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(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】2024-12-13
(54)【発明の名称】パウチロール取り替えシステム
(51)【国際特許分類】
B65H 19/12 20060101AFI20241206BHJP
B65H 19/18 20060101ALI20241206BHJP
【ＦＩ】
B65H19/12 A
B65H19/18
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024527429
(86)(22)【出願日】2023-06-14
(85)【翻訳文提出日】2024-05-09
(86)【国際出願番号】 KR2023008156
(87)【国際公開番号】W WO2023243999
(87)【国際公開日】2023-12-21
(31)【優先権主張番号】10-2022-0072001
(32)【優先日】2022-06-14
(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】リー、セウン バエ
(72)【発明者】
【氏名】オー、ドゥク ケウン
(72)【発明者】
【氏名】リー、ジン ソー
(72)【発明者】
【氏名】バエク、ジュ ファン
(72)【発明者】
【氏名】ホン、セオク イン
【テーマコード（参考）】
3F064
【Ｆターム（参考）】
3F064EA01
3F064EB09
(57)【要約】
本発明の一実施例に係るパウチロール取り替えシステムは、取り替え用パウチロールを運搬し、取り替え用パウチロールの中心軸の高さを調節可能な運搬部、運搬部を通じて運搬された取り替え用パウチロールをチャッキングするように設けられ、予め決定されたチャッキング高さを有する取り替え用チャッキング部、走行パウチロールが設置されたアンワインダーチャッキング部、取り替え用パウチロールを取り替え用チャッキング部に運搬する前、運搬部上に装着された取り替え用パウチロールに対する距離を測定する測定部および前記測定部の測定情報および取り替え用チャッキング部のチャッキング高さに基づいて、前記運搬部上に装着された取り替え用パウチロールの中心軸の高さが調節されるように運搬部を制御する制御部を含む。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
取り替え用パウチロールを運搬し、前記取り替え用パウチロールの中心軸の高さを調節可能な運搬部；前記運搬部を通じて運搬された前記取り替え用パウチロールをチャッキングするように設けられ、予め決定されたチャッキング高さを有する取り替え用チャッキング部；
走行パウチロールが設置されたアンワインダーチャッキング部；
前記取り替え用パウチロールを前記取り替え用チャッキング部に運搬する前、前記運搬部上に装着された前記取り替え用パウチロールに対する距離を測定する測定部；および
前記測定部の測定情報および前記取り替え用チャッキング部の前記チャッキング高さに基づいて、前記運搬部上に装着された前記取り替え用パウチロールの前記中心軸の高さが調節されるように前記運搬部を制御する制御部を含む、パウチロール取り替えシステム。
【請求項2】
前記制御部は前記運搬部上に装着された前記取り替え用パウチロールの前記中心軸の高さを調節した後、前記取り替え用パウチロールが前記取り替え用チャッキング部に運搬されるように前記運搬部の作動を制御する、請求項１に記載のパウチロール取り替えシステム。
【請求項3】
前記制御部は前記測定情報に基づいて前記取り替え用パウチロールの直径を算出し、前記取り替え用パウチロールの直径に基づいて前記取り替え用チャッキング部のチャッキング高さおよび前記運搬部上に装着された前記取り替え用パウチロールの前記中心軸の高さの差を算出するように設けられた、請求項１に記載のパウチロール取り替えシステム。
【請求項4】
前記制御部は前記取り替え用チャッキング部の前記チャッキング高さおよび前記運搬部上に装着された前記取り替え用パウチロールの前記中心軸の高さの差を高さ補正値として算出し、前記高さ補正値だけ前記運搬部上に装着された前記取り替え用パウチロールの前記中心軸の高さが調節されるように前記運搬部を制御する、請求項３に記載のパウチロール取り替えシステム。
【請求項5】
前記制御部は前記運搬部上に装着された前記取り替え用パウチロールの前記中心軸の高さが前記取り替え用チャッキング部の前記チャッキング高さと一致するように、前記運搬部上に装着された前記取り替え用パウチロールの前記中心軸の高さを調節する、請求項３または４に記載のパウチロール取り替えシステム。
【請求項6】
前記アンワインダーチャッキング部は前記取り替え用チャッキング部と同一の前記チャッキング高さを有し、前記運搬部は前記取り替え用チャッキング部から前記アンワインダーチャッキング部に前記取り替え用パウチロールを運搬するように設けられた、請求項１に記載のパウチロール取り替えシステム。
【請求項7】
前記運搬部は前記取り替え用チャッキング部を通過して前記アンワインダーチャッキング部に前記取り替え用パウチロールの運搬を案内するように延びた運搬レール；
前記取り替え用パウチロールが装着される装着部材を含み、前記運搬レールに沿って移動可能に設けられたシャトル；および
前記装着部材の高低を調節する高さ調整ユニットを含む、請求項６に記載のパウチロール取り替えシステム。
【請求項8】
前記シャトルは前記運搬レールに沿って往復移動可能に設けられ、前記シャトルは前記走行パウチロールが前記取り替え用パウチロールで取り替えられる時に前記アンワインダーチャッキング部に移動され、前記取り替え用パウチロールが前記アンワインダーチャッキング部にチャッキングされた以後に、前記アンワインダーチャッキング部から前記測定部に移動する、請求項７に記載のパウチロール取り替えシステム。
【請求項9】
前記装着部材は所定の曲率で湾曲した、請求項７または８に記載のパウチロール取り替えシステム。
【請求項10】
前記測定部は前記運搬部に装着された前記取り替え用パウチロールとの距離を測定する距離センサを含む、請求項１に記載のパウチロール取り替えシステム。
【請求項11】
前記距離センサは超音波センサである、請求項１０に記載のパウチロール取り替えシステム。
【請求項12】
前記取り替え用チャッキング部にチャッキングされた前記取り替え用パウチロールに巻かれたパウチの終端をグリップした後、前記パウチの終端を前記アンワインダーチャッキング部側に移送するパウチ連結部を追加で含む、請求項１に記載のパウチロール取り替えシステム。
【請求項13】
前記パウチ連結部は、前記取り替え用チャッキング部の上部から前記アンワインダーチャッキング部の上部に延びたガイドバーおよび
前記ガイドバーに沿って移動可能に設置され、前記取り替え用パウチロールに巻かれたパウチの終端をグリップして、前記取り替え用チャッキング部から前記アンワインダーチャッキング部に向かって移動するグリッパーを含む、請求項１２に記載のパウチロール取り替えシステム。
【請求項14】
前記制御部は前記パウチ連結部を通じて前記パウチの終端がグリップされると、前記取り替え用チャッキング部で前記取り替え用パウチロールをチャッキング解除させた後、前記運搬部を通じて取り替え用パウチロールを前記アンワインダーチャッキング部に運搬させる、請求項１２および１３に記載のパウチロール取り替えシステム。
【請求項15】
前記アンワインダーチャッキング部でチャッキング解除された前記走行パウチロールのロールコアを回収するロールコア回収部を追加で含む、請求項１に記載のパウチロール取り替えシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はパウチロール取り替えシステムおよびこれを利用したパウチロール位置補正方法に関し、詳細には、運搬前取り替え用パウチロールの中心軸の高さを取り替え用チャッキング部およびアンワインダーチャッキング部のチャッキング高さにマッチングさせることができるパウチロール取り替えシステムおよびパウチロール位置補正方法に関する。
【0002】
本出願は２０２２年６月１４日付韓国特許出願第１０－２０２２－００７２００１号に基づいた優先権の利益を主張し、該当韓国特許出願の文献に開示されたすべての内容は本明細書の一部として含まれる。
【背景技術】
【0003】
充放電が可能なリチウム二次電池は、大気汚染を誘発する既存のガソリン車両およびディーゼル車両に対する代案として提示される電気自動車、ハイブリッド電気自動車などのエネルギー源としても使われている。
【0004】
リチウム二次電池は正極および負極の間に分離膜が介在されて積層され、リチウムイオンが前記正極と負極の間を移動しながら充放電が繰り返しなされ得る。
【0005】
パウチ形２次電池の場合、正極、分離膜、負極が交差積層された電極組立体の製造後、電極組立体をパウチ内に収容させる。すなわち、パウチは２次電池の外観を形成するケースとして使われる。
【0006】
二次電池製造工程で、パウチはロールツーロール方式で供給される。ただし、ロール形態で巻かれたパウチロールがすべて消尽すると、作業者が装備を停止して使用中のパウチロールに巻かれたパウチの終端と新しいパウチロールに巻かれたパウチの終端をテープで連結した後、装備を再稼働している。
【0007】
パウチロールはアンワインダーにチャッキングされ、アンワインダーによってパウチロールに巻かれたパウチが解されながら電池製造工程にパウチが供給される。
【0008】
一方、アンワインダーに供給される取り替え用パウチロールのロール径が変わる場合、パウチロールのチャッキング高さが可変され得、従来には作業者が取り替え用パウチロールの待機高さをチャッキング高さまで手作業で調整した。
【0009】
一般的に、パウチロールは略２００ｋｇ以上であって運搬が難しく、パウチロールの落下時に安全事故が発生する恐れがある。
【0010】
また、従来にはパウチロールの取り替え作業時に設備を中止させなければならなかったし、頻繁な取り替え作業による作業者の作業負荷が発生する問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
本発明は取り替え用パウチロールの直径に応じて取り替え用パウチロールのチャッキング高さを調整できる、パウチロール取り替えシステムおよびこれを利用したパウチロール位置補正方法を提供することを目的とする。
【0012】
また、本発明は取り替え用パウチロールごとにロール径が異なっても、運搬前取り替え用パウチロールの中心軸の高さを取り替え用チャッキング部およびアンワインダーチャッキング部のチャッキング高さに調節できる、パウチロール取り替えシステムおよびこれを利用したパウチロール位置補正方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0013】
前記の課題を解決するために、本発明の一実施例に係るパウチロール取り替えシステムは、取り替え用パウチロールを運搬し、取り替え用パウチロールの中心軸の高さを調節可能な運搬部、運搬部を通じて運搬された取り替え用パウチロールをチャッキングするように設けられ、予め決定されたチャッキング高さを有する取り替え用チャッキング部、走行パウチロールが設置されたアンワインダーチャッキング部、取り替え用パウチロールを取り替え用チャッキング部に運搬する前、運搬部上に装着された取り替え用パウチロールに対する距離を測定する測定部および前記測定部の測定情報および取り替え用チャッキング部のチャッキング高さに基づいて、前記運搬部上に装着された取り替え用パウチロールの中心軸の高さが調節されるように運搬部を制御する制御部を含む。
【0014】
また、前記制御部は運搬部上に装着された取り替え用パウチロールの中心軸の高さを調節した後、前記取り替え用パウチロールが取り替え用チャッキング部に運搬されるように前記運搬部の作動を制御するように設けられ得る。
【0015】
また、前記制御部は前記測定情報に基づいて前記取り替え用パウチロールの直径を算出し、取り替え用パウチロールの直径に基づいて取り替え用チャッキング部のチャッキング高さおよび運搬部上に装着された取り替え用パウチロールの中心軸の高さの差を算出するように設けられ得る。
【0016】
また、前記制御部は取り替え用チャッキング部のチャッキング高さおよび運搬部上に装着された取り替え用パウチロールの中心軸の高さの差を高さ補正値として算出し、前記高さ補正値だけ運搬部上に装着された取り替え用パウチロールの中心軸の高さが調節されるように前記運搬部を制御することができる。
【0017】
また、前記制御部は運搬部上に装着された取り替え用パウチロールの中心軸の高さが取り替え用チャッキング部のチャッキング高さと一致するように、運搬部上に装着された取り替え用パウチロールの中心軸の高さを調節することができる。
【0018】
また、前記アンワインダーチャッキング部は取り替え用チャッキング部と同一のチャッキング高さを有し、前記運搬部は取り替え用チャッキング部からアンワインダーチャッキング部に取り替え用パウチロールを運搬するように設けられ得る。
【0019】
また、前記運搬部は前記取り替え用チャッキング部を通過してアンワインダーチャッキング部に前記取り替え用パウチロールの運搬を案内するように延びた運搬レール、前記取り替え用パウチロールが装着される装着部材を含み、前記運搬レールに沿って移動可能に設けられたシャトルおよび前記装着部材の高低を調節する高さ調整ユニットを含むことができる。
【0020】
また、前記シャトルは前記運搬レールに沿って往復移動可能に設けられ得る。また、前記シャトルは走行パウチロールが取り替え用パウチロールで取り替えられる時に前記アンワインダーチャッキング部に移動され、前記取り替え用パウチロールが前記アンワインダーチャッキング部にチャッキングされた以後に、前記アンワインダーチャッキング部から測定部に移動するように設けられ得る。
【0021】
また、前記装着部材は所定の曲率で湾曲され得る。
【0022】
また、前記測定部は前記運搬部に装着された前記取り替え用パウチロールとの距離を測定する距離センサを含むことができる。
【0023】
また、前記距離センサは超音波センサであり得る。
【0024】
また、前記パウチロール取り替えシステムは前記取り替え用チャッキング部にチャッキングされた取り替え用パウチロールに巻かれたパウチの終端をグリップした後、前記パウチの終端をアンワインダーチャッキング部側に移送するパウチ連結部を追加で含むことができる。
【0025】
また、前記パウチ連結部は、前記取り替え用チャッキング部の上部から前記アンワインダーチャッキング部の上部に延びたガイドバーおよび前記ガイドバーに沿って移動可能に設置され、前記取り替え用パウチロールに巻かれたパウチの終端をグリップして、前記取り替え用チャッキング部から前記アンワインダーチャッキング部に向かって移動するグリッパーを含むことができる。
【0026】
また、前記制御部はパウチ連結部を通じてパウチの終端がグリップされると、前記取り替え用チャッキング部で取り替え用パウチロールをチャッキング解除させた後、運搬部を通じて取り替え用パウチロールをアンワインダーチャッキング部に運搬させることができる。
【0027】
また、前記パウチロール取り替えシステムは前記アンワインダーチャッキング部でチャッキング解除された走行パウチロールのロールコアを回収するロールコア回収部を追加で含むことができる。
【発明の効果】
【0028】
以上で詳察した通り、本発明の一実施例に係るパウチロール取り替えシステムおよびこれを利用したパウチロール位置補正方法は次のような効果を有する。
【0029】
運搬部上に装着された取り替え用パウチロールのロール径を測定して、取り替え用チャッキング部に取り替え用パウチを運搬する以前に、運搬部上に装着された取り替え用パウチロールの中心軸の高さを取り替え用チャッキング部およびアンワインダーチャッキング部のチャッキング高さに調節することができる。
【0030】
また、取り替え用パウチロールの中心軸の高さが走行パウチロールのチャッキング高さにマッチングされるように、運搬部上に装着された取り替え用パウチロールの位置（高さ）を自動補正することができる。
【0031】
また、取り替え用パウチロールごとにロール径が異なっても、運搬部上に装着された取り替え用パウチロールごとにロール径を測定して、取り替え用パウチロールの中心軸の高さが走行パウチロールの中心軸の高さにマッチングされるように、取り替え用パウチロールの高さを自動補正して、取り替え用パウチロールを取り替え用チャッキング部およびアンワインダーチャッキング部に自動供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】本発明の一実施例に係るパウチロール取り替えシステムの側面配置図を概略的に図示したものである。
【図2】本発明の一実施例に係るパウチロール取り替えシステムの平面配置図を概略的に図示したものである。
【図3】本発明の一実施例に係るパウチロール取り替えシステムの構成図を概略的に図示したものである。
【図4】本発明の一実施例において、取り替え用パウチロールの高さを補正する過程を説明するための図面である。
【図5】本発明の一実施例に係るパウチロール取り替えシステムで、運搬部の作動状態を説明するための図面である。
【図6】本発明の一実施例に係るパウチロール取り替えシステムで、運搬部の作動状態を説明するための図面である。
【図7】本発明の一実施例に係るパウチロール取り替えシステムで、運搬部の作動状態を説明するための図面である。
【図8】本発明の一実施例に係るパウチロール取り替えシステムで、運搬部の作動状態を説明するための図面である。
【発明を実施するための形態】
【0033】
以下、本発明の一実施例に係るパウチロール取り替えシステムおよびこれを利用したパウチロール位置補正方法を図面を参照して詳細に説明する。
【0034】
また、図面符号にかかわらず、同一または対応する構成要素は同一または類似する参照番号を付与し、これに対する重複説明は省略することにし、説明の便宜のために図示された各構成部材の大きさおよび形状は誇張または縮小され得る。
【0035】
図１は、本発明の一実施例に係るパウチロール取り替えシステムの側面配置図を概略的に図示したものであり、図２は、本発明の一実施例に係るパウチロール取り替えシステムの平面配置図を概略的に図示したものである。
【0036】
本発明の一実施例に係るパウチロール取り替えシステム１００はアンワインダーチャッキング部１３０、取り替え用チャッキング部１４０、運搬部１５０、測定部１６０、および制御部１９０を含む。
【0037】
図１および図２を参照すると、運搬部１５０は運搬方向（Ｍ、図１のｘ軸方向）に沿って取り替え用パウチロール１２０を運搬するように設けられる。前記運搬部１５０は取り替え用パウチロール１２０を取り替え用チャッキング部１４０に運搬する。また、前記運搬部１５０は取り替え用チャッキング部１４０でチャッキングおよびチャッキング解除がなされると、チャッキング解除された取り替え用パウチロール１２０をアンワインダーチャッキング部１３０に運搬する。
【0038】
図２を参照すると、ｙ軸方向はチャッキング部１３０、１４０でなされるチャッキングおよびチャッキング解除方向を示し、ｙ軸方向は運搬方向Ｍに直交し得る。
【0039】
アンワインダーチャッキング部１３０は走行パウチロールおよび取り替え用パウチロールをチャッキング（ｃｈｕｃｋｉｎｇ）し、チャッキングされたパウチロールに巻かれたパウチを巻き出させることによって、電池製造工程にパウチを供給する機能を遂行する。
【0040】
本文書で、「走行パウチロール１１０」はアンワインダーチャッキング部１３０にチャッキングされて電池製造工程にパウチ１１５を供給するパウチロールを意味する。また、「取り替え用パウチロール１２０」はアンワインダーチャッキング部１３０にチャッキングされた走行パウチロール１１０の使用が完了すれば、アンワインダーチャッキング部１３０に新しくチャッキングされるパウチロールを意味する。
【0041】
また、走行パウチロール１１０および取り替え用パウチロール１２０はそれぞれ、ロールコアおよびロールコアに巻かれたパウチ１１５、１２５を含み、それぞれのパウチロール１１０、１２０は円筒状を有することができる。この時、ロールコアは中心軸を有し、走行および取り替え用パウチロール１１０、１２０は中心軸がそれぞれのチャッキング部１３０、１４０にチャッキングされる。この時、それぞれのチャッキング部１３０、１４０は所定のチャッキング高さを有し、チャッキング高さはチャッキング部が設置された設置空間の底面を基準とした高さ（図１のｚ軸方向）であり得る。
【0042】
また、アンワインダーチャッキング部１３０は運搬部１５０上に装着された取り替え用パウチロール１２０をチャッキングし、チャッキング時、運搬部１５０上に装着された取り替え用パウチロール１２０の中心軸の高さはアンワインダーチャッキング部１３０のチャッキング高さと同一でなければならない。この時、取り替え用パウチロール１２０の中心軸の高さは運搬部１５０が設置された設置空間の底面を基準とした高さ（図１のｚ軸方向）であり得る。
【0043】
新しく供給される取り替え用パウチロール１２０ごとにロール径が異なる場合、運搬部１５０上に装着された取り替え用パウチロール１２０の中心軸の高さが変わることになる。この時、アンワインダーチャッキング部１３０は固定されたチャッキング高さを有しているので、チャッキングされる以前にアンワインダーチャッキング部１３０のチャッキング高さと同一になるように取り替え用パウチロール１２０の中心軸の高さが調整されなければならない。
【0044】
また、アンワインダーチャッキング部１３０に取り替え用パウチロール１２０が運搬される前、取り替え用チャッキング部１４０は取り替え用パウチロール１２０をチャッキングするように設けられる。この時、取り替え用チャッキング部１４０は所定のチャッキング高さを有し、チャッキング高さはチャッキング部１４０が設置された設置空間の底面を基準とした高さであり得る。
【0045】
取り替え用チャッキング部１４０は運搬部１５０上に装着された取り替え用パウチロール１２０をチャッキングし、チャッキング時、運搬部１５０上に装着された取り替え用パウチロール１２０の中心軸の高さは取り替え用チャッキング部１４０のチャッキング高さと同一でなければならない。前述した通り、取り替え用パウチロール１２０の中心軸の高さは運搬部１５０が設置された設置空間の底面を基準とした高さであり得る。
【0046】
電池製造工程で新しく供給される取り替え用パウチロール１２０ごとにロール径が異なる場合、運搬部１５０上に装着された取り替え用パウチロール１２０の中心軸の高さが変わることになる。この時、取り替え用チャッキング部１４０は固定されたチャッキング高さを有しているので、チャッキングされる以前に取り替え用チャッキング部１４０のチャッキング高さと同一になるように取り替え用パウチロール１２０の中心軸の高さが調整されなければならない。
【0047】
図１を参照すると、取り替え用チャッキング部１４０に取り替え用パウチ１２０がチャッキングされると、取り替え用パウチロール１２０に巻かれたパウチ１２５の終端と電池製造工程に供給中であるパウチ１１５の終端を連結する作業が遂行される。
【0048】
【0049】
本発明の一実施例に係るパウチロール取り替えシステム１００は、取り替え用パウチロール１２０の中心軸の高さが取り替え用チャッキング部１４０のチャッキング高さおよびアンワインダーチャッキング部１３０にチャッキングされた走行パウチロール１１０の中心軸の高さにマッチングされるように、取り替え用パウチロール１２０の高さｈ１を自動補正することができる。
【0050】
また、本文書で、取り替え用チャッキング部１４０のチャッキング高さはアンワインダーチャッキング部１３０のチャッキング高さｈ０と同一に設けられ得る。すなわち、前記アンワインダーチャッキング部１３０は取り替え用チャッキング部１４０と同一のチャッキング高さを有し、前記運搬部１５０は取り替え用チャッキング部１４０からアンワインダーチャッキング部１３０に取り替え用パウチロール１２０を運搬するように設けられ得る。
【0051】
また、本文書で、走行パウチロール１１０と取り替え用パウチロール１２０はパッケージング（ＰＫＧ）工程で使われるアルミニウム（ＡＬ）パウチロールであり得る。
【0052】
本発明の一実施例に係るパウチロール取り替えシステム１００は、取り替え用パウチロール１２０を運搬し、取り替え用パウチロール１２０の中心軸の高さｈ１を調節可能な運搬部１５０および運搬部１５０を通じて運搬された取り替え用パウチロール１２０をチャッキングするように設けられ、予め決定されたチャッキング高さを有する取り替え用チャッキング部１４０を含む。
【0053】
また、パウチロール取り替えシステム１００は走行パウチロール１１０が設置されたアンワインダーチャッキング部１３０、取り替え用パウチロール１２０を取り替え用チャッキング部１４０に運搬する前、運搬部１５０上に装着された取り替え用パウチロール１２０に対する距離を測定する測定部１６０および前記測定部１６０の測定情報および取り替え用チャッキング部１４０のチャッキング高さに基づいて、前記運搬部１５０上に装着された取り替え用パウチロール１２０の中心軸の高さｈ１が調節されるように運搬部１５０を制御する制御部１９０を含む。
【0054】
また、前記パウチロール取り替えシステム１００は前記取り替え用チャッキング部１４０にチャッキングされた取り替え用パウチロール１２０に巻かれたパウチの終端をグリップした後、前記パウチの終端をアンワインダーチャッキング部１３０側に移送するパウチ連結部１８０を含むことができる。
【0055】
また、前記制御部１９０はパウチ連結部１８０を通じてパウチの終端がグリップされると、前記取り替え用チャッキング部１４０で取り替え用パウチロール１２０をチャッキング解除させた後、運搬部１５０を通じて取り替え用パウチ１２０をアンワインダーチャッキング部１３０に運搬させることができる。
【0056】
また、前記パウチロール取り替えシステム１００は前記アンワインダーチャッキング部１３０でチャッキング解除された走行パウチロール１１０のロールコアを回収するロールコア回収部１７０を含むことができる。
【0057】
前記制御部１９０はアンワインダーチャッキング部１３０、取り替え用チャッキング部１４０、測定部１６０およびパウチ連結部１８０の作動を制御する。
【0058】
また、前記制御部１９０は運搬部１５０上に装着された取り替え用パウチロール１２０の中心軸の高さを調節した後、前記取り替え用パウチロール１２０が取り替え用チャッキング部１４０に運搬されるように前記運搬部１５０の作動を制御することができる。
【0059】
また、前記制御部１９０は前記測定部の測定情報に基づいて前記取り替え用パウチロール１２０の直径を算出し、取り替え用パウチロール１２０の直径に基づいて、取り替え用チャッキング部１４０のチャッキング高さおよび運搬部１５０上に装着された取り替え用パウチロール１２０の中心軸の高さの差を算出するように設けられ得る。
【0060】
また、前記制御部１９０は取り替え用チャッキング部１４０のチャッキング高さおよび運搬部１５０上に装着された取り替え用パウチロールの中心軸の高さの差を高さ補正値として算出し、前記高さ補正値だけに運搬部１５０上に装着された取り替え用パウチロール１２０の中心軸の高さが調節されるように前記運搬部１５０を制御することができる。
【0061】
また、前記制御部１９０は運搬部１５０上に装着された取り替え用パウチロール１２０の中心軸の高さが取り替え用チャッキング部のチャッキング高さと一致するように、運搬部上に装着された取り替え用パウチロール１２０の中心軸の高さを調節することができる。
【0062】
また、前記測定部１６０は前記運搬部１５０に装着された前記取り替え用パウチロール１２０との距離を測定する距離センサを含むことができ、前記距離センサは超音波センサであり得る。
【0063】
図４を参照すると、前記測定部１６０は取り替え用パウチロール１２０が取り替え用チャッキング部１４０に運搬される以前に、運搬部１５０上に装着された取り替え用パウチロール１２０との距離を測定するように設けられ得る。
【0064】
また、前記測定部１６０は運搬部１５０の基準位置（または「運搬待機位置」ともいう）で取り替え用パウチロール１２０との距離を測定するように設けられる。この時、制御部１９０には取り替え用パウチロール１２０の直径による距離情報が予め保存され得、前記測定部１６０は取り替え用パウチロール１２０との距離を測定し、前記制御部１９０は測定された距離および予め保存された距離情報を比較することによって、取り替え用パウチロール１２０の直径を算出することができる。
【0065】
また、前記制御部１９０は基準位置で運搬部１５０の高さ情報および取り替え用パウチロール１２０の直径情報に基づいて、運搬部１５０上に装着された取り替え用パウチロール１２０の中心軸の高さｈ１を算出することができる。
【0066】
また、制御部１９０には取り替え用チャッキング部１４０およびアンワインダーチャッキング部１３０のチャッキング高さがそれぞれ保存されており、前記制御部１９０は運搬部１５０上に装着された取り替え用パウチロール１２０の中心軸の高さが取り替え用チャッキング部のチャッキング高さと一致するように、運搬部１５０上に装着された取り替え用パウチロール１２０の中心軸の高さを調節することになる。
【0067】
【0068】
本発明の一実施例に係るパウチロール取り替えシステム１００は、アンワインダーチャッキング部１３０、取り替え用チャッキング部１４０、運搬部１５０、測定部１６０、ロールコア回収部１７０、パウチ連結部１８０および制御部１９０を含む。
【0069】
アンワインダーチャッキング部１３０は二次電池製造工程のアンワインダーに設けられる。アンワインダーチャッキング部１３０には走行パウチロール１１０に巻かれたパウチ１１５が巻き出され得るように走行パウチロール１１０が回転可能に設置される。
【0070】
また、取り替え用チャッキング部１４０は取り替え用パウチロール１２０がチャッキングされる装置である。本実施例で、取り替え用パウチロール１２０は運搬部１５０を通じて取り替え用チャッキング部１４０およびアンワインダーチャッキング部１３０に順次運搬される。
【0071】
また、取り替え用チャッキング部１４０は運搬部１５０の運搬経路（Ｍ、ｘ軸方向）で、アンワインダーチャッキング部１３０のチャッキング高さと同一のチャッキング高さを有し、アンワインダーチャッキング部１３０と一列に配置され得る。
【0072】
前記運搬部１５０は取り替え用パウチロール１２０を取り替え用チャッキング部１４０と、アンワインダーチャッキング部１３０に順次運搬する。運搬部１５０は運搬レール１５１、シャトル１５３および高さ調整ユニット１５５を含む。
【0073】
具体的には、運搬部１５０は前記取り替え用チャッキング部１４０を通過してアンワインダーチャッキング部１３０に前記取り替え用パウチロール１２０の運搬を案内するように延びた運搬レール１５１、前記取り替え用パウチロール１２０が装着される装着部材１５４を含み、前記運搬レール１５１に沿って移動可能に設けられたシャトル１５３および前記装着部材１５４の高低を調節する高さ調整ユニット１５５を含むことができる。
【0074】
また、運搬レール１５１はアンワインダーチャッキング部１３０に取り替え用パウチロール１２０の運搬を案内する運搬経路（ｘ軸方向）を形成する。運搬レール１５１にはシャトル１５３が往復移動可能に設置される。
【0075】
シャトル１５３は運搬レール１５１に沿って前後往復移動可能に設置される。シャトル１５３は走行パウチロール１１０が取り替え用パウチロール１２０で取り替えられる時に、運搬部１５０の運搬待機位置Ｐ０からアンワインダーチャッキング部１３０に移動される。
【0076】
そして、シャトル１５３は取り替え用パウチロール１２０がアンワインダーチャッキング部１３０にチャッキングされると、アンワインダーチャッキング部１３０から運搬待機位置Ｐ０に戻るように作動される。
【0077】
シャトル１５３には装着部材１５４が備えられる。装着部材１５４は取り替え用パウチロール１２０が装着される。装着部材１５４は取り替え用パウチロール１２０を安定的に支持するために、所定の曲率で湾曲した形態を有し得、例えば、装着部材１５４は弧状の断面を有し得る。
【0078】
また、装着部材１５４には高さ調整ユニット１５５が結合される。高さ調整ユニット１５５はシャトル１５３に設置され、装着部材１５４の高低を調節する機能を遂行する。前記高さ調整ユニット１５５はサーボモータを含むことができる。
【0079】
前記高さ調整ユニット１５５は制御部１９０により作動が制御される。高さ調整ユニット１５５は制御部１９０で算出された高さ補正値Δｈだけ高さ方向（図１に図示されたｚ軸方向）に沿って取り替え用パウチロール１２０の中心軸の高さを調節することができる。
【0080】
また、測定部１６０は運搬待機位置Ｐ０で、取り替え用パウチロール１２０に対する距離を測定する。測定部１６０は運搬待機位置Ｐ０で、運搬部１５０に装着された取り替え用パウチロール１２０との垂直距離を測定する距離センサを含む。距離センサとしては超音波センサが使われ得る。
【0081】
本実施例で、運搬待機位置Ｐ０は測定部１６０が設置され、取り替え用パウチロール１２０が装着された状態で運搬部１５０が待機中である位置であって、固定された位置であり得る。
【0082】
また、運搬待機位置Ｐ０で、運搬部１５０は測定部１６０の下部に位置することができる。
【0083】
また、制御部１９０は測定部１６０の測定情報に基づいて、取り替え用パウチロール１２０の中心軸の高さがアンワインダーチャッキング部１３０上にチャッキングされた走行パウチロール１１０の中心軸の高さにマッチングされるように、運搬部１５０の作動を制御することができる。
【0084】
前述した通り、制御部１９０には走行パウチロール１１０の中心軸の高さ（または「チャッキング高さ」ともいう）が基準高さｈ０で予め設定され得る。制御部１９０は測定された距離情報を受けて取り替え用パウチロール１２０の直径を算出でき、取り替え用パウチロール１２０の直径情報に基づいて、取り替え用パウチロール１２０の中心軸の高さｈ１を算出する。
【0085】
図４を参照すると、制御部１９０はチャッキング高さｈ０と取り替え用パウチロール１２０の中心軸の高さｈ１の差分である高さ補正値Δｈを算出することができる。そして、制御部１９０は取り替え用パウチロール１２０の中心軸の高さが高さ補正値Δｈだけ位置補正されるように、運搬部１５０の作動を制御する。
【0086】
また、前記パウチ連結部１８０は、前記取り替え用チャッキング部１４０の上部から前記アンワインダーチャッキング部１３０の上部に延びたガイドバー１８１および前記ガイドバー１８１に沿って移動可能に設置され、前記取り替え用パウチロール１２０に巻かれたパウチ１２５の終端をグリップして、前記取り替え用チャッキング部１４０から前記アンワインダーチャッキング部１３０に向かって移動するグリッパー１８３を含むことができる。
【0087】
ガイドバー１８１はアンワインダーチャッキング部１３０と取り替え用チャッキング部１４０の上部で、運搬部１５０の運搬経路Ｍと並んで設置される。ガイドバー１８１にはグリッパー１８３が前後往復移動可能に設置される。
【0088】
前記グリッパー１８３は取り替え用パウチロール１２０に巻かれたパウチ１２５の終端をグリップして、取り替え用チャッキング部１４０からアンワインダーチャッキング部１３０に向かって前進移動する。
【0089】
また、ロールコア回収部１７０は運搬部１５０の運搬経路で、アンワインダーチャッキング部１３０に隣接するように設置される。ロールコア回収部１７０はアンワインダーチャッキング部１３０でチャッキング解除された走行パウチロール１１０のロールコア１１１を回収する。
【0090】
ロールコア回収部１７０はロールコアガイド部材１７１とロールコア回収筒１７３を含むことができる。ロールコアガイド部材１７１はアンワインダーチャッキング部１３０に連結され得、ロールコアガイド部材１７１は運搬レール１５１と並んで設置され得る。アンワインダーチャッキング部１３０でチャッキング解除された走行パウチロール１１０のロールコア１１１はロールコアガイド部材１７１に沿ってロールコア回収筒１７３に回収される。
【0091】
【0092】
【0093】
制御部１９０にはアンワインダーチャッキング部１３０にチャッキングされた走行パウチロール１１０の中心軸の高さが基準高さｈ０で予め設定される。ここで、アンワインダーチャッキング部１３０のチャッキング高さは固定高さてあり、アンワインダーチャッキング部１３０のチャッキング高さは取り替え用チャッキング部１４０のチャッキング高さと同一である。アンワインダーチャッキング部１３０のチャッキング高さは走行パウチロール１１０の中心軸の高さに対応する。
【0094】
図５を参照すると、運搬部１５０に取り替え用パウチロール１２０が供給される。運搬部１５０は運搬待機位置Ｐ０に位置される。運搬待機位置で、取り替え用パウチロール１２０は装着部材１５４に装着された状態である。
【0095】
図６を参照すると、運搬待機位置で、取り替え用パウチロール１２０の中心軸の高さが測定高さｈ１として測定される。測定部１６０は運搬待機位置Ｐ０で、取り替え用パウチロール１２０に対する距離を測定する。運搬待機位置Ｐ０で、測定部１６０と運搬部１５０は上下に配置される。
【0096】
この時、制御部１９０は測定情報に基づいて、取り替え用パウチロール１２０の中心軸の高さを測定高さｈ１として算出する。
【0097】
引き続き、制御部１９０は走行パウチロール１１０に対する取り替え用パウチロール１２０の高さ補正値Δｈを算出することができる。高さ補正値Δｈは基準高さｈ０および測定高さｈ１の差分である。
【0098】
また、制御部１９０は高さ補正値Δｈ情報に基づいて、取り替え用パウチロール１２０の中心軸の高さが基準高さｈ０にマッチングされるように運搬部１５０の作動を制御する。この時、高さ調整ユニット１５５は高さ補正値Δｈだけ取り替え用パウチロール１２０の中心軸の高さを調整する。このような過程を通じて運搬部１５０上に装着された取り替え用パウチロール１２０の中心軸の高さは基準高さｈ０にマッチングされる。
【0099】
図７を参照すると、取り替え用パウチロール１２０は運搬部１５０により運搬待機位置Ｐ０から取り替え用チャッキング部１４０に運搬される。取り替え用パウチロール１２０は運搬部１５０に装着された状態で、取り替え用チャッキング部１４０にチャッキングされる。
【0100】
走行パウチロール１１０の取り替え時、取り替え用チャッキング部１４０にチャッキングされた取り替え用パウチロール１２０のチャッキングが解除され、取り替え用パウチロール１２０は取り替え用チャッキング部１４０から分離される。取り替え用チャッキング部１４０から分離された取り替え用パウチロール１２０は運搬部１５０によりアンワインダーチャッキング部１３０に運搬される。
【0101】
また、走行パウチロール１１０の取り替え時、アンワインダーチャッキング部１３０は走行パウチロール１１０に対するチャッキングを解除するように作動される。使用が完了した走行パウチロール１１０はアンワインダーチャッキング部１３０からロールコア回収部１７０に回収される。
【0102】
図８を参照すると、取り替え用パウチロール１２０がアンワインダーチャッキング部１３０にチャッキングされると、運搬部１５０がアンワインダーチャッキング部１３０から運搬待機位置Ｐ０に戻るように作動される。
【0103】
前述された本発明の一実施例は例示の目的のために開示されたもので、本発明に対する通常の知識を有する当業者であれば、本発明の思想と範囲内で多様な修正、変更、付加が可能であろうし、このような修正、変更および付加は下記の特許請求の範囲に属するものと見なされるべきである。
【産業上の利用可能性】
【0104】
本発明の一実施例に係るパウチロール取り替えシステムおよびこれを利用したパウチロール位置補正方法によると、取り替え用チャッキング部で取り替え用パウチを運搬する以前に、運搬部上に装着された取り替え用パウチロールのロール径を測定することによって、運搬部上に装着された取り替え用パウチロールの中心軸の高さを取り替え用チャッキング部およびアンワインダーチャッキング部のチャッキング高さに調節することができる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【国際調査報告】