KR20240048198A - Appearance defect analysis system for secondary battery and method for manufacturing secondary batteries using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 외관 불량 분석 시스템은, 이차전지의 외관 이미지를 획득하는 비젼 검사부; 상기 비젼 검사부가 획득한 이차전지의 외관 이미지에서, 외관 불량을 검출하고, 외관 불량 위치를 특정하며, 외관 불량을 종류별로 분류하여 이를 데이터 서버로 송출하도록 구성된 외관 불량 정보 데이터 처리부; 상기 외관 불량 정보 데이터 처리부로부터 수신한 외관 불량 정보, 이차전지의 제조 이력, 이차전지의 위치 별 컨택 제조 설비 정보가 저장된 데이터 서버; 조회 항목이 입력되면, 입력된 항목에 해당하는 이차전지의 외관 불량 정보를 통합하고, 통합한 외관 불량 정보가 이차전지 이미지 내에서 표시되는 외관 불량 맵을 생성하도록 구성된 프로세서; 및 조회 항목을 입력하고, 상기 외관 불량 맵을 디스플레이 하도록 구성된 인터페이스부를 포함할 수 있다.A system for analyzing appearance defects of a secondary battery according to an embodiment of the present invention includes a vision inspection unit that acquires an image of the appearance of the secondary battery; an appearance defect information data processing unit configured to detect appearance defects in the appearance image of the secondary battery obtained by the vision inspection unit, specify the location of the appearance defects, classify the appearance defects by type, and transmit them to a data server; a data server storing appearance defect information received from the appearance defect information data processing unit, secondary battery manufacturing history, and contact manufacturing facility information for each location of the secondary battery; When a query item is input, a processor configured to integrate appearance defect information of the secondary battery corresponding to the input item and generate an appearance defect map in which the integrated appearance defect information is displayed within the secondary battery image; and an interface unit configured to input inquiry items and display the appearance defect map.
Description
본 발명은 이차전지의 외관 불량을 검출하고, 외관 불량의 종류를 특정하며, 종류별 외관 불량의 원인이 되는 컨택 제조 설비의 추적 과정을 자동화한 이차전지의 외관 불량 분석 시스템 및 이를 이용한 이차전지의 제조방법에 관한 것이다. The present invention is a secondary battery appearance defect analysis system that detects appearance defects in secondary batteries, specifies the types of appearance defects, and automates the process of tracking contact manufacturing equipment that causes appearance defects for each type, and manufactures secondary batteries using the same. It's about method.
최근, 노트북 컴퓨터, 캠코더, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 하이브리드 자동차, 전기 자동차, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 반복적인 충방전이 가능한 고성능 이차전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.Recently, the demand for portable electronic products such as laptop computers, camcorders, and portable phones has rapidly increased, and as the development of hybrid vehicles, electric vehicles, energy storage batteries, robots, and satellites has begun, devices capable of repeated charging and discharging have begun. Research on high-performance secondary batteries is actively underway.
현재 상용화된 이차전지 중에서 리튬 이차전지는 니켈 계열의 이차전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다. Among currently commercialized secondary batteries, lithium secondary batteries are in the spotlight for their advantages of free charging and discharging due to little memory effect compared to nickel-based secondary batteries, very low self-discharge rate, and high energy density.
이차전지는 집전체인 극판의 표면에 활물질을 도포하여 양극과 음극을 구성하고 그 사이에 분리막인 세퍼레이터를 개재하여 전극조립체를 만든 다음, 전극조립체를 전해액과 함께 외장재, 즉 전지케이스에 밀봉수납하는 과정을 통해 제조된다. 그리고, 과충전, 과전류, 기타 물리적 외부 충격 등에 의해 발열, 폭발 등의 위험성이 있으므로, 과충전, 과전류 등의 비정상인 상태를 효과적으로 제어할 수 있는 안전소자 등이 탑재되어 있다. Secondary batteries are made by applying an active material to the surface of an electrode plate, which is a current collector, to form a positive electrode and a negative electrode. An electrode assembly is made with a separator between them, and then the electrode assembly is sealed and stored in an exterior material, i.e., a battery case, together with an electrolyte solution. It is manufactured through a process. In addition, since there is a risk of heat generation or explosion due to overcharge, overcurrent, or other physical external shocks, it is equipped with safety elements that can effectively control abnormal conditions such as overcharge and overcurrent.
이차전지는 전기화학적 반응에 기반한 디바이스이므로 환경 요인에 민감할 수밖에 없으며, 작은 부품들이 한정된 작은 공간에서 정교하게 탑재 및 연결되는 일련의 과정을 거쳐 제조되므로 일부 장치의 오차 발생, 일부 작업자의 업무 미숙 등에 의해서도 제품 품질이 저하될 수 있다. 더욱이, 대량 생산 체계에 의한 이차전지의 제조 과정에서는 공정 상의 작은 하자에 의해 심각한 불량 발생이 초래될 수 있다.Since secondary batteries are devices based on electrochemical reactions, they are inevitably sensitive to environmental factors. Since they are manufactured through a series of processes in which small parts are elaborately mounted and connected in a limited space, errors in some devices may occur, and some workers may be inexperienced in their work. Product quality may also deteriorate. Moreover, during the manufacturing process of secondary batteries using a mass production system, serious defects may occur due to small defects in the process.
이에 따라 매 제조공정 단계 종료시 및/또는 완성품 제조 후 이차전지의 검사가 면밀히 이루어져야 한다. 이러한 검사는 이차전지의 생산과정에서 가장 중요한 것 중의 하나로서 소망하는 성능과 안전성 등을 제공하는지 여부를 확인하는 품질 관리 측면에서 중요하다. 여기서, 품질 관리는 이차전지가 제대로 충방전 성능을 가지고 있는지를 잘 판단하여 양품을 생산하는 한편, 불량품을 선별해 내는 것이다. 이러한 품질 관리가 잘 이루어짐으로써 고품질의 이차전지를 생산할 수 있다.Accordingly, secondary batteries must be carefully inspected at the end of each manufacturing process step and/or after manufacturing the finished product. This inspection is one of the most important things in the production process of secondary batteries and is important in terms of quality control to check whether the desired performance and safety are provided. Here, quality control refers to carefully determining whether the secondary battery has proper charging and discharging performance to produce good products and to select defective products. By carrying out such quality control well, high quality secondary batteries can be produced.
한편, 이차전지는 전지의 외형에 따라 파우치형 이차전지, 각형 이차전지 및 원통형 이차전지로 분류될 수 있는데, 이러한 이차전지는 전극조립체를 전지케이스의 내부에 수납하는 패키징 공정 및 이차전지를 사용할 수 있도록 활성화하는 활성화 공정 등의 제조 공정에서 외관 불량이 발생할 수 있다. On the other hand, secondary batteries can be classified into pouch-type secondary batteries, prismatic secondary batteries, and cylindrical secondary batteries according to the external shape of the battery. These secondary batteries can use a packaging process to store the electrode assembly inside the battery case and the secondary battery. Appearance defects may occur during manufacturing processes such as the activation process to activate the product.
제조 중에 외관 불량이 발생하면 불량 이차전지를 조사하여 그 원인을 찾아내, 조치를 취해야 하는데, 기존에는 이를 수동으로 진행하였다. 구체적으로는 외관 불량이 존재하는 이차전지를 선별하고, 선별된 이차전지 별로 외관 불량 맵을 작성한 후, 이를 기반으로 외관 불량의 위치 및 외관 불량을 종류별로 분류하는 데이터 정리를 수동으로 진행하였다. 또한 이러한 데이터와, 패키징 공정/활성화 공정과의 연관성을 분석하여, 외관 불량의 원인이 되는 제조 설비를 추적한 후, 조치를 취하는데, 이 같은 일련의 과정도 수동으로 진행하였다. 따라서 종래의 외관 불량 원인 분석 및 원인 설비 추적 방법은, 수동으로 진행되는 결과, 많은 시간이 소요되어 전수 조사를 하지 못하였고, 샘플 검사로는 외관 불량을 야기하는 제조 설비 추적의 정합성이 떨어지기 때문에, 원인 설비 추적에 따른 조치를 취하여도 외관 불량이 재발할 수 있었다. If an appearance defect occurs during manufacturing, the defective secondary battery must be investigated, the cause must be found, and measures must be taken. Previously, this was done manually. Specifically, secondary batteries with appearance defects were selected, an appearance defect map was created for each selected secondary battery, and based on this, data was manually organized to classify the location of appearance defects and appearance defects by type. In addition, the correlation between these data and the packaging process/activation process was analyzed, the manufacturing facility causing the appearance defect was tracked, and action was taken. This series of processes was also performed manually. Therefore, the conventional method of analyzing the cause of appearance defects and tracking the causative equipment was carried out manually, so it took a lot of time and could not fully investigate, and the consistency of tracking the manufacturing equipment that causes the appearance defects was poor through sample inspection. , even if measures were taken to trace the cause equipment, the appearance defects could reoccur.
따라서, 자동으로 이차전지의 외관 불량 맵을 생성하고, 외관 불량을 종류별로 분류하며, 외관 불량을 야기하는 원인 제조 설비를 추적할 수 있는 기술 개발이 필요한 실정이다.Therefore, there is a need to develop technology that can automatically generate a map of secondary battery appearance defects, classify appearance defects by type, and track the manufacturing equipment that causes the appearance defects.
본 발명은 제조 설비에서 제조되는 이차전지 전수에 대하여, 외관 불량 정보를 빠르게 수집하여 이를 데이터화 하고, 외관 불량을 야기하는 원인 제조 설비를 신속하게 추적할 수 있는 이차전지의 외관 불량 분석 시스템을 제공하고자 한다. The present invention aims to provide a secondary battery appearance defect analysis system that can quickly collect appearance defect information for all secondary batteries manufactured in manufacturing facilities, convert it into data, and quickly track the manufacturing facility that causes the appearance defect. do.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 외관 불량 분석 시스템은, 이차전지의 외관 이미지를 획득하는 비젼 검사부; 상기 비젼 검사부가 획득한 이차전지의 외관 이미지에서, 외관 불량을 검출하고, 외관 불량 위치를 특정하며, 외관 불량을 종류별로 분류하여 이를 데이터 서버로 송출하도록 구성된 외관 불량 정보 데이터 처리부; 상기 외관 불량 정보 데이터 처리부로부터 수신한 외관 불량 정보, 이차전지의 제조 이력 및 이차전지의 위치 별 컨택 제조 설비 정보가 저장된 데이터 서버; 조회 항목이 입력되면, 입력된 항목에 해당하는 이차전지의 외관 불량 정보를 통합하고, 통합된 외관 불량 정보가 이차전지 이미지 내에서 표시되는 외관 불량 맵을 생성하도록 구성된 프로세서; 및 조회 항목을 입력하고, 상기 외관 불량 맵을 디스플레이 하도록 구성된 인터페이스부를 포함할 수 있다.A system for analyzing appearance defects of a secondary battery according to an embodiment of the present invention includes a vision inspection unit that acquires an image of the appearance of the secondary battery; an appearance defect information data processing unit configured to detect appearance defects in the appearance image of the secondary battery obtained by the vision inspection unit, specify the location of the appearance defects, classify the appearance defects by type, and transmit them to a data server; a data server storing appearance defect information received from the appearance defect information data processing unit, secondary battery manufacturing history, and contact manufacturing facility information for each location of the secondary battery; When a query item is input, a processor configured to integrate appearance defect information of the secondary battery corresponding to the input item and generate an appearance defect map in which the integrated appearance defect information is displayed within the secondary battery image; and an interface unit configured to input inquiry items and display the appearance defect map.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 프로세서는, 외관 불량의 종류를 식별하기 위해, 외관 불량의 종류 별로 색상, 형태 및 명도 중의 하나가 다르게 표시된 외관 불량 맵을 생성하도록 구성될 수 있다. In one embodiment of the present invention, the processor may be configured to generate an appearance defect map in which one of color, shape, and brightness is displayed differently for each type of appearance defect in order to identify the type of appearance defect.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 이차전지의 위치 별 컨택 제조 설비 정보는, 이차전지의 제조를 위한 제반 제조 설비들 각각이, 이차전지에 접촉한 위치의 좌표 정보일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the contact manufacturing facility information for each location of the secondary battery may be coordinate information of the location where each of the manufacturing facilities for manufacturing the secondary battery contacts the secondary battery.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 외관 불량 정보 데이터 처리부는, 머쉰러닝 및 딥러닝 중 어느 하나 이상의 방법을 통해 외관 불량을 종류별로 분류하도록 구성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the appearance defect information data processing unit may be configured to classify appearance defects by type through one or more methods of machine learning and deep learning.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 조회 항목은, 이차전지의 제조 기간, 이차전지의 모델명, 이차전지가 제조된 설비의 위치 및 이차전지의 제조 라인 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 항목일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the inquiry item may be one or two or more items selected from the manufacturing period of the secondary battery, the model name of the secondary battery, the location of the facility where the secondary battery was manufactured, and the secondary battery manufacturing line. .
본 발명의 일 실시예에서, 상기 인터페이스부는, 상기 외관 불량 맵에서, 특정 영역을 드래그(drag)하여 선택하면, 선택된 영역 내에 존재하는 외관 불량을 가지는 이차전지들의 외관 검사 정보, 컨택 제조 유닛 정보 및 활성화 진행 이력 중의 어느 하나 이상을 디스플레이 하도록 구성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, when a specific area is selected by dragging in the appearance defect map, the interface unit includes appearance inspection information of secondary batteries having appearance defects present in the selected area, contact manufacturing unit information, and It may be configured to display one or more of the activation progress history.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 외관 검사 정보는, 외관 불량의 종류, 위치 정보, 면적, 높이 및 폭길이로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 정보일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the appearance inspection information may be one or two or more types of information selected from the group consisting of the type of appearance defect, location information, area, height, and width.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 프로세서는, 상기 드래그에 의해 선택된 영역과, 상기 데이터 서버에 저장된 이차전지의 위치 별 컨택 제조 설비 정보를 매칭(matching)하여, 중첩(overlay) 여부를 판별하고, 상기 인터페이스부가 디스플레이 하는 컨택 제조 유닛 정보 중에는, 상기 중첩 여부의 판별 결과가 포함될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the processor matches the area selected by the drag with contact manufacturing facility information for each location of the secondary battery stored in the data server to determine whether there is an overlap, Among the contact manufacturing unit information displayed by the interface unit, the result of determining whether the overlap exists may be included.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 데이터 서버에 저장된 데이터 중에는, 제반 제조 설비 각각이 야기하는 외관 불량의 종류별 외관 불량도 점수가 포함되어 있고, 상기 인터페이스부가 디스플레이하는 컨택 제조 유닛 정보 중에는, 외관 불량도 점수가 포함될 수 있다. In one embodiment of the present invention, among the data stored in the data server, an appearance defect score for each type of appearance defect caused by each of the various manufacturing facilities is included, and among the contact manufacturing unit information displayed by the interface unit, an appearance defect score is included. Scores may be included.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 외관 불량도 점수는, 외관 불량의 종류 별로, 외관 불량의 수준, 발생 빈도 및 검출도를 각 수치화해 이를 곱한 값일 수 있다. In one embodiment of the present invention, the appearance defect score may be a value obtained by converting the level, occurrence frequency, and detection degree of the appearance defect into numerical values for each type of appearance defect and multiplying them.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 인터페이스부는, 상기 외관 불량 맵에서, 외관 불량이 표시된 지점을 선택하면, 해당 지점의 외관 불량 이미지가 팝업되도록 구성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the interface unit may be configured to pop up an image of an appearance defect at the point when a point on which an appearance defect is displayed is selected in the appearance defect map.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 프로세서는, 조회 항목에 해당하는 이차전지의 외관 불량의 종류 별 빈도수에 근거한 차트를 추가적으로 생성하도록 구성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the processor may be configured to additionally generate a chart based on the frequency of each type of appearance defect of the secondary battery corresponding to the inquiry item.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 프로세서는 이차전지의 전면 및 이차전지의 후면의 각 외관 불량 맵을 생성하도록 구성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the processor may be configured to generate maps of each appearance defect of the front of the secondary battery and the rear of the secondary battery.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 비젼 검사부는, 제조 설비 라인의 말단에 설치될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the vision inspection unit may be installed at the end of a manufacturing facility line.
본 발명에 따른 이차전지의 제조방법은, (a) 제조된 이차전지를 촬영하여, 외관 이미지를 획득하는 과정; (b) 상기 외관 이미지를 기반으로, 이차전지의 외관 불량의 양부를 판단하는 1차 양부 판단 과정; 및 (c) 제1항의 이차전지의 외관 불량 분석 시스템을 이용해, 이차전지의 외관 불량의 양부를 2차 판단하고, 외관 불량을 야기하는 원인 제조 설비를 추적해, 조치를 취하는 과정을 포함한다. The manufacturing method of a secondary battery according to the present invention includes the following steps: (a) photographing the manufactured secondary battery to obtain an exterior image; (b) a first pass/fail judgment process of judging the pass/failure of external defects of the secondary battery based on the exterior image; and (c) using the secondary battery appearance defect analysis system of
본 발명에 따른 이차전지의 외관 불량 분석 시스템은, 외관 불량 위치를 특정하고, 외관 불량을 종류별로 분류하는 과정이 외관 불량 정보 데이터 처리부에 의해 자동화되어, 제조 설비에서 제조되는 이차전지 전수에 대해 외관 불량을 분석할 수 있다.In the appearance defect analysis system for secondary batteries according to the present invention, the process of specifying the location of appearance defects and classifying appearance defects by type is automated by the appearance defect information data processing unit, Defects can be analyzed.
또한 본 발명의 외관 불량 분석 시스템은, 외관 불량 맵을 통해 외관 불량 위치, 외관 불량의 종류별 분포 경향을 직관적으로 파악할 수 있다.In addition, the appearance defect analysis system of the present invention can intuitively determine the location of appearance defects and distribution trends by type of appearance defects through the appearance defect map.
또한 본 발명에 따른 외관 불량 분석 시스템은, 인터페이스부를 통해 외관 불량 맵에서 특정 영역을 용이하게 선택하고, 선택된 영역 내에 외관 불량을 가지는 전지들의 외관 검사 정보, 컨택 제조 유닛 정보 및 활성화 진행 이력을 용이하게 조회할 수 있으며, 이에 따라 외관 불량의 종류 별로 원인 제조 설비를 신속하게 추적할 수 있다.In addition, the appearance defect analysis system according to the present invention easily selects a specific area from the appearance defect map through the interface unit, and easily obtains appearance inspection information, contact manufacturing unit information, and activation progress history of batteries having appearance defects in the selected area. You can search and quickly trace the manufacturing facility responsible for each type of appearance defect.
도 1은 본 발명에 따른 이차전지의 외관 불량 분석 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 외관 불량 분석 시스템의 분석 대상 이차전지의 모식도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 외관 불량 맵을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 프로세서가 생성한 차트를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 인터페이스부가 디스플레이한 화면을 도시한 도면이다.
도 6은 드래그에 의해 선택된 이차전지들의 외관 검사 정보를 디스플레이한 화면을 도시하고 있다.
도 7은, 드래그에 의해 선택된 이차전지들의 컨택 제조 설비 정보를 디스플레이한 화면을 도시하고 있다.
도 8은 어느 하나의 제조 설비에 대해, 데이터 서버에 입력되는 외관 불량도 점수를 도시한 도면이다.
도 9는 드래그에 의해 선택된 이차전지들에 대한 활성화 진행 이력을 디스플레이한 화면을 도시하고 있다.
도 10은 본 발명의 인터페이스부가 디스플레이 한 활성화 진행 이력의 경향성을 보여주는 각종 그래프이다.1 is a schematic diagram of a system for analyzing appearance defects of secondary batteries according to the present invention.
Figure 2 is a schematic diagram of a secondary battery to be analyzed by the appearance defect analysis system of the present invention.
Figure 3 is a diagram illustrating an appearance defect map according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a diagram showing a chart generated by the processor of the present invention.
Figure 5 is a diagram showing a screen displayed by the interface unit of the present invention.
Figure 6 shows a screen displaying appearance inspection information of secondary batteries selected by dragging.
Figure 7 shows a screen displaying contact manufacturing facility information for secondary batteries selected by dragging.
Figure 8 is a diagram showing the appearance defect score input to the data server for one manufacturing facility.
Figure 9 shows a screen displaying the activation progress history of secondary batteries selected by dragging.
Figure 10 is a variety of graphs showing trends in the activation progress history displayed by the interface unit of the present invention.
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.Since the present invention can make various changes and take various forms, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific disclosed form, and should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. In this application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
이하 본 발명에 따른 이차전지의 외관 불량 분석 시스템에 대해 상세히 설명한다. Hereinafter, the appearance defect analysis system for secondary batteries according to the present invention will be described in detail.
도 1은 본 발명에 따른 이차전지의 외관 불량 분석 시스템의 개략도이다. 도 1을 참조하며, 본 발명에 따른 이차전지의 외관 불량 분석 시스템(100)은, 비젼 검사부(110), 외관 불량 정보 데이터 처리부(120), 데이터 서버(130), 프로세서(140) 및 인터페이스부(150)를 포함한다. 1 is a schematic diagram of a system for analyzing appearance defects of secondary batteries according to the present invention. Referring to FIG. 1, the appearance
상기 비젼 검사부(110)는, 이차전지의 외관 이미지를 획득하고, 이를 상기 데이터 처리부(120)에 송출하도록 구성될 수 있다.The
비젼 검사부(110)는, 이차전지 제조 설비 라인의 말단에 설치될 수 있으며, 이차전지의 외관을 촬영하는 화상 카메라를 포함할 수 있다. 화상 카메라는 제조 설비에서 제조된 모든 이차전지 각각의 외관을 촬영할 수 있으며, 촬영에 의해 획득한 대량의 이차전지의 각 화상 이미지를, 외관 불량 정보 데이터 처리부(120)로 송출할 수 있다. 이때 데이터 취급의 용이성을 위해, 제조 설비에서 제조되는 모든 이차전지에는 각각 고유번호가 부여될 수 있으며, 비젼 검사부는, 고유번호 별로 이차전지의 외관 이미지를 획득해 이를 외관 불량 정보 데이터 처리부에 송출할 수 있다. The
도 2는 본 발명의 외관 불량 분석 시스템의 분석 대상 이차전지(10)의 모식도이고, 도 2의 (a)는 이차전지의 전면을, 도 2의 (b)는 이차전지의 후면을 도시하고 있다. 도 2를 참조하면 본 발명의 이차전지는 파우치형 이차전지일 수 있으며, 전극조립체가 위치하는 몸체부와, 전지케이스의 외부로 인출된 전극 리드(13, 14)로 구분될 수 있다. 비젼 검사부는, 이차전지의 전면 및 후면을 각 촬영하여, 이차전지 전면의 몸체부 및 전극 리드의 전면이 도시된 이차전지 전면의 외관 이미지와, 이차전지 후면의 몸체부 및 전극 리드의 후면이 도시된 이차전지 후면의 외관 이미지를 획득할 수 있다. 그리고 상기 전극 리드는, 양극 리드 및 음극 리드일 수 있다. Figure 2 is a schematic diagram of the
외관 불량 정보 데이터 처리부(120)는, 상기 비젼 검사부(110)가 획득한 대량의 이차전지별 외관 이미지에서, 외관 불량을 검출하고, 외관 불량 위치를 특정하며, 외관 불량을 종류별로 분류하여 이를 데이터 서버로 송출하도록 구성될 수 있다. The appearance defect information
본 발명에서 외관 불량이란, 이차전지의 외부에서 식별이 가능한 외관상의 불량으로, 구체적으로는 찍힘, 돌출, 이물, 커팅, 긁힘, 오염, 변형, 찢어짐, 주름 등을 예시할 수 있다. In the present invention, appearance defects are external defects that can be identified from the outside of the secondary battery, and specifically include dents, protrusions, foreign substances, cuts, scratches, contamination, deformation, tears, wrinkles, etc.
찍힘 불량은, 이차전지의 제조 시, 이차전지를 가압하거나, 압지하는 과정에서 이차전지에 가해지는 힘에 의해, 전지케이스 상에 영구적으로 남게 된 흔적일 수 있으며, 그 정도가 심한 경우에는 이차전지 내부가 손상될 수도 있으므로, 외관 불량으로서 관리하고 있다. Impression defects may be marks permanently left on the battery case due to the force applied to the secondary battery during the process of pressurizing or pressing the secondary battery during the manufacturing of the secondary battery. If the degree is severe, the secondary battery may be damaged. Because the interior may be damaged, it is managed as an exterior defect.
돌출 불량은, 평평한 형태의 이차전지의 전면 및 후면에서, 일부 부위가 튀어나온 형상의 외관 상의 불량일 수 있다. 돌출 불량이 있는 부위는, 내부의 전극조립체 상에 이물 등이 존재하여, 이물의 형상에 의해 돌출되었을 수 있으므로, 외관 불량으로서 관리하고 있다.A protrusion defect may be an external defect in which some parts protrude from the front and back of a flat secondary battery. Areas with protrusion defects are managed as appearance defects because foreign substances, etc. may exist on the internal electrode assembly and may have protruded due to the shape of the foreign substances.
이물 불량은, 이차전지의 전지케이스 상에 먼지 등의 이물이 부착된 외관 상의 불량일 수 있으며, 전지케이스에 먼지 등의 이물이 존재할 경우, 심미적으로 불량하고, 전지의 안전성에도 영향을 미칠 수 있으므로, 외관 불량으로서 관리하고 있다. Foreign matter defects may be external defects in which foreign substances such as dust are attached to the battery case of the secondary battery. If foreign substances such as dust are present in the battery case, it may be aesthetically poor and affect the safety of the battery. , it is being managed as an appearance defect.
커팅 불량은, 이차전지의 패키징 공정 중, 전지케이스 또는 전극 리드를 전지의 규격에 맞추어 커팅하는 과정에서, 규격에 맞지 않게 재단되어, 양품과 비교해 치수 오차가 발생하거나, 절단면에 버(burr)가 발생한 외관 불량을 의미할 수 있다. Cutting defects occur when, during the packaging process of secondary batteries, the battery case or electrode lead is cut to meet the battery's specifications, it is cut not according to the specifications, resulting in dimensional errors compared to good products, or burrs on the cut surface. It may mean an appearance defect that has occurred.
긁힘 불량은, 이차전지의 제조 시, 침상 물체에 의해 전지케이스 또는 전극 리드 상에 스크래치가 발생한 불량일 수 있다. A scratch defect may be a defect in which a scratch occurs on the battery case or electrode lead due to a needle-shaped object during the manufacture of a secondary battery.
오염 불량은, 전해액의 누액 등에 의해 전지케이스 또는 전극 리드에 전해액의 일부가 묻어 있는 불량일 수 있다. A contamination defect may be a defect in which part of the electrolyte is stuck on the battery case or electrode lead due to electrolyte leakage.
변형 불량은, 양품과 비교해 이차전지의 형태가 휘어져 있는 등의 외관 불량일 수 있다. Deformation defects may be external defects such as the shape of the secondary battery being bent compared to a good product.
찢어짐 불량은, 전지케이스 또는 전극 리드의 일부 부위가 찢어져 있는 외관 불량일 수 있다. A tear defect may be an external defect in which a portion of the battery case or electrode lead is torn.
주름 불량은, 전지케이스 또는 전극 리드의 일부 부위에 너울이 발생한 외관 불량일 수 있다. A wrinkle defect may be an external defect in which waviness occurs in some parts of the battery case or electrode lead.
본 발명의 외관 불량 분석 시스템(100)은, 외관 불량 데이터를 수집하고 분석하는 과정을 자동화하기 위해, 외관 불량 정보 데이터 처리부(120)가, 대량의 이차전지의 각 외관 이미지로부터, 외관 불량 정보를 생성하고, 이를 데이터 서버(130)에 송출하도록 구성될 수 있다.In the appearance
이러한 외관 불량 정보는, 이차전지의 외관 이미지에 존재하는 외관 불량의 위치 정보, 외관 불량의 종류일 수 있으며, 본 발명의 외관 불량 정보 데이터 처리부는, 대량의 이차전지 각각에 대한 외관 이미지를 분석해, 이러한 외관 불량 정보를 생성하고 송출한다. This appearance defect information may be the location information of the appearance defect or the type of the appearance defect present in the appearance image of the secondary battery, and the appearance defect information data processing unit of the present invention analyzes the appearance image for each of a large amount of secondary batteries, This information on appearance defects is generated and transmitted.
외관 불량의 위치 정보는, 이차전지의 외관 이미지에서 외관 불량이 존재하는 위치의 좌표 정보일 수 있으며, 외관 불량 정보 데이터 처리부(120)는, 비젼 검사부로부터 송출받은 이차전지의 외관 이미지에서, 상기 예시한 다양한 종류의 외관 불량을 검출하여, 외관 불량이 존재하는 위치를 특정하며, 외관 불량을 종류별로 분류하도록 구성될 수 있다. The location information of the appearance defect may be coordinate information of the location where the appearance defect exists in the appearance image of the secondary battery, and the appearance defect information
하나의 구체적 예에서, 외관 불량 정보 데이터 처리부(120)는, 외관 불량이 존재하는 위치를 특정하기 위해, 비젼 검사부(110)가 획득한 이차전지의 이미지에, x축 및 y축으로 이루어진 가상의 격자선을 그렸을 때, 외관 불량이 위치하는 지점의 x축 및 y축 좌표를 읽어내는 방법으로 특정할 수 있다. In one specific example, the appearance defect information
또한 외관 불량 정보 데이터 처리부(120)는, 외관 불량의 종류를 분류하도록 구성되어, 외관 불량의 경향성을 파악하고, 외관 불량의 종류 별 원인 제조 설비를 용이하게 추적할 수 있다. In addition, the appearance defect information
하나의 구체적 예에서, 본 발명의 외관 불량 정보 데이터 처리부는, 머쉰러닝(machine learning) 또는/및 딥러닝 통해 외관 불량을 종류별로 분류하도록 구성될 수 있다. 머쉰러닝이란 복수의 예시 데이터에서 일반적인 규칙을 도출하기 위한 자동화된 절차로 구성되며, 예시 데이터로부터 규칙이 학습되는 알고리즘일 수 있다. 머쉰러닝을 통해 외관 불량의 종류를 분류하므로, 외관 불량의 종류를 분류하는데 소요되는 시간을 획기적으로 단축할 수 있고, 이에 따라 본 발명에 따른 외관 불량 분석 시스템은 제조되는 이차전지 전수에 대해 외관 불량을 분석할 수 있다. In one specific example, the appearance defect information data processing unit of the present invention may be configured to classify appearance defects by type through machine learning and/or deep learning. Machine learning consists of an automated procedure for deriving general rules from a plurality of example data, and may be an algorithm in which rules are learned from example data. Since the types of appearance defects are classified through machine learning, the time required to classify the types of appearance defects can be dramatically shortened. Accordingly, the appearance defect analysis system according to the present invention classifies appearance defects for all secondary batteries manufactured. can be analyzed.
상기 데이터 서버(130)는, 상기 외관 불량 정보 데이터 처리부로부터 외관 불량 위치, 외관 불량의 종류를 포함하는 외관 불량 정보를 수신받아 이를 저장하고, 외관 불량 원인의 추적을 위해, 이차전지의 제조 이력 및 이차전지의 위치 별 컨택 제조 설비 정보를 저장할 수 있다. The
이차전지의 제조 이력이란, 이차전지의 제조 기간, 이차전지가 제조된 설비의 위치 및 이차전지의 제조 라인 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상일 수 있다. The manufacturing history of a secondary battery may be one or two or more types selected from the manufacturing period of the secondary battery, the location of the facility where the secondary battery was manufactured, and the secondary battery manufacturing line.
이차전지의 제조 이력을 이와 같이 세분하여 데이터 서버에 저장함으로써, 작업자는 상기 제조 이력 중, 원하는 조회 조건으로 검색 범위를 설정해 이차전지의 외관 불량 정보를 신속하게 조회할 수 있다. By subdividing the manufacturing history of the secondary battery and storing it in the data server in this way, the operator can quickly search for information on appearance defects of the secondary battery by setting a search range according to desired search conditions among the manufacturing history.
이차전지가 제조된 설비의 위치란, 제조 설비가 위치하는 공장의 간략 주소지일 수 있다. 그리고 이차전지의 제조 라인이란, 이차전지의 제조 공정 별로 부여된 명칭일 수 있다, 예컨대 제조 라인은 조립 공정 라인, 지그 포메이션 공정 라인, 디개싱 공정 라인, 전압 검사 라인, 특성 측정 공정 라인 등으로 분류될 수 있다.The location of the facility where the secondary battery is manufactured may be the abbreviated address of the factory where the manufacturing facility is located. And the secondary battery manufacturing line may be a name given to each secondary battery manufacturing process. For example, the manufacturing line is classified into an assembly process line, jig formation process line, degassing process line, voltage inspection line, characteristic measurement process line, etc. It can be.
이차전지의 위치별 컨택 제조 설비 정보란, 이차전지의 제조를 위한 제반 제조 설비들 각각이, 이차전지에 접촉한 위치의 좌표 정보일 수 있다. 즉, 이차전지에 x축 및 y축으로 이루어진 가상의 격자선을 그렸을 때, 이차전지의 제조 설비들 각각이 이차전지에 접촉한 지점을 x축 및 y축의 좌표로 특정할 수 있고, 데이터 서버는 이를 저장할 수 있다.Contact manufacturing facility information for each location of a secondary battery may be coordinate information of the location where each of the manufacturing facilities for manufacturing a secondary battery contacts the secondary battery. In other words, when a virtual grid consisting of the x-axis and y-axis is drawn on the secondary battery, the point where each of the secondary battery manufacturing facilities touches the secondary battery can be specified with the coordinates of the x-axis and y-axis, and the data server You can save this.
데이터 서버가 이차전지의 위치별 컨택 제조 설비 정보를 저장함에 따라, 본 발명의 이차전지의 외관 불량 분석 시스템은, 이차전지에서의 특정 위치에 접촉 가능한 제조 설비들을 신속하게 파악할 수 있고, 이에 따라 외관 불량의 원인이 되는 제조 설비의 추적을 자동화할 수 있다. As the data server stores contact manufacturing facility information for each location of the secondary battery, the appearance defect analysis system of the secondary battery of the present invention can quickly identify manufacturing facilities that can be contacted at a specific location in the secondary battery, thereby enabling the appearance of the secondary battery. Tracking of manufacturing equipment that causes defects can be automated.
하나의 구체적 예에서, 본 발명의 데이터 서버(130)는, 이차전지를 제조하는 제반 제조 설비 각각이 야기하는 외관 불량의 종류별 외관 불량도 점수 데이터를 저장하고 있을 수 있다. 이 같은 데이터는 인터페이스부가 디스플레이 하는 컨택 제조 유닛 정보에 포함될 수 있다. In one specific example, the
도 8은 어느 하나의 제조 설비에 대해, 데이터 서버에 입력되는 외관 불량도 점수를 도시하고 있다. 도 8을 참조하면, 해당 제조 설비는, 리드 찍힘(LeadDent), 리드 긁힘(LeadScratch), 리드 오염(LeadContamination) 및 리드 손상(LeadDeformation) 등의 외관 불량을 야기할 수 있으며, 이러한 외관 불량의 종류별로, 심각도, 발생도 및 검출도 점수가 부여되어 이들을 곱합 값이 합계 란에 기재되어 있다. Figure 8 shows the appearance defect score input to the data server for one manufacturing facility. Referring to FIG. 8, the manufacturing facility may cause appearance defects such as lead denting, lead scratching, lead contamination, and lead deformation, and are classified by type of these appearance defects. , severity, occurrence, and detection scores are given, and their multiplied value is written in the total column.
심각도는, 외관 불량의 정도를 나타내는 값으로 1 내지 10의 값을 가질 수 있고 외관 불량이 정도가 심각할수록 높은 값을 가질 수 있다. 발생도는, 외관 불량의 발생 빈도를 나타내는 값으로 1 내지 10의 값을 가질 수 있으며, 외관 불량의 발생 빈도가 높을수록 높은 값을 가질 수 있다. 검출도는 외관 불량의 검출 용이도를 나타내는 값으로 1 내지 10의 값을 가질 수 있고, 검출이 어려울수록 높은 값을 가질 수 있다. 외관 불량도 점수가 높을수록 해당 불량을 야기하는 원인 제조 설비가 될 확률이 높은 것으로 이해될 수 있다.The severity is a value indicating the degree of appearance defect and can have a value of 1 to 10, and can have a higher value as the appearance defect is more severe. The occurrence rate is a value indicating the frequency of occurrence of appearance defects and can have a value of 1 to 10. The higher the occurrence frequency of appearance defects, the higher the value. The detection degree is a value indicating the ease of detection of appearance defects and can have a value of 1 to 10, and can have a higher value as detection is more difficult. It can be understood that the higher the appearance defect score, the higher the probability that the manufacturing facility is the cause of the defect.
이러한 데이터는, 그동안 축적된 데이터 및/또는 작업자의 경험치를 바탕으로 평가되어, 입력될 수 있다. 즉, 이러한 데이터 및/또는 작업자의 경험치를 바탕으로, 이차전지의 제조를 위한 수많은 종류의 제조 설비 각각이 야기할 수 있는 외관 불량의 유형별로, 심각도, 발생도 및 검출도가 평가될 수 있고, 이를 도 8과 같이 입력함으로써, 본 발명의 데이터 서버에는 제조 설비 각각이 야기하는 외관 불량도 점수 데이터가 저장되는 것이다. Such data may be evaluated and input based on accumulated data and/or the operator's experience. That is, based on these data and/or the operator's experience, the severity, occurrence, and detection level can be evaluated for each type of appearance defect that can be caused by each of the numerous types of manufacturing equipment for manufacturing secondary batteries, By entering this as shown in Figure 8, the appearance defect score data caused by each manufacturing facility is stored in the data server of the present invention.
이에 따라, 인터페이스부가 컨택 제조 설비 정보를 디스플레이 할 때에 외관 불량도 점수가 함께 디스플레이 될 수 있고, 작업자는 외관 불량도 점수가 높은 컨택 제조 설비를 우선적으로 조회하여, 해당 불량 유형의 원인 제조 설비를 용이하게 추적할 수 있다. Accordingly, when the interface unit displays contact manufacturing facility information, the appearance defect score can be displayed together, and the operator can preferentially search for contact manufacturing equipment with a high appearance defect score, making it easier to identify the manufacturing facility that is the cause of the corresponding defect type. can be traced easily.
상기 프로세서(140)는, 조회 항목이 입력되면, 입력된 항목에 해당하는 이차전지들의 외관 불량 정보를 통합하고, 통합된 외관 불량 정보가 이차전지 이미지 내에서 표시되는 외관 불량 맵을 생성하도록 구성될 수 있다.The
하나의 구체적 예에서, 상기 조회 항목은, 이차전지의 제조 기간, 이차전지의 모델명, 이차전지가 제조된 설비의 위치 및 이차전지의 제조 라인 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 항목일 수 있다. In one specific example, the search items may be one or two or more items selected from the manufacturing period of the secondary battery, the model name of the secondary battery, the location of the facility where the secondary battery was manufactured, and the secondary battery manufacturing line.
상기 프로세서(140)는, 상기 데이터 서버(130)에 접근하여, 데이터 서버에 축적된 데이터 중, 조회 항목에 해당하는 이차전지들의 외관 불량 정보 데이터를 수신할 수 있도록 구성된다. 데이터 서버는, 제조 설비에서 제조되는 모든 이차전지의 외관 불량 정보를 가지고 있으며, 상기 외관 불량 정보는 이차전지 각각의 정보이다. 또한 상기 프로세서는, 조회 항목에 해당하는 이차전지들의 각 제조 이력과 이차전지의 위치별 컨택 제조 설비 정보에도 접근할 수 있도록 구성되며, 인터페이스부(150)를 통해 이를 디스플레이 하도록 구성될 수 있다. The
본 발명의 프로세서(140)는, 외관 불량의 경향성을 한눈에 파악하기 용이하도록, 상기 조회 항목의 조건을 만족하는 이차전지들의 각 외관 이미지를 통합해, 외관 불량 정보가 하나의 외관 불량 맵에 도시될 수 있도록 구성되어 있다. 또한 본 발명의 프로세서는, 이차전지의 전면 및 이차전지의 후면의 각 외관 불량 맵을 생성하도록 구성될 수 있다. 외관 불량은 이차전지의 전면 및 후면 모두에 존재하므로, 본 발명의 프로세서는 이차전지의 전면 및 후면 각각에 대한 외관 불량 맵을 생성하는 것이다. The
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 외관 불량 맵을 도시한 도면이다. 도 3을 참조하면, 외관 불량 맵은 이차전지의 외관 이미지에, 외관 불량이 표시되어 있다. Figure 3 is a diagram illustrating an appearance defect map according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, the appearance defect map displays appearance defects in an exterior image of a secondary battery.
도 3에 표시된 외관 불량은, 조회 항목 조건을 만족하는 다수의 이차전지들의 각 외관 불량 정보를 하나의 이차전지 외관 이미지에 통합하여 표시한 형태이다. 도 3의 외관 불량 맵에는 외관 불량이 종류 별로 색상을 달리하여 표시되어 있다. 가령 남색은 찍힘 불량을, 초록색은 돌출 불량을, 빨간색은 이물 불량을, 연두색은 커팅 불량을, 파란색은 긁힘 불량을 주황색은 오염 불량을 표시하고 있다. 따라서 외관 불량 맵에 표시된 색상에 따라 외관 불량의 종류를 식별할 수 있다. The appearance defect shown in FIG. 3 is a form in which each appearance defect information of a plurality of secondary batteries that satisfy the search item conditions is integrated into one secondary battery appearance image and displayed. In the appearance defect map of FIG. 3, appearance defects are displayed in different colors for each type. For example, dark blue indicates defective marking, green indicates defective protrusion, red indicates defective foreign matter, light green indicates defective cutting, blue indicates defective scratching, and orange indicates defective contamination. Therefore, the type of appearance defect can be identified according to the color displayed on the appearance defect map.
이러한 외관 불량 맵을 살펴보면, 어떤 종류의 외관 불량은, 이차전지 몸체부에 고르게 분포하거나, 전극 리드에 고르게 분포하는 형태로 나타날 수 있고, 또 다른 종류의 외관 불량은 특정 부위에 군집을 이루며 나타날 수 있다. 작업자는 외관 불량 맵에서 외관 불량의 분포 형태를 분석해, 이차전지의 품질에 중요한 영향을 미치는 외관 불량을 선별하고, 해당 외관 불량의 원인을 추적할 수 있다. Looking at this appearance defect map, some types of appearance defects may appear evenly distributed in the body of the secondary battery or evenly distributed on the electrode leads, while other types of appearance defects may appear in clusters in specific areas. there is. By analyzing the distribution pattern of appearance defects in the appearance defect map, workers can select appearance defects that have a significant impact on the quality of secondary batteries and trace the cause of the appearance defects.
본 발명의 프로세서는, 외관 불량의 종류를 식별하기 위해, 외관 불량의 종류 별로 색상, 형태 및 명도 중의 하나가 다르게 표시된 외관 불량 맵을 생성하도록 구성될 수 있다. 도 3에 도시한 외관 불량 맵과 같이, 색상을 통해 외관 불량의 종류를 식별할 수 있고, 도 3과 같이 외관 불량을 점으로 표시하되, 외관 불량의 종류에 따라 점의 형태를 원형, 사각형, 정삼각형, 역삼각형, 마름모, X형 등으로 다르게 표시할 수도 있으며, 점의 명도를 다르게 표시할 수도 있다. The processor of the present invention may be configured to generate an appearance defect map in which one of color, shape, and brightness is displayed differently for each type of appearance defect in order to identify the type of appearance defect. Like the appearance defect map shown in Figure 3, the type of appearance defect can be identified through color, and as shown in Figure 3, the appearance defect is displayed as a dot, but the shape of the dot is circular, square, or round depending on the type of appearance defect. It can be displayed differently, such as an equilateral triangle, inverted triangle, diamond, or X-shape, and the brightness of the point can also be displayed differently.
하나의 구체적 예에서, 상기 프로세서(140)는, 조회 항목에 해당하는 이차전지의 외관 불량의 종류별 빈도수에 근거한 차트를 생성할 수도 있다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로세서가 생성한 차트를 도시하고 있다. 도 4를 참조하면, 도 4에 도시된 차트는, x축은 이차전지의 외관 불량의 종류를, y축은 발생 빈도수를 나타낸다. 이에 따라 본 발명의 외관 불량 분석 시스템은, 외관 불량의 경향성을 자동으로 파악할 수 있는 효과가 있다. In one specific example, the
상기 인터페이스부(150)는, 상기 조회 항목을 입력하고, 상기 외관 불량 맵을 디스플레이할 수 있다. 상기 조회 항목은, 이차전지의 제조 기간, 이차전지의 모델명, 이차전지가 제조된 설비의 위치 및 이차전지의 제조 라인 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 항목일 수 있다. The
도 5는 본 발명의 인터페이스부가 디스플레이한 화면을 도시하고 있다. 도 5를 참조하면, 디스플레의 화면의 상부에는 조회 항목의 입력 창이, 그 아래에는 조회 항목의 입력 결과에 따른 외관 불량 맵과, 외관 불량의 종류별 빈도수를 보여주는 차트가 디스플레이 되어 있다. Figure 5 shows a screen displayed by the interface unit of the present invention. Referring to FIG. 5, an inquiry item input window is displayed at the top of the display screen, and below it, an appearance defect map according to the input result of the inquiry item is displayed, and a chart showing the frequency of each type of appearance defect.
이에 따라 작업자는, 인터페이스부가 디스플레이한 조회 항목의 입력 창에, 제조 기간, 모델명, 제조 설비의 위치 및 제조 라인의 항목에, 원하는 조회 조건을 입력할 수 있다. Accordingly, the operator can input desired inquiry conditions into the items of manufacturing period, model name, location of manufacturing facility, and manufacturing line in the inquiry item input window displayed by the interface unit.
이러한 조회 항목이 입력되면, 전술한 바와 같이 프로세서가 입력된 조회 항목에 해당하는 이차전지들의 외관 불량 정보가 통합되어 표시되는 외관 불량 맵을 생성하고, 인터페이스부는, 이렇게 생성된 외관 불량 맵을 디스플레이 할 수 있다. When such a query item is entered, as described above, the processor generates an appearance defect map in which the appearance defect information of the secondary batteries corresponding to the input query item is integrated and displayed, and the interface unit displays the appearance defect map generated in this way. You can.
도 5를 참조하면, 본 발명의 인터페이스부(150)는, 외관 불량 맵에서, 특정 영역을 드래그(drag)할 수 있도록 구성될 수 있으며, 이에 따라 작업자는, 작업자는, 외관 불량 맵에서 조회를 원하는 영역을 드래그함으로써, 조회를 원하는 영역을 입력할 수 있다.Referring to FIG. 5, the
그리고 본 발명의 인터페이스부(150)는, 드래그에 의해 특정 영역이 선택되면, 선택된 영역 내에 존재하는 외관 불량을 가지는 이차전지들의 외관 검사 정보, 컨택 제조 유닛 정보 및 활성화 진행 이력 중의 어느 하나 이상을 조회할 수 있도록 구성될 수 있다.And when a specific area is selected by dragging, the
인터페이스부(150)는, 상기 프로세서(140)와 연동되어 있으며, 드래그에 의해 특정 영역이 선택되면, 해당 영역의 불량을 가지는 이차전지들이 선택되어진다. 프로세서는 데이터 서버에 접근하여, 드래그에 의해 선택되는 이차전지들의 외관 검사 정보, 이차전지들의 제조 이력 및 이차전지의 위치 별 컨택 제조 설비 정보를 불러올 수 있으므로, 인터페이스부를 통해 이를 디스플레이할 수 있다. The
하나의 구체적 예에서, 상기 외관 검사 정보는, 외관 불량의 종류, 위치 정보, 면적, 높이 및 폭길이로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 정보일 수 있다. 이러한 정보는 외관 불량 정보 데이터 처리부에 의해 생성되어, 데이터 서버에 저장된 것일 수 있다.In one specific example, the appearance inspection information may be one or two or more types of information selected from the group consisting of the type of appearance defect, location information, area, height, and width. This information may be generated by the appearance defect information data processing unit and stored in the data server.
도 6은 드래그에 의해 선택된 이차전지들의 외관 검사 정보를 디스플레이한 화면을 도시하고 있다. 도 6을 참조하면, 드래그에 의해 선택된 영역의 불량을 가지는 이차전지들의 각 고유 번호(Cell ID), 검사 시간, 외관 불량의 종류(Defect type), 외관 불량의 위치에 대한 좌표(x,y 값)인 위치 정보, 외관 불량의 면적, 높이 및 폭길이가 출력 화면을 통해 디스플레이 되어 있다. Figure 6 shows a screen displaying appearance inspection information of secondary batteries selected by dragging. Referring to FIG. 6, the unique number (Cell ID), inspection time, type of defect type (Defect type), and coordinates (x, y values) of the location of the defect in the area selected by dragging are displayed for each secondary battery having a defect. ), the location information, the area, height and width of the appearance defect are displayed on the output screen.
하나의 구체적 예에서, 본 발명의 외관 불량 분석 시스템은, 상기 외관 불량 맵에서 드래그에 의해 특정 영역을 선택하면, 상기 프로세서가 드래그에 의해 선택된 영역과, 상기 데이터 서버에 저장된 이차전지의 위치별 컨택 제조 설비 정보를 매칭(matching)하여, 중첩(overlay) 여부를 판별하고, 인터페이스부가 디스플레이하는 컨택 제조 유닛 정보 중에는, 상기 중첩 여부의 판별 결과가 포함될 수 있다. In one specific example, in the appearance defect analysis system of the present invention, when a specific area is selected by dragging in the appearance defect map, the processor contacts the area selected by dragging and the location of the secondary battery stored in the data server. Manufacturing facility information is matched to determine whether there is overlap, and the result of determining whether there is overlap may be included among the contact manufacturing unit information displayed by the interface unit.
도 7은, 드래그에 의해 선택된 이차전지들의 컨택 제조 설비 정보를 디스플레이한 화면을 도시하고 있다. 도 7을 참조하면, 외관 불량 맵에서, 특정 영역이 드래그에 의해 선택되어 있고, 외관 불량 맵의 아래에는, 선택된 특정 영역의 컨택 제조 유닛 정보가 디스플레이 되어 있다. 컨택 제조 유닛 정보는, 이차전지의 제반 제조 설비들 별로, 이차전지에 접촉하는 위치에 대한 정보(Left/Higher, Right/Lower), 오버레이 여부가 디스플레이 되어 있다. Figure 7 shows a screen displaying contact manufacturing facility information for secondary batteries selected by dragging. Referring to FIG. 7, in the appearance defect map, a specific area is selected by dragging, and below the appearance defect map, contact manufacturing unit information of the selected specific area is displayed. The contact manufacturing unit information displays information on the location of contact with the secondary battery (Left/Higher, Right/Lower) and whether or not there is an overlay for each secondary battery manufacturing facility.
이를 구체적으로 설명하면, 외관 불량 맵에서, 드래그에 의해 특정 영역이 선택되면, 인터페이스부는 이러한 입력 정보를 프로세서에 보낸다. 프로세서는 데이터 서버에 접근하여, 드래그에 의해 선택된 특정 영역과, 이차전지의 위치 별 컨택 제조 설비 정보를 매칭(matching)하고, 그 결과 외관 불량이 위치한 지점과, 이차전지의 위치별 컨택 제조 설비 정보가 일치하거나 중첩되면, 중첩 판단(Y)을, 외관 불량이 위치한 지점과, 이차전지의 위치별 컨택 제조 설비 정보가 중첩되지 않으면, 비중첩 판단(N)을 할 수 있다. 그리고 그 결과를 인터페이스부에 전송하고, 인터페이스부는, 상기 프로세서에 의한 판별 결과를 도 7에 도시한 바와 같이 'overlay 여부'에 대해 "Y"로 출력하거나 "N"으로 디스플레이 할 수 있다. To explain this in detail, when a specific area is selected by dragging in the appearance defect map, the interface unit sends this input information to the processor. The processor accesses the data server and matches the specific area selected by dragging with the contact manufacturing facility information for each location of the secondary battery. As a result, the point where the appearance defect is located and the contact manufacturing facility information for each location of the secondary battery If matches or overlaps, an overlap judgment (Y) can be made, and if the point where the appearance defect is located and the contact manufacturing facility information for each location of the secondary battery do not overlap, a non-overlap judgment (N) can be made. The result is then transmitted to the interface unit, and the interface unit can output the determination result by the processor as "Y" or display it as "N" for 'overlay status' as shown in FIG. 7.
또한, 상기 인터페이스부(150)는, 컨택 제조 유닛 정보 중에 상기 외관 불량도 점수도 함께 디스플레이 하도록 구성될 수 있다. 도 7을 참조하면, 상기 인터페이스부에 의해 디스플레이 되는 컨택 제조 유닛 정보 중에 외관 불량도 점수가 포함되어 있다. Additionally, the
전술한 바와 같이, 데이터 서버(130)에 저장된 데이터 중에는, 제반 제조 설비 각각이 야기하는 외관 불량의 종류별 외관 불량도 점수가 포함되어 있고, 외관 불량도 점수가 높을수록 불량을 야기하는 원인 제조 설비일 확률이 높은 것이므로, 작업자는 외관 불량도 점수가 높은 컨택 제조 유닛에 대해 우선적으로 적절한 조치를 취할 수 있다. As described above, among the data stored in the
또한, 본 발명의 인터페이스부는, 드래그를 통해 선택된 영역내 불량을 가지는 이차전지들의 활성화 진행 이력을 디스플레이 하도록 구성될 수도 있다. 도 9는 드래그에 의해 선택된 이차전지들에 대한 활성화 진행 이력을 디스플레이한 화면을 도시하고 있다. 도 9에 도시된 화면에는, 외관 불량 맵에서, 드래그에 의해 선택된 영역의 불량을 가지는 이차전지들 각각의 활성화 진행 이력이 기록되어 있다. 따라서 작업자는 외관 불량이 있는 지점의 활성화 진행 이력을 용이하게 추적할 수 있다. Additionally, the interface unit of the present invention may be configured to display the activation progress history of secondary batteries with defects in an area selected through dragging. Figure 9 shows a screen displaying the activation progress history of secondary batteries selected by dragging. In the screen shown in FIG. 9, the activation progress history of each secondary battery having a defect in an area selected by dragging is recorded in the appearance defect map. Therefore, workers can easily track the activation progress history of points with defects in appearance.
또한 본 발명의 인터페이스부는, 활성화 진행 이력의 경향성을 보여주는 각종 그래프를 도시하도록 구성될 수도 있다. 도 10은 드래그에 의해 선택된 영역의 불량을 가지는 이차전지들에 대한 활성화 진행 이력의 경향성을 나타내는 그래프를 도시하고 있다. 도 10의 도시한 그래프를 통해 작업자는 활성화를 위한 각종 설비와 연관 있는 외관 불량을 종류 별로 파악할 수 있다. Additionally, the interface unit of the present invention may be configured to display various graphs showing trends in activation progress history. Figure 10 shows a graph showing the trend of activation progress for secondary batteries with defects in an area selected by dragging. Through the graph shown in FIG. 10, workers can identify appearance defects by type related to various facilities for activation.
또한 본 발명의 인터페이스부는, 상기 외관 불량 맵에서, 외관 불량이 표시된 지점을 선택하면, 해당 지점의 외관 불량 이미지가 팝업되도록 구성될 수도 있다. 이렇게 팝업되는 이미지는 상기 비젼 검사부가 획득한 외관 이미지일 수 있으며, 비젼 검사부의 화상 카메라가 촬영한 사진일 수 있다. Additionally, the interface unit of the present invention may be configured to pop up an image of the appearance defect at the point when a point on which the appearance defect is displayed is selected in the appearance defect map. The image that pops up like this may be an external image acquired by the vision inspection unit or a photo taken by the vision inspection unit's image camera.
외관 불량 맵에는 외관 불량의 종류와 위치를 식별할 수 있지만, 외관 불량의 실제 이미지를 확인하기 어려우므로, 상기 기능을 통해 외관 불량의 실제 이미지를 확인할 수 있는 이점이 있다. Although the type and location of the appearance defect can be identified in the appearance defect map, it is difficult to check the actual image of the appearance defect, so there is an advantage in that the actual image of the appearance defect can be confirmed through the above function.
본 발명에 따른 이차전지의 외관 불량 분석 시스템은, 외관 불량 위치를 특정하고, 외관 불량을 종류별로 분류하는 과정이 외관 불량 정보 데이터 처리부에 의해 자동화되고, 외관 불량 맵을 통해 외관 불량 위치, 외관 불량의 종류별 분포 경향을 직관적으로 파악할 수 있다.In the appearance defect analysis system for secondary batteries according to the present invention, the process of specifying the location of the appearance defect and classifying the appearance defect by type is automated by the appearance defect information data processing unit, and the location of the appearance defect is determined through the appearance defect map. You can intuitively understand the distribution trend by type.
또한 본 발명에 따른 외관 불량 분석 시스템은, 인터페이스부를 통해 외관 불량 맵에서 특정 영역을 용이하게 선택하고, 선택된 영역의 전지들의 외관 검사 정보, 컨택 제조 유닛 정보 및 활성화 진행 이력을 용이하게 조회할 수 있으며, 이에 따라 외관 불량의 종류 별로 원인 제조 설비를 신속하게 추적하고, 원인 제조 설비에 대한 신속한 조치가 가능하여, 불량 발생율을 감소시킬 수 있다. In addition, the appearance defect analysis system according to the present invention can easily select a specific area from the appearance defect map through the interface unit and easily query the appearance inspection information, contact manufacturing unit information, and activation progress history of the batteries in the selected area. , As a result, it is possible to quickly track the causative manufacturing facility for each type of appearance defect and take prompt action against the causative manufacturing facility, thereby reducing the defect occurrence rate.
이하, 본 발명에 따른 이차전지의 제조방법에 대해 설명한다. Hereinafter, a method for manufacturing a secondary battery according to the present invention will be described.
본 발명에 따른 이차전지의 제조방법은, (a) 제조된 이차전지를 촬영하여, 외관 이미지를 획득하는 과정; (b) 작업자가 상기 외관 이미지에서, 이차전지의 외관 불량의 양부를 판단하는 1차 양부 판단 과정; (c) 머쉰러닝 및 딥러닝 중 어느 하나 이상의 방법으로 이차전지의 외관 불량의 양부를 판단하는 2차 양부 판단 과정; 및 (d) 제1항의 이차전지의 외관 불량 분석 시스템을 이용해, 외관 불량을 야기하는 원인 제조 설비를 추적해, 조치를 취하는 과정을 포함한다. The manufacturing method of a secondary battery according to the present invention includes the following steps: (a) photographing the manufactured secondary battery to obtain an exterior image; (b) a first pass/fail judgment process in which the worker determines whether the external appearance of the secondary battery is good or bad from the exterior image; (c) a secondary quality judgment process that determines whether the external appearance of the secondary battery is good or bad using one or more of machine learning and deep learning; and (d) using the secondary battery appearance defect analysis system of
본 발명에 이차전지의 제조방법은, 외관 불량의 양부를 판단함에 있어서, 머쉰러닝 또는/및 딥러닝의 방법으로 외관 불량의 양부를 2차적으로 판단하는 과정을 포함하는 바, 2차 양부 판단 과정의 존재로 인해, 1차 양부 판단 과정의 소요 시간을 줄일 수 있고, 이로 인해 제조되는 이차전지 전수에 대해, 정확하게 외관 불량의 양부 판단이 가능한 효과가 있다. 또한, 본 발명의 외관 불량 분석 시스템을 이용하므로, 이차전지의 특정 지점에 외관 불량을 야기하는 원인 제조 설비의 추적이 용이하고도 신속하게 이루어질 수 있고, 이에 따라 원인 제조 설비에 대한 신속한 조치가 가능하여, 불량 발생율을 감소시킬 수 있다. The manufacturing method of a secondary battery according to the present invention includes a process of secondarily determining the quality of the appearance defect using machine learning or/and deep learning in determining the quality of the appearance defect, and the secondary quality judgment process Due to the presence of , the time required for the primary quality judgment process can be reduced, and this has the effect of enabling accurate judgment of appearance defects for all secondary batteries manufactured. In addition, by using the appearance defect analysis system of the present invention, the causative manufacturing facility that causes the appearance defect at a specific point of the secondary battery can be easily and quickly traced, thereby enabling prompt action against the causative manufacturing facility. Thus, the defect occurrence rate can be reduced.
100: 외관 불량 분석 시스템
110: 비젼 검사부
120: 외관 불량 정보 데이터 처리부
130: 데이터 서버
140: 프로세서
150: 인터페이스부100: Appearance defect analysis system
110: Vision inspection department
120: Appearance defect information data processing unit
130: data server
140: processor
150: Interface unit
Claims (15)
상기 비젼 검사부가 획득한 이차전지의 외관 이미지에서, 외관 불량을 검출하고, 외관 불량 위치를 특정하며, 외관 불량을 종류별로 분류하여 이를 데이터 서버로 송출하도록 구성된 외관 불량 정보 데이터 처리부;
상기 외관 불량 정보 데이터 처리부로부터 수신한 외관 불량 정보, 이차전지의 제조 이력 및 이차전지의 위치 별 컨택 제조 설비 정보가 저장된 데이터 서버;
조회 항목이 입력되면, 입력된 항목에 해당하는 이차전지의 외관 불량 정보를 통합하고, 통합된 외관 불량 정보가 이차전지 이미지 내에서 표시되는 외관 불량 맵을 생성하도록 구성된 프로세서; 및
조회 항목을 입력하고, 상기 외관 불량 맵을 디스플레이 하도록 구성된 인터페이스부를 포함하는 이차전지의 외관 불량 분석 시스템.
A vision inspection unit that acquires an image of the exterior of the secondary battery;
an appearance defect information data processing unit configured to detect appearance defects in the appearance image of the secondary battery obtained by the vision inspection unit, specify the location of the appearance defects, classify the appearance defects by type, and transmit them to a data server;
a data server storing appearance defect information received from the appearance defect information data processing unit, secondary battery manufacturing history, and contact manufacturing facility information for each location of the secondary battery;
When a query item is input, a processor configured to integrate appearance defect information of the secondary battery corresponding to the input item and generate an appearance defect map in which the integrated appearance defect information is displayed within the secondary battery image; and
A system for analyzing appearance defects of a secondary battery, including an interface unit configured to input inquiry items and display the appearance defect map.
상기 프로세서는, 외관 불량의 종류를 식별하기 위해, 외관 불량의 종류 별로 색상, 형태 및 명도 중의 하나가 다르게 표시된 외관 불량 맵을 생성하도록 구성된 이차전지의 외관 불량 분석 시스템.
In claim 1,
The processor is configured to generate an appearance defect map in which one of color, shape, and brightness is displayed differently for each type of appearance defect in order to identify the type of appearance defect.
상기 이차전지의 위치 별 컨택 제조 설비 정보는, 이차전지의 제조를 위한 제반 제조 설비들 각각이, 이차전지에 접촉한 위치의 좌표 정보인 이차전지의 외관 불량 분석 시스템.
In claim 1,
The contact manufacturing facility information for each location of the secondary battery is coordinate information of the location where each of the manufacturing facilities for manufacturing the secondary battery is in contact with the secondary battery. A system for analyzing secondary battery appearance defects.
상기 외관 불량 정보 데이터 처리부는, 머쉰러닝 및 딥러닝 중의 어느 하나 이상의 방법을 통해 외관 불량을 종류별로 분류하도록 구성된 이차전지의 외관 불량 분석 시스템.
In claim 1,
The appearance defect information data processing unit is a secondary battery appearance defect analysis system configured to classify appearance defects by type through one or more methods of machine learning and deep learning.
상기 조회 항목은, 이차전지의 제조 기간, 이차전지의 모델명, 이차전지가 제조된 설비의 위치 및 이차전지의 제조 라인 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 항목인 것을 특징으로 하는 이차전지의 외관 불량 분석 시스템.
In claim 1,
The above inquiry items are one or two or more items selected from the manufacturing period of the secondary battery, the model name of the secondary battery, the location of the facility where the secondary battery was manufactured, and the manufacturing line of the secondary battery. Analysis of appearance defects of the secondary battery. system.
상기 인터페이스부는, 상기 외관 불량 맵에서, 특정 영역을 드래그(drag)하여 선택하면, 선택된 영역 내에 존재하는 외관 불량을 가지는 이차전지들의 외관 검사 정보, 컨택 제조 유닛 정보 및 활성화 진행 이력 중의 어느 하나 이상을 디스플레이 하도록 구성된 이차전지의 외관 불량 분석 시스템.
In claim 1,
When a specific area is selected by dragging in the appearance defect map, the interface unit displays one or more of appearance inspection information, contact manufacturing unit information, and activation progress history of secondary batteries having appearance defects existing in the selected area. An external defect analysis system for secondary batteries designed to display.
상기 외관 검사 정보는, 외관 불량의 종류, 위치 정보, 면적, 높이 및 폭길이로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 정보인 것을 특징으로 하는 이차전지의 외관 불량 분석 시스템.
In claim 6,
The appearance inspection information is one or two or more types of information selected from the group consisting of the type of appearance defect, location information, area, height, and width.
상기 프로세서는, 상기 드래그에 의해 선택된 영역과, 상기 데이터 서버에 저장된 이차전지의 위치 별 컨택 제조 설비 정보를 매칭(matching)하여, 중첩(overlay) 여부를 판별하고,
상기 인터페이스부가 디스플레이 하는 컨택 제조 유닛 정보 중에는, 상기 중첩 여부의 판별 결과가 포함되는 이차전지의 외관 불량 분석 시스템.
In claim 6,
The processor matches the area selected by the drag with contact manufacturing facility information for each location of the secondary battery stored in the data server to determine whether there is an overlap,
A system for analyzing appearance defects of a secondary battery in which a result of determining whether the overlap exists is included among the contact manufacturing unit information displayed by the interface unit.
상기 데이터 서버에 저장된 데이터 중에는, 제반 제조 설비 각각이 야기하는 외관 불량의 종류별 외관 불량도 점수가 포함되어 있고,
상기 인터페이스부가 디스플레이하는 컨택 제조 유닛 정보 중에는, 외관 불량도 점수가 포함되는 이차전지의 외관 불량 분석 시스템.
In claim 6,
Among the data stored in the data server, the appearance defect score for each type of appearance defect caused by each manufacturing facility is included,
A system for analyzing appearance defects of a secondary battery in which an appearance defect score is included among the contact manufacturing unit information displayed by the interface unit.
상기 외관 불량도 점수는, 외관 불량의 종류 별로, 외관 불량의 수준, 발생 빈도 및 검출도를 각 수치화해 이를 곱한 값인 이차전지의 외관 불량 분석 시스템.
In claim 9,
The appearance defect score is a value obtained by converting the level, occurrence frequency, and detection degree of the appearance defect into numbers for each type of appearance defect and multiplying them.
상기 인터페이스부는, 상기 외관 불량 맵에서, 외관 불량이 표시된 지점을 선택하면, 해당 지점의 외관 불량 이미지가 팝업되도록 구성된 이차전지의 외관 불량 분석 시스템.
In claim 1,
The interface unit is a secondary battery appearance defect analysis system configured to pop up an appearance defect image of the point when a point where an appearance defect is displayed is selected from the appearance defect map.
상기 프로세서는, 조회 항목에 해당하는 이차전지의 외관 불량의 종류 별 빈도수에 근거한 차트를 추가적으로 생성하도록 구성된 이차전지의 외관 불량 분석 시스템.
In claim 1,
The processor is configured to additionally generate a chart based on the frequency of each type of appearance defect of the secondary battery corresponding to the inquiry item.
The system for analyzing appearance defects of a secondary battery according to claim 1, wherein the processor is configured to generate an appearance defect map for each of the front side of the secondary battery and the back side of the secondary battery.
The system according to claim 1, wherein the vision inspection unit is installed at the end of a manufacturing facility line.
(b) 작업자가 상기 외관 이미지에서, 이차전지의 외관 불량의 양부를 판단하는 1차 양부 판단 과정;
(c) 머쉰러닝 및 딥러닝 중 어느 하나 이상의 방법으로 이차전지의 외관 불량의 양부를 판단하는 2차 양부 판단 과정; 및
(d) 제1항의 이차전지의 외관 불량 분석 시스템을 이용해, 외관 불량을 야기하는 원인 제조 설비를 추적해, 조치를 취하는 과정을 포함하는 이차전지의 제조방법.
(a) Process of acquiring an exterior image by photographing the manufactured secondary battery;
(b) a first pass/fail judgment process in which the worker determines whether the external appearance of the secondary battery is good or bad from the exterior image;
(c) a secondary quality judgment process that determines whether the external appearance of the secondary battery is good or bad using one or more of machine learning and deep learning; and
(d) A method of manufacturing a secondary battery including the process of tracking the manufacturing equipment causing the appearance defect and taking action using the secondary battery appearance defect analysis system of paragraph 1.
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| KR (1) | KR20240048198A (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160061756A (en) | 2014-11-24 | 2016-06-01 | 주식회사 엘지화학 | Marking devices for display history of secondary batteries, method of fabricating the secondary batteries and monitoring system for the process |
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2022
- 2022-10-06 KR KR1020220127690A patent/KR20240048198A/en unknown
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160061756A (en) | 2014-11-24 | 2016-06-01 | 주식회사 엘지화학 | Marking devices for display history of secondary batteries, method of fabricating the secondary batteries and monitoring system for the process |
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