KR20130110281A

KR20130110281A - 신규한 구조의 두께 검사 장치

Info

Publication number: KR20130110281A
Application number: KR1020120032086A
Authority: KR
Inventors: 강민영; 마사유키 와케베; 공정표; 박상혁
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2012-03-29
Filing date: 2012-03-29
Publication date: 2013-10-10
Also published as: KR101456424B1

Abstract

본 발명은 판상형 물체의 두께를 검사하는 장치로서, 일측면에 하기 구동부가 장착되어 있고 타측면에 하나 이상의 연결부재가 장착되어 있는 판상형 본체; 상기 판상형 본체의 상단면에 장착되어 있고 하기 프레임(frame)에 상하 구동력을 전달하는 구동부; 상기 판상형 본체 및 구동부에 각각 연결되어 있고, 플로팅 조인트(floating joint)를 포함하는 둘 이상의 연결부재들; 내부 수납부를 포함하고 일측면이 개방된 장방형 프레임으로서, 상기 연결부재가 관통할 수 있는 둘 이상의 관통구들을 포함하고, 상기 관통구들에 의해 연결부재들과 결합되는 프레임; 상기 지지부재의 끝단부에 장착되어 있고, 상기 프레임 수납부에 수납되는 판상형 탑 플레이트(top plate); 상기 탑 플레이트의 상부면에 장착되어 있고 상기 프레임의 일측면과의 거리를 측정하는 계측기; 및 측정 대상물을 얹어 올릴 수 있도록 편평한 형상의 판재로서, 상기 프레임의 평면 크기에 대응하는 크기로 형성되어 있는 베이스 플레이트(base plate);를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 두께 검사 장치를 제공한다.

Description

신규한 구조의 두께 검사 장치 {Thickness Measuring Device with Novel Structure}

본 발명은 판상형 물체의 두께를 검사하는 장치로서, 일측면에 하기 구동부가 장착되어 있고 타측면에 하나 이상의 연결부재가 장착되어 있는 판상형 본체; 상기 판상형 본체의 상단면에 장착되어 있고 하기 프레임(frame)에 상하 구동력을 전달하는 구동부; 상기 판상형 본체 및 구동부에 각각 연결되어 있고, 플로팅 조인트(floating joint)를 포함하는 둘 이상의 연결부재들; 내부 수납부를 포함하고 일측면이 개방된 장방형 프레임으로서, 상기 연결부재가 관통할 수 있는 둘 이상의 관통구들을 포함하고, 상기 관통구들에 의해 연결부재들과 결합되는 프레임; 상기 지지부재의 끝단부에 장착되어 있고, 상기 프레임 수납부에 수납되는 판상형 탑 플레이트(top plate); 상기 탑 플레이트의 상부면에 장착되어 있고 상기 프레임의 일측면과의 거리를 측정하는 계측기; 및 측정 대상물을 얹어 올릴 수 있도록 편평한 형상의 판재로서, 상기 프레임의 평면 크기에 대응하는 크기로 형성되어 있는 베이스 플레이트(base plate);를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 두께 검사 장치에 관한 것이다.

모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요의 증가로, 이차전지의 수요 또한 급격히 증가하고 있으며, 그 중에서도 에너지 밀도와 작동전압이 높고 보존과 수명 특성이 우수한 리튬 이차전지는 각종 모바일 기기는 물론 다양한 전자제품의 에너지원으로 널리 사용되고 있다.

리튬 이차전지는 그것의 외형에 따라 크게 원통형 전지, 각형 전지, 파우치형 전지 등으로 분류되며, 전해액의 형태에 따라 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지, 리튬 폴리머 전지 등으로 분류되기도 한다.

모바일 기기의 소형화에 대한 최근의 경향으로 인해, 두께가 얇은 각형 전지, 파우치형 전지에 대한 수요가 증가하고 있으며, 특히, 형태의 변형이 용이하고 제조비용이 저렴하며 중량이 작은 파우치형 전지에 대한 관심이 높은 실정이다.

또한, 최근 슬림한 타입 또는 다양한 디자인의 추세 변화(trend change)로 인하여 새로운 형태의 전지셀이 요구되고 있다. 이에 따라 전지셀 생산 공정에 있어서, 전지셀의 폭, 길이 및 두께 등의 치수 관리가 매우 중요해지고 있다. 다시 말해, 생산공정에 있어서 제품의 일관된 고품질을 달성하기 위해서는 그 치수 관리가 매우 중요하다 할 수 있다.

한편, 종래의 생산공정에 있어서 측정작업은, 작업자에 의해 일반 검사 장치로 수행되고 있으며, 자동이 아닌 수동에 의한 것이기 때문에 측정 작업에 있어 오랜 시간이 소요되고 있다.

따라서 이러한 공정에 의해 생산되는 전지셀에 대해 일일이 모두 측정을 할 수 없어, 임의검사(random sampling)에 의한 측정을 해야 한다는 문제점이 있다. 또한, 작업자의 손에 의한 측정 작업이므로, 측정 오차가 발생할 가능성이 높다. 더욱이, 종래의 전지셀 측정 작업은 전지셀이 얹혀있는 컨베이어 벨트, 선반 등의 생산공정 설비 상에서 수행되고 있는 바, 만일 컨베이어 벨트, 선반 등에 약간의 기울임이나 비틀어짐 또는 단차가 발생할 시, 전지셀 측정값에도 큰 영향을 끼치게 되는 문제점이 있다.

따라서, 이러한 문제점들을 근본적으로 해결할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.

본 발명은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.

본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 통해, 특정구조의 판상형 본체, 구동부, 연결부재들, 프레임, 탑 플레이트, 계측기 및 베이스 플레이트를 구성함으로써, 판상형 물체의 두께를 검사함에 있어서, 신속하고 정확한 검사가 가능한 신규한 구조의 두께 검사 장치를 개발하고자 하였다.

따라서, 본 발명의 목적은, 상기 판상형 물체의 두께를 검사함에 있어서, 어떠한 상황에서도 베이스 플레이트와 평행을 유지할 수 있도록 특정 구조의 프레임 및 연결부재를 구성하여, 편평하지 못하거나 기울어진 평면 상에 놓인 판상형 물체까지 신속하고 정확하게 검사 가능한 신규한 구조의 두께 검사 장치를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 두께 검사 장치는,

일측면에 하기 구동부가 장착되어 있고 타측면에 하나 이상의 연결부재가 장착되어 있는 판상형 본체;

상기 판상형 본체의 상단면에 장착되어 있고 하기 프레임(frame)에 상하 구동력을 전달하는 구동부;

상기 판상형 본체 및 구동부에 각각 연결되어 있고, 플로팅 조인트(floating joint)를 포함하는 둘 이상의 연결부재들;

내부 수납부를 포함하고 일측면이 개방된 장방형 프레임으로서, 상기 연결부재가 관통할 수 있는 둘 이상의 관통구들을 포함하고, 상기 관통구들에 의해 연결부재들과 결합되는 프레임;

상기 지지부재의 끝단부에 장착되어 있고, 상기 프레임 수납부에 수납되는 판상형 탑 플레이트(top plate);

상기 탑 플레이트의 상부면에 장착되어 있고 상기 프레임의 일측면과의 거리를 측정하는 계측기; 및

측정 대상물을 얹어 올릴 수 있도록 편평한 형상의 판재로서, 상기 프레임의 평면 크기에 대응하는 크기로 형성되어 있는 베이스 플레이트(base plate);

를 포함하고 있는 구조로 구성되어 있다.

따라서, 본 발명에 따른 두께 검사 장치는 판상형 물체의 두께를 검사함에 있어서, 신속하고 정확한 검사가 가능하다. 또한, 어떠한 상황에서도 베이스 플레이트와 평행을 유지할 수 있도록 특정 구조의 프레임 및 연결부재를 포함하고 있으므로, 편평하지 못하거나 기울어진 평면 상에 놓인 판상형 물체까지 신속하고 정확하게 검사 가능하다.

하나의 바람직한 예에서, 상기 판상형 물체는 판상형 전자부품 또는 이차전지일 수 있지만, 이들만으로 한정되지 않음은 물론이다.

또한, 상기 이차전지는 전체적으로 얇은 두께를 가진 박형 전지로서, 각형 전지 또는 파우치형 전지 등일 수 있다.

한편, 상기 판상형 본체는 하나 이상의 절곡부를 포함하고 있고, 상기 절곡부에 의해 형성되는 구동부 장착부 및 지지부를 포함하는 구조일 수 있다.

따라서, 상기 판상형 본체는 생산공정 설비 환경에 맞추어 여러 개의 절곡부를 취하도록 설계될 수 있으므로, 종래 작업자에 의해 수행할 수 없었던 협소한 공간 또는 위험한 공간에서도, 본 발명에 따른 두께 검사 장치에 의해 신속하고 정확하게 검사 가능하다.

하나의 바람직한 예에서, 상기 구동부는, 상기 구동부 장착부에 체결 고정되어 하기 서보 모터(servo motor)를 고정하는 체결부; 회전 구동력을 하기 구동력 전환부에 전달하는 서보 모터; 및 상기 서보 모터로부터 전달받은 회전 구동력을 직진 구동력으로 전환하여 상기 연결부재에 전달하는 구동력 전환부;를 포함하는 구조일 수 있다.

따라서, 상기 구동부를 포함하는 두께 검사 장치는 서보 모터의 안정적이고 정확한 구동력에 의해 두께 검사를 수행할 수 있다.

또한, 상기 구동부는, 회전 구동력을 직진 구동력으로 전환하는 구동력 전환부를 포함하고 있으므로, 생산공정 설비 환경에 맞추어 다양한 각도와 방향으로 상기 판상형 본체에 장착될 수 있다.

한편, 상기 연결부재는, 구동부와 연결되고 상기 구동부로부터 전달받은 구동력을 상기 프레임에 전달하는 제 1 연결부재, 및 상기 판상형 본체의 일측면에 장착되고 프레임의 수직 운동을 가이드 하는 제 2 연결부재를 포함하는 구조일 수 있다.

또한, 상기 플로팅 조인트는 제 1 연결부재에 장착되는 제 1 플로팅 조인트 및 제 2 연결부재에 장착되는 제 2 플로팅 조인트를 포함하는 구조일 수 있으며, 제 1 플로팅 조인트 및 제 2 플로팅 조인트는 판상형 본체와 프레임 사이에 위치하는 구조일 수 있다.

바람직하게는, 상기 제 1 플로팅 조인트 및 제 2 플로팅 조인트는 금속, 수지 또는 고무 소재로서 이루어진 구조일 수 있다.

구체적으로, 상기 플로팅 조인트는, 인체의 고관절(hip joint)과 유사한 구조의 조인트로서, 장착부재를 플로팅 조인트의 고정측 1점을 중심으로 고정하고, 상기 1점을 중심으로 장착부재의 방향 또는 각도를 자유롭게 변경할 수 있는 조인트이다.

따라서, 상기 프레임은 플로팅 조인트를 포함하는 제 1 및 제2 연결부재에 의해 다양한 방향 또는 각도에서도 구동력을 전달 받을 수 있다. 그러므로, 판상형 물체가 기울어진 면 또는 단차 등이 형성된 면 상에 놓여 있다 하더라도 안정적이고 정확한 측정 작업을 수행할 수 있다.

부언하면, 기울임이나 비틀어진 도는 단차가 발생된 컨베이어 벨트, 선반 등의 생산공정 설비 상에서도 정확한 측정 작업을 수행할 수 있다.

한편, 상기 프레임은 베이스 플레이트에 대향하는 모서리 부위에 3개 이상의 돌기부들을 포함하고 있는 구조일 수 있다. 또한, 상기 돌기부들은 상기 프레임의 상부면으로부터 동일한 높이를 가지도록 형성되어 있는 구조일 수 있다.

이러한 돌기부들은, 측정 작업 중 프레임이 하강하여 베이스 플레이트에 직접적으로 접촉하는 부분으로서, 프레임의 상부면으로부터 동일한 높이를 가지도록 형성함으로써, 프레임의 내측 상단면과 베이스 플레이트의 상단면이 서로 평행한 면을 이루도록 한다.

구체적으로 상기 돌기부들은 프레임의 모서리 부위의 임의의 부분에 설치될 수 있지만, 바람직하게는 수직 모서리와 만나는 두개의 꼭지점 부위 및 수평 모서리의 정중앙부에 의해 평면상으로 이등변 삼각형 배열이 되도록 설치될 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 두께 측정 검사 장치는, 측정 대상물인 판상형 물체가 편평하지 못하거나 기울어진 평면 상에 놓여 있다 하더라도 상기 돌기부들에 의해 안정적이면서도 신속하고 정확하게 검사 가능하다.

한편, 상기 탑 플레이트는 판상형 물체의 평면 형상과 대응되는 형상이라면 그 평면 넓이가 특별히 제한되는 것은 아니지만, 바람직하게는 판상형 물체의 평면 넓이의 100 내지 200%의 넓이로 형성되어 있는 구조일 수 있다.

하나의 바람직한 예에서, 상기 계측기는 비접촉식으로 대향하는 면과의 거리를 측정하는 계측기라면 특별히 제한되는 것은 아니지만, 바람직하게는 레이저(laser), 와전류 또는 초음파에 의해 거리를 측정하는 계측기인 것일 수 있다.

구체적으로, 상기 계측기는, 탑 플레이트 상에 장착되는 것으로서, 탑 플레이트와 이에 대향하는 프레임 내측 상부면과의 거리를 측정함으로써 측정 대상물의 두께를 산출하게 하는 측정장치이다.

따라서, 측정 대상물의 두께를 측정하기 위해 종래의 측정 도구나 장비가 필요치 않으며, 이러한 일련의 측정 과정이 모두 자동으로 수행되므로, 작업자에 의해 오류를 미연에 방지 할 수 있다.

또 다른 바람직한 예에서, 본 발명은,

판상형 물체의 두께를 검사하는 장치로서,

일측면에 하기 연결부재가 관통할 수 있는 둘 이상의 관통구들을 포함하고 있고,

상기 관통구에 의해 하기 연결부재와 결합되는 위치이동 플레이트;

상기 위치이동 플레이트와 상호 접촉하여 고정되는 판상형 본체;

상기 위치이동 플레이트에 관통하여 결속되고, 하기 탑 플레이트(top plate)를 하단부에 장착하는 둘 이상의 연결부재들;

상기 연결부재의 끝단부에 장착되어 있고, 하기 탑 플레이트 가이드 내부에 위치하는 판상형 탑 플레이트;

상기 탑 플레이트의 형상과 대응하는 크기의 천공 개방부를 포함하고, 상기 위치이동 플레이트의 일측면에 결속되는 탑 플레이트 가이드;

상기 탑 플레이트 가이드의 외주면 꼭지점 부에 장착되고, 외부로부터의 전기 인가에 의해 자력이 제어되는 자성부재;

상기 탑 플레이트 상부면에 장착되고 프레임의 일측면과의 거리를 측정하는 계측기; 및

측정 대상물을 얹어 올릴 수 있도록 편평한 형상의 판재로서, 상기 프레임의 평면 크기와 대응하는 크기로 형성되어 있는 베이스 플레이트(base plate);

를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 두께 검사 장치를 제공한다.

따라서, 본 발명에 따른 두께 검사 장치는 판상형 물체의 두께를 검사함에 있어서, 신속하고 정확한 검사가 가능하다. 또한, 어떠한 상황에서도 베이스 플레이트와 평행을 유지할 수 있도록 특정 구조의 탑 플레이트 가이드 및 자성부재를 포함하고 있으므로, 편평하지 못하거나 기울어진 평면 상에 놓인 판상형 물체까지 신속하고 정확하게 검사 가능하다.

한편, 상기 위치이동 플레이트는 하나 이상의 절곡부를 포함하고 있는 구조일 수 있다.

따라서, 상기 위치이동 플레이트는 생산공정 설비 환경에 맞추어 여러 개의 절곡부를 취하도록 설계될 수 있으므로, 종래 작업자에 의해 수행할 수 없었던 협소한 공간 또는 위험한 공간에서도, 본 발명에 따른 두께 검사 장치에 의해 신속하고 정확하게 검사 가능하다.

하나의 바람직한 예에서, 상기 판상형 본체는, 위치이동 플레이트를 수직이동 가이드 부재에 의해 결속하는 구조일 수 있다. 또한, 상기 연결부재는 탑 플레이트의 수직 운동을 가이드 할 수 있는 피스톤 구조의 부재일 수 있다.

또한, 상기 탑 플레이트 가이드는, 베이스 플레이트의 수직 이동의 자유 이동을 보장하면서 평면 이동을 구속하도록, 베이스 플레이트와 동일한 수직 중심선을 가지는 구조일 수 있다.

구체적으로, 상기 탑 플레이트의 위치는 탑 플레이트 가이드의 천공 개방부 내부이고, 상기 탑 플레이트 가이드의 두께는 상기 탑 플레이트의 두께에 상기 탑 플레이트의 최대 수직이동 거리를 더한 값의 1배 내지 2배인 구조일 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 두께 검사 장치는 생산 공정의 어떠한 환경에서라도 탑 플레이트의 수직 이동의 안정성이 보장된다. 또한, 탑 플레이트의 안정적이고 정확한 수직 이동에 의해, 측정 대상물에 대한 측정 작업 또한 안정적이면서 정확하고 빠르게 수행될 수 있다.

하나의 바람직한 예에서, 상기 자성부재는 외부로부터의 전기 인가에 의해 자력이 제어되는 부재라면 특별히 제한되는 것은 아니지만, 바람직하게는 전자석일 수 있다.

또한, 상기 베이스 플레이트는 자성부재의 자력에 의해 착탈이 가능한 자성 소재로 구성된 것일 수 있으며, 상기 탑 플레이트, 탑 플레이트 가이드 및 베이스 플레이트는, 평면 방향으로 상호 평행한 면으로 구성된 것일 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 두께 검사 장치는, 측정 대상물이 기울어진 면 또는 단차 등이 형성된 면 상에 놓여 있다 하더라도, 상기 자성부재에 의해 측정 대상물이 얹혀진 베이스 플레이트를 들어올려 측정 검사를 수행하므로, 안정적이고 정확한 측정 작업을 수행할 수 있다.

본 발명은 또한, 상기 장치를 이용하여 제조되는 전지팩 및 이를 포함하는 디바이스를 제공하는 바, 상기 디바이스는 구체적으로, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차 또는 전력저장 장치로부터 선택되는 것일 수 있다.

이들 디바이스의 구조 및 그것의 제작 방법은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 자세한 설명은 생략한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 두께 검사 장치는, 특정구조의 판상형 본체, 구동부, 연결부재들, 프레임, 탑 플레이트, 계측기 및 베이스 플레이트를 구성함으로써, 판상형 물체의 두께를 검사함에 있어서, 신속하고 정확한 검사가 가능하다. 또한, 어떠한 상황에서도 베이스 플레이트와 평행을 유지할 수 있도록 특정 구조의 프레임 및 연결부재를 구성하여, 편평하지 못하거나 기울어진 평면 상에 놓인 판상형 물체까지 신속하고 정확하게 검사 가능한 신규한 구조의 두께 검사 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 종래의 전지셀에 대한 사시도이다;
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 두께 검사 장치의 사시도이다;
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 두께 검사 장치의 측면도이다;
도 4 및 도 5는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 두께 검사 장치의 두께 검사가 이뤄지는 장면을 나타내는 정면도이다;
도 6는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 두께 검사 장치의 사시도이다;
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 두께 검사 장치의 측면도이다;
도 8 및 도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 두께 검사 장치의 두께 검사가 이뤄지는 장면을 나타내는 정면도이다.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.

도 1에는 전극 리드들(11, 12)이 일측 단부에 형성되어 있는 판상형 전지셀(10)의 사시도가 도시되어 있다.

도 1을 참조하면, 전지셀(10)은 전극 리드들(11, 12)이 일측 단부에 형성되어 있는 판상형 전지셀(10)이다. 구체적으로 판상형 전지셀(10)은 금속층(도시하지 않음)과 수지층(도시하지 않음)을 포함하는 라미네이트 시트의 파우치형 케이스(13)에 전극조립체(도시하지 않음)가 내장되어 외주 모서리들(14)이 실링되어 있는 구조이며, 통상적으로 이를 파우치형 전지셀(10)로 통칭한다.

도 2에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 두께 검사 장치의 사시도가 도시되어 있으며, 도 3에는 측면도가 도시되어 있다.

이들 도면을 참조하면, 판상형 본체(110)는 두 개의 절곡부들(111, 112)을 포함하고 있고, 두 개의 절곡부들(111, 112)에 의해 구분되는 구동부 장착부(113), 지지부(114) 및 본체 고정부(115)로 구성되어 있다.

또한, 구동부 장착부(113) 상단면에는 서보 모터(120)가 장착되어 있고, 구동부 장착부(113) 하단면에는 플로팅 조인트들(133, 134)을 포함하는 연결부재들(131, 132)이 장착되어 있다.

구체적으로 연결부재들(131, 132)은 서보 모터(120)로부터 전달받은 구동력을 프레임(140)에 전달하는 제 1 연결부재(132) 및 프레임(140)의 수직 운동을 가이드 하는 제 2 연결부재로 구성되어 있다. 또한, 연결부재들(131, 132)은 내부 수납부를 포함하고 일측면이 개방된 장방형 프레임(140)과 결속되어 있으며, 그 결속부에는 연결부재들(131, 132)이 프레임(140)을 관통할 수 있도록 관통구들(141, 142)이 형성되어 있다.

프레임(140)을 관통하여 프레임(140) 내부로 연장된 연결부재들(131, 132)은 끝단부는 탑 플레이트(150)와 결속되어 있다.

또한, 탑 플레이트(150)의 상단면에는 계측기 고정부재(161)가 장착되어 있고, 이 계측기 고정부재(161) 상단에 계측기(160)가 장착되어 있다. 게다가, 탑 플레이트(150)는 수직이동 가이드 부재(148)에 의해 프레임(140)의 내측면에 고정되어 있다.

한편, 프레임(140)의 하단부에는 세 개의 돌기부들(145, 146, 147)이 형성되어 있으며, 이들 돌기부들(145, 146, 147)은 베이스 플레이트(170)의 상단면을 기준으로 모두 동일한 높이로 형성되어 있다.

탑 플레이트(150)를 내부에 수납하는 프레임(140) 하단에는 선반 부재(190)가 위치하고, 선반 부재 상단면에는 베이스 플레이트(170)가 얹혀지며, 베이스 플레이트(170) 외주면에는 베이스 가이드 부재(180)가 장착 고정되어 있다. 또한, 베이스 플레이트(170) 상단면에는 두께 측정 대상물인 판상형 전지셀(10)이 평면으로 눕혀진 상태로 놓여져 있다.

도 4 및 도 5에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 두께 검사 장치의 두께 검사가 이뤄지는 장면을 나타내는 정면도가 도시되어 있다.

이들 도면을 도 3과 함께 참조하면, 도 4는 탑 플레이트(150)가 판상형 전지셀(10) 상단면과 접촉하기 전 상태를 나타내고 있으며, 도 5는 탑 플레이트(150)가 판상형 전지셀(10)과 접촉함으로써 전지셀(10)의 두께가 측정되는 상태를 나타내고 있다.

구체적으로, 탑 플레이트(150)가 판상형 전지셀(10)과 접촉하기 전에는, 탑 플레이트(150) 상단면에 장착되어 있는 계측기(160)의 상부면은 프레임(140)의 상단면(143) 내부면과 일정 간격(D1)을 유지한 채로 고정되어 있다. 또한, 프레임(140)의 상단면(143)의 외부면은 제 1 연결부재(132)에 의해 구동력 전환부(121)를 통하여 서보모터(120)와 연결 및 고정되어있다.

한편, 탑 플레이트(150)가 판상형 전지셀(10)과 접촉함으로써 수행되는 두께 측정 과정은, 최초 서보모터(120) 구동에 의해 시작된다. 서보모터(120)의 구동력은 구동력 전환부(121)를 통하여 제 1 연결부재(132)에 전달되고, 제 1 연결부재(132)는 구동력 전환부(121)로부터 전달 받은 구동력(135)에 의해 프레임(140)의 상단면(143)을 하부 방향(145)으로 움직이도록 한다. 프레임(140)의 하부 방향으로의 움직임(145)은, 프레임(140)의 하단부에 형성된 돌기들(145, 146, 147)이 베이스 플레이트(170)의 상단면에 접촉함으로써 멈추게 된다. 이때 돌기들(145, 146, 147)은 베이스 플레이트(170)의 세 부분에 접촉하여 베이스 플레이트(170)의 상단면과 평행한 하나의 가상 평면을 형성하게 된다. 이렇게 형성된 가상 평면은 프레임(140) 상단면(143)의 내측 면과 평행한 면이므로, 결과적으로 돌기들(145, 146, 147)에 의해 베이스 플레이트(170)와 프레임(140) 상단면(143)의 내측 면은 평행하게 된다. 이때 탑 플레이트(150)는 판상형 전지셀(10)의 두께(T)에 의해 상부 방향(151)으로 밀려 올라가게 된다. 이때 탑 플레이트(150) 상부면에 장착된 계측기(160)에 의해 프레임(140) 상단면(143)의 내측 면과의 간격(D2)이 측정 되며, 측정 시작 전 종래의 일정 간격(D1)과의 차를 계산함으로써 측정 대상물의 두께를 산출하게 된다.

도 6에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 두께 검사 장치의 사시도가 도시되어 있고, 도 7에는 측면도가 도시되어 있다. 또한, 도 8에는 정면도가 도시되어 있다.

이들 도면을 참조하면, 위치이동 플레이트(210)는 연결부재 장착부(210) 및 수직 지지부(212)로 구성되어 있다. 또한, 연결부재 장착부(210)에는 연결부재들(231, 232, 233)이 장착되어 있고, 수직 지지부(212)에는 판상형 본체(220)와 결속되는 수직이동 가이드 부재(213)가 장착되어 있다.

또한, 연결부재 장착부(210) 측면부에는 측벽 부재(214)가 장착 고정되어 있고, 측벽 부재(214) 하단부에는 탑 플레이트 가이드(250)가 장착 고정되어 있다.

한편, 연결부재들(231, 232, 233)의 하부 끝단부에는 탑 플레이트(240)가 장착 고정되어 있다.

탑 플레이트(240)의 상단면에는 계측기 고정부재(271)가 장착되어 있고, 이 계측기 고정부재(271) 상단에 계측기(270)가 장착되어 있다. 게다가, 탑 플레이트(240)는 탑 플레이트 가이드(250)의 천공 개방부에 수납되도록 위치해 있다.

탑 플레이트 가이드(250)의 외주면의 네 개의 꼭지점 위치에는 수직방향으로 장착된 전자석(260)이 장착 고정되어 있다.

탑 플레이트(240) 하부에는 선반 부재(291)가 위치하고, 선반 부재 상단면에는 베이스 플레이트(280)가 얹혀지며, 베이스 플레이트(280) 외주면에는 베이스 가이드 부재(290)가 장착 고정되어 있다. 또한, 베이스 플레이트(280) 상단면에는 두께 측정 대상물인 판상형 전지셀(10)이 평면으로 눕혀진 상태로 놓여져 있다.

도 9에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 두께 검사 장치의 두께 검사가 이뤄지는 장면을 나타내는 정면도가 도시되어 있다.

도 9를 도 7 및 도 8과 함께 참조하면, 탑 플레이트(240)가 판상형 전지셀(10)과 접촉하기 전에는, 탑 플레이트(240) 상단면에 장착되어 있는 계측기(270)의 상부면은 연결부재 장착부(210)의 내부면과 일정 간격(D3)을 유지한 채로 고정되어 있다. 또한, 탑 플레이트(240)는 제 1 연결부재(231)에 의해 연결부재 장착부(210)와 고정되어 있다.

한편, 탑 플레이트(240)가 판상형 전지셀(10)과 접촉함으로써 수행되는 두께 측정 과정은, 최초 위치이동 플레이트(210)의 하향 이동(215) 및 전자석(260)에 전기를 인가함으로써 시작된다. 전자석(260)에 전기가 인가된 상태로 위치이동 플레이트(210)가 하향 이동(215)하게 되면, 자성을 띄고 있는 베이스 플레이트(280)는 전자석(260)이 장착 고정된 탑 플레이트 가이드(250)에 들러 붙게 된다. 이때 탑 플레이트(240)는 판상형 전지셀(10)의 두께(T)에 의해 상부 방향(235)으로 밀려 올라가게 된다. 이 순간 위치이동 플레이트(210)의 하향 이동(215)는 멈추게 되고, 탑 플레이트(240) 상에 장착된 계측기(270)에 의해 연결부재 장착부(210)의 내측 면과의 간격(D4)이 측정되며, 측정 시작 전 종래의 일정 간격(D3)과의 차를 계산함으로써 측정 대상물의 두께를 산출하게 된다

이상 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.

Claims

판상형 물체의 두께를 검사하는 장치로서,
일측면에 하기 구동부가 장착되어 있고 타측면에 하나 이상의 연결부재가 장착되어 있는 판상형 본체;
상기 판상형 본체의 상단면에 장착되어 있고 하기 프레임(frame)에 상하 구동력을 전달하는 구동부;
상기 판상형 본체 및 구동부에 각각 연결되어 있고, 플로팅 조인트(floating joint)를 포함하는 둘 이상의 연결부재들;
내부 수납부를 포함하고 일측면이 개방된 장방형 프레임으로서, 상기 연결부재가 관통할 수 있는 둘 이상의 관통구들을 포함하고, 상기 관통구들에 의해 연결부재들과 결합되는 프레임;
상기 지지부재의 끝단부에 장착되어 있고, 상기 프레임 수납부에 수납되는 판상형 탑 플레이트(top plate);
상기 탑 플레이트의 상부면에 장착되어 있고 상기 프레임의 일측면과의 거리를 측정하는 계측기; 및
측정 대상물을 얹어 올릴 수 있도록 편평한 형상의 판재로서, 상기 프레임의 평면 크기에 대응하는 크기로 형성되어 있는 베이스 플레이트(base plate);
를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 두께 검사 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 판상형 물체는 판상형 이차전지인 것을 특징으로 하는 두께 검사 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 판상형 본체는 하나 이상의 절곡부를 포함하고 있고, 상기 절곡부에 의해 형성되는 구동부 장착부 및 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 두께 검사 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 구동부는,
상기 구동부 장착부에 체결 고정되어 하기 서보 모터(servo motor)를 고정하는 체결부;
회전 구동력을 하기 구동력 전환부에 전달하는 서보 모터; 및
상기 서보 모터로부터 전달받은 회전 구동력을 직진 구동력으로 전환하여 상기 연결부재에 전달하는 구동력 전환부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 두께 검사 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 연결부재는, 구동부와 연결되고 상기 구동부로부터 전달받은 구동력을 상기 프레임에 전달하는 제 1 연결부재, 및 상기 판상형 본체의 일측면에 장착되고 프레임의 수직 운동을 가이드 하는 제 2 연결부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 두께 검사 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 플로팅 조인트는 제 1 연결부재에 장착되는 제 1 플로팅 조인트 및 제 2 연결부재에 장착되는 제 2 플로팅 조인트를 포함하는 것을 특징으로 하는 두께 검사 장치.
제 6 항에 있어서, 상기 제 1 플로팅 조인트 및 제 2 플로팅 조인트는 판상형 본체와 프레임 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 두께 검사 장치.
제 6 항에 있어서, 상기 제 1 플로팅 조인트 및 제 2 플로팅 조인트는 금속, 수지 또는 고무 소재로서 이루어진 것을 특징으로 하는 두께 검사 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 프레임은 베이스 플레이트에 대향하는 모서리 부위에 3개 이상의 돌기부들을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 두께 검사 장치.
제 9 항에 있어서, 상기 돌기부들은 상기 프레임의 상부면으로부터 동일한 높이를 가지도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 두께 검사 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 탑 플레이트는 판상형 물체의 평면 형상과 대응되는 형상으로 이루어져 있고, 상기 판상형 물체의 평면 넓이의 100 내지 200%의 넓이로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 두께 검사 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 계측기는 레이저(laser), 와전류 또는 초음파에 의해 거리를 측정하는 계측기인 것을 특징으로 하는 두께 검사 장치.
판상형 물체의 두께를 검사하는 장치로서,
일측면에 하기 연결부재가 관통할 수 있는 둘 이상의 관통구들을 포함하고 있고, 상기 관통구에 의해 하기 연결부재와 결합되는 위치이동 플레이트;
상기 위치이동 플레이트와 상호 접촉하여 고정되는 판상형 본체;
상기 위치이동 플레이트에 관통하여 결속되고, 하기 탑 플레이트(top plate)를 하단부에 장착하는 둘 이상의 연결부재들;
상기 연결부재의 끝단부에 장착되어 있고, 하기 탑 플레이트 가이드 내부에 위치하는 판상형 탑 플레이트;
상기 탑 플레이트의 형상과 대응하는 크기의 천공 개방부를 포함하고, 상기 위치이동 플레이트의 일측면에 결속되는 탑 플레이트 가이드;
상기 탑 플레이트 가이드의 외주면 꼭지점 부에 장착되고, 외부로부터의 전기 인가에 의해 자력이 제어되는 자성부재;
상기 탑 플레이트 상부면에 장착되고 프레임의 일측면과의 거리를 측정하는 계측기; 및
측정 대상물을 얹어 올릴 수 있도록 편평한 형상의 판재로서, 상기 프레임의 평면 크기와 대응하는 크기로 형성되어 있는 베이스 플레이트(base plate);
를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 두께 검사 장치.
제 13 항에 있어서, 상기 판상형 물체는 판상형 이차전지인 것을 특징으로 하는 두께 검사 장치.
제 13 항에 있어서, 상기 위치이동 플레이트는 하나 이상의 절곡부를 포함하는 것을 특징으로 하는 두께 검사 장치.
제 13 항에 있어서, 상기 판상형 본체는 위치이동 플레이트를 수직이동 가이드 부재에 의해 결속하는 것을 특징으로 하는 두께 검사 장치.
제 13 항에 있어서, 상기 연결부재는 탑 플레이트의 수직 운동을 가이드 할 수 있는 피스톤 구조의 부재인 것을 특징으로 하는 두께 검사 장치.
제 13 항에 있어서, 상기 탑 플레이트 가이드는, 베이스 플레이트의 수직 이동의 자유 이동을 보장하면서 평면 이동을 구속하도록, 베이스 플레이트와 동일한 수직 중심선을 가지는 것을 특징으로 하는 두께 검사 장치.
제 13 항에 있어서, 상기 탑 플레이트의 위치는 탑 플레이트 가이드의 천공 개방부 내부이고, 상기 탑 플레이트 가이드의 두께는 상기 탑 플레이트의 두께에 상기 탑 플레이트의 최대 수직이동 거리를 더한 값의 1배 내지 2배인 것을 특징으로 하는 두께 검사 장치.
제 13 항에 있어서, 상기 자성부재는 전자석인 것을 특징으로 하는 두께 검사 장치.
제 13 항에 있어서, 상기 베이스 플레이트는 자성부재의 자력에 의해 착탈이 가능한 자성 소재로 구성된 것을 특징으로 하는 두께 검사 장치.
제 13 항에 있어서, 상기 탑 플레이트, 탑 플레이트 가이드 및 베이스 플레이트는, 평면 방향으로 상호 평행한 면으로 구성된 것을 특징으로 하는 두께 검사 장치.
제 13 항에 있어서, 상기 탑 플레이트는 상기 판상형 물체의 평면 넓이의 100 내지 200%의 넓이로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 두께 검사 장치.
제 13 항에 있어서, 상기 계측기는 레이저, 와전류 또는 초음파에 의해 거리를 측정하는 것을 특징으로 하는 두께 검사 장치.
제 1 항 또는 제 13 항에 따른 장치를 이용하여 제조되는 것을 특징으로 하는 전지팩.
제 25 항에 따른 전지팩을 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스.
제 26 항에 있어서, 상기 디바이스는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차 또는 전력저장 장치인 것을 특징으로 하는 디바이스.