JP4760188B2 - 筒状物品の検査方法およびその検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、筒状物品の傷、打痕、割れ、汚れ、メッキの剥離、ピンホールなどの検査、又は検査結果に基づいて良否の選別を行う筒状物品の検査方法およびその検査装置に関するものである。

通常円筒形としてアルカリマンガン乾電池やリチウム電池などの筒状物品には、ＤＩ缶と呼ばれる電池ケースが用いられているが、プレス機械と金型を用いて、薄いニッケルメッキ鋼鈑に絞り加工と、それに引き続くしごき加工を加えて生産される。その際、電池ケースの素材となるニッケルメッキ鋼鈑の表面に異物が付着したり、鋼鈑そのものが不良の場合やプレス金型の整備不良、潤滑油不足などさまざまな原因により、電池ケースの表面に傷、打痕、割れ、汚れ、メッキの剥離、ピンホールなどが発生することがある。絶えずこれらの不良を少なくする努力は続けられているが、完全に不良品を根絶することは困難である。さらに、電池ケースを搬送する工程での打痕、汚れ、打痕の度合いが大きくなってしまった電池ケースの変形などもしばしば発生する。

これら不良品の電池ケースが電池の生産工程に供給されると、電池ケースのひび割れ、変形が原因で搬送コンベアが詰まることもあり、また組立てた電池の傷により出荷できず廃棄品として扱われ、生産性が低下するのみで無く、傷、打痕、割れ、汚れ、メッキの剥離、ピンホールなどの欠点を有する電池ケースを用いた電池が市場に出荷販売される可能性も完全には否定できなくなる。そのような場合には、電池の使用中に電池ケースが破損したり、電解液が漏れ出すなどの事故が発生する可能性もあり、市場での評価を大きく低下させることとなり、企業としては重大な損失を招くため、高い信頼性のある検査や高度な品質保証体制が必要となる。

なお、電池ケースの表面の傷、打痕、割れ、汚れ、メッキの剥離、ピンホールなどの異常は電池ケースの側面部のみに発生するのではなく、電池ケースの底面も含め全域に発生する可能性があるが、ここでは電池ケースを含む筒状物品の側面部に発生する異常の検査に限定して説明する。

従来、最も一般的な筒状物品の表面に生じた傷、ひび割れなどの検査方法は、検査項目毎に、例えば、傷の幅、長さ、深さなどそれぞれの項目毎に不良品の限度見本を定め、検査作業者に事前に不良品の限度見本を見せ、不良項目毎に良否の判定基準を記憶させてから、コンベアに沿って検査作業者を配置し、未検査の筒状物品をコンベアの上流側より検査作業者の手元まで供給し目視検査により筒状物品を検査させ、不良品は選別排除した後、良品のみを次工程に供給する方法である。

この方法は、設備費投資は小さく、非常に容易に多品種の部品の検査に短期間で対応できるメリットがあるものの、生産性は低く、検査作業者毎に微妙に判定基準が異なり、僅かな品質のばらつきは避けがたい。さらに、多数の部品の検査を繰り返す場合には検査作業者は疲労その他の原因により、長時間集中力を持続することが困難であるため、不良品を見落とすなど大きな品質のばらつきの原因をも包含するのみならず、現状からさらに一歩進んだコストダウンや品質の向上は困難である。

一般的な筒状物品の側面部の画像処理技術を利用した検査方法では、側面部全域をカメラで同時に撮影することはできないため、側面部を筒状物品の軸心と並行な細長い形状の面に細分化し、筒状物品の長さ方向については全長を同時に、側面部方向については多数
の小片に細分化して、カメラの正面にほぼ向き合う側面部の細長く分割された一部のみをカメラにより微小時間のうちに撮影し、撮影位置を順次円周方向に移動させながら側面部全域を撮影する。

なお、筒状物品の側面部をカメラで撮影する際には、カメラは固定し筒状物品の側面部をＬＥＤで照射しながら連続回転させることにより、筒状物品の回転に連れて撮影位置を移動させながら撮影を多数回繰り返すことになる。そして、筒状物品が１回転すると筒状物品の側面部全域の情報が記録される。このようにして、カメラで撮影された筒状物品の側面部の像は、筒状物品の軸芯方向に略１０００分割、側面部方向に略８００分割された微小な面積を画素とするそれぞれの画素の輝度情報として記録される。

この際、筒状物品の側面部に汚れがなく、又側面部が平滑であれば側面部の全ての部分からカメラにほぼ均等な入射光が入り異常なしと判定されるが、傷やなんらかの異常がある場合にはその部分では、その異常の状況に応じて側面部からの反射角や反射率が他の部分とは変化するので、画素に記憶される輝度情報が異なり、傷その他の異常として認識される。このように、一般的な検査手法であるパターンマッチングを補正した検査方法としてテンプレートマッチングを利用した検査方法が開示されている。（例えば、特許文献１参照）
また、筒状物品の側面部の検査では、軸芯の回りに筒状物品の側面部を連続回転させながら、その表面を細長い微小部分に分割し、順次カメラで撮影する方法を用いるので、画像を撮影するカメラの正面でＬＥＤの発光する赤外線を筒状物品の側面部に均等に照射しながら、定常回転する軸の先端に固定した保持具でチャッキングし位置決めをした状態で回転駆動する。筒状物品がカメラの前で１回転すると筒状物品の側面部全域を撮影することができるので画像処理技術の応用により表面の異常を検査することができる。筒状物品の側面部検査方法において、ラインセンサーを用いた画像処理により、低コスト、短時間、安定した精度で検出することが可能な側面部検査方法を開示されている。（例えば、特許文献２参照）
また、筒状物品がケースやパイプ状の場合には内径をチャッキングする方法も考えられるが、内径チャックを孔の深くまで挿入しないとチャックしている個所より遠い部分では面振れが大きくなり、カメラによる撮影が不安定となる傾向がある。内径チャックを深くまで挿入する場合には、チャックの挿入と引き抜きに要する時間が長くなり、高速処理の求められる電池ケースの場合には好ましくない。

また、検査を機械化すると、人による目視検査より一般的にバラツキが減少し、品質は安定し改善される傾向にはあるが、筒状物品の側面部の自動検査においてもバラツキを小さくし、品質を安定化させるのは容易ではない。画像処理装置による劣化、カメラのレンズの汚れ、装置の調整不備、振動、温度変化、筒状物品の回転スピードの変化、筒状物品の側面部の微小な変化など様々な要因に影響され、検査の判定結果の微妙なバラツキは不可避と考えられる。

そこで、従来から検査装置や選別装置の測定データやデータに基づく判定結果を安定化させ、検査装置の信頼性向上のための取り組みが色々と試みられてきた。
特開２０００―１０５１９９号公報 特開２００３―１５６４５３号公報

しかしながら、上述した特許文献の従来技術では、高速処理の求められる筒状物品としての電池ケースの場合には好ましくなく、品質を安定化させるのは容易ではない。また、様々な要因に影響を受け、検査の判定結果にバラツキは不可避と考えられる。一度設定し
た良否の判定基準は、環境の変化や、長時間の稼動による検査装置の劣化などにも影響されることなく、次回の設定変更まで一定不変であることは、大変困難である。

本発明は、上記従来の課題を鑑みてなされたもので、筒状物品の良否を検査すると共に正常な稼動状態で検査していることを確かめる検査条件の自己診断機能を活用しながら検査をすることを目的とする。

上記のような目的を達成するために本発明の筒状物品の検査方法は、筒状物品としての電池ケースの円筒面および底面を画像処理により傷、打痕、割れ、汚れ、メッキの剥離、ピンホールがあるか否かを検査する電池ケースの検査方法であって、電池ケースの検査中に限度見本を混入してその限度見本の検査結果を限度見本の事前の判決結果と一致するか否かの確認をする自己診断機能を活用しながら検査することを特徴としている。

本発明によれば、筒状物品としての電池ケースの円筒面および底面を画像処理により傷、打痕、割れ、汚れ、メッキの剥離、ピンホールがあるか否かを検査する電池ケースの検査方法であって、前記電池ケースの検査中に限度見本を混入してその限度見本の検査結果を限度見本の事前の判決結果と一致するか否かの確認をする自己診断機能を活用しながら検査することにより、液漏れ、ケースの腐食、金属異物の混入を防止することが可能である。

このように自己診断機能を活用する方法を採用することで、検査部に異常が発生しているにもかかわらず、異常に気づかず長時間稼動させるということは皆無となり、再検査を必要とする筒状物品は激減し、検査工程の合理化が可能となる。

本発明の第１の発明においては、筒状物品を画像処理によって良否を検査すると共に、正常な稼動状態で検査していることを確かめる検査条件の自己診断機能を活用しながら検査することにより、高頻度に検査の正常な稼動を確かめることが可能であり、検査または選別機能の信頼性を飛躍的に高めることができる。

本発明の第２の発明においては、自己診断機能として限度見本を未検査の筒状物品に混入させ、未検査の筒状物品を検査しながら、限度見本の検査判定が限度見本の情報と合致していることを確認し、検査条件の診断をすることにより信頼性の高い検査が可能である。

本発明の第３の発明においては、限度見本として良品限度見本と不良品限度見本の２種類を用いることにより検査の信頼性を向上することができ、品質を安定に維持する上、過剰品質によるコストアップを回避が可能となる。

本発明の第４の発明においては、不良品限度見本として、重欠点不良品限度見本、中欠点不良品限度見本および軽欠点不良品限度見本の複数個を用いることにより自己診断機能での監視体制を強化することができ、異常発生時には速やかな発見が可能となる。

本発明の第５の発明においては、複数個の限度見本を未検査の筒状物品に混入させた状況で検査し、限度見本の内少なくとも１個以上の検査判定が限度見本の情報と合致していないことを確認する自己診断機能を備えることにより、自動的に検査の稼動を停止させ、異常警報を発することができ、良否の判定基準が不安定な状態で検査を長時間稼動し続けることがなくなる。

本発明の第６の発明においては、限度見本の内少なくとも１個の検査判定が限度見本の情報と合致していないことを確認することにより検査が終了している筒状物品にもかかわ
らず、筒状物品のロット全てを再度検査することができ、次工程に供給される筒状物品の品質を安定化させることが可能となる。

本発明の第７の発明においては、筒状物品の傷、打痕、割れ、汚れ、メッキの剥離、ピンホールを検査し、平行に限度見本を検査することにより高頻度に検査が正常に稼動をしていることを確認しながら筒状物品を検査することで市場に出荷販売された筒状物品の破損や電解液の漏れ出しなどの事故発生を未然に防ぐことが可能となる。

本発明の第８の発明においては、限度見本は形状、寸法、色彩および、文字や数字および記号の記入にて筒状物品とは異なり、または磁気記録、バーコード、ＩＣタグを備えてセンサーにより読み取り可能な情報を格納し、限度見本と筒状物品とが目視、または電気的に識別できることにより限度見本を循環させることができ、次工程に限度見本が搬出されることを未然に防ぐことが可能となる。

本発明の第９の発明においては、筒状物品を保持する手段と、筒状物品を搬送する手段と、筒状物品を回転させる手段と、搬送途中に検査部を配置し、良否の限度見本を検査することで正常な稼動状態で検査していることを確かめる検査部に自己診断機能を有することにより信頼性の高い検査を連続的に且つ、自動的に検査することが可能となる。

本発明の第１０の発明においては、検査部として筒状物品の側面部全域を検査する画像処理検査手段と、筒状物品の底面部を検査する画像処理検査手段と、良品および不良品の限度見本を検査し検査判定が限度見本の情報と合致していることを自動的に判断する判定手段を有し、検査部の稼動状態を確認しながら未検査の筒状物品を各画像処理検査手段で検査することにより、自動的に検査部の稼動状態の自己診断を行い、高性能な検査を行うことができる上、信頼性の高い連続的検査が可能となる。

本発明の第１１の発明においては、検査部として複数個の限度見本を未検査の筒状物品に混入された状況で検査し、限度見本の内少なくとも１個以上の検査判定が限度見本の情報と合致していないことを確認することにより検査を停止する手段と、異常の発生を表示、または警報を発する手段とを備え、良否の判定基準が不安定な状態で検査が長時間稼動し続けることをなくすことが可能となる。

本発明の第１２の発明においては、検査部として限度見本の内少なくとも１個の検査判定が限度見本の情報と合致していないことを確認することにより限度見本を混入させた筒状物品のロット全てを排出する排出手段と、再検査させる手段とを備え、信頼性の高い検査を連続的に且つ、自動的に検査することができ、次工程に供給される筒状物品の品質を安定化させることが可能となる。

本発明の第１３の発明においては、良品および不良品限度見本を検査部の検査判定に使用した後、次工程に搬出されずに検査部に戻す手段を備えたことにより高品質の検査の確保と共に限度見本の数を増やすことが不必要となりコスト削減が可能となる。

以下、図を参照しながら本発明の一実施例について説明する。図１は本発明の自己診断機能を有する検査装置の構成の概要を示す一実施例のレイアウト図である。図３に示すような筒状物品として薄肉の円筒形である電池ケース１の全数に対して、円筒面の外観検査と、底面の内外両面の検査を約２５０個／分程度の高速で行うことができ、その外観検査結果に基づいて、電池ケース１の傷、打痕、割れ、汚れ、メッキの剥離、ピンホールなど検査項目別の良否の選別を行う検査装置に、本発明の検査方法の考え方を導入した場合を一例として示している。

図３において、外形ｄは１８．３ｍｍ、高さｈは６７．３ｍｍ、肉厚ｔは０．１２ｍｍである一般的な筒状物品としての電池ケース１を示すものである。

その構成と機能の概略について説明を行う。図１において、電池ケース１も、その電池ケース１の限度見本５も共に、直立した姿勢で検査装置に付属のコンベアや検査装置の搬送部により搬送されるが、電池ケース１および限度見本５の両者の外形を円形で、その軸芯の移動経路をやや太い１点鎖線で簡略化して示している。

限度見本５においては、電池ケース１の破損や液漏れに対応した重欠点限度見本とメッキ剥離や打痕に対応した中欠点限度見本および変色なども含む汚れに対応した軽欠点限度見本として、被検査物体である未検査の電池ケース１に混入させている。また、不良品の限度見本のみでなく、不良品に近い良品の限度見本をも合わせて用いることで品質水準は安定し、過剰品質によるコストアップも防止することが可能となる。

図１の中央部に図示された側面部検査盤１５と底面検査盤１６は共に８等分され、１／８回転ずつ間欠回転する両検査盤１５，１６上に、被検査物体である電池ケース１を等間隔でそれぞれの受け持つ検査に適した姿勢や支持具、あるいは回転駆動ヘッドなどで保持し搬送する。画像処理技術を応用して側面部の外観検査を行う側面部検査盤１５の側面検査部９では、図３に示されるように、カメラ３０の正面で電池ケース１をその軸芯の回りに回転させて、ＬＥＤ３１で照射しながら側面部全域を撮影する。

また、画像処理技術と光センサーが受ける受光量の変化などを利用して、電池ケース１の底面を外側および内側より外観検査を担当する底面検査盤１６に２つの検査部が設置されている。底面検査盤１６の底面外側検査部１０では、図４に示されるように底面検査盤１６の側面に電池ケース１が嵌合できる窪み部分を設け、永久磁石２３によって保持された電池ケース１の底面よりＬＥＤ３１で照射しながらカメラ３３にて撮影する。

また、底面検査盤１６の底面内側検査部１１においては、図４に示されるように電池ケース１の開口部よりＬＥＤ３１を照射しながらカメラ３４にて内側からの底面を検査する。電池ケース１の内側の底面への検査をすることにより底面の傷、打痕、割れ、汚れ、メッキの剥離、ピンホールを見つけ、電解液による腐食の対策や汚れ発見により接触不良を未然に防ぐことも可能である。さらに、金属類の異物混入を発見することで電池内部短絡を未然に防ぐことができる。これらの各検査部９，１０，１１での検査において、カメラの感度によってはＬＥＤを省略することも可能で、電池ケース１を保持する機構として底面検査盤１６においては真空吸着でも支障ない。

また、底面外側検査部１０と底面内側検査部１１ではそれぞれの検査項目により検査用計測機器なども異なるために検査工程を２つの検査部で分担しているが、低速での検査においては１つの検査部９，１０，１１で検査することも可能である。

両検査盤１５，１６のそれぞれの検査部９，１０，１１での僅かな停止時間中に、カメラ３０，３３，３４などで電池ケース１の表面の撮影や計測をし、検査により記録されたデータはそれぞれの演算処理装置で適宜処理されて、電池ケース１の良否の判定を行い、その結果を記憶し、判定結果に基づいて下流に設けられた各装置に伝達して、それぞれの電池ケース１の搬送先を指示する。

未検査の電池ケース１を検査部９，１０，１１にて自動的に全数検査または良否の選別をする際に、検査項目毎に事前に別途行った厳密な検査により判定結果の確定している不良品と良品との両者の限度見本５の少数個を未検査の電池ケース１の多数個に対して所定
の割合で故意に混入させた状態で検査装置に供給し、検査装置を稼動させて検査または選別させた結果、検査項目毎に混入された限度見本５の全てが事前の判定結果と一致したことを確認した場合には検査部９，１０，１１は正常に機能していると診断できる。

そこで、継続して検査装置を稼動させるが、複数の限度見本５の内１個でも事前の判定結果と異なる検査結果が出ると検査部９，１０，１１の設定された判定基準に異常が発生したと判断し、直ちに検査装置の稼動を停止すると同時に、検査作業者にトラブルが発生したことをブザーまたは表示装置などを利用して知らせる。

なお、検査部９，１０，１１の正常な稼動を確かめる頻度であるが、原理的には、検査される電池ケース１が検査部９，１０，１１を通過するに要する時間に僅かな余裕時間を加えた時間毎に確認することも可能であり、本発明の検査方法での検査部９，１０，１１に要する時間は２分間程度に１度という自己診断を行っている。ラフな計算では、３〜５分間に１度という高頻度で診断することも可能であり、高頻度に検査部９，１０，１１の正常な稼動を確かめることが可能であり、検査または選別機能の信頼性を飛躍的に高めることができる。

また、良否の判定基準となる限度見本５は、検査項目毎に不良品に極めて近い良品の限度見本５と良品に極めて近い不良品の限度見本５の少なくとも２種類の限度見本５で構成し、検査結果が不良品に限りなく近い良品と判定した場合や良品に限りなく近い不良品と判定した場合でも異常が発生したと判断することで、品質を安定に維持すると共に、コストアップを回避できる方法を構成することが好ましい。

また、検査項目のうちには、電池ケース１の破裂や液漏れにつながる恐れのある傷、割れ、ピンホールなどの重欠点に関する検査項目からメッキ剥離、打痕などの中欠点、変色なども含む汚れなどの軽欠点の検査項目まで種々あるが、重欠点に関するものに対しては軽欠点に対するものよりは自己診断機能の監視体制を強化し、異常発生時には速やかに発見できる必要がある。また、検査基準が厳しく安全側に振れた場合には、好ましくはないが重大な問題とはならないと考えられる。

従って、検査項目毎に未検査の電池ケース１へ混入される限度見本５の混入比率は、電池ケースを検査する場合、各検査項目毎において１〜３％を基準として混入させているが、早期に異常を見つける必要のある重欠点に関する検査項目では重欠点限度見本５の数量を多く混入させて混入比率を高くし、次に中欠点限度見本５そして軽欠点限度見本５の順で混入比率を決定する。軽欠点に関する検査項目では軽欠点限度見本５の混入数量を少なめに混入すると共に、良品限度見本５の混入数量と同等数量とし、品質の確保と合わせて検査項目におけるコストアップの防止に勤めることが必要である。

また、同一の検査項目の限度見本５が連続して検査工程を流れることは、検査部９，１０，１１の自己診断機能を低下させることとなるので、未検査の電池ケース１に万遍なく各種の限度見本５を混入させることが望ましい。さらに、限度見本５は、電池ケース１の検査個所とは異なる部分において、しかも搬送などの障害にならない部分で、目視によっても明らかに形状、寸法、色彩、文字や数字および記号の記入などで未検査の電池ケース１とは違いが判るようにしておく。

こうすることにより、検査部９，１０，１１の自己診断機能が正常に機能していることを確かめ易くなる。さらに、限度見本５には一般的に市販されているセンサーなどにて読み取り可能な、磁気記録、バーコードやＩＣタグなどを備えて情報を搭載できるものとしておき、限度見本５の番号、不良項目、事前の検査結果のデータ、良否などを記入しておく。

このようにして、未検査の電池ケース１に代えて、限度見本５が各検査部９，１０，１１に供給された場合には、電池ケース１に対する検査と同様にして得られた検査結果と限度見本５自身が搭載している事前の検査結果と比較検討し、検査部９，１０，１１の機能は正常に作動しているか否かの判定を下す。限度見本５の検査結果が常に事前の限度見本５の検査結果と同じであると判断することで、検査部９，１０，１１の機能が正常に作動していると判断し、検査部９，１０，１１の自己診断を行っている。

正常であれば検査装置の稼動を継続させ、異常であれば直ちに稼動を停止させ、検査作業者に異常を知らせる。また、異常が発生したと判明する直前に検査された結果では、仮に良品と判定された電池ケース１であっても、検査時既に検査部９，１０，１１に異常が発生していた恐れがある電池ケース１の場合には、搬送路を切り替えて再検査をする処置をとる。

図２を用いて別の実施例について説明する。図２は本発明の自己診断機能を有する検査装置である別の実施例のレイアウト図である。図２の左端部に記された搬送路切り替え装置８が、実線で記すように左側のコンベア７−１に接続されると、上流工程より搬送されてきた未検査の電池ケース１が大量にコンベア７−１により本発明の検査装置に搬送されて、１点鎖線で示される搬送経路に沿って走行中に図１で説明した内容と同様に順次３つの各検査部９，１０，１１を通過するが、その間に所定の検査を受け、検査結果に基づいて良否の選別が行われる。

また、限度見本５の未検査の電池ケース１に対する設定された混入比率に応じて、設定したタイマーなどで短時間のみ、搬送路切り替え装置８を切り替えて右側のコンベア７−２に接続すると、検査項目別に事前の検査により準備されていた良品の限度見本５と不良品の限度見本５の両者からなる限度見本５が待機位置で出番を待っており、本発明の検査装置に送り込まれて、未検査の電池ケース１と同様に前記の３つの各検査部９，１０，１１で検査が行われる。

限度見本５の場合には、その検査結果を限度見本５自身が磁気記録、バーコードやＩＣタグなどとして搭載している事前の検査結果と比較検討することにより、検査部９，１０，１１自身が正常に機能しているか、異常が発生しているかの判定を下す。すなわち検査部９，１０，１１自身で自己診断を行う。そして限度見本５は最初の待機位置に回収され再び出番まで待機する。

また、限度見本５の混入比率に応じて、搬送路切り替え装置８のコンベア７−１と７−２への接続時間の割合を単に設定するだけではなく、頻繁に搬送路切り替え装置８を切り替えて、未検査の電池ケース１に万遍なく限度見本５を混入させることが自己診断機能を高める上で大切である。また同様に、同一の検査項目の限度見本５が連続して、検査部９，１０，１１に送り込まれることも避けることが望ましい。

限度見本５は、事前の詳細且つ入念な検査で傷、打痕、割れ、汚れ、メッキ剥離、ピンホールなどの検査項目毎に、良品に極めて近い不良品の限度見本と、不良品に極めて近い良品の限度見本の両者を含む少数個を選定し、それらの被検査部分からはずれた適当な部分を選んで、そこに簡単な加工を加えて、その寸法、形状、色彩などを未検査の電池ケース１とは明らかに変化させ、また、文字や数字、記号の記入も可能であり、目視によっても容易に限度見本５であることが確認できるようにしておく。その形状の数例を図８に示す。もちろん、検査項目毎の良品と不良品の区別も、目視によっても容易にできるようにしている。

なお、限度見本５には、限度見本番号、事前の検査で判明している良否の区別、不良項目などの情報を、市販のセンサーにより読み取りが容易な磁気記録、バーコードやＩＣタグなどとして搭載可能とする。その情報を読み取り、限度見本５の検査項目のデータとして限度見本５の良否判定を行う。また、限度見本５は次工程に流さないのが鉄則であり本発明では、限度見本５と電池ケース１とを自動的に識別し、限度見本回収装置２８にて搬送路が切り替えられ、搬送路７−２に搬送されて搬送路切り替え装置８に戻り、最初の待機位置にて再び出番まで待機する。

本発明の検査部９，１０，１１に送り込まれた限度見本５の全てが、事前の検査での判定結果と同一の判定を受けた場合には、その検査が行われた時点までは本発明の検査部９，１０，１１は正常に機能していたと判断される。

電池ケース１は、両検査盤１５，１６のそれぞれの各検査部９，１０，１１での良否の判定を記憶し、判定結果が不良品と判定された場合、下流に設けられた不良品搬出装置２９にて排出される。不良品搬出装置２９が所定の数量を連続で作動した場合は、検査装置の稼動を停止し検査作業者にブザー、パトライトなどの警告表示器３６で伝達する。そのことで検査作業者は、電池ケース１の連続不良の原因を早期に把握でき、早期対応により生産性向上とコストを削減できる効果がある。

また、限度見本５のうち１個でも事前の判定結果と異なる検査結果が出ると、本発明の検査部９，１０，１１には異常が発生し、正常に機能していないと判定され直ちに稼動を停止すると共に、検査作業者にブザー、パトライトなどの警告表示器３６で異常の発生を伝達する。なお、限度見本５の混入比率は、各種の検査項目毎の限度見本５を合わせて、電池ケース１の場合には現状では１〜３％程度としているが、電池ケース１の破裂や液漏れにつながる恐れのある傷、割れ、ピンホールなどの早期に異常を見つける必要のある重欠点に関する検査項目では重欠点限度見本５の数量を多く混入させて混入比率を高くし、メッキ剥離、打痕などの中欠点限度見本５の混入比率は重欠点限度見本５の混入比率より低くし、そして汚れなどの軽欠点限度見本５の順で混入比率を決定する。

また、軽欠点に関する検査項目に対応した軽欠点限度見本５では中欠点限度見本５の混入比率より低く混入すると共に、良品限度見本５の混入数量と同等数量とし、品質の確保と合わせて検査項目におけるコストアップの防止に勤めることが必要であり、品質とコストの両面から最適な混入比率の検討が必要であることは言うまでもない。なお、検査部９，１０，１１で検査された電池ケース１で、一旦、仮に良品と判定されていた搬送路７―４上の電池ケース３において、もしも同一ロットに属する電池ケース１の検査中に、検査部９，１０，１１に異常が発生していた可能性があると考えられる場合には，同一ロットの電池ケース１の先頭を流れる電池ケース１が、必ずまだ搬送路分割装置１７よりも上流側に留まっているように搬送路分割装置１７を配置し、検査装置の最も下流に設けられた搬送路分割装置１７により良品とは分離されて、仮良品電池ケース３５として別搬送路７−５に送られる。搬送切り替え装置８の切り替えによりスターホイール１２を経由し未検査電池ケース１の搬送路７―３に搬送され再検査に回される。

但し、再検査を要する電池ケース１の個数は、従来技術からの一般的な検査装置に異常が発生した場合には、２〜３０００個の再検査が必要になり、検査装置の異常の発見が遅れれば遅れるほどその際の検査の数量は増し、数十万個にも及ぶ場合もある。その点について本発明は、再検査する数量を最小限に抑え、再検査する個数を削減できる効果がある。

また、限度見本５の形状は図８に示すように、通常の電池ケース１とは背丈、または開口部の形状などを異なる形状、または寸法としているので、磁気による吸着力の強さの差
などを利用して、多数を占める通常の電池ケース１とは容易に選別回収が可能で、何回も繰り返して利用することが容易である。

また、この検査装置内では、電池ケース１は１個ずつ間欠的に搬送されているので、電池ケース１や限度見本５の分離や選別がいっそう容易である。なお、参考までに検査対象の電池ケース１用の限度見本５の一例を記すと、外形ｄは１８．３ｍｍ、高さｈは６７．３ｍｍ、ｈａは２．５ｍｍとなりｈｂは０．１３ｍｍである。

図６を参照しつつ、側面検査盤１５の側面検査部９で電池ケース１を回転駆動する方法を説明する。図６では、回転駆動方法を解り易く示すために、あえて電池ケース１は透明体であると仮定して、その外形を２点鎖線で示すと共に、電池ケース１により遮られて本来は見えない部分をも図示している。そして、図６に示す回転駆動ヘッド３２を側面検査盤１５の８等分割したそれぞれの位置に搭載している。２本の並行に設けた回転駆動用ローラー軸２０のそれぞれに、電池ケース１の外径より幾分大きな回転駆動用ローラー２１を２個ずつ、電池ケース１の側面の長さに対応する間隔を隔てて固定している。

そして、電池ケース１の側面を４個の回転駆動用ローラー２１に接触させた状態で、回転駆動用ローラー軸２０を強制的に回転させて電池ケース１を連続回転させる。

その際、電池ケース１の軸芯と２本の回転駆動用ローラー軸２０の軸芯を結ぶ線の挟む角度は、角度を大きくすると電池ケース１を回転駆動する力は大きくなるが、電池ケース１の変形も大きくなるので、現状では略９０°としている。また、２本の回転駆動用ローラー軸２０を強制的に駆動しても、図６に示すように１本のみを駆動しても差し支えない。なお、カメラを図示していないが、カメラは紙面の手前側にあるので側面の一部が駆動用ローラー２１により遮られて撮影できないことはない。

また、検査装置の必要とする検査処理能力面から、短時間のうちに電池ケース１を３００ｒｐｍ程度の定常回転にまで立ち上げる必要があり、電池ケース１の側面と回転駆動用ローラー２１との間に働く摩擦力を強くすることによって回転駆動力を高めるために、回転駆動用ローラー２１の電池ケース１の側面と接触する外径部分にはＯリング２２を固定し、さらに、２本のローラー軸２０の中間位置で電池ケース１の側面に接近させて永久磁石２３を取り付けて永久磁石２３が強磁性体材料からなる電池ケース１を引き付ける力を摩擦力の強化に利用している。また、永久磁石２３の電池ケース１に対する吸引力を利用することは、電池ケース１の検査部での姿勢の制約からも開放される効果がある。
また、本発明の筒状物品の検査方法およびその検査装置は電池ケースのみならず、円筒形電池、さらに角筒状電池においても検査が可能である。

本発明によれば、筒状物品を画像処理によって良否を検査すると共に、正常な稼動状態で検査していることを確かめる検査条件の自己診断機能を活用しながら検査することにより検査部に異常が発生した場合、直ちに判断し装置の稼動を停止させ、検査作業者に異常の発生を伝達することができ、高頻度に検査の正常な稼動を確かめることが可能であり、検査または選別機能の信頼性を飛躍的に高めることができる。

本発明の自己診断機能を有する検査装置の構成を示す一実施例のレイアウト図 本発明の自己診断機能を有する検査装置の構成を示す別の実施例のレイアウト図 同実施例における側面検査部の斜視図 同実施例における底面外側検査部の斜視図 同実施例における底面内側検査部の斜視図 同実施例における筒状電池ケースの回転駆動構造の斜視図 同実施例における筒状電池ケースの斜視図 （ａ），（ｂ），（ｃ）は同実施例における限度見本の斜視図

符号の説明

１ 未検査の電池ケース（筒状物品）
２ 検査により良品と判定された電池ケース
３ 検査により良品と判定される見込みの仮良品電池ケース
４ 不良品と判定された電池ケース
５ 限度見本
６ 検査中の電池ケース
７−１搬送コンベア
７−２搬送コンベア
７−３未検査電池ケースの搬送路
７−４検査済み電池ケースの搬送路
７−５検査装置異常発生時の電池ケース搬送路
８ 搬送路切り替え装置
９ 側面検査部
１０ 底面外側検査部
１１ 底面内側検査部
１２ スターホイール
１３ 送転盤
１４ 排出盤
１５ 側面検査盤
１６ 底面検査盤
１７ 搬送路分割装置
１８ プーリー
１９ 回転駆動用ベルト
２０ 回転駆動用ローラー軸
２１ 回転駆動用ローラー
２２ Ｏリング
２３ 永久磁石
２４ ストッパー
２５ 限度見本の電池ケースより延長した部分
２６ 限度見本の開口部に設けた切り欠き
２７ 限度見本の開口部の内側に折り曲げた部分
２８ 限度見本回収装置
２９ 不良品分離装置
３０ カメラ
３１ ＬＥＤ
３２ 回転駆動ヘッド
３３ カメラ
３４ カメラ
３５ 再検査と判定された電池ケース
３６ 警告表示器

Claims (4)

1. 筒状物品としての電池ケースの円筒面および底面を画像処理により傷、打痕、割れ、汚れ、メッキの剥離、ピンホールがあるか否かを検査する電池ケースの検査方法であって、前記電池ケースの検査中に限度見本を混入してその限度見本の検査結果を限度見本の事前の判決結果と一致するか否かの確認をする自己診断機能を活用しながら検査することを特徴とする電池ケースの検査方法。
2. 前記自己診断機能が限度見本の検査結果と事前の判決結果と不一致と確認すれば検査を停止し、異常の発生を表示または警報するようにした請求項１記載の電池ケースの検査方法。
3. 前記限度見本は形状、寸法、色彩、文字、数字および記号などの磁気記録、バーコード、ICタグを格納し、センサーによりその情報を読み取って限度見本であることを識別するようにした請求項１記載の電池ケースの検査方法。
4. 筒状物品としての電池ケースを保持する手段と、前記電池ケースを搬送する手段と、前記電池ケースを回転させる手段と、前記電池ケースの搬送途中や回転中の円筒面および底面を画像処理により検査する検査部を設け、前記検査する電池ケースに限度見本を混入して限度見本の検査結果と事前の限度見本の判定結果と一致するか否かの判定を行って自己診断機能とする判定機能を前記検査部に持たせたことを特徴とする電池ケースの検査装置。

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