100 equipped with the electrode plate material cutter 200. do.
  • the electrode plate material cutter 200 is disposed close to the connection part of the electrode plate material 1, and as shown in FIG. 6, the blade 220 cutting the electrode plate material 1 is used to connect the electrode plate material 1
  • the cutter driving unit 210 slides in a direction approaching or away from the electrode plate material 1 of the blade 220, the blade 220 is horizontally moved in the width direction of the electrode plate material 1 It is composed of a blade driving unit 221 that cuts the connection part of the electrode plate material 1 by
  • the taping device 300 includes a tape holder 310 on which a tape is mounted, a tape cutter 320 for cutting the tape released from the tape holder 310 into a predetermined length, and a tape cutter ( 320) to transfer the tape conveyor 330 facing the connecting portion of the electrode plate material 1 and sliding the tape conveyor 330 in a direction approaching or away from the connecting portion of the electrode plate material 1
  • a tape conveyor driving unit 340 that adhesively fixes the connection part of the electrode plate material 1 with the tape disposed on the tape conveyor 330 and returns the empty tape conveyor 330 to its original position.
  • a plurality of tape suction ports 331 are formed on the surface of the tape conveyor 330 along the length of the tape conveyor 330, and the tape suction ports 331 are connected to a vacuum pump and formed by operating the vacuum pump. Through the negative pressure of 331, the surface opposite to the adhesive surface of the tape is adsorbed and fixed to the surface of the tape conveyor 330.
  • the surface of the tape conveyor 330 adsorbs and fixes the tape. may be maintained, and upon completion of tape adhesion and fixation of the cutting portion of the electrode plate material (1), the vacuum pump is stopped to release the negative pressure state of the tape suction port 331, or air is supplied through the tape suction port 331. By discharging to form a positive pressure state, separation between the tape and the surface of the tape conveyor 330 can be facilitated.
  • the tape conveyor 330 from which the tape is separated is returned to its original position through the reverse operation of the tape conveyor driving unit 340 .
  • the tape suction holes 331 may be spaced apart at regular intervals, or may be arranged so that a specific pattern is regularly and repeatedly formed so that a uniform suction force acts over the entire surface of the cut tape.
  • the surface of the tape conveyor 330 may be made of a porous elastic material such as a sponge, and the tape conveyor driving unit 340 advances to the connection part of the electrode plate material 1 and the tape adsorbed on the surface of the tape conveyor 330. Damage to the connection portion of the electrode plate material 1 may be prevented by absorbing an impact generated at the connection portion between the tape conveyor 330 and the electrode plate material 1 during the bonding process.
  • the tape holder 310 includes a tape detection sensor 311 for detecting the amount of tape used or the remaining amount of the tape by detecting the distance from the surface in the radial direction of the tape mounted on the tape holder 310, or the tape holder 310. Either one selected from among the tape mounting sensors 312 that detects whether or not the tape is mounted by detecting the transport state of the tape supplied to the tape cutter 320, or both sensors may be mounted.
  • the tape detection sensor 311 or the tape installation sensor 312 notifies when the tape is replaced or whether the tape is exhausted, so as to prevent a delay or interruption in the bonding process between the electrode plate materials 1a and 1b due to the tape not being replaced. do.
  • a pair of substrate fixing devices 400 may be added to each of the gripper conveyors 100 disposed opposite to each other for fixing the connecting portion of the electrode plate material 1 in the course of cutting and tape fixing the electrode plate material 1. .
  • each substrate holding device 400 mounted on the gripper conveyors 100a and 100b are arranged to face each other, and as shown in FIG. 8, each substrate holding device 400 has a connection portion of the electrode plate material 1.
  • the fixing pads 410 of each substrate fixing device 400 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 4101 and a lower fixing pad 4102, and the fixing pads 410a and 410b of the fixing devices 400a and 400b are disposed to face each other with the electrode plate material 1 interposed therebetween, and the upper fixing pad ( 4101a and 4101b and the lower fixing pads 4102a and 4102b fix or release the rear and front ends of the connection parts of the electrode plate materials 1a and 1b, respectively.
  • the electrode plate material cutter 200 is disposed between the upper fixing pad 4101 and the lower fixing pad 4102, and the upper fixing pad 4101 and the lower fixing pad 4102 are formed by the operation of the cutter drive unit 210. Through the space formed therebetween, the electrode plate materials 1a and 1b slide in the direction of the connection part, and the electrode plate materials 1a and 1b fixed by the upper fixing pads 4101a and 4101b and the lower fixing pads 4102a and 4102b The connection cut is made.
  • a plurality of substrate suction holes 411 are formed on the surface of the fixing pad 410, and a vacuum pump is connected to the substrate suction holes 411, and through negative pressure of the substrate suction holes 411 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 410 .
  • one surface of the electrode plate materials 1a and 1b is adsorbed and fixed through one of the upper fixing pads 4101a and 4101b disposed opposite to each other, 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 4102a and 4102b of 4102a and 4102b.
  • 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 4101a and 4101b and the lower fixing pads 4102a and 4102b have an upper fixing pad 4101 rising or a lower fixing pad 4102 lowering or upper and lower fixing pads 4101 and 4102 respectively.
  • a fixed pad elevation unit 430 enabling position control through elevation movement may be mounted.
  • the tape conveyor 330 In order to fix the connection part of the electrode plate materials 1a and 1b with tape through the fixed pad lifting unit 430, the tape conveyor 330 approaches the connection part of the electrode plate materials 1a and 1b, or the tape conveyor is completed after the tape is fixed. When the 330 is separated, interference between the fixed pad 410 and the taping device 300 can be prevented by moving the upper fixing pad 4101 or the lower fixing pad 4102 up and down.
  • the tape conveyor 330 may be equipped with a tape conveyor lifting unit 350 that lifts the tape conveyor 330, and when the cut portion of the electrode plate material 1 is fixedly connected with the taping device 300, the upper fixed pad By adjusting the position of the tape conveyor 330 to the height of the space formed by the elevation, descent, or elevation of the 4101 and the lower fixing pad 4102, the taping device 300 and the substrate fixing device 400 are mounted By reducing the space, miniaturization of the gripper conveyor 100 is possible.
  • guide rollers 150 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 100a and 100b disposed opposite to each other.
  • the guide rollers 150a and 150b are provided in a direction approaching the oppositely disposed tape conveyor 330 or in a direction away from the oppositely disposed tape conveyor 330 to each guide roller 150a and 150b.
  • a sliding guide roller driving unit 151 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 150a and 150b.
  • the electrode plate end joint method using the electrode plate end joint device of the present invention configured as above is the electrode plate material face-to-face arrangement step, the electrode plate material fixing step, the electrode plate material cutting step, the tape adhesion preparation step, the tape adhesion step, and the electrode plate It consists of material unfixing steps, and the details of the progress of each step are as follows.
  • the sensor 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.
  • the end of the electrode plate material 1b is detected, as shown in FIG. 12 , the end of the electrode plate material 1b is inserted into the space between the clamping body of the gripper 140 and the clamping bar.
  • the track driving unit 121 is operated so that the track 120 rotates in the forward direction.
  • the gripper 140 mounted on the track 120 moves forward while sliding in the direction of the gripper conveyor 100a disposed opposite to the gripper frame 110, and moves forward from the horizontal frame 111 to the vertical frame 112 )
  • the end of the electrode plate material 1b clamped on the gripper 140 moving to the upper end is disposed opposite to the connection part with the electrode plate material 1a.
  • the surface of the electrode plate material 1b is supported by the surface of the transfer roller from the horizontal frame 111 direction to the vertical frame 112 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 guide rollers 150a and 150b approach each other through the guide roller driving unit 151, and the electrode plate material 1a ,1b) close the connection part between them.
  • the gripper conveyors 100a and 100b fix the electrode plate materials 1a and 1b disposed in close opposition to each other with the substrate fixing devices 400a and 400b by the gripper conveyors 100a and 100b in a stopped operation state. let it
  • the guide roller driving unit 151 By the operation of the guide roller driving unit 151, the guide rollers 150a and 150b of the gripper conveyors 100a and 100b on both sides approach the electrode plate materials 1a and 1b disposed opposite to each other while moving the electrode plate materials 1a and 1b. Tension is applied to each of them to spread the connection part, and as shown in FIG. 11A, the upper fixing pads 4101a and 4101b and the lower fixing pads 4102a and 4102b are moved by the operation of the fixing pad drive unit 420 to the electrode plate material 1a. , 1b).
  • the electrode plate material cutter 200 slides and approaches the connection part of the electrode plate materials 1a and 1b by the operation of the cutter driving unit 210, and approaches the blade.
  • the operation of the cutter driving unit 210 is stopped to stop the sliding movement of the electrode plate material cutter 200.
  • the blade 220 is transversely moved in the width direction of the electrode plate material 1 through the operation of the blade drive unit 221 to cut the electrode plate material 1a, The connection portion of 1b) is cut, and when the cutting of the electrode plate material 1 is completed, the cutter driving unit 210 moves backward to return the electrode plate material cutter 200 to its original position.
  • the electrode plate material ( The cut rear end of 1a) and the cut end of the electrode plate material 1b are spaced apart from the connection part of the electrode plate material 1.
  • the lower fixing pad 4102a After separating the rear end of the cut electrode plate material 1a from the lower fixing pad 4102a by stopping the vacuum pump connected to the lower fixing pad 4102a, as shown in FIGS. 11F and 11G , the lower fixing pad 4102a is When it moves forward and contacts the electrode plate material 1b, the vacuum pump connected to the lower fixing pad 4102a is operated, the vacuum pump connected to the lower fixing pad 4102b is stopped, and then the lower fixing pad 4102b is moved backward, The upper fixing pad 4101a and the lower fixing pad 4102b 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 4101b is stopped to separate the end remnants of the electrode plate material 1b from the upper fixing pad 4101b, and the track driving unit 121 operates to move the gripper 140 forward.
  • the end remnants of the electrode plate material 1b which remains clamped to the gripper 140, are spaced apart from the connecting portion of the electrode plate material 1 while moving along the track 120 seated on the extension frame 113.
  • the clamping bar drive unit operates in the reverse direction.
  • the clamping bar is separated from the clamping body by the clamping body, the end remnants of the electrode plate material 1b clamped between the clamping body and the clamping bar are released while being discharged.
  • the end of the tape fixed to the tape holder 310 is supplied to the tape cutter 320 to cut the tape to a certain length, and the surface opposite to the adhesive side of the cut tape is supplied to the tape suction port of the tape conveyor 330. While adsorbed on the tape conveyor 330 by the operation of the vacuum pump connected to 331, it is transported from the position of the tape cutter 320 to the opposite direction of the tape cutter 320 along the length direction of the tape conveyor 330. (330)
  • the tape disposed on the surface 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 330 is stopped, and the tape conveyor 330 is moved by the operation of the tape conveyor driving unit 340.
  • the electrode plate materials (1a, 1b) are tape-attached to the cut portion.
  • the upper fixed pad 4101b and the lower fixed pad 4102b in the direction in which the tape conveyor 330 is mounted can move up and down, respectively, by the operation of the fixed pad elevating unit 430.
  • the fixed pad elevating unit 430 of the upper fixing pad 4101a and the lower fixing pad 4102a fixing the electrode plate materials 1a and 1b maintains a stationary state.
  • the position of the tape conveyor 330 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 4101b ) and the lower fixing pad 4102b are moved up and down, the height of the tape conveyor 330 is controlled through the operation of the tape conveyor lifting unit 350 to match the height of the connection between the cutting parts of the electrode plate materials 1a and 1b. .
  • the position of the gripper 140 for discharging the scraps is shown as a thick line and a broken line, respectively.
  • the vacuum pump connected to the upper fixing pad 4101a and the lower fixing pad 4102a is stopped to release and separate the adhesively fixed electrode plate material 1 from the fixing pad 410a.
  • the guide roller 150b is moved backward, and then the gripper conveyor 100b is operated to continuously supply the electrode plate material 1.
  • the exhausted reel 2a is removed from the unwinder device 10a, and a new reel 2 is mounted to prepare for supply and connection of the next electrode plate material 1 to prepare the reel ( The automatic replacement of 2) is completed.
  • the electrode plate end joint device based on the exhausted reel 2a and the reel 2b to be connected, so that the configuration and operation method of the electrode plate end joint device for automatic replacement of the electrode plate material supply reel can be easily understood, the electrode plate end joint device
  • the reel 2 is alternately unwinded and supplied from the unwinder device 10 disposed opposite to both sides, so that the electrode plate material according to the replacement of the reel 2 Due to the characteristics of the present invention in which continuous supply of (1) is made, the position of the exhausted reel 2a and the reel 2b to be connected are changed alternately.
  • a and b added to the rear end of the reference numerals to indicate the configuration and operation direction of the electrode plate end joint device for automatic replacement of the electrode plate material supply reel are for replacing the reel (2) according to the exhaustion of the electrode plate material (1)
  • the mounted positions of the electrode plate material cutter 200 and the taping device 300, the directions of which are not distinguished, are not changed.

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Abstract

본 발명은 양측 언와인더 장치 사이에 대향 배치되며, 각 언와인더 장치에 장착된 릴로부터 풀린 전극판 소재를 지면과 수직 방향으로 근접 배치시키는 그리퍼 컨베이어, 전극판 소재의 연결부에 근접 배치되는 전극판 소재 커터, 테이프를 일정 길이로 절단하는 테이프 커터, 테이프 커터에서 절단된 테이프를 이송하여 전극판 소재 연결부와 대향 배치하는 테이프 컨베이어, 테이프 컨베이어의 길이 방향을 따라 테이프 컨베이어 표면에 다수 형성되며, 진공 펌프로 연결되는 테이프 흡착구, 테이프 컨베이어를 전극판 소재의 연결부와 접근하거나 또는 이격되는 방향으로 슬라이딩 이동시키는 테이프 컨베이어 구동 유닛으로 구성되는 전극판 소재 공급 릴의 자동 교체를 위한 전극판 끝단 이음 장치 및 이를 이용한 전극판 끝단 이음 방법에 관한 것이다.

Description

전극판 소재 공급 릴의 자동 교체를 위한 전극판 끝단 이음 장치 및 이를 이용한 전극판 끝단 이음 방법
본 발명은 언와인더 장치에 의해 공급된 이차 전지 전극판 소재를 서로 연결하여, 전극판 소재가 한 쌍의 언와인더 장치로부터 교대로 연속 공급되는 전극판 끝단 이음 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 양측 언와인더 장치 사이에 대향 배치되며, 각 언와인더 장치에 장착된 릴로부터 풀린 전극판 소재를 지면과 수직 방향으로 근접 배치시키는 그리퍼 컨베이어, 전극판 소재의 연결부에 근접 배치되는 전극판 소재 커터, 테이프를 일정 길이로 절단하는 테이프 커터, 테이프 커터에서 절단된 테이프를 이송하여 전극판 소재 연결부와 대향 배치하는 테이프 컨베이어, 테이프 컨베이어의 길이 방향을 따라 테이프 컨베이어 표면에 다수 형성되며, 진공 펌프로 연결되는 테이프 흡착구, 테이프 컨베이어를 전극판 소재의 연결부와 접근하거나 또는 이격되는 방향으로 슬라이딩 이동시키는 테이프 컨베이어 구동 유닛으로 구성되는 전극판 소재 공급 릴의 자동 교체를 위한 전극판 끝단 이음 장치 및 이를 이용한 전극판 끝단 이음 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 공급함으로써 이차 전지 생산 라인의 가동 중단 발생을 방지한다.
소진된 릴로부터 풀린 전극판 소재와 연결될 릴로부터 풀린 전극판 소재간 연결은 대한민국 등록특허공보 제10-1695650호 (2017.01.06.등록)의 전극 필름 자동 교체 장치와 같이, 전극판 소재의 진공 흡착을 통해 전극판 소재 연결부를 고정하는 전극 연결부와, 연결부를 절단하는 커터 및 절단된 연결부를 테이프로 고정하는 테이프 이송 유닛으로 구성되어, 전극판 소재를 연속 공급이 이루어진다.
위와 같은 전극 필름 자동 교체 장치의 테이프 이송 유닛은 일정 길이로 절단된 테이프를 이송 그리퍼로 파지한 후, 이송 그리퍼를 지면과 수직을 이루는 축을 중심으로 180° 회전시켜 테이프 방향을 전환한 다음, 이송 그리퍼를 전진시켜 전달 블록에 순차적으로 진공 흡착시키도록 구성된다.
그러나 상기 테이프 이송 유닛은 이송 그리퍼의 회전 및 원위치 복귀가 이루어지는 일련의 동작에서 전달 블록에 하나의 절단된 테이프 조각 배치가 이루어지게 되므로, 전달 블록 표면으로의 테이프 배치가 비효율적인 방식으로 이루어지며, 테이프 배치 작동을 위한 이송 그리퍼의 동작이 복잡하여, 테이프 배치 불량에 따른 전극판 소재 연결부의 테이프 고정부 하자가 발생하기 쉬운 문제를 가지고 있다.
또한, 이송 그리퍼가 회전하면서 전달 블록에 절단된 테이프를 하나씩 배치하는 과정에서 이송 그리퍼가 회전 가능한 공간 확보하기 위해 테이프 이송 유닛의 부피가 증가하게 되어, 전극 필름 자동 교체 장치의 소형화에 따른 설비 시설 공간 활용성 확보에 어려움이 있었다.
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 소재를 공급하는 전극판 소재 공급 릴의 자동 교체를 위한 전극판 끝단 이음 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시 예에서는 테이프 커터에 의해 일정 길이로 절단된 테이프를 전극판 소재간 절단부에 대향 배치하기 위한 테이핑 장치의 구성을 단순화시키는 전극판 소재 공급 릴의 자동 교체를 위한 전극판 끝단 이음 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시 예에서는 테이핑 장치의 구조 및 작동 단순화에 따른 테이핑 장치 소형화를 통해 테이핑 장치가 설치되는 그리퍼 컨베이어 내부 공간 활용성을 향상시킬 수 있는 전극판 소재 공급 릴의 자동 교체를 위한 전극판 끝단 이음 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따르면 이차 전지 전극판 소재가 감긴 릴을 풀어주는 한 쌍의 언와인더 장치에 의해 공급된 전극판 소재를 절단하는 전극판 소재 커터와, 전극판 소재 커터에 의해 절단된 소진된 릴의 전극판 소재 후단과 연결될 릴의 전극판 소재 전단을 테이프로 고정함으로써, 전극판 소재 절단부를 서로 연결하는 테이핑 장치로 구성되어, 한 쌍의 언와인더 장치로부터 교대로 연속 공급되는 전극판 소재 공급 릴의 자동 교체를 위한 전극판 끝단 이음 장치에 있어서, 양측 언와인더 장치 사이에 대향 배치되며, 각 언와인더 장치에 장착된 릴로부터 풀린 전극판 소재를 지면과 수직 방향으로 근접 배치시키는 그리퍼 컨베이어, 전극판 소재의 연결부에 근접 배치되는 전극판 소재 커터, 테이프를 일정 길이로 절단하는 테이프 커터, 테이프 커터에서 절단된 테이프를 이송하여 전극판 소재 연결부와 대향 배치하는 테이프 컨베이어, 테이프 컨베이어의 길이 방향을 따라 테이프 컨베이어 표면에 다수 형성되며, 진공 펌프로 연결되는 테이프 흡착구, 테이프 컨베이어를 전극판 소재의 연결부와 접근하거나 또는 이격되는 방향으로 슬라이딩 이동시키는 테이프 컨베이어 구동 유닛으로 구성되되, 진공 펌프 작동에 의해 형성된 테이프 흡착구의 음압을 통해 테이프 컨베이어 표면으로의 테이프의 접착면 반대측 표면 흡착 고정이 이루어진다.
본 발명의 실시 예에 따르면 대향 배치된 각 그리퍼 컨베이어에는 전극판 소재의 절단 및 테이프 고정 과정에서 전극판 소재의 연결부를 고정하는 한 쌍의 기재 고정 장치가 부가되며, 각 기재 고정 장치가 서로 대향하도록 배치되되, 기재 고정 장치의 고정 패드는 전극판 소재의 연결부 상부와 하부에 각각 위치하며, 각 고정 패드에는 고정 패드 구동 유닛이 장착되어, 전극판 소재와 접근하거나 또는 이격되는 방향으로 고정 패드를 슬라이드 이동시킴으로써, 대향 배치된 한 쌍의 상부 고정 패드와 하부 고정 패드가 전극판 소재의 연결부 전단과 후단 일측 또는 양측 표면을 각각 고정하거나 고정 해제한다.
본 발명의 실시 예에 따르면 상기 전극판 소재 커터는 일측 그리퍼 컨베이어에 장착되고, 테이핑 장치는 전극판 소재 커터가 장착된 그리퍼 컨베이어와 대향 배치된 타측 그리퍼 컨베이어에 장착된다.
본 발명의 실시 예에 따르면 상기 테이프 컨베이어 표면은 다공성의 탄성 재질로 이루어진다.
본 발명의 실시 예에 따르면 상기 테이프 흡착구는 일정 간격 또는 일정 패턴으로 배열된다.
본 발명의 실시 예에 따르면 대향 배치된 각 그리퍼 컨베이어의 상부와 하부에는 전극판 소재의 절단 및 연결 고정 중 전극판 소재의 텐션을 조절하는 가이드 롤러가 각각 장착되며, 가이드 롤러에는 가이드 롤러를 대향 배치된 테이프 컨베이어와 접근하거나 또는 이격되는 방향으로의 슬라이드 이동시키는 가이드 롤러 구동 유닛이 장착된다.
본 발명의 실시 예에 따르면 상기 테이핑 장치는 테이프의 사용량 또는 테이프의 잔여량을 감지하는 테이프 감지 센서나, 테이프의 장착 여부를 감지하는 테이프 장착 센서 중 적어도 어느 하나 이상을 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따르면 상기 고정 패드 표면에는 다수의 기재 흡착구가 형성되며, 기재 흡착구는 진공 펌프와 연결되어, 진공 펌프 작동에 의해 형성된 기재 흡착구의 음압을 통해 고정 패드 표면으로의 전극판 소재 흡착 고정이 이루어진다.
본 발명의 실시 예에 따르면 상기 전극판 소재 커터는 상부 고정 패드와 하부 고정 패드 사이에 배치되며, 전극판 소재 커터의 블레이드를 전극판 소재의 연결부와 접근하거나 또는 이격되는 방향으로 슬라이드 이동시키는 커터 구동 유닛이 장착되어, 상부 고정 패드와 하부 고정 패드에 의해 고정된 전극판 소재의 연결부 절단이 이루어진다.
본 발명의 실시 예에 따르면 상기 상부 고정 패드와 하부 고정 패드에는 고정 패드 승강 유닛이 장착되어, 테이핑 장치 작동 시, 고정 패드 승강 유닛 작동에 따른 상부 고정 패드의 상승이나 하부 고정 패드의 하강 또는 상부 및 하부 고정 패드 승강 이동에 의해 형성된 공간으로 테이프 컨베이어를 전극판 소재 연결부와 접근하거나 또는 이격시킨다.
본 발명의 실시 예에 따르면 상기 전극판 소재 커터에는 블레이드의 전극판 소재 접근 시, 전극판 소재의 폭 방향으로 블레이드를 횡이동시켜 전극판 소재의 연결부를 절단하는 블레이드 구동 유닛이 장착된다.
본 발명의 실시 예에 따르면 테이프 컨베이어에는 테이프 컨베이어를 승강시키는 테이프 컨베이어 승강 유닛이 장착되어, 테이핑 장치로 전극판 소재 절단부를 고정 연결 시, 상부 고정 패드와 하부 고정 패드의 상승이나 하강 또는 승하강 이동에 의해 형성된 공간 높이로 테이프 컨베이어의 위치를 제어한다.
본 발명의 실시 예에 따르면 소진된 릴의 전극판 소재 끝단으로 연결될 전극판 소재와 연결될 릴에서 풀린 전극판 소재를 그리퍼 컨베이어를 통해 언와인더 장치간 대향부에 근접 배치하고, 근접 배치된 전극판 소재간 절단 및 테이핑 고정에 의한 연속 공급이 이루어져, 전극판 소재의 자동 연결 및 연속 공급이 가능하도록 하는 효과가 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면 테이프 커터에 의해 일정 길이로 절단된 테이프 접착면 반대측 표면을 음압이 형성된 테이프 컨베이어 표면의 테이프 흡착구로 흡착 이송하여, 전극판 소재간 절단부 고정을 위한 테이핑 장치의 구성을 단순화시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면 테이프 컨베이어의 회전 구동에 따라 다수의 테이프가 테이프 컨베이어 표면에 순차적으로 배치되는 구성을 통해, 테이프 커터에서 절단된 테이프를 이송하는 테이프 이송 수단 및 이송된 테이프가 배치되는 블록을 통합하여, 테이핑 장치 및 테이핑 장치가 장착되는 그리퍼 컨베이어의 소형화를 이룰 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면 테이프 감지 센서 또는 테이프 장착 센서를 통해 테이프 교체 시기나 테이프 소진 여부를 알림으로써, 테이프 미교체에 따른 전극판 소재간 접착 공정 지연이나 중단 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면 양측으로 대향 배치된 기재 고정 장치의 고정 패드가 상부 고정 패드와 하부 고정 패드로 구성되어, 전극판 소재 절단부의 상하 끝단을 각각 고정함으로써, 겹쳐진 상태의 전극판 소재의 절단 시 균일한 절단면을 형성하여 연결부 불량 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면 상하부 고정 패드에 형성된 기재 흡착구를 통해 음압을 발생시켜, 대향 배치된 상하부 고정 패드 중 테이핑 장치 반대측에 배치된 일측의 상하부 고정 패드만으로 절단된 전극판 소재를 고정함으로써, 절단부 테이프 고정시 테이핑 장치의 접근이 용이한 효과가 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면 고정 패드 승강 유닛 및 테이프 컨베이어 승강 유닛을 통해, 상하부 고정 패드 및 테이핑 장치를 승하강이 이루어질 수 있도록 함으로써, 그리퍼 컨베이어에 장착되는 테이핑 장치와 기재 고정 장치의 배치에 소요되는 공간을 감축하여, 그리퍼 컨베이어의 소형화를 이룰 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전극판 끝단 이음 장치의 전체 구성을 나타내는 정면도 및 전극판 소재의 공급 및 이송 방향을 나타내는 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른전극판 끝단 이음 장치의 자동 교체 시스템의 그리퍼 컨베이어, 그리퍼 컨베이어 내에 장착되는 기재 고정 장치와 전극판 소재 커터 및 테이핑 장치의 배치 관계를 나타내는 도면이다.
도 4a는 본 발명의 실시 예에 따른 그리퍼 컨베이어의 그리퍼 프레임 형상 및 그리퍼 프레임에 장착된 트랙의 배치를 나타내는 사시도이다.
도 4b는 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 4c는 본 발명의 실시 예에 따른 링크 체인으로 이루어진 트랙의 연결부 상세 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 가이드 롤러의 상세 구조를 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 전극판 소재 커터의 상세 구조를 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 테이핑 장치의 상세 구조를 나타내는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 기재 고정 장치의 상세 구조를 나타내는 사시도이다.
도 9는 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 10은 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.
[규칙 제91조에 의한 정정 05.01.2023]
도 11a 내지 도 11j는 본 발명의 실시 예에 따른 전극판 소재 연결 시 기재 고정 장치와 전극판 소재 커터 및 테이핑 장치의 상세 작동을 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 그리퍼를 통한 전극판 소재 끝단의 클램핑 작동이 이루어지기 전 단계에서의 그리퍼 컨베이어와 그리퍼간 배치 관계를 나타내는 도면이다.
도 13은 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 14는 본 발명의 실시 예에 따른 그리퍼를 통한 전단된 전극판 소재 자투리 끝단의 배출 작동을 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 그리퍼의 상세 구조 및 클램핑 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 공급 릴의 자동 교체를 위한 전극판 끝단 이음 장치는 도 1에서 도시하는 바와 같이 이차 전지 전극판 소재(1)가 감긴 릴(2)이 장착된 한 쌍의 언와인더 장치(10)가 대향 배치되고, 각 언와인더 장치(10)에 장착된 릴(2)로부터 전극판 소재(1)를 교대로 풀어 공급하게 되며, 일측 언와인더 장치(10)의 릴(2)이 소진되면 소진된 릴(2)로부터 전극판 소재(1) 끝단에 타측 언와인더 장치(10)의 릴(2)로부터 풀린 전극판 소재(1)를 연결함으로써 전극판 소재를 자동으로 교체하게 된다.
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 정의한다.
또한, 기타 전극판 소재를 공급하는 릴의 자동 교체 장치를 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.
그리퍼 컨베이어(100)는 언와인더 장치(10)에서 풀린 전극판 소재(1) 끝단을 감지 후 클램핑하여 언와인더 장치(10)간 대향면으로 공급하도록 양측 언와인더 장치(10)에 각각 설치된다.
그리퍼 컨베이어(100)는 도 4a 및 도 4b에서 도시하는 바와 같이 그리퍼 컨베이어(100)의 본체를 이루는 그리퍼 프레임(110), 그리퍼 프레임(110)의 외측면을 따라 폐곡선 형상을 이루도록 안착되는 트랙(120), 트랙(120)을 회전시키는 트랙 구동 유닛(121), 트랙(120)상에 장착되어 전극판 소재(1) 끝단을 클램핑하고 클램핑된 전극판 소재(1)를 언와인더 장치(10)간 대향면으로 이송하여 배치시키는 그리퍼(140), 언와인더 장치(10)에 의해 풀린 전극판 소재(1)의 방향을 전환하고 전극판 소재(1)를 지지하는 복수의 이송 롤러(transfer roller)로 구성된다.
각 그리퍼 컨베이어(100a,100b)에는 한 쌍의 프리퍼 프레임(110)이 각 그리퍼 컨베이어(100a,100b)에 클램핑된 전극판 소재(1a,1b)의 폭 방향을 따라 일정 간격 이격도록 대향 배치되고, 대향 배치된 프레임은 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(130) 끝단에 그리퍼 프레임(110)의 내측이 각각 연결되면서 대향 배치된 그리퍼 프레임(110)간 이격 간격이 고정된다.
각 그리퍼 프레임(110)은 지면과 수평을 이루도록 배치되는 수평 프레임(111)과, 수평 프레임(111)의 일측 끝단에서 수직 상방으로 형성된 수직 프레임(112)으로 구성되어 L자 형상을 이루게 된다.
전극판 소재(1a,1b) 폭 방향을 따라 대향 배치된 그리퍼 프레임(110) 사이에는 복수의 이송 롤러가 회전 가능하도록 장착되며, 각 언와인더 장치(10a,10b)에서 풀린 전극판 소재(1a,1b)가 수평 프레임(111)으로부터 수직 프레임(112)간 대향 배치부로 공급 방향이 전환될 때, 이송 롤러에 의해 지지될 수 있도록 이송 롤러는 적어도 수직 프레임(112)의 상하측 및 수평 프레임(111)의 1개소를 포함하는 위치에 장착된다.
각 그리퍼 프레임(110)의 외측면을 따라 트랙(120)이 폐곡선 형상을 이루도록 안착되고, 트랙 구동 유닛(121)의 가동 시 트랙 구동 유닛(121)의 구동 방향에 따라 트랙(120)의 정방향 또는 역방향 무한궤도 회전 운동이 이루어지며, 트랙(120)이 이루는 폐곡선 외측에는 그리퍼(140)가 장착된다.
그리퍼(140)는 도 15에서 도시하는 바와 같이 그리퍼(140) 본체를 이루는 클램핑 바디(clamping body)의 양측 끝단이 이격 배치된 각 그리퍼 프레임(110)의 트랙(120)상에 고정되고, 클램핑 바디와 평행을 이루도록 배치되는 클램핑 바(clamping bar)는 클램핑 바 구동 유닛(clamping bar drive unit)을 통해 클램핑 바디와 연결되어, 클램핑 바 구동 유닛의 작동 시 클램핑 바가 클램핑 바디와 접근 또는 이격된다.
클램핑 바 구동 유닛은 유압 또는 에어 실린더로 구성되며, 클램핑 바가 클램핑 바디로 접근 시 연결될 전극판 소재(1b) 끝단이 클램핑 바와 클램핑 바디 사이에 끼워지면서 클램핑이 이루어지고, 클램핑 바가 클램핑 바디로부터 이격 시 전극판 소재(1b) 끝단의 고정 해제가 이루어진다.
트랙(120)의 정방향 무한궤도 회전 운동 시, 트랙(120)상에 장착된 그리퍼(140)가 트랙(120)의 회전 방향을 따라 이동하면서 그리퍼(140)에 클램핑된 전극판 소재(1b) 끝단을 수평 프레임(111) 후단으로부터 양측 그리퍼 컨베이어(100)의 수직 프레임(112)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(140)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(140)의 이송 속도간 상대 속도 발생에 따른 전극판 소재(1b)의 구겨짐 또는 찢어짐에 따른 손상을 방지하게 된다.
모터로 구성되는 트랙 구동 유닛(121)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(110)의 트랙(120) 폐곡선 내측으로 연결되어, 트랙 구동 유닛(121)의 회전 구동 시 스프라켓을 통해 양측 트랙(120)에 구동력을 전달하게 된다.
구동 샤프트 양 끝단에 장착된 스프라켓은 동일 방향으로 회전하게 되며, 각 스프라켓은 동일한 규격으로 이루어져 대향 배치된 각 그리퍼 프레임(110)의 양측 트랙(120)을 동일 속도로 회전시키게 되며, 트랙 구동 유닛(121)의 회전 방향에 따라 트랙(120)의 정방향 또는 역방향 무한궤도 회전이 발생하면서, 그리퍼(140)의 수직 프레임(112)간 대향 배치된 공간으로의 전진 또는 후진 작동이 이루어지게 된다.
또한, 도 4c에서 도시하는 바와 같이 트랙(120)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(120)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(120)의 무한궤도 이동 중 링크 바디간 유동 발생에 의한 충격 흡수가 이루어질 수 있도록 구성된다.
또한, 상기 수직 프레임(112)의 수평 프레임(111) 연결부 반대측 끝단에는 연장 프레임(113)이 형성되어, 그리퍼 프레임(110)이 ⊂자 형상을 이루도록 구성될 수 있으며, 적어도 하나의 이송 롤러가 연장 프레임(113)의 돌출된 방향을 향하도록 장착된다.
연장 프레임(113)의 외측면을 따라 안착된 트랙(120)을 따라 그리퍼(140) 이동할 수 있으며, 그리퍼(140)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(140)에 고정된다.
트랙(120)의 정방향 무한궤도 회전 운동에 의해 그리퍼(140)가 트랙(120)의 회전 방향을 따라 전진하면서 전극판 소재(1b) 자투리를 전극판 소재(1)간 연결부 반대측 방향으로 이송하게 되며, 클램핑 바 구동 유닛 작동에 따라 그리퍼(140)로부터 전극판 소재(1b) 자투리 분리 배출 후, 트랙(120)의 역방향 무한궤도 회전 운동에 의해 그리퍼(140)가 트랙(120)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(140)가 무한궤도 운동하는 동일 트랙(120) 상에 장착되도록 구성되어, 그리퍼(140)를 통한 연결될 전극판 소재(1b) 공급 및 전극판 소재(1b) 자투리 배출 작동이 트랙(120)의 정방향 또는 역방향 회전에 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(140)와 트랙(120)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(100) 설비의 소형화를 이룰 수 있도록 한다.
또한, 상기 그리퍼 프레임(110)의 외측면에는 수직 프레임(112)과 수평 프레임(111)간 연결부를 포함하는 구간에 그리퍼 프레임(110)의 외측면 전부 또는 일부 폐쇄하는 이탈 방지 가이드가 형성될 수 있으며, 트랙(120)의 무한궤도 운동 시 간섭이 발생하지 않도록 이탈 방지 가이드는 가장자리 외측 표면과 일정 간격 이격되도록 배치된다.
이탈 방지 가이드는 링크 체인으로 구성된 트랙(120)과 더불어 수평 프레임(111) 영역에서의 트랙(120)의 처짐 현상을 억제하여, 그리퍼 컨베이어(100) 작동에 의해 그리퍼(140)가 트랙(120)의 회전 방향을 따라 슬라이드 이동할 때 그리퍼(140)의 요동 발생을 방지하고, 수평 프레임(111)과 수직 프레임(112) 및 연장 프레임(113)간 트랙(120) 이송 방향 전환부에서 트랙(120)의 이탈 발생을 방지한다.
언와인더 장치(10)에 장착된 릴(2)로부터 풀려 공급된 전극판 소재(1)는 전극판 소재 커터(200)에 의해 절단되며, 전극판 소재 커터(200)에 의해 절단된 소진된 릴(2a)의 전극판 소재(1a) 후단과 연결될 릴(2b)의 전극판 소재(1b) 전단은 테이핑 장치(300)를 통해 테이프로 고정되어, 전극판 소재(1a,1b)간 연결부가 고정된다.
도 2 및 도 3에서 도시하는 바와 같이 전극판 소재 커터(200)와 테이핑 장치(300)는 각 그리퍼 컨베이어(100)의 대항 배치된 프레임 사이 공간에 배치되며, 효율적인 공간 배치를 위하여 전극판 소재 커터(200)는 일측 그리퍼 컨베이어(100)에 장착되고, 테이핑 장치(300)는 전극판 소재 커터(200)가 장착된 그리퍼 컨베이어(100)와 대향 배치된 타측 그리퍼 컨베이어(100)에 장착되는 것이 바람직하다.
전극판 소재 커터(200)는 전극판 소재(1)의 연결부에 근접 배치되며, 도 6에서 도시하는 바와 같이 전극판 소재(1)를 절단하는 블레이드(220)를 전극판 소재(1)의 연결부와 접근하거나 또는 이격되는 방향으로 슬라이드 이동시키는 커터 구동 유닛(210)과, 블레이드(220)의 전극판 소재(1) 접근 시, 전극판 소재(1)의 폭 방향으로 블레이드(220)를 횡이동시켜 전극판 소재(1)의 연결부를 절단하는 블레이드 구동 유닛(221)으로 구성된다.
또한, 테이핑 장치(300)는 도 7에서 도시하는 바와 같이 테이프가 장착되는 테이프 홀더(310)와, 테이프 홀더(310)로부터 풀린 테이프를 일정 길이로 절단하는 테이프 커터(320)와, 테이프 커터(320)에서 절단된 테이프를 이송하여 전극판 소재(1) 연결부와 대향 배치하는 테이프 컨베이어(330) 및 테이프 컨베이어(330)를 전극판 소재(1)의 연결부와 접근하거나 또는 이격되는 방향으로 슬라이딩 이동시킴으로써, 테이프 컨베이어(330)에 배치된 테이프로 전극판 소재(1)의 연결부를 접착 고정하고, 빈 테이프 컨베이어(330)를 원위치시키는 테이프 컨베이어 구동 유닛(340)으로 구성된다.
상기 테이프 컨베이어(330) 표면에는 테이프 흡착구(331)가 테이프 컨베이어(330)의 길이 방향을 따라 다수 형성되며, 테이프 흡착구(331)는 진공 펌프로 연결되어 진공 펌프 작동에 의해 형성된 테이프 흡착구(331)의 음압을 통해 테이프 컨베이어(330) 표면으로의 테이프의 접착면 반대측 표면 흡착 고정이 이루어지게 된다.
이에 따라 전극판 소재(1) 절단부를 고정하기 위해 테이프 컨베이어 구동 유닛(340)을 통해 테이프 컨베이어(330)가 전극판 소재(1) 절단부에 접근하는 동안 테이프의 테이프 컨베이어(330) 표면 흡착 고정 상태가 유지될 수 있으며, 전극판 소재(1) 절단부의 테이프 접착 고정 완료 시 진공 펌프의 작동을 중단하여 테이프 흡착구(331)의 음압 상태를 해제하거나, 또는 테이프 흡착구(331)를 통해 공기를 토출하여 양압 상태를 형성하여 테이프와 테이프 컨베이어(330) 표면간 분리를 용이하게 할 수 있다.
테이프에 의한 전극판 소재(1) 절단부의 고정이 완료되면 테이프 컨베이어 구동 유닛(340)의 역방향 작동을 통해 테이프가 분리된 테이프 컨베이어(330)를 원위치시킨다.
상기 테이프 흡착구(331)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(330) 표면은 스폰지와 같이 다공성의 탄성 재질로 이루어질 수 있으며, 테이프 컨베이어 구동 유닛(340)이 전극판 소재(1) 연결부로 전진하여 테이프 컨베이어(330) 표면에 흡착된 테이프 접착이 이루어지는 과정에서 테이프 컨베이어(330)와 전극판 소재(1) 연결부에 발생하는 충격을 흡수함으로써, 전극판 소재(1) 연결부 손상 발생을 방지할 수 있다.
또한, 테이프 홀더(310)에는 테이프 홀더(310)에 장착된 테이프 직경 방향 표면과의 거리를 감지하여 테이프의 사용량 또는 테이프의 잔여량을 감지하는 테이프 감지 센서(311)나, 테이프 홀더(310)로부터 테이프 커터(320)로 공급되는 테이프의 이송 상태를 감지하여 테이프의 장착 여부를 감지하는 테이프 장착 센서(312) 중 선택되는 어느 하나, 또는 두 가지 센서가 모두 장착될 수 있다.
테이프 감지 센서(311) 또는 테이프 장착 센서(312)는 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, 대향 배치된 각 그리퍼 컨베이어(100)에는 전극판 소재(1)의 절단 및 테이프 고정 과정에서 전극판 소재(1)의 연결부를 고정하는 한 쌍의 기재 고정 장치(400)가 부가될 수 있다.
그리퍼 컨베이어(100a,100b)에 장착된 각 기재 고정 장치(400a,400b)는 서로 대향하도록 배치되며, 도 8에서 도시하는 바와 같이 각 기재 고정 장치(400)에는 전극판 소재(1)의 연결부를 고정하는 고정 패드(410)와, 각 고정 패드(410)를 전극판 소재(1)와 접근하거나 또는 전극판 소재(1)로부터 이격되는 방향으로 각 고정 패드(410)를 슬라이드 이동시키는 고정 패드 구동 유닛(420)이 장착된다.
각 기재 고정 장치(400)의 고정 패드(410)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(4101)와 하부 고정 패드(4102)로 이루어지며, 고정 장치(400a,400b)의 고정 패드(410a,410b)는 전극판 소재(1)를 사이에 두고 서로 대향 배치되어, 상부 고정 패드(4101a,4101b)와 하부 고정 패드(4102a,4102b)가 전극판 소재(1a,1b)의 연결부 후단 및 전단을 각각 고정하거나 고정 해제하게 된다.
상기 전극판 소재 커터(200)는 상부 고정 패드(4101)와 하부 고정 패드(4102) 사이에 배치되며, 커터 구동 유닛(210)의 작동에 의해 상부 고정 패드(4101)와 하부 고정 패드(4102) 사이에 형성된 공간을 통해 전극판 소재(1a,1b) 연결부 방향으로 슬라이드 이동하여, 상부 고정 패드(4101a,4101b)와 하부 고정 패드(4102a,4102b)로 고정된 전극판 소재(1a,1b)의 연결부 절단이 이루어진다.
또한, 고정 패드(410) 표면에는 다수의 기재 흡착구(411)가 형성되고, 기재 흡착구(411)에는 진공 펌프가 연결되어, 진공 펌프 작동에 의해 형성된 기재 흡착구(411)의 음압을 통해 고정 패드(410) 표면으로의 전극판 소재(1) 흡착 고정이 이루어지도록 구성될 수 있다.
이에 따라 대향 배치된 상부 고정 패드(4101a,4101b) 중 어느 하나의 상부 고정 패드(4101a,4101b)를 통해 전극판 소재(1a,1b)의 일측 표면을 흡착 고정하거나, 대향 배치된 하부 고정 패드(4102a,4102b) 중 어느 하나의 하부 고정 패드(4102a,4102b)를 통해 전극판 소재(1a,1b)의 일측 표면을 흡착 고정할 수 있도록 한다.
고정 패드(410)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(4101a,4101b)와 하부 고정 패드(4102a,4102b)에는 상부 고정 패드(4101)의 상승이나 하부 고정 패드(4102)의 하강 또는 상부 및 하부 고정 패드(4101,4102) 승강 이동을 통한 위치 제어를 가능하도록 하는 고정 패드 승강 유닛(430)이 장착될 수 있다.
고정 패드 승강 유닛(430)을 통해 전극판 소재(1a,1b)의 연결부를 테이프로 고정하기 위해 테이프 컨베이어(330)를 전극판 소재(1a,1b) 연결부로 접근하거나, 테이프 고정 완료 후 테이프 컨베이어(330)의 이격 작동 시, 상부 고정 패드(4101) 또는 하부 고정 패드(4102)를 상하 방향으로 이동시킴으로써, 고정 패드(410)와 테이핑 장치(300)간 간섭 발생을 방지할 수 있다.
이때, 테이프 컨베이어(330)에는 테이프 컨베이어(330)를 승강시키는 테이프 컨베이어 승강 유닛(350)이 장착될 수 있으며, 테이핑 장치(300)로 전극판 소재(1) 절단부를 고정 연결 시, 상부 고정 패드(4101)와 하부 고정 패드(4102)의 상승이나 하강 또는 승하강 이동에 의해 형성된 공간 높이로 테이프 컨베이어(330)의 위치를 조정함으로써, 테이핑 장치(300)와 기재 고정 장치(400)가 장착되는 공간을 축소시켜 그리퍼 컨베이어(100)의 소형화를 가능하게 한다.
또한, 대향 배치된 각 그리퍼 컨베이어(100a,100b)의 상부와 하부에는 전극판 소재의 절단 및 연결 고정 중 전극판 소재(1)의 텐션을 조절하는 가이드 롤러(150)가 각각 장착될 수 있다.
도 5에서 도시하는 바와 같이 각 가이드 롤러(150a,150b)에는 대향 배치된 테이프 컨베이어(330)와 접근하거나, 또는 대향 배치된 테이프 컨베이어(330)로부터 이격되는 방향으로 가이드 롤러(150a,150b)를 슬라이드 이동시키는 가이드 롤러 구동 유닛(151)이 장착되며, 가이드 롤러(150a,150b)의 슬라이드 이동 방향 제어에 따라 전극판 소재(1a,1b)에 가해지는 텐션을 조절할 수 있다.
위와 같이 구성되는 본 발명의 전극판 끝단 이음 장치를 이용한 전극판 끝단 이음 방법은 전극판 소재 대향 배치 단계, 전극판 소재 고정 단계, 전극판 소재 절단 단계, 테이프 접착 준비 단계, 테이프 접착 단계 및 전극판 소재 고정 해제 단계로 이루어지며, 각 단계의 진행에 대한 상세한 내용은 다음과 같다.
전극판 소재 대향 배치 단계에서는 언와인더 장치(10b)의 전극판 소재(1) 공급 방향 회전에 의해, 연결될 릴(2b)에서 풀리기 시작한 전극판 소재(1b) 끝단을 센서로 감지한다.
전극판 소재(1b) 끝단 감지 시, 도 12에서 도시하는 바와 같이 전극판 소재(1b) 끝단이 그리퍼(140)의 클램핑 바디와 클램핑 바 사이의 공간으로 삽입된다.
도 13에서 도시하는 바와 같이 클램핑 바 구동 유닛의 작동에 의해 클램핑 바가 클램핑 바디로 접근하면서 클램핑 바디와 클램핑 바 사이에 삽입된 전극판 소재(1b) 끝단의 클램핑이 이루어지며, 전극판 소재(1b) 끝단의 클램핑이 완료되면 트랙 구동 유닛(121)이 가동되어 트랙(120)의 정방향 회전이 발생하게 된다.
이에 따라 트랙(120)상에 장착된 그리퍼(140)가 그리퍼 프레임(110)을 따라 대향 배치된 그러퍼 컨베이어(100a) 방향으로 슬라이드 이동하면서 전진하게 되며, 수평 프레임(111)으로부터 수직 프레임(112) 상단부로 이동하는 그리퍼(140)에 클램핑된 전극판 소재(1b) 끝단이 전극판 소재(1a)와의 연결부 대향 배치가 이루어진다.
그리퍼(140)의 이동에 의한 전극판 소재(1b) 끝단 이송 시, 전극판 소재(1b) 표면이 이송 롤러 표면에 의해 지지되면서 수평 프레임(111) 방향으로부터 수직 프레임(112) 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(1b)의 끝단이 이송되어 전극판 소재(1a,1b)간 대향 배치가 완료되면 가이드 롤러 구동 유닛(151)을 통해 가이드 롤러(150a,150b)가 서로 접근하여 전극판 소재(1a,1b)간 연결부를 근접시킨다.
전극판 소재 고정 단계에서는 그리퍼 컨베이어(100a,100b)의 작동 정지 상태에서 그리퍼 컨베이어(100a,100b)에 의해 근접 대향 배치된 전극판 소재(1a,1b)를 기재 고정 장치(400a,400b)로 고정시킨다.
가이드 롤러 구동 유닛(151)의 작동에 의해 양측 그리퍼 컨베이어(100a,100b)의 가이드 롤러(150a,150b)가 대향 배치된 전극판 소재(1a,1b)로 접근하면서 전극판 소재(1a,1b)에 각각 텐션을 가하여 연결부가 펼쳐지고, 도 11a에서 도시하는 바와 같이 고정 패드 구동 유닛(420)의 작동에 의해 상부 고정 패드(4101a,4101b)와 하부 고정 패드(4102a,4102b)가 전극판 소재(1a,1b)로 접근하게 된다.
상부 고정 패드(4101a)와 하부 고정 패드(4102a)가 전극판 소재(1a) 표면에 접촉하고, 상부 고정 패드(4101b)와 하부 고정 패드(4102b)가 전극판 소재(1b) 표면에 접촉하면 고정 패드 구동 유닛(420)의 작동을 정지하고, 진공 펌프를 작동시켜 각 고정 패드(410a,410b)의 기재 흡착구(411)에 음압을 형성함으로써, 전극판 소재(1a,1b)의 연결부 상하를 고정시킨다.
전극판 소재 절단 단계에서는 도 11b에서 도시하는 바와 같이 커터 구동 유닛(210)의 작동에 의해 전극판 소재 커터(200)가 전극판 소재(1a,1b)의 연결부로 슬라이드 이동하여 접근하게 되고, 블레이드(220)가 전극판 소재(1a,1b) 연결부에 도달하면 커터 구동 유닛(210)의 작동을 정지하여 전극판 소재 커터(200)의 슬라이드 이동을 정지시킨다.
도 11c에서 도시하는 바와 같이 전극판 소재 커터(200)가 정지하면 블레이드 구동 유닛(221)의 작동을 통해 블레이드(220)를 전극판 소재(1) 폭 방향으로 횡이동시켜 전극판 소재(1a,1b)의 연결부를 절단하게 되며, 전극판 소재(1) 절단이 완료되면 커터 구동 유닛(210)의 역방향 작동을 통해 전극판 소재 커터(200)를 후진하여 원위치로 복귀시킨다.
전극판 소재 커터(200)의 복귀가 완료되면, 도 11d 및 11e에서 도시하는 바와 같이 하부 고정 패드(4102a)와 상부 고정 패드(4101b)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(4102a)에 연결된 진공 펌프를 정지시켜 절단된 전극판 소재(1a) 후단을 하부 고정 패드(4102a)로부터 분리한 이후, 도 11f 및 11g에서 도시하는 바와 같이 하부 고정 패드(4102a)가 전진하여 전극판 소재(1b)와 접촉하면, 하부 고정 패드(4102a)와 연결된 진공 펌프를 작동시키고, 하부 고정 패드(4102b)와 연결된 진공 펌프를 정지시킨 다음 하부 고정 패드(4102b)를 후진시켜, 상부 고정 패드(4101a)와 하부 고정 패드(4102b)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(4101b)에 연결된 진공 펌프를 정지시켜 전극판 소재(1b) 끝단 자투리를 상부 고정 패드(4101b)로부터 분리하게 되며, 트랙 구동 유닛(121)이 가동하여 그리퍼(140)의 전진이 이루어져 그리퍼(140)에 클램핑된 상태를 유지하는 전극판 소재(1b) 끝단 자투리가 연장 프레임(113)상에 안착된 트랙(120)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 유닛의 역방향 작동에 의해 클램핑 바가 클램핑 바디로부터 이격되면서 클램핑 바디와 클램핑 바 사이에 클램핑된 전극판 소재(1b) 끝단 자투리가 고정 해제되면서 배출된다.
테이프 접착 준비 단계에서는 테이프 홀더(310)에 고정된 테이프 끝단을 테이프 커터(320)로 공급하여 테이프를 일정 길이로 절단하고, 절단된 테이프의 접착면 반대측 표면이 테이프 컨베이어(330)의 테이프 흡착구(331)와 연결된 진공 펌프의 작동에 의해 테이프 컨베이어(330)에 흡착된 상태로 테이프 커터(320) 위치로부터 테이프 커터(320) 반대측 방향으로 테이프 컨베이어(330)의 길이 방향을 따라 이송되면서 테이프 컨베이어(330) 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(330)에 의한 테이프 이송이 정지되고, 테이프 컨베이어 구동 유닛(340)의 작동에 의해 테이프 컨베이어(330)가 전극판 소재(1a,1b) 방향으로 전진하여 전극판 소재(1a,1b) 절단부의 테이프 접착이 이루어진다.
이때, 도 11h에서 도시하는 바와 같이 고정 패드 승강 유닛(430)의 작동에 의해 테이프 컨베이어(330)가 장착된 방향의 상부 고정 패드(4101b)와 하부 고정 패드(4102b)가 각각 상승 및 하강 이동할 수 있으며, 전극판 소재(1a,1b)를 고정하는 상부 고정 패드(4101a)와 하부 고정 패드(4102a)의 고정 패드 승강 유닛(430)은 정지 상태를 유지한다.
또한, 그리퍼 컨베이어(100)내 배치 공간 효율성을 높이기 위하여 테이프 컨베이어(330)의 위치가 전극판 소재(1a,1b)의 절단부 연결 높이보다 높거나 낮은 위치에 형성될 수 있는데, 상부 고정 패드(4101b)와 하부 고정 패드(4102b)의 승하강 이동 시 테이프 컨베이어 승강 유닛(350)의 작동을 통해 테이프 컨베이어(330)의 높이를 제어하여 전극판 소재(1a,1b)의 절단부 연결 높이와 일치시키게 된다.
도 11i 및 11j에서 도시하는 바와 같이 테이프 접착이 완료되면 테이프 흡착구(331)에 연결된 진공 펌프 정지 및 테이프 컨베이어(330)의 후진이 이루어지며, 테이프 컨베이어 승강 유닛(350)의 역방향 작동에 의한 테이프 컨베이어(330)가 원위치로 복귀한다.
도 4b, 도 12 및 도 13에서는 언와인더 장치(10b)에서 풀린 전극판 소재(1b) 끝단을 클램핑하기 위한 그리퍼(140) 위치와, 전극판 소재(1) 연결 완료 후 전극판 소재(1b) 자투리를 배출하기 위한 그리퍼(140) 위치를 각각 굵은 선도와 파선으로 도시한다.
전극판 소재 고정 해제 단계에서는 상부 고정 패드(4101a)와 하부 고정 패드(4102a)에 연결된 진공 펌프를 정지하여 고정 패드(410a)으로부터 접착 고정된 전극판 소재(1)의 고정 상태를 해제하여 분리하고, 가이드 롤러(150b)을 후진시킨 다음, 그리퍼 컨베이어(100b)의 작동시켜 전극판 소재(1)의 연속 공급을 수행하게 된다.
전극판 소재 고정 해제 단계 완료 후, 언와인더 장치(10a)로부터 소진된 릴(2a)을 탈거하고, 새 릴(2)을 장착하여 차회 전극판 소재(1) 공급 및 연결을 준비함으로써 릴(2)의 자동 교체가 완료된다.
본 명세서 및 도면에서는 전극판 소재 공급 릴의 자동 교체를 위한 전극판 끝단 이음 장치의 구성 및 작동 방법을 쉽게 이해할 수 있도록 소진된 릴(2a)과 연결될 릴(2b)을 기준으로 전극판 끝단 이음 장치에 대하여 설명하고 있으나, 전극판 소재(1) 소진 시, 양측에 대향 배치된 언와인더 장치(10)로부터 릴(2)을 교대로 풀어 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 공급 릴의 자동 교체를 위한 전극판 끝단 이음 장치의 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 전극판 소재 커터(200)와 테이핑 장치(300)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 (15)

  1. 이차 전지 전극판 소재(1)가 감긴 릴(2)을 풀어주는 한 쌍의 언와인더 장치(10)에 의해 공급된 전극판 소재(1)를 절단하는 전극판 소재 커터(200)와, 전극판 소재 커터(200)에 의해 절단된 소진된 릴(2a)의 전극판 소재(1a) 후단과 연결될 릴(2b)의 전극판 소재(1b) 전단을 테이프로 고정함으로써, 전극판 소재(1) 절단부를 서로 연결하는 테이핑 장치(300)로 구성되어, 한 쌍의 언와인더 장치(10)로부터 교대로 연속 공급되는 전극판 소재 공급 릴의 자동 교체를 위한 전극판 끝단 이음 장치에 있어서,
    양측 언와인더 장치(10) 사이에 대향 배치되며, 각 언와인더 장치(10)에 장착된 릴로부터 풀린 전극판 소재(1)를 지면과 수직 방향으로 근접 배치시키는 그리퍼 컨베이어(100);
    전극판 소재(1)의 연결부에 근접 배치되는 전극판 소재 커터(200);
    테이프를 일정 길이로 절단하는 테이프 커터(320);
    테이프 커터(320)에서 절단된 테이프를 이송하여 전극판 소재(1) 연결부와 대향 배치하는 테이프 컨베이어(330);
    테이프 컨베이어(330)의 길이 방향을 따라 테이프 컨베이어(330) 표면에 다수 형성되며, 진공 펌프로 연결되는 테이프 흡착구(331);
    테이프 컨베이어(330)를 전극판 소재(1)의 연결부와 접근하거나 또는 이격되는 방향으로 슬라이딩 이동시키는 테이프 컨베이어 구동 유닛(340);
    으로 구성되되,
    진공 펌프 작동에 의해 형성된 테이프 흡착구(331)의 음압을 통해 테이프 컨베이어(330) 표면으로의 테이프의 접착면 반대측 표면 흡착 고정이 이루어지는 것을 특징으로 하는 전극판 소재 공급 릴의 자동 교체를 위한 전극판 끝단 이음 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    대향 배치된 각 그리퍼 컨베이어(100)에는 전극판 소재(1)의 절단 및 테이프 고정 과정에서 전극판 소재(1)의 연결부를 고정하는 한 쌍의 기재 고정 장치(400)가 부가되며, 각 기재 고정 장치(400)가 서로 대향하도록 배치되되,
    기재 고정 장치(400)의 고정 패드(410)는 전극판 소재(1)의 연결부 상부와 하부에 각각 위치하며, 각 고정 패드(410)에는 고정 패드 구동 유닛(420)이 장착되어, 전극판 소재(1)와 접근하거나 또는 이격되는 방향으로 각 고정 패드(410)를 슬라이드 이동시킴으로써, 대향 배치된 한 쌍의 상부 고정 패드(4101)와 하부 고정 패드(4102)가 전극판 소재(1)의 연결부 전단과 후단 일측 또는 양측 표면을 각각 고정하거나 고정 해제하는 것을 특징으로 하는 전극판 소재 공급 릴의 자동 교체를 위한 전극판 끝단 이음 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전극판 소재 커터(200)는 일측 그리퍼 컨베이어(100)에 장착되고, 테이핑 장치(300)는 전극판 소재 커터(200)가 장착된 그리퍼 컨베이어(100)와 대향 배치된 타측 그리퍼 컨베이어(100)에 장착된 것을 특징으로 하는 전극판 소재 공급 릴의 자동 교체를 위한 전극판 끝단 이음 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 테이프 컨베이어(330) 표면은 다공성의 탄성 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 전극판 소재 공급 릴의 자동 교체를 위한 전극판 끝단 이음 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 테이프 흡착구(331)는 일정 간격 또는 일정 패턴으로 배열된 것을 특징으로 하는 전극판 소재 공급 릴의 자동 교체를 위한 전극판 끝단 이음 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    대향 배치된 각 그리퍼 컨베이어(100)의 상부와 하부에는 전극판 소재의 절단 및 연결 고정 중 전극판 소재(1)의 텐션을 조절하는 가이드 롤러(150)가 각각 장착되며, 가이드 롤러(150)에는 가이드 롤러(150)를 대향 배치된 테이프 컨베이어(330)와 접근하거나 또는 이격되는 방향으로의 슬라이드 이동시키는 가이드 롤러 구동 유닛(151)이 장착되는 것을 특징으로 하는 전극판 소재 공급 릴의 자동 교체를 위한 전극판 끝단 이음 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 테이핑 장치(300)는 테이프의 사용량 또는 테이프의 잔여량을 감지하는 테이프 감지 센서(311)나, 테이프의 장착 여부를 감지하는 테이프 장착 센서(312) 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 전극판 소재 공급 릴의 자동 교체를 위한 전극판 끝단 이음 장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 고정 패드(410) 표면에는 다수의 기재 흡착구(411)가 형성되며, 기재 흡착구(411)는 진공 펌프와 연결되어, 진공 펌프 작동에 의해 형성된 기재 흡착구(411)의 음압을 통해 고정 패드(410) 표면으로의 전극판 소재(1) 흡착 고정이 이루어지는 것을 특징으로 하는 전극판 소재 공급 릴의 자동 교체를 위한 전극판 끝단 이음 장치.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 전극판 소재 커터(200)는 상부 고정 패드(4101)와 하부 고정 패드(4102) 사이에 배치되며, 전극판 소재 커터(200)의 블레이드(220)를 전극판 소재(1)의 연결부와 접근하거나 또는 이격되는 방향으로 슬라이드 이동시키는 커터 구동 유닛(210)이 장착되어, 상부 고정 패드(4101)와 하부 고정 패드(4102)에 의해 고정된 전극판 소재(1)의 연결부 절단이 이루어지는 것을 특징으로 하는 전극판 소재 공급 릴의 자동 교체를 위한 전극판 끝단 이음 장치.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 상부 고정 패드(4101)와 하부 고정 패드(4102)에는 고정 패드 승강 유닛(430)이 장착되어, 테이핑 장치(300) 작동 시, 고정 패드 승강 유닛(430) 작동에 따른 상부 고정 패드(4101)의 상승이나 하부 고정 패드(4102)의 하강 또는 상부 및 하부 고정 패드(4101,4102) 승강 이동에 의해 형성된 공간으로 테이프 컨베이어(330)를 전극판 소재(1) 연결부와 접근하거나 또는 이격시키는 것을 특징으로 하는 전극판 소재 공급 릴의 자동 교체를 위한 전극판 끝단 이음 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 전극판 소재 커터(200)에는 블레이드(220)의 전극판 소재(1) 접근 시, 전극판 소재(1)의 폭 방향으로 블레이드(220)를 횡이동시켜 전극판 소재(1)의 연결부를 절단하는 블레이드 구동 유닛(221)이 장착되는 것을 특징으로 하는 전극판 소재 공급 릴의 자동 교체를 위한 전극판 끝단 이음 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    테이프 컨베이어(330)에는 테이프 컨베이어(330)를 승강시키는 테이프 컨베이어 승강 유닛(350)이 장착되어, 테이핑 장치(300)로 전극판 소재(1) 절단부를 고정 연결 시, 상부 고정 패드(4101)와 하부 고정 패드(4102)의 상승이나 하강 또는 승하강 이동에 의해 형성된 공간 높이로 테이프 컨베이어(330)의 위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 전극판 소재 공급 릴의 자동 교체를 위한 전극판 끝단 이음 장치.
  13. 이차 전지 전극판 소재(1)가 감긴 릴(2)을 풀어주는 한 쌍의 언와인더 장치(10)에 의해 공급된 전극판 소재(1)를 절단하는 전극판 소재 커터(200)와, 전극판 소재 커터(200)에 의해 절단된 소진된 릴(2a)의 전극판 소재(1a) 후단과 연결될 릴(2b)의 전극판 소재(1b) 전단을 테이프로 고정함으로써, 전극판 소재(1) 절단부를 서로 연결하는 테이핑 장치(300)로 구성되어, 한 쌍의 언와인더 장치(10)로부터 교대로 연속 공급되는 전극판 소재(1)의 자동 교체를 위한 전극판 끝단 이음 장치를 이용한 전극판 끝단 이음 방법에 있어서,
    양측 언와인더 장치(10) 사이에 대향 배치되도록 각 언와인더 장치(10)에 장착되는 그리퍼 컨베이어(100)를 통해, 소진된 릴(2a) 및 연결될 릴(2b)로부터 각각 풀린 전극판 소재(1)를 지면과 수직 방향으로 근접 배치시키는 전극판 소재 대향 배치 단계;
    그리퍼 컨베이어(100)의 작동을 정지시키고, 대향 배치된 두 전극판 소재(1)를 고정하는 전극판 소재 고정 단계;
    전극판 소재(1)의 연결부에 근접 배치되는 전극판 소재 커터(200)를 가동하여, 고정된 전극판 소재(1a,1b)의 연결부를 절단하는 전극판 소재 절단 단계;
    테이프 커터(320)를 통해 테이프를 일정 길이로 절단하고, 길이 방향을 따라 다수의 테이프 흡착구(331)가 형성된 테이프 컨베이어(330)를 가동하여, 테이프 흡착구(331)와 연결된 진공 펌프의 작동에 의한 테이프 접착면 반대측 표면을 테이프 컨베이어(330) 표면으로 흡착 고정하며, 테이프 컨베이어(330) 가동 방향에 따라 절단된 테이프를 이송함으로써 테이프 컨베이어(330) 표면상에 배치된 테이프를 전극판 소재(1) 연결부와 대향 배치하는 테이프 접착 준비 단계;
    테이프 컨베이어 구동 유닛(340)을 가동하여 테이프 컨베이어(330)를 전극판 소재(1)의 연결부 방향으로 슬라이딩 이동시켜 전극판 소재(1) 연결부의 테이프 접착 완료 후, 진공 펌프 작동을 정지하여 절단된 소진된 릴(2a)의 전극판 소재(1a) 후단과 연결될 릴(2b)의 전극판 소재(1b) 전단을 테이프로 고정한 다음, 테이프 컨베이어(330)가 전극판 소재(1) 연결부로부터 이격되는 방향으로 슬라이딩 이동시키는 테이프 접착 단계;
    대향 배치된 두 전극판 소재(1)의 고정 상태를 해제하는 전극판 소재 고정 해제 단계;
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전극판 소재 공급 릴의 자동 교체를 위한 전극판 끝단 이음 장치를 이용한 전극판 끝단 이음 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 대향 배치된 각 그리퍼 컨베이어(100)에는 전극판 소재(1)의 연결부를 고정하는 기재 고정 장치(400)가 각각 부가되어, 한 쌍의 기재 고정 장치(400)가 서로 대향하도록 배치되고, 각 기재 고정 장치(400)의 고정 패드(410)는 전극판 소재(1)의 연결부 상부와 하부에 각각 위치하며, 각 고정 패드(410)에는 전극판 소재(1)와 접근하거나 또는 이격되는 방향으로 고정 패드(410)를 슬라이드 이동시키는 고정 패드 구동 유닛(420)이 장착되되,
    전극판 소재 고정 단계에서는 고정 패드 구동 유닛(420)의 작동에 의해 전극판 소재(1) 연결부로 접근하는 상부 및 하부 고정 패드(4101,4102)에 의해 전극판 소재(1)의 연결부 전단과 후단 양측 표면 고정이 이루어지고,
    고정 해제 단계에서는 고정 패드 구동 유닛(420)의 작동에 의해 대향 배치된 상부 및 하부 고정 패드(4101,4102)가 서로 이격되면서 전극판 소재(1)의 연결부 전단과 후단 양측 표면 고정 해제가 이루어지는 것을 특징으로 하는 전극판 소재 공급 릴의 자동 교체를 위한 전극판 끝단 이음 장치를 이용한 전극판 끝단 이음 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    대향 배치된 각 테이프 컨베이어(330)의 상부와 하부에는 전극판 소재(1)의 절단 및 연결 고정 중 전극판 소재(1)의 텐션을 조절하는 가이드 롤러(150)가 장착되고, 가이드 롤러(150)에는 가이드 롤러(150)를 대향 배치된 그리퍼 컨베이어(100)와 접근하거나 또는 이격되는 방향으로의 슬라이드 이동시키는 가이드 롤러 구동 유닛(151)이 장착되어,
    전극판 소재 대향 배치 단계, 전극판 소재 고정 단계, 전극판 소재 절단 단계, 테이프 접착 준비 단계 및 테이프 접착 단계에서 대향 배치된 가이드 롤러(150)간 접근이 이루어지며, 전극판 소재 고정 해제 단계에서 대향 배치된 가이드 롤러(150)간 이격이 이루어지는 것을 특징으로 하는 전극판 소재 공급 릴의 자동 교체를 위한 전극판 끝단 이음 장치를 이용한 전극판 끝단 이음 방법.
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