JPH0237662A - 電池の絶縁性リング状薄板の位置ずれ検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電池の絶縁性リング状薄板の位置ずれ検出方
法に関し、特に電池の組立て時での端子部に取付けられ
た絶縁性リング状薄板の位置ずれによる不良を検出する
ための方法に係わる。

［従来の技術］ 侠１えは゛円筒型τ賞池では、第５図（ａ３、（ｂ）に
示すように正極及び負極の端子部にｔは気的絶縁を図る
目的で絶縁性リング状薄板が設けられている。即ち、図
中１は−Ｈ底円筒形の金属缶である。

この金属缶１内には、セパレータ２を介して正極合剤３
か充填されている。この正極合剤３の中心には、炭素棒
４が挿入されている。この炭素棒４は、前記金属缶１の
上部付近に配置され、その開口部を密閉するためのポリ
エチレン製封口板５の透孔に嵌合されている。また、前
記金属缶［の底面には負極端子を兼ねる金属底板６及び
絶縁性リング状薄板７が重ねて配置されており、がっこ
れら金属底１＆Ｇ及びリング状薄板７は前記金属缶１の
外周面に配置され、加熱収縮された塩化ビニル製絶縁チ
ューブ８の内方向折曲部により固定されている。更に、
前記炭素棒４の頭部には正極端子を兼ねる金属キャップ
９が嵌着されている。このキャンプ９の周縁上部には、
絶縁性リング状薄板１０か配置されており、かつ該リン
グ状薄板１０は前記絶縁チューブ８に積層された金属外
装筒１１の上下開口部の内方への折曲により固定されて
いる。

なお、図中の１２は前記亜鉛缶１の内部底面に配置ｕさ
れた絶縁底板、１３は前記正極合剤３上に配置された絶
縁つげ紙である。

ところで、」二連した円筒型電池の組立て時においては
部品の挿入位置すれや、かしめ工程でのタイミングのす
れ等により正極端子側の絶縁性リング状薄１ｆｌｏか正
規な位置からずれる等の不良を発生する。具体的には、
第６図に示すように絶縁性リング状薄板■０か半分に折
れ曲かって電池の正極端子に取付けられたり、或いは第
７図に示すように絶縁性リング薄板２図２１０の一部か
炭素棒４側及び正極端子外部に飛出す等のずれを生じる
。なお、負極端子側の絶縁性リング薄板７は組立て工程
との関係から正極端子側の絶縁性リング状薄板１０のよ
うな位置すれは殆ど起きない。

このような電池の絶縁性リング状薄板の位置ずれ検出は
、従来より組立てライン上での人間による目視検査や、
光センサで電池の正極端子側を数か所検査する方法が行
われている。

［発明か解決しようとする課題］ しかしながら、人間による目視検査方法では移動する電
池を長時間見続けることによる疲労や、周囲からの雑音
による注意力の低下等の人間特有の問題に起因する絶縁
性リング状薄板の位置すれの見落とし、見損い、判断ミ
スが発生する。従って、製品の後工程で二重チエツクし
たり、判別＋ｒ、ｉｉ度を一部げるための要員の増大等
の対策か必要となるため、検査作業の繁雑化、検査コス
トの高騰化をＲＪ　＜問題があった。

また、上記光センサによる検査方法では電池の正極端子
側全面に亙る検査ではないため、絶縁性リング状薄板の
微少な位置すれはある確率でしか検査できない。このた
め、結局人間による別工程での検査か必要となる問題が
あった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたちので、
人間の目視検査に頼ることなく電池に取付けられた絶縁
性リング状薄板の微少の位置すれをも高精度で検出し得
る方法を提供しようとするものである。

「課題を解決するための手段］ 本発明は、電池の端子部に取付けられた絶縁性リング状
薄板の位置ずれを検出する方法において、前記電池の端
子部に一様に拡散させた光を照射する工程と、その反射
画像データを画像処理して正規な状９で位置する前記薄
板に相当する区域に領域指定する工程と、この領域指定
区域での反射画像データを明暗として２値化する工程と
、この２値化した領域指定区域の明部又は暗部の面積と
前記薄板が正規な状態で位置する時の２値化した領域指
定区域の明部又は暗部の面積を比較することにより前記
絶縁性リング状薄板の位置すれを判定する工程とを具備
したことを特徴とする電池の絶縁性リング状薄板の位置
ずれ検出方法である。

［作用］ 本発明によれば、電池の絶縁性リング状薄板か取付けら
れた端子部に一様に拡散させた光を照射することによっ
て、直接光を該端子部に照射した時のように絶縁性リン
グ状薄板部分での反射や緩やかな凹凸での不規則な反射
を防止して端子部の急俊な凹凸を除く金属面のみを反射
させることか可能となる。こうした拡散光のｊｊＱ射に
より電池の端子部から反射された反射画像データを画像
処理して正規の状態で位置する前３己薄阪に相当する区
域に領域指定し、この領域指定区域での反射面１象デー
タを明暗として２値化し、四に２値化した領域指定区域
の明部又は暗部の面積と前記薄板が正規の状態で位１４
する時の２値化した領域指定区域の明部又は暗部の面積
を比較することによって、絶縁性リング状薄板が位置す
る全域に亙って該薄板の位置ずれを精度よく判別できる
。つまり、電池の端子部に絶縁性リング状薄板が正規の
状態で取付けられている場合には該薄板の相当する区域
に領域指定し、２値化すると、該領域指定区域では薄板
の非反射性により暗部として処理される。

これに対し、前記薄板が正規な状態からずれて端子部に
取付けられいる場合には、その位置ずれ箇所に端子部の
金属が露出されるため、該箇所は反射して明部として処
理される。これらの結果に基づいて実際に測定され、２
値化した領域指定区域の暗部の面積と薄板か正規の状態
で位置する時の２値化した領域指定区域の暗部の面積を
比較することによって、それらの面積の差がない（又は
所定の閾値にある面積差の範囲内である）時には薄板か
正規な位置で端子部に取付けられていると判定でき、一
方それらか所定の閾値にある面積差の範囲から外れてい
る時には薄板が正規な位置からずれて端子部に取付けら
れたと判定できる。また、かかる判定に際して領域指定
を行なうことによって、前記薄板以外の領域での明暗の
情報をカットできるため、Ｓ／Ｎ比が向上して精度の高
い絶縁性リング状薄板の位置ずれ検出を遂行できる。

［実施例コ 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は、位置ずれ検出システムを電池の検査ラインに
組込んだ状態を示す斜視図、第２図は第１図の要部拡大
斜視図である。図中の２１は、駆動ローラ２２により例
えば４００　ｍｒｎ　／　ｓｅｅの周速度で矢印方向に
回動される無端搬送ベルトであり、この搬送ベルト２１
は円筒状電池が横置きに挿入される半円柱状の溝を有す
る保持ブロック２３を複数連結した構造になっている。

前記搬送ベルト２１の途中には、後述する画像処理装置
からの信号入力により作動し、不良品として判断された
電池を押出すプッンヤ機構２４が配設されている。前記
搬送ベルト２１を中心にして前記ブツシャ機ｔＭ２４と
反対側には、該ブツシャ機構２４で押し出された電池を
円滑にライン外部に排出するためのシュート２５が配設
されている。

前記搬送ベルト２１の途中には、一端を該ベルト２１下
方にまで延出させたテーブル２６が設けられている。こ
のテーブル２６上には、例えばｌ　１５６００秒のシャ
ッタースピードで画像を撮影することが可能なＣＣＤカ
メラ２７が前記搬送ベルト２１に対して一定の間隔あけ
て設置されている。このカメラ２７のレンス部２８の中
心は、前記搬送ベルト２１で横置きに搬送される電池の
中心と同一平面上に位置するように設定されている。前
記カメラ２７のレンズ部２８と前記搬送ベルト２１の間
には、第２図に示すように該レンズ部２８側からリング
状光出射部２９及び光透過穴３０を釘する艶消しガラス
板３１が順次配設されている。前記光出射部２９は、リ
ング３２と、このリング３２に内蔵され、一端を前記艶
消しガラス板３１側の環状面に同芯円状に表出させた複
数本の光ファイバ３３とから構成されている。また、こ
れら光ファイバ３３の他端はファイバ束３４として例え
ばハロゲン照明光源３５に連結されている。なお、前記
ＣＣＤカメラ２７、リング状光出射部２９及び艶消しガ
ラス板３１はそれらのレンズ部２８、リング３２の中心
及び光透過穴３０が同軸上に位置するように配置されて
いると共に、前記ＣＣＤカメラ２７のレンズ部２８、リ
ング状光出射部２９及び艶消しガラスＥ３１はカバー３
６内に収納されている。また、前記ＣＣＤカメラ２７は
領域指定及び２値化の画像処理を行なうための画像処理
装置３７に接続されている。

この画像処理装置３７には、電池の正極端子に取付けら
れた絶縁性リング状薄板が正規な状態で位置する時の反
射画像データを画（ｉ処理して該薄板に（目当する区域
に領域指定し、２値化した画像データ（以下、基僧画像
データと称す）が予め入力されている。また、前記画像
処理装置３７はモニタ用テレビ３８に接続されている。

更に、前記搬送ベルト２１と艶消しガラス板３１の間に
は発光素子３９が前記ＣＣＤカメラ２７の光軸より搬送
ベルト２１の搬送方向側へ伜かにずれた箇所を発光経路
とするように配置されている。この発光素子３９の直上
には、受光素子４０が配置されており、かつ該受光素子
４゜は前記ＣＣＤカメラ２７に接続されている。つまり
、前記発光素子３８、受光素子４０間の光経路に搬送ベ
ルト２１で搬送された電池が移動して光を遮ると、受光
素子４０から前記ＣＣＤカメラ２７に信号が出力され、
その信号入力時点での該カメラ２７の撮影画像データを
前記画像処理装置３７に出力させるようになっている。

次に、上述した検査ラインを用いて円筒形電池の絶縁性
リング状薄板の位置ずれ検査方法を説明する。

まず、前述した第５図（ａ）　　　（ｂ）に示す構造の
円筒形電池Ｂを組立てラインから４００ｍ＋ｙ／ｓｅｃ
の周速度で回動する無端搬送ベルト２１における各保持
ブロック２３の半円柱状溝にその正極端子がＣＣＤカメ
ラ２７の配置（ｌｌｌｌｌこ向くように横置きに順次挿
入させ、矢印方向に搬送させる。搬送ベルト２１の駆動
と同時にハロゲン照明光源３５をオンさせて、光源３５
からの光をファイバ束３４を通してリング状光出射部２
９の複数の光ファイバ３３からリング状の光を艶消しガ
ラスＶＬ３１に向けて照射させる。

艶消しガラス板３１に照射された光は、ここで−様に拡
散されて搬送ベルト２１側に照射される。また、ＣＣＤ
カメラ２７をオンさせ、前記−様に拡散された光の照射
により反射された画像を前記艶消しガラス板３１の光透
過穴３１及びリング状光出射部２９を通してレンズ部２
８で１〜５６００秒のシャツタスピドで逐次撮影する。

こうした状態で搬送ベルト２１の最前段の電池Ｂが発光
素子３８、受光素子４０間の光経路に移動してその光を
遮ると、受光素子４０から前記ＣＣＤカメラ２７に信号
が出力され、その信号人力時点での該カメラ２７の撮影
画像データ（反射画像データ）が前記画像処理装置３７
に出力される。反射画像データは、画像処理装置３７に
おいて画像処理され、電池Ｂの正極端子に正規な状態で
位置する絶縁性リング状薄板にトロ当する区域に領域指
定し、この領域指定区域での反射画像データを明暗とし
て２値化する。この時の領域指定区域の２値化画像デー
タをモニタ用テレビ３８に出力すると、第３図に示すよ
う電池Ｂの輪郭に相当する外円４１と、この外円４１の
内側に位置し前記薄板の領域指定区域にｔ目当する環状
暗部（点々で示す）４２とが写し出された画像が得られ
る。但し、この画像は電池Ｂの正極端子に絶縁性リング
状薄板が正規な状態で取付けられた状態を示す。なお、
前記反射画像データを領域指定せずに単に２値化した画
像データをモニタ用テレビ３８に出力すると、第４図に
示すように電池Ｂの輪郭に相当する外円４１と、この外
円４１の内側に位置し前記薄板周辺領域に相当する環状
暗部（点々で示す）４３と、この環状暗部４３の内側に
位置し炭素棒の急俊な段差に相当する環状暗部（点々で
示す）４４とが写し出された画像が得られる。そして、
前記画像処理された領域指定区域の２値化画像データ中
の明部の画素数を画像処理装置３７でカウントして明部
の面積を求め、この面積と該画像処理装置３７に予め人
力された基準画像データの明部の面積とを比較する。

この比較において、それらの面積が同一（又は所定の閾
値にある面積差の範囲）である時には電池Ｂの絶縁性リ
ング状薄板が正規な状態で取付けられていると判定され
る。一方、前記比較において、それらの面積が所定の閾
値にある面積差の範囲から外れた時には電池Ｂに取付け
られた絶縁性リング状薄板が正規な位置からずれている
と判定される。かかる面積差が生じる原因は、絶縁性リ
ング状薄板が正規な状態からずれて電池の正極端子に取
付けられていると、その位置ずれ箇所に正極端子の金属
が露出して拡散光の照射において該箇所で反射されるた
め、領域指定、２値化した画像データは前記箇所が明部
として処理され、カウントされた明部の面積が増大する
ことによるものである。このように電池Ｂに取付けられ
た薄板が正規の位置からずれていると判定されると、画
像処理装置３７からブツシャ機構２４に信号が出力され
、該電池Ｂかブツシャ機構２４に移動した時にそれを押
出して、シュート２５を通してライン外部に排出する。

次いで、最前段の電池Ｂより後段側の電池についても、
前述ｌ−た掃作と同様、発光素子３８、受光素子４０の
検出タイミングによるＣＣＤカメラ２７の撮影画像デー
タ（反射画像データ）の画像処理装置３７への出力、こ
の画像処理装置での領域指定、２値化、領域指定区域の
２値化画像データ中の明部の画素数カウントによる明部
の面積測定、該面積と画像処理装置３７に予め入力され
た基章画像デ−夕の明部の面積との比較を行なって前記
電池の絶縁性リング状薄板が正規な状態で取付けられて
いるか、ずれて取付けられているかを判定する。

従って、本発明によれば電池の絶縁性リング状薄板か取
付けられた端子部に一様に拡散させた光を照射して絶縁
性リング状薄板部分での反射や緩やかな凹凸での不規則
な反射を防止して端子部の急俊な凹凸を除く金属面のみ
を反射させ、その反射画像データを画像処理して正規の
状態で位置する前記薄板に相当する区域に領域指定し、
この領域指定区域での反射画像データを明暗として２値
化し、更に２値化した領域指定区域の明部又は暗部の面
積と前記薄板が正規の状態で位置する時の２値化した領
域指定区域の明部又は暗部の面積を比較することによっ
て、絶縁性リング状薄板が位置する全域に亙って該薄板
の位置ずれを精度よく検出できる。また、かかる検出に
際して領域指定を行なうことによって、前記薄板以外の
領域での明暗の情報をカットできるため、Ｓ／Ｎ比が向
上して精度の高い絶縁性リング状薄板の位置ずれ検出を
遂行できる。

事実、上述した本実施例により絶縁性リング状薄板が位
置ずらして正極端子に取付けられた電池１００個につい
て自動検出したところ、下記第１表に示す判定結果が得
られ、高精度の位置ずれ検出を行なうことができること
が確認された。なお、同第１表中には従来法による３点
光センサ検査による判定結果を比較例として併記した。

第　　１　　表 なお、上記実施例では無端搬送ベルトにより連続的に搬
送されている電池の絶縁性リング状薄板の位置ずれを検
査する例について説明したが、検査時に搬送ベルトを間
歇的に停止させるようにしてもよい。

上記実施例では、画像処理された領域指定区域の２値化
画像データの面積を明部の画素をカウントすることによ
り求めたが、暗部の画素をカウントして面積を求めるよ
うにしてもよい。

［発明の効果コ 以上詳述した如く、本発明のに係わる電池の絶縁性リン
グ薄板の位置ずれ検出方法によれば人間の目視検査に頼
ることなく電池に取付けられた絶縁性リング状薄板の微
少の位置ずれをも高精度でく検出でき、ひいては電池の
絶縁性リング状薄板の取付はミスによる不良発生の検査
作業能率を著しく向上できる等顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に使用した検査ラインの一形態
を示す斜視図、第２図は第１図の要部拡大斜視図、第３
図は領域指定区域の２値化画像デタをモニタ用テレビに
出力した時の画像を示す説明図、第４図は領域指定しな
い２値化画像デタをモニタ用テレビに出力した時の画像
を示す説明図、第５図（ａ）は円筒形電池の平面図、同
図（ｂ）は同図（ａ）の電池の半裁図、第６図及び第７
図は夫々絶縁性リング状薄板か正規な位置からずれた状
態の円筒形電池の正極端子側を示す平面図である。 ｌ　・・金属缶、４・・・炭素棒、５・・・封口板、９
・・・金属キャップ、１０・・・絶縁性リング状薄板、
２１・・・無端搬送ベルト、２３・・・ブロック°部、
２４・・・ブツシャ機構、２７・・ＣＣＤカメラ、２９
・・・リング状光出射部、３１・・艶消しガラス板、３
５・・・ハロゲン照明光源、３７・・画像処理装置、３
８・・・モニタ用テレビ、３９・・・発光素子、４０・
・・受光素子、Ｂ・・・円筒形電池。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第 図 第 図 第２図 （ａ） （ｂ） 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　電池の端子部に取付けられた絶縁性リング状薄板の位
   置ずれを検出する方法において、前記電池の端子部に一
   様に拡散させた光を照射する工程と、その反射画像デー
   タを画像処理して正規な状態で位置する前記薄板に相当
   する区域に領域指定する工程と、この領域指定区域での
   反射画像データを明暗として２値化する工程と、この２
   値化した領域指定区域の明部又は暗部の面積と前記薄板
   が正規な状態で位置する時の２値化した領域指定区域の
   明部又は暗部の面積を比較することにより前記絶縁性リ
   ング状薄板の位置ずれを判定する工程とを具備したこと
   を特徴とする電池の絶縁性リング状薄板の位置ずれ検出
   方法。