KR20220056056A

KR20220056056A - 다이코터 검사장치

Info

Publication number: KR20220056056A
Application number: KR1020200140759A
Authority: KR
Inventors: 이정용; 윤덕중; 안우진; 이도현; 이명한
Original assignee: 주식회사 엘지에너지솔루션
Priority date: 2020-10-27
Filing date: 2020-10-27
Publication date: 2022-05-04

Abstract

본 발명은 2개 이상의 다이와, 2개 이상의 다이 사이에 형성된 심을 포함하는 다이코터를 검사하는 다이코터 검사장치로서, 2개 이상의 다이 중 외측에 배치된 다이의 일면에 구비되고, 상기 다이의 길이방향으로 길게 고정되어 형성되는 레일; 및 상기 레일을 따라 이동하면서 상기 다이의 립과 상기 심을 검사하는 센서 어셈블리를 포함하며, 상기 센서 어셈블리는, 상기 레일을 따라 상기 다이코터의 길이 방향으로 이동하는 이동부; 상기 이동부와 연결되고, 상기 다이코터를 스캔하여 상기 다이코터의 폭방향으로 상기 립와 상기 심의 형상을 2차원적으로 검출하는 2D 라인센서; 상기 2D 라인센서를 통해 검출된 립의 모서리에서 심의 모서리까지의 측정 높이값과 설정 높이값을 대비하여 불량여부를 검사하는 검사부를 포함한다.

Description

다이코터 검사장치{Die Coater Inspecting Apparatus}

본 발명은 다이코터 검사장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다이와 심의 조립 불량 여부를 판단할 수 있고, 별도의 검사 라인을 마련할 필요가 없이 생산 라인에 장착된 상태에서 곧바로 검사할 수 있는 다이코터 검사장치에 관한 것이다.

일반적으로, 이차 전지의 종류로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 리튬 이온 전지 및 리튬 이온 폴리머 전지 등이 있다. 이러한 이차 전지는 디지털 카메라, P-DVD, MP3P, 휴대폰, PDA, Portable Game Device, Power Tool 및 E-bike 등의 소형 제품뿐만 아니라, 전기 자동차나 하이브리드 자동차와 같은 고출력이 요구되는 대형 제품과 잉여 발전 전력이나 신재생 에너지를 저장하는 전력 저장 장치와 백업용 전력 저장 장치에도 적용되어 사용되고 있다.

이러한 이차 전지를 제조하기 위해, 먼저 전극 활물질 슬러리를 양극 집전체 및 음극 집전체에 도포하여 양극과 음극을 제조하고, 이를 분리막(Separator)의 양 측에 적층함으로써 소정 형상의 전극 조립체(Electrode Assembly)를 형성한다. 그리고 전지 케이스에 전극 조립체를 수납하고 전해질 주입 후 실링한다.

양극과 음극 등의 전극은, 전극 집전체에 전극 활물질과 바인더 및 가소제를 혼합한 슬러리를 양극 집전체 및 음극 집전체 등의 전극 집전체에 도포한 다음에 이를 건조하고 프레싱하여 제조될 수 있다. 이러한 슬러리를 전극 집전체에 도포하기 위해서, 다이코터(Die Coater)를 사용한다.

다이코터는 일반적으로 제1 다이, 심 및 제2 다이를 포함하며, 제1 다이와 제2 다이의 사이에 심을 개재한 상태로, 제1 다이와 제2 다이를 조립하여 형성될 수 있다. 이 때, 제1 다이와 제2 다이 사이에 제3 다이가 더 포함될 수도 있으며, 이러한 경우에는 제1 다이와 제3 다이의 사이에 제1 심, 제2 다이와 제3 다이의 사이에 제2 심이 개재될 수도 있다. 즉, 다이코터에는 다양한 개수의 다이와 심이 포함될 수 있다.

이러한 다이코터는 상기 슬러리 등이 토출되는 토출구의 간격이 매우 좁다. 그런데, 조립 공차 등에 의해 이러한 간격이 설계된 간격과 상이하게 되면, 전극 집전체 등에 도포되는 슬러리 등의 양도 설계값과 크게 상이하게 된다. 그러면 생산된 전극의 품질이 설계된 품질과 상이하게 될 수 있다.

또한. 다이코터가 한 번 조립된 후에도, 장기적으로 사용하면 내부 세척 등을 위해 다이와 심을 서로 분해한 후에 다시 재조립할 수 있다. 그런데 이러한 과정에서 제1 다이의 제1 립, 심의 가이드 및 제2 다이의 제2 립의 위치가 정위치에서 어긋날 수도 있다. 그러면, 동일한 다이코터를 사용하여 전극을 제조하더라도, 재조립되기 전과 후의 전극의 품질이 상이하게 될 수도 있다.

따라서, 이러한 조립 공차 등을 감소시키기 위해, 종래에는 다이코터의 립에 사용자가 직접 마이크로미터를 접촉하여 제1 립, 심 및 제2 립의 높이와 이들 사이의 간격 등을 측정하였다. 그런데, 이러한 립 사이의 토출구의 간격이 매우 좁으므로, 사용자가 이를 직접 접촉하여 측정하는 것이 용이하지 않았으며, 측정하는 사용자마다 측정되는 결과도 상이하여 오차가 더욱 커지는 문제도 있었다.

한국공개공보 제2013-0128912호

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 2D 라인센서가 포함된 센서 어셈블리를 이용함으로써 다이와 심의 조립 불량 여부를 판단할 수 있고, 별도의 검사 라인을 마련할 필요가 없이 생산 라인에 장착된 상태에서 곧바로 검사할 수 있는 다이코터 검사장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다이코터 검사장치는, 2개 이상의 다이와, 2개 이상의 다이 사이에 형성된 심을 포함하는 다이코터를 검사하기 위한 것으로, 2개 이상의 다이 중 외측에 배치된 다이의 일면에 구비되고, 상기 다이의 길이방향으로 길게 고정되어 형성되는 레일; 및 상기 레일을 따라 이동하면서 상기 다이의 립과 상기 심을 검사하는 센서 어셈블리를 포함하며, 상기 센서 어셈블리는, 상기 레일을 따라 상기 다이코터의 길이 방향으로 이동하는 이동부; 상기 이동부와 연결되고, 상기 다이코터를 스캔하여 상기 다이코터의 폭방향으로 상기 립와 상기 심의 형상을 2차원적으로 검출하는 2D 라인센서; 상기 2D 라인센서를 통해 검출된 립의 모서리에서 심의 모서리까지의 측정 높이값과 설정 높이값을 대비하여 불량여부를 검사하는 검사부를 포함할 수 있다.

상기 검사부는, 상기 2D 라인센서를 통해 검출된 립과 심의 형상을 이용하여 2개 이상의 다이 배열 상태를 검사할 수 있다.

상기 검사부는, 상기 2D 라인센서를 통해 검출된 립의 모서리가 동일한 수평선상에 위치하는지 검사할 수 있다.

상기 검사부는, 상기 2D 라인센서를 통해 검출된 립의 모서리와 상기 심의 모서리를 이용하여 심의 두께를 측정하고, 상기 심의 두께를 통해 토출갭을 검사할 수 있다.

상기 2D 라인센서는, 설정된 시간 마다 상기 다이코터를 스캔하여 상기 립의 모서리와 상기 심의 모서리 형상을 연속하여 검출하고, 상기 검사부는, 상기 2D 라인센서를 통해 연속으로 측정된 상기 립의 모서리에 대한 위치 변화 또는 상기 심의 모서리에 대한 위치 변화로 상기 다이와 상기 심의 마모도를 검사할 수 있다.

상기 검사부는, 상기 2D 라인센서를 통해 검출된 립과 상기 심의 형상을 확대하여 표면거칠기를 검사할 수 있다.

상기 센서 어셈블리는, 상기 2D 라이센서가 상기 다이코터의 폭방향 일단에서 타단까지 스캔하도록 상기 2D 라인센서를 상기 다이코터의 폭방향으로 이동시키는 이동로드를 더 포함할 수 있다.

상기 레일은, 상기 다이의 일면에 결합되어 형성될 수 있다.

상기 레일은, 상기 다이의 일면에 일체로 형성될 수 있다.

상기 레일은, 상기 다이의 일면에 매립되어 형성될 수 있다.

상기 이동부는, 상기 레일로부터 탈부착될 수 있다.

상기 2D 라인센서의 높이는, 상기 립과 코팅 대상이 되는 기재 사이의 간격보다 작을 수 있다.

상기 센서 어셈블리는, 복수로 형성될 수 있다.

상기 센서 어셈블리는 상기 2D 라인센서를 상기 다이코터로부터 멀어지는 방향으로 회전시키는 회전부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다이코터 검사장치는 레일과, 2D 라인센서가 구비된 센서 어셈블리를 포함함으로써 사용자가 직접 측정하거나 별도로 세팅할 필요가 없고, 립의 높이와 간격 등의 측정이 용이하며, 오차를 감소시켜 다이와 심의 조립 불량 여부를 정확하게 판단할 수 있다. 특히 토출갭 및 립의 마모도를 측정할 수 있어 확장성이 있다.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 다이코터 검사장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 다이코터를 도시한 조립도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 다이코터를 도시한 측면 확대도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 다이코터를 2차원적으로 스캔한 이미지를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 다이코터 검사장치를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 다이코터 검사장치를 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 다이코터 검사장치를 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제5 실시예에 따른 다이코터 검사장치를 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제6 실시예에 따른 다이코터 검사장치를 도시한 사시도이다.

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 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

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 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

[본 발명의 제1 실시예에 따른 다이코터 검사장치]

본 발명의 제1 실시예에 따른 다이코터 검사장치(1)는 도 1 내지 도 4에 도시되어 있는 것과 같이, 다이코터(2)의 일면에 형성되므로, 사용자가 직접 측정하거나 별도로 세팅할 필요가 없고, 다이에 구비된 립(22)의 높이와 간격 등의 측정이 용이하며, 오차를 감소시켜 다이(21)와 심(23)의 조립 불량 여부를 정확하게 판단할 수 있다. 또한, 다이코터(2)를 별도의 검사 라인으로 이동시킬 필요가 없이, 다이코터(2)가 생산 라인에 장착된 상태에서 곧바로 다이코터(2)를 검사할 수 있으며, 그 결과 검사 시간을 단축시키고 생산 효율을 증대시킬 수도 있다. 또한, 립(22)과 심(23)의 위치와 높이를 자동으로 감지할 수 있으며, 이에 따라 검사가 용이하고, 사용자마다 측정되는 결과가 상이하여 오차가 커지는 문제를 방지할 수 있으며, 특히 립의 표면거칠기와 마모도를 측정할 수 있다.

한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 다이코터(2)는 외부로부터 공급되는 슬러리를 롤러(3)에 의해 이송되는 전극 집전체의 표면에 도포하기 위한 것으로, 2개 이상의 다이(21)와, 2개 이상의 다이(21) 사이에 형성된 심(23)을 포함한다.

제1 예로, 본 발명의 제1 실시예에 따른 다이코터(2)는 도 2를 참조하면, 외부로 슬러리를 공급하는 제1 다이(211)와 제2 다이(212), 및 상기 제1 다이(211)와 상기 제2 다이(212)의 사이에 형성된 심(23)을 포함한다. 즉, 제1 예인 다이코터(2)는 심(23)이 중앙에 배치된 상태로 제1 다이(211)와 제2 다이(212)를 조립하여 형성될 수 있다.

여기서 제1 및 제2 다이(211)(212)는 서로 대칭 또는 비대칭되는 각뿔대의 형상을 가지며, 각뿔대의 밑면에 대응되는 제1 다이(211) 및 제2 다이(212)의 일면이 서로 마주보며 조립된다.

제2 예로, 본 발명의 제1 실시예에 따른 다이코터(2)는 도 3을 참조하면, 외부로 슬러리를 공급하는 제1 다이(211), 제2 다이(212), 상기 제1 및 제2 다이(211)(212) 사이에 배치되는 제3 다이(213), 상기 제1 및 제2 다이(211)(212) 사이와, 상기 제2 및 제3 다이(212)(213) 사이에 형성된 제1 및 제2 심(233)(234)을 포함한다. 즉, 제2 예인 다이코터(2)는 제1 다이(211), 제1 심(233), 제3 다이(213), 제2 심(234), 및 제2 다이(212)로 배치된 상태로 조립되어 형성될 수 있다.

여기서 제1 다이(211) 및 제2 다이(212) 중 적어도 하나 또는 모두에는, 외부로부터 슬러리를 공급받는 공급홀(미도시)이 형성된다. 이러한 공급홀을 통해 외부로부터 공급된 슬러리는, 제1 다이(211)와 제2 다이(212)의 내부에 형성된 내부 공간(미도시)에 저장된다. 또한, 제3 다이(213)는 얇은 직사각형 플레이트 형상을 가질 수 있다.

특히 다이(21)는 코팅 대상이 되는 기재를 향하는 면에 립(22)이 형성되며, 상기 립(22)은 제1 다이(211)에 형성되는 제1 립(221), 제2 다이(212)에 형성되는 제2 립(222), 제3 다이(213)에 형성되는 제3 립(223)을 포함한다.

상기 심(Shim, 23)은 두께를 통해 슬러리가 토출되는 토출갭을 형성하는 것으로, 상호 대응하는 다이 사이의 내부 공간을 복수로 분리하는 적어도 하나의 가이드(231), 및 가이드(231)의 단부들을 연결하는 베이스(232)를 포함한다.

상기 베이스(232)는 적어도 하나의 가이드(231)의 단부들을 연결함으로써, 복수의 가이드(231)를 지지한다. 그리고 이러한 적어도 하나의 가이드(231)들의 단부들로부터 일측방, 특히 다이코터(2)의 길이 방향으로 연장 형성된다. 이에 따라 상기 베이스(232)는 단순한 직사각형 형상으로 형성될 수도 있으나, 이에 제한되지 않고 슬러리의 도포량을 조절하기 위해 다양한 형상을 가질 수 있다.

상기 가이드(231)는 각각 소정의 폭을 가지며, 서로 평행하게 형성된다. 그리고, 다이(21)의 내부에는 슬러리를 저장하는 내부 공간이 형성되며, 가이드(231)는 이러한 내부 공간을 복수로 분리한다. 상기 내부 공간에 저장된 슬러리는, 가이드(231)를 따라 다이코터(2)의 내부에서 유동하며, 토출구를 통해 외부로 토출된다. 이러한 토출구는 얇고 길게 형성되고, 다이코터(2)와 기재가 일정한 속도로 서로 상대적으로 이동함으로써, 슬러리가 기재에 넓고 균일하게 도포될 수 있다.

슬러리가 토출구를 통해 토출되어 기재에 도포되면, 상기 가이드(231)에 의해 기재의 일부분이 슬러리로 도포되지 않는 미도포부가 형성될 수 있다. 그럼으로써, 기재에는 슬러리의 도포부와 미도포부가 모두 소정의 폭을 가지며 일방향으로 길게 형성되는 스트라이프(Stripe) 패턴으로 형성될 수 있다. 이러한 스트라이프 패턴으로 도포부와 미도포부를 형성함으로써, 추후에 사용자가 적당한 크기로 전극을 절단할 때 미도포부가 전극 탭이 되므로, 전극 탭을 제조하는 것이 용이하다. 또한, 도포부와 미도포부의 폭을 조절함으로써, 전극을 절단할 때 전극 및 전극 탭의 크기도 조절할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 다이코터(2)는 다이(21)가 3개, 심(23)이 2개인 것으로 설명한다. 다만 이는 설명의 편의를 위한 것이며, 권리범위를 제한하기 위함이 아니다.

상기와 같은 효과를 가진 본 발명의 제1 실시예에 따른 다이코터 검사장치(1)는 2개 이상의 다이(21) 중 외측에 배치된 다이(21)의 일면에 구비되고, 상기 다이(21)의 길이방향으로 길게 고정되어 형성되는 레일(11), 및 상기 레일(11)을 따라 이동하면서 상기 다이(21)의 립(22)과 상기 심(23)을 검사하는 센서 어셈블리(12)를 포함한다.

여기서 2개 이상의 다이(21)는 제1, 제2 및 제3 다이(211)(212)(213)을 포함하고, 심(23)은 제1 심(233)과 제2 심(234)을 포함한다.

상기 레일(11)은 센서 어셈블리를 다이코터의 길이방향으로 이동시키기 위한 것으로, 상기 다이코터(2)의 길이 방향으로 길게 형성되고, 센서 어셈블리(12)의 이동부가 레일(11)을 따라 이동한다. 이러한 레일(11)은 제1 다이(211)의 일면에 고정되어 형성됨으로써, 다이코터(2)와 레일(11)이 쉽게 분리되거나 서로 위치가 쉽게 어긋나지 않을 수 있다. 그럼으로써, 사용자가 다이코터(2)의 립(22)을 직접 측정하거나 센서를 별도로 세팅할 필요가 없다. 특히 센서 어셈블리(12)가 다이코터(2)의 토출구 측에 형성된 립(22) 또는 심(23)을 용이하게 검사할 수 있다. 또한, 사용자마다 측정되는 결과가 상이하지 않으므로 오차를 감소시켜 다이(21)와 심(23)의 조립 불량 여부를 정확하게 판단할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 레일(11)이 제1 다이(211)의 일면에 볼트 또는 리벳 등의 별도의 결합부(미도시)를 통해 결합되어 형성될 수 있다. 그러나 이에 제한되지 않고 다양한 방법으로 제1 다이(211)의 일면에 결합될 수 있다.

상기 센서 어셈블리(12)는, 상기 레일(11)을 따라 상기 다이코터(1)의 길이 방향으로 이동하는 이동부(121), 상기 이동부(121)와 연결되고 상기 다이코터(1)의 토출구 부분을 스캔하여 상기 다이코터(1)의 폭방향으로 상기 립(22)와 상기 심(23)의 형상을 2차원적으로 검출하는 2D 라인센서(122), 상기 2D 라인센서(122)를 통해 검출된 립(22)의 모서리에서 심(23)의 모서리까지의 높이를 측정한 측정 높이값과 이미 설정된 설정 높이값을 대비하여 불량 여부를 검사하는 검사부(123)를 포함한다.

이동부(121)는 레일(11)을 따라 다이코터(2)의 길이 방향으로 이동하며, 특히 이동부(121)가 레일(11)을 따라 슬라이딩으로 이동할 수 있다. 이를 위해, 레일(11)과 이동부(121)는 서로 슬라이드 결합될 수 있으며, 나아가 레일(11) 또는 이동부(121) 중 적어도 하나에는 바퀴 또는 롤러가 형성될 수도 있다.

2D 라인센서(122)는 상기 다이코터(2)를 다이코터의 폭방향으로 스캔하여 상기 다이코터(2)에 포함된 립(22)와 심(23)의 연결된 형상을 2차원적인 이미지로 검출한다. 즉, 2D 라인센서(122)는 도 4에 도시된 바와 같은 다이코터(2)의 측면 이미지를 검출한다. 보다 상세히 설명하면, 2D 라인센서(122)는 도 4를 참조하면, 우측에 제1 다이(211)의 제1 립(221), 좌측에 제2 다이(212)의 제2 립(222), 제1 및 제2 다이(211)(212) 사이에 제3 다이(213)의 제3 립(223), 제1 다이(211)와 제3 다이(213) 사이에 제1 심(233), 제3 다이(213)와 제2 다이(212) 사이에 제2 심(234)이 요철 형상으로 연결된 이미지로 검출한다.

이때 2D 라인센서(122)는 2D 레이저변위센서 또는 라인스캐너라고도 하며, 레이저 광원이 넓기때문에 립과 심의 폭, 넓이, 두께, 단차, 경사, 굴곡, 표면거칠기, 및 마모도 등의 형상을 2차원으로 측정할 수 있다.

특히 2D 라인센서(122)는 이동부(121)에 의해 다이코터(2)의 길이방향으로 이동하며, 이에 따라 다이코터(2) 전체의 립과 심의 연결된 형상을 이미지로 검출할 수 있다.

한편, 2D 라이센서의 높이(h)는, 상기 립(22)과 코팅 대상이 되는 기재 사이의 간격(g)보다 작아야 한다. 이는 다이코터(2)가 생산 라인에 장착된 상태에서도 2D 라인센서(122)가 다이코터(2)의 폭방향으로 이동할 수 있다. 그럼으로써, 다이코터(2)를 별도의 검사 라인으로 옮겨서 측정한 후에 다시 생산 라인으로 옮기는 과정을 수행할 필요가 없이, 다이코터(2)가 생산 라인에 장착된 상태에서 곧바로 다이코터(2)를 검사할 수 있다. 이에 따라 본 발명의 일 실시예에 따르면, 2D 라인센서(122)의 높이(h)는 립(22)과 코팅 대상이 되는 기재 사이의 간격(g)보다 작다. 예로, 다이(21)의 립(22)으로부터 상기 기재 사이의 간격(g)이 대략 10 cm이면, 2D 라인센서(122)의 높이(h)는 대략 8 cm 보다 작을 수 있다. 또한, 2D 라인센서(122)가 상기 립(22)으로부터 코팅 대상이 되는 기재 사이에, 다른 구성에 접촉하거나 간섭받지 않고 이동하는 것이 바람직하다. 따라서, 이를 조절하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 이동부(121)는 센서 어셈블리(12)를 다이코터(2)의 폭 방향으로 이동시키는 로드를 포함할 수 있다.

검사부(123)는 2D 라인센서(122)를 통해 검출된 립과 심의 이미지를 통해 립과 심 사이의 높이를 측정하고, 측정된 측정 높이값과 이미 설정된 설정 높이값을 대비하여 조립 불량 여부를 검사한다. 즉, 검사부(123)는 측정 높이값이 설정 높이값 안에 위치하면 정상으로 판단하고, 외에 위치하면 조립 불량으로 판단한다.

보다 상세히 설명하면, 검사부(123)는 립과 제1 심 사이의 높이를 측정한 제1 측정 높이값과 설정 높이값을 대비하여 조립 불량 여부를 1차로 검사하고, 립과 제2 심 사이의 높이를 측정한 제2 측정 높이값과 설정 높이값을 대비하여 조립 불량 여부를 2차로 검사한다. 이에 따라 상기 1차 및 2차 모두 정상으로 판단되면 조립 정상으로 결정되고, 상기 1차 또는 2차 중 하나라도 불량으로 판단되면 조립 불량으로 결정된다.

한편, 검사부(123)는 2D 라인센서(122)를 통해 검출된 립(22)과 상기 심(23)의 연결된 2차원적인 이미지 형상을 이용하여 2개 이상의 다이 배열 상태를 검사한다. 즉, 검사부(123)는 제1 립(221), 제2 립(222) 및 제3 립(223)이 동일한 수평선상에 위치하는지 검사하며, 이때 상기 립 중 어느 하나라도 동일한 수평선상에 위치하지 않을 경우 조립 불량으로 판단한다.

한편, 검사부(123)는, 상기 2D 라인센서(122)를 통해 검출된 립(22)의 모서리에 대한 2차원적인 이미지 형상을 이용하여 2개 이상의 다이(21)에 구비된 립(즉 제1 및 제2 립)이 동일한 수평선상에 위치하는지 검사한다. 즉, 검사부(123)는 제1 립과 제2 립이 동일한 수평선상에 위치하지 않으면 조립 불량으로 판단한다.

한편, 검사부(123)는, 상기 2D 라인센서(122)를 통해 검출된 립(22)의 모서리와 상기 심(23)의 모서리에 대한 2차원적인 이미지 형상을 이용하여 심(23)의 두께를 측정하고, 상기 심(23)의 두께를 통해 토출갭을 검사한다. 즉, 검사부(123)는, 측정 토출갭과 설정 토출갭이 불일치하면 조립불량으로 판단한다.

한편, 검사부(123)는, 상기 2D 라인센서(122)를 통해 검출된 립(22)과 상기 심(23)의 2차원적인 이미지 형상을 확대하여 표면거칠기를 검사할 수 있다. 이때 검사부(123)는 립과 심의 표면거칠기가 설정수치 이상 초과될 경우 불량으로 판단할 수 있다.

한편, 센서 어셈블리(12)에서 2D 라인센서(122)는, 설정된 시간 마다 상기 다이코터(2)를 스캔하여 상기 립(22)의 모서리와 상기 심(23)의 모서리 형상을 연속하여 검출하고, 검사부(123)는, 상기 2D 라인센서(122)를 통해 연속으로 측정된 상기 립(22)의 모서리에 대한 위치 변화 또는 상기 심(23)의 모서리에 대한 위치 변화로 상기 다이(21)와 상기 심(23)의 마모도를 검사한다. 여기서 검사부(123)는 상기 2D 라인센서(122)를 통해 측정된 립과 심의 이미지로 표면거칠기를 통해 다이와 심의 마모도를 검사할 수도 있다.

한편, 상기 센서 어셈블리(12)는, 상기 2D 라이센서(122)가 상기 다이코터(2)의 폭방향 일단에서 타단까지 스캔하도록 상기 2D 라인센서(122)를 상기 다이코터(2)의 폭방향으로 이동시키는 이동로드(124)를 더 포함한다. 이에 따라 상기 2D 라이센서(122)는 다이코터(2)의 폭방향 전체를 안정적으로 스캔할 수 있다.

한편, 검사부(123)는 CPU(Central Processing Unit), MCU(Micro Controller Unit) 또는 DSP(Digital Signal Processor) 등을 사용하는 것이 바람직하나, 이에 제한되지 않고 다양한 논리 연산 프로세서가 사용될 수 있다.

한편, 지금까지 기술한 센서 어셈블리(12), 검사부(123)는 메모리 상의 소정 영역에서 수행되는 태스크, 클래스, 서브 루틴, 프로세스, 오브젝트, 실행 쓰레드, 프로그램과 같은 소프트웨어(software)나, FPGA(field-programmable gate array)나 ASIC(application-specific integrated circuit)과 같은 하드웨어(hardware)로 구현될 수 있으며, 또한 상기 소프트웨어 및 하드웨어의 조합으로 이루어질 수도 있다. 상기 구성요소들은 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체에 포함되어 있을 수도 있고, 복수의 컴퓨터에 그 일부가 분산되어 분포될 수도 있다.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 제1 실시예에 따른 다이코터 검사장치(1)는 다이코터의 조립불량 여부를 정확하게 판단할 수 있다.

이하, 본 발명의 다른 실시예를 설명함에 있어 앞에서 설명한 실시예와 동일한 기능을 가지는 구성에 대해서는 동일 또는 유사한 구성부호를 사용하며, 중복되는 설명은 생략한다.

[본 발명의 제2 실시예에 따른 다이코터 검사장치]

본 발명의 제2 실시예에 따른 다이코터 검사장치(1a)는 도 5에 도시되어 있는 것과 같이, 다이코터(2a)의 길이방향으로 구비되는 레일(11a)과, 상기 레일(11a)에 구비되는 센서 어셈블리(12)를 포함한다.

여기서 레일(11a)은 다이코터(2a)에 포함된 제1 다이의 일면에 일체로 형성된다. 이에 따라, 별도의 결합부를 통해 결합되어 형성되는 경우보다, 레일(11a)과 다이(21)가 서로 더욱 견고하게 고정될 수 있다. 그 결과 다이코터(2a)와 레일(11a)이 분리되거나 서로 위치가 어긋나는 것을 더욱 확실히 방지할 수 있다.

[본 발명의 제3 실시예에 따른 다이코터 검사장치]

본 발명의 제3 실시예에 따른 다이코터 검사장치(1b)는 도 6에 도시되어 있는 것과 같이, 다이코터(2b)의 길이방향으로 구비되는 레일(11b)과, 상기 레일(11b)에 구비되는 센서 어셈블리(12)를 포함한다.

여기서 레일(11b)은 다이코터(2b)에 포함된 제1 다이의 일면에 매립되어 형성된다. 이에 따라 다이코터(2b)의 두께 방향의 부피를 감소시킬 수 있다. 이 때, 레일(11b)이 제1 다이와 일체로 형성될 수도 있으나, 이에 제한되지 않고, 레일(11b)이 제1 다이와 별도로 형성되고, 상기 제1 다이의 일면에 함몰된 홈이 형성되어 레일(11b)이 상기 홈에 삽입된 후에 별도의 결합부로 결합될 수도 있다.

[본 발명의 제4 실시예에 따른 다이코터 검사장치]

본 발명의 제4 실시예에 따른 다이코터 검사장치(1c)는 도 7에 도시되어 있는 것과 같이, 다이코터(2)의 길이방향으로 구비되는 레일(11b)과, 상기 레일(11b)에 구비되는 센서 어셈블리(12)를 포함한다.

여기서 센서 어셈블리(12a, 12b, 12c)는 복수로 형성된다. 이에 따라 복수의 2 D 라인센서(122)가 더욱 빠르게 여러 위치에서 립(22) 또는 심(23)을 검사할 수 있다.

한편, 도 7에는 센서 어셈블리(12a, 12b, 12c)가 3개 형성된 것으로 도시되어 있으나, 이에 제한되지 않고 센서 어셈블리(12a, 12b, 12c)는 다양한 개수로 형성될 수 있다.

[본 발명의 제5 실시예에 따른 다이코터 검사장치]

본 발명의 제5 실시예에 따른 다이코터 검사장치(1d)는 도 8에 도시되어 있는 것과 같이, 다이코터(2)의 길이방향으로 구비되는 레일(11b)과, 상기 레일(11b)에 구비되는 센서 어셈블리(12)를 포함한다. 상기 센서 어셈블리(12d)는 이동부(121), 2D 라인센서(122), 검사부(123)를 포함한다.

여기서 이동부(121)가 다이코터(2)의 길이 방향과 나란한 축을 중심으로 회전하는 회전부(125)를 포함한다. 다이코터(2)가 생산 라인에 장착된 상태에서 센서 어셈블리(12d)가 곧바로 다이코터(2)를 검사한 후에, 회전부(125)가 회전한다. 이에 따라 센서 어셈블리(12d)는 다이코터(2)의 외측으로 위치하게 되고, 다이코터(2)의 립(22)과 코팅 대상이 되는 기재 사이에 장애물이 사라진다. 그러면 다이코터(2)가 곧바로 상기 기재에 슬러리를 코팅할 수 있으므로, 생산 효율을 증대시킬 수도 있다. 그리고 추후에 다시 다이코터(2)를 검사할 때에는, 회전부가 다시 역방향으로 회전하여, 센서 어셈블리(12d)가 다이코터(2)의 립(22)을 향하여 위치할 수 있다.

[본 발명의 제6 실시예에 따른 다이코터 검사장치]

본 발명의 제6 실시예에 따른 다이코터 검사장치(1e)는 도 9에 도시되어 있는 것과 같이, 다이코터(2)의 길이방향으로 구비되는 레일(11b)과, 상기 레일(11b)에 구비되는 센서 어셈블리(12e)를 포함한다.

여기서 센서 어셈블리(12e)은 레일(11)로부터 탈부착된다. 다이코터(2)가 생산 라인에 장착된 상태에서 센서 어셈블리(12e)가 다이코터(2)를 검사한 후에, 센서 어셈블리(12e)가 레일(11)로부터 탈착된다. 그럼으로써, 다이코터(2)의 립(22)과 코팅 대상이 되는 기재 사이에 장애물이 사라지고, 다이코터(2)가 곧바로 상기 기재에 슬러리를 코팅할 수 있다. 그리고 추후에 다시 다이코터(2)를 검사할 때에는, 센서 어셈블리(12e)가 레일(11)에 다시 장착되어, 센서 어셈블리(12e)가 다이코터(2)의 립(22)을 향하여 위치할 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 다양한 실시 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1: 검사 장치
2: 다이코터
3: 롤러
11: 레일
12: 센서 어셈블리
21: 다이
22: 립
23: 심
121: 이동부
122 2D 라인센서
123: 검사부
211: 제1 다이
212: 제2 다이
213: 제3 다이
221: 제1 립
222: 제2 립
223: 제3 립
231: 가이드
232: 베이스
233: 제1 심
234: 제2 심

Claims

2개 이상의 다이와, 2개 이상의 다이 사이에 형성된 심을 포함하는 다이코터를 검사하는 다이코터 검사장치로서,
2개 이상의 다이 중 외측에 배치된 다이의 일면에 구비되고, 상기 다이의 길이방향으로 길게 고정되어 형성되는 레일; 및
상기 레일을 따라 이동하면서 상기 다이의 립과 상기 심을 검사하는 센서 어셈블리를 포함하며,
상기 센서 어셈블리는,
상기 레일을 따라 상기 다이코터의 길이 방향으로 이동하는 이동부;
상기 이동부와 연결되고, 상기 다이코터를 스캔하여 상기 다이코터의 폭방향으로 상기 립와 상기 심의 형상을 2차원적으로 검출하는 2D 라인센서;
상기 2D 라인센서를 통해 검출된 립의 모서리에서 심의 모서리까지의 측정 높이값과 설정 높이값을 대비하여 불량여부를 검사하는 검사부를 포함하는 다이코터 검사장치.
청구항 1에 있어서,
상기 검사부는, 상기 2D 라인센서를 통해 검출된 립과 심의 형상을 이용하여 2개 이상의 다이 배열 상태를 검사하는 다이코터 검사장치.
청구항 1에 있어서,
상기 검사부는, 상기 2D 라인센서를 통해 검출된 립의 모서리가 동일한 수평선상에 위치하는지 검사하는 다이코터 검사장치.
청구항 1에 있어서,
상기 검사부는, 상기 2D 라인센서를 통해 검출된 립의 모서리와 상기 심의 모서리를 이용하여 심의 두께를 측정하고, 상기 심의 두께를 통해 토출갭을 검사하는 다이코터 검사장치.
청구항 1에 있어서,
상기 2D 라인센서는, 설정된 시간 마다 상기 다이코터를 스캔하여 상기 립의 모서리와 상기 심의 모서리 형상을 연속하여 검출하고,
상기 검사부는, 상기 2D 라인센서를 통해 연속으로 측정된 상기 립의 모서리에 대한 위치 변화 또는 상기 심의 모서리에 대한 위치 변화로 상기 다이와 상기 심의 마모도를 검사하는 다이코터 검사장치.
청구항 1에 있어서,
상기 검사부는, 상기 2D 라인센서를 통해 검출된 립과 상기 심의 형상을 확대하여 표면거칠기를 검사하는 다이코터 검사장치.
청구항 1에 있어서,
상기 센서 어셈블리는, 상기 2D 라이센서가 상기 다이코터의 폭방향 일단에서 타단까지 스캔하도록 상기 2D 라인센서를 상기 다이코터의 폭방향으로 이동시키는 이동로드를 더 포함하는 다이코터 검사장치.
청구항 1에 있어서,
상기 레일은, 상기 다이의 일면에 결합되어 형성되는 다이코터 검사장치.
청구항 1에 있어서,
상기 레일은, 상기 다이의 일면에 일체로 형성되는 다이코터 검사장치.
청구항 1에 있어서,
상기 레일은, 상기 다이의 일면에 매립되어 형성되는 다이코터 검사장치.
청구항 1에 있어서,
상기 이동부는, 상기 레일로부터 탈부착되는 다이코터 검사장치.
청구항 1에 있어서,
상기 2D 라인센서의 높이는, 상기 립과 코팅 대상이 되는 기재 사이의 간격보다 작은 다이코터 검사장치.
청구항 1에 있어서,
상기 센서 어셈블리는, 복수로 형성되는 다이코터 검사장치.
청구항 1에 있어서,
상기 센서 어셈블리는 상기 2D 라인센서를 상기 다이코터로부터 멀어지는 방향으로 회전시키는 회전부를 더 포함하는 다이코터 검사장치.