JP2017111864A - Electrode cutting device and electrode test method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電極切断装置及び電極検査方法に関する。 The present invention relates to an electrode cutting device and an electrode inspection method.
従来、リチウムイオン二次電池等の、シート状の電極を積層させてなる積層型二次電池が知られている。このような積層型二次電池の製造工程においては、最終製品段階での不具合の発生を防ぐために、積層型二次電池を組み立てる前に個々の電極(以下「個片電極」)について各種検査が実行される。このような各種検査のうちの一つとして、個片電極の表面の画像検査が挙げられる。 Conventionally, a stacked secondary battery such as a lithium ion secondary battery in which sheet-like electrodes are stacked is known. In the manufacturing process of such a multilayer secondary battery, various inspections are performed on individual electrodes (hereinafter referred to as “individual electrodes”) before assembling the multilayer secondary battery in order to prevent occurrence of problems at the final product stage. Executed. As one of such various inspections, there is an image inspection of the surface of the individual electrode.
例えば、特許文献1には、アライメントステージを備えた極板積載装置が記載されている。この極板積載装置では、ベルトコンベアによりアライメントステージ上に移送された正極又は負極の極板は、上方に配置されたカメラにより撮影される。撮影データに基づいて、極板の表面状態が確認されると共にアライメントステージ上での極板の位置が検出される。そして、アライメントステージの移動による極板の位置合わせが行われた後、移載アームにより、正極及び負極の積層が行われる。
For example,
特許文献1に記載の技術は、極板積層装置に関するものであるが、極板が積層装置に至る直前の搬送経路上で極板の検査を行う場合にも、同様にカメラによる撮影が行われることになる。例えば図7に示すように、所定の搬送方向に移動する搬送ベルト100の搬送面100a上に載置されて搬送される個片電極110について考える。このような場合、搬送面100a上の所定位置に配置したカメラの撮像範囲に各個片電極110が収まるようにするためには、個片電極110間の位置ずれ(位置のばらつき)を予め考慮し、個片電極110のサイズよりも大きい撮像範囲Cを設定する必要がある。これは、例えば電極が複数の搬送装置を経て搬送される過程において、電極の位置ずれの発生を避けられないことに起因する。
The technique described in
しかし、個片電極110のサイズよりも大きい撮像範囲Cを設定した場合には、個片電極110のサイズに合った大きさの撮像範囲を設定する場合と比較して、表面検査のために必要となる個片電極110部分に対応する画素数が減ってしまう。これは、画像検査の精度低下の原因となる。一方、個片電極110のサイズに合った大きさの撮像範囲を設定するために、カメラによる撮像位置よりも搬送方向上流側に個片電極110を整列させる機構を導入することは、設備の大型化や設備コストの増大に繋がるといった問題がある。
However, when an imaging range C larger than the size of the
そこで、本発明は、個片電極の画像検査の精度を容易に向上させることができる電極切断装置及び電極検査方法を提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the electrode cutting device and electrode inspection method which can improve the precision of the image test | inspection of an individual electrode easily.
本発明の一態様に係る電極切断装置は、長尺の帯状電極の一方側の表面に当接して帯状電極を支持する第1搬送面を有し、第1搬送面を搬送方向に移動させることにより帯状電極を搬送方向に搬送する第1搬送部と、第1搬送部によって搬送中の帯状電極を切断することにより、帯状電極を個片電極に個片化する切断部と、切断部よりも搬送方向下流側において第1搬送面に対向するように配置され、搬送方向に搬送される個片電極の他方側の表面の画像を撮像する第1撮像部と、を備える。 An electrode cutting device according to an aspect of the present invention has a first transport surface that contacts a surface of one side of a long strip electrode and supports the strip electrode, and moves the first transport surface in the transport direction. Than the first transport unit that transports the strip electrode in the transport direction, the cutting unit that separates the strip electrode into individual electrodes by cutting the strip electrode being transported by the first transport unit, and the cutting unit A first imaging unit that is disposed so as to face the first transport surface on the downstream side in the transport direction and captures an image of the surface of the other side of the individual electrode transported in the transport direction.
この電極切断装置では、帯状電極の一方側の表面が第1搬送面に当接した状態で搬送される最中に、切断部が帯状電極を切断して個片電極に個片化し、第1撮像部が当該個片電極の他方側の表面の画像を撮像する。すなわち、帯状電極の切断と個片電極の他方側の表面の画像の取得とが、同一の第1搬送部による搬送過程で実行される。このように、切断部及び第1撮像部を配置することにより、個片電極の位置ずれが少ない状態で当該個片電極の表面画像を精度良く取得することができる。すなわち、搬送される個片電極を整列させるための特別な処理を実行することなく、個片電極の表面画像を精度良く取得することができる。従って、上記電極切断装置によれば、個片電極の画像検査の精度を容易に向上させることができる。 In this electrode cutting device, the cutting part cuts the strip electrode into individual pieces while being transported in a state in which the surface on one side of the strip electrode is in contact with the first transport surface. The imaging unit captures an image of the surface on the other side of the individual electrode. That is, the cutting of the strip electrode and the acquisition of the image of the surface on the other side of the individual electrode are executed in the transport process by the same first transport unit. As described above, by disposing the cutting unit and the first imaging unit, the surface image of the individual electrode can be obtained with high accuracy in a state where the positional deviation of the individual electrode is small. That is, the surface image of the individual electrodes can be obtained with high accuracy without performing a special process for aligning the individual electrodes to be conveyed. Therefore, according to the electrode cutting apparatus, the accuracy of the image inspection of the individual electrodes can be easily improved.
上記電極切断装置では、第1搬送部は、帯状電極及び個片電極を第1搬送面に吸着させる第1吸着部を有してもよい。 In the electrode cutting apparatus, the first transport unit may include a first suction unit that sucks the strip electrode and the individual electrode on the first transport surface.
この構成によれば、帯状電極及び当該帯状電極から個片化された個片電極を第1搬送面に対して適切に位置決めすることができる。これにより、切断部の切断動作による個片電極の位置ずれを極小化でき、個片電極の表面画像をより精度良く取得することができる。その結果、個片電極の画像検査の精度をより向上させることができる。 According to this configuration, the strip electrode and the individual electrode separated from the strip electrode can be appropriately positioned with respect to the first transport surface. Thereby, the position shift of the individual electrode due to the cutting operation of the cutting part can be minimized, and the surface image of the individual electrode can be acquired with higher accuracy. As a result, the accuracy of the image inspection of the individual electrode can be further improved.
上記電極切断装置は、搬送方向上流側の端部が第1搬送面の搬送方向下流側の端部に対向するように第1搬送面と並設され、個片電極の他方側の表面に当接する第2搬送面と、個片電極を第2搬送面に吸着させる第2吸着部と、を有し、第2搬送面を搬送方向に移動させることにより個片電極を搬送方向に搬送する第2搬送部と、第2搬送面に対向するように配置され、搬送方向に搬送される個片電極の一方側の表面の画像を撮像する第2撮像部と、を更に備えてもよい。 The electrode cutting device is juxtaposed with the first transport surface so that the end on the upstream side in the transport direction faces the end on the downstream side in the transport direction of the first transport surface and contacts the other surface of the individual electrode. A second conveying surface that contacts the second conveying surface; and a second adsorption unit that adsorbs the individual electrode to the second conveying surface, and moves the second conveying surface in the conveying direction to convey the individual electrode in the conveying direction. You may further provide a 2 conveyance part and the 2nd imaging part which is arrange | positioned so as to oppose a 2nd conveyance surface, and images the surface of the one side of the piece electrode conveyed in a conveyance direction.
この構成によれば、個片電極は、第1搬送面の搬送方向下流側の端部と第2搬送面の搬送方向上流側の端部とが互いに対向する位置で、第1搬送部から第2搬送部へと受け渡される。この際、個片電極が第1搬送面上に支持された状態で、第2搬送面が当該個片電極の他方側の表面を吸着するので、第1搬送部から第2搬送部への個片電極の受け渡しが、当該個片電極の位置ずれが少ない状態で実行される。その結果、第2搬送面に対向するように配置された第2撮像部によって、個片電極の一方側の表面の画像を精度良く取得できる。以上の構成によれば、第1撮像部及び第2撮像部により取得された個片電極の一方側及び他方側の表面の画像に基づいて、個片電極の両面の画像検査を容易且つ精度良く実行することができる。 According to this configuration, the individual electrode is disposed at the position where the end on the downstream side in the transport direction of the first transport surface and the end on the upstream side in the transport direction of the second transport surface face each other from the first transport unit. 2 Delivered to the transport section. At this time, since the second transport surface sucks the surface of the other side of the individual electrode in a state where the individual electrode is supported on the first transport surface, the individual from the first transport unit to the second transport unit. The delivery of the single electrode is performed in a state where the positional deviation of the individual electrode is small. As a result, an image of the surface on one side of the individual electrode can be obtained with high accuracy by the second imaging unit arranged so as to face the second transport surface. According to the above configuration, the image inspection on both sides of the individual electrode is easily and accurately performed based on the images of the surfaces of the individual electrodes obtained by the first imaging unit and the second imaging unit. Can be executed.
本発明の一態様に係る電極検査方法は、長尺の帯状電極を第1搬送部に供給する供給工程と、第1搬送部によって搬送中の帯状電極を切断することにより、帯状電極を個片電極に個片化する切断工程と、切断工程において切断された個片電極の表面の画像を撮像する検査工程と、検査工程における撮像が完了した個片電極を、第1搬送部から当該第1搬送部の後段の第2搬送部に移載する移載工程と、を含む。 In the electrode inspection method according to one aspect of the present invention, a strip electrode is separated into pieces by supplying a long strip electrode to the first transport unit and cutting the strip electrode being transported by the first transport unit. A cutting step for separating the electrodes into individual pieces, an inspection step for picking up an image of the surface of the individual piece electrodes cut in the cutting step, and an individual piece electrode for which imaging in the inspection step has been completed, from the first transport unit to the first And a transfer step of transferring to the second transfer unit at the subsequent stage of the transfer unit.
この電極検査方法では、帯状電極を個片電極に個片化する切断工程と個片電極の表面の画像を撮像する検査工程とが、個片電極が第1搬送部から後段の第2搬送部に移載される前に(すなわち、同一の第1搬送部による搬送過程で)実行される。このように、切断工程及び検査工程を実行することにより、個片電極の位置ずれが少ない状態で当該個片電極の表面画像を精度良く取得することができる。すなわち、搬送される個片電極を整列させるための特別な処理を実行することなく、個片電極の表面画像を精度良く取得することができる。従って、上記電極検査方法によれば、個片電極の画像検査の精度を容易に向上させることができる。 In this electrode inspection method, the cutting step for dividing the strip electrode into individual electrodes and the inspection step for capturing an image of the surface of the individual electrodes are performed by the individual second electrode from the first conveying unit to the second conveying unit at the subsequent stage. This is executed before being transferred to (i.e., in the transfer process by the same first transfer unit). Thus, by performing the cutting process and the inspection process, the surface image of the individual electrode can be obtained with high accuracy in a state where the positional deviation of the individual electrode is small. That is, the surface image of the individual electrodes can be obtained with high accuracy without performing a special process for aligning the individual electrodes to be conveyed. Therefore, according to the electrode inspection method, it is possible to easily improve the accuracy of image inspection of individual electrodes.
本発明によれば、個片電極の画像検査の精度を容易に向上させることができる電極切断装置及び電極検査方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the electrode cutting device and the electrode test | inspection method which can improve the precision of the image test | inspection of an individual electrode easily can be provided.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、図面において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図1は、本実施形態に係る電極切断装置の全体構成を模式的に示す図である。図1に示す電極切断装置1は、リチウムイオン二次電池等の蓄電装置の製造システムに組み込まれる装置である。具体的には、電極切断装置1は、帯状電極10を搬送しながら、当該帯状電極10を予め定められた電極形状に切断することにより個片電極15に個片化し、当該個片電極15の表面の画像を画像検査のために撮像する。個片電極15の例としては、例えば電極組立体を構成する正極又は負極が挙げられる。
FIG. 1 is a diagram schematically showing the overall configuration of the electrode cutting apparatus according to the present embodiment. An
正極は、例えばアルミニウム箔からなる矩形の金属箔の両面に正極活物質層が形成されてなる。正極活物質層は、正極活物質とバインダとを含んで形成される。正極活物質としては、例えば複合酸化物、金属リチウム、硫黄等が挙げられる。複合酸化物には、例えばマンガン、ニッケル、コバルト及びアルミニウムの少なくとも1つと、リチウムとが含まれる。正極の一縁部には、正極端子との接続に用いられるタブが形成される。 The positive electrode has a positive electrode active material layer formed on both sides of a rectangular metal foil made of, for example, an aluminum foil. The positive electrode active material layer is formed including a positive electrode active material and a binder. Examples of the positive electrode active material include composite oxide, metallic lithium, and sulfur. The composite oxide includes, for example, at least one of manganese, nickel, cobalt, and aluminum and lithium. A tab used for connection with the positive electrode terminal is formed at one edge of the positive electrode.
一方、負極は、例えば銅箔からなる金属箔の両面に負極活物質層が形成されてなる。負極活物質層は、負極活物質とバインダとを含んで形成される。負極活物質としては、例えば黒鉛、高配向性グラファイト、メソカーボンマイクロビーズ、ハードカーボン、ソフトカーボン等のカーボン、リチウム、ナトリウム等のアルカリ金属、金属化合物、SiOx(0.5≦x≦1.5)等の金属酸化物、ホウ素添加炭素等が挙げられる。バインダは、例えば、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素ゴム等の含フッ素樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド等のイミド系樹脂、又はアルコキシシリル基含有樹脂であってよい。負極の一縁部には、負極端子の位置に対応してタブが形成される。正極のタブと負極のタブとは、正極と負極とを重ねた場合に互いに重ならない位置に形成される。 On the other hand, the negative electrode has a negative electrode active material layer formed on both surfaces of a metal foil made of, for example, copper foil. The negative electrode active material layer is formed including a negative electrode active material and a binder. Examples of the negative electrode active material include carbon such as graphite, highly oriented graphite, mesocarbon microbeads, hard carbon, and soft carbon, alkali metals such as lithium and sodium, metal compounds, SiOx (0.5 ≦ x ≦ 1.5 ) And the like, and boron-added carbon. The binder is, for example, a fluorine-containing resin such as polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, or fluororubber, a thermoplastic resin such as polypropylene or polyethylene, an imide resin such as polyimide or polyamideimide, or an alkoxysilyl group-containing resin. Good. A tab is formed on one edge of the negative electrode corresponding to the position of the negative electrode terminal. The positive electrode tab and the negative electrode tab are formed at positions that do not overlap each other when the positive electrode and the negative electrode are stacked.
図1に示すように、電極切断装置1は、第1搬送部2、切断部3、第1撮像部4、第2搬送部5、第2撮像部6、及び第3搬送部7を含んで構成される。図1の例では、電極切断装置1は、水平方向に沿った搬送方向(X軸方向)に帯状電極10を搬送しながら個片電極15に個片化し、個片電極15の鉛直方向(Z軸方向)上側(他方側)の表面及び鉛直方向下側(一方側)の表面の画像を画像検査のために取得するように構成されている。なお、本実施形態では、帯状電極10は上述した正極を作成するための母材であり、個片電極15は正極である場合を例として説明する。
As shown in FIG. 1, the
第1搬送部2は、搬送方向に互いに離間して配置されたローラ対21,21と、当該ローラ対21,21に巻架された無端状の搬送ベルト22と、を有する。ローラ対21,21が回転すると、搬送ベルト22は連れ回りする。図1の例では、ローラ対21,21が図示しない駆動部によって回転駆動力を付与され、時計回りに回転することによって、搬送ベルト22は、時計回りに循環する。
The first transport unit 2 includes roller pairs 21 and 21 that are spaced apart from each other in the transport direction, and an
第1搬送部2は、長尺の帯状電極10の下面(一方側の表面)10bに当接して帯状電極10を支持する搬送面(第1搬送面)22aを有する。具体的には、ローラ対21,21によって循環させられる搬送ベルト22の搬送方向に移動する部分の上面が、搬送面22aとして機能する。第1搬送部2は、ローラ対21,21の回転によって搬送ベルト22を循環させ、搬送面22aを搬送方向に移動させることにより、帯状電極10を所定の搬送速度で搬送方向に搬送する。
The 1st conveyance part 2 has the conveyance surface (1st conveyance surface) 22a which contact | abuts the lower surface (one surface) 10b of the
図2に示すように、搬送ベルト22は、外側表面から内側表面にかけて貫通する複数の貫通孔22bを有するスチールベルトである。複数の貫通孔22bは、搬送ベルト22の長手方向(搬送方向と同じX軸方向)及び幅方向(X軸方向及びZ軸方向に直交するY軸方向)のそれぞれで等間隔に設けられた断面円形の通気孔である。図2の例では、搬送ベルト22の幅方向に、4つの貫通孔22bが配置されている。ただし、搬送ベルト22は、スチールベルト以外でもよい。また、貫通孔22bの大きさ、形状、個数はこの例に限られない。また、貫通孔22bのピッチは、等間隔でなくてもよい。特に、貫通孔22bの配置については、貫通孔22bは、帯状電極10又は個片電極15が重なる領域にのみ設けられてもよい。
As shown in FIG. 2, the
搬送ベルト22の内側であって搬送面22aの下方の部分には、吸着部(第1吸着部)23が設けられている。吸着部23は、例えば、搬送面22a上の空間に貫通孔22bを介して連通する閉空間を形成するダクトと、当該ダクト内の空間を負圧にするバキュープポンプや負圧ファン等の所定の減圧手段とによって構成される。吸着部23は、所定の減圧手段によってダクト内の空間を負圧にすることにより、搬送面22a上に載置される被搬送物(すなわち、帯状電極10及び後述する切断部3によって個片化された個片電極15)を搬送面22aに吸着させる。これにより、帯状電極10及び個片電極15が搬送面22aに位置決めされ、帯状電極10及び個片電極15の両方の位置ずれの発生が抑制される。
An adsorption portion (first adsorption portion) 23 is provided inside the
図3に示すように、帯状電極10は、個片電極15(本実施形態では上述の通り正極)の材料となる長尺の金属箔11の両面に予め正極活物質層12,13が塗工された母材である。正極活物質層12は、金属箔11の上面11aに塗工された層である。正極活物質層12の上面12aは、搬送面22a上において鉛直上方を向いて露出する面であり、帯状電極10の上面10aに相当する。一方、正極活物質層13は、金属箔11の下面11bに塗工された層である。正極活物質層13の下面13aは、鉛直下方を向いて搬送面22aに支持される面であり、帯状電極10の下面10bに相当する。
As shown in FIG. 3, the
図3及び図4に示すように、帯状電極10において個片電極15のタブT及びタブT側の縁部に対応する部分(すなわち帯状電極10が後述する切断部3によって打ち抜かれることによって個片電極15のタブT及びタブT側の縁部が形成される部分)には、正極活物質層12,13は塗工されておらず、金属箔11が露出した状態となっている。帯状電極10は、例えばロール状に巻かれて所定のリールにセットされており、当該リールから第1搬送部2に供給される。図4に示すように、第1搬送部2に供給される帯状電極10は、当該帯状電極10の長手方向が搬送方向に平行になるように、搬送面22a上の予め定められた幅位置(Y軸方向における予め定められた位置)に載置される。
As shown in FIGS. 3 and 4, in the
切断部3は、第1搬送部2によって搬送中の帯状電極10を切断することにより、帯状電極10を個片電極15に個片化する加工装置である。本実施形態では一例として、切断部3は、レーザLを帯状電極10に照射することにより帯状電極10の切断加工を実行する装置である。ただし、帯状電極10の切断加工は、レーザによる切断に限られず、例えば金型を用いた打ち抜き加工等であってもよい。
The cutting unit 3 is a processing device that separates the
切断部3は、搬送面22aの上方の所定の移動可能範囲内において、X軸方向及びY軸方向の各々に移動可能に構成されている。図4に示すように、切断部3は、予めプログラムされた所定の移動パターンでX軸方向及びY軸方向に移動することにより、レーザLの照射位置Pを移動させる。これにより、切断部3は、帯状電極10を所定の切断パターンで切断し、個片電極15を得る。
The cutting unit 3 is configured to be movable in each of the X-axis direction and the Y-axis direction within a predetermined movable range above the
より具体的には、切断部3は、第1搬送部2の搬送速度と等速度でX軸方向に移動しつつ、所定の速度でY軸方向に移動することにより、帯状電極10の幅方向に沿って帯状電極10を切断することができる。また、切断部3は、Y軸方向における所定の位置にレーザLの照射位置Pを固定することにより、帯状電極10の長手方向に沿って帯状電極10を切断することができる。従って、切断部3は、例えば、個片電極15の形状及び第1搬送部2の搬送速度等に応じて予め決定される動作パターンに基づいてレーザLの照射位置Pを移動させることにより、帯状電極10から個片電極15を切り抜くことができる(図4参照)。また、切断部3は、1つの個片電極15を切り抜く際の動作パターンを繰り返し実行することにより、図4に示すように、複数の個片電極15が連続して整列するように切断加工を実行する。
More specifically, the cutting unit 3 moves in the X-axis direction at a predetermined speed while moving in the X-axis direction at the same speed as the transport speed of the first transport unit 2, thereby moving the
第1撮像部4は、切断部3よりも搬送方向下流側において搬送面22aに対向するように配置され、搬送方向に搬送される個片電極15の上面15a(他方側の表面)の画像を撮像する。ここで、個片電極15の上面15aとは、個片電極15を構成する金属箔11の上面11a及び正極活物質層12の上面12aのうち鉛直上方に露出する部分である。
The first imaging unit 4 is disposed so as to face the
第1撮像部4は、例えば、切断部3よりも搬送方向下流側の所定位置において、レンズ部分が搬送面22aに対向するように固定されたカメラである。第1撮像部4は、帯状電極10が搬送面22a上に載置される幅位置及び個片電極15の幅(搬送方向における長さ)等のパラメータ情報を事前に取得している。第1撮像部4は、これらのパラメータ情報に基づいて、個片電極15のサイズに合った大きさの撮像範囲R1の画像を撮像するように予め設定されている。また、第1撮像部4は、例えば第1搬送部2の搬送速度や切断部3による切断動作が開始された時点等の情報に基づいて、切断部3によって個片化された個片電極15が撮像範囲R1に丁度収まるタイミングを把握する。そして、第1撮像部4は、このようにして把握されたタイミングで撮像範囲R1の画像を撮像することにより、第1搬送部2によって順次搬送される個片電極15の上面15aの画像を得ることができる。
The first imaging unit 4 is, for example, a camera that is fixed so that the lens portion faces the
第1搬送部2により搬送される個片電極15は、後述する第2搬送部5に受け渡される。一方、帯状電極10のうち個片電極15を形成しない領域部分(本実施形態では、金属箔11の一部)は、図示しない巻取機構によって巻き取り回収され、第2搬送部5には受け渡されないようになっている。
The
第2搬送部5は、搬送方向に互いに離間して配置されたローラ対51,51と、当該ローラ対51,51に巻架された無端状の搬送ベルト52と、を有する。ローラ対51,51が回転すると、搬送ベルト52は連れ回りする。図1の例では、ローラ対51,51が図示しない駆動部によって回転駆動力を付与され、反時計回りに回転することによって、搬送ベルト52は、反時計回りに循環する。
The
第2搬送部5は、搬送方向上流側の端部52cが第1搬送部2の搬送面22aの搬送方向下流側の端部22cに対向するように搬送面22aと並設される搬送面(第2搬送面)52aを有する。具体的には、ローラ対51,51によって循環させられる搬送ベルト52の搬送方向に移動する部分の下面が、搬送面52aとして機能する。第2搬送部5は、ローラ対51,51の回転によって搬送ベルト52を循環させ、搬送面52aを搬送方向に移動させることにより、第1搬送部2から受け渡された個片電極15を所定の搬送速度で搬送方向に搬送する(第1搬送部2から第2搬送部5への個片電極15の受け渡しについては後述する)。
The
搬送ベルト52は、搬送ベルト22と同様に、外側表面から内側表面にかけて貫通する複数の貫通孔52bを有するスチールベルトである。搬送ベルト52の内側であって搬送面52aの上方の部分には、吸着部(第2吸着部)53が設けられている。吸着部53は、吸着部23と同様に、例えば、搬送面52aの下方の空間に貫通孔52bを介して連通する閉空間を形成するダクトと、当該ダクト内の空間を負圧にするバキュープポンプや負圧ファン等の所定の減圧手段とによって構成される。吸着部53は、所定の減圧手段によってダクト内の空間を負圧にすることにより、搬送面52aに当接する被搬送物(すなわち、個片電極15)を搬送面52aに吸着させる。
Similar to the
搬送面52aの搬送方向上流側の端部52cと搬送面22aの搬送方向下流側の端部22cとは、鉛直方向における両側から個片電極15の上面15a及び下面15bを挟み込むように配置されている。ここで、個片電極15の下面15bとは、個片電極15を構成する金属箔11の下面11b及び正極活物質層13の下面13aのうち鉛直下方に露出する部分である。従って、搬送面52aの端部52cと搬送面22aの端部22cとが互いに対向する部分においては、個片電極15は、搬送面22a及び搬送面52aの両方に吸着される。
An
第2搬送部5によって個片電極15が搬送方向に更に搬送され、個片電極15の下面15bが搬送面22a上から離れると、個片電極15は、搬送面52aに上面15aを吸着されながら、下面15bを鉛直下方に露出した状態で、搬送方向に搬送される。このように、個片電極15が第1搬送部2の搬送面22a上に支持された状態で、搬送面52aが当該個片電極15の上面15aに当接して吸着するので、第1搬送部2から第2搬送部5への個片電極15の受け渡しが、当該個片電極15の位置ずれが少ない状態で実行される。
When the
第2撮像部6は、搬送面52aに対向するように配置され、搬送方向に搬送される個片電極15の下面15b(一方側の表面)の画像を撮像する。
The second imaging unit 6 is disposed so as to face the
第2撮像部6は、例えば、搬送面52aの端部52cと搬送面22aの端部22cとが互いに対向する部分よりも搬送方向下流側の所定位置において、レンズ部分が搬送面52aに対向するように固定されたカメラである。第2撮像部6は、個片電極15が搬送面52aに吸着される幅位置及び個片電極15の幅等のパラメータ情報を事前に取得している。図5に示すように、第2撮像部6は、これらのパラメータ情報に基づいて、個片電極15のサイズに合った大きさの撮像範囲R2の画像を撮像するように予め設定されている。また、第2撮像部6は、例えば、第1撮像部4による撮像タイミング、個片電極15の搬送速度(第1搬送部2及び第2搬送部5に共通の搬送速度)、撮像範囲R1から撮像範囲R2までの距離等の情報に基づいて、個片電極15が撮像範囲R2に丁度収まるタイミングを把握する。そして、第2撮像部6は、このようにして把握されたタイミングで撮像範囲R2の画像を撮像することにより、第2搬送部5によって順次搬送される個片電極15の下面15bの画像を得ることができる。
In the second imaging unit 6, for example, the lens portion faces the
第2搬送部5によって搬送される個片電極15は、第2搬送部5の搬送方向下流側の端部52dにおいて、第2搬送部5の搬送方向下流側に配置された第3搬送部7に受け渡され、次工程へと搬送される。第3搬送部7は、搬送方向に互いに離間して配置されたローラ対71,71と、当該ローラ対71,71に巻架された無端状の搬送ベルト72と、を有する。ローラ対71,71が回転すると、搬送ベルト72は連れ回りする。図1の例では、ローラ対71,71が図示しない駆動部によって回転駆動力を付与され、時計回りに回転することによって、搬送ベルト72は、時計回りに循環する。
The
第3搬送部7は、搬送方向上流側の端部72bが第2搬送部5の搬送面52aの搬送方向下流側の端部52dに対向するように搬送面52aと並設される搬送面72aを有する。具体的には、ローラ対71,71によって循環させられる搬送ベルト72の搬送方向に移動する部分の上面が、搬送面72aとして機能する。第3搬送部7は、ローラ対71,71の回転によって搬送ベルト72を循環させ、搬送面72aを搬送方向に移動させることにより、第2搬送部5から受け渡される個片電極15を所定の搬送速度で搬送方向に搬送する。これにより、個片電極15は、上面15aが搬送面52aに吸着されて下面15bが鉛直下方に露出する状態から、下面15bが搬送面72aに支持されて上面15aが露出する状態へと変化する。
The third transport unit 7 includes a
なお、第1撮像部4及び第2撮像部6によって撮像された個片電極15の上面15a及び下面15bの表面画像に対する画像検査によって不良と判定された個片電極15は、例えば第3搬送部7上の所定位置(或いは第3搬送部7よりも下流側の搬送装置上)で取り除かれてもよい。これにより、不良と判定された個片電極15が後続の製造工程(例えば積層工程)において電極組立体の一部として混入してしまうことを防ぎ、最終製品段階での不具合の発生率を下げることができる。
In addition, the
以上述べた電極切断装置1では、帯状電極10の下面10bが搬送面22aに当接した状態で搬送される最中に、切断部3が帯状電極10を切断して個片電極15に個片化し、第1撮像部4が当該個片電極15の上面15aの画像を撮像する。すなわち、帯状電極10の切断と個片電極15の上面15aの画像の取得とが、同一の第1搬送部2による搬送過程で実行される。このように、切断部3及び第1撮像部4を配置することにより、個片電極15の位置ずれが少ない状態で当該個片電極15の表面画像(上面15aの画像)を精度良く取得することができる。すなわち、搬送される個片電極15を整列させるための特別な処理を実行することなく、個片電極15の表面画像を精度良く取得することができる。
In the
具体的には、第1撮像部4による撮像範囲を個片電極15の位置ずれを考慮して余裕を持った大きさに設定する必要がなく、個片電極15のサイズに合った撮像範囲R1とすることができる。ここで、「個片電極15のサイズに合った撮像範囲R1」とは、位置ずれを考慮した余裕幅が少なく、なるべく個片電極15の全体がぎりぎり収まるような大きさの撮像範囲のことを意味する。これにより、検査対象となる個片電極15の上面15a部分の画素数が多く、検査対象となる領域の解像度が高い画像を得ることが可能となる。従って、電極切断装置1によれば、個片電極15の画像検査の精度を容易に向上させることができる。
Specifically, it is not necessary to set the imaging range by the first imaging unit 4 to have a sufficient size in consideration of the positional deviation of the
また、電極切断装置1では、第1搬送部2は、帯状電極10及び個片電極15を搬送面22aに吸着させる吸着部23を有している。この構成により、帯状電極10及び当該帯状電極10から個片化された個片電極15を搬送面22aに対して適切に位置決めすることができる。これにより、切断部3の切断動作による個片電極15の位置ずれを極小化でき、個片電極15の表面画像(上面15aの画像)をより精度良く取得することができる。その結果、個片電極15の画像検査の精度をより向上させることができる。
Moreover, in the
ただし、第1搬送部2は、必ずしも吸着部23を有する必要はなく、第1搬送部2は、帯状電極10及び個片電極15を吸着搬送しなくてもよい。このような場合であっても、帯状電極10の切断と個片電極15の上面15aの画像の取得とが同一の第1搬送部2による搬送過程で実行されることにより、個片電極15の位置ずれの影響が少ない状態で個片電極15の表面画像を取得することができる。
However, the 1st conveyance part 2 does not necessarily need to have the adsorption |
また、電極切断装置1は、上述した構成の第2搬送部5及び第2撮像部6を更に備える。この構成により、個片電極15は、搬送面22aの搬送方向下流側の端部22cと搬送面52aの搬送方向上流側の端部52cとが互いに対向する位置で、第1搬送部2から第2搬送部5へと受け渡される。この際、個片電極15が第1搬送部2の搬送面22a上に支持された状態で、搬送面52aが当該個片電極15の上面15aを吸着するので、第1搬送部2から第2搬送部5への個片電極15の受け渡しが、当該個片電極15の位置ずれが少ない状態で実行される。その結果、搬送面52aに対向するように配置された第2撮像部6によって、個片電極15の下面15bの画像を精度良く取得できる。具体的には、第2撮像部6による撮像範囲を個片電極15の位置ずれを考慮して余裕を持った大きさに設定する必要がなく、個片電極15のサイズに合った撮像範囲R2とすることができる。これにより、検査対象となる個片電極15の下面15b部分の画素数がなるべく多く、検査対象となる領域の解像度が高い画像を得ることが可能となる。以上の構成により、第1撮像部4及び第2撮像部6により取得された個片電極15の上面15a及び下面15bの表面の画像に基づいて、個片電極15の両面の画像検査を容易且つ精度良く実行することができる。
The
次に、上述した電極切断装置1の動作について、電極検査方法としての観点から説明する。まず、長尺の帯状電極10が第1搬送部2に供給される(供給工程)。続いて、切断部3が、第1搬送部2によって搬送中の帯状電極10を切断することにより、帯状電極10を個片電極15に個片化する(切断工程)。続いて、第1撮像部4が、切断工程において切断された個片電極15の表面(本実施形態では、個片電極15の上面15a)の画像を撮像する(検査工程)。続いて、検査工程における撮像が完了した個片電極15は、第1搬送部2から第1搬送部2の後段の第2搬送部5へと移載される(移載工程)。
Next, operation | movement of the
上記電極検査方法では、帯状電極10を個片電極15に個片化する切断工程と個片電極15の表面(上面15a)の画像を撮像する検査工程とが、個片電極15が第1搬送部2から後段の第2搬送部5に移載される前に(すなわち、同一の第1搬送部2による搬送過程で)実行される。このように、切断工程及び検査工程を実行することにより、個片電極15の位置ずれが少ない状態で当該個片電極15の表面画像を精度良く取得することができる。すなわち、搬送される個片電極15を整列させるための特別な処理を実行することなく、個片電極15の表面画像を精度良く取得することができる。従って、上記電極検査方法によれば、個片電極15の画像検査の精度を容易に向上させることができる。
In the above-described electrode inspection method, the
なお、本実施形態においては、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。例えば、個片電極15は、上述した正極及び負極以外に、タブを除いた部分が袋状のセパレータ内に収容された状態となっているセパレータ包み正極であってもよい。ここで、セパレータの形成材料としては、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)等のポリオレフィン系樹脂からなる多孔質フィルム、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート(PET)、メチルセルロース等からなる織布又は不織布等が例示される。
In the present embodiment, various modifications can be made without departing from the spirit of the present embodiment. For example, in addition to the positive electrode and the negative electrode described above, the
また、上記実施形態では、切断部3による切断手段をレーザ切断又は打ち抜き加工とする場合について模式的に説明したが、例えばレーザによる切断の場合、2台又はそれ以上の切断部により、帯状電極10を切断してもよい。図6に、変形例に係る電極切断装置100を示す。図6の(a)は、電極切断装置100を模式的に示す平面図であり、図6の(b)は、電極切断装置100における上流側搬送部101及び下流側搬送部103の配置関係を示す平面図である。図6に示すように、電極切断装置100は、上流側搬送部101と、上流側切断部102と、下流側搬送部(第1搬送部)103と、下流側切断部(切断部)104と、撮像部(第1撮像部)105と、を備える。
Moreover, in the said embodiment, although the case where the cutting | disconnection means by the cutting part 3 was set as laser cutting or stamping was demonstrated typically, in the case of the cutting | disconnection by a laser, for example, the strip | belt-shaped
図6の(b)に示すように、下流側搬送部103は、上流側搬送部101よりも搬送方向下流側に配置される。また、上流側搬送部101及び下流側搬送部103は、互いに幅方向において重複しないように配置される。一例として、上流側搬送部101及び下流側搬送部103はそれぞれ、帯状電極10の幅方向における一部を支持しながら、帯状電極10を搬送方向に搬送するベルト部材である。この例では、上流側搬送部101は、帯状電極10の幅方向における中央部分を支持する。また、下流側搬送部103は、搬送方向に沿って並設された一対の搬送ベルト103A,103Bによって、帯状電極10の幅方向における両端部分を支持する。また、上流側搬送部101及び下流側搬送部103は、それぞれ帯状電極10を吸着するための貫通孔101a,103aを有する。
As shown in FIG. 6B, the downstream
上流側切断部102は、上流側搬送部101によって支持されて搬送される帯状電極10の両端部分(すなわち、平面視で上流側搬送部101と重ならない部分)の切断位置にレーザL1を照射することで、帯状電極10を切断する。また、下流側切断部104は、下流側搬送部103によって支持されて搬送される帯状電極10の中央部分(すなわち、平面視で下流側搬送部103と重ならない部分)の切断位置にレーザL2を照射することで、帯状電極10を切断する。このように、まず上流側切断部102による切断が行われた後に下流側切断部104による切断が行われることで、個片電極15が形成される。撮像部105は、下流側切断部104よりも搬送方向下流側において、下流側搬送部103の搬送面に対向するように配置され、個片電極15のサイズに合った大きさの撮像範囲R3の画像を撮像するように予め設定されている。
The
以上述べた電極切断装置100では、下流側切断部104が帯状電極10を切断して個片電極15に個片化し、撮像部105が当該個片電極15の上面15aの画像を撮像する。すなわち、帯状電極10の切断と個片電極15の上面15aの画像の取得とが、同一の下流側搬送部103による搬送過程で実行される。このように、下流側切断部104及び撮像部105を配置することにより、個片電極15の位置ずれが少ない状態で当該個片電極15の表面画像(上面15aの画像)を精度良く取得することができる。すなわち、搬送される個片電極15を整列させるための特別な処理を実行することなく、個片電極15の表面画像を精度良く取得することができる。
In the
また、個片電極15がセパレータ包み正極である場合、それに対応する帯状電極10は、等間隔に並べられた複数の正極の両面側にシート状のセパレータが重ねられ、個々の正極の周囲(或いは周囲の一部)において一対のセパレータ同士が溶着されたものとなる。この場合、切断部3による切断によって得られる個片電極15は、上述したセパレータ包み電極となり、上述した構成の電極切断装置1によって、セパレータ包み電極の両面(すなわち、セパレータ表面)の画像検査を精度良く実行することができる。
When the
また、撮像部(第1撮像部4、第2撮像部6、又は撮像部105)の撮像範囲R1,R2,R3の上流側に電極の位置を検出するセンサ(例えばタブ位置を検出するセンサ)を設け、当該センサの検出結果に基づく演算により、撮像部による個片電極15の撮像タイミングを求めてもよい。また、個片電極15は、タブTが設けられた部分、タブT側の縁部、活物質層等、様々なパーツに分かれており、特定のパーツ部分についてのみ画像検査を実施したい場合もあり得る。その場合には、上記実施形態のように個片電極15のサイズに合った撮像範囲R1,R2,R3を設定する代わりに、検査対象のパーツ部分がなるべく大きく映るように撮像範囲を設定してもよい。上述した電極切断装置1又は電極切断装置100によれば、個片電極15の位置ずれが少ない状態(すなわち、予め想定される位置からのずれが少ない状態)で撮像部(第1撮像部4、第2撮像部6、又は撮像部105)による撮像を行うことができる。従って、検査対象のパーツ部分に該当する範囲のみを撮像範囲として設定し、当該パーツ部分の画像を精度良く取得することにより、当該パーツ部分の画像検査の精度を向上させることができる。
In addition, a sensor (for example, a sensor that detects a tab position) that detects the position of an electrode on the upstream side of the imaging ranges R1, R2, and R3 of the imaging unit (the first imaging unit 4, the second imaging unit 6, or the imaging unit 105). And the imaging timing of the
1,100…電極切断装置、2…第1搬送部、3…切断部、4…第1撮像部、5…第2搬送部、6…第2撮像部、7…第3搬送部、10…帯状電極、10a…上面、10b…下面(一方側の表面)、15…個片電極、15a…上面(他方側の表面)、15b…下面(一方側の表面)、22a…搬送面(第1搬送面)、22c…搬送方向下流側の端部、23…吸着部、52a…搬送面(第2搬送面)、52c…搬送方向上流側の端部、53…吸着部(第2吸着部)、103…下流側搬送部(第1搬送部)、104…下流側切断部(切断部)、105…撮像部(第1撮像部)。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,100 ... Electrode cutting device, 2 ... 1st conveyance part, 3 ... Cutting part, 4 ... 1st imaging part, 5 ... 2nd conveyance part, 6 ... 2nd imaging part, 7 ... 3rd conveyance part, 10 ... Strip electrode, 10a ... upper surface, 10b ... lower surface (one side surface), 15 ... individual electrode, 15a ... upper surface (other side surface), 15b ... lower surface (one side surface), 22a ... transport surface (first) Transport surface), 22c ... end on the downstream side in the transport direction, 23 ... suction unit, 52a ... transport surface (second transport surface), 52c ... end on the upstream side in transport direction, 53 ... suction unit (second suction unit)
Claims (4)
前記第1搬送部によって搬送中の前記帯状電極を切断することにより、前記帯状電極を個片電極に個片化する切断部と、
前記切断部よりも前記搬送方向下流側において前記第1搬送面に対向するように配置され、前記搬送方向に搬送される前記個片電極の他方側の表面の画像を撮像する第1撮像部と、を備える、
電極切断装置。 It has a first transport surface that contacts the surface of one side of the long strip electrode and supports the strip electrode, and transports the strip electrode in the transport direction by moving the first transport surface in the transport direction. A first conveying unit that
By cutting the strip electrode being transported by the first transport section, a cutting section that separates the strip electrode into individual electrodes;
A first imaging unit that is arranged to face the first transport surface downstream of the cutting unit in the transport direction, and that captures an image of the surface of the other side of the individual electrode transported in the transport direction; Comprising
Electrode cutting device.
請求項1に記載の電極切断装置。 The first transport unit includes a first suction unit that sucks the strip electrode and the individual electrode on the first transport surface.
The electrode cutting device according to claim 1.
前記第2搬送面に対向するように配置され、前記搬送方向に搬送される前記個片電極の前記一方側の表面の画像を撮像する第2撮像部と、を更に備える、
請求項1又は2に記載の電極切断装置。 The end on the upstream side in the transport direction is juxtaposed with the first transport surface so as to face the end on the downstream side in the transport direction of the first transport surface, and contacts the other surface of the individual electrode. A second conveying surface that contacts the second conveying surface; and a second adsorption unit that adsorbs the individual electrode to the second conveying surface; and moving the second conveying surface in the conveying direction to move the individual electrode to the second conveying surface. A second transport unit for transporting in the transport direction;
A second imaging unit that is arranged to face the second transport surface and captures an image of the surface of the one side of the individual electrode that is transported in the transport direction;
The electrode cutting device according to claim 1 or 2.
前記第1搬送部によって搬送中の前記帯状電極を切断することにより、前記帯状電極を個片電極に個片化する切断工程と、
前記切断工程において切断された前記個片電極の表面の画像を撮像する検査工程と、
前記検査工程における撮像が完了した前記個片電極を、前記第1搬送部から当該第1搬送部の後段の第2搬送部に移載する移載工程と、を含む、
電極検査方法。 Supplying a long strip electrode to the first transport unit;
A cutting step of separating the strip electrode into individual electrodes by cutting the strip electrode being transported by the first transport section;
An inspection step of capturing an image of the surface of the individual electrode cut in the cutting step;
A transfer step of transferring the individual electrodes, which have been imaged in the inspection step, from the first transfer unit to a second transfer unit subsequent to the first transfer unit,
Electrode inspection method.
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