JP2021167799A - 非破壊検査装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】上部または下部にタブTが格納された被検査物Wを搬送する搬送装置1と、被検査物Wに放射線ビームを照射する放射線発生器2と、搬送装置1を挟んで放射線発生器2に対向して設けられた放射線検出器3と、放射線発生器2及び放射線検出器3の手前に設けられ、被検査物Wを撮像して被検査物Wの撮像画像を生成する画像生成部と、画像生成部が生成した撮像画像に基づいてタブTの位置を検出する位置検出部91と、タブTの位置に基づいて、放射線発生器2の撮像タイミングまたは放射線発生器2に撮像させた画像の選択を制御する制御部9と、を備える。
【選択図】図3
Description
(1)上部または下部にタブが格納された被検査物を搬送する搬送装置。
(2)前記被検査物に放射線ビームを照射する放射線発生器。
(3)前記搬送装置を挟んで前記放射線発生器に対向して設けられた放射線検出器。
(4)前記放射線発生器及び前記放射線検出器の手前に設けられ、前記被検査物を撮像して前記被検査物の撮像画像を生成する画像生成部。
(5)前記画像生成部が生成した撮像画像に基づいて前記タブの位置を検出する位置検出部。
(6)前記タブの位置に基づいて、前記放射線発生器の撮像タイミングまたは前記放射線発生器に撮像させた画像の選択を制御する制御部。
(1)前記制御部は、前記放射線発生器に前記タブの位置を避けて前記放射線ビームを照射させる撮像タイミング決定部、または、前記放射線発生器に撮像させた前記被検査物の複数の画像のうち、前記タブが含まれていない画像を選択する画像選択部を備える。
[1−1.実施形態の構成]
以下、実施形態に係る被検査物及び非破壊検査装置について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態は、一つの被検査物について、まず、被検査物の上部の左側及び右側を撮像し、次に、タブを避けて被検査物の下部の片側を撮像することにより、正極板の端部が負極板の端部からはみ出していないか否か、両者の端部間は所定の間隔であるか否かを検査するものである。
被検査物Wは、内部に巻回構造を備える円筒型のものであれば特に限定されないが、本実施形態の被検査物Wは、ケース内部に正極板Pと負極板Nとを円筒状に幾重にも巻回した構造を有する円筒型のリチウムイオン電池である。正極板Pは、幅方向において負極板Nよりも短く、負極板Nからはみ出さないように巻回されている。より好ましくは、両者の端部間が所定の間隔に維持されるように巻回されている。なお、所定の間隔は、値であっても良いし、数値範囲であっても良い。また、図1の透視断面図に示すように、巻回構造の最外周に巻回されている負極板NにはタブTと呼ばれるリードが接続され、本実施形態では最外周の負極板Nの側面から電池の下部に向けて伸び、L字に屈折して電池の中心部近くにまで伸びている。なお、詳細な説明は省き図1にも示さないが、正極板Pと負極板Nの間には樹脂などからなるセパレータが存在している。
非破壊検査装置100は、被検査物Wに放射線を照射し、被検査物Wを透過した放射線を検出する。この検出結果に基づき、非破壊検査装置100は、被検査物Wの透視画像を生成する。図3に示すように、非破壊検査装置100は、被検査物Wがその上面に保持された円柱状のホルダーHを搬送する搬送機構1、被検査物Wの透視画像を撮像する放射線発生器2と放射線検出器3、被検査物Wを上方から撮像する撮像部4、放射線を遮蔽する遮蔽箱5を備える。さらに、非破壊検査装置100は、搬送機構1、放射線発生器2と放射線検出器3、撮像部4の動作や向きを制御する制御部9を備える(図4参照)。
本実施形態の被検査物Wの搬送及び検査手順について、図5のフローチャートを中心に図面を参照しつつ説明する。
前提として、搬入装置12の搬送経路には、被検査物Wが載置されたホルダーHが移載装置121の手前まで並べられている。制御部9による制御により、搬送機構1が駆動されると、ホルダーHは搬入装置12から回転搬送装置11へと順次移載される(ステップS01)。より詳細には、まず、移載装置121の凹部が搬入装置12上を搬送されるホルダーHを吸着保持する。次に、このホルダーHを回転搬送装置11の保持部112の凹部113が吸着保持し、一方、移載装置121はこのホルダーHを解放する。これにより、ホルダーHは、移載装置121から回転搬送装置11へと受け渡され、保持部112と共に回転するテーブル111上を凹部113に保持された状態で搬送される(ステップS02)。
テーブル111上を搬送されるホルダーH上に載置された被検査物Wは、搬入装置12側に設けられた放射線発生器2aと放射線検出器3aにより、その上部が撮像される。より詳細には、上部の左側と右側のいずれかが撮像される。被検査物Wの上部にはタブTが存在しないため、タブTの存在に配慮せず撮像することが出来る。放射線検出器3aの判定部31は、この撮像画像に基づいて被検査物Wの良否を判定し、その判定結果を制御部9へと出力する(ステップS03)。被検査物Wの良否は、例えば正極板Pが負極板Nよりはみ出していないか否かによって判定される。また、はみ出していない場合であっても、さらに正極板Pの端部と負極板Nの端部との間隔が、記憶部32に記憶されている所定の間隔であるか否かによって二重に判定してもよい。ここで正極板Pが負極板Nよりもはみ出した不良品であると見做された被検査物Wは、後段の撮像部4による撮像、及び搬出装置13側に設けられた放射線発生器2bと放射線検出器3bによる撮像を行わずに、回転搬送装置11から搬出されてもよい。より詳細には、不良品と見做された被検査物Wは、その判定結果を判定部31から受信した制御部9が移載装置131を制御することにより、図示しない回収コンベアに移載され、この回収コンベアの先に設けられた回収箱に回収されてもよい。
ステップS03における非破壊検査を経た被検査物Wは、回転搬送装置11のテーブル111上をさらに搬送され、撮像部4の直下において当該撮像部4に撮像される(ステップS04)。撮像部4は、この撮像画像を制御部9へと送信し、制御部9の位置検出部91は、この撮像画像におけるマークMの位置を判別し、タブTの位置を検出する(ステップS05)。撮像タイミング決定部92は、このタブTの位置に基づいて、放射線発生器2bが放射線ビームを照射するタイミングを決定し、当該タイミングで放射線発生器2bに放射線ビームを照射させ、被検査物Wを撮像させる(ステップS06)。換言すると、放射線発生機2bは、撮像部4の撮像画像に基づいて、被検査物W下部の左右のいずれを撮像するかを決定する。以下では、撮像部4の撮像画像の例を示しつつこの決定について詳細に説明する。
図6(a)に示すように、撮像部4の撮像画像においてマークMが左側、すなわち搬送方向の反対方向側にある場合、放射線発生器2bから見るとタブTは被検査物Wの左側に格納されているので、撮像タイミング決定部92は撮像タイミングを早め、放射線発生器2bに被検査物Wの下部右側を撮像させる。被検査物Wの下部右側にはタブTは存在しないので、撮像画像は検査に適したものとなる。
図6(b)に示すように、撮像部4の撮像画像においてマークMが右側、すなわち搬送方向側にある場合、放射線発生器2bから見るとタブTは被検査物Wの右側に格納されているので、撮像タイミング決定部92は撮像タイミングを遅らせ、放射線発生器2bに被検査物Wの下部左側を撮像させる。被検査物Wの下部左側にはタブTは存在しないので、撮像画像は検査に適したものとなる。
図6(c)に示すように、撮像部4の撮像画像においてマークMが上側または下側、すなわち搬送方向と垂直な方向側にある場合、放射線発生器2bから見るとタブTは被検査物Wの中央付近に格納されているので、撮像タイミング決定部92は撮像タイミングを早めて放射線発生器2bに被検査物Wの下部右側を撮像させてもよいし、撮像タイミングを遅らせて放射線発生器2bに被検査物Wの下部左側を撮像させてもよい。被検査物Wの下部左側にも下部右側にもタブTは存在しないので、下部左側と右側のいずれを撮像したとしても、撮像画像は検査に適したものとなる。
撮像部4の撮像画像にマークMが映っていない場合には、マークMの逸失、被検査物Wが誤って上下反転してホルダーHに載置されているなどといったことが考えられる。このような場合は、撮像画像を受信した制御部9が非破壊検査装置100の稼働を停止し、マークMが映っていない被検査物Wを回転搬送装置11から取り除いても良いし、制御部9が移載装置131を制御することにより、マーク不良品として図示しない回収コンベアに移載し、この回収コンベアの先に設けられた回収箱に回収しても良い。
ステップS06の後、放射線検出器3bの判定部31は、撮像画像に基づいて被検査物Wの良否を判定し、その判定結果を制御部9へと出力する(ステップS07)。被検査物Wの良否は、例えば正極板Pが負極板Nよりはみ出していないか否かによって判定される。また、はみ出していない場合であっても、さらに正極板Pの端部と負極板Nの端部との間隔が、記憶部32に記憶されている所定の間隔であるか否かによって二重に判定してもよい。ここで不良品と見做された被検査物Wは、その判定結果を判定部31から受信した制御部9が移載装置131を制御することにより、図示しない回収コンベアに移載され、この回収コンベアの先に設けられた回収箱に回収されてもよい。
最後に、検査を終えた被検査物WのホルダーHは、回転搬送装置11から搬出装置13へと順次移載される(ステップS08)。より詳細には、まず、移載装置131の凹部がテーブル111上を搬送されるホルダーHを吸着保持する。一方で、回転搬送装置11の保持部112の凹部113がこのホルダーHを解放する。これにより、移載装置131はこのホルダーHを吸着保持したまま水平方向に回転を続け、搬出装置13上で解放する。
(1)本実施形態では、回転搬送装置11の上方、且つ放射線発生器2bと放射線検出器3bの手前に撮像部4が設けられ、撮像部4の撮像画像におけるマークMの位置に基づいて、放射線発生器2bの撮像タイミングが決定される。マークMはタブTの位置に対応しているので、放射線発生器2bは、被検査物W内部に格納されているタブTを避けて撮像することができる。その結果、放射線検出器3bによる撮像画像を判定部31が判定する際に、タブTの透視画像に起因する判定不良のおそれが低減される。
本明細書においては、本発明に係る複数の実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであって、発明の範囲を限定することを意図していない。以上のような実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の範囲を逸脱しない範囲で、種々の省略や置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
1…搬送装置
11…回転搬送装置
111…テーブル
112…保持部
113…凹部
12…搬入装置
121…移載装置
13…搬出装置
131…移載装置
2…放射線発生器
3…放射線検出器
4…撮像部
5…遮蔽箱
51…搬入口
52…搬出口
9…制御部
91…位置検出部
92…撮像タイミング決定部
H…ホルダー
M…マーク
N…負極板
P…正極板
T…タブ
W…被検査物
Claims (5)
- 上部または下部にタブが格納された被検査物を搬送する搬送装置と、
前記被検査物に放射線ビームを照射する放射線発生器と、
前記搬送装置を挟んで前記放射線発生器に対向して設けられた放射線検出器と、
前記放射線発生器及び前記放射線検出器の手前に設けられ、前記被検査物を撮像して前記被検査物の撮像画像を生成する画像生成部と、
前記画像生成部が生成した撮像画像に基づいて前記タブの位置を検出する位置検出部と、
前記タブの位置に基づいて、前記放射線発生器の撮像タイミングまたは前記放射線発生器に撮像させた画像の選択を制御する制御部と、
を備える非破壊検査装置。 - 前記制御部は、前記放射線発生器に前記タブの位置を避けて前記放射線ビームを照射させる撮像タイミング決定部を備える、
請求項1に記載の非破壊検査装置。 - 前記制御部は、前記放射線発生器に撮像させた前記被検査物の複数の画像のうち、前記タブが含まれていない画像を選択する画像選択部を備える、
請求項1に記載の非破壊検査装置。 - 前記被検査物は、前記タブの位置を示すマークを備え、
前記画像生成部は、前記マークの位置を撮像する撮像部である、
請求項1乃至3のいずれかに記載の非破壊検査装置。 - 前記放射線発生器及び前記放射線検出器は2組設けられ、
一方の組は前記被検査物の上部を撮像し、
他方の組は前記被検査物の下部を撮像し、
前記画像生成部は、前記一方の組または前記他方の組の手前に設けられる、
請求項1乃至4のいずれかに記載の非破壊検査装置。
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