(57)【要約】【課題】検査の労力を低減することが可能なハニカム構造体の検査方法、製造方法及び検査装置を提供する。【解決手段】端面に複数の貫通孔であるセル７０ａが開口したハニカム構造体７０の検査方法において、Ｓ１３の工程により端面の外周から一定範囲のセル７０ａが不完全セル７０ｉｍｐとして検査対象から除外される。ハニカム構造体７０の端面の外周から一定範囲のセル７０ａは、ハニカム構造体外周部付近であるために正規の形状から大きく歪んだ不完全な物が多く、詳細な検査対象から省くことが省力化につながると考えられる。そこで、Ｓ１４〜Ｓ１６の処理において、Ｓ１３によって検査対象から除外された不完全セル７０ｉｍｐ以外のセル７０ａについての検査を行なうことにより、ハニカム構造体７０の検査の労力を低減することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
端面に複数の貫通孔であるセルが開口したハニカム構造体の検査方法であって、
前記端面に任意に設定した一定範囲の前記セルを検査対象から除外する除外工程と、
前記除外工程によって検査対象から除外された前記セル以外の前記セルについての検査を行なう検査工程と、を含むハニカム構造体の検査方法。
【請求項２】
前記除外工程では、前記端面の外周から一定範囲の前記セルを検査対象から除外する、請求項１に記載のハニカム構造体の検査方法。
【請求項３】
前記除外工程では、前記セルの重心位置が前記端面の外周から一定距離以内の前記セルを検査対象から除外する、請求項２に記載のハニカム構造体の検査方法。
【請求項４】
前記検査工程では、前記除外工程によって検査対象から除外された前記セル以外の前記セルそれぞれについて変形の有無を検査する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のハニカム構造体の検査方法。
【請求項５】
前記請求項１〜４のいずれか１項に記載のハニカム構造体の検査方法によって前記セルについての検査が行なわれた前記ハニカム構造体について、所定の検査基準を満たす前記ハニカム構造体を選別する選別工程を備えたハニカム構造体の製造方法。
【請求項６】
端面に複数の貫通孔であるセルが開口したハニカム構造体の検査装置であって、
前記端面を撮像することが可能な撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された前記端面に任意に設定した一定範囲の前記セルを検査対象から除外しつつ、検査対象から除外された前記セル以外の前記セルについての検査を行なう検査手段と、
を備えたハニカム構造体の検査装置。
【請求項７】
前記検査手段は、前記撮像手段により撮像された前記端面の外周から一定範囲の前記セルを検査対象から除外しつつ、検査対象から除外された前記セル以外の前記セルについての検査を行なう、請求項６に記載の検査装置。
【請求項８】
前記検査手段は、前記セルの重心位置が前記端面の外周から一定距離以内の前記セルを検査対象から除外する、請求項７に記載のハニカム構造体の検査装置。
【請求項９】
前記検査手段は、検査対象から除外された前記セル以外の前記セルそれぞれについて変形の有無を検査する、請求項６〜８のいずれか１項に記載のハニカム構造体の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハニカム構造体の検査方法、ハニカム構造体の製造方法及びハニカム構造体の検査装置に関し、特にハニカム構造体の端面に開口したセルを検査するハニカム構造体の検査方法、ハニカム構造体の製造方法及びハニカム構造体の検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ：Diesel  particulate  filter）として用いられるハニカムフィルタの欠陥検査方法が知られている。例えば、特許文献１には、粒子を含むガス流をハニカムフィルタの入口端面に提供し、このハニカムフィルタの出口端面から出るガス流に光を照射し、粒子を照らすことにより、ハニカムフィルタの欠陥を検出する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００９−５０３５０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ハニカムフィルタの端面に開口したセルそれぞれについて欠陥を検出しようとすると、検査に多大な労力を要するため、改善が望まれている。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、検査の労力を低減することが可能なハニカム構造体の検査方法、ハニカム構造体の製造方法及びハニカム構造体の検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、端面に複数の貫通孔であるセルが開口したハニカム構造体の検査方法であって、端面に任意に設定した一定範囲のセルを検査対象から除外する除外工程と、除外工程によって検査対象から除外されたセル以外のセルについての検査を行なう検査工程とを含むハニカム構造体の検査方法である。
【０００７】
この構成によれば、端面に複数の貫通孔であるセルが開口したハニカム構造体の検査方法において、除外工程により、端面に任意に設定した一定範囲のセルが検査対象から除外される。ハニカム構造体の端面のある部位のセルは、正規の形状から大きく歪んだ不完全な物が多い場合があり、このような範囲のセルは詳細な検査対象から省くことが省力化につながると考えられる。そこで、検査工程において、除外工程によって検査対象から除外されたセル以外のセルについての検査を行なうことにより、ハニカム構造体の検査の労力を低減することができる。
【０００８】
この場合、除外工程では、端面の外周から一定範囲のセルを検査対象から除外することが好適である。
【０００９】
ハニカム構造体の端面の外周から一定範囲のセルは、ハニカム構造体外周部付近であるために正規の形状から大きく歪んだ不完全な物が多く、詳細な検査対象から省くことが省力化につながると考えられる。そこで、除外工程において、端面の外周から一定範囲のセルを検査対象から除外することにより、ハニカム構造体の検査の労力を低減することができる。
【００１０】
この場合、除外工程では、セルの重心位置が端面の外周から一定距離以内のセルを検査対象から除外することが好適である。
【００１１】
この構成によれば、除外工程では、セルの重心位置が端面の外周から一定距離以内のセルを検査対象から除外する。このため、簡単な方法により、検査対象外とすべきセルを検査対象から除外することができる。
【００１２】
また、検査工程では、除外工程によって検査対象から除外されたセル以外のセルそれぞれについて変形の有無を検査するものとできる。
【００１３】
この構成によれば、検査工程では、除外工程によって検査対象から除外されたセル以外のセルそれぞれについて変形の有無を検査する。セルそれぞれについて変形の有無を検査するにも関わらず、本発明では、除外工程においてハニカム構造体外周部付近の歪んだ不完全なセルを検査対象から除外するため、比較的に容易にハニカム構造体の検査を行なうことができる。
【００１４】
また、本発明は、上記本発明のハニカム構造体の検査方法によってセルについての検査が行なわれたハニカム構造体について、所定の検査基準を満たすハニカム構造体を選別する選別工程を備えたハニカム構造体の製造方法である。
【００１５】
また、本発明は、端面に複数の貫通孔であるセルが開口したハニカム構造体の検査装置であって、端面を撮像することが可能な撮像手段と、撮像手段により撮像された端面に任意に設定した一定範囲のセルを検査対象から除外しつつ、検査対象から除外されたセル以外のセルについての検査を行なう検査手段とを備えたハニカム構造体の検査装置である。
【００１６】
この場合、検査手段は、撮像手段により撮像された端面の外周から一定範囲のセルを検査対象から除外しつつ、検査対象から除外されたセル以外のセルについての検査を行なうことが好適である。
【００１７】
この場合、検査手段は、セルの重心位置が端面の外周から一定距離以内のセルを検査対象から除外することが好適である。
【００１８】
また、検査手段は、検査対象から除外されたセル以外のセルそれぞれについて変形の有無を検査することが好適である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のハニカム構造体の検査方法、ハニカム構造体の製造方法及びハニカム構造体の検査装置によれば、検査の労力を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係るハニカム構造体の検査方法を示すフローチャートである。
【図２】（ａ）はハニカム構造体の斜視図であり、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図である。
【図３】（ａ）は封口用マスクの斜視図であり、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図である。
【図４】図１における各セルの重心位置を求める工程を示す図である。
【図５】ハニカム構造体の外周部における検査領域を示す図である。
【図６】ハニカム構造体の外周部における不完全セルと変形セルとを示す図である。
【図７】図１における欠陥検出領域を設定する工程を示す図である。
【図８】図１における変形部分を検出する工程で用いるマスク画像を示す図である。
【図９】図１における変形部分の面積を測定する工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。本発明のハニカム構造体の検査方法は、ＤＰＦ等に用いられるハニカム構造体のセルの欠陥を検出するためのものである。本実施形態では、ハニカム構造体のグリーン成形体の乾燥後であって、封口前に各セルの欠陥を検出する場合を想定する。本実施形態の検査方法は、図１に示す手順で行なわれる。
【００２２】
ここで検査対象となるハニカム構造体について説明する。図２（ａ）に示すように、本実施形態に係るハニカム構造体７０は、多数の貫通孔（セル）７０ａが略平行に配置された円柱体である。貫通孔７０ａの断面形状は、図２の（ｂ）に示すように正方形である。これらの複数の貫通孔７０ａは、ハニカム構造体７０において、端面から見て、正方形配置、すなわち、貫通孔７０ａの中心軸が、正方形の頂点にそれぞれ位置するように配置されている。貫通孔７０ａの断面の正方形のサイズは、例えば、一辺０．８〜２．５ｍｍとすることができる。
【００２３】
また、ハニカム構造体７０の貫通孔７０ａが延びる方向の長さは特に限定されないが、例えば、４０〜３５０ｍｍとすることができる。また、ハニカム構造体７０の外径も特に限定されないが、例えば、１０〜３２０ｍｍとすることできる。
【００２４】
ハニカム構造体７０の材料は特に限定されないが、高温耐性の観点から、セラミクス材料が好ましい。例えば、アルミナ、シリカ、ムライト、コーディエライト、ガラス、チタン酸アルミニウム等の酸化物、シリコンカーバイド、窒化珪素、金属等が挙げられる。なお、チタン酸アルミニウムは、さらに、マグネシウム及びケイ素の少なくともいずれかを含むことができる。このような、ハニカム構造体７０は通常多孔質である。
【００２５】
ハニカム構造体７０は、後で焼成することにより上述のようなセラミック材料となるグリーン成形体（未焼成成形体）である。グリーン成形体は、セラミクス原料である無機化合物源粉末、メチルセルロース等の有機バインダ及び必要に応じて添加される添加剤を含む。
【００２６】
例えば、チタン酸アルミニウムのグリーン成形体の場合、無機化合物源粉末は、αアルミナ粉等のアルミニウム源粉末、及びアナターゼ型やルチル型のチタニア粉末等のチタニウム源粉末を含み、必要に応じて、さらに、マグネシア粉末やマグネシアスピネル粉末等のマグネシウム源粉末及び酸化ケイ素粉末やガラスフリット等のケイ素源粉末の少なくともいずれかを含むことができる。
【００２７】
有機バインダとしては、メチルセルロース、カルボキシルメチルセルロース、ヒドロキシアルキルメチルセルロース、ナトリウムカルボキシルメチルセルロースなどのセルロース類；ポリビニルアルコールなどのアルコール類；リグニンスルホン酸塩を例示できる。添加物としては、例えば、造孔剤、潤滑剤および可塑剤、分散剤、溶媒が挙げられる。
【００２８】
なお、このようなハニカム構造体７０は、例えば、図２（ａ）（ｂ）に示したような正方形の貫通孔７０ａが正方形配置とされているハニカム構造体７０であれば、図３（ａ）（ｂ）に示すように、図２の（ｂ）の正方配置された複数の貫通孔７０ａのうち、互いに上下左右に隣接しない関係にある複数の貫通孔７０ａのみが封口材により封口される。ハニカム構造体７０のもう一方の端面では、一方の端面が封口されていない貫通孔７０ａのみが同様に封口材により封口される。
【００２９】
図２（ａ）に示すように、本実施形態のハニカム構造体検査装置３００は、カメラ３０１及び制御部３０２を備えている。カメラ３０１は、ハニカム構造体７０の端面の全体を走査しつつスキャン画像を撮像する。制御部３０２は、後述するように、カメラ３０１により撮像されたハニカム構造体７０の端面の外周から一定範囲のセル７０ａを検査対象から除外する除外しつつ、検査対象から除外されたセル７０ａ以外のセル７０ａについての検査を行なう。
【００３０】
図１及び図４に示すように、本実施形態では、ハニカム構造体７０のグリーン成形体の乾燥後に、ハニカム構造体７０の端面から各セル７０ａの重心位置ｇが検出される（Ｓ１１）。図１及び図５に示すように、ハニカム構造体７０の端面の外周（スキン部）の８箇所の検査領域ＡＤがハニカム構造体検査装置３００のカメラ３０１によるスキャン画像により測定される（Ｓ１２）。
【００３１】
図１及び図６（ａ）に示すように、ハニカム構造体検査装置３００の制御部３０２により、ハニカム構造体７０の端面において、ハニカム構造体７０の外周からのセル７０ａの重心位置７０ｇが一定距離以内のセル７０ａは不完全セル７０ｉｍｐとして、検査対象から除外される（Ｓ１３）。図６（ａ）に示すように、ハニカム構造体７０のスキン部付近で潰れた形状を有しており、詳細な検査は不要と考えられるため、検査の省力化のために検査対象から除外される。以下の工程では、ハニカム構造体７０の全体について、図６（ｂ）に示すように、不完全セル７０ｉｍｐ以外のセル７０ａについて、形状が変形した変形セル７０ｄｆが検出される。
【００３２】
図１及び図７に示すように、制御部３０２により、不完全セル７０ｉｍｐ以外のセル７０ａの重心位置を基準として、一定の幅及び高さの欠陥検出領域ａｄが設定される（Ｓ１４）。図８に示すように、制御部３０２により、基準のセル形状のマスク画像１７０ａが予め用意される。図１及び図９に示すように、制御部３０２が欠陥検出領域ａｄ内のセル７０ａの画像と、基準のセル形状のマスク画像１７０ａとの差分画像を生成することにより、変形部分２７０が検出される（Ｓ１５）。制御部３０２によるブロブ解析により、変形部分２７０の面積が測定され、変形部分２７０の面積に基づいてセル変形の有無が判定される（Ｓ１６）。制御部３０２により、変形部分２７０の面積が大きいセル７０ａは、変形セル７０ｄｆと判定される。以上のＳ１４〜Ｓ１６の処理は、制御部３０２により、不完全セル７０ｉｍｐ以外のセル７０ａ全てについて行なわれる。
【００３３】
本実施形態では、端面に複数の貫通孔であるセル７０ａが開口したハニカム構造体７０の検査方法において、Ｓ１３の工程により端面の任意に設定した一定範囲のセル７０ａが不完全セル７０ｉｍｐとして検査対象から除外される。ハニカム構造体７０の端面のある部位のセル７０ａは、正規の形状から大きく歪んだ不完全な物が多い場合があり、このような範囲のセル７０ａは詳細な検査対象から省くことが省力化につながると考えられる。そこで、Ｓ１４〜Ｓ１６の処理において、Ｓ１３によって検査対象から除外された不完全セル７０ｉｍｐ以外のセル７０ａについての検査を行なうことにより、ハニカム構造体７０の検査の労力を低減することができる。
【００３４】
特に、本実施形態では、端面に複数の貫通孔であるセル７０ａが開口したハニカム構造体７０の検査方法において、Ｓ１３の工程により端面の外周から一定範囲のセル７０ａが不完全セル７０ｉｍｐとして検査対象から除外される。ハニカム構造体７０の端面の外周から一定範囲のセル７０ａは、ハニカム構造体外周部付近であるために正規の形状から大きく歪んだ不完全な物が多く、詳細な検査対象から省くことが省力化につながると考えられる。そこで、Ｓ１４〜Ｓ１６の処理において、Ｓ１３によって検査対象から除外された不完全セル７０ｉｍｐ以外のセル７０ａについての検査を行なうことにより、ハニカム構造体７０の検査の労力を低減することができる。
【００３５】
また、本実施形態によれば、Ｓ１３では、セル７０ａの重心位置７０ｇが端面の外周から一定距離以内のセル７０を不完全セル７０ｉｍｐとして検査対象から除外する。このため、簡単な方法により、検査対象外とすべきセル７０ａを検査対象から除外することができる。
【００３６】
また、本実施形態によれば、Ｓ１４〜Ｓ１６は、Ｓ１３によって検査対象から除外された不完全セル７０ｉｍｐ以外のセル７０ａそれぞれについて変形の有無を検査する。セル７０ａそれぞれについて変形の有無を検査するにも関わらず、本発明では、Ｓ１３においてハニカム構造体外周部付近の歪んだ不完全セル７０ｉｐｍを検査対象から除外するため、比較的に容易にハニカム構造体７０の検査を行なうことができる。
【００３７】
なお、本発明は上記実施形態に限定されず、様々な変形態様が可能である。例えば、上記実施形態では、一定の大きさの正方形のセル７０ａが正方形配置されているハニカム構造体７０を検査する態様を中心に説明したが、正六角形のセル７０ａがハニカム状に配置されているハニカム構造体７０にも本実施形態の検査方法は適用可能である。また、大きさや形状が二種類以上のセル７０ａが配置されているハニカム構造体７０にも本実施形態の検査方法は適用可能である。
【００３８】
また、上記実施形態では、ハニカム構造体外周部付近の歪んだ不完全セル７０ｉｐｍを検査対象から除外したが、本発明はハニカム構造体外周部付近のセル７０ａを検査対象から除外する態様に限定されない。例えば、上記Ｓ１３において、ハニカム構造体７０の端面から任意に設定した一定範囲のセル７０ａを検査対象から除外することも可能である。例えば、ハニカム構造体７０の中央部分に検査対象から除外するセル７０ａの一定範囲を設定することも可能である。また、検査対象から除外されるセル７０ａの範囲は、例えば、それまでに製造されたハニカム構造体７０の傾向等に合せて設定することができる。
【００３９】
さらに、上記Ｓ１１〜Ｓ１６の工程は、検出精度を向上させるため、繰り返し行なっても良い。また、上記Ｓ１１〜Ｓ１６の工程は、検査対象ごとに分けて行なっても良い。加えて、上記Ｓ１１〜Ｓ１６以外の工程が適宜追加されても良い。
【符号の説明】
【００４０】
７０…ハニカム構造体、７０ａ…貫通孔、７０ｇ…重心位置、７０ｉｍｐ…不完全セル、７０ｄｆ…変形セル、１７０…封口用マスク、１７０ａ…貫通孔、２７０…変形部分、３００…ハニカム構造体検査装置、３０１…カメラ、３０２…制御装置。
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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