特表 2024-533136 リード供給システムおよびその制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-09-12

(54)【発明の名称】リード供給システムおよびその制御方法

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/536 20210101AFI20240905BHJP

【ＦＩ】

H01M50/536

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024513822

(86)(22)【出願日】2022-08-29

(85)【翻訳文提出日】2024-03-01

(86)【国際出願番号】 KR2022012856

(87)【国際公開番号】W WO2023033472

(87)【国際公開日】2023-03-09

(31)【優先権主張番号】10-2021-0117116

(32)【優先日】2021-09-02

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】521065355

【氏名又は名称】エルジー エナジー ソリューション リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110000877

【氏名又は名称】弁理士法人ＲＹＵＫＡ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】バエク、ジュ フワン

(72)【発明者】

【氏名】チョイ、ウォン セオク

(72)【発明者】

【氏名】オー、ドゥク ケウン

(72)【発明者】

【氏名】リー、セウン バエ

(72)【発明者】

【氏名】ホン、セオク イン

(72)【発明者】

【氏名】フワン、セウン ジン

【テーマコード（参考）】

5H043

【Ｆターム（参考）】

5H043AA19

5H043BA11

5H043BA17

5H043CA08

5H043EA06

5H043EA11

5H043EA60

5H043HA17E

5H043HA40E

5H043LA22E

(57)【要約】

本発明の実施形態によるリード供給システムは、電極タブとの連結のためにリードを供給することができる。前記リード供給システムは、前記リードが載置される載置部と、前記載置部の上側から前記リードを撮影するビジョンセンサと、前記ビジョンセンサで撮影されたビジョンデータに基づいて、前記載置部を調節して前記リードをアライメントするアライメントメカニズムと、前記載置部から前記リードをピックアップし、前記電極タブと連結される位置に供給する供給装置とを含むことができる。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電極タブとの連結のためにリードを供給するリード供給システムであって、
前記リードが載置される載置部と、
前記載置部の上側から前記リードを撮影するビジョンセンサと、
前記ビジョンセンサで撮影されたビジョンデータに基づいて、前記載置部を調節して前記リードをアライメントするアライメントメカニズムと、
前記載置部から前記リードをピックアップし、前記電極タブと連結される位置に供給する供給装置とを含む、リード供給システム。

【請求項2】

前記ビジョンデータに基づいて、前記リードが不良または不適合の判定を受けると、前記供給装置によって前記リードが回収される回収ボックスをさらに含む、請求項１に記載のリード供給システム。

【請求項3】

前記アライメントメカニズムは、
前記載置部の下側に配置され、前記載置部を垂直軸に対して回転させる回転モータと、
互いに直交する第１方向および第２方向に対して前記回転モータを水平移動させる直交ロボットとを含む、請求項１に記載のリード供給システム。

【請求項4】

前記アライメントメカニズムは、前記載置部を、前記ビジョンセンサの下側に位置した待機位置と前記待機位置から第１方向に離隔した供給位置との間で移動させ、
前記供給装置は、前記載置部が前記供給位置である時に、前記リードをピックアップする、請求項１に記載のリード供給システム。

【請求項5】

前記供給装置は、
前記リードを把持するグリッパと、
前記第１方向と直交する第２方向および垂直方向に前記グリッパを移動させる直交ロボットとを含む、請求項４に記載のリード供給システム。

【請求項6】

前記載置部が前記待機位置である時に、前記載置部に前記リードをロードするローディング装置をさらに含む、請求項４に記載のリード供給システム。

【請求項7】

前記ローディング装置は、
前記リードを上側から吸着する吸着部と、
前記吸着部を昇降させる昇降アクチュエータと、
前記昇降アクチュエータを水平に移動させる１軸アクチュエータとを含む、請求項６に記載のリード供給システム。

【請求項8】

前記載置部の上側から前記リードに光を照射する落射照明と、
前記載置部に備えられるか前記載置部の下側に配置された背面照明のうち少なくとも一つをさらに含む、請求項１に記載のリード供給システム。

【請求項9】

前記載置部に向かって前記リード上の一部の領域に光を集光する集光照明をさらに含む、請求項８に記載のリード供給システム。

【請求項10】

電極タブとの連結のためにリードを供給するリード供給システムの制御方法であって、
前記リードを載置部にロードするローディングステップと、
前記載置部上の前記リードをビジョンセンサで撮影するセンシングステップと、
前記ビジョンセンサで撮影されたビジョンデータに基づいて、前記載置部を調節して前記リードをアライメントするアライメントステップと、
前記載置部から前記リードをピックアップし、前記電極タブと連結される位置に移動させる供給ステップとを含む、リード供給システムの制御方法。

【請求項11】

前記ビジョンデータに基づいて、前記リードが不良または不適合の判定を受けると、前記リードをピックアップして回収する回収ステップをさらに含む、請求項１０に記載のリード供給システムの制御方法。

【請求項12】

前記アライメントステップと前記供給ステップとの間で実施され、前記載置部を第１方向に移動させる移動ステップをさらに含む、請求項１０に記載のリード供給システムの制御方法。

【請求項13】

前記供給ステップは、
グリッパが前記載置部に載置された前記リードをピックアップする過程と、
前記グリッパが前記第１方向と直交する第２方向に水平移動する過程とを含む、請求項１２に記載のリード供給システムの制御方法。

【請求項14】

前記センシングステップは、前記リードに向かって光が照射された状態で実施される、請求項１０に記載のリード供給システムの制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願は、２０２１年９月２日付けの韓国特許出願第１０－２０２１－０１１７１１６号に基づく優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示されている全ての内容は、本明細書の一部として組み込まれる。

【0002】

本発明は、リード供給システムおよびその制御方法に関し、より詳細には、電池セルに備えられた電極タブとの連結のためにリードを供給するリード供給システムおよびその制御方法に関する。

【背景技術】

【0003】

一般的に、二次電池は、充電が不可能な一次電池とは異なり、充放電が可能な電池を意味し、携帯電話、ノートパソコン、カムコーダなどの電子機器または電気自動車などに広く使用されている。特に、リチウム二次電池は、ニッケル－カドミウム電池またはニッケル－水素電池より大きな容量を有し、単位重量当たりのエネルギー密度が高いことから、その活用程度が急速に増加する傾向にある。

【0004】

一方、リチウム二次電池は、正極／セパレータ／負極構造の電極組立体が如何なる構造からなっているかによって分類されることもあるため、代表的に、長いシート状の正極と負極をセパレータが介在された状態で巻き取った構造のゼリーロール電極組立体、所定のサイズの単位で切り取った多数の正極と負極をセパレータを介在した状態で順に積層したスタック型電極組立体、所定の単位の正極と負極をセパレータを介在した状態で積層したバイセル（ｂｉ－ｃｅｌｌ）またはフルセル（ｆｕｌｌ－ｃｅｌｌ）を巻き取った構造のスタック／フォールディング型電極組立体などが挙げられる。

【0005】

最近、スタック型またはスタック／フォールディング型電極組立体をアルミニウムラミネートシートのパウチ型電池ケースに内蔵した構造のパウチ型電池が、低い製造費、軽い重量、容易な形態変形などを理由として多くの関心を集めており、またその使用量が次第に増加している。

【0006】

このようなリチウム二次電池は、主に、リチウム系酸化物と炭素材をそれぞれ正極活物質と負極活物質として使用する。リチウム二次電池は、このような電極活物質がそれぞれ塗布された複数個の電極がセパレーターを挟んで配置された電極組立体と、電極組立体を電解液とともに密封収納する外装材とを備える。

【0007】

図１は一般的な電極組立体の斜視図である。

【0008】

電極組立体１０には、複数個の電極から延びた複数個の電極タブ２０が備えられ、このような複数個の電極タブ２０は、それぞれ、リード３０と溶接結合する。ここで、複数個の電極タブ２０は、複数個の正極から延びた複数個の正極タブと、複数個の負極から延びた複数個の負極タブとを含むことができる。そして、複数個の正極タブに連結されたリード３０は正極リードであり、複数個の負極タブに連結されたリード３０は負極リードであることができる。図１には、正極タブと負極タブが互いに反対の方向に突出した電極組立体１０が図示されている。ただし、これに限定されるものではなく、正極タブと負極タブが同じ方向に突出する構成も可能であることは言うまでもない。

【0009】

前記電極タブ２０およびリード３０の接合工程は、電極タブ２０と連結される位置にリード３０を供給する供給ステップと、前記位置で電極タブ２０とリード３０を溶接させる溶接ステップとを含む。

【0010】

これに関して、従来、リード３０の寸法やタイプが変更されると、前記供給ステップにおいてリード３０を定位置に供給するために、作業者が手動で設備の設定などを調整していた。しかし、このような調整は、正確性が劣り、設備を停止させた状態で行われる必要があるという限界があった。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

本発明が解決しようとする一課題は、リードを自動で正確にアライメントして電極タブと連結されるようにするリード供給システムおよびその制御方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明の実施形態によるリード供給システムは、電極タブとの連結のためにリードを供給することができる。前記リード供給システムは、前記リードが載置される載置部と、前記載置部の上側から前記リードを撮影するビジョンセンサと、前記ビジョンセンサで撮影されたビジョンデータに基づいて、前記載置部を調節して前記リードをアライメントするアライメントメカニズムと、前記載置部から前記リードをピックアップし、前記電極タブと連結される位置に供給する供給装置とを含むことができる。

【0013】

前記リード供給システムは、前記ビジョンデータに基づいて、前記リードが不良または不適合の判定を受けると、前記供給装置によって前記リードが回収される回収ボックスをさらに含むことができる。

【0014】

前記アライメントメカニズムは、前記載置部の下側に配置され、前記載置部を垂直軸に対して回転させる回転モータと、互いに直交する第１方向および第２方向に対して前記回転モータを水平移動させる直交ロボットとを含むことができる。

【0015】

前記アライメントメカニズムは、前記載置部を、前記ビジョンセンサの下側に位置した待機位置と前記待機位置から第１方向に離隔した供給位置との間で移動させ、前記供給装置は、前記載置部が前記供給位置である時に、前記リードをピックアップすることができる。

【0016】

前記供給装置は、前記リードを把持するグリッパと、前記第１方向と直交する第２方向および垂直方向に前記グリッパを移動させる直交ロボットとを含むことができる。

【0017】

前記リード供給システムは、前記載置部が前記待機位置である時に、前記載置部に前記リードをロードするローディング装置をさらに含むことができる。

【0018】

前記ローディング装置は、前記リードを上側から吸着する吸着部と、前記吸着部を昇降させる昇降アクチュエータと、前記昇降アクチュエータを水平に移動させる１軸アクチュエータとを含むことができる。

【0019】

前記リード供給システムは、前記載置部の上側から前記リードに光を照射する落射照明と、前記載置部に備えられるか前記載置部の下側に配置された背面照明のうち少なくとも一つをさらに含むことができる。

【0020】

前記載置部に向かって前記リード上の一部の領域に光を集光する集光照明をさらに含むことができる。

【0021】

本発明の実施形態によるリード供給システムの制御方法は、前記リードを載置部にロードするローディングステップと、前記載置部上の前記リードをビジョンセンサで撮影するセンシングステップと、前記ビジョンセンサで撮影されたビジョンデータに基づいて、前記載置部を調節して前記リードをアライメントするアライメントステップと、前記載置部から前記リードをピックアップし、前記電極タブと連結される位置に移動させる供給ステップとを含むことができる。

【0022】

前記リード供給システムの制御方法は、前記ビジョンデータに基づいて、前記リードが不良または不適合の判定を受けると、前記リードをピックアップして回収する回収ステップをさらに含むことができる。

【0023】

前記リード供給システムの制御方法は、前記アライメントステップと前記供給ステップとの間で実施され、前記載置部を第１方向に移動させる移動ステップをさらに含むことができる。

【0024】

前記供給ステップは、グリッパが前記載置部に載置された前記リードをピックアップする過程と、前記グリッパが前記第１方向と直交する第２方向に水平移動する過程とを含むことができる。

【0025】

前記センシングステップは、前記リードに向かって光が照射された状態で実施されることができる。

【発明の効果】

【0026】

本発明の好ましい実施形態によると、ビジョンセンサでリードを撮影したビジョンデータに基づいて、載置部を調節してリードをアライメントすることができる。これにより、リードを電極タブと連結される定位置に供給することができ、電極組立体の品質が向上することができる。

【0027】

また、入庫するリードのスペックなどが変化しても、設備の中断なしに自動でリードのアライメントを行うことができる。これにより、電極組立体の生産性が増大することができる。

【0028】

また、ビジョンセンサでリードを撮影したビジョンデータに基づいてリードが不良または不適合の判定を受けると、リードを供給せずに回収することができる。これにより、電極組立体の品質がより向上することができる。

【0029】

その他、本発明の好ましい実施形態による構成から当業者が容易に予測可能な効果を含むことができる。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】一般的な電極組立体の斜視図である。

【図2】本発明の一実施形態によるリード供給システムの概略図である。

【図3】本発明の一実施形態によるリード供給システムの制御ブロック図である。

【図4】本発明の一実施形態によるリード供給システム制御方法のフローチャートである。

【図5】本発明の一実施形態によるリード供給システムの作用を説明するための図である。

【図6】本発明の一実施形態によるリード供給システムの作用を説明するための図である。

【図7】本発明の一実施形態によるリード供給システムの作用を説明するための図である。

【図8】本発明の一実施形態によるリード供給システムの作用を説明するための図である。

【図9】本発明の一実施形態によるリード供給システムの作用を説明するための図である。

【図10】本発明の他の実施形態によるリード供給システムを説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0031】

以下、添付の図面を参照して、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が容易に実施するように本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。しかし、本発明は、様々な相違する形態に実現されることができ、以下の実施形態によって制限または限定されるものではない。

【0032】

本発明を明確に説明するために説明と関係のない部分または本発明の要旨を不明瞭にし得る関連する公知の技術に関する詳細な説明は省略し、本明細書において各図面の構成要素に参照符号を付けるに際し、明細書の全体にわたり同一または類似の構成要素に対しては同一または類似の参照符号を付ける。

【0033】

また、本明細書および特許請求の範囲にて使用されている用語や単語は、通常的もしくは辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者らは、自分の発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義し得るという原則に則って本発明の技術的思想に合致する意味と概念に解釈すべきである。

【0034】

図２は本発明の一実施形態によるリード供給システムの概略図である。

【0035】

以下、説明の便宜上、図２のｘ軸と並行した方向を第１方向と、ｙ軸と並行した方向を第２方向と称する。ｚ軸は、垂直方向と並行しており、第１方向および第２方向は互いに直交する水平方向であることができる。

【0036】

本発明の一実施形態によるリード供給システム１００は、リード３０（図６参照）が載置される載置部１５０と、載置部１５０の上側に配置されたビジョンセンサ１４０と、載置部１５０を調節してリード３０をアライメントするアライメントメカニズム１５１と、載置部１５０からリード３０をピックアップして予め設定された位置に供給する供給装置１７０とを含むことができる。

【0037】

また、リード供給システム１００は、リード３０を載置部１５０にロードするローディング装置１２０と、ローディング装置１２０にリード３０を供給する供給バッファ１１０とをさらに含むことができる。

【0038】

以下、説明の便宜上、リード３０の移送順序に従って、リード供給システム１００の各構成について説明する。

【0039】

供給バッファ１１０は、前の工程で製造されたリード３０を順に供給することができる。ここで、リード３０の周縁の一部には、以降、パウチ型電池ケース（図示せず）とのシーリングのための絶縁フィルムが貼り付けられた状態であることができる。

【0040】

より詳細には、供給バッファ１１０は、リード３０が載置されるテーブル１１１と、前記テーブル１１１を移動させる１軸アクチュエータ１１２とを含むことができる。

【0041】

テーブル１１１は水平に形成され、テーブル１１１の上面には少なくとも一つのリード３０が載置されることができる。

【0042】

１軸アクチュエータ１１２は、テーブル１１１を第２方向に水平移動させることができる。より詳細には、１軸アクチュエータ１１２は、テーブル１１１の下側に結合したベース１１２ａと、前記ベース１１２ａの移動をガイドしながら第２方向に延びたガイド１１２ｂとを含むことができる。したがって、テーブル１１１は、ベース１１２ａとともに第２方向に移動することができる。１軸アクチュエータ１１２の詳細な構成および作用は周知技術であり、詳細な説明は省略する。

【0043】

テーブル１１１は、１軸アクチュエータ１１２により、リード３０が載置される初期位置と、前記初期位置と第２方向に離隔した供給位置との間で往復することができる。そして、前記供給位置は、後述するローディング装置１２０の下側であることができる。図２にはテーブル１１１が前記供給位置の状態が図示されている。

【0044】

したがって、テーブル１１１が前記初期位置である時にテーブル１１１にリード３０が載置され、リード３０が載置されたテーブル１１１が１軸アクチュエータ１１２によって前記供給位置に移動すると、ローディング装置１２０は、テーブル１１１に載置されたリード３０をピックアップして載置部１５０にロードすることができる。

【0045】

ローディング装置１２０は、支持フレーム１３０によって支持され、供給バッファ１１０の上側に位置することができる。

【0046】

ローディング装置１２０は、リード３０を上側から吸着する吸着部１２１と、前記吸着部１２１を昇降させる昇降アクチュエータ１２２と、前記昇降アクチュエータ１２２を移動させる１軸アクチュエータ１２３とを含むことができる。

【0047】

吸着部１２１は、供給バッファ１１０のテーブル１１１上のリード３０を真空吸着することができる。より詳細には、吸着部１２１は、リード３０の上面に密着する密着部１２１ａと、前記密着部１２１ａがぶら下がって支持される支持プレート１２１ｂとを含むことができる。前記密着部１２１ａは、負圧を発生させるポンプ（図示せず）に連結されたフレキシブル管と連通することができる。

【0048】

昇降アクチュエータ１２２は、吸着部１２１を垂直方向に昇降させることができる。昇降アクチュエータ１２２は、吸着部１２１、より詳細には支持プレート１２１ｂと連結されることができる。

【0049】

昇降アクチュエータ１２２は、吸着部１２１を上昇させてテーブル１１１からリード３０をピックアップするか、吸着部１２１を下降させて載置部１５０にリード３０をロードすることができる。

【0050】

１軸アクチュエータ１２３は、昇降アクチュエータ１２２と連結され、昇降アクチュエータ１２２を第１方向に水平移動させることができる。より詳細には、１軸アクチュエータ１２３は、昇降アクチュエータ１２２と連結された連結ボディー１２３ａと、前記連結ボディー１２３ａの移動をガイドしながら第１方向に延びたガイド１２３ｂとを含むことができる。１軸アクチュエータ１２３の詳細な構成および作用は周知技術であり、詳細な説明は省略する。

【0051】

したがって、吸着部１２１は、昇降アクチュエータ１２２とともに第１方向に水平移動することができる。吸着部１２１は、供給バッファ１１０のテーブル１１１からリード３０をピックアップし、１軸アクチュエータ１２３によって第１方向に移動して載置部１５０にリードをロードすることができる。

【0052】

支持フレーム１３０は、ローディング装置１２０の１軸アクチュエータ１２３を支持するフレーム本体１３１と、水平フレーム１３１を支持する柱１３２とを含むことができる。フレーム本体１３１は、ローディング装置１２０の１軸アクチュエータ１２３と並行した方向、すなわち、第１方向に長く形成されることができる。柱１３２は、フレーム本体１３１を安定的に支持するために複数個が備えられることができる。

【0053】

供給バッファ１１０は、フレーム本体１３１の下側を通過するように配置されることができる。そして、ローディング装置１２０の吸着部１２１および昇降アクチュエータ１２２は、フレーム本体１３１の幅方向の一側に位置することができる。

【0054】

一方、載置部１５０には、ローディング装置１２０により移送されたリード３０が載置されることができる。載置部１５０は、水平に配置されることができる。

【0055】

アライメントメカニズム１５１は、載置部１５０を調節してリード３０をアライメントすることができる。アライメントメカニズム１５１は、載置部１５０を水平に移動させることができ、垂直軸に対して回転させることができる。

【0056】

より詳細には、アライメントメカニズム１５１は、載置部１５０を垂直軸に対して回転させる回転モータ１５２と、回転モータ１５１を第１方向および第２方向に対して水平移動させる直交ロボット１５３とを含むことができる。

【0057】

回転モータ１５２は、載置部１５０の下側に位置し、載置部１５０に連結されることができる。回転モータ１５２は、載置部１５０の角度を精密に調節することができる。一例として、回転モータ１５２は、サーボモータ（ｓｅｒｖｏ ｍｏｔｏｒ）であることができる。

【0058】

直交ロボット１５３は、回転モータ１５２が装着される装着部１５３ａと、前記装着部１５３ａの移動をガイドしながら第１方向および第２方向のいずれか一方向に長く形成された第１ガイド１５３ｂと、前記第１ガイド１５３ｂの移動をガイドしながら第１方向および第２方向の他の一方向に長く形成された第２ガイド１５３ｃとを含むことができる。したがって、載置部１５０は、回転モータ１５２とともに第１方向および第２方向に対して移動することができる。

【0059】

載置部１５０は、アライメントメカニズム１５１によって、ビジョンセンサ１４０の下側に位置した待機位置（図６参照）と、前記待機位置から第１方向に離隔した供給位置（図７参照）との間に移動することができる。すなわち、アライメントメカニズム１５１、より詳細には、直交ロボット１５３は、載置部１５０を前記待機位置と前記供給位置との間で往復させることができる。図２には載置部１５０が前記待機位置の状態が図示されている。

【0060】

より詳細には、載置部１５０が前記待機位置である時に、ビジョンセンサ１４０は、載置部１５０上のリード３０を撮影し、アライメントメカニズム１５１は、前記ビジョンセンサ１４０で撮影されたビジョンデータに基づいて載置部１５０を調節してリード３０をアライメントすることができる。

【0061】

そして、リード３０のアライメントが完了すると、アライメントメカニズム１５１は、載置部１５０を第１方向に予め設定された距離だけ移動させることができ、載置部１５０が前記供給位置に逹することができる。すなわち、前記供給位置は、固定された位置ではなく、リード３０のアライメントに応じて少しずつ可変されることができる。また、載置部１５０が前記供給位置に移動すると、供給装置１７０は載置部１５０上のリード３０をピックアップして、電極組立体１０（図９参照）の電極タブ２０と連結される位置に供給することができる。

【0062】

ビジョンセンサ１４０は、載置部１５０の上側からリード３０を撮影することができる。ビジョンセンサ１４０は、前記待機位置である載置部１５０の上側に位置することができる。例えば、ビジョンセンサ１４０は、カメラを含むことができる。

【0063】

ビジョンセンサ１４０は、上述の支持フレーム１３０のフレーム本体１３１により支持されることができる。より詳細には、ビジョンセンサ１４０と連結された連結部１４２は、フレーム本体１３１と締結されることができる。

【0064】

供給装置１７０は、ローディング装置１２０に対して第１方向に離隔して配置されることができる。すなわち、供給装置１７０は、載置部１５０を挟んでローディング装置１２０の反対側に位置することができる。

【0065】

供給装置１７０は、リード３０を把持するグリッパ１７１と、グリッパ１７１を移動させる直交ロボット１７２とを含むことができる。

【0066】

グリッパ１７１は、載置部１５０上に載置されたリード３０を把持することができる。より詳細には、グリッパ１７１は、載置部１５０が上述の供給位置（図７参照）である時に、載置部１５０上のリード３０を把持することができる。

【0067】

例えば、グリッパ１７１は、上下に離隔した一対の把持部と、前記一対の把持部間の距離を可変させるアクチュエータとを含むことができる。この場合、リード３０は、一対の把持部の間に把持されることができる。

【0068】

直交ロボット１７２は、グリッパ１７１の移動をガイドしながら第２方向に長く形成された第１ガイド１７２ａと、前記第１ガイド１７２ａの移動をガイドしながら垂直方向に長く形成された第２ガイド１７２ｂとを含むことができる。直交ロボット１７２は、第２ガイド１７２ｂの移動をガイドしながら第２方向に長く形成された第３ガイド１７２ｃをさらに含むことができる。したがって、直交ロボット１７２は、グリッパ１７１を第２方向および垂直方向に対して移動させることができる。

【0069】

直交ロボット１７２は、載置部１５０上のリード３０がグリッパ１７１の一対の把持部の間に挟まれるように、グリッパ１７１を第２方向に移動させることができる。これに関して、載置部１５０には、グリッパ１７１との干渉を防止する溝が形成されることができる。

【0070】

直交ロボット１７２は、リード３０を把持した状態のグリッパ１７１を上昇させて載置部１５０からリード３０をピックアップすることができる。また、直交ロボット１７２は、グリッパ１７１がリード３０をピックアップした状態で、グリッパ１７１を第２方向に移動および下降させてリード３０を電極タブ２０（図９参照）と連結される位置に供給することができる。

【0071】

一方、リード供給システム１００は、不良または不適合なリード３０を回収する回収ボックス１６０をさらに含むことができる。

【0072】

より詳細には、載置部１５０が待機位置である時に、ビジョンセンサ１４０でリード３０の不良または不適合を感知すると、載置部１５０が供給位置である時に、供給装置１７０がリード３０をピックアップして回収ボックス１６０内に落下させることができる。したがって、不良または不適合なリード３０が電極タブ２０（図９参照）と連結される位置に供給されることを防止することができる。

【0073】

回収ボックス１６０は上面が開放されることができる。回収ボックス１６０は、供給装置１７０の側方に位置することができる。より詳細には、回収ボックス１６０は、グリッパ１７１の移動経路上の一箇所の下側に位置することができる。したがって、グリッパ１７１が回収ボックス１６０の上側からリード３０をリリースすると、リード３０は回収ボックス１６０内に落下することができる。

【0074】

回収ボックス１６０は、支持フレーム１６１により、載置部１５０と類似するから載置部１５０より少し低い高さで支持されることができる。したがって、グリッパ１７１からリリースされたリード３０が安定的に回収ボックス１６０内に入ることができる。

【0075】

図３は本発明の一実施形態によるリード供給システムの制御ブロック図である。

【0076】

本発明の一実施形態によるリード供給システム１００は、コントローラ１９０をさらに含むことができる。コントローラ１９０は、少なくとも一つのプロセッサを含むことができる。

【0077】

コントローラ１９０は、リード供給システム１００の作動の全般を制御することができる。

【0078】

コントローラ１９０は、供給バッファ１１０と、ローディング装置１２０と、供給装置１７０を制御することができる。

【0079】

また、コントローラ１９０は、ビジョンセンサ１４０と通信してビジョンセンサ１４０で撮影されたビジョンデータの伝達を受けることができ、前記ビジョンデータに基づいてアライメントメカニズム１５１を制御して、リード３０をアライメントすることができる。より詳細には、コントローラ１９０は、前記ビジョンデータを分析してリード１３０のアウトラインを抽出し、前記アウトラインを定位置に調整するための制御命令を生成して、アライメントメカニズム１５１に伝達することができる。

【0080】

また、コントローラ１９０は、ビジョンセンサ１４０で撮影されたビジョンデータに基づいて、リード３０の不良および／または不適合を判定することができる。

【0081】

一例として、リード３０の所定のスペックが不十分であるか、破断などが感知されると、前記リード３０は不良判定を受けることができる。

【0082】

他の例として、リード３０の材質が電極タブ２０（図９参照）の極性とマッチしないと、前記リード３０は、不適合の判定を受けることができる。より詳細には、コントローラ１９０は、前記ビジョンデータを分析して、リード１３０の色相特性（例えば、彩度）からリード３０の材質を判定することができ、リード３０の材質が電極タブ２０の極性情報とマッチするか否かを判断することができる。これに関して、負極の電極タブ２０は、ニッケルまたは銅材質を有するリード３０とマッチし、正極の電極タブ２０はアルミニウム材質を含むリード３０とマッチすることができる。

【0083】

リード３０が不良または不適合の判定を受けると、コントローラ１９０は、供給装置１７０を制御してリード３０が回収ボックス１６０に回収することができる。逆に、リード３０が正常判定を受けると、コントローラ１９０は、供給装置１７０を制御して、電極タブ２０と連結される位置にリード３０を供給することができる。

【0084】

図４は本発明の一実施形態によるリード供給システム制御方法のフローチャートであり、図５～図９は本発明の一実施形態によるリード供給システムの作用を説明するための図である。

【0085】

本発明の実施形態によるリード供給システムの制御方法（以下、「制御方法」）は、ローディングステップ（Ｓ１０）と、センシングステップ（Ｓ２０）と、アライメントステップ（Ｓ４０）と、供給ステップ（Ｓ６０）とを含むことができる。前記制御方法は、移動ステップ（Ｓ５０またはＳ７０）と、回収ステップ（Ｓ８０）とをさらに含むことができる。

【0086】

これに関して、図５はローディングステップ（Ｓ１０）を説明するための図であり、図６はセンシングステップ（Ｓ２０）およびアライメントステップ（Ｓ４０）を説明するための図であり、図７は移動ステップ（Ｓ５０またはＳ８０）を説明するための図であり、図８は供給ステップ（Ｓ６０）においてリード３０がピックアップされる過程を説明するための図であり、図９は供給ステップ（Ｓ６０）においてリード３０が電極タブ２０と連結される位置に移動される過程を説明するための図である。

【0087】

以下、各ステップについてより詳細に説明する。

【0088】

ローディングステップ（Ｓ１０）は、リード３０を載置部（５０）にロードするステップであることができる。

【0089】

図２および図５を参照すると、ローディング装置１２０の吸着部１２１は、供給バッファ１１０のテーブル１１１上のリード３０を吸着した状態で上昇し、第１方向に移動および下降して、載置部１５０上にリード３０をロードすることができる。

【0090】

ここで、載置部１５０は、ビジョンセンサ１４０の下側に位置した待機位置であることができる。すなわち、吸着部１２１は、載置部１５０とビジョンセンサ１４０との間に移動して、載置部１５０にリード３０をロードすることができる。

【0091】

センシングステップ（Ｓ２０）は、載置部１５０上のリード３０をビジョンセンサ１４０で撮影するステップであることができる。

【0092】

図２および図６を参照すると、ローディング装置１２０の吸着部１２１は、供給バッファ１１０上のリード３０をピックアップするために、第１方向に戻ることができる。したがって、吸着部１２１が載置部１５０とビジョンセンサ１４０との間に位置しなくなり、ビジョンセンサ１４０は、載置部１５０上のリード３０を容易に撮影することができる。

【0093】

また、上述のように、コントローラ１９０は、ビジョンセンサ１４０で撮影されたビジョンデータに基づいて、リード３０の不良および／または不適合を判定することができる（Ｓ３０）。これに関して、リード３０が正常判定を受けると、アライメントステップ（Ｓ４０）が行われることができ、リード３０が不良または不適合の判定を受けると、後述する回収ステップ（Ｓ８０）が行われることができる。

【0094】

アライメントステップ（Ｓ４０）は、ビジョンセンサ１４０で撮影されたビジョンデータに基づいて載置部１５０を調節してリード３０をアライメントするステップであることができる。

【0095】

コントローラ１９０（図３参照）は、先にセンシングステップ（Ｓ２０）で撮影されたビジョンデータを分析してリード３０を定位置にアライメントするための制御命令を生成し、前記制御命令をアライメントメカニズム１５１に伝達することができる。アライメントメカニズム１５１は、前記制御命令に応じて、載置部１５０を水平方向に移動させることができ、垂直軸に対して所定の角度で回転させることができる。より詳細には、載置部１５０は、回転モータ１５２によって所定の角度で回転し、直交ロボット１５３によって第１方向および第２方向に移動することができる。

【0096】

移動ステップ（Ｓ５０またはＳ７０）は、載置部１５０を待機位置から供給位置に移動させるステップであることができる。より詳細には、図２および図７を参照すると、載置部１５０は、アライメントメカニズム１５１、より詳細には直交ロボット１５３によって第１方向に移動することができる。

【0097】

移動ステップ（Ｓ５０またはＳ７０）は、アライメントステップ（Ｓ４０）と供給ステップ（Ｓ６０）との間で実施されるか（Ｓ５０）、回収ステップ（Ｓ８０）の前に実施されることができる（Ｓ７０）。すなわち、供給ステップ（Ｓ６０）および回収ステップ（Ｓ８０）は、載置部１５０が供給位置の状態で実施されることができる。

【0098】

供給ステップ（Ｓ６０）は、載置部１５０からリード３０をピックアップして電極タブ２０と連結される位置に移動させるステップであることができる。

【0099】

図２、図８および図９を参照すると、供給ステップ（Ｓ６０）は、供給装置１７０のグリッパ１７１が載置部１５０に載置されたリード３０をピックアップする過程と、グリッパ１７１が第２方向に水平移動する過程とを含むことができる。

【0100】

供給装置１７０のグリッパ１７１は、載置部１５０上のリード３０を把持した状態で上昇し、第２方向に移動および下降して、リード３０を電極タブ２０と連結される位置に移送することができる。

【0101】

これに関して、電極タブ２０が備えられた電極組立体１０は、移送システム２００により順に予め設定された接合位置に供給されることができる。より詳細には、前記移送システム２００は、電極組立体１０が載置されて水平に移動（例えば、第１方向）するテーブル２３０と、電極タブ２０とリード３０を接合する接合ユニット２１０と、電極タブ２０およびリード３０を下側から支持する支持部２２０とを含むことができる。

【0102】

テーブル２３０が接合位置に位置すると、電極タブ２０は、支持部２２０の上側に位置することができ、グリッパ１７１は、電極タブ２０と接するか隣接してリード３０を供給することができる。このような状態で、接合ユニット２１０が下降し、電極タブ２０とリード３０は接合ユニット２１０と支持部２２０との間で圧着されて互いに接合されることができる。

【0103】

例えば、接合ユニット２１０は、マスク治具（ｍａｓｋ ｊｉｇ）とレーザユニットを含むことができ、電極タブ２０とリード３０は、レーザ溶接されることができる。レーザ溶接の遂行のための構成およびその作用は周知技術であり、詳細な説明は省略する。

【0104】

電極タブ２０とリード３０の接合が完了すると、グリッパ１７１は、リード３０をリリースし、第２方向に対して戻ることができる。

【0105】

アライメントステップ（Ｓ４０）が実施された後、移動ステップ（Ｓ５０）でリード３０が載置された載置部１５０が予め設定された距離だけ第１方向に移動し、供給ステップ（Ｓ６０）でリード３０を把持したグリッパ１７１が予め設定された距離だけ第２方向に移動することから、アライメント完了したリード３０は、電極タブ２０と連結される定位置に供給されることができる。

【0106】

これにより、電極組立体１０の製造品質が向上することができる。また、供給バッファ１１０に入庫されるリード３０のスペックなどが変化しても、設備の中断なしに自動でアライメントを遂行可能な利点がある。

【0107】

一方、センシングステップ（Ｓ２０）でリード３０が不良または不適合の判定を受けると、回収ステップ（Ｓ８０）が行われることができる。すなわち、回収ステップ（Ｓ８０）は、ビジョンセンサ４０で撮影されたビジョンデータに基づいて、リード３０が不良または不適合の判定を受けると、前記リード３０をピックアップして回収するステップであることができる。

【0108】

より詳細には、グリッパ１７１は、供給位置である載置部１５０上のリード３０をピックアップして、電極タブ２０と連結される位置に供給する代わりに、回収ボックス１６０に回収することができる。これにより、不良または不適合なリード３０が電極組立体１０に備えられることを防止することができ、電極組立体１０の品質がより向上することができる。

【0109】

また、リード３０が不良または不適合の判定を受けても、アライメントステップ（Ｓ４０）を無条件で実施した後に回収ステップ（Ｓ８０）を実施することも可能である。

【0110】

図１０は本発明の他の実施形態によるリード供給システムを説明するための図である。

【0111】

本実施形態によるリード供給システムの場合、複数個の照明１８１、１８２、１８３をさらに含む以外は、上述の一実施形態と同じであり、以下、重複する内容は省略し、相違点を中心に説明する。

【0112】

図２および図１０をともに参照すると、本実施形態によるリード供給システムは、載置部１５０上のリード３０の上面に光を出射する落射照明１８１と、載置部１５０上のリード３０の底面に光を出射する背面照明１８２のうち少なくとも一つをさらに含むことができる。前記リード供給システムは、集光照明１８３をさらに含むことができる。

【0113】

落射照明１８１、背面照明１８２および集光照明１８３は、ビジョンセンサ１４０が載置部１５０上のリード３０を撮影する時に、リード３０に向かって光を出射することができる。すなわち、上述のセンシングステップ（Ｓ２０）（図４参照）は、リード３０に向かって光が照射された状態で実施されることができる。

【0114】

落射照明１８１は、同軸照明であることができる。落射照明１８１は、載置部１５０、特に、待機位置である載置部１５０の上側に位置することができる。すなわち、落射照明１８１は、ビジョンセンサ１４０に備えられるか、ビジョンセンサ１４０と隣接して配置されることができる。落射照明１８１は、ビジョンセンサ１４０とともに連結部１４２に連結され、フレーム本体１３１によって支持されることができる。

【0115】

背面照明１８２は、載置部１５０、特に、待機位置である載置部１５０の下側に位置することができる。または、背面照明１８２は、載置部１５０に備えられることができる。

【0116】

落射照明１８１により、周辺設備などによってリード３０上に影が生じることを防止し、リード３０上で過剰な光の反射が発生することを防止することができる。また、背面照明１８２により、リード３０のアウトラインがより鮮明になることができる。

【0117】

したがって、落射照明１８１および背面照明１８２により、ビジョンセンサ１４０で撮影されたビジョンデータからリード３０の正確なアウトラインを検出することができ、リード３０をより精密にアライメントすることができる。

【0118】

集光照明１８３は、載置部１５０に向かってリード３０上の一部の領域に光を集光することができる。すなわち、集光照明１８３は、リード３０の上面に対して落射照明１８１より狭い範囲に光を集中させることができる。リード３０のアウトライン検出を邪魔しないために、集光照明１８３の光が集中する領域は、リード３０のアウトラインより内側に位置することができる。

【0119】

集光照明１８３は、ビジョンセンサ１４０と隣接して配置されることができる。集光照明１８３は、ビジョンセンサ１４０とともに連結部１４２に連結され、フレーム本体１３１によって支持されることができる。集光照明１８３は、斜めに配置されることができる。

【0120】

集光照明１８３により、ビジョンセンサ１４０で撮影されたビジョンデータからリード３０の色相特性（例えば、彩度）およびそれによる材質を正確に判定することができる。したがって、リード３０の材質が電極タブ２０の極性情報とマッチするか否かをより正確に判定することができる。

【0121】

以上の説明は、本発明の技術思想を例示的に説明したものに過ぎず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲で様々な修正および変形が可能である。

【0122】

したがって、本発明に開示されている実施形態は、本発明の技術思想を限定するためのものではなく、説明するためのものであって、このような実施形態によって本発明の技術思想の範囲が限定されない。

【0123】

本発明の保護範囲は、下記の特許請求の範囲によって解釈されなければならず、それと同等な範囲内にあるすべての技術思想は、本発明の権利範囲に含まれるものと解釈すべきである。

【符号の説明】

【0124】

１０ 電極組立体
２０ 電極タブ
３０ リード
１００ リード供給システム
１１０ 供給バッファ
１２０ ローディング装置
１３０ 支持フレーム
１４０ ビジョンセンサ
１５０ 載置部
１５１ アライメントメカニズム
１５２ 回転モータ
１５３ 直交ロボット
１６０ 回収ボックス
１７０ 供給装置
１７１ グリッパ
１７２ 直交ロボット
１８１ 落射照明
１８２ 背面照明
１８３ 集光照明
１９０ コントローラ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【国際調査報告】