(57)【要約】    【課題】  本発明の目的はバッテリーの製造工程において電極板が斜めに容器に配置されていても正確に検査できるバッテリーの検査方法および装置を提供することにある。    【解決手段】  縦配列される複数枚の電極板１１の間にセパレータを配置したバッテリー１はコンベアで搬送される。Ｘ線発生器３からＸ線を照射し透過Ｘ線をカメラ６で撮影してバッテリー１の再生画像を得る。検査判定装置８はバッテリーを所定距離搬送毎に得た一対の同じ電極板について複数枚の再生画像のうち少なくとも１枚でも一対の同じ電極板が接触していない場合に当該一対の電極板は接触していないと判断する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦配列される複数枚の電極板の間にセパレータを配置したバッテリーをコンベアに搭載して搬送し、前記バッテリーに上側からＸ線を照射し透過Ｘ線によって前記バッテリーの再生画像を得て、前記バッテリーを所定距離搬送毎に検出される前記透過Ｘ線によって一対の同じ電極板について複数枚の再生画像を作成し、前記複数枚の再生画像のうち少なくとも１枚でも前記一対の同じ電極板が接触していない場合に当該一対の電極板は接触していないと判断することを特徴とするバッテリー検査方法。
【請求項２】
搬送方向に対して略直角に縦配列される複数枚の電極板の間に絶縁材のセパレータを配置して容器に収容したバッテリーをコンベアに搭載して搬送し、前記バッテリーに上側からＸ線を照射し透過Ｘ線をエリア検出して前記バッテリーを所定距離搬送毎に透過Ｘ線によって一対の同じ電極板について複数枚の再生画像を作成し、前記複数枚の再生画像のうち少なくとも１枚でも前記一対の同じ電極板が接触していない場合に当該一対の電極板は接触していないと判断する検査を前記複数枚の電極板間について行うようにしたことを特徴とするバッテリー検査方法。
【請求項３】
縦配列される複数枚の電極板の間にセパレータを配置したバッテリーと、前記バッテリーを搭載して搬送するコンベアと、前記コンベアの上側に設けられ前記バッテリーにＸ線を照射するＸ線発生器と、前記コンベアの下側に設けられ前記バッテリーを透過したＸ線により再生画像を出力するＸ線検出器と、前記バッテリーを所定距離搬送毎に一対の同じ電極板について複数枚の前記再生画像のうち少なくとも１枚でも前記一対の同じ電極板が接触していない場合に当該一対の電極板は接触していないと判断する検査判定手段とを具備することを特徴とするバッテリー検査装置。
【請求項４】
搬送方向に対して略直角に縦配列される複数枚の電極板の間に絶縁材のセパレータを配置して容器に収容したバッテリーと、前記バッテリーを搭載して搬送するコンベアと、前記コンベアの上側に設けられ前記バッテリーにＸ線を照射するＸ線発生器と、前記コンベアの下側に設けられ前記バッテリーを透過したＸ線を検出して再生画像を出力するエリアセンサ型Ｘ線検出器と、前記エリアセンサ型Ｘ線検出器が出力する再生画像を処理する画像処理手段と、前記バッテリーを所定距離搬送毎に前記画像処理手段で処理された前記再生画像を入力し、一対の同じ電極板について複数枚の前記再生画像のうち少なくとも１枚でも前記一対の同じ電極板が接触していない場合に当該一対の電極板は接触していないと判断する検査を前記複数枚の電極板間について行う検査判定手段とを具備することを特徴とするバッテリー検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車やオートバイなどに使用されるバッテリーを製造ラインで検査するのに好適なバッテリー検査方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車やオートバイなどに用いられるバッテリーは、複数枚（数十枚）のプラス電極板とマイナス電極板を交互に縦配列し、両電極板の間に絶縁材のセパレータを配置している。プラス電極板は二酸化鉛で形成され、マイナス電極板は鉛で形成されている。複数枚の両電極板間にセパレータを配置して容器に収容し、外部接続端子を有するカバーで密閉した後に電解液を注入してバッテリーを構成している。
【０００３】
このようなバッテリーの製造工程において、複数枚の電極板を容器に挿入する際に、電極板の曲がり、折れ、欠損あるいはセパレータの欠落（未挿入）を生じることがある。従来、バッテリーの製造ラインで異常の有無を検査することなく、完成した状態において電気的性能の良否によって出荷前検査を実施している。しかしながら、合格品と判定されたものの中には、低い確率であるが異常発生寸前の状態で出荷され、内部短絡事故等の不具合が生じることもある。
【０００４】
出荷前検査で不良品と判定された場合には、完成品全体を廃棄処理することになる。しかし、環境上の配慮から完成品を分解して個々の部品に分別する必要がある。また、廃棄処理は省資源上から好ましいことではなく、製造工程で不良品を摘出することが望まれている。
【０００５】
このことを解決するために、バッテリーの製造工程においてＸ線で検査することが考えられている。具体的には、バッテリーをコンベアに搭載して搬送し、バッテリーに上側からＸ線を垂直方向に照射し透過Ｘ線によってバッテリーの再生画像を得て検査するものである。Ｘ線検査は一対の電極板毎に再生画像を得て行うことになる。
【０００６】
なお、被検体をコンベアで搬送してＸ線検査することは、例えば、下記特許文献１に記載されている。
【０００７】
【特許文献１】特開平７−２０９２１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来技術はコンベアで搬送されるバッテリーに上側からＸ線を垂直方向に照射し透過Ｘ線によって一対の電極板毎に再生画像を得てバッテリー検査している。ところが、セパレータの厚さは１mm程度で電極板間の間隔が狭く、電極板を斜めに容器に収容すると電極板が接触している状態の再生画像となり不良品と判断するという問題点を有する。
【０００９】
本発明の目的はバッテリーの製造工程において電極板が斜めに容器に配置されていても正確に検査できるバッテリーの検査方法および装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の特徴とするところは、縦配列される複数枚の電極板の間にセパレータを配置したバッテリーをコンベアに搭載して搬送し、バッテリーに上側からＸ線を照射し透過Ｘ線によってバッテリーの再生画像を得て、バッテリーを所定距離搬送毎に検出される透過Ｘ線によって一対の同じ電極板について複数枚の再生画像を作成し、複数枚の再生画像のうち少なくとも１枚でも一対の同じ電極板が接触していない場合に当該一対の電極板は接触していないと判断するとうにしたことにある。
【００１１】
換言すると、本発明はバッテリーの搬送に伴って一対の同じ電極板に照射されるＸ線の照射角度を変化させて一対の同じ電極板について複数枚の再生画像を作成し、複数枚の再生画像のうち少なくとも１枚でも一対の同じ電極板が接触していない場合に当該一対の電極板は接触していないと判断するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明はバッテリーの搬送に伴って一対の同じ電極板に照射されるＸ線の照射角度を変化させて一対の同じ電極板について複数枚の再生画像を作成し、複数枚の再生画像のうち少なくとも１枚でも一対の同じ電極板が接触していない場合に当該一対の電極板は接触していないと判断している。バッテリーの搬送に伴って一対の同じ電極板に照射されるＸ線の照射角度が変化するので、電極板が斜めに配置されていても不良品と誤判断することなく正確に検査できる
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
バッテリーは縦配列される複数枚の電極板の間に絶縁材のセパレータを配置して容器に収容して構成されている。バッテリーは縦配列される複数枚の電極板が搬送方向に対して略直角になるようにコンベアに搭載される。Ｘ線発生器はコンベアの上側に設けられバッテリーにＸ線を照射する。エリアセンサ型Ｘ線検出器はコンベアの下側に設けられバッテリーを透過したＸ線を検出して再生画像を出力する。画像処理手段はエリアセンサ型Ｘ線検出器が出力する再生画像を処理する。検査判定手段はバッテリーを所定距離搬送毎に画像処理手段で処理された再生画像を入力し、複数枚の再生画像のうち少なくとも１枚でも一対の同じ電極板が接触していない場合に当該一対の電極板は接触していないと判断する検査を複数枚の電極板間について実行する。
【実施例】
【００１４】
図１に本発明の一実施例を示す。
【００１５】
図１において、自動車やオートバイ用のバッテリー１は製造工程のコンベア２に搭載されて一定速度で搬送される。バッテリー１は図２に示すように、複数枚（数十枚）のプラス電極板１１ａとマイナス電極板１１ｂを交互に縦配列し、両電極板１１（１１ａ、１１ｂ）の間に絶縁材のセパレータ１２を配置している。セパレータ１２の厚さは１mm程度である。プラス電極板１１ａは二酸化鉛で形成され、マイナス電極板１１ｂは鉛で形成されている。
【００１６】
複数枚の両電極板１１間にセパレータ１２を配置して合成樹脂製の容器１３に収容し、外部接続端子を有するカバー１４で密閉した後に電解液を注入している。バッテリー１の製造工程の検査は図１のように複数枚の両電極板１１間にセパレータ１２を配置して容器１３に収容した状態で行われる。バッテリー１は縦配列される複数枚の電極板１１が搬送方向に対して略直角になるようにコンベア２に搭載される。
【００１７】
Ｘ線発生器３はコンベア２の上側に設けられバッテリー１にＸ線３Ｘを照射する。コンベア２の下側にはバッテリー１を透過したＸ線を検出するエリアセンサ型Ｘ線検出器４が設けられている。Ｘ線検出器４は透過Ｘ線を検出する検出面５を有し、再生画像を出力する。
【００１８】
Ｘ線検出器４が出力する階調化デジタル信号の再生画像は画像処理装置７に加えられる。
【００１９】
画像処理装置７は再生画像を２値化して編集して検査判定装置８に入力する。検査判定装置８は複数枚の再生画像のうち少なくとも１枚でも一対の同じ電極板１１が接触していない場合に当該一対の電極板１１は接触していないと判断する。検査判定装置８はバッテリー１を構成する複数枚の電極板１１間について検査して良否を判定し表示装置９に表示する。
【００２０】
この構成において、バッテリー１はコンベア２に搭載されて搬送され、Ｘ線発生器３との位置関係が図３の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のようになる。Ｘ線は鉛等の金属を透過しにくいが、絶縁物等の非金属は透過し易い性質を有している。Ｘ線検出器４が出力する再生画像は電極板１１が黒色表示になり、セパレータ１２と容器１３は白色表示になる。
【００２１】
さて、バッテリー１の製造工程において複数枚の電極板１１が図４に示すように斜めに容器１３に配置されているとする。図４は９枚の電極板１１を有するバッテリー１を示しており、電極板１１間のセパレータ１２のエリアをＡ、Ｂ…Ｈとしている。
【００２２】
バッテリー１はコンベア２による搬送によってＸ線発生器３との位置関係が図３の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のように変化する。バッテリー１とＸ線発生器３の位置変化によって、Ｘ線発生器３から電極板１１間の間隔エリアＡ、Ｂ…Ｈに照射されるＸ線の照射角度が変化する。このため、Ｘ線検出器４が出力する再生画像は複数枚の透視映像（再生画像）の少なくても１枚はエリアＡ、Ｂ…Ｈが白色表示される。Ｘ線検出器４は、例えば、間隔エリアＡ両側の一対の電極板１１について７枚の再生画像を出力する。７枚の再生画像は画像処理装置７で２値化された上で編集され、検査判定装置８に入力される。
【００２３】
検査判定装置８は間隔エリアＡ、Ｂ…Ｈ毎にそれぞれ７枚の再生画像を入力して次のようにして判断する。このことを図５、図６を参照して説明する。図５は不良品判定結果、図６は良品判定結果を示している。
【００２４】
電極板１１が図４に示すように斜め配置されると、電極板１１が実際に接触していない場合でも、再生画像では接触している状態と判断することになる。
【００２５】
例えば、図５において間隔エリアＡの撮影番号１の再生画像では一対の電極板１１が接触状態（短絡“１”）を示し、撮影番号２の再生画像では非接触状態（正常“０”）を示している。他の間隔エリアＢ〜Ｈについても順次の撮影番号１〜７の再生画像により、それぞれの状態を乗算した結果が１個でも“１”があるとその電極板間は接触状態と判断し、他の電極板間が全て“０”でも不良品と判断する。また、図６のように全ての間隔エリアＡ〜Ｈが“０”であれば良品と判定する。
【００２６】
検査判定装置８のこのような判断はソフトウエア処理によって行われる。間隔エリアＡ〜ＨはＸ線透過画像ごとにずれていくが、同じ間隔エリアＡ〜Ｈの撮影番号１〜７における再生画像の何れかで接触がなければ正常と判定する。これは簡単な論理式で実現でき、例えば、正常な場合には０（ゼロ）を乗算することになる。検査判定装置８の判断結果は表示装置９に表示される。
【００２７】
なお、電極板１１間の接触有無の判定においては、接触寸前で危険と判断される距離以下を“接触あり”の閾値として設定することにより、導電性異物の混入や電極板の一部折れ曲がり状態の不良も検査できる。
【００２８】
このようにしてバッテリーの検査を行うのであるが、バッテリーの搬送に伴って一対の同じ電極板に照射されるＸ線の照射角度を変化させて一対の同じ電極板について複数枚の再生画像を作成し、複数枚の再生画像のうち少なくとも１枚でも一対の同じ電極板が接触していない場合に当該一対の電極板は接触していないと判断している。バッテリーの搬送に伴って一対の同じ電極板に照射されるＸ線の照射角度が変化するので、電極板が斜めに配置されていても不良品と誤判断することなく正確に検査できる
以上、電極板１１が斜め配置されている場合について説明したが、正常配置や他の異常についても同様に判断できる。
【００２９】
図７（ａ）は電極板１１とセパレータ１２とが正常に配置されている場合である。図７は電極板１１が４枚の例を示している。この状態でＸ線検出器４によりＸ線透視映像から得た再生画像は図８（ａ）に示すように、容器１３の底面からバッテリー１の内部を見たような画像となる。
【００３０】
図７（ｂ）はセパレータ１２の欠落により一端に隙間が生じ、一対の電極板１１が接触して短絡状態の場合を示している。この場合には図８（ｂ）に示す再生画像が得られる。したがって、この再生画像によりセパレータ１２の欠落と、電極板１１間短絡による不良と判定することができる。
【００３１】
図７（ｃ）は電極板１１の一部が折れ曲がりセパレータ１２に食い込んでいる場合で、図８（ｃ）に示す再生画像が得られる。したがって、この再生画像により電極板１１の不良と判定することができる。
【００３２】
このようにしてバッテリーの検査を行うのであるが、バッテリーの搬送に伴って一対の同じ電極板に照射されるＸ線の照射角度を変化させて一対の同じ電極板について複数枚の再生画像を作成し、複数枚の再生画像のうち少なくとも１枚でも一対の同じ電極板が接触していない場合に当該一対の電極板は接触していないと判断している。バッテリーの搬送に伴って一対の同じ電極板に照射されるＸ線の照射角度が変化するので、電極板が斜めに配置されていても不良品と誤判断することなく正確に検査できる
また、バッテリーの製造工程で、電解液の注入前段階で検査できるので製品の歩留りを向上させることができる。
【００３３】
なお,上述の実施例はエリアセンサ型Ｘ線検出器で再生画像を得ているが、Ｘ線検出器をカメラで撮影したアナログ再生画像をデジタル画像に変換するようにすることもできることは明らかなことである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図２】バッテリーの一例を示す分解斜視図である。
【図３】本発明の説明図である。
【図４】バッテリーの状態説明図である。
【図５】バッテリーの検査判定の説明図である。
【図６】バッテリーの検査判定の説明図である。
【図７】バッテリーの検査判定の説明図である。
【図８】バッテリーのＸ線透視による再生画像の説明図である。
【符号の説明】
【００３５】
１…バッテリー、２…コンベア、３…Ｘ線発生器、４…エリアセンサ型Ｘ線検出器、５…検出面、７…画像処理装置、８…検査判定装置。９…表示装置、１１…電極板、１２…セパレータ、１３…容器、１４…カバー。
【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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