WO2022014948A1 - 다이 코터 검사 장치 및 방법 - Google Patents

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WO2022014948A1
WO2022014948A1 PCT/KR2021/008659 KR2021008659W WO2022014948A1 WO 2022014948 A1 WO2022014948 A1 WO 2022014948A1 KR 2021008659 W KR2021008659 W KR 2021008659W WO 2022014948 A1 WO2022014948 A1 WO 2022014948A1
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die coater
die
lip
sensor
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이도현
사의석
이명한
윤덕중
이정용
안우진
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주식회사 엘지에너지솔루션
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    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the present invention relates to a die coater inspection apparatus and method, and more particularly, it is possible to accurately measure the position of the lip of the die coater to determine whether the assembly of the die and the shim is defective, and there is no need to provide a separate inspection line for the die It relates to a die coater inspection apparatus and method capable of directly inspecting a coater while it is mounted on a production line.
  • types of secondary batteries include a nickel cadmium battery, a nickel hydrogen battery, a lithium ion battery, and a lithium ion polymer battery.
  • These secondary batteries are not only for small products such as digital cameras, P-DVDs, MP3Ps, mobile phones, PDA's, Portable Game Devices, Power Tools and E-bikes, but also for large products requiring high output such as electric and hybrid vehicles and surplus power generation. It is also applied and used in power storage devices that store power or renewable energy and power storage devices for backup.
  • an electrode active material slurry is applied to a positive electrode current collector and a negative electrode current collector to prepare a positive electrode and a negative electrode, and by laminating them on both sides of a separator, an electrode assembly having a predetermined shape (Electrode Assembly) to form Then, the electrode assembly is accommodated in the battery case and sealed after electrolyte injection.
  • Electrodes such as positive electrode and negative electrode, can be prepared by applying a slurry in which an electrode active material, a binder, and a plasticizer are mixed to an electrode current collector to an electrode current collector such as a positive electrode current collector and a negative electrode current collector, followed by drying and pressing.
  • a die coater is used in order to apply this slurry to the electrode current collector.
  • a die coater generally includes a first die, a shim, and a second die, and may be formed by assembling the first die and the second die with the shim interposed between the first die and the second die.
  • a third die may be further included between the first die and the second die.
  • the first seam may be interposed between the first die and the third die and the second seam may be interposed between the second die and the third die.
  • the die coater may include various numbers of dies and shims.
  • the distance between the discharge ports through which the slurry is discharged is very narrow.
  • the amount of slurry applied to the electrode current collector or the like is also greatly different from the design value.
  • the quality of the produced electrode may then be different from the designed quality.
  • the die and the shim can be disassembled from each other for internal cleaning, etc., and then reassembled again.
  • the positions of the first lip of the first die, the guide of the shim, and the second lip of the second die may be shifted from their normal positions. Then, even if the electrode is manufactured using the same die coater, the quality of the electrode before and after reassembly may be different.
  • the user directly contacts the lip of the die coater with a micrometer to measure the heights of the first lip, the shim, and the second lip, and the distance therebetween.
  • the distance between the outlets between the ribs is very narrow, it is not easy for the user to directly contact and measure the ribs, and the measurement results are also different for each user who measures, so there is a problem in that the error is further increased.
  • Patent Document 1 Korean Publication No. 2013-0128912
  • the problem to be solved by the present invention is that it is possible to accurately measure the position of the lip of the die coater to determine whether the assembly of the die and the shim is defective, and the die coater is mounted on the production line without the need to provide a separate inspection line It is to provide a die coater inspection device and method that can be directly inspected in
  • a die coater inspection apparatus for solving the above problems is an apparatus for inspecting a die coater including a first die, a second die, and a shim formed between the first die and the second die, a sensor module moving in the thickness direction of the die coater and inspecting the lip or the shim of the die coater; a control unit for controlling an operation of the sensor module; and a storage unit storing reference data for the thickness of the lip or the shim, wherein the sensor module includes: a position detection sensor configured to detect a position of the lip; and a distance sensor for measuring the height of the lip or the shim, wherein the control unit includes: a first encoder for recognizing a coordinate value of the sensor module whenever the sensor module moves in a thickness direction of the die coater; a receiver for receiving a signal transmitted by the position detection sensor; a determination unit configured to determine a position of the lip or the seam according to the signal received by the receiving unit; and a calculator configured to calculate the position of the rib or
  • the signal transmitted to the receiver may be changed from a first signal to a second signal.
  • the first encoder may recognize the coordinate value of the sensor module as the coordinate value of the corner.
  • the storage unit may store the coordinate values of the corners recognized by the first encoder.
  • the determination unit may determine the position of the lip or the seam based on the edge.
  • the calculation unit loads reference data for the thickness of the rib or the seam from the storage unit, and reflects the position of the rib or the seam to obtain the coordinate values of the corners and reference data for the thickness of the rib or the seam. By calculating, it is possible to derive the coordinate values of the rib or the seam.
  • the calculating unit may calculate a half thickness of the rib or the seam on the coordinate values of the corners to derive the coordinate values of the rib or the seam.
  • the storage unit may store the derived coordinate values of the rib or the seam.
  • the sensor module may move to a position corresponding to the derived coordinate value of the lip or the seam.
  • the distance sensor may measure the height of the lip or the shim at a position corresponding to a coordinate value of the lip or the shim.
  • the storage unit may store measurement data of the height of the lip or the shim.
  • the storage unit may store reference data for the height of the lip or the shim.
  • the determination unit may determine whether a defect is achieved by comparing the measurement data of the height of the rib or the seam with reference data of the height of the rib or the seam.
  • the die coater in a method for inspecting a die coater including a first die, a second die, and a shim formed between the first die and the second die, the die coater according to an embodiment of the present invention for solving the above problems, position sensing moving a sensor module including a sensor; detecting, by the position sensor, an edge of the lip of the die coater; recognizing the coordinate values of the corners; calculating the coordinate values of the corners and reference data for the thickness of the rib or the shim, and deriving the coordinate values of the rib or the shim; moving the sensor module to a position corresponding to the coordinate value of the lip or the shim; measuring, by a distance sensor included in the sensor module, a height of the lip or the shim; storing the measurement data of the height of the lip or the shim in a storage unit; and determining whether the die coater is defective based on the measurement data of the height of the lip or the shim.
  • the position detection sensor and the distance detection sensor may be arranged in parallel with each other in a longitudinal direction of the die coater.
  • the position detection sensor may include at least one of an optical fiber sensor, a photosensor, a proximity sensor, and a vision sensor
  • the distance detection sensor may include at least one of a laser displacement sensor and an ultrasonic displacement sensor.
  • the shim at least one guide for separating a plurality of internal spaces between the first die and the second die; and a base connecting ends of the guide and extending in a length direction of the die coater.
  • the position detection sensor moves along a first path in which the guide does not exist, and the distance detection sensor may move along a second path in which the guide exists. have.
  • the sensor module may move in a direction from the first die toward the second die.
  • the first encoder may recognize a coordinate value of the sensor module.
  • the method may further include changing a signal transmitted by the position detection sensor from a first signal to a second signal.
  • the step of recognizing the coordinate value of the corner may include, when the second signal is received, the first encoder may recognize the coordinate value of the sensor module as the coordinate value of the corner.
  • the coordinate values of the corners may be stored in the storage unit.
  • reference data for the thickness of the rib or the shim may be stored in the storage unit.
  • deriving the coordinate values of the rib or the shim may include: loading reference data for a thickness of the rib or the shim; and calculating a half of the thickness of the rib or the seam on the coordinate values of the corners, and deriving the coordinate values of the rib or the seam.
  • the coordinate values of the rib or the seam may be stored in the storage unit.
  • reference data for the height of the lip or the shim may be stored in the storage unit.
  • the determining whether the die coater is defective may include: loading reference data for a height of the lip or the shim; and comparing the measurement data of the height of the rib or the shim with reference data of the height of the rib or the shim to determine whether the rib or the shim is defective.
  • the die coater inspection apparatus can automatically detect the position and height of the lip and the shim, the inspection is easy, and the problem of increasing errors due to different measurement results for each user can be prevented.
  • the effect according to the present invention is not limited by the contents exemplified above, and more various effects are included in the present specification.
  • FIG. 1 is a perspective view of a die coater 2 and a die coater inspection apparatus 1 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 2 is an assembly view of the die coater 2 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a flowchart of a method for inspecting a die coater according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 4 is an enlarged side view of the lip 22 of the die coater 2 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a block diagram of a die coater inspection apparatus 1 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is an enlarged top view of the lip 22 of the die coater 2 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a perspective view of the die coater 2a and the die coater inspection apparatus 1a according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a perspective view of the die coater 2b and the die coater inspection apparatus 1 according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a perspective view of the die coater 2 and the die coater inspection apparatus 1c according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a perspective view of the die coater 2 and the die coater inspection apparatus 1d according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a perspective view of the die coater 2 and the die coater inspection apparatus 1e according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view of a die coater 2 and a die coater inspection apparatus 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the die coater inspection device 1 is formed on one surface of the first die 211 of the die coater 2, there is no need for a user to directly measure or set the lip 22 , as shown in FIG. 4), it is easy to measure the height and spacing, and by reducing errors, it is possible to accurately determine whether the assembly of the die 21 and the shim 23 (shown in FIG. 2) is defective.
  • the die coater 2 can be directly inspected while the die coater 2 is mounted on the production line, thereby shortening the inspection time and reducing the production time. It can also increase efficiency.
  • the die coater inspection device 1 can automatically detect the position and height of the lip 22 and the shim 23, the inspection is easy, and the measurement result is different for each user, thereby preventing the problem of large errors. can
  • the die coater inspection apparatus 1 includes a first die 211 (shown in FIG. 2), a second die 212 (shown in FIG. 2) and the first die (
  • a die coater (2) including a shim (23) formed between 211) and the second die (212), on one surface of the first die (211), the die coater (2) Rail 11 formed by being fixed long in the longitudinal direction of the; and at least one sensor assembly (12) moving along the rail (11) for inspecting the lip (22) or the shim (23) of the die coater (2), the sensor assembly (12) comprising: , a moving part 121 that moves in the longitudinal direction of the die coater 2 along the rail 11; and a sensor module 122 connected to the moving part 121 and moving in the thickness direction of the die coater 2 to inspect the lip 22 or the shim 23 of the die 21 .
  • the die coater 2 includes a first die 211 and a second die 212 for supplying a slurry to the outside; and a shim 23 formed between the first die 211 and the second die 212 , wherein a rail 11 is fixed to one surface of the first die 211 in a lengthwise direction. is formed and at least one sensor assembly (12) moving along the rail (11) and inspecting the lip (22) or the shim (23); and a control unit 13 for controlling the operation of the sensor assembly 12, wherein the sensor assembly 12 includes: a moving unit 121 moving in a longitudinal direction along the rail 11; It may include a sensor module 122 connected to the moving part 121, moving in the thickness direction, and inspecting the lip 22 .
  • the rail 11 is formed to be elongated in the longitudinal direction of the die coater 2 . Then, the moving part 121 of the sensor assembly 12 moves along the rail 11 . Since the rail 11 is fixed to one surface of the first die 211 , the die coater 2 and the rail 11 may not be easily separated or may not be easily displaced from each other. Thereby, there is no need for the user to directly measure the lip 22 of the die coater 2 or to set a sensor separately, so that the sensor assembly 12 is formed on the outlet side of the lip 22 or the shim of the die coater 2 . (23) can be easily inspected.
  • the rail 11 may be formed by being coupled to one surface of the first die 211 through a separate coupling part (not shown) such as a bolt or a rivet, but is not limited thereto. In this way, it may be coupled to one surface of the first die 211 .
  • the sensor assembly 12 is connected to the moving part 121 and the moving part 121 moving in the longitudinal direction of the die coater 2 along the rail 11 , and the lip 22 or the shim 23 of the die 21 . ) includes a sensor module 122 to check.
  • the moving part 121 moves in the longitudinal direction of the die coater 2 along the rail 11 , and in particular, the moving part 121 may slide along the rail 11 .
  • the rail 11 and the moving unit 121 may be slidably coupled to each other, and furthermore, wheels or rollers may be formed on at least one of the rail 11 or the moving unit 121 .
  • the sensor module 122 moves in the thickness direction of the die coater 2 , and may inspect the lip 22 or the shim 23 . As described above, when the height or position of the lip 22 or the shim 23 is different from the design value due to the assembly tolerance or the like, the quality of the produced electrode may be different from the designed quality. To this end, the sensor module 122 may measure the height of the lip 22 or the shim 23 to determine whether the die coater 2 is defective based on the size of the assembly tolerance.
  • the sensor module 122 is connected to the moving unit 121 , and when the moving unit 121 moves along the rail 11 , it also moves in the longitudinal direction of the die coater 2 .
  • the moving part 121 moves along the rail 11 while moving the lip 22 at various positions.
  • the shim 23 may be inspected.
  • the sensor module 122 includes a non-contact sensor to measure the height of the lip 22 or the shim 23 . This eliminates the need for the user to directly contact the lip 22, thereby preventing the problem of errors occurring.
  • the sensor assembly 12 including the sensor module 122 moves along the rail 11 and the rail 11 is fixed to one surface of the first die 211 , the sensor module 122 is It is not separated from the die coater (2). Therefore, there is no need to move the die coater 2 to a separate inspection line and carry out the process of moving it back to the production line after measurement. Since it can be inspected, it is possible to shorten the inspection time and increase the production efficiency. A detailed description of the sensor module 122 will be described later.
  • FIG 2 is an assembly view of the die coater 2 according to an embodiment of the present invention.
  • the die coater 2 receives the slurry from the outside, supplies the slurry to the outside, and continuously coats the slurry on a substrate such as an electrode current collector in a predetermined direction.
  • the die coater 2 according to an embodiment of the present invention includes, as shown in FIG. 2 , a first die 211 and a second die 212 for supplying a slurry to the outside; and a shim 23 formed between the first die 211 and the second die 212 , wherein a rail 11 is fixed to one surface of the first die 211 in a lengthwise direction. is formed Thereby, the die coater 2 and the rail 11 may not be easily separated or displaced from each other easily.
  • the die 21 applies a slurry provided from the outside to at least one surface of a substrate such as an electrode current collector.
  • a substrate such as an electrode current collector.
  • the die coater 2 has one shim 23 interposed between the first die 211 and the second die 212 .
  • it may be formed by assembling the first die 211 and the second die 212 .
  • the die coater 2 may further include a third die 213 (shown in FIG. 4 ) between the first die 211 and the second die 212 , and in this case, the A first shim 233 (shown in FIG.
  • the number of the dies 21 and the shims 23 included in the die coater 2 is not limited and may vary.
  • the first die 211 and the second die 212 have a truncated pyramid shape symmetrical to each other, and the first die 211 and the second die 212 corresponding to the bottom surface of the pyramidal pyramid. are assembled with one side facing each other.
  • a supply hole (not shown) through which the slurry is supplied from the outside is formed in at least one of the first die 211 and the second die 212 .
  • the slurry supplied from the outside through the supply hole is stored in an internal space (not shown) formed inside the first die 211 and the second die 212 .
  • the third die 213 may have a thin rectangular plate shape.
  • two shims 23 are also formed, between the first shim 233 and the second die 212 and the third die 213 between the first die 211 and the third die 213 .
  • a second shim 234 is interposed therebetween.
  • supply holes (not shown) may be formed in both the first die 211 and the second die 212 , and a first internal space is formed inside the first die 211 and the third die 213 . (not shown) is formed, and a second internal space (not shown) may be formed inside the second die 212 and the third die 213 . Accordingly, the slurry supplied from the outside through each of the supply holes is stored in the first inner space and the second inner space, respectively.
  • the shim (23) for the die coater is at least one guide 231 separating a plurality of internal spaces between the first die 211 and the second die 212 and a base connecting the ends of the guide 231 .
  • the base 232 supports the plurality of guides 231 by connecting the ends of the at least one guide 231 . And it is formed to extend from the ends of the at least one guide 231 to one side, particularly in the longitudinal direction of the die coater 2 . Accordingly, the base 232 may be formed in a simple rectangular shape, but is not limited thereto and may have various shapes to control the amount of slurry applied.
  • At least one guide 231 has a predetermined width, and is formed parallel to each other. And, an inner space for storing the slurry is formed inside the die 21 , and the guide 231 separates the inner space into a plurality. The slurry stored in the inner space flows inside the die coater 2 along the guide 231 and is discharged to the outside through the discharge port. These outlets are formed to be thin and long, and the die coater 2 and the substrate move relative to each other at a constant speed, so that the slurry can be applied to the substrate widely and uniformly.
  • an uncoated portion in which a portion of the substrate is not coated as the slurry may be formed by the guide 231 .
  • both the applied portion and the non-applied portion of the slurry may be formed in a stripe pattern on the substrate having a predetermined width and elongated in one direction.
  • the uncoated portion becomes the electrode tab when the user cuts the electrode to an appropriate size later, so it is easy to manufacture the electrode tab.
  • the width of the coated portion and the uncoated portion the size of the electrode and the electrode tab can be adjusted when the electrode is cut.
  • the die coater 2 according to an embodiment of the present invention will be described as having three dies 21 and two shims 23 . However, this is for convenience of explanation and is not intended to limit the scope of rights.
  • FIG. 3 is a flowchart of a method for inspecting a die coater according to an embodiment of the present invention.
  • the die coater inspection method using the above-described die coater inspection apparatus 1 includes a first die 211 , a second die 212 , and the first die 211 and the second die 211 .
  • FIG 4 is an enlarged side view of the lip 22 of the die coater 2 according to an embodiment of the present invention.
  • the sensor module 122 moves in the thickness direction of the die coater 2 , and can inspect the lip 22 or the shim 23 .
  • a sensor module 122 includes a position detection sensor 1221 for detecting the position of the lip 22; and a distance sensor 1222 for measuring the height of the lip 22 or the shim 23 .
  • the position detection sensor 1221 detects the position of the lip 22 when the sensor module 122 moves in the thickness direction of the die coater 2, and in particular, by detecting the edge of the lip 22, position can be detected.
  • the position detection sensor 1221 may include at least one of an optical fiber sensor, a photo sensor, a proximity sensor, and a vision sensor.
  • a fiber optic sensor is manufactured using glass fiber and is a sensor that detects a nearby object in a non-contact manner.
  • the glass fiber itself may sense light, and if a separate element receives the light, the glass fiber cable may transmit a signal for it.
  • the optical fiber sensor has a lens that can be removed unlike a general photo sensor, it can be manufactured in a very small size and can be easily installed in a narrow place. Examples of such an optical fiber sensor include Optical Time Domain Reflectometry (OTDR), Optical Frequency Domain Reflectometry (OFDR), Brillouin Optical Time Domain Analysis (BOTDA), and Brillouin Optical Correlation Domain Analysis (BOCDA).
  • OTDR Optical Time Domain Reflectometry
  • OFDR Optical Frequency Domain Reflectometry
  • BOTDA Brillouin Optical Time Domain Analysis
  • BOCDA Brillouin Optical Correlation Domain Analysis
  • a substrate (not shown) to which the die coater 2 generally applies the slurry may be seated on a flat surface, but is seated on the roll 3 as shown in FIG. 4 . and may pass through.
  • the distance g between the lip 22 of the die 21 and the substrate is approximately 10 cm.
  • the height h of the sensor module 122 should be smaller than the distance g between the lip 22 and the substrate, so that the sensor module 122 can operate the die coater 2 even in a state where the die coater 2 is mounted on the production line. ) in the thickness direction.
  • the height (h) of the sensor module 122 is smaller than the gap (g) between the lip 22 and the substrate to be coated, and may be less than about 8 cm.
  • the sensor module 122 moves between the substrate to be coated from the lip 22 without contacting or interfering with other components. Therefore, in order to adjust this, the moving part 121 according to an embodiment of the present invention may include a rod that moves the sensor assembly 12 in the width direction of the die coater 2 .
  • the position detection sensor 1221 may be manufactured in a compact size, detects the position of the lip 22 in a non-contact manner, and the position of the lip 22 even while the sensor module 122 is moving should be detected quickly and accurately.
  • the position detection sensor 1221 according to an embodiment of the present invention is preferably an optical fiber sensor.
  • the light transmitting part and the light receiving part are not separately formed, and both are reflective sensors formed in one sensor body.
  • a general reflective displacement sensor may be used as the distance sensor 1222 , and may include at least one of a laser displacement sensor and an ultrasonic displacement sensor.
  • the laser displacement sensor measures a specific distance by using the time required until the laser transmitter transmits a laser, reflects off the object and receives it.
  • the distance sensor 1222 according to an embodiment of the present invention is preferably a laser displacement sensor.
  • FIG. 5 is a block diagram of a die coater inspection apparatus 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the die coater inspection apparatus 1 includes a first die 211 , a second die 212 , and a seam formed between the first die 211 and the second die 212 .
  • the device for inspecting the die coater (2) including (23), moving in the thickness direction of the die coater (2) and inspecting the lip (22) or the shim (23) of the die coater (2) sensor module 122; a control unit 13 for controlling the operation of the sensor module 122; and a storage unit 14 in which reference data for the thickness (11 to 15, shown in FIG.
  • the sensor module 122 comprises: a position detection sensor 1221 for detecting the position of the lip 22; and a distance detection sensor 1222 for measuring the height of the lip 22 or the shim 23 , wherein the control unit 13 is configured such that the sensor module 122 is a thickness direction of the die coater 2 .
  • a first encoder 131 for recognizing a coordinate value of the sensor module 122 whenever moving to ; a receiving unit 132 for receiving a signal transmitted by the position detection sensor 1221; a determination unit 133 for determining a position of the lip 22 or the shim 23; and a calculating unit 134 for calculating the coordinate values of the rib 22 or the coordinate values of the shim 23 based on the coordinate values.
  • the control unit 13 controls the operation of the sensor assembly 12, that is, the operation of the sensor module 122 and the moving unit 121, and the lip 22 or the shim ( 23) is calculated, and it is determined whether the die coater 2 is defective based on the height of the lip 22 or the shim 23 .
  • the control unit 13 includes a first encoder 131 , a reception unit 132 , a determination unit 133 , and an operation unit 134 . It is preferable to use a central processing unit (CPU), a micro controller unit (MCU) or a digital signal processor (DSP) as the control unit 13 , but the present invention is not limited thereto, and various logical processing processors may be used.
  • the storage unit 14 stores a program for processing and controlling operations of the die coater inspection apparatus 1 and various data or received signals generated during execution of each program.
  • the storage unit 14 stores reference data for the thicknesses l1 to 15 of the rib 22 or the shim 23, and also stores reference data for the height of the rib 22 or the shim 23. have.
  • the storage unit 14 stores the recognized coordinate values of the corners, and the operation unit 134 later calculates the coordinates of the rib 22 or the shim 23 .
  • the storage unit 14 may be built in the die coater inspection device 1, but may be provided as a separate storage server.
  • the storage unit 14 includes a non-volatile memory device and a volatile memory device.
  • the non-volatile memory device is preferably a NAND flash memory having a small volume and light weight and strong resistance to external impact, and the volatile memory device is preferably a DDR SDRAM.
  • the first encoder 131 recognizes the coordinate values of the sensor module 122 whenever the sensor module 122 moves in the thickness direction of the die coater 2 . It is preferable that the first encoder 131 recognizes the coordinate value of the sensor module 122 in real time, and in this case, it can be recognized by detecting the amount of movement of the sensor module 122 and converting it into coordinates. These coordinate values may be relative coordinates measured from an arbitrarily selected reference. And later, when the first signal transmitted by the position detection sensor 1221 to the receiver 132 is changed to a second signal, since the position detection sensor 1221 detects the edge of the lip 22, at that time The coordinate value of the sensor module 122 may be recognized as the coordinate value of the corner.
  • the receiver 132 receives a signal transmitted by the position detection sensor 1221 .
  • the position detection sensor 1221 detects the edge of the lip 22
  • the first signal transmitted to the receiver 132 is changed to a second signal. Thereby, it is possible to notify the control unit 13 of whether the edge of the lip 22 is detected.
  • the determination unit 133 determines the position of the lip 22 or the shim 23 based on the edge according to the signal received by the receiving unit 132 . That is, whether the lip 22 or the shim 23 is located in front of the sensor module 122 based on the corner, and whether the lip 22 is located or the shim 23 is located in the rear of the sensor module 122 . ) is located.
  • the front refers to a direction in which the sensor module 122 moves
  • the rear refers to a direction opposite to the direction in which the sensor module 122 moves.
  • the distance sensor 1222 measures the height of the lip 22 or the shim 23
  • the measurement data of the height of the lip 22 or the shim 23 and the lip 22 or the shim 23 Compare the reference data for the height of the to determine whether it is defective.
  • the calculator 134 calculates the position of the rib 22 or the shim 23 and the coordinate value to derive the coordinate value of the rib 22 or the coordinate value of the shim 23 .
  • reference data for the thickness l1 to l5 of the rib 22 or shim 23 is loaded from the storage unit 14, and the position of the rib 22 or shim 23 is reflected to determine the edge of the rib 22 or shim 23.
  • the coordinate value of the rib 22 or shim 23 is derived.
  • the calculating unit 134 calculates a half of the thickness l1 to l5 of the rib 22 or the shim 23 on the coordinate value of the corner, thereby calculating the coordinate value of the rib 22 or the shim 23 can be derived At this time, the calculation is changed according to the position of the lip 22 or the shim 23 . If the lip 22 is located at the front of the sensor module 122 and the shim 23 is located at the rear with respect to the corner, the calculating unit 134 calculates the thickness (l1 to l3) of the lip 22 at the coordinate value of the corner. By adding half of , the coordinate value of the rib 22 is derived. Then, a coordinate value of the shim 23 is derived by subtracting half of the thicknesses l4 to l5 of the shim 23 from the coordinate value of the corner.
  • the control unit 13 may further include a second encoder 135 .
  • the second encoder 135 recognizes the coordinate values of the moving unit 121 whenever the moving unit 121 moves in the longitudinal direction of the die coater 2 along the rail 11 .
  • the sensor module 122 is connected to the moving part 121, and when the moving part 121 moves along the rail 11, it also moves in the longitudinal direction of the die coater 2 together. Thereby, it is also possible to check the straightness of the lip 22 or the shim 23 of the die 21 .
  • the second encoder 135 may recognize the coordinate value of the moving unit 121 and recognize the coordinate value of the position where the straightness defect occurs.
  • the second encoder 135 preferably recognizes the coordinate value of the moving unit 121 in real time, and in this case, it can be recognized by detecting the amount of movement of the moving unit 121 and converting it into coordinates. These coordinate values may be relative coordinates measured from any reference.
  • Each component of the sensor assembly 12, the control unit 13, and the storage unit 14 described so far is software such as a task, class, subroutine, process, object, execution thread, and program performed in a predetermined area on the memory. It may be implemented in software, hardware such as a field-programmable gate array (FPGA) or an application-specific integrated circuit (ASIC), or a combination of the software and hardware.
  • the components may be included in a computer-readable storage medium, or a part thereof may be distributed and distributed among a plurality of computers.
  • each block may represent a module, segment, or portion of code that includes one or more executable instructions for executing specified logical functions. It is also possible for the functions recited in blocks to occur out of order in some alternative implementations. For example, two blocks shown one after another may be performed substantially simultaneously, and it is also possible that the blocks are sometimes performed in the reverse order according to a corresponding function.
  • FIG. 6 is an enlarged top view of the lip 22 of the die coater 2 according to an embodiment of the present invention.
  • the sensor module 122 moves in the thickness direction of the die coater 2 ( S301 ). As shown in FIG. 6 , the sensor module 122 may move from the first die 211 toward the second die 212 .
  • the sensor module 122 includes a position detection sensor 1221 and a distance detection sensor 1222 , and the position detection sensor 1221 and the distance detection sensor 1222 are connected to each other as shown in FIG. 6 , the die coater It may be arranged parallel to the longitudinal direction of (2).
  • the shim 23 for a die coater according to an embodiment of the present invention includes at least one guide 231 . Then, the sensor module 122 moves to pass through the guide 231, and at this time, the position detection sensor 1221 in the sensor module 122 follows the first path R1 in which the guide 231 does not exist. Moving, the distance sensing sensor 1222 in the sensor module 122 may move along the second path R2 in which the guide 231 exists.
  • the position sensor 1221 can recognize the edge of the lip 22 through the presence or absence of the lip 22 , and the distance sensor 1222 can detect the height of the lip 22 or the height of the shim 23 .
  • height can be measured.
  • the height of the shim 23 is preferably the height of the guide 231 of the shim 23 .
  • the position detection sensor 1221 While the sensor module 122 is moving in the thickness direction of the die coater 2 , the position detection sensor 1221 detects the edge of the lip 22 ( S302 ). Then, the position detection sensor 1221 changes the signal transmitted to the receiver 132 of the controller 13 from the first signal to the second signal.
  • the optical fiber sensor or photo sensor includes a reflective sensor and a through-beam sensor.
  • the reflective sensor is a sensor in which both the light transmitting unit and the light receiving unit are formed in one sensor body, and when an object is detected, the light is received by the light receiving unit.
  • the light-transmitting sensor is a sensor in which the light-transmitting unit and the light-receiving unit are separately provided and installed facing each other, and when the light-receiving unit detects an object while receiving the light, the light received by the light-receiving unit is blocked.
  • the position detection sensor 1221 is preferably a reflective sensor.
  • the first encoder 131 recognizes a coordinate value of the sensor module 122 whenever the sensor module 122 moves.
  • the receiving unit 132 of the control unit 13 receives the second signal from the position detection sensor 1221, then the first encoder 131 recognizes the coordinate value of the sensor module 122 as the coordinate value of the corner. (S303). And, the storage unit 14 stores the coordinate values of the corners.
  • the position detection sensor 1221 is the first lip ( 221 )
  • the light receiving unit transmits an On signal for receiving light to the receiving unit 132 of the control unit 13 .
  • the sensor module 122 passes all of the first ribs 221 , the first ribs 221 no longer exist and the first shims 233 between the first dies 211 and the third dies 213 . ), the intervening space appears.
  • the position detection sensor 1221 moves along the first path R1 in which the guide 231 of the shim 23 does not exist, the position detection sensor 1221 does not detect anything. .
  • the light receiving unit of the position detection sensor 1221 since the light receiving unit of the position detection sensor 1221 does not receive the light, an Off signal is transmitted to the receiving unit 132 . Accordingly, when the light receiving unit of the position detection sensor 1221 receives the light and no longer receives the light, the point through which the sensor module 122 passes is the first edge 2211 of the first lip 221 . And, the moment the position detection sensor 1221 changes the signal transmitted to the receiver 132 from the on signal to the off signal, the first encoder 131 converts the coordinate value of the sensor module 122 to the first corner 2211 It is recognized as the coordinate value of Here, the first signal is an on signal, and the second signal is an off signal. And the storage unit 14 stores the coordinate values of the first corner (2211).
  • the position detection sensor 1221 does not detect anything and thus does not receive the light receiving unit and light. ) signal to the receiving unit 132 of the control unit 13 .
  • the third lip 223 of the third die 213 appears. Then, the position detection sensor 1221 detects the third lip 223 and the light receiving unit receives the light, and thus transmits an On signal to the receiving unit 132 again.
  • the point through which the sensor module 122 passes is the second edge 2231 of the third lip 223 .
  • the first encoder 131 converts the coordinate value of the sensor module 122 to the second edge 2231 . It is recognized as the coordinate value of
  • the first signal is an off signal
  • the second signal is an on signal.
  • the storage unit 14 stores the coordinate values of the second corner 2231 .
  • the position detection sensor 1221 of the sensor module 122 detects the corners of the lip 22 of the die coater 2, and the storage unit 14 may store the coordinate values of these corners. .
  • the determination unit 133 determines whether the lip 22 or the shim 23 is positioned based on the detected edge. determine the location For example, if the signal received by the receiver 132 is changed from an on signal to an off signal, the space in which the shim 23 is interposed appears while the position sensor 1221 detects the lip 22 . Accordingly, based on the corner, the shim 23 is positioned in front of the sensor module 122 , and the lip 22 is positioned in the rear of the sensor module 122 .
  • the position detection sensor 1221 passes through the space in which the shim 23 is interposed and does not detect anything before detecting the lip 22 . did it Accordingly, based on the corner, the lip 22 is positioned in front of the sensor module 122 , and the shim 23 is positioned in the rear of the sensor module 122 .
  • the determination unit 133 determines which lip 22 among the first ribs 221 to 223 is the lip 22 having determined the position, and the shim 23 is the first shim 233 . ) and the second shim 234 to determine which shim (23) it is.
  • the sensor module 122 moves in a direction from the first die 211 to the second die 212 , and the coordinate values of the corners of each rib 22 are stored. Accordingly, if the signal received by the receiver 132 is changed from the first on signal to the off signal, the corresponding edge is the edge of the first rib 221 , and the first edge is in front of the edge of the first rib 221 .
  • the shim 233 is positioned and the first lip 221 is positioned at the rear.
  • the storage unit 14 also stores reference data for the thicknesses l1 to l5 of the rib 22 or the shim 23 . Therefore, after the determination unit 133 determines the position of the rib 22 or the shim 23 as above, the calculation unit 134 uses the stored reference data for the thickness of the rib 22 or the shim 23 to , to derive the coordinate values of the rib 22 or the shim 23 .
  • the thicknesses l1 to l5 of the rib 22 or the shim 23 have design data for manufacturing from the time of first manufacturing. And, when the lip 22 or the shim 23 is of good quality, it has a thickness within an error range in the design data. Accordingly, the reference data for the thickness of the rib 22 or the shim 23 may be the design data.
  • the calculating unit 134 loads reference data for the thicknesses l1 to l5 of the rib 22 or the shim 23 from the storage unit 14 . Then, half of the thickness of the rib 22 or the shim 23 is calculated on the coordinate values of the corners to derive the coordinate values of the rib 22 or the shim 23 (S304). At this time, the calculation is performed by reflecting the position of the lip 22 or the shim 23 .
  • the calculating unit 134 determines the thickness l4 of the first shim 233 . ) and reference data for the thickness l1 of the first lip 221 are loaded from the storage unit 14 . And, by adding half of the thickness l4 of the first shim 233 to the coordinate value of the first corner 2211, the coordinate value of the center point of the first shim 233 is derived, which 233) as the coordinate value. In addition, if half of the thickness l1 of the first lip 221 is subtracted from the coordinate value of the first corner 2211, the coordinate value of the center point of the first lip 221 is derived, which is 221) as the coordinate value.
  • the calculator 134 may derive the coordinate values of all the ribs 22 and the shims 23 of the die coater 2 .
  • the storage unit 14 may store the coordinate values of the rib 22 and the shim 23 .
  • the sensor module 122 moves to a position corresponding to these coordinate values (S305). And the distance sensor 1222 included in the sensor module 122 measures the height of the lip 22 or the shim 23 at the position (S306). The distance sensor 1222 measures the distance at which each lip 22 or shim 23 is spaced apart from the distance sensor 1222 .
  • the height of the rib 22 or shim 23 may be a relative height measured from any reference.
  • the present invention is not limited thereto, and if the height of the distance sensor 1222 from the ground surface is already stored in the storage unit 14, the height of the lip 22 or the shim 23 may be an absolute height measured from the ground surface. . As such, when the distance sensor 1222 measures the heights of each rib 22 or shim 23 , the measurement data of the rib 22 or shim 23 is stored in the storage unit 14 .
  • the determination unit 133 may determine whether the die coater 2 is defective based on the measurement data of the lip 22 or the shim 23 ( S306 ). Specifically, reference data for the height of the rib 22 or the shim 23 is also stored in the storage unit 14 . This may also be design data for manufacturing the die coater 2 . Then, the determination unit 133 loads reference data for the height of the rib 22 or the shim 23 from the storage unit 14 . In addition, it is possible to determine whether the die coater 2 is defective by comparing the measurement data of the height of the rib 22 or the shim 23 with reference data of the height of the rib 22 or the shim 23 .
  • the determination unit 133 determines that the die coater 2 is a good product. However, if the measured data is out of the error range by comparing the two data, since the assembly tolerance of the die coater 2 is large, the determination unit 133 determines that the die coater 2 is defective.
  • FIG. 7 is a perspective view of the die coater 2a and the die coater inspection apparatus 1a according to another embodiment of the present invention.
  • the rail 11a is integrally formed on one surface of the first die 211 .
  • the rail 11a and the die 21 can be more firmly fixed to each other than when formed by being coupled through a separate coupling part. Thereby, it is possible to more reliably prevent the die coater 2a and the rail 11a from being separated or displaced from each other.
  • FIG. 8 is a perspective view of the die coater 2b and the die coater inspection apparatus 1 according to another embodiment of the present invention.
  • the rail 11b is formed to be embedded in one surface of the first die 211 .
  • the rail 11b may be formed integrally with the first die 211 , but is not limited thereto, and the rail 11b is formed separately from the first die 211 , and the first die 211 .
  • a recessed groove is formed in one surface of the , and after the rail 11b is inserted into the groove, it may be coupled by a separate coupling part.
  • FIG. 9 is a perspective view of the die coater 2 and the die coater inspection apparatus 1c according to another embodiment of the present invention.
  • a plurality of sensor assemblies 12a, 12b, and 12c are formed.
  • the plurality of sensor modules 122 can inspect the lip 22 or shim 23 at various locations more quickly.
  • FIG. 9 it is illustrated in FIG. 9 that three sensor assemblies 12a, 12b, and 12c are formed, the present invention is not limited thereto, and various numbers of the sensor assemblies 12a, 12b, and 12c may be formed.
  • FIG. 10 is a perspective view of the die coater 2 and the die coater inspection apparatus 1d according to another embodiment of the present invention.
  • the moving part 121 includes a rotating part rotating about an axis parallel to the longitudinal direction of the die coater 2 .
  • the rotating part rotates. Thereby, the sensor assembly 12d is positioned outside the die coater 2, and an obstacle between the lip 22 of the die coater 2 and the substrate to be coated disappears. Then, the die coater 2 can directly coat the slurry on the substrate, thereby increasing production efficiency. And when the die coater 2 is inspected again later, the rotating part rotates in the reverse direction again, so that the sensor assembly 12d may be positioned toward the lip 22 of the die coater 2 .
  • FIG. 11 is a perspective view of the die coater 2 and the die coater inspection apparatus 1e according to another embodiment of the present invention.
  • the sensor assembly 12e is detachable from the rail 11 .
  • the sensor assembly 12e inspects the die coater 2 with the die coater 2 mounted on the production line, the sensor assembly 12e is detached from the rail 11 . Thereby, the obstacle between the lip 22 of the die coater 2 and the substrate to be coated disappears, and the die coater 2 can directly coat the slurry on the substrate. And when the die coater 2 is inspected again later, the sensor assembly 12e is mounted again on the rail 11 so that the sensor assembly 12e can be positioned toward the lip 22 of the die coater 2 . have.
  • Inspection device 2 Die coater
  • first encoder 132 receiver
  • first lip 222 second lip

Landscapes

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Abstract

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 다이 코터 검사 장치는 제1 다이, 제2 다이 및 상기 제1 다이와 상기 제2 다이의 사이에 형성된 심을 포함하는 다이 코터를 검사하는 장치에 있어서, 상기 다이 코터의 두께 방향으로 이동하며 상기 다이 코터의 립 또는 상기 심을 검사하는 센서 모듈; 상기 센서 모듈의 동작을 제어하는 제어부; 및 상기 립 또는 상기 심의 두께에 대한 기준 데이터가 저장되어 있는 저장부를 포함하되, 상기 센서 모듈은, 상기 립의 위치를 감지하는 위치 감지 센서; 및 상기 립 또는 상기 심의 높이를 측정하는 거리 감지 센서를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 센서 모듈이 상기 다이 코터의 두께 방향으로 이동할 때마다 상기 센서 모듈의 좌표값을 인식하는 제1 엔코더; 상기 위치 감지 센서가 송신하는 신호를 수신하는 수신부; 상기 수신부가 수신하는 신호에 따라, 상기 립 또는 상기 심의 위치를 판단하는 판단부; 및 상기 립 또는 상기 심의 위치 및 상기 좌표값을 토대로 연산하여 상기 립의 좌표값 또는 상기 심의 좌표값을 도출하는 연산부를 포함한다.

Description

다이 코터 검사 장치 및 방법
관련출원과의 상호인용
본 출원은 2020년 07월 14일자 한국특허출원 10-2020-0087147호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국특허출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
기술분야
본 발명은 다이 코터 검사 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다이 코터의 립의 위치를 정밀하게 측정하여 다이와 심의 조립 불량 여부를 판단할 수 있으며, 별도의 검사 라인을 마련할 필요가 없이 다이 코터가 생산 라인에 장착된 상태에서 곧바로 검사할 수 있는 다이 코터 검사 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 이차 전지의 종류로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 리튬 이온 전지 및 리튬 이온 폴리머 전지 등이 있다. 이러한 이차 전지는 디지털 카메라, P-DVD, MP3P, 휴대폰, PDA, Portable Game Device, Power Tool 및 E-bike 등의 소형 제품뿐만 아니라, 전기 자동차나 하이브리드 자동차와 같은 고출력이 요구되는 대형 제품과 잉여 발전 전력이나 신재생 에너지를 저장하는 전력 저장 장치와 백업용 전력 저장 장치에도 적용되어 사용되고 있다.
이러한 이차 전지를 제조하기 위해, 먼저 전극 활물질 슬러리를 양극 집전체 및 음극 집전체에 도포하여 양극과 음극을 제조하고, 이를 분리막(Separator)의 양 측에 적층함으로써 소정 형상의 전극 조립체(Electrode Assembly)를 형성한다. 그리고 전지 케이스에 전극 조립체를 수납하고 전해질 주입 후 실링한다.
양극과 음극 등의 전극은, 전극 집전체에 전극 활물질과 바인더 및 가소제를 혼합한 슬러리를 양극 집전체 및 음극 집전체 등의 전극 집전체에 도포한 다음에 이를 건조하고 프레싱하여 제조될 수 있다. 이러한 슬러리를 전극 집전체에 도포하기 위해서, 다이 코터(Die Coater)를 사용한다.
다이 코터는 일반적으로 제1 다이, 심 및 제2 다이를 포함하며, 제1 다이와 제2 다이의 사이에 심을 개재한 상태로, 제1 다이와 제2 다이를 조립하여 형성될 수 있다. 이 때, 제1 다이와 제2 다이 사이에 제3 다이가 더 포함될 수도 있으며, 이러한 경우에는 제1 다이와 제3 다이의 사이에 제1 심, 제2 다이와 제3 다이의 사이에 제2 심이 개재될 수도 있다. 즉, 다이 코터에는 다양한 개수의 다이와 심이 포함될 수 있다.
이러한 다이 코터는 상기 슬러리 등이 토출되는 토출구의 간격이 매우 좁다. 그런데, 조립 공차 등에 의해 이러한 간격이 설계된 간격과 상이하게 되면, 전극 집전체 등에 도포되는 슬러리 등의 양도 설계값과 크게 상이하게 된다. 그러면 생산된 전극의 품질이 설계된 품질과 상이하게 될 수 있다.
또는 다이 코터가 한 번 조립된 후에도, 장기적으로 사용하면 내부 세척 등을 위해 다이와 심을 서로 분해한 후에 다시 재조립할 수 있다. 그런데 이러한 과정에서 제1 다이의 제1 립, 심의 가이드 및 제2 다이의 제2 립의 위치가 정위치에서 어긋날 수도 있다. 그러면, 동일한 다이 코터를 사용하여 전극을 제조하더라도, 재조립되기 전과 후의 전극의 품질이 상이하게 될 수도 있다.
따라서, 이러한 조립 공차 등을 감소시키기 위해, 종래에는 다이 코터의 립에 사용자가 직접 마이크로미터를 접촉하여 제1 립, 심 및 제2 립의 높이와 이들 사이의 간격 등을 측정하였다. 그런데, 이러한 립 사이의 토출구의 간격이 매우 좁으므로, 사용자가 이를 직접 접촉하여 측정하는 것이 용이하지 않았으며, 측정하는 사용자마다 측정되는 결과도 상이하여 오차가 더욱 커지는 문제도 있었다.
[선행기술문헌]
(특허문헌 1) 한국공개공보 제2013-0128912호
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 다이 코터의 립의 위치를 정밀하게 측정하여 다이와 심의 조립 불량 여부를 판단할 수 있으며, 별도의 검사 라인을 마련할 필요가 없이 다이 코터가 생산 라인에 장착된 상태에서 곧바로 검사할 수 있는 다이 코터 검사 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 다이 코터 검사 장치는 제1 다이, 제2 다이 및 상기 제1 다이와 상기 제2 다이의 사이에 형성된 심을 포함하는 다이 코터를 검사하는 장치에 있어서, 상기 다이 코터의 두께 방향으로 이동하며 상기 다이 코터의 립 또는 상기 심을 검사하는 센서 모듈; 상기 센서 모듈의 동작을 제어하는 제어부; 및 상기 립 또는 상기 심의 두께에 대한 기준 데이터가 저장되어 있는 저장부를 포함하되, 상기 센서 모듈은, 상기 립의 위치를 감지하는 위치 감지 센서; 및 상기 립 또는 상기 심의 높이를 측정하는 거리 감지 센서를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 센서 모듈이 상기 다이 코터의 두께 방향으로 이동할 때마다 상기 센서 모듈의 좌표값을 인식하는 제1 엔코더; 상기 위치 감지 센서가 송신하는 신호를 수신하는 수신부; 상기 수신부가 수신하는 신호에 따라, 상기 립 또는 상기 심의 위치를 판단하는 판단부; 및 상기 립 또는 상기 심의 위치 및 상기 좌표값을 토대로 연산하여 상기 립의 좌표값 또는 상기 심의 좌표값을 도출하는 연산부를 포함한다.
또한, 상기 위치 감지 센서는, 상기 립의 모서리를 감지하면, 상기 수신부에 송신하는 신호를 제1 신호에서 제2 신호로 변경할 수 있다.
또한, 상기 제1 엔코더는, 상기 제1 신호가 상기 제2 신호로 변경되면, 상기 센서 모듈의 좌표값을 상기 모서리의 좌표값으로 인식할 수 있다.
또한, 상기 저장부는, 상기 제1 엔코더가 인식한 상기 모서리의 좌표값을 저장할 수 있다.
또한, 상기 판단부는, 상기 수신부가 상기 제2 신호를 수신하면, 상기 모서리를 경계로 상기 립 또는 상기 심의 위치를 판단할 수 있다.
또한, 상기 연산부는, 상기 립 또는 상기 심의 두께에 대한 기준 데이터를 상기 저장부로부터 로딩하고, 상기 립 또는 상기 심의 위치를 반영하여 상기 모서리의 좌표값과 상기 립 또는 상기 심의 두께에 대한 기준 데이터를 연산함으로써, 상기 립 또는 상기 심의 좌표값을 도출할 수 있다.
또한, 상기 연산부는, 상기 모서리의 좌표값에, 상기 립 또는 상기 심의 두께의 절반을 연산하여, 상기 립 또는 상기 심의 좌표값을 도출할 수 있다.
또한, 상기 저장부는, 도출된 상기 립 또는 상기 심의 좌표값을 저장할 수 있다.
또한, 상기 센서 모듈은, 도출된 상기 립 또는 상기 심의 좌표값에 해당하는 위치로 이동할 수 있다.
또한, 상기 거리 감지 센서는, 상기 립 또는 상기 심의 좌표값에 해당하는 위치에서, 상기 립 또는 상기 심의 높이를 측정할 수 있다.
또한, 상기 저장부는, 상기 립 또는 상기 심의 높이의 측정 데이터를 저장할 수 있다.
또한, 상기 저장부는, 상기 립 또는 상기 심의 높이에 대한 기준 데이터가 저장되어 있을 수 있다.
또한, 상기 판단부는, 상기 립 또는 상기 심의 높이의 측정 데이터와, 상기 립 또는 상기 심의 높이에 대한 기준 데이터를 비교하여 불량 여부를 판단할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 다이 코터는 제1 다이, 제2 다이 및 상기 제1 다이와 상기 제2 다이의 사이에 형성된 심을 포함하는 다이 코터를 검사하는 방법에 있어서, 위치 감지 센서를 포함한 센서 모듈이 이동하는 단계; 상기 위치 감지 센서가 상기 다이 코터의 립의 모서리를 감지하는 단계; 상기 모서리의 좌표값을 인식하는 단계; 상기 모서리의 좌표값과 상기 립 또는 상기 심의 두께에 대한 기준 데이터를 연산하여, 상기 립 또는 심의 좌표값을 도출하는 단계; 상기 센서 모듈이 상기 립 또는 상기 심의 좌표값에 해당하는 위치로 이동하는 단계; 상기 센서 모듈에 포함된 거리 감지 센서가 상기 립 또는 상기 심의 높이를 측정하는 단계; 상기 립 또는 상기 심의 높이의 측정 데이터를 저장부에 저장하는 단계; 및 상기 립 또는 상기 심의 높이의 측정 데이터를 토대로 상기 다이 코터의 불량 여부를 판단하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 센서 모듈은, 상기 위치 감지 센서 및 상기 거리 감지 센서가 서로 상기 다이 코터의 길이 방향과 나란하게 배치될 수 있다.
또한, 상기 위치 감지 센서는, 광섬유 센서, 포토 센서, 근접 센서 및 비전 센서 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 거리 감지 센서는, 레이저 변위 센서 및 초음파 변위 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 심은, 상기 제1 다이 및 상기 제2 다이의 사이의 내부 공간을 복수로 분리하는 적어도 하나의 가이드; 및 상기 가이드의 단부들을 연결하며, 상기 다이 코터의 길이 방향으로 연장 형성되는 베이스를 포함할 수 있다.
또한, 상기 센서 모듈이 이동하는 단계에 있어서, 상기 위치 감지 센서는, 상기 가이드가 존재하지 않는 제1 경로를 따라 이동하고, 상기 거리 감지 센서는, 상기 가이드가 존재하는 제2 경로를 따라 이동할 수 있다.
또한, 상기 센서 모듈은 상기 제1 다이로부터 상기 제2 다이를 향하는 방향으로 이동할 수 있다.
또한, 상기 센서 모듈이 이동하는 단계에 있어서, 상기 센서 모듈이 이동할 때마다 제1 엔코더가 상기 센서 모듈의 좌표값을 인식할 수 있다.
또한, 상기 모서리의 좌표값을 인식하는 단계 이전에, 상기 위치 감지 센서가 송신하는 신호를 제1 신호에서 제2 신호로 변경하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 모서리의 좌표값을 인식하는 단계는, 상기 제2 신호를 수신하면, 상기 제1 엔코더가 상기 센서 모듈의 좌표값을 상기 모서리의 좌표값으로 인식할 수 있다.
또한, 상기 모서리의 좌표값을 인식하는 단계에 있어서, 상기 모서리의 좌표값을 상기 저장부에 저장할 수 있다.
또한, 상기 립 또는 상기 심의 두께에 대한 기준 데이터가 상기 저장부에 저장되어 있을 수 있다.
또한, 상기 립 또는 상기 심의 좌표값을 도출하는 단계는, 상기 립 또는 상기 심의 두께에 대한 기준 데이터를 로딩하는 단계; 및 상기 모서리의 좌표값에, 상기 립 또는 상기 심의 두께의 절반을 연산하여, 상기 립 또는 상기 심의 좌표값을 도출하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 립 또는 상기 심의 좌표값을 도출하는 단계에 있어서, 상기 립 또는 상기 심의 좌표값을 상기 저장부에 저장할 수 있다.
또한, 상기 립 또는 상기 심의 높이에 대한 기준 데이터가 상기 저장부에 저장되어 있을 수 있다.
또한, 상기 다이 코터의 불량 여부를 판단하는 단계는, 상기 립 또는 상기 심의 높이에 대한 기준 데이터를 로딩하는 단계; 및 상기 립 또는 상기 심의 높이의 측정 데이터와, 상기 립 또는 상기 심의 높이에 대한 기준 데이터를 비교하여 불량 여부를 판단할 수 있다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.
다이 코터 검사 장치가 립과 심의 위치와 높이를 자동으로 감지할 수 있으므로 검사가 용이하고, 사용자마다 측정되는 결과가 상이하여 오차가 커지는 문제를 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 코터(2)와 다이 코터 검사 장치(1)의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 코터(2)의 조립도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 코터 검사 방법의 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 코터(2)의 립(22)을 확대한 측면 확대도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 코터 검사 장치(1)의 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 코터(2)의 립(22)을 확대한 상면 확대도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다이 코터(2a)와 다이 코터 검사 장치(1a)의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다이 코터(2b)와 다이 코터 검사 장치(1)의 사시도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다이 코터(2)와 다이 코터 검사 장치(1c)의 사시도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다이 코터(2)와 다이 코터 검사 장치(1d)의 사시도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다이 코터(2)와 다이 코터 검사 장치(1e)의 사시도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 코터(2)와 다이 코터 검사 장치(1)의 사시도이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 다이 코터 검사 장치(1)가 다이 코터(2)의 제1 다이(211)의 일면에 형성되므로, 사용자가 직접 측정하거나 별도로 세팅할 필요가 없고, 립(22, 도 4에 도시됨)의 높이와 간격 등의 측정이 용이하며, 오차를 감소시켜 다이(21)와 심(23, 도 2에 도시됨)의 조립 불량 여부를 정확하게 판단할 수 있다. 또한, 다이 코터(2)를 별도의 검사 라인으로 이동시킬 필요가 없이, 다이 코터(2)가 생산 라인에 장착된 상태에서 곧바로 다이 코터(2)를 검사할 수 있으므로, 검사 시간을 단축시키고 생산 효율을 증대시킬 수도 있다. 또한, 다이 코터 검사 장치(1)가 립(22)과 심(23)의 위치와 높이를 자동으로 감지할 수 있으므로 검사가 용이하고, 사용자마다 측정되는 결과가 상이하여 오차가 커지는 문제를 방지할 수 있다.
이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 코터 검사 장치(1)는 제1 다이(211, 도 2에 도시됨), 제2 다이(212, 도 2에 도시됨) 및 상기 제1 다이(211)와 상기 제2 다이(212)의 사이에 형성된 심(23)을 포함하는 다이 코터(2)를 검사하는 장치에 있어서, 상기 제1 다이(211)의 일면에, 상기 다이 코터(2)의 길이 방향으로 길게 고정되어 형성되는 레일(11); 및 상기 레일(11)을 따라 이동하며, 상기 다이 코터(2)의 립(22) 또는 상기 심(23)을 검사하는 적어도 하나의 센서 어셈블리(12)를 포함하되, 상기 센서 어셈블리(12)는, 상기 레일(11)을 따라 상기 다이 코터(2)의 길이 방향으로 이동하는 이동부(121); 및 상기 이동부(121)와 연결되고, 상기 다이 코터(2)의 두께 방향으로 이동하며 상기 다이(21)의 립(22) 또는 상기 심(23)을 검사하는 센서 모듈(122)을 포함한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 코터(2)는 외부로 슬러리를 공급하는 제1 다이(211)와 제2 다이(212); 및 상기 제1 다이(211)와 상기 제2 다이(212)의 사이에 형성된 심(23)을 포함하되, 상기 제1 다이(211)의 일면에는, 길이 방향으로 길게 레일(11)이 고정되어 형성된다. 그리고, 상기 레일(11)을 따라 이동하며, 립(22) 또는 상기 심(23)을 검사하는 적어도 하나의 센서 어셈블리(12); 및 상기 센서 어셈블리(12)를 동작을 제어하는 제어부(13)를 더 포함하되, 상기 센서 어셈블리(12)는, 상기 레일(11)을 따라 길이 방향으로 이동하는 이동부(121); 상기 이동부(121)와 연결되고, 두께 방향으로 이동하며 상기 립(22)을 검사하는 센서 모듈(122)을 포함할 수 있다.
레일(11)은 상기 다이 코터(2)의 길이 방향으로 길게 형성된다. 그리고, 센서 어셈블리(12)의 이동부(121)가 상기 레일(11)을 따라 이동한다. 이러한 레일(11)은 제1 다이(211)의 일면에 고정되어 형성됨으로써, 다이 코터(2)와 레일(11)이 쉽게 분리되거나 서로 위치가 쉽게 어긋나지 않을 수 있다. 그럼으로써, 사용자가 다이 코터(2)의 립(22)을 직접 측정하거나 센서를 별도로 세팅할 필요가 없으므로, 센서 어셈블리(12)가 다이 코터(2)의 토출구 측에 형성된 립(22) 또는 심(23)을 용이하게 검사할 수 있다. 또한, 사용자마다 측정되는 결과가 상이하지 않으므로 오차를 감소시켜 다이(21)와 심(23)의 조립 불량 여부를 정확하게 판단할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 레일(11)이 제1 다이(211)의 일면에 볼트 또는 리벳 등의 별도의 결합부(미도시)를 통해 결합되어 형성될 수 있으나, 이에 제한되지 않고 다양한 방법으로 제1 다이(211)의 일면에 결합될 수 있다.
센서 어셈블리(12)는 레일(11)을 따라 다이 코터(2)의 길이 방향으로 이동하는 이동부(121) 및 이동부(121)와 연결되고 다이(21)의 립(22) 또는 심(23)을 검사하는 센서 모듈(122)을 포함한다.
이동부(121)는 레일(11)을 따라 다이 코터(2)의 길이 방향으로 이동하며, 특히 이동부(121)가 레일(11)을 따라 슬라이딩으로 이동할 수 있다. 이를 위해, 레일(11)과 이동부(121)는 서로 슬라이드 결합될 수 있으며, 나아가 레일(11) 또는 이동부(121) 중 적어도 하나에는 바퀴 또는 롤러가 형성될 수도 있다.
센서 모듈(122)은 다이 코터(2)의 두께 방향으로 이동하며, 립(22) 또는 심(23)을 검사할 수 있다. 상기 기술한 바와 같이, 조립 공차 등에 의해 립(22) 또는 심(23)의 높이나 위치가, 설계값과 상이하게 되면, 생산된 전극의 품질이 설계된 품질과 상이하게 될 수 있다. 이를 위해 센서 모듈(122)은 립(22) 또는 심(23)의 높이를 측정하여, 이러한 조립 공차의 크기를 통해 다이 코터(2)의 불량 여부를 할 수 있다. 센서 모듈(122)은 이동부(121)와 연결되어, 이동부(121)가 레일(11)을 따라 이동하면 함께 다이 코터(2)의 길이 방향으로도 이동한다. 그럼으로써, 다이(21)의 립(22) 또는 심(23)의 직진도를 검사할 수도 있다. 또한, 센서 모듈(122)이 다이 코터(2)의 립(22) 또는 심(23)을 검사할 때, 상기 이동부(121)가 레일(11)을 따라 이동하면서 여러 위치에서 립(22) 또는 심(23)을 검사할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 센서 모듈(122)은 비접촉식 센서를 포함하여, 립(22) 또는 심(23)의 높이를 측정한다. 그럼으로써 사용자가 직접 립(22)에 접촉할 필요가 없어, 오차가 발생하는 문제를 방지할 수 있다. 또한, 센서 모듈(122)이 포함된 센서 어셈블리(12)는 레일(11)을 따라 이동하고, 레일(11)은 제1 다이(211)의 일면에 고정되어 형성되므로, 센서 모듈(122)이 다이 코터(2)와 분리되지 않는다. 따라서, 다이 코터(2)를 별도의 검사 라인으로 옮겨서 측정한 후에 다시 생산 라인으로 옮기는 과정을 수행할 필요가 없이, 다이 코터(2)가 생산 라인에 장착된 상태에서 곧바로 다이 코터(2)를 검사할 수 있으므로, 검사 시간을 단축시키고 생산 효율을 증대시킬 수도 있다. 이러한 센서 모듈(122)에 대한 자세한 설명은 후술한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 코터(2)의 조립도이다.
다이 코터(2)는 외부로부터 슬러리를 제공받아 상기 슬러리를 외부로 공급하여, 전극 집전체 등의 기재에 일정 방향으로 길게 연속적으로 도포한다. 이를 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 코터(2)는 도 2에 도시된 바와 같이, 외부로 슬러리를 공급하는 제1 다이(211)와 제2 다이(212); 및 상기 제1 다이(211)와 상기 제2 다이(212)의 사이에 형성된 심(23)을 포함하되, 상기 제1 다이(211)의 일면에는, 레일(11)이 길이 방향으로 길게 고정되어 형성된다. 그럼으로써, 다이 코터(2)와 레일(11)이 쉽게 분리되거나 서로 위치가 쉽게 어긋나지 않을 수 있다.
다이(21)는 외부로부터 제공되는 슬러리를 전극 집전체 등의 기재의 적어도 일면에 도포한다. 이 때 도 2에 도시된 바와 같이, 다이(21)는 2 개가 형성되고, 다이 코터(2)는 제1 다이(211)와 제2 다이(212)의 사이에 하나의 심(23)을 개재한 상태로, 제1 다이(211)와 제2 다이(212)를 조립하여 형성될 수 있다. 다만 이에 제한되지 않고, 다이 코터(2)는 제1 다이(211)와 제2 다이(212) 사이에 제3 다이(213, 도 4에 도시됨)를 더 포함할 수도 있으며, 이러한 경우에는 제1 다이(211)와 제3 다이(213)의 사이에 제1 심(233, 도 4에 도시됨), 제2 다이(212)와 제3 다이(213)의 사이에 제2 심(234, 도 4에 도시됨)이 개재될 수도 있다. 즉, 다이 코터(2)에 포함되는 다이(21)와 심(23)은 개수가 제한되지 않고 다양할 수 있다.
제1 다이(211) 및 제2 다이(212)는 도 2에 도시된 바와 같이, 서로 대칭되는 각뿔대의 형상을 가지며, 각뿔대의 밑면에 대응되는 제1 다이(211) 및 제2 다이(212)의 일면이 서로 마주보며 조립된다. 또한, 제1 다이(211) 및 제2 다이(212) 중 적어도 하나에는, 외부로부터 슬러리를 공급받는 공급홀(미도시)이 형성된다. 이러한 공급홀을 통해 외부로부터 공급된 슬러리는, 제1 다이(211)와 제2 다이(212)의 내부에 형성된 내부 공간(미도시)에 저장된다.
만약 다이 코터(2)가 제3 다이(213)를 더 포함한다면, 제3 다이(213)는 얇은 직사각형 플레이트 형상을 가질 수 있다. 그리고, 심(23)도 2 개가 형성되며, 제1 다이(211)와 제3 다이(213)의 사이에 제1 심(233), 제2 다이(212)와 제3 다이(213)의 사이에 제2 심(234)이 개재된다. 이러한 경우에는 제1 다이(211)와 제2 다이(212)에 모두 공급홀(미도시)이 형성될 수 있으며, 제1 다이(211)와 제3 다이(213)의 내부에 제1 내부 공간(미도시)이 형성되고, 제2 다이(212)와 제3 다이(213)의 내부에는 제2 내부 공간(미도시)이 형성될 수 있다. 따라서, 각각의 공급홀을 통해 외부로부터 공급된 슬러리는, 제1 내부 공간 및 제2 내부 공간에 각각 저장된다.
다이 코터용 심(Shim, 23)은 제1 다이(211)와 제2 다이(212) 사이의 내부 공간을 복수로 분리하는 적어도 하나의 가이드(231) 및 가이드(231)의 단부들을 연결하는 베이스(232)를 포함한다. 베이스(232)는 적어도 하나의 가이드(231)의 단부들을 연결함으로써, 복수의 가이드(231)를 지지한다. 그리고 이러한 적어도 하나의 가이드(231)들의 단부들로부터 일측방, 특히 다이 코터(2)의 길이 방향으로 연장 형성된다. 따라서, 상기 베이스(232)는 단순한 직사각형 형상으로 형성될 수도 있으나, 이에 제한되지 않고 슬러리의 도포량을 조절하기 위해 다양한 형상을 가질 수 있다.
적어도 하나의 가이드(231)는 각각 소정의 폭을 가지며, 서로 평행하게 형성된다. 그리고, 다이(21)의 내부에는 슬러리를 저장하는 내부 공간이 형성되며, 가이드(231)는 이러한 내부 공간을 복수로 분리한다. 상기 내부 공간에 저장된 슬러리는, 가이드(231)를 따라 다이 코터(2)의 내부에서 유동하며, 토출구를 통해 외부로 토출된다. 이러한 토출구는 얇고 길게 형성되고, 다이 코터(2)와 기재가 일정한 속도로 서로 상대적으로 이동함으로써, 슬러리가 기재에 넓고 균일하게 도포될 수 있다.
슬러리가 토출구를 통해 토출되어 기재에 도포되면, 상기 가이드(231)에 의해 기재의 일부분이 슬러리로 도포되지 않는 미도포부가 형성될 수 있다. 그럼으로써, 기재에는 슬러리의 도포부와 미도포부가 모두 소정의 폭을 가지며 일방향으로 길게 형성되는 스트라이프(Stripe) 패턴으로 형성될 수 있다. 이러한 스트라이프 패턴으로 도포부와 미도포부를 형성함으로써, 추후에 사용자가 적당한 크기로 전극을 절단할 때 미도포부가 전극 탭이 되므로, 전극 탭을 제조하는 것이 용이하다. 또한, 도포부와 미도포부의 폭을 조절함으로써, 전극을 절단할 때 전극 및 전극 탭의 크기도 조절할 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 코터(2)는 다이(21)가 3개, 심(23)이 2개인 것으로 설명한다. 다만 이는 설명의 편의를 위한 것이며, 권리범위를 제한하기 위함이 아니다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 코터 검사 방법의 흐름도이다.
상기 기술한 다이 코터 검사 장치(1)를 이용하는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 코터 검사 방법은, 제1 다이(211), 제2 다이(212) 및 상기 제1 다이(211)와 상기 제2 다이(212)의 사이에 형성된 심(23)을 포함하는 다이 코터(2)를 검사하는 방법에 있어서, 위치 감지 센서(1221)를 포함한 센서 모듈(122)이 이동하는 단계; 상기 위치 감지 센서(1221)가 상기 다이 코터(2)의 립(22)의 모서리를 감지하는 단계; 상기 모서리의 좌표값을 인식하는 단계; 상기 모서리의 좌표값과 상기 립(22) 또는 상기 심(23)의 두께(l1 내지 l5, 도 6에 도시됨)에 대한 기준 데이터를 연산하여, 상기 립(22) 또는 심(23)의 좌표값을 도출하는 단계; 상기 센서 모듈(122)이 상기 립(22) 또는 상기 심(23)의 좌표값에 해당하는 위치로 이동하는 단계; 상기 센서 모듈(122)에 포함된 거리 감지 센서(1222)가 상기 립(22) 또는 상기 심(23)의 높이를 측정하는 단계; 상기 립(22) 또는 상기 심(23)의 높이의 측정 데이터를 저장부(14)에 저장하는 단계; 및 상기 립(22) 또는 상기 심(23)의 높이의 측정 데이터를 토대로 상기 다이 코터(2)의 불량 여부를 판단하는 단계를 포함한다.
이하, 도 3의 흐름도에 도시된 각 단계를 도 4 내지 도 6을 참고하여 구체적으로 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 코터(2)의 립(22)을 확대한 측면 확대도이다.
상기 기술한 바와 같이, 센서 모듈(122)은 다이 코터(2)의 두께 방향으로 이동하며, 립(22) 또는 심(23)을 검사할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 이러한 센서 모듈(122)은, 상기 립(22)의 위치를 감지하는 위치 감지 센서(1221); 및 상기 립(22) 또는 상기 심(23)의 높이를 측정하는 거리 감지 센서(1222)를 포함한다.
위치 감지 센서(1221)는 센서 모듈(122)이 다이 코터(2)의 두께 방향으로 이동할 때, 립(22)의 위치를 감지하며, 특히 립(22)의 모서리를 감지함으로써 립(22)의 위치를 감지할 수 있다. 이러한 위치 감지 센서(1221)는 광섬유 센서, 포토 센서, 근접 센서 및 비전 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
특히 광섬유 센서(Fiber Optic Sensor)는 유리 섬유를 이용하여 제작되며, 근접한 물체를 비접촉으로 감지하는 센서이다. 이러한 광섬유 센서는 유리 섬유 자체가 광을 감지할 수도 있고, 별도의 소자가 광을 수용하면 그에 대한 신호를 유리 섬유 케이블이 전달할 수도 있다. 광섬유 센서는 일반적인 포토 센서와 달리 렌즈가 제거될 수 있으므로, 초소형으로 제작이 가능하고 좁은 장소에도 용이하게 설치할 수 있다. 이러한 광섬유 센서로는 OTDR(Optical Time Domain Reflectometry), OFDR(Optical Frequency Domain Reflectometry), BOTDA(Brillouin Optical Time Domain Analysis), BOCDA(Brillouin Optical Corelation Domain Analysis) 등이 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 일반적으로 다이 코터(2)가 슬러리를 도포하는 코팅 대상이 되는 기재(미도시)는, 평면에 안착될 수도 있으나 도 4에 도시된 바와 같이 롤(3)에 안착되어 통과할 수도 있다. 이 때, 기재 자체의 두께를 무시할 수 있다면, 다이(21)의 립(22)으로부터 상기 기재 사이의 간격(g)이 대략 10 cm이다. 센서 모듈(122)의 높이(h)는 이러한 립(22)과 기재와의 간격(g)보다 작아야, 다이 코터(2)가 생산 라인에 장착된 상태에서도 센서 모듈(122)이 다이 코터(2)의 두께 방향으로 이동할 수 있다. 그럼으로써, 다이 코터(2)를 별도의 검사 라인으로 옮겨서 측정한 후에 다시 생산 라인으로 옮기는 과정을 수행할 필요가 없이, 다이 코터(2)가 생산 라인에 장착된 상태에서 곧바로 다이 코터(2)를 검사할 수 있다. 따라서 본 발명의 일 실시예에 따르면, 센서 모듈(122)의 높이(h)는 립(22)과 코팅 대상이 되는 기재 사이의 간격(g)보다 작으며, 대략 8 cm 보다 작을 수 있다. 또한, 센서 모듈(122)이 상기 립(22)으로부터 코팅 대상이 되는 기재 사이에, 다른 구성에 접촉하거나 간섭받지 않고 이동하는 것이 바람직하다. 따라서, 이를 조절하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 이동부(121)는 센서 어셈블리(12)를 다이 코터(2)의 폭 방향으로 이동시키는 로드를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 위치 감지 센서(1221)는 초소형으로 제작될 수 있고, 비접촉식으로 립(22)의 위치를 감지하며, 센서 모듈(122)이 이동하는 도중에도 립(22)의 위치를 빠르고 정확하게 감지해야 한다. 이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 감지 센서(1221)는 광섬유 센서인 것이 바람직하다. 특히, 다이(21)의 내부에는 별도로 센서를 설치할 수 없으므로, 투광부와 수광부가 별도로 형성되지 않고 모두 하나의 센서 본체에 형성된 반사형 센서인 것이 바람직하다.
거리 감지 센서(1222)는 추후에 립(22) 또는 심(23)의 좌표값을 도출하면, 상기 립(22) 또는 심(23)의 좌표값에 해당하는 위치에서 립(22) 또는 심(23)의 높이를 측정한다. 이러한 거리 감지 센서(1222)로는 일반적인 반사형 변위 센서를 사용할 수 있으며, 레이저 변위 센서 및 초음파 변위 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
특히, 레이저 변위 센서는 레이저 송신부가 레이저를 송신하면, 해당 물체에 반사되어 되돌아와 수신될 때까지의 소요 시간을 이용하여 특정 거리를 측정한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 거리 감지 센서(1222)는 레이저 변위 센서인 것이 바람직하다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 코터 검사 장치(1)의 블록도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 다이 코터 검사 장치(1)는 제1 다이(211), 제2 다이(212) 및 상기 제1 다이(211)와 상기 제2 다이(212)의 사이에 형성된 심(23)을 포함하는 다이 코터(2)를 검사하는 장치에 있어서, 상기 다이 코터(2)의 두께 방향으로 이동하며 상기 다이 코터(2)의 립(22) 또는 상기 심(23)을 검사하는 센서 모듈(122); 상기 센서 모듈(122)의 동작을 제어하는 제어부(13); 및 상기 립(22) 또는 상기 심(23)의 두께(l1 내지 l5, 도 6에 도시됨)에 대한 기준 데이터가 저장되어 있는 저장부(14)를 포함하되, 상기 센서 모듈(122)은, 상기 립(22)의 위치를 감지하는 위치 감지 센서(1221); 및 상기 립(22) 또는 상기 심(23)의 높이를 측정하는 거리 감지 센서(1222)를 포함하고, 상기 제어부(13)는, 상기 센서 모듈(122)이 상기 다이 코터(2)의 두께 방향으로 이동할 때마다 상기 센서 모듈(122)의 좌표값을 인식하는 제1 엔코더(131); 상기 위치 감지 센서(1221)가 송신하는 신호를 수신하는 수신부(132); 상기 립(22) 또는 상기 심(23)의 위치를 판단하는 판단부(133); 및 상기 좌표값을 토대로 연산하여 상기 립(22)의 좌표값 또는 상기 심(23)의 좌표값을 도출하는 연산부(134)를 포함한다.
제어부(13)는 센서 어셈블리(12)로부터 신호를 수신하면 그에 따라 센서 어셈블리(12)의 동작, 즉 센서 모듈(122)과 이동부(121)의 동작을 제어하고, 립(22) 또는 심(23)의 좌표값을 연산하며, 립(22) 또는 심(23)의 높이를 통해 다이 코터(2)의 불량 여부를 판단한다. 이러한 제어부(13)는 제1 엔코더(131), 수신부(132), 판단부(133) 및 연산부(134)를 포함한다. 제어부(13)로는 CPU(Central Processing Unit), MCU(Micro Controller Unit) 또는 DSP(Digital Signal Processor) 등을 사용하는 것이 바람직하나, 이에 제한되지 않고 다양한 논리 연산 프로세서가 사용될 수 있다.
저장부(14)는 다이 코터 검사 장치(1)의 동작들을 처리 및 제어하기 위한 프로그램과 각 프로그램 수행 중에 발생되는 각종 데이터 또는 수신된 신호 등을 저장한다. 이러한 저장부(14)에는 립(22) 또는 심(23)의 두께(l1 내지 l5)에 대한 기준 데이터가 저장되어 있고, 립(22) 또는 심(23)의 높이에 대한 기준 데이터도 저장되어 있다. 그리고 저장부(14)는 제1 엔코더(131)가 모서리의 좌표값을 인식하면, 인식한 모서리의 좌표값을 저장하고, 추후에 연산부(134)가 립(22) 또는 심(23)의 좌표값을 도출하면, 이러한 립(22) 또는 심(23)의 좌표값을 저장하며, 거리 감지 센서(1222)가 립(22) 또는 심(23)의 높이를 측정하면, 이러한 립(22) 또는 심(23)의 높이의 측정 데이터도 저장한다. 이러한 저장부(14)는 다이 코터 검사 장치(1)에 내장될 수도 있으나, 별도의 저장 서버로 마련될 수도 있다. 저장부(14)는 비휘발성 메모리 장치 및 휘발성 메모리 장치를 포함한다. 비휘발성 메모리 장치는 부피가 작고 가벼우며 외부의 충격에 강한 NAND 플래시 메모리이고, 휘발성 메모리 장치는 DDR SDRAM인 것이 바람직하다.
제1 엔코더(131)는 센서 모듈(122)이 다이 코터(2)의 두께 방향으로 이동할 때마다 상기 센서 모듈(122)의 좌표값을 인식한다. 제1 엔코더(131)는 센서 모듈(122)의 좌표값을 실시간으로 인식하는 것이 바람직하며, 이 때 센서 모듈(122)의 이동량을 감지하여 좌표로 환산함으로써 인식할 수 있다. 이러한 좌표값은 임의로 선정된 기준으로부터 측정된 상대적인 좌표일 수 있다. 그리고 추후에, 위치 감지 센서(1221)가 수신부(132)에 송신하는 제1 신호가 제2 신호로 변경되면, 위치 감지 센서(1221)가 립(22)의 모서리를 감지한 것이므로, 그 때의 센서 모듈(122)의 좌표값을 상기 모서리의 좌표값으로 인식할 수 있다.
수신부(132)는 위치 감지 센서(1221)가 송신하는 신호를 수신한다. 상기 위치 감지 센서(1221)는, 립(22)의 모서리를 감지하면 수신부(132)에 송신하는 제1 신호를 제2 신호로 변경한다. 그럼으로써, 제어부(13)에 립(22)의 모서리 감지 여부를 알릴 수 있다.
판단부(133)는 수신부(132)가 수신하는 신호에 따라, 상기 모서리를 경계로 립(22) 또는 심(23)의 위치를 판단한다. 즉, 모서리를 기준으로 센서 모듈(122)의 전방에는 립(22)이 위치하는지 또는 심(23)이 위치하는지, 그리고 센서 모듈(122)의 후방에는 립(22)이 위치하는지 또는 심(23)이 위치하는지를 판단한다. 여기서 전방이란 센서 모듈(122)이 이동하는 방향을 지칭하고, 후방이란 센서 모듈(122)이 이동하는 방향의 반대 방향을 지칭한다. 그리고 추후에 거리 감지 센서(1222)가 립(22) 또는 심(23)의 높이를 측정하면, 립(22) 또는 심(23)의 높이의 측정 데이터와, 립(22) 또는 심(23)의 높이에 대한 기준 데이터를 비교하여 불량 여부를 판단한다.
연산부(134)는 립(22) 또는 심(23)의 위치 및 상기 좌표값을 토대로 연산하여 상기 립(22)의 좌표값 또는 상기 심(23)의 좌표값을 도출한다. 구체적으로, 립(22) 또는 심(23)의 두께(l1 내지 l5)에 대한 기준 데이터를 저장부(14)로부터 로딩하고, 립(22) 또는 심(23)의 위치를 반영하여 상기 모서리의 좌표값과 립(22) 또는 심(23)의 두께(l1 내지 l5)에 대한 기준 데이터를 연산함으로써, 립(22) 또는 심(23)의 좌표값을 도출한다. 특히, 연산부(134)는 모서리의 좌표값에, 립(22) 또는 심(23)의 두께(l1 내지 l5)의 절반을 연산함으로써, 상기 립(22) 또는 상기 심(23)의 좌표값을 도출할 수 있다. 이 때, 립(22) 또는 심(23)의 위치에 따라 상기 연산이 달라진다. 만약 모서리를 기준으로 립(22)이 센서 모듈(122)의 전방에, 심(23)이 후방에 위치한다면, 연산부(134)는 모서리의 좌표값에서 립(22)의 두께(l1 내지 l3)의 절반을 더하여 립(22)의 좌표값을 도출한다. 그리고 모서리의 좌표값에서 심(23)의 두께(l4 내지 l5)의 절반을 빼 심(23)의 좌표값을 도출한다.
제어부(13)는 제2 엔코더(135)를 더 포함할 수도 있다. 제2 엔코더(135)는 이동부(121)가 레일(11)을 따라 다이 코터(2)의 길이 방향으로 이동할 때마다 이동부(121)의 좌표값을 인식한다. 상기 기술한 바와 같이, 센서 모듈(122)은 이동부(121)와 연결되어, 이동부(121)가 레일(11)을 따라 이동하면 함께 다이 코터(2)의 길이 방향으로도 이동한다. 그럼으로써, 다이(21)의 립(22) 또는 심(23)의 직진도를 검사할 수도 있다. 이 때, 제2 엔코더(135)가 이동부(121)의 좌표값을 인식하여, 직진도의 불량이 발생한 위치의 좌표값을 인식할 수도 있다. 또는, 심(23)의 가이드(231)가 존재하는 부분의 좌표값과 존재하지 않는 부분의 좌표값에 대한 데이터를 로딩하고, 자동으로 해당 좌표로 이동하여 센서 모듈(122)이 립(22) 또는 심(23)의 조립 공차 등을 검사할 수 있다. 이러한 제2 엔코더(135)는 이동부(121)의 좌표값을 실시간으로 인식하는 것이 바람직하며, 이 때, 이동부(121)의 이동량을 감지하여 좌표로 환산함으로써 인식할 수 있다. 이러한 좌표값은 임의의 기준으로부터 측정된 상대적인 좌표일 수 있다.
지금까지 기술한 센서 어셈블리(12), 제어부(13) 및 저장부(14)의 각 구성요소들은 메모리 상의 소정 영역에서 수행되는 태스크, 클래스, 서브 루틴, 프로세스, 오브젝트, 실행 쓰레드, 프로그램과 같은 소프트웨어(software)나, FPGA(field-programmable gate array)나 ASIC(application-specific integrated circuit)과 같은 하드웨어(hardware)로 구현될 수 있으며, 또한 상기 소프트웨어 및 하드웨어의 조합으로 이루어질 수도 있다. 상기 구성요소들은 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체에 포함되어 있을 수도 있고, 복수의 컴퓨터에 그 일부가 분산되어 분포될 수도 있다.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능들을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능하다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 코터(2)의 립(22)을 확대한 상면 확대도이다.
상기 기술한 다이 코터 검사 장치(1)를 이용하여 다이 코터 검사 방법을 수행하기 위해서는, 먼저 센서 모듈(122)이 다이 코터(2)의 두께 방향으로 이동한다(S301). 이러한 센서 모듈(122)은 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 다이(211)로부터 상기 제2 다이(212)를 향하는 방향으로 이동할 수 있다.
센서 모듈(122)은 위치 감지 센서(1221) 및 거리 감지 센서(1222)를 포함하며, 이러한 위치 감지 센서(1221) 및 거리 감지 센서(1222)는 도 6에 도시된 바와 같이, 서로 상기 다이 코터(2)의 길이 방향과 나란하게 배치될 수 있다. 그리고 상기 기술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 코터용 심(23)은 적어도 하나의 가이드(231)를 포함한다. 그리고, 센서 모듈(122)은 이러한 가이드(231)를 통과하도록 이동하며, 이 때 센서 모듈(122)에서 위치 감지 센서(1221)는 가이드(231)가 존재하지 않는 제1 경로(R1)를 따라 이동하고, 센서 모듈(122)에서 거리 감지 센서(1222)는 가이드(231)가 존재하는 제2 경로(R2)를 따라 이동할 수 있다. 그럼으로써, 위치 감지 센서(1221)는 립(22)의 존재 여부를 통해 립(22)의 모서리를 인식할 수 있고, 거리 감지 센서(1222)는 립(22)의 높이 또는 심(23)의 높이를 측정할 수 있다. 여기서 심(23)의 높이란, 심(23)의 가이드(231)의 높이인 것이 바람직하다.
센서 모듈(122)이 다이 코터(2)의 두께 방향으로 이동하는 도중에, 위치 감지 센서(1221)가 립(22)의 모서리를 감지한다(S302). 그러면, 위치 감지 센서(1221)는 제어부(13)의 수신부(132)로 송신하는 신호를 제1 신호에서 제2 신호로 변경한다.
광섬유 센서 또는 포토 센서에는 반사형 센서와 투수광형 센서가 있다. 반사형 센서는 투광부와 수광부가 모두 하나의 센서 본체에 형성되어, 물체를 감지하면 수광부에 광이 수신되는 센서이다. 그리고 투수광형 센서는 투광부와 수광부가 별도로 따로 마련되고 서로 마주보며 설치되어, 수광부가 광을 수신하다가 물체를 감지하면 수광부에 수신되던 광이 차단되는 센서이다. 상기 기술한 바와 같이, 다이(21)의 내부에는 별도로 센서를 설치할 수 없으므로, 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 감지 센서(1221)는 반사형 센서인 것이 바람직하다.
한편, 제1 엔코더(131)는 센서 모듈(122)이 이동할 때마다 센서 모듈(122)의 좌표값을 인식한다. 제어부(13)의 수신부(132)가 위치 감지 센서(1221)로부터 상기 제2 신호를 수신하면, 그 때 제1 엔코더(131)는 센서 모듈(122)의 좌표값을 모서리의 좌표값으로 인식한다(S303). 그리고, 저장부(14)는 상기 모서리의 좌표값을 저장한다.
예를 들어, 센서 모듈(122)이 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 다이(211)의 제1 립(221)의 상방을 통과하며 이동한다면, 위치 감지 센서(1221)는 제1 립(221)을 감지하고 있으므로 수광부가 광을 수신하는 온(On) 신호를 제어부(13)의 수신부(132)에 송신한다. 그런데 센서 모듈(122)이 제1 립(221)을 모두 통과하면, 제1 립(221)이 더 이상 존재하지 않고 제1 다이(211)와 제3 다이(213) 사이의 제1 심(233)이 개재된 공간이 나타난다. 그런데 상기 기술한 바와 같이, 위치 감지 센서(1221)는 심(23)의 가이드(231)가 존재하지 않는 제1 경로(R1)를 따라 이동하므로, 위치 감지 센서(1221)는 아무것도 감지하지 못하게 된다. 즉, 위치 감지 센서(1221)의 수광부는 광을 수신하지 못하므로, 오프(Off) 신호를 수신부(132)에 송신한다. 따라서, 위치 감지 센서(1221)의 수광부가 광을 수신하다가 더 이상 광을 수신하지 못하는 순간, 센서 모듈(122)이 통과하는 지점이 제1 립(221)의 제1 모서리(2211)이다. 그리고, 위치 감지 센서(1221)가 수신부(132)에 송신하는 신호가 온 신호에서 오프 신호로 변경되는 순간, 제1 엔코더(131)는 센서 모듈(122)의 좌표값을 제1 모서리(2211)의 좌표값으로 인식한다. 여기서 상기 제1 신호는 온 신호이고, 상기 제2 신호는 오프 신호이다. 그리고 저장부(14)는 상기 제1 모서리(2211)의 좌표값을 저장한다.
반면에, 센서 모듈(122)이 만약 상기 제1 심(233)이 개재된 공간의 상방을 통과하며 이동한다면, 위치 감지 센서(1221)는 아무것도 감지하지 못하고 있으므로 수광부과 광을 수신하지 못하는 오프(Off) 신호를 제어부(13)의 수신부(132)에 송신한다. 그런데 센서 모듈(122)이 상기 제1 심(233)이 개재된 공간을 모두 통과하면, 제3 다이(213)의 제3 립(223)이 나타난다. 그러면 위치 감지 센서(1221)는 제3 립(223)을 감지하고 수광부가 광을 수신하므로, 다시 온(On) 신호를 수신부(132)에 송신한다. 따라서, 위치 감지 센서(1221)의 수광부가 광을 수신하지 못하다가 다시 광을 수신하는 순간, 센서 모듈(122)이 통과하는 지점이 제3 립(223)의 제2 모서리(2231)이다. 그리고, 위치 감지 센서(1221)가 수신부(132)에 송신하는 신호가 오프 신호에서 온 신호로 변경되는 순간, 제1 엔코더(131)는 센서 모듈(122)의 좌표값을 제2 모서리(2231)의 좌표값으로 인식한다. 여기서 상기 제1 신호는 오프 신호이고, 상기 제2 신호는 온 신호이다. 그리고 저장부(14)는 상기 제2 모서리(2231)의 좌표값을 저장한다.
상기와 같은 방법으로, 센서 모듈(122)의 위치 감지 센서(1221)는 다이 코터(2)의 립(22)의 모서리들을 감지하고, 저장부(14)는 이러한 모서리들의 좌표값을 저장할 수 있다.
한편, 제어부(13)의 수신부(132)가 위치 감지 센서(1221)로부터 상기 제2 신호를 수신하면, 판단부(133)는 상기 감지된 모서리를 기준으로 립(22) 또는 심(23)의 위치를 판단한다. 예를 들어, 수신부(132)가 수신하는 신호가 온 신호에서 오프 신호로 변경된다면, 위치 감지 센서(1221)가 립(22)을 감지하다가 심(23)이 개재된 공간이 나타난 것이다. 따라서, 상기 모서리를 기준으로, 센서 모듈(122)의 전방에는 심(23)이 위치하고, 센서 모듈(122)의 후방에는 립(22)이 위치한다. 반면에, 수신부(132)가 수신하는 신호가 오프 신호에서 온 신호로 변경된다면, 위치 감지 센서(1221)가 심(23)이 개재된 공간을 통과하여 아무것도 감지하지 못하다가 립(22)을 감지한 것이다. 따라서, 상기 모서리를 기준으로, 센서 모듈(122)의 전방에는 립(22)이 위치하고, 센서 모듈(122)의 후방에는 심(23)이 위치한다.
나아가, 판단부(133)는 상기 위치를 판단한 립(22)이 제1 립(221) 내지 제3 립(223) 중 어느 립(22)인지도 판단하고, 심(23)이 제1 심(233) 및 제2 심(234) 중 어느 심(23)인지도 판단한다. 상기 기술한 바와 같이, 센서 모듈(122)은 제1 다이(211)부터 제2 다이(212)를 향하는 방향으로 이동하고, 각각의 립(22)의 모서리의 좌표값이 저장된다. 따라서, 수신부(132)가 수신하는 신호가 가장 먼저 온 신호에서 오프 신호로 변경된다면, 해당 모서리는 제1 립(221)의 모서리이며, 제1 립(221)의 모서리를 기준으로 전방에는 제1 심(233)이 위치하고 후방에는 제1 립(221)이 위치한다.
한편, 저장부(14)에는 립(22) 또는 심(23)의 두께(l1 내지 l5)에 대한 기준 데이터도 저장되어 있다. 따라서, 판단부(133)가 위와 같이 립(22) 또는 심(23)의 위치를 판단한 후에, 연산부(134)가 상기 저장된 립(22) 또는 심(23)의 두께에 대한 기준 데이터를 이용하여, 상기 립(22) 또는 상기 심(23)의 좌표값을 도출한다. 립(22) 또는 심(23)의 두께(l1 내지 l5)는 처음 제작할 때부터 제작을 위한 설계 데이터가 존재한다. 그리고, 립(22) 또는 심(23)이 양품인 경우에는 이러한 설계 데이터에 오차범위 내의 두께를 가진다. 따라서, 상기 립(22) 또는 심(23)의 두께에 대한 기준 데이터는, 상기 설계 데이터일 수 있다.
연산부(134)는 저장부(14)로부터 상기 립(22) 또는 심(23)의 두께(l1 내지 l5)에 대한 기준 데이터를 로딩한다. 그리고, 상기 모서리의 좌표값에, 상기 립(22) 또는 심(23)의 두께의 절반을 연산하여, 상기 립(22) 또는 심(23)의 좌표값을 도출한다(S304). 이 때, 상기 립(22) 또는 심(23)의 위치를 반영하여 연산한다.
예를 들어, 제1 모서리(2211)를 기준으로 전방에는 제1 심(233)이 위치하고 후방에는 제1 립(221)이 위치하므로, 연산부(134)는 제1 심(233)의 두께(l4)와 제1 립(221)의 두께(l1)에 대한 기준 데이터를 저장부(14)로부터 로딩한다. 그리고, 상기 제1 모서리(2211)의 좌표값에서, 제1 심(233)의 두께(l4)의 절반을 더하면, 제1 심(233)의 중심점의 좌표값이 도출되며, 이를 제1 심(233)의 좌표값으로 정한다. 또한, 상기 제1 모서리(2211)의 좌표값에서, 제1 립(221)의 두께(l1)의 절반을 빼면, 제1 립(221)의 중심점의 좌표값이 도출되며, 이를 제1 립(221)의 좌표값으로 정한다.
상기와 같은 방법으로, 연산부(134)는 다이 코터(2)의 모든 립(22)과 심(23)의 좌표값을 도출할 수 있다. 그리고 저장부(14)는 이러한 립(22)과 심(23)의 좌표값을 저장할 수 있다.
립(22)과 심(23)의 좌표값이 도출되었으므로, 센서 모듈(122)은 이러한 좌표값에 해당하는 위치로 이동한다(S305). 그리고 센서 모듈(122)에 포함된 거리 감지 센서(1222)가 상기 위치에서, 립(22) 또는 심(23)의 높이를 측정한다(S306). 거리 감지 센서(1222)는 각각의 립(22) 또는 심(23)이 거리 감지 센서(1222)로부터 이격된 거리를 측정한다. 따라서, 상기 립(22) 또는 심(23)의 높이는 임의의 기준으로부터 측정된 상대적인 높이일 수 있다. 다만 이에 제한되지 않고, 거리 감지 센서(1222)의 지표면으로부터의 높이가 이미 저장부(14)에 저장되어 있다면, 상기 립(22) 또는 심(23)의 높이는 지표면으로부터 측정된 절대적인 높이일 수도 있다. 이와 같이 거리 감지 센서(1222)가 각각의 립(22) 또는 심(23)의 높이들을 측정하면, 이러한 립(22) 또는 심(23)의 측정 데이터가 저장부(14)에 저장된다.
판단부(133)는 립(22) 또는 심(23)의 측정 데이터를 토대로, 다이 코터(2)의 불량 여부를 판단할 수 있다(S306). 구체적으로, 저장부(14)에는 립(22) 또는 심(23)의 높이에 대한 기준 데이터도 저장되어 있다. 이 또한, 다이 코터(2)의 제작을 위한 설계 데이터일 수 있다. 그러면 판단부(133)가 저장부(14)로부터 상기 립(22) 또는 심(23)의 높이에 대한 기준 데이터를 로딩한다. 그리고 립(22) 또는 심(23)의 높이의 측정 데이터와, 립(22) 또는 심(23)의 높이에 대한 기준 데이터를 비교하여 다이 코터(2)의 불량 여부를 판단할 수 있다. 만약, 두 데이터를 비교하여 측정 데이터가 오차 범위 내에 포함된다면, 다이 코터(2)의 조립 공차가 크지 않은 것이므로, 판단부(133)는 해당 다이 코터(2)를 양품으로 판단한다. 그런데 만약, 두 데이터를 비교하여 측정 데이터가 오차 범위를 벗어난다면, 다이 코터(2)의 조립 공차가 큰 것이므로, 판단부(133)는 해당 다이 코터(2)를 불량으로 판단한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다이 코터(2a)와 다이 코터 검사 장치(1a)의 사시도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 도 7에 도시된 바와 같이, 레일(11a)이 제1 다이(211)의 일면에 일체로 형성된다. 그럼으로써, 별도의 결합부를 통해 결합되어 형성되는 경우보다, 레일(11a)과 다이(21)가 서로 더욱 견고하게 고정될 수 있다. 그럼으로써, 다이 코터(2a)와 레일(11a)이 분리되거나 서로 위치가 어긋나는 것을 더욱 확실히 방지할 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다이 코터(2b)와 다이 코터 검사 장치(1)의 사시도이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 도 8에 도시된 바와 같이, 레일(11b)이 제1 다이(211)의 일면에 매립되어 형성된다. 그럼으로써, 다이 코터(2b)의 두께 방향의 부피를 감소시킬 수 있다. 이 때, 레일(11b)이 제1 다이(211)와 일체로 형성될 수도 있으나, 이에 제한되지 않고, 레일(11b)이 제1 다이(211)와 별도로 형성되고, 상기 제1 다이(211)의 일면에 함몰된 홈이 형성되어 레일(11b)이 상기 홈에 삽입된 후에 별도의 결합부로 결합될 수도 있다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다이 코터(2)와 다이 코터 검사 장치(1c)의 사시도이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 도 9에 도시된 바와 같이, 센서 어셈블리(12a, 12b, 12c)가 복수로 형성된다. 그럼으로써, 복수의 센서 모듈(122)이 더욱 빠르게 여러 위치에서 립(22) 또는 심(23)을 검사할 수 있다. 도 9에는 센서 어셈블리(12a, 12b, 12c)가 3개 형성된 것으로 도시되어 있으나, 이에 제한되지 않고 센서 어셈블리(12a, 12b, 12c)는 다양한 개수로 형성될 수 있다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다이 코터(2)와 다이 코터 검사 장치(1d)의 사시도이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 도 10에 도시된 바와 같이, 이동부(121)가 다이 코터(2)의 길이 방향과 나란한 축을 중심으로 회전하는 회전부를 포함한다. 다이 코터(2)가 생산 라인에 장착된 상태에서 센서 어셈블리(12d)가 곧바로 다이 코터(2)를 검사한 후에, 회전부가 회전한다. 그럼으로써, 센서 어셈블리(12d)는 다이 코터(2)의 외측으로 위치하게 되고, 다이 코터(2)의 립(22)과 코팅 대상이 되는 기재 사이에 장애물이 사라진다. 그러면 다이 코터(2)가 곧바로 상기 기재에 슬러리를 코팅할 수 있으므로, 생산 효율을 증대시킬 수도 있다. 그리고 추후에 다시 다이 코터(2)를 검사할 때에는, 회전부가 다시 역방향으로 회전하여, 센서 어셈블리(12d)가 다이 코터(2)의 립(22)을 향하여 위치할 수 있다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다이 코터(2)와 다이 코터 검사 장치(1e)의 사시도이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 도 11에 도시된 바와 같이, 센서 어셈블리(12e)가 레일(11)로부터 탈부착된다. 다이 코터(2)가 생산 라인에 장착된 상태에서 센서 어셈블리(12e)가 다이 코터(2)를 검사한 후에, 센서 어셈블리(12e)가 레일(11)로부터 탈착된다. 그럼으로써, 다이 코터(2)의 립(22)과 코팅 대상이 되는 기재 사이에 장애물이 사라지고, 다이 코터(2)가 곧바로 상기 기재에 슬러리를 코팅할 수 있다. 그리고 추후에 다시 다이 코터(2)를 검사할 때에는, 센서 어셈블리(12e)가 레일(11)에 다시 장착되어, 센서 어셈블리(12e)가 다이 코터(2)의 립(22)을 향하여 위치할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 다양한 실시 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
[부호의 설명]
1: 검사 장치 2: 다이 코터
3: 롤러 11: 레일
12: 센서 어셈블리 13: 제어부
14: 저장부 21: 다이
22: 립 23: 심
121: 이동부 122 센서 모듈
1221: 위치 감지 센서 1222: 거리 감지 센서
131: 제1 엔코더 132: 수신부
133: 판단부 134: 연산부
135: 제2 엔코더 211: 제1 다이
212: 제2 다이 213: 제3 다이
221: 제1 립 222: 제2 립
223: 제3 립 231: 가이드
232: 베이스 233: 제1 심
234: 제2 심 2211: 제1 모서리
2231: 제2 모서리

Claims (28)

  1. 제1 다이, 제2 다이 및 상기 제1 다이와 상기 제2 다이의 사이에 형성된 심을 포함하는 다이 코터를 검사하는 다이 코터 검사 장치에 있어서,
    상기 다이 코터의 두께 방향으로 이동하며 상기 다이 코터의 립 또는 상기 심을 검사하는 센서 모듈;
    상기 센서 모듈의 동작을 제어하는 제어부; 및
    상기 립 또는 상기 심의 두께에 대한 기준 데이터가 저장되어 있는 저장부를 포함하되,
    상기 센서 모듈은,
    상기 립의 위치를 감지하는 위치 감지 센서; 및
    상기 립 또는 상기 심의 높이를 측정하는 거리 감지 센서를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 센서 모듈이 상기 다이 코터의 두께 방향으로 이동할 때마다 상기 센서 모듈의 좌표값을 인식하는 제1 엔코더;
    상기 위치 감지 센서가 송신하는 신호를 수신하는 수신부;
    상기 수신부가 수신하는 신호에 따라, 상기 립 또는 상기 심의 위치를 판단하는 판단부; 및
    상기 립 또는 상기 심의 위치 및 상기 좌표값을 토대로 연산하여 상기 립의 좌표값 또는 상기 심의 좌표값을 도출하는 연산부를 포함하는 다이 코터 검사 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 위치 감지 센서는,
    상기 립의 모서리를 감지하면, 상기 수신부에 송신하는 신호를 제1 신호에서 제2 신호로 변경하는 다이 코터 검사 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 엔코더는,
    상기 제1 신호가 상기 제2 신호로 변경되면, 상기 센서 모듈의 좌표값을 상기 모서리의 좌표값으로 인식하는 다이 코터 검사 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 저장부는,
    상기 제1 엔코더가 인식한 상기 모서리의 좌표값을 저장하는 다이 코터 검사 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 판단부는,
    상기 수신부가 상기 제2 신호를 수신하면, 상기 모서리를 경계로 상기 립 또는 상기 심의 위치를 판단하는 다이 코터 검사 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 연산부는,
    상기 립 또는 상기 심의 두께에 대한 기준 데이터를 상기 저장부로부터 로딩하고, 상기 립 또는 상기 심의 위치를 반영하여 상기 모서리의 좌표값과 상기 립 또는 상기 심의 두께에 대한 기준 데이터를 연산함으로써, 상기 립 또는 상기 심의 좌표값을 도출하는 다이 코터 검사 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 연산부는,
    상기 모서리의 좌표값에, 상기 립 또는 상기 심의 두께의 절반을 연산하여, 상기 립 또는 상기 심의 좌표값을 도출하는 다이 코터 검사 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 저장부는,
    도출된 상기 립 또는 상기 심의 좌표값을 저장하는 다이 코터 검사 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 센서 모듈은,
    도출된 상기 립 또는 상기 심의 좌표값에 해당하는 위치로 이동하는 다이 코터 검사 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 거리 감지 센서는,
    상기 립 또는 상기 심의 좌표값에 해당하는 위치에서, 상기 립 또는 상기 심의 높이를 측정하는 다이 코터 검사 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 저장부는,
    상기 립 또는 상기 심의 높이의 측정 데이터를 저장하는 다이 코터 검사 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 저장부는,
    상기 립 또는 상기 심의 높이에 대한 기준 데이터가 저장되어 있는 다이 코터 검사 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 판단부는,
    상기 립 또는 상기 심의 높이의 측정 데이터와, 상기 립 또는 상기 심의 높이에 대한 기준 데이터를 비교하여 불량 여부를 판단하는 다이 코터 검사 장치.
  14. 제1 다이, 제2 다이 및 상기 제1 다이와 상기 제2 다이의 사이에 형성된 심을 포함하는 다이 코터를 검사하는 방법에 있어서,
    위치 감지 센서를 포함한 센서 모듈이 이동하는 단계;
    상기 위치 감지 센서가 상기 다이 코터의 립의 모서리를 감지하는 단계;
    상기 모서리의 좌표값을 인식하는 단계;
    상기 모서리의 좌표값과 상기 립 또는 상기 심의 두께에 대한 기준 데이터를 연산하여, 상기 립 또는 심의 좌표값을 도출하는 단계;
    상기 센서 모듈이 상기 립 또는 상기 심의 좌표값에 해당하는 위치로 이동하는 단계;
    상기 센서 모듈에 포함된 거리 감지 센서가 상기 립 또는 상기 심의 높이를 측정하는 단계;
    상기 립 또는 상기 심의 높이의 측정 데이터를 저장부에 저장하는 단계; 및
    상기 립 또는 상기 심의 높이의 측정 데이터를 토대로 상기 다이 코터의 불량 여부를 판단하는 단계를 포함하는 다이 코터 검사 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 센서 모듈은,
    상기 위치 감지 센서 및 상기 거리 감지 센서가 서로 상기 다이 코터의 길이 방향과 나란하게 배치되는 다이 코터 검사 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 위치 감지 센서는,
    광섬유 센서, 포토 센서, 근접 센서 및 비전 센서를 포함하고,
    상기 거리 감지 센서는,
    레이저 변위 센서 및 초음파 변위 센서를 포함하는 다이 코터 검사 방법.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 심은,
    상기 제1 다이 및 상기 제2 다이의 사이의 내부 공간을 복수로 분리하는 적어도 하나의 가이드; 및
    상기 가이드의 단부들을 연결하며, 상기 다이 코터의 길이 방향으로 연장 형성되는 베이스를 포함하는 다이 코터 검사 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 센서 모듈이 이동하는 단계에 있어서,
    상기 위치 감지 센서는,
    상기 가이드가 존재하지 않는 제1 경로를 따라 이동하고,
    상기 거리 감지 센서는,
    상기 가이드가 존재하는 제2 경로를 따라 이동하는 다이 코터 검사 방법.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 센서 모듈은
    상기 제1 다이로부터 상기 제2 다이를 향하는 방향으로 이동하는 다이 코터 검사 방법.
  20. 제14항에 있어서,
    상기 센서 모듈이 이동하는 단계에 있어서,
    상기 센서 모듈이 이동할 때마다 제1 엔코더가 상기 센서 모듈의 좌표값을 인식하는 다이 코터 검사 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 모서리의 좌표값을 인식하는 단계 이전에,
    상기 위치 감지 센서가 송신하는 신호를 제1 신호에서 제2 신호로 변경하는 단계를 더 포함하는 다이 코터 검사 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 모서리의 좌표값을 인식하는 단계는,
    상기 제2 신호를 수신하면, 상기 제1 엔코더가 상기 센서 모듈의 좌표값을 상기 모서리의 좌표값으로 인식하는 다이 코터 검사 방법.
  23. 제14항에 있어서,
    상기 모서리의 좌표값을 인식하는 단계에 있어서,
    상기 모서리의 좌표값을 상기 저장부에 저장하는 다이 코터 검사 방법.
  24. 제14항에 있어서,
    상기 립 또는 상기 심의 두께에 대한 기준 데이터가 상기 저장부에 저장되어 있는 다이 코터 검사 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 립 또는 상기 심의 좌표값을 도출하는 단계는,
    상기 립 또는 상기 심의 두께에 대한 기준 데이터를 로딩하는 단계; 및
    상기 모서리의 좌표값에, 상기 립 또는 상기 심의 두께의 절반을 연산하여, 상기 립 또는 상기 심의 좌표값을 도출하는 단계를 포함하는 다이 코터 검사 방법.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 립 또는 상기 심의 좌표값을 도출하는 단계에 있어서,
    상기 립 또는 상기 심의 좌표값을 상기 저장부에 저장하는 다이 코터 검사 방법.
  27. 제14항에 있어서,
    상기 립 또는 상기 심의 높이에 대한 기준 데이터가 상기 저장부에 저장되어 있는 다이 코터 검사 방법.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 다이 코터의 불량 여부를 판단하는 단계는,
    상기 립 또는 상기 심의 높이에 대한 기준 데이터를 로딩하는 단계; 및
    상기 립 또는 상기 심의 높이의 측정 데이터와, 상기 립 또는 상기 심의 높이에 대한 기준 데이터를 비교하여 불량 여부를 판단하는 다이 코터 검사 방법.
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