KR20140013675A

KR20140013675A - 전지 검사장치

Info

Publication number: KR20140013675A
Application number: KR1020120081739A
Authority: KR
Inventors: 박영호; 김준보; 임종국; 김태웅
Original assignee: 주식회사 이노메트리
Priority date: 2012-07-26
Filing date: 2012-07-26
Publication date: 2014-02-05
Also published as: KR101380858B1

Abstract

본 발명은 캔(can) 및 와인딩 젤리 롤(winding jelly roll)을 구비하는 전지의 불량 여부를 검사하는 전지 검사장치로서, 상기 전지를 이송시키는 이송 장치, 상기 전지의 상단부에 엑스레이를 수평 방향으로 조사하는 제1 엑스레이 튜브, 상기 전지의 하단부에 엑스레이를 수평 방향으로 조사하는 제2 엑스레이 튜브, 상기 전지를 사이에 두고 상기 제1 엑스레이 튜브 및 상기 제2 엑스레이 튜브의 반대편에 각각 위치하고 상기 이송 장치에 의해 이송되는 상기 전지를 연속적으로 라인 스캔하여 촬상하는 제1 디텍터 및 제2 디텍터, 및 상기 제1 디텍터 및 상기 제2 디텍터에 의해 촬상된 이미지로부터 상기 캔 및 상기 와인딩 젤리 롤의 간격을 판단하는 판단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전지 검사장치 {Battery inspection apparatus}

본 발명은 전지 검사장치에 관한 것이다.

한 번 쓰고 버리는 1차 전지와 달리 외부전원을 이용해 충전해서 반영구적으로 사용하는 2차 전지는 노트북 컴퓨터, 휴대전화, 캠코더 등 휴대용 전자기기에 필수적으로 사용되고 부가가치가 높아 연구가 활발하게 진행되고 있다. 이러한 2차 전지는 충전 물질에 따라 니켈전지, 이온전지, 리튬이온전지, 폴리머전지, 리튬폴리머전지 등으로 구분된다.

이러한 2차 전지의 생산과 관련하여, 전지의 불량 여부를 검사하기 위하여 엑스레이를 사용하여 전지의 내부를 검사하는 검사장치가 사용되고 있다.

그런데 종래의 전지 검사장치는 전지 내부의 이미지를 국부적으로 검사하기 때문에 불량으로 처리되어야 할 전지가 합격으로 처리되는 경우가 있었다.

예를 들면, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 캔(can)(400)과 와인딩 J/R(winding Jelly Roll)(500)의 간격 치수를 검사하여 제품 불량을 검사하는 데 있어, 이미지 검사 위치를 가운데 2곳(b,c)으로 설정할 경우, 와인딩 J/R(500)이 캔(400) 내부에서 경사지게 배치되고 우측 단부(d)에서 서로 접촉하고 있거나 좌측 단부(a)에서는 과도하게 이격되어 전지 불량인데도 불구하고 가운데 2곳(b,c)의 검사 위치에서는 양품으로 판단하여 검사 대상 전지를 최종적으로 양품으로 판단해버리는 문제점이 있었다.

또한, 도 9의 (a)에 도시되어 있는 바와 같이, 전지에 엑스레이를 조사하는 엑스레이 튜브가 전지의 한 측면에 하나가 사용되고 있어 그림자 효과가 발생함으로써, 이로 인하여 캔(400) 및 와인딩 J/R(500)의 경계가 불명확해지고 결과적으로 이들 상호 간의 거리(ℓ) 측정이 불명확해지는 문제점이 있었다.

한국등록특허 제10-0978054호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 엑스레이를 사용하여 검사 위치에 상관없이 전지 전 영역을 스캔하여 캔(can)과 와인딩 J/R(winding J/R)의 간격 치수를 효율적으로 검사할 수 있는 전지 검사장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 명시적으로 언급된 목적 이외에도, 후술하는 본 발명의 구성으로부터 달성될 수 있는 다른 목적도 포함한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 한 실시예에 따른 전지 검사장치는, 캔(can) 및 와인딩 젤리 롤(winding jelly roll)을 구비하는 전지의 불량 여부를 검사하는 전지 검사장치로서, 상기 전지를 이송시키는 이송 장치, 상기 전지의 상단부에 엑스레이를 수평 방향으로 조사하는 제1 엑스레이 튜브, 상기 전지의 하단부에 엑스레이를 수평 방향으로 조사하는 제2 엑스레이 튜브, 상기 전지를 사이에 두고 상기 제1 엑스레이 튜브 및 상기 제2 엑스레이 튜브의 반대편에 각각 위치하고 상기 이송 장치에 의해 이송되는 상기 전지를 연속적으로 라인 스캔하여 촬상하는 제1 디텍터 및 제2 디텍터, 및 상기 제1 디텍터 및 상기 제2 디텍터에 의해 촬상된 이미지로부터 상기 캔 및 상기 와인딩 젤리 롤의 간격을 판단하는 판단부를 포함한다.

또한, 상기 전지의 상단부의 높이에 맞게 상기 제1 엑스레이 튜브의 위치를 상하로 조절하는 높이조절부를 포함한다.

또한, 상기 판단부는 상기 캔 및 상기 와인딩 젤리 롤의 간격이 미리 설정되어 있는 간격 이상일 경우 상기 전지를 양품으로 판단하고, 상기 캔 및 상기 와인딩 젤리 롤의 간격이 미리 설정되어 있는 간격 미만일 경우 상기 전지를 불량품으로 판단한다.

또한, 상기 이송장치는 검사를 위해 상기 전지를 로딩시키는 로딩부와, 상기 로딩부에 의해 장착된 상기 전지를 상기 제1,2 엑스레이 튜브와 상기 제1,2 디텍터 사이로 이송시키는 이송부와, 상기 이송부를 통과한 상기 전지를 언로딩시키는 언로딩부를 포함한다.

또한, 상기 로딩부는 상기 전지를 x축 방향으로 이송시키는 제1 로딩부와, 상기 제1 로딩부에 의해 이송된 상기 전지를 y축 방향으로 이송시키는 제2 로딩부와, 상기 제2 로딩부에 의해 이송된 상기 전지를 상기 이송부에 위치시키기 위하여 x축 방향으로 이송시키는 제3 로딩부를 포함한다.

또한, 상기 제2 로딩부는, 상기 전지가 안착되고 y축 방향으로 형성된 슬릿홈을 구비하는 제1 플레이트와, 상기 슬릿홈으로부터 돌출되어 상기 슬릿홈을 따라 이동됨으로써 상기 전지를 y축 방향으로 이송시킬 수 있는 제1 돌기를 구비한다.

또한, 상기 제3 로딩부는 상기 전지를 상기 제1 플레이트 상에서 상기 이송부 쪽으로 밀어주는 제1 푸시 플레이트(push plate)를 구비한다.

또한, 상기 이송부는, z축 방향으로 이동 가능하고, x축 방향으로 형성된 장방형의 가이드 홀을 구비한 가이드 플레이트, 상기 가이드 홀에 위치하고 상기 가이드 플레이트가 하방으로 이동하여 상기 전지와의 접촉이 해제된 경우 상기 전지를 지지하는 지지 플레이트, 및 상기 전지를 파지할 수 있고, 상기 지지 플레이트와 연동하여 상기 가이드 홀을 따라 이동 가능한 전지 파지부를 포함한다.

또한, 상기 가이드 플레이트가 상기 전지와 접촉을 유지하고 있는 경우, 상기 지지 플레이트는 상기 전지와 접촉하지 않는다.

또한, 상기 전지 파지부는 상기 지지 플레이트의 전후 방향으로 2개가 배치된다.

또한, 상기 언로딩부는 상기 이송부로부터 상기 전지를 x축 방향으로 이송시키는 제1 언로딩부와, 상기 제1 언로딩부에 의해 이송된 상기 전지를 y축 방향으로 이송시키는 제2 언로딩부와, 상기 제2 언로딩부로부터 상기 전지 중 양품과 불량품을 구분하여 이송하는 제3 언로딩부를 포함한다.

또한, 상기 제1 언로딩부는 상기 전지가 안착되고 y축 방향으로 형성된 슬릿홈을 구비하는 제2 플레이트와, 상기 슬릿홈으로부터 돌출되어 상기 슬릿홈을 따라 이동됨으로써 상기 전지를 y축 방향으로 이송시킬 수 있는 제2 돌기와, 상기 전지를 상기 이송부로부터 상기 제2 플레이트 쪽으로 밀어주는 제2 푸시 플레이트(push plate)를 구비한다.

또한, 상기 파지부는 이송시 상기 전지의 흔들림을 방지하기 위하여, 상기 전지의 서로 대향하는 양측면을 서로 밀어주는 그리퍼(gripper)을 구비한다.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명에 따르면, 전지의 상단부 및 하단부에 수평 방향으로 엑스레이를 각각 조사하는 엑스레이 튜브와 라인 스캔 디텍터를 이용하여 그림자 효과를 최소화함으로써 우수한 품질의 영상을 얻을 수 있고 이를 통하여 전지의 전체 영역에 있어 캔 및 젤리 롤 사이의 간극을 효과적으로 측정할 수 있다.

또한, 가이드 플레이트, 지지 플레이트, 2개의 전지 파지부의 상호 작용을 통하여 연속적으로 유입되는 전지의 불량 여부를 효과적으로 검사할 수 있다.

한편, 본 발명의 효과는 상술된 것에 국한되지 않고 후술하는 본 발명의 구성으로부터 도출될 수 있는 다른 효과도 본 발명의 효과에 포함된다.

도 1은 종래의 전지 검사장치에 의한 검사 결과를 설명하기 위한 사진이다.
도 2는 본 발명에 한 실시예에 따른 전지 검사장치의 주요 구성을 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2의 전지 검사장치를 다른 방향에서 바라본 사시도이다.
도 4는 도 2의 전지 검사장치를 또 다른 방향에서 바라본 사시도이다.
도 5는 도 2의 전지 검사장치에서 제1,2 엑스레이 튜브를 정면에서 바라본 도면이다.
도 6은 도 2의 전지 검사장치에서 제1,2 디텍터를 정면에서 바라본 도면이다.
도 7은 도 2의 전지 검사장치를 위에서 내려다본 평면도이다.
도 8은 도 2의 전지 검사장치에서 전지가 제거된 상태를 나타내는 도면이다.
도 9의 (a)는 전지의 상단부에 수평 방향으로 엑스레이를 조사하지 않도록 배치된 엑스레이 튜브를 사용하여 전지의 상단부를 촬영한 영상이고, 도 9의 (b)는는 도 2의 전지 검사장치를 사용하여 전지의 상단부를 촬영한 영상을 나타낸다.
도 10a 내지 도 10f는 도 2의 검사장치를 사용하여 검사하는 과정을 설명하기 위한 도면들이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전지 검사장치의 한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.

도 2 내지 도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 전지 검사장치(이하, "본 전지 검사장치"라 함)는 이송 장치(1), 제1 엑스레이 튜브(21), 제2 엑스레이 튜브(22), 제1 디텍터(31), 제2 디텍터(32), 판단부(미도시)를 포함한다. 참고로, 본 실시예에서는 캔(can) 및 와인딩 젤리 롤(winding jelly roll)을 구비하는 전지를 검사하는 것을 예시적으로 한다.

먼저, 이송 장치(1)에 대하여 설명한다.

이송 장치(1)는 검사를 위해 전지(c)를 로딩(loading) 시키는 로딩부(11)와, 로딩부(11)에 의해 장착된 전지(c)를 제1,2 엑스레이 튜브(21,22)와 제1,2 디텍터(31,32) 사이로 이송시키는 이송부(12)와, 이송부(12)를 통과한 전지(c)를 언로딩(unloading) 시키는 언로딩부(13)를 구비한다. 여기서, 전지(c)는 검사를 위해 케이스(puck)(100) 내에 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 본 명세서에서 '전지'란 용어는 전지 자체 또는 전지가 안착된 케이스(100)를 포함하는 개념으로 사용된다.

로딩부(11)는 전지(c)를 x축 방향으로 이송시키는 제1 로딩부(111)와, 제1 로딩부(111)에 의해 이송된 전지를 y축 방향으로 이송시키는 제2 로딩부(112)와, 제2 로딩부(112)에 의해 이송된 전지를 이송부(12)에 위치시키기 위하여 x축 방향으로 이송시키는 제3 로딩부(113)를 구비한다.

제1 로딩부(111)는 전지가 수직으로 세워진 상태에서 제2 로딩부(112) 쪽으로 이송시키는 컨베이어 벨트일 수 있다.

제2 로딩부(112)는 전지가 안착되고 y축 방향으로 형성된 슬릿홈(1122)을 구비하는 제1 플레이트(1121)와, 슬릿홈(1122)으로부터 돌출되어 슬릿홈(1122)을 따라 이동됨으로써 전지를 y축 방향으로 이송시킬 수 있는 제1 돌기(1123)를 구비한다. 한편, 제1 플레이트(1121) 상에서 전지(c)가 세워진 상태에서 안전하게 이동되게 하기 위하여, 슬릿홈(1122) 및 제1 돌기(1123)는 최소한 각각 2개가 형성되는 것이 바람직하다.

제3 로딩부(113)는 전지를 제1 플레이트(1121) 상에서 이송부(12) 쪽으로 밀어주는 제1 푸시 플레이트(push plate)(1131)를 구비한다. 제1 푸시 플레이트(1131)는 지지레일(1132)을 따라 x축 방향으로 이동 가능하다.

이송부(12)는 로딩부(11)에 의해 장착된 전지를 제1,2 엑스레이 튜브(21,22)와 제1,2 디텍터(31,32) 사이로 이송시킨다.

도 8 및 도 10에 도시되어 있는 바와 같이, 이송부(12)는 z축 방향으로 이동 가능하고 x축 방향으로 형성된 장방형의 가이드 홀(1211)을 구비한 가이드 플레이트(121)와, 가이드 홀(1211)에 위치하고 가이드 플레이트(121)가 하방으로 이동하여 전지와의 접촉이 해제된 경우 전지를 지지하는 지지 플레이트(122)와, 전지를 파지할 수 있고 지지 플레이트(122)와 연동하여 가이드 홀(1211)을 따라 이동 가능한 전지 파지부(123)를 구비한다. 여기서, 가이드 플레이트(121)는 공지의 공압장치 등을 사용하여 상하 방향(z 방향)으로 이동될 수 있다. 그리고 가이드 플레이트(121)가 전지와의 접촉을 유지하고 있는 경우 지지 플레이트(122)는 전지와 접촉하지 않는다. 즉, z축 방향 기준시, 가이드 플레이트(121)가 최고로 상승하였을 경우의 가이드 플레이트(121)는 지지 플레이트(122)보다 높은 위치에 배치되어 있다.

전지 파지부(123)는 지지 플레이트(122)의 전후 방향(x축 방향)으로 2개가 이격되게 배치되어 동시에 2개의 전지를 파지하면서 검사 가능하도록 한다. 전지 파지부(123)는 공지의 공압 장치 등을 사용하여 파지를 위한 전지와의 접촉 또는 비접촉 상태로 전환될 수 있다.

또한, 전지 파지부(123)는 전지의 이송시 전지의 흔들림을 방지하기 위하여, 전지의 서로 대향하는 양측면을 서로 밀어주는 그리퍼(gripper)(124)을 더 구비할 수 있다.

언로딩부(13)는 이송부(12)로부터 전지를 x축 방향으로 이송시키는 제1 언로딩부(131)와, 제1 언로딩부(131)에 의해 이송된 전지를 y축 방향으로 이송시키는 제2 언로딩부(132)와, 제2 언로딩부(132)로부터 이동된 전지 중에서 양품과 불량품을 구분하여 이송하는 제3 언로딩부(133)를 구비한다.

제1 언로딩부(131)는 전지를 이송부(12)로부터 제2 플레이트(1311) 쪽으로 밀어주는 제2 푸시 플레이트(push plate)(1314)를 구비한다(도 2 및 도 10F 참조). 그리고 제2 푸시 플레이트(1314)는 전지의 폭에 대응하는 너비로 이격되게 형성된 2개의 걸림턱(13141,13142)을 구비하고, 전지의 이송을 위해 x축 방향으로 이동할 수 있을 뿐만 아니라 전지와의 접촉 또는 접촉 해제를 위하여 y축 방향으로도 이동가능하다.

제2 언로딩부(132)는 전지가 안착되고 y축 방향으로 형성된 슬릿홈(1322)을 구비하는 제2 플레이트(1321)와, 슬릿홈(1322)으로부터 돌출되어 슬릿홈(1322)을 따라 이동됨으로써 전지를 y축 방향으로 이송시킬 수 있는 제2 돌기(1323)를 구비한다. 한편, 제2 플레이트(1311) 상에서 전지가 세워진 상태에서 안전하게 이동되게 하기 위하여 슬릿홈(1312) 및 제2 돌기(1313)는 최소한 각각 2개가 형성되는 것이 바람직하다.

제3 언로딩부(133)는 전지가 수직으로 세워진 상태에서 컨베이어 벨트를 사용하여 양품을 이송시키는 양품 이송부(1331)와 불량품을 이송시키는 불량품 이송부(1332)로 구분된다.

다음, 도 5를 참조하여, 제1 엑스레이 튜브(x-ray tube)(21) 및 제2 엑스레이 튜브(22)에 대하여 설명한다.

제1 엑스레이 튜브(21)는 전지의 하단부에 엑스레이를 수평 방향으로 조사한다. 그리고 제2 엑스레이 튜브(22)는 전지의 상단부에 엑스레이를 수평 방향으로 조사한다. 여기서, 엑스레이를 '수평 방향으로 조사한다'는 의미는, 통상적으로 엑스레이 튜브는 방사상으로 엑스레이를 조사하게 되는데, 엑스레이 튜브에서 방사된 엑스레이 중 적어도 일부가 전지의 상단부(하단부)에 수평방향으로 조사되는 경우를 지칭한다. 또한, 전지의 '상단부'라 함은 캔(400)의 상부 내벽과 와인딩 젤리 롤(500)의 상부 외벽 사이를, 전지의 '하단부'라 함은 캔(400)이 하부 내벽과 와인딩 젤리 롤(500)의 하부 외벽 사이를 각각 지칭하는 것으로 한다.

이를 위하여, 제1 엑스레이 튜브(21)는 전지의 하단부의 높이에 맞게, 제2 엑스레이 튜브(22)는 전지의 상단부의 높이에 맞게 배치되어 있다. 한편, 전지의 높이는 사양에 따라 달라질 수 있으므로, 이때 제2 엑스레이 튜브(22)의 높이는 전지의 높이에 따라 조절될 필요가 있다. 따라서, 제2 엑스레이 튜브(22)의 높이를 상하 방향으로 조절하는 높이조절부(23)가 구비된다. 높이조절부(23)는 예를 들면 공지의 공압장치를 통하여 구동될 수 있다.

다음, 제1 디텍터(31) 및 제2 디텍터(32)에 대하여 설명한다.

제1 디텍터(31) 및 제2 디텍터(32)는 TDI 라인 스캔 디텍터(Time Delay Integration Line Scan Detector)로서 전지를 사이에 두고 제1 엑스레이 튜브(21) 및 제2 엑스레이 튜브(22)의 반대편에 각각 위치하고 이송 장치(1)에 의해 이송되는 전지를 연속적으로 라인 스캔하여 촬상한다.

다음, 판단부(미도시)는 제1 디텍터(31) 및 제2 디텍터(32)에 의해 촬상된 영상 이미지를 판독하여 캔(400) 및 와인딩 젤리 롤(500)의 간격이 미리 설정되어 있는 간격 이상일 경우 전지를 양품으로 판단하고, 캔(400) 및 와인딩 젤리 롤(500)의 간격이 미리 설정되어 있는 간격 미만일 경우 전지를 불량품으로 판단한다.

이하에서는 상기와 같은 구성을 본 발명에 따른 전지 검사장치의 작용에 대하여 설명한다.

먼저, 캔(400) 및 와인딩 젤리 롤(500)을 구비하는 전지를 제1 로딩부(111)에 위치시켜 제1 플레이트(1121) 쪽으로 이송시킨다.

다음, 제1 플레이트(1121) 상에서 제1 돌기(1123)를 전지에 접촉한 상태로 y축 방향으로 이동시켜 전지를 이송부(12) 앞쪽으로 이동시킨다.

다음, 제1 푸시 플레이트(1131)를 전지에 접촉한 상태로 제1 플레이트(1121) 상에서 x축 방향으로 이동시켜 전지를 이송부(12)에 위치시킨다. 이때, 이송부(12)의 가이드 플레이트(121)는 상방(z축 방향)으로 이동된 상태로, 전지의 하면을 지지하고 있는 상태이다(도 10a 참조). 설명의 편의를 위하여, 도 10a에는 전지는 도시되어 있지 않다. 그리고 전지의 폭(y축 방향)은 가이드 홀(1211)의 폭보다 크고, 가이드 플레이트(121)에 걸릴 수 있을 정도의 크기로 형성되어 있다. 그리고 나서, 제1 푸시 플레이트(1131)은 원래의 상태로 복귀하기 위하여 -x축 방향으로 이동한다.

다음, 가이드 플레이트(121)는 하방(-z축 방향)으로 이동하여 전지의 하면과의 접촉 상태는 해제되고, 이때 지지 플레이트(122)는 상대적으로 가이드 플레이트(121)보다 높이 위치하게 되어, 전지는 지지 플레이트(122)에 의해 지지된다(도 10b 참조).

다음, 전지 파지부(123)가 전지를 향하여 이동하여 전지를 파지한 상태(도 10c의 좌측 도면 참조)로 가이드 홀(1211)을 따라 지지 플레이트(122)와 함께 x축 방향으로 이동한다. 이때, 이송시 전지의 흔들림을 방지하여 보다 안정적으로 전지를 지지하여 촬상 시 우수한 영상을 얻을 수 있도록, 그리퍼(124)가 전지의 양측면을 서로 마주보는 방향으로 각각 밀어준다.

한편, 전지 파지부(123)는 2개의 전지에 대하여 동시에 검사가 진행되도록 x축 방향으로 전후로 각각 하나씩 2개가 위치한다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여, 도 7, 도 10 등을 기준으로 할 때, 좌측을 전방으로, 우측을 후방으로 각각 지칭한다.

이송부(12)로 진입된 최초의 전지는 전방에 위치한 파지부(123)에 의해 이송되면서(도 10c의 좌측 도면 참조) 제1 엑스레이 튜브(21)와 제1 디텍터(31)에 의해 전지의 하단부가 촬상된 후, 최초 전지는 제1 엑스레이 튜브(21)와 제2 엑스레이 튜브(22) 사이에 위치하게 된다.

다음, 전방 파지부(123)는 최초 전지와의 접촉이 해제되고, 가이드 플레이트(121)는 다시 상방(+z 방향)으로 이동하여 전지의 하면을 지지한다. 이때, 지지 플레이트(122)는 전지 하면과의 접촉이 해제된다(도 10c의 우측 도면 참조).

다음, 전지 파지부(123)와 연동하여 이동되는 지지 플레이트(122)는 새로 이송부(12)로 진입되는 전지(두 번째로 진입한 전지)를 파지할 수 있는 위치로 이동하기 위하여 -x축 방향으로 이동한다(도 10d 참조).

다음, 두 번째로 진입한 전지(미도시)는 전방 파지부에, 최초로 진입한 전지는 후방 파지부에 의해 각각 파지된다(도 10e 참조). 참고로, 설명의 편의를 위하여, 도 10E에는 우측에 후방 파지부가 최초로 진입한 전지를 파지하고 있는 모습을 나타내고 있고, 좌측에 전방 파지부가 두 번째로 진입한 전지를 파지하고 있는 모습은 생략되어 있다.

다음, 파지부(123)에 의해 전지가 가이드 홀(1211)을 따라 x축 방향으로 이동하는 동안 전지를 사이에 두고 서로 대향하고 있는 제1 엑스레이 튜브(21)는 전방 파지부의 전지(두 번째로 진입한 전지) 하단부를 향하여 수평 방향으로 엑스레이를 조사하고 제1 디텍터(31)는 전지(두 번째로 진입한 전지)를 연속적으로 라인 스캔하여 촬상한다. 이와 동시에, 제2 엑스레이 튜브(22)는 후방 파지부의 전지(최초로 진입한 전지) 상단부를 향하여 수평 방향으로 엑스레이를 조사하고 제2 디텍터(32)는 전지(최초로 진입한 전지)를 연속적으로 라인 스캔하여 촬상한다.

도 9의 (b)에는 본 전지 검사장치를 사용하여 전지의 상단부를 촬영한 경우인데, 전지의 상단부와 하단부에 수평방향으로 엑스레이를 각각 조사하는 엑스레이 튜브와, 이들 엑스레이 영상을 각각 촬상하는 라인 스캔 디텍터를 별도로 구비하는 본 전지 검사장치에 따를 경우, 캔(400) 및 와인딩 젤리 롤(500)의 두께가 왜곡되지 않고 실제의 두께로 표시되고 각각의 경계선도 명확하게 표현됨을 확인할 수 있다. 따라서, 본 전지 검사장치에 의하면 그림자 효과를 최소화할 수 있어 캔(400)과 와인딩 젤리 롤(500) 사이의 간극(ℓ)을 최대한 정확하게 측정할 수 있으므로, 종래 기술에서와 같은 검사 오류를 방지할 수 있다. 참고로, 도 9의 (a)는 전지의 상단부에 수평 방향으로 엑스레이를 조사하지 못하도록 배치된 엑스레이 튜브를 사용한 경우로서, 캔(400) 및 와인딩 젤리 롤(500)의 두께가 실제에 근접하게 표현되지 못하고 왜곡되게 표현되고 또한 그 경계선도 명확하지 않아 캔(400)과 와인딩 젤리 롤(500) 사이의 간극(ℓ) 측정시 오류가 빈번하게 발생할 수 있음을 보여준다.

다음, 전방 파지부의 전지가 제1 엑스레이 튜브(21)와 제1 디텍터(31) 사이를 통과하고, 동시에 후방 파지부의 전지가 제2 엑스레이 튜브(22)와 제2 디텍터(32) 사이를 통과하면, 전지를 파지하고 있던 파지부(123)는 전지와의 접촉이 해제되고, 가이드 플레이트(121)는 다시 상방(+z 방향)으로 이동하여 전지의 하면을 지지한다(도 10f 참조). 이때, 지지 플레이트(122)는 전지 하면과의 접촉이 해제된다.

다음, 전지 파지부(123)와 연동하여 이동 가능한 지지 플레이트(122)는 -x 방향으로 이동한다. 이때 제1 언로딩부(131)의 제2 푸시 플레이트(1314)는 상,하단부의 촬상이 끝난 전지를 제2 플레이트(1321) 상으로 이송시킨다.

다음, 2개의 전지 파지부가 위와 같은 방식으로 전지를 파지한 후 x축 방향으로 이동하면서 전지 상,하단부를 각각 촬상하는 동안, 제2 돌기(1323)가 촬상이 종료된 제2 플레이트(1321) 상의 전지를 -y축 방향으로 이송시켜 제3 언로딩부(133)의 입구 쪽에 위치시킨다.

최종적으로, 제1,2 디텍터(31,32)에 의해 얻어진 영상에 의해 캔(400) 및 와인딩 젤리 롤(500)의 간격이 미리 설정되어 있는 간격 이상일 경우 전지를 양품으로 판단하고, 캔(400) 및 와인딩 젤리 롤(500)의 간격이 미리 설정되어 있는 간격 미만일 경우 전지를 불량품으로 판단하는 판단부(미도시)의 결과에 따라 전지는 제3 언로딩부(133)의 양품 이송부(1331) 또는 불량품 이송부(1332)로 이송되게 된다.

이상과 같은 방식에 의해, 로딩부에 의해 이송부로 유입되는 전지를 순차적으로 검사한 후 언로딩부로 배출시킬 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.

1...이송 장치, 11...로딩부
111...제1 로딩부, 112...제2 로딩부
113...제3 로딩부, 1121...제1 플레이트
1122...슬릿홈, 1123...제1 돌기
1131...제1 푸시 플레이트,
12...이송부
1211...가이드 홀, 121...가이드 플레이트
122...지지 플레이트, 123...전지 파지부
124...그리퍼,
21,22...제1,2 엑스레이 튜브, 31,32...제1,2 디텍터
13...언로딩부
131...제1 언로딩부, 132...제2 언로딩부
133...제3 언로딩부, 1314...제2 푸시 플레이트

Claims

캔(can) 및 와인딩 젤리 롤(winding jelly roll)을 구비하는 전지의 불량 여부를 검사하는 전지 검사장치에 있어서,
상기 전지를 이송시키는 이송 장치,
상기 전지의 하단부에 엑스레이를 수평 방향으로 조사하는 제1 엑스레이 튜브,
상기 전지의 상단부에 엑스레이를 수평 방향으로 조사하는 제2 엑스레이 튜브,
상기 전지를 사이에 두고 상기 제1 엑스레이 튜브 및 상기 제2 엑스레이 튜브의 반대편에 각각 위치하고 상기 이송 장치에 의해 이송되는 상기 전지를 연속적으로 라인 스캔하여 촬상하는 제1 디텍터 및 제2 디텍터, 및
상기 제1 디텍터 및 상기 제2 디텍터에 의해 촬상된 이미지로부터 상기 캔 및 상기 와인딩 젤리 롤의 간격을 판단하는 판단부
를 포함하는 전지 검사장치.
제1항에서,
상기 전지의 상단부의 높이에 맞게 상기 제2 엑스레이 튜브의 위치를 상하로 조절하는 높이조절부를 포함하는 전지 검사장치.
제1항에서,
상기 판단부는 상기 캔 및 상기 와인딩 젤리 롤의 간격이 미리 설정되어 있는 간격 이상일 경우 상기 전지를 양품으로 판단하고, 상기 캔 및 상기 와인딩 젤리 롤의 간격이 미리 설정되어 있는 간격 미만일 경우 상기 전지를 불량품으로 판단하는 전지 검사장치.
제1항에서,
상기 이송장치는 검사를 위해 상기 전지를 로딩시키는 로딩부와, 상기 로딩부에 의해 장착된 상기 전지를 상기 제1,2 엑스레이 튜브와 상기 제1,2 디텍터 사이로 이송시키는 이송부와, 상기 이송부를 통과한 상기 전지를 언로딩시키는 언로딩부를 포함하는 전지 검사장치.
제4항에서,
상기 로딩부는 상기 전지를 x축 방향으로 이송시키는 제1 로딩부와, 상기 제1 로딩부에 의해 이송된 상기 전지를 y축 방향으로 이송시키는 제2 로딩부와, 상기 제2 로딩부에 의해 이송된 상기 전지를 상기 이송부에 위치시키기 위하여 x축 방향으로 이송시키는 제3 로딩부를 포함하는 전지 검사장치.
제5항에서,
상기 제2 로딩부는, 상기 전지가 안착되고 y축 방향으로 형성된 슬릿홈을 구비하는 제1 플레이트와, 상기 슬릿홈으로부터 돌출되어 상기 슬릿홈을 따라 이동됨으로써 상기 전지를 y축 방향으로 이송시킬 수 있는 제1 돌기를 구비하는 전지 검사장치.
제6항에서,
상기 제3 로딩부는 상기 전지를 상기 제1 플레이트 상에서 상기 이송부 쪽으로 밀어주는 제1 푸시 플레이트(push plate)를 구비하는 전지 검사장치.
제4항에서,
상기 이송부는,
z축 방향으로 이동 가능하고, x축 방향으로 형성된 장방형의 가이드 홀을 구비한 가이드 플레이트,
상기 가이드 홀에 위치하고 상기 가이드 플레이트가 하방으로 이동하여 상기 전지와의 접촉이 해제된 경우 상기 전지를 지지하는 지지 플레이트, 및
상기 전지를 파지할 수 있고, 상기 지지 플레이트와 연동하여 상기 가이드 홀을 따라 이동 가능한 전지 파지부
를 포함하는 전지 검사장치.
제8항에서,
상기 가이드 플레이트가 상기 전지와 접촉을 유지하고 있는 경우, 상기 지지 플레이트는 상기 전지와 접촉하지 않는 전지 검사장치.
제8항에서,
상기 전지 파지부는 상기 지지 플레이트의 전후 방향으로 2개가 배치된 전지 검사장치.
제4항에서,
상기 언로딩부는 상기 이송부로부터 상기 전지를 x축 방향으로 이송시키는 제1 언로딩부와, 상기 제1 언로딩부에 의해 이송된 상기 전지를 y축 방향으로 이송시키는 제2 언로딩부와, 상기 제2 언로딩부로부터 상기 전지 중 양품과 불량품을 구분하여 이송하는 제3 언로딩부를 포함하는 전지 검사장치.
제11항에서,
상기 제1 언로딩부는 상기 전지가 안착되고 y축 방향으로 형성된 슬릿홈을 구비하는 제2 플레이트와, 상기 슬릿홈으로부터 돌출되어 상기 슬릿홈을 따라 이동됨으로써 상기 전지를 y축 방향으로 이송시킬 수 있는 제2 돌기와, 상기 전지를 상기 이송부로부터 상기 제2 플레이트 쪽으로 밀어주는 제2 푸시 플레이트(push plate)를 구비하는 전지 검사장치.
제8항에서,
상기 파지부는 이송시 상기 전지의 흔들림을 방지하기 위하여, 상기 전지의 서로 대향하는 양측면을 서로 밀어주는 그리퍼(gripper)을 구비하는 전지 검사장치.
제1항에서,
상기 제1 디텍터 및 상기 제2 디텍터는 라인 스캔 카메라인 전지 검사장치.