(57)【要約】【課題】検査を的確に行うことができる電池用連接構造体の検査装置及び電池用連接構造体の検査方法を提供する。【解決手段】電池用連接構造体の検査装置は、参照光及び電池用連接構造体１１に反射した測定光の位相差に基づき検査用画像を生成し、集電板１２の接合面２０を含みフィレットのない非接合部分の検査用画像を用いて、集電板１２の接合面２０を検出する。また、フィレットを含む接合部分の近傍の検査用画像を用いて、接合面２０を基準としてフィレットの高さを算出し、算出された高さが第１閾値以上であるフィレットについて良判定し、算出された高さが第１閾値未満であるフィレットについて、接合部分の検査用画像上に現れるフィレットの最下点、及びフィレットが極板１５に接触する接触点の相対高さを算出し、算出された相対高さが、第１閾値よりも小さい第２閾値以上であるフィレットを良判定する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の極板及び集電板の接合面の接合部分にフィレットが形成された電池用連接構造体について、前記極板及び前記集電板の接合状態を検査する電池用連接構造体の検査装置において、
参照光及び前記電池用連接構造体に反射した測定光の位相差に基づき検査用画像を生成する画像生成部と、
前記集電板の接合面を含み前記フィレットのない非接合部分の検査用画像を用いて、前記集電板の接合面を検出する接合面検出部と、
前記フィレットを含む接合部分の近傍の検査用画像を用いて、前記接合面を基準として前記フィレットの高さを算出するフィレット高さ算出部と、
前記算出された高さが第１閾値以上であるフィレットについて良判定する第１判定部と、
前記算出された高さが前記第１閾値未満であるフィレットについて、前記接合部分の検査用画像上に現れる前記フィレットの最下点と、前記フィレットが前記極板に接触する接触点との間の相対高さを算出する相対高さ算出部と、
前記算出された相対高さが、前記第１閾値よりも小さい第２閾値以上である前記フィレットを良判定する第２判定部と、を備える
ことを特徴とする電池用連接構造体の検査装置。
【請求項２】
前記集電板は、前記フィレットを形成するための接合凹部を有し、
前記第１判定部は、前記接合凹部よりも前記測定光を出射する光源側の位置に前記接合凹部の形成に伴って生成される可能性があり且つ熱により消滅しうる突状部分の最大高さよりも高い値に設定された第１閾値を用いて前記フィレットの高さについて判定する
請求項１に記載の電池用連接構造体の検査装置。
【請求項３】
前記フィレット高さ算出部は、前記フィレットの先端側の表面を複数のエッジ点として抽出し、前記エッジ点の座標に基づき前記フィレットのピーク点を特定し、特定したピーク点の前記接合面からの高さを前記フィレットの高さとする
請求項１又は２に記載の電池用連接構造体の検査装置。
【請求項４】
前記非接合部分の検査用画像を用い、前記集電板の接合面と、前記集電板の両端を前記接合面側に折り曲げて形成されたフランジ部の位置とに基づき、前記極板の接合部分側の端部を含む検査エリアを設定する
請求項１〜３のいずれか１項に記載の電池用連接構造体の検査装置。
【請求項５】
前記画像生成部は、赤外域の波長を有する前記測定光及び前記参照光の位相差に基づく干渉縞から３次元画像を生成する
請求項１〜４のいずれか１項に記載の電池用連接構造体の検査装置。
【請求項６】
複数の極板及び集電板の接合面の接合部分にフィレットが形成された電池用連接構造体について、検査処理部を用いて前記極板及び前記集電板の接合状態を検査する電池用連接構造体の検査方法において、
前記検査処理部が、
参照光及び電池用連接構造体に反射した測定光の位相差に基づき検査用画像を生成し、
前記集電板の接合面を含み前記フィレットのない非接合部分の検査用画像を用いて、前記集電板の接合面を検出し、
前記フィレットを含む接合部分の近傍の検査用画像を用いて、前記接合面を基準として前記フィレットの高さを算出し、
前記算出された高さが第１閾値以上であるフィレットについて良判定し、
前記算出された高さが前記第１閾値未満であるフィレットについて、前記接合部分の検査用画像上に現れる前記フィレットの最下点と、前記フィレットが前記極板に接触する接触点との間の相対高さを算出し、
前記算出された相対高さが、前記第１閾値よりも小さい第２閾値以上である前記フィレットを、良判定する
ことを特徴とする電池用連接構造体の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池を構成する各極板と集電板とを接合した電池用連接構造体の検査装置及び電池用連接構造体の検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ニッケル水素蓄電池等の電池のなかには、正極側の集電板に接合された複数の正極板と、負極側の集電板に接合された複数の負極板とを、絶縁性のセパレータを介して交互に積層した電池用連接構造体（以下、連接構造体）を備えるものがある。
【０００３】
図１０は、このような連接構造体の一例を示している。連接構造体１１は、正極集電板１２Ｐと負極集電板１２Ｎとを備えている。正極集電板１２Ｐと負極集電板１２Ｎとの間には複数の正極板１５Ｐ及び負極板１５Ｎがセパレータ１３を介して交互に配設されている。正極板１５Ｐの端部である接合端部１６は、正極集電板１２Ｐの接合面２０に対して垂直に突き合わせられ、ロウ付けや溶接等により正極集電板１２Ｐに接合されている。また、負極板１５Ｎも、その端部である接合端部１６が負極集電板１２Ｎの接合面２０に対して垂直に突き合わせられ、ロウ付けや溶接等により負極集電板１２Ｎに接合されている。また、正極集電板１２Ｐ及び負極集電板１２Ｎは、その両端を接合面２０側に折り曲げて形成されたフランジ部２１をそれぞれ備えている。隣り合う正極板１５Ｐの接合端部１６の間には、ロウ付けや溶接等により生じた金属凝固部分であるフィレット３０が形成されている。また、隣り合う負極板１５Ｎの接合端部１６の間にも、同様にフィレット３０が形成されている。
【０００４】
この連接構造体１１は、ケース内に収容される前に、正極板１５Ｐと正極集電板１２Ｐとの接合状態、及び負極板１５Ｎと負極集電板１２Ｎとの接合状態の検査が行われている。従来、接合状態の検査を行う検査装置として、連接構造体１１の撮像を行い、撮像画像を解析する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
図１１に示すように、特許文献１に記載された検査装置では、撮像装置５０によって、複数の正極板１５Ｐの間に設けられたフィレット３０と、複数の負極板１５Ｎの間に設けられたフィレット３０とを撮像した画像を解析してフィレット３０の形状や高さ等を判定することで、正極板１５Ｐ及び負極板１５Ｎの接合状態を評価している。複数の正極板１５Ｐの間及び複数の負極板１５Ｎの間は照度が不足するため、連接構造体１１を背面から照射する後方照明装置５１、及び正面から照射する前方照明装置５２の少なくとも一方によって連接構造体１１を照らした状態で、フィレット３０の撮像が行なわれている。
【０００６】
また、例えば、フィレット３０の高さを検出するときには、本来であれば正極板１５Ｐの接合面２０及び負極板１５Ｎの接合面２０からの高さを検出するべきである。しかし、後方照明装置５１及び前方照明装置５２の少なくとも一方によって連接構造体１１を照らしたとしても、接合面２０は、フィレット３０が形成されていない部分においてもフィレット３０の影がかかり明度が低い状態となる。そして、このように、接合面２０の明度が低い状態では、撮像画像上では接合面２０の位置が不明瞭となるため、フィレット３０の接合面２０からの高さを検出することができない。そこで、画像上で明瞭に現れる物の位置を基準として、フィレット３０の高さを算出している。
【０００７】
例えば図１２に示すように、上記検査装置では、撮像された画像２００を用いて、例えば負極集電板１２Ｎの底面を検出し、その底面から負極集電板１２Ｎの平均厚さだけ上方に、画像解析の基準となる基準線２０１を設定している。そして、その基準線２０１からフィレット３０の先端までの高さを、フィレット３０の高さとして算出している。なお、正極集電板１２Ｐに対する基準線２０１も同様に設定される。また、検査項目によっては集電板のほか、フランジ部２１の先端が基準とされることもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１２−１４２０８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、負極集電板１２Ｎ及び正極集電板１２Ｐの厚さやフランジ部２１の高さは、設定値に対してばらつきがある。このため、集電板の底面に基準線を設定する検査装置においては、フィレット高さは、集電板の厚さやフランジ部の高さのばらつきの影響を除かないまま算出されてしまうこととなっていた。そして、そのように演算されたフィレット高さに基づき、良品及び不良品の判定が行われると、良品を不良品として判定したり、不良品を良品として判定したりするおそれがある。
【００１０】
本発明は、上記実情を鑑みてなされたものであり、その目的は、検査を的確に行うことができる電池用連接構造体の検査装置及び電池用連接構造体の検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決する電池用連接構造体の検査装置は、複数の極板及び集電板の接合面の接合部分にフィレットが形成された電池用連接構造体について、前記極板及び前記集電板の接合状態を検査する電池用連接構造体の検査装置において、参照光及び電池用連接構造体に反射した測定光の位相差に基づき検査用画像を生成する画像生成部と、前記集電板の接合面を含み前記フィレットのない非接合部分の検査用画像を用いて、前記集電板の接合面を検出する接合面検出部と、前記フィレットを含む接合部分の近傍の検査用画像を用いて、前記接合面を基準として前記フィレットの高さを算出するフィレット高さ算出部と、前記算出された高さが第１閾値以上であるフィレットについて良判定する第１判定部と、前記算出された高さが前記第１閾値未満であるフィレットについて、前記接合部分の検査用画像上に現れる前記フィレットの最下点と、前記フィレットが前記極板に接触する接触点との間の相対高さを算出する相対高さ算出部と、前記算出された相対高さが、前記第１閾値よりも小さい第２閾値以上である前記フィレットを良判定する第２判定部と、を備える。
【００１２】
上記課題を解決する電池用連接構造体の検査方法は、複数の極板及び集電板の接合面の接合部分にフィレットが形成された電池用連接構造体について、検査処理部を用いて前記極板及び前記集電板の接合状態を検査する電池用連接構造体の検査方法において、前記検査処理部が、参照光及び電池用連接構造体に反射した測定光の位相差に基づき検査用画像を生成し、前記集電板の接合面を含み前記フィレットのない非接合部分の検査用画像を用いて、前記集電板の接合面を検出し、前記フィレットを含む接合部分の近傍の検査用画像を用いて、前記接合面を基準として前記フィレットの高さを算出し、前記算出された高さが第１閾値以上であるフィレットについて良判定し、前記算出された高さが前記第１閾値未満であるフィレットについて、前記接合部分の検査用画像上に現れる前記フィレットの最下点と、前記フィレットが前記極板に接触する接触点との間の相対高さを算出し、前記算出された相対高さが、前記第１閾値よりも小さい第２閾値以上である前記フィレットを、良判定する。
【００１３】
上記構成又は方法によれば、参照光と電池用連接構造体に反射した測定光との位相差に基づき生成される検査用画像が判定に用いられる。このため、集電板の接合面に反射した測定光に基づく非接合部分の検査用画像を用いることによって、集電板の接合面の位置を検出することができる。したがって、接合面の位置を基準とし、接合部分を含む検査用画像を用いることによって、フィレットの高さを直接的に算出することができる。その結果、従来よりもフィレットの高さの精度を高めることができる。そして、こうして精度の高められたフィレットの高さと第１閾値とが比較され、第１閾値以上のフィレットが良判定されるため、誤判定を抑制することができる。
【００１４】
一方、集電板は突状部分を有することがある。そして、この突状部分の高さは、接合状態が良好なフィレットの高さよりも高い場合がある。上記構成では、第１閾値未満の高さを有するフィレットのうち、画像上でのフィレットの輪郭の最下点及び極板との接触点の相対高さが第１閾値よりも小さい第２閾値以上であるものが良判定される。このため、接合状態が良好であるにも関らず第１閾値を用いての判定において接合不良として判定されたフィレットについて、適切な判定を行うことができる。このため、電池用連接構造体に対する検査をより的確に行うことができる。
【００１５】
上記電池用連接構造体の検査装置について、前記集電板は、前記フィレットを形成するための接合凹部を有し、前記第１判定部は、前記接合凹部よりも前記測定光を出射する光源側の位置に前記接合凹部の形成に伴って生成される可能性があり且つ熱により消滅しうる突状部分の最大高さよりも高い値に設定された第１閾値を用いて前記フィレットの高さについて判定することが好ましい。
【００１６】
接合凹部を集電板に形成するに伴い、接合凹部の近傍に突状部分が、接合凹部よりも光源側の位置に形成される可能性がある。また、この突状部分は溶接によって消滅しうる。この突状部分は、画像では、見かけ上、フィレットの一部として現れる。上記構成によれば、この突状部分よりも高い値に設定された第１閾値を用いてフィレットの高さを判定するので、突状部分に影響されない良判定すべきフィレットを選別することができる。
【００１７】
上記電池用連接構造体の検査装置について、前記フィレット高さ算出部は、前記フィレットの先端側の表面を複数のエッジ点として抽出し、前記エッジ点の座標に基づき前記フィレットのピーク点を特定し、特定したピーク点の前記接合面からの高さを前記フィレットの高さとすることが好ましい。
【００１８】
上記構成によれば、接合面からのピーク点の高さを、フィレットの高さとして算出する。そして、このフィレットの高さが第１閾値以上であるものに対して良判定が行われる。このため、フィレットの導通性の良否を的確に判定することができる。
【００１９】
上記構成によれば、前記非接合部分の検査用画像を用い、前記集電板の接合面と、前記集電板の両端を前記接合面側に折り曲げて形成されたフランジ部の位置とに基づき、前記極板の接合部分側の端部を含む検査エリアを設定することが好ましい。
【００２０】
本来、極板はフランジ部の間に配置されるものであり、極板とフランジ部とが接触した電池用連接構造体は不良品として判定すべきものである。上記構成によれば、接合面とフランジ部の位置とに基づき検査エリアを設定するため、極板の乗り上げ等があるか否か等の極板の状態を適切に判定することができる。
【００２１】
上記電池用連接構造体の検査装置について、前記画像生成部は、赤外域の波長を有する前記測定光及び前記参照光の位相差に基づく干渉縞から３次元画像を生成することが好ましい。
【００２２】
上記構成によれば、金属に対する反射率が高い赤外光の干渉縞から３次元画像が形成される。その結果、集電板、極板及びフィレットが明瞭にあらわれた３次元画像を作成することができるので、極板についての検査やフィレットについての検査を適切に行うことができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、電池用連接構造体に対する検査を的確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】電池用連接構造体の検査装置及び検査方法の一実施形態について、全体構成を示すブロック図。
【図２】同実施形態において、電池用連接構造体のうち検査用画像が生成される位置を説明する模式図。
【図３】電池用連接構造体の非接合部分の検査用画像を示す模式図。
【図４】電池用連接構造体の接合部分の検査用画像を示す模式図。
【図５】同実施形態における検査方法の手順を説明するフローチャート。
【図６】同実施形態の検査のうち、極板の状態を検査するための画像を示す模式図。
【図７】同実施形態の検査のうち、フィレットの高さを検査するための画像を示す模式図。
【図８】電池用連接接合体のうち、集電板及び極板の接合部分を説明する模式図。
【図９】同実施形態の検査のうち、フィレットの形状を検査するための画像を示す模式図。
【図１０】電池用連接構造体の端面図。
【図１１】従来の電池用連接構造体の検査装置の模式図。
【図１２】従来の電池用連接構造体の検査装置で撮像した検査用の画像の模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、電池用連接構造体の検査装置及び電池用連接構造体の検査方法について、その一実施形態を説明する。
検査対象となる電池用連接構造体（以下、連接構造体）は、図１０に示す従来の連接構造体１１と同じ構造を有する。正極板１５Ｐ及び負極板１５Ｎと、正極集電板１２Ｐ及び負極集電板１２Ｎとは、金属からなる。なお、正極板１５Ｐ及び負極板１５Ｎを区別しないで説明する場合には、これらを単に「極板１５」とし、正極集電板１２Ｐ及び負極集電板１２Ｎを区別しないで説明する場合には、これらを単に「集電板１２」とする。
【００２６】
図１に示すように、連接構造体１１の検査装置１００は、制御部１０１、駆動部１０２及び撮像部１０３を備える。制御部１０１は駆動部１０２を制御し、駆動部１０２は、撮像部１０３を駆動する。制御部１０１は、作業者が操作する入力部１０４からの指令に基づき制御を行い、撮像部１０３から連接構造体１１を撮像した検査用の画像（以下、検査用画像）を取得して、ディスプレイ等の出力部１０５に出力する。なお、制御部１０１は、画像生成部、接合面検出部、フィレット高さ算出部、第１判定部、相対高さ算出部、第２判定部、検査処理部に相当する。
【００２７】
撮像部１０３は、赤外域の波長を有するレーザ光を出力するレーザ光源と、光学機構と、撮像素子とを有する。撮像部１０３は、例えばマイケルソン干渉計の構成を有する。レーザ光源からの出射光は、光学機構によって、参照光と、対象物である連接構造体１１に入射する測定光ＩＬとに分割される。参照光は、光学機構内に光路を有し、測定光ＩＬは、連接構造体１１に反射して、光学機構に入射する。光学機構は、参照光と連接構造体１１から反射した反射光とを重ね合わせ、撮像素子は、測定光ＩＬと参照光との位相差に基づく干渉縞（干渉パターン）を検出する。赤外域の波長を有する出射光は、金属に対する反射率が高いことから、金属からなる正極集電板１２Ｐ、負極集電板１２Ｎ、及びフィレット３０等の検出精度を高くすることができる。
【００２８】
駆動部１０２は、撮像部１０３から出射される測定光ＩＬを連接構造体１１に対して走査させる。制御部１０１は、撮像部１０３から干渉縞に応じた信号を入力する。また、制御部１０１は、入力した信号に基づき、エッジ抽出等の画像処理が可能となる形式の３次元画像情報を生成して、制御部１０１が備える不揮発性記憶部に記憶する。また、制御部１０１は、３次元画像情報の座標系の所定の位置で、連接構造体１１の断面画像又は端面画像である検査用画像を生成する。
【００２９】
次に図２を参照して、連接構造体１１のうち、検査用画像が生成される箇所について説明する。集電板１２は、細長い金属板からなり、長手方向の一方の端部に電気接点１４Ａを有する接続片１４を有している。集電板１２の接合面２０には、極板１５が接合されている。また、集電板１２には、短手方向の端部が接合面２０側に折り曲げられることによって１対のフランジ部２１が形成されている。さらに、集電板１２には、極板１５を集電板１２に接合するための接合凹部１７が４箇所に形成されている。接合凹部１７は、集電板１２の接合面２０において溝状をなし、集電板１２の短手方向に延在している。なお、図２では、集電板１２のうち接合面２０と反対側の外側面２２が示され、接合凹部１７はその外側面２２において突出している。極板１５を集電板１２に対して接合する際は、極板１５と集電板１２の接合面２０に対して垂直に立てた状態で、集電板１２の接合凹部１７に極板１５の突部（図示略）を差し込み、且つ極板１５が集電板１２に接触したＴ字状の隅部をレーザ照射等によって接合する、いわゆるすみ肉接合（溶接）が行なわれる。これにより、1枚の極板１５の両側に断面略三角形状のフィレット３０が形成される。
【００３０】
検査装置１００の撮像部１０３は、極板１５が集電板１２に接合されていない１対の側面のうち一方から、連接構造体１１に対して測定光ＩＬを照射する。本実施形態では、集電板１２のうち電気接点１４Ａが形成された接続片１４側から測定光ＩＬを照射する。撮像部１０３は、その光軸が、接合面２０に対して傾斜するように配置されている。つまり、図２のように負極板１５Ｎ及び負極集電板１２Ｎとの接合状態を検査する場合には、撮像部１０３は、負極集電板１２Ｎの接合面２０に対して、光軸と接合面２０とがなす角度が鋭角となるように、接合面２０等に向けて測定光ＩＬを照射する。また、撮像部１０３は、正極板１５Ｐ及び正極集電板１２Ｐとの接合状態を検査する場合には、正極集電板１２Ｐの接合面２０に対して、光軸と接合面２０とがなす角度が鋭角となるように、接合面２０等に向けて測定光ＩＬを照射する。
【００３１】
また、撮像部１０３は、集電板１２の接合凹部１７に形成されたフィレット３０のうち、フィレット３０を含む接合部分と、その接合部分の手前であってフィレット３０が形成されていない非接合部分とが撮像可能範囲に含まれるように配置されている。なお、「接合部分」とは、極板１５及び集電板１２がフィレット３０によって接合されている部分であって、連接構造体１１のうちフィレット３０、フィレット３０が形成された極板１５の端部、その端部が接合する集電板１２の接合面２０の一部を含む部分といい、非接合部分は、それ以外の部分をいう。図２では、撮像部１０３に最も近くに位置するフィレット３０を検査対象としているが、検査対象を極板１５に設けられた全てのフィレット３０としてもよいし、他の接合凹部１７に形成されたフィレット３０としてもよい。
【００３２】
制御部１０１は、３次元画像のうち、非接合部分の端面画像又は断面画像を、第１検査用画像１１１（図３参照）とし、接合部分又はその近傍の端面画像又は断面画像を、第２検査用画像１１２（図４参照）とする。この第１検査用画像１１１は、接合凹部１７から第１の所定距離以上離れた位置の端面画像又は断面画像であることが好ましい。また、第２検査用画像１１２は、接合凹部１７の位置から第１の所定距離未満の範囲に含まれる位置の端面画像又は断面画像であることが好ましい。
【００３３】
図３に示すように、第１検査用画像１１１が生成される位置１２１では、測定光ＩＬが集電板１２の接合面２０に反射するため、第１検査用画像１１１には、集電板１２の接合面２０が明瞭に現れている。また、測定光ＩＬは、集電板１２のフランジ部２１や極板１５の端部にも反射するため、フランジ部２１や極板１５も第１検査用画像１１１に明瞭に現れている。このため、第１検査用画像１１１に対し、エッジ抽出処理等の画像処理を行うことによって、接合面２０を検出することができる。そして、このように検出された接合面２０を水平基準線１２０として設定することによって、水平基準線１２０からフィレット３０の先端までの高さを正確に算出することができる。
【００３４】
図４に示すように、第２検査用画像１１２が生成される位置１２２では、集電板１２の接合面２０はフィレット３０によって覆われているため、測定光ＩＬが接合面２０にほとんど反射しない。したがって、第２検査用画像１１２では、接合面２０は現れず、接合面２０の位置を特定することは難しい。一方、位置１２２では、測定光ＩＬが、フィレット３０、極板１５等に反射するため、フィレット３０及び極板１５が、第２検査用画像１１２に現れている。このため、第２検査用画像１１２では、第１検査用画像１１１と比較する等して、フィレット３０の高さ及び形状を判定することができる。なお、図３及び図４においては、反射光が撮像素子によって検出され画像として現れた部分を実線で模式的に示し、反射光が検出されず画像として現れていない部分を２点鎖線で模式的に示している。
【００３５】
次に図５を参照して、検査の手順の流れについて説明する。まず、検査の準備段階では、載置台（図示略）に載置された連接構造体１１の位置調整を行う。この際、撮像部１０３の撮像可能範囲に、連接構造体１１の接合部分及び非接合部分が含まれるように連接構造体１１を載置台に配置する。
【００３６】
連接構造体１１の位置調整が完了すると、制御部１０１が、作業者の入力部１０４の操作に基づき、駆動部１０２を介して撮像部１０３を駆動して、測定光ＩＬを連接構造体１１に対して走査する。測定光ＩＬは、連接構造体１１に反射して、撮像部１０３の撮像素子によって受光される。撮像部１０３は、参照光及び測定光ＩＬの位相差により生じる干渉縞を検出し、その検出結果に応じた信号を制御部１０１に出力する。
【００３７】
制御部１０１は、撮像部１０３から入力した信号から３次元画像を生成し、生成した３次元画像を自身の記憶部に記録する。また、制御部１０１は、３次元画像を用いて、第１検査用画像１１１及び第２検査用画像１１２を生成する。第１検査用画像１１１及び第２検査用画像１１２を生成するための位置１２１，１２２は、作業者が入力部１０４を操作することにより行ってもよいし、制御部１０１が決定するようにしてもよい。
【００３８】
このように第１検査用画像１１１及び第２検査用画像１１２を生成すると、制御部１０１は、基準の設定を行う（ステップＳ１）。ここでは、第１検査用画像１１１を用いる。制御部１０１は、第１検査用画像１１１に対して、画素値を２段階とする２値化処理を行う。そして、２値化処理を行った画像を用いて、画素値が切り替わる境界のうち、所定の条件を満たすものを集電板１２の接合面２０として検出する。例えば、画像の高さ方向（図３中、Ｙ方向）に画素を走査した際に「白色」から「黒色」に切り替わる境界であって、画像の幅方向（図３中、Ｘ方向）に連続するとともに、その連続する長さが所定の長さを有するものを、接合面２０とする。制御部１０１は接合面２０を検出すると、接合面２０に重なるように水平基準線１２０を設定する。
【００３９】
また、制御部１０１は、２値化処理を行なった画像を用いて、画素値が切り替わる境界のうち、所定の条件を満たすものを集電板１２の側面として検出する。例えば、画像の高さ方向（図３中、Ｙ方向）に延在するとともに所定の長さを有する境界を、集電板１２の側面とする。制御部１０１は集電板１２の側面を検出すると、側面に重なるように垂直基準線１２５を設定する。
【００４０】
そして、制御部１０１は、水平基準線１２０及び垂直基準線１２５に基づき、極板１５の枚数等を判定するための検査エリア１２６（図３参照）を決定する。例えば、検査エリア１２６は長方形状の領域であり、その長辺が、水平基準線１２０から高さ方向（Ｙ方向）に所定距離だけ離れた位置と、水平基準線１２０から高さ方向と反対の方向（反Ｙ方向）に所定距離だけ離れた位置とに設定され、垂直基準線１２５から幅方向に離れた位置に短辺が設定されている。
【００４１】
集電板１２の認識が終了すると、制御部１０１は、極板１５の枚数が正しい枚数であるか否かを判定する（ステップＳ２）。例えば制御部１０１は、２値化した画像を用いて、検査エリア１２６内においてエッジ抽出を行って複数のエッジ点を検出する。また、制御部１０１は、検出したエッジ点を用いて、極板１５のエッジを特定したベクトルデータを生成する。そして、制御部１０１は、ベクトルデータに基づき、極板１５の枚数を検出する。なお、このとき、隣接する１対のベクトルデータに基づき、画像上に現れる極板１５の厚みを極板１５毎に記録する。そして、制御部１０１は、検出した極板１５の枚数が、所定枚数であるか否かを判断する。検出した極板１５の枚数が所定枚数の場合には（ステップＳ２：ＹＥＳ）、ステップＳ３に進む。検出した極板１５の枚数が所定枚数よりも多い又は所定枚数よりも少ない場合には（ステップＳ２：ＮＯ）、その連接構造体１１について不良判定を行う（ステップＳ９）。不良判定された連接構造体１１は、そのままでは電池として使用されない。
【００４２】
極板１５の枚数が正しい枚数の場合、制御部１０１は、極板１５の乗り上げがあるか否かを判定する（ステップＳ３）。極板１５の乗り上げとは、極板１５の集電板１２側の端部が湾曲して、極板１５の終端が、集電板１２のフランジ部２１に乗ることをいう。
【００４３】
図６を参照して、極板１５の乗り上げ判定について説明する。制御部１０１は、第２検査用画像１１２が２値化された画像を用いて、フランジ部２１の内側の垂直面を検出する。そして、制御部１０１は、フランジ部２１の垂直面に沿って内側面基準線１２７を設定する。また、制御部１０１は、ステップＳ２で生成した極板１５のベクトルデータ等を用いて、極板１５の終端Ｐ１を検出する。そして、極板１５の終端が、１対の内側面基準線１２７に挟まれる領域に含まれるか否かを判定する。制御部１０１は、極板１５の終端Ｐ１が、内側面基準線１２７に挟まれる領域に含まれる場合には、極板１５の乗り上げがないと判定し（ステップＳ３：ＹＥＳ）、ステップＳ４に進む。一方、制御部１０１は、極板１５の終端Ｐ１が、内側面基準線１２７に挟まれる領域に含まれない場合には、極板１５の乗り上げがあると判定し（ステップＳ３：ＮＯ）、その連接構造体１１について不良判定を行う（ステップＳ９）。
【００４４】
極板１５の乗り上げがないと判定すると（ステップＳ３：ＹＥＳ）、制御部１０１は、極板１５の接合面２０からの浮き及び曲がりが無いか否かを判定する（ステップＳ４）。このとき、制御部１０１は、第１検査用画像１１１が２値化された画像を用いる。極板１５の接合面２０からの浮きは、ステップＳ３で検出した極板１５の終端Ｐ１と接合面２０との最短距離が、予め定めた上限値以下であるか否かを判定する。そして、極板１５の終端Ｐ１と接合面２０との最短距離が上限値以下である場合には、極板１５の浮きがないと判定し、最短距離が上限値よりも大きい場合には、極板１５の浮きがあると判定する。このとき、集電板１２の接合面２０に凹凸があったとしても、第１検査用画像１１１ではその凹凸も含めて極板１５の終端Ｐ１と接合面２０との最短距離を算出することが可能である。このため、極板１５の浮きを精度よく判定することができる。
【００４５】
また、制御部１０１は、極板１５の曲がりとして、極板１５のベクトルデータから極板１５の傾斜角度を算出する。傾斜角度が最大角度以下である場合には、極板１５の曲がりは無いと判定し、傾斜角度が最小角度よりも大きい場合には極板１５の曲がりがあると判定する。そして、制御部１０１は、極板１５の浮き及び極板１５の曲がりの両方が無いと判定した場合には（ステップＳ４：ＹＥＳ）、ステップＳ５に進む。一方、制御部１０１は、極板１５の浮き及び極板１５の曲がりのうち少なくとも一つがあると判定した場合には（ステップＳ４：ＮＯ）、その連接構造体１１について不良判定を行う（ステップＳ９）。
【００４６】
極板１５の浮き及び極板１５の曲がりの両方が無いと判定すると、制御部１０１は、フィレット３０の高さが第１閾値Ｈ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ５）。極板１５と集電板１２とが接合された部分にフィレット３０がないと、極板１５及び集電板１２の間が導通しない可能性があり、ひいては電池の出力特性が低下する。そのため、フィレット３０の高さを確認することで、極板１５及び集電板１２との導通が確保されているか確認することが重要である。
【００４７】
図７を参照して、フィレット３０の高さの算出について説明する。制御部１０１は、第２検査用画像１１２が２値化された画像を用いて、１対の極板１５の間に配置され、フィレット３０の輪郭上の複数のエッジ点Ｅを検出する。さらに、制御部１０１は、例えば図７中、中央の極板１５の右側に形成されたフィレット３０のエッジ点Ｅのうち、最も左端に位置するエッジ点Ｅ１をピーク候補とする。そして、そのピーク候補のエッジ点Ｅ１の高さ方向の座標から、そのエッジ点Ｅ１の右側に隣接するエッジ点Ｅ２の高方向の座標を減算して、差分ΔＨ１２を算出する。また、制御部１０１は、エッジ点Ｅ２の高さ方向の座標から、そのエッジ点Ｅ２に隣接するエッジ点Ｅ３の高さ方向の座標を減算して、差分ΔＨ２３を算出する。そして、制御部１０１は、これらの差分ΔＨ１２，Ｈ２３がいずれも、例えば数ピクセル等の所定の閾値以下であるか否かを判断し、差分Ｈ１２，Ｈ２３がいずれも所定の閾値以下であれば、ピーク候補のエッジ点Ｅ１を、フィレット３０のピーク点として決定する。一方、制御部１０１は、これらの差分ΔＨ１２，ΔＨ２３の少なくとも一方が所定の閾値よりも大きいと判断すると、ピーク候補としたエッジ点Ｅ１は、フィレット３０のピーク点ではないとして、ピーク候補をその次のエッジ点Ｅ２とする。そして、エッジ点Ｅ１をピーク候補としたときと同様に、エッジ点Ｅ２とエッジ点Ｅ３との高さの差分、エッジ点Ｅ３とエッジ点Ｅ４との高さの差分が所定の閾値以下であるか否かを判断する。このエッジ点Ｅ２もピーク点ではない場合には、ピーク候補を順次ずらして、例えば最下点となるエッジ点Ｅに到達するまでピーク点を探索する。なお、ピーク点が特定できなかった場合には、フィレット３０がないと判断する。また、制御部１０１は、極板１５の左側に形成されたフィレット３０のピーク点の特定を終了すると、極板１５の右側に形成されたフィレット３０についても、同様にピーク点の特定を行う。
【００４８】
制御部１０１は、フィレット３０のピーク点を特定した場合には、そのピーク点と水平基準線１２０との相対高さをフィレット３０の高さとして算出する。そして、制御部１０１は、フィレット３０の高さが予め設定した第１閾値Ｈ１以上であるか否かを判断する。なお、このフィレット３０の高さの算出、及び第１閾値Ｈ１との比較は、全てのフィレット３０に対して行う。制御部１０１は、全てのフィレット３０の高さが第１閾値Ｈ１以上であると判断すると（ステップＳ５：ＹＥＳ）、連接構造体１１に対して良判定を行う（ステップＳ８）。
【００４９】
一方、制御部１０１が、少なくとも１つのフィレット３０の高さが第１閾値Ｈ１未満であると判断した場合（ステップＳ５：ＮＯ）、直ちに不良判定を行なわず、高さが第１閾値Ｈ１未満と判定されたフィレット３０のなかで、高さが十分であって導通が確保されていると想定されるものを選択する（ステップＳ６、ステップＳ７）。
【００５０】
図８を参照して、高さが第１閾値Ｈ１未満と判定されたフィレット３０の中にも十分な高さを有するフィレット３０が存在する理由と、そのフィレット３０を良判定とする方法について説明する。上述したように、集電板１２の接合凹部１７は、集電板１２の接合面２０に溝状に形成されている。接合凹部１７は、フィレット３０、極板１５の接合端部１６とともに接合部分３５に含まれる。接合凹部１７は、溶接又はロウ付けの位置決め等の目的で設けられ、フィレット３０は、溝状の接合凹部１７の底面から極板１５の側面に沿って立ち上がるように形成されている。また、集電板１２は、プレス加工等により形成されるが、この工程において、接合凹部１７が凹設される影響を受けて接合凹部１７の近傍が隆起する。これにより、接合凹部１７の近傍に突状部分１８が意図せずに形成されることがある。集電板１２の中には、この突状部分１８を有するものと有さないものとがあるが、突状部分１８を有する集電板１２においても、突状部分１８の高さは集電板１２毎に異なる。なお、非接合部分３６は、突状部分１８を除く領域である。この突状部分１８は、溶接の状態に応じて変化し、熱が集電板１２に十分に伝われば無くなることもある。しかし、レーザが照射されなかった部分が生じたりして、熱が集電板１２に加わらなかった場合には、突状部分１８が残る。
【００５１】
集電板１２の突状部分１８には、撮像部１０３から出射される測定光ＩＬが反射するため、画像上ではフィレット３０と集電板１２の突状部分１８とを区別することができない。すなわち、集電板１２の突状部分１８は、見かけ上、フィレット３０の一部として現れる。このため、まず突状部分１８より高いフィレット３０を選別するために、第１閾値Ｈ１を、突状部分１８の高さとして想定されるもののうち最大の高さを超える値とする必要がある。
【００５２】
一方、必要最低限の高さを有するフィレット３０は、突状部分１８の最大高さよりも低い。しかし、突状部分１８よりも低いフィレット３０は、突状部分１８の高さが、フィレット３０の高さとして、実際のフィレット３０の高さよりも高い値で検出される。このため、突状部分１８の最大高さよりも低く良判定すべきフィレット３０を選別しにくくなっている。一方、全てのフィレット３０を突状部分１８よりも高くするために、例えば溶接電流等の溶接時の出力を高めると、集電板１２に穴が形成される等の他の問題が生じる。このため、第１閾値Ｈ１を突状部分１８の最大高さよりも高く設定して、確実に良判定すべきフィレット３０を選出した後、突状部分１８の最大高さよりも低く導通性が良好なフィレット３０について、別の方法で良判定すべきものを選出する。
【００５３】
図９を参照して、後者のフィレット３０についての判定について具体的に説明する。この判定では、画像上のフィレット３０のエッジの最下点ＥＬＷと、フィレット３０と極板１５との接触点ＥＣＮ１，ＥＣＮ２との相対高さをフィレット傾き高さＨＧ１，ＨＧ２として検出する。なお、接触点ＥＣＮ１，ＥＣＮ２ではなく、ステップＳ５で用いたピーク点を用いてもよい。図９中、中央右側のフィレット３０に示すように、フィレット３０の実際の最下点ＥＬＷが突状部分１８よりも低い場合には、突状部分１８の先端が見かけ上の最下点ＥＬＷ´となる。フィレット傾き高さＨＧ１，ＨＧ２が、第１閾値Ｈ１よりも小さい第２閾値Ｈ２以上である場合には、フィレット３０が十分盛り上がっており、導通性が良好であるとして良判定を行う。第２閾値Ｈ２は、フィレット３０の必要最小限の傾き高さをもとに測定誤差等を考慮して設定されている。
【００５４】
図９中、左側のフィレット３０のように、実際の最下点ＥＬＷではなく見かけ上の最下点ＥＬＷ´が検出されたとしても、フィレット傾き高さＨＧ１，ＨＧ２が第２閾値Ｈ２以上である場合には、実際の最下点ＥＬＷを基準としたフィレット傾き高さＨＧ１，ＨＧ２も第２閾値Ｈ２以上であることが想定されるため、良判定されたとしても問題はない。
【００５５】
なお、第２閾値Ｈ２だけでフィレット３０の高さを判定すると、第１閾値Ｈ１以上の高さを有し導通性が良好であるにも関らず、第２閾値Ｈ２以上の傾き高さを有していないフィレット３０を不良判定してしまう。さらに、第１閾値Ｈ１を、突状部分１８の最大高さに第２閾値Ｈ２を加算した値とすると、第１閾値Ｈ１が大きくなりすぎて、良判定すべきフィレット３０を不良判定してしまう。このため、第１閾値Ｈ１及び第２閾値Ｈ２の両方を用いてフィレット３０の判定を行うことが好ましい。
【００５６】
図５に示すステップＳ６において、制御部１０１は、フィレット３０の最下点ＥＬＷとフィレット３０の接触点ＥＣＮ１，ＥＣＮ２との相対高さであるフィレット傾き高さＨＧ１，ＨＧ２を算出し、フィレット傾き高さＨＧ１，ＨＧ２が、第２閾値Ｈ２（＜第１閾値Ｈ１）以上であるか否かを判断する（ステップＳ７）。制御部１０１は、フィレット３０の高さが第１閾値Ｈ１未満であるもののうち、フィレット傾き高さＨＧ１，ＨＧ２が第２閾値Ｈ２未満のものが１つでもあると判断すると（ステップＳ７：ＮＯ）、連接構造体１１に対して不良判定を行う（ステップＳ９）。
【００５７】
一方、制御部１０１は、フィレット３０の高さが第１閾値Ｈ１未満であるものの全てがフィレット傾き高さＨＧ１，ＨＧ２が第２閾値Ｈ２以上であると判断すると（ステップＳ７：ＹＥＳ）、良判定を行う（ステップＳ８）。したがって、高さが第１閾値Ｈ１以上であるフィレット３０と、高さが第１閾値Ｈ１未満であっても導通性が良好であるフィレット３０とを有する連接構造体１１については、良品であるとして適切な判定を行うことができる。
【００５８】
以上説明したように、上記実施形態によれば、以下に列挙する効果が得られるようになる。
（１）電池用連接構造体１１に反射した測定光と参照光との位相差に基づき生成される検査用画像が判定に用いられる。このため、集電板１２の接合面２０に反射した測定光に基づく非接合部分の第１検査用画像１１１を用いることによって、接合面２０の位置を検出することができる。したがって、接合面２０の位置を基準とし、接合部分を含む第２検査用画像１１２を用いることによって、フィレット３０の高さを直接的に算出することができる。その結果、従来よりもフィレット３０の高さの精度を高めることができる。そして、こうして精度の高められたフィレット３０の高さと第１閾値Ｈ１とが比較され、第１閾値Ｈ１以上のフィレット３０が良判定されるため、誤判定を抑制することができる。
【００５９】
一方、集電板１２は突状部分１８を有することがある。そして、この突状部分１８の高さは、接合状態が良好なフィレット３０の高さよりも高い場合がある。上記実施形態では、第１閾値Ｈ１未満の高さを有するフィレット３０のうち、画像上でのフィレット３０の輪郭の最下点ＨＬＷ及び極板１５との接触点ＥＣＮ１，ＥＣＮ２の相対高さが第１閾値Ｈ１よりも小さい第２閾値Ｈ２以上であるものが良判定される。このため、接合状態が良好であるにも関らず第１閾値Ｈ１を用いての判定において接合不良として判定されたフィレット３０について、適切な判定を行うことができる。このため、連接構造体１１に対する検査をより的確に行うことができる。
【００６０】
（２）接合凹部１７を集電板１２に形成するに伴い、接合凹部１７の近傍に突状部分１８が形成される可能性がある。また、この突状部分１８は溶接又はロウ付けによる熱で消滅しうる。この突状部分１８は、画像では、見かけ上、フィレット３０の一部として現れる。上記実施形態によれば、この突状部分１８よりも高い値に設定された第１閾値Ｈ１を用いてフィレット３０の高さを判定するので、突状部分１８に影響されない良判定すべきフィレット３０を選別することができる。
【００６１】
（３）水平基準線１２０からのピーク点の高さを、フィレット３０の高さとして算出した。そして、このフィレット３０の高さが第１閾値Ｈ１以上であるものに対して良判定が行われる。第１閾値Ｈ１は、集電板１２の突状部分１８の最大高さよりも高く設定されているため、仮に誤って突状部分１８の先端をピーク点として検出したとしても、そのピーク点に基づき高さが算出されたフィレット３０に対して、高さが第１閾値Ｈ１未満であるとして、不良判定を行うことができる。このため、フィレット３０の導通性の良否を的確に判定することができる。
【００６２】
（４）本来、極板１５はフランジ部２１の間に配置されるものであり、極板１５とフランジ部２１とが接触した連接構造体１１は不良品として判定すべきものである。上記実施形態によれば、接合面２０とフランジ部２１の内側面の位置とに基づき検査エリア１２６を設定するため、極板１５の乗り上げ等があるか否か等、極板１５の状態を適切に判定することができる。
【００６３】
（５）撮像部１０３は、金属に対する反射率が高い赤外光を連接構造体１１に対して照射する。そして、連接構造体１１に反射した測定光及び参照光の位相差に基づく干渉縞から、３次元画像が形成される。その結果、集電板１２、極板１５及びフィレット３０が明瞭にあらわれた３次元画像を作成することができるので、極板１５についての検査やフィレット３０についての検査を適切に行うことができる。
【００６４】
なお、上記実施形態は、以下のように適宜変更して実施することもできる。
・上記実施形態では、ステップＳ２において、検出した極板１５の枚数が正しい枚数ではないと判断した場合には（ステップＳ２：ＮＯ）、その連接構造体１１について不良判定を行うとした（ステップＳ９）。これに加えて、検出した極板１５の枚数が正しい枚数ではないと判断した連接構造体１１に対して、極板枚数を再検出するための判定を加えてもよい。例えば、極板１５の輪郭に対応する１対のベクトルデータに基づき、極板１５の厚みを検出し、その厚みが、極板１５の厚みの規格値に対して過度に大きいか否かを判断する。検出した極板１５の厚みが過度に大きい場合には、その１対のベクトルベータを２枚分の極板の輪郭として扱い、再度、極板１５の枚数を算出するようにしてもよい。このようにすると、極板枚数の判定をさらに的確に行い、良品とすべきである連接構造体１１にも関らず不良品として排出されることを抑制することができる。
【００６５】
・上記実施形態の検査の手順に、隣り合う極板１５の距離が、所定距離以上確保されているか否かを判定する接近判定を加えてもよい。全ての極板１５の相対距離が所定距離以上である連接構造体１１については良判定され、いずれかの隣り合う極板１５の距離が所定距離未満である連接構造体１１は、不良判定される。このようにすると、極板１５同士が接触した連接構造体１１について不良品として排出することが可能となる。
【００６６】
・上記実施形態では、フィレット３０の高さが第１閾値Ｈ１未満であるものに対し、フィレット傾き高さＨＧ１，ＨＧ２を算出し、フィレット傾き高さＨＧ１，ＨＧ２がいずれも第２閾値Ｈ２以上であるものについて良判定した。これに加えて、第１閾値Ｈ１未満の高さを有するフィレット３０に対し、極板１５の終端Ｐ１からフィレット３０と極板１５との接触点ＥＣＮ１，ＥＣＮ２までの高さが所定高さ以上であるか否かを判定してもよい。極板１５の終端Ｐ１からフィレット３０と極板１５との接触点ＥＣＮ１，ＥＣＮ２までの高さが所定高さ以上であるフィレット３０は、良判定とする。そして、極板１５の終端Ｐ１からフィレット３０と極板１５との接触点ＥＣＮ１，ＥＣＮ２までの高さが所定高さ未満であるフィレット３０については、フィレット傾き高さＨＧ１，ＨＧ２と第２閾値Ｈ２との比較を行う。このようにすると、フィレット３０の導通性の良否についてさらに的確に判定を行うことができる。
【００６７】
・上記実施形態では、ステップＳ４において、極板１５の浮き及び曲がりがあるか否かを判定したが、極板１５の浮き及び曲がりの一方を判定するようにしてもよい。
・上記実施形態では、極板枚数が正しいか否か（ステップＳ２）、乗り上げが無いか否か（ステップＳ３）、極板１５の浮き・曲がりが無いか否か（ステップＳ４）、フィレット高さが第１閾値以上であるか否か（ステップＳ５）について判定を行った。これに代えて、ステップＳ２〜ステップＳ４の少なくとも一つを省略するようにしてもよい。
【００６８】
・上記実施形態では、極板１５の乗り上げの有無等を判定するために、集電板１２の接合面２０とフランジ部２１の位置とに基づき、極板１５の接合部分側の接合端部１６を含む検査エリア１２６を設定した。これ以外に、フランジ部２１の先端を抽出したエッジから所定高さの領域を、検査エリアとしてもよい。
【００６９】
・上記実施形態では、集電板１２の突状部分１８は意図せずに形成されるものであるとしたが、突状部分は、電気的接点等、必要な部分であってもよい。
・上記実施形態では、撮像部１０３を、マイケルソン干渉計を有するものに具体化した。これに代えて、撮像部１０３を、光源と複数のＣＣＤカメラ等のセンサを有し、三角測距により物体との相対距離を算出する３次元スキャナとしてもよく、非接触式であれば、その他のものとしてもよい。要は、極板１５、フィレット３０、及び集電板１２等に反射した光と、参照光との位相差から、基準点から極板１５、フィレット３０、及び集電板１２までの距離、すなわち凹凸形状を判断できればよい。
【符号の説明】
【００７０】
１１…連接構造体、１２…集電板、１２Ｎ…負極集電板、１２Ｐ…正極集電板、１３…セパレータ、１５…極板、１５Ｎ…負極板、１５Ｐ…正極板、１６…接合端部、１７…接合凹部、１８…突状部分、２０…接合面、２１…フランジ部、３０…フィレット、３５…接合部分、３６…非接合部分、１００…検査装置、１０１…制御部、１０２…駆動部、１０３…撮像部、１０４…入力部、１０５…出力部、１１１…第１検査用画像、１１２…第２検査用画像、１２０…水平基準線、１２５…垂直基準線、１２６…検査エリア、１２７…内側面基準線。
【図１】
2018085197.tif 000003
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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