特表 2024-539367 外観検査システムおよび方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-10-28

(54)【発明の名称】外観検査システムおよび方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/88 20060101AFI20241018BHJP

【ＦＩ】

G01N21/88 Z

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024525912

(86)(22)【出願日】2022-12-19

(85)【翻訳文提出日】2024-05-01

(86)【国際出願番号】 KR2022020735

(87)【国際公開番号】W WO2023121188

(87)【国際公開日】2023-06-29

(31)【優先権主張番号】10-2021-0183208

(32)【優先日】2021-12-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】521065355

【氏名又は名称】エルジー エナジー ソリューション リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100188558

【弁理士】

【氏名又は名称】飯田 雅人

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(72)【発明者】

【氏名】グン・テ・キム

【テーマコード（参考）】

2G051

【Ｆターム（参考）】

2G051AA90

2G051AB02

2G051AC04

2G051CA04

2G051CA07

2G051CB01

2G051DA01

2G051DA06

2G051DA13

(57)【要約】

本発明は、二次電池の外観検査システムおよび方法に関し、二次電池の全ての外観を精密に検査することができ、過検出不良を最小化し、二次電池の移送過程における揺動を最小化して安定性を増加させることができる。また、二次電池の外観検査の正確度を向上させ、外観不良を最小化することができる外観検査システムおよび方法に関する。本発明に係る二次電池の外観を検査する外観検査システムは、二次電池を検査位置に沿って移送する移送装置と、第１検査位置に配置され、二次電池の上部および下部を検査する上下検査装置と、第２検査位置に配置され、二次電池の側面および膨張有無を検査する側面検査装置と、第２検査位置に配置され、二次電池を回転させる回転装置と、を含み、側面検査装置は、二次電池が移送装置に横たわった状態で二次電池の側面および膨張有無を検査する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

二次電池の外観を検査する外観検査システムであって、
前記二次電池を検査位置に沿って移送する移送装置と、
第１検査位置に配置され、前記二次電池の上部および下部を検査する上下検査装置と、
第２検査位置に配置され、前記二次電池の側面および膨張有無を検査する側面検査装置と、
前記第２検査位置に配置され、前記二次電池を回転させる回転装置と、
を含み、
前記側面検査装置は、前記二次電池が前記移送装置に横たわった状態で前記二次電池の側面および膨張有無を検査する、外観検査システム。

【請求項2】

前記移送装置は、リニアモーションガイドを含むコンベヤであり、
前記二次電池が前記リニアモーションガイドの直線運動により移送される、請求項１に記載の外観検査システム。

【請求項3】

前記上下検査装置は、
前記二次電池の上部を検査する上部検査器と、
前記二次電池の下部を検査する下部検査器と、を含み、
前記上下検査装置の内部にカメラが設けられている、請求項１に記載の外観検査システム。

【請求項4】

前記回転装置は、
前記第２検査位置の進入部に配置され、前記第２検査位置における検査が行われる前に、前記二次電池の上下方向と前記移送装置の移動方向が平行するように前記二次電池を回転させる第１回転器を含む、請求項１に記載の外観検査システム。

【請求項5】

前記側面検査装置は、
前記二次電池の側面に沿って光を照射する光源装置と、
前記光源装置により照射された光を反射させる鏡と、を含む３Ｄカメラである、請求項１に記載の外観検査システム。

【請求項6】

前記側面検査装置は、
前記二次電池の側面の一部を検査する第１側面検査器と、
前記第１側面検査器により検査されていない前記二次電池の側面の一部を検査する第２側面検査器と、を含む、請求項１に記載の外観検査システム。

【請求項7】

前記回転装置は、
前記第１側面検査器と前記第２側面検査器との間に配置され、前記二次電池の上面と底面が互いに反転するように前記二次電池を１８０度回転させる第２回転器を含む、請求項６に記載の外観検査システム。

【請求項8】

外観が検査される前記二次電池を既に設定された個数だけ前記移送装置に積載する積載装置をさらに含む請求項１に記載の外観検査システム。

【請求項9】

前記上下検査装置および前記側面検査装置から測定された検査結果に応じて前記二次電池を判別する判別装置をさらに含む請求項１に記載の外観検査システム。

【請求項10】

前記判別装置と連結され、判別が完了した前記二次電池を移送する第１コンベヤと、
前記第１コンベヤと連結され、異常のある前記二次電池を移送する第２コンベヤと、をさらに含む請求項９に記載の外観検査システム。

【請求項11】

前記第１コンベヤは、
判別が完了した前記二次電池がそれぞれ個別的に入るポケットを含むポケットコンベヤである、請求項１０に記載の外観検査システム。

【請求項12】

円筒型の二次電池の外観を検査する外観検査方法であって、
外観が検査される前記二次電池が積載装置により移送装置に積載される積載ステップと、
前記移送装置により前記二次電池が移送される移送ステップと、
前記二次電池の上部および下部が上下検査装置により検査される上下検査ステップと、
前記二次電池が第１回転器により前記二次電池の上下方向と前記移送装置の移動方向が平行するように回転する第１回転ステップと、
前記二次電池の側面の一部が第１側面検査器により検査される第１側面検査ステップと、
前記二次電池の上面と底面が互いに反転するように第２回転器により前記二次電池が１８０度回転する第２回転ステップと、
前記第１側面検査ステップで検査されていない前記二次電池の側面の一部が第２側面検査器により検査される第２側面検査ステップと、
を含む外観検査方法。

【請求項13】

前記移送ステップにおいて、前記二次電池が、リニアモーションガイドを含む前記移送装置により、前記リニアモーションガイドの直線運動により移送される、請求項１２に記載の外観検査方法。

【請求項14】

前記第１側面検査器および前記第２側面検査器のそれぞれが、前記二次電池の側面に沿って光を照射する光源装置、および前記光源装置により照射された光を反射させる鏡を含む３Ｄカメラである、請求項１２に記載の外観検査方法。

【請求項15】

外観検査が終了した前記二次電池が測定された検査結果に応じて判別装置により判別される判別ステップをさらに含む請求項１２に記載の外観検査方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願は、２０２１年１２月２０日付けの韓国特許出願第１０－２０２１－０１８３２０８号に基づく優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示された全ての内容は、本明細書の一部として組み込まれる。

【0002】

本発明は、外観検査システムおよび方法に関し、より詳しくは、製造された二次電池の外観に不良があるか否かを検査する二次電池の外観検査システムおよび方法に関する。

【背景技術】

【0003】

近年、化石燃料の枯渇によるエネルギー源の価格上昇、環境汚染への関心が増すにつれ、環境に優しい代替エネルギー源に対する要求が未来生活のための必須不可欠な要因となっている。そこで、太陽光、風力、潮力などの多様な電力生産技術に関する研究が持続しており、このように生産された電気エネルギーをさらに効率的に使用するための電池などの電力貯蔵装置への多大な関心も続いている。

【0004】

さらに、電池を使用する電子モバイル機器および電気自動車に関する技術開発および需要が増加するにつれ、エネルギー源としての電池の需要が急激に増加し、それにより、多様な要求に応じ得る電池に関する多くの研究が行われている。

【0005】

一般的に、電気エネルギーを貯蔵する電池は、一次電池と二次電池に区分することができる。一次電池は、使い捨ての消耗性電池であるのに対し、二次電池は、電流と物質との間の酸化および還元過程が繰り返し可能な物質を用いて製造される充電式電池である。すなわち、電流により物質に対する還元反応が行われると電源が充電され、物質に対する酸化反応が行われると電源が放電されるが、このような充電放電が繰り返し行われることで電気が生成される。

【0006】

特に、材料の面では高いエネルギー密度、放電電圧、出力安定性などの長所を有するリチウムイオン電池、リチウムイオンポリマー電池などのようなリチウム二次電池に対する需要が高い。

【0007】

二次電池は、一次電池とは異なって再充電が可能であり、ケースの形状に応じて、コイン型電池、円筒型電池、角型電池、およびパウチ型電池に分類される。

【0008】

製造工程により作製された二次電池は、不良があるか否かが検査され、これにより、不良品が分別される。最も基本的に二次電池の外観に問題があるか否かが検査されることができるが、ここでは、外観にスクラッチ、シワなどが存在するか否か、および二次電池に膨張が発生したか否かが検査される。

【0009】

円筒型二次電池の外観が検査される過程で円筒型二次電池の側面が検査される際には、円筒型二次電池を立てた状態で回転させつつ検査が行われるため、円筒型二次電池を把持する部分は、外観検査がきちんと行われない場合が発生した。また、円筒型二次電池の大きさおよび容量が増加するにつれ、移送過程で安定性が低下し、検査の正確度が低下する問題も発生した。

【0010】

このような問題を解決するために、二次電池の全ての外観を精密に検査することができ、大きさおよび容量が大きくなった二次電池も安定的に移送することができ、検査の正確度が向上する二次電池の外観検査に対する方策が必要な状況である。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

本発明は、上記のような問題を解決するために導き出されたものであり、本発明の課題は、二次電池の外観を検査する検査装置を変更することで、二次電池の全ての外観を精密に検査し、検査を受ける二次電池を移送する移送装置を変更することで、二次電池の移送過程における安定性を増加させ、二次電池の外観検査の正確度を向上させる二次電池の外観検査システムおよび方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明に係る二次電池の外観を検査する外観検査システムは、二次電池を検査位置に沿って移送する移送装置と、第１検査位置に配置され、二次電池の上部および下部を検査する上下検査装置と、第２検査位置に配置され、二次電池の側面および膨張有無を検査する側面検査装置と、第２検査位置に配置され、二次電池を回転させる回転装置と、を含み、側面検査装置は、二次電池が移送装置に横たわった状態で二次電池の側面および膨張有無を検査することができる。

【0013】

移送装置は、リニアモーションガイド（Ｌｉｎｅａｒ Ｍｏｔｉｏｎ Ｇｕｉｄｅ）を含むコンベヤ（Ｃｏｎｖｅｙｏｒ）であり、二次電池がリニアモーションガイドの直線運動により移送されることができる。
上下検査装置は、二次電池の上部を検査する上部検査器と、二次電池の下部を検査する下部検査器と、を含み、上下検査装置の内部にカメラが設けられることができる。

【0014】

回転装置は、第２検査位置の進入部に配置され、第２検査位置における検査が行われる前に、二次電池の上下方向と移送装置の移動方向が平行するように二次電池を回転させる第１回転器を含むことができる。

【0015】

側面検査装置は、二次電池の側面に沿って光を照射する光源装置と、光源装置により照射された光を反射させる鏡と、を含む３Ｄ（三次元）カメラであってもよい。

【0016】

側面検査装置は、二次電池の側面の一部を検査する第１側面検査器と、第１側面検査器により検査されていない二次電池の側面の一部を検査する第２側面検査器と、を含むことができる。

【0017】

回転装置は、第１側面検査器と第２側面検査器との間に配置され、二次電池の上面と底面が互いに反転するように二次電池を１８０度回転させる第２回転器を含むことができる。

【0018】

外観検査システムは、外観が検査される二次電池を既に設定された個数だけ移送装置に積載する積載装置をさらに含むことができる。
外観検査システムは、上下検査装置および側面検査装置から測定された検査結果に応じて二次電池を判別する判別装置をさらに含むことができる。

【0019】

外観検査システムは、判別装置と連結され、判別が完了した二次電池を移送する第１コンベヤと、第１コンベヤと連結され、異常のある二次電池を移送する第２コンベヤと、をさらに含むことができる。
第１コンベヤは、判別が完了した二次電池がそれぞれ個別的に入るポケットを含むポケットコンベヤであってもよい。

【0020】

円筒型二次電池の外観を検査する外観検査方法であって、外観が検査される二次電池が積載装置により移送装置に積載される積載ステップと、移送装置により二次電池が移送される移送ステップと、二次電池の上部および下部が上下検査装置により検査される上下検査ステップと、二次電池が第１回転器により二次電池の上下方向と移送装置の移動方向が平行するように回転する第１回転ステップと、二次電池の側面の一部が第１側面検査器により検査される第１側面検査ステップと、二次電池の上面と底面が互いに反転するように第２回転器により二次電池が１８０度回転する第２回転ステップと、第１側面検査ステップで検査されていない二次電池の側面の一部が第２側面検査器により検査される第２側面検査ステップと、を含むことができる。

【0021】

移送ステップにおいて、二次電池が、リニアモーションガイドを含む移送装置により、リニアモーションガイドの直線運動により移送されることができる。
第１側面検査ステップおよび第２側面検査ステップにおいて、第１側面検査器および第２側面検査器が、二次電池の側面に沿って光を照射する光源装置、および光源装置により照射された光を反射させる鏡を含む３Ｄカメラであってもよい。
外観検査方法は、外観検査が終了した二次電池が測定された検査結果に応じて判別装置により判別される判別ステップをさらに含むことができる。

【発明の効果】

【0022】

本発明に係る二次電池の外観を検査する外観検査システムは、二次電池を検査位置に沿って移送する移送装置と、第１検査位置に配置され、二次電池の上部および下部を検査する上下検査装置と、第２検査位置に配置され、二次電池の側面および膨張有無を検査する側面検査装置と、第２検査位置に配置され、二次電池を回転させる回転装置と、を含み、側面検査装置は、二次電池が移送装置に横たわった状態で二次電池の側面および膨張有無を検査する。

【0023】

それにより、二次電池の全ての外観を精密に検査することができ、過検出不良を最小化し、二次電池の移送過程における揺動を最小化して安定性を増加させることができる。また、二次電池の外観検査の正確度を向上させ、外観不良を最小化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明の第１実施形態に係る外観検査システムを概略的に示した平面図である。

【図2a】本発明の第１実施形態に係る外観検査システムの移送装置を概略的に示した平面図である。

【図2b】本発明の第１実施形態に係る外観検査システムの移送装置を概略的に示した側面図である。

【図3】本発明の第１実施形態に係る外観検査システムの上下検査装置を概略的に示した平面図である。

【図4】本発明の第１実施形態に係る外観検査システムの側面検査装置の第１側面検査器を概略的に示した正面図である。

【図5】本発明の第１実施形態に係る外観検査システムの第１コンベヤを概略的に示した斜視図である。

【図6】本発明の第２実施形態に係る外観検査方法を示したフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、添付図面を参照して、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように本発明の好ましい実施形態について詳しく説明する。ただし、本発明は、種々の異なる形態で実現されてもよく、以下の実施形態により制限または限定されるものではない。

【0026】

本発明を明確に説明するために、説明と関係ない部分または本発明の要旨を不要に曖昧にする恐れがある関連の公知技術に関する詳細な説明は省略し、本明細書において、各図面の構成要素に参照符号を付するに際し、明細書の全体にわたって同一または類似の構成要素に対しては、同一または類似の参照符号を付するようにする。

【0027】

また、本明細書および特許請求の範囲で用いられている用語や単語は、通常的もしくは辞書的な意味に限定して解釈されるものではなく、発明者らは、自分の発明を最善の方法で説明するために、用語の概念を適切に定義することができるという原則に則って、本発明の技術的思想に合致する意味と概念に解釈されるものである。

【0028】

第１実施形態
本発明は、外観検査システムを第１実施形態として提供する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る外観検査システム１を概略的に示した平面図である。

【0029】

図１を参照すると、二次電池１０の外観を検査する外観検査システム１は、移送装置１００、上下検査装置２００、側面検査装置３００、および回転装置４００を含むことができる。

【0030】

図２ａおよび図２ｂは、本発明の第１実施形態に係る外観検査システム１の移送装置１００を概略的に示した平面図および側面図である。
二次電池１０の外観検査のために、二次電池１０は、検査が行われるそれぞれの検査位置に移動することができる。二次電池１０を検査位置に沿って移送するための構成の一例として、本発明の第１実施形態に係る外観検査システム１は、移送装置１００を含むことができる。

【0031】

図２ａおよび図２ｂを参照すると、移送装置１００は、コンベヤの形態を有することができる。移送装置１００がコンベヤの形態を有すると、二次電池１０は、移送装置１００の上部面でコンベヤの進行に沿って移送されることができる。

【0032】

移送装置１００を上方から見下ろすと、移送装置１００における二次電池１０が移送される経路は、楕円状を有することができる。楕円状の経路に沿って二次電池１０が移動しつつ検査を受けることができる。

【0033】

図２ａを基準に移送装置１００の上面において、左側下部に第１検査位置２０が設けられ、右側下部に第２検査位置３０が設けられることができる。ただし、それぞれの検査位置は１つの例示にすぎないため、必ずしもこれに限定されるものではなく、他の位置に設けられてもよい。

【0034】

第１検査位置２０で二次電池１０の上下検査が行われ、第２検査位置３０で二次電池１０の側面および膨張有無の検査が行われることができる。それぞれの検査については、後ほど再度詳しく説明することにする。

【0035】

図２ａを基準に移送装置１００の上面において、検査を受ける予定の二次電池１０が左側上部から移送装置１００に沿って移送が始まることができる。この際、二次電池１０は、二次電池１０の長さ方向と進行方向が互いに垂直に横たわった状態で移送されることができる。例えば、二次電池１０が円筒型である場合、図２ａを基準に、二次電池１０は、軸方向が図２ａ上で上下方向と一致するように横たわった状態で移送が始まることができる。参考に、二次電池１０は、本発明の例示に限定されず、多様な形態の多様な種類を有してもよい。

【0036】

二次電池１０を効率的に移送するための構成の一例として、本発明の第１実施形態に係る外観検査システム１の移送装置１００は、リニアモーションガイド１１０を含むコンベヤであってもよい。

【0037】

移送装置１００がリニアモーションガイド１１０を含むコンベヤである場合、二次電池１０は、外観検査過程でリニアモーションガイド１１０の直線運動によりそれぞれの検査位置に移送されることができる。

【0038】

リニアモーションガイド１１０は、一般的に、レール１１１、およびレール１１１に沿って移動するブロック１１２で構成されることができる。したがって、移送装置１００は、上面に形成されたレール１１１に沿ってブロック１１２が移動する形態のリニアモーションガイド１１０を含むことができ、ブロック１１２の上面に検査を受ける二次電池１０が置かれた状態で移送されることができる。

【0039】

移送装置１００がリニアモーションガイド１１０を含むコンベヤである場合、二次電池１０の移送の際に揺動が最小化され、安定性が増加する効果を奏することができる。また、検査過程に応じて移送速度が調節されることができる。

【0040】

図３は、本発明の第１実施形態に係る外観検査システム１の上下検査装置２００を概略的に示した平面図である。
移送装置１００により移送された二次電池１０が第１検査位置２０に達すると、二次電池１０の上部および下部の検査が行われることができる。二次電池１０の上部および下部を検査するための構成の一例として、本発明の第１実施形態に係る外観検査システム１は、上下検査装置２００を含むことができる。

【0041】

図３を参照すると、上下検査装置２００は、第１検査位置２０に配置され、二次電池１０の上部および下部を検査することができる。具体的に、上下検査装置２００を介して、二次電池１０の上部および下部にシワ、打痕、スクラッチ、異物、汚染、変色、ショート痕などが存在するか否かが検査されることができる。

【0042】

二次電池１０の上部および下部の効率的な外観検査のために、上下検査装置２００は、二次電池１０の上部を検査する上部検査器２１０と、二次電池１０の下部を検査する下部検査器２２０と、を含むことができる。

【0043】

上下検査装置２００の上部検査器２１０および下部検査器２２０は、第１検査位置２０で移送装置１００の両側にそれぞれ配置されることができる。したがって、図２ａを基準に、第１検査位置２０で、上部検査器２１０が上部に配置され、下部検査器２２０が下部に配置されることができる。二次電池１０の上部および下部の検査が同時に行われることができるため、上部検査器２１０と下部検査器２２０の位置は互いに変わってもよい。

【0044】

上下検査装置２００の上部検査器２１０および下部検査器２２０のそれぞれは、内部にカメラ２０１が設けられたことができる。内部に設けられたカメラ２０１を介して、二次電池１０の上部および下部外観の状態を撮影し、異常があるか否かが検査されることができる。

【0045】

外観検査システム１の上下検査装置２００は、内部にカメラ２０１が設けられ、上部検査器２１０および下部検査器２２０を含み、移送装置１００の上面に横たわった状態の二次電池１０の上部および下部の外観を同時に検査することができる。したがって、時間および空間が節約され、検査工程の効率性が増加することができる。

【0046】

上下検査装置２００により上部および下部検査を終了した二次電池１０は、移送装置１００により移送され、第２検査位置３０に達することができる。第２検査位置３０に達した二次電池１０は、側面の外観および膨張有無が検査されることができる。二次電池１０の側面および膨張有無を検査するための構成の一例として、本発明の第１実施形態に係る外観検査システム１は、側面検査装置３００を含むことができる。

【0047】

側面検査装置３００は、第２検査位置３０に配置され、二次電池１０の側面および膨張有無を検査することができる。具体的に、側面検査装置３００を介して、二次電池１０の側面にシワ、打痕、スクラッチ、さび、異物、汚染、変色などが存在するか否か、およびその他の識別フレーズが製品と一致するか否かが検査されることができる。また、二次電池１０の膨張有無により欠陥が存在するか否かが検査されることができる。

【0048】

従来は、二次電池１０が円筒型である場合、側面の外観検査は、二次電池１０が立てられた状態で行われた。したがって、検査のために二次電池１０を固定し回転しつつ、二次電池１０の側面を検査する方式であった。しかし、二次電池１０を固定するために把持する部分は、外観検査が効率的でないという問題があった。

【0049】

このような問題を解決するための構成の一例として、本発明の第１実施形態に係る外観検査システム１の側面検査装置３００は、光源装置３０１および鏡３０２を含む３Ｄカメラであってもよい。

【0050】

３Ｄカメラである側面検査装置３００は、光源装置３０１が二次電池１０の側面に沿って光を照射することができ、鏡３０２が光源装置３０１により照射された光を反射させることができる。

【0051】

３Ｄカメラである側面検査装置３００が作動する例示として、光源装置３０１が特定パターンの光を二次電池１０の側面に照射し、パターンの変化量を計算して二次電池１０の外観を認識することができる。また、検査可能な角度および範囲を広げるために、鏡３０２が光を反射させることができる。したがって、３Ｄカメラの光によるパターンの変化量に基づいて、二次電池１０の側面に対するデータを３Ｄ形態で得ることができる。これは３Ｄカメラの作動方式の１つにすぎないため、必ずしもこれに限定されるものではない。

【0052】

側面検査装置３００は、３Ｄカメラの作動に必要な光を追加的に提供する照明などの装置をさらに含んでもよい。
側面検査装置３００が光源装置３０１および鏡３０２を含む３Ｄカメラである場合、二次電池１０が円筒形のように側面が曲面状であるとしても、側面の全ての部分の検査が可能であるため、検出力が向上し、過検出不良が最小化される効果を奏することができる。

【0053】

図４は、本発明の第１実施形態に係る外観検査システム１の側面検査装置３００の第１側面検査器３１０を概略的に示した正面図である。
二次電池１０の側面検査の効率性を増加させるための構成の一例として、本発明の第１実施形態に係る外観検査システム１の側面検査装置３００は、第１側面検査器３１０および第２側面検査器３２０を含むことができる。

【0054】

第１側面検査器３１０は、二次電池１０の側面の一部を検査し、第２側面検査器３２０は、第１側面検査器３１０により検査されていない二次電池１０の側面の一部を検査することができる。
好ましくは、第１側面検査器３１０および第２側面検査器３２０のそれぞれは、前述した光源装置３０１および鏡３０２を含む３Ｄカメラであってもよい。

【0055】

側面検査装置３００が第１側面検査器３１０および第２側面検査器３２０を含む場合、移送装置１００により、上部および下部の検査を終了した二次電池１０は、第２検査位置３０で第１側面検査器３１０および第２側面検査器３２０により側面検査および膨張有無検査を受けることができる。

【0056】

二次電池１０が移送装置１００により第２検査位置３０を通過する順序を基準に、二次電池１０は、前半部に第１側面検査器３１０による検査が行われ、後半部に第２側面検査器３２０による検査が行われることができる。したがって、図２ａを基準に、第２検査位置３０の左側に第１側面検査器３１０が配置され、第２検査位置３０の右側に第２側面検査器３２０が配置されることができる。これは１つの例示にすぎないため、第１側面検査器３１０の位置と第２側面検査器３２０の位置が互いに逆になってもよい。

【0057】

上部および下部の検査を終了した二次電池１０は、移送装置１００の上面に横たわった状態で移送装置１００により移送され、第２検査位置３０で回転装置４００により配置された状態が変更されることができる。回転装置４００については、後ほど詳しく説明することにする。

【0058】

配置された状態が変更された二次電池１０は、第１側面検査器３１０により側面の一部が検査されることができる。側面の一部に対する例示として、二次電池１０が円筒型である場合、３６０度の半径を有する側面中の１８０度に該当する部分に対する検査が行われることができる。側面の一部に対する範囲は、これに限定されるものではないため、変更可能である。

【0059】

第１側面検査器３１０による検査を終了した二次電池１０は、回転装置４００により、他の側面を検査するための配置状態に変更されることができる。回転装置４００については、後ほど詳しく説明することにする。

【0060】

配置状態が変更された二次電池１０は、第２側面検査器３２０により、第１側面検査器３１０により検査されていない側面の一部が検査されることができる。前述した例示と同様に、二次電池１０の側面中の１８０度に該当する部分に対する検査が行われたのであれば、残りの１８０度に該当する部分に対する検査が行われることができる。第２側面検査器３２０により検査される二次電池１０の側面に対する範囲は、これに限定されるものではないため、変更可能である。

【0061】

側面検査装置３００が第１側面検査器３１０および第２側面検査器３２０を含むと、二次電池１０の側面できちんと検査されない部分を減らして検査の効率性を高めることができる。

【0062】

二次電池１０が検査を受けることができる適切な状態で配置されるための構成の一例として、本発明の第１実施形態に係る外観検査システム１は、回転装置４００を含むことができる。

【0063】

回転装置４００は、第２検査位置３０に配置されることができ、二次電池１０を回転させることで、二次電池１０がそれぞれの検査に適切な状態となるようにすることができる。

【0064】

回転装置４００は、第１回転器４１０および第２回転器４２０を含むことができる。第１回転器４１０は、上下検査装置２００により上部および下部の検査を終了した二次電池１０を第１側面検査器３１０により側面検査を受けることができる形態に回転させ、第２回転器４２０は、第１側面検査器３１０により側面の一部に対する検査を終了した二次電池１０を第２側面検査器３２０により側面の他の部分に対する検査を受けることができる形態に回転させることができる。

【0065】

第１回転器４１０は、第２検査位置３０の進入部に配置されることができる。具体的には、第１回転器４１０は、移送装置１００により二次電池１０が移動する経路中、第２検査位置３０で第１側面検査器３１０が配置された位置に達する直前に通過する位置に配置されることができる。

【0066】

前述したように、第１回転器４１０は、上下検査装置２００において二次電池１０の長さ方向と進行方向が互いに垂直に横たわった状態で検査を受けた二次電池１０を二次電池１０の長さ方向と移送装置１００の移動方向が平行するように回転させることができる。例えば、二次電池１０が円筒型である場合、図２ａを基準に、二次電池１０は、軸方向が図２ａ上で左右方向と一致するように横たわった状態で回転することができる。

【0067】

第２回転器４２０は、第２検査位置３０で第１側面検査器３１０と第２側面検査器３２０との間に配置されることができる。例えば、二次電池１０が移送装置１００により第１側面検査器３１０、第２回転器４２０、第２側面検査器３２０の順に移送されることができる。

【0068】

前述したように、第２回転器４２０は、第１側面検査器３１０において二次電池１０の長さ方向と進行方向が互いに平行するように横たわった状態で検査を受けた二次電池１０を上面と底面が互いに反転するように１８０度回転させることができる。例えば、二次電池１０が円筒型である場合、第１側面検査器３１０において上部に向かっていた二次電池１０の側面が移送装置１００と対向するように二次電池１０が１８０度回転することができる。

【0069】

回転装置４００が第１回転器４１０および第２回転器４２０を含むと、二次電池１０が移送装置１００によりそれぞれの検査位置に配置される際に、検査に適切な状態で配置されることができるため、工程の効率性が増加する効果を奏することができる。

【0070】

検査を受ける二次電池１０を移送装置１００に積載するための構成の一例として、本発明の第１実施形態に係る外観検査システム１は、積載装置５００をさらに含むことができる。

【0071】

積載装置５００は、外観が検査される二次電池１０を既に設定された個数だけ移送装置１００に積載することができる。例えば、移送装置１００がリニアモーションガイド１１０を含むコンベヤである場合、レール１１１に沿って移動するブロック１１２の上面に二次電池１０が８個ずつ積載されることができる。この場合、８個の二次電池１０が１セットとなり、それぞれの検査位置を通過することができる。
積載装置５００が二次電池１０を既に設定された個数だけ移送装置１００に積載可能であれば、工程の一部が自動化され、効率性が増加することができる。

【0072】

検査を受けるための二次電池１０は、移送装置１００に積載される前にトレイ４０により保管されることができるが、この際、外観検査システム１には、積載装置５００を介して移送装置１００に積載される二次電池１０が保管されたトレイ４０が入ることができるトレイ注入口５１０と、保管していた二次電池１０が積載装置５００を介して移送装置１００に全て積載され、空のトレイ４０が出ることができるトレイ排出口５２０と、が形成されてもよい。

【0073】

工程過程で検査結果に異常がある二次電池１０を判別するための構成の一例として、本発明の第１実施形態に係る外観検査システム１は、判別装置６００をさらに含むことができる。

【0074】

判別装置６００は、それぞれの検査装置から受けた二次電池１０の検査結果に基づいて、外観上の問題がある二次電池１０を判別することができる。判別装置６００により、二次電池１０は、不良品と良品に区別されることができる。

【0075】

図５は、本発明の第１実施形態に係る外観検査システム１の第１コンベヤ７００を概略的に示した斜視図である。
判別まで完了した二次電池１０を移送するための構成の一例として、本発明の第１実施形態に係る外観検査システム１は、第１コンベヤ７００をさらに含むことができる。

【0076】

第１コンベヤ７００は、判別装置６００と連結され、不良品であるかまたは良品であるかが定められた二次電池１０を移送することができる。この際、移送過程で発生し得る問題を防止するために、第１コンベヤ７００は、判別が完了した二次電池１０がそれぞれ個別的に入ることができるポケット７０１を含むポケットコンベヤであってもよい。

【0077】

ポケット７０１に二次電池１０が個別的に入った状態で移送されると、他の二次電池１０による衝突が防止され、検査結果が正常な二次電池１０に追加の問題が発生する可能性を減らすことができ、不良な二次電池１０が正常な二次電池１０と混ざるのを防止することができる。

【0078】

外観検査システム１は、第１コンベヤ７００により移送される二次電池１０のうち、検査結果に応じて異常があって不良と判別された二次電池１０を移送可能な第２コンベヤ８００をさらに含むことができる。

【0079】

第２コンベヤ８００は、判別装置６００の判別結果に応じて不良品の二次電池１０を別に分離することができる。第１コンベヤ７００に沿って移送される二次電池１０のうち不良な二次電池１０を移送過程で別に分離しなければならないため、第２コンベヤは、磁石の磁性を用いたコンベヤなどが用いられてもよい。

【0080】

さらに、本発明の第１実施形態に係る外観検査システム１は、工程過程で必要なその他の構成を含むことができる。例えば、第１コンベヤ７００に沿って移送された検査結果に異常のない二次電池１０が保管される良品保管箱５０と、第２コンベヤ８００により移送された検査結果に異常のある二次電池１０が保管される不良品保管箱６０と、をさらに含んでもよい。

【0081】

本発明の第１実施形態に係る外観検査システム１は、移動過程で二次電池１０の揺動が最小化され、相互間の衝突が防止され、安定性が増加することができる。また、二次電池１０の側面全体が検査されることができ、３Ｄ検査により検出力が向上して過検出不良が減るため、検査の効率性が増加することができる。

【0082】

第２実施形態
本発明は、円筒型二次電池の外観を検査する外観検査方法を第２実施形態として提供する。

【0083】

図６は、本発明の第２実施形態に係る外観検査方法を示したフローチャートである。
以下、本発明の第１実施形態に係る外観検査システム１の構成と同様の構成に関する詳しい説明は省略する。

【0084】

図６を参照すると、本発明の第２実施形態に係る外観検査方法は、外観が検査される二次電池１０が積載装置５００により移送装置１００に積載される積載ステップ（Ｓ１０）から始まることができる。

【0085】

第１実施形態において説明したように、積載ステップでは、既に設定された個数の二次電池１０が移送装置１００に積載されることができる。この際、円筒型二次電池１０は、上下検査のために、二次電池１０の軸方向と進行方向が互いに垂直に横たわった状態で積載されることができる。

【0086】

移送装置１００に特定数の二次電池１０が積載されると、移送装置１００により二次電池１０が移送される移送ステップ（Ｓ２０）が行われることができる。

【0087】

移送装置１００による移送ステップ（Ｓ２０）において、二次電池１０は、外観検査を受けるためのそれぞれの検査位置に移動することができる。すなわち、二次電池１０の外観検査方法は、移送装置１００の移動に沿って順に行われることができる。

【0088】

本発明の第２実施形態に係る外観検査方法の移送ステップ（Ｓ２０）に用いられる移送装置１００は、リニアモーションガイド１１０を含み、移送ステップ（Ｓ２０）において、リニアモーションガイド１１０の直線運動により二次電池１０が移送されることができる。したがって、移送ステップ（Ｓ２０）における二次電池１０の揺動が最小化されることができる。

【0089】

移送ステップ（Ｓ２０）により二次電池１０が移送されると、上下検査装置２００により上部および下部が検査される上下検査ステップ（Ｓ３０）が行われることができる。上下検査ステップ（Ｓ３０）では、第１実施形態において説明したように、二次電池１０の上部および下部に、シワ、打痕、スクラッチ、異物、汚染、変色、ショート痕などが存在するか否かが検査されることができる。

【0090】

上下検査ステップ（Ｓ３０）の次に、第１回転器４１０により円筒型二次電池１０の軸方向と移送装置１００の移動方向が平行するように回転する第１回転ステップ（Ｓ４０）が行われることができる。

【0091】

具体的に、二次電池１０は、第１回転ステップ（Ｓ４０）において９０度回転することができるが、これは、第１側面検査を受けるための二次電池１０の状態に変更するためのものである。

【0092】

二次電池１０が９０度回転した後には、二次電池１０の側面の一部が第１側面検査器３１０により検査される第１側面検査ステップ（Ｓ５０）が行われることができる。
円筒型二次電池１０の側面が曲線状であるため、効率的な検査のために、第１側面検査器３１０は、３Ｄカメラなどの装置であってもよい。

【0093】

第１側面検査ステップ（Ｓ５０）以後は、二次電池１０の上面と底面が互いに反転するように、第２回転器４２０により二次電池１０が１８０度回転する第２回転ステップ（Ｓ６０）が行われることができる。

【0094】

第２回転ステップ（Ｓ６０）において、移送装置１００の上面に横たわった状態の二次電池１０は、１８０度回転により、第１側面検査ステップ（Ｓ５０）で検査されていない側面の一部が検査される準備をすることができる。

【0095】

第２回転ステップ（Ｓ６０）以後は、第１側面検査ステップ（Ｓ５０）で検査されていない二次電池１０の側面の一部が第２側面検査器３２０により検査される第２側面検査ステップ（Ｓ７０）が行われることができる。

【0096】

第１側面検査ステップ（Ｓ５０）および第２側面検査ステップ（Ｓ７０）では、二次電池１０の側面に、シワ、打痕、スクラッチ、さび、異物、汚染、変色などが存在するか否か、およびその他の識別フレーズが製品と一致するか否かが検査されることができる。また、二次電池１０の膨張有無により欠陥が存在するか否かも検査されることができる。

【0097】

第２側面検査ステップ（Ｓ７０）により二次電池１０の側面検査が完了すると、二次電池１０は、上部、下部、および側面の検査が全て行われた状態となることができる。

【0098】

本発明の外観検査方法により、円筒型二次電池１０は、曲面である側面まで効率的に検査することができ、外観全体を工程内で効率的に検査することができる。

【0099】

本発明の第２実施形態に係る外観検査方法は、それぞれの検査結果に基づいて、外観検査が終了した二次電池１０を不良品と良品に判別する判別ステップ（Ｓ８０）をさらに含むことができる。

【0100】

判別ステップ（Ｓ８０）により、検査工程過程で不良な二次電池１０を別に分離する作業まで行うことができるため、工程の効率性を高めることができる。

【0101】

以上、限定された実施形態および図面により本発明を説明したが、本発明は、これにより限定されず、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者により、本発明の技術思想および後述の特許請求の範囲と均等な範囲内で多様な実施が可能である。

【符号の説明】

【0102】

１：外観検査システム
１０：二次電池
２０：第１検査位置
３０：第２検査位置
４０：トレイ
５０：良品保管箱
６０：不良品保管箱
１００：移送装置
１１０：リニアモーションガイド
１１１：レール
１１２：ブロック
２００：上下検査装置
２０１：カメラ
２１０：上部検査器
２２０：下部検査器
３００：側面検査装置
３０１：光源装置
３０２：鏡
３１０：第１側面検査器
３２０：第２側面検査器
４００：回転装置
４１０：第１回転器
４２０：第２回転器
５００：積載装置
５１０：トレイ注入口
５２０：トレイ排出口
６００：判別装置
７００：第１コンベヤ
７０１：ポケット
８００：第２コンベヤ

【図1】

【図2a】

【図2b】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【国際調査報告】