JP2014185899A - 芯材バリの自動検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 塗布物が間欠的に塗布された電極シートであっても、高速で芯材バリの自動検出ができる装置を提供する。
【解決手段】 撮像部と、画像データ取得部と、画像処理部と、バリ検出部と、検査基準登録部を備え、
画像処理部には、矩形近似部と厚み算出部と検査対象物厚み判定部を備え、
バリ検出部には、
塗布物の膜厚が均一な部位の芯材バリを検出する膜厚均一部バリ検出部と、
塗布物が塗布されていない部位の芯材バリを検出する芯材部バリ検出部と、
塗布物の膜厚が不均一な部位の芯材バリを検出する膜厚不均一部バリ検出部とを備え、
検査対象物厚み判定部での判定結果に基づいて芯材バリを検出する、芯材バリの自動検出装置である。
【選択図】 図１

Description

シート状材料の端面を撮像し、その端面に潜在する芯材バリを自動で検出する装置に関する。特に、リチウム二次電池などに用いられる正極又は負極用電極シート（つまり、金属箔シート材料の両面に電極材料が塗布されたもの）の端面に潜在する芯材バリを自動で検出する装置に関する。

リチウム二次電池などの正極や負極に用いられる電極シートは、アルミや銅の箔状のシート材を芯材とし、その両面に活物質と呼ばれるものや炭素材等の電極材料（以下、単に活物質等という）が塗布・乾燥されて構成されている。さらに、リチウム二次電池は、大容量化のために、正極用電極シートと負極用電極シートとの間にセパレータ挟んだ状態で幾重にも捲回したり積層したりして構成されている。

この芯材シートは、ロールなどに巻き付けられた長尺のシート材から所定の大きさに切断されるため、芯材の端面（つまり、切断面）に芯材バリと呼ばれる突起物が含まれる場合がある。正極・負極用電極シート同士は、セパレータで所定の間隔を保って捲回・積層されるが、このような芯材の端面にバリ（つまり、芯材バリ）があると、芯材バリがセパレータを突き破って、対向する異極との短絡（ショート）を引き起こす可能性がある。そうすると、電池の発熱や発火に繋がるおそれがある。

そのため、電極シートの芯材の端面に芯材バリが有るか無いか、種々の方式で検査が行われている（例えば、特許文献１）。

特開２０１２−１１７９１８号公報

図５は、検査対象物となるシート状材料の側面図である。
シート状材料Ｗの具体例として、電池用電極シートを例示する。図中、シート状材料Ｗの搬送方向をＸ方向、それと直交するシート状材料Ｗの幅方向をＹ方向とする。また、シート状材料Ｗの厚み方向をＺ方向とする。つまり、ＸＹ方向は水平方向、Ｚ方向は重力上方となる（以下、各図において同じ）。

電極シート状材料Ｗは、矢印Ｓｖで示す方向に搬送される。シート状材料Ｗは、芯材Ｃの両面に塗布物Ｋ（例えば、活物質等の電極材料）が塗布されている。シート状材料Ｗには、塗布物Ｋの表面に飛び出した芯材バリＢ１〜Ｂ４と、塗布物Ｋの中に潜在する芯材バリＢ５〜Ｂ８が存在している。このうち、塗布物Ｋの表面に飛び出した芯材バリＢ１〜Ｂ４と、塗布物Ｋ表面近くの、浅い場所に潜在しているバリＢ６，Ｂ８とは、検出されるべきものである。一方、塗布物Ｋの表面より遠くの、深い場所に埋没している芯材バリＢ５，Ｂ７は、検出対象としなくて良いものとする。

このようなシート状材料Ｗを自動検査する際、シート状材料Ｗの端面をカメラ等で撮像しながら、シート状材料Ｗを矢印Ｓｖで示す方向に一定の速度で搬送させ、断続的に画像を取得する。そうして、視野Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４・・・で示す領域の画像を逐次取得して、芯材バリの自動検出をすることができる。

図６は、検査対象となる芯材端面の撮像画像と従来のバリ検出の概略を示す図である。図６（ａ）には視野１、同（ｂ）には視野２、同（ｃ）には視野３における、取得画像と芯材バリの様子が示されている。

従来の検査方式では、検査対象となるシート状材料Ｗの端面に塗布物が塗布されているか、塗布されていないかが、予め分かっていた。そのため、所定の検査条件に基づいて自動芯材バリの自動検出を行うことができた。

例えば、塗布物Ｋの膜厚が均一な部位（図６（ａ）に示す様な状態）であれば、取得画像を画像処理して、先ず、膜厚が均一な塗布物Ｋｆの上面と下面と、視野Ｆ１の左端と右端とで囲まれる領域ＲＥ１を矩形フィッティングする処理を行う。続いて、この領域ＲＥ１よりも外側にある芯材バリＢ１を抽出し、芯材バリＢ１の高さｈ１を演算処理して求める。

さらに、領域ＲＥ１よりも内側にある芯材バリＢ５を抽出し、領域ＲＥ１に対して芯材バリＢ５の先端がどれくらいの深さｄ５にあるか、演算処理して求める。そして、当該深さｄ５が、予め規定した許容値より小さければ、芯材バリＢ５を検出しない。
また、領域ＲＥ１よりも内側にある芯材バリＢ６を抽出し、領域ＲＥ１に対して芯材バリＢ６の先端がどれくらいの深さｄ６にあるか、演算処理して求める。そして、予め規定したバリ先端の深さの許容値より大きければ、芯材バリＢ６を検出する。

一方、塗布物が塗布されていない部位（図６（ｃ）に示す様な状態）であれば、取得画像を画像処理して、先ず、芯材Ｃの上面と下面と、視野Ｆ３の左端と右端とで囲まれる領域ＲＥ３を矩形フィッティングする処理を行う。続いて、この領域ＲＥ３よりも外側にある芯材バリＢ４を抽出し、芯材バリＢ４の高さｈ４を演算処理して求める。

しかし、電極シートの搬送方向に断続的に塗布物が塗布されている（いわゆる、間欠塗布で）場合、塗布物の膜厚が均一な部位（図６（ａ）に示す状態）と、塗布物が塗布されていない部位（図６（ｃ）に示す状態）と、その中間（図６（ｂ）に示す様な、塗布物の膜厚が不均一な状態）の部位とが混在する。そのため、従来の検査条件に基づいて芯材バリの自動検出を行うことが困難である。

例えば、塗布物が均一に塗布されている部位と、塗布物が塗布されていない部位については、上述と同様の処理を行うことで、芯材バリの自動検出ができる。

しかし、その中間（図６（ｂ）に示す様な、塗布物の膜厚が不均一な状態）の部位について、同様の矩形フィッティング処理を行おうとすると、膜厚が不均一な塗布物Ｋｐの平均的な厚み相当部分を上面・下面と認識し、当該上面と下面と、視野Ｆ２の左端と右端とに囲まれた領域ＲＥ２を基準として、芯材バリの検出処理がされることになる。

そのため、領域ＲＥ２よりも外側にある芯材バリＢ２と、膜厚が不均一な塗布物Ｋｐのうち領域ＲＥ２よりも外側にある部分を含めた面積が、芯材バリとして検出されることになる。一方、芯材バリＢ３は、領域ＲＥ２の内側にあれば検出されず、領域ＲＥ２の外側にあったとしても寸法の小さなバリとして検出されてしまうことになる。また、大きいながらも塗布物Ｋの表面から深い位置にある芯材バリＢ７を過剰に検出したり、塗布物Ｋの表面から浅い位置にある小さな芯材バリＢ８の検出が困難であったりする場合もある。

そのため、間欠塗布による膜厚が不均一な部位については自動検査ができず、必要に応じて、人による目視検査が行われていた。よって、生産効率が上がらない、検査従事者の経験や体調変化に起因して検査精度がばらつく等の課題があり、自動化が求められていた。

そこで本発明は、塗布物が間欠的に塗布されたシート状の検査対象物であっても、高速で芯材バリの自動検出ができる装置を提供することを目的としている。

以上の課題を解決するために、第１の発明は、
検査対象物の端面を撮像する撮像部と、
前記撮像した端面を１視野ずつの画像データとして取得する画像データ取得部と、
前記画像データを画像処理する画像処理部と、
前記画像データに基づいて前記撮像した端面の厚み方向に存在する芯材バリを検出するバリ検出部とを備えた芯材バリの自動検出装置であって、
前記検査対象物に塗布物が均一に塗布されるときの膜厚均一部の厚み基準範囲と、
前記検査対象物に塗布物が塗布されていないときの芯材の厚み基準範囲と、
前記検査対象物に塗布物が不均一に塗布されるときの膜厚不均一部の厚み基準範囲と
を登録する検査基準登録部を備え、
前記画像処理部には、
前記画像データに基づいて前記検査対象物の厚みを算出する厚み算出部と、
前記厚み算出部で算出された前記検査対象物の厚みを前記検査基準登録部に登録された各厚み基準範囲と比較し判定する検査対象物厚み判定部とを備え、
前記バリ検出部は、
膜厚均一部位バリ検出部と、芯材部位バリ検出部と、膜厚不均一部位バリ検出部とを備え、
前記検査対象物厚み判定部での判定結果に基づいて、
前記検査対象物の厚みが前記膜厚均一部の厚み基準範囲内と判定されれば、膜厚均一部位バリ検出部にて芯材バリを検出し、
前記検査対象物の厚みが前記芯材の厚み基準範囲内と判定されれば、芯材部位バリ検出部にて芯材バリを検出し、
前記検査対象物の厚みが前記膜厚不均一部の厚み基準範囲内と判定されれば、膜厚不均一部位バリ検出部にて芯材バリを検出する
ことを特徴とする芯材バリの自動検出装置である。

第２の発明は、
前記厚み算出部では、
前記画像データに対して前記検査対象物の厚み方向と長手方向とを２つの辺とする矩形に近似フィッティングさせ、当該近似フィッティングさせた矩形の寸法に基づいて前記検査対象物の厚みを算出し、
前記膜厚均一部位バリ検出部では、塗布物の上面と下面を対辺とする近似矩形に近似フィッティングさせた矩形の厚み境界線よりも外側に存在する芯材バリを検出し、
前記芯材部位バリ検出部では、芯材の上面と下面を対辺とする近似矩形に近似フィッティングさせた矩形の厚み境界線よりも外側に存在する芯材バリを検出し、
前記膜厚不均一部位バリ検出部では、前記検査対象物の長手方向に複数の領域に分割処理して、当該分割された複数の領域の長手方向の両端を対辺とし、塗布物又は芯材の上面と下面を対辺とする近似矩形に近似フィッティングさせた矩形の厚み境界線よりも外側に存在する芯材バリを検出する
ことを特徴とする、第１の発明に係る芯材バリの自動検出装置である。

第３の発明は、
前記検査対象物は、前記芯材となるシート状の金属箔の両面に前記塗布物として活物質又は炭素材料が塗布された電池用電極シートであり、
当該電池用電極シートを連続搬送させる搬送部を備え、
前記画像処理部において、
前記芯材となるシート状の金属箔と前記塗布物との境界部を検出するための２値化閾値と、前記塗布物と背景画像との境界部を検出するための２値化閾値とが、異なる値に設定されている
ことを特徴とする、第１の発明又は第２の発明に係る芯材バリの自動検出装置である。

塗布物が間欠的に塗布されたシート状の検査対象物であっても、高速で芯材バリの自動検出ができる。

本発明を具現化する形態の一例を示す概略図である。 本発明を具現化する形態の一例を示すシステム構成図である。 本発明を具現化する形態の一例を示すフローチャートである。 検査対象となる芯材端面の撮像画像と本発明のバリ検出の概略を示す図である。 検査対象となる電極シートの側面図である。 検査対象となる芯材端面の撮像画像と従来のバリ検出の概略を示す図である。

以下、本発明に係る芯材バリ検出装置１について、図を用いながら説明をする。図中、水平方向をＸ，Ｙ方向とし、電極シートの搬送方向をＸ方向、電極シートの搬送方向と直交する幅方向をＹ方向とする。また、Ｘ，Ｙ方向に直交する重力上方向をＺ方向とする（以下、各図において同じ）。

図１は、本発明を具現化する形態の一例を示す断面図である。
図２は、本発明を具現化する形態の一例を示すシステム構成図である。
芯材バリ検出装置１は、撮像部２と、画像データ取得部３と、画像処理部４と、バリ検出部５と、検査基準登録部６とを備えている。

芯材バリ検出装置１は、シート状材料Ｗの両面に塗布物Ｋが塗布されたものを検査対象物とし、シート状材料Ｗの芯材バリを自動検出する形態を例示する。

観察部２は、検査対象物であるシート状材料Ｗの端面を撮像するものである。
具体的には、観察部２は、レンズ２１と、撮像カメラ２２とを備えている。
レンズ２１は、シート状材料Ｗの端面の像を撮像カメラ２２の撮像素子に結像させるものである。撮像カメラ２２は、シート状材料Ｗの端面を撮像し、撮像した１視野ずつの画像データを外部へ出力するものである。

さらに、撮像カメラの具体例としては、ＣＣＤカメラやＣＭＯＳを撮像素子とする、エリアセンサカメラやラインセンサカメラなどが例示でき、撮像した１視野ずつの画像データをアナログ信号やデジタル信号で外部へ逐次出力するものが例示できる。

なお、芯材バリ検出装置１には、必要に応じて照明装置を備えておく。照明装置は、観察対象物に照明光を照射し、撮像カメラ２２で撮像される画像データの明るさやコントラストを適正にするためのものである。具体的には、照明装置は、同軸落斜照明と呼ばれる、レンズ２１にハーフミラーを配置して、観察光軸と同軸の照明光を照射する形態のものが例示できる。また、照明装置は、リング照明と呼ばれる、レンズ２１の周りに配置されて検査対象物の端面に対して斜め方向から照明光を照射する形態のものも例示できる。
なお、照明光の具体例としては、白熱ランプ、蛍光灯、ハロゲン照明、メタルハライド照明、ＬＥＤ照明、レーザダイオード、レーザ光線などを例示できる。

画像データ取得部３は、撮像カメラ２２から出力された１視野ずつの画像データを取得するものである。具体的には、画像データ取得部３は、後述する画像処理装置等の入力部で構成することができ、画像データが含まれているアナログ信号やデジタル信号を、画像処理部４へ入力するためのものである。

画像処理部４は、画像データ取得部３で取得した画像データに対して画像処理するものである。具体的には、画像処理部４は、単体の画像処理装置や、パソコンなどに画像処理ボードと呼ばれる画像処理プロセッサを搭載した回路基板を組み込んだもの等（いわゆる、画像処理ハードウェア）を用い、この画像処理ハードウェアに組み込まれた各種の画像処理プログラムを備えて構成することができる。

バリ検出部５は、取得した画像データに基づいて、撮像したシート状材料Ｗの端面の厚み方向に存在する芯材バリＢ１〜Ｂ４を検出するものである。
具体的には、バリ検出部５は、画像処理部４の画像処理ハードウェアと、そこに組み込まれたバリ検出用画像処理プログラムにて構成することができる。

検査基準登録部６は、検査対象物Ｗの厚み判定に用いる、各厚み基準範囲Ｒ１〜Ｒ３を登録するものである。具体的には、検査基準登録部６は、画像処理装置やパソコンなどの記録装置（いわゆる、メモリー部や、補助記憶装置部）で構成することができ、検査基準登録部６に登録する各厚み基準範囲には、
・前記検査対象物に塗布物が均一に塗布されるときの膜厚均一部の厚み基準範囲Ｒ１と、
・前記検査対象物に塗布物が塗布されていないときの芯材の厚み基準範囲Ｒ２と、
・前記検査対象物に塗布物が不均一に塗布されるときの膜厚不均一部の厚み基準範囲Ｒ３が含まれる。

具体例として、芯材１００μｍ、塗布物が１００μｍずつ両面に塗布される形態について言えば、膜厚均一部の厚み基準範囲Ｒ１を２９０μｍ以上３１０μｍ未満、芯材の厚み基準範囲Ｒ２を９５μｍ以上１０５μｍ未満、膜厚不均一部の厚み基準範囲Ｒ３を１０５μｍ以上２９０μｍ未満として規定し、検査基準登録部６に登録しておく。

なお、画像処理部４には、厚み算出部４２と検査対象物厚み判定部４３とを備えておく。厚み算出部４２は、画像データ取得部３で取得した画像データに基づいて、検査対象物の厚みを算出するものである。検査対象物厚み判定部４３は、厚み算出部４２で算出された検査対象物の厚みを、検査基準登録部６に登録された各厚み基準範囲Ｒ１〜Ｒ３と比較し判定するものである。

このとき、厚み算出部４２と検査対象物厚み判定部４３とは、それぞれ、画像処理部４の画像処理ハードウェアと、そこに組み込まれた画像処理プログラムにて構成することができる。

また、バリ検出部５には、膜厚均一部位バリ検出部５１と、芯材部位バリ検出部５２と、膜厚不均一部位バリ検出部５３とを備えている。
さらに、バリ検出部５では、検査対象物厚み判定部４３での判定結果に基づいて、以下の処理を行う。

つまり、検査対象物の厚みが膜厚均一部の厚み基準範囲内（Ｒ１）と判定されれば、膜厚均一部位バリ検出部５１にて芯材バリを検出し、
検査対象物の厚みが芯材の厚み基準範囲内（Ｒ２）と判定されれば、芯材部位バリ検出部５２にて芯材バリを検出し、
検査対象物の厚みが膜厚不均一部の厚み基準範囲内（Ｒ３）と判定されれば、膜厚不均一部位バリ検出部５３にて芯材バリを検出する。

このとき、膜厚均一部位バリ検出部５１と、芯材部位バリ検出部５２と、膜厚不均一部位バリ検出部５３とは、それぞれ、画像処理部４の画像処理ハードウェアと、そこに組み込まれた画像処理プログラムにて構成することができる。

［プログラム処理の詳細］
本発明に係る芯材バリの自動検出装置１は、以下に例示するようなプログラム処理を行うことで、芯材バリの検出を行うことができる。
図３は、本発明を具現化する形態の一例を示すフローチャートである。
検査対象となるシート材の搬送を開始し（ステップｓ１０１）、撮像カメラ２２を用いて画像取得をする（ステップｓ１０３）。なお、バリ検出を行う前作業として、予め各厚み基準値（Ｒ１〜Ｒ３）は登録しておく。

次に、検査対象物の厚みを算出し（ステップｓ１０４）、検査基準登録部に登録された各厚み基準範囲（Ｒ１〜Ｒ３）とを比較し判定する（ステップｓ１１１，ｓ１２１，ｓ１３１）。
そして、ステップｓ１１１において、検査対象物の厚みが膜厚均一部の厚み基準範囲内（Ｒ１）と判定されれば、膜厚均一部位バリ検出部５１にて芯材バリを検出する（ステップｓ１１３）。

一方、ステップｓ１１１において、検査対象物の厚みが膜厚均一部の厚み基準範囲内（Ｒ１）でないと判定され、芯材の厚み基準範囲内（Ｒ２）と判定されれば（ステップｓ１２１）、芯材部位バリ検出部５２にて芯材バリを検出する（ステップｓ１２３）。

一方、ステップｓ１２１において、検査対象物の厚みが芯材の厚み基準範囲内（Ｒ２）でないと判定され、膜厚不均一部の厚み基準範囲内（Ｒ３）と判定されれば（ステップｓ１３１）、膜厚不均一部位バリ検出部５３にて芯材バリを検出する（ステップｓ１３３）。

一方、ステップｓ１３１において、検査対象物の厚みが膜厚不均一部の厚み基準範囲内（Ｒ３）でないと判定されれば、エラー処理を行う（ステップｓ１４２）。

そして、バリ検出が終了したかどうかを判断し（ステップｓ１５１）、終了していなければ、上記ステップｓ１０３〜ｓ１５１を繰り返す。一方、バリ検出が終了していれば、シート材の搬送を停止する（ステップｓ１５３）。

本発明に係る芯材バリの自動検出装置１は、上述の様な構成をしているので、シート状の検査対象物の表面に塗布物が間欠的に塗布されていても、高速で芯材バリの自動検出ができる。

［バリ検出の詳細］
本発明に係る芯材バリの自動検出装置１において、以下のような構成を備えた、芯材バリの自動検出装置１ｂとしても良い。

つまり、芯材バリの自動検出装置１ｂにおいて、厚み算出部４２では、
画像データに対して検査対象物の厚み方向と長手方向とを２つの辺とする矩形に近似フィッティングさせ、当該近似フィッティングさせた矩形の寸法に基づいて検査対象物の厚みを算出する。

さらに、バリ検出部５において、以下の構成とする。
膜厚均一部位バリ検出部５１では、塗布物の上面と下面を対辺とする近似矩形に近似フィッティングさせた矩形の厚み境界線よりも外側に存在する芯材バリを検出する。
芯材部位バリ検出部５２では、芯材の上面と下面を対辺とする近似矩形に近似フィッティングさせた矩形の厚み境界線よりも外側に存在する芯材バリを検出する。
膜厚不均一部位バリ検出部５３では、検査対象物の長手方向に複数の領域に分割処理して、当該分割された複数の領域の長手方向の両端を対辺とし、塗布物又は芯材の上面と下面を対辺とする近似矩形に近似フィッティングさせた矩形の厚み境界線よりも外側に存在する芯材バリを検出する。

［バリ検出の概略図］
図４は、検査対象となる芯材端面の撮像画像と本発明のバリ検出の概略を示す図である。図４（ａ）には視野１、同（ｂ）には視野２、同（ｃ）には視野３における、取得画像と芯材バリの様子が示されている。

図４（ａ）に示す膜厚が均一な部位と、同（ｃ）に示す塗布物が塗布されていない芯材部位については、図６（ａ），同（ｃ）を用いて上述した例と同様の処理を行い、高さｈ１の芯材バリＢ１や、高さｈ４の芯材バリＢ４の検出を行う。

一方、塗布物の膜厚が不均一な部位（図４（ｂ）に示す状態）については、本発明を適用し、以下のように芯材バリＢ２，Ｂ３を検出する。つまり、検査対象物の厚みが膜厚不均一部の厚み基準範囲内（Ｒ３）と判定されれば（上述のステップｓ１３１）、膜厚不均一部位バリ検出部５３にて芯材バリを検出する（上述のステップｓ１３３）。
より具体的には、以下の処理を行う。まず、検査対象物の長手方向（Ｘ方向）に複数の領域に分割処理する。本図では、７つの分割領域Ｒ１〜Ｒ７に分割処理する例を示している。

そして、７つに分割された複数の分割領域Ｒ１〜Ｒ７に対して、それぞれの分割領域内の長手方向の両端を対辺とし、塗布物又は芯材の上面と下面を対辺とする近似矩形に近似フィッティングさせる。そして、近似フィッティングした矩形の厚み境界線よりも外側に存在する芯材バリを検出する。このように本発明を適用することで、検出した芯材バリＢ２の高さｈ２は、従来の方法で検出した芯材バリＢ２の高さｈ２ｚよりも正確に検出できる。さらに、従来の方法では検出できなかった芯材バリＢ３は、高さｈ３の芯材バリＢ３として検出することができる。

さらに、領域Ｒ２よりも内側にある芯材バリＢ７を抽出し、領域Ｒ２に対して芯材バリＢ５の先端がどれくらいの深さにあるか、演算処理して求める。そして、当該深さが、予め規定した許容値より小さければ、芯材バリとして検出しない。
また、領域Ｒ４よりも内側にある芯材バリＢ８を抽出し、領域Ｒ４に対して芯材バリＢ８の先端がどれくらいの深さにあるか、演算処理して求める。そして、当該深さが、予め規定した許容値より大きければ、芯材バリとして検出する。
そうすることで、従来の方法で過剰検出していた芯材バリＢ７は、検出すべき芯材バリとせず、検出が困難だった芯材バリＢ８を正しく検出できるようになる。

なお、いくつの分割領域に分割するかについては、膜厚の不均一部位の勾配（変化度合い）が予め予測できるものであれば、品種毎に設定しておくことが望ましい。そうすれば、一度取得した画像データに基づいて分割数を判定し、その分割数に基づいて分割領域をあてはめて芯材バリを検出するといった処理が不要となり、より高速な自動検査を行うことができる。

本発明に係る芯材バリの自動検出装置１ｂは、上述の様な構成をしているので、シート状の検査対象物の表面に塗布物が間欠的に塗布されていても、高速で芯材バリの自動検出ができる。

［電池用電極シートの検査への適用］
本発明に係る芯材バリの自動検出装置１，１ｂは、以下のような構成を備えた、芯材バリの自動検出装置１ｃとしても良い。

つまり、芯材バリの自動検出装置１ｃにおいて、検査対象物は電池用電極シートである。この形態において、電池用電極シートは、シート状の金属箔の両面に塗布物として活物質又は炭素材料が塗布されている。

さらに、芯材バリの自動検出装置１ｃには、搬送部８が備えられている。搬送部８は、電池用電極シートを連続搬送させるものである。そして、画像処理部４において、芯材となるシート状の金属箔と塗布物との境界部を検出するための閾値と、塗布物と背景画像との境界部を検出するための閾値とは、異なる値に設定しておく。

具体例を示すと、取得画像が２５６階調の輝度値で表され、黒画像の輝度信号が０、白画像の輝度信号が２５５とし、芯材となる金属箔が明画像（輝度信号：２００以上）で、塗布物がグレー画像（輝度信号：１０〜２００の範囲）で、背景が黒画像（輝度信号１０以下）であれば、以下の様にする。
１）芯材となるシート状の金属箔と塗布物との境界部を検出するための閾値として、輝度１０を設定する。
２）塗布物と背景画像との境界部を検出するための閾値として、輝度２００を設定する。
このように、それぞれの閾値を異なる値に設定することにより、各境界部を迅速かつ確実に検出することができる。なお、これら各閾値は、実際の検査対象物の各部の輝度が異なれば、それに応じて適宜調整するものとする。

本発明に係る芯材バリの自動検出装置１ｃは、上述の様な構成をしているので、電池用電極シート表面に活物質等の電極材料が間欠的に塗布されている形態において好適であり、当該形態においても、高速で活物質等の電極材料に潜在する芯材バリの自動検出ができる。

１ 芯材バリの自動検出装置
２ 撮像部
３ 画像データ取得部
４ 画像処理部
５ バリ検出部
６ 検査基準登録部
８ 搬送部
２０ 観察光
２１ レンズ
２２ 撮像カメラ
２５ 照明装置
２６ 照明光
４２ 厚み算出部
４３ 検査対象物厚み判定部
５１ 膜厚均一部位バリ検出部
５２ 芯材部位バリ検出部
５３ 膜厚不均一部位バリ検出部
Ｗ 検査対象物（シート状材料）
Ｃ 芯材
Ｂ１〜Ｂ４ 芯材バリ
ｈ１〜ｈ４ 芯材バリの高さ
Ｆ１〜Ｆ４ 視野
Ｋ 塗布物（電極材料）
Ｋｆ 塗布物（膜厚が均一な部位）
Ｋｐ 塗布物（膜厚が不均一な部位）
ＲＥ１ 領域（矩形フィッティング処理された部分）
ＲＥ２ 領域（矩形フィッティング処理された部分）
ＲＥ３ 領域（矩形フィッティング処理された部分）
ＳＲ１〜ＳＲ７ 分割領域
Ｒ１ 膜厚均一部の厚み基準範囲
Ｒ２ 芯材の厚み基準範囲
Ｒ３ 膜厚不均一部の厚み基準範囲
Ｓｖ 矢印（搬送方向）

Claims (3)

1. 検査対象物の端面を撮像する撮像部と、
   前記撮像した端面を１視野ずつの画像データとして取得する画像データ取得部と、
   前記画像データを画像処理する画像処理部と、
   前記画像データに基づいて前記撮像した端面の厚み方向に存在する芯材バリを検出するバリ検出部とを備えた芯材バリの自動検出装置であって、
   前記検査対象物に塗布物が均一に塗布されるときの膜厚均一部の厚み基準範囲と、
   前記検査対象物に塗布物が塗布されていないときの芯材の厚み基準範囲と、
   前記検査対象物に塗布物が不均一に塗布されるときの膜厚不均一部の厚み基準範囲と
   を登録する検査基準登録部を備え、
   前記画像処理部には、
   前記画像データに基づいて前記検査対象物の厚みを算出する厚み算出部と、
   前記厚み算出部で算出された前記検査対象物の厚みを前記検査基準登録部に登録された各厚み基準範囲と比較し判定する検査対象物厚み判定部とを備え、
   前記バリ検出部は、
   膜厚均一部位バリ検出部と、芯材部位バリ検出部と、膜厚不均一部位バリ検出部とを備え、
   前記検査対象物厚み判定部での判定結果に基づいて、
   前記検査対象物の厚みが前記膜厚均一部の厚み基準範囲内と判定されれば、膜厚均一部位バリ検出部にて芯材バリを検出し、
   前記検査対象物の厚みが前記芯材の厚み基準範囲内と判定されれば、芯材部位バリ検出部にて芯材バリを検出し、
   前記検査対象物の厚みが前記膜厚不均一部の厚み基準範囲内と判定されれば、膜厚不均一部位バリ検出部にて芯材バリを検出する
   ことを特徴とする芯材バリの自動検出装置。
2. 前記厚み算出部では、
   前記画像データに対して前記検査対象物の厚み方向と長手方向とを２つの辺とする矩形に近似フィッティングさせ、当該近似フィッティングさせた矩形の寸法に基づいて前記検査対象物の厚みを算出し、
   前記膜厚均一部位バリ検出部では、塗布物の上面と下面を対辺とする近似矩形に近似フィッティングさせた矩形の厚み境界線よりも外側に存在する芯材バリを検出し、
   前記芯材部位バリ検出部では、芯材の上面と下面を対辺とする近似矩形に近似フィッティングさせた矩形の厚み境界線よりも外側に存在する芯材バリを検出し、
   前記膜厚不均一部位バリ検出部では、前記検査対象物の長手方向に複数の領域に分割処理して、当該分割された複数の領域の長手方向の両端を対辺とし、塗布物又は芯材の上面と下面を対辺とする近似矩形に近似フィッティングさせた矩形の厚み境界線よりも外側に存在する芯材バリを検出する
   ことを特徴とする、請求項１に記載の芯材バリの自動検出装置。
3. 前記検査対象物は、前記芯材となるシート状の金属箔の両面に前記塗布物として活物質又は炭素材料が塗布された電池用電極シートであり、
   当該電池用電極シートを連続搬送させる搬送部を備え、
   前記画像処理部において、
   前記芯材となるシート状の金属箔と前記塗布物との境界部を検出するための閾値と、前記塗布物と背景画像との境界部を検出するための閾値とが、異なる値に設定されている
   ことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の芯材バリの自動検出装置。

Images