KR20170074454A - 전기자동차 배터리커버의 에어리크 검출 및 검출결과의 출력을 위한 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기자동차 배터리커버의 에어리크 검출과 검출결과 출력장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기자동차용 배터리커버를 배터리팩의 수밀성 확보를 위해 단품 테스트할 때 테스트를 쉽게 하고, 테스트 결과를 즉시에서 확인 후 바코드 형태로 출력하여 부착함으로써 양품과 불량품을 쉽게 구분하고, 이를 통해 불량율을 낮출 수 있도록 한 전기자동차 배터리커버의 에어리크 검출과 검출결과 출력장치 및 그 방법에 관한 것이다.

Description

전기자동차 배터리커버의 에어리크 검출과 검출결과 출력장치 및 그 방법{Apparatus and method for electric car battery cover air leak detection and the detection result output unit}

본 발명은 전기자동차 배터리커버의 에어리크 검출과 검출결과 출력장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기자동차용 배터리커버를 배터리팩의 수밀성 확보를 위해 단품 테스트할 때 테스트를 쉽게 하고, 테스트 결과를 즉시에서 확인 후 바코드 형태로 출력하여 부착함으로써 양품과 불량품을 쉽게 구분하고, 이를 통해 불량율을 낮출 수 있도록 한 전기자동차 배터리커버의 에어리크 검출과 검출결과 출력장치 및 그 방법에 관한 것이다.

전기자동차(Electric vehicle:EV)는 주로 배터리의 전원을 이용하여 AC 또는 DC모터를 구동하여 동력을 얻는 자동차를 말하며, 이러한 전기자동차에 필수불가결한 것이 바로 동력원이 되는 배터리이다.

보통, 전기자동차에 사용되는 배터리는 모듈화되어 있는데, 셀(cell) 케이스 내부에 양극판, 음극판 및 격리판을 설치하고 전해액을 충진한 축전지가 구비된 형태이며, 발전기에 의해 정격용량으로 충전되고 전기소모의 증가에 따라 방전되는 전기화학 작용을 반복한다.

이와 같이, 배터리는 전기자동차에 있어 핵심이 되는 장치이기 때문에 외부 충격으로부터 보호하기 위해 커버로 밀폐되어 수밀성을 갖도록 유지된다.

이러한 배터리 커버는 도 1의 예시와 같이, 일측에 돌출부(10)를 갖고, 둘레를 따라 볼트 체결할 수 있는 체결부(20)를 가지며, 커버몸체에는 다수의 서브품(Sub products)을 장착하게 된다.

그리고, 전기자동차용 배터리 커버와 관련된 기술로는 하기한 선행기술문헌에 밝힌 바와 같다.

그런데, 종래에는 배터리커버의 수밀성을 테스트하는 장비가 없어 장착 후 리크가 되면 불량품으로 처리해야 했으므로 비용손실이 막대했다.

특히, 열경화성수지로 제조되다 보니 냉각과정에서 수축, 팽창에 따른 변형이 많이 생겨 불량율이 높음에도 불구하고, 이를 미리 확인할 방법이 없어 심각한 문제에 봉착해 있는 것이 현실이다.

대한민국 특허 등록번호 제10-03699052호(2003.01.09.) '전기자동차용 배터리 모듈 커버' 대한민국 특허 등록번호 제10-1345638호(2013.12.20.) '전기자동차용 하이브리드 배터리 모듈 커버' 대한민국 공개특허 제10-2014-0048372호(2014.04.24.) '전기자동차용 하이브리드 배터리 모듈 커버 및 인서트 성형법을 이용한 그 제조방법'

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 전기자동차용 배터리커버를 배터리팩의 수밀성 확보를 위해 단품 테스트할 때 테스트를 쉽게 하고, 테스트 결과를 즉시에서 확인 후 바코드 형태로 출력하여 부착함으로써 양품과 불량품을 쉽게 구분하고, 이를 통해 불량율을 낮출 수 있도록 한 전기자동차 배터리커버의 에어리크 검출과 검출결과 출력장치 및 그 방법을 제공함에 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 판상의 베이스; 상기 베이스의 상면에 고정된 배터리커버 형틀; 상기 배터리커버 형틀에 안착된 배터리커버를 고정하는 수단; 상기 배터리커버의 둘레에 설치된 리크검출센서;를 포함하고, 상기 배터리커버 형틀 내부를 통해 일정압의 에어를 불어 넣고, 리크여부 및 정도를 리크검출센서로 검출하여 그 결과를 제어패널을 통해 출력하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 배터리커버의 에어리크 검출과 검출결과 출력장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 판상의 베이스; 상기 베이스의 상면에 폭방향으로 배열된 다수의 LM가이드; 상기 LM가이드를 따라 움직일 수 있는 수평판; 상기 베이스의 상면에 고정되고, 상기 수평판을 슬라이딩시키는 슬라이딩실린더; 상기 베이스의 상면에 고정되고, 배터리커버가 안착되는 배터리커버와 대응되는 형상을 갖는 배터리커버 형틀; 상기 베이스의 일측에 고정되어 작업영역을 이루고, 하방으로 수평판이 진입되어 배터리커버를 배터리커버 형틀 상에 고정할 수 있는 다수의 에어실린더를 구비한 기구프레임; 상기 배터리커버의 둘레를 따라 설치된 리크검출센서; 상기 리크검출센서의 검출신호를 받아 양품인지 불량인지를 판단하는 제어부; 상기 제어부의 제어신호에 따라 불량이면 바코드 출력을 생략하고, 양호하면 검출값을 바코드 출력하는 바코드출력기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 배터리커버의 에어리크 검출과 검출결과 출력장치도 제공한다.

이때, 상기 검출값은 외부저장메모리 또는 관리DB로 전송되어 저장된 후 별도 관리되는 것에도 그 특징이 있다.

또한, 본 발명은 검사대상 배터리커버를 오링의 개재하에 수평판 상의 배터리커버 형틀에 안착시키는 단계; 검사대상 배터리커버가 안착된 수평판을 작업위치로 이동시키는 단계; 수평판이 작업위치에 도달하면 기구프레임 상에 설치된 다수의 에어실린더를 하강시켜 배터리커버를 고정하는 단계; 배터리커버의 고정이 완료되면, 배터리커버 형틀 쪽에서 일정압의 에어를 불어 넣어 배터리커버 둘레에서의 리크 여부를 리크검출센서로 검출하는 단계; 검출 결과, 요구 수준값을 넘으면 NG를 내고 바코드출력기로의 출력을 배제하며, 요구 수준값에 해당하면 OK를 내고 바코드출력기를 통해 검출된 리크값을 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 배터리커버의 에어리크 검출과 검출결과 출력방법도 제공한다.

본 발명에 따르면, 전기자동차용 배터리커버를 배터리팩의 수밀성 확보를 위해 단품 테스트할 때 테스트를 쉽게 하고, 테스트 결과를 즉시에서 확인 후 바코드 형태로 출력하여 부착함으로써 양품과 불량품을 쉽게 구분하고, 이를 통해 불량율을 낮출 수 있는 효과가 있다.

도 1은 전기자동차용 배터리 커버의 일 예를 보인 예시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 전기자동차 배터리커버의 에어리크 검출과 검출결과 출력장치의 예시적인 실물 사진이다.
도 3은 도 2의 요부 확대 실물 사진이다.
도 4는 본 발명에 따른 전기자동차 배터리커버의 에어리크 검출과 검출결과 출력장치의 사용상태도이다.
도 5는 도 4의 요부 확대 실물 사진이다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전기자동차 배터리커버의 에어리크 검출과 검출결과 출력장치는 베이스(100)를 포함한다.

상기 베이스(100)는 높이를 갖는 판상의 부재로서 수평면을 제공한다.

그리고, 상기 베이스(100)의 상면 일측에는 기구프레임(200)이 고정되며, 상기 기구프레임(200)에는 다수의 에어실린더가 설치되어 상기 베이스(100) 상면에 안착되는 배터리커버(C, 도 4 참조)를 일정압으로 고정할 수 있도록 구성된다.

또한, 상기 베이스(100)의 상면에는 상기 배터리커버(C)를 안착시킬 수 있도록 이와 대응되는 형상의 배터리커버 형틀(110)이 마련되는데, 상기 배터리커버 형틀(110)은 수평판(120) 상에 고정된다.

이때, 상기 수평판(120)은 LM가이드(130)를 따라 슬라이딩 가능하게 구성되며, 상기 LM가이드(130)는 상기 베이스(100)의 판폭 방향으로 길게 다수개 설치된다.

아울러, 상기 수평판(120)은 상기 베이스(100)의 판폭 절반 정도의 크기를 갖도록 형성되어 슬라이딩되었을 때 작업위치와 비작업위치로 이동을 반복할 수 있도록 구성된다.

이 경우, 작업위치란 상기 기구프레임(200)의 직하방 위치를 말하며, 비작업위치란 상기 기구프레임(200)의 직하방을 벗어난 위치를 의미한다.

특히, 상기 수평판(120)을 슬라이딩시키기 위해 상기 LM가이드(130)들 사이의 공간 상에는 도 3과 같이, 슬라이딩실린더(140)가 베이스(100)의 폭 일단 상면에 고정되고, 상기 슬라이딩실린더(140)에 연결된 실린더로드(150)의 단부는 상기 수평판(120)의 일측단면과 연결 고정된다.

따라서, 상기 슬라이딩실린더(140)가 동작하여 실린더로드(150)가 인출되면 상기 수평판(120)은 비작업위치에 있게 되고, 상기 실린더로드(150)가 인입되면 상기 수평판(120)은 LM가이드(130)를 타고 슬라이딩되어 작업위치로 이동하게 된다.

뿐만 아니라, 도 5에서와 같이, 상기 베이스(100)의 인접측에는 바코드출력기(160)가 더 설치되어 검출에 따른 결과값을 배터리커버(C)의 로트번호별로 양품, 불량품, 다시 말해 합격, 불합력을 표시하여 출력하고, 이를 작업자가 배터리커버(C)의 일측에 부착함으로써 배터리커버(C)를 조립하기 전에 미리 양품인지 불량품인지를 알 수 있고, 이를 통해 작업불량을 최소화시킬 수 있게 된다.

덧붙여, 상기 바코드출력기(160)가 설치된 인접위치에 검출결과를 화면 상으로 출력할 수 있도록 디스플레이(미도시)를 제어패널(미도시)이 더 설치될 수 있으며, 또한 불량일 경우 경고음을 송출하도록 구성할 수도 있다.

또한, 상기 배터리커버 형틀(110)의 둘레를 따라 일정 간격을 두고 다수의 리크검출센서(미도시)가 설치되며, 상기 리크검출센서는 상기 제어패널에 실장된 제어부(미도시)와 연결되어 검출결과 처리에 관한 제어를 받을 수 있도록 구성되는데, 이러한 제어부는 통상 컨트롤러이다.

따라서, 배터리커버 형틀(110) 상에 검출대상 배터리커버(C)가 안착되면, 수평판(120)이 슬라이딩되어 작업위치로 이송되며, 작업위치에 도달하면 다수의 에어실린더가 하강하여 적절한 압력으로 상기 배터리커버(C)를 고정하게 된다.

이 경우, 고정방식은 도 5에 예시하 바와 같이, 다수의 에어실린더에 접속된 다수의 에어실린더로드(170)가 하강하여 배터리커버(C)의 둘레에 형성된 체결부(20, 도 1 참고)를 견고히 파지하게 된다.

이때, 체결부(20) 내부는 장착시와 동일하게 오링으로 씰링되어야 함은 물론이다.

이 상태에서, 배터리커버 형틀(110) 안쪽에서 에어를 불어 넣어 리크 여부를 검출하면 된다.

보다 구체적인 리크 검출과 검출결과 출력방법은 다음과 같다.

먼저, 검사대상 배터리커버(C)를 수평판(120) 상의 배터리커버 형틀(110)에 안착시킨다.

이때, 배터리커버(C)와 배터리커버 형틀(110) 사이에는 오링에 의해 씰링된다.

그 상태에서, 수평판(120)을 작업위치로 이동시킨다.

수평판(120)이 작업위치에 도달하면 기구프레임(200) 상에 설치된 다수의 에어실린더를 하강시켜 배터리커버(C)를 견고히 고정한다.

배터리커버(C)의 고정이 완료되면, 배터리커버 형틀(110) 쪽에서 일정압의 에어를 불어 넣어 배터리커버(C) 둘레, 즉 체결부(20)에서의 리크 여부를 리크검출센서를 이용하여 검출한다.

검출 결과, 요구 수준값을 넘으면 NG를 내고, 바코드출력기(160)에는 어떠한 값도 출력되지 않도록 하여 NG를 인식할 수 있도록 한다.

반대로, 요구 수준값에 해당하면 OK를 내고, 바코드출력기(160)를 통해 검출된 리크값을 인쇄한다.

그리고, 출력값은 자동으로 외부저장장치 혹은 관리DB로 전송되어 저장 관리되며, 조립라인인 필드에서는 바코드리더기를 통해 바코드를 읽어 들임으로써 로트별 추적도 가능하게 된다.

이와 같이, 본 발명은 리크 여부에 따른 양품과 불량품을 실 조립전에 미리 확인할 수 있으므로 불량률을 낮춰 고품질의 배터리커버를 제공할 수 있게 된다.

100: 베이스 200: 기구프레임

Claims (4)

1. 판상의 베이스;
   상기 베이스의 상면에 고정된 배터리커버 형틀;
   상기 배터리커버 형틀에 안착된 배터리커버를 고정하는 수단;
   상기 배터리커버의 둘레에 설치된 리크검출센서;를 포함하고,
   상기 배터리커버 형틀 내부를 통해 일정압의 에어를 불어 넣고, 리크여부 및 정도를 리크검출센서로 검출하여 그 결과를 제어패널을 통해 출력하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 배터리커버의 에어리크 검출과 검출결과 출력장치.
   
2. 판상의 베이스;
   상기 베이스의 상면에 폭방향으로 배열된 다수의 LM가이드;
   상기 LM가이드를 따라 움직일 수 있는 수평판;
   상기 베이스의 상면에 고정되고, 상기 수평판을 슬라이딩시키는 슬라이딩실린더;
   상기 베이스의 상면에 고정되고, 배터리커버가 안착되는 배터리커버와 대응되는 형상을 갖는 배터리커버 형틀;
   상기 베이스의 일측에 고정되어 작업영역을 이루고, 하방으로 수평판이 진입되어 배터리커버를 배터리커버 형틀 상에 고정할 수 있는 다수의 에어실린더를 구비한 기구프레임;
   상기 배터리커버의 둘레를 따라 설치된 리크검출센서;
   상기 리크검출센서의 검출신호를 받아 양품인지 불량인지를 판단하는 제어부;
   상기 제어부의 제어신호에 따라 불량이면 바코드 출력을 생략하고, 양호하면 검출값을 바코드 출력하는 바코드출력기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 배터리커버의 에어리크 검출과 검출결과 출력장치.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 검출값은 외부저장메모리 또는 관리DB로 전송되어 저장된 후 별도 관리되는 것을 특징으로 하는 전기자동차 배터리커버의 에어리크 검출과 검출결과 출력장치.
   
4. 검사대상 배터리커버를 오링의 개재하에 수평판 상의 배터리커버 형틀에 안착시키는 단계;
   검사대상 배터리커버가 안착된 수평판을 작업위치로 이동시키는 단계;
   수평판이 작업위치에 도달하면 기구프레임 상에 설치된 다수의 에어실린더를 하강시켜 배터리커버를 고정하는 단계;
   배터리커버의 고정이 완료되면, 배터리커버 형틀 쪽에서 일정압의 에어를 불어 넣어 배터리커버 둘레에서의 리크 여부를 리크검출센서로 검출하는 단계;
   검출 결과, 요구 수준값을 넘으면 NG를 내고 바코드출력기로의 출력을 배제하며, 요구 수준값에 해당하면 OK를 내고 바코드출력기를 통해 검출된 리크값을 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 배터리커버의 에어리크 검출과 검출결과 출력방법.

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