JP2013143213A - 積層電池の製造過程に用いられる検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】積層電池の製造過程に用いられる検査装置において、特にセパレータの位置ズレを適正に検出することができ、当該位置ズレによる不具合の防止を可能とする。
【解決手段】検査装置は、赤外光を照射可能な照射手段と、赤外光用カメラと、押さえ手段３３と、当該押さえ手段を作動させるアクチュエータと、これらを適宜制御する制御装置とを備える。少なくともセパレータ２が積み上げられる度に、当該積み上げられたセパレータ２を検査対象として位置ズレが判定される。特に、検査対象たるセパレータ２と、その下側に積層されたセパレータ２との間に背景板４２の背景部４２ａが配置された状態で、アーム部４１の第２窓部４４を介して赤外光用カメラによる撮像が実行される。検査対象の下側に積層されたセパレータ２が撮像されてしまうことがなく、背景部４２ａを背景にして、最上層のセパレータ２が確実に撮像されることとなる。
【選択図】 図７

Description

本発明は、積層電池の製造過程等において用いられる検査装置に係り、特に、セパレータの位置ずれを検査する検査装置に関するものである。

積層構造型の電池の製造過程においては、シート状をなす正極箔及び負極箔が、同じくシート状をなすセパレータを介して交互に積層される。正極箔及び負極箔は、それぞれ所定の金属製の極箔本体に活物質が塗布されることで構成されている。また、セパレータは、例えば電気絶縁性の多孔質樹脂フィルムにより構成されている。

従来、これら正極箔及び負極箔並びにセパレータが適正に積層されているか否かを検査するという技術がある（例えば、特許文献１参照）。当該技術にあっては、複数枚の正・負極板（各極箔に相当）がセパレータを介して交互に積層されてなる極板群が、搬送ラインに沿って搬送されてくる途中において、検査装置が設けられる。そして、検査装置では、積層された極板群を縦方向（鉛直方向）にセットし、極板群のエッジ側の頂部を撮像手段により撮像し、この撮像手段によって得られたセパレータの画像データを取り込んでセパレータの枚数およびセパレータ間のピッチを演算する。そして、その演算値と標準データとの比較によりセパレータの「枚数」および「配置の適否（交互に積層されない誤った状態となっているか否か）」が判定される。

しかし、上記技術は、積層が完了して得られた「極板群」について検査が行われるものである。このため、仮に位置ズレを検出することができたと仮定して、それが僅か１枚のセパレータの位置ズレであったとしても、「極板群」単位、つまりは製品単位で不良品となってしまう。従って、たった１枚の位置ズレ欠陥に起因して膨大な浪費を招いてしまうおそれがある。

これに対し、積層過程において、１枚の位置ズレを検査する技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。この技術では、正極箔若しくは負極箔、又は、セパレータが積み上げられる度に、当該積み上げられたものを検査対象として、検査対象の位置ズレを判定するものである。この技術において、特に、セパレータが検査対象となる場合には、当該セパレータの側方から光が照射される。そして、側方から照射された光がセパレータのエッジ部分に当たることとなり、セパレータの外縁部分が撮像されることでセパレータの位置情報が求められる。

特開平１１−７３９４８号公報 特開２０１０−２５７８６１号公報

ところが、上記特許文献２の技術では、最上部のセパレータのエッジのみを適正に捉えることができればよいが、最上部のセパレータの外縁部分を特定することが困難な場合も生じうる。特に、セパレータは、正極板、負極板（の活物質塗布領域）よりも一回り大きいのが一般的であるところ、最上部のセパレータの外縁の下には、下層のセパレータの外縁が位置する。そのため、両セパレータの区別が困難となってしまうことが懸念される。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、積層電池の製造過程に用いられる検査装置において、特にセパレータの位置ズレを適正に検出することができ、当該位置ズレによる不具合を防止することのできる検査装置を提供することを主たる目的の一つとしている。

以下、上記目的を解決するのに適した各手段につき、項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する手段に特有の作用効果を付記する。

手段１．電気絶縁性素材よりなるシート状のセパレータを介して、シート状の正極箔と負極箔とを交互に積層してなる積層電池の製造過程において用いられる検査装置であって、
少なくとも前記セパレータが積み上げられる度に、当該積み上げられたセパレータを検査対象として当該検査対象に対し上方から光を照射する照射手段と、
前記照射手段により光の照射された前記検査対象を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により得られた撮像データに基づき、前記検査対象の位置情報を求め、当該位置情報に基づき前記検査対象の位置ズレを判定する画像処理手段と、を備え、
前記検査対象と、当該検査対象の下側に積層されているセパレータとの間に、セパレータとは明度の異なる背景板を配置した状態で、前記撮像手段による撮像を実行することを特徴とする検査装置。

手段１の検査装置によれば、少なくともセパレータが積み上げられる度に、当該積み上げられたセパレータを検査対象として、当該検査対象に対し照射手段によって、上方から光が照射される。また、照射手段により光の照射された検査対象が、撮像手段によって撮像される。そして、撮像手段により得られた撮像データに基づき、画像処理手段では、検査対象の位置情報が求められ、当該位置情報に基づき検査対象の位置ズレが判定される。さて、手段１では、検査対象と、当該検査対象の下側に積層されているセパレータとの間に、セパレータとは明度の異なる背景板が配置された状態で、前記撮像手段による撮像が実行される。このため、検査対象の下側に積層されているセパレータが撮像されてしまうことがなく、背景板を背景にして、それとは明度の異なるセパレータが確実に撮像されることとなる。従って、最上層のセパレータと、それよりも下層のセパレータとの区別が困難となってしまうことが生じず、積層される都度、セパレータの位置ズレを適正に検出することができる。その結果、位置ズレによる不具合をより確実に防止することができる。

手段２．前記背景板は、前記撮像手段による撮像時における前記検査対象の背景となる背景部を有し、
当該背景部は、前記検査対象と、当該検査対象の下側に積層されているセパレータとの間に挟まれた挟持位置と、セパレータから離間した離間位置との間を、水平方向に移動可能に構成されていることを特徴とする手段１に記載の検査装置。

手段２によれば、背景板の背景部が、検査対象と、当該検査対象の下側に積層されているセパレータとの間に挟まれた挟持位置に位置することで、背景部は、撮像手段による撮像時における検査対象の背景となる。また、検査対象の撮像が完了した後に、背景部をセパレータから離間した離間位置に位置させること、そして再度のセパレータの積層において再度挟持位置に位置させることで、セパレータに関しては、最上層のセパレータのみを繰り返し撮像することができる。また、背景部が水平方向に移動させられることから、セパレータの折曲げや損傷等の不具合を極力防止できる。

手段３．回転可能に支持された支持手段を備えるとともに、
前記背景板は、前記背景部とは異なる部位において前記支持手段に対し固定されており、
前記支持手段が回動することにより、前記背景部が、前記挟持位置と、セパレータから離間した離間位置との間を、水平方向に移動するよう構成されていることを特徴とする手段２に記載の検査装置。

手段３によれば、支持手段が回動することにより、背景部が、前記挟持位置と、セパレータから離間した離間位置との間を、水平方向に移動する。すなわち、支持手段を回動させるという比較的シンプルな動作で、背景部を挟持位置及び離間位置間で移動させることができる。そのため、スペース面でも有利であり、セパレータの四隅における検査も上記構成を採用することで、比較的容易に実現できる。

手段４．前記支持手段は、上下動可能に構成されているとともに、当該支持手段の下動状態にあっては、当該支持手段が前記検査対象の角部近傍を押圧可能に構成されていることを特徴とする手段３に記載の検査装置。

手段４によれば、支持手段の下動状態にあっては、支持手段が検査対象の角部を押圧する。このため、検査対象の角部が浮いた状態で撮像されてしまうといった不具合をより確実に防止することができる。つまり、手段４では、支持手段は、背景板の支持のみならず、検査対象の角部近傍の押さえとしての機能をも発揮させることができる。また、支持手段の上動状態においては、押さえ状態が解消されていることから、当該上動期間中において支持手段を回動させることとすることで、せっかく適正位置に積層されたセパレータ等を移動させてしまうといった事態を防止できる。

手段５．前記支持手段には、窓部が形成されているとともに、
前記撮像手段は、前記窓部を介して前記背景部を撮像可能となっていることを特徴とする手段３又は４に記載の検査装置。

手段５によれば、支持手段に形成された窓部を介して背景部を撮像することができる。そのため、前記挟持位置にある状態、押さえ付け状態にある状態において検査対象の角部を撮像することができることから、省スペース化を図りつつ検査を実現することが可能となる。また、手段４の構成を具備することで、検査対象のうち、押圧された部分の近くを検査することができる。結果として、より一層検査精度の向上を図ることができる。

手段６．前記背景板は、セパレータの四隅に対応して設けられていることを特徴とする手段１乃至５のいずれかに記載の検査装置。

手段６によれば、セパレータの四隅について位置ズレを検出できることから、より正確な検査が可能となる。また、上述した手段４を具備することで、双方が相俟った作用効果を実現できる。

一実施形態における検査装置を示す概略構成図である。 積層電池の製造装置の一部を示す概略構成図である。 積層体の概念を示す斜視図である。 背景板を含む押さえ手段を示す平面図である。 押さえ手段を示す側面図であって、（ａ）は上昇状態の一態様を、（ｂ）は下降状態の一態様を示す図である。 検査過程における押さえ手段の状態を説明する平面図である。 検査過程における押さえ手段の状態を説明する平面図である。 検査過程における押さえ手段の状態を説明する平面図である。 検査過程における押さえ手段の状態を説明する平面図である。 検査過程における押さえ手段の状態を説明する平面図である。 検査過程における押さえ手段の状態を説明する平面図である。

以下、一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図３に示すように、積層電池を構成する積層体４は、下から順に負極箔１、セパレータ２、及び、正極箔３、セパレータ２がこの順序で繰り返し積み上げられるようにして積層されている（勿論、正極箔３が最下層に位置し、その上にセパレータ２、負極箔１、セパレータ２、正極箔３、・・・の順で積層されていてもよいし、セパレータ２が最下層に位置していてもよい）。負極箔１及び正極箔３は、金属箔よりなる極箔本体の表裏両面に活物質が塗布形成されることにより構成され、その一側縁部が活物質の塗布されていない未塗工部１Ａ，３Ａとなっている。尚、負極箔１の極箔本体は、銅により構成され、正極箔３の極箔本体は、アルミニウムにより構成されている。また、以降において、特に正・負を区別する必要のないときには、負極箔１、正極箔３を総称して「電極箔」と称することもある。

セパレータ２は、電気絶縁性のシート状の多孔質樹脂フィルムにより構成されており、前記負極箔１、正極箔３の平面矩形状の塗工部よりも一回り大きい矩形状をなしている。適正な積層状態においては、正極箔３及び負極箔１の塗工部は、前記セパレータ２によって完全に覆われており（はみ出しておらず）、正極箔３及び負極箔１の各突出部、すなわち、未塗工部１Ａ，３Ａのみが、それぞれ異なる位置においてセパレータ２からはみ出すようにして突出している。当該各未塗工部１Ａ，３Ａは、負極タブ、正極タブに相当するものであり、積層電池の内部で電極端子の負極および正極にそれぞれ電気的に接続される領域である。

図２は、積層電池の製造装置（積層体４を得るための装置）１０の主要部分を示す概略構成図（平面図）である。同図に示すように、製造装置１０は、セパレータ供給ステージ１１、電極箔供給ステージ１２、及び積層ステージ１３を備えている。セパレータ供給ステージ１１上には、積層の都度、図示しないセパレータ供給手段によって上記セパレータ２が１枚ずつ供給されるようになっている。また、電極箔供給ステージ１２上には、積層の都度、図示しない電極箔供給手段によって負極箔１及び正極箔３が、交互に１枚ずつ供給されるようになっている。

製造装置１０はまた、上記各ステージ１１〜１３の中心の上方を通るようにして設けられたガイドレール１４を備えている。当該ガイドレール１４は、図示しない支柱により支持されている。そして、ガイドレール１４には搬送アーム１５が垂下状態で支持され、当該搬送アーム１５の下端には吸着手段１６が設けられている。

搬送アーム１５は、図示しないモータ等の駆動手段により前記ガイドレール１４に沿って移動可能に設けられているとともに、やはり図示しないサーボモータの作動により、上下方向（図２では紙面奥行方向）に伸縮可能となっている。搬送アーム１５がガイドレール１４に沿って移動することにより、吸着手段１６もまた、ガイドレール１４に沿って移動する。また、搬送アーム１５が伸縮することにより、吸着手段１６が上下動するようになっている。

上記の製造装置１０を用いた積層体４の積層の概略について説明すると、積層に際しては先ず、電極箔供給ステージ１２上にある負極箔１が吸着手段１６に吸着させられる。そして、吸着手段１６により負極箔１が吸着させられた状態で、今度は積層ステージ１３上へと案内され、該積層ステージ１３上の所定の積層位置へと載置させられる。

次に、吸着手段１６はセパレータ供給ステージ１１上に案内され、上記と同様の要領で、セパレータ供給ステージ１１上にあるセパレータ２が吸着手段１６により吸着させられ、積層ステージ１３上へと案内され、該積層ステージ１３上の前記積層位置へと載置させられる。次に、吸着手段１６は、再度電極箔供給ステージ１２上へと移動させられる。この時点において、電極箔供給ステージ１２上には正極箔３が供給されており、当該正極箔３が吸着手段１６に吸着させられる。また、吸着手段１６により正極箔３が吸着させられた状態で、今度は積層ステージ１３上へと案内され、該積層ステージ１３上の前記積層位置へと載置させられる。次に、吸着手段１６は、再度セパレータ供給手段１１上に案内され、該セパレータ供給ステージ１１上にあるセパレータ２が吸着手段１６により吸着させられる。そして、積層ステージ１３上へと案内され、該積層ステージ１３上の前記積層位置へと載置される。上記動作を所定回数繰り返すことで、下から順に負極箔１、セパレータ２、及び、正極箔３、セパレータ２が繰り返し積み上げられる。これにより、上述した積層体４が得られるようになっている。尚、積み上げの順序は必ずしも上記例に限られるものではなく、例えば、正極箔３が最下層となるよう積み上げられてもよいし、セパレータ２が最下層となるよう積み上げられてもよい。

さて、本実施形態においては、前記積層ステージ１３において、負極箔１及び正極箔３、並びに、セパレータ２が位置ズレを起こすことなく積層されているか否かを検査する検査装置３０（図１参照）が設けられている。次には、当該検査装置３０の構成について説明する。

図１に示すように、検査装置３０は、赤外光を照射可能な照射手段３１と、赤外光用カメラ３２と、押さえ手段３３と、当該押さえ手段３３を作動させるアクチュエータ３４と、これらを適宜制御する制御装置３５とを備えている。

照射手段３１は、積層ステージ１３の上方位置に設けられており、負極箔１及び正極箔３、並びに、セパレータ２の積層領域全域を上方から照射することができるよう四角枠状をなす赤外光ランプによって構成されている。また、赤外光用カメラ３２は、照射手段３１よりも上方に設けられている。そして、赤外光用カメラ３２には、レンズ３２Ａを介して赤外光が入射されるようになっている。

かかる構成下、積層の都度、所定のタイミングにおいて照射手段３１より上方から赤外光が照射されると、当該赤外光は積載された検査対象（セパレータ２や負極箔１や正極箔３）にて反射する。そして、その反射した赤外光が上方の赤外光用カメラ３２により撮像される。このようにして、積層の都度、検査対象が赤外光用カメラ３２により撮像されるようになっている。

また、押さえ手段３３は、検査対象（セパレータ２や負極箔１や正極箔３）の四隅部に対応して四箇所に設けられており、モータ等からなるアクチュエータ３４によって、上下動可能、かつ、回動可能に軸支されている。当該押さえ手段３３の構成及び作用については後述する。

尚、図示は省略するが、制御装置３５は、検査装置３０全体の制御を司る画像処理手段としてのＣＰＵ及び入出力インターフェースや、赤外光用カメラ３２による撮像に基づく画像データを記憶するための画像データ記憶手段や、各種演算結果を記憶するための演算結果記憶手段や、各種情報を予め記憶しておく設定データ記憶手段等を備えている。なお、これら各記憶手段は、ＣＰＵ及び入出力インターフェースに対し電気的に接続されている。

ＣＰＵ及び入出力インターフェースには、キーボードやマウス、あるいは、タッチパネルで構成される入力手段、ＣＲＴや液晶などの表示画面を有する表示手段も電気的に接続されている。また、上述した照射手段３１および赤外光用カメラ３２もまた、ＣＰＵ及び入出力インターフェースに対し電気的に接続されている。さらに、上記駆動手段や、サーボモータや、アクチュエータ３４等もＣＰＵ及び入出力インターフェースに対し電気的に接続されている。

さて、検査装置３０の概略構成は上記のとおりであるが、以下には、当該検査装置３０により行われる検査内容の概略について簡単に説明する。

本実施形態では、検査対象たるセパレータ２や負極箔１や正極箔３が積み上げられる度に、上述した押さえ手段３３により、検査対象の四隅部が押さえられた上で、照射手段３１による照射が行われ、赤外光用カメラ３２による撮像が行われる。

そして、赤外光用カメラ３２により撮像された赤外光画像に基づき、制御装置３５（ＣＰＵ）では、最上層の検査対象の角部（セパレータ２にあってはコーナー部、負極箔１や正極箔３にあっては塗工部のコーナー部）が抽出される。さらに、この度積み上げられた検査対象の各角部の基準位置（予め設定された基準座標）に対する位置ズレ量が演算される。また、この度積み上げられた検査対象の各角部の基準位置に対する位置ズレ量が予め定められた許容位置ズレ量（事前に入力手段により入力設定される値）を超えているか否かが判定される。そして、基準位置に対する位置ズレ量が許容位置ズレ量を超えている場合（「ＮＧ」の場合）には、当該位置ズレの修正が行われる。より具体的には、吸着手段１６により一旦積み上げられたセパレータ２等が吸着され、再度の積み上げが行われる。再度の積み上げに際しては、セパレータ２等を一旦各供給ステージ１１，１２或いは別途のステージに戻すこととしてもよい。勿論、別途の修正用ロボット等による修正が行われてもよいし、人手による修正が行われる構成であってもよいし、積み上げを中止することとしてもよい。

一方、この度積み上げられた検査対象の基準位置に対する位置ズレ量が許容位置ズレ量を超えていない場合（「ＯＫ」の場合）には、予め定められた数の積み上げが終了したか否かが判定され、未だ積み上げが終了していない場合には、さらなる積み上げが行われる。これに対し、積み上げが終了した場合には、位置ズレがないものとして検査処理が終了させられる。

さて、上述した検査に際し、セパレータ２が検査対象である場合において、最上部のセパレータ２の角部のみを適正に捉えることができればよいが、既述したとおり、最上部のセパレータ２の外縁の下には、下層のセパレータ２の外縁が位置する。そのため、両セパレータ２の区別が困難となってしまうことが懸念される。

この点、本実施形態では、上述した押さえ手段３３等を用いることで、上記懸念が払拭されるようになっている。次には、各押さえ手段３３の詳細について説明する。図４，５に示すように、押さえ手段３３は、直線板状をなすステンレス製のアーム部４１と、アーム部４１よりも薄肉で、上下方向に弾性変形可能なバネ材よりなる背景板４２とを備えている。

アーム部４１は、本実施形態において支持手段を構成するものであって、上下動可能となっているとともに、長手方向中央部のボス部４１Ａを中心として回転動作可能に軸支されている。アーム部４１の軸支部分（ボス部４１Ａ）は、積層されるセパレータ２等のコーナー部から幾分外方に離間した箇所に設定されている。尚、アーム部４１の回転動作及び上下動は、前記アクチュエータ３４によって実現される。アーム部４１の一端部近傍には、第1窓部４３が開口形成されており、アーム部４１の他端部近傍には、第２窓部４４が開口形成されている。また、アーム部４１の下面のうち、前記第１窓部４３、第２窓部４４のさらに端縁側には、押さえゴム４５，４６がそれぞれ設けられている。尚、押さえゴム４５，４６は、平面視において前記背景板４２とは干渉しない位置に設けられている。

背景板４２は、セパレータ２や、負極箔１、正極箔３の塗工部とは異なる色彩、明度を呈しており、平面視半円環状（略扇型状）をなしている。そして、背景板４２の一端側が、前記アーム部４１の一端側の下面に接着固定されており、背景板４２の他端側が、前記アーム部４１の他端側の下方位置において離間（ぶら下がり）状態となっている。すなわち、背景板４２は、いわば片持ち状態でアーム部４１に支持固定されており、押さえ手段３３の上動状態において、背景板４２は、斜め下方に向けて螺旋を描くかの如く状態となる（図５（ａ）参照）。一方、押さえ手段３３の下動状態においては、背景板４２は、積層されたセパレータ２等からの反力により、その弾性力に抗して、他端側がアーム部４１の下面に当接した状態となる（図５（ｂ）参照）。

背景板４２のうち、前記第１窓部４３に対応する箇所には、第１窓部４３と合同形状をなす透孔４７が形成されている。これに対し、第２窓部４４に対応する箇所には透孔が設けられておらず、背景板４２のうち第２窓部４４を介して上部から視認可能な領域が背景部４２ａとなっている。

次に、上記のように構成されてなる押さえ手段３３の動作について、図６〜図１１を参照しつつ説明する。

先ず、例えば図６に示すように、第１窓部４３側が内側（積層位置側）を向いた状態において、当該第１窓部４３に対応する箇所の上に、セパレータ２が積み上げられたとする。尚、積み上げられたセパレータ２は、その中央部において（その下層のセパレータ２等とともに）、図示しない中央押圧手段により押圧され、不動状態に保持される。そして、この状態から、アクチュエータ３４が作動させられることにより押さえ手段３３が上動させられる。また、押さえ手段３３は、図の反時計方向に１８０°回動させられる。

すると、図７に示すように、セパレータ２のコーナー部は、アーム部４１（の他端部）と背景板４２との間に位置することとなる。そして、この状態で、押さえ手段３３が下動させられる。これにより、セパレータ２のコーナー部近傍が、アーム部４１の（他端部側の）押さえゴム４６により押さえ付けられるとともに、直角の角部が、アーム部４１に形成された第２窓部４４を介して上部から視認可能となる。この状態となった時点で、照射手段３１による照射、及び、赤外光カメラ３２による撮像が行われる。この場合、第２窓部４４を介して、背景板４２の背景部４２ａを背景として、検査対象たる（最上層の）セパレータ２の角部が撮像されることとなる。

撮像、検査が行われ、その検査結果が正常であることを前提として、次に、図８に示すように、電極箔（負極箔１又は正極箔３）が積み上げられる。そして、やはりその中央部が中央押圧手段により押圧され、不動状態に保持される。

次いで、押さえ手段３３が上動され、図９に示すように、１８０°反時計方向に回動させられる。この時点で、アーム部４１の一端側（背景板４２の接着されている側）が、電極箔（負極箔１又は正極箔３）の上方に位置することとなる。そして、その状態から押さえ手段３３が下動させられる。これにより、次なる検査対象たる電極箔（負極箔１又は正極箔３）の塗工部のコーナー部近傍が、アーム部４１の（一端部側の）押さえゴム４５により押さえ付けられるとともに、塗工部の直角の角部が、アーム部４１に形成された第１窓部３２、及び、背景板４２に形成された透孔４７を介して上部から視認可能となる。この状態となった時点で、照射手段３１による照射、及び、赤外光カメラ３２による撮像が行われる。この場合、第１窓部４３及び透孔４７を介して、セパレータ２等を背景として、検査対象たる電極箔（負極箔１又は正極箔３）の塗工部の角部が撮像されることとなる。

撮像、検査が行われ、その検査結果が正常であることを前提として、次に、図１０に示すように、さらにその上にセパレータ２が積み上げられる。積み上げられたセパレータ２についても、その中央部において中央押圧手段により押圧され、不動状態に保持される。そして、この状態から、アクチュエータ３４が作動させられることにより押さえ手段３３が上動させられる。また、押さえ手段３３は、図の反時計方向に１８０°回動させられる。

すると、図１１に示すように、セパレータ２のコーナー部は、アーム部４１（の他端部）と背景板４２との間に位置することとなる。そして、この状態で、押さえ手段３３が下動させられる。これにより、セパレータ２のコーナー部近傍が、アーム部４１の（他端部側の）押さえゴム４６により押さえ付けられるとともに、直角の角部が、アーム部４１に形成された第２窓部４４を介して上部から視認可能となる。尚、直下の電極箔（負極箔１又は正極箔３）は、背景板４２よりも下方に位置することとなる。この状態となった時点で、照射手段３１による照射、及び、赤外光カメラ３２による撮像が行われる。この場合、第２窓部４４を介して、背景板４２の背景部４２ａを背景として、検査対象たる（最上層の）セパレータ２の角部が撮像されることとなる。

以上の動作を繰り返し実行することにより、セパレータ２、負極箔１又は正極箔３が積層される都度、検査が適正に行われることとなる。

以上詳述したように、本実施形態によれば、少なくともセパレータ２が積み上げられる度に、当該積み上げられたセパレータ２を検査対象として位置ズレが判定される。特に、本実施形態では、検査対象たるセパレータ２と、当該検査対象の下側に積層されているセパレータ２との間に、セパレータ２とは色彩、明度の異なる背景板４２（背景部４２ａ）が配置された状態で、赤外光用カメラ３２による撮像が実行される。このため、検査対象の下側に積層されているセパレータ２が撮像されてしまうことがなく、背景板４２の背景部４２ａを背景にして、それとは色彩、明度の異なるセパレータ２が確実に撮像されることとなる。従って、最上層のセパレータ２と、それよりも下層のセパレータ２との区別が困難となってしまうことが生じず、積層される都度、セパレータ２の位置ズレを適正に検出することができる。その結果、位置ズレによる不具合をより確実に防止することができる。

また、本実施形態では、背景板４２の背景部４２ａが、検査対象たるセパレータ２と、当該検査対象の下側に積層されているセパレータ２との間に挟まれた挟持位置に位置することで、背景部４２ａは撮像時における検査対象の背景となる。また、検査対象の撮像が完了した後に、背景部４２ａをセパレータから離間した離間位置に位置させること、そして再度のセパレータ２の積層において再度挟持位置に位置させることで、セパレータ２に関しては、最上層のセパレータ２のみを繰り返し撮像することができる。また、背景部４２ａが水平方向に移動させられることから、セパレータの折曲げや損傷等の不具合を極力防止できる。

さらに、本実施形態では、背景板４２の移動にアーム部４１を用いることとした。これにより、アーム部４１が回動することにより、背景部４２ａが、挟持位置と離間位置との間を、水平方向に移動することとなる。すなわち、アーム部４１を回動させるという比較的シンプルな動作で、背景部４２ａを挟持位置及び離間位置間で移動させることができる。そのため、仰々しいスライド手段を用いる場合に比べてスペース面でも有利であり、セパレータ２の四隅における検査も上記構成を採用することで、比較的容易に実現できる。

併せて、アーム部４１は、上下動可能に構成されているとともに、当該アーム部４１の下動状態にあっては、当該アーム部４１が検査対象たるセパレータ２の角部近傍を押圧可能に構成されている。このため、検査対象の角部が浮いた状態で撮像されてしまうといった不具合をより確実に防止することができる。つまり、本実施形態では、アーム部４１は、背景板４２の支持のみならず、検査対象の角部近傍の押さえとしての機能をも発揮させることができる。また、アーム部４１の上動状態においては、押さえ状態が解消されていることから、当該上動期間中においてアーム部４１を回動させることとすることで、せっかく適正位置に積層されたセパレータ２等を移動させてしまうといった事態を防止できる。

加えて、アーム部４１には、第１窓部４３、第２窓部４４が形成されているとともに、赤外光用カメラ３２は、各窓部４３，４４を介して検査対象を撮像可能となっており、特に、第２窓部４４を介して前記背景部４２ａを撮像可能となっている。そのため、前記挟持位置にある状態、押さえ付け状態にある状態において検査対象たるセパレータ２の角部を撮像することができる。従って、一層の省スペース化を図りつつ検査を実現することが可能となる。また、上述のとおり検査対象たるセパレータ２の角部近傍を押圧することと相俟って、検査対象のうち、押圧された部分の近くを検査することができる。結果として、より一層検査精度の向上を図ることができる。

また、背景板４２を具備する押さえ手段３３は、検査対象の四隅に対応して設けられていることから、四隅について位置ズレを検出でき、より正確な検査を実現することができる。

尚、上述した実施形態の記載内容に限定されることなく、例えば次のように実施してもよい。

（ａ）上記実施形態では、押さえ手段３３が背景板４２を具備する構成を採用しているが、背景板が単独で移動可能に構成されていてもよい。すなわち、上記実施形態では、アーム部４１が回動することで背景板４２も回動し、これにより、背景部４２ａが、挟持位置と、セパレータ２から離間した離間位置との間を、水平方向に移動するよう構成されているが、必ずしも回動動作に拘泥されるものではない。従って、別途のスライド機構を用いて背景板を移動させることとしてもよい。

（ｂ）また、上記実施形態では、アーム部４１の下動状態にあっては、当該アーム部４１が検査対象たるセパレータ２の角部近傍を押圧することとなっているが、そのような構成を採用せずともよい。また、アーム部４１に窓部を設けずともよい。

（ｃ）上記実施形態では、負極箔１及び正極箔３共通の電極箔供給ステージ１２が設けられる構成としているが、それぞれ別の電極箔供給ステージ１２が設けられる構成としてもよい。すなわち、負極箔供給ステージ及び正極箔供給ステージがそれぞれ別に設けられていてもよい。

（ｄ）また、積層ステージ１３への負極箔１、正極箔３、セパレータ２の供給方法は、必ずしも上記実施形態の手法に限定されるものではない。例えば、正極箔３及び負極箔１、並びに、セパレータ２にそれぞれ対応させて、複数の搬送装置を用意し、各搬送装置を用いて、所定の積層位置（積層ステージ１３）に正極箔３及び負極箔１、並びに、セパレータ２を交互に積層することとしてもよい。また、上記実施形態において用いられているガイドレールに代えて、チェーンコンベア等の他の手段を用いてもよい。

（ｅ）上記実施形態では、吸着手段１６に対し、セパレータ２又は電極箔（負極箔１又は正極箔３）が１枚ずつ積層ステージ１３に搬送され積層される構成を採用しているが、セパレータ２が多孔質素材により構成されていることを勘案すると、セパレータ２を介して負極箔１又は正極箔３を吸着することもできる。すなわち、吸着手段１６により先ずセパレータ２を吸着し、次にその状態で、電極箔供給ステージ１２にある負極箔１又は正極箔３を、セパレータ２を介して吸着し、一組のセパレータ２と負極箔１又は正極箔３とを積層ステージ１３上へ載置する構成としてもよい。

（ｆ）上記実施形態では、セパレータ２等の四隅部を押さえつけるべく、４箇所に押さえ手段３３を設けることとしているが、押さえ手段３３の個数は特に限定されるものではなく、例えば１個であっても、２個であってもよい。

１…負極箔、２…セパレータ、３…正極箔、４…積層体、１０…製造装置、３０…検査装置、３１…照射手段、３２…撮像手段としての赤外光用カメラ、３３…押さえ手段、３４…アクチュエータ、３５…制御手段、４１…支持手段としてのアーム部、４２…背景板、４２ａ…背景部、４４…窓部としての第２窓部。

Claims (6)

1. 電気絶縁性素材よりなるシート状のセパレータを介して、シート状の正極箔と負極箔とを交互に積層してなる積層電池の製造過程において用いられる検査装置であって、
   少なくとも前記セパレータが積み上げられる度に、当該積み上げられたセパレータを検査対象として当該検査対象に対し上方から光を照射する照射手段と、
   前記照射手段により光の照射された前記検査対象を撮像する撮像手段と、
   前記撮像手段により得られた撮像データに基づき、前記検査対象の位置情報を求め、当該位置情報に基づき前記検査対象の位置ズレを判定する画像処理手段と、を備え、
   前記検査対象と、当該検査対象の下側に積層されているセパレータとの間に、セパレータとは明度の異なる背景板を配置した状態で、前記撮像手段による撮像を実行することを特徴とする検査装置。
2. 前記背景板は、前記撮像手段による撮像時における前記検査対象の背景となる背景部を有し、
   当該背景部は、前記検査対象と、当該検査対象の下側に積層されているセパレータとの間に挟まれた挟持位置と、セパレータから離間した離間位置との間を、水平方向に移動可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
3. 回転可能に支持された支持手段を備えるとともに、
   前記背景板は、前記背景部とは異なる部位において前記支持手段に対し固定されており、
   前記支持手段が回動することにより、前記背景部が、前記挟持位置と、セパレータから離間した離間位置との間を、水平方向に移動するよう構成されていることを特徴とする請求項２に記載の検査装置。
4. 前記支持手段は、上下動可能に構成されているとともに、当該支持手段の下動状態にあっては、当該支持手段が前記検査対象の角部近傍を押圧可能に構成されていることを特徴とする請求項３に記載の検査装置。
5. 前記支持手段には、窓部が形成されているとともに、
   前記撮像手段は、前記窓部を介して前記背景部を撮像可能となっていることを特徴とする請求項３又は４に記載の検査装置。
6. 前記背景板は、セパレータの四隅に対応して設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の検査装置。

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