KR101739714B1 - 검지 방법 및 검지 장치 - Google Patents

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닛산 지도우샤 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 주머니 형상으로 형성된 세퍼레이터 내에 전극이 배치된 포장 전극에 대해서, 세퍼레이터의 위치에 상관없이, 세퍼레이터의 접힘을 검지할 수 있는 검지 방법 및 검지 장치를 제공하는 것을, 기술적 과제로 한다. 본 발명의 검지 방법은, 세퍼레이터가 n매 겹쳐져 있는 그레이색 부분(R1)과 세퍼레이터가 n-1매의 백색 부분(R2A)에 있어서, 서로 다른 명도를 갖도록, 포장 정극에 광을 조사하면서 포장 전극을 촬상하는 촬상 공정과, 촬상 공정에 있어서 포장 전극을 촬상해서 얻어진 화상의 명도로부터, 세퍼레이터가 n매 겹쳐져 있는 그레이색 부분을 검출하는 그레이색 부분 검출 공정을 갖는다.

Description

검지 방법 및 검지 장치{DETECTION METHOD AND DETECTION DEVICE}
본 발명은 세퍼레이터의 접힘의 검지 방법 및 검지 장치에 관한 것이다.
최근 들어, 여러가지 제품에서 이차 전지가 사용되고 있다. 이차 전지는, 정극, 세퍼레이터, 부극이 적층된 전지 요소를 포함한다. 전지 요소에 있어서, 전지 성능이나 전지의 수명 악화를 방지하기 위해서, 위치 어긋남없이 적층하는 것이 중요하다.
정극과 부극의 위치 어긋남을 방지하기 위해서, 정극을 주머니 형상의 세퍼레이터 내에 배치하고, 내부에 정극이 배치된 주머니 형상의 세퍼레이터(포장 전극이라고 칭함)와 부극을 적층함으로써, 고속이면서 또한 정확하게 정극과 부극을 적층하는 기술이 개시되어 있다(특허문헌 1 참조).
그러나, 특허문헌 1에 기재된 적층 방법에서는, 포장 전극을 반송할 때 세퍼레이터가 젖혀져서, 세퍼레이터가 접힌 상태에서 적층될 우려가 있다. 이로 인해, 포장 전극의 세퍼레이터의 접힘이나 젖혀짐을 검지하는 방법이 필요하다.
일본특허 제3380935호 공보
세퍼레이터의 접힘이나 젖혀짐을 검지하는 방법으로서는, 포장 전극에 상방으로부터 광을 조사하면서, 상방에 설치된 촬상부에 의해 포장 전극을 촬상하는 방법이 생각된다. 그러나 이 방법으로는, 촬상부측, 즉 포장 전극의 상방에 설치된 세퍼레이터의 접힘은 발견할 수 있지만, 촬상부와는 반대측, 즉 포장 전극의 하방에 설치된 세퍼레이터의 접힘을 검지할 수 없다. 이것으로는, 세퍼레이터의 접힘이나 젖혀짐이 남은 채 전지 요소가 구성되어, 전지 성능에 지장을 초래하는 경우가 있다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 주머니 형상으로 형성된 세퍼레이터 내에 전극이 배치된 포장 전극에 대해서, 세퍼레이터의 위치에 상관없이, 세퍼레이터의 접힘을 검지할 수 있는 검지 방법 및 검지 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하는 본 발명에 따른 검지 방법은, 주머니 형상으로 형성된 세퍼레이터 내에 전극이 배치된 포장 전극에 광을 조사하여, 상기 세퍼레이터의 접힘을 검지하는 검지 방법이다. 검지 방법은, 상기 광이 n매의 세퍼레이터를 투과한 제1 부분과 n-1매 이하의 세퍼레이터를 투과한 제2 부분에 있어서, 서로 다른 명도를 갖도록, 상기 포장 전극에 상기 광을 조사하면서 상기 포장 전극을 촬상하는 촬상 공정을 갖는다. 검지 방법은, 상기 촬상 공정에 있어서 상기 포장 전극을 촬상해서 얻어진 화상의 명도로부터, 상기 제1 부분을 검출하는 검출 공정을 더 갖는다. 검지 방법은, 상기 검출 공정에 있어서 검출된 상기 제1 부분과 상기 광이 투과하지 않는 상기 전극의 부분의 에지간의 거리에 기초하여, 상기 세퍼레이터의 접힘을 판별하는 판별 공정을 더 갖는다. 검지 방법은, 상기 촬상 공정 전에, 상기 제1 부분과 상기 제2 부분에 있어서, 서로 다른 명도를 갖도록, 상기 광의 강도를 조정하는 조정 공정을 갖는다. 또한, 상기 조정 공정에 있어서, 상기 제2 부분에서는, 상기 세퍼레이터의 외측 영역에서의 명도와 동일 값으로 되고, 상기 제1 부분에서는, 상기 세퍼레이터의 외측 영역에서의 상기 명도보다 낮은 값으로 되도록 상기 광의 강도가 조정된다.
상기 목적을 달성하는 본 발명에 따른 검지 장치는, 주머니 형상으로 형성된 세퍼레이터 내에 전극이 배치된 포장 전극에 광을 조사하여, 상기 세퍼레이터의 접힘을 검지하는 검지 장치이다. 검지 장치는, 상기 광이 n매의 세퍼레이터를 투과한 제1 부분과 n-1매 이하의 세퍼레이터를 투과한 제2 부분에 있어서, 서로 다른 명도를 갖도록, 조사 수단에 의해 상기 포장 전극에 상기 광을 조사하면서 상기 포장 전극을 촬상하는 촬상 수단을 갖는다. 검지 장치는, 상기 촬상 수단에 의해 상기 포장 전극을 촬상해서 얻어진 화상의 명도로부터, 상기 제1 부분을 검출하는 검출 수단을 더 갖는다. 검지 장치는, 상기 검출 수단에 의해 검출된 상기 제1 부분과 상기 광이 투과하지 않는 상기 전극의 부분의 에지간의 거리에 기초하여, 상기 세퍼레이터의 접힘을 판별하는 판별 수단을 더 갖는다.
상기 검지 방법 및 검지 장치에 따르면, 세퍼레이터의 매수가 n매인 부분과, 세퍼레이터의 매수가 n-1매인 부분을 식별할 수 있다. 따라서, 주머니 형상으로 형성된 세퍼레이터 내에 전극이 배치된 포장 전극에 대해서, 세퍼레이터의 위치에 상관없이, 세퍼레이터의 접힘을 검지할 수 있다.
도 1은 리튬 이온 이차 전지의 외관을 나타낸 사시도이다.
도 2는 리튬 이온 이차 전지의 분해 사시도이다.
도 3은 포장 정극 및 부극의 평면도이다.
도 4는 포장 정극에 부극을 겹친 모습을 도시하는 평면도이다.
도 5는 시트 적층 장치를 도시하는 개략 평면도이다.
도 6은 시트 적층 장치를 도시하는 개략 사시도이다.
도 7은 검사 시스템을 도시하는 사시도이다.
도 8은 도 7의 화살표 방향에서 본 검사 시스템을 도시하는 도면이다.
도 9는 적층 로봇에 의한 부극 및 포장 정극의 적층 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 적층 로봇에 의한 부극 및 포장 정극의 적층 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 적층 로봇에 의한 부극 및 포장 정극의 적층 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 제1 실시 형태에 따른, 포장 정극의 검사 방법의 수순을 나타내는 흐름도이다.
도 13의 (A)는 세퍼레이터가 접혀 있지 않은 양호한 포장 정극의 촬영 화상을 도시하는 도면이고, 도 13의 (B)는 세퍼레이터가 접혀 있는 포장 정극의 촬영 화상을 도시하는 도면이다.
도 14는 반사용 광원에 의해 광을 조사하면서, 카메라에 의해 포장 정극을 촬상했을 때의 촬영 화상을 도시하는 도면이다.
도 15는 광이 투과하는 세퍼레이터의 매수와 그레이값의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 16은 휘도 불균일을 포함하는 촬영 화상을 도시하는 도면이다.
도 17은 보정 공정에 의해 휘도 불균일이 저감된 촬영 화상을 도시하는 도면이다.
도 18은 제2 실시 형태에 따른, 포장 정극의 검사 방법의 수순을 나타내는 흐름도이다.
<제1 실시 형태>
이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 형태를 설명한다. 또한, 도면의 치수 비율은, 설명의 형평 상 과장되어 있고, 실제 비율과는 상이한 경우가 있다.
본 발명은 리튬 이온 이차 전지의 제조 공정의 일부에 적용되는 검지 방법 및 검지 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 형태인 검지 방법 및 검지 장치를 설명하기 전에, 리튬 이온 이차 전지의 구조 및 리튬 이온 이차 전지의 발전 요소를 조립하는 구성인 시트 적층 장치에 대해서 설명한다.
(리튬 이온 이차 전지)
먼저, 도 1 내지 도 4를 참조하여, 시트 적층 장치(100)에 의해 형성되는 리튬 이온 이차 전지(10)에 대해서 설명한다. 도 1은 리튬 이온 이차 전지(10)의 외관을 나타낸 사시도이다. 도 2는 리튬 이온 이차 전지(10)의 분해 사시도이다. 도 3은 포장 정극(20) 및 부극(30)의 평면도이다. 도 4는 포장 정극(20)에 부극(30)을 겹친 모습을 도시하는 평면도이다.
리튬 이온 이차 전지(10)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 편평한 직사각형 형상을 갖고 있고, 정극 리드(11) 및 부극 리드(12)가 외장재(13)의 동일 단부로부터 도출되어 있다. 또한, 이 구성에 한정되지 않고, 정극 리드(11) 및 부극 리드(12)는, 서로 다른 단부로부터 도출되어도 된다. 외장재(13) 내부에는, 충방전 반응이 진행되는 발전 요소(15)가 수용되어 있다. 발전 요소(15)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 포장 정극(20)과, 부극(30)이 교대로 적층되어 형성된다.
포장 정극(20)은, 도 3의 (A)에 도시한 바와 같이, 시트 형상의 정극 집전체의 양면에 정극 활물질층(22)이 형성되어 이루어지는 정극(24)이, 세퍼레이터(40)에 의해 끼워 넣어져 이루어진다. 2매의 세퍼레이터(40)는, 단부에 있어서 접합부(42)에 의해 서로 접합되어, 주머니 형상으로 형성되어 있다. 정극(24)은 탭 부분(26)이 세퍼레이터(40)의 주머니로부터 인출되어 있다. 정극(24)은 탭 부분(26) 이외의 부분에 정극 활물질층(22)이 형성되어 있다.
부극(30)은, 도 3의 (B)에 도시한 바와 같이, 매우 얇은 시트 형상의 부극 집전체의 양면에 부극 활물질층(32)이 형성되어 이루어진다. 부극(30)은, 탭 부분(34) 이외의 부분에 부극 활물질층(32)이 형성되어 있다.
세퍼레이터(40)를 구성하는 재료는, 예를 들어 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등과 같은 폴리올레핀 다공질막이다. 이에 한정되지 않고, 세퍼레이터(40)는 세라믹 세퍼레이터여도 된다.
포장 정극(20)에, 부극(30)을 겹친 상태를 도 4에 도시한다. 부극 활물질층(32)은, 도 4에 도시한 바와 같이, 정극(24)의 정극 활물질층(22)보다 평면에서 볼 때 한층 크게 형성되어 있다.
또한, 포장 정극(20)과 부극(30)을 교대로 적층해서 리튬 이온 이차 전지(10)를 제조하는 방법 자체는, 일반적인 리튬 이온 이차 전지(10)의 제조 방법이기 때문에, 상세한 설명은 생략한다.
(시트 적층 장치)
이어서, 발전 요소(15)를 조립하기 위한 시트 적층 장치(100)에 대해서 설명한다.
도 5는 시트 적층 장치(100)를 도시하는 개략 평면도이다. 도 6은 시트 적층 장치(100)를 도시하는 개략 사시도이다. 도 7은 검사 시스템(200)을 도시하는 사시도이다. 도 8은 도 7의 화살표 방향에서 본 검사 시스템(200)을 도시하는 도면이다.
시트 적층 장치(100)는, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 적층 로봇(110), 정극 공급 테이블(120), 부극 공급 테이블(130), 적층 스테이지(140), 기억부(150) 및 제어부(160)를 갖는다. 적층 로봇(110), 정극 공급 테이블(120), 부극 공급 테이블(130) 및 적층 스테이지(140)는, 제어부(160)에 의해 제어된다. 또한, 제어부(160)의 제어 프로그램이나 각종 데이터는 기억부(150)에 기억된다.
적층 로봇(110)은, 포장 정극(20) 및 부극(30)을 교대로 적층해서 발전 요소(15)를 형성한다. 적층 로봇(110)은, L자 형상 아암(112)과, L자 형상 아암(112)의 단부에 설치된 제1 및 제2 흡착 핸드(114, 116)를 갖는다. L자 형상 아암(112)은, 연직 방향의 축 둘레에 소정각, 예를 들어 본 실시 형태에서는 90도 회동한다. 또한, L자 형상 아암(112)은, 연직 방향으로 소정량 이동할 수 있다. 제1 흡착 핸드(114)는, L자 형상 아암(112)의 한쪽 단부에 설치되고, 포장 정극(20)을 흡착 보유 지지 또는 해방한다. 제2 흡착 핸드(116)는, L자 형상 아암(112)의 다른 쪽 단부에 설치되고, 부극(30)을 흡착 보유 지지 또는 해방한다.
정극 공급 테이블(120)은, L자 형상 아암(112)에 포장 정극(20)을 주고 받기 위한 테이블이다. 정극 공급 테이블(120)은, 전공정에서 제작되어 흡착 컨베이어(60)에 의해 운반된 포장 정극(20)을 1매씩 수취, 적재한다. 구체적으로는, 정극 공급 테이블(120)도, 흡착 컨베이어이고, 흡착 컨베이어(60)로부터의 부압이 개방된 포장 정극(20)을 흡착해서, 대략 중앙까지 운반하여 부압에 의해 고정한다. 포장 정극(20)이 제1 흡착 핸드(114)에 흡착될 때에는, 정극 공급 테이블(120)은 흡착을 개방한다. 또한, 정극 공급 테이블(120)은, 포장 정극(20)의 평면 위치를 조정할 수 있도록, 평면 방향으로 이동이, 또한 연직 방향의 축 주위로 회전이, 각각 가능하다. 정극 공급 테이블(120)은, 도 6에 도시한 바와 같이, XY 스테이지(122) 위에 설치되어 있고, XY 스테이지(122)가 X, Y 방향으로 이동 또는 연직 방향의 축 주위로 회전함으로써, 포장 정극(20)의 평면 위치가 조정된다. XY 스테이지(122)는, 3개의 모터(도시하지 않음)에 의해, 평면 방향의 이동 및 연직 방향의 축 주위의 회전이 실현된다.
정극 공급 테이블(120)은, 흡착 컨베이어(60)보다 폭이 좁고, 포장 정극(20)의 측방이 비어져 나오도록, 구성되어 있다. 한편, 도 5, 도 6에서는 도시를 생략하고 있지만, 도 7, 도 8에 도시한 바와 같이, 정극 공급 테이블(120)의 주연부에는, 정극 공급 테이블(120)로부터 비어져 나와 있는 포장 정극(20)의 단부를 지지하기 위한 투명한 지지대(124)가 설치된다. 또한, 지지대(124)에 대응하는 위치에, 클램퍼(126)가 설치된다. 클램퍼(126)는, 지지대(124)과 함께 포장 정극(20)의 단부를 끼워서 고정한다. 지지대(124) 및 클램퍼(126)는, 모두 가동식이며, 정극 공급 테이블(120) 위에 포장 정극(20)이 적재되면, 포장 정극(20)의 단부를 지지 및 고정하도록, 포장 정극(20)에 접근한다.
정극 공급 테이블(120)에 배치되는 포장 정극(20)의 정극(24)은, 후술하는 검사 시스템(200)에 의해 위치가 검출된다. 그리고, 검사 시스템(200)에 의해 검출된 정극(24)의 위치에 기초하여, 정극(24)(포장 정극(20))의 수평 위치가 보정된다. 이 보정에 의해, 제1 흡착 핸드(114)는, 정극(24)의 위치가 정확하게 위치 결정된 포장 정극(20)을 매회 픽업할 수 있다.
부극 공급 테이블(130)은, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, L자 형상 아암(112)에 부극(30)을 주고 받기 위한 테이블이다. 부극 공급 테이블(130)은, 전공정에서 제작되어 흡착 컨베이어(62)에 의해 운반된 부극(30)을 1매씩 수취, 적재한다. 구체적으로는, 부극 공급 테이블(130)도, 흡착 컨베이어이며, 흡착 컨베이어(62)로부터의 부압이 개방된 부극(30)을 흡착해서, 대략 중앙까지 운반하여 부압에 의해 고정한다. 부극(30)이 제2 흡착 핸드(116)에 흡착될 때에는, 부극 공급 테이블(130)은 흡착을 개방한다. 또한, 부극 공급 테이블(130)은, 부극(30)의 평면 위치를 조정할 수 있도록, 평면 방향으로 이동이, 또한 연직 방향의 축 주위로 회전이, 각각 가능하다. 부극 공급 테이블(130)은, 도 6에 도시한 바와 같이, XY 스테이지(132) 위에 설치되어 있고, XY 스테이지(132)가 X, Y 방향으로 이동 또는 연직 방향의 축 주위로 회전함으로써, 부극(30)의 평면 위치가 조정된다. XY 스테이지(132)는, 3개의 모터(도시하지 않음)에 의해, 평면 방향의 이동 및 연직 방향의 축 주위의 회전이 실현된다.
또한, 도 6에 도시한 바와 같이, 부극 공급 테이블(130)의 상방에는, 광원(72) 및 카메라(82)가 배치되어 있다. 광원(72)은, 부극(30)에 반사 또는 흡수되는 파장의 광을, 부극(30)에 조사한다. 카메라(82)는, 광원(72)으로부터 투광되어 부극(30)으로 반사한 광을 수광, 또는 부극(30)에 흡수되지 않고 주위로 반사된 광을 수광하여, 부극(30)의 위치를 촬상한다. 부극 공급 테이블(130)은, 카메라(82)에 의해 촬상된 부극(30)의 위치에 기초하여, 부극(30)의 수평 위치가 보정된다. 이 보정에 의해, 제2 흡착 핸드(116)는 정확하게 위치 결정된 부극을 매회 픽업할 수 있다.
적층 스테이지(140)는, 포장 정극(20) 및 부극(30)이 교대로 적층되는 적층체를 적재하는 적재부(142)와, 적재부(142)를 승강하는 구동부(144)와, 적재부(142)의 주연부에 배치되는 4개의 클램퍼(146)를 갖는다.
적재부(142)는, 포장 정극(20) 및 부극(30)이 소정 매수 적층되어 발전 요소(15)가 완성될 때까지는, 적층체를 보유 지지하고, 완성되면, 도 5에 도시한 바와 같이, 발전 요소(15)를 컨베이어(64)로 불출한다. 구동부(144)는, 적재부(142)의 높이를 조정한다. 구체적으로는, 포장 정극(20) 및 부극(30)이 교대로 적층되어, 적층체의 높이가 변동되어도, 적층체의 최상면의 높이가 바뀌지 않도록, 적층의 진행에 따라서 적재부(142)의 위치를 낮춘다. 이에 의해, 적층 로봇(110)은, 적층의 진행에 상관없이, 동일한 동작을 반복하는 것만으로, 포장 정극(20) 및 부극(30)의 적층이 가능하게 된다. 클램퍼(146)는, 적층체가 어긋나지 않도록, 부극(30) 또는 포장 정극(20)을 적층할 때마다, 적층체의 주연부를 고정한다. 적층의 진행에 따라서 적재부(142)의 높이가 낮게 조정되므로, 클램퍼(146)도 매회 동일한 움직임으로 클램프를 반복할 수 있다.
(적층 동작)
이상과 같이 구성되는 시트 적층 장치(100)를 사용하여, 정극 공급 테이블(120) 및 부극 공급 테이블(130) 위에 위치 조정해서 적재되는 포장 정극(20) 및 부극(30)이, 적층 로봇(110)에 의해 픽업되어, 적층 스테이지(140)에 교대로 제공된다. 이하, 도 9 내지 도 11을 참조하여, 시트 적층 장치(100)의 적층 동작에 대해서 설명한다.
도 9 내지 도 11은, 적층 로봇에 의한 부극 및 포장 정극의 적층 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 9 내지 도 11에서는 이해의 용이를 위해, XY 스테이지(122, 132)는 생략되어 있다. 또한, 이하에서는, 적층 로봇(110)에 의해 적층 스테이지(140)에 포장 정극(20)을 적층할 때의 동작부터 설명한다.
도 9의 (A)에 도시한 바와 같이, 적층 스테이지(140)에는, 포장 정극(20) 및 부극(30)이 적재되어 있고, 적층 스테이지(140)의 상방에는, 제1 흡착 핸드(114)가 위치하고 있다. 포장 정극(20) 및 부극(30)의 적층체의 최상층에는 부극(30)이 배치되어 있고, 제1 흡착 핸드(114)는, 포장 정극(20)을 흡착 보유 지지하고 있다. 한편, 제2 흡착 핸드(116)는, 부극 공급 테이블(130)의 상방에 위치하고 있다. 부극 공급 테이블(130) 상에는, 부극(30)이 적재되어 있다.
계속해서, 적층 로봇(110)의 L자 형상 아암(112)이 소정량만큼 하강한다(도 9의 (B) 화살표 참조). L자 형상 아암(112)의 하강에 수반하여, 제1 흡착 핸드(114) 및 제2 흡착 핸드(116)는, 적층 스테이지(140) 및 부극 공급 테이블(130) 상에 각각 강하한다. 이때, 제2 흡착 핸드(116)의 저면에는 부압이 작용하고, 제2 흡착 핸드(116)는, 부극(30)을 흡착 보유 지지한다. 한편, 제1 흡착 핸드(114)는 부압이 해제되어, 포장 정극(20)을 해방한다.
계속해서, 적층 로봇(110)의 L자 형상 아암(112)이 소정량만큼 상승한다(도 10의 (C) 화살표 참조). L자 형상 아암(112)의 상승에 수반하여, 제2 흡착 핸드(116)는, 테이블(130)로부터 부극(30)을 들어올린다. 또한, 제1 흡착 핸드(114) 및 제2 흡착 핸드(116)는, 각각 적층 스테이지(140) 및 부극 공급 테이블(130)의 상방으로 이동한다.
계속해서, 적층 로봇(110)의 L자 형상 아암(112)이 소정량만큼 회동한다(도 10의 (D) 참조). 구체적으로는, L자 형상 아암(112)이 연직 방향의 축 둘레에 90도 회동함으로써, 제1 흡착 핸드(114)가 정극 공급 테이블(120)의 상방에 위치하고, 제2 흡착 핸드(116)가 적층 스테이지(140)의 상방에 위치하게 된다.
계속해서, 적층 로봇(110)의 L자 형상 아암(112)이 소정량만큼 하강한다(도 11의 (E) 화살표 참조). L자 형상 아암(112)의 하강에 수반하여, 제1 흡착 핸드(114) 및 제2 흡착 핸드(116)는, 각각 정극 공급 테이블(120) 및 적층 스테이지(140) 위에 도달한다. 이때, 제1 흡착 핸드(114)의 저면에는 부압이 발생하고, 제1 흡착 핸드(114)는, 테이블(120) 상의 포장 정극(20)을 흡착 보유 지지한다. 한편, 제2 흡착 핸드(116)의 부압이 해제되어, 제2 흡착 핸드(116)는 적층 스테이지(140) 위의 적층체의 최상면에서 부극(30)을 해방한다.
계속해서, 적층 로봇(110)의 L자 형상 아암(112)이 소정량만큼 상승한다(도 11의 (F) 화살표 참조). L자 형상 아암(112)의 상승에 수반하여, 제1 흡착 핸드(114)는, 정극 공급 테이블(120)로부터 포장 정극(20)을 들어올린다. 한편, 제2 흡착 핸드(116)는, 적층 스테이지(140)의 상방으로 이동한다.
계속해서, 적층 로봇(110)의 L자 형상 아암(112)이 소정량만큼 회동한다. L자 형상 아암(112)이, 연직 방향의 축 둘레에 -90도 회동함으로써, 제1 흡착 핸드(114)가 적층 스테이지(140)의 상방에 위치하고, 제2 흡착 핸드(116)가 테이블(130)의 상방에 위치하게 된다(도 9의 (A) 참조).
이상의 동작이 반복됨으로써, 적층 스테이지(140) 위에서 포장 정극(20) 및 부극(30)이 교대로 적층된다. 포장 정극(20) 및 부극(30)이 소정 매수 적층됨으로써, 발전 요소(15)가 형성된다.
(검사 시스템)
이어서, 상술한 시트 적층 장치(100)에 적용되는 검사 시스템(200)에 대해서 설명한다.
상술한 바와 같이, 검사 시스템(200)은, 포장 정극(20) 내의 정극(24)의 위치를 검출한 후, 포장 정극(20)의 수평 위치를 보정한다. 또한, 검사 시스템(200)은, 검지 장치로서, 포장 정극(20)을 구성하는 세퍼레이터(40)의 접힘을 검지한다. 또한, 검사 시스템(200)은, 세퍼레이터(40)의 위치를 검사한다. 이하, 다시 도 7을 참조하여, 검사 시스템(200)의 구성을 설명한다. 도 7에서는, 제어부(160)의 도시는 생략되어 있다.
검사 시스템(200)은, 투과용 광원(조사 수단)(70)과, 반사용 광원(75)과, 카메라(촬상 수단)(80)와, 제어부(160)를 갖는다. 투과용 광원(70), 반사용 광원(75) 및 카메라(80)는, 제어부(160)에 접속되어 있고, 제어부(160)에 의해 동작이 제어된다.
투과용 광원(70)은, 정극 공급 테이블(120)의 하방에 4개 배치되고, 포장 정극(20)에 대하여 하방으로부터 광을 조사한다. 투과용 광원(70)은, 조정 다이얼(도시하지 않음)에 의해, 광의 강도가 조정 가능하다. 투과용 광원(70)으로부터 조사되는 광의 파장은, 세퍼레이터(40)에 대해서는 투과하고, 정극(24)에 대해서는 투과하지 않는 파장인 것이 바람직하고, 예를 들어 적색광을 들 수 있다.
반사용 광원(75)은, 정극 공급 테이블(120)의 상방에 배치되고, 포장 정극(20)에 대하여 광을 조사한다. 반사용 광원(75)은, 세퍼레이터(40)에 반사 또는 흡수되는 파장의 광을, 포장 정극(20)에 조사한다.
카메라(80)는, 포장 정극(20)에 대하여 상방에 설치된다. 카메라(80)는, 포장 정극(20)의 각 구성 요소를 촬상한다.
제어부(160)는, 카메라(80)에 의해 포장 정극(20)을 촬상해서 얻어진 화상에 기초하여, 세퍼레이터(40)의 접힘을 검지한다. 제어부(160)는, 검출 수단으로서, 카메라(80)에 의해 포장 정극(20)을 촬상해서 얻어진 흑백 화상의 그레이값으로부터 화상 중의 세퍼레이터(40)가 2매 겹쳐져 있는 부분[광이 2매의 세퍼레이터(40)를 투과한 제1 부분]을 검출한다. 또한, 제어부(160)는, 판별 수단으로서, 화상 중의 세퍼레이터(40)가 2매 겹쳐져 있는 부분과 광이 투과하지 않는 정극(24)의 부분의 에지간의 거리에 기초하여, 세퍼레이터(40)의 접힘을 판별한다. 또한, 본 실시 형태에 따른 그레이값은, 흑백 화상의 명도를 나타내고 있다.
투과용 광원(70), 카메라(80) 및 제어부(160)는, 본 실시 형태에 따른 검지 장치를 구성한다.
(포장 정극의 검사 방법)
이어서, 도 12를 참조하여, 제1 실시 형태에 따른 포장 정극(20)의 검사 방법에 대해서 설명한다. 포장 정극(20)의 검사 방법에서는, 포장 정극(20)의 위치 보정, 세퍼레이터(40)의 접힘 검지 및 세퍼레이터(40)의 위치 검사가 행해진다.
도 12는 제1 실시 형태에 따른 포장 정극(20)의 검사 방법의 수순을 나타내는 흐름도이다.
포장 정극(20)의 검사 개시에 앞서서, 투과용 광원(70)으로부터 조사되는 광의 강도가 조정된다(조정 공정). 조정 공정에서는, 투과용 광원(70)으로부터 조사되어, 2매의 세퍼레이터(40)를 투과한 광과, 1매의 세퍼레이터(40)를 투과한 광이, 카메라(80)에 의해 서로 다른 그레이값을 갖도록, 광의 강도가 조정된다. 구체적으로는, 조정 다이얼에 의해 광의 강도를 조정한다. 또한, 제어부(160)가 광의 강도를 조정해도 된다.
제1 촬상 공정(촬상 공정) S01에서는, 제어부(160)는 투과용 광원(70)에 의해 포장 정극(20)에 광을 조사하면서, 카메라(80)에 의해 포장 정극(20)을 촬상한다. 카메라(80)에 의해 포장 정극(20)을 촬상해서 얻어진 화상을, 도 13의 (A), (B)에 도시한다. 도 13의 (A)는 세퍼레이터(40)가 접혀 있지 않은 양호한 포장 정극(20)의 촬영 화상을 도시하는 도면이고, 도 13의 (B)는 세퍼레이터(40)가 접혀 있는 포장 정극(20)의 촬영 화상을 도시하는 도면이다.
도 13에 있어서, 흑색 부분(R3)은 광이 투과하지 않는 정극(24)이 존재하는 부분에 상당한다. 또한, 흑색 부분(R3) 주위에 존재하는 그레이색(예를 들어, 그레이값 220 내지 230임) 부분(R1)은, 세퍼레이터(40)가 2매 겹쳐져 있는 부분[광이 2매의 세퍼레이터(40)를 투과한 제1 부분]에 상당한다. 그레이색 부분(R1)의 주위에 존재하는 백색 부분(R2A, R2B)은, 각각 세퍼레이터(40)가 1매만인 부분(광이 1매의 세퍼레이터를 투과한 제2 부분) 또는 포장 정극(20)이 존재하지 않는 부분에 상당한다.
상술한 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 투과용 광원(70)으로부터 조사되는 광의 강도가 조정되어 있고, 세퍼레이터(40)가 2매 겹쳐져 있는 그레이색 부분(R1)과, 세퍼레이터가 1매만인 백색 부분(R2A)을 식별할 수 있다.
식별 공정 S02에서는, 제어부(160)는 촬상 공정 S01에 있어서, 카메라(80)에 의해 포장 정극(20)을 촬상해서 얻어진 화상 중의 정극(24)의 외주 단부를 식별한다. 구체적으로는, 제어부(160)가 포장 정극(20)을 촬상해서 얻어진 화상에 대하여 화상 처리를 실시하여, 소정의 그레이값 이상의 부분을 제거한다. 소정의 그레이값 이상의 부분을 제거함으로써, 예를 들어 도 13에 있어서 세퍼레이터(40)가 2매 겹쳐져 있는 그레이색 부분(R1)이 백색이 되고, 정극(24)이 존재하는 흑색 부분(R3)이 그대로 남는다. 이 결과, 백색과 흑색의 경계로부터 정극(24)의 외주 단부를 식별할 수 있다.
정극 위치 검출 공정 S03에서는, 제어부(160)는 식별 공정 S02에 있어서 식별된 정극(24)의 외주 단부에 기초하여, 정극(24)의 위치를 검출한다. 구체적으로는, 도 13의 화상 중, 정극(24)이 존재하는 흑색 부분(R3)을 정극(24)의 위치로 해서 검출한다.
정극 위치 보정 공정 S04에서는, 제어부(160)는, XY 스테이지(122)에 의해, 정극(24)[포장 정극(20)]의 위치를 보정한다. 구체적으로는, 정극 위치 검출 공정 S03에 있어서 검출된 정극(24)의 위치 정보에 기초하여, 정극(24)이 소정의 위치에 배치되도록, XY 스테이지(122)의 모터가 제어된다. 이 결과, 정극(24)의 위치가 정확하게 위치 결정된 포장 정극(20)을 매회 픽업할 수 있다.
이상과 같이, 제1 촬상 공정 S01 내지 정극 위치 보정 공정 S04에서는, 제어부(160)는, 정극(24)의 위치가 검출되어 포장 정극(20)의 위치를 보정한다.
그레이색 부분 검출 공정(검출 공정) S05에서는, 제어부(160)는 촬상 공정 S01에 있어서 포장 정극(20)을 촬상해서 얻어진 화상의 그레이값으로부터, 세퍼레이터(40)가 2매 겹쳐져 있는 그레이색 부분(R1)을 검출한다.
접힘 판별 공정(판별 공정) S06에서는, 제어부(160)는 그레이색 부분 검출 공정 S05에 있어서 검출된 그레이색 부분(R1)과 정극(24)이 존재하는 흑색 부분(R3)의 에지간의 거리(L1)에 기초하여, 세퍼레이터(40)의 접힘을 판별한다. 접힘 판별 공정 S06에 대해서, 다시 도 13을 참조하여, 이하 상세한 설명한다.
도 13의 (A), (B)를 비교하면, 세퍼레이터(40)가 접혀져 있는 경우에는, 정극(24)이 존재하는 흑색 부분(R3) 주위에 세퍼레이터(40)가 1매만인 백색 부분(R2A)이 있다. 이로 인해, 흑색 부분(R3)의 주위로부터 그레이색 부분(R1)까지의 에지간의 거리(L1)가, 전체 둘레에 걸쳐서 소정의 거리[예를 들어 카메라(80)의 화소수로 0.5Pixel] 이상이면, 세퍼레이터(40)의 접힘이 없다고 판별된다. 한편, 흑색 부분(R3)의 주위로부터 그레이색 부분(R1)까지의 에지간의 거리(L1)가, 적어도 1군데라도 소정의 거리 이하이면 세퍼레이터(40)의 접힘이 있다고 판별된다.
이상과 같이, 그레이색 부분 검출 공정 S05 내지 접힘 판별 공정 S06에서는, 제어부(160)는, 세퍼레이터(40)의 접힘을 검지한다.
제2 촬상 공정 S07에서는, 제어부(160)는 반사용 광원(75)에 의해 상방으로부터 포장 정극(20)에 광을 조사하면서, 카메라(80)에 의해 포장 정극(20)을 촬상한다. 카메라(80)에 의해 포장 정극(20)을 촬상해서 얻어지는 화상을 도 14에 도시한다.
도 14에 있어서, 백색 부분(R4)은 세퍼레이터(40)가 존재하는 부분을 나타낸다. 백색 부분(R4)의 주위에 존재하는 흑색 부분(R5)은 포장 정극(20)이 존재하지 않는 부분에 상당한다.
세퍼레이터 위치 검사 공정 S08에서는, 제어부(160)는 제2 촬상 공정 S07에 있어서 촬상해서 얻어진 화상에 기초하여, 세퍼레이터(40)의 위치를 검사한다. 구체적으로는, 도 14에 도시하는 백색 부분(R4)을 세퍼레이터(40)의 부분으로서 검출하고, 제어부(160)가 검출된 세퍼레이터(40)의 위치를 검사하여, 소정의 영역에 배치되어 있는지를 판별한다.
이상과 같이, 제2 촬상 공정 S07 내지 세퍼레이터 위치 검사 공정 S08에서는, 제어부(160)는, 세퍼레이터(40)의 위치를 검사한다.
이어서, 도 15를 참조하여, 세퍼레이터(40)의 두께의 편차가, 세퍼레이터(40)의 접힘의 검지에 영향을 주지 않는 것에 대해 설명한다. 도 15는 광이 투과하는 세퍼레이터(40)의 매수와 그레이값의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 15에 있어서, 횡축은 세퍼레이터(40)의 매수, 종축은 그레이값을 나타낸다. 그레이값은 수치가 높을수록 백색에 가까워지고, 수치가 낮을수록 흑색에 가까워진다.
세퍼레이터(40)의 두께는, 일반적으로 10% 정도의 편차가 존재한다. 이 두께의 편차를 이상적인 세퍼레이터 1매를 기준으로 한 매수의 편차로 환산하면, 0.9 내지 1.1매이다. 이 매수의 편차에 의한 그레이값의 오차는, 도 15에 도시한 바와 같이, ±4이다. 이에 비해, 광이 투과하는 세퍼레이터(40)의 매수(예를 들어 1매, 2매)를 판별하는 그레이값의 차는 약 40이다. 따라서, 약 40의 그레이값의 차에 대하여 ±4의 그레이값의 편차는 충분히 작다. 이로 인해, 세퍼레이터(40)의 두께에 편차가 있다 하더라도, 세퍼레이터(40)가 2매 겹쳐져 있는 그레이색 부분(R1)과 세퍼레이터(40)가 1매만인 백색 부분(R2A)을 촬영 화상 상에서 식별할 수 있다.
또한, 그레이색 부분(R1)을 검출할 때에 있어서, 세퍼레이터(40)가 균일하게 2매 겹쳐져 있는 부분에서도, 화상 내의 위치에 따라, 그레이값에 차가 발생하는 경우가 있다. 이 경우, 제어부(160)가 그레이값의 편차를 보정한다(보정 공정).
보정 공정에 대해서, 도 16 및 도 17을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 16은 휘도 불균일을 포함하는 촬영 화상을 도시하는 도면이다. 도 17은 보정 공정에 의해 휘도 불균일이 저감된 촬영 화상을 도시하는 도면이다.
보정 공정에 앞서서, 제어부(160)는, 접힘이 없는 세퍼레이터(40)로 이루어지는 포장 정극(20)에 대하여 투과용 광원(70)에 의해 광을 조사하여, 카메라(80)에 의해 포장 정극(20)을 촬상한다. 카메라(80)에 의해 포장 정극(20)을 촬상해서 얻어지는 화상을 도 16에 도시하였다. 도 16에 있어서, 이점쇄선으로 나타내는 영역 A1 및 영역 A2에서는, 투과한 세퍼레이터(40)의 매수가 동일(2매)하더라도 그레이값에 차가 발생하고 있는 것을 알 수 있다. 그리고 이 화상에 기초하여, 휘도 불균일을 포함하는 휘도 정보를 취득한다. 이 휘도 불균일은, 예를 들어 클램퍼(126)와 같은 설비의 그림자나, 조명의 휘도 불균일 등에 기인한다.
그리고, 제어부(160)는, 취득된 휘도 정보에 기초하여, 촬상 공정 S01에 있어서 포장 정극(20)을 촬상해서 얻어진 화상에 포함되는 휘도 불균일을 저감한다. 구체적으로는, 그레이값이 낮은 개소에 대하여 화상 처리를 행함으로써, 그레이값이 높은 개소와의 그레이값의 차를, 예를 들어 10 이하로 한다. 이 결과, 도 17에 도시한 바와 같이, 영역 A1 및 영역 A2에 있어서, 그레이값의 차가 저감된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 검지 방법은, 주머니 형상으로 형성된 세퍼레이터(40) 내에 정극(24)이 배치된 포장 정극(20)에 광을 조사하여, 세퍼레이터(40)의 접힘을 검지하는 검지 방법이다. 검지 방법은, 촬상 공정 S01과, 그레이색 부분 검출 공정 S05과, 접힘 판별 공정 S06을 갖는다. 촬상 공정 S01에서는, 세퍼레이터(40)가 2매 겹쳐져 있는 그레이색 부분(R1)과, 세퍼레이터(40)가 1매만인 백색 부분(R2A)에 있어서, 서로 다른 그레이값을 갖도록, 포장 정극(20)에 광을 조사하면서 포장 정극(20)을 촬상한다. 그레이색 부분 검출 공정 S05에서는, 촬상 공정 S01에 있어서 포장 정극(20)을 촬상해서 얻어진 화상의 그레이값으로부터, 세퍼레이터(40)가 2매 겹쳐져 있는 그레이색 부분(R1)을 검출한다. 접힘 판별 공정 S06에서는, 그레이색 부분 검출 공정 S05에 있어서 검출된 그레이색 부분(R1)과 광이 투과하지 않는 정극(24)이 존재하는 흑색 부분(R3)의 에지간의 거리에 기초하여, 세퍼레이터(40)의 접힘을 판별한다. 이로 인해, 세퍼레이터(40)의 매수가 2매인 부분과, 세퍼레이터(40)의 매수가 1매인 부분을 식별할 수 있다. 따라서, 주머니 형상으로 형성된 세퍼레이터(40) 내에 정극(24)이 배치된 포장 정극(20)에 대해서, 세퍼레이터(40)의 위치에 상관없이, 세퍼레이터(40)의 접힘을 검지할 수 있다.
또한, 촬상 공정 S01 전에, 세퍼레이터(40)가 2매 겹쳐져 있는 그레이색 부분(R1)과 세퍼레이터(40)가 1매만인 백색 부분(R2A)에 있어서, 서로 다른 그레이값을 갖도록, 광의 강도를 조정하는 조정 공정을 더 갖는다. 이로 인해, 용이한 방법에 의해, 세퍼레이터(40)가 2매 겹쳐져 있는 그레이색 부분(R1)과 세퍼레이터(40)가 1매만인 백색 부분(R2A)에 있어서, 서로 다른 그레이값을 가질 수 있다.
또한, 조정 공정에 있어서, 세퍼레이터(40)가 1매만인 백색 부분(R2A)에서는 백색으로 되고, 세퍼레이터(40)가 2매 겹쳐져 있는 그레이색 부분(R1)에서는 그레이색으로 되도록 광의 강도가 조정된다. 따라서, 그레이색 부분 검출 공정 S05에 있어서 세퍼레이터(40)가 2매 겹쳐져 있는 그레이색 부분(R1)의 검출이 용이하게 된다.
또한, 촬상 공정 S01 및 그레이색 부분 검출 공정 S05 사이에, 촬상 공정 S01에 있어서 포장 정극(20)을 촬상해서 얻어진 화상에 있어서, 소정의 그레이값 이상의 부분을 제거하여, 정극(24)의 외주 단부를 식별하는 식별 공정 S02를 더 갖는다. 이로 인해, 한번의 촬영으로, 세퍼레이터(40)의 접힘을 검지할 수 있을 뿐 아니라, 정극(24)의 위치도 검출할 수 있기 때문에, 제조 시간의 단축을 도모할 수 있다.
또한, 촬상 공정 S01에 있어서 포장 정극(20)을 촬상해서 얻어진 화상에 있어서, 투과한 세퍼레이터(40)의 매수가 동일해도 항상 그레이값에 차가 발생하는 영역이 존재하는 경우, 당해 영역간의 그레이값의 차를 보정하는 보정 공정을 더 갖는다. 이로 인해, 설비의 그림자나, 조명의 휘도 불균일 등에 기인하는 그레이값의 차가 저감하여, 보다 정확하게 세퍼레이터(40)의 접힘을 검지할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 따른 검지 장치에 따르면, 포장 정극(20)에 설치되는 2매의 세퍼레이터(40)에 있어서, 적어도 1개의 세퍼레이터(40)에 접힘이 발생하는 경우에 당해 접힘을 검지할 수 있다.
또한, 제1 촬상 공정 S01에 있어서의 촬상 후, 그레이색 부분 검출 공정 S05에 앞서서, 정극 위치 검출 공정 S03 및 정극 위치 보정 공정 S04를 행하고 있다. 따라서, 정극(24)의 위치를 재빨리 보정할 수 있어, L자 형상 아암(112)에 의한 포장 정극(20)의 픽업에 대비할 수 있다. 따라서, L자 형상 아암(112)에 의한 픽업 동작을 지체시키지 않고, 그레이색 부분 검출 공정 S05를 실행할 수 있다. 예를 들어, 그레이색 부분 검출 공정 S05는, L자 형상 아암(112)에 의한 픽업 동작과 병행되어도 된다. 이와 같이, 적층 동작과 직접 관계가 있는 공정 S03, S04를, 직접 관계가 없는 공정 S05보다 우선으로 함으로써, 포장 정극(20) 및 부극(30)의 적층 고속화가 도모된다.
<제2 실시 형태>
이어서, 본 발명의 제2 실시 형태를 설명한다. 제1 실시 형태와 공통되는 부분은 설명을 생략하고, 제2 실시 형태에만 특징이 있는 개소에 대해서 설명한다. 제2 실시 형태에 따른 포장 정극(20)의 검사 방법은, 카메라(80)에 의해 촬상을 3회 하는 점에 있어서, 제1 실시 형태에 따른 검사 방법과 상이하다. 리튬 이온 이차 전지(10)의 구성 및 시트 적층 장치(100)의 구성은 제1 실시 형태와 마찬가지이기 때문에, 설명은 생략한다.
이하, 도 18을 참조하여, 제2 실시 형태에 따른 포장 정극(20)의 검사 방법에 대해서 설명한다.
도 18은, 제2 실시 형태에 따른 포장 정극(20)의 검사 방법의 수순을 나타내는 흐름도이다.
제1 촬상 공정 S11에서는, 제어부(160)는, 광이 투과하지 않는 정극(24)이 존재하는 부분은 흑색으로 되고, 세퍼레이터(40)가 존재하는 부분은 매수에 상관 없이 백색으로 되도록, 투과용 광원(70)으로부터 조사되는 광의 강도를 조정한다. 광의 강도를 조정한 다음, 제어부(160)는, 포장 정극(20)에 광을 조사하면서 포장 정극(20)을 촬상한다.
정극 위치 검출 공정 S12에서는, 제어부(160)는, 제1 촬상 공정 S11에 있어서 포장 정극(20)을 촬상해서 얻어진 화상에 기초하여, 정극(24)의 위치를 검출한다. 구체적으로는, 촬영 화상 중, 흑색 부분을, 정극(24)의 위치로서 검출한다.
정극 위치 보정 공정 S13에서는, 제어부(160)는, XY 스테이지(122)에 의해, 정극(24)[포장 정극(20)]의 위치를 보정한다. 구체적인 보정 방법은, 제1 실시 형태의 정극 위치 보정 공정 S04와 마찬가지이기 때문에, 설명은 생략한다.
이상과 같이, 제1 촬상 공정 S11 내지 정극 위치 보정 공정 S13에서는, 제어부(160)는, 정극(24)의 위치가 검출되어 포장 정극(20)의 위치를 보정한다.
제2 촬상 공정(촬상 공정) S14에서는, 제어부(160)는, 세퍼레이터(40)가 2매 겹쳐져 있는 그레이색 부분(R1)과, 세퍼레이터(40)가 1매만인 백색 부분(R2A)에 있어서, 서로 다른 그레이값을 갖도록, 포장 정극(20)에 광을 조사하면서 촬상한다. 이때, 제1 실시 형태에 따른 촬상 공정 S01과 마찬가지 화상(도 13 참조)이 촬상된다.
그레이색 부분 검출 공정(검출 공정) S15에서는, 제어부(160)는, 제2 촬상 공정 S14에 있어서 포장 정극(20)을 촬상해서 얻어진 화상의 그레이값으로부터, 세퍼레이터(40)가 2매 겹쳐져 있는 그레이색 부분(R1)을 검출한다. 구체적인 검출 방법은, 제1 실시 형태에 따른 그레이색 부분 검출 공정 S05와 마찬가지이기 때문에, 설명은 생략한다.
접힘 판별 공정(판별 공정) S16에서는, 제어부(160)는, 그레이색 부분 검출 공정 S15에 있어서 검출된 그레이색 부분(R1)과 광이 투과하지 않는 정극(24)이 존재하는 흑색 부분(R3)의 에지간의 거리에 기초하여, 세퍼레이터(40)의 접힘을 판별한다. 구체적인 판별 방법은, 제1 실시 형태에 따른 접힘 판별 공정 S06과 마찬가지이기 때문에, 설명은 생략한다.
이상과 같이, 제2 촬상 공정 S14 내지 접힘 판별 공정 S16에서는, 제어부(160)는, 세퍼레이터(40)의 접힘을 검지한다.
제3 촬상 공정 S17에서는, 제어부(160)는, 반사용 광원(75)에 의해 상방으로부터 포장 정극(20)으로 광을 조사하면서, 카메라(80)에 의해 포장 정극(20)을 촬상한다. 이때, 제1 실시 형태에 따른 제2 촬상 공정 S07에 있어서 촬상되는 화상과 마찬가지 화상이 얻어진다.
세퍼레이터 위치 검사 공정 S18에서는, 제어부(160)는, 제3 촬상 공정 S17에 있어서, 촬상해서 얻어진 화상에 기초하여, 세퍼레이터(40)의 위치를 검출한다. 구체적인 검출 방법은, 제1 실시 형태에 따른 세퍼레이터 위치 검출 방법 S08과 마찬가지이기 때문에, 설명은 생략한다.
이상과 같이, 제3 촬상 공정 S17 내지 세퍼레이터 위치 검사 공정 S18에서는, 제어부(160)는, 세퍼레이터(40)의 위치를 검사한다.
제2 실시 형태에서는, 제1 실시 형태에 비교하여, 제1 촬상 공정 S11을 추가하고 있다. 제1 촬상 공정 S11에 있어서 조사되는 광의 강도는, 제1 실시 형태의 제1 촬상 공정 S01에 있어서 조사하는 광의 강도보다 크다. 이로 인해, 제1 실시 형태의 식별 공정 S02를 실시하지 않고, 광을 투과하지 않는 정극(24)이 존재하는 흑색 부분(R3)을 용이하게 검출할 수 있다.
이하, 상술한 실시 형태의 개변예에 대해서 설명한다.
(개변예)
상술한 제1, 제2 실시 형태에서는, 1개의 포장 정극(20)에 설치되는 2개의 세퍼레이터(40)의 접힘을 검지하는 방법에 대해서 설명하였다. 그러나, 이것에 한정되지 않고, 복수의 포장 정극(20) 및 부극(30)이 적층된 적층체에 있어서의 세퍼레이터(40)의 접힘을 검지해도 된다. 적층체에 있어서의 세퍼레이터(40)의 매수가 n매일 때를 예로 들어 설명한다. 이때, 촬상 공정에 있어서, 세퍼레이터(40)가 n매 겹쳐져 있는 부분과 세퍼레이터가 n-1매 이하인 부분에 있어서, 서로 다른 그레이값을 갖도록, 포장 정극(20)(적층체)에 광을 조사하면서 포장 정극(20)(적층체)을 촬상하면 된다. 이에 의해, 적층체에 있어서의 세퍼레이터(40)의 접힘을 검지할 수 있다.
또한, 상술한 실시 형태에서는, 주머니 형상으로 형성된 세퍼레이터(40) 내에 정극(24)이 배치되어 포장 정극(20)이 형성되었다. 그러나, 이것에 한정되지 않고, 주머니 형상으로 형성된 세퍼레이터(40) 내에 부극(30)이 배치되어 포장 부극이 형성되어도 된다. 이 경우, 포장 부극의 세퍼레이터의 접힘이 검지된다.
또한, 상술한 실시 형태에서는, 투과용 광원(70)으로부터 조사되는 광의 강도를 조정하여, 세퍼레이터(40)가 2매 겹쳐져 있는 그레이색 부분(R1)과 세퍼레이터(40)가 1매만인 백색 부분(R2A)에 있어서, 서로 다른 그레이값을 갖도록 하였다. 그러나, 이것에 한정되지 않고, 카메라(80)의 셔터 스피드를 조정함으로써, 세퍼레이터(40)가 2매 겹쳐져 있는 그레이색 부분(R1)과 세퍼레이터(40)가 1매만인 백색 부분(R2A)에 있어서, 서로 다른 그레이값을 갖도록 해도 된다.
또한, 상술한 실시 형태에서는, 세퍼레이터(40)가 1매만인 부분 백색(R2A)이 백색을 나타내도록, 투과용 광원(70)의 광이 조정되었다. 그러나, 세퍼레이터(40)가 2매 겹쳐져 있는 그레이색 부분(R1)이 짙은 그레이를 나타내고, 세퍼레이터(40)가 1매만인 백색 부분(R2A)이 얇은 그레이를 나타내도록, 투과용 광원(70)의 광이 조정되어도 된다.
또한, 상술한 실시 형태에서는, 흑백 화상의 그레이값을 사용하여, 세퍼레이터(40)의 접힘을 판별하였다. 그러나, 컬러의 촬상 화상을 사용해서 세퍼레이터(40)의 접힘을 판별해도 된다. 컬러의 촬상 화상을 사용하는 경우에는, 촬상 화상의 명도를 사용하여, 세퍼레이터(40)의 접힘을 판별할 수 있다. 또한, 컬러의 촬상 화상을, 흑백 화상으로 변환하여, 그레이값을 사용해서, 세퍼레이터(40)의 접힘을 판별해도 된다.
또한, 본 출원은, 2013년 12월 10일에 출원된 일본특허출원번호 제2013-255449호에 기초하고 있고, 그들의 개시 내용은 참조되어, 전체로서 포함되어 있다.
10 : 리튬 이온 이차 전지
15 : 발전 요소
20 : 포장 정극
24 : 정극
30 : 부극
40 : 세퍼레이터
70 : 투과용 광원(조사 수단)
80 : 카메라(촬상 수단)
100 : 시트 적층 장치
160 : 제어부
200 : 검사 시스템
R1 : 그레이색 부분
R2A : 백색 부분
R3 : 흑색 부분
S01 : 제1 촬상 공정(촬상 공정)
S02 : 식별 공정
S05, S15 : 그레이색 부분 검출 공정(검출 공정)
S06, S16 : 접힘 판별 공정(판별 공정)
S14 : 제2 촬상 공정(촬상 공정)

Claims (6)

  1. 주머니 형상으로 형성된 세퍼레이터 내에 전극이 배치된 포장 전극에 광을 조사하여, 상기 세퍼레이터의 접힘을 검지하는 검지 방법이며,
    상기 광이 n매의 세퍼레이터를 투과한 제1 부분과 n-1매 이하의 세퍼레이터를 투과한 제2 부분에 있어서, 서로 다른 명도를 갖도록, 상기 포장 전극에 상기 광을 조사하면서 상기 포장 전극을 촬상하는 촬상 공정과,
    상기 촬상 공정에 있어서 상기 포장 전극을 촬상해서 얻어진 화상의 명도로부터, 상기 제1 부분을 검출하는 검출 공정과,
    상기 검출 공정에 있어서 검출된 상기 제1 부분과 상기 광이 투과하지 않는 상기 전극의 부분의 에지간의 거리에 기초하여, 상기 세퍼레이터의 접힘을 판별하는 판별 공정을 갖는, 검지 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 촬상 공정 전에, 상기 제1 부분과 상기 제2 부분에 있어서, 서로 다른 명도를 갖도록, 상기 광의 강도를 조정하는 조정 공정을 더 갖는, 검지 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 조정 공정에 있어서,
    상기 제2 부분에서는, 상기 세퍼레이터의 외측 영역에서의 명도와 동일 값으로 되고,
    상기 제1 부분에서는, 상기 세퍼레이터의 외측 영역에서의 상기 명도보다 낮은 값으로 되도록 상기 광의 강도가 조정되는, 검지 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 촬상 공정에 있어서 상기 포장 전극을 촬상해서 얻어진 상기 화상에 있어서, 소정의 명도 이상의 부분을 제거하고, 상기 전극의 외주 단부를 식별하는 식별 공정을, 상기 촬상 공정 및 상기 검출 공정 사이에 더 갖는, 검지 방법.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 촬상 공정에 있어서 상기 포장 전극을 촬상해서 얻어진 상기 화상에 있어서, 투과한 세퍼레이터의 매수가 동일해도 항상 명도에 차가 발생하는 영역이 존재하는 경우, 당해 영역간의 명도의 차를 보정하는 보정 공정을 더 갖는, 검지 방법.
  6. 주머니 형상으로 형성된 세퍼레이터 내에 전극이 배치된 포장 전극에 광을 조사하여, 상기 세퍼레이터의 접힘을 검지하는 검지 장치이며,
    상기 광이 n매의 세퍼레이터를 투과한 제1 부분과 n-1매 이하의 세퍼레이터를 투과한 제2 부분에 있어서, 서로 다른 명도를 갖도록, 조사 수단에 의해 상기 포장 전극에 상기 광을 조사하면서 상기 포장 전극을 촬상하는 촬상 수단과,
    상기 촬상 수단에 의해 상기 포장 전극을 촬상해서 얻어진 화상의 명도로부터, 상기 제1 부분을 검출하는 검출 수단과,
    상기 검출 수단에 의해 검출된 상기 제1 부분과 상기 광이 투과하지 않는 상기 전극의 부분의 에지간의 거리에 기초하여, 상기 세퍼레이터의 접힘을 판별하는 판별 수단을 갖는, 검지 장치.
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