JP6473924B2 - 電池検査装置 - Google Patents
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Description
図1は本発明の第一の実施形態の電池検査装置の構成図である。
図3ないし図8を参照して作用を説明する。
{電極板それぞれの大きさは正確で誤差は無視できる}、
{ずれは平行ずれのみ}、
の下に検出するものである。
最初に以下のように第一の辺11a,12aの両方を含む部分に対して画像合成条件の設定、撮影画像合成、判定を行う。
MC=M0+MR …(1)
とする。ここで、MRは電池1の開始位置Zsから終了位置ZEまでの移動量を検出面5a上に投影して透過像上の画素数として求めたもので、式、
MR=Int{(|ZE−ZS|・FDD)÷(dpm・FOD)}+1 …(2)
で計算する。ここで、Intは小数点以下を切り捨て整数として計算する、dpmは検出面5a上のz方向1画素サイズで定数である。FOD(Focus to Object Distance)はX線焦点Fから電池までの距離、FDD(Focus to Detector Distance)はX線焦点Fから検出面5aまでの距離である(図6参照)。
次に、図7を参照して、撮影及び合成処理についての作用を説明する。図7は第一の実施形態の撮影及び合成処理のフロー図である。
PR(n,m)=P(n+nR,m+mR) …(3)
によって抽出する。すなわち、取り込んだ複数の透過像に対し、kによらず互いに同一である所定の領域(ROI)を抽出することになる。
Δm(k)=(Z(k)−ZS)・FDD÷dpm・FOD …(4)
で計算する(画素単位)。すなわち、式(4)で計算されるずらし量Δm(k)は、開始位置Zsを起点とする移動による電池の透過像上での移動量に等しいものである。
a=Int(Δm(k))
b=Δm(k)―a …(5)
として計算する。このa,bを用いて、抽出透過像PRの全(n.m)(n=0〜N0−1、m=0〜M0−1)について、式、
Q(n,m+a)=Q(n,m+a)+(1−b)・PR(n,m)
Q(n,m+a+1)=Q(n,m+a+1)+b・PR(n,m) …(6)
により、合成画像Qに加算する。
このとき、各画素のウェイトRを、式
R(n,m+a)=R(n,m+a)+(1−b)
R(n,m+a+1)=R(n,m+a+1)+b …(7)
で計算する。
Q’(n,m)=Q’(n,m)÷R(n,m) …(8)
で計算する。
次に、合成画像Q’を表示部6aに表示する。操作者は表示部6aに表示された合成画像Q’を確認して、入力部6bに第一の辺部分に関する良否判定情報を入力する。検査処理部6fは入力された第一の辺部分に関する良否判定情報を記憶する。
<第二の辺部分の撮影と合成>
<第二の辺部分の判定>
つぎに、電極板の第一の辺と直交する第二の辺部分をこの辺に沿った方向でX線ビーム3(のX線光軸L)が透過するよう位置決めし、第二の辺部分について以上と同様の条件設定、撮影、合成、判定を行う。
次に、検査処理部6fは「第一の辺部分の判定」で記憶した第一の辺部分に関する良否判定情報と「第二の辺部分の判定」で記憶した第二の辺部分に関する良否判定情報を確認し、そのいずれかが不良と判定されていた場合に、機構制御部7に判定結果として不良品の排除信号を送信する。さらに、機構制御部7は電池1を排除機構で排除する。
第一の実施形態によれば、電池1を電極板の積層方向に移動させつつ電極板の辺部を辺部に沿った方向で透過像撮影し、撮影した複数の透過像に対して電極が重なり合わない所定の領域(ROI)のみを用いて画像を合成して積層方向の全体の透過像を得るので、電極板の辺部分の全層に対して電極板が重なり合わない鮮明な辺に沿った透過像を得ることができ、これにより高容量のスタック型の電池で電極板が大きく薄層であっても層ごとの電極板の位置ずれを検出して良否判定を行うことができる。
その他、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨に逸脱しない範囲で種々変形して実施することが可能である。
第一の実施形態では、第一の辺部分と第二の辺部分で、それぞれ、合成条件設定を行っているが、「第二の辺部分の合成条件設定」は省略して、「第一の辺部分の合成条件設定」で求めた条件を用いるようにしてもよい。
第一の実施形態では、電池を上昇させて撮影しているが、必ずしも上昇方向でなくてもよい。
Δm(k)=MC−M0−1+(Z(k)−ZS)・FDD÷dpm・FOD…(9)
で計算する。
第一の実施形態では、合成画像用のメモリQの大きさを(MC×N0)としているが、上側と下側のM0行分は電池1が撮らない領域なのでこの部分を省いて、メモリQの大きさを((MC−2・M0)×N0)とすることもできる。
第一の実施形態で、開始位置ZSと終了位置ZEは、次のように設定してもよい。透過像上でROIの上端より電池1の上端が下になる(または電池1の上端がROI内に入る)z位置をZS、ROIの下端より電池1の下端が上になる(または電池1の上端がROI内に入る)z位置をZE、と設定してもよい。このように設定すれば上,下端部で若干ノイズが増えるが、電池の上端(上層)から下端(下層)までは全層を収めた合成画像が得られる。
第一の実施形態では、透過像Pを合成画像Qへの加算する際に補間計算をしているが、Δm(k)を四捨五入してずらし量を求めて、補間計算をなくしてもよい。
第一の実施形態で、撮影間隔ΔZを、
ΔZ=dpm×FOD÷FDD・I …(10)
として、z方向に開始位置ZSからはじめ終了位置ZEまでを超えるまで、撮影間隔ΔZごとに透過像を撮影するようにしてもよい。ここでIは自然整数である。この場合、合成処理としてはI画素分ずつずらしながら積算すればよい。すわなち、この場合ずらし量Δm(k)は、
Δm(k)=k・I= …(11)
となり、Δm(k)は整数となるので補間計算が不要となる。
Δm(k)=k・M0 …(12)
となる。この場合の合成処理は、抽出透過像をしきつめるようにならべる処理(タイリング)となり、単純な処理となる。
第一の実施形態では、電極板の一辺に沿った方向で撮影しているが、電池カド部の斜め透視(電極板面に沿った方向でカド部で交わる2つの面のどちらに対しても傾斜した方向の透視)にも適用できる。
第一の実施形態では、層を成す複数の四角形の電極板を有する電池を撮影対象としているが、正負極版をセパレータと一緒に扁平形状に巻き取りを行った構造の電池(ジェリーロール型)において、図10のように矩形の対象領域に着目することで層を成す複数の四角形の電極板とみなすことでジェリーロール型電池にも適用できる。
2…X線管
3…X線ビーム
4…位置決め機構、4a…ホルダ、4b…姿勢変更機構、4c…xyz移動機構
5…X線検出器、5a…検出器入力面
6…データ処理部、6a…表示部、6b…入力部、6c…条件設定部、6d…撮影制御部、6e…画像合成部、6f…検査処理部
7…機構制御部
F…X線焦点、L…光軸
11…正極板、11a…正極板第一の辺部分、11b…正極板第二の辺部分
12…負極板、12a…負極板第一の辺部分、12b…負極板第二の辺部分
13…ケース
14…ゲル状電解液
15…正極リード
16…負極リード
Claims (4)
- 層を成す複数の四角形の電極板を有する電池の前記電極板の位置ずれを検査する電池検査装置であり、
扇状に放射線ビームを放射する放射線源と、前記放射線源から放射される放射線ビームの光軸に前記電極板が沿うように前記電池の位置を決める位置決め手段と、
前記電池を前記電極板の積層方向へ移動させる移動手段と、
前記電池を透過した前記放射線ビームを検出し透過像として出力する放射線検出器と、
前記位置決め手段により位置決めされた前記電池に対し、前記移動手段と前記放射線検出器を制御して前記電池を積層方向に移動させつつ複数の移動の位置でそれぞれ前記電極板が前記光軸に沿った方向で透過した放射線ビームを検出した複数の透過像を取り込む撮影制御部と、
前記取り込んだ複数の透過像のそれぞれについて、前記放射線ビームの光軸に近傍する複数の電極板の透過像であって、前記放射線源から電極板に向かう斜めの放射線ビームに撮影される他の電極板の透過像と重ならない透過像が撮影される領域を抽出し、この抽出透過像を互いに前記移動の位置に応じたずらし量でずらして加算することで合成処理して合成画像を得る画像合成部と、
を有することを特徴とする電池検査装置。 - 請求項1に記載の電池検査装置において、前記画像合成部は、前記移動による前記電池の透過像上での移動量に等しい前記ずらし量でずらし加算する電池検査装置。
- 請求項1または請求項2のいずれか1項に記載の電池検査装置において、
前記画像合成部により得た合成画像より前記電極板の相互の位置ずれを検出して良否を判定する検査処理部
を有することを特徴とする電池検査装置。 - 請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の電池検査装置において、
前記位置決め手段により位置決めされた電池に対し撮影された透過像の上での位置指定を受けることで前記所定の領域を設定する条件設定部
を有することを特徴とする電池検査装置。
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