KR102043459B1

KR102043459B1 - 극판 두께 측정 장치 및 방법

Info

Publication number: KR102043459B1
Application number: KR1020130136325A
Authority: KR
Inventors: 전필구; 심영철; 김철홍; 이준섭; 황원형
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2013-11-11
Filing date: 2013-11-11
Publication date: 2019-11-11
Also published as: CN104634263B; MY186620A; CN104634263A; KR20150054185A

Abstract

본 발명의 일 실시예는 극판 두께 측정 장치 및 방법에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 극판의 두께 측정시 성분별 제어를 통하여 극판의 두께를 측정하는 것에 의하여, 측정의 균일도를 향상시키고, 측정된 두께 데이터의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 데 있다.
이를 위해 본 발명의 일 실시예는 회전하는 롤러; 상기 롤러에 감겨져 상기 롤러의 회전방향으로 이동하는 극판; 상기 롤러의 외주면 또는 상기 롤러에 권취되는 극판의 외표면에 대한 광량 또는 이미지를 검출하는 검출부; 및 상기 롤러의 외주면의 광량 또는 이미지 검출신호를 이용하여 상기 롤러의 외주면의 제1 프로파일 데이터를 형성하고, 상기 제1 프로파일 데이터를 제1 성분과 제2 성분으로 분류하며, 상기 제1 성분 및 제2 성분 별로 기준 데이터와 측정 데이터의 차이값을 연산하고, 상기 연산된 차이값을 이용하여 상기 제1 프로파일 데이터에 포함된 제1 성분과 제2 성분의 측정 데이터를 보정하여 제2 프로파일 데이터를 생성하며, 상기 롤러에 권취된 극판의 타겟 외표면의 광량 또는 이미지 검출신호를 이용하여 상기 극판의 타겟 외표면의 변위량 데이터를 생성한 후, 상기 제2 프로파일 데이터와 변위량 데이터를 비교하여 상기 극판의 두께를 연산하는 프로세서부;를 포함하는 극판 두께 측정 장치를 개시한다.

Description

극판 두께 측정 장치 및 방법{WEB THICKNESS MEASURING EQUIPMENT AND METHOD}

본 발명의 일 실시예는 극판 두께 측정 장치 및 방법에 관한 것이다.

최근 모바일 기술에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있으며, 이에 따라 다양한 요구에 부흥할 수 있는 전지에 대한 연구가 행해지고 있다. 특히, 높은 에너지 밀도, 방전 전압 및 출력 안정성의 리튬 이차전지에 대한 수요가 높다.

일반적으로, 이차전지는 집전체의 표면에 활물질을 도포하여 양극판과 음극판(이하, 극판이라 함)을 구성하고, 그 사이에 분리막을 개재하여 전극조립체를 만든 후, 원통형 또는 각형의 금속 캔이나 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스 내부에 장착된다. 그리고, 전극조립체에 주로 액체 전해질을 주입 또는 함침시키거나 고체 전해질을 사용하여 제조된다. 전술한 이차전지의 일 예가 한국특허등록 제10-1233554호(등록일자 2013년02월07일)에 개시되어 있다.

이러한 이차전지에서는 동일한 품질의 것을 어떻게 많이 제조하는지가 중요하고, 이 때문에 집전체의 표면에 형성된 극판의 두께를 충분히 관리하는 것이 중요하다.

종래에는 이차전지의 극판을 제조함에 있어서, 롤에 감져진 극판주위에 광학장비를 설치하여 이를 통하여 획득한 극판의 영상을 판독하여 두께를 측정하게 된다.

그러나, 이러한 종래의 극판 두께 측정 장비는 롤의 지속적인 사용으로 인하여 롤의 변형이 발생하게 되어 극판의 두께를 측정시 오차가 발생할 수 있다는 문제점이 있다.

또한, 극판의 두께 측정시의 오차 발생을 방지하기 위하여 극판 두께 측정 장비를 보정하게 되는데, 이러한 보정은 추세 후의 바뀐 정도 만을 보상하는 정도여서 급격한 오차 발생을 막기 어렵다는 문제점이 있다.

본 발명의 일 실시예는 극판의 두께 측정시 성분별 제어를 통하여 극판의 두께를 측정하는 것에 의하여, 측정의 균일도를 향상시키고, 측정된 두께 데이터의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 극판 두께 측정 장치 및 방법을 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 극판 두께 측정 장치는 회전하는 롤러; 상기 롤러에 감겨져 상기 롤러의 회전방향으로 이동하는 극판; 상기 롤러의 외주면 또는 상기 롤러에 권취되는 극판의 외표면에 대한 광량 또는 이미지를 검출하는 검출부; 및 상기 롤러의 외주면의 광량 또는 이미지 검출신호를 이용하여 상기 롤러의 외주면의 제1 프로파일 데이터를 형성하고, 상기 제1 프로파일 데이터를 제1 성분과 제2 성분으로 분류하며, 상기 제1 성분 및 제2 성분 별로 기준 데이터와 측정 데이터의 차이값을 연산하고, 상기 연산된 차이값을 이용하여 상기 제1 프로파일 데이터에 포함된 제1 성분과 제2 성분의 측정 데이터를 보정하여 제2 프로파일 데이터를 생성하며, 상기 롤러에 권취된 극판의 타겟 외표면의 광량 또는 이미지 검출신호를 이용하여 상기 극판의 타겟 외표면의 변위량 데이터를 생성한 후, 상기 제2 프로파일 데이터와 변위량 데이터를 비교하여 상기 극판의 두께를 연산하는 프로세서부;를 포함할 수 있다.

상기 프로세서부는 상기 롤러 및 극판의 외주면의 광량 또는 이미지 검출신호를 이용하여 상기 제1 프로파일 데이터와 변위량 데이터를 생성하는 데이터 생성부; 상기 제1 프로파일 데이터를 각각 틀어진 각도에 관련된 제1 성분과 높낮이에 관련된 제2 성분으로 분류하는 성분 분리부; 상기 제1 프로파일 데이터의 제1 성분과 제2 성분 별 기준 데이터와 측정 데이터의 차이값을 이용하여 제1 성분과 제2 성분 별로 각각의 측정 데이터를 보정하는 제1 및 제2 함수를 각각 생성하는 제 1 및 제2 함수 생성부; 상기 생성된 제1 및 제2 함수가 중첩되는 제어함수를 이용하여 제2 프로파일 데이터를 생성하는 보정 데이터 생성부; 및 상기 생성된 제2 프로파일 데이터와 상기 변위량 데이터를 이용하여 상기 극판의 두께를 연산하는 두께 연산부를 포함할 수 있다.

상기 제1 함수는 상기 롤러의 외주면에서 기준 시점에서의 제1 성분과 측정 시점에서의 제1 성분과의 각도 차이값을 보정할 수 있다.

상기 각도 차이값은 상기 기준 시점에서 상기 롤러의 길이방향에서의 외주면을 기준으로 상기 측정 시점에서 상기 롤러의 외주면의 중앙 영역에 대하여 좌우측 영역이 틀어진 각도값을 정의할 수 있다.

상기 제2 함수는 상기 롤러의 외주면에서 기준 시점에서의 제2 성분과 측정 시점에서의 제2 성분과의 높이 차이값을 보정할 수 있다.

상기 높이 차이값은 상기 기준 시점에서 상기 롤러의 길이방향에서의 외주면을 기준으로 상기 측정 시점에서 상기 롤러의 외주면의 높낮이 값을 정의할 수 있다.

상기 제어함수는 상기 제1 및 제2 함수를 중첩하여 상기 제1 프로파일 데이터의 제1 및 제2 성분을 이루는 각각의 측정 데이터를 보정하는 함수일 수 있다.

상기 검출부는 상기 롤러의 외주면과 상기 극판의 외표면에 대하여 광을 주사하는 광원부; 및 상기 광원부와 서로 마주보고, 또한 상기 광원부와의 사이에 상기 롤러가 위치되도록 배치되며, 상기 광원부로부터 주사되어 상기 롤러의 외주면과 상기 극판의 타겟 외표면을 통과한 광의 광량의 분포의 변화에 따라 상기 롤러의 외주면과 상기 극판의 타겟 외표면에 대한 광량을 실시간으로 검출하는 광학식 변위센서를 포함할 수 있다.

상기 광원부와 상기 광학식 변위 센서가 각각 설치되는 이송 프레임을 더 포함하고, 상기 이송 프레임은, 상기 롤러의 외주면 또는 상기 극판의 타겟 외표면에 대하여 상기 롤러의 길이방향으로 이동할 수 있다.

상기 프로세서부는 상기 롤러의 외주면의 제1 및 제2 프로파일 데이터를 저장하는 메모리부를 더 포함하여, 상기 메모리부로부터 상기 롤러의 외주면의 제1 및 제2 프로파일 데이터를 전송받아 상기 롤러의 외주면의 제1 프로파일 데이터를 기준으로 제2 프로파일 데이터를 생성하고, 상기 생성된 제2 프로파일 데이터를 기준으로 상기 극판의 타겟 외표면의 변위량 데이터를 형성할 수 있다.

상기 프로세서부는 상기 연산된 극판의 두께를 외부로 표시하는 디스플레이부; 상기 연산된 극판의 두께가 미리 설정된 극판의 기준 두께값을 초과하는 경우 경보신호를 발생시키는 경보발생부; 상기 롤러의 회전 및 이동, 상기 극판의 이동 및 상기 검출부의 구동을 제어하는 구동 제어부; 및 각 구성들의 동작을 제어하는 메인 제어부를 더 포함할 수 있다.

상기 롤러의 외주면의 프로파일 데이터는 상기 롤러의 외주면 전체의 위치 좌표값일 수 있다.

상기 극판의 타겟 외표면의 변위량 데이터는 상기 극판의 타겟 외표면의 위치에 대응되는 상기 롤러의 외주면의 제2 프로파일 데이터를 기준으로 하여 산출되는 상기 극판의 타겟 외표면의 위치 좌표값일 수 있다.

상기 검출부는 상기 롤러의 외주면과 상기 극판의 외표면에 대하여 광을 주사하는 광원부; 및 상기 광원부와 서로 마주보는 위치에 배치되고, 상기 광원부로부터 주사되어 상기 롤러의 외주면과 상기 극판의 타겟 외표면을 통과한 광을 검출하여 상기 롤러의 외주면과 상기 극판의 타겟 외표면의 이미지를 실시간으로 검출하는 이미지 획득센서를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 극판 두께 측정 방법은 롤러의 외주면에 대하여 광을 주사하는 제1 광원 주사단계; 상기 롤러의 외주면을 통과한 광량의 분포에 따라 상기 롤러의 외주면의 제1 프로파일 데이터를 생성하는 제1 프로파일 데이터 생성단계; 상기 제1 프로파일 데이터를 제1 성분과 제2 성분으로 분류하고, 상기 제1 성분 및 제2 성분 별로 기준 데이터와 측정 데이터의 차이값을 연산하며, 상기 연산된 차이값을 이용하여 상기 제1 프로파일 데이터에 포함된 제1 성분과 제2 성분의 측정 데이터를 보정하여 제2 프로파일 데이터를 생성하는 제2 프로파일 데이터 생성단계; 상기 롤러의 외주면에 감겨져 이동하는 극판의 타겟 외표면에 대하여 광을 주사하는 제2 광원 주사단계; 상기 롤러에 권취된 극판의 타겟 외표면의 광량 검출신호를 이용하여 상기 극판의 타겟 외표면의 변위량 데이터를 생성하는 변위량 데이터 생성단계; 및 상기 제2 프로파일 데이터와 변위량 데이터를 비교하여 상기 극판의 두께를 연산하는 극판 두께 연산단계;를 포함할 수 있다.

상기 제2 프로파일 데이터 생성단계는 상기 제1 프로파일 데이터를 각각 틀어진 각도에 관련된 제1 성분과 높낮이에 관련된 제2 성분으로 분류하는 성분 분리과정; 상기 제1 프로파일 데이터의 제1 성분과 제2 성분 별 기준 데이터와 측정 데이터의 차이값을 이용하여 제1 성분과 제2 성분 별로 각각의 측정 데이터를 보정하는 제 1 및 제2 함수 생성과정; 및 상기 생성된 제1 및 제2 함수가 중첩되는 제어함수를 이용하여 제2 프로파일 데이터를 생성하는 보정 데이터 생성과정;을 포함할 수 있다.

상기 극판 두께 측정 방법은 상기 연산된 극판의 두께를 외부로 표시하는 표시 단계; 및 상기 연산된 극판의 두께가 미리 설정된 극판의 기준 두께값을 초과하는 경우 경보신호를 발생시키는 경보신호 발생단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 극판 두께 측정 장치 및 방법은 광학장비를 통하여 극판이 감겨지는 롤러의 프로파일 데이터를 생성하고, 프로파일 데이터를 틀어진 각도 성분과 높낮이 성분으로 각각 분류하여 각각 성분별 제어를 통하여 보정된 프로파일 데이터를 생성하며, 보정된 프로파일 데이터와 롤러에 감겨진 극판의 변위량 데이터를 이용하여 극판의 두께를 측정함으로써, 극판의 두께 측정의 균일도를 향상시키고, 측정된 두께 데이터의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 극판 두께 측정 장치를 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 프로세서부의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3a는 도 1의 롤러의 외주면에 광을 주사하여 광량을 검출하는 동작을 간략하게 나타내는 도면이다.
도 3b는 도 1의 극판의 외표면에 광을 주사하여 광량을 검출하는 동작을 간략하게 나타내는 도면이다.
도 4는 도 2의 연산부의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 5a 및 5b는 도 4의 제1 함수 생성부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a 및 6b는 도 4의 제2 함수 생성부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 극판 두께 측정 장치를 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 극판 두께 측정 방법을 나타내는 순서도이다.
도 9는 도 8의 성분 분리 및 성분별 제어단계를 나타내는 순서도이다.

본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 극판 두께 측정 장치를 나타내는 단면도이고, 도 2는 도 1의 프로세서부의 구성을 나타내는 블록도이며, 도 3a는 도 1의 롤러의 외주면에 광을 주사하여 광량을 검출하는 동작을 간략하게 나타내는 도면이고, 도 3b는 도 1의 극판의 외표면에 광을 주사하여 광량을 검출하는 동작을 간략하게 나타내는 도면이며, 도 4는 도 2의 연산부의 구성을 나타내는 블록도이고, 도 5a 및 5b는 도 4의 제1 함수 생성부의 동작을 설명하기 위한 도면이며, 도 6a 및 6b는 도 4의 제2 함수 생성부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 1 내지 도 3b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 극판 두께 측정 장치(100)는 롤러(110), 극판(120), 검출부(130) 및 프로세서부(150)를 포함한다.

상기 롤러(110)는 원기둥형상으로 형성되고, 그 길이방향으로 회전된다. 상기 롤러(110)는 그 중심축이 외부의 고정수단(미도시)에 고정되어 그 외주면이 기준면이 될 수 있도록 하고, 외주면에 감겨진 극판(120)이 롤러(110)의 길이방향에 대하여 수직방향으로 안정적으로 이동될 수 있도록 한다. 또한, 상기 롤러(110)는 외주면에 감겨져 실시간으로 이동되는 극판(120)에 의하여 변형이 되지 않도록 금속 물질로 형성될 수 있으나, 본 발명에서는 롤러(110)의 재질을 한정하는 것은 아니다.

상기 극판(120)은 롤러(110)에 감겨져 롤러(110)의 회전방향으로 이동한다. 즉, 상기 극판(120)은 롤러(110)의 길이방향에 대하여 수직방향으로 이동한다. 상기 극판(120)은 외부의 극판공급수단(미도시)에 의하여 롤러(110) 방향으로 이동된다. 여기서, 상기 극판(120)은 이차전지의 집전체의 표면에 활물질을 도포하여 형성된 양극판 또는 음극판일 수 있으나, 본 발명에서는 극판의 용도 및 종류를 한정하는 것은 아니다.

상기 검출부(130)는 롤러(110)의 외주면 또는 롤러(110)에 권취되는 극판(120)의 타겟 외표면에 대한 광량을 검출한다. 여기서, 상기 극판(120)의 타겟 외표면은 실시간으로 이동하는 극판(120)의 외표면 중에서 검출부(130)를 통하여 광량을 검출하고자 하는 영역을 의미한다.

상기 검출부(130)는 광원부(131) 및 광학식 변위센서(132)를 포함한다. 여기서, 상기 광원부(131) 및 광학식 변위 센서(132)는 서로 동일축 선상에 위치되도록 이송 프레임(140)에 설치된다.

상기 광원부(131)는 롤러(110)의 외주면과 극판(120)의 외표면에 대하여 광(L)을 주사한다. 상기 광원부(131)는 광(L)의 방향을 다양하게 변화시킬 수 있는 반사경(131a)를 포함할 수 있다. 상기 광원부(131)로부터 주사되는 광(L)은 가시광선, 근적외선 또는 적외선 레이저일 수 있으나, 본 발명에서는 상기 광(L)의 종류를 한정하는 것은 아니다.

상기 광학식 변위센서(132)는 광원부(131)와 서로 마주보고, 또한 광원부(131)와의 사이에 롤러(110)가 위치되도록 설치된다. 상기 광학식 변위센서(132)는 광원부(131)로부터 주사되어 롤러(110)의 외주면과 극판(120)의 타겟 외표면을 통과한 광(L)의 광량의 분포의 변화에 따라 롤러(110)의 외주면과 극판(120)의 타겟 외표면에 대한 광량을 검출한다. 즉, 상기 광학식 변위센서(132)는 수광렌즈를 포함하여, 롤러(110)의 외주면을 통과한 광의 일부를 수광렌즈를 통하여 스폿을 형성하게 하고, 스폿에 형성된 광량을 검출하여, 그 광량 검출신호를 전압출력의 형태로 프로세서부(150)로 전송한다. 또한, 상기 광학식 변위센서(132)는 실시간으로 이동하는 극판(120)의 타겟 외표면을 통과한 광의 일부를 수광렌즈를 통하여 스폿을 형성하게 하고, 스폿에 형성된 광량을 검출하여, 그 광량 검출신호를 전압출력의 형태로 프로세서부(150)로 전송한다. 여기서, 상기 광학식 변위센서(132)는 광원에 상응하는 광량센서일 수 있으나, 본 발명에서는 센서의 종류를 한정하는 것은 아니다. 또한, 상기 광학식 변위센서의 광 검출동작은 당해 기술분야에서 이미 공지되어 사용되는 기술에 해당되므로, 이에 관한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 이송 프레임(140)은 광원부(131)와 광학식 변위센서(132)가 각각 서로 마주보면서 설치되는 두 개의 기둥부(141)와 상기 두 개의 기둥부(141)를 연결하는 몸체부(142)를 포함한다. 상기 두 개의 기둥부(141)는 각각의 서로 마주보는 면 상에 광원부(131)와 광학식 변위센서(132)가 서로 동일 축선 상의 위치에 고정되도록 설치된다. 상기 몸체부(142)는 두 개의 기둥부(141)를 연결하여 서로 고정되도록 지지한다. 이러한 이송 프레임(140)은, 롤러(110)의 외주면 또는 극판(120)의 타겟 외표면에 대하여 롤러(110)의 길이방향으로 이동될 수 있다.

상기 프로세서부(150)는 롤러(110)의 외주면의 광량 검출신호를 이용하여 롤러(110)의 외주면의 제1 프로파일 데이터를 형성한다. 즉, 상기 프로세서부(150)는 롤러(110)를 회전시켜가며 롤러(110)의 외주면의 광량 검출신호를 이용하여 롤러(110)의 외주면의 부분 또는 전체의 제1 프로파일 데이터를 형성한다. 또한, 상기 프로세서부(150)는 제1 프로파일 데이터를 롤러(110)의 외주면의 틀어진 각도와 관련된 제1 성분과 높낮이에 관련된 제2 성분으로 분류하고, 제1 성분 및 제2 성분 별로 기준 데이터와 측정 데이터의 차이값을 연산한다. 또한, 상기 프로세서부(150)는 기준 데이터와 측정 데이터의 차이값을 이용하여 제1 프로파일 데이터에 포함된 제1 성분과 제2 성분의 측정 데이터를 보정하여 제2 프로파일 데이터를 생성한다. 그런 다음, 상기 프로세서부(150)는 롤러(110)에 권취된 극판(120)의 타겟 외표면의 광량 검출신호를 이용하여 극판(120)의 타겟 외표면의 변위량 데이터를 생성한 후, 제2 프로파일 데이터와 변위량 데이터를 비교하여 극판(120)의 두께를 연산한다.

여기서, 상기 제1 프로파일 데이터는 롤러(110)의 외주면에 대한 광량 검출신호를 부분 또는 전체적으로 매핑(mapping)하여 다수의 좌표값으로 이루어지는 하나의 평면 맵 형태로 생성된 전체 맵 데이터이다. 즉, 상기 제1 프로파일 데이터는 롤러(110)의 외주면 전체의 위치 좌표값일 수 있다. 또한, 상기 제2 프로파일 데이터는 제1 프로파일 데이터로부터 보정된 롤러(110)의 외주면 전체의 위치 좌표값일 수 있다.

또한, 상기 극판(120)의 타겟 외표면의 변위량 데이터는 극판(120)의 타겟 외표면의 위치에 대응되는 롤러(110)의 외주면의 제2 프로파일 데이터를 기준으로 하여 산출되는 극판(120)의 타겟 외표면의 위치 좌표값일 수 있다. 상기 극판(120)의 타겟 외표면의 위치 좌표값은 그 위치에 대응되는 롤러(110)의 외주면의 제2 프로파일 데이터와 극판(120)의 타겟 외표면에 대한 광량 검출신호를 이용하여 산출된 출력전압값으로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 위치 좌표값은 극판(120)이 이동하는 시간(t)을 기준으로 하는 주기함수(wt=2πf)를 포함하여 표현될 수 있다.

따라서, 상기 극판(120)의 두께는 극판(120)의 타겟 외표면의 위치 좌표값과 보정된 롤러(110)의 외주면의 위치 좌표값의 차이값일 수 있다.

이러한 동작을 구현하기 위하여, 상기 프로세서부(150)는 연산부(151), 메모리부(152), 디스플레이부(153), 경보발생부(154), 구동 제어부(156) 및 메인 제어부(155)를 포함한다.

상기 연산부(151)는 롤러(110)의 외주면의 광량 검출신호를 이용하여 롤러(110)의 외주면(110)의 제1 프로파일 데이터를 형성하고, 제1 프로파일 데이터를 제1 성분과 제2 성분으로 분류하며, 제1 성분 및 제2 성분 별로 기준 데이터와 측정 데이터의 차이값을 연산하고, 상기 연산된 차이값을 이용하여 제1 프로파일 데이터에 포함된 제1 성분과 제2 성분의 측정 데이터를 보정하여 제2 프로파일 데이터를 생성하고, 롤러(110)에 권취된 극판(120)의 타겟 외표면의 광량 검출신호를 이용하여 극판(120)의 타겟 외표면의 변위량 데이터를 생성한 후, 제2 프로파일 데이터와 변위량 데이터를 비교하여 극판(120)의 두께를 연산한다. 한편, 상기 연산부(151)는 롤러(110)의 외주면의 제1 및 제2 프로파일 데이터를 형성하거나 극판(120)의 두께를 연산하는 방식을 하드웨어적 또는 소프트웨어적으로 구현될 수 있도록 PC(Personal Computer) 또는 PLC(Programmable Logic Controller) 등으로 설계될 수 있다.

도 4를 참조하면, 상기 연산부(151)는 데이터 생성부(1510), 성분 분리부(1520), 제 1 및 제2 함수 생성부(1530, 1540), 보정 데이터 생성부(1550) 및 두께 연산부(1560)를 포함한다.

상기 데이터 생성부(1510)는 롤러(110) 및 극판(120)의 외주면의 광량 검출신호를 이용하여 제1 프로파일 데이터와 변위량 데이터를 생성한다. 상기 제1 프로파일 데이터는 롤러(110)의 외주면이 '0'이 되는 기준 데이터와, 롤러(110)의 외주면에 주사된 광량을 검출하여 측정된 측정 데이터를 포함한다. 여기서, 상기 기준 데이터는 롤러(110)의 외주면의 각도 또는 높낮이가 '0'으로 정의될 수 있는 데이터이고, 측정 데이터는 극판(120)이 권취되기 전 롤러(110)의 외주면의 좌우측의 각도 또는 높낮이의 데이터일 수 있다.

상기 성분 분리부(1520)는 제1 프로파일 데이터를 각각 틀어진 각도에 관련된 제1 성분과 높낮이에 관련된 제2 성분으로 분류한다. 상기 제1 성분은 기준 데이터와 측정 데이터의 각도의 어긋남을 나타낸다. 상기 제2 성분은 기준 데이터와 측정 데이터의 상하방향으로의 어긋남을 나타낸다.

상기 제 1 및 제2 함수 생성부(1530, 1540)는 제1 프로파일 데이터의 제1 성분과 제2 성분 별 기준 데이터와 측정 데이터의 차이값을 정의하는 제1 및 제2 함수를 각각 생성한다.

보다 구체적으로는, 상기 제1 함수 생성부(1530)는 제1 성분을 이용하여 제1 함수를 생성할 수 있다. 상기 제1 함수는 롤러(110)의 외주면에서 기준 시점에서의 제1 성분(도 5a의 R1, R2)과 측정 시점에서의 제1 성분(도 5b의 R3, R4)과의 각도 차이값(θ)을 보정하는 함수일 수 있다. 여기서, 상기 각도 차이값(θ)은 기준 시점에서 롤러(110)의 길이방향에서의 외주면을 기준으로 측정 시점에서 롤러(110)의 외주면의 중앙 영역(R0)에 대하여 좌우측 영역(R1~R4)이 틀어진 각도값을 나타내고, 이는 에러함수(Er(t))로 정의될 수 있다. 이러한 각도 차이값(θ)은 기준 데이터를 '0'으로 하고 측정된 측정 데이터의 값을 계산하여 양의 값이 나오면 시계방향으로 롤러가 회전하는 것이고, 음의 값이 나오면 반시계방향으로 롤러가 회전하는 것을 나타낼 수 있다. 또한, 상기 제1 함수는 도 5b에서와 같이 측정 시점에서 발생된 롤러(110)의 외주면의 기울기의 차이를 아래 수학식 1을 이용하여 보상할 수 있다. 이때, 제2 성분은 변화시키기 않는 것이 바람직하다.

[수학식 1]

R(t) = Kp *(Er(t) + (1/Ti) * ∫Er(t)dt)

여기서, R(t)는 제1 함수이고, Er(t)는 기준 시점에서의 제1 성분과 측정 시점에서의 제1 성분과의 각도 차이값을 정의하는 에러함수이며, Kp는 비례상수이고, Ti는 적분상수이다.

또한, 상기 제2 함수 생성부(1540)는 제2 성분을 이용하여 제2 함수를 생성할 수 있다. 상기 제2 함수는 롤러(110)의 외주면에서 기준 시점에서의 제2 성분(도 6a의 P1, P2)과 측정 시점에서의 제2 성분(도 6b의 P3, P4)과의 높이 차이값(H)을 보정하는 함수일 수 있다. 여기서, 상기 높이 차이값(H)은 기준 시점에서 롤러(110)의 길이방향에서의 중앙 영역(P0)과 그 좌우측 영역(P1, P2)의 외주면을 기준으로 측정 시점에서 롤러(110)의 중앙 영역(P0')과 그 좌우측 영역(P3, P4)의 외주면의 높낮이 값을 나타낼 수 있고, 이는 에러함수(Ep(t))로 정의될 수 있다. 이러한 높이 차이값(H)은 기준 데이터의 평균값과 측정 데이터의 평균값의 변화율을 계산하여 기준 보다 높낮이가 상승했는지 하강했는지 여부를 나타낼 수 있다. 또한, 상기 제2 함수는 도 6b에서와 같이 측정 시점에서 발생된 롤러(110)의 외주면의 높낮이의 차이를 아래 수학식 2를 이용하여 보상할 수 있다. 이때, 제1 성분은 변화시키기 않는 것이 바람직하다.

[수학식 2]

P(t) = Kp*(Ep(t) + (1/Ti) * ∫Ep(t)dt)

여기서, P(t)는 제2 함수이고, Ep(t)는 기준 시점에서의 제2 성분과 측정 시점에서의 제2 성분과의 높낮이 차이값을 정의하는 에러함수이며, Kp는 비례상수이고, Ti는 적분상수이다.

상기 보정 데이터 생성부(1550)는 제 1 및 제2 함수 생성부(1530, 1540)에서 생성된 제1 및 제2 함수가 중첩시켜 제2 프로파일 데이터를 생성한다. 상기 제2 프로파일 데이터는 아래 수학식 3과 같은 제어함수로 정의될 수 있고, 상기 제어함수는 제1 및 제2 함수를 중첩하여 제1 프로파일 데이터의 제1 및 제2 성분을 이루는 각각의 측정 데이터를 보정할 수 있다.

[수학식 3]

Rt(t) = PV(t) + R(t) + P(t)

여기서, Rt(t)는 제어 함수이고, PV(t)는 측정 시점에서의 측정 데이터를 정의하는 측정함수이다.

상기 두께 연산부(1560)는 보정 데이터 생성부(1550)에서 생성된 제2 프로파일 데이터와 데이터 생성부(1510)에서 생성된 변위량 데이터를 이용하여 롤러에 권취된 극판(120)의 두께를 연산한다. 보다 구체적으로 설명하자면, 상기 두께 연산부(1560)는 보정 데이터 생성부(1550)로부터 제1 프로파일 데이터가 보정된 제2 프로파일 데이터를 전송받고, 데이터 생성부(1510)로부터 극판(120)의 타겟 외표면의 광량 검출신호를 전송받아 이러한 광량 검출신호를 이용하여 극판(120)의 타겟 외표면의 변위량 데이터를 생성한 후, 롤러(110)의 외주면에 대한 제2 프로파일 데이터와 극판(120)의 타겟 외표면의 변위량 데이터를 비교하여 극판(120)의 두께를 연산한다.

상기 메모리부(152)는 롤러(110)의 외주면의 제1 및 제2 프로파일 데이터를 저장한다. 이때, 상기 외주면의 제1 프로파일 데이터는 연산부(151)를 통하여 롤러(110)의 외주면에 대한 광량 검출신호를 통해 생성되고, 제2 프로파일 데이터는 연산부(151)를 통하여 제1 프로파일 데이터를 기준으로 보정된 데이터이다. 또한, 상기 메모리부(152)는 롤러(110)의 외주면의 제1 및 제2 프로파일 데이터와 함께 이송 프레임(140)에 고정된 검출부(130)의 좌표값 데이터를 저장할 수 있다.

상기 디스플레이부(153)는 연산부(151)에 의하여 연산된 극판(120)의 두께를 외부로 표시한다. 즉, 상기 디스플레이부(153)는 실시간으로 이동되는 극판(120)의 두께를 외부로 문자 또는 그래프의 형태로 표시함으로써, 작업자가 극판(120)의 두께의 변형여부를 용이하게 확인할 수 있도록 할 수 있다.

상기 경보발생부(154)는 연산부(151)에 의하여 연산된 극판(120)의 두께가 미리 설정된 극판(120)의 기준 두께값을 초과하는 경우 경보신호를 발생시킨다. 즉, 상기 경보발생부(154)는 극판(120)의 불량 여부 검출의 기준 두께와 실시간으로 연산되는 극판(120)의 두께를 비교하여, 극판(120)의 두께가 기준 두께를 초과하는 경우 외부로 문자 또는 음성 형태의 경보신호를 발생시킴으로써, 작업자가 극판(120)의 변형여부를 용이하게 확인할 수 있도록 할 수 있다.

상기 구동 제어부(156)는 롤러(110)의 회전 및 이동, 극판(120)의 이동 및 검출부(130)의 구동을 제어한다. 즉, 상기 구동 제어부(156)는 메인 제어부(155)로부터 명령을 전송받아, 롤러(110)를 회전시키거나 이동시킬 수 있고, 극판(120)을 이동시키거나 검출부(130)를 구동시킬 수 있다.

상기 메인 제어부(155)는 연산부(151), 메모리부(152), 디스플레이부(153), 경보발생부(154) 및 구동 제어부(156)의 동작을 제어한다. 또한, 상기 메인 제어부(155)는 연산부(151)에 의하여 생성되는 롤러(110)의 외주면의 제1 및 제2 프로파일 데이터를 지속적으로 관리한다. 이에 따라, 상기 메인 제어부(155)는 롤러(110)의 변형이 예상되거나 미리 설정된 주기마다 연산부(151)를 제어하여 제1 및 제2 프로파일 데이터를 갱신하게 할 수 있다.

한편, 상기 메인 제어부(155)는 전원 공급부(157)에 연결되어, 전원공급부(157)를 통하여 극판 두께 장치(100)를 구성하는 구성 요소들로의 전원의 공급을 제어할 수 있다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 극판 두께 측정 장치를 나타내는 단면도이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 극판 두께 측정 장치(200)는 롤러(110), 극판(120), 검출부(230) 및 프로세서부(250)를 포함한다. 도 7에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따른 극판 두께 측정 장치(200)는 도 1 내지 도 6b에 도시된 극판 두께 장치(100)의 구성 중 검출부(130)의 광학식 변위센서(132)를 이미지 획득센서(232)로 대체한 것으로서, 이하에서는 도 1 내지 도 6b의 두께 측정 장치와 다른 구성요소인 이미지 획득 센서(232)를 포함하는 검출부(230)를 중심으로 하여 설명하기로 한다. 또한, 도 1 내지 도 6b에 도시된 극판 두께 장치(100)의 구성 요소 중 도 7에 도시된 극판 두께 측정 장치(200)의 구성 요소와 동일한 구성 요소들은 이하의 실시예에서도 동일하게 적용될 수 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 검출부(230)는 롤러(110)의 외주면 또는 롤러(110)에 권취되는 극판(120)의 타겟 외표면에 대한 이미지를 실시간으로 검출한다.

상기 검출부(230)는 광원부(231) 및 이미지 획득센서(232)를 포함한다. 또한, 상기 광원부(231) 및 이미지 획득센서(232)는 서로 동일축 선상에 위치되도록 이송 프레임(240)에 설치된다.

상기 광원부(231)는 롤러(110)의 외주면과 극판(120)의 외표면에 대하여 광(L)을 주사한다.

상기 이미지 획득센서(232)는 광원부(231)와 서로 마주보는 위치에 배치되고, 광원부(231)로부터 주사되어 롤러(110)의 외주면과 극판(120)의 타겟 외표면을 통과한 광을 검출하여 롤러(110)의 외주면과 극판(120)의 타겟 외표면의 이미지를 실시간으로 검출한다.

상기 프로세서부(250)는 롤러(110)의 외주면의 이미지 검출신호를 이용하여 롤러(110)의 외주면의 제1 프로파일 데이터를 생성한다. 또한, 상기 프로세서부(250)는 제1 프로파일 데이터를 제1 성분과 제2 성분으로 분류하고, 제1 성분 및 제2 성분 별로 기준 데이터와 측정 데이터의 차이값을 연산한다. 상기 프로세서부(250)는 기준 데이터와 측정 데이터의 차이값을 이용하여 제1 프로파일 데이터에 포함된 제1 성분과 제2 성분의 측정 데이터를 보정하여 제2 프로파일 데이터를 생성한다.

따라서, 상기 프로세서부(250)는 보정 데이터 생성부(1550)에서 생성된 제2 프로파일 데이터와 데이터 생성부(1510)에서 생성된 변위량 데이터를 비교하여 롤러(110)에 권취된 극판(120)의 두께를 연산한다. 여기서, 상기 프로세서부(250)에 의하여 생성된 롤러(110)의 외주면의 제1 및 제2 프로파일 데이터는 메모리부(252)에 저장된다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 극판 두께 측정 방법을 나타내는 순서도이고, 도 9는 도 8의 성분 분리 및 성분별 제어단계를 나타내는 순서도이다.

도 8 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 극판 두께 측정 방법은, 롤러의 외주면의 제1 프로파일 데이터를 성분별로 보정한 제2 프로파일 데이터와 상기 롤러에 권취되는 극판의 외표면의 변위량 데이터를 검출하여 극판의 두께를 측정하는 방법으로서, 이를 구현하기 위하여 도 1 내지 도 7의 극판 두께 측정 장치를 사용할 수 있다.

보다 구체적으로 설명하자면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 극판 두께 측정 방법은, 롤러의 외주면에 대하여 광을 주사하는 제1 광원 주사단계(S100)와, 롤러의 외주면을 통과한 광량의 분포에 따라 롤러의 외주면의 제1 프로파일 데이터를 생성하는 제1 프로파일 데이터 생성단계(S200)와, 제1 프로파일 데이터를 제1 성분과 제2 성분으로 분류하고, 제1 성분 및 제2 성분 별로 기준 데이터와 측정 데이터의 차이값을 연산하며, 상기 연산된 차이값을 이용하여 제1 프로파일 데이터에 포함된 제1 성분과 제2 성분의 측정 데이터를 보정하여 제2 프로파일 데이터를 생성하는 제2 프로파일 데이터 생성단계(S300)와, 롤러의 외주면에 감겨져 이동하는 극판의 타겟 외표면에 대하여 광을 주사하는 제2 광원 주사단계(S400)와, 롤러에 권취된 극판의 타겟 외표면의 광량 검출신호를 이용하여 극판의 타겟 외표면의 변위량 데이터를 생성하는 변위량 데이터 생성단계(S500), 및 제2 프로파일 데이터와 변위량 데이터를 비교하여 극판의 두께를 연산하는 극판 두께 연산단계(S600)를 포함할 수 있다.

상기 제2 프로파일 데이터 생성단계(S300)는 제1 프로파일 데이터를 각각 틀어진 각도에 관련된 제1 성분과 높낮이에 관련된 제2 성분으로 분류하는 성분 분리과정(S310)과, 제1 프로파일 데이터의 제1 성분과 제2 성분 별 기준 데이터와 측정 데이터의 차이값을 정의하는 제 1 및 제2 함수 생성과정(S320, S325), 및 제1 및 제2 함수가 중첩되는 제어함수를 이용하여 제1 성분과 제2 성분 별로 각각의 측정 데이터를 보정하여 제2 프로파일 데이터를 생성하는 보정 데이터 생성과정(S330)을 포함할 수 있다.

또한, 본 극판 두께 측정 방법은 극판 두께 연산단계에서 연산된 극판의 두께를 외부로 표시하는 표시 단계(S700)와, 극판의 두께가 미리 설정된 극판의 기준 두께값을 초과하는 경우 경보신호를 발생시키는 경보신호 발생단계(S800)를 더 포함할 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 극판 두께 측정 장치 및 방법은 광학장비를 통하여 극판이 감겨지는 롤러의 프로파일 데이터를 생성하고, 프로파일 데이터를 틀어진 각도 성분과 높낮이 성분으로 각각 분류하여 각각 성분별 제어를 통하여 보정된 프로파일 데이터를 생성하며, 보정된 프로파일 데이터와 롤러에 감겨진 극판의 변위량 데이터를 이용하여 극판의 두께를 측정함으로써, 극판의 두께 측정의 균일도를 향상시키고, 측정된 두께 데이터의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 극판 두께 측정 장치 및 방법을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

100, 200: 극판 두께 측정 장치
110: 롤러 120: 극판
130: 검출부 131, 231: 광원부
132: 광학식 변위센서 140, 240: 이송 프레임
150, 250: 프로세서부 151: 연산부
152: 메모리부 153: 디스플레이부
154: 경보발생부 155: 메인 제어부
156: 구동 제어부 157: 전원 공급부
232: 이미지 획득센서 1510: 데이터 생성부
1520: 성분 분리부 1530: 제1 함수 생성부
1540: 제2 함수 생성부 1550: 보정 데이터 생성부
1560: 두께 연산부

Claims

회전하는 롤러;
상기 롤러에 감겨져 상기 롤러의 회전방향으로 이동하는 극판;
상기 롤러의 외주면 또는 상기 롤러에 권취되는 극판의 외표면에 대한 광량 또는 이미지를 검출하되, 상기 롤러의 외주면과 상기 극판의 외표면에 대하여 광을 주사하는 광원부; 및 상기 광원부와 서로 마주보고, 또한 상기 광원부와의 사이에 상기 롤러가 위치되도록 배치되며, 상기 광원부로부터 주사되어 상기 롤러의 외주면과 상기 극판의 타겟 외표면을 통과한 광의 광량의 분포의 변화에 따라 상기 롤러의 외주면과 상기 극판의 타겟 외표면에 대한 광량을 실시간으로 검출하는 광학식 변위센서를 포함하고, 상기 광학식 변위센서는 수광렌즈를 포함하며, 상기 롤러의 외주면을 통과한 광의 일부를 상기 수광렌즈를 통하여 스폿을 형성하게 하고 상기 스폿에 형성된 광량을 검출하고, 상기 극판의 타겟 외표면을 통과한 광의 일부를 상기 수광렌즈를 통하여 스폿을 형성하게 하고 상기 스폿에 형성된 광량을 검출하는 검출부; 및
상기 롤러의 외주면의 광량 또는 이미지 검출신호를 이용하여 상기 롤러의 외주면의 제1 프로파일 데이터를 형성하고, 상기 제1 프로파일 데이터를 제1 성분과 제2 성분으로 분류하며, 상기 제1 성분 및 제2 성분 별로 기준 데이터와 측정 데이터의 차이값을 연산하고, 상기 연산된 차이값을 이용하여 상기 제1 프로파일 데이터에 포함된 제1 성분과 제2 성분의 측정 데이터를 보정하여 제2 프로파일 데이터를 생성하며, 상기 롤러에 권취된 극판의 타겟 외표면의 광량 또는 이미지 검출신호를 이용하여 상기 극판의 타겟 외표면의 변위량 데이터를 생성한 후, 상기 제2 프로파일 데이터와 변위량 데이터를 비교하여 상기 극판의 두께를 연산하는 프로세서부;를 포함하며,
상기 제1 프로파일 데이터는 상기 롤러의 외주면 전체의 위치 좌표값이고, 상기 제2 프로파일 데이터는 제1 프로파일 데이터로부터 보정된 상기 롤러의 외주면 전체의 위치 좌표값인 것을 특징으로 하는 극판 두께 측정 장치.
제1항에 있어서,
상기 프로세서부는
상기 롤러 및 극판의 외주면의 광량 또는 이미지 검출신호를 이용하여 상기 제1 프로파일 데이터와 변위량 데이터를 생성하는 데이터 생성부;
상기 제1 프로파일 데이터를 각각 틀어진 각도에 관련된 제1 성분과 높낮이에 관련된 제2 성분으로 분류하는 성분 분리부;
상기 제1 프로파일 데이터의 제1 성분과 제2 성분 별 기준 데이터와 측정 데이터의 차이값을 이용하여 제1 성분과 제2 성분 별로 각각의 측정 데이터를 보정하는 제1 및 제2 함수를 각각 생성하는 제 1 및 제2 함수 생성부;
상기 생성된 제1 및 제2 함수가 중첩되는 제어함수를 이용하여 제2 프로파일 데이터를 생성하는 보정 데이터 생성부; 및
상기 생성된 제2 프로파일 데이터와 상기 변위량 데이터를 이용하여 상기 극판의 두께를 연산하는 두께 연산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 극판 두께 측정 장치.
제2항에 있어서,
상기 제1 함수는 상기 롤러의 외주면에서 기준 시점에서의 제1 성분과 측정 시점에서의 제1 성분과의 각도 차이값을 보정하는 것을 특징으로 하는 극판 두께 측정 장치.
제3항에 있어서,
상기 각도 차이값은 상기 기준 시점에서 상기 롤러의 길이방향에서의 외주면을 기준으로 상기 측정 시점에서 상기 롤러의 외주면의 중앙 영역에 대하여 좌우측 영역이 틀어진 각도값을 정의하는 것을 특징으로 하는 극판 두께 측정 장치.
제2항에 있어서,
상기 제2 함수는 상기 롤러의 외주면에서 기준 시점에서의 제2 성분과 측정 시점에서의 제2 성분과의 높이 차이값을 보정하는 것을 특징으로 하는 극판 두께 측정 장치.
제5항에 있어서,
상기 높이 차이값은 상기 기준 시점에서 상기 롤러의 길이방향에서의 외주면을 기준으로 상기 측정 시점에서 상기 롤러의 외주면의 높낮이 값을 정의하는 것을 특징으로 하는 극판 두께 측정 장치.
제2항에 있어서,
상기 제어함수는 상기 제1 및 제2 함수를 중첩하여 상기 제1 프로파일 데이터의 제1 및 제2 성분을 이루는 각각의 측정 데이터를 보정하는 함수인 것을 특징으로 하는 극판 두께 측정 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 광원부와 상기 광학식 변위 센서가 각각 설치되는 이송 프레임을 더 포함하고,
상기 이송 프레임은, 상기 롤러의 외주면 또는 상기 극판의 타겟 외표면에 대하여 상기 롤러의 길이방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 극판 두께 측정 장치.
제1항에 있어서,
상기 프로세서부는
상기 롤러의 외주면의 제1 및 제2 프로파일 데이터를 저장하는 메모리부를 더 포함하여,
상기 메모리부로부터 상기 롤러의 외주면의 제1 및 제2 프로파일 데이터를 전송받아 상기 롤러의 외주면의 제1 프로파일 데이터를 기준으로 제2 프로파일 데이터를 생성하고, 상기 생성된 제2 프로파일 데이터를 기준으로 상기 극판의 타겟 외표면의 변위량 데이터를 형성하는 것을 특징으로 하는 극판 두께 측정 장치.
제1항에 있어서,
상기 프로세서부는
상기 연산된 극판의 두께를 외부로 표시하는 디스플레이부;
상기 연산된 극판의 두께가 미리 설정된 극판의 기준 두께값을 초과하는 경우 경보신호를 발생시키는 경보발생부;
상기 롤러의 회전 및 이동, 상기 극판의 이동 및 상기 검출부의 구동을 제어하는 구동 제어부; 및
각 구성들의 동작을 제어하는 메인 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 극판 두께 측정 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 극판의 타겟 외표면의 변위량 데이터는 상기 극판의 타겟 외표면의 위치에 대응되는 상기 롤러의 외주면의 제2 프로파일 데이터를 기준으로 하여 산출되는 상기 극판의 타겟 외표면의 위치 좌표값인 것을 특징으로 하는 극판 두께 측정 장치.
제1항에 있어서,
상기 검출부는
상기 롤러의 외주면과 상기 극판의 외표면에 대하여 광을 주사하는 광원부; 및
상기 광원부와 서로 마주보는 위치에 배치되고, 상기 광원부로부터 주사되어 상기 롤러의 외주면과 상기 극판의 타겟 외표면을 통과한 광을 검출하여 상기 롤러의 외주면과 상기 극판의 타겟 외표면의 이미지를 실시간으로 검출하는 이미지 획득센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 극판 두께 측정 장치.
롤러의 외주면에 대하여 광을 주사하는 제1 광원 주사단계;
상기 롤러의 외주면을 통과한 광의 일부를 수광렌즈를 통하여 스폿을 형성하게 하고 상기 스폿에 형성된 광량을 검출해 상기 롤러의 외주면을 통과한 광량의 분포에 따라 상기 롤러의 외주면 전체의 위치 좌표값인 상기 롤러의 외주면의 제1 프로파일 데이터를 생성하는 제1 프로파일 데이터 생성단계;
상기 제1 프로파일 데이터를 제1 성분과 제2 성분으로 분류하고, 상기 제1 성분 및 제2 성분 별로 기준 데이터와 측정 데이터의 차이값을 연산하며, 상기 연산된 차이값을 이용하여 상기 제1 프로파일 데이터에 포함된 제1 성분과 제2 성분의 측정 데이터를 보정하여 상기 제1 프로파일 데이터로부터 보정된 상기 롤러의 외주면 전체의 위치 좌표값인 제2 프로파일 데이터를 생성하는 제2 프로파일 데이터 생성단계;
상기 롤러의 외주면에 감겨져 이동하는 극판의 타겟 외표면에 대하여 광을 주사하는 제2 광원 주사단계;
상기 롤러에 권취된 극판의 타겟 외표면을 통과한 광의 일부를 상기 수광렌즈를 통하여 스폿을 형성하게 하고 상기 스폿에 형성된 광량을 검출한 광량 검출신호를 이용하여 상기 극판의 타겟 외표면의 변위량 데이터를 생성하는 변위량 데이터 생성단계; 및
상기 제2 프로파일 데이터와 변위량 데이터를 비교하여 상기 극판의 두께를 연산하는 극판 두께 연산단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 극판 두께 측정 방법.
제15항에 있어서,
상기 제2 프로파일 데이터 생성단계는
상기 제1 프로파일 데이터를 각각 틀어진 각도에 관련된 제1 성분과 높낮이에 관련된 제2 성분으로 분류하는 성분 분리과정;
상기 제1 프로파일 데이터의 제1 성분과 제2 성분 별 기준 데이터와 측정 데이터의 차이값을 이용하여 제1 성분과 제2 성분 별로 각각의 측정 데이터를 보정하는 제 1 및 제2 함수 생성과정; 및
상기 생성된 제1 및 제2 함수가 중첩되는 제어함수를 이용하여 제2 프로파일 데이터를 생성하는 보정 데이터 생성과정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 극판 두께 측정 방법.
제16항에 있어서,
상기 극판 두께 연산단계 이후에
상기 연산된 극판의 두께를 외부로 표시하는 표시 단계; 및
상기 연산된 극판의 두께가 미리 설정된 극판의 기준 두께값을 초과하는 경우 경보신호를 발생시키는 경보신호 발생단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 극판 두께 측정 방법.