KR102646569B1 - 복수 경로 구조의 엑스레이 검사 장치 - Google Patents

복수 경로 구조의 엑스레이 검사 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 복수 경로 구조의 엑스레이 검사 장치에 관한 것이다. 복수 경로 구조의 엑스레이 검사 장치는 검사 위치가 설정된 물품을 서로 분리된 적어도 두 개의 경로를 따라 이송시키는 복수 경로 이동 유도 모듈(20); 및 각각의 경로에 설치되어 동시에 또는 순차적으로 작동되어 물품에 대한 엑스레이 이미지가 획득되도록 하는 복수 배치 검사 모듈(30)을 포함한다.

Description

복수 경로 구조의 엑스레이 검사 장치{A Plural Conveying Paths Type of an X-ray Investigating Apparatus}
본 발명은 복수 경로 구조의 엑스레이 검사 장치에 관한 것이고, 구체적으로 적어도 두 개의 경로에서 물품에 대한 검사가 진행되어 검사 효율이 향상되도록 하는 복수 경로 구조의 엑스레이 검사 장치에 관한 것이다.
비파괴 검사에 해당하는 엑스레이 검사 방법은 물품에 대한 손상이 없이 외관을 비롯한 내부의 검사가 가능하다는 장점을 가진다. 엑스레이에 의한 검사 방법은 검사 대상의 내부 결함의 조사가 가능하다는 장점을 가지지만 검사 장비가 복잡하면서 검사가 차폐 구조에서 이루어져야 한다는 단점을 가진다. 그러므로 검사가 효율적으로 이루어질 수 있는 구조에서 이루어질 필요가 있다. 엑스레이 검사와 관련된 다양한 기술이 이 분야에 공지되어 있고 예를 들어 특허등록번호 10-0978054는 검사대상이 다양한 각도로 회전될 수 있는 배터리 엑스레이 검사 장치에 대하여 개시한다. 또한 특허공개번호 10-2019-0013014는 내부 결함 및 접합 부위의 검사가 가능한 엑스레이 검사 장치에 대하여 개시한다. 엑스레이 검사 장치는 공정 과정에서 설치되어 엑스레이 검사가 물품의 제조 과정에서 검사될 필요가 있다. 예를 들어 생산 과저에서 물품이 이송되는 이송 경로의 일부에 설치되어 생산 설비의 일부가 되는 것이 유리하다. 이를 위하여 엑스레이 검사 장치는 적절한 물품 이송 구조를 가지면서 이와 동시에 검사가 신속하게 이루어지도록 하는 구조를 가질 필요가 있다. 또한 물품의 서로 다른 영역에 대한 엑스레이 이미지가 획득될 필요가 있다면 물품의 검사를 위한 검사 영역이 효율적으로 만들어질 필요가 있다. 그러나 선행기술은 이와 같은 검사 기술에 대하여 개시하지 않는다.
본 발명은 선행기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.
특허문헌 1: 특허등록번호 10-0978054((주)자비스, 2010.08.25. 공고) 배터리 엑스레이 검사 장치 특허문헌 2: 특허공개번호 10-2019-0013014((주)자비스, 2019.02.11. 공개) 내부 결함 및 접합 부위의 검사가 가능한 엑스레이 검사 장치
본 발명의 목적은 복수 경로를 따라 물품을 이송시키면서 동시에 또는 순차적으로 적어도 하나의 물품 부위에 대한 검사가 가능한 복수 경로 구조의 엑스레이 검사 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 복수 경로 구조의 엑스레이 검사 장치는 검사 위치가 설정된 물품을 서로 분리된 적어도 두 개의 경로를 따라 이송시키는 복수 경로 이동 유도 모듈; 및 각각의 경로에 설치되어 동시에 또는 순차적으로 작동되어 물품에 대한 엑스레이 이미지가 획득되도록 하는 복수 배치 검사 모듈을 포함한다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 복수 경로 이동 모듈은 서로 평행하게 연장되는 두 개의 검사 경로를 포함한다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 복수 배치 검사 모듈은 각각의 경로의 양쪽 방향에 배치된 한 쌍의 엑스레이 튜브를 포함한다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 한 쌍의 엑스레이 튜브는 물품에 대하여 서로 다른 조사 각도를 가진다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 경로에 형성된 검사 위치에서 물품은 회전이 되고, 이에 의하여 서로 다른 방향에 대한 엑스레이 이미지가 획득된다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 물품은 검사 셔틀에 의하여 이송되고, 검사 셔틀을 서로 다른 경로로 분배하는 대기 영역이 형성된다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 검사 위치로 이동되는 물품의 정렬 방향을 탐지하는 탐지 수단을 더 포함한다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 적어도 두 개의 경로의 서로 반대되는 위치 또는 대칭이 되는 위치에 물품의 이송 대기를 위한 버퍼 영역이 형성된다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 물품은 배터리가 된다.
본 발명에 따른 복수 경로 구조의 엑스레이 검사 장치는 서로 분리된 이송 경로를 따라 물품을 이송시키면서 각각의 경로에서 엑스레이 이미지가 획득되어 검사 효율이 향상되도록 한다. 본 발명에 따른 검사 장치는 검사 부위에서 검사 대상이 회전되고, 서로 다른 위치에서 경사진 방향으로 엑스레이가 방출되어 물품의 가장자리 부위에 대한 검사 이미지가 획득되어 물품의 정확한 검사가 가능하도록 한다. 본 발명에 따른 검사 장치는 제조 공정에서 물품이 이송되는 경로에 결합되어 제조 과정에서 물품이 검사되는 것에 의하여 물품의 생산성이 향상되도록 한다. 본 발명에 따른 검사 장치는 자동차용 배터리와 같은 물품의 검사가 연속적으로 이루어질 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 복수 경로 구조의 엑스레이 검사 장치에 적용되는 검사 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 검사 장치에 적용되는 이송 경로의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 검사 장치의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 검사 장치에 적용되는 엑스레이 검사 모듈의 배치 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 검사 장치에서 검사가 진행되는 과정의 실시 예를 도시한 것이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 복수 경로 구조의 엑스레이 검사 장치에 적용되는 검사 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 복수 경로 구조의 엑스레이 검사 장치는 검사 위치가 설정된 물품을 서로 분리된 적어도 두 개의 경로를 따라 이송시키는 복수 경로 이동 유도 모듈(20); 및 각각의 경로에 설치되어 동시에 또는 순차적으로 작동되어 물품에 대한 엑스레이 이미지가 획득되도록 하는 복수 배치 검사 모듈(30)을 포함한다.
검사 장치는 독립적인 검사 장치로 형성될 수 있지만 바람직하게 생산 설비의 일부로 배치될 수 있다. 구체적으로 물품의 제조를 위하여 설치된 이송 경로에 검사 장치가 설치될 수 있고, 물품의 이송 경로의 한 지점에서 엑스레이 장치로 투입되어 검사가 될 수 있다. 검사 장치에서 물품에 대한 검사가 완료되면, 물품은 다시 이송 경로의 다른 지점으로 배출되어 차후 제조 공정을 위하여 이송 경로를 따라 이송될 수 있다. 이송 경로를 따라 예를 들어 전기 자동차용 배터리와 같은 물품이 셔틀에 의하여 복수 배치 검사 모듈(30)이 배치된 검사실의 입구로 이송될 수 있다. 검사실은 차폐 구조를 가질 수 있고, 예를 들어 검사실의 입구에 차폐 도어가 설치될 수 있다. 물품은 셔틀에 적재되어 검사실의 내부로 투입될 수 있고, 셔틀에 적재된 상태로 검사 위치로 이송될 수 있다. 검사 대상이 되는 물품은 예를 들어 폴리머 배터리 또는 차량용 폴리머 배터리가 될 수 있고, 검사 위치 설정 모듈(10)에 의하여 물품의 검사 위치가 설정될 수 있다. 물품의 검사 위치는 엑스레이 튜브 및 디텍터와 같은 검사 모듈에 의하여 이미지가 획득되는 기준 위치를 의미한다. 검사 위치 설정 모듈(10)은 검사 대상에 따라 엑스레이 이미지가 획득되어야 하는 기준 위치 및 기준 위치에 대한 엑스레이 튜브 및 디텍터의 방향이 결정될 수 있다. 그리고 결정된 기준 위치에 따라 물품의 정렬 방향이 결정될 수 있다. 물품은 정렬 방향이 결정되면, 미리 결정된 방향에 따라 물품이 정렬되어 검사 위치로 이송될 수 있다. 물품은 내부에 수용 공간이 형성된 셔틀과 같은 이송 수단에 적재가 될 수 있고, 셔틀에서 물품의 적재 방향이 결정될 수 있다. 셔틀에서 물품의 적재 방향이 예를 들어 카메라와 같은 비전(Vision) 유닛에 의하여 확인될 수 있고, 검사 위치에서 셔틀의 위치 및 방향이 확인될 수 있다. 배터리의 셀과 같은 물품은 다양한 크기를 가질 수 있고, 물품이 직접 이송이 되어 검사 장치로 이송되거나, 셔틀 또는 트레이에 수용되어 검사 장치로 이송될 수 있다. 물품이 직접 이송되는 경우 물품이 검사 장치에 의하여 정렬될 수 있고, 예를 들어 물품의 한쪽을 기준으로 X-Y 축을 따라 정렬시킬 수 있다. 이에 비하여 물품이 트레이 또는 셔틀에 수용되어 검사 장치로 이송되는 경우 검사 장치에서 물품을 직접 취급하는 것이 어렵다. 그리고 셔틀의 내부에서 물품이 미리 결정된 방향으로부터 벗어난 상태로 이송될 수 있고, 예를 들어 배터리 셀의 경우 극판이 틀어진 형태로 검사 장치로 이송될 수 있다. 이와 같은 경우 트레이 또는 셀에 대한 물품의 방향이 탐지 수단에 의하여 탐지될 수 있고, 탐지 수단은 예를 들어 카메라와 같은 비전 유닛이 될 수 있다. 셔틀과 같은 물품의 운반 수단은 X,Y,Z 및 R축을 따라 이동 가능한 구조가 될 수 있고, 셔틀이 검사 위치로 이동되는 과정에서 위치가 보정될 수 있다. 이와 같이 검사 위치 설정 모듈(10)은 셔틀에 적재된 물품의 정렬 방향 또는 검사 위치에서 셔틀의 방향을 확인하는 비전 유닛과 같은 위치 확인 수단을 포함할 수 있다. 또한 검사 위치 설정 모듈(10)은 각각의 물품을 셔틀에서 정렬하는 정렬 수단을 포함할 수 있고, 선택적으로 검사 위치로 이송되는 물품의 정렬 위치를 저장하는 기능을 가질 수 있다. 이와 같이 검사 위치 설정 모듈(10)에 의하여 물품의 엑스레이 이미지의 획득 방향 및 물품의 정렬 방향이 확인되면 복수 경로 이동 유도 모듈(20)에 의하여 각각의 물품이 검사 위치로 이동될 수 있다. 복수 경로 이동 유도 모듈(20)은 다수 개의 물품을 서로 다른 검사 경로로 유도하여 각각의 물품의 서로 다른 위치의 검사 위치로 이동되도록 하는 기능을 가질 수 있다. 복수 경로 이동 유도 모듈(20)은 적어도 두 개의 검사 위치로 각각의 물품을 이동시키는 적어도 두 개의 검사 경로; 적어도 두 개의 검사 경로로 이송되는 각각의 물품이 대기되는 대기 영역; 및 각각의 물품이 적재되어 검사 위치로 이동되는 셔틀과 같은 운반 수단을 포함할 수 있다. 다수 개의 검사 경로가 서로 나란하게 배치될 수 있고, 예를 들어 두 개의 검사 경로가 서로 나란하게 배치될 수 있다. 각각의 검사 경로에 검사 위치가 형성될 수 있고, 각각의 검사 위치에 엑스레이 튜브 및 디텍터로 이루어진 검사 모듈이 배치되어 엑스레이 이미지가 획득될 수 있다. 각각의 물품은 셔틀과 같은 운반 수단에 적재되어 각각의 검사 경로를 따라 검사 위치로 이동될 수 있다. 운반 수단은 예를 들어 그립퍼(Gripper) 또는 이와 유사한 수단에 의하여 분리 가능하도록 고정되어 검사 위치로 이동될 수 있고, 검사 위치에서 다양한 방향으로 회전될 수 있다. 검사 위치에 적어도 하나의 검사 모듈이 설치될 수 있고, 운반 수단의 회전에 의하여 물품의 엑스레이 튜브에 대한 방향의 결정될 수 있다. 이와 같이 물품에 대한 엑스레이 튜브의 방향이 결정되면 물품에 대한 엑스레이 이미지가 획득될 수 있다. 복수 배치 검사 모듈(30)은 각각의 검사 경로에 형성된 검사 위치에 배치된 엑스레이 튜브 및 디텍터를 포함할 수 있다. 또한 복수 배치 검사 모듈(30)은 각각의 검사 위치에 배치된 적어도 하나의 검사 모듈 및 각각의 검사 모듈의 이동시키는 위치 조절 수단을 포함할 수 있다. 위치 조절 수단에 의하여 엑스레이 튜브가 XY-평면 또는 Z축 방향을 따라 이동될 수 있고, 엑스레이 튜브의 위치에 따라 디텍터의 위치가 결정될 수 있다. 물품이 셔틀에 적재된 상태에서 엑스레이 이미지가 획득될 수 있고, 셔틀은 회전 가능한 구조를 가질 수 있다. 하나의 검사 위치에 다수 개의 엑스레이 튜브 및 다수 개의 디텍터가 배치되어 서로 다른 방향에 따른 엑스레이 이미지가 획득될 수 있다. 복수 배치 검사 모듈(30)에 의하여 서로 다른 검사 위치에서 적어도 하나의 방향에 대한 엑스레이 이미지가 획득되면 물품에 결함이 있는지 여부가 확인될 수 있다. 운반 수단에 적재되어 물품이 배출 위치로 이동될 수 있고, 물품에 대한 검사 결과에 따라 배출 경로가 결정될 수 있다. 배출 경로는 다양한 구조를 가질 수 있고, 예를 들어 정상 제품은 물품의 공정을 위한 이송 경로로 유도되고, 비정상으로 판단된 물품은 재검사 경로 또는 분리 경로로 유도될 수 있다, 물품의 이동 경로는 다양하게 형성될 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 2는 본 발명에 따른 검사 장치에 적용되는 이송 경로의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2를 참조하면 복수 경로 이동 모듈(20)은 서로 평행하게 연장되는 두 개의 검사 경로(22a, 22b)를 포함한다. 또한 복수 배치 검사 모듈(30)은 각각의 경로의 양쪽 방향에 배치된 한 쌍의 엑스레이 튜브(31a, 32a, 33a, 34a)를 포함한다. 엑스레이 이미지는 밀폐 구조를 가지는 검사실(R)의 내부에서 획득될 수 있고, 검사실(R)의 외부로부터 내부로 물품이 투입될 수 있다(IN). 검사실(R)의 내부로 투입된 물품은 분배 경로(21)를 따라 서로 나란하게 배치된 검사 경로(22a, 22b)로 이송될 수 있다. 다수 개의 검사 경로(22a, 22b)가 설치될 수 있고, 물품은 분배 경로(22)를 따라 이동되어 각각의 검사 경로(22a, 22b)로 유도될 수 있다. 검사 경로(22a, 22b)를 따른 물품의 이동을 위하여 로딩 모듈(L1, L2)이 전송 경로(24a, 24b)를 따라 이동될 수 있다. 검사 경로(22a, 22b)는 투입 방향(IN)과 나란하도록 형성될 수 있고, 분배 경로(21)는 검사 경로(22a, 22b)에 대하여 수직이 되는 방향으로 연장될 수 있다. 그리고 전송 경로(24a, 24b)가 검사 경로(22a, 22b)와 나란하게 연장될 수 있다. 검사를 위한 물품이 예를 들어 셔틀과 같은 운반 수단에 적재되어 분배 경로(21)를 따라 정해진 위치로 이동되면 로딩 모듈(L1, L2)에 의하여 물품이 다시 언-로딩이 되어 검사 경로(22a, 22b)에 위치하는 검사 셔틀(25a, 25b)에 로딩이 될 수 있다. 검사 셔틀(25a, 25b)에 적재된 물품의 정렬 방향이 확인되면, 검사 셔틀(25a, 25b)은 각각의 검사 경로(22a, 22b)에 형성된 검사 위치(P1, P2)로 이동될 수 있다. 각각의 검사 위치(P1, P2)에서 엑스레이 튜브 및 디텍터에 의하여 엑스레이 이미지가 획득되면 물품은 다시 검사 경로(22a, 22b)를 따라 이동되어 각각의 검사 경로(22a, 22b)의 끝 부분에 도달할 수 있다. 제1, 2 검사 경로(22a, 22b)는 동일 또는 유사한 연장 길이를 가지면서 분배 경로(21) 또는 배출 유도 경로(23)에 대하여 서로 다른 위치 관계를 가지도록 배치될 수 있다. 예를 들어 제1 검사 경로(22a)는 분배 경로(21)에 인접하여 위치하고, 제2 검사 경로(22b)는 배출 유도 경로(23)에 인접하여 위치할 수 있다. 검사가 완료된 물품이 각각의 검사 경로(22a, 22b)의 끝 부분으로 이동되면 로딩 모듈(L1, L2)에 의하여 물품이 검사 셔틀(25a, 25b)로부터 분리되어 배출 유도 경로(23)에 위치하는 셔틀과 같은 운반 수단에 로딩이 될 수 있다. 이후 배출 유도 경로(23)의 셔틀은 검사실(R)의 외부에 위치하는 경로 선택 유닛(26)에 의하여 정해진 이송 경로를 따라 배출되거나(OUT), 재검사 또는 분리를 위하여 별도로 수집될 수 있다. 두 개 또는 그 이상의 검사 경로(22a, 22b)가 배치되고, 각각의 검사 경로(22a, 22b)에서 엑스레이 이미지가 획득될 수 있다. 각각의 검사 위치(P1, P2)에서 적어도 하나의 엑스레이 이미지가 획득될 수 있고, 획득된 엑스레이 이미지로부터 물품의 정상 여부가 확인될 수 있다. 물품의 엑스레이 이미지의 획득을 위하여 물품은 검사 위치(P1, P2)에서 정렬이 될 수 있고, 서로 다른 방향에 대한 엑스레이 이미지의 획득을 위하여 물품이 회전되거나, 상하로 이동될 수 있다. 서로 다른 검사 경로(22a, 22b)에 형성된 서로 다른 검사 위치(P1, P2)에서 엑스레이 이미지가 획득되는 경우 검사 효율성이 향상되도록 투입 경로, 검사 경로 및 배출 경로가 형성될 필요가 있다. 이에 따라 본 발명의 하나의 실시 예에 따르면 다수 개의 검사 경로(22a, 22b)가 서로 나란하게 배치되면서 수직이 되는 방향으로 분배 경로(21) 및 배출 유도 경로(23)가 형성된다. 또한 서로 다른 경로에 대한 물품의 전달이 그립퍼 또는 이와 유사한 구조를 가지는 로딩 모듈(L1, L2)에 의하여 이루어지면서 각각의 경로에서 물품은 셔틀에 적재되어 이동될 수 있다. 아래에서 이와 같은 물품 이송 경로를 가지는 검사 장치에 대하여 설명된다.
도 3은 본 발명에 따른 검사 장치의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 경로에 형성된 검사 위치에서 물품은 회전이 되고, 이에 의하여 서로 다른 방향에 대한 엑스레이 이미지가 획득된다. 또한 물품은 검사 셔틀(25a, 25b)에 의하여 이송되고, 검사 셔틀(25a, 25b)을 서로 다른 경로로 분배하는 대기 영역(WA)이 형성된다. 검사실(R)의 외부 및 내부를 연결하는 형태로 대기 영역이 형성될 수 있고, 대기 영역(WA)을 따라 투입 셔틀(35a)이 이동될 수 있다. 투입 셔틀(35a)에 배터리와 같은 물품(B)이 적재될 수 있고, 대기 영역(WA)에 차폐 도어가 설치될 수 있다. 물품(B)이 적재가 된 투입 셔틀(35a)이 컨베이어와 같은 이송 수단을 따라 이동되어 검사실(R)의 외부의 대기 영역(WA)에 위치하면 검사실(R)의 차폐 도어가 열리고, 투입 셔틀(35a)이 검사실(R)의 내부에 형성된 대기 영역(WA)으로 이동될 수 있다. 검사실(R) 내부의 대기 영역(WA)을 기준으로 분배 경로(21)가 투입 경로에 수직이 되는 방향으로 연장될 수 있다. 대기 영역(WA)에서 다수 개의 투입 셔틀(35a)은 분배 경로(21)를 따라 서로 다른 방향으로 이동될 수 있다. 투입 셔틀(35a, 35b)는 컨베이어와 같은 이송 수단을 통하여 이동되거나, 평면 및 수직 방향을 따라 이동 가능한 그립퍼와 같은 로딩 유닛에 의하여 분배 경로(21)를 따라 제1 또는 2 검사 경로(22a, 22b)의 방향으로 이동될 수 있다. 또는 로딩 유닛에 의하여 물품(B)이 투입 셔틀(35a)로부터 언-로딩이 되고, 로딩 유닛이 분배 경로(21)를 따라 제1 또는 제2 검사 경로(22a, 22b)의 방향으로 이동될 수 있다. 그리고 분배 경로(21)의 각각의 끝 부분에 위치하는 검사 셔틀(25a)에 물품(B) 또는 버퍼 영역(36)에 위치하는 대기 셔틀에 물품(B)을 적재할 수 있다. 본 발명의 적절한 실시 예에 따르면, 두 개의 검사 경로(22a, 22b)의 서로 반대되는 위치 또는 대칭이 되는 위치에 물품의 이송 대기를 위한 버퍼 영역(36, 39)이 형성될 수 있다. 구체적으로 제1 검사 경로(22a)의 끝 부분의 연장 부위에 완료 버퍼 영역(39)이 형성되고, 제2 검사 경로(22b)의 시작 부분이 연장되는 부위에 버퍼 영역(36)이 형성될 수 있다. 버퍼 영역(36, 39)에 대기 셔틀이 배치될 수 있고, 예를 들어 각각의 버퍼 영역(36, 39)에 대기 셔틀이 배치될 수 있다. 이와 같은 구조를 가지는 버퍼 영역(36, 39)의 형성 및 대기 셔틀의 배치에 의하여 예를 들어 10 내지 25 ppm(part per million)의 분해능 수준의 검사 모듈의 구조에서 효율적으로 엑스레이 이미지가 획득되도록 하면서 충돌 영역의 발생이 방지되도록 한다. 예를 들어 각각의 버퍼 영역(36, 39)에 대기 셔틀을 위한 두 개의 포지션이 형성될 수 있다. 제2 검사 셔틀(25a)에 적재된 물품의 엑스레이 이미지가 획득되면 제1 검사 셔틀(25a)에 적재된 물품이 완료 대기 셔틀에 물품을 적재시킬 수 있다. 하나의 완료 대기 셔틀에 물품이 적재되면 완료 대기 셔틀이 다른 포지션으로 이동되고 이후 완료 대기 셔틀에 적재된 물품이 배출 셔틀(35b)로 이동되고 이후 다시 완료 대기 셔틀이 원래의 위치로 이동될 수 있다. 버퍼 영역(36, 39)에서 대기 셔틀에 대한 물품의 적재 또는 대기 셔틀의 이동은 다양한 방식으로 이루어질 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 3에 도시된 것처럼, 제1 검사 경로(22a)는 분배 경로(21)와 연결될 수 있고, 제2 검사 경로(22b)는 분배 경로(21)와 분리되어 위치될 수 있다. 이와 같이 다수 개의 검사 경로(22a, 22b)가 형성된 경우 각각의 검사 경로(22a, 22b)는 분배 경로(21)와 서로 다른 분리 거리에 위치할 수 있고, 이에 의하여 각각의 검사 경로(22a, 22b)로 물품(B)이 순차적으로 로딩이 될 수 있다. 이에 따라 각각의 검사 위치로 시간 차이를 두고 이송되어 각각의 검사 위치에 배치된 엑스레이 튜브(31a 내지 34a) 및 디텍터(31b 내지 34b)에 의하여 엑스레이 이미지가 획득될 수 있다. 투입 셔틀(35a)에 적재되어 검사실(R)의 내부로 투입된 물품(B)은 로딩 유닛에 의하여 검사 셔틀(22a)로 이동되거나, 버퍼 영역(36)에 위치하는 대기 셔틀로 이동될 수 있다. 이후 제1 검사 경로(22a)에 위치하는 제1 검사 셔틀(25a)이 제1 검사 위치로 이동될 수 있고, 버퍼 영역(36)의 대기 셔틀에 위치하는 물품(B)이 제2 유도 경로(24b)를 따라 이동하는 로딩 유닛에 의하여 버퍼 영역(36)의 대기 셔틀로부터 분리되어 제2 검사 셔틀(25b)로 이동될 수 있다. 검사 셔틀(25a, 25b)은 예를 들어 제1, 2 유도 경로(24a, 24b)를 따라 이동되는 로딩 모듈에 의하여 제1, 2 검사 위치로 시차를 두고 이동될 수 있다. 물품(B)은 검사 셔틀(25a, 25b)에 적재된 상태로 검사될 수 있고, 물품(B)이 검사 셔틀(25a, 25b)에 적재되면서 물품(B)의 검사 셔틀(24a, 24b)에 대한 정렬 방향의 확인될 수 있다. 예를 들어 각각의 물품(B)의 정렬 방향이 비전 유닛에 의하여 확인되어 저장될 수 있고, 제어 모듈은 각각의 물품의 정렬 방향에 기초하여 검사 위치에서 검사 모듈의 방향을 조절할 수 있다. 제1, 2 검사 경로(22a, 22b)에 각각 제1, 2 검사 모듈이 배치될 수 있고, 각각의 검사 모듈은 제1, 2 엑스레이 튜브(31a, 32a, 33a, 34a) 및 제1, 2 디텍터(31b, 32b, 33b, 34b)를 포함할 수 있다. 예를 들어 제1 검사 위치에 한 쌍의 엑스레이 튜브(31a, 32a)가 제1 검사 경로(22a)의 양쪽 편에 배치될 수 있고, 한 쌍의 디텍터(32a, 32b)가 한 쌍의 엑스레이 튜브(31a, 31b)와 마주보는 위치에 배치될 수 있다. 검사 셔틀(25a)은 검사 위치에서 미리 결정된 각도로 회전될 수 있고, 도 3에 제시된 것처럼 서로 다른 두 개의 측정 각도로 회전될 수 있다. 그리고 각각의 측정 각도에서 물품(B)에 대한 엑스레이 이미지가 획득될 수 있고, 예를 들어 물품(B)의 서로 다른 방향으로 경사진 형태의 엑스레이 이미지가 획득될 수 있다. 이와 같은 서로 다른 방향의 경사 이미지에 의하여 적층 구조를 가지는 폴리머 배터리와 같은 물품(B)에 대한 정확한 검사가 가능하도록 한다. 각각의 엑스레이 튜브(31a 내지 34a) 및 각각의 디텍터(31b 내지 34b)는 XY 평면 또는 Z축에 대하여 이동 가능한 구조를 가질 수 있다. 제1, 2 검사 경로(22a, 22b)에서 이와 같은 검사 모듈에 의하여 검사가 완료되면, 제1 검사 셔틀(25a)에 적재된 물품(B)은 완료 버프 영역(39)에 배치된 완료 대기 셔틀로 이동될 수 있다. 또한 제2 검사 셔틀(25b)은 제2 검사 경로(22b)의 끝 부분으로 이동될 수 있다. 완료 버퍼 영역(39)의 완료 대기 셔틀 및 제2 검사 셔틀(25b)에 적재된 물품(B)은 배출 경로(23)를 따라 이동되는 로딩 유닛에 의하여 분리되어 차례대로 배출 영역(EA)에 위치하는 배출 셔틀(35b)에 적재될 수 있다. 배출 영역(EA)은 검사실(R)의 내부로부터 외부로 연장될 수 있고, 배출 셔틀(35b)은 배출 영역(EA)을 따라 이동되어 검사실(R)의 외부로 배출될 수 있다. 배출 셔틀(35b)이 검사실(R)의 외부로 이동되면, 경로 선택 유닛(26)에 의하여 이송 셔틀(37)로 물품(B)이 이동되거나, 오류 셔틀(38)로 물품(B)이 이동될 수 있다. 오류 셔틀(38)로 이동된 물품(B)은 재검사가 되거나, 불량 물품으로 분리되어 처리될 수 있다. 이와 같이 본 발명에 따른 엑스레이 검사 장치는 서로 분리된 다수 개의 이송 경로를 따라 왕복 운동을 하는 셔틀을 포함하고, 서로 다른 셔틀 사이에 로딩 유닛으로 물품(B)을 이송시키는 것을 특징으로 한다. 그리고 적어도 두 개의 검사 경로(22a, 22b)가 서로 나란하게 형성되고, 각각의 검사 경로(22a, 22b)에 적어도 한 쌍의 엑스레이 튜브(31a, 32a, 33a, 34a)가 검사 경로(22a, 22b)를 기준으로 서로 맞은편에 배치될 수 있다. 그리고 검사 위치에서 검사 셔틀(25a, 25b)이 회전이 될 수 있고, 이에 따라 물품(B)이 회전이 되어 서로 다른 경사 이미지가 획득될 수 있다. 도 4는 본 발명에 따른 검사 장치에 적용되는 엑스레이 검사 모듈의 배치 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 검사 셔틀(25a)에 적재된 폴리머 배터리와 같은 물품(B)이 검사 경로(22a)를 따라 검사 위치로 이동될 수 있다. 검사 셔틀(25a)은 유도 경로(24a)를 따라 이동되는 그립퍼와 같은 로딩 유닛에 결합된 상태로 검사 경로(22a)를 따라 이동되거나, 검사 경로(22a)에 설치된 이동 수단에 의하여 검사 위치로 이동될 수 있다. 검사 경로(22a)의 서로 마주보는 위치에 제1, 2 엑스레이 튜브(31a, 32a)가 배치될 수 있고, 검사 경로(22a)의 연장 방향에 대하여 서로 다른 위치에 제1, 2 엑스레이 튜브(31a, 32a)가 배치될 수 있다. 그리고 각각의 엑스레이 튜브(31a, 32a)의 마주보는 위치에 디텍터(31b, 32b)가 배치될 수 있다. 물품(B)은 직사각형 단면을 가지는 박스 형상이 될 수 있고, 검사 셔틀(25a)은 물품(B)이 적재되어 고정될 수 있는 적절한 형상을 가질 수 있다. 검사 셔틀(25a)은 두 개의 엑스레이 튜브(31a, 32a)의 수평 방향을 따른 중간 지점에 위치할 수 있고, 중간 지점에서 기준 방향(RD)에 대하여 제1 방향으로 회전될 수 있다. 이와 같은 상태에서 제1,2 엑스레이 튜브(31a, 31b) 및 제1, 2 디텍터(31b, 32b)에 의하여 서로 다른 모서리를 기준으로 하는 두 개의 경사 이미지가 획득될 수 있다. 이후 검사 셔틀(25a)은 기준 방향(RD)에 대하여 제1 방향과 반대 방향이 되는 제2 방향으로 회전될 수 있고, 다시 제1, 2 엑스레이 튜브(31a, 32a) 및 제1, 2 디텍터(31b, 32b)에 의하여 서로 다른 두 개의 모서리를 기준으로 두 개의 경사 이미지가 획득될 수 있다. 이와 같은 방법으로 네 개의 모서리에 대한 서로 다른 방향의 경사 이미지가 획득될 수 있고, 이에 따라 폴리머 배터리와 같은 물품(B)의 모든 부위에 대한 검사가 이루어질 수 있다. 선택적으로 기준 방향(RD)으로 정렬된 상태의 이미지가 획득될 수 있지만 물품(B)의 구조에 따라 엑스레이 이미지의 획득 여부가 결정될 수 있고 반드시 요구되는 것은 아니다. 이와 같은 방법으로 검사가 완료되면 검사 셔틀(25a)은 검사 경로(22a)의 끝 부분으로 이동될 수 있다. 검사 셔틀(25a)은 다양한 각도로 회전될 수 있다. 엑스레이 튜브(31a, 32a)는 상하로 이동되어 서로 다른 높이에 따른 경사 이미지가 획득될 수 있다. 다양한 방법으로 경사 이미지가 획득될 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 5는 본 발명에 따른 검사 장치에서 검사가 진행되는 과정의 실시 예를 도시한 것이다.
도 5를 참조하면, 엑스레이 검사 장치에 의한 검사 방법은 배터리가 셔틀에 적재되어 검사실의 내부로 투입되는 단계(P51); 다수 개의 검사 경로에서 이송 시간 및 검사 시간이 산출되어 각각의 검사 경로에 대한 이송 시간이 산출되는 단계(P52); 이송 시간에 기초하여 각각의 검사 경로로 배터리가 이송되어 배분되는 단계(P53); 각각의 검사 경로에 형성된 검사 위치에서 배터리의 회전 각도가 결정되는 단계(P54); 적어도 하나의 회전 각도에서 적어도 하나의 검사 모듈에 의하여 적어도 하나의 검사 부위에 대한 엑스레이 이미지가 획득되는 단계(P55); 및 검사가 완료된 각각의 배터리의 배출 시간이 산출되고, 배출 시간에 기초하여 배터리가 이송되어 배출되는 단계를 포함한다(P56).
다수 개의 검사 경로가 형성될 수 있고, 위에서 설명된 것처럼, 투입 경로; 유도 경로; 검사 경로 또는 배출 경로가 형성될 수 있다. 각각의 경로에 왕복 이동이 되는 셔틀이 배치될 수 있고, 서로 다른 경로에 위치하는 셔틀 사이에 로딩 유닛에 의하여 배터리가 이동될 수 있다. 셔틀에 적재된 배터리가 검사실로 투입되면(P51), 서로 다른 경로를 따른 배터리의 이송 시간 및 검사 위치에서 검사 시간이 산출될 수 있고, 검사가 순차적으로 중단이 되지 않고 이루어질 수 있는 이송 시간이 산출될 수 있다(P52). 적어도 두 개의 겸사 위치에서 검사가 이루어질 수 있고, 각각의 검사 위치에서 검사가 연속적으로 이루어지도록 배터리가 각각의 검사 경로로 배분될 수 있다(P53). 각각의 검사 위치에서 배터리가 미리 결정된 각도로 회전되어(P54) 모든 모서리에 대한 엑스레이 이미지가 획득될 수 있다(P56). 그리고 다른 배터리에 대한 검사가 이루어지는 과정에서 검사가 완료된 배터리가 검사실의 외부로 배출될 수 있다(P56). 엑스레이 검사 장치는 다양한 방법으로 작동될 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
본 발명에 따른 복수 경로 구조의 엑스레이 검사 장치는 서로 분리된 이송 경로를 따라 물품을 이송시키면서 각각의 경로에서 엑스레이 이미지가 획득되어 검사 효율이 향상되도록 한다. 본 발명에 따른 검사 장치는 검사 부위에서 검사 대상이 회전되고, 서로 다른 위치에서 경사진 방향으로 엑스레이가 방출되어 물품의 가장자리 부위에 대한 검사 이미지가 획득되어 물품의 정확한 검사가 가능하도록 한다. 본 발명에 따른 검사 장치는 제조 공정에서 물품이 이송되는 경로에 결합되어 제조 과정에서 물품이 검사되는 것에 의하여 물품의 생산성이 향상되도록 한다. 본 발명에 따른 검사 장치는 자동차용 배터리와 같은 물품의 검사가 연속적으로 이루어질 수 있도록 한다.
위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
10: 검사 위치 설정 모듈 20: 이동 유도 모듈
30: 검사 모듈 21, 22: 분배 경로
22a, 22b: 검사 경로 23: 유도 경로
24a, 24b: 전송 경로 25a, 25b: 검사 셔틀
31a 32a, 33a, 34a: 엑스레이 튜브 36, 39: 버퍼 영역
35: 투입 셔틀

Claims (2)

  1. 검사 위치가 설정된 물품을 서로 분리된 두 개의 경로를 따라 이송시키는 복수 경로 이동 유도 모듈(20); 및
    각각의 경로에 설치되어 동시에 또는 순차적으로 작동되어 물품에 대한 엑스레이 이미지가 획득되도록 하는 복수 배치 검사 모듈(30)을 포함하고,
    복수 경로 이동 유도 모듈(20)은 서로 평행하게 연장되는 제1 및 제2 검사 경로(22a, 22b)를 포함하고,
    복수 배치 검사 모듈(30)은 제1 및 제2 검사 경로(22a, 22b) 각각의 양쪽 방향에 배치된 한 쌍의 엑스레이 튜브(31a, 32a, 33a, 34a)를 포함하며,
    한 쌍의 엑스레이 튜브(31a, 32a, 33a, 34a)는 물품에 대하여 서로 다른 조사 각도를 가지고, 제1 및 제2 검사 경로(22a, 22b) 각각에 형성된 검사 위치에서 물품은 회전이 되고, 이에 의하여 서로 다른 방향에 대한 엑스레이 이미지가 획득되며,
    물품은 제1 및 제2 검사 경로(22a, 22b) 각각에 평행한 제1 및 제2 유도 경로(24a, 24b)를 따라 이동하는 로딩 유닛에 의하여 제1 및 제2 검사 경로(22a, 22b) 각각에 설치된 제1 및 제2 검사 셔틀(25a, 25b)로 이송되고,
    검사 위치로 이동되는 물품의 제1 및 제2 검사 셔틀(25a, 25b) 각각에 대한 정렬 방향을 탐지하는 탐지 수단을 더 포함하고,
    제1 및 제2 검사 경로(22a, 22b)는 밀폐 구조를 가지는 검사실(R)의 내부로의 물품의 투입 방향(IN)과 나란하도록 형성되고, 물품은 제1 및 제2 검사 경로(22a, 22b)에 대하여 수직이 되는 방향으로 연장된 분배 경로(21)를 따라 제1 및 제2 검사 경로(22a, 22b)로 유도되고, 엑스레이 이미지가 획득된 후 제1 및 제2 검사 경로(22a, 22b)로부터 제1 및 제2 검사 경로(22a, 22b)에 대하여 수직이 되는 방향으로 연장된 배출 유도 경로(23)를 따라 유도되고,
    제1 및 제2 검사 경로(22a, 22b)는 동일한 연장 길이를 가지면서 제1 검사 경로(22a)는 분배 경로(21)에 인접하여 위치하고, 제2 검사 경로(22b)는 배출 유도 경로(23)에 인접하여 위치하고, 제1 검사 경로(22a)의 끝 부분의 연장 부위에 대기 셔틀이 배치된 완료 버퍼 영역(39)이 형성되고, 제2 검사 경로(22b)의 시작 부분이 연장되는 부위에 대기 셔틀이 배치된 버퍼 영역(36)이 형성되고,
    물품은 자동차용 배터리가 되는 것을 특징으로 하는 복수 경로 구조의 엑스레이 검사 장치.



  2. 삭제
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