KR20240030375A - 기준점 마킹장치 및 롤맵 생성장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 폭방향을 따라 복수개의 전극 레인이 배열되는 다레인 전극 상에 기준점을 마킹하는 마킹장치에 관한 것이다, 상기 마킹장치는, 상기 다레인 전극의 폭방향 일측단 또는 양측단에 위치한 전극 레인의 무지부에 기준점을 마킹하는 제1 마킹기; 폭방향을 따라 이동하면서, 상기 일측단에 위치한 전극 레인을 제외한 나머지 전극 레인 또는 양측단에 위치한 전극 레인을 제외한 나머지 전극 레인의 무지부에 기준점을 마킹하는 제2 마킹기; 및 상기 제1 마킹기 및 제2 마킹기의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명은 또한 상기 기준점 마킹장치를 이용한 롤맵 생성장치를 제공한다.

Description

기준점 마킹장치 및 롤맵 생성장치{DEVICE FOR MARKNIG REFERENCE POINT AND ROLLPMAP PRODUCING DEVICE USING THE SAME}

본 발명은 복수개의 전극 레인을 구비한 다레인 전극 이동 시에 각 전극 레인 상에 기준점을 효율적으로 마킹할 수 있는 기준점 마킹장치에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 이러한 기준점 마킹장치를 이용한 롤맵 생성장치에 관한 것이다.

모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요의 증가로, 이차전지의 수요 또한 급격히 증가하고 있다. 그 중에서도, 리튬 이차전지는 에너지 밀도와 작동전압이 높고 보존과 수명 특성이 우수하다는 점에서, 각종 모바일 기기는 물론 다양한 전자 제품들의 에너지원으로 널리 사용되고 있다.

리튬 이차전지의 전극을 제조하는 이른바 전극 공정은, 집전체인 금속 극판의 표면에 활물질 및 소정 절연물질을 도포하여 양극과 음극을 구성하는 코팅공정과, 코팅된 전극을 압연하는 롤프레스 공정 및 압연된 전극을 치수에 따라 절단하는 슬리팅공정으로 이루어진다.

전극 공정에서 제조된 전극은 노칭 공정에 의하여 전극 탭이 형성되고, 양극과 음극 사이에 분리막을 개재시켜 전극 조립체로 된 다음, 이 전극 조립체를 스태킹, 폴딩 또는 권취하여 파우치나 캔 등으로 포장하고 전해액을 주액하는 조립공정을 통해 이차전지의 형태가 만들어진다. 이후 조립된 이차전지는 충방전되어 전지 특성을 부여하는 활성화공정을 거쳐 최종적인 완제품의 이차전지가 된다.

상기 전극 공정에서 전극에 파단이나 불량이 발생하는 경우에 파단부위 또는 불량부위를 제거하고 전극을 연결테이프로 연결하는 경우가 있다. 혹은 전극 품질을 유지하기 위하여 전극 품질이 불균일한 전극 시단부나 종단부를 제거하는 경우가 있다. 이 경우 작업자는 전극 제거 및 연결 후에 잘려진 전극의 길이(전극 로스량)를 임의로 제어부 등에 입력한다. 하지만, 작업자가 수동으로 측정하여 전극 로스량을 입력하기 때문에, 실제로는 소모된 전극 로스량이 정확하지 않다. 또한, 작업자마다 입력되는 전극 로스량도 상이하다.

이 경우 후속 공정에서 상기 연결테이프를 감지하여 전극이 파단되어 연결되었다는 것은 알 수 있지만, 전극 로스량은 작업자의 입력에 의존하므로, 전극 로스량을 정확하게 파악할 수 없다. 잘려나간 전극 로스량이 정확하지 않으면, 후속공정에서 전극의 위치 좌표가 바뀌므로, 원하는 위치에 정확하게 후속공정처리를 할 수 없다. 또한, 전극 공정의 각 세부공정 간에 품질 변화를 비교 분석할 때 전극 로스량에 따라 기준이 달라지므로, 전극의 위치에 따른 품질 비교를 신뢰성 있게 행할 수 없다.

최근에는 롤투롤 상태의 전극을 모사하여 화면상에 나타낸 롤맵 바 상에 품질 또는 불량에 관한 데이터를 표시하는 롤맵이 사용되고 있다. 이 롤맵은 코팅공정, 롤프레스 공정, 슬리팅 공정의 각 전극 세부공정에서 각각 작성되므로, 상기 롤맵 정보를 다운로드 받아 전 공정에서의 품질 불량이나 전극 파단에 관한 정보를 확인하고, 후공정에서 이를 확인하여 불량의 제거나 필요한 후속처리를 하고 있다. 그런데, 상기와 같이 전극 로스량이 정확하게 파악되지 않으면, 롤맵 상에 표시되는 전극 위치데이터가 달라져서 품질이나 불량 위치에 관한 데이터를 정확하게 표시할 수 없고, 후공정에서 상기 롤맵을 참조시 잘못된 위치 좌표에 기하여 후공정을 행하게 되는 위험성이 있다.

도 1은 전극에 로스가 발생할 경우, 기준점 유무에 따라 전극 길이방향 좌표에 왜곡이 발생하는 것을 나타낸 개략도이다.

도 1의 상부 도면은 언와인더(UW)와 리와인더(RW) 사이에서 롤투롤 상태로 이동하는 전극의 이동을 모사한 롤맵(RM: Roll Map)이다. 실제 롤맵(RM) 상에는 품질, 불량에 관한 많은 세부 데이터가 시각적으로 함께 표시되지만, 도 1에서는 설명의 편의를 위하여 전극의 파단과 연결테이프(T)만을 도시하여 나타내었다.

도 1의 상부 도면의 롤맵(RM)은 실제 전극을 모사한 것으로서, 실제 전극에서는 여러 종류의 파단이 발생한다. 전극 공정의 세부공정 중 하나의 공정을 진행할 때 그 당해 공정(자공정) 내에서 전극 파단이 발생하여 50미터, 60미터의 파단이 발생한 것이 롤맵(RM) 상에 표시되어 있다. 또한, 당해 공정에 진입하기 전의 공정에서 전극 시단부가 30미터 제거되고, 자공정에서 전극 종단부가 35미터 제거된 것이 표시되어 있다.

이 경우, 상기 파단부나 전극 시단부와 종단부의 전극 제거부(전극 로스부)를 제거하면 도 1의 중간부의 도면과 같이 파단부를 연결한 연결테이프(T)만이 남게 된다. 즉, 도 1의 중간부의 도면이 실제 전극의 형태가 된다. 이 중간부의 도면에서는 예컨대 이음매 감지센서에 의하여 연결테이프(T)의 위치는 검출할 수 있다. 그러나, 파단된 전극이나 제거된 전극은 실제 전극 상에 남아 있지 않으므로, 그 전극 제거부(로스부)의 길이인 전극 로스량은 파악할 수 없다. 상술한 바와 같이, 상기 전극 제거부는 작업자가 수동으로 입력하므로 정확한 전극 로스량을 알기 어렵다.

또한, 전극 로스량을 파악할 수 없다면, 전극 공정의 롤맵(RM)도 도 1의 중간부의 도면과 같은 형태가 되어 롤맵 상의 위치 좌표도 왜곡이 발생한다. 도 1의 상부 도면은 전극의 파단/제거 길이를 알고 있다고 가정하여 연결테이프와 함께 편의상 표시한 것으로서, 실제 전극 로스 발생시에는 도 1의 중간부 도면의 형태가 되는 것이다.

도 1의 하부의 도면은, 기준점을 도입하여 롤맵(RM)의 좌표 왜곡을 방지한 것을 나타내는 도면이다.

도 1의 하부의 롤맵(RM)에서는 기준점(M1,M2,M3)을 소정 간격마다 도입하고, 전극 로스부를 표시하고 있다. 상기 기준점(M1,M2,M3)의 개수, 간격은 전극의 길이나 사양에 따라 다르게 적용할 수 있다. 도 1에서는 1200미터 길이의 전극을 상정하여, 300,600,900미터 지점에 각각 기준점(M1,M2,M3)을 표시하였다. 실제 전극에 상기와 같은 기준점(M1,M2,M3)을 마킹하고, 전극 로스 발생시에 상기 기준점을 실측하면 상기 기준점의 간격이 변동되어 그 변동값에 기초하여 전극 로스량을 용이하게 파악할 수 있다. 이와 같이, 전극 로스량이 파악되면, 도 1의 하부의 롤맵(RM)과 같이, 기준점(M1,M2,M3)과 전극 로스 길이를 함께 표시할 수 있다. 이에 따라, 하나의 롤맵에 상기 로스 길이가 반영된 전극의 길이방향 치수(절대좌표), 반영되지 않은 전극의 길이방향 치수(상대좌표)를 함께 표시할 수 있다.

이와 같이, 전극에 기준점을 도입하면, 기준점 간격 변동으로부터 변동 전의 기준점 위치(설정된 기준점 위치)와 측정된 기준점 위치를 대비하여 전극 로스량을 파악할 수 있고, 이를 롤맵 상에 반영할 수 있다.

한편, 최근에는 자동차형 대형 전지에 사용되는 파우치 또는 원통형전지, 또는 소형 전동기구 등에 사용되는 소형 전지의 증가된 수요에 부합하도록, 폭방향을 따라 복수개의 전극 레인이 배열되는 다레인 전극이 활발히 개발되고 있다. 상기 다레인 전극은 하나의 전극판(집전체) 상에 전극 활물질이 코팅되는 유지부와 코팅되지 않은 무지부가 폭방향으로 반복배열되어 이루어진다. 다레인 전극은 상술한 코팅공정 및 롤프레스 공정을 거친 후, 슬리팅 공정에서 각각의 전극 레인으로 절단된다.

도 2는 단일 전극 레인의 전극에 기준점을 표시하는 것을 나타낸 개략도이다.

도면의 화살표는 전극 주행방향이다. 상기 전극(1)은 하나의 유지부(1b)의 양측에 무지부(1a)가 형성된 것이다. 따라서, 종래의 기준점 마킹기(2)는 전극의 일측 무지부 또는 양측의 무지부(1a)에 기준점(M)을 마킹하면 충분하였다. 그러나, 이러한 종래의 기준점 마킹기(2)는 전극 생산성에 효과적인 다레인 전극에 기준점을 마킹하기에 부적합하였다. 다레인 전극의 복수개의 전극 레인에 각각 기준점을 마킹하기 위해서는, 복수개의 마킹기가 필요하다. 그러나, 마킹기 개수가 증가하면, 제조비용이 상승하고 설치과정도 복잡하게 된다. 또한, 마킹기에 필요한 광학 부품의 개수도 증가하여 제조비용이 더욱 증가한다.

따라서, 최근의 멀티 레인 전극 내지 다레인 전극에 기준점을 마킹하기 위하여, 마킹기 개수를 줄이면서도 효율적으로 기준점을 마킹할 수 있는 기술의 개발이 요망된다 하겠다.

대한민국 등록특허공보 제10-601567호

본 발명은 복수개의 전극레인을 구비한 다레인 전극 상에 기준점을 효율적으로 마킹할 수 있는 간이한 구조의 기준점 마킹장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 상기 기준점 마킹장치를 이용하여 롤맵 상에 기준점 정보와 전극 불량에 관한 정보를 효과적으로 나타낼 수 있는 롤맵 생성장치를 제공하기 위한 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 기준점 마킹장치는, 폭방향을 따라 복수개의 전극 레인이 배열되는 다레인 전극 상에 기준점을 마킹하는 마킹장치로서,

상기 다레인 전극의 폭방향 일측단 또는 양측단에 위치한 전극 레인의 무지부에 기준점을 마킹하는 제1 마킹기; 폭방향을 따라 이동하면서, 상기 일측단에 위치한 전극 레인을 제외한 나머지 전극 레인 또는 양측단에 위치한 전극 레인을 제외한 나머지 전극 레인의 무지부에 기준점을 마킹하는 제2 마킹기; 및 상기 제1 마킹기 및 제2 마킹기의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.

상기 제1 마킹기는, 상기 다레인 전극의 폭방향 일측단에 위치한 전극 레인의 무지부에 기준점을 마킹하는 일측단 마킹기이고, 상기 제2 마킹기는, 상기 일측단에 위치한 전극 레인을 제외한 복수개의 전극 레인의 무지부에 기준점을 각각 마킹할 수 있다.

상기 제1 마킹기는, 상기 다레인 전극의 폭방향 일측단과 타측단에 위치한 전극 레인의 무지부에 각각 기준점을 마킹하는 일측단 마킹기 및 타측단 마킹기로 구성되고, 상기 제2 마킹기는, 상기 일측단과 타측단에 위치한 전극 레인 사이에 배열된 1개 또는 복수개의 전극 레인의 무지부에 기준점을 마킹하는 것일 수 있다.

하나의 예로서, 상기 다레인 전극 상에 전극 폭방향을 따라 가이드축이 배치되고, 상기 제1 마킹기 및 제2 마킹기는 상기 가이드축에 결합되며, 상기 제2 마킹기는 상기 가이드축을 따라 이동 가능하게 설치될 수 있다.

상기 제1 마킹기는, 폭이 다른 다레인 전극에 대하여 기준점을 마킹할 경우 그 폭의 변화에 대응하여 상기 가이드축을 따라 폭방향으로 이동 가능한 것일 수 있다.

상기 다레인 전극이 길이방향을 따라 이동할 때, 상기 제1 마킹기 및 제2 마킹기는 상기 다레인 전극의 길이방향을 따라 소정 간격으로 각 전극 레인의 무지부에 기준점을 마킹할 수 있다.

상기 제2 마킹기가 폭방향을 따라 이동하며 복수개의 전극 레인에 각각 마킹할 때의 마킹 경로는, 상기 다레인 전극의 길이방향으로의 이동속도로 인하여 전극 길이방향 후방으로 경사지는 대각선 경로로 형성될 수 있다.

상기 다레인 전극은 상면과 하면에 각각 전극 활물질이 코팅되는 양면 전극이고, 상기 제1 마킹기 및 제2 마킹기는 상기 다레인 전극의 상면과 하면 상에 각각 설치될 수 있다.

상기 마킹되는 기준점은, 상기 다레인 전극의 길이방향을 따른 기준점의 좌표 또는 기준점의 순번 정보와, 전극 폭방향을 따른 각 전극 레인의 순번 정보를 포함할 수 있다.

상기 기준점 마킹장치는 언와인더와 리와인더 사이에서 다레인 전극이 롤투롤 상태로 길이방향을 따라 이동할 때, 상기 언와인더 또는 리와인더 회전량에 따른 전극의 길이방향 위치를 좌표 데이터로 취득하는 위치계측기를 더 포함하고, 상기 좌표 데이터에 기초하여 상기 제1 마킹기 및 제2 마킹기가 기준점을 마킹하는 것일 수 있다.

상기 제1 마킹기는, 기준점 마킹 대신 또는 기준점 마킹과 함께 다레인 전극의 불량 개소 및/또는 불량 구간의 마킹을 행할 수 있다.

롤투롤 상태로 이동하는 다레인 전극을 검사하여 불량에 관한 검사데이터를 취득하고, 상기 위치계측기와 연동되어 상기 검사데이터가 취득된 불량 개소 및/또는 불량 구간에 관한 전극의 좌표 데이터를 취득할 수 있는 불량검사기가 상기 제1 마킹기 위치 이전에 적어도 1개 배치되고, 상기 제1 마킹기는 상기 불량검사기로부터 전달받은 좌표 데이터에 기초하여 다레인 전극의 폭방향 일측단 또는 양측단의 무지부에 불량 개소 및/또는 불량 구간의 마킹을 할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 불량검사기와 제1 마킹기와의 거리 및 상기 다레인 전극의 이동속도에 기초하여 상기 불량 개소 및/또는 불량 구간의 전극 부분이 상기 제1 마킹기에 도착할 시점을 구하고, 상기 도착 시점에서 상기 제1 마킹기가 상기 불량 개소 및/또는 불량 구간의 마킹을 하도록 제어할 수 있다.

본 발명의 다른 측면으로서의 롤맵 생성장치는, 언와인더와 리와인더 사이에서 다레인 전극이 롤투롤 상태로 이동할 때, 상기 언와인더 또는 리와인더 회전량에 따른 다레인 전극의 길이방향 위치를 좌표 데이터로 취득하는 위치계측기; 상기 위치계측기와 연동되어 다레인 전극의 길이방향을 따라 상기 다레인 전극 상에 소정 간격으로 기준점을 마킹하는 마킹기; 및 상기 위치계측기 및 마킹기와 연동되어 전극 길이방향 위치 및 기준점의 좌표 데이터를 취득하며, 롤투롤 상태로 이동하는 전극을 모사한 롤맵 상에 상기 좌표 데이터를 표시하여 롤맵을 생성하는 롤맵 생성부를 포함하고, 상기 마킹기는, 다레인 전극의 폭방향 일측단 또는 양측단에 위치한 전극 레인의 무지부에 기준점을 마킹하는 제1 마킹기와, 폭방향을 따라 이동하면서 상기 일측단에 위치한 전극 레인을 제외한 나머지 전극 레인 또는 양측단에 위치한 전극 레인을 제외한 나머지 전극 레인의 무지부에 기준점을 마킹하는 제2 마킹기를 포함하고, 상기 롤맵 생성부는 제1,2 마킹기가 마킹한 기준점의 좌표 데이터에 기초하여 상기 다레인 전극의 롤맵 및 다레인 전극을 구성하는 각각의 개별 전극 레인의 롤맵을 생성할 수 있다.

상기 다레인 전극을 검사하여 불량에 관한 검사데이터를 취득하고, 상기 위치계측기와 연동되어 상기 검사데이터가 취득된 불량 개소 및/또는 불량 구간에 관한 전극의 좌표 데이터를 취득할 수 있는 불량검사기가 상기 제1 마킹기 위치 이전에 적어도 1개 배치되고, 상기 제1 마킹기는 상기 불량검사기로부터 전달받은 좌표 데이터에 기초하여 상기 다레인 전극의 폭방향 일측단 또는 양측단의 무지부에 불량 개소 및/또는 불량 구간의 마킹을 하고, 상기 롤맵 생성부는, 롤맵 상에 상기 기준점의 좌표 데이터와 상기 불량 개소 및/또는 불량 구간의 좌표 데이터를 함께 표시할 수 있다.

본 발명에 의하면, 다레인 전극의 일측 또는 양측 단부의 전극 레인 상에 기준점을 마킹하는 제1 마킹기와, 나머지 전극 레인 상에 기준점을 마킹하는 하나의 제2 마킹기로, 복수개의 전극 레인에 모두 대응하여 기준점을 마킹할 수 있다.

따라서, 기준점 마킹을 위한 마킹기의 개수가 대폭 감소하여 제조비용을 크게 저감할 수 있다. 이에 따라, 각 마킹기에 필요한 고가의 광학 부품(예컨대 비전카메라, 조명장치 등)의 개수도 감소하므로, 제조비용을 더욱 저감할 수 있다.

또한, 상기 제1 마킹기는 기준점 외에 전극 불량의 표시도 행할 수 있어, 기준점과 전극 불량 모두를 다레인 전극 상에 표시할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 상기 기준점 마킹장치에 의한 기준점 좌표 정보에 기초하여 다레인 전극을 모사한 롤맵을 구현할 수 있다. 상기 롤맵에는 기준점 정보 외에 전극 불량에 관한 정보도 동시에 표시할 수 있다. 따라서, 다레인 전극의 품질 불량과 관련한 데이터들을 상기 기준점과 관련하여 한눈에 시각적으로 용이하게 파악할 수 있다.

또한, 전극 공정의 각 세부공정에서 품질, 불량 관리, 후속공정 처리시에 상기 기준점이 표시된 롤맵을 참조할 수 있으므로, 후속공정에서의 처리나 불량 제거 등을 정확하게 행할 수 있다.

도 1은 전극에 로스가 발생할 경우, 기준점 유무에 따라 전극 길이방향 좌표에 왜곡이 발생하는 것을 나타낸 개략도이다.
도 2는 단일 전극 레인의 전극에 기준점을 표시하는 것을 나타낸 개략도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시형태의 기준점 마킹장치의 개략도이다.
도 4는 제1 실시형태에 따른 제1,2 마킹기의 작동과정을 나타내는 개략도이다.
도 5는 제1 실시형태의 기준점 마킹장치에 의하여 다레인 전극에 기준점이 마킹되는 것을 나타낸 개략도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시형태의 기준점 마킹장치의 개략도이다.
도 7은 제2 실시형태에 따른 제1,2 마킹기의 작동과정을 나타내는 개략도이다.
도 8는 제2 실시형태의 기준점 마킹장치에 의하여 다레인 전극에 기준점이 마킹되는 것을 나타낸 개략도이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시형태의 기준점 마킹장치의 개략도이다.
도 10은 제3 실시형태의 기준점 마킹장치에 의한 마킹을 나타낸 개략도이다.
도 11은 본 발명의 다른 측면인 롤맵 생성장치의 개략도이다.
도 12는 롤맵 생성부에 포함되는 데이터 시각화 장치의 개략도이다.
도 13은 본 발명의 롤맵 생성장치에 의하여 생성된 다레인 전극 및 개별 전극 레인의 롤맵을 나타내는 개략도이다.

이하, 첨부한 도면과 여러 실시예에 의하여 본 발명의 세부 구성을 상세하게 설명한다. 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 또한 첨부된 도면은 발명의 이해를 돕기 위하여 실제 축척대로 도시된 것이 아니며 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명은 다(多)레인 전극 상에 기준점을 마킹하기 위한 마킹장치이다. 또한, 상기 마킹장치를 이용하여 롤맵을 생성하기 위한 롤맵 생성장치에 관한 것이다.

본 명세서에서 다레인 전극이란 '폭방향을 따라 복수개의 전극 레인이 배열되는 전극'을 말한다. 폭방향은 다레인 전극의 폭방향 또는 활물질이 코팅되는 집전체의 폭방향을 말한다. 다레인 전극 상에는 활물질이 코팅되는 유지부와 활물질이 코팅되지 않아 집전체의 표면이 노출된 유지부가 폭방향을 따라 반복적으로 배열된다. 협의로는 상기 유지부만을 전극 레인이라 칭할 수 있다. 그러나, 광의로는 유지부에 더하여, 전극 탭으로 제조되는 무지부를 합쳐 전극 레인이라 부를 수 있다. 본 명세서에는 유지부와 이에 인접한 무지부를 합쳐서 하나의 전극 레인으로 규정한다.

다레인 전극의 양측단에 무지부가 각각 배열되므로, 다레인 전극 상에는 유지부의 개수보다 무지부의 개수가 1개 더 많다. 즉, 인접하는 무지부와 유지부를 하나의 전극 레인으로 간주하면, n개의 전극 레인을 가지는 다레인 전극은 n개의 유지부와 n+1개의 무지부를 가진다. 다레인 전극에는 유지부와 무지부가 교대로 배열되고, 다레인 전극의 양측단에는 무지부가 배열되므로, 하나의 유지부를 기준으로 하면 그 유지부의 양측에 무지부가 배열된 형태가 된다. 본 명세서에서 기준점이 마킹되는 '하나의 전극 레인의 무지부'란 상기 유지부의 일측 또는 타측에 배열된 무지부를 의미한다. 다레인 전극의 폭의 일측으로부터 폭방향을 따라 기준점을 마킹하는 경우, 유지부를 기준으로 일측의 무지부가 '전극 레인의 무지부'가 된다. 이 경우에는 다레인 전극의 폭방향 타측 단부의 무지부에는 기준점을 마킹하지 않을 수 있다. 반대로, 다레인 전극의 폭의 타측으로부터 폭방향을 따라 기준점을 마킹하는 경우, 유지부를 기준으로 타측의 무지부가 '전극 레인의 무지부'가 된다. 이 경우에는 다레인 전극의 폭방향 일측 단부의 무지부에는 기준점을 마킹하지 않을 수 있다.

본 명세서에서 '다레인'이란 2개 이상의 전극 레인을 포함한다. 그러나, 본 발명의 효과의 측면에서는 3개 이상의 전극 레인을 포함하는 것이 바람직하다. 예컨대, 다레인 전극이 2개의 전극 레인을 구비한 경우, 다레인 전극의 일측에 위치한 전극 레인의 무지부에 후술하는 제1 마킹기가 기준점을 마킹할 수 있다. 이 경우 폭방향을 따라 이동하는 제2 마킹기가 타측의 전극 레인의 무지부에 기준점을 마킹할 수 있다. 그러나, 이 경우는 2개의 전극 레인에 2개의 마킹기가 배치되는 것으로, 본 발명이 의도하는 진정한 멀티레인 또는 다레인 전극의 기준점 마킹장치로 보기에는 효용성이 떨어진다.

전극 레인이 3개인 경우, 다레인 전극의 일측단의 전극 레인(제1 전극 레인)의 무지부에 제1 마킹기기 기준점을 마킹하고, 나머지 전극 레인(제2 및 제3 전극 레인)의 무지부에 제2 마킹기가 폭방향으로 이동하면서 기준점을 마킹할 수 있다. 이와 같이, 3개 이상의 전극 레인을 구비한 경우, 하나의 제2 마킹기로 2개 이상의 전극 레인에 대응하여 기준점을 마킹할 수 있으므로, 본 발명의 효과가 실질적으로 발휘된다 할 수 있다.

또한, 다레인 전극의 타측단의 전극 레인(제3 전극 레인)에 또 다른 제1 마킹기를 설치하여 기준점을 마킹하도록 할 수 있다. 즉, 제1 전극 레인과 제3 전극 레인의 무지부에 2대의 제1 마킹기로 기준점을 각각 마킹하고, 제2 전극 레인의 무지부에 이동 가능한 제2 마킹기가 기준점을 마킹할 수 있다.

다레인 전극의 일측단의 전극 레인을 제외한 나머지 전극 레인의 개수, 또는 일측단과 타측단의 전극 레인을 제외한 나머지 전극 레인의 개수가 많아질수록, 폭방향을 따라 기준점을 마킹하는 제2 마킹기의 효용성은 더욱 높아진다 할 것이다.

<기준점 마킹장치>

본 발명의 기준점 마킹장치는, 폭방향을 따라 복수개의 전극 레인이 배열되는 다레인 전극 상에 기준점을 마킹하는 마킹장치로서,

상기 다레인 전극의 폭방향 일측단 또는 양측단에 위치한 전극 레인의 무지부에 기준점을 마킹하는 제1 마킹기; 폭방향을 따라 이동하면서, 상기 일측단에 위치한 전극 레인을 제외한 나머지 전극 레인 또는 양측단에 위치한 전극 레인을 제외한 나머지 전극 레인의 무지부에 기준점을 마킹하는 제2 마킹기; 및 상기 제1 마킹기 및 제2 마킹기의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 다레인 전극은 3개 이상의 전극 레인을 포함하는 것이 바람직하다. 본 발명의 기술적사상은 기준점 마킹시에는 이동하지 않는 마킹기(제1 마킹기)가 다레인 전극의 폭방향 일측단 또는 양측단에 위치한 전극 레인의 무지부에 기준점을 마킹하고, 나머지 전극 레인의 무지부에는 제2 마킹기가 폭방향으로 이동하면서 각각 기준점을 마킹한다는 것이다. 이에 의하여, 나머지 전극 레인에 각각 별도의 마킹기를 설치할 필요 없이, 한 대의 제2 마킹기로 나머지 전극 레인의 무지부에 기준점을 마킹할 수 있다.

또한, 2종류의 마킹기(제1 마킹기와 제2 마킹기)로 기준점을 각각 마킹할 때, 제1 마킹기로 마킹한 기준점은 전극 코팅공정에서 슬리팅 공정에 이르기까지의 마스터(master) 기준점으로 활용할 수 있다. 또한, 상기 제1 마킹기는 마킹 시에는 이동하지 않으므로, 후술하는 바와 같이 기준점 마킹 외에 전극의 불량 개소 및/또는 불량 구간의 마킹도 동시에 행할 수 있다.

반면, 제2 마킹기는 각 전극 레인별로 독립적으로 기준점을 마킹하고, 기준점 별로 해당 전극 레인의 순번 정보와 기준점의 좌표 또는 순번정보를 포함하므로, 각 전극 레인별로 롤맵을 작성하여 품질을 평가하거나 추적할 때 판단기준 또는 참고가 될 수 있다.

제어부는 상기 제1 마킹기 및 제2 마킹기의 동작을 제어한다. 상기 제어부는 전극 공정에서 언와인더(UW)와 리와인더(RW) 사이에서의 전극이 롤투롤 상태로 이송될 때, 상기 전극 이송을 제어하는 PLC 제어부일 수 있다. 상기 제어부는 언와인더 또는 리와인더의 회전량에 따른 전극의 길이방향 위치를 좌표 데이터로 취득할 수 있는 위치계측기(예컨대 로터리 엔코더)와 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 회전량을 제어부가 좌표 데이터로 취득하고, 다레인 전극이 이동할 때, 특정 길이방향 위치에 기준점을 마킹하도록 제1,2 마킹기를 제어할 수 있다. 즉, 다레인 전극 길이방향의 소정 마킹 위치로 전극이 이동하였을 때, 상기 제어부는 제1,2 마킹기에 기준점 마킹지시를 내릴 수 있다. 또한, 다레인 전극이 이동할 때, 다레인 전극의 길이방향을 따라 소정 간격으로 반복적으로 제1,2 마킹기에 기준점 마킹지시를 내릴 수 있다. 제어부에는, 기준점 마킹 위치, 마킹 간격의 정보가 설정되어 있으며, 이에 따라 상기 제1,2 마킹기는 전극 레인의 무지부 상에 기준점을 마킹할 수 있다.

한편, 제2 마킹기는 폭방향을 따라 이동하므로, 그 이동 동작, 이동속도 등도 제어부에 의하여 제어될 수 있다. 상기 제어부가 전극 이송을 제어하는 PLC 제어부인 경우, 다레인 전극의 길이방향으로의 이동속도를 제어할 수 있고, 또한 상기 이동속도와 연동하여 제2 마킹기의 이동속도를 상기 제어부가 결정할 수 있다. 즉, 상기 제어부는, 다레인 전극의 이동속도, 제2 마킹기의 이동 도, 기준점 마킹 위치, 마킹 간격 등을 종합적으로 고려하여, 원하는 마킹 위치에 기준점이 마킹되도록 제2 마킹기를 제어할 수 있다.

상기 제어부는 또한 제1 마킹기가 불량 표시를 전극 레인의 무지부에 행할 경우, 제1 마킹기를 제어하는 기능을 수행할 수 있다. 즉, 제1 마킹기가 기준점을 마킹하거나, 불량표시를 마킹할 경우 어떤 마킹을 우선할지, 2종류의 마킹을 모두 행할지와 관련하여 제1 마킹기를 제어할 수 있다. 불량 마킹을 위하여 소정의 불량검사기가 설치될 경우, 상기 제어부는 상기 불량검사기 및 위치계측기와 연동하여 불량 개소 또는 불량 구간의 좌표 데이터를 취득할 수 있고 이에 기초하여 제1 마킹기에 불량 마킹 지시를 내릴 수 있다.

뿐만 아니라, 상기 제어부는 기준점에 관한 좌표 데이터, 불량 개소 또는 불량 구간에 관한 좌표 데이터를 취득하고, 이를 롤맵 생성부로 전송할 수 있다. 롤맵 생성부는 이러한 데이터에 기초하여 다레인 전극 또는 각 개별 전극 레인의 롤맵을 생성할 수 있다.

이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명의 기준점 마킹장치에 대한 구체적인 실시형태를 설명한다.

(제1 실시형태)

도 3은 본 발명의 제1 실시형태의 기준점 마킹장치의 개략도이고, 도 4는 제1 실시형태에 따른 제1,2 마킹기의 작동과정을 나타내는 개략도이고, 도 5는 제1 실시형태의 기준점 마킹장치(100)에 의하여 다레인 전극(10)에 기준점(M)이 마킹되는 것을 나타낸 개략도이다.

본 실시형태에서는, 도 5에 도시된 바와 같이 0예컨대 8개의 전극 레인을 구비한 다레인 전극(10) 상에 기준점(M)을 마킹한다. 다레인 전극(10)은 폭방향 양측단의 무지부(11)를 포함하여 총 9개의 무지부(11)와, 8개의 유지부(12)를 구비하고 있다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 제1 마킹기(20)는 다레인 전극(10)의 폭방향 일측단(도 5의 좌측단)에 위치한 전극 레인의 무지부(11) 상에 배치된다. 제2 마킹기(30)는 상기 폭방향 일측단의 전극 레인을 제외한 나머지 전극 레인의 무지부(11) 상에 기준점(M)을 마킹한다. 따라서, 도 5의 폭방향 타측단(우측단)의 무지부(11)에는 기준점(M)이 마킹되지 않는다. 이때, 제2 마킹기(30)는 폭방향 좌측단으로부터 우측단으로 이동하면서 기준점(M)을 마킹한다.

한편, 도 5의 우측단에서 좌측단으로 제2 마킹기(30)가 이동하면서 기준점(M)을 마킹하는 형태도 가능하다. 이 경우에는 제1 마킹기(20)가 우측단의 무지부(11)에 기준점(M)을 마킹할 수 있다.

도 3을 참조하면, 본 실시형태의 기준점 마킹장치(100)는, 다레인 전극(10)이 언와인더(UW)로부터 리와인더(RW)로 롤투롤상태로 이동할 때, 다레인 전극(10) 상부에 배치되어 기준점(M)을 마킹하도록 구성된다. 도 3의 다레인 전극(10)은 상면과 하면에 각각 전극 활물질이 코팅되는 양면 전극이다. 따라서, 상기 다레인 전극(10)의 상면 위에 제1 및 제2 마킹기(20,30)가, 그리고 하면 위에도 제1 및 제2 마킹기(20',30')가 각각 설치되어 있다. 그러나, 다레인 전극(10)의 일면에만 활물질이 코팅되는 단면 전극에도 본 발명을 적용할 수 있음은 물론이다. 이 경우에는 상기 일면 상에 상기 제1,2 마킹기(20,30)가 설치된다.

도 4와 같이, 길이방향으로 주행하는 다레인 전극(10) 상에 폭방향을 따라 가이드축(R)이 설치된다. 제1 및 제2 마킹기(30)는 이 가이드축(R)에 결합된다. 제2 마킹기(30)는 상기 가이드축(R)을 따라 이동 가능하게 설치되어, 제어부의 신호에 따라 폭방향을 따라 이동하면서 복수개의 전극 레인의 무지부(11)에 기준점(M)을 마킹한다. 상기 전극이 양면 전극일 경우, 상기 가이드축(R,R')도 전극 상면과 하면 위에 각각 설치될 수 있다.

마킹기로서는 예컨대 잉크젯 방식의 잉크마킹기 또는 레이저 방식의 레이저 마킹기 또는 펀칭방식의 마킹기를 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 기준점(M)의 시인성이 우수하고 유지부(12)에 손상이 가지 않는 범위에서 적절한 마킹기를 선택하여 사용할 수 있다. 레이저 방식이나 펀칭방식의 마킹기의 경우 무지부(11)에 손상을 남길 수 있으므로, 기준점(M) 마킹 시 주의할 필요가 있다. 다만, 후술하는 바와 같이, 제1 마킹기(20)로 불량 표시를 할 경우에는 상기 레이저 방식이나 펀칭방식의 마킹기가 시인성이 더 우수할 수 있다.

상기 제1 마킹기(20)와 제2 마킹기(30)는 동일 종류 또는 다른 종류의 마킹기를 적용할 수 있다. 바람직하게는 동일 종류의 마킹기를 사용하는 것이 기준점(M)을 식별하고 전극 공정을 통일적으로 관리하는데 유리하다.

마킹되는 기준점(M)은, 다레인 전극의 길이방향을 따른 기준점(M)의 좌표 또는 기준점(M)의 순번 정보와, 다레인 전극의 폭방향을 따른 각 전극 레인의 순번 정보를 포함할 수 있다. 이러한 정보는 바코드 형태로 표시될 수도 있고, 혹은 숫자나 한글, 영문자 등이 조합된 형태로 표시될 수도 있다. 도 5에는 숫자와 영문자가 조합된 기준점(M)의 일례가 표시되어 있다. 상기 기준점(M)은 설명을 위한 일례로서 나타낸 것이므로, 도 5에 도시된 각 전극 레인의 순서나 기준점(M)의 순서 또는 길이방향 좌표값과 일치하지 않을 수 있다는 점을 주의하여야 한다. 예컨대 'F605'의 기준점(M)에서 'F6'은 전극 레인의 순번 정보를 나타낸다. 아래와 같이, 영어 알파벳에 따라 각 전극 레인의 순서를 규정할 수 있다.

A 1~9 01~09 Lane

F 0~9 10~19 Lane

Y 0~9 20~29 Lane

숫자로만 레인을 표시하면 표시해야 할 숫자가 길어지고 변별력이 떨어질 수 있으므로, 상기와 같이 알파벳과 숫자를 조합하여 레인 순서를 표시할 수 있다. 상기 규정에 따르면, F06은 16번 전극 레인을 나타낸다. 또한, 알파벳을 사용하면 기준점(M)이 뒤집혀 인식될 경우 다레인 전극의 시단부와 종단부가 역전되는 것을 파악할 수 있다. 즉, 코팅공정, 롤프레스공정 및 슬리팅 공정의 일련의 전극 공정에서는 전 공정의 전극 롤의 끝단이 후 공정의 전극 롤의 시단이 되는 등 권취 및 권출 방향 등에 따라 전극의 시단 및 종단이 역전되어 인식된다. 이 경우 알파벳으로 기준점(M)을 표시하면, F가 뒤집혀 인식될 경우 당해 공정이 어떤 공정인지 파악할 수 있고, 롤맵 상에도 이를 반영하여 기준점(M)을 표시하거나 혹은 적절히 보정하여 기준점(M)을 표시할 수 있다.

또한, '05'의 숫자는 전극 길이방향을 따른 기준점(M)의 순번 정보이다. 도 3과 같이 다레인 전극이 길이방향을 따라 이동할 때, 상기 제1 및 제2 마킹기(20, 30)는 다레인 전극(10)의 길이방향을 따라 소정 간격으로 각 전극 레인의 무지부(11)에 기준점(M)을 마킹한다. 따라서, 상기 기준점(M)은 길이방향을 따라 5번째로 마킹된 기준점(M5)이라는 것을 의미한다. 예컨대, 기준점(M)이 100m 간격으로 마킹된다면, '05'의 숫자는 전극 시단부로부터 500m 지점에 기준점(M5)이 마킹된다는 것을 나타낸다.

이와 같이, 문자와 숫자가 조합된 기준점(M)을 사용하면, 기준점 좌표 또는 순번 정보와 전극 레인의 순번 정보를 한 눈에 파악할 수 있다. 물론, '05'와 같이 순번으로 나타내지 않고 '500'으로 직접 길이방향 좌표로 표시하는 것도 가능하다. 제어부 또는 후술하는 롤맵 생성부에는 이러한 순번과 좌표관계가 입력되어 있으므로, 상기 기준점(M)을 파악하는 것으로 기준점(M)의 좌표 데이터를 용이하게 취득할 수 있다.

본 실시형태에는 제1,2 마킹기(20,30)로서 잉크마킹기를 적용하고 있다. 도 4를 참조하면, 제1,2 마킹기(20,30)는 잉크공급부(도시하지 않음)와 연결된 마킹부(노즐부)(23,33)를 각각 구비하고 있다. 또한, 상기 제1,2 마킹기는 유지부(12)와 무지부(11)를 구별하여 인식할 수 있도록 비전카메라(21,31)를 각각 구비하고 있다. 비전카메라(21,31)는 유지부(12)와 무지부(11)의 경계를 식별하여 무지부(11)의 소정 마킹위치에 상기 마킹부가 마킹할 수 있도록 한다. 비전카메라가 유지부(12)와 무지부(11)를 용이하게 식별할 수 있도록 제1,2 마킹기는 조명장치(22,32)를 각각 구비한다. 이러한 비전카메라와 조명장치와 같은 광학 부품들은 고가이다. 본 발명은 하나의 제2 마킹기(30)로 복수개의 전극 레인에 기준점(M)을 마킹할 수 있으므로, 고가의 광학 부품의 개수를 크게 줄일 수 있다는 장점이 있다.

제2 마킹기(30)는 폭방향을 따라 이동하므로, 그 이동범위가 설정될 필요가 있다. 이를 위하여 리미트센서(도시하지 않음)를 구비할 수 있다. 리미트센서와 제어부(40)는 연동되며, 리미트센서로부터 감지된 위치에 따라 제어부(40)는 상기 제2 마킹기(30)의 이동범위를 규제할 수 있다. 필요에 따라, 상기 제1 마킹기(20) 또는 제2 마킹기(30)는 충돌방지를 위한 스토퍼(도시하지 않음)를 구비할 수 있다. 불측의 원인에 의하여 제1,2 마킹기(20,30)가 충돌할 경우, 탄성소재 또는 부드러운 소재로 구성된 스토퍼(예컨대 우레탄 스토퍼)를 마킹기 측면에 부착해 두면 이 스토퍼가 충격을 흡수하여 마킹기 손상을 방지할 수 있다. 물론, 그 외의 기계적 및/또는 전자적인 스토퍼 기구를 상기 마킹기 또는 마킹기와 결합되는 가이드축(R) 상에 마련할 수도 있다.

도 4를 참조하면, 다레인 전극(10)의 일측단에 위치한 전극 레인의 무지부(11) 상에 제1 마킹기(20)가 위치하고, 나머지 전극 레인 상에 제2 마킹기(30)가 하나의 가이드축(R) 상에 설치되어 있다.

제1 마킹기(20)는 기준점(M) 마킹시에는 원칙적으로 이동하지 않고 고정된다. 그러나, 다레인 전극의 종류에 따라, 혹은 전극 레인의 개수에 따라 다레인 전극의 폭이 변할 경우에는 그에 대응할 수 있도록 제1 마킹기(20)도 이동 가능한 것으로 할 수 있다. 즉, 3개의 전극 레인을 가진 다레인 전극이 10개의 전극 레인을 가진 다레인 전극으로 교체될 경우, 그 폭의 변화에 대응하여 제1 마킹기(20)는 상기 가이드축(R)을 따라 폭방향으로 이동할 수 있다.

상기 가이드축(R)을 따른, 제2 마킹기(30) 또는 제1 마킹기(20)의 이동기구는, 공지된 직선이동기구를 채용할 수 있다. 예컨대, 상기 제1 및 제2 마킹기는 가이드축(R)을 따라 직선이동 가능한 리니어모터를 구비할 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 마킹기는 상기 가이드축(R)을 따라 이동시에 마찰 저감을 위하여 가이드되는 부분에 베어링을 구비한 LM 가이드기구를 포함할 수 있다. 이러한 직선이동기구는 공지된 것이므로, 그에 관한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

도 3을 다시 참조하면, 상기 제1 및 제2 마킹기(20,30)의 전에 전극 코터(C)와 건조 오븐(D)이 배치되어 있다. 즉, 전극 코팅공정에서 본 발명의 기준점 마킹장치(100)로 기준점(M)을 마킹할 경우에는, 전극 상의 활물질이 건조된 뒤에 행할 필요가 있다. 도 3에서는, 상기 기준점 마킹장치(100)가, 다레인 전극의 상면과 하면에 동시에 기준점(M)을 마킹하는 것이 도시되어 있다. 하지만, 공장 설비 레이아웃에 따라서, 전극 상면과 하면의 기준점 마킹은 순차로 진행될 수 있다. 예컨대, 전극 상면에 활물질이 먼저 코팅 및 건조된 후에 기준점 마킹장치(100)가 상면에 기준점(M)을 마킹하고, 이후 전극이 계속 주행하여 전극 하면에 활물질이 코팅 및 건조된 후에 기준점 마킹장치(100)가 하면에 기준점(M)을 마킹할 수 있다. 이 경우, 전극 주행경로에 따라, 상기 기준점 마킹장치(100)가 전극 상면과 하면에 각각 배치되어 기준점을 마킹할 수 있다. 혹은, 하나의 기준점 마킹장치(100)로 전극 상면과 하면에 모두 기준점(M)을 마킹할 수 있다.

제어부(40)는 다레인 전극 주행시 소정 위치 및 소정 간격으로 제1,2 마킹기가 기준점(M)을 마킹하도록 제어한다. 전극의 위치 및 간격을 파악할 수 있도록 전극의 길이방향 위치를 좌표 데이터를 취득할 수 있는 위치계측기(50)가 구비될 수 있다. 상기 위치계측기(50)는 언와인더(UW) 또는 리와인더(RW)의 회전량에 따른 전극의 길이방향 위치를 좌표데이터로 취득 가능하다. 예컨대, 언와인더(UW) 또는 리와인더(RW)를 구동하는 모터 회전량으로부터 전극의 위치값을 추출하는 로터리 엔코더(50U,50R)를 상기 위치계측기로 사용할 수 있다. 도 3에서는 설명의 편의를 위하여 언와인더(UW)의 로터리 엔코더(50U) 및 리와인더(RW)의 로터리 엔코더(50R)가 각각 언와인더(UW) 및 리와인더(RW)의 외부에 배치한 것을 도시하였지만, 상기 엔코더들(50U,50R)은 언와인더(UW) 및 리와인더(RW)에 각각 내장될 수 있다.

도 3과 같이, 제어부(40)는 상기 위치계측기(50)와 연결되어 전극 이동시 소정 위치에 전극이 도착하면 제1 마킹기(20) 및 제2 마킹기(30)에 마킹신호를 부여한다. 또한, 상기 마킹신호는 설정된 소정 간격마다 반복적으로 발해져서 제1 마킹기(20) 및 제2 마킹기(30)는 다레인 전극의 길이방향을 따라 소정 간격으로 각 전극 레인의 무지부(11)에 기준점(M)을 마킹한다.

도 5를 참조하면, 제1 마킹기(20) 및 제2 마킹기(30)가 전극 길이방향 좌표로 300m 지점에 제1 기준점(M1,M1')을, 600m 지점에 제2 기준점(M2,M2')을 마킹하는 것이 도시되어 있다. 롤맵 작성시 전체 전극 길이(전권)의 25%, 50%, 75%의 위치에 기준점(M)을 마킹하는 경우가 있다(도 1 참조). 예컨대, 전극이 1200m일 경우, 300m,600m 및 900m 지점에 기준점(M)을 각각 마킹할 수 있다. 상술한 바와 같이, 기준점 마킹시에는 기준점의 좌표 또는 순번 정보와 각 전극 레인의 순번 정보가 마킹될 수 있다.

도 5의 예에서, 좌측단의 제1 전극 레인의 무지부(11)에 제1 마킹기(20)가 제1 기준점(M1)과 제2 기준점(M1)을 마킹하는 것이 나타나 있다. 제2 전극 레인~제8 전극 레인의 무지부(11)에는 제2 마킹기(30)가 폭방향으로 이동하면서 제1 및 제2 기준점(M1',M2')을 마킹한다. 제2 전극 레인의 기준점(좌표)은 제1 전극 레인과 동일한 위치에 마킹된다. 그러나, 제2 마킹기(30)가 폭방향을 따라 이동시에, 상기 다레인 전극도 전극 주행방향(도 5의 화살표방향)으로 이동하므로, 그 이동속도로 인하여 제3 전극 레인으로부터 제8 전극 레인까지의 기준점 마킹 경로는 전극 길이방향 후방으로 경사진 대각선 경로가 된다. 즉, 제3 전극 레인~제8 전극 레인의 기준점(M)은, 제1 및 제2 전극 레인에 비하여, 1.1m씩 후방으로 밀린 위치에 마킹된다. 후방으로 밀리는 거리는, 다레인 전극 및 각 전극 레인의 폭, 다레인 전극 이동속도, 제2 마킹기(30)의 이동속도 등에 따라 달라질 수 있다. 상기 위치계측기(50) 및 제1,2 마킹기(20,30)와 연결되는 제어부(40)에는 상기 각 전극 레인의 기준점 마킹 위치가 입력될 수 있다.

각 전극 레인에 대하여 제1 기준점(M1,M1')이 마킹된 후, 제2 마킹기(30)는 다시 제2 전극 레인의 무지부(11) 위치로 폭방향을 따라 복귀 이동한다. 다레인 전극이 주행방향으로 이동하여 제1 기준점(M1,M1')과 소정 간격(예컨대 300m)이 되었을 때, 상기 제1 및 제2 마킹기(30)가 제2 기준점(M2,M2')을 마킹한다. 제2 마킹기(30)는 제2 내지 제8 전극 레인의 무지부(11)에 기준점(M)을 마킹하기 위하여 다시 대각선 경로로 이동한다. 이후, 제3 기준점(M) 마킹시 제1,2 마킹기는 다시 상술한 마킹 동작을 반복하게 된다.

제어부(40)에 입력된 기준점 마킹 위치에 관한 정보는, 후술하는 바와 같이 롤맵 생성부로 입력되며 롤맵 생성부는 이러한 기준점 위치에 기초하여 다레인 전극 및 각 개별 전극 레인의 롤맵을 생성할 수 있다. 각 전극 레인의 기준점 좌표가 약간씩 변동하더라도, 그 좌표 위치 및 좌표 간의 간격이 입력되어 있으므로, 롤맵을 작성하거나, 후속 공정에서 이를 참조하여 처리를 하는 데는 문제가 없다. 또한, 상기 기준점 좌표 위치 및 간격에 기초하여 필요에 따라, 각 전극 레인의 좌표를 보정할 수도 있다.

요컨대, 본 발명에 따르면 복수개의 전극 레인을 가지는 다레인 전극에 2종류의 마킹기로 기준점을 효율적으로 마킹할 수 있으므로, 전극 공정 및 각 공정의 품질관리를 자동으로 효율적으로 행할 수 있게 된다.

(제2 실시형태)

도 6은 본 발명의 제2 실시형태의 기준점 마킹장치의 개략도이고, 도 7은 제2 실시형태에 따른 제1,2 마킹기의 작동과정을 나타내는 개략도이고, 도 8는 제2 실시형태의 기준점 마킹장치(200)에 의하여 다레인 전극에 기준점(M)이 마킹되는 것을 나타낸 개략도이다.

본 실시형태는, 다레인 전극의 타측단에 제1 마킹기가 추가로 구비된다. 그 외, 다레인 전극의 일측단에 위치한 전극 레인의 무지부(11)에 제1 마킹기가 마킹하고, 나머지 전극 레인의 무지부(11)에 제2 마킹기(30)가 이동하면서 마킹하는 점은 동일하다. 따라서, 제1 실시형태와 동일한 구성에 대해서는 추가적인 설명은 생략하기로 한다.

도 6 내지 도 8을 참조하면, 본 실시형태의 제1 마킹기(20)는, 상기 다레인 전극의 폭방향 일측단과 타측단에 위치한 전극 레인의 무지부(11)에 각각 기준점(M)을 마킹하는 일측단 마킹기(20A) 및 타측단 마킹기(20B)로 구성된다. 이 경우, 상기 제2 마킹기(30)는, 상기 일측단과 타측단에 위치한 전극 레인 사이에 배열된 1개 또는 복수개의 전극 레인의 무지부(11)에 기준점(M)을 마킹할 수 있다.

일측단과 타측단에 위치한 전극 레인 사이에 1개의 전극 레인이 배열되면 총 3개의 전극 레인이 된다. 이 경우, 제2 마킹기(30)는 양측단의 전극 레인 사이의 전극 레인의 무지부(11)에 기준점(M)을 마킹한다. 도 8과 같이, 일측단과 타측단에 위치한 전극 레인 사이에 복수개의 전극 레인이 배열될 수 있다. 본 실시형태에서는, 총 8개의 전극 레인이 구비된다. 일측단 측의 제1 전극 레인과 타측단 측의 제8 전극 레인의 무지부(11)는, 일측단 마킹기(20A)와 타측단 마킹기(20B)에 의하여 각각 기준점(M)이 마킹된다.

제2 전극 레인~제7 전극 레인의 무지부(11)에는 제2 마킹기(30)에 의하여 각각 기준점(M)이 마킹된다.

제1 전극 레인, 제2 전극 레인 및 제8 전극 레인의 기준점(M)은 모두 동일한 위치에 마킹된다. 그러나, 제2 전극 레인~제7 전극 레인에 마킹되는 기준점(M)의 경로는, 전극 이동속도로 인하여 길이방향 후방으로 기울어진 대각선 경로가 된다.

제어부(40)는, 상기 일측단 마킹기(20A), 타측단 마킹기(20B) 및 제2 마킹기(30)를 제어하여 각 전극 레인의 길이방향을 따라 소정 간격으로 기준점(M)을 마킹하도록 한다.

(제3 실시형태)

도 9는 본 발명의 제3 실시형태의 기준점 마킹장치의 개략도이고, 도 10은 제3 실시형태의 기준점 마킹장치에 의한 마킹을 나타낸 개략도이다.

본 실시형태의 기준점 마킹장치(300)는, 제1 마킹기(20)가 기준점 마킹 대신 또는 기준점 마킹과 함께 상기 다레인 전극(10)의 불량 개소 및/또는 불량 구간의 마킹(G)을 행할 수 있다.

즉, 상기 제1 마킹기(20)가 제어부(40)의 지시에 따라, 소정 간격으로 기준점(M)을 마킹할 수 있을 뿐 아니라, 불량이 감지된 경우 이 불량 개소 또는 불량 구간을 다레인 전극에 마킹할 수 있다. 이에 의하여, 기준점(M)과 불량 부분이 다레인 전극(10)에 동시에 표시될 수 있으므로, 이에 기초하여 롤맵 상에도 기준점(M)과 불량을 시각적으로 나타낼 수 있다.

도 9와 같이, 불량의 인식을 위하여 소정의 불량검사기(60,70)가 상기 제1 마킹기(20) 위치 이전에 배치될 수 있다. 상기 불량검사기(60,70)는, 롤투롤 상태로 이동하는 다레인 전극을 검사하여 불량에 관한 검사데이터를 취득하고, 상기 위치계측기(50)와 연동되어 상기 검사데이터가 취득된 불량 개소 및/또는 불량 구간에 관한 전극의 좌표 데이터를 취득할 수 있다. 상기 불량검사기(60,70)는 상기 제1 마킹기(20) 위치 이전에 적어도 1개 배치된다.

상기 제1 마킹기(20)는 상기 불량검사기(60,70)로부터 전달받은 좌표 데이터에 기초하여 다레인 전극의 폭방향 일측단 또는 양측단의 무지부(11)에 불량 개소 및/또는 불량 구간의 마킹(G)을 할 수 있다.

상기 불량검사기(60,70)로서 예컨대 다레인 전극의 이송 라인 상에 설치되는 전극 슬러리 로딩량 계측기, 치수 및 폭 계측기, 외관 검사기 등을 들 수 있다.

전극 슬러리 로딩량 계측기는, 초음파 센서, 변위센서, 레이저 센서, 공초점 두께 센서 등 비접촉식의 두께 측정센서가 채용될 수 있다. 전극 호일의 두께는 알려져 있으므로, 예컨대 공초점 두께 센서의 경우 센서로부터 출사된 빛의 반사광의 파장을 분석하여 센서와 전극간의 거리(두께)를 계산함으로써, 슬러리 로딩량을 측정할 수 있다.

치수 및 폭 계측기는 코팅되는 전극의 외관을 촬영하거나 스캔하여 전극 폭, 유지부(12)와 무지부(11)의 폭 등을 측정할 수 있는 종류의 비전 계측기를 채용할 수 있다. 유지부(12)와 무지부(11)의 폭이 파악되면 유지부(12)와 무지부(11)의 미스매치 여부도 파악할 수 있다.

외관 검사기는 전극의 외관을 촬상하여 외관 이미지를 취득할 수 있다. 이로부터 핀홀, 라인, 분화구 형상과 같은 외관 불량에 관한 데이터를 얻을 수 있고, 절연외관이나 절연불량에 관한 데이터도 취득할 수 있다. 외관 검사기에는 전극의 색깔을 판별할 수 있는 센서, 예컨대 칼라센서를 가지는 검사기도 포함될 수 있다. 칼라센서에 의하여, 전극과 색깔이 상이한 부분, 예컨대 연결테이프나 PET 필름을 검출할 수 있다.

상술한 계측기 또는 검사기 외에 다른 종류의 불량을 검출하기 위한 불량검사기도 적용될 수 있다.

상기 불량검사기(60,70)는 상기 위치계측기(50) 또는 위치계측기와 연결된 제어부(40)에 연결 및 연동되어 불량이 감지된 불량 개소 또는 불량부분이 이어지는 불량구간에 관한 전극의 길이방향 좌표를 취득할 수 있다. 따라서, 상기 불량검사기(60,70)는 해당 불량의 종류, 크기, 형태, 성상 등에 관한 검사데이터를 취득할 수 있을 뿐 아니라, 그 검사데이터가 취득된 전극 위치의 좌표 데이터도 함께 취득할 수 있다. 이 검사데이터 및 좌표 데이터는 상기 제어부(40)로 전송된다. 제어부(40)는, 이 검사데이터 및 좌표데이터에 기초하여 제1 마킹기(20)에 불량개소 및/또는 불량구간의 마킹지시를 내린다. 상기 제1 마킹기(20)는, 상기 좌표 데이터에 기초하여 다레인 전극의 폭방향 일측단 또는 양측단의 무지부(11)에 해당 불량 개소 및/또는 불량 구간의 마킹(G)을 행한다.

즉, 불량검사기(60,70)에 의하여 다레인 전극의 길이방향의 특정 위치(좌표)에서 불량이 인식되고, 그 위치(좌표)에 불량을 표시하도록 제어부(40)가 제1 마킹기(20)를 제어한다.

구체적으로, 상기 제어부(40)는, 상기 불량검사기(60,70)와 제1 마킹기(20)와의 거리 및 상기 다레인 전극의 이동속도에 기초하여 상기 불량 개소 및/또는 불량 구간의 전극 부분이 상기 제1 마킹기(20)에 도착할 시점을 연산할 수 있다. 상기 도착 시점에서 상기 제1 마킹기(20)는 제어부(40)의 마킹 지시에 따라 상기 불량 개소 및/또는 불량 구간의 마킹(G)을 하게 된다. 이와 같이, 본 실시형태에서는 불량검사기로부터 전달받은 좌표 데이터에 기초하여 해당 불량개소 및/또는 불량 구간의 위치(좌표)를 특정할 수 있다. 또한, 특정된 위치(좌표)에 기초하여 제1 마킹기(20)로 하여금 특정 시점에 불량을 마킹하도록 제어부(40)가 제1 마킹기(20)를 제어한다.

도 10에는, 제1 마킹기(20)에 의하여 불량 구간이 표시된 모습이 나타나 있다. 불량 마킹(G)은 다레인 전극의 폭방향 일측단 또는 양측단의 무지부(11)에 행한다. 즉, 다레인 전극의 일측단에 하나의 제1 마킹기(20)(일측단 마킹기(20A))가 설치될 경우, 상기 일측단 마킹기는 제1 전극 레인의 무지부(11)에 기준점(M) 및/또는 불량 마킹(G)을 행한다.

다레인 전극의 양측단에 2개의 제1 마킹기(20)(일측단 마킹기 및 타측단 마킹기)가 설치될 경우, 상기 일측단 마킹기(20A)와 타측단 마킹기(20B)는 제1 전극 레인의 무지부(11), 제8 전극 레인 외측 단부의 무지부(11)에 기준점(M) 및/또는 불량 마킹을 행한다. 이 경우에는, 제1 전극 레인의 무지부(11) 또는 제8 전극 레인 외측 단부의 무지부(11) 모두에 불량 마킹을 할 수 있고, 2개의 무지부(11) 중 하나의 무지부(11)에만 선택적으로 불량 마킹을 행할 수 있다.

기준점 마킹 위치와 불량 개소 또는 불량 구간의 마킹 위치가 다를 경우에 제어부(40)는 기준점 마킹과 불량 마킹을 각각 행하도록 제1 마킹기(20)를 제어할 수 있다.

그러나, 기준점 마킹 위치와 불량 개소 또는 불량 구간의 마킹 위치가 중첩될 경우, 상기 제어부(40)는 불량 마킹(G)이 우선되도록 제1 마킹기(20)를 제어할 수 있다. 이 경우, 제1 마킹기(20)는 해당 마킹 위치에 기준점을 마킹하지 않고 불량 마킹만을 행한다. 기준점(M)은 전극 길이방향을 따라 소정 간격으로 복수개 마킹되므로, 불량 마킹으로 인하여 해당 위치에 기준점(M)이 마킹되지 않더라도, 그 전후의 기준점 위치(좌표)나 기준점 간 간격을 파악함으로써, 롤맵을 작성할 수 있다.

필요에 따라, 상기 제어부(40)는 상기 불량 마킹 위치를 회피하여 불량 마킹 위치 전후에 기준점(M)을 마킹하도록 제1 마킹기(20)를 제어할 수 있다. 이 경우, 기준점(M)은 원래의 마킹 위치가 아닌 곳에 마킹된다. 그러나, 제어부(40)는 통상적으로 마킹되는 기준점 위치와 불량 마킹으로 변동되어 마킹된 기준점의 위치, 그리고 다른 기준점과의 간격을 파악할 수 있다. 이에 의하여, 제어부(40) 또는 제어부(40)와 연결된 롤맵 생성부는, 후속공정관리나 롤맵 작성시에 이를 반영할 수 있다. 혹은 실제 마킹된 기준점 위치, 간격을 참조하여, 적절한 좌표 보정을 통하여 일정 간격마다 기준점을 화면 상에 나타낼 수 이다.

요컨대, 본 발명에 의하면, 기준점(M)을 소정 간격으로 마킹하는 경우에도, 혹은 불량의 존재로 인하여 특정 기준점(M)의 간격이 변하도록 마킹되는 경우에도, 그 마킹된 위치의 길이방향 좌표만 특정할 수 있다면, 제어부(40) 내지 롤맵 생성부가 얼마든지 그 좌표를 보정하여 공정관리나 롤맵을 작성할 수 있다는 점이 특징이다.

<롤맵 생성장치>

도 11은 본 발명의 다른 측면인 롤맵 생성장치의 개략도이고, 도 12는 롤맵 생성부에 포함되는 데이터 시각화 장치의 개략도이고, 도 13은 본 발명의 롤맵 생성장치에 의하여 생성된 다레인 전극 및 개별 전극 레인의 롤맵을 나타내는 개략도이다.

본 발명의 롤맵 생성장치(400)는, 언와인더(UW)와 리와인더(RW) 사이에서 다레인 전극이 롤투롤 상태로 이동할 때, 상기 언와인더(UW) 또는 리와인더 회전량에 따른 다레인 전극의 길이방향 위치를 좌표 데이터로 취득하는 위치계측기(50); 상기 위치계측기와 연동되어 다레인 전극의 길이방향을 따라 상기 다레인 전극 상에 소정 간격으로 기준점(M)을 마킹하는 마킹기(20,30); 및 상기 위치계측기 및 마킹기와 연동되어 전극 길이방향 위치 및 기준점(M)의 좌표 데이터를 취득하며, 롤투롤 상태로 이동하는 전극을 모사한 롤맵 상에 상기 좌표 데이터를 표시하여 롤맵을 생성하는 롤맵 생성부(80)를 포함하고, 상기 마킹기는, 다레인 전극의 폭방향 일측단 또는 양측단에 위치한 전극 레인의 무지부(11)에 기준점(M)을 마킹하는 제1 마킹기(20)와, 폭방향을 따라 이동하면서 상기 일측단에 위치한 전극 레인을 제외한 나머지 전극 레인 또는 양측단에 위치한 전극 레인을 제외한 나머지 전극 레인의 무지부(11)에 기준점(M)을 마킹하는 제2 마킹기(30)를 포함한다.

다레인 전극(10)은 언와인더(UW)와 리와인더(RW)(RW)의 회전에 따라 이동하므로, 상기 언와인더(UW) 또는 리와인더(RW) 회전량에 따라 전극(10)의 길이방향 위치를 특정할 수 있다. 상기 위치계측기(50)는 이러한 전극(10)의 길이방향 위치를 좌표 데이터로 취득할 수 있다. 예컨대, 위치계측기(50)에 의하여 취득된 좌표가 0이라면 전극(10)의 시단부를 특정할 수 있고, 1200미터 길이의 전극(10)에서 1200미터의 좌표가 취득되었다면 전극(10)의 종단부를 특정할 수 있다.

상기 전극(10)의 길이방향 위치의 좌표 데이터는 언와인더(UW) 또는 리와인더(RW)에 설치된 로터리 엔코더(50U,50R)에 의하여 검출할 수 있다. 통상 로터리 엔코더(50U,50R)는 언와인더(UW) 및 리와인더(RW)를 구동하는 모터 구동부에 설치되어 모터 회전수(회전량)에 따른 전극 이동 거리를 검출할 수 있다. 따라서, 전극(10)이 언와인더(UW)와 리와인더(RW) 사이에서 이동할 경우 그 이동거리는 상기 로터리 엔코더(50U,50R) 에 의하여 검출 가능하다.

상기 마킹기는 상술한 기준점 마킹장치(100,200,300)에서 채용되었던 제1 마킹기(20)와 제2 마킹기(30)를 적용할 수 있다. 제1,2 마킹기는 직접 또는 제어부(40)를 통하여 상기 위치계측기(50)와 연동될 수 있으므로, 다레인 전극의 길이방향을 따라 소정 간격으로 기준점(M)을 각 전극 레인에 기준점(M)을 각각 마킹할 수 있다.

상기 마킹기는, 다레인 전극의 폭방향 일측단 또는 양측단에 위치한 전극 레인의 무지부(11)에 기준점(M)을 마킹하는 제1 마킹기(20)와, 폭방향을 따라 이동하면서, 제1 마킹기(20)에 의하여 마킹되는 전극 레인을 제외한 나머지 전극 레인의 무지부(11)에 기준점(M)을 마킹하는 제2 마킹기(30)를 포함한다. 상술한 바와 같이, 본 발명의 마킹기는, 복수개의 전극 레인에 기준점(M)을 마킹하기 위한 설비 및 비용을 대폭 저감할 수 있다.

본 발명은 상기 위치계측기(50) 및 마킹기(20,30)와 연동되어 전극의 길이방향 위치 및 기준점(M)의 좌표 데이터를 취득하며, 롤맵 상에 상기 좌표 데이터를 표시하여 롤맵을 생성하는 롤맵 생성부(80)를 포함한다.

상기 롤맵 생성부(80)는 상기 위치계측기와 연동되어 다레인 전극의 길이방향에 따라 좌표 데이터를 취득하고, 또한 마킹기와 연동되어 기준점(M)의 위치, 간격을 좌표 데이터로 나타낼 수 있다. 상기 기준점(M)의 좌표 데이터는 마킹기로부터 직접 혹은 제어부(40)를 거쳐 롤맵 생성부(80)로 전송될 수 있다.

상기 롤맵 생성부(80)는 제1,2 마킹기가 마킹한 기준점(M)의 좌표 데이터에 기초하여 상기 다레인 전극의 롤맵 및 다레인 전극을 구성하는 각각의 개별 전극 레인의 롤맵을 생성할 수 있다.

또한, 상기 롤맵 생성부(80)는, 기준점(M) 정보 외에 불량에 관한 정보까지 표시된 롤맵을 생성할 수 있다. 이를 위하여, 다레인 전극을 검사하여 불량에 관한 검사데이터를 취득하고, 상기 위치계측기와 연동되어 상기 검사데이터가 취득된 불량 개소 및/또는 불량 구간에 관한 전극의 좌표 데이터를 취득할 수 있는 불량검사기(60,70)가 상기 제1 마킹기(20) 위치 이전에 적어도 1개 배치될 수 있다. 불량검사기(60,70)의 종류는 상술한 바 있으므로 추가적인 설명은 생략한다.

상술한 바와 같이, 상기 제1 마킹기(20)는 상기 불량검사기(60,70)로부터 전달받은 좌표 데이터에 기초하여 상기 다레인 전극의 폭방향 일측단 또는 양측단의 무지부(11)에 불량 개소 및/또는 불량 구간의 마킹을 할 수 있다. 롤맵 생성부(80)는, 롤맵 상에 상기 기준점(M)의 좌표 데이터와 상기 불량 개소 및/또는 불량 구간의 좌표 데이터를 함께 표시할 수 있다.

상기 롤맵 생성부(80)는 불량검사기(60,70), 마킹기(20,30) 및 위치계측기(50)로부터 취득된 데이터를 저장하거나, 정상 전극의 품질이나 치수 등에 관한 데이터가 저장된 데이터베이스(81)를 구비할 수 있다. 또한, 상기 롤맵 생성부(80)는 취득된 데이터를 처리하여 롤맵 생성부(80)에 구비된 시각화장치(83)에 시각화하도록 지령하는 중앙 처리부(82)를 구비할 수 있다.

상기 롤맵 생성부(80)는 전극(10)을 모사한 롤맵을 형성할 시각화 영역을 정의하여 상기 정의된 영역 상에 좌표 데이터를 표시하는 시각화 장치(83)를 구비한다. 상기 시각화장치(83)는 중앙 처리부(82)와 연결되며 중앙 처리부로부터의 지시에 따라 검사 데이터 및 좌표 데이터를 시각화하여 나타낼 수 있다.

도 12를 참조하면, 상기 시각화 장치(83)는 취득 데이터 입력부(83a), 롤맵 상 좌표 파악부(83b) 및 이미지 생성부(83c)를 구비하고 있다.

취득 데이터 입력부(83a)는 중앙 처리부로부터(82)로부터 데이터를 입력받는다.

롤맵 상 좌표 파악부(83b)는, 롤맵을 형성할 시각화 영역을 정의하고, 취득된 원천 데이터의 각 데이터 요소에 대하여 시각화 영역 내의 픽셀 좌표값을 정의할 수 있다. 이때, 전극 롤의 로트 번호나 길이, 폭 등의 사양에 관한 데이터가 전극 롤 정보 등록에 의하여 제어부(40)나 서버 등에 입력되면, 상기 롤맵 상 좌표 파악부(83b)가 이러한 전극(10)의 크기에 관한 데이터로부터 소정 축척 변환 스케일에 따라 롤맵의 시각화 영역을 계산하여 확정할 수 있다. 혹은, 상술한 전극(10)의 길이방향 및 폭 방향 위치 데이터로부터 소정 축척 변환 스케일에 따라 롤맵의 시각화 영역을 계산하여 확정하는 것도 가능하다.

상기 좌표 파악부(83b)는 취득된 품질 또는 불량에 관한 데이터와 전극(10)의 (폭방향 및 길이방향) 위치 데이터를 맵핑하고, 상기 시각화영역(롤맵) 상에 상기 맵핑된 데이터들을 픽셀 좌표에 따라 할당할 수 있다.

이미지 생성부(83c)는 시각화 영역 내 각 픽셀 좌표에 할당된 상기 맵핑된 데이터 요소를 적어도 하나 이상의 범례(legend)로 표현할 수 있다. 범례란 시각화 영역에 표시되는 원, 사각형, 삼각형 등의 다양한 형상이나, 색상이 부여된 상기 형상 등을 의미한다. 따라서, 상기 이미지 생성부(83c)에 의하여, 롤맵이라고 하는 시각화 영역에 있어서, 실제 전극(10)의 각 위치 데이터에 대응하는 픽셀 좌표(롤맵 상 좌표)에 품질 또는 불량에 관련된 각종 데이터가 각 데이터별로 지정된 모양, 형상, 색상의 표시부로 시각적으로 표시되어 롤맵 상에 구현됨으로써, 본 발명의 롤맵을 생성할 수 있다.

또한, 데이터 베이스(81)와 같은 저장부에 저장된 데이터를 기초로, 상기 롤맵의 특정범위와 연동하여 그 특정범위에 해당하는 데이터들을 저장부로부터 불러들여 화면 상에 표시(이미지 생성)할 수 있다. 이 때, 상기 중앙 처리부(82)는 데이터 베이스(81)에 저장된 정상 데이터와 대비하여 비정상으로 판명된 검사 데이터를 다른 데이터와 구별되게 시각화하여 나타내도록 상기 시각화장치(83)에 지령을 내릴 수 있다.

상기한 시각화 영역의 크기 설정이나, 시각화 영역의 좌표를 파악하여 이미지를 생성하는 것은 종래의 다양한 사용자 인터페이스나, 데이터 할당-처리-분석 및 시각화에 관한 여러 가지 프로그램이나 처리 툴에 의하여 행할 수 있다. 따라서, 상술한 롤맵 생성부(80)는 하나의 예일 뿐, 상술한 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.

상술한 롤맵 생성부(80)는, 예컨대 생산관리시스템(MES) 등과 같은 데이터 처리 시스템일 수 있다. 전극(10) 제조공정에서는 코팅, 프레스, 슬리팅 등 일련의 전극 제조공정을 관리하는 전극 MES가 구비되어 있다. 따라서, 상술한 좌표 데이터, 검사 데이터 등을 전극 MES에 송출하면 전극 MES에서 상술한 롤맵을 생성할 수 있다.

본 발명의 롤맵 생성장치(400)는 생성된 롤맵을 디스플레이부(90)에 현출함으로써, 기준점(M) 및 불량에 관한 데이터들을 한눈에 시각적으로 용이하게 파악할 수 있다.

본 발명의 롤맵 생성장치(400)는 언와인더(UW)와 리와인더(RW) 사이의 전극 이동을 제어하는 제어부(40)(PLC 제어부)를 포함할 수 있다. 이 경우 상기 제어부(40)는, 상기 위치계측기(50) 및 불량검사기(60,70)와 연결되어 상기 전극 위치 및 검사데이터의 좌표 데이터를 상기 롤맵 생성부(80)로 전송할 수 있다. 이 경우 상기 제어부(40)는 롤맵 생성부(80)에서 가공이 용이한 형태로 상기 검사 데이터 및 좌표 데이터를 가공할 수 있다. PLC 제어부(40)는 상기 불량검사기(60,70)나 엔코더 등과 연결되어 전극의 롤투롤 이송을 제어하므로, 불량검사기, 엔코더 등에서 직접 전극 MES와 같은 데이터 처리 시스템으로 데이터를 전송하기 보다는 제어부(40)를 통하여 데이터를 전송하는 것이 데이터 처리 및 관리면에서 보다 효율적이다.

도 13을 참조하면, 본 발명의 롤맵 생성장치에 의하여 생성된 다레인 전극 및 개별 전극 레인의 롤맵이 도시되어 있다.

도 13에는 4개의 전극 레인의 상면과 하면에 관한 롤맵이 동시에 개시되어 있다.

레인 1부터 레인 4로 갈수록 기준점(M)의 위치가 길이방향 후방으로 치우치는 것이 롤맵 상에 표시되어 있다. 이는 제2 마킹기(30)가 폭방향을 따라 이동하면서 마킹할 때, 도 5 및 도 8과 같이 전극의 이동속도로 인하여 길이방향 후방으로 경사지는 대각선 경로로 순차 마킹하였기 때문이다.

또한 상기 롤맵에는 불량검사기에 의하여 불량 개소 또는 불량 구간이 표시되어 있다. 상술한 바와 같이, 위치계측기와 연동한 불량검사기가 검사데이터와 해당 검사데이터가 취득된 위치의 좌표 데이터를 롤맵 생성부(80)로 전송하였고, 상기 롤맵 생성부는 이에 기초하여 불량 구간 및/또는 불량 구간을 롤맵 상의 해당 좌표 위치에 시각화하여 나타낸 것이다. 상기 불량의 마킹은 상술한 바와 같이, 제1 마킹기(20)에 의하여 행할 수 있다.

도 13과 같이, 본 발명의 롤맵 생성부(80)는 기준점(M)의 좌표 데이터와 불량 개소 및/또는 불량 구간의 좌표 데이터를 롤맵 상에 함께 표시하여 나타낼 수 있다. 따라서, 전극 공정에 있어서 기준점(M), 전극 로스, 품질이나 불량과 관련한 데이터들을 한눈에 시각적으로 용이하게 파악할 수 있다.

상술한 바와 같이, 상기 다레인 전극의 롤맵 또는 각 개별 전극 레인의 롤맵은 불량 등에 따라 기준점 위치나 간격이 변동할 경우, 제어부 또는 롤맵 생성부에 저장된 기본 데이터와 비교하여 적절하게 그 좌표 데이터를 보정할 수 있다.

또한, 제1 공정에서 제작된 롤맵을 후속의 제2 및 제3 공정에서 참조할 수 있으며, 후속 공정처리를 거치면서 실물 전극의 길이변화나 불량이 발생한 경우, 제1 공정의 롤맵을 보정하여 해당 제2 및 제3 공정의 롤맵을 생성할 수도 있다.

도 13을 참조하면, 롤프레스 공정의 레인 2의 롤맵을 참조하여 슬리팅 공정에서 레인 2의 롤맵이 생성된 것이 나타나 있다.

이상과 같이, 본 발명에 의하면 간이한 구성으로 다레인 전극 상에 기준점을 마킹할 수 있어 마킹공정 및 비용이 대폭 저감된다. 또한, 기준점 마킹과 함께 불량마킹도 동시에 행할 수 있어, 전극 결함을 용이하게 발견할 수 있다.

또한, 상기 기준점 마킹장치를 이용하여 롤맵을 생성할 수 있으므로, 전극 품질관리를 자동으로 행하기 매우 편리하다. 또한, 상기 롤맵에 기반하여 품질 이력을 관리할 수 있으므로 제품 이상 발생시에 품질 추적이 용이하게 된다.

이상, 도면과 실시예 등을 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하였다. 그러나, 본 명세서에 기재된 도면 또는 실시예 등에 기재된 구성은 본 발명의 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

10: 다레인 전극
11: 무지부
12: 유지부
M: 기준점
M1,M1': 제1 기준점
M2,M2': 제2 기준점
M3, M3': 제3 기준점
20: 제1 마킹기
20A: 일측단 마킹기
20B: 타측단 마킹기
30: 제2 마킹기
R: 가이드축
40: 제어부
50: 위치계측기
C: 코터
D: 전극 오븐
60,70: 불량검사기
G: 불량 마킹
100,200,300: 기준점 마킹장치
80: 롤맵 생성부
81: 데이터베이스
82: 중앙처리부
83: 시각화장치
90: 디스플레이부
400: 롤맵 생성장치

Claims (15)

1. 폭방향을 따라 복수개의 전극 레인이 배열되는 다레인 전극 상에 기준점을 마킹하는 마킹장치로서,
   상기 다레인 전극의 폭방향 일측단 또는 양측단에 위치한 전극 레인의 무지부에 기준점을 마킹하는 제1 마킹기;
   폭방향을 따라 이동하면서, 상기 일측단에 위치한 전극 레인을 제외한 나머지 전극 레인 또는 양측단에 위치한 전극 레인을 제외한 나머지 전극 레인의 무지부에 기준점을 마킹하는 제2 마킹기; 및
   상기 제1 마킹기 및 제2 마킹기의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 기준점 마킹장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 마킹기는, 상기 다레인 전극의 폭방향 일측단에 위치한 전극 레인의 무지부에 기준점을 마킹하는 일측단 마킹기이고,
   상기 제2 마킹기는, 상기 일측단에 위치한 전극 레인을 제외한 복수개의 전극 레인의 무지부에 기준점을 각각 마킹하는 기준점 마킹장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1 마킹기는, 상기 다레인 전극의 폭방향 일측단과 타측단에 위치한 전극 레인의 무지부에 각각 기준점을 마킹하는 일측단 마킹기 및 타측단 마킹기로 구성되고,
   상기 제2 마킹기는, 상기 일측단과 타측단에 위치한 전극 레인 사이에 배열된 1개 또는 복수개의 전극 레인의 무지부에 기준점을 마킹하는 기준점 마킹장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 다레인 전극 상에 전극 폭방향을 따라 가이드축이 배치되고,
   상기 제1 마킹기 및 제2 마킹기는 상기 가이드축에 결합되며,
   상기 제2 마킹기는 상기 가이드축을 따라 이동 가능하게 설치되는 기준점 마킹장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 제1 마킹기는, 폭이 다른 다레인 전극에 대하여 기준점을 마킹할 경우 그 폭의 변화에 대응하여 상기 가이드축을 따라 폭방향으로 이동 가능한 기준점 마킹장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 다레인 전극이 길이방향을 따라 이동할 때, 상기 제1 마킹기 및 제2 마킹기는 상기 다레인 전극의 길이방향을 따라 소정 간격으로 각 전극 레인의 무지부에 기준점을 마킹하는 기준점 마킹장치.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 제2 마킹기가 폭방향을 따라 이동하며 복수개의 전극 레인에 각각 마킹할 때의 마킹 경로는, 상기 다레인 전극의 길이방향으로의 이동속도로 인하여 전극 길이방향 후방으로 경사지는 대각선 경로로 형성되는 기준점 마킹장치.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 다레인 전극은 상면과 하면에 각각 전극 활물질이 코팅되는 양면 전극이고,
   상기 제1 마킹기 및 제2 마킹기는 상기 다레인 전극의 상면과 하면 상에 각각 설치되는 기준점 마킹장치.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 마킹되는 기준점은, 상기 다레인 전극의 길이방향을 따른 기준점의 좌표 또는 기준점의 순번 정보와, 전극 폭방향을 따른 각 전극 레인의 순번 정보를 포함하는 기준점 마킹장치.
   
10. 제1항에 있어서,
    언와인더와 리와인더 사이에서 다레인 전극이 롤투롤 상태로 길이방향을 따라 이동할 때, 상기 언와인더 또는 리와인더 회전량에 따른 전극의 길이방향 위치를 좌표 데이터로 취득하는 위치계측기를 더 포함하고,
    상기 좌표 데이터에 기초하여 상기 제1 마킹기 및 제2 마킹기가 기준점을 마킹하는 기준점 마킹장치.
    
11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 마킹기는, 기준점 마킹 대신 또는 기준점 마킹과 함께 다레인 전극의 불량 개소 및/또는 불량 구간의 마킹을 행하는 기준점 마킹장치.
    
12. 제11항에 있어서,
    롤투롤 상태로 이동하는 다레인 전극을 검사하여 불량에 관한 검사데이터를 취득하고, 상기 위치계측기와 연동되어 상기 검사데이터가 취득된 불량 개소 및/또는 불량 구간에 관한 전극의 좌표 데이터를 취득할 수 있는 불량검사기가 상기 제1 마킹기 위치 이전에 적어도 1개 배치되고,
    상기 제1 마킹기는 상기 불량검사기로부터 전달받은 좌표 데이터에 기초하여 다레인 전극의 폭방향 일측단 또는 양측단의 무지부에 불량 개소 및/또는 불량 구간의 마킹을 하는 기준점 마킹장치.
    
13. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 불량검사기와 제1 마킹기와의 거리 및 상기 다레인 전극의 이동속도에 기초하여 상기 불량 개소 및/또는 불량 구간의 전극 부분이 상기 제1 마킹기에 도착할 시점을 구하고,
    상기 도착 시점에서 상기 제1 마킹기가 상기 불량 개소 및/또는 불량 구간의 마킹을 하도록 제어하는 기준점 마킹장치.
    
14. 언와인더와 리와인더 사이에서 다레인 전극이 롤투롤 상태로 이동할 때, 상기 언와인더 또는 리와인더 회전량에 따른 다레인 전극의 길이방향 위치를 좌표 데이터로 취득하는 위치계측기;
    상기 위치계측기와 연동되어 다레인 전극의 길이방향을 따라 상기 다레인 전극 상에 소정 간격으로 기준점을 마킹하는 마킹기; 및
    상기 위치계측기 및 마킹기와 연동되어 전극 길이방향 위치 및 기준점의 좌표 데이터를 취득하며, 롤투롤 상태로 이동하는 전극을 모사한 롤맵 상에 상기 좌표 데이터를 표시하여 롤맵을 생성하는 롤맵 생성부를 포함하고,
    상기 마킹기는, 다레인 전극의 폭방향 일측단 또는 양측단에 위치한 전극 레인의 무지부에 기준점을 마킹하는 제1 마킹기와, 폭방향을 따라 이동하면서 상기 일측단에 위치한 전극 레인을 제외한 나머지 전극 레인 또는 양측단에 위치한 전극 레인을 제외한 나머지 전극 레인의 무지부에 기준점을 마킹하는 제2 마킹기를 포함하고,
    상기 롤맵 생성부는 제1,2 마킹기가 마킹한 기준점의 좌표 데이터에 기초하여 상기 다레인 전극의 롤맵 및 다레인 전극을 구성하는 각각의 개별 전극 레인의 롤맵을 생성하는 롤맵 생성장치.
    
15. 제14항에 있어서,
    상기 다레인 전극을 검사하여 불량에 관한 검사데이터를 취득하고, 상기 위치계측기와 연동되어 상기 검사데이터가 취득된 불량 개소 및/또는 불량 구간에 관한 전극의 좌표 데이터를 취득할 수 있는 불량검사기가 상기 제1 마킹기 위치 이전에 적어도 1개 배치되고,
    상기 제1 마킹기는 상기 불량검사기로부터 전달받은 좌표 데이터에 기초하여 상기 다레인 전극의 폭방향 일측단 또는 양측단의 무지부에 불량 개소 및/또는 불량 구간의 마킹을 하고,
    상기 롤맵 생성부는, 롤맵 상에 상기 기준점의 좌표 데이터와 상기 불량 개소 및/또는 불량 구간의 좌표 데이터를 함께 표시하는 롤맵 생성장치.

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