KR102633516B1

KR102633516B1 - 다이 코터 검사 장치 및 방법

Info

Publication number: KR102633516B1
Application number: KR1020200087147A
Authority: KR
Inventors: 이도현; 사의석; 이명한; 윤덕중; 이정용; 안우진
Original assignee: 주식회사 엘지에너지솔루션
Priority date: 2020-07-14
Filing date: 2020-07-14
Publication date: 2024-02-06
Also published as: US20240033774A1; EP4154989A1; WO2022014948A1; EP4154989A4; CN115768565A; JP7490297B2; KR20220008690A; JP2023530401A

Abstract

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 다이 코터 검사 장치는 제1 다이, 제2 다이 및 상기 제1 다이와 상기 제2 다이의 사이에 형성된 심을 포함하는 다이 코터를 검사하는 장치에 있어서, 상기 다이 코터의 두께 방향으로 이동하며 상기 다이 코터의 립 또는 상기 심을 검사하는 센서 모듈; 상기 센서 모듈의 동작을 제어하는 제어부; 및 상기 립 또는 상기 심의 두께에 대한 기준 데이터가 저장되어 있는 저장부를 포함하되, 상기 센서 모듈은, 상기 립의 위치를 감지하는 위치 감지 센서; 및 상기 립 또는 상기 심의 높이를 측정하는 거리 감지 센서를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 센서 모듈이 상기 다이 코터의 두께 방향으로 이동할 때마다 상기 센서 모듈의 좌표값을 인식하는 제1 엔코더; 상기 위치 감지 센서가 송신하는 신호를 수신하는 수신부; 상기 수신부가 수신하는 신호에 따라, 상기 립 또는 상기 심의 위치를 판단하는 판단부; 및 상기 립 또는 상기 심의 위치 및 상기 좌표값을 토대로 연산하여 상기 립의 좌표값 또는 상기 심의 좌표값을 도출하는 연산부를 포함한다.

Description

다이 코터 검사 장치 및 방법{The Apparatus And The Method For Inspecting Die Coater}

본 발명은 다이 코터 검사 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다이 코터의 립의 위치를 정밀하게 측정하여 다이와 심의 조립 불량 여부를 판단할 수 있으며, 별도의 검사 라인을 마련할 필요가 없이 다이 코터가 생산 라인에 장착된 상태에서 곧바로 검사할 수 있는 다이 코터 검사 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 이차 전지의 종류로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 리튬 이온 전지 및 리튬 이온 폴리머 전지 등이 있다. 이러한 이차 전지는 디지털 카메라, P-DVD, MP3P, 휴대폰, PDA, Portable Game Device, Power Tool 및 E-bike 등의 소형 제품뿐만 아니라, 전기 자동차나 하이브리드 자동차와 같은 고출력이 요구되는 대형 제품과 잉여 발전 전력이나 신재생 에너지를 저장하는 전력 저장 장치와 백업용 전력 저장 장치에도 적용되어 사용되고 있다.

이러한 이차 전지를 제조하기 위해, 먼저 전극 활물질 슬러리를 양극 집전체 및 음극 집전체에 도포하여 양극과 음극을 제조하고, 이를 분리막(Separator)의 양 측에 적층함으로써 소정 형상의 전극 조립체(Electrode Assembly)를 형성한다. 그리고 전지 케이스에 전극 조립체를 수납하고 전해질 주입 후 실링한다.

양극과 음극 등의 전극은, 전극 집전체에 전극 활물질과 바인더 및 가소제를 혼합한 슬러리를 양극 집전체 및 음극 집전체 등의 전극 집전체에 도포한 다음에 이를 건조하고 프레싱하여 제조될 수 있다. 이러한 슬러리를 전극 집전체에 도포하기 위해서, 다이 코터(Die Coater)를 사용한다.

다이 코터는 일반적으로 제1 다이, 심 및 제2 다이를 포함하며, 제1 다이와 제2 다이의 사이에 심을 개재한 상태로, 제1 다이와 제2 다이를 조립하여 형성될 수 있다. 이 때, 제1 다이와 제2 다이 사이에 제3 다이가 더 포함될 수도 있으며, 이러한 경우에는 제1 다이와 제3 다이의 사이에 제1 심, 제2 다이와 제3 다이의 사이에 제2 심이 개재될 수도 있다. 즉, 다이 코터에는 다양한 개수의 다이와 심이 포함될 수 있다.

이러한 다이 코터는 상기 슬러리 등이 토출되는 토출구의 간격이 매우 좁다. 그런데, 조립 공차 등에 의해 이러한 간격이 설계된 간격과 상이하게 되면, 전극 집전체 등에 도포되는 슬러리 등의 양도 설계값과 크게 상이하게 된다. 그러면 생산된 전극의 품질이 설계된 품질과 상이하게 될 수 있다.

또는 다이 코터가 한 번 조립된 후에도, 장기적으로 사용하면 내부 세척 등을 위해 다이와 심을 서로 분해한 후에 다시 재조립할 수 있다. 그런데 이러한 과정에서 제1 다이의 제1 립, 심의 가이드 및 제2 다이의 제2 립의 위치가 정위치에서 어긋날 수도 있다. 그러면, 동일한 다이 코터를 사용하여 전극을 제조하더라도, 재조립되기 전과 후의 전극의 품질이 상이하게 될 수도 있다.

따라서, 이러한 조립 공차 등을 감소시키기 위해, 종래에는 다이 코터의 립에 사용자가 직접 마이크로미터를 접촉하여 제1 립, 심 및 제2 립의 높이와 이들 사이의 간격 등을 측정하였다. 그런데, 이러한 립 사이의 토출구의 간격이 매우 좁으므로, 사용자가 이를 직접 접촉하여 측정하는 것이 용이하지 않았으며, 측정하는 사용자마다 측정되는 결과도 상이하여 오차가 더욱 커지는 문제도 있었다.

한국공개공보 제2013-0128912호

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 다이 코터의 립의 위치를 정밀하게 측정하여 다이와 심의 조립 불량 여부를 판단할 수 있으며, 별도의 검사 라인을 마련할 필요가 없이 다이 코터가 생산 라인에 장착된 상태에서 곧바로 검사할 수 있는 다이 코터 검사 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

또한, 상기 위치 감지 센서는, 상기 립의 모서리를 감지하면, 상기 수신부에 송신하는 신호를 제1 신호에서 제2 신호로 변경할 수 있다.

또한, 상기 제1 엔코더는, 상기 제1 신호가 상기 제2 신호로 변경되면, 상기 센서 모듈의 좌표값을 상기 모서리의 좌표값으로 인식할 수 있다.

또한, 상기 저장부는, 상기 제1 엔코더가 인식한 상기 모서리의 좌표값을 저장할 수 있다.

또한, 상기 판단부는, 상기 수신부가 상기 제2 신호를 수신하면, 상기 모서리를 경계로 상기 립 또는 상기 심의 위치를 판단할 수 있다.

또한, 상기 연산부는, 상기 립 또는 상기 심의 두께에 대한 기준 데이터를 상기 저장부로부터 로딩하고, 상기 립 또는 상기 심의 위치를 반영하여 상기 모서리의 좌표값과 상기 립 또는 상기 심의 두께에 대한 기준 데이터를 연산함으로써, 상기 립 또는 상기 심의 좌표값을 도출할 수 있다.

또한, 상기 연산부는, 상기 모서리의 좌표값에, 상기 립 또는 상기 심의 두께의 절반을 연산하여, 상기 립 또는 상기 심의 좌표값을 도출할 수 있다.

또한, 상기 저장부는, 도출된 상기 립 또는 상기 심의 좌표값을 저장할 수 있다.

또한, 상기 센서 모듈은, 도출된 상기 립 또는 상기 심의 좌표값에 해당하는 위치로 이동할 수 있다.

또한, 상기 거리 감지 센서는, 상기 립 또는 상기 심의 좌표값에 해당하는 위치에서, 상기 립 또는 상기 심의 높이를 측정할 수 있다.

또한, 상기 저장부는, 상기 립 또는 상기 심의 높이의 측정 데이터를 저장할 수 있다.

또한, 상기 저장부는, 상기 립 또는 상기 심의 높이에 대한 기준 데이터가 저장되어 있을 수 있다.

또한, 상기 판단부는, 상기 립 또는 상기 심의 높이의 측정 데이터와, 상기 립 또는 상기 심의 높이에 대한 기준 데이터를 비교하여 불량 여부를 판단할 수 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 다이 코터는 제1 다이, 제2 다이 및 상기 제1 다이와 상기 제2 다이의 사이에 형성된 심을 포함하는 다이 코터를 검사하는 방법에 있어서, 위치 감지 센서를 포함한 센서 모듈이 이동하는 단계; 상기 위치 감지 센서가 상기 다이 코터의 립의 모서리를 감지하는 단계; 상기 모서리의 좌표값을 인식하는 단계; 상기 모서리의 좌표값과 상기 립 또는 상기 심의 두께에 대한 기준 데이터를 연산하여, 상기 립 또는 심의 좌표값을 도출하는 단계; 상기 센서 모듈이 상기 립 또는 상기 심의 좌표값에 해당하는 위치로 이동하는 단계; 상기 센서 모듈에 포함된 거리 감지 센서가 상기 립 또는 상기 심의 높이를 측정하는 단계; 상기 립 또는 상기 심의 높이의 측정 데이터를 저장부에 저장하는 단계; 및 상기 립 또는 상기 심의 높이의 측정 데이터를 토대로 상기 다이 코터의 불량 여부를 판단하는 단계를 포함한다.

또한, 상기 센서 모듈은, 상기 위치 감지 센서 및 상기 거리 감지 센서가 서로 상기 다이 코터의 길이 방향과 나란하게 배치될 수 있다.

또한, 상기 위치 감지 센서는, 광섬유 센서, 포토 센서, 근접 센서 및 비전 센서 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 거리 감지 센서는, 레이저 변위 센서 및 초음파 변위 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또한, 상기 심은, 상기 제1 다이 및 상기 제2 다이의 사이의 내부 공간을 복수로 분리하는 적어도 하나의 가이드; 및 상기 가이드의 단부들을 연결하며, 상기 다이 코터의 길이 방향으로 연장 형성되는 베이스를 포함할 수 있다.

또한, 상기 센서 모듈이 이동하는 단계에 있어서, 상기 위치 감지 센서는, 상기 가이드가 존재하지 않는 제1 경로를 따라 이동하고, 상기 거리 감지 센서는, 상기 가이드가 존재하는 제2 경로를 따라 이동할 수 있다.

또한, 상기 센서 모듈은 상기 제1 다이로부터 상기 제2 다이를 향하는 방향으로 이동할 수 있다.

또한, 상기 센서 모듈이 이동하는 단계에 있어서, 상기 센서 모듈이 이동할 때마다 제1 엔코더가 상기 센서 모듈의 좌표값을 인식할 수 있다.

또한, 상기 모서리의 좌표값을 인식하는 단계 이전에, 상기 위치 감지 센서가 송신하는 신호를 제1 신호에서 제2 신호로 변경하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 모서리의 좌표값을 인식하는 단계는, 상기 제2 신호를 수신하면, 상기 제1 엔코더가 상기 센서 모듈의 좌표값을 상기 모서리의 좌표값으로 인식할 수 있다.

또한, 상기 모서리의 좌표값을 인식하는 단계에 있어서, 상기 모서리의 좌표값을 상기 저장부에 저장할 수 있다.

또한, 상기 립 또는 상기 심의 두께에 대한 기준 데이터가 상기 저장부에 저장되어 있을 수 있다.

또한, 상기 립 또는 상기 심의 좌표값을 도출하는 단계는, 상기 립 또는 상기 심의 두께에 대한 기준 데이터를 로딩하는 단계; 및 상기 모서리의 좌표값에, 상기 립 또는 상기 심의 두께의 절반을 연산하여, 상기 립 또는 상기 심의 좌표값을 도출하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 립 또는 상기 심의 좌표값을 도출하는 단계에 있어서, 상기 립 또는 상기 심의 좌표값을 상기 저장부에 저장할 수 있다.

또한, 상기 립 또는 상기 심의 높이에 대한 기준 데이터가 상기 저장부에 저장되어 있을 수 있다.

또한, 상기 다이 코터의 불량 여부를 판단하는 단계는, 상기 립 또는 상기 심의 높이에 대한 기준 데이터를 로딩하는 단계; 및 상기 립 또는 상기 심의 높이의 측정 데이터와, 상기 립 또는 상기 심의 높이에 대한 기준 데이터를 비교하여 불량 여부를 판단할 수 있다.

본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.

다이 코터 검사 장치가 립과 심의 위치와 높이를 자동으로 감지할 수 있으므로 검사가 용이하고, 사용자마다 측정되는 결과가 상이하여 오차가 커지는 문제를 방지할 수 있다.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 코터(2)와 다이 코터 검사 장치(1)의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 코터(2)의 조립도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 코터 검사 방법의 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 코터(2)의 립(22)을 확대한 측면 확대도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 코터 검사 장치(1)의 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 코터(2)의 립(22)을 확대한 상면 확대도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다이 코터(2a)와 다이 코터 검사 장치(1a)의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다이 코터(2b)와 다이 코터 검사 장치(1)의 사시도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다이 코터(2)와 다이 코터 검사 장치(1c)의 사시도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다이 코터(2)와 다이 코터 검사 장치(1d)의 사시도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다이 코터(2)와 다이 코터 검사 장치(1e)의 사시도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

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 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 코터(2)와 다이 코터 검사 장치(1)의 사시도이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 다이 코터 검사 장치(1)가 다이 코터(2)의 제1 다이(211)의 일면에 형성되므로, 사용자가 직접 측정하거나 별도로 세팅할 필요가 없고, 립(22, 도 4에 도시됨)의 높이와 간격 등의 측정이 용이하며, 오차를 감소시켜 다이(21)와 심(23, 도 2에 도시됨)의 조립 불량 여부를 정확하게 판단할 수 있다. 또한, 다이 코터(2)를 별도의 검사 라인으로 이동시킬 필요가 없이, 다이 코터(2)가 생산 라인에 장착된 상태에서 곧바로 다이 코터(2)를 검사할 수 있으므로, 검사 시간을 단축시키고 생산 효율을 증대시킬 수도 있다. 또한, 다이 코터 검사 장치(1)가 립(22)과 심(23)의 위치와 높이를 자동으로 감지할 수 있으므로 검사가 용이하고, 사용자마다 측정되는 결과가 상이하여 오차가 커지는 문제를 방지할 수 있다.

이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 코터 검사 장치(1)는 제1 다이(211, 도 2에 도시됨), 제2 다이(212, 도 2에 도시됨) 및 상기 제1 다이(211)와 상기 제2 다이(212)의 사이에 형성된 심(23)을 포함하는 다이 코터(2)를 검사하는 장치에 있어서, 상기 제1 다이(211)의 일면에, 상기 다이 코터(2)의 길이 방향으로 길게 고정되어 형성되는 레일(11); 및 상기 레일(11)을 따라 이동하며, 상기 다이 코터(2)의 립(22) 또는 상기 심(23)을 검사하는 적어도 하나의 센서 어셈블리(12)를 포함하되, 상기 센서 어셈블리(12)는, 상기 레일(11)을 따라 상기 다이 코터(2)의 길이 방향으로 이동하는 이동부(121); 및 상기 이동부(121)와 연결되고, 상기 다이 코터(2)의 두께 방향으로 이동하며 상기 다이(21)의 립(22) 또는 상기 심(23)을 검사하는 센서 모듈(122)을 포함한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 코터(2)는 외부로 슬러리를 공급하는 제1 다이(211)와 제2 다이(212); 및 상기 제1 다이(211)와 상기 제2 다이(212)의 사이에 형성된 심(23)을 포함하되, 상기 제1 다이(211)의 일면에는, 길이 방향으로 길게 레일(11)이 고정되어 형성된다. 그리고, 상기 레일(11)을 따라 이동하며, 립(22) 또는 상기 심(23)을 검사하는 적어도 하나의 센서 어셈블리(12); 및 상기 센서 어셈블리(12)를 동작을 제어하는 제어부(13)를 더 포함하되, 상기 센서 어셈블리(12)는, 상기 레일(11)을 따라 길이 방향으로 이동하는 이동부(121); 상기 이동부(121)와 연결되고, 두께 방향으로 이동하며 상기 립(22)을 검사하는 센서 모듈(122)을 포함할 수 있다.

레일(11)은 상기 다이 코터(2)의 길이 방향으로 길게 형성된다. 그리고, 센서 어셈블리(12)의 이동부(121)가 상기 레일(11)을 따라 이동한다. 이러한 레일(11)은 제1 다이(211)의 일면에 고정되어 형성됨으로써, 다이 코터(2)와 레일(11)이 쉽게 분리되거나 서로 위치가 쉽게 어긋나지 않을 수 있다. 그럼으로써, 사용자가 다이 코터(2)의 립(22)을 직접 측정하거나 센서를 별도로 세팅할 필요가 없으므로, 센서 어셈블리(12)가 다이 코터(2)의 토출구 측에 형성된 립(22) 또는 심(23)을 용이하게 검사할 수 있다. 또한, 사용자마다 측정되는 결과가 상이하지 않으므로 오차를 감소시켜 다이(21)와 심(23)의 조립 불량 여부를 정확하게 판단할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 레일(11)이 제1 다이(211)의 일면에 볼트 또는 리벳 등의 별도의 결합부(미도시)를 통해 결합되어 형성될 수 있으나, 이에 제한되지 않고 다양한 방법으로 제1 다이(211)의 일면에 결합될 수 있다.

센서 어셈블리(12)는 레일(11)을 따라 다이 코터(2)의 길이 방향으로 이동하는 이동부(121) 및 이동부(121)와 연결되고 다이(21)의 립(22) 또는 심(23)을 검사하는 센서 모듈(122)을 포함한다.

이동부(121)는 레일(11)을 따라 다이 코터(2)의 길이 방향으로 이동하며, 특히 이동부(121)가 레일(11)을 따라 슬라이딩으로 이동할 수 있다. 이를 위해, 레일(11)과 이동부(121)는 서로 슬라이드 결합될 수 있으며, 나아가 레일(11) 또는 이동부(121) 중 적어도 하나에는 바퀴 또는 롤러가 형성될 수도 있다.

센서 모듈(122)은 다이 코터(2)의 두께 방향으로 이동하며, 립(22) 또는 심(23)을 검사할 수 있다. 상기 기술한 바와 같이, 조립 공차 등에 의해 립(22) 또는 심(23)의 높이나 위치가, 설계값과 상이하게 되면, 생산된 전극의 품질이 설계된 품질과 상이하게 될 수 있다. 이를 위해 센서 모듈(122)은 립(22) 또는 심(23)의 높이를 측정하여, 이러한 조립 공차의 크기를 통해 다이 코터(2)의 불량 여부를 할 수 있다. 센서 모듈(122)은 이동부(121)와 연결되어, 이동부(121)가 레일(11)을 따라 이동하면 함께 다이 코터(2)의 길이 방향으로도 이동한다. 그럼으로써, 다이(21)의 립(22) 또는 심(23)의 직진도를 검사할 수도 있다. 또한, 센서 모듈(122)이 다이 코터(2)의 립(22) 또는 심(23)을 검사할 때, 상기 이동부(121)가 레일(11)을 따라 이동하면서 여러 위치에서 립(22) 또는 심(23)을 검사할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 센서 모듈(122)은 비접촉식 센서를 포함하여, 립(22) 또는 심(23)의 높이를 측정한다. 그럼으로써 사용자가 직접 립(22)에 접촉할 필요가 없어, 오차가 발생하는 문제를 방지할 수 있다. 또한, 센서 모듈(122)이 포함된 센서 어셈블리(12)는 레일(11)을 따라 이동하고, 레일(11)은 제1 다이(211)의 일면에 고정되어 형성되므로, 센서 모듈(122)이 다이 코터(2)와 분리되지 않는다. 따라서, 다이 코터(2)를 별도의 검사 라인으로 옮겨서 측정한 후에 다시 생산 라인으로 옮기는 과정을 수행할 필요가 없이, 다이 코터(2)가 생산 라인에 장착된 상태에서 곧바로 다이 코터(2)를 검사할 수 있으므로, 검사 시간을 단축시키고 생산 효율을 증대시킬 수도 있다. 이러한 센서 모듈(122)에 대한 자세한 설명은 후술한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 코터(2)의 조립도이다.

다이 코터(2)는 외부로부터 슬러리를 제공받아 상기 슬러리를 외부로 공급하여, 전극 집전체 등의 기재에 일정 방향으로 길게 연속적으로 도포한다. 이를 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 코터(2)는 도 2에 도시된 바와 같이, 외부로 슬러리를 공급하는 제1 다이(211)와 제2 다이(212); 및 상기 제1 다이(211)와 상기 제2 다이(212)의 사이에 형성된 심(23)을 포함하되, 상기 제1 다이(211)의 일면에는, 레일(11)이 길이 방향으로 길게 고정되어 형성된다. 그럼으로써, 다이 코터(2)와 레일(11)이 쉽게 분리되거나 서로 위치가 쉽게 어긋나지 않을 수 있다.

다이(21)는 외부로부터 제공되는 슬러리를 전극 집전체 등의 기재의 적어도 일면에 도포한다. 이 때 도 2에 도시된 바와 같이, 다이(21)는 2 개가 형성되고, 다이 코터(2)는 제1 다이(211)와 제2 다이(212)의 사이에 하나의 심(23)을 개재한 상태로, 제1 다이(211)와 제2 다이(212)를 조립하여 형성될 수 있다. 다만 이에 제한되지 않고, 다이 코터(2)는 제1 다이(211)와 제2 다이(212) 사이에 제3 다이(213, 도 4에 도시됨)를 더 포함할 수도 있으며, 이러한 경우에는 제1 다이(211)와 제3 다이(213)의 사이에 제1 심(233, 도 4에 도시됨), 제2 다이(212)와 제3 다이(213)의 사이에 제2 심(234, 도 4에 도시됨)이 개재될 수도 있다. 즉, 다이 코터(2)에 포함되는 다이(21)와 심(23)은 개수가 제한되지 않고 다양할 수 있다.

제1 다이(211) 및 제2 다이(212)는 도 2에 도시된 바와 같이, 서로 대칭되는 각뿔대의 형상을 가지며, 각뿔대의 밑면에 대응되는 제1 다이(211) 및 제2 다이(212)의 일면이 서로 마주보며 조립된다. 또한, 제1 다이(211) 및 제2 다이(212) 중 적어도 하나에는, 외부로부터 슬러리를 공급받는 공급홀(미도시)이 형성된다. 이러한 공급홀을 통해 외부로부터 공급된 슬러리는, 제1 다이(211)와 제2 다이(212)의 내부에 형성된 내부 공간(미도시)에 저장된다.

만약 다이 코터(2)가 제3 다이(213)를 더 포함한다면, 제3 다이(213)는 얇은 직사각형 플레이트 형상을 가질 수 있다. 그리고, 심(23)도 2 개가 형성되며, 제1 다이(211)와 제3 다이(213)의 사이에 제1 심(233), 제2 다이(212)와 제3 다이(213)의 사이에 제2 심(234)이 개재된다. 이러한 경우에는 제1 다이(211)와 제2 다이(212)에 모두 공급홀(미도시)이 형성될 수 있으며, 제1 다이(211)와 제3 다이(213)의 내부에 제1 내부 공간(미도시)이 형성되고, 제2 다이(212)와 제3 다이(213)의 내부에는 제2 내부 공간(미도시)이 형성될 수 있다. 따라서, 각각의 공급홀을 통해 외부로부터 공급된 슬러리는, 제1 내부 공간 및 제2 내부 공간에 각각 저장된다.

다이 코터용 심(Shim, 23)은 제1 다이(211)와 제2 다이(212) 사이의 내부 공간을 복수로 분리하는 적어도 하나의 가이드(231) 및 가이드(231)의 단부들을 연결하는 베이스(232)를 포함한다. 베이스(232)는 적어도 하나의 가이드(231)의 단부들을 연결함으로써, 복수의 가이드(231)를 지지한다. 그리고 이러한 적어도 하나의 가이드(231)들의 단부들로부터 일측방, 특히 다이 코터(2)의 길이 방향으로 연장 형성된다. 따라서, 상기 베이스(232)는 단순한 직사각형 형상으로 형성될 수도 있으나, 이에 제한되지 않고 슬러리의 도포량을 조절하기 위해 다양한 형상을 가질 수 있다.

적어도 하나의 가이드(231)는 각각 소정의 폭을 가지며, 서로 평행하게 형성된다. 그리고, 다이(21)의 내부에는 슬러리를 저장하는 내부 공간이 형성되며, 가이드(231)는 이러한 내부 공간을 복수로 분리한다. 상기 내부 공간에 저장된 슬러리는, 가이드(231)를 따라 다이 코터(2)의 내부에서 유동하며, 토출구를 통해 외부로 토출된다. 이러한 토출구는 얇고 길게 형성되고, 다이 코터(2)와 기재가 일정한 속도로 서로 상대적으로 이동함으로써, 슬러리가 기재에 넓고 균일하게 도포될 수 있다.

슬러리가 토출구를 통해 토출되어 기재에 도포되면, 상기 가이드(231)에 의해 기재의 일부분이 슬러리로 도포되지 않는 미도포부가 형성될 수 있다. 그럼으로써, 기재에는 슬러리의 도포부와 미도포부가 모두 소정의 폭을 가지며 일방향으로 길게 형성되는 스트라이프(Stripe) 패턴으로 형성될 수 있다. 이러한 스트라이프 패턴으로 도포부와 미도포부를 형성함으로써, 추후에 사용자가 적당한 크기로 전극을 절단할 때 미도포부가 전극 탭이 되므로, 전극 탭을 제조하는 것이 용이하다. 또한, 도포부와 미도포부의 폭을 조절함으로써, 전극을 절단할 때 전극 및 전극 탭의 크기도 조절할 수 있다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 코터(2)는 다이(21)가 3개, 심(23)이 2개인 것으로 설명한다. 다만 이는 설명의 편의를 위한 것이며, 권리범위를 제한하기 위함이 아니다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 코터 검사 방법의 흐름도이다.

상기 기술한 다이 코터 검사 장치(1)를 이용하는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 코터 검사 방법은, 제1 다이(211), 제2 다이(212) 및 상기 제1 다이(211)와 상기 제2 다이(212)의 사이에 형성된 심(23)을 포함하는 다이 코터(2)를 검사하는 방법에 있어서, 위치 감지 센서(1221)를 포함한 센서 모듈(122)이 이동하는 단계; 상기 위치 감지 센서(1221)가 상기 다이 코터(2)의 립(22)의 모서리를 감지하는 단계; 상기 모서리의 좌표값을 인식하는 단계; 상기 모서리의 좌표값과 상기 립(22) 또는 상기 심(23)의 두께(l1 내지 l5, 도 6에 도시됨)에 대한 기준 데이터를 연산하여, 상기 립(22) 또는 심(23)의 좌표값을 도출하는 단계; 상기 센서 모듈(122)이 상기 립(22) 또는 상기 심(23)의 좌표값에 해당하는 위치로 이동하는 단계; 상기 센서 모듈(122)에 포함된 거리 감지 센서(1222)가 상기 립(22) 또는 상기 심(23)의 높이를 측정하는 단계; 상기 립(22) 또는 상기 심(23)의 높이의 측정 데이터를 저장부(14)에 저장하는 단계; 및 상기 립(22) 또는 상기 심(23)의 높이의 측정 데이터를 토대로 상기 다이 코터(2)의 불량 여부를 판단하는 단계를 포함한다.

이하, 도 3의 흐름도에 도시된 각 단계를 도 4 내지 도 6을 참고하여 구체적으로 설명한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 코터(2)의 립(22)을 확대한 측면 확대도이다.

상기 기술한 바와 같이, 센서 모듈(122)은 다이 코터(2)의 두께 방향으로 이동하며, 립(22) 또는 심(23)을 검사할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 이러한 센서 모듈(122)은, 상기 립(22)의 위치를 감지하는 위치 감지 센서(1221); 및 상기 립(22) 또는 상기 심(23)의 높이를 측정하는 거리 감지 센서(1222)를 포함한다.

위치 감지 센서(1221)는 센서 모듈(122)이 다이 코터(2)의 두께 방향으로 이동할 때, 립(22)의 위치를 감지하며, 특히 립(22)의 모서리를 감지함으로써 립(22)의 위치를 감지할 수 있다. 이러한 위치 감지 센서(1221)는 광섬유 센서, 포토 센서, 근접 센서 및 비전 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

특히 광섬유 센서(Fiber Optic Sensor)는 유리 섬유를 이용하여 제작되며, 근접한 물체를 비접촉으로 감지하는 센서이다. 이러한 광섬유 센서는 유리 섬유 자체가 광을 감지할 수도 있고, 별도의 소자가 광을 수용하면 그에 대한 신호를 유리 섬유 케이블이 전달할 수도 있다. 광섬유 센서는 일반적인 포토 센서와 달리 렌즈가 제거될 수 있으므로, 초소형으로 제작이 가능하고 좁은 장소에도 용이하게 설치할 수 있다. 이러한 광섬유 센서로는 OTDR(Optical Time Domain Reflectometry), OFDR(Optical Frequency Domain Reflectometry), BOTDA(Brillouin Optical Time Domain Analysis), BOCDA(Brillouin Optical Corelation Domain Analysis) 등이 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 일반적으로 다이 코터(2)가 슬러리를 도포하는 코팅 대상이 되는 기재(미도시)는, 평면에 안착될 수도 있으나 도 4에 도시된 바와 같이 롤(3)에 안착되어 통과할 수도 있다. 이 때, 기재 자체의 두께를 무시할 수 있다면, 다이(21)의 립(22)으로부터 상기 기재 사이의 간격(g)이 대략 10 cm이다. 센서 모듈(122)의 높이(h)는 이러한 립(22)과 기재와의 간격(g)보다 작아야, 다이 코터(2)가 생산 라인에 장착된 상태에서도 센서 모듈(122)이 다이 코터(2)의 두께 방향으로 이동할 수 있다. 그럼으로써, 다이 코터(2)를 별도의 검사 라인으로 옮겨서 측정한 후에 다시 생산 라인으로 옮기는 과정을 수행할 필요가 없이, 다이 코터(2)가 생산 라인에 장착된 상태에서 곧바로 다이 코터(2)를 검사할 수 있다. 따라서 본 발명의 일 실시예에 따르면, 센서 모듈(122)의 높이(h)는 립(22)과 코팅 대상이 되는 기재 사이의 간격(g)보다 작으며, 대략 8 cm 보다 작을 수 있다. 또한, 센서 모듈(122)이 상기 립(22)으로부터 코팅 대상이 되는 기재 사이에, 다른 구성에 접촉하거나 간섭받지 않고 이동하는 것이 바람직하다. 따라서, 이를 조절하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 이동부(121)는 센서 어셈블리(12)를 다이 코터(2)의 폭 방향으로 이동시키는 로드를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 위치 감지 센서(1221)는 초소형으로 제작될 수 있고, 비접촉식으로 립(22)의 위치를 감지하며, 센서 모듈(122)이 이동하는 도중에도 립(22)의 위치를 빠르고 정확하게 감지해야 한다. 이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 감지 센서(1221)는 광섬유 센서인 것이 바람직하다. 특히, 다이(21)의 내부에는 별도로 센서를 설치할 수 없으므로, 투광부와 수광부가 별도로 형성되지 않고 모두 하나의 센서 본체에 형성된 반사형 센서인 것이 바람직하다.

거리 감지 센서(1222)는 추후에 립(22) 또는 심(23)의 좌표값을 도출하면, 상기 립(22) 또는 심(23)의 좌표값에 해당하는 위치에서 립(22) 또는 심(23)의 높이를 측정한다. 이러한 거리 감지 센서(1222)로는 일반적인 반사형 변위 센서를 사용할 수 있으며, 레이저 변위 센서 및 초음파 변위 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

특히, 레이저 변위 센서는 레이저 송신부가 레이저를 송신하면, 해당 물체에 반사되어 되돌아와 수신될 때까지의 소요 시간을 이용하여 특정 거리를 측정한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 거리 감지 센서(1222)는 레이저 변위 센서인 것이 바람직하다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 코터 검사 장치(1)의 블록도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 다이 코터 검사 장치(1)는 제1 다이(211), 제2 다이(212) 및 상기 제1 다이(211)와 상기 제2 다이(212)의 사이에 형성된 심(23)을 포함하는 다이 코터(2)를 검사하는 장치에 있어서, 상기 다이 코터(2)의 두께 방향으로 이동하며 상기 다이 코터(2)의 립(22) 또는 상기 심(23)을 검사하는 센서 모듈(122); 상기 센서 모듈(122)의 동작을 제어하는 제어부(13); 및 상기 립(22) 또는 상기 심(23)의 두께(l1 내지 l5, 도 6에 도시됨)에 대한 기준 데이터가 저장되어 있는 저장부(14)를 포함하되, 상기 센서 모듈(122)은, 상기 립(22)의 위치를 감지하는 위치 감지 센서(1221); 및 상기 립(22) 또는 상기 심(23)의 높이를 측정하는 거리 감지 센서(1222)를 포함하고, 상기 제어부(13)는, 상기 센서 모듈(122)이 상기 다이 코터(2)의 두께 방향으로 이동할 때마다 상기 센서 모듈(122)의 좌표값을 인식하는 제1 엔코더(131); 상기 위치 감지 센서(1221)가 송신하는 신호를 수신하는 수신부(132); 상기 립(22) 또는 상기 심(23)의 위치를 판단하는 판단부(133); 및 상기 좌표값을 토대로 연산하여 상기 립(22)의 좌표값 또는 상기 심(23)의 좌표값을 도출하는 연산부(134)를 포함한다.

제어부(13)는 센서 어셈블리(12)로부터 신호를 수신하면 그에 따라 센서 어셈블리(12)의 동작, 즉 센서 모듈(122)과 이동부(121)의 동작을 제어하고, 립(22) 또는 심(23)의 좌표값을 연산하며, 립(22) 또는 심(23)의 높이를 통해 다이 코터(2)의 불량 여부를 판단한다. 이러한 제어부(13)는 제1 엔코더(131), 수신부(132), 판단부(133) 및 연산부(134)를 포함한다. 제어부(13)로는 CPU(Central Processing Unit), MCU(Micro Controller Unit) 또는 DSP(Digital Signal Processor) 등을 사용하는 것이 바람직하나, 이에 제한되지 않고 다양한 논리 연산 프로세서가 사용될 수 있다.

저장부(14)는 다이 코터 검사 장치(1)의 동작들을 처리 및 제어하기 위한 프로그램과 각 프로그램 수행 중에 발생되는 각종 데이터 또는 수신된 신호 등을 저장한다. 이러한 저장부(14)에는 립(22) 또는 심(23)의 두께(l1 내지 l5)에 대한 기준 데이터가 저장되어 있고, 립(22) 또는 심(23)의 높이에 대한 기준 데이터도 저장되어 있다. 그리고 저장부(14)는 제1 엔코더(131)가 모서리의 좌표값을 인식하면, 인식한 모서리의 좌표값을 저장하고, 추후에 연산부(134)가 립(22) 또는 심(23)의 좌표값을 도출하면, 이러한 립(22) 또는 심(23)의 좌표값을 저장하며, 거리 감지 센서(1222)가 립(22) 또는 심(23)의 높이를 측정하면, 이러한 립(22) 또는 심(23)의 높이의 측정 데이터도 저장한다. 이러한 저장부(14)는 다이 코터 검사 장치(1)에 내장될 수도 있으나, 별도의 저장 서버로 마련될 수도 있다. 저장부(14)는 비휘발성 메모리 장치 및 휘발성 메모리 장치를 포함한다. 비휘발성 메모리 장치는 부피가 작고 가벼우며 외부의 충격에 강한 NAND 플래시 메모리이고, 휘발성 메모리 장치는 DDR SDRAM인 것이 바람직하다.

제1 엔코더(131)는 센서 모듈(122)이 다이 코터(2)의 두께 방향으로 이동할 때마다 상기 센서 모듈(122)의 좌표값을 인식한다. 제1 엔코더(131)는 센서 모듈(122)의 좌표값을 실시간으로 인식하는 것이 바람직하며, 이 때 센서 모듈(122)의 이동량을 감지하여 좌표로 환산함으로써 인식할 수 있다. 이러한 좌표값은 임의로 선정된 기준으로부터 측정된 상대적인 좌표일 수 있다. 그리고 추후에, 위치 감지 센서(1221)가 수신부(132)에 송신하는 제1 신호가 제2 신호로 변경되면, 위치 감지 센서(1221)가 립(22)의 모서리를 감지한 것이므로, 그 때의 센서 모듈(122)의 좌표값을 상기 모서리의 좌표값으로 인식할 수 있다.

수신부(132)는 위치 감지 센서(1221)가 송신하는 신호를 수신한다. 상기 위치 감지 센서(1221)는, 립(22)의 모서리를 감지하면 수신부(132)에 송신하는 제1 신호를 제2 신호로 변경한다. 그럼으로써, 제어부(13)에 립(22)의 모서리 감지 여부를 알릴 수 있다.

판단부(133)는 수신부(132)가 수신하는 신호에 따라, 상기 모서리를 경계로 립(22) 또는 심(23)의 위치를 판단한다. 즉, 모서리를 기준으로 센서 모듈(122)의 전방에는 립(22)이 위치하는지 또는 심(23)이 위치하는지, 그리고 센서 모듈(122)의 후방에는 립(22)이 위치하는지 또는 심(23)이 위치하는지를 판단한다. 여기서 전방이란 센서 모듈(122)이 이동하는 방향을 지칭하고, 후방이란 센서 모듈(122)이 이동하는 방향의 반대 방향을 지칭한다. 그리고 추후에 거리 감지 센서(1222)가 립(22) 또는 심(23)의 높이를 측정하면, 립(22) 또는 심(23)의 높이의 측정 데이터와, 립(22) 또는 심(23)의 높이에 대한 기준 데이터를 비교하여 불량 여부를 판단한다.

연산부(134)는 립(22) 또는 심(23)의 위치 및 상기 좌표값을 토대로 연산하여 상기 립(22)의 좌표값 또는 상기 심(23)의 좌표값을 도출한다. 구체적으로, 립(22) 또는 심(23)의 두께(l1 내지 l5)에 대한 기준 데이터를 저장부(14)로부터 로딩하고, 립(22) 또는 심(23)의 위치를 반영하여 상기 모서리의 좌표값과 립(22) 또는 심(23)의 두께(l1 내지 l5)에 대한 기준 데이터를 연산함으로써, 립(22) 또는 심(23)의 좌표값을 도출한다. 특히, 연산부(134)는 모서리의 좌표값에, 립(22) 또는 심(23)의 두께(l1 내지 l5)의 절반을 연산함으로써, 상기 립(22) 또는 상기 심(23)의 좌표값을 도출할 수 있다. 이 때, 립(22) 또는 심(23)의 위치에 따라 상기 연산이 달라진다. 만약 모서리를 기준으로 립(22)이 센서 모듈(122)의 전방에, 심(23)이 후방에 위치한다면, 연산부(134)는 모서리의 좌표값에서 립(22)의 두께(l1 내지 l3)의 절반을 더하여 립(22)의 좌표값을 도출한다. 그리고 모서리의 좌표값에서 심(23)의 두께(l4 내지 l5)의 절반을 빼 심(23)의 좌표값을 도출한다.

제어부(13)는 제2 엔코더(135)를 더 포함할 수도 있다. 제2 엔코더(135)는 이동부(121)가 레일(11)을 따라 다이 코터(2)의 길이 방향으로 이동할 때마다 이동부(121)의 좌표값을 인식한다. 상기 기술한 바와 같이, 센서 모듈(122)은 이동부(121)와 연결되어, 이동부(121)가 레일(11)을 따라 이동하면 함께 다이 코터(2)의 길이 방향으로도 이동한다. 그럼으로써, 다이(21)의 립(22) 또는 심(23)의 직진도를 검사할 수도 있다. 이 때, 제2 엔코더(135)가 이동부(121)의 좌표값을 인식하여, 직진도의 불량이 발생한 위치의 좌표값을 인식할 수도 있다. 또는, 심(23)의 가이드(231)가 존재하는 부분의 좌표값과 존재하지 않는 부분의 좌표값에 대한 데이터를 로딩하고, 자동으로 해당 좌표로 이동하여 센서 모듈(122)이 립(22) 또는 심(23)의 조립 공차 등을 검사할 수 있다. 이러한 제2 엔코더(135)는 이동부(121)의 좌표값을 실시간으로 인식하는 것이 바람직하며, 이 때, 이동부(121)의 이동량을 감지하여 좌표로 환산함으로써 인식할 수 있다. 이러한 좌표값은 임의의 기준으로부터 측정된 상대적인 좌표일 수 있다.

지금까지 기술한 센서 어셈블리(12), 제어부(13) 및 저장부(14)의 각 구성요소들은 메모리 상의 소정 영역에서 수행되는 태스크, 클래스, 서브 루틴, 프로세스, 오브젝트, 실행 쓰레드, 프로그램과 같은 소프트웨어(software)나, FPGA(field-programmable gate array)나 ASIC(application-specific integrated circuit)과 같은 하드웨어(hardware)로 구현될 수 있으며, 또한 상기 소프트웨어 및 하드웨어의 조합으로 이루어질 수도 있다. 상기 구성요소들은 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체에 포함되어 있을 수도 있고, 복수의 컴퓨터에 그 일부가 분산되어 분포될 수도 있다.

또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능들을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능하다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 코터(2)의 립(22)을 확대한 상면 확대도이다.

상기 기술한 다이 코터 검사 장치(1)를 이용하여 다이 코터 검사 방법을 수행하기 위해서는, 먼저 센서 모듈(122)이 다이 코터(2)의 두께 방향으로 이동한다(S301). 이러한 센서 모듈(122)은 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 다이(211)로부터 상기 제2 다이(212)를 향하는 방향으로 이동할 수 있다.

센서 모듈(122)은 위치 감지 센서(1221) 및 거리 감지 센서(1222)를 포함하며, 이러한 위치 감지 센서(1221) 및 거리 감지 센서(1222)는 도 6에 도시된 바와 같이, 서로 상기 다이 코터(2)의 길이 방향과 나란하게 배치될 수 있다. 그리고 상기 기술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 코터용 심(23)은 적어도 하나의 가이드(231)를 포함한다. 그리고, 센서 모듈(122)은 이러한 가이드(231)를 통과하도록 이동하며, 이 때 센서 모듈(122)에서 위치 감지 센서(1221)는 가이드(231)가 존재하지 않는 제1 경로(R1)를 따라 이동하고, 센서 모듈(122)에서 거리 감지 센서(1222)는 가이드(231)가 존재하는 제2 경로(R2)를 따라 이동할 수 있다. 그럼으로써, 위치 감지 센서(1221)는 립(22)의 존재 여부를 통해 립(22)의 모서리를 인식할 수 있고, 거리 감지 센서(1222)는 립(22)의 높이 또는 심(23)의 높이를 측정할 수 있다. 여기서 심(23)의 높이란, 심(23)의 가이드(231)의 높이인 것이 바람직하다.

센서 모듈(122)이 다이 코터(2)의 두께 방향으로 이동하는 도중에, 위치 감지 센서(1221)가 립(22)의 모서리를 감지한다(S302). 그러면, 위치 감지 센서(1221)는 제어부(13)의 수신부(132)로 송신하는 신호를 제1 신호에서 제2 신호로 변경한다.

광섬유 센서 또는 포토 센서에는 반사형 센서와 투수광형 센서가 있다. 반사형 센서는 투광부와 수광부가 모두 하나의 센서 본체에 형성되어, 물체를 감지하면 수광부에 광이 수신되는 센서이다. 그리고 투수광형 센서는 투광부와 수광부가 별도로 따로 마련되고 서로 마주보며 설치되어, 수광부가 광을 수신하다가 물체를 감지하면 수광부에 수신되던 광이 차단되는 센서이다. 상기 기술한 바와 같이, 다이(21)의 내부에는 별도로 센서를 설치할 수 없으므로, 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 감지 센서(1221)는 반사형 센서인 것이 바람직하다.

한편, 제1 엔코더(131)는 센서 모듈(122)이 이동할 때마다 센서 모듈(122)의 좌표값을 인식한다. 제어부(13)의 수신부(132)가 위치 감지 센서(1221)로부터 상기 제2 신호를 수신하면, 그 때 제1 엔코더(131)는 센서 모듈(122)의 좌표값을 모서리의 좌표값으로 인식한다(S303). 그리고, 저장부(14)는 상기 모서리의 좌표값을 저장한다.

예를 들어, 센서 모듈(122)이 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 다이(211)의 제1 립(221)의 상방을 통과하며 이동한다면, 위치 감지 센서(1221)는 제1 립(221)을 감지하고 있으므로 수광부가 광을 수신하는 온(On) 신호를 제어부(13)의 수신부(132)에 송신한다. 그런데 센서 모듈(122)이 제1 립(221)을 모두 통과하면, 제1 립(221)이 더 이상 존재하지 않고 제1 다이(211)와 제3 다이(213) 사이의 제1 심(233)이 개재된 공간이 나타난다. 그런데 상기 기술한 바와 같이, 위치 감지 센서(1221)는 심(23)의 가이드(231)가 존재하지 않는 제1 경로(R1)를 따라 이동하므로, 위치 감지 센서(1221)는 아무것도 감지하지 못하게 된다. 즉, 위치 감지 센서(1221)의 수광부는 광을 수신하지 못하므로, 오프(Off) 신호를 수신부(132)에 송신한다. 따라서, 위치 감지 센서(1221)의 수광부가 광을 수신하다가 더 이상 광을 수신하지 못하는 순간, 센서 모듈(122)이 통과하는 지점이 제1 립(221)의 제1 모서리(2211)이다. 그리고, 위치 감지 센서(1221)가 수신부(132)에 송신하는 신호가 온 신호에서 오프 신호로 변경되는 순간, 제1 엔코더(131)는 센서 모듈(122)의 좌표값을 제1 모서리(2211)의 좌표값으로 인식한다. 여기서 상기 제1 신호는 온 신호이고, 상기 제2 신호는 오프 신호이다. 그리고 저장부(14)는 상기 제1 모서리(2211)의 좌표값을 저장한다.

반면에, 센서 모듈(122)이 만약 상기 제1 심(233)이 개재된 공간의 상방을 통과하며 이동한다면, 위치 감지 센서(1221)는 아무것도 감지하지 못하고 있으므로 수광부과 광을 수신하지 못하는 오프(Off) 신호를 제어부(13)의 수신부(132)에 송신한다. 그런데 센서 모듈(122)이 상기 제1 심(233)이 개재된 공간을 모두 통과하면, 제3 다이(213)의 제3 립(223)이 나타난다. 그러면 위치 감지 센서(1221)는 제3 립(223)을 감지하고 수광부가 광을 수신하므로, 다시 온(On) 신호를 수신부(132)에 송신한다. 따라서, 위치 감지 센서(1221)의 수광부가 광을 수신하지 못하다가 다시 광을 수신하는 순간, 센서 모듈(122)이 통과하는 지점이 제3 립(223)의 제2 모서리(2231)이다. 그리고, 위치 감지 센서(1221)가 수신부(132)에 송신하는 신호가 오프 신호에서 온 신호로 변경되는 순간, 제1 엔코더(131)는 센서 모듈(122)의 좌표값을 제2 모서리(2231)의 좌표값으로 인식한다. 여기서 상기 제1 신호는 오프 신호이고, 상기 제2 신호는 온 신호이다. 그리고 저장부(14)는 상기 제2 모서리(2231)의 좌표값을 저장한다.

상기와 같은 방법으로, 센서 모듈(122)의 위치 감지 센서(1221)는 다이 코터(2)의 립(22)의 모서리들을 감지하고, 저장부(14)는 이러한 모서리들의 좌표값을 저장할 수 있다.

한편, 제어부(13)의 수신부(132)가 위치 감지 센서(1221)로부터 상기 제2 신호를 수신하면, 판단부(133)는 상기 감지된 모서리를 기준으로 립(22) 또는 심(23)의 위치를 판단한다. 예를 들어, 수신부(132)가 수신하는 신호가 온 신호에서 오프 신호로 변경된다면, 위치 감지 센서(1221)가 립(22)을 감지하다가 심(23)이 개재된 공간이 나타난 것이다. 따라서, 상기 모서리를 기준으로, 센서 모듈(122)의 전방에는 심(23)이 위치하고, 센서 모듈(122)의 후방에는 립(22)이 위치한다. 반면에, 수신부(132)가 수신하는 신호가 오프 신호에서 온 신호로 변경된다면, 위치 감지 센서(1221)가 심(23)이 개재된 공간을 통과하여 아무것도 감지하지 못하다가 립(22)을 감지한 것이다. 따라서, 상기 모서리를 기준으로, 센서 모듈(122)의 전방에는 립(22)이 위치하고, 센서 모듈(122)의 후방에는 심(23)이 위치한다.

나아가, 판단부(133)는 상기 위치를 판단한 립(22)이 제1 립(221) 내지 제3 립(223) 중 어느 립(22)인지도 판단하고, 심(23)이 제1 심(233) 및 제2 심(234) 중 어느 심(23)인지도 판단한다. 상기 기술한 바와 같이, 센서 모듈(122)은 제1 다이(211)부터 제2 다이(212)를 향하는 방향으로 이동하고, 각각의 립(22)의 모서리의 좌표값이 저장된다. 따라서, 수신부(132)가 수신하는 신호가 가장 먼저 온 신호에서 오프 신호로 변경된다면, 해당 모서리는 제1 립(221)의 모서리이며, 제1 립(221)의 모서리를 기준으로 전방에는 제1 심(233)이 위치하고 후방에는 제1 립(221)이 위치한다.

한편, 저장부(14)에는 립(22) 또는 심(23)의 두께(l1 내지 l5)에 대한 기준 데이터도 저장되어 있다. 따라서, 판단부(133)가 위와 같이 립(22) 또는 심(23)의 위치를 판단한 후에, 연산부(134)가 상기 저장된 립(22) 또는 심(23)의 두께에 대한 기준 데이터를 이용하여, 상기 립(22) 또는 상기 심(23)의 좌표값을 도출한다. 립(22) 또는 심(23)의 두께(l1 내지 l5)는 처음 제작할 때부터 제작을 위한 설계 데이터가 존재한다. 그리고, 립(22) 또는 심(23)이 양품인 경우에는 이러한 설계 데이터에 오차범위 내의 두께를 가진다. 따라서, 상기 립(22) 또는 심(23)의 두께에 대한 기준 데이터는, 상기 설계 데이터일 수 있다.

연산부(134)는 저장부(14)로부터 상기 립(22) 또는 심(23)의 두께(l1 내지 l5)에 대한 기준 데이터를 로딩한다. 그리고, 상기 모서리의 좌표값에, 상기 립(22) 또는 심(23)의 두께의 절반을 연산하여, 상기 립(22) 또는 심(23)의 좌표값을 도출한다(S304). 이 때, 상기 립(22) 또는 심(23)의 위치를 반영하여 연산한다.

예를 들어, 제1 모서리(2211)를 기준으로 전방에는 제1 심(233)이 위치하고 후방에는 제1 립(221)이 위치하므로, 연산부(134)는 제1 심(233)의 두께(l4)와 제1 립(221)의 두께(l1)에 대한 기준 데이터를 저장부(14)로부터 로딩한다. 그리고, 상기 제1 모서리(2211)의 좌표값에서, 제1 심(233)의 두께(l4)의 절반을 더하면, 제1 심(233)의 중심점의 좌표값이 도출되며, 이를 제1 심(233)의 좌표값으로 정한다. 또한, 상기 제1 모서리(2211)의 좌표값에서, 제1 립(221)의 두께(l1)의 절반을 빼면, 제1 립(221)의 중심점의 좌표값이 도출되며, 이를 제1 립(221)의 좌표값으로 정한다.

상기와 같은 방법으로, 연산부(134)는 다이 코터(2)의 모든 립(22)과 심(23)의 좌표값을 도출할 수 있다. 그리고 저장부(14)는 이러한 립(22)과 심(23)의 좌표값을 저장할 수 있다.

립(22)과 심(23)의 좌표값이 도출되었으므로, 센서 모듈(122)은 이러한 좌표값에 해당하는 위치로 이동한다(S305). 그리고 센서 모듈(122)에 포함된 거리 감지 센서(1222)가 상기 위치에서, 립(22) 또는 심(23)의 높이를 측정한다(S306). 거리 감지 센서(1222)는 각각의 립(22) 또는 심(23)이 거리 감지 센서(1222)로부터 이격된 거리를 측정한다. 따라서, 상기 립(22) 또는 심(23)의 높이는 임의의 기준으로부터 측정된 상대적인 높이일 수 있다. 다만 이에 제한되지 않고, 거리 감지 센서(1222)의 지표면으로부터의 높이가 이미 저장부(14)에 저장되어 있다면, 상기 립(22) 또는 심(23)의 높이는 지표면으로부터 측정된 절대적인 높이일 수도 있다. 이와 같이 거리 감지 센서(1222)가 각각의 립(22) 또는 심(23)의 높이들을 측정하면, 이러한 립(22) 또는 심(23)의 측정 데이터가 저장부(14)에 저장된다.

판단부(133)는 립(22) 또는 심(23)의 측정 데이터를 토대로, 다이 코터(2)의 불량 여부를 판단할 수 있다(S306). 구체적으로, 저장부(14)에는 립(22) 또는 심(23)의 높이에 대한 기준 데이터도 저장되어 있다. 이 또한, 다이 코터(2)의 제작을 위한 설계 데이터일 수 있다. 그러면 판단부(133)가 저장부(14)로부터 상기 립(22) 또는 심(23)의 높이에 대한 기준 데이터를 로딩한다. 그리고 립(22) 또는 심(23)의 높이의 측정 데이터와, 립(22) 또는 심(23)의 높이에 대한 기준 데이터를 비교하여 다이 코터(2)의 불량 여부를 판단할 수 있다. 만약, 두 데이터를 비교하여 측정 데이터가 오차 범위 내에 포함된다면, 다이 코터(2)의 조립 공차가 크지 않은 것이므로, 판단부(133)는 해당 다이 코터(2)를 양품으로 판단한다. 그런데 만약, 두 데이터를 비교하여 측정 데이터가 오차 범위를 벗어난다면, 다이 코터(2)의 조립 공차가 큰 것이므로, 판단부(133)는 해당 다이 코터(2)를 불량으로 판단한다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다이 코터(2a)와 다이 코터 검사 장치(1a)의 사시도이다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 도 7에 도시된 바와 같이, 레일(11a)이 제1 다이(211)의 일면에 일체로 형성된다. 그럼으로써, 별도의 결합부를 통해 결합되어 형성되는 경우보다, 레일(11a)과 다이(21)가 서로 더욱 견고하게 고정될 수 있다. 그럼으로써, 다이 코터(2a)와 레일(11a)이 분리되거나 서로 위치가 어긋나는 것을 더욱 확실히 방지할 수 있다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다이 코터(2b)와 다이 코터 검사 장치(1)의 사시도이다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 도 8에 도시된 바와 같이, 레일(11b)이 제1 다이(211)의 일면에 매립되어 형성된다. 그럼으로써, 다이 코터(2b)의 두께 방향의 부피를 감소시킬 수 있다. 이 때, 레일(11b)이 제1 다이(211)와 일체로 형성될 수도 있으나, 이에 제한되지 않고, 레일(11b)이 제1 다이(211)와 별도로 형성되고, 상기 제1 다이(211)의 일면에 함몰된 홈이 형성되어 레일(11b)이 상기 홈에 삽입된 후에 별도의 결합부로 결합될 수도 있다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다이 코터(2)와 다이 코터 검사 장치(1c)의 사시도이다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 도 9에 도시된 바와 같이, 센서 어셈블리(12a, 12b, 12c)가 복수로 형성된다. 그럼으로써, 복수의 센서 모듈(122)이 더욱 빠르게 여러 위치에서 립(22) 또는 심(23)을 검사할 수 있다. 도 9에는 센서 어셈블리(12a, 12b, 12c)가 3개 형성된 것으로 도시되어 있으나, 이에 제한되지 않고 센서 어셈블리(12a, 12b, 12c)는 다양한 개수로 형성될 수 있다.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다이 코터(2)와 다이 코터 검사 장치(1d)의 사시도이다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 도 10에 도시된 바와 같이, 이동부(121)가 다이 코터(2)의 길이 방향과 나란한 축을 중심으로 회전하는 회전부를 포함한다. 다이 코터(2)가 생산 라인에 장착된 상태에서 센서 어셈블리(12d)가 곧바로 다이 코터(2)를 검사한 후에, 회전부가 회전한다. 그럼으로써, 센서 어셈블리(12d)는 다이 코터(2)의 외측으로 위치하게 되고, 다이 코터(2)의 립(22)과 코팅 대상이 되는 기재 사이에 장애물이 사라진다. 그러면 다이 코터(2)가 곧바로 상기 기재에 슬러리를 코팅할 수 있으므로, 생산 효율을 증대시킬 수도 있다. 그리고 추후에 다시 다이 코터(2)를 검사할 때에는, 회전부가 다시 역방향으로 회전하여, 센서 어셈블리(12d)가 다이 코터(2)의 립(22)을 향하여 위치할 수 있다.

도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다이 코터(2)와 다이 코터 검사 장치(1e)의 사시도이다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 도 11에 도시된 바와 같이, 센서 어셈블리(12e)가 레일(11)로부터 탈부착된다. 다이 코터(2)가 생산 라인에 장착된 상태에서 센서 어셈블리(12e)가 다이 코터(2)를 검사한 후에, 센서 어셈블리(12e)가 레일(11)로부터 탈착된다. 그럼으로써, 다이 코터(2)의 립(22)과 코팅 대상이 되는 기재 사이에 장애물이 사라지고, 다이 코터(2)가 곧바로 상기 기재에 슬러리를 코팅할 수 있다. 그리고 추후에 다시 다이 코터(2)를 검사할 때에는, 센서 어셈블리(12e)가 레일(11)에 다시 장착되어, 센서 어셈블리(12e)가 다이 코터(2)의 립(22)을 향하여 위치할 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 다양한 실시 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1: 검사 장치 2: 다이 코터
3: 롤러 11: 레일
12: 센서 어셈블리 13: 제어부
14: 저장부 21: 다이
22: 립 23: 심
121: 이동부 122 센서 모듈
1221: 위치 감지 센서 1222: 거리 감지 센서
131: 제1 엔코더 132: 수신부
133: 판단부 134: 연산부
135: 제2 엔코더 211: 제1 다이
212: 제2 다이 213: 제3 다이
221: 제1 립 222: 제2 립
223: 제3 립 231: 가이드
232: 베이스 233: 제1 심
234: 제2 심 2211: 제1 모서리
2231: 제2 모서리

Claims

제1 다이, 제2 다이 및 상기 제1 다이와 상기 제2 다이의 사이에 형성된 심을 포함하는 다이 코터를 검사하는 다이 코터 검사 장치에 있어서,
상기 다이 코터의 두께 방향으로 이동하며 상기 다이 코터의 립 또는 상기 심을 검사하는 센서 모듈;
상기 센서 모듈의 동작을 제어하는 제어부; 및
상기 립 또는 상기 심의 두께에 대한 기준 데이터가 저장되어 있는 저장부를 포함하되,
상기 센서 모듈은,
상기 립의 위치를 감지하는 위치 감지 센서; 및
상기 립 또는 상기 심의 높이를 측정하는 거리 감지 센서를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 센서 모듈이 상기 다이 코터의 두께 방향으로 이동할 때마다 상기 센서 모듈의 좌표값을 인식하는 제1 엔코더;
상기 위치 감지 센서가 송신하는 신호를 수신하는 수신부;
상기 수신부가 수신하는 신호에 따라, 상기 립 또는 상기 심의 위치를 판단하는 판단부; 및
상기 립 또는 상기 심의 위치 및 상기 좌표값을 토대로 연산하여 상기 립의 좌표값 또는 상기 심의 좌표값을 도출하는 연산부를 포함하며,
상기 위치 감지 센서는,
상기 립의 모서리를 감지하면, 상기 수신부에 송신하는 신호를 제1 신호에서 제2 신호로 변경하고,
상기 제1 엔코더는,
상기 제1 신호가 상기 제2 신호로 변경되면, 상기 센서 모듈의 좌표값을 상기 모서리의 좌표값으로 인식하며,
상기 연산부는,
상기 립 또는 상기 심의 두께에 대한 기준 데이터를 상기 저장부로부터 로딩하고, 상기 립 또는 상기 심의 위치를 반영하여 상기 모서리의 좌표값과 상기 립 또는 상기 심의 두께에 대한 기준 데이터를 연산함으로써, 상기 립 또는 상기 심의 좌표값을 도출하고,
상기 연산부는,
상기 모서리의 좌표값에, 상기 립 또는 상기 심의 두께의 절반을 연산하여, 상기 립 또는 상기 심의 좌표값을 도출하는 다이 코터 검사 장치.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 저장부는,
상기 제1 엔코더가 인식한 상기 모서리의 좌표값을 저장하는 다이 코터 검사 장치.
제1항에 있어서,
상기 판단부는,
상기 수신부가 상기 제2 신호를 수신하면, 상기 모서리를 경계로 상기 립 또는 상기 심의 위치를 판단하는 다이 코터 검사 장치.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 저장부는,
도출된 상기 립 또는 상기 심의 좌표값을 저장하는 다이 코터 검사 장치.
제1항에 있어서,
상기 센서 모듈은,
도출된 상기 립 또는 상기 심의 좌표값에 해당하는 위치로 이동하는 다이 코터 검사 장치.
제9항에 있어서,
상기 거리 감지 센서는,
상기 립 또는 상기 심의 좌표값에 해당하는 위치에서, 상기 립 또는 상기 심의 높이를 측정하는 다이 코터 검사 장치.
제10항에 있어서,
상기 저장부는,
상기 립 또는 상기 심의 높이의 측정 데이터를 저장하는 다이 코터 검사 장치.
제10항에 있어서,
상기 저장부는,
상기 립 또는 상기 심의 높이에 대한 기준 데이터가 저장되어 있는 다이 코터 검사 장치.
제12항에 있어서,
상기 판단부는,
상기 립 또는 상기 심의 높이의 측정 데이터와, 상기 립 또는 상기 심의 높이에 대한 기준 데이터를 비교하여 불량 여부를 판단하는 다이 코터 검사 장치.
제1 다이, 제2 다이 및 상기 제1 다이와 상기 제2 다이의 사이에 형성된 심을 포함하는 다이 코터를 검사하는 방법에 있어서,
위치 감지 센서를 포함한 센서 모듈이 이동하는 단계;
상기 위치 감지 센서가 상기 다이 코터의 립의 모서리를 감지하는 단계;
상기 모서리의 좌표값을 인식하는 단계;
상기 모서리의 좌표값과 상기 립 또는 상기 심의 두께에 대한 기준 데이터를 연산하여, 상기 립 또는 심의 좌표값을 도출하는 단계;
상기 센서 모듈이 상기 립 또는 상기 심의 좌표값에 해당하는 위치로 이동하는 단계;
상기 센서 모듈에 포함된 거리 감지 센서가 상기 립 또는 상기 심의 높이를 측정하는 단계;
상기 립 또는 상기 심의 높이의 측정 데이터를 저장부에 저장하는 단계; 및
상기 립 또는 상기 심의 높이의 측정 데이터를 토대로 상기 다이 코터의 불량 여부를 판단하는 단계를 포함하며,
상기 립 또는 상기 심의 두께에 대한 기준 데이터가 상기 저장부에 저장되어 있고,
상기 립 또는 상기 심의 좌표값을 도출하는 단계는,
상기 립 또는 상기 심의 두께에 대한 기준 데이터를 로딩하는 단계; 및
상기 모서리의 좌표값에, 상기 립 또는 상기 심의 두께의 절반을 연산하여, 상기 립 또는 상기 심의 좌표값을 도출하는 단계를 포함하는 다이 코터 검사 방법.
제14항에 있어서,
상기 센서 모듈은,
상기 위치 감지 센서 및 상기 거리 감지 센서가 서로 상기 다이 코터의 길이 방향과 나란하게 배치되는 다이 코터 검사 방법.
제14항에 있어서,
상기 위치 감지 센서는,
광섬유 센서, 포토 센서, 근접 센서 및 비전 센서를 포함하고,
상기 거리 감지 센서는,
레이저 변위 센서 및 초음파 변위 센서를 포함하는 다이 코터 검사 방법.
제14항에 있어서,
상기 심은,
상기 제1 다이 및 상기 제2 다이의 사이의 내부 공간을 복수로 분리하는 적어도 하나의 가이드; 및
상기 가이드의 단부들을 연결하며, 상기 다이 코터의 길이 방향으로 연장 형성되는 베이스를 포함하는 다이 코터 검사 방법.
제17항에 있어서,
상기 센서 모듈이 이동하는 단계에 있어서,
상기 위치 감지 센서는,
상기 가이드가 존재하지 않는 제1 경로를 따라 이동하고,
상기 거리 감지 센서는,
상기 가이드가 존재하는 제2 경로를 따라 이동하는 다이 코터 검사 방법.
제14항에 있어서,
상기 센서 모듈은
상기 제1 다이로부터 상기 제2 다이를 향하는 방향으로 이동하는 다이 코터 검사 방법.
제14항에 있어서,
상기 센서 모듈이 이동하는 단계에 있어서,
상기 센서 모듈이 이동할 때마다 제1 엔코더가 상기 센서 모듈의 좌표값을 인식하는 다이 코터 검사 방법.
제20항에 있어서,
상기 모서리의 좌표값을 인식하는 단계 이전에,
상기 위치 감지 센서가 송신하는 신호를 제1 신호에서 제2 신호로 변경하는 단계를 더 포함하는 다이 코터 검사 방법.
제21항에 있어서,
상기 모서리의 좌표값을 인식하는 단계는,
상기 제2 신호를 수신하면, 상기 제1 엔코더가 상기 센서 모듈의 좌표값을 상기 모서리의 좌표값으로 인식하는 다이 코터 검사 방법.
제14항에 있어서,
상기 모서리의 좌표값을 인식하는 단계에 있어서,
상기 모서리의 좌표값을 상기 저장부에 저장하는 다이 코터 검사 방법.
삭제
삭제
제14항에 있어서,
상기 립 또는 상기 심의 좌표값을 도출하는 단계에 있어서,
상기 립 또는 상기 심의 좌표값을 상기 저장부에 저장하는 다이 코터 검사 방법.
제14항에 있어서,
상기 립 또는 상기 심의 높이에 대한 기준 데이터가 상기 저장부에 저장되어 있는 다이 코터 검사 방법.
제27항에 있어서,
상기 다이 코터의 불량 여부를 판단하는 단계는,
상기 립 또는 상기 심의 높이에 대한 기준 데이터를 로딩하는 단계; 및
상기 립 또는 상기 심의 높이의 측정 데이터와, 상기 립 또는 상기 심의 높이에 대한 기준 데이터를 비교하여 불량 여부를 판단하는 다이 코터 검사 방법.