(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
負極板と正極板をセパレータを介して積層して成る極板群を検査する電池の極板群検査方法であって、
前記極板群は、各極板の一側端部がセパレータ側端縁からそれぞれ反対側に突出して積層されており、
識別用部材を、セパレータ側端縁より突出している極板の一側端部を貫通させて配置し、
前記極板群の一側端面に向けて、照明光を斜め方向から照射して、前記識別用部材に影による暗色部を形成し、
前記識別用部材の長手方向に沿って、前記識別用部材に形成された暗色部と、前記極板の一側端部での反射光による明白部とのコントラストを、前記極板群に対して前記照明光側に配置した画像認識手段で検出することにより、前記セパレータと極板とを分別して識別することを特徴とする電池の極板群検査方法。
【請求項２】
識別用部材として、極板の一側端部に形成された位置決め穴に貫通させた位置決めピンを用いることを特徴とする請求項１記載の電池の極板群検査方法。
【請求項３】
極板群を上方から押圧した状態で画像認識することを特徴とする請求項１又は２記載の電池の極板群検査方法。
【請求項４】
識別用部材を複数配設するとともに各識別用部材ごとに画像認識することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の電池の極板群検査方法。
【請求項５】
識別用部材に対応して配置した明色の押圧具にて極板群を上方から押圧し、押圧具が背景となっている識別用部材の上端部を横断する検出線にて暗色部の位置を検出し、暗色部に対応する位置に検出領域を設定することを特徴とする請求項３又は４記載の電池の極板群検査方法。
【請求項６】
負極板と正極板をセパレータを介して積層して成る極板群を検査する電池の極板群検査装置であって、
前記極板群は、各極板の一側端部がセパレータ側端縁からそれぞれ反対側に突出して積層され、かつ、セパレータ側端縁より突出している極板の一側端部を貫通して識別用部材が配設されており、
極板群の一側端面に向けて照明光を斜め方向から照射して、前記識別用部材に影による暗色部を形成する照明手段と、
前記極板群に対して前記照明光側に配置し、前記識別用部材の長手方向に沿って極板群の一側端面を画像認識する画像認識手段と、
前記画像認識手段で認識された前記識別用部材に形成された暗色部と、前記極板の一側端部での反射光による明白部とのコントラストを検出することにより、前記セパレータと極板とを分別して、極板枚数を検査する画像処理手段と
を備えたことを特徴とする電池の極板群検査装置。
【請求項７】
極板の一側端部に形成された位置決め穴に貫通させた位置決めピンを識別用部材として兼用したことを特徴とする請求項６記載の電池の極板群検査装置。
【請求項８】
極板群を上方から押圧する押圧具を設けたことを特徴とする請求項６又は７記載の電池の極板群検査装置。
【請求項９】
識別用部材を複数配設するとともに各識別用部材ごとに画像認識手段を配設したことを特徴とする請求項６〜８の何れかに記載の電池の極板群検査装置。
【請求項１０】
識別用部材に対応して明色の押圧具を配設し、画像処理手段に、押圧具が背景となっている識別用部材の上端部を横断する検出線にて暗色部の位置を検出し、暗色部に対応する位置に検出領域を設定する手段を設けたことを特徴とする請求項８又は９記載の電池の極板群検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電池の極板群における極板枚数などを検査する極板群検査方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
蓄電池において、方形の負極板と正極板をセパレータを介して積層して構成した極板群を電解液とともに角形の電槽内に収容して成る角形蓄電池が知られている。このような角形蓄電池は、限られた空間内で電極面積を大きくすることで、極板の反応効率が向上するとともに、大電流を取り出すことができるという利点を有している。
【０００３】
上記極板群の製造工程においては、負極板と正極板が適正に積層されているか否かを検査する工程が必要である。そのため、例えば特開平１１−７３９４８号公報には、鉛蓄電池における正・負極板の間にセパレータを挿入して積層された極板群の適否を検査するために、極板群の一側端面に対して照明光を照射してＣＣＤカメラで撮像し、暗い像となる正・負極板の間で明るい像として撮像されるセパレータの画像データからセパレータの枚数やセパレータ間のピッチを演算し、標準値と比較して適否を判定するようにしたものが開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、正・負の極板の一側縁部がそれぞれ反対側に突出され、それぞれ突出した一側縁部が集電体に対して接合するための金属光沢のあるリード部とされている極板群の場合には、上記特開平１１−７３９４８号公報に開示された検査方法を適用した場合、画像認識すると極板の一側端面とその奥にあるセパレータが共に白色画像となり、白と黒のコントラストが不安定になり、適正にカウントされないことが多くなり、規定枚数あるにも関わらず、多い・少ないの誤判定を発生するという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、極板群の一側端面を画像認識した場合極板とセパレータの側端縁が共に白色画像となる場合でも適正にセパレータと極板を分別して認識できる電池の極板群検査方法及び装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の電池の極板群検査方法は、負極板と正極板をセパレータを介して積層して成る極板群を検査する電池の極板群検査方法であって、極板群は、各極板の一側端部がセパレータ側端縁からそれぞれ反対側に突出して積層されており、識別用部材を、セパレータの側端縁より突出している極板の一側端部を貫通させて配置し、極板群の一側端面に向けて、照明光を斜め方向から照射して、識別用部材に影による暗色部を形成し、識別用部材の長手方向に沿って、識別用部材に形成された暗色部と、極板の一側端縁での反射光による明白部とのコントラストを、極板群に対して照明光側に配置した画像認識手段で検出することにより、セパレータと極板とを分別して識別するものであり、極板群の一側端面を画像認識した時に白色画像となる極板の一側端縁の奥に同じく白色画像となるセパレータの側端縁が存在していても、識別用部材の暗色部と極板の一側端縁とのコントラストが大きい部分で各極板を検出するため、極板の枚数等の検査を適正に行うことができる。
【０００７】
また、識別用部材として、極板の一側端部に形成された位置決め穴に貫通させた位置決めピンを用いると、別途に識別用部材を用意して配置する必要がなく、照明光の照射方向を工夫するだけで容易かつ効率的に検査を行うことができる。
【０００８】
また、極板群を上方から押圧した状態で画像認識すると、各極板の一側端面を整列させることができ、極板の板面の傾斜によって一側端面で反射する照明光が正反射しなかったり、極板の浮き上がりによってコントラストの識別を行う検出領域から外れてしまったりして、適正に検出できなくなるというような恐れを防止できる。
【０００９】
また、識別用部材を複数配設するとともに各識別用部材ごとに画像認識すると、極板群における各極板の状態を全体的に検査でき、一端側では正常でも他端側で極板が位置ずれしているような欠陥の場合にも確実に検査できる。
【００１０】
また、識別用部材に対応して配置した明色の押圧具にて極板群を上方から押圧し、押圧具が背景となっている識別用部材の上端部を横断する検出線にて暗色部の位置を検出し、暗色部に対応する位置に検出領域を設定すると、画像データ上での検出領域の設定を自動的にかつ適切に行うことができ、適正に自動検査を行うことができる。
【００１１】
また、本発明の電池の極板群検査装置は、負極板と正極板をセパレータを介して積層して成る極板群を検査する電池の極板群検査装置であって、極板群は、各極板の一側端部がセパレータ側端縁からそれぞれ反対側に突出して積層され、かつ、セパレータ側端縁より突出している極板の一側端部を貫通するように配置した暗色部を形成する識別用部材が配設されており、極板群の一側端面に向けて照明光を斜め方向から照射して、識別用部材に影による暗色部を形成する照明手段と、極板群に対して照明光側に配置し、識別用部材の長手方向に沿って極板群の一側端面を画像認識する画像認識手段と、画像認識手段で認識された識別用部材に形成された暗色部と、極板の一側端縁での反射光による明白部とのコントラストを検出することにより、セパレータと極板とを分別して、極板枚数を検査する画像処理手段とを備えたものであり、上記検査方法を実施して極板の枚数等の検査を適正に行うことができる。
【００１２】
また、極板の一側端部に形成された位置決め穴に貫通させた位置決めピンを識別用部材として兼用すると、位置決めピンを識別用部材として利用することができる。
【００１３】
また、極板群を上方から押圧する押圧具を設けると、極板群を上方から押圧し、各極板の一側端面を整列させた状態で画像認識できる。
【００１４】
また、識別用部材を複数配設するとともに各識別用部材ごとに画像認識手段を配設すると、極板群における各極板の状態を全体的に検査できる。
【００１５】
また、識別用部材に対応して明色の押圧具を配設し、画像処理手段に、押圧具が背景となっている識別用部材の上端部を横断する検出線にて暗色部の位置を検出し、暗色部に対応する位置に検出領域を設定する手段を設けると、検出領域に設定を自動的にかつ適切に行うことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電池の極板群の検査装置の一実施形態について、図１〜図５を参照しながら説明する。
【００１７】
図１、図２において、極板群１を構成する複数枚の負極板２と正極板３が各々の間にセパレータ４を介装した状態で積層されて搬送治具５上にセットされている。負極板２と正極板３はその一側縁部がそれぞれ反対側に突出されてリード部とされるとともにそのリード部に一対の位置決め穴が形成されており、搬送治具５の両側部にそれぞれ一対づつ立設されている位置決めピン６ａ、６ｂ、及び７ａ、７ｂにこれらの位置決め穴が嵌合されて負極板２及び正極板３が位置決めされて積層されている。
【００１８】
検査位置まで搬送治具５が搬送されてきて停止した状態で、その位置決めピン６ａ、７ａ、及び６ｂ、７ｂの配設位置に対応する位置に押圧具としての押圧ローラ８ａ、８ｂが配設され、これら押圧ローラ８ａ、８ｂにて極板群１を上方から押圧するように構成されている。また、これら押圧ローラ８ａ、８ｂの両端面は白色に着色されている。
【００１９】
極板群１の負極板２のリード部が突出している負極側の側面に向けて斜め方向から照明光を照射するように照明手段９が配設され、極板群１の正極板３のリード部が突出している正極側の側面に向けて斜め方向から照明光を照射するように照明手段１０が配設されている。
【００２０】
極板群１の両側部には、それぞれほぼ正対するように画像認識手段１１、１２が配設されている。各画像認識手段１１、１２は、位置決めピン６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂの配設部分をそれぞれ画像認識するように一対の認識カメラ１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂを備えている。これら画像認識手段１１、１２による画像データは画像処理手段１３に入力されている。
【００２１】
上記のように照明手段９、１０にて斜め方向から照明光を照射することによって、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、位置決めピン６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂには、照明手段９、１０とは反対側の側部に影による暗色部１４が形成され、負極板２や正極板３の側端面の反射光による明色部との間でコントラストが大きくなる。この暗色部１４を有する位置決めピン６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂにて識別用部材１５が構成されている。
【００２２】
画像処理手段１３は、負極板２や正極板３の一側端縁と暗色部１４との間のコントラストを識別してこれら極板２、３の枚数を検査する。そのため、画像処理手段１３においては、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、押圧ローラ８ａ、８ｂが背景となっている位置決めピン６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂの上端部を横断するように検出線１６を設定し、この検出線１６に沿って明度変化を検出することによって暗色部１４の左右方向の位置を検出し、暗色部１４に対応する位置に暗色部１４の長手方向に沿って、極板群１の積層高さの全体をカバーする検出領域１７を設定する手段が設けられている。そして、設定された検出領域１７の長手方向に沿って明度の変化を検出し、負極板２や正極板３の側端面の反射光による明色部と暗色部１４との間の濃淡のエッジの数を検出するように構成されている。
【００２３】
以上の構成において、極板群１をセットされた搬送治具５が検査位置まで搬送されてきて停止すると、位置決めピン６ａ、７ａ、及び６ｂ、７ｂの配設位置に対応して配設された押圧ローラ８ａ、８ｂにて極板群１を上方から押圧し、照明手段９、１０にて斜め方向から照明光を照射することによって、セパレータ４の側端縁より突出している負極板２や正極板３の一側端部を貫通する位置決めピン６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂに暗色部１４が形成されるとともに、金属光沢を呈する極板２、３の一側端面では照明光が反射されてその反射光にて明色となり、図３（ａ）、（ｂ）に示すように安定したコントラストが得られる。
【００２４】
この状態で、極板群１の一側端面の位置決めピン６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂの配設部分を画像認識手段１１、１２で画像認識し、画像処理手段１３にて極板枚数などの検査を行う。その検査工程を図５を参照して説明すると、まず画像認識した画像データを入力した後、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、押圧ローラ８ａ、８ｂが背景となっている識別用部材１５の上端部を横断する検出線１６にて暗色部１４の左右方向の位置を検出し、暗色部１４に対応する位置に極板群１を極板２、３の積層方向に縦断する検出領域１７を設定する。次に、検出領域１７の長手方向に沿って極板２、３の一側端縁での反射光による明色部と暗色部１４とのコントラストによる濃淡のエッジを順次検出する。次に、そのエッジ数が極板２、３の積層枚数に対応した適正な数であるか否かを判断し、適正な場合には枚数判定をＯＫとし、不適正な場合には枚数判定をＮＧとする。
【００２５】
本実施形態によれば、以上のように暗色部１４を形成する識別用部材１５としての位置決めピン６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂを、セパレータ４の側端縁より突出している極板２、３の一側端部を貫通させて配置し、極板群１の一側端面に向けて照明光を照射して画像認識し、識別用部材１５の長手方向に沿って暗色部１４と極板２、３の一側端縁とのコントラストを識別して極板２、３の枚数などの検査をするので、明色部となる極板２、３の一側端縁の奥に同じく明色画像となるセパレータ４の側端縁が存在していても、各極板２、３を確実に検出することができ、極板２、３の枚数等の検査を適正に行うことができる。
【００２６】
また、照明手段９、１０による照明光を斜め方向から照射して位置決めピン６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂに形成される影部にて暗色部１４を形成し、位置決めピン６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂを識別用部材１５として利用しているので、別途に識別用部材１５を用意して配置する必要がなく、照明光の照射方向を工夫するだけで容易かつ効率的に検査を行うことができる。勿論、位置決めピン６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂを用いない場合や、影部にて効果的に暗色部１４を形成できない場合などには、識別用部材１５を別途に配置してもよいことは言うまでもない。
【００２７】
また、押圧ローラ８ａ、８ｂにて極板群１を上方から押圧した状態で画像認識しているので、各極板２、３の一側端面を整列させることができ、極板２、３の板面の傾斜によって一側端面で反射する照明光が正反射しなかったり、極板２、３の浮き上がりによってコントラストの識別を行う検出領域１７から外れてしまったりすることを防止でき、極板２、３の一側端縁の反射光の均一化を図れ、安定した出力が得られて適正に検出することができる。
【００２８】
また、負極側と正極側のそれぞれの両側に各一対の位置決めピン６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂを配設し、各々認識カメラ１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂで画像認識するようにしているので、一端側では正常でも他端側で極板２、３が位置ずれした欠陥などの場合にも確実に検査でき、すべての認識カメラ１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂによる認識結果が適正な場合にのみ後続工程に送るようにすることにより、欠陥品の発生を確実に防止することができる。
【００２９】
また、両端を白色にした押圧ローラ８ａ、８ｂを識別用部材１５として機能する位置決めピン６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂに対応して配置し、識別用部材１５の上端部を横断する検出線１６にて暗色部１４の左右位置を検出し、暗色部１４に対応する位置に検出領域１７を設定しているので、画像データ上での検出領域１７の設定を自動的にかつ適切に行うことができ、適正に自動検査を行うことができる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明の電池の極板群検査方法及び装置によれば、以上の説明から明らかなように、極板群は、各極板の一側端部がセパレータ側端縁からそれぞれ反対側に突出して積層されており、識別用部材を、セパレータの側端縁より突出している極板の一側端部を貫通させて配置し、極板群の一側端面に向けて、照明光を斜め方向から照射して、識別用部材に影による暗色部を形成し、識別用部材の長手方向に沿って識別用部材に形成された暗色部と、極板の一側端縁での反射光による明白部とのコントラストを、極板群に対して照明光側に配置した画像認識手段で検出することにより、セパレータと極板とを分別して、極板枚数などの検査をするようにしたので、極板群の一側端面を画像認識した時に白色画像となる極板の一側端縁の奥に同じく白色画像となるセパレータの側端縁が存在していても、識別用部材の暗色部と極板の一側端縁のコントラストが大きい部分で各極板を検出することができ、極板の枚数等の検査を適正に行うことができる。
【００３１】
また、識別用部材として、極板の一側端部に形成された位置決め穴に貫通させた位置決めピンを用いると、別途に識別用部材を用意して配置する必要がなく、照明光の照射方向を工夫するだけで容易かつ効率的に検査を行うことができる。
【００３２】
また、極板群を上方から押圧した状態で画像認識すると、各極板の一側端面を整列させることができ、極板の板面の傾斜によって一側端面で反射する照明光が正反射しなかったり、極板の浮き上がりによってコントラストの識別を行う検出領域から外れてしまったりして、適正に検出できなくなるというような恐れを防止できる。
【００３３】
また、識別用部材を複数配設するとともに各識別用部材ごとに画像認識すると、極板群における各極板の状態を全体的に検査でき、一端側では正常でも他端側で極板が位置ずれした欠陥の場合にも確実に検査することができる。
【００３４】
また、識別用部材に対応して配置した明色の押圧具にて極板群を上方から押圧し、押圧具が背景となっている識別用部材の上端部を横断する検出線にて暗色部の位置を検出し、暗色部に対応する位置に検出領域を設定すると、画像データ上での検出領域に設定を自動的にかつ適切に行うことができ、適正に自動検査を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電池の極板群検査装置の一実施形態における検査状態を示す斜視図である。
【図２】同実施形態における極板群を搬送治具にセットした状態の斜視図である。
【図３】同実施形態における認識画像を示し、（ａ）は負極板突出側、（ｂ）は正極板突出側の画面の説明図である。
【図４】図３の認識画像（ａ）、（ｂ）において、検査領域を設定して検査を行う方法の説明図である。
【図５】同実施形態における検査工程のフロー図である。
【符号の説明】
１  極板群
２  負極板
３  正極板
４  セパレータ
６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂ  位置決めピン
８ａ、８ｂ  押圧ローラ（押圧具）
９、１０  照明手段
１１、１２  画像認識手段
１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂ  認識カメラ
１３  画像処理手段
１４  暗色部
１５  識別用部材
１６  検出線
１７  検出領域
【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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