KR101875535B1 - 전지케이스 크기 검사장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전지케이스의 크기를 측정하여 그 불량여부를 판독할 수 있는 검사장치에 관한 것이다.
본 발명인 전지케이스 크기 검사장치는, 전지케이스가 안착될 수 있고 베이스부; 상기 전지케이스의 길이방향을 따라 배치되어 상기 케이스의 길이를 측정할 수 있는 길이측정부; 상기 전지케이스의 폭방향을 따라 배치되어 상기 케이스의 폭을 측정할 수 있는 폭측정부; 상기 전지케이스의 상측에 배치되어 상기 케이스의 두께를 측정할 수 있는 두께측정부; 상기 길이측정부, 상기 폭측정부, 상기 두께측정부에서 측정한 크기를 수신받아 전지케이스의 크기 불량 여부를 판독하는 제어부;를 포함한다.
본 발명인 전지케이스 크기 검사장치는 길이, 폭, 두께를 동시에 측정할 수 있어 검사시간이 단축될 수 있다.

Description

전지케이스 크기 검사장치 {SIZE CHECKING APPARATUS FOR BATTERY CASE}
본 발명은 전지케이스의 크기를 측정하여 그 불량여부를 판독할 수 있는 검사장치에 관한 것이다.
최근 모바일 기기에 대한 수요가 급격하게 증가함에 따라 모바일 기기에 적용되는 이차전지의 수요도 증가하고 있으며, 이에 따라 이차전지에 대한 기술적 연구도 활발하게 이루어 지고 있다.
일반적으로 이차 전지는 재충전이 가능하고 소형 및 대용량화가 가능한 전지로, 대표적으로는 리튬(Li) 이차전지가 사용되고 있다.
그러나, 전술된 것과 같이 이차전지가 충전이 가능하고, 친환경적인 에너지원임에도 불구하고, 이차전지의 안정성과 관련해서는 끊임없이 문제가 대두되고 있다.
전지의 안정성 문제란, 전지내의 비정상적인 에너지 변환에 따른 온도상승에 의해 각종 화학반응이 유발되고 이로 인해 생기는 발화 및 폭발에 관련된 현상이다.
구체적으로, 이차전지는 고온에 노출되거나 외부단락 등에 의해 짧은 시간 내에 큰 전류가 흐르게 될 경우, IR발열에 의해 전지가 가열되면서 발열, 발화, 폭발 등의 위험한 상태가 초래될 수 있으므로 이차전지의 내구성을 향상시켜야 한다.
이러한 이차전지는 그 생산과정에서 포메이션 공정을 거치게 되는데, 포메이션 공정은 전지 조립 후에 충전과 방전을 되풀이하여 전지를 활성화 시키는 공정으로 이러한 충전 및 방전은 수차례 되풀이 되어 수행된다.
그러나 젤리롤은 전지케이스 내에서 계속되는 충방전에 의해 전극의 수축 팽창 작용이 반복되는 바, 젤리롤의 내외곽에서 응력 차이 및 그로 인한 뒤틀림 현상이 발생하게 되고, 이는 전지의 두께를 증가시킴과 동시에, 외부 충격 등에 의한 전지의 변형 및 단락을 더욱 빈번하게 유발시키는 문제점이 있다.
등록특허공보 10-0739841 (등록일자: 2007년 07월 09일)
본 발명은 전지케이스의 크기를 측정하여 이차전지의 품질을 검사할 수 있는 전지케이스 크기 검사장치를 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명인 전지케이스 크기 검사장치는, 전지케이스가 안착될 수 있고 베이스부; 상기 전지케이스의 길이방향을 따라 배치되어 상기 케이스의 길이를 측정할 수 있는 길이측정부; 상기 전지케이스의 폭방향을 따라 배치되어 상기 케이스의 폭을 측정할 수 있는 폭측정부; 상기 전지케이스의 상측에 배치되어 상기 케이스의 두께를 측정할 수 있는 두께측정부; 상기 길이측정부, 상기 폭측정부, 상기 두께측정부에서 측정한 크기를 수신받아 전지케이스의 크기 불량 여부를 판독하는 제어부;를 포함한다.
상기 베이스부는, 상기 전지케이스가 안착될 수 있는 베이스판; 상기 베이스판 상에서 상기 전지케이스의 길이방향면을 향해 이동가능하며, 상기 길이방향면과 접촉할 수 있는 길이방향면지지부재; 상기 베이스판 상에서 상기 전지케이스의 폭방향면을 향해 이동가능하며, 상기 폭방향면과 접촉할 수 있는 폭방향면지지부재; 상기 두께방향면과 접촉할 수 있는 두께방향면지지부재;를 포함한다.
상기 길이측정부는, 상기 길이방향지지부재와 접촉하여 상기 길이방향면지지부재의 이동 변위를 측정하는 길이측정게이지; 상기 길이측정게이지를 이동시키는 길이측정게이지이송부재;를 포함한다.
상기 폭측정부는, 상기 폭방향면지지부재에 접촉하여 상기 폭방향면지지부재의 이동 변위를 측정하는 폭측정게이지; 상기 폭측정게이지를 이동시키는 폭측정게이지이송부재;를 포함한다.
상기 두께측정부는, 상기 두께방향면지지부재에 접촉하여 상기 두께방향면지지부재의 이동 변위를 측정하는 두께측정게이지; 상기 두께측정게이지를 이동시키는 두께측정게이지이송부재;를 포함한다.
상기 베이스부는, 상기 전지케이스의 안착 위치를 안내하는 안착가이드부재를 더 포함한다.
본 발명인 전지케이스 크기 검사장치는 길이, 폭, 두께를 동시에 측정할 수 있어 검사시간이 단축될 수 있다.
그리고 전지케이스의 크기만으로 제품의 불량여부를 간접적으로 검사할 수 있어 검사가 신속하게 이루어질 수 있다.
[도 1]은 본 발명인 전지케이스 크기 검사장치의 사시도이다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시 예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명인 전지케이스 크기 검사장치는 [도 1]에 도시된 것과 같이 세 방향에 각각 한 쌍의 면을 갖는 이차전지(B)의 크기를 검사하는 장치이다. 이하에서는 전지케이스(B)의 길이 방향에 위치한 면은 길이방향면(L), 폭 방향에 위치한 면은 폭방향면(W), 두께방향 즉 상하방향에 위치한 면은 두께방향면(T)으로 칭한다.
본 발명인 전지케이스 크기 검사장치는 베이스부(100), 길이측정부(200), 폭측정부(300), 두께측정부(400) 그리고 제어부(미도시)를 포함한다.
그 중 베이스부(100)는 전지케이스(B)가 안착될 수 있는 베이스 기능을 하는 것으로, 베이스판(110), 안착가이드부재(120) 그리고 지지부재(130)를 포함한다.
베이스판(110)은 전지케이스(B)가 안착되는 부분으로 일반적인 평판 형태를 가지며, 안착가이드부재(120)는 베이스판(110)의 모서리 부분에 대응되는 절곡된 형상을 가지고 상기 베이스판(110)의 모서리 부분에 연결된다. 이러한 안착가이드부재(120)는 베이스판(110)의 높이보다 상측으로 돌출되도록 연결되어 베이스판(110)에 홈이 형성되도록 한다.
따라서 안착가이드부재(120)는 전지케이스(B)가 베이스판(110) 상에 안착될 위치를 안내할 수 있으며, 안착가이드부재(120)가 전지케이스(B)의 길이 및 폭을 측정하는 과정에서 그 기준 지점이 될 수 있다.
그리고 이러한 안착가이드부재(120)는 안착가이드부재이송부재(121)를 통해 일정 폭만큼 이동이 가능하게 장착하여 전지케이스(B)의 다양한 크기에 적용되도록 할 수 있다.
또한 베이스판(110)에는 길이방향 및 폭방향을 따라 가이드레일(미도시)이 형성되어 후술되는 지지부재(130)가 연결될 수 있다.
지지부재(130)는 베이스판(110) 상에 전지케이스(B)가 안정적으로 안착될 수 있도록 고정시키는 기능을 가지며, 길이방향지지부재(131), 폭방향면지지부재(133), 두께방향면지지부재(132)로 이루어 질 수 있다.
그 중 길이방향지지부재(131)는 베이스판(110)에 길이방향으로 형성된 가이드레일을 따라 이동하며, 전지케이스(B)의 길이에 따라 그 위치가 변동될 수 있다. 그리고 폭방향면지지부재(133) 역시 베이스판(110)의 폭방향으로 형성된 가이드레일을 따라 이동하며 전지케이스(B)의 폭에 따라 그 위치가 변동될 수 있다.
이러한 길이방향지지부재(131) 및 폭방향면지지부재(133)는 중앙부가 절곡된 판재 형태를 가지며 전지케이스(B)의 길이방향면(L) 및 폭방향면(W)에 각각 접촉된다.
또한 두께방향면지지부재(132)는 전지케이스(B)를 상부에서 하부로 가압 고정하며 별도의 이동수단이 없이 작업자가 단순히 전지케이스(B)의 상면에 거치할 수 있다.
그러나 전술된 지지부재(130)는 후술되는 길이측정게이지(210), 폭측정게이지(310), 두께측정게이지(410)에 의해 전지케이스(B)가 지지될 수 있을 때에는 생략될 수 있다.
길이측정부(200)는 전지케이스(B)의 길이를 측정하는 기능을 갖는 것으로, 길이측정게이지(210) 및 길이측정게이지이송부재(220)를 포함한다.
길이측정게이지(210)는 길이방향면지지부재(130)가 길이방향을 따라 움직이는 변위를 측정하는 기능을 하며, 길이측정게이지이송부재(220)에 장착되어 길이방향을 따라 이동할 수 있다. 또한 단부에 길이방향면접촉부재(211)가 형성되어 길이방향면접촉부재(211)가 길이방향지지부재(131)와 접촉하여 길이방향지지부재(131)의 이동 변위를 측정할 수 있다.
이러한 길이측정게이지(210)는 일반적인 직선 변위를 측정할 수 있는 리니어게이지가 사용될 수 있다.
길이측정게이지이송부재(220)는 길이측정게이지(210)와 연결되어 길이측정게이지(210)를 길이방향을 따라 이송시킨다. 이러한 길이측정게이지이송부재(220)는 유압 또는 공압실린더 등을 적용하여 길이측정게이지(210)의 변위 측정이 정밀하게 이루어 질 수 있도록 한다.
폭측정부(300)는 전지케이스(B)의 폭을 측정하는 기능을 갖는 것으로, 폭측정게이지(310) 및 폭측정게이지이송부재(320)를 포함한다.
폭측정게이지(310)는 폭방향면지지부재(133)가 폭방향을 따라 움직이는 변위를 측정하는 기능을 하며, 폭측정게이지이송부재(320)에 장착되어 길이방향을 따라 이동할 수 있다. 또한 단부에 폭방향면접촉부재(311)가 형성되어 폭방향면접촉부재(311)가 폭방향면지지부재(133)와 접촉하여 폭방향면지지부재(133)의 이동 변위를 측정할 수 있다.
이러한 폭측정게이지(310)는 리니어게이지가 사용될 수 있다
폭측정게이지이송부재(320)는 폭측정게이지(310)와 연결되어 폭측정게이지(310)를 폭방향을 따라 이송시킨다. 이러한 폭측정게이지이송부재(320)는 유압 또는 공압실린더 등을 적용하여 폭측정게이지(310)의 변위 측정이 정밀하게 이루어 질 수 있도록 한다.
마지막으로 두께측정부(400)는 전지케이스(B)의 두께를 측정하는 기능을 갖는 것으로, 두께측정게이지(410) 및 두께측정게이지이송부재(410)를 포함한다.
두께측정게이지(410)는 전술된 두께방향면지지부재(132)가 상하방향을 따라 움직이는 변위를 측정하는 기능을 하며, 후술되는 두께측정게이지이송부재(410)에 장착되어 상하방향을 따라 이동하며, 두께방향면접촉부재(411)는 두께방향면지지부재(132)와 접촉하여 그 이동 변위를 측정한다.
이러한 두께측정게이지(410)는 리니어게이지가 사용될 수 있다.
두께측정게이지이송부재(410)는 두께측정게이지(410)와 연결되어 두께측정게이지(410)를 상하방향을 따라 이송시킨다. 이러한 두께측정게이지이송부재(410)는 유압 또는 공압실린더 등을 적용하여 두께측정게이지(410)의 변위 측정이 정밀하게 이루어 질 수 있도록 한다.
전술된 길이측정게이지(210), 폭측정게이지(310), 두께측정게이지(410)로부터 측정된 변위는 기준 제어부로 송신되어, 제어부는 검사대상이 되는 전지케이스(B) 크기에 따라 그 불량여부를 판독할 수 있다.
이하에서는 본 발명인 전지케이스 크기 검사장치의 작용 및 효과에 대해서 설명한다.
우선, 전지케이스(B)의 길이, 폭, 두께를 측정하기 위해서, 베이스판(110) 상에 전지케이스(B)를 안착시킨다. 이 때, 전지케이스(B)의 모서리 부분과 안착가이드부재(120)의 모서리 부분이 서로 밀착되게 안착시킨다.
그 후, 길이방향면지지부재(131) 및 폭방향면지지부재(133)를 가이드레일에 따라 이동시켜 전지케이스(B)의 길이방향면(L)과 폭방향면(W)에 밀착되도록 한다. 그리고 두께방향면지지부재(132)를 전지케이스(B)의 상면에 안착시켜 전지케이스(B)를 고정시킨다.
이와 같이 전지케이스(B)가 베이스부(100)에 안착된 후에는 길이측정게이지이송부재(220), 폭측정게이지이송부재(320), 두께측정게이지이송부재(410)를 작동시킨다.
이에 따라 길이측정게이지(210)는 길이방향으로 이동하여 길이방향지지부재(131)와 밀착되고, 길이방향지지부재(131)의 변위를 측정하여 제어부로 송신한다.
그리고 동일한 방식으로 폭측정게이지(310) 및 두께측정게이지(410)도 폭방향면지지부재(133) 및 두께방향면지지부재(132)의 변위를 측정하여 제어부로 송신한다.
이와 같은 변위를 수신한 제어부는 정상 품질을 갖는 전지케이스(B)의 크기와 비교하여 불량여부를 판단한다.
따라서 본 발명인 전지케이스 크기 검사장치는 전지케이스의 길이, 폭, 두께를 동시에 측정하여 전지케이스의 크기 불량여부를 판단할 수 있으며, 이에 따라 전지케이스 내부의 품질까지 간접적으로 검사할 수 있다.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시 예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시 예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
100: 베이스부 110: 베이스판
120: 안착가이드부재 130: 지지부재
200: 길이측정부 210: 길이측정게이지
220: 길이측정게이지이송부재 300: 폭측정부
310: 폭측정게이지 320: 폭측정게이지이송부재
400: 두께측정부 410: 두께측정게이지
420: 두께측정게이지이송부재 B: 전지케이스
L: 길이방향면 T: 두께방향면
W: 폭방향면

Claims (7)

  1. 전지케이스가 안착될 수 있는 베이스 판;
    상기 전지케이스의 길이방향을 따라 배치되어 길이방향면과 접촉하는 길이방향면지지부재(131) 및 길이방향면 접촉부재(211)를 통해 상기 길이방향면지지부재(131)와 연결되어 길이방향면지지부재의 이동 변위를 측정하는 길이측정게이지(210)를 포함하여 구성되는 길이측정부;
    상기 전지케이스의 폭방향을 따라 배치되어 폭방향면과 접촉하는 폭방향면지지부재(133) 및 폭방향면 접촉부재(311)를 통해 상기 폭방향면지지부재(133)와 연결되어 상기 길이측정게이지(210)의 길이방향면지지부재의 이동 변위측정과 동시에 폭방향면지지부재의 이동 변위를 측정하는 폭측정게이지(310)를 포함하여 구성되는 폭측정부;
    상기 전지케이스의 상측에 배치되어 두께방향면과 접촉하는 두께방향면지지부재(132) 및 두께방향면 접촉부재(411)를 통해 상기 두께방향면지지부재(132)와 연결되어 상기 길이측정게이지(210)의 길이방향면지지부재의 이동 변위측정 및 상기 폭측정게이지(310)의 폭방향면지지부재의 이동 변위측정과 동시에 두께방향면지지부재의 이동 변위를 측정하는 두께측정게이지(410)를 포함하여 구성되는 두께측정부;
    상기 길이측정부, 상기 폭측정부, 상기 두께측정부에서 측정한 크기를 수신받아 전지케이스의 크기 불량 여부를 판독하는 제어부;
    를 포함하는 전지케이스 크기 검사장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에서,
    상기 길이측정부는, 상기 길이측정게이지를 이동시키는 길이측정게이지이송부재; 를 포함하고,
    상기 폭측정부는, 상기 폭측정게이지를 이동시키는 폭측정게이지이송부재; 를 포함하며,
    상기 두께측정부는, 상기 두께측정게이지를 이동시키는 두께측정게이지이송부재; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지케이스 크기 검사장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에서,
    상기 베이스 판은,
    상기 전지케이스의 안착 위치를 안내하는 안착가이드부재를 더 포함하는
    전지케이스 크기 검사장치.
  7. 전지케이스 크기를 검사하는 방법에 있어서,
    베이스판 상에 전지케이스를 안착가이드부재와 서로 밀착되게 안착시키는 과정;
    상기 전지케이스의 위치로 길이측정게이지, 폭측정게이지 및 두께측정게이지를 이송시키는 과정;
    상기 전지케이스의 위치로 이송된 길이측정게이지, 폭측정게이지 및 두께측정게이지는 각 지지부재의 변위를 측정하여 동시에 길이, 폭, 두께를 측정하는 과정;
    상기 전지케이스의 측정된 길이, 폭, 두께를 제어부로 송신하는 과정; 및
    상기 제어부로 수신된 전지케이스의 길이, 두께, 폭을 제어부에 기 저장된 정상 값과 비교하여 불량여부를 판단하는 과정;
    을 포함하여 구성되는 전지케이스 크기 검사방법.
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