KR102386450B1 - 미러를 이용한 영상획득 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 미러를 이용한 영상획득 장치에 관한 것으로, 카메라, 및 적어도 하나의 미러를 포함한다. 카메라는 촬영 부위가 대상물의 상면을 향해 배치된다. 적어도 하나의 미러는 대상물의 양쪽 측면 중 적어도 어느 한쪽 측면으로부터 반사되는 광을 받아서 카메라의 촬영 부위로 반사시킨다. 따라서, 대상물의 측면 검사를 위한 영상이 효율적으로 획득될 수 있다.

Description

미러를 이용한 영상획득 장치{Image acquisition apparatus using mirror}
본 발명은 영상획득 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기자동차용 배터리 등과 같은 대상물의 외관 검사를 위한 영상을 획득하는 장치에 관한 것이다.
최근, 충방전이 가능한 이차 배터리는 무선 모바일 기기의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있다. 또한, 이차 배터리는 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차의 에너지원으로서도 주목을 받고 있다.
이러한 이차 배터리는 리튬이온 배터리, 리튬이온 폴리머 배터리, 리튬 폴리머 배터리 등과 같이 전극과 전해액의 구성에 따라 분류되며, 그 중 전해액의 누액 가능성이 적고 제조가 용이한 리튬이온 폴리머 배터리의 사용량이 늘어나고 있다.
또한, 이차 배터리는 전극조립체가 원통형 또는 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 배터리 및 각형 배터리와, 전극조립체가 알루미늄 라미네이트의 파우치에 내장되어 있는 파우치형 배터리 등과 같이, 배터리 외장재의 형상에 따라 분류되기도 한다.
한편, 이차 배터리 등과 같은 배터리는 내부 불량뿐만 아니라 외관 불량이 있으면 성능에 치명적인 영향을 미치게 된다. 예컨대, 파우치형 배터리의 파우치는 2장의 시트들 사이에 한쪽 측면을 통해 전극탭이 인출된 상태로 전극조립체를 수용하고, 시트들의 외곽을 따라 실링 부위가 형성되어 밀폐되며, 전극탭이 인출된 측면의 좌우에 위치한 좌우 측면들의 실링 부위가 2회 이상 접혀 형성된 폴딩 부위를 구비한 형태로 이루어진다.
이러한 파우치형 배터리의 측면은 외관 불량 없이 설정 규격 형상을 충족해야 한다. 따라서, 파우치형 배터리의 측면이 외관 불량인지 여부를 검사하는 측면 검사가 수행될 수 있다. 파우치형 배터리의 측면 검사는 비전 방식으로 이루어질 수 있는데, 이 경우 파우치형 배터리의 측면에 대한 영상을 효율적으로 획득하기 위한 방안이 요구된다.
공개특허공보 제10-2018-0071982호(2018.06.28. 공개)
본 발명의 과제는 대상물의 측면 검사를 위한 영상을 효율적으로 획득할 수 있는 영상획득 장치를 제공함에 있다.
상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 영상획득 장치는 카메라, 및 적어도 하나의 미러를 포함한다. 카메라는 촬영 부위가 대상물의 상면을 향해 배치된다. 적어도 하나의 미러는 대상물의 양쪽 측면 중 적어도 어느 한쪽 측면으로부터 반사되는 광을 받아서 카메라의 촬영 부위로 반사시킨다.
여기서, 미러는 2개로 구비되어 대상물의 양쪽 측면으로부터 각각 반사되는 광을 받아서 카메라의 촬영 부위로 반사시킬 수 있다. 추가 양상으로, 영상획득 장치는 대상물의 양쪽 측면 사이의 길이에 따라 미러들의 간격을 조절하는 미러 이동기구를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 파우치형 배터리 등과 같은 대상물의 측면 검사를 위한 영상을 효율적으로 획득할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상획득 장치에 대한 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 대상물에 대한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상획득 장치에 대한 구성도이다.
도 4는 도 3에 도시된 영상획득 장치에 미러 이동기구가 구비된 예를 나타낸 구성도이다.
본 발명에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 사용하며, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상획득 장치에 대한 구성도이다. 도 2는 도 1에 도시된 대상물에 대한 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상획득 장치(100)는 카메라(110), 및 미러(120)를 포함한다.
카메라(110)는 촬영 부위가 대상물의 상면을 향해 배치된다. 여기서, 대상물은 파우치형 배터리(10)에 해당할 수 있다. 파우치형 배터리(10)의 파우치는 2장의 시트들 사이에 한쪽 측면을 통해 전극탭(11)이 인출된 상태로 전극조립체를 수용한다.
파우치는 시트들의 외곽을 따라 실링 부위가 형성되어 밀폐되며, 전극탭(11)이 인출된 측면의 좌우에 위치한 좌우 측면들의 실링 부위가 2회 이상 접혀 형성된 폴딩 부위(12)를 구비한 형태로 이루어진다. 파우치형 배터리(10)는 스테이지(101) 상에 지지될 수 있다.
카메라(110)는 대상물의 상면에 대한 영상을 획득해서 대상물의 상면 검사에 사용되게 할 뿐 아니라, 미러(120)와 연계하여 대상물의 측면에 대한 영상을 획득해서 대상물의 측면 검사에 사용되게 한다.
카메라(110)는 대상물의 상면으로부터 반사되는 광을 수신해서 영상을 획득하고, 대상물의 측면으로부터 반사되어 미러(120)를 거쳐 전달되는 광을 수신해서 영상을 획득한다. 카메라(110)는 촬영 부위로 진행하는 광을 렌즈(111)를 거쳐 전달받을 수 있다.
카메라(110)는 이미지센서를 포함할 수 있다. 이미지센서는 피사체에 대한 광학적 상을 받아서 전기적 신호로 변환한다. 이미지센서는 CCD(charge-coupled device) 이미지센서 또는 CMOS(complementary metal-oxide semiconductor) 이미지센서 등일 수 있다.
카메라(110)가 대상물에 대한 영상을 획득할 때, 조명기(미도시)가 대상물을 조명할 수 있다. 조명기는 LED(light emitting diode) 등과 같은 발광소자를 다수 포함할 수 있다.
한편, 미러(120)가 대상물의 한쪽 측면에만 구비된 경우, 카메라(110)는 카메라 수평 이동기구(112)에 의해 대상물의 상면 검사 위치에서 대상물의 측면 검사 위치로 수평 이동할 수 있다. 카메라 수평 이동기구(112)는 장치 프레임(102)에 장착될 수 있다. 카메라 수평 이동기구(112)는 리니어 모터나 실린더 등과 같은 다양한 공지의 리니어 엑추에이터를 포함하여 구성될 수 있다.
적어도 하나의 미러(120)는 대상물의 양쪽 측면 중 적어도 한쪽 측면으로부터 반사되는 광을 받아서 카메라(110)의 촬영 부위로 반사시킨다. 일 예로, 미러(120)는 대상물의 한쪽 측면에만 대응되게 구비된다. 미러(120)는 파우치형 배터리(10)의 측면으로부터 수직면 기준으로 예컨대, 45도 경사져 반사되는 광을 받아서 카메라(110)의 촬영 부위로 반사시키도록 배치될 수 있다.
미러(120)는 장치 프레임(102)에 지지될 수 있다. 장치 프레임(102)이 카메라(110) 및 미러(120)를 함께 지지한 상태로 스테이지(101)에 대해 상대 이동하면서 스테이지(101) 상의 파우치형 배터리(10) 측면을 따라 스캐닝할 수 있다.
카메라(110)에 의해 획득된 파우치형 배터리(10)의 측면 영상은 컨트롤러(미도시)로 제공될 수 있다. 컨트롤러는 폴딩 부위(12)에 대한 영상을 기반으로 폴딩 부위(12)가 설정 규격 형상을 충족하는지 판단함으로써, 폴딩 부위(12)의 외관 불량 여부를 검사할 수 있다.
컨트롤러는 전극탭(11)에 대한 영상을 기반으로 전극탭(11)이 설정 규격 형상을 충족하는지 판단함으로써, 전극탭(11)의 외관 불량 여부를 검사할 수 있다. 또한, 컨트롤러는 전극탭 반대쪽 측면(13)에 대한 영상을 기반으로 전극탭 반대쪽 측면(13)이 설정 규격 형상을 충족하는지 판단함으로써, 전극탭 반대쪽 측면(13)의 외관 불량 여부를 검사할 수 있다.
이와 같이, 본 실시예의 영상획득 장치(100)에 의하면, 대상물의 측면 검사를 위한 별도의 카메라를 구비하지 않고도 대상물의 상면 검사를 위한 카메라(110)를 사용하여 미러(120)와 연계함으로써, 대상물의 측면 영상을 효율적으로 획득할 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상획득 장치에 대한 구성도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상획득 장치(200)에서, 미러(120)는 2개로 구비되어 대상물의 양쪽 측면으로부터 각각 반사되는 광을 받아서 카메라(110)의 촬영 부위로 반사시킨다.
카메라(110)는 파우치형 배터리(10)의 상부 중앙에 배치될 수 있다. 미러(120)들 중 하나는 파우치형 배터리(10)의 한쪽 측면으로부터 반사되는 광을 받아서 카메라(110)의 촬영 부위로 반사시키도록 배치되고, 다른 하나는 파우치형 배터리(10)의 다른쪽 측면으로부터 반사되는 광을 받아서 카메라(110)의 촬영 부위로 반사시키도록 배치된다. 따라서, 카메라(110)는 미러(120)들과 연계하여 파우치형 배터리(10)의 양쪽 측면에 대한 영상을 획득함과 동시에, 파우치형 배터리(10)의 상면에 대한 영상을 획득할 수 있다.
미러(120)들은 파우치형 배터리(10)를 사이에 두고 상호 대칭을 이루게 배치될 수 있다. 미러(120)들은 파우치형 배터리(10)의 측면으로부터 수직면 기준으로 예컨대, 45도 경사져 반사되는 광을 받아서 카메라(110)의 촬영 부위로 반사시키도록 배치될 수 있다.
이와 같이, 본 실시예의 영상획득 장치(200)는 미러(120)들에 의해 파우치형 배터리(10)의 양쪽 측면에 대한 영상을 카메라(110)로 획득함과 동시에, 파우치형 배터리(10)의 상면에 대한 영상을 카메라(110)로 획득한다. 따라서, 본 실시예의 영상획득 장치(200)는 한 번의 촬영으로 파우치형 배터리(10)의 양쪽 측면과 상면에 대한 영상을 동시에 획득할 수 있으므로, 영상 획득의 효율성을 높일 수 있다.
추가 양상으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 영상획득 장치(200)는 미러 이동기구(130)를 포함할 수 있다. 미러 이동기구(130)는 대상물의 양쪽 측면 사이의 길이에 따라 미러(120)들의 간격을 조절한다.
파우치형 배터리(10)는 다양한 사이즈를 가지며, 그에 따라 양쪽 측면들 사이의 길이가 다를 수 있다. 이 경우, 미러(120)들은 미러 이동기구(130)에 의해 파우치형 배터리(10)의 양쪽 측면 사이의 길이 변화에 대응되게 위치 가변되어 간격 조절될 수 있다. 따라서, 미러(120)들은 파우치형 배터리(10)의 양쪽 측면들로부터 반사되는 광을 받아서 카메라(110)의 촬영 부위로 반사시킬 수 있다. 그 결과, 영상획득 장치(200)는 대상물의 양쪽 측면 사이의 길이가 달라지더라도, 그에 대응하여 대상물의 양쪽 측면에 대한 영상을 동시에 획득할 수 있다.
미러 이동기구(130)는 미러(120)들을 수평 방향으로 선형 이동시킬 수 있다. 미러 이동기구(130)는 리니어 모터나 실린더 등과 같은 다양한 공지의 리니어 엑추에이터를 포함하여 구성될 수 있다. 미러 이동기구(130)는 미러(120)들을 카메라(110)에 대해 동일 간격으로 위치 가변시킬 수 있다. 카메라(110)가 수평으로 이동 가능한 경우, 미러(120)들은 어느 하나만 이동해서 상호 간격 조절될 수 있다.
카메라(110)는 미러(120)들의 위치 가변에 대응하여 카메라 승강기구(113)에 의해 높이 조절됨으로써, 미러(120)들에 의해 반사된 광을 받을 수 있다. 카메라 승강기구(113)는 카메라(110)를 상하 방향으로 선형 이동시킬 수 있다. 카메라 승강기구(113)는 리니어 모터나 실린더 등과 같은 다양한 공지의 리니어 엑추에이터를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
10..파우치형 배터리 11..전극탭
12..폴딩 부위 110..카메라
120..미러 130..미러 이동기구

Claims (3)

  1. 2장의 시트들 사이에 한쪽 측면을 통해 전극탭이 인출된 상태로 전극조립체를 수용하고, 시트들의 외곽을 따라 실링 부위가 형성되어 밀폐되며, 전극탭이 인출된 측면의 좌우에 위치한 좌우 측면들의 실링 부위가 2회 이상 접혀 형성된 폴딩 부위를 구비한 형태로 이루어진 파우치형 배터리의 상,하면 및 측면에 대한 영상을 획득하기 위한 장치에 있어서,
    촬영 부위가 파우치형 배터리의 상면을 향해 배치되는 카메라;
    상기 카메라를 수평 이동시키는 카메라 수평 이동기구;
    파우치형 배터리의 양쪽 측면으로부터 각각 반사되는 광을 받아서 상기 카메라의 촬영 부위로 반사시키는 2개의 미러들;
    파우치형 배터리의 양쪽 측면 사이의 길이에 따라 상기 미러들을 수평 방향으로 선형 이동시켜 상기 미러들의 간격을 조절하는 미러 이동기구; 및
    상기 미러들의 이동에 따른 위치 가변에 대응하여 상기 카메라를 상하 방향으로 선형 이동시키는 카메라 승강기구;
    를 포함하는 영상획득 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
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