KR20240088138A - 파우치 셀의 비전 검사장치 - Google Patents

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김규형
박현재
김태희
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주식회사 엘지에너지솔루션
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Abstract

개시되는 발명은 파우치 셀의 비전 검사장치에 관한 것으로서, 하나의 예에서, 파우치 안에 수용된 전극조립체의 리드 및 상기 리드를 감싸는 리드 필름이 상기 파우치의 테두리에 대해 밀봉된 실링부를 구비하는 파우치 셀을 이송하는 이송장치와, 상기 이송장치의 이송방향에 대해 상방과 하방에 각각 배치된 한 쌍의 레이저 프로파일 센서와, 상기 이송장치의 이송방향에 대해 상방과 하방에 각각 배치된 비전 카메라와, 상기 비전 카메라와 파우치 셀 사이에 배치되는 플랫 돔 조명, 및 상기 레이저 프로파일 센서에서 취득한 상기 실링부의 치수 정보와, 상기 비전 카메라에서 취득한 영상정보로부터 추출된 상기 파우치 셀의 외관 정보를 제공하는 제어부를 포함한다.

Description

파우치 셀의 비전 검사장치{VISION INSPECTION APPARATUS FOR POUCH CELL}
본 발명은 파우치 셀의 비전 검사장치에 관한 것으로서, 활성화 공정 투입 이전에 패키징 불량을 사전에 검출함으로써 파우치 셀의 제조공정 상의 불필요한 손실 발생을 방지할 수 있는 통합적인 비전 검사장치에 관한 것이다.
이차전지는 일차전지와는 달리 재충전이 가능하고, 또 소형 및 대용량화 가능성으로 인해 근래에 많이 연구 개발되고 있다. 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가하고, 또한 환경보호의 시대적 요구에 맞춰 부각되는 전기 차량과 에너지 저장 시스템 등으로 인해 에너지원으로서의 이차전지의 수요는 더욱 급격하게 증가하고 있다.
이차전지는 전지 케이스의 형상에 따라, 코인형 전지, 원통형 전지, 각형 전지, 및 파우치형 전지로 분류된다. 이차전지에서 전지 케이스 내부에 장착되는 전극조립체는 전극 및 분리막의 적층 구조로 이루어진 충방전이 가능한 발전소자이다.
전극조립체는 활물질이 도포된 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재(介在)하여 권취한 젤리 롤(Jellyroll)형, 다수의 양극과 음극을 분리막이 개재된 상태에서 순차적으로 적층한 스택형, 및 스택형의 단위 셀들을 긴 길이의 분리필름으로 권취한 스택 앤 폴딩(Stack & Folding)형으로 대략 분류할 수 있다.
이차전지는 전지 케이스에 전극조립체를 넣고 전해액을 주액한 후 완전 밀봉을 하며, 전해액의 누출은 화재의 위험으로 이어지기 때문에 실링상태를 점검하는 것이 매우 중요하다. 특히, 파우치형 전지는 유연한 라미네이트 파우치의 테두리를 따라 열융착 처리를 하여 실링부를 만드는데, 전극조립체에 대한 전기연결 통로인 리드는 실링부의 테두리를 통과하여 외부로 돌출되므로, 파우치형 전지의 패키징 상태를 점검하는 것은 매우 중요하다.
그러나, 종래에는 실링부의 외관과 치수를 중심으로 불량 여부를 검사하였으며, 리드 주변의 실링상태를 직접적으로 검사하지는 못했다. 실링부의 불량이 찍힘, 돌출, 스크래치 등의 외관 이상과, 리드의 위치와 길이 등에서 치수 이상으로 표출되면 불량을 가려낼 수 있지만, 실링부 안쪽에 이상이 있을 경우에는 이를 판별하는 것이 어렵다.
활성화 공정에 투입되기 이전에 파우치 셀의 패키징 불량을 가려내지 못하면 몇 주간의 장시간 동안 활성화 공정이 진행된 이후에야 패키징 불량을 확인하게 되고, 이렇게 되면 활성화 공정의 시간과 비용, 패키징 불량에 기인하는 장비운용의 비가동 손실 등의 손해가 발생하므로, 파우치 셀의 패키징이 완료된 즉시 활성화 공정에 투입되기 이전에 패키징 불량을 검사할 필요성이 있다.
한국공개특허 제2021-0009031호(2021.01.26 공개)
본 발명은 파우치 셀의 활성화 공정 투입 이전에 패키징 불량을 사전에 검출하여 조기에 불량품을 배출함으로써 파우치 셀의 제조공정에 손실이 발생하는 것을 방지할 수 있는 파우치 셀에 대한 통합적인 비전 검사장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래에 기재된 발명의 설명으로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 파우치 셀의 비전 검사장치에 관한 것으로서, 하나의 예에서, 파우치 안에 수용된 전극조립체의 리드 및 상기 리드를 감싸는 리드 필름이 상기 파우치의 테두리에 대해 밀봉된 실링부를 구비하는 파우치 셀을 이송하는 이송장치와, 상기 이송장치의 이송방향에 대해 상방과 하방에 각각 배치된 한 쌍의 레이저 프로파일 센서와, 상기 이송장치의 이송방향에 대해 상방과 하방에 각각 배치된 비전 카메라와, 상기 비전 카메라와 파우치 셀 사이에 배치되는 플랫 돔 조명, 및 상기 레이저 프로파일 센서에서 취득한 상기 실링부의 치수 정보와, 상기 비전 카메라에서 취득한 영상정보로부터 추출된 상기 파우치 셀의 외관 정보를 제공하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 레이저 프로파일 센서에서 취득한 상기 실링부의 치수 정보는, 상기 실링부의 두께, 상기 리드의 실링 폭, 상기 리드와 리드 필름 사이의 정렬 오차량을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 비전 카메라에서 취득한 영상정보로부터 추출된 상기 파우치 셀의 외관 정보는, 표면 상의 찍힘, 돌출, 스크래치, 주름, 오염, 이물, 구겨짐의 유무에 관한 정보를 포함할 수 있다.
상기 비전 카메라 및 플랫 돔 조명은, 상기 이송장치의 이송방향에 대해 상기 레이저 프로파일 센서의 하류에 배치될 수 있다.
한편, 본 발명은, 상기 이송장치의 이송방향에 대해, 상기 비전 카메라 및 및 플랫 돔 조명의 하류에 배치되는 레이저 변위 센서를 더 포함할 수 있다.
상기 레이저 변위 센서는, 상기 이송장치의 이송방향에 대해 상방 또는 하방의 어느 일측에 구비될 수 있다.
그리고, 상기 제어부는, 상기 레이저 변위 센서에서 취득한 상기 파우치 셀의 치수 정보를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 레이저 변위 센서에서 취득한 상기 파우치 셀의 치수 정보는, 상기 리드의 길이, 상기 리드의 위치, 상기 리드의 각도, 상기 리드 필름의 돌출 길이에 관한 정보를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 파우치 셀은 상기 리드가 양측 단변에 각각 배치된 양방향 파우치 셀이고, 상기 이송장치는 상기 파우치 셀의 양측 단변의 실링부 이외의 다른 부위를 지지하여 상기 레이저 프로파일 센서로 이송하는 제1 이송부를 구비할 수 있다.
또한, 상기 이송장치는, 상기 파우치 셀의 양측 단변의 실링부를 지지하여 상기 비전 카메라 및 레이저 변위 센서로 이송하는 제2 이송부를 구비할 수 있다.
상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 비전 검사장치는, 전해액 주액과 실링공정이 완료된 파우치 셀에 대해, 활성화 공정에 투입되기 이전에, 외관 검사는 물론 실링부 검사까지 일괄적으로 수행하게 된다. 즉, 본 발명의 비전 검사장치는 패키징이 완료된 파우치 셀에 대한 통합적인 검사를 가능케 한다.
특히, 본 발명의 비전 검사장치는 활성화 공정에 투입되기 이전에 파우치 셀의 패키징 상태를 검수하기 위한 것으로서, 몇 주간의 장시간 동안 활성화 공정이 진행된 이후에야 패키징 불량을 확인하게 되는 손실을 미연에 방지할 수 있고, 이러한 조기 불량검출을 통해 활성화 공정의 시간과 비용, 패키징 불량에 기인하는 장비운용의 비가동 손실 등을 개선할 수 있다.
다만, 본 발명을 통해 얻을 수 있는 기술적 효과는 상술한 효과에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래에 기재된 발명의 설명으로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 파우치 셀의 비전 검사장치의 전체적인 구성을 도시한 개략도.
도 2는 양방향 파우치 셀에 대해 레이저 프로파일 센서가 검사하는 영역을 표시한 도면.
도 3은 양방향 파우치 셀에 대해 비전 카메라가 검사하는 영역을 표시한 도면.
도 4는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 파우치 셀의 비전 검사장치의 전체적인 구성을 도시한 개략도.
도 5는 양방향 파우치 셀에 대해 레이저 변위 센서가 검사하는 영역을 표시한 도면.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 이하에서 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에서, "포함한다" 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, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 발명에서, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 기재된 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "하에" 있다고 기재된 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 또한, 본 출원에서 "상에" 배치된다고 하는 것은 상부뿐만 아니라 하부에 배치되는 경우도 포함하는 것일 수 있다.
본 발명은 파우치 셀의 비전 검사장치에 관한 것으로서, 하나의 예에서, 파우치 안에 수용된 전극조립체의 리드 및 상기 리드를 감싸는 리드 필름이 상기 파우치의 테두리에 대해 밀봉된 실링부를 구비하는 파우치 셀을 이송하는 이송장치와, 상기 이송장치의 이송방향에 대해 상방과 하방에 각각 배치된 한 쌍의 레이저 프로파일 센서와, 상기 이송장치의 이송방향에 대해 상방과 하방에 각각 배치된 비전 카메라와, 상기 비전 카메라와 파우치 셀 사이에 배치되는 플랫 돔 조명, 및 상기 레이저 프로파일 센서에서 취득한 상기 실링부의 치수 정보와, 상기 비전 카메라에서 취득한 영상정보로부터 추출된 상기 파우치 셀의 외관 정보를 제공하는 제어부를 포함한다.
이러한 구성을 구비한 본 발명의 비전 검사장치는, 전해액 주액과 실링공정이 완료된 파우치 셀에 대해, 활성화 공정에 투입되기 이전에, 외관 검사는 물론 실링부 검사까지 일괄적으로 수행하게 된다. 즉, 본 발명의 비전 검사장치는 패키징이 완료된 파우치 셀에 대한 통합적인 검사를 가능케 한다.
특히, 본 발명의 비전 검사장치는 활성화 공정에 투입되기 이전에 파우치 셀의 패키징 상태를 검수하기 위한 것으로서, 몇 주간의 장시간 동안 활성화 공정이 진행된 이후에야 패키징 불량을 확인하게 되는 손실을 미연에 방지할 수 있고, 이러한 조기 불량검출을 통해 활성화 공정의 시간과 비용, 패키징 불량에 기인하는 장비운용 상의 비가동 손실 등을 개선할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태에 대해 상세히 설명한다. 참고로, 이하의 설명에서 사용되는 상대적인 위치를 지정하는 전후나 상하좌우의 방향은 발명의 이해를 돕기 위한 것으로서, 특별한 정의가 없는 한 도면에 도시된 방향을 기준으로 삼는다.
[제1 실시형태]
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 파우치 셀의 비전 검사장치(10)의 전체적인 구성을 도시한 개략도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 파우치 셀의 비전 검사장치(10)(이하에서는, 간력히 "비전 검사장치"라 함)는, 이송장치(100), 레이저 프로파일 센서(200), 비전 카메라(300) 및 플랫 돔 조명(400), 그리고 제어부(600)를 포함한다.
이송장치(100)는, 검사 대상물인 파우치 셀(700)을 비전 검사장치(10)에 구비된 각종 센서 쪽으로 이송하는 장치를 지칭하는 것으로서, 컨베이어, 그리퍼, 이송 스테이지 등의 공지된 각종 이송수단이 적용될 수 있다. 파우치 셀(700)은, 파우치 안에 수용된 전극조립체(710)의 리드(740) 및 리드(740)를 감싸는 리드 필름(750)이 파우치의 테두리에 대해 밀봉된 실링부(720)를 구비하고 있다. 파우치 셀(700)은 반으로 접힌 밑변을 제외한 세 개의 모서리를 따라 실링부(720)가 형성되어 기밀을 유지하고 있으며, 기밀 상태인 파우치 안에는 전해액이 주액되어 있다.
본 발명에서 예시로 들고 있는 파우치 셀(700)의 형태는 도 1을 참조할 수 있다. 도시된 파우치 셀(700)은 리드(740)가 양측 단변에 배치된 양방향 파우치 셀(700)로서, 리드 필름(750)으로 밑부분이 감싸진 리드(740)가 실링부(720) 밖으로 돌출되어 있다. 실링부(720) 중에서도, 전극조립체(710)의 리드(740)가 빠져나오는 부위는 테라스부(730)라고 부르고 있으며, 테라스부(730)는 파우치 테두리에 리드(740)가 끼워져 있으면서도 기밀을 유지해야 하기 때문에 특별한 관리가 요구된다.
레이저 프로파일 센서(200)는, 레이저 광을 이송물의 표면에 조사하여 그 높이를 마이크로미터 단위로 측정함으로써 이송물 표면의 3차원 프로파일을 측정하는 센서를 지칭한다(예를 들어, LMI사의 Gocator 센서 등). 본 발명에서는 이송장치(100)의 이송방향에 대해 상방과 하방에 각각 레이저 프로파일 센서(200)가 배치된다.
후술하겠지만, 레이저 프로파일 센서(200)는 파우치 셀(700)의 실링부(720) 두께를 포함하는 치수 정보를 취득하기 위한 센서로서, 파우치 셀(700)의 각 리드(740)에 대응하는 위치에 상하로 한 쌍이 배치된다. 즉, 도 2와 같은 양방향 파우치 셀(700)의 경우에는, 파우치 셀(700) 전폭 양단에 각각 한 쌍씩 레이저 프로파일 센서(200)가 배치된다.
그리고, 이송장치(100)의 이송방향에 대해 상방과 하방에 각각 배치되는 비전 카메라(300)는 파우치 셀(700) 표면의 외관 상태를 검사하기 위한 산업용 카메라를 지칭하는 것이다. 비전 카메라(300)로 촬영된 이미지를 화상 처리하여 분석함으로써 비정성적인 각종 요철상태를 자동으로 검출하는 기술은 널리 사용되고 있다. 본 발명에서는 이송장치(100)의 상방과 하방에 각각 비전 카메라(300)를 배치함으로써, 이송장치(100) 상의 파우치 셀(700) 전후면의 외관을 동시에 검사하도록 구성하고 있다.
여기서, 비전 카메라(300)가 파우치 셀(700)의 선명한 표면 영상을 취득할 수 있도록, 비전 카메라(300)와 파우치 셀(700) 사이에는 플랫 돔 조명(400)이 설치된다. 본 발명에서는 이송장치(100)의 상방과 하방에 각각 비전 카메라(300)를 배치되므로, 플랫 돔 조명(400) 역시 상하로 한 쌍이 구비된다.
플랫 돔 조명(400)은 균일하지 않은 조명(섬광, 그림자 등)을 제거하고 빛을 다양한 각도에서 균일하게 비춤으로써, 파우치 셀(700)의 표면 전체에 빛을 고르게 확산시킨다. 플랫 돔 조명(400)은 평면 조명기구 형태로서 돔 조명을 구현하기 때문에 비전 카메라(300)와 파우치 셀(700) 사이의 한정된 공간 안에 설치하기에 적합하고, 특히 금속성 표면에 의한 광택이 있고 유연한 파우치 재질로 인해 굴곡진 표면형태를 이루는 파우치 셀(700)의 외관 검사에 적합한 조명이라 할 수 있다.
제어부(600)는 이송장치(100)의 작동, 그리고 이에 연계하는 레이저 프로파일 센서(200) 및 비전 카메라(300), 플랫 돔 조명(400)의 작동을 제어하는 한편, 레이저 프로파일 센서(200)에서 취득한 실링부(720)의 치수 정보와, 비전 카메라(300)에서 취득한 영상정보로부터 추출된 파우치 셀(700)의 외관 정보를 제공하는 역할을 한다.
도 2는 양방향 파우치 셀(700)에 대해 레이저 프로파일 센서(200)가 검사하는 영역을 표시한 도면이다(굵은 실선으로 표시, 이하 다른 도면에서도 동일한 실선으로 표시함). 레이저 프로파일 센서(200)는 파우치 셀(700)의 실링 상태를 검사하며, 이를 통해 활성화 공정에 투입되이 이전에 불충분한 실링으로 인한 전해액 누액 등의 문제 소지가 있는 불량품을 제거할 수 있도록 한다.
본 발명의 일 실시형태에서, 레이저 프로파일 센서(200)에서 취득한 실링부(720)의 치수 정보는, 실링부(720)의 두께, 리드(740)의 실링 폭, 리드(740)와 리드 필름(750) 사이의 정렬 오차량을 포함할 수 있다. 이송장치(100)에 의해 이동하는 파우치 셀(700)의 테라스부(730)에 대해 정렬되어 있는 레이저 프로파일 센서(200)는 상하 양쪽에서 실링부(720)의 프로파일을 측정한다.
상방의 레이저 프로파일 센서(200)가 측정하는 상면 프로파일과, 하방의 레이저 프로파일 센서(200)가 측정하는 하면 프로파일을 결합하면, 파우치 셀(700)의 실링부(720)에 대한 단면 정보, 즉 두께의 변화 프로파일이 얻어진다. 이러한 두께 프로파일의 치수정보를 해석하면, 실링부(720)의 두께는 물론 실링부(720)와 리드(740)가 중첩된 영역의 길이정보로부터 리드(740)의 실링 폭을 알 수 있으며, 리드(740)를 감싸야 하는 리드 필름(750)이 어긋나있는 오차량까지도 파악할 수 있게 된다.
이러한 실링부(720)의 각 치수 정보에 대해서는 사전에 정상적인 수치범위가 설정되어 있으므로, 검사대상 파우치 셀(700)에서 이러한 정상범위를 벗어난 실링부(720)의 치수 정보가 발견되면 실링부(720) 불량으로 판정할 수 있으며, 이렇게 실링부(720) 불량으로 판정된 파우치 셀(700)을 이후의 공정에서 배제함으로써 불필요한 손실발생을 예방할 수 있다.
그리고, 도 3은 양방향 파우치 셀(700)에 대해 비전 카메라(300)가 검사하는 영역을 표시한 도면이다. 비전 카메라(300)는 리드(740)와 리드 필름(750), 그리고 테라스부(730)의 전반적인 외관에 이상이 있는지를 검사한다. 예를 들어, 비전 카메라(300)에서 취득한 영상정보로부터 추출된 파우치 셀(700)의 외관 정보는, 표면 상의 찍힘, 돌출, 스크래치, 주름, 오염, 이물, 구겨짐의 유무에 관한 정보를 포함할 수 있다. 파우치 셀(700)의 패키징 표면에 존재하는 찍힘이나 돌출, 스크래치 등의 비정상적인 형태적 이상은 영상 이미지 상에 특이한 음영으로 나타나므로, 이를 통해 파우치 셀(700)의 불량을 확인할 수 있다.
이러한 파우치 셀(700)의 실링부(720)의 치수 정보와 외관 정보는 단순히 패키징 불량품을 선별하는 것에서 더 나아가, 이러한 불량을 야기한 선행공정을 조속히 점검할 수 있는 기회를 제공하게 되며, 이를 통해 파우치 셀(700) 제조장비의 운용을 효율적으로 관리할 수 있게 된다.
[제2 실시형태]
전술한 본 발명의 제1 실시형태에서, 비전 카메라(300) 및 플랫 돔 조명(400)은, 이송장치(100)의 이송방향에 대해 레이저 프로파일 센서(200)의 하류에 배치되어 있다. 이는 이송장치(100)의 이송방향에 대해, 비전 카메라(300) 및 및 플랫 돔 조명(400)의 하류에 배치되는 레이저 변위 센서(500)를 더 포함하는 제2 실시형태를 고려한 것이다.
레이저 프로파일 센서(200)는 실링부(720)의 두께, 리드(740)의 실링 폭, 리드(740)와 리드 필름(750) 사이의 정렬 오차량과 같이, 리드(740)가 돌출된 실링부(720) 주위에 대한 두께 정보를 취득한다. 따라서, 이송장치(100)는, 파우치 셀(700)의 리드(740)가 양측 단변에 각각 배치된 양방향 파우치 셀(700)에 대해서, 파우치 셀(700)의 양측 단변의 실링부(720) 이외의 다른 부위를 지지하여 레이저 프로파일 센서(200)로 이송할 필요가 있으며, 이를 위해 이송장치(100)는 파우치 셀(700)의 리드(740)와 테라스부(730)의 상하면을 모두 노출시킨 상태로 레이저 프로파일 센서(200)를 통과하는 제1 이송부(110)를 구비한다.
반면, 비전 카메라(300)와 레이저 변위 센서(500)는 실링부(720) 이외 영역을 주로 검사하는 것이므로, 파우치 셀(700)의 양측 단변의 실링부(720)를 지지하여 비전 카메라(300) 및 레이저 변위 센서(500)로 이송하게 되며, 이를 위해 이송장치(100)는 제2 이송부(120)를 구비한다.
도 5는 양방향 파우치 셀(700)에 대해 레이저 변위 센서(500)가 검사하는 영역을 표시한 도면이다. 레이저 변위 센서(500)는 파우치 셀(700)의 양측 단변에 대한 치수 정보를 취득하며, 이러한 점에서 비전 카메라(300)과는 그 검사영역이 중복되기 때문에 비전 카메라(300)에 대해 파우치 셀(700)을 공급하는 제2 이송부(120)를 그대로 이용할 수 있다. 이러한 점을 고려하여, 본 발명에서는 비전 카메라(300) 및 및 플랫 돔 조명(400)의 하류에 레이저 변위 센서(500)를 배치하고 있다.
그리고, 레이저 변위 센서(500)는 이송장치(100)의 이송방향에 대해 상방 또는 하방의 어느 일측에 구비되는데, 레이저 변위 센서(500)에서 취득하는 파우치 셀(700)의 치수 정보는 리드(740)의 길이, 리드(740)의 위치, 리드(740)의 각도, 리드 필름(750)의 돌출 길이에 관한 정보와 같이 파우치 셀(700)의 양쪽에서 측정할 필요가 없는 정보에 해당하기 때문이다.
레이저 변위 센서(500)는 검사대상물의 각종 변위량, 예를 들어 두께, 폭, 단차, 굴곡 등을 측정할 수 있는 센서로서, 파우치 셀(700)의 양측 단변에 대해 변위량을 측정함으로써 리드(740)의 위치와 길이 등의 치수 정보를 취득할 수 있다. 이러한 레이저 변위 센서(500)의 측정값은 제어부(600)를 거쳐 사용자에게 제공된다.
이와 같이, 본 발명의 비전 검사장치(10)는 파우치 셀(700)의 패키징에 대한 실링, 외관, 치수상태를 다각적으로 검사하기 위한 각종 센서를 일괄적으로 구비함으로써 활성화 공정에 투입되기 이전에 미연에 패키징 불량을 배제할 수 있도록 하며, 이를 통해 몇 주간의 장시간 동안 활성화 공정에 불량 파우치 셀(700)이 투입됨으로써 발생하는 시간, 비용, 장비운용 상의 각종 손실을 방지할 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.
10: 파우치 셀의 비전 검사장치
100: 이송장치
110: 제1 이송부
120: 제2 이송부
200: 레이저 프로파일 센서
300: 비전 카메라
400: 플랫 돔 조명
500: 레이저 변위 센서
600: 제어부
700: 파우치 셀
710: 전극조립체
720: 실링부
730: 테라스부
740: 리드
750: 리드 필름

Claims (10)

  1. 파우치 안에 수용된 전극조립체의 리드 및 상기 리드를 감싸는 리드 필름이 상기 파우치의 테두리에 대해 밀봉된 실링부를 구비하는 파우치 셀을 이송하는 이송장치;
    상기 이송장치의 이송방향에 대해 상방과 하방에 각각 배치된 한 쌍의 레이저 프로파일 센서;
    상기 이송장치의 이송방향에 대해 상방과 하방에 각각 배치된 비전 카메라;
    상기 비전 카메라와 파우치 셀 사이에 배치되는 플랫 돔 조명; 및
    상기 레이저 프로파일 센서에서 취득한 상기 실링부의 치수 정보와, 상기 비전 카메라에서 취득한 영상정보로부터 추출된 상기 파우치 셀의 외관 정보를 제공하는 제어부;
    를 포함하는 파우치 셀의 비전 검사장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 레이저 프로파일 센서에서 취득한 상기 실링부의 치수 정보는,
    상기 실링부의 두께, 상기 리드의 실링 폭, 상기 리드와 리드 필름 사이의 정렬 오차량을 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치 셀의 비전 검사장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 비전 카메라에서 취득한 영상정보로부터 추출된 상기 파우치 셀의 외관 정보는,
    표면 상의 찍힘, 돌출, 스크래치, 주름, 오염, 이물, 구겨짐의 유무에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치 셀의 비전 검사장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 비전 카메라 및 플랫 돔 조명은,
    상기 이송장치의 이송방향에 대해 상기 레이저 프로파일 센서의 하류에 배치되는 것을 특징으로 하는 파우치 셀의 비전 검사장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 이송장치의 이송방향에 대해, 상기 비전 카메라 및 및 플랫 돔 조명의 하류에 배치되는 레이저 변위 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치 셀의 비전 검사장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 레이저 변위 센서는,
    상기 이송장치의 이송방향에 대해 상방 또는 하방의 어느 일측에 구비되는 것을 특징으로 하는 파우치 셀의 비전 검사장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 레이저 변위 센서에서 취득한 상기 파우치 셀의 치수 정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 파우치 셀의 비전 검사장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 레이저 변위 센서에서 취득한 상기 파우치 셀의 치수 정보는,
    상기 리드의 길이, 상기 리드의 위치, 상기 리드의 각도, 상기 리드 필름의 돌출 길이에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치 셀의 비전 검사장치.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 파우치 셀은 상기 리드가 양측 단변에 각각 배치된 양방향 파우치 셀이고,
    상기 이송장치는 상기 파우치 셀의 양측 단변의 실링부 이외의 다른 부위를 지지하여 상기 레이저 프로파일 센서로 이송하는 제1 이송부를 구비하는 것을 특징으로 하는 파우치 셀의 비전 검사장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 이송장치는,
    상기 파우치 셀의 양측 단변의 실링부를 지지하여 상기 비전 카메라 및 레이저 변위 센서로 이송하는 제2 이송부를 구비하는 것을 특징으로 하는 파우치 셀의 비전 검사장치.
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