KR101866942B1 - 배터리 셀 검사장치 - Google Patents

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KR101866942B1
KR101866942B1 KR1020170113592A KR20170113592A KR101866942B1 KR 101866942 B1 KR101866942 B1 KR 101866942B1 KR 1020170113592 A KR1020170113592 A KR 1020170113592A KR 20170113592 A KR20170113592 A KR 20170113592A KR 101866942 B1 KR101866942 B1 KR 101866942B1
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황윤철
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주식회사 부삼
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Abstract

본 발명은 배터리 셀 검사장치에 관한 것으로, 상세하게는, 배터리 셀의 몸체 및 FPCB 접속단자의 치수검사와 상기 배터리 셀의 기능검사를 하나의 장치 내에서 자동으로 연속적으로 검사하여 상기 배터리 셀의 치수 및 기능 검사 작업을 단순화하여 검사 시간을 크게 단축하는 한편, 인력을 최소화하여 검사 효율을 향상시킬 수 있다.

Description

배터리 셀 검사장치{APPARATUS FOR TESTING BATTERY CELL}
본 발명은 배터리 셀 검사장치에 관한 것으로, 상세하게는, 배터리 셀의 몸체의 치수 검사, FPCB 접속단자의 치수검사 및 상기 배터리 셀의 기능검사를 하나의 검사장치 내에서 연속적으로 자동 검사할 수 있는 배터리 셀 검사장치에 관한 것이다.
일반적으로, 이동 단말기 중 하나인 스마트폰은 기술 개발에 힘입어 기능이 다양화됨에 따라 사진이나 동영상 촬영, 음악/동영상/게임 재생, 방송 수신, 그리고 인터넷 검색 등의 복잡한 기능들을 갖춘 멀티미디어 기기 형태로 진화하고 있다.
이러한 다양한 기능을 포함하는 스마트폰의 내부에는 전원을 공급받아 동작하기 위해 내부에 배터리 셀이 내장된다. 이러한 스마트폰에 내장되는 배터리 셀은 대량으로 생산된 후 완제품으로 출하되기 전 불량제품을 검사하기 위해 배터리 셀의 몸체 및 FPCB(Flexible Printed Circuit Board) 접속단자의 치수검사, 기능검사를 실시한다.
배터리 셀의 몸체 및 FPCB 접속단자의 치수검사는 배터리 셀의 기계적인 검사 항목 중 하나로서, 몸체의 치수와, 상기 몸체와 전기적으로 접속된 FPCB 접속단자의 치수를 검사하는 것으로, 배터리 셀을 스마트폰의 내부에 장착할 때 FPCB 접속단자가 배터리 셀의 장착부에 마련된 접속단자와 일치되어 연결되어야 하기 때문에 소형화 및 슬림화된 배터리 셀의 상하좌우의 폭 및 두께가 정해진 치수에 정교하게 제작될 필요가 있다.
배터리 셀의 기능검사는 배터리 셀의 전기적인 검사 항목 중 하나로서, 배터리 셀의 정격전압, 정격전류, 저항, 배터리 용량 등을 검사하기 위해 별도의 테스트 보드를 이용하여 배터리 셀의 기능을 검사하는 것으로, 배터리 셀과 전기적으로 접속된 FPBC 접속단자를 테스트 보드에 전기적으로 접속시킨 후 테스트 보드를 통해 배터리 셀의 정격전압, 정격전류, 저항, 배터리 용량 등과 같은 전기적인 검사를 수행한다.
그러나, 종래기술에 따른 배터리 셀 검사장치들은 배터리 셀(FPCB 포함)의 치수검사와 배터리 셀의 기능검사를 각각 독립적인 검사장치를 이용하여 다른 장소에서 개별적으로 검사가 이루어짐에 따라 배터리 셀의 치수검사를 완료된 후에는 치수검사가 완료된 배터리 셀을 기능검사를 위한 장치가 설치된 다른 장소로 이송하여 다시 기능검사를 수행함에 따라 작업이 복잡할 뿐만 아니라, 검사 시간도 많이 소요되었고, 또한 많은 인력이 요구되어 효율성이 현저하게 저하되는 문제가 있었다.
KR 20-2009-0010667 U, 2009. 10. 21. KR 10-1133048 B1, 2012. 03. 28. KR 10-1272556 B1, 2013. 06. 03.
따라서, 본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 배터리 셀의 몸체 및 FPCB 접속단자의 치수검사와 기능검사를 하나의 장치 내에서 자동으로 검사하여 검사 작업을 단순화하여 검사 시간을 크게 단축하는 한편, 인력을 최소화하여 검사 효율을 향상시킬 수 있는 배터리 셀 검사장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 일 측면에 따른 본 발명은 고정 프레임(11); 상기 고정 프레임(11)에 설치되어 배터리 셀(1)을 투입하는 투입수단(12); 상기 투입수단(12)에 의해 투입된 배터리 셀(1)의 몸체(1a) 및 FPCB(Flexible Printed Circuit Board) 접속단자(1b)의 치수검사와 상기 배터리 셀(1)의 기능검사를 순차적으로 수행하여 상기 배터리 셀(1)의 양/불량품을 검사하는 검사수단(13); 및 상기 검사수단(13)을 통해 검사 완료된 배터리 셀(1)을 배출하는 배출수단(14)을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 검사장치를 제공한다.
바람직하게, 상기 투입수단(12)은 상기 고정대(111)의 상부에 지지되는 포스트(121)와, 상기 포스트(121)의 상부에 설치된 이송 가이드(122)와, 상기 이송 가이드(122)를 따라 직선 왕복운동하는 승강부(123)와, 상기 승강부(123)에 결합되어 투입용 이송장치를 통해 순차적으로 이송되는 배터리 셀(1)을 하나씩 흡착하여 상기 검사수단(13)으로 투입하는 흡착부(124)를 포함하고, 상기 배출수단(14)은 상기 고정대(111)의 상부에 지지되는 포스트(141)와, 상기 포스트(141)의 상부에 설치된 이송 가이드(142)와, 상기 이송 가이드(142)를 따라 직선 왕복운동하는 승강부(143)와, 상기 승강부(143)에 결합되어 상기 검사수단(13)을 통해 배출된 배터리 셀(1)을 흡착하여 배출용 이송장치를 통해 이송하는 흡착부(144)를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게, 상기 검사수단(13)은 상기 고정대(111)의 상부에 고정되는 고정판(131); 상기 배터리 셀(1)의 몸체(1a)를 정렬하는 제1 정렬대(132); 상기 제1 정렬대(132)를 상기 고정판(131)의 상부로부터 일정 높이로 이격시켜 지지하는 한 쌍의 지지대(133); 상기 제1 정렬대(132)와 상하로 중첩되도록 상기 제1 정렬대(132)의 하부로 직선 왕복운동하여 상기 제1 정렬대(132)를 관통하여 인입되는 배터리 셀(1)의 몸체(1a)의 치수를 검사하는 제1 검사모듈(134); 상기 제1 검사모듈(134)의 상부에 설치되어 상기 배터리 셀(1)의 FPCB 접속단자(1b)를 정렬하는 제2 정렬대(135); 및 상기 고정판(131)에 고정 지지되고, 상기 제2 정렬대(135)으로 인입되는 상기 배터리 셀(1)의 FPCB 접속단자(1b)의 치수를 검사하는 한편, 상기 제1 검사모듈(134)에 안착된 테스트 보드(2)와 전기적으로 접속되는 상기 배터리 셀(1)의 FPCB 접속단자(1b)를 통해 상기 배터리 셀(1)의 기능을 검사하는 제2 검사모듈(136)을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게, 상기 제1 정렬대(132)는 상기 제1 검사모듈(134)에 안착되는 배터리 셀(1)의 몸체(1a)와 FPCB 접속단자(1b)가 정렬되어 상기 제1 검사모듈(134)에 안착되도록 하고, 중앙부에 상기 배터리 셀(1)의 몸체(1a)가 관통 인입되도록 상기 배터리 셀(1)의 몸체(1a)의 형상과 대응하여 사각형 구조로 개구된 제1 정렬공(132a)이 형성되어 있고, 상기 제1 정렬공(132a)의 일측에는 상기 제1 정렬공(132a)으로부터 일측으로 연장되고 제2 정렬대(135)가 인입되도록 제1 정렬공(132a)보다 작은 크기의 사각형 구조로 개구된 제2 정렬공(132b)이 형성되어 있는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게, 상기 제1 검사모듈(134)은 상기 한 쌍의 지지대(133) 사이와 상기 제1 정렬대(132)의 하부에 배치되고, 상기 제1 정렬대(132)와 정렬되어 상기 배터리 셀(1)이 안착되는 안착부(1341a)가 마련된 제1 검사대(1341); 상기 안착부(1341a)에 설치되어 상기 배터리 셀(1)의 몸체(1a)의 치수를 검사하는 복수 개의 근접센서(1342); 상기 제1 검사대(1341)를 승강시키는 승강부(1343); 및 상기 승강부(1343)에 의해 상기 제1 검사대(1341)가 하강한 상태에서 상기 제1 검사대(1341)의 안착부(1341a)에 안착된 배터리 셀(1)을 상기 배출수단(14)이 배치된 상기 제1 검사대(1341)의 배출구로 밀어 이송하는 푸싱부(미도시)를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게, 상기 제1 검사대(1341)는 장방형 구조로 이루어지고, 상기 안착부(1341a)가 형성된 일측부는 상기 제1 정렬대(132)와 상하로 중첩되도록 배치되고, 나머지 부위는 상기 제1 정렬대(132)로부터 외측으로 노출되도록 배치되어 있고, 상기 안착부(1341a)는 상기 제1 정렬대(132)의 제1 및 제2 정렬공(132a, 132b)과 정렬되어 상기 복수 개의 근접센서(1342)는 상기 제1 및 제2 정렬공(132a, 132b)을 통해 노출되고, 상기 복수 개의 근접센서(1342)는 정상 배터리 셀의 몸체의 둘레와 중첩되도록 설치되어 검사하고자 하는 상기 배터리 셀(1)이 상기 제1 정렬대(132)로 인입되어 상기 제1 검사대(1341)의 안착부(1341a)에 안착되면, 이를 감지하여 상기 배터리 셀(1)의 몸체(1a)의 치수를 안정적으로 검사하는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게, 상기 제2 검사모듈(136)은 직선 왕복운동하여 상기 제2 정렬대(135)와 정렬되어 상기 배터리 셀(1)의 FPCB 접속단자(1b)의 치수를 검사하는 제2 검사대(1361); 상기 제2 검사대(1361)를 수평방향으로 직선 왕복운동시키는 직교 로봇(1362); 및 상기 직교 로봇(1362)를 수직방향으로 승강시키는 승강부(1363); 를 포함하고, 상기 제2 검사대(1361)의 종단부 하부에는 상기 제2 정렬대(135)의 정렬홈(135a)에 암수 결합되는 정렬돌부(1361a)가 형성되어 있고, 상기 정렬돌부(1361a)에는 상기 제2 정렬대(135)의 수광부(135b)로 광을 조사하는 광센서의 발광부(1361b)가 설치되어 상기 배터리 셀(1)의 FPCB 접속단자(1b)의 치수를 검사하는 것을 특징으로 할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 배터리 셀의 몸체 및 FPCB 접속단자의 치수검사와 기능검사를 하나의 장치 내에서 자동으로 검사하여 검사 작업을 단순화하여 검사 시간을 크게 단축하는 한편, 인력을 최소화하여 검사 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 셀 검사장치를 설명하기 위해 정면에서 바라본 도면.
도 2는 도 1에 도시된 검사수단을 설명하기 위해 도시한 도면.
도 3은 도 2에 도시된 제2 검사모듈과 배터리 셀이 분리된 상태를 도시한 도면.
도 4는 도 2에 도시된 제1 검사모듈을 설명하기 위해 도시한 도면.
도 5는 도 2에 도시된 제2 정렬대와 제2 검사모듈을 설명하기 위해 도시한 도면.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 제2 정렬대와 제2 검사모듈을 이용하여 배터리 셀의 FPCB 접속단자의 치수를 검사하는 방법을 설명하기 위해 도시한 도면들.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.
본 명세서에서 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.
또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 그리고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 기술적 특징을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 셀 검사장치를 설명하기 위해 정면에서 바라본 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 검사수단을 설명하기 위해 도시한 도면이고, 도 3은 도 2에 도시된 제2 검사모듈과 배터리 셀이 분리된 상태를 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 배터리 셀 검사장치(10)는 고정 프레임(11)과, 고정 프레임(11)에 설치되어 배터리 셀(1)을 투입하는 투입수단(12)과, 투입수단(12)에 의해 투입된 배터리 셀(1)의 몸체(1a) 및 FPCB(Flexible Printed Circuit Board) 접속단자(1b)의 치수검사와 배터리 셀(1)의 기능검사를 순차적으로 수행하여 배터리 셀(1)의 양/불량품을 검사하는 검사수단(13)과, 검사수단(13)을 통해 검사 완료된 배터리 셀(1)을 배출하는 배출수단(14)을 포함한다.
투입수단(12)은 도 1과 같이, 고정 프레임(11)의 고정대(111)에 설치되고, 컨베이어 등과 같은 투입용 이송장치를 통해 순차적으로 이송되는 배터리 셀(1)을 하나씩 흡착하여 검사수단(13)으로 투입하는 직교 로봇과 같은 이송로봇으로 이루어질 수 있다.
투입수단(12)은 일례로 고정대(111)의 상부에 지지되는 포스트(121)와, 포스트(121)의 상부에 설치된 이송 가이드(122)와, 이송 가이드(122)를 따라 직선 왕복운동하는 승강부(123)와, 승강부(123)에 결합되어 상기 투입용 이송장치를 통해 순차적으로 이송되는 배터리 셀(1)을 흡착하여 검사수단(13)으로 투입하는 흡착부(124)를 포함한다.
이때, 승강부(123)는 리니어 액추에이터, 공압 실린더 또는 전동 실린더로 이루어질 수 있고, 흡착부(124)는 진공을 이용하여 배터리 셀(1)을 흡착하는 진공 그리퍼일 수 있다.
이러한 구성을 갖는 투입수단(12)의 동작을 간략하게 설명하기로 한다.
먼저, 도 1과 같이, 흡착부(124)를 이송 가이드(122)를 따라 상기 이송장치의 상부로 이동시킨다. 이후, 흡착부(124)를 하강시켜 상기 투입용 이송장치를 통해 순차적으로 이송되는 배터리 셀(1)을 하나씩 흡착한 후 상승시켜 이송 가이드(122)를 따라 검사수단(13)으로 이동시킨 다음, 흡착부(124)에 흡착된 배터리 셀(1)을 검사수단(13)으로 투입한다.
검사수단(13)은 도 1과 같이, 투입수단(12)과 배출수단(14) 사이에 위치되도록 고정대(111)의 상부에 설치되고, 투입수단(12)을 통해 투입된 배터리 셀(1)을 검사한 후 배출수단(14)을 통해 배출한다. 즉, 검사수단(13)은 투입수단(12)에 의해 투입된 각 배터리 셀(1)의 몸체(1a) 및 FPCB 접속단자(1b)의 치수검사와 배터리 셀(1)의 기능검사를 순차적으로 수행하여 배터리 셀(1)의 양/불량품을 검사한 후 배출한다.
이러한 검사수단(13)은 제2 및 도 3과 같이, 고정대(111)의 상부에 고정되는 고정판(131), 배터리 셀(1)의 몸체(1a)를 정렬하는 제1 정렬대(132)와, 제1 정렬대(132)를 고정판(131)의 상부로부터 일정 높이로 이격시켜 지지하는 한 쌍의 지지대(133)와, 제1 정렬대(132)와 상하로 중첩되도록 제1 정렬대(132)의 하부로 직선 왕복운동하여 제1 정렬대(132)를 관통하여 인입되는 배터리 셀(1)의 치수, 바람직하게는 몸체(1a)의 치수를 검사하는 제1 검사모듈(134)과, 제1 검사모듈(134)의 상부에 설치되어 FPCB 접속단자(1b)를 정렬하는 제2 정렬대(135)와, 고정판(131)에 고정 지지되고 제2 정렬대(135)로 인입되는 FPCB 접속단자(1b)의 치수를 검사하는 한편, 제1 검사모듈(134)에 안착된 테스트 보드(2)와 전기적으로 접속되는 FPCB 접속단자(1b)를 통해 배터리 셀(1)의 기능을 검사하는 제2 검사모듈(136)을 포함한다.
제1 정렬대(132)는 도 3과 같이, 한 쌍의 지지대(133)에 의해 고정판(131)으로부터 일정 높이로 이격되고, 제1 검사모듈(134)에 안착되는 배터리 셀(1)의 몸체(1a)와 FPCB 접속단자(1b)가 안정적으로 정렬되어 제1 검사모듈(134)에 안착되도록 한다.
이러한 제1 정렬대(132)에는 도 3과 같이, 중앙부에 배터리 셀(1)의 몸체(1a)가 관통 인입되도록 배터리 셀(1)의 몸체(1a)의 형상과 대응하여 사각형 구조로 개구된 제1 정렬공(132a)이 형성되어 있고, 제1 정렬공(132a)의 일측에는 제1 정렬공(132a)으로부터 일측으로 연장되고 제2 정렬대(135)가 인입되도록 제1 정렬공(132a)보다 작은 크기의 사각형 구조로 개구된 제2 정렬공(132b)이 형성되어 있다.
도 4는 도 2에 도시된 제1 검사모듈을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 제1 검사모듈(134)은 한 쌍의 지지대(133) 사이와 제1 정렬대(132)의 하부에 배치되고 제1 정렬대(132)와 상하로 정렬되어 배터리 셀(1)이 안착되는 안착부(1341a)가 마련된 제1 검사대(1341)와, 안착부(1341a)에 설치되어 배터리 셀(1)의 몸체(1a)의 치수를 검사하는 복수 개의 근접센서(1342)와, 제1 검사대(1341)를 승강시키는 승강부(1343)와, 승강부(1343)에 의해 제1 검사대(1341)가 하강한 상태에서 제1 검사대(1341)의 안착부(1341a)에 안착된 배터리 셀(1)을 배출부(14)가 배치된 제1 검사대(1341)의 배출구로 밀어 이송하는 푸싱부(미도시)를 포함한다.
제1 검사대(1341)는 장방형 구조로 이루어지고, 안착부(1341a)가 형성된 일측부는 제1 정렬대(132)와 상하로 중첩되도록 배치되고, 나머지 부위는 제1 정렬대(132)로부터 외측으로 노출되도록 배치되어 있다. 이때, 안착부(1341a)는 제1 정렬대(132)의 제1 및 제2 정렬공(132a, 132b)과 정렬된다. 그리고, 안착부(1341a)에 설치된 복수 개의 근접센서(1342)는 제1 및 제2 정렬공(132a, 132b)을 통해 노출된다.
복수 개의 근접센서(1342)는 정상 제품인 배터리 셀의 몸체에 대응하도록 안착부(1343a)에 설치된다. 즉, 정상 배터리 셀의 몸체의 둘레와 중첩되도록 안착부(1341a)에 설치된다. 이에 따라 검사하고자 하는 배터리 셀(1)이 제1 정렬대(132)로 인입되어 제1 검사대(1341)의 안착부(1341a)에 안착되면, 복수 개의 근접센서(1342)는 이를 감지하여 배터리 셀(1)의 몸체(1a)의 치수를 안정적으로 검사할 수 있다.
예를 들어, 제1 정렬대(132)의 제1 정렬공(132a)을 통해 제1 검사대(1341)의 안착부(1341a)에 안착되는 배터리 셀(1)이 복수 개의 근접센서(1342)에 의해 모두 감지되는 경우에는 치수 양품으로 판단하고, 배터리 셀(1)이 복수 개의 근접센서(1342) 중 적어도 어느 하나의 센서에 감지되지 않는 경우에는 치수 불량으로 판단한다.
이와 같이, 본 발명에서는 투입수단(12)을 통해 배터리 셀(1)을 제1 정렬대(132)의 제1 정렬공(132a)으로 인입시켜 제1 검사대(1341)의 안착부(1341a)에 안착시키는 작업만으로도 자동으로 배터리 셀(1)의 몸체(1a)의 치수를 간편하게 검사할 수 있다.
한편, 도 4와 같이, 제1 검사대(1341)의 안착부(1341a)에는 배터리 셀(1)의 FPCB 접속단자(1b)의 치수를 검사하기 위한 제2 정렬대(135)가 배치된다. 즉, 제2 정렬대(135)는 제1 정렬대(132)의 제2 정렬공(132b)의 하부에 배치되어 제2 정렬공(132b)과 상하로 정렬되고, 그 내부에는 FPCB 접속단자(1b)의 형상과 대응되는 구조로 개구된 정렬홈(135a)이 형성된다. 이때, 정렬홈(135a)은 제1 정렬공(132a)과 연통한다.
도 5는 도 2에 도시된 제2 정렬대와 제2 검사모듈을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 제2 정렬대(135)의 정렬홈(135a)에는 광센서의 수광부(135b)가 복수 개로 설치되어 있고, 이와 대응하여 제2 검사모듈(136)의 제2 검사대(1361)의 하부에 형성되어 정렬홈(135a)에 암수 결합되는 정렬돌부(1361a)에는 수광부(135b)로 광을 조사하는 광센서의 발광부(1361b)가 복수 개로 설치되어 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 제2 정렬대와 제2 검사모듈을 이용하여 배터리 셀의 FPCB 접속단자의 치수를 검사하는 방법을 설명하기 위해 도시한 도면들이다.
도 4와 같이, 제2 정렬대(135)를 제1 정렬대(132)의 제2 정렬공(132b)의 하부에 정렬된 제1 검사대(1341)의 안착부(1341a)에 안착시킨 상태에서 배터리 셀(1)을 제1 정렬대(132)의 제1 및 제2 정렬공(132a, 132b)을 통해 안착부(1341a)로 안착한다.
이때, 배터리 셀(1)의 FPCB 접속단자(1b)가 도 6과 같이 제2 정렬대(135)의 정렬홈(135a)에 삽입되어 상기 광센서의 발광부(1361b)와 수광부(135b)들을 통해 FPCB 접속단자(1b)가 모두 감지되면 FPCB 접속단자(1b)의 치수가 정상인 것으로 판단하여 양품으로 처리한다. 그리고, 도 7과 같이, FPCB 접속단자(1b)가 제2 정렬대(135)의 정렬홈(135a)에 정확하게 삽입되지 않고 이탈되어 상기 광센서의 발광부(1361b)와 수광부(135b)들 중 적어도 어느 하나라도 FPCB 접속단자(1b)가 감지되지 않으면, FPCB 접속단자(1b)의 치수가 비정상인 것으로 판단하여 불량품으로 처리한다.
제2 검사모듈(136)은 도 3 및 도 5와 같이, 직선 왕복운동하여 제2 정렬대(135)와 정렬되어 배터리 셀(1)의 FPCB 접속단자(1b)의 치수를 검사하는 제2 검사대(1361)와, 제2 검사대(1361)를 수평방향으로 직선 왕복운동시키는 직교 로봇(1362)과, 직교 로봇(1362)을 수직방향으로 승강시키는 승강부(1363)를 포함한다.
제2 검사대(1361)의 종단부 하부에는 도 5와 같이, 제2 정렬대(135)의 정렬홈(135a)에 암수 결합되는 정렬돌부(1361a)가 형성되어 있고, 정렬돌부(1361a)에는 제2 정렬대(135)의 수광부(135b)로 광을 조사하는 광센서의 발광부(1361b)가 설치되어 있다.
이러한 제2 검사대(1361)는 직교 로봇(1362)에 의해 수평방향으로 직선 왕복운동하고, 승강부(1363)에 의해 수직방향으로 승강하여 FPCB 접속단자(1b)의 치수를 검사한다.
예를 들어, 제2 검사대(1361)는 투입부(12)에 의해 제1 검사대(134)에 배터리 셀(1)이 안착될 때에는 후방으로 후퇴하고, 배터리 셀(1)이 제1 검사대(134)에 안착된 후에는 제2 정렬대(135)와 정렬되도록 전방으로 진입한 후, 제2 정렬대(135)와 정렬되면 승강부(1363)를 통해 하강하여 제2 정렬대(135)를 덮어 광센서를 이용하여 제2 정렬대(135)의 정렬홈(135a)에 삽입된 FPCB 접속단자(1b)의 치수를 검사한다.
직교 로봇(1362)은 제2 검사대(1361)를 수평방향으로 직선 왕복운동시키는 장치로서, 예를 들면, 리니어 엑추에이터, 솔레노이드 액추에이터, 공압 실린더, 공압로드레스 리니어 액추에이터, 랙과 피니언 매커니즘 등으로 다양하게 구현할 수 있다.
승강부(1363)는 고정판(131)에 고정되고, 직교 로봇(1362)을 수직방향으로 왕복 운동시키는 장치로서, 리니어 엑추에이터, 솔레노이드 액추에이터, 공압 실린더, 공압로드레스 리니어 액추에이터, 랙과 피니언 매커니즘 등으로 다양하게 구현할 수 있다.
한편, 제1 및 제2 검사모듈(134, 136)을 통해 배터리 셀(1)의 몸체(1a)와 FPCB 접속단자(1b)에 대한 치수 검사가 완료되면, 제2 정렬대(135)를 제1 검사대(1341)로부터 분리한 후, 도 4와 같이 테스트 보드(2)를 안착시켜 정렬한 다음, 제1 정렬대(132)의 제1 및 제2 정렬공(132a, 132b)을 통해 제1 검사대(1341)에 배터리 셀(1)을 안착시켜 배터리 셀(1)의 FPCB 접속단자(1b)와 테스트 보드(2)를 전기적으로 접속시켜 배터리 셀(1)의 정격전압, 정격전류, 저항, 배터리 용량 등을 검사한다.
배터리 셀(1)의 치수 및 기능검사가 모두 완료되면, 배터리 셀(1)이 안착된 제1 검사대(1341)는 승강부(1343)에 의해 하강하여 제1 정렬대(132)로부터 분리된다. 이후 제1 검사대(1341)에 안착된 배터리 셀(1)은 상기 푸싱부에 의해 제1 검사대(1341)의 길이방향으로 제1 검사대(1341)의 배출구까지 이송된 후 배출수단(14)에 의해 배출된다.
배출수단(14)은 도 1과 같이, 투입수단(11)과 나란하도록 고정 프레임(11)의 고정대(111)에 설치되고, 상기 푸싱바에 의해 제1 검사대(1341)의 배출구로 이송된 배터리 셀(1)을 흡착하여 컨베이어 등과 같은 배출용 이송장치로 이송한다. 이때, 배출수단(14)은 투입수단(11)과 마찬가지로 직교 로봇과 같은 이송로봇으로 이루어질 수 있다.
배출수단(14)은 고정대(111)의 상부에 지지되는 포스트(141)와, 포스트(141)의 상부에 설치된 이송 가이드(142)와, 이송 가이드(142)를 따라 직선 왕복운동하는 승강부(143)와, 승강부(143)에 결합되어 제1 검사대(1341)의 배출구로 배출된 배터리 셀(1)을 흡착하여 배출용 이송장치를 통해 순차적으로 이송하는 흡착부(144)를 포함한다.
이상에서와 같이 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 바람직한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아니다. 이처럼 이 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 본 발명의 실시예의 결합을 통해 다양한 실시예들이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
1 : 배터리 셀 1a : 몸체
1b : FPCB 접속단자 2 : 테스트 보드
10 : 배터리 셀 검사장치 11 : 고정 프레임
12 : 투입수단 13 : 검사수단
14 : 배출수단 121, 141 : 포스트
122, 142 : 이송 가이드 123, 143 : 승강부
124, 144 : 흡착부 131 : 고정판
132 : 제1 정렬대 132a : 제1 정렬공
132b : 제2 정렬공 133 : 한 쌍의 지지대
134 : 제1 검사모듈 135 : 제2 정렬대
135a : 정렬홈 135b : 수광부(광센서)
136 : 제2 검사모듈 1341 : 제1 검사대
1341a : 안착부 1342 : 근접센서
1343 : 승강부 1361 : 제2 검사대
1361a : 정렬돌부 1361b : 발광부(광센서)
1362 : 직교 로봇 1363 : 승강부

Claims (7)

  1. 중간에 고정대(111)가 설치된 고정 프레임(11);
    상기 고정 프레임(11)에 설치되어 배터리 셀(1)을 투입하는 투입수단(12);
    상기 투입수단(12)에 의해 투입된 배터리 셀(1)의 몸체(1a) 및 FPCB(Flexible Printed Circuit Board) 접속단자(1b)의 치수검사와 상기 배터리 셀(1)의 기능검사를 순차적으로 수행하여 상기 배터리 셀(1)의 양/불량품을 검사하는 검사수단(13); 및
    상기 검사수단(13)을 통해 검사 완료된 배터리 셀(1)을 배출하는 배출수단(14)을 포함하되,
    상기 투입수단(12)은
    상기 고정대(111)의 상부에 지지되는 포스트(121)와, 상기 포스트(121)의 상부에 설치된 이송 가이드(122)와, 상기 이송 가이드(122)를 따라 직선 왕복운동하는 승강부(123)와, 상기 승강부(123)에 결합되어 투입용 이송장치를 통해 순차적으로 이송되는 배터리 셀(1)을 하나씩 흡착하여 상기 검사수단(13)으로 투입하는 흡착부(124)를 포함하고,
    상기 배출수단(14)은
    상기 고정대(111)의 상부에 지지되는 포스트(141)와, 상기 포스트(141)의 상부에 설치된 이송 가이드(142)와, 상기 이송 가이드(142)를 따라 직선 왕복운동하는 승강부(143)와, 상기 승강부(143)에 결합되어 상기 검사수단(13)을 통해 배출된 배터리 셀(1)을 흡착하여 배출용 이송장치를 통해 이송하는 흡착부(144)를 포함하며,
    상기 검사수단(13)은
    상기 고정대(111)의 상부에 고정되는 고정판(131);
    상기 배터리 셀(1)의 몸체(1a)를 정렬하는 제1 정렬대(132);
    상기 제1 정렬대(132)를 상기 고정판(131)의 상부로부터 일정 높이로 이격시켜 지지하는 한 쌍의 지지대(133);
    상기 제1 정렬대(132)와 상하로 중첩되도록 상기 제1 정렬대(132)의 하부로 직선 왕복운동하여 상기 제1 정렬대(132)를 관통하여 인입되는 배터리 셀(1)의 몸체(1a)의 치수를 검사하는 제1 검사모듈(134);
    상기 제1 검사모듈(134)의 상부에 설치되어 상기 배터리 셀(1)의 FPCB 접속단자(1b)를 정렬하는 제2 정렬대(135); 및
    상기 고정판(131)에 고정 지지되고, 상기 제2 정렬대(135)으로 인입되는 상기 배터리 셀(1)의 FPCB 접속단자(1b)의 치수를 검사하는 한편, 상기 제1 검사모듈(134)에 안착된 테스트 보드(2)와 전기적으로 접속되는 상기 배터리 셀(1)의 FPCB 접속단자(1b)를 통해 상기 배터리 셀(1)의 기능을 검사하는 제2 검사모듈(136)을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 검사장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 정렬대(132)는 상기 제1 검사모듈(134)에 안착되는 배터리 셀(1)의 몸체(1a)와 FPCB 접속단자(1b)가 정렬되어 상기 제1 검사모듈(134)에 안착되도록 하고, 중앙부에 상기 배터리 셀(1)의 몸체(1a)가 관통 인입되도록 상기 배터리 셀(1)의 몸체(1a)의 형상과 대응하여 사각형 구조로 개구된 제1 정렬공(132a)이 형성되어 있고, 상기 제1 정렬공(132a)의 일측에는 상기 제1 정렬공(132a)으로부터 일측으로 연장되고 제2 정렬대(135)가 인입되도록 제1 정렬공(132a)보다 작은 크기의 사각형 구조로 개구된 제2 정렬공(132b)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 검사장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 검사모듈(134)은,
    상기 한 쌍의 지지대(133) 사이와 상기 제1 정렬대(132)의 하부에 배치되고, 상기 제1 정렬대(132)와 정렬되어 상기 배터리 셀(1)이 안착되는 안착부(1341a)가 마련된 제1 검사대(1341);
    상기 안착부(1341a)에 설치되어 상기 배터리 셀(1)의 몸체(1a)의 치수를 검사하는 복수 개의 근접센서(1342);
    상기 제1 검사대(1341)를 승강시키는 승강부(1343); 및
    상기 승강부(1343)에 의해 상기 제1 검사대(1341)가 하강한 상태에서 상기 제1 검사대(1341)의 안착부(1341a)에 안착된 배터리 셀(1)을 상기 배출수단(14)이 배치된 상기 제1 검사대(1341)의 배출구로 밀어 이송하는 푸싱부(미도시)를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 검사장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1 검사대(1341)는 장방형 구조로 이루어지고, 상기 안착부(1341a)가 형성된 일측부는 상기 제1 정렬대(132)와 상하로 중첩되도록 배치되고, 나머지 부위는 상기 제1 정렬대(132)로부터 외측으로 노출되도록 배치되어 있고, 상기 안착부(1341a)는 상기 제1 정렬대(132)의 제1 및 제2 정렬공(132a, 132b)과 정렬되어 상기 복수 개의 근접센서(1342)는 상기 제1 및 제2 정렬공(132a, 132b)을 통해 노출되고, 상기 복수 개의 근접센서(1342)는 정상 배터리 셀의 몸체의 둘레와 중첩되도록 설치되어 검사하고자 하는 상기 배터리 셀(1)이 상기 제1 정렬대(132)로 인입되어 상기 제1 검사대(1341)의 안착부(1341a)에 안착되면, 이를 감지하여 상기 배터리 셀(1)의 몸체(1a)의 치수를 안정적으로 검사하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 검사장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제2 검사모듈(136)은,
    직선 왕복운동하여 상기 제2 정렬대(135)와 정렬되어 상기 배터리 셀(1)의 FPCB 접속단자(1b)의 치수를 검사하는 제2 검사대(1361);
    상기 제2 검사대(1361)를 수평방향으로 직선 왕복운동시키는 직교 로봇(1362); 및
    상기 직교 로봇(1362)를 수직방향으로 승강시키는 승강부(1363); 를 포함하고,
    상기 제2 검사대(1361)의 종단부 하부에는 상기 제2 정렬대(135)의 정렬홈(135a)에 암수 결합되는 정렬돌부(1361a)가 형성되어 있고, 상기 정렬돌부(1361a)에는 상기 제2 정렬대(135)의 수광부(135b)로 광을 조사하는 광센서의 발광부(1361b)가 설치되어 상기 배터리 셀(1)의 FPCB 접속단자(1b)의 치수를 검사하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 검사장치.
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