KR20230175173A - 기밀성 검사 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시 예의 배터리 팩 어셈블리의 일 측에 설치되어 전원을 외부로 전달하는 와이어링 및 버스바 어셈블리 구비하는 벌크헤드의 기밀성 검사 장치는 상기 벌크헤드의 일 측면이 안착되는 안착부; 상기 와이어링과 상기 버스바 어셈블리와 전기적으로 연결되는 커넥터부가 수용되도록 상기 안착부에 안착된 상기 벌크헤드의 타측으로 밀착되는 챔버부; 상기 챔버부의 내부로 측정기체를 공급하는 측정기체 공급부; 상기 챔버부의 압력을 측정하여 상기 벌크헤드의 기밀성의 적합여부를 판단하는 판정부; 및 상기 벌크헤드의 안착여부를 판단하는 레이저센서부;를 포함하고, 상기 레이저센서부는 상기 벌크헤드가 상기 안착부에 안착된 상태에서 간섭이 발생하는 제1레이저센서와, 상기 벌크헤드가 상기 안착부에 불완전 안착된 상태에서 간섭이 발생하는 제2레이저센서로 형성되는 것을 특징으로 하여 휴먼 에러를 최소화하여 검사의 신뢰성을 향상시키는 동시에 검사 시간을 단축하는 효과를 갖는다.

Description

기밀성 검사 장치 및 그 방법{Confidentiality inspection device and its method}
본 발명은 기밀성 검사 장치 및 그 검사 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배터리 팩의 일 측에 설치되어 외부장치와 배터리를 전기적으로 연결시키는 벌크헤드의 기밀성 검사 장치 및 그 방법이다.
이차전지는 모바일 기기, 보조 전력장치 등에 광범위하게 사용되고 있다. 또한 이차전지는 종래 가솔린 차량이나 디젤 차량이 갖는 대기 오염 등의 각종 문제점을 해결하기 위한 대안으로 제시된 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그 인 하이브리드 전기자동차 등의 주된 동력원으로서도 주목 받고 있다.
전기자동차 등에 사용되는 이차전지는 고출력 대용량 배터리의 필요성으로 인해 복수 개의 배터리 셀을 적층시킨 후 이를 전기적으로 직렬 및 병렬 연결한 배터리팩이 사용된다.
이와 같이 배터리 팩은 전기자동차 등에 있어 핵심이 되는 장치로 외부와 전기적으로 연결되는 동시에 전기적 연결 안정성 및 안전을 위하여 밀폐되어 기밀성, 수밀성이 유지되어야 한다. 따라서 배터리 팩의 일 측헤 형성되어 내부를 밀폐하는 벌크헤드의 기밀성 및 수밀성 또한 확보되어야 한다.
그러나, 종래에는 벌크헤드의 기밀성을 검사하기 위하여, 벌크헤드를 지그에 안착 후 상측으로 커버를 수동으로 고정 후 기밀검사를 하여 작업자의 피로도가 매우 높았으며, 검사에 과도한 시간이 소모되어 편의성이 현저히 저하되는 문제점이 있었다.
또한 작업자의 순련도 등에 따라 가압력 등이 달라지는 등의 휴먼 에러에 의해 검사의 신뢰성 또한 낮다는 문제점이 있었으며, 벌크헤드를 지그에 안착 시 안착되는 일 측면에 평탄도에 따라 지그와의 기밀여부가 달라져 검사의 정확도가 저하되고, 평탄도에 따라 검사가 불가능한 현상이 발생되는 문제점이 있었다.
본 발명의 실시 예는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 반자동화를 실현하여 검사 신뢰성을 향상시키는 동시에 검사 시간을 절감시키는 기밀성 검사 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시 예의 배터리 팩 어셈블리의 일 측에 설치되어 전원을 외부로 전달하는 와이어링 및 버스바 어셈블리 구비하는 벌크헤드의 기밀성 검사 장치는 상기 벌크헤드의 일 측면이 안착되는 안착부; 상기 와이어링과 상기 버스바 어셈블리와 전기적으로 연결되는 커넥터부가 수용되도록 상기 안착부에 안착된 상기 벌크헤드의 타측으로 밀착되는 챔버부; 상기 챔버부의 내부로 측정기체를 공급하는 측정기체 공급부; 상기 챔버부의 압력을 측정하여 상기 벌크헤드의 기밀성의 적합여부를 판단하는 판정부; 및 상기 벌크헤드의 안착여부를 판단하는 레이저센서부;를 포함하고, 상기 레이저센서부는 상기 벌크헤드가 상기 안착부에 안착된 상태에서 간섭이 발생하는 제1레이저센서와, 상기 벌크헤드가 상기 안착부에 불완전 안착된 상태에서 간섭이 발생하는 제2레이저센서로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 챔버부는 기 커넥터부와 상기 배터리 팩 어셈블리가 전기적으로 연결되는 연결공간에 배치되는 채움부가 내부로 형성될 수 있다.
상기 안착부는 기 벌크헤드의 외주면의 일 측면만이 안착되는 안착되는 안착단과 상기 안착단의 일 측으로 개방부가 형성된 안착프레임과, 상기 안착단을 따라 일정 간격으로 요입 형성되어 상기 벌크헤드의 외측으로 돌출된 안착돌기가 안착됨에 따라 변형되는 탄성지그와, 상기 탄성지그의 일 측에 설치되어 상기 안착부에 상기 벌크헤드 안착시 압력이 측정되는 압력센서로 형성될 수 있으며, 상기 벌크헤드를 안정적으로 안착시키며, 상기 압력센서의 측정 값에 따라 벌크헤드의 안착여부를 판정할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예의 배터리 팩 어셈블리의 일 측에 설치되어 전원을 외부로 전달하는 와이어링 및 버스바 어셈블리를 구비하는 벌크헤드의 기밀성 검사 방법은 상기 벌크헤드의 일 측면을 안착부에 안착시키는 제1준비 단계; 상기 안착부에 안착된 상기 벌크헤드의 타 측에 형성되어 상기 와이어링과 상기 버스바 어셈블리와 전기적으로 연결시키는 커넥터부가 챔버부에 수용되도록, 상기 챔버부를 상기 안착부로 이동시키는 챔버이동 단계; 상기 챔버부가 일정 압력을 가지도록, 상기 챔버부 내부로 상기 측정기체를 공급하는 기체공급 단계; 및 미리 설정된 제3시간 동안의 상기 챔버부의 압력 변화량을 연산하고, 연산된 상기 압력 변화량이 미리 설정된 허용압력 이하인 경우에만 적합 판정하는 기밀성 판정 단계;를 포함하고, 상기 제1준비 단계는 상기 안착부에 상기 벌크헤드가 안착된 상태에서 간섭이 발생되는 한 쌍의 제1레이저센서에 의해 상기 벌크헤드의 안착여부를 판단하는 안착 판단 단계와, 상기 안착부에 상기 벌크헤드가 불완전 안착된 상태에서 간섭이 발생되는 한 쌍의 제2레이저센서에 의해 상기 벌크헤드의 불완전 안착여부를 판단하는 불완전 안착 판단 단계로 형성되는 간섭 판단 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1준비 단계는 상기 간섭 판단 전, 상기 벌크헤드의 외주면의 일 측면을 안착단에 안착시키는 동시에 상기 벌크헤드의 외주면의 일 측면에 돌출된 안착돌기를 상기 안착단의 요입된 탄성지그에 안착시키는 안착 단계와, 복수의 상기 탄성지그에 발생되는 압력을 측정하여 상기 벌크헤드의 안착여부를 판단하는 압력측정 단계를 더 수행할 수 있다.
상기 챔버이동 단계 전, 상기 커넥터부에 밀폐지그를 체결하는 밀폐지그 체결 단계와, 회로검사라벨을 스캔하는 라벨스캔 단계로 형성되는 제2준비 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 챔버이동 단계는 한 쌍의 양수버튼이 동시에 가압되는 경우에만 상기 챔버부가 이동하고, 상기 챔버부를 벌크헤드의 타 측면에 형성된 패킹에 밀착시킬 수 있다.
이상에서 살펴 본 바와 같이 본 발명의 과제해결 수단에 의하면 다음과 같은 사항을 포함하는 다양한 효과를 기대할 수 있다. 다만 본 발명이 하기와 같은 효과를 모두 발휘해야 성립되는 것은 아니다.
본 발명의 기밀성 검사 장치 및 그 검사 방법은 탄성지그가 형성된 안착부를 구비하여 벌크헤드의 일 측면의 평탄도와 관계없이 기밀검사 진행이 가능하여 바닥면의 후 가공이 불필요하고, 챔버부가 벌크헤드에 접촉되는 전체적인 면적에 동일한 압력이 발생하도록 하여 검사의 신뢰성을 향상시킨다.
또한 챔버부의 수용공간의 일 측으로 커넥터부와 배터리 팩이 연결되는 부분에 배치되는 채움부가 형성되어 검사에 필요로 하는 측정기체의 인가량을 감소시켜 검사 시간을 감소시킨다.
또한 작업자가 벌크헤드를 안착부에 안착시키고, 작동부를 누르는 것만으로 기밀성을 검사하여, 검사 시 발생할 수 휴먼 에러를 최소화하여 검사 신뢰성을 향상시키는 동시에 작업자의 피로도를 현저히 감소시킨다.
도 1은 본 발명의 일실시 예의 기밀성 검사 장치의 사시도.
도 2는 도 1의 커버가 제외된 상태의 사시도.
도 3은 도 2의 안착부의 사시도.
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ 방향의 단면도.
도 5는 도 2의 챔버부의 다른 방향 사시도.
도 6은 도 2의 안착부에 벌크헤드가 안착된 상태의 도면.
도 7은 도 6에 벌크헤드의 타 측으로 챔버부가 밀착된 상태의 도면.
도 8은 도 7의 Ⅷ-Ⅷ 방향의 단면도.
도 9는 본 발명의 일실시 예의 기밀성 검사 방법의 순서도.
도 10a 및 10b는 도 9의 기밀성 감사 방법을 도시한 도면.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시 예를 상세히 설명하도록 한다. 이때 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략한다.
또한 배터리 팩은 본 발명의 기밀성 검사 장치를 통해 검사의 대상이 되는 것으,로 발명의 설명의 편의를 위하여 각 구성에 부호를 부여하였으며, 발명의 설명의 앞서 우선적으로 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일실시 예의 기밀성 검사 장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 커버가 제외된 상태의 사시도이며, 도 3은 도 2의 안착부의 사시도이고, 도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ 방향의 단면도이며, 도 5는 도 2의 챔버부의 다른 방향 사시도이다. 도 6은 도 2의 안착부에 벌크헤드가 안착된 상태의 도면이고, 도 7은 도 6에 벌크헤드의 타 측으로 챔버부가 밀착된 상태의 도면이며, 도 8은 도 7의 Ⅷ-Ⅷ 방향의 단면도이다.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 배터리 팩 어셈블리의 일 측에 설치되어 전원을 외부로 전달하는 와이어링 및 버스바 어셈블리 구비하는 벌크헤드(1)의 기밀성 검사 장치(10)는 상기 벌크헤드(1)의 일 측면이 안착되는 안착부(200), 상기 와이어링과 상기 버스바 어셈블리와 전기적으로 연결되는 커넥터부(5)가 수용되도록 상기 안착부(200)에 안착된 상기 벌크헤드(1)의 타측으로 밀착되는 챔버부(300), 상기 챔버부(300)의 내부로 측정기체를 공급하는 측정기체 공급부(400) 및 상기 챔버부(300)의 압력을 측정하여 상기 벌크헤드(1)의 기밀성의 적합여부를 판단하는 판정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때 간섭 발생에 의해 상기 벌크헤드(1)의 안착여부를 판단하는 한 쌍의 제1레이저센서(710)와, 간섭 발생에 의해 상기 벌크헤드(1)의 불완전 안착여부를 판단하는 한 쌍의 제2레이저센서(720)로 형성되는 레이저센서부(700)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
여기서 판정부는 챔버부의 내부에 설치되는 압력센서와 압력센서와 연결되어 제2시간 동안 챔버부(300)의 압력 변화량을 압력센서에 의해 측정된 압력 값에 따라 연산하여, 미리 설정된 허용압력 이하인지 여부를 판단하는 제어부로 형성될 수 있다.
벌크헤드(1)는 자동차 등의 구동력을 제공하는 배터리 팩의 일 측에 설치되어 배터리에서 발생되는 고전압을 와이어링 또는 버스바 어셈블리를 통해 외부로 전달하며, 이때 와이어링 및 버스바 어셈블리와 배터리 팩을 전기적으로 연결하기 위하여 벌크헤드(1)의 일 측에는 커넥터부(5) 형성된다.
따라서 벌크헤드(1)는 배터리 팩의 개방된 일 측에 설치되고, 내부 배터리 팩의 성능 저하 방지 및 안전성 확보를 위하여 일정 이상의 기밀성이 확보되어야 한다. 따라서 본 발명의 기밀성 검사 장치(10)는 벌크헤드(1)가 배터리 팩에 설치되기 전, 기밀성 검사를 수행하고, 기밀성 검사에서 적합 판정을 받은 경우에만 배터리 팩에 설치된다.
이때 벌크헤드(1)가 배터리 팩에 안착된 상태에서 외측에 형성되는 일 측면에는 탄성지그(220)에 안착되는 안착돌기(2)가 둘레를 따라 일정 간격을 따라 복수 개 형성되고, 배터리 팩의 내측으로 배치되는 타 측면에는 둘레를 따라 패킹(6)이 형성된다. 또한 커넥터부(5)에는 기밀성 검사 시 측정기체가 배출되지 않도록 밀폐지그(7)가 체결된다.
다시 말해 벌크헤드(1)는 배터리 팩의 일 측에 설치되어 배터리 팩에서 발생된 고전압을 외부로 전달하는 동시에 배터리 팩을 밀폐하여 배터리 셀이 적층된 배터리 팩 내부로 이물질 또는 수분이 유입되는 것을 방지한다.
기밀성 검사 장치(10)는 벌크헤드(1)의 기밀성을 검사할 수 있도록 안착부(200), 챔버부(300), 측정기제 공급부(400)가 형성되고, 검사 결과를 표시하는 디스플레이부(500)가 외측으로 설치된다.
안착부(200)는 벌크헤드(1)의 일 측면이 안착되는 안착프레임(210)과 안착프레임(210)을 따라 일정 간격으로 형성되어 안착돌기(2)가 안착되는 탄성지그(220)로 형성되어 안착부(200)가 안정으로 안착될 수 있도록 한다.
안착프레임(210)은 벌크헤드(1)의 일 측면의 외주면이 안착되도록 프레임으로 형성되어 기밀성 검사 장치(10)의 중량을 감소시키고, 보다 안정적인 안착을 위하여 안착프레임(210)에는 벌크헤드(1)의 일 측면의 가장자리가 안착되는 안착단(211)과, 일 측으로 개방부(212)가 형성되어 작업자가 보다 쉽게 벌크헤드(1)를 안착할 수 있도록 한다.
탄성지그(220)는 탄성력을 갖는 부재로 형성되어 벌크헤드(1)의 일 측면이 평탄도와 관계없이 안정적으로 안착시키는 동시에 챔버부(300) 결합 시 타 측면에 형성되어 챔버부(300)와 접촉되는 부분의 전체 면적에 동일한 가압력이 발생되도록 하여 검사의 신뢰성을 향상시킨다.
구체적으로 탄성지그(220)는 안착부(200)에 벌크헤드(1)가 안착되면 일 측면에 형성된 안착돌기(2)가 상측으로 배치되고, 벌크헤드(1)의 무게에 의해 가압되며, 이때 벌크헤드(1)의 일 측면이 평탄하지 않는 경우에도 복수의 탄성지그(220)가 각각 다른 변형 정도를 가져 안정적으로 안착되도록 한다.
챔버부(300)는 안착부(200)의 안착된 커넥터부(5)가 수용되는 수용공간(310)과, 수용공간(310)의 외주면을 따라 형성되어 벌크헤드(1)의 타 측면의 외주면에 밀착되는 밀착부(320)와, 커넥터부(5)와 배터리 팩이 연결되는 공간에 배치되는 채움부(330)와, 챔버부(300)를 이동시키는 실린더부(340)로 형성되어 이동에 의해 벌크헤드(1)의 타 측면을 밀폐한다.
구체적으로 챔버부(300)는 안착부(200)의 상측면에 형성되어 작업자의 작동부(600)의 조작에 의해 이동되어 벌크헤드(1)의 타 측면 즉, 배터리 팩에 벌크헤드(1)가 설치된 상태에서 배터리 팩의 내측에 형성되는 부분을 수용하고, 이때 밀폐를 위해 형성된 패킹(6)에 밀착부(320)가 밀착되어 배터리 팩에 설치된 것과 동일한 환경을 제공한다.
또한 수용공간(310)의 일 측에는 커넥터부(5)와 배터리 팩이 연결되는 공간에 배치되는 채움부(330)가 형성되어 챔버부(300)가 벌크헤드(1)의 타 측면에 밀착되는 경우 발생되는 외부와 밀폐되는 챔버부(300)의 내부 체적을 감소시켜 벌크헤드(1)가 배터리 팩의 설치된 환경을 매우 유사하게 구현하는 동시에 측정기체의 공급량을 감소시켜 검사 시간을 단축시킨다.
측정기체 공급부(400)는 챔버부(300)의 일 측에 형성되어 챔버부(300)를 관통하여 측정기체를 수용공간(310)으로 공급하여, 수용공간(310)의 압력을 미리 설정된 압력까지 증가시켜 기밀성을 검사가능 하도록 한다.
또한 디스플레이부(500)는 커버(100)의 외측에 설치되어 수용공간(310) 내부의 측정 압력 및 기밀성 적합 여부를 표시하여 검사 편의성을 보다 향상시키고, 챔버부(300)를 이동시키는 작동부(600)는 한 쌍의 버튼으로 형성되고, 한 쌍의 버튼이 일정거리 이격되어 작업자가 양손으로 동시에 한 쌍의 버튼을 작동시키는 경우에만 챔버부(300) 이동을 수행하는 양수버튼으로 형성되어 검사 시 발생할 수 있는 사고를 방지한다.
따라서 본 발명의 기밀성 검사 장치(10)는 벌크헤드(1)를 안착시키는 안착부(200)에 다수의 탄성지그(220)를 구비하여 벌크헤드(1)를 안정적으로 안착시키고, 패킹(6)이 형성된 밀폐 부분에 압력이 일정하도록 하여 기밀성 검사 결과의 신뢰성을 향상시킨다.
또한 작동부(600)의 조작만으로 챔버부(300)를 이동시켜 휴먼 에러를 최소화하여 검사의 신뢰성 향상 효과를 증대시키는 동시에 수용공간(310)에 채움부(330)를 형성하여 인가되는 측정기체의 양을 감소시켜 검사에 소요되는 시간을 단축한다.
레이저센서(700)는 안착부(200)의 양 측으로 설치되고, 간섭 발생에 의해 벌크헤드(1)의 안착여부를 판단하는 한 쌍의 제1레이저센서(710)와, 간섭 발생에 의해 벌크헤드(1)의 불완전 안착여부를 판단하는 한 쌍의 제2레이저센서(720)으로 형성되어 검사의 신뢰성 및 안정성을 향상시킨다.
구체적으로 제1,2레이저센서(710,720)는 한 쌍으로 형성되어 안착부(200)의 양 측에 각각 설치되며, 이때 제1레이저센서(710)는 벌크헤드(1)가 안착부(200)에 안착된 상태에서 벌크헤드(1)가 배치되는 높이에 형성되어 간섭이 발생되는 경우에는 벌크헤드(1)가 안착된 것으로 판단하고, 간섭이 발생하지 않는 경우에는 벌크헤드(1)가 안착되지 않은 것으로 판단하여 안착부(200)에 벌크헤드(1)가 안착되었는지 여부를 판단하는 센서이다.
또한 제2레이저센서(720)는 벌크헤드(1)가 안착부(200)에 안착된 상태에서 벌크헤드(1)의 최상단의 높이의 바로 위에 형성되어 간섭이 발생되지 않는 경우에는 벌크헤드(1)가 완전 안착된 것으로 판단하고, 불완전 안착에 의해 벌크헤드(1)의 일 측이 안착 위치로부터 돌출되는 경우 간섭이 발생되어 벌크헤드(1)가 불완전 안착된 것으로 판단하는 것으로 안착부(200)에 벌크헤드(1)가 불완전 안착되었는지 여부를 판단하는 센서이다.
다시 말해, 본 발명의 기밀성 검사 장치(10)는 제1레이저센서에는 간섭이 발생되는 동시에 제2레이저센서에는 간섭이 발생되지 않는 경우에만 벌크헤드(1)의 완전 안착임을 디스플레이부에 표시하여 후 공정이 진행될 수 있도록 하여 검사의 정확성 및 작업자의 편의를 현저히 향상시킨다.
이때 상기한 바와 같이 탄성지그(220)의 일 측에 형성되어 벌크헤드(1) 안착시 탄성지그(220)의 발생되는 압력을 측정하는 압력센서와 레이저센서(700)는 적어도 어느 하나가 선택적으로 설치될 수 있다.
AREA센서(800)는 벌크헤드(1)의 기밀성 검사 진행 중 작동부(600)와 안착부(200)의 사이에 물체를 감지하여 작동부(600)의 양수버튼이 가압된 상태에서도 기밀성 검사 장치(10)를 중지시킨다.
구체적으로는 안착부(200)에 안착된 벌크헤드(1)의 상측으로 챔버부(300) 이동 시 작동부(600)와 안착부(200) 사이의 공간의 물체를 감지하여 센서가 수용공간(310)으로 이물질이 유입되는 것을 방지하는 동시에 챔버부(300)의 이동에 의해 작업자의 부상이 발생하는 등의 사고를 방지한다.
이와 같은 이유로 기밀성 검사 장치(10)의 일 측에는 작업자 또는 구조자에 의해 작동되어 기밀성 검사 장치(10)를 신속하게 중지시키는 긴급종료버튼(900)이 형성될 수 있다.
따라서 본 발명의 기밀성 검사 장치(10)는 AREA센서(800) 및 긴급종료버튼(900)을 구비하여 검사의 안정성 및 작업자의 편의성을 향상시키는 효과를 갖는다.
이하에서는 상기한 기밀성 검사 장치(10)에 의한 검사 방법에 대해 구체적으로 설명하도록 한다.
도 9는 본 발명의 일실시 예의 기밀성 검사 방법의 순서도이고, 도 10a 및 10b는 도 9의 기밀성 감사 방법을 도시한 도면이다.
*도 9 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 배터리 팩 어셈블리의 일 측에 설치되어 전원을 외부로 전달하는 와이어링 및 버스바 어셈블리 구비하는 벌크헤드(1)의 기밀성 검사 방법은 상기 벌크헤드(1)가 상기 배터리 팩에 장착되었을 때, 외측으로 배치되는 상기 벌크헤드(1)의 일 측면이 안착되는 안착부(200)에 안착시키는 제1준비 단계(S10), 상기 안착부(200)에 안착된 상기 벌크헤드(1)의 타 측에 형성되어 상기 와이어링과 상기 버스바 어셈블리와 전기적으로 연결시키는 커넥터부(5)가 챔버부(300)에 수용되도록, 상기 챔버부(300)를 상기 안착부(200)로 이동시키는 챔버이동 단계(S30), 상기 챔버부(300) 내부로 측정기체를 공급하는 기체공급 단계(S40) 및 상기 챔버부(300)의 압력을 미리 설정된 시간에 동안 측정하여 기밀성 적합여부를 판정하는 기밀성판정 단계(S50)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때 상기 챔버이동 단계 전(S30), 상기 커넥터부(5)에 밀폐지그(7)를 체결하는 밀폐지그(7) 체결 단계(S21)와, 회로검사라벨을 스캔하는 라벨스캔 단계(S22)로 형성되는 제2준비 단계(S20)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
제1준비 단계(S10)는 안착부(200)에 벌크헤드(1)를 안착시키는 단계로, 배터리 팩에 설치되는 경우 외측으로 배치되는 벌크헤드(1)의 일 측면이 안착프레임(210)에 안착되는 동시에 탄성지그(220)에 안착돌기(2)가 안착되도록 위치시킨다.
일실시 예의 제1준비 단계(S10)는 벌크헤드(1)의 일 측면에 돌출된 안착돌기(2)가 안착부(200)에 형성된 탄성지그(220)에 위치하도록 안착시키는 안착 단계(S11)와, 벌크헤드(1)가 안착된 후 탄성지그(220)에 발생되는 각 압력을 측정하여 불완전 안착 여부를 판단하는 안착판단 단계(S12)로 형성된다.
이때 안착판단 단계(S12)는 벌크헤드(1)의 중량에 의해 탄성지그(220)에 발생되는 가압력을 연산하여, 연산된 탄성지그(220)의 압력이 미리 설계된 임계 압력의 이하인 경우에는 벌크헤드(1)가 불완전 안착된 상태로 판단하여 디스플레이부(500)에 표시한다.
다른 실시 예의 일실시 예의 제1준비 단계(S110)는 벌크헤드(1)의 일 측면에 돌출된 안착돌기(2)가 안착부(200)에 형성된 탄성지그(220)에 위치하도록 안착시키는 안착 단계(S111)와, 한 쌍으로 형성되는 제1,2레이저부(710,720)의 간섭 발생 여부에 의해 벌크헤드(10)의 안착여부 및 불완전 안착여부를 판단하는 간섭 판단 단계(S112)로 형성된다.
간섭 판단 단계(S112)는 한 쌍으로 형성되는 안착부(200)의 양 측에 각각 설치되는 제1레이저센서(710)에 의해 벌크헤드(1)의 안착여부를 판단하는 안착 판단 단계(S1121)와, 한 쌍으로 형성되는 안착부(200)의 양 측에 각각 설치되는 제2레이저센서(720)에 의해 안착부(200)에 안착된 벌크헤드(1)의 불완전 안착여부를 판단하는 불완전 안착 판단 단계(S1122)로 형성된다.
구체적으로 안착 판단 단계(S1121)는 안착부(200)에 안착된 벌크헤드(1)의 배치위치에 설치되는 제1레이저센서(710)에 의해 벌크헤드(1)의 안착 시 발생되는 레이저 간섭에 의해 안착 여부를 판단하고, 불완전 안착 판단 단계(S1122)는 안착부(200)에 안착된 벌크헤드(1)의 최상측의 바로 위에 설치되는 제2레이저센서(720)에 의해 완전 안착 시에는 간섭이 발생되지 않으나, 불완전 안착 시에는 벌크헤드(1)가 기울어지면서 일 측에 미리 설정된 최상측의 높이보다 높게 형성되어 제2레이저센서(720)에 간섭이 발생되므로 간섭에 의해 불완전 안착 상태여부를 판단한다.
따라서 본 발명의 기밀성 검사 방법은 벌크헤드(1)의 안착여부 및 안착 상태(불완전 안착여부)를 다양한 방법을 측정할 수 있으며, 필요 및 설계에 맞춰 선택하여 적용할 수 있다.
제2준비 단계(S20)는 커넥터부(5)에 밀폐지그(7)를 체결하는 밀폐지그 체결 단계(S21)와, 기밀성 검사 장치(10)의 일 측에 구비되는 라벨 스캐너를 통해 회로검사라벨을 스캔하는 라벨스캔 단계(S22)로 형성되어, 커넥터부(5)를 통해 측정기체가 배출되는 것을 방지하고, 각 벌크헤드(1) 기밀성 검사 데이터를 저장하고, MES 시스템과 연동하여 배터리 팩에 설치 후에도 추적관리가 가능하여 유지 관리가 용이하다.
또한 회로검사라벨에는 벌크헤드(1)의 사양별 검사 조건에 대한 정보를 포함하고 있어, 라벨스캔 단계(S22)에 의해 작업자의 별도의 조작 없이도 미리 저장된 조건에 따라 검사를 진행할 수 있으며, 벌크헤드의 사양에 맞춰 안착부 및 챔버부를 교체하여 다양한 사양의 벌크헤드(1)를 하나의 기밀성 검사 장치(10)로 검사 가능하여 초기 설치 투자비를 감소시킬 수 있다.
따라서 본 발명의 기밀성 검사 방법은 제1,2준비 단계(S10,S20)를 구비하여 검사의 신뢰성을 보다 향상시키고, 작업자의 공수를 최소화하여 편의성을 향상시키는 효과를 갖는다.
챔버이동 단계(S30)는 안착부(200)에 안착된 벌크헤드(1)의 타 측면으로 챔버부(300)를 이동시키는 단계로, 벌크헤드(1)가 배터리 팩에 설치된 것과 동일한 환경을 제공한다. 따라라 챔버부(300)에 형성된 수용공간(310)은 커넥터부(5)를 수용하도록 하여 챔버부(300)의 둘레를 따라 형성된 밀착부(320)는 패킹(6)을 포함하는 그 주변으로 밀착된다.
이때 챔버이동 단계(S30)는 한 쌍의 양수버튼이 동시에 가압되는 경우에만 수행되어 검사 시 발생할 수 있는 사고를 방지한다.
기체공급 단계(S40)는 벌크헤드(1)의 타 측면에 밀착된 챔버부(300)의 수용공간(310)으로 측정기체를 공급하는 단계로, 미리 설정된 조건에 따라 측정기체를 공급하고, 수용공간(310)의 압력을 측정한다.
구체적으로는 기체공급 단계(S40)는 수용공간(310)이 미리 정한 설계압력이 되도록 제1압력으로 측정기체를 제1시간 공급하는 공급 단계(S41)와, 제1시간 경과후, 측정기체의 공급을 멈추고 제2시간 대기하는 대기 단계(S42)로 형성되어 수용공간(310)이 일정 압력을 갖도록 설정한다.
이때 대기 단계(S42)는 공급 단계(S41)에 의해 수용공간(310)에 발생되는 측정기체의 와류에 의해 측정 압력 값이 변화하는 것을 방지하여 미리 정한 설계압력에 도달하지 못하는 것을 방지하여 기밀성 검사의 신뢰성 향상 효과를 증대시킨다.
기밀성판정 단계(S50)는 벌크헤드(1)의 기밀성 적합 여부를 판정하는 단계로, 구체적으로 대기 단계(S42) 후, 제3시간동안 변화된 압력을 연산하는 연산 단계(S51)와, 연산된 압력 변화량이 미리 설정된 허용압력 이하인 경우에는 적합 판정을 하고, 허용압력을 초과하는 경우에는 부적합 판정하는 기밀성 판정 단계(S52)와, 기밀성 판정 단계(S52)에서 판정된 적합 여부를 디스플레이부(500)에 표시하는 표시 단계(S53)로 형성된다.
이때 연산 단계(S51)는 대기 단계(S42) 후 수용공간(310)의 압력을 측정하고, 제3시간 경과 후 수용공간(310)의 압력을 측정한 후 측정된 두 압력의 차이를 연산하고, 기밀성 판정 단계(S52)는 연상된 압력 변화량과 허용압력을 비교하여 적합 여부를 판정한다.
따라서 본 발명의 기밀성 검사 방법은 벌크헤드(1)가 배터리 팩에 설치된 것과 동일한 환경을 제공하여 기밀성 검사의 신뢰성을 향상시키고, 제2시간동안 측정된 수용공간(310) 압력 데이터를 저장하여 부적합 판정을 받은 경우에도 그 원인 쉽게 도출할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것은 본 발명의 보호범위에 해당한다.
10 기밀성 검사 장치
100 커버
200 안착부 210 안착프레임
211 안착단 212 개방부
220 탄성지그
300 챔버부 310 수용공간
320 밀착부 330 채움부
340 실린더부
400 측정기체 공급부 500 디스플레이부
600 작동부
700 레이저센서 710 제1레이저센서
720 제2레이저센서
800 AREA센서 900 긴급종료버튼
1 벌크헤드 2 안착돌기
5 커넥터부 6 패킹
7 밀폐지그

Claims (7)

  1. 배터리 팩 어셈블리의 일 측에 설치되어 전원을 외부로 전달하는 와이어링 및 버스바 어셈블리 구비하는 벌크헤드의 기밀성 검사 장치에 있어서,
    상기 벌크헤드의 일 측면이 안착되는 안착부;
    상기 와이어링과 상기 버스바 어셈블리와 전기적으로 연결되는 커넥터부가 수용되도록 상기 안착부에 안착된 상기 벌크헤드의 타측으로 밀착되는 챔버부;
    상기 챔버부의 내부로 측정기체를 공급하는 측정기체 공급부;
    상기 챔버부의 압력을 측정하여 상기 벌크헤드의 기밀성의 적합여부를 판단하는 판정부; 및
    상기 벌크헤드의 안착여부를 판단하는 레이저센서부;를 포함하고,
    상기 레이저센서부는
    상기 벌크헤드가 상기 안착부에 안착된 상태에서 간섭이 발생하는 제1레이저센서와, 상기 벌크헤드가 상기 안착부에 불완전 안착된 상태에서 간섭이 발생하는 제2레이저센서로 형성되는 것을 특징으로 하는 기밀성 검사 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 챔버부는
    상기 커넥터부와 상기 배터리 팩 어셈블리가 전기적으로 연결되는 연결공간에 배치되는 채움부가 내부로 형성되는 것을 특징으로 하는 기밀성 검사 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 안착부는
    상기 벌크헤드의 외주면의 일 측면만이 안착되는 안착되는 안착단과 상기 안착단의 일 측으로 개방부가 형성된 안착프레임과,
    상기 안착단을 따라 일정 간격으로 요입 형성되어 상기 벌크헤드의 외측으로 돌출된 안착돌기가 안착됨에 따라 변형되는 탄성지그와
    상기 탄성지그의 일 측에 설치되어 상기 안착부에 상기 벌크헤드 안착시 압력이 측정되는 압력센서로 형성되어,
    상기 벌크헤드를 안정적으로 안착시키며, 상기 압력센서의 측정 값에 따라 벌크헤드의 안착여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 기밀성 검사 장치.
  4. 배터리 팩 어셈블리의 일 측에 설치되어 전원을 외부로 전달하는 와이어링 및 버스바 어셈블리를 구비하는 벌크헤드의 기밀성 검사 방법에 있어서,
    상기 벌크헤드의 일 측면을 안착부에 안착시키는 제1준비 단계;
    상기 안착부에 안착된 상기 벌크헤드의 타 측에 형성되어 상기 와이어링과 상기 버스바 어셈블리와 전기적으로 연결시키는 커넥터부가 챔버부에 수용되도록, 상기 챔버부를 상기 안착부로 이동시키는 챔버이동 단계;
    상기 챔버부가 일정 압력을 가지도록, 상기 챔버부 내부로 상기 측정기체를 공급하는 기체공급 단계; 및
    미리 설정된 제3시간 동안의 상기 챔버부의 압력 변화량을 연산하고, 연산된 상기 압력 변화량이 미리 설정된 허용압력 이하인 경우에만 적합 판정하는 기밀성 판정 단계;를 포함하고,
    상기 제1준비 단계는
    상기 안착부에 상기 벌크헤드가 안착된 상태에서 간섭이 발생되는 한 쌍의 제1레이저센서에 의해 상기 벌크헤드의 안착여부를 판단하는 안착 판단 단계와, 상기 안착부에 상기 벌크헤드가 불완전 안착된 상태에서 간섭이 발생되는 한 쌍의 제2레이저센서에 의해 상기 벌크헤드의 불완전 안착여부를 판단하는 불완전 안착 판단 단계로 형성되는 간섭 판단 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기밀성 검사 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1준비 단계는
    상기 간섭 판단 전,
    상기 벌크헤드의 외주면의 일 측면을 안착단에 안착시키는 동시에 상기 벌크헤드의 외주면의 일 측면에 돌출된 안착돌기를 상기 안착단의 요입된 탄성지그에 안착시키는 안착 단계와,
    복수의 상기 탄성지그에 발생되는 압력을 측정하여 상기 벌크헤드의 안착여부를 판단하는 압력측정 단계를 더 수행하는 것을 특징으로 하는 기밀성 검사 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 챔버이동 단계 전, 상기 커넥터부에 밀폐지그를 체결하는 밀폐지그 체결 단계와, 회로검사라벨을 스캔하는 라벨스캔 단계로 형성되는 제2준비 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기밀성 검사 방법.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 챔버이동 단계는
    한 쌍의 양수버튼이 동시에 가압되는 경우에만 상기 챔버부가 이동하고, 상기 챔버부를 벌크헤드의 타 측면에 형성된 패킹에 밀착시키는 것을 특징으로 하는 기밀성 검사 방법.
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