KR101865349B1 - 전극판 에지 광학식 고속 검사장치 - Google Patents

전극판 에지 광학식 고속 검사장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 리튬배터리 내부를 구성하는 박막 전극판 에지부의 두께 및 불량 이물 등을 고속으로 검사하는 장치로서, 미세공들이 밑면의 통로와 연통하도록 촘촘하게 뚫어져서 진공력이 작용할 때 전극판이 밀착되고 진공력이 해제되면 전극판을 분리할 수 있도록 버큠키트를 구성하고, 리드스크류의 회동으로 안내레일을 따라서 이동한 후 버큠키트을 180도 회전시켜줄 수 있게 되는 회전테이블을 구성하며, 전극판의 에지부를 밝혀 주는 제1LED조명 및 제LED조명을 제3카메라렌즈 전면부에 설치구성하며, 스텝핑모터와 리드스크류 및 이동유니트를 렌즈타워수직면에 설치구성하여 제1카메라렌즈를 장치 구성하고, 또, 스텝핑모터와 리드스크류 및 이동유니트를 렌즈타워수평면에 설치구성하여 제3카메라렌즈를 장치구성하여 전극판의 수평면과 수직면을 직각방향에서 포커싱 촬영하고 촬영된 이미지 데이터들을 전송받아서 포커스 위치를 찾고 카메라 위치를 빠르게 조절해서 이미지를 안정적으로 받아들여 전극판의 불량 여부를 판별하는 전극판 에지 광학식 고속 검사장치를 제공한다.

Description

전극판 에지 광학식 고속 검사장치{Optical type high speed detecting device for an edge electronic plate}
본 발명은 전극판 에지 광학식 고속 검사장치에 관한 것으로 더 구체적으로는 휴대전화(cellular phone)의 리튬배터리 내부를 박막 전극판 에지부의 두께 및 불량 이물질 등을 고속으로 검사할 수 있도록 제공하는 전극판 에지 광학식 고속 검사장치에 관한 것이다.
전 세계적으로 사용되고 있는 휴대전화 배터리는 대부분 각형의 리튬이온전지와 리튬이온폴리머 전지가 사용되고 있다.
리튬은 `전위차'가 매우 커서 높은 효율의 충전과 방전을 가능케 하기 때문에 최적의 휴대전화 배터리용 물질로 통하고 있으나, 리튬은 그만큼 폭발 및 화재의 위험성이 높은 물질이기도 하여 세계적으로 해마다 끊이지 않고 일어나는 휴대전화 배터리 사고로 배터리 안정성에 대한 경각심이 높아진 것이 사실이다.
한편, 휴대전화용 리튬이온전지는 1991년 일본의 전자제품회사인 소니사가 최초로 상용화하였으며, 이렇게 상용화된 리튬이온전지의 구조는 분리막 사이로 리튬금속산화물로 이뤄진 양극, 보통 흑연 등이 주로 쓰이는 탄소계화합물로 이뤄진 음극으로 이루어져 있다.
양극과 음극 물질 주변은 리튬염 등의 전해 용액이 채워져 있으며 이와 같은 내부 물질을 보호하기 위해서 알루미늄 재질의 외부 금속 캔이 사용되고 있으며, 아울러서 전기 신호가 가해지면 양극의 리튬금속산화물에서 나오는 리튬이온이 전해 용액을 지나 음극의 탄소계화합물로 이동하면서 전기가 발생하게 되고, 시간 경과에 따라 양이 많아 지면서 충전하게 되는 것이다.
그리고 상기와는 반대의 작용으로 음극의 리튬이온이 양극으로 흐르면 이것이 곧 방전작용 하는 것으로서 휴대전화 회로에 필요한 전기를 공급하게 되는 것이다.
한편, 리튬이온폴리머 전지의 내부 구조는 상기의 리튬이온전지와 크게 다를 바가 없고, 다만 리튬이온전지처럼 액체의 전해 용액을 사용하는 것이니라 말랑말랑한 젤 형태의 전해물질을 사용하는 것이 다르며, 이때의 젤 형태의 전해질을 폴리머 전해질이라고 하고, 또 외부 금속 캔 대신 플라스틱 필름재질의 파우치로 싸여있다는 정도가 다른 구성요소라고 할 수 있다.
이어서 휴대전화 배터리의 안전성을 살펴보면, 휴대전화용 리튬이온 또는 리튬이온폴리머가 폭발할 경우 사람이 사망할 확률은 매우 희박하지만, 중국의 한 제철소 용접공이 고온상황에서 작업하던 중에 휴대전화 리튬이온전지가 폭발하면서 금속캔 파편이 심장을 충격하여 사망한 사건이 일어나기도 했었다.
아울러서 리튬이온폴리머 전지보다는 리튬이온전지가 폭발해 사고를 일으킬 확률이 더 높은 것이 사실이고, 그 이유는 리튬이라는 물질은 기본적으로 폭발, 발화의 위험성을 가지고 있기 때문이며, 또 리튬은 고온이나 일반 공기와 맞닿을시 불이 붙는 인화성질을 갖고 있기 때문이다.
그리고 또 리튬이온전지의 경우 외부의 강한 충격이나 압력 따위로 내부에 양극이 접합되는 변형이 오거나 가열하면 전지 내부의 온도와 압력이 급속히 올라가게 되며, 이때 리튬이온전지를 싸고 있는 금속 캔이 부풀어오르다 압력을 견디지 못해 폭발하고, 내부의 리튬 성분이 공기와 만나면서 발화하게 되는 것이다.
아울러서 리튬이온폴리머 전지의 경우 폭발 확률이 거의 0%에 가깝고, 리튬이온전지의 경우도 내부에 쇼트 차단회로나 온도감지센서 등이 정상적인 안전기준을 따르는 제품일 경우 폭발할 확률이 매우 낮다고 한다.
따라서 리튬이온전지의 안전기준이란 제조과정에서 알루미늄 박막 전극판의 불량 이물질 유무를 철저하게 검수하는데 역점을 두는 것이다.
본 발명은 박막 전극판의 양쪽 에지부를 검사하는 전극판 에지 광학식 고속 검사장치로서, 400mm 폭의 전 구간을 빠짐없이 화상으로 검사하여 불량을 검출할 수 있도록 구성한다.
최근 충전식 전기 자동차 및 스마트폰을 비롯한 모바일 구동 시스템의 에너지 공급원으로서 충전식 리튬배터리의 사용량이 폭증하고 있으며, 고출력 배터리의 요구가 증가하고 있다.
하지만, 고출력 배터리의 내부 전극판 에지부의 가공 상태와 이물로 인해 전극간의 쇼트가 되면 화재 및 폭발의 위험이 발생하게 되어 인명 사고로 이어질 수 있어 박막 전극판의 에지부의 안정적 상태가 매우 중요하다.
현재는 해당 부위의 검사를 사람이 100배 배율의 현미경을 이용해 검사하고 있으나, 제품을 지그에 장착하기 위한 시간 소요, 전 구간 검사가 아닌 샘플 구간 검사, 사람에 따른 판단 기준의 편차로 인해 간헐적으로 불량 제품이 출하되어 사고로 이어지고 있으나, 본 발명은 빠르고 정밀한 검사로 휴대전화 배터리의 폭발 및 화재사고를 예방할 수 있게 된다.
상기 목적을 달성하는 본 발명은 알루미늄 박막 전극판 에지;edge를 신속하고 편리하게 그리고 또 휘어짐과 구부러짐이 없이 흡입력으로 전극판을 고정할 수 있게 되는 배큠키트;vacuum kit와, 상기 배큠키트를 이동시켜서 180° 회전시켜주는 회전테이블과, 전극판 에지를 고속으로 촬영하고 촬영된 이미지를 모니터로 전송해서 검사할 수 하는 제1 카메라렌즈 ~ 제3 카메라렌즈와, 수평 및 수직 직각방향에서 전극판 에지를 최상의 밝기로 밝혀줄 수 있게 되는 제1, 제2 조명;lighting과, 상기 제1 ~ 제3 카메라렌즈 및 제1, 제2 조명;lighting을 장치하는 무브먼트 타워;movement tower로 구성하는 특징이 있다.
상기 구성하는 본 발명은 촬영된 화상 데이터들을 전송 받아서 포커싱;focusing 위치를 찾고, 카메라 렌즈의 위치를 신속하게 조절하여 화상을 안정적으로 받아들여서 전극판의 불량 여부를 판별할 수 있도록 한다.
본 발명은 알루미늄 박막 전극판의 양쪽 에지부를 검사하는 전극판 에지 광학식 고속 검사장치로서, 400mm 폭의 전극판 에지부 전 구간을 빠짐없이 화상으로 빠르고 정밀하게 검사하여 불량 제로의 휴대전화 배터리를 공급하는 효과가 있다.
특히, 본 발명 실시의 전극판 에지 광학식 고속 검사장치는 400mm 폭의 양면 에지 전 구간을 빠짐없이 빠르고 정밀하게 검사결과의 휴대전화 배터리는 휴대전화 사용 중에 발생할 수 있게 되는 화재 및 폭발사고를 완전히 차단하여 사용자에게 발생할 수 있는 부상 등의 인적 물적 사고를 사전에 예방차단하고, 사용하는 휴대전화 제조업체를 신뢰하도록 하는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명 실시 에지 검사장치를 설명하는 정면예시도
도 2는 도 1 에지 검사장치의 평면예시도
도 3은 도 1 에지 검사장치의 작용상태를 설명하는 주요부 확대예시도
도 4는 도 1 에지 검사장치의 작용상태를 설명하는 측면예시도
도 5는 에지 포커스;focus 상태를 설명하는 도 4의 점선 원내 확대도
도 6은 본 발명 실시 에지 검사장치에서 카메라 렌즈가 알루미늄 박막 전극판 에지부의 포커싱;focusing하는 과정을 설명하는 주요부확대 예시도
도 7은 본 발명 실시 에지 검사장치의 배큠키트;vacuum kit를 설명하는 평면예시도
도 8은 도 7의 배큠키트를 일부 확대한 횡단예시도
도 9는 본 발명 실시 배큠키트의 다른 실시상태의 평면예시도
도 10은 도 9의 A-A'선 방향에서 본 상태를 나타낸 종단면예시도
도 1은 본 발명 실시 에지 검사장치를 설명하는 정면예시도 이고, 도 2는 도 1 에지 검사장치의 평면예시도 이며, 도 3은 도 1 에지 검사장치의 작용상태를 설명하는 주요부 확대예시도 이고, 도 4는 도 1 에지 검사장치의 작용상태를 설명하는 측면예시도 이며, 도 5는 에지 포커스;focus 상태를 설명하는 도 4의 점선 원내 확대도 이고, 도 6은 본 발명 실시 에지 검사장치에서 카메라 렌즈가 알루미늄 박막 전극판 에지부의 포커싱;focusing하는 과정을 설명하는 주요부확대 예시도 이며, 도 7은 본 발명 실시 에지 검사장치의 버큠키트;vacuum kit를 설명하는 평면예시도 이고, 도 8은 도 7의 배큠키트를 일부 확대한 횡단예시도 이며, 도 9는 본 발명 실시 버큠키트의 다른 실시상태의 평면예시도 이고, 도 10은 도 9의 A-A'선 방향에서 본 상태를 나타낸 종단면예시도로서, 상기 도면에 따라 이하 본 발명을 상세히 설명한다.
참고로 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단될 경우에는 그 상세한 설명을 생략하였다.
또한, 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다.
그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것임은 물론이다. 이어 첨부도면에 따라 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명 실시의 알루미늄 박막 전극판 에지;edge 검사장치는, 도 1 내지 도 4에 예시한 바와 같이, 알루미늄 박막 전극판(10) 에지;edge(11a)(11b)를 신속하고 편리하게 그리고 또 휘어짐과 구부러짐이 없이 흡입력으로 전극판(10)을 고정할 수 있게 되는 배큠키트;vacuum kit(100)와, 상기 배큠키트(100)를 이동시켜서 180° 회전시켜주는 회전테이블(200)과, 전극판(10) 에지(11a)(11b)를 고속으로 촬영하고 촬영된 이미지를 모니터로 전송해서 검사할 수 하는 제1카메라렌즈(301), 제2카메라렌즈(302) 제3카메라렌즈(303)와, 수평 및 수직 직각방향에서 전극판(10) 에지(11a)(11b) 부를 최상의 밝기로 밝혀줄 수 있게 되는 제1, 제2 LED조명;lighting(L)(L')과, 상기 제1 ~ 제3 카메라렌즈(301) ~ (303) 및 제1, 제2 LED조명;lighting(L)(L')이 장치되는 렌즈타워;movement tower(400)로 구성된다.
상기 구성되는 알루미늄 박막 전극판 에지;edge 검사장치를 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
[전극판(10)];
전극판(10)은, 길이 약 400mm 내외 너비 약 75mm 내외 두께 약 16um의 알루미늄 박판으로 이루어지며, 에지(11a)(11b)는 길이방향 양쪽 단면을 의미한다.
한편, 상기의 에지(11a)(11b)는 절단면이 구부러지거나 뜯어짐 현상이 없어야 하고 정밀한 두께로 이루어져야 하며 이물질이 없어야 하고 구부러짐 등이 절대 허용되지 아니하는 것으로서, 본 발명은 상기와 같은 현상이 발생한 부분을 찾아내서 배터리 불량을 사전에 예방한다.
[버큠키트(100)];
버큠키트(100)는 상기의 전극판(10)을 신속하고 안정된 상태로 고정하는 장치이다.
이때의 버큠키트(100)는 도 7 및 도 8 에 예시된 바와 같이 지그 바; jig bar(30)와 테이블지그(20)로 이루어진다.
한편, 상기의 테이블지그(20)는 미세공(20a)들이 윗면에 질서정연하게 촘촘하게 뚫어져 있고 밑면에서 서로 연결되는 통로(20b)구조로 형성된다.
그리고 상기의 지그 바(30)는 흡입구멍(30a)과 이 흡입구멍(30a)에 연결되는 통로(30b)가 형성된다.
상기 형성된 테이블지그(20)는 그 밑면을 지그바(30) 윗면에 일치시켜서 결합하고 지그바(30)의 양쪽 흡입구멍(30a)에는 니플(31)을 결합하고, 상기 니플(31)에는 별도의 진공흡입장치로부터 연결된 호스(S)를 연결 구성한다.
한편, 상기 별도의 진공흡입장치를 가동시키게 되면 호스(S) 연결된 지그바(30) 및 테이블지그(20)에 흡입력이 작용하여 미세공(20a)으로부터의 공기가 니플(31) 방향으로 배출된다.
그러므로 테이블지그(20) 윗면 정해진 자리에 전극판(10)을 올려놓고 별도의 진공흡입장치를 작동시키게 되면 테이블지그(20)와 지그바(30)의 통로(20b)(30b) 및 미세공(20a)의 공기가 니플(31)방향으로 배출되면서 내부에 진공력이 발생하여 전극판(10)을 끌어당겨서 쉽고 빠르게 테이블지그(20)에 고정시켜 주게 되고, 반면에 공기배출을 중단하면 진공력이 해제되므로 테이블지그(20) 위의 전극판(10)이 자연적으로 분리되므로 쉽게 제거할 수 있게 되어, 전극판(10)을 쉽고 빠르게 분리 및 장착할 수 있게 되는 것이다.
[회전테이블(200)];
회전테이블(200)은, 도 1 내지 도 4 에 예시된 바와 같이 고정테이블(204) 위의 안내레일(203)과 리드스크류(202)에 결합구성된 이동유니트(201) 상부 중앙에 결합 구성되고, 수평방향으로 이동한 상태에서 별도의 스텝핑모터 작동으로 180° 회전작동한다.
[제1, 제2 LED조명(L)(L')];
상기 제1, 제2 LED조명(L)(L')은 도 4 및 도 6 에 예시된 바와 같이 제3 카메라렌즈(303)로부터 적정 간극을 두고 전면에 설치된 링(L1)의 원 방향과 조명브라켓(L2)에 설치 구성하되, 제1 LED조명(L)은 수평방향으로 조사(照射)하고 제2 LED조명(L')은 상향 수직방향으로 조사(照射)하는 직각방향에서 에지(11a)(11b) 부를 집중적으로 조사(照射)할 수 있도록 설치구성한다.
[제1 ~ 제3 카메라렌즈(301)~(303)];
제1 ~ 제3 카메라렌즈(301)~(303)는 도 1 내지 도 6 에 예시된 바와 같이 수직 방향 공중에 제1, 제2 카메라렌즈(301)(302)를 설치구성하고 수평방향 바닥에 제3 카메라렌즈(303)를 설치구성한다.
한편, 상기 제2 카메라렌즈(302)는 이동하지 않는 고정유니트(302a)에 고정 설치하는 반면에 제1, 제3 카메라렌즈(301)(303)는 수직 수평 방향으로 이동할 수 있도록 렌즈타워(400)에 설치구성되는 각각의 스텝핑모터(M1)(M2)와 리드스크류(301b)(303b)로 이동 작동하는 이동유니트(301a)(303a)에 결합구성한다.
[렌즈타워(400)];
렌즈타워(400)는 도 1 내지 도 4 에 예시된 바와 같이 바닥면의 고정테이블(401)과 이 고정테이블 상면 양쪽의 삼각타워(402) 및 고정판(403)을 하나의 몸체로 구성한다.
한편, 상기의 스텝핑모터(M1) 작동으로 이동유니트(301a)와 리드스크류(301b)의 안내로 상하 작동하게 되는 제1카메라렌즈(301)와 고정유니트(302a)로 고정되는 제2카메라렌즈(302)가 바닥면을 향해서 상기 고정판(403) 전면에 수직 설치되고, 또 스텝핑모터(M2) 작동으로 이동유니트(303a)와 리드스크류(303b)의 안내로 수평작동 하게 되는 제3카메라렌즈(303)는 고정테이블(401) 위에서 전면을 향해서 설치구성 되는 것이다.
[이동테이블(500)]
이동테이블(500)은, 도 4 에 예시된 바와 같이 메인테이블(600) 위에 고정된 레일하우징(601)과 레일하우징 안에 간격을 두고 설치한 안내레일(602) 및 이 안내레일(602)에서 별도의 스텝핑모터(도시없음) 작동으로 회동하는 리드스크류(604)에 의해서 좌우 방향으로 이동할 수 있게 되는 이동유니트(605) 및 또한, 상기의 이동유니트(605)의 상면에는, 상기 이동유니트(605)의 이동방향과는 직각이 되는 전후 방향으로 이동할 수 있도록 레일하우징(701)과 이 레일하우징 안에 간격을 두고 설치한 안내레일(702) 또 상기 안내레일(702)에서 별도의 스텝핑모터(M3) 작동에 의해서 정역 회전하는 리드스크류(704)로 좌우 방향으로 이동할 수 있게 되는 이동유니트(705)가 결합 구성되는 것이다.
아울러서 상기 구성한 이동유니트(605)는 그 상면의 레일하우징(701)을 비롯한 제1~제3카메라렌즈(301)~(303)를 결합 구성하고 있는 렌즈타워(400) 전체를 좌우 방향으로 이동작동할 수 있도록 하는 한편 상기 이동유니트(605) 상부의 이동유니트(705)는 스텝핑모터(M3)작동에 의한 리드스크류(704)의 회동으로 렌즈타워(400) 전체를 전후 방향으로 이동시켜줄 수 있게 되고, 또한 고정테이블(401) 위의 스텝핑모(M2)는 이동유니트(303a)가 결합이 되어 있는 리드스크류(303b)를 회동시켜서 제3카메라렌즈(303)를 전후 방향으로 미세하게 움직여서, 배큠키트(100) 상면에 놓여진 전극판(10) 에지(11a)(11b)부를 빠르고 정확하게 포커싱;focusing하여 두께 를 검사하고 불량 이물의 유무를 자동판별할 수 있게 되는 전극판 에지 광학식 고속 검사장치(A)를 제공한다.
상기 구성하는 본 발명 실시의 검사장치(A)는, 알루미늄 박막 전극판(10)을 배큠키트(100)에 신속하고 편리하게 고정하고 분리할 수 있게 되고 또, 본 발명 실시의 검사장치(A)는 적정한 장력으로 상기 버큠키트(100)에 장착된 전극판(10)이 구부러짐이나 휘어지는 현상 없이 안정되게 고정하고 분리할 수 있게 되며, 또 본 발명 실시의 검사장치(A)는 광학 100 이상의 고배율에 의한 오토포커스 실현으로 빠른 검사 가능하고, 또한, 본 발명 실시의 검사장치(A)는 배큠키트(100)가 일 방향으로 수평 이동한 후 180도 수평 회전하는 방법으로 에지(11a)(11b) 양면을 검사하는 특징이 있는 것으로서, 이를 첨부도면에 따라 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 1은 본 발명 실시 에지 검사장치를 설명하는 정면 예시도로서, 제카메라렌즈(301)와 제2카메라렌즈(302)는 렌즈가 바닥을 향해서 수직 설치되어 있고, 제3카메라렌즈(303)는 전면을 향해서 수평 설치된 상태를 볼 수 있다.
한편, 상기의 제2카메라 렌즈(302)는 부동상태로 고정 설치되어 있는 반면에 제1카메라렌즈(301)와 제3카메라렌즈(303)에는 각각의 스텝핑모터(M1)(M2)와 축으로 결합된 리드스크류(301b)(302b) 및 이동유니트(301a)(303a)가 결합되어 있고 상기 이동유니트(301a)(303a)에 상기 제1카메라렌즈(301)와 제3카메라렌즈(303)가 장착되어, 상기 스텝핑모터(M1)(M2)가 작동하면 축으로 결합이 된 리드스크류(301b)(302b)가 회동하고 이어서 이동유니트(301a)(303a)가 리드스크류(301b)(302b)의 회동 안내를 받아서 제1카메라렌즈(301)는 상하 수직방향으로 그리고 제3카메라렌즈(303)를 전후 수평방향으로 이동시켜주게 된다.
그리고 상기 설명한 제1카메라렌즈 및 제2, 제3카메라렌즈(302)(303)의 포커싱 이미지 신호는 컴퓨터에 의해 모니터로 전해져서 에지(11a)(11b)의 구간 전체를 탐색 검사할 수 있게 되는 것으로서, 본 발명 실시의 검사장치(A)로 검사하는 전극판(10)은, 휴대전화;cellular phone 배터리 내부에 + - 극 판을 구성하는 제품으로서, 그 길이는 400mm 내외이고 너비는 75mm 내외이며 두께는 16um 의 초박판 알루미늄재질이며 길이방향 양쪽 단면을 에지(11a)(11b)라고 한다.
아울러서 본 발명 실시의 검사장치(A)는 상기 전극판(10)의 길이방향 양쪽 단면 에지(11a)(11b)의 상태를 검사하는 장치로서, 검사프로그램이 마련된 별도의 컴퓨터에 의해 제1 ~ 제3카메라렌즈(301)~(303)가 이동하는 전극판(10)의 에지(11a)(11b) 부를 고배율 자동 포커싱; focusing 검사실시한다.
검사실시방법은, 도 7 및 도 8 에 예시한 바와 같이 테이블지그(20)의 정해진 위치에 전극판(10)을 올려놓고 별도 마련된 콤프레셔;compressor 스위치를 조작하게 되면, 지그바(30)의 흡입구멍(30a)과 연통된 테이블지그(200) 통로(20b)의 공기가 니플(31)에 연결된 호스(S)를 통해서 배출되면서 미세공(20a)의 공기를 흡입하게 된다.
그러므로 테이블지그(200) 에는 진공 압축력이 발생하면서 전극판(10)을 끌어당기게 되어 결국 전극판(10)은 별도의 고정장치 없이 테이블지그(20) 상면에 달라붙게 된다.
이와 같은 상태에서 별도의 스텝핑모터(도시없음)를 작동하시켜서 리드스크류(202)가 회동하게 하며 따라서 리드스크류(202)의 회동안내를 받는 이동유니트(201)에 결합이 되어 있는 버큠키트(100)는 도 2 에 예시된 바와 같이 180도 회전하는 방향으로 수평이동을 하게 된다.
상기 배큠키트(100)가 이동할 때, 제2카메라렌즈(302)가 에지(11a)의 평면부를 100배 크기로 확대 포커싱하게 되며 그 포커싱 이미지 정보는 제3카메라렌즈(303)로 보내주게 되고, 또 상기 이미지 정보를 수신한 제3카메라렌즈(303)는 다시 에지(11a) 단면부를 상기와 같이 100배 크기로 확대 포커싱해서 제1카메라렌즈(301)로 보내주는 단계로 에지(11a)를 실시간으로 모니터링;monitoring 하여 전극판(10)의 에지(11a) 두께 및 가공상태와 불량 이물(먼지 또는 절단면에서 발생하는 조각 등)의 유무를 자동 판별할 수 있게 된다.
전극판(10)의 한쪽 단면에 해당하는 에지(11a) 검사완료 단계는, 버큠키트(100)가 이동을 시작하는 단계부터 에지(11a) 검사가 시작되고 버큠키트(100) 이동이 정지되는 단계에서 한쪽면 에지(11a) 검사가 완료된다.
상기와 같은 단계로 한쪽 면 에지(11a) 검사가 완료되고 나면, 다시 말해서, 상기와 같이 버큠키트(100) 이동이 정지하면 이어서 별도의 스텝핑모터가 작동하여 회전테이블(200)을 180도 회전시켜서 에지(11a) 방향과 에지(11b) 방향을 바꾸어주게 되며, 상기 회전테이블(200)의 180도 회전으로 방향이 바뀐 후에는 상기 이동 정지되어 있던 이동유니트(201)가 역순작동으로 버큠키트(100)를 원래 위치로 전환 이동시켜주는 단계로 바뀌면서 제2카메라렌즈(302)느 제3카메라렌즈(303)로 제3카메라렌즈(303)는 제1카메라렌즈(301)로 상기 방향이 바뀐 에지(11b)의 포커싱 이미지를 모니터로 보내어서 길이방향 양쪽 에지(11a)(11b)를 실시간으로 검사할 수 있게 된다.
한편, 상기와 같이 포커싱하여 별도의 모니터로 보내서 실시간 검사할 수 있게 되는 제2카메라렌즈(302)는 평면 높낮이를 100배(조건에 따라 배율이 변동될 수 있음) 크기로 포커싱하여 제3카메라렌즈(303)로 보내주고 제3카메라렌즈(303)는 수직면 이미지를 100배 크기로 확대 포커싱하여 제2카메라렌즈(302)로 보내주는 연동관계에서, 제3카메라렌즈(303)는 전극판(10) 에지(11a)(11b)의 수직면 만을 아웃포커스;out of focus 상태로 확대 포커싱하고 제1카메라렌즈(301)는 에지(11a)(11b)의 수평면만을 아웃포커스 상태로 확대 포커싱하여 모니터에서 감시할 수 있게 되는 것이다.
한편, 본 발명 실시의 검사장치(A)는, 렌즈타워(400)가 전후 방향으로 이동해야 하는 경우에는 스텝핑모터(M3)의 작동으로 회동하는 리드스크류(704)에 의해서 안내되는 이동유니트(705)에 의해서 이동이 가능하게 되고, 또 렌즈타워(400)가 좌우 어느 방향으로 이동해야 하는 경우에는 별도의 스텝핑모터로 회동하는 리드스크류(604)의 안내로 이동하는이동유니트(605)에 의해서 이동을 하게 된다.
아울러서 제2카메라렌즈(302)와 제3카메라렌즈(303)의 에지(11a)(11b) 원근 포커싱 작용은 각각의 스텝핑모터(M1)(M2)으로 회동하는 리드스크류(301b)(303b)와 상기 리드스크류(301b)(303b)로 안내되는 이동유니트(301a)(303a)에 의해서 에지(11a)(11b)의 원근 포커싱이 이루어 져서 전극판(10) 에지(11a)(11b)의 두께를 검사하고 불량 이물의 유무를 자동 판별할 수 있게 되는 것이다.
A : 검사장치
L : 제1 LED 조명
L' : 제2 LED 조명
L1 : 링
L2 : 조명브라켓
M1, M2, M3 : 스텝핑모터
S : 호스
10 : 전극판
11a, 11b : 에지
20 : 테이블지그
20a : 미세공
20b, 30b: 통로
30 : 지그 바
30a : 흡입구멍
31 : 니플
100 : 버큠키트
200 : 회전테이블
201, 301a, 303a, 605, 705 : 이동유니트
202, 301b, 303b, 604, 704 : 리드스크류
203, 602, 702 : 안내레일
204 : 고정테이블
301 : 제1카메라렌즈
302 : 제카메라렌즈
303 : 제3카메라렌즈
400 : 렌즈타워
401 : 고정테이블
402 : 삼각타워
403 : 고정판
500 : 이동테이블
600 : 메인테이블
601, 701 : 레일하우징

Claims (4)

  1. 미세공(20a)들이 밑면의 통로(20b)와 연통하도록 촘촘하게 뚫어져서 진공력이 작용할 때 전극판(10)이 밀착되고 진공력이 해제되면 판체를 분리할 수 있게 되는 버큠키트(100)와, 판체의 에지부를 밝혀(照射)주는 제1LED조명(L) 및 제2LED조명(L')을 포함하고, 스텝핑모터(M1)와 리드스크류(301b) 및 이동유니트(301a)를 렌즈타워(400) 에 설치구성하여 제1카메라렌즈(301)를 장치 구성하고, 스텝핑모터(M2)와 리드스크류(303b) 및 이동유니트(303a)를 렌즈타워(400)에 설치구성하여 제3카메라렌즈(303)를 장치 구성하며, 제1카메라렌즈(301)와 제3카메라렌즈(303)로 판체 에지를 각각 촬영하고 상기 촬영된 이미지 데이터들을 모니터로 전송해서 판체 에지의 불량 여부를 판별할 수 있게 되는 전극판 에지 광학식 고속 검사장치에 있어서,
    상기 판체는, 휴대전화 배터리 내부에 +극, - 극을 구성하는 길이 400mm, 너비 75mm, 두께 16um의 알루미늄 박막 전극판(10)이고;
    리드스크류(202)의 회동으로 안내레일(203)을 따라서 이동한 후 스텝핑모터 작동으로 상기 버큠키트(100)을 180도 회전시켜주는 회전테이블(200)을 포함하고;
    상기 제1, 제2 LED조명(L)(L')은 제3 카메라렌즈(303)로부터 적정 간극을 두고 전면에 설치된 링(L1)의 원 방향과 조명브라켓(L2)에 설치 구성하되, 상기 제1 LED조명(L)은 전극판(10) 에지(11a)(11b) 수평방향으로 조사(照射)하고, 상기 제2 LED조명(L')은 전극판(10) 에지(11a)(11b) 상향 수직방향으로 조사(照射)하며;
    상기 렌즈타워(400)는, 바닥면의 고정테이블(401)과 이 고정테이블(401) 상면 양쪽의 삼각타워(402) 및 고정판(403)을 하나의 몸체로 구성하되, 전극판(10) 에지(11a)(11b)의 수직상부에 위치되어 상하 작동하게 되는 제1카메라렌즈(301)와 고정유니트(302a)로 고정되는 제2카메라렌즈(302)가 바닥면을 향해서 상기 고정판(403) 전면에 수직 설치되고, 전극판(10) 에지(11a)(11b)의 수평방향에 위치되어 수평방향으로 작동하는 제3카메라렌즈(303)는 고정테이블(401) 위에서 전면을 향해서 설치구성되며;
    상기 제2카메라렌즈(302)가 알루미늄 박막 전극판(10) 에지(11a,11b)의 평면부를 100배 크기로 확대 포커싱하여 그 포커싱 이미지 정보는 제3카메라렌즈(303)로 보내주고, 이를 수신한 제3카메라렌즈(303)는 다시 알루미늄 박막 전극판(10) 에지(11a,11b) 단면부를 100배 크기로 확대 포커싱해서 제1카메라렌즈(301)로 보내주어, 알루미늄 박막 전극판(10) 에지(11a)를 실시간으로 모니터링하여 알루미늄 박막 전극판(10)의 에지(11a) 두께, 절단면의 구부러짐, 뜯어짐, 불량 이물(먼지 또는 절단면에서 발생하는 조각)의 유무를 자동 판별할 수 있는 전극판 에지 광학식 고속 검사장치.
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