KR20230024646A - 이차전지 결함 검사장치 및 방법 - Google Patents

이차전지 결함 검사장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이차전지의 표면을 촬상하여 획득된 이미지로부터 이차전지의 표면 결함을 검출하는 이차전지 결함 검사장치 및 방법에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 이차전지의 외부 케이스의 표면에 광을 조사하는 조명부; 상기 이차전지의 외부 케이스의 표면을 촬상하는 촬상부; 및 상기 촬상부에 의해 촬상된 촬상정보로부터 이차전지 외부 케이스의 표면에 대한 결함을 검출하는 제어장치;를 포함하는 이차전지 결함 검사장치 및 방법을 제공한다.

Description

이차전지 결함 검사장치 및 방법{An apparatus for detecting defect on surface of a secondary battery and method at the same}
본 발명은 배터리 결함 검사기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이차전지의 표면을 촬상하여 획득된 이미지로부터 이차전지의 표면 결함을 검출하는 이차전지 결함 검사장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 이차전지는 무선 모바일 기기의 에너지원은 물론이고, 화석 연료를 사용하는 가솔린 차량, 디젤 차량 등에 의한 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기 자동차의 에너지원으로도 주목받고 있다.
이러한 이차전지는 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지 및 리튬 폴리머 전지 등과 같이 전극과 전해액의 구성에 따라 분류되며, 그 중 전해액의 누액 가능성이 적고 제조가 용이한 리튬이온 폴리머 전지의 사용량이 늘어나고 있다.
또한, 상기 이차전지는 전극조립체가 원통형 또는 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 또는 각형 전지와, 전극조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 전지 등과 같이, 전지 케이스의 형상에 따라 분류되기도 한다.
상기한 이차전지는 내부 불량뿐만 아니라 외부 케이스의 표면 결함도 성능에 치명적인 영향을 미치므로, 상기 이차전지는 제조라인에서 외부 케이스의 표면에 대한 결함에 대해서도 검사를 이행하고 있다.
도 1은 종래의 표면 결함에 대한 검출 기술을 개략적으로 도시하고 있다. 도 1의 (a)는 트랜스미션(Transmission) 방식을 예시한 것으로, 이는 투명한 기판(substrate) 위에 새겨진 패턴(pattern)을 검사하는 방식으로, 유리 마스크 패턴( glass mask pattern)의 검사 등에 적용되고 있다. 도 1의 (b)는 확산반사(diffuse reflection(dark field)) 방식을 예시한 것으로, 웨이퍼(wafer) 금속 등 표면이 반사가 잘되고 깨끗한 기판(substrate) 상의 미세 이물이나 미세 스크래치(scratch) 등을 검출하며, 반사빔 방식으로 콘트라스트(contrast)가 차이가 크지 않은 경우에 매우 유리한 방식이다.
그 외에는 반사(Reflection(bright field)) 방식도 있으며, 이는 기판(substrate)이 불투명하고 그 위에 새겨진 패턴(pattern)이 반사도가 높은 경우에 적용되며, 그예로는 PCB 패턴검사 등이 있다. 특히 도 1의 (c)는 반사 방식 중 거울반사(Specular reflection(bright field) 방식을 예시한 것으로 기판(substrate)이 웨이퍼(wafer) 금속 등 반사가 잘되고 깨끗한 경우에 적용되고 있다. 그리고 도 1의 (d)는 거울반사 방식에 따른 광주사 및 촬상각도를 예시한 것이다.
상기한 바와 같이 표면 결함을 검출하는 기술로는 다양한 방식이 제안되어 상용화되어 있다.
한편 도 2는 이차전지 외부 케이스의 표면 결함을 예시한 것으로, 상기 이차전지 외부 케이스의 표면 결함의 종류로는 롤인 스케일(rolled-in scale), 패치들(patches), 크레이징(crazing), 패인표면(pitted surface), 인클루젼(inclusions), 긁힌 자국(scratches) 등이 있다.
이러한 이차전지 외부 케이스의 표면 결함을 검출하기 위한 기술로는 대한민국 특허청에 특허공개된 제10-2011-0018081호가 있다. 이는 원통형 이차전지의 측면 포장재의 불량 여부를 검사하기 위한 것으로, 측면 검사를 진행하기 위해 원통형 이차전지를 이송하는 제1이송부; 측면부를 360°이상 회전시키는 회전부; 회전 중인 이차전지의 측면에 광을 조사하는 조명부; 회전 중인 이차전지의 측면을 촬영하는 촬영부; 상기 촬영부로부터 입력되는 영상 이미지를 획득한 후 이를 분석하여 불량 여부를 판단하는 측면 불량 판독부; 및 검사가 종료된 이차전지를 이송하는 제2이송부를 포함하는 원통형 이차전지 측면 검사장치를 개시하고 있다.
이와 같이 종래에는 이차전지 외부 케이스의 표면에 광을 조사한 상태에서 카메라로 촬영하며, 상기 촬영에 따라 획득된 영상정보에서 이차전지 외부 케이스의 표면에 존재하는 결함부분이 상대적으로 밝거나 어둡게 나타나는 특징에 착안하여, 상기 영상정보에서의 명암 차이를 토대로 이차전지 외부 케이스의 표면에 대한 결함을 검출하였다.
그러나 이차전지 외부 케이스의 표면이 일부 굴곡지거나 자연스러운 주름이 있는 경우, 상기 굴곡이나 주름에 해당되는 부분에는 음영이 존재하여 상대적으로 어둡게 나타났었다. 이러한 이유로 상기 음영 부위에 위치하는 스크래치나 찍힘 등은 정상적으로 검출할 수 없는 문제가 있었다.
이러한 문제를 해소하기 위한 기술로는 대한민국 특허청에 배터리 외관 검사장치를 명칭으로 하여 특허출원된 제10-2019-0176227호가 있다. 이는 주기적인 수평 격자 패턴 및 수직 격자 패턴을 생성해서 검사대상인 배터리의 표면에 대해 설정 입사각으로 조사하도록 배치된 모니터; 상기 배터리의 표면에 수평 격자 패턴 및 수직 격자 패턴이 조사된 상태에서 상기 배터리의 표면으로부터 반사되는 이미지를 획득하도록 상기 모니터의 입사각과 동일한 반사각으로 배치된 카메라; 및 상기 모니터에 의해 수평 격자 패턴 및 수직 격자 패턴을 1주기 내에서 일정 각도만큼씩 위상 이동(phase shifting)시켜가면서 상기 카메라에 의해 이미지를 순차적으로 획득한 후, 획득된 이미지들을 기반으로 상기 배터리의 표면에 대한 위상과 기울기를 산출함에 따라 상기 배터리의 표면에 대한 불량 여부를 판별하는 컨트롤러;를 포함하는 배터리 외관 검사장치를 개시하고 있다.
상기한 바와 같이 종래에는 이차전지 외부 케이스의 표면에 대한 결함 검출의 정확도를 높이기 위한 다양한 노력이 계속되어왔다.
그러나, 이차전지 외부 케이스에 수직 또는 수평방향으로 나타나는 결함에 대해서는 여전히 검출의 정확도가 낮은 문제가 있었다.
또한, 이차전지 외부 케이스의 표면에서의 광 반사 현상 등에 의해 결함 검출이 정상적으로 이루어지지 않는 문제도 있었다.
대한민국 특허출원 제10-2009-0075694호 대한민국 특허출원 제10-2019-0176227호
본 발명은 이차전지 외부 케이스의 표면에 대한 결함 검출을 위한 촬상을 위해 요구되는 광의 배광방식을 개선하여 이차전지 외부 케이스의 표면에 대한 결함 검출의 정확도를 높일 수 있는 이차전지 결함 검사장치 및 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 이차전지 외부 케이스의 표면에 대한 결함 검출을 위해 조사되는 광의 반사광 중 검출오류를 야기하는 광을 필터링하여 이차전지 외부 케이스의 표면의 결함에 대해서만 콘트라스트를 극대화하여 결함 검출의 정확도를 높일 수 있는 이차전지 결함 검사장치 및 방법을 제공하는 것이다.
이를 위해 본 발명에 따른 이차전지 결함 검사장치는, 이차전지의 외부 케이스의 표면에 광을 조사하는 조명부; 상기 이차전지의 외부 케이스의 표면을 촬상하는 촬상부; 및 상기 촬상부에 의해 촬상된 촬상정보로부터 이차전지 외부 케이스의 표면에 대한 결함을 검출하는 제어장치;를 포함하며, 상기 조명부는 상기 이차전지의 외부 케이스의 표면에 대해 저각 또는 수직방향으로 배광된 광을 출사함을 특징으로 한다.
또한, 상기 이차전지의 종단에 대칭되는 위치에 서로 대향되게 설치되어 상기 이차전지의 외부 케이스의 표면에 대해 저각으로 배광된 광을 출사하는 제1배광구조의 광원들; 및 각기 다른 색상을 가지는 다수의 유색 광원으로 구성되며, 상기 다수의 유색 광원이 상기 이차전지의 외부 케이스의 둘레를 따라 교호적으로 배치되어 상기 이차전지의 외부 케이스의 표면에 대해 수직방향으로 배광되는 광을 출사하는 제2배광구조의 광원들을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기한 본 발명은 이차전지 외부 케이스의 표면에 대한 결함 검출을 위한 촬상을 위해 요구되는 광의 배광방식을 개선하여 이차전지 외부 케이스의 표면에 대한 결함 검출의 정확도를 높일 수 있게 한다.
또한 본 발명은 이차전지 외부 케이스의 표면에 대한 결함 검출을 위해 조사되는 광의 반사광 중 검출오류를 야기하는 광을 필터링하여 이차전지 외부 케이스의 표면의 결함에 대해서만 콘트라스트(contrast)를 극대화하여 결함 검출의 정확도를 높일 수 있게 한다.
도 1은 종래의 비전검사방식들을 개략적으로 도시한 도면,
도 2는 이차전지 외부 케이스의 표면에 대한 결함예들을 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는 이차전지 외부 케이스의 표면에 대한 결함검출장치의 블록구성도,
도 4 및 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는 제1배광 및 촬상구조를 예시한 도면,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는 제2배광 및 촬상구조를 예시한 도면,
도 7은 도 6의 제2배광구조를 통한 촬상예를 도시한 도면,
도 8은 도 7의 촬상예에서 정반사 성분을 필터링한 예를 도시한 도면,
도 9는 도 8에 따른 정반사 성분 필터링 구조를 도시한 도면,
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는 제3배광구조를 도시한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 통해 설명될 것이다. 그러나, 본 발명은 여기에서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 단지, 본 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여 제공되는 것이다.
도면들에 있어서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니며 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이다. 또한, 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소를 나타낸다.
본 명세서에서 "또는"이란 표현은 전후에 나열된 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용된다. 또한, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, 명세서에서 사용되는 "포함한다" 또는 "포함하는"으로 언급된 구성요소, 단계, 동작 및 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작, 소자 및 장치의 존재 또는 추가를 의미한다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이차전지 외부 케이스의 표면에 대한 결함검출장치의 구성 및 동작을 상세히 설명한다.
<이차전지 외부 케이스의 표면에 대한 결함검출장치의 구성>
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이차전지 외부 케이스의 표면에 대한 결함검출장치의 블록구성도이다. 상기 도 3을 참조하면, 이차전지 외부 케이스의 표면에 대한 결함검출장치는, 제어장치(100)와, 메모리부(102)와, 조명부(104)와, 이차전지 구동부(106)와, 렌즈 및 필터부(108)와, 촬상부(112)와, 이미지 처리부(114)로 구성된다.
상기 제어장치(100)는 상기 이차전지 외부 케이스의 표면에 대한 결함검출장치의 각부를 전반적으로 제어함은 물론이며, 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 이차전지 구동부(106)를 통해 라인 카메라로 구성되는 촬상부(112)가 이차전지 외부 케이스를 스캐닝할 수 있도록 수평방향으로 이동시킴은 물론이며, 그 이동과 더불어 조명부(104)와 촬상부(112)를 구동하여 상기 이차전지 외부 케이스의 표면을 촬상하고, 그에 따른 촬상정보를 이미지 처리부(114)를 통해 제공받아 이차전지 외부 케이스의 표면에 대한 결함을 검출한다.
상기 메모리부(102)는 상기 제어장치(100)의 처리 프로그램을 포함하는 다양한 정보를 저장한다.
상기 조명부(104)는 상기 제어장치(100)의 제어에 따라 백색 및 다양한 유색의 광을 하나 또는 그 이상을 이차전지의 외부 케이스의 표면으로 조사하며, 상기 하나 또는 그 이상의 광은 이차전지 외부 케이스의 표면에 대해 수평 또는 저각으로 배광되거나, 이차전지 외부 케이스의 표면에 대해 수직으로 배광되거나, 이차전지 외부 케이스의 표면에 대해 수평 또는 저각, 및 수직 방향으로 배광된다.
상기 이차전지 구동부(106)는 상기 제어장치(100)의 제어에 따라 이차전지를 회전시키거나 수평방향으로 이송한다.
상기 렌즈 및 필터부(108)는 상기 촬상부(112)와 이차전지 외부 케이스의 표면 사이에 위치하여 상기 촬상부(112)가 이차전지 외부 케이스의 표면에 대해 포커싱되게 함은 물론이며, 상기 조명부(104)에 의해 출사된 광에 의해 발생되는 정반사 광성분을 필터링하여 제거한다.
상기 촬상부(112)는 하나 또는 그 이상으로 상기 렌즈 및 필터부(108)를 통해 상기 이차전지 외부 케이스의 표면에 포커싱되어 촬상을 이행하며, 그에 따른 촬상정보를 상기 이미지 처리부(114)에 제공한다.
상기 이미지 처리부(114)는 상기 촬상부(112)에 의해 획득된 촬상정보에서 에러성분을 제거함과 아울러 콘트라스트(contrast)를 강화한 후에 제어장치(110)에 제공하다.
이어 본 발명에 따른 조명부(104)와 촬상부(112)의 구조에 대해 좀더 상세히 설명한다.
상기한 조명부(104)는 이차전지 외부 케이스의 표면의 결함 중 미세결함, 그리고 수평 및 수직결함이 명확하게 드러날 수 있도록 배광된 광을 출사하며, 이를 위한 구조로는 3가지가 있다.
먼저 제1배광 및 촬상구조에 대해 설명한다.
<제1배광 및 촬상구조 - 수직방향 결함>
도 4 및 도 5는 본 발명에 따르는 제1배광 및 촬상구조를 예시한 것이다.
상기 도 4의 (a)를 참조하면, 상기 이차전지의 외부 케이스의 양종단면에는 제1 및 제2조명(200,202)이 설치되며 이차전지의 외부 케이스의 표면은 하나 이상의 라인 카메라에 의해 촬상된다.
상기 제1 및 제2조명(200,202)은 이차전지의 외부 케이스의 양종단면에서 대칭적으로 배치되어 극 저각인 0~30도로 배광된 광을 출사한다.
이와 같이 극 저각으로 배광된 광은 도 4의 (b)에 예시한 바와 같이 이차전지 외부 케이스의 표면에 존재하는 결함부분에서 반사되는 광량을 늘리므로 이차전지 외부 케이스의 표면에 존재하는 결함, 특히 미세 결함이 두드러지게 표현되게 한다. 또한 극 저각으로 배광된 광은 이차전지 외부 케이스의 표면에 존재하는 수직 방향의 결함부분에서 반사되는 광량을 늘리므로 수직 방향의 결함이 두드러지게 표현되게 한다. 즉, 수직방향의 결함부분에서의 콘트라스트를 증대한다.
상기한 제1 및 제2조명(200,202)에 의한 광이 이차전지 외부 케이스에 제공되면, 상기 하나 이상의 라인 카메라는 상기 이차전지 외부 케이스의 표면 중 일부(300)를 촬상한다. 특히 하나의 라인 카메라가 촬상할 수 있는 영역은 이차전지 외부 케이스의 전체 둘레의 1/4 영역으로, 만약 상기 라인 카메라가 1개 구비되는 경우에는 이차전지 구동부(106)가 상기 이차전지를 회전시켜 라인 카메라에 의해 이차전지 외부 케이스의 전체 둘레에 대해 촬상할 수 있게 한다.
이러한 회전 및 다수회에 걸친 촬상은 검사시간을 늘리는 것은 물론이고 기구적인 안정성도 훼손하므로, 상기 촬상부(112)는, 도 5에 도시한 바와 같이, 4개의 라인카메라(400,402,404,406)를 이차전지의 둘레에 대해 90도 각도로 균등 분할된 위치에 설치하여 한회의 촬상으로 검사를 가능하게 구성될 수 있다.
그리고 제2배광 및 촬상구조에 대해 설명한다.
<제2배광 및 촬상구조 - 수평방향 결함>
도 6은 본 발명에 따른 제2배광 및 촬상구조를 예시한 것이다.
도 6의 (a) 내지 도 6의 (f)를 참조하면, 제2배광구조에 따른 조명부는 상기 중앙부분에 이차전지의 외부 케이스를 수용할 수 있는 원통형 하우징(500)을 구비한다. 또한, 상기 원통형 하우징(500)에 설치되어, 상기 하우징(500)의 중앙부분에 위치하는 이차전지의 외부 케이스의 표면으로 서로 다른 유색의 광을 교호적으로 조사하는 2개의 적색 광원(502,504)과 4개의 청색 광원(506,508,510,512)으로 구성된다.
그리고 촬상부는 4개의 라인카메라(400,402,404,406)로 구성되며, 이차전지의 둘레에 대해 90도 각도로 균등 분할된 위치에 설치되어 한회의 촬상으로 이차전지의 한 라인에 대한 검사를 가능하도록 구성된다. 이때, 도면부호 600은 관측 위치를 나타낸다.
도 7은 제2배광 및 촬상구조에 따라 획득된 촬상정보를 예시한 것으로, 상기 촬상정보를 참조하면 이차전지 외부 케이스의 표면에 존재하는 결함부분에서 반사되는 광량을 늘리므로 이차전지 외부 케이스의 표면에 존재하는 결함, 특히 미세 결함이 두드러지게 표현되게 한다. 또한, 수직방향으로 배광된 광은 이차전지 외부 케이스의 표면에 존재하는 수평 방향의 결함부분에서 반사되는 광량을 늘리므로 수평 방향의 결함이 두드러지게 표현되게 한다. 즉, 수평방향의 결함부분에서의 콘트라스트를 증대한다.
그러나, 도 7에 도시한 바와 같이, 수직방향으로 배광된 광의 일부는 카메라로 정반사되어 입력됨에 따라 촬상정보에는 청색 및 적색 광의 정반사 성분이 포함되며, 이는 이차전지 외부 케이스의 표면에 존재하는 결함을 가리는 문제가 있었다.
즉, 브라이트 필드(Bright field) 영역 이외에는 모두 확산반사(diffuse reflection) 영역인 다크 필드(dark field)이다. 즉, 청색 정반사(blue Specular reflection)가 강한 영역은 양쪽 적색 광(red light)에 의한 다크 필드(dark field)를 포함하고 있고, 적색 정반사(red specular reflection)가 강한 영역은 양쪽의 청색 광(blue light)에 의한 다크 필드(dark field)를 포함하고 있다. 따라서 각각의 광에 대한 광학 필터(optical filter)를 사용하여 각각의 정반사 성분(specular Reflection)을 제거하면 모든 영역에서 확산반사(diffuse reflection)에 의한 다크 필드(dark field)의 이미지를 획득할 수 있다.
이에 본 발명은, 도 8에 도시한 바와 같이, 광 경로상에서 정반사 성분을 필터링하여 정반사 성분에 의해 촬상정보가 왜곡되는 것을 미연에 방지한다. 상기 도 8의 (a)는 필터가 없는 경우의 촬상정보이고, 도 8의 (b)는 청색 컷 필터로 청색 정반사 성분에 의한 브라이트 필드를 제거한 것이고, 도 8의 (c)는 적색 컷 필터로 적색 정반사 성분에 의한 브라이트 필드를 제거한 것을 예시한 것이다. 이와같이 광학 필터를 정반사 성분을 제거하여 확산반사된 광만으로 이차전지 외부 케이스의 표면을 촬상할 수 있게 함으로써, 이차전지 외부 케이스의 표면에 존재하는 수평방향 결함이 두드러지게 표현될 수 있게 한다.
도 9는 본 발명에 따른 필터링 구조를 개략적으로 도시한 것이다. 상기 도 9를 참조하면, 카메라의 포커싱을 위해 적용되는 렌즈는 다수(700, 704)로 구성되며, 다수의 렌즈(700, 704) 사이에는 정반사 성분의 필터링하는 필터들(702)이 구비된다. 상기 필터들(702) 중 일부는 적색 광이 정반사되는 위치에 설치되어 적색 광을 제거하고, 나머지는 청색 광이 정반사되는 위치에 설치되어 청색 광을 제거함으로써, 적색 광이 제거되는 영역에서는 청색 광의 확산성분에 의해 해당 부분이 촬상될 수 있게 하고, 청색 광이 제거되는 영역에서는 적색 광의 확산성분에 의해 해당 부분이 촬상될 수 있게 한다. 이를 통해, 본 발명은 이차전지 외부 케이스의 표면에 존재하는 결함만 밝게 표현되는 촬상정보를 획득할 수 있게 된다.
그리고, 제3배광 및 촬상구조에 대해 설명한다.
<제3배광 및 촬상구조 - 수직 및 수평방향 결함>
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는 제3배광구조를 도시한 도면이다.
상기 도 10을 참조하면, 상기 이차전지의 외부 케이스의 양종단면에는 제1배광구조에 따른 조명부가 설치되며, 이는 제1 및 제2조명(200, 202)으로 구성된다. 상기 제1 및 제2조명(200, 202)은 이차전지의 외부 케이스의 양종단면에서 대칭적으로 배치되어 극 저각인 0~30도로 배광된 광을 출사한다.
그리고 제2배광구조에 따른 조명부는 상기 중앙부분에 형성된 중공부를 통해 이차전지의 외부 케이스를 수용할 수 있는 원반형태의 하우징(500)과, 상기 하우징(500)에 설치되며 원통형 하우징(500)의 중앙부분에 위치하는 이차전지의 외부 케이스의 표면으로 유색의 광을 조사하는 2개의 적색 광원(502, 504)과 4개의 청색 광원(506, 508, 510, 512)로 구성된다.
그리고, 촬상부는 4개의 라인카메라(400, 402, 404, 406)로 구성되며, 이차전지의 둘레에 대해 90도 각도로 균등 분할된 위치에 설치되어 한회의 촬상으로 이차전지의 한 라인에 대한 검사가 가능하도록 구성된다.
상기 촬상부와 상기 이차전지 외부 하우징 사이에는 다수의 렌즈와 다수의 필터로 구성되는 렌즈 및 필터부가 위치하며, 상기 렌즈 및 필터부는 상기 촬상부가 이차전지 표면을 포커싱할 수 있게 함과 아울러 유색 광 각각이 정반사되는 부분에서 해당 광 성분만 제거하는 필터링을 이행한다.
이러한 제3배광 및 촬상구조는 이차전지 외부 하우징의 표면에 위치하는 미세한 결함, 수직 또는 수평 방향으로 형성된 결함 등에 대해서만 밝게 표현될 수 있게 하여 이차전지 외부 케이스의 표면에 대한 결함 검출의 정확도를 높일 수 있다.
상기한 바와 같은, 본 발명의 실시예들에서 설명한 기술적 사상들은 각각 독립적으로 실시될 수 있으며, 서로 조합되어 실시될 수 있다. 또한, 본 발명은 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 실시예를 통하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
100 : 제어장치
102 : 메모리부
104 : 조명부
106 : 이차전지 구동부
108 : 렌즈 및 필터부
112 : 촬상부
114 : 이미지 처리부

Claims (17)

  1. 이차전지의 외부 케이스의 표면에 광을 조사하는 조명부;
    상기 이차전지의 외부 케이스의 표면을 촬상하는 촬상부; 및
    상기 촬상부에 의해 촬상된 촬상정보로부터 이차전지 외부 케이스의 표면에 대한 결함을 검출하는 제어장치; 를 포함하며,
    상기 조명부는 상기 이차전지의 외부 케이스의 표면에 대해 저각 또는 수직방향으로 배광된 광을 출사함을 특징으로 하는 이차전지 결함 검사장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 조명부는 하나 이상의 광원으로 구성되어,
    상기 이차전지의 양종단에 대칭되는 위치에 서로 대향되게 설치되어 상기 이차전지의 외부 케이스의 표면에 대해 저각으로 배광된 광을 출사함을 특징으로 하는 이차전지 결함 검사장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 이차전지의 외부 케이스의 표면을 촬상하는 촬상부는,
    다수로 구성되어 상기 이차전지의 둘레를 따라 균등분할된 위치에서 상기 이차전지의 외부 케이스의 표면에 대향되게 설치되어, 상기 이차전지의 외부 케이스의 표면을 촬상함을 특징으로 하는 이차전지 결함 검사장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 조명부는 유색의 광원으로 구성되며,
    상기 광원은 상기 이차전지의 외부 케이스의 표면에 대해 수직방향으로 배광되는 광을 출사함을 특징으로 하는 이차전지 결함 검사장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 조명부는 각기 다른 색상을 가지는 다수의 유색 광원으로 구성되며,
    상기 다수의 유색 광원은 상기 이차전지의 외부 케이스의 둘레를 따라 교호적으로 배치되어 상기 이차전지의 외부 케이스의 표면에 대해 수직방향으로 배광되는 광을 출사함을 특징으로 하는 이차전지 결함 검사장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 조명부는
    상기 이차전지의 종단에 대칭되는 위치에 서로 대향되게 설치되어 상기 이차전지의 외부 케이스의 표면에 대해 저각으로 배광된 광을 출사하는 제1배광구조의 광원들; 및
    각기 다른 색상을 가지는 다수의 유색 광원으로 구성되며, 상기 다수의 유색 광원이 상기 이차전지의 외부 케이스의 둘레를 따라 교호적으로 배치되어 상기 이차전지의 외부 케이스의 표면에 대해 수직방향으로 배광되는 광을 출사하는 제2배광구조의 광원들을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 이차전지 결함 검사장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 촬상부와 상기 이차전지의 외부 케이스의 표면 사이에 위치하여, 상기 촬상부가 상기 이차전지의 외부 케이스의 표면을 포커싱하여 촬상할 수 있게 하는 다수의 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 결함 검사장치.
  8. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 촬상부와 상기 이차전지의 외부 케이스의 표면 사이에 위치하여, 상기 촬상부가 상기 이차전지의 외부 케이스의 표면을 포커싱하여 촬상할 수 있게 하는 다수의 렌즈;
    상기 다수의 렌즈 사이에 위치하며 상기 유색 광원에 의해 출사되는 광이 정반사되는 영역마다 해당 유색 광성분을 제거하는 필터들;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 결함 검사장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 촬상부가 획득한 촬상정보에서 에러성분을 제거하고 콘트라스트를 강화한 후에 상기 제어장치로 제공하는 이미지 처리부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 결함 검사장치.
  10. 이차전지의 외부 케이스의 표면에 저각으로 배광된 광을 출사하는 단계;
    상기 저각으로 배광된 광의 출사후에 상기 이차전지 외부 케이스의 표면을 촬상하는 단계; 및
    상기 촬상에 따라 획득된 촬상정보로부터 이차전지의 외부 케이스의 표면에 대한 결함을 검출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 결함 검사방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 조명부는 하나 이상의 광원으로 구성되어,
    상기 이차전지의 양종단에 대칭되는 위치에 서로 대향되게 설치되어 상기 이차전지의 외부 케이스의 표면에 대해 저각으로 배광된 광을 출사함을 특징으로 하는 이차전지 결함 검사방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 이차전지의 외부 케이스의 표면을 촬상하는 촬상부는,
    다수로 구성되어 상기 이차전지의 둘레를 따라 균등분할된 위치에서 상기 이차전지의 외부 케이스의 표면에 대향되게 설치되어, 상기 이차전지의 외부 케이스의 표면을 촬상함을 특징으로 하는 이차전지 결함 검사방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 조명부는 유색의 광원으로 구성되며,
    상기 광원은 상기 이차전지의 외부 케이스의 표면에 대해 수직방향으로 배광되는 광을 출사함을 특징으로 하는 이차전지 결함 검사방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 조명부는 각기 다른 색상을 가지는 다수의 유색 광원으로 구성되며,
    상기 다수의 유색 광원은 상기 이차전지의 외부 케이스의 둘레를 따라 교호적으로 배치되어 상기 이차전지의 외부 케이스의 표면에 대해 수직방향으로 배광되는 광을 출사함을 특징으로 하는 이차전지 결함 검사방법.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 조명부가
    상기 이차전지의 종단에 대칭되는 위치에 서로 대향되게 설치되어 상기 이차전지의 외부 케이스의 표면에 대해 저각으로 배광된 광을 출사하는 제1배광구조의 광원들 및
    각기 다른 색상을 가지는 다수의 유색 광원으로 구성되며, 상기 다수의 유색 광원이 상기 이차전지의 외부 케이스의 둘레를 따라 교호적으로 배치되어 상기 이차전지의 외부 케이스의 표면에 대해 수직방향으로 배광되는 광을 출사하는 제2배광구조의 광원들을 포함함을 특징으로 하는 이차전지 결함 검사방법.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서,
    다수의 렌즈가 상기 촬상부와 상기 이차전지의 외부 케이스의 표면 사이에 위치하여, 상기 촬상부가 상기 이차전지의 외부 케이스의 표면을 포커싱하여 촬상할 수 있게 하며,
    상기 다수의 렌즈 사이에 위치하는 필터들이, 상기 유색 광원에 의해 출사되는 광이 정반사되는 영역마다 해당 유색 광성분을 제거하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 결함 검사방법.
  17. 제10항에 있어서,
    상기의 결함 검출전에, 상기 촬상부가 획득한 촬상정보에서 에러성분을 제거하고 콘트라스트를 강화하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하는 이차전지 결함 검사방법.
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