WO2020251127A1 - 이차전지 검사설비 및 검사방법 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a secondary battery inspection facility and inspection method, and more particularly, to a secondary battery inspection facility and inspection method that simplifies the inspection process of the secondary battery.
  • a secondary battery refers to a battery capable of charging and discharging unlike a primary battery that cannot be charged, and such a secondary battery is widely used in the field of advanced electronic devices such as phones, notebook computers, and camcorders.
  • the above-described secondary batteries are classified into a can type in which the electrode assembly is embedded in a cylindrical or rectangular metal can, and a pouch type in which the electrode assembly is embedded in a pouch-shaped case of an aluminum laminate sheet.
  • a can type in which the electrode assembly is embedded in a cylindrical or rectangular metal can
  • a pouch type in which the electrode assembly is embedded in a pouch-shaped case of an aluminum laminate sheet.
  • cylindrical secondary batteries are relatively It is known that the battery capacity is large and the structural stability is good.
  • the cylindrical secondary battery includes an electrode assembly in which electrodes and separators are alternately stacked, and a can for accommodating the electrode assembly.
  • the manufacturing method of the cylindrical secondary battery described above includes an electrode manufacturing process for manufacturing an electrode, an electrode assembly manufacturing process for manufacturing an electrode assembly by alternately stacking electrodes and a separator, an electrode assembly accommodating process for accommodating the electrode assembly in a can, and It includes a cap assembly bonding process of completing the secondary battery by bonding the cap assembly to the opening.
  • the method of manufacturing the cylindrical secondary battery further includes a secondary battery inspection process of inspecting the quality of the completed secondary battery.
  • the conventional secondary battery inspection process has the inconvenience of having to directly insert the finished product secondary battery manufactured in the cap assembly bonding process into the inspection facility.
  • the finished secondary battery is individually inspected, it takes a lot of inspection time. There was this.
  • the present invention was invented to solve the above problems, and the present invention automates the automatic input of finished secondary batteries to the inspection facility, and simultaneously inspects a plurality of finished secondary batteries that have been put into the inspection facility to improve work efficiency and inspection time. It is to provide a secondary battery inspection facility and inspection method that can be greatly shortened.
  • the secondary battery inspection facility of the present invention for achieving the above object includes: a loading device in which the secondary battery is loaded in an erect state; And a side inspection device for inspecting a side portion of the secondary battery loaded in the loading device, wherein the side inspection device lifts the secondary battery loaded in the loading device and pulls it out of the loading device, and a first time elapses It may include a lifting part for returning to the original position after, and a side inspection part for inspecting the side of the secondary battery by photographing the side of the secondary battery drawn out of the loading device by the lifting part.
  • the lifting unit loads a magnet attached to a secondary battery loaded in the loading device when power is applied, a lifting body that raises or lowers the magnet, and a secondary battery attached to the magnet by raising or lowering the lifting body. It may include an elevating member that is pulled out of the device or returned to its original position.
  • the side inspection unit may photograph a side portion of the secondary battery drawn out of the loading device by the magnet and inspect it through a photographed image.
  • the side inspection device may further include a rotating unit that rotates the magnet while the secondary battery is pulled out of the loading device to rotate the secondary battery attached to the magnet.
  • the loading device includes a loading plate provided with at least one loading portion accommodated in an erect state of the secondary battery, and the loading portion includes an insertion groove accommodated in an erect state of the secondary battery, and a through hole provided in the bottom surface of the insertion groove It may include.
  • the upper and lower inspection device includes an upper inspection member for inspecting an upper portion of the secondary battery loaded in the loading device, and a lower inspection member for inspecting a lower portion of the secondary battery loaded in the loading plate through a through hole formed in the loading portion.
  • the upper inspection member and the lower inspection member may photograph the upper and lower portions of the secondary battery, and inspect through a photographed image.
  • It may further include a transfer device for transferring the loading device located in the first section to a second section in which the side inspection device is located, and transferring the loading device in the second section to a third section in which the upper and lower inspection devices are located.
  • the secondary battery inspection method of the present invention includes a secondary battery loading step (S10) of loading the secondary battery in an erect state in a loading device located in a first section; A first transfer step (S20) of transferring the loading device loaded with the secondary battery from the first section to the second section; Side inspection step (S30) of inspecting the side of the secondary battery transferred to the second section and loaded in the loading device; And a second transfer step (S40) of transferring the loading device loaded with the secondary battery for which the side inspection has been completed from the second section to the third section, wherein the side inspection step (S30) includes the secondary battery loaded in the loading device.
  • the magnet is attached to the secondary battery loaded in the loading device, and the magnet to which the secondary battery is attached is lifted to take the secondary battery out of the loading device.
  • a side portion of the secondary battery drawn out of the loading device may be photographed by a magnet and may be inspected through the photographed image.
  • the second transfer step (S40) may further include an upper and lower inspection step (S50) of inspecting each of the upper and lower portions of the secondary battery transferred to the third section and loaded in the loading device.
  • the upper and lower part inspection step (S50) may include an upper inspection process (S51) for inspecting the upper part of the secondary battery loaded in the loading device, and a lower inspection process (S52) for inspecting the lower part of the secondary battery loaded in the loading device. have.
  • the upper and lower secondary batteries loaded in the loading device may be photographed and inspected through a photographed image.
  • the secondary battery inspection facility of the present invention includes a loading device and a side inspection device for inspecting the side of the secondary battery loaded in the loading device, the side inspection device is characterized in that it includes a lifting portion and a side inspection portion, Due to this feature, it is possible to simultaneously inspect the side portions of a plurality of secondary batteries loaded in the loading device, and accordingly, work efficiency and inspection time can be greatly reduced.
  • the elevating unit includes a magnet, an elevating body, and an elevating member, and due to this characteristic, the secondary battery loaded in the loading device can be effectively discharged out of the loading device. , It is possible to return the discharged secondary battery to its original position to be loaded in the loading device.
  • the side inspection unit photographs the secondary battery and inspects it through the captured image. Due to this characteristic, the side of the secondary battery drawn out of the loading device by the elevator unit is accurately Can be checked.
  • the side inspection device is characterized in that it includes a rotating member that rotates the secondary battery attached to the magnet, and due to this feature, the entire side of the secondary battery attached to the magnet is covered by the side inspection member. Can be exposed to, and as a result, the entire side of the secondary battery can be effectively inspected.
  • the secondary battery inspection facility of the present invention is characterized in that it includes an upper and lower inspection device for inspecting the upper and lower portions of the secondary battery loaded in the loading device, and due to this feature, the secondary battery in the state loaded in the loading device
  • the upper and lower parts can be effectively inspected, and as a result, the inspection time can be greatly reduced.
  • the upper and lower inspection devices are characterized by including an upper inspection member and a lower inspection member, and due to this feature, the upper and lower secondary batteries loaded in the loading device can be accurately inspected. .
  • the secondary battery inspection facility of the present invention is characterized by including a transfer device, and due to this feature, the loading device loaded with the secondary battery is transferred to the second section where the side inspection device is located, and is located in the second section.
  • the loading device can be automatically transferred to the third section in which the upper and lower inspection devices are located, thereby greatly reducing work efficiency and inspection time.
  • FIG. 1 is a plan view showing a secondary battery inspection facility according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a loading device for a secondary battery inspection facility according to a first embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a cross-sectional view showing a loading portion of the loading device shown in Figure 2;
  • FIG. 4 is a plan view showing a transfer device of a secondary battery inspection facility according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a perspective view showing a side inspection apparatus of a secondary battery inspection facility according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a front view showing a side inspection apparatus of a secondary battery inspection facility according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a plan view showing a side inspection apparatus of a secondary battery inspection facility according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a partially enlarged view showing a side inspection apparatus of a secondary battery inspection facility according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a perspective view showing a rotating member included in the side inspection apparatus of the secondary battery inspection facility according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a perspective view showing an operating state of the side inspection device of the secondary battery inspection facility according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a perspective view showing an upper and lower part inspection apparatus of a secondary battery inspection facility according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a plan view showing an upper and lower inspection apparatus of a secondary battery inspection facility according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a flow chart showing a secondary battery inspection method according to a second embodiment of the present invention.
  • the secondary battery 10 includes an electrode assembly, a can accommodating the electrode assembly, and a cap assembly mounted in an opening of the can.
  • the secondary battery 10 according to the first embodiment of the present invention having such a configuration performs an inspection process of inspecting for defects, and at this time, the secondary battery inspection facility according to the first embodiment of the present invention is used.
  • the secondary battery inspection facility has a structure for inspecting the side portions and the upper and lower portions of the plurality of secondary batteries 10, respectively, thereby reducing the working efficiency and inspection time of the secondary battery.
  • the device 100 is transferred from the first section to the second section and from the second section to the third section and is transferred to the second section by the transfer device 200 and loaded in the loading device 100
  • Side inspection device 300 for inspecting the side of the secondary battery 10, the upper and lower portions which are transferred to the third section by the transfer device 200 and inspect the upper and lower parts of the secondary battery 10 loaded in the loading device 100 It includes an inspection device 400.
  • the X-axis direction refers to the front-rear direction of the loading device 100
  • the Y-axis direction is the transfer direction of the loading device 100 It refers to the orthogonal left and right direction.
  • the loading device 100 is for loading the secondary battery, has a rectangular shape, and the secondary battery 10 is erected on the upper surface, that is, the cap of the secondary battery 10 It includes a loading plate 110 having a loading part 111 for loading the assembly in a state facing the top.
  • the loading part 111 is provided in one or more insertion grooves 111a and a bottom surface of the insertion groove 111a, has a diameter smaller than that of the insertion groove 111a, and is accommodated in the insertion groove 111a. It includes a through hole (111b) for exposing the lower portion of (10) to the bottom of the loading device (100).
  • the loading plate 110 has 256 loading parts 111 arranged in 16 columns and 16 rows, and accordingly, the loading plate 110 can load up to 256 secondary batteries 10 at once. have.
  • the loading part 111 is regularly arranged on the upper surface of the loading plate 110, and accordingly, the 256 secondary batteries 10 loaded on the loading part 111 can be inspected in units of columns or rows. That is, referring to FIG. 10, secondary batteries loaded in rows 1 to 16 may be sequentially inspected, and accordingly, accuracy of the inspection may be improved.
  • the loading device 100 may further include a reinforcing rod 120 for reinforcing strength.
  • the reinforcement bar 120 has a long bar shape and is coupled to the loading plate 110 between the loading portions 111 corresponding to each other. Accordingly, the strength of the loading plate 110 can be reinforced, and as a result, even if 256 secondary batteries 10 are loaded on the loading plate 110, the loading plate 110 can be prevented from being deformed.
  • the loading device 100 may further include a loading body 130 that protects the edge surface of the loading plate 110. That is, the loading body 130 has a square frame shape with a coupling hole formed on the upper surface, and the loading plate 110 is inserted into the coupling hole to be coupled. Accordingly, it is possible to protect the secondary battery 10 loaded on the loading plate 110 from external impact, and in particular, the loading plate 110 can be easily lifted or put down through the handle provided on the loading body 130. have. Meanwhile, the handle portion may be a groove or a protrusion formed in the loading body.
  • the loading device 100 having such a configuration can stably and easily load a plurality of secondary batteries 10.
  • the transfer device 200 is for transferring the loading device loaded with the secondary battery, and the loading device 100 located in the first section A is a second side inspection device. It transfers to the section (B), and after the set time passes, the loading device 100 located in the second section (B) is transferred to the third section (C) where the upper and lower inspection devices are located, and after the set time elapses, the third section ( The loading device 100 located in C) is transferred to the fourth section D.
  • the transfer device 200 automatically transfers the loading device 100 transferred to the first section (A) from the secondary battery manufacturing process to the second section (B), the third section (C) and the fourth section (D). And, accordingly, work efficiency and inspection time can be greatly shortened.
  • the transfer device 200 includes a fixing member 210 to which the loading device 100 is fixed, and the fixing member 210 to which the loading device 100 is fixed while operating at a set time interval (A) From the second section (B), from the second section (B) to the third section (C), from the third section (C) to the fourth section (D), and the transfer conveyor 220 It includes a control member 230 for controlling 220 to operate every set time.
  • the transfer device 200 having such a configuration can stably transfer the loading device 100 in which the secondary battery 10 is loaded, and as a result, work efficiency can be greatly improved.
  • the side inspection device 300 is for inspecting the side of the secondary battery loaded in the loading device, referring to FIGS. 5 to 8, and lifting the secondary battery 10 loaded in the loading device 100
  • the lifting unit 310 which is taken out of the loading device 100 and returned to its original position after the first time elapses, and the side of the secondary battery 10 taken out of the loading device 100 by the lifting unit 310 are photographed
  • it includes a side inspection part 320 for inspecting the side of the secondary battery 10.
  • the lifting unit 310 is for pulling out the secondary battery 10 loaded in the loading device 100 out of the loading device 100, and has a magnetic force to the secondary battery 10 loaded in the loading device 100.
  • the magnet 311 to be attached, and at least one magnet 311 is coupled to the lifting body 312 for raising or lowering the at least one magnet 311, and the magnet by raising or lowering the lifting body 312 It includes an elevating member 313 for pulling the secondary battery 10 attached to the 311 out of the loading device 100 or returning it to its original position.
  • the magnet 311 is attached to the cap assembly made of metal of the secondary battery 10 through magnetic force.
  • the magnet 311 includes a detection sensor, and the detection sensor detects whether the secondary battery 10 is attached to the magnet 311.
  • the magnet 311 is provided in the same number as the number of loading portions arranged in one row of the loading portions 111 formed on the loading plate 110 (the number of loading portions arranged in the X-axis direction shown in FIG. 1). Accordingly, the secondary battery 10 loaded in one row of the loading parts 111 can be simultaneously lifted and taken out of the loading plate 110.
  • the elevating body 312 is coupled to the magnet 311, and may raise or lower the magnet 311. That is, the lifting body 312 may raise or lower the plurality of magnets 311 at the same time.
  • the lifting body includes a cylinder for separating the secondary battery attached to the magnet 311, and the cylinder separates the secondary battery 10 attached to the magnet 311 when the secondary battery returns to its original position.
  • the elevating member 313 raises or lowers the elevating body 312 to take the secondary battery 10 attached to the magnet 311 out of the loading device 100 or return it to its original position.
  • the elevating member 313 elevates the elevating body 312 to elevate the magnet 311 coupled to the elevating body 312. Then, the secondary battery 10 attached to the magnet 311 rises and is drawn out of the loading part 111. And the elevating member 313 lowers the elevating body 312 after the lapse of the first time to place the magnet 311 in its original position. Then, the secondary battery 10 attached to the magnet 311 is placed in the original position while being loaded on the loading part 111. Thereafter, the lifting body 312 separates the secondary battery 10 attached to the magnet 311 through a cylinder.
  • the magnet 311 may be an electromagnet. That is, since the magnet 311 is formed of an electromagnet having magnetic force when power is applied, the secondary battery 10 can be easily attached and detached. In particular, the cylinder separating the secondary battery from the magnet can be removed, thereby simplifying the structure and reducing the manufacturing cost.
  • the magnet is described as one embodiment, but any device that grips the secondary battery and draws it out can be applied.
  • the first time may vary depending on the number of secondary batteries 10 loaded in the loading box.
  • the elevating unit 310 having such a configuration can effectively lift or lower the secondary battery 10 loaded in the loading device 100 to be taken out of the loading device 100 or returned to its original position.
  • the lifting part 310 is provided in a pair, and the pair of lifting parts 310 is a device for simultaneously loading the secondary batteries 10 loaded in two rows of the loading parts 110 formed in the loading device 100 (100) Can be withdrawn outside, thereby greatly reducing work efficiency and time.
  • a pair of lifting units 310 includes 16 secondary batteries loaded in the first row and 16 secondary batteries loaded in the ninth row among the loading plates having the loading portions 110 arranged in 16 rows by 16 rows. At the same time, it is taken out of the loading plate and returned to its original position. Next, the 16 secondary batteries loaded in the second row and the 16 secondary batteries loaded in the 10th row are simultaneously taken out of the loading plate and returned to their original positions. In this way, the secondary battery 10 loaded in the loading part 110 arranged in 16 rows by 16 rows can be withdrawn out of the loading plate and returned to its original position. As a result, work efficiency and inspection time can be cut in half.
  • the loading device 100 when the secondary batteries loaded in the first row and the 9th row return to the loading plate 110, the lifting unit 310 is transferred to the second row and the tenth row of the loading portion 110 of the loading plate 110. It further includes a first moving unit 140 to be moved to be located at.
  • the first moving part 140 moves the loading device 100 at predetermined intervals to move the pair of lifting parts 310 from the first row to the eighth row of the mounting plate, and the 9th to 16th rows. It is sequentially placed in the stacking part of the row, thereby increasing the efficiency of work.
  • the operation method of the elevating unit 310 is described in detail, by lowering the elevating body 312 through the elevating member 313 to load the magnet 311 coupled to the elevating body 312 on the loading plate 110
  • the upper surface of the secondary battery 10 is in close contact, and then power is applied to the magnet 311 to attach the magnet 311 to the secondary battery 10, and then the elevating member 313 is raised to lift the elevating body ( The magnet 311 coupled to the 312) is raised. Then, the secondary battery 10 attached to the magnet 311 can be pulled out of the loading plate 110.
  • the elevating member 313 lowers the elevating body 312 and interlocking with the elevating body 312, the magnet 311 descends.
  • the secondary battery 10 attached to the magnet 311 is placed back in the loading part 110 of the loading device 100, and the secondary battery 10 attached to the magnet 311 through a cylinder provided in the lifting body 312 ) And return the elevating body 312 and the magnet 311 to their original position through the elevating member 313.
  • the elevating unit is moved by a predetermined interval through the first moving unit 140 to be placed in the next row of loading units, and the same method is repeated to take out the entire secondary battery loaded on the loading plate out of the loading plate.
  • the elevating unit 310 having such a configuration can easily pull the secondary battery 10 loaded in the loading device 100 out of the loading device 100.
  • the side inspection part 320 is for inspecting the side of the secondary battery drawn out of the loading device by the elevating part, and photographing the side of the secondary battery 10 drawn out of the loading device 100 by being attached to the magnet 311 It includes two or more inspection members 321 to inspect through the captured image.
  • two or more inspection members 321 are provided to correspond to each other, two on the left and two on the right based on the lifting unit 310, and accordingly, outside the loading device 100 by the lifting unit 310
  • the extracted 16 secondary batteries 10 are separated by 8 and inspected.
  • the side inspection part 320 may take a perspective image of the side of the secondary battery 10 through X-ray photography, and accordingly, it is possible to photograph not only the outside but also the inside of the secondary battery 10. Can be checked. That is, the side inspection unit 320 may be an optical inspection machine or an X-ray inspection machine.
  • the side inspection unit 320 having such a configuration can inspect not only the side of the secondary battery 10 but also the side of the electrode assembly accommodated in the secondary battery 10, and as a result, check whether the secondary battery 10 is defective. You can check it accurately.
  • the side inspection device 300 further includes a rotating member 330 that rotates the secondary battery 10 attached to the magnet in order to accurately inspect the entire side of the secondary battery attached to the magnet.
  • the rotation member 330 as shown in Figure 9, and a rotation motor 331 provided with a driving pulley (331a).
  • a driven pulley 332 provided between the magnet 311 and the lifting body 312 and coupling the magnet 311 to the lifting body 312 so as to be freely rotatable, the driving pulley 331a and the driven pulley It includes a belt 333 that connects 332 to enable power transmission and rotates the driven pulley 332 when the driving pulley 331a is rotated by the rotary motor 331.
  • the rotating member 330 having such a configuration is a secondary battery 10 attached to the magnet 311 while the belt 333 is rotated by the rotating motor 331 and the magnet 311 is rotated by the belt 333. ) Can be rotated, and thus the entire side of the secondary battery 10 can be exposed to the side inspection member 321, and as a result, the entire side of the secondary battery 10 can be effectively and accurately inspected.
  • the side inspection device 300 can accurately inspect the side of the secondary battery loaded in the loading device, and accordingly, the efficiency of work and the inspection time can be greatly reduced.
  • the upper and lower part inspection device 400 is for inspecting the upper and lower parts of the secondary battery loaded in the loading device transferred to the third section, respectively, referring to FIGS. 11 and 12, and the secondary battery loaded in the loading device 100
  • the upper and lower inspection members 410 and 420 respectively photograph the upper and lower portions of the secondary battery 10 loaded in the loading device 100, and then compare the captured image and the pre-input image to determine whether it is defective. Check.
  • the upper and lower inspection device 400 is a second moving unit 430 for moving the upper and lower inspection members 410 and 420 in the Y-axis direction and the second moving unit 430 and the loading device 100 to reciprocate in the X-axis direction. 3 further includes a moving unit 440.
  • the second moving part 430 moves the upper and lower inspection members 410 and 420 reciprocally in the Y-axis direction to effectively inspect the secondary battery loaded in the Y-axis direction of the loading device 100.
  • the third moving part 440 moves the loading device 100 in the X-axis direction to expose the entire secondary battery 10 arranged in the X-axis direction to the upper and lower inspection members 410 and 420. As a result, the entire secondary battery 10 loaded in the loading device 100 can be inspected.
  • the second and third moving parts 430 and 440 include a belt and a motor, and move the upper and lower inspection members 410 and 420 reciprocally in the Y-axis direction while the belt rotates when the motor rotates. Or or move the loading device 100 in the X-axis direction.
  • the upper and lower inspection members 410 and 420 may photograph the upper and lower portions of the secondary battery 10 through X-rays, respectively, and accordingly, the upper and lower portions of the secondary battery 10 may be photographed and inspected. .
  • the secondary battery inspection device can continuously inspect the side and upper and lower portions of the secondary battery loaded in the loading device while transferring the loading device loaded with the secondary battery. Efficiency and inspection time can be greatly reduced.
  • the secondary battery inspection method according to the second embodiment of the present invention includes a loading step (S10), a first transfer step (S20), a side inspection step (S30), and a second transfer step (S40). ), the upper and lower inspection step (S50) and the discharge step (S60).
  • the secondary battery 10 completed in the secondary battery manufacturing process is loaded in an erected state in the loading device 100 located in the first section A. That is, in the loading step (S10), the secondary battery 10 is loaded in an erected state on the loading part 111 formed on the loading plate 110 of the loading device 100.
  • the loading part 111 is arranged in 16 columns and 16 rows on the top surface of the loading plate 110, and thus, up to 256 secondary batteries 10 can be loaded on the top surface of the loading plate 110.
  • the first transfer step (S20) transfers the loading device 100 located in the first section (A) to the second section (B). That is, the loading device 100 located in the first section A is transferred to the second section B by the transfer device 200.
  • the side of the secondary battery 10 transferred to the second section and loaded in the loading device 100 is inspected.
  • the side inspection step (S30) is a lifting process (S31) of lifting the secondary battery 10 loaded in the loading device 100 to the top and drawing it out of the loading device 100 (S31), and the loading device 100
  • the lifting unit 310 includes a magnet 311, a lifting body 312, and a lifting member 313. That is, by lowering the elevating body 312 through the elevating member 313, the magnet 311 coupled to the elevating body 312 is in close contact with the upper surface of the secondary battery 10 loaded on the loading plate 110, so that the magnet ( Attach the secondary battery 10 to 311). Next, by raising the elevating member 313, the magnet 311 coupled to the elevating body 312 is raised. Then, the secondary battery 10 attached to the magnet 311 can be pulled out of the loading plate 110.
  • the side inspection step (S32) the side portion of the secondary battery is inspected through the side inspection unit 320.
  • the side inspection part 320 includes two or more side inspection members 321. That is, two or more side inspection members 321 photograph the side of the secondary battery attached to the magnet and drawn out of the loading device, and inspect through the captured image.
  • the secondary battery attached to the magnet rotates by the rotating member, and accordingly, the entire side of the secondary battery attached to the magnet can be exposed to two or more side inspection members 321, and as a result, the side of the secondary battery is accurately inspected. can do.
  • the loading device loaded with the secondary battery for which the side inspection has been completed is transferred from the second section to the third section. That is, the loading device located in the second section is transferred to the third section by the transfer device 200.
  • the upper and lower part inspection step (S50) includes an upper inspection step (S51) of inspecting the upper portion of the secondary battery loaded in the loading device, and a lower inspection step (S52) of inspecting the lower portion of the secondary battery loaded in the loading device.
  • the upper inspection process (S51) inspects the upper portion of the secondary battery loaded in the loading device through the upper inspection member 410
  • the lower inspection process (S52) is the secondary battery loaded in the loading device through the lower inspection member 420. Inspect the bottom of the battery.
  • the upper and lower inspection members 410 and 420 respectively photograph the upper and lower portions of the one or more secondary batteries loaded in the loading device, and inspect them through the photographed image, and accordingly, the upper and lower portions of the secondary batteries. You can check more accurately.
  • the upper and lower inspection step (S50) further includes a Y-axis movement process of moving the upper inspection member 410 and the lower inspection member 420 in the Y-axis direction, the Y-axis movement process is the second moving unit 430 ) To move the upper and lower inspection members 410 and 420 from the secondary battery loaded on one side in the Y-axis direction of the loading device 100 to the secondary battery loaded on the other side, and accordingly, the loading device 100 From the secondary battery loaded on one side of the Y-axis direction to the secondary battery loaded on the other side, it can accurately inspect.
  • the upper and lower part inspection step (S50) further includes an X-axis moving process of moving the loading device 100 in the X direction, and accordingly, the X-axis moving process is performed in the X-axis direction of the loading device 100 through the third moving part. From the secondary battery loaded on one side of the to the secondary battery loaded on the other side, the upper and lower inspection members 410 and 420 may be exposed.
  • the loading device 100 located in the third section is transferred to the fourth section through the transfer device 100 to discharge the loading device 100.

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Abstract

본 발명은 이차전지 검사설비에 관한 것으로, 이차전지가 세워진 상태로 적재되는 적재장치; 및 상기 적재장치에 적재된 상기 이차전지 측부를 검사하는 측부 검사장치를 포함하며, 상기 측부 검사장치는, 상기 적재장치에 적재된 상기 이차전지를 들어올려서 상기 적재장치 밖으로 인출시키고, 제1 시간 경과 후 원위치로 복귀시키는 승강부, 및 상기 승강부에 의해 상기 적재장치 밖으로 인출된 상기 이차전지 측부를 촬영하여 상기 이차전지 측부를 검사하는 측부 검사부를 포함한다.

Description

이차전지 검사설비 및 검사방법
관련출원과의 상호인용
본 출원은 2019년 06월 11일자 한국특허출원 제10-2019-0068934호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국특허출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
기술분야
본 발명은 이차전지 검사설비 및 검사방법에 관한 것으로서, 특히 이차전지의 검사 공정을 단순화한 이차전지 검사설비 및 검사방법에 관한 것이다.
일반적으로 이차전지(secondary battery)는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지를 말하며, 이러한 이차전지는 폰, 노트북 컴퓨터 및 캠코더 등의 첨단 전자 기기 분야에서 널리 사용되고 있다.
상기한 이차전지는 전극 조립체가 원통형 또는 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 캔 타입과, 전극 조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치 타입으로 분류되며, 캔 타입 중 원통형 이차전지는 상대적으로 전지용량이 크고 구조적으로 안정성이 좋은 것으로 알려져 있다.
한편 원통형 이차전지는 전극과 분리막이 교대로 적층된 전극조립체, 상기 전극조립체를 수용하는 캔을 포함한다. 그리고 상기한 원통형 이차전지의 제조방법은 전극을 제조하는 전극 제조공정, 전극과 분리막을 교대로 적층하여 전극조립체를 제조하는 전극조립체 제조공정, 전극조립체를 캔에 수용하는 전극조립체 수용공정, 캔의 개구부에 캡 조립체를 결합하여 이차전지를 완성하는 캡 조립체 결합공정을 포함한다.
여기서 원통형 이차전지의 제조방법은 완성된 이차전지의 품질을 검사하는 이차전지 검사공정을 더 포함한다.
그러나 종래의 이차전지 검사공정은 캡조립체 결합공정에서 제조된 완제품 이차전지를 작업자가 직접 검사설비에 투입해야 하는 불편함이 있었으며, 특히 완제품 이차전지를 개별적으로 검사하기 때문에 검사시간이 많이 소요되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 본 발명은 완제품 이차전지를 검사설비로 자동 투입되도록 자동화하고, 검사설비에 투입된 복수개의 완제품 이차전지를 동시에 검사하여 작업 효율성과 검사시간을 크게 단축할 수 있는 이차전지 검사설비 및 검사방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이차전지 검사설비는 이차전지가 세워진 상태로 적재되는 적재장치; 및 상기 적재장치에 적재된 상기 이차전지 측부를 검사하는 측부 검사장치를 포함하며, 상기 측부 검사장치는, 상기 적재장치에 적재된 상기 이차전지를 들어올려서 상기 적재장치 밖으로 인출시키고, 제1 시간 경과 후 원위치로 복귀시키는 승강부, 및 상기 승강부에 의해 상기 적재장치 밖으로 인출된 상기 이차전지 측부를 촬영하여 상기 이차전지 측부를 검사하는 측부 검사부를 포함할 수 있다.
상기 승강부는, 전원 인가시 상기 적재장치에 적재된 이차전지에 부착되는 자석과, 상기 자석을 상승 또는 하강시키는 승강몸체, 및 상기 승강몸체를 상승 또는 하강시켜서 상기 자석에 부착된 이차전지를 상기 적재장치 밖으로 인출시키거나 또는 원위치로 복귀시키는 승강부재를 포함할 수 있다.
상기 측부 검사부는 상기 자석에 의해 상기 적재장치 밖으로 인출된 이차전지 측부를 촬영하고 촬영된 영상을 통해 검사할 수 있다.
상기 측부 검사장치는, 상기 이차전지가 상기 적재장치 밖으로 인출된 상태에서 상기 자석을 회전시켜서 상기 자석에 부착된 이차전지를 회전시키는 회전부를 더 포함할 수 있다.
상기 적재장치는, 이차전지를 세워진 상태로 수용되는 하나 이상의 적재부가 형성된 적재판을 포함하고, 상기 적재부는 이차전지를 세워진 상태로 수용되는 삽입홈과, 상기 삽입홈의 바닥면에 구비되는 관통구멍을 포함할 수 있다.
상기 적재장치에 적재된 이차전지 상부와 하부를 각각 검사하는 상하부 검사장치를 더 포함할 수 있다.
상기 상하부 검사장치는, 상기 적재장치에 적재된 이차전지의 상부를 검사하는 상부 검사부재와, 상기 적재부에 형성된 관통구멍을 통해 상기 적재판에 적재된 이차전지의 하부를 검사하는 하부 검사부재를 포함할 수 있다.
상기 상부 검사부재와 상기 하부 검사부재는 이차전지 상부와 하부를 촬영하고, 촬영된 영상을 통해 검사할 수 있다.
제1 구간에 위치한 상기 적재장치를 측부 검사장치가 위치한 제2 구간까지 이송하고, 제2 구간에 위치한 상기 적재장치를 상하부 검사장치가 위치한 제3 구간까지 이송하는 이송장치를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 이차전지 검사방법은 제1 구간에 위치한 적재장치에 이차전지를 세워진 상태로 적재하는 이차전지 적재단계(S10); 이차전지가 적재된 적재장치를 제1 구간에서 제2 구간까지 이송시키는 제1 이송단계(S20); 제2 구간에 이송되고 적재장치에 적재된 이차전지의 측부를 검사하는 측부 검사단계(S30); 및 측부 검사가 완료된 이차전지가 적재된 적재장치를 제2 구간에서 제3 구간까지 이송하는 제2 이송단계(S40)를 포함하며, 상기 측부 검사단계(S30)는, 상기 적재장치에 적재된 이차전지를 상부로 들어올려서 상기 적재장치 밖으로 인출하는 승강공정(S31)과, 상기 적재장치 밖으로 인출된 이차전지의 측부를 검사하는 측부 검사공정(S32), 및 검사가 완료된 이차전지를 원위치로 복귀시키는 복귀공정(S33)을 포함할 수 있다.
상기 승강공정(S31)은, 적재장치에 적재된 이차전지에 자석을 부착하고, 이차전지가 부착된 자석을 들어올려서 이차전지를 상기 적재장치 밖으로 인출시킬 수 있다.
상기 측부 검사공정(S32)은 자석에 의해 상기 적재장치 밖으로 인출된 이차전지의 측부를 촬영하고, 촬영된 영상을 통해 검사할 수 있다.
상기 제2 이송단계(S40) 후, 제3 구간에 이송되고 적재장치에 적재된 이차전지의 상부와 하부를 각각 검사하는 상하부 검사단계(S50)를 더 포함할 수 있다.
상기 상하부 검사단계(S50)는 적재장치에 적재된 이차전지의 상부를 검사하는 상부 검사공정(S51)과, 적재장치에 적재된 이차전지의 하부를 검사하는 하부 검사공정(S52)을 포함할 수 있다.
상기 상부 검사공정(S51)과 하부 검사공정(S52)은 적재장치에 적재된 이차전지 상부와 하부를 촬영하고 촬영된 영상을 통해 검사할 수 있다.
첫째: 본 발명의 이차전지 검사설비는 적재장치와 적재장치에 적재된 이차전지의 측부를 검사하는 측부 검사장치를 포함하되, 상기 측부 검사장치는 승강부와 측부 검사부를 포함하는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 적재장치에 적재된 복수개의 이차전지 측부를 동시에 검사할 수 있고, 이에 따라 작업 효율성과 검사 시간을 크게 단축할 수 있다.
둘째: 본 발명의 이차전지 검사설비에서 승강부는 자석, 승강몸체, 및 승강부재를 포함하는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 적재장치에 적재된 이차전지를 상기 적재장치 밖으로 효과적으로 배출시킬 수 있고, 배출된 이차전지를 적재장치에 적재되게 원위치시킬 수 있다.
셋째: 본 발명의 이차전지 검사설비에서 측부 검사부는 이차전지를 촬영하고, 촬영된 영상을 통해 검사하는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 승강부에 의해 적재장치 밖으로 인출된 이차전지 측부를 정확하게 검사할 수 있다.
넷째: 본 발명의 이차전지 검사설비에서 측부 검사장치는 자석에 부착된 이차전지를 회전시키는 회전부재를 포함하는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 자석에 부착된 이차전지 측부 전체를 측부 검사부재에 노출시킬 수 있고, 그 결과 이차전지 측부 전체를 효과적으로 검사할 수 있다.
다섯째: 본 발명의 이차전지 검사설비는 적재장치에 적재된 이차전지의 상부와 하부를 검사하는 상하부 검사장치를 포함하는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 적재장치에 적재된 상태에서 이차전지의 상부와 하부를 효과적으로 검사할 수 있고, 그 결과 검사시간을 크게 단축할 수 있다.
여섯째: 본 발명의 이차전지 검사설비에서 상하부 검사장치는 상부 검사부재와 하부 검사부재를 포함하는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 적재장치에 적재된 이차전지 상부 및 하부를 정확하게 검사할 수 있다.
일곱째: 본 발명의 이차전지 검사설비는 이송장치를 포함하는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 이차전지가 적재된 적재장치를 측부 검사장치가 위치한 제2 구간까지 이송하고, 제2 구간에 위치한 상기 적재장치를 상하부 검사장치가 위치한 제3 구간까지 자동으로 이송할 수 있으며, 이에 따라 작업 효율성과 검사 시간을 크게 단축할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지 검사설비를 도시한 평면도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지 검사설비의 적재장치를 도시한 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 적재장치의 적재부를 도시한 단면도.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지 검사설비의 이송장치를 도시한 평면도.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지 검사설비의 측부 검사장치를 도시한 사시도.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지 검사설비의 측부 검사장치를 도시한 정면도.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지 검사설비의 측부 검사장치를 도시한 평면도.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지 검사설비의 측부 검사장치를 도시한 부분확대도.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지 검사설비의 측부 검사장치에 포함된 회전부재를 도시한 사시도.
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지 검사설비의 측부 검사장치 작동상태를 도시한 사시도.
도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지 검사설비의 상하부 검사장치를 도시한 사시도.
도 12는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지 검사설비의 상하부 검사장치를 도시한 평면도.
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지 검사방법을 나타낸 순서도.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
[본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지]
본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지(10)는 도 2를 참조하면, 전극조립체, 전극조립체를 수용하는 캔, 캔의 개구부에 실장되는 캡조립체를 포함한다.
이와 같은 구성을 가진 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지(10)는 불량 여부를 검사하는 검사공정을 수행하게 되며, 이때 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지 검사설비가 사용된다.
특히 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지 검사설비는 복수개의 이차전지(10)의 측부와 상하부를 각각 검사하는 구조를 가지며, 이에 따라 이차전지의 작업 효율성과 검사시간을 단축할 수 있다.
이하, 본 발명의 이차전지 검사설비를 보다 상세히 설명한다.
[본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지 검사설비]
본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지 검사설비는 도 1 내지 도 12에 도시되어 있는 것과 같이, 캔형 이차전지(이하, 이차전지라 함)(10)가 적재되는 적재장치(100), 적재장치(100)를 제1구간에서 제2구간으로, 제2구간에서 제3 구간으로 이송하는 이송장치(200), 이송장치(200)에 의해 제2 구간에 이송되고 적재장치(100)에 적재된 이차전지(10)의 측부를 검사하는 측부 검사장치(300), 이송장치(200)에 의해 제3 구간에 이송되고 적재장치(100)에 적재된 이차전지(10)의 상하부를 검사하는 상하부 검사장치(400)를 포함한다.
여기서 본 발명의 이차전지 검사설비를 설명할 때 도 1에 표시한 바와 같이, X축 방향은 적재장치(100)의 이송되는 전후방향을 말하고, Y축방향은 적재장치(100)의 이송방향과 직교되는 좌우방향을 말한다.
적재장치
적재장치(100)는 도 1 내지 도 3에 도시되어 있는 것과 같이, 이차전지를 적재하기 위한 것으로, 사각형태를 가지고, 상면에 이차전지(10)를 세워진 상태, 즉 이차전지(10)의 캡조립체가 상부를 향한 상태로 적재하는 적재부(111)가 형성된 적재판(110)을 포함한다.
여기서 상기 적재부(111)는 하나 이상의 삽입홈(111a)과, 상기 삽입홈(111a)의 바닥면에 구비되고 상기 삽입홈(111a) 보다 작은 직경을 가지며 상기 삽입홈(111a)에 수용된 이차전지(10)의 하부를 적재장치(100) 하부로 노출시키는 관통구멍(111b)을 포함한다.
일례로, 적재판(110)은 16개의 열과 16개의 행으로 배열된 256개의 적재부(111)가 형성되며, 이에 따라 적재판(110)은 최대 256개의 이차전지(10)를 한번에 적재할 수 있다.
특히 적재부(111)는 적재판(110)의 상면에 규칙적으로 배열되며, 이에 따라 적재부(111)에 적재된 256개 이차전지(10)를 열 또는 행 단위로 검사를 진행할 수 있다. 즉, 도 10을 참조하면, 1열부터 16열까지 적재된 이차전지를 순차적으로 검사할 수 있으며, 이에 따라 검사의 정확도를 높일 수 있다.
한편, 적재장치(100)는 강도 보강을 위한 보강대(120)가 더 포함될 수 있다. 상기 보강대(120)는 긴 바 형태를 가지고, 상호 대응하는 적재부(111) 사이의 적재판(110)에 결합된다. 이에 따라 적재판(110)의 강도를 보강할 수 있고, 그 결과 적재판(110)에 256개의 이차전지(10)를 적재하더라도 적재판(110)이 변형되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 적재장치(100)는 적재판(110)의 테두리면을 보호하는 적재몸체(130)를 더 포함할 수 있다. 즉, 상기 적재몸체(130)는 상면에 결합구멍이 형성된 사각틀 형태를 가지며, 상기 결합구멍에 적재판(110)이 끼워져 결합된다. 이에 따라 외부 충격으로부터 적재판(110)에 적재된 이차전지(10)를 보호할 수 있고, 특히 적재몸체(130)에 구비된 손잡이부를 통해 적재판(110)을 용이하게 들어올리거나 또는 내려놓을 수 있다. 한편, 상기 손잡이부는 상기 적재몸체에 형성된 홈 또는 돌기일 수 있다.
이와 같은 구성을 가진 적재장치(100)는 복수개의 이차전지(10)를 안정적이고 용이하게 적재할 수 있다.
이송장치
이송장치(200)는 도 1 및 도 4를 참조하면, 이차전지가 적재된 적재장치를 이송하기 위한 것으로, 제1 구간(A)에 위치한 상기 적재장치(100)를 측부 검사장치가 위치한 제2 구간(B)까지 이송하고, 설정 시간 경과 후 제2 구간(B)에 위치한 상기 적재장치(100)를 상하부 검사장치가 위치한 제3 구간(C)까지 이송하며, 설정 시간 경과 후 제3 구간(C)에 위치한 적재장치(100)를 제4 구간(D)까지 이송한다.
즉, 이송장치(200)는 이차전지 제조공정으로부터 제1 구간(A)에 이송된 적재장치(100)를 제2 구간(B), 제3 구간(C) 및 제4 구간(D)까지 자동으로 이송하며, 이에 따라 작업 효율성과 검사 시간을 크게 단축시킬 수 있다.
일례로, 상기 이송장치(200)는 적재장치(100)가 고정되는 고정부재(210)와, 설정된 시간마다 작동하면서 적재장치(100)가 고정된 고정부재(210)를 제1 구간(A)에서 제2 구간(B)으로, 제2 구간(B)에서 제3 구간(C)으로, 제3 구간(C)에서 제4 구간(D)으로 이송하는 이송 컨베이어(220), 및 상기 이송 컨베이어(220)가 설정된 시간마다 작동하도록 제어하는 제어부재(230)를 포함한다.
이와 같은 구성을 가진 이송장치(200)는 이차전지(10)가 적재된 적재장치(100)를 안정적으로 이송할 수 있으며, 그 결과 작업 효율성을 크게 높일 수 있다.
측부 검사장치
측부 검사장치(300)는 도 5 내지 도 8을 참조하면, 적재장치에 적재된 이차전지의 측부를 검사하기 위한 것으로, 상기 적재장치(100)에 적재된 상기 이차전지(10)를 들어올려서 상기 적재장치(100) 밖으로 인출시키고 제1 시간 경과 후 원위치로 복귀시키는 승강부(310), 및 상기 승강부(310)에 의해 상기 적재장치(100) 밖으로 인출된 상기 이차전지(10) 측부를 촬영하여 상기 이차전지(10) 측부를 검사하는 측부 검사부(320)를 포함한다.
상기 승강부(310)는 적재장치(100)에 적재된 이차전지(10)를 적재장치(100) 밖으로 인출시키기 위한 것으로, 자력을 가지며 상기 적재장치(100)에 적재된 이차전지(10)에 부착되는 자석(311)과, 하나 이상의 상기 자석(311)이 결합되고 하나 이상의 상기 자석(311)을 상승 또는 하강시키는 승강몸체(312), 및 상기 승강몸체(312)를 상승 또는 하강시켜서 상기 자석(311)에 부착된 이차전지(10)를 상기 적재장치(100) 밖으로 인출시키거나 또는 원위치로 복귀시키는 승강부재(313)를 포함한다.
상기 자석(311)은 자성력을 통해 이차전지(10)의 금속으로 이루어진 캡 조립체에 부착된다.
특히 자석(311)은 감지센서를 포함하며, 상기 감지센서는 자석(311)에 이차전지(10)가 부착되었는지 감지한다.
여기서 자석(311)은 적재판(110)에 형성된 적재부(111) 중 하나의 열에 배열된 적재부의 개수(도 1에 표시된 X축 방향으로 배열된 적재부의 개수)와 동일한 개수로 마련되며, 이에 따라 적재부(111) 중 하나의 열에 적재된 이차전지(10)를 동시에 들어올려서 적재판(110) 밖으로 인출시킬 수 있다.
승강몸체(312)는 자석(311)이 결합되고, 자석(311)을 상승시키거나 또는 하강시킬 수 있다. 즉 승강몸체(312)는 복수의 자석(311)을 동시에 상승시키거나 또는 하강시킬 수 있다. 특히 승강몸체는 자석(311)에 부착된 이차전지를 분리시키는 실린더를 포함하며, 상기 실린더는 이차전지가 원위치로 복귀하면 자석(311)에 부착된 이차전지(10)를 분리시킨다.
승강부재(313)는 상기 승강몸체(312)를 상승 또는 하강시켜서 상기 자석(311)에 부착된 이차전지(10)를 상기 적재장치(100) 밖으로 인출시키거나 또는 원위치로 복귀시킨다.
보다 상세히 설명하면, 승강부재(313)는 승강몸체(312)를 상승시켜서 승강몸체(312)에 결합된 자석(311)을 상승시킨다. 그러면 자석(311)에 부착된 이차전지(10)가 상승하면서 적재부(111) 밖으로 인출된다. 그리고 승강부재(313)는 제1 시간 경과 후 승강몸체(312)를 하강시켜서 자석(311)을 원위치시킨다. 그러면 자석(311)에 부착된 이차전지(10)가 적재부(111)에 적재되면서 원위치된다. 이후 승강몸체(312)는 실린더를 통해 자석(311)에 부착된 이차전지(10)를 분리시킨다.
한편, 상기 자석(311)은 전자석일 수 있다. 즉, 상기 자석(311)은 전원 인가시 자성력을 가진 전자석으로 형성함에 따라 이차전지(10)를 용이하게 부착 및 분리시킬 수 있다. 특히 자석으로부터 이차전지를 분리시키는 실린더를 제거할 수 있으며, 이에 따라 구조의 단순화와 제조비용을 절감할 수 있다.
한편, 본 발명에서는 자석을 하나의 실시예로 설명하였으나 이차전지를 파지하여 외부로 인출시키는 장치라면 모두 적용이 가능하다.
한편, 상기 제1 시간은 적재함에 적재된 이차전지(10) 개수에 따라 달라질 수 있다.
이와 같은 구성을 가진 승강부(310)는 적재장치(100)에 적재된 이차전지(10)를 효과적으로 상승 또는 하강시켜서 적재장치(100) 밖으로 인출시키거나 또는 원위치로 복귀시킬 수 있다.
한편, 승강부(310)는 한 쌍으로 마련되며, 한 쌍의 승강부(310)는 적재장치(100)에 형성된 적재부(110) 중 2개의 열에 적재된 이차전지(10)를 동시에 적재장치(100) 밖으로 인출시킬 수 있으며, 이에 따라 작업 효율성과 시간을 크게 단축시킬 수 있다.
일례로, 한 쌍의 승강부(310)는 16열x16행으로 배열된 적재부(110)를 가진 적재판 중 제1열에 적재된 16개의 이차전지와, 제9열에 적재된 16개의 이차전지를 동시에 적재판 밖으로 인출하고, 원위치로 복귀시킨다. 다음으로 제2 열에 적재된 16개의 이차전지와, 제10열에 적재된 16개의 이차전지를 동시에 적재판 밖으로 인출하고 원위치로 복귀시킨다. 이와 같은 방법으로 16열x16행으로 배열된 적재부(110)에 적재된 이차전지(10)를 적재판 밖으로 인출하고 원위치로 복귀시킬 수 있다. 그 결과 작업 효율성과 검사 시간을 절반으로 줄일 수 있다.
한편 적재장치(100)은 제1열과 제9열에 적재된 이차전지가 적재판(110)에 복귀하면, 승강부(310)를 적재판(110)의 제2열과 제10열의 적재부(110)에 위치하도록 이동시키는 제1 이동부(140)를 더 포함한다.
즉, 제1 이동부(140)는 적재장치(100)를 소정 간격씩 이동시켜서 상기 한 쌍의 승강부(310)를 적재판의 제1열부터 제8열의 적재부, 제9열부터 제16열의 적재부에 순차적으로 위치시키며, 이에 따라 작업의 효율성을 높일 수 있다.
이하, 승강부(310)의 작동 방법을 자세히 설명하면, 승강부재(313)를 통해 승강몸체(312)를 하강시켜서 승강몸체(312)에 결합된 자석(311)을 적재판(110)에 적재된 이차전지(10)의 상면에 밀착시키고, 다음으로 자석(311)에 전원을 인가하여 자석(311)을 이차전지(10)에 부착시키며, 다음으로 승강부재(313)를 상승시켜서 승강몸체(312)에 결합된 자석(311)을 상승시킨다. 그러면 자석(311)에 부착된 이차전지(10)를 적재판(110) 밖으로 인출시킬 수 있다.
이후 자석(311)에 부착된 이차전지(10)의 측부 검사가 완료되면, 승강부재(313)는 승강몸체(312)를 하강시키고, 승강몸체(312)와 연동하여 자석(311)이 하강하면서 자석(311)에 부착된 이차전지(10)를 적재장치(100)의 적재부(110)에 원위치시키며, 승강몸체(312)에 구비된 실린더를 통해 자석(311)에 부착된 이차전지(10)를 제거하고, 승강부재(313)를 통해 승강몸체(312)와 자석(311)을 원위치로 복귀시킨다. 이후, 제1 이동부(140)를 통해 승강부를 소정 간격 이동시켜서 다음 열의 적재부에 위치시키고, 이와 같은 방법을 반복하여 적재판에 적재된 이차전지 전체를 적재판 밖으로 인출시킨다.
이와 같은 구성을 가진 승강부(310)는 적재장치(100)에 적재된 이차전지(10)를 용이하게 적재장치(100) 밖으로 인출시킬 수 있다.
측부 검사부(320)는 승강부에 의해 적재장치 밖으로 인출된 이차전지 측부를 검사하기 위한 것으로, 상기 자석(311)에 부착되어 상기 적재장치(100) 밖으로 인출된 이차전지(10) 측부를 촬영하고 촬영된 영상을 통해 검사하는 2개 이상의 검사부재(321)를 포함한다.
일례로, 2개 이상의 검사부재(321)는 승강부(310)를 기준으로 좌측에 2개, 우측에 2개가 상호 대응되게 구비되며, 이에 따라 승강부(310)에 의해 적재장치(100) 밖으로 인출된 16개의 이차전지(10)를 8개씩 분리하여 검사한다.
한편, 측부 검사부(320)는 이차전지(10) 측부를 엑스레이 촬영을 통해 투시 촬영할 수도 있으며, 이에 따라 이차전지(10)의 외부뿐만 아니라 내부까지 촬영할 수 있고, 그 결과 이차전지 내외부의 불량여부를 검사할 수 있다. 즉 측부 검사부(320)는 광학 검사기 또는 엑스레이 검사기일 수 있다.
이와 같은 구성을 가진 측부 검사부(320)는 이차전지(10)의 측부 뿐만 아니라 이차전지(10) 내부에 수용된 전극조립체의 측부까지 검사할 수 있으며, 그 결과 이차전지(10)의 불량 여부를 보다 정확하게 검사할 수 있다.
한편, 측부 검사장치(300)는 자석에 부착된 이차전지 측부 전체를 정확하게 검사하기 위해 상기 자석에 부착된 상기 이차전지(10)를 회전시키는 회전부재(330)를 더 포함한다.
즉, 상기 회전부재(330)는 도 9에 도시되어 있는 것과 같이, 구동풀리(331a)가 구비된 회전모터(331)와. 상기 자석(311)과 승강몸체(312) 사이에 구비되고 상기 자석(311)을 승강몸체(312)에 자유회전 가능하게 결합하는 종동풀리(332)와, 상기 구동풀리(331a)와 상기 종동풀리(332)를 동력 전달 가능하게 연결하고 회전모터(331)에 의해 구동풀리(331a) 회전시 종동풀리(332)를 회전시키는 벨트(333)를 포함한다.
이와 같은 구성을 가진 회전부재(330)는 회전모터(331)에 의해 벨트(333)가 회전하고, 벨트(333)에 의해 자석(311)이 회전하면서 자석(311)에 부착된 이차전지(10)를 회전시킬 수 있으며, 이에 따라 측부 검사부재(321)에 이차전지(10)의 측부 전체를 노출시킬 수 있고, 그 결과 이차전지(10) 측부 전체를 효과적이고 정확하게 검사할 수 있다.
따라서 측부 검사장치(300)는 적재장치에 적재된 이차전지 측부를 정확하게 검사할 수 있으며, 이에 따라 작업의 효율성과 검사시간을 크게 단축할 수 있다.
상하부 검사장치
상하부 검사장치(400)는 도 11 및 도 12를 참조하면, 제3 구간에 이송된 적재장치에 적재된 이차전지의 상부와 하부를 각각 검사하기 위한 것으로, 상기 적재장치(100)에 적재된 이차전지(10) 상부를 검사하는 상부 검사부재(410)와, 상기 적재장치(100)에 형성된 관통구멍(111b)을 통해 상기 적재장치(100)에 적재된 이차전지(10) 하부를 검사하는 하부 검사부재(420)를 포함한다.
즉, 상부 및 하부 검사부재(410)(420)는 적재장치(100)에 적재된 이차전지(10)의 상부와 하부를 각각 촬영한 후, 촬영된 영상과 미리 입력된 영상을 대비하여 불량여부를 검사한다.
한편, 상부 및 하부 검사부재(410)(420)는 고정된 상태에서는 적재장치(100)에 적재된 이차전지(10) 전체를 정확하게 검사할 수 없다. 이에 따라 상하부 검사장치(400)는 상부 및 하부 검사부재(410)(420)를 Y축방향으로 이동시키는 제2 이동부(430)와 적재장치(100)를 X축 방향으로 왕복되게 이동시키는 제3 이동부(440)를 더 포함한다.
즉, 상기 제2 이동부(430)는 상부 및 하부 검사부재(410)(420)를 Y축방향으로 왕복되게 이동시켜서 적재장치(100)의 Y축방향에 적재된 이차전지를 효과적으로 검사할 수 있고, 제3 이동부(440)는 적재장치(100)를 X축 방향으로 이동시켜서 X축 방향에 배열된 이차전지(10) 전체를 상기 상부 및 하부 검사부재(410)(420)에 노출시킬 수 있고, 그 결과 적재장치(100)에 적재된 이차전지(10) 전체를 검사할 수 있다.
여기서 제2 및 제3 이동부(430)(440)는 벨트와 모터를 포함하며, 상기 모터 회전시 벨트가 회전하면서 상부 및 하부 검사부재(410)(420)를 Y축방향으로 왕복되게 이동시키거나 또는 적재장치(100)를 X축 방향으로 이동시킨다.
한편, 상부 및 하부 검사부재(410)(420)는 이차전지(10) 상부와 하부를 각각 엑스레이 촬영을 통해 투시 촬영할 수도 있으며, 이에 따라 이차전지(10)의 상하부 내부까지 촬영하여 검사할 수 있다.
따라서 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지 검사장치는 이차전지가 적재된 적재장치를 이송함과 동시에 적재장치에 적재된 이차전지의 측부와, 상하부를 연속하여 검사할 수 있으며, 이에 따라 작업효율성과 검사시간을 크게 단축할 수 있다.
이하, 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지 검사방법을 설명한다.
[본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지 검사방법]
본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지 검사방법은 도 13에 도시되어 있는 것과 같이, 적재단계(S10), 제1 이송단계(S20), 측부 검사단계(S30), 제2 이송단계(S40), 상하부 검사단계(S50) 및 배출단계(S60)를 포함한다.
적재단계
적재단계(S10)는 이차전지 제조공정에서 완성된 이차전지(10)를 제1 구간(A)에 위치한 적재장치(100)에 세워진 상태로 적재한다. 즉 적재단계(S10)는 적재장치(100)의 적재판(110)에 형성된 적재부(111)에 이차전지(10)를 세워진 상태로 적재한다. 여기서 적재부(111)는 적재판(110)의 상면에 16개의 열과 16개의 행으로 배열되며, 이에 따라 적재판(110)의 상면에 최대 256개의 이차전지(10)를 적재할 수 있다.
제1 이송단계
제1 이송단계(S20)는 제1 구간(A)에 위치한 적재장치(100)을 제2 구간(B)까지 이송한다. 즉, 제1 구간(A)에 위치한 적재장치(100)는 이송장치(200)에 의해 제2 구간(B)까지 이송된다.
측부 검사단계
측부 검사단계(S30)는 제2 구간에 이송되고 적재장치(100)에 적재된 이차전지(10) 측부를 검사한다.
즉, 측부 검사단계(S30)는 상기 적재장치(100)에 적재된 이차전지(10)를 상부로 들어올려서 상기 적재장치(100) 밖으로 인출하는 승강공정(S31)과, 상기 적재장치(100) 밖으로 인출된 이차전지(10) 측부를 검사하는 측부 검사공정(S32), 및 검사가 완료된 이차전지(10)를 원위치로 복귀시키는 복귀공정(S33)을 포함한다.
상기 승강공정(S31)은 승강부(310)를 통해 상기 적재장치(100)에 적재된 이차전지(10)를 적재장치(100) 밖으로 인출시킨다. 여기서 승강부(310)는 자석(311), 승강몸체(312) 및 승강부재(313)를 포함한다. 즉 승강부재(313)를 통해 승강몸체(312)를 하강시켜서 승강몸체(312)에 결합된 자석(311)을 적재판(110)에 적재된 이차전지(10)의 상면에 밀착시켜서, 자석(311)에 이차전지(10)를 부착시킨다. 다음으로 승강부재(313)를 상승시켜서 승강몸체(312)에 결합된 자석(311)을 상승시킨다. 그러면 자석(311)에 부착된 이차전지(10)를 적재판(110) 밖으로 인출시킬 수 있다.
상기 측부 검사공정(S32)은 측부 검사부(320)를 통해 이차전지의 측부를 검사한다. 여기서 측부 검사부(320)는 2개 이상의 측부 검사부재(321)를 포함한다. 즉, 2개 이상의 측부 검사부재(321)는 상기 자석에 부착되어 상기 적재장치 밖으로 인출된 이차전지 측부를 촬영하고, 촬영된 영상을 통해 검사한다.
이때 상기 자석에 부착된 이차전지는 회전부재에 의해 회전하며, 이에 따라 자석에 부착된 이차전지 측부 전체를 2개 이상의 측부 검사부재(321)에 노출시킬 수 있으며, 그 결과 이차전지 측부를 정확하게 검사할 수 있다.
상기 복귀공정(S33)은 자석(311)에 부착된 이차전지(10)의 측부 검사가 완료되면, 승강부재(313)는 하강하고, 승강부재(313)와 연동하여 승강몸체(312)가 하강하며, 승강몸체(312)와 연동하여 자석(311)이 하강하면서 자석(311)에 부착된 이차전지(10)를 적재장치(100)의 적재부(111)에 원위치시키며, 다음으로 승강몸체(312)에 포함된 실린더를 통해 자석(311)에 부착된 이차전지(10)를 제거하고, 승강부재(313)를 통해 승강몸체(312)와 자석(311)을 원위치로 복귀시킨다.
제2 이송단계
제2 이송단계(S40)는 측부 검사가 완료된 이차전지가 적재된 적재장치를 제2 구간에서 제3 구간까지 이송한다. 즉 제2 구간에 위치한 적재장치는 이송장치(200)에 의해 제3 구간까지 이송된다.
상하부 검사단계
상하부 검사단계(S50)는 적재장치에 적재된 이차전지 상부를 검사하는 상부 검사공정(S51)과, 적재장치에 적재된 이차전지 하부를 검사하는 하부 검사공정(S52)을 포함한다.
상기 상부 검사공정(S51)은 상부 검사부재(410)를 통해 적재장치에 적재된 이차전지 상부를 검사하고, 상기 하부 검사공정(S52)은 하부 검사부재(420)를 통해 적재장치에 적재된 이차전지의 하부를 검사한다.
이때 상기 상부 검사부재(410)와 하부 검사부재(420)는 적재장치에 적재된 하나 이상의 이차전지 상부와 하부를 각각 촬영하고, 촬영된 영상을 통해 검사하며, 이에 따라 이차전지의 상부와 하부를 보다 정확하게 검사할 수 있다.
한편, 상하부 검사단계(S50)는 상기 상부 검사부재(410)와 하부 검사부재(420)를 Y축방향으로 이동시키는 Y축 이동공정을 더 포함하며, Y축 이동공정은 제2 이동부(430)를 통해 적재장치(100)의 Y축방향의 일측에 적재된 이차전지에서 타측에 적재된 이차전지까지 상부 및 하부 검사부재(410)(420)를 이동시키며, 이에 따라 적재장치(100)의 Y축방향의 일측에 적재된 이차전지에서 타측에 적재된 이차전지까지 정확하게 검사할 수 있다.
또한, 상하부 검사단계(S50)는 적재장치(100)를 X방향으로 이동시키는 X축 이동공정을 더 포함하며, 이에 따라 X축 이동공정은 제3 이동부를 통해 적재장치(100)의 X축방향의 일측에 적재된 이차전지에서 타측에 적재된 이차전지까지 상부 및 하부 검사부재(410)(420)에 노출시킬 수 있다.
따라서 적재장치에 적재된 이차전지 전체를 정확하게 검사할 수 있다.
배출단계
배출단계(S60)는 상하부 검사단계(S50)가 완료되면, 제3 구간에 위치한 적재장치(100)를 제4 구간까지 이송장치(100)를 통해 이송하여 적재장치(100)를 배출한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 다양한 실시 형태가 가능하다.

Claims (15)

  1. 이차전지가 세워진 상태로 적재되는 적재장치; 및
    상기 적재장치에 적재된 상기 이차전지 측부를 검사하는 측부 검사장치를 포함하며,
    상기 측부 검사장치는,
    상기 적재장치에 적재된 상기 이차전지를 들어올려서 상기 적재장치 밖으로 인출시키고, 제1 시간 경과 후 원위치로 복귀시키는 승강부, 및
    상기 승강부에 의해 상기 적재장치 밖으로 인출된 상기 이차전지 측부를 촬영하여 상기 이차전지 측부를 검사하는 측부 검사부를 포함하는 이차전지 검사설비.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 승강부는, 전원 인가시 상기 적재장치에 적재된 이차전지에 부착되는 자석과, 상기 자석을 상승 또는 하강시키는 승강몸체, 및 상기 승강몸체를 상승 또는 하강시켜서 상기 자석에 부착된 이차전지를 상기 적재장치 밖으로 인출시키거나 또는 원위치로 복귀시키는 승강부재를 포함하는 이차전지 검사설비.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 측부 검사부는 상기 자석에 의해 상기 적재장치 밖으로 인출된 이차전지 측부를 촬영하고 촬영된 영상을 통해 검사하는 이차전지 검사설비.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 측부 검사장치는, 상기 이차전지가 상기 적재장치 밖으로 인출된 상태에서 상기 자석을 회전시켜서 상기 자석에 부착된 이차전지를 회전시키는 회전부를 더 포함하는 이차전지 검사설비.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 적재장치는, 이차전지를 세워진 상태로 수용되는 하나 이상의 적재부가 형성된 적재판을 포함하고,
    상기 적재부는 이차전지를 세워진 상태로 수용되는 삽입홈과, 상기 삽입홈의 바닥면에 구비되는 관통구멍을 포함하는 이차전지 검사설비.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 적재장치에 적재된 이차전지 상부와 하부를 각각 검사하는 상하부 검사장치를 더 포함하는 이차전지 검사설비.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 상하부 검사장치는, 상기 적재장치에 적재된 이차전지의 상부를 검사하는 상부 검사부재와, 상기 적재부에 형성된 관통구멍을 통해 상기 적재판에 적재된 이차전지의 하부를 검사하는 하부 검사부재를 포함하는 이차전지 검사설비.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 상부 검사부재와 상기 하부 검사부재는 이차전지 상부와 하부를 촬영하고 촬영된 영상을 통해 검사하는 이차전지 검사설비.
  9. 청구항 6에 있어서,
    제1 구간에 위치한 상기 적재장치를 측부 검사장치가 위치한 제2 구간까지 이송하고, 제2 구간에 위치한 상기 적재장치를 상하부 검사장치가 위치한 제3 구간까지 이송하는 이송장치를 더 포함하는 이차전지 검사설비.
  10. 제1 구간에 위치한 적재장치에 이차전지를 세워진 상태로 적재하는 이차전지 적재단계(S10);
    이차전지가 적재된 적재장치를 제1 구간에서 제2 구간까지 이송시키는 제1 이송단계(S20);
    제2 구간에 이송되고 적재장치에 적재된 이차전지의 측부를 검사하는 측부 검사단계(S30); 및
    측부 검사가 완료된 이차전지가 적재된 적재장치를 제2 구간에서 제3 구간까지 이송하는 제2 이송단계(S40)를 포함하며,
    상기 측부 검사단계(S30)는, 상기 적재장치에 적재된 이차전지를 상부로 들어올려서 상기 적재장치 밖으로 인출하는 승강공정(S31)과, 상기 적재장치 밖으로 인출된 이차전지의 측부를 검사하는 측부 검사공정(S32), 및 검사가 완료된 이차전지를 원위치로 복귀시키는 복귀공정(S33)을 포함하는 이차전지 검사방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 승강공정(S31)은, 적재장치에 적재된 이차전지에 자석을 부착하고, 이차전지가 부착된 자석을 들어올려서 이차전지를 상기 적재장치 밖으로 인출시키는 이차전지 검사방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 측부 검사공정(S32)은 자석에 의해 상기 적재장치 밖으로 인출된 이차전지의 측부를 촬영하고 촬영된 영상을 통해 검사하는 이차전지 검사방법.
  13. 청구항 10에 있어서,
    상기 제2 이송단계(S40) 후, 제3 구간에 이송되고 적재장치에 적재된 이차전지의 상부와 하부를 각각 검사하는 상하부 검사단계(S50)를 더 포함하는 이차전지 검사방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 상하부 검사단계(S50)는 적재장치에 적재된 이차전지의 상부를 검사하는 상부 검사공정(S51)과, 적재장치에 적재된 이차전지의 하부를 검사하는 하부 검사공정(S52)을 포함하는 이차전지 검사방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 상부 검사공정(S51)과 하부 검사공정(S52)은 적재장치에 적재된 이차전지 상부와 하부의 촬영하고 촬영된 영상을 통해 검사하는 이차전지 검사방법.
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