KR20220093566A - 배터리 셀 케이스 측정장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 배터리 셀 케이스 측정장치로서, 금속 소재가 놓여지며, 서로 간격을 두고서 마주하게 배치되는 한 쌍의 파지부; 상기 한 쌍의 파지부 중에서 일측 파지부에 놓여진 금속 소재를 측정 영역의 하부로 이송시키는 제1이송부; 상기 제1이송부에 의하여 이송된 금속 소재를 승강시키는 승강부; 상기 승강부에 의해 상승된 금속 소재의 외면과 접촉되어 가공 정밀도를 측정하는 측정부; 및 상기 측정부에서 측정을 마친 금속 소재를 상기 한 쌍의 파지부 중에서 타측 파지부로 전달하는 제2이송부;를 특징으로 한다.

Description

배터리 셀 케이스 측정장치{BATTERY CELL CASE MEASURING APPARATUS}
본 발명은, 배터리 셀 케이스 측정장치에 관한 것으로서, 상세하게는, 배터리 셀을 보호하는 금속 케이스가 기설정된 설계 조건으로 제작되었는지를 판단하는 측정장치에 관한 것이다.
일반적으로 발전기에 의해 생성된 전기 또는 외부전원으로 부터 인가되는 전기를 저장하고 기타 전기 시스템에 전기를 공급하는 배터리 셀은 알루미늄과 같은 금속 소재로 제작된 케이스에 수용된다.
예컨대, 케이스는, 배터리 셀이 수용될 수 있는 공간을 내부에 마련하고 있고, 그 길이방향 전방과 후방은 개방된 장방형의 박스 형태를 가질 수 있으며, 개방된 전방과 후방은 별도의 커버에 의해 차단될 수 있다.
이와 같은 금속 케이스는 공지의 압출방식에 의해 제작될 수 있다. 즉, 압출방식에 의해 금속 소재가 사각형의 단면을 가지는 중공의 파이프 형태로 가공되어 인출될 수 있으며, 인출된 금속 소재는 컷팅장치에 의해 소정의 길이로 절단될 수 있다. 그러면, 금속 소재는 도 10에 도시된 형태를 가질 수 있다.
위와 같은 형태를 가지는 금속 소재는, 배터리 셀이 수용될 수 있는 케이스로 제작되기 위해서, 규격에 맞는 길이 및 두께로 가공되어야함은 물론이고 더불어 배터리 셀의 수용공간을 구획하는 각 면들이 허용 오차를 만족하는 직각도, 평탄도, 윤곽도 등을 가질 수 있도록 가공되어야 한다.
만약, 금속 소재의 직각도와 평탄도 및 윤곽도가 기 설정된 허용 오차를 만족하지 못하는 가공 치수를 가진다면 배터리 셀의 방열 효율이나 충전 효율이 떨어지는 문제점이 발생되며, 또한, 전압강하 현상을 유발할 수도 있다.
따라서, 배터리 셀이 수용되는 케이스는 배터리 셀을 보호함과 동시에 배터리 셀의 성능을 저하시키지 않는 설계 조건을 바탕으로 제조되는 것이 중요하다고 할 수 있다.
하지만, 금속 소재가 다수의 공정으로 이송되고 가공되는 과정에서 배터리 셀 수용공간을 구획하는 면들이 변형되는 문제점이 발생한다.
특히, 금속 소재가 알루미늄으로 구성되었을 경우에는, 외부조건(온도, 습도 등)에 의해 변형되기 쉽고, 또한, 배터리 셀의 수용공간을 형성하는 각 면의 면적이 배터리의 크기 및 사용처에 따라서 크게 제작될 경우에는 그 면의 일부가 쉽게 변형되는 단점이 있다. 참고로, 차량에 사용되는 배터리 셀 케이스는 스마트폰, 노트북, 캠코더 등과 같이 소형 전자기기에 사용되는 배터리 셀 케이스의 크기보다 상대적으로 몇 배 이상으로 큰 크기를 가지고 있다.
따라서, 본 출원인은, 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 길이방향 단부가 면삭 및 면취 가공된 금속 소재를 측정하는 측정장치를 개발하였다.
하지만, 종래의 측정장치는, 측정 프로브가 금속 소재의 외면과 접촉되는 과정에서 금속 소재가 움직이는 현상이 발생되어 정확한 측정값을 얻기 어려운 문제점이 있다. 즉, 종래의 측정장치는, 금속 소재를 단순히 베이스에 올려놓은 상태에서 측정 프로브로 금속 소재의 외면을 접촉시키는 구성을 가지기 때문에, 이 과정에서 금속 소재가 흔들려 정확한 측정이 어려운 문제점이 있다.
따라서, 본 출원인은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명을 제안하게 되었으며, 이와 관련된 선행기술문헌으로는 대한민국 공개특허 제2020-0112079호의 '배터리 셀 케이스의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 배터리 셀 케이스'가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 면삭 및 면취 공정을 마치고 이송된 금속 소재의 가공 정밀도를 정확하게 측정할 수 있도록, 금속 소재의 길이방향 및 폭방향 유동을 방지하도록 구성된 배터리 셀 케이스 측정장치를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은, 배터리 셀 케이스 측정장치로서, 금속 소재가 놓여지며, 서로 간격을 두고서 마주하게 배치되는 한 쌍의 파지부; 상기 한 쌍의 파지부 중에서 일측에 배치된 파지부에 놓여진 금속 소재를 측정 영역의 하부로 이송시키는 제1이송부; 상기 제1이송부에 의하여 이송된 금속 소재를 승강시키는 승강부; 상기 승강부에 의해 상승된 금속 소재의 외면과 접촉되어 가공 정밀도를 측정하는 측정부; 및 상기 측정부에서 측정을 마친 금속 소재를 상기 한 쌍의 파지부 중에서 타측에 배치된 파지부로 전달하는 제2이송부;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 파지부는, 상기 금속 소재의 길이방향 양측부를 각각 파지한 상태에서 상기 금속 소재를 선회시키는 그리퍼 유닛;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 그리퍼 유닛은, 상기 금속 소재의 저면을 가압하는 제1가압부재; 상기 제1가압부재와 마주하게 배치되며, 상기 금속 소재의 윗면을 가압하는 제2가압부재; 및\ 상기 제1가압부재와 상기 제2가압부재 사이에 배치되어 상기 금속 소재의 타측면을 흡착하는 흡착부재;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1이송부는, 상기 그리퍼에 의해 눕혀진 상기 금속 소재의 저면을 지지하며, 서로 소정의 간격을 두고 배치되는 한 쌍의 제1포크; 및 상기 제1포크에 마련되어 상기 금속 소재의 저면을 흡착하는 제1흡착부재;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 승강부는, 상기 측정 영역의 하부에 배치되는 메인 플레이트; 상기 메인 플레이트의 양측에 각각 배치되는 보조 플레이트; 상기 메인 플레이트와 상기 보조 플레이트에 마련되어 상기 금속 소재의 저면과 접촉되는 측정 프로브; 및 상기 메인 플레이트 또는 상기 보조 플레이트에 마련되어 상기 금속 소재의 저면을 흡착하는 제2흡착부재;를 포함하며, 상기 메인 플레이트와 상기 보조 플레이트는 상기 한 쌍의 제1포크가 배치될 수 있는 간격을 두고서 서로 이격될 수 있다.
또한, 상기 측정부는, 상기 승강부에 의하여 상승된 상기 금속 소재의 윗면을 향해 직선 왕복운동 가능하게 마련되며, 상기 금속 소재의 윗면과 접촉되는 측정 프로브가 마련된 제1측정 플레이트; 상기 승강부에 의하여 상승된 상기 금속 소재의 일측면을 향해 직선 왕복운동 가능하게 마련되며, 상기 금속 소재의 일측면과 접촉되는 측정 프로브가 마련된 제2측정 플레이트; 및 상기 승강부에 의하여 상승된 상기 금속 소재의 타측면을 향해 직선 왕복운동 가능하게 마련되며, 상기 금속 소재의 타측면과 접촉되는 측정 프로브가 마련된 제3측정 플레이트;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2이송부는, 상기 제1이송부와 마주하게 배치되며, 상기 메인 플레이트와 상기 보조 플레이트 사이의 간격으로 삽입되어 측정이 완료된 상기 금속 소재의 저면을 지지하는 한 쌍의 제2포크; 및 상기 제2포크에 마련되어 상기 금속 소재의 저면을 흡착하는 제3흡착부재;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 승강부와 상기 측정부에 각각 마련된 측정 프로브로부터 측정값을 실시간으로 전달받아 상기 측정값 분포를 분석하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 측정 프로브로부터 측정되는 측정값이 기설정된 빈도 이상으로 전달되면, 작업자에게 이상 신호를 전달할 수 있다.
또한, 상기 승강부와 상기 측정부에 각각 마련된 측정 프로브는, 상기 금속 소재의 전체 길이와, 상기 금속 소재를 구성하는 각 면의 두께, 윤곽도, 직각도, 평탄도를 측정할 수 있다.
본 발명에 따른 배터리 셀 케이스 측정장치는, 면삭 및 면취 가공을 마친 금속 소재의 가공 정밀도를 측정하기 위하여 금속 소재를 이송시키는 동안, 금소 소재가 진공 흡착 방식에 의해 유동이 방지되는 구성을 제공하므로 금속 소재의 가공 정밀도를 정확하게 측정할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 배터리 셀 케이스 측정장치는, 금속 소재의 가공 정밀도 측정에 대한 신뢰성을 높여 양품과 불량품을 정확하게 선별 가능하게 하고, 이에 딸느 배터리 셀의 안정성과 성능을 확보할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명에 따른 배터리 셀 케이스 측정장치는, 측정하고자 하는 금속 소재와 측정이 완료된 금속 소재를 동시에 이송시키는 구성을 제공하므로, 측정 작업을 신속하고 정확하게 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀 케이스 측정장치의 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 측정장치의 내부 모습을 보여주는 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 측정장치의 평면도.
도 4는 도 2에 도시된 측정장치의 우측면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 파지부에 기립된 상태의 금속 소재가 배치된 모습을 보여주는 사시도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 파지부에 의하여 금속 소재가 눕혀진 채 제1이송부에 놓여진 상태를 보여주는 사시도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 파지부와 제1이송부의 구성을 보여주는 사시도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 승강부의 구성을 개략적으로 보여주는 평면도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 측정부와 승강부가 금속 소재의 가공 정밀도를 측정하는 모습을 보여주는 측면도.
도 10은 금속 소재의 사시도.
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 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
이하, 도 1 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 케이스 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 배터리 셀 케이스가 상세하게 설명된다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀 케이스 측정장치의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 측정장치의 내부 모습을 보여주는 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 측정장치의 평면도이고, 도 4는 도 2에 도시된 측정장치의 우측면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 파지부에 기립된 상태의 금속 소재가 배치된 모습을 보여주는 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 파지부에 의하여 금속 소재가 눕혀진 채 제1이송부에 놓여진 상태를 보여주는 사시도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 파지부와 제1이송부의 구성을 보여주는 사시도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 승강부의 구성을 개략적으로 보여주는 평면도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 측정부와 승강부가 금속 소재의 가공 정밀도를 측정하는 모습을 보여주는 측면도이고, 도 10은 금속 소재의 사시도이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀 케이스 측정장치(100)는, 금속 소재(10, 도 12참조)가 놓여지며, 서로 간격을 두고서 마주하게 배치되는 한 쌍의 파지부(110, 110'); 상기 한 쌍의 파지부(110, 110') 중에서 일측 파지부(110)에 놓여진 금속 소재(10)를 측정 영역(ar)의 하부로 이송시키는 제1이송부(130); 상기 제1이송부(130)에 의하여 이송된 금속 소재(10)를 승강시키는 승강부(150); 상기 승강부(150)에 의해 상승된 금속 소재(10)의 외면과 접촉되어 가공 정밀도를 측정하는 측정부(170); 및 상기 측정부(170)에서 측정을 마친 금속 소재(10)를 상기 한 쌍의 파지부(110, 110') 중에서 타측 파지부(110')로 전달하는 제2이송부(190);를 포함할 수 있다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 측정장치(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 장방형의 케이싱(C) 내부에 마련될 수 있다.
상기 케이싱(C)은 장치를 보호함과 동시에 외부 환경 요인으로부터 금속 소재(10)의 측정 정밀도가 떨어지는 것을 방지하는 역할을 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 케이싱(C)의 윗면 일측에는 금속 소재(10)가 투입되는 투입구(D1)가 마련되어 있고, 케이싱(C)의 윗면 타측에는 케이싱(C)의 내부로 투입된 금속 소재(10)가 배출되는 배출구(D2)가 마련되어 있다.
따라서, 작업자의 천장측에 마련된 소재 운반장치(미도시)는, 면삭 및 면취 가공이 완료된 금속 소재(10)를 흡착한 뒤 투입구(D1)를 통해 케이싱(C)의 내부로 삽입할 수 있고, 반대로, 측정이 완료된 금속 소재(10)를 배출구(D2)를 통해 케이싱(C)의 내부에서 꺼낼 수 있다.
상기 한 쌍의 파지부(110, 110')는, 전술한 바와 같이, 서로 간격을 두고서 마주하게 배치될 수 있다. 한 쌍의 파지부(110, 110') 중에서 일측에 배치된 파지부(110)는, 투입구(D1)의 하부에 배치되고, 타측에 배치된 파지부(110')는 배출구(D2)의 하부에 배치될 수 있다.
일측에 배치된 파지부(110)는, 투입구(D1)를 통하여 이송되오는 금속 소재(10)를 파지할 수 있다. 반대로, 타측에 배치된 파지부(110)는, 배출구(D1)로 꺼내어질 금속 소재(10')를 파지할 수 있다.
참고로, 투입구(D1)를 통하여 케이싱(C)의 내부로 투입되는 금속 소재(10)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 기립된 자세로 일측에 배치된 파지부(110)에 전달될 수 있다.
여기서, 기립된 자세는, 금속 소재(10)를 구성하는 4개의 외면 중에서 상대적으로 작은 면적을 가지는 2개의 외면이 상측과 하측에 각각 배치된 자세라 할 수 있다.
금속 소재(10)를 위에서 설명된 기립된 자세로 케이싱(C)의 내부에 투입시키는 이유는, 금속 소재(10)를 이송시키는 과정에서, 금속 소재(10)가 기타 장치에 간섭되지 않도록 하기 위함이다. 즉, 금속 소재(10)가 이송되는 과정에서 금속 소재(10)가 차지하는 부피 영역을 간소화하고, 더불어, 금속 소재(10)를 파지하는 파지부(110, 110')와 천장부에 마련된 소재 운반장치가 금속 소재(10)를 용이하게 파지 또는 흡착할 수 있도록 하기 위함이다.
만약, 금속 소재(10)를 눕힌 자세로 이송시킨다면, 금속 소재(10)를 흡착하는 흡착부재가 소재 운반장치에 더 마련되어야 함은 물론이고, 투입구(D1)와 배출구(D2)의 크기도 확장되어야 하며, 파지부(110, 110')의 크기도 커져서 결국, 측정장치(100)가 전체적으로 비대해지는 문제점이 있다.
따라서, 기립된 자세로 금속 소재(10)를 운반시키고, 그 자세를 유지한 채 케이싱(C)의 내부로 투입하거나, 케이싱(10)의 내부에서 꺼내는 것이 중요하다고 할 수 있다.
상기 파지부(110, 110')는, 도 7에 도시된 바와 같이, 금속 소재(10)의 길이방향 양측부를 각각 파지한 상태에서 금속 소재(10)를 90도의 각도로 선회시키는 그리퍼 유닛(111)을 포함할 수 있다.
상기 그리퍼 유닛(111)은 기립된 자세로 이송되오는 금속 소재(10)를 선회시켜 눕힌 자세로 변형시키거나, 또는, 눕힌 자세로 이송되오는 금속 소재(10)를 선회시켜 기립된 자세로 변형시킬 수 있다.
상기 그리퍼 유닛(111)은, 상기 금속 소재(10)의 저면을 가압하는 제1가압부재(111a); 상기 제1가압부재(111a)와 마주하게 배치되며, 상기 금속 소재(10)의 윗면을 가압하는 제2가압부재(111b); 및 상기 제1가압부재(111a)와 상기 제2가압부재(111b) 사이에 배치되어 상기 금속 소재(10)의 타측면을 흡착하는 흡착부재(111c);를 포함할 수 있다.
제1가압부재(111a)와 상기 제2가압부재(111b)는 는 금속 소재(10)를 구성하는 4개의 외면 중에서 상대적으로 넓은 면적을 가지는 저면부 또는 윗면부와 접촉되는 구성요소라 할 수 있다.
제1가압부재(111a)와 제2가압부재(111b)는 공지의 액추에이터로부터 동력을 전달받아 금속 소재(10)의 외면을 향해 직선 왕복 이동될 수 있다.
이에 따라, 금속 소재(10)는 직선 왕복 운동되는 제1가압부재(111a)와 제2가압부재(111b)에 가압을 받은 채 고정될 수 있다.
흡착부재(111c)는 제1가압부재(111a)와 제2가압부재(111b)와 비접촉되는 금속 소재(10)의 외면과 접촉되어 그 외면을 진공 흡착하는 구성요소라 할 수 있다.
한편, 상기와 같이 구성된 그리퍼 유닛(111)는, 지지바(b)와 연결될 수 있으며, 상기 지지바(b)를 회동시키는 구동원에 의해 지지바(b)와 함께 회동될 수 있다.
투입구(D1)를 통하여 투입되는 기립된 자세의 금속 소재(10)는, 제1가압부재(111a)와 제2가압부재(111b)에 의하여 파지될 수 있다. 이때, 흡착부재(111c)는 금속 부재(10)의 타측면을 흡착할 수 있다.
위와 같은 상태에서 지지바(b)의 작동에 의해 그리퍼(111)가 90도의 각도로 회동되면, 도 6에 도시된 바와 같이, 금속 소재(10)는 눕혀진 자세를 취하게 된다.그리고, 금속 소재(10)는 후술할 제1이송부(130)에 놓여지게 된다. 이때, 제1가압부재(111a)와 제2가압부재(111b)는 금속 소재(10)의 외면을 가압 해제하는 방향으로 후퇴될 수 있다.
흡착부재(111c)는 후술할 제1이송부(130)의 제1흡착부재(132)가 금속 소재(10)의 저면부를 흡착하기 전까지는 흡착 상태를 유지할 수 있다.
상기 제1이송부(130)는, 눕혀진 상태의 금속 소재(10)를 전달받아 후술할 승강부(150)로 전달하는 역할을 하며, 도 3 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 그리퍼(111)에 의해 눕혀진 상기 금속 소재(10)의 저면을 지지하며, 서로 소정의 간격을 두고 배치되는 한 쌍의 제1포크(131); 및 상기 제1포크(131)에 마련되어 상기 금속 소재(10)의 저면을 흡착하는 제1흡착부재(132);를 포함할 수 있다.
상기 제1포크(131)는 승강 및 직선 왕복 이동되는 프레임상에 마련될 수 있으며, 전술한 바와 같이, 그리퍼(111)에 의하여 자세 변경된 금속 소재(10)의 저면을 지지하는 역할을 한다.
제1흡착부재(132)는, 하나의 제1포크(131)상에 다수개로 마련될 수 있다. 참고로, 본 발명의 일 실시예에서는 제1포크(131)의 길이방향 일측 및 타측에 각각 마련되는 것으로 도면상에 도시되어 있다.
제1흡착부재(132)는, 제1포크(131)에 의하여 금속 소재(10)가 승강부(150)를 향해 이송되는 동안, 금속 소재(10)의 유동을 방지하는 역할을 한다. 만약, 금속 소재(10)가 승강부(150)를 향해 이송되는 과정에서 유동되면, 후술할 측정부(170)에서 정확한 측정 작업이 이루어질 수 없다.
상기 측정부(170)에서 금속 소재(10)의 정확한 측정이 이루어지기 위해서는, 상기 파지부(10)에 의해 선회되어 눕혀진 자세를 갖는 금속 소재(10)가 상기 측정부(170)에 도착하는 순간까지 유동되지 않는 것이 매우 중요하다고 할 수 있다.
따라서, 전술한 그리퍼(111)의 흡착부재(111c)는, 상기 제1이송부(130)의 제1흡착부재(132)가 금속 소재(10)의 저면을 흡착하기 이전까지, 상기 금속 소재(10)의 저면을 지속적으로 흡착하는 것이 바람직하다.
상기 승강부(150)는 제1이송부(130)에 의하여 이송된 금속 소재(10)를 전달받아 후술할 측정부(170)로 전달함과 동시에, 금속 소재(10)의 저면 가공 정밀도를 측정하는 구성요소라 할 수 있다.
상기 승강부(150)는, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 측정 영역(ar)의 하부에 배치되는 메인 플레이트(151); 상기 메인 플레이트(151)의 양측에 각각 배치되는 보조 플레이트(152); 상기 메인 플레이트(151)와 상기 보조 플레이트(152)에 마련되어 상기 금속 소재(10)의 저면과 접촉되는 측정 프로브(153); 및 상기 메인 플레이트(151) 또는 상기 보조 플레이트(152)에 마련되어 상기 금속 소재(10)의 저면을 흡착하는 제2흡착부재(154);를 포함할 수 있다.
상기 메인 플레이트(151)와 상기 보조 플레이트(152)는 후술할 측정부(170)의 하부에 배치된 상태에서 승강 가능한 구조를 가지고 있다. 예컨대, 공지의 액추에이터로부터 동력을 전달받아 승강되는 승강 프레임(f)의 상부에 마련될 수 있으며, 이에 따라, 승강 프레임(f)의 승강에 연동되어 상승 또는 하강될 수 있다.
메인 플레이트(151)와 보조 플레이트(152)는, 제1이송부(130)에 의하여 이송되오는 금속 소재(10)를 전달 받을시에, 하강된 상태를 유지할 수 있다. 그리고, 상기 금속 소재(10)를 상기 측정부(170)로 전달할 시에는 상승될 수 있다.
한편, 후술할 제2이송부(190)가 측정부(170)에서 측정을 마친 금속 소재(10)를 이송시킬 시에는, 메인 플레이트(151)와 보조 플레이트(152)는 다시 하강될 수 있다.
상기 메인 플레이트(151)와 상기 보조 플레이트(152)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 제1이송부(130)의 한 쌍의 제1포크(131) 또는 제2이송부(190)의 제2포크(192)가 삽입되어 배치될 수 있는 간격을 두고서 서로 이격될 수 있다.
상기 제1이송부(130)의 한 쌍의 제1포크(131)는 금속 소재(10)를 지지한 채 메인 플레이트(151)와 보조 플레이트(152) 사이의 공간으로 전진되어 배치될 수 있다.
그러면, 메인 플레이트(151)와 보조 플레이트(152)에 금속 소재(10)가 놓여질 수 있다. 정확하게는 메인 플레이트(151)와 보조 플레이트(152)에 각각 마련된 측정 프로브(153)에 금속 소재(10)가 놓여질 수 있다.
이러한 상태에서, 메인 플레이트(151) 또는 보조 플레이트(152)에 마련된 제2흡착부재(154)가 금속 소재(10)의 저면을 흡착할 수 있다. 참고로, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 제2흡착부재(154)가 보조 플레이트(152)에만 마련되는 것으로 도 8에 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 메인 플레이트(151)에 마련될 수도 있다. 아울러, 메인 플레이트(151)와 보조 플레이트(152)에 마련되는 측정 프로브(153)의 개수 또는 위치 역시 금속 소재(10)의 면적과 측정 범위에 따라서 다양하게 설정될 수 있다.ㄱ
제2흡착부재(154)가 금속 소재(10)의 저면을 흡착하면, 제1이송부(130)의 제1흡착부재(132)는 금속 소재(10)의 저면을 흡착 해제할 수 있다. 이러한 상태에서 한 쌍의 제1포크(131)는, 또 다른 금속 소재(10)를 지지하기 위하여, 후진되어 원위치로 복귀될 수 있다.
상기 측정부(170)는, 금속 소재(10)의 윗면과 일측면 및 타측면의 가공 정밀도를 측정하는 구성요소라 할 수 있다.
상기 측정부(170)는, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 승강부(150)에 의하여 상승된 상기 금속 소재(10)의 윗면을 향해 직선 왕복운동 가능하게 마련되며, 상기 금속 소재(10)의 윗면과 접촉되는 측정 프로브(171a)가 마련된 제1측정 플레이트(171); 상기 승강부(150)에 의하여 상승된 상기 금속 소재(10)의 일측면을 향해 직선 왕복운동 가능하게 마련되며, 상기 금속 소재(10)의 일측면과 접촉되는 측정 프로브(172a)가 마련된 제2측정 플레이트(172); 및 상기 승강부(150)에 의하여 상승된 상기 금속 소재(10)의 타측면을 향해 직선 왕복운동 가능하게 마련되며, 상기 금속 소재(10)의 타측면과 접촉되는 측정 프로브(173a)가 마련된 제3측정 플레이트(173);를 포함할 수 있다.
상기 제1측정 플레이트(171)와 상기 제2측정 플레이트(172) 및 상기 제3측정 플레이트(173)는 도시되지 않은 공지의 액추에이터로부터 각각 동력을 전달받아 직선 왕복 운동 가능한 구성을 가지고 있다. 참고로, 제1측정 플레이트(171) 내지 제3측정 플레이트(173)가 직성 왕복이동되는 구성은 해당 분야의 당업자라면 용이하게 실시할 수 있는 구성이므로 그 구체적인 구성설명이 생략된다.
제1측정 플레이트(171) 내지 제3측정 플레이트(173)는, 마주하는 금속 소재(10)의 외면과 대응되는 면적을 가지는 것이 바람직하며, 그 면상에는 전술한 측정 프로브(171a, 172, 173a)가 다수개로 각각 마련될 수 있다.
상기와 같이 구성된 측정부(170)와 전술한 승강부(150)에 의하여 함께 금속 소재(10)의 가공 정밀도가 측정될 수 있다. 이때, 금속 소재(10)의 저면은 승강부(150)에 마련된 흡착부재(154)에 흡착된 상태를 유지하기 때문에, 측정부(170)에 마련된 측정 프로브(171a, 172a, 173c)가 금속 소재(10)의 외면과 접촉되는 과정에서 금속 소재(10)의 유동이 방지될 수 있다. 따라서, 측정부(170)에 마련된 측정 프로브(171a, 172a, 173c)는 측정하고자 하는 금속 소재(10)의 면상 부위에 정확하게 밀착될 수 있다.
상기 측정부(170)와 상기 승강부(150)는, 상기 금속 소재(10)의 전체 길이와, 상기 금속 소재(10)를 구성하는 각 면의 두께, 윤곽도, 직각도, 평탄도 등을 측정할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 측정장치(100)는, 상기 측정부(170)에 마련된 측정 프로브(171a, 172a, 173a)와 승강부(150)에 마련된 측정 프로브(153)로부터 측정값을 전달받아 상기 측정값 분포를 분석하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는 측정부(170)와 승강부(150)로부터 측정된 측정값을 바탕으로 측정값 분포를 분석하고 그 데이터를 디스플레이부에 표시할 수 있다.
그러면 작업자는 디스플레이부에 표시된 데이터를 바탕으로 금속 소재(10)의 불량 유무를 판단할 수 있다. 또한, 제어부는, 측정 프로브로부터 측정되는 측정값이 기설정된 빈도 이상으로 전달되면, 디스플레이부나 공지의 단말기를 통하여 작업자에게 이상 신호를 전달할 수 있다.
한편, 제2이송부(190)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1이송부(130)와 마주하게 배치될 수 있다.
제2이송부(190)는, 제1이송부(130)와 배치관계만 상이할 뿐 실질적으로 동일한 구성을 가지고 있다. 즉, 제2이송부(190)는, 측정부(170)를 경유한 금속 소재(10)의 저면을 지지하는 제2포크(191); 및 상기 제2포크(191)에 마련되어 상기 금속 소재(10)의 저면을 흡착하는 제3흡착부재(192);를 포함할 수 있다.
상기와 같이 구성된 제2이송부(190)는 측정부(170)에서 측정이 완료된 금속 소재(10')를 승강부(150)로부터 전달 받아 한 쌍의 파지부(110, 110') 중에서 타측 에 배치된 파지부(110')로 전달하는 역할을 한다.
측정부(170)에서 측정이 완료되면, 상승되었던 승강부(150)의 메인 플레이트(151)와 보조 플레이트(152)가 하강된다. 그러면, 제2이송부(190)의 한 쌍의 제2포크(191)가 메인 플레이트(151)와 보조 플레이트(152) 사이의 공간으로 전진 이동되어 배치될 수 있다.
이와 같은 상태에서 한 쌍의 제2포크(191)가 상승되어 측정이 완료된 금속 소재(10')의 저면과 접촉되고, 동시에 제3흡착부재(192)는 금속 소재(10')의 저면을 흡착할 수 있다.
제3흡착부재(192)가 금속 소재(10')의 저면을 흡착하면 승강부(150)의 흡착부재(154)는 금속 소재(10')의 저면을 흡착 해제한다.
그 다음, 한 쌍의 제2포크(191)는 후진되어 원위치로 복귀될 수 있다. 그러면, 눕혀진 상태의 금속 소재(10')는, 타측에 배치된 파지부(110')가 배치된 방향으로 이동된다.
타측에 배치된 파지부(110')는, 제2이송부(190)에 의하여 이송된 눕혀진 상태의 금속 소재(10')를 파지할 수 있다. 이때, 타측에 배치된 파지부(110')의 흡착부재는 금속 소재(10')의 일측면을 흡착하고, 금속 소재(10')의 저면을 흡착하고 있던 제2이송부(190)의 제3흡착부재(192)는 흡착을 해제할 수 있다.
위와 같은 상태에서 파지부(110')가 회동되면, 도 5에 도시된 바와 같이, 눕혀진 상태의 금속 소재(10')가 기립된 상태로 자세 변경될 수 있다.'
타측에 배치된 파지부(110')에 의하여 기립된 자세를 가지는 금속 소재(10')는, 소재 이송장치(미도시)에 의하여 배출구(D2))를 통해서 꺼내진 뒤 다음 공정으로 이송될 수 있다.
한편, 측정부(170)에서 측정이 완료된 금속 소재(10')가 승강부(150)와 제2이송부(190)를 경유하여 타측에 배치된 파지부(110')로 이송되는 동안 측정하고자 하는 금속 소재(10)는 일측에 배치된 파지부(110)와 제1이송부(130) 및 승강부(150)를 순차적으로 경유하여 측정부(170)로 전달될 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 측정장치(100)는, 측정하고자 하는 금속 소재(10)와 측정이 완료된 금속 소재(10')를 동시에 이송시키는 구성을 제공하므로, 측정 작업을 신속하고 정확하게 수행할 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허 청구의 범위뿐 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100 : 측정장치 110, 110' : 파지부
111 : 그리퍼 유닛 111a : 제1가압부재
111b : 제2가압부재 120 : 제1이송부
131 : 제1포크 132 : 제1흡착부재
150 : 승강부 151 : 메인 플레이트
152 : 보조 플레이트 153 : 측정 프로브
154 : 제2흡착부재 170 : 측정부
171 : 제1측정 플레이트 172 : 제2측정 플레이트
173 : 제3측정 플레이트 190 : 제2이송부
191 : 제2포크 193 : 제3흡착부재
C : 케이싱 D1 : 투입구
D2 : 배출구 10, 10' : 금속 소재

Claims (10)

  1. 배터리 셀 케이스 측정장치로서,
    금속 소재가 놓여지며, 서로 간격을 두고서 마주하게 배치되는 한 쌍의 파지부;
    상기 한 쌍의 파지부 중에서 일측에 배치된 파지부에 놓여진 금속 소재를 측정 영역의 하부로 이송시키는 제1이송부;
    상기 제1이송부에 의하여 이송된 금속 소재를 승강시키는 승강부;
    상기 승강부에 의해 상승된 금속 소재의 외면과 접촉되어 가공 정밀도를 측정하는 측정부; 및
    상기 측정부에서 측정을 마친 금속 소재를 상기 한 쌍의 파지부 중에서 타측에 배치된 파지부로 전달하는 제2이송부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 케이스 측정장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 파지부는,
    상기 금속 소재의 길이방향 양측부를 각각 파지한 상태에서 상기 금속 소재를 선회시키는 그리퍼 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 케이스 측정장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 그리퍼 유닛은,
    상기 금속 소재의 저면을 가압하는 제1가압부재;
    상기 제1가압부재와 마주하게 배치되며, 상기 금속 소재의 윗면을 가압하는 제2가압부재; 및
    상기 제1가압부재와 상기 제2가압부재 사이에 배치되어 상기 금속 소재의 타측면을 흡착하는 흡착부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 케이스 측정장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1이송부는,
    상기 그리퍼에 의해 눕혀진 상기 금속 소재의 저면을 지지하며, 서로 소정의 간격을 두고 배치되는 한 쌍의 제1포크; 및
    상기 제1포크에 마련되어 상기 금속 소재의 저면을 흡착하는 제1흡착부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 케이스 측정장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 승강부는,
    상기 측정 영역의 하부에 배치되는 메인 플레이트;
    상기 메인 플레이트의 양측에 각각 배치되는 보조 플레이트;
    상기 메인 플레이트와 상기 보조 플레이트에 마련되어 상기 금속 소재의 저면과 접촉되는 측정 프로브; 및
    상기 메인 플레이트 또는 상기 보조 플레이트에 마련되어 상기 금속 소재의 저면을 흡착하는 제2흡착부재;를 포함하며,
    상기 메인 플레이트와 상기 보조 플레이트는 상기 한 쌍의 제1포크가 배치될 수 있는 간격을 두고서 서로 이격되는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 케이스 측정장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 측정부는,
    상기 승강부에 의하여 상승된 상기 금속 소재의 윗면을 향해 직선 왕복운동 가능하게 마련되며, 상기 금속 소재의 윗면과 접촉되는 측정 프로브가 마련된 제1측정 플레이트;
    상기 승강부에 의하여 상승된 상기 금속 소재의 일측면을 향해 직선 왕복운동 가능하게 마련되며, 상기 금속 소재의 일측면과 접촉되는 측정 프로브가 마련된 제2측정 플레이트; 및
    상기 승강부에 의하여 상승된 상기 금속 소재의 타측면을 향해 직선 왕복운동 가능하게 마련되며, 상기 금속 소재의 타측면과 접촉되는 측정 프로브가 마련된 제3측정 플레이트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 케이스 측정장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제2이송부는, 상기 제1이송부와 마주하게 배치되며,
    상기 메인 플레이트와 상기 보조 플레이트 사이의 간격으로 삽입되어 측정이 완료된 상기 금속 소재의 저면을 지지하는 한 쌍의 제2포크; 및
    상기 제2포크에 마련되어 상기 금속 소재의 저면을 흡착하는 제3흡착부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 케이스 측정장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 승강부와 상기 측정부에 각각 마련된 측정 프로브로부터 측정값을 실시간으로 전달받아 상기 측정값 분포를 분석하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 케이스 측정장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 측정 프로브로부터 측정되는 측정값이 기설정된 빈도 이상으로 전달되면, 작업자에게 이상 신호를 전달하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 케이스 측정장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 승강부와 상기 측정부에 각각 마련된 측정 프로브는,
    상기 금속 소재의 전체 길이와, 상기 금속 소재를 구성하는 각 면의 두께, 윤곽도, 직각도, 평탄도를 측정하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 케이스 측정장치.
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