KR20240038554A - 롤맵, 롤맵 작성방법 및 롤맵 작성 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 전극 코팅공정의 롤맵은, 언와인더와 리와인더 사이에서 이동하면서 전극 슬러리가 코팅되는 롤투롤 상태의 전극의 이동과 동기화되어 화면상에 표시되며 상기 롤투롤 상태의 전극을 모사하여 바 형태로 표시되는 롤맵 바(roll map bar); 및 전극 코팅공정에서 측정된 품질 또는 불량에 관련된 데이터들 중 적어도 하나가 상기 데이터들이 측정된 전극의 위치에 대응하는 상기 롤맵 바 상의 소정 위치에 시각적으로 표시되는 표시부를 포함한다.
본 발명은 또한, 상기 전극 코팅공정에서의 롤맵을 작성하기 위한 롤맵 작성방법 및 상기 롤맵을 작성하기 위한 롤맵 작성 시스템에 관한 것이다.

Description

롤맵, 롤맵 작성방법 및 롤맵 작성 시스템{ROLL MAP, MAKING UP METHOD OF ROLL MAP AND MAKING UP SYSTEM THEREOF}

본 발명은 전극 코팅공정에서의 롤맵 및 상기 롤맵을 만드는 작성방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 각종 계측기에 의해서 측정된 전극 코팅공정에서의 품질 또는 불량에 관한 데이터를 전극 형태를 모사한 롤맵 상에 시각화하여 나타냄으로써, 전극 코팅공정에서의 품질 및 불량 정보를 한눈에 파악할 수 있게 한 전극 코팅공정에서의 롤맵 및 그 작성방법에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 전극 코팅공정에서의 롤맵을 작성하는 시스템에 관한 것이다.

본 발명은 믹서로부터 코터로 공급되는 전극 슬러리의 로트 정보를 추적하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.

보다 구체적으로는 전극 슬러리가 코터로 공급되는 최종 공급 탱크 단계에서의 로트 정보를 추적하기 위한 것이다.

본 발명은 전극 코팅, 롤프레스 및 슬리팅에 의하여 전극을 제조하는 전극 공정에서의 전극 로스량 측정장치 및 측정방법에 관한 것이다. 보다 자세하게는, 기준점을 전극 상에 마킹하여 전극 로스량을 용이하게 측정할 수 있는 전극 로스량 측정장치 및 측정방법에 관한 것이다.

본 발명은 또한, 전극 이동을 모사하는 바 형태의 롤맵에 관한 것으로서 상기 롤맵에 기준점이 표시된 전극 공정의 롤맵에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 상기 전극 공정의 롤맵 작성시스템 및 작성방법에 관한 것이다.

본 발명은 전극 제조공정에서의 롤맵 생성장치에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 생성된 롤맵을 보정하기 위한 롤맵 보정시스템 및 이를 이용한 전극 불량 제거장치에 관한 것이다.

본 발명은 노칭 공정 이전 단계에서 제조되는 전극의 위치를 추적할 수 있는 전극 위치 추적시스템에 관한 것이다.

본 발명은 롤투롤 상태로 이동하는 전극 이동을 모사하고 전극 공정에서의 각종 이벤트에 관한 데이터가 표시되어 있는 롤맵의 좌표를 보정하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.

보다 상세하게는 전극 파단시 전극을 이을 때 전극을 당기는 방향에 따라 롤맵 좌표를 보정하여 실제 전극과 시스템의 데이터의 정합성을 확보하기 위한 롤맵 좌표 보정시스템 및 보정방법에 관한 것이다.

본 발명은 전극 제조공정에서 전극에 이음매가 감지된 경우 전극의 연결원인을 판정하는 시스템에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 상기 판정시스템을 이용한 롤맵 생성시스템에 관한 것이다.

본 발명은 롤맵 작성시스템에 관한 것이다.

보다 상세하게는, 일련의 롤투롤공정에 있어서 각 공정의 롤맵들의 좌표값을 최종공정의 좌표값과 일치되도록 함으로써, 최종공정에서 살아남은 생존전극의 품질 또는 불량에 관한 데이터나, 제조과정의 검사 이력을 용이하게 파악할 수 있도록 한 롤맵 작성시스템에 관한 것이다.

본 문서에 개시된 실시예들은 모니터링 시스템 및 그것의 동작 방법에 관한 것이다.

본 문서에 개시된 실시예들은 전력을 저장하는 배터리를 생산하기 위한 배터리 제조 방법 및 배터리 제조 시스템에 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 또는 폴딩하여 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 코팅공정에서 이물이 활물질층에 혼입되거나, 도공 불량부가 발생하여 검사장치가 이를 포착한 경우, 종래에는 전극 상에 마킹을 하거나 혹은 작업자가 불량 태그를 부착하여 당해 코팅공정 또는 후속 공정에서 불량부를 제거할 수 있도록 하고 있다(특허문헌 1 참조).

그러나, 전극 상에 직접 마킹을 하는 경우, 전극이 도포된 유지부에 마킹하기 곤란하여 무지부에 마킹을 할 수 밖에 없었다. 따라서, 예컨대 유지부에 외관 불량이 발생한 경우에 실제 불량이 발생한 유지부가 아닌 무지부에 마킹을 하였기 때문에, 결함이나 불량이 발생된 정확한 위치를 표시하기 어려운 문제가 있었다. 뿐만 아니라, 특허문헌 1은 품질이나 불량 등에 관련된 정보를 전극에 직접 표시하는 물리적인 마킹공정을 적용하였기 때문에, 전극이 조립되어 이차전지로 조립되어 버린 이후에는 후속공정에서 발생한 불량이 전극 공정에서의 불량에 기인한 경우라 하더라도 그 불량이 전극 공정에서의 실제 어떤 구간에서의 원인에 기인하였는지 파악하기 곤란하였다. 즉, 물리적으로 마킹된 전극이 조립되거나 소실된 이후에는 전극 공정 내지 전극 코팅공정과 후속 공정간의 품질 연관성을 분석하기가 매우 힘들다.

한편, 전극 공정 완료 후에 이차전지 조립라인에서 당해 이차전지 상에 직접 잉크로 불량 여부를 마킹하여 이차전지 단위로 작업 이력을 파악하도록 하는 기술이 제안된 바 있다(특허문헌 2 참조).

그러나, 상기 종래 기술은 이차전지 조립 이후의 마킹에 관한 것이므로, 이차전지 조립 과정 및 그 이후의 이력은 파악할 수 있지만, 그 이전 공정인 전극 코팅 공정에서의 불량 등에 관한 이력 정보는 파악할 수 없다는 한계가 있다. 즉, 특허문헌 2는 이차전지 조립 내지 조립 이후에 이차전지에 물리적으로 마킹을 하는 기술이므로, 전극 코팅공정에서의 품질이나 불량에 관한 제품 이력과는 단절되어 역시 전극 공정과 조립공정간의 품질 연관성을 분석할 수 없다.

또한, 상기 어느 특허문헌도 불량이 아닌 정보, 예컨대 전극 공정에서의 로딩량이나 치수/폭 등에 관한 정보는 제시하지 않고 있었다. 따라서, 예컨대 전극 코팅공정에서는 불량이 아니었으나, 후속 공정 내지 이차전지 사용과정에서 발화 등의 불량이 발생하여 전지의 제품 이력을 전극 코팅과정까지 역추적하여 불량의 원인을 밝힐 필요가 있을 경우, 상술한 특허문헌에 제시된 기술로는 그러한 원인 파악이 불가능하였다.

이상으로부터, 후속 공정 내지 이차전지의 사후적인 결함 발생의 원인을 파악하기 위하여 후속 공정과의 관계에서 품질 연관성 분석이 가능한 전극 코팅공정에서의 품질 내지 불량에 관한 이력 정보 표시기술 혹은 정보 보존기술의 개발이 요망된다 하겠다.

한편, 최근, 충방전이 가능한 이차전지는 와이어리스 모바일 기기의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있다. 또한, 이차전지는, 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차 등의 에너지원으로서도 주목받고 있다. 따라서, 이차전지를 사용하는 애플리케이션의 종류는 이차전지의 장점으로 인해 매우 다양화되고 있으며, 향후에는 지금보다는 많은 분야와 제품들에 이차전지가 적용될 것으로 예상된다.

리튬 이차전지는 한 쌍의 전극인 양극 및 음극과 이들 사이를 절연하는 분리막과 전해질을 구비한다. 이차전지의 전극인 양극 및 음극 각각은 알루미늄 또는 구리 박판으로 제조된 집전체의 표면에 전극 슬러리를 도포한 후 건조 과정을 거친 전극 기재에 탭을 가공하고 적당한 크기로 절단하여 제조된다. 상기 전극 슬러리는 용매와 활물질, 도전재, 바인더 등이 혼합된 형태로 집전체 표면에 도포되어 전극 기재로 제조된다. 예컨대 전극용 슬러리(페이스트)는 활물질과 다른 고형분을 혼합한 후, 얻어진 혼합분체와 NMP 혹은 물 등의 분산매를 함께 혼련함으로서 제조된다.

상기 전극 슬러리는 소정의 믹서에서 구성 성분을 투입하여 혼합된 후, 예컨대 슬러리 배치(batch) 용기에 의하여 메인 탱크로 이송된다. 이후 저장탱크, 이송탱크 및 공급 탱크로 순차 이송되며 최종적으로 슬러리를 집전체 상에 코팅하는 코터(코팅 다이)로 공급된다. 도 7은 이러한 복수개의 탱크 간의 슬러리 이송을 나타낸 개략도이다.

그런데, 현재 믹서로부터 상기 복수개의 탱크로 도입되는 전극 슬러리의 로트 정보(lot information), 즉 슬러리의 배치 아이디(batch id)는 코터에 공급되는 공급 탱크 기준이 아닌 저장 탱크 기준으로 관리되고 있다. 즉, 실제로는 메인 탱크-저장 탱크- 이송 탱크- 공급 탱크를 걸쳐 슬러리(물류)가 이송되지만, 현재의 물류이동 제어부 내지 관리 시스템에서는 중간의 저장 탱크에서 로트 정보를 관리하고 있는 관계로 코터로 투입되는 최종 공급 탱크 단계에서의 로트 정보 추적이 불가능하다.

예컨대, 메인 탱크에서 공급 탱크까지 배관이 일원화된 공정에서는 저장 탱크에서 로트 정보를 관리하더라도 공급 탱크에서의 로트 정보 추적인 가능하지만, 도 7과 같이 중간에 여러 탱크로 분기되는 공정의 경우, 최종 공급 탱크에서의 데이터(로트 정보) 확인이 불가능하다.

따라서, 이를 해결하기 위해서 메인 탱크로부터 공급 탱크로 이송되는 전극 슬러리의 로트 정보를 추적하고 공급 탱크 단계에서 그 로트 정보를 파악하여 최종적으로 관리할 수 있는 기술의 개발이 요망되는 실정이다.

한편, 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 육안으로 혹은 자와 같은 측정도구로 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.

또한, 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.

따라서, 전극 공정에 있어서, 전극 로스량을 정확하게 측정할 수 있는 기술의 개발이 요망된다 하겠다.

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

도 23은 이러한 전극 제조공정을 거치는 전극의 상태가 도시되어 있다.

전극 코팅공정의 코터에서 집전체에 활물질이 코팅되어 활물질이 코팅된 유지부(11)와 코팅되지 않은 무지부(12)를 구비한 전극(10)이 제조된다. 이후, 롤프레스 공정에서 프레스롤에 의하여 전극은 가압되어 연신되며, 슬리팅 공정에서 슬리터에 의하여 전극의 길이방향을 따라 절단된다. 이후, 노칭 공정에서 프레스 등에 의하여 상기 전극(10)은 피치(P) 간격으로 타발되어 전극 탭(13)이 형성된다.

이러한 전극 코팅공정, 롤프레스공정 및 슬리팅공정에서 전극은 언와인더와 리와인더 사이에서 롤투롤 상태로 이송되며 각각의 공정을 거치게 된다.

상기 전극 제조공정에서 이물이 활물질층에 혼입되거나, 도공 불량부가 발생하여 검사장치가 이를 포착한 경우, 종래에는 전극 상에 마킹을 하거나 혹은 작업자가 불량 태그를 부착하여 당해 코팅공정 또는 후속 공정에서 불량부를 제거할 수 있도록 하고 있다(특허문헌 1 참조).

그러나, 특허문헌 1은 품질이나 불량 등에 관련된 정보를 전극에 직접 표시하는 물리적인 마킹공정을 적용하였기 때문에, 전극이 조립되어 이차전지로 조립되어 버린 이후에는 후속공정에서 발생한 불량이 전극 공정에서의 불량에 기인한 경우라 하더라도 그 불량이 전극 공정에서의 실제 어떤 구간에서의 원인에 기인하였는지 파악하기 곤란하였다. 즉, 물리적으로 마킹된 전극이 조립되거나 소실된 이후에는 전극 제조공정의 각 공정간 그리고 그 후속공정간의 품질 연관성을 분석하기가 매우 힘들다.

한편, 전극 제조공정 완료 후에 이차전지 조립라인에서 당해 이차전지 상에 직접 잉크로 불량 여부를 마킹하여 이차전지 단위로 작업 이력을 파악하도록 하는 기술이 제안된 바 있다(특허문헌 2 참조).

그러나, 상기 종래 기술은 이차전지 조립 이후의 마킹에 관한 것이므로, 이차전지 조립 과정 및 그 이후의 이력은 파악할 수 있지만, 그 이전 공정인 전극 제조 공정에서의 불량 등에 관한 이력 정보는 파악할 수 없다는 한계가 있다. 즉, 특허문헌 2는 이차전지 조립 내지 조립 이후에 이차전지에 물리적으로 마킹을 하는 기술이므로, 전극 제조공정에서의 품질이나 불량에 관한 제품 이력과는 단절되어 역시 전극 제조공정과 조립공정간의 품질 연관성을 분석할 수 없다. 또한, 전극 제조공정의 각 세부공정간에도 전공정의 전극 진행상황, 전극 길이변화에 관한 상황, 불량발생 상황을 알 수 있다면, 후공정에서 이를 참조하여 효율적으로 후공정을 행할 수 있을 것이다.

따라서, 전극 제조공정의 각 세부공정간 및 전극 제조공정의 후속 공정과의 관계에서, 품질 연관성 분석 및 후속공정 진행에 참조할 수 있도록 품질 내지 불량에 관한 이력 정보를 나타낼 수 있는 기술이 요망된다 하겠다.

한편, 전극 제조공정에 있어서, 전공정에서 발생한 불량이 후공정에서 제거되는 경우가 있다.

도 24는 전극 코팅공정에서 발생한 불량을 후공정인 롤프레스 공정에서 제거하는 것을 나타낸 개략도이다.

롤프레스 공정의 언와인더와 리와인더 사이에 거치된 전극은 롤투롤 상태로 진행되어 프레스롤에 의하여 압연되어 리와인더측으로 권취된다. 작업자는 프레스롤 전에 설치된 불량 제거 포트에서 전공정의 코팅공정에서 발생한 불량 구간의 전극을 제거하여 폐기한다. 이 때, 작업자는 전공정에서 전극 상에 부착된 불량 구간 태그(TAG)를 확인하여 불량 구간을 제거한다.

그러나, 작업자가 불량 구간을 확인하기 위하여 수시로 태그를 확인하고, 그 때마다 롤프레스 설비를 서행 및 정지시키는 조작을 하여야 하므로, 불량 제거 작업은 실제로 매우 불편하였다(도 24의 케이스 1).

또한, 작업자가 전극 불량 구간이 불량 제거 포트에 도착한 시점에서 다른 위치에 있었을 때는, 불량 태그가 있는 전극이 그대로 프레스롤에서 압연되어 버리는 문제가 있었다(도 24의 케이스 3).

그리고, 어떤 원인으로 전공정의 불량 태그가 유실된 경우에는, 작업자가 불량 구간을 체크하여 제거할 수 없었다(도 24의 케이스 3).

따라서, 전극 제조공정에서 불량 구간에 대한 이력 및 정보를 손쉽게 확인하여 불량 구간의 전극을 용이하게 제거할 수 있는 기술의 개발이 필요하다 하겠다.

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

전극 노칭 공정도 광의로는 전극 제조공정으로 볼 수 있지만, 통상 전극 탭을 타발하는 전극 노칭 공정 이후는 전극 조립공정으로 간주한다. 따라서, 본 명세서에서는 노칭 공정 전의 단계를 전극 제조공정(이른바, 전극 공정)으로 간주한다.

도 33은 이러한 전극 제조공정과 노칭 공정에서의 전극의 상태가 도시되어 있다.

코터에서 집전체에 활물질이 코팅되어 활물질이 코팅된 유지부(11)와 코팅되지 않은 무지부(12)가 형성된다. 이후, 롤프레스 공정에서 프레스롤에 의하여 전극은 가압되어 연신되며, 슬리팅 공정에서 슬리터에 의하여 전극의 길이방향을 따라 절단된다.

이후, 노칭 공정에서 프레스 등에 의하여 타발되어 전극 탭이 형성된다. 상기 노칭 공정에서는, 전지 셀로 제조되는 단위 전극별로 커팅되거나 혹은 후속 공정에서 커팅될 수 있도록 단위 전극별로 상기 전극 탭(13)이 형성된다. 따라서, 단위 전극의 폭은 프레스가 가공하는 피치(P)(pitch)에 해당된다.

한편, 상기 전극 제조공정 및 노칭 공정에서는 전극이 언와인더와 리와인더 사이에서 권취되어 롤투롤 상태로 이송된다.

도 34는 전극 제조공정에서의 롤맵을 도시한 것이다.

코팅공정, 롤프레스공정, 슬리팅공정 등에서 전극은 롤투롤 상태로 진행된다. 롤맵은 이러한 전극의 진행을 모사하여 바(BAR) 형태로 나타낸 것이고, 상기 롤맵 상에는 전극의 길이방향 치수가 좌표로 도시되어 있다. 이러한 롤맵은 전극 제조공정에서 발생하는 불량, 품질, 전극 파단 등에 관한 정보가 상기 좌표와 함께 도시되어 있어, 전극 제조공정에서의 품질이나 불량과 관련한 데이터들을 한눈에 시각적으로 용이하게 파악할 수 있다. 예컨대, 도 34와 같이, 제1 공정에서 전극(10)에 파단이 발생하여 작업자가 이를 이음매 연결부재(T)로 연결할 경우, 전극 길이가 파단된 길이만큼 감소된다. 롤맵은 이러한 상황도 모사하여 롤맵 상의 좌표를 수정할 수 있다. 도 34를 참조하면, 제1 공정의 롤맵(R)이 보정되어 제2 공정의 롤맵(R')에서는 실제 전극과 동일하게 전체 바의 길이 및 전극 상에 표시된 기준점(M1.M2,M3)의 위치가 수정되어 있다. 이와 같이, 롤맵은 전극 파단 등의 전극 로스(loss)에 관한 정보를 포함한다. 또한, 롤맵의 좌표를 각 공정별로 전극 길이 변화가 반영된 상대좌표(도 34의 R' 참조)와 전극 길이 변화가 반영되지 않는 절대좌표로 표시할 수 있다. 상기 상대좌표와 절대좌표는 하나의 롤맵 상에 병기하여 표시할 수 있다. 또한, 절대좌표로 표시된 롤맵은 전극 파단 등으로 손실된 로스의 길이를 롤맵 바 상에 시각적으로 표시할 수 있다.

그런데, 전극 제조공정과 노칭 공정을 포함하는 종래의 전지 제조과정에서는 반제품 또는 완제품인 전지에 불량 등이 발생한 경우 노칭 공정까지는 불량 원인의 분석이 가능하였다. 예컨대, 도 33의 전극 탭(13)에 셀 아이디를 인쇄하고, 반제품 또는 완제품 전지에 문제가 생기면 이 셀 아이디를 확인하여 반제품 또는 완제품 제조 이전의 어떤 단계에서의 원인에 유래하였는지를 분석할 수 있다. 따라서, 노칭 공정 이후의 전지 제조과정에서는 상기 셀 아이디를 추적하여 상기 셀 아이디를 포함하는 반제품 또는 완제품이 어느 단계, 어느 위치에서 제조되었는지를 확인할 수 있으므로, 전지 셀 단위로 품질 추적이 가능하였다.

그러나, 이러한 전지 셀 단위의 품질추적은 노칭 공정까지만 가능하고, 노칭 공정 전의 전극 제조공정에서는 이루어지지 않았다. 노칭 공정 전에는 해당 전지 셀이 만들어진 전극 롤의 로트번호만 확인할 수 있었다. 이로 인하여, 불량품 전지 셀이 발견된 경우, 해당 전지 셀이 생산된 전극 제조공정라인의 전극 롤 전체를 폐기해야 하는 상황이 발생하였다.

따라서, 노칭 공정 이전의 전극 제조과정에서도 전지 셀 단위로 품질 추적을 할 수 있는 기술의 개발이 요망된다.

특히, 전극 공정에서의 롤투롤 상태로 이동하는 전극의 이동을 모사하여 바(bar) 형태로 표시한 롤맵이 사용되고 있다. 상기 롤맵은 롤투롤 상태의 전극을 모사하여 화면상에 나타낸 롤맵 바 상에 품질 또는 불량에 관한 데이터를 표시할 수 있으므로, 전극 코팅공정에서의 품질이나 불량과 관련한 데이터들을 한눈에 시각적으로 용이하게 파악할 수 있다.

이러한 롤맵은 전극 코팅공정, 롤프레스 공정 및 슬리팅 공정의 각 세부공정에 대해서 각각 작성될 수 있다. 예를 들어, 제1 공정에서 작성된 롤맵의 정보는 제2 공정에서 활용할 수 있으며, 제2 공정에서는 상기 제1 공정의 롤맵을 참조하여 불량 등을 제거할 수 있다. 그런데, 제2 공정에서 전극에 파단이 발생하여 상기 파단부를 연결테이프와 같은 이음매 연결부재로 연결하는 경우에는, 파단된 전극의 길이만큼 전극의 길이가 짧아지게 된다. 이 경우에는 제1 공정의 롤맵의 좌표(길이방향 치수)와 제2 공정의 실제 전극의 치수가 불일치하게 된다. 따라서, 제2 공정 후의 제3 공정에서는 길이가 짧아진 전극이 롤투롤 상태로 진행하게 되는바, 제3 공정에서는 제1 공정의 롤맵을 참조할 수 없다. 이와 같이, 전극 파단시 롤맵 좌표를 보정해주지 않으면, 롤맵 상의 좌표와 실제 전극의 치수가 달라져서 품질이나 불량 위치에 관한 데이터를 정확하게 표시할 수 없을 뿐 아니라, 후공정에서 상기 롤맵을 참조시 잘못된 위치 좌표에 기하여 후공정을 행하게 되는 위험성이 있다.

이상으로부터, 전극 파단시에 그 파단길이 내지는 전극의 로스량을 고려하여 롤맵의 좌표를 실제 전극에 부합하도록 보정할 필요가 있다.

상기 전극 제조공정에서 전극은 언와인더와 리와인더 사이에서 롤투롤 상태로 이동하면 각 세부 공정을 거친다. 이 과정에서 예컨대, 파단이나 불량 전극부 제거에 의하여 전극에 이음매가 형성되는 경우가 있다. 즉, 단선된 전극이나 불량 전극부를 제거하고 전극을 연결테이프로 접착하여 전극을 잇는 경우가 있다. 혹은 재료 교체를 위하여 하나의 전극의 종단부와 다른 전극의 시단부를 연결하는 이른바 스플라이싱공정에서 전극을 연결테이프로 접착할 수 있다.

그러나, 종래에는 이음매 감지기에 의하여 상기 이음매(연결테이프)의 위치만을 파악할 수 있을 뿐, 실제 그 이음매 발생의 원인을 파악하기 어려웠다. 이음매가 어떠한 사유로 생성되었는지에 관한 정보를 알면, 후속공정에서 전극의 품질을 추적하기 용이하다. 또한, 상기 전극으로 제조된 전지 셀에 불량이 발생하였을 경우, 그 불량의 원인을 추적할 때, 상기 이음매에 관한 정보가 필요할 수 있다.

최근 상기 전극 제조공정에 있어서 롤투롤 상태로 이동하는 전극을 모사한 형태로 표시되고 전극의 길이방향 위치에 관한 데이터가 소정 좌표로 표시하는 롤맵을 생성하여, 전극 제조공정에서의 전극에 발생한 각종 이벤트에 관한 정보를 기록하는 경우가 있다. 롤맵을 만들면, 전극 코팅공정, 롤프레스공정, 슬리팅 공정 등에서 전극 품질 및 불량에 관한 정보를 표시할 수 있다. 상기 롤맵에 의하면, 전극 제조공정의 각 세부공정간에 전공정의 전극 진행상황, 전극 길이 변화에 관한 상황, 불량 발생 상황을 알 수 있어, 전극 제조공정에서의 품질 연관성을 분석하기 매우 편리하다. 또한, 롤맵 정보를 후공정에서 참조하여 효율적으로 후공정을 행할 수 있다.

한편, 상기 롤맵에는 상기한 이음매의 위치를 좌표로 표시하여 나타낼 수 있다. 이 경우, 그 이음매가 어떠한 원인에 의하여 발생하였는지를 표시할 수 있다면, 전극 제조공정에서의 전극 연결에 관한 이력정보를 한눈에 파악할 수 있다.

따라서, 전극 제조공정에서 전극에 연결부가 발생하였을 경우, 그 전극 연결부 내지 이음매의 발생원인을 정확하게 파악하거나 롤맵 상에 표시할 수 있는 기술의 개발이 필요하다 하겠다.

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

도 56은 이러한 전극 제조공정을 거치는 전극의 상태가 도시되어 있다.

코터(C)에서 집전체에 활물질이 코팅되어 코팅부(1a)가 형성됨으로써 코팅 전극(1)이 제조된다. 활물질이 코팅되지 않은 비코팅부(1b)에는 기준점이 마킹될 수 있다. 활물질은 통상 전극(1)의 상면과 이면에 모두 코팅된다. 코팅 전극(1)은, 롤프레스 공정에서 프레스롤에 의하여 가압되며, 슬리팅 공정에서 슬리터에 의하여 전극(1)의 길이방향을 따라 절단된다.

이후, 노칭 공정에서 프레스 등에 의하여 타발되어 전극 탭(2)이 형성된다. 상기 노칭 공정에서는, 전지 셀로 제조되는 단위 전극별로 커팅되거나 혹은 후속 공정에서 커팅될 수 있도록 단위 전극별로 상기 전극 탭(2)이 형성된다. 단위 전극의 폭은 프레스가 가공하는 피치(P)(pitch)에 해당된다.

이러한 전극 제조공정은 언와인더에서 풀려나온 전극이 이동하여 리와인더에서 감기는 공정들이 순차적으로 반복 진행되는, 일련의 롤투롤공정을 통해 이루어진다. 즉, 코팅공정의 언와인더에서 리와인더로 전극이 이동하면서 코팅되고 상기 리와인더에 전극이 감겨서 코팅공정의 전극 롤이 완공된다. 다음으로, 상기 전극 롤은 롤프레스공정의 언와인더에 거치되어 롤프레스공정의 리와인더로 이동한다. 상기 전극 롤은 롤프레스공정의 리와인더에 감겨서 롤프레스공정의 전극 롤로서 완공된다. 이후, 상기 전극 롤은 후속공정(예컨대, 제2차 롤프레스공정, 슬리팅공정 또는 노칭공정 등)의 언와인더에서 다시 롤투롤상태로 이동하여 후속공정의 리와인더에 감겨서 후속공정의 전극 롤로 완공된다. 이와 같이, 전극 제조공정은 언와인더에서 풀려나온 전극이 이동하여 리와인더에서 감기는 공정(롤투롤공정)들이 순차적으로 반복 진행되는, 일련의 롤투롤공정으로 이루어진다.

도 57은 전극 제조공정에서의 롤맵을 도시한 것이다.

상술한 바와 같이, 코팅공정, 롤프레스공정, 슬리팅공정 등에서 전극은 롤투롤 상태로 진행된다. 롤맵은 이러한 전극의 진행을 모사하여 바(BAR) 형태로 나타낸 것이고, 상기 롤맵 상에는 전극의 길이방향 위치 및 폭방향 위치가 좌표로 도시된다. 이러한 롤맵은 전극 제조공정에서 발생하는 불량, 품질, 전극 파단 등에 관한 정보가 상기 좌표와 함께 도시되어 있어, 전극 제조공정에서의 품질이나 불량과 관련한 데이터들을 한눈에 시각적으로 용이하게 파악할 수 있다.

도 57을 참조하면, 핀홀 불량(f1), 라인 불량(f2)과 같은 외관 불량 정보가 그 불량이 발생한 좌표에 시각적으로 표시되어 있다. 또한, 코팅부와 비코팅부의 미스매치 부분(f3)도 표시되어 있다. 기타 로딩량 불량 등도 표시되어 있으며, 최외곽에서 전극이 폐기된 부분도 나타나 있다.

또한, 전극(1) 상에 마킹된 기준점(M1,M2,M3)이 소정간격으로 표시될 수 있다. 전극(1)에 파단이 발생하여 이를 이음매 연결부재로 연결할 경우, 전극 길이가 파단된 길이만큼 감소된다. 상술한 바와 같이, 외관 불량이 발생한 지점도 제거하여 작업자가 이를 연결할 수 있다. 롤맵에는 이러한 상황도 모사하여 롤맵 상의 좌표를 수정할 수 있다. 도 2를 참조하면, 상기와 같은 전극 제거 부분이 반영되지 않은 좌표와 반영된 좌표가 하나의 롤맵에 함께 도시되어 있다. 전자를 절대좌표(x), 후자를 상대좌표(y)로 칭한다. 도 57과 같이, 상기 상대좌표(y)와 절대좌표(x)는 하나의 롤맵 상에 병기하여 표시할 수 있지만, 별개로 나타낼 수도 있다. 상대좌표(y)로 표시된 롤맵이 실물(實物) 전극의 상태를 나타낸다.

이러한 롤맵은 상기한 각 세부공정마다 작성할 수 있다. 그런데, 상기 롤투롤공정은 전공정에서 감긴 전극이 후공정에서 풀리기 때문에, 전공정의 전극 롤을 표상하는 롤맵의 종료부가 후공정의 전극 롤을 표상하는 롤맵의 시작부가 되는 등 롤투롤공정을 거치면서 전극의 시작부 및 종료부가 반전된다. 또한, 전극의 양면에 전극 활물질이 코팅되는 양면전극의 경우, 전공정의 상면전극이 후공정에서는 이면전극이 되는 등 전극 표면이 반전될 수 있다. 즉, 전공정의 전극 권취방향과 후공정의 전극 권출방향에 따라, 전극의 시종반전과 표면반전이 발생할 수 있다. 각 공정들의 롤맵은 이렇게 반전된 전극을 기초로 작성되므로, 각 공정들의 롤맵의 좌표도 서로 반전된다. 더욱이, 일련의 롤투롤공정을 거치면서 불량구간 또는 파단구간을 제거하는 등에 의하여 전극은 길이방향으로 여러 번 절단되고 연결되는 등 전극 길이가 변화된다. 각 공정의 롤맵은 이러한 반전 및 길이변화를 반영하므로, 각각 좌표값이 상이하다.

전극 제조공정의 최종공정(예컨대, 노칭공정)에서는 이전 공정에서 제거된 전극 부분들을 제외한 나머지 전극(생존전극)만이 남게 된다. 전지는 상기 생존전극으로 제조되므로, 완성품 또는 반제품의 전지에서 문제가 발생한 경우, 상기 최종전극의 롤맵을 참조하여 문제의 원인을 추적할 수 있다. 또한, 상술한 각 공정의 롤맵을 참조하여 상기 문제의 유래가 된 전극 부분을 역으로 추적할 수 있다. 이와 같이 롤맵은 품질 및 불량 파악은 물론 품질 추적을 위한 유용한 도구이다.

그러나, 상술한 바와 같이, 일련의 롤투롤공정을 통하여, 전극의 시종 및/또는 표면이 반전되고, 길이가 변화하므로, 각 공정의 롤맵의 좌표가 일치하지 않는다. 이 때문에, 각 공정에 대하여 롤맵을 작성하였더라도, 최종 생존전극의 롤맵과 대비하여 문제 발생의 원인을 추적하기가 곤란하다.

전기차는 외부로부터 전기를 공급받아 배터리 셀을 충전한 후, 배터리 셀에 충전된 전압으로 모터를 구동시켜 동력을 얻는다. 전기차의 배터리 셀은 전극 조립체를 전지 케이스에 수용하고, 전지 케이스 내부에 전해액을 주액함으로써 제조된다.

배터리 셀은 전지 케이스의 종류에 따라 원통형, 각형, 파우치형으로 분류되며 원통형 배터리 셀은 전극조립체, 전극조립체와 전해액을 수용하는　원통형 금속 캔의 전지 케이스 및　원통형 캔 상부에 조립되는 캡 어셈블리를 포함한다.

배터리 셀의 음극은 제조 과정 중, 레이저 장치가 음극의 Foil에 고유의 물리적 ID를 마킹하여, 마킹된 물리적 ID를 기초로 복수의 음극 각각의 추적성을 확보할 수 있다. 그러나 양극의 Foil은 알류미늄 소재로 형성되어 마킹 시 화재나 그을음 또는 티끌이 발생하는 문제가 있어 물리적 ID 발번이 불가능하여 양극 각각의 추적성 확보가 불가능한 문제가 있다.

배터리의 제조 공정은 미리 정해진 공정 순서에 따라 시계열적으로 진행되며, 각 공정마다 배터리에 대응하여 수집되는 공정 데이터는 상위 제어기로 시계열적으로 보고될 수 있다. 상위 제어기는 보고된 공정 데이터를 분석하여 해당 배터리에 대한 품질을 예측하거나 품질 저하의 원인을 분석할 수 있다. 이러한 분석의 정확성을 위해서는 배터리와 공정 데이터 간의 정합성이 보장될 수 있어야 한다.

일본 공개특허공보 제2015-2149(2015.01.05) 대한민국 등록특허공보 제10-1731983호(2017.05.02) 대한민국 등록특허공보 제2254336호 일본 특허공보 제6465914호 대한민국 공개특허공보 제10-2020-0011228호 대한민국 공개특허공보 제10-2021-0048327호 대한민국 공개특허공보 제10-2020-0059026호 일본 특허공보 제6471647호(2019.02.01)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 만들어진 것으로서, 전극 코팅공정에서의 품질 또는 불량에 관한 데이터를 전극 형태를 모사한 롤맵 상에 시각화하여 나타냄으로써, 전극 코팅공정에서의 품질 및 불량 정보를 한눈에 파악할 수 있게 한 전극 코팅공정에서의 롤맵 및 그 작성방법을 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 전극 코팅공정에서의 롤맵을 작성하기 위한 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 믹서로부터 코터로 공급되는 전극 슬러리의 로트 정보를 기록하여 그 이력을 관리하고 이에 의하여 최종 공급 탱크 단계에서의 로트 정보를 검출할 수 있는 전극 슬러리 로트 정보 추적관리시스템 및 추적관리방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 기준점을 도입하여 전극 공정에서의 전극 로스량을 자동으로 정확하게 파악할 수 있는 전극 로스량 측정장치 및 측정방법을 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 상기 기준점이 표시된 전극 공정의 롤맵을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 전극 공정의 롤맵 작성시스템 및 작성방법을 제공하고자 한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 전극 제조공정에서의 전극 품질 또는 불량 등 전극 제조공정에서 발생하는 이벤트에 관한 데이터를 한눈에 시각적으로 파악할 수 있는 롤맵을 제공하기 위한 롤맵 생성장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 전공정의 롤맵을 후공정에서 활용할 수 있도록 전공정의 롤맵을 보정할 수 있는 롤맵 보정시스템을 제공하는 것을 또 하나의 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 롤맵 정보를 이용하여 전공정에서 발생한 불량을 후공정에서 누락 없이 확실하고 용이하게 제거할 수 있는 전극 불량 제거장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 전극 제조공정에서의 롤맵 정보를 이용하여 노칭 공정에서 제조된 단위 전극이 유래된 전극의 위치를 추적할 수 있는 전극 위치 추적시스템을 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 롤투롤 상태로 이동하는 전극의 이동을 모사하여 바 형태로 표시되는 롤맵의 좌표를 전극 파단길이를 고려하여 보정할 수 있는 전극 파단시의 롤맵 좌표 보정시스템 및 보정방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 롤투롤 상태로 이동하는 전극 제조공정에서 발생하는 전극 연결의 원인을 간편하고 정확하게 판정할 수 있는 전극 연결원인 판정시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 전극 연결원인 판정시스템을 이용하여 롤맵 상에 전극 연결원인을 표시할 수 있는 롤맵 생성시스템을 제공하는 것을 또 하나의 목적으로 한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 일련의 롤투롤공정에 있어서 각 공정의 롤맵들의 좌표값을 최종공정의 좌표값과 일치되도록 함으로써, 최종공정에서 살아남은 생존전극의 품질 또는 불량에 관한 데이터를 용이하게 파악할 수 있는 롤맵 작성시스템을 제공하기 위한 것이다.

본 문서에 개시되는 실시예들의 일 목적은 양극의 규격 정보를 기초로 가상의 ID를 발번하여 양극의 데이터의 추적성 확보가 가능한 모니터링 시스템 및 그것의 동작 방법을 제공하는 데 있다.

본 문서에 개시된 실시예들의 일 목적은 상위 제어기로 보고되는 공정 데이터와 배터리 간의 정합성을 보장할 수 있는 배터리 제조 방법 및 배터리 제조 시스템을 제공하는데 일 목적이 있다.

본 문서에 개시된 실시예들의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 전극 코팅공정의 롤맵은, 언와인더와 리와인더 사이에서 이동하면서 전극 슬러리가 코팅되는 롤투롤 상태의 전극의 이동과 동기화되어 화면상에 표시되며 상기 롤투롤 상태의 전극을 모사하여 바 형태로 표시되는 롤맵 바(roll map bar); 및 전극 코팅공정에서 측정된 품질 또는 불량에 관련된 데이터들 중 적어도 하나가 상기 데이터들이 측정된 전극의 위치에 대응하는 상기 롤맵 바 상의 소정 위치에 시각적으로 표시되는 표시부를 포함한다.

하나의 예로서, 상기 롤맵 바의 길이방향으로 소정간격마다 상기 전극의 길이방향 치수가 표시될 수 있다.

다른 예로서, 언와인더와 리와인더 사이에 롤투롤 상태로 설치되는 전극의 로트 넘버를 포함하는 세부데이터가 상기 롤맵 바와 함께 표시될 수 있다.

구체적으로, 상기 품질 또는 불량에 관련된 데이터들 중 적어도 하나는 소정의 계측기 또는 작업자에 의하여 측정되어 표시될 수 있다.

구체적인 예로서, 상기 품질 또는 불량에 관련된 데이터들은, ⅰ) 전극 치수 및 폭 중 적어도 하나에 관한 데이터, ⅱ) 전극 유지부와 무지부의 미스매치에 관한 데이터, ⅲ)전극 슬러리 로딩량 데이터, ⅳ) 전극 외관 불량데이터, ⅴ) 단선구간 위치 또는 전극간 연결위치에 관한 데이터, ⅵ) 샘플 검사부 위치에 관한 데이터, ⅶ) 전극 폐기구간 위치에 관한 데이터, ⅷ) 전극 슬러리 코팅 후에 행해지는 절연물질 코팅공정에서의 절연 품질 또는 불량에 관한 데이터, ⅸ)기타 불량 데이터일 수 있다.

하나의 예로서, 상기 화면상의 롤맵 바의 특정 범위를 지정하여 클릭하면, 상기 특정 범위에 해당하는 전극 범위에 있어서의 품질 또는 불량에 관련된 데이터 중 적어도 하나가 상기 롤맵 바와 별도로 화면 상에 시각적으로 표시될 수 있다.

다른 예로서, 상기 롤맵 바 상의 전극 외관 불량데이터를 클릭하면, 외관 검사기에 의하여 촬상된 전극의 외관 이미지가 상기 롤맵 바와 별도로 화면 상에 시각적으로 표시될 수 있다.

구체적인 예로서 상기 외관 이미지가 표시될 때, 외관 검사기에 의하여 촬상된 외관 불량의 위치 좌표를 포함한 세부 정보가 상기 외관 이미지와 함께 디스플레이될 수 있다.

하나의 예로서 상기 롤맵은 전극 슬러리가 도포되는 전극 상의 레인별로 구분되어 화면 상에 표시될 수 있다.

다른 예로서, 상기 전극이 양면전극인 경우, 양면전극의 상부면과 하부면에 대한 롤맵이 동일한 화면 상에 표시될 수 있다.

또 다른 에로서, 전극 코팅공정에 투입되는 전극 호일, 전극 슬러리 및 절연물질의 투입현황에 관한 데이터 및 전극 코팅공정에 투입되는 전극 슬러리의 로딩량에 관한 데이터 중 적어도 하나가 상기 롤맵의 길이방향을 따라 상기 롤맵과 병행하여 화면상에 시각적으로 표시될 수 있다.

본 발명의 다른 측면으로서 전극 코팅공정의 롤맵 작성방법은, 언와인더와 리와인더 사이에서 롤투롤 상태로 이동되는 전극 상에 전극 슬러리를 코팅하는 전극 코팅공정을 검사하여 전극 코팅공정에서의 품질 또는 불량에 관련된 데이터 중 적어도 하나를 취득하는 단계; 상기 취득된 데이터를 해당 데이터가 취득된 전극의 위치 데이터와 함께 서버로 전송하는 단계; 및 상기 서버와 연동되는 데이터 처리시스템에 의하여 롤투롤 상태의 전극을 모사한 바 형태의 롤맵 바를 상기 언와인더와 리와인더 사이에서의 전극 이동과 동기화하여 화면 상에 표시하고 상기 롤맵 바 상에 상기 전극 코팅공정에서의 품질 또는 불량에 관련된 데이터 중 적어도 하나를 상기 전극의 위치 데이터에 대응하는 상기 롤맵 바 상의 소정 위치에 시각적으로 표시하는 단계를 포함한다.

하나의 예로서, 상기 전극 코팅공정 전에 전극 롤을 언와인더와 리와인더 사이에 롤투롤 상태로 설치할 때 상기 전극 롤의 로트 넘버를 포함하는 세부데이터를 서버에 입력하는 전극 롤 정보 등록 단계가 선행되고, 상기 세부데이터가 상기 롤맵과 함께 화면상에 표시될 수 있다.

다른 예로서, 상기 품질 또는 불량에 관련된 데이터들 중 적어도 하나는 소정의 계측기 또는 작업자가 전극 코팅공정을 검사함에 의하여 취득되고, 작업자에 의하여 취득된 데이터는 작업자의 수동 입력에 의하여 서버로 전송될 수 있다.

구체적인 예로서, 상기 소정의 계측기는 전극 슬러리 로딩량 계측기, 치수 및 폭 계측기, 외관 검사기 중 적어도 하나일 수 있다.

하나의 예로서, 상기 전극의 길이방향에 따른 위치 데이터는 언와인더 또는 리와인더에 설치된 엔코더에 의하여 검출될 수 있다.

보다 구체적인 예로서, 상기 전극의 폭방향에 따른 위치 데이터는 상기 전극 코팅공정을 검사하는 소정의 계측기에 의하여 검출될 수 있다.

하나의 예로서, 상기 품질 또는 불량에 관한 데이터는, 데이터 처리시스템 내에 설치되거나 또는 이 시스템과 연동되어 설치되는 데이터베이스에 저장된 품질 데이터와 대비되고, 대비 결과 정상 품질 데이터로부터 벗어난 품질 또는 불량에 관한 데이터는 다른 부분과 시각적으로 구분되게 롤맵 바 상에 마킹될 수 있다.

다른 예로서, 본 발명의 롤맵 작성방법에서는, 상기 전극 코팅공정에 투입되는 전극 호일, 전극 슬러리 및 절연물질의 투입현황에 관한 데이터 및 전극 코팅공정에 투입되는 전극 슬러리의 로딩량에 관한 데이터 중 적어도 하나를 상기 롤맵의 길이방향을 따라 상기 롤맵과 병행하여 화면상에 시각적으로 표시할 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면으로서의 롤맵 작성 시스템은, 전극 코팅공정을 검사하여 전극 코팅공정에서의 품질 또는 불량에 관한 데이터들 적어도 하나를 취득하여 상기 데이터가 취득된 전극의 위치 데이터와 함께 서버로 전송하는 계측장치; 상기 계측장치로부터 수신한 데이터를 저장하는 서버; 상기 서버와 연동되어 롤투롤 상태의 전극을 모사한 바 형태의 롤맵 바를 언와인더와 리와인더 사이에서의 전극 이동과 동기화하여 표시하고, 상기 서버로부터 전달된 품질 또는 불량에 관한 데이터와 상기 데이터가 취득된 전극의 위치 데이터에 기초하여 상기 롤맵 바 상에 상기 품질 또는 불량에 관한 데이터들 중 적어도 하나를 상기 전극의 위치 데이터에 대응하는 롤맵 바 상의 소정 위치에 시각화하여 나타낸 롤맵을 작성하는 데이터 처리시스템; 및 상기 데이터 처리시스템과 연결되어 상기 롤맵이 화면에 도시되는 디스플레이부를 포함한다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 믹서로부터의 전극 슬러리가 코터로 이송될 때의 전극 슬러리 로트(lot) 정보를 관리하기 위한 전극 슬러리 로트 정보 추적관리시스템으로서, 믹서와 코터 사이에서 배관으로 연결되며 상기 믹서로부터 공급되는 전극 슬러리가 코터를 향하여 순차 이송되는 복수개의 탱크; 및 상기 전극 슬러리의 로트 정보를 인식하여 각 탱크로 공급되는 전극 슬러리의 로트 정보를 각 탱크별로 할당하여 기록하고, 상기 탱크별로 기록된 로트 정보의 이력을 참조하여 상기 코터로 전극 슬러리를 공급하는 최종 공급 탱크의 전극 슬러리 로트 정보를 검출하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로서, 상기 전극 슬러리는 집전체의 상면에 코팅되는 탑(top) 슬러리와 집전체의 하면에 코팅되는 백(back) 슬러리로 분기되어 복수개의 하위 탱크로 이송될 수 있다.

구체적인 예로서, 상기 복수개의 탱크는, 메인탱크로부터 전극 슬리리가 도입되는 저장탱크, 상기 저장탱크로부터 전극 슬러리가 도입되는 이송탱크, 및 상기 이송탱크로부터 전극 슬러리가 도입되며 코터로 전극 슬러리를 공급하는 공급탱크를 포함할 수 있다.

하나의 예로서, 상기 복수개의 탱크 중 전극 슬러리를 공급받는 최초의 탱크는, 상기 믹서로부터 전극 슬러리를 이송하는 슬러리 배치(batch) 용기에 구비된 인식표지를 스캔하여 해당 슬러리의 로트 정보를 검출하고 상기 로트 정보를 상기 제어부로 송신하는 인식표지 스캐너를 포함할 수 있다.

또한, 상기 복수개 탱크 사이의 연결 배관에 설치되는 개폐 밸브를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 개폐 밸브의 개방 신호를 수신하여 특정 로트 정보를 가지는 전극 슬러리의 탱크간 이송을 감지하고, 감지된 상기 전극 슬러리의 로트 정보를 각 탱크에 할당하여 기록할 수 있다.

하나의 예로서, 상기 제어부에 의한 각 탱크에의 로트 정보 할당 및 기록 시에, 상기 각 탱크에 할당된 로트 정보는, 다음 탱크로의 전극 슬러리 투입 이력이 없으면 할당된 로트 정보가 갱신되지 않고 유지되고, 다음 탱크로의 전극 슬러리 투입 이력이 없는 상태에서 상위 탱크로부터 전극 슬러리가 추가로 투입될 경우, 상기 각 탱크에 할당된 로트 정보에 더하여 추가 투입된 전극 슬러리의 로트 정보가 각 탱크에 추가로 할당될 수 있다.

이 경우, 상기 각 탱크에 할당된 로트 정보에 더하여 추가 투입된 전극 슬러리의 로트 정보가 추가로 할당된 경우, 상기 각 탱크로부터 다음 탱크로 전극 슬러리가 투입될 때, 선입선출(先入先出)의 원칙에 의해서 상기 각 탱크에 대하여 먼저 할당된 전극 슬러리의 로트 정보가 삭제되고 추가로 할당된 전극 슬러리의 로트 정보만이 각 탱크에 대하여 유지될 수 있다.

다른 예로서, 상기 제어부에 의한 각 탱크에의 로트 정보 할당 및 기록 시에,

상기 각 탱크에 할당된 로트 정보는, 다음 탱크로의 전극 슬러리 투입 이력이 있어도 그보다 상위 탱크로부터의 전극 슬러리 투입이 없으면 각 탱크에 할당된 로트 정보가 갱신되지 않고 유지되며, 다음 탱크로의 전극 슬러리 투입 이력이 있고 그보다 상위 탱크로부터의 전극 슬러리 투입이 있을 경우, 각 탱크에 할당된 로트 정보는 상위 탱크로부터 투입된 전극 슬러리의 로트 정보로 갱신될 수 있다.

또한, 상기 제어부는 검출된 상기 최종 공급 탱크의 전극 슬러리의 로트 정보를 공장의 생산관리시스템으로 전송할 수 있다.

본 발명의 한 실시예로서, 상기 제어부는 상기 최종 공급 탱크의 전극 슬러리 로트 정보와 연계하여, 상기 최종 공급 탱크로 전극 슬러리를 투입하는 상위 탱크의 식별 정보를 기록하여 관리할 수 있다.

본 발명의 다른 측면으로서, 믹서로부터의 전극 슬러리가 배관으로 연결된 복수개의 탱크를 거쳐 코터로 이송될 때의 전극 슬러리 로트 정보를 관리하기 위한 전극 슬러리 로트 정보 추적관리방법은, 믹서로부터 공급되는 전극 슬러리의 로트 정보를 인식하여 기록하는 단계; 상기 전극 슬러리가 복수개의 탱크를 따라 순차 이송될 때, 각 탱크로 공급되는 전극 슬러리의 로트 정보를 각 탱크별로 할당하여 기록하는 단계; 및 상기 각 탱크별로 기록된 로트 정보의 이력을 참조하여 상기 코터로 전극 슬러리를 공급하는 최종 공급 탱크의 로트 정보를 검출하는 단계를 포함한다.

구체적으로, 상기 로트 정보를 각 탱크별로 할당하여 기록하는 단계에서 다음의 할당 원칙 중 적어도 하나에 의하여 전극 슬러리의 로트 정보를 각 탱크별로 할당하여 기록할 수 있다.

원칙 1) 각 탱크에 할당된 로트 정보는, 다음 탱크로의 전극 슬러리 투입 이력이 없으면 할당된 로트 정보가 갱신되지 않고 유지된다.

원칙 2) 각 탱크에 할당된 로트 정보는, 다음 탱크로의 전극 슬러리 투입 이력이 없는 상태에서 상위 탱크로부터 전극 슬러리가 추가로 투입될 경우, 상기 각 탱크에 할당된 로트 정보에 더하여 추가 투입된 전극 슬러리의 로트 정보가 각 탱크에 추가로 할당된다.

원칙 3) 각 탱크에 할당된 로트 정보는, 다음 탱크로의 전극 슬러리 투입 이력이 있어도 그보다 상위 탱크로부터의 전극 슬러리 투입이 없으면 각 탱크에 할당된 로트 정보가 갱신되지 않고 유지된다

원칙 4) 각 탱크에 할당된 로트 정보는, 다음 탱크로의 전극 슬러리 투입 이력이 있고 그보다 상위 탱크로부터의 전극 슬러리 투입이 있을 경우, 각 탱크에 할당된 로트 정보는 상위 탱크로부터 투입된 전극 슬러리의 로트 정보로 갱신된다.

원칙 5) 상기 각 탱크에 할당된 로트 정보에 더하여 추가 투입된 전극 슬러리의 로트 정보가 추가로 할당된 경우, 상기 각 탱크로부터 다음 탱크로 전극 슬러리가 투입될 때, 선입선출(先入先出)의 원칙에 의해서 상기 각 탱크에 대하여 먼저 할당된 전극 슬러리의 로트 정보가 삭제되고 추가로 할당된 전극 슬러리의 로트 정보만이 각 탱크에 대하여 유지된다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예의 전극 로스량 측정장치는, 언와인더와 리와인더 사이에서 롤투롤 상태로 이송되며 전극 시단부와 종단부 사이에 복수개의 기준점이 소정 간격으로 마킹된 전극; 상기 전극에 마킹된 기준점을 감지하는 기준점 감지기; 상기 언와인더 또는 리와인더의 회전량에 따른 전극의 위치값을 도출하고, 상기 기준점 감지기와 연동하여 상기 기준점 감지기가 기준점을 감지할 때, 해당 기준점의 위치값을 도출하는 위치 계측기; 및 전극 일부의 로스(loss)로 인하여 전극 시단부와 종단부 사이의 기준점 간격이 설정된 기준점 간격으로부터 변동되었을 때, 상기 도출된 기준점 위치값과 설정된 기준점 위치값을 대비하여 상기 전극의 로스량을 산출하는 산출부를 포함한다.

하나의 예로서, 상기 위치 계측기는 언와인더 및 리와인더를 구동하는 모터 회전량으로부터 전극의 위치값을 추출하는 로터리 엔코더일 수 있다.

다른 예로서, 상기 전극 로스량 측정장치는 상기 언와인더 전에 설치되어 상기 전극에 소정 간격으로 복수개의 기준점을 마킹하는 기준점 마킹기를 더 포함할 수 있다.

하나의 예로서, 전극 상에 부착된 연결테이프를 감지하는 이음매 감지센서를 더 포함하고, 상기 위치 계측기는 상기 이음매 감지센서와 연동하여 상기 이음매 감지센서가 상기 연결테이프를 감지하였을 때 상기 연결테이프의 길이를 도출할 수 있다.

구체적으로, 상기 산출부는, 상기 기준점 위치값을 설정된 기준점 위치값과 대비하여 산출된 로스량에 상기 연결테이프의 길이를 더한 값을 총 로스량으로 산출할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예로서, 상기 전극 로스량 측정장치는 롤투롤 상태로 이송되는 전극의 도중부 상하에 설치된 압연용 프레스롤을 더 구비하고, 상기 기준점 감지기는 상기 프레스롤 전에 배치되는 제1 기준점 감지기 및 상기 프레스롤 후에 배치되어 프레스롤에 의한 압연에 의하여 변화되는 기준점을 감지하는 제2 기준점 감지기로 구성되고, 상기 산출부는, 상기 제1 기준점 감지기에 감지된 기준점 위치값에 기초하여 프레스롤 전의 전극의 로스량을 산출하고, 상기 제2 기준점 감지기에 의하여 변화된 기준점 위치값에 기초하여 프레스롤에 의한 압연 후의 전극의 로스량을 산출할 수 있다.

본 발명의 다른 측면으로서, 전극 로스량 산출방법은 언와인더와 리와인더 사이에서 롤투롤 상태로 이송되는 전극의 시단부와 종단부 사이에서 소정 간격으로 복수개의 기준점을 마킹하는 단계; 기준점 감지기로 상기 전극 상의 기준점을 감지하여 상기 기준점의 위치값을 도출하는 단계; 및 전극 일부의 로스로 인하여 전극 시단부와 종단부 사이의 기준점 간격이 설정된 기준점 간격으로부터 변동되었을 때, 상기 도출된 기준점 위치값과 설정된 기준점 위치값을 대비하여 상기 전극의 로스량을 산출하는 단계를 포함한다.

구체적으로, 상기 기준점 사이 간격, 상기 기준점과 전극 시단부 사이 간격 및 상기 기준점과 전극 종단부 사이 간격 중 적어도 하나가 변동되었을 때, 상기 도출된 기준점 위치값과 설정된 기준점 위치값을 대비하여 전극의 로스량을 산출할 수 있다.

하나의 예로서, 상기 기준점의 위치값을 도출하는 단계의 전 또는 후에 상기 전극 상의 연결테이프를 감지하고 상기 연결테이프의 길이를 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다. 구체적으로서, 상기 전극의 로스량 산출 단계에서, 상기 기준점 위치값을 설정된 기준점 위치값과 대비하여 산출된 로스량에 상기 연결테이프의 길이를 더한 값을 총 로스량으로 산출할 수 이다.

다른 예로서, 상기 전극이 프레스롤에 의하여 압연되어 상기 기준점의 위치가 변화되었을 때, 상기 변화된 기준점에 기초하여 압연된 전극의 로스량을 산출할 수 있다.

본 발명의 다른 측면으로서, 전극 공정의 롤맵은, 언와인더와 리와인더 사이에서 롤투롤 상태로 이동하는 전극의 이동과 동기화되어 화면상에 표시되며 상기 롤투롤 상태의 전극을 모사하여 바 형태로 표시되는 롤맵 바(roll map bar); 및 상기 전극 시단부와 종단부 사이에 소정 간격으로 마킹되는 복수개의 기준점을 모사하여 상기 롤맵 바 상에 소정 간격으로 표시되는 복수개의 기준점을 포함할 수 있다.

하나의 예로서, 상기 롤맵 바의 길이방향으로 상기 전극의 길이방향 치수가 표시되고, 상기 표시된 기준점도 상기 길이방향 치수로 표시될 수 있다.

이 때, 상기 전극의 길이방향 치수는 전극 로스량을 반영하지 않은 절대좌표와 전극 로스량을 반영한 상대좌표로 표시될 수 있다.

구체적으로, 상기 롤맵은 상기 전극 공정에서 측정된 품질, 불량, 전극 로스에 관한 데이터들 중 적어도 하나가 상기 데이터들이 측정된 전극의 위치에 대응하는 상기 롤맵 바 상의 소정 위치에 시각적으로 표시되는 표시부를 더 포함할 수 있다.

하나의 예로서, 상기 롤맵은, 롤투롤 상태로 이동하는 전극에 전극 슬러리를 코팅하는 전극 코팅공정, 전극을 프레스롤에 의하여 압연하는 롤프레스공정, 및 롤프레스된 전극을 길이방향을 따라 절단하는 슬리팅공정 중 적어도 하나의 공정에 대한 롤맵이고, 상기 프레스롤에 의한 압연 이후의 공정의 롤맵은 상기 압연에 의하여 변화된 기준점의 위치를 모사한 기준점이 그 롤맵 바 상에 표시될 수 있다.

본 발명의 다른 측면으로서, 전극 공정의 롤맵 작성방법은, 언와인더와 리와인더 사이에서 롤투롤 상태로 이동되는 전극을 검사하여, 전극 로스에 관한 데이터와 전극 상에 마킹된 기준점의 데이터를 취득하는 단계; 상기 취득된 데이터를 해당 데이터가 취득된 전극의 위치 데이터와 함께 데이터 처리시스템으로 전송하는 단계; 및 상기 데이터 처리시스템에 의하여 롤투롤 상태의 전극을 모사한 바 형태의 롤맵 바를 상기 언와인더와 리와인더 사이에서의 전극 이동과 동기화하여 화면 상에 표시하고 상기 롤맵 바 상에 상기 전극 로스에 관한 데이터 및 기준점의 데이터를 상기 전극의 위치 데이터에 대응하는 상기 롤맵 바 상의 소정 위치에 시각적으로 표시하는 단계를 포함한다.

본 발명의 또 다른 측면으로서 전극 공정의 롤맵 작성 시스템은, 언와인더와 리와인더 사이에서 롤투롤 상태로 이동되는 전극을 검사하여, 전극 로스에 관한 데이터와 전극 상에 마킹된 기준점의 데이터를 취득하여 상기 데이터들이 취득된 전극의 위치 데이터와 함께 데이터 처리시스템으로 전송하는 계측장치; 롤투롤 상태의 전극을 모사한 바 형태의 롤맵 바를 언와인더와 리와인더 사이에서의 전극 이동과 동기화하여 표시하고, 상기 전송된 전극 로스에 관한 데이터 및 기준점의 데이터를 상기 전극의 위치 데이터에 대응하는 상기 롤맵 바 상의 소정 위치에 시각화하여 나타낸 롤맵을 작성하는 데이터 처리시스템; 및 상기 데이터 처리시스템과 연결되어 상기 롤맵이 화면에 도시되는 디스플레이부를 포함한다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 롤맵 생성장치는, 언와더와 리와인더 사이에서 전극이 롤투롤 상태로 이동할 때, 상기 언와인더 및 리와인더 회전량에 따른 전극의 길이방향 위치를 좌표 데이터로 취득하는 위치 계측기; 롤투롤 상태로 이동하는 전극을 검사하여 검사 데이터를 취득하고, 상기 위치계측기와 연동되어 상기 검사 데이터가 취득된 전극의 좌표 데이터를 함께 취득하는 검사기; 및 상기 위치계측기 및 검사기와 연동되며, 롤투롤 상태로 이동하는 전극을 모사한 롤맵 상에 상기 전극 길이방향 위치 및 검사 데이터의 좌표 데이터를 표시하여 롤맵을 생성하는 롤맵 생성부를 포함한다.

하나의 예로서, 상기 위치 계측기는 언와인더 및 리와인더를 구동하는 모터 회전량으로부터 전극 위치를 추출하는 로터리 엔코더일 수 있다.

구체적인 예로서, 상기 검사기는, 상기 전극 상에 소정 간격으로 마킹된 기준점을 감지하는 기준점 감지기; 상기 전극 상에 부착된 이음매를 감지하는 이음매 감지기; 전극 슬러리 로딩량을 계측하는 로딩량 계측기; 치수 및 폭 계측기; 및 전극 외관 검사기; 중 적어도 하나일 수 있다.

구체적인 예로서 상기 롤맵 생성부는, 전극을 모사한 롤맵을 형성할 시각화 영역을 정의하여 상기 정의된 영역 상에 상기 좌표 데이터를 표시하고, 상기 검사 데이터의 좌표 데이터에 상기 검사 데이터를 시각화하여 나타내는 시각화 장치를 포함할 수 있다.

또한, 상기 롤맵 생성부는, 상기 검사 데이터를 정상 데이터와 대비하고 비정상으로 판명된 검사 데이터를 상기 시각화 장치에 의하여 각화하여 나타내도록 하는 중앙 처리부를 더 포함한다.

하나의 예로서, 상기 롤맵 생성장치는 언와인더와 리와인더 사이의 전극 이동을 제어하는 제어부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 위치계측기 및 검사기와 연결되어 상기 전극 위치 및 검사 데이터의 좌표 데이터와 상기 검사 데이터를 상기 롤맵 생성부로 전송할 수 있다.

다른 예로서, 상기 롤맵 생성장치는 수동으로 검사한 전극의 검사 데이터가 입력되고 상기 위치계측기와 연동되어 상기 검사 데이터가 취득된 전극의 좌표 데이터를 취득하는 입력장치를 더 포함하고, 상기 입력장치는, 상기 롤맵 생성부, 또는 언와인더와 리와인더 사이의 전극 이동을 제어하며 상기 롤맵 생성부와 연결된 제어부로 상기 검사 데이터 및 그 좌표 데이터를 전송할 수 있다.

본 발명의 다른 측면으로서, 롤맵 보정시스템은, 제1언와인더와 제1리와인더 사이에서 롤투롤 상태로 이동하며 제1 공정이 수행되는 전극을 모사한 바 형태의 롤맵 상에 소정간격마다 상기 전극의 길이방향 치수를 좌표로 표시하고, 상기 제1 공정에서 취득된 상기 전극의 검사 데이터가 그 검사 데이터가 취득된 전극 위치에 해당하는 좌표에 표시되도록 상기 제1 공정의 롤맵을 생성하는 롤맵 생성부; 및 제2언와인더와 제2리와인더 사이에서 상기 전극이 롤투롤 상태로 이동하며 제2 공정이 수행될 때, 상기 제1공정의 롤맵의 시작부와 종료부의 좌표가 반대가 되도록 상기 제1 공정의 롤맵 좌표를 역순으로 변환하여 제2 공정의 롤맵을 생성하는 롤맵 보정부를 포함한다.

하나의 예로서, 상기 보정 시스템에서 제1 공정 완료 후 제2 공정 시작 전에 상기 전극 끝단 일부가 제거된 경우, 상기 롤맵 보정부는, 상기 제1 공정의 롤맵에서 상기 제거된 전극 끝단 일부에 해당하는 좌표를 제거하고, 상기 제1 공정의 롤맵 시작부와 상기 전극 끝단 일부가 제거된 종료부의 좌표가 반대가 되도록 상기 제1 공정의 롤맵 좌표를 역순으로 변환하여 제2 공정의 롤맵을 생성할 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면으로서 전극 불량 제거장치는, 제1언와인더와 제1리와인더 사이에서 롤투롤 상태로 이동하여 제1 공정이 수행된 전극의 제2 공정에서의 불량 제거장치로서, 제1 공정 수행 후의 전극이 롤투롤 상태로 이동되는 제2언와인더와 제2리와인더 사이에 위치하며 상기 제1 공정에서 발생한 전극의 불량 구간이 제거되는 불량 제거 포트(port); 및 상기 제2언와인더와 제2리와인더 사이의 전극 이동을 제어하는 제2 공정 제어부를 포함하고, 상기 제2 공정 제어부는, 상기 제1 공정의 전극을 모사한 바 형태로 표현되고 제1 공정에서의 전극의 길이방향 치수 및 상기 불량 구간의 위치가 좌표로 표시되는 제1 공정의 롤맵에 표시된 불량 구간의 좌표 정보에 기초하여, 상기 제2 언와인더로부터 불량 제거 포트로 상기 불량 구간의 전극이 도착하는 시점을 계산하고, 상기 불량 구간이 상기 불량 제거 포트에 도착하였을 때 상기 불량 제거 포트에서 전극의 불량 구간을 제거할 수 있도록 제2 공정의 전극 이동을 정지시키는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로서, 상기 전극 불량 제거장치는, 상기 제1공정의 롤맵의 시작부와 종료부의 좌표가 반대가 되도록 상기 제1 공정의 롤맵 좌표를 역순으로 변환 보정하는 롤맵 보정부;를 더 포함하고, 상기 제2 공정 제어부는 상기 보정된 롤맵에 표시된 불량 구간의 좌표에 기초하여 전극 이동을 정지시킬 수 있다.

다른 예로서, 상기 제1 공정 완료 후 제2 공정 시작 전에 상기 전극 끝단 일부가 제거된 경우, 상기 롤맵 보정부는, 상기 제1 공정의 롤맵에서 상기 제거된 전극 끝단 일부에 해당하는 좌표를 제거하고, 상기 제1 공정의 롤맵 시작부와 상기 전극 끝단 일부가 제거된 종료부의 좌표가 반대가 되도록 상기 제1 공정의 롤맵 좌표를 역순으로 변환 보정하고, 상기 제2 공정 제어부는 상기 보정된 롤맵에 표시된 불량 구간의 좌표에 기초하여 전극 이동을 정지시킬 수 있다.

구체적인 예로서, 상기 제2 공정 제어부는, 상기 불량 구간이 상기 불량 제거 포트에 도착하기 전 소정시점과 도착 시점 사이의 소정 시간 구간 동안 상기 제2 공정의 전극이 서행 이동되도록 제어할 수 있다.

다른 예로서, 상기 불량 구간의 불량 제거 포트 도착시, 상기 제2 공정의 전극 이동 정지 시, 및 상기 제2 공정의 전극 이동 정지후 소정 시간 경과 후 중 적어도 하나의 경우에 알람을 발하는 경보부를 더 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 제1 공정은 전극 활물질을 집전체에 도포하여 코팅 전극을 형성하는 전극 코팅공정이고, 상기 제2 공정은 코팅 전극을 프레스롤에 의하여 압연하는 롤프레스공정일 수 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 전극 위치 추적시스템은, 노칭 가공되는 단위 전극의 폭인 피치(pitch)정보가 저장되고, 노칭 공정에서 롤투롤 상태로 이송되는 전극 라인의 전극 좌표 정보 및 상기 단위 전극의 셀 아이디를 취득하는 노칭 제어부; 상기 노칭 제어부로부터 취득된 피치 정보와 셀 아이디로부터 상기 노칭 공정에서 이동하는 특정 단위 전극의 위치인 셀 아이디 좌표를 연산하는 연산부; 전극 길이방향 치수가 좌표로 표시되어 노칭 공정 전의 전극 제조공정에서의 전극 길이변화를 파악할 수 있는 롤맵을 상기 노칭 제어부로부터 전달되는 전극 좌표 정보로부터 생성하는 롤맵 생성부; 및 상기 롤맵 좌표와 상기 셀 아이디 좌표를 대조하여 특정 단위 전극이 유래한 전극 제조공정에서의 전극 위치를 도출하는 매핑부를 포함한다.

하나의 예로서, 상기 노칭 공정에서 롤투롤 상태로 이송되는 전극 라인의 전극 좌표 정보는, 노칭 공정에서 언와인더와 리와인더 사이에서 전극이 롤투롤 이송될 때, 상기 언와인더와 리와인더의 회전량에 따른 전극 위치를 나타내는 엔코더값 정보일 수 있다.

하나의 예로서, 상기 단위 전극의 셀 아이디는 노칭 공정에서 타발 가공되는 전극 탭에 표시되는 식별표지이고, 상기 식별표지는 롤투롤 이송되는 전극의 상부에 배치되며 상기 노칭 제어부와 연결된 식별표지 스캐너에 의해 취득될 수 있다.

구체적으로, 상기 연산부는, 상기 식별표지로부터 상기 특정 단위 전극의 순번을 구하고, 상기 순번과 상기 피치를 곱하여 상기 셀 아이디 좌표를 구할 수 있다.

다른 예로서, 상기 단위 전극의 식별표지에 따른 순번이 저장되는 저장부를 더 포함하고, 상기 연산부는 상기 단위 전극의 식별표지와 상기 저장부에 저장된 순번을 대조하여 상기 특정 단위 전극의 순번을 구할 수 있다.

구체적으로 상기 노칭 공정 전의 전극 제조공정은 전극 활물질을 집전체에 코팅하여 코팅 전극을 형성하는 코팅공정, 코팅 전극을 프레스롤로 압연하는 롤프레스공정을 적어도 포함할 수 있다.

또한, 상기 노칭 공정 전의 전극 제조공정은 상기 롤프레스 공정 후에 압연된 전극을 길이방향을 따라 절단하는 슬리팅공정을 더 포함할 수 있다.

상기 롤맵 생성부는, 상기 롤맵 생성부에 저장된 전극 제조공정에서의 전극 길이 변화에 관한 데이터를 상기 노칭 제어부로부터 전달되는 전극 좌표 정보에 반영하여 전극 제조공정의 각 세부 공정에 있어서의 롤맵을 각 세부 공정별로 생성할 수 있다.

하나의 예로서, 상기 롤맵의 좌표는, 전극 길이 변화가 반영된 상대좌표와 반영되지 않은 절대좌표를 포함할 수 있다.

하나의 예로서, 상기 매핑부는, 상기 특정 단위 전극의 셀 아이디 좌표에 상기 전극 제조공정의 각 세부 공정에 있어서의 롤맵에 의해서 파악되는 전극 길이 감소값을 더하여 상기 특정 단위 전극이 유래한 전극 제조공정의 각 세부 공정에서의 전극 위치를 도출할 수 있다.

구체적으로, 상기 전극 길이 감소는, 각 세부 공정 중의 전극 제거 또는 세부 공정 후의 전극 제거 중 적어도 하나에 의한 것일 수 있다.

또한, 상기 매핑부는, 상기 노칭 공정 중에 전극이 제거된 경우 상기 제거된 전극의 길이와 상기 각 세부 공정의 롤맵에 의해서 파악되는 전극 길이 감소값을 상기 특정 단위 전극의 셀 아이디 좌표에 더하여 상기 특정 단위 전극이 유래한 각 세부 공정에서의 전극 위치를 도출할 수 있다.

다른 예로서, 상기 전극 제조공정의 각 세부 공정에 전극 코팅공정과 롤프레스 공정이 적어도 포함되어, 상기 전극 코팅공정 완공 후의 전극이 롤프레스 공정에서의 전극 압연에 의하여 소정 비율로 연신될 때, 상기 매핑부는 상기 전극 연신에 의하여 전극 길이가 증가되는 전극 증가분을 반영하여 상기 특정 단위 전극이 유래한 상기 전극 코팅공정에서의 전극 위치를 도출할 수 있다.

여기서, 상기 매핑부는, 상기 특정 단위 전극의 셀 아이디 좌표에 상기 롤프레스 공정의 롤맵으로 파악되는 전극 길이 감소값을 더하여 상기 특정 단위 전극이 유래한 롤프레스 전극 위치를 구하고, 상기 롤프레스 전극 위치를 상기 소정 비율로 나누어 상기 특정 단위 전극이 유래한 전극 코팅공정의 전극 위치를 구할 수 있다.

또 다른 예로서, 상기 롤맵 생성부는 상기 코팅공정, 롤프레스공정 및 슬리팅 공정의 롤맵을 각각 생성하고, 상기 매핑부는, 상기 셀 아이디 좌표와, 상기 코팅공정, 롤프레스공정 및 슬리팅 공정의 롤맵 좌표를 대조하여 상기 특정 단위 전극이 유래한 상기 슬리팅 공정, 롤프레스 공정 또는 전극 코팅공정에서의 전극 위치를 도출할 수 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 롤맵의 좌표 보정 시스템은, 언와인더와 리와인더 사이에서 롤투롤 상태로 이동하는 전극의 이동을 모사하여 바 형태로 표시되고 상기 바의 길이방향으로 전극의 위치가 좌표로 표시되는 롤맵의 좌표 보정시스템으로서, 상기 언와인더 및 리와인더의 회전량에 따른 전극의 위치를 엔코더값으로 도출하는 엔코더; 상기 전극 상에 부착된 이음매 연결부재를 감지하고, 상기 엔코더와 연동하여 상기 이음매 연결부재의 좌표를 취득하는 이음매 감지센서; 상기 전극 상에 소정 간격으로 마킹된 복수개의 기준점을 감지하고, 상기 엔코더와 연동하여 상기 기준점의 좌표를 취득하는 기준점 감지기; 및 상기 엔코더, 이음매 감지센서 및 기준점 감지기와 연결되어, 엔코더값, 이음매 연결부재의 좌표 및 기준점 좌표를 취득하는 롤맵 좌표 보정부를 포함하고, 상기 롤맵 좌표 보정부는, 상기 이음매 연결부재에 의한 파단 전극 연결 시의 언와인더와 리와인더의 엔코더값을 대비하여 롤맵 보정방향을 결정하고, 상기 이음매 연결부재 좌표 전후의 기준점 좌표를 설정된 기준점 좌표와 대비하여 전극 파단길이를 산출하며, 상기 결정된 롤맵 보정방향에 따라 상기 전극 파단길이만큼 롤맵 좌표를 보정하는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로서, 상기 롤맵 좌표 보정부는 상기 이음매 연결부재에 의한 파단 전극 연결 시의 언와인더와 리와인더의 엔코더값을 대비하여 롤맵 보정방향을 결정하는 보정방향 결정부; 상기 이음매 연결부재 전후의 기준점 좌표를 설정된 기준점 좌표와 대비하여 전극 파단길이를 산출하는 파단길이 산출부; 및 상기 결정된 롤맵 보정방향에 따라 상기 롤맵의 좌표를 상기 전극 파단길이만큼 보정하는 좌표 보정부를 포함한다.

또한, 상기 롤맵 좌표 보정부는, 상기 엔코더값, 이음매 연결부재의 좌표 데이터, 상기 기준점의 좌표 데이터 및 전공정의 롤맵 데이터가 저장된 저장부를 더 포함할 수 있다.

상기 롤맵은 롤프레스 공정의 롤맵일 수 있다.

하나의 예로서, 상기 롤맵 좌표 보정부는, 생산관리시스템(MES) 또는 상기 생산관리시스템의 구성요소일 수 있다.

본 발명의 다른 측면으로서의 롤맵의 좌표 보정방법은 언와인더와 리와인더 사이에서 롤투롤 상태로 이동하는 전극의 이동을 모사하여 바 형태로 표시되고 상기 바의 길이방향으로 전극의 위치가 좌표로 표시되는 롤맵의 좌표 보정방법으로서, 롤투롤 이송 중의 전극의 이음매 연결부재의 위치 좌표를 리와인더의 엔코더값으로부터 도출하는 단계; 상기 이음매 연결부재에 의한 파단 전극 연결 시의 언와인더와 리와인더의 엔코더값을 대비하여 롤맵 보정방향을 결정하는 단계; 상기 이음매 연결부재 전후의 전극 상에 표시된 기준점들의 좌표를 설정된 기준점의 좌표와 대비하여 전극 파단길이를 산출하는 단계; 및 상기 결정된 롤맵 보정방향에 따라 상기 롤맵의 좌표를 상기 전극 파단길이만큼 보정하는 단계를 포함한다.

구체적으로, 상기 롤맵 좌표의 보정은 리와인더에서 전극이 모두 권취되어 전극 롤이 완성된 후에 행할 수 있다.

하나의 예로서, 상기 이음매 연결부재에 의한 파단 전극 연결 시의 언와인더와 리와인더의 엔코더값은, 상기 이음매 연결부재가 감지되기 전에 롤투롤 이송설비가 중단되고 재가동되었을 때의 언와인더와 리와인더의 엔코더값일 수 있다.

구체적으로, 상기 전극 파단길이는 상기 이음매 연결부재 전후의 기준점들의 간격과, 설정된 기준점 간격을 대비하여 산출될 수 있다.

하나의 예로서, 상기 이음매 연결부재에 의한 파단 전극 연결 시의 언와인더의 엔코더값이 리와인더의 엔코더값보다 클 경우, 이음매 연결부재로부터 언와인더 쪽으로의 롤맵 좌표를 보정할 수 있다.

이 때, 상기 이음매 연결부재 후의 롤맵 좌표가 상기 전극 파단길이만큼 차감 보정된다.

다른 예로서, 상기 이음매 연결부재에 의한 파단 전극 연결 시의 리와인더의 엔코더값이 언와인더의 엔코더값보다 클 경우, 상기 이음매 연결부재의 좌표를 보정할 수 있다.

이 때, 상기 이음매 연결부재의 좌표가 상기 전극 파단길이만큼 차감 보정되고, 이에 따라 상기 이음매 연결부재 후의 롤맵 좌표도 상기 전극 파단길이만큼 차감 보정될 수 있다.

또 다른 예로서, 상기 이음매 연결 시의 언와인더와 리와인더의 엔코더값이 동일한 경우, 상기 이음매 연결부재의 롤맵 좌표와, 상기 이음매 연결부재로부터 언와인더 쪽으로의 롤맵 좌표를 모두 보정할 수 있다.

이 경우, 상기 이음매 연결부재의 롤맵 좌표와, 상기 이음매 연결부재로부터 언와인더 쪽으로의 롤맵 좌표가 동일한 길이만큼 차감 보정될 수 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 전극 연결원인 판정시스템은, 언와인더와 리와인더 사이에서 전극이 롤투롤 상태로 이동할 때, 상기 리와인더 회전량에 따른 전극의 길이방향 위치를 좌표값 데이터로 취득하는 위치 계측기; 상기 언와인더와 리와인더 사이에서 특정 사유로 전극이 연결될 때, 상기 전극 연결에 관련되어 선행 생성되는 연결 예고 시그널을 생성하는 시그널 생성기; 상기 시그널 생성 후 전극 상에 부착된 이음매를 감지하는 이음매 감지기; 및 상기 연결 예고 시그널이 생성된 시점의 전극 좌표값으로부터 소정 거리 이내에서 상기 이음매가 감지된 경우 상기 이음매에 의한 전극 연결을 해당 특정 사유에 의한 것으로 판정하는 판정부를 포함한다.

하나의 예로서, 상기 위치 계측기는 리와인더를 구동하는 모터 회전량으로부터 전극 위치를 좌표값 데이터로 추출하는 로터리 엔코더일 수 있다.

구체적으로, 상기 시그널 생성기 및 이음매 감지기는 상기 위치 계측기와 연동하여, 상기 시그널 생성 시점의 전극 좌표값과 상기 이음매가 부착된 전극 좌표값을 각각 취득할 수 있다.

하나의 예로서, 상기 전극 연결원인 판정시스템은 상기 언와인더와 리와인더 사이의 전극 이동을 제어하며, 상기 위치 계측기와 연동하여 전극의 길이방향 위치를 좌표값으로 취득할 수 있는 제어부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 시그널 생성기 및 이음매 감지기와 연결되어, 상기 시그널 생성 시점의 전극 좌표 데이터와 상기 이음매가 부착된 전극 좌표값을 각각 취득할 수 있다.

구체적인 예로서, 상기 판정부는 상기 언와인더와 리와인더 사이의 전극 이동을 제어하는 제어부 또는 전극 제조공정을 관리하는 생산관리시스템(MES: Manufacturing Execution System) 에 구비될 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 생산관리시스템은, 롤투롤 상태로 이동하는 전극을 모사한 형태로 표시되고 상기 전극 길이방향 위치 및 이음매 위치를 소정 좌표로 표시된 롤맵을 생성하는 롤맵 생성부를 포함하고, 상기 롤맵 생성부는 상기 판정부에 의하여 파악된 전극 연결원인을 상기 롤맵 상의 이음매 위치에 표시할 수 있다.

하나의 실시예로서, 상기 특정 사유는 전극 파단에 의한 전극 단선이고, 상기 시그널 생성기는 롤투롤 상태로 이동하는 전극의 장력을 센싱하는 장력센서이며, 상기 판정부는 상기 장력센서에 의한 센싱신호 생성시점의 전극 좌표값에서 상기 리와인더로부터 언와인더까지의 설비 전체 거리를 더한 거리 이내에서 상기 이음매가 감지된 경우 상기 이음매에 의한 전극 연결을 전극 파단에 의한 것으로 판정할 수 있다.

다른 실시예로서, 상기 특정 사유는 전극의 불량 부분을 제거하여 폐기하는 스크랩 폐기이고, 상기 시그널 생성기는 불량제거포트에 설치되는 수동입력장치이고, 상기 판정부는 상기 수동입력장치에 의한 입력신호 수신시점의 전극 좌표값에서 상기 리와인더로부터 상기 불량제거포트까지의 거리를 더한 거리 이내에서 상기 이음매가 감지된 경우 상기 이음매에 의한 전극 연결을 스크랩 폐기에 의한 것으로 판정할 수 있다.

또 다른 실시예로서, 상기 특정 사유는 전극 교체를 위하여 구전극과 신전극을 연결하는 전극 스플라이싱이고, 상기 시그널 생성기는 전극 교체 여부를 입력할 수 있는 자동 또는 수동입력장치이고, 상기 판정부는 상기 자동 또는 수동입력장치에 의한 교체신호 수신시점의 전극 좌표값에서 상기 리와인더로부터 스플라이싱부까지의 거리를 더한 거리 이내에서 상기 이음매가 감지된 경우 상기 이음매에 의한 전극 연결을 전극 교체를 위한 스플라이싱에 의한 것으로 판정할 수 있다.

본 발명의 다른 측면으로서 롤맵 생성시스템은, 언와인더와 리와인더 사이에서 전극이 롤투롤 상태로 이동할 때, 상기 리와인더 회전량에 따른 전극의 길이방향 위치를 좌표값 데이터로 취득하는 위치 계측기; 상기 언와인더와 리와인더 사이에서 특정 사유로 전극이 연결될 때, 상기 전극 연결에 관련되어 선행 생성되는 연결 예고 시그널을 생성하는 시그널 생성기; 상기 시그널 생성 후 전극 상에 부착된 이음매를 감지하는 이음매 감지기; 상기 연결 예고 시그널이 생성된 시점의 전극 좌표값으로부터 소정 거리 이내에서 상기 이음매가 감지된 경우 상기 이음매에 의한 전극 연결을 해당 특정 사유에 의한 것으로 판정하는 판정부; 및 롤투롤 상태로 이동하는 전극을 모사한 형태로 표시되고 상기 전극 길이방향 위치 및 이음매 위치가 소정 좌표로 표시된 롤맵을 생성하는 롤맵 생성부를 포함하고, 상기 롤맵 생성부는 상기 판정부에 의하여 파악된 전극 연결원인을 상기 롤맵 상의 이음매 위치에 표시하여 롤맵을 생성할 수 있다.

하나의 예로서, 상기 판정부는, 상기 롤맵 생성부 또는 상기 언와인더와 리와인더 사이의 전극 이동을 제어하는 제어부에 구비될 수 있다.

구체적인 예로서, 상기 언와인더와 리와인더 사이의 전극 이동을 제어하며, 상기 위치 계측기와 연동하여 전극의 길이방향 위치를 좌표값으로 취득할 수 있는 제어부를 더 포함하고, 상기 롤맵 생성부는 상기 판정부를 구비하며, 상기 제어부는 상기 시그널 생성기 및 이음매 감지기와 연결되어, 상기 시그널 생성 시점의 전극 좌표 데이터와 상기 이음매가 부착된 전극 좌표값을 각각 취득하여 상기 판정부에 송신할 수 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 롤맵 작성시스템은, 언와인더에서 풀려나온 전극이 이동하여 리와인더에서 감기는 공정들이 순차적으로 반복 진행되는, 일련의 롤투롤공정에서의 롤맵 작성시스템으로서, 전극의 길이방향축과 폭방향축의 2개의 좌표축을 가지는 좌표평면으로 정의되고 각 공정에서의 전극의 위치를 상기 좌표평면의 좌표값으로 표시할 수 있는 롤맵을 각 공정마다 작성하는 롤맵 작성장치; 및 일련의 롤투롤공정 중 최종공정의 롤맵이 표상하는 실물 전극과, 최종공정 이전의 각 공정의 롤맵이 표상하는 각 실물 전극이 매칭되도록, 상기 각 공정의 롤맵의 좌표값을 최종공정의 롤맵의 좌표값과 일치시키는 롤맵매칭부;를 포함한다.

상기 롤맵 작성장치는, 각 공정의 언와인더 및 리와인더 중 하나의 회전량에 따른 전극의 길이방향 위치를 전극 길이방향축의 좌표값으로 취득하는 위치계측기;

언와인더와 리와인더 사이에서 이동하는 전극을 검사하여 검사데이터를 취득하고, 상기 위치계측기와 연동되어 상기 검사데이터가 취득된 전극 부분의 길이방향축 좌표값을 함께 취득하는 검사기; 및

상기 위치계측기 및 검사기와 연동되어 상기 롤맵의 좌표평면을 형성할 시각화 영역을 정의하고, 상기 정의된 시각화 영역 상에 전극의 길이방향축 좌표값, 폭방향축 좌표값 및 상기 검사데이터를 시각적으로 표시하여 롤맵을 작성하는 롤맵작성부를 각각 포함할 수 있다.

상기 검사데이터는 다음 중 하나 이상이고, 해당 검사데이터가 취득된 전극 부분의 좌표값이 상기 검사데이터와 함께 각 공정의 롤맵 상에 시각적으로 표시될 수 있다.

ⅰ) 전극 상에 소정 간격으로 마킹된 기준점에 관한 데이터

ⅱ) 전극 상의 이음매에 관한 데이터

ⅲ) 전극 상의 슬러리 로딩량에 관한 데이터

ⅳ) 전극 치수 및 폭에 관한 데이터

ⅴ) 전극 외관에 관한 데이터

ⅵ) 롤프레스 압연 후의 전극 두께에 관한 데이터

상기 검사데이터가 취득된 전극 부분의 길이방향축 좌표값은, 해당 검사데이터가 감지된 시점의 리와인더 회전량에 따른 전극 길이방향축 좌표값에 해당 검사기와 리와인더와의 거리인 옵셋(offset)거리를 더한 값일 수 있다.

상기 검사데이터가 취득된 전극 부분의 폭방향축 좌표값은 상기 검사기에 의하여 취득될 수 있다.

상기 롤맵 작성장치는, 언와인더와 리와인더 사이의 전극 이동을 제어하는 제어부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 위치계측기 및 검사기와 연동되어 상기 검사데이터 및 검사데이터가 취득된 전극 부분의 좌표값을 상기 롤맵작성부로 전송할 수 있다.

상기 롤맵 작성장치는, 각 공정 중 및 각 공정 사이에 제거된 전극 부분의 좌표값과 상기 제거된 전극 부분을 제외한 생존(生存)전극의 좌표값을 상기 좌표공간에 함께 나타낸 절대좌표 롤맵과, 상기 제거된 전극 부분을 제외한 생존전극의 좌표값만을 상기 좌표공간에 나타낸 상대좌표 롤맵을 작성할 수 있다.

상기 롤맵매칭부는, 최종공정 이전의 각 공정의 상대좌표 롤맵의 좌표값을 최종공정의 상대좌표 롤맵의 좌표값과 일치시킬 수 있다.

상기 롤맵 작성장치는, 전극 상면(top surface)에 대한 롤맵과, 전극 이면(back surface)에 대한 롤맵을 각각 작성할 수 있다.

상기 최종공정이 노칭공정인 경우, 상기 롤맵 작성장치는, 상기 전극 상면 및 이면과 무관하게 상기 좌표평면에 좌표값만을 표시한 단일 평면의 롤맵을 작성할 수 있다.

상기 롤맵매칭부는, 각 공정의 롤맵으로부터, 일련의 롤투롤공정에서 누적적으로 제거된 실물 전극 부분들에 대응하는 좌표구간을 모두 제거하고, 제거되고 남은 나머지 좌표구간들의 좌표값을 최종공정의 롤맵의 좌표값에 부합하도록 보정함으로써, 각 공정의 롤맵 길이와 최종공정의 롤맵 길이를 매칭시킬 수 있다,

선행공정의 리와인더에서의 전극 권취방향과 후행공정의 언와인더에서의 전극 권출방향에 따라, 최종공정 이전의 특정 공정의 롤맵 좌표축의 시작방향이 최종공정의 롤맵 좌표축 시작방향으로부터 반전된 경우, 상기 롤맵매칭부는, 상기 특정 공정의 롤맵 좌표축 시작방향을 상기 최종공정의 롤맵 좌표축 시작방향에 부합하도록 매칭시킬 수 있다.

선행공정의 리와인더에서의 전극 권취방향과 후행공정의 언와인더에서의 전극 권출방향에 따라, 선행공정의 전극 상면이 후행공정에서 전극 이면으로 반전된 경우, 상기 롤맵매칭부에 상기 전극 표면 반전에 관한 정보가 저장되고, 상기 롤맵매칭부는 상기 정보에 따라 상기 선행공정의 전극 상면에 대한 롤맵과 후행공정의 전극 이면에 대한 롤맵이 대응되도록 매칭시킬 수 있다.

상기 롤맵매칭부는, 최종공정의 롤맵과, 상기 최종공정의 롤맵과 매칭된 각 공정의 롤맵들을 나란하게 배열하여 오버레이롤맵으로서 나타낼 수 있다.

상기 롤맵 작성시스템은, 상기 오버레이롤맵이 디스플레이되는 디스플레이부를 더 포함할 수 있다.

본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 모니터링 시스템은 제1 센서로부터 적어도 하나의 전극의 규격 정보를 수신하고, 제2 센서로부터 상기 적어도 하나의 전극의 상기 위치 좌표를 수신하고, 상기 규격 정보 및 상기 위치 좌표에 기초하여 상기 적어도 하나의 전극 각각의 식별 정보를 생성하는 설비 제어 장치(PLC), 상기 적어도 하나의 전극을 검사하여 검사 정보를 생성하는 검사 장치 및 상기 적어도 하나의 전극의 상기 식별 정보 및 상기 검사 정보를 매칭하여 관리하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.

실시예에 따르면, 상기 설비 제어 장치는 상기 제1 센서로부터 상기 적어도 하나의 전극 탭(Tab)의 길이에 따른 상기 적어도 하나의 전극의 수량 카운트 값을 수신하고, 상기 전극의 수량 카운트 값은 BCD(Binary Coded Decimal) 코드를 포함할 수 있다.

실시예에 따르면, 상기 설비 제어 장치는 상기 적어도 하나의 전극을 노칭하는 노칭 장치에 구비된 리와인더에 설치된 엔코더(Encoder)로부터 상기 적어도 하나의 전극의 롤맵(Roll Map) 좌표를 수신할 수 있다.

실시예에 따르면, 상기 설비 제어 장치는 적어도 하나의 양극 탭의 상기 규격 정보 및 상기 롤맵 좌표에 기초하여 상기 적어도 하나의 전극 각각의 ID를 생성할 수 있다.

실시예에 따르면, 상기 검사 장치는 상기 제1 센서로부터 상기 적어도 하나의 전극의 상기 규격 정보를 수신하고, 상기 적어도 하나의 전극의 상기 검사 정보에 상기 규격 정보를 부가할 수 있다.

실시예에 따르면, 상기 컨트롤러는 상기 적어도 하나의 전극의 상기 ID 및 상기 적어도 하나의 전극의 검사 정보를 매칭하여 관리할 수 있다.

실시예에 따르면, 상기 컨트롤러는 상기 적어도 하나의 전극의 상기 ID 및 상기 적어도 하나의 전극의 검사 정보를 매칭하여 상기 적어도 하나의 전극의 통합 검사 정보를 생성하고, 상기 통합 검사 정보를 서버로 전송할 수 있다.

본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 모니터링 시스템의 동작 방법은 제1 센서로부터 적어도 하나의 전극의 규격 정보를 수신하는 단계, 제2 센서로부터 상기 적어도 하나의 전극의 상기 위치 좌표를 수신하는 단계, 상기 규격 정보 및 상기 위치 좌표에 기초하여 상기 적어도 하나의 전극 각각의 식별 정보를 생성하는 단계, 상기 적어도 하나의 전극을 검사하여 검사 정보를 생성하는 단계 및 상기 적어도 하나의 전극의 상기 식별 정보 및 상기 검사 정보를 매칭하여 관리하는 단계를 포함하는 단계를 포함한다.

실시예에 따르면, 상기 제1 센서로부터 적어도 하나의 전극의 규격정보를 수신하는 단계는 상기 제1 센서로부터 상기 적어도 하나의 전극 탭의 길이에 따른 상기 적어도 하나의 전극의 수량 카운트 값을 수신하고, 상기 전극의 수량 카운트 값은 BCD 코드를 포함할 수 있다.

실시예에 따르면, 상기 제2 센서로부터 상기 적어도 하나의 전극의 상기 위치 좌표를 수신하는 단계는 상기 적어도 하나의 전극을 노칭하는 노칭 장치에 구비된 리와인더에 설치된 엔코더로부터 상기 적어도 하나의 전극의 롤맵 좌표를 수신할 수 있다.

실시예에 따르면, 상기 규격 정보 및 상기 위치 좌표에 기초하여 상기 적어도 하나의 전극 각각의 식별 정보를 생성하는 단계는 적어도 하나의 양극 탭의 상기 규격 정보 및 상기 롤맵 좌표에 기초하여 상기 적어도 하나의 전극 각각의 ID를 생성할 수 있다.

실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 전극을 검사하여 검사 정보를 생성하는 단계는 상기 제1 센서로부터 상기 적어도 하나의 전극의 상기 규격 정보를 수신하고, 상기 적어도 하나의 전극의 상기 검사 정보에 상기 규격 정보를 부가할 수 있다.

실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 전극의 상기 식별 정보 및 상기 검사 정보를 매칭하여 관리하는 단계를 포함하는 단계는 상기 적어도 하나의 전극의 상기 ID 및 상기 적어도 하나의 전극의 검사 정보를 매칭하여 관리할 수 있다.

실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 전극의 상기 식별 정보 및 상기 검사 정보를 매칭하여 관리하는 단계를 포함하는 단계는 상기 적어도 하나의 전극의 상기 ID 및 상기 적어도 하나의 전극의 검사 정보를 매칭하여 상기 적어도 하나의 전극의 통합 검사 정보를 생성하고, 상기 통합 검사 정보를 서버로 전송할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 제조 방법은, 배터리 셀에 대응하는 가상 ID를 생성하는 단계, 상기 배터리 셀에 대한 공정의 진행에 따라, 상기 가상 ID를 쉬프트(shift)하는 단계, 상기 쉬프트된 가상 ID와 상기 배터리 셀에 대해 생성된 공정 데이터를 매칭하여 저장하는 단계, 상기 배터리 셀에 대한 셀 ID를 추출하는 단계, 및 상기 셀 ID에 대응하는 가상 ID와 매칭된 공정 데이터를 상기 셀 ID와 매칭하여 상위 제어 시스템으로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 가상 ID를 생성하는 단계 후에, 상기 배터리 셀에 대해 수행 중인 공정을 나타내는 공정 단계 정보를 상기 가상 ID와 매칭하는 단계를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 가상 ID를 쉬프트하는 단계는, 상기 배터리 셀에 대해 수행 중인 공정이 변경될 경우, 상기 가상 ID와 매칭된 공정 단계 정보를 변경하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 공정 데이터는 상기 배터리 셀에 대한 공정의 작업 결과 및/또는 테스트 결과를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 배터리 셀에 대한 셀 ID를 추출하는 단계는, 상기 배터리 셀에 부착된 바코드 형태의 셀 ID를 리드하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 셀 ID와 매칭되는 공정 데이터는 상기 배터리 셀에 대해 수행된 각 공정에서 시계열적으로 수집된 공정 데이터일 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 배터리 셀에 대한 공정은, NDD 공정 및/또는 라미네이션 공정을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 제조 시스템은, 배터리 셀에 대응하는 가상 ID를 생성하는 가상 ID 생성부, 상기 배터리 셀에 대한 공정의 진행에 따라, 상기 가상 ID를 쉬프트(shift)하는 가상 ID 관리부, 상기 쉬프트된 가상 ID와 상기 배터리 셀에 대해 생성된 공정 데이터를 매칭하여 저장하는 공정 데이터 수집부, 상기 배터리 셀로부터 추출된 셀 ID에 대응하는 가상 ID와 매칭된 공정 데이터를 상기 셀 ID와 매칭하여 공정 정보를 생성하는 주제어부를 포함할 수 있다.

본 발명은 롤투롤 상태의 전극을 모사하여 화면상에 나타낸 롤맵 바 상에 품질 또는 불량에 관한 데이터를 표시할 수 있으므로, 전극 코팅공정에서의 품질이나 불량과 관련한 데이터들을 한눈에 시각적으로 용이하게 파악할 수 있다.

또한, 본 발명은 전극이나 이차전지에 직접 마킹하지 않고 화면상에 나타낸 롤맵 바 상에 품질 또는 불량에 관한 데이터를 표시하므로, 무지부는 물론 유지부에도 품질 또는 불량에 관한 데이터를 정확하게 표시할 수 있다.

또한, 전극이나 전지에 직접 마킹하지 않고 화면상의 롤맵에 데이터를 표시하므로, 전극이 후속 공정에서 조립되거나 전지로 제조되더라도 예컨대 당해 전지나 전극의 로트 번호만 알면, 해당 전극의 롤맵 데이터로부터 사후적인 결함이나 불량의 원인을 용이하게 파악할 수 있으므로, 공정간 품질 연관성 분석을 높은 정확도로 행할 수 있다.

본 발명에 의하여 전극 공정에 있어서, 전극 로스량과 위치를 기준점을 이용하여 정확하게 파악할 수 있다. 또한, 전극 로스량이 작업자의 육안이나 감에 의존하지 않고 자동으로 정확하게 측정되므로, 로스량 데이터의 신뢰성이 향상되고, 후속공정에서 이러한 데이터 정보를 효과적으로 활용할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 기준점을 전극을 모사한 롤맵 상에 표시하고 전극 로스량에 관한 정보도 함께 표시함으로써, 품질이나 불량과 관련한 데이터들을 상기 기준점과 관련하여 한눈에 시각적으로 용이하게 파악할 수 있다.

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

본 발명에 의하여, 롤투롤 상태로 전극이 이동되는 전극 제조공정의 각 세부공정의 품질 또는 불량에 관한 이벤트 및 그와 관련한 데이터를 한눈에 시각적으로 파악할 수 있는 롤맵을 제공할 수 있다.

또한, 전공정의 롤맵 좌표를 보정함으로써, 전공정의 롤맵을 후공정에서 착오없이 활용할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 롤맵 정보를 이용하여 전공정에서 발생한 불량을 후공정에서 누락 없이 확실하고 용이하게 제거할 수 있다.

본 발명에 의하여 노칭 공정 이전의 전극 제조공정에서 노칭 공정의 단위 전극이 유래한 전극의 위치를 추적할 수 있다.

또한, 노칭 공정에서 제조된 단위 전극이 전극 제조공정의 어떤 전극에서 유래하였는지 파악할 수 있으므로, 후속공정의 반제품이나 완제품 전지 셀의 불량 원인 분석이나 품질 추적을 전극 제조공정까지 셀 단위로 행할 수 있다.

본 발명에 의하여 전극 공정에 있어서, 전극이 파단과 연결에 의하여 전공정의 롤맵과 치수가 달라진 경우에도 그 파단된 전극 길이를 반영하여 롤맵의 좌표를 수정할 수 있다. 이에 의하여, 시스템의 롤맵 데이터와 실물 전극과의 정합성을 향상시켜, 후속 공정에서 상기 보정된 롤맵을 활용할 수 있다.

또한, 상기 롤맵의 보정을 참조하여, 전극 파단 길이, 치수 불량 등을 추적하는데 활용할 수 있다.

본 발명에 의하여, 전극 상의 연결부가 발생한 경우 그 발생원인을 용이하게 판정할 수 있다. 이에 의하여, 후속공정에서 상기 발생원인에 관한 정보를 활용할 수 있으며, 불량 발생 등에 있어서 품질을 추적할 때 상기 정보를 이용할 수 있다.

또한, 롤맵 상에 연결부의 위치와 상기 연결부의 발생사유에 관한 정보를 표시하여 롤맵 정보의 유효성을 향상시킬 수 있다.

본 발명에 의하여, 일련의 롤투롤공정에 있어서 각 공정의 롤맵들의 좌표값을 최종공정의 좌표값과 일치되도록 함으로써, 최종공정에서 살아남은 생존전극의 품질 또는 불량에 관한 데이터를 용이하게 파악할 수 있다.

또한, 이러한 매칭된 롤맵을 이용하여 전극 제조과정의 검사 이력을 용이하게 파악할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 일련의 롤투롤공정을 거치면서 전극 롤의 시작부와 종료부가 반전되거나, 표면과 이면이 반전되더라도 소정 로직의 롤맵 매칭에 의하여 오버레이롤맵을 작성함으로써, 전극의 품질에 문제가 있을 때 이를 신속하고 직관적으로 추적할 수 있다.

본 문서에 개시되는 일 실시예에 따른 모니터링 시스템 및 그것의 동작 방법에 따르면 양극의 규격 정보를 기초로 가상의 ID를 발번하여 양극의 데이터의 추적성 확보가 가능하다.

본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 제조 방법 및 배터리 제조 시스템에 의하면, 공정 데이터와 배터리 간의 정확한 매칭을 통해 배터리의 품질 분석의 신뢰성을 높일 수 있다.

이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.

도 1은 전극 공정과 최종 제품간의 품질 연관성 분석에 따른 리스크 레인지의 변화를 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 코팅공정의 롤맵을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 코팅공정의 롤맵을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 전극 코팅공정의 롤맵 작성방법의 일 실시예를 나타내는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 전극 코팅공정의 롤맵을 작성하기 위한 시스템을 나타내는 개략도이다.
도 6은 본 발명의 전극 코팅공정의 롤맵을 작성하기 위한 데이터 시각화 장치의 개략도이다.
도 7은 믹서와 코터 사이에 설치된 복수개 탱크 간의 슬러리 이송을 나타낸 개략도이다.
도 8은 종래 기술과 본 발명의 전극 슬러리 로트 정보 추적관리 메커니즘의 차이를 나타내는 개략도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 슬러리 로트 정보 추적관리시스템을 나타낸 블록도이다.
도 10은 본 발명에 따른 전극 슬러리의 로트 정보 할당 및 기록과정을 나타내는 개략도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예의 전극 슬러리 로트 정보 추적관리시스템을 나타내는 개략도이다.
도 12는 기준점이 없는 상태에서 전극에 로스가 발생할 경우 위치 좌표에 왜곡이 발생하는 것을 나타낸 개략도이다.
도 13은 기준점을 도입하여 위치 좌표 왜곡을 방지한 본 발명의 개념을 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 로스량 측정장치의 개략도이다.
도 15는 본 발명에 따른 전극 로스량 측정의 일례를 나타낸 것이다.
도 16은 본 발명에 따른 전극 로스량 측정의 다른 예를 나타낸 것이다.
도 17은 본 발명에 따른 전극 로스량 측정의 또 다른 예를 나타낸 것이다.
도 18은 롤프레스 공정에 의하여 기준점이 변화되는 것을 나타낸 모식도이다.
도 19는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 로스량 측정장치의 개략도이다.
도 20은 본 발명에 따른 전극 공정의 롤맵의 일례를 나타낸 것이다.
도 21은 본 발명에 따른 전극 공정의 롤맵 작성 시스템의 개략도이다.
도 22는 본 발명의 전극 공정의 롤맵을 작성하기 위한 데이터 시각화 장치의 개략도이다.
도 23은 전극 제조공정과 노칭 공정에서의 전극의 상태를 도시한 모식도이다.
도 24는 전극 코팅공정에서 발생한 불량을 후공정인 롤프레스 공정에서 제거하는 것을 나타낸 개략도이다.
도 25는 본 발명의 롤맵 생성장치를 나타낸 개략도이다.
도 26은 롤맵을 시각적으로 나타내기 위한 시각화 장치의 블록도이다.
도27은 본 발명의 롤맵 생성장치에 의하여 생성된 롤맵의 일례를 나타낸 것이다.
도 28은 본 발명의 다른 실시형태로서 롤맵 보정시스템을 나타낸 개략도이다.
도 29는 본 발명의 롤맵 보정시스템에 의한 롤맵 좌표변화의 일례를 나타낸 개략도이다.
도 30은 본 발명의 롤맵 보정시스템에 의한 롤맵 좌표변화의 다른 예를 나타낸 개략도이다.
도 31은 본 발명의 또 다른 실시형태로서 전극 불량 제거장치의 개념을 나타낸 개략도이다.
도 32는 본 발명의 전극 불량 제거장치를 나타낸 개략도이다.
도 33은 전극 제조공정과 노칭 공정에서의 전극의 상태를 도시한 모식도이다.
도 34는 전극 제조공정에서의 롤맵을 도시한 것이다.
도 35는 본 발명의 전극 위치 추적시스템을 나타낸 블록도이다.
도 36은 본 발명에 전극 위치 추적시스템에 따른 노칭 제어부가 제어하는 노칭 공정을 설명하기 위한 개략도이다.
도 37은 노칭 공정 중에 전극이 제거된 경우 그 제거 길이를 도출하는 과정을 설명하는 개략도이다.
도 38은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 위치 추적시스템의 전극 위치 추적과정을 나타낸 모식도이다.
도 39는 전극 코팅후 롤프레스 공정에서 전극이 연신되는 것을 나타낸 개략도이다.
도 40은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 위치 추적시스템의 전극 위치 추적과정을 나타낸 모식도이다.
도 41은 전극 파단시 작업자가 파단된 전극의 일측을 당겨 전극을 이을 때의 롤맵 좌표가 변화하는 것을 나타낸 개략도이다.
도 42는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 파단시의 롤맵 좌표 보정시스템의 개략도이다.
도 43은 본 발명의 전극 파단시의 롤맵 좌표 보정방법을 나타내는 플로우차트이다.
도 44는 본 발명의 롤맵 좌표 보정방법의 일 실시예를 나타내는 개략도이다.
도 45는 본 발명의 롤맵 좌표 보정방법의 다른 실시예를 나타내는 개략도이다.
도 46은 본 발명의 롤맵 좌표 보정방법의 또 다른 실시예를 나타내는 개략도이다.
도 47은 전극 제조공정 중의 롤프레스 공정의 일례를 나타내는 모식도이다.
도 48는 전극을 모사한 롤맵의 일례를 나타내는 도면이다.
도 49는 본 발명의 일 실시형태의 전극 연결원인 판정시스템의 개략도이다.
도 50은 본 발명의 일 실시형태의 롤맵 생성시스템의 개략도이다.
도 51은 도 4의 롤맵 생성시스템의 롤맵 생성부의 세부 구성을 나타낸 블록도이다.
도 52는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 연결원인 판정 및 롤맵 생성의 메커니즘을 설명하는 개략도이다.
도 53은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 연결원인 판정 및 롤맵 생성의 메커니즘을 설명하는 개략도이다.
도 54는 전극 교체를 위한 스플라이싱 과정을 나타내는 개략도이다.
도 55는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극 연결원인 판정 및 롤맵 생성의 메커니즘을 설명하는 개략도이다.
도 56은 전극 제조공정에 따른 전극의 상태를 도시한 개략도이다.
도 57은 전극 제조공정에서의 롤맵의 일례를 도시한 것이다.
도 58은 본 발명의 롤맵 작성시스템의 일 실시예의 개략도이다.
도 59는 전극 코팅공정에서의 롤맵 작성장치 및 롤맵의 일례를 나타낸 개략도이다.
도 60은 검사기에 의한 검사데이터 및 해당 검사데이터의 좌표값을 취득하는 원리를 나타낸 개략도이다.
도 61은 롤맵작성부의 일례를 나타낸 개략도이다.
도 62는 전극의 상면과 이면의 롤맵을 나타낸 개략도이다.
도 63은 선행공정의 권취방향 및 후행공정의 권출방향에 따른 전극 반전태양을 나타낸 개략도이다.
도 64는 선행공정 및 후행공정에서의 롤맵의 좌표축이 반전되는 것을 나타낸 개략도이다.
도 65는 롤프레스공정에서의 롤맵 작성장치 및 롤맵의 일례를 나타낸 개략도이다.
도 66은 롤프레스공정 완료후 전극 제거시의 롤맵을 나타낸 개략도이다.
도 67은 노칭공정에서의 롤맵 작성장치 및 롤맵의 일례를 나타낸 개략도이다.
도 68 내지 도 70은 본 발명에 따른 롤맵 매칭과정을 나타내는 개략도이다.
도 71 내지 도 73은 일 실시예의 일련의 롤투롤공정 및 해당 공정에서의 오버레이 롤맵을 나타낸 개략도이다.
도 74 및 도 75는 다른 실시예의 일련의 롤투롤공정 및 해당 공정에서의 오버레이 롤맵을 나타낸 개략도이다.
도 76은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 공정 시스템을 전반적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 77은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 모니터링 시스템의 구성을 보여
주는 블록도이다.
도 78은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 노칭 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 79는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 롤맵 좌표를 나타내는 도면이다.
도 80은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 통합 검사 데이터를 나타내는 도면이다.
도 81은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 모니터링 시스템의 동작 방법을
보여주는 흐름도이다.
도 82는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 모니터링 시스템을 구현하는 컴퓨팅 시스템의 하드웨어 구성을 나타내는 블록도이다.
도 83은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 제조 시스템 및 상위 제어 시스템을 블록도이다.
도 84는 도 83의 배터리 제조 시스템에서 수행되는 공정 순서를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 85는 도 83의 배터리 제조 시스템을 제어하는 공정 컨트롤러의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 86은 도 83의 배터리 제조 시스템에서 수집되는 공정 데이터의 처리 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 87은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 제조 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 88은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 제조 시스템의 동작 방법을 수행하기 위한 컴퓨팅 시스템의 하드웨어 구성을 나타내는 블록도이다.

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.

<도 1~도 6에 관련된 실시예의 설명>

도 1은 전극 공정과 최종 제품간의 품질 연관성 분석에 따른 리스크 레인지의 변화를 나타낸 개략도이다.

도 1(a)에 나타낸 바와 같이, 전극 공정에서 제조된 제품(전극)으로 최종 제품(이차전지)을 제조하게 된다. 이때 최종제품에 불량이 발생한 경우, 어떤 원인에 의해서 그러한 불량이 발생하였는지를 파악하기 위해, 제조 이력을 파악해야 하는 경우가 종종 발생한다. 하지만, 전극 공정에서의 제품의 제조 이력에 관한 정보가 없거나 불충분한 경우에는 어떤 전극 공정의 제품으로 해당 불량 최종제품이 제조되었는지 파악하기 힘들다. 따라서, 동일한 불량이 다시 발생하지 않도록 하기 위하여 해당 불량 제품 외에 양품인 다른 최종 제품까지 불량 리스크가 발생할 수 있는 리스크 레인지의 범위에 포함시켜 폐기해야 하는 경우가 발생한다.

반면, 전극 공정에서의 제품의 제조 이력에 관한 정보가 충분한 경우에는 그 정보에 기초하여 도 1(b)와 같이 리스크 레인지의 범위를 좁힐 수가 있고 따라서, 폐기해야 하는 양품의 개수를 줄일 수 있다. 특히, 전극 공정은 전극 코팅공정, 롤프레스 공정 및 슬리팅 공정 등 다양한 공정에 의하여 제조되기 때문에, 각 공정에서의 제품 이력 정보가 명확하게 기록되거나 보존되지 않으면, 후속 공정간의 관계에 있어서 불량 발생 원인을 특정하기 곤란한 경우가 발생한다.

따라서, 전극 공정, 특히 전극의 품질을 좌우하는 전극 코팅공정에서의 제품 품질이나 불량에 관한 정보를 기록하여 후속공정 내지 최종제품과의 관계에서 품질 연관성을 추적하여 분석할 수 있는 기술의 개발이 요망된다.

또한, 상술한 바와 같이, 전극 슬러리가 코팅되는 전극에 직접 불량에 관한 정보를 표시하는 것은 전극 공간의 물리적 제한상 모든 불량 정보를 표시하는데 한계가 있다. 또한, 불량은 아니지만 코팅공정에서의 품질에 관련된 정보도 후속공정이나 완성품인 이차전지 사용과정에서 예기치 않게 발생하는 결함의 원인을 파악하기 위하여 필요한 경우가 있다.

따라서, 본 발명자들은 전극 코팅공정에서의 불량에 관한 정보는 물론, 그 외의 품질에 관련된 데이터 내지 정보들을 전극에 직접 표시하지 않고, 전극 슬러리나 절연물질이 코팅되는 전극을 모사한 바 형태의 롤맵 바 상에 표시함으로써, 종래 기술의 한계를 극복하고 각 공정간의 품질 연관성 분석에 매우 유효한 롤맵을 개발하기에 이르렀다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 코팅공정의 롤맵(100)을 나타낸 도면이다.

본 발명의 전극 코팅공정의 롤맵(100)은, 롤투롤 상태의 전극을 모사하여 바(bar) 형태로 표시되는 롤맵 바(110)와, 전극 코팅공정에서 측정된 품질 또는 불량에 관련된 데이터들 중 적어도 하나가 상기 롤맵 바(110) 상에 시각적으로 표시되는 표시부를 구비하고 있다.

상기 롤맵 바(110)는 언와인더와 리와인더 사이에서 롤투롤 상태로 설치되어 이동하는 실제 전극을 모사한 것이므로, 롤맵 바(110)의 시점과 종점, 그리고 시점과 종점 사이의 롤맵 바(110)의 부분은 언와인더와 리와인더 사이에서 이동하는 전극 경로와 동기화되어 화면상에 표시된다. 예컨대, 코팅되는 전극 롤의 길이가 3000m라면, 이 전극을 모사한 롤맵 바(110)도 3000m에 대한 소정의 축척(비율)으로 축소되어 화면상에 표시된다. 또한, 특정 전극 롤이 언와인더와 리와인더 사이에 설치되면, 로트 넘버와 전극 롤의 폭 등의 세부 정보도 파악할 수 있으므로, 전극 (롤)의 길이 외에 폭도 소정의 축척으로 축소되어 소정 비율의 길이와 폭으로 축소된 롤맵 바(110)를 화면상에 표시할 수 있다. 따라서, 상기 롤맵 바(110)의 길이와 폭은 실제 이동하는 전극의 길이와 폭에 소정 비율로 대응된다. 또한, 상기 전극의 특정 위치를 예컨대 전극 길이와 폭의 치수 단위로 표현되는 좌표로 나타낼 경우, 해당 좌표는 상기 롤맵 바(110) 상에도 소정의 비율로 축소하여 나타낼 수 있다. 도 2에는 롤맵 바(110)의 길이방향으로 소정간격마다 전극의 길이방향 치수(100m 단위의 치수) (140)가 표시되어 있다.

또한, 상기 롤맵 바(110)는 언와인더와 리와인더 사이에서 코팅되면서 실제 이동하는 전극 (경로) 내지 전극 이동과 동기화되는 것이므로, 실제 코팅 전에 코팅 조건을 조정하기 위한 코팅이 진행될 경우에도 롤맵 바(110) 상에 해당 부분의 코팅 상황을 나타낼 수 있다. 따라서, 상기 롤맵 바(100)는 코팅 조건 조정을 위한 조건조정부분(A)과 조정된 조건에 의하여 실제 코팅이 진행되는 양산부분(B)으로 나누어 표시할 수 있다.

또한, 코팅 공정에서 전극이 끊어져서 이를 다시 연결하는 구간(단선구간(122))이 발생하여도, 이를 롤맵 바(110) 상에 나타낼 수 있다.

상기 롤맵 바(110)가 실제 전극 이동과 동기화되어 전극 경로를 나타내는 것이라면, 상기 롤맵 바(110) 상에 표시되는 표시부는 실제 전극 코팅공정에서의 품질 또는 불량에 관련된 데이터들이 표시되는 부분이다. 본 명세서에서 '전극 코팅공정에서의 품질 또는 불량에 관련된 데이터'라 함은, 외관 불량, 절연 불량 , 전극 유지부와 무지부의 미스매치 등의 실제 불량에 관한 데이터 외에, 로딩량 데이터, 치수/폭 데이터 등 정상 범위의 데이터는 물론, 샘플 검사를 위해 채취된 전극의 위치에 관한 데이터 등도 포함한다. 즉, 이론적으로는, 전극 코팅공정에서의 특정 품질을 측정할 수 있는 계측기가 존재하는 한, 그러한 계측기에 의하여 측정된 모든 데이터들을 롤맵 상에 표시할 수 있다. 따라서, 본 명세서에서 '전극 코팅공정에서의 품질 또는 불량에 관련된 데이터'라 함은 불량에 관한 데이터 외에 정상데이터도 포함되며, 그 외 롤맵 상에 수치화 또는 시각화하여 나타낼 수 있는 품질과 관련된 모든 데이터를 지칭하는 것이다.

또한, 본 명세서에서 데이터가 '시각적으로 표시'되는 것, 혹은 데이터의 '시각화'라 함은, 전극을 모사한 바 형태의 롤맵 바 상에 모양, 색상, 크기, 무늬, 명암, 투명도, 각종 기호, 숫자, 글자, 기타 시각에 의하여 인식할 수 있는 것 중 적어도 하나 이상을 이용하여 당해 데이터를 시각적으로 인식하여 나타내는 것이라고 정의할 수 있다. 또한, 데이터가 '시각적으로 표시되는 표시부'라 함은, 롤맵 바 상의 특정 위치에 상기 모양, 색상 등에 의하여 표시되는 부분 뿐만 아니라, 롤맵 바의 특정 범위 혹은 전체 범위에 걸쳐 모양, 색상 등으로 시각적으로 표시되는 부분도 모두 표시부로 정의할 수 있다. 예컨대, 전극 슬러리 로딩량에 관한 데이터가 롤맵 바의 전체에 걸쳐 색상 등으로 표시된다면, 이 때 표시부는 롤맵 바의 일부가 아니라 전체 부분에 해당할 수 있는 것이다. 본 명세서의 도면에서는 각 표시부에 해칭(hatching)을 하여 구분하여 나타내었지만, 해당 표시부를 색상으로 표시하여 구분되도록 할 수 있음은 물론이다.

본 발명의 롤맵 바(110)는 실제 코팅되는 전극을 모사한 것이므로, 언와인더와 리와인더 사이에 설치되는 실제 전극(롤)에 관한 세부 정보도 상기 롤맵 바(110)와 함께 표시하는 것이 바람직하다.

도 2의 화면 상단에는 전극 롤의 로트넘버 외에 전극 롤의 생산 라인, 공정, 생산 설비, 전극의 측면(side) 등에 관한 세부 데이터(130)가 표시되어 있다. 이러한 세부 데이터(130)로부터 코팅 공정에 제공되는 전극 롤의 이전 공정에서의 이력 정보는 물론, 당해 코팅 공정에서 어떠한 라인이나 설비에 의해서 코팅이 진행되었는지, 전극의 일측면 혹은 양측면에 코팅되었는지 등의 코팅 관련 부가정보 내지 전극 롤의 사양에 관한 정보들을 파악할 수 있다. 또한, 화면 우측 상단에 표시된 조회버튼을 클릭하여 라인, 공정, 생산 설비, 전극의 측면에 관한 키워드를 입력함으로써, 해당 메뉴에 부합하는 롤맵(100) 내지 롤맵 바(110)를 화면 상에 불러와서 표시할 수 있다.

상기 롤맵 바(110) 상에 표시되는 품질 또는 불량에 관한 데이터들(120) 중 적어도 하나는 소정의 계측기 또는 작업자에 의하여 측정되어 표시될 수 있다. 즉, 예컨대 로딩량 두께 계측기나 외관 검사기 등의 계측기에 의하여 전극 코팅공정에서 취득된 데이터를 롤맵 바(110) 상에 표시할 수 있음은 물론이다. 뿐만 아니라, 작업자가 전극 코팅공정에서 육안으로 발견한 불량이나 혹은 전극을 단선하고 수동으로 이어붙인 구간(122) 등도 수동으로 서버 등에 입력하여 상기 롤맵 바(110) 상에 특정 데이터로서 표시할 수 있다. 이와 같이, 본 발명은 계측기에 의하여 자동으로 취득되는 데이터뿐만 아니라, 전극 코팅 생산 라인에서 작업자에 의하여 취득되는 품질 또는 불량에 관한 데이터들도 롤맵(100) 상에 표시하여 나타낼 수 있으므로, 품질 연관성 추적을 보다 용이하게 행할 수 있다.

도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예의 롤맵 바(110) 상에 표시되거나 상기 롤맵으로부터 파악할 수 있는 품질 또는 불량에 관한 데이터들을 구체적으로 확인해보면 다음과 같다. 도 2의 롤맵 바(110) 상에 표시되는 품질 또는 불량에 관련된 데이터들(120)은, ⅰ) 전극 치수 및 폭 중 적어도 하나에 관한 데이터(125), ⅱ) 전극 유지부와 무지부의 미스매치에 관한 데이터(126), ⅲ)전극 슬러리 로딩량 데이터(121), ⅳ) 전극 외관 불량데이터(123), ⅴ) 단선구간 위치 또는 전극간 연결위치에 관한 데이터(122), ⅵ) 샘플 검사부 위치에 관한 데이터(129), ⅶ) 전극 폐기구간 위치에 관한 데이터, ⅷ) 전극 슬러리 코팅 후에 행해지는 절연물질 코팅공정에서의 절연 품질 또는 불량에 관한 데이터(124,127), ⅸ) 기타 불량 데이터들(128)이다.

상기 품질 또는 불량에 관한 데이터들(120)의 표시를 위하여 특정 색상, 모양, 형상 등으로 표시된 데이터의 명칭을 화면 상단에 간략하게 표시할 수 있으며, 이러한 색상, 모양, 형상으로 표시된 실제 데이터는 롤맵 바(110) 상의 특정 위치, 혹은 특정 범위에 걸쳐 표시될 수 있다.

구체적으로, 전극의 치수나 폭이 정상 범위를 벗어나는 경우 이에 대한 데이터(125)를 롤맵 상에 표시할 수 있다.

또한 유지부와 무지부의 폭이 설정된 범위를 벗어나는 미스매치에 관한 데이터(126)도 롤맵 상에 표시할 수 있다.

또한, 전극 슬러리 로딩량에 관한 데이터(121)가 정상인 경우(121a), 미달인 경우(121b), 과다인 경우(121c)를 롤맵 바 상의 특정 범위에 걸쳐 해칭 표시를 이용하여 표시할 수 있다.

또한, 전극 외관 불량(123)이 롤맵 바의 특정 개소에 동그라미로 표시되어 있다.

또한, 전극이 절단되어 PET 등의 연결부재로 연결한 단선 구간(122)이 롤맵 바(110)의 좌측 끝단에 표시되어 있다, 전극의 연결을 연결부재 없이 전극간에 직접 연결한 경우도 롤맵 상에 표시할 수 있다. 이러한 전극의 연결을 작업자가 행한 경우, 작업자가 직접 그러한 구간에 대한 데이터 내지 위치정보를 서버에 입력하여 롤맵(100) 상에 표시할 수 있다.

또한, 샘플 검사를 위해 제공된 전극의 부분(129)도 롤맵(100) 상에 나타낼 수 있다.

도 2에는 표시되어 있지 않지만, 전극을 폐기한 구간에 관한 데이터도 롤맵 상에 표시할 수 있다. 예컨대, 코팅이 진행된 전극의 최외곽 구간은 절단하여 폐기하는데, 본 발명의 롤맵(100)은 이러한 폐기구간에 관한 정보까지 표시하여 나타낼 수 있다.

전극 코팅공정에서는 전극 슬러리의 코팅 외에 유지부와 무지부의 경계선 상에 절연물질 코팅도 수행하므로, 절연불량(127)이나 절연 외관 불량(124)에 관한 사항도 롤맵 바(110) 상에 나타낼 수 있다. 이러한 의미에서 본 명세서의 '전극 코팅공정'에는 '전극 슬러리의 코팅' 외에 '절연물질의 코팅'도 포함된다는 것은 명확하다.

또한, 외관 불량이나 절연 불량 외에 기타 불량에 관한 데이터(128)들도 롤맵 바(110) 상에 표시하여 나타낼 수 있다. 이러한 기타 불량에 관한 데이터(128)들은 전극 코팅공정에서 표시할 때는 기타 불량이지만, 코팅 완료시 또는 후속 공정에 있어서 특정 불량으로 판명될 경우 그러한 특정 불량으로 추후 바꾸어 롤맵(100) 상에 표시할 수 있다. 상기 기타 불량 데이터 표시는 후속 공정에서 어떠한 불량이 발생할 경우, 그 불량의 발생 원인을 파악하는데 중요한 자료가 될 수 있다.

이상과 같이 전극 경로와 동기화된 롤맵 바(110) 상에 품질 또는 불량에 관한 데이터들(120)을 특정 모양, 색상 등으로 표시하여 나타냄으로써, 전극 코팅공정에서의 품질관련 이력정보를 한 눈에 파악할 수 있다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 화면상의 롤맵 바(110)의 특정 범위를 지정하여 클릭하면, 상기 특정 범위에 해당하는 전극 범위에 있어서의 품질 또는 불량에 관련된 데이터(120) 중 적어도 하나가 상기 롤맵 바(110)와 별도로 화면 상에 시각적으로 표시될 수 있다. 도 2의 롤맵 바의 미스매치 구간(126)을 클릭하면, 롤맵 바 좌측 하단에 미스매치(126)에 관한 세부정보(150)와 그 미스매치 구간에서의 로딩량(121), 폭에 관한 정보(126)까지 함께 확인할 수 있다. 이러한 범위의 지정은 조회 바(bar)를 좌우로 이동하면서 클릭하여 선택할 수 있고, 불량 구간을 설정된 길이단위(예컨대, 1m 단위)로 지정하여 당해 범위에서의 세부 데이터들을 확인할 수 있다. 상부의 롤맵 바(110) 상에는 전극의 일측면의 로딩량만이 도시되어 있지만, 상기 세부정보(150)에서는 전극의 상부면과 하부면의 로딩량도 확인할 수 있도록 롤맵을 구성할 수 있다.

한편, 상기 롤맵 바(110) 상의 전극 외관 불량데이터(123)를 클릭하면, 외관 검사기에 의하여 촬상된 전극의 외관 이미지(163)가 상기 롤맵 바와 별도로 화면 상에 시각적으로 표시될 수 있다. 도 2의 롤맵 바 우측 하단에는 외관 불량 데이터(123)를 클릭하여 도시된 외관 불량 이미지(163)가 확대되어 나타나 있다. 또한, 상기 외관 이미지가 표시될 때, 외관 검사기에 의하여 촬상된 외관 불량의 위치 좌표를 포함한 세부 정보(162)도 상기 외관 이미지(163)와 함께 화면 상에 디스플레이되도록 할 수 있다. 상기 세부 정보(162)는 롤맵 바의 대상이 되는 전극의 로트 ID, 외관 검사기의 ID, 외관 불량의 유형, 전극의 레인, 외관 불량의 위치 좌표와 등급, 직경, 발생 일시에 관한 정보가 포함될 수 있다. 이러한 정보들은 서버에 저장되어 있으므로, 롤맵 바의 외관 불량 이미지를 클릭하여, 서버로부터 상기 정보들을 호출하여 화면 상에 별도로 표시할 수 있다. 이와 같이, 본 실시예에 의하면, 외관 이미지(163)와 외관 불량에 관한 세부정보(162)를 포함하는 외관 정보(160)를 별도로 화면 상에 나타낼 수 있다.

또한, 도 2에 도시된 실시예의 롤맵(100)은, 전극 슬러리가 도포되는 전극 상의 레인(L1,L2)별로 구분되어 화면 상에 표시되어 있다. 전극은 전극 슬러리가 도포되는 유지부가 소정 간격 내지 패턴으로 전극 호일 상에 형성될 수 있으므로, 이러한 전극 슬러리가 도포되는 레인(L1,L2)별로 롤맵(100)을 작성할 수 있다. 도 2에는 2개의 레인(L1,L2)에 대한 롤맵이 나타나 있다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 코팅공정의 롤맵(200)을 나타낸 도면이다.

본 실시예의 롤맵(200)은, 전극의 상부면(T)과 하부면(B)의 양면 모두에 전극 슬러리가 코팅되는 양면전극의 롤맵(200)을 나타내고 있다. 양면전극의 상부면(T)에 대한 전극이 화면 상부에, 하부면(B)에 대한 롤맵(200)이 화면 하부에서, 동일한 화면 상에 표시되고 있으므로, 전극의 양면에 도포된 전극 슬러리나 절연물질의 코팅에 관련된 품질 또는 불량에 관한 데이터들(220)을 서로 대비하여 명확하게 파악할 수 있다.

또한, 본 실시예의 롤맵(200)은, 전극 코팅공정에 투입되는 전극 호일, 전극 슬러리 및 절연물질의 투입현황에 관한 데이터(250) 및 전극 코팅공정에 투입되는 전극 슬러리의 로딩량에 관한 데이터(260)가 상기 롤맵의 길이방향을 따라 상기 롤맵(200)과 병행하여 화면상에 시각적으로 표시되어 있다.

화면의 상단에는 전극 코팅공정에 투입되는 전극 호일(Foil), 전극 슬러리, 절연물질이 표시되어 있다. 상기 전극 호일, 전극 슬러리 및 절연물질을 나타내는 긴 막대가 롤맵(200)의 길이방향을 따라 롤맵과 병행하여 화면상에서 좌측에서 우측으로 길게 연장되어 있다. 이로부터 상기 막대가 연장되지 않은 부분은 해당 재료(전극 호일, 전극 슬러리 또는 절연물질)가 전극 코팅공정에 투입되지 않은 것을 의미한다. 따라서, 이러한 투입재료 현황에 관한 데이터(250)로부터 전극 코팅공정에 있어서, 특정 재료가 어떤 구간에서 도입되었는지를 한 눈에 파악할 수 있다.

본 실시예에서는, 전극 코팅공정에 투입되는 전극 슬러리의 로딩량에 관한 데이터(221)가 롤맵의 길이방향을 따라 롤맵 상에 표시되어 있지만, 상기 롤맵과 별개로 롤맵 바의 하부에 롤맵의 길이방향을 따라 그 롤맵과 병행하여 표시되어 있다. 이 데이터는 전극의 길이를 따른 로딩량(260)의 분포를 그래프와 같이 도시하고 있으므로, 로딩량 과다, 미달에 관한 정보를 보다 쉽게 파악할 수 있으며, 필요에 따라 로딩량의 수치도 함께 표시할 수 있으므로, 로딩량에 관한 정보를 보다 직관적으로 파악할 수 있다는 장점이 있다.

도 3의 화면 상단에도 전극 롤의 로트 넘버 외에 전극 롤의 모델, 공정, 생산 설비, 레인번호, 전극의 측면(side) 등에 관한 세부 데이터(230)가 표시되어 있다. 본 실시예에서는, 그 외에도 투입현황에 관한 메뉴(Input), 투입 재료에 의하여 산출된 전극(롤맵)(Output), 측정값에 관한 메뉴(231), 전극의 측면 선택에 관한 메뉴(232), 화면 확대축소(Zoom)에 관한 메뉴(233), 기타 측정값 옵션에 관한 메뉴(234)들이 화면 상단에 표시되어 있다. 이러한 메뉴를 선택함으로써, 화면 상에 해당 메뉴에 부합하는 다양한 종류의 롤맵(200)을 도시할 수 있다.

본 실시예의 롤맵 화면의 상단에는 로딩량과 불량에 관한 데이터의 명칭, 표면 불량에 관한 데이터 명칭, 샘플검사에 관한 데이터 명칭이 구분하기 좋도록 분리되어 표시되어 있다. 이러한 데이터 명칭으로부터 롤맵 바 상에 표시되는 데이터의 종류를 간편하게 구분할 수 있다.

도 3의 롤맵 바 상에도, ⅰ) 전극 치수 및 폭 중 적어도 하나에 관한 데이터(225), ⅱ) 전극 유지부와 무지부의 미스매치에 관한 데이터(226), ⅲ)전극 슬러리 로딩량 데이터(221), ⅳ) 전극 외관 불량데이터(223), ⅴ) 단선구간 위치 또는 전극간 연결위치에 관한 데이터(222a,222b), ⅵ) 샘플 검사부 위치에 관한 데이터(229), ⅶ) 전극 폐기구간 위치에 관한 데이터(222c), ⅷ) 전극 슬러리 코팅 후에 행해지는 절연물질 코팅공정에서의 절연 품질 또는 불량에 관한 데이터(227), ⅸ) 기타 불량 데이터들이 표시된다.

전극의 치수나 폭이 정상 범위를 벗어나는 경우 이에 관한 데이터(225)가 사각형으로 롤맵 상에 표시되고, 미스매치에 관한 데이터(226)도 굵은 사각형으로 표시되어 있다.

본 실시예에서는, 전극 슬러리 로딩량에 관한 데이터(221)가 보다 세부적으로 표시되어 있다. 즉, 정상인 경우(221a), 미달인 경우(221b,221c), 과다인 경우(221d,221e)으로 롤맵 바(210) 상의 특정 범위에 걸쳐 표시된다.

전극 외관 불량이 롤맵 바(210)의 특정 개소에 동그라미, 검은 동그라미 또는 검은 막대 형상(223)으로 표시된다. 본 실시예에서는 외관 불량(223)을 보다 세분하여 핀홀, 라인, 분화구로 나누어서 각 표시형상을 달리하여 롤맵(200) 상에 표시하고 있다.

또한, 전극이 절단되어 PET 등의 연결부재로 연결한 단선 구간(222a), 전극간 연결 구간(222b)도 표시할 수 있으며, 도 3에서 PET 연결구간이 롤맵 상에 표시되어 있다.

또한, 불량구간을 예컨대 계측기가 측정하여 표시한 자동표시(228a), 작업자가 수동으로 입력하여 나타낸 수동표시 구간(228b)도 롤맵 상에 표시되어 있다. 상기 롤맵 상에는 각 구간의 시작 부분(S)과 종료 부분(E)이 표시되어 있으므로, 해당 구간의 길이와 시작 및 종료되는 지점에 관한 정보들을 파악할 수 있다.

또한, 최외곽 폐기구간(222c)도 빗금이 그어진 부분으로 롤맵 바(210) 상에 표시되어 있다.

본 실시예에서는, 샘플 검사에 제공된 전극의 부분(229)도 자주검사와 QA검사부로 보다 세분하여 롤맵 바(210) 상에 표시되어 있다.

도 3의 실시예의 하단부에 롤맵 바와 병행하여 표시된 로딩량에 관한 데이터(그래프)(260)에는 로딩량이 과다인 부분(261), 전극 슬러리가 로딩되지 않은 부분(PET 연결구간)(262)이 잘 도시되어 있으며, 이는 상부의 롤맵 바(210)의 표시와 일치하고 있다.

이상으로부터, 본 실시예의 롤맵(200)은 전극 경로와 동기화된 롤맵 바 상에 품질 또는 불량에 관한 데이터들을 특정 모양, 색상 등으로 표시하여 나타내고, 코팅공정에 투입되는 재료 투입현황이나, 중요한 데이터인 로딩량, 그리고 각 지점의 세부 데이터를 동일 롤맵 바 내지 동일 화면상에 동시에 표시할 수 있으므로, 전극 코팅공정에서의 품질관련 이력정보를 보다 용이하게 한 눈에 파악할 수 있다는 장점이 있다.

이하에서는, 상기 롤맵을 작성하기 위한 전극 코팅공정의 롤맵 작성방법에 관하여 서술하기로 한다.

도 4는 본 발명의 전극 코팅공정의 롤맵 작성방법의 일 실시예를 나타내는 흐름도이고, 도 5는 본 발명의 전극 코팅공정의 롤맵을 작성하기 위한 시스템을 나타내는 개략도이다.

본 발명의 전극 코팅공정의 롤맵 작성방법의 한 예는, 언와인더와 리와인더 사이에서 롤투롤 상태로 이동되는 전극 상에 전극 슬러리를 코팅하는 전극 코팅공정을 검사하여 전극 코팅공정에서의 품질 또는 불량에 관련된 데이터 중 적어도 하나를 취득하는 단계(도 4의 (b)단계); 상기 취득된 데이터를 해당 데이터가 취득된 전극의 위치 데이터와 함께 서버로 전송하는 단계(도 4의 (c)단계); 및 상기 서버와 연동되는 데이터시스템에 의하여 롤투롤 상태의 전극을 모사한 바 형태의 롤맵 바를 상기 언와인더와 리와인더 사이에서의 전극 이동과 동기화하여 화면 상에 표시하고 상기 롤맵 바 상에 상기 전극 코팅공정에서의 품질 또는 불량에 관련된 데이터 중 적어도 하나를 상기 전극의 위치 데이터에 대응하는 상기 롤맵 바 상의 소정 위치에 시각적으로 표시하는 단계(도 4의 (d)단계)를 포함한다.

상기 전극 코팅공정 전에 전극 롤을 언와인더와 리와인더 사이에 롤투롤 상태로 설치할 때 상기 전극 롤의 로트 넘버를 포함하는 세부데이터를 서버에 입력하는 전극 롤 정보 등록 단계(도 4의 (a)단계)가 선행되는 것이 바람직하다. 도 5를 참조하면, 전극 롤을 언와인더(10)에 도입할 때 혹은 언와인더(10)와 리와인더(20) 사이에 설치할 때, 전극 롤의 로트 넘버를 포함하는 세부데이터를 서버(300)에 입력할 수 있다. 이 데이터 입력은 작업자가 예컨대 언와인더(10)가 설치된 곳에서 수동으로 할 수도 있고, 로봇 등에 의하여 언와인더(10)로 전극 롤이 자동으로 이동되는 과정에서 전극 롤에 부착된 바코드 등 세부데이터를 확인할 수 있는 표지를 스캔하는 등에 의하여 서버(300)에 자동으로 입력될 수 있다. 상기 전극 롤에 관한 정보가 서버(300)에 등록되면, 추후 작성된 롤맵 바와 함께 로트 넘버나, 공정, 설비 등 전극 (롤)에 관한 세부 데이터를 서버로부터 불러내어 화면에 함께 표시할 수 있다. 또한, 전극 롤의 세부데이터로부터 전극 롤의 길이와 폭에 관한 사양을 파악할 수 있으므로, 예컨대 생산관리시스템(MES) 등의 데이터 처리 시스템에 의하여 롤맵 바를 작성할 때, 상기 전극의 길이와 폭에 비례하는 소정 축척으로 롤맵 바의 형태 및 크기를 확정할 수 있다. 즉, 생산관리시스템 등에 저장된 축척 변환 스케일에 따라, 전극 롤의 길이와 폭에 부합하는 롤맵 바의 형태 및 크기가 화면상에 표시될 수 있다. 데이터 처리 시스템이란 데이터에 대하여 일련의 조작을 행하기 위해 입력(input), 처리(processing), 출력(output), 통신(communication) 등을 행하는 시스템(하드웨어 또는 소프트웨어를 포함)을 말한다. 이러한 데이터 처리 시스템의 예로서는, 상기한 바와 같이 생산관리시스템 등을 들 수 있다.

한편, 본 발명의 롤맵을 작성하기 위해서는, 전극 코팅공정에서의 품질 또는 불량에 관련된 데이터를 취득하여야 하고, 상기 데이터가 취득된 전극의 위치 데이터가 있어야 한다.

상기 품질 또는 불량에 관련된 데이터는, 전극 코팅공정에서 이동하는 전극(1)을 검사하는 것에 의하여 얻어질 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 언와인더(10)와 리와인더(20) 사이에서 전극(1)은 이동하면서 전극 슬러리 코터(40) 및 절연물질 코터(50)에 의하여 그 일측면 또는 양측면이 코팅된다.

코팅 전에 전극(1)에 이물이나 결함이 있으면, 이 부분을 절단하여 불량 제거 포트(30)에 버리고, 전극 간을 직접 연결하거나 PET 등의 연결부재에 의하여 전극을 연결할 수 있다. 혹은 코팅 후에도 전극 상에 결함이 발생하거나 과도한 장력에 의하여 전극이 끊어지는 경우에도 전극을 연결할 수 있다. 또한, 전극의 시점과 종점의 최외곽부는 품질이 일정하지 않을 수 있으므로, 절단하여 폐기한다. 이러한 전극 연결구간 또는 폐기 구간은 자동 또는 수동으로 측정될 수 있다. 예컨대, 작업자가 단선구간을 연결하였을 경우, 그 구간에 대한 위치를 직접 서버 또는 데이터 처리시스템에 입력하거나 서버(300) 등과 통신 가능하며 전극 코팅라인에 설치된 별도의 입력장치(도시하지 않음)에 입력할 수 있다. 혹은 작업자가 전극 상의 단선구간 내지 연결구간에 직접 표시 태그(tag)를 부착할 수도 있다.

코팅 후에 상기 전극(1)은 전극 코팅공정 라인에 설치된 소정의 계측기(60)에 의하여 검사된다. 예컨대 상기 라인에 전극 슬러리 로딩량 계측기(61), 치수 및 폭 계측기(62), 외관 검사기(63)와 같은 계측기들이 설치될 수 있다. 전극 슬러리 로딩량 계측기(61)는, 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 계측기(62)는 코팅되는 전극의 외관을 촬영하거나 스캔하여 전극 폭, 유지부와 무지부의 폭 등을 측정할 수 있는 종류의 비전 계측기를 채용할 수 있다. 유지부와 무지부의 폭이 파악되면 도 2의 좌측 하단에 나타난 바와 같이 유지부와 무지부의 미스매치 여부도 파악할 수 있다.

외관 검사기(63)는 전극의 외관을 촬상하여 도 2의 화면 우측 하단과 같은 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 검사기(63)에는 전극의 색깔을 판별할 수 있는 센서, 예컨대 칼라센서를 가지는 검사기도 포함될 수 있다. 칼라센서에 의하여, 전극과 색깔이 상이한 부분, 예컨대 PET 연결부재를 검출할 수 있다.

상기한 계측기는 설명을 위하여 예시한 것이며, 전극 코팅공정에서의 품질 또는 불량에 관한 데이터를 취득할 수 있는 것이라면, 계측기의 종류를 한정하는 것은 아니다.

한편, 전극 코팅이 시작되는 전극의 최선단부는 로딩량 등의 코팅 조건이 조정되면서 상기 전극 슬러리 코터 등에 의하여 코팅된다. 이 부분에서는 로딩량이 변동될 수 있다. 따라서, 이러한 조건조정 구간에 대한 데이터들도 상기 계측기(60)에 의하여 취득될 수 있으며, 이들 데이터들이 롤맵 바 상에 표시될 수 있다.

이상과 같이, 각종 계측기에 의해서 혹은 작업자에 의해서 품질 또는 불량에 관한 데이터가 취득되면 이 데이터들을 서버(300)로 전송한다. 도 6을 참조하면, 전극 슬러리 코터(61), 절연물질 코터(62), 외관 검사기(63) 등 각종 계측기(60)는 서버(300)와 연결되어 있어, 코팅시의 코팅 조건 등에 관한 사항이 서버(300)에 저장될 수 있으며, 또한 각종 계측기(60)에 의하여 취득된 데이터들이 서버(300)에 저장될 수 있다. 또한, 작업자가 수동으로 별도의 입력장치(도시하지 않음)에 의해서 입력한 데이터가 서버(300)에 저장될 수 있다.

상기 품질 또는 불량에 관련된 데이터를 롤맵 상에 표시하기 위해서는, 상기 데이터가 취득된 전극의 위치 데이터가 특정되어야 한다. 즉, 롤맵 바를 길이방향과 폭방향의 2개의 좌표축으로 구성되는 좌표계라고 가정하면, 상기 좌표계의 특정 위치(좌표)에 (품질 또는 불량에 관련된) 특정 데이터를 입력(표시)하기 위해서는, 그 위치(좌표)를 추출하기 위한 기초가 되는 전극의 위치 데이터가 파악되어야 한다.

하나의 실시예로서, 전극의 길이방향에 따른 위치 데이터는 언와인더(10) 또는 리와인더(20)에 설치된 엔코더에 의하여 검출될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 언와인더(10) 또는 리와인더(20)에는 엔코더(11,21)가 설치된다. 도시의 편의를 위하여 엔코더(11,21)가 언와인더 또는 리와인더의 외부에 설치된 것으로 도시하였지만, 실제로는 엔코더가 언와인더 등에 내장될 수 있다. 통상 엔코더(11,21)는 언와인더 또는 리와인더를 구동하는 모터 구동부에 설치되어 모터 회전수에 따른 전극 이동 거리를 검출할 수 있다. 따라서, 전극이 언와인더(10)와 리와인더(20) 사이에서 이동할 경우 그 이동거리는 상기 엔코더(11,21)에 의하여 검출 가능하다. 예컨대, 전극(1)을 절단하고 불량포트(30)에서 이 절단된 전극을 제거하고 그 연결구간을 작업자가 입력장치에 의하여 서버에 입력할 때, 언와인더의 엔코더(11)에서 상기 절단된 전극의 위치(길이방향 거리)가 검출되어, 상기 서버 입력시에 전극 연결구간의 위치에 관한 데이터(절단 시점과 종점의 거리 데이터)를 함께 입력할 수 있다. 혹은 전극 코팅 후에 단선되어 이를 PET 등의 연결부재로 연결하였을 경우, 해당 전극이 이동되어 외관 검사기(63) 하에 이르렀을 때, 외관 검사기가 상기 연결부재를 인식할 수 있다. 이 때, 리와인더의 엔코더(21)를 상기 외관 검사기(63)와 연동하도록 혹은 유선 또는 무선에 의하여 데이터 통신이 가능하도록 하면, 상기 외관 검사기(63)는 리와인더의 엔코더(21)에 의하여 검출된 연결부재 구간의 데이터(길이방향 위치 데이터)를 획득할 수 있다. 따라서, 상기 외관 검사기(63)는 그 검사기에 의하여 취득한 연결부재 이미지에 관한 데이터와 연결부재 구간에 관한 위치 데이터를 함께 취득할 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 리와인더(20)의 엔코더(21)는 외관 검사기 외에 로딩량 두께 계측기(61), 치수 및 폭 계측기(62)와도 데이터 교환이 가능하게 연결되어, 로딩량이 측정된 전극의 길이방향 위치 데이터, 치수 또는 폭이 측정된 전극의 길이방향 위치 데이터를 로딩량, 치수/폭 정보와 함께 취득할 수 있다. 필요에 따라서, 언와인더(10)의 엔코더(11)도 상기 각종 계측기(60)에 연결되도록 할 수 있다.

한편, 상기 전극의 폭방향에 따른 위치 데이터는 예컨대, 상기 전극 코팅공정을 검사하는 소정의 계측기(60)에 의하여 검출될 수 있다. 도 5에 도시된 로딩량 두께 계측기 등의 계측기(60)는 전극의 폭방향을 따라서 복수개 설치되거나 혹은 전극의 폭방향을 따라서 이동 가능하게 설치될 수 있다. 따라서, 상기 계측기들(60)은 전극의 폭방향의 각 지점에 대하여 일정 간격으로 품질 또는 불량에 관련된 데이터(예컨대, 로딩량 데이터나 외관 불량 데이터)를 취득할 수 있으며, 또한, 당해 데이터가 취득된 폭방향의 위치 데이터도 상기 계측기(60)에 의하여 취득될 수 있다. 상기 각 계측기(60)와 언와인더 또는 리와인더의 엔코더(11,21)는 데이터 통신이 가능하게 연결되어 있으므로, 품질 또는 불량에 관련된 데이터, 상기 데이터가 취득된 전극의 길이방향 위치 데이터 및 폭방향 위치 데이터를 모두 취득할 수 있다. 이러한 데이터들은 계측기와 연결된 서버(300)로 전송되어 서버에 저장된다(도 5 참조).

도 5에 도시된 바와 같이, 서버(300)로 저장된 상기 데이터들은 생산관리시스템(MES: Manufacturing Execution System)(400)과 같은 데이터 처리 시스템으로 보내진다. 생산관리시스템(400)은 제조 분야에서 공장의 데이터를 기반으로 비용절감, 품질 관리 및 저비용 고효율 생산을 할 수 있도록 생산 관리를 해주는 소프트웨어 내지 상기 소프트웨어를 포함하는 데이터 처리시스템을 지칭한다. 도 6에 도시된 실시예에서는 상기 생산관리시스템(400) 내에 데이터베이스(410)가 설치되어 있다. 하지만, 상기 데이터베이스(410)는 생산관리시스템(400)과 별도로 구비될 수 있다. 상기 데이터베이스(410)에는, 공장에서의 제품 생산과 관련된 각종 데이터가 저장되어 있다. 또한, 본 발명의 롤맵 작성과 관련하여서는, 전극 코팅공정에서의 품질과 관련한 데이터를 상기 데이터베이스(410)가 포함하고 있다. 품질과 관련한 데이터는 예컨대 로딩량 등에 관한 정상범위 혹은 최적화범위에 관한 표준적인 정보, 외관 불량의 크기나 폭에 관한 허용가능범위, 미스매치 허용범위 등에 대한 정보 등일 수 있다. 생산관리시스템(400)에 설치된 품질관리부 내지 중앙처리부(420)는 서버(300)로부터 전달받은 데이터를 상기 데이터베이스(410)에 저장된 품질 데이터와 대비할 수 있다. 로딩량이나 유지부 및 무지부 폭에 관한 품질 데이터와 계측기로부터 취득된 측정 데이터를 대비하여 로딩량 정상, 미달, 과다 여부 내지 미스매치 허용범위 여부를 판단할 수 있다. 혹은 외관 불량의 크기나 폭이 허용 가능한 범위 내에 있는지 등을 대비 판단한다. 즉, 상기 생산관리시스템(400)의 품질관리부 내지 중앙처리부(420)는 계측기 등에 의하여 취득된 데이터를 데이터베이스(410)의 품질 데이터와 대비하여 정상 품질 데이터로부터 벗어났는지 여부를 판단할 수 있다. 취득된 데이터가 정상 품질 데이터로부터 벗어난 경우에는, 후술하는 바와 같이, 롤맵 바 상에 다른 부분과 시각적으로 구분되게, 예컨대 색상이나 형상을 달리하여 마킹될 수 있다.

한편, 서버(300)로부터 전달된 품질 또는 불량에 관한 데이터 및 전극의 위치 데이터, 혹은 데이터베이스의 품질 데이터와 대비되어 양부가 판정된 데이터들은 생산관리시스템(400)에 설치된 데이터 시각화 장치(430)에 의하여, 디스플레이부(500) 상에 롤맵으로 시각화하여 표시된다.

도 6은 본 발명의 전극 코팅공정의 롤맵을 작성하기 위한 데이터 시각화 장치(430)의 개략도이다.

도시된 바와 같이, 상기 데이터 시각화 장치(430)는 취득 데이터 입력부(431), 롤맵 바 상 좌표 파악부(432) 및 이미지 생성부(433)를 구비하고 있다.

먼저, 취득 데이터 입력부(431)는 서버, 품질 관리부 내지 중앙처리부(420)로부터 데이터를 입력받는다.

롤맵 바 상 좌표 파악부(432)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 서버(300) 및 생산관리시스템(400)에 입력되면, 상기 롤맵 바 상 좌표 파악부(432)가 이러한 전극의 크기에 관한 데이터로부터 소정 축척 변환 스케일에 따라 롤맵 바의 시각화 영역을 계산하여 확정할 수 있다. 혹은, 상술한 전극의 길이방향 및 폭 방향 위치 데이터로부터 소정 축척 변환 스케일에 따라 롤맵 바의 시각화 영역을 계산하여 확정하는 것도 가능하다.

상기 좌표 파악부(432)는 취득된 품질 또는 불량에 관한 데이터와 전극의 (폭방향 및 길이방향) 위치 데이터를 맵핑하고, 상기 시각화영역(롤맵 바) 상에 상기 맵핑된 데이터들을 픽셀 좌표에 따라 할당할 수 있다.

이미지 생성부(433)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(433)에 의하여, 롤맵 바라고 하는 시각화 영역에 있어서, 실제 전극의 각 위치 데이터에 대응하는 픽셀 좌표(롤맵 바의 좌표)에 품질 또는 불량에 관련된 각종 데이터가 각 데이터별로 지정된 모양, 형상, 색상의 표시부로 시각적으로 표시되어 롤맵 바 상에 구현됨으로써, 본 발명의 롤맵을 작성할 수 있다.

또한, 서버(300)에는 품질 또는 불량에 관한 데이터와 그 데이터가 취득된 위치 데이터가 저장되어 있으므로, 상기 롤맵 바의 특정범위와 연동하여 그 특정범위에 해당하는 상기 데이터들을 도 2와 같이 롤맵 바(110)와 동일한 화면 상에 불러올 수 있도록 상기 중앙처리부(420)와 데이터 시각화장치(430)를 구성할 수 있다. 물론, 상술한 바와 같이, 전극의 레인별로, 상부면과 하부면 별, 혹은 전극의 양측면에 대해서 롤맵으로 구현하는 것도 가능하다. 그 외, 상술한 바와 같이, 전극 코팅공정에 투입되는 재료 투입현황에 관한 데이터를 예컨대 상기 코터(40,50)와 연결된 서버(300)로부터 전달받아 롤맵과 함께 표시하거나, 중요 데이터인 로딩량 데이터를 별도로 추출하여 롤맵과 병행하여 표시하는 것도 가능하다.

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 작성방법은 하나의 예일 뿐, 상술한 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.

도 5에는 상기한 본 발명의 롤맵을 작성하기 위한 시스템(1000)이 잘 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 전극 코팅공정에서의 롤맵 작성 시스템(1000)은, 전극 코팅공정을 검사하여 전극 코팅공정에서의 품질 또는 불량에 관한 데이터들 적어도 하나를 취득하여 상기 데이터가 취득된 전극의 위치 데이터와 함께 서버로 전송하는 계측장치(60); 상기 계측장치로부터 수신한 데이터를 저장하는 서버(300); 상기 서버(300)와 연동되어 롤투롤 상태의 전극을 모사한 바 형태의 롤맵 바를 언와인더(10)와 리와인더(20) 사이에서의 전극 이동과 동기화하여 표시하고, 상기 서버(300)로부터 전달된 품질 또는 불량에 관한 데이터와 상기 데이터가 취득된 전극의 위치 데이터에 기초하여 상기 롤맵 바 상에 상기 품질 또는 불량에 관한 데이터들 중 적어도 하나를 상기 전극의 위치 데이터에 대응하는 롤맵 바 상의 소정 위치에 시각화하여 나타낸 롤맵을 작성하는 생산관리시스템(400); 및 상기 생산관리시스템(400)과 연결되어 상기 롤맵이 화면에 도시되는 디스플레이부(50)를 포함하고 있다, 상기 생산관리시스템(400)은 전극 코팅공정에서의 품질 데이터가 저장된 데이터베이스(410)와, 취득된 데이터를 상기 품질 데이터와 대비 판단하는 품질 관리부(중앙 처리부)(420), 그리고 취득된 데이터를 기초로 롤맵 바와 상기 롤맵 바에 상기 데이터를 시각적으로 표시하는 표시부를 시각화하여 나타내는 데이터 시각화 장치(430)를 구비하고 있다.

이상과 같이 본 발명의 롤맵에 의하여, 전극 코팅공정에서의 품질이나 불량과 관련한 데이터들을 한눈에 시각적으로 용이하게 파악할 수 있다. 상기 롤맴에 의하여, 코팅된 전극이 후속 공정에서 조립되거나 전지로 제조되더라도 예컨대 당해 전지나 전극의 로트 번호 내지 사양 정보만 알면, 해당 전극의 롤맵 데이터로부터 사후적인 결함이나 불량의 원인을 용이하게 파악할 수 있으므로, 공정간 품질 연관성 분석을 높은 정확도로 행할 수 있다.

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.

<도 7~도 11에 관련된 실시예의 설명>

도 8은 종래 기술과 본 발명의 전극 슬러리 로트 정보 추적관리 메커니즘의 차이를 나타내는 개략도이다.

도 8(a)를 참조하면, 종래에는 전극 슬러리의 로트 정보를 전극 슬러리가 실제로 코터에 공급되는 공급 탱크 기준이 아닌 저장 탱크 기준으로 관리하였다. 즉, 저장 탱크 단계에서 전극 슬러리의 로트 정보를 확인하여 이를 공장의 생산관리시스템(MES)에 보고하였다. 따라서, 종래의 기술로는 최종 공급 탱크 단계에서의 로트 정보 추적이 불가능하였다.

도 8(b)를 참조하면, 본 발명은 전극 슬러리의 로트 정보를 최종 공급 탱크에서 관리한다. 이를 위하여, 본 발명은 후술하는 바와 같이, 전극 슬러리의 로트 정보를 인식하여 각 탱크별로 할당하여 기록한다. 또한, 탱크별로 기록된 로트 정보 이력을 참조하여 코터로 전극 슬러리를 공급하는 최종 공급 탱크의 로트 정보를 검출할 수 있다. 따라서, 본 발명은 최종 공급 탱크 단계에서 로트 정보를 추적할 수 있고, 공급 탱크 단계에서 검출된 전극 슬러리의 로트 정보를 공장의 생산관리시스템을 전송하여, 사용된 전극 슬러리의 품질 관리나 추적, 전극 슬러리로 제조된 전극이나 전지의 품질 및 불량 관리 등에 활용할 수 있다.

상기 로트 정보란 믹서로부터 메인 탱크로 공급되는 전극 슬러리의 종류, 조성 등의 제원을 식별할 수 있는 식별정보를 말한다. 예컨대 해당 전극 슬러리의 로트 넘버, 로트 아이디, 배치 아이디(batch ID) 등을 포함할 수 있다. 통상 믹서로부터 메인 탱크로 공급되는 전극 슬러리의 배치(batch) 용기에 배치 아이디 등의 로트 정보가 구비된다. 상기 로트 정보는 배치 용기에 구비된 인식표지(예컨대 바코드)를 스캔하여 인식하거나, 혹은 믹서와 메인 탱크 간에 설치된 센서 등에 의하여 인식될 수 있다. 인식된 로트 정보는 전극 슬러리 이송을 제어하는 제어부(PCL 제어부)로 전송될 수 있고, 본 발명의 제어부는 이러한 로트 정보를 인식 및 식별하여 로트 정보 추적관리에 활용할 수 있다.

이하, 실시형태를 참조하여 본 발명을 자세히 설명한다.

(제1 실시형태)

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 슬러리 로트 정보 추적관리시스템(100)을 나타낸 블록도이다.

본 발명의 로트 정보 추적관리시스템(100)은 전극 슬러리 재료가 혼합되어 전극 슬러리가 생산되는 믹서(M)로부터의 전극 슬러리가 코터로 이송될 때의 전극 슬러리 로트(lot) 정보를 관리하기 위한 것이다.

적용되는 전극 슬러리의 종류, 전극 슬러리가 코팅되는 집전체의 측면이 가변되고, 코터에서 코팅되는 전극 슬러리의 용량 등도 전극 종류나 코팅 속도나 타이밍에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 믹서(M)로부터 코터로 전극 슬러리가 바로 직결 이송되는 것은 곤란하며, 복수개의 탱크(110)들이 믹서(M)와 상기 코터 사이에 배열된다. 즉, 믹서(M)와 코터 사이에서 배관으로 연결되며 상기 믹서(M)로부터 공급되는 전극 슬러리가 코터(50)를 향하여 순차 이송되는 복수개의 탱크(110)가 구비된다.

도 9에 도시된 바와 같이, 상기 복수개의 탱크(110)는 공급순서에 있어서 상위 탱크로부터 전극 슬러리가 분기되어 복수개의 하위의 탱크로 이송될 수 있다. 상술한 바와 같이, 메인 탱크(10)로부터 공급 탱크(20)까지 배관이 일원화된 공정에서는 공급 탱크(40) 단계에서 로트 정보의 추적이 용이하지만, 도 8과 같이 전극 슬러리가 분기되어 하위 탱크로 순차 이송되는 경우는 최종 공급 탱크(40) 단계에서 로트 정보의 추적이 쉽지 않다. 본 발명은 이를 위하여, 후술하는 바와 같이 각 탱크로 공급되는 전극 슬러리의 로트 정보를 각 탱크별로 할당하여 기록함으로써, 최종 공급 탱크 단계에서 상기 로트 정보의 이력을 참조하여 최종 공급 탱크(40)의 로트 정보를 검출하고 있다.

전극 집전체는 일측면에만 전극 슬러리가 코팅되는 경우도 있지만, 용량 증대 및 스택 셀의 제조를 위하여 집전체의 상면 및 하면에 각각 전극 슬러리가 코팅되는 경우가 많다. 도 9에는 전극 슬러리가 집전체의 상면에 코팅되는 탑(top) 슬러리와 집전체의 하면에 코팅되는 백(back) 슬러리로 분기되어 복수개의 하위 탱크로 이송되는 것이 나타나 있다. 이러한 슬러리의 분기는 최상위 탱크에서 차상위탱크로 이송되는 과정에서 바로 분기될 수도 있고, 차상위탱크 이후의 중위-하위 탱크로 슬러리가 이송되는 과정에서 분기되는 경우도 있다. 이러한 전극 슬러리의 분기 및 이에 따른 복수개의 탱크 배열 및 설계는, 코터 개수, 코터 배치, 코터 종류 등과 연계하여 무수한 경우의 수가 가능하다. 즉, 도 9에 도시된 것 외에도 전극 슬러리의 분기라인, 이에 따른 탱크 라인 내지 배열 설계는 다양하게 이루어질 수 있다.

도 9를을 참조하면, 믹서(M)로부터 코터(50)로의 전극 슬러리 이송의 전형적인 예로서, 메인 탱크(10)-저장 탱크(20)-이송 탱크(30)-공급 탱크(40)가 도시되어 있다. 메인 탱크(10)는 전극 슬러리의 출발점이며, 메인 탱크(10)로 투입되는 전극 슬러리의 로트 정보는 용이하게 파악할 수 있다. 따라서, 본 발명은 주로 저장 탱크(20)로부터 공급 탱크(40)로의 전극 슬러리 로트 정보를 추적관리할 수 있다. 본 발명의 로트 정보 추적관리 대상이 되는 복수개의 탱크(110)는, 메인 탱크(10)로부터 전극 슬리리가 도입되는 저장 탱크(20), 상기 저장 탱크(20)로부터 전극 슬러리가 도입되는 이송 탱크(30), 및 상기 이송 탱크(30)로부터 전극 슬러리가 도입되며 코터(50)로 전극 슬러리를 공급하는 공급탱크(40)를 포함할 수 있다. 도 9에서는 메인 탱크(10)로부터 전극 슬러리가 2개의 저장 탱크(20A, 20B)로 분기되고, 상기 저장 탱크(20A,20B)에서 탑 슬러리와 백 슬러리가 분기되어 탑 슬러리 이송 탱크 및 백 슬러리 이송 탱크로 분기되고 있다. 상기 이송 탱크(30)들로부터 공급 탱크(40)는 1:1로 이송되어 코터(50)로 각 슬러리들이 공급되고 있다. 그러나, 이는 메인 탱크-저장 탱크-이송 탱크-공급 탱크의 배열의 일례일 뿐, 슬러리 공급을 위한 탱크 라인의 배열은 얼마든지 변경이 가능하다. 본 발명에 의하면, 이러한 다양한 탱크 라인 배열에 대응해서 공급 탱크 단계에서의 전극 슬러리 로트 정보를 검출할 수 있다.

본 발명에서는, 제어부(120)가, 상기 전극 슬러리의 로트 정보를 인식하여 각 탱크로 공급되는 전극 슬러리의 로트 정보를 각 탱크별로 할당하여 기록하고, 상기 탱크별로 기록된 로트 정보의 이력을 참조하여 상기 코터로 전극 슬러리를 공급하는 최종 공급 탱크의 로트 정보를 검출하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어부(120)는 예컨대 상기 전극 슬러리의 이송을 제어하기 위한 제어부(120)(PLC 제어부)일 수 있다. 상기 슬러리 이송 제어부(120)는 예컨대 탱크 사이를 연결하는 배관에 설치된 개폐 밸브(도시하지 않음)를 제어함으로써 전극 슬러리 이송을 제어할 수 있다. 혹은 각 탱크에 커버가 부착되어 있는 경우 상기 제어부(120)는 이 커버의 개폐도 제어할 수 있다. 이러한 제어부(120)로서 전형적으로 PLC 제어부를 들 수 있다.

믹서(M)와 메인 탱크(10)가 배관으로 연결된 경우 상기 제어부(120)는 배관 내 개폐밸브를 개방하고 메인 탱크(10)에 커버가 설치된 경우 그 커버를 개방하도록 제어하여 전극 슬러리를 이송시킨다. 혹은 믹서(M)로부터의 슬러리가 슬러리 배치(batch) 용기(도시하지 않음)로 메인 탱크(10)로 이송될 경우에는, 상기 제어부(120)는 슬러리 배치 용기의 컨베이어 이송 등을 제어할 수 있다. 또한, 상기 메인 탱크(10)-저장 탱크(20)-이송 탱크(30)-공급 탱크(40)-코터(50) 사이에 설치된 각 배관의 개폐를 상기 제어부(120)가 제어하여 전극 슬러리가 코터(50)로 공급될 수 있도록 한다. 상기 개폐 밸브에 의한 배관 이송은 공지된 사항이므로, 더 이상의 구체적인 설명은 생략한다.

상기 제어부(120)는 전극 슬러리의 이송을 제어하므로, 믹서(M)로부터 메인 탱크(10)로 전극 슬러리가 이송될 때, 그리고 각 탱크 간에 전극 슬러리가 이송될 때, 해당 탱크에 투입되는 전극 슬러리에 관한 로트 정보를 취득할 수 있다.

믹서(M)로부터 메인 탱크(10)로 전극 슬러리가 직접 이송되는 것은 믹서(M)와 메인 탱크(10)의 용량 차이 등으로 인하여 곤란한 경우가 있다. 따라서, 믹서(M)로부터 전극 슬러리가 슬러리 배치 용기에 의하여 메인 탱크(10)로 이송될 수 있다. 이 때, 상기 슬러리 배치 용기는 해당 전극 슬러리에 관한 정보(로트 정보 등)가 기록된 인식표지(예컨대, 바코드)(도시하지 않음)를 구비할 수 있고, 메인 탱크(10)에서는 상기 인식표지를 스캔하여 전극 슬러리의 로트 정보 등을 취득할 수 있다. 이를 위하여 상기 메인 탱크(10)는 인식표지 스캐너(예컨대, 바코드 스캐너)(도시하지 않음)를 구비할 수 있다. 혹은 상기 메인 탱크(10)에 인접한 장소에 인식표지 스캐너를 설치할 수 있다. 상기 인식표지 스캐너는 인식된 전극 슬러리의 로트 정보를 상기 제어부(120)로 송신함으로써, 상기 제어부(120)가 상기 전극 슬러리의 로트 정보를 인식할 수 있다.

상기 제어부(120)에 의한 전극 슬러리의 로트 정보 인식 내지 각 탱크로의 로트 정보 할당은 상기 제어부(120)의 전극 슬러리 이송과정에 적용되는 개폐 밸브의 신호를 감지함으로써 가능하다. 예컨대 상기 복수개 탱크(120) 사이의 연결 배관에는 솔레노이드 밸브와 같은 전자적 개폐 밸브가 설치된다. 제어부(120)는 상기 솔레노이드 밸브가 개방되었을 때, 특정 로트 정보를 가지는 전극 슬러리가 탱크 간에 이송되는 것을 감지할 수 있다. 따라서, 상기 제어부(120)는 감지된 전극 슬러리의 로트 정보를 각 탱크에 할당하여 기록할 수 있다.

상술한 바와 같이, 전극 슬러리 이송을 제어하는 상기 제어부(120)는 인식표지 스캐너 혹은 솔레노이드 밸브의 개방 신호로부터 특정 전극 슬러리의 로트 정보를 인식할 수 있고, 인식된 로트 정보를 각 탱크별로 할당하여 기록한다. 도 3과 같이 상류로부터 하류로 연결되는 복수개의 탱크 라인에 이러한 로트 정보가 전극 슬러리의 흐름에 따라 각 탱크별로 할당 및 기록된다. 이러한 로트 정보는 슬러리 이송에 따라 최종 공급 탱크(40) 단계까지 순차 기록된다. 따라서, 본 발명의 제어부(120)는 상기 탱크별로 기록된 로트 정보의 이력을 참조하여 상기 코터로 전극 슬러리를 공급하는 최종 공급 탱크 단계에서의 전극 슬러리의 로트 정보를 파악 내지 검출할 수 있게 되는 것이다.

이하에서는 각 탱크에서의 구체적인 전극 슬러리 로트 정보의 할당 및 기록 과정에 대하여 설명한다.

도 10은 본 발명에 따른 전극 슬러리의 로트 정보 할당 및 기록과정을 나타내는 개략도이다.

본 발명에서는 제어부(120)가 특유의 알고리즘에 따라 각 탱크별로 전극 슬러리의 로트 정보를 할당하고 기록한다.

도 9에서는 전극 슬러리가 각 탱크로 분기되어 이송되는 것이 나타나 있으나, 상기 제어부(120)의 알고리즘은 원칙적으로 하나의 수직적인 탱크 이송라인을 따르는 슬러리 이송을 전제로 한다. 즉, 메인 탱크(10)-저장 탱크(20)-이송 탱크(30)-공급 탱크(40)가 각 1개의 탱크씩 직렬로 연결되어 있음을 전제로 전극 슬러리의 로트 정보를 할당하고 기록한다. 직렬로 연결된 탱크 이송 라인의 전극 슬러리 흐름을 파악하면 최종 공급 탱크(40)에서의 전극 슬러리 로트 정보를 검출할 수 있다.

이러한, 직렬 탱크 이송라인에서의 로트 정보 할당 알고리즘은 전극 슬러리 분기라인에서도 동일하게 적용된다. 즉, 상위 메인 탱크(10)에서 A, B의 저장 탱크(20)로 분기되었다면, 상기 직렬 탱크 이송라인은 메인 탱크(10)-A의 저장 탱크(20A)-하위의 이송 탱크-공급 탱크로 구성되는 A탱크 이송 라인과, 메인 탱크(10)-B의 저장 탱크-(20B)-하위의 이송 탱크-공급 탱크의 B 탱크 이송 라인의 2개로 분기된다. 이 경우 A 탱크 이송 라인 및 B 탱크 이송 라인 각각에 대해서 상기 로트 정보 할당 알고리즘이 적용된다. 상기 A탱크 이송 라인 및 B탱크 이송 라인의 중간 위치의 탱크(예컨대 이송 탱크(30)) 단계에서 다시 전극 슬러리가 분기되면 직렬의 탱크 이송 라인은 그만큼 더 늘어날 것이며, 늘어난 직렬의 탱크 이송 라인에 대해서도 하기의 로트 정보 할당 알고리즘이 각각 적용되어 최종 공급 탱크 단계의 로트 정보를 검출할 수 있다. 통상 전극 슬러리는 각 탱크로 1:1로 분기되므로, 본 발명의 로트 정보 할당 알고리즘도 전극 슬러리가 1:1로 분기된다는 가정 하에 적용된다.

도 10을 참조하면, 상기 제어부(120)에 의한 각 탱크에의 로트 정보 할당 및 기록 시에, 상기 각 탱크에 할당된 로트 정보는, 다음 탱크로의 전극 슬러리 투입 이력이 없으면 할당된 로트 정보가 갱신되지 않고 유지되고, 다음 탱크로의 전극 슬러리 투입 이력이 없는 상태에서 상위 탱크로부터 전극 슬러리가 추가로 투입될 경우, 상기 각 탱크에 할당된 로트 정보에 더하여 추가 투입된 전극 슬러리의 로트 정보가 각 탱크에 추가로 할당된다.

구체적으로, 각 탱크에 할당된 로트 정보는, 다음 탱크로의 전극 슬러리 투입 이력이 없으면 할당된 로트 정보가 갱신되지 않고 유지된다(할당 원칙 1).

도 10의 케이스 1의 이전 단계에서 로트 A의 전극 슬러리가 메인 탱크(10)로 도입되는 것을 가정한다. 로트 A의 로트 정보는 인식표지 스캐너에 의하여 제어부(120)로 전송되어 제어부(120)는 이 로트 A의 정보를 메인 탱크(10)에 할당한다. 도 4의 케이스 1은 메인 탱크(10)로부터 저장 탱크(20)로 로트 A의 전극 슬러리가 투입되고 후속 탱크(이송 탱크, 공급 탱크)로의 슬러리 투입 이력이 없는 것을 나타낸다. 이 경우 할당 원칙 1에 의하여 저장 탱크(10)에 할당된 로트 A의 정보는 유지된다.

상기 각 탱크에 할당된 로트 정보는, 다음 탱크로의 전극 슬러리 투입 이력이 없는 상태에서 상위 탱크로부터 전극 슬러리가 추가로 투입될 경우, 상기 각 탱크에 할당된 로트 정보에 더하여 추가 투입된 전극 슬러리의 로트 정보가 각 탱크에 추가로 할당된다(할당 원칙 2).

도 10의 케이스 2에서, 로트 A의 전극 슬러리가 저장 탱크(20)에 투입된 상태에서, 저장 탱크(20)에 다시 로트 B의 전극 슬러리가 투입된 경우, 상기 저장 탱크(20)로부터 다음 탱크로의 슬러리 투입이 없으므로, 저장 탱크에는 로트 A의 로트 정보에 더하여 로트 B가 할당된다(할당 원칙 2)

또한, 본 발명의 로트 정보 할당 알고리즘은 하기 할당 원칙을 포함한다. 즉, 상기 각 탱크에 할당된 로트 정보는, 다음 탱크로의 전극 슬러리 투입 이력이 있어도 그보다 상위 탱크로부터의 전극 슬러리 투입이 없으면 각 탱크에 할당된 로트 정보가 갱신되지 않고 유지된다(할당 원칙 3)

또한, 상기 각 탱크에 할당된 로트 정보는, 다음 탱크로의 전극 슬러리 투입 이력이 있고 그보다 상위 탱크로부터의 전극 슬러리 투입이 있을 경우, 각 탱크에 할당된 로트 정보는 상위 탱크로부터 투입된 전극 슬러리의 로트 정보로 갱신된다(할당 원칙 4).

도 10의 케이스 3에서, 로트 A의 정보가 할당된 저장 탱크(20)에서 이송 탱크(30)로 로트 A의 전극 슬러리를 이송한다. 하지만, 이 경우 저장 탱크(20)에 할당된 로트 A의 정보가 바로 삭제되는 것은 아니며, 상위 탱크인 메인 탱크(10)로부터 저장 탱크(20)로의 슬러리 투입이 없으므로, 저장 탱크(20)에 할당된 로트 A의 정보는 할당 원칙 3에 따라 유지된다.

케이스 4에서, 저장 탱크(20)에 메인 탱크(10)로부터 로트 B의 슬러리가 투입되면 이 경우에 비로소 저장 탱크(20)의 로트 정보가 갱신된다(할당 원칙 4). 이 경우는 케이스 3에서 이송 탱크(30)로의 슬러리 투입 이력이 있고, 케이스 4에서 상위 탱크인 메인 탱크(10)로부터 전극 슬러리가 저장 탱크(20)로 투입되었으므로, 할당 원칙 4가 적용되어 저장 탱크(20)의 로트 정보가 로트 A에서 로트 B로 갱신된다.

한편, 상기 각 탱크에 할당된 로트 정보에 더하여 추가 투입된 전극 슬러리의 로트 정보가 추가로 할당된 경우, 상기 각 탱크로부터 다음 탱크로 전극 슬러리가 투입될 때, 선입선출(先入先出)의 원칙에 의해서 상기 각 탱크에 대하여 먼저 할당된 전극 슬러리의 로트 정보가 삭제되고 추가로 할당된 전극 슬러리의 로트 정보만이 각 탱크에 대하여 유지된다(할당 원칙 5).

이는 케이스 2에서 케이스 4로 전극 슬러리가 이동하는 경우에 해당한다.

케이스 2에서 저장 탱크(20)에서 로트 A, 로트 B의 정보가 할당된 경우, 케이스 4와 같이 상기 저장 탱크(20)에서 이송 탱크(30)로 전극 슬러리가 이송된 경우, 선입선출의 원칙에 따라서, 로트 A의 전극 슬러리가 이송 탱크(30)로 이동되며, 이에 따라 저장 탱크(20)의 로트 A의 정보는 삭제되고 로트 B의 정보만이 유지된다.

메인 탱크(10)와 코터(50) 사이의 저장 탱크(20)-이송 탱크(30)-공급 탱크(40) 간의 슬러리 이송은 상기 할당 원칙 1~5에 의하여 모두 설명될 수 있다. 따라서, 이러한 할당 원칙들을 알고리즘 내지 프로그램화하여 각 탱크에 로트 정보를 할당 및 기록하고, 기록된 로트 정보의 이력을 참조하여 최종 공급 탱크(40)의 로트 정보도 검출할 수 있다. 제어부(120)는 이를 위하여, 상기 할당 원칙 1~5에 관한 프로그램 내지 소프트웨어를 구비하거나, 상기 소프트웨어가 기억된 기억장치와 연결될 수 있다.

케이스 5를 참조하면, 케이스 4의 상태에서 로트 A의 슬러리가 이송 탱크(30)로부터 공급 탱크(40)로 공급되었다. 이 경우, 이송 탱크(30)에 할당된 로트 A의 정보는 할당 원칙 3에 의하여 유지된다. 케이스 5에서 최종 공급 탱크(40)의 로트 정보가 로트 A로 파악(검출)되었으므로, 이를 제어부(120)가 검출한다. 검출된 로트 정보는 제어부(120)가 공장의 생산관리시스템(200)(MES)로 보고한다.

케이스 4에서 케이스 6으로 슬러리가 이송되는 경우, 저장 탱크(20)에서 이송 탱크(30)로 로트 B의 슬러리가 추가로 투입되었다. 이 경우에는 할당 원칙 2에 의해서 이송 탱크(30)에 로트 A의 정보에 로트 B의 정보가 추가로 할당된다.

케이스 5에서 케이스 7로의 슬러리 이송 과정을 상정하면, 이송 탱크(30)에 저장 탱크(20)로부터 로트 B의 슬러리가 투입되었다. 이 경우는 할당 원칙 4에 해당되어 이송 탱크(30)의 로트 정보가 로트 B로 갱신된다.

이상과 같이, 본 발명은 특유의 로트 정보 할당 알고리즘에 의하여 전극 슬러리가 이송되며 가변되는 각 탱크의 로트 정보를 기록하고, 그 로트 정보 이력을 참조하여 최종 공급 탱크의 로트 정보를 검출할 수 있다.

(제2 실시형태)

도 11은 본 발명의 다른 실시예의 전극 슬러리 로트 정보 추적관리시스템을 나타내는 개략도이다.

본 발명의 전극 슬러리 로트 정보 추적관리시스템(100)의 제어부(120)는 상기 최종 공급 탱크(40)의 전극 슬러리의 로트 정보와 연계하여, 상기 최종 공급 탱크(40)로 전극 슬러리를 투입하는 상위 탱크의 식별 정보를 기록하여 관리할 수 있다.

상기 할당 원칙 1~5의 알고리즘에 의하여, 본 발명은 전극 슬러리를 이송하는 각 탱크에 대하여 로트 정보를 할당 및 기록하고, 최종 공급 탱크(40)의 로트 정보를 검출할 수 있다. 또한, 메인 탱크(10)와 코터(50) 사이의 저장 탱크(20)-이송 탱크(30)-공급 탱크(40)의 탱크 이송 라인(110)의 구체적인 탱크 배열 설계사항은 제어부(120)에 저장되어 있으므로, 상기 제어부(120)는 탱크 이송 라인의 각 탱크의 식별정보(탱크 ID)도 제어부(120)에 저장되어 있다.

상기 제어부(120)는 각 탱크의 로트 정보를 할당하여 데이터화하여 기록하고 있고, 또한 각 탱크의 식별정보도 입력되어 있으므로, 각 탱크의 탱크 식별정보와 그 탱크에 입력된 로트 정보를 매칭시킬 수 있다. 특히, 최종 공급 탱크(40)로 전극 슬러리를 투입하는 상위 탱크의 식별 정보도 기록하여 관리할 수 있다. 구체적으로, 도 5(a)를 참조하면, 점선의 박스로 표시된 부분에서, 각 공급 탱크(40)로 투입되는 전극 슬러리의 로트 정보를 상기 할당 알고리즘에 의하여 파악하고, 또한 상기 공급 탱크로 투입되는 상위 탱크인 이송 탱크의 식별정보도 상기 로트 정보와 매칭시켜 기록하고 관리할 수 있다.

예컨대, 도 11(a)에서 로트 A와 로트 B의 전극 슬러리가 저장 탱크 20A와 20B로 분기된 경우에, 공급 탱크 단계에서 로트 A의 슬러리 중 탑 슬러리를 공급하는 공급 탱크(30AT), 로트 A의 슬러리 중 백 슬러리를 공급하는 공급 탱크(30AB), 로트 B 슬러리 중 탑 슬러리를 공급하는 공급 탱크(30BT), 로트 B의 슬러리 중 백 슬러리를 공급하는 공급 탱크(30BB)를 식별할 수 있다. 또한, 이에 더하여, 상기 각 공급 탱크로의 투입 탱크인 이송 탱크도 공급 탱크(30AT,30AB,30BT,30BB)에 대응하여 이송 탱크(40AT,40AB,40BT,40BB)의 각 탱크 ID를 제어부(120)에서 기록할 수 있다. 구체적으로 상기 이송 탱크의 ID를 공급 탱크의 ID, 공급 탱크의 슬러리 로트 정보와 연계하여 기록할 수 있다.

혹은, 도 11(b)와 같은 형태로 이송 탱크와 공급 탱크 라인이 구성되면, 공급 탱크 1(41)의 투입 탱크로서 이송 탱크 1(31)(공급 탱크 1- 이송 탱크 1의 조합), 공급 탱크 2(42)의 투입 탱크로서 이송 탱크 1(31)((공급 탱크 2-이송 탱크 1의 조합), 공급 탱크 3(43)의 투입 탱크로서 이송 탱크 2(32)(공급 탱크 3- 이송 탱크 2의 조합)의 연계가 이루어진다. 본 발명은 제어부(120)에 저장된 탱크 이송 라인으로부터 상기 각 탱크의 배열 정보를 파악하고, 또한 상기 로트 정보 할당 알고리즘에 의하여 각 탱크에 할당된 로트 정보를 상기 각 탱크의 배열 정보와 연계할 수 있다. 이에 의하여, 상기 제어부(120)는 상기 최종 공급 탱크의 전극 슬러리의 로트 정보와 연계하여, 상기 최종 공급 탱크로 전극 슬러리를 투입하는 상위 탱크의 식별 정보를 기록하여 관리할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명은 믹서(M)로부터의 전극 슬러리가 배관으로 연결된 복수개의 탱크를 거쳐 코터로 이송될 때의 전극 슬러리 로트 정보를 관리하기 위한 방법으로서, 전극 슬러리 로트 정보 추적관리방법을 제공한다.

먼저 믹서(M)로부터 공급되는 전극 슬러리의 로트 정보를 인식하여 기록한다. 이 경우 복수개의 탱크(110) 중 예컨대 메인 탱크(10)에서, 전극 슬러리 이송용기(배치 용기)에 구비된 인식표지를 스캔하여 해당 전극 슬러리의 로트 정보를 인식할 수 있다. 이를 위하여 메인 탱크(10) 측에 인식표지 스캐너가 구비될 수 있으며, 상기 스캐너로 인식된 로트 정보는 제어부(120)로 전송되어 제어부(120)에서 이를 기록할 수 있다.

다음으로, 상기 전극 슬러리가 복수개의 탱크(110)를 따라 순차 이송될 때, 각 탱크로 공급되는 전극 슬러리의 로트 정보를 각 탱크별로 할당하여 기록한다. 상기 할당 및 기록은 전극 슬러리를 탱크 간에 이송하는 제어부(120)에 의하여 행해질 수 있다.

이 로트 정보의 할당은 상술한 할당 원칙 1~5에 의하여 행해질 수 있다.

마지막으로 상기 각 탱크별로 기록된 로트 정보의 이력을 참조하여 상기 코터로 전극 슬러리를 공급하는 최종 공급 탱크(40)의 로트 정보를 검출한다. 제어부(120)는 상기 할당 원칙 1~5에 의하여 각 탱크별로 기록된 로트 정보를 참조하여 최종 공급 탱크(40)의 로트 정보를 검출할 수 있다. 또한, 검출된 로트 정보는 공장의 생산관리시스템(200)(MES)으로 전송하여 전극 슬러리 품질관리, 전극 및 최종 제품 관리, 그리고 불량원인 분석 등에 활용할 수 있다.

본 발명에 의하여 상기 제어부(120)가 최종 공급 탱크 단계에서 전극 슬러리 로트 정보를 검출하면 코터 별로 어떤 종류의 전극 슬러리가 투입되었는지를 파악할 수 있다. 또한, 상기 전극 슬러리 로트 정보를 서버 또는 공장의 생산관리시스템(MES)으로 전송하여 이를 전극 및 전지의 품질관리에 활용할 수 있다. 구체적으로, 특정 코터에서 코팅된 전극에 외관 불량 등의 불량이 발생하였을 경우, 그 전극의 기원이 된 전극 슬러리의 로트 정보를 확인하여 전극 슬러리의 품질을 역으로 추적할 수 있다. 또한, 최종 제품인 전지에서 불량이 발생한 경우, 전극 및 전극 슬러리의 로트 정보를 추적하여 불량 발생 원인을 규명할 수 있다.

<도 12~도 22에 관련된 부호의 설명>

도 12는 기준점이 없는 상태에서 전극에 로스가 발생할 경우 롤맵 상의 위치 좌표에 왜곡이 발생하는 것을 나타낸 개략도이다.

도 12의 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 12에서는 설명의 편의를 위하여 전극의 파단과 연결테이프(T)만을 도시하여 나타내었다.

도 12의 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 전에 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 하단 도면과 같이 파단부를 연결한 연결테이프(T)만이 남게 된다. 즉, 도 12의 하부 도면이 실제 전극의 형태가 된다. 도 12의 하부 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 12의 하부 도면과 같은 형태가 되어 롤맵 상의 위치 좌표도 왜곡이 발생한다. 도 12의 상부 도면은 전극의 파단/제거 길이를 알고 있다고 가정하여 연결테이프와 함께 편의상 표시한 것으로서, 실제 전극 로스 발생시에는 도 12 하부 도면의 형태가 되는 것이다.

즉, 롤맵(RM)은 전극의 이동을 모사하여, 전극의 길이방향 치수에 대응되는 길이방향 치수, 즉 위치 좌표가 표시되는데, 전극 로스량이 파악되지 않으면, 상기 길이방향 치수에 이를 반영할 수 없게 된다. 따라서, 전극 공정의 후속공정, 혹은 전극 공정 중의 다른 세부공정으로 전극이 이송되었을 때, 상기 전극 로스량이 반영되지 않은 롤맵은 사용하기 어렵다. 부언하면, 롤맵(RM)에 상기 전극 로스량을 표시 내지 반영하고, 이를 롤맵의 길이방향 치수(위치 좌표)에도 반영하여 그 위치 좌표를 보정할 필요가 있다.

도 13은 기준점을 도입하여 롤맵(RM)의 좌표 왜곡을 방지한 본 발명의 개념을 나타내는 도면이다.

도 13의 최하부의 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 13에서는 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 13의 최하부의 롤맵(RM)과 같이, 기준점(M1,M2,M3)과 전극 로스 길이를 함께 표시할 수 있다. 후술하는 바와 같이, 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 변동전의 기준점 위치(설정된 기준점 위치)와 측정된 기준점 위치를 대비하여 전극 로스량을 파악할 수 있고, 이를 롤맵 상에 반영할 수 있다. 기준점을 이용한 전극 로스량 측정에 관해서 자세히 설명하기로 한다.

<전극 로스량 측정장치 및 측정방법>

(제1 실시형태)

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 로스량 측정장치(100)의 개략도이다.

본 발명의 전극 로스량 측정장치(100)는, 언와인더(UW)와 리와인더(RW) 사이에서 롤투롤 상태로 이송되며 전극(10) 시단부와 종단부 사이에 복수개의 기준점(M1,M2,M3)이 소정 간격으로 마킹된 전극(10); 상기 전극에 마킹된 상기 기준점을 감지하는 기준점 감지기(20); 상기 언와인더(UW) 또는 리와인더(RW)의 회전량에 따른 전극의 위치값을 도출하고, 상기 기준점 감지기와 연동하여 상기 기준점 감지기가 기준점을 감지할 때, 해당 기준점의 위치값을 도출하는 위치 계측기(30); 및 전극 일부의 로스(loss)로 인하여 전극 시단부와 종단부 사이의 기준점 간격이 설정된 기준점 간격으로부터 변동되었을 때, 상기 도출된 기준점 위치값과 설정된 기준점 위치값을 대비하여 상기 전극의 로스량을 산출하는 산출부(40)를 포함한다.

본 발명의 전극 로스량 측정장치(100)에서, 전극(10)에는 전극 시단부와 종단부 사이에 복수개의 기준점(M1,M2,M3)이 소정 간격으로 마킹되어 있다. 상기 기준점의 개수, 간격은 상술한 바와 같이, 전극의 길이나 사양에 따라 다르게 적용할 수 있다. 기준점의 마킹은 소정의 기준점 마킹기(60)로 할 수 있다. 예컨대 잉크젯 방식의 잉크 마킹 인쇄기를 기준점 마킹기로 사용할 수 있다. 전극 공정은 코팅공정, 롤프레스 공정, 슬리팅 공정의 복수의 공정으로 이루어지므로, 전극 로스량 측정 전에 전극 상에 마킹을 먼저 행할 필요가 있다. 이를 위해서, 상기 기준점 마킹기(60)는 해당 공정이 실행되는 언와인더(UW) 전에 설치될 수 있고, 이 마킹기에 의하여 전극에 소정 간격으로 복수개의 기준점(M1,M2,M3)을 마킹할 수 있다. 기준점의 마킹은 시인성을 위하여 전극(10)의 활물질이 도포된 유지부(11)에는 행하지 않고 활물질이 도포되지 않은 무지부(12)에 행하며, 무지부의 상면 또는 하면 또는 상하면 모두에 행할 수 있다(도 18 참조)

본 발명은 또한 상기 전극 상의 기준점을 감지하는 기준점 감지기(20)를 구비한다. 상기 기준점 감지기(20)는 인쇄된 문자를 광학 문자 인식(OCR)으로 판독할 수 있는 OCR 판독기일 수 있다. 혹은, 비전 센서를 구비하여 기준점을 감지할 수 있는 비전 카메라를 기준점 감지기로 채용할 수 있다. 상기 기준점 감지기는 도 14에 도시된 바와 같이, 롤투롤 상태로 이송되는 전극(10) 라인의 상부에 설치될 수 있다.

위치 계측기(30)는, 상기 언와인더(UW) 또는 리와인더(RW)의 회전량에 따라 전극의 위치값을 도출할 수 있다. 예컨대, 언와인더(UW) 및 리와인더(RW)를 구동하는 모터 회전량으로부터 전극의 위치값을 추출하는 로터리 엔코더(30R,30U)를 위치 계측기로 사용할 수 있다. 상기 로터리 엔코더(30R,30U)는 언와인더(UW) 및 리와인더(RW), 구체적으로는 언와인더(UW) 및 리와인더(RW)의 모터 구동부에 설치될 수 있다. 언와인더(UW)에서 풀리는 전극이 리와인더(RW)로 감기므로, 언와인더(UW)와 리와인더(RW)에 각각 설치된 로터리 엔코더(30R,30U)에서 도출되는 전극의 위치값은 크기가 반대가 될 수 있다. 그러나, 어느 쪽의 로터리 엔코더라 하더라도, 모터 회전량에 따라 전극의 위치를 디지털신호로 바꾸어 위치값을 수치로 도출할 수 있다. 본 발명에서는 상기 위치 계측기(30)가 기준점 감지기(20)와 연동하도록 되어 있어, 상기 기준점 감지기(20)가 기준점을 감지할 때, 상기 위치 계측기(30)가 해당 기준점의 위치값을 도출할 수 있다. 도 3에는 기준점 감지기(20)가 위치 계측기(30)와 연결되어, 기준점 감지기의 감지신호가 위치 계측기로 전달될 때, 위치 계측기(30)에서 자동으로 기준점의 위치값을 도출하는 것을 나타내고 있다. 기준점 감지기와 위치 계측기의 연결은 유선 또는 무선에 의하여 가능하다.

본 발명은, 전극(10) 일부의 로스로 인하여 전극 시단부와 종단부 사이의 기준점 간격이 설정된 기준점 간격으로부터 변동되었을 때, 상기 도출된 기준점 위치값과 설정된 기준점 위치값을 대비하여 상기 전극의 로스량을 산출하는 산출부(40)를 포함한다. 상기 산출부(40)는 예컨대 언와인더(UW)와 리와인더(RW) 사이에서의 전극 이송을 제어하는 제어부(PCT 제어부)일 수 있다. 상기 산출부(40)는 소정의 연산 프로그램을 구비하여 위치 계측기(30)가 도출한 기준점 위치값과 설정된 기준점 위치값을 대비하여 전극 로스량을 산출할 수 있다. 이를 위하여, 상기 산출부(40)는 설정된 기준점 위치값이 저장된 메모리를 구비하거나, 혹은 데이터베이스로부터 설정된 기준점 위치값에 대한 데이터를 읽어 들일 수 있다.

도 12 및 도 13과 같이, 전극에 파단이나 임의 제거로 인한 전극 로스가 발생하면, 기준점의 위치가 최초에 마킹된 기준점 위치(설정된 기준점 위치값)로부터 변동된다. 따라서, 상기 산출부(40)는 이로부터 전극의 로스량을 산출할 수 있다. 구체적인 로스량 산출과정은 본 발명의 전극 로스량 측정방법을 설명할 때 상술하기로 한다.

본 발명의 전극 로스량 산출장치(100)는, 또한 전극 상에 부착된 연결테이프를 감지하는 이음매 감지센서(50)를 더 포함한다. 상기 연결테이프는 전극에 파단이 발생한 경우, 파단된 전극을 연결하는 테이프이다. 기준점이 없이 이음매 감지센서(50)만이 설치되어 있을 경우에는, 상기 이음매 감지센서가 연결테이프를 감지하여 전극 상에 파단이 있음을 파악할 수 있다. 그러나, 파단된 전극의 길이가 어느 정도인지는 파악할 수 없다. 본 발명은 상술한 바와 같이, 기준점 감지기(20), 위치 계측기(30) 및 산출부(40)를 구비하여 파단된 전극의 길이를 파악할 수 있다.

상기 위치 계측기(30)는 기준점 감지기(20)와 마찬가지로, 상기 이음매 감지센서(50)와 연동되어 있어 상기 이음매 감지센서(50)가 연결테이프를 감지하였을 때, 상기 연결테이프의 길이를 도출할 수 있다. 구체적으로, 상기 이음매 감지센서(50)는 연결테이프의 시단부와 종단부를 각각 감지할 수 있으며, 각각의 감지신호를 위치 계측기(30)가 받으면 상기 위치 계측기는 시단부 감지시점의 위치값과 종단부 감지시점의 위치값을 검출할 수 있다. 시단부 감지시점의 위치값과 종단부 감지시점의 위치값의 차가 연결테이프 길이가 되므로, 상기 위치 계측기(30)의 위치 검출에 의하여 연결테이프의 길이를 파악할 수 있다. 상기 이음매 감지센서(50)는 예컨대 칼라센서일 수 있다. 연결테이프는 통상 전극과 색상이 상이하므로, 칼라센서에 의하여, 전극과 색깔이 상이한 부분인 연결테이프를 검출할 수 있다.

상기 연결테이프는 전극 간을 연결하는 접착테이프 외에 PET 필름도 포함할 수 있다. PET 필름은 접착테이프보다 비교적 긴 구간 연장되어 전극 간을 연결한다.

기준점 외에 연결테이프가 검출되면, 상기 산출부(40)는, 상기 기준점 위치값을 설정된 기준점 위치값과 대비하여 산출된 로스량에 상기 연결테이프의 길이를 더한 값을 총 로스량으로 산출한다. 이에 관한 구체적인 설명은 후술한다.

본 발명의 전극 로스량 산출방법은, 언와인더(UW)와 리와인더(RW) 사이에서 롤투롤 상태로 이송되는 전극의 시단부와 종단부 사이에서 소정 간격으로 복수개의 기준점을 마킹하는 단계; 기준점 감지기(20)로 상기 전극 상의 기준점을 감지하여 상기 기준점의 위치값을 도출하는 단계; 및 전극 일부의 로스로 인하여 전극 시단부와 종단부 사이의 기준점 간격이 설정된 기준점 간격으로부터 변동되었을 때, 상기 도출된 기준점 위치값과 설정된 기준점 위치값을 대비하여 상기 전극의 로스량을 산출하는 단계를 포함한다.

상술한 바와 같이, 기준점 감지 전에 기준점 마킹기(60)에 의하여 전극의 시단부와 종단부 사이에서 소정 간격으로 복수개의 기준점을 마킹한다(도 14 참조).

비전 카메라와 같은 기준점 감지기(20)는 상기 전극 상의 기준점을 감지하며, 예컨대 상기 기준점 감지기와 연동된 위치 계측기(30)에서 상기 기준점의 위치값을 도출할 수 있다. 전극에 어떠한 로스도 없다면 도출된 상기 기준점의 위치값은 설정된 기준점의 위치값과 동일할 것이다.

그러나, 파단이나 임의 제거에 의하여 전극이 언와인더(UW)에 원래 권취되어 있던 길이보다 작아진다면, 전극 시단부와 종단부 사이의 기준점 간격이 설정된 기준점 간격으로부터 변동된다. 이러한 변동으로부터 상기 도출된 기준점 위치값과 설정된 기준점 위치값을 대비하여 상기 전극의 로스량을 산출할 수 있다.

구체적으로는, 상기 기준점 사이 간격, 상기 기준점과 전극 시단부 사이 간격 및 상기 기준점과 전극 종단부 사이 간격 중 적어도 하나가 변동되었을 때, 상기 도출된 기준점 위치값과 설정된 기준점 위치값을 대비하여 전극의 로스량을 산출할 수 있다.

도 15는 본 발명에 따른 전극 로스량 측정의 일례를 나타낸 것이다.

도 15(a)는 로스가 발생하지 않은 전극에 300미터 간격으로 3개의 기준점(M1,M2,M3)을 마킹한 것을 나타낸다. 전극의 길이는 1200미터이고, 그 시단부와 종단부에 리와인더(RW)와 언와인더(UW)가 각각 설치되어 전극을 롤투롤 상태로 이송한다. 설명의 편의를 위하여 리와인더(RW)에 감기는 측을 전극 시단부로, 언와인더(UW)에서 풀리는 부분을 전극 종단부로 상정하고, 전극이 언와인더(UW)로부터 리와인더(RW)부로 진행하는 것을 기준으로 설명한다.

도 15(b)는 전공정에서 작업자가 임의로 100미터 전극을 제거된 상태가 도시되어 있다. 이 경우, 리와인더(RW)에서 감기는 전극의 제1 기준점(M1)은 300미터에서 200미터로 당겨지게 되고, 이를 기준점 감지기(20)가 감지하며 리와인더(RW)에 설치된 로터리 엔코더에서 그 위치값인 200미터를 도출하게 된다. 전극의 시단부가 100미터 감소하였으므로, 후속의 제2,3 기준점(M2,M3)의 위치도 600미터에서 500미터로, 900미터에서 800미터로 각각 변하게 된다. 도 15에서 기울임체로 표시된 숫자는 변화된 기준점 위치값을 의미한다. 이하 동일하다. 또한, 언와인더(UW)에서 감지되는 전극 종단부의 위치 역시 1200미터에서 1100미터로 변화된다.

위치 계측기(30)는 상기와 같이 변화된 기준점 위치값 데이터를 산출부(40)로 전송하고, 산출부(40)에서는 설정된 기준점 위치값(300,600,900)과 도출된 기준점 위치값(200,500,800)을 대비하여 전극 로스량을 산출한다. 구체적으로, 도 15(b)에서 전극 시단부와 제1 기준점(M1)의 간격이 300미터에서 200미터로 감소하였으므로, 전극 로스량을 100미터로 산출할 수 있다. 또한, 그 로스 발생 위치도 전극 시단부와 제1 기준점(M1) 사이로 특정할 수 있다. 다만, 전극 시단부와 제1 기준점(M1) 사이에서 연결테이프가 감지되지 않았으므로, 상기 로스는 전극 파단에 의한 것이 아님을 추정할 수 있다. 물론, 연결테이프의 감지를 위해서는 후술하는 이음매 감지센서(50)가 필요하다.

도 16은 본 발명에 따른 전극 로스량 측정의 다른 예를 나타낸 것이다.

도 16(a)에서는 도 4(b)와 반대로 전극 종단부에서 100미터의 전극 로스가 발생한 것을 나타낸다. 이 경우에는 리와인더(RW)에 설치된 위치 계측기(30R)(로터리 엔코더)에서는 기준점의 변동이 파악되지 않는다.

그러나, 언와인더(UW) 측의 로터리 엔코더(30U)에서는 상기 종단부의 위치가 100미터 감소한 것을 파악할 수 있고, 이로부터 상기 산출부(40)는 전극 종단부와 제3 기준점(M3)과의 간격이 200미터로 감소할 것을 도출할 수 있다. 따라서, 언와인더(UW)의 위치 계측기(30U)를 기준으로 하면, 제3 기준점(M3)의 위치가 설정된 기준점 위치값으로부터 변화되었으므로, 이로부터 산출부(40)는 전극 종단부에서 100미터 전극이 손실된 것을 산출할 수 있다.

도 16(b)는 전극 시단부나 종단부가 아닌 중간 부분에서 전극 로스가 발생한 것을 나타낸다. 제1 기준점(M1)과 제2 기준점(M2) 사이에서 예컨대 전극 파단에 의하여 100미터의 전극 로스가 발생하였을 때, 제1 기준점(M1)의 위치값은 변하지 않지만, 제2,제3 기준점(M2,M3)과 전극 종단부의 위치가 변동된다. 이러한 기준점 변동에 따라 상기 기준점 감지기(20) 및 이와 연동된 위치 계측기(30)가 변화된 기준점 위치값을 도출하면, 상기 산출부(40)가 설정된 기준점 위치값과 대비하여 전극 로스량이 제1기준점과 제2 기준점 사이에서 100미터가 된다는 것을 산출할 수 있다.

따라서, 본 발명의 전극 로스량 측정방법에 의하면, 기준점 사이 간격, 기준점과 전극 시단부 사이 간격 및 기준점과 종단부 사이 간격 중 적어도 하나가 변동되었을 때, 도출된 기준점 위치값과 설정된 기준점 위치값을 대비하여 전극의 로스량을 산출할 수 있다.

도 17은 본 발명에 따른 전극 로스량 측정의 또 다른 예를 나타낸 것이다.

본 예는, 전극 파단에 의하여 연결테이프(T)가 전극 상에 존재하는 경우이다. 이 경우, 기준점 감지기(20) 및 위치 계측기(30)에 의하여 제2,3 기준점(M2,M3)이 각각 600미터에서 550미터로, 900미터에서 850미터로 변동되는 것이 감지된다. 이로부터 제1 기준점(M1)과 제2 기준점(M2) 사이에서 50미터의 전극 로스가 있었다고 일응 추정된다.

또한, 이음매 감지센서(50) 및 위치 계측기(30)에 의하여 연결테이프(T)의 길이가 50미터로 검출되었다. 이는 전극 파단으로 파단된 전극을 잘라내고 50미터 길이의 연결테이프(T)로 전극을 연결하였다는 것을 의미한다. 따라서, 실제로는 전극 파단량은 상기 50미터에 연결테이프(T)의 길이 50미터를 더하여야 한다. 즉, 산출부(40)는 상기 기준점 위치값을 설정된 기준점 위치값과 대비할 때, 기준점 위치값 대비에 의하여 산출된 로스량에 상기 연결테이프(T)의 길이를 더한 값을 총 로스량으로 산출한다.

상기 연결테이프의 길이를 산출하는 단계는 상기 기준점의 위치값을 도출하는 단계의 전 또는 후에 행할 수 있다. 예컨대, 기준점 감지기(20)를 이음매 감지센서(50)의 전에 설치하면 기준점 위치값 도출 후에 연결테이프의 길이를 산출하게 되며, 이음매 감지센서(50)를 기준점 감지기(20) 전에 설치하면 연결테이프의 길이 산출 과정이 선행될 수 있다.

(제2 실시형태)

도 18은 롤프레스 공정에 의하여 기준점이 변화되는 것을 나타낸 모식도이다.

상술한 바와 같이, 전극 공정은 전극 슬러리를 집전체에 코팅하는 전극 코팅공정, 코팅된 전극을 프레스롤에 의하여 압연하는 롤프레스 공정, 그리고 압연된 전극을 길이방향으로 절단하는 슬리팅 공정을 포함한다.

예컨대, 전극 코팅공정에서 기준점이 마킹된 후에, 롤프레스 공정을 거치게 되면, 전극이 소정 비율로 늘어나게 된다. 도 18 아래의 도면은 이러한 전극(10)의 연신을 나타내고 있다. 전극(10)이 늘어나면 전극 상에 마킹된 기준점(M1,M2,.M3)도 소정 비율로 늘어나게 된다. 기준점의 위치가 변화되면, 압연 이후의 공정에서는 상기 변화된 기준점에 기초하여 전극의 로스량을 산출할 필요가 있다. 즉, 전극 코팅공정에서는 원래의 제1~제3 기준점(M1,M2,.M3)에 기초하여 전극 로스량을 산출하지만, 압연 이후에는 변화된 제1~제3 기준점(M1',M2',.M3')에 기초하여 전극 로스량을 산출하여야 한다. 이 때, 압연으로 변화된 기준점(M1',M2',.M3')에 관해서도 데이터베이스나 메모리 등에 그 변화된 기준점에 관한 설정된 기준점 위치값 데이터가 저장되어 있다. 따라서, 롤프레스 공정 이후에 전극에 로스가 발생하였을 경우, 상기 변화된 기준점에 기초한 설정값 데이터와 대비하여 로스량을 판단할 수 있다. 상기 압연이 반영된 설정 기준점 위치값은 롤프레스 압력, 전극 연신 길이 등에 따라 미리 설정되어 데이터 베이스 등에 저장되어 있다.

도 19는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 로스량 측정장치(200)의 개략도이다.

본 실시예는 전극 코팅공정을 거친 전극(10)이 롤프레스 공정의 언와인더(UW)에 권취되어 리와인더(RW)로 이송되는 롤프레스 과정을 나타낸 것이다. 본 실시예에서는, 롤투롤 상태로 이송되는 전극의 도중부 상하에 설치된 압연용 프레스롤(R)이 구비된다. 따라서, 프레스롤(R)에 의한 압연 후에 전극이 연신되어 전극 상의 기준점이 변동된다. 이 경우, 프레스롤(R) 전후의 기준점의 위치가 상이하므로, 프레스롤 전에는 제1 기준점 감지기(20A)를 배치하고, 프레스롤 후에는 프레스롤(R)에 의한 압연에 의하여 변화되는 기준점을 감지하는 제2 기준점 감지기(20B)를 배치할 수 있다.

따라서, 상기 산출부(40)는, 상기 제1 기준점 감지기(20A)에 감지된 기준점 위치값에 기초하여 프레스롤 전의 전극의 로스량을 산출하고, 상기 제2 기준점 감지기(20B)에 의하여 변화된 기준점 위치값에 기초하여 프레스롤(R)에 의한 압연 후의 전극의 로스량을 산출할 수 있다. 본 실시예에서, 기준점 위치값 내지 기준점 사이 간격이 압연에 의하여 변동된 것 외에는 도출된 기준점 위치값과 설정된 기준점 위치값을 대비하는 과정은 제1 실시형태와 동일하므로, 본 실시형태에서 전극 로스량 계산에 관한 구체적인 설명은 생략한다.

도 19의 실시예는 하나의 공정에서 기준점이 변동되는 것을 나타내지만, 전극이 프레스롤(R)에 의하여 압연되어 상기 기준점의 위치가 변화되었을 때, 상기 변화된 기준점에 기초하여 압연된 전극의 로스량을 산출하는 전극 로스량 측정방법은 압연 공정 이후에도 적용된다. 예컨대, 도 19의 압연 공정 후에, 리와인더(RW)로부터 전극 롤을 해제하고, 도 18과 같이 후공정인 슬리팅 공정의 언와인더(UW)에 상기 전극 롤을 권취하여 슬리팅 공정을 진행할 때도, 상기 변화된 기준점을 기초로 슬리팅 공정에서의 전극 로스량을 계산한다. 물론, 도 8의 공정 이전의 전극 코팅공정에서는 압연 전의 기준점에 기초하여 전극 로스량을 계산한다.

이상과 같이, 본 발명에 의하면, 전극의 로스량을 기준점을 이용한 소정의 전극 로스량 측정장치에 의해서 자동으로 정확하게 산출할 수 있다. 따라서, 전극 로스량 데이터의 신뢰성이 향상되고, 후속공정에서 이러한 데이터 정보를 효과적으로 활용할 수 있다.

또한, 후술하는 바와 같이, 본 발명은 상기 기준점을 전극을 모사한 롤맵 상에 표시하고 전극 로스량에 관한 정보도 함께 표시함으로써, 품질이나 불량과 관련한 데이터들을 상기 기준점과 관련하여 한눈에 시각적으로 용이하게 파악할 수 있다.

<전극 공정의 롤맵>

도 20은 본 발명에 따른 전극 공정의 롤맵의 일례를 나타낸 것이다.

본 발명의 롤맵(300)은, 언와인더(UW)와 리와인더(RW) 사이에서 롤투롤 상태로 이동하는 전극의 이동과 동기화되어 화면상에 표시되며 상기 롤투롤 상태의 전극을 모사하여 바 형태로 표시되는 롤맵 바(roll map bar) (310); 및 상기 전극 시단부와 종단부 사이에 소정 간격으로 마킹되는 복수개의 기준점을 모사하여 상기 롤맵 바 상에 소정 간격으로 표시되는 복수개의 기준점(M1,M2,M3)을 포함한다.

본 발명의 전극 코팅공정의 롤맵(300)은, 롤투롤 상태의 전극을 모사하여 바 형 형태로 표시되는 롤맵 바(310)를 포함한다. 상기 롤맵 바(310)는 언와인더(UW)와 리와인더(RW) 사이에서 롤투롤 상태로 설치되어 이동하는 실제 전극을 모사한 것이므로, 롤맵 바(310)의 시점과 종점, 그리고 시점과 종점 사이의 롤맵 바(310)의 부분은 언와인더(UW)와 리와인더(RW) 사이에서 이동하는 전극 경로와 동기화되어 화면상에 표시된다. 예컨대, 코팅되는 전극 롤의 길이가 3000m라면, 이 전극을 모사한 롤맵 바(310)도 3000m에 대한 소정의 축척(비율)으로 축소되어 화면상에 표시된다. 또한, 특정 전극 롤이 언와인더(UW)와 리와인더(RW) 사이에 설치되면, 로트 넘버와 전극 롤의 폭 등의 세부 정보도 파악할 수 있으므로, 전극 (롤)의 길이 외에 폭도 소정의 축척으로 축소되어 소정 비율의 길이와 폭으로 축소된 롤맵 바(310)를 화면상에 표시할 수 있다. 따라서, 상기 롤맵 바(310)의 길이와 폭은 실제 이동하는 전극의 길이와 폭에 소정 비율로 대응된다. 또한, 상기 전극의 특정 위치를 예컨대 전극 길이와 폭의 치수 단위로 표현되는 좌표로 나타낼 경우, 해당 좌표는 상기 롤맵 바(310) 상에도 소정의 비율로 축소하여 나타낼 수 있다. 도 9에는 롤맵 바(310)의 길이방향으로 소정간격마다 전극의 길이방향 치수(100m 단위의 치수) (320)가 표시되어 있다.

본 발명의 전극 공정의 롤맵은 전극 시단부와 종단부 사이에 소정 간격으로 마킹되는 복수개의 기준점을 모사하여 상기 롤맵 바 상에 소정 간격으로 표시되는 복수개의 기준점(M1,M2,M3)을 포함한다. 즉, 도 20과 같이, 롤맵 바(310) 상에 전극에 실제 마킹된 기준점을 모사하여, 상기 소정의 축척 비율로 기준점(M1,M2,M3)을 롤맵 바(310) 상에 표시할 수 있다.

이 경우, 상기 기준점(M1,M2,M3)도 상기 전극의 길이방향 치수로 표현할 수 있다.

본 발명의 롤맵(300) 상에는 기준점을 이용한 상기 전극 로스량 측정장치 및 측정방법에 따라 측정된 로스량도 표시할 수 있다. 즉, 로스량이 반영된 위치 좌표(위치 데이터), 로스량이 반영되지 않은 위치 좌표를 하나의 롤맵 상에 표시할 수 있다. 도 20을 참조하면 전극 로스량을 반영하지 않는 위치좌표(320)(길이방향 치수)를 절대좌표(321)로서 도시하고 있다. 또한, 전극 로스량을 반영한 위치 좌표(320)를 상대좌표(322)로 표시하고 있다. 이로부터, 본 발명의 롤맵(300)을 참조하면, 전공정 또는 당해공정에서의 전극 로스를 한눈에 파악할 수 있다. 또한, 전극 로스량이 반영된 좌표와 반영되지 않은 좌표가 동시에 표시되어 있으므로, 전공정의 롤맵을 참조하여 후공정처리를 행할 때, 좌표에 왜곡이 발생하지 않으며, 이에 따라 원하는 위치에 정확하게 후공정처리를 할 수 있다.

또한, 상기 롤맵(300)은 전극 공정에서 측정된 품질, 불량, 전극 로스에 관한 데이터들 중 적어도 하나가 상기 데이터들이 측정된 전극의 위치에 대응하는 롤맵 바(310) 상의 소정 위치에 시각적으로 표시되는 표시부(330)를 더 포함한다. 도 20을 참조하면, 전극의 품질에 관한 데이터(331)(예컨대, 전극 로딩량에 관한 데이터), 불량에 관한 데이터(332)(예컨대, 핀홀, 라인 등의 불량 데이터), 그리고 전극 로스에 관한 데이터(333)(최외곽 폐기구간에 관한 데이터)가 모두 롤맵 바(310) 상에 표시된다. 이로부터 당해 공정에서의 전극의 품질, 불량, 및 전극 로스에 관한 정보를 한눈에 파악할 수 있다. 실제로는 최외곽 폐기구간 외에도 상기 불량이 발생한 전극, 품질 기준을 만족하지 않은 전극을 삭제하고 이를 연결테이프(T) 등으로 연결하였으므로, 이러한 부분들에 대해서도 전극 로스가 발생하고 있다. 상기 롤맵(300)에서는 이러한 전극 로스를 상대좌표(322)로 모두 반영하고 있다. 따라서, 롤맵(300)의 상대좌표(322)와 절대좌표(312)를 대조함으로써, 전극 로스 길이를 파악할 수 있다. 이 때, 롤맵 상에 표시된 기준점(M1,M2,M3)을 참조하면 상기 전극 로스량을 더욱 용이하게 산출할 수 있다.

참고로, 도 20의 롤맵(300)이 표시된 화면에서는 롤맵 상단에 품질, 불량, 전극 로스에 관한 항목들을 일목요연하게 표시하고 있다. 따라서, 이 항목들과 롤맵을 참조하면, 상기 항목과 관련한 시각적 데이터들을 용이하게 파악할 수 있다.

한편, 도 20의 롤맵(300)은 전극 코팅공정에서의 롤맵이지만, 상기 롤맵은 롤프레스 공정 및 슬리팅 공정에 관해서도 각각 작성할 수 있다. 이 경우, 각 공정의 롤맵을 대조하여, 각 공정에서 일어나는 이벤트 등을 용이하게 파악할 수 있다. 또한, 전공정의 롤맵을 참조하여 후공정의 롤맵 작성시 활용할 수 있다. 이때, 상기 프레스롤에 의한 압연 이후의 공정의 롤맵은 상기 압연에 의하여 변화된 기준점의 위치를 모사한 기준점이 그 롤맵 바 상에 표시되어야 한다. 즉, 도 18및 도 19에 도시된 바와 같이, 압연공정에 의하여 기준점의 위치가 변동되면, 롤프레스 공정 및 그 후속의 슬리팅공정의 롤맵은 그 변화된 기준점의 위치를 모사하여 롤맵 바 상에 표시하여야 롤맵의 위치 좌표에 왜곡이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

<전극 공정의 롤맵 작성시스템 및 작성방법>

본 발명은 또한, 상기 전극 공정의 롤맵 작성방법 및 시스템을 제공한다.

본 발명의 전극 공정의 롤맵 작성방법은 언와인더(UW)와 리와인더(RW) 사이에서 롤투롤 상태로 이동되는 전극(10)을 검사하여, 전극 로스에 관한 데이터와 전극 상에 마킹된 기준점의 데이터를 취득하는 단계; 상기 취득된 데이터를 해당 데이터가 취득된 전극의 위치 데이터와 함께 데이터 처리시스템(420)으로 전송하는 단계; 및 상기 데이터 처리시스템(420)에 의하여 롤투롤 상태의 전극을 모사한 바 형태의 롤맵 바를 상기 언와인더(UW)와 리와인더(RW) 사이에서의 전극 이동과 동기화하여 화면 상에 표시하고 상기 롤맵 바 상에 상기 전극 로스에 관한 데이터 및 기준점의 데이터를 상기 전극의 위치 데이터에 대응하는 상기 롤맵 바 상의 소정 위치에 시각적으로 표시하는 단계를 포함한다.

또한, 본 발명의 전극 공정의 롤맵 작성시스템(400)은, 언와인더(UW)와 리와인더(RW) 사이에서 롤투롤 상태로 이동되는 전극(10)을 검사하여, 전극 로스에 관한 데이터와 전극 상에 마킹된 기준점의 데이터를 취득하여 상기 데이터들이 취득된 전극의 위치 데이터와 함께 데이터 처리시스템(420)으로 전송하는 계측장치(410); 롤투롤 상태의 전극을 모사한 바 형태의 롤맵 바를 언와인더(UW)와 리와인더(RW) 사이에서의 전극 이동과 동기화하여 표시하고, 상기 전송된 전극 로스에 관한 데이터 및 기준점의 데이터를 상기 전극의 위치 데이터에 대응하는 상기 롤맵 바 상의 소정 위치에 시각화하여 나타낸 롤맵을 작성하는 데이터 처리시스템(420); 및 상기 데이터 처리시스템(420)과 연결되어 상기 롤맵이 화면에 도시되는 디스플레이부(430)를 포함한다.

도 21은 본 발명에 따른 전극 공정의 롤맵 작성 시스템(400)의 개략도이고, 도 22는 본 발명의 전극 공정의 롤맵을 작성하기 위한 데이터 시각화 장치(423)의 개략도이다.

이하에서는 도 21 및 도 22를 참조하여, 상기 롤맵 작성방법 및 시스템을 설명한다.

본 발명의 전극 코팅공정의 롤맵 작성방법은 언와인더(UW)와 리와인더(RW) 사이에서 롤투롤 상태로 이동되는 전극을 검사하여, 전극 로스에 관한 데이터와 전극 상에 마킹된 기준점의 데이터를 취득한다.

설명의 편의를 위하여 도 21에서는 전극 코팅공정에서 코터(C)에 의하여 전극 활물질이 집전체에 코팅되어 전극이 제조되는 것과, 상기 전극이 프레스롤에 의하여 압연되는 것을 언와인더(UW)와 리와인더(RW) 사이의 하나의 전극 라인상에 함께 표시하고 있다.

하지만, 상술한 바와 같이, 실제로는 전극 코팅은 별도의 언와인더(UW)와 리와인더(RW) 상에서 행해지며, 이 때 별도의 기준점 감지기, 이음매 감지센서가 설치되어 해당 공정에서 전극 코팅공정의 롤맵이 작성된다. 전극 코팅공정이 종료되면 전극 코팅공정의 리와인더(RW)로부터 롤프레스공정의 언와인더(UW)로부터 전극 롤이 이동된다.

그러나, 도 20은 전극 공정의 롤맵 작성과정을 종합적으로 설명하기 위한 것이므로, 실제 공정과는 달리 전극 코팅의 코터(C)와 롤프레스공정의 프레스롤(R)을 하나의 전극 상에 편의상 도시한 것일 뿐이다. 즉, 도 20에서 코터(C)를 제거하면 롤프레스 공정의 롤맵 작성시스템이 되고, 프레스롤(R)을 제거하면 전극 코팅공정의 롤맵 작성시스템이 되며, 실제 도 20과 같이 전극 공정이 진행되지는 않는다는 것을 이해하여야 할 것이다.

전극 코팅공정 전에 전극 롤을 언와인더(UW)와 리와인더(RW) 사이에 롤투롤 상태로 설치할 때 상기 전극 롤의 로트 넘버를 포함하는 세부데이터를 서버나 데이터 처리시스템(420)에 입력하는 전극 롤 정보 등록 단계가 선행되는 것이 바람직하다. 예컨대, 전극 롤을 언와인더(UW)에 도입할 때 혹은 언와인더(UW)와 리와인더(RW) 사이에 설치할 때, 전극 롤의 로트 넘버를 포함하는 세부데이터를 서버 등에 입력할 수 있다. 상기 전극 롤에 관한 정보가 등록되면, 추후 작성된 롤맵 바와 함께 로트 넘버나, 공정, 설비 등 전극 (롤)에 관한 세부 데이터를 서버로부터 불러내어 화면에 함께 표시할 수 있다. 또한, 전극 롤의 세부데이터로부터 전극 롤의 길이와 폭에 관한 사양을 파악할 수 있으므로, 예컨대 생산관리시스템(MES) 등의 데이터 처리 시스템(420)에 의하여 롤맵 바를 작성할 때, 상기 전극의 길이와 폭에 비례하는 소정 축척으로 롤맵 바의 형태 및 크기를 확정할 수 있다. 즉, 생산관리시스템 등에 저장된 축척 변환 스케일에 따라, 전극 롤의 길이와 폭에 부합하는 롤맵 바의 형태 및 크기가 화면상에 표시될 수 있다. 데이터 처리 시스템이란 데이터에 대하여 일련의 조작을 행하기 위해 입력(input), 처리(processing), 출력(output), 통신(communication) 등을 행하는 시스템(하드웨어 또는 소프트웨어를 포함)을 말한다. 이러한 데이터 처리 시스템의 예로서는, 상기한 바와 같이 생산관리시스템 등을 들 수 있다.

한편, 본 발명의 롤맵을 작성하기 위해서는, 전극 공정에서의 전극 로스에 관한 데이터 및 전극 상에 마킹된 기준점의 데이터를 취득하여야 하고 상기 데이터가 취득된 전극의 위치 데이터가 있어야 한다. 또한, 필요에 따라서, 품질 또는 불량에 관한 데이터도 취득할 수 있다.

이러한 데이터는 전극 공정에서 이동하는 전극(10)을 검사하는 것에 의하여 얻어질 수 있다.

전극(10)은 코팅 후에 또는 압연 후에 전극 이송 라인에 설치된 소정의 계측기(410)에 의하여 검사된다. 예컨대 상기 라인에 전극 슬러리 로딩량 계측기(411), 치수 및 폭 계측기(412), 외관 검사기(413)와 같은 계측기들이 설치될 수 있다. 전극 슬러리 로딩량 계측기(412)는, 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 계측기(412)는 코팅되는 전극의 외관을 촬영하거나 스캔하여 전극 폭, 유지부와 무지부의 폭 등을 측정할 수 있는 종류의 비전 계측기를 채용할 수 있다. 유지부와 무지부의 폭이 파악되면 유지부와 무지부의 미스매치 여부도 파악할 수 있다.

외관 검사기(413)는 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 검사기(413)에는 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.

비전 계측기로 상술한 바와 같이, 전극 상에 마킹된 기준점에 관한 데이터를 취득할 수 있고, 이는 언와인더(UW)나 리와인더(RW) 등에 설치된 위치 계측기(30)와 연동되어 기준점의 위치값이 검출되어 데이터 처리시스템(420)으로 전송될 수 있다. 전극 로스량 측정과 관련된 상술한 산출부(40)는 여기서 상기 데이터 처리시스템(420)이 될 수 있다. 즉, 도 10의 시스템(400)에서도 전극 로스량을 측정할 수 있다. 상기 취득된 전극 로스에 관한 데이터와 상기 기준점의 데이터는 위치 계측기인 로터리 엔코더(30)로부터 데이터 처리시스템(420)으로 직접, 혹은 상기 계측장치(410)를 통하여 상기 데이터 처리시스템(420)으로 전송될 수 있다.

이상과 같이, 각종 계측기에 의해서 데이터가 취득되면 이 데이터들을 데이터 처리시스템(420)으로 전송한다. 이 때 데이터의 저장을 위해 도시하지는 않지만 서버가 적용될 수 있다. 혹은 상기 데이터 처리시스템(420)이 소정의 저장장치를 구비하여 상기 데이터를 저장할 수 있다.

상기 전극 로스에 관한 데이터, 기준점 데이터 또는 품질 또는 불량에 관련된 데이터를 롤맵 상에 표시하기 위해서는, 상기 데이터가 취득된 전극의 위치 데이터가 특정되어야 한다. 즉, 롤맵 바를 길이방향과 폭방향의 2개의 좌표축으로 구성되는 좌표계라고 가정하면, 상기 좌표계의 특정 위치(좌표)에 특정 데이터를 입력(표시)하기 위해서는, 그 위치(좌표)를 추출하기 위한 기초가 되는 전극의 위치 데이터가 파악되어야 한다.

상기 전극의 길이방향에 따른 위치 데이터는 언와인더(UW) 또는 리와인더(RW)에 설치된 로터리 엔코더(30U,30R)에 의하여 검출될 수 있다. 통상 로터리 엔코더(30U,30R)는 언와인더(UW) 또는 리와인더(RW)를 구동하는 모터 구동부에 설치되어 모터 회전수에 따른 전극 이동 거리를 검출할 수 있다. 따라서, 전극이 언와인더(UW)와 리와인더(RW) 사이에서 이동할 경우 그 이동거리는 상기 로터리 엔코더(30U,30R) 에 의하여 검출 가능하다. 이 때, 리와인더(RW)의 로터리 엔코더(30R)를 상기 외관 검사기(413)와 연동하도록 혹은 유선 또는 무선에 의하여 데이터 통신이 가능하도록 하면, 상기 외관 검사기(413)는 리와인더(RW)의 엔코더(30R)에 의하여 검출되는 길이방향 위치 데이터를 획득할 수 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 리와인더(RW)의 엔코더는 외관 검사기 외에 로딩량 두께 계측기(411), 치수 및 폭 계측기(412)와도 데이터 교환이 가능하게 연결되어, 로딩량이 측정된 전극의 길이방향 위치 데이터, 치수 또는 폭이 측정된 전극의 길이방향 위치 데이터를 로딩량, 치수/폭 정보와 함께 취득할 수 있다. 필요에 따라서, 언와인더(UW)의 엔코더(30U)도 상기 각종 계측기(410)에 연결되도록 할 수 있다.

한편, 상기 전극의 폭방향에 따른 위치 데이터는 예컨대, 상기 전극 공정을 검사하는 소정의 계측기(410)에 의하여 검출될 수 있다. 도 10에 도시된 로딩량 두께 계측기 등의 계측기(410)는 전극의 폭방향을 따라서 복수개 설치되거나 혹은 전극의 폭방향을 따라서 이동 가능하게 설치될 수 있다. 따라서, 상기 계측기들(410)은 전극의 폭방향의 각 지점에 대하여 일정 간격으로 데이터(예컨대, 로딩량 데이터나 외관 불량 데이터)를 취득할 수 있으며, 또한, 당해 데이터가 취득된 폭방향의 위치 데이터도 상기 계측기(410)에 의하여 취득될 수 있다. 상기 각 계측기(410)와 언와인더(UW) 또는 리와인더(RW)의 엔코더(30U,30R)는 데이터 통신이 가능하게 연결되어 있으므로, 상기 데이터가 취득된 전극의 길이방향 위치 데이터 및 폭방향 위치 데이터를 모두 취득할 수 있다.

도 21에 도시된 바와 같이, 상기 데이터들은 생산관리시스템(MES: Manufacturing Execution System) (420)과 같은 데이터 처리 시스템으로 보내진다. 생산관리시스템(420)은 제조 분야에서 공장의 데이터를 기반으로 비용절감, 품질 관리 및 저비용 고효율 생산을 할 수 있도록 생산 관리를 해주는 소프트웨어 내지 상기 소프트웨어를 포함하는 데이터 처리시스템(420)을 지칭한다. 도 21에 도시된 실시예에서는 상기 생산관리시스템(420) 내에 데이터베이스(421)가 설치되어 있다. 하지만, 상기 데이터베이스(421)는 생산관리시스템(420)과 별도로 구비될 수 있다. 상기 데이터베이스(421)에는, 공장에서의 제품 생산과 관련된 각종 데이터가 저장되어 있다. 또한, 본 발명의 롤맵 작성과 관련하여서는, 전극 공정에서의 전극 로스에 관한 데이터 및 기준점의 데이터 등을 상기 데이터베이스(421)가 포함하고 있다. 상기 생산관리시스템(420)의 품질관리부 내지 중앙처리부(422)는 계측기 등에 의하여 취득된 데이터를 데이터베이스(421)의 품질 데이터와 대비하여 정상 품질 데이터로부터 벗어났는지 여부를 판단할 수 있다. 취득된 데이터가 정상 품질 데이터로부터 벗어난 경우에는, 롤맵 바 상에 다른 부분과 시각적으로 구분되게, 예컨대 색상이나 형상을 달리하여 마킹될 수 있다.

한편, 상기 전극 로스에 관한 데이터와 전극 상에 마킹된 기준점에 관한 데이터는 품질 또는 불량에 관한 다른 데이터들과 함께, 생산관리시스템(420)에 설치된 데이터 시각화 장치(423)에 의하여, 디스플레이부(430) 상에 롤맵으로 시각화하여 표시된다.

도 22는 본 발명의 전극 공정의 롤맵을 작성하기 위한 데이터 시각화 장치(423)의 개략도이다.

도시된 바와 같이, 상기 데이터 시각화 장치(423)는 취득 데이터 입력부(423a), 롤맵 바 상 좌표 파악부(423b) 및 이미지 생성부(423c)를 구비하고 있다.

먼저, 취득 데이터 입력부(423a)는 서버, 품질 관리부 내지 중앙처리부(422)로부터 데이터를 입력받는다.

롤맵 바 상 좌표 파악부(423b)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 생산관리시스템(420)에 입력되면, 상기 롤맵 바 상 좌표 파악부(423b)가 이러한 전극의 크기에 관한 데이터로부터 소정 축척 변환 스케일에 따라 롤맵 바의 시각화 영역을 계산하여 확정할 수 있다. 혹은, 상술한 전극의 길이방향 및 폭 방향 위치 데이터로부터 소정 축척 변환 스케일에 따라 롤맵 바의 시각화 영역을 계산하여 확정하는 것도 가능하다.

상기 좌표 파악부(423b)는 취득된 데이터와 전극의 (폭방향 및 길이방향) 위치 데이터를 맵핑하고, 상기 시각화영역(롤맵 바) 상에 상기 맵핑된 데이터들을 픽셀 좌표에 따라 할당할 수 있다.

이미지 생성부(423c)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(423c)에 의하여, 롤맵 바라고 하는 시각화 영역에 있어서, 실제 전극의 각 위치 데이터에 대응하는 픽셀 좌표(롤맵 바의 좌표)에 각종 데이터가 각 데이터별로 지정된 모양, 형상, 색상의 표시부로 시각적으로 표시되어 롤맵 바 상에 구현됨으로써, 본 발명의 롤맵을 작성할 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 작성방법은 하나의 예일 뿐, 상술한 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.

이상과 같이, 본 발명에 의하여 기준점을 전극을 모사한 롤맵 상에 표시하고 전극 로스량에 관한 정보도 함께 표시함으로써, 품질이나 불량과 관련한 데이터들을 상기 기준점과 관련하여 한눈에 시각적으로 용이하게 파악할 수 있다.

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

<도 23~도 32에 관련된 실시예의 설명>

도 25는 본 발명의 롤맵 생성장치(100)를 나타낸 개략도이다.

본 발명의 롤맵 생성장치(100)는, 언와인더(UW)와 리와인더(RW) 사이에서 전극(10)이 롤투롤 상태로 이동할 때, 상기 언와인더(UW) 및 리와인더(RW) 회전량에 따른 전극(10)의 길이방향 위치를 좌표 데이터로 취득하는 위치 계측기(20); 롤투롤 상태로 이동하는 전극(10)을 검사하여 검사 데이터를 취득하고, 상기 위치계측기(20)와 연동되어 상기 검사 데이터가 취득된 전극(10)의 좌표 데이터를 함께 취득하는 검사기; 및 상기 위치계측기(20) 및 검사기(30)와 연동되며, 롤투롤 상태로 이동하는 전극(10)을 모사한 롤맵에 상기 전극 길이방향 위치 및 검사 데이터의 좌표 데이터를 표시하여 롤맵을 생성하는 롤맵 생성부를 포함한다.

본 발명의 롤맵 생성장치(100)는, 위치 계측기(20), 검사기(30) 및 롤맵 생성부(50)를 포함한다.

전극 제조공정에서 전극(10)은 언와인더(UW)와 리와인더(RW) 사이에 거치된다. 상기 언와인더(UW)로부터 전극(10)이 풀려나와고 소정 공정을 마친 후, 상기 전극(10)은 리와인더(RW)에서 권취되어 전극 롤이 된다. 또한, 하나의 공정(전공정)을 마친 전극 롤은 후공정의 언와인더(UW)와 리와인더(RW) 사이에 다시 거치되어 롤투롤 상태로 이동하면서 후공정을 거치게 된다. 즉, 전극 제조공정은 롤투롤 상태로 이동하는 전극 이동공정이 반복된다. 따라서, 이러한 전극 이동시의 위치를 좌표로 표현할 수 있다면, 각 공정에서의 전극(10)의 위치를 특정할 수 있다. 또한, 품질이나 불량에 관한 데이터가 취득된 경우, 전극 파단 등의 이벤트가 발생하여 이를 이음매 연결부재로 연결한 경우, 그 데이터 취득부 또는 이음매의 위치를 좌표로 표시할 수 있다면 해당 공정에서의 전극의 품질, 불량, 각종 이벤트에 관한 이력 정보를 표시할 수 있다. 전극(10)은 언와인더(UW)와 리와인더(RW)의 회전에 따라 이동하므로, 상기 언와인더(UW) 및 리와인더(RW) 회전량에 따라 전극(10)의 길이방향 위치를 특정할 수 있다. 본 발명의 위치 계측기(20)는 이러한 전극(10)의 길이방향 위치를 좌표 데이터로 취득할 수 있다. 예컨대, 위치 계측기(20)에 의하여 취득된 좌표가 0이라면 전극(10)의 시작부를 1200미터 길이의 전극(10)에서 1200미터의 좌표가 취득되었다면 전극(10)의 종료부를 특정할 수 있다.

상기 전극(10)의 길이방향 위치의 좌표 데이터는 언와인더(UW) 및 리와인더(RW)에 설치된 로터리 엔코더(20U,20R)에 의하여 검출할 수 있다. 통상 로터리 엔코더(20U,20R)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(20U,20R) 에 의하여 검출 가능하다. 도 3에서는 설명의 편의를 위하여 언와인더 엔코더 및 리와인더 엔코더가 각각 언와인더(UW) 및 리와인더(RW)의 외부에 배치한 것을 도시하였지만, 상기 엔코더들은 언와인더(UW) 및 리와인더(RW)에 각각 내장될 수 있다.

또한, 전극 라인의 상부나 하부 등에 인접하여 각 세부공정이 행해지는 전극(10)의 품질이나 불량을 측정하기 위하여 소정의 검사기(30)가 전극 제조공정에서 배치된다.

상기 검사기(30)는 전극(10)을 검사하여 검사 데이터를 취득하며, 상기 위치 계측기(20)와 유선 또는 무선으로 연결되어 상기 검사 데이터와 함께 그 검사 데이터가 취득된 전극(10)의 좌표 데이터도 취득할 수 있다.

본 발명에서 언급하는 전극(10)의 검사 데이터는, 전극(10)의 품질 또는 불량에 관한 데이터를 포함할 수 있다. 예컨대, 코팅공정에서 전극 슬러리를 코팅하였을 경우의 로딩량 계측기(31)에 의하여 슬러리 로딩량에 관한 검사 데이터를 취득할 수 있다. 로딩량이 설정범위를 벗어날 경우 불량으로 판단하여 후술하는 시각화 장치에 의하여 이를 다른 부분과 구분하여 시각적으로 표시할 수 있다. 혹은, 불량이 아닌 정상범위의 로딩량이라도 그 양에 따라 범위를 구분하여 각각 다른 색으로 시각적으로 표시할 수 있다. 이러한 의미에서 본 발명의 검사 데이터는 불량에 한하지 않으며 품질에 관한 데이터를 포괄하는 것이다.

또한, 치수 및 폭을 계측하는 치수 및 폭 계측기(32)를 검사기(30)로서 구비할 수 있다. 치수 및 폭 계측기(32) 역시 설정 범위를 벗어난 것을 불량 데이터로, 혹은 정상 범위이지만, 치수 및 폭의 범위에 따라 구분하여 각각 다른 시각적이미지로 표출할 수 있다. 치수 및 폭 계측기(32)에 의하여 전극 상의 유지부와 무지부의 미스매치 등에 관한 데이터도 취득할 수 있다.

또한, 전극 외관의 핀홀 불량, 라인 불량 등 외관상 결함을 검출하기 위하여 전극 외관 검사기(33)도 구비될 수 있다.

공정 중에 전극이 끊어져 이를 이음매 연결부재(연결테이프)로 이은 경우, 그 이음매를 감지하는 이음매 감지기도 검사기(30)의 하나로서 구비될 수 있다.

또한, 전극(10) 상에 소정 간격으로 기준점을 마킹하여, 전극 파단길이 산출 등에 활용하는 경우가 있다. 이러한 기준점의 위치를 감지하는 기준점 감지기도 검사기(30)로서 구비될 수 있다.

검사기(30)는 상기에서 설명한 것에 한정되지 않으며, 전극(10)으로부터 얻을 수 있는 다른 측정 파라미터가 있다면 이를 검사 내지 감지할 수 있는 소정의 다른 검사기(30)들도 본 발명의 롤맵 생성장치(100)에 적용될 수 있다. 또한, 상술한 검사기(30)는 반드시 각각 별개로 구비되는 것은 아니고, 하나의 검사기(30)로 복수개의 검사 데이터를 취득할 수 있으며, 이 경우 필요로 하는 검사기(30)의 개수를 줄일 수 있다. 혹은 동일한 명칭의 검사기(30)라도 용도에 따라 복수개 구비될 수 있다. 즉, 이음매 감지기로서 칼라센서는 외관을 검사하므로 외관 검사기(30)로도 간주할 수 있다. 또한, 비전 계측기는 미스매치를 측정할 수 있어 치수 및 폭 계측기로 볼 수 있지만, 해당 계측기에 포함되는 비전 센서에 따라 기준점도 감지할 수 있으므로, 기준점 감지기로 간주할 수도 있다.

이러한 전극 검사기(30)들은 상기 위치 계측기(20)와 연동되어, 그 검사 데이터 및 위치 데이터를 당해 롤투롤 이송공정을 제어하는 제어부(40)를 통하여 혹은 직접 후술하는 롤맵 생성부(50)로 전송할 수 있다.

본 발명은 상기 위치계측기(20) 및 검사기(30)와 연동되어 롤맵을 생성하는 롤맵 생성부(50)를 포함한다. 상기 롤맵 생성부(50)는 검사기(30) 및 위치 계측기(20)로부터 취득된 데이터를 저장하거나, 정상 전극의 품질이나 치수 등에 관한 데이터가 저장된 데이터베이스(51)를 구비할 수 있다. 또한, 상기 롤맵 생성부(50)는 취득된 데이터를 처리하여 롤맵 생성부(50)에 구비된 시각화장치(53)에 시각화하도록 지령하는 중앙 처리부(52)를 구비할 수 있다.

상기 롤맵 생성부(50)는 전극(10)을 모사한 롤맵을 형성할 시각화 영역을 정의하여 상기 정의된 영역 상에 좌표 데이터를 표시하는 시각화 장치(53)를 구비한다. 상기 시각화 장치(53)는 상기 검사 데이터의 좌표 데이터에 상기 검사 데이터를 시각화하여 나타낼 수 있다. 상기 시각화장치(53)는 중앙 처리부(52)와 연결되며 중앙 처리부로부터의 지시에 따라 검사 데이터 및 좌표 데이터를 시각화하여 나타낼 수 있다.

도 26은 롤맵을 시각적으로 나타내기 위한 시각화 장치(53)의 블록도이다.

도시된 바와 같이, 상기 시각화 장치(53)는 취득 데이터 입력부(53a), 롤맵 상 좌표 파악부(53b) 및 이미지 생성부(53c)를 구비하고 있다.

먼저, 취득 데이터 입력부(53a)는 중앙 처리부로부터(52)로부터 데이터를 입력받는다.

롤맵 상 좌표 파악부(53b)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(53b)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(53b)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(53c)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(53c)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(51)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(52)는 데이터 베이스(51)에 저장된 정상 데이터와 대비하여 비정상으로 판명된 검사 데이터를 다른 데이터와 구별되게 시각화하여 나타내도록 상기 시각화장치(53)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(50)는 하나의 예일 뿐, 상술한 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.

상술한 롤맵 생성부(50)는, 예컨대 생산관리시스템(MES) 등과 같은 데이터 처리 시스템일 수 있다. 데이터 처리 시스템은 데이터에 대하여 일련의 조작을 행하기 위해 입력(input), 처리(processing), 출력(output), 통신(communication) 등을 행하는 시스템(하드웨어 또는 소프트웨어를 포함)을 말한다. 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(100)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(20) 및 검사기(30)와 연결되어 상기 전극 위치 및 검사 데이터의 좌표 데이터와 상기 검사 데이터를 상기 롤맵 생성부(50)로 전송할 수 있다. 이 경우 상기 제어부(40)는 롤맵 생성부(50)에서 가공이 용이한 형태로 상기 검사 데이터 및 좌표 데이터를 가공할 수 있다. PCL 제어부(40)는 상기 검사기(30)나 엔코더 등과 연결되어 전극의 롤투롤 이송을 제어하므로, 검사기(30), 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.

또한, 본 발명의 롤맵 생성장치(100)는 도 25와 같이, 수동으로 검사한 전극의 검사 데이터가 입력되고 상기 위치계측기와 연동되어 상기 검사 데이터가 취득된 전극(10)의 좌표 데이터를 취득하는 입력장치(70)를 더 포함할 수 있다. 즉, 전극(10)의 불량이나 단선 등에 관한 정보는 상기 검사기(30)를 통하여 자동으로 취득될 수 있지만, 작업자에 의하여 현장의 전극 생산라인에서 직접 입력될 수 있다. 이 경우, 작업자는 육안으로 확인한 불량의 길이 및 위치를 입력하고 불량 부분에 태그(T)를 붙일 수 있다. 혹은 전극 파단시 이음매 연결부재로 전극을 연결하고, 그 연결부위, 파단된 전극 길이 등을 입력장치에 입력할 수 있다. 상기 입력장치(60)는 이러한 데이터들을 상기 롤맵 생성부(50)로 직접 전송할 수 있다. 혹은 도 25에 도시한 바와 같이, 상기 데이터들을 롤맵 생성부(50)와 연결된 제어부(40)로 전송할 수도 있다.

본 발명의 롤맵 생성장치(100)는 이와 같이, 자동 또는 수동으로 전극(10)에 관한 데이터를 취득할 수 있고, 이 데이터들을 좌표로 표시하여 롤맵을 생성할 수 있다.

또한, 본 발명의 롤맵 생성장치(100)는 생성된 롤맵을 디스플레이부(60)에 현출함으로써, 품질이나 불량과 관련한 데이터들을 한눈에 시각적으로 용이하게 파악할 수 있다.

도 27은 본 발명의 롤맵 생성장치(100)에 의하여 생성된 전극 코팅공정의 롤맵(RM)의 일례를 나타낸 것이다.

롤맵(RM) 상에는 전극(10)의 길이방향 치수가 소정간격마다 좌표로 도시되어 있다. 이러한 롤맵(RM)은 전극 제조공정에서 발생하는 불량, 품질, 전극 파단 등에 관한 정보가 상기 좌표와 함께 도시되어 있어, 전극 제조공정에서의 품질이나 불량과 관련한 데이터들을 한눈에 시각적으로 용이하게 파악할 수 있다.

도 27을 참조하면, 핀홀 불량(f1), 라인 불량(f2)과 같은 외관 불량 정보가 그 불량이 발생한 좌표에 시각적으로 표시되어 있다. 또한, 유지부와 무지부의 미스매치 부분(f3)도 표시되어 있다. 기타 로딩량 불량 등도 표시되어 있으며, 최외곽에서 전극이 폐기된 부분도 나타나 있다.

또한, 전극(10) 상에 마킹된 기준점(M1.M2,M3)이 300,600,900미터 지점에 표시되어 있다. 또한, 전극(10)에 파단이 발생하여 작업자가 이를 이음매 연결부재로 연결할 경우, 전극 길이가 파단된 길이만큼 감소된다. 또한, 상술한 바와 같이, 외관 불량이 발생한 지점도 제거하여 작업자가 이를 연결할 수 있다. 롤맵(RM)에는 이러한 상황도 모사하여 롤맵 상의 좌표를 수정할 수 있다. 도 27을 참조하면, 상기와 같은 전극 제거부분이 반영되지 않은 좌표와 반영된 좌표가 하나의 롤맵에 함께 도시되어 있다. 전자를 절대좌표(A), 후자를 상대좌표(B)로 칭한다. 도 5와 같이, 상기 상대좌표(B)와 절대좌표(A)는 하나의 롤맵(RM) 상에 병기하여 표시할 수 있지만, 별개로 나타낼 수도 있다. 상대좌표로 표시된 롤맵이 실제 전극의 상태를 나타낸다.

도 28은 본 발명의 다른 실시형태로서 롤맵 보정시스템(200)을 나타낸 개략도이다.

본 발명의 다른 측면으로서, 롤맵 보정시스템(200)은, 제1언와인더(UW1)와 제1리와인더(RW1) 사이에서 롤투롤 상태로 이동하며 제1 공정이 수행되는 전극을 모사한 바 형태의 롤맵 상에 소정간격마다 상기 전극의 길이방향 치수를 좌표로 표시하고, 상기 제1 공정에서 취득된 상기 전극의 검사 데이터가 그 검사 데이터가 취득된 전극 위치에 해당하는 좌표에 표시되도록 상기 제1 공정의 롤맵을 생성하는 롤맵 생성부(210); 및 제2언와인더(UW2)와 제2리와인더(RW2) 사이에서 상기 전극(10)이 롤투롤 상태로 이동하며 제2 공정이 수행될 때, 상기 제1공정의 롤맵의 시작부와 종료부의 좌표가 반대가 되도록 상기 제1 공정의 롤맵 좌표를 역순으로 변환하여 제2 공정의 롤맵을 생성하는 롤맵 보정부(220)를 포함한다.

제1언와인더(UW)와 제1리와인더(RW) 사이에서 롤투롤 상태로 이동하며 제1 공정이 수행되는 전극(10)을 모사한 바 형태의 롤맵 상에 소정간격마다 상기 전극(10)의 길이방향 치수를 좌표로 표시할 수 있다. 전극 위치, 즉 길이방향 치수는 언와인더(UW1)와 리와인더(RW1)를 구동하는 모터 회전량으로부터 전극 위치(엔코더값)를 추출하는 로터리 엔코더로부터 취득할 수 있다. 상기 엔코더값은 수치로 도출되어 좌표 데이터를 구할 수 있다. 따라서, 제1 공정의 롤맵 생성부(210)에서는 상기 데이터를 취득하여 전극(10)을 모사한 바 형태의 롤맵에 소정간격마다 전극(10)의 길이방향 치수를 좌표로 표시할 수 있다(도 29 참조). 또한, 롤맵 생성부(210)는 제1 공정에서 취득된 상기 전극(10)의 검사 데이터가 그 검사 데이터가 취득된 전극(10) 위치에 해당하는 좌표에 표시되도록 롤맵을 생성한다. 예컨대 위치 계측기(20)와 검사기(30)는 연동되므로, 검사기(30)는 검사데이터와 함께 그 검사데이터를 취득한 전극의 좌표 데이터도 함께 취득한다. 롤맵 생성부(210)는 이 데이터를 롤맵에 표시하여 롤맵을 생성한다.

본 발명의 롤맵 보정시스템(200)은 제1 공정에서 생성된 롤맵을 제2 공정에 적용하기 위하여 제1 공정의 롤맵 좌표를 변환 보정하는 것을 특징으로 한다.

즉, 도 28에 도시된 바와 같이, 제1 공정의 언와인더(UW1)와 리와인더(RW1) 사이에서 롤투롤 상태로 이동하는 전극으로부터 롤맵을 생성한다. 예컨대, 제1 공정은 도 28에 도시된 바와 같이 전극 코팅공정일 수 있다. 코터(C)에서 전극(10)에 전극 슬러리가 코팅되고 검사기(30)로 검사되어 제1 공정의 리와인더(RW1)에 전극 롤이 권취된다. 이 때, 언와인더(UW1)와 리와인더(RW1)의 엔코더값은 좌표로 특정되어 제어부(40)를 통하여 롤맵 생성부(210)로 전송된다. 검사기(30)로 취득된 검사 데이터도 좌표 데이터와 함께 제어부(40)를 통하여 롤맵 생성부(210)로 전송된다.

본 발명은 제1 공정의 롤맵 생성부(210)에서 생성된 롤맵을 보정하여 제2 공정에서 참조할 수 있는 제2 공정의 롤맵으로 보정하는 것을 특징으로 한다. 롤맵 보정부(220)는 상기 롤맵 생성부(210)로부터 제1 공정의 롤맵을 취득하고, 상기 제1 공정의 롤맵의 시작부와 종료부의 좌표가 반대가 되도록 제1 공정의 롤맵을 역순으로 변환하여 제2 공정의 롤맵을 생성한다.

이러한 변환 보정은 도 29에 잘 나타나 있다.

(제1 실시예)

도 29는은 본 발명의 롤맵 보정시스템에 의한 롤맵 좌표변화의 일례를 나타낸 개략도이다.

도 29(a)는 제1 공정(전극 코팅공정)의 롤맵이다. 전극(10)의 길이는 1200미터이고, 300,600,900 미터 지점에 기준점(M1,M2,M3)이 표시되어 있다. 또한, 400미터와 500미터 지점에 전극 불량 구간(NG) (예컨대, 외관 불량)이 표시되어 있다. 그러나, 이러한 좌표의 제1 공정의 롤맵을 가지고 곧바로 제2 공정에 활용할 수는 없다. 왜냐하면, 제1 공정 롤맵에서 좌표 0으로 표시된 부분은 제1 공정에서는 시작부이지만, 제1 공정의 리와인더(RW)에서 먼저 감겨 전극 롤 내측에 위치하므로 제2 공정의 언와인더(UW)에서 풀릴 때에는 전극(10)의 종료부가 된다. 반대로, 제1 공정의 리와인더(RW)에 마지막으로 감기는 부분인 1200미터 지점은 제1 공정에서는 종료부이지만, 제2 공정의 언와인더(UW)에서 풀릴 때에는 전극(10)의 시작부가 된다. 만약, 제1 공정의 롤맵을 그대로 제2 공정에 적용하면 상기 기준점의 좌표 및 불량 구간(NG)의 좌표가 실제 전극의 치수와 불일치하게 된다. 따라서, 도 29(b)와 같이, 제1 공정 롤맵 시작부의 좌표(0)를 종료부 좌표(1200)로, 종료부 좌표(1200)를 시작부 좌표(0)가 되도록 역순으로 변환 보정한다. 이에 따라, 제1 공정 롤맵의 기준점 좌표도 M3가 900미터에서 300미터로, M1이 300미터에서 900미터로 좌표가 바뀐다. 그리고, 불량 구간(NG)의 좌표도 400~500미터로부터 700~800미터로 변환된다. 이러한 역순 보정에 의하여 도 29(b)와 같이 제2 공정의 롤맵을 생성할 수 있다.

만약, 제1 공정 종료 후 제2 공정 시작 전에 전극 끝단의 일부가 제거되면, 이를 반영하여 롤맵 좌표 보정을 하여야 한다. 전극 끝단은 품질이 균일하지 않은 경우가 많기 때문에 특정 공정 종료 후에 전극 끝단 일부를 제거하는 경우가 있다. 이를 공정중 전극이 제거되는 경우와 구별하여 완공후 제거라 한다.

(제2 실시예)

도 30은 본 발명의 롤맵 보정시스템(200)에 의한 롤맵 좌표변화의 다른 예를 나타낸 개략도로서 완공후 제거가 표시되어 있다. 즉, 제1 공정에서 전극 끝단부가 50미터 제거되어 있으며, 제1 공정의 롤맵에는 이러한 사항이 반영되어 있다. 전극 끝단 제거는 예컨대 작업자가 제거하여 소정의 입력장치에 그 길이 및 좌표를 입력할 수 있고 입력장치에서 상기 롤맵 생성부(210)에 이 데이터들을 전달하여 롤맵 생성부(210)에서 도 30(a)와 같은 제1 공정 롤맵을 생성할 수 있다.

혹은 전극 끝단 일부 제거에도 불구하고, 제1 공정 롤맵이 도 30(a)와 같은 상태라면, 제2 공정 시작 전에 도 30(b)와 같은 롤맵 보정을 해주어야 한다. 이 경우에는 제1 공정의 롤맵에서 제거된 전극 끝단 일부의 좌표를 제거(즉, 1150~1200미터의 좌표를 제거)하고, 제1 공정 롤맵 시작부(0미터)와 상기 전극 끝단 일부가 제거된 종료부(1150미터)의 좌표가 반대가 되도록 역순으로 좌표 보정한다. 또한, 기준점과 불량 구간(NG)의 좌표도 동일한 방식으로 역순 보정하면 도 30(b)와 같이 된다. 즉, 보정된 제2 공정의 롤맵에서는 시작부부터 M3 기준점까지 250미터의 거리가 되고, M2는 550미터, M1은 850미터의 좌표를 가진다. 불량 구간(NG)도 650~750미터가 된다.

본 발명은 상기 롤맵 보정부에 의해서 도 29(b) 또는 도 30(b)와 같이 제2 공정의 롤맵을 생성할 수 있다. 도 28을 참조하면 롤맵 보정부(220)는 이를 제2 공정의 제어부(40')로 전달하여 제2 공정 수행에 활용할 수 있다. 예컨대, 후술하는 바와 같이, 제1 공정의 불량 구간(NG)을 제2 공정에서 제거할 경우 상기 제2 공정의 롤맵을 활용할 수 있다. 도 6에서 제2 공정은 프레스롤(R)에 의해서 전극이 압연되는 롤프레스 공정이고, 제2언와인더(UW2)와 제2리와인더(RW2) 사이에서 전극(10)이 롤투롤 이동되고, 제2 언와인더(UW2) 및 리와인더(RW2)의 엔코더(20U2,20R2)가 각각 도시되어 있다. 전극(10) 상에 소정의 검사기(30')도 개시되어 있다. 본 발명은 상기 제1,2 공정간에서 제1 공정의 롤맵을 적절하게 보정하여, 제2 공정 수행시 착오가 없도록 하고 있다.

본 발명은 또 다른 측면으로서, 상기 제1 공정의 롤맵 및 롤맵 보정에 기초하여 전극 불량을 용이하게 제거할 수 있는 전극 불량 제거장치를 제공한다.

도 31은 본 발명의 또 다른 실시형태로서 전극 불량 제거장치의 개념을 나타낸 개략도이다.

도 30과 같이, 예컨대, 전극 코팅공정에서 발생된 불량 구간(NG)에 태그(T)를 붙이고, 이 전극(10)의 불량 구간(NG)을 롤프레스 공정에서 제거하는 경우를 상정하면, 도 24와 같이 작업자는 불량 제거 포트에서 상기 불량 구간(NG)의 태그(T)가 도착하는 것을 기다려야 한다. 하지만, 이러한 대기 자체가 인력 낭비이고, 태그(T)가 유실한 경우에는 해당 불량 구간(NG)을 작업자가 찾지 못하는 경우도 발생할 수 있다. 본 발명은 전공정의 롤맵(전극 코팅공정의 롤맵) 정보를 활용하여 제2 공정에서 상기 불량 구간(NG)이 불량 제거 포트에 도착할 경우, 전극(10) 이동을 정지시키거나 도착 전에 서행운전시키거나 알람을 발하도록 하여, 작업자가 상기 불량 구간(NG)을 누락시키는 일이 없도록 하고 있다. 도 31은 이러한 전공정 롤맵을 불량 제거에 활용하는 상황을 나타낸 개념도이다.

도 32는 본 발명의 전극 불량 제거장치를 보다 구체적으로 나타낸 개략도이다.

본 실시형태의 전극 불량 제거장치는, 제1언와인더(UW1)와 제1리와인더(RW1) 사이에서 롤투롤 상태로 이동하여 제1 공정(110)이 수행된 전극의 제2 공정에서의 불량 제거장치로서, 제1 공정 수행 후의 전극(10)이 롤투롤 상태로 이동되는 제2언와인더(UW2)와 제2리와인더(RW2) 사이에 위치하며 상기 제1 공정(110)에서 발생한 전극의 불량 구간(NG)이 제거되는 불량 제거 포트(port);(310) 및 상기 제2언와인더(UW2)와 제2리와인더(RW2) 사이의 전극 이동을 제어하는 제2 공정 제어부(340)를 포함하고, 상기 제2 공정 제어부(340)는, 상기 제1 공정의 전극(10)을 모사한 바 형태로 표현되고 제1 공정에서의 전극(10)의 길이방향 치수 및 상기 불량 구간(NG)의 위치가 좌표로 표시되는 제1 공정의 롤맵에 표시된 불량 구간(NG)의 좌표 정보에 기초하여, 상기 제2 언와인더(UW2)로부터 불량 제거 포트(310)로 상기 불량 구간(NG)의 전극(10)이 도착하는 시점을 계산하고, 상기 불량 구간(NG)이 상기 불량 제거 포트(310)에 도착하였을 때 상기 불량 제거 포트에서 전극(10)의 불량 구간(NG)을 제거할 수 있도록 제2 공정의 전극 이동을 정지시키는 것을 특징으로 한다.

도 32에 도시된 바와 같이, 제2 공정의 언와인더(UW2) 및 리와인더(RW2)(제2 언와인더(UW2) 및 제2 리와인더(RW2)) 사이의 소정 위치에 불량 제거 포트(310)가 위치한다. 도 32에 도시된 롤프레스 공정에서는 통상 언와인더(UW2)와 프레스롤(R) 사이의 위치에 불량 제거 포트(310)가 마련된다. 불량 제거 포트(310)는 작업자가 불량 구간(NG)의 전극(10)을 제거하여 버리는 일종의 작업대일 수 있으며, 제거된 전극(10)을 버리는 폐기함 또는 제거된 전극(10)을 감는 권취기 등이 설치될 수 있다.

또한, 상기 전극 불량 제거장치(300)는 제2언와인더(UW2)와 제2리와인더(RW2) 사이의 전극 이동을 제어하는 제2 공정 제어부3(40)(예컨대, PLC제어부)를 포함한다. 상기 제2 공정 제어부(340)는, 제1 공정의 롤맵에 기초하여 불량 구간(NG)의 전극(10)이 불량 제거 포트(310)에 도착하는 시점을 계산한다. 상기 제1 공정의 롤맵에는 전극(10)의 길이방향 치수 및 불량 구간(NG)의 위치가 좌표로 표시되어 있으므로, 상기 제1 공정의 롤맵에 표시된 불량 구간(NG)의 좌표 정보에 기초하여 제2 언와인더(UW2)로부터 불량 제거 포트(310)로 불량 구간(NG)의 전극(10)이 도착하는 시점을 계산할 수 있다. 즉, 전극 시작부와 불량 구간(NG)의 거리를 알고, 제2 공정 제어부(340)는 언와인더(UW2) 및 리와인더(RW2)의 회전속도(즉, 전극 이송속도)를 알고 있으므로, 불량 구간(NG)이 불량 제거 포트(310)에 도착하는 시점을 계산할 수 있다. 여기서, 제1 공정의 롤맵에 표시된 불량 구간(NG)의 좌표 정보에 기초한다는 의미는, 반드시 그 좌표 자체로부터 도착 시점을 계산한다는 의미는 아니며, 후술하는 바와 같이, 상기 제1 공정의 롤맵에 표시된 불량 구간(NG)의 좌표 정보에 기초하여 소정의 보정을 거친 좌표를 적용할 수 있다는 것을 의미한다. 즉, 도 29 및 도 30과 관련하여 설명한 바와 같이, 롤투롤 상태로 이송되는 전공정과 후공정의 롤맵 좌표는 역순이 되는 관계에 있다. 따라서, 본 발명에서도 불량 구간(NG)의 도착 시점을 계산하기 위하여, 제1 공정(110)의 롤맵의 시작부와 종료부의 좌표가 반대가 되도록 상기 제1 공정의 롤맵 좌표를 역순으로 변환 보정하여야 한다. 이를 위해 본 발명의 불량 제거장치(300)는 상기 보정을 행하는 롤맵 보정부(350);를 더 포함하고, 상기 제2 공정 제어부(340)는 상기 보정된 롤맵에 표시된 불량 구간(NG)의 좌표에 기초하여 전극 이동을 정지시킬 수 있다. 롤맵 보정부(350)는 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 공정의 롤맵에 표시된 불량 구간(NG)의 좌표 정보에 기초하여, 그 좌표를 역순으로 보정함으로써, 불량 구간(NG)의 좌표를 특정할 수 있다. 따라서, 제2 공정 제어부(340)는 이에 기초하여 제1 공정에서 표시된 불량 구간(NG)이 불량 제거 포트에 도착하는 시점을 계산하여 불량 구간(NG)이 불량 제거 포트(310)에 도착하였을 때, 제2 공정의 전극 이동을 정지시킬 수 있다. 즉, 제2언와인더(UW2) 및 제2리와인더(RW2)의 작동을 중단할 수 있다.

한편, 만약 제1 공정 완료 후 제2 공정 시작 전에 상기 전극 끝단 일부가 제거된 경우, 상기 롤맵 보정부(350)는, 도 30에 도시된 바와 같이 상기 제1 공정의 롤맵에서 상기 제거된 전극 끝단 일부에 해당하는 좌표를 제거하고, 상기 제1 공정의 롤맵 시작부와 상기 전극 끝단 일부가 제거된 종료부의 좌표가 반대가 되도록 상기 제1 공정의 롤맵 좌표를 역순으로 변환 보정하고, 상기 제2 공정 제어부(340)는 상기 보정된 롤맵에 표시된 불량 구간(NG)의 좌표에 기초하여 전극 이동을 정지시킬 수 있다.

제1 공정(110)은 제2 공정 이전에 제1 언와인더(UW1)와 제2리와인더(RW1) 사이에서 롤투롤 상태로 전극이 이동하면서 해당 공정이 수행되고, 그 좌표 데이터들은 롤맵 생성부(120)에서 롤맵으로 생성된다. 상술한 바와 같이, 상기 롤맵 생성부(120)는 전극 MES일 수 있다. 롤맵 생성부(120)에서 생성된 롤맵은 서버 또는 데이터베이스와 같은 롤맵 저장부(130)에 저장될 수 있다. 저장시에는 해당 전극의 로트번호 등의 식별정보가 함께 저장될 수 있다. 따라서, 예컨대 제2 공정의 언와인더(UW2)에서 상기 전극(10)의 식별정보를 스캔하여 취득하면 상기 제2 공정의 제어부(340)는 롤맵 저장부(130)로부터 상기 식별정보의 전극(10)의 롤맵을 다운로드받을 수 있다. 상기 식별정보의 전극 롤맵은 롤맵 보정부(350)에서 보정되어 제어부(340)로 전송되고, 제어부(340)는 이 롤맵을 활용하여 불량 제거포트(310)에서 불량 구간(NG)의 전극(10)을 정지시킨다. 제2 공정에서는 롤프레스 공정을 수행하기 위하여 제2언와인더(UW2) 및 제2리와인더(RW2)가 설치되고, 소정의 검사기(330)도 전극 상부에 설치될 수 있다. 상기 검사기(330)는 예컨대 전극 두께를 측정하는 검사기 또는 주름발생을 인식하기 위한 비전 검사기일 수 있다.

또한, 상기 제2 공정 제어부(340)는, 상기 불량 구간(NG)이 상기 불량 제거 포트(310)에 도착하기 전 소정시점과 도착 시점 사이의 소정 시간 구간 동안 상기 제2 공정의 전극이 서행 이동되도록 제어할 수 있다. 작업자가 불량 제거 포트(310)에서 불량 제거작업을 할 여유를 주기 위하여 서행 이동 제어한다. 혹은 작업자는 제2 공정에서 전극(10)이 서행 이동하면 불량 구간(NG)이 곧 불량 제거 포트(310)에 도착한다는 것을 인식하여 불량 제거 포트로 작업자가 이동할 수 있다. 상기 소정시점 또는 소정 시간 구간은 제2언와인더(UW)와 불량 제거 포트의 거리 등을 고려하여 적절하게 결정할 수 있다.

또한, 본 발명의 불량 제거장치(300)는, 상기 불량 구간(NG)의 불량 제거 포트(310) 도착시, 상기 제2 공정의 전극(10) 이동 정지 시, 및 상기 제2 공정의 전극 이동 정지후 소정 시간 경과 후 중 적어도 하나의 경우에 알람을 발하는 경보부(360)를 더 포함할 수 있다. 필요에 따라서는, 상기 전극(10)의 서행운전이 시작되는 시점 등에 알람을 발하도록 할 수 있다. 제거 포트 도착시 또는 전극 이동 정지시에 알람이 울리면 작업자는 불량 구간(NG)을 제거할 수 있다.

이 경우, 불량 태그(T)가 유실되어도, 작업자는 상기 제1 공정의 롤맵(정확히는 좌표 보정된 제1 공정 롤맵)을 참조하여 불량 구간(NG)을 제거할 수 있다. 상기 롤맵에는 불량 구간(NG)의 길이가 좌표로 표시되어 있으므로, 이를 참조하여 불량 구간(NG)을 제거할 수 있다. 혹은 전극 이동 정지 후 소정시간이 경과하였음에도 불량 제거 작업이 행해지지 않는 경우에 알람을 발할 수 있다. 이 경우 작업자는 알람을 듣고 불량 제거포트(310)로 이동하여 불량 구간을 제거할 수 있다. 상기 경보부(360)의 알람 작동은 상기 제2 공정 제어부(340)에 의하여 제어될 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에 의하여, 롤투롤 상태로 전극이 이동되는 전극 제조공정의 각 세부공정의 품질 또는 불량에 관한 이벤트 및 그와 관련한 데이터를 한눈에 시각적으로 파악할 수 있는 롤맵을 제공할 수 있다.

또한, 전공정의 롤맵 좌표를 보정함으로써, 전공정의 롤맵을 후공정에서 착오없이 활용할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 롤맵 정보 및 롤맵 좌표 보정에 의하여 전공정에서 발생한 불량을 후공정에서 누락 없이 확실하고 용이하게 제거할 수 있다.

<도 33~도 40에 관련된 실시예의 설명>

도 35는 본 발명의 전극 위치 추적시스템(1000)을 나타낸 블록도이다.

본 발명의 전극 위치 추적시스템(1000)은, 노칭 가공되는 단위 전극의 폭인 피치(pitch)정보가 저장되고, 노칭 공정에서 롤투롤 상태로 이송되는 전극 라인의 전극 좌표 정보 및 상기 단위 전극의 셀 아이디를 취득하는 노칭 제어부; 상기 노칭 제어부로부터 취득된 피치 정보와 셀 아이디로부터 상기 노칭 공정에서 이동하는 특정 단위 전극의 위치인 셀 아이디 좌표를 연산하는 연산부(200); 전극 길이방향 치수가 좌표로 표시되어 노칭 공정 전의 전극 제조공정에서의 전극 길이변화를 파악할 수 있는 롤맵을 상기 노칭 제어부(100)로부터 전달되는 전극 좌표 정보로부터 생성하는 롤맵 생성부; 및 상기 롤맵 좌표와 상기 셀 아이디 좌표를 대조하여 특정 단위 전극이 유래한 전극 제조공정에서의 전극 위치를 도출하는 매핑부(400)를 포함한다.

본 발명은 노칭 공정 이전의 전극 제조과정을 셀 단위로 추적하기 위한 것이다. 따라서, 전극 위치 추적을 위하여 먼저 노칭 공정에서의 추적대상 전극의 위치가 특정되어야 한다. 노칭 공정에서는 연속적인 전극 시트가 단위 전극 간격으로 가공되므로, 상기 단위 전극 중 특정 단위 전극을 추적대상 전극으로 하여 설명한다.

본 발명의 전극 위치 추적시스템(1000)은, 노칭 제어부(100), 연산부(200), 롤맵 생성부(300) 및 매핑부(400)를 포함한다.

상기 노칭 제어부(100)는 노칭 공정에서 롤투롤 상태로 이송되는 전극 라인의 이송을 제어하기 위한 제어부(100)이다. 예컨대, PCL 제어부이다. 상기 제어부(100)에는 단위 전극 간격으로 노칭하기 위하여 단위 전극의 폭인 피치 정보가 저장되어 있다. 또한, 상기 제어부(100)는 언와인더와 리와인더 사이에서 롤투롤 상태로 진행하는 전극 라인의 전극 좌표 정보를 취득할 수 있다. 상기 전극 좌표 정보는, 노칭 공정에서 언와인더와 리와인더 사이에서 전극이 롤투롤 이송될 때, 상기 언와인더와 리와인더의 회전량에 따른 전극 위치를 나타내는 엔코더값 정보로부터 취득할 수 있다. 노칭 제어부(100)의 기능을 설명하기 위하여 통상의 노칭 공정에 대하여 설명한다.

도 36은 본 발명의 전극 위치 추적시스템(1000)에 따른 노칭 제어부(100)가 제어하는 노칭 공정을 설명하기 위한 개략도이다.

롤프레스 공정 또는 슬리팅 공정을 거친 전극은 도 4와 같이 언와인더(UW)로 로딩되어 상기 언와인더(UW)로부터 풀려나와 리와인더(RW)를 향하여 전진하면서 노칭 가공된다. 상기 전극(10)은 언와인더(UW)로부터의 권출, 리와인더(RW)에서 권취되므로 그 전극의 이동량 내지 각 전극(10)의 위치는 상기 언와인더(UW) 및 리와인더(RW)의 회전량으로부터 계산될 수 있다. 상기 언와인더(UW) 및 리와인더(RW)에는 (로터리) 엔코더(30)가 설치되어 있다. 엔코더는 모터 회전량으로부터 전극의 변위나 위치값인 엔코더값을 추출할 수 있다. 즉, 상기 엔코더(30)는 언와인더(UW) 및 리와인더(RW)에 설치된 모터구동부에 연결되어 상기 언와인더(UW)와 리와인더(RW)의 회전량에 따른 전극 위치를 나타내는 엔코더값을 표출한다. 이 엔코더값 정보로부터 노칭 공정에서의 전극 라인의 전극 좌표 정보(즉, 전극 위치 정보)를 취득할 수 있다. 도 36과 같이, 언와인더 엔코더(30U) 및 리와인더 엔코더(30R)는 노칭 제어부(100)에 연결되어 전극 이동에 따른 엔코더값을 노칭 제어부(100)로 송출하고 있다. 이에 따라, 상기 노칭 제어부(100)는 상기 엔코더값으로부터 롤투롤 상태로 이송되는 전극 라인의 전극 좌표 정보를 얻을 수 있으며, 전극 길이 정보도 취득할 수 있다.

한편, 상기 제어부(100)는 노칭되는 각 단위 전극의 셀 아이디도 취득할 수 있다. 도 36을 참조하면, 노칭 공정에서 전극은 타발장치(50)로 타발되어 단위 전극 별로 전극 탭이 형성된다. 전극 탭의 형상은 도 33에 잘 도시되어 있다. 상기 타발 후에 단위 전극의 전극 탭에는 소정의 식별표지가 구비된다. 예컨대, 전극 탭에 바코드를 인쇄하거나, 레이저 마킹한다. 상기 바코드나 레이저 마킹 등의 식별표지에 의해서 당해 단위 전극 또는 그 단위 전극으로 제조된 반제품이나 완제품의 전지 셀을 다른 반제품 및 완제품과 구별할 수 있다. 이러한 의미에서 상기 식별표지는 전지 셀의 정체성을 나타내는 셀 아이디라고 칭한다. 상기 셀 아이디를 인쇄하는 장치는 도 36에는 도시하지 않았다. 다만, 타발장치(50)에서 타발 가공되고 식별표지가 인쇄된 단위 전극의 셀 아이디는 식별표지 스캐너(60)에 의해서 스캔되어 상기 노칭 제어부(100)로 전송된다. 노칭 제어부(100)는 이 셀 아이디와 피치 정보를 연산부(200)에 보내며, 연산부(200)에서는 상기 피치 정보와 셀 아이디로부터 노칭 공정에서 이동하는 특정 단위 전극의 위치인 셀 아이디 좌표를 연산할 수 있다.

구체적으로, 상기 연산부(200)는 상기 식별표지(셀 아이디)로부터 특정 단위 전극의 순번을 구하고, 상기 피치를 곱하여 셀 아이디 좌표를 구할 수 있다. 예컨대, 식별표지로서 바코드가 노칭 공정의 전극 라인에서 순서대로 인쇄된다면, 상기 바코드가 단위 전극의 순번을 나타낸다. 통상 서버와 같은 저장부(500)에는 상기 바코드(식별표지)와 단위 전극의 순번 관계가 저장되어 있어, 상기 바코드를 인식하면 단위 전극의 순서를 확인할 수 있다. 만약, 특정 바코드의 단위 전극이 누락되었다면, 이는 그 단위 전극이 노칭 라인에서 결손되었다는 것을 의미할 수 있다. 따라서, 연산부(200)는 상기 저장부(500)에 저장된 순번과 식별표지 스캐너에 의해 취득된 식별표지를 대조하여 특정 단위 전극의 순번을 구할 수 있다.

예컨대, 노칭 공정의 피치가 0.1 미터이고 해당 특정 단위 전극의 순번이 5000번이라면, 상기 특정 단위 전극의 셀 아이디 좌표는 상기 순번과 피치를 곱하여 500미터가 된다. 이 때, 언와인더(UW)와 리와인더(RW)의 엔코더값으로부터 취득되는 전극 좌표 정보로부터 노칭 라인의 전극 길이가 760미터로 판명된 경우, 상기 특정 단위 전극은 760 미터에서 500미터 지점에 위치한 단위 전극으로 특정할 수 있는 것이다.

상기 연산부(200)는 예컨대, ECS(Embedded Computer System)와 같은 실시간 시스템이 될 수 있으며, 마이크로컴퓨터를 상기 연산부(200)로 채용할 수 있다. 후술하는 바와 같이, 상기 연산부(200)는 셀 아이디 좌표를 연산하여 매핑부(400)로 전송한다.

또한, 본 발명은 상기 노칭 제어부(100)로부터 전달되는 전극 좌표 정보로부터 롤맵을 생성하는 롤맵 생성부(300)를 포함한다. 본 발명은 노칭 공정 전의 전극 제조공정에서의 전극 위치를 추적하기 위한 것이므로, 상기 롤맵도 전극 제조공정의 각 세부공정별로 생성한다. 구체적으로 상기 노칭 공정 전의 전극 제조공정은 전극 활물질을 집전체에 코팅하여 코팅 전극을 형성하는 코팅공정, 코팅 전극을 프레스롤로 압연하는 롤프레스공정을 적어도 포함할 수 있다. 또한, 상기 노칭 공정 전의 전극 제조공정은 상기 롤프레스 공정 후에 압연된 전극을 길이방향을 따라 절단하는 슬리팅공정을 더 포함할 수 있다.

상술한 바와 같이, 롤맵은 롤투롤 상태로 진행되는 전극을 모사한 것으로서, 전극의 길이방향 치수가 좌표로 표시되어 이로부터 전극의 길이 변화를 파악할 수 있다.

노칭 공정의 전극은 그 이전의 슬리팅 공정, 롤프레스 공정 및 전극 코팅공정에서 롤투롤 이송되는 전극으로부터 제조된 것이므로, 전극 위치 추적을 위해서 상기 공정들의 전극 길이 변화에 관한 정보를 포함하고 있는 롤맵이 필요하다. 상기 롤맵은 전극 코팅공정, 롤프레스 공정 및 슬리팅 공정에서 각각 작성될 수 있다. 상기 롤맵에는 해당 공정시 전극이 파단되어 제거되거나 불량이 발생하여 작업자가 제거하는 등에 의해서 전극이 제거되는 공정중 전극 제거부에 관한 정보가 표시된다. 롤맵은 전극의 길이방향 치수가 좌표로 표시되어 있으므로, 실제 전극이 파단 및 연결 등에 의해서 해당 공정 중에 길이에 변화가 발생할 경우, 이를 롤맵 상에 표시할 수 있다. 또한, 롤맵에는 소정 간격으로 복수개의 기준점이 표시되어 있어, 이 기준점으로부터 전극의 파단 길이를 산출할 수 있다. 상기 기준점은 전극에 인쇄된 기준점을 모사하여 나타낸 것이다.

한편, 전극 제조공정의 각 세부 공정 간에 있어서, 공정 완료 후에 전극의 일정부분을 잘라내는 경우가 있다. 통상, 롤투롤 진행 초기와 종기의 전극은 품질이 균일하지 않은 경우가 많으므로, 해당 공정의 시단부 또는 종단부의 전극을 잘라내는 경우가 많다. 이러한 전극 제거부를 완공후 전극 제거부라 한다. 도 2와 관련하여 설명한 바와 같이, 롤맵에 표시되는 좌표는 이러한 전극 길이 변화가 반영된 상대좌표와 반영되지 않은 절대좌표가 있다. 따라서, 절대좌표로 표시되는 롤맵 상에는 좌표 데이터와 함께 제거된 전극부도 표시할 수 있으므로, 불량이나 파단에 관한 정보를 롤맵 상에 시각적으로 표시할 수 있다. 다만, 본 발명에서는 설명의 편의를 위하여 전극의 길이 및 좌표 외에 다른 시각적 정보는 롤맵으로부터 생략하여 나타낸다. 복수개의 세부 공정으로 이루어진 전극 제조공정의 경우 선행하는 공정의 롤맵은 후행하는 공정의 롤맵 작성시 참조될 수 있다. 예컨대, 전극 코팅공정, 롤프레스공정 및 슬리팅공정에 의하여 전극이 제조되는 경우, 전극 코팅공정에서의 롤맵은 후행의 롤프레스공정에서 참조된다. 만약, 전극 코팅공정 중에 전극이 제거되거나 코팅공정 완공후 전극이 제거된 경우에는 롤프레스공정의 롤맵에는 이러한 사항이 반영(보정)되어야 한다. 즉, 롤프레스 공정의 롤맵은 전극 코팅공정의 절대좌표가 표시된 롤맵을 참조하여 기준점과 좌표를 표시하되, 전극 길이변화에 관한 사항을 반영하여 좌표를 보정하여야 한다. 이러한 의미에서 롤프레스 공정의 절대좌표를 가지는 롤맵은 선행공정의 전극 코팅공정에서 상대좌표를 가지는 롤맵이라 할 수 있다. 마찬가지로 롤프레스공정 중 또는 공정 후에 전극에 길이변화가 발생한 경우, 후행의 슬리팅공정 롤맵에서는 이러한 사항을 반영하여야 한다. 이를 반영한 슬리팅공정의 롤맵은 슬리팅공정 자체에서는 절대좌표의 롤맵일 수 있지만, 롤프레스 공정 기준으로는 상대좌표의 롤맵이라 할 수 있다.

이와 같이, 롤맵이 절대좌표 또는 상대좌표로 표시되는 것은 공정간의 관계와 관련하여 상대적인 것이다. 본 발명에서는 이러한 좌표의 종류를 적절하게 활용하여 전극의 위치를 추적할 수 있다.

상기 롤맵 생성부(300)는 그 롤맵 생성부(300)에 저장된 전극 제조공정에서의 전극 길이 변화에 관한 데이터를 상기 노칭 제어부(100)로부터 전달되는 전극 좌표 정보에 반영하여 전극 제조공정의 각 세부공정, 예컨대, 코팅공정, 롤프레스공정 및 슬리팅공정에 있어서의 롤맵을 생성할 수 있다. 예컨대, 상기 롤맵 생성부(300)는 전극 제조공정을 관리하는 생산관리시스템(MES: Manufacturing Execution System) 또는 상기 생산관리시스템의 하나의 구성요소일 수 있다. 상기 코팅공정, 롤프레스공정 및 슬리팅공정도, 도 36과 유사하게 언와인더와 리와인더(RW) 사이에서 전극이 롤투롤 상태로 진행하면서 각 공정을 거치므로, 전극 라인의 전극 좌표 정보를 엔코더값 등으로부터 구할 수 있다. 또한, 전극이 당해 공정 중에 제거되거나(공정중 제거), 공정 종료후에 제거되는 경우(완공후 제거), 그 제거 길이도 전극 상에 표시된 기준점의 간격 변동으로 파악할 수 있다. 도 36과 같이, 기준점 계측기가 전극 제조공정에서의 전극 라인에 배치되므로, 상기 기준점 계측기로 전극 제거길이를 측정할 수 있다. 이러한 정보들은 모두 전극 MES에 저장되어 있다. 따라서, 노칭 제어부(100)로부터 전달되는 전극 좌표 정보만 특정되면, 이 정보에 상기 전극 제조공정에서 MES에 저장되었던 전극 길이 변화에 관한 데이터를 가감하여 당해 노칭 전극의 유래가 된 슬리팅 공정의 롤맵, 롤프레스 공정의 롤맵 및 전극 코팅공정의 롤맵을 역산하여 생성할 수 있다. 상기 생산관리시스템(MES)는 데이터 처리시스템으로서 중앙처리부, 연산부(200), 판정부 등을 구비하고 있어 상기 정보로부터 롤맵을 용이하게 생성할 수 있다. 또한, 소정의 데이터 시각화장치도 구비하여 상기 롤맵을 화면상에 시각화하여 표출할 수 있다. 소스가 되는 데이터로부터 도표나 그래프로 시각화하는 과정은 당해 기술분야에서 알려진 것이므로, 이에 관한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

도35를 다시 참조하면, 상기 노칭 제어부(100)는 노칭 공정의 전극 라인의 좌표 정보를 조립공정의 MES(110)로 보내고 상기 조립공정의 MES(110)가 롤맵 생성부(300)로 좌표 정보를 보낼 수 있다. 노칭 공정 이후부터는 전극 제조공정(이른바, 전극 공정)이 아니라 조립공정에 속하므로, 노칭 제어부(100)는 조립공정의 MES(110)와 연결될 수 있다. 또한, 노칭 공정에서는 롤맵을 작성하지 않아도, 상기 좌표정보와 셀 아이디로부터 전극 제조공정에서의 전극 위치 추적은 가능하다. 다만, 노칭 공정과 그 전의 공정(예컨대 슬리팅 공정이나 롤프레스 공정)과의 연속성 및 상관성을 파악하기 위해서 상기 조립공정의 MES(110)에서 노칭 공정의 롤맵을 작성할 수도 있다. 이 경우, 상술한 노칭 공정에서 노칭 제어부(100)가 취득한 엔코더값, 셀 아이디, 피치정보 등이 이용될 수 있다. 실질적으로 노칭 제어부(100)가 노칭 전극 라인의 전극 좌표 정보를 취득하므로, 이를 좌표화하여 나타내면 그 자체로 노칭 공정의 롤맵이 된다(후술하는 도 38 참조).

매핑부(400)는 상기 생성된 롤맵의 좌표와 셀 아이디 좌표를 대조하여 특정 단위 전극이 유래한 전극 제조공정에서의 전극 위치를 도출한다. 상기 매핑부(400)는 데이터베이스에 축적된 데이터를 공통의 형식으로 변환해서 관리하는 데이터 웨어하우스(DW)일 수 있다. 데이터 웨어하우스는 데이터에 기반한 의사결정이 가능하고, 여러 소스의 데이터를 통합해서 분석이 가능하므로, 상기 연산부(200)로부터 셀 아이디 좌표와 상기 롤맵 생성부(300)로부터의 롤맵 좌표를 대조 및 정합시키는 매핑작업을 통해서 노칭 공정의 특정 단위 전극이 유래한 전극 제조공정에서의 전극 위치를 도출할 수 있다.

매핑부(400)에 의한 전극 위치 추정과정은 하기와 같이 실시예와 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.

(제1 실시형태)

도 38은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 위치 추적시스템(1000)의 전극 위치 추적과정을 나타낸 모식도이다.

도 38에 도시된 예에서, 노칭 제어부(100)로부터 저장된 피치 정보는 0.1 미터이고, 노칭 공정에서 롤투롤 상태로 이송되는 전극 라인의 전극 좌표 정보로부터 노칭 전극 라인의 길이(좌표)는 760미터인 것을 확인하였다.

또한, ECS 연산부(200)에서는 저장부(500)에 입력된 바코드-순번 정보를 대조하여, 노칭 공정의 특정 단위 전극에 인쇄된 바코드(셀 아이디)로부터 상기 특정 단위 전극의 순번이 5000번인 것을 알아내었고, 상기 피치 정보(0.1미터)와 순번을 곱하여 셀 아이디 좌표를 500미터로 연산하였다.

또한, 노칭 제어부(100)에 저장된 엔코더값 등을 롤맵 생성부(300)인 전극 MES에 전송하여 상기 전극 MES에서 롤프레스 공정의 롤맵, 전극 코팅공정의 롤맵을 절대좌표, 상대좌표별로 각각 생성하였다. 상기 연산부(200)에서 연산된 셀 아이디 좌표와 상기 전극 MES에서 생성된 롤맵 정보는 매핑부로 전송되어, 상기 매핑부(400)에서 이하와 같은 대조 과정을 통하여, 노칭 공정의 셀 번호 5000번의 특정 단위 전극이 롤프레스 공정의 전극의 어떤 위치 혹은 전극 코팅공정의 전극의 어떤 위치에서 유래하였는 지를 추적하였다.

구체적으로, 상기 매핑부(400)는 특정 단위 전극의 셀 아이디 좌표(500미터)에 전극 제조공정의 각 세부공정에서의 롤맵(롤프레스 롤맵, 코팅 롤맵)에 의해서 파악되는 전극 길이 감소값을 더한다. 통상, 전극 공정에서의 전극 길이 감소는 각 세부 공정 중의 전극 제거(공정중 제거) 또는 세부 공정 후의 전극 제거(완공후 제거) 중 적어도 하나에 의한 것이다.

상술한 바와 같이, 노칭 전극 라인의 특정 단위 전극의 셀 아이디 좌표는 500미터이다. 따라서, 이 500미터 지점에서 생산된 단위 전극에 기초한 반제품 또는 완제품 전지 셀에서 불량 등의 문제가 발생하였을 경우, 해당 셀을 분해하여 상기 셀 아이디를 확인함으로써, 전극 제조공정에서의 전극 위치를 추적할 수 있고, 이에 따라 불량이 어떤 전극 위치에서 유래하였는지 등의 셀 단위의 불량 원인 분석이 가능하다.

상기와 같이, 노칭 라인의 특정 단위 전극의 셀 아이디 좌표가 특정이 되면, 전극 제조공정의 각 세부 공정의 롤맵으로 파악되는 전극 길이 감소값을 더하여 상기 특정 단위 전극이 유래한 전극 제조공정에서의 전극 좌표를 구한다.

본 실시예에서는 상기 세부 공정으로 전극 코팅공정과 롤프레스 공정이 행해지고, 코팅공정의 롤맵과 롤프레스 공정의 롤맵을 사용하는 경우를 상정하였다. 참고로, 롤프레스 공정 후에 슬리팅 공정이 행해지고, 슬리팅 공정에서도 롤맵이 작성될 수 있지만, 전극 위치 추적공정의 원리는 동일하므로, 본 실시예에서는 슬리팅 공정에서의 전극 길이변화는 제외하고 전극 위치 추적과정을 설명하기로 한다. 또한, 슬리팅은 롤프레스된 전극을 길이방향으로 단순히 절단하는 것으로서, 전극 코팅공정이나 롤프레스공정에서와 같은 심한 전극 길이변화는 잘 발생하지 않는다. 따라서, 본 명세서에서는 슬리팅 공정의 롤맵은 제외하고 전극 위치추적과정을 설명한다. 하지만, 슬리팅 공정에서 롤맵이 작성되면, 본 실시예와 동일한 원리로 그 롤맵의 좌표를 대조하여 전극 위치를 추적할 수 있음은 물론이다.

도 38에서는 롤프레스 공정과의 대비를 위하여 노칭 전극 라인의 전극 좌표 정보와 셀 아이디 좌표를 이용하여 조립 MES에서 노칭 라인의 롤맵을 작성한 것이 도시되어 있다. 그러나, 상술한 바와 같이, 도 38에 도시된 노칭 공정의 롤맵은 설명의 편의를 위하여 도시한 것으로서, 전극 위치 추적에 있어서 반드시 필수적인 것은 아니다. 즉, 노칭 공정의 셀 아이디 좌표만 있으면, 전극 제조공정의 롤맵을 활용하여 전극 위치를 추적할 수 있다. 다만, 후술하는 바와 같이, 노칭 공정 내에서 전극이 제거된 경우 등에 있어서, 전극 제조공정과 유사하게 상기 전극 제거를 반영하는 노칭 공정의 롤맵을 작성하여 두면, 선행하는 롤프레스 공정의 롤맵과 연계하여 전극 위치 특정을 보다 용이하게 할 수 있다는 장점이 있다.

상기 노칭 공정에서 상기 특정 단위 전극의 셀 아이디 좌표가 변화된 이력이 없으면, 그 좌표를 기초로 전극 위치를 추적한다.

그러나, 노칭 공정 내에서 예컨대 전극을 일정 길이 제거한 공정중 제거가 있었던 경우에는, 그 제거된 전극의 길이를 더해 주어야 정확한 전극 위치 추적이 가능하다. 본 실시형태에는 노칭 공정 중에 전극이 제거된 것을 상정한 것이다. 노칭 공정 중에 제거된 전극은, 전극 상에 마킹된 복수개의 기준점 간격이 전극 제거로 인하여 변동되었을 때, 설정된 기준점 간격과 대비하는 것에 의하여 구할 수 있다. 이에 대해서는 후술하기로 한다.

도 38을 참조하면, 노칭 라인의 5000번 셀의 좌표가 500미터이고, 노칭 라인에서 30미터 전극이 제거(노칭 공정중 제거)된 경우, 노칭 공정 전의 롤프레스 공정에서의 롤맵 좌표에서는 상기 단위 전극의 좌표가 530미터가 된다. 롤프레스 공정에서 상대좌표로 도시된 롤맵은 상술한 바와 같이, 노칭 공정을 기준으로 하면 절대좌표의 롤맵이 될 수 있다. 또한, 30미터 전극이 노칭 공정중 제거된 것을 감안하여 상대좌표로 도시된 롤프레스 롤맵의 전극 길이(좌표)는 790미터가 된다.

다음으로, 롤프레스 롤맵의 절대좌표로 도시된 롤맵을 참조한다. 롤프레스 공정후 20미터의 전극이 제거(완공후 제거)되었으므로, 이 제거된 길이를 더하면, 노칭 라인의 5000번 셀의 롤프레스 공정에서의 전극 좌표는 550미터가 되고, 전극 길이(좌표)는 810미터가 된다. 따라서, 노칭 라인 좌표가 500미터인 특정 단위 전극(셀 아이디 5000번)은 롤프레스 롤맵에서 550미터의 좌표를 가지는 전극에서 유래하였다는 것을 알 수 있다. 이로부터 적어도 롤프레스 공정에서의 전극 위치를 셀 단위로 추적할 수 있다.

나아가 전극 코팅공정에서의 전극 위치 추적과정을 설명한다. 롤프레스 롤맵의 절대좌표 기준으로 550미터의 전극 위치가 추적된 후, 롤프레스 공정중에 40미터의 전극이 제거된 것을 코팅공정의 상대좌표로 도시된 롤맵으로부터 확인할 수 있다. 따라서, 노칭 라인 좌표가 500미터인 특정 단위 전극(셀 아이디 5000번)의 전극 좌표는 550미터에서 590미터로 변경되고 전극 길이(좌표)는 850미터가 된다. 마지막으로 전극 코팅공정의 절대좌표로 도시된 롤맵과 상대좌표로 도시된 롤맵을 대조하여 전극 코팅공정후에 50미터 전극이 제거된 것을 확인하여, 전극 좌표를 수정한다. 이로부터 노칭 라인 좌표가 500미터인 특정 단위 전극(셀 아이디 5000번)의 전극 좌표는 590미터에서 640미터로 변경되고 전극 길이(좌표)는 900미터가 된다. 즉, 760미터의 노칭 라인의 전극은 원래 900미터의 길이를 가졌다는 것을 알 수 있으며, 셀 아이디 5000번의 단위 전극은 전극 코팅공정시 640미터 지점의 전극으로부터 제조되었다는 것을 파악할 수 있다.

이상과 같이, 특정 단위 전극의 노칭 라인의 좌표와, 상기 롤맵의 좌표를 대조하여 상기 특정 단위 전극이 유래한 롤프레스 공정의 전극 위치 또는 전극 코팅공정의 전극 위치를 추적할 수 있다.

도 37은 노칭 공정 중에 전극이 제거된 경우 그 제거 길이를 도출하는 과정을 설명하는 개략도이다.

노칭 공정의 전극에는 복수개의 기준점이 소정 간격으로 인쇄되어 있다. 도 36에는 이러한 기준점을 인식하는 기준점 인식기(40)가 도시되어 있다. 제1 기준점(M1)과 제2 기준점(M2) 사이에서 예컨대 전극 파단에 의하여 100미터의 전극 로스가 발생하였을 때, 제1 기준점(M1)의 위치값은 변하지 않지만, 제2, 제3 기준점(M2,M3)과 전극 종단부의 위치가 변동된다. 이러한 기준점 변동에 따라 상기 기준점 감지기(40) 및 이와 연동된 엔코더(30)가 변화된 기준점 위치값을 도출하면, 상기 노칭 제어부(100)가 설정된 기준점 위치값과 대비하여 파단된 전극 로스량이 제1기준점과 제2 기준점 사이에서 100미터가 된다는 것을 산출할 수 있다.

따라서, 노칭 공정 중에 전극이 파단 등으로 제거되어 기준점 사이 간격이 변동되었을 때, 도출된 기준점 위치값과 설정된 기준점 위치값을 대비하여 전극의 로스량(제거된 전극의 길이)을 산출할 수 있다.

(제2 실시형태)

도 39는 전극 코팅후 롤프레스 공정에서 전극이 연신되는 것을 나타낸 개략도이고, 도 40은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 위치 추적방법을 나타낸 개략도이다.

도 39에 도시된 바와 같이, 전극 코팅공정에서 코팅된 전극은, 롤프레스 공정에서 프레스롤(도시하지 않음)에 의하여 압연되어 소정 비율로 연신된다. 따라서, 노칭 공정의 단위 전극의 셀 아이디 좌표에 기초하여 전공정의 전극 위치를 추적할 경우에는, 이러한 전극 연신에 의한 좌표 변화도 반영할 필요가 있다. 즉, 상기 매핑부(400)는 전극 연신에 의하여 전극 길이가 증가되는 전극 증가분을 반영하여여 상기 특정 단위 전극이 유래한 전극 코팅공정에서의 전극 위치를 정확하게 도출할 수 있다.

도 40에는 롤프레스에 의한 전극 연신을 고려하여 전극 위치를 추적하는 실시예가 도시되어 있다. 도 8(c)는 상기 도 38에서 롤프레스 공정중 전극 제거를 반영하여 5000번의 단위 전극이 롤프레스 공정에서 590미터에서 유래하였고, 이 때의 전극 길이가 850미터로 된 것을 나타낸 것이다. 도 38에서는, 롤프레스에 의한 전극 연신을 고려하지 않았지만, 도 38에서는 이를 고려하여 전극 코팅공정의 전극 위치를 추적한 것이다.

도 40(a)는 전극 코팅공정이 완공된 후에 900미터의 전극 중 60미터가 제거된 것을 나타내는 절대좌표의 코팅공정 롤맵이다. 상기 완공후 제거부 60미터를 반영한 상대좌표의 코팅공정 롤맵이 도 40(b)이다. 도 40(b)의 롤맵은 전극 길이(좌표)가 840미터가 된다. 롤프레스에 의한 전극 연신이 생기면, 롤프레스 롤맵과 전극 코팅공정의 롤맵이 불일치하게 된다. 따라서, 전극이 연신된 만큼 롤맵을 보정하거나, 혹은 상기 연신에 따른 전극 길이 증가를 고려하여 전극 좌표를 구하여야 한다.

다시 도 40(c)를 참조하면, 롤프레스 공정에서 850미터의 길이를 가지는 전극에서 590미터의 좌표가 노칭 공정의 특정 단위 전극이 유래한 롤프레스 전극 위치이다.

이 롤프레스 전극 좌표 590미터를 전극이 연신된 소정 비율(850/840)로 나누면 583미터가 된다. 즉, 583미터가 노칭 공정의 단위 전극이 유래한 전극 코팅공정의 전극 위치가 된다. 다만, 이 경우에는 코팅공정 후에 60미터 전극이 제거되었으므로, 이 완공후 제거부의 전극 길이를 더하여야 진정한 코팅공정의 전극 좌표가 된다. 완공후 제거부 60미터를 더하면, 코팅공정의 전극 길이는 900미터이고, 상기 단위 전극이 유래한 전극 코팅공정의 전극 좌표는 643미터가 되어 전극 위치 추적이 완료된다.

<도 41~도 46에 관련된 부호의 설명>

도 41은 전극 파단시 작업자가 파단된 전극의 일측을 당겨 전극을 이을 때의 롤맵 좌표가 변화하는 것을 나타낸 개략도이다.

도 41을 참조하면, 전극 공정에서 전극(1)은 언와인더(UW)에서 풀려나와 리와인더(RW)에서 감기면서 롤투롤 상태로 진행한다. 이 때, 전극(1) 자체의 불량, 과도한 텐션 등 내부 및 외부의 요인으로 전극이 파단될 수 있다. 전극(1)이 파단되면 작업자는 파단된 전극 중 어느 한 쪽을 끌어당겨 연결할 수 있다. 전극 연결을 위해서 이음매 연결부재(T)가 사용된다. 이음매 연결부재(T)는 통상 접착제가 도포된 연결테이프가 사용된다. 본 명세서에서 언급하는 전극의 파단은 전극이 내부 및 외부 요인에 의해서 파단되는 것 외에 작업자가 임의로 불량 부분을 제거하고 전극을 연결하는 경우도 포함한다. 즉, 전극(1)이 파단 또는 제거에 의하여 길이가 감소되고, 연결테이프로 연결하는 과정은 파단이나 작업자에 의한 임의 제거 과정에서 동일하기 때문에, 롤맵 좌표를 보정하는 경우의 전극 파단에는 전극이 임의로 제거되는 경우도 포함하는 것이다.

도 41에는 전극의 롤투롤 진행을 모사한 롤맵(R,R')이 도시되어 있다.

도 41의 롤맵의 대상이 되는 전극(1)은 총길이 1000미터의 전극이고, 3개의 기준점이 400미터 간격으로 전극 상에 표시되어 있다. 즉, 100미터, 500미터, 900미터 지점에 기준점(M1,M2,M3)이 표시되어 있다. 이러한 기준점은 롤맵(R,R') 상에도 표시되어 후술하는 바와 같이, 전극 파단길이 산출을 위해 활용된다. 기준점의 개수, 간격은 전극의 길이나 사양에 따라 다르게 할 수 있다.

도 41의 상부의 롤맵(R)은 전극 공정의 각 세부공정 중 전공정에서 전극에 파단이 발생한 상태를 모사한 것이다. 즉, 전공정에서 4미터의 전극 파단이 발생하여 전극(1)이 4미터 감소함에 의해 전극의 길이가 996미터로 감소한 것을 나타내고 있다. 이 때, 전극 파단에 따른 롤맵 좌표를 보정하지 않고, 1000미터의 길이(좌표)를 가지는 롤맵(R)을 이용하여 당해 공정(자공정)을 진행하면, 실제 전극과 오차가 생기므로, 자공정 또는 그 후속공정 등에서 전공정의 롤맵(R)을 활용할 수 없게 되는 것이다.

도 41의 하부의 롤맵(,R')은 상기 전극 파단을 반영하여 보정된 것이다. 예컨대, 작업자가 400미터 지점에서 전극을 좌측으로부터 끌어당겨 단선을 이음매 연결부재(T)로 연결한 것을 나타낸 것이다. 이에 의해서 400미터 지점 좌측의 롤맵 자표가 파단길이인 4미터 만큼씩 보정되어 있다.

본 발명은 이러한 롤맵 보정을 위한 전극 파단시의 롤맵 좌표 보정시스템을 제공한다. 도 41에서는, 전극(1)을 좌측에서 당겨 연결한 것을 반영한 보정 롤맵을 나타내고 있지만, 전극을 우측에서 당겨 연결할 수도 있다. 이 경우는 롤맵 보정을 도 41과 다르게 하여야 한다. 또한, 실제로는 좌측이나 우측 어디에서 전극을 당겨 연결하였는지 불명확한 경우가 있다. 이는 전극 파단이 중첩하여 2회 발생하거나, 양쪽 전극을 당겨 연결하는 등에 의한 것으로 추정된다. 따라서, 롤맵 보정시에는 이러한 여러 가지 경우를 고려할 필요가 있다.

도 42는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 파단시의 롤맵 좌표 보정시스템의 개략도이다.

본 발명의 롤맵의 좌표 보정 시스템(100)은, 언와인더(UW)와 리와인더(RW) 사이에서 롤투롤 상태로 이동하는 전극(1)의 이동을 모사하여 바 형태로 표시되고 상기 바의 길이방향으로 전극(1)의 위치가 좌표로 표시되는 롤맵의 좌표 보정시스템(100)으로서, 상기 언와인더(UW) 및 리와인더(RW)의 회전량에 따른 전극(1)의 위치를 엔코더값으로 도출하는 엔코더(10:10U,10R); 상기 전극(1) 상에 부착된 이음매 연결부재(T)를 감지하고, 상기 엔코더(10:10U,10R)와 연동하여 상기 이음매 연결부재의 좌표를 취득하는 이음매 감지센서(20); 상기 전극(1) 상에 소정 간격으로 마킹된 복수개의 기준점(M1,M2,M3)을 감지하고, 상기 엔코더(10:10U,10R)와 연동하여 상기 기준점의 좌표를 취득하는 기준점 감지기(30); 및 상기 엔코더, 이음매 감지센서(20) 및 기준점 감지기(30)와 연결되어, 엔코더값, 이음매 연결부재(T)의 좌표 및 기준점 좌표를 취득하는 롤맵 좌표 보정부(40)를 포함하고, 상기 롤맵 좌표 보정부(40)는, 상기 이음매 연결부재(T)에 의한 파단 전극(1) 연결 시의 언와인더(UW)와 리와인더(RW)의 엔코더값을 대비하여 롤맵 보정방향을 결정하고, 상기 이음매 연결부재(T) 좌표 전후의 기준점 좌표를 설정된 기준점 좌표와 대비하여 전극 파단길이를 산출하며, 상기 결정된 롤맵 보정방향에 따라 상기 전극 파단길이만큼 롤맵 좌표를 보정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 롤맵 좌표 보정시스템(100)은, 엔코더, 이음매 감지센서(20), 기준점 감지기(30) 및 롤맵 좌표 보정부(40)를 포함한다.

상기 엔코더는 언와인더(UW) 및 리와인더(RW)의 회전량에 따른 전극(1)의 위치를 엔코더값으로 도출할 수 있다. 구체적으로, 상기 엔코더는 언와인더(UW) 및 리와인더(RW)를 구동하는 모터 회전량으로부터 전극(1)의 위치값을 추출하는 로터리 엔코더(10R, 10U)이다. 상기 엔코더는 언와인더측 및 리와인더측에 모두 구비된다. 예컨대, 상기 로터리 엔코더(10R, 10U)는 언와인더(UW) 및 리와인더(RW)의 모터 구동부에 설치될 수 있다. 언와인더(UW)에서 전극(1)이 풀리는 만큼 전극(1)이 리와인더(RW)에서 감기므로, 언와인더(UW)와 리와인더(RW)에서 도출되는 전극(1)의 위치값(엔코더값)은 동일하다. 엔코더는 전극(1)의 위치뿐만 아니라 기준점(M1,M2,M3)과 이음매 연결부재(T)의 위치를 검출하며, 엔코더값은 롤맵 보정방향 결정을 위한 기초가 되므로, 본 발명의 롤맵 좌표 보정시스템(100)에서 필수의 부재이다.

이음매 감지센서(20)는 전극 파단시 전극을 연결하며 전극 상에 부착되는 이음매 연결부재(T)(예컨대, 연결테이프)를 감지한다. 이음매 연결부재(T)를 이음매 감지센서(20)가 감지하면, 전극 상에 파단이 발생하였다는 것을 알 수 있다. 또한, 상기 이음매 감지센서(20)는 상기 엔코더와 유선 또는 무선으로 연결되어 이음매 연결부재(T) 감지시의 엔코더값을 취득할 수 있다. 이로부터 상기 이음매 감지센서(20)는 이음매 연결부재(T)의 위치 좌표에 관한 데이터를 취득할 수 있다. 이음매 연결부재(T)가 있다는 것은 이음매 연결부재(T)의 좌표 전후로 전극의 당김과 연결이 있었다는 것을 의미한다. 이로 인하여 이음매 연결부재(T) 전후의 기준점들의 위치(좌표)도 변동된다. 따라서, 롤맵 좌표 보정을 위해서는 이음매 연결부재(T)의 존재 및 그 좌표 취득이 선행되어야 한다. 상기 이음매 감지센서(20)는 예컨대 칼라센서일 수 있다. 연결테이프는 통상 전극과 색상이 상이하므로, 칼라센서에 의하여, 전극과 색깔이 상이한 부분인 연결테이프를 검출할 수 있다.

기준점 감지기(30)는, 상기 엔코더와 연동하여 기준점(M1,M2,M3)의 위치 좌표 데이터를 취득할 수 있다. 즉, 기준점 감지기(30)는 엔코더와 유선 또는 무선으로 연결되어 기준점 감지시의 엔코더값을 취득할 수 있다. 이에 따라, 기준점 감지기(30)는 전극(1) 상에 마킹된 각 기준점(M1,M2,M3)의 위치 좌표에 관한 데이터를 취득할 수 있다. 상기 기준점 감지기(30)는 인쇄된 문자를 광학 문자 인식(OCR)으로 판독할 수 있는 OCR 판독기일 수 있다. 혹은, 비전 센서를 구비하여 기준점(M1,M2,M3)을 감지할 수 있는 비전 카메라를 기준점 감지기(30)로 채용할 수 있다.

본 발명의 롤맵 좌표 보정시스템(100)은, 롤맵 좌표 보정부(40)를 포함한다. 도 42에 도시된 바와 같이, 상기 롤맵 좌표 보정부(40)는, 상기 엔코더, 이음매 감지센서(20) 및 기준점 감지기(30)와 연결되어, 엔코더값, 이음매 연결부재(T)의 좌표 및 기준점(M1,M2,M3)의 좌표를 취득할 수 있다.

구체적으로 상기 롤맵 좌표 보정부(40)는, 상기 이음매 연결부재(T)에 의한 파단 전극 연결 시의 언와인더와 리와인더의 엔코더값을 대비하여 롤맵 보정방향을 결정하고, 상기 이음매 연결부재(T) 좌표 전후의 기준점 좌표를 설정된 기준점 좌표와 대비하여 전극 파단길이를 산출하며, 상기 결정된 롤맵 보정방향에 따라 상기 전극 파단길이만큼 롤맵 좌표를 보정하는 것을 특징으로 한다.

롤맵 좌표 보정부(40)는 상기 이음매 연결부재(T)에 의한 파단 전극 연결 시의 언와인더와 리와인더의 엔코더값을 대비하여 롤맵 보정방향을 결정한다. 상술한 바와 같이, 파단 발생시에 이음매 연결부재(T)를 중심으로 어느 쪽의 전극을 당겨서 연결하느냐에 따라 이음매 연결부재(T)의 상대적인 위치 및 롤맵 좌표가 변동된다. 이를 위하여 도 43과 같이, 상기 롤맵 좌표 보정부(40)는 언와인더(UW)와 리와인더(RW)의 엔코더(10U,10R)와 연결되어 그 엔코더값을 각각 취득할 수 있다. 상술한 바와 같이, 언와인더(UW)와 리와인더(RW)의 엔코더값은 동일한 것이 원칙이지만, 전극 파단시에 어느 한 쪽의 전극(1)을 당길 때 그 당겨진 쪽의 언와인더(UW) 또는 리와인더(RW)가 회전하므로 언와인더(UW)와 리와인더(RW)의 엔코더값이 달라진다. 따라서, 언와인더(UW)와 리와인더(RW)의 엔코더값을 대비하면 이음매 연결부재(T)를 중심으로 어느 쪽의 전극(1)에 해당하는 롤맵 좌표를 보정할지에 관한 보정방향을 결정할 수 있다. 또한, 상기 롤맵 좌표 보정부(40)는, 이음매 연결부재(T) 전후의 기준점들의 좌표를 설정된 기준점의 좌표와 대비하여 전극 파단길이를 산출한다. 보정방향이 결정되면 보정량을 결정하여야 한다. 이때, 보정량은 전극 파단길이가 된다. 전극의 파단길이는 전극 파단으로 변동된 기준점의 좌표와 설정된 기준점 좌표(즉, 변동이 없는 원래 롤맵에서의 기준점 좌표)를 대비하면 파악할 수 있다. 이를 위하여 롤맵 좌표 보정부(40)는 상기 기준점 감지기(30)와 연결되어 기준점(M1,M2,M3)의 위치 좌표 데이터를 취득하여 전극 파단길이를 산출한다.

롤맵 보정방향과 보정량(전극 파단길이)이 결정되면, 상기 롤맵 좌표 보정부(40)는 그에 따라, 롤맵의 좌표를 보정한다. 구체적인 롤맵 좌표의 보정과정은 후술하는 롤맵 좌표 보정방법과 관련하여 보다 자세히 설명하기로 한다.

상기 롤맵 좌표 보정부(40)는 상기 엔코더, 이음매 감지센서(20), 기준점 감지기(30)와 직접 연결되거나, 도 42와 같이 전극(1) 이송을 제어하는 제어부(PLC 제어부)를 통하여 상기 엔코더 등과 연결될 수 있다. 이 경우, 상기 PLC 제어부는 엔코더, 이음매 감지센서(20), 기준점 감지기(30)에서 취득된 데이터를 롤맵 좌표 보정부(40)에서 편집하거나 수정할 수 있는 데이터 형식으로 가공할 수 있다.

상기 롤맵 좌표 보정부(40)는, 구체적으로 이음매 연결부재(T)에 의한 파단 전극 연결 시의 언와인더(UW)와 리와인더(RW)의 엔코더값을 대비하여 롤맵 보정방향을 결정하는 보정방향 결정부(42), 이음매 연결부재(T) 전후의 전극 상에 표시된 기준점 좌표를 설정된 기준점 좌표와 대비하여 전극 파단길이를 산출하는 파단길이 산출부(43); 및 상기 결정된 롤맵 보정방향에 따라 상기 롤맵의 좌표를 상기 전극 파단길이만큼 보정하는 좌표 보정부(44)를 포함한다. 상기 보정방향 결정부(42), 파단길이 산출부(43) 및 좌표 보정부(44)는 서로 통신 가능한 컴퓨팅 장치일 수 있다.

또한, 상기 롤맵 좌표 보정부(40)는, 상기 엔코더값, 이음매 연결부재(T)의 위치 좌표 데이터, 상기 기준점의 위치 좌표 데이터 및 전공정의 롤맵 데이터가 저장된 저장부(41)를 더 포함할 수 있다. 상기 보정방향 결정부(42)는 저장부(41)에 저장된 언와인더(UW)와 리와인더(RW)의 엔코더값을 대비하여 롤맵 보정방향을 결정한다. 또한, 상기 파단길이 산출부(43)는 저장부(41)에 저장된 기준점 좌표와 설정된 기준점 좌표와 대비하여 파단길이를 산출한다. 좌표 보정부(44)는 상기 보정방향 결정부(42) 및 파단길이 산출부(43)로부터의 데이터를 받아서 롤맵의 좌표를 연산 및 보정한다. 이 때, 좌표 보정부(44)는 전공정의 롤맵 데이터와 파단길이 등을 대조하여 자공정의 롤맵 좌표를 보정할 수 있다.

보정된 롤맵은 화면상에 시각화되어 현출할 수 있다. 이를 위하여 상기 롤맵 좌표 보정부(40) 내지 좌표 보정부(44)는 디스플레이부(50)에 연결될 수 있다(도 42 참조).

상기 롤맵은 롤프레스 공정의 롤맵일 수 있다. 예컨대, 롤프레스에 의한 가압 전후에 파단이 자주 발생한다. 따라서, 롤프레스 공정시에 전공정의 전극 코팅공정의 롤맵을 참조하여 상기 파단에 의한 롤맵 좌표를 보정함으로써, 롤프레스 공정의 롤맵을 작성할 수 있다.

상기 롤맵 좌표 보정부(40)는, 상기 데이터들은 공장의 생산관리시스템(MES: Manufacturing Execution System) 또는 상기 생산관리시스템의 하나의 구성요소일 수 있다.

도 34은 본 발명의 전극 파단시의 롤맵 좌표 보정방법을 나타내는 플로우차트이다.

본 발명의 롤맵 좌표 보정방법은, 롤투롤 이송 중의 전극의 이음매 연결부재(T)의 위치 좌표를 리와인더(RW)의 엔코더값으로부터 도출하는 단계(S10); 상기 이음매 연결부재(T)에 의한 파단 전극 연결 시의 언와인더(UW)와 리와인더(RW)의 엔코더값을 대비하여 롤맵 보정방향을 결정하는 단계(S20); 상기 이음매 연결부재(T) 전후의 전극 상에 표시된 기준점들의 좌표를 설정된 기준점의 좌표와 대비하여 전극 파단길이를 산출하는 단계(S30); 및 상기 결정된 롤맵 보정방향에 따라 상기 롤맵의 좌표를 상기 전극 파단길이만큼 보정하는 단계(S40)를 포함한다.

상기 롤맵 좌표의 보정은 리와인더(RW)에서 전극이 모두 권취되어 전극 롤이 완성된 후에 행할 수 있다. 즉, 상기 생산관리시스템에서의 롤맵 좌표의 보정은 언와인더(UW)에서 리와인더(RW)로 전극이 롤투롤 진행하는 경우에는 아직 엔코더값 등의 데이터가 모두 취득되지 않았으므로, 행할 수 없다. 리와인더(RW)에서 전극이 권취되어 젤리롤 형태의 전극이 완공되었을 때 비로소 보정작업이 스타트된다.

먼저, 이음매 감지센서(20)에 의하여 감지된 좌표가 있고, 전공정의 롤맵과 자공정에서 인식한 기준점의 좌표가 상이할 경우 보정이 시작된다(도 41 참조). 또한, 이음매 연결부재(T)의 인식 전에 롤투롤 이송설비가 중단되고 재가동된 데이터 이력이 있는가도 참조한다. 언와인더(UW)와 리와인더(RW)에 설치되는 엔코더는 롤투롤 이송설비가 중단되었을 때 가동을 멈추는 엔코더가 있고 설비 중단 중에도 가동되는 엔코더가 있다. 본 발명의 롤맵 보정에서는 이러한 2종류의 엔코더값을 모두 활용할 수 있다.

따라서, 상기 이음매 연결부재(T)에 의한 파단 전극을 연결할 때도 언와인더(UW)와 리와인더(RW)의 엔코더값을 취득할 수 있으며, 이 엔코더값은 상기 이음매 연결부재(T)가 감지되기 전에 롤투롤 이송설비가 중단되고 재가동되었을 때의 언와인더(UW)와 리와인더(RW)의 엔코더값이다.

보정의 첫 단계로서 롤투롤 이송 중의 전극의 이음매 연결부재(T)의 위치 좌표를 리와인더(RW)의 엔코더값으로부터 도출한다(S10). 본 발명의 보정방법에서는 이송설비 내 파단시 이음매 연결부재(T)로서 연결테이프 만을 사용하였다고 가정한다. 연결테이프는 30cm 내외로서 작기 때문에 전극 파단 길이와 대비하여 무시가능하다. 예컨대, 파단된 전극간을 연결테이프보다 긴 PET 필름으로 연결하는 경우는 상정하지 않았다.

이음매 연결부재(T)의 좌표가 확인되면, 언와인더(UW)와 리와인더(RW)의 엔코더값을 비교한다. 이 때의 엔코더값은 이음매가 존재하고, 파단 전극을 연결하였을 때의 엔코더값이다. 설비적으로는 설비가 중단되고 재가동되었을 때의 언와인더(UW)의 리와인더(RW)의 엔코더값이다. 이 때의 언와인더(UW)와 리와인더(RW)의 엔코더값 중 어느 하나가 변동되었다는 것은 작업자가 전극의 적어도 어느 한 쪽을 당겨서 이음매 연결부재(T)로 파단된 전극을 연결하였다는 것을 의미하기 때문에, 엔코더값을 대비하여 롤맵의 보정방향을 결정할 수 있다(S20).

롤맵 보정방향이 결정되면, 이음매 연결부재(T) 전후의 기준점 좌표를 설정된 기준점 좌표(전공정의 롤맵에 표시된 좌표)와 대비하여 전극 파단길이를 산출한다. 전극이 파단되면, 그 파단길이만큼 기준점의 간격이 변동된다. 따라서, 설정된 기준점 좌표와 이음매 연결부재(T)로 전극을 연결한 후의 기준점 좌표가 달라지고, 기준점 간의 간격도 전공정의 롤맵의 기준점 간격과 상이하게 된다. 이로부터 전극의 파단길이를 산출할 수 있다(S30).

롤맵 보정방향과 파단길이(보정량)가 결정되면, 결정된 롤맵 보정방향에 따라, 롤맵의 좌표를 상기 파단길이 만큼 보정한다(S40).

구체적인 보정과정에 관해서는 이하의 실시예를 참조하여 구체적으로 설명한다.

(제1 실시예)

도 44는 본 발명의 롤맵 좌표 보정방법의 일 실시예를 나타내는 개략도이다.

이 경우는 전극 파단시 언와인더(UW) 쪽의 전극을 당겨 이음매 연결부재(T)로 연결한 경우이다.

전극의 원래 길이는 1000미터이고, 전공정의 롤맵(R)에서 100미터, 500미터, 900미터의 3개소에 400미터 간격으로 기준점이 표시되어 있다. 전극이 파단되어 4미터의 전극 로스가 발생한 것으로 가정하였다.

먼저, 롤투롤 이송 중에 이음매 감지센서(20)에 의하여 감지되었던 이음매 연결부재(T)의 위치 좌표를 리와인더(RW)의 엔코더값으로부터 도출한다. 이음매 연결부재(T) 감지시의 리와인더(RW)의 엔코더값은 400미터였다.

이 경우, 이음매 연결부재(T)에 의한 파단 전극 연결시에 언와인더(UW)와 리와인더(RW)의 엔코더값을 대비한다. 언와인더(UW)의 엔코더값이 리와인더(RW)의 엔코더값보다 크다면, 언와인더(UW) 측에서 전극을 당겨서 연결하였다는 것을 의미한다. 따라서, 이음매 연결부재(T)에 의한 파단 전극 연결 시의 언와인더(UW)의 엔코더값이 리와인더(RW)의 엔코더값보다 클 경우, 이음매 연결부재(T)로부터 언와인더(UW) 쪽으로의 롤맵 좌표를 보정한다. 즉, 보정방향은 이음매 연결부재(T)로부터 언와인더(UW) 쪽으로의 롤맵 좌표이다.

보정방향이 결정되었으므로, 전극 파단길이를 산출한다. 기준점 감지기(30)에 의하여 설비에서 감지된 제2 기준점(M2) 좌표는 496미터이므로, 파단 전의 설정된 기준점 좌표인 500미터와 4미터 차이가 난다. 이로부터 파단길이는 4미터로 파악된다. 혹은 감지된 기준점(M1,M2) 좌표의 간격(100미터와 496미터)과 설정된 기준점 좌표의 간격(100미터와 500미터)의 변동값으로부터도 파단길이를 산출할 수 있다.

보정방향 및 파단길이가 산출되었으므로, 이음매 연결부재(T)로부터 언와인더(UW) 쪽으로의 롤맵 좌표를 상기 전극 파단길이만큼 차감 보정한다. 즉, 이음매 연결부재(T)의 좌표가 400미터인 경우, 제2 기준점(M2) 좌표인 500미터는 496미터로, 제3 기준점(M2) 좌표 900미터는 896미터로, 전극 종단부 좌표는 1000미터에서 996미터가 되어 롤맵 좌표 보정이 종료된다. 도 44 아래에는 보정된 자공정의 롤맵(R')이 도시되어 있다. R'로부터 이음매 연결부재(T)와 제1 기준점(M1)과의 간격이 100미터에서 96미터로 감소된 것을 알 수 있다. 반면 이음매 연결부재(T)와 제1 기준점(M1)의 간격은 300미터로 변하지 않았다.

상기 파단길이가 반영되지 않은 좌표는 절대좌표로, 파단길이를 반영한 좌표는 상대좌표로 칭할 수 있다. 이와 같이, 본 발명은 일련의 보정작업을 통하여 롤맵의 상대좌표를 보정함으로써, 실제 전극의 상태와 일치시킬 수 있다.

(제2 실시예)

도 45는 본 발명의 롤맵 좌표 보정방법의 다른 실시예를 나타내는 개략도이다.

먼저, 롤투롤 이송 중에 이음매 감지센서(20)에 의하여 감지되었던 이음매 연결부재(T)의 위치 좌표를 리와인더(RW)의 엔코더값으로부터 도출한다. 이음매 연결부재(T) 감지시의 리와인더(RW)의 엔코더값은 제1 실시예와 동일하게 400미터였다.

이 경우, 이음매 연결부재(T)에 의한 파단 전극 연결시에 언와인더(UW)와 리와인더(RW)의 엔코더값을 대비한다. 이음매 연결부재(T)에 의한 파단 전극 연결 시의 리와인더(RW)의 엔코더값이 언와인더(UW)의 엔코더값보다 클 경우, 이음매 연결부재(T)의 좌표를 보정한다. 즉, 보정방향은 이음매 연결부재(T)로부터 리와인더(RW) 쪽이다.

보정방향이 결정되었으므로, 전극 파단길이를 산출한다. 기준점 감지기(30)에 의하여 설비에서 감지된 제2 기준점(M2) 좌표는 496미터이므로, 파단 전의 설정된 기준점 좌표인 500미터와 4미터 차이가 난다. 이로부터 파단길이는 4미터로 파악된다.

보정방향 및 파단길이가 산출되었으므로, 이음매 연결부재(T)로부터 리와인더(RW) 쪽으로의 롤맵(R) 좌표를 상기 전극 파단길이만큼 차감 보정한다. 다만, 이 경우 전극 시단부로부터 제1 기준점(M1)까지의 전극 길이는 변동된 바가 없으므로, 이음매 연결부재(T)의 좌표 만을 차감보정한다. 또한, 이음매 연결부재(T)의 좌표가 차감 보정된 만큼, 이음매 연결부재(T) 후의 롤맵 좌표도 순차적으로 상기 전극 파단길이만큼 차감해 주어야 한다. 즉, 이 경우는 보정방향에 따른 좌표 보정이 아니라, 이음매 연결부재(T)의 좌표가 보정되었기 때문에 그에 따른 수치의 변경이라 할 수 있다.

좌표 보정부(44)는 이를 반영하여, 이음매 연결부재(T)의 좌표가 400미터인 경우 파단된 전극 길이 4미터를 차감하여 396미터로 보정한다. 이에 따라, 제2 기준점(M2) 좌표도 500미터에서 496미터로, 제3 기준점(M3) 좌표도 900미터에서 896미터로, 전극 종단부 좌표는 1000미터에서 996미터가 되어 보정이 종료된다. 도 5 아래에는 보정된 자공정의 롤맵(R')이 도시되어 있다. R'로부터 이음매 연결부재(T)와 제1 기준점(M1)과의 간격이 300미터에서 296미터로 감소된 것을 알 수 있다. 반면 이음매 연결부재(T)와 제2 기준점(M2)과의 간격은 100미터로 변하지 않았다.

(제3 실시예)

도 46은 본 발명의 롤맵 좌표 보정방법의 또 다른 실시예를 나타내는 개략도이다.

먼저, 롤투롤 이송 중에 이음매 감지센서(20)에 의하여 감지되었던 이음매 연결부재(T)의 위치 좌표를 리와인더(RW)의 엔코더값으로부터 도출한다. 이음매 연결부재(T) 감지시의 리와인더(RW)의 엔코더값은 제1,2 실시예와 동일하게 400미터였다.

이 경우, 이음매 연결부재(T)에 의한 파단 전극 연결시에 언와인더(UW)와 리와인더(RW)의 엔코더값을 대비한다. 이음매 연결부재(T)에 의한 파단 전극 연결 시의 리와인더(RW)의 엔코더값과 언와인더(UW)의 엔코더값이 동일할 경우에는, 전극이 파단되어 리와인더(RW)측에서 1회, 언와인더(UW)측에서 1회 당겨서 이은 경우, 혹은 전극 파단시 양쪽의 전극을 모두 이은 경우를 의미할 수 있다. 이 경우에는 파단 지점을 중심으로 양쪽의 좌표를 모두 보정한다. 즉, 이음매 연결부재(T)의 롤맵(R) 좌표와 이음매 연결부재(T)로부터 언와인더(UW) 쪽으로의 롤맵 좌표를 모두 보정한다.

보정방향이 결정되면, 전극 파단길이를 산출한다. 기준점 감지기(30)에 의하여 설비에서 감지된 제2 기준점(M2) 좌표는 496미터이므로, 파단 전의 설정된 기준점 좌표인 500미터와 4미터 차이가 난다. 이로부터 파단길이는 4미터로 파악된다.

보정방향 및 파단길이가 산출되었으므로, 이음매 연결부재(T)의 롤맵 좌표와 이음매 연결부재(T)로부터 언와인더(UW) 쪽으로의 롤맵 좌표를 동일한 길이만큼 각각 차감한다.

이음매 연결부재(T)로부터 언와인더(UW) 쪽으로의 롤맵 좌표를 2미터씩 당기면, 제2 기준점(M2) 좌표는 500미터에서 498미터로, 제3 기준점(M3) 좌표는 900미터에서 898미터로, 전극 종단부 좌표는 1000미터에서 998미터가 된다.

또한, 이음매 연결부재(T)의 좌표를 2미터 차감하면 400미터에서 398미터가 된다.

상술한 바와 같이, 이음매 연결부재(T)의 좌표가 차감 보정된 만큼, 이음매 연결부재(T) 후의 롤맵 좌표도 순차적으로 상기 전극 파단길이만큼 차감해 주어야 한다. 따라서, 이음매 연결부재(T)로부터 언와인더(UW) 쪽으로의 롤맵 좌표는 다시 2미터씩 차감되어 제2 기준점(M2) 좌표는 498미터에서 496미터로, 제3 기준점(M3) 좌표는 898미터에서 896미터로, 전극 종단부 좌표는 998미터에서 996미터가 되어 보정이 종료된다. 도 46 아래에는 보정된 자공정의 롤맵(R')이 도시되어 있다. R'로부터 이음매 연결부재(T)와 제1 기준점(M1)과의 간격이 300미터에서 298미터로 2미터 감소된 것을 알 수 있다. 또한, 이음매 연결부재(T)와 제2 기준점(M2)과의 간격도 100미터에서 98미터로 2미터 감소된 것을 알 수 있다.

다만, 본 실시예의 경우는 언와인더(UW)와 리와인더(RW)의 엔코더값이 변동되지 않아서 파단부에서 양쪽 전극을 동일한 길이만큼 당겼다고 가정하여 보정한 것이므로, 제1,2 실시예에 비하여 보정의 정확성은 다소 저하될 수 있다.

본 발명에 의하여 단순한 전극 파단길이 외에도 언와인더와 리와인더 측 어디에서 전극을 당겨서 연결하였는지에 관한 정보를 파악할 수 있다. 또한, 롤맵의 각 좌표도 실제 전극의 상태에 부합하도록 보정되므로, 자공정은 물론 후속의 공정에서도 보정된 롤맵을 활용할 수 있다.

<도 47~도 55에 관련된 부호의 설명>

도 47은 전극 제조공정 중의 롤프레스 공정의 일례를 나타내는 모식도이다.

상술한 바와 같이, 전극 제조공정은 집전체인 금속 극판의 표면에 활물질 및 소정 절연물질을 도포하여 양극과 음극을 구성하는 코팅공정과, 코팅된 전극을 압연하는 롤프레스 공정 및 압연된 전극을 치수에 따라 절단하는 슬리팅공정의 복수개의 세부 공정으로 이루어진다. 상기 공정들은 언와인더(UW)와 리와인더(RW) 사이에서 전극(1)이 롤투롤 상태로 이동하면서 행해진다. 예컨대, 도 47과 같이, 전극(1)이 언와인더(UW)와 리와인더(RW) 사이에서 이동하면서, 전극(1) 상하에 배치된 프레스롤(P1,P2)에 의해서 압연된다. 압연 후에 압연된 전극(1)은 소정 가이드롤(R)에 의하여 방향전환되면서 리와인더(RW)로 이동하여 권취된다. 상기 전극(1) 이송 경로에는 전극(1)의 장력을 조정하는 댄서롤(Rd)이 설치될 수 있으며, 상기 댄서롤에는 전극(1)의 장력을 검출하는 장력센서(20A)가 설치된다. 상기 장력센서(20A)는 전극(1)의 장력 변화를 감지함으로써 전극(1)의 단선을 검출할 수 있다. 도 47에 도시된 롤프레스 공정의 경로는 일례일 뿐, 이에 한정되는 것은 아니다.

롤프레스 공정을 비롯한 전극(1) 제조공정에서는 롤투롤 상태로 이동되는 전극(1)에 과도한 장력이 가해지거나 불량 전극부의 존재로 인하여 전극(1)이 파단되는 경우가 있다. 통상, 언와인더(UW)와 리와인더(RW)에 거치되는 전극 롤은 2000미터 내지 3000미터 정도의 긴 주행거리를 가지며, 이 과정에서 전극이 단선되는 경우가 종종 발생한다. 특히, 프레스롤(P1,P2) 전후에서는 과도한 힘이 전극(1)에 가해지기 때문에, 전극 파단 등이 잘 일어난다. 혹은 롤프레스 공정에서 전공정의 전극 코팅공정에서 발생하는 전극의 불량 부분을 제거하는 스크랩 폐기 공정이 행해질 수 있다. 또한, 후술하는 바와 같이, 하나의 전극(1)이 다 소모되면 연속적인 전극 제조를 위하여 소모 전극의 종단부와 새로운 전극의 시단부를 연결하는 스플라이싱 공정을 행한다.

상기 전극 파단이나 스크랩 폐기 공정의 경우에 예컨대 접착제가 도포된 연결테이프를 단선된 전극(1)에 부착하여 전극을 연결한다. 스플라이싱 공정에서도 양면테이프를 이용하여 전극을 연결할 수 있다. 이와 같이, 다양한 원인에 의하여 전극에 연결부(이음매)가 발생한다. 상기 전극 연결부는 칼라센서와 같은 이음매 감지기에 의하여 측정할 수 있다. 연결테이프는 전극과 색상이 상이하므로, 칼라센서에 의하여 용이하게 그 위치를 검출할 수 있다.

통상적으로 롤투롤 상태로 전극을 이송하는 경우, 언와인더 및/또는 리와인더에는 모터 회전량으로부터 전극 위치를 도출할 수 있는 로터리 엔코더가 설치된다. 따라서, 상기 이음매 감지기와 로터리 엔코더에 의하여 이음매 감지시점의 전극 위치를 엔코더값(위치 좌표값)으로 특정할 수 있다.

그러나, 전극 연결은 상기와 같이 다양한 원인에 의하여 발생하므로, 실제로 이음매가 감지기에 의하여 검출된다 하더라도, 그 이음매가 어떤 원인에 의하여 발생되었는지를 특정하기 어렵다. 본 발명은 상기 전극 연결부 내지 이음매의 발생원인을 특정하여 판정하기 위한 것이다.

도 48은 전극을 모사한 롤맵의 일례를 나타내는 도면이다.

상기 롤맵(RM)은 소정의 롤맵 생성시스템에 의하여 작성된 것이다.

도 48에 도시된 바와 같이, 롤맵(RM) 상에는 전극의 길이방향 치수(X)가 소정간격마다 좌표로 도시되어 있다. 이러한 롤맵(RM)은 전극 제조공정에서 발생하는 불량, 품질 등에 관한 정보가 상기 좌표와 함께 도시되어 있어, 전극 제조공정에서의 품질이나 불량과 관련한 데이터들을 한눈에 시각적으로 용이하게 파악할 수 있다.

도 48을 참조하면, 핀홀 불량(f1), 라인 불량(f2)과 같은 외관 불량 정보가 그 불량이 발생한 좌표에 시각적으로 표시되어 있다. 또한, 유지부와 무지부의 미스매치 부분(f3)도 표시되어 있다. 기타 로딩량 불량 등도 표시되어 있으며, 전극 연결부의 위치도 표시되어 있다. 상기 전극 연결부는 전극을 따라 복수개 표시될 수 있는 바, 각 연결부가 어떤 원인에 의하여 발생한 것인지를 시각적으로 표시할 수 있다면 롤맵 정보의 유효성을 향상시킬 수 있다.

(제1 실시형태)

도 49는 본 발명의 일 실시형태의 전극 연결원인 판정시스템(100)의 개략도이다.

본 발명의 전극 연결원인 판정시스템(100)은, 언와인더(UW1,UW2)와 리와인더(RW) 사이에서 전극(1)이 롤투롤 상태로 이동할 때, 상기 리와인더 회전량에 따른 전극(1)의 길이방향 위치를 좌표값 데이터로 취득하는 위치 계측기(10); 상기 언와인더와 리와인더 사이에서 특정 사유로 전극(1)이 연결될 때, 상기 전극 연결에 관련되어 선행 생성되는 연결 예고 시그널을 생성하는 시그널 생성기(20); 상기 시그널 생성 후 전극(1) 상에 부착된 이음매를 감지하는 이음매 감지기(30); 및 상기 연결 예고 시그널이 생성된 시점의 전극 좌표값으로부터 소정 거리 이내에서 상기 이음매가 감지된 경우 상기 이음매에 의한 전극 연결을 해당 특정 사유에 의한 것으로 판정하는 판정부(40)를 포함한다.

본 발명은 전극 연결원인을 판정하기 위하여, 리와인더 회전량에 따른 전극의 길이방향 위치를 좌표값 데이터로 취득하는 위치 계측기(10)를 구비한다.

이러한 위치 계측기의 예로서 리와인더(RW)를 구동하는 모터 회전량으로부터 전극 위치를 좌표값 데이터로 추출하는 로터리 엔코더를 사용할 수 있다. 전극 위치는 언와인더에 설치된 로터리 엔코더에 의해서도 좌표로 추출할 수 있다. 그러나, 본 발명의 경우 언와인더에서의 재료 교체로 인한 스플라이싱의 경우에도 적용되기 때문에, 좌표값을 도출하기 위하여 언와인더의 로터리 엔코더를 적용하기 곤란하다. 특히, 이음매 감지기(30)는 전극 연결에 관련된 시그널 발생 후에 전극 이음매를 감지하여야 하기 때문에, 전극(1)이 최종적으로 권취되는 리와인더(RW) 부근에 배치된다. 본 발명은 상기 시그널과 이음매 감지기(30)에 의하여 전극 연결부의 감지 데이터에 기초하여 전극 연결원인을 판정하는 것이므로, 이음매 감지기(30)에 인접한 리와인더(RW)의 로터리 엔코더를 이용하여 좌표값 데이터를 취득하고 있다.

본 발명의 전극 연결원인 판정시스템(100)은 또한 전극 연결에 관련되어 선행 생성되는 연결 예고 시그널을 생성하는 시그널 생성기(20)를 구비한다. 전극(1)이 어떠한 형태로든 종료되고 다른 전극 혹은 파단된 전극 부분을 연결할 경우, 그 연결 전에 소정의 시그널이 발생한다. 예컨대, 전극 파단시에는 전극의 장력이 급감하므로, 장력센서(20A)가 장력을 검출하여 전극 단선을 파악할 수 있다. 전극(1)이 단선되면 연결테이프로 전극(1)을 연결하므로, 상기 장력센서(20A)가 검출한 센싱신호가 상기 전극 연결에 관련되어 선행 생성되는 연결 예고 시그널이 된다. 또한, 상기 장력센서(20A)가 상기 시그널을 생성하는 시그널 생성기(20)가 된다. 도 49에서, 장력센서(20A)가 시그널 생성기로 전극 상에 도시되어 있다. 도 49에서는 장력센서에 의한 전극 파단 검출시에 전극 단선에 관한 경보를 발하는 경보부(21)도 도시되어 있다.

또는, 도 49와 같은 롤프레스 공정에서 전공정에서 발생한 전극의 불량 부분을 제거하는 스크랩 폐기작업을 진행할 경우, 작업자는 작업 시작 전에 소정 입력 장치에 스크랩 폐기작업신호를 입력한다. 상기 입력장치(20B)는 예컨대, 터치스크린 상에 표시되는 HMI(Human Machine Interface) 제어버튼일 수 있다. 작업자는 불량제거포트(23)에 설치된 작업테이블(22) 상에서 불량 부분을 제거하고 나머지 전극(1)을 연결테이프로 연결한다. 상기 제거된 불량 부분은 불량제거포트(23)에 폐기한다.

따라서, 스크랩 폐기작업시에는 작업자에 의한 작업개시신호가 전극 연결에 관련되어 선행 생성되는 연결 예고 시그널이 된다.

또한, 하나의 종류의 전극 소진시에 새로운 전극을 공급하기 위하여 구전극과 신전극을 연결하는 이른바 스플라이싱 작업 시에도 전극 연결부가 발생한다. 도 49에서는 구전극롤과 신전극롤의 전극이 연결되는 것을 개략적으로 나타내고 있다. 상기 스플라이싱 작업은 수동 또는 자동으로 행할 수 있다. 예컨대, 하나의 언와인더 상에서 구전극롤과 신전극롤을 교체하는 경우, 설비 작동을 중단하고 신전극롤의 바코드를 언와인더에 설치된 바코드 리더기로 스캔하여 신전극롤에 관한 정보를 생산관리시스템(MES) 등에 전송할 수 있다. 또한, 구전극롤이 권취되어 있던 보빈과 언와인더의 척의 결합을 해제하고 신전극롤이 권취된 보빈은 언와인더의 척과 결합시킬 수 있다. 혹은 2개의 언와인더(UW1,UW2)를 이용하여 자동으로 구전극과 신전극을 연결하는 자동 스플라이싱의 경우에 전극 연결후 구전극의 단부를 커터(20C)로 절단할 수 있다. 이상의 수동 또는 자동 스플라이싱작업의 경우, 전극 교체신호는 적절하게 선택할 수 있다. 예컨대, 바코드 리더기에 의한 스캔신호가 교체신호가 될 수 있다. 혹은 언와인더의 척의 결합 및 해제신호가 교체신호가 될 수 있다. 혹은 자동 스플라이싱에 있어서, 커터(20C)의 상승 및 하강신호가 교체신호가 될 수 있다. 어떠한 경우이든 스플라이싱에 의하여 전극 연결이 후행하여 발생한다. 따라서, 상기 신호들은 전극 연결(스플라이싱)에 관련되어 선행 생성되는 연결 예고 시그널이 된다. 이 경우 시그널 생성기(20)는, 바코드 리더기, 척 또는 커터에 연결된 동작감지센서 등이 될 수 있다.

상기 시그널 생성기(20) 및 이음매 감지기(30)는 상기 위치 계측기(10)와 연동하여, 상기 시그널 생성 시점의 전극 좌표값과 상기 이음매가 부착된 전극 좌표값을 각각 취득할 수 있다. 즉, 시그널 생성기(20)가 시그널을 생성한 시점의 위치 계측기(10)(리와인더의 로터리 엔코더)의 엔코더값을 취득하여 그 시그널 생성시점의 전극 좌표값을 취득할 수 있다. 주의할 것은, 상기 전극 좌표값은 엔코더의 신호값이지 실제로 전극이 파단된 경우의 실물 전극의 실제 위치가 아니라는 점이다. 즉, 예컨대 장력센서(20A)가 장력 급감을 감지한 시점에서 장력센서가 위치 계측기와 연동하여 그 시점에서의 전극 좌표값은 취득할 수 있다. 그러나 장력이 급감하였다고 하여 그 지점(시점)에서의 전극 좌표가 전극 파단지점이라고 할 수는 없으며, 대개 장력센서의 센싱과 실제 파단된 전극이 장력센서에 도달하는 시점은 전극 주행에 따른 시차가 있다. 따라서, 실제 전극 파단은 시그널 생성(센싱) 지점이 아닌 그 후의 부분에서 발생한다. 상기 이음매 감지기(30)도 상기 위치 계측기(10)와 연동하여 이음매 감지시점에서의 전극 좌표값(엔코더값)을 도출할 수 있다.

본 발명은 상기 연결 예고 시그널이 생성된 시점의 전극 좌표값으로부터 소정 거리 이내에서 상기 이음매가 감지된 경우 상기 이음매에 의한 전극 연결을 해당 특정 사유에 의한 것으로 판정하는 판정부(40)를 포함한다.

상기한 바와 같이, 전극 연결원인을 판정하기 위해서는 필연적으로 연결 예고 시그널이 판정부(40)에 수신되어야 한다. 예컨대, 전극 파단시 장치 작동이 중단되고, 연결테이프로 전극(1)을 연결하는 작업이 진행된다. 이 경우, 소정의 시그널 생성기(20)(장력센서)에 의한 센싱신호가 판정부에 수신되고, 그 시점에서의 전극 좌표값이 취득된다. 상기 전극 좌표값은 위치 계측기(10)와 연동한 시그널 생성기(20)로부터 직접 판정부(40)에 입력되거나 후술하는 바와 같이, 전극 이동을 제어하는 제어부(40)를 통하여 판정부(40)에 입력될 수 있다. 또한, 상기 시그널 수신 후에 실제 전극(1(이 연결된 것을 확인할 수 있어야 한다. 이를 위해서, 상기 판정부(40)에는 이음매 감지기(30)로부터의 감지신호 및 이음매의 전극 좌표값도 수신되어야 한다. 상기 판정부(40)는 연결 예고 시그널이 생성된 시점의 전극 좌표값으로부터 소정 거리 이내에 상기 이음매가 감지된 경우, 즉 상기 이음매의 위치가 파악된 경우 전극 연결원인을 판정하기 것이므로, 이음매의 전극 좌표값도 특정되어야 한다. 상기 이음매의 전극 좌표값은 이음매 감지기와 연동되는 이음매 감지기(30)로부터 직접 판정부(40)에 입력되거나 후술하는 바와 같이, 전극 이동을 제어하는 제어부(50)를 통하여 판정부에 입력될 수 있다.

도 49에서는, 상기 시그널 생성기(20)와 이음매 감지기(30)에 의한 전극 좌표값이 판정부(40)에 전달되는 것이 잘 나타나 있다.

상기 전극 연결원인 판정시스템(100)은 상기 언와인더(UW)와 리와인더(RW) 사이의 전극 이동을 제어하며, 상기 위치 계측기(10)와 연동하여 전극의 길이방향 위치를 좌표값으로 취득할 수 있는 제어부(50)를 더 포함할 수 있다. 예컨대, PLC제어부와 같은 제어부(50)는 롤투롤 전극 이송을 제어하므로, 위치 계측기(10)와 연결되어 상기 위치 계측기로부터 전극의 길이방향 위치를 좌표값으로 수시로 취득할 수 있다. 따라서, 상기 제어부(50)를 상기 시그널 생성기(20) 및 이음매 감지기(30)와 연결하면, 상기 시그널 생성 시점의 전극 좌표 데이터와 상기 이음매가 부착된 전극 좌표값을 제어부(50)를 통하여 각각 취득할 수 있다.

구체적으로서, 상기 판정부(40)는 상기 언와인더(UW)와 리와인더(RW) 사이의 전극 이동을 제어하는 제어부(50) 또는 전극 제조공정을 관리하는 생산관리시스템(MES: Manufacturing Execution System)에 구비될 수 있다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 판정부(40)가 PLC 제어부(50)의 한 구성요소로서 포함되거나, 전극 제조공정을 관리하는 생산관리시스템의 일 구성요소로서 포함될 수 있음이 잘 나타나있다. 도 50 및 도 51에 나타난 바와 같이, 상기 생산관리시스템은, 롤투롤 상태로 이동하는 전극(1)을 모사한 형태로 표시되고 상기 전극 길이방향 위치 및 이음매 위치를 소정 좌표로 표시된 롤맵(RM)을 생성하는 롤맵 생성부(60)를 포함할 수 있다. 따라서, 상기 롤맵 생성부(60)는 제어부(50) 또는 롤맵 생성부(60) 자체에 구비된 판정부(40)에 의하여 파악된 전극 연결원인을 상기 롤맵(RM) 상의 이음매 위치에 표시할 수 있다. 롤맵 상에 전극 연결원인을 표시하는 과정은 제2 실시형태와 관련하여 후술하기로 한다.

상기 판정부(40)는 연결 예고 시그널이 생성된 시점의 전극 좌표값으로부터 소정거리 이내에서 상기 이음매가 감지된 경우 상기 이음매에 의한 전극 연결의 원인을 판정할 수 있다. 상기 소정거리는 전극 연결원인에 따라서 다르게 적용할 수 있다. 또한, 연결 예고 시그널이 생성된 시점의 위치(전극 좌표값)로부터 전극 연결원인과 관련하여 소정 관계를 가지고 연결테이프를 확실하게 감지할 수 있는 거리로 소정거리를 정할 필요가 있다.

전극 연결원인 판정을 위한 소정 거리의 특정은 제2 실시형태의 롤맵 생성시스템에서도 동일하게 적용되는 것이다. 따라서, 소정 거리의 특정 및 구체적인 전극 연결원인 판정은 제2 실시형태와 관련하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

(제2 실시형태)

도 50은 본 발명의 일 실시형태의 롤맵 생성시스템(200)의 개략도이다.

본 발명의 롤맵 생성시스템(200)은, 언와인더와 리와인더 사이에서 전극이 롤투롤 상태로 이동할 때, 상기 리와인더 회전량에 따른 전극의 길이방향 위치를 좌표값 데이터로 취득하는 위치 계측기(10); 상기 언와인더와 리와인더 사이에서 특정 사유로 전극이 연결될 때, 상기 전극 연결에 관련되어 선행 생성되는 연결 예고 시그널을 생성하는 시그널 생성기(20); 상기 시그널 생성 후 전극 상에 부착된 이음매를 감지하는 이음매 감지기(30); 상기 연결 예고 시그널이 생성된 시점의 전극 좌표값으로부터 소정 거리 이내에서 상기 이음매가 감지된 경우 상기 이음매에 의한 전극 연결을 해당 특정 사유에 의한 것으로 판정하는 판정부(40); 및 롤투롤 상태로 이동하는 전극을 모사한 형태로 표시되고 상기 전극 길이방향 위치 및 이음매 위치가 소정 좌표로 표시된 롤맵을 생성하는 롤맵 생성부(60)를 포함하고, 상기 롤맵 생성부(60)는 상기 판정부(40)에 의하여 파악된 전극 연결원인을 상기 롤맵 상의 이음매 위치에 표시하여 롤맵(RM)을 생성할 수 있다.

상기 롤맵 생성시스템(200)에서, 위치 계측기(10), 시그널 생성기(20), 이음매 감지기(30) 및 판정부(40)는 제1 실시형태의 전극 연결원인 판정시스템과 동일하므로 대응되는 각 구성요소에 대하여 동일한 도면부호를 붙이고, 그에 관한 구체적인 설명은 생략한다.

본 실시형태는 롤투롤 상태로 이동하는 전극을 모사한 형태로 표시되고 상기 전극 길이방향 위치 및 이음매 위치가 소정 좌표로 표시된 롤맵(RM)을 생성하는 롤맵 생성부(60)를 포함한다.

도 51은 도 4의 롤맵 생성시스템의 롤맵 생성부의 세부 구성을 나타낸 블록도이다.

상기 롤맵 생성부(60)는, 전극의 좌표데이터, 정상 전극의 품질이나 불량에 관한 데이터 등이 저장되는 데이터 베이스(61)와, 상기 데이터 베이스로부터의 데이터 혹은 이음매 감지기나 외관 감지기 기타 감지기에 의하여 취득한 데이터에 기초하여 시각화장치에 롤맵을 시각화하여 나타내도록 지령하는 중앙처리부(62)와, 롤맵은 육안으로 확인할 수 있도록 시각화하여 나타내는 시각화장치(63)를 포함할 수 있다.

상기 시각화장치(63)는 전극을 모사한 롤맵(RM)을 형성할 시각화 영역을 정의하고 상기 정의된 영역 상에 좌표 데이터를 표시한다. 상기 시각화 장치(63)는 상기 전극 상에서 취득된 각종 검사 데이터와 그 데이터가 취득된 좌표 데이터를 매칭 및 시각화하여 나타낼 수 있다. 상기 시각화장치(63)는 중앙 처리부(62)와 연결되며 중앙 처리부(62)로부터의 지시에 따라 검사 데이터 및 좌표 데이터를 시각화하여 나타낼 수 있다.

도 51에 나타난 바와 같이, 상기 시각화 장치(63)는 취득 데이터 입력부(63a), 롤맵 상 좌표 파악부(63b) 및 이미지 생성부(63c)를 구비하고 있다.

취득 데이터 입력부(63a)는 중앙 처리부로부터(62)로부터 데이터를 입력받는다. 롤맵 상 좌표 파악부(63b)는, 롤맵을 형성할 시각화 영역을 정의하고, 취득된 원천 데이터의 각 데이터 요소에 대하여 시각화 영역 내의 픽셀 좌표값을 정의할 수 있다. 상기 좌표 파악부(63b)는 취득된 품질 또는 불량에 관한 데이터와 전극(1)의 (폭방향 및 길이방향) 위치 데이터를 맵핑하고, 상기 시각화영역(롤맵) 상에 상기 맵핑된 데이터들을 픽셀 좌표에 따라 할당할 수 있다. 이미지 생성부(63c)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(63c)에 의하여, 롤맵이라고 하는 시각화 영역에 있어서, 실제 전극(1)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 롤맵(RM)을 생성할 수 있다.

또한, 데이터 베이스(61)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(62)는 데이터 베이스(61)에 저장된 정상 데이터와 대비하여 비정상으로 판명된 검사 데이터를 다른 데이터와 구별되게 시각화하여 나타내도록 상기 시각화장치(63)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(60)는 하나의 예일 뿐, 상술한 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.

상술한 롤맵 생성부(60)는, 예컨대 생산관리시스템(MES) 등과 같은 데이터 처리 시스템의 일 구성요소일 수 있다. 데이터 처리 시스템은 데이터에 대하여 일련의 조작을 행하기 위해 입력(input), 처리(processing), 출력(output), 통신(communication) 등을 행하는 시스템(하드웨어 또는 소프트웨어를 포함)을 말한다. 전극(1) 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. 생성된 롤맵(RM)은 디스플레이부에 표출될 수 있다.

본 발명의 롤맵 생성부(60)는 생성된 롤맵의 이음매 위치 상에 상기 판정부에 의하여 파악된 전극 연결원인을 표시하여 롤맵(RM)을 생성할 수 있다. 이를 위하여, 상기 롤맵 생성부(60)는 상기 판정부(40)를 구비할 수 있다. 예컨대, 상기 중앙처리부(62)가 판정부(40)를 포함할 수 있으며, 중앙처리부의 판정부가 소정의 로직에 따라 연결원인을 판정하여 롤맵 상에 이를 표시하도록 할 수 있다.

혹은 상기 판정부(40)는 전극 이동을 제어하는 제어부(50)에 구비될 수 있다. 이 경우 상기 롤맵 생성부(60)는 제어부에 구비된 판정부로부터 전극 연결원인에 관한 정보를 전달받아 롤맵 상에 표시할 수 있다. 혹은, 상기 판정부(40)가 중앙처리부에 구비된 경우, 위치 계측기(10)와 연동하여 전극의 길이방향 위치를 좌표값으로 취득할 수 있는 제어부(50)로부터 상기 판정부(40)가 상기 시그널 생성 시점의 전극 좌표 데이터와 상기 이음매가 부착된 전극 좌표값을 각각 취득하여 전극 연결원인을 판정할 수 있다.

도 52는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 연결원인 판정 및 롤맵 생성의 메커니즘을 설명하는 개략도이다.

도 54는 언와인더와 리와인더 사이에서 전극이 파단된 경우에 전극이 연결되는 것을 나타내고 있다.

장력센서(시그널 생성기)(20A)에 의하여 장력 급감 신호(장력센서 온 신호)를 수신하면 그 때의 전극 좌표값이 도출된다. 이 장력 급감 신호가 연결 예고 시그널이 된다. 예컨대, 리와인더의 엔코더값으로부터 장력센서 신호가 104m의 전극 좌표에서 수신된 경우, 전극이 다시 연결될 때까지 장력센서 신호는 계속 온이 되며, 전극 연결 후에 오프가 된다. 이후, 리와인더에 인접하게 설치된 이음매 감지기(30)에 의하여 이음매(연결테이프:T) 및 그 전극 좌표값이 감지된다. 이 경우, 상기 연결 예고 시그널이 생성된 시점의 전극 좌표값(104m)로부터 적어도 설비 전체거리(설비 전체 옵셋거리) 내에 상기 이음매(T)가 위치하게 되어 있다. 즉, 전극의 연결은 설비 내에서 행해지므로, 설비 전체거리를 벗어난 지점에서 이음매(T)가 발견되는 경우는, 상기 장력센서 신호를 유발한 경우(전극 파단의 경우)의 전극 연결이라고 보기 어렵다. 따라서, 상기 이음매(T)가 장력센서 신호가 생성된 전극 좌표값(104m)으로부터 설비 전체거리, 예컨대 50m 내의 거리에서 발견된 경우, 판정부(40)는 상기 전극 이음매(연결테이프)는 파단에 의한 전극 연결로 판정할 수 있다. 도 52에서는, 이음매 감지기에 의하여 이음매가 104m로부터 설비 전체거리인 50m 내의 지점인 115m에서 감지되었으므로, 롤맵 생성부(60)에 의하여 형성된 롤맵 상에 '파단 연결'이라고 전극 연결원인을 표시할 수 있다. 이 경우, 전극 연결원인 판단을 위한 소정 거리는 '설비 전체거리'가 된다.

전극 연결원인의 표시는 도 6과 같이 문자로 표시할 수 있는 것은 물론, 각 원인에 따라 연결테이프(T)의 색상, 해칭 패턴 등을 달리하여 시각적으로 표시할 수 있다.

도 53은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 연결원인 판정 및 롤맵 생성의 메커니즘을 설명하는 개략도이다.

도 53에서는 전극의 불량 부분을 제거하는 스크랩 폐기의 경우 전극이 연결되는 것을 나타내고 있다.

불량제거포트(23)(스크랩 포트)에 설치된 수동입력장치(20B)(시그널 생성기)에 작업자가 스크랩 개시버튼을 누르면, 그 입력신호 및 그 입력신호 수신시점에서의 전극 좌표값이 상기 수동입력장치로부터 직접 또는 전극 이송을 제어하는 제어부(50)를 통하여 상기 판정부(40)에 전달된다. 본 실시예에서는 상기 스크랩 포트 입력신호가 연결 예고 시그널이 된다. 예컨대, 리와인더의 엔코더값으로부터 상기 스크랩 포트 입력신호가 104m의 전극 좌표로 수신된 경우, 전극이 다시 연결될 때까지 스크랩 포트 입력신호는 계속 온이 되며, 전극 연결 후에 오프가 된다. 이후, 리와인더에 인접하게 설치된 이음매 감지기에 의하여 이음매 및 그 전극 좌표값이 감지된다.

리와인더로부터 스크랩 폐기 작업이 이루어지는 불량제거포트(23)까지의 거리는 기 설정되어 있다. 예컨대, 리와인더로부터 불량제거포트(23)까지의 거리가 40m라고 하면, 상기 스크랩 포트 입력신호가 수신된 시점의 전극 좌표값(104m)으로부터 40m 내(즉, 144m)에는 상기 이음매가 위치하게 되어 있다. 이 경우 전극 연결원인 판단을 위한 소정 거리는 '리와인더로부터 불량제거포트까지의 거리가 된다.

따라서, 상기 이음매가 상기 수동입력장치에 의한 입력신호 수신시점의 전극 좌표값(104m)으로부터 소정 거리인 40m 내의 거리에서 발견된 경우, 판정부(40)는 상기 전극 이음매(연결테이프) (T)는 스크랩 폐기에 의한 전극 연결로 판정할 수 있다. 도 53에서는, 이음매 감지기(30)에 의하여 이음매(T)가 104m로부터 소정 거리 40m 내의 지점인 115m에서 감지되었으므로, 롤맵 생성부(60)에 의하여 형성된 롤맵 상에 '스크랩 폐기 연결'이라고 전극 연결원인을 표시할 수 있다.

도 54는 전극 교체를 위한 자동 스플라이싱 과정을 나타내는 개략도이다.

도시된 바와 같이, 구전극롤(도시하지 않음)로부터 도출된 전극 종단부(1A)와 신전극롤(UW2)로부터 도출된 전극 시단부(1B)가 연결된다. 예컨대, 도 54(a)와 같은 신전극롤(UW2)의 대기상태에서, 구전극롤에 설치된 권경센서(도시하지 않음)에 의하여 구전극롤의 전극 종료신호가 수신되면, 구전극 종단부(1A)가 권취되는 압착롤(R1)과 신전극 시단부(1B)가 압착되는 압착롤(R2)이 접근하도록 구동된다(도 8(b) 참조). 신전극롤의 시단부(1B)에는 양면테이프(2)가 부착되어 있으므로, 상기 압착롤의 압착에 의하여 구전극과 신전극이 접착된다. 접착 완료 후에 구전극 종단부(1A) 부근에 설치된 커터(20C)가 하강하여 구전극을 절단하면, 구전극롤과 이어진 상기 신전극롤의 전극이 도시되지 않은 리와인더를 향하여 롤투롤 상태로 이동한다. 이에 의하여, 언와인더로부터 리와인더로의 롤투롤 이송이 중단되지 않고 연속적으로 행해질 수 있다. 상기 커터(20C)가 전극을 용이하게 절단할 수 있도록 상기 전극 이면에는 지지대(20D)가 설치된다. 이러한 스플라이싱의 경우에도 필연적으로 전극 연결이 발생한다.

도 55는 상기 스플라이싱의 경우 전극 연결원인 판정 및 롤맵 생성의 메커니즘을 설명하는 개략도이다.

전극 교체를 위하여 구전극과 신전극이 스플라이싱 테이블(스플라이싱부)에서 자동 또는 수동으로 스플라이싱되면, 자동 또는 수동입력장치에 의하여 소정의 전극 교체신호(스플라이싱 신호)가 입력된다.

상기 교체신호는 도 55의 경우 구전극을 절단하는 커터(20C)에 연결된 승강실린더 등에 설치되는 동작감지센서의 동작신호일 수 있다. 혹은, 작업자가 수동으로 스플라이싱 테이블에서 전극을 연결하기 전에 스플라이싱 개시버튼을 누르면 그 입력신호가 전극 교체신호가 될 수 있다.

상기 교체신호가 입력되면 그 지점의 전극 좌표값이 상기 판정부로 함께 전송된다. 상기 전극 교체신호가 연결 예고 시그널이 된다. 예컨대, 리와인더의 엔코더값으로부터 상기 전극 교체신호가 104m의 전극 좌표로 수신된 경우, 전극이 다시 연결될 때까지 교체신호는 계속 온이 되며, 전극 연결 후에 오프가 된다. 이후, 리와인더에 인접하게 설치된 이음매 감지기(30)에 의하여 이음매(T) 및 그 전극 좌표값이 감지된다.

리와인더로부터 스플라이싱부까지의 거리는 기 설정되어 있다. 예컨대, 리와인더로부터 스플라이싱부까지의 거리가 45m라고 하면, 상기 재료 교체신호가 수신된 시점의 전극 좌표값(104m)으로부터 45m 내(즉, 149m)에는 상기 이음매가 위치하게 되어 있다. 이 경우 전극 연결원인 판단을 위한 소정 거리는 '리와인더로부터 스플라이싱부까지의 거리가 된다.

따라서, 상기 이음매(T)가 상기 재료 교체신호 수신시점의 전극 좌표값(104m)으로부터 소정 거리인 45m 내의 거리에서 발견된 경우, 판정부(40)는 상기 전극 이음매(연결테이프)의 연결원인을 스플라이싱에 의한 전극 연결로 판정할 수 있다. 도 55에서는, 이음매 감지기(30)에 의하여 이음매가 104m로부터 소정 거리 45m 내의 지점인 115m에서 감지되었으므로, 롤맵 생성부(60)에 의하여 형성된 롤맵 상에 '스플라이싱 연결'이라고 전극 연결원인을 표시할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에 의하여, 롤투롤 상태로 전극이 이동되는 전극 제조공정의 각 세부공정에서 전극에 연결부가 형성될 경우, 그 연결부의 위치와 함께 그 연결원인을 용이하게 판정할 수 있다. 또한, 상기 파악된 전극 연결원인을 롤맵 상에 표시하여 롤맵 정보의 유효성을 높일 수 있다.

상술한 실시예에서는, 대표적으로 전극 파단, 스크랩 폐기, 스플라이싱의 경우 전극 연결원인 파악에 관하여 설명하였지만, 그 외의 원인에 의한 전극 연결의 경우에도 본 발명을 적용할 수 있다. 다만, 전극 연결의 원인이 달라지면, 전극 연결에 관련되어 선행 생성되는 연결 예고 시그널 및 연결원인 파악을 위한 '소정 거리'가 달라질 수 있다. 이 경우에는, 그 원인에 부합하여 발생하는 신호를 검출할 수 있는 적절한 시그널 생성기를 선정하고, 소정 거리를 적합하게 설정함으로써, 그 연결원인을 파악할 수 있다.

<도 56~도 75에 관련된 실시예의 설명>

도 58은 본 발명의 롤맵 작성시스템의 일 실시예의 개략도이고, 도 59는 전극 코팅공정에서의 롤맵 작성장치 및 롤맵의 일례를 나타낸 개략도이고, 도 60은검사기에 의한 검사데이터 및 해당 검사데이터의 좌표값을 취득하는 원리를 나타낸 개략도이고, 도 61은 롤맵작성부의 일례를 나타낸 개략도이다.

본 발명의 롤맵 작성시스템(1000)은, 상술한 바와 같이 언와인더(UW)에서 풀려나온 전극(1)이 이동하여 리와인더(RW)에서 감기는 공정들이 순차적으로 반복 진행되는, 일련의 롤투롤공정에서의 롤맵 작성시스템이다. 도 58에는 일련의 롤투롤공정으로서 코팅공정, 롤프레스(R/P)공정, 노칭공정을 예시로 들고 있다. 롤프레스공정은 1회 또는 필요에 따라 복수회 행해질 수 있다. 또한, 롤프레스공정 후에 전극(1)을 길이방향으로 절단하는 슬리팅공정이 개재될 수 있다. 따라서, 본 발명의 대상이 되는 일련의 롤투롤공정은 도 58의 예에 한하지 않으며, 전극(1)의 종류나 제조설비에 따라 더 많거나 적은 수의 롤투롤공정 또는 다른 롤투롤공정들을 포함할 수 있다.

본 발명의 롤맵 작성시스템(1000)은, 전극(1)의 길이방향축과 폭방향축의 2개의 좌표축을 가지는 좌표평면으로 정의되고 각 공정에서의 전극(1)의 위치를 상기 좌표평면의 좌표값으로 표시할 수 있는 롤맵을 각 공정마다 작성하는 롤맵 작성장치(100); 및 일련의 롤투롤공정 중 최종공정의 롤맵이 표상하는 실물 전극과, 최종공정 이전의 각 공정의 롤맵이 표상하는 각 실물 전극이 매칭되도록, 상기 각 공정의 롤맵의 좌표값을 최종공정의 롤맵의 좌표값과 일치시키는 롤맵매칭부(200);를 포함한다.

롤맵은 언와인더(UW)와 리와인더(RW) 사이에서 롤투롤상태로 이동하는 전극(1)을 모사하여 바(BAR)형태로 시각적으로 나타낸 것이다. 따라서, 롤맵의 길이와 폭은 실물 전극의 길이와 폭에 대응된다. 즉, 롤맵은 전극(1)의 길이방향축과 폭방향축의 2개의 좌표축을 가지는 좌표평면으로 정의된다. 또한, 전극(1)의 위치를 상기 좌표평면의 좌표값으로 표시할 수 있다. 이에 따라 예컨대 전극(1)의 특정 위치에 불량이 생길 경우 도 57과 같이, 롤맵 상에 상기 불량의 위치를 특정 좌표값으로 표시할 수 있다. 도 57에서 길이방향 좌표가 롤맵 하부에 표시된다. 도 57에는 도시의 간략화를 위하여 폭방향 좌표를 수치로서 롤맵 상에 나타내지는 않았다. 그러나, 핀홀 불량(f1), 라인 불량(f2)과 같은 외관 불량이 그 불량이 발생한 길이방향 및 폭방향 좌표에 시각적으로 표시되어 있다. 이와 같이, 롤맵은 2개의 좌표축으로 대표되는 좌표평면 상의 소정위치(길이방향 좌표 및 축방향 좌표)에 불량 등을 명확하게 나타낼 수 있다.

이러한 롤맵은 롤투롤공정들의 각 공정마다 작성할 수 있다. 도 58을 참조하면, 코팅공정의 롤맵 작성장치(110), 롤프레스공정의 롤맵 작성장치(120), 및 노칭 공정의 롤맵 작성장치(130)가 도시되어 있다. 이들 각 공정의 롤맵 작성장치(110,120,130)가 본 발명의 롤맵 작성장치(100)를 구성한다.

도 59에는, 전극 코팅공정에서의 롤맵 작성장치(110)의 일례가 도시되어 있다.

상기 롤맵 작성장치(110)는, 위치계측기(10), 검사기(20) 및 롤맵작성부(60)를 포함한다.

롤투롤공정에서 전극(1)은 언와인더(UW)와 리와인더(RW) 사이에 거치된다. 상기 언와인더(UW)로부터 전극(1)이 풀려나오고, 코터(C)에 의하여 활물질이 코팅된다. 코팅 후에 상기 전극(1)의 비코팅부(1b) 상에는 마킹기(MM)에 의하여 소정 간격으로 기준점들이 마킹된다. 파단 또는 불량 제거 등에 의하여 전극 길이에 변화가 있을 경우, 상기 기준점(M) 간의 간격 변동으로 상기 변화된 전극 길이를 파악할 수 있다. 전극(1)은 언와인더(UW)와 리와인더(RW)의 회전에 따라 이동하므로, 상기 언와인더(UW) 또는 리와인더(RW)의 회전량에 따라 전극(1)의 길이방향 위치를 특정할 수 있다. 위치계측기(10)는 이러한 전극(1)의 길이방향 위치를 전극 길이방향축의 좌표값으로 취득할 수 있다. 예컨대, 1200미터 길이의 전극(1)에서, 상기 위치계측기(10)에 의하여 취득된 좌표가 0이라면 전극(1)의 시작부를 나타내고, 1200미터의 좌표가 취득되었다면 전극(1)의 종료부를 의미한다. 위치계측기(10)로서, 언와인더(UW) 및 리와인더(RW)에 설치된 로터리 엔코더(10U,10R)를 사용할 수 있다. 통상 로터리 엔코더(10U,10R)는 언와인더(UW) 및 리와인더(RW)를 구동하는 모터 구동부에 설치되어 모터 회전수(회전량)에 따른 전극 이동 거리를 검출할 수 있다. 따라서, 전극(1)이 언와인더(UW)와 리와인더(RW) 사이에서 이동할 경우 그 이동거리는 상기 로터리 엔코더(10U,10R) 에 의하여 검출 가능하다. 도 59에서는 설명의 편의를 위하여 언와인더 엔코더(10U) 및 리와인더 엔코더(10R)가 각각 언와인더(UW) 및 리와인더(RW)의 외부에 배치한 것을 도시하였지만, 상기 엔코더들은 언와인더(UW) 및 리와인더(RW)에 각각 내장될 수 있다. 다만, 롤맵은 리와인더(RW)에 전극(1)이 완전히 권취되어 전극 권취롤이 완공된 후, 즉 전극 길이를 따른 모든 좌표데이터 및 모든 검사데이터가 입력된 후에 작성될 수 있다. 따라서, 롤맵 작성을 위한 위치계측기(10)로서 리와인더( RW)에 설치된 로터리 엔코더(10R)를 이용하는 것이 바람직하다. 본 명세서에서는 롤맵 작성 및 후술하는 롤맵 매칭을 상기 리와인더 기준으로 취득된 좌표값에 따라 설명하기로 한다.

상기 롤맵 작성장치(110)는 또한, 전극 이송라인에 인접하여 전극(1)의 품질이나 불량을 측정하는 소정의 검사기(20)를 포함한다.

상기 검사기(20)는 전극(1)을 검사하여 검사데이터를 취득하며, 상기 위치계측기(10)와 유선 또는 무선으로 연결되어 상기 검사데이터와 함께 그 검사데이터가 취득된 전극 부분의 길이방향축 좌표값을 함께 취득할 수 있다. 상기 검사데이터는, 전극(1)의 품질, 불량에 관한 데이터 및 상술한 기준점위치에 관한 데이터를 포함할 수 있다.

검사데이터는 다음 중 하나 이상일 수 있다.

ⅰ) 전극 상에 소정 간격으로 마킹된 기준점에 관한 데이터

ⅱ) 전극 상의 이음매에 관한 데이터

ⅲ) 전극 상의 슬러리 로딩량에 관한 데이터

ⅳ) 전극 치수 및 폭에 관한 데이터

ⅴ) 전극 외관에 관한 데이터

ⅵ) 롤프레스 압연 후의 전극 두께에 관한 데이터

각 공정에 설치되는 검사기(20)는 상이할 수 있다. 따라서, 각 공정에서 행하는 처리에 따라, 각 공정에서 검사되는 검사데이터도 상이할 수 있다.

도 59에는 검사기(20)로서 로딩량검사기(21), 기준점검사기(22) 및 외관검사기(23)가 도시되어 있다.

코팅공정에서는 슬러리 코팅시의 코팅량, 즉 로딩량이 중요하다. 따라서, 코팅공정에서는 로딩량검사기(21)(로딩량계측기)에 의하여 슬러리 로딩량을 검사(측정)하고 있다. 로딩량이 설정범위를 벗어날 경우 불량으로 판단하여 후술하는 시각화 장치에 의하여 이를 다른 부분과 구분하여 시각적으로 표시할 수 있다. 혹은, 불량이 아닌 정상범위의 로딩량이라도 그 양에 따라 범위를 구분하여 각각 다른 색으로 시각적으로 표시할 수 있다. 이러한 의미에서 본 발명의 검사데이터는 불량에 한하지 않으며 품질에 관한 데이터를 포괄하는 것이다. 도 59에서는 롤맵 상에 어두운 색으로부터 밝은 색으로 명암을 달리하여 로딩량을 표시하고 있다. 즉, 가장 어두운 색이 과다 로딩량, 그 다음 어두운 색이 정상 로딩량, 가장 밝은 색이 과소 로딩량을 나타낸다. 그러나, 이는 로딩량에 관한 시각적표현의 일례일 뿐, 색상, 채도, 명암 등 다양한 방법에 의하여 로딩량을 나타낼 수 있다.

또한, 전극(1) 상에 소정 간격으로 기준점(M)을 마킹하여, 전극 파단길이 산출 등에 활용하는 경우가 있다. 이러한 기준점(M)의 위치를 감지하는 기준점검사기(22)도 검사기(20)로서 구비될 수 있다.

한편, 공정 중에 전극이 끊어져 이를 이음매 연결부재(연결테이프)로 이은 경우, 그 이음매를 감지하는 이음매 감지기도 검사기(20)의 하나로서 구비될 수 있다.

또한, 코팅부 및 비코팅부의 치수 및 폭을 계측하는 치수 및 폭 계측기도 검사기(20)로서 구비할 수 있다. 치수 및 폭 계측기 역시 설정 범위를 벗어난 것을 불량 데이터로, 혹은 정상 범위이지만, 치수 및 폭의 범위에 따라 구분하여 각각 다른 시각적이미지로 표출할 수 있다. 치수 및 폭 계측기에 의하여 전극(1) 상의 코팅부와 비코팅부의 미스매치 등에 관한 데이터도 취득할 수 있다.

또한, 전극 외관의 핀홀 불량, 라인 불량 등 외관상 결함을 포함하는 전극 외관에 관한 데이터를 얻기 위하여 전극 외관 검사기(23)도 구비될 수 있다.

이상의 검사기는 전극 코팅공정에서 주로 사용되는 것들을 예시한 것이며, 공정이 상이한 경우 예컨대 롤프레스공정에서는 상기한 로딩량검사기 대신 프레스롤에 의한 압연 후의 전극 두께에 관한 데이터를 얻기 위한 검사기를 채용할 수 있다.

검사기(20)는 상기에서 설명한 것에 한정되지 않으며, 전극(1)으로부터 얻을 수 있는 다른 측정 파라미터가 있다면 이를 검사 내지 감지할 수 있는 소정의 다른 검사기(20)들도 본 발명의 롤맵 작성장치(100)에 적용될 수 있다. 또한, 상술한 검사기(20)는 반드시 각각 별개로 구비되는 것은 아니고, 하나의 검사기(20)로 복수개의 검사데이터를 취득할 수 있으며, 이 경우 필요로 하는 검사기(20)의 개수를 줄일 수 있다. 혹은 동일한 명칭의 검사기(20)라도 용도에 따라 복수개 구비될 수 있다. 즉, 이음매 감지기로서 칼라센서는 외관을 검사하므로 외관 검사기(20)로도 간주할 수 있다. 또한, 비전 계측기는 미스매치를 측정할 수 있어 치수 및 폭 계측기로 볼 수 있지만, 해당 계측기에 포함되는 비전 센서에 따라 기준점도 감지할 수 있으므로, 기준점검사기로 간주할 수도 있다.

이러한 전극 검사기(20)들은 상기 위치계측기(10)와 연동되어, 그 검사데이터와 함께 해당 검사데이터가 취득된 전극 부분의 좌표값(위치 데이터)를 당해 롤투롤 이송공정을 제어하는 제어부(50)를 통하여 혹은 직접 후술하는 롤맵작성부(60)로 전송할 수 있다. 롤맵작성부(60)는 이러한 검사데이터 및 좌표값을 코팅공정의 롤맵 상에 시각적으로 표시할 수 있다.

도 60은 검사기에 의한 검사데이터 및 해당 검사데이터의 좌표값을 취득하는 원리를 나타낸 개략도이다.

도 59 및 도 60에서 상기 검사기가 전극(1) 상을 검사하여 검사데이터를 취득하였을 때, 그 전극 부분의 위치가 리와인더(RW)의 위치계측기(10)에서 감지된다. 그러나, 검사데이터를 취득한 시점에서 그 전극 부분은 아직 리와인더(RW)에 도착한 상태가 아니다. 본 실시예에서 롤맵 좌표는 리와인더(RW)를 기준으로 하므로, 상기 전극 부분이 실제 리와인더(RW)에 도착하였을 때 감지되는 길이방향축의 좌표가 해당 전극 부분의 길이방향축의 좌표가 된다. 따라서, 검사데이터가 취득된 전극 부분의 길이방향축 좌표값은, 그 데이터 취득시점의 리와인더(RW)의 엔코더값(길이방향축 좌표값)에 각 검사기들로부터 리와인더(RW)까지의 거리(옵셋(offset) 거리)를 더해주어야 한다. 예컨대, 로딩량검사기(21)에서 로딩량이 감지된 전극 부분(a)의 길이방향축 좌표값은 감지시점의 리와인더(RW)의 엔코더값(좌표값) A에 로딩량검사기(21)와 리와인더(RW) 사이의 옵셋거리(L1)을 더해준 값이 된다. 동일한 원리로, 기준점검사기(22)에서 기준점이 감지된 전극 부분(b)의 길이방향축 좌표값은 감지시점의 리와인더(RW)의 엔코더값 B에 기준점검사기(22)와 리와인더(RW) 사이의 옵셋거리(L2)을 더해준 값이 된다. 또한, 외관검사기(23)에서 예컨대 외관불량이 감지된 전극 부분(c)의 길이방향축 좌표값은 감지시점의 리와인더(RW)의 엔코더값 C에 외관검사기(23)와 리와인더(RW) 사이의 옵셋거리(L3)을 더해준 값이 된다.

한편, 상기 검사데이터가 취득된 전극 부분의 폭방향축 좌표값은 상기 검사기에 의하여 취득될 수 있다.

예컨대, 도 59에 도시된 외관검사기 등의 검사기(20)는 전극(1)의 폭방향 전체를 따라 전극 외관을 스캔하여 검사할 수 있는 프로그램을 구비할 수 있다. 혹은, 검사기 자체가 전극 폭방향을 따라서 이동 가능하게 설치될 수 있다. 또는, 전극의 폭방향을 따라서 검사기가 복수개 설치될 수 있다. 이에 따라, 상기 검사기들(20)은 전극의 폭방향의 각 지점에 대하여 품질 또는 불량에 관련된 데이터(예컨대, 로딩량 데이터나 외관 불량 데이터)를 취득할 수 있으며, 또한, 당해 데이터가 취득된 폭방향의 위치 데이터(좌표값)도 상기 검사기(20)에 의하여 취득될 수 있다. 이에 따라, 상기 각 검사기(20)는, 검사데이터(예컨대, 품질 또는 불량에 관련된 데이터), 상기 검사데이터가 취득된 전극(1)의 길이방향축 좌표값 및 폭방향 좌표값을 모두 취득하여 후술하는 롤맵작성부(60)로 전송할 수 있다.

도 61은 롤맵작성부(60)의 일례를 나타낸 개략도이다.

상기 롤맵작성장치(110)는, 상기 위치계측기(10) 및 검사기(20)와 연동되어 롤맵을 작성하는 롤맵작성부(60)를 포함한다. 상기 롤맵작성부(50)는 검사기(10) 및 위치계측기(20)로부터 취득된 데이터를 저장하거나, 정상 전극의 품질이나 치수 등에 관한 데이터가 저장된 데이터베이스(61)를 구비할 수 있다. 또한, 상기 롤맵작성부(60)는 취득된 데이터를 처리하여 롤맵작성부(60)에 구비된 시각화장치(63)에 시각화하도록 지령하는 중앙 처리부(62)를 구비할 수 있다.

상기 롤맵작성부(60)는 전극(1)을 모사한 롤맵의 좌표평면을 형성할 시각화 영역을 정의하고, 상기 정의된 영역 상에 전극의 길이방향축 좌표값, 폭방향축 좌표값 및 검사데이터를 시각적으로 표시할 수 있는 시각화 장치(63)를 구비한다. 상기 시각화 장치(63)는 상기 검사데이터의 좌표값에 해당 검사데이터를 시각화하여 나타낼 수 있다. 상기 시각화장치(63)는 중앙 처리부(62)와 연결되며 중앙 처리부로부터의 지시에 따라 검사데이터 및 좌표 데이터를 시각화하여 나타낼 수 있다.

도 61을 참조하면, 상기 시각화 장치(63)는 취득 데이터 입력부(63a), 롤맵 상 좌표 파악부(63b) 및 이미지 작성부(63c) 등을 구비할 수 있다.

상기 취득 데이터 입력부(63a)는 중앙 처리부로부터(62)로부터 데이터를 입력받는다.

롤맵 상 좌표 파악부(63b)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(50)나 서버 등에 입력되면, 상기 롤맵 상 좌표 파악부(63b)가 이러한 전극(1)의 크기에 관한 데이터로부터 소정 축척 변환 스케일에 따라 롤맵의 시각화 영역을 계산하여 확정할 수 있다. 혹은, 상술한 전극(1)의 길이방향 및 폭 방향 좌표값 데이터로부터 소정 축척 변환 스케일에 따라 롤맵의 시각화 영역을 계산하여 확정하는 것도 가능하다.

상기 좌표 파악부(63b)는 취득된 품질 또는 불량에 관한 데이터와 전극(1)의 (폭방향 및 길이방향) 위치 데이터를 맵핑하고, 상기 시각화영역(롤맵) 상에 상기 맵핑된 데이터들을 픽셀 좌표에 따라 할당할 수 있다.

이미지 작성부(63c)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 작성부(63c)에 의하여, 롤맵이라고 하는 시각화 영역에 있어서, 실제 전극(1)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 작성할 수 있다.

또한, 데이터 베이스(61)와 같은 저장부에 저장된 데이터를 기초로, 상기 롤맵의 특정범위와 연동하여 그 특정범위에 해당하는 데이터들을 저장부로부터 불러들여 화면 상에 표시(이미지 작성)할 수 있다. 이 때, 상기 중앙 처리부(62)는 데이터 베이스(61)에 저장된 정상 데이터와 대비하여 비정상으로 판명된 검사데이터를 다른 데이터와 구별되게 시각화하여 나타내도록 상기 시각화장치(63)에 지령을 내릴 수 있다.

상기한 시각화 영역의 크기 설정이나, 시각화 영역의 좌표를 파악하여 이미지를 작성하는 것은 종래의 다양한 사용자 인터페이스나, 데이터 할당-처리-분석 및 시각화에 관한 여러 가지 프로그램이나 처리 툴에 의하여 행할 수 있다. 따라서, 상술한 롤맵작성부(60)는 하나의 예일 뿐, 상술한 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.

상술한 롤맵작성부(60)는, 예컨대 생산관리시스템(MES) 등과 같은 데이터 처리 시스템 또는 해당 데이터 처리 시스템의 일 구성요소일 수 있다. 데이터 처리 시스템은 데이터에 대하여 일련의 조작을 행하기 위해 입력(input), 처리(processing), 출력(output), 통신(communication) 등을 행하는 시스템(하드웨어 또는 소프트웨어를 포함)을 말한다. 전극(1) 제조공정에서는 코팅, 프레스, 슬리팅 등 일련의 전극 제조공정을 관리하는 전극 MES, 조립 MES 등이 구비되어 있다. 따라서, 상술한 좌표값 데이터, 검사데이터 등을 MES에 송출하면 MES에서 상술한 롤맵을 작성할 수 있다.

상기 롤맵 작성장치(110)는, 언와인더(UW)와 리와인더(RW) 사이의 전극 이동을 제어하는 제어부(PLC 제어부)(50)를 더 포함할 수 있다.

상기 제어부(50)는, 상기 위치계측기(10) 및 검사기(20)와 연동되어 상기 검사데이터 및 해당 검사데이터가 취득된 전극 부분의 좌표값을 상기 롤맵작성부(60)로 전송할 수 있다. 이 경우 상기 제어부(50)는 롤맵작성부(60)에서 가공이 용이한 형태로 상기 검사데이터 및 좌표 데이터를 가공할 수 있다. PLC 제어부(50)는 상기 검사기(20)나 엔코더 등과 연결되어 전극의 롤투롤 이송을 제어하므로, 검사기(20), 엔코더 등에서 직접 MES와 같은 데이터 처리 시스템으로 데이터를 전송하기 보다는 제어부(50)를 통하여 데이터를 전송하는 것이 데이터 처리 및 관리면에서 보다 효율적이다.

또한, 각 롤투롤공정의 제어부(50)는 리와인더(RW)에서의 전극 권취방향, 언와인더(UW)에서의 전극 권출방향에 관한 정보가 저장된다. 즉, 전극 권취방향이 정방향(시계방향) 또는 역방향(반시계방향)인지, 전극 권출방향이 정방향 또는 역방향인지에 관한 정보가 해당 롤투롤공정을 제어하는 제어부(50)에 자동적으로 저장이 된다. 전극 권취방향 및 권출방향에 따라 후술하는 바와 같이, 선후행 공정에 있어서, 전극의 시작부와 종료부가 반전되거나 전극(1)의 상면과 이면이 반전되는 형태가 상이하게 된다. 따라서, 이러한 정보들을 후술하는 롤맵매칭부(200)로 전송함으로써 롤맵 좌표값의 매칭시에 이를 반영하여 각 공정의 롤맵들을 매칭시킬 수 있다.

롤맵작성부(60)는 상술한 데이터들로 롤맵을 작성한다. 도 4에는 이러한 롤맵의 일례가 나타나 있다.

도 59의 최상단에는 코팅공정의 절대좌표 롤맵(R1)이 도시되어 있고, 그 아래쪽에는 상대좌표 롤맵(r1)이 도시되어 있다. 절대좌표 롤맵(R1)은, 각 공정 중 및 각 공정 사이에 제거된 전극 부분의 좌표값과 상기 제거된 전극 부분을 제외한 생존(生存)전극의 좌표값을 상기 좌표공간에 함께 나타낸 롤맵을 말한다. 상대좌표 롤맵(r1)은 상기 제거된 전극 부분을 제외한 생존전극의 좌표값만을 상기 좌표공간에 나타낸 롤맵을 말한다.

상대좌표 롤맵(r1)은 해당 공정을 마치고 살아남은 생존전극을 표상하므로, 상대좌표 롤맵(r1)이 실물 전극을 표상하는 롤맵이 된다.

도 59는 총 길이 1200미터의 전극에 대한 롤맵이 도시되어 있다. 전극의 25%, 50%, 75% 지점인 300,600,900미터 지점에 기준점(M)이 마킹되었으며, 기준점검사기(22)에 의하여 감지된 데이터에 기초하여 해당 좌표값의 롤맵에 기준점(M)이 각각 표시되어 있다. 또한, 로딩량도 대응하는 좌표구간에 걸쳐 명암을 달리하여 표시되어 있다. 다만, 명암이 없이 백색으로 표시된 구간(v)은 로딩량검사기(21)가 검사하지 못한 구간을 의미한다. 전극이 롤투롤상태로 이동할 때, 전극의 출렁거림, 검사기의 민감도, 데이터 통신상의 문제와 같은 여러 원인들로 인하여 이와 같이 검사기가 데이터를 취득하지 못한 구간이 생길 수 있다.

한편, 롤맵(R1,r1)의 우측 끝단의 좌표는 시작부로서 좌표값이 0이고, 좌측 끝단이 종료부로서 좌표값이 1200미터로 되어 있다. 시작부에서 리와인더(RW)의 권취가 시작되며 이때의 리와인더(RW) 엔코더값(좌표값)이 0이다. 권취가 종료되었을 때 리와인더 엔코더값은 1200이 된다. 그러나, 실제로는 1100미터만큼 전극(1)을 권취하였을 때, 전극 끝부분을 100미터만큼 잘라내었다. 이와 같이 전극 롤이 완공한 후에 전극을 잘라내는 것을 완공후 제거라 한다. 전극의 시작부와 종료부는 품질이 균일하지 않은 경우가 많기 때문에, 권취 시작전 또는 권취 종료시점에 전극(1)을 잘라내는 경우가 종종 있다. 이에 대하여, 해당 공정 중에 불량구간 등을 잘라내고 전극(1)을 연결하는 경우도 있으며, 이를 자공정제거라 한다. 롤맵에는 이러한 전극 길이변화에 관한 정보도 표시된다. 이러한 전극 길이변화는 상술한 기준점(M)의 간격 변화를 감지(검사)함으로써 파악할 수 있다. 절대좌표 롤맵(R1)은 완공후 제거된 100미터 길이의 전극도 표시하고 있지만, 상대좌표 롤맵(r1)에서는 제거된 전극을 제외한 나머지 전극(생존전극)만을 나타내고 있다. 상대좌표 롤맵에서는 전극 종료부가 1100미터로 표시된다.

또한, 도 59의 롤맵에는 불량구간(NG)도 표시되어 있다. 전극 코팅공정에서 외관검사기(23)에 의하여 혹은 작업자의 육안검사에 의하여 800미터와 1000미터 사이 구간이 불량구간(NG)으로 판명되었고 이 불량구간(NG)에는 불량태그 등을 붙일 수 있다. 이러한 불량태그 등을 검사기가 감지함에 의하여, 롤맵 상에 해당 불량구간(NG)의 좌표를 표시할 수 있다.

후술하는 롤맵 매칭 및 오버레이롤맵 작성시 대비의 기준을 마련하기 위하여, 상기 롤맵 상의 특정 위치인 650미터 지점을 별표로 나타내었다. 상기 별표는 외관 불량 지점일 수도 있고, 품질과 관련한 특정 특성을 나타내는 레퍼런스포인트(reference point)일 수 있다. 상기 별표로 표시된 지점의 길이방향축 좌표값은 650미터이다. 상기 전극의 폭을 60cm로 하였을 때, 별표 지점의 폭방향축 좌표값은 전극 하단으로부터 40cm(0.4m)이다. 별표 지점의 좌표값은 상술한 바와 같이, 해당 별표를 감지할 수 있는 특정 검사기에 의하여 취득될 수 있다.

도 61에 도시된 바와 같이, 상기 롤맵 작성장치(100)는 작성된 롤맵을 디스플레이부(300)에 현출함으로써, 품질이나 불량과 관련한 데이터들을 한눈에 시각적으로 용이하게 파악할 수 있다.

도 59에서는 검사기(20)가 전극 상면에 위치하도록 되어 있으며, 이를 이용하여 전극 상면의 롤맵을 작성할 수 있다. 그러나, 검사기들을 전극 이면에 설치함으로써 전극 이면의 롤맵도 작성할 수 있다. 혹은 공장 설비 레이아웃에 따라서, 전극 상면을 위로 하여 검사기 아래를 통과시킨 다음, 가이드롤 등에 의하여 전극을 반전시켜 전극 이면을 위로 하고 동일 검사기 아래를 통과시킴으로써, 전극 상면 및 이면의 롤맵을 각각 작성할 수 있다.

도 62는 전극의 상면과 이면의 롤맵의 일례를 나타낸 개략도이다.

도 62에서 도면 위쪽부분은 롤맵이 아니라 롤맵과 대조하여 나타낼 수 있도록 원재료의 투입 현황을 나타낸 것이다. 즉, 도면 위쪽부분에서 c는 집전체를 나타낸 것이고, 1a 부분은 집전체의 상면 및 이면에 코팅되는 코팅부를 나타낸 것이다. 도 62의 도면 아래쪽 부분은 전극 상면(T) 및 이면(B)의 롤맵이 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 동일 전극이라 하더라도, 그 상면과 이면의 로딩량, 외관 불량의 모습이 다르게 나타난다. 이 때문에, 전극 코팅공정에서 롤맵은 상면 및 이면의 양쪽면에 대하여 모두 작성할 필요가 있다.

도 63은 선행공정의 권취방향 및 후행공정의 권출방향에 따른 전극 반전태양을 나타낸 개략도이다.

도 63에 도시된 바와 같이, 선행공정의 리와인더(RW)에서의 전극 권취방향은 상권취방향(정방향: 시계방향) 및 하권취방향(역방향: 반시계방향)으로 나뉜다. 이와 같이 상이한 2개의 방향으로 감겨진 전극 권취롤은, 후행공정의 언와인더(UW)에서 상권출방향(정방향: 시계방향) 및 하권출방향(역방향: 반시계방향)으로 각각 풀려나올 수 있다.

선행공정의 리와인더(RW)에서의 전극 권취방향과 후행공정의 리와인더(RW)에서의 전극 권출방향에 따라, 전극 경로는 총 4가지로 나뉜다.

첫번째, 선행공정에서 리와인더 권취방향이 상권취이고 후행공정에서 언와인더 권출방향이 상권출인 경우, 선행공정의 전극의 시작부(S: Start)와 종료부(E:End)가 반전된다. 전극의 시종이 반전된다는 것은, 롤맵의 좌표평면을 구성하는 좌표축이 대칭이동된다는 것을 뜻한다.

도 64에는 선행공정 및 후행공정에서의 롤맵의 좌표축이 반전되는 것을 하나의 도면으로 나타내고 있다. 도 64의 롤맵 상부는 선행공정의 좌표축(X축 및 Y축) 및 좌표값들을 나타낸 것이다. 선행공정에서 전극은 언와인더(UW)로부터 리와인더로 이동하고 리와인더(RW)에서 권취된다. 이 때 삼각형 포인트의 좌표값은 길이방향축(X축) 좌표가 700미터, 폭방향축(Y축) 좌표가 전극 하단으로부터 2미터로 측정되었다(전극 폭은 3미터로 가정하였다). 선행공정의 언와인더(UW)에서 전극 롤이 완전히 권취되고 이 전극 롤이 후행공정의 리와인더(RW)에 거치될 경우, 선행공정의 전극 롤의 종료부인 1200미터 지점은 후행공정에서 시작부인 0미터가 된다. 즉, 전극 롤의 특성상 선행공정과 후행공정의 시종이 반전된다. 선행공정과 후행공정의 좌표평면을 기준으로 상기 반전을 설명하면, 선행공정의 길이방향축(X축)이 폭방향축(Y축)에 대하여 대칭이동되어 후행공정의 길이방향축(X'축)이 되고, 선행공정의 폭방향축(Y축)이 길이방향축(X축)에 대하여 대칭이동되어 후행공정의 폭방향축(Y'축)이 된 것으로 볼 수 있다. 따라서, 선행공정의 삼각형 포인트의 좌표값(700미터,2미터)도 후행공정에서는 (500미터,1미터)로 반전된다.

이러한 시종반전은 4가지의 전극 경로 모두에서 발생한다.

도 63의 첫번째 전극 경로의 경우 검은색 점이 선후행공정간에 이동되며, 이는 선행공정의 전극이 후행공정에서 길이방향 및 폭방향으로 반전되었다는 것을 나타낸다. 즉, 전극의 시종반전이 발생하였다. 이 경우 전극(1)의 상면과 이면은 반전되지 않는다.

두번째, 선행공정에서 리와인더 권취방향이 상권취이고 후행공정에서 언와인더(UW) 권출방향이 하권출인 경우, 전극(1)의 시종 반전과 동시에 전극(1)의 상면과 이면 반전도 동시에 발생한다. 예컨대, 코팅공정에서 상면으로 진행되던 전극(1)이 롤프레스공정에서는 뒤집어져서 하면으로 진행된다. 따라서, 후술하는 롤맵 매칭시 이러한 점이 고려되어야 한다.

세번째, 선행공정에서 리와인더 권취방향이 하권취이고 후행공정에서 언와인더 권출방향이 상권출인 경우, 둘째의 경우와 동일하게 전극(1)의 시종 반전과 동시에 전극(1)의 상면과 이면 반전도 동시에 발생한다.

네번째, 선행공정에서 리와인더 권취방향이 하권취이고 후행공정에서 언와인더 권출방향이 하권출인 경우, 첫번째의 경우와 같이 전극(1)의 시종 반전만이 발생한다.

도 65는 롤프레스공정에서의 롤맵 작성장치(120) 및 롤맵의 일례를 나타낸 개략도이다.

롤프레스공정에서도 상술한 코팅공정과 동일하게, 위치계측기(10), 검사기(30) 및 롤맵작성부(60)를 구비한다.

롤프레스공정은 코팅공정에서 코팅된 전극(1)을 프레스롤(13)에 의하여 압연하는 공정이므로, 압연후 전극 두께가 중요하다. 따라서, 롤프레스공정에서는 로딩량검사기가 아닌 두께검사기(31)를 구비하고 있다. 그 외 기준점검사기(32)와 외관검사기(33)를 구비한 점은 코팅공정에서와 동일하다. 두께검사기(31)로서는 소정의 변위센서 혹은 공초점 두께센서 등을 채용할 수 있다.

롤프레스공정의 롤맵작성부(60)도 위치계측기(10) 및 검사기(30)와 연동되어 롤맵의 좌표평면을 형성한다. 도 65의 상부도면에는 이러한 롤프레스공정의 롤맵(R2,r2)이 나타나 있다. 상기 롤맵에서는 전극 두께에 따라 해칭을 달리하여 시각적으로 나타내었다. 이 롤맵에서도 검사데이터가 반영되지 않은 부분(v)이 존재할 수 있다.

도 65 최상단의 롤맵이 절대좌표 롤맵(R2), 그 아래의 롤맵이 상대좌표 롤맵(r2)이다.

코팅공정의 말미 또는 코팅공정 완료 후에 전극 종료부가 100미터 제거되었으므로, 롤프레스공정의 절대좌표 롤맵(R2)의 종료부 좌표값도 1100미터로 되어 있다. 또한, 코팅공정과 롤프레스공정의 전극 롤 시작부와 종료부가 반전되었기 때문에, 롤프레스공정의 롤맵 좌표도 반전되어 있다. 이에 따라, 코팅공정의 기준점(M) 좌표값과 롤프레스 공정의 기준점(M) 좌표값도 변경되었다. 또한, 시종 반전에 따라 별표 지점의 좌표도 (650, 0.4)로부터 (450,0.2)로 바뀌었다. 롤프레스공정에서는 선행공정인 코팅공정에서 불량구간(NG)으로 표시된 800~1000미터 구간이 반전되어 100~300미터 구간이 되었다. 이러한 불량구간은 불량구간 처리포트의 테이블(T)에서 제거되고 스크랩포트(12)로 버려진다.

이러한 불량구간(NG)의 제거에 관한 사항은 입력부(11)에 의하여 제어부(50) 및 롤맵작성부(60)로 보고된다. 100~300미터 구간의 불량이 제거됨에 따라 불량구간 내의 기준점인 200미터(M) 지점도 함께 제거되었다.

도 65의 상대좌표의 롤맵(r2)에는 이러한 불량구간이 제거되고 남은 생존전극의 좌표만이 나타나있다.

롤프레스공정에서도 전극(1)의 상면과 이면 각각에 대하여 롤맵을 작성할 수 있다.

이 경우, 상술한 바와 같이, 코팅공정의 리와인더 권취방향이 상권취방향-롤프레스공정의 언와인더 권출방향이 하권출방향인 경우, 코팅공정의 전극 상면이 롤프레스공정의 전극 이면으로 반전된다. 또한, 코팅공정의 리와인더 권취방향이 하권취방향-롤프레스공정의 언와인더 권출방향이 상권출방향인 경우, 코팅공정의 전극 상면이 롤프레스공정의 전극 이면으로 반전된다. 이러한 반전에 관한 사항은 코팅공정의 제어부(50) 및 롤프레스공정의 제어부(50)에 저장되며, 롤맵작성부(60) 및 롤맵매칭부(200)는 이러한 정보를 참조하여 각 공정의 롤맵을 작성하고 후술하는 바와 같이, 각 공정의 롤맵을 매칭할 수 있다.

도 66은 롤프레스공정 완료후 전극(1)이 제거된 경우의 롤맵을 나타낸 개략도이다. 이 경우는 롤프레스공정 후에 전극 종료부를 50미터 제거한 것이다. 이러한 전극 제거가 절대좌표 롤맵(r2) 및 상대좌표 롤맵(r2')에 잘 나타나 있다.

도 67은 노칭공정에서의 롤맵 작성장치(130) 및 롤맵의 일례를 나타낸 개략도이다.

노칭공정에서는 롤투롤상태로 이동하는 전극을 타발기(BM)로 펀칭하여 전극 탭을 형성한다. 또한, 기준점검사기(40)를 구비하여 노칭공정 전후 또는 노칭공정 중의 전극 길이변화를 파악할 수 있다.

도 67의 상부에는 노칭공정에서의 롤맵의 일례가 나타나 있다. 롤프레스공정후 노칭공정에서 다시 전극(1)의 시종반전이 발생하였다. 이에 따라, 별표의 좌표가 (450,0.2)로부터 (600,0.4)로 다시 변경되었다. 또한, 노칭 후에 전극 종료부를 100미터 제거하였다. 노칭공정의 절대좌표 롤맵(R3)에는 제거된 전극 부분의 좌표가 함께 표시되지만, 상대좌표 롤맵(r3)에는 나머지 생존전극의 롤맵 좌표만 도시되어 있다. 코팅공정, 롤프레스공정 및 노칭공정을 거치면서, 전극 일부를 총 4회 제거하였다. 이에 따라, 1200미터 길이의 전극이, 최종적으로 750미터 길이가 되었음을 알 수 있다.

한편, 노칭공정에서는, 코팅공정이나 롤프레스공정과 달리, 전극 상면과 이면의 롤맵을 각각 작성할 필요가 없다. 노칭공정에서는 전극 상면과 이면에 대하여 특별한 처리를 행하지 않고 타발만을 행한다. 따라서, 이전의 공정과 같이 전극 상태를 나타내는 복잡한 검사기를 설치하지 않고 길이변화에 관련한 기준점검사기 등만 설치하고 있다. 즉, 전극 상면과 이면의 성상은 코팅공정 및 롤프레스공정의 롤맵으로 충분히 파악할 수 있고, 노칭공정에서는 노칭에 의하여 특별히 상면과 이면의 성상이 달라지지 않는다. 따라서, 노칭공정에서는 전극 상면 및 이면과 무관하게 상기 좌표평면에 좌표값만을 표시한 단일 평면의 롤맵을 작성하면 충분하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 롤맵 작성시스템(1000)은 롤맵을 각 공정마다 작성하는 롤맵 작성장치(100)를 포함한다. 도 58을 다시 참조하면, 코팅공정, 롤프레스공정 및 노칭공정 각각 롤맵 작성장치(110,120,130)를 포함한다. 상기 각 공정의 롤맵 작성장치(110,120,130)가 합쳐져서 본 발명의 롤맵 작성장치(100)를 구성한다. 도 58에서 설명의 편의를 위하여 각 공정의 롤맵작성부(60)가 따로 구비된 것처럼 표시하였다. 그러나, 상술한 바와 같이, 상기 롤맵작성부(60)는 MES 또는 MES의 한 구성요소일 수 있으며, 하나의 통합된 시스템이 각 공정의 롤맵을 모두 작성할 수 있다. 도 58에서는 각 롤맵작성부를 묶어서 전체적으로 통합된 하나의 롤맵작성부(60)를 구성할 수 있음을 사각형의 큰 박스로 표시하였다.

상술한 바와 같이, 롤프레스공정과 노칭공정 사이에는 제2 롤프레스공정 또는 슬리팅공정 등 다른 롤투롤공정이 포함될 수 있다. 이에 따라, 일련의 롤투롤공정에서 전극 롤의 시종반전, 표면반전이 더 많이 발생할 수 있다. 상기 롤맵작성부(60)는 이러한 반전정보를 모두 반영하여 각각의 공정에 대한 롤맵을 작성할 수 있다.

본 발명의 롤맵 작성시스템(1000)은, 일련의 롤투롤공정 중 최종공정의 롤맵이 표상하는 실물 전극과, 최종공정 이전의 각 공정의 롤맵이 표상하는 각 실물 전극이 매칭되도록, 상기 각 공정의 롤맵의 좌표값을 최종공정의 롤맵의 좌표값과 일치시키는 롤맵매칭부(200)를 포함한다.

도 58 내지 도 67과 관련하여 설명한 바와 같이, 롤투롤공정이 연속되면, 선행공정의 전극 롤과 후행공정의 전극 롤의 시종반전이 반드시 발생하며, 선행공정의 권취방향 및 후행공정의 권출방향에 따라 표면반전도 발생할 수 있다. 이에 더하여, 각 공정에서 전극이 제거됨에 따라, 각 공정의 롤맵 길이와 좌표값도 각각 변한다. 이에 따라, 각 공정의 롤맵 좌표값이 변하여 이러한 롤맵들을 동일한 기준에서 비교하기 어렵다. 중요한 것은 최종공정에서 살아남아 실제 전지로 제작되는 전극 부분이다. 이러한 생존전극으로 제조된 전지에서 문제가 발생하였을 경우, 사후적으로 그 전지가 전극 제조공정의 각 세부공정 중 어떤 전극 부분에서 유래하여 제조된 것인지 조사할 필요가 있다. 그러나, 상술한 바와 같이, 각 공정의 롤맵은 좌표값이 상이하여 전극의 특정 위치에 대한 품질추적을 하기 곤란하였다.

본 발명은, 각 공정의 롤맵을 동일한 기준 내지 동일 좌표값으로 비교하기 위하여 롤맵매칭부(200)를 구비한다. 상기 롤맵매칭부(200)는, 일련의 롤투롤공정 중 최종공정의 롤맵이 표상하는 실물 전극과, 최종공정 이전의 각 공정의 롤맵이 표상하는 각 실물 전극이 매칭되도록, 각 공정의 롤맵을 매칭시킨다. 즉, 최종공정의 실물 전극(생존전극)과 그 이전의 각 공정의 실물 전극이 대응되도록 롤맵을 매칭시킨다. 이러한 관점에서, 상기 롤맵매칭부(200)는 각 공정과 최종공정의 실물 전극과 이에 대응하는 롤맵을 각각 매칭시키는 것이다. 롤맵의 매칭은 상기 각 공정의 롤맵의 좌표값을 최종공정의 롤맵의 좌표값과 일치시키는 것에 의하여 행해진다.

도 68 내지 도 70은 본 발명에 따른 롤맵 매칭과정을 나타내는 개략도이다.

도 68에는 위에서부터 차례로 코팅공정의 절대좌표 롤맵(R1) 및 상대좌표 롤맵(r1), 롤프레스공정의 절대좌표 롤맵(R2) 및 상대좌표 롤맵(R21), 노칭공정의 절대좌표 롤맵(R3) 및 상대좌표 롤맵(r3)가 나타나 있다. 상기 롤맵들은 도 59, 도 65 및 도 67의 롤맵 작성장치(100)에 의하여 각각 작성된 것이다.

상술한 바와 같이, 상대좌표 롤맵은 각 공정 중 또는 각 공정 사이에서 제거된 전극 부분을 제외한 각 공정에서의 실물 전극을 표상한다. 따라서, 상기 롤맵매칭부(200)의 롤맵 매칭작업은 최종공정 이전의 각 공정의 상대좌표 롤맵의 좌표값을 최종공정의 상대좌표 롤맵의 좌표값과 일치시키는 것이다.

도 58을 참조하면, 롤맵매칭부(200)는, 롤맵 길이 매칭부(210), 좌표축 매칭부(220), 상면 및 이면 매칭부(230)를 포함할 수 있다.

일련의 롤투롤공정에서는 실물 전극들이 불량 또는 품질 불균일 등을 이유로 각 공정 전후 또는 해당 공정 내에서 제거된다. 이로 인하여 최종공정의 롤맵 좌표값과 각 공정의 롤맵 좌표값이 달라진다. 중요한 것은 최종공정의 롤맵이 표상하는 실물 전극(생존전극)과, 각 공정의 롤맵이 표상하는 각 실물 전극이 매칭되도록, 각 공정의 롤맵 좌표값을 최종공정의 롤맵 좌표값과 일치시켜야 한다는 점이다. 롤투롤공정의 시작공정과 최종공정 사이에 전극 길이의 변화가 없다면 롤맵 길이 매칭은 필요하지 않다. 그러나, 양산공정의 특성상 전극의 시작부 및 종료부는 품질이 불균일한 경우가 많으며, 양산 전의 시험 생산부분 등은 제거되는 경우가 많다. 따라서, 실제로는 어떤 이유로든 시작공정과 최종공정 사이에 전극 길이가 달라질 수 밖에 없다. 롤맵매칭부(200)는 이를 감안하여 전극 길이 변화에 따른 롤맵 길이 매칭부(210)를 구비하고 있다.

롤맵 길이 매칭을 위해서는 각 공정의 롤맵으로부터, 일련의 롤투롤공정에서 누적적으로 제거된 실물 전극 부분들에 대응하는 좌표구간을 모두 제거할 필요가 있다. 그리고, 각 공정의 롤맵에서 제거되고 남은 나머지 좌표구간들의 좌표값을 최종공정의 롤맵의 좌표값에 부합하도록 보정함으로써, 각 공정의 롤맵 길이와 최종공정의 롤맵 길이를 매칭시킬 수 있다.

또한, 선행공정의 리와인더(RW)에서의 전극 권취방향과 후행공정의 언와인더(UW)에서의 전극 권출방향에 따라, 최종공정 이전의 특정 공정의 롤맵 좌표축의 시작방향이 최종공정의 롤맵 좌표축 시작방향으로부터 반전된 경우, 상기 롤맵매칭부(200)는, 상기 특정 공정의 롤맵 좌표축 시작방향을 상기 최종공정의 롤맵 좌표축 시작방향에 부합하도록 매칭시킨다. 이를 위하여, 상기 롤맵매칭부(200)는 좌표축을 매칭시키는 좌표축 매칭부(220)를 구비할 수 있다.

상술한 바와 같이, 롤투롤공정의 특성상 선행공정의 롤맵과 후행공정의 롤맵은 필연적으로 시작부와 종료부가 반전되는 시종반전이 일어난다. 좌표축 매칭은 최종공정의 롤맵 좌표축 (시작)방향과 매칭시키는 것이므로, 최종공정 이전의 선행공정 중 최종공정의 롤맵 좌표축 시작방향과 반대되는 특정 공정의 롤맵 좌표축 시작방향만을 매칭시키면 된다. 예컨대, 상기 선행공정 중 최종공정의 롤맵 좌표축방향과 일치되는 공정의 롤맵의 경우 이러한 좌표축 매칭작업을 행할 필요가 없다.

도 68을 참조하면, 다음과 같이 전체 롤투롤공정에서 총 4회의 전극 제거작업이 있었다.

① 코팅공정 종료시 종료부 100미터 제거

② 롤프레스공정 내에서 불량구간 200미터 제거

③ 롤프레스 공정 후 종료부 50미터 제거

④ 노칭공정 완료후 종료부 100미터 제거

최종공정인 노칭공정의 상대좌표 롤맵(r3)은 이러한 4회의 전극 제거로 인하여 총길이 750미터가 되었다. 또한, 대조를 위한 전극 부분인 별표 지점의 길이방향 좌표는 600미터, 폭방향 좌표는 40cm(0.4미터)였다.

최종공정의 롤맵 길이와 매칭시키기 위해서, 도 14에서 각 공정의 상대좌표 롤맵으로부터 전체 롤투롤공정에서 4회 제거된 전극 부분들의 좌표구간을 모두 제거하였다. 이 경우, 도 69에서 점선의 박스로 표시된 부분들이 최종적으로 생존한 실물 전극이 표상하는 롤맵 부분이 된다.

이 때, 코팅공정의 롤맵 좌표축의 시작방향은 노칭공정의 롤맵 좌표축 시작방향과 동일하므로 좌표축 매칭은 필요하지 않다. 그러나, 롤프레스공정의 롤맵 좌표축의 시작방향은 반전되어 코팅공정 및 노칭공정과 좌표축 시작방향이 상이하므로 좌표축 매칭작업이 필요하다.

도 68 및 도 69에서 롤프레스 공정의 절대좌표 롤맵(R2) 및 상대좌표 롤맵(r2)의 상단부분이 좌표축 매칭 전의 좌표값을 나타낸다. 이 좌표값들은 도 65에 도시된 롤맵의 좌표값과 일치한다. 이 좌표값들을 해당 롤맵의 하단부분과 같이 반전(보정)시키면 노칭공정의 롤맵 좌표축 시작방향과 동일하게 된다. 롤맵 좌표축 매칭에 따라, 롤프레스공정의 절대좌표 롤맵 및 상대좌표 롤맵의 기준점 좌표값, 불량구간의 좌표값, 별표 지점의 좌표값들이 모두 변동된다. 구체적으로는, 롤프레스공정의 롤맵 좌표축인 길이방향축 및 폭방향축이 모두 노칭공정의 좌표축 방향에 부합하도록 매칭된다. 도 68 및 도 69에서 R2-1, r2-1로 표시된 부호는 롤프레스공정의 절대좌표 롤맵(R2) 및 상대좌표 롤맵(r2)의 좌표축이 반전된 것을 나타낸다. 즉 R2-1는 좌표축이 반전된 롤프레스 공정의 절대좌표 롤맵을 나타내고, r2-1은 좌표축이 반전된 롤프레스공정의 상대좌표 롤맵을 나타낸다.

도 69에서는 롤투롤공정이 홀수회(3회)로 구성되어, 제1공정(코팅공정)과 최종공정(노칭공정)의 롤맵 좌표축 방향이 일치하였다. 따라서, 좌표축 방향이 반전된 짝수회의 제2공정(롤프레스공정)의 롤맵 좌표축을 최종공정의 롤맵 좌표축에 일치시키도록 매칭하였다. 그러나, 공정이 추가되어 전체 롤투롤공정이 짝수회로 구성될 경우에는, 도 69와 달리, 제1공정 등의 홀수회의 공정의 롤맵 좌표축을 짝수회의 공정인 최종공정의 롤맵 좌표축과 매칭시킬 필요가 있다.

이와 같이, 좌표축 매칭은 최종공정을 기준으로 상대적으로 행해지는 것이다.

도 70에는 이러한 롤맵 매칭작업에 의하여 최종적으로 매칭된 롤맵들이 나타나 있다. 코팅공정과 롤프레스공정의 롤맵에서 제거된 전극 구간에 대응하는 좌표구간을 제거하고, 롤맵 좌표축의 방향도 노칭공정의 롤맵 좌표축방향과 일치시켰다. 이에 따라, 최종공정인 노칭공정의 롤맵 좌표값과 그 이전의 선행공정인 코팅공정과 롤프레스공정의 롤맵 좌표값이 정확히 일치하고 있다. 별표 지점의 길이방향축 및 폭방향축 좌표값도 600미터, 0.4미터로 매칭된 3개의 롤맵에서 모두 일치하고 있다.

이와 같이, 최종공정의 생존전극의 롤맵 좌표값에 부합하도록 각 공정의 롤맵 좌표값을 일치시켜 한번에 볼 수 있도록 나란하게 배열한 것을 오버레이롤맵이라 칭한다. 본 발명의 롤맵매칭부(200)는 결국 이러한 오버레이롤맵을 작성하기 위한 것이다. 이러한 오버레이롤맵을 디스플레이부(300)에 나타내면, 최종적인 생존전극에 관한 품질 이력 내지 제조 이력을 한 눈에 파악할 수 있다. 도 70을 참조하면, 별표 지점의 전극으로 제조된 전지는, 롤프레스공정의 (오버레이)롤맵으로부터, 롤프레스공정에서 특정 해칭으로 표시된 압연두께(예컨대 정상범위의 압연두께)를 가진 전극에서 유래하였음을 알 수 있다. 또한, 코팅공정의 롤맵으로부터 코팅공정에서 정상범위보다 과다로 코팅된 과다 로딩량의 전극에서 별표 지점의 전극으로 만든 전지가 유래하였음을 알 수 있다. 예컨대, 별표 지점의 전극으로 제조된 전지에서 발화가 발생하였을 경우, 코팅공정의 제조이력으로부터 해당 전극에 문제가 있었다고 판단할 수 있는 것이다. 혹은, 별표 지점은 외관 내지 기타 불량부분일 수 있다. 즉, 별표 지점으로 제거된 전극에서 문제가 발생하였고, 이것이 외관불량에 기인한 경우, 그 외관불량에 해당하는 부분이 전극 제조공정에서 어떤 전극 부분에서 유래하였는지를 상기 오버레이롤맵으로부터 간단하게 파악할 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 각 공정의 롤맵을 작성하고, 각 공정의 롤맵을 롤맵매칭부(200)에 의하여 매칭시킴으로써, 최종공정에서 살아남은 생존전극의 품질 또는 불량에 관한 데이터를 용이하게 파악할 수 있다.

또한, 이러한 매칭된 롤맵(오버레이롤맵)을 이용하여 전극 제조과정의 검사 이력을 용이하게 파악할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 일련의 롤투롤공정을 거치면서 전극 롤의 시작부와 종료부가 반전되거나, 전극 길이가 변동되더라도, 상술한 롤맵 길이 매칭과 좌표축 매칭을 통하여 오버레이롤맵을 작성함으로써, 전극 품질에 문제가 있을 때 이를 직관적으로 신속하게 추적할 수 있다.

한편, 선행공정의 리와인더(RW)에서의 전극 권취방향과 후행공정의 언와인더(UW)에서의 전극 권출방향에 따라, 선행공정의 전극 상면이 후행공정에서 전극 이면으로 반전된 경우, 상기 롤맵매칭부(200)는 이러한 표면 반전을 반영하여 롤맵을 매칭할 수 있다.

도 63에 도시된 바와 같이, 선행공정과 후행공정에서의 전극 권취 및 권출방향에 따라 선행공정 및 후행공정에서 전극의 상면과 이면이 반전되는 경우가 있다.

이 경우, 상기 롤맵매칭부(200)에는 상기 전극 표면 반전에 관한 정보가 저장된다. 예컨대, 각 공정의 제어부(50)는 전극 이동, 전극 권취 및 권출을 제어하므로, 그 권취 및 권출방향에 관한 정보를 보유하고 있다. 롤맵매칭부(200)는 상기 제어부로부터 표면 반전에 관한 정보를 전송받아 상면 및 이면 매칭부(230)에 저장할 수 있다.

상기 롤맵매칭부(200)의 상면 및 이면 매칭부(230)는 상기 정보에 따라 상기 선행공정의 전극 상면에 대한 롤맵과 후행공정의 전극 이면에 대한 롤맵이 대응되도록 매칭시킨다.

도 71 내지 도 73에서는 이러한 표면 매칭에 의하여 오버레이 롤맵은 작성하는 예를 나타내고 있다.

도 71을 참조하면, 코팅공정의 리와인더(RW)에서 전극은 상권출방향으로 감기고, 롤프레스공정에서 하권출방향으로 풀려나온다. 즉, 코팅공정에서의 전극 상면이 롤프레스공정에서는 전극 이면으로 반전된다. 상면 및 이면 매칭부(230)는 제어부(50)로부터 이러한 표면 반전에 관한 정보를 받아서 기록해둔다. 예컨대, 선후행공정 간에 표면 반전(TOP/BACK반전)이 일어나지 않는 경우의 제어로직값을 0으로 하고, 표면반전이 일어난 경우의 제어로직값을 1로 부여할 수 있다.

또한, 롤프레스공정의 리와인더(RW)에서 전극은 하권취방향으로 감기고, 노칭공정의 언와인더(UW)에서 상권출방향으로 풀려나온다. 이 경우, 다시 전극의 표면반전이 일어나며, 이 경우 상면 및 이면 매칭부(200)에 의하여 1의 제어로직값이 다시 부여된다. 다만, 노칭공정의 롤맵은 전극의 표면과 무관하게 단일평면의 롤맵만을 작성하므로, 롤프레스공정과 노칭공정간에 표면반전이 일어났다 하더라도 오버레이롤맵 작성시 반전정보를 반영하지 않아도 큰 문제가 되지 않는다. 도 71을 참조하면, 코팅공정과 롤프레스공정, 롤프레스공정과 노칭공정 간에 시종(START/END) 반전도 각각 일어났음을 알 수 있다.

도 72 및 도 73은 상술한, 전극 길이변화 및 좌표축 변화를 반영하여 롤맵 길이 매칭 및 좌표축 매칭을 행한 오버레이롤맵의 한 예이다.

도 72는 코팅공정과 롤프레스공정간에 표면반전이 일어나지 않은 경우의 오버레이롤맵이고, 도 73은 표면반전이 발생한 경우의 오버레이롤맵이다.

도 72를 참조하면, 표면반전이 일어나지 않았으므로, 코팅공정의 전극 상면(T)에 관한 롤맵(Ⅰ)과 롤프레스공정의 전극 상면(T)에 관한 롤맵(Ⅲ)이 대응된다.

이 경우, 상면 및 이면 매칭부(230)에서는 제어로직 0이 부여된다. 즉, 코팅공정에서 T로 표시된 전극 상면의 롤맵(Ⅰ) 은 롤프레스공정에서 T로 표시된 전극 상면의 롤맵(Ⅲ)과 대응된다. 이 경우, 코팅공정~노칭공정의 전극 상면의 오버레이롤맵은 Ⅰ, Ⅲ, Ⅴ로 구성되어 각 공정 간에 품질 및 제품 이력을 확인할 수 있다. 마찬가지로, 전극 이면(B)의 오버레이롤맵은 Ⅱ,Ⅳ,Ⅴ로 구성된다.

도 73을 참조하면, 표면반전이 발생하여, 코팅공정의 전극 상면(T)에 관한 롤맵(Ⅰ)과 롤프레스공정의 전극 이면(B)에 관한 롤맵(Ⅳ)이 대응된다. 이 경우, 상면 및 이면 매칭부(230)에서는 제어로직 1이 부여된다. 즉, 코팅공정에서 T로 표시된 전극 상면의 롤맵(Ⅰ)은 롤프레스공정에서 B로 표시된 전극 이면의 롤맵(Ⅳ)과 대응된다. 이 경우, 코팅공정~노칭공정의 전극 상면의 오버레이롤맵은 Ⅰ, Ⅳ, Ⅴ로 구성되어 각 공정간에 품질 및 제품 이력을 확인할 수 있다. 마찬가지로, 전극 이면도 상기 표면반전정보를 반영하여 코팅공정에서 전극 이면의 롤맵 B(Ⅱ)가 롤프레스공정에서 전극 상면(T)의 롤맵(Ⅲ)와 대응된다. 따라서, 전극 이면의 오버레이롤맵은 Ⅱ, Ⅲ,Ⅴ로 구성된다.

이와 같이, 상면 및 이면 매칭부(230)가 표면 반전에 관한 정보를 제공하여, 롤맵 간에 표면 반전 여부를 매칭시키지 않는다면, 코팅공정과 롤프레스공정에서 전혀 상이한 실물 전극 표면을 표상하는 롤맵끼리 비교하는 문제가 발생한다. 이렇게 되면, 오버레이롤맵을 이용한 품질 추적의 정합성이 훼손되므로 정확하게 품질 추적을 행할 수 없다.

본 발명의 롤맵매칭부(200)는, 상술한 롤맵 길이 매칭 및 좌표축 매칭에 더하여, 상면 및 이면 매칭까지 행할 수 있다. 이에 의하여, 일련의 롤투롤공정에 있어서 전극의 표면과 이면이 반전되더라도 소정 로직의 롤맵 매칭에 의하여 오버레이롤맵을 작성함으로써, 전극의 품질에 문제가 있을 때 이를 신속하고 직관적으로 추적할 수 있다.

도 74 및 도 75는 다른 실시예의 일련의 롤투롤공정 및 해당 공정에서의 오버레이 롤맵을 나타낸 개략도이다. 본 실시예는 롤프레스공정이 2회 행해지는 경우를 나타낸다.

도 74를 참조하면, 코팅공정과 1차 롤프레스공정 사이에는 전극 표면의 반전이 발생하였다. 그러나, 1차 롤프레스공정의 리와인더(RW)에서 하권취방향으로 전극이 권취되고 2차 롤프레스공정의 언와인더(UW)에서 하권출방향으로 전극이 풀려나오기 때문에, 1,2차 롤프레스공정 간에는 전극 표면의 반전이 일어나지 않았다(도 63 참조). 따라서, 상면 및 이면 매칭부(230)는 코팅공정과 1차 롤프레스공정간에는 1의 제어로직값을 부여하고, 1차 롤프레스공정과 2차 롤프레스공정간에는 0의 제어로직값을 부여한다.

도 75는, 도 74의 일련의 롤투롤공정에 대한 오버레이롤맵을 나타낸 것이다.

도 75의 오버레이롤맵은, 코팅공정~노칭공정간에 발생한 전극 길이변화 및 좌표축 변화를 반영하여 롤맵 길이 매칭 및 좌표축 매칭을 행하였다.

이 경우, 코팅공정에서 T로 표시된 전극 상면의 롤맵(Ⅰ)은 1차 롤프레스공정에서 표면이 반전되어 B로 표시된 전극 이면의 롤맵(Ⅳ)과 대응된다. 반면, 1차 롤프레스공정의 B로 표시된 전극 이면의 롤맵(Ⅳ)은 2차 롤프레스공정에서도 표면 반전 없이 B로 표시된 전극 이면의 롤맵(Ⅵ)에 대응된다. 따라서, 코팅공정~노칭공정의 전극 상면(T)의 오버레이롤맵은 Ⅰ,Ⅳ,Ⅵ,Ⅶ로 구성되어 각 공정간에 품질 및 제품 이력을 확인할 수 있다.

한편, 전극 이면(B)의 오버레이롤맵도 상기 표면반전정보를 반영하여 Ⅱ,Ⅲ,Ⅴ,Ⅶ로 구성되어 각 공정간에 품질 및 제품 이력을 확인할 수 있다.

상기 롤맵매칭부(200)는 상술한 MES 또는 MES의 한 구성요소일 수 있다. 이 경우 상기 롤맵작성부(60)은 롤맵매칭부(200)와 함께 MES를 구성할 수 있다.

또한, 상기 롤맵매칭부(200)는 MES와 별개 또는 상위의 시스템일 수 있다. 예컨대, 상기 롤맵매칭부(200)는 데이터베이스에 축적된 데이터를 공통의 형식으로 변환해서 관리하는 데이터 웨어하우스(DW)일 수 있다. 데이터 웨어하우스는 데이터에 기반한 의사결정이 가능하고, 여러 소스의 데이터를 통합해서 분석이 가능하다. 따라서, 노칭 공정의 생존전극과 각 공정의 생존전극이 매칭되도록, 상기 롤맵작성부(60)로부터 작성되는 각 공정의 롤맵 좌표값을 대조 및 정합시키는 매칭작업을 통해서 최종공정의 롤맵 좌표값과 일치시킬 수 있다. 이 경우, 상기 데이터 웨어하우스(DW)는 MES보다 상위 시스템을 구성할 수 있다.

상기 롤맵 길이매칭부(210), 좌표축 매칭부(220), 상면 및 이면 매칭부(230)는 소정의 연산 및 매칭작업을 행할 수 있는 소프트웨어 혹은 상기 소프트웨어가 내장된 컴퓨팅시스템일 수 있다. 예컨대, 각 매칭부는 ECS(Embedded Computer System)와 같은 실시간 시스템이 될 수 있으며, 그 중 마이크로컴퓨터를 각 매칭부로 채용할 수 있다. 상기 롤맵 길이매칭부(210), 좌표축 매칭부(220), 상면 및 이면 매칭부(230)는 서로간에 유무선 통신이 가능하다. 도 58에서는 기능적인 구분을 위하여 매칭부들을 별개로 나타내었다. 하지만, 효율적인 컴퓨팅 처리를 위하여, 상기 매칭부들 중 하나 이상끼리 서로 통합될 수 있다. 예컨대, 롤맵 길이매칭 및 좌표축 매칭은 모두 좌표값 변환과 관계되므로, 하나의 매칭부로 통합 운용할 수 있다. 따라서, 롤맵매칭부의 구체적인 구성은 도 58의 예에 한정되지 않는다.

<도 76~도 82에 관련된 실시예의 설명>

본 문서에 개시된 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 문서에 개시된 실시예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 문서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 76은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 공정 시스템을 전반적으로 설명하기 위한 도면이다.

다양한 실시예들에 따르면, 배터리는 전기 에너지를 충방전하여 사용할 수 있는 배터리의 기본 단위인 배터리 셀을 포함할 수 있다. 배터리 셀은 리튬이온(Li-iOn) 전지, 리튬이온 폴리머(Li-iOn polymer) 전지, 니켈 카드뮴(Ni-Cd)전지, 니켈 수소(Ni-MH) 전지 등일 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 배터리 셀은 대상 장치(미도시)에 전원을 공급할 수 있다. 이를 위해, 배터리 셀은 대상 장치와

전기적으로 연결될 수 있다. 여기서, 대상 장치는 복수의 배터리 셀들을 포함하는

배터리 팩(미도시)으로부터 전원을 공급받아 동작하는 전기적, 전자적, 또는 기계

적인 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 대상 장치는 디지털 카메라, P-DVD, MP3P, 휴대폰, PDA, Portable Game Device, Power Tool 및 E-bike 등의 소형 제품

뿐만 아니라, 전기 자동차나 하이브리드 자동차와 같은 고출력이 요구되는 대형 제

품과 잉여 발전 전력이나 신재생 에너지를 저장하는 전력 저장 장치나 백업용 전력

저장 장치일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

배터리 셀은 전극 조립체, 전극 조립체가 내부에 수용되는 전지 케이스, 전지 케이스 내부에 주액되어 전극 조립체를 활성화시키는 전해액으로 구성될 수 있다. 전극 조립체란 양극 집전체에 양극 활물질이 코팅되어 형성된 양극판과, 음극 집전체에 음극 활물질이 코팅되어 형성된 음극판의 사이에 분리막이 개재되어 형성된 것으로, 전극 조립체는 전지 케이스의 종류에 따라, 젤리롤 형(jelly roll type), 스택 형(stack type) 등으로 제작되어 전지 케이스의 내부에 수용될 수 있다. 전지 케이스는 전지의 형태를 유지하고 외부의 충격으로부터 보호하는 외장재의 역할을 하는 것으로, 배터리 셀은 전지 케이스의 종류에 따라 원통형, 각형, 파우치형으로 분류될 수 있다.

실시예에 따르면, 배터리 셀은 전극 제조 공정, 조립 공정 및 화성 정 등을 포함하는 일련의 제조 공정을 통하여 제조될 수 있다. 여기서 조립 공정(Assembly Process)은 전극 제조 공정을 통해 만들어진 양극판과 음극판을 조립해서 전해액을 주입하는 과정을 포함할 수 있으며, 노칭 과정, 와인딩 과정, 조립 과정, 패키징 과정을 포함할 수 있다.

조립 공정의 노칭(Notching) 과정은 양극 탭과 음극 탭을 제조하기 위해 양극판과 음극판을 배터리 모양에 맞춰 자르는 과정으로 정의할 수 있다. 전극 제조 공정을 마친 롤 형태의 양극판 및 음극판은 노칭 과정에서 무지부(Non-Coating)가 잘리며, 다양한 배터리의 모양 맞춰 롤 형태의 양극판 및 음극판을 노칭한다.

이하에서는 배터리 공정 시스템이 조립 공정에 적용되는 경우를 예로 들어 설명한다. 예를 들어, 배터리 공정 시스템은 조립 공정 시스템 중 노칭 과정에 이용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

도 76을 참조하면, 배터리 공정 시스템은 모니터링 시스템(100), 제1 센서(200), 제2 센서(300) 및 서버(400)를 포함할 수 있다.

모니터링 시스템(100)은 배터리 제조 공정에서 발생하는 전극의 데이터를 실시간으로 수집하여 관리할 수 있다. 예를 들어, 모니터링 시스템(100)은 배터리 공정 시스템의 공정 진행 상황, 알람 발생 유무, 온도, 압력, 수량 등과 같은 배터리 공정 시스템에서 발생하는 데이터 또는 그래프 데이터를 수집하여 분석할 수 있다.

모니터링 시스템(100)은 전극 조립체의 제조 공정 중 발생하는 적어도 하나의 전극 각각의 데이터를 관리하기 위해 전극 각각을 추적할 수 있다. 먼저 음극의 경우, 배터리 조립 공정의 노칭 과정에서 레이저 장치로부터 음극의 탭(Tab)에 바코드 형태의 물리적 ID를 발번받을 수 있다. 즉, 음극은 각각 노칭 과정에서 고유의 물리적 ID가 마킹되고, BCR(Bar Code Reader) 장치를 통해 양극 탭에 마킹된 바코드 ID가 인식될 수 있다. 따라서 복수의 음극은 각각 물리적인 ID와 매칭되어 물리적인 ID에 기초하여 상위 시스템에서 데이터의 추적성 확보가 가능하다. 모니터링 시스템(100)은 음극의 경우, 음극의 탭에 마킹된 물리적 ID에 기초하여 각각의 음극을 관리할 수 있다.

한편 양극의 경우, 모니터링 시스템(100)은 배터리 공정 시스템의 제1 센서(200) 및 제2 센서(300)로부터 적어도 하나의 양극의 각각의 데이터를 수신하고, 수신한 데이터에 기초하여 양극을 추적 및 관리할 수 있다.

구체적으로 모니터링 시스템(100)은 양극의 규격 정보를 확인할 수 있는 제1 센서(200)로부터 적어도 하나의 양극의 규격 정보를 수신할 수 있다.

제1 센서(200)는 탭 센서(210) 및 트리거 보드(220)를 포함할 수 있다. 먼저 탭 센서(210)는 양극의 탭의 규격 정보를 판단할 수 있다. 구체적으로 탭 센서(210)는 양극의 탭 각각의 길이, 즉 피치(Pitch)를 판단할 수 있다. 탭 센서(210)는 감지한 양극의 탭 각각의 길이를 트리거 보드(220)에 전송할 수 있다. 트리거 보드(220)는 탭 센서(210)로부터 수신한 양극의 탭 각각의 길이에 기초하여, 양극 탭의 카운트 정보를 생성할 수 있다. 즉, 트리거 보드(220)는 수신한 양극의 탭 각각의 길이 별로 카운트 값을 증가시킬 수 있다. 트리거 보드(220)는 양극의 탭 각각의 길이 별 카운트 값이 증가할 때마다 BCD(Binary Coded Decimal) 코드를 1씩 증가시킬 수 있다. 트리거 보드(220)는 생성한 양극의 탭의 각각의 길이 별 카운트 값을 BCD 코드의 형태로 변환하여 모니터링 시스템(100)에 전송할 수 있다.

또한, 모니터링 시스템(100)은 양극의 위치 좌표를 판단할 수 있는 제2 센서(300)로부터 적어도 하나의 전극의 위치 좌표를 수신할 수 있다.

제2 센서(300)는 적어도 하나의 전극 각각의 위치 좌표를 산출할 수 있다. 제2 센서(300)는 적어도 하나의 전극을 노칭하는 노칭 장치의 리와인더(RW,Rewinder)에 설치된 엔코더(Encoder)를 포함할 수 있다. 제2 센서(300)는 전극의 직선 이동 거리를 기초로 전극의 위치 좌표를 산출할 수 있다.

모니터링 시스템(100)은 양극의 규격 정보 및 위치 좌표에 기초하여 적어도 하나의 양극 각각의 가상의 식별 정보를 생성할 수 있다. 즉, 모니터링 시스템(100)은 양극의 규격 정보 및 위치 좌표에 기초하여 생성한 양극의 가상의 식별 정보에 기초하여 양극의 데이터를 추척 및 관리할 수 있다.

또한, 모니터링 시스템(100)은 생성한 양극의 가상의 식별 정보 및 양극의 가상의 식별 정보에 기초하여 추적한 양극의 데이터를 상위 시스템인 서버(400)로 전송할 수 있다. 여기서 서버(400)는 모니터링 시스템(100)으로부터 양극의 데이터를 양극 각각의 품질, 불량 여부 및 검사 정보를 통합하여 관리할 수 있다. 서버(400)는 예를 들어 클라우드 컴퓨팅(Cloud Computing) 기술을 포함할 수 있다.

이하에서 모니터링 시스템(100)의 전극의 가상의 식별 정보를 생성하여, 전극의 데이터를 수집 및 관리하는 동작에 대해 설명한다. 또한, 이하에서는 전극은 양극을 예로 들어 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

도 77은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 모니터링 시스템(100)의

구성을 보여주는 블록도이다.

도 77을 참조하면, 모니터링 시스템(100)은 설비 제어 장치(110), 검사 장치(120) 및 컨트롤러(130)를 포함할 수 있다.

설비 제어 장치(PLC, Programmable Logic Controller)(110)는 배터리 공정 시스템의 유지, 관리, 자동 제어 및 모니터링에 사용하는 제어 장치로 정의할 수 있다. 예를 들어, 설비 제어 장치(110)는 전극 노칭 장치(미구비)의 구동을 관리할 수 있다.

설비 제어 장치(110)는 복수의 제어 신호를 입력 받을 수 있다. 설비 제어 장치(110)는 내장된 소프트웨어를 이용하여 복수의 제어 신호들을 동시에 또는 순차적으로 처리할 수 있다. 설비 제어 장치(110)의 소프트웨어는 휘발성 또는 비휘발성 메모리에 저장될 수 있다. 설비 제어 장치(110)의 소트프웨어는 입력된 제어 신호를 실시간으로 처리할 수 있다.

설비 제어 장치(110)는 제1 센서(200)로부터 적어도 하나의 전극의 규격 정보를 수신할 수 있다. 구체적으로 설비 제어 장치(110)는 제1 센서(200)로부터 적어도 하나의 전극 탭의 길이, 즉 피치 정보를 수신할 수 있다.

설비 제어 장치(110)는 제1 센서(200)로부터 적어도 하나의 전극의 길이에 기초하여 생성된 적어도 하나의 전극의 카운트 정보를 생성할 수 있다. 구체적으로 설비 제어 장치(110)는 제1 센서(200)로부터 전극의 길이에 따른 적어도 하나의 전극의 수량 카운트 값을 수신할 수 있다. 여기서 전극의 수량 카운트 값은 BCD 코드를 포함할 수 있다.

설비 제어 장치(110)는 제2 센서(300)로부터 적어도 하나의 전극의 위치 좌표를 수신할 수 있다. 여기서 제2 센서(300)는 적어도 하나의 전극을 노칭하는 노칭 장치에 설치된 엔코더를 포함할 수 있다. 도 3은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 노칭 공정을 설명하기 위한 도면이다.

도 78을 참조하면, 노칭 장치(500)는 전극을 커팅하여 전극을 가공할 수 있다. 전극은 전극 활물질이 코팅된 코팅부와, 전극 활물질이 없는 무지부를 포함한다. 노칭 장치(500)는 전극에 구비된 무지부를 커팅하여 전극 탭으로 가공할 수 있다.

제1 센서(200)는 노칭 장치(500)를 통해 가공된 전극의 탭의 길이 및 탭의 길이에 따른 수량 카운트 값을 포함하는 규격 정보를 생성할 수 있다.

제2 센서(300)는 적어도 하나의 전극의 위치 좌표를 생성할 수 있다. 여기서 제2 센서(300)는 적어도 하나의 전극을 노칭하는 노칭 장치(500)의 리와인더(RW, Rewinder)에 설치된 엔코더(Encoder)를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 여기서 엔코더는 노칭 장치(500)의 언와인더(UW, Unwinder) 또는 리와인더(RW)의 외부에 설치될 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 엔코더는 노칭 장치의 언와인더(UW) 또는 리와인더(RW)에 내장될 수 있다.

제2 센서(300)는　엔코더로부터 입력된 펄스 개수를 기초로 적어도 하나의 전극 각각의 위치　좌표를 산출할 수 있다. 구체적으로 엔코더는 노칭 장치의 리와인더(RW)를 구동하는 구동 모터에 설치되어 구동 모터의 회전수에 따른 전극의 이동 거리를 산출할 수 있다. 엔코더는 구동 모터의 회전판의 복수의 슬릿들을 통과하는 빛을 포착하여 펄스 신호를 생성할 수 있다. 제2 센서(300)는 엔코더로부터 입력된 펄스 신호를 기초로 구동 모터의 회전수를 산출하고, 구동 모터의 회전수를 기초로 전극이 언와인더(UW)와 리와인더(RW) 사이에서 이동한 직선 이동거리를 산출할 수 있다. 제2 센서(300)는 전극의 직선 이동 거리를 기초로 전극의 위치 좌표를 산출할 수 있다.

설비 제어 장치(110)는 엔코더를 포함하는 제2 센서(300)로부터 적어도 하나의 전극의 위치 좌표를 수신할 수 있다. 실시예에 따라, 설비 제어 장치(110)는 엔코더를 포함하는 제2 센서(300)로부터 적어도 하나의 전극의 롤맵(Roll Map) 좌표를 수신할 수 있다.

도 79는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 롤맵 좌표를 나타내는 도면이다.

도 79를 참조하면, 설비 제어 장치(110)는 엔코더를 포함하는 제2 센서(300)로부터 적어도 하나의 전극의 롤맵(Roll Map) 좌표를 수신할 수 있다. 여기서 롤맵은 전극 제조 공정에서의 전극의 품질, 불량 또는 전극의 제조와 관련된 데이터를 롤투롤 상태의 전극을 모사한 롤맵 바에 표시한 것을 의미한다. 전극 제조공정에서 제조된 전극으로 배터리를 제조하여 배터리에 불량이 발생한 경우 어떤 원인으로 불량이 발생하였는지를 파악하기 위해 전극의 제조 이력 데이터가 필요하다. 롤맵은 전극 코팅 공정, 롤 프레스 공정 및 노칭 공정 등 연속적인 전극 제조 공정의 전극 제조 이력 데이터를 기록하여 후속 공정간의 관계에 있어서 불량 발생 원인을 특정할 수 있다.

예를 들어, 롤맵은 전극 노칭 공정 중, 노칭 장치(500)의 언와인더(UW)와 리와인더(RW)　사이에서 롤투롤 상태로 설치되어 이동하는 실제 전극을 모사한 바 형태의 롤맵 바 상에 표시할 수 있다. 또한, 롤맵은 노칭 장치(500)의 언와인더(UW)와 리와인더(RW)　사이에서 이동하는 전극 경로와 동기화되어 화면상에 표시될 수 있다.

제2 센서(300)는 적어도 하나의 노칭된 전극이 언와인더(UW)와 리와인더(RW)　사이에서 이동된 위치 좌표, 즉 롤맵 좌표를 생성할 수 있다.

예를 들어, 설비 제어 장치(110)는 제2 센서(300)로부터 도 79에 도시된 전극 η의 롤맵 좌표로서 '22037'을 수신할 수 있다. 또한, 예를 들어, 설비 제어 장치(110)는 제2 센서(300)로부터 도 79에 도시된 전극 ②의 롤맵 좌표로서 '18978'을 수신할 수 있다. 또한, 예를 들어, 설비 제어 장치(110)는 제2 센서(300)로부터 도 4에 도시된 전극 의 롤맵 좌표로서 '9004'를 수신할 수 있다.

설비 제어 장치(110)는 제1 센서(200)로부터 수신한 적어도 하나의 전극 각각의 규격 정보 및 제2 센서(300)로부터 수신한 적어도 하나의 전극 각각의 위치 좌표에 기초하여 적어도 하나의 전극 각각의 식별 정보를 생성할 수 있다. 구체적으로 설비 제어 장치(110)는 제1 센서(200)로부터 수신한 적어도 하나의 양극 탭의 규격 정보 및 제2 센서(300)로부터 수신한 적어도 하나의 양극의 롤맵 좌표에 기초하여 적어도 하나의 전극 각각의 가상의 ID를 생성할 수 있다.

검사 장치(120)는 적어도 하나의 전극을 검사하여 검사 정보를 생성할 수 있다. 여기서 검사 장치(120)는 예를 들어 비전(Vision) 검사 센서를 포함할 수 있다. 여기서 비전 검사 센서는 산업용 카메라를 이용하여 검사 대상의 형태, 크기, 문자, 패턴 등을 사람의 눈처럼 판별하여 제품의 물리적 결함, 부품 누락 여부 또는 품질을 검사할 수 있다. 검사 장치(120)는 비전 검사 센서를 이용하여 적어도 하나의 전극의 품질을 검사하여, 검사 정보를 생성할 수 있다. 구체적으로 검사 장치(120)는 전극을 촬영하여 촬영한 이미지를 획득하고, 전극의 이미지를 분석하여 불량 여부 또는 품질을 검사할 수 있다. 여기서 불량이란, 전극 및 전극의 품질 불량뿐만 아니라, 정렬 불량, 크기 불량 등 다양한 불량을 포함할 수 있다.

검사 장치(120)는 노칭 장치(500)에 의해 노칭되어 형성된 복수개의 탭의 피치를 측정할 수 있다.

검사 장치(120)는 제1 센서(200)로부터 적어도 하나의 전극의 규격정보를 수신할 수 있다. 검사 장치(120)는 생성한 적어도 하나의 전극의 검사 정보에 수신한 적어도 하나의 전극의 규격 정보를 부가할 수 있다. 검사 장치(120)는 적어도 하나의 전극의 검사 정보에 적어도 하나의 전극의 규격 정보를 부가하여 컨트롤러(130)에 전송할 수 있다.

컨트롤러(130)는 설비 제어 장치(110)로부터 적어도 하나의 전극 각각의 규격 정보 및 적어도 하나의 전극의 가상의 식별 정보를 수신할 수 있다. 또한, 컨트롤러(130)는 검사 장치(120)로부터 적어도 하나의 전극의 규격 정보 및 적어도 하나의 전극의 검사 정보를 수신할 수 있다. 컨트롤러(130)는 설비 제어 장치(110)로부터 수신한 적어도 하나의 전극의 가상의 식별 정보 및 검사 장치(120)로부터 수신한 적어도 하나의 전극의 검사 정보를 매칭하여 관리할 수 있다. 구체적으로 컨트롤러(130)는 적어도 하나의 전극의 ID 및 적어도 하나의 전극의 검사 정보를 매칭하여 관리할 수 있다.

컨트롤러(130)는 적어도 하나의 전극의 ID 및 적어도 하나의 전극의 검사 정보를 매칭하여 적어도 하나의 전극의 통합 검사 정보를 생성할 수 있다.

도 80은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 통합 검사 데이터를 나타내는 도면이다.

도 80을 참조하면 컨트롤러(130)는 노칭된 적어도 하나의 전극 각각의 노칭 시간, 가상의 전극 ID, 전극을 생성하기 위해 투입된 Lot의 ID 및 롤맵 좌표 정보를 통합하여 통합 검사 데이터를 생성할 수 있다. 여기서 투입된 Lot의 ID는 전극 롤을 언와인더(UW)와 리와인더(RW)　사이에 롤투롤 상태로 설치할 때 전극 롤의 로트 넘버를 의미한다.

컨트롤러(130)는 생성한 통합 검사 정보를 서버(400)로 전송할 수 있다. 여기서 서버(400)는 예를 들어 SPC(Statistical Process Control) 장치일 수 있다. 여기서 SPC는 공정에서 요구되는 품질이나 생산성 목표를 달성하기 위하여 통계적인 방법으로 공정을 효율적으로 운영해 나가는 관리 방법이다. 서버(400)는 컨트롤러(130)를 통해 획득한 적어도 하나의 전극 각각의 통합 검사 데이터를 통계적으로 관리하여 전극의 품질 및 전극의 위치 좌표를 기초하여 확인할 수 있고, 전

극의 제조 현황을 함께 모니터링할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 모니터링 시스템에 따르면 양극의 규격 정보를 기초로 가상의 ID를 발번하여 양극의 데이터의 추적성 확보가 가능하다.

모니터링 시스템은 음극 추적 시스템과 동일한 방법으로 가상의 양극 아이디를 발번하여 상위 시스템으로 데이터를 전송하여 양극과 음극의 추적성 확보 및 분석 분석 환경을 제공할 수 있다.

또한, 모니터링 시스템은 양극의 검사 데이터뿐만 아니라 설비 데이터 등 노칭 공정에서 발생 및 수집되는 모든 양극 데이터를 통합하여 상위 시스템에서 통합 관리할 수 있다.

도 81은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 모니터링 시스템의 동작방법을 보여주는 흐름도이다.

이하에서는 도 76 내지 도 80을 참조하여 모니터링 시스템(100)의 동작 방법에 대해 설명한다.

모니터링 시스템(100)은 도 76 내지 도 79를 참조하여 설명한 모니터링 시스템(100)와 실질적으로 동일할 수 있으므로, 이하에서는 설명의 중복을 피하기 위하여 간략히 설명한다.

도 81을 참조하면, 모니터링 시스템(100)의 동작 방법은 제1 센서(200)로부터 적어도 하나의 전극의 규격 정보를 수신하는 단계(S101), 제2 센서(300)로부터 적어도 하나의 전극의 위치 좌표를 수신하는 단계(S102), 규격 정보 및 위치 좌표에 기초하여 적어도 하나의 전극 각각의 식별 정보를 생성하는 단계(S103), 적어도 하나의 전극을 검사하여 검사 정보를 생성하는 단계(S104) 및 적어도 하나의 전극의 식별 정보 및 검사 정보를 매칭하여 관리하는 단계(S105)를 포함하는 단계를 포함할 수 있다.

S101 단계에서, 설비 제어 장치(PLC, Programmable Logic Controller)(110)는 제1 센서(200)로부터 적어도 하나의 전극의 규격 정보를 수신할 수 있다. 설비 제어 장치(110)는 배터리 공정 시스템의 유지, 관리, 자동 제어 및 모니터링에 사용하는 제어 장치로 정의할 수 있다. 예를 들어, 설비 제어 장치(110)는 전극 노칭 장치의 구동을 관리할 수 있다.

S101 단계에서, 설비 제어 장치(110)는 복수의 제어 신호를 입력 받을 수 있다. 설비 제어 장치(110)는 내장된 소프트웨어를 이용하여 복수의 제어 신호들을 동시에 또는 순차적으로 처리할 수 있다. S101 단계에서, 설비 제어 장치(110)의 소프트웨어는 휘발성 또는 비휘발성 메모리에 저장될 수 있다. 설비 제어 장치(110)의 소트프웨어는 입력된 제어 신호를 실시간으로 처리할 수 있다.

S101 단계에서, 설비 제어 장치(110)는 제1 센서(200)로부터 적어도 하나의 전극의 규격 정보를 수신할 수 있다. 구체적으로 설비 제어 장치(110)는 제1 센서(200)로부터 적어도 하나의 전극 탭의 길이, 즉 피치 정보를 수신할 수 있다.

S101 단계에서, 설비 제어 장치(110)는 제1 센서(200)로부터 적어도 하나의 전극의 길이에 기초하여 생성된 적어도 하나의 전극의 카운트 정보를 생성할 수 있다. S101 단계에서, 구체적으로 설비 제어 장치(110)는 제1 센서(200)로부터 전극의 길이에 따른 적어도 하나의 전극의 수량 카운트 값을 수신할 수 있다. 여기서 전극의 수량 카운트 값은 BCD 코드를 포함할 수 있다.

S102 단계에서, 설비 제어 장치(110)는 제2 센서(300)로부터 적어도 하나의 전극의 위치 좌표를 수신할 수 있다. 여기서 제2 센서(300)는 적어도 하나의 전극을 노칭하는 노칭 장치에 설치된 엔코더를 포함할 수 있다.

S102 단계에서, 제2 센서(300)는 적어도 하나의 전극의 위치 좌표를 생성할 수 있다. 여기서 제2 센서(300)는 적어도 하나의 전극을 노칭하는 노칭 장치(500)의 리와인더(RW, Rewinder)에 설치된 엔코더(Encoder)를 포함할 수 있다.

S102 단계에서, 제2 센서(300)는　엔코더로부터 입력된 펄스 개수를 기초로 적어도 하나의 전극 각각의 위치　좌표를 산출할 수 있다. 제2 센서(300)는 엔코더로부터 입력된 펄스 신호를 기초로 구동 모터의 회전수를 산출하고, 구동 모터의 회전수를 기초로 전극이 언와인더(UW)와 리와인더(RW) 사이에서 이동한 직선 이동거리를 산출할 수 있다. 제2 센서(300)는 전극의 직선 이동 거리를 기초로 전극의 위치 좌표를 산출할 수 있다.

S102 단계에서, 설비 제어 장치(110)는 엔코더를 포함하는 제2 센서(300)로부터 적어도 하나의 전극의 위치 좌표를 수신할 수 있다. 실시예에 따라, 설비 제어 장치(110)는 엔코더를 포함하는 제2 센서(300)로부터 적어도 하나의 전극의 롤맵(Roll Map) 좌표를 수신할 수 있다. 여기서 롤맵은 전극 제조 공정에서의 전극의 품질, 불량 또는 전극의 제조와 관련된 데이터를 롤투롤 상태의 전극을 모사한 롤맵 바에 표시한 것을 의미한다. 전극 제조 공정에서 제조된 전극으로 배터리를 제조하게 되며, 이때 최종 배터리에 불량이 발생한 경우 어떤 원인에서 불량이 발생하였는지를 파악하기 위해 전극의 제조 이력 데이터가 필요하다. 롤맵은 전극 코팅 공정, 롤 프레스 공정 및 노칭 공정 등 연속적인 전극 제조 공정의 전극제조 이력 데이터 기록하여 후속 공정간의 관계에 있어서 불량 발생 원인을 특정할 수 있다.

S102 단계에서, 제2 센서(300)는 적어도 하나의 노칭된 전극이 언와인더(UW)와 리와인더(RW)　사이에서 이동된 위치 좌표, 즉 롤맵 좌표를 생성할 수 있다.

S103 단계에서, 설비 제어 장치(110)는 제1 센서(200)로부터 수신한 적어도 하나의 전극 각각의 규격 정보 및 제2 센서(300)로부터 수신한 적어도 하나의 전극 각각의 위치 좌표에 기초하여 적어도 하나의 전극 각각의 식별 정보를 생성할 수 있다. S103 단계에서, 구체적으로 설비 제어 장치(110)는 제1 센서(200)로부터 수신한 적어도 하나의 양극 탭의 규격 정보 및 제2 센서(300)로부터 수신한 적어도 하나의 양극의 롤맵 좌표에 기초하여 적어도 하나의 전극 각각의 가상의 ID를 생성할 수 있다.

S104 단계에서, 검사 장치(120)는 적어도 하나의 전극을 검사하여 검사 정보를 생성할 수 있다. 여기서 검사 장치(120)는 예를 들어 비전(Vision) 검사 센서를 포함할 수 있다. S104 단계에서, 검사 장치(120)는 비전 검사 센서를 이용하여 적어도 하나의 전극의 품질을 검사하여, 검사 정보를 생성할 수 있다. 구체적으로 검사 장치(120)는 전극을 촬영하여 촬영한 이미지를 획득하고, 전극의 이미지를 분석하여 불량 여부 또는 품질을 검사할 수 있다.

S104 단계에서, 검사 장치(120)는 노칭 장치(500)에 의해 노칭되어 형성된 복수개의　탭의 피치를 측정할 수 있다.

S104 단계에서, 검사 장치(120)는 제1 센서(200)로부터 적어도 하나의 전극의 규격 정보를 수신할 수 있다. S104 단계에서, 검사 장치(120)는 생성한 적어도 하나의 전극의 검사 정보에 수신한 적어도 하나의 전극의 규격 정보를 부가할 수 있다. S104 단계에서, 검사 장치(120)는 적어도 하나의 전극의 검사 정보에 적어도 하나의 전극의 규격 정보를 부가하여 컨트롤러(130)에 전송할 수 있다.

S105 단계에서, 컨트롤러(130)는 설비 제어 장치(110)로부터 적어도 하나의 전극 각각의 규격 정보 및 적어도 하나의 전극의 가상의 식별 정보를 수신할 수 있다.

S105 단계에서, 또한, 컨트롤러(130)는 검사 장치(120)로부터 적어도 하나의 전극의 규격 정보 및 적어도 하나의 전극의 검사 정보를 수신할 수 있다.

S105 단계에서, 컨트롤러(130)는 설비 제어 장치(110)로부터 수신한 적어도 하나의 전극의 가상의 식별 정보 및 검사 장치(120)로부터 수신한 적어도 하나의 전극의 검사 정보를 매칭하여 관리할 수 있다. S105 단계에서, 구체적으로 컨트롤러(130)는 적어도 하나의 전극의 ID 및 적어도 하나의 전극의 검사 정보를 매칭하여 관리할 수 있다.

S105 단계에서, 컨트롤러(130)는 적어도 하나의 전극의 ID 및 적어도 하나의 전극의 검사 정보를 매칭하여 적어도 하나의 전극의 통합 검사 정보를 생성할 수 있다. S106 단계에서, 컨트롤러(130)는 노칭된 적어도 하나의 전극 각각의 노칭 시간, 가상의 ID, 전극을 생성하기 위해 투입된 Lot의 ID 및 롤맵 좌표 정보를 통합하여 통합 검사 데이터를 생성할 수 있다. 여기서 투입된 Lot의 ID 전극 롤을 언와인더(UW)와 리와인더(RW)　사이에 롤투롤 상태로 설치할 때 전극 롤의 로트 넘버를 의미한다.

S105 단계에서, 컨트롤러(130)는 생성한 통합 검사 정보를 서버(400)로 전송할 수 있다. 여기서 서버(400)는 예를 들어 SPC(Statistical Process Control) 장치일 수 있다. 여기서 SPC는 공정에서 요구되는 품질이나 생산성 목표를 달성하기 위하여 통계적인 방법으로 공정을 효율적으로 운영해 나가는 관리 방법이다.

S105 단계에서, 서버(400)는 컨트롤러(130)를 통해 획득한 적어도 하나의 전극 각각의 통합 검사 데이터를 통계적으로 관리하여 전극의 품질 및 전극의 위치 좌표를 기초하여 확인할 수 있는 전극의 제조 현황을 함께 모니터링할 수 있다.

도 82는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 모니터링 시스템을 구현하는 컴퓨팅 시스템의 하드웨어 구성을 나타내는 블록도이다.

도 82를 참조하면, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 컴퓨팅 시스템(2000)은 MCU(2100), 메모리(2200), 입출력 I/F(2300) 및 통신 I/F(2400)를 포함할 수 있다.

MCU(2100)는 메모리(2200)에 저장되어 있는 각종 프로그램(예를 들면, 양극의 규격 정보를 판단하는 프로그램)을 실행시키고, 이러한 프로그램들을 각종 데이터를 처리하며, 전술한 도 76에 나타낸 모니터링 시스템(100)의 기능들을 수행하도록 하는 프로세서일 수 있다.

메모리(2200)는 작동에 관한 각종 프로그램을 저장할 수 있다. 또한, 메모리(2200)는 작동 데이터를 저장할 수 있다.

이러한 메모리(2200)는 필요에 따라서 복수 개 마련될 수도 있을 것이다. 메모리(2200)는 휘발성 메모리일 수도 있으며 비휘발성 메모리일 수 있다. 휘발성 메모리로서의 메모리(2200)는 RAM, DRAM, SRAM 등이 사용될 수 있다. 비휘발성 메모리로서의 메모리(2200)는 ROM, PROM, EAROM, EPROM, EEPROM, 플래시 메모리 등이 사용될 수 있다. 상기 열거한 메모리(2200)들의 예를 단지 예시일 뿐이며 이들 예로 한정되는 것은 아니다.

입출력 I/F(2300)는, 키보드, 마우스, 터치 패널 등의 입력 장치(미도시)와 디스플레이(미도시) 등의 출력 장치와 MCU(2100) 사이를 연결하여 데이터를 송수신할 수 있도록 하는 인터페이스를 제공할 수 있다.

통신 I/F(2400)는 서버와 각종 데이터를 송수신할 수 있는 구성으로서, 유선 또는 무선 통신을 지원할 수 있는 각종 장치일 수 있다. 예를 들면, 통신I/F(2400)를 통해 별도로 마련된 외부 서버로부터 저항 측정 및 이상 진단을 위한 프로그램이나 각종 데이터 등을 송수신할 수 있다.

이와 같이, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 컴퓨터 프로그램은 메모리(2200)에 기록되고, MCU(2100)에 의해 처리됨으로써, 예를 들면 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 모니터링 시스템(100)의 각 기능들을 수행하는 모듈로서 구현

될 수도 있다.

<도 83~도 88에 관련된 실시예의 설명>

도 83은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 제조 시스템 및 상위 제어 시스템을 블록도이다.

도 83을 참조하면, 배터리 제조 시스템(100)과 상위 제어 시스템(50)이 도시되어 있다.

배터리 제조 시스템(100)은 전력을 저장할 수 있는 배터리를 제조하기 위한 공정 시스템일 수 있다. 예를 들어, 배터리는 배터리 팩(battery pack) 형태로 제조될 수 있고, 배터리 팩은 배터리의 양극과 음극을 만드는 전극 공정, 배터리 형태(예컨대, 원통형, 각형, 파우치형)에 따라 극판을 쌓고 전해질을 주입하여 밀봉하는 조립 공정, 조립된 배터리를 전기에너지를 이용하여 활성화하는 활성화 공정, 및 배터리 셀들을 모듈화하여 팩 단위로 제조하는 팩 공정을 거쳐 제조될 수 있다. 본 개시에서는 배터리 제조 시스템(100)이 조립 공정 중 NND(Notching AND Dryer) 공정 및/또는 라미네이션(lamination) 공정을 수행하는 공정 시스템임을 전제로 설명하나, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않는다.

상위 제어 시스템(50)은 배터리 제조 시스템(100)으로부터 배터리 제조 시스템(100)이 수행하는 배터리 제조 공정을 모니터링할 수 있는 공정 데이터를 보고 받고, 공정 데이터를 기초로 배터리의 품질 저하 원인을 분석할 수 있다. 이를 위해 상위 제어 시스템(50)은 배터리 제조 시스템(100)과 통신하여 데이터를 송수신할 수 있다. 여기서, 공정 데이터는 배터리 제조 시스템(100)이 수행하는 각 공정에서 배터리에 대한 작업 결과 및/또는 테스트 결과를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따라, 상위 제어 시스템(50)은 ECS(Edge Computer System) 시스템 및/또는 EDC(Equipment Data Collection) 시스템일 수 있다.

도 84는 도 83의 배터리 제조 시스템에서 수행되는 공정 순서를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 85는 도 83의 배터리 제조 시스템을 제어하는 공정 컨트롤러의 구성을 나타낸 블록도이다. 도 86는 도 83의 배터리 제조 시스템에서 수집되는 공정 데이터의 처리 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 84 내지 도 86을 참조하면, 도 84에는 배터리 제조 시스템(100)에서 수행되는 공정 순서가 개략적으로 도시되어 있고, 도 85에는 배터리 제조 시스템(100)이 수행하는 공정들을 제어할 수 있는 공정 컨트롤러(200)의 구성이 도시되어 있다. 공정 컨트롤러(200)는 배터리 제조 시스템(100) 내부에 포함된 구성일 수 있으나, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않고 공정 컨트롤러(200)의 적어도 일부는 배터리 제조 시스템(100)의 외부에 위치할 수도 있다.

공정 컨트롤러(200)는 주제어부(210), 가상 ID 생성부(220), 가상 ID 관리부(230), 공정 데이터 수집부(240), 셀 ID 수집부(250) 및 통신부(260)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따라, 공정 컨트롤러(200)는 PLC(Programmable Logic Controller)일 수 있다.

주제어부(210)는 공정 컨트롤러(200)의 전반적인 동작을 제어할 수 있고, 특히 각 배터리 셀(CL)에 대한 공정 순서, 현재 상태 등 공정의 전체적인 흐름을 제어할 수 있다. 이하의 설명에서 특별히 언급되지 않는 한, 공정 컨트롤러(200)의 동작은 주제어부(210)에 의해 수행되는 동작일 수 있다. 공정 컨트롤러(200)의 나머지 구성의 동작은 이하의 도 84에 대한 설명에서 후술하기로 한다.

도 84에 도시된 바와 같이, 배터리 제조 시스템(100)은 공정 라인(process line; PL)을 포함할 수 있으며, 각 공정은 공정 라인(PL) 상에서 순차적으로 수행될 수 있다. 즉, 배터리 셀(CL)이 공정 라인(PL) 상에 투입되면 시작 공정(PR0)부터 제1 내지 제n(n은 2 이상의 정수) 공정(PR1~PRn)이 순차적으로 수행될 수 있고, 마무리 공정으로 바코드 공정(PRb)이 수행될 수 있다. 배터리 셀(CL)은 전극, 분리막 및 전해액이 특정 형태(원통형, 각형, 파우치형 등)로 완전히 조립된 형태일 수도 있고, 완전히 조립되기 전 일부 구성(예컨대, 전극 및 분리막)만을 포함하는 상태일 수 있으나 본 개시에서는 완전히 조립되기 전의 상태도 배터리 셀(CL)에 포함되는 개념으로 설명하기로 한다.

시작 공정(PR0)에서 배터리 셀(CL)에 대해 제1 내지 제n 공정(PR1~PRn)의 준비를 위한 공정(예컨대, 클리닝)이 수행될 수 있고, 가상 ID 생성부(220)는 배터리 셀(CL)에 대응하는 가상 ID(VID)를 생성할 수 있다. 가상 ID(VID)는 배터리 셀(CL)을 식별하기 위한 정보로서, 예를 들어 배터리 셀(CL)이 공정 라인(PL)에 투입된 시각을 이용하여 생성될 수 있으나, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않는다. 가상 ID 생성부(220)는 배터리 셀(CL)에 대응하여 생성된 가상 ID(VID)를 가상 ID 관리부(230)로 제공할 수 있다. 가상 ID 관리부(230)는 최초 수신된 가상 ID(VID)를 시작 공정(PR0)을 나타내는 공정 단계 정보와 매칭하여 저장할 수 있다. 공정 단계 정보는 가상 ID(VID)에 해당하는 배터리 셀(CL)에 대해 현재 수행되는 공정이 전체 공정 중 어느 공정인지 나타내는 정보일 수 있다.

시작 공정(PR0)이 완료되면, 배터리 셀(CL)은 제1 공정(PR1)을 위해 이동할 수 있으며 배터리 셀(CL)의 이동과 동기화되어 가상 ID 관리부(230)는 배터리 셀(CL)의 가상 ID(VID)도 제1 공정(PR1)으로 쉬프트할(shift) 수 있다. 여기서, 쉬프트한다는 의미는 가상 ID(VID)에 매칭된 시작 공정(PR0)의 공정 단계 정보를 제1 공정(PR1)의 공정 단계 정보로 대체하여 저장하는 것을 의미할 수 있다. 즉, 이러한 쉬프트의 목적은 배터리 셀(CL)의 가상 ID(VID)에 대응하는 공정 단계 정보를 배터리 셀(CL)에 대해 수행 중인 공정에 일치되도록 하기 위함이다.

제1 공정(PR1)을 수행하는 공정 설비(미도시)는 제1 공정(PR1)의 수행 중 배터리 셀(CL)에 대한 작업 결과 및/또는 테스트 결과를 포함하는 공정 데이터(PD1)를 생성할 수 있고, 공정 데이터 수집부(240)는 제1 공정(PR1)을 수행하는 공정 설비(미도시)로부터 수신된 공정 데이터(PD1)를 가상 ID 관리부(230)에 저장된 정보를 참조하여 가상 ID(VID)와 매칭하여 저장할 수 있다. 즉, 공정 데이터 수집부(240)는 제1 공정(PR1)을 수행하는 공정 설비(미도시)로부터 수신된 공정 데이터(PD1)를 수신하면, 가상 ID 관리부(230)로부터 제1 공정(PR1)의 공정 단계 정보와 매칭된 가상 ID(VID)를 제공받을 수 있으며, 가상 ID(VID)와 공정 데이터(PD1)를 매칭하여 저장할 수 있다.

제1 공정(PR1)이 완료되면, 배터리 셀(CL)은 제2 공정(PR2)을 위해 이동할 수 있으며 배터리 셀(CL)의 이동과 동기화되어 가상 ID 관리부(230)는 배터리 셀(CL)의 가상 ID(VID)도 제2 공정(PR2)으로 쉬프트할 수 있다.

이후의 제2 공정을 수행하는 공정 설비(미도시)는 제2 공정(PR2)의 수행 중 배터리 셀(CL)에 대한 작업 결과 및/또는 테스트 결과를 포함하는 공정 데이터(PD2)를 생성할 수 있고, 공정 데이터 수집부(240)는 제2 공정(PR2)을 수행하는 공정 설비(미도시)로부터 수신된 공정 데이터(PD2)를 가상 ID 관리부(230)에 저장된 정보를 참조하여 가상 ID(VID)와 매칭하여 저장할 수 있다. 즉, 공정 데이터 수집부(240)는 제2 공정(PR2)을 수행하는 공정 설비(미도시)로부터 수신된 공정 데이터(PD2)를 수신하면, 가상 ID 관리부(230)로부터 제2 공정(PR2)의 공정 단계 정보와 매칭된 가상 ID(VID)를 제공받을 수 있으며, 가상 ID(VID)와 공정 데이터(PD2)를 매칭하여 저장할 수 있다.

즉, 가상 ID 관리부(230)의 쉬프트 동작 및 공정 데이터 수집부(240)의 공정 데이터 저장 동작은 제n 공정(PRn)이 완료될 때까지 제1 내지 제n 공정(PR1~PRn) 각각에 대해 순차적으로 수행될 수 있다.

도 86의 (a)에 나타난 바와 같이, 제n 공정(PRn)이 완료되면, 공정 데이터 수집부(240)에는 배터리 셀(CL)에 대한 공정 데이터(PD1~PDn) 각각이 가상 ID(VID)와 매칭되어 저장될 수 있다.

제n 공정(PRn)이 완료되면, 배터리 셀(CL)은 바코드 공정(PRb)을 위해 이동할 수 있으며 배터리 셀(CL)의 이동과 동기화되어 가상 ID 관리부(230)는 배터리 셀(CL)의 가상 ID(VID)도 바코드 공정(PRb)으로 쉬프트할 수 있다.

바코드 공정(PRb)에서 배터리 셀(CL)에 대해 마무리를 위한 공정(예컨대, 클리닝)이 수행될 수 있고, 바코드 리더기(미도시)는 배터리 셀(CL)에 부착된 바코드 형태의 셀 ID(CID)를 리드(read)할 수 있다. 본 개시에서는 셀 ID(CID)가 바코드 형식으로 배터리 셀(CL)에 부착되는 것으로 예시되나, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않으며 다른 형식(예컨대, QR 코드, 식별 번호 등)으로 배터리 셀(CL)에 부착될 수 있으며 이 경우 바코드 리더기(미도시)는 다른 형식의 셀 ID(CID)를 리드할 수 있는 장치로 대체될 수 있다.

한편, 바코드 형태의 셀 ID(CID)는 제1 내지 제n 공정(PR1~PRn) 중 어느 하나의 공정 수행 중 배터리 셀(CL)에 부착될 수 있다. 여기서, 바코드 형태의 셀 ID(CID)는 배터리 셀(CL)에 직접 부착될 수도 있고, 다른 실시예에 따라 배터리 셀(CL)을 운반하는 장치에 부착될 수도 있다.

바코드 리더기(미도시)는 배터리 셀(CL)에 부착된 바코드 형태의 셀 ID(CID)를 리드하여 셀 ID(CID)를 추출할 수 있고, 추출된 셀 ID(CID)를 셀 ID 수집부(250)로 전달할 수 있다.

셀 ID 수집부(250)는 셀 ID(CID)를 수신하면, 가상 ID 관리부(230)에 저장된 정보를 참조하여 바코드 공정(PRb)의 공정 단계 정보와 매칭된 가상 ID(VID)를 추출하고, 추출된 가상 ID(VID)와 셀 ID(CID)를 주제어부(210)로 전달할 수 있다.

주제어부(210)는 셀 ID 수집부(250)로부터 가상 ID(VID)와 셀 ID(CID)를 수신하면, 공정 데이터 수집부(240)로부터 가상 ID(VID)에 매칭된 배터리 셀(CL)에 대한 공정 데이터(PD1~PDn)를 제공받아 배터리 셀(CL)에 대한 공정 데이터(PD1~PDn)와 셀 ID(CID)를 매칭하여 배터리 셀(CL)에 대한 공정 정보(PI)를 생성할 수 있다.

즉, 도 86의 (a)에서 공정 데이터 수집부(240)는 배터리 셀(CL)에 대한 공정 데이터(PD1~PDn) 각각을 가상 ID(VID)와 매칭하여 저장할 수 있고, 주제어부(210)는 셀 ID(CID)와 함께 수신된 가상 ID(VID)에 매칭된 배터리 셀(CL)에 대해 수행된 각 공정에서 시계열적으로 수집된 공정 데이터(PD1~PDn)를 공정 데이터 수집부(240)로부터 제공받아, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 배터리 셀(CL)에 대한 공정 데이터(PD1~PDn)와 셀 ID(CID)를 매칭하여 배터리 셀(CL)에 대한 공정 정보(PI)를 생성할 수 있다.

통신부(260)는 공정 컨트롤러(200)와 상위 제어 시스템(50) 간의 유선 통신 채널 및/또는 무선 통신 채널을 수립하고, 수립된 통신 채널을 통해 상위 제어 시스템(50)과 데이터를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 통신부(260)는 적어도 하나의 무선 접속 기술(radio access technology, RAT)에 기반하여 다른 장치와 데이터를 송수신할 수 있다. 통신부(260)는 배터리 셀(CL)에 대한 공정 데이터(PD1~PDn)와 셀 ID(CID)를 포함하는 공정 정보(PI)를 상위 제어 시스템(50)으로 전송(또는 보고)할 수 있다.

본 개시에 따르면, 공정 컨트롤러(100)는 배터리 셀(CL)에 대해 가상 ID(VID)를 부여하여 관리하고, 각 공정이 완료될 때마다 공정 데이터(PD1~PDn)를 가상 ID(VID)와 매칭하여 임시 저장하였다가, 배터리 셀(CL)의 셀 ID(CID)와 매칭되는 가상 ID(VID)를 통해 배터리 셀(CL)에 대응하는 공정 데이터(PD1~PDn)를 추출하여 공정 정보(PI)를 생성함으로써, 공정 데이터(PD1~PDn)와 배터리 셀(CL) 간의 정합성을 확보할 수 있다. 정합성이 확보된 공정 정보(PI)는 상위 제어 시스템(50)으로 전달될 수 있고, 상위 제어 시스템(50)은 셀 ID(CID)를 조회하여 배터리 셀(CL)에 정확히 매칭되는 공정 데이터(PD1~PDn)를 검색할 수 있어 배터리 셀(CL)에 대한 품질 관련 분석의 정확성을 높일 수 있다.

만일 가상 ID(VID)를 이용하지 않고 공정 데이터(PD1~PDn)를 시계열적으로 상위 제어 시스템(50)으로 보고한 뒤, 상위 제어 시스템(50)이 각 공정이 완료된 시간 등으로부터 배터리 셀(CL)에 해당하는 공정 데이터(PD1~PDn)를 추정하는 방식을 이용할 경우, 공정 데이터(PD1~PDn)에 대한 전처리에 많은 시간과 리소스가 소모되고 데이터 간의 정합성이 저하될 우려가 있다.

도 87은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 제조 방법을 나타낸 흐름도이다.

도 87을 참조하면, 시작 공정(PR0)에서 가상 ID 생성부(220)는 배터리 셀(CL)에 대응하는 가상 ID(VID)를 생성할 수 있다. 가상 ID 생성부(220)는 배터리 셀(CL)에 대응하여 생성된 가상 ID(VID)를 가상 ID 관리부(230)로 제공하고, 가상 ID 관리부(230)는 최초 수신된 가상 ID(VID)를 시작 공정(PR0)의 공정 단계 정보와 매칭하여 저장할 수 있다(S10).

시작 공정(PR0)이 완료되면, 배터리 셀(CL)은 제1 공정(PR1)을 위해 이동할 수 있으며 배터리 셀(CL)의 이동과 동기화되어 가상 ID 관리부(230)는 배터리 셀(CL)의 가상 ID(VID)도 제1 공정(PR1)으로 쉬프트할 수 있다(S20). 즉, 가상 ID 관리부(230)는 배터리 셀(CL)의 가상 ID(VID)와 매칭된 공정 단계 정보가 배터리 셀(CL)에 대해 수행 중인 공정을 나타낼 수 있도록 공정 단계 정보를 설정할 수 있다.

제1 공정(PR1)을 수행하는 공정 설비(미도시)는 제1 공정(PR1)의 수행 중 배터리 셀(CL)에 대한 공정 데이터(PD1)를 생성할 수 있고, 공정 데이터 수집부(240)는 제1 공정(PR1)을 수행하는 공정 설비(미도시)로부터 수신된 공정 데이터(PD1)를 가상 ID 관리부(230)에 저장된 정보를 참조하여 제1 공정(PR1)의 공정 단계 정보에 대응하는 가상 ID(VID)와 매칭하여 저장할 수 있다(S30).

공정 데이터의 수집이 완료될 수 있는 제n 공정(PRn)이 완료되기 전에는(S40의 No) S20 단계 및 S30 단계가 반복적으로 수행될 수 있다.

공정 데이터의 수집이 완료될 수 있는 제n 공정(PRn)이 완료되면(S40의 Yes), 배터리 셀(CL)은 바코드 공정(PRb)을 위해 이동할 수 있으며 배터리 셀(CL)의 이동과 동기화되어 가상 ID 관리부(230)는 배터리 셀(CL)의 가상 ID(VID)도 바코드 공정(PRb)으로 쉬프트할 수 있다.

바코드 공정(PRb)에서 바코드 리더기(미도시)는 배터리 셀(CL)에 부착된 바코드 형태의 셀 ID(CID)를 리드하여 셀 ID(CID)를 추출할 수 있고, 추출된 셀 ID(CID)를 셀 ID 수집부(250)로 전달할 수 있다.

셀 ID 수집부(250)는 셀 ID(CID)를 수신하면, 가상 ID 관리부(230)에 저장된 정보를 참조하여 바코드 공정(PRb)의 공정 단계 정보와 매칭된 가상 ID(VID)를 추출하고, 추출된 가상 ID(VID)와 셀 ID(CID)를 매칭하여 주제어부(210)로 전달할 수 있다(S50).

주제어부(210)는 셀 ID 수집부(250)로부터 가상 ID(VID)와 셀 ID(CID)를 수신하면, 공정 데이터 수집부(240)로부터 가상 ID(VID)에 매칭된 배터리 셀(CL)에 대한 공정 데이터(PD1~PDn)를 제공받아 배터리 셀(CL)에 대한 공정 데이터(PD1~PDn)와 셀 ID(CID)를 매칭하여 배터리 셀(CL)에 대한 공정 정보(PI)를 생성하고, 생성된 공정 정보(PI)를 상위 제어 시스템(50)으로 전송할 수 있다(S60).

본 개시에서는 하나의 배터리 셀(CL)을 중심으로 배터리 제조 방법을 설명하였으나, 배터리 제조 시스템(100)은 복수의 배터리 셀들에 대한 공정을 동시에 진행할 수 있으며, 복수의 배터리 셀들 각각에 대해 본 개시에서 설명된 배터리 제조 방법이 적용될 수 있다. 물론 이 경우 복수의 배터리 셀들은 상이한 가상 ID(VID)와 셀 ID(CID)를 가질 수 있다.

도 88은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 제조 시스템의 동작 방법을 수행하기 위한 컴퓨팅 시스템의 하드웨어 구성을 나타내는 블록도이다.

도 88을 참조하면, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 컴퓨팅 시스템(1000)은 MCU(1010), 메모리(1020), 입출력 I/F(1030) 및 통신 I/F(1040)를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 컴퓨팅 시스템(1000)은 앞서 설명한 배터리 제조 시스템(100), 또는 공정 컨트롤러(200)(이하 '해당 장치'라 함)의 동작을 수행하기 위한 시스템일 수 있다.

MCU(1020)는 메모리(1020)에 저장되어 있는 각종 프로그램을 실행하는 프로세서일 수 있다.

예를 들어, MCU(1020)는 공정 컨트롤러(200)의 동작을 수행하는데 필요한 각종 데이터 및/또는 신호를 처리하는 프로세서일 수 있다

메모리(1020)는 해당 장치를 관리 및 제어하는데 필요한 각종 프로그램 및/또는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(1020)는 필요에 따라서 복수 개 마련될 수 있다.

메모리(1020)는 휘발성 메모리일 수도 있으며 비휘발성 메모리일 수 있다. 휘발성 메모리로서의 메모리(1020)는 RAM, DRAM, SRAM 등이 사용될 수 있다. 비휘발성 메모리로서의 메모리(1020)는 ROM, PROM, EAROM, EPROM, EEPROM, 플래시 메모리 등이 사용될 수 있다. 상기 열거한 메모리(1020)들의 예를 단지 예시일 뿐이며 이들 예로 한정되는 것은 아니다.

입출력 I/F(1030)는, 키보드, 마우스, 터치 패널 등의 입력 장치(미도시)와 디스플레이(미도시) 등의 출력 장치와 MCU(1010) 사이를 연결하여 데이터를 송수신할 수 있도록 하는 인터페이스를 제공할 수 있다.

통신 I/F(1040)는 서버를 비롯한 외부 구성과 각종 데이터를 송수신할 수 있는 구성으로서, 유선 또는 무선 통신을 지원할 수 있는 각종 장치일 수 있다.

이와 같이, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 컴퓨터 프로그램은 메모리(1020)에 기록되고, MCU(1010)에 의해 실행 및 처리됨으로써, 상기 도1 내지 도 5의 각 동작들을 수행하는 모듈로서 구현될 수도 있다.

이상의 설명은 본 문서에 개시된 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 문서에 개시된 실시예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 문서에 개시된 실시예들의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

<도 1~도 6에 관련된 부호의 설명>
1: 전극
10: 언와인더
20: 리와인더
30: 불량 배추 포트
40: 전극 슬러리 코터
50: 절연물질 코터
60: 계측기(계측장치)
61: 전극 슬러리 로딩량 계측기
62: 치수 및 폭 계측기
63: 외관 검사기
100: 롤맵
110: 롤맵 바
120: 품질 또는 불량에 관련된 데이터
121: 로딩량 데이터
122: 단선구간 데이터
123: 외관 불량 데이터
124: 절연외관 데이터
125: 치수/폭 데이터
126: 미스매치 데이터
127: 절연불량 데이터
128: 기타 불량 데이터
129: 샘플 검사데이터
130: 세부데이터
140: 전극 치수
150: 세부정보
160: 외관 정보
200: 롤맵
210: 롤맵 바
220: 품질 또는 불량에 관련된 데이터
221: 로딩량 데이터
222a: PET 단선구간 데이터
222b: 전극간 연결 데이터
222c: 최외곽 구간 폐기데이터
223: 외관 불량 데이터
225: 치수/폭 데이터
226: 미스매치 데이터
227: 외관절연불량 데이터
228a: 불량표시(자동) 데이터
228b: 불량표시(수동) 데이터
229: 샘플 검사데이터
230: 세부데이터
240: 전극 치수
250: 코팅 재료 투입현황
260: 로딩량 데이터(그래프)
300: 서버
400: 생산관리시스템
410: 데이터베이스
420: 품질관리부(중앙처리부)
430: 데이터 시각화 장치
431: 취득 데이터 입력부
432: 롤맵 바 상 좌표 파악부
433: 이미지 생성부
500: 디스플레이부
<도 7~도 11에 관련된 부호의 설명>
10: 메인 탱크
20: 저장 탱크
20A, 20B: 저장 탱크
30: 이송 탱크
30AT: 슬러리 A의 탑 슬러리 이송 탱크
30AB: 슬러리 A의 백 슬러리 이송 탱크
30BT: 슬러리 B의 탑 슬러리 이송 탱크
30BB: 슬러리 B의 백 슬러리 이송 탱크
31: 이송 탱크 1
32: 이송 탱크 2
40: 공급 탱크
40AT: 슬러리 A의 탑 슬러리 공급 탱크
40AB: 슬러리 A의 백 슬러리 공급 탱크
40BT: 슬러리 B의 탑 슬러리 공급 탱크
40BB: 슬러리 B의 백 슬러리 공급 탱크
41: 공급 탱크 1
42: 공급 탱크 2
43: 공급 탱크 3
50: 코터
M: 믹서
110: 복수개 탱크(이송라인)
120: 제어부
100: 전극 슬러리의 로트 정보 추적관리시스템
200: 생산관리시스템
<도 12~도 22에 관련된 부호의 설명>
10: 전극
11: 유지부
12: 무지부
UW: 언와인더
RW: 리와인더
20: 기준점 감지기
30: 위치 계측기
40: 산출부
50: 이음매 감지센서
60: 기준점 마킹기
100,200: 전극 로스량 측정장치
M1,M2,M3: 기준점
M1',M2',M3': 롤프레스공정의 기준점
R: 프레스롤
300: 롤맵
310: 롤맵 바
320: 길이방향 치수(위치 좌표)
321: 절대좌표
322: 상대좌표
330: 데이처 표시부
331: 품질 데이터
332: 불량 데이터
333: 전극 로스 데이터
400: 롤맵 작성시스템
410: 계측장치
420: 데이터 처리시스템
430: 디스플레이부
<도 23~도 32에 관련된 부호의 설명>
10: 전극
UW: 언와인더
RW: 리와인더
20: 위치 계측기
20U,20R: 로터리 엔코더
30: 검사기
40: 제어부
50: 롤맵 생성부
51: 데이터베이스
52: 중앙처리부
53: 시각화장치
60: 디스플레이부
70: 입력장치
100: 롤맵 생성장치
210: 롤맵 생성부
220: 롤맵 보정부
200: 롤맵 보정시스템
T: 태그
NG: 불량 구간
M1,M2,M3: 제1~제3 기준점
110: 제1 공정
UW1: 제1언와인더
RW1: 제1리와인더
120: 롤맵 생성부
130: 롤맵 저장부
300: 전극 불량 제거장치
310: 불량 제거 포트
320: 위치 계측기(로터리 엔코더)
330: 검사기
340: 제2 공정 제어부
350 : 롤맵 보정부
360: 경보부
<도 33~도 40에 관련된 부호의 설명>
10: 전극
11: 유지부
12: 무지부
13: 전극 탭
P: 피치
T: 이음매 연결부재
M1,M2,M3: 제1~제3 기준점
UW: 언와인더
RW: 리와인더
100: 노칭 제어부
110: 조립 MES
200: 연산부
300: 롤맵 생성부
400: 매핑부
500: 저장부
20: 이음매 감지센서
30, 30U,30R: 엔코더
40: 기준점 감지기
50: 타발 장치
60: 식별표지 스캐너
<도 41~도 46에 관련된 부호의 설명>
1: 전극
R: 전공정 롤맵
R': 자공정 롤맵
M1,M2,M3: 제1~제3 기준점
UW: 언와인더
RW: 리와인더
10: 엔코더
10R: 언와인더 엔코더
10U: 리와인더 엔코더
20: 이음매 감지센서
30: 기준점 감지기
40: 롤맵 좌표 보정부
41: 저장부
42: 보정방향 결정부
43: 파단길이 산출부
44: 좌표 보정부
50: 디스플레이부
100: 롤맵 좌표 보정시스템
T: 이음매 연결부재
<도 47~도 55에 관련된 부호의 설명>
1: 전극
10: 위치 계측기(로타리 엔코더)
UW1,UW2: 언와인더
RW: 리와인더
20: 시그널 생성기
20A: 장력센서
20B: 수동입력장치
20C: 커터
30: 이음매 감지기
40: 판정부
50: 제어부
60: 롤맵 생성부
61: 데이터베이스
62: 중앙처리부
63: 시각화장치
70: 디스플레이부
T: 이음매(연결테이프)
RM: 롤맵
<도 56~도 75에 관련된 부호의 설명>
1: 전극
UW: 언와인더
RW: 리와인더
10: 위치계측기
10U,10R: 로터리 엔코더
20,30,40: 검사기
21: 로딩량검사기
22: 기준점검사기
23: 외관검사기
31: 두께검사기
32: 기준점검사기
33: 외관검사기
50: 제어부
60: 롤맵작성부
61: 데이터베이스
62: 중앙처리부
63: 시각화장치
110: 코팅공정의 롤맵 작성장치
120: 롤프레스공정의 롤맵 작성장치
130: 노칭공정의 롤맵 작성장치
100: 롤맵 작성장치
200: 롤맵매칭부
210: 롤맵 길이매칭부
220: 좌표축 매칭부
230: 상면 및 이면 매칭부
300: 디스플레이부
1000: 롤맵 작성시스템
NG: 불량 구간
M: 기준점
<도 76~도 82에 관련된 부호의 설명>
100: 모니터링 시스템
110: 설비 제어 장치
120: 검사 장치
130: 컨트롤러
200: 제1 센서
210: 탭 센서
220: 트리거 보드
300: 제2 센서
400: 서버
500: 노칭 장치
2000: 컴퓨팅 시스템
2100: MCU
2200: 메모리
2300: 입출력 I/F
2400: 통신 I/F

Claims (156)

1. 언와인더와 리와인더 사이에서 이동하면서 전극 슬러리가 코팅되는 롤투롤 상태의 전극의 이동과 동기화되어 화면상에 표시되며 상기 롤투롤 상태의 전극을 모사하여 바 형태로 표시되는 롤맵 바(roll map bar); 및
   전극 코팅공정에서 측정된 품질 또는 불량에 관련된 데이터들 중 적어도 하나가 상기 데이터들이 측정된 전극의 위치에 대응하는 상기 롤맵 바 상의 소정 위치에 시각적으로 표시되는 표시부를 포함하는 전극 코팅공정의 롤맵.
2. 제1항에 있어서,
   상기 롤맵 바의 길이방향으로 소정간격마다 상기 전극의 길이방향 치수가 표시되는 전극 코팅공정의 롤맵.
3. 제1항에 있어서,
   언와인더와 리와인더 사이에 롤투롤 상태로 설치되는 전극의 로트 넘버를 포함하는 세부데이터가 상기 롤맵 바와 함께 표시되는 전극 코팅공정의 롤맵.
4. 제1항에 있어서,
   상기 품질 또는 불량에 관련된 데이터들 중 적어도 하나는 소정의 계측기 또는 작업자에 의하여 측정되어 표시되는 전극 코팅공정의 롤맵.
5. 제1항에 있어서,
   상기 품질 또는 불량에 관련된 데이터들은, ⅰ) 전극 치수 및 폭 중 적어도 하나에 관한 데이터, ⅱ) 전극 유지부와 무지부의 미스매치에 관한 데이터, ⅲ)전극 슬러리 로딩량 데이터, ⅳ) 전극 외관 불량데이터, ⅴ) 단선구간 위치 또는 전극간 연결위치에 관한 데이터, ⅵ) 샘플 검사부 위치에 관한 데이터, ⅶ) 전극 폐기구간 위치에 관한 데이터, ⅷ) 전극 슬러리 코팅 후에 행해지는 절연물질 코팅공정에서의 절연 품질 또는 불량에 관한 데이터, ⅸ)기타 불량 데이터인 전극 코팅공정의 롤맵.
6. 제1항에 있어서,
   상기 화면상의 롤맵 바의 특정 범위를 지정하여 클릭하면, 상기 특정 범위에 해당하는 전극 범위에 있어서의 품질 또는 불량에 관련된 데이터 중 적어도 하나가 상기 롤맵 바와 별도로 화면 상에 시각적으로 표시되는 전극 코팅공정의 롤맵.
7. 제5항에 있어서,
   상기 롤맵 바 상의 전극 외관 불량데이터를 클릭하면, 외관 검사기에 의하여 촬상된 전극의 외관 이미지가 상기 롤맵 바와 별도로 화면 상에 시각적으로 표시되는 전극 코팅공정의 롤맵.
8. 제7항에 있어서,
   상기 외관 이미지가 표시될 때, 외관 검사기에 의하여 촬상된 외관 불량의 위치 좌표를 포함한 세부 정보가 상기 외관 이미지와 함께 디스플레이되는 전극 코팅공정의 롤맵.
9. 제1항에 있어서,
   상기 롤맵은 전극 슬러리가 도포되는 전극 상의 레인별로 구분되어 화면 상에 표시되는 전극 코팅공정의 롤맵.
10. 제1항에 있어서,
    상기 전극이 양면전극인 경우, 양면전극의 상부면과 하부면에 대한 롤맵이 동일한 화면 상에 표시되는 전극 코팅공정의 롤맵.
11. 제1항에 있어서,
    전극 코팅공정에 투입되는 전극 호일, 전극 슬러리 및 절연물질의 투입현황에 관한 데이터 및 전극 코팅공정에 투입되는 전극 슬러리의 로딩량에 관한 데이터 중 적어도 하나가 상기 롤맵의 길이방향을 따라 상기 롤맵과 병행하여 화면상에 시각적으로 표시하는 전극 공정의 롤맵.
12. 언와인더와 리와인더 사이에서 롤투롤 상태로 이동되는 전극 상에 전극 슬러리를 코팅하는 전극 코팅공정을 검사하여 전극 코팅공정에서의 품질 또는 불량에 관련된 데이터 중 적어도 하나를 취득하는 단계;
    상기 취득된 데이터를 해당 데이터가 취득된 전극의 위치 데이터와 함께 서버로 전송하는 단계; 및
    상기 서버와 연동되는 데이터 처리시스템에 의하여 롤투롤 상태의 전극을 모사한 바 형태의 롤맵 바를 상기 언와인더와 리와인더 사이에서의 전극 이동과 동기화하여 화면 상에 표시하고 상기 롤맵 바 상에 상기 전극 코팅공정에서의 품질 또는 불량에 관련된 데이터 중 적어도 하나를 상기 전극의 위치 데이터에 대응하는 상기 롤맵 바 상의 소정 위치에 시각적으로 표시하는 단계를 포함하는 전극 코팅공정의 롤맵 작성방법.
13. 제12항에 있어서,
    상기 전극 코팅공정 전에 전극 롤을 언와인더와 리와인더 사이에 롤투롤 상태로 설치할 때 상기 전극 롤의 로트 넘버를 포함하는 세부데이터를 서버에 입력하는 전극 롤 정보 등록 단계가 선행되고, 상기 세부데이터가 상기 롤맵과 함께 화면상에 표시되는 전극 코팅공정의 롤맵 작성방법.
14. 제12항에 있어서,
    상기 품질 또는 불량에 관련된 데이터들 중 적어도 하나는 소정의 계측기 또는 작업자가 전극 코팅공정을 검사함에 의하여 취득되고, 작업자에 의하여 취득된 데이터는 작업자의 수동 입력에 의하여 서버로 전송되는 전극 코팅공정의 롤맵 작성방법.
15. 제14항에 있어서,
    상기 소정의 계측기는 전극 슬러리 로딩량 계측기, 치수 및 폭 계측기, 외관 검사기 중 적어도 하나인 전극 코팅공정의 롤맵 작성방법.
16. 제12항에 있어서,
    상기 전극의 길이방향에 따른 위치 데이터는 언와인더 또는 리와인더에 설치된 엔코더에 의하여 검출되는 전극 코팅공정의 롤맵 작성방법.
17. 제16항에 있어서,
    상기 전극의 폭방향에 따른 위치 데이터는 상기 전극 코팅공정을 검사하는 소정의 계측기에 의하여 검출되는 전극 코팅공정의 롤맵 작성방법.
18. 제12항에 있어서,
    상기 품질 또는 불량에 관한 데이터는, 데이터 처리시스템 내에 설치되거나 또는 이 시스템과 연동되어 설치되는 데이터베이스에 저장된 품질 데이터와 대비되고,
    대비 결과 정상 품질 데이터로부터 벗어난 품질 또는 불량에 관한 데이터는 다른 부분과 시각적으로 구분되게 롤맵 바 상에 마킹되는 전극 코팅공정의 롤맵 작성방법.
19. 제12항에 있어서,
    전극 코팅공정에 투입되는 전극 호일, 전극 슬러리 및 절연물질의 투입현황에 관한 데이터 및 전극 코팅공정에 투입되는 전극 슬러리의 로딩량에 관한 데이터 중 적어도 하나를 상기 롤맵의 길이방향을 따라 상기 롤맵과 병행하여 화면상에 시각적으로 표시하는 전극 코팅공정의 롤맵 작성방법.
20. 전극 코팅공정을 검사하여 전극 코팅공정에서의 품질 또는 불량에 관한 데이터들 적어도 하나를 취득하여 상기 데이터가 취득된 전극의 위치 데이터와 함께 서버로 전송하는 계측장치;
    상기 계측장치로부터 수신한 데이터를 저장하는 서버;
    상기 서버와 연동되어 롤투롤 상태의 전극을 모사한 바 형태의 롤맵 바를 언와인더와 리와인더 사이에서의 전극 이동과 동기화하여 표시하고, 상기 서버로부터 전달된 품질 또는 불량에 관한 데이터와 상기 데이터가 취득된 전극의 위치 데이터에 기초하여 상기 롤맵 바 상에 상기 품질 또는 불량에 관한 데이터들 중 적어도 하나를 상기 전극의 위치 데이터에 대응하는 롤맵 바 상의 소정 위치에 시각화하여 나타낸 롤맵을 작성하는 데이터 처리시스템; 및
    상기 데이터 처리시스템과 연결되어 상기 롤맵이 화면에 도시되는 디스플레이부를 포함하는 전극 코팅공정에서의 롤맵 작성 시스템.
21. 믹서로부터의 전극 슬러리가 코터로 이송될 때의 전극 슬러리 로트(lot) 정보를 관리하기 위한 시스템으로서,
    믹서와 코터 사이에서 배관으로 연결되며 상기 믹서로부터 공급되는 전극 슬러리가 코터를 향하여 순차 이송되는 복수개의 탱크; 및
    상기 전극 슬러리의 로트 정보를 인식하여 각 탱크로 공급되는 전극 슬러리의 로트 정보를 각 탱크별로 할당하여 기록하고, 상기 탱크별로 기록된 로트 정보의 이력을 참조하여 상기 코터로 전극 슬러리를 공급하는 최종 공급 탱크의 전극 슬러리 로트 정보를 검출하는 제어부를 포함하는 전극 슬러리 로트 정보 추적관리시스템.
22. 제21항에 있어서,
    상기 전극 슬러리는 집전체의 상면에 코팅되는 탑(top) 슬러리와 집전체의 하면에 코팅되는 백(back) 슬러리로 분기되어 복수개의 하위 탱크로 이송되는 전극 슬러리 로트 정보 추적관리시스템.
23. 제21항에 있어서,
    상기 복수개의 탱크는, 메인탱크로부터 전극 슬리리가 도입되는 저장탱크, 상기 저장탱크로부터 전극 슬러리가 도입되는 이송탱크, 및 상기 이송탱크로부터 전극 슬러리가 도입되며 코터로 전극 슬러리를 공급하는 공급탱크를 포함하는 전극 슬러리 로트 정보 추적관리시스템.
24. 제21항에 있어서,
    상기 복수개의 탱크 중 전극 슬러리를 공급받는 최초의 탱크는, 상기 믹서로부터 전극 슬러리를 이송하는 슬러리 배치(batch) 용기에 구비된 인식표지를 스캔하여 해당 슬러리의 로트 정보를 검출하고 상기 로트 정보를 상기 제어부로 송신하는 인식표지 스캐너를 포함하는 전극 슬러리 로트 정보 추적관리시스템.
25. 제21항에 있어서,
    상기 복수개 탱크 사이의 연결 배관에 설치되는 개폐 밸브를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 개폐 밸브의 개방 신호를 수신하여 특정 로트 정보를 가지는 전극 슬러리의 탱크간 이송을 감지하고, 감지된 상기 전극 슬러리의 로트 정보를 각 탱크에 할당하여 기록하는 전극 슬러리 로트 정보 추적관리시스템.
26. 제21항에 있어서,
    상기 제어부에 의한 각 탱크에의 로트 정보 할당 및 기록 시에,
    상기 각 탱크에 할당된 로트 정보는, 다음 탱크로의 전극 슬러리 투입 이력이 없으면 할당된 로트 정보가 갱신되지 않고 유지되고,
    다음 탱크로의 전극 슬러리 투입 이력이 없는 상태에서 상위 탱크로부터 전극 슬러리가 추가로 투입될 경우, 상기 각 탱크에 할당된 로트 정보에 더하여 추가 투입된 전극 슬러리의 로트 정보가 각 탱크에 추가로 할당되는 전극 슬러리 로트 정보 추적관리시스템.
27. 제26항에 있어서,
    상기 각 탱크에 할당된 로트 정보에 더하여 추가 투입된 전극 슬러리의 로트 정보가 추가로 할당된 경우, 상기 각 탱크로부터 다음 탱크로 전극 슬러리가 투입될 때, 선입선출(先入先出)의 원칙에 의해서 상기 각 탱크에 대하여 먼저 할당된 전극 슬러리의 로트 정보가 삭제되고 추가로 할당된 전극 슬러리의 로트 정보만이 각 탱크에 대하여 유지되는 전극 슬러리 로트 정보 추적관리시스템.
28. 제26항에 있어서,
    상기 제어부에 의한 각 탱크에의 로트 정보 할당 및 기록 시에,
    상기 각 탱크에 할당된 로트 정보는, 다음 탱크로의 전극 슬러리 투입 이력이 있어도 그보다 상위 탱크로부터의 전극 슬러리 투입이 없으면 각 탱크에 할당된 로트 정보가 갱신되지 않고 유지되며,
    다음 탱크로의 전극 슬러리 투입 이력이 있고 그보다 상위 탱크로부터의 전극 슬러리 투입이 있을 경우, 각 탱크에 할당된 로트 정보는 상위 탱크로부터 투입된 전극 슬러리의 로트 정보로 갱신되는 전극 슬러리 로트 정보 추적관리시스템.
29. 제21항에 있어서,
    상기 제어부에 의한 각 탱크에의 로트 정보 할당 및 기록 시에,
    상기 각 탱크에 할당된 로트 정보는, 다음 탱크로의 전극 슬러리 투입 이력이 있어도 그보다 상위 탱크로부터의 전극 슬러리 투입이 없으면 각 탱크에 할당된 로트 정보가 갱신되지 않고 유지되며,
    다음 탱크로의 전극 슬러리 투입 이력이 있고 그보다 상위 탱크로부터의 전극 슬러리 투입이 있을 경우, 각 탱크에 할당된 로트 정보는 상위 탱크로부터 투입된 전극 슬러리의 로트 정보로 갱신되는 전극 슬러리 로트 정보 추적관리시스템.
30. 제29항에 있어서,
    상기 제어부에 의한 각 탱크에의 로트 정보 할당 및 기록 시에,
    상기 각 탱크에 할당된 로트 정보는, 다음 탱크로의 전극 슬러리 투입 이력이 없으면 할당된 로트 정보가 갱신되지 않고 유지되고,
    다음 탱크로의 전극 슬러리 투입 이력이 없는 상태에서 상위 탱크로부터 전극 슬러리가 추가로 투입될 경우, 상기 각 탱크에 할당된 로트 정보에 더하여 추가 투입된 전극 슬러리의 로트 정보가 각 탱크에 추가로 할당되는 전극 슬러리 로트 정보 추적관리시스템.
31. 제30항에 있어서,
    상기 각 탱크에 할당된 로트 정보에 더하여 추가 투입된 전극 슬러리의 로트 정보가 추가로 할당된 경우, 상기 각 탱크로부터 다음 탱크로 전극 슬러리가 투입될 때, 선입선출(先入先出)의 원칙에 의해서 상기 각 탱크에 대하여 먼저 할당된 전극 슬러리의 로트 정보가 삭제되고 추가로 할당된 전극 슬러리의 로트 정보만이 각 탱크에 대하여 유지되는 전극 슬러리 로트 정보 추적관리시스템.
32. 제21항에 있어서,
    상기 제어부는 검출된 상기 최종 공급 탱크의 전극 슬러리의 로트 정보를 공장의 생산관리시스템으로 전송하는 전극 슬러리 로트 정보 추적관리시스템.
33. 제21항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 최종 공급 탱크의 전극 슬러리 로트 정보와 연계하여 상기 최종 공급 탱크로 전극 슬러리를 투입하는 상위 탱크의 식별 정보를 기록하여 관리하는 전극 슬러리 로트 정보 추적관리시스템.
34. 믹서로부터의 전극 슬러리가 배관으로 연결된 복수개의 탱크를 거쳐 코터로 이송될 때의 전극 슬러리 로트 정보를 관리하기 위한 방법으로서,
    믹서로부터 공급되는 전극 슬러리의 로트 정보를 인식하여 기록하는 단계;
    상기 전극 슬러리가 복수개의 탱크를 따라 순차 이송될 때, 각 탱크로 공급되는 전극 슬러리의 로트 정보를 각 탱크별로 할당하여 기록하는 단계; 및
    상기 각 탱크별로 기록된 로트 정보의 이력을 참조하여 상기 코터로 전극 슬러리를 공급하는 최종 공급 탱크의 로트 정보를 검출하는 단계를 포함하는 전극 슬러리 로트 정보 추적관리방법.
35. 제32항에 있어서,
    다음의 할당 원칙 중 적어도 하나에 의하여 상기 전극 슬러리의 로트 정보를 각 탱크별로 할당하여 기록하는 전극 슬러리 로트 정보 추적관리방법.
    원칙 1) 각 탱크에 할당된 로트 정보는, 다음 탱크로의 전극 슬러리 투입 이력이 없으면 할당된 로트 정보가 갱신되지 않고 유지된다.
    원칙 2) 각 탱크에 할당된 로트 정보는, 다음 탱크로의 전극 슬러리 투입 이력이 없는 상태에서 상위 탱크로부터 전극 슬러리가 추가로 투입될 경우, 상기 각 탱크에 할당된 로트 정보에 더하여 추가 투입된 전극 슬러리의 로트 정보가 각 탱크에 추가로 할당된다.
    원칙 3) 각 탱크에 할당된 로트 정보는, 다음 탱크로의 전극 슬러리 투입 이력이 있어도 그보다 상위 탱크로부터의 전극 슬러리 투입이 없으면 각 탱크에 할당된 로트 정보가 갱신되지 않고 유지된다
    원칙 4) 각 탱크에 할당된 로트 정보는, 다음 탱크로의 전극 슬러리 투입 이력이 있고 그보다 상위 탱크로부터의 전극 슬러리 투입이 있을 경우, 각 탱크에 할당된 로트 정보는 상위 탱크로부터 투입된 전극 슬러리의 로트 정보로 갱신된다.
    원칙 5) 상기 각 탱크에 할당된 로트 정보에 더하여 추가 투입된 전극 슬러리의 로트 정보가 추가로 할당된 경우, 상기 각 탱크로부터 다음 탱크로 전극 슬러리가 투입될 때, 선입선출(先入先出)의 원칙에 의해서 상기 각 탱크에 대하여 먼저 할당된 전극 슬러리의 로트 정보가 삭제되고 추가로 할당된 전극 슬러리의 로트 정보만이 각 탱크에 대하여 유지된다.
36. 언와인더와 리와인더 사이에서 롤투롤 상태로 이송되며 전극 시단부와 종단부 사이에 복수개의 기준점이 소정 간격으로 마킹된 전극;
    상기 전극에 마킹된 상기 기준점을 감지하는 기준점 감지기;
    상기 언와인더 또는 리와인더의 회전량에 따른 전극의 위치값을 도출하고, 상기 기준점 감지기와 연동하여 상기 기준점 감지기가 기준점을 감지할 때, 해당 기준점의 위치값을 도출하는 위치 계측기; 및
    전극 일부의 로스(loss)로 인하여 전극 시단부와 종단부 사이의 기준점 간격이 설정된 기준점 간격으로부터 변동되었을 때, 상기 도출된 기준점 위치값과 설정된 기준점 위치값을 대비하여 상기 전극의 로스량을 산출하는 산출부를 포함하는 전극 로스량 측정장치.
37. 제36항에 있어서,
    상기 위치 계측기는 언와인더 및 리와인더를 구동하는 모터 회전량으로부터 전극의 위치값을 추출하는 로터리 엔코더인 전극 로스량 측정장치.
38. 제36항에 있어서,
    상기 언와인더 전에 설치되어 상기 전극에 일정 간격으로 복수개의 기준점을 마킹하는 기준점 마킹기를 더 포함하는 전극 로스량 측정장치.
39. 제36항에 있어서,
    상기 전극 상에 부착된 연결테이프를 감지하는 이음매 감지센서를 더 포함하고,
    상기 위치 계측기는 상기 이음매 감지센서와 연동하여 상기 이음매 감지센서가 상기 연결테이프를 감지하였을 때 상기 연결테이프의 길이를 도출하는 전극 로스량 측정장치.
40. 제39항에 있어서,
    상기 산출부는, 상기 기준점 위치값을 설정된 기준점 위치값과 대비하여 산출된 로스량에 상기 연결테이프의 길이를 더한 값을 총 로스량으로 산출하는 전극 로스량 측정장치.
41. 제36항에 있어서,
    롤투롤 상태로 이송되는 전극의 도중부 상하에 설치된 압연용 프레스롤을 더 구비하고,
    상기 기준점 감지기는 상기 프레스롤 전에 배치되는 제1 기준점 감지기 및 상기 프레스롤 후에 배치되어 프레스롤에 의한 압연에 의하여 변화되는 기준점을 감지하는 제2 기준점 감지기로 구성되고,
    상기 산출부는, 상기 제1 기준점 감지기에 감지된 기준점 위치값에 기초하여 프레스롤 전의 전극의 로스량을 산출하고, 상기 제2 기준점 감지기에 의하여 변화된 기준점 위치값에 기초하여 프레스롤에 의한 압연 후의 전극의 로스량을 산출하는 전극 로스량 측정장치.
42. 언와인더와 리와인더 사이에서 롤투롤 상태로 이송되는 전극의 시단부와 종단부 사이에서 소정 간격으로 복수개의 기준점을 마킹하는 단계;
    기준점 감지기로 상기 전극 상의 기준점을 감지하여 상기 기준점의 위치값을 도출하는 단계; 및
    전극 일부의 로스로 인하여 전극 시단부와 종단부 사이의 기준점 간격이 설정된 기준점 간격으로부터 변동되었을 때, 상기 도출된 기준점 위치값과 설정된 기준점 위치값을 대비하여 상기 전극의 로스량을 산출하는 단계를 포함하는 전극 로스량 측정방법.
43. 제42항에 있어서,
    상기 기준점 사이 간격, 상기 기준점과 전극 시단부 사이 간격 및 상기 기준점과 전극 종단부 사이 간격 중 적어도 하나가 변동되었을 때, 상기 도출된 기준점 위치값과 설정된 기준점 위치값을 대비하여 전극의 로스량을 산출하는 전극 로스량 측정방법.
44. 제42항에 있어서,
    상기 기준점의 위치값을 도출하는 단계의 전 또는 후에 상기 전극 상의 연결테이프를 감지하고 상기 연결테이프의 길이를 산출하는 단계를 더 포함하는 전극 로스량 측정방법.
45. 제44항에 있어서,
    상기 전극의 로스량 산출 단계에서, 상기 기준점 위치값을 설정된 기준점 위치값과 대비하여 산출된 로스량에 상기 연결테이프의 길이를 더한 값을 총 로스량으로 산출하는 전극 로스량 측정방법.
46. 제42항에 있어서,
    상기 전극이 프레스롤에 의하여 압연되어 상기 기준점의 위치가 변화되었을 때, 상기 변화된 기준점에 기초하여 압연된 전극의 로스량을 산출하는 전극 로스량 측정방법.
47. 언와인더와 리와인더 사이에서 롤투롤 상태로 이동하는 전극의 이동과 동기화되어 화면상에 표시되며 상기 롤투롤 상태의 전극을 모사하여 바 형태로 표시되는 롤맵 바(roll map bar); 및
    상기 전극 시단부와 종단부 사이에 소정 간격으로 마킹되는 복수개의 기준점을 모사하여 상기 롤맵 바 상에 소정 간격으로 표시되는 복수개의 기준점을 포함하는 전극 공정의 롤맵.
48. 제47항에 있어서,
    상기 롤맵 바의 길이방향으로 상기 전극의 길이방향 치수가 표시되고, 상기 표시된 기준점도 상기 길이방향 치수로 표시되는 전극 공정의 롤맵.
49. 제48항에 있어서,
    상기 전극의 길이방향 치수는 전극 로스량을 반영하지 않은 절대좌표와 전극 로스량을 반영한 상대좌표로 표시되는 전극 공정의 롤맵.
50. 제48항에 있어서,
    상기 전극 공정에서 측정된 품질, 불량, 전극 로스에 관한 데이터들 중 적어도 하나가 상기 데이터들이 측정된 전극의 위치에 대응하는 상기 롤맵 바 상의 소정 위치에 시각적으로 표시되는 표시부를 더 포함하는 전극 공정의 롤맵.
51. 제47항에 있어서,
    상기 롤맵은, 롤투롤 상태로 이동하는 전극에 전극 슬러리를 코팅하는 전극 코팅공정, 전극을 프레스롤에 의하여 압연하는 롤프레스공정, 및 롤프레스된 전극을 길이방향을 따라 절단하는 슬리팅공정 중 적어도 하나의 공정에 대한 롤맵이고,
    상기 프레스롤에 의한 압연 이후의 공정의 롤맵은 상기 압연에 의하여 변화된 기준점의 위치를 모사한 기준점이 그 롤맵 바 상에 표시되는 전극 공정의 롤맵.
52. 언와인더와 리와인더 사이에서 롤투롤 상태로 이동되는 전극을 검사하여, 전극 로스에 관한 데이터와 전극 상에 마킹된 기준점의 데이터를 취득하는 단계;
    상기 취득된 데이터를 해당 데이터가 취득된 전극의 위치 데이터와 함께 데이터 처리시스템으로 전송하는 단계; 및
    상기 데이터 처리시스템에 의하여 롤투롤 상태의 전극을 모사한 바 형태의 롤맵 바를 상기 언와인더와 리와인더 사이에서의 전극 이동과 동기화하여 화면 상에 표시하고 상기 롤맵 바 상에 상기 전극 로스에 관한 데이터 및 기준점의 데이터를 상기 전극의 위치 데이터에 대응하는 상기 롤맵 바 상의 소정 위치에 시각적으로 표시하는 단계를 포함하는 전극 공정의 롤맵 작성방법.
53. 언와인더와 리와인더 사이에서 롤투롤 상태로 이동되는 전극을 검사하여, 전극 로스에 관한 데이터와 전극 상에 마킹된 기준점의 데이터를 취득하여 상기 데이터들이 취득된 전극의 위치 데이터와 함께 데이터 처리시스템으로 전송하는 계측장치;
    롤투롤 상태의 전극을 모사한 바 형태의 롤맵 바를 언와인더와 리와인더 사이에서의 전극 이동과 동기화하여 표시하고, 상기 전송된 전극 로스에 관한 데이터 및 기준점의 데이터를 상기 전극의 위치 데이터에 대응하는 상기 롤맵 바 상의 소정 위치에 시각화하여 나타낸 롤맵을 작성하는 데이터 처리시스템; 및
    상기 데이터 처리시스템과 연결되어 상기 롤맵이 화면에 도시되는 디스플레이부를 포함하는 전극 공정의 롤맵 작성 시스템.
54. 언와인더와 리와인더 사이에서 전극이 롤투롤 상태로 이동할 때, 상기 언와인더 및 리와인더 회전량에 따른 전극의 길이방향 위치를 좌표 데이터로 취득하는 위치 계측기;
    롤투롤 상태로 이동하는 전극을 검사하여 검사 데이터를 취득하고, 상기 위치계측기와 연동되어 상기 검사 데이터가 취득된 전극의 좌표 데이터를 함께 취득하는 검사기; 및
    상기 위치계측기 및 검사기와 연동되며, 롤투롤 상태로 이동하는 전극을 모사한 롤맵 상에 상기 전극 길이방향 위치 및 검사 데이터의 좌표 데이터를 표시하여 롤맵을 생성하는 롤맵 생성부를 포함하는 롤맵 생성장치.
55. 제54항에 있어서,
    상기 위치 계측기는 언와인더 및 리와인더를 구동하는 모터 회전량으로부터 전극 위치를 추출하는 로터리 엔코더인 롤맵 생성장치.
56. 제54항에 있어서,
    상기 검사기는,
    상기 전극 상에 소정 간격으로 마킹된 기준점을 감지하는 기준점 감지기;
    상기 전극 상에 부착된 이음매를 감지하는 이음매 감지기;
    전극 슬러리 로딩량을 계측하는 로딩량 계측기;
    치수 및 폭 계측기; 및
    전극 외관 검사기; 중 적어도 하나인 롤맵 생성장치.
57. 제54항에 있어서,
    상기 롤맵 생성부는,
    전극을 모사한 롤맵을 형성할 시각화 영역을 정의하여 상기 정의된 영역 상에 상기 좌표 데이터를 표시하고,
    상기 검사 데이터의 좌표 데이터에 상기 검사 데이터를 시각화하여 나타내는 시각화 장치를 포함하는 롤맵 생성장치.
58. 제57항에 있어서,
    상기 롤맵 생성부는,
    상기 검사 데이터를 정상 데이터와 대비하고 비정상으로 판명된 검사 데이터를 상기 시각화 장치에 의하여 시각화하여 나타내도록 하는 중앙 처리부를 더 포함하는 롤맵 생성장치.
59. 제54항에 있어서,
    언와인더와 리와인더 사이의 전극 이동을 제어하는 제어부를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 위치계측기 및 검사기와 연결되어 상기 전극 위치 및 검사 데이터의 좌표 데이터와 상기 검사 데이터를 상기 롤맵 생성부로 전송하는 롤맵 생성장치.
60. 제54항에 있어서,
    수동으로 검사한 전극의 검사 데이터가 입력되고 상기 위치계측기와 연동되어 상기 검사 데이터가 취득된 전극의 좌표 데이터를 취득하는 입력장치를 더 포함하고,
    상기 입력장치는, 상기 롤맵 생성부, 또는 언와인더와 리와인더 사이의 전극 이동을 제어하며 상기 롤맵 생성부와 연결된 제어부로 상기 검사 데이터 및 그 좌표 데이터를 전송하는 롤맵 생성장치.
61. 제1언와인더와 제1리와인더 사이에서 롤투롤 상태로 이동하며 제1 공정이 수행되는 전극을 모사한 바 형태의 롤맵 상에 소정간격마다 상기 전극의 길이방향 치수를 좌표로 표시하고, 상기 제1 공정에서 취득된 상기 전극의 검사 데이터가 그 검사 데이터가 취득된 전극 위치에 해당하는 좌표에 표시되도록 상기 제1 공정의 롤맵을 생성하는 롤맵 생성부; 및
    제2언와인더와 제2리와인더 사이에서 상기 전극이 롤투롤 상태로 이동하며 제2 공정이 수행될 때, 상기 제1공정의 롤맵의 시작부와 종료부의 좌표가 반대가 되도록 상기 제1 공정의 롤맵 좌표를 역순으로 변환하여 제2 공정의 롤맵을 생성하는 롤맵 보정부를 포함하는 롤맵 보정시스템.
62. 제61항에 있어서,
    상기 제1 공정 완료 후 제2 공정 시작 전에 상기 전극 끝단 일부가 제거된 경우,
    상기 롤맵 보정부는, 상기 제1 공정의 롤맵에서 상기 제거된 전극 끝단 일부에 해당하는 좌표를 제거하고, 상기 제1 공정의 롤맵 시작부와 상기 전극 끝단 일부가 제거된 종료부의 좌표가 반대가 되도록 상기 제1 공정의 롤맵 좌표를 역순으로 변환하여 제2 공정의 롤맵을 생성하는 롤맵 보정시스템.
63. 제1언와인더와 제1리와인더 사이에서 롤투롤 상태로 이동하여 제1 공정이 수행된 전극의 제2 공정에서의 불량 제거장치로서,
    제1 공정 수행 후의 전극이 롤투롤 상태로 이동되는 제2언와인더와 제2리와인더 사이에 위치하며 상기 제1 공정에서 발생한 전극의 불량 구간이 제거되는 불량 제거 포트(port); 및
    상기 제2언와인더와 제2리와인더 사이의 전극 이동을 제어하는 제2 공정 제어부를 포함하고,
    상기 제2 공정 제어부는, 상기 제1 공정의 전극을 모사한 바(bar) 형태로 표현되고 제1 공정에서의 전극의 길이방향 치수 및 상기 불량 구간의 위치가 좌표로 표시되는 제1 공정의 롤맵에 표시된 불량 구간의 좌표 정보에 기초하여, 상기 제2 언와인더로부터 불량 제거 포트로 상기 불량 구간의 전극이 도착하는 시점을 계산하고, 상기 불량 구간이 상기 불량 제거 포트에 도착하였을 때 상기 상기 불량 제거 포트에서 전극의 불량 구간을 제거할 수 있도록 제2 공정의 전극 이동을 정지시키는 전극 불량 제거장치.
64. 제63항에 있어서,
    상기 제1공정의 롤맵의 시작부와 종료부의 좌표가 반대가 되도록 상기 제1 공정의 롤맵 좌표를 역순으로 변환 보정하는 롤맵 보정부;를 더 포함하고,
    상기 제2 공정 제어부는 상기 보정된 롤맵에 표시된 불량 구간의 좌표에 기초하여 전극 이동을 정지시키는 전극 불량 제거장치.
65. 제64항에 있어서,
    상기 제1 공정 완료 후 제2 공정 시작 전에 상기 전극 끝단 일부가 제거된 경우,
    상기 롤맵 보정부는, 상기 제1 공정의 롤맵에서 상기 제거된 전극 끝단 일부에 해당하는 좌표를 제거하고, 상기 제1 공정의 롤맵 시작부와 상기 전극 끝단 일부가 제거된 종료부의 좌표가 반대가 되도록 상기 제1 공정의 롤맵 좌표를 역순으로 변환 보정하고,
    상기 제2 공정 제어부는 상기 보정된 롤맵에 표시된 불량 구간의 좌표에 기초하여 전극 이동을 정지시키는 전극 불량 제거장치.
66. 제63항에 있어서,
    상기 제2 공정 제어부는, 상기 불량 구간이 상기 불량 제거 포트에 도착하기 전 소정시점과 도착 시점 사이의 소정 시간 구간 동안 상기 제2 공정의 전극이 서행 이동되도록 제어하는 전극 불량 제거장치.
67. 제63항에 있어서,
    상기 불량 구간의 불량 제거 포트 도착시, 상기 제2 공정의 전극 이동 정지 시, 및 상기 제2 공정의 전극 이동 정지후 소정 시간 경과 후 중 적어도 하나의 경우에 알람을 발하는 경보부를 더 포함하는 전극 불량 제거장치.
68. 제63항에 있어서,
    상기 제1 공정은 전극 활물질을 집전체에 도포하여 코팅 전극을 형성하는 전극 코팅공정이고, 상기 제2 공정은 코팅 전극을 프레스롤에 의하여 압연하는 롤프레스공정인 전극 불량 제거장치.
69. 노칭 가공되는 단위 전극의 폭인 피치(pitch)정보가 저장되고, 노칭 공정에서 롤투롤 상태로 이송되는 전극 라인의 전극 좌표 정보 및 상기 단위 전극의 셀 아이디를 취득하는 노칭 제어부;
    상기 노칭 제어부로부터 취득된 피치 정보와 셀 아이디로부터 상기 노칭 공정에서 이동하는 특정 단위 전극의 위치인 셀 아이디 좌표를 연산하는 연산부;
    전극 길이방향 치수가 좌표로 표시되어 노칭 공정 전의 전극 제조공정에서의 전극 길이변화를 파악할 수 있는 롤맵을 상기 노칭 제어부로부터 전달되는 전극 좌표 정보로부터 생성하는 롤맵 생성부; 및
    상기 롤맵 좌표와 상기 셀 아이디 좌표를 대조하여 특정 단위 전극이 유래한 전극 제조공정에서의 전극 위치를 도출하는 매핑부를 포함하는 전극 위치 추적시스템.
70. 제69항에 있어서,
    상기 노칭 공정에서 롤투롤 상태로 이송되는 전극 라인의 전극 좌표 정보는, 노칭 공정에서 언와인더와 리와인더 사이에서 전극이 롤투롤 이송될 때, 상기 언와인더와 리와인더의 회전량에 따른 전극 위치를 나타내는 엔코더값 정보인 전극 위치 추적시스템.
71. 제69항에 있어서,
    상기 단위 전극의 셀 아이디는 노칭 공정에서 타발 가공되는 전극 탭에 표시되는 식별표지이고, 상기 식별표지는 롤투롤 이송되는 전극의 상부에 배치되며 상기 노칭 제어부와 연결된 식별표지 스캐너에 의해 취득되는 전극 위치 추적 시스템.
72. 제71항에 있어서,
    상기 연산부는, 상기 식별표지로부터 상기 특정 단위 전극의 순번을 구하고, 상기 순번과 상기 피치를 곱하여 상기 셀 아이디 좌표를 구하는 전극 위치 추적 시스템.
73. 제72항에 있어서,
    상기 단위 전극의 식별표지에 따른 순번이 저장되는 저장부를 더 포함하고,
    상기 연산부는 상기 단위 전극의 식별표지와 상기 저장부에 저장된 순번을 대조하여 상기 특정 단위 전극의 순번을 구하는 전극 위치 추적시스템.
74. 제69항에 있어서,
    상기 노칭 공정 전의 전극 제조공정은 전극 활물질을 집전체에 코팅하여 코팅 전극을 형성하는 코팅공정 및 코팅 전극을 프레스롤로 압연하는 롤프레스공정을 적어도 포함하는 전극 위치 추적시스템.
75. 제74항에 있어서,
    상기 노칭 공정 전의 전극 제조공정은 상기 롤프레스 공정 후에 압연된 전극을 길이방향을 따라 절단하는 슬리팅공정을 더 포함하는 전극 위치 추적시스템.
76. 제69항에 있어서,
    상기 롤맵 생성부는, 상기 롤맵 생성부에 저장된 전극 제조공정에서의 전극 길이 변화에 관한 데이터를 상기 노칭 제어부로부터 전달되는 전극 좌표 정보에 반영하여 전극 제조공정의 각 세부 공정에 있어서의 롤맵을 각 세부 공정별로 생성하는 전극 위치 추적시스템.
77. 제68항에 있어서,
    상기 롤맵의 좌표는, 전극 길이 변화가 반영된 상대좌표와 반영되지 않은 절대좌표를 포함하는 전극 위치 추적시스템.
78. 제76항에 있어서,
    상기 매핑부는,
    상기 특정 단위 전극의 셀 아이디 좌표에 상기 전극 제조공정의 각 세부 공정에 있어서의 롤맵에 의해서 파악되는 전극 길이 감소값을 더하여 상기 특정 단위 전극이 유래한 전극 제조공정의 각 세부 공정에서의 전극 위치를 도출하는 전극 위치 추적시스템.
79. 제78항에 있어서,
    상기 전극 길이 감소는, 각 세부 공정 중의 전극 제거 또는 세부 공정 후의 전극 제거 중 적어도 하나에 의한 것인 전극 위치 추적시스템.
80. 제78항에 있어서,
    상기 매핑부는, 상기 노칭 공정 중에 전극이 제거된 경우 상기 제거된 전극의 길이와 상기 각 세부 공정의 롤맵에 의해서 파악되는 전극 길이 감소값을 상기 특정 단위 전극의 셀 아이디 좌표에 더하여 상기 특정 단위 전극이 유래한 각 세부 공정에서의 전극 위치를 도출하는 전극 위치 추적시스템.
81. 제78항에 있어서,
    상기 전극 제조공정의 각 세부 공정에 전극 코팅공정과 롤프레스 공정이 적어도 포함되어, 상기 전극 코팅공정 완공 후의 전극이 롤프레스 공정에서의 전극 압연에 의하여 소정 비율로 연신될 때,
    상기 매핑부는 상기 전극 연신에 의하여 전극 길이가 증가되는 전극 증가분을 반영하여 상기 특정 단위 전극이 유래한 상기 전극 코팅공정에서의 전극 위치를 도출하는 전극 위치 추적시스템.
82. 제81항에 있어서,
    상기 매핑부는, 상기 특정 단위 전극의 셀 아이디 좌표에 상기 롤프레스 공정의 롤맵으로 파악되는 전극 길이 감소값을 더하여 상기 특정 단위 전극이 유래한 롤프레스 전극 위치를 구하고,
    상기 롤프레스 전극 위치를 상기 소정 비율로 나누어 상기 특정 단위 전극이 유래한 전극 코팅공정의 전극 위치를 구하는 전극 위치 추적시스템.
83. 제75항에 있어서,
    상기 롤맵 생성부는 상기 코팅공정, 롤프레스공정 및 슬리팅 공정의 롤맵을 각각 생성하고,
    상기 매핑부는, 상기 셀 아이디 좌표와, 상기 코팅공정, 롤프레스공정 및 슬리팅 공정의 롤맵 좌표를 대조하여 상기 특정 단위 전극이 유래한 상기 슬리팅 공정, 롤프레스 공정 또는 전극 코팅공정에서의 전극 위치를 도출하는 전극 위치 추적시스템.
84. 언와인더와 리와인더 사이에서 롤투롤 상태로 이동하는 전극의 이동을 모사하여 바(bar) 형태로 표시되고 상기 바의 길이방향으로 전극의 위치가 좌표로 표시되는 롤맵의 좌표 보정시스템으로서,
    상기 언와인더 및 리와인더의 회전량에 따른 전극의 위치를 엔코더값으로 도출하는 엔코더;
    상기 전극 상에 부착된 이음매 연결부재를 감지하고, 상기 엔코더와 연동하여 상기 이음매 연결부재의 좌표를 취득하는 이음매 감지센서;
    상기 전극 상에 소정 간격으로 마킹된 복수개의 기준점을 감지하고, 상기 엔코더와 연동하여 상기 기준점의 좌표를 취득하는 기준점 감지기; 및
    상기 엔코더, 이음매 감지센서 및 기준점 감지기와 연결되어, 상기 엔코더값, 이음매 연결부재의 좌표 및 기준점 좌표를 취득하는 롤맵 좌표 보정부를 포함하고,
    상기 롤맵 좌표 보정부는, 상기 이음매 연결부재에 의한 파단 전극 연결 시의 언와인더와 리와인더의 엔코더값을 대비하여 롤맵 보정방향을 결정하고, 상기 이음매 연결부재 좌표 전후의 기준점 좌표를 설정된 기준점 좌표와 대비하여 전극 파단길이를 산출하며, 상기 결정된 롤맵 보정방향에 따라 상기 전극 파단길이만큼 롤맵 좌표를 보정하는 전극 파단시의 롤맵 좌표 보정시스템.
85. 제84항에 있어서,
    상기 롤맵 좌표 보정부는,
    상기 이음매 연결부재에 의한 파단 전극 연결 시의 언와인더와 리와인더의 엔코더값을 대비하여 롤맵 보정방향을 결정하는 보정방향 결정부;
    상기 이음매 연결부재 좌표 전후의 기준점 좌표를 설정된 기준점 좌표와 대비하여 전극 파단길이를 산출하는 파단길이 산출부; 및
    상기 결정된 롤맵 보정방향에 따라 상기 롤맵의 좌표를 상기 전극 파단길이만큼 보정하는 좌표 보정부를 포함하는 전극 파단시의 롤맵 좌표 보정 시스템.
86. 제84항에 있어서,
    상기 롤맵 좌표 보정부는,
    상기 엔코더값, 이음매 연결부재의 좌표 데이터, 상기 기준점의 좌표 데이터 및 전공정의 롤맵 데이터가 저장된 저장부를 더 포함하는 전극 파단시의 롤맵 좌표 보정 시스템.
87. 제84항에 있어서,
    상기 롤맵은 롤프레스 공정의 롤맵인 전극 파단시의 롤맵 좌표 보정 시스템.
88. 제84에 있어서,
    상기 롤맵 좌표 보정부는, 생산관리시스템(MES) 또는 상기 생산관리시스템의 구성요소인 전극 파단시의 롤맵 좌표 보정 시스템.
89. 언와인더와 리와인더 사이에서 롤투롤 상태로 이동하는 전극의 이동을 모사하여 바 형태로 표시되고 상기 바의 길이방향으로 전극의 위치가 좌표로 표시되는 롤맵의 좌표 보정방법으로서,
    롤투롤 이송 중의 전극의 이음매 연결부재의 좌표를 리와인더의 엔코더값으로부터 도출하는 단계;
    상기 이음매 연결부재에 의한 파단 전극 연결 시의 언와인더와 리와인더의 엔코더값을 대비하여 롤맵 보정방향을 결정하는 단계;
    상기 이음매 연결부재 전후의 전극 상에 표시된 기준점들의 좌표를 설정된 기준점의 좌표와 대비하여 전극 파단길이를 산출하는 단계; 및
    상기 결정된 롤맵 보정방향에 따라 상기 롤맵의 좌표를 상기 전극 파단길이만큼 보정하는 단계를 포함하는 전극 파단시의 롤맵 좌표 보정방법.
90. 제89항에 있어서,
    상기 롤맵 좌표의 보정은 리와인더에서 전극이 모두 권취되어 전극 롤이 완성된 후에 행하는 전극 파단시의 롤맵 좌표 보정방법.
91. 제89항에 있어서,
    상기 이음매 연결부재에 의한 파단 전극 연결 시의 언와인더와 리와인더의 엔코더값은, 상기 이음매 연결부재가 감지되기 전에 롤투롤 이송설비가 중단되고 재가동되었을 때의 언와인더와 리와인더의 엔코더값인 전극 파단시의 롤맵 좌표 보정방법.
92. 제89항에 있어서,
    상기 전극 파단길이는 상기 이음매 연결부재 전후의 기준점들의 간격과, 설정된 기준점 간격을 대비하여 산출하는 전극 파단시의 롤맵 좌표 보정방법.
93. 제89항에 있어서,
    상기 이음매 연결부재에 의한 파단 전극 연결 시의 언와인더의 엔코더값이 리와인더의 엔코더값보다 클 경우, 이음매 연결부재로부터 언와인더 쪽으로의 롤맵 좌표를 보정하는 전극 파단시의 롤맵 좌표 보정방법.
94. 제93항에 있어서,
    상기 이음매 연결부재 후의 롤맵 좌표가 상기 전극 파단길이만큼 차감 보정되는 전극 파단시의 롤맵 좌표 보정방법.
95. 제89항에 있어서,
    상기 이음매 연결부재에 의한 파단 전극 연결 시의 리와인더의 엔코더값이 언와인더의 엔코더값보다 클 경우, 상기 이음매 연결부재의 좌표를 보정하는 전극 파단시의 롤맵 좌표 보정방법.
96. 제95항에 있어서,
    상기 이음매 연결부재의 좌표가 상기 전극 파단길이만큼 차감 보정되고, 이에 따라 상기 이음매 연결부재 후의 롤맵 좌표도 상기 전극 파단길이만큼 차감 보정되는 전극 파단시의 롤맵 좌표 보정방법.
97. 제89항에 있어서,
    상기 이음매 연결 시의 언와인더와 리와인더의 엔코더값이 동일한 경우, 상기 이음매 연결부재의 롤맵 좌표와, 상기 이음매 연결부재로부터 언와인더 쪽으로의 롤맵 좌표를 모두 보정하는 전극 파단시의 롤맵 좌표 보정방법.
98. 제97항에 있어서,
    상기 이음매 연결부재의 롤맵 좌표와, 상기 이음매 연결부재로부터 언와인더 쪽으로의 롤맵 좌표가 동일한 길이만큼 차감 보정되는 전극 파단시의 롤맵 좌표 보정방법.
99. 언와인더와 리와인더 사이에서 전극이 롤투롤 상태로 이동할 때, 상기 리와인더 회전량에 따른 전극의 길이방향 위치를 좌표값 데이터로 취득하는 위치 계측기;
    상기 언와인더와 리와인더 사이에서 특정 사유로 전극이 연결될 때, 상기 전극 연결에 관련되어 선행 생성되는 연결 예고 시그널을 생성하는 시그널 생성기;
    상기 시그널 생성 후 전극 상에 부착된 이음매를 감지하는 이음매 감지기; 및
    상기 연결 예고 시그널이 생성된 시점의 전극 좌표값으로부터 소정 거리 이내에서 상기 이음매가 감지된 경우 상기 이음매에 의한 전극 연결을 해당 특정 사유에 의한 것으로 판정하는 판정부를 포함하는 전극 연결원인 판정시스템.
100. 제99항에 있어서,
     상기 위치 계측기는 리와인더를 구동하는 모터 회전량으로부터 전극 위치를 좌표값 데이터로 추출하는 로터리 엔코더인 전극 연결원인 판정시스템.
101. 제99항에 있어서,
     상기 시그널 생성기 및 이음매 감지기는 상기 위치 계측기와 연동하여, 상기 시그널 생성 시점의 전극 좌표값과 상기 이음매가 부착된 전극 좌표값을 각각 취득할 수 있는 전극 연결원인 판정시스템.
102. 제99항에 있어서,
     상기 언와인더와 리와인더 사이의 전극 이동을 제어하며, 상기 위치 계측기와 연동하여 전극의 길이방향 위치를 좌표값으로 취득할 수 있는 제어부를 더 포함하고,
     상기 제어부는 상기 시그널 생성기 및 이음매 감지기와 연결되어, 상기 시그널 생성 시점의 전극 좌표 데이터와 상기 이음매가 부착된 전극 좌표값을 각각 취득할 수 있는 전극 연결원인 판정시스템.
103. 제99항에 있어서,
     상기 판정부는 상기 언와인더와 리와인더 사이의 전극 이동을 제어하는 제어부 또는 전극 제조공정을 관리하는 생산관리시스템(MES: Manufacturing Execution System) 에 구비되는 전극 연결원인 판정시스템.
104. 제103항에 있어서,
     상기 생산관리시스템은, 롤투롤 상태로 이동하는 전극을 모사한 형태로 표시되고 상기 전극 길이방향 위치 및 이음매 위치를 소정 좌표로 표시된 롤맵을 생성하는 롤맵 생성부를 포함하고,
     상기 롤맵 생성부는 상기 판정부에 의하여 파악된 전극 연결원인을 상기 롤맵 상의 이음매 위치에 표시하는 전극 연결원인 판정시스템.
105. 제99항에 있어서,
     상기 특정 사유는 전극 파단에 의한 전극 단선이고,
     상기 시그널 생성기는 롤투롤 상태로 이동하는 전극의 장력을 센싱하는 장력센서이며,
     상기 판정부는 상기 장력센서에 의한 센싱신호 생성시점의 전극 좌표값에서 상기 리와인더로부터 언와인더까지의 설비 전체 거리를 더한 거리 이내에서 상기 이음매가 감지된 경우 상기 이음매에 의한 전극 연결을 전극 파단에 의한 것으로 판정하는 전극 연결원인 판정시스템.
106. 제99항에 있어서,
     상기 특정 사유는 전극의 불량 부분을 제거하여 폐기하는 스크랩 폐기이고,
     상기 시그널 생성기는 불량제거포트에 설치되는 수동입력장치이고,
     상기 판정부는 상기 수동입력장치에 의한 입력신호 수신시점의 전극 좌표값에서 상기 리와인더로부터 상기 불량제거포트까지의 거리를 더한 거리 이내에서 상기 이음매가 감지된 경우 상기 이음매에 의한 전극 연결을 스크랩 폐기에 의한 것으로 판정하는 전극 연결원인 판정시스템.
107. 제99항에 있어서,
     상기 특정 사유는 전극 교체를 위하여 구전극과 신전극을 연결하는 전극 스플라이싱이고,
     상기 시그널 생성기는 전극 교체 여부를 입력할 수 있는 자동 또는 수동입력장치이고,
     상기 판정부는 상기 자동 또는 수동입력장치에 의한 교체신호 수신시점의 전극 좌표값에서 상기 리와인더로부터 스플라이싱부까지의 거리를 더한 거리 이내에서 상기 이음매가 감지된 경우 상기 이음매에 의한 전극 연결을 전극 교체를 위한 스플라이싱에 의한 것으로 판정하는 전극 연결원인 판정시스템.
108. 언와인더와 리와인더 사이에서 전극이 롤투롤 상태로 이동할 때, 상기 리와인더 회전량에 따른 전극의 길이방향 위치를 좌표값 데이터로 취득하는 위치 계측기;
     상기 언와인더와 리와인더 사이에서 특정 사유로 전극이 연결될 때, 상기 전극 연결에 관련되어 선행 생성되는 연결 예고 시그널을 생성하는 시그널 생성기;
     상기 시그널 생성 후 전극 상에 부착된 이음매를 감지하는 이음매 감지기;
     상기 연결 예고 시그널이 생성된 시점의 전극 좌표값으로부터 소정 거리 이내에서 상기 이음매가 감지된 경우 상기 이음매에 의한 전극 연결을 해당 특정 사유에 의한 것으로 판정하는 판정부; 및
     롤투롤 상태로 이동하는 전극을 모사한 형태로 표시되고 상기 전극 길이방향 위치 및 이음매 위치가 소정 좌표로 표시된 롤맵을 생성하는 롤맵 생성부를 포함하고,
     상기 롤맵 생성부는 상기 판정부에 의하여 파악된 전극 연결원인을 상기 롤맵 상의 이음매 위치에 표시하여 롤맵을 생성하는 롤맵 생성시스템.
109. 제108항에 있어서,
     상기 판정부는, 상기 롤맵 생성부 또는 상기 언와인더와 리와인더 사이의 전극 이동을 제어하는 제어부에 구비되는 롤맵 생성시스템.
110. 제108항에 있어서,
     상기 언와인더와 리와인더 사이의 전극 이동을 제어하며, 상기 위치 계측기와 연동하여 전극의 길이방향 위치를 좌표값으로 취득할 수 있는 제어부를 더 포함하고,
     상기 롤맵 생성부는 상기 판정부를 구비하며,
     상기 제어부는 상기 시그널 생성기 및 이음매 감지기와 연결되어, 상기 시그널 생성 시점의 전극 좌표 데이터와 상기 이음매가 부착된 전극 좌표값을 각각 취득하여 상기 판정부에 송신하는 롤맵 생성시스템.
111. 제108항에 있어서,
     상기 특정 사유는 전극 파단에 의한 전극 단선이고,
     상기 시그널 생성기는 롤투롤 상태로 이동하는 전극의 장력을 센싱하는 장력센서이며,
     상기 판정부는 상기 장력센서에 의한 센싱신호 생성시점의 전극 좌표값에서 상기 리와인더로부터 언와인더까지의 설비 전체 거리를 더한 거리 이내에서 상기 이음매가 감지된 경우 상기 이음매에 의한 전극 연결을 전극 파단에 의한 것으로 판정하는 롤맵 생성시스템.
112. 제108항에 있어서,
     상기 특정 사유는 전극의 불량 부분을 제거하여 폐기하는 스크랩 폐기이고,
     상기 시그널 생성기는 불량제거포트에 설치되는 수동입력장치이고,
     상기 판정부는 상기 수동입력장치에 의한 입력신호 수신시점의 전극 좌표값에서 상기 리와인더로부터 상기 불량제거포트까지의 거리를 더한 거리 이내에서 상기 이음매가 감지된 경우 상기 이음매에 의한 전극 연결을 스크랩 폐기에 의한 것으로 판정하는 롤맵 생성시스템.
113. 제108항에 있어서,
     상기 특정 사유는 전극 교체를 위하여 구전극과 신전극을 연결하는 전극 스플라이싱이고,
     상기 시그널 생성기는 전극 교체 여부를 입력할 수 있는 자동 또는 수동입력장치이고,
     상기 판정부는 상기 자동 또는 수동입력장치에 의한 교체신호 수신시점의 전극 좌표값에서 상기 리와인더로부터 스플라이싱부까지의 거리를 더한 거리 이내에서 상기 이음매가 감지된 경우 상기 이음매에 의한 전극 연결을 전극 교체를 위한 스플라이싱에 의한 것으로 판정하는 롤맵 생성시스템.
114. 언와인더에서 풀려나온 전극이 이동하여 리와인더에서 감기는 공정들이 순차적으로 반복 진행되는, 일련의 롤투롤공정에서의 롤맵 작성시스템으로서,
     전극의 길이방향축과 폭방향축의 2개의 좌표축을 가지는 좌표평면으로 정의되고 각 공정에서의 전극의 위치를 상기 좌표평면의 좌표값으로 표시할 수 있는 롤맵을 각 공정마다 작성하는 롤맵 작성장치; 및
     일련의 롤투롤공정 중 최종공정의 롤맵이 표상하는 실물 전극과, 최종공정 이전의 각 공정의 롤맵이 표상하는 각 실물 전극이 매칭되도록, 상기 각 공정의 롤맵의 좌표값을 최종공정의 롤맵의 좌표값과 일치시키는 롤맵매칭부;를 포함하는 롤맵 작성시스템.
115. 제114항에 있어서,
     상기 롤맵 작성장치는,
     각 공정의 언와인더 및 리와인더 중 하나의 회전량에 따른 전극의 길이방향 위치를 전극 길이방향축의 좌표값으로 취득하는 위치계측기;
     언와인더와 리와인더 사이에서 이동하는 전극을 검사하여 검사데이터를 취득하고, 상기 위치계측기와 연동되어 상기 검사데이터가 취득된 전극 부분의 길이방향축 좌표값을 함께 취득하는 검사기; 및
     상기 위치계측기 및 검사기와 연동되어 상기 롤맵의 좌표평면을 형성할 시각화 영역을 정의하고, 상기 정의된 시각화 영역 상에 전극의 길이방향축 좌표값, 폭방향축 좌표값 및 상기 검사데이터를 시각적으로 표시하여 롤맵을 작성하는 롤맵작성부를 각각 포함하는 롤맵 작성시스템.
116. 제115항에 있어서,
     상기 검사데이터는 다음 중 하나 이상이고,
     해당 검사데이터가 취득된 전극 부분의 좌표값이 상기 검사데이터와 함께 각 공정의 롤맵 상에 시각적으로 표시되는 롤맵 작성시스템.
     ⅰ) 전극 상에 소정 간격으로 마킹된 기준점에 관한 데이터
     ⅱ) 전극 상의 이음매에 관한 데이터
     ⅲ) 전극 상의 슬러리 로딩량에 관한 데이터
     ⅳ) 전극 치수 및 폭에 관한 데이터
     ⅴ) 전극 외관에 관한 데이터
     ⅵ) 롤프레스 압연 후의 전극 두께에 관한 데이터
117. 제115항에 있어서,
     상기 검사데이터가 취득된 전극 부분의 길이방향축 좌표값은, 해당 검사데이터가 감지된 시점의 리와인더 회전량에 따른 전극 길이방향축 좌표값에 해당 검사기와 리와인더와의 거리인 옵셋(offset)거리를 더한 값인 롤맵 작성시스템.
118. 제115항에 있어서,
     상기 검사데이터가 취득된 전극 부분의 폭방향축 좌표값은 상기 검사기에 의하여 취득되는 롤맵 작성시스템.
119. 제115항에 있어서,
     상기 롤맵 작성장치는,
     언와인더와 리와인더 사이의 전극 이동을 제어하는 제어부를 더 포함하고,
     상기 제어부는, 상기 위치계측기 및 검사기와 연동되어 상기 검사데이터 및 검사데이터가 취득된 전극 부분의 좌표값을 상기 롤맵작성부로 전송하는 롤맵 작성시스템.
120. 제114항에 있어서,
     상기 롤맵 작성장치는,
     각 공정 중 및 각 공정 사이에 제거된 전극 부분의 좌표값과 상기 제거된 전극 부분을 제외한 생존(生存)전극의 좌표값을 상기 좌표공간에 함께 나타낸 절대좌표 롤맵과,
     상기 제거된 전극 부분을 제외한 생존전극의 좌표값만을 상기 좌표공간에 나타낸 상대좌표 롤맵을 작성하는 롤맵 작성시스템.
121. 제120항에 있어서,
     상기 롤맵매칭부는,
     최종공정 이전의 각 공정의 상대좌표 롤맵의 좌표값을 최종공정의 상대좌표 롤맵의 좌표값과 일치시키는 롤맵 작성시스템.
122. 제114항에 있어서,
     상기 롤맵 작성장치는,
     전극 상면(top surface)에 대한 롤맵과, 전극 이면(back surface)에 대한 롤맵을 각각 작성하는 롤맵 작성시스템.
123. 제122항에 있어서,
     상기 최종공정이 노칭공정인 경우,
     상기 롤맵 작성장치는, 상기 전극 상면 및 이면과 무관하게 상기 좌표평면에 좌표값만을 표시한 단일 평면의 롤맵을 작성하는 롤맵 작성시스템.
124. 제114항에 있어서,
     상기 롤맵매칭부는,
     각 공정의 롤맵으로부터, 일련의 롤투롤공정에서 누적적으로 제거된 실물 전극 부분들에 대응하는 좌표구간을 모두 제거하고,
     제거되고 남은 나머지 좌표구간들의 좌표값을 최종공정의 롤맵의 좌표값에 부합하도록 보정함으로써, 각 공정의 롤맵 길이와 최종공정의 롤맵 길이를 매칭시키는 롤맵 작성시스템.
125. 제124항에 있어서,
     선행공정의 리와인더에서의 전극 권취방향과 후행공정의 언와인더에서의 전극 권출방향에 따라, 최종공정 이전의 특정 공정의 롤맵 좌표축의 시작방향이 최종공정의 롤맵 좌표축 시작방향으로부터 반전된 경우,
     상기 롤맵매칭부는, 상기 특정 공정의 롤맵 좌표축 시작방향을 상기 최종공정의 롤맵 좌표축 시작방향에 부합하도록 매칭시키는 롤맵 작성시스템.
126. 제124항에 있어서,
     선행공정의 리와인더에서의 전극 권취방향과 후행공정의 언와인더에서의 전극 권출방향에 따라, 선행공정의 전극 상면이 후행공정에서 전극 이면으로 반전된 경우,
     상기 롤맵매칭부에 상기 전극 표면 반전에 관한 정보가 저장되고,
     상기 롤맵매칭부는 상기 정보에 따라 상기 선행공정의 전극 상면에 대한 롤맵과 후행공정의 전극 이면에 대한 롤맵이 대응되도록 매칭시키는 롤맵 작성시스템.
127. 제114항에 있어서,
     상기 롤맵매칭부는,
     최종공정의 롤맵과, 상기 최종공정의 롤맵과 매칭된 각 공정의 롤맵들을 나란하게 배열하여 오버레이롤맵으로서 나타내는 롤맵 작성시스템.
128. 제114항에 있어서,
     상기 오버레이롤맵이 디스플레이되는 디스플레이부를 더 포함하는 롤맵 작성시스템.
129. 제1 센서로부터 적어도 하나의 전극의 규격 정보를 수신하고, 제2 센서로부
     터 상기 적어도 하나의 전극의 상기 위치 좌표를 수신하고, 상기 규격 정보 및 상
     기 위치 좌표에 기초하여 상기 적어도 하나의 전극 각각의 식별 정보를 생성하는
     설비 제어 장치(PLC);
     상기 적어도 하나의 전극을 검사하여 검사 정보를 생성하는 검사 장치; 및
     상기 적어도 하나의 전극의 상기 식별 정보 및 상기 검사 정보를 매칭하여
     관리하는 컨트롤러를 포함하는 모니터링 시스템.
130. 제129항에 있어서,
     상기 설비 제어 장치는 상기 제1 센서로부터 상기 적어도 하나의 전극 탭
     (Tab)의 길이에 따른 상기 적어도 하나의 전극의 수량 카운트 값을 수신하고,
     상기 전극의 수량 카운트 값은 BCD(Binary Coded Decimal) 코드를 포함하는
     것을 특징으로 하는 모니터링 시스템.
131. 제130항에 있어서,
     상기 설비 제어 장치는 상기 적어도 하나의 전극을 노칭하는 노칭 장치에 구
     비된 리와인더에 설치된 엔코더(Encoder)로부터 상기 적어도 하나의 전극의 롤맵
     (Roll Map) 좌표를 수신하는 것을 특징으로 하는 모니터링 시스템.
132. 제131항에 있어서,
     상기 설비 제어 장치는 적어도 하나의 양극 탭의 상기 규격 정보 및 상기 롤
     맵 좌표에 기초하여 상기 적어도 하나의 전극 각각의 ID를 생성하는 것을 특징으로
     하는 모니터링 시스템.
133. 제132항에 있어서,
     상기 검사 장치는 상기 제1 센서로부터 상기 적어도 하나의 전극의 상기 규
     격 정보를 수신하고, 상기 적어도 하나의 전극의 상기 검사 정보에 상기 규격 정보
     를 부가하는 것을 특징으로 하는 모니터링 시스템.
134. 제133항에 있어서,
     상기 컨트롤러는 상기 적어도 하나의 전극의 상기 ID 및 상기 적어도 하나의
     전극의 검사 정보를 매칭하여 관리하는 것을 특징으로 하는 모니터링 시스템.
135. 제134항에 있어서,
     상기 컨트롤러는 상기 적어도 하나의 전극의 상기 ID 및 상기 적어도 하나의
     전극의 검사 정보를 매칭하여 상기 적어도 하나의 전극의 통합 검사 정보를 생성하
     고, 상기 통합 검사 정보를 서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 모니터링 시스템.
136. 제1 센서로부터 적어도 하나의 전극의 규격 정보를 수신하는 단계;
     제2 센서로부터 상기 적어도 하나의 전극의 상기 위치 좌표를 수신하는
     단계;
     상기 규격 정보 및 상기 위치 좌표에 기초하여 상기 적어도 하나의 전극 각
     각의 식별 정보를 생성하는 단계;
     상기 적어도 하나의 전극을 검사하여 검사 정보를 생성하는 단계 및
     상기 적어도 하나의 전극의 상기 식별 정보 및 상기 검사 정보를 매칭하여
     관리하는 단계를 포함하는 단계를 포함하는 모니터링 시스템의 동작 방법.
137. 제136항에 있어서,
     상기 제1 센서로부터 적어도 하나의 전극의 규격 정보를 수신하는 단계는
     상기 제1 센서로부터 상기 적어도 하나의 전극 탭의 길이에 따른 상기 적어
     도 하나의 전극의 수량 카운트 값을 수신하고, 상기 전극의 수량 카운트 값은 BCD
     코드를 포함하는 것을 특징으로 하는 모니터링 시스템의 동작 방법.
138. 제137항에 있어서,
     상기 제2 센서로부터 상기 적어도 하나의 전극의 상기 위치 좌표를 수신하는
     단계는
     상기 적어도 하나의 전극을 노칭하는 노칭 장치에 구비된 리와인더에 설치된
     엔코더로부터 상기 적어도 하나의 전극의 롤맵 좌표를 수신하는 것을 특징으로 하
     는 모니터링 시스템의 동작 방법.
139. 제138항에 있어서,
     상기 규격 정보 및 상기 위치 좌표에 기초하여 상기 적어도 하나의 전극 각
     각의 식별 정보를 생성하는 단계는 적어도 하나의 양극 탭의 상기 규격 정보 및 상기 롤맵 좌표에 기초하여 상기 적어도 하나의 전극 각각의 ID를 생성하는 것을 특징으로 하는 모니터링 시스템의 동작 방법.
140. 제139항에 있어서,
     상기 적어도 하나의 전극을 검사하여 검사 정보를 생성하는 단계는
     상기 제1 센서로부터 상기 적어도 하나의 전극의 상기 규격 정보를 수신하고, 상기 적어도 하나의 전극의 상기 검사 정보에 상기 규격 정보를 부가하는 것을 특징으로 하는 모니터링 시스템의 동작 방법.
141. 제140항에 있어서,
     상기 적어도 하나의 전극의 상기 식별 정보 및 상기 검사 정보를 매칭하여
     관리하는 단계를 포함하는 단계는 상기 적어도 하나의 전극의 상기 ID 및 상기 적어도 하나의 전극의 검사 정보를 매칭하여 관리하는 것을 특징으로 하는 모니터링 시스템의 동작 방법.
142. 제141항에 있어서,
     상기 적어도 하나의 전극의 상기 식별 정보 및 상기 검사 정보를 매칭하여 관리하는 단계를 포함하는 단계는 상기 적어도 하나의 전극의 상기 ID 및 상기 적어도 하나의 전극의 검사 정보를 매칭하여 상기 적어도 하나의 전극의 통합 검사 정보를 생성하고, 상기 통합 검사 정보를 서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 모니터링 시스템의 동작 방법.
143. 배터리 셀에 대응하는 가상 ID를 생성하는 단계;
     상기 배터리 셀에 대한 공정의 진행에 따라, 상기 가상 ID를 쉬프트(shift)하는 단계;
     상기 쉬프트된 가상 ID와 상기 배터리 셀에 대해 생성된 공정 데이터를 매칭하여 저장하는 단계;
     상기 배터리 셀에 대한 셀 ID를 추출하는 단계; 및
     상기 셀 ID에 대응하는 가상 ID와 매칭된 공정 데이터를 상기 셀 ID와 매칭하여 상위 제어 시스템으로 전송하는 단계를 포함하는, 배터리 제조 방법.
144. 제143항에 있어서,
     상기 가상 ID를 생성하는 단계 후에, 상기 배터리 셀에 대해 수행 중인 공정을 나타내는 공정 단계 정보를 상기 가상 ID와 매칭하는 단계를 더 포함하는, 배터리 제조 방법.
145. 제144항에 있어서,
     상기 가상 ID를 쉬프트하는 단계는,
     상기 배터리 셀에 대해 수행 중인 공정이 변경될 경우, 상기 가상 ID와 매칭된 공정 단계 정보를 변경하는 단계를 포함하는, 배터리 제조 방법.
146. 제143항에 있어서,
     상기 공정 데이터는 상기 배터리 셀에 대한 공정의 작업 결과 및/또는 테스트 결과를 포함하는, 배터리 제조 방법.
147. 제143항에 있어서,
     상기 배터리 셀에 대한 셀 ID를 추출하는 단계는,
     상기 배터리 셀에 부착된 바코드 형태의 셀 ID를 리드하는 단계를 포함하는, 배터리 제조 방법.
148. 제143항에 있어서,
     상기 셀 ID와 매칭되는 공정 데이터는 상기 배터리 셀에 대해 수행된 각 공정에서 시계열적으로 수집된 공정 데이터인, 배터리 제조 방법.
149. 제143항에 있어서,
     상기 배터리 셀에 대한 공정은, NDD 공정 및/또는 라미네이션 공정을 포함하는, 배터리 제조 방법.
150. 배터리 셀에 대응하는 가상 ID를 생성하는 가상 ID 생성부;
     상기 배터리 셀에 대한 공정의 진행에 따라, 상기 가상 ID를 쉬프트(shift)하는 가상 ID 관리부;
     상기 쉬프트된 가상 ID와 상기 배터리 셀에 대해 생성된 공정 데이터를 매칭하여 저장하는 공정 데이터 수집부;
     상기 배터리 셀로부터 추출된 셀 ID에 대응하는 가상 ID와 매칭된 공정 데이터를 상기 셀 ID와 매칭하여 공정 정보를 생성하는 주제어부를 포함하는, 배터리 제조 시스템.
151. 제150항에 있어서,
     상기 가상 ID 관리부는, 상기 가상 ID가 생성된 후, 상기 배터리 셀에 대해 수행 중인 공정을 나타내는 공정 단계 정보를 상기 가상 ID와 매칭하는, 배터리 제조 시스템.
152. 제151항에 있어서,
     상기 가상 ID 관리부는,
     상기 배터리 셀에 대해 수행 중인 공정이 변경될 경우, 상기 가상 ID와 매칭된 공정 단계 정보를 변경하는, 배터리 제조 시스템.
153. 제150항에 있어서,
     상기 공정 데이터는 상기 배터리 셀에 대한 공정의 작업 결과 및/또는 테스트 결과를 포함하는, 배터리 제조 시스템.
154. 제150항에 있어서,
     상기 셀 ID와 매칭되는 공정 데이터는 상기 배터리 셀에 대해 수행된 각 공정에서 시계열적으로 수집된 공정 데이터인, 배터리 제조 시스템.
155. 제150항에 있어서,
     상기 배터리 셀에 대한 공정은, NDD 공정 및/또는 라미네이션 공정을 포함하는, 배터리 제조 시스템.
156. 제150항에 있어서,
     상기 공정 정보를 상위 제어 시스템으로 전송하는 통신부를 더 포함하는, 배터리 제조 시스템.

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