CN108695559A - 检查装置和卷绕装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题在于提供一种检查装置和卷绕装置,其中,可更加正确地判断卷绕元件的品质是否良好,并且可充分地提高检查的可靠性。检查装置(100)包括:照明装置(19a、19b),其将卷于卷芯(13、14)上的各种片(2~5)作为检查对象,对该检查对象照射规定的光;照相机(20),该照相机(20)对根据照明装置(19a、19b)而照射了光的检测对象进行摄像,获得摄像图像;连续摄像实施机构,该连续摄像实施机构通过照相机(20)对检查对象进行连续摄像;判断对象检测部(25),该判断对象检测部(25)根据1个摄像图像中的横切检查对象的边缘部分的多个亮度确认部位的每个的亮度的变化方式,从1个摄像图像中,将上述照相机(20)对焦的亮度确认部位作为判断对象部位而检测;是否良好判断机构,该是否良好判断机构根据摄像图像中的与判断对象部位相对应的部分,判断上述检查对象是否良好。
Description
技术领域
本发明涉及用于检查用于二次电池等的卷绕元件的检查装置、与具有该检查装置的卷绕装置。
背景技术
作为卷绕元件,人们知道有锂离子电池等的二次电池所采用的类型。这种卷绕元件通过下述方式制造,该方式为:涂敷有正极活性物质的正电极片与涂敷有负极活性物质的负电极片在夹设用于对2个电极片进行绝缘的分隔片的状态,通过可旋转的卷芯而卷取。
但是,具有在各片的卷绕中,片产生卷绕偏差(片宽度方向的错位)、或活性物质的涂敷位置具有错位等的卷绕元件的结构部产生沿片宽度方向的错位的危险。这样的错位构成比如短路等的原因,具有导致卷绕元件的品质的降低的危险。
于是,作为检测卷绕错位的有无的检查装置,人们提出有下述的类型,其中,通过对应于卷芯(旋转轴)的上游的片的运送路线而设置的摄像机构(摄影装置),对分隔片进行摄像、透过该分隔片而对电极片进行摄像,根据已获得的图像数据,进行涉及卷绕错位的检查(比如,参照专利文献1等)。
但是,该检查装置不过是检测通过卷芯而卷取之前的片的错位。于是,具有该检查装置的是否良好的判断的结果、与通过卷取各片而获得的实际的卷绕元件是否良好的情况不一定一致的可能性。由此,具有无法正确地判断涉及卷绕元件的品质的是否良好的危险。
相对该情况,人们提出有下述的检查装置,其中,对卷绕于卷芯上的各片进行摄像,根据已获得的图像,判断卷绕元件的卷绕错位的有无(比如,参照专利文献2、3等)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:JP特开2009—170136号公报
专利文献2:JP特开2006—145298号公报
专利文献3:JP特开2016—58179号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是,在这样的检查装置中,从提高检查的可靠性的观点来说,最好极力地提高计量分辨率(图像的解像度)。
然而,如果提高计量分辨率,其结果是,摄像机构的景深变浅。由此,如果伴随各片的卷取的进行,摄像机构和构成摄像对象的各片之间的距离变动,则具有在摄像范围内的各片中的至少一部分无法进行对焦,已获得的摄像图像的至少一部分模糊的危险。另外,在摄像图像内的预定的一定位置,进行检查的场合,如果该一定位置为图像模糊的部分,则具有无法正确地进行检查的危险。
如果像这样,使摄像机构的景深变浅,以便提高计量分辨率,则无法充分地应对伴随卷绕的各片和摄像机构之间的距离的变动,其结果是,具有无法充分地提高检查的可靠性的危险。
本发明是针对上述情况而提出的,本发明的目的在于提供可更加正确地判断卷绕元件的品质是否良好,并且可充分地提高检查的可靠性的检查装置和卷绕装置。
用于解决课题的技术方案
下面分项地对适合于解决上述课题的各技术方案进行说明。另外,根据需要,对相应的技术方案附加特有作用效果。
技术方案1.涉及一种检查装置,该检查装置用于通过下述方式而制造的卷绕元件的制造过程,该方式为:在夹设由绝缘原材料形成的带状的分隔片、交替地使涂敷有活性物质的带状的正电极片和负电极片重合的状态,通过可旋转的卷芯而卷取该正电极片和负电极片,其特征在于,该检查装置包括:
照射机构,该照射机构将卷绕于上述卷芯上的上述各片作为检查对象,对该检查对象照射规定的光;
摄像机构,该摄像机构对通过上述照射机构而照射了光的上述检查对象进行摄像,获得摄像图像;
连续摄像实施机构,该连续摄像实施机构在通过上述卷芯而卷取上述各片的状态,通过上述摄像机构对上述检查对象进行连续摄像;
判断对象检测机构,该判断对象检测机构根据1个上述摄像图像中的横切上述检查对象的边缘部分的多个亮度确认部位的每个中的亮度的变化方式,从上述1个摄像图像中,将上述摄像机构的对焦的上述亮度确认部位作为判断对象部位而检测;
是否良好判断机构,该是否良好判断机构根据摄像图像中的与上述判断对象部位相对应的部分,判断上述检查对象是否良好。
另外,“卷于卷芯上”指没有相对位于本身的下层的卷芯的外周面或片而上浮,而与其紧密贴合。此外,“边缘部分”换言之而指片的宽度方向端缘。
按照上述技术方案1,将卷于卷芯上的电极片、分隔片作为检查对象,通过摄像机构而对该检查对象进行摄像,根据已获得的摄像图像,是否良好判断机构检查对象是否良好。即,是否良好判断机构对实际上卷取的状态的检查对象,进行是否良好的判断。是否良好的判断比如,既可针对片的卷绕错位的有无而进行,也可针对电极片中的涂敷有活性物质的部位(活性物质涂敷部)的位置、设置于电极片上的焊片的位置等的其它的项目而进行。通过对实际上卷取的状态的检查对象进行是否良好的判断,可更加正确地判断卷绕元件的品质是否良好。
另外,按照上述技术方案1,判断对象检测机构根据1个摄像图像中的横切检查对象的边缘部的多个亮度确认部位的每个中的亮度的变化方式,从该1个摄像图像中,将摄像机构对焦的亮度确认部位作为判断对象部位而检测。比如,判断对象检测机构在1个摄像图像中,具有:边缘部分模糊,亮度缓慢地变化的亮度确认部位;与边缘部分不模糊,亮度急剧地变化的亮度确认部位的场合,将后者的亮度确认部位作为对焦的判断对象部位而检测。于是,在卷绕刚开始后,卷绕于卷芯上的各片薄的阶段而获得的摄像图像中,可将与各片中的较接近摄像机构的部分相对应的部位作为判断对象部位而检测。另一方面,在于卷绕以某程度而进行,卷绕于卷芯上的各片变厚的阶段而获得的摄像图像中,可将与各片中的和摄像机构离开较大的部位相对应的部位作为判断对象部位而检测。由此,可一边减小景深,提高计量分辨率,一边即使在卷绕于卷芯上的各片的直径(厚度)变动的情况下,仍更加可靠地获得对焦的判断对象部位。即,可获得与处于折中的关系的同时实现提高计量分辨率、并且增加景深(扩大对焦的范围)的两者的场合相同的效果。
另外,是否良好判断机构根据摄像图像中的与通过判断对象检测机构而检测的判断对象部位相对应的部分,即,摄像图像中的对焦的部分,判断检查对象是否良好。由此,可充分地提高检查的可靠性。
此外,按照上述技术方案1,由于仅仅进行连续摄像,故不必要求进行复杂的摄像控制等。于是,可有效地谋求处理负担的降低。
技术方案2.涉及技术方案1所述的检查装置,其特征在于,上述卷芯中的卷取上述各片的外周面的截面呈非圆形,按照伴随上述卷芯的旋转,从上述卷芯的外周面到上述摄像机构的距离变动的方式构成。
按照上述技术方案2,卷芯中的卷取各片的外周面的截面呈非圆形,从卷芯的外周面到摄像机构的距离对应于卷芯的旋转角度而变动。由此,从在卷芯旋转1圈的期间而获得的多个摄像图像中,可更加可靠地检测对焦的判断对象部位。由此,即使在卷绕于卷芯上的各片的直径(厚度)在更宽的范围内变动的情况下,仍可更加可靠地获得对焦的判断对象部位。其结果是,可进一步提高检查的可靠性。
技术方案3.涉及技术方案1或2所述的检查装置,其特征在于,该摄像机构包括:
上述判断对象检测机构;
图像存储器,该图像存储器存储通过连续摄像而获得的多个上述摄像图像;
输出机构,该输出机构将存储于上述图像存储器中的上述摄像图像和与该摄像图像有关的信息中的至少一者输出到外部;
上述判断对象检测机构从存储于上述图像存储器中的多个上述摄像图像中检测具有上述判断对象部位的判断对象图像;
上述输出机构按照将存储于上述图像存储器中的多个上述摄像图像中的上述判断对象图像和涉及该判断对象图像的信息中的至少一者输出到外部的方式构成。
按照上述技术方案3,摄像机构包括判断对象检测机构、与用于存储通过连续摄像而获得的多个摄像图像的图像存储器。另外,判断对象检测机构从存储于图像存储器中的多个摄像图像中,将具有对焦的判断对象部位的图像作为判断对象图像而检测。于是,在检测判断对象图像时,不必要求在摄像机构与外部之间进行数据的获取,可在摄像机构的内部进行检测处理。由此,可快速地检测判断对象图像。
另外,按照上述技术方案3,输出机构将存储于图像存储器中的多个摄像图像中的判断对象图像和/或涉及该判断对象图像的信息(比如,是否良好判断机构的判断结果等)输出到外部。于是,与将通过连续摄像而获得的多个摄像图像全部地输出的场合相比较,可使输出到外部的数据量较少,输出机构、连接输出机构和外部的传送线路不必要求采用处理能力、通信能力等的优良的特别的类型。由此,可利用普通的传送类的技术(比如,普通的图像传送技术等)将图像、信息从输出机构传送到外部。另外,可谋求摄像机构、输入有图像等的外部的装置的处理负担的降低。
技术方案4.涉及技术方案1~3中的任何一项所述的检查装置,其特征在于,上述摄像机构包括规定的透镜,并且按照可沿上述透镜的光轴方向,相对上述卷芯而运动的方式构成。
按照上述技术方案4,在卷绕元件为大型场合等时,在从卷绕开始到卷绕结束的期间,即使在卷绕中的各片的直径的变动非常大这样的情况下,通过使摄像机构相对卷芯而运动,可更进一步可靠地检测对焦的判断对象部位。于是,可以良好的精度而检查各种尺寸的卷绕元件。
技术方案5.涉及技术方案1~4中的任何一项所述的检查装置,其特征在于,上述分隔片是透明或半透明的;
上述摄像机构按照通过透过上述分隔片,对上述2个电极片中的至少一者进行摄像,一次地对上述2个电极片和上述分隔片进行摄像的方式构成。
按照上述技术方案5,可一次性地对2个电极片和分隔片进行摄像。于是,可以少的摄像次数,获得对于检查来说必要的图像,可提高检查效率。
技术方案6.涉及技术方案1~5中的任何一项所述的检查装置,其特征在于,按照在上述摄像图像中表示上述正电极片和上述负电极片的边缘部分的方式构成;
上述判断对象检测机构根据与上述正电极片的边缘部分相对应的部位、以及与上述负电极片的边缘部分相对应的部分的每个中的亮度的变化比例,从上述1个摄像图像中检测上述判断对象部位。
按照上述技术方案6,判断对象检测机构根据与各电极片的边缘部分相对应的部位的每个的亮度的变化比例,检测对焦的判断对象部位。比如,将多个亮度确认部位中的与各边缘部分相对应的部位的全部的亮度急剧地变化的部位作为对焦的判断对象部位而检测。于是,可更加可靠地根据摄像图像中的各片的每个清晰的部分(摄像机构对焦的部分)进行检查。由此,可进一步提高检查的可靠性。
技术方案7.涉及一种卷绕装置,其特征在于,该卷绕装置包括技术方案1~6中的任何一项所述的检查装置。
按照上述技术方案7,基本上实现与上述技术方案1等相同的作用效果。
附图说明
图1为表示电池元件的结构的立体模式图;
图2为表示电池元件的结构的平面模式图;
图3为卷绕装置的外观结构图;
图4为卷绕部的外观结构图;
图5为照相机的电气结构的方框图;
图6为卷绕工序的流程图;
图7为摄像检查处理的流程图;
图8为检查处理的流程图;
图9为表示摄像、检测、输出处理的流程图;
图10为用于说明亮度确认部位等的摄像图像的模式图;
图11为以示意方式表示没有对焦的亮度确认部位的亮度的变化的曲线图;
图12为以示意方式表示对焦的亮度确认部位的亮度的变化的曲线图;
图13为通过照相机而获得的摄像图像的模式图;
图14为表示在刚开始各种片的卷绕后,照相机对焦的位置等的模式图;
图15为表示在各种片的卷绕马上结束前,照相机对焦的位置等的模式图;
图16为开始卷绕时的卷绕部的外观结构图;
图17为切断分隔件时的卷绕部的外观结构图。
具体实施方式
下面参照附图,对一个实施方式进行说明。首先,对作为通过卷绕装置而获得的卷绕元件的锂离子电池元件的结构进行说明。
像图1和图2所示的那样,锂离子电池元件1(在下面简称为“电池元件1”)通过下述方式制造,该方式为:在夹设2个分隔片2、3的情况下,正电极片4和负电极片5在重合的状态卷绕。另外,在下面,在统称分隔片2、3和电极片4、5的场合,称为“各种片2~5”。
分隔片2、3分别呈具有同一宽度的带状,其由聚丙烯(PP)等的绝缘原材料构成,以便防止不同的电极片4、5之间相互接触,产生短路的情况。分隔片2、3是透明或半透明的。于是,可通过分隔片2、3辨认正电极片4、负电极片5。
电极片4、5由薄板状的金属片构成,在其内外两面上涂敷有活性物质。正电极片4采用比如铝箔片,在该内外两个表面上,涂敷正极活性物质(比如,锰酸锂颗粒等)。负电极片5采用比如铜箔片,在其内外两个表面上涂敷负极活性物质(比如,活性炭等)。
电极片4、5为连续涂敷形态的电极片,片宽度方向的规定部分构成活性物质涂敷部4a、5a(在图2中,带有散点图案的部位),剩余的部分构成活性物质非涂敷部4b、5b。另外,经由活性物质涂敷部4a、5a,可进行正电极片4和负电极片5之间的离子交换。更具体地说,在充电时,离子从正电极片4侧向负电极片5侧而移动,在放电时,离子从负电极片5侧向正电极片4侧而移动。
另外,负电极片5的宽度窄于分隔片2、3,正电极片4的宽度窄于负电极片5。此外,在电池元件1中,处于正电极片4由负电极片5覆盖的状态。由此,抑制伴随正电极片4没有由负电极片5覆盖的情况的不良状况(比如,在正电极片4上形成针状的析出物,损伤分隔件2、3等),谋求电池元件1的品质的提高。
此外,在图中未示出的多个正极引线从正电极片4的宽度方向一端缘而伸出,并且在图中未示出的多个负极引线从负电极片5的宽度方向一端缘而伸出。
在获得锂离子电池时,电池元件1设置于金属制成的筒状的在图中未示出的电池容器(外壳)的内部,并且分别汇集上述正极引线和负极引线。另外,汇集的正极引线与正极端子部件(在图中未示出)连接,并且汇集的负极引线与负极端子部件(在图中未示出)连接,两个端子部件按照封闭上述电池容器的两端开口的方式设置,由此可获得锂离子电池。
下面对用于制造电池元件1的卷绕装置10进行说明。像图3所示的那样,卷绕装置10包括:卷绕部11,该卷绕部11用于卷绕各种片2~5;正电极片供给机构31,该正电极片供给机构31用于将正电极片4供向卷绕部11;负电极片供给机构41,该负电极片供给机构41用于将负电极片5供向卷绕部11;分隔件供给机构51、61,该分隔件供给机构51、61分别用于将分隔片2、3供向卷绕部11;作为是否良好判断机构和连续摄像实施机构的控制装置81。另外,上述卷绕部11或各供给机构31、41、51、61等的卷绕装置10内的各种装置为通过控制装置81而进行动作控制的结构。
正电极片供给机构31包括正电极片4呈卷状而卷绕的正电极片原卷32。正电极片原卷32通过可借助在图中未示出的驱动机构而旋转的支承轴33而支承。伴随支承轴33的旋转,从正电极片原卷32上抽出正电极片4。
另外,正电极片供给机构31包括片插入机构71、片切断用切割器72、张力施加机构73与缓存机构75。
片插入机构71将正电极片4供向卷绕部11,其按照可沿正电极片4的运送路线,在接近卷绕部11的接近位置与和卷绕部11离开的离开位置之间运动的方式构成。片插入机构71包括可持握正电极片4的一对卡盘71a、71b。卡盘71a、71b按照可通过在图中未示出的驱动机构而进行开闭动作的方式构成。另外,在将正电极片4供向卷绕部11时,在通过卡盘71a、71b而持握正电极片4后,片插入机构71接近卷绕部11侧。
片切断用切割器72用于切断正电极片4,其包括分别位于正电极片4的内外面侧的一对刃部72a、72b。片切断用切割器72按照可在以该对刃部72a、72b夹持正电极片4的方式定位的片切断位置、与躲避到正电极片4的运送路线之外的躲避位置之间运动的方式构成。
另外,正电极片4的切断可在通过上述卡盘71a、71b而持握正电极片4的状态进行。另外,在片插入机构71相对卷绕部11侧而接近移动,以便将正电极片4供向卷绕部11时,一对刃部72a、72b分别与正电极片4的运送路线离开,由此不妨碍片插入机构71的移动。
张力施加机构73包括一对辊73a、73b与张力调节辊73c,该张力调节辊73c以自由摆动的方式设置于该2个辊73a、73b之间。张力调节辊73c按照通过规定的恒定转矩电动机(在图中未示出)而动作,平时对正电极片4施加一定的张力的方式构成,通过对正电极片4施加张力,谋求正电极片4的松弛防止。
缓存机构75临时贮存从正电极片原卷32而送出的正电极片4。缓存机构75包括一对从动辊75a、75b与升降辊75c,该升降辊75c以可于上下方向而发生位移的方式设置于2个辊75a、75b之间。根据正电极片4的贮存量,升降辊75c的上下位置发生位移。
负电极片供给机构41在其最上游侧,具有负电极片5呈卷状而卷绕的负电极片原卷42。负电极片原卷42通过可借助在图中未示出的驱动机构而旋转的支承轴43进行支承。伴随支承轴43的旋转,从负电极片原卷42上抽出负电极片5。
另外,负电极片供给机构41与正电极片供给机构31相同,包括片插入机构71、片切断用切割器72、张力施加机构73和缓存机构75。这些机构除了将负电极片5用作对象的方面以外,与设置于正电极片供给机构31中的机构相同。于是,关于这些机构的具体的说明省略。
另一方面,分隔件供给机构51、61分别包括分隔片2、3呈卷状而卷绕的分隔件原卷52、62。分隔件原卷52、62在可自由旋转的状态支承,从这里,适当抽出分隔片2、3。
此外,分隔件供给机构51、61与电极片供给机构31、41相同,包括张力施加机构73。该张力施加机构73除了将分隔片2、3用作对象的方面以外,与设置于正电极片供给机构31中的机构相同。于是,关于这些机构的具体的说明省略。
还有,在各种片2~5的运送路线的中途设置一对夹辊78a、78b。该夹辊78a、78b处于按照各种片2~5沿同一运送路线而运送的方式使各种片2~5重合的状态。向卷绕部11供给通过夹辊78a、78b而重合的状态的各种片2~5。
再有,夹辊78a、78b的旋转量(在本实施方式中,夹辊78a、78b的旋转量)可通过在图中未示出的夹辊用编码器而把握。另外,与夹辊78b的旋转量有关的信息从该夹辊用编码器输入到控制装置81中。另外,夹辊78b的旋转量与各种片2~5的运送量相对应。
下面对卷绕部11的结构进行说明。像图4所示的那样,卷绕部11包括:转台12,该转台12由2个圆盘状的台构成,该2个台相互面对,以可通过在图中未示出的驱动机构而旋转的方式设置;2个卷芯13、14,该2个卷芯13、14于该转台12的旋转方向,以180°的间隔而设置;卡盘部15a、15b;分隔件用切割器16;压辊17,该压辊17用于抑制卷绕后的各种片2~5的参差不齐;胶带粘贴机构18,该胶带粘贴机构18用于粘贴规定的固定胶带。
卷芯13、14分别用于在各自的外周侧卷取各种片2~5,按照可通过在图中未示出的驱动机构,以本身的中心轴作为旋转轴而旋转的方式构成。卷芯13、14的旋转量可通过在图中未示出的卷芯用编码器而检测,与卷芯13、14的旋转量有关的信息从该卷芯用编码器输入到控制装置81中。
另外,卷芯13、14按照可沿转台12的轴线方向(图4等的纸面进深方向),相对构成转台12的其中一个台而出没的方式设置。另外,对于卷芯13、14,在处于相对上述其中一个台而突出的状态时,其前端部穿过形成于另一台上的接纳用的孔,该卷芯13、14在可通过2个台而旋转的状态支承。
此外,卷芯13、14分别按照在与旋转轴相垂直的截面中,外形线为非圆形状的方式构成。在本实施方式中,卷芯13、14在与本身的旋转轴相垂直的截面中,呈椭圆状。由此,在本实施方式的场合,伴随卷芯13、14的旋转,从卷芯13、14的外周面到后述的照相机20的距离变动。于是,伴随卷芯13、14的旋转,从卷于卷芯13、14上的各种片2~5,到照相机20的距离也变动。
还有,卷芯13(14)分别包括沿本身的轴线方向(图4的纸进深方向)而延伸的一对芯片13a、13b(14a、14b)。在芯片13a、13b(14a、14b)之间形成间隙13c(14c)。
再有,卷芯13、14按照因转台12旋转,可在卷绕位置P1与取下位置P2之间旋转运动的方式构成。
卷绕位置P1为通过卷芯13、14而卷绕各种片2~5的位置。各种片2~5从上述各供给机构31、41、51、61供向卷绕位置P1。
取下位置P2为用于取下卷绕后的各种片2~5,即电池元件1的位置。在取下位置P2的周边部,设置用于从卷芯13、14进行电池元件1的取下的取下装置(在图中未示出)等。
卡盘部15a、15b用于在卷绕位置P1和取下位置P2之间夹持分隔片2、3。卡盘部15a、15b按照可通过在图中未示出的驱动机构,以与转台12、卷芯13、14的旋转轴平行的旋转轴为中心而旋转运动的方式构成。另外,卡盘部15a、15b可分别在夹持位置和躲避位置之间运动。如果卡盘部15a、15b分别运动到夹持位置,则可通过卡盘部15a、15b夹持从夹辊78a、78b到取下位置P2而设置的分隔片2、3(参照图16)。另一方面,卡盘部15a、15b在分别运动到躲避位置时,设置于不妨碍卷芯13、14或分隔片2、3等的运动的位置(参照图3)。
分隔件用切割器16设置于卷绕位置P1和取下位置P2之间,设置于卡盘部15a、15b的取下位置P2侧。分隔件用切割器16可在规定的上方位置和下方位置之间沿上下方向而进行往复移动,从上方位置移向下方位置,由此切断分隔片2、3。
压辊17设置于取下位置P2的附近,其按照可在接近转台12且按压各种片2~5的接近位置、与和转台12离开且不妨碍卷芯13、14的运动的躲避位置之间运动的方式构成。
胶带粘贴机构18设置于取下位置P2的附近,在卷绕结束时,将上述固定用胶带粘贴于分隔片2、3的终端部。通过上述固定用胶带的粘贴,停止电池元件1的卷绕。
另外,卷绕部11包括作为照射机构的照明装置19a、19b和作为摄像机构的照相机20。照明装置19a、19b和照相机20分别对应于卷绕位置P1而设置。
照明装置19a、19b对卷绕于位于卷绕位置P1的卷芯13、14上的作为检查对象的各种片2~5中的至少包括宽度方向端缘的部位照射规定的光(比如,红色光等的可见光或近红外光等)。另外,在通过照相机20,更加清晰地对各种片2~5进行摄像的方面,最好,照射具有透过分隔片2、2的性质的红色光或红外光。
又,照明装置19a、19b对至少相对卷芯13、14的旋转轴,以小于卷芯13、14的短径的尺寸而错开的位置照射光。由此,在卷芯13、14的各种片2~5的卷取中,可平时对各种片2~5进行照射。
照相机20在从照明装置19a、19b照射的光的波长区域,具有灵敏度,对至少通过照明装置19a、19b而照射了光的各种片2~5(检查对象)进行摄像,获得摄像图像。
在本实施方式中,照明装置19a、19b和照相机20按照2组而设置,一组对应于各种片2~5的宽度方向一端缘而设置,另一组对应于各种片2~5的宽度方向另一端缘而设置。
此外,在照相机20的摄像范围内,处于正电极片4位于最外周,分隔片3位于其之下,负电极片5位于分隔片3之下,分隔片2位于负电极片5之下的状态。于是,通过照相机20,一次地至少对正电极片4、分隔片3、可透过分隔片3而辨认的负电极片5、分隔片2进行摄像。
照相机20像图5所示的那样,包括:透镜21、摄像元件22、触发信号输出部23、图像存储器24、作为判断对象检测机构的判断对象检测部25、运算部26和作为输出机构的输出部27。
透镜21汇聚从照射装置19a、19b而照射的光中的由各种片2~5等反射的光,在摄像元件22上进行摄像。透镜21既可为普通透镜,也可为远心透镜。
另外,在本实施方式中,透镜21按照其光轴OP(参照图4)相对设置于卷绕位置P1处的卷芯13、14的旋转轴而错开的方式设定,按照处于从照相机20(透镜21)到位于摄像范围内的各种片2~5的各部分的距离不同的状态的方式构成(参照图14、图15)。于是,在已获得的摄像图像中,混合有照相机20对焦的部分、与照相机20没有对焦的部分。
摄像元件22将通过透镜21的光变换为电信号,其由比如CMOS成像传感器、CCD成像传感器构成。
触发信号输出部23将触发信号输出给摄像元件22。每当输出触发信号时,对摄像元件22进行曝光,并且将各种片2~5的摄像图像(图像数据)从摄像元件22输出给图像存储器24。所获得的图像至少包括正电极片4、分隔片3、透过分隔片3而摄像的负电极片5、与分隔片2(参照图13)。但是,由于分隔片2、3的各边缘部2E、3E(宽度方向端缘)通常是重合的,故在图像中无法判断分隔片2。另外,在本实施方式中,按照照相机20的景深较浅的方式构成,所获得的图像的分辨率较高,即,检测分辨率较高。
另外,后述的连续摄像信号从控制装置81输入到照相机20中,但是,如果输入连续摄像信号,则触发信号输出部23在到输入后述的摄像停止信号的期间,每一定的短时间,反复地输出触发信号。由此,进行连续摄像,将多个摄像图像从摄像元件22输出给图像存储器24。
图像存储器24存储从摄像元件22而输入的图像。在于各种片2~5的卷绕时,卷芯13、14旋转1圈的期间,在图像存储器24中,存储多个摄像图像。
判断对象检测部25针对存储于图像存储器24中的各摄像图像,检测作为各种片2~5的对焦的部位的判断对象部位。具体来说,判断对象检测部25像图10所示的那样,对已获得的摄像图像的每个,进行计算各亮度确认部位K1~K3的亮度的变化比例的处理。另外,在图10中,通过波浪线而表示各种片2~5的边缘部2E~5E中的与图像模糊的部分相对应的部位,通过直线而表示图像清晰地表示的部分相对应的部位(图13也相同)。另外,在图10~图12中,将各种片2~5的宽度方向作为X方向而表示。
亮度确认部位K1~K3分别为按照横切各种片2~5的边缘部2E~5E(宽度方向端缘)的1行而并列的像素组,这些像素组的位置预先设定。另外,在本实施方式中,在于列方向而将摄像图像进行4等分的位置,设置亮度确认部位K1~K3,但是,亮度确认部位的数量、位置等可适当变更。
另外,判断对象检测部25针对亮度确认部位K1~K3的每个,作为亮度的变化比例,计算针对每个像素在摄像图像的行方向一侧而邻接的像素的亮度的变化量。另外,亮度的变化比例的计算方法不过是一个例子。于是,比如,还可作为亮度的变化比例,计算沿摄像图像的行方向,以一定像素数量而离开的2个像素的亮度的变化量。
此外,判断对象检测部25根据已计算的亮度的变化比例(变化量),检测判断对象部位。具体来说,在本实施方式的场合,预先设定正电极片像素范围PA和负电极片像素范围MA,该正电极片像素范围PA为假定为存在正电极片4的边缘部4E的范围的沿上述行方向的像素范围,该负电极片像素范围MA为假定为存在负电极片5的边缘部5E的范围的沿上述行方向的像素范围。判断对象检测部25针对亮度确认部位K1~K3的每个,判断各像素范围PA、MA的上述变化比例的绝对值的最大值是否超过预定的规定的亮度阈值。接着,将满足在各像素范围PA、MA中,上述最大值超过上述亮度阈值的条件的亮度确认部位K1~K3作为判断对象部位而检测。
比如,像图10所示的例子那样,在亮度确认部位K1~K3,各种片2~5的边缘部2E~5E处于模糊的场合,像图11所示的那样,亮度确认部位K1、K3的像素范围PA、MA中的亮度Xb的变化比例平缓。由此,在像素范围PA、MA中的至少一者中,上述最大值小于等于上述亮度阈值。于是,亮度确认部位K1、K3不作为判断对象部位而检测。
另一方面,在于亮度确认部位K2处,处于各种片2~5的边缘部2E~5E清晰地表示的状态的场合,像图12所示的那样,各像素范围PA、MA的亮度Xb的变化比例急剧地变化。由此,上述最大值大于上述亮度阈值。因此,亮度确认部位K2作为判断对象部位而检测。
像这样,判断对象检测部25根据1个摄像图像中的横切各种片2~5的边缘部2E~5E的多个亮度确认部位K1~K3的每个的亮度的变化方式,从1个摄像图像中,将摄像机20对焦的亮度确认部位(比如,亮度确认部位K2)作为判断对象部位而检测。
另外,在摄像图像的全部区域模糊的场合等时,没有检测判断对象部位。另一方面,在摄像图像的大部分清晰的场合等时,从1个摄像图像中检测多个判断对象部位。
此外,判断对象检测部25在检测判断对象部位时,将具有该判断对象部位的摄像图像作为判断对象图像而检测。即,指定构成后述的检查处理的对象的摄像图像。然后,判断对象检测部25相对图像存储器24,按照与构成检查对象的摄像图像的数据相关的方式,存储表示属于判断对象图像的信息、与判断对象部位有关的信息。存储与判断对象部位有关的信息的亮度确认部位K1~K3中的至少1个。
返回到图5,运算部26根据表示属于存储于图像存储器24中的判断对象图像的信息,从存储于图像存储器24中的多个摄像图像中,将判断对象图像送给输出部27。另外,运算部26将与送给输出部27的判断对象图像的判断对象部位有关的信息从图像存储器24送给输出部27。于是,将判断对象图像(图像数据)与表示该判断对象图像的检查位置的信息的与判断对象部位有关的信息送给输出部27。
输出部27将判断对象图像和与判断对象图像的判断对象部位有关的信息送给控制装置81。通常,由于在已获得的多个摄像图像中,判断对象图像只存在最少一部分,故从输出部27送给控制装置81的判断对象图像等的数量显著地少于照相机20的摄像次数(即,摄像图像的个数)。由此,作为输出部27或将输出部27和控制装置81连接的传送线路,不必要求采用处理能力、通信能力等的特别优秀的类型。
下面对控制装置81进行说明。控制装置81包括作为运算机构的CPU、存储各种程序的ROM、临时存储运算数据或输入输出数据等的各种数据的RAM、长期存储运算数据的硬盘等。控制装置81如上所述,控制卷绕部11、各供给机构31、41、51、61等的卷绕装置10内的各种装置的动作。
控制装置81在卷取各种片2~5时,像下述那样进行动作。即,控制装置81开始各种片2~5的卷绕工序,并且将摄像信号输出给照相机20。
伴随连续摄像信号的输出,在控制装置81中,从照相机20而依次输入判断对象图像和与判断对象部位有关的信息。控制装置81根据从照相机20而发送的判断对象图像等,进行与各种片2~5的错位等有关的检查。另外,关于检查的具体的方法,将在后面描述。
在本实施方式中,通过照明装置19a、19b、照相机20和控制装置81构成用于电池元件1的检查的检查装置100。
下面对采用上述卷绕装置10而进行的各种片2~5的卷绕工序进行说明。另外,在卷绕工序之前,在其中一个卷芯13(14)的间隙13c(14c)中,预先设置分隔片2、3,另外,该分隔片2、3处于通过卡盘部15a、15b而保持的状态(参照图16)。
在卷绕工序中,像图6所示的那样,首先,在步骤S11,通过以规定数量而使其中一个卷芯13(14)旋转,处于分隔片2、3以规定量而卷取于其中一个卷芯13(14)上的状态。然后,使卡盘部15a、15b分别运动到躲避位置。
接着,在步骤S12,通过负电极片供给机构41的片插入机构71,将负电极片5供向其中一个卷芯13(14)。具体来说,持握负电极片5的片插入机构71接近卷绕部11侧,将负电极片5插入到分隔片2、3之间,由此供给负电极片5。另外,在插入后,解除片插入机构71对负电极片5的持握,并且片插入机构71返回到原始的位置。
在下一步骤S13,在于负电极片5的供给后,其中一个卷芯13(14)以规定数量(比如,1圈)而旋转的阶段,通过片插入机构71,将正电极片4供向其中一个卷芯13(14)。具体来说,持握正电极片4的片插入机构71接近卷绕部11侧,将正电极片4插入到分隔片2、3之间,由此供给正电极片4。另外,在插入后,解除片插入机构71对正电极片4的持握,并且片插入机构71返回到原始的位置。
然后,在步骤S14,进行摄像检查处理。在摄像检查处理中,像图7所示的那样,首先,在步骤S31,按照以一定速度而旋转的方式控制其中一个卷芯13(14),卷绕各种片2~5。
接着,在步骤S32,将连续摄像信号输出给照相机20。由此,通过照相机20,对卷绕中的各种片2~5进行连续摄像。另外,从照相机20向控制装置81输入通过判断对象检测部25而检测的判断对象图像和与判断对象部位有关的信息。另外,关于作为通过照相机20而进行的图像的摄像、检测和输出的处理的摄像·检测·输出处理,将在后面描述。
在步骤S32后,在步骤S33判断正电极片4的运送量是否达到预定的规定量。即,判断是否满足摄像检查处理的结束条件。作为正电极片4的运送量,采用通过上述夹辊用编码器而获得的从卷绕开始起的各种片2~5的运送量。另外,该规定量与构成1个电池元件量的正电极片4的长度相对应。通过以上述规定量而将正电极片4运送给卷芯13、14,处于一个元件量的正电极片4的终端部与片切断用切割器72相对应地设置的状态。
在于步骤S33中判定为否的场合,于步骤S34判断是否从照相机20输入判断对象图像等。如果在步骤S34判定为否,则返回到步骤S33。相对该情况,如果在步骤S34中判定为是,则转到步骤S35,进行检查处理。
在步骤S35的检查处理中,像图8所示的那样,首先,在步骤S101,根据已输入的判断对象图像和与判断对象部位有关的信息,针对已输入的判断对象,进行位于判断对象部位的分隔片3的边缘部3E(宽度方向端缘部)、分隔片2的边缘部2E、正电极片4的边缘4E与负电极片5的边缘5E的抽取(参照图13)。另外,在边缘部2E、3E重合,无法抽取边缘部2E的场合,将边缘部3E作为边缘部2E而对待。在图13的例子中,由于判断对象部位构成亮度确认部位K2,故进行位于亮度确认部位K2的各边缘部2E~5E的抽取。
在下一的步骤S102,针对已输入的判断对象图像,抽取位于判断对象部位的正电极片4的活性物质涂敷部4a和活性物质非涂敷部4b的边界部4T、与负电极片5的活性物质涂敷部5a和活性物质非涂敷部5b的边界部5T(参照图13)。在图13的例子中,进行位于亮度确认部位K2的边界部4T、5T的抽取。
接着,在步骤S103,根据在上述步骤S101、102而抽取的边缘部2E、3E、4E、5E、边界部4T、5T进行各种距离的运算。即,对卷绕在其中一个卷芯13(14)上的各种片2~5的错位量进行运算。
具体来说,以边缘部3E为基准,计算到片宽度方向的边界部4T的距离L1、到片宽度方向的边缘部4E的距离L2、到片宽度方向的边界部5T的距离L3、到片宽度方向的边缘部5E的距离L4、到片宽度方向的边缘部2E的距离(在图中未示出)(参照图13)。
然后,在步骤S104,根据在上述步骤S103而计算的各距离,判断各距离是否在预定的允许范围内。
在这里,判定各距离中的任意一者不在允许范围内的场合,即,认为产生各种片2~5中的卷绕错位、活性物质涂敷部4a、5a的涂敷错位的场合,于步骤S105判定为不合格,结束检查处理。
另一方面,在于步骤S104中,判定各距离中的任意者均在允许范围内的场合,在步骤S106判定为良好,结束检查处理。
此外,在于步骤S34,输入多个判断对象图像等的场合,相对各判断对象图像进行步骤S101~S104的处理。接着,在通过针对每个判断对象图像而进行的步骤S104的处理,否定判断通过一次而进行的场合,在步骤S105判定为不合格。另一方面,在通过步骤S104的处理,否定判断没有一次而进行的场合,在步骤S106判定为良好。
返回到图7,在步骤S35的检查处理的实施后,转到步骤S36,判断在马上进行的检查处理中是否判定为良好。在于步骤S36中判定为否的场合,即,在于检查处理中判定为不合格的场合,转到步骤S37,停止卷芯13、14的旋转,由此在中途,中止各种片2~5的卷绕。然后,在步骤S38,将该卷绕中途的电池元件1判定为不合格品,转到步骤S41。
另一方面,在于步骤S36而判定为是的场合,返回到步骤S33。像这样,在摄像检查处理中,在正电极片4的运送量达到规定量之前的期间,只要在检查处理中,没有判断为不合格,每当从照相机20输入判断对象图像等时,反复进行步骤S35的处理。其结果是,分别对多个判断对象图像进行检查处理。
顺利地进行检查处理,如果正电极片4的运送量为规定量(步骤S3:是),则转到步骤S39,停止其中一个卷芯13(14)的旋转。
接着,在步骤S40,将由卷绕中途的各种片2~5构成的电池元件1判断为合格品,转到步骤S41。此外,还可预先计量判断对象图像等的输入次数,即,检查处理的次数,并且在步骤S40的处理之前,判断检查处理的次数是否在预定的规定次数以下。接着,在检查处理的次数在预定的规定次数以下时,还可将由卷绕中途的各种片2~5构成的电池元件1判定为不合格品,或临时停止卷绕装置10的动作。其原因在于:在检查处理的次数少的场合,即,在无法充分地获得判断对象图像的场合,具有产生某种的不合格情况的危险。
在紧接步骤S40的步骤S41,将摄像停止信号输出给照相机20,结束摄像检查处理。通过步骤S41的处理,停止来自触发信号输出部23的触发信号的输出,使照相机20的连续摄像结束。
返回到图6,在进行步骤S14的摄像检查处理后,在步骤S15,通过片插入机构71持握正电极片4,然后通过片切断用切割器72,切断正电极片4。另外,在摄像检查处理中,如果判定卷绕中途的电池元件1为合格品,则在1个元件量的正电极片4的终端部处进行切断。另一方面,在摄像检查处理中,如果判定卷绕中途的电池元件1为不合格品,则在上述终端部的面前的位置,切断正电极片4。
在紧接的步骤S16,通过摄像检查处理判断是否进行了合格好品的判断。在于步骤S16中判定为是的场合,再次开始其中一个卷芯13(14)的旋转,转到步骤S17。
另一方面,在于步骤S16中判定为否的场合,不再次开始其中一个卷芯13(14)的旋转,而转到步骤S18。即,在判定卷绕中途的电池元件1为不合格品的场合,不以超过它的程度而主动地供给负电极片5。
在步骤S17,反复进行从供给开始起的负电极片5的运送量是否达到规定量的判断,直至满足该条件。该规定量与构成1个电池元件量的负电极片5的长度相对应。负电极片5的运送量根据通过上述夹辊用编码器而获得的各种片2~5的运送量而导出。在于步骤S17而判定为是的场合,即,在当前卷绕的1个元件量的负电极片5的终端部到达片切断用切割器72的场合,临时停止其中一个卷芯13(14)的旋转,转移到步骤S18。
在步骤S18,通过片插入机构71持握负电极片5,然后通过片切断用切割器72切断负电极片5。
接着,在步骤S19,再次开始其中一个卷芯13(14)的旋转,由此卷取电极片4、5的终端部分(卷绕剩余部分)。
在紧接步骤S19的步骤S20,不切断分隔片2、3,而沿逆时针方向使转台12旋转。由此,位于卷绕位置P1的其中一个卷芯13(14)一边从分隔件供给机构51、61中抽出分隔片2、3,一边将其移向取下位置P2侧。另一方面,位于取下位置P2侧的另一卷芯14(13)在隐没于转台12中的1个台中的状态,移向卷绕位置P1侧。
然后,在步骤S21,对应于转台12的旋转,使卷绕有各种片2~5的其中一个卷芯13(14)旋转。
接着,在下一步骤S22,进行卷绕结束处理,由此结束卷绕工序。
在卷绕结束处理中,首先,在通过上述卷芯用编码器而把握的从负电极片5的切断时起的其中一个卷芯13(14)的旋转量达到规定量的时刻,停止其中一个卷芯13(14)的旋转。另外,在其中一个卷芯13(14)的旋转停止之前、与停止同时或在停止之后,停止转台12的旋转。
如果停止其中一个卷芯13(14)和转台12的旋转,则处于位于卷绕位置P1的其中一个卷芯13(14)位于取下位置P2,位于取下位置P2的另一卷芯14(13)位于卷绕位置P1的状态。
在该状态,使压辊17接近其中一个卷芯13(14),通过压辊17按压各种片2~5。另外,通过将卡盘部15a、15b从躲避位置移到夹持位置,在两个位置P1、P2之间保持分隔片2、3。然后,分隔件用切割器16接近分隔片2、3,由此切断分隔片2、3(参照图17)。
此外,另一卷芯14(13)从转台12中的其中一个台而突出,将分隔片2、3设置于另一卷芯14(13)的间隙14c(13c)中。在下次的卷绕工序中,另一卷芯14(13)以规定量而旋转,由此,处于分隔片2、3以规定量而卷绕于其外周的状态。接着,将电极片4、5供向卷绕有分隔片2、3的另一卷芯14(13)。
在切断分隔片2、3后,在通过压辊17而按压各种片2~5的状态,使其中一个卷芯13(14)旋转。由此,在没有参差不齐的情况下完全地卷取分隔片2、3和电极片4,5的终端部分。然后,通过胶带粘贴机构18,借助上述固定用胶带使分隔片2、3的终端部的卷绕终止,结束卷绕结束处理。卷绕固定的电池元件1通过上述取下装置,从其中一个卷芯13(14)上取下。接着,将判定为合格品的电池元件1送给正规的线。另一方面,将判定为不合格品的电池元件1送给规定的不合格排出机构。
下面对通过照相机20而进行的摄像、检测、输出处理进行说明。该处理为下述的处理,其中,对各种片2~5进行连续摄像,并且从通过连续摄像而获得的多个摄像图像中,检测判断对象图像,而且将判断对象图像和与判断对象部位有关的信息输出给控制装置81。
在该处理中,像图9所示的那样,首先,在步骤S51,是否输入连续摄像信号的判断反复进行,直至判定为是。
如果在步骤S51,判定为是,则转到步骤S52,判断是否输入摄像停止信号。在于步骤S52而判定为是的场合,转到步骤S61。
另一方面,在于步骤S52而判定为否的场合,在步骤S53,将触发信号从触发信号输出部23输出给摄像元件22。由此,将各种片2~5的摄像图像从摄像元件22送给图像存储器24。
在紧接的步骤S54,使计数器的值递增1。计数器的值用于判断其中一个卷芯13(14)是否旋转1圈,在本实施方式中,初始值为0。计数器比如设置于运算部26上。
接着,在步骤S55,将从摄像元件22而发送的各种片2~5的摄像图像存储于图像存储器24中。
然后,在步骤S56中,判断计数器的值是否到达预定的规定值。该规定值等于在卷芯13、14旋转1圈的期间而摄像的图像的数量。于是,计数器的值达到上述规定值的含义指卷芯13、14旋转1圈。另外,在于各种片2~5的卷取刚开始后、卷取马上结束之前等的卷芯13、14的旋转较慢且在卷芯13、14旋转1圈的期间所拍摄的图像数量较多的场合的处理中,上述规定值也可为较大的值。另一方面,在于卷芯13、14以一定速度而旋转,卷芯13、14旋转1圈的期间所拍摄的图像数量较少的场合的处理中,上述规定值还可为较小的值。
在于步骤S56而判定为是的场合,即,其中一个卷芯13(14)旋转1圈的场合,转到步骤S57。另一方面,在于步骤S56而判定为否的场合,返回到步骤S52,只要没有输入摄像停止信号,则再次进行步骤S53~S55的处理。其结果是,只要没有输入摄像停止信号,在其中一个卷芯13(14)旋转1圈的期间而获得的多个摄像图像存储于图像存储器24中。
在步骤S57中,针对存储于图像存储器24中的在其中一个卷芯13(14)旋转1圈的期间而获得的多个摄像图像的每个,分别计算各亮度确认部位K1~K3的亮度的变化比例。
接着,在步骤S58,根据亮度的变化比例的绝对值的最大值,将具有对焦的亮度确认部位K1~K3的摄像图像作为判断对象图像而检测。
比如,像图14所示的那样,在刚开始各种片2~5的卷绕后,在从其中一个卷芯13(14)的外周面到照相机20的距离较小时,位于照相机20的摄像范围SA内的各种片2~5中的至少一部分位于照相机20对焦的范围R内。由此,在此时而获得的摄像图像中,亮度确认部位K1~K3中的至少1个的上述最大值为较大值,将该摄像图像作为判断对象图像而检测。
另一方面,比如像图15所示的那样,在各种片2~5的卷绕马上结束之前,从卷芯13、14的外周面到照相机20的距离较大时,位于照相机20的摄像范围SA内的各种片2~5中的至少一部分位于照相机20的对焦的范围R。由此,在此时而获得的摄像图像中,亮度确认部位K1~K3中的至少1个的上述最大值为较大值,将该摄像图像作为判断对象图像而检测。
返回到图9,在步骤S58,检测判断对象图像,以及与判断对象部位有关的信息。接着,在图像存储器24中,按照与构成检查对象的摄像图像的数据相关的方式,存储表示作为判断对象图像的信息与和判断对象部位有关的信息。另外,在本实施方式中,在其中一个卷芯13(14)旋转1圈的阶段,对在该旋转1圈的期间而获得的多个摄像图像的每个,进行是否为判断对象图像的检测处理,但是也可每当获得摄像图像时,进行已获得的摄像图像是否为判断对象图像的检测处理。
在紧接步骤S58的步骤S59中,经由输出部27,将判断对象图像和与该判断对象图像的判断对象部位有关的信息从图像存储器24输出给控制装置81。即,输出部27输出作为图像数据的存储于图像存储器24中的多个摄像图像中的仅仅判断对象图像。伴随判断对象图像等的输出,在上述摄像检查处理的步骤S34判定为是,并且进行基于该判断对象图像等的检查处理等。另外,在检测到多个判断对象图像的场合,将多个判断对象图像和与相应的判断对象图像的判断对象部位有关的信息输出给控制装置81。
在判断对象图像等的输出后,在步骤S60,将计数器的值返回到初始值,返回到步骤S52。
如果于步骤S52而判定为是,即,输入摄像停止信号,则于步骤S61中,使计数器的值为初始值后,返回到步骤S51。其结果是,照相机20处于等待连续摄像信号的输入的状态。
像以上具体描述的那样,按照本实施方式,以卷绕于卷芯13、14上的电极片4、5、分隔片2、3为检查对象,通过照相机20对该检查对象进行摄像,根据通过该摄像而获得的摄像图像,判断检查对象是否良好。控制装置81对实际上卷取的状态的检查对象进行是否良好的判断。由此,可更加正确地判断与电池元件1的品质有关的是否良好。
另外,判断对象检测部25根据1个摄像图像中的横切边缘部2E~5E的多个亮度确认部位K1~K3的每个的亮度的变化方式,从该1个摄像图像中,将照相机20对焦的亮度确认部位作为判断对象部位而检测。比如,在于卷绕刚开始后的,卷绕于卷芯13、14上的各种片2~5较薄的阶段而获得的摄像图像中,可将与各种片2~5中的较接近照相机20的部位相对应的部位作为判断对象部位而检测。另一方面,卷绕以某程度而进行,在卷绕于卷芯13、14上的各种片2~5较厚的阶段而获得的摄像图像中,可将与各种片2~5中的与照相机20较大离开的部位相对应的部位作为判断对象部位而检测。由此,可一边使景深变浅、提高计量分辨率,一边即使在卷绕于卷芯13、14上的各种片2~5的直径(厚度)变动的情况下,仍可更加可靠地获得对焦的判断对象部位。即,可获得与处于所谓的权衡的关系的同时实现提高计量分辨率这一点,以及增加景深(扩大对焦的范围)这一点的两个方面的场合相同的效果。
另外,由于控制装置81判断根据判断对象图像中的与判断对象部位相对应的部分,即摄像图像中的对焦的部分,判断各种片2~5是否良好。由此,可充分地提高检查的可靠性。
特别是在本实施方式中,判断对象检测部25根据各电极片4、5中的与边缘部4E、5E相对应的部位(正电极片像素范围PA和负电极片像素范围MA)的每个的亮度的变化比例,检测对焦的判断对象部位。于是,可更加可靠地根据摄像图像中的各种片2~5的各片清晰的部分(照相机20对焦的部分)进行检查。由此,可进一步提高检查的可靠性。
此外,在本实施方式中,由于仅仅进行连续摄像,故不必要求进行复杂的摄像控制等的处理。于是,可有效地谋求处理负担的减轻。
还有,卷芯13、14外周面的截面呈非圆形状,从卷芯13、14的外周面到照相机20的距离对应于卷芯13、14的旋转角度而变动。由此,可从在卷芯13、14旋转1圈的期间而获得的多个摄像图像中,更加可靠地检测对焦的判断对象部位。由此,即使在卷绕于卷芯13、14上的各种片2~5的直径(厚度)在更宽的范围内变动的情况下,仍可更加可靠地获得对焦的判断对象部位。其结果是,可进一步提高检查的可靠性。
还有,由于在照相机20的内部检测判断对象图像等,故在检测判断对象图像等时,不必要求在照相机20和外部之间进行数据的获取。由此,可快速地检测判断对象图像等。
此外,输出部27将作为图像数据的存储于图像存储器24中的多个摄像图像中的仅仅判断对象图像输出到外部。于是,与全部地输出通过连续摄像而获得的多个摄像图像的场合相比较,可使输出到外部的数据量较少,作为输出部27、连接输出部27和外部(比如,控制装置81)的传送线路,不必要求采用处理能力、通信能力等的优良的特别的类型。由此,可利用普通的传送系统的技术(比如,普通的图像传送技术等)将图像、信息从输出部27送到外部。另外,可谋求输出部20或输入有图像的外部的装置(控制装置81)中的处理负担的减轻。
另外,在本实施方式中,可一次性地对2个电极片4、5和分隔片2、3进行摄像。于是,可以少的摄像次数,获得对于检查来说必要的摄像图像,可提高检查效率。
再有,并不限于上述实施方式的记载内容,比如,也可像下述那样而实施。显然,在下面没有列举的其它的应用例子、变形例子也是当然可能的。
(a)在上述实施方式的场合,对各种片2~5的卷绕错位、活性物质涂敷部4a、5a的涂敷错位进行检查,但是检查项目不限于此。于是,比如,还可在于电极片4、5上设置焊片的场合,根据已获得的判断对象图像,进行与沿电极片4~5的宽度方向的焊片的位置有关的检查。作为焊片,包括在电极片4、5中的活性物质非涂敷部4b、5b上焊接的焊接用焊片、通过在电极片4、5的宽度方向一端部间歇地设置切入部而形成的切入焊片等。显然,还可根据已获得的判断对象图像,进行与其它的项目有关的检查。由于无论什么样的检查项目,均根据对焦的判断对象部位进行检查,故可充分地提高检查的可靠性。
(b)在上述实施方式的场合,还可按照使照相机20沿透镜21的光轴OP方向而相对卷芯13、14进行运动的方式构成,虽然关于这一点没有特别地记载。通过像这样构成,在电池元件1为大型的场合等时,在从卷绕开始到卷绕结束的期间,即使在卷取中的各种片2~5的直径的变动较大的情况下,照相机20相对卷芯13、14而运动,由此可更加可靠地对构成检查对象的各种片2~5进行对焦。于是,可以良好的精度而检测各种尺寸的电池元件1。
另外,照相机20既可对应于各种片2~5的卷绕,慢慢地(连续地)运动,也可在各种片2~5的卷绕量达到规定量的阶段,间歇地移向规定位置。
(c)在上述实施方式的场合,从照相机20向控制装置81输出判断对象图像等,控制装置81根据该判断对象图像等判断各种片2~5是否良好。相对该情况,还可按照下述方式构成,该方式为:照相机20(比如,运算部26)检测判断对象图像和与判断对象部位有关的信息,并且根据已检测的判断对象图像等判断各种片2~5是否良好,将与该判断对象图像有关的信息(判断结果)输出给控制装置81。即,还可按照照相机20,构成是否良好判断机构。在本场合,可使从照相机20传送给控制装置81的数据量更小,可谋求处理负担的减轻。
另外,还可按照将判断对象图像和与该判断对象图像有关的信息(判断结果)的两者输出给控制装置81的方式构成。
(d)在上述实施方式的场合,根据各种片2~3的相对位置,进行是否良好的判断,但是,也可根据各种片2~5的绝对位置,进行是否良好的判断。在此场合,还可比如采用附于卷芯13、14上的记号,获得各种片2~5的绝对位置。
另外,还可按照通过比较多个对焦的判断对象图像彼此,进行是否良好的判断的方式构成。比如,还可比较在比较各种片2~5的卷绕刚开始后而获得的判断对象图像、与在各种片2~5的卷绕马上结束前而获得的判断对象图像的场合,在沿各种片2~5的宽度方向的各种片2~5的位置的变动量大时,作为各种片2~5相对卷芯13、14的旋转轴倾斜地卷取的类型,而判定为不合格。可通过像这样而构成,把握各种片2~5的整体的位置变动的程度,可更加正确地判断电池元件1是否良好。
(e)在上述实施方式的场合,按照分隔片2、3和两个电极片4、5分别通过同一运送路线,供向卷芯13、14的方式构成。另外,按照一次地对分隔片2、3和两个电极片4、5进行摄像的方式构成。相对该情况,还可按照2个分隔片2、3中的一者和2个电极片4、5中的一者、与2个分隔片2、3中的另一者和2个电极片4、5中的另一者分别通过各自的运送路线而供向卷芯的方式构成。此外,在此场合,还可按照分别对卷绕在卷芯上的2个分隔片2、3中的一者和2个电极片4,5中的一者、与卷绕于卷芯上的2个分隔片2、3中的另一者和2个电极片4,5中的另一者进行摄像的方式构成。即,在上述实施方式中,一次地对4个片进行摄像,但是也可按照分别对2个片进行摄像的方式构成。
(f)在上述实施方式的场合,作为卷芯13、14,采用卷绕有各种片2~5的外周形状呈椭圆状而构成的类型,但是,卷芯13、14的形状不限于此。于是,比如,也可采用其外周形状为圆形、长方形(扁平状)、多边形、长圆形等的卷芯。
(g)分隔片2、3或电极片4、5的材质不限于在上述实施方式。比如,在上述实施方式中,通过PP而形成分隔片2、3,但是,也可通过其它的绝缘性材料形成分隔片2、3。另外,比如,还可适当变更涂敷于电极片4、5上的活性物质。
(h)在上述实施方式中,卷绕部11为具有2个卷芯13、14的结构,但是,卷芯的数量不限于此,还可为具有3个以上的卷芯的结构。另外,在卷芯为1个的场合,转台12等可省略。
(i)在上述实施方式的场合,按照各种片2~5直接地卷绕于可旋转的卷芯13、14的外周上的方式构成,但是,也可通过可旋转的轴部和设置于该轴部的外周上的筒状的卷芯芯体构成卷芯,相对卷芯芯体的外周面卷绕各种片2~5。
标号的说明:
标号1表示电池元件(卷绕元件);
标号2、3表示分隔片;
标号4表示正电极片;
标号5表示负电极片;
标号10表示卷绕装置;
标号13、14表示卷芯;
标号19a、19b表示照明装置(照射机构);
标号20表示照相机(摄像机构);
标号21表示透镜;
标号24表示图像存储器;
标号25表示判断对象检测部(判断对象检测机构);
标号27表示输出部(输出机构);
标号81表示控制装置(是否良好判断机构、连续摄像实施机构);
标号100表示检查装置;
符号K1、K2、K3表示亮度确认部位;
符号OP表示(透镜的)光轴。
Claims (7)
1.一种检查装置,该检查装置用于通过下述方式而制造的卷绕元件的制造过程,该方式为:在夹设由绝缘原材料形成的带状的分隔片、交替地使涂敷有活性物质的带状的正电极片和负电极片重合的状态,通过能旋转的卷芯而卷取该正电极片和负电极片,其特征在于,该检查装置包括:
照射机构,该照射机构将卷绕于上述卷芯上的上述各片作为检查对象,对该检查对象照射规定的光;
摄像机构,该摄像机构对通过上述照射机构而照射了光的上述检查对象进行摄像,获得摄像图像;
连续摄像实施机构,该连续摄像实施机构在通过上述卷芯而卷取上述各片的状态,通过上述摄像机构对上述检查对象进行连续摄像;
判断对象检测机构,该判断对象检测机构根据1个上述摄像图像中的横切上述检查对象的边缘部分的多个亮度确认部位的每个中的亮度的变化方式,从上述1个摄像图像中,将上述摄像机构的对焦的上述亮度确认部位作为判断对象部位而检测;
是否良好判断机构,该是否良好判断机构根据摄像图像中的与上述判断对象部位相对应的部分,判断上述检查对象是否良好。
2.根据权利要求1所述的检查装置,其特征在于,上述卷芯的卷取上述各片的外周面的截面呈非圆形,按照伴随上述卷芯的旋转,从上述卷芯的外周面到上述摄像机构的距离变动的方式构成。
3.根据权利要求1或2所述的检查装置,其特征在于,该摄像机构包括:
上述判断对象检测机构;
图像存储器,该图像存储器存储通过连续摄像而获得的多个上述摄像图像;
输出机构,该输出机构将存储于上述图像存储器中的上述摄像图像和与该摄像图像有关的信息中的至少一者输出到外部,
上述判断对象检测机构从存储于上述图像存储器中的多个上述摄像图像中,检测具有上述判断对象部位的判断对象图像;
上述输出机构按照将存储于上述图像存储器中的多个上述摄像图像中的上述判断对象图像和涉及该判断对象图像的信息中的至少一者输出到外部的方式构成。
4.根据权利要求1~3中的任何一项所述的检查装置,其特征在于,上述摄像机构包括规定的透镜,并且按照能沿上述透镜的光轴方向,相对上述卷芯而运动的方式构成。
5.根据权利要求1~4中的任何一项所述的检查装置,其特征在于,上述分隔片是透明或半透明的,
上述摄像机构按照通过透过上述分隔片,对上述2个电极片中的至少一个进行摄像,一次地对上述2个电极片和上述分隔片进行摄像的方式构成。
6.根据权利要求1~5中的任何一项所述的检查装置,其特征在于,按照在上述摄像图像中表示上述正电极片和上述负电极片的边缘部分的方式构成,
上述判断对象检测机构根据与上述正电极片的边缘部分相对应的部位、以及与上述负电极片的边缘部分相对应的部分的每个中的亮度的变化比例,从上述1个摄像图像中检测上述判断对象部位。
7.一种卷绕装置,其特征在于,该卷绕装置包括权利要求1~6中的任何一项所述的检查装置。
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