KR20130063870A

KR20130063870A - 라벨 부착 장치

Info

Publication number: KR20130063870A
Application number: KR1020110130473A
Authority: KR
Inventors: 이준섭; 전필구; 최재명
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2011-12-07
Filing date: 2011-12-07
Publication date: 2013-06-17
Also published as: CN103144813B; CN103144813A; KR101863093B1

Abstract

본 발명은 피검체의 결함 위치를 라벨링하는 라벨 부착 장치로서 피검체를 일 방향으로 이송하는 제1 구동부, 및 제1 구동부 상에 배치되며 피검체의 결함 위치에 라벨을 부착하는 라벨러를 포함하며, 상기 라벨러는 이형지의 일면에 복수의 라벨이 상호 이격되어 부착된 라벨 시트를 공급하는 라벨 권출부와, 라벨 시트로부터 라벨이 분리된 이형지를 권취하는 이형지 권취부, 및 피검체를 가운데 두고 제1 구동부와 대향하도록 배치되는 제2 구동부;를 포함하며, 제2 구동부는 피검체를 가운에 두고 배치된 제1 구동부와의 면접촉을 통해 라벨을 피검체의 결함 위치에 부착하는 라벨 부착 장치를 제공한다.

Description

라벨 부착 장치{Apparatus for attaching label}

본 발명은 라벨 부착 장치에 관한 것이다.

이차 전지는 양극 및 음극의 전극판들, 및 이들 사이에 개재된 세퍼레이터를 포함하며, 이들 적층 구조를 쌓거나 젤리롤 형태로 권취하여 제조된 전극 조립체를 포함한다. 전극 조립체는 이차 전지의 용량 및 출력을 결정하는 중요한 구성요소 중 하나이다.

전극판은 집전체의 표면에 활물질을 도포하여 형성되는 활물질부와 활물질이 도포되지 않은 무지부를 포함한다. 집전체 및 집전체에 도포되는 활물질의 종류에 따라 전극판은 양극판 또는 음극판으로 제조될 수 있다.

전극판의 제조 과정 중, 집전체의 표면에 활물질이 도포될 때에 이물질이 함께 도포되거나 기포가 발생하는 등의 원인에 의해 활물질부가 오염되거나, 핀홀이 발생할 수 있다. 이와 같은 결함이 있는 전극판은 이차 전지의 품질을 저하시키는 요인 중 하나다. 따라서, 전극판의 결함 유무를 판단하고 이를 표시하여 제거하는 공정이 필요하다.

본 발명의 일실시예는, 전극판과 같은 피검체의 불량 위치에 라벨을 부착하기위한 장치에 관한 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 피검체의 결함 위치를 라벨링하는 라벨 부착 장치로서, 상기 피검체를 일 방향으로 이송하는 제1 구동부; 및 상기 제1 구동부 상에 배치되며, 상기 피검체의 결함 위치에 라벨을 부착하는 라벨러;를 포함하며,

상기 라벨러는 이형지의 일면에 복수의 라벨이 상호 이격되어 부착된 라벨 시트를 공급하는 라벨 권출부; 상기 라벨 시트로부터 라벨이 분리된 이형지를 권취하는 이형지 권취부; 및 상기 피검체를 가운데 두고 상기 제1 구동부와 대향하도록 배치되는 제2 구동부;를 포함하며, 상기 제2 구동부는 상기 피검체를 가운에 두고 배치된 상기 제1 구동부와의 면접촉을 통해 상기 라벨을 상기 피검체의 결함 위치에 부착하는 라벨 부착 장치를 제공한다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 상기 제2 구동부는, 적어도 2개의 롤러; 및 상기 롤러들에 감겨 순환하며 상기 피검체를 가운데 두고 상기 제1 구동부와 면접촉하는 벨트를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 라벨러를 상하 이동시키는 상하 구동부;를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 피검체가 유입되는 상기 제2 구동부 측에 구비되며, 상기 라벨 시트를 안내하는 가이드부를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제2 구동부와 상기 이형지 권취부 사이에 구비되며, 상기 제2 구동부로부터 상기 이형지 권취부를 향해 진행하는 상기 이형지의 진행 흐름과 수직인 방향으로 장력을 부여하는 텐션 유지부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 텐션 유지부는, 상호 이격되어 배치되며, 상기 이형지의 흐름을 안내하는 제1 텐션 롤러 및 제2 텐션 롤러; 및 상기 제1 텐션 롤러와 상기 제2 텐션 롤러 사이에 위치한 상기 이형지 상에 접촉한 채로 중력 방향으로 자유롭게 이동함으로써 상기 이형지에 장력을 부여하는 제3 텐션 롤러;를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 라벨러는 상기 제3 텐션 롤러의 중력 방향으로의 이동을 안내하는 가이드 홀을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제3 롤러의 이동을 감지하는 센서부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 이형지 권취부는 상기 센서부의 감지 신호에 따라 일정한 각도로 회전할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 라벨 권출부는, 상기 라벨의 이격 거리만큼 상기 라벨 시트를 공급하도록 일정한 각도로 회전할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 피검체는 집전체의 일면에 활물질을 도포한 전극판일 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 피검체의 결함 위치를 라벨링하는 라벨 부착 장치로서, 이형지의 일면에 복수의 라벨이 상호 이격되어 부착된 라벨 시트를 공급하는 라벨 권출부; 상기 라벨 시트로부터 라벨이 분리된 이형지를 권취하는 이형지 권취부; 상기 피검체를 일 방향으로 이송하는 제1 구동부; 적어도 2개의 롤러 및 상기 롤러들에 감겨 순환하는 벨트를 포함하며, 상기 검사 대상을 사이에 두고 상기 제1 구동부와 대향하도록 배치되는 제2 구동부;를 포함하며, 상기 제2 구동부의 벨트는, 상기 벨트의 회전 마찰력에 의하여 상기 라벨 시트로부터 라벨을 분리하고, 상기 피검체가 가운데 구비된 상태에서 상기 제1 구동부와의 면접촉을 통해 상기 분리된 라벨을 상기 피검체의 결함 위치에 부착하는 라벨 부착 장치를 제공한다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 상기 피검체가 유입되는 상기 제2 구동부 측으로 상기 라벨 시트를 안내하는 가이드부를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 이형지 권취부는 상기 제3 텐션 롤러의 이동이 기준치 이상인 경우에 회전할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제3 텐션 롤러의 이동을 감지하는 센서부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 라벨 권출부는 상기 라벨의 이격 거리만큼 상기 라벨 시트를 공급하도록 일정한 각도로 회전하고, 상기 이형지 권취부는 상기 라벨 시트로부터 라벨이 분리된 이형지의 길이를 권취하도록 일정한 각도로 회전할 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 일실시예에 따르면, 동기화된 제1,2 구동부의 면접촉을 통해 정확한 피검체의 결함 위치에 라벨을 부착할 수 있으며, 전극판의 이송 속도를 감소할 필요 없이 라벨을 부착하므로 결함 검출 공정에 필요한 시간을 최소화할 수 있다.

그리고, 텐션 유지부를 구비함으로써 라벨이 부착되는 순간 이형지의 길이 증가를 흡수하므로 이형지의 미끄러짐 현상을 방지할 수 있다.

또한, 라벨러가 상하로 이동 가능하게 구비됨으로써 라벨러를 사용하지 않는 경우에 작업자 공간을 확보할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 라벨 부착 장치가 사용되는 시스템을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 라벨 부착 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2의 라벨 부착 장치를 정면에서 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 라벨 부착 장치에서 제1 구동부, 제2 구동부 및 가이드부를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 5A 및 도 5B는 텐션 유지부의 개략적인 동작을 나타내는 사시도로서, 도 5A는 전극판에 라벨이 부착되기 전에 텐션 유지부의 상태이고, 도 5B는 전극판에 라벨이 부착되는 순간에 텐션 유지부의 상태를 나타낸다.
도 6은 전극판의 결함 위치에 라벨을 붙이기 직전의 상태로서 라벨 부착 장치의 주요 구성의 동작을 개략적으로 나타낸다.
도 7은 전극판의 결합 위치에 라벨을 붙인 직후의 상태로서 라벨 부착 장치의 주요 구성의 동작을 개략적으로 나타낸다.

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 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 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, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 라벨 부착 장치가 사용되는 시스템을 개략적으로 나타낸 블록도이다.

본 발명에 따른 라벨 부착 장치(20)는 검사 대상인 피검체의 결함 위치에 라벨을 부착함으로써 결함 위치를 표시하는 장치로서, 피검체는 이차 전지의 전극 조립체에 사용되는 양극 또는 음극의 전극판일 수 있다.

양극판은 알루미늄 등으로 이루어지는 양극 집전체의 표면에 양극 활물질을 도포하여 형성되는 양극 활물질부와 양극 활물질이 도포되지 않은 양극 무지부를 포함할 수 있다. 음극판은 니켈 등으로 이루어지는 음극 집전체의 표면에 음극 활물질을 도포하여 형성된 음극 활물질부와 음극 활물질이 도포되지 않은 음극 무지부를 포함할 수 있다.

양극판과 음극판의 제작시, 집전체의 표면에 활물질이 도포될 때에 이물질이 함께 도포되거나 기포가 발생하는 등의 원인에 의해 활물질부가 오염되거나, 핀홀이 발생할 수 있으므로, 이와 같은 결함이 발생하였는지 여부를 검사하여 결함 위치에 라벨을 부착한다.

도 1을 참조하면, 전극판의 결함 위치에 라벨을 부착하기 위한 본 발명의시스템(1)은 결함 검출 장치(10), 라벨 부착 장치(20) 및 제어 장치(30)를 포함할 수 있다.

결함 검출 장치(10)는 전극판 표면에 결함 부위를 검출하고, 결함 부위에 관한 정보를 제어 장치(30)로 전송한다. 결함 부위에 관한 정보는 소정의 신호로 변환되어 제어 장치(30)로 전송된다. 이를 위해, 결함 검출 장치(10)는 주사탐침현미경(SPM, Scanning Probe Microscopy), 전극판 표면을 촬상하는 방식의 카메라, 전극판에 빛을 조사한 후 반사되는 빛을 이용하는 광학 장치(11)와 광학 장치(11)에서 획득된 정보를 소정의 신호로 변환하는 신호처리 장치(12)를 포함할 수 있다.

제어 장치(30)는 결함 검출 장치(10)로부터 입력된 정보에 기초하여 라벨 부착 장치(20)를 구동한다. 예컨대, 제어 장치(30)는 결함 검출 장치(10)와 라벨 부착 장치(20)거리 및 전극판의 이송 속도, 결함 위치 등의 정보에 기초하여, 라벨 부착 장치(20)의 동작 전반을 제어할 수 있다.

본 실시예에서는 결함 검출 장치(10)가 광학 장치(11) 및 신호처리 장치(12)를 포함하는 경우를 설명하였으나 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 본 발명의 또 다른 실시예로서, 결합 검출 장치(10)는 전극판 표면을 촬상하는 현미경 또는 카메라, 전극판에 빛을 조사하는 광학 장치(11)만으로 구성되고, 결함 여부를 판단하여 신호를 생성하는 신호처리 장치(12)는 제어 장치(30)와 일체로 구성될 수 있음은 물론이다.

이하에서는, 도 2 내지 도 5B을 참조하여 라벨 부착 장치의 구조 및 동작을 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 라벨 부착 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 2의 라벨 부착 장치를 정면에서 나타낸 도면이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 라벨 부착 장치(20)는 제1 구동부(21) 및 라벨러(22), 상하 구동부(23)를 포함한다.

제1 구동부(21)는 전극판(EP)의 하부에 구비되어 전극판(EP)을 일 방향(예컨대, D2 방향)으로 이송한다. 제1 구동부(21)는 구동 롤러를 포함할 수 있다. 구동 롤러는 제1 구동 모터(미도시)와 연결되어 지속적으로 회전함으로써 전극판(EP)을 일 방향으로 이송한다.

라벨러(22)는 제1 구동부(21)와 대향하도록 제1 구동부(21)의 상부에 구비되며, 제2 구동부(210), 라벨 권출부(220), 이형지 권취부(230), 가이드부(240) 및 텐션 유지부(250)를 포함한다.

상하 구동부(23)는 피검체인 전극판(EP)의 결함 위치에 대한 라벨링시에 라벨러(22)를 제1 구동부(21) 상에 배치하고, 라벨링이 완료되면 라벨러(22)를 제1 구동부(21)로부터 상부를 향해 이격시킬 수 있다. 예를 들어, 상하 구동부(23)로는 모터를 사용할 수 있다. 상하 구동부(23)를 구비함으로써 라벨러(22)의 비사용시 전극판(EP)을 검사하는 작업자의 작업 공간을 확보할 수 있다. 상하 구동부(23)는 브라켓(25)에 의하여 외부로부터 보호될 수 있다.

제2 구동부(210)는 전극판(EP)이 개재된 상태에서 제1 구동부(21)와 대향하도록 배치된다. 제2 구동부(210)와 제1 구동부(21)는 약 전극판(EP)의 두께만큼 이격되며, 제1 구동부(21)는 전극판(EP)의 하부면과 접촉하고 제2 구동부(210)는 전극판(EP)의 상부면과 접촉한다. 전극판(EP)의 결함 위치에 라벨링하는 일련의 단계에서 제1 구동부(21)와 제2 구동부(210)는 전극판(EP)을 가운데 두고 면접촉한 상태를 유지한다.

제2 구동부(210)는 적어도 두개의 롤러(211) 및 롤러들(211)에 감겨 순환하는 벨트(212)를 포함한다. 벨트(212)는 전극판(EP)을 사이에 두고 제1 구동부(21)의 외주면과 면접촉을 이룬다. 즉, 전극판(EP)의 상면은 벨트(212)와 면접촉을 이루고, 전극판(EP)의 하면은 제1 구동부(21)의 외주면과 면접촉을 이룬다.

벨트(212)는 전극판(EP)의 상면과 면접촉을 이루므로 전극판(EP)이 벨트(212)에 의하여 손상되는 것을 방지하기 위해 고무, 실리콘과 같은 소재를 포함할 수 있다.

제2 구동부(210)는 제1 구동부(21)와 마찬가지로 지속적으로 회전하면서 전극판(EP)을 일 방향으로 이송한다. 롤러(211)와 연결된 제2 구동 모터(미도시)에 의해 롤러들(211)이 지속적으로 회전하고, 롤러들(211)의 회전에 의해 벨트(212)도 회전하게 된다. 보조 구동 롤러(213)은 벨트(212)를 사이에 두고 제1 구동부(21)와 반대 방향에 구비될 수 있다. 보조 구동 롤러(213)는 벨트(212)의 텐션을 유지함으로써, 벨트(212)가 헛도는 것을 방지할 수 있다.

전극판(EP)을 이송하기 위하여 제1 구동부(21)와 제2 구동부(210)는 서로 반대 방향으로 회전할 수 있다. 예컨대, 제1 구동부(21)가 시계 방향으로 회전하고 제2 구동부(210)는 반시계 방향으로 회전함으로써 D2 방향으로 전극판(EP)을 이송할 수 있다. 제1,2 구동부(21, 210)는 전극판(EP)과 접촉된 상태로 회전하게 되는데, 이 경우 제1,2 구동부(21, 210)의 회전은 동기화되어 제1,2 구동부(21, 210) 중 적어도 어느 하나가 헛도는 것을 방지할 수 있다.

라벨 권출부(220)는 라벨 시트(50)를 공급하기 위한 것으로, 외주면에 라벨 시트(50)가 권취된 릴을 포함한다. 릴의 회전을 통해 권취된 라벨 시트(50)가 풀리면서 제2 구동부(210) 측으로 제공한다.

라벨 시트(50)는 이형지(52)와 이형지(52) 상에 소정의 간격만큼 이격된 복수의 라벨들(51)을 포함한다. 이형지(52)는 연속적인 띠의 형상이므로, 라벨 권출부(220)에서 공급되는 라벨 시트(50)도 전체적으로 띠의 형상이다.

라벨(51)은 전극판(EP)의 결함 위치에만 부착되어야 하므로, 라벨 권출부(220)는 전극판(EP)에 결함 위치가 발견된 경우에만 회전하여 라벨 시트(50)를 공급한다. 라벨 권출부(220)는 전극판(EP)에 결함 위치가 발견된 경우에 소정의 각도만큼만 회전한다. 예컨대, 라벨 권출부(220)는 스테핑 모터에 의해서 소정의 각도만큼 회전할 수 있다.

라벨 권출부(220)로부터 공급된 라벨 시트(50)는 라벨 시트(50)의 진행을 가이드하는 복수의 보조 롤러들(261, 262, 263)를 지나 가이드부(240)로 진행한다. 예컨대, 보조 롤러들(261, 262, 263)은 지그재그 형태로 배치되어 라벨 시트(50)에 텐션을 줄 수 있으며, 라벨 시트(50)가 가이드부(240)의 상부면 상에서 선단을 향하여 안정적으로 진행되도록 어느 하나의 보조 롤러(263)는 가이드부(240)와 인접하게, 가이드부(240)와 라벨 시트(50)의 두께만큼 이격되어 구비될 수 있다.

가이드부(240)는 전극판(EP)이 유입되는 제1 구동부(21)와 제2 구동부(210) 사이의 공간으로 라벨 시트(50)를 안내한다. 라벨 시트(50)는 가이드부(240)의 선단에서 라벨(51)과 이형지(52)로 분리된다. 분리된 라벨(51)은 제2 구동부(210)의 벨트(212)에 의해 전극판(EP) 상에 부착되고 라벨(51)이 제거된 이형지(52)는 이형지 권취부(230) 측으로 진행한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 라벨 부착 장치(20)에서 제1 구동부(21), 제2 구동부(210) 및 가이드부(240)를 확대하여 나타낸 도면이다.

도 4를 참조하면, 가이드부(240)의 선단에서 분리된 라벨(51)은 상면이 벨트(212)와 접촉된 상태이다. 라벨(51)은 벨트(212)의 회전에 의해 제1 구동부(21)와 제2 구동부(210) 사이의 공간으로 유입되고, 전극판(EP)과 면접촉한 채로 회전하는 제1 구동부(21)와 제2 구동부(210)의 압착 압력에 의하여 전극판(EP) 상에 부착된다. 라벨(51)이 제거된 이형지(52)는 가이드부(240)의 하부면 상에서 이형지 권취부(230) 측을 향하여 진행한다.

다시 도 2 및 도 3을 참조하면, 이형지 권취부(230)는 이형지(52)를 권취하기 위한 것으로, 외주면에 이형지(52)가 권취되는 릴을 포함한다. 릴의 회전을 통해 라벨(51)이 제거된 이형지(52)는 이형지 권취부(230)에 보관된다.

라벨 권출부(220)가 전극판(EP)에 결함 위치가 발견된 경우에만 회전하는 것과 마찬가지로, 이형지 권취부(230)도 전극판(EP)에 결함 위치가 발견되어 해당 부분에 라벨(51)이 부착되는 경우에만 회전한다. 예컨대, 이형지 권취부(230)는 이형지 권취부(230)를 향해 진행한 이형지(52)의 길이를 권취하도록 일정한 각도만큼 회전할 수 있다.

텐션 유지부(250)는 가이드부(240)와 이형지 권취부(230) 사이에 배치되며, 이형지(52)의 진행 흐름과 실질적으로 수직인 방향으로 힘을 가함으로써 가이드부(240)로부터 이형지 권취부(230)를 향해 진행하는 여분의 이형지(52)의 흐름을 흡수할 수 있다. 예컨대, 라벨 시트(50)로부터 분리된 라벨이 전극판(EP)에 부착되는 순간에 발생할 수 있는 이형지(52)의 미끄러짐(slip) 현상을 방지하기 위해, 텐션 유지부(250)는 고정된 제1,2 텐션 롤러(251, 252)와 중력 방향(±D1 방향)으로 이동가능한 제3 텐션 롤러(253)를 포함한다.

도 5A 및 도 5B는 텐션 유지부의 개략적인 동작을 나타내는 사시도로서, 도 5A는 전극판에 라벨이 부착되기 전에 텐션 유지부의 상태이고, 도 5B는 전극판에 라벨이 부착되는 순간에 텐션 유지부의 상태를 나타낸다.

도 5A 및 도 5B를 참조하면, 제1,2 텐션 롤러(251, 252)는 소정의 간격 이격되어 배치되고, 제1,2 텐션 롤러(251, 252) 사이에는 제1,2 텐션 롤러(251, 252)와 수직인 방향으로 이동가능한 제3 텐션 롤러(253)가 구비된다.

제1,2 텐션 롤러(251, 252)는 가이드부(240) 측에서 이형지 권취부(230)로 향하는 이형지(52)의 흐름을 안내한다. 예컨대, 제1,2 텐션 롤러(251, 252)는 동일한 높이에서 소정의 간격 이격되어 배치될 수 있다. 제1,2 텐션 롤러(251, 252)는 하우징(200)에 고정된 상태이다.

제3 텐션 롤러(253)는 제1,2 텐션 롤러(251, 252)의 외주면과 접한 채로 이동하는 이형지(52)의 진행 흐름의 가운데에 구비되며, 이형지(52)에 장력을 부여한다. 이를 위해, 제3 텐션 롤러(253)는 하우징(200)에 형성된 가이드홀(205)을 통해 중력 방향(±D1 방향)으로 자유롭게 이동할 수 있다.

예를 들어, 이형지(52)는 제1 텐션 롤러(251)의 상면과 제3 텐션 롤러(253)의 하면 및 제2 텐션 롤러(252)의 상면과 접촉하도록 지그재그로 배치될 수 있다. 이 때, 제3 텐션 롤러(253)가 중력 방향으로 자유롭게 이동할 수 있게 설계되어 있으므로 이형지(52)는 제3 텐션 롤러(253)를 지탱하게 된다. 즉, 제3 텐션 롤러(253)의 하중이 이형지(52)에 실리면서 이형지(52)에 장력이 부여된다.

도 5A를 참조하면, 전극판(EP)에 결함이 없어서 라벨(51)을 부착할 필요가 없는 상태일 때, 이형지(52)의 양단은 팽팽하게 유지된다. 즉, 전극판(EP)에 라벨이 부착되기 전에 라벨 권출부(220)와 이형지 권취부(230) 사이에 구비된 이형지(52)는 안정적으로 텐션이 유지된다.

이 후, 라벨(51)을 부착하기 위해 라벨 권출부(220)가 소정의 각도만큼 회전하고, 그 다음 제2 구동부(210)의 회전력에 의해 라벨이 이형지(52)로부터 분리되어 면접촉하는 제1,2 구동부(21, 210) 간의 접촉 압력에 따라 라벨(51)이 전극판(EP)에 부착된다.

도 5B를 참조하면, 전극판(EP)에 라벨(51)이 부착되는 순간, 가이드부(240)로부터 이형지 권취부(230) 사이의 경로에 구비된 이형지(52)의 길이가 늘어나게 된다. 이 때, 하방(-D1 방향)으로 이동하는 제3 텐션 롤러(253)의 하중에 의해 이형지(52)의 늘어난 길이가 흡수되므로, 가이드부(240)로부터 이형지 권취부(230) 사이의 경로에 놓인 이형지(52)는 안정적으로 텐션이 유지된다.

제3 텐션 롤러(253)의 중력 방향으로의 이동을 안내하는 가이드홀(205)의 안쪽에는 센서부(미도시)가 구비될 수 있다. 센서부는 제3 텐션 롤러(253)의 이동, 즉 위치 변화를 검출한다. 센서부는 제1 광센서와 제2 광센서를 포함할 수 있으며, 제1,2 광센서는 제3 텐션 롤러(253)의 이동 방향을 따라 소정의 간격 이격되어 구비된다. 제3 텐션 롤러(253)의 위치는 라벨(51)이 부착되면서 이형지(52)의 길이가 순간적으로 늘어난 경우에 변하며 이를 감지하기 위해 센서부가 구비되는 것이다.

이하에서는, 도 6 및 도 7을 참조하여 라벨 부착 장치(20)의 동작을 설명한다.

도 6은 전극판의 결함 위치에 라벨을 붙이기 직전의 상태로서 라벨 부착 장치의 주요 구성의 동작을 개략적으로 나타내고, 도 7은 전극판의 결합 위치에 라벨(51)을 붙인 직후의 상태로서 라벨 부착 장치의 주요 구성의 동작을 개략적으로 나타낸다.

먼저, 앞서 도 2를 참조하여 설명한 상하 구동부(23)를 이용하여 제1 구동부(21)에 의해 이송되는 전극판(EP) 상에 라벨러(22)를 배치한다. 이 때, 제1 구동부(21)는 전극판(EP)의 하부면과 접촉하고 제2 구동부(210)는 전극판(EP)의 상부면과 접촉하며, 제1 구동부(21)와 제2 구동부(210)는 계속적으로 회전함으로써 전극판(EP)을 일 방향으로 이송한다. 이 때, 전극판(EP)의 결함 위치에 라벨링하는 일련의 단계에서 제1 구동부(21)와 제2 구동부(210)가 전극판(EP)을 가운데 두고 면접촉한 상태를 유지함은 앞서 언급한 바와 같다.

도 1을 참조하여 설명한 바와 같이, 전극판(EP)이 일 방향을 따라 이송될 때, 결합 검출 장치(10)는 전극판(EP)의 표면을 검사한다. 결함이 발견된 경우 결함 부위에 관한 정보가 제어 장치(30)로 인가되어 제어 장치(30)에 의해 라벨 부착 장치(20)가 구동된다.

도 6을 참조하면, 제어 장치(30)에 의해 라벨 권출부(220)가 일정한 각도만큼 회전 이동한다. 이형지(52) 상에 이웃하는 라벨(51)의 이격 거리와 대응되는 각도를 1피치라고 할 때, 라벨 권출부(220)는 1피치만큼 회전한다. 라벨 권출부(220)의 회전은 전극판(EP)에 결함이 발견된 경우에 발생하는 제어 장치(30)의 제어 신호에 따라 이루어진다.

라벨 권출부(220)가 회전함으로써 소정 길이의 라벨 시트(50)가 복수의 보조 롤러들(261, 262, 263)를 지나 가이드부(240)으로 공급된다. 이 때, 어느 하나의 보조 롤러(263)가 가이드부(240)와 인접하게 배치됨으로써, 이형지(52)는 가이드부(240) 상에 접촉된 상태로 안정적으로 공급될 수 있다. 이형지(52) 상에는 라벨(51)이 구비되어 있다.

라벨(51)은 가이드부(240)의 선단을 향해 이동하여, 라벨(51)의 적어도 일부분은 반시계 방향으로 회전하는 제2 구동부(210)의 벨트(212)와 접촉하게 된다. 벨트(212)의 회전 마찰력에 의해 라벨(51)은 이형지(52)로부터 분리되며, 분리된 라벨(51)은 제1,2 구동부(21, 210)의 압착압력에 의해 전극판(EP)의 결함 위치에 부착된다.

이형지(52)는 가이드부(240)의 하부면 상에서 방향 전환 롤러(271, 272)를 향해 이송된다. 방향 전환 롤러(271, 272)를 향해 이형지(52)가 이동함에 따라, 방향 전환 롤러(271, 272)로부터 이형지 권취부(230) 사이에 구비되는 이형지(52)가 길어진다.

도 7을 참조하면, 길이가 증가된 이형지(52)의 흐름을 흡수하기 위해, 제3 텐션 롤러(253)는 중력 방향으로 이동하게 된다. 예컨대, 제3 텐션 롤러(253)는 여분의 이형지(52)의 길이의 절반 정도의 거리만큼 이동할 수 있다.

제3 텐션 롤러(253)의 이동을 감지하기 위해 구비된 센서부(290)는 제3 텐션 롤러(253)의 이동 방향을 따라 소정의 간격 이격된 제1,2 광센서(291, 292)를 구비한다. 제1 광센서(291)는 제3 텐션 롤러(253)의 이동 방향의 상부에 구비되고, 제2 광센서(292)는 하부에 구비될 수 있다. 이 때, 제1,2 광센서(291, 292)의 이격 거리는 여분의 이형지(52)의 길이의 절반 정도의 거리가 된다.

제3 텐션 롤러(253)가 제1 광센서(291)의 위치에 놓여 있다가 길이가 증가된 이형지(52)의 흐름을 흡수하기 위해 중력 방향으로 이동하면, 제3 텐션 롤러(253)는 제2 광센서(292)의 위치에 놓이게 된다.

제어 장치(30)는 제1,2 광센서(291, 292)의 감지 신호에 기초하여 이형지 권취부(230)를 일정 각도만큼 회전시킬 수 있다. 이형지 권취부(230)의 회전은 여분의 이형지(52)의 길이에 해당하는 각도만큼 이루어질 수 있으며, 이형지 권취부(230)의 회전에 의해 제3 텐션 롤러(253)는 상방으로 이동하면서 도 6에 도시된 위치로 이동한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 텐션 유지부(250)를 구비함으로써 라벨(51)이 부착되는 순간 이형지(52)의 길이 증가를 흡수하므로 이형지(52)의 미끄러짐 현상을 방지할 수 있다. 또한, 라벨 권출부(220)의 회전, 이형지(52)의 회전 및 텐션 유지부(250)의 동작에 따라 라벨 시트(50) 및 이형지(52)의 이동 및 이동 거리가 안정적으로 관리되면서 정확한 위치에 라벨(51)을 부착할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면 제1 구동부(21)와 제2 구동부(210)가 전극판(EP)과 면접촉된 상태로 전극판(EP)을 이송하면서 동시에 라벨(51)을 부착하므로 결함 검출 공정에 필요한 시간을 최소화할 수 있다. 즉, 결함 위치에 라벨(51)을 붙이기 위해 이송되는 전극판(EP)을 잠시 멈추거나 속도를 줄일 필요가 없으므로 시간을 최소화할 수 있다.

상술한 실시예들에 따르면, 피착제가 전극판(EP)인 경우로 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 회로 기판(PCB)과 같이 얇은 판상형으로 결함 여부를 검출하여 표시할 필요가 있는 경우라면 그 종류를 불문할 것이다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위에는 본 발명의 요지에 속하는 한 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

1: 시스템 10: 결함 검출 장치
20: 라벨 부착 장치 30: 제어 장치
21: 제1 구동부 22: 라벨러
23: 상하 구동부 50: 라벨 시트
51: 라벨 52: 이형지
210: 제2 구동부 211: 롤러
212: 벨트 213: 구동 보조 롤러
220: 라벨 권출부 230: 이형지 권취부
240: 가이드부 250: 텐션 유지부
251: 제1 텐션 롤러 252: 제2 텐션 롤러
253: 제3 텐션 롤러 261, 262, 263: 보조 롤러
271, 272: 방향 전환 롤러 290: 센서부
291: 제1 광센서 292: 제2 광센서
EP: 전극판

Claims

피검체의 결함 위치를 라벨링하는 라벨 부착 장치로서,
상기 피검체를 일 방향으로 이송하는 제1 구동부; 및
상기 제1 구동부 상에 배치되며, 상기 피검체의 결함 위치에 라벨을 부착하는 라벨러;를 포함하며,
상기 라벨러는,
이형지의 일면에 복수의 라벨이 상호 이격되어 부착된 라벨 시트를 공급하는 라벨 권출부; 상기 라벨 시트로부터 라벨이 분리된 이형지를 권취하는 이형지 권취부; 및 상기 피검체를 가운데 두고 상기 제1 구동부와 대향하도록 배치되는 제2 구동부;를 포함하며,
상기 제2 구동부는, 상기 피검체를 가운에 두고 배치된 상기 제1 구동부와의 면접촉을 통해 상기 라벨을 상기 피검체의 결함 위치에 부착하는 라벨 부착 장치.
제1항에 있어서,
상기 제2 구동부는,
적어도 2개의 롤러; 및
상기 롤러들에 감겨 순환하며 상기 피검체를 가운데 두고 상기 제1 구동부와 면접촉하는 벨트를 포함하는 라벨 부착 장치.
제1항에 있어서,
상기 라벨러를 상하 이동시키는 상하 구동부;를 더 포함하는 라벨 부착 장치.
제1항에 있어서,
상기 피검체가 유입되는 상기 제2 구동부 측에 구비되며, 상기 라벨 시트를 안내하는 가이드부를 포함하는 라벨 부착 장치.
제1항에 있어서,
상기 제2 구동부와 상기 이형지 권취부 사이에 구비되며, 상기 제2 구동부로부터 상기 이형지 권취부를 향해 진행하는 상기 이형지의 진행 흐름과 수직인 방향으로 장력을 부여하는 텐션 유지부를 더 포함하는 라벨 부착 장치.
제4항에 있어서,
상기 텐션 유지부는,
상호 이격되어 배치되며, 상기 이형지의 흐름을 안내하는 제1 텐션 롤러 및 제2 텐션 롤러; 및
상기 제1 텐션 롤러와 상기 제2 텐션 롤러 사이에 위치한 상기 이형지 상에 접촉한 채로 중력 방향으로 자유롭게 이동함으로써 상기 이형지에 장력을 부여하는 제3 텐션 롤러;를 포함하는 라벨 부착 장치.
제6항에 있어서,
상기 라벨러는 상기 제3 텐션 롤러의 중력 방향으로의 이동을 안내하는 가이드 홀을 더 포함하는 라벨 부착 장치.
제6항에 있어서,
상기 제3 롤러의 이동을 감지하는 센서부를 더 포함하는 라벨 부착 장치.
제8항에 있어서,
상기 이형지 권취부는 상기 센서부의 감지 신호에 따라 일정한 각도로 회전하는 라벨 부착 장치.
제1항에 있어서,
상기 라벨 권출부는,
상기 라벨의 이격 거리만큼 상기 라벨 시트를 공급하도록 일정한 각도로 회전하는 라벨 부착 장치.
제1항에 있어서,
상기 피검체는 집전체의 일면에 활물질을 도포한 전극판인 라벨 부착 장치.
피검체의 결함 위치를 라벨링하는 라벨 부착 장치로서,
이형지의 일면에 복수의 라벨이 상호 이격되어 부착된 라벨 시트를 공급하는 라벨 권출부;
상기 라벨 시트로부터 라벨이 분리된 이형지를 권취하는 이형지 권취부;
상기 피검체를 일 방향으로 이송하는 제1 구동부;
적어도 2개의 롤러 및 상기 롤러들에 감겨 순환하는 벨트를 포함하며, 상기 검사 대상을 사이에 두고 상기 제1 구동부와 대향하도록 배치되는 제2 구동부;를 포함하며,
상기 제2 구동부의 벨트는, 상기 벨트의 회전 마찰력에 의하여 상기 라벨 시트로부터 라벨을 분리하고, 상기 피검체가 가운데 구비된 상태에서 상기 제1 구동부와의 면접촉을 통해 상기 분리된 라벨을 상기 피검체의 결함 위치에 부착하는 라벨 부착 장치.
제12항에 있어서,
상기 피검체가 유입되는 상기 제2 구동부 측으로 상기 라벨 시트를 안내하는 가이드부를 포함하는 라벨 부착 장치.
제12항에 있어서,
상기 제2 구동부와 상기 이형지 권취부 사이에 구비되며, 상기 제2 구동부로부터 상기 이형지 권취부를 향해 진행하는 상기 이형지의 진행 흐름과 수직인 방향으로 장력을 부여하는 텐션 유지부를 더 포함하는 라벨 부착 장치.
제14항에 있어서,
상기 텐션 유지부는,
상호 이격되어 배치되며, 상기 이형지의 흐름을 안내하는 제1 텐션 롤러 및 제2 텐션 롤러; 및
상기 제1 텐션 롤러와 상기 제2 텐션 롤러 사이에 위치한 상기 이형지 상에 접촉한 채로 중력 방향으로 자유롭게 이동함으로써 상기 이형지에 장력을 부여하는 제3 텐션 롤러;를 포함하는 라벨 부착 장치
제15항에 있어서,
상기 이형지 권취부는 상기 제3 텐션 롤러의 이동이 기준치 이상인 경우에 회전하는 라벨 부착 장치.
제16항에 있어서,
상기 제3 텐션 롤러의 이동을 감지하는 센서부를 더 포함하는 라벨 부착 장치.
제12항에 있어서,
상기 라벨 권출부는 상기 라벨의 이격 거리만큼 상기 라벨 시트를 공급하도록 일정한 각도로 회전하고, 상기 이형지 권취부는 상기 라벨 시트로부터 라벨이 분리된 이형지의 길이를 권취하도록 일정한 각도로 회전하는 라벨 부착 장치.
제12항에 있어서,
상기 피검체는 집전체의 일면에 활물질을 도포한 전극판인 라벨 부착 장치.