머신비전은 자재의 품질과 일관성을 점검하고 구성품을 유도, 정렬 및 식별하기 위해 전기 자동차(EV) 생산 과정 전반에 걸쳐 활용된다. EV 제조업체와 하드웨어 공급업체는 더욱 향상된 에너지 밀도, 배터리 수명 및 안전을 달성하는 데 집중하고 있다. 생산 시 품질 저하를 방지하고 낭비를 최소화하기 위해서는 안정적인 제조 공정이 필수적이다. 코그넥스 머신비전 및 이미지 기반 바코드 판독 기술은 제조업체와 공급업체가 가장 엄격한 품질 표준을 준수하고 탁월한 성능의 배터리와 모터, 인버터, 일반 조립품이 생산되도록 보장한다. 전극 전극 제조 공정에서는 전기의 흐름을 위해 전극 재료를 구리 및 알루미늄 포일로 코팅한다. 금속 표면, 분리기를 비롯해 코팅의 모든 표면 또는 가장자리의 결함이나 코팅이 균일한 형태 및 두께를 유지하는지 점검하는 것이 매우 중요하다. 코그넥스는 전극 시트가 절연체에 의해 분리되기 전에 제조업체 및 형성 유형(리튬-이온 셀에 말려 있는지 감겨 있는지 포개져 있는지 등)에 따른 사양을 정확히 충족하는지 확인하기 위한 품질 점검 및 계측 솔루션을 제공한다. 코팅 품질 검사 코팅 너비 계측 끝면 프로파일 측정 조립 셀 조립 과정에서 분리기와 전극
커넥티드 인사이트가 공급하고 있는 CIS CAMERA(모델: SF6XMH400U)는 배터리 공정에서 주로 사용되는 CIS 센서, 조명, 렌즈가 일체형 구성되어 있는 올인원 모듈로써, 구조적으로 Roll To Roll 검사에 최적화 되어 있다. 이러한 특성으로 좁은 설비 공간에 설치가 가능하며, 90mm ~ 1,700mm까지 스캔폭을 커스터마이징 할 수 있다. 올인원으로 셋업이 간편하기 때문에 넓은 영역을 스캔할 때 라인스캔 카메라에서는 텔레센트릭 이미지를 얻는 것은 어렵다. 하지만 CIS 카메라는 이미지와 센서가 1:1 매칭되므로 모든 구간에서 텔레센트릭 이미지를 얻을 수 있다. CIS의 분해능은 DPI가 기준이다. 해상도 300, 600, 1200DPI 제품이 있으며, um로 환산하면 1,200 DPI의 픽셀 분해능은 21um이다. 최근 컬러 CIS 카메라도 출시되어 컬러 검사도 가능하다. CIS 카메라의 인터페이스는 머신비전 환경에 맞게 Camera Link, CoaXPress, GIGE로 제작되어 있기 때문에 설비의 특성에 맞는 인터페이스를 선택해 사용할 수 있다. CIS 카메라는 아래와 같은 Roll To Roll 설비의 다양한 유형을 검사할 수 있다
다른 검사 장비에도 쉽게 적용 가능, 프로그램 개발과 장비 설비 설계에 필요한 광학 설계 솔루션까지 제공 검사 솔루션 소개 및 기술 설명 외관 검사나 이물 검사에서 검사 속도와 검사율을 높이는 것은 많은 고객사에서 매우 중요하게 여긴다. 커넥티드 인사이트에서 개발한 검사 솔루션은 이러한 고객사의 니즈를 해결하기 위한 목적으로 개발되었을 뿐만 아니라 모델별 설정을 레시피 처리하여 유연하게 대응할 수 있다. 또한, 고객사 요청에 따라 선택할 수 있도록 C++과 C# 기반으로 프로그램이 개발되었다. 커넥티드 인사이트의 검사 솔루션의 강점으로 다섯 가지를 주목해야 한다. 첫 번째, 멀티 스레드 활용: 검사 속도를 높이기 위해 커넥티드 인사이트 솔루션에서는 멀티 스레드(Multi thread)를 병렬 처리하여 프로그램 작업이 수행되도록 하고 있다. 멀티 스레드로 여러 작업을 동시에 수행하여 보다 빠르게 작업을 할 수 있다. 멀티 스레드의 장점을 보면, 먼저 응답성을 들 수 있는데, 멀티 스레드는 작업을 분리해서 수행하므로 실시간으로 사용자에게 응답할 수 있다. 다음으로 자원 공유다. 자신이 속한 프로세스 내의 스레드들과 메모리나 자원을 공유하여 효율적으로 사용할 수…
동축 조명 및 특수 바조명 설계하고 딥러닝 비전검사 솔루션 도입 리드탭은 파우치 배터리의 양극과 음극 셀을 통하여 생산된 전기를 외부로 내보낼 때 단자 역할을 하는 이차전지 핵심부품이다. 그림1과 같이 양극, 음극의 각 금속 리드에 절연필름을 접합하는 구조로 되어 있으며 최근 전기차 시장의 폭발적인 성장으로 인해 이차전지 핵심 부품인 리드탭에 대한 수요가 증가하는 분야다. 더욱이 점차 고객사의 배터리 대형화 요구에 따라 리드탭의 규격 또한 증가함으로써 이를 접합하는 과정에서 공정 시간 및 난이도가 높아지면서 폭발 및 화재에 밀접한 부문인 만큼 리드탭에 대한 정밀한 검사가 요구되는 분야이기도 하다. 리드탭은 전도성을 위해 금속으로 구성되기 때문에 고분자 필름과 이러한 금속 재질의 리드 탭과의 열 접착력이 약하여 밀봉성이 떨어지는 문제점이 있으며 외부 충격에 의해 이차전지의 외포장재(파우치) 손상시 전해액이 누출되거나, 밀봉이 잘 되었다 하더라도 이차전지의 특성상 과충전이나 충전과 방전이 반복되는 과정에서 발생하는 가스에 의해 전지 내부 압력이 커지는 경우 전해액의 누출이 발생하는 문제가 있다. 특히 최근 들어 리드탭의 규격이 커지는 추세에 맞추어 큰 치수의 필
배터리 제조 공정내 딥러닝 기술 도입의 필요성 세계적인 경기침체로 모든 산업의 시장이 경직된 가운데, 호황을 누리고 있는 산업이 있다. 바로 배터리 산업이다. 배터리 시장을 선도하는 국내의 배터리 셀 3사는 2023년에 미국에 400Gwh 이상의 생산 능력을 구축하겠다고 밝히며 경기침체에도 굴하지 않는 시장 확대의 신호탄을 알렸다. (미래에셋증권, 2022) 배터리 중에서도 중대형 이차전지가 시장을 전투적으로 확대하게끔 만든 요인은 바로 전기차이다. 2023년 초의 전기차 차량 등록 대수는 약 151.4만대로 전년 대비 약 25% 상승을 기록했다. (SNeResearch, 2023) 배터리 시장은 2023년에도 경쟁을 가속화하며 가파른 성장세를 이어갈 것으로 보인다. 이처럼 과열된 배터리 업계에서도 해결해야 하는 과제가 있다. 바로 ‘수율 증진’과 ‘안전성 확보’이다. 배터리 수율 증진을 위해서 배터리 3사는 자동화 검사장비에 약 3조 5000억원에 달하는 투자를 진행한 것으로 알려졌다. (미래에셋증권, 2022) 단기간 내에 숙련된 인력을 수급하기 어려운 상황에서, 공정설비의 자동화와 고도화를 통해 수율을 높이고 배터리 안전성을 확보하겠다는 의지가 담긴 행
고분해능과 0.01N의 저측정력으로 변형되기 쉬운 소재나 고정도 부품 측정하는데 적합 전극의 양극과 음극을 절연하는 분리막의 두께 관리는 리튬이온 배터리(이차전지) 제조 공정에서 폭발 또는 화재 위험을 방지하기 위해 절대적으로 중요하다. 리튬이온 배터리 분리막 필름 두께 측정 시의 요구 정밀도가 3~5µm 정도에서 1µm 이하로 높아져, 요구 정밀도를 충족하는 수준까지 평면 측정자와 베이스면과의 평행도를 조정하는 것이 어려운 경우가 있다. 카바이드볼 스핀들을 장착한 초저측정력 고정도・고분해능 측정기를 이용하면, 필름과 같은 부드러운 소재의 두께도 변형을 신경 쓰지 않고 변형을 최소화하여 고정밀도로 측정할 수 있다. 또한, 평행도 오차로 인한 측정값의 흔들림이 제거되어 측정의 반복 정밀도도 향상된다. Mitutoyo 고정도・고분해능 측정기 “라이트매틱” (좌: VL-50-B / 우: VL-50S-B) 측정범위: 0~50mm 분해능: 0.01/0.1/1.0μm 측정정도: (0.5+L/100)μm, L=임의 측정 길이(mm) 반복정도: σ＝0.05μm 미쓰도요(Mitutoyo)의 고정도・고분해능 측정기 ‘라이트매틱’은 0.01μｍ의 고분해능과 0.01N의 저측정력
미래의 배터리 생산 요구사항을 충족하도록 특별히 설계된 차세대 센서 개발 2022년에는 1,200만 대 이상의 전기차가 판매되었으며, 이는 2021년에 판매된 것보다 65% 더 많은 수치다. 수요 증가는 이미 자동차 제조 환경을 영구적으로 변화시켰으며 거의 모든 주요 자동차 회사가 현재 전기차 생산 라인을 운영하고 있다. 전기차는 내연기관 차량보다 움직이는 부품이 적지만 제조는 여전히 매우 복잡하다. 고정자 및 회전자에서 복잡한 배선 하네스에 이르기까지, LMI는 많은 전기차 제조 응용 분야와 관련되어 있다. 그러나 전기차의 핵심은 배터리이며, 여기에서 머신비전 솔루션이 시장 성공에 필수적이 되었다. 전기차 배터리 제조 개요 전기차 배터리 제조는 (1) 전극 제조, (2) 셀 조립 및 패키징, (3) 셀-모듈 조립, (4) 모듈-팩 조립, (5) 최종 설치 검사 등의 5가지 일반 단계로 나눌 수 있다. Gocator 3D 스마트 센서와 내장형 온-보드 측정 툴은 이 제조 공정의 모든 단계에서 사용된다. 이러한 응용 프로그램을 개별적으로 간단히 살펴보겠다. 전극 제조: 이 단계에서 Gocator 센서는 슬러리가 적용될 때 전극의 균일한 모양과 두께를 보장하는…
자동차 제조 업체들이 새로운 전기자동차의 개발과 출시 시기를 앞당기고 있다. 전기 파워트레인은 구성 면에서 내연 기관과 크게 다르기 때문에 새로운 전기자동차 부품 생산과 조립에 잘 적응해야 한다. 자동차 산업 품질 보증의 주된 과제는 정밀도에 대한 요건을 충족해야 한다. 경량화와 출력 그리고 주행 거리는 전기자동차의 설계와 구성에서 중요한 목표이다. 동시에 제조업체는 전기 파워트레인을 효율적으로 제조하는 방법에 대한 문제에 직면해 있다. 내연 기관 제조에는 선반과 밀링 그리고 연삭과 같은 기계적 공정이 널리 사용되고 있지만, 전기 모터 구성부품인 스테이터, 로터 제작에는 펀칭, 굽힘, 용접 함침 공법이 주로 사용되며, 이는 자동차 품질에 중요한 영향을 미친다. 전기수소차를 위한 ZEISS의 종합 품질 솔루션 전기 모터의 생산 요건은 기존 치수 측정에도 큰 변화를 가져오고 있다. 어떤 경우에는 허용 오차가 넓어지지만, 제한된 접근성과 많은 속성으로 인해 생산 과정이 매우 복잡해졌다. 무결함 용접 이음매 등 새로운 요건과 함침 코팅의 두께 특성도 전기 모터 제조의 어려움을 증폭시키고 있다. 따라서 센서 뿐만 아니라 소프트웨어와 분석에도 훨씬 유연하고 다양한 품질
최근 글로벌하게 각 국가들이 온실가스 절감을 위한 활동으로 탄소중립(Net Zero)을 선언하고 각종 활동을 정책과 법재화를 진행 중이고 몇몇 유럽 연방 국가들은 무역 규제로 활용하고 있다. 탄소중립의 한가운데 있는 산업이 전동화 (Electrification) 이며 가장 전동화가 활발하게 이뤄지는 분야가 전기자동차 분야(Electric Vehicle), 좀더 광범위한 정의로 이모빌리티(e-Mobility) 분야다. 이차전지(배터리)는 이모빌리티의 전체 원가 중 30% - 40% 차지하는 핵심 부품으로, 배터리는 이모빌리티 제품 원가 뿐만 아니라 품질을 결정하는데 아주 중요한 위치에 있다. 뿐만 아니라, 최근 인플레이션 감축법(Inflation Reduction Act, IRA)안에 따른 국내생산 배터리의 우려는 우선 일단락되었지만, 미 재무부가 전기차 배터리 부품과 핵심광물 조달을 금지하는 '외국 우려 단체'를 추가로 발표할 예정이라 아직 우려가 완전히 해소된 상태가 아니다. 다만, 배터리 소재, 부품, 패키지 업체로선 이러한 국내외 정치 및 정책변화와 더불어 무결점 품질확보를 통해 다양한 국가에서 품질을 인정받아야 한다. 헥사곤은 이차전지(배터리) 무결점
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