JPH07326367A - 積層型スパイラル構造の巻きずれ良否判別方法および良否判別装置 - Google Patents

積層型スパイラル構造の巻きずれ良否判別方法および良否判別装置

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JPH07326367A
JPH07326367A JP11917794A JP11917794A JPH07326367A JP H07326367 A JPH07326367 A JP H07326367A JP 11917794 A JP11917794 A JP 11917794A JP 11917794 A JP11917794 A JP 11917794A JP H07326367 A JPH07326367 A JP H07326367A
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JP
Japan
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positive electrode
electrode layer
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JP11917794A
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English (en)
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Hisaaki Kubochi
尚昭 窪地
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FDK Twicell Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Battery Co Ltd
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Publication date
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    • Y02E60/12

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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Filamentary Materials, Packages, And Safety Devices Therefor (AREA)
  • Primary Cells (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スパイラル構造の起電部における巻きずれ寸
法を、材質や色彩などに関係なく、常に精度よく検出し
得る巻きずれ良否判別手段の提供を目的とする。 【構成】 正極層1,絶縁体層(セパレータ)3a,負極
層2および絶縁体層(セパレータ)3bの積層型スパイラ
ル構造端面の所定領域を一対の CCDカメラ4a,4bで交差
的に撮像し、前記一対の CCDカメラ4a,4bの画像情報を
処理して正極層斜視寸法d′および正極層実視寸法dを
算出し、小さい方の正極層斜視寸法d′が予め設定され
た正極層実視寸法の上・下限値Ud ,Ld 内か否かを比
較対比し、正極層実視寸法の上・下限値Ud ,Ld 内の
とき巻きずれなしと判定することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、スパイラル状巻きずれ
の良否判別手段に係り、さらに詳しくは、正極層,絶縁
体層(セパレーター),負極層および絶縁体層の積層体
をスパイラル状に巻装して成る電池起電部の構成におけ
る巻きずれの良否判定に適する良否判別方法および良否
判別装置に関する。
【0002】
【従来の技術】正極層,絶縁体層,負極層および絶縁体
層の積層体をスパイラル状に巻装して成る起電部を、外
装容器内に液密に封装した構成の電池が広く実用に供さ
れている。ところで、前記電池の起電部構成において
は、スパイラル状の巻きずれの存在が由々しい問題を提
起する。すなわち、正極層,絶縁体層(セパレータ
ー),負極層および絶縁体層(セパレーター)の積層体
をスパイラル状に巻装した構成において、たとえば絶縁
体層の巻きずれが発生していると、この絶縁体層を介し
て積層配置されている正極層と負極層とが、電気的に短
絡を起こし易く、不良製品化するなど信頼性や歩留まり
の点で問題がある。
【0003】前記スパイラル状の巻きずれ問題に対して
は、スパイラル状に巻装した後、一般的に目視検査によ
って巻きずれの有無(良否)を検査・判別している。し
かし、この目視検査は、個人差により信頼性などに問題
があるとともに、能率面もしくは生産性などの点で劣る
ので、自動的な検査もしくは良否判別手段の開発が望ま
れていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前記スパイラル構造の
巻きずれを自動的に良否判別する手段としては、いわゆ
る自動画像検査装置の採用が考えられる。すなわち、各
種の電子部品の組み立て,実装などにおける位置決めな
どに実用されている自動画像検査装置によって、前記正
極層,絶縁体層,負極層および絶縁体層の積層体を、ス
パイラル状に巻装したときの巻きずれ状態を検査するこ
とも十分に考慮される。
【0005】しかしながら、上記自動画像検査装置は、
2値化処理を基本としているため、ある距離を隔てて同
色の部材が隣接した構成を採っていると、その境界が不
明確化して位置ずれ(巻きずれ)を状態適確に検査・判
別し得ないという問題がある。すなわち、電池の起電部
を成すスパイラル状の巻装体おいては、正極層と負極層
とをセパレートする絶縁体層端面が、正極層および負極
層の端面よりも突出する一方、互いに隣接しかつ一般的
に同色であるため,前記隣接するスパイラル状絶縁体層
の境界を判別することが実質上できない。
【0006】図4は、2値化処理を基本とする自動画像
検査装置によって、スパイラル状巻装体の巻きずれ寸法
を検査する態様を模式的に示した断面図である。そし
て、図4において、1は正極層、2は負極層、3a,3bは
絶縁体層(セパレータ)で、セパレータ3aの実寸法hに
対して、セパレータ3aの斜視寸法h′は、セパレータ3a
像およびセパレータ3b像が重なるので、セパレータ虚寸
法y分だけ長い寸法が検出される。なお、正極層1の実
視寸法dに対して、正極層1の斜視寸法d′が検出され
る。このように、一般的な自動画像検査装置によって
は、隣接するスパイラル状絶縁体層3a,3bの重なった画
像として検出されるので、絶縁体層3aの端面突出状態も
虚寸法のまま把握されることになり、実際の状態を正確
に把握し得ない。
【0007】本発明は上記事情に対処してなされたもの
で、スパイラル構造の起電部における巻きずれ寸法を、
材質や色彩などに関係なく、常に精度よく検出し得る巻
きずれ良否判別方法および良否判別装置の提供を目的と
する。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明に係る積層型スパ
イラル構造の巻きずれ良否判別方法は、正極層,絶縁体
層(セパレータ),負極層および絶縁体層(セパレー
タ)の積層型スパイラル構造端面の所定領域を一対の C
CDカメラで交差的に撮像し、前記一対の CCDカメラの画
像情報を処理して正極層斜視寸法および正極層実視寸法
を算出し、小さい方の正極層斜視寸法が予め設定された
正極層実視寸法の上・下限値内か否かを比較対比し、正
極層実視寸法の上・下限値内のとき巻きずれなしと判定
することを特徴とする。
【0009】本発明に係る積層型スパイラル構造の巻き
ずれ良否判別装置は、正極層,絶縁体層(セパレー
タ),負極層および絶縁体層(セパレータ)の積層型ス
パイラル構造端面の所定領域を交差的に撮像することが
可能に配置された一対の CCDカメラと、前記一対の CCD
カメラの画像情報を処理して算出した小さい方の正極層
斜視寸法および正極層実視寸法を、予め設定・内蔵する
基準値と比較対比して巻きずれの良否を判定する画像処
理ユニットとを具備して成ることを特徴とする。
【0010】上記本発明は、次のような基本的な原理に
基づいている。
【0011】先ず、図1に模式的に示すごとく、正極層
1,絶縁体層(セパレータ)3a,負極層2および絶縁体
層(セパレータ)3bの積層型スパイラル構造端面の所定
領域を、一対の CCDカメラ4a,4bで交差的に(反対向か
ら)撮像して、前記積層型スパイラル構造端面の画像を
得る。このとき、 CCDカメラ4aによるセパレータ3aの斜
視像は、内側のセパレータ3bの突出長さ(突出高さ)で
変わり、また正極層1の撮像領域に対応する正極実視寸
法d,正極斜視寸法d′の長さも変わる。しかしなが
ら、隣接するセパレータ3a,3bは同色なので一体に見
え、内側のセパレータ3bの実寸法が分からないので、正
極層1の実視寸法dを求めることができない。 一方、
CCDカメラ4bによるセパレータ3aの斜視像は、内側のセ
パレータ3bに影響されないので、正極層1の撮像領域に
対応する正極実視寸法dを求めることができる。そし
て、これら一対の CCDカメラ4a,4bによる正極層1の実
視寸法dは、 CCDカメラ4aによる場合の方が、少なくと
も負極層2の厚さ分だけ大きくなるので、 CCDカメラ4
a,4bの入力像中、正極実視寸法dまたは正極斜視寸法
d′を比較して小さい寸法(短い寸法)の方を採用する
ことにより、正しい正極実視寸法dの判別が可能とな
る。
【0012】ここで、一対の CCDカメラ4a,4bの入力像
による正極実視寸法dの良否判別は、次のようになされ
る。すなわち、前記積層型スパイラル構造の巻きずれの
大小は、図2に断面的に示すごとく、正極層1端面から
突出するセパレータ3a,3bの上限寸法Uh および下限寸
法Lh で決定される。また、対応する正極層1端面の正
極実視上限寸法Ud および正極実視下限寸法Ld は、そ
れぞれ次式によって求められる。
【0013】Ud =D−Lh × tanθ…… (1) Ld =D−Uh × tanθ…… (2) また、正極実視寸法dと正極斜視寸法d′との関係は cosθ=d′/d, 故に、d=d′/ cosθ…… (3) したがって、正極実視寸法dの良否判定は、式 (1),
(2)および (3)から D−Lh × tanθ<d′/ cosθ<D−Uh × tanθ…… (4) 前記式に基づいて、画像処理ユニットでは、正極実視寸
法dの良否判定が行われる。つまり、画像処理ユニット
に一対の CCDカメラ4a,4bから入力された画像は、前記
図1に図示したように斜視像であるが、正極斜視寸法
d′について正極像にウインドウを設定しておき、この
ウインドウ内の画素数により正極斜視寸法d′を求め
る。そして、両 CCDカメラ4a,4bの入力による正極斜視
寸法d′を比較して小さい値の方を採用し、前記式 (4)
によって良否を判定する。
【0014】
【作用】上記本発明に係る巻きずれの良否・判別手段に
よれば、被検査面を一対の CCDカメラで交差撮像する方
式を採っている。つまり、両方向からの入力像を利用
し、隣接するセパレータの重なりに伴う虚寸法の問題を
回避する一方、正極層端面の正極実視寸法および正極斜
視寸法をそれぞれ入力像とする。そして、これらの入力
像に基づいて算出する正極実視寸法および正極斜視寸法
を、予め設定・内蔵(メモリ)させておいた前記式 (4)
と比較・対比して、積層型巻装体の巻きずれ状態を判別
するので、より容易で量産的に、また精度よく巻きずれ
の良否を判別することが可能となる。
【0015】
【実施例】以下、良否判別の実施態様例を模式的に示す
図3 (a)および (b)を参照して本発明の実施例を説明す
る。
【0016】先ず、正極層,絶縁体層(セパレータ),
負極層および絶縁体層(セパレータ)の積層型スパイラ
ル構造端面の所定領域を交差的に撮像することが可能に
配置された一対の CCDカメラ4a,4bと、前記一対の CCD
カメラ4a,4bの画像情報を処理して算出した小さい方の
正極層斜視寸法および正極層実視寸法を、予め設定・内
蔵させた基準値と比較対比して、巻きずれの良否を判定
する画像処理ユニット5とを具備して成る積層型スパイ
ラル構造の巻きずれ良否判別装置を用意する。
【0017】なお、前記画像処理ユニット5が予め内蔵
する基準値とは、いわゆる巻きずれの規格であり、セパ
レータ3a,3bの上限寸法値および下限寸法値である。
【0018】一方、被判別体として、正極層1,絶縁体
層(セパレータ)3a,負極層2および絶縁体層(セパレ
ータ)3bの積層型巻装体を用意し、前記良否判別装置の
試料載置台にセットする。ここで、一対の CCDカメラ4
a,4bは同等の性能のものであり、前記積層型巻装体の
端面に対して所定の角度θで、かつ一定(等距離)で設
定される。また、この実施例では、高い分解能を得るた
めに、 CCDカメラ4a,4bは積層型巻装体端面の 1/2の最
大画像が得られるような位置と拡大率のレンズ構成とし
てある。図3 (a)はこの状態を示したものである。
【0019】前記積層型巻装体をセットした後、 CCDカ
メラ4a,4bで積層型巻装体端面をそれぞれ撮像すると、
図3 (b)模式的に示すごとくなる。つまり、 CCDカメラ
4a,4bによる撮像像は、 CCDカメラ4a,4bの相違に基づ
く斜視画像であって、正極層1およびセパレータ3a,3b
の実視方向,斜視方向の寸法が異なっており、また巻き
ずれが存在すると正極層1を挟むセパレータ3a,3bの実
視方向寸法,斜視方向寸法とも異なっている。なお、こ
の CCDカメラ4a,4bによる撮像に当たっては、良否判別
のための検査領域に対応して、予め所要のウインドウ6
を設定しておくことが望ましい。
【0020】このような、両斜視画像が、前記画像処理
ユニット5に入力されると二値化画像となる。そして、
画像処理ユニット5への入力画像は、前記ウインドウ6
の大きさに対応しており、予め画像処理ユニット5が内
蔵している画素数によって、ウインドウ6内の正極斜視
画像面積が算出され、さらに算出されたウインドウ6内
の正極斜視画像面積から、正極斜視寸法d′が算出され
る。ここで、ウインドウ6が複数の正極層1に跨がって
いる場合、正極斜視寸法d′はそれらの平均値で算出さ
れる。ここで、算出された正極斜視寸法d′は、画像処
理ユニット5に予め内蔵・設定されている基準値と比較
・対比され、前記式 (4)によって巻きずれの有無(良
否)が判別される。そして、この巻きずれの判定結果
は、画像処理ユニット5に表示され、要すれば外部端子
を介して関連(連動)する他の機構に出力される。
【0021】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものでなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲でいろいろの
変形を採り得る。たとえば、積層型巻装体の巻きずれ良
否判別方法およびその実施に用いる装置は、いわゆるバ
ッチ方式の構成を採ってもよいし、搬送系などと組み合
わせた連続方式を採ってもよい。
【0022】
【発明の効果】以上実施例の説明から分かるように、本
発明に係る積層型巻装体の巻きずれ良否判別手段(方法
・装置)によれば、ある距離をもって互いに隣接するセ
パレータが、一定範囲内の寸法で端面側に突出している
かを容易に、かつ確実に判別することができる。すなわ
ち、従来の自動画像検査装置の場合は、隣接するセパレ
ータが重なり一体画像として検出されることに伴って、
端面側に突出しているセパレータが虚寸法であった。こ
れに対して、この発明に係る手段によれば、前記虚寸法
でなく、正しい寸法で検出されので、信頼性の高い良否
判別がなされることになる。そして、この信頼性の高い
良否判別が可能なことは、巻きずれ良否判別手段の自動
化や量産性と相俟って実用面で多くの利点をもたらすも
のといえる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る巻きずれ良否判別手段の原理を説
明するための模式的な断面図。
【図2】本発明に係る巻きずれ良否判別手段における巻
きずれ寸法の規格・基準の原理を説明するための模式的
な断面図。
【図3】本発明に係る巻きずれ良否判別手段の実施態様
を模式的に示すもので、 (a)は被検査体面に対する CCD
カメラの配置図、 (b)は被検査体の検査面の状態を示す
平面図。
【図4】従来の自動画像検査装置による巻きずれ良否判
別の実施態様を模式的に示す断面図。
【符号の説明】
1…正極層 2…負極層 3a,3b…絶縁体層(セパ
レータ) 4a,4b…CCDカメラ 5…画像処理ユニ
ット 6…ウインドウー

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 正極層,絶縁体層(セパレータ),負極
    層および絶縁体層(セパレータ)の積層型スパイラル構
    造端面の所定領域を一対の CCDカメラで交差的に撮像
    し、前記一対の CCDカメラの画像情報を処理して正極層
    斜視寸法および正極層実視寸法を算出し、小さい方の正
    極層斜視寸法が予め設定した正極層実視寸法の上・下限
    値内か否かを比較対比し、正極層実視寸法の上・下限値
    内のとき巻きずれなしと判定することを特徴とする積層
    型スパイラル構造の巻きずれ良否判別方法。
  2. 【請求項2】 正極層,絶縁体層(セパレータ),負極
    層および絶縁体層(セパレータ)の積層型スパイラル構
    造端面の所定領域を交差的に撮像することが可能に配置
    された一対の CCDカメラと、 前記一対の CCDカメラの画像情報を処理して算出した小
    さい方の正極層斜視寸法および正極層実視寸法を、予め
    設定・内蔵してある基準値と比較対比して巻きずれの良
    否を判定する画像処理ユニットとを具備して成ることを
    特徴とする積層型スパイラル構造の巻きずれ良否判別装
    置。
JP11917794A 1994-05-31 1994-05-31 積層型スパイラル構造の巻きずれ良否判別方法および良否判別装置 Withdrawn JPH07326367A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014068084A1 (en) * 2012-11-02 2014-05-08 Rolls-Royce Marine As Control system for cables or similar
WO2023133809A1 (zh) * 2022-01-14 2023-07-20 宁德时代新能源科技股份有限公司 极片错位控制方法、装置、极片、电芯、电池

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