薄膜材料匀速移送装置

摘要

本发明涉及一种薄膜材料匀速移送装置，其是连续地移送薄膜材料的同时进行加工工艺的装置，最小化对薄膜材料施加的拉力从而在移送薄膜材料的过程中可以防止薄膜材料断开或者被拉长的现象。其包括：进料滚轮，缠绕有薄膜材料；匀速移送单元，以一定的速度向前方移送薄膜材料；前方缓冲滚轮，在将电极薄膜的移动方向转换180度的状态下，用匀速移送单元的速度的1/2的速度以连续地进行直线往复运动的形式设置，并且在加工作业期间，周期性地吸收薄膜材料的位移；以及后方缓冲滚轮，在将电极薄膜的移动方向转换180度的状态下，用和前方缓冲滚轮相同的速度以连续地进行直线往复运动的形式设置，并且在加工作业期间，周期性地吸收薄膜材料的位移。

权利要求

1.一种薄膜材料匀速移送装置，其包括：

进料滚轮，其配置于加工薄膜材料的薄膜加工部的后方，并且缠绕有薄膜材料；

匀速移送单元，其配置于所述薄膜加工部的前方并以一定的速度持续地向前方移送薄膜材料；

操作框架，其以横穿薄膜加工部的形式设置，沿前后方向以一定距离进行水平往复运动；

线性运动单元，其使操作框架以借助于匀速移送单元的薄膜材料的移送速度的1/2的速度向前后方向连续地进行直线往复运动；

前方缓冲滚轮，其以可旋转的形式设置于所述操作框架的前方部，在将电极薄膜的移动方向转换180度的状态下，以和操作框架一起向前后方向连续进行直线往复运动的形式设置，并且在薄膜加工部的加工作业期间，前方缓冲滚轮周期性地吸收由匀速移送单元引起的薄膜材料的位移；以及后方缓冲滚轮，其以可旋转的形式设置于所述操作框架的后方部，其配置于所述薄膜加工部和进料滚轮之间，在将电极薄膜的移动方向转换180度的状态下，以和操作框架一起向前后方向连续进行直线往复运动的形式设置，并且在薄膜加工部的加工作业期间，后方缓冲滚轮周期性地吸收从进料滚轮上松开且出来的薄膜材料的位移，利用借助于所述操作框架的直线往复运动的前方缓冲滚轮和后方缓冲滚轮的直线往复运动，在薄膜加工部的加工作业期间薄膜材料在薄膜加工部的加工位置暂时静止，对所述操作框架进行控制，使得接近于移动区间的两末端部时，移动速度呈线性减小。

2.根据权利要求1所述的薄膜材料匀速移送装置，

所述前方缓冲滚轮和后方缓冲滚轮沿前后方向相互向相同方向移动。

3.根据权利要求1所述的薄膜材料匀速移送装置，

所述匀速移送单元为匀速滚轮，薄膜材料以维持一定的张力的状态紧贴于匀速滚轮的外周面的同时与匀速滚轮摩擦接触。

4.根据权利要求1所述的薄膜材料匀速移送装置，

所述薄膜材料是形成二次电池的电极板的电极薄膜，所述薄膜加工部是对所述电极薄膜的边缘进行冲孔从而形成电极片的冲槽机。

5.根据权利要求1所述的薄膜材料匀速移送装置，其还包括：辅助匀速移送单元，其配置于所述进料滚轮和前方缓冲滚轮之间，以和匀速移送单元相同的速度向前方移送薄膜材料。

说明书

薄膜材料匀速移送装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种连续地移送薄膜材料的装置，更为详细地，涉及一种薄膜材料匀速移送装置，其向规定的加工或者处理位置连续地移送类似二次电池的电极薄膜的薄膜材料。

背景技术

[0002] 一般情况下，将二次电池的聚合物电极用薄膜剪断加工为电极形态的开槽(notching)系统包括拆卷部(unwinder)、开槽加工部、视觉检查部、复卷部(rewinder)，拆卷部用于把以卷形态缠绕的聚合物电极用薄膜松开，开槽加工部利用冲压机器把聚合物电极用薄膜剪断加工为电极形态，视觉检查部用于检查加工成的电极是否得到正常加工，复卷部用于将已加工的电极再次缠绕为卷形态。

[0003] 一般的电极开槽系统将所述拆卷部和开槽加工部、视觉检查部、复卷部配置为同轴(in-line)，所述复卷部通过缠绕电极薄膜的方式以一定速度移送电极薄膜并进行电极开槽工艺。

[0004] 但是这种现有的电极开槽系统有如下问题，因为随着向一方向拉动并以一定速度移送电极薄膜后使薄膜在各自的工艺位置静止，并且在静止状态下利用冲压模具进行剪断工艺、卷绕工艺、切断工艺等既定的工艺作业，接下来再次拉动电极薄膜并以一定速度移送，所以在移送电极薄膜的过程中，经常发生因施加拉力而使电极薄膜断开或者被拉长的现象，从而生产性低下并且制造费用增加。

[0005] 先行技术文献

[0006] 专利文献

[0007] (专利文献0001)韩国登记专利第10-1341988号(2013.12.10.登记)[0008] (专利文献0002)韩国登记专利第10-1569798号(2015.11.11.登记)[0009] (专利文献0003)韩国公开专利第10-2014-0108202号(2014.09.05.公开)[0010] 发明的内容

[0011] 本发明是为了解决所述现有问题而提出的，其目的在于提供一种薄膜材料匀速移送装置，在连续移送类似电极薄膜的薄膜材料的同时进行规定的加工工艺的装置中，最小化对薄膜材料施加的拉力从而在移送薄膜材料的过程中，可以防止薄膜材料断开或者被拉长的现象。

[0012] 用于达成所述目的的本发明的薄膜材料匀速移送装置可以包括：进料滚轮，其配置于加工薄膜材料的薄膜加工部的后方，并且缠绕有薄膜材料；匀速移送单元，其配置于所述薄膜加工部的前方并以一定的速度向前方移送薄膜材料；前方缓冲滚轮，其配置于所述薄膜加工部和匀速移送单元之间，在将电极薄膜的移动方向转换180度的状态下，用匀速移送单元的速度的1/2的速度以在一定区间连续地进行直线往复运动的形式设置，并且在薄膜加工部的加工作业期间，前方缓冲滚轮周期性地吸收由匀速移送单元引起的薄膜材料的位移；以及后方缓冲滚轮，其设置于所述薄膜加工部和进料滚轮之间，在将电极薄膜的移动方向转换180度的状态下，用和所述前方缓冲滚轮相同的速度以在一定区间连续地进行直线往复运动的形式设置，并且在薄膜加工部的加工作业期间，后方缓冲滚轮周期性地吸收从进料滚轮上松开并出来的薄膜材料的位移。

[0013] 根据本发明，因为后方缓冲滚轮和前方缓冲滚轮在移动区间的两末端部使得速度慢慢地减缓，所以不会使电极薄膜在薄膜加工部突然地移动或者停止，而且在薄膜加工部对薄膜进行加工的期间也通过匀速滚轮以及辅助匀速滚轮使得电极薄膜不停止地、持续移动，所以不会使电极薄膜发生断开或者被拉长的现象。

附图说明

[0014] 图1及图2是示出根据本发明的第一个实施例的薄膜材料匀速移送装置的构成以及操作例子的图。

[0015] 图3是说明根据本发明的薄膜材料匀速移送装置的速度机制(mechanism)的图表。

[0016] 图4和图5是示出根据本发明的第二个实施例的薄膜材料匀速移送装置的构成以及操作例子的图。

[0017] 图6及图7是示出根据本发明的第三个实施例的薄膜材料匀速移送装置的构成以及操作例子的图。

具体实施方式

[0018] 记载于本说明书的实施例和示出于附图的构成只不过是公开的本发明的优选的一个例子，在本申请的申请之时可以有能够替代本说明书的实施例和附图的多样的变形例。

[0019] 以下参照附图根据后叙的实施例来具体地说明薄膜材料匀速移送装置。在附图上相同的标号表示相同的构成要素。

[0020] 以下虽然举例说明了将薄膜材料匀速移送装置适用于电极开槽系统，所述电极开槽系统用于对薄膜材料，例如对形成二次电池的电极板的电极薄膜的边缘部分进行穿孔从而形成电极片，但是除此以外，本发明也可以相同或者类似地适用于连续地移送多样的薄膜材料的同时进行规定的加工处理的装置。

[0021] 图1及图2示出根据本发明的第一个实施例的薄膜材料匀速移送装置的构成，薄膜材料匀速移送装置包括：进料滚轮10，其配置于薄膜加工部1的后方；匀速移送单元，其配置于薄膜加工部1的前方并以一定的速度从后方向前方移送作为薄膜材料的电极薄膜F；前方缓冲滚轮40，其配置于薄膜加工部1和匀速移送单元之间并在一定区间连续地进行直线往复运动，同时周期性地吸收由匀速移送单元引起的电极薄膜F的位移；以及后方缓冲滚轮50，其配置于薄膜加工部1和进料滚轮10之间并在一定区间连续地进行直线往复运动，同时周期性地吸收从进料滚轮10上松开且出来的电极薄膜F的位移。

[0022] 薄膜加工部1作为打孔于电极薄膜F的边缘从而形成电极片的冲槽机(notching press)，电极薄膜F通过模具2的同时暂时静止的时候冲压机(punch)3下降，从而冲孔于电极薄膜F的边缘而加工电极片。冲压机3通过利用发动机进行旋转运动的凸轮而以一定的速度做下降以及上升运动，并周期性地冲孔于电极薄膜F的边缘从而加工电极片。

[0023] 匀速移送单元执行以一定的速度和频率向前方移送电极薄膜F的作用，此实施例中，匀速移送单元包括匀速滚轮20，电极薄膜F以维持一定的张力的状态紧贴于匀速滚轮20的外周面的同时与匀速滚轮20摩擦接触。匀速滚轮20利用发动机以一定的速度持续地，即，无停止地进行旋转，从而起到以一定的速度移送电极薄膜F的作用。

[0024] 施加拉力的多个拉力施加滚轮21可旋转地设置于匀速滚轮20的后方部，以便电极薄膜F可以维持一定的张力的同时紧贴于匀速滚轮20的外面。

[0025] 在进料滚轮10和后方缓冲滚轮50之间也可以额外设置有和匀速移送单元一起起到移送电极薄膜F的作用的辅助匀速移送单元。辅助匀速移送单元以和所述匀速移送单元相同的或者类似的构成组成。此实施例中，辅助匀速移送单元包括：辅助匀速滚轮30，其以和所述匀速滚轮20相同的速度旋转且向前方移送缠绕于进料滚轮10上的电极薄膜F；和多个拉力施加滚轮31，其为了使得电极薄膜F在辅助匀速滚轮30的外面维持一定的张力且紧贴而施加拉力。

[0026] 前方缓冲滚轮40和后方缓冲滚轮50在将电极薄膜F的移动方向转换180度的状态下，用由匀速移送单元产生的电极薄膜F的移送速度的1/2的速度，以连续地进行直线往复运动的形式设置，薄膜加工部1在冲孔于电极薄膜F的期间吸收由匀速移送单元造成的电极薄膜F的变位，从而起到使电极薄膜F在薄膜加工部1的加工位置可以暂时静止的作用。

[0027] 在该实施例中，前方缓冲滚轮40和后方缓冲滚轮50沿前后方向向相同的方向以相同的速度移动，并且在薄膜加工部1的冲孔操作时起着周期性地吸收电极薄膜F的变位的作用。换句话说，前方缓冲滚轮40向前方移动的时候，后方缓冲滚轮50也向前方以相同的速度移动，并且前方缓冲滚轮40向后方移动的时候，后方缓冲滚轮50也向后方以相同的速度移动，同时吸收电极薄膜F的移送变位。

[0028] 电极薄膜F以1/2接触于前方缓冲滚轮40和后方缓冲滚轮50的外面的周围的同时向前后方移动的形式构成。为此，配备有相对于前方缓冲滚轮40和后方缓冲滚轮50沿前后方向水平地引导电极薄膜F的多个方向转换滚轮60。

[0029] 前方缓冲滚轮40和后方缓冲滚轮50可以分别通过单独的线性运动单元向前后方水平地进行往复移动，但是和此不同地，也可以通过相同的线性运动单元向前后方水平地进行往复移动。作为用于使得前方缓冲滚轮40和后方缓冲滚轮50进行直线往复运动的线性运动单元，可以使用适用线性发动机或者滚珠螺杆和伺服发动机的线性运动装置，或者由多个滑轮和缠绕于滑轮的传送带、使滑轮旋转的发动机构成的线性运动装置等公知的线性运动装置而构成。

[0030] 使前方缓冲滚轮40和后方缓冲滚轮50进行直线往复运动的线性运动单元以如下形式进行控制：在移动范围整体区间不使前方缓冲滚轮40和后方缓冲滚轮50以相同的速度移动，并且在接近移动区间的两个末端部，即，前方缓冲滚轮40和后方缓冲滚轮50的行程距离(移动区间)的前端部和后端部的时候，使得移动速度以线性减少。

[0031] 因此，电极薄膜F可以在薄膜加工部1缓缓地静止，并且在电极薄膜F的加工结束后从薄膜加工部1缓缓地出发。

[0032] 在该实施例中，前方缓冲滚轮40和后方缓冲滚轮50可以构成为通过线性运动单元向前后方水平地进行往复移动，但是和此不同地，如图4及图5中的其他的实施例示出的一样，前方缓冲滚轮40和后方缓冲滚轮50也可以构成为通过线性运动单元沿上下方向向相互相反方向移动，同时吸收电极薄膜F的移送变位。

[0033] 以下对薄膜材料匀速移送装置的操作进行说明。

[0034] 参照图1及图2，如果辅助匀速滚轮30和匀速滚轮20以相互相同的速度旋转，则缠绕于进料滚轮10的电极薄膜F松开且输出的同时从后方向前方移动。

[0035] 辅助匀速滚轮30和匀速滚轮20无停止地、持续地向一个方向(图上顺时针方向)旋转，同时起着移送电极薄膜F的作用。这时，前方缓冲滚轮40和后方缓冲滚轮50以匀速滚轮20和辅助匀速滚轮30的速度的1/2的速度向前后方直线往复运动一定区间范围。比如，如图
3所示，匀速滚轮20和辅助匀速滚轮30的旋转速度为1250mm/sec时，前方缓冲滚轮40和后方缓冲滚轮50的移动速度为625mm/sec。

[0036] 匀速滚轮20和辅助匀速滚轮30，前方缓冲滚轮40和后方缓冲滚轮50的速度和薄膜加工部1的冲压机3的升降速度同步，从而以如下形式起作用：冲压机3下降而冲孔于电极薄膜F的时候，电极薄膜F在薄膜加工部1不移动且成为静止的状态，冲压机3上升的时候，电极薄膜F从薄膜加工部1向前方移动一定距离。

[0037] 更具体地，在薄膜加工部1，冲压机3下降一秒的期间，匀速滚轮20使电极薄膜F从后方向前方移送1250mm，这时，如图1所示，前方缓冲滚轮40从和电极薄膜F的移动方向相同的方向的后方向前方移动625mm，同时全部吸收由匀速滚轮20引起的电极薄膜F的移送变位。因为以前方缓冲滚轮40为起点使得电极薄膜F的方向转换180度，所以在前方缓冲滚轮40的两侧(上下侧)同时产生电极薄膜F的变位，因此电极薄膜F的移动变位变为625㎜×2＝
1250㎜，和由匀速滚轮20产生的电极薄膜F的移送变位一样。

[0038] 因此，在作为前方缓冲滚轮40的转移位置的薄膜加工部1，不发生电极薄膜F的变位，从而电极薄膜F成为暂时静止的状态，进而能够通过冲压机3对电极薄膜F进行冲孔。

[0039] 这时，在薄膜加工部1的后方，后方缓冲滚轮50同时从后方向前方移动，并且吸收由辅助匀速滚轮30产生的电极薄膜F的移动量，所以在前方缓冲滚轮40和后方缓冲滚轮50之间不发生电极薄膜F的移动。

[0040] 相反，在薄膜加工部1，冲压机3冲孔于电极薄膜F后上升的时候，如图2所示，前方缓冲滚轮40和后方缓冲滚轮50从前方向后方移动。这时，前方缓冲滚轮40和后方缓冲滚轮50向与由匀速滚轮20导致的电极薄膜F的移动方向相反的方向移动，因此在前方缓冲滚轮
40和后方缓冲滚轮50之间，电极薄膜F以匀速滚轮20的两倍的速度(参照图3)移动。

[0041] 电极薄膜F移动至前方缓冲滚轮40和后方缓冲滚轮50到达移动区间的后端部时为止。如果前方缓冲滚轮40和后方缓冲滚轮50的方向再次从后方向前方转换，如前述的一样，前方缓冲滚轮40和后方缓冲滚轮50吸收由匀速滚轮20以及辅助匀速滚轮30产生的电极薄膜F的移送变位，从而在前方缓冲滚轮40和后方缓冲滚轮50之间使电极薄膜F维持不移动且静止的状态。

[0042] 所述过程中，前方缓冲滚轮40和后方缓冲滚轮50在移动区间的两端部使速度慢慢减小，因此在薄膜加工部1不会使电极薄膜F突然地移动或者停止，并且由匀速滚轮20以及辅助匀速滚轮30引起的电极薄膜F的移动会无停止地、持续地进行，因此不会发生使电极薄膜F断开或者被拉长的现象。

[0043] 图4及图5示出根据本发明的第二个实施例的薄膜材料匀速移送装置，该实施例的薄膜材料匀速移送装置中，前方缓冲滚轮40和后方缓冲滚轮50沿上下方向相互相反地移动，同时周期性地吸收由匀速滚轮20产生的电极薄膜F的移送变位，从而在薄膜加工部1通过冲压机3进行冲孔的期间，在薄膜加工部1使电极薄膜F暂时静止，在冲孔之后使电极薄膜F以一定速度移动。

[0044] 图6及图7示出根据本发明的第三个实施例的薄膜材料匀速移送装置，该实施例的薄膜材料匀速移送装置以前方缓冲滚轮40和后方缓冲滚轮50能够通过一个线性运动单元连续反复地进行直线往复运动的形式构成。

[0045] 更为具体地，该第三个实施例的薄膜材料匀速移送装置包括：匀速移送单元，其配置于薄膜加工部1的前方，从而从后方向前方以一定的速度移送电极薄膜F；操作框架70，其以横穿薄膜加工部1的下部的形式设置，并且以沿前后方向以一定距离进行水平往复运动的形式设置；前方缓冲滚轮40和后方缓冲滚轮50，其分别可旋转地设置于操作框架70的前端部和后端部，并且和操作框架70一起沿前后方向进行直线往复运动，同时吸收通过匀速滚轮20产生的电极薄膜F的移送变位；线性运动单元71，其使操作框架70向前后方以一定距离进行水平往复运动。

[0046] 匀速移送单元包括和前述的第一个实施例相同的匀速滚轮20及拉力施加滚轮21，匀速滚轮20的速度和薄膜加工部1的冲压机3的速度设定为同步。并且，操作框架70的移动速度是匀速滚轮20的速度的1/2。

[0047] 该实施例的薄膜材料匀速移送装置在进料滚轮10和后方缓冲滚轮50之间不设置有辅助匀速滚轮30(参照图1)而只单纯地设置有多个引导滚轮11和方向转换滚轮60。

[0048] 就该实施例的薄膜材料匀速移送装置而言，通过操作框架70的后方移动而使得前方缓冲滚轮40和后方缓冲滚轮50向后方进行直线移动时，吸收通过匀速滚轮20产生的电极薄膜F的移送变位，从而在薄膜加工部1不发生电极薄膜F的移动，与此相反，通过操作框架70的前方移动而使得前方缓冲滚轮40和后方缓冲滚轮50向前方进行直线移动时，使得通过匀速滚轮20产生的电极薄膜F的移送变位发生。

[0049] 所述的第三个实施例的薄膜材料匀速移送装置通过一个线性运动单元可以使得前方缓冲滚轮40和后方缓冲滚轮50同时进行直线往复运动，因此具有使得整体构成以及大小紧凑的优点。

[0050] 以上，参照实施例详细地说明了本发明，但是如果是在本发明所属的技术领域中具有一般知识的技术人员，在不脱离所述说明的技术思想的范围内可以进行各种置换、添加以及变形，而且应该理解为，类似的变形的实施形态也属于由以下所附的权利要求书所规定的本发明的保护范围。

[0051] 附图标号

[0052] 1：薄膜加工部         2：模具

[0053] 3：冲压机             10：薄膜加工部

[0054] 20：匀速滚轮          21：拉力施加滚轮

[0055] 30：辅助匀速滚轮      31：拉力施加滚轮

[0056] 40：前方缓冲滚轮      50：后方缓冲滚轮

[0057] 60：方向转换滚轮      70：操作框架

[0058] 71：线性运动单元      F：电极薄膜