KR102524888B1 - System for visual inspection of fuel cell separator - Google Patents

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Abstract

연료전지 분리판 외관 검사 시스템이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 분리판 외관 검사 시스템은, 검사장치 본체; 검사장치 본체에 설치되며, 가스켓 성형 전 분리판 및 가스켓 성형 후 분리판 중 어느 하나를 선택적으로 흡착하는 분리판 스테이지유닛; 분리판 스테이지유닛에 흡착된 분리판의 표면 불량을 검출하기 위하여 분리판의 표면을 검사하는 분리판 표면 검사유닛; 분리판 표면 검사유닛과 나란하게 배치되어 가스켓 성형 후 분리판의 가스켓 실링부의 불량여부를 검출하기 위하여 가스켓 성형 후 분리판의 가스켓 실링부를 검사하는 가스켓 실링부 검사유닛; 및 검사장치 본체에 설치되며, 분리판 표면 검사유닛 및 가스켓 실링부 검사유닛에서의 검사를 위하여 분리판 스테이지유닛에 흡착된 분리판을 인라인 이송시키는 인라인이송유닛을 포함한다.A fuel cell separator exterior inspection system is disclosed. A fuel cell separator exterior inspection system according to an embodiment of the present invention includes an inspection device main body; a separation plate stage unit installed in the main body of the inspection device and selectively adsorbing either a separation plate before forming a gasket or a separation plate after forming a gasket; a separation plate surface inspection unit inspecting the surface of the separation plate to detect surface defects of the separation plate adsorbed to the separation plate stage unit; a gasket sealing portion inspection unit arranged in parallel with the separation plate surface inspection unit to inspect the gasket sealing portion of the separation plate after forming the gasket to detect defects in the gasket sealing portion of the separation plate after forming the gasket; and an inline transfer unit installed in the main body of the inspection device and in-line transferring the separator plate adsorbed to the separator stage unit for inspection in the separator surface inspection unit and the gasket sealing part inspection unit.

Figure R1020200186732
Figure R1020200186732

Description

연료전지 분리판 외관 검사 시스템{System for visual inspection of fuel cell separator}Fuel cell separator appearance inspection system {System for visual inspection of fuel cell separator}

본 발명은, 연료전지 분리판 외관 검사 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 연료전지 가스켓 성형 전과 성형 후의 분리판의 불량 여부를 모두 검사할 수 있는 연료전지 분리판 외관 검사 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel cell separator exterior inspection system, and more particularly, to a fuel cell separator exterior inspection system capable of inspecting whether or not the separator is defective before and after forming a fuel cell gasket.

일반적으로, 연료전지 스택은 공지된 바와 같이 단위셀을 반복적으로 적층하여 쌓은 전기 에너지 발생장치로서, 단위셀은 수소와 산소가 반응하여 전기에너지를 발생시키기 위한 최소한의 연료전지 구성요소이다.In general, a fuel cell stack is an electrical energy generating device in which unit cells are repeatedly stacked, as is known, and a unit cell is a minimum fuel cell component for generating electrical energy by reacting hydrogen and oxygen.

이러한 연료전지 스택은 양 단부의 엔드 플레이트(end plate)와 그 사이에 적층된 다수의 분리판을 포함한다.Such a fuel cell stack includes end plates at both ends and a plurality of separator plates stacked therebetween.

분리판은 연료전지 스택 내에서 반응가스를 단위셀에 공급하고, 스택을 냉각하기 위한 냉각수를 공급하는 역할을 하며, 전류를 이동시키는 통로 역할을 한다.The separator serves to supply reaction gas to unit cells in the fuel cell stack, to supply cooling water for cooling the stack, and to serve as a passage for moving current.

그리고 분리판에는 수소-공기간, 냉각수-수소간, 냉각수-공기간, 전체 외곽 방향의 기밀도를 유지할 수 있도록 고무 재질의 가스켓이 성형되는 것이 일반적이다. 또한 과거에는 흑연으로 제조된 분리판을 주로 이용하였으나, 흑연의 취성 및 제조 단가가 높은 점 때문에 근래에는 금속 분리판이 개발되어 사용되고 있다In addition, it is common for a gasket made of rubber to be formed on the separator to maintain airtightness in the entire outer direction between hydrogen and air, between cooling water and hydrogen, and between cooling water and air. In addition, in the past, separators made of graphite were mainly used, but in recent years, metal separators have been developed and used due to the brittleness of graphite and the high manufacturing cost.

한편, 수소연료전지 자동차용 분리판은 반응가스인 수소와 산소가 서로 섞이지 않도록 치밀한 구조를 가져야하고, 전도체의 역할을 위해 전기 전도성이 우수해야 하며, 지지체의 역할을 위해 충분한 강도를 가져야 한다. 그리고 가스켓 성형을 통해 연료가스의 누출방지 및 공기와의 섞임 방지를 위해 전해질막 및 분리판 사이의 공간을 밀봉시켜야 한다. 따라서 반응 가스 누출에 따른 발화 위험 방지와 스택의 안정성을 확보하기 위해 가스켓 성형 전과 성형 후의 분리판 외관 검사 공정이 필수적으로 요구된다.On the other hand, a separator for a hydrogen fuel cell vehicle should have a dense structure so that hydrogen and oxygen, which are reaction gases, do not mix with each other, have excellent electrical conductivity to serve as a conductor, and have sufficient strength to serve as a support. In addition, the space between the electrolyte membrane and the separator should be sealed to prevent leakage of fuel gas and mixing with air through gasket molding. Therefore, in order to prevent the risk of ignition due to leakage of the reaction gas and to secure the stability of the stack, a process for inspecting the outer appearance of the separator before and after molding the gasket is required.

그런데, 종래 기술에 있어서는 연료전지 분리판 외관 검사 공정이 작업자의 육안 검사에 의존하고 있어, 수작업에 의한 취급성 불량 발생과 검사자의 숙련도에 따른 검출력 수준의 편차로 인해 수율 저하 및 출하 품질의 안정성을 지속적으로 확보하기 어려운 문제점이 있다. However, in the prior art, the fuel cell separator exterior inspection process relies on a worker's visual inspection, resulting in poor handling due to manual work and deviation in detection power level depending on the inspector's proficiency, resulting in a decrease in yield and stability of shipment quality. There are problems that are difficult to obtain continuously.

따라서 취급성에 따른 공정 불량률 감소와 분리판 찍힘, 변형, 이물, 가스켓 버(Burr), 사출 등의 불량 검출력 향상 및 일정 수준의 검사 품질 유지를 위해 자동화된 분리판 외관 검사 시스템의 필요성이 대두되었다.Therefore, the need for an automated separator exterior inspection system has emerged in order to reduce the process defect rate according to handling, improve the detection ability of defects such as stamping, deformation, foreign matter, gasket burr, and injection of the separator, and maintain a certain level of inspection quality.

그런데, 분리판의 경우, 전반사 특성을 나타내며 표면의 굴곡이 매우 심한 특성을 보이며, 밀봉을 위한 가스켓 실링부 영역은 무반사 고무 재질로 구성되어 있어 일반적인 광학계로는 가스켓 실링 검사가 불가능하다.However, in the case of the separator, it exhibits total reflection characteristics and has a very severe surface curvature, and the gasket sealing area for sealing is made of an anti-reflective rubber material, making it impossible to inspect gasket sealing with a general optical system.

분리판 외관 검사 시스템의 기존에 있는 검사 광학계로 활용 가능한 검사 광학계는 쉬리렌 광학계와 상/하 라인스캔 광학계를 들 수 있다. 그러나 쉬리렌 광학계는 분리판 표면의 찍힘 검출력은 우수하지만 표면 굴곡에 의한 많은 과검을 유발하며 가스켓 표면 검사는 불가능하고, 또한, 광학계의 특성상 진동에 매우 취약하여 생산 현장에 적용이 매우 어려운 단점이 존재한다. 상/하 라인스캔 광학계는 분리판 표면의 이물 및 가스켓 실링부 버(burr) 검사는 가능하지만 분리판의 찍힘과 가스켓 실링부 표면 검사는 불가능한 문제점이 있어, 분리판 외관 검사 시스템 개발을 어렵게 하고 있는 실정이다.Inspection optics that can be used as the existing inspection optics of the separation plate exterior inspection system include the Schilleren optics and the upper/lower line scan optics. However, although the Shriren optical system has excellent detectability of the surface of the separator, it causes many overchecks due to surface curvature, and it is impossible to inspect the gasket surface. Also, due to the nature of the optical system, it is very vulnerable to vibration, so it is very difficult to apply to the production site. do. The upper/lower linescan optical system is capable of inspecting foreign matter on the surface of the separator and burr of the gasket sealing part, but has a problem in that it is impossible to inspect the surface of the gasket sealing part and puncture of the separator, which makes it difficult to develop a visual inspection system for the separator. The situation is.

대한민국 특허공개번호 제10-2020-0062642호(2020.06.04.)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2020-0062642 (2020.06.04.)

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 종래 수작업 육안 검사에 의존한 분리판 외관 검사 공정을 자동화할 수 있을 뿐만 아니라, 취급성 불량을 종래보다 현저히 감소시키고 불량 검출력을 종래보다 강화시킬 수 있어 검사 품질을 종래 보다 향상시킬 수 있는 연료전지 분리판 외관 검사 시스템을 제공하는 것이다.Therefore, the technical problem to be achieved by the present invention is not only to be able to automate the exterior inspection process of the separator, which relied on conventional manual visual inspection, but also to significantly reduce handling defects and enhance defect detection capability compared to the prior art, thereby improving inspection quality. It is to provide a fuel cell separator appearance inspection system that can improve the prior art.

본 발명의 일 측면에 따르면, 검사장치 본체; 검사장치 본체에 설치되며, 가스켓 성형 전 분리판 및 가스켓 성형 후 분리판 중 어느 하나를 선택적으로 흡착하는 분리판 스테이지유닛; 상기 분리판 스테이지유닛에 흡착된 분리판의 표면 불량을 검출하기 위하여 상기 분리판의 표면을 검사하는 분리판 표면 검사유닛; 상기 분리판 표면 검사유닛과 나란하게 배치되어 상기 가스켓 성형 후 분리판의 가스켓 실링부의 불량여부를 검출하기 위하여 상기 가스켓 성형 후 분리판의 가스켓 실링부를 검사하는 가스켓 실링부 검사유닛; 및 상기 검사장치 본체에 설치되며, 상기 분리판 표면 검사유닛 및 상기 가스켓 실링부 검사유닛에서의 검사를 위하여 상기 분리판 스테이지유닛에 흡착된 분리판을 인라인 이송시키는 인라인이송유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 분리판 외관 검사 시스템이 제공될 수 있다. According to one aspect of the present invention, the inspection device body; a separation plate stage unit installed in the main body of the inspection device and selectively adsorbing either a separation plate before forming a gasket or a separation plate after forming a gasket; a separation plate surface inspection unit inspecting the surface of the separation plate to detect surface defects of the separation plate adsorbed to the separation plate stage unit; a gasket sealing portion inspection unit arranged in parallel with the separation plate surface inspection unit to inspect the gasket sealing portion of the separation plate after forming the gasket to detect defects in the gasket sealing portion of the separation plate after forming the gasket; and an inline transfer unit installed in the main body of the inspection device and in-line transferring the separator plate adsorbed to the separator stage unit for inspection in the separator plate surface inspection unit and the gasket sealing part inspection unit. A fuel cell separator exterior inspection system may be provided.

상기 분리판 표면 검사유닛은, 상기 분리판 스테이지유닛에 흡착된, 상기 가스켓 성형 전 분리판 및 상기 가스켓 성형 후 분리판의 표면을 모두 검사하며, 상기 인라인이송유닛은 상기 가스켓 성형 전 분리판 및 상기 가스켓 성형 후 분리판 중 선택된 어느 하나의 상기 분리판 스테이지유닛에 흡착된 분리판을 인라인 이송시킬 수 있다.The separation plate surface inspection unit inspects both the surface of the separation plate before gasket formation and the separation plate after gasket formation, adsorbed to the separation plate stage unit, and the inline transfer unit inspects the separation plate before gasket formation and the separation plate before gasket formation After molding the gasket, the separator adsorbed to one of the separator stage units selected from among the separators may be transferred in-line.

상기 가스켓 실링부 검사유닛은, 복수 개의 각도에서 조명을 조사하는 복수 개의 조명부를 구비하는 다면조명모듈; 상기 복수 개의 조명부가 선택적으로 조사하는 복수의 조명에 따라 각 조명에 해당하는 각 조명별 영상을 촬영하는 실링부 검사카메라; 및 상기 실링부 검사카메라에서 촬영된 각 조명별 영상을 합성하여 합성영상을 획득하는 제어부를 포함할 수 있다. The gasket sealing part inspection unit includes a multi-faceted lighting module having a plurality of lighting units for irradiating light at a plurality of angles; a sealing unit inspection camera for taking an image for each light corresponding to each light according to the plurality of lights selectively irradiated by the plurality of light units; And it may include a control unit for obtaining a composite image by synthesizing the image for each light taken by the sealing unit inspection camera.

상기 가스켓 실링부 검사유닛은, 상기 검사장치 본체에 결합되는 실링부 검사프레임; 상기 실링부 검사프레임에 좌우로 상대 이동가능하게 결합되는 제1 실링부 검사플레이트; 상기 제1 실링부 검사플레이트에 상하로 상대 이동가능하게 결합되며, 상기 실링부 검사카메라가 결합되는 제2 실링부 검사플레이트; 및 상기 실링부 검사카메라에 이격되게 상기 제2 실링부 검사플레이트에 결합되어 상기 다면조명모듈을 지지하는 다면조명지지프레임을 더 포함할 수 있다.The gasket sealing part inspection unit may include a sealing part inspection frame coupled to the main body of the inspection device; A first sealing part inspection plate coupled to the sealing part inspection frame to be relatively movable left and right; a second sealing part inspection plate coupled to the first sealing part inspection plate so as to be relatively movable up and down, and to which the sealing part inspection camera is coupled; and a multi-faceted lighting support frame coupled to the second sealing part inspection plate to be spaced apart from the sealing part inspection camera and supporting the multi-faceted lighting module.

상기 다면조명모듈은, 상기 반사판의 전방으로 조명을 조사하는 전방 조명부;The multi-faceted lighting module includes a front lighting unit for radiating light forward of the reflector;

상기 반사판의 후방으로 조명을 조사하는 후방 조명부; 상기 반사판의 좌측으로 조명을 조사하는 좌측 조명부; 상기 반사판의 우측으로 조명을 조사하는 우측 조명부; 및 상기 실링부 검사카메라의 축과 동일한 축 방향으로 조명을 조사하는 동축 조명부를 포함하며, 상기 다면조명지지프레임은, 상기 전방 조명부, 상기 후방 조명부, 상기 좌측 조명부, 그리고 상기 우측 조명부를 지지하는 경사조명지지프레임; 및 상기 경사조명지지프레임의 상부에 결합되어 상기 동축 조명부를 지지하는 동축조명지지프레임을 포함할 수 있다.a rear lighting unit for radiating light to the rear of the reflector; a left lighting unit for radiating light to the left side of the reflector; a right lighting unit for radiating light to the right side of the reflector; and a coaxial lighting unit for irradiating light in the same axial direction as the axis of the sealing unit inspection camera, wherein the multi-faceted lighting support frame includes an inclination supporting the front lighting unit, the rear lighting unit, the left lighting unit, and the right lighting unit. lighting support frame; And coupled to the upper portion of the inclined light support frame may include a coaxial light support frame for supporting the coaxial lighting unit.

상기 분리판 표면 검사유닛은, 광이 발산되는 조명을 상기 분리판에 조사하는 발산 타입의 발산조명모듈; 및 상기 발산조명모듈에 의한 조명이 조사되는 상기 분리판을 촬영하는 표면 검사카메라를 포함할 수 있다. The separation plate surface inspection unit may include a divergence type divergence lighting module for irradiating the separation plate with light emanating from light; And it may include a surface inspection camera for photographing the separation plate to which light is irradiated by the divergent lighting module.

상기 발산조명모듈은, 조명을 조사하는 발산조명부; 및 상기 발산조명부에서 조사된 조명을 반사시켜 상기 분리판으로 조사하는 하프 미러를 포함하며, 상기 표면 검사카메라는 상기 하프 미러에 의해 반사된 조명이 조사되는 상기 분리판을 촬영할 수 있다. The divergent lighting module includes a divergent lighting unit for irradiating light; and a half mirror for reflecting the light emitted from the divergent lighting unit and radiating the light to the separation plate, and the surface inspection camera may capture the separation plate on which the light reflected by the half mirror is irradiated.

상기 발산조명모듈은, 상기 발산조명부를 냉각시키는 냉각부를 더 포함할 수 있다.The divergent lighting module may further include a cooling unit for cooling the divergent lighting unit.

상기 분리판 표면 검사유닛은, 상기 검사장치 본체에 결합되는 표면 검사프레임; 상기 표면 검사프레임에 좌우로 상대 이동가능하게 결합되는 제1 표면 검사플레이트; 상기 제1 표면 검사플레이트에 상하로 상대 이동가능하게 결합되며, 상기 표면 검사카메라가 결합되는 제2 표면 검사플레이트; 및 상기 표면 검사카메라에 이격되게 상기 제2 표면 검사플레이트에 결합되어 상기 발산조명모듈을 지지하는 발산조명지지프레임을 더 포함할 수 있다. The separation plate surface inspection unit may include a surface inspection frame coupled to the inspection device body; a first surface inspection plate coupled to the surface inspection frame to be relatively movable from side to side; a second surface inspection plate coupled to the first surface inspection plate so as to be relatively movable up and down, and to which the surface inspection camera is coupled; and a divergent lighting support frame coupled to the second surface inspection plate to be spaced apart from the surface inspection camera and supporting the divergent lighting module.

상기 냉각부는 열을 배출하기 위한 복수 개의 팬을 포함하며, 상기 발산조명지지프레임은, 상기 표면 검사프레임의 발산조명지지브라켓에 결합되는 발산조명지지프레임본체; 상기 표면 검사프레임 측의 상기 발산조명지지프레임본체 단부에 마련되되 상기 복수 개의 팬이 상호 이격 설치되는 팬 설치부; 상기 발산조명지지프레임본체의 상기 표면 검사카메라와 대향되는 영역에 마련되는 뷰 윈도우부; 상기 뷰 윈도우부의 양측의 상기 발산조명지지프레임본체에 마련되되 한 쌍의 하프 미러가 설치되는 하프 미러 설치부; 및 상기 팬 설치부와 상기 뷰 윈도우부 사이의 상기 발산조명지지프레임본체 영역에 마련되되 상기 발산조명부가 설치되는 발산조명 설치부를 포함할 수 있다.The cooling unit includes a plurality of fans for dissipating heat, and the divergent lighting support frame includes a divergent lighting support frame body coupled to a divergent lighting support bracket of the surface inspection frame; a fan installation unit provided at an end of the diverging light support frame body on the surface inspection frame side, and in which the plurality of fans are spaced apart from each other; a view window unit provided in an area opposite to the surface inspection camera of the divergent light support frame body; Half mirror installation units provided on the diverging light support frame body on both sides of the view window unit and in which a pair of half mirrors are installed; and a diverging light installation unit provided in an area of the diverging lighting support frame main body between the fan installation unit and the view window unit, in which the diverging lighting unit is installed.

상기 실링부 검사프레임과 상기 표면 검사프레임은 상기 검사장치 본체에 상호 이격되어 배치될 수 있다.The sealing part inspection frame and the surface inspection frame may be disposed to be spaced apart from each other in the main body of the inspection device.

상기 실링부 검사프레임과 상기 표면 검사프레임은 하나의 공용 검사프레임이며, 상기 제1 실링부 검사플레이트와 상기 제1 표면 검사플레이트는 상기 공용 검사프레임의 상호 반대측에 결합될 수 있다. The sealing part inspection frame and the surface inspection frame are one common inspection frame, and the first sealing part inspection plate and the first surface inspection plate may be coupled to mutually opposite sides of the common inspection frame.

상기 분리판 스테이지유닛은, 검사 스테이지본체; 및 상기 검사 스테이지본체에 결합되어 상기 가스켓 성형 전 분리판 및 상기 가스켓 성형 후 분리판 중 어느 하나의 분리판을 선택적으로 흡착하는 검사 테이블을 포함할 수 있다.The separation plate stage unit may include an inspection stage body; and an inspection table coupled to the inspection stage main body and selectively adsorbing any one of the separation plate before forming the gasket and the separation plate after forming the gasket.

상기 분리판 스테이지유닛은, 상기 검사 테이블에 흡착될 분리판을 흡착 전에 상기 검사 테이블에 정렬하는 분리판 정렬유닛을 더 포함할 수 있다. The separation plate stage unit may further include a separation plate arranging unit for arranging the separation plate to be adsorbed on the examination table to the examination table before adsorption.

상기 분리판 정렬유닛은, 상기 검사 테이블에 인접하게 배치되는 제1 정렬스테이지; 상기 제1 정렬스테이지로부터 상기 검사 테이블을 향해 돌출되게 결합되어 상기 분리판의 정렬 시 상기 분리판의 일측에 단부가 접촉하는 기준 가이드바; 상기 검사 테이블을 사이에 두고 상기 제1 정렬스테이지과 대각선 방향으로 상기 검사 테이블에 인접하게 배치되는 제2 정렬스테이지; 및 상기 제2 정렬스테이지로부터 상기 검사 테이블을 향해 돌출되게 결합되어 상기 분리판의 정렬 시 상기 분리판의 타측에 단부가 접촉하여 상기 기준 가이드바와 상호 작용으로 상기 분리판을 상기 검사 테이블에 정렬하는 정렬 가이드바를 포함할 수 있다. The separation plate alignment unit may include a first alignment stage disposed adjacent to the inspection table; a reference guide bar coupled to protrude from the first alignment stage toward the examination table and having an end contact with one side of the separation plate when the separation plate is aligned; a second alignment stage disposed adjacent to the inspection table in a diagonal direction with the first alignment stage with the inspection table interposed therebetween; and coupled to protrude from the second alignment stage toward the inspection table so that when the separation plate is aligned, an end portion of the separation plate contacts the other side of the separation plate and interacts with the reference guide bar to align the separation plate to the inspection table. A guide bar may be included.

상기 인라인이송유닛은, 상기 검사 스테이지본체가 이동 가능한 레일부; 및 상기 검사 스테이지본체에 연결되어 상기 검사 스테이지본체의 상기 레일부 상에서의 이동을 위한 구동력을 제공하는 스테이지구동부를 포함할 수 있다.The in-line transfer unit may include a rail portion to which the inspection stage body is movable; and a stage driving unit that is connected to the inspection stage body and provides a driving force for movement of the inspection stage body on the rail unit.

본 발명에 따르면, 종래 수작업 육안 검사에 의존한 분리판 외관 검사 공정을 자동화할 수 있을 뿐만 아니라, 취급성 불량을 종래보다 현저히 감소시키고 불량 검출력을 종래보다 강화시킬 수 있어 검사 품질을 종래 보다 향상시킬 수 있다.According to the present invention, it is possible to automate the exterior inspection process of the separator, which relied on conventional manual visual inspection, as well as significantly reduce handling defects and enhance defect detection capability compared to the prior art, thereby improving inspection quality compared to the prior art. can

도 1은 연료전지 분리판의 일 예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 연료전지 분리판 외관 검사 시스템의 측면도이다.
도 3은 도 2의 연료전지 분리판 외관 검사 시스템의 평면도이다.
도 4는 도 2의 연료전지 분리판 외관 검사 시스템의 검사 테이블이 도시된 도면이다.
도 5는 도 3의 연료전지 분리판 외관 검사 시스템의 분리판 정렬유닛을 도시한 도면이다.
도 6은 도 3의 연료전지 분리판 외관 검사 시스템의 분리판 표면 검사유닛의 주요부를 도시한 도면이다.
도 7은 도 6의 분리판 표면 검사유닛의 발산조명지지프레임의 평면도이다.
도 8은 도 3의 연료전지 분리판 외관 검사 시스템의 가스켓 실링부 검사유닛의 주요부를 도시한 도면이다.
도 9는 도 8의 가스켓 실링부 검사유닛의 다면조명지지프레임의 평면도이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 연료전지 분리판 외관 검사 시스템의 측면도이다.
도 11은 도 10의 연료전지 분리판 외관 검사 시스템의 평면도이다.1 is a view showing an example of a fuel cell separator.
2 is a side view of a fuel cell separator exterior inspection system according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a plan view of the exterior inspection system for the fuel cell separator of FIG. 2 .
FIG. 4 is a view showing an inspection table of the fuel cell separator exterior inspection system of FIG. 2 .
FIG. 5 is a diagram illustrating a separator plate alignment unit of the fuel cell separator plate appearance inspection system of FIG. 3 .
FIG. 6 is a view showing the main parts of the separator surface inspection unit of the fuel cell separator exterior inspection system of FIG. 3 .
FIG. 7 is a plan view of a diverging light support frame of the separator surface inspection unit of FIG. 6 .
FIG. 8 is a view showing a main part of a gasket sealing part inspection unit of the fuel cell separating plate appearance inspection system of FIG. 3 .
9 is a plan view of a multi-faceted lighting support frame of the gasket sealing part inspection unit of FIG. 8 .
10 is a side view of a fuel cell separator exterior inspection system according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a plan view of the exterior inspection system for the fuel cell separator of FIG. 10 .

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부도면 및 첨부도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention and the advantages in operation of the present invention and the objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings illustrating preferred embodiments of the present invention and the contents described in the accompanying drawings.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by describing preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals in each figure indicate like members.

도 1은 연료전지 분리판의 일 예를 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 분리판(1)은 양단으로 형성된 매니폴드(3)와 그 사이에 반응가스 또는 냉각수를 위한 채널부(2)를 형성하며, 상하면 중 일면 또는 양면에 가스켓(5)이 일체로 성형되어 반응가스 및 냉각수의 기밀이 유지되도록 한다. 본 실시예에서는 금속 분리판을 대상으로 하나 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지 않으며 분리판은 금속판이 아닐 수도 있고 도 1에 도시된 형상 외의 다양한 형상을 가질 수도 있을 것이다.1 is a view showing an example of a fuel cell separator. As shown in this, the separator 1 forms a manifold 3 formed at both ends and a channel portion 2 for reaction gas or cooling water therebetween, and gaskets 5 are provided on one or both surfaces of the upper and lower surfaces. It is molded integrally so that the airtightness of the reaction gas and cooling water is maintained. In this embodiment, the object is a metal separator, but the scope of the present invention is not limited thereto, and the separator may not be a metal plate and may have various shapes other than those shown in FIG. 1 .

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 연료전지 분리판 외관 검사 시스템의 측면도이며, 도 3은 도 2의 연료전지 분리판 외관 검사 시스템의 평면도이고, 도 4는 도 2의 연료전지 분리판 외관 검사 시스템의 검사 테이블이 도시된 도면이며, 도 5는 도 3의 연료전지 분리판 외관 검사 시스템의 분리판 정렬유닛을 도시한 도면이고, 도 6은 도 3의 연료전지 분리판 외관 검사 시스템의 분리판 표면 검사유닛의 주요부를 도시한 도면이며, 도 7은 도 6의 분리판 표면 검사유닛의 발산조명지지프레임의 평면도이고, 도 8은 도 3의 연료전지 분리판 외관 검사 시스템의 가스켓 실링부 검사유닛의 주요부를 도시한 도면이며, 도 9는 도 8의 가스켓 실링부 검사유닛의 다면조명지지프레임의 평면도이다.Figure 2 is a side view of a fuel cell separator exterior inspection system according to a first embodiment of the present invention, Figure 3 is a plan view of the fuel cell separator exterior inspection system of Figure 2, Figure 4 is a fuel cell separator of FIG. 5 is a view showing a separator aligning unit of the fuel cell separator exterior inspection system of FIG. 3 , and FIG. 6 is a view of the fuel cell separator exterior inspection system of FIG. 3 . Figure 7 is a plan view of the diverging light support frame of the separator surface inspection unit of Figure 6, and Figure 8 is a gasket sealing part of the fuel cell separator exterior inspection system of Figure 3. It is a drawing showing the main part of the inspection unit, and FIG. 9 is a plan view of the multi-faceted light support frame of the gasket sealing part inspection unit of FIG. 8 .

이들 도면을 참조하면, 도 2 및 도 3에 자세히 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 연료전지 분리판 외관 검사 시스템(10)은, 검사장치 본체(100)와, 분리판 스테이지유닛(200)과, 분리판 표면 검사유닛(300)과, 가스켓 실링부 검사유닛(400)과, 인라인이송유닛을 포함한다.Referring to these drawings, as shown in detail in FIGS. 2 and 3 , the fuel cell separator plate appearance inspection system 10 according to an embodiment of the present invention includes an inspection device main body 100 and a separator stage unit. 200, a separation plate surface inspection unit 300, a gasket sealing part inspection unit 400, and an inline transfer unit.

우선, 검사장치 본체(100)는 전체 골격을 형성한다. 이러한 검사장치 본체(100)는, 검사장치 본체프레임(110)과, 검사장치 본체프레임(110)의 하부에 결합되어 이동을 용이하게 하는 다수의 구름바퀴(120)을 포함할 수 있다. 검사장치 본체프레임(110)에는 분리판 스테이지유닛(200), 분리판 표면 검사유닛(300), 가스켓 실링부 검사유닛(400), 그리고 인라인이송유닛(500)이 설치되고, 구름바퀴(120)의 회전에 의하여 검사장치 본체(100)는 용이하게 이동될 수 있다.First, the inspection device body 100 forms the entire skeleton. The test device body 100 may include a test device body frame 110 and a plurality of rolling wheels 120 coupled to the lower portion of the test device body frame 110 to facilitate movement. A separation plate stage unit 200, a separation plate surface inspection unit 300, a gasket sealing part inspection unit 400, and an inline transfer unit 500 are installed in the inspection device body frame 110, and the rolling wheel 120 By the rotation of the inspection device body 100 can be easily moved.

검사장치 본체(100)에 설치되는 분리판 스테이지유닛(200)은, 도 4 및 도 5에 자세히 도시된 바와 같이, 가스켓 성형 전 분리판 및 가스켓 성형 후 분리판 중 어느 하나를 선택적으로 흡착한다. 즉 가스켓 성형 전 분리판 및 가스켓 성형 후 분리판 중 어느 하나가 선택적으로 로딩되면 이를 정렬하여 흡착한다.As shown in detail in FIGS. 4 and 5 , the separation plate stage unit 200 installed in the inspection apparatus main body 100 selectively adsorbs one of the separation plate before forming the gasket and the separation plate after forming the gasket. That is, when one of the separator before forming the gasket and the separator after forming the gasket is selectively loaded, it is aligned and adsorbed.

이러한 분리판 스테이지유닛(200)은, 검사 스테이지본체(210)와, 검사 스테이지본체(210)에 결합되어 가스켓 성형 전 분리판 및 가스켓 성형 후 분리판 중 어느 하나의 분리판을 선택적으로 흡착하는 검사 테이블(220)과, 검사 테이블(220)에 흡착될 분리판을 흡착 전에 검사 테이블(220)에 정렬하는 분리판 정렬유닛(230)을 포함한다.The separation plate stage unit 200 is coupled to the inspection stage body 210 and the inspection stage body 210 to selectively adsorb any one of the separation plate before forming the gasket and the separation plate after forming the gasket. It includes a table 220 and a separation plate arranging unit 230 for arranging the separation plate to be adsorbed on the examination table 220 to the examination table 220 before adsorption.

검사 스테이지본체(210)는 인라인이송유닛(500)에 의해 인라인으로 이송되며, 검사 테이블(220)은 검사 스테이지본체(210)가 이송되는 중에 분리판을 고정하기 위해 다공질 흡착 플레이트를 구비하여 이를 이용하여 분리판을 흡착함으로써, 검사 영상의 품질을 유지할 수 있도록 하고 또한 분리판의 이송 중 낙하로 인한 제품 손상의 최소화도 도모하고 있다. The inspection stage main body 210 is transported in-line by the inline transfer unit 500, and the inspection table 220 is equipped with a porous suction plate to fix the separation plate while the inspection stage main body 210 is being transported. By adsorbing the separation plate, the quality of the inspection image can be maintained, and product damage due to the fall of the separation plate during transportation is also minimized.

한편, 가스켓 성형 전 분리판 및 가스켓 성형 후 분리판 중 어느 것이라도 검사 테이블(220)에 흡착되기 전에는 정렬이 필요하다. 이러한 정렬은 분리판 표면 검사유닛(300)과 가스켓 실링부 검사유닛(400)에서 보다 정확한 검사를 위해서도 필요하고 이송 중에 분리판이 낙하될 염려가 없도록 검사 테이블(220)에 잘 흡착되기 위해서도 필요하다. Meanwhile, alignment is required before any of the separator before forming the gasket and the separator after forming the gasket is adsorbed to the inspection table 220 . Such alignment is necessary for more accurate inspection in the separation plate surface inspection unit 300 and the gasket sealing part inspection unit 400, and is also necessary for the separation plate to be well adsorbed to the inspection table 220 so that there is no fear of falling during transportation.

이러한 분리판 정렬유닛(230)은, 도 5에 자세히 도시된 바와 같이, 검사 테이블(220)에 인접하게 배치되는 제1 정렬스테이지(231)와, 제1 정렬스테이지(231)로부터 검사 테이블(220)을 향해 돌출되게 결합되어 분리판의 정렬 시 분리판의 일측에 단부가 접촉하는 기준 가이드바(232)와, 검사 테이블(220)을 사이에 두고 제1 정렬스테이지(231)과 대각선 방향으로 검사 테이블(220)에 인접하게 배치되는 제2 정렬스테이지(235)와, 제2 정렬스테이지(235)로부터 검사 테이블(220)을 향해 돌출되게 결합되어 분리판의 정렬 시 분리판의 타측에 단부가 접촉하여 기준 가이드바(232)와 상호 작용으로 분리판을 검사 테이블(220)에 정렬하는 정렬 가이드바(236)를 포함한다.As shown in detail in FIG. 5 , the separation plate alignment unit 230 includes a first alignment stage 231 disposed adjacent to the inspection table 220, and an inspection table 220 from the first alignment stage 231. ) and test in a diagonal direction with the first alignment stage 231 with the inspection table 220 interposed therebetween the reference guide bar 232, which is coupled to protrude toward the separation plate and whose end contacts one side of the separation plate when aligning the separation plate. The second alignment stage 235 disposed adjacent to the table 220 is coupled so as to protrude from the second alignment stage 235 toward the inspection table 220, and an end of the second alignment stage 235 contacts the other side of the separation plate when the separation plate is aligned. and an alignment guide bar 236 for aligning the separation plate to the inspection table 220 by interaction with the reference guide bar 232 .

본 실시 예에서 기준 가이드바(232)는, "ㄱ"자 형상의 기준접촉단부(234)와, 제1 정렬스테이지(231)에 상대이동가능하게 결합되는 기준핸드(233)를 포함하며, 본 실시 예에서 기준핸드(233)는 제1 정렬스테이지(231)에서 검사 테이블(220)을 향해 대각선 방향으로 제1 정렬스테이지(231)에 상대 이동되도록 마련됨으로써 "ㄱ"자 형상의 기준접촉단부(234)가 분리판의 일측의 "ㄱ"자 형상에 대응되는 형상을 갖는 어느 한 모서리에 대각선 방향으로 접근 및 이격하도록 한다. 이와 유사하게 본 실시 예에서 정렬 가이드바(236)는, "ㄴ"자 형상의 정렬접촉단부(238)와, 제2 정렬스테이지(235)에 상대이동가능하게 결합되는 정렬핸드(237)를 포함하며, 정렬핸드(237)는 제2 정렬스테이지(235)에서 검사 테이블(220)을 향해 제2 정렬스테이지(235)에 상대 이동되도록 마련됨으로써 "ㄴ"자 형상의 정렬접촉단부(238)가 분리판의 일측의 "ㄴ"자 형상에 대응되는 형상을 갖는 어느 한 모서리에 접근 및 이격하도록 한다.In this embodiment, the reference guide bar 232 includes a reference contact end 234 in the shape of "L" and a reference hand 233 coupled to the first alignment stage 231 to be relatively movable. In the embodiment, the reference hand 233 is provided to move relative to the first alignment stage 231 in a diagonal direction toward the inspection table 220 from the first alignment stage 231, so that the reference contact end of the "L" shape ( 234) approaches and is spaced apart from one corner in the diagonal direction having a shape corresponding to the "L" shape on one side of the separator plate. Similarly, in the present embodiment, the alignment guide bar 236 includes an alignment contact end 238 having an "L" shape and an alignment hand 237 coupled to the second alignment stage 235 to be relatively movable. In addition, the alignment hand 237 is provided to move relative to the second alignment stage 235 toward the inspection table 220 in the second alignment stage 235, so that the "L"-shaped alignment contact end 238 is separated. It approaches and is spaced apart from any one corner having a shape corresponding to the "b" shape on one side of the plate.

이러한 기준접촉단부(234)와 정렬접촉단부(238)가 분리판의 각각의 모서리를 접촉하게 되면 분리판은 검사 테이블(220)에서 정렬되고 분리판이 정렬되면 검사 테이블(220)은 이를 흡착한다.When the reference contact end 234 and the alignment contact end 238 come into contact with each corner of the separator plate, the separator plate is aligned on the inspection table 220, and when the separator plate is aligned, the inspection table 220 adsorbs them.

분리판이 검사 테이블(220)에 흡착되면 인라인이송유닛(500)에 의해 인라인으로 이송된다. 여기서 분리판이 가스켓 성형 전 분리판이라면 분리판 표면 검사유닛(300)에서만 분리판의 표면을 검사하게 된다. 만약 분리판이 가스켓 성형 후 분리판이라면 가스켓 실링부 검사유닛(400)에서 가스켓 실링부를 검사한 후 분리판 표면 검사유닛(300)에서 분리판의 표면을 검사하게 된다. 그리고 본 실시예에서 분리판이 금속 분리판이므로 금속 분리판의 표면을 검사하게 된다. When the separation plate is adsorbed to the inspection table 220, it is transferred in-line by the in-line transfer unit 500. Here, if the separation plate is a separation plate before gasket molding, the surface of the separation plate is inspected only by the separation plate surface inspection unit 300 . If the separating plate is a separating plate after molding the gasket, the gasket sealing part inspection unit 400 inspects the gasket sealing part, and then the separating plate surface inspection unit 300 inspects the surface of the separating plate. In this embodiment, since the separating plate is a metal separating plate, the surface of the separating plate is inspected.

본 실시 예에서는 가스켓 실링부 검사유닛(400)이 분리판 표면 검사유닛(300)보다 분리판 스테이지유닛(200)에 더 가깝게 배치되어 있다. 따라서 가스켓 성형 전 분리판이라면 가스켓 실링부 검사유닛(400)을 통과해서 분리판 표면 검사유닛(300)에서 표면 검사를 진행하게 되고, 가스켓 성형 전 분리판이라면 가스켓 실링부 검사유닛(400)에서 가스켓 실링부 검사를 한 후 분리판 표면 검사유닛(300)에서 표면 검사를 진행하게 되다. 이와 같이 본 실시예에서는 가스켓 실링부 검사유닛(400)이 분리판 표면 검사유닛(300)보다 분리판 스테이지유닛(200)에 더 가깝게 배치되어 있으나, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지 않으며 분리판 표면 검사유닛(300)이 가스켓 실링부 검사유닛(400)보다 분리판 스테이지유닛(200)에 더 가깝게 배치되어 있을 수도 있다. 즉 두 검사유닛의 배치는 그 순서가 바뀌어 배치될 수 있다.In this embodiment, the gasket sealing portion inspection unit 400 is disposed closer to the separation plate stage unit 200 than the separation plate surface inspection unit 300. Therefore, if the separator is a separator before gasket molding, the surface inspection is performed in the separator surface inspection unit 300 after passing through the gasket sealing inspection unit 400, and if the separator is a separator before gasket molding, the gasket sealing inspection unit 400 passes the gasket After inspecting the sealing part, the surface inspection is performed in the separator surface inspection unit 300. As such, in this embodiment, the gasket sealing part inspection unit 400 is disposed closer to the separator stage unit 200 than the separator surface inspection unit 300, but the scope of the present invention is not limited thereto and the separator plate The surface inspection unit 300 may be disposed closer to the separator stage unit 200 than the gasket sealing part inspection unit 400 . That is, the arrangement of the two inspection units may be arranged by changing the order.

한편, 검사 테이블(220)에 흡착된 분리판의 표면 불량을 검출하기 위하여 검사 테이블(220)에 흡착된 분리판의 표면을 검사하는 분리판 표면 검사유닛(300)은, 광이 발산되는 조명을 분리판에 조사하는 발산 타입의 발산조명모듈(310)과, 발산조명모듈(310)에 의한 조명이 조사되는 분리판을 촬영하는 표면 검사카메라(315)를 포함한다.Meanwhile, in order to detect a surface defect of the separator adsorbed on the inspection table 220, the separator surface inspection unit 300 inspects the surface of the separator adsorbed on the inspection table 220, the light is emitted. It includes a diverging type divergent lighting module 310 for irradiating the separator and a surface inspection camera 315 for photographing the separator on which the divergent lighting module 310 is irradiated.

또한 발산조명모듈(310)은, 조명을 조사하는 발산조명부(311)과, 발산조명부(311)에서 조사된 조명을 반사시켜 분리판으로 조사하는 하프 미러(312)를 포함하며, 표면 검사카메라(315)는 하프 미러(312)에 의해 반사된 조명이 조사되는 분리판을 촬영한다.In addition, the diverging lighting module 310 includes a diverging lighting unit 311 for radiating light and a half mirror 312 for reflecting the lighting emitted from the diverging lighting unit 311 and radiating it to the separator plate, and a surface inspection camera ( 315 ) photographs the separation plate to which light reflected by the half mirror 312 is irradiated.

본 실시 예에서 발산조명부(311)는 LED가 적용된다. 보다 상세하게, 반사판의 표면 굴곡 대응을 위해 확산률을 높이면서 찍힘 검출을 위해 직진성이 강한 램프 타입(lamp type)의 LED를 배열하여 마련하였다. In this embodiment, the divergent lighting unit 311 is applied with LED. More specifically, in order to respond to the surface curvature of the reflector, while increasing the diffusivity, lamp type LEDs having strong linearity were arranged and provided to detect stamping.

본 실시 예에서 표면 검사카메라(315)는 라인스캔 카메라로서, 본 실시예에서는 라인스캔 카메라를 통한 영상획득을 위해 빔분리기(빔스플리터)는 매우 얇은 두께를 적용하였다. In this embodiment, the surface inspection camera 315 is a line scan camera, and in this embodiment, a very thin beam separator (beam splitter) is applied for image acquisition through the line scan camera.

또한 본 실시예에서 분리판이 금속 재질인데, 이러한 금속판의 특성상 빔을 집광한 구조에서는 표면 굴곡에 의해 매우 많은 과검이 유발되는 문제점이 있다. 따라서, 본 실시 예에서는 발산 타입의 조명 발산조명모듈(310)을 적용하였다. 집광 타입에 비해 발산타입은 광량이 매우 약하므로 발산 타입의 조명을 사용하는 대신 LED의 배열을 늘렸으며 고출력 LED를 적용하였다.In addition, in this embodiment, the separator is made of a metal material, and due to the characteristics of such a metal plate, there is a problem in that a lot of overgum is caused by surface curvature in a structure in which a beam is condensed. Therefore, in the present embodiment, a diverging lighting module 310 of a diverging type is applied. Compared to the concentrating type, the emission type has a very weak amount of light, so instead of using the emission type lighting, the array of LEDs was increased and high-output LEDs were applied.

그런데 고출력 LED를 적용하게 되면, 이에 따른 문제로 고열이 발생한다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 발산조명모듈(310)은, 발산조명부(311)를 냉각시키는 냉각부(313)를 더 포함한다. However, when a high-power LED is applied, high heat is generated as a result of this problem. In order to solve this problem, the divergent lighting module 310 further includes a cooling unit 313 for cooling the divergent lighting unit 311 .

본 실시 예에서 냉각부(313)는 열을 배출하기 위한 복수 개의 팬을 포함한다. 이러한 복수의 팬으로 인해 열을 배출해 주는 공냉식 순환이 이루어져 발산조명부(311)를 냉각시킬 수 있다. In this embodiment, the cooling unit 313 includes a plurality of fans for dissipating heat. Due to the plurality of fans, an air-cooling circulation for dissipating heat may be performed to cool the diverging lighting unit 311 .

이와 같은 분리판 표면 검사유닛(300)의 구성에 의하여 종래 문제가 되었던 표면 굴곡에 의한 대규모 과검 문제가 해결하였으며, 이에 의하여 금속 표면의 오염, 이물, 찍힘, 사출 불량, 사출 버(burr) 등 표면 불량이 대부분 검출될 수 있다.With the configuration of the separator surface inspection unit 300 as described above, the problem of large-scale over-examination due to surface curvature, which has been a problem in the past, has been solved, and thus, metal surface contamination, foreign matter, dents, injection defects, injection burrs, etc. Most defects can be detected.

이러한 분리판 표면 검사유닛(300)은, 도 6 및 도 7에 자세히 도시된 바와 같이, 검사장치 본체(100)에 결합되는 표면 검사프레임(320)과, 표면 검사프레임(320)에 좌우로 상대 이동가능하게 결합되는 제1 표면 검사플레이트(330)와, 제1 표면 검사플레이트(330)에 상하로 상대 이동가능하게 결합되되 표면 검사카메라(315)가 결합되는 제2 표면 검사플레이트(340)와, 표면 검사카메라(315)에 이격되게 제2 표면 검사플레이트(340)에 결합되어 발산조명모듈(310)을 지지하는 발산조명지지프레임(350)을 더 포함한다. 여기서 상대 이동 가능하게 결합하는 방식은 볼 스크류 방식이 적용될 수 있다. 예를 들어 표면 검사프레임(320)에 회전 가능하게 결합된 볼 스크류에 제1 표면 검사플레이트(330)가 나사 결합되고 볼 스크류의 회전에 의해 볼 스크류의 길이 방향의 전후로 제1 표면 검사플레이트(330)가 이동하는 구조가 적용될 수 있다.As shown in detail in FIGS. 6 and 7 , the separation plate surface inspection unit 300 is left and right relative to the surface inspection frame 320 coupled to the inspection device body 100 and the surface inspection frame 320. A first surface inspection plate 330 that is movably coupled, and a second surface inspection plate 340 that is coupled to the first surface inspection plate 330 to be relatively movable up and down and to which the surface inspection camera 315 is coupled , It is coupled to the second surface inspection plate 340 to be spaced apart from the surface inspection camera 315 and further includes a divergent lighting support frame 350 supporting the divergent lighting module 310. Here, a ball screw method may be applied as a method of coupling in a relatively movable manner. For example, the first surface inspection plate 330 is screwed to the ball screw rotatably coupled to the surface inspection frame 320, and the first surface inspection plate 330 is rotated back and forth in the longitudinal direction of the ball screw by the rotation of the ball screw. ) may be applied.

이러한 구성에 의하여 제1 표면 검사플레이트(330)는 표면 검사프레임(320)에 대하여 좌우로 상대 이동 가능하고, 제2 표면 검사플레이트(340)는 제제1 표면 검사플레이트(330)에 대하여 상하로 상대이동가능하여 결과적으로 제2 표면 검사플레이트(340)에 결합된 표면 검사카메라(315)와 발산조명모듈(310)은 상하 및 좌우로 조절되어 분리판을 검사할 수 있게 된다. With this configuration, the first surface inspection plate 330 can be moved left and right relative to the surface inspection frame 320, and the second surface inspection plate 340 can move vertically relative to the first surface inspection plate 330. As a result of being movable, the surface inspection camera 315 and the diverging lighting module 310 coupled to the second surface inspection plate 340 are adjusted up and down and left and right so that the separation plate can be inspected.

그리고 발산조명지지프레임(350)은, 표면 검사프레임(320)의 발산조명지지브라켓에 결합되는 발산조명지지프레임본체(351)와, 표면 검사프레임(320) 측의 발산조명지지프레임본체(351) 단부에 마련되어 복수 개의 팬이 상호 이격 설치되는 팬 설치부(352)와, 발산조명지지프레임본체(351)의 표면 검사카메라(315)와 대향되는 영역에 마련되는 뷰 윈도우부(353)와, 뷰 윈도우부(353)의 양측의 발산조명지지프레임본체(351)에 마련되되 한 쌍의 하프 미러(312)가 설치되는 하프 미러 설치부(354)와, 팬 설치부(352)와 뷰 윈도우부(353) 사이의 발산조명지지프레임본체(351) 영역에 마련되되 발산조명부(311)가 설치되는 발산조명 설치부(355)를 포함한다.In addition, the divergent lighting support frame 350 includes a divergent lighting support frame body 351 coupled to the divergent lighting support bracket of the surface inspection frame 320, and a divergent lighting support frame body 351 on the surface inspection frame 320 side. A fan installation part 352 provided at the end and having a plurality of fans spaced apart from each other, a view window part 353 provided in an area opposite to the surface inspection camera 315 of the diverging light support frame body 351, and a view A half mirror installation unit 354 provided on the diverging light support frame body 351 on both sides of the window unit 353 and in which a pair of half mirrors 312 are installed, a fan installation unit 352 and a view window unit ( 353) is provided in the area of the diverging lighting support frame body 351 between the divergent lighting installation unit 355 in which the divergent lighting unit 311 is installed.

이러한 구성에 의하여 발산조명부(311)에서 조사된 조명은 하프 미러(312)를 통하여 분리판에 조사되며, 표면 검사카메라(315)는 뷰 윈도우부(353)를 통하여 분리판을 촬영하여 영상을 획득하게 된다. 그리고 발산조명부(311)에서 발생된 열은 복수개의 팬에 의하여 배출된다. According to this configuration, the light emitted from the divergent lighting unit 311 is irradiated to the separator through the half mirror 312, and the surface inspection camera 315 photographs the separator through the view window unit 353 to obtain an image. will do And the heat generated from the diverging lighting unit 311 is discharged by a plurality of fans.

한편, 가스켓 실링부 검사유닛(400)은, 분리판 표면 검사유닛(300)과 나란하게 배치되어 가스켓 성형 후 분리판의 가스켓 실링부의 불량여부를 검출하기 위하여 가스켓 성형 후 분리판의 가스켓 실링부를 검사한다. On the other hand, the gasket sealing part inspection unit 400 is arranged side by side with the separator plate surface inspection unit 300 to inspect the gasket sealing part of the separator plate after gasket molding in order to detect defects in the gasket sealing part of the separator plate. do.

분리판이 검사 테이블(220)에 흡착되면 인라인이송유닛(500)에 의해 인라인으로 이송된다. 여기서 분리판이 가스켓 성형 후 분리판이라면 본 실시 예에서는 먼저 가스켓 실링부 검사유닛(400)에서 분리판의 가스켓 실링부를 검사하게 된다. When the separation plate is adsorbed to the inspection table 220, it is transferred in-line by the in-line transfer unit 500. In this case, if the separator is a separator plate after molding the gasket, in the present embodiment, the gasket sealing unit 400 first inspects the gasket sealant of the separator.

가스켓 실링부 검사유닛(400)은, 복수 개의 각도에서 조명을 조사하는 복수 개의 조명부를 구비하는 다면조명모듈(410)과, 복수 개의 조명부가 선택적으로 조사하는 복수의 조명에 따라 각 조명에 해당하는 각 조명별 영상을 촬영하는 실링부 검사카메라(415)와, 실링부 검사카메라(415)에서 촬영된 각 조명별 영상을 합성하여 합성영상을 획득하는 제어부(미도시)를 포함한다. The gasket sealing part inspection unit 400 includes a multi-faceted lighting module 410 having a plurality of lighting units for irradiating light at a plurality of angles, and a plurality of lights corresponding to each lighting according to a plurality of lights selectively irradiated by the plurality of lighting units. It includes a sealing unit inspection camera 415 that captures an image for each light, and a control unit (not shown) that obtains a composite image by synthesizing the images for each light taken by the sealing unit inspection camera 415.

가스켓 실링부 검사유닛(400)은 다면광학계(photoshape)가 적용된다. 다면광학계는 하나의 카메라 시스템에 여러 방향에서 조사된 이미지를 얻어 합성 영상을 만들어내는 광학계로서, 촬상된 다면 영상을 채널별 영상으로 분리하고 합성 알고리즘을 통해 획득된 표면 형상이 강조된 2차원 영상을 검사 이미지로 활용한다. 이 다면광학계의 특성은 표면의 미세한 높이 변화를 감지해 영상화하는 것으로 가스켓 실링부와 같이 무반사 재질의 표면 검출에도 유리한 특성을 나타낸다. 가스켓 실링부의 경우 재질 자체가 무반사이고 검은색으로 제작되어 있어서 일반 광학계로는 표면 위에 존재하는 불량은 구분이 매우 어렵거나 불가능하다. 그러나, 이러한 다면광학계를 통해서는 불량 검출이 무난하다. The gasket sealing part inspection unit 400 is applied with a photoshape. The multi-sided optical system is an optical system that creates a composite image by obtaining images irradiated from various directions in a single camera system. use as an image The characteristic of this multi-sided optical system is that it senses and images minute changes in height of the surface, which is advantageous for detecting surfaces of non-reflective materials such as gasket sealing parts. In the case of the gasket sealing part, since the material itself is non-reflective and manufactured in black, it is very difficult or impossible to distinguish defects existing on the surface with a general optical system. However, defect detection is easy through such a multi-sided optical system.

실링부 검사카메라(415)는 라인스캔 카메라나 에어리어 스캔 카메라 모두 적용이 가능하나, 가스켓 실링부 검사에는 대부분 가스켓 실링부 표면 검사도 수행되므로 라인스캔 카메라 보다는 에어리어 스캔 카메라가 유리한 점이 있다. 가스켓 실링부 검사유닛(400)으로 검출이 가능한 불량은 가스켓 실링부 표면의 함몰, 돌출, 버(burr), 표면 거칠기 등이다.Both the line scan camera and the area scan camera can be applied to the sealing part inspection camera 415, but the area scan camera has an advantage over the line scan camera because most of the gasket sealing part surface inspection is also performed in the gasket sealing part inspection. Defects that can be detected by the gasket sealing portion inspection unit 400 include depressions, protrusions, burrs, and surface roughness on the surface of the gasket sealing portion.

가스켓 실링부 검사유닛(400)은, 도 8 및 도 9에 자세히 도시된 바와 같이, 검사장치 본체(100)에 결합되는 실링부 검사프레임(420)과, 실링부 검사프레임(420)에 좌우로 상대 이동가능하게 결합되는 제1 실링부 검사플레이트(430)와, 제1 실링부 검사플레이트(430)에 상하로 상대 이동가능하게 결합되되 실링부 검사카메라(415)가 결합되는 제2 실링부 검사플레이트(440)와, 실링부 검사카메라(415)에 이격되게 상기 제2 실링부 검사플레이트(440)에 결합되어 다면조명모듈(410)을 지지하는 다면조명지지프레임(450)을 더 포함한다. 여기서 상대 이동 가능하게 결합하는 방식은 볼 스크류 방식이 적용될 수 있다. 예를 들어 실링부 검사프레임(420)에 회전 가능하게 결합된 볼 스크류에 제1 실링부 검사플레이트(430)가 나사 결합되고 볼 스크류의 회전에 의해 볼 스크류의 길이 방향의 전후로 제1 실링부 검사플레이트(430)가 이동하는 구조가 적용될 수 있다.As shown in detail in FIGS. 8 and 9 , the gasket sealing part inspection unit 400 is connected to the sealing part inspection frame 420 coupled to the inspection device body 100 and the sealing part inspection frame 420 to the left and right. The first sealing part inspection plate 430 coupled to be relatively movable, and the second sealing part inspection coupled to the first sealing part inspection plate 430 to be relatively movable up and down and to which the sealing part inspection camera 415 is coupled It further includes a plate 440 and a multi-faceted lighting support frame 450 coupled to the second sealing part inspection plate 440 to be spaced apart from the sealing part inspection camera 415 and supporting the multi-faceted lighting module 410. Here, a ball screw method may be applied as a method of coupling in a relatively movable manner. For example, the first sealing part inspection plate 430 is screwed to the ball screw rotatably coupled to the sealing part inspection frame 420, and the first sealing part is inspected back and forth in the longitudinal direction of the ball screw by rotation of the ball screw. A structure in which the plate 430 moves may be applied.

이러한 구성에 의하여 제1 실링부 검사플레이트(430)는 실링부면 검사프레임에 대하여 좌우로 상대 이동 가능하고, 제2 실링부 검사플레이트(440)는 제1 실링부 검사 플레이트에 대하여 상하로 상대이동가능하여 제2 실링부 검사플레이트(440)에 결합된 실링부 검사카메라(415)와 다면조명모듈(410)은 분리판을 상하 좌우로 조절되어 검사할 수 있게 된다. With this configuration, the first sealing part inspection plate 430 can be relatively moved left and right with respect to the sealing part surface inspection frame, and the second sealing part inspection plate 440 can be relatively moved up and down with respect to the first sealing part inspection plate. Thus, the sealing part inspection camera 415 and the multi-faceted lighting module 410 coupled to the second sealing part inspection plate 440 can control the separation plate vertically and horizontally to inspect.

그리고 본 실시 예에서는 실링부 검사프레임(420)과 표면 검사프레임(320)은 검사장치 본체(100)에 상호 이격되어 배치되어 있다. 즉 가스켓 실링부 검사유닛(400)과 분리판 표면 검사유닛(300)이 검사장치 본체(100)에 미리 결정된 거리만큼 이격되어 마련되어 있다In the present embodiment, the sealing part inspection frame 420 and the surface inspection frame 320 are spaced apart from each other in the inspection device body 100. That is, the gasket sealing part inspection unit 400 and the separation plate surface inspection unit 300 are spaced apart from the inspection device body 100 by a predetermined distance.

다면조명모듈(410)은, 반사판의 전방으로 조명을 조사하는 전방 조명부(미도시)와, 반사판의 후방으로 조명을 조사하는 후방 조명부(미도시)와, 반사판의 좌측으로 조명을 조사하는 좌측 조명부(미도시)와, 반사판의 우측으로 조명을 조사하는 우측 조명부(미도시)와, 실링부 검사카메라(415)의 축과 동일한 축 방향으로 조명을 조사하는 동축 조명부(미도시)를 포함하며, 다면조명지지프레임(450)은, 전방 조명부, 후방 조명부, 좌측 조명부, 그리고 우측 조명부를 지지하는 경사조명지지프레임(451)과, 경사조명지지프레임(451)의 상부에 결합되어 동축 조명부를 지지하는 동축조명지지프레임(452)을 포함한다. The multi-faceted lighting module 410 includes a front lighting unit (not shown) that radiates light to the front of the reflector, a rear lighting unit (not shown) that radiates light to the rear of the reflector, and a left lighting unit that radiates light to the left side of the reflector. (not shown), a right lighting unit (not shown) for radiating light to the right side of the reflector, and a coaxial lighting unit (not shown) for radiating light in the same axial direction as the axis of the sealing unit inspection camera 415, The multi-faceted lighting support frame 450 is coupled to an inclined lighting support frame 451 supporting a front lighting unit, a rear lighting unit, a left lighting unit, and a right lighting unit, and an upper part of the inclined lighting support frame 451 to support a coaxial lighting unit. It includes a coaxial light support frame 452.

경사조명지지프레임(451)은 평면이 원형의 고리 형상으로, 이에는 전방, 후방, 좌측 및 우측으로 조명을 조사할 수 있도록 둘레를 따라 4군데에 조명부가 배치되며, 동축조명지지프레임(452)은 평면이 중앙이 관통된 사각형 형상으로 동축 조명부가 배치된다. The inclined light support frame 451 has a circular ring shape on the plane, and there are four lighting units disposed along the circumference so that light can be irradiated to the front, rear, left and right, and the coaxial lighting support frame 452 The coaxial lighting unit is disposed in a rectangular shape through which a silver plane passes through the center.

이러한 구성에 의하여 각 조명부에서 조사된 조명에 의한 각 조명별 영상을 획득하고 각 조명별 영상 중 적어도 3개, 본 실시 예에서는 4개를 합성하여 합성영상을 획득한다. 이 합성영상을 통하여 불량을 종래보다 신뢰성 있게 검출할 수 있게 된다. 본 실시 예에서는 동축 조명부에 의하여 획득된 영상은 합성영상의 획득을 위해 합성에 사용되지 않고 그 자체로 불량을 검출하기 위하여 사용된다.According to this configuration, an image for each illumination by light irradiated from each lighting unit is obtained, and at least three of the images for each illumination, in this embodiment, four are synthesized to obtain a composite image. Through this composite image, defects can be detected more reliably than before. In this embodiment, the image obtained by the coaxial lighting unit is not used for synthesis to obtain a composite image, but is used to detect defects by itself.

인라인이송유닛(500)은, 검사장치 본체(100)에 설치되되 분리판 표면 검사유닛(300) 및 가스켓 실링부 검사유닛(400)에서의 검사를 위하여 가스켓 성형 전 분리판 및 가스켓 성형 후 분리판 중 분리판 스테이지유닛(200)에 흡작된 어느 하나의 분리판을 인라인 이송시킨다. The in-line transfer unit 500 is installed in the inspection device main body 100, and the separator plate before gasket molding and the separator plate after gasket molding are inspected by the separator surface inspection unit 300 and the gasket sealing part inspection unit 400. Any one of the separators sucked into the middle separator stage unit 200 is transferred in-line.

이러한 인라인이송유닛(500)은, 검사 스테이지본체(210)가 이동 가능한 레일부(510)와, 검사 스테이지본체(210)에 연결되어 검사 스테이지본체(210)의 레일부(510) 상에서의 이동을 위한 구동력을 제공하는 스테이지구동부를 포함한다.The inline transfer unit 500 is connected to a rail unit 510 on which the inspection stage body 210 can move, and the inspection stage body 210 to prevent movement of the inspection stage body 210 on the rail unit 510. It includes a stage driving unit that provides a driving force for

본 실시 예에서와 같이 투입과 취출이 한 곳에서 이루어지는 분리판 단면 순환 구조의 연료전지 분리판 외관 검사 시스템의 경우, 검사 완료가 완료되면 처음 투입되었던 분리판 정렬유닛(230)이 있는 곳으로 다시 복귀하고, 검사 테이블(220)의 진공이 파기되어 분리판의 취출이 가능하다. 이때 양불 판정된 검사 결과를 토대로 양품의 분리판은 양품 적재부로, 불량의 분리판은 불량 적재부에 적재할 수 있으며, 검사가 완료된 검사 테이블(220)은 다음 분리판 검사를 수행한다.As in the present embodiment, in the case of the fuel cell separator exterior inspection system having a cross-section circulation structure in which input and output are performed at one place, when the inspection is completed, the separator unit 230 is returned to the place where the separator unit 230 was initially inserted. After returning, the vacuum of the inspection table 220 is broken, and the separation plate can be taken out. At this time, on the basis of the inspection result determined as good or bad, the good product separator plate may be loaded into the non-defective product loading unit, and the defective separator plate may be loaded into the defective product loading unit.

본 실시예에서는 투입과 취출이 한 곳에서 이루어지는 분리판 단면 순환 구조의 연료전지 분리판 외관 검사 시스템에 대하여 상술하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며 투입과 분리가 다른 곳에서 이루어지는 분리판 단면 인라인 구조의 연료전지 분리판 외관 검사 시스템에도 적용될 수 있을 것이다.In the present embodiment, the fuel cell separator exterior inspection system of the cross-section circulation structure of the separator plate in which input and output are performed in one place has been described in detail, but the scope of the present invention is not limited thereto, and the separator plate in which input and separation is performed in different places has been described. It can also be applied to a fuel cell separator exterior inspection system with a single-sided in-line structure.

이러한 구성으로 종래 수작업 육안 검사에 의존한 분리판 외관 검사 공정을 자동화할 수 있을 뿐만 아니라, 취급성 불량을 종래보다 현저히 감소시키고 불량 검출력을 종래보다 강화시킬 수 있어 검사 품질을 종래 보다 향상시킬 수 있다.With this configuration, not only can the exterior inspection process of the separator, which relies on conventional manual visual inspection, be automated, but also the handling defects can be significantly reduced and the defect detection ability can be strengthened compared to the prior art, so that the inspection quality can be improved more than before. .

도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 연료전지 분리판 외관 검사 시스템의 측면도이고, 도 11은 도 10의 연료전지 분리판 외관 검사 시스템의 평면도이다.10 is a side view of a fuel cell separator exterior inspection system according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a plan view of the fuel cell separator exterior inspection system of FIG. 10 .

본 발명의 제2 실시예는 전술한 제1 실시예와 비교할 때에 일부의 구성에 있어서 차이가 있을 뿐, 다른 구성에 있어서는 제1 실시예의 구성과 동일하므로, 이하에서는 제1 실시 예와 동일한 부분은 설명을 생략하기로 하고 본 실시예의 차이점이 있는 구성에 대해서만 설명하기로 한다.Compared to the first embodiment described above, the second embodiment of the present invention differs only in some configurations, but in other configurations, it is the same as the configuration of the first embodiment, so hereinafter, the same parts as the first embodiment The description will be omitted and only the configuration with the difference of the present embodiment will be described.

도 10 내지 도 11을 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 연료전지 분리판 외관 검사 시스템은 실링부 검사프레임(420a)과 표면 검사프레임(320a)은 하나의 공용 검사프레임인 점만 다르다. Referring to FIGS. 10 and 11 , the exterior inspection system for the fuel cell separator according to the second embodiment of the present invention differs only in that the sealing part inspection frame 420a and the surface inspection frame 320a are a common inspection frame.

본 실시예에서는 실링부 검사프레임(420a)과 표면 검사프레임(320a)은 하나의 공용 검사프레임이며, 제1 실링부 검사플레이트(미도시)와 제1 표면 검사플레이트(미도시)는 공용 검사프레임의 상호 반대측에 결합되어 있다. 이와 같이 가스켓 실링부 검사유닛(400a)과 분리판 표면 검사유닛(300a)이 하나의 공용 검사프레임(320a, 420a)을 공유하는 경우에는 가스켓 실링부 검사유닛(400)의 영상 촬상 완료되기 전 또는 완료된 후 바로 분리판 표면 검사유닛(300)의 영상 촬상이 시작될 수 있어 검사 효율을 향상시킬 수 있다. In this embodiment, the sealing part inspection frame 420a and the surface inspection frame 320a are a common inspection frame, and the first sealing part inspection plate (not shown) and the first surface inspection plate (not shown) are common inspection frames. are bonded to opposite sides of each other. In this way, when the gasket sealing part inspection unit 400a and the separator surface inspection unit 300a share one common inspection frame 320a, 420a, before the image capturing of the gasket sealing part inspection unit 400 is completed or Immediately after completion, imaging of the separator surface inspection unit 300 may be started, thereby improving inspection efficiency.

이하, 본 실시예들에 따른 연료전지 분리판 외관 검사 시스템을 이용하여 검사를 수행하는 방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, a method of performing an inspection using the fuel cell separator exterior inspection system according to the present embodiments will be described.

우선, 가스켓 성형 전 분리판이 투입되면, 기준접촉단부(234)와 정렬접촉단부(238)가 각각의 모서리를 접촉하면서 분리판은 검사 테이블(220)에서 정렬되고 분리판이 정렬되면 검사 테이블(220)은 이를 흡착한다. First, when the separator plate is input before forming the gasket, the reference contact end 234 and the alignment contact end 238 contact each corner and the separator plate is aligned on the inspection table 220, and when the separator plate is aligned, the inspection table 220 adsorbs it.

그리고 검사 스테이지본체(210)는 인라인이송유닛(500)에 의하여 이송된다. 이때 흡착에 의하여 분리판은 고정된다. In addition, the inspection stage body 210 is transferred by the inline transfer unit 500 . At this time, the separator is fixed by adsorption.

분리판이 가스켓 성형 전 분리판인 경우 가스켓 실링부 검사유닛(400)에서의 검사는 수행될 필요가 없으므로 이를 통과하여 분리판 표면 검사유닛(300)에서 분리판의 표면을 검사하게 된다. If the separation plate is a separation plate before forming the gasket, the gasket seal part inspection unit 400 does not need to perform the inspection, so the separation plate surface inspection unit 300 inspects the surface of the separation plate through this.

다음으로, 가스켓 성형 후 분리판이 투입되면, 기준접촉단부(234)와 정렬접촉단부(238)가 각각의 모서리를 접촉하면서 분리판은 검사 테이블(220)에서 정렬되고 분리판이 정렬되면 검사 테이블(220)은 이를 흡착한다. 이때 흡착에 의하여 분리판은 고정된다. Next, when the separator plate is input after molding the gasket, the reference contact end 234 and the alignment contact end 238 contact each corner and the separator plate is aligned on the inspection table 220, and when the separator plate is aligned, the inspection table 220 ) adsorbs it. At this time, the separator is fixed by adsorption.

그리고 검사 스테이지본체(210)는 인라인이송유닛(500)에 의하여 이송된다. 분리판이 가스켓 성형 후 분리판인 경우 우선 본 실시 예에서는 가스켓 실링부의 불량여부를 검출하기 위하여 가스켓 실링부 검사유닛(400)에서 가스켓 성형 후 분리판의 가스켓 실링부를 검사한다.In addition, the inspection stage body 210 is transferred by the inline transfer unit 500 . When the separator is a separator after gasket molding In the present embodiment, the gasket seal inspection unit 400 inspects the gasket seal of the separator after molding the gasket in order to detect defects in the gasket seal.

이때 각 조명부에서 조사된 조명에 의한 각 조명별 영상을 획득하고 각 조명별 영상 중 적어도 3개, 본 실시 예에서는 4개를 합성하여 합성영상을 획득하고, 이 합성영상과 동축 조명부에 의하여 획득된 영상을 고려하여 불량을 검출한다.At this time, an image for each light by the light irradiated from each lighting unit is obtained, and a synthesized image is obtained by synthesizing at least three of the images for each light, four in this embodiment. Defects are detected by considering the image.

가스켓 실링부 검사유닛(400)에서 검사가 완료되면, 본 실시예에서는 분리판 표면 검사유닛(300)에서 분리판의 표면을 검사하게 된다. 본 실시 예에서 가스켓 성형 전에도 분리판의 표면 검사가 수행되었지만 가스켓 성형 후에도 다시 표면 검사가 필요한 경우가 많으므로 본 실시 예에서는 가스켓 실링부 검사 후 분리판 표면 검사유닛(300)에서 분리판의 표면도 검사하게 된다.When the inspection is completed in the gasket sealing part inspection unit 400, the surface of the separator is inspected in the separator surface inspection unit 300 in this embodiment. In this embodiment, the surface inspection of the separator plate was performed even before forming the gasket, but since there are many cases where the surface inspection is required again after gasket molding, in this embodiment, the surface of the separator plate is also inspected by the separator surface inspection unit 300 after the gasket sealing portion is inspected. will be inspected

가스켓 성형 전 분리판의 경우에는 분리판 표면 검사유닛(300)에서의 검사 결과로 양불 판정을 할 수도 있으며, 가스켓 성형 후 분리판의 경우에는 가스켓 실링부 검사유닛(400) 및 분리판 표면 검사유닛(300)에서의 검사 결과를 취합하여 분리판의 양불 판정을 할 수 있다. In the case of a separator plate before gasket molding, a pass/fail judgment may be made based on the test result of the separator plate surface inspection unit 300, and in the case of a separator plate after gasket molding, the gasket sealing part inspection unit 400 and the separator surface inspection unit By collecting the inspection results in 300, the pass/fail judgment of the separator can be made.

인라인이송유닛(500)은, 검사장치 본체(100)에 설치되되 분리판 표면 검사유닛(300) 및 가스켓 실링부 검사유닛(400)에서의 검사를 위하여 가스켓 성형 전 분리판 및 가스켓 성형 후 분리판 중 어느 하나의 분리판을 선택적으로 인라인 이송시킨다. The in-line transfer unit 500 is installed in the inspection device main body 100, and the separator plate before gasket molding and the separator plate after gasket molding are inspected by the separator surface inspection unit 300 and the gasket sealing part inspection unit 400. One of the separating plates is selectively transferred in-line.

이러한 인라인이송유닛(500)은, 검사 스테이지본체(210)가 이동 가능한 레일부(510)와, 검사 스테이지본체(210)에 연결되어 검사 스테이지본체(210)의 레일부(510) 상에서의 이동을 위한 구동력을 제공하는 스테이지구동부(520)를 포함한다.The inline transfer unit 500 is connected to a rail unit 510 on which the inspection stage body 210 can move, and the inspection stage body 210 to prevent movement of the inspection stage body 210 on the rail unit 510. and a stage driving unit 520 that provides a driving force for

이상 설명한 바와 같은 구조와 작용을 갖는 본 실시예에 따르면, 종래 수작업 육안 검사에 의존한 분리판 외관 검사 공정을 자동화할 수 있을 뿐만 아니라, 취급성 불량을 종래보다 현저히 감소시키고 불량 검출력을 종래보다 강화시킬 수 있어 검사 품질을 종래 보다 향상시킬 수 있다.According to the present embodiment having the structure and operation as described above, it is possible to automate the exterior inspection process of the separator, which relied on conventional manual visual inspection, as well as significantly reduce handling defects and improve defect detection capability compared to the prior art. Therefore, the inspection quality can be improved more than before.

전술한 실시 예에서는 가스켓 성형 후 분리판에 대하여도 표면 검사를 수행하는 것에 대하여 상술하였으나, 가스켓 성형 후 분리판에 표면 검사는 필요에 따라 생략될 수도 있을 것이다.In the above-described embodiment, the surface inspection of the separator plate after forming the gasket has been described in detail, but the surface inspection of the separator plate after forming the gasket may be omitted if necessary.

또한 인라인이송유닛은 가스켓 성형 전 분리판 및 가스켓 성형 후 분리판 중 선택된 어느 하나의 분리판을 인라인 이송하는 것에 대하여 상술하였으나, 분리판 스테이지유닛이 두 개의 분리판을 모두 이송하도록 구성할 수도 있을 것이다. In addition, the inline transfer unit has been described above for in-line transfer of any one separator selected from the separator before gasket molding and the separator after gasket molding, but the separator stage unit may be configured to transfer both separator plates. .

이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.As such, the present invention is not limited to the described embodiments, and it is obvious to those skilled in the art that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, it should be said that such modifications or variations fall within the scope of the claims of the present invention.

10 : 연료전지 분리판 외관 검사 시스템 100 : 검사장치 본체
110 : 검사장치 본체 120 : 구름바퀴
200 : 분리판 스테이지유닛 210 : 검사 스테이지본체
220 : 검사 테이블 230 : 분리판 정렬유닛
300 : 분리판 표면 검사유닛 310 : 발산조명모듈
315 : 표면 검사카메라 400 : 가스켓 실링부 검사유닛
410 : 다면조명모듈 415 : 실링부 검사카메라
500 : 인라인이송유닛 510 : 레일부10: fuel cell separator exterior inspection system 100: inspection device body
110: inspection device body 120: rolling wheel
200: separation plate stage unit 210: inspection stage body
220: inspection table 230: separation plate alignment unit
300: separator surface inspection unit 310: divergent lighting module
315: surface inspection camera 400: gasket sealing part inspection unit
410: multi-faceted lighting module 415: sealing part inspection camera
500: inline transfer unit 510: rail unit

Claims (16)

검사장치 본체;
상기 검사장치 본체에 설치되며, 가스켓 성형 전 분리판 및 가스켓 성형 후 분리판 중 어느 하나를 선택적으로 흡착하는 분리판 스테이지유닛;
상기 검사장치 본체에 설치되며, 상기 분리판 스테이지유닛에 흡착된 분리판의 표면 불량을 검출하기 위하여 상기 분리판의 표면을 검사하는 분리판 표면 검사유닛;
상기 검사장치 본체에 설치되되 상기 분리판 표면 검사유닛과 나란하게 배치되어 상기 가스켓 성형 후 분리판의 가스켓 실링부의 불량여부를 검출하기 위하여 상기 가스켓 성형 후 분리판의 가스켓 실링부를 검사하는 가스켓 실링부 검사유닛; 및
상기 검사장치 본체에 설치되며, 상기 분리판 표면 검사유닛 및 상기 가스켓 실링부 검사유닛에서의 검사를 위하여 상기 분리판 스테이지유닛에 흡착된 분리판을 인라인 이송시키는 인라인이송유닛을 포함하며,
상기 분리판 표면 검사유닛은, 상기 분리판 스테이지유닛에 흡착되는, 상기 가스켓 성형 전 분리판 및 상기 가스켓 성형 후 분리판의 표면을 모두 검사가능하며,
상기 가스켓 실링부 검사유닛은,
복수 개의 각도에서 조명을 조사하는 복수 개의 조명부를 구비하는 다면조명모듈;
상기 복수 개의 조명부가 선택적으로 조사하는 복수의 조명에 따라 각 조명에 해당하는 각 조명별 영상을 촬영하는 실링부 검사카메라; 및
상기 실링부 검사카메라에서 촬영된 각 조명별 영상을 합성하여 합성영상을 획득하는 제어부를 포함하며,
상기 분리판 표면 검사유닛은,
광이 발산되는 조명을 상기 분리판에 조사하는 발산 타입의 발산조명모듈; 및
상기 발산조명모듈에 의한 조명이 조사되는 상기 분리판을 촬영하는 표면 검사카메라를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 분리판 외관 검사 시스템.Inspection device body;
a separation plate stage unit installed in the main body of the inspection apparatus and selectively adsorbing either a separation plate before forming a gasket or a separation plate after forming a gasket;
a separation plate surface inspection unit installed in the main body of the inspection device and inspecting a surface of the separation plate adsorbed to the separation plate stage unit to detect surface defects of the separation plate;
It is installed in the main body of the inspection device and is arranged in parallel with the separation plate surface inspection unit to inspect the gasket sealing portion of the separation plate after forming the gasket to detect defects in the gasket sealing portion of the separation plate after forming the gasket. unit; and
An inline transfer unit installed in the main body of the inspection device and in-line transferring the separator plate adsorbed to the separator stage unit for inspection in the separator plate surface inspection unit and the gasket sealing part inspection unit,
The separation plate surface inspection unit is capable of inspecting both the surfaces of the separation plate before gasket formation and the separation plate after gasket formation, adsorbed to the separation plate stage unit,
The gasket sealing part inspection unit,
A multi-faceted lighting module having a plurality of lighting units for irradiating light at a plurality of angles;
a sealing unit inspection camera for taking an image for each light corresponding to each light according to the plurality of lights selectively irradiated by the plurality of light units; and
And a control unit for obtaining a composite image by synthesizing images for each light captured by the sealing unit inspection camera,
The separator surface inspection unit,
A divergence-type divergence lighting module for radiating divergent light to the separation plate; and
The fuel cell separator exterior inspection system comprising a surface inspection camera for photographing the separator to which the light is irradiated by the divergent lighting module. 제1항에 있어서,
상기 인라인이송유닛은 상기 가스켓 성형 전 분리판 및 상기 가스켓 성형 후 분리판 중 선택된 어느 하나의 상기 분리판 스테이지유닛에 흡착된 분리판을 인라인 이송시키는 것을 특징으로 하는 연료전지 분리판 외관 검사 시스템.According to claim 1,
The fuel cell separator appearance inspection system, characterized in that the in-line transfer unit in-line transfers the separator adsorbed to one of the separator stage unit selected from the separator before forming the gasket and the separator after forming the gasket. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 가스켓 실링부 검사유닛은,
상기 검사장치 본체에 결합되는 실링부 검사프레임;
상기 실링부 검사프레임에 좌우로 상대 이동가능하게 결합되는 제1 실링부 검사플레이트;
상기 제1 실링부 검사플레이트에 상하로 상대 이동가능하게 결합되며, 상기 실링부 검사카메라가 결합되는 제2 실링부 검사플레이트; 및
상기 실링부 검사카메라에 이격되게 상기 제2 실링부 검사플레이트에 결합되어 상기 다면조명모듈을 지지하는 다면조명지지프레임을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 분리판 외관 검사 시스템. According to claim 1,
The gasket sealing part inspection unit,
a sealing unit test frame coupled to the test device body;
A first sealing part inspection plate coupled to the sealing part inspection frame to be relatively movable left and right;
a second sealing part inspection plate coupled to the first sealing part inspection plate so as to be relatively movable up and down, and to which the sealing part inspection camera is coupled; and
The fuel cell separation plate appearance inspection system further comprises a multi-faceted lighting support frame coupled to the second sealing part inspection plate to be spaced apart from the sealing part inspection camera and supporting the multi-faceted lighting module. 제4항에 있어서,
상기 다면조명모듈은,
상기 분리판의 전방으로 조명을 조사하는 전방 조명부;
상기 분리판의 후방으로 조명을 조사하는 후방 조명부;
상기 분리판의 좌측으로 조명을 조사하는 좌측 조명부;
상기 분리판의 우측으로 조명을 조사하는 우측 조명부; 및
상기 실링부 검사카메라의 축과 동일한 축 방향으로 조명을 조사하는 동축 조명부를 포함하며,
상기 다면조명지지프레임은,
상기 전방 조명부, 상기 후방 조명부, 상기 좌측 조명부, 그리고 상기 우측 조명부를 지지하는 경사조명지지프레임; 및
상기 경사조명지지프레임의 상부에 결합되어 상기 동축 조명부를 지지하는 동축조명지지프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 분리판 외관 검사 시스템. According to claim 4,
The multi-faceted lighting module,
a front lighting unit for radiating light toward the front of the separating plate;
a rear lighting unit for radiating light to the rear of the separating plate;
a left lighting unit radiating light to the left side of the separating plate;
a right lighting unit for radiating light to the right side of the separating plate; and
A coaxial lighting unit for irradiating light in the same axial direction as the axis of the sealing unit inspection camera,
The multi-faceted lighting support frame,
an inclined light support frame supporting the front lighting unit, the rear lighting unit, the left lighting unit, and the right lighting unit; and
The fuel cell separation plate appearance inspection system, characterized in that it comprises a coaxial lighting support frame coupled to the upper portion of the inclined lighting support frame to support the coaxial lighting unit. 삭제delete 제4항에 있어서,
상기 발산조명모듈은,
조명을 조사하는 발산조명부; 및
상기 발산조명부에서 조사된 조명을 반사시켜 상기 분리판으로 조사하는 하프 미러를 포함하며,
상기 표면 검사카메라는 상기 하프 미러에 의해 반사된 조명이 조사되는 상기 분리판을 촬영하는 것을 특징으로 하는 연료전지 분리판 외관 검사 시스템.According to claim 4,
The diverging lighting module,
Divergence lighting unit for irradiating light; and
And a half mirror for reflecting the light emitted from the divergent lighting unit and radiating it to the separator plate,
The surface inspection camera is characterized in that the fuel cell separator plate exterior inspection system to photograph the separator to which the light reflected by the half mirror is irradiated. 제7항에 있어서,
상기 발산조명모듈은,
상기 발산조명부를 냉각시키는 냉각부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 분리판 외관 검사 시스템.According to claim 7,
The diverging lighting module,
The fuel cell separator exterior inspection system further comprising a cooling unit for cooling the diverging lighting unit. 제8항에 있어서,
상기 분리판 표면 검사유닛은,
상기 검사장치 본체에 결합되는 표면 검사프레임;
상기 표면 검사프레임에 좌우로 상대 이동가능하게 결합되는 제1 표면 검사플레이트;
상기 제1 표면 검사플레이트에 상하로 상대 이동가능하게 결합되며, 상기 표면 검사카메라가 결합되는 제2 표면 검사플레이트; 및
상기 표면 검사카메라에 이격되게 상기 제2 표면 검사플레이트에 결합되어 상기 발산조명모듈을 지지하는 발산조명지지프레임을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 분리판 외관 검사 시스템. According to claim 8,
The separator surface inspection unit,
a surface inspection frame coupled to the inspection device body;
a first surface inspection plate coupled to the surface inspection frame to be relatively movable from side to side;
a second surface inspection plate coupled to the first surface inspection plate so as to be relatively movable up and down, and to which the surface inspection camera is coupled; and
The fuel cell separation plate exterior inspection system further comprising a divergent lighting support frame coupled to the second surface inspection plate spaced apart from the surface inspection camera to support the divergent lighting module. 제9항에 있어서,
상기 냉각부는 열을 배출하기 위한 복수 개의 팬을 포함하며,
상기 발산조명지지프레임은,
상기 표면 검사프레임의 발산조명지지브라켓에 결합되는 발산조명지지프레임본체;
상기 표면 검사프레임 측의 상기 발산조명지지프레임본체 단부에 마련되되 상기 복수 개의 팬이 상호 이격 설치되는 팬 설치부;
상기 발산조명지지프레임본체의 상기 표면 검사카메라와 대향되는 영역에 마련되는 뷰 윈도우부;
상기 뷰 윈도우부의 양측의 상기 발산조명지지프레임본체에 마련되되 한 쌍의 하프 미러가 설치되는 하프 미러 설치부; 및
상기 팬 설치부와 상기 뷰 윈도우부 사이의 상기 발산조명지지프레임본체 영역에 마련되되 상기 발산조명부가 설치되는 발산조명 설치부를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 분리판 외관 검사 시스템.According to claim 9,
The cooling unit includes a plurality of fans for dissipating heat,
The divergent lighting support frame,
a divergent light support frame body coupled to the divergent light support bracket of the surface inspection frame;
a fan installation unit provided at an end of the diverging light support frame body on the surface inspection frame side, and in which the plurality of fans are spaced apart from each other;
a view window unit provided in an area opposite to the surface inspection camera of the divergent light support frame body;
Half mirror installation units provided on the diverging light support frame body on both sides of the view window unit and in which a pair of half mirrors are installed; and
The fuel cell separation plate appearance inspection system, characterized in that it comprises a diverging light installation portion provided in the diverging light support frame body area between the fan installation unit and the view window unit, in which the divergent lighting unit is installed. 제9항에 있어서,
상기 실링부 검사프레임과 상기 표면 검사프레임은 상기 검사장치 본체에 상호 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 연료전지 분리판 외관 검사 시스템.According to claim 9,
The fuel cell separation plate appearance inspection system, characterized in that the sealing portion inspection frame and the surface inspection frame are disposed spaced apart from each other in the inspection device body. 제9항에 있어서,
상기 실링부 검사프레임과 상기 표면 검사프레임은 하나의 공용 검사프레임이며,
상기 제1 실링부 검사플레이트와 상기 제1 표면 검사플레이트는 상기 공용 검사프레임의 상호 반대측에 결합되는 것을 특징으로 하는 연료전지 분리판 외관 검사 시스템.According to claim 9,
The sealing part inspection frame and the surface inspection frame are one common inspection frame,
The fuel cell separation plate appearance inspection system, characterized in that the first sealing part inspection plate and the first surface inspection plate are coupled to mutually opposite sides of the common inspection frame. 제1항에 있어서,
상기 분리판 스테이지유닛은,
검사 스테이지본체; 및
상기 검사 스테이지본체에 결합되어 상기 가스켓 성형 전 분리판 및 상기 가스켓 성형 후 분리판 중 어느 하나의 분리판을 선택적으로 흡착하는 검사 테이블을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 분리판 외관 검사 시스템.According to claim 1,
The separator stage unit,
inspection stage body; and
and an inspection table coupled to the inspection stage body to selectively adsorb any one of the separator before forming the gasket and the separator after forming the gasket. 제13항에 있어서,
상기 분리판 스테이지유닛은,
상기 검사 테이블에 흡착될 분리판을 흡착 전에 상기 검사 테이블에 정렬하는 분리판 정렬유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 분리판 외관 검사 시스템.According to claim 13,
The separator stage unit,
The fuel cell separator exterior inspection system further comprising a separator aligning unit for arranging the separator to be adsorbed on the inspection table to the inspection table before being adsorbed. 제14항에 있어서,
상기 분리판 정렬유닛은,
상기 검사 테이블에 인접하게 배치되는 제1 정렬스테이지;
상기 제1 정렬스테이지로부터 상기 검사 테이블을 향해 돌출되게 결합되어 상기 분리판의 정렬 시 상기 분리판의 일측에 단부가 접촉하는 기준 가이드바;
상기 검사 테이블을 사이에 두고 상기 제1 정렬스테이지과 대각선 방향으로 상기 검사 테이블에 인접하게 배치되는 제2 정렬스테이지; 및
상기 제2 정렬스테이지로부터 상기 검사 테이블을 향해 돌출되게 결합되어 상기 분리판의 정렬 시 상기 분리판의 타측에 단부가 접촉하여 상기 기준 가이드바와 상호 작용으로 상기 분리판을 상기 검사 테이블에 정렬하는 정렬 가이드바를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 분리판 외관 검사 시스템.According to claim 14,
The separation plate alignment unit,
a first alignment stage disposed adjacent to the inspection table;
a reference guide bar coupled to protrude from the first alignment stage toward the examination table and having an end contact with one side of the separation plate when the separation plate is aligned;
a second alignment stage disposed adjacent to the inspection table in a diagonal direction with the first alignment stage with the inspection table interposed therebetween; and
An alignment guide coupled to protrude from the second alignment stage toward the examination table and aligning the separation plate to the examination table by interacting with the reference guide bar by having an end contact with the other side of the separation plate when aligning the separation plate. A fuel cell separator appearance inspection system comprising a bar. 제13항에 있어서,
상기 인라인이송유닛은,
상기 검사 스테이지본체가 이동 가능한 레일부; 및
상기 검사 스테이지본체에 연결되어 상기 검사 스테이지본체의 상기 레일부 상에서의 이동을 위한 구동력을 제공하는 스테이지구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 분리판 외관 검사 시스템.According to claim 13,
The inline transfer unit,
a rail part to which the inspection stage body is movable; and
and a stage driving unit connected to the inspection stage body to provide a driving force for movement of the inspection stage body on the rail unit.
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