(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池の極板を長方形の２つ折れシート状セパレータで挟み、両側部を接合してなる袋状セパレータを光学的に撮影して画像処理し、該画像処理画面から袋状セパレータの４つの角部近傍にウインドウを設け、該ウインドウ内の画像により袋状セパレータの４つの角を捕捉検出し、該４つの検出した捕捉点間の距離を計測することで袋状セパレータの上下左右の距離（幅）を測定し、また、接合部の内側の捕捉点と角の捕捉点間の距離（接合部の幅）を測定し、各測定値の各々を予め記憶させてある規格値と対比して袋状セパレータの合否を判定することを特徴とする袋状セパレータの検査方法。
【請求項２】
電池の極板を長方形の２つ折れシート状セパレータで挟み、両側部を接合してなる袋状セパレータを光学的に撮影して画像処理し、該画像処理画面から袋状セパレータの側面中央部近傍の上下左右に対峙する任意位置の少なくとも４点にウインドウを設け、該ウインドウ内の画像により袋状セパレータの上下左右側面の少なくとも４つの対峙点を捕捉検出し、該これらの対峙する捕捉点間の距離を計測することで袋状セパレータの上下左右の距離（幅）を測定し、また、接合部の内側の捕捉点と前記側面の捕捉点間の距離（接合部の幅）を測定し、各測定値の各々を予め記憶させてある規格値と対比して袋状セパレータの合否を判定することを特徴とする袋状セパレータの検査方法。
【請求項３】
電池の極板を長方形の２つ折れシート状セパレータで挟み、両側部を接合してなる袋状セパレータを光学的に撮影して画像処理し、該画像処理画面から袋状セパレータの４つの角部近傍並びに袋状セパレータの側面中央部近傍の上下左右に対峙する任意位置の１ないし数点にウインドウを設け、該ウインドウ内の画像により袋状セパレータの４つの角、並びに側面の各対峙する点を捕捉検出し、該検出した捕捉点間の距離を計測することで袋状セパレータの上下左右の距離（幅）を測定し、また、接合部の内側の点と各捕捉点間の距離（接合部の幅）を測定するとともに対峙する両側端間の距離（幅）を測定して、各測定値の各々を予め記憶させてある規格値と対比して袋状セパレータの合否を判定することを特徴とする袋状セパレータの検査方法。
【請求項４】
画像処理画面の内の少なくとも１つにより、袋状セパレータの撮影像を水平になるように回転処理し、各側定点からそれぞれの距離を測定し、規格値と対比して袋状セパレータの合否を判定することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の袋状セパレータの検査方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電池に組み込まれる袋状セパレータの不具合を検査する検査方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に鉛蓄電池等に用いられるポリオレフィン製の袋状セパレータは図２に示す製造方法で作成されている。
【０００３】
即ち、図２に示すポリオレフィン製の袋状セパレータ１の製法は、図２（Ａ）に示すようにシート状のセパレータ５を一定の長さの寸法に切断し、切断したセパレータを中央部を境に二つ折りにしで図２（Ｂ）に示すように極板（正極板または負極板）６を包むように図２（Ｃ）に示すように一方の側面５ａと他方の側面５ｂとを重ね合せ、図２（Ｄ）に示すようにその重ね合せた両側部同士を自動接合機器で接合して袋状に加工し、袋状に加工されたセパレータ内に極板６を収納する方法である。
【０００４】
また、その他の製法としては、シート状のセパレータ５を一定の長さの寸法に切断するとともに、これを中央を境に二つ折りにして一方の側面５ａと他方の側面５ｂとを重ね合せて自動接合機器で接合して袋状に加工し、この袋状に加工されたセパレータ内に、極板群組立工程において、極板（正極板または負極板）を収納する方法である。
【０００５】
このようにして製作した極板（正極板または負極板）６を収納した袋状セパレータ１と相手極板（負極板または正極板）とを順次積層して極板群を組み立てる。なお、接合部の幅ｔは通常６ｍｍ程度である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記製造方法において、シート状セパレータ５を二つ折りする加工中にその加工動作上の誤差や変動等で、図９（Ａ）に示すように二つ折りされた一方の側面５ａが他方の側面５ｂに対して傾くようにずれたり、或いは図９（Ｂ）に示すようにシート状セパレータ５が中央部で折り曲げられていず、上下のシートの長さが互い違いとなるようにずれてしまうことがあり、そのようにずれが生じた状態でセパレータの両側部がそのまま自動接合機器で接合されて次工程の極板群組立工程に送られ、不良の袋状セパレータが極板群として組み立てられてしまうことがある。
【０００７】
極板群組立工程においては、袋状セパレータの良否を目視により検査しているが、目視の検査では確実性に乏しく、不良の袋状セパレータがそのまま極板群の袋状セパレータとして使用され、電池内に組み込まれてしまうことがままある。
【０００８】
図９（Ａ）に示すように二つ折りされた一方の側面５ａと他方の側面５ｂとが傾くようにずれている場合には、その両側部を自動接合機器で接合しても実際に接合される領域は図９（Ｃ）に縞模様で示す部分のみであり、また図９（Ｄ）に示すように一方の側面５ａの端縁が他方の側面５ｂの端縁に対して長さ方向にずれている場合には、その両側部を自動接合機器で接合しても実際に接合される領域は図９（Ｄ）に縞模様で示す部分のみであり、いずれの場合もその実際の接合領域が正規の場合より狭く、接合強度や極板の収納安定性が不充分となり、このような不良の袋状セパレータ１がそのまま極板群のセパレータとして使用されて電池内に組み込まれると、セパレータ内の極板が露出し、他の極性の極板と接触して内部短絡の原因となる恐れがある。
【０００９】
このような製造上の欠陥を有する袋状セパレータを排除する光ファイバを使用した検査方法を本出願人は先に提案した（特開平２０００−２１５８７０）が、本発明は更にかかる方法から一歩進めた画像処理による袋状セパレータの検査方法を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本願の請求項１に記載の発明は、電池の極板を長方形の２つ折れシート状セパレータで挟み、両側部を接合してなる袋状セパレータを光学的に撮影して画像処理し、該画像処理画面から袋状セパレータの４つの角部近傍にウインドウを設け、該ウインドウ内の画像により袋状セパレータの４つの角を捕捉検出し、該４つの検出した捕捉点間の距離を計測することで袋状セパレータの上下左右の距離（幅）を測定し、また、接合部の内側の捕捉点と角の捕捉点間の距離（接合部の幅）を測定し、各測定値の各々を予め記憶させてある規格値と対比して袋状セパレータの合否を判定することを特徴とする袋状セパレータの検査方法である。
【００１１】
本願の請求項２に記載の発明は、電池の極板を長方形の２つ折れシート状セパレータで挟み、両側部を接合してなる袋状セパレータを光学的に撮影して画像処理し、該画像処理画面から袋状セパレータの側面中央部近傍の上下左右に対峙する任意位置の少なくとも４点にウインドウを設け、該ウインドウ内の画像により袋状セパレータの上下左右側面の少なくとも４つの対峙点を捕捉検出し、該これらの対峙する捕捉点間の距離を計測することで袋状セパレータの上下左右の距離（幅）を測定し、また、接合部の内側の捕捉点と前記側面の捕捉点間の距離（接合部の幅）を測定し、各測定値の各々を予め記憶させてある規格値と対比して袋状セパレータの合否を判定することを特徴とする袋状セパレータの検査方法である。
【００１２】
本願の請求項３に記載の発明は、電池の極板を長方形の２つ折れシート状セパレータで挟み、両側部を接合してなる袋状セパレータを光学的に撮影して画像処理し、該画像処理画面から袋状セパレータの４つの角部近傍並びに袋状セパレータの側面中央部近傍の上下左右に対峙する任意位置の１ないし数点にウインドウを設け、該ウインドウ内の画像により袋状セパレータの４つの角、並びに側面の各対峙する点を捕捉検出し、該検出した捕捉点間の距離を計測することで袋状セパレータの上下左右の距離（幅）を測定し、また、接合部の内側の点と各捕捉点間の距離（接合部の幅）を測定するとともに対峙する両側端間の距離（幅）を測定して、各測定値の各々を予め記憶させてある規格値と対比して袋状セパレータの合否を判定することを特徴とする袋状セパレータの検査方法である。
【００１３】
本願の請求項４に記載の発明は、前記請求項１ないし４に記載の検査方法において、画像処理画面の内の少なくとも１つにより、袋状セパレータの撮影像が水平になるように回転修正し、該修正画面の各側定点からそれぞれの距離を測定し、規格値と対比して袋状セパレータの合否を判定することを特徴とする袋状セパレータの検査方法である。
【００１４】
本発明は電池に組み込まれる接合された袋状セパレータの形状を光学的に測定し、該測定結果を画像処理してその形状の不具合を検出するもので、検査工程は電池の製造工程に組み込むことが可能であり、検査は迅速、かつ、正確になされ、検査工程の煩雑さが解消され、生産性が向上するものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
袋状セパレータ１の製造工程は図２に示すように、一定の長さに切断した長方形のシート状セパレータ５で極板（正極板または負極板）６を包むようにその中央部を境に二つ折りにし、一方の側面５ａと他方の側面５ｂとを重ね合せ、その重ね合せた一方の側面５ａと他方の側面５ｂとの両側部同士を自動接合機器、本発明では２つの噛み合う歯車間を通過させて接合するギアシール方法で接合して袋状に加工し、袋状セパレータとしている。
【００１７】
このようにして作成した被検査対象の袋状セパレータ１は該袋状セパレータ１の製造ラインに組み込んだ本発明の検査方法で検査される。
【００１８】
図１は本発明の検査方法を袋状セパレータ１の製造ラインに組み込んだ状態を示すもので、極板を包被した袋状セパレータ１はエンべロップ１１からコンベアベルト１２により検査装置２０に搬送されてくる。
【００１９】
検査装置２０は照明装置２１、カメラ２２、センサ２３、画像処理装置２４、モニタ２５とで構成されている。なお、２６は照明用電源である。
【００２０】
図示する実施形態では、被検査対象である袋状セパレータ１はコンベアベルト１２に載せられ図の右から左方向に搬送され検査装置２０を横切るように通過する。袋状セパレータ１が検査装置２０を横切る時に、先ずセンサ２３が袋状セパレータ１の進行方向先端（左端）を検出する。検出は袋状セパレータ１の先端が照明を遮ることにより検知する。センサー２３が袋状セパレータ１を検知したならば画像処理装置２４がカメラ２２と照明電源２６にトリガ信号を出す。照明電源２６はトリガ信号を受け取り照明２１をつけ袋状セパレータ１を照らしだす。カメラ２２は袋状セパレータ１の映像を捕らえて画像処理装置２４に映像を送る。画像処理装置２４は送られてきた映像の２値化処理を行い、モニター２５に画像を送り、モニター２５は映像として写しだす。
【００２１】
図３は袋状セパレータ１の２値化処理した画像を示す。モニター２５画面の画像は例えば袋状セパレータ１を白く、左右のギアシール部２の部分と背景を黒く写す。
【００２２】
このように２値化処理したモニター２５画面の画像は次のように画像処理される。
【００２３】
映し出された袋状セパレータ１の映像の袋状セパレータ１の４つの角３２，３３，３４，３５にウインドウを設け計測を行う。先ず、いずれかのウインドウを選定して袋状セパレータ１の上または下の辺が水平になるように画像を回転処理する。
【００２４】
次に、該４つの角の点の捕捉を行う。捕捉は袋状セパレータ１を写す白の画素と背景の黒の画素の変わり際を捕らえて捕捉する。捕捉した袋状セパレータの４つの捕捉点３２，３３，３４，３５から角間の距離、即ち、３２−３３、３３−３４、３４−３５、３５−３２の距離（長さ及び幅）を測定し、測定値の各々を予め記憶させてある規格値と対比して袋状セパレータ１の上下左右の長さ、幅の合否を判定する。
【００２５】
図４は袋状セパレータ１の上辺に異常がある例を示している。このように袋状セパレータ１の長さ方向表裏にシートがずれているような場合には、袋状セパレータの外郭を写す白の画素と背景の黒の画素の変わり際、つまり、画像の右側の頂点は右側側辺の白の画素と黒の画素の変わり際と上辺の交点４３を捕捉し、画像の左側の頂点は左側側辺の白の画素と黒の画素の変わり際と上辺の交点４２を捕捉して測定を行う。従って、点４２−４３間の距離(幅)は正常なものより長くなり、規格値との比較において差が大きくなり、不良と判定される。
【００２６】
また、図３に示すように、右側ギアシール部２の内側延長線３７Ｌと背景の黒の画素に変わる交点の上側接点３７、下側接点３８とを捕捉し、該捕捉点３７、３８に対応する角の捕捉点３３、３４間の距離、左側ギアシール部２の内側延長線３６Ｌと背景の黒の画素に変わる交点の上側接点３６、下側接点３９とを捕捉し、該捕捉点３６，３９に対応する角の捕捉点３２、３５間の距離（接合部の幅）をそれぞれ計測し、計測値の各々を予め記憶させてある規格値と対比して袋状セパレータのギアシールされた接合部の幅の合否を判定する。
【００２７】
このように、袋状セパレータ１の長さとギアシールされた接合部の幅を測定することにより袋状セパレータ１の合否を判別する。
【００２８】
なお、上記実施形態では、上下左右の長さ、４つの角におけるギアシール２の幅をそれぞれ測定し、規格値と比較する例につき説明したが、測定は袋状セパレータ１の異常を検出するためのものであり、従って、測定個所は任意に省略することも可能である。
【００２９】
図５は本発明の第２の実施形態で、先ず、映し出された袋状セパレータの映像の上下に対峙する２点５１，５３と左右に対峙する２点５２、５４を選定し、そこにウインドウを設け計測を行う。図５ではそれぞれの辺のほぼ中心にウインドウを設けている。計測は先ず、いずれかのウインドウを選定して袋状セパレータの上辺または下辺が水平になるように画像を回転処理する。
【００３０】
次に、該４つの点５１、５２、５３、５４の捕捉を行う。捕捉は水平に画像処理した水平の辺に平行な水平線５６Ｌと該水平線５６Ｌと直角に交わる垂直な線５７Ｌとを引き、それぞれの線が袋状セパレータ１の白の画素と背景の黒の画素とに変わる４つの点５１、５２、５３、５４を捕捉して検出を行う。捕捉した袋状セパレータの４つの点から各点間の距離、即ち、５１−５３、５２−５４の距離（幅）を測定し、測定値の各々を予め記憶させてある規格値と対比して袋状セパレータ１の長さ、幅の合否を判定する。
【００３１】
また、前記水平線５６Ｌと交わる左右ギアシール部２の内側の点５８、５９とを捕捉し、該点５８と前記捕捉点５２間の距離、及び捕捉点５９と捕捉点５４との距離（接合部の幅）をそれぞれ計測し、計測値の各々を予め記憶させてある規格値と対比して袋状セパレータのギアシールの合否を判定する。
【００３２】
このように、袋状セパレータ１の長さと接合部の幅を測定することにより袋状セパレータ１の合否を判別する。
【００３３】
図６は本発明の第３の実施形態で、図示するようにこの実施形態は前記実施形態１と２とを合体した実施例で、測定方法は前記それぞれの方法と同一であるので詳細な説明は省略する。このように測定点を多くすることにより袋状セパレータの合否の判定はより確実に行うことができる。
【００３４】
上記測定（計測）は瞬時にコンピュータで計測できるため、袋状セパレータ１を載せたコンベアベルト１２は袋状セパレータ１を連続して搬送している間に合否を判断し、否の場合はその結果をコンベアベルト１２の先にある不良排出装置（図示せず）に信号を出力し、不良のものをライン上から取り除く様にした。
【００３５】
図７は袋状セパレータ１の長さに異常があるモニター画像で、電極がシートの中央に位置せず、シートの折り曲げが中央からずれた実施例で、測定（計測）した長さの値Ｄが規格値より大きく、不良と判定された例である。
【００３６】
また、図８はギアシール２の位置が右側に偏り、接合部の幅の測定値が右側では小さく、左側では大きく規格値え相違し、不良と判定された例である。
【００３７】
次に、実際に測定した結果を説明する。
先ず、モニター画面に図６に示す８個のウインドウを設け、袋状セパレータ１の規格値を縦寸法１１８ｍｍ、横寸法が１１８ｍｍ、ギアシール部の幅が３.５ｍｍで、ギアシール部の内側の位置が側面から６．０ｍｍとし画像処理装置に記憶する。この規格値を満足する袋状セパレータを１００個を順じコンベアに乗せその良否をモニター画像で判断させた結果、コンベアの移動速度とともに画像処理結果が表示され、全ての袋状セパレータが合格との判断を下した。
次に、図４に示すように、シートの折り曲げがずれて上部が広がった試作品を３０個、広がりを少しずつ変えて作成し測定した結果、上辺の距離（幅）が規定値より大きい、と判断し、全て不良との判断がなされた。
【００３８】
更に、図７に示すように、シートの折り曲げ位置を中央からずらし、長さの長い試作品を２０個、長さを少しづつ変えて作成し測定した結果、側辺の距離（長さ）が規定値より長い、と判断し、全て不良との判断がなされた。
【００３９】
続いて、ギアシール部２の位置を図８に示すように左右にずらして試作した３０個のサンプルにつき検査した結果、接合部の幅が規定値と相違すると判断されて不合格となった。
【００４０】
このように、袋状セパレータ１の形状を利用して、長さ、幅、ギアシールの位置と幅を測定し規格値と比較することにより合否を判断し、合格となった袋状セパレータ１のみを電池に組み込むため、袋状セパレータ１の異常（不具合）な極板が組み込まれた電池が出荷されるようなことがなくなる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は画像処理により、電池に組み込まれる袋状セパレータの不具合を判定するので、判定は短時間に行えて製造工程の煩雑さが解消され、生産性が向上する等の優れた効果を有するものである。また、袋状セパレータの不具合がないため、袋状セパレータを電池に組み込んだあとでのトラブルが皆無となり、品質の優れた電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態を示す説明図である。
【図２】  袋状セパレータの製造工程を示す説明図である。
【図３】  本発明の第１の画像処理の様子を示すモニタ画面である。
【図４】  幅の相違により不合格となったモニタ画面である。
【図５】  本発明の第２の画像処理の様子を示すモニタ画面である。
【図６】  本発明の第３の画像処理の様子を示すモニタ画面である。
【図７】  長さの相違により不合格となったモニタ画面である。
【図８】  ギアシールのずれにより不合格となったモニタ画面である。
【図９】  袋状セパレータの不具合となった例を示す説明図である。
【符号の説明】
１    袋状セパレータ
２    ギアシール部
２０    検査装置
２１    照明
２２    カメラ
２３    センサ
２４    画像処理装置
２５    モニタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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