(57)【要約】 【課題】焼成工程の際に発生する棚板割れを検知し、ハニカム構造体の載せ替え作業の自動化及び効率化を図ることが可能な棚板割れ検知装置の提供を課題とする。【解決手段】検知装置１は、ハニカム構造体及び棚板を吊り上げる吊上部１１ａ等を備える吊上機構部１０と、吊上部１１ａ等に加わる実荷重値Ｗ１等を計測する実荷重値計測部２０と、計測された複数の実荷重値Ｗ１等を合算し、合計荷重値Ｔを算出する合計荷重値算出部３０と、ハニカム構造体及び棚板の基準総重量値Ｓ及び合計荷重値Ｔを対比し、合計荷重値判定条件４１を満たすか判定する合計荷重値判定部４０と、実荷重値Ｗ１等及び規定荷重値Ｘを対比し、実荷重値判定条件６１を満たすか判定する実荷重値判定部６０と、合計荷重値判定条件４１または実荷重値判定条件６１を満たさない場合、棚板は割れていると判定する棚板割れ判定部７０とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハニカム構造体を載置した棚板を、複数の吊上部を用いて吊り上げる吊上工程と、
前記棚板を吊り上げた前記吊上部に加わる実荷重値を、それぞれの前記吊上部毎に計測する実荷重値計測工程と、
計測された複数の前記実荷重値を合算し、合計荷重値を算出する合計荷重値算出工程と、
予め設定された前記ハニカム構造体及び前記棚板の総重量に係る基準総重量値及び算出された前記合計荷重値を対比し、前記基準総重量値及び前記合計荷重値が一致するか否かを判定する合計荷重値判定工程と、
前記基準総重量値に前記吊上部の数に応じて予め規定された規定係数を乗じた規定荷重値及び前記実荷重値を対比し、前記規定荷重値に対して前記実荷重値が同一又は大きな値であるか否かを判定する実荷重値判定工程と、
前記合計荷重値判定工程及び前記実荷重値判定工程の少なくともいずれか一方の条件を満たさない場合、前記ハニカム構造体が載置された前記棚板が割れていると判定する棚板割れ判定工程と
を有する棚板割れ検知方法。
【請求項２】
前記規定係数は、
予め規定された前記ハニカム構造体の前記棚板の上の基準載置位置及び前記吊上部の基準吊上位置によって決定される基準配分割合から測定誤差を減じて設定される請求項１に記載の棚板割れ検知方法。
【請求項３】
前記吊上部は、
前記実荷重値に比例して延伸する延伸部を備える請求項１または２に記載の棚板割れ検知方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の棚板割れ検知方法を用いたハニカム構造体の搬送方法であって、
棚板割れ判定工程によって棚板が割れていると判定された場合、その旨を報知するとともに、前記棚板による前記ハニカム構造体の搬送を停止する停止工程と、
前記棚板割れ判定工程によって前記棚板が割れてないと判定された場合、前記ハニカム構造体を載置した前記棚板を所定位置まで搬送する棚板搬送工程と
を有するハニカム構造体の搬送方法。
【請求項５】
ハニカム構造体を載置した棚板を吊り上げる複数の吊上部を備える吊上機構部と、
前記吊上部に内蔵され、前記棚板を吊り上げた前記吊上部に加わる実荷重値を、それぞれの前記吊上部毎に計測する実荷重値計測部と、
前記実荷重値計測部によって計測された複数の前記実荷重値を合算し、合計荷重値を算出する合計荷重値算出部と、
予め設定された前記ハニカム構造体及び前記棚板の総重量に係る基準総重量値及び算出された前記合計荷重値を対比し、前記基準総重量値及び前記合計荷重値が一致するか否かを判定する合計荷重値判定部と、
前記基準総重量値に前記吊上部の数に応じて予め規定された規定係数を乗じた規定荷重値を算出する規定荷重値算出部と、
算出された前記規定荷重値及び前記実荷重値を対比し、前記規定荷重値に対して前記実荷重値が同一又は大きな値であるか否かを判定する実荷重値判定部と、
前記合計荷重値判定部及び前記実荷重値判定部の少なくともいずか一方の条件を満たさない場合、前記ハニカム構造体が載置された前記棚板が割れていると判定処理する棚板割れ判定部と
を有する棚板割れ検知装置。
【請求項６】
請求項５に記載の棚板割れ検知装置を用いた棚板搬送装置であって、
棚板割れ判定部によって棚板が割れていると判定された場合、その旨を報知するとともに、前記棚板によるハニカム構造体の搬送を停止する搬送停止部と、
前記棚板割れ判定部によって前記棚板が割れていないと判定された場合、前記ハニカム構造体を載置した前記棚板を所定位置まで搬送する棚板搬送部と
を有する棚板搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、棚板割れ検知方法、ハニカム構造体の搬送方法、棚板割れ検知装置、及び棚板搬送装置に関する。更に詳しくは、ハニカム構造体を製造するための焼成工程において使用される棚板の割れを検知し、ハニカム構造体の搬送（載せ替え）作業の自動化を可能とするための棚板割れ検知方法、ハニカム構造体の搬送方法、棚板割れ検知装置、及び棚板搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、セラミックス製ハニカム構造体は、自動車排ガス浄化用触媒担体、ディーゼル微粒子除去フィルタ、或いは燃焼装置用蓄熱体等の広範な用途に使用されている。セラミックス製ハニカム構造体（以下、単に「ハニカム構造体」と称す。）は、成形材料（坏土）を、押出成形機を用いて所望のハニカム形状に押し出した後、高温で焼成することによって製造されている。
【０００３】
ハニカム構造体は、その使用用途に応じて種々のものが製造され、例えば、ハニカム径が大きなものや、セルを区画形成する隔壁を薄壁化したもの等が製造されている。
【０００４】
ハニカム構造体の材料としては、コージェライトのように熱膨張係数が非常に小さいセラミックスや、炭化珪素のように非常に耐熱性の高い材料が用いられる。ディーゼル微粒子除去フィルタは、捕集したディーゼル微粒子を焼却して再生する際に高温に晒されることから、炭化珪素系材料が用いられることは多い。炭化珪素系材料は耐熱性が高い一方で熱膨張係数が大きいため、フィルタの燃焼再生時の高温で熱応力破壊することがある。炭化珪素系材料の熱応力破壊を防止するために、フィルタを小ブロックに分割する。例えば、四角形状に押出成形したハニカム成形体を焼成し、ハニカムセグメント（ハニカム焼成体）を作製し、得られた複数のハニカムセグメントを組み合わせ、接合材を利用して接合することで一つの大きなブロック状のハニカム構造体（ハニカムブロック体）を形成することを行っている（例えば、特許文献１、２参照）。その後、ハニカムブロック体の外周面を研削加工し、研削された外周面に外周コート材を塗布して外周壁を形成することで大きなハニカム径のハニカム構造体が製造されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００５】
ハニカム構造体を製造するための焼成工程は、ハニカム構造体の中に含まれる有機物や炭化物等を本焼成前に比較的低温（例えば、５００℃程度）で加熱し除去するための脱脂炉と、脱脂炉後のハニカム構造体を高温の焼成温度で長時間加熱する本焼成炉と、本焼成炉後のハニカム構造体の表面を酸化させて保護膜を形成するための酸化炉との三つの焼成炉が用いられ、それぞれの焼成炉による焼成処理を経ることでハニカム構造体の焼成が完了する。
【０００６】
各焼成炉は、生産性を向上させる目的で、複数のハニカム構造体がまとめて導入される。そこで、台板、棚板、枠体、及び天板等の焼成用部材を用いて積層体を形成し、当該積層体にハニカム構造体を多段に積重した状態で収容し、これを上記焼成炉に導入している。具体的に説明すると、最下部に配置した平板状の台板の上に、当該台板より小さな矩形状の棚板を載せる。そして、当該棚板の棚板面に複数本の四角柱状のハニカム構造体を整列させた状態で載置する。その後、ハニカム構造体の成形体高さ（側面の幅に相当）よりも幅広の板状部材から構成され、内部が刳り抜かれた角筒状の枠体を、載置されたハニカム構造体を囲むようにして設置する。そして、設置された枠体の上面に新たな棚板を載せる。
【０００７】
これにより、枠体によって上下に離間した一対の棚板の間の空間に複数のハニカム構造体が収容される。このとき、枠体を構成する板状部材がハニカム構造体の成形体高さよりも幅広に形成されているため、ハニカム構造体の上面側と、上側の棚板の底面とが接触することがない。その結果、ハニカム構造体の上面と棚板の底面との間に隙間が形成される。更に、上側の棚板の棚板面に複数のハニカム構造体を整列して載置し、同様にその周囲に枠体を設置する。係る作業を繰り返すことにより、台座の上に複数の棚板及び枠体が多段に積み上げられるとともに、枠体及び一対の棚板で囲まれた空間に複数のハニカム構造体が整列して収容された焼成用の積層体が形成される。なお、積層体の最上段は、棚板の代わりに天板が枠体の上面に載せられる。このような態様で内部に複数のハニカム構造体が収容された積層体が、焼成炉の炉入口から導入される。
【０００８】
前述したように、焼成工程における脱脂炉、本焼成炉、及び酸化炉は、それぞれハニカム構造体に対して異なる効果を付与するものである。したがって、それぞれの焼成炉内でハニカム構造体が十分な効果を受けられるように、各焼成炉に導入されるハニカム構造体の配置が異なっている。すなわち、それぞれの焼成炉に導入される積層体の構成が異なっている。
【０００９】
そのため、脱脂炉及び本焼成炉の間、並びに、本焼成炉及び酸化炉の間では、各焼成炉の出口から導出された積層体を一端解体し、次工程の焼成炉に合わせて棚板の上に載置されたハニカム構造体を積み直し、載せ替えて再び焼成炉まで搬送する作業（搬送作業）を行う必要がある。このハニカム構造体の載せ替えを伴う搬送作業は、主に作業員の手作業によって行われ、現状においてロボット等を用いる自動化はなされていない。このとき、載せ替え作業と平行し、ハニカム構造体を載置した積層体を構成する棚板に割れや欠けなどの不具合が発生していないか等の、棚板に関する品質管理作業を作業員が目視により同時に行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平８−２８２４６号公報
【特許文献２】特開２００２−１５４８８２号公報
【特許文献３】特開２００４−５１３８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
各焼成炉の間でそれぞれハニカム構造体の載せ替え、搬送する作業は、ハニカム構造体に欠け等が生じないように慎重に行う必要があった。また、ハニカム構造体を載置した棚板は重量物であるため、当該作業は作業者にとって大きな負担をかけることにもなった。更に、手作業による載せ替え作業を行うため、作業時間が長くなり、ハニカム構造体を製造するための全体の作業時間が長時間化する要因ともなっていた。そこで、ハニカム構造体を製造するための焼成工程において、各焼成炉の間で実施されるハニカム構造体の載せ替え作業を、例えば、ロボット等の機械設備を用いて自動化する試みが検討されている。これにより、ハニカム構造体の製造における作業員の数を減らして省力化することができ、ハニカム構造体の形成を効率的、かつ速やかに実施することが可能となる。
【００１２】
ここで、焼成工程によってハニカム構造体の焼成を行う場合、特に１４００℃以上の高温の焼成温度で行われる本焼成において、ハニカム構造体の載置された棚板が、上記高温に長時間晒されることで亀裂を生じ、棚板自体が破損する所謂“棚板割れ”が日常的に発生していた。上記したように、ハニカム構造体の載せ替え、搬送に係る作業を作業者自身が手作業で行う場合、作業者自らが割れた棚板を取り除き、交換した新しい棚板にハニカム構造体を載せ替えることは容易である。そのため、棚板の載せ替えに係る作業を速やかに実施することができ、特に作業を遅延させる要因とはならなかった。
【００１３】
しかしながら、作業の省力化及び効率化を目的として、上記載せ替え及び搬送に係る作業をロボット等によって自動化する場合、ハニカム構造体の載置された棚板の割れが本焼成後等に発生しているか否かを判定させる機能を、当該ロボットは有していなかった。また、棚板割れを検知するための具体的な手法及び装置等は明確に規定されていなかった。
【００１４】
そこで、本発明は、上記実情に鑑み、焼成工程の際に発生する棚板割れを予め規定した判定条件に基づいて検知し、必要に応じて棚板を搬送するための装置を停止することを可能にし、ハニカム構造体の載せ替え（搬送）作業の自動化の可能性を高め、ハニカム構造体の製造の効率化を図ることが可能な棚板割れ検知方法、ハニカム構造体の搬送方法、棚板割れ検知装置、及び棚板搬送装置の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明によれば、以下に掲げる棚板割れ検知方法、ハニカム構造体の搬送方法、棚板割れ検知装置、及び棚板搬送装置が提供される。  
【００１６】
［１］  ハニカム構造体を載置した棚板を、複数の吊上部を用いて吊り上げる吊上工程と、前記棚板を吊り上げた前記吊上部に加わる実荷重値を、それぞれの前記吊上部毎に計測する実荷重値計測工程と、計測された複数の前記実荷重値を合算し、合計荷重値を算出する合計荷重値算出工程と、予め設定された前記ハニカム構造体及び前記棚板の総重量に係る基準総重量値及び算出された前記合計荷重値を対比し、前記基準総重量値及び前記合計荷重値が一致するか否かを判定する合計荷重値判定工程と、前記基準総重量値に前記吊上部の数に応じて予め規定された規定係数を乗じた規定荷重値及び前記実荷重値を対比し、前記規定荷重値に対して前記実荷重値が同一又は大きな値であるか否かを判定する実荷重値判定工程と、前記合計荷重値判定工程及び前記実荷重値判定工程の少なくともいずれか一方の条件を満たさない場合、前記ハニカム構造体が載置された前記棚板が割れていると判定する棚板割れ判定工程とを有する棚板割れ検知方法。
【００１７】
［２］  前記規定係数は、予め規定された前記ハニカム構造体の前記棚板の上の基準載置位置及び前記吊上部の基準吊上位置によって決定される基準配分割合から測定誤差を減じて設定される前記［１］に記載の棚板割れ検知方法。
【００１８】
［３］  前記吊上部は、前記実荷重値に比例して延伸する延伸部を備える前記［１］または［２］に記載の棚板割れ検知方法。
【００１９】
［４］  前記［１］〜［３］のいずれかに記載の棚板割れ検知方法を用いたハニカム構造体の搬送方法であって、棚板割れ判定工程によって棚板が割れていると判定された場合、その旨を報知するとともに、前記棚板による前記ハニカム構造体の搬送を停止する停止工程と、前記棚板割れ判定工程によって前記棚板が割れてないと判定された場合、前記ハニカム構造体を載置した前記棚板を所定位置まで搬送する棚板搬送工程とを有するハニカム構造体の搬送方法。
【００２０】
［５］  ハニカム構造体を載置した棚板を吊り上げる複数の吊上部を備える吊上機構部と、前記吊上部に内蔵され、前記棚板を吊り上げた前記吊上部に加わる実荷重値を、それぞれの前記吊上部毎に計測する実荷重値計測部と、前記実荷重値計測部によって計測された複数の前記実荷重値を合算し、合計荷重値を算出する合計荷重値算出部と、予め設定された前記ハニカム構造体及び前記棚板の総重量に係る基準総重量値及び算出された前記合計荷重値を対比し、前記基準総重量値及び前記合計荷重値が一致するか否かを判定する合計荷重値判定部と、前記基準総重量値に前記吊上部の数に応じて予め規定された規定係数を乗じた規定荷重値を算出する規定荷重値算出部と、算出された前記規定荷重値及び前記実荷重値を対比し、前記規定荷重値に対して前記実荷重値が同一又は大きな値であるか否かを判定する実荷重値判定部と、前記合計荷重値判定部及び前記実荷重値判定部の少なくともいずか一方の条件を満たさない場合、前記ハニカム構造体が載置された前記棚板が割れていると判定処理する棚板割れ判定部とを有する棚板割れ検知装置。
【００２１】
［６］  前記［５］に記載の棚板割れ検知装置を用いた棚板搬送装置であって、棚板割れ判定部によって棚板が割れていると判定された場合、その旨を報知するとともに、前記棚板によるハニカム構造体の搬送を停止する搬送停止部と、前記棚板割れ判定部によって前記棚板が割れていないと判定された場合、前記ハニカム構造体を載置した前記棚板を所定位置まで搬送する棚板搬送部とを有する棚板搬送装置。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の棚板割れ検知方法によれば、ハニカム構造体及び棚板を吊上げて荷重値を計測し、予め規定された判定条件に従って棚板の割れの有無を判定することができ、ハニカム構造体の搬送方法は、上記棚板割れ検知方法に基づいて、ハニカム構造体の搬送を停止及び棚板を所定位置までの搬送を可能とする。本発明の棚板割れ検知装置及び棚板搬送装置は、棚板割れ検知方法及びハニカム構造体の搬送方法の原理に従って棚板の割れを検知し、これに基づいてハニカム構造体の搬送の停止または所定位置までの搬送を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態の棚板割れ検知装置及び棚板搬送装置の機能的構成、判定条件、及び判定条件を示す説明図である。
【図２】積層体、及び積層体に収容されるハニカム構造体の構成を模式的に示す分解斜視図である。
【図３】吊上機構部による棚板及びハニカム構造体の吊り上げの様子を模式的に示す斜視図である。
【図４】積層体の構成を示す平面図である。
【図５】吊上機構部による棚板及びハニカム構造体の吊り上げの様子を模式的に示す図３におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図６】実施例１における棚板の吊り上げの様子を模式的に示す断面図である。
【図７】実施例２における棚板の吊り上げの様子を模式的に示す断面図である。
【図８】実施例３における棚板の吊り上げの様子を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照しつつ本発明の棚板割れ検知方法、ハニカム構造体の搬送方法、棚板割れ検知装置、及び棚板搬送装置の実施の形態についてそれぞれ説明する。本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、変更、修正、改良等を加え得るものである。
【００２５】
本発明の一実施形態の棚板割れ検知方法は、棚板３を吊り上げる吊上工程と、吊上部１１ａ等に加わる実荷重値Ｗ１等を計測する実荷重値計測工程と、実荷重値Ｗ１等を合算し、合計荷重値Ｔを算出する合計荷重値算出工程と、ハニカム構造体２及び棚板３の総重量に係る基準総重量値Ｓ及び合計荷重値Ｔを対比し、基準総重量値Ｓ及び合計荷重値Ｔが一致するか否かを判定する合計荷重値判定工程と、規定荷重値Ｘ及び実荷重値Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４を対比し、規定荷重値Ｘに対して実荷重値Ｗ１等が同一又は大きな値であるか否かを判定する実荷重値判定工程と、合計荷重値判定工程及び実荷重値判定工程に基づいて棚板３の割れを総合的に判定する棚板割れ判定工程とを有している。更に、本発明の一実施形態のハニカム構造体の搬送方法は、棚板割れ検知方法によって棚板３の割れの有無を検知し、棚板３の割れが検知された場合、ハニカム構造体２の搬送を停止する停止工程と、棚板３の割れが検知されない場合、ハニカム構造体２を載置した棚板３を所定位置まで搬送する棚板搬送工程とを有している。
【００２６】
上記本実施形態の棚板割れ検知方法及びハニカム構造体の搬送方法は、以下の棚板割れ検知装置１（以下、単に「検知装置１」と称す。）及び棚板搬送装置を用いて実行される。なお、本実施形態において、説明を簡略化するため、検知装置１の一部構成として棚板搬送装置の構成を組み込んだものについて説明する。検知装置１は、図１〜図５に示すように、四つの吊上部１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを備える吊上機構部１０と、実荷重値Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４を計測する実荷重値計測部２０と、合計荷重値Ｔを算出する合計荷重値算出部３０と、合計荷重値判定条件４１に基づいた判定を行う合計荷重値判定部４０と、基準総重量値Ｓに規定係数αを乗じた規定荷重値Ｘを算出する規定荷重値算出部５０と、実荷重値判定条件６１に基づいた判定を行う実荷重値判定部６０と、棚板３の割れを総合的に判定する棚板割れ判定部７０とを有している。更に、検知装置１は、棚板割れ判定部７０による判定結果に基づいて、棚板３によるハニカム構造体２の搬送を停止する搬送停止部８０及び棚板３を所定位置まで搬送する棚板搬送部９０とを有している。ここで、搬送停止部８０及び棚板搬送部９０に係る構成が本発明の棚板搬送装置に相当する。
【００２７】
検知装置１は、複数の演算処理を実行可能な演算装置（コンピュータ）から主に構成され、当該演算装置にハニカム構造体２及び棚板３を実際に吊り上げる吊上機構部１０及び実荷重値計測部２０が接続されている。更に、検知装置１は、各種情報やデータを予め記憶する装置記憶部２１を備えている。更に、吊上機構部１０による棚板３等の吊り上げのタイミング及び吊上量を制御したり、実荷重値Ｗ１等の計測に係る制御を行うための各種制御部が設けられている。
【００２８】
本実施形態の検知装置１は、焼成工程における本焼成炉（図示しない）の出口で使用されるものであり、棚板３に載置された複数のハニカム構造体２を、次工程の酸化炉（図示しない）に導入するための“載せ替え作業”を自動化する目的で、棚板３の割れの有無を検知するものである。なお、脱脂炉及び本焼成炉の間で行われるハニカム構造体２の載せ替え作業において、本実施形態の検知装置１を用いるものであっても構わない。更に、本焼成炉後に酸化炉に導入する目的でなく、単にハニカム構造体２の載せ替え作業を行う場合にも使用可能である。
【００２９】
本焼成炉の出口から排出されたハニカム構造体２は、図２〜５に主として示すように、複数の棚板３及び枠体５によって多段に積み上げられた積層体７の内部に収容されている。更に具体的に説明すると、最下部の平板状の台板４の上、当該台板４より小さな矩形状の棚板３が載せられる。そして、棚板３の上側の棚板面３ａには、焼成対象となる複数の四角柱状のハニカム構造体２が一つの側面を棚板面３ａに当接させ、整列した状態で載置される。
【００３０】
本実施形態では、一つの棚板３の棚板面３ａの上に、縦２列×横４列の合計８個のハニカム構造体２が互いの端面の向き及び長手方向を一致させて所定の間隔をあけて予め規定された位置（基準載置位置）に載置されている。なお、棚板３に載置されるハニカム構造体２の数は上記に限定されるものではない。そして、載置されたハニカム構造体２の周りを囲むように、角筒状の枠体５が棚板３の上に載せられ、更に枠体５の上面に新たな棚板３が被せられる。これにより、枠体５によって上下に互いに離間した一対の棚板３の棚板面３ａ及び底面３ｂの間の空間に、複数のハニカム構造体２が収容される。このとき、棚板３に相対するハニカム構造体２の上面と、棚板３の底面３ｂとの間に隙間が形成されている。
【００３１】
そして、枠体５の上に被せられた新たな棚板３の棚板面３ａの上に、上記と同様に８個のハニカム構造体２を整列して載置し、更に棚板面３ａに新たな枠体５を設置する。その後、枠体５の上面に更に別の棚板３を載置する。これにより、棚板３及び枠体５の組み合わせを一段として、当該組み合わせが多段に積み上げられる。このとき、棚板３及び枠体５によって囲まれた空間には、それぞれ複数のハニカム構造体２が収容される。これにより、本焼成炉に導入されるハニカム構造体２の焼成用の積層体７が構成される。図４に示すように、積層体７の最上部は、棚板３の代わりに天板６が用いられている。ここで、棚板３は、主に炭化珪素材料から構成され、台板４、枠体５、及び天板６は、それぞれ本焼成炉による焼成による高温に耐えることが可能な耐火物製の素材が用いられる。
【００３２】
本実施形態の検知装置１は、上記した態様の積層体７が本焼成炉の炉入口から導入され、所定時間を経過後に炉出口から導出された一段のハニカム構造体２及び棚板３の重量を計測することによって棚板３の割れを検知する。ここで、一段分に相当する棚板３及び当該棚板３に載置された本焼成後のハニカム構造体２の総重量は、予め算出され、その合計重量が基準総重量値Ｓとして、検知装置１の装置記憶部２１に格納されている。なお、本焼成炉から導出された積層体７は、始めに天板６が外され、更に枠体５も取り外される。これにより、最上段に位置するハニカム構造体２及び棚板３の吊上機構部１０による吊上動作が可能となる。
【００３３】
更に、本実施形態の検知装置１における吊上機構部１０は、上記棚板３及びハニカム構造体２を接地面Ｇ（図６等参照）から所定の高さ（例えば、５〜１０ｍｍ程度）だけ吊り上げ、載置面から浮かせるための機構であり、棚板３の四つの吊上位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４（＝基準位置に相当）の底面３ｂで接し、当該棚板３を下方から支持して吊り上げ（または、持ち上げ）るものである。
【００３４】
吊上機構部１０は、棚板３の底面３ｂの吊上位置Ｐ１等と接し、吊り上げ動作を行う四つの吊上部１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄと、吊上部１１ａ等を上に向かう吊上方向Ｆ（図３参照）に吊り上げる吊上駆動部（図示しない）とを備えている。吊上部１１ａ等は、矩形状の棚板３の四つのコーナー付近（角付近）に配置されている（図３及び図５参照）。吊上部１１ａ等は、棚板３の底面３ｂの各吊上位置Ｐ１等とそれぞれ接する円板状の当接部１２と、当該当接部１２から延設されたＬ字形状の吊上アーム１３と、吊上アーム１３の一端から延設された吊上部本体１４とを備えている。
【００３５】
検知装置１に内蔵された制御部から信号を送出し、吊上駆動部を稼働させることにより、それぞれの吊上部１１ａ等を所定の吊上速度で上方に移動させることができる。このとき、吊上機構部１０の四つの吊上部１１ａ等は、互いの吊上速度を同期させながら、吊り上げられる棚板３の棚板面３ａが水平面（検知装置１の設置面に相当）に対して平行となるように吊り上げを行う（本発明の吊上工程に相当）。ここで、吊上駆動部は、特に限定されるものではなく、例えば、空気圧や油圧等を用いたシリンダ機構、或いは、電気の力を利用してモータを駆動して吊り上げる電動機構等の種々の駆動手段を採用することができる。
【００３６】
このとき、水平面に対して棚板面３ａが平行となるように、実荷重値Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４に比例して吊上部１１ａ等の長さをそれぞれ延伸させる延伸部（図示しない）を備えていても構わない。これにより、ハニカム構造体２の加重によって棚板３が反りを有する場合に、吊上位置Ｐ１等の少なくとも一点が浮いた状態になることを避けることができる。これにより、棚板３及びハニカム構造体２の実荷重値Ｗ１等を正確に計測することができる。なお、延伸部の構成として、例えば、バネによる伸縮機構を応用することができる。
【００３７】
更に、本実施形態の検知装置１において、吊上部本体１４の中には、吊上機構部１０と連動し、棚板３及びハニカム構造体２の重量を計測するための実荷重値計測部２０が内蔵されている。ここで、本実施形態の検知装置１において、係る実荷重値計測部２０として、質量やトルク等の力を検出するセンサの一種である“ロードセル”が用いられる。そして、係るロードセルに加わった吊上工程時の、各吊上部に加わる荷重（力）を計測し、計測結果を電気信号に変換し、検知装置１に読み込まれる（実荷重値計測工程に相当）。
【００３８】
具体的に説明すると、棚板３の四つの吊上位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４（＝計測位置）における実荷重値Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４が上記実荷重値計測部２０によって取得され、検知装置１の合計荷重値算出部３０及び実荷重値判定部６０に対して送出される。
【００３９】
合計荷重値算出部３０は、各吊上部１１ａ等の吊上動作によって実荷重値計測部２０が計測した、それぞれの実荷重値Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４を合算し、合計荷重値Ｔ（＝Ｗ１＋Ｗ２＋Ｗ３＋Ｗ４）を算出する演算処理を行う（合計荷重値算出工程に相当）。
【００４０】
一方、合計荷重値判定部４０は、装置記憶部２１に予め記憶された棚板３及びハニカム構造体２の合計の総重量に係る基準総重量値Ｓと、合計荷重値算出部３０によって算出された合計荷重値Ｔとを対比し、基準総重量値Ｓ及び合計荷重値Ｔが一致するか否かを判定する合計荷重値判定条件４１（基準総重量値Ｓ≒合計荷重値Ｔ）を満たすか否かを判定する処理を行うものである（合計荷重値判定工程に相当）。
【００４１】
棚板３の割れ等が生じていなければ、基準総重量値Ｓと、実際に計測を行った実荷重値Ｗ１等の合計の合計荷重値Ｔとが一致するはずである。そこで、合計荷重値判定条件４１において、基準総重量値Ｓと合計荷重値Ｔと所定範囲内で一致しているかを判定する。なお、所定範囲内とは、ハニカム構造体及び棚板の個別の重量のバラツキに実荷重値計測部２０の合計計量精度を加えたものである。当該範囲内であれば基準総重量値Ｓ及び合計荷重値Ｔは一致するものと判定される。上記所定範囲は、例えば基準総重量値Ｓの±５％の範囲として設定される。
【００４２】
一方、規定荷重値算出部５０は、装置記憶部２１に記憶された基準総重量値Ｓに、吊上部１１ａ等の数に応じて設定された規定係数αを乗じた規定荷重値Ｘを算出する演算処理を行う。ここで、規定係数αとは、棚板３及びハニカム構造体２を吊り上げる吊上部１１ａ等の数に応じて設定される。更に詳しく説明すると、規定係数αは、ハニカム構造体２の棚板上の基準載置位置と、上記吊上部１１ａの吊上位置Ｐ１等（本発明における基準吊上位置に相当）から決定される基準配分割合に基づき、実際にハニカム構造体２を棚板３に載置した実載置位置からの配置誤差や計測誤差を考慮して設定される。
【００４３】
基準載置位置に載置されたハニカム構造体２を棚板３の隅の四箇所の吊上位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４で吊上げ、棚板３等の重心が中心に存在し、かつ、ハニカム構造体２の実載置位置及び基準載置位置の間に配置誤差がないと仮定した場合、各吊上部１１ａ等には、棚板３及びハニカム構造体２の荷重が均等に加わることになる。そのため、４つの吊上部１１ａ等を備える本実施形態の検知装置１の場合、棚板３及びハニカム構造体２の全荷重（基準総重量値Ｓ）の２５％の荷重が理想的には加わるものと仮定される。一方、実荷重測定に当たっては測定誤差が想定される。測定誤差の要因には実荷重値計測部２０の計量精度、ハニカム構造体２の配置誤差に起因する吊上部１１ａ〜１１ｄ間の荷重の偏り、および吊上部１１ａ〜１１ｄ間の水平レベルの違いによる各吊上部間の荷重の偏りが含まれる。これらを要因とする測定誤差を考慮して、規定係数α＝０．２３が設定される。なお、同一条件において、吊上部が２つの場合には、各吊上部に５０％ずつの荷重が理想的には加わるものと想定され、同様に測定誤差を考慮して規定係数α＝０．４５と設定することができる。なお、規定係数αは、基準載置位置からのハニカム構造体２の実載置位置の配置誤差、基準吊上位置、及び吊上部の数に応じて適宜修正することができる。なお、吊上部が４点以上の場合、荷重配分は一義的には定まらない。吊上部は荷重ができるだけ均等に配分されるように設定される、吊上部の数Ｎが４以上の場合は、Ｎ−３点で均等配分を想定して残り３点の配分荷重を求め、測定誤差を考慮して規定係数αを設定する。
【００４４】
実荷重値判定部６０は、実荷重値計測部２０によって計測されたそれぞれの実荷重値Ｗ１等と、上記算出された規定荷重値Ｘ（＝α×Ｓ）を対比し、実荷重値Ｗ１等が規定荷重値Ｘと同値若しくは規定荷重値Ｘよりも大となる実荷重値判定条件６１を満たすか否かを判定する処理を行うものである（実荷重値判定工程に相当）。実際に計測された実荷重値Ｗ１等は、少なくとも規定荷重値Ｘよりも大きくなることが想定される。
【００４５】
そこで、それぞれの実荷重値Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４に対して、算出された規定荷重値Ｘとの対比を行い、上記実荷重値判定条件６１を満たすか否かが判定される。
【００４６】
棚板割れ判定部７０は、合計荷重値判定部４０及び実荷重値判定部６０の少なくともいずれか一方の判定処理において、合計荷重値判定条件４１または実荷重値判定条件６１を満たさないと判定された場合、ハニカム構造体２が載置された棚板３が割れていると総合的に判定する総合判定条件７１に基づく処理を行うものである（棚板割れ判定工程に相当）。  
【００４７】
すなわち、合計荷重値判定条件４１において、基準総重量値Ｓと、実際に計測した実荷重値Ｗ１等の合計荷重値Ｔとが一致しない場合、棚板３及びハニカム構造体２の荷重が吊上部１１ａ等以外に加わっていることとなる。すなわち、棚板３に割れが発生し、棚板３の底面３ｂの一部が接地面Ｇに接地していること考えられる。その結果、棚板３が割れているものと判定される。一方、実荷重値判定条件６１において、各吊上部１１ａ等に加わる荷重が規定荷重値Ｘ以上でない場合、つまり、少なくともいずれか一つの吊上部（例えば、吊上部１１ａ）に加わる荷重が他の比べて極端に小さく、規定荷重値Ｘを超えない場合、棚板３が割れていると判定される。
【００４８】
これら二つの判定条件４１，６１による判定の結果から、全ての条件を満たす場合（図１におけるＴｒｕｅ）、棚板３の割れがないと判定する。一方、いずれか一つの判定条件４１，６１を満たさない場合（図１におけるＦａｌｓｅ）、棚板３の割れが有ると判定される。
【００４９】
更に、本実施形態の検知装置１における搬送停止部８０は、上記棚板割れ判定部７０によって、いずれか一つの判定条件４１，６１を満たさない場合、ハニカム構造体２の載せ換え作業（搬送作業）を停止する処理を行う（ハニカム構造体の搬送方法における停止工程に相当）。すなわち、棚板３の割れを検知した場合、当該棚板３に載置されたハニカム構造体２を次工程に搬送する処理を停止する。このとき、搬送処理の停止とともにアラーム音やランプの点滅等の周知の報知手段により、搬送の停止が行われたことを周囲の作業者に対して報知する。これにより、作業者は棚板３の割れが検知されたことを知ることができる。そして、作業者によって、実際に棚板３の割れが発生していたことを確認し、割れた棚板３を手作業で取り除く等の処理を行う。その後、本実施形態の検知装置１を再び稼働し、棚板割れの検知及びハニカム構造体の搬送処理を継続する。
【００５０】
一方、検知装置１における棚板搬送部９０は、上記棚板割れ判定部７０によって、いずれの判定条件４１，６１を満たすものと判定された場合、ハニカム構造体２が載置された棚板３を所定位置まで搬送する処理を行う（ハニカム構造体の搬送方法における棚板搬送工程に相当）。すなわち、棚板３の割れがないと判定することで、ハニカム構造体２及び棚板３を次の工程（例えば、酸化炉による酸化処理）に送り出すことができる。
【００５１】
以上説明したように、本実施形態の検知装置１（棚板搬送装置含む）及び当該検知装置１を使用した棚板割れ検知方法及びハニカム構造体の搬送方法によれば、棚板３及びハニカム構造体２の重量を計測し、基準総重量値Ｓ及び実際に計測した実荷重値Ｗ１等から算出した合計荷重値Ｔを対比し、更にそれぞれの吊上部等に係る実荷重値Ｗ１等と規定荷重値Ｘとを対比することで、棚板３の割れを精度良く検知することができる。その結果、棚板３に載置されたハニカム構造体２の焼成工程時の載せ替え（搬送）作業の省力化を図ることができ、これらの作業をロボットなどによって自動化することが可能となる。特に、棚板３の割れ等の異常が発生した場合には、異常発生を周囲の作業者に対して音または光などによって報知することができ、作業者による迅速な復旧作業を行うことができる。更に、異常発生時には、ハニカム構造体２の搬送処理が停止されるため、次工程に不具合を生じた棚板３及び当該棚板３上で焼成された何らかの不良が発生している可能性の高いハニカム構造体２を、焼成工程の製造ラインから外すことができる。その結果、高品質のハニカム構造体を安定して製造及び供給することができる。
【００５２】
以下、本発明の棚板割れ検知方法、ハニカム構造体の搬送方法、検知装置、及び棚板搬送装置の実施例について説明するが、本発明の棚板割れ検知方法、ハニカム構造体の搬送方法、検知装置、及び棚板搬送装置は、これらの実施形態に限定されるものではない。
【実施例】
【００５３】
（１）棚板、棚板＋ハニカム構造体の計測
棚板のみ（実施例１〜４）、及び棚板＋ハニカム構造体（実施例５〜７）の重量を上記検知装置の吊上機構部及び実荷重値計測部を利用してそれぞれ計測した。なお、実際の焼成工程においては、棚板及びハニカム構造体の合計重量を計測するが、本発明の効果を確認するため、実施例１〜４においては棚板のみで、棚板割れの検知を行っている。
【００５４】
本実施例において、検知装置の吊上機構部は、図３に示すような４つの吊上部を備え、棚板の各隅付近にそれぞれ設定された四箇所の吊上位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４に吊上部の当接部が接するようにして、棚板の接地面から５〜１０ｍｍ程度の高さまで吊り上げを行った。このとき、棚板（または棚板＋ハニカム構造体）が上下方向或いは水平方向に揺動しないようにゆっくりと吊り上げた。この吊り上げ状態で、実荷重値計測部（ロードセル）を用い、それぞれの吊上部に加わる荷重（実荷重値Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４）を計測した。計測された実荷重値Ｗ１等及びこれに基づいて算出された合計荷重値Ｔ等をまとめたものを下記表１に示す。なお、実施例１〜７における棚板（または棚板＋ハニカム構造体）の総重量に係る基準総重量値Ｓは、予め計測され、検知装置内に格納されている（表１参照）。
【００５５】
【表１】
2016183937.tif 000003
【００５６】
（２）合計荷重値Ｔの算出
計測された四つの実荷重値Ｗ１等の合計に係る合計荷重値Ｔを算出する。例えば、実施例１の場合、実荷重値Ｗ１＝７１０ｇ、実荷重値Ｗ２＝６６０ｇ、実荷重値Ｗ３＝７００ｇ、実荷重値Ｗ４＝６８０ｇであり、合計荷重値Ｔ＝２７５０ｇとなる。同様に、実施例２の場合は合計荷重値Ｔ＝１４１０ｇとなる。以下、各実施例について合計荷重値Ｔの算出を行った（表１参照）。
【００５７】
（３）規定荷重値Ｘの算出
それぞれの実施例における基準総重量値Ｓに吊上部の数に応じて設定された規定係数αを乗じた規定荷重値Ｘを算出する。ここで、本実施例では、前述のように４つの吊上部を用いて棚板等を吊り上げ、棚板に対するハニカム構造体の基準載置位置及び実載置位置の間に配置誤差がないものと想定し、規定係数α＝０．２３を基準総重量値Ｓに掛けて算出した。例えば、実施例１の場合、基準総重量値Ｓ＝２７４２ｇに０．２３を掛け、規定荷重値Ｘ＝６３１ｇとなる。同様に実施例２の場合は、規定荷重値Ｘ＝６２９ｇとなる。以下、各実施例について規定荷重値Ｘの算出を行った（表１参照）。
【００５８】
（４）合計値判定条件に基づく判定
上記（２）によって算出された合計荷重値Ｔと棚板等の基準総重量値Ｓとを対比する。例えば、実施例１の場合、基準総重量値Ｓ＝２７４２ｇに対し、合計荷重値Ｔ＝２７５０ｇであり、両者の値が互いに近似しており、基準総重量値Ｓに対して合計荷重値Ｔが±１０％以内である。そのため、合計荷重値判定条件を満たすもの（＝ＯＫ）と判定される。一方、実施例２の場合、基準総重量値Ｓ＝２７３４ｇに対し、合計荷重値Ｔ＝１４１０ｇであり、両者の値が近似しておらず、基準総重量値Ｓに対して合計荷重値Ｔが±１０％以上離れている。そのため、合計値判定条件を満たさないもの（＝ＮＧ）と判定される。以下、各実施例について合計値判定条件に基づく判定を行った（表１参照）。
【００５９】
（５）実荷重値判定条件に基づく判定
上記（３）によって算出された規定荷重値Ｘと、それぞれの吊上部毎に計測された実荷重値Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４とを対比する。例えば、実施例１の場合、吊上位置Ｐ１における実荷重値Ｗ１＝７１０ｇに対し、規定荷重値Ｘ＝６３１ｇであり、実荷重値Ｗ１＞規定荷重値Ｘである。そのため、実荷重値判定条件を満たすもの（＝ＯＫ）と判定される。同様に、実荷重値Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４についても、規定荷重値Ｘとの対比を行い、実施例１の場合、いずれも実荷重値判定条件を満たしている（表１参照）。
【００６０】
図６は実施例１における棚板の吊り上げの様子を模式的に示す断面図である。この場合、棚板の割れはなく、棚板の荷重が全て吊上部に加わることになる。そのため、上記（２）において算出された合計荷重値Ｔと基準総重量値Ｓは略一致することとなり、各吊上部に加わる実荷重値Ｗ１等も、基準総重量値Ｓが均等に分散して加わった値に近似する。
【００６１】
一方、実施例２の場合、吊上位置Ｐ１における実荷重値Ｗ１＝３７０ｇに対し、規定荷重値Ｘ＝６２９ｇで、実荷重値Ｗ１＜規定荷重値Ｘとなり、基準総重量値Ｓに対して合計荷重値Ｔが−１０％以上離れている。そのため、実荷重値判定条件を満たさないもの（＝ＮＧ）と判定される。同様に、実荷重値Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４についても、規定荷重値Ｘとの対比を行い、実施例２の場合、いずれも実荷重値判定条件を満たさない（表１参照）。
【００６２】
図７は実施例２における棚板の吊り上げの様子を模式的に示す断面図である。この場合、中央付近を横断し、棚板を二分割する割れが発生している。そのため、棚板の一部が接地面と接している。この棚板の一部が接した部分が支点となり、吊上部に吊り上げられる。そのため、棚板の荷重の一部が当該支点に加わることになり、計測される実荷重値Ｗ１等が小さくなる。その結果、基準総重量値Ｓに対して合計荷重値Ｔが小さくなるとともに、各実荷重値Ｗ１等と、規定荷重値Ｘとの値が近似しない。
【００６３】
また、実施例３の場合、吊上位置Ｐ１における実荷重値Ｗ１＝０ｇに対し、規定荷重値Ｘ＝６２８ｇであり、実荷重値Ｗ１＜規定荷重値Ｘである。そのため、実荷重値判定条件を満たさないもの（＝ＮＧ）と判定される。これに対し、吊上位置Ｐ２における実荷重値Ｗ２＝６８０ｇに対し、規定荷重値Ｘ＝６２８ｇであり、実荷重値判定条件を満たす。吊上位置Ｐ３における実荷重値Ｗ３＝６００ｇに対し、規定荷重値Ｘ＝６２８ｇで、実荷重値Ｗ３＜規定荷重値Ｘとなり、実荷重値判定条件を満たさないもの（＝ＮＧ）と判定される。Ｗ４については実荷重値判定条件を満たしている（表１参照）。
【００６４】
図８は実施例３における棚板の吊り上げの様子を模式的に示す断面図である。この場合、一部の隅に棚板を二分割する割れが発生している。そのため、棚板の隅で割れた小片が吊上部の当接部から落下し、接地面と接している。したがって、この小片が落下した吊上部の実荷重値Ｗ１は計測することができず、実荷重値Ｗ１＝０ｇとなる。一方、残りの吊上部によって三点で支持された棚板の大部分は、吊り上げが困難となり、棚板の一部が接地面と接地する。このとき、三点の吊上部によって計測された実荷重値Ｗ２，Ｗ４は、実荷重値判定条件を満たしている。
【００６５】
（６）棚板割れの判定
上記（４）及び（５）のそれぞれの判定条件に基づく判定結果に基づいて、棚板割れの有無の最終的な判定が行われる。すなわち、上記（４）及び（５）の判定条件を全て満たす場合、棚板割れがないと判定される。一方、上記（４）及び（５）の少なくとも一つでも判定条件を満たさない場合、棚板割れがあると判定される。すなわち、実施例３において、実荷重値Ｗ２，Ｗ４は規定荷重値Ｘを満たすものの、合計値判定条件及び実荷重値Ｗ１，Ｗ３の実荷重値判定条件を満たしていないため、棚板割れがあるものと判定される。
【００６６】
なお、実施例４は、棚板割れが３分割で発生した場合、実施例５〜７は、それぞれ棚板にハニカム構造体を載置した状態でそれぞれ計測を行った場合であり、いずれも表１に示すように、本発明における合計荷重値判定条件及び実荷重値判定条件に基づいて棚板割れを判定することが可能であった。これにより、本発明の棚板割れの検知方法、及び当該方法を用いた検知装置により、棚板割れを精度良く判定することができる有効性が証明された。その結果、ハニカム構造体の載せ替え作業の自動化を図ることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明の棚板割れ検知方法、ハニカム構造体の搬送方法、棚板割れ検知装置、及び棚板搬送装置は、自動車排ガス浄化用触媒担体、ディーゼル微粒子除去フィルタ、あるいは燃焼装置用蓄熱体等に利用可能なハニカム構造体を製造するための焼成工程において特に有益に使用することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１：検知装置、２：ハニカム構造体、３：棚板、３ａ：棚板面、３ｂ：底面、４：台板、５：枠体、６：天板、７：積層体、１０：吊上機構部、１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ：吊上部、１２：当接部、１３：吊上アーム、１４：吊上部本体、２０：実荷重値計測部、２１：装置記憶部、３０：合計荷重値算出部、４０：合計荷重値判定部、４１：合計荷重値判定条件、５０：規定荷重値算出部、６０：実荷重値判定部、６１：実荷重値判定条件、７０：棚板割れ判定部、７１：総合判定条件、８０：搬送停止部、９０：棚板搬送部、Ｆ：吊上方向、Ｇ：接地面、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４：吊上位置（基準吊上位置）、Ｓ：基準総重量値、Ｔ：合計荷重値、Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４：実荷重値、Ｘ：規定荷重値、α：規定係数。
【図１】
2016183937.tif 000004
【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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