(57)【要約】【課題】細長い連続したワークの位置情報と加工情報とを正確に関連付けることができるロール状ワークの加工情報収集方法を提供する。【解決手段】ロール状ワークからワークをシート状にして移動させつつ加工するロール状ワークの加工装置の加工情報収集方法であって、当該ワークの位置情報を取得するステップＳ２０と、当該ワークに塗工を施すステップＳ３０と、当該ワークの第１塗工特徴量を取得するステップＳ５０と、当該位置情報に、第１塗工特徴量及び当該塗工の加工情報を関連付けるステップＳ３０、Ｓ５０と、当該ワークに加工を施すステップＳ１００と、当該加工前又は当該加工後に当該ワークの第２塗工特徴量を取得するステップＳ８０と、第１塗工特徴量と第２塗工特徴量とを照合して当該位置情報を補正し、当該補正した位置情報に当該加工の加工情報を関連付けるステップＳ９０、Ｓ１００とを有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロール状ワークからワークをシート状にして移動させつつ加工するロール状ワークの加工装置の加工情報収集方法であって、
前記ワークの位置情報を取得するステップと、
前記ワークに塗工を施すステップと、
前記ワークの第１塗工特徴量を取得するステップと、
前記位置情報に、前記第１塗工特徴量及び前記塗工の加工情報を関連付けるステップと、
前記ワークに加工を施すステップと、
前記加工前又は前記加工後に前記ワークの第２塗工特徴量を取得するステップと、
前記第１塗工特徴量と前記第２塗工特徴量とを照合して前記位置情報を補正し、前記補正した位置情報に前記加工の加工情報を関連付けるステップと
を有するロール状ワークの加工情報収集方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はロール状ワークの加工情報収集方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
製品の品質やトレーサビリティーを確保するために、各ワークについて、装置動作データを収集することが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２５５２１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１記載の発明は、複数の矩形ワークを対象にし、ワークＩＤと装置動作データとを関連付けるものであり、各ワークが独立しているため、関連付けは比較的に容易である。
しかしながら、ワークが細長い、例えば、ロール状にされたものであって、加工時に巻き出され広げられて複数の加工処理がなされ、加工後に巻き取られ、後で個々の製品の大きさに切断されるようなワークについては、ワークが連続しているため、ワークの各部分（位置情報）と、加工情報、例えば、装置動作データ又はワークの状態とを正確に関連付けることが難しい。
【０００５】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、細長い連続したワークの位置情報と、加工情報とを正確に関連付けることができるロール状ワークの加工情報収集方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るロール状ワークの加工情報収集方法は、ロール状ワークからワークをシート状にして移動させつつ加工するロール状ワークの加工装置の加工情報収集方法であって、当該ワークの位置情報を取得するステップと、当該ワークに塗工を施すステップと、当該ワークの第１塗工特徴量を取得するステップと、当該位置情報に、第１塗工特徴量及び当該塗工の加工情報を関連付けるステップと、当該ワークに加工を施すステップと、当該加工前又は当該加工後に当該ワークの第２塗工特徴量を取得するステップと、第１塗工特徴量と第２塗工特徴量とを照合して当該位置情報を補正し、当該補正した位置情報に当該加工の加工情報を関連付けるステップとを有するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明により、細長い連続したワークの位置情報と、加工情報とを正確に関連付けるロール状ワークの加工情報収集方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態に係るロール状ワークの加工システム１の概略構成を示す図である。
【図２】実施の形態に係るロール状ワークの加工情報収集方法の処理手順を示すフローチャートである。
【図３】実施の形態に係る第１塗工特徴量Ｘ１を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本実施の形態に係るロール状ワークの加工情報収集方法について説明する。
まず、本実施の形態に係るロール状ワークの加工情報収集方法を実現するための加工システムについて、その構成を説明する。
【００１０】
本実施の形態に係るロール状ワークの加工システムは、例えば、リチウムイオン電池用の正極電極を製造するためのもので、細長い連続したアルミ箔のワークの両面、すなわち、Ａ面、Ｂ面にそれぞれ正極ペーストを塗布し、乾燥させ、別のシステム又は装置でワークを切断して個々の正極電極を完成させるものである。
【００１１】
一般に、電池のトレーサビリティシステムを構築するときには、個々の電池と、電極の来歴、すなわち、塗工・乾燥・プレス・スリットなどのワークの加工情報とを関連付ける。このとき、測長ローラを用いて、ロール（巻出し部）から供給されるワークの位置を特定するが、測長ローラにはすべりがあって、その計測値（位置情報）にはどうしても一定の不正確性が生じてしまう。
【００１２】
また、複数の加工工程においては、品質確認、パスラインの断裂などによる欠損、加工に伴うワークの変形などが生じることがあり、これらも位置情報を不正確にする原因となる。
そして、不正確な位置情報に基づいて、個々の電池と電極の来歴とを関連付けると、電池の不良解析を不正確にしてしまうことがある。
【００１３】
そこで、ロール状のワークの位置情報にずれが生じたときに、これを補正する技術が必要であり、本実施の形態に係るロール状ワークの加工システムは、当該補正を可能にする。
図１は、本実施の形態に係るロール状ワークの加工システム１の概略構成を示す図である。
【００１４】
加工システム１は、巻出し部１１、測長ローラ部１２、Ａ面塗工部１３、正極ペースト供給部１４、第１撮像部１５、乾燥部１６、第２撮像部１７、Ｂ面塗工部１８、巻取り部１９、演算部２０などを備えている。
なお、加工システム１は、Ａ面塗工、乾燥、Ｂ面塗工、乾燥の４つの加工処理を行うが、加工処理の数は４に限られるものではない。
【００１５】
巻出し部１１は、巻出し軸によりアルミ箔であるワーク２を繰り出す。
測長ローラ部１２は、送られてきたワーク２の繰出し量Ｌ０を計測して、演算部２０に出力する。
Ａ面塗工部１３は、正極ペースト供給部１４から供給された正極ペーストを、ダイによりワーク２の一方の面であるＡ面に塗工するとともに、ダイギャップなどの加工情報を演算部２０に出力する。
【００１６】
正極ペースト供給部１４は、Ａ面塗工部１３及びＢ面塗工部１８に正極ペーストを供給する。
第１撮像部１５は、正極ペーストが塗工されたワーク２のＡ面をＡ面上から撮像し、その画像Ｐ１を演算部２０に出力する。
乾燥部１６は、正極ペーストが塗工されたワーク２のＡ面又はＢ面に熱風を吹き付けて正極ペーストを乾燥させる。
【００１７】
第２撮像部１７は、Ｂ面塗工前のＡ面をＡ面上から撮像し、画像Ｐ２を演算部２０に出力する。
Ｂ面塗工部１８は、正極ペースト供給部１４から供給された正極ペーストを、ダイによりワーク２の他方の面であるＢ面に塗工するとともに、加工情報を演算部２０に出力する。
巻取り部１９は、両面が塗工、乾燥されたワーク２を巻き取る。
【００１８】
演算部２０は、測長ローラ部１２から繰出し量Ｌ０を入力して、後で説明するワーク２上の位置Ｌ１〜Ｌ４を算出する。
また、演算部２０は、第１撮像部１５、第２撮像部１７からそれぞれ画像Ｐ１、Ｐ２を入力し、塗工の状態を示す第１塗工特徴量Ｘ１、第２塗工特徴量Ｘ２を算出して照合し、画像Ｐ２のワーク上の位置Ｌ３と一致する画像Ｐ１のワーク上の位置Ｌ２を特定して、位置情報Ｌ３、Ｌ４を補正する。
また、演算部２０は、Ａ面塗工部１３、Ｂ面塗工部１８から加工情報を入力し、ワーク上の位置Ｌ１、Ｌ４にそれぞれ関連付け、記録する。
【００１９】
このように、本実施の形態に係るロール状ワークの加工システムは、位置情報Ｌ３、Ｌ４を補正して、細長い連続したワークの位置情報Ｌ１、Ｌ４と、Ａ面塗工部１３、Ｂ面塗工部１８の加工情報とを、正確に関連付け、記録することができる。
【００２０】
次に、本実施の形態に係るロール状ワークの加工情報収集方法について、具体的に説明する。
図２は、本実施の形態に係るロール状ワークの加工情報収集方法の処理手順を示すフローチャートである。
【００２１】
処理を開始すると、まず、巻出し部１１が、巻出し軸によりワーク２を繰り出す（ステップＳ１０）。
次に、測長ローラ部１２が、ワーク２の繰出し量Ｌ０を計測して、演算部２０に出力する（ステップＳ２０）。
【００２２】
加工システム１においては、パスライン長はあらかじめ計測されており、巻出し部１１から巻取り部１９までのパスライン長は、例えば、１０ｍである。このため、ワーク２の先端が巻取り部１９にあるとすると、巻出し部１１、測長ローラ部１２、Ａ面塗工部１３、第１撮像部１５、乾燥部１６、第２撮像部１７、Ｂ面塗工部１８にはそれぞれワーク２の先端から１０ｍ、９ｍ、８ｍ、７．９ｍ、６〜５ｍ及び３〜２ｍ、４．１ｍ、４ｍの部分があることになる。
【００２３】
つまり、測長ローラ部１２が、ワーク２の繰出し量Ｌ０として６ｍを計測したときに、ワーク２の先端はＢ面塗工部１８にあるはずである。
なお、ワーク２の繰出し量Ｌ０は、測長ローラ部１２による測長以外にも、巻出し軸の外径及び／又は巻取り軸の外径、並びに、加工点までのパスライン長から推定することもできる。
【００２４】
次に、Ａ面塗工部１３が、ダイを用いてワーク２のＡ面に正極ペーストを塗工し、同時に、Ａ面塗工の加工情報を演算部２０に出力する（ステップＳ３０）。
このとき、演算部２０は、測長ローラ部１２から繰出し量Ｌ０を入力して、Ａ面塗工部１３におけるワーク２上の位置Ｌ１を次の式（１）により算出し、ロール上の位置Ｌ１にＡ面塗工の加工情報を関連付ける。ここで、式（１）における値１は測長ローラ部１２からＡ面塗工部１３までのパスライン長である。
Ｌ１＝Ｌ０−１      ・・・式（１）
【００２５】
次に、第１撮像部１５が、ワーク２のＡ面をＡ面上から撮像し、正極ペーストが塗工されたワーク２の画像Ｐ１を演算部２０に出力する（ステップＳ４０）。
そして、演算部２０は、第１撮像部１５から入力した画像Ｐ１から、塗工の状態を示す第１塗工特徴量Ｘ１を算出する（ステップＳ５０）。
【００２６】
図３は、本実施の形態に係る第１塗工特徴量Ｘ１を説明するための図である。
演算部２０は、画像Ｐ１に写るワーク２の短手方向の左右端の未塗工幅ｗ１、ｗ２をそれぞれ第１塗工特徴量Ｘ１として算出する。
【００２７】
なお、演算部２０は、第１塗工特徴量Ｘ１として、未塗工幅に加えて、又は、未塗工幅に代えて、塗工幅、塗工厚み、透け・筋・ムラなどの塗布面情報、又は、これらの組み合わせを用いても良いし、ディープラーニングなどにより自動で特徴量を抽出しても良い。
【００２８】
例えば、ディープラーニングにより特徴量を抽出すれば、複眼的な視点で特徴量を抽出することができ、塗工直後のウェット状態から乾燥後のドライ状態への変化に対しても弾力的に対応して、特徴量をより正確に照合することができる。
【００２９】
また、演算部２０は、第１撮像部１５におけるワーク２上の位置Ｌ２を次の式（２）により算出し、ロール上の位置Ｌ２に第１塗工特徴量Ｘ１を関連付ける。ここで、式（２）における値１．１は測長ローラ部１２から第１撮像部１５までのパスライン長である。
Ｌ２＝Ｌ０−１．１      ・・・式（２）
【００３０】
そして、演算部２０は、ロール上の位置Ｌ２と第１塗工特徴量Ｘ１とを、次のテーブルデータＬ２Ｘ１のような形式で記録する。
【表１】
2019093496.tif 000003
【００３１】
次に、乾燥部１６が、正極ペーストが塗工されたワーク２のＡ面に熱風を吹き付けて正極ペーストを乾燥させる（ステップＳ６０）。
次に、第２撮像部１７が、Ｂ面塗工前のワーク２のＡ面をＡ面上から撮像し、ワーク２の画像Ｐ２を演算部２０に出力する（ステップＳ７０）。なお、第２撮像部１７は、Ｂ面塗工後のＡ面をＡ面上から撮像し、画像Ｐ２を演算部２０に出力しても良い。
【００３２】
そして、演算部２０は、第２撮像部１７から入力した画像Ｐ２から、塗工の状態を示す第２塗工特徴量Ｘ２を算出する（ステップＳ８０）。演算部２０は、ここでも、ワーク２の短手方向の左右端それぞれの未塗工幅ｗ１、ｗ２を、第２塗工特徴量Ｘ２として算出する。
【００３３】
また、演算部２０は、第２撮像部１７におけるワーク２上の位置Ｌ３を次の式（３）により算出し、ロール上の位置Ｌ３に第２塗工特徴量Ｘ２を関連付ける。ここで、式（３）における値４．９は測長ローラ部１２から第２撮像部１７までのパスライン長である。
Ｌ３＝Ｌ０−４．９      ・・・式（３）
【００３４】
そして、演算部２０は、ワーク２上の位置Ｌ３と第１塗工特徴量Ｘ２とを、次のテーブルデータＬ３Ｘ２のような形式で記録する。
【表２】
2019093496.tif 000004
【００３５】
次に、演算部２０は、第１塗工特徴量Ｘ１と第２塗工特徴量Ｘ２とを照合して、第１塗工特徴量Ｘ１と一致する第２塗工特徴量Ｘ２を有する位置Ｌ３が、ワーク２上の位置Ｌ２と同じ位置であると判断して、位置Ｌ３のずれ量を補正する（ステップＳ９０）。
具体的には、演算部２０は、テーブルデータＬ２Ｘ１、Ｌ３Ｘ２を用いて、ワーク２上の位置Ｌ２、Ｌ３が同じ値をとるデータから過去３０個分のデータ（例えば、Ｌ２、Ｌ３＝１００００〜９７１０（ｍｍ））について、左右の未塗工幅の一致度を算出する。
【００３６】
また、演算部２０は、ワーク２上の位置Ｌ２、Ｌ３の値を大小にずらしながら、同様に過去３０個分のデータ（例えば、Ｌ２＝１００００〜９７１０（ｍｍ）、Ｌ３＝９９９０〜９７００（ｍｍ））について、左右の未塗工幅の一致度を算出する。
そして、このようにして複数算出した一致度のうち値が最大となるデータについて、ワーク２上の位置Ｌ３がワーク２上の位置Ｌ２と同じ位置であると判断して、位置Ｌ３のずれ量を補正する。
【００３７】
上掲のテーブルデータＬ２Ｘ１、Ｌ３Ｘ２の例では、ワーク２上の位置Ｌ３＝１００１０（ｍｍ）がワーク２上の位置Ｌ２＝１００００（ｍｍ）に該当することが分かる。このワーク２上の位置Ｌ３の１０（ｍｍ）のずれは、例えば、乾燥部１６による熱風吹き付けによるワークの変形が原因であったりする。
【００３８】
なお、演算部２０は、上記一致度を算出するときに、特徴量の微分、線形補間、多項式近似、外れ値除去など、特徴量を加工しても良いし、更には、一致度算出以外の方法を用いて照合をしても良い。
以降、演算部２０は、ワーク２上の位置のずれの１０（ｍｍ）を補正値として用いる。演算部２０は、位置Ｌ３もこの補正値を用いて補正しても良い。
【００３９】
次に、Ｂ面塗工部１８は、ダイを用いてワーク２のＢ面に正極ペーストを塗工し、同時に、Ｂ面塗工の加工情報を演算部２０に出力する（ステップＳ１００）。
このとき、演算部２０は、測長ローラ部１２から繰出し量Ｌ０を入力して、Ｂ面塗工部１８におけるワーク２上の位置Ｌ４を次の式（４）により算出し、ワーク上の位置Ｌ４にＢ面塗工の加工情報を関連付ける。ここで、式（４）における値５は測長ローラ部１２からＢ面塗工部１８までのパスライン長であり、係数αは上記ずれに基づく補正値（例えば、１０（ｍｍ））である。
Ｌ４＝Ｌ０−５＋α      ・・・式（４）
【００４０】
そして、演算部２０は、ワーク上の位置Ｌ１〜Ｌ４を対応付けてワーク上の位置Ｌとして整理し、また、複数の加工情報をワーク上の位置Ｌに関連付けて、次のテーブルデータＬのような形式で記録する。
【表３】
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【００４１】
次に、乾燥部１６が、正極ペーストが塗工されたワーク２のＢ面に熱風を吹き付けて正極ペーストを乾燥させる（ステップＳ１１０）。
最後に、巻取り部１９が、両面が塗工されたワーク２を巻き取る（ステップＳ１２０）。
【００４２】
このように、本実施の形態に係るロール状ワークの加工情報収集方法は、位置情報Ｌ３、Ｌ４を補正して、細長い連続したワークの位置情報Ｌ１、Ｌ４と、Ａ面塗工部１３、Ｂ面塗工部１８の加工処理における加工情報とを、正確に関連付けることができる。
【００４３】
なお、本実施の形態に係るロール状ワークの加工情報収集方法では、ワークの位置Ｌに対して、乾燥部１６の熱風温度、吹付風量などの加工情報を更に関連付けることもできるし、プレス、スリット、捲回などの他の加工処理がある場合には、それらの加工情報も関連付けることができる。
【００４４】
また、ロール状ワークが燃料電池の電極として用いられるような場合であれば、ワークの位置Ｌに対して、転写、裁断、接着などの加工処理の加工条件を関連付けることもできる。
更に、本実施の形態に係るロール状ワークの加工情報収集方法は、リチウムイオン電池の電極、燃料電池の膜／電極／ガス拡散層接合体以外に、印刷、染め物などのロールを加工する技術にも適用することができる。
【００４５】
以上、説明したように、本実施の形態に係るロール状ワークの加工情報収集方法は、ロール状ワークからワークをシート状にして移動させつつ加工するロール状ワークの加工装置の加工情報収集方法であって、当該ワークの位置情報を取得するステップＳ２０と、当該ワークに塗工を施すステップＳ３０と、当該ワークの第１塗工特徴量を取得するステップＳ５０と、当該位置情報に、第１塗工特徴量及び当該塗工の加工情報を関連付けるステップＳ３０、Ｓ５０と、当該ワークに加工を施すステップＳ１００と、当該加工前又は当該加工後に当該ワークの第２塗工特徴量を取得するステップＳ８０と、第１塗工特徴量と第２塗工特徴量とを照合して当該位置情報を補正し、当該補正した位置情報に当該加工の加工情報を関連付けるステップＳ９０、Ｓ１００とを有するものである。
このような構成により、細長い連続したワークの位置情報と、加工情報とを正確に関連付けることができる。
【符号の説明】
【００４６】
１    ロール状ワークの加工システム
２    ロール状ワーク
１１    巻出し部
１２    測長ローラ部
１３    Ａ面塗工部
１４    正極ペースト供給部
１５    第１撮像部
１６    乾燥部
１７    第２撮像部
１８    Ｂ面塗工部
１９    巻取り部
ｗ１、ｗ２    未塗工幅
【図１】
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【図２】
2019093496.tif 000007
【図３】
2019093496.tif 000008