KR102639996B1 - 배터리셀 외관 검사장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배터리셀 외관 검사장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배터리셀을 개별적으로 독립된 공간에서 회전시키면서 외관을 검사할 수 있도록 하여 상호 충돌이나 이송과정에서 발생될 수 있는 손상을 방지하면서도 신속하고 정확성이 크게 향상된 배터리셀 외관 검사장치에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 배터리셀을 개별적으로 독립된 공간에서 회전체에 안치하여 회전시키면서 외관을 검사할 수 있도록 하여 상호 충돌이나 이송과정에서 발생될 수 있는 손상을 방지할 수 있으며, 나아가 검사라인 전체가 가동을 멈추는 현상이 발생되지 않아 더욱 신속하고 정확성이 향상된 효과를 나타낸다.

Description

배터리셀 외관 검사장치{Battery cell appearance inspection device}
본 발명은 배터리셀 외관 검사장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배터리셀을 개별적으로 독립된 공간에서 회전시키면서 외관을 검사할 수 있도록 하여 상호 충돌이나 이송과정에서 발생될 수 있는 손상을 방지하면서도 신속하고 정확성이 크게 향상된 배터리셀 외관 검사장치에 관한 것이다.
일반적으로, 배터리셀의 생산공정은 제조완료된 후 불량 검사를 거친 후 포장이 되는 것이다. 배터리셀을 포장하기 위해서는 기계에 의해 일렬로 이동시키고, 이동된 배터리셀을 취출장치에 의해서 취출하여 포장박스에 담게되는데, 이러한 기술과 관련하여 동일 출원인은 대한민국특허등록번호 제10-1149847호의 배터리셀 정렬장치를 제안한 바 있다.
이렇게 제조되어 포장되기 전 통상 외관의 불량 여부를 검사하게 되는 과정이 필수적인 바, 컨베이터에서 공급되는 배터리셀이 일렬로 수십 개가 공급되고, 공급과정에서 검사장비에 의해 외관의 불량을 검사하게 되는데, 불규칙적으로 공급되는 과정에서 상호 충돌에 의해 외관이 손상되는 일도 발생되었다.
예컨대, 대한민국 특허등록번호 제10-2028360호(2019.10.07. 공고)의 2차 전지의 외관 검사장치가 제안되어 있다. 이 공보를 참조로 하면, 수십 개의 전지가 이송수단을 통해 동시에 이송되고, 이 과정에서 외관을 검사하게 되는데, 이는 전술한 단점이 발생될 수 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 배터리셀을 개별적으로 독립된 공간에서 회전시키면서 외관을 검사할 수 있도록 하여 상호 충돌이나 이송과정에서 발생될 수 있는 손상을 방지하면서도 신속하고 정확성이 크게 향상된 배터리셀 외관 검사장치를 제공하고자 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 프레임; 상기 프레임 상에 회전 가능하게 장착되며 배터리셀을 안치할 수 있는 안치홈이 형성된 회전체; 상기 회전체 후측에 설치되어 상기 회전체에 배터리셀이 안치되면 전측으로 슬라이딩되어 상기 회전체에 밀착된 후 회전 작동에 의해 상기 배터리셀을 회전 작동시키는 구동롤러부와, 상기 회전체의 전측에서 상기 회전체에 배터리셀이 안치되면 후측으로 슬라이딩되어 상기 배터리셀에 근접되어 회전되는 배터리셀이 안정적으로 회전될 수 있도록 지지하는 가이드롤러부로 이루어진 회전작동부; 및 상기 프레임 일측에서 회전 작동되는 배터리셀의 외관을 센싱하는 검사부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 회전체의 양 측에는 프레임 상에 고정 설치되며 안치되는 배터리셀이 회전될 때 이탈되는 것을 방지하기 위한 지지체가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 회전체 내부에는 자석이 구비되어 있어 안치되는 배터리셀을 자력에 의해 부착함으로써 회전 작동될 때 쉽게 이탈되거나 헛도는 현상을 방지하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 배터리셀을 개별적으로 독립된 공간에서 회전체에 안치하여 회전시키면서 외관을 검사할 수 있도록 하여 상호 충돌이나 이송과정에서 발생될 수 있는 손상을 방지할 수 있으며, 나아가 검사라인 전체가 가동을 멈추는 현상이 발생되지 않아 더욱 신속하고 정확성이 향상된 효과를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 배터리셀 외관 검사장치를 보인 사시도.
도 2의 "가"는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 프레임 및 회전체를 보인 확대 사시도이며, "나"는 프레임과 회전체의 내부를 보인 종단면도.
도 3의 "가"는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 회전작동부를 보인 분리 사시도이며, "나"는 결합 사시도.
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 회전작동부의 슬라이딩 작동관계를 보인 개략적 평면도.
도 5의 "가" 내지 "나"는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 배터리셀 외관 검사장치의 작동관계를 보인 개략적 측단면도.
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 배터리셀 외관 검사장치를 보다 상세히 설명하기로 한다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 일실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 배터리셀 외관 검사장치를 보인 사시도이고, 도 2의 "가"는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 프레임 및 회전체를 보인 확대 사시도이며, "나"는 프레임과 회전체의 내부를 보인 종단면도이고, 도 3의 "가"는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 회전작동부를 보인 분리 사시도이며, "나"는 결합 사시도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 회전작동부의 슬라이딩 작동관계를 보인 개략적 평면도이다.
먼저, 도 1 내지 도 4를 참조로 하면, 본 발명의 배터리셀 외관 검사장치는 크게 프레임(100), 회전체(200), 회전작동부(300) 및 검사부(400)를 포함하여 구성된다.
상기 프레임(100)은 다양한 형태나 구조가 가능할 것이나, 바람직하게는 도 2의 "가" 및 "나"에서 도시하는 바와 같이 평판 형태의 지지판(110), 상기 지지판(110)의 양 측에서 소정 높이로 설치되는 지지프레임(120)을 포함하여 구성되며, 상기 지지프레임(120)에는 후술할 회전체(200)를 회전 가능하게 장착하기 위한 장착공(122)이 형성됨은 당연하다.
상기 회전체(200)는 도 2의 "가" 및 "나"에서 도시하는 바와 같이 상기 프레임(100) 즉, 지지프레임(120)에 형성된 장착공(122)에 회전 가능하게 장착되며, 장착공(122)과 회전체(200) 사이에는 원활한 회전을 위해 베어링(140)이 구비되는 것이 바람직하다. 그리고 상기 회전체(200)의 상면에는 배터리셀(500)을 안치하기 위해 안치홈(210)이 형성되며, 가장자리 하면에는 자석(220)이 링 형태로 구비되어진다. 이때 상기 자석(220)을 구비하는 이유는 상면 안치홈(210)에 배터리셀(500)이 안치되면 자력에 의해 배터리셀(500)을 흡착함으로써 쉽게 이탈되지 못하도록 구현하기 위한 것이다.
한편, 상기 회전체(200)의 양 측에는 지지프레임(120) 상에 설치되어 안치되는 배터리셀(500)이 무단 이탈을 방지하는 지지체(130)가 더 구비되어 있다.
상기 회전작동부(300)는 도 3의 "가" 및 "나"에서 도시하는 바와 같이 크게 구동롤러부(310) 및 가이드롤러부(320)를 포함하여 구성된다.
상기 구동롤러부(310)는 상기 회전체(200) 후측에 위치되어 상기 회전체(200)에 배터리셀(500)이 안치되면 전측으로 슬라이딩되어 밀착된 후 동력에 의해 회전 작동되면서 상기 회전체(200) 및 이에 안치되는 배터리셀(500)을 회전 작동시키기 위해 구비되는 것이고, 상기 가이드롤러부(320)는 상기 회전체(200) 전측에 위치되어 후측으로 슬라이딩되면서 회전 작동되는 회전체(200) 및 이에 안치되어 회전되는 배터리셀(500)을 지지하여 안정적으로 회전될 수 있도록 하기 위해 구비되는 것이다.
이러한, 상기 구동롤러부(310)는 브라켓(312), 상기 브라켓(312)에 회전 가능하게 장착되는 구동롤러(314) 및 상기 구동롤러(314)를 회전시키기 위한 회전모터(326)를 포함하여 구성된다. 상기 가이드롤러부(320)는 U자 형태의 브라켓(322) 및 상기 브라켓(322) 양 측에 자전 가능하게 구비되는 가이드롤러(324)를 포함하여 구성된다. 상기 가이드롤러(324)는 한 쌍으로 구성되어 배터리셀(500)의 양 측에서 지지하도록 구현하는 것이 더 안정적일 것이다.
한편, 상기 구동롤러부(310)와 가이드롤러부(320)는 전술한 바와 같이 전후 방향으로 슬라이딩 가능하게 구성되는데, 이를 위해 바닥면에 설치되는 레일부(330)를 구비하고, 상기 구동롤러부(310) 및 가이드롤러부(320)의 브라켓(312,322) 하면에 슬라이더(318,326)를 구비하여 상기 레일부(330)에 슬라이딩 가능하게 장착시킨 뒤 미도시 하고 있으나 유/공압 실린더의 신축 작동이나 모터를 이용하여 슬라이딩시킬 수 있음은 너무나 자명하나, 도 4에서 도시하는 바와 같이 레일부(330)에 피니언기어(340)를 구비하고, 그 양 측에 랙기어(342,344)를 각각 구비하되, 하나는 구동롤러부(310)의 슬라이더(318)에 연결하고, 다른 하나는 가이드롤러부(320)의 슬라이더(326)에 연결시키는 구성을 통해 구동롤러부(310)나 가이드롤러부(320) 중 어느 하나만 슬라이딩시키더라도 연동하게 같이 슬라이딩되도록 구현하는 것이 바람직하다.
마지막으로, 상기 검사부(400)는 상기 프레임(100) 일측에서 여러 번 회전되는 배터리셀(500)의 외관을 비전에 의해 센싱하게 되며, 작업자는 모니터링에 의해 불량 여부를 판단하게 된다.
도 5의 "가" 내지 "나"는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 배터리셀 외관 검사장치의 작동관계를 보인 개략적 측단면도이다.
먼저, 도 5의 "가"를 참조로 하면, 회전작동부(300)의 구동롤러부(310)와 가이드롤러부(320)는 서로 반대 방향 즉, 상기 구동롤러부(310)는 도면상 좌측 방향, 가이드롤러부(320)는 도면상 우측 방향으로 슬라이딩되어서 회전체(200)에서 일정 거리 이격된 상태이다. 이때 상측에서 배터리셀(500)이 공급되어져 "나"와 같이 회전체(200)에 안치되면 상기 구동롤러부(310)와 가이드롤러부(320)는 회전체(200)에 밀접되도록 슬라이딩되며, 이후 상기 구동롤러부(310)의 구동롤러(314)가 회전 작동되면서 회전체(200) 및 이에 안치된 배터리셀(500)을 여러 번(4 ~ 5번) 회전시키게 된다. 그러면 일측에 구비된 검사부(400)가 회전되는 배터리셀(500) 외관을 비전에 의해 센싱하고, 이는 모니터를 통해 작업자가 확인함으로써 불량 여부를 판단하게 된다. 외관 검사가 완료되면 구동롤러(314)의 회전이 멈추고 구동롤러부(310)와 가이드롤러부(320)는 다시 "가"의 상태로 슬라이딩되며, 배터리셀(500)을 외부로 이송하게 되는 것이다.
이렇듯, 배터리셀(500)을 회전시키는 과정에서 구동롤러부(310)만 있는 것이 아니라 반대편에서 가이드롤러부(320)가 안정적으로 지지하고 있기 때문에 원활하게 회전될 수 있을 것이며, 나아가 회전체(200)에 구비된 자석(220)에 배터리셀(500)이 자력에 의해 흡착되어 회전됨에 따라 더욱 안정적으로 회전될 것이며 헛도는 현상을 방지할 수 있어 회전 과정에서 발생될 수 있는 스크래치에 의한 불량 발생을 방지할 수 있다.
결국, 본 발명의 검사장치는 배터리셀을 연속적으로 이송하면서 검사를 하는 것이 아니라, 개별적으로 독립된 공간에서 검사가 이루어지기 때문에 이송과정에서 발생될 수 있는 손상을 방지할 수 있으며, 연속 이송과정에서는 어느 하나의 배터리셀의 중심이 이탈되면 검사라인 전체가 정지되는 문제가 있으나 오히려 본 발명의 검사장치는 개별적으로 검사가 이루어지기 때문에 상기한 문제 발생이 없어 더 신속하면서도 정확한 검사를 가능하게 하는 장점이 있다.
전술한 내용은 후술할 발명의 특허청구범위를 보다 잘 이해할 수 있도록 본 발명의 특징과 기술적 장점을 다소 폭넓게 개설하였다. 본 발명의 특허청구범위를 구성하는 부가적인 특징과 장점들이 이하에서 상술될 것이다. 개시된 본 발명의 개념과 특정 실시예는 본 발명과 유사 목적을 수행하기 위한 다른 구조의 설계나 수정의 기본으로서 즉시 사용될 수 있음이 당해 기술분야의 숙련된 사람들에 의해 인식되어야 한다.
또한, 본 발명에서 개시된 발명의 개념과 실시예가 본 발명의 동일 목적을 수행하기 위하여 다른 구조로 수정하거나 설계하기 위한 기초로서 당해 기술분야의 숙련된 사람들에 의한 그와 같은 수정 또는 변경된 등가 구조는 특허청구범위에서 기술한 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변화, 치환 및 변경이 가능하다.
100 : 프레임 110 : 지지판
120 : 지지프레임 122 : 장착공
130 : 지지체 140 : 베어링
200 : 회전체 210 : 안치홈
220 : 자석 300 : 회전작동부
310 : 구동롤러부 312 : 브라켓
314 : 구동롤러 316 : 회전모터
318 : 슬라이더 320 : 가이드롤러부
322 : 브라켓 324 : 가이드롤러
330 : 레일부 340 : 피니언기어
342,344 : 랙기어 400 : 검사부
500 : 배터리셀

Claims (3)

  1. 프레임;
    상기 프레임 상에 회전 가능하게 장착되며 배터리셀을 안치할 수 있는 안치홈이 형성된 회전체;
    상기 회전체 후측에 설치되어 상기 회전체에 배터리셀이 안치되면 전측으로 슬라이딩되어 상기 회전체에 밀착된 후 회전 작동에 의해 상기 배터리셀을 회전 작동시키는 구동롤러부와, 상기 회전체의 전측에서 상기 회전체에 배터리셀이 안치되면 후측으로 슬라이딩되어 상기 배터리셀에 근접되어 회전되는 배터리셀이 안정적으로 회전될 수 있도록 지지하는 가이드롤러부로 이루어진 회전작동부; 및
    상기 프레임 일측에서 회전 작동되는 배터리셀의 외관을 센싱하는 검사부;
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리셀 외관 검사장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 회전체의 양 측에는 프레임 상에 고정 설치되며 안치되는 배터리셀이 회전될 때 이탈되는 것을 방지하기 위한 지지체가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 배터리셀 외관 검사장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 회전체 내부에는 자석이 구비되어 있어 안치되는 배터리셀을 자력에 의해 부착함으로써 회전 작동될 때 쉽게 이탈되거나 헛도는 현상을 방지하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리셀 외관 검사장치.
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