KR101666566B1 - 연료전지용 기체확산층 품질 자동 검사장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연료전지에 사용되는 기체확산층의 두께, 수평방향 기체 투과도, 굴곡강성 등을 포함하는 다양한 품질검사를 샘플링 검사가 아닌 전수 검사를 실시하되, 자동으로 실시를 할 수 있도록 함으로써 검사에 소요되는 인적, 물적 자원을 대폭 절감할 수 있는 연료전지용 기체확산층 품질 자동 검사장치에 관한 것으로,
연료전지용 기체확산층에 대해 두께, 투과도를 포함하는 품질 검사를 하기 위해 기체확산층(10)이 다단 적재된 상태로 대기 및 승강실린더(120)로 기체확산층(10)만 승강 되도록 하는 검사대기부(100)와, 상기 승강실린더(120)의 작동에 의해 승강 된 기체확산층(10)을 진공흡착하여 검사/판정부(400)의 전면에 구성되는 진입부(300) 및 양품적재부(500) 또는 불량품회수부(600)로 동시에 이동시키는 이동부(200)와, 상기 이동부(200)의 동작에 의해 이동된 기체확산층(10)을 검사/판정부(400) 방향으로 진입시키는 진입부(300)와, 상기 진입부(300)를 통해 이동된 기체확산층(10)에 대해 두께, 투과도를 포함하는 품질 검사를 자동으로 실시할 수 있도록 기체확산층(10)이 안착 되는 측정베드(410)와, 상기 측정베드(410)의 상단에 배치되며 투과도를 측정하기 위한 측정기체투입부(430)가 일체로 구성된 하나 이상의 측정탐침(420)이 구비되는 검사/판정부(400)와, 상기 검사/판정부(400)에서 실시한 두께, 투과도를 포함하는 품질 검사에 대해 양품인 경우에 한해 기체확산층(10)이 순차적으로 적재되는 양품적재부(500)와, 상기 검사/판정부(400)에서 실시한 두께, 투과도를 포함하는 품질 검사에 대해 불량품인 경우에 한해 기체확산층(10)이 적재되는 불량품회수부(600)와, 상기 검사대기부(100), 이동부(200), 진입부(300), 검사/판정부(400), 양품적재부(500), 불량품회수부(600) 각각의 동작을 제어하는 제어부(700) 및 작업자의 안전을 위한 외부보호케이스(800)를 포함하여 구성되되, 상기 외부보호케이스(800)는 내측을 작업자가 육안으로 수시 확인할 수 있음과 동시에 기체확산층(10) 출입이 용이하도록 개폐용 문(810)이 구성된다.

Description

연료전지용 기체확산층 품질 자동 검사장치{Fuel cell gas diffusion layer quality automatic test device}
본 발명은 연료전지용 기체확산층 품질 자동 검사장치에 관한 것으로 더욱 상세히는 연료전지에 사용되는 기체확산층의 두께, 수평방향 기체 투과도, 굴곡강성 등을 포함하는 다양한 품질검사를 샘플링 검사가 아닌 전수 검사를 실시하되, 자동으로 실시를 할 수 있도록 함으로써 검사에 소요되는 인적, 물적 자원을 대폭 절감할 수 있는 연료전지용 기체확산층 품질 자동 검사장치에 관한 것이다.
일반적으로 연료전지(Fuel Cell)라 함은 메탄올, 에탄올, 천연가스와 같은 탄화수소 계열의 물질 내에 함유되어 있는 수소와, 산소의 화학 반응 에너지를 직접 전기에너지로 변환시키는 발전시스템이다.
상기 연료전지에 사용되는 전해질의 종류에 따라, 인산 연료전지, 용융탄산염 연료전지, 고체 산화물 연료전지, 고분자 전해질 또는 알칼리 연료전지 등으로 분류되며, 이들 각각의 연료전지는 근본적으로 같은 원리에 의해 작동되지만 사용되는 연료의 종류, 운전온도, 촉매, 및 전해질 등이 서로 다르다.
또한 연료전지에 있어서, 전기를 발생시키는 가장 기본적인 단위는 막전극 접합체(MEA)로서, 이는 전해질막과 전해질막 양면에 형성되는 애노드 및 캐소드 전극으로 구성된다.
대표적으로, 고분자 전해질 연료전지의 기본구조는 전해질막을 사이에 두고
애노드 전극(일명, "연료극" 또는 "산화전극"이라고 한다)과 캐소드 전극(일명, "
공기극" 또는 "환원전극"이라고 한다)이 부착된 구조의 막전극접합체(membraneelectrode assembly, MEA)와, 기체확산층(gas diffusion layer), 그리고 스택을 구성하기 위한 분리판(separator)으로 이루어져 있다.
연료전지 스택(stack)은 전기화학반응이 일어나는 단위전지(single cell)를
수십 또는 수백 개씩 적층 함으로써 구성되는데 단위전지나 스택은 구성요소 간의 접촉저항을 줄이기 위하여 양쪽 끝판(end plate)을 타이로드(tie rod)나 공기압으로 압착하게 되어 있다. 양쪽 끝판에는 반응기체의 출구 및 입구 냉각수 순환구, 전원출력 (electric power output)을 위한 커넥션(connection)이 설치되어 있다.
그리고 유로가 형성된 분리판은 연료 전지의 반응에 필요한 연료를 애노드
전극에 공급하고, 산소를 캐소드 전극에 공급하는 통로의 역할과 각 막전극접합체
의 애노드 전극과 캐소드 전극을 직렬로 연결시켜 주는 전도체의 역할을 동시에 수
행한다. 이 과정에서 애노드 전극에서는 연료의 전기 화학적인 산화 반응이 일어나
고, 캐소드 전극에서는 산소의 전기 화학적인 환원 반응이 일어나며 이때 생성되
는 전자의 이동으로 인해 전기와 열 그리고 물을 함께 얻을 수 있다.
기체 확산층(gas diffusion layer)은 연료, 산소 및 반응 생성물인 물의 확
산 작용과 함께, 촉매층에서 생성되는 전자를 전달하는 역할을 하며, 전기 전도성이 있는 탄소 물질로 이루어지는 것이 보통이다.
일반적으로 기체확산층은 탄소섬유(carbon fiber)로 된 탄소천(carbon cloth) 또는 탄소 종이(carbon paper), 탄소 펠트(carbon felt)의 형태로 되어 있으며, 연료전지용 기체확산층은 상기 기체확산층 위에 코팅된 미세기공층(Micro-porous layer, MPL)을 추가로 포함할 수 있다.
이러한 미세기공층은 흑연, 탄소나노튜브(CNT), 벌칸, 케첸블랙, 카본블랙 등의 물질로 구성되는 것이 일반적이며, 기체확산층의 기초 물성 값인 두께, 접촉저항, 기체투과도, 굴곡강성 등은 연료전지 스택 설계 및 제작에 있어서 중요한 인자이다.
이렇듯 상기 기체확산층에 대한 품질을 검사할 수 있도록 한 장치로는 특허출원 제10-2007-0128406호(발명의 명칭 : 연료전지에서 쓰이는 기체확산층의 압력에 따른 길이,저항, 차압 등을 측정하는 물성평가장치) 및 특허출원 제10-2010-0041764호(발명의 명칭 : 연료전지용 기체확산층 품질 검사 장치)가 게시되어 있다.
그러나 상기 선행기술들은 모두 전수검사를 할 수 있다는 장점은 있으나, 전수 검사를 할 때는 작업자가 일일이 낱개의 기체확산층을 검사장치에 투입하면서 검사를 하여야 한다는 단점이 있었으며, 그로 인해 기체확산층 검사에 소요되는 시간이 지체되었을 뿐만 아니라, 검사 완료 수량에도 한계가 있었던 실정이다.
이에 본원 발명에서는 상기와 같은 문제점을 일소키 위해 안출한 것으로 연료전지에 사용되는 기체확산층에 품질을 전수검사함에 있어 자동화 공정에 의해 간편하고, 신속하게 검사할 수 있도록 하여 검사에 소요되는 시간과 비용을 대폭 절감할 수 있는 연료전지용 기체확산층 품질 자동 검사장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본원 발명의 연료전지용 기체확산층 품질 자동 검사장치(S)는,
두께, 투과도를 포함하는 품질 검사를 하기 위해 기체확산층(10)이 다단 적재된 상태로 대기 및 승강실린더(120)로 기체확산층(10)만 승강 되도록 하는 검사대기부(100)와, 상기 승강실린더(120)의 작동에 의해 승강 된 기체확산층(10)을 진공흡착하여 검사/판정부(400)의 전면에 구성되는 진입부(300) 및 양품적재부(500) 또는 불량품회수부(600)로 동시에 이동시키는 이동부(200)와, 상기 이동부(200)의 동작에 의해 이동된 기체확산층(10)을 검사/판정부(400) 방향으로 진입시키는 진입부(300)와, 상기 진입부(300)를 통해 이동된 기체확산층(10)에 대해 두께, 투과도를 포함하는 품질 검사를 자동으로 실시할 수 있도록 기체확산층(10)이 안착 되는 측정베드(410)와, 상기 측정베드(410)의 상단에 배치되며 투과도를 측정하기 위한 측정기체투입부(430)가 일체로 구성된 하나 이상의 측정탐침(420)이 구비되는 검사/판정부(400)와, 상기 검사/판정부(400)에서 실시한 두께, 투과도를 포함하는 품질 검사에 대해 양품인 경우에 한해 기체확산층(10)이 순차적으로 적재되는 양품적재부(500)와, 상기 검사/판정부(400)에서 실시한 두께, 투과도를 포함하는 품질 검사에 대해 불량품인 경우에 한해 기체확산층(10)이 적재되는 불량품회수부(600)와, 상기 검사대기부(100), 이동부(200), 진입부(300), 검사/판정부(400), 양품적재부(500), 불량품회수부(600) 각각의 동작을 제어하는 제어부(700) 및 작업자의 안전을 위한 외부보호케이스(800)를 포함하여 구성되되, 상기 외부보호케이스(800)는 내측을 작업자가 육안으로 수시 확인할 수 있음과 동시에 기체확산층(10) 출입이 용이하도록 개폐용 문(810)이 구성되는 것을 특징으로 한다.
이때 상기 검사대기부(100) 또는 양품적재부(500)는 다수 개의 관통공(111)이 형성됨과 동시에 코너 가장자리에는 적재된 기체확산층(10)이 정 위치 상태에서 이탈되는 것을 방지하는 정 위치 유지용 지주(112)가 하나 이상 구성되어 기체확산층(10)이 정 위치 상태로 안착 되도록 하는 안착플레이트(110)와, 상기 안착플레이트(110)에 적재되거나 검사 후 양품으로 판정된 기체확산층(10)을 일정구간 승강시켜주는 승강실린더(120)와, 상기 승강실린더(120)의 로더와 연결 구성됨과 동시에 관통공(111)을 관통하여 구성되며, 기체확산층(10)만 안착플레이트(110)로부터 분리하여 승강 되도록 하는 다수 개의 서포팅바(130)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 이동부(200)는 승강실린더(120)의 작동에 의해 승강 된 기체확산층(10)을 흡착할 수 있도록 공기압에 의해 작동하는 다수개의 진공흡착패드(211)가 구비되며, 상기 진공흡착패드(211)의 상측에는 진공흡착패드(211) 승강용 에어실린더(212)가 구성됨과 동시에 상기 에어실린더(212)를 고정시키는 장착블록(213)이 포함하여 구성되는 진공흡착유닛(210)이 일정간격을 두고 좌, 우 복수 개로 구비되는 한편,
상기 복수 개의 장착블록(213)은 지지플레이트(230)의 저면 양측에 각각 고정되도록 하고, 상기 지지플레이트(230)의 양측 끝단에는 가이드바(220)에 축 삽입된 상태로 일정구간 왕복 이동하는 가이드블록(221)을 구성시켜 지지플레이트(230)와 일체형으로 작동되도록 고정함과 동시에 상기 지지플레이트(230)는 이송블록(241)과 일체형으로 고정되도록 하되, 상기 이송블록(241)은 이송샤프트(240)에 축 삽입 고정되어 에어실린더(250)의 작동에 따라 이송샤프트(240)에서 일정구간 왕복이동이 되도록 구성되며, 상기 이송샤프트(240)의 양측 끝단에는 이송블록(241)의 위치 확인을 위한 센서(260)가 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 진입부(300)는 이동부(200)의 진공흡착유닛(210)으로부터 이동되는 기체확산층(10)이 안착 되는 안착플레이트(310)가 구비되되, 상기 안착플레이트(310)는 타이밍벨트(320)와 고정되고, 타이밍벨트(320) 작동시 일정구간 왕복 이동하는 좌, 우 한 쌍의 이송뭉치(330)와 일체형으로 고정되어 이송뭉치(330)와 동시에 작동되도록 구성되며,
상기 이송뭉치(330)에는 안정적인 왕복 이동이 되도록 좌, 우 한 쌍으로 구비되는 가이드바(340)가 관통 구성되는 한편,
상기 가이드바(340)의 양측 끝단에는 타이밍벨트(320)가 연결되는 구동풀리(350) 및 피동풀리(351)가 각각 구성되되, 상기 구동풀리(350)는 구동축(360)과, 피동풀리는 피동축(361)에 축 삽입고정되며, 상기 구동축(360)은 bldc모터(370)와 연결 구성되고, 상기 안착플레이트(310)의 상단 가장자리 일측에는 기체확산층(10)이 측정베드(410)의 상단에 진입시 기체확산층(10)을 미세하게 부상시켜 측정베드(410)와의 걸림 현상을 차단할 수 있도록 에어분사공(380)이 다수 개 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 불량품회수부(600)는 검사/판정부(400)에서 불량 판정을 받은 기체확산층(10)을 이동부(200)의 진공흡착유닛(210)에서 진공 흡착하여 불량품회수부(600)로 이동할 때 진공흡착된 기체확산층(10)을 회수할 수 있도록 안착바(620)가 구비되되, 상기 안착바(620)는 안착바(620)를 일정구간 전, 후진 시키는 에어실린더(610)와 연결 구성되며, 상기 안착바(620)의 전면 일측에는 불량 기체확산층(10)이 적재되는 회수함(630)이 구비되는 한편, 상기 안착바(620)에 안착 된 기체확산층(10)이 후진하는 과정에서 회수함(630)으로 낙하 될 수 있도록 걸림턱(641)을 갖는 보호케이스(640)가 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 외부보호케이스(800)의 일측에는 검사수량 및 양품과 불량품의 수량을 포함하는 각종 품질검사 정보를 확인할 수 있도록 디스플레이(900)가 장착 고정되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 검사대기부(100), 양품적재부(500)와 진공흡착유닛(210) 사이에는 기체확산층(10)이 승강 되거나 진공 및 진공해제되는 상태를 체크 할 수 있도록 센서(280)가 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 진공흡착패드(211)가 고정되는 샤프트(214)는 승강용 에어실린더(212)의 로더(215)와 장착고정되어 작동됨과 동시에 상기 샤프트(214)는 하나의 고정플레이트(216)에 장착고정되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 가이드바(220)를 양측 끝단에서 지지 고정시켜 주는 한 쌍의 고정블록(290)에는 마주 보는 방향으로 쇼바(270)를 각각 구성시켜, 지지플레이트(230)가 닿더라도 충격을 완화시켜 주도록 한 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 제공하는 연료전지용 기체확산층 품질 자동 검사장치는 연료전지에 사용되는 기체확산층에 대한 품질을 자동으로 전수검사를 할 수 있으며, 그로 인해 품질 검사의 간편함과 신속성을 보장받을 수 있을 뿐만 아니라, 검사에 소요되는 시간과 비용을 대폭 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 사시도
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 요부 발췌 사시도
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 요부 발췌 정면도
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 요부 발췌 측면도
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 요부 발췌 평면도
도 6은 본 발명의 자동 검사장치 중 검사대기부와 양품적재부의 작동상태를 도시한 정면구성도
도 7은 본 발명의 자동 검사장치 중 이동부를 도시한 사시도
도 8은 본 발명의 자동 검사장치 중 이동부의 작동상태를 도시한 정면구성도
도 9는 본 발명의 자동 검사장치 중 진입부를 도시한 사시도
도 10은 본 발명의 자동 검사장치 중 검사/판정부에 진입부가 장착된 상태를 도시한 작동상태 사시도
도 11은 본 발명의 자동 검사장치 중 검사/판정부를 도시한 사시도
도 12는 본 발명의 자동 검사장치 중 불량품회수부를 도시한 사시도
도 13은 본 발명의 자동 검사장치 중 불량품회수부의 작동상태를 도시한 정면구성도
이하, 첨부된 도면 및 바람직한 실시 예에 따라 본원 발명을 상세히 설명한다.
본원 발명에서 제공하는 연료전지용 기체확산층 품질 자동 검사장치(S)는, 도시된 바와 같이 크게 두께, 투과도를 포함하는 품질 검사를 하기 위해 기체확산층(10)이 다단 적재된 상태로 대기 및 승강실린더(120)로 기체확산층(10)만 승강 되도록 하는 검사대기부(100)와, 상기 승강실린더(120)의 작동에 의해 승강 된 기체확산층(10)을 진공흡착하여 검사/판정부(400)의 전면에 구성되는 진입부(300) 및 양품적재부(500) 또는 불량품회수부(600)로 동시에 이동시키는 이동부(200)와, 상기 이동부(200)의 동작에 의해 이동된 기체확산층(10)을 검사/판정부(400) 방향으로 진입시키는 진입부(300)와, 상기 진입부(300)를 통해 이동된 기체확산층(10)에 대해 두께, 투과도를 포함하는 품질 검사를 자동으로 실시할 수 있도록 기체확산층(10)이 안착 되는 측정베드(410)와, 상기 측정베드(410)의 상단에 배치되며 투과도를 측정하기 위한 측정기체투입부(430)가 일체로 구성된 하나 이상의 측정탐침(420)이 구비되는 검사/판정부(400)와, 상기 검사/판정부(400)에서 실시한 두께, 투과도를 포함하는 품질 검사에 대해 양품인 경우에 한해 기체확산층(10)이 순차적으로 적재되는 양품적재부(500)와, 상기 검사/판정부(400)에서 실시한 두께, 투과도를 포함하는 품질 검사에 대해 불량품인 경우에 한해 기체확산층(10)이 적재되는 불량품회수부(600)와, 상기 검사대기부(100), 이동부(200), 진입부(300), 검사/판정부(400), 양품적재부(500), 불량품회수부(600) 각각의 동작을 제어하는 제어부(700) 및 작업자의 안전을 위한 외부보호케이스(800)를 포함하여 구성되되, 상기 외부보호케이스(800)는 내측을 작업자가 육안으로 수시 확인할 수 있음과 동시에 기체확산층(10) 출입이 용이하도록 개폐용 문(810)이 구성된다.
이를 보다 구체적으로 살펴보면, 상기 검사대기부(100) 및 양품적재부(500)는 도 2 및 도 6에서 도시된 바와 같이 다수 개의 관통공(111)이 형성됨과 동시에 코너 가장자리에는 적재된 기체확산층(10)이 정 위치 상태에서 이탈되는 것을 방지하는 정 위치 유지용 지주(112)가 하나 이상 구성된다.
또한 기체확산층(10)이 정 위치 상태로 안착 되도록 하는 안착플레이트(110)와, 상기 안착플레이트(110)에 적재되거나 검사 후 양품으로 판정된 기체확산층(10)을 일정구간 승강시켜주는 승강실린더(120)가 구비되며, 상기 승강실린더(120)의 로더에는 로더와 일체형으로 고정되는 다수 개의 서포팅바(130)를 구성시키되, 상기 다수 개의 서포팅바(130)는 관통공(111)을 관통하여 구성되어 기체확산층(10)만 안착플레이트(110)로부터 분리하여 승강 되도록 한다.
예를 들어 검사대기부(100)인 경우에는 후술하는 진공흡착유닛(210)이 안착플레이트(110)의 상측으로 이동되면 승강실린더(120)가 작동을 하여 기체확산층(10)을 승강시키게 되는데, 이때 기체확산층(10)은 도 6의 (나)에서 도시된 바와 같이 서포팅바(130)의 상단에 위치하게 되는 것이다.
그리고 양품적재부(500)인 경우에는 평상시 도 6의 (가)와 같은 상태를 유지하지만, 진공흡착유닛(210)이 양품의 기체확산층(10)을 흡착하여 안착플레이트의 상측으로 이동하면 양품의 기체확산층(10)을 인수하기 위해 승강실린더(120) 및 서포팅바(130)가 승강을 하게 되는 것으로 전수 검사 과정에서 하나의 기체확산층을 검사할 때마다 동일동작을 반복하게 되는 것이다.
또한 상기 이동부(200)는 도 7 내지 8에서 도시된 바와 같이 승강실린더(120)의 작동에 의해 승강 된 기체확산층(10)을 흡착할 수 있도록 공기압에 의해 작동하는 다수 개의 진공흡착패드(211)가 구비된다.
상기 진공흡착패드(211)의 상측에는 진공흡착패드(211) 승강용 에어실린더(212)가 구성됨과 동시에 상기 에어실린더(212)를 고정시키는 장착블록(213)이 포함하여 구성되는 진공흡착유닛(210)이 일정간격을 두고 좌, 우 복수 개로 구비된다.
상기 진공흡착유닛(210)의 거리 간격은 진입부(300)와, 검사대기부(100) 또는 진입부(300)와 양품적재부(500)의 거리와 동일하게 구성되는바, 장치가 작동을 시작할 때는 도 8의 (가)에서 도시된 바와 같이 진공흡착유닛(210)이 진입부(300)와, 검사대기부(100)의 상단에 위치하게 되며, 검사/판정이 끝날 때는 도 8의 (나)에서 도시된 바와 같이 진입부(300)에 있었던 기체확산층은 양품적재부 또는 불량품회수부(600)로 이동을 하며, 검사대기부에 있었던 기체확산층은 품질검사를 위해 진입부로 이동하게 되는 것이다.
또한 상기 복수 개의 장착블록(213)은 지지플레이트(230)의 저면 양측에 각각 고정되도록 하고, 상기 지지플레이트(230)의 양측 끝단에는 가이드바(220)에 축 삽입된 상태로 일정구간 왕복 이동하는 가이드블록(221)을 구성시켜 지지플레이트(230)와 일체형으로 작동되도록 고정함과 동시에 상기 지지플레이트(230)는 이송블록(241)과 일체형으로 고정되도록 하되, 상기 이송블록(241)은 이송샤프트(240)에 축 삽입 고정되어 에어실린더(250)의 작동에 따라 이송샤프트(240)에서 일정구간 왕복이동이 되도록 구성된다.
또한 상기 이송샤프트(240)의 양측 끝단에는 이송블록(241)의 위치 확인을 위한 센서(260)가 구성되며, 상기 진공흡착패드(211)가 고정되는 샤프트(214)는 승강용 에어실린더(212)의 로더(215)와 장착고정되어 작동됨과 동시에 상기 샤프트(214)는 하나의 고정플레이트(216)에 장착고정된다.
뿐만 아니라, 상기 가이드바(220)를 양측 끝단에서 지지 고정시켜 주는 한 쌍의 고정블록(290)에는 마주 보는 방향으로 쇼바(270)를 각각 구성시켜, 지지플레이트(230)가 닿더라도 충격을 완화시켜 주게 된다.
또한 상기 진입부(300)는 도 9에서 도시된 바와 같이 이동부(200)의 진공흡착유닛(210)으로부터 이동되는 기체확산층(10)이 안착 되는 안착플레이트(310)가 구비된다.
상기 안착플레이트(310)는 타이밍벨트(320)와 고정되고, 타이밍벨트(320) 작동시 일정구간 왕복 이동하는 좌, 우 한 쌍의 이송뭉치(330)와 일체형으로 고정되어 이송뭉치(330)와 동시에 작동되도록 구성된다.
또한 상기 이송뭉치(330)에는 안정적인 왕복 이동이 되도록 좌, 우 한 쌍으로 구비되는 가이드바(340)가 관통 구성되고, 상기 가이드바(340)의 양측 끝단에는 타이밍벨트(320)가 연결되는 구동풀리(350) 및 피동풀리(351)가 각각 구성되되, 상기 구동풀리(350)는 구동축(360)과, 피동풀리는 피동축(361)에 축 삽입고정되는 한편, 상기 구동축(360)은 bldc모터(370)와 연결 구성되어 작동된다.
또한 상기 안착플레이트(310)의 상단 가장자리 일측에는 기체확산층(10)이 측정베드(410)의 상단에 진입시 기체확산층(10)을 미세하게 부상시켜 측정베드(410)와의 걸림 현상을 차단할 수 있도록 에어분사공(380)이 다수 개 형성된다.
이에 따라 기체확산층(10)이 측정베드(410)로 진입할 때는 단 차에 의한 걸림 현상이 차단되어 수월한 진입이 용이하게 되며, 센서(390)에 의해 정확한 위치에 진입된다.
또한 상기 불량품회수부(600)는 도 12 내지 13에서 도시된 바와 같이 검사/판정부(400)에서 불량 판정을 받은 기체확산층(10)을 이동부(200)의 진공흡착유닛(210)에서 진공 흡착하여 불량품회수부(600)로 이동할 때 진공흡착된 기체확산층(10)을 회수할 수 있도록 안착바(620)가 구비되되, 상기 안착바(620)는 안착바(620)를 일정구간 전, 후진 시키는 에어실린더(610)와 연결 구성된다.
또한 상기 안착바(620)의 전면 일측에는 불량 기체확산층(10)이 적재되는 회수함(630)이 구비되는 한편, 상기 안착바(620)에 안착 된 기체확산층(10)이 후진하는 과정에서 회수함(630)으로 낙하 될 수 있도록 걸림턱(641)을 갖는 보호케이스(640)가 구성된다.
따라서 검사/판정부(400)에서 기체확산층(10)이 불량으로 판정받게 되면, 제어부의 동작제어에 의해 에어실린더(610)가 작동을 하여 안착바(620)가 도 13의 (가)에서 도시된 바와 같이 전진과 동시에 기체확산층(10)을 안착바(620)에 인수하게 되고, 인수된 후에는 안착바(620)를 후진시킴과 동시에 기체확산층(10)이 도 13의 (나)에서 도시된 바와 같이 걸림턱(641)에 걸림이 되도록 함으로서 기체확산층(10)이 회수함(630)으로 낙하 되도록 한 것이다.
그리고 도 1에서 도시된 바와 같이 상기 외부보호케이스(800)의 일측에는 검사수량 및 양품과 불량품의 수량을 포함하는 각종 품질검사 정보를 확인할 수 있도록 디스플레이(900)가 장착 고정되며, 상기 검사대기부(100), 양품적재부(500)와 진공흡착유닛(210) 사이에는 기체확산층(10)이 승강 되거나 진공 및 진공해제되는 상태를 체크 할 수 있도록 센서(280)가 구성된다.
S:자동 검사장치 10:기체확산층
100:검사대기부 110:안착플레이트
111:관통공 112:지주
120:승강실린더 130:서포팅바
200:이동부 210:진공흡착유닛
211:진공흡착패드 212:에어실린더
213:장착블록 214:샤프트
215:로더 216:고정플레이트
220:가이드바 221:가이드블록
230:지지플레이트 240:이송샤프트
241:이송블록 250:에어실린더
260:센서 270:쇼바
280,390:센서 290:고정블록
300:진입부 310:안착플레이트
320:타이밍벨트 330:이송뭉치
340:가이드바 350:구동풀리
351:피동풀리 360:구동축
361:피동축 370:bldc모터
380:에어분사공 400:검사/판정부
410:측정베드 420:측정탐침
430:측정기체투입부 500:양품적재부
600:불량품회수부 610:에어실린더
620:안착바 630:회수함
640:보호케이스 641:걸림턱
700:제어부 800:외부보호케이스
810:문 900:디스플레이

Claims (9)

  1. 연료전지용 기체확산층 품질 자동 검사장치에 있어서,
    두께, 투과도를 포함하는 품질 검사를 하기 위해 기체확산층(10)이 다단 적재된 상태로 대기 및 승강실린더(120)로 기체확산층(10)만 승강 되도록 하며, 다수 개의 관통공(111)이 형성됨과 동시에 코너 가장자리에는 적재된 기체확산층(10)이 정 위치 상태에서 이탈되는 것을 방지하는 정 위치 유지용 지주(112)가 하나 이상 구성되어 기체확산층(10)이 정 위치 상태로 안착 되도록 하는 안착플레이트(110)와, 상기 안착플레이트(110)에 적재되거나 검사 후 양품으로 판정된 기체확산층(10)을 일정구간 승강시켜주는 승강실린더(120)와, 상기 승강실린더(120)의 로더와 연결 구성됨과 동시에 관통공(111)을 관통하여 구성되며, 기체확산층(10)만 안착플레이트(110)로부터 분리하여 승강 되도록 하는 다수 개의 서포팅바(130)를 포함하여 구성되는 검사대기부(100);
    상기 승강실린더(120)의 작동에 의해 승강 된 기체확산층(10)을 진공흡착하여 검사/판정부(400)의 전면에 구성되는 진입부(300) 및 양품적재부(500) 또는 불량품회수부(600)로 동시에 이동시키며, 승강실린더(120)의 작동에 의해 승강 된 기체확산층(10)을 흡착할 수 있도록 공기압에 의해 작동하는 다수개의 진공흡착패드(211)가 구비되며, 상기 진공흡착패드(211)의 상측에는 진공흡착패드(211) 승강용 에어실린더(212)가 구성됨과 동시에 상기 에어실린더(212)를 고정시키는 장착블록(213)이 포함하여 구성되는 진공흡착유닛(210)이 일정간격을 두고 좌, 우 복수 개로 구비되는 한편,
    상기 복수 개의 장착블록(213)은 지지플레이트(230)의 저면 양측에 각각 고정되도록 하고, 상기 지지플레이트(230)의 양측 끝단에는 가이드바(220)에 축 삽입된 상태로 일정구간 왕복 이동하는 가이드블록(221)을 구성시켜 지지플레이트(230)와 일체형으로 작동되도록 고정함과 동시에 상기 지지플레이트(230)는 이송블록(241)과 일체형으로 고정되도록 하되, 상기 이송블록(241)은 이송샤프트(240)에 축 삽입 고정되어 에어실린더(250)의 작동에 따라 이송샤프트(240)에서 일정구간 왕복이동이 되도록 구성되며, 상기 이송샤프트(240)의 양측 끝단에는 이송블록(241)의 위치 확인을 위한 센서(260)가 구성되는 이동부(200);
    상기 이동부(200)의 동작에 의해 이동된 기체확산층(10)을 검사/판정부(400) 방향으로 진입시키며, 이동부(200)의 진공흡착유닛(210)으로부터 이동되는 기체확산층(10)이 안착 되는 안착플레이트(310)가 구비되되, 상기 안착플레이트(310)는 타이밍벨트(320)와 고정되고, 타이밍벨트(320) 작동시 일정구간 왕복 이동하는 좌, 우 한 쌍의 이송뭉치(330)와 일체형으로 고정되어 이송뭉치(330)와 동시에 작동되도록 구성되며, 상기 이송뭉치(330)에는 안정적인 왕복 이동이 되도록 좌, 우 한 쌍으로 구비되는 가이드바(340)가 관통 구성되는 한편,
    상기 가이드바(340)의 양측 끝단에는 타이밍벨트(320)가 연결되는 구동풀리(350) 및 피동풀리(351)가 각각 구성되되, 상기 구동풀리(350)는 구동축(360)과, 피동풀리는 피동축(361)에 축 삽입고정되며, 상기 구동축(360)은 bldc모터(370)와 연결 구성되고, 상기 안착플레이트(310)의 상단 가장자리 일측에는 기체확산층(10)이 측정베드(410)의 상단에 진입시 기체확산층(10)을 미세하게 부상시켜 측정베드(410)와의 걸림 현상을 차단할 수 있도록 에어분사공(380)이 다수 개 형성되는 진입부(300);
    상기 진입부(300)를 통해 이동된 기체확산층(10)에 대해 두께, 투과도를 포함하는 품질 검사를 자동으로 실시할 수 있도록 기체확산층(10)이 안착 되는 측정베드(410)와, 상기 측정베드(410)의 상단에 배치되며 투과도를 측정하기 위한 측정기체투입부(430)가 일체로 구성된 하나 이상의 측정탐침(420)이 구비되는 검사/판정부(400);
    상기 검사/판정부(400)에서 실시한 두께, 투과도를 포함하는 품질 검사에 대해 양품인 경우에 한해 기체확산층(10)이 순차적으로 적재되며, 다수 개의 관통공(111)이 형성됨과 동시에 코너 가장자리에는 적재된 기체확산층(10)이 정 위치 상태에서 이탈되는 것을 방지하는 정 위치 유지용 지주(112)가 하나 이상 구성되어 기체확산층(10)이 정 위치 상태로 안착 되도록 하는 안착플레이트(110)와, 상기 안착플레이트(110)에 적재되거나 검사 후 양품으로 판정된 기체확산층(10)을 일정구간 승강시켜주는 승강실린더(120)와, 상기 승강실린더(120)의 로더와 연결 구성됨과 동시에 관통공(111)을 관통하여 구성되며, 기체확산층(10)만 안착플레이트(110)로부터 분리하여 승강 되도록 하는 다수 개의 서포팅바(130)를 포함하여 구성되는 양품적재부(500);
    상기 검사/판정부(400)에서 실시한 두께, 투과도를 포함하는 품질 검사에 대해 불량품인 경우에 한해 기체확산층(10)이 적재되며, 검사/판정부(400)에서 불량 판정을 받은 기체확산층(10)을 이동부(200)의 진공흡착유닛(210)에서 진공 흡착하여 불량품회수부(600)로 이동할 때 진공흡착된 기체확산층(10)을 회수할 수 있도록 안착바(620)가 구비되되, 상기 안착바(620)는 안착바(620)를 일정구간 전, 후진 시키는 에어실린더(610)와 연결 구성되며, 상기 안착바(620)의 전면 일측에는 불량 기체확산층(10)이 적재되는 회수함(630)이 구비되는 한편, 상기 안착바(620)에 안착 된 기체확산층(10)이 후진하는 과정에서 회수함(630)으로 낙하 될 수 있도록 걸림턱(641)을 갖는 보호케이스(640)가 구성되는 불량품회수부(600);
    상기 검사대기부(100), 이동부(200), 진입부(300), 검사/판정부(400), 양품적재부(500), 불량품회수부(600) 각각의 동작을 제어하는 제어부(700) 및 작업자의 안전을 위한 외부보호케이스(800)를 포함하여 구성되되, 상기 외부보호케이스(800)는 내측을 작업자가 육안으로 수시 확인할 수 있음과 동시에 기체확산층(10) 출입이 용이하도록 개폐용 문(810)이 구성되는 것을 특징으로 하는 연료전지용 기체확산층 품질 자동 검사장치.
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  9. 제1항에 있어서,
    상기 가이드바(220)를 양측 끝단에서 지지 고정시켜 주는 한 쌍의 고정블록(290)에는 마주 보는 방향으로 쇼바(270)를 각각 구성시켜, 지지플레이트(230)가 닿더라도 충격을 완화시켜 주도록 한 것을 특징으로 하는 연료전지용 기체확산층 품질 자동 검사장치.
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