(57)【要約】【課題】ハニカム構造体を製造するに際し、小規模の装置を用いてハニカム構造体の外形形状を測定する。【解決手段】テーブル１２０の回転軸上にワーク２００の中心軸が重なるようにテーブル１２０上にワーク２００を載せる。そして、レーザ光照射部１４１から照射される面状のレーザ光のうちもっとも外側の光路が少なくともワーク２００の外周面に交わるようにテーブル１２０を移動させる。この後、レーザ光を水平面状に照射すると共に、ワーク２００の外周面に当たらないレーザ光を受光部１４２で受光する。これにより、ワーク２００の径方向の寸法に相当する電気信号を取得し、当該電気信号に基づいてワーク２００の径方向の寸法を取得する。このとき、テーブル１２０を一定角度で回転させると共に、テーブル１２０をワーク２００の高さ方向に移動させてワーク２００の径方向の外形寸法を取得する。【選択図】図３
2008139042.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱形状であって、当該柱形状の軸方向に前記柱形状の両端面（２、３）を貫通する複数の孔（４）を有して構成されるハニカム構造体の製造方法であって、
前記ハニカム構造体をかたどった柱形状のハニカム成形体を成形したものを焼成することで得られたワーク（２００）の外観を検査する外観検査工程を含んでおり、
前記外観検査工程では、レーザ光を面状に照射するレーザ光照射部（１４１）と、当該レーザ光照射部から照射されたレーザ光のすべてを受光するようになっていると共に、受光したレーザ光の強度に応じたレベルの電気信号を検出する受光部（１４２）と、を備えた寸法測定装置（１４０）を用意し、円板状のテーブル（１２０）の回転軸上に前記ワークの中心軸が重なるように前記テーブル上に前記ワークを載せ、前記レーザ光照射部から照射される面状のレーザ光のうちもっとも外側の光路が少なくとも前記ワークの外周面と交わるように前記テーブルを移動させて前記レーザ光照射部と前記受光部との間に前記ワークを配置した後、前記レーザ光を水平面状に照射すると共に、前記ワークの外周面に当たらないレーザ光を前記受光部で受光することで、前記ワークの径方向の寸法に相当する電気信号を取得し、当該電気信号に基づいて前記ワークの径方向の寸法を取得するに際し、前記テーブルを一定角度で回転させて、前記ワークにおいて複数の径方向の寸法を取得することで前記ワークの外形寸法を取得すると共に、前記テーブルを前記ワークの高さ方向に移動させて前記ワークの高さ方向のうちいずれかの高さの径方向の寸法を取得することを特徴とするハニカム構造体の製造方法。
【請求項２】
前記外観検査工程では、前記テーブルの回転軸が、前記レーザ光照射部から水平面状に照射されるレーザ光の光路のうちもっとも外側から照射される光路よりも外れた場所に位置するように、前記レーザ光照射部と前記受光部との間に前記テーブルを移動させることを特徴とする請求項１に記載のハニカム構造体の製造方法。
【請求項３】
前記外観検査工程では、前記ワークの端面までの距離を取得する複数のロッド（１５２）を備えたダイヤルゲージ（１５１）を有する平面度測定装置（１５０）を用意し、前記複数のロッドを前記ワークの端面までそれぞれ移動させ、前記各ロッドの先端部分が前記ワークの端面に到達するまでの距離をそれぞれ取得すると共に、取得した各距離のうち最大値と最小値との差に基づいて前記ワークの端面の平面度を検査することを特徴とする請求項１または２に記載のハニカム構造体の製造方法。
【請求項４】
前記外観検査工程では、レーザ光を照射して前記ワークの外周面にて反射したレーザ光を受光するまでの時間を計測することにより前記ワークの外周面までの距離を測定する距離測定装置（１６１）を備えた直角度測定装置（１６０）を用意し、前記テーブルを前記ワークの高さ方向に移動させて前記ワークの上部および下部における前記距離測定装置と前記ワークの外周面との間の距離をそれぞれ取得し、それぞれ取得した距離の差に基づいて前記ワークの直角度を検査するに際し、前記テーブルを回転させて前記ワークの径方向のうち少なくとも２つの径方向の直角度を取得することで、前記ワークの直角度を検査することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のハニカム構造体の製造方法。
【請求項５】
柱形状であって、当該柱形状の軸方向に前記柱形状の両端面（２、３）を貫通する複数の孔（４）を有して構成されるハニカム構造体の製造方法であって、
前記ハニカム構造体をかたどった柱形状のハニカム成形体を成形したものを焼成することで得られたワーク（２００）の外観を検査する外観検査工程を含んでおり、
前記外観検査工程では、レーザ光を面状に照射するレーザ光照射部（３１０）と、当該レーザ光照射部から照射されたレーザ光のすべてを受光するようになっていると共に、受光したレーザ光の強度に応じたレベルの電気信号を検出する受光部（３２０）と、を備え、前記レーザ光照射部および前記受光部が一体的に前記ワークの高さ方向に移動する簡易寸法検査装置（３００）を用意し、円板状のテーブル（３３０）の回転軸上に前記ワークの中心軸が重なるように前記テーブル上に前記ワークを載せ、前記レーザ光照射部から照射される面状のレーザ光のうちもっとも外側の光路が少なくとも前記ワークの外周面に交わるように前記レーザ光照射部および前記受光部を一体的を移動させて前記レーザ光照射部と前記受光部との間に前記ワークを配置した後、前記レーザ光を水平面状に照射すると共に、前記ワークの外周面に当たらないレーザ光を前記受光部で受光することで、前記ワークの径方向の寸法に相当する電気信号を取得し、当該電気信号に基づいて前記ワークの径方向の寸法を取得するに際し、前記テーブルを一定角度で回転させて、前記ワークにおいて複数の径方向の寸法を取得することで前記ワークの外形寸法を取得すると共に、前記テーブルを前記ワークの高さ方向に移動させて前記ワークの高さ方向のうちいずれかの高さの径方向の寸法を取得することを特徴とするハニカム構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハニカム構造体の製造方法に関し、特に、完成したハニカム構造体の外形を検査する外観検査工程に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、完成したハニカム構造体の外形形状を測定する方法が、例えば特許文献１で提案されている。具体的に、特許文献１では、異なる高さに複数のレーザ変位計が設置された腕と、円板であって当該円板の外縁部分に腕が垂直に固定されると共に回転モータにより回転する回転盤と、駆動モータによって上下すると共に被測定物を設置するための昇降テーブルと、を備えた外形形状測定装置を用いた測定方法が提案されている。
【０００３】
このような外形形状測定装置では、回転盤および昇降テーブルの各中心軸が被測定物の中心軸上に配置されている。そして、昇降テーブル上に被測定物が設置され、回転盤が回転することにより、腕が被測定物の周囲を回転する。このとき、腕に設置された各レーザ変位計からレーザ光を照射することにより、各レーザ変位計から被測定物の表面までの距離（寸法）を測定する。これにより、被測定物の立体的な形状を測定できるようになっている。
【特許文献１】特開平７−２６０４４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の技術では、外形形状測定装置は回転盤に固定された腕が被測定物の周囲を回転する構成となっているため、腕の回転から作業者を保護する安全対策を施した装置構成となっている。これにより、安全対策を施した構成が外形形状測定装置に備えられているため、装置の寸法を確保しなければならず、装置を設置する場所も確保しなければならない。
【０００５】
また、上述のように、腕には被測定物の異なる高さの寸法を測定するために複数のレーザ変位計が設置されている。このため、外形形状測定装置自体のコストが上がってしまい、好ましくない。
【０００６】
本発明は、上記点に鑑み、ハニカム構造体を製造するに際し、小規模の装置を用いてハニカム構造体の外形形状を検査することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の第１の特徴では、ハニカム構造体を製造する上で、柱形状のハニカム成形体を成形したものを焼成して得られたワーク（２００）の外観を検査する外観検査工程を行うに際し、まず、レーザ光を面状に照射するレーザ光照射部（１４１）と、当該レーザ光照射部から照射されたレーザ光のすべてを受光するものであり、受光したレーザ光の強度に応じたレベルの電気信号を検出する受光部（１４２）と、を備えた寸法測定装置（１４０）を用意する。
【０００８】
そして、円板状のテーブル（１２０）の回転軸上にワークの中心軸が重なるようにテーブル上にワークを載せる。このような状態で、レーザ光照射部から照射される面状のレーザ光のうちもっとも外側の光路が少なくともワークの外周面に交わるようにテーブルを移動させてレーザ光照射部と受光部との間にワークを配置する。この後、レーザ光を水平面状に照射すると共に、ワークの外周面に当たらないレーザ光を受光部で受光することで、ワークの径方向の寸法に相当する電気信号を取得し、当該電気信号に基づいてワークの径方向の寸法を取得する。
【０００９】
このとき、テーブルを一定角度で回転させて、ワークにおいて複数の径方向の寸法を取得することでワークの外形寸法を取得すると共に、テーブルをワークの高さ方向に移動させてワークの高さ方向のうちいずれかの高さの径方向の寸法を取得することが特徴となっている。
【００１０】
このように、レーザ光を照射するレーザ光照射部および受光部の位置を固定し、テーブルを当該テーブルの回転軸を中心に回転させ、テーブルをワークの高さ方向に移動させる装置を用いることにより、ワークの径方向の外形寸法を取得することができる。このような構成を有する小規模な装置を用いることにより、装置に安全対策を施した大がかりな構成を必要とせず、省スペースに装置を設置することができる。
【００１１】
このようにして、ワークの外形寸法を検査する場合、テーブルの回転軸が、レーザ光照射部から水平面状に照射されるレーザ光の光路のうちもっとも外側から照射される光路よりも外れた場所に位置するように、レーザ光照射部と受光部との間にテーブルが配置されることが好ましい。ワークの中心軸がどこであるかを見分けることが困難であるので、テーブルの回転軸を基準とすることにより、レーザ光照射部、受光部、およびテーブルの配置関係を規定することができる。
【００１２】
また、外観検査工程では、ワークの端面の平面度を測定することができる。この場合、まず、ワークの端面までの距離を取得する複数のロッド（１５２）を備えたダイヤルゲージ（１５１）を有する平面度測定装置（１５０）を用意する。次に、複数のロッドをワークの端面までそれぞれ移動させ、各ロッドの先端部分がワークの端面に到達するまでの距離をそれぞれ取得する。続いて、取得した各距離のうち最大値と最小値との差に基づいてワークの端面の平面度を検査する。このようにして、外観検査工程において、ワークの端面の平面度を測定し、良品、不良品の判定を行うことができる。
【００１３】
さらに、外観検査工程では、ワークの姿勢を検査することもできる。この場合、レーザ光を照射してワークの外周面にて反射したレーザ光を受光するまでの時間を計測することによりワークの外周面までの距離を測定する距離測定装置（１６１）を備えた直角度測定装置（１６０）を用意する。そして、テーブルをワークの高さ方向に移動させてワークの上部および下部における距離測定装置とワークの外周面との間の距離をそれぞれ取得し、それぞれ取得した距離の差に基づいてワークの直角度を検査する。このとき、テーブルを回転させてワークの径方向のうち少なくとも２つの径方向の直角度を取得することで、ワークの直角度を検査する。このようにして、ワークの姿勢を検査することにより、ワークの良品、不良品を判定することができる。
【００１４】
本発明の第２の特徴では、ハニカム構造体を製造する上で、柱形状のハニカム成形体を成形したものを焼成して得られたワーク（２００）の外観を検査する外観検査工程を行うに際し、まず、レーザ光を面状に照射するレーザ光照射部（３１０）と、当該レーザ光照射部から照射されたレーザ光のすべてを受光するものであり、受光したレーザ光の強度に応じたレベルの電気信号を検出する受光部（３２０）と、を備え、レーザ光照射部および受光部が一体的にワークの高さ方向に移動する簡易寸法検査装置（３００）を用意する。
【００１５】
続いて、円板状のテーブル（３３０）の回転軸上にワークの中心軸が重なるようにテーブル上にワークを載せる。そして、レーザ光照射部から照射される面状のレーザ光のうちもっとも外側の光路が少なくともワークの外周面に照射されるようにレーザ光照射部および受光部を一体的を移動させてレーザ光照射部と受光部との間にワークを配置する。
【００１６】
この後、レーザ光を水平面状に照射すると共に、ワークの外周面に当たらないレーザ光を受光部で受光することで、ワークの径方向の寸法に相当する電気信号を取得し、当該電気信号に基づいてワークの径方向の寸法を取得する。このとき、テーブルを一定角度で回転させて、ワークにおいて複数の径方向の寸法を取得することでワークの外形寸法を取得すると共に、テーブルをワークの高さ方向に移動させてワークの高さ方向のうちいずれかの高さの径方向の寸法を取得することが特徴となっている。
【００１７】
このように、テーブルの高さを固定し、レーザ光照射部および受光部を一体的にワークの高さ方向に移動させる装置を用いることによっても、ワークの径方向の外形寸法を取得することができる。このような構成を有する小規模な装置を用いることもできる。
【００１８】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００２０】
（第１実施形態）
本実施形態では、ハニカム構造体として排ガス浄化フィルタについて説明する。この排ガス浄化フィルタ（いわゆるＤＰＦ）は、例えば車両のエンジンから排出される排気ガスに含まれる汚染物質を浄化して大気に排出させるものとして用いられる。
【００２１】
図１は、本発明の一実施形態に係る排ガス浄化フィルタの斜視図である。この図に示されるように、排ガス浄化フィルタ１は、円柱形状を有しており、例えばセラミックスの焼結品をなしている。
【００２２】
また、排ガス浄化フィルタ１の内部は蜂の巣構造（以下、ハニカム構造という）になっており、円柱の軸方向に両端面２、３を貫通する多数の孔４を有している。各孔４は、当該各孔４を分離する壁５を介してそれぞれが隣接しており、各孔４が円柱の軸に垂直な方向に配列されることでそれぞれが独立した通路をなしている。言い換えると、壁５が格子状をなすことで、多数の孔４が構成される。上記壁５には図示しない気孔が多数設けられている。
【００２３】
そして、排ガス浄化フィルタ１の一方の端面２において、各孔４の一部には当該各孔４の開口部を栓詰めするための栓材６が設けられている。本実施形態では、栓材６は各孔４に千鳥状に設けられている。すなわち、栓材６が設けられた孔４の隣の孔４は栓材６が設けられていない状態になっており、開口した状態になっている。
【００２４】
さらに、排ガス浄化フィルタ１の他方の端面３の各孔４の一部にも上記一方の端面２と同様に栓材６が千鳥状に設けられている。この場合、端面３の各孔４に千鳥状に栓詰めされた各栓材６は、端面２側で栓詰めされていない各孔４の開口部に千鳥状に設けられている。以上が、本実施形態に係る排ガス浄化フィルタ１の構成である。
【００２５】
このような構成を有する排ガス浄化フィルタ１においてエンジンから排出される排気ガスに含まれる汚染物質は以下のようにして取り除かれる。すなわち、エンジンから排出された排気ガスは、まず、排ガス浄化フィルタ１の一方の端面２から各孔４のうち開口した孔４内に導かれる。続いて、排気ガスは、孔４内の通路を端面３側に進むと共に、当該孔４と隣の孔４とを分離する壁５を通過する。これにより、排気ガスに含まれる汚染物質が壁５の内部で取り除かれる。
【００２６】
そして、排気ガスは、排ガス浄化フィルタ１内に進入した孔４の隣の孔４内の通路を通って排ガス浄化フィルタ１の他方の端面３から排出される。このようにして、排ガス浄化フィルタ１にて排気ガスに含まれる汚染物質が除去されるようになっている。
【００２７】
次に、上記排ガス浄化フィルタ１の製造方法について説明する。まず、ハニカム構造体をかたどったハニカム成形体を成形するための原料粉末を用意する混合工程を行う。本実施形態では、シリカ、タルク、アルミナの各粉末材料、造孔材および有機バインダを規定量ずつ混ぜ合わせてコージェライト化材料を用意する。
【００２８】
なお、造孔材は、排ガス浄化フィルタ１の内部に気孔を形成するためのものであり、例えばカーボンや樹脂等が採用される。このような造孔材はこの後の焼成工程によって焼き飛ばされるため、排ガス浄化フィルタ１内には残らないようになっている。また、有機バインダは化学結合により原料粒子同士を強固に結びつけるものであり、例えばメチルセルロース等が採用される。
【００２９】
この後、上記混合工程にて用意した原料粉末を水と混練することで原料粉末を粘土化する混練工程を行い、粘土状のものを成形型から押し出すことでハニカム成形体を成形する押出工程を行う。
【００３０】
続いて、当該ハニカム成形体を一定の長さに切断する切断工程を行い、排ガス浄化フィルタ１をかたどったハニカム成形体を得る。
【００３１】
そして、上記のようにして得られたハニカム成形体を乾燥させる乾燥工程を行い、ハニカム成形体の水分を除去する。この後、ハニカム成形体の両端面に図示しないマスクテープを貼り付けるマスキング工程を行う。本工程では、マスクテープとして例えばポリエステル系の粘着性を有するシートが採用される。
【００３２】
続いて、マスクテープに穴を開ける穴開け工程を行う。すなわち、排ガス浄化フィルタ１の両端面２、３それぞれを上述のように栓詰めするため、ハニカム成形体の両端面それぞれに貼り付けたマスクテープにレーザ光を照射して、マスクテープを千鳥状に穴開けする。
【００３３】
なお、本工程では、例えばハニカム成形体の両端面をそれぞれカメラで撮影し、マスクテープにおいて穴開けすべき場所を演算した後、レーザにて穴開けする方法が採用される。ただし、ハニカム成形体の両端面の各マスクテープに対する穴開けは、両端面において孔４一つ分だけ千鳥模様がシフトするように行う。
【００３４】
次に、マスクテープに穴開けされた各孔４の開口部に栓材６を設ける栓詰め工程を行う。これは、セラミック液にハニカム成形体の両端面をそれぞれ浸し、マスクテープが穴開けされた部分の各孔４にこのセラミック液を進入させて栓詰めする。そして、栓詰めがなされたハニカム成形体の両端面を加熱することで栓材６を形成する。
【００３５】
この後、ハニカム成形体を台車に載せ、台車を焼成炉に搬入し、ハニカム成形体を焼成する焼成工程を行う。具体的には、上記ハニカム成形体が搭載された台車を焼成炉内に搬入し、焼成炉内で各ハニカム成形体を例えば１５００℃で加熱する。この後、焼成炉内から台車を搬出する。以下では、焼成工程により得られた焼成品をワークという。
【００３６】
次に、上記焼成工程によって得られたワークの外観を検査する外観検査工程を行う。本外観検査工程では、多目的寸法検査装置を用いる。まず、当該多目的寸法検査装置について説明する。
【００３７】
図２は、多目的寸法検査装置の外観図であり、（ａ）は多目的寸法検査装置の平面図、（ｂ）は多目的寸法検査装置の正面図である。図２（ａ）に示されるように、多目的寸法検査装置１００は、ステーション１１０と、テーブル１２０と、を備えて構成されている。
【００３８】
ステーション１１０は、水平に設置された円板であり、図示しない周知の回転機構によって一方向に回転するものである。本実施形態では、上記回転機構によって一定角度ごと（例えば９０°ごと）に回転するようになっている。
【００３９】
テーブル１２０は、ワーク２００を載せる円板状のものであり、上記ステーション１１０の回転と共に移動する。本実施形態では、テーブル１２０はステーション１１０の表面側の外縁部に４カ所設けられており、各テーブル１２０上に当該テーブル１２０の回転軸とワーク２００の中心軸とが重なるようにワーク２００が載せられる。
【００４０】
また、図２（ｂ）に示されるように、ステーション１１０の裏面側に駆動機構１３０が設置されている。この駆動機構１３０は、テーブル１２０を鉛直方向（ワーク２００の高さ方向）に移動させる機能、テーブル１２０を一方向に回転させる機能を有している。すなわち、テーブル１２０は、対応する駆動機構１３０によってステーション１１０の表面側で上下移動すると共に回転する。
【００４１】
そして、図２（ａ）に示されるように、ステーション１１０の周囲のうち一カ所は、作業者がワーク２００を載せ替える場所とされている。すなわち、作業者は、ステーション１１０が回転することによって当該場所に移動してきたテーブル１２０上のワーク２００を検査済みのものから未検査のものに乗せ換える。
【００４２】
このような多目的寸法検査装置１００には、ステーション１１０が回転することによって各テーブル１２０が移動した場所に、寸法測定部１４０（本発明の寸法測定装置に相当）と、平面度測定部１５０（本発明の平面度測定装置に相当）と、直角度測定部１６０（本発明の直角度測定装置に相当）と、が備えられている。
【００４３】
寸法測定部１４０は、ワーク２００の外周寸法を測定する部分である。このような寸法測定部１４０は、レーザ光照射部１４１と、受光部１４２と、が備えられている。レーザ光照射部１４１は、レーザ光を水平面状に照射するものである。また、受光部１４２は、受光素子を備えたものであり、レーザ光照射部１４１から照射されたレーザ光のすべてを受光してレーザ光の強度に応じた電気信号、すなわち電圧信号を出力するものである。当該受光部１４２の受光素子は、水平面状のレーザ光を受光するため、直線状をなしている。これらレーザ光照射部１４１および受光部１４２は、それぞれ直方体状のケースに収納されたものとして構成されている。
【００４４】
また、レーザ光照射部１４１および受光部１４２は、寸法測定部１４０において所定の高さに固定されている。すなわち、テーブル１２０がワーク２００の高さ方向に上下移動することにより、ワーク２００がレーザ光照射部１４１と受光部１４２とに挟まれるように配置されるようになっている。
【００４５】
図３は、レーザ光照射部１４１、受光部１４２、およびワーク２００の位置関係を示した平面図である。当該図３では、水平面状に照射されるレーザ光を矢印で表現してある。図３に示されるように、ワーク２００は、レーザ光照射部１４１と受光部１４２との間に完全に挟まれた状態になっていない。
【００４６】
具体的には、レーザ光照射部１４１から照射される面状のレーザ光のうちもっとも外側の光路が少なくともワーク２００の外周面と交わるようにレーザ光照射部１４１、受光部１４２、テーブル１２０が配置される。言い換えると、テーブル１２０の回転軸の位置が、レーザ光照射部１４１から水平面状に照射されるレーザ光の光路のうちもっとも外側から照射される光路よりも外れた場所に位置するように、テーブル１２０、レーザ光照射部１４１、および受光部１４２が配置されている。
【００４７】
このようにテーブル１２０の中心軸の位置がレーザ光の光路から外されているのは、ワーク２００の中心軸を正確に探すことができず、ワーク２００の中心軸を基準とすることが困難であるためである。したがって、上記のように配置関係を規定することで、ワーク２００の寸法が柱形状の半径よりも大きく測定されることは極めて少ない。
【００４８】
このような配置により、図３に示される配置でレーザ光照射部１４１からレーザ光が照射されると、ワーク２００に照射されたレーザ光のすべてが受光部１４２に入射されず、ワーク２００の外側を通過したレーザ光が受光部１４２にて受光される。これにより、ワーク２００の径方向の寸法に相当する電圧信号が取得され、この電圧信号がワーク２００の径方向の寸法に換算される。当該換算は、例えば電圧信号の大きさと寸法との関係によって行われる。こうして、ワーク２００の径方向の寸法が得られるようになっている。
【００４９】
平面度測定部１５０は、ワーク２００の端面の平面度を測定する部分である。当該平面度測定部１５０にはダイヤルゲージが備えられている。図４は、平面度測定部１５０に備えられたダイヤルゲージの斜視図である。この図に示されるように、本実施形態では、ダイヤルゲージ１５１は４本のロッド１５２を有しており、当該ダイヤルゲージ１５１がワーク２００の端面上に配置されている。
【００５０】
このようなダイヤルゲージ１５１では、各ロッド１５２がワーク２００の端面方向に移動すると共に、各ロッド１５２の先端部分がワーク２００の端面に到達するまでの距離がそれぞれ取得される。そして、当該各距離の最大値と最小値との差が基準値の範囲内であるか否かが判定されることで、ワーク２００の端面の平面度が検査されるようになっている。
【００５１】
直角度測定部１６０は、ワーク２００の直角度、すなわちワーク２００の姿勢を検査する部分であり、ワーク２００の外周面までの距離を測定する距離測定部が備えられている。図５は、当該直角度測定部１６０に備えられた距離測定部の正面図である。当該距離測定部１６１（本発明の距離測定装置に相当）は、レーザ光を照射するレーザ光源と、当該レーザ光源を駆動するレーザ駆動部と、ワーク２００の外周面で反射したレーザ光を受光する受光素子と、を備えている。本実施形態では、距離測定部１６１からワーク２００の外周面までの距離を測定するため、距離測定部１６１はワーク２００の径方向上に配置されている。
【００５２】
このような距離測定部１６１では、距離測定部１６１から照射されたレーザ光がワーク２００の外周面で反射して距離測定部１６１にて受光されるまでの時間を計測することにより、距離測定部１６１とワーク２００の外周面との距離が取得される。そして、ワーク２００の高さに応じた距離測定部１６１とワーク２００の外周面との距離の差が基準値の範囲内か否かによってワーク２００の直角度が判定されるようになっている。
【００５３】
本実施形態では、上記構成を有する多目的寸法検査装置１００は、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク等を備えたパーソナルコンピュータとして構成される図示しない制御装置によってコントロールされる。すなわち、制御装置にて寸法測定部１４０、平面度測定部１５０、直角度測定部１６０における各検査がコントロールされ、各測定部１４０〜１６０でそれぞれ取得されたデータに応じてワーク２００の良品、不良品の判定がなされる。以上が、本実施形態で用いられる多目的寸法検査装置１００の構成である。
【００５４】
上記多目的寸法検査装置１００を用いて、ワーク２００の外形形状を以下のようにして測定する。はじめに、ステーション１１０のうち作業者側に位置するテーブル１２０にワーク２００を載せる。このとき、ワーク２００の中心軸がテーブル１２０の回転軸に重なるように、治具を用いてテーブル１２０上にワーク２００を置く。そして、ステーション１１０を９０度回転させることで、ワーク２００を載せたテーブル１２０を寸法測定部１４０に移動させる。
【００５５】
次に、寸法測定部１４０にてワーク２００の外形寸法を測定する。まず、駆動機構１３０を駆動し、ワーク２００の上部にレーザ光が照射される高さまでテーブル１２０の高さを調整する。高さを固定した状態で、レーザ光照射部１４１からレーザ光を水平面状に照射して受光部１４２でレーザ光を受光する。これにより、ワーク２００の径方向の寸法に相当する電圧信号を取得すると共に、当該電圧信号に基づいてワーク２００の径方向の寸法を換算し、ワーク２００の径方向の寸法を取得する。そして、テーブル１２０を一定角度ごとに回転させて、上記のようにワーク２００の径方向の寸法を取得する。本実施形態では、例えば１５°ごとに１８０°分測定する。このようにして、ワーク２００の外形寸法を取得する。
【００５６】
また、ワーク２００の高さ方向の中間部分の外形寸法を測定する場合、レーザ光照射部１４１および受光部１４２がワーク２００の高さ方向の中間部分に位置するように駆動機構１３０を駆動してテーブル１２０を移動させる。そして、上記と同様にして、ワーク２００の外形寸法を測定する。さらに、ワーク２００の下部の外形寸法を測定する場合、レーザ光照射部１４１および受光部１４２がワーク２００の下部に位置するようにテーブル１２０を移動させ、ワーク２００の外形寸法を測定する。得られた各外形寸法が基準値の範囲内であれば良品であると判定され、基準値の範囲外であれば不良と判定される。
【００５７】
ワーク２００の外形寸法の測定が終了した後、駆動機構１３０を駆動してテーブル１２０を下げる。そして、ステーション１１０を９０°回転させてテーブル１２０を平面度測定部１５０に移動させる。
【００５８】
続いて、平面度測定部１５０にてワーク２００の端面の平面度を測定する。具体的には、ダイヤルゲージ１５１に備えられた複数のロッド１５２をワーク２００の端面まで移動させる。そして、各ロッド１５２の先端部分がワーク２００の端面に到達するまでの距離をそれぞれ取得する。このようして取得した各ロッド１５２の各距離のうち最大値と最小値との差を取得する。当該差が基準値の範囲内であれば、ワーク２００の端面の平面度が確保できていると判定され、基準値の範囲外であれば、ワーク２００の端面の平面度が確保できていないと判定される。
【００５９】
このようにして、ワーク２００の端面の平面度の測定が終了した後、ステーション１１０を９０°回転させてテーブル１２０を直角度測定部１６０に移動させる。
【００６０】
次に、直角度測定部１６０にて、ワーク２００の直角度を測定する。すなわち、ワーク２００の上部が距離測定部１６１に対向する高さまで駆動機構１３０によってテーブル１２０を移動させる。続いて、距離測定部１６１からレーザ光を照射し、レーザ光を照射してから受光するまでの時間に基づいて距離測定部１６１とワーク２００の外周面との距離を取得する。この後、ワーク２００の下部が距離測定部１６１に対向する高さまでテーブル１２０を移動させて上記と同様に距離測定部１６１とワーク２００の外周面との距離を取得する。そして、ワーク２００の上部と下部とにおける各距離の差を取得する。
【００６１】
このようにして得られた各距離の差が基準値の範囲内である場合、ワーク２００の直角度が良いと判定され、距離の差が基準値の範囲外である場合、ワーク２００の直角度が悪いと判定される。
【００６２】
ワーク２００の姿勢が斜めになっている場合、ワーク２００の一径方向については、ワーク２００はテーブル１２０面に対して直角に立っているが他の径方向については直角に立っていない。そこで、テーブル１２０を一定角度（例えば１５°）だけ回転させて他の径方向についても直角度を測定する。
【００６３】
すなわち、上記一径方向における直角度の測定が終了した後、テーブル１２０を一定角度回転させて、上記と同様にワーク２００の直角度を測定する。そして、少なくとも２つの径方向においてワーク２００の直角度がそれぞれ良いと判定された場合、最終的にワーク２００の直角度が良いと判定される。一方、上記２つの径方向のうち一径方向でも直角度が悪いと判定された場合、最終的に測定対象のワーク２００の直角度は悪いと判定される。
【００６４】
ワーク２００の直角度の測定が終了すると、テーブル１２０をステーション１１０側に下げ、ステーション１１０を９０°回転させる。そして、作業者がすべての測定が終了したワーク２００をテーブル１２０から取り外す。こうして外観検査工程が終了する。
【００６５】
なお、作業者は、ステーション１１０が回転するたびに当該作業者の場所に回ってきたテーブル１２０上の検査済みのワーク２００を取り外し、未検査のワーク２００をテーブル１２０上に配置させる。
【００６６】
以上のようにして、ワーク２００の外観検査工程が終了すると、上記各測定によって基準値を満たさないものを不良として判定することができる。また、上記各測定によって基準値を満たすものを完成品とすることができる。このようにして、図１に示される排ガス浄化フィルタ１が完成する。
【００６７】
以上説明したように、本実施形態では、テーブル１２０に載せたワーク２００の外周面の一部にレーザ光照射部１４１からレーザ光を照射すると共に、ワーク２００の外周面に照射されないレーザ光を受光部１４２にて受光し、その電圧信号からワーク２００の外形寸法を測定する。また、テーブル１２０を一定角度ごとに回転させることで、ワーク２００の複数の径方向における外形寸法を測定することが特徴となっている。
【００６８】
このように、レーザ光を照射するレーザ光照射部１４１および受光部１４２をワーク２００の周囲で回転させずに、レーザ光照射部１４１および受光部１４２の位置を固定し、テーブル１２０を上下移動および回転させることで、作業者の安全性を確保するほどの大がかりな構成を必要とせずに、ワーク２００の外形寸法を測定する寸法測定部１４０の規模を縮小したものを用いることができる。このようにして、小規模な装置を用いてワーク２００の外形寸法を測定することができる。
【００６９】
また、寸法測定部１４０においては、複数のレーザ光源を必要とせず、一組のレーザ光照射部１４１、受光部１４２で外形寸法を測定できるため、寸法測定部１４０を低コストで構成することができる。
【００７０】
さらに、本実施形態に示されるように、複数の測定部分を設けた多目的寸法検査装置１００を用いることで、１つのワーク２００について複数の外観検査を行うことができる。
【００７１】
（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。上記第１実施形態では、多目的寸法検査装置１００を用いてワーク２００の外形寸法、ワーク２００の端面の平面度、ワーク２００の直角度をそれぞれ多目的に測定していたが、本実施形態ではワーク２００の外形寸法のみを測定する簡易的な装置を用いることが特徴となっている。
【００７２】
図６は、本実施形態で用いられる簡易寸法検査装置の概略図であり、（ａ）は簡易寸法検査装置の平面図、（ｂ）は簡易寸法検査装置の正面図である。図６に示されるように、簡易寸法検査装置３００は、レーザ光照射部３１０と、受光部３２０と、テーブル３３０と、を備えて構成されている。
【００７３】
これらレーザ光照射部３１０、受光部３２０は、上記多目的寸法検査装置１００の寸法測定部１４０に備えられたレーザ光照射部１４１、受光部１４２と同じものであり、寸法測定原理も第１実施形態と同様である。本実施形態では、図示しない移動機構によって、レーザ光照射部３１０、受光部３２０が一体的に鉛直方向に移動するようになっている。
【００７４】
また、テーブル３３０は、ワーク２００を載せて回転するものであり、図示しない回転機構が備えられている。このようなテーブル３３０は高さが固定されており、テーブル３３０の回転軸を中心に回転するのみの構成となっている。
【００７５】
このような簡易寸法検査装置３００で外形寸法を測定するに際し、まず、テーブル３３０上にワーク２００を載せる。次に、レーザ光照射部３１０および受光部３２０をワーク２００の上部に移動させ、ワーク２００にレーザ光を照射して受光部３２０にて受光する。そして、受光したレーザ光の強度に応じた電圧信号を取得すると共に、当該電圧信号からワーク２００の寸法を換算する。こうして、ワーク２００の径方向の寸法を得る。
【００７６】
続いて、テーブル３３０を一定角度だけ回転させて、上記と同様にワーク２００の外形寸法を取得する。本実施形態においても、例えば１５°ごとに１８０°分の外形寸法を取得する。この後、レーザ光照射部３１０および受光部３２０をワーク２００の高さ中間部分、ワーク２００の下部にそれぞれ移動させ、上記と同様にしてワーク２００の外形寸法をそれぞれ測定する。このようにして得られた各外形寸法が基準値の範囲内であれば良品であると判定され、基準値の範囲外であれば不良と判定される。
【００７７】
以上のように、外形寸法のみを測定する簡易寸法検査装置３００を用いてワーク２００の外形寸法を測定することもできる。また、レーザ光照射部３１０および受光部３２０が一体的にワーク２００の高さ方向に移動し、テーブル３３０が回転する構成となっている簡素化された装置を用いることができ、大型の装置を用いなくてもワーク２００の外形寸法の測定が可能である。
【００７８】
（他の実施形態）
上記各実施形態では、円柱形状の排ガス浄化フィルタ１について説明したが、排ガス浄化フィルタ１は円柱形状に限定されるものではなく、角柱等の他の柱形状のものであっても構わない。また、ハニカム構造体に栓材６が設けられていないモノリスを製造する場合であっても、上記方法を採用することができる。
【００７９】
上記各実施形態では、ワーク２００の外形寸法を測定する際、ワーク２００の上部、中間部、下部の三カ所について測定しているが、所望の場所の測定だけで良い。また、どの高さから測定しても構わない。
【００８０】
上記各実施形態では、多目的寸法検査装置１００は、寸法測定部１４０、平面度測定部１５０、および直角度測定部１６０が備えられた構成となっているが、ワーク２００の外観に関する他の測定を行う部分を設けても構わない。例えば、ワーク２００の重量を測定する部分を設けることができる。この場合、ステーション１１０が回転した際にワーク２００の重量を測定する部分にテーブル１２０が配置されるようにステーション１１０にテーブル１２０を追加設置すれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る排ガス浄化フィルタの斜視図である。
【図２】多目的寸法検査装置の外観図であり、（ａ）は多目的寸法検査装置の平面図、（ｂ）は多目的寸法検査装置の正面図である。
【図３】レーザ光照射部、受光部、およびワークの位置関係を示した平面図である。
【図４】多目的寸法検査装置の平面測定部に備えられたダイヤルゲージの斜視図である。
【図５】多目的寸法検査装置の直角度測定部に備えられた距離測定部の正面図である。
【図６】第２実施形態で用いられる簡易寸法検査装置の概略図であり、（ａ）は簡易寸法検査装置の平面図、（ｂ）は簡易寸法検査装置の正面図である。
【符号の説明】
【００８２】
１…排ガス浄化フィルタ、２、３…排ガス浄化フィルタの両端面、４…孔、１００…多目的寸法検査装置、１２０、３３０…テーブル、１４０…寸法測定部、１４１、３１０…レーザ光照射部、１４２、３２０…受光部、１５０…平面度測定部、１５１…ダイヤルゲージ、１５２…ロッド、１６０…直角度測定部、１６１…距離測定部、２００…ワーク、３００…簡易寸法検査装置。
【図１】
2008139042.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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