KR20190013014A

KR20190013014A - 내부 결함 및 접합 부위의 검사가 가능한 엑스레이 검사 장치

Info

Publication number: KR20190013014A
Application number: KR1020170096906A
Authority: KR
Inventors: 김형철; 김경한
Original assignee: (주)자비스
Priority date: 2017-07-31
Filing date: 2017-07-31
Publication date: 2019-02-11
Also published as: KR101975562B1

Abstract

본 발명은 배터리와 같은 내부 작동 구조를 가진 제품의 내부 결함 및 접합 부위의 검사가 가능한 엑스레이 검사 장치에 관한 것이고, 구체적으로 이송 경로를 따라 이동되는 검사 대상의 방향을 조절하여 서로 다른 방향의 엑스레이 검사 이미지가 획득되도록 하는 것에 의하여 내부 결함 및 접합 부위의 검사가 가능하도록 하는 엑스레이 검사 장치에 관한 것이다. 내부 결함 및 접합 부위의 검사가 가능한 엑스레이 검사 장치는 적어도 하나의 검사 대상(B1, B2)을 1 검사 영역으로 이송시키는 1 이송 가이드(G1); 1 이송 가이드(G1)와 연결되어 적어도 하나의 검사 대상(B1, B2)을 2 검사 영역으로 이송시키는 2 이송 가이드(G2); 엑스레이 튜브에 대한 정렬 방향의 변경이 가능하도록 2 이송 가이드(G2)를 따라 이동되는 적어도 하나의 검사 대상(B1, B2)을 고정하는 정렬 조절 모듈(DR1, DR2); 2 이송 가이드와 연결되어 적어도 하나의 검사 대상을 외부로 배출시키는 3 이송 가이드(G3); 1 검사 영역에 배치되어 1 엑스레이 이미지가 획득되도록 하는 1 검사 모듈(13a, 13b); 및 2 검사 영역에 배치되어 2 엑스레이 이미지가 획득되도록 하는 2 검사 모듈(14a, 14b)을 포함하고, 상기 1 엑스레이 이미지 또는 2 엑스레이 이미지에 의하여 상기 적어도 하나의 검사 대상의 접합 부위의 검사가 가능하다.

Description

내부 결함 및 접합 부위의 검사가 가능한 엑스레이 검사 장치{An X-ray Inspecting Apparatus Capable of Investigating a Inner Defect and a Welding Part}

본 발명은 배터리와 같은 내부 작동 구조를 가진 제품의 내부 결함 및 접합 부위의 검사가 가능한 엑스레이 검사 장치에 관한 것이고, 구체적으로 이송 경로를 따라 이동되는 검사 대상의 방향을 조절하여 서로 다른 방향의 엑스레이 검사 이미지가 획득되도록 하는 것에 의하여 내부 결함 및 접합 부위의 검사가 가능하도록 하는 엑스레이 검사 장치에 관한 것이다.

엑스레이 검사는 다양한 산업 분야에 적용되고 있고 각각의 적용 분야에서 제품 유형에 따른 다양한 형태의 검사 장치가 공지되어 있다. 예를 들어 다양한 종류의 배터리의 결함 검사, 인쇄회로기판의 결함 검사, 전자기기의 결함 검사, 식품 용기의 결함 검사 또는 음식물의 이물질 검출을 위하여 엑스레이 검사 장치가 적용될 수 있다. 일반적으로 엑스레이 검사 장치에서 피검사 대상은 컨베이어와 같은 이송 수단에 의하여 연속적으로 공급이 될 수 있다. 그리고 차폐가 된 검사실에서 엑스레이 튜브 및 디텍터에 의하여 엑스레이 투과 이미지가 형성되고, 얻어진 이미지로부터 제품의 결합 여부가 판단될 수 있다. 엑스레이의 검사는 비전 검사 또는 이와 유사한 검사와 비교할 때 제품 내부의 검사가 가능하면서 납땜 또는 용접과 같은 접합 부위의 접합 상태의 검사가 가능하다는 장점을 가진다. 그러나 이와 같은 검사를 위하여 제품에 대한 적절한 엑스레이 이미지가 획득될 필요가 있다.

엑스레이 검사와 관련된 선행기술로 특허등록번호 제10-0978054호는 피검사 대상이 XYZ-축을 비롯하여 회전이 되어 다양한 각도에서 검사가 가능하도록 하는 배터리의 검사를 위한 엑스레이 검사 장치에 대하여 개시한다. 특허등록번호 제10-0956797호는 롤 형태의 판상 패드의 검사가 가능하도록 하는 엑스레이 검사 장치에 대하여 개시한다.

상기 선행기술에서 개시된 엑스레이 검사 기술은 서로 다른 형태의 검사가 동시에 이루어지도록 검사 구조에 대하여 개시하지 않는다. 특히 전자제품에서 검사되어야 하는 주요 항목에 해당하는 내부 검사와 접합 부위의 검사가 동시에 가능하도록 하는 엑스레이 검사 기술에 대하여 개시하지 않는다.

본 발명은 선행기술이 가진 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.

선행기술 1: 특허등록번호 제10-0978054호((주)자비스, 2010년08월25일 공고) 배터리 엑스레이검사장치 선행기술 2: 특허등록번호 제10-0956797호((주)자비스, 2010년05월07일 공고) 판상패드용 엑스레이검사장치

본 발명의 목적은 검사 대상의 이송 경로에서 서로 다른 형태의 검사 이미지를 획득하여 내부 결함 및 접합 상태의 검사가 가능하도록 하는 내부 결함 및 접합 부위의 검사가 가능한 엑스레이 검사 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 내부 결함 및 접합 부위의 검사가 가능한 엑스레이 검사 장치는 적어도 하나의 검사 대상을 1 검사 영역으로 이송시키는 1 이송 가이드; 1 이송 가이드와 연결되어 적어도 하나의 검사 대상을 2 검사 영역으로 이송시키는 2 이송 가이드; 엑스레이 튜브에 대한 정렬 방향의 변경이 가능하도록 2 이송 가이드를 따라 이동되는 적어도 하나의 검사 대상을 고정하는 정렬 조절 모듈; 2 이송 가이드와 연결되어 적어도 하나의 검사 대상을 외부로 배출시키는 3 이송 가이드; 1 검사 영역에 배치되어 1 엑스레이 이미지가 획득되도록 하는 1 검사 모듈; 및 2 검사 영역에 배치되어 2 엑스레이 이미지가 획득되도록 하는 2 검사 모듈을 포함하고, 상기 1 엑스레이 이미지 또는 2 엑스레이 이미지에 의하여 상기 적어도 하나의 검사 대상의 접합 부위의 검사가 가능하다.

본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 적어도 하나의 검사 대상은 한 쌍의 검사 트레이에 의하여 이송되고, 한 쌍의 검사 트레이는 상대적인 선형 이동 또는 회전이 가능하다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 정렬 조절 모듈은 서로 마주보도록 배치된 경사 조절 모듈이 되고, 경사 조절 모듈의 상대적인 거리가 조절 가이드에 의하여 조절된다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 경사 조절 모듈의 각각은 검사 대상의 고정을 위한 고정 지그; 유도 부재; 고정 지그를 유도 부재에 결합시키는 결합 브래킷; 유도 부재를 상하로 이동시키는 상하 작동 실린더; 및 유도 부재를 조절 가이드를 따라 이동시키는 선형 작동 실린더로 이루어진다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 상기 1 검사 영역으로 이송되기 전 대전 저항을 측정하여 적어도 하나의 검사 대상의 각각에 대한 단락 검사를 한다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 적어도 하나의 검사 대상을 서로 분리하여 각각 외관 검사를 하는 비전 검사 모듈을 더 포함한다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 1 이송 가이드 및 3 이송 가이드는 서로 평행하게 배열되면서 서로 반대 방향으로 적어도 하나의 검사 대상을 이송시킨다.

본 발명에 따른 엑스레이 검사 장치는 배터리와 같은 검사 대상의 내부 검사, 용접 부위의 검사 및 용접 비드 검사가 하나의 장치에서 동시에 이루어지도록 한다. 또한 본 발명에 따른 엑스레이 검사 장치는 접합 부위의 검사를 위하여 검사 대상의 정렬 방향을 적절하게 조절하는 것에 의하여 접합 부위에 대한 검사의 정확성이 향상되도록 한다. 본 발명에 따른 엑스레이 검사 장치는 투입 및 배출 영역에 버퍼 공간을 형성하여 대기 시간 및 차폐 수단의 개폐가 효율적으로 이루어지고, 이에 의하여 전체 검사 시간이 감소되도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 엑스레이 검사 장치의 전체 구조의 실시 예를 블록 다이어그램으로 도시한 것이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 엑스레이 장치의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3a은 본 발명에 따른 엑스레이 장치에서 검사 대상의 정렬 방향을 전환시키는 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3b는 본 발명에 따른 엑스레이 장치에서 검사 대상에 대한 경사 이미지가 획득되는 과정의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 엑스레이 장치에 의하여 검사가 이루어지고 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 엑스레이 검사 장치의 전체 구조의 실시 예를 블록 다이어그램으로 도시한 것이다.

도 1을 참조하면, 적어도 하나의 검사 대상(B1, B2)을 1 검사 영역으로 이송시키는 1 이송 가이드(G1); 1 이송 가이드(G1)와 연결되어 적어도 하나의 검사 대상(B1, B2)을 2 검사 영역으로 이송시키는 2 이송 가이드(G2); 엑스레이 튜브에 대한 정렬 방향의 변경이 가능하도록 2 이송 가이드(G2)를 따라 이동되는 적어도 하나의 검사 대상(B1, B2)을 고정하는 정렬 조절 모듈(DR1, DR2); 2 이송 가이드와 연결되어 적어도 하나의 검사 대상을 외부로 배출시키는 3 이송 가이드(G3); 1 검사 영역에 배치되어 1 엑스레이 이미지가 획득되도록 하는 1 검사 모듈(13a, 13b); 및 2 검사 영역에 배치되어 2 엑스레이 이미지가 획득되도록 하는 2 검사 모듈(14a, 14b)을 포함하고, 상기 1 엑스레이 이미지 또는 2 엑스레이 이미지에 의하여 상기 적어도 하나의 검사 대상의 접합 부위의 검사가 가능하다.

엑스레이 장치는 검사 대상(B1, B2)의 내부 결함 검사 및 접합 부위의 검사가 가능하고, 내부 검사는 예를 들어 배터리와 같은 검사 대상(B1, B2)의 내부 구조 결함을 검사하는 것을 말한다. 접합 부위는 내부 또는 외부 부품의 용접 부위 또는 납땜 부위의 검사를 포함하고, 또한 연결 부위의 비드(bead) 형상 검사를 포함한다. 추가로 본 발명에 따른 검사 장치는 예를 들어 단락 검사 또는 외관 검사를 포함할 수 있고, 단락 검사는 예를 들어 배터리와 같은 검사 대상(B1, B2)의 전류 누설 검사를 포함한다. 또한 외관 검사는 검사 대상(B1, B2)의 외부에서 발생된 스크래치와 같은 손상 또는 바코드의 부착 위치의 검사를 포함할 수 있다.

내부 검사 또는 접합 부위의 검사는 엑스레이 튜브(13a, 14a) 및 디텍터(13b, 14b)에 의하여 획득된 1 엑스레이 이미지 또는 2 엑스레이 이미지에 의하여 이루어질 수 있다. 그리고 1 엑스레이 이미지 또는 2 엑스레이 이미지는 밀폐된 검사실(R)에서 획득될 수 있다. 1 이송 가이드(G1)를 따라 검사 대상(B1, B2)이 검사실(R)의 외부로부터 내부로 이동될 수 있다. 1 이송 가이드(G1)는 다양한 구조를 가지는 컨베이어, 선형 가이드, 레일 또는 이와 유사한 구조를 가지는 검사 대상(B1, B2)의 이송이 가능한 수단이 될 수 있다. 검사 대상(B1, B2)은 적절한 이송 수단에 의하여 투입 위치로 이동되어 검사실(R)로 이동될 수 있다. 검사 대상(B1, B2)은 검사 이송 경로(BTL)를 따라 이동될 수 있고, 검사 대상(B1, B2)에 대하여 검사실(R)의 내부로 투입되기 이전에 예비 검사 영역(PA)에서 단락 검사 또는 이와 유사한 형태의 검사가 이루어질 수 있다. 검사 대상(B1, B2)은 검사 트레이(11, 11a, 11b)에 수용될 수 있고, 검사 트레이(11, 11a, 11b)에 수용되거나 또는 검사 트레이(11, 11a, 11b)에 수용되기 이전에 예비 검사가 이루어질 수 있다. 검사 트레이(11, 11a, 11b)는 서로 다른 이송 경로에서 검사 방법 또는 획득되어야 하는 이미지에 따라 적절한 구조를 가질 수 있다.

1 검사 트레이(11)는 하나 또는 그 이상의 검사 대상(B1, B2)을 수용하여 1 이송 가이드(G1)를 따라 이송 가능한 구조로 만들어질 수 있다. 1 검사 트레이(11)는 검사 영역으로 이송되기 이전에 버퍼 영역에서 대기 상태가 될 수 있고, 버퍼 영역은 검사실(R)의 외부에 설치되거나, 검사실(R)의 내부에 위치할 수 있다. 검사실(R)에 외부로 엑스레이의 누설이 되는 것을 방지하기 위한 차폐 수단(12a, 12b)이 배치될 수 있다. 차폐 수단(12a, 12b)의 개폐에 따라 검사 트레이(11)가 검사실(R)의 내부에 형성된 버퍼 영역으로 이동될 수 있다. 그리고 버퍼 영역에서 대기 상태로 유지되는 검사 트레이(11)는 이송 개시 신호에 따라 1 검사 영역으로 이동될 수 있다.

1 검사 영역에 1 엑스레이 튜브(13a)와 1 디텍터(13b)가 배치될 수 있고, 1 엑스레이 이미지가 획득될 수 있다. 예를 들어 검사 대상(B1, B2)은 배터리와 같은 것이 될 수 있고, 하나의 검사 트레이(11)에 두 개의 배터리가 수용될 수 있다. 그리고 1 검사 영역에서 얻어진 1 엑스레이 이미지에 의하여 배터리 내부의 결함이 탐지될 수 있다. 1 검사 영역에서 1 엑스레이 이미지의 획득이 완료되면, 1 검사 트레이(11)에서 검사 대상(B1, B2)이 분리되고, 2 검사 트레이(11a)에 수용될 수 있다. 2 검사 트레이(11a)는 예를 들어 두 개의 검사 대상(B1, B2)을 각각 수용할 수 있는 한 쌍이 될 수 있고, 서로 마주보는 방향으로 거리 조절이 가능한 구조로 만들어질 수 있다. 2 검사 트레이(11a)에 각각 수용된 한 쌍의 검사 대상(B1, B2)이 2 이송 가이드(G2)를 따라 이동될 수 있다. 이와 동시에 버퍼 영역에서 대기 중인 1 검사 트레이(11)가 1 검사 영역으로 이동되고, 1 차폐 수단(12a)이 열리면서 외부로부터 버퍼 영역으로 검사 트레이(11)가 이동될 수 있다. 2 이송 가이드(G2)는 1 이송 가이드(G1)의 연장 방향에 대하여 수직이 되는 방향으로 연장될 수 있다. 1 검사 영역에서 검사가 완료된 검사 대상(B1, B2)은 2 검사 트레이(11a)에 수용되어 간격이 조절되어 2 검사 영역으로 이동될 수 있다.

본 발명의 하나의 실시 예에 따르면, 두 개의 검사 대상(B1, B2)은 한 쌍의 2 검사 트레이(11a)에 수용될 수 있고, 두 개의 검사 대상(B1, B2)은 정렬 조절 모듈(DR1, DR2)에 의하여 2 이송 가이드(G2)를 따라 이동되면서 정렬 방향이 조절될 수 있다. 검사 대상(B1, B2)의 정렬 방향의 조절은 평면에서 하나의 면이 향하는 방향을 조절하거나 또는 평면에 대하여 수직으로 연장되는 방향을 조절하는 경사 방향 조절을 포함할 수 있다. 정렬 조절 모듈(DR1, DR2)은 각각의 검사 대상(B1, B2)의 방향을 조절하거나 또는 검사 대상(B1, B2)의 상대적인 거리를 조절할 수 있다.

2 검사 트레이(11a)에 수용된 검사 대상은 2 이송 가이드(G2)를 따라 이동되어 2 검사 위치에서 접합 검사, 비드 검사 또는 용접 검사가 될 수 있다. 예를 들어 2 검사 위치에서 검사 대상(B1, B2)은 평면에 수직이 되는 방향에 대하여 경사지도록 정렬될 수 있다.

검사 대상(B1, B2)은 2 이송 가이드(G2)의 평면에 대하여 수직이 되는 방향에 대하여 기울어진 형태로 정렬될 수 있고, 2 엑스레이 튜브(14a)는 아래쪽으로 위쪽으로 엑스레이를 조사할 수 있다. 그리고 이와 같은 검사 대상(B1, B2)의 검사 부위에 대한 엑스레이의 경사 조사(oblique illumination)에 의하여 2 디텍터(14b)에 의하여 얻어진 2 엑스레이 이미지에 의하여 용접 부위, 납땜 부위 또는 결합을 위한 비드의 접합 상태가 정확하게 검사될 수 있다. 검사 대상(B1, B2)에 대한 2 엑스레이 이미지로부터 접합 부위에 대한 검사가 이루어지면 검사 대상(B1, B2)은 3 검사 트레이(11b)에 수용되어 3 이송 가이드(G3)를 따라 이동될 수 있다.

검사 장치의 설계 구조에 따라 3 이송 가이드(G3)에 검사 대상(B1, B2)에 대한 추가적인 검사를 위한 검사 수단이 배치될 수 있다. 예를 들어 외관 검사를 위한 카메라를 가진 비전 검사 모듈이 3 이송 가이드(G3)의 이송 경로에 배치될 수 있다. 이와 같은 추가적인 검사가 완료되면, 2 차폐 수단(12b)이 개방되어 3 검사 트레이(11b)가 검사실의 외부로 배출될 수 있다. 검사실(R)의 외부로 배출되면 검사 대상(B1, B2)은 검사 결과에 따라 정상 제품(OK)과 불량 제품(NG)으로 분류되어 배출될 수 있다. 검사 장치의 전체 작동을 위한 제어 모듈이 설치될 수 있고, 각각의 검사 영역에서 검사 결과가 제어 모듈에 저장될 수 있다. 제어 모듈의 제어에 의하여 불량으로 판정된 검사 대상과 정상으로 판정된 검사 대상이 각각 다른 이송 경로를 통하여 배출될 수 있다. 이후 각각의 검사 대상(B1, B2)은 차후 공정 과정으로 투입될 수 있다.

제시된 실시 예에서 검사 장치는 1, 2 검사 영역에서 각각 1 엑스레이 이미지와 2 엑스레이 이미지를 획득하는 것으로 제시되었다. 그러나 검사 대상(B1, B2)에 따라 검사 영역의 수는 적절하게 설정될 수 있다. 또한 1, 2, 3 이송 가이드(G1, G2, G3)에 의하여 검사 대상(B1, B2)은 옆으로 누운 U-형상의 경로를 따라 이동되지만, 이송 경로는 다양한 구조로 만들어질 수 있고, 제시된 실시 예에 제한되지 않는다. 또한 버퍼 영역은 다양한 위치에 형성될 수 있고, 필요에 따라 카메라와 같은 영상 획득 유닛에 의한 비전 검사가 이루어질 수 있다.

도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 엑스레이 장치의 실시 예를 도시한 것이다.

도 2a 및 도 2b를 참조하면, 검사 대상(B1, B2)은 검사실(R)의 외부에서 검사 트레이(21a, 21b)에 적재되어 이동될 수 있다. 검사 대상(B1, B2)은 두께를 가진 판 형상이 될 수 있고, 예를 들어 두 개의 검사 대상(B1, B2)은 내부에 젤리 롤이 형성된 판 형상의 배터리가 될 수 있다. 검사 대상(B1, B2)은 검사 트레이(21a, 21b)의 평면에 대하여 수직이 되는 방향으로 수용될 수 있다. 검사 트레이(21a, 21b)는 각각의 검사 대상(B1, B2)의 아래쪽을 고정하여 검사 대상(B1, B2)을 수용할 수 있고, 검사 트레이(21a, 21b)는 예를 들어 1, 2 검사 트레이(21a, 21b)로 이루어질 수 있다. 1, 2 검사 트레이(21a, 21b)에 수용된 검사 대상(B1, B2)은 투입 위치로 이동될 수 있고, 검사실에 형성된 차폐 수단(12a)의 앞쪽에 위치된 대기 영역으로 이동될 수 있다. 대기 영역은 1 버퍼 영역을 형성할 수 있다.

본 발명의 하나의 실시 예에 따르면, 검사 대상(B1, B2)의 각각에 대하여 1 검사 영역으로 이송되기 이전에 대전 저항을 측정하여 단락 검사가 이루어질 수 있다. 단락 검사는 1 버퍼 영역에서 이루어지거나, 1 차폐 수단(12a)이 개방되어 검사 대상(B1, B2)이 검사실(R) 내부에 형성된 2 버퍼 영역으로 이동된 이후 이루어질 수 있다. 단락 검사는 검사 트레이(11a, 11b)에서 검사 대상(B1, B2)이 배치된 영역에 검사 전극을 배치하여 각각의 검사 대상(B1, B2)에 대한 저항을 측정하는 방식으로 이루어질 수 있다. 이와 같은 구조에서 1, 2 버퍼 영역은 예비 검사 영역(PA)이 될 수 있다.

1, 2 검사 트레이(21a, 21b)는 상대적인 거리의 조절이 가능하거나, 서로 분리 또는 결합이 가능한 구조가 될 수 있다. 1, 2 검사 트레이(21a, 21b)는 검사 대상(B1, B2)의 위쪽을 잡는 그립 암(22)에 의하여 1 유도 가이드(GR1)를 따라 검사실(R)의 내부로 이동될 수 있다. 1 차폐 수단(12a)이 개방되어 검사 트레이(21a, 21b)가 2 버퍼 영역으로 이동되면, 1 차폐 수단(12a)이 닫히고, 이후 이송 개시 신호에 따라 검사 트레이(21a, 21b)가 정해진 위치로 이동될 수 있다. 이후 검사실(R)의 내부에서 다시 2 유도 가이드(GR2)를 따라 이동되어 그립 암(22)에 의하여 1 트레이 이송 가이드(L1)를 따라 이동될 수 있다. 1, 2 검사 트레이(21a, 21b)는 1 트레이 이송 가이드(L1)를 따라 동시에 이동되거나, 각각 이동될 수 있다. 1 검사 영역에서 1 엑스레이 튜브(13a)와 1 디텍터(13b)에 의하여 1 엑스레이 이미지가 획득될 수 있다. 1 엑스레이 이미지에 의하여 예를 들어 검사 대상(B1, B2)에 대한 내부 결함 검사가 이루어지고, 검사 결과가 제어 모듈에 저장될 수 있다. 이후 1, 2 검사 트레이(21a, 21b)는 그립 암(22)의 회전에 의하여 정렬 방향이 변경될 수 있다. 그립 암(22)은 각각의 검사 대상(B1, B2)의 방향을 정렬시킨 다음 경사 조절 모듈(23a, 23b)로 검사 대상(B1, B2)을 이전시킬 수 있다. 검사 대상(B1, B2)은 경사 조절 모듈(23a, 23b)에 고정되어 한 쌍의 2 트레이 이송 가이드(L21, L22)를 따라 이송될 수 있다. 한 쌍의 2 트레이 이송 가이드(L21, L22)는 서로 나란하게 배치될 수 있고, 경사 조절 모듈(23a, 23b)은 한 쌍의 2 트레이 이송 가이드(L21, L22)를 따라 이동되어 2 검사 위치로 이동될 수 있다.

2 트레이 이송 가이드(L21, L22)는 1 트레이 이송 가이드(L1)에 대하여 수직이 되는 방향으로 연장될 수 있고, 검사 대상(B1, B2)은 경사 조절 모듈(23a, 23b)에 설치된 핸드 유닛과 같은 것에 의하여 고정될 수 있다. 핸드 유닛은 예를 들어 위에서 설명된 그립 암(22)이 되거나, 그립 암(22)과 동일 또는 유사한 구조를 가질 수 있다.

핸드 유닛은 각각의 검사 대상(B1, B2)의 위쪽 부분을 고정할 수 있고, 예를 들어 두 개의 핸드 유닛에 의하여 두 개의 검사 대상(B1, B2)이 각각 고정될 수 있다. 핸드 유닛이 그립 암(22)이 되는 경우 그립 암(22)은 1 트레이 이송 가이드(G1)의 끝 부분에서 회전이 되어 검사 대상(B1, B2)의 정렬 방향을 변경시킨 검사 대상(B1, B2)을 1, 2 검사 트레이(21a, 21b)로부터 분리할 수 있다. 이후 각각의 검사 대상(B1, B2)의 위쪽을 파지하여 위쪽으로 이동되어 검사 트레이(21a, 21b)로부터 검사 대상(B1, B2)을 분리시킬 수 있다. 검사 대상(B1, B2)은 각각 한 쌍의 경사 조절 모듈(23a, 23b)에 고정되어 2 트레이 이송 가이드(L21, L22)를 따라 이동되어 2 검사 영역에 위치될 수 있다. 2 검사 영역에 2 엑스레이 튜브와 2 디텍터가 배치될 수 있고, 예를 들어 2 엑스레이 튜브와 2 디텍터는 검사 대상(B1, B2)의 상하에 배치될 수 있다.

본 발명의 하나의 실시 형태에 따르면, 2 검사 영역에서 각각의 검사 대상(B1, B2)은 엑스레이의 조사(emitting) 방향에 대하여 경사 조절 모듈(23a, 23b)에 의하여 경사지도록 정렬될 수 있다.

한 쌍의 경사 조절 모듈(23a, 23b)은 서로 마주보도록 위치할 수 있고, 검사 대상(B1, B2)을 서로 마주보는 방향으로 기울이는 방식으로 검사 대상(B1, B2)의 정렬 방향을 조절할 수 있다. 이에 의하여 각각의 검사 대상(B1, B2)이 수평 또는 수직 방향으로 경사진 형상이 되고, 예를 들어 수직 방향으로 파지가 된 두 개의 검사 대상(B1, B2)의 위쪽 또는 아래쪽 부분이 서로 접근되거나, 서로 멀어질 수 있다. 그리고 2 엑스레이 튜브에 의하여 엑스레이가 아래쪽으로부터 위쪽 방향으로 조사되어 2 엑스레이 이미지가 얻어질 수 있다. 이와 같이 얻어진 검사 대상에 대한 경사 이미지에 대하여 접합 부위가 정상적으로 형성되었는지 여부가 판단될 수 있다. 이와 같은 방법으로 검사 대상(B1, B2)의 접합 부위에 대한 검사가 이루어지면 검사 대상(B1, B2)은 3 트레이 이송 가이드의 앞쪽에 위치할 수 있다. 한 쌍의 경사 조절 모듈(23a, 23b)은 2 트레이 이송 가이드(L21, L22)의 연장 방향에 대하여 수직으로 연장되는 조절 가이드(24a, 24b)를 따라 이동 가능하고, 이에 의하여 2 트레이 이송 가이드(L21, L22)에서 검사 대상(B1, B2) 사이의 간격이 조절될 수 있다. 2 검사 영역에서 2 엑스레이 이미지가 얻어지면 검사 대상(B1, B2)은 2 트레이 이송 가이드(L21, L22)의 끝 부분에서 1, 2 검사 트레이(21a, 21b)에 고정될 수 있다. 이후 3 트레이 이송 가이드를 따라 추가적인 검사 위치로 이동될 수 있다. 3 트레이 이송 가이드를 따른 이동은 다양한 방법으로 이루어질 수 있고, 다양한 구조를 가지는 검사 트레이에 의하여 검사 대상(B1, B2)이 이동될 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.

본 발명의 하나의 실시 예에 따르면, 3 트레이 이송 가이드의 경로에 적어도 하나의 검사 대상(B1, B2)을 서로 분리하여 각각 외관 검사를 하는 비전 검사 모듈(VA)이 배치될 수 있다.

비전 검사 모듈(VA)은 검사실(R)의 내부에 배치되거나, 검사실(R)의 외부에 배치될 수 있다. 2 트레이 이송 가이드(L21, L22)의 끝 부분에서 검사 대상(B1, B2)이 1, 2 검사 트레이(21a, 21b)로 이동될 수 있고, 1, 2 검사 트레이(21a, 21b)가 회전이 될 수 있다. 회전에 의하여 정렬 방향이 변경된 검사 대상(B1, B2)은 2 차폐 수단(12b)의 개방과 함께 검사실(R)의 외부로 배출되면서 비전 검사 영역으로 이동될 수 있다. 비전 검사 영역에 1 카메라 유닛(CA1); 2 카메라 유닛(CA2); 위치 센서; 및 영상 처리 유닛을 포함하는 비전 검사 모듈(VA)이 배치될 수 있다. 한 쌍의 1, 2 검사 트레이(21a, 21b)는 각각 분리되어 1 카메라 유닛(CA1)의 위치에 이동되고, 다시 1, 2 검사 트레이(21a, 21b)의 회전에 의하여 정렬 방향이 변경되어 2 카메라 유닛(CA2)의 위치로 이동될 수 있다. 2 카메라 유닛(CA2)에서 영상이 획득되면 다시 정렬 방향이 변경되어 4 트레이 이송 가이드(L4)를 따라 이동될 수 있다. 1, 2 카메라 유닛(CA1, CA2)의 위치에 각각 위치센서가 설치될 수 있고, 1, 2 카메라 유닛(CA1, CA2)에 의하여 획득된 영상 이미지는 영상 처리 유닛에 의하여 처리되어 정상 여부가 판단될 수 있다. 이와 같은 방법으로 비전 검사 모듈(VA)에서 비전 검사가 완료되면, 도어가 개방되어 검사 대상(B1, B2)은 배출 모듈로 이송될 수 있다. 배출 모듈은 정상 제품(BO)이 이송되는 1 배출 경로 및 불량 제품(BN)이 이송되는 2 배출 경로로 이루어질 수 있다.

외관 검사는 다양한 방법으로 이루어질 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.

도 3a은 본 발명에 따른 엑스레이 장치에서 검사 대상의 정렬 방향을 전환시키는 구조의 실시 예를 도시한 것이다.

도 3a를 참조하면, 1, 2 검사 트레이(21a, 21b)를 따라 검사 대상(B)이 연속적으로 1 트레이 이송 가이드(L1)를 따라 이동될 수 있고, 1 검사 영역에 배치된 1 엑스레이 튜브(13a) 및 1 디텍터(13b)에 의하여 1 엑스레이 이미지가 얻어질 수 있다. 그립 암(22a, 22b)은 검사 대상(B)의 위쪽을 고정할 수 있고, 1, 2 검사 트레이(21a, 21b)는 적절한 이송 수단에 의하여 1 트레이 이송 가이드(L1)를 따라 이동될 수 있다. 2 트레이 이송 가이드(L21, L22)는 1 트레이 이송 가이드(L1)에 대하여 수직으로 연장될 수 있고, 서로 분리되어 평행하게 배치될 수 있다. 2 트레이 이송 가이드(L21, L22)를 따라 검사 대상(B1)을 이송시키기 위하여 1, 2 그립 암(22a, 22b)은 1, 2 검사 트레이(21a, 21b)로부터 검사 대상(B)을 분리시키고 회전이 되어 검사 대상(B)의 정렬 방향을 변경시킬 수 있다. 검사 대상(B)을 각각 경사 조절 모듈(23a, 23b)에 고정할 수 있다.

경사 조절 모듈(23a, 23b)은 모듈 이송 유닛(231)에 의하여 2 트레이 이송 가이드(L21, L22)를 따라 이동되어 한 쌍의 검사 대상(B)을 2 검사 영역으로 이동시킬 수 있다. 2 검사 영역에 2 엑스레이 튜브 및 2 디텍터가 배치될 수 있고, 위쪽에서 아래쪽으로 또는 그 역으로 엑스레이가 조사되어 2 엑스레이 이미지가 획득될 수 있다. 위에서 설명된 것처럼, 경사 조절 모듈(23a, 23b)은 검사 대상(B)의 정렬 방향을 변경시킬 수 있고, 예를 들어 검사 대상(B)을 경사진 방향으로 정렬시킬 수 있다. 또한 경사 조절 모듈(23a, 23b)은 조절 가이드(24a, 24b)를 따라 이동이 될 수 있고, 이에 의하여 서로 마주보는 한 쌍의 검사 대상(B)의 간격이 조절될 수 있다.

경사 조절 모듈(23a, 23b)에 의하여 2 검사 영역에서 경사 검사가 완료되면, 검사 대상(B)은 다시 그립 암(22a, 22b)에 의하여 1, 2 검사 트레이(21a, 21b)로 이동되어 2 트레이 이송 가이드를 따라 이동될 수 있다.

도 3b는 본 발명에 따른 엑스레이 장치에서 검사 대상에 대한 경사 이미지가 획득되는 과정의 실시 예를 도시한 것이다.

도 3b를 참조하면, 경사 조절 모듈(23a, 23b)의 각각은 검사 대상(B)의 고정을 위한 고정 지그(232); 유도 부재(235); 고정 지그(232)를 유도 부재(235)에 결합시키는 결합 브래킷(237); 유도 부재(235)를 상하로 이동시키는 상하 작동 실린더(236); 및 유도 부재(235)를 조절 가이드(24a, 24b)를 따라 이동시키는 선형 작동 실린더(233)로 이루어진다.

경사 조절 모듈(23a, 23b)은 서로 마주보도록 배치된 한 쌍의 2 트레이 이송 가이드(L21, L22)를 따라 검사 대상(B)을 2 검사 영역으로 이동시킬 수 있다. 위에서 설명된 그립 암(22a, 22b)에 의하여 검사 대상(B)이 각각 고정 지그(232)에 고정될 수 있다. 검사 대상(B)은 1 검사 트레이로부터 분리되어 고정 지그(232)에 고정되거나, 1 검사 트레이가 고정 지그(232)에 고정될 수 있다. 고정 지그(232)는 결합 브래킷(237)에 의하여 유도 부재(235)에 결합될 수 있다. 유도 부재(235)는 선형으로 연장되면서 결합 브래킷(237)을 기준으로 회전 가능한 구조로 만들어질 수 있다. 예를 들어 유도 부재(235)의 한쪽 부분이 상하 작동 실린더(236)에 의하여 상하로 이동될 수 있고 이에 의하여 유도 부재(235)가 결합 브래킷(237)을 중심으로 회전하면서 검사 대상(B)을 서로 마주보는 방향으로 기울어지도록 할 수 있다. 경사 조절 모듈(23a, 23b)은 이동 프레임(234)을 포함할 수 있고, 이동 프레임(234)은 선형 작동 실린더(233)에 의하여 조절 가이드(24a, 24b)를 따라 이동되어 검사 대상(B) 사이의 분리 거리가 조절되도록 한다.

경사 조절 모듈(23a, 23b)은 다양한 구조로 만들어질 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.

도 4는 본 발명에 따른 엑스레이 장치에 의하여 검사가 이루어지고 과정의 실시 예를 도시한 것이다.

도 4를 참조하면, 엑스레이 장치에 의한 배터리와 같은 검사 대상의 검사 방법은 검사 트레이에 검사 대상을 적재하여 검사실의 내부로 투입하는 단계(P41); 검사 대상에 대하여 단락 검사와 같은 예비 검사를 실행하는 단계(P42); 예비 검사에 대한 결과를 제어 모듈에 저장하고, 1 이송 가이드를 따라 검사 대상을 1 검사 영역으로 이송시켜 1 엑스레이 튜브 및 1 디텍터에 의하여 내부 결함 검사를 하는 단계(P43); 내부 검사의 결과에 따라 접합 부위 검사의 진행 여부가 결정되는 단계(P44); 접합 부위 검사를 위하여 검사 대상이 2 이송 가이드의 변환 영역으로 이송되는 단계(P45); 2 검사 영역에서 검사 대상의 접합 부위에 대한 이미지가 얻어질 수 있도록 방향이 조절되는 단계(P46); 검사 대상에 대한 경사 이미지가 획득되어 접합 부위에 대한 검사가 이루어지는 단계(P47); 2 검사 영역에서 검사가 완료된 검사 대상이 3 이송 가이드를 따라 이송되기 위하여 정렬되는 단계(P48); 3 이송 가이드를 따라 이송되는 과정에서 비전 검사 시스템에 의하여 외관 검사가 되는 단계(P49); 및 검사 대상의 검사실의 외부로 배출되어 검사 결과에 따라 검사 대상이 정상 제품 또는 불량 제품으로 분류되는 단계(P50)를 포함한다.

본 발명에 따른 검사 방법은 사각 판 형상의 배터리의 검사에 적용될 수 있지만 이에 제한되지 않고 다양한 형상의 배터리 검사에 적용될 수 있다. 또한 검사 장치의 설계 변경을 통하여 내부 결합 검사, 납땜 또는 용접 부위 검사 또는 접합 부위의 검사가 요구되는 다양한 종류의 제품의 검사에 적용될 수 있다.

예비 검사는 검사 대상이 검사실의 내부로 투입되기 이전에 이루어질 수 있고(P42), 단락 검사와 같은 전기 관련 검사를 비롯하여 검사 대상에 요구되는 다양한 검사를 포함할 수 있다. 내부 검사의 결과에 따라 접합 부위의 검사의 진행 여부가 결정될 수 있고(P44), 내부 검사에 의하여 획득된 1 엑스레이 이미지의 검사 결과에 따라 접합 검사가 진행되지 않을 수 있다(NO). 이러한 경우 검사 대상은 검사실의 외부로 배출되어 분류될 수 있다(P50). 이에 비하여 접합 검사가 결정되면(YES), 그립 모듈에 의하여 검사 대상이 파지되면서 검사 대상에 대한 상대적인 거리가 조절되어 이송될 수 있다(P45).

검사 대상의 접합 부위에 대한 검사를 위하여 검사 대상이 예를 들어 수직 방향에 대하여 경사지도록 정렬될 수 있고(P46), 2 엑스레이 튜브 및 2 디텍터에 의하여 2 엑스레이 이미지가 얻어져 접합 검사가 이루어질 수 있다(P47). 이후 검사 대상은 3 이송 가이드로 이송되기 위하여 정렬될 수 있다(P48). 예를 들어 검사 대상은 1 이송 가이드의 이송 과정에서 적용된 이송 트레이와 동일 또는 유사한 구조를 가진 이송 트레이에 수용될 수 있다. 그리고 필요에 따라 카메라와 같은 영상 획득 유닛에 의하여 외관 검사가 이루어질 수 있고(P49), 검사 결과가 저장될 수 있다. 이후 검사 대상은 1, 2 검사 결과 및 외관 검사의 결과에 따라 분류될 수 있다(P50). 이후 분류된 검사 대상은 미리 결정된 이송 경로를 통하여 정해진 공정 과정을 위하여 이송될 수 있다.

검사 과정은 다양한 방법으로 진행될 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.

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.

11, 11a, 11b: 1, 2, 3 검사 트레이 12a, 12b: 차폐 수단
13a, 14a: 1, 2 엑스레이 튜브 13b, 14b: 1, 2 디텍터
13a, 13b: 1 검사 모듈 14a, 14b: 2 검사 모듈
21a, 21b: 1, 2 검사 트레이 22, 22a, 22b: 그립 암
23a, 23b: 경사 조절 모듈 24a, 24b: 조절 가이드
231: 모듈 이송 유닛 232: 고정 지그
233: 선형 작동 실린더 234: 이동 프레임
235: 유도 부재 236: 상하 작동 실린더
237: 결합 브래킷 B: 검사 대상
B1, B2: 검사 대상 BN: 불량 제품
BO: 정상 제품 BTL: 검사 이송 경로
CA1, CA2: 1, 2 카메라 유닛 DR1, DR2: 정렬 조절 모듈
G1, G2, G3: 1, 2, 3 이송 가이드 GR1, GR2: 1, 2 유도 가이드
L1: 1 트레이 이송 가이드 L4: 4 트레이 이송 가이드
L21, L22: 2 트레이 이송 가이드 NG: 불량 제품
OK: 정상 제품 PA: 예비 검사 영역
R: 검사실 VA: 비전 검사 모듈

Claims

적어도 하나의 검사 대상(B1, B2)을 1 검사 영역으로 이송시키는 1 이송 가이드(G1);
1 이송 가이드(G1)와 연결되어 적어도 하나의 검사 대상(B1, B2)을 2 검사 영역으로 이송시키는 2 이송 가이드(G2);
엑스레이 튜브에 대한 정렬 방향의 변경이 가능하도록 2 이송 가이드(G2)를 따라 이동되는 적어도 하나의 검사 대상(B1, B2)을 고정하는 정렬 조절 모듈(DR1, DR2);
2 이송 가이드와 연결되어 적어도 하나의 검사 대상을 외부로 배출시키는 3 이송 가이드(G3);
1 검사 영역에 배치되어 1 엑스레이 이미지가 획득되도록 하는 1 검사 모듈(13a, 13b); 및
2 검사 영역에 배치되어 2 엑스레이 이미지가 획득되도록 하는 2 검사 모듈(14a, 14b)을 포함하고,
상기 1 엑스레이 이미지 또는 2 엑스레이 이미지에 의하여 상기 적어도 하나의 검사 대상의 접합 부위의 검사가 가능한 것을 특징으로 하는 내부 결함 및 접합 부위의 검사가 가능한 엑스레이 검사 장치.
청구항 1에 있어서, 적어도 하나의 검사 대상(B1, B2)은 한 쌍의 검사 트레이(21a, 21b)에 의하여 이송되고, 한 쌍의 검사 트레이(21a, 21b)는 상대적인 선형 이동 또는 회전이 가능한 것을 특징으로 하는 내부 결함 및 접합 부위의 검사가 가능한 엑스레이 검사 장치.
청구항 1에 있어서, 정렬 조절 모듈(DR1, DR2)은 서로 마주보도록 배치된 경사 조절 모듈(23a, 23b)이 되고, 경사 조절 모듈(23a, 23b)의 상대적인 거리가 조절 가이드(24a, 24b)에 의하여 조절되는 것을 특징으로 하는 내부 결함 및 접합 부위의 검사가 가능한 엑스레이 검사 장치.
청구항 2에 있어서, 경사 조절 모듈(23a, 23b)의 각각은 검사 대상(B1, B2)의 고정을 위한 고정 지그(232); 유도 부재(235); 고정 지그(232)를 유도 부재(235)에 결합시키는 결합 브래킷(237); 유도 부재(235)를 상하로 이동시키는 상하 작동 실린더(236); 및 유도 부재(235)를 조절 가이드(24a, 24b)를 따라 이동시키는 선형 작동 실린더(233)로 이루어진 것을 특징으로 하는 내부 결함 및 접합 부위의 검사가 가능한 엑스레이 검사 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 1 검사 영역으로 이송되기 전 대전 저항을 측정하여 적어도 하나의 검사 대상(B1, B2)의 각각에 대한 단락 검사를 하는 내부 결함 및 접합 부위의 검사가 가능한 엑스레이 검사 장치.
청구항 1에 있어서, 적어도 하나의 검사 대상(B1, B2)을 서로 분리하여 각각 외관 검사를 하는 비전 검사 모듈(VA)을 더 포함하는 내부 결함 및 접합 부위의 검사가 가능한 엑스레이 검사 장치.
청구항 1에 있어서, 1 이송 가이드(G1) 및 3 이송 가이드(G3)는 서로 평행하게 배열되면서 서로 반대 방향으로 적어도 하나의 검사 대상(B1, B2)을 이송시키는 것을 특징으로 하는 내부 결함 및 접합 부위의 검사가 가능한 엑스레이 검사 장치.