KR102133915B1 - 전극조립체의 불량검출시스템 및 불량검출방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전극조립체의 불량검출시스템에 관한 것으로서, 전극탭이 구비된 전극조립체를 이송하는 이송장치와; 상기 이송장치에 의해 이송된 상기 전극조립체의 불량여부를 검출하는 불량검출장치를 포함하며, 상기 불량검출장치는, 상기 이송장치에 의해 이송된 상기 전극조립체의 전체 이미지와 각 코너부 확대 이미지를 촬영하는 촬영부; 및 상기 촬영부에 의해 촬영된 상기 전극조립체의 전체 이미지와 각 코너부 확대 이미지를 대비하여 상기 전극조립체의 각 코너부 위치를 판별하고, 판별된 각 코너부를 연장하는 선을 통해 상기 전극조립체의 각 꼭짓점을 도출하며, 도출된 각 꼭짓점 사이의 길이를 통해 상기 전극조립체의 크기를 도출하고, 도출된 상기 전극조립체의 크기와 입력된 전극조립체의 크기를 비교하여 불량 여부를 검출하는 검출부를 포함한다.
Description
본 발명은 전극조립체의 불량검출시스템 및 불량검출방법에 관한 것으로서, 특히 각형 이차전지의 불량여부를 검출하는 전극조립체의 불량검출시스템 및 불량검출방법에 관한 것이다.
일반적으로 이차 전지(secondary battery)는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지를 말하며, 이러한 이차 전지는 폰, 노트북 컴퓨터 및 캠코더 등의 첨단 전자 기기 분야에서 널리 사용되고 있다.
종래기술에 따른 이차전지는 전극조립체, 전극조립체가 수용되는 케이스를 포함하며, 상기 전극조립체는 양극, 분리막 및 음극으로 마련되고, 상기 양극에는 양극탭이, 음극에는 음극탭이 구비된다.
이와 같은 전극조립체는 양극, 분리막 및 음극을 적층하고 권취하여 제조하는데, 이때 양극, 분리막 및 음극을 권취하는 힘 또는 권취하는 시간에 따라 전극조립체의 외경 편차가 발생하며, 이 전극조립체의 외경 편차로 인해 케이스와의 조립시 조립불량이 발생하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 본 발명의 목적은 전극조립체의 전체 이미지와 각 코너부 이미지를 대비하여 불량 여부를 보다 적확하게 검출할 수 있으며, 특히 전극조립체의 크기, 전극조립체에 구비된 전극탭의 위치 및 길이, 전극조립체에 구비된 절연테이프의 부착 위치 및 길이의 불량여부를 검출할 수 있는 전극조립체의 불량검출시스템 및 불량검출방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전극조립체의 불량검출시스템은 전극탭이 구비된 전극조립체를 이송하는 이송장치와; 상기 이송장치에 의해 이송된 상기 전극조립체의 불량여부를 검출하는 불량검출장치를 포함하며, 상기 불량검출장치는, 상기 이송장치에 의해 이송된 상기 전극조립체의 전체 이미지와 각 코너부 확대 이미지를 촬영하는 촬영부; 및 상기 촬영부에 의해 촬영된 상기 전극조립체의 전체 이미지와 각 코너부 확대 이미지를 대비하여 상기 전극조립체의 각 코너부 위치를 판별하고, 판별된 각 코너부를 연장하는 선을 통해 상기 전극조립체의 각 꼭짓점을 도출하며, 도출된 각 꼭짓점 사이의 길이를 통해 상기 전극조립체의 크기를 도출하고, 도출된 상기 전극조립체의 크기와 입력된 전극조립체의 크기를 비교하여 불량 여부를 검출하는 검출부를 포함할 수 있다.
상기 검출부는 도출된 상기 전극조립체의 크기와 입력된 전극조립체의 크기를 비교하여 오차 범위 내에 있으면 정상신호를 오차 범위를 외에 있으면 불량 신호를 검출할 수 있다.
상기 검출부는 촬영부에 의해 촬영된 상기 전극조립체의 전체 이미지에서 코너부의 이미지가 불명확하면, 상기 불명확한 코너부에 해당하는 상기 전극조립체의 코너부 확대 이미지를 대비하여 위치를 판별할 수 있다.
상기 촬영부는 상기 전극조립체에 구비된 전극탭의 전체 이미지를 더 촬영하며, 상기 검출부는 상기 촬영부에 의해 촬영된 상기 전극조립체의 전체 이미지와 상기 전극탭의 전체 이미지를 비교하여 상기 전극탭의 코너부 위치를 판별하고, 판별된 전극탭의 코너부를 연장하는 선을 통해 상기 전극탭의 각 꼭짓점을 도출하며, 도출된 전극탭의 각 꼭짓점 사이의 길이를 통해 전극탭의 위치 및 길이를 도출하고, 상기 도출된 전극탭의 위치 및 길이와 입력된 전극탭의 위치 및 길이를 비교하여 불량여부를 검출할 수 있다.
상기 촬영부는 상기 전극조립체의 외주면에 부착된 절연테이프의 전체 이미지를 더 촬영하며, 상기 검출부는 상기 촬영부에 의해 촬영된 상기 전극조립체의 전체 이미지와 상기 절연테이프의 전체 이미지를 비교하여 상기 절연테이프의 각 코너부 위치를 판별하고, 판별된 상기 절연테이프의 각 코너부를 연장하는 선을 통해 상기 절연테이프의 각 꼭짓점을 도출하고, 도출된 상기 절연테이프의 각 꼭짓점 사이의 길이를 통해 상기 절연테이프의 위치 및 길이를 도출하고, 도출된 상기 절연테이프의 위치 및 길이와 입력된 절연테이프의 위치 및 높이를 비교하여 불량여부를 검출할 수 있다.
상기 불량검출장치는, 상기 이송장치에 의해 이송된 상기 전극조립체의 길이방향 위치를 조절하는 위치 조절부를 더 포함할 수 있다.
상기 위치 조절부는 인출 또는 인입되는 피스톤로드를 통해 상기 전극조립체를 길이방향으로 밀어서 위치를 조절할 수 있다.
상기 불량검출장치는, 상기 이송장치에 의해 이송된 상기 전극조립체의 각도를 조절하는 각도 조절부를 더 포함할 수 있다.
상기 각도 조절부는 상기 전극조립체의 좌측 및 우측에 각각 마련되고 상호 대응하는 방향으로 이동하면서 상기 전극조립체의 좌측 및 우측을 동시에 가압하여 각도를 조절하는 한 쌍의 가압편과, 상기 한 쌍의 가압편을 상호 대응하는 방향으로 이동시키는 구동편으로 마련될 수 있다.
상기 불량검출장치는, 상기 이송장치에 의해 이송된 상기 전극조립체의 상면을 눌러서 고정하는 고정부를 더 포함할 수 있다.
상기 촬영부는 상기 전극조립체의 상부를 촬영하는 CCD(Charge-Coupled Device) 카메라, 및 상기 CCD 카메라와 대응하는 상기 전극조립체의 하부에 구비되고 상기 전극조립체의 촬영을 위한 광을 조사하는 조명부재를 포함할 수 있다.
상기 이송장치는 컨베이어벨트로 마련되며, 상기 불량검출장치는 상기 컨베이어벨트 내에 설치될 수 있다.
상기 이송장치는 이송되는 상기 전극조립체가 상기 불량검출장치에 위치하면, 상기 전극조립체의 이송을 중지시킬 수 있다.
상기 불량검출장치에 의해 불량으로 판별된 전극조립체를 상기 이송장치로부터 배출시키는 배출장치를 더 포함할 수 있다.
상기 배출장치는 상기 불량으로 판별된 전극조립체를 흡착하는 흡착부와, 상기 흡착부를 이동시켜서 상기 이송장치로부터 불량으로 판별된 전극조립체를 제거하는 이동부로 마련될 수 있다.
한편, 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 전극조립체의 불량검출시스템은 전극탭이 구비된 전극조립체를 이송하는 이송단계(S10); 이송된 전극조립체의 길이방향 위치를 조절하는 위치 조절단계(S20); 위치가 조절된 전극조립체의 좌측 및 우측을 동시에 가압하여 각도를 조절하는 각도 조절단계(S30); 각도가 조절된 전극조립체를 가압하여 고정하는 고정단계(S40); 고정된 전극조립체의 전체 이미지를 촬영하고, 다시 전극조립체의 각 코너부 이미지를 확대 촬영하는 촬영단계(S50); 촬영된 전극조립체의 전체 이미지와 각 코너부 이미지를 대비하여 상기 전극조립체의 각 코너부 위치를 판별하고, 판별된 각 코너부를 연장하는 선을 통해 상기 전극조립체의 각 꼭짓점을 도출하며, 도출된 각 꼭짓점 사이의 길이를 통해 상기 전극조립체의 크기를 도출하고, 도출된 상기 전극조립체의 크기와 입력된 전극조립체의 크기를 비교하여 불량 여부를 검출하는 검출단계(S60)를 포함할 수 있다.
상기 검출단계(S60)는 상기 전극조립체의 전체 이미지에서 코너부의 이미지가 불명확하면, 상기 불명확한 코너부에 해당하는 상기 전극조립체의 코너부 확대 이미지를 대비하여 위치를 판별할 수 있다.
상기 촬영단계(S50)는 전극조립체에 구비된 전극탭의 전체 이미지를 촬영하는 단계를 더 포함하며, 상기 검출단계(S60)는 상기 전극조립체의 전체 이미지와 상기 전극탭의 전체 이미지를 비교하여 상기 전극탭의 코너부 위치를 판별하고, 판별된 전극탭의 코너부를 연장하는 선을 통해 상기 전극탭의 각 꼭짓점을 도출하며, 도출된 전극탭의 각 꼭짓점 사이의 길이를 통해 전극탭의 위치 및 길이를 도출하고, 상기 도출된 전극탭의 위치 및 길이와 입력된 전극탭의 위치 및 길이를 비교하여 불량여부를 검출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 촬영단계(S50)는 상기 전극조립체의 외주면에 부착된 절연테이프의 전체 이미지를 촬영하는 단계를 더 포함하며, 상기 검출단계(S60)는 상기 전극조립체의 전체 이미지와 상기 절연테이프의 전체 이미지를 비교하여 상기 절연테이프의 각 코너부 위치를 판별하고, 판별된 상기 절연테이프의 각 코너부를 연장하는 선을 통해 상기 절연테이프의 각 꼭짓점을 도출하고, 도출된 상기 절연테이프의 각 꼭짓점 사이의 길이를 통해 상기 절연테이프의 위치 및 길이를 도출하고, 도출된 상기 절연테이프의 위치 및 길이와 입력된 절연테이프의 위치 및 높이를 비교하여 불량여부를 검출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 검출단계(S60) 후, 불량으로 검출된 전극조립체를 외부로 배출시키는 배출단계(S70)를 더 포함할 수 있다.
첫째: 본 발명에 따른 전극조립체의 불량검출시스템은 이송장치에 의해 연속으로 이송되는 전극조립체의 불량여부를 신속하게 검출할 수 있으며, 이에 작업의 연속성과 효율성을 높일 수 있다.
둘째: 본 발명에 따른 전극조립체의 불량검출시스템은 불량으로 검출된 전극조립체는 배출장치를 통해 이송장치에서 배출시킴으로써 불량인 전극조립체가 상품화되는 문제를 해결할 수 있다.
셋째: 본 발명에 따른 전극조립체의 불량검출시스템에서 불량검출장치는 전극조립체의 전체 이미지와 각 코너부 이미지를 비교하여 전극조립체의 크기에 대한 불량여부를 정확하게 검출할 수 있다.
넷째: 본 발명에 따른 전극조립체의 불량검출시스템에서 불량검출장치는 전극조립체의 위치 및 각도를 보정하는 위치 조절부와 각도 조절부를 포함함으로써 전극조립체의 불량여부를 보다 정확히 할 수 있다.
다섯째: 본 발명에 따른 전극조립체의 불량검출시스템에서 불량검출장치는 전극조립체를 고정하는 고정부를 포함함으로써 전극조립체의 촬영 이미지를 보다 선명하게 촬영할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전극조립체의 불량검출시스템을 도시한 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 전극조립체의 불량검출시스템을 도시한 정면도.
도 3은 본 발명에 따른 전극조립체의 불량검출시스템을 도시한 평면도.
도 4는 본 발명에 포함된 불량검출장치의 위치 조절부를 도시한 사시도.
도 5는 본 발명에 포함된 불량검출장치의 각도 조절부를 도시한 사시도.
도 6은 본 발명에 포함된 불량검출장치의 고정부를 도시한 사시도.
도 7은 본 발명에 포함된 불량검출장치의 촬영부를 도시한 사시도.
도 8은 본 발명에 포함된 배출장치를 도시한 사시도.
도 9 내지 도 11은 본 발명에 따른 촬영부에 의해 촬영된 이미지로, 도 9는 촬영부에 의해 촬영된 전극조립체의 전체 이미지를 도면으로 도시한 것이고, 도 10은 촬영부에 의해 촬영된 전극조립체의 전체 이미지와 각 코너부 이미지를 비교하는 영상을 도면으로 도시한 것이며, 도 11은 전극조립체의 전체 이미지와 코너부 이미지를 비교하여 전극조립체의 꼭짓점을 도출하는 영상을 도면으로 도시한 것임.
도 12는 본 발명에 따른 불량검출방법을 나타낸 순서도.
도 2는 본 발명에 따른 전극조립체의 불량검출시스템을 도시한 정면도.
도 3은 본 발명에 따른 전극조립체의 불량검출시스템을 도시한 평면도.
도 4는 본 발명에 포함된 불량검출장치의 위치 조절부를 도시한 사시도.
도 5는 본 발명에 포함된 불량검출장치의 각도 조절부를 도시한 사시도.
도 6은 본 발명에 포함된 불량검출장치의 고정부를 도시한 사시도.
도 7은 본 발명에 포함된 불량검출장치의 촬영부를 도시한 사시도.
도 8은 본 발명에 포함된 배출장치를 도시한 사시도.
도 9 내지 도 11은 본 발명에 따른 촬영부에 의해 촬영된 이미지로, 도 9는 촬영부에 의해 촬영된 전극조립체의 전체 이미지를 도면으로 도시한 것이고, 도 10은 촬영부에 의해 촬영된 전극조립체의 전체 이미지와 각 코너부 이미지를 비교하는 영상을 도면으로 도시한 것이며, 도 11은 전극조립체의 전체 이미지와 코너부 이미지를 비교하여 전극조립체의 꼭짓점을 도출하는 영상을 도면으로 도시한 것임.
도 12는 본 발명에 따른 불량검출방법을 나타낸 순서도.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
한편, 전극조립체(10)는 복수의 전극과 복수의 분리막을 교대로 적층하고 권취하여 마련된다. 그리고 전극조립체(10)는 선단부에 전극탭(11)이 구비되고 외주면에 최외각에 권취된 전극 또는 분리막을 고정하는 절연테이프(12)가 구비된다.
여기서 전극조립체(10)는 권취 과정에서 전극 또는 분리막이 기울어진 상태로 적층되거나, 분리막의 단부가 접혀진 상태로 적층되거나, 권취 과정에서 텐션력이 불규칙할 경우 크기가 증대될 수 있으며, 이 크기가 증대된 전극조립체로 전지셀을 조립할 경우 제품불량이 발생할 수 있다.
이와 같은 제품불량을 방지하기 위해 본 발명에 따른 전극조립체의 불량검출시스템은 제조된 전극조립체(10)의 불량 여부를 검출하여 제품불량이 발생되는 것을 미연에 방지한다.
이하, 본 발명에 따른 전극조립체의 불량검출시스템을 보다 상세히 설명한다.
[전극조립체의 불량검출시스템]
본 발명에 따른 전극조립체의 불량검출시스템은 도 1 내지 도 3에 도시되어 있는 것과 같이, 전극탭(11)이 구비된 전극조립체(10)를 이송하는 이송장치(100)와, 이송장치(100)에 의해 이송되는 전극조립체(10)의 크기에 대한 불량여부를 검출하는 불량검출장치(200), 및 불량으로 검출된 전극조립체(10)를 이송장치(100)에서 배출하는 배출장치(300)를 포함한다.
이송장치
이송장치(100)는 도 1에 도시되어 있는 것과 같이, 전극조립체 제조공정에서 전지셀 제조공정까지 전극조립체(10)를 이송한다.
여기서 이송장치(100)는 컨베이어벨트로 마련되며, 이에 복수의 전극조립체(10)를 연속하여 이송할 수 있다. 그리고 이송장치(100)는 이송하는 전극조립체(10)를 소정시간 이송하고, 소정시간 정지하는 과정을 반복하며, 이에 전극조립체(10)가 정지할 때 불량검출장치(200)를 통해 전극조립체(10)의 불량여부를 검출한다.
이때 전극조립체(10)는 전극탭(11)이 이송장치(100)의 측부를 향하게 배치된다. 즉, 도 1에서 보았을 때 전극조립체(10)의 전극탭(11)은 이송장치(100)의 이송방향과 직교되는 좌측방향을 향하게 배치된다.
불량검출장치
불량검출장치(200)는 도 4 내지 도 6에 도시되어 있는 것과 같이, 이송장치(100)의 일측에 구비되고, 이송장치(100)에 의해 이송된 전극조립체(10)의 불량 여부를 검출한다. 즉, 불량검출장치(200)는 위치 조절부(210), 각도 조절부(220), 고정부(230), 촬영부(240), 및 검출부(250)를 포함한다.
위치 조절부(210)는 도 4를 참조하면, 전극조립체(10)의 길이방향 위치를 조절하기 위한 것으로, 이송장치(100)의 외측, 도 4에서 보았을 때 우측에 구비되고, 인출 또는 인입되는 피스톤로드(211)가 마련된다.
즉, 위치 조절부(210)는 이송장치(100)에 의해 이송되는 전극조립체(10)가 정지하면, 피스톤로드(211)가 인출되면서 전극조립체(10)의 후단부를 가압하여 밀게 되면서 위치를 조절한다. 일례로 도 4를 참조하면, 이송장치(100)의 우측에 구비된 위치 조절부(210)의 피스톤로드(211)가 인출되면서 전극조립체(10)의 우측 단부를 가압하여 좌측으로 밀어올리면서 전극조립체(10)의 길이방향 위치를 조절한다.
각도 조절부(220)는 도 5를 참조하면, 전극조립체(10)의 기울어진 각도를 조절하기 위한 것으로, 이송장치(100)에 의해 이송되거나 또는 위치 조절부(210)에 의해 위치가 조절된 전극조립체(10)의 좌우방향 기울어진 각도를 전극조립체(10)의 이송방향과 수직한 방향으로 조절한다.
즉, 각도 조절부(220)는 전극조립체(10)의 좌측 및 우측에 각각 마련되고 상호 대응하는 방향으로 이동하면서 전극조립체(10)의 좌측 및 우측을 동시에 가압하여 각도를 조절하는 한 쌍의 가압편(221)과, 한 쌍의 가압편(221)을 상호 대응하는 방향으로 이동시키는 구동편(222)으로 마련된다.
보다 상세하게는 한 쌍의 가압편(221)은 전극조립체(10)의 좌측 및 우측면과 대응되게 1차로 하강한 후, 전극조립체(10)의 좌측 및 우측면을 향해 2차로 이동하면서 전극조립체(10)의 각도를 조절한다.
고정부(230)는 도 6을 참조하면, 이송장치(100)에 의해 이송된 전극조립체(10) 또는 각도 조절부(220)에 의해 각도가 조절된 전극조립체(10)를 가압하여 고정한다. 즉, 고정부(230)는 각도가 조절된 전극조립체(10)의 상부에 구비되고 하부를 향해 하강하면서 각도가 조절된 전극조립체(10)의 상면을 눌려서 고정하는 가압편(231)으로 마련된다.
촬영부(240)는 도 7을 참조하면, 이송장치(100)에 의해 이송된 전극조립체(10) 또는 고정부(230)에 의해 고정된 전극조립체(10)의 이미지를 촬영하기 위한 것으로, 전극조립체(10)의 전체 이미지와 각 코너부의 확대 이미지를 촬영한다.
한편, 촬영부(240)는 전극조립체(10)에 구비된 전극탭(11)의 전체 이미지와, 전극조립체(10)의 외주면에 부탁된 절연테이프(12)의 전체 이미지를 더 촬영할 수 있다.
즉, 촬영부(240)는 전극조립체(10)의 상부를 촬영하는 CCD(Charge-Coupled Device) 카메라(241), 및 CCD 카메라(241)와 대응하는 전극조립체(10)의 하부에 구비되고 전극조립체(10)의 촬영을 위한 광을 조사하는 조명부재(242)를 포함한다.
검출부(250)는 촬영부(240)에 의해 촬영된 이미지의 대비를 통해 도출된 전극조립체(10)의 크기와 입력된 전극조립체의 크기를 비교하여 불량여부를 검출한다.
즉, 검출부(250)는 촬영부(240)에 의해 촬영된 전극조립체(10)의 전체 이미지와 각 코너부 확대 이미지를 대비하여 전극조립체(10)의 각 코너부 위치를 판별하고, 판별된 각 코너부를 연장하는 선을 통해 전극조립체(10)의 각 꼭짓점을 도출하며, 도출된 각 꼭짓점 사이의 길이를 통해 전극조립체(10)의 크기를 도출하고, 도출된 전극조립체(10)의 크기와 입력된 전극조립체(10)의 크기를 비교하여 불량 여부를 검출한다.
첨부된 도 9 내지 도 10을 참조하여 설명하면, 검출부(250)는 촬영부(240)에 의해 촬영된 전극조립체(10)의 전체 이미지를 식별하고 코너부 위치를 판별하여 제1 이미지(도 9 참조)를 도출한다. 다음으로 촬영부(240)에 의해 촬영된 전극조립체(10)의 각 코너부의 확대 이미지를 식별하고 각 코너부의 위치를 판별하여 전극조립체(10)의 각 코너부 이미지(도 10 참조)를 도출한다. 다음으로 상기 제1 이미지 중 코너부 위치가 불명확한 부분이 도출되면, 불명확한 부분에 해당하는 코너부 이미지를 대비하여 불명확한 코너부의 위치를 판별한다(도 11 참조). 다음으로, 판별된 전극조립체(10)의 각 코너부를 연장하는 선을 통해 전극조립체(10)의 각 꼭짓점을 도출하고, 도출된 각 꼭짓점 사이의 길이를 통해 전극조립체(10)의 크기를 도출하며, 도출된 전극조립체(10)의 크기와 입력된 전극조립체(10)의 크기를 비교하여 불량 여부를 검출한다.
여기서 검출부(250)는 도출된 상기 전극조립체의 크기와 입력된 전극조립체의 크기를 비교하여 오차 범위 내에 있으면 정상신호를 오차 범위를 외에 있으면 불량 신호를 검출한다. 오차 범위는 0.01~0.10mm일 수 있다. 한편, 본 발명은 상기 오차 범위에 한정되지 않으며 전극조립체에 따라 오차 범위를 조절될 수 있다.
한편, 검출부(250)는 전극탭(11)의 위치 및 길이에 대한 불량여부를 검출할 수 있다. 즉, 촬영부(240)에 의해 촬영된 전극조립체(10)의 전체 이미지와 전극탭(11)의 전체 이미지를 비교하여 전극탭(11)의 코너부 위치를 판별하고, 판별된 전극탭(11)의 코너부를 연장하는 선을 통해 전극탭(11)의 각 꼭짓점을 도출하며, 도출된 전극탭(11)의 각 꼭짓점 사이의 길이를 통해 전극탭(11)의 위치 및 길이를 도출하고, 도출된 전극탭(11)의 위치 및 길이와 입력된 전극탭의 위치 및 길이를 비교하여 불량여부를 검출한다.
한편, 검출부(250)는 전극조립체(10)에 부착된 절연테이프(12)의 위치 및 길이에 대한 불량여부를 검출할 수 있다. 즉, 촬영부(240)에 의해 촬영된 전극조립체(10)의 전체 이미지와 절연테이프(12)의 전체 이미지를 비교하여 절연테이프(12)의 각 코너부 위치를 판별하고, 판별된 절연테이프(12)의 각 코너부를 연장하는 선을 통해 절연테이프(12)의 각 꼭짓점을 도출하고, 도출된 절연테이프(12)의 각 꼭짓점 사이의 길이 및 위치를 통해 절연테이프(12)의 위치 및 길이를 도출하고, 도출된 절연테이프(12)의 위치 및 길이와 입력된 절연테이프(12)의 위치 및 높이를 비교하여 불량여부를 검출한다.
배출장치
배출장치(300)는 검출부(250)에 의해 불량으로 검출된 전극조립체(10)를 이송장치(100)에서 배출시키는 것으로, 불량으로 판별된 전극조립체(10)를 흡착하는 흡착부(310)와, 흡착부(310)를 이동시켜서 이송장치(100)로부터 불량으로 판별된 전극조립체(10)를 제거하는 이동부(320)로 마련된다.
이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 전극조립체의 불량검출시스템은 연속하여 이송되는 전극조립체(10)의 불량여부를 신속하고 정확하게 검출할 수 있으며, 이에 작업의 연속성과 효율성을 높일 수 있고, 제품불량 발생을 미연에 방지할 수 있다.
[전극조립체의 불량검출방법]
이하, 본 발명에 따른 전극조립체의 불량검출시스템을 이용한 불량검출방법을 설명한다.
본 발명에 따른 전극조립체의 불량검출방법은 도 12에 도시되어 있는 것과 같이, 전극조립체 이송단계(S10), 전극조립체 위치 조절단계(S20), 전극조립체 각도 조절단계(S30), 전극조립체 고정단계(S40), 전극조립체 전체 및 코너부 촬영단계(S50), 촬영된 전극조립체의 전체 및 코너부 이미지를 비교하여 전극조립체 불량 검출단계(S60)를 포함한다. 여기서 불량 전극조립체를 배출하는 배출단계(S70)가 더 포함될 수 있다.
이송단계(S10)
이송단계(S10)는 도 1을 참조하면, 선단면에 구비된 전극탭(11)과 외주면에 부착된 절연테이프(12)로 마련된 전극조립체(10)를 전극조립체 제조공정에서 전지셀 제조공정까지 이송한다. 여기서 전극조립체(10)는 이송장치(100)를 이용하여 이송하며, 이송장치(100)는 컨베이어벨트일 수 있다. 이때, 전극조립체(10)는 컨베이어벨트의 이동방향과 직교되는 방향으로 전극탭(11)이 위치하고, 외주면에 부착된 절연테이프(12)가 상면을 향하게 배치한다.
한편, 이송단계(S10)는 이송되는 전극조립체(10)의 불량여부를 안정적으로 검출할 수 있도록 컨베이어벨트(100)를 제어하여 전극조립체(10)를 일정시간 이송하고 일정시간 정지시킬 수 있으며, 이 전극조립체(10)가 정지하는 시간을 이용하여 전극조립체(10)의 불량여부를 검출한다.
위치 조절단계(S20)
위치 조절단계(S20)는 도 4를 참조하면, 이송단계(S10)에 의해 이송된 전극조립체(10)의 길이방향 위치를 균일하게 조절한다. 여기서 위치 조절단계(S20)는 위치 조절부(210)를 이용하여 전극조립체(10)의 길이방향 위치를 균일하게 조절한다.
즉, 이송장치(100)에 의해 전극조립체(10)가 위치 조절부(210)에 위치하면, 위지 조절부(200)의 피스톤로드(211)가 인출되면서 전극조립체(10)의 후단부를 밀게 되며, 이에 전극조립체(10)의 선단면를 설정된 위치에 맞출 수 있다. 이와 같은 방법으로 이송장치(100)에 의해 이송되는 모든 전극조립체(10)의 길이방향 위치를 균일하게 조절한다.
각도 조절단계(S30)
각도 조절단계(S30)는 도 5를 참조하면, 위치 조절부(210)에 의해 높이가 조절된 전극조립체(10)의 양 측부를 가압하여 기울어진 각도를 조절한다. 여기서 각도 조절단계(S30)는 각도 조절부(220)를 이용하여 전극조립체(10)의 기울어진 각도를 균일하게 조절한다.
즉, 각도 조절부(220)는 구동편(222)을 구동시켜서 전극조립체(10)의 좌측 및 우측에 각각 마련된 한 쌍의 가압편(221)을 대응하는 방향으로 이동시킨다. 그러면 한 쌍의 가압편(221)이 동시에 전극조립체(10)의 좌측 및 우측면을 가압하며, 이때 전극조립체(10)가 기울어진 상태라면 수직한 상태로 각도가 조절된다.
이에, 각도 조절단계(S30)는 이송장치(100)에 의해 이송되는 복수의 전극조립체의 기울어진 각도를 동일한 각도로 조절할 수 있다.
고정단계(S40)
고정단계(S40)는 도 6을 참조하면, 각도 조절부(220)에 의해 위치 및 각도가 조절된 전극조립체(10)를 움직이지 않게 고정한다. 여기서 고정단계(S40)는 고정부(230)를 이용하여 전극조립체(10)의 상면 일측을 가압하여 고정한다.
즉, 고정부(230)는 하부로 하강하는 가압편(231)을 통해 전극조립체(10)의 상면 일측을 가압하여 움직이지 않게 고정한다. 이때 가압편(231)은 절연테이프(12)를 가압하지 않는 전극조립체(10)의 상면을 가압한다.
촬영단계(S50)
촬영단계(S50)는 도 7을 참조하면, 고정부(230)에 의해 고정된 전극조립체(10)의 전체 이미지를 촬영하고, 다시 전극조립체(10)의 각 코너부 이미지를 확대 촬영한다. 여기서 촬영단계(S50)는 촬영부(240)를 이용하여 전극조립체(10)의 이미지를 촬영하며, 촬영부(240)는 CCD(Charge-Coupled Device) 카메라(241)와 광을 조사하는 조명부재(242)를 포함한다.
즉, 촬영부(240)는 조명부재(242)를 조작하여 전극조립체(10)에 광을 조사하고, 이와 같은 상태에서 CCD 카메라(241)로 전극조립체(10)의 전체 이미지를 촬영하고, 다시 전극조립체(10)의 각 코너부 이미지를 확대 촬영한다. 이와 같이 촬영된 전극조립체(10)의 전체 이미지 및 코너부 이미지는 검출부(250)로 전송된다.
한편, 촬영부(240)는 전극조립체(10)에 구비된 전극탭(11)의 전체 이미지와, 전극조립체(10)에 구비된 절연테이프(12)의 전체 이미지를 더 촬영할 수 있으며, 촬영된 전극탭 이미지 및 절연테이프 이미지는 검출부(250)로 전송된다.
검출단계(S60)
검출단계(S60)는 도 9 내지 도 11을 참조하면, 촬영부(240)에 의해 촬영된 전극조립체의 전체 이미지와 각 코너부 이미지를 비교하여 전극조립체의 크기에 대한 불량여부를 검출한다. 여기서 검출단계(S60)는 검출부(250)를 통해 전극조립체(10)의 크기에 대한 불량여부를 검출한다.
즉, 검출부(250)는 촬영부(240)에 의해 촬영된 전극조립체(10)의 전체 이미지(도 9 참조)와 각 코너부 이미지(도 10 참조)를 대비하여 전극조립체(10)의 각 코너부 위치를 판별한다.(도 11 참조). 이때 촬영부(240)에 의해 촬영된 전극조립체(10)의 전체 이미지에서 코너부의 이미지가 불명확하면, 상기 불명확한 코너부에 해당하는 전극조립체(10)의 코너부 확대 이미지를 대비하여 위치를 판별한다.
이와 같이 전극조립체(10)의 각 코너부 위치가 판별되면, 판별된 각 코너부를 연장하는 선을 통해 전극조립체(10)의 각 꼭짓점을 도출하고, 도출된 각 꼭짓점 사이의 길이를 통해 전극조립체(10)의 크기를 도출하고, 도출된 전극조립체(10)의 크기와 입력된 전극조립체의 크기를 비교하여 불량 여부를 검출한다.
이때, 도출된 상기 전극조립체의 크기와 입력된 전극조립체의 크기를 비교하여 오차 범위 내에 있으면 정상신호를 오차 범위를 외에 있으면 불량 신호를 검출한다.
한편, 검출부(250)는 전극탭(11)의 위치 및 길이를 통해 전극조립체(10)의 불량여부를 검출할 수 있다.
즉, 검출부(250)는 촬영부(240)에 의해 촬영된 전극조립체(10)의 전체 이미지와 전극탭(11)의 전체 이미지를 비교하여 전극탭(11)의 코너부 위치를 판별하고, 판별된 전극탭(11)의 코너부를 연장하는 선을 통해 전극탭(11)의 각 꼭짓점을 도출하며, 도출된 전극탭(11)의 각 꼭짓점 사이의 길이를 통해 전극탭(11)의 위치 및 길이를 도출하고, 도출된 전극탭(11)의 위치 및 길이와 입력된 전극탭의 위치 및 길이를 비교하여 불량여부를 검출한다.
한편, 검출부(250)는 절연테이프(12)의 위치 및 높이를 통해 전극조립체(10)의 불량여부를 검출할 수 있다.
즉, 검출부(250)는 촬영부(240)에 의해 촬영된 전극조립체(10)의 전체 이미지와 절연테이프(12)의 전체 이미지를 비교하여 절연테이프(12)의 각 코너부 위치를 판별하고, 판별된 절연테이프(12)의 각 코너부를 연장하는 선을 통해 절연테이프(12)의 각 꼭짓점을 도출하고, 도출된 절연테이프(12)의 각 꼭짓점 사이의 길이를 통해 절연테이프(12)의 위치 및 길이를 도출하고, 도출된 절연테이프(12)의 위치 및 길이와 입력된 절연테이프(12)의 위치 및 높이를 비교하여 불량여부를 검출한다.
한편, 검출단계(S60)에 의해 전극조립체가 불량으로 검출되면 불량 전극조립체를 외부로 배출시키는 배출단계(S60)를 더 수행한다.
배출단계(S70)
배출단계(S70)는 불량으로 판별된 전극조립체를 상기 이송장치로부터 배출시킨다. 여기서 배출단계(S70)는 배출장치(300)를 이용하여 불량 전극조립체를 배출한다.
즉, 배출장치(300) 불량으로 판별된 전극조립체를 흡착부(310)로 흡착한 다음, 흡착부(310)를 이동부(320)를 통해 설정장소까지 이동시켜서 배출시킨다.
이와 같이 본 발명에 따른 전극조립체의 불량검출방법은 전극조립체의 이송과정에서 전극조립체의 불량여부를 검출할 수 있으며, 이에 작업의 연속성과 효율성을 높일 수 있고, 제품 불량 발생을 미연에 방지할 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 이송장치
200: 불량검출장치
210: 위치 조절부
211: 피스톤로드
212: 실린더
220: 각도 조절부
221: 가압편
222: 구동편
230: 고정부
240: 촬영부
241: CCD 카메라
242: 조명부재
250: 검출부
300: 배출장치
310: 흡착부
320: 이동부
200: 불량검출장치
210: 위치 조절부
211: 피스톤로드
212: 실린더
220: 각도 조절부
221: 가압편
222: 구동편
230: 고정부
240: 촬영부
241: CCD 카메라
242: 조명부재
250: 검출부
300: 배출장치
310: 흡착부
320: 이동부
Claims (20)
- 전극탭이 구비된 전극조립체를 이송하는 이송장치와;
상기 이송장치에 의해 이송된 상기 전극조립체의 불량여부를 검출하는 불량검출장치를 포함하며, 상기 불량검출장치는,
상기 이송장치에 의해 이송된 상기 전극조립체의 전체 이미지와 각 코너부 확대 이미지를 촬영하는 촬영부; 및
상기 촬영부에 의해 촬영된 상기 전극조립체의 전체 이미지와 각 코너부 확대 이미지를 대비하여 상기 전극조립체의 각 코너부 위치를 판별하고, 판별된 각 코너부를 연장하는 선을 통해 상기 전극조립체의 각 꼭짓점을 도출하며, 도출된 각 꼭짓점 사이의 길이를 통해 상기 전극조립체의 크기를 도출하고, 도출된 상기 전극조립체의 크기와 입력된 전극조립체의 크기를 비교하여 불량 여부를 검출하는 검출부를 포함하며,
상기 촬영부는 상기 전극조립체의 외주면에 부착된 절연테이프의 전체 이미지를 더 촬영하되, 상기 검출부는 상기 촬영부에 의해 촬영된 상기 전극조립체의 전체 이미지와 상기 절연테이프의 전체 이미지를 비교하여 상기 절연테이프의 각 코너부 위치를 판별하고, 판별된 상기 절연테이프의 각 코너부를 연장하는 선을 통해 상기 절연테이프의 각 꼭짓점을 도출하고, 도출된 상기 절연테이프의 각 꼭짓점 사이의 길이를 통해 상기 절연테이프의 위치 및 길이를 도출하고, 도출된 상기 절연테이프의 위치 및 길이와 입력된 절연테이프의 위치 및 높이를 비교하여 불량여부를 검출하고,
상기 불량검출장치는, 상기 이송장치에 의해 이송된 상기 전극조립체의 각도를 조절하는 각도 조절부를 더 포함하는 전극조립체의 불량검출시스템. - 청구항 1에 있어서,
상기 검출부는 도출된 상기 전극조립체의 크기와 입력된 전극조립체의 크기를 비교하여 오차 범위 안에 있으면 정상신호를 오차 범위를 밖에 있으면 불량 신호를 검출하는 전극조립체의 불량검출시스템. - 청구항 1에 있어서,
상기 검출부는 촬영부에 의해 촬영된 상기 전극조립체의 전체 이미지에서 코너부의 이미지가 불명확하면, 상기 불명확한 코너부에 해당하는 상기 전극조립체의 코너부 확대 이미지를 대비하여 위치를 판별하는 전극조립체의 불량검출시스템. - 청구항 1에 있어서,
상기 촬영부는 상기 전극조립체에 구비된 전극탭의 전체 이미지를 더 촬영하며,
상기 검출부는 상기 촬영부에 의해 촬영된 상기 전극조립체의 전체 이미지와 상기 전극탭의 전체 이미지를 비교하여 상기 전극탭의 코너부 위치를 판별하고, 판별된 전극탭의 코너부를 연장하는 선을 통해 상기 전극탭의 각 꼭짓점을 도출하며, 도출된 전극탭의 각 꼭짓점 사이의 길이를 통해 전극탭의 위치 및 길이를 도출하고, 상기 도출된 전극탭의 위치 및 길이와 입력된 전극탭의 위치 및 길이를 비교하여 불량여부를 검출하는 전극조립체의 불량검출시스템. - 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 불량검출장치는, 상기 이송장치에 의해 이송된 상기 전극조립체의 길이방향 위치를 조절하는 위치 조절부를 더 포함하는 전극조립체의 불량검출시스템. - 청구항 6에 있어서,
상기 위치 조절부는 인출 또는 인입되는 피스톤로드를 통해 상기 전극조립체를 길이방향으로 밀어서 위치를 조절하는 전극조립체의 불량검출시스템. - 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 각도 조절부는 상기 전극조립체의 좌측 및 우측에 각각 마련되고 상호 대응하는 방향으로 이동하면서 상기 전극조립체의 좌측 및 우측을 동시에 가압하여 각도를 조절하는 한 쌍의 가압편과, 상기 한 쌍의 가압편을 상호 대응하는 방향으로 이동시키는 구동편으로 마련되는 전극조립체의 불량검출시스템. - 청구항 1에 있어서,
상기 불량검출장치는, 상기 이송장치에 의해 이송된 상기 전극조립체의 상면을 눌러서 고정하는 고정부를 더 포함하는 전극조립체의 불량검출시스템. - 청구항 1에 있어서,
상기 촬영부는 상기 전극조립체의 상부를 촬영하는 CCD(Charge-Coupled Device) 카메라, 및 상기 CCD 카메라와 대응하는 상기 전극조립체의 하부에 구비되고 상기 전극조립체의 촬영을 위한 광을 조사하는 조명부재를 포함하는 전극조립체의 불량검출시스템. - 청구항 1에 있어서,
상기 이송장치는 컨베이어벨트로 마련되며,
상기 불량검출장치는 상기 컨베이어벨트 내에 설치되는 전극조립체의 불량검출시스템. - 청구항 1에 있어서,
상기 이송장치는 이송되는 상기 전극조립체가 상기 불량검출장치에 위치하면, 상기 전극조립체의 이송을 중지시키는 전극조립체의 불량검출시스템. - 청구항 1에 있어서,
상기 불량검출장치에 의해 불량으로 판별된 전극조립체를 상기 이송장치로부터 배출시키는 배출장치를 더 포함하는 전극조립체의 불량검출시스템. - 청구항 14에 있어서,
상기 배출장치는 상기 불량으로 판별된 전극조립체를 흡착하는 흡착부와, 상기 흡착부를 이동시켜서 상기 이송장치로부터 불량으로 판별된 전극조립체를 제거하는 이동부로 마련되는 전극조립체의 불량검출시스템. - 전극탭이 구비된 전극조립체를 이송하는 이송단계(S10);
이송된 전극조립체의 길이방향 위치를 조절하는 위치 조절단계(S20);
위치가 조절된 전극조립체의 좌측 및 우측을 동시에 가압하여 각도를 조절하는 각도 조절단계(S30);
각도가 조절된 전극조립체를 가압하여 고정하는 고정단계(S40);
고정된 전극조립체의 전체 이미지를 촬영하고, 다시 전극조립체의 각 코너부 이미지를 확대 촬영하는 촬영단계(S50);
촬영된 전극조립체의 전체 이미지와 각 코너부 이미지를 대비하여 상기 전극조립체의 각 코너부 위치를 판별하고, 판별된 각 코너부를 연장하는 선을 통해 상기 전극조립체의 각 꼭짓점을 도출하며, 도출된 각 꼭짓점 사이의 길이를 통해 상기 전극조립체의 크기를 도출하고, 도출된 상기 전극조립체의 크기와 입력된 전극조립체의 크기를 비교하여 불량 여부를 검출하는 검출단계(S60)를 포함하며,
상기 촬영단계(S50)는 상기 전극조립체의 외주면에 부착된 절연테이프의 전체 이미지를 촬영하는 단계를 더 포함하며,
상기 검출단계(S60)는 상기 전극조립체의 전체 이미지와 상기 절연테이프의 전체 이미지를 비교하여 상기 절연테이프의 각 코너부 위치를 판별하고, 판별된 상기 절연테이프의 각 코너부를 연장하는 선을 통해 상기 절연테이프의 각 꼭짓점을 도출하고, 도출된 상기 절연테이프의 각 꼭짓점 사이의 길이를 통해 상기 절연테이프의 위치 및 길이를 도출하고, 도출된 상기 절연테이프의 위치 및 길이와 입력된 절연테이프의 위치 및 높이를 비교하여 불량여부를 검출하는 단계를 더 포함하는 전극조립체의 불량검출방법. - 청구항 16에 있어서,
상기 검출단계(S60)는 상기 전극조립체의 전체 이미지에서 코너부의 이미지가 불명확하면, 상기 불명확한 코너부에 해당하는 상기 전극조립체의 코너부 확대 이미지를 대비하여 위치를 판별하는 전극조립체의 불량검출방법. - 청구항 16에 있어서,
상기 촬영단계(S50)는 전극조립체에 구비된 전극탭의 전체 이미지를 촬영하는 단계를 더 포함하며,
상기 검출단계(S60)는 상기 전극조립체의 전체 이미지와 상기 전극탭의 전체 이미지를 비교하여 상기 전극탭의 코너부 위치를 판별하고, 판별된 전극탭의 코너부를 연장하는 선을 통해 상기 전극탭의 각 꼭짓점을 도출하며, 도출된 전극탭의 각 꼭짓점 사이의 길이를 통해 전극탭의 위치 및 길이를 도출하고, 상기 도출된 전극탭의 위치 및 길이와 입력된 전극탭의 위치 및 길이를 비교하여 불량여부를 검출하는 단계를 더 포함하는 전극조립체의 불량검출방법. - 삭제
- 청구항 16에 있어서,
상기 검출단계(S60) 후, 불량으로 검출된 전극조립체를 외부로 배출시키는 배출단계(S70)를 더 포함하는 전극조립체의 불량검출방법.
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