KR20220013697A - 2차 전지용 오버행 검사장치 및 이를 구비하는 2차 전지 제조 시스템 - Google Patents

Abstract

2차 전지용 오버행 검사장치가 개시된다. 본 발명에 따른 2차 전지용 오버행 검사장치는, 음극과 양극이 분리막을 사이에 두고 교번적으로 스태킹되어 마련된 전극 적층체가 적재되는 공급용 스테이지부를 구비하는 공급용 스테이지유닛과, 전극 적층체를 전달받아 클램핑하는 제1 지그부와 제2 지그부를 구비하며 제1 지그부와 제2 지그부를 제1축 방향으로 이동시키는 적층체용 지그유닛과, 적층체용 지그유닛에 인접하게 배치되며, 전극 적층체를 촬상하는 검사용 촬상유닛과, 적층체용 지그유닛에 인접하게 배치되며 검사용 촬상유닛에 의해 촬상된 전극 적층체가 적재되는 배출용 스테이지부를 구비하는 배출용 스테이지유닛과, 적층체용 지그유닛에 인접하게 배치되며 전극 적층체를 공급용 스테이지유닛에서 적층체용 지그유닛으로 전달하고 적층체용 지그유닛에서 배출용 스테이지유닛으로 전달하는 적층체용 전달유닛을 포함한다.

Description

2차 전지용 오버행 검사장치 및 이를 구비하는 2차 전지 제조 시스템{Overhang inspection apparatus for secondary battery and secondary battery manufacturing system having the same}

본 발명은, 2차 전지용 오버행 검사장치 및 이를 구비하는 2차 전지 제조 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 전극들이 분리막을 사이에 두고 교번적으로 스태킹되어 생성된 전극 적층체의 전극의 쇼트(단락) 여부를 검사할 수 있는 2차 전지용 오버행 검사장치 및 이를 구비하는 2차 전지 제조 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 2차 전지(secondary cell)는 화학적 에너지를 전기적 에너지로 변환시켜 외부의 회로에 전원을 공급하기도 하고, 방전되었을 때 외부의 전원을 공급받아 전기적 에너지를 화학적 에너지로 바꾸어 전기를 저장할 수 있는 전지를 가리킨다. 이러한 2차 전지를 통상적으로 축전기라 부르기도 한다.

이러한 2차 전지는 전극 적층체의 구조에 따라 다양하게 분류될 수 있다. 예컨대, 2차 전지는 스택형 구조, 권취형 구조, 스택/폴딩형 구조 등으로 분류될 수 있다.

다양한 분류 중에서 스택형 구조는 전극, 즉 양극과 음극을 소정의 크기로 절단한 다음, 도 1(a)에 도시된 바와 같이 양극(E1)과 음극(E2)의 사이에 분리막(P)을 두고 양극(E1)과 음극(E2)을 교번적으로 적층하여 전극 적층체(M)를 형성한 것을 가리킨다. 이러한 스태킹 공정은, 2차 전지용 스태킹 장치에서 수행된다. 이러한 전극 적층체(M)에서 양극(E1)이 옆으로 돌출될 수 있는데, 이렇게 옆쪽으로 돌출된 부위를 소위 오버행(overhang) 부위라 한다.

한편, 스태킹 공정 중 도 1(b)에 도시된 바와 같이 전극 적층체(M)에 적층된 전극(E1, E2) 중 일부가 다른 것들에 비하여 과도하게(기준값을 벗어나게) 옆으로 돌출되어 적층되는 불량이 발생될 수 있다. 즉, 일부 전극(E1, E2)의 말단부가 다른 전극(E1, E2)들에 비하여 과도하게(기준값을 벗어나게) 옆쪽으로 돌출되는 경우, 돌출된 전극(E1, E2)들의 오버행 부위가 서로 접촉되어 쇼트(단락)가 발생될 수 있는데, 이렇게 전극(E1, E2)의 쇼트(단락)가 발생된 2차 전지는 사용이 불가능하다.

상술한 전극(E1, E2)의 과도하게(기준값을 벗어나게) 돌출된 오버행 부위는 주로 적층 불량에 의해 발생되는데, 인라인으로 이루어지는 2차 전지 제조 공정의 특성 상 이러한 불량을 빠르게 인식하지 못하면 라인에서 생산된 생산품 전체에 불량이 발생될 수 있다.

따라서, 인라인으로 이루어지는 2차 전지의 제조과정 중에서 이렇게 과도하게(기준값을 벗어나게) 돌출된 전극(E1, E2)들의 오버행 부위를 인라인 장비 내에서 검사할 수 있는 검사장치의 개발이 필요한 실정이다.

대한민국 공개특허 제10-2013-0105578호, (2013.09.25.)

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 인라인으로 이루어지는 2차 전지의 제조과정 중 전극들이 적층되어 형성된 전극 적층체를 전수 검사하여 전극들의 오버행 부위를 감지할 수 있는 2차 전지용 오버행 검사장치 및 이를 구비하는 2차 전지 제조 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 음극과 양극이 분리막을 사이에 두고 교번적으로 스태킹되어 마련된 전극 적층체가 적재되는 공급용 스테이지부를 구비하는 공급용 스테이지유닛; 상기 전극 적층체를 전달받아 클램핑하는 제1 지그부와 제2 지그부를 구비하며, 상기 제1 지그부와 상기 제2 지그부를 제1축 방향으로 이동시키는 적층체용 지그유닛; 상기 적층체용 지그유닛에 인접하게 배치되며, 상기 전극 적층체를 촬상하는 검사용 촬상유닛; 상기 적층체용 지그유닛에 인접하게 배치되며, 상기 검사용 촬상유닛에 의해 촬상된 상기 전극 적층체가 적재되는 배출용 스테이지부를 구비하는 배출용 스테이지유닛; 및 상기 적층체용 지그유닛에 인접하게 배치되며, 상기 전극 적층체를 상기 공급용 스테이지유닛에서 상기 적층체용 지그유닛으로 전달하고 상기 적층체용 지그유닛에서 상기 배출용 스테이지유닛으로 전달하는 적층체용 전달유닛을 포함하는 2차 전지용 오버행 검사장치가 제공될 수 있다.

상기 적층체용 지그유닛은, 상기 제1 지그부가 결합되는 제1 지그용 이동블록부; 상기 제2 지그부가 결합되는 제2 지그용 이동블록부; 상기 제1 지그용 이동블록부와 상기 제2 지그용 이동블록부에 연결되며, 상기 제1 지그용 이동블록부와 상기 제2 지그용 이동블록부의 이동을 안내하는 지그용 이동 가이드부; 및 상기 제1 지그용 이동블록부와 상기 제2 지그용 이동블록부에 연결되며, 상기 제1 지그용 이동블록부와 상기 제2 지그용 이동블록부를 이동시키는 지그용 이동 구동부를 포함할 수 있다.

상기 적층체용 전달유닛은, 상기 전극 적층체를 파지하는 파지부; 상기 파지부를 지지하며, 상기 파지부를 상기 제1축 방향으로 이동시키는 파지용 제1축 방향 이동부; 상기 파지용 제1축 방향 이동부에 연결되며, 상기 파지용 제1축 방향 이동부를 상기 제1축 방향에 교차하는 제2축 방향으로 이동시키는 파지용 제2축 방향 이동부; 및 상기 파지용 제1축 방향 이동부에 연결되고 상기 파지부가 결합되며, 상기 파지부를 상기 제1축 방향과 제2축 방향에 교차하는 제3축 방향으로 이동시키는 파지용 제3축 방향 이동부를 포함할 수 있다.

상기 공급용 스테이지유닛은, 상기 공급용 스테이지부를 지지하며, 상기 공급용 스테이지부를 상기 제1축 방향으로 이동시키는 공급용 스테이지 이동부를 포함할 수 있다.

상기 배출용 스테이지유닛은, 상기 배출용 스테이지부를 지지하며, 상기 배출용 스테이지부를 상기 제1축 방향으로 이동시키는 배출용 스테이지 이동부를 포함할 수 있다.

상기 공급용 스테이지부에 상기 전극 적층체를 로딩(loading)하는 전극 로딩유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 배출용 스테이지부에 적재된 상기 전극 적층체를 언로딩(unloading)하는 전극 언로딩유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 적층체용 지그유닛은 다수개로 마련되어 상호 이격되어 배치될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 음극과 양극을 분리막을 사이에 두고 교번적으로 스태킹하여 전극 적층체를 생성하는 2차 전지용 스태킹 장치; 상기 2차 전지용 스태킹 장치에서 스태킹된 상기 전극 적층체를 이송하는 검사용 이송장치; 및 상기 검사용 이송장치에 의해 이송되는 상기 전극 적층체를 전달받아 촬상하며, 촬상된 상기 전극 적층체를 상기 검사용 이송장치로 전달하는 2차 전지용 오버행 검사장치를 포함하며, 상기 2차 전지용 오버행 검사장치는, 상기 전극 적층체가 적재되는 공급용 스테이지부를 구비하는 공급용 스테이지유닛; 상기 전극 적층체를 전달받아 클램핑하는 제1 지그부와 제2 지그부를 구비하며, 상기 제1 지그부와 상기 제2 지그부를 제1축 방향으로 이동시키는 적층체용 지그유닛; 상기 적층체용 지그유닛에 인접하게 배치되며, 상기 전극 적층체를 촬상하는 검사용 촬상유닛; 상기 적층체용 지그유닛에 인접하게 배치되며, 상기 검사용 촬상유닛에 의해 촬상된 상기 전극 적층체가 적재되는 배출용 스테이지부를 구비하는 배출용 스테이지유닛; 및 상기 적층체용 지그유닛에 인접하게 배치되며, 상기 전극 적층체를 상기 공급용 스테이지유닛에서 상기 적층체용 지그유닛으로 전달하고 상기 적층체용 지그유닛에서 상기 배출용 스테이지유닛으로 전달하는 적층체용 전달유닛을 포함하는 2차 전지 제조 시스템이 제공될 수 있다.

상기 적층체용 지그유닛은, 상기 제1 지그부가 결합되는 제1 지그용 이동블록부; 상기 제2 지그부가 결합되는 제2 지그용 이동블록부; 상기 제1 지그용 이동블록부와 상기 제2 지그용 이동블록부에 연결되며, 상기 제1 지그용 이동블록부와 상기 제2 지그용 이동블록부의 이동을 안내하는 지그용 이동 가이드부; 및 상기 제1 지그용 이동블록부와 상기 제2 지그용 이동블록부에 연결되며, 상기 제1 지그용 이동블록부와 상기 제2 지그용 이동블록부를 이동시키는 지그용 이동 구동부를 포할 수 있다.

상기 적층체용 전달유닛은, 상기 전극 적층체를 파지하는 파지부; 상기 파지부를 지지하며, 상기 파지부를 상기 제1축 방향으로 이동시키는 파지용 제1축 방향 이동부; 상기 파지용 제1축 방향 이동부에 연결되며, 상기 파지용 제1축 방향 이동부를 상기 제1축 방향에 교차하는 제2축 방향으로 이동시키는 파지용 제2축 방향 이동부; 및 상기 파지용 제1축 방향 이동부에 연결되고 상기 파지부가 결합되며, 상기 파지부를 상기 제1축 방향과 제2축 방향에 교차하는 제3축 방향으로 이동시키는 파지용 제3축 방향 이동부를 포함할 수 있다.

상기 공급용 스테이지유닛은, 상기 공급용 스테이지부를 지지하며, 상기 공급용 스테이지부를 상기 제1축 방향으로 이동시키는 공급용 스테이지 이동부를 포함할 수 있다.

상기 배출용 스테이지유닛은, 상기 배출용 스테이지부를 지지하며, 상기 배출용 스테이지부를 상기 제1축 방향으로 이동시키는 배출용 스테이지 이동부를 포함할 수 있다.

상기 검사용 이송장치에 의해 이송된 상기 전극 적층체를 상기 공급용 스테이지부에 로딩(loading)하는 전극 로딩유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 배출용 스테이지부에 적재된 상기 전극 적층체를 언로딩(unloading)하여 상기 검사용 이송장치에 전달하는 전극 언로딩유닛을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 전극 적층체를 클램핑하는 제1 지그부와 제2 지그부를 구비하며 제1 지그부와 제2 지그부를 제1축 방향으로 이동시키는 적층체용 지그유닛과 전극 적층체를 촬상하는 검사용 촬상유닛을 구비함으로써, 인라인으로 이루어지는 2차 전지의 제조과정 중 전극 적층체를 빠르고 간편하게 전수 검사하여 전극들의 오버행 부위를 감지하여 불량 제품의 생산을 최소화하고, 불량 제품의 납품을 막아 품질 신뢰도를 높일 수 있다.

또한 본 발명에 따르면, 제1 지그부와 제2 지그부가 검사용 촬상유닛에 대해 상대이동되어 검사용 촬상유닛의 개수를 줄일 수 있고, 그에 따라 제작비용 및 유지비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 2차 전지의 전극이 적층된 상태가 도시된 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 전지 제조 시스템이 도시된 도면이다.
도 3은 도 2의 2차 전지용 오버행 검사장치의 내부를 상부에서 바라본 도면이다.
도 4는 도 3의 적층체용 전달유닛을 정면에서 바라본 도면이다.
도 5는 도 3의 공급용 스테이지유닛 및 배출용 스테이지유닛을 정면에서 바라본 도면이다.
도 6은 도 3의 적층체용 지그유닛을 정면에서 바라본 도면이다.
도 7은 도 6의 제1 지그용 파지부가 도시된 도면이다.
도 8은 도 7의 평면도이다.
도 9는 도 7의 측면도이다.
도 10은 도 6의 제1 지그부와 제2 지그부의 이동이 도시된 동작상태도이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 전지 제조 시스템이 도시된 도면이고, 도 3은 도 2의 2차 전지용 오버행 검사장치의 내부를 상부에서 바라본 도면이며, 도 4는 도 3의 적층체용 전달유닛을 정면에서 바라본 도면이고, 도 5는 도 3의 공급용 스테이지유닛 및 배출용 스테이지유닛을 정면에서 바라본 도면이며, 도 6은 도 3의 적층체용 지그유닛을 정면에서 바라본 도면이고, 도 7은 도 6의 제1 지그용 파지부가 도시된 도면이며, 도 8은 도 7의 평면도이고, 도 9는 도 7의 측면도이며, 도 10은 도 6의 제1 지그부와 제2 지그부의 이동이 도시된 동작상태도이다. 도 3에서는 도시의 편의를 위해 지그용 이동 구동부(116)의 도시를 생략하였다.

이하의 도면에서 제1축 방향은 'X'로 표시하고 제2축 방향은 'Y'로 표시하고, 제3축 방향은 'Z'로 표시한다.

본 실시예에 따른 2차 전지 제조 시스템은, 도 2 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 음극(미도시)과 양극(미도시)을 분리막(미도시)을 사이에 두고 교번적으로 스태킹하여 전극 적층체(M)를 생성하는 2차 전지용 스태킹 장치(SC)와, 2차 전지용 스태킹 장치(SC)에서 스태킹된 전극 적층체(M)를 이송하는 검사용 이송장치(200)와, 검사용 이송장치(200)에 의해 이송되는 전극 적층체(M)를 전달받아 촬상하며 촬상된 전극 적층체(M)를 검사용 이송장치(200)로 전달하는 2차 전지용 오버행 검사장치(100)와, 2차 전지용 오버행 검사장치(100)를 통과한 전극 적층체(M)를 공급받으며 전극 적층체(M)의 외면을 검사하는 외부면 검사장치(SD)와, 외부면 검사장치(SD)를 통과한 전극 적층체(M)를 공급받으며 전극 적층체(M)에 구동칩이 내장된 필름을 부착하는 TAB(Tape Automated Bonding)장치와, 검사용 이송장치(200)와 외부면 검사장치(SD)에 연결되어 2차 전지용 오버행 검사장치(100)를 통과한 전극 적층체(M)를 외부면 검사장치(SD)로 전달하며 외부면 검사장치(SD)와 TAB장치(TAB)에 연결되어 외부면 검사장치(SD)를 통과한 전극 적층체(M)를 TAB장치(TAB)로 전달하는 전달용 이송장치(SF)와, 2차 전지용 스태킹 장치(SC), 외부면 검사장치(SD), 2차 전지용 오버행 검사장치(100), TAB장치(TAB)와, 검사용 이송장치(200) 및 전달용 이송장치(SF)에 연결되어 2차 전지용 스태킹 장치(SC), 외부면 검사장치(SD), 2차 전지용 오버행 검사장치(100), TAB장치(TAB), 검사용 이송장치(200) 및 전달용 이송장치(SF)을 제어하는 제어유닛(미도시)를 포함한다.

2차 전지용 스태킹 장치(SC)는 음극(미도시)과 양극(미도시)을 분리막(미도시)을 사이에 두고 교번적으로 스태킹하여 전극 적층체(M)를 생성한다.

이러한 2차 전지용 스태킹장치는 장치 본체(미도시), 양극(미도시)을 공급하는 양극 공급부(미도시), 음극(미도시)을 공급하는 공급부(미도시), 분리막(미도시)을 공급하는 공급부(미도시) 및 이동식 스태킹 유닛(미도시)을 포함한다.

이동식 스태킹 유닛(미도시)은 양극(미도시), 음극(미도시) 및 분리막(미도시)이 스태킹되는 장소를 형성하는데, 이러한 이동식 스태킹 유닛(미도시)는 양극 공급부(미도시)와 음극 공급부(미도시) 사이를 이동하면서 스태킹 작업을 수행한다.

검사용 이송장치(200)는 2차 전지용 스태킹 장치(SC)에서 스태킹된 전극 적층체(M)를 이송한다. 이러한 검사용 이송장치(200)는 2차 전지용 스태킹 장치(SC)와 2차 전지용 오버행 검사장치(100)에 연결되어 전극 적층체(M)를 2차 전지용 오버행 검사장치(100)로 전달한다.

또한, 검사용 이송장치(200)는 전달용 이송장치(SF)에 연결되어 오버행 검사가 완료된 전극 적층체(M)를 전달용 이송장치(SF)를 전달한다.

이러한 검사용 이송장치(200)는, 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 2차 전지용 오버행 검사장치(100)의 후술할 검사용 촬상유닛(120)에 의해 촬상될 전극 적층체(M)를 이송하는 공급용 이송부(210)와, 2차 전지용 오버행 검사장치(100)에 이웃하게 배치되며 검사용 촬상유닛(120)에 의해 촬상된 전극 적층체(M)를 이송하는 배출용 이송부(220)를 포함한다.

공급용 이송부(210)는, 전극 적층체(M)를 지지하며 회전에 의해 전극 적층체(M)를 이송시키는 다수개의 공급용 컨베이어 롤러(미도시)와, 공급용 컨베이어 롤러(미도시)가 회전 가능하게 결합되는 공급용 롤러 프레임(미도시)을 포함한다.

배출용 이송부(220)는, 전극 적층체(M)를 지지하며 회전에 의해 전극 적층체(M)를 이송시키는 다수개의 배출용 컨베이어 롤러(미도시)와, 배출용 컨베이어 롤러(미도시)가 회전 가능하게 결합되는 배출용 롤러 프레임(미도시)을 포함한다.

한편, 2차 전지용 오버행 검사장치(100)는 2차 전지용 스태킹 장치(SC)로부터 전극 적층체(M)를 전달받는다. 이러한 2차 전지용 오버행 검사장치(100)는 전극 적층체(M)를 촬상한다.

본 실시예의 2차 전지용 오버행 검사장치(100)는 공급용 이송부(210)에 의해 이송되는 전극 적층체(M)를 전달받아 촬상하여 일부 전극(미도시)의 말단부가 다른 전극(미도시)들에 비하여 옆쪽으로 돌출되는 오버행(overhang) 부위를 검사한다.

또한, 2차 전지용 오버행 검사장치(100)는 촬상하여 검사가 완료된 전극 적층체(M)를 배출용 이송부(220)로 전달한다.

이러한 2차 전지용 오버행 검사장치(100)는, 도 3 내지 도 10에 자세히 도시된 바와 같이, 전극 적층체(M)가 적재되는 공급용 스테이지부(141)를 구비하는 공급용 스테이지유닛(140)과, 전극 적층체(M)를 전달받아 클램핑하는 제1 지그부(111)와 제2 지그부(112)를 구비하며 제1 지그부(111)와 제2 지그부(112)를 제1축 방향으로 이동시키는 적층체용 지그유닛(110)과, 적층체용 지그유닛(110)에 인접하게 배치되며 전극 적층체(M)를 촬상하는 검사용 촬상유닛(120)과, 적층체용 지그유닛(110)에 인접하게 배치되며 검사용 촬상유닛(120)에 의해 촬상된 전극 적층체(M)가 적재되는 배출용 스테이지부(151)를 구비하는 배출용 스테이지유닛(150)과, 적층체용 지그유닛(110)에 인접하게 배치되며 전극 적층체(M)를 공급용 스테이지유닛(140)에서 적층체용 지그유닛(110)으로 전달하고 적층체용 지그유닛(110)에서 배출용 스테이지유닛(150)으로 전달하는 적층체용 전달유닛(130)과, 검사용 이송장치(200)의 공급용 이송부(210)에 의해 이송된 전극 적층체(M)를 공급용 스테이지부(141)에 로딩(loading)하는 전극 로딩유닛(160)과, 배출용 스테이지부(151)에 적재된 전극 적층체(M)를 언로딩(unloading)하여 검사용 이송장치(200)의 배출용 이송부(220)에 전달하는 전극 언로딩유닛(170)을 포함한다.

전극 로딩유닛(160)은 검사용 이송장치(200)의 공급용 이송부(210)에 의해 이송된 전극 적층체(M)를 공급용 스테이지부(141)에 로딩(loading)한다.

이러한 전극 로딩유닛(160)은 공급용 이송부(210)에 지지된 전극 적층체(M)를 픽업(pick up)하는 로딩용 전극 픽업부(161)와, 로딩용 전극 픽업부(161)에 연결되어 로딩용 전극 픽업부(161)를 제2축 방향으로 이동시키는 로딩용 픽업부용 이동부(162)를 포함한다.

로딩용 픽업부용 이동부(162)는 로딩용 전극 픽업부(161가 결합되며 제2축 방향으로 이동되는 로딩용 픽업부용 이동블록부(미도시)와, 로딩용 픽업부용 이동블록부(미도시)에 연결되어 로딩용 픽업부용 이동블록부(미도시)의 이동을 안내하는 로딩용 픽업부용 이동가이드부(미도시)와. 로딩용 픽업부용 이동블록부(미도시)에 연결되어 로딩용 픽업부용 이동블록부(미도시)를 이동시키는 로딩용 픽업부용 이동구동부(미도시)를 포함한다. 본 실시예에서 로딩용 픽업부용 이동구동부(미도시)는 로딩용 픽업부용 이동블록부(미도시)에 결합된 이동너트(미도시)와, 이동너트(미도시)가 치합되는 볼 스크류(미도시)와 볼 스크류를 회전시키는 구동모터(미도시)를 포함한다.

공급용 스테이지유닛(140)은, 전극 적층체(M)가 적재되는 공급용 스테이지부(141)와, 공급용 스테이지부(141)를 지지하며 공급용 스테이지부(141)를 제1축 방향으로 이동시키는 공급용 스테이지 이동부(142)를 포함한다.

공급용 스테이지부(141)는 평평한 사각의 플레이트 형상으로 마련된다. 이러한 공급용 스테이지부(141)의 상면에 전극 적층체(M)가 안착된다. 본 실시예에서 공급용 스테이지부(141)에는 복수의 전극 적층체(M)가 적층되어 배치될 수 있다.

공급용 스테이지 이동부(142)는, 공급용 스테이지부(141)를 지지하며, 공급용 스테이지부(141)를 제1축 방향으로 이동시킨다.

공급용 스테이지부(141)는 공급용 스테이지부(141)가 결합되며 제1축 방향으로 이동되는 공급 스테이지용 이동블록부(142a)와, 공급 스테이지용 이동블록부(142a)에 연결되어 공급 스테이지용 이동블록부(142a)의 이동을 안내하는 공급 스테이지용 이동가이드부(미도시)와, 공급 스테이지용 이동블록부(142a)에 연결되어 공급 스테이지용 이동블록부(142a)를 이동시키는 공급 스테이지용 이동구동부(142c)를 포함한다. 본 실시예에서 공급 스테이지용 이동구동부(142c)는 공급 스테이지용 이동블록부(142a)에 결합된 이동너트(미도시)와, 이동너트(미도시)가 치합되는 볼 스크류(미도시)와, 볼 스크류(미도시)를 회전시키는 구동모터(미도시)를 포함한다.

적층체용 지그유닛(110)은, 전극 적층체(M)를 전달받아 클램핑하는 제1 지그부(111) 및 제2 지그부(112)와, 제1 지그부(111)가 결합되는 제1 지그용 이동블록부(113)와, 제2 지그부(112)가 결합되는 제2 지그용 이동블록부(114)와, 제1 지그용 이동블록부(113)와 제2 지그용 이동블록부(114)에 연결되며 제1 지그용 이동블록부(113)와 제2 지그용 이동블록부(114)의 이동을 안내하는 지그용 이동 가이드부(미도시)와, 제1 지그용 이동블록부(113)와 제2 지그용 이동블록부(114)에 연결되며 제1 지그용 이동블록부(113)와 제2 지그용 이동블록부(114)를 이동시키는 지그용 이동 구동부(116)를 포함한다.

본 실시예에서 제1 지그부(111)와 제2 지그부(112)는 여러 쌍으로 마련되어 제1축 방향으로 배치될 수 있다.

또한, 본 실시예에서 제1 지그부(111) 및 제2 지그부(112)는 동일한 구조로 형성된다. 따라서, 이하에서는 제1 지그부(111)의 구조에 대해 설명하고 제2 지그부(112)의 구조는 제1 지그부(111)의 구조로 대체한다.

제1 지그부(111)는 전극 적층체(M)를 클램핑한다. 이러한 제1 지그부(111)는, 도 6 내지 도 10에 자세히 도시된 바와 같이, 전극 적층체(M)에 접근 및 이격되는 방향으로 이동되어 전극 적층체(M)를 클램핑하는 적층체용 클램핑부(111c, 111d)를 구비하는 제1 지그용 파지부(111a)와, 제1 지그용 파지부(111a)가 결합되며 제1 지그용 이동블록부(113)에 결합되는 제1 지그용 몸체(111b)를 포함한다.

제1 지그용 몸체(111b)에는, 제1 지그용 파지부(111a)를 제2축을 회전 축심으로 하여 회전시키는 적층체용 틸팅 구동부(미도시)와, 제1 지그용 파지부(111a)를 제3축을 회전 축심으로 하여 회전시키는 적층체용 회전 구동부(미도시)가 마련된다.

적층체용 틸팅 구동부(미도시)와 적층체용 회전 구동부(미도시)의 동작에 의해 적층체용 클램핑부(111c, 111d)에 파지된 전극 적층체(M)가 제2축 및 제3축을 회전 축심으로 하여 회전되어 전극 적층체(M)가 검사용 촬상유닛(120)에 대해 다양한 각도로 위치될 수 있고, 그에 따라 검사용 촬상유닛(120)이 전극 적층체(M)를 다양한 방향에서 촬상할 수 있어 검사 정확도가 높아지는 이점이 있다.

제1 지그용 파지부(111a)는 제1 지그용 몸체(111b)에 결합되며 적층체용 클램핑부(111a, 111b)를 이동시키는 클램핑용 이동 구동부(111e)를 구비한다.

적층체용 클램핑부(111c, 111d)는 전극 적층체(M)에 접근 및 이격되는 방향으로 이동되어 전극 적층체(M)를 클램핑 및 언클램핑한다. 이러한 적층체용 클램핑부(111c, 111d)는, 클램핑용 이동 구동부(115)에 연결되는 제1 파지용 플레이트부(111c)와, 제1 파지용 플레이트부(111c)에 대해 이격되어 배치되며 클램핑용 이동 구동부(111e)에 연결되는 제2 파지용 플레이트부(111d)를 포함한다.

이러한 제1 파지용 플레이트부(111c)와 제2 파지용 플레이트부(111d)의 사이에 전극 적층체(M)가 배치되며, 제1 파지용 플레이트부(111c)와 제2 파지용 플레이트부(111d)의 상호 접근하는 방향의 이동 및 제1 파지용 플레이트부(111c)와 제2 파지용 플레이트부(111d)의 상호 이격되는 방향의 이동에 의해 전극 적층체(M)가 제1 파지용 플레이트부(111c)와 제2 파지용 플레이트부(111d)에 의해 가압 및 가압 해제되어 클램핑 및 언클램핑된다.

클램핑용 이동 구동부(111e)는 제1 지그용 몸체(111b)에 결합된다. 이러한 클램핑용 이동 구동부(111e)는 제1 파지용 플레이트부(111c)와 제2 파지용 플레이트부(111d)를 이동시킨다.

본 실시예에 따른 클램핑용 이동 구동부(111e)는, 제1 파지용 플레이트부(111c)와 제2 파지용 플레이트부(111d)에 연결되어 제1 파지용 플레이트부(111c)와 제2 파지용 플레이트부(111d)의 이동을 안내하는 파지용 이동 가이드부(111f)와, 제1 파지용 플레이트부(111c)와 제2 파지용 플레이트부(111d) 각각에 연결되어 제1 파지용 플레이트부(111c)와 제2 파지용 플레이트부(111d) 각각을 상호 접근하는 방향 및 상호 이격되는 방향으로 이동시키는 한 쌍의 파지용 이동 바아(111g)와, 파지용 이동 바아(111g)에 연결되어 파지용 이동 바아(111g)를 이동시키는 파지용 이동 구동부(미도시)를 포함한다.

파지용 이동 가이드부(111f)는 가이드 레일 형상으로 마련되어 제1 파지용 플레이트부(111c)와 제2 파지용 플레이트부(111d)의 이동을 안내한다.

파지용 이동 구동부(미도시)에는 파지용 이동 바아(111g)에 연결되어 제1 파지용 플레이트부(111c)와 제2 파지용 플레이트부(111d)를 이동시키는 공압 실린더(미도시)가 사용될 수 있다.

제2 지그부(112)는, 도 6에 자세히 도시된 바와 같이, 전극 적층체(M)에 접근 및 이격되는 방향으로 이동되어 전극 적층체(M)를 클램핑하는 적층체용 클램핑부(미도시)를 구비하는 제2 지그용 파지부(112a)와, 제2 지그용 파지부(112a)가 결합되며 제1 지그용 이동블록부(113)에 결합되는 제2 지그용 몸체(112b)를 포함한다.

상술한 바와 같이 제2 지그부(112)의 구조는 제1 지그부(111)와 거의 동일하므로 제2 지그부(112)의 구조에 대한 자세한 설명은 앞서 설명한 제1 지그부(111)의 설명으로 대체한다.

지그용 이동 구동부(116)는 제1 지그용 이동블록부(113)와 제2 지그용 이동블록부(114)에 연결되어 제1 지그용 이동블록부(113)와 제2 지그용 이동블록부(114)를 제1축 방향으로 이동시킨다.

이러한 지그용 이동 구동부(116)의 작동에 의해 제1 지그부(111)와 제2 지그부(112)가 도 10(a)의 위치에서 도 10(b)의 위치로 이동될 수 있다. 도 10(a)에서는 제2 지그부(112)에 클램핑된 전극 적층체(M)가 검사용 촬상유닛(120)에 의해 촬상되며 도 10(b)에서는 제1 지그부(111)에 클램핑된 전극 적층체(M)가 검사용 촬상유닛(120)에 의해 촬상된다.

본 실시예에서 지그용 이동 구동부(116)는 제1 지그용 이동블록부(113)와 제2 지그용 이동블록부(114) 각각에 결합되는 이동너트(미도시)와, 이동너트(미도시)가 치합되는 볼 스크류(미도시)와, 볼 스크류를 회전시키는 구동모터(미도시)를 포함한다.

검사용 촬상유닛(120)은 적층체용 지그유닛(110)에 인접하게 배치된다. 이러한 검사용 촬상유닛(120)은 전극 적층체(M)를 촬상한다.

이러한 검사용 촬상유닛(120)은, 도 3에 자세히 도시된 바와 같이, 전극 적층체(M)를 향해 방사선을 방출하는 방사선 방출부(121)와, 방사선 방출부(121)에 대해 이격되어 배치되며 방사선을 검출하는 방사선 검출부(123)와, 방사선 방출부(121)와 방사선 검출부(123)를 차폐하는 방사선 차폐부(128)를 포함한다.

본 실시예에 방사선은 엑스선(X-ray)가 사용되며 방사선 방출부(121)는 엑스선(X-ray)을 방출한다.

방사선 검출부(123)는 방사선 방출부(121)에 대해 이격되어 배치되어 방사선 방출기(121a)에서 방출된 방사선을 검출한다. 본 실시예의 방사선 검출부(123)는 방사선 방출기(121a)에서 방출된 엑스선에 감응하여 이를 시각적으로 표시함으로써, 방사선 검출부(123)와 방사선 방출부(121)의 사이에 배치된 전극 적층체(M)에 적층된 전극들의 형상을 시각적으로 표시할 수 있고, 그에 따라 전극 적층체(M)의 전극의 오버행(overhang) 부위가 시각적으로 관측될 수 있다.

방사선 차폐부(128)는 방사선 방출부(121)와 방사선 검출부(123)를 차폐하는 하우징 구조로 마련된다. 상술한 방사선 차폐부(128)에는 전극 로딩유닛(160)과 전극 언로딩유닛(170)이 관통하는 통과공(K)이 마련된다.

배출용 스테이지유닛(150)은 적층체용 지그유닛(110)에 인접하게 배치된다. 이러한 배출용 스테이지유닛(150)은 검사용 촬상유닛(120)에 의해 촬상된 전극 적층체(M)가 적재되는 배출용 스테이지부(151)를 구비한다.

배출용 스테이지유닛(150)은, 전극 적층체(M)가 적재되는 배출용 스테이지부(151)와, 배출용 스테이지부(151)를 지지하며 배출용 스테이지부(151)를 제1축 방향으로 이동시키는 배출용 스테이지 이동부(152)를 포함한다.

배출용 스테이지부(151)는 평평한 사각의 플레이트 형상으로 마련된다. 이러한 배출용 스테이지부(151)의 상면에 전극 적층체(M)가 안착된다. 본 실시예에서 배출용 스테이지부(151)에는 복수의 전극 적층체(M)가 적층되어 배치될 수 있다.

배출용 스테이지 이동부(152)는, 배출용 스테이지부(151)를 지지하며, 배출용 스테이지부(151)를 제1축 방향으로 이동시킨다.

배출용 스테이지부(151)는 배출용 스테이지부(151)가 결합되며 제1축 방향으로 이동되는 배출 스테이지용 이동블록부(152a)와, 배출 스테이지용 이동블록부(152a)에 연결되어 배출 스테이지용 이동블록부(152a)의 이동을 안내하는 배출 스테이지용 이동가이드부(미도시)와, 배출 스테이지용 이동블록부(152a)에 연결되어 배출 스테이지용 이동블록부(152a)를 이동시키는 배출 스테이지용 이동구동부(152c)를 포함한다. 본 실시예에서 배출 스테이지용 이동구동부(152c)는 배출 스테이지용 이동블록부(152a)에 결합된 이동너트(미도시)와, 이동너트(미도시)가 치합되는 볼 스크류(미도시)와, 볼 스크류를 회전시키는 구동모터(미도시)를 포함한다.

적층체용 전달유닛(130)은 적층체용 지그유닛(110)에 인접하게 배치된다. 이러한 적층체용 전달유닛(130)은 전극 적층체(M)를 공급용 스테이지유닛(140)에서 적층체용 지그유닛(110)으로 전달한다. 또한, 적층체용 전달유닛(130)은 전극 적층체(M)를 적층체용 지그유닛(110)에서 배출용 스테이지유닛(150)으로 전달한다.

본 실시예에서 적층체용 전달유닛(130)은, 도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 전극 적층체(M)를 파지하는 파지부(131)와, 파지부(131)를 지지하며 파지부(131)를 제1축 방향으로 이동시키는 파지용 제1축 방향 이동부(133)와, 파지용 제1축 방향 이동부(133)에 연결되며 파지용 제1축 방향 이동부(133)를 제1축 방향에 교차하는 제2축 방향으로 이동시키는 파지용 제2축 방향 이동부(135)와, 파지용 제1축 방향 이동부(133)에 연결되고 파지부(131)가 결합되며 파지부(131)를 제1축 방향과 제2축 방향에 교차하는 제3축 방향으로 이동시키는 파지용 제3축 방향 이동부(137)와, 파지용 제3축 방향 이동부(137)에 지지되며 파지부(131)에 연결되어 파지부(131)를 제2축을 회전 축심으로 하여 회전시키는 파지용 회전부(139)를 포함한다.

파지부(131)는 전극 적층체(M)를 파지한다. 이러한 파지부(131)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 파지용 회전부(139)에 연결되는 파지모듈 프레임부(131a)와, 파지모듈 프레임부(131a)에 결합되는 파지용 고정몸체부(131b)와, 파지모듈 프레임부(131a)에 이동 가능하게 결합되며 파지용 고정몸체부(131b)에 접근 및 이격되는 방향으로 이동되어 전극 적층체(M)를 파지 및 파지 해제하는 파지용 이동몸체부(131c)와, 파지모듈 프레임부(131a)에 지지되며 파지용 이동몸체부(131c)의 이동을 안내하는 파지모듈용 이동 가이드부(미도시)와, 파지모듈 프레임부(131a)에 지지되며 파지용 이동몸체부(131c)에 연결되어 파지용 이동몸체부(131c)를 이동시키는 파지모듈용 이동 구동부(131d)를 포함한다.

파지용 이동몸체부(131c)는 파지모듈 프레임부(131a)에 슬라이딩 이동 가능하게 결합된다. 이러한 파지용 이동몸체부(131c)는 파지용 고정몸체부(131b)에 접근하는 방향으로 이동되어 전극 적층체(M)를 가압함으로써, 파지용 고정몸체부(131b)와 함께 전극 적층체(M) 파지한다.

파지모듈용 이동 구동부(131d)는 파지모듈 프레임부(131a)에 지지된다. 이러한 파지모듈용 이동 구동부(131d)는 파지용 이동몸체부(131c)에 연결되어 파지용 이동몸체부(131c)를 이동시킨다. 본 실시예에 따른 파지모듈용 이동 구동부(131d)는 공압 또는 유압 실린더로 이루어진다.

파지모듈용 이동 가이드부(미도시)는 가이드 레일 형상으로 마련되어 파지용 이동몸체부(131c)의 이동을 안내한다.

파지용 회전부(139)는 파지부(131)에 연결된다. 이러한 파지용 회전부(139)은 파지부(131)을 제2축을 회전 축심으로 하여 회전시킨다.

본 실시예에 따른 파지용 회전부(139)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 파지부(131)가 결합되는 전달용 회전 블록부(139a)와, 파지용 제3축 방향 이동블록부(137a)에 결합되며 전달용 회전 블록부(139a)를 제2축 방향(Y)을 회전 축심으로 하여 회전시키는 전달용 회전 블록 회전 구동부(139b)를 포함한다.

파지용 제3축 방향 이동부(137)는 파지용 제1축 방향 이동부(133)에 연결된다. 또한, 파지용 제3축 방향 이동부(137)에는 파지부(131)가 결합된다. 이러한 파지용 제3축 방향 이동부(137)는 파지부(131)를 제3축 방향으로 이동시킨다.

본 실시예에 따른 파지용 제3축 방향 이동부(137)는, 도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 파지부(131)가 연결되며 제3축 방향으로 이동되는 파지용 제3축 방향 이동블록부(137a)와, 파지용 제3축 방향 이동블록부(137a)에 연결되며 파지용 제3축 방향 이동블록부(137a)의 이동을 안내하는 파지용 제3축 방향 이동 가이드부(미도시)와, 파지용 제3축 방향 이동블록부(137a)에 연결되며 파지용 제3축 방향 이동블록부(137a)를 이동시키는 파지용 제3축 방향 이동 구동부(137c)를 포함한다.

파지용 제3축 방향 이동블록부(137a)는 파지용 회전부(139)에 결합되어 파지부(131)에 연결된다. 이러한 파지용 제3축 방향 이동블록부(137a) 제3축 방향으로 이동되어 파지부(131)를 제3축 방향으로 이동시킨다.

파지용 제3축 방향 이동 가이드부(미도시)는 파지용 제3축 방향 이동블록부(137a)에 연결된다. 이러한 파지용 제3축 방향 이동 가이드부(미도시)는 파지용 제3축 방향 이동블록부(137a)의 이동을 안내한다.

본 실시예에서 파지용 제3축 방향 이동 가이드부(미도시)는 파지용 제3축 방향 이동블록부(137a)가 슬라이딩 이동 가능하게 결합되는 가이드 레일(미도시)로 이루어진다.

파지용 제3축 방향 이동 구동부(137c)는 파지용 제3축 방향 이동블록부(137a)에 연결된다. 이러한 파지용 제3축 방향 이동 구동부(137c)는 파지용 제3축 방향 이동블록부(137a)를 이동시킨다.

본 실시예에 따른 파지용 제3축 방향 이동 구동부(137c)는, 파지용 제3축 방향 이동블록부(137a)에 결합되는 이동너트(미도시)와, 이동너트(미도시)에 치합되는 볼 스크류(미도시)와, 볼 스크류(미도시)에 연결되어 볼 스크류(미도시)를 회전시키는 서보모터(R)를 포함한다.

파지용 제1축 방향 이동부(133)는, 파지부(131)를 지지하며, 파지부(131)를 제1축 방향으로 이동시킨다.

이러한 파지용 제1축 방향 이동부(133)는, 도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 파지용 제3축 방향 이동부(137)가 연결되며 제1축 방향으로 이동되는 파지용 제1축 방향 이동블록부(133a)와, 파지용 제1축 방향 이동블록부(133a)에 연결되며 파지용 제1축 방향 이동블록부(133a)의 이동을 안내하는 파지용 제1축 방향 이동 가이드부(미도시)와, 파지용 제1축 방향 이동블록부(133a)에 연결되며 파지용 제1축 방향 이동블록부(133a)를 이동시키는 파지용 제1축 방향 이동 구동부(133c)를 포함한다.

파지용 제1축 방향 이동블록부(133a)에는 파지용 제3축 방향 이동부(137)가 연결된다. 파지용 제1축 방향 이동블록부(133a)는 제1축 방향으로 이동되어 파지부(131)를 제3축 방향으로 이동시킨다.

파지용 제1축 방향 이동 가이드부(미도시)는 파지용 제1축 방향 이동블록부(133a)에 연결된다. 이러한 파지용 제1축 방향 이동 가이드부(미도시)는 파지용 제1축 방향 이동블록부(133a)의 이동을 안내한다.

본 실시예에서 파지용 제1축 방향 이동 가이드부(미도시)는 파지용 제1축 방향 이동블록부(133a)가 슬라이딩 이동 가능하게 결합되는 가이드 레일(미도시)로 이루어진다.

파지용 제1축 방향 이동 구동부(133c)는 파지용 제1축 방향 이동블록부(133a)에 연결된다. 이러한 파지용 제1축 방향 이동 구동부(133c)는 파지용 제1축 방향 이동블록부(133a)를 이동시킨다.

본 실시예에 따른 파지용 제1축 방향 이동 구동부(133c)는, 파지용 제1축 방향 이동블록부(133a)에 결합되는 이동너트(미도시)와, 이동너트(미도시)에 치합되는 볼 스크류(미도시)와, 볼 스크류(미도시)에 연결되어 볼 스크류(미도시)를 회전시키는 서보모터(미도시)를 포함한다.

파지용 제2축 방향 이동부(135)는 파지용 제1축 방향 이동부(133)에 연결된다. 이러한 파지용 제2축 방향 이동부(135)는 파지용 제1축 방향 이동부(133)를 제2축 방향으로 이동시킨다.

파지용 제2축 방향 이동부(135)는, 도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 파지용 제1축 방향 이동부(133)가 연결되며 제2축 방향으로 이동되는 파지용 제2축 방향 이동블록부(135a)와, 파지용 제2축 방향 이동블록부(135a)에 연결되며 파지용 제2축 방향 이동블록부(135a)의 이동을 안내하는 파지용 제2축 방향 이동 가이드부(미도시)와, 파지용 제2축 방향 이동블록부(135a)에 연결되며 파지용 제2축 방향 이동블록부(135a)를 이동시키는 파지용 제2축 방향 이동 구동부(135c)를 포함한다.

파지용 제2축 방향 이동블록부(135a)에는 파지용 제1축 방향 이동부(133)가 연결된다. 파지용 제2축 방향 이동블록부(135a)는 제2축 방향으로 이동되어 파지부(131)를 제2축 방향으로 이동시킨다.

파지용 제2축 방향 이동 가이드부(미도시)는 파지용 제2축 방향 이동블록부(135a)에 연결된다. 이러한 파지용 제2축 방향 이동 가이드부(미도시)는 파지용 제2축 방향 이동블록부(135a)의 이동을 안내한다.

본 실시예에서 파지용 제2축 방향 이동 가이드부(미도시)는 파지용 제2축 방향 이동블록부(135a)가 슬라이딩 이동 가능하게 결합되는 가이드 레일(미도시)로 이루어진다.

파지용 제2축 방향 이동 구동부(135c)는 파지용 제2축 방향 이동블록부(135a)에 연결된다. 이러한 파지용 제2축 방향 이동 구동부(135c)는 파지용 제2축 방향 이동블록부(135a)를 이동시킨다.

본 실시예에 따른 파지용 제2축 방향 이동 구동부(135c)는, 파지용 제2축 방향 이동블록부(135a)에 결합되는 이동너트(미도시)와, 이동너트(미도시)에 치합되는 볼 스크류(미도시)와, 볼 스크류(미도시)에 연결되어 볼 스크류(미도시)를 회전시키는 서보모터(미도시)를 포함한다.

파지용 제2축 방향 이동부(135)는 파지용 제1축 방향 이동부(133)에 연결된다. 이러한 파지용 제2축 방향 이동부(135)는 파지용 제1축 방향 이동부(133)를 제2축 방향으로 이동시킨다.

한편, 전극 언로딩유닛(170)은 배출용 스테이지부(151)에 적재된 전극 적층체(M)를 언로딩(unloading)하여 공급용 이송부(210)에 적재한다.

이러한 전극 언로딩유닛(170)은 배출용 스테이지부(151)에 지지된 전극 적층체(M)를 픽업(pick up)하는 언로딩용 전극 픽업부(171)와, 언로딩용 전극 픽업부(171)에 연결되어 언로딩용 전극 픽업부(171)를 제2축 방향으로 이동시키는 언로딩용 픽업부용 이동부(172)를 포함한다.

언로딩용 픽업부용 이동부(172)는 언로딩용 전극 픽업부(171)가 결합되며 제2축 방향으로 이동되는 언로딩용 픽업부용 이동블록부(미도시)와, 언로딩용 픽업부용 이동블록부(미도시)에 연결되어 언로딩용 픽업부용 이동블록부(미도시)의 이동을 안내하는 언로딩용 픽업부용 이동가이드부(미도시)와. 언로딩용 픽업부용 이동블록부(미도시)에 연결되어 언로딩용 픽업부용 이동블록부(미도시)를 이동시키는 언로딩용 픽업부용 이동구동부(미도시)를 포함한다. 본 실시예에서 언로딩용 픽업부용 이동구동부(미도시)는 언로딩용 픽업부용 이동블록부(미도시)에 결합된 이동너트(미도시)와, 이동너트(미도시)가 치합되는 볼 스크류(미도시)와 볼 스크류를 회전시키는 구동모터(미도시)를 포함한다.

한편, 외부면 검사장치(SD)는 2차 전지용 오버행 검사장치(100)의 오버행 검사 공정이 수행된 전극 적층체(M)를 전달용 이송장치(SF)을 통해 공급받는다. 이러한 외부면 검사장치(SD)가 전극 적층체(M)의 외면을 검사한다.

본 실시예에서 외부면 검사장치(SD)는, 전극 적층체(M)의 외면을 촬상하는 카메라부(미도시)와, 카메라부(미도시)에 연결되어 카메라부(미도시)가 획득한 정보를 제어유닛에 전송하는 통신부(미도시)를 포함한다.

카메라부(미도시)는 전극 적층체(M)의 외면을 촬상한다. 이러한 카메라부(미도시)는 전극 적층체(M)의 외면을 촬상하여 전극 적층체(M)의 외면에 이물질이 부착되었는지 여부 및 전극 적층체(M)의 외형을 검사한다.

한편, 전달용 이송장치(SF)는 검사용 이송장치(200)와 외부면 검사장치(SD)에 연결되어 2차 전지용 오버행 검사장치(100)를 통과한 전극 적층체(M)를 외부면 검사장치(SD)로 전달한다.

또한, 전달용 이송장치(SF)는 외부면 검사장치(SD)와 TAB장치(TAB)에 연결되어 외부면 검사장치(SD)를 통과한 전극 적층체(M)를 TAB장치(TAB)로 전달한다.

이러한 전달용 이송장치(SF)는, 전극 적층체(M)를 지지하는 트레이(미도시)를 이송시키는 다수개의 컨베이어(미도시)와, 트레이(미도시)의 이송방향을 전환하는 방향 전환부(미도시)와, 전극 적층체(M)를 트레이(미도시)로 전달하는 이송로봇(미도시) 등을 포함한다.

한편, 본 실시예에 따른 제어유닛(미도시)은 2차 전지용 스태킹 장치(SC), 외부면 검사장치(SD), 2차 전지용 오버행 검사장치(100), TAB장치(TAB), 검사용 이송장치(200) 및 전달용 이송장치(SF)에 전기적으로 연결되어 2차 전지용 스태킹 장치(SC), 외부면 검사장치(SD), 2차 전지용 오버행 검사장치(100), TAB장치(TAB), 검사용 이송장치(200) 및 전달용 이송장치(SF)의 동작을 제어한다.

이하에서 본 실시예에 따른 2차 전지 제조 시스템의 작동을 도 2 내지 도 8을 참고하여 설명한다.

먼저, 2차 전지용 스태킹 장치(SC)에서 스태킹 공정이 완료된 전극 적층체(M)가 공급용 이송부(210)를 통해 2차 전지용 오버행 검사장치(100) 방향으로 이송된다.

이후, 전극 로딩유닛(160)이 공급용 스테이지부(141)에 전극 적층체(M)들을 로딩(loading)한다. 이때, 전극 적층체(M)들은 적층되어 배치된다.

다음, 적층체용 전달유닛(130)이 전극 적층체(M)를 제1 지그부(111)와 제2 지그부(112) 각각에 전달한다.

이후, 도 10(a)에 도시된 바와 같이 제2 지그부(112)에 클램핑된 전극 적층체(M)는 검사용 촬상유닛(120)에 의해 촬상되고 제1 지그부(111)에 지지된 전극 적층체(M)는 검사를 대기한다.

이후, 제1 지그부(111)와 제2 지그부(112)가 도 10(b)에 도시된 바와 같이 검사용 촬상유닛(120)에 대해 상대이동되어 제1 지그부(111)에 지지된 전극 적층체(M)가 검사용 촬상유닛(120)에 의해 촬상된다. 이때, 적층체용 전달유닛(130)은 제2 지그부(112)에 지지된 전극 적층체(M)를 배출용 스테이지유닛(150)으로 전달할 수 있다.

이후, 제1 지그부(111)와 제2 지그부(112)는 원래의 위치로 복귀한다.

다음, 배출용 스테이지부(151)가 전극 언로딩유닛(170) 방향으로 이동된다.

이후, 전극 언로딩유닛(170)이 배출용 스테이지부(151)에 적재된 전극 적층체(M)를 언로딩(unloading)하여 배출용 이송부(220)에 적재한다.

다음, 검사결과 정상으로 판단된 전극 적층체(M)는 전달용 이송장치(SF)를 통해 외부면 검사장치(SD)를 거쳐 TAB장치(TAB)로 전달된다.

이와 같이 본 실시예에 따른 2차 전지 제조 시스템은, 전극 적층체(M)를 클램핑하는 제1 지그부(111)와 제2 지그부(112)를 구비하며 제1 지그부(111)와 제2 지그부(112)를 제1축 방향으로 이동시키는 적층체용 지그유닛(110)과 전극 적층체(M)를 촬상하는 검사용 촬상유닛(120)을 구비함으로써, 인라인으로 이루어지는 2차 전지의 제조과정 중 전극 적층체(M)를 빠르고 간편하게 전수 검사하여 전극들의 오버행 부위를 감지하여 불량 제품의 생산을 최소화하고, 불량 제품의 납품을 막아 품질 신뢰도를 높일 수 있다.

또한 본 발명에 따르면, 제1 지그부(111)와 제2 지그부(112)가 검사용 촬상유닛(120)에 대해 상대이동 가능함으로써, 방사선 방출부(121)의 개수를 줄일 수 있고, 그에 따라 제작비용 및 유지비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.

이상 도면을 참조하여 본 실시예에 대해 상세히 설명하였지만 본 실시예의 권리범위가 전술한 도면 및 설명에 국한되지는 않는다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

100: 2차 전지용 오버행 검사장치 110: 적층체용 지그유닛
111: 제1 지그부 112: 제2 지그부
113: 제1 지그용 이동블록부 114: 제2 지그용 이동블록부
116: 지그용 이동 구동부 120: 검사용 촬상유닛
130: 적층체용 전달유닛 131: 파지부
133: 파지용 제1축 방향 이동부 135: 파지용 제2축 방향 이동부
137: 파지용 제3축 방향 이동부 140: 공급용 스테이지유닛
141: 공급용 스테이지부 142: 공급용 스테이지 이동부
150: 배출용 스테이지유닛 151: 배출용 스테이지부
152: 배출용 스테이지 이동부 160: 전극 로딩유닛
170: 전극 언로딩유닛 200: 검사용 이송장치
210: 공급용 이송부 220: 배출용 이송부
M: 전극 적층체

Claims (15)

1. 음극과 양극이 분리막을 사이에 두고 교번적으로 스태킹되어 마련된 전극 적층체가 적재되는 공급용 스테이지부를 구비하는 공급용 스테이지유닛;
   상기 전극 적층체를 전달받아 클램핑하는 제1 지그부와 제2 지그부를 구비하며, 상기 제1 지그부와 상기 제2 지그부를 제1축 방향으로 이동시키는 적층체용 지그유닛;
   상기 적층체용 지그유닛에 인접하게 배치되며, 상기 전극 적층체를 촬상하는 검사용 촬상유닛;
   상기 적층체용 지그유닛에 인접하게 배치되며, 상기 검사용 촬상유닛에 의해 촬상된 상기 전극 적층체가 적재되는 배출용 스테이지부를 구비하는 배출용 스테이지유닛; 및
   상기 적층체용 지그유닛에 인접하게 배치되며, 상기 전극 적층체를 상기 공급용 스테이지유닛에서 상기 적층체용 지그유닛으로 전달하고 상기 적층체용 지그유닛에서 상기 배출용 스테이지유닛으로 전달하는 적층체용 전달유닛을 포함하는 2차 전지용 오버행 검사장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 적층체용 지그유닛은,
   상기 제1 지그부가 결합되는 제1 지그용 이동블록부;
   상기 제2 지그부가 결합되는 제2 지그용 이동블록부;
   상기 제1 지그용 이동블록부와 상기 제2 지그용 이동블록부에 연결되며, 상기 제1 지그용 이동블록부와 상기 제2 지그용 이동블록부의 이동을 안내하는 지그용 이동 가이드부; 및
   상기 제1 지그용 이동블록부와 상기 제2 지그용 이동블록부에 연결되며, 상기 제1 지그용 이동블록부와 상기 제2 지그용 이동블록부를 이동시키는 지그용 이동 구동부를 포함하는 2차 전지용 오버행 검사장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 적층체용 전달유닛은,
   상기 전극 적층체를 파지하는 파지부;
   상기 파지부를 지지하며, 상기 파지부를 상기 제1축 방향으로 이동시키는 파지용 제1축 방향 이동부;
   상기 파지용 제1축 방향 이동부에 연결되며, 상기 파지용 제1축 방향 이동부를 상기 제1축 방향에 교차하는 제2축 방향으로 이동시키는 파지용 제2축 방향 이동부; 및
   상기 파지용 제1축 방향 이동부에 연결되고 상기 파지부가 결합되며, 상기 파지부를 상기 제1축 방향과 제2축 방향에 교차하는 제3축 방향으로 이동시키는 파지용 제3축 방향 이동부를 포함하는 2차 전지용 오버행 검사장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 공급용 스테이지유닛은,
   상기 공급용 스테이지부를 지지하며, 상기 공급용 스테이지부를 상기 제1축 방향으로 이동시키는 공급용 스테이지 이동부를 포함하는 2차 전지용 오버행 검사장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 배출용 스테이지유닛은,
   상기 배출용 스테이지부를 지지하며, 상기 배출용 스테이지부를 상기 제1축 방향으로 이동시키는 배출용 스테이지 이동부를 포함하는 2차 전지용 오버행 검사장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 공급용 스테이지부에 상기 전극 적층체를 로딩(loading)하는 전극 로딩유닛을 더 포함하는 2차 전지용 오버행 검사장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 배출용 스테이지부에 적재된 상기 전극 적층체를 언로딩(unloading)하는 전극 언로딩유닛을 더 포함하는 2차 전지용 오버행 검사장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 적층체용 지그유닛은 다수개로 마련되어 상호 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 2차 전지용 오버행 검사장치.
9. 음극과 양극을 분리막을 사이에 두고 교번적으로 스태킹하여 전극 적층체를 생성하는 2차 전지용 스태킹 장치;
   상기 2차 전지용 스태킹 장치에서 스태킹된 상기 전극 적층체를 이송하는 검사용 이송장치; 및
   상기 검사용 이송장치에 의해 이송되는 상기 전극 적층체를 전달받아 촬상하며, 촬상된 상기 전극 적층체를 상기 검사용 이송장치로 전달하는 2차 전지용 오버행 검사장치를 포함하며,
   상기 2차 전지용 오버행 검사장치는,
   상기 전극 적층체가 적재되는 공급용 스테이지부를 구비하는 공급용 스테이지유닛;
   상기 전극 적층체를 전달받아 클램핑하는 제1 지그부와 제2 지그부를 구비하며, 상기 제1 지그부와 상기 제2 지그부를 제1축 방향으로 이동시키는 적층체용 지그유닛;
   상기 적층체용 지그유닛에 인접하게 배치되며, 상기 전극 적층체를 촬상하는 검사용 촬상유닛;
   상기 적층체용 지그유닛에 인접하게 배치되며, 상기 검사용 촬상유닛에 의해 촬상된 상기 전극 적층체가 적재되는 배출용 스테이지부를 구비하는 배출용 스테이지유닛; 및
   상기 적층체용 지그유닛에 인접하게 배치되며, 상기 전극 적층체를 상기 공급용 스테이지유닛에서 상기 적층체용 지그유닛으로 전달하고 상기 적층체용 지그유닛에서 상기 배출용 스테이지유닛으로 전달하는 적층체용 전달유닛을 포함하는 2차 전지 제조 시스템
10. 제9항에 있어서,
    상기 적층체용 지그유닛은,
    상기 제1 지그부가 결합되는 제1 지그용 이동블록부;
    상기 제2 지그부가 결합되는 제2 지그용 이동블록부;
    상기 제1 지그용 이동블록부와 상기 제2 지그용 이동블록부에 연결되며, 상기 제1 지그용 이동블록부와 상기 제2 지그용 이동블록부의 이동을 안내하는 지그용 이동 가이드부; 및
    상기 제1 지그용 이동블록부와 상기 제2 지그용 이동블록부에 연결되며, 상기 제1 지그용 이동블록부와 상기 제2 지그용 이동블록부를 이동시키는 지그용 이동 구동부를 포함하는 2차 전지 제조 시스템.
11. 제9항에 있어서,
    상기 적층체용 전달유닛은,
    상기 전극 적층체를 파지하는 파지부;
    상기 파지부를 지지하며, 상기 파지부를 상기 제1축 방향으로 이동시키는 파지용 제1축 방향 이동부;
    상기 파지용 제1축 방향 이동부에 연결되며, 상기 파지용 제1축 방향 이동부를 상기 제1축 방향에 교차하는 제2축 방향으로 이동시키는 파지용 제2축 방향 이동부; 및
    상기 파지용 제1축 방향 이동부에 연결되고 상기 파지부가 결합되며, 상기 파지부를 상기 제1축 방향과 제2축 방향에 교차하는 제3축 방향으로 이동시키는 파지용 제3축 방향 이동부를 포함하는 2차 전지 제조 시스템.
12. 제9항에 있어서,
    상기 공급용 스테이지유닛은,
    상기 공급용 스테이지부를 지지하며, 상기 공급용 스테이지부를 상기 제1축 방향으로 이동시키는 공급용 스테이지 이동부를 포함하는 2차 전지 제조 시스템.
13. 제9항에 있어서,
    상기 배출용 스테이지유닛은,
    상기 배출용 스테이지부를 지지하며, 상기 배출용 스테이지부를 상기 제1축 방향으로 이동시키는 배출용 스테이지 이동부를 포함하는 2차 전지 제조 시스템.
14. 제9항에 있어서,
    상기 검사용 이송장치에 의해 이송된 상기 전극 적층체를 상기 공급용 스테이지부에 로딩(loading)하는 전극 로딩유닛을 더 포함하는 2차 전지 제조 시스템.
15. 제9항에 있어서,
    상기 배출용 스테이지부에 적재된 상기 전극 적층체를 언로딩(unloading)하여 상기 검사용 이송장치에 전달하는 전극 언로딩유닛을 더 포함하는 2차 전지 제조 시스템.

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