本发明涉及用于制造二次电池的电池单元堆的装置，更详细而言，涉及一种在供应部真空吸附电极(正极及负极)并移送到工作台上后传递给工作台的二次电池电池单元堆制造用电极拾放装置及方法。
背景技术：
一般而言，化学电池作为由正极板与负极板的一对电极和电解质构成的电池，可存储的能量的量因构成所述电极与电解质的物质而异。这种化学电池分为充电反应非常慢而只用作一次放电用途的一次电池、能通过反复充放电而再使用的二次电池，最近，由于能充放电的优点，二次电池的使用处于增加趋势当中。
即，所述二次电池因其优点而应用于所有产业的多样技术领域，作为一个示例，不仅广泛用作诸如无线移动设备的尖端电子设备的能量源，而且作为混合动力电动汽车等的能量源也倍受瞩目，其中，所述混合动力电动汽车是作为用于解决使用化石燃料的原有汽油及柴油内燃机的大气污染等的方案而被提出的。
这种二次电池将依次层叠正极板、分离膜、负极板而形成的电池单元堆浸于电解质溶液后构成密封的形态。
另一方面，在制造二次电池的电池单元堆的过程中，利用拾放装置，将电极依次移送到执行既定作业的工作台上并执行既定作业，如图1所示，以往的拾放装置在以沿上下及水平方向运动的方式构成的拾起单元10，设置既定间隔构成有产生真空压的多个吸嘴12，在某一工序位置中，拾起单元10的吸嘴12真空吸附薄板状的电极e后，移动到另一工序位置，安放于曾待机的工作台20的吸附板22上并传递后，吸附板22真空吸附电极e，执行既定的作业(例如，视频检查及对齐或堆叠等)。
可是，如图2所示，普通的拾放装置设置既定间隔配置多个吸嘴12，以真空吸附方式固定由薄膜构成的板状电极e，因而吸嘴12真空吸附电极e时，电极e成为凹凸不平的卷曲(curl)状态。电极e的大小越大，这种卷曲现象出现得越严重。
因此，在将电极e安放于工作台20后，当真空吸附电极e时，直到电极e完全展开并整体上均匀地真空吸附，需要较长时间，存在生产率低下的问题。
现有技术文献
专利文献
授权专利第10-1140447号(2012年04月19日授权)
授权专利第10-1380133号(2014年03月26日授权)
授权专利第10-1220981号(2013年01月04日授权)
公开专利10-2019-0025404号(2019年03月11日公开)
技术实现要素：
本发明旨在解决上述问题，本发明目的在于提供一种二次电池电池单元制造用电极拾放装置及方法，可以在利用多个吸嘴真空吸附电极并移送后传递到工作台时，将电极的全体面相对于工作台的上部面加压并支撑，从而可以大幅缩短工作台平坦地展开发生卷曲(curl)的电极并真空吸附的时间。
旨在达成所述目的的本发明的二次电池电池单元制造用电极拾放装置包括：拾起单元，其包括拾起安装座、拾起头及多个吸嘴，其中，所述拾起安装座安装得能够从用于制造电池单元堆的第一工序位置水平移动到第二工序位置，所述拾起头借助于升降运动用线性运动装置而能够上下移动地安装于所述拾起安装座，所述多个吸嘴设置间隔地安装于所述拾起头，借助于真空压来固定电极；工作台，其安装于所述第二工序位置，具备真空吸附、固定从所述拾起单元传递的电极的吸附板；及电极加压构件，其安装于所述拾起单元的拾起头的下侧，当所述拾起单元向工作台上传递电极时，将电极全体面相对于工作台向下侧加压、支撑。
所述电极加压构件可以上下开放地形成有供所述吸嘴贯通的多个贯通孔，在所述拾起头的下侧，固定安装于所述拾起安装座，使得如果拾起头及吸嘴移动到上侧，则下部面可以贴紧电极并将电极向下侧加压。
在所述电极加压构件的下部面可以涂覆有由柔软的树脂材质构成的加压垫。
所述工作台可以包括：工作台本体，其安装于第二工序位置；吸附板，其能上下移动地安装于所述工作台本体的上端部，形成有吸入空气的多个真空孔，真空吸附、固定从所述拾起单元传递的电极；真空发生单元，其通过所述吸附板的真空孔吸入空气；工作台升降单元，其在所述拾起单元将电极传递到吸附板时，使所述吸附板相对于工作台本体上下移动既定距离。
利用如上所述的本发明的二次电池电池单元制造用电极拾放装置的电极拾放方法可以包括：
(s1)拾起单元的吸嘴在第一工序位置真空吸附电极的步骤；
(s2)使拾起单元的拾起头上升既定距离而使被吸嘴吸附的电极与电极加压构件的下部面相接的步骤；
(s3)拾起单元移动到第二工序位置的步骤；
(s4)拾起单元的拾起安装座在所述第二工序位置下降，使电极安放到工作台的吸附板上，使得在电极加压构件与吸附板之间，电极相对于电极加压构件的下部面与吸附板的上部面被加压并支撑的步骤；及
(s5)解除所述拾起单元的吸嘴的真空压，在工作台的吸附板产生真空压，将电极真空吸附、固定于吸附板的步骤。
优选在所述(s4)步骤中，在使拾起单元的拾起安装座向下侧移动既定距离的同时，使工作台上端的吸附板相对于工作台本体向上侧移动既定距离，使得在电极加压构件与吸附板之间，电极被加压并支撑。
根据本发明，在拾起单元将电极放到工作台的吸附板时，电极在电极加压构件与吸附板之间贴紧并被向下侧加压、支撑，因而可以大幅缩短吸附板平坦地展开电极并均匀地真空吸附全体面所需的时间。
另外，在拾起单元将电极传递到工作台上时，工作台的吸附板与拾起单元同时上升既定距离，接受传递电极，因而还具有可以进一步缩短将电极从拾起单元传递到工作台需要的时间的优点。
附图说明
图1是显示以往二次电池电池单元制造用电极拾放装置的立体图。
图2是显示以往二次电池电池单元制造用电极拾放装置的运转例的图。
图3是显示本发明一个实施例的二次电池电池单元制造用电极拾放装置的立体图。
图4a及图4b是显示图3所示的电极拾放装置的构成及运转例的主视图。
图5作为依次显示图3所示电极拾放装置的运转例的图，显示了拾起单元在第一工序位置拾起电极的运转例。
图6作为依次显示图3所示电极拾放装置的运转例的图，显示了拾起单元在第二工序位置将电极放到工作台的运转例。
【附图标记】
e：电极100：拾起单元
110：拾起安装座120：拾起头
130：吸嘴131：吸附垫
200：工作台210：工作台本体
220：吸附板221：真空孔
231：空压缸232：活塞块
300：电极加压构件301：贯通孔
310：加压垫320：固定轴
具体实施方式
本说明书中记载的实施例和附图中图示的构成，只不过是公开的发明的优选例，在本申请的申请时间点，可以存在能够替代本说明书的实施例和附图的多样的变形例。
下面参照附图，根据后述实施例，具体说明本发明的二次电池电池单元制造用电极拾放装置及方法。
图3至图6作为显示本发明一个实施例的二次电池电池单元制造用电极拾放装置的图，本发明的电极拾放装置包括：拾起单元100，其移送电极e；工作台200，其从所述拾起单元100接受传递电极e，执行对电极e的指定作业；电极加压构件300，其在所述拾起单元100将电极e传递到工作台200上时，使电极e相对于工作台200的上部面向下侧加压并支撑。
所述拾起单元100包括：拾起安装座110，其安装得能够从电池单元堆制造装置的某一工序位置(第一工序位置)水平移动到另一工序位置(第二工序位置)；拾起头120，其能借助于升降运动用线性运动装置而上下移动地安装于所述拾起安装座110；及多个吸嘴130，其设置间隔地安装于所述拾起头120，借助于真空压而固定电极e。
所述拾起安装座110连接于在横穿电池单元堆制造装置的第一工序位置与第二工序位置的上部的框架(图上未示出)上构成的公知的线性运动装置(图上未示出)，进行水平移动及上下移动。所述线性运动装置可以利用线性电动机系统、应用伺服电动机与滚珠螺杆的线性运动系统、应用伺服电动机和带轮及皮带的线性运动系统、空压缸系统等公知的线性运动装置而构成。
所述拾起头120以大致矩形的平板形态构成，借助于升降运动用线性运动装置而能够上下移动地安装于所述拾起安装座110。其中，所述升降运动用线性运动装置包括：一对lm引导部118，其能上下延长地安装于所述拾起安装座110的两侧部；滚珠螺杆115，其能上下延长地安装于所述拾起安装座110的中心部；螺母部116，其借助于滚珠螺杆115的旋转而在所述滚珠螺杆115上沿着滚珠螺杆的轴向，即上下方向移动；伺服电动机117，其使所述滚珠螺杆115旋转既定旋转量。
在该实施例中，所述升降运动用线性运动装置虽然应用了包括伺服电动机117和滚珠螺杆115的线性运动系统，但也可以不同于此，利用线性电动机系统、应用了伺服电动机和带轮及皮带的线性运动系统、空压缸系统等多样的公知的线性运动装置而构成。
在所述拾起头120，按既定间隔排列有用于真空吸附电极e的多个吸嘴130。所述吸嘴130利用柔软的软管等，连接于图中未示出的诸如真空泵的真空发生装置而产生真空压，从而吸附、固定电极e。在所述吸嘴130的下端，配备有诸如硅或橡胶的柔软材料的吸附垫131，在顺利进行电极e的真空吸附的同时，防止电极e损伤。
在所述拾起单元100的拾起头120下侧，安装有所述电极加压构件300。所述电极加压构件300借助于贯通在拾起头120形成的贯通孔122的多个固定轴320而固定于拾起安装座110。所述电极加压构件300以四边形的平板形态构成，在所述拾起头120的下侧，固定于拾起安装座110，上下开放地形成有供吸嘴130贯通的多个贯通孔301。因此，如果使拾起头120相对于拾起安装座110上升或下降，则吸嘴130通过所述电极加压构件300的贯通孔301而与拾起头120一同上升或下降。如上所述，发生电极加压构件300与拾起头120及吸嘴130间的相对移动，如果吸嘴130在吸附电极e的状态下上升，则电极e与电极加压构件300的下部面相接，同时，电极e成为可以被电极加压构件300及工作台200加压的状态。
所述电极加压构件300在将电极e相对于工作台200加压时，为了使得能够以均一的压力支撑电极e而防止电极e的损伤，可以在电极加压构件300的下部面，涂覆有诸如硅或橡胶、聚氨酯的柔软而有弹力的树脂材质的加压垫310。
所述工作台200构成得可以从拾起单元100接受传递电极e而执行对电极e的指定作业，例如构成得可以执行电极e的视频检查及对齐(alignment)或分离膜与电极的堆叠作业等。
在该实施例中，所述工作台200包括：工作台本体210，其安装于所述第二工序位置；吸附板220，其安装于所述工作台本体210的上端部，真空吸附、固定电极e；真空发生单元，其通过所述吸附板的真空孔吸入空气；及工作台升降单元，其在所述拾起单元100将电极e传递给吸附板220时，使所述吸附板220相对于工作台本体210上下移动既定距离。
所述吸附板220具有矩形的平板形态，能上下移动地安装于所述工作台本体210的上端，形成有吸入空气的多个真空孔221，真空吸附并固定从所述拾起单元100传递的电极e。所述吸附板220借助于所述工作台升降单元而上下往复移动既定距离，所述工作台升降单元可以应用诸如前述升降运动用线性运动装置的应用了伺服电动机和滚珠螺杆的线性运动装置，或应用线性电动机系统、空压缸系统等。在该实施例中，工作台升降单元包括沿上下方向产生行程(stroke)空压缸231、连接所述空压缸231与吸附板220并借助于空压缸231而上下移动的活塞块232。
下面说明利用了以这种构成实现的电极拾放装置的电极拾放方法。
首先，如图5所示，拾起单元100的拾起安装座110在电池单元制造装置的第一工序位置下降既定距离，吸嘴130下端的吸附垫131与电极e相接，通过吸嘴130产生真空压，真空吸附、固定电极e。其中，所述第一工序位置可以是装载了多个电极e的电极堆叠部1的料盒(magazine)所安装的工序位置。
电极e真空吸附、固定于所述吸嘴130下端的吸附垫131后，所述拾起单元100的升降运动用线性运动装置的伺服电动机117及滚珠螺杆115进行运转，使拾起头120相对于拾起安装座110上升既定距离。此时，拾起头120上升至在吸嘴130下端吸附的电极e与电极加压构件300的下部面相接的位置。在此状态下，电极e被真空吸附于设置间隔地排列的多个吸嘴130，因而会成为稍稍凸凹不平的卷曲(curl)状态。
接着，如图6所示，拾起单元100的拾起安装座110借助于线性运动装置(图上未示出)而水平移动，移动到第二工序位置。其中，第二工序位置可以是执行用于检查电极e位置并进行对齐的视频检查(visioninspection)及对齐(alignment)作业的工序位置。
如果拾起单元100在第二工序位置对齐于工作台200上，则拾起单元100的拾起安装座110下降既定距离，使电极e位于工作台200的吸附板220上。与此同时，使工作台200的吸附板220上升既定距离。
此时，所述电极e在电极加压构件300与吸附板220之间，贴紧于电极加压构件300的下部面与吸附板220上部面并被加压。
接着，拾起单元100的吸嘴130的真空压解除，电极e从吸嘴130分离。而且，在工作台200的吸附板220中生成真空压，吸附、固定电极e。
如上所述，当在吸附板220中产生真空压而真空吸附电极e时，使得电极e的全部面被电极加压构件300向下侧加压、支撑，因而电极e可以在很短时间内平坦地展开并真空吸附于吸附板220上。
如果电极e被完全真空吸附于所述吸附板220上，则吸附板220下降，所述拾起单元100上升后水平移动，回归第一工序位置，连续进行下次作业。
如前所述，本发明的电极拾放装置在拾起单元100将电极e放到工作台200的吸附板220时，电极e在电极加压构件300与吸附板220之间贴紧并被向下侧加压、支撑，因而可以大幅缩短吸附板220平坦地展开电极e并均匀地真空吸附全体面所需的时间。
另外，在拾起单元100向工作台200上传递电极e时，工作台200的吸附板220与拾起单元100同时上升既定距离并接受传递电极e，因而还具有可以进一步缩短从拾起单元100向工作台200传递电极e需要的时间的优点。
以上参照附图，详细说明了本发明，但只要是本发明所属技术领域的普通技术人员便应理解，在不超出上述说明的技术思想的范围内，可以进行多种置换、附加及变形，这些变形的实施形态也应理解为属于根据以下附图的权利要求书确定的本发明的保护范围。
1.一种二次电池电池单元制造用电极拾放装置，包括：
拾起单元，其包括拾起安装座、拾起头及多个吸嘴，其中，所述拾起安装座安装得能够从用于制造电池单元堆的第一工序位置水平移动到第二工序位置，所述拾起头借助于升降运动用线性运动装置而能够上下移动地安装于所述拾起安装座，所述多个吸嘴设置间隔地安装于所述拾起头，借助于真空压来固定电极；
工作台，其安装于所述第二工序位置，具备真空吸附、固定从所述拾起单元传递的电极的吸附板；及
电极加压构件，其安装于所述拾起单元的拾起头的下侧，当所述拾起单元向工作台上传递电极时，将电极全体面相对于工作台向下侧加压、支撑。
2.根据权利要求1所述的二次电池电池单元制造用电极拾放装置，其中，
所述电极加压构件上下开放地形成有供所述吸嘴贯通的多个贯通孔，在所述拾起头的下侧，固定安装于所述拾起安装座，使得如果拾起头及吸嘴移动到上侧，则下部面贴紧电极并将电极向下侧加压。
3.根据权利要求2所述的二次电池电池单元制造用电极拾放装置，其中，
在所述电极加压构件的下部面涂覆有由柔软的树脂材质构成的加压垫。
4.根据权利要求1所述的二次电池电池单元制造用电极拾放装置，其中，所述工作台包括：
工作台本体，其安装于第二工序位置；
吸附板，其能上下移动地安装于所述工作台本体的上端部，形成有吸入空气的多个真空孔，真空吸附、固定从所述拾起单元传递的电极；
真空发生单元，其通过所述吸附板的真空孔吸入空气；
工作台升降单元，其在所述拾起单元将电极传递到吸附板时，使所述吸附板相对于工作台本体上下移动既定距离。
5.一种二次电池电池单元制造用电极拾放方法，作为利用权利要求1至4中任意一项的二次电池电池单元制造用电极拾放装置的电极拾放方法，包括：
(s1)拾起单元的吸嘴在第一工序位置真空吸附电极的步骤；
(s2)使拾起单元的拾起头上升既定距离而使被吸嘴吸附的电极与电极加压构件的下部面相接的步骤；
(s3)拾起单元移动到第二工序位置的步骤；
(s4)拾起单元的拾起安装座在所述第二工序位置下降，使电极安放到工作台的吸附板上，使得在电极加压构件与吸附板之间，电极相对于电极加压构件的下部面与吸附板的上部面被加压并支撑的步骤；及
(s5)解除所述拾起单元的吸嘴的真空压，在工作台的吸附板产生真空压，将电极真空吸附、固定于吸附板的步骤。
6.根据权利要求5所述的二次电池电池单元制造用电极拾放方法，其中，
在所述(s4)步骤中，在使拾起单元的拾起安装座向下侧移动既定距离的同时，使工作台上端的吸附板相对于工作台本体向上侧移动既定距离，使得在电极加压构件与吸附板之间，电极被加压并支撑。
技术总结