CN103852471A - 二次电池用连接构造体的检查装置以及检查方法 - Google Patents

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CN103852471A CN201310060702.4A CN201310060702A CN103852471A CN 103852471 A CN103852471 A CN 103852471A CN 201310060702 A CN201310060702 A CN 201310060702A CN 103852471 A CN103852471 A CN 103852471A
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Abstract

一种能提高检查的精度的二次电池用连接构造体的检查装置及检查方法,二次电池用连接构造体具有多个极板和集电板,检查装置检查极板和集电板的接合状态,多个极板沿极板的厚度方向配设,集电板的所述厚度方向两端被弯曲而形成一对凸缘部,集电板在一对凸缘部之间与各个极板的接合端部接合在一起。检查装置具备:拍摄装置,其用于对集电板和多个极板的接合部分进行拍摄来获取拍摄图像;及控制器,用于控制拍摄装置。控制器构成为,在拍摄图像上设定凸缘区域并对拍摄图像中的各个极板的接合端部是否位于比凸缘区域更靠所述厚度方向外侧的位置进行确认。凸缘区域设定为,以拍摄图像中的凸缘部为基准,在所述厚度方向上至少位于一对凸缘部之间。

Description

二次电池用连接构造体的检查装置以及检查方法
技术领域
本发明涉及对于具有多个极板和集电板的二次电池用连接构造体,检查其各个极板和集电板的接合状态的检查装置以及检查方法。
背景技术
镍镉电池或者镍氢电池等二次电池的一个例子具备连接构造体,该连接构造体与电解液一起被封入到电解槽内。在连接构造体中,接合在正极侧的集电板上的多个正极板与接合在负极侧的集电板上的多个负极板隔着绝缘性的隔板(separator)交替地层叠。
图12示出了这样的连接构造体的一个例子。连接构造体11具有平行配置的1对集电板12、13,在集电板12、13之间相互平行地排列有多个极板15。集电板12、13的两端被弯曲,而形成一对凸缘部12f、13f。
如图13所示,极板15包含接合在正极侧的集电板12上的正极板16、和接合在负极侧的负极板17。正极板16以及负极板17以一定间隔平行地排列。另外,在正极板16以及负极板17垂直地面向集电板12、13的主面的状态下,正极板16以及负极板17的侧缘通过钎焊或者焊接的方式被接合在集电板12、13上。在这些正极板16以及负极板17之间设有缝隙,在该缝隙中夹有隔板(图示略)。
在正极板16以及负极板17与集电板12、13之间的接合部分,通过对涂覆在集电板12、13表面的焊料等进行熔融而形成金属凝固部分、即焊脚F。通常,该焊脚F形成在各个极板16、17的一对端面16a、17a之间。该焊脚F对正极板16以及负极板17进行支承,并且将正极板16以及负极板17分别与集电板12、13一体地接合。
在将连接构造体11封入电解槽内之前,实施接合状态的检查,该检查用于判断所有的极板15是否适当地接合在集电板12、13上。
以往,作为用于实施该检查的检查装置,已知有从极板15的端面侧对连接构造体11进行拍摄的检查装置(例如,参照日本特开2009-129843号公报以及日本特开2012-142088号公报)。如图13所示,在该检查装置中,通过拍摄装置25对极板15与集电板12、13的接合部进行拍摄,并对拍摄图像进行解析来评价各个焊脚F的接合强度,由此对各个极板15与集电板12、13的接合状态的好坏进行判断。
作为使用上述的检查装置所检查的项目可以举出,焊脚F的形状及个数、和极板的数量及厚度等。对于这些检查项目判断出不合格的连接构造体11被判断成1次排除品,并采取了将其从生产线移除等措施。然而,有时这些检查项目中判断出不合格的连接构造体11中的1个以上可被当作合格品来处理。
例如,在连接构造体11中,有时相互相邻的极板15彼此的一部分相连接而合并。有时具有处于合并状态的极板15的连接构造体11在极板15的数量或厚度等检查项目中判断为不合格。然而,并非所有极板15合并的连接构造体11均为合格品,极板搭挂在凸缘部12f、13f上的构造体、极板15比凸缘部12f、13f更向外侧突出的构造体等应该作为1次排除品来处理。
也就是说,仅对极板15的数量等进行判断,则难以只将合格品从1次排除品中抽出。因此,以往须要进行目视检查1次排除品等作业,使得从不合格品拣选合格品非常费事。另外,这些课题在二次电池用连接构造体的检查装置或者检查方法中大致通用。
发明内容
本发明的目的在于,提供能够提高检查的精度的二次电池用连接构造体的检查装置以及检查方法。
为了达成上述目的,本发明的一个形态提供一种二次电池用连接构造体的检查装置,所述二次电池用连接构造体具有多个极板和集电板,所述检查装置检测所述极板和所述集电板的接合状态。所述多个极板沿所述极板的厚度方向配设。所述集电板的所述厚度方向两端被弯曲而形成一对凸缘部。所述集电板在所述一对凸缘部之间与各个极板的接合端部接合在一起。所述检查装置具备:拍摄装置,用于对所述集电板和所述多个极板的接合部分进行拍摄来获取拍摄图像;以及控制器,用于控制所述拍摄装置。所述控制器构成为,在所述拍摄图像上设定凸缘区域,并且对所述拍摄图像中的各个极板的所述接合端部是否位于比所述凸缘区域更靠所述厚度方向外侧的位置进行确认。所述凸缘区域设定为,以所述拍摄图像中的所述凸缘部为基准,在所述厚度方向上至少位于所述一对凸缘部之间。
为了达成上述目的,本发明的其他的形态提供一种二次电池用连接构造体的检查方法,所述二次电池用连接构造体具有多个极板和集电板,所述检查方法检测所述极板和所述集电板的接合状态。所述多个极板沿所述极板的厚度方向配设。所述集电板的所述厚度方向两端被弯曲而形成一对凸缘部。所述集电板在所述一对凸缘部之间与各个极板的接合端部接合在一起。所述检查方法具有以下工序:对所述二次电池用连接构造体中的所述集电板和所述多个极板的接合部分进行拍摄来获取拍摄图像的工序;在所述拍摄图像上设定凸缘区域的工序,所述凸缘区域设定为,以所述拍摄图像中的所述凸缘部为基准,在所述厚度方向上至少位于所述一对凸缘部之间;以及对所述拍摄图像中的各个极板的所述接合端部是否位于比所述凸缘区域更靠所述厚度方向外侧的位置进行确认的工序。
基于本发明,可以提供能够提高检查的精度的二次电池用连接构造体的检查装置以及检查方法。
附图说明
图1是示意图,其表示本发明的一个实施方式的二次电池用连接构造体的检查装置的整体。
图2是流程图,其表示使用图1的检查装置所实行的检查方法的处理步骤。
图3是示意地表示图2的处理步骤中的设定基准线的图。
图4是流程图,其详细地表示图2的处理步骤的一部分。
图5是示意地表示图4的处理步骤中的算出极板数量的图。
图6是示意地表示图4的处理步骤中的判断合并的图。
图7是示意地表示图4的处理步骤中的判断合并开始位置的图。
图8是示意地表示图4的处理步骤中的边缘和凸缘区域的关系的图。
图9是示意地表示图4的处理步骤中的轮廓检测的图。
图10是示意地表示图4的处理步骤中的极板的最接近位置检测的图。
图11是示意地表示图2的处理步骤中的对焊脚的判断的图。
图12是立体图,其示意地表示图1的实施方式以及以往的检查对象、即二次电池用连接构造体与拍摄装置的相对位置关系。
图13是侧面图,其示意地表示图1的实施方式以及以往的检查对象、即二次电池用连接构造体与拍摄装置的相对位置关系。
具体实施方式
以下,对将本发明的二次电池用连接构造体的检查装置以及检查方法具体化的一个实施方式进行说明。
本实施方式的检查对象、即作为二次电池用连接构造体的连接构造体的构造与上述的连接构造体11相同。如图13所示,连接构造体11具备将多个正极板16接合在正极侧的集电板12上的正极侧的连接构造体、和将多个负极板17接合在负极侧的集电板13上的负极侧的连接构造体。两极的极板15组合为,隔着隔板而交替地层叠。各个极板15以及集电板12、13分别由导电性的金属形成,极板15的长度和集电板12、13的形状等没有特别限定。另外,在极板15与集电板12、13的接合部上形成有焊脚F。
(检查装置的构成)
如图1所示,在检查装置20的构架21上设置有用于支承连接构造体11的工件支承部22。在该工件支承部22上设置有:卡盘(chuck)22a,用于握持连接构造体11;以及调整机构22b,使所述卡盘22a沿水平方向以及垂直方向移动,并使其绕预定的轴旋转。
在实施检查时,卡盘22a将连接构造体11固定为,一对集电板12、13上下配置、且极板15的端面中的没有与集电板12、13接合的各个端面在图1中左右配置。
在构架21上固定有拍摄装置25,该拍摄装置25从连接构造体11的第1端面(图中右方的端面)侧对极板15与集电板的接合部进行拍摄。拍摄装置25具备:光学系统26,包含对入射的光线进行集聚的远心透镜(telecentriclens);以及CCD摄像机27,接收通过光学系统26的光线。该拍摄装置25可通过构架21的拍摄装置支承部21a任意地调整光学系统26以及CCD摄像机27的光轴的角度。光学系统26以及CCD摄像机27的光轴的角度调整为,可对检查部分、即极板15与集电板12、13的接合部分进行拍摄。
CCD摄像机27由控制器30控制。控制器30读取由CCD摄像机27拍摄的图像,并使用该图像实施用于对极板15与集电板12、13的接合状态的好坏进行检查的处理。这时,控制器30在解析中使用的图像数据为灰度图像(grayscale image)。在该控制器30上设置有键盘或鼠标等输入设备、以及显示器等输出设备。控制器30还对工件支承部22的卡盘22a和调整机构22b进行控制。
隔着连接构造体11在与拍摄装置25对置的位置上,配置有后方照明装置31。后方照明装置31具有LED光源等,从拍摄装置25的里侧对连接构造体11的接合部分进行照射。
在连接构造体11的第1端面侧,且在拍摄装置25的附近配置有前方照明装置32。前方照明装置32从与拍摄装置25相同的一侧、即接合部的前方对拍摄对象、即极板15的接合部分进行照射。控制器30对这些后方照明装置31以及前方照明装置32进行点亮控制。
在实施检查时,在点亮后方照明装置31以及前方照明装置32的任意一方、或者双方的状态下拍摄接合部。在只点亮后方照明装置31的状态下拍摄接合部时,由于后方照明装置31发出的照明光反射在极板15和集电板12、13上的同时从其间通过,所以极板15和集电板12、13在拍摄图像上投射成阴影。在只点亮前方照明装置32的状态下拍摄接合部时,照射光反射在反射率高的极板15和集电板上,使得极板15和集电板12、13呈白色地投射在拍摄图像上,而焊脚F以明度比此低的灰色等色调投射在拍摄图像上。
(连接构造体的接合状态的检查工序)
接着,说明在这种检查装置20动作的同时由检查装置20所实施的、对连接构造体11的检查。在此,将检查对象设为负极板17以及集电板13。
作为检查前的工序,控制器30驱动调整机构22b并对支承在卡盘22a上的连接构造体11进行定位,将配置于连接构造体11下方的集电板13的底面配置到规定的基准位置上。
如图2所示,接着,控制器30驱动各个照明装置31、32以及拍摄装置25,并读取对连接构造体11的接合部分拍摄的图像(步骤S1)。在此,对在点亮后方照明装置31的状态下拍摄的后方照明图像、和在点亮前方照明装置32的状态下拍摄的前方照明图像进行读取,并将这些图像暂时存储在控制器30的存储部等中。拍摄装置25将设于极板15的长度方向的多个部位上的各个焊脚F中的从拍摄装置25来看位于跟前的各个焊脚F、极板15的一部分(接合端部侧的部分)、以及集电板13作为检查部分进行拍摄。
接着,控制器30根据凸缘部13f的位置来设定基准线(步骤S2)。这时,控制器30从存储有各个图像的所述存储部等读出后方照明图像。如图3所示,在后方照明图像V1中,极板15、集电板13、焊脚F等以黑色或者灰色等色调显示,极板15之间以白色等色调显示。控制器30在凸缘部13f上分别设定检测区域A1,并根据各个检测区域A1的灰度变化来对凸缘部13f的上端进行检测。将在左右各个检测区域A1内连接被判断为凸缘部13f的上端的点或线的直线设定为基准线HL1。
另外,基于集电板13的凸缘的高度的制造公差,有时无法适当地设定基准线HL1。如图2所示,控制器30在进行了基准线HL1的计算处理之后,判断基准线HL1的设定是否成功(步骤S3),当判断为不成功时(在步骤S3中为NO),将基准线设定出错输出至输出设备等、或者将该出错与表示该连接构造体11的标识符关联且将其存储在存储部中(步骤S4),并且结束这次检查。
另一方面,在适当地设定基准线HL1,并判断为设定成功时(在步骤S3中为YES),进入下一个步骤(步骤S5)。
在步骤S5中,使用后方照明图像V1以及前方照明图像对接合在集电板12、13上的极板15的状态进行判断。对该极板状态判断进行详细说明。
如图4所示,控制器30对前方照明图像进行读取,算出极板数量(步骤S5-1)。如图5所示,在前方照明图像V2中,极板15以及集电板13以白色等色调显示、极板15之间的背景以黑色等色调显示、焊脚F以背景和极板15的中间的色调显示。在该步骤中,控制器30将例如前方照明图像V2中的、一对检测区域A2、A3设定为基准线HL1的上方和下方。各个检测区域A2、A3呈细长状的矩形,且沿极板15的厚度方向(在图5中,从一方的凸缘13f朝向另一方的凸缘13f的左右方向)延伸。
控制器30沿着检测区域A2的长度方向对检测区域A2内的像素的灰度变化、即灰度值的差进行计算。控制器30将像素的灰度值的差成为预定值以上的边界点的坐标作为极板15的边缘来获取。例如,将从黑色变成白色的边缘的坐标、和从白色变成黑色的边缘的坐标分别求出。根据边缘对的个数,算出极板15的数量。另外,对检测区域A3也进行边缘检测,算出极板数量。
如图4所示,在步骤S5-1中算出极板数量时,控制器30将用检测区域A2、A3算出的极板数量、和预先设定的设计上的极板数量进行比较,并判断极板数量是否正确(即、是否为正确的数量)(步骤S5-2)。在判断出用检测区域A2、A3算出的极板数量一致、且极板数量正确(正确的数量)时(在步骤S5-2中为YES),在极板状态判断中为合格判断(步骤S5-3),并且结束极板状态判断。
另一方面,用检测区域A2、A3算出的极板数量不一致、或者用检测区域A2、A3算出的极板数量与设计上的极板数量不一致、或者极板数量都不一致的情况下,控制器30在步骤S5-2中判断为极板数量不正确(在步骤S5-2中为NO)。控制器30进行合并判断(步骤S5-4),该合并判断对相互相邻的极板15彼此的一部分是否连接在一起进行判断。
如图6所示,在合并判断中,控制器30在检测区域A2、A3之间以窄间距设定多个检测区域A4。与检测区域A2、A3相同地,检测区域A4沿极板15的厚度方向延伸、且沿与该厚度方向垂直的方向排列。求出各个检测区域A2、A3、和位于其间的检测区域A4内表示极板15的轮廓的边缘对。进一步,对在各个检测区域A2~A4内检测到的边缘对的个数进行比较,并判断边缘对的个数有无变化。这时,对于多个检测区域A2~A4中一对相邻的2个检测区域,将在第1检测区域内检测到的第1边缘对数、和在极板15的接合端部的相反侧(图6中上方)与该第1检测区域相邻的第2检测区域内检测到的第2边缘对数进行比较,并且判断第1边缘对数是否比第2边缘对数要小。例如,在所有检测区域A2~A4中,从上往下第3个检测区域A4与第4个检测区域A4之间,边缘对的个数在变化。另外,在图6中,检测区域A2~A4的所述厚度方向上的长度表示的较短,然而实际上,检测区域A2~A4的所述厚度方向上的长度大致相同于凸缘部13f之间的距离。
另外,控制器30在边缘对数有变化的检测区域A2~A4之间,对边缘对的相对位置进行确认,并判断有无合并。在图6中,从上往下第3个检测区域A4具有2个边缘对,与此相比第4个检测区域A4具有1个边缘对。进一步,在对第3个检测区域A4的相邻的2个边缘对中位于所述厚度方向内侧的边缘对的2个边缘的位置、与第4个检测区域A4的边缘对的2个边缘的位置进行比较时,后者的第4个检测区域A的2个边缘位于比前者的2个边缘更靠所述厚度方向外侧的位置。在这种情况下,控制器30判断为极板15合并,并将推断为产生合并的位置作为与极板15的厚度方向垂直的垂直方向上的坐标进行算出。
如图4所示,控制器30根据合并判断的结果,判断是否有合并(步骤S5-5)。虽然极板数量不正确,但一判断出没有合并(在步骤S5-5中为NO),就判断极板15的引线焊接为不合格,且将引线焊接出错输出至输出设备等、或者将该出错与表示该连接构造体11的标识符关联且将其存储在存储部中(步骤S5-12),并且结束这次检查。
另一方面,根据合并判断的结果,一判断出有合并(在步骤S5-5中为YES),就判断合并开始位置是否位于比基准线HL1更靠下方的位置(步骤S5-6)。另外,在极板15合并的位置存在多个的情况下,合并开始位置设为离极板15的顶端(接合端部的相反侧的端)最近的合并位置。在合并开始位置位于比基准线HL1更靠下方的情况下(在步骤S5-6中为YES),判断为极板15没有搭挂在凸缘部13f上,从而在极板状态判断中为合格判断(步骤S5-3)。
在图7中,在像左端示出的极板15那样,合并开始位置位于比基准线HL1更靠上方的情况下(在步骤S5-6中为NO),由于极板15有可能处于搭挂在凸缘部13f上、或者弯曲并向外侧突出等状态而没有适当地接合在集电板13上,所以进一步进行后续检查。
这时,控制器30为了设定以凸缘部13f为基准的凸缘区域,对凸缘部13f的轮廓进行检测(步骤S5-7)。如图8所示,控制器30对前方照明图像V2中的两个侧部进行轮廓检测处理,将凸缘部13f的外侧面作为一对边缘E3进行检测。另外,对前方照明图像V2中的下部进行轮廓检测处理,将集电板13的底面作为边缘E4进行检测。另外,也可以将集电板13的、与极板15接合的接合面作为边缘进行检测。
如图4所示,一结束轮廓边缘检测,控制器30就判断轮廓检测是否成功(步骤S5-8)。在轮廓检测不成功的情况下(在步骤S5-8中为NO),将轮廓检测出错输出至输出设备,或者将该出错与表示该连接构造体11的标识符关联且将其存储在存储部中(步骤S5-9),并且结束这次检查。
在轮廓检测成功的情况下(在步骤S5-8中为YES),以这些边缘E3、E4为基准,根据集电板13的设计上的尺寸来设定凸缘区域AF(步骤S5-10)。在本实施方式中,凸缘区域AF为矩形,在比边缘E3以与集电板13的厚度相对应的量更靠内侧的位置上设定一对垂直线Y1、Y2,这对垂直线Y1、Y2相当于凸缘区域AF的竖边。也就是说,设定为,将凸缘区域AF的竖边与凸缘部13f的内侧面重叠。进一步,在比边缘E4以与集电板13的厚度相对应的量更靠上方的位置上设定水平线X1,并在比该水平线X1以与极板15的设计上的高度相对应的量更靠上方的位置上设定水平线X2。将由垂直线Y1、Y2以及水平线X1、X2围成的区域设定为凸缘区域AF。
接着,控制器30确认极板边缘E2是否位于比凸缘区域AF更靠极板15的厚度方向外侧的位置(步骤S5-11)。如图9所示,在极板边缘的检测中,对例如前方照明图像V2进行公知的轮廓检测处理,将极板15的厚度方向的侧面作为极板边缘E2进行检测。另外,由于在由前方照明图像V2检测到的边缘中,包含凸缘部13f的边缘E3、E4在内的边缘被推断为集电板13的边缘,所以该集电板13的边缘除外。另外,极板边缘E2的检测只在比合并开始位置更靠下侧的位置进行即可。这是因为,极板15的弯曲在比合并开始位置更靠下侧的位置。
当合并的极板15的极板边缘E2不位于比凸缘区域AF更靠上述厚度方向外侧的位置时(在步骤S5-11中为NO),进入步骤S5-13。另一方面,图8中,在像左端的极板15那样,极板边缘E2向凸缘区域AF的外侧突出、或者极板15在比凸缘部13f更靠上方的位置向凸缘区域AF的外侧突出的情况下,控制器30判断极板15的极板边缘E2位于比凸缘区域AF更靠上述厚度方向外侧的位置(在步骤S5-11中为YES),且将引线焊接出错输出至输出设备、或者将该出错与表示该连接构造体11的标识符关联且将其存储在存储部中(步骤S5-12),并且结束这次检查。
如图4所示,在步骤S5-13中,控制器30使用前方照明图像V2来对极板15端部的离集电板13最近的部位的位置、即最接近位置进行检测。例如,控制器30对在表示极板15的轮廓的一对轮廓边缘之间、沿表示极板15的厚度方向的端面的水平方向延伸的边缘进行检测,将该边缘位置设为最接近位置PT。控制器30判断从所有最接近位置PT起至以集电板13的接合面为基准的水平线X1为止的距离是否在标准值以内(步骤S5-14)。这时,控制器30对所有最接近位置PT与水平线X1的相对距离进行计算,并判断相对距离是否在标准值内。基于水平线X1的标准值只要设定为以下的形式即可,该值考虑到凸缘部13f的高度等,并只要在该标准值以下就可判断出极板15位于比凸缘区域AF更靠厚度方向外侧的位置的可能性低(搭挂在凸缘部13f上的可能性低)。具体地讲,只要以“从最接近位置PT起至凸缘部13f的上端为止的最短长度”比“从极板15位于通过最接近位置PT的位置时的最接近位置PT起至接合端部为止的长度”要长、或者两者相同的形式设定标准值即可。另外,在此对所有极板15的最接近位置PT进行了检测,然而,也可以只对合并了的极板15进行最接近位置PT的检测。
在图10中,在左端示出的极板15的最接近位置PT虽然离开水平线X1,但最接近位置在标准值内。另外,在右端示出的极板15弯曲成大致L字状,该屈曲部分被检测为离集电板13最近的最接近位置PT,该最接近位置PT与水平线X1的相对距离在标准值以外。这样,当最接近位置PT与水平线X1的相对距离在标准值以外时,虽然极板15的屈曲的顶端部分位于凸缘区域AF以外,但因屈曲的顶端部分与凸缘部13f重叠等而没有清楚地显示在图像上,从而在步骤S5-11中判断为极板边缘E2不位于比凸缘区域AF更靠上述厚度方向外侧的位置。
如图4所示,在步骤S5-14中,当判断出检测到的所有最接近位置在标准值内时(在步骤S5-14中为YES),控制器30将极板状态判断作为合格判断(步骤S5-3)。也就是说,即使在比基准线HL1更靠上方的位置极板15出现合并,也可以抑制推断为所有极板15没有搭挂在凸缘部13f上或者没有向外侧突出的连接构造体11被判断为不合格。
在步骤S5-14中,在判断出检测到的所有最接近位置中的1个以上至水平线X1为止的距离在标准值以外时(在步骤S5-14中为NO),控制器30将引线焊接出错输出至输出设备、或者将该出错与表示该连接构造体11的标识符关联且将其存储在存储部中(步骤S5-12),并且结束这次检查。
在该极板状态判断的步骤S5-3中为合格判断时,进入步骤S6。如图2所示,在步骤S6中,对于在极板状态判断中判断为合格品的连接构造体11,设定用于检查焊脚F的形状等的裁剪框。例如,控制器30对后方照明图像V1进行检测极板15轮廓的边缘抽出。如图11所示,进一步,控制器30对介于极板15边缘之间的区域内的灰度变化进行检测,且对从白色变成灰色的边界进行检测。设定裁剪框FF,其从该边界具有预定高度,且将极板15的边缘作为左右两边。
如图2所示,控制器30一设定裁剪框FF,就判断是否有连续折叠(步骤S7)。这里的“折叠”是指,因极板15折曲或弯曲等而使极板15之间的部分在图像上成为阴影,使得无法在相邻的极板15之间设定裁剪框FF的情况。另外,所谓“连续折叠”是指,无法连续设定2个以上的裁剪框FF的情况。
控制器30在判断出有连续折叠时(在步骤S7中为YES),输出连续折叠出错、或者将表示该出错的标识符存储在存储部中(步骤S8),并且结束这次检查。另一方面,控制器30在判断出有折叠而没有连续折叠时、以及判断出没有折叠时(在步骤S7中为NO),算出焊脚F的高度以及形状中的至少一方。
如图11所示,例如控制器30对裁剪框FF内的、与极板15的厚度方向垂直的方向上的灰度变化进行计算,对焊脚F的最下点P1进行检测。例如,根据以上述水平线X1为基准的最下点P1的高度来算出焊脚F的高度。进一步,控制器30分别判断各个焊脚F的高度是否适当。在各个焊脚F的高度足够的情况下,可很好地确保连接构造体11中的极板15和集电板13的接合强度。
如图2所示,在连接构造体11中的所有焊脚F的高度适当的情况下(在步骤S10中为YES),该连接构造体11被判断为合格品(合格品判断)(步骤S11)。例如,控制器30将合格品判断输出至输出设备等、或者将该连接构造体11的标识符与合格品判断关联且将其存储在存储部等中,并且结束这次检查。
另一方面,在步骤S10中,即使判断出有一个高度不适当的焊脚F,控制器30也会使用后方照明图像V1来对高度不适当的焊脚F进行焊脚形状的算出。在此,对焊脚F的上表面的端是否沿着极板15隆起、且上表面的最下点P1是否偏向一方的极板15进行判断。
控制器30在高度不够而形状适当的情况下,进入步骤S11,以接合状态为良好,结束这次检查。
另一方面,控制器30在判断出焊脚F的高度以及形状都不适当时(在步骤S10中为NO),就将形状出错输出至输出设备、或者将该出错与表示该连接构造体11的标识符关联且将其存储在存储部中(步骤S12),并且结束这次检查。
另外,对负极板和集电板的接合状态的检查一结束,控制器30就控制工件支承部22,来对设置在连接构造体11上部的接合部、极板15等进行与上述的检查相同的检查。
基于上述实施方式,能够获得以下那样的优点。
(1)在上述实施方式中,检查装置20的控制器30通过拍摄装置25对各个极板15和集电板12、13的接合部分进行拍摄来获取拍摄图像。另外,将以拍摄图像内的集电板12、13的两端的凸缘部12f、13f为基准的凸缘区域AF设定为,至少凸缘区域AF的竖边位于凸缘部12f、13f的极板15的厚度方向内侧。进一步,检查装置20确认所拍摄的各个极板15与集电板12、13应该接合的端部(接合端部)是否位于比凸缘区域AF更靠厚度方向外侧的位置。也就是说,在极板15的上述应该接合的端部不位于比凸缘区域AF更靠上述厚度方向外侧的位置的情况下,可判断为极板15没有向凸缘部12f、13f搭挂、以及没有向凸缘部12f、13f外侧突出等。另外,在极板15的上述应该接合的端部位于比凸缘区域AF更靠上述厚度方向外侧的位置的情况下,可判断为极板15向凸缘部12f、13f搭挂或者向外侧突出的可能性高。这样,由于通过进行对极板15向凸缘部12f、13f搭挂等的判断,能够提高检查装置20对连接构造体11的检查精度,所以能够抑制将正常的构造体判断为不合格(不合格判断)。
(2)在上述实施方式中,在控制器30判断出各个极板15位于凸缘区域AF内时,对各个极板15上离集电板12、13最近的部位的位置、即最接近位置PT进行检测,并确认最接近位置PT与集电板12、13之间的距离是否在标准值以内。该标准值设定为,极板15的上述应该接合的端部(接合部分侧的一部分)不向凸缘区域AF的所述厚度方向外侧突出。基于该检查工序,虽然判断出极板15在凸缘区域AF内但因极板15的接合部分侧的一部分很大程度地向凸缘部12f、13f侧弯曲、并与凸缘部12f、13f重叠等,所以能够检测出屈曲的顶端部分没有清楚地显示在图像上的状态。所以,即使在折曲的极板15的顶端部分搭挂在凸缘部12f、13f上、或者向凸缘部12f、13f的外侧突出而出现屈曲的顶端部分没有清晰地显示在图像上等情况时,也能够防止将这样的连接构造体11判断为合格品。另外,即使在极板15的最接近位置PT与集电板12、13之间的距离在标准值以内的情况下,也会考虑到极板15与集电板12、13没有接合的情况,然而在这种情况下,可在之后的焊脚F的形状等的检查(步骤S7~S10)中判断为不合格。
(3)上述实施方式中,控制器30在判断出极板15的最接近位置PT与集电板12、13的距离在标准值以内的情况下,对形成在极板15和集电板12、13的接合部上的焊脚F的高度以及形状中的至少一方进行检查。也就是说,即使当极板15的最接近位置PT与集电板12、13之间的距离在标准值以内时,极板15与集电板12、13也有可能没有接合。然而,由于进一步对焊脚F进行检查,在判断出极板15的最接近位置PT与集电板12、13的距离在标准值以内之后,进一步对焊脚F的高度以及形状的至少一方进行检查,所以即使极板15的最接近位置PT与集电板12、13的距离在标准值以内也能够将极板15与集电板12、13没有接合的连接构造体11判断为不合格。
(4)上述实施方式中,在判断极板15是否处于合并状态时,控制器30对拍摄图像进行以下设定,将沿极板15的厚度方向延伸的细长状的检测区域A2~A4沿与上述厚度方向垂直的方向排列成多个的形式。另外,控制器30在各个检测区域A2~A4内对各个极板15的厚度方向两端部的2个边缘、即边缘对进行检测。进一步,将所述多个检测区域A2~A4中的第1检测区域内检测到的第1边缘对数、和在所述极板15与集电板12、13的接合端部的相反侧与该第1检测区域相邻的第2检测区域内检测到的第2边缘对数进行比较,当第1边缘对数比第2边缘对数要小、且在第1检测区域内检测到的1个边缘对的2个边缘位于比在第2检测区域内检测到的相邻的2个边缘对中内侧的2个边缘更靠所述厚度方向外侧的位置时,判断为极板合并在一起。所以,在各个连接构造体11中,即使极板15在不同的位置合并,也可以判断有无合并。另外,根据边缘对有变化的区域也可以推断极板15的合并开始位置。
(5)在上述实施方式中,控制器30对拍摄图像进行解析并算出各个极板15的数量,当算出的极板的数量与预先设定的数量不同时,判断极板15是否处于合并状态,当任意一个极板15处于合并状态时,确认所拍摄的极板15的上述应该接合的端部是否位于比凸缘区域AF更靠上述厚度方向外侧的位置。所以,即使极板数量正确,也能够检测出因多个极板15合并而导致在图像上看上去像单数的状态。另外,在任一个极板15处于合并状态的情况下,通过确认该极板15是否位于比凸缘区域AF更靠厚度方向外侧的位置,可以对处于合并状态的极板15搭挂在凸缘部12f、13f上、或者向外侧突出的状态等、以及极板15合并为正常的状态进行判断。这样,由于能够提高对连接构造体11的检查精度,所以能够抑制将正常的构造体判断为不合格。
另外,上述实施方式也可以更改为以下的形式。
·控制器30在解析中使用的图像数据也可以使用灰度图像以外的图像,例如RGB彩色图像等。
·虽然在上述实施方式中,以凸缘部13f为基准对基准线HL1进行了设定,然而,也可以以集电板12、13的底面为基准进行设定。
·虽然在上述实施方式中,将凸缘区域AF设定成,凸缘区域AF的竖边与凸缘部13f的内侧面重叠,然而,只要该竖边在凸缘部13f的内侧,可以适宜设定。例如,也可以对最外侧的极板15通常所在的位置进行特定,并将该范围设为凸缘区域AF。将凸缘区域AF设定为越靠内侧,也就是说将所述厚度方向上的凸缘区域AF的宽度设定得越小,就可更严格地判断不合格。
·另外,在凸缘区域AF的设定中,水平线X1、X2的位置也并不仅限于上述实施方式。由于凸缘区域AF用于对极板15向凸缘部12f、13f的搭挂等进行判断,所以水平线X1、X2只要设定为在凸缘部12f、13f的上端附近、且包含能够对极板15的搭挂等进行判断的范围即可。另外,在将凸缘区域AF的上下方向(与极板15的厚度方向垂直的方向)的长度设定得较小的情况下,即使极板15位于通常的位置有时也会从凸缘区域AF突出。在此情况下,只要在比合并开始位置更靠下侧的位置以极板15是否位于比凸缘区域AF更靠极板15的厚度方向(图3的左右方向)的外侧来进行步骤S5-11的判断即可。
·虽然在上述实施方式中,在基准线的算出中使用了后方照明图像V1,然而,也可以使用前方照明图像V2、或者也可以使用从两侧进行照明并拍摄的两侧照明图像。另外,在极板状态判断中,使用了前方照明图像,然而也可以使用后方照明图像V1。进一步,在判断焊脚的高度或形状时使用了后方照明图像V1,然而也可以使用前方照明图像V2。
·虽然在上述实施方式中,通过带照明的拍摄来获取用于检查的图像,然而,本发明当然包含使用能够通过不带照明的拍摄来获取图像的摄像单元的情况。
·在上述实施方式中,步骤S5-11~S5-14也可以只适用于最外侧的极板15。这是因为,对于其他的极板15向凸缘部12f、13f搭挂的可能性低、与集电板12、13接合的好环,可在之后的焊脚F的形状等的检查(步骤S7~步骤S10)中判断。
·虽然在上述实施方式中,通过水平线X1、X2以及垂直线Y1、Y2对凸缘区域AF进行了划分,然而,也可以只通过竖边(垂直线Y1、Y2)对凸缘区域AF进行划分。在这种情况下,虽然凸缘区域AF的上边以及下边没有限定,但至少能够确认极板15是否位于比凸缘区域AF更靠厚度方向外侧的位置。
·上述实施方式中的基准线的算出、焊脚裁剪、极板数量的算出、焊脚高度检查以及形状检查的具体形态可以适宜更改,并不仅限于上述的形态。另外,如果是不须要的话,也可以省略这些检查步骤中的1个步骤或者多个步骤。
·在上述实施方式中,也可以适宜地更改拍摄装置的位置以及个数、照明装置的位置以及个数等、检查装置的具体部分。
·连接构造体11并不仅限于图12以及图13所示的构成,只要是由极板15与集电板12、13接合而成的构造体即可。

Claims (6)

1.一种二次电池用连接构造体的检查装置,所述二次电池用连接构造体具有多个极板和集电板,所述检查装置对所述极板和所述集电板的接合状态进行检查,其特征在于,
所述多个极板沿所述极板的厚度方向配设,所述集电板的所述厚度方向两端被弯曲而形成一对凸缘部,所述集电板在所述一对凸缘部之间与各个极板的接合端部接合在一起,
所述检查装置具备:拍摄装置,其用于对所述集电板和所述多个极板的接合部分进行拍摄来获取拍摄图像;以及控制器,用于控制所述拍摄装置,
所述控制器构成为,在所述拍摄图像上设定凸缘区域并且对所述拍摄图像中的各个极板的所述接合端部是否位于比所述凸缘区域更靠所述厚度方向外侧的位置进行确认,所述凸缘区域设定为,以所述拍摄图像中的所述凸缘部为基准,在所述厚度方向上至少位于所述一对凸缘部之间。
2.根据权利要求1所述的二次电池用连接构造体的检查装置,其中,
将所述各个极板上离所述集电板最近的部位的位置定义为最接近位置,所述控制器进一步构成为,对所述最接近位置进行检测,并且对所述最接近位置和所述集电板的距离是否在预定的标准值以内进行确认,由此确认各个极板的所述接合端部是否位于比所述凸缘区域更靠所述厚度方向外侧的位置。
3.根据权利要求2所述的二次电池用连接构造体的检查装置,其中,
所述控制器进一步构成为,在判断出所述极板的最接近位置和所述集电板的距离在所述标准值以内的情况下,对形成在所述极板和所述集电板的接合部上的焊脚的高度以及形状中的至少一方进行检查。
4.根据权利要求1所述的二次电池用连接构造体的检查装置,其中,
所述控制器进一步构成为,判断在所述极板中的至少一部分极板上相互相邻的极板彼此是否处于至少一部分相连接的合并状态,
在该合并判断中,将所述拍摄图像设定为将沿所述厚度方向延伸的多个检测区域沿与所述厚度方向垂直的方向排列,在所述各个检测区域内,对所述各个极板的边缘对进行检测,所述边缘对为位于所述各个极板的所述厚度方向两端部的2个边缘,
并且将在所述多个检测区域中的第1检测区域内检测到的第1边缘对数、和在所述极板的接合端部的相反侧与所述第1检测区域相邻的第2检测区域内检测到的第2边缘对数进行比较,当第1边缘对数比第2边缘对数小、且在第1检测区域内检测到的1个边缘对的2个边缘位于比在所述第2检测区域内检测到的相邻的2个边缘对中内侧的2个边缘更靠所述厚度方向外侧的位置时,判断为所述极板合并在一起。
5.根据权利要求1~4中任意一项所述的二次电池用连接构造体的检查装置,其中,
所述控制器进一步构成为,对所述拍摄图像进行解析并算出所述极板的数量,
当所述算出的极板的数量与预先设定的数量不同时,判断在所述极板中的至少一部分极板上相互相邻的极板彼此是否处于至少一部分相连接的合并状态,
当所述极板中的至少一部分极板处于所述合并状态时,确认所述各个极板的接合端部是否位于比所述凸缘区域更靠所述厚度方向外侧的位置。
6.一种二次电池用连接构造体的检查方法,所述二次电池用连接构造体具有多个极板和集电板,所述检查方法检查所述极板和所述集电板的接合状态,其特征在于,
所述多个极板沿所述极板的厚度方向配设,所述集电板的所述厚度方向两端被弯曲而形成一对凸缘部,所述集电板在所述一对凸缘部之间与各个极板的接合端部接合在一起,
所述检查方法具有以下工序:
对所述二次电池用连接构造体中的所述集电板和所述多个极板的接合部分进行拍摄来获取拍摄图像的工序;
在所述拍摄图像上设定凸缘区域的工序,所述凸缘区域设定为,以所述拍摄图像中的所述凸缘部为基准,在所述厚度方向上至少位于所述一对凸缘部之间;以及
对所述拍摄图像中的各个极板的所述接合端部是否位于比所述凸缘区域更靠所述厚度方向外侧的位置进行确认的工序。
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