JP2007313537A - Sheet working machine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sheet working machine capable of performing drilling work and drilling inspection by enhancing the accuracy in position detection in laser beam machining. <P>SOLUTION: The sheet working machine 1 is equipped with a loading section 2 for loading a honeycomb structure 21 thereon, a motor 3 for moving the loading section 2 along a guide shaft 4, an incident light illumination 11 and a diffuse illumination 12 for irradiating an end face 22 of the honeycomb structure 21, and a laser (a laser beam oscillation means) 7 for performing the laser beam machining at the machining position; and further is equipped with a mirror 16 movable on the optical axis of the laser beams, a first camera 6 as a first photographing means which is arranged outside the optical axis of the laser beams and can photograph via the mirror 16, an image of an end face of the honeycomb structure 21 irradiated with diffuse illumination while the mirror 16 is located on the optical axis, and a second camera 8 as a second photographing means capable of photographing an image of the end face 22 of the honeycomb structure 21 irradiated with the incident light illumination 11. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、ハニカム構造体に添付されたシートに穴あけ加工を行うシート加工機に関する。   The present invention relates to a sheet processing machine that performs drilling on a sheet attached to a honeycomb structure.

内燃機関、ボイラー等の排気ガス中の微粒子や有害物質は、環境への影響を考慮して排気ガス中から除去する必要性が高まっている。特に、ディーゼルエンジンから排出される微粒子(以下、PMということがある)の除去に関する規制は欧米、日本国内ともに強化される方向にあり、PMを除去するための捕集フィルタ(以下、DPFということがある)にハニカム構造体が用いられている。   There is an increasing need to remove particulates and harmful substances in exhaust gas from internal combustion engines, boilers and the like from the exhaust gas in consideration of environmental impact. In particular, regulations regarding the removal of particulates (hereinafter sometimes referred to as PM) emitted from diesel engines are in a direction to be strengthened both in the US and Europe, and a collection filter (hereinafter referred to as DPF) for removing PM. A honeycomb structure is used.

セラミックハニカム構造体の両端面でセルが交互に封止された構造のセラミック体を得るために、種々の製造方法が知られている。例えば、セラミックハニカム構造体の端面に貼り付けたシートの所定のセルに対応した位置に穴をあけてハニカム構造体毎に対応したマスクを作成し、マスクを貼り付けた面を封止用スラリーに浸漬し、マスクにあけられた穴から封止用スラリーをセル中に充填する方法がある(特許文献1)。   Various manufacturing methods are known for obtaining a ceramic body having a structure in which cells are alternately sealed at both end faces of the ceramic honeycomb structure. For example, a mask corresponding to each honeycomb structure is created by making a hole at a position corresponding to a predetermined cell of the sheet attached to the end face of the ceramic honeycomb structure, and the surface on which the mask is attached is used as a sealing slurry. There is a method of dipping and filling a sealing slurry into a cell from a hole formed in a mask (Patent Document 1).

特許第3715174号公報Japanese Patent No. 3715174

シートの所定のセルに対応した位置に穴をあける方法にて製造する場合に、Φ270mmクラスでは14,000個の穴あけを行う必要があるが、今までは作業者の目視により検査を行っていた。つまり穴あけは自動化されたが、その穴あけ後の検査自動化は実現できていなかった。また穴あけの後に、穴あけ機から製品を移して、検査しようとすると、穴の有無、加工穴の大きさは画像処理で検出可能であるが、加工穴の位置ずれ(それぞれのセル中心に対してのずれ)は、検出困難であった。さらに、穴あけ機において同軸落射光学系を構成することが難しく、照明を確保して穴あけ機上で検査することが困難であった。そして、近年、目封止の品質に対する要求が厳しくなってきており、それに伴い、穴あけに要求される精度が厳しくなってきた。   When manufacturing by a method of drilling holes at a position corresponding to a predetermined cell of the sheet, it is necessary to drill 14,000 holes in the Φ270 mm class, but until now, inspection has been performed by visual inspection of the operator. In other words, drilling was automated, but automated inspection after drilling was not realized. After drilling, if the product is removed from the drilling machine and inspected, the presence or absence of holes and the size of the processed holes can be detected by image processing. ) Was difficult to detect. Furthermore, it is difficult to construct a coaxial incident optical system in the drilling machine, and it is difficult to ensure illumination and inspect on the drilling machine. In recent years, the requirements for the quality of plugging have become stricter, and accordingly, the accuracy required for drilling has become stricter.

本発明の課題は、レーザ加工の位置検出の精度を向上させ、穴あけ加工と穴あけ検査とを行うことのできるシート加工機を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a sheet processing machine capable of improving the accuracy of position detection in laser processing and performing drilling and inspection.

上記課題を解決するため、本発明によれば、
柱状に形成されたハニカム構造体の一方の端面に貼付されたシートにレーザ光を照射することによりシートの穴あけ加工を行うためのレーザ発振手段と、
ハニカム構造体の一方の端面をレーザ発振手段に向けてハニカム構造体をレーザ光の光軸上の加工位置に位置決めする位置決め手段と、
レーザ光の光軸外に配置され、加工位置に位置決めされたハニカム構造体の端面を斜光にて照射する拡散照明と、
レーザ光の光軸線上に可動なミラーと、
レーザ光の光軸線外に配置され、ミラーが光軸上に位置した状態で、拡散照明を照射されたハニカム構造体の端面をミラーを介して撮影可能な第一撮影手段と、
レーザ光の光軸外に配置され、加工位置に位置決めされたハニカム構造体の端面を斜光にて照射する落射用照明と、
落射用照明を照射されたハニカム構造体の端面を撮影可能な第二撮影手段とを備え、
ミラーを光軸上に配置した状態にて、拡散照明の端面による反射光をミラーにて反射して第一撮影手段によって第一画像を撮影し、該第一画像を画像処理して、ハニカム構造体のセル位置を認識した後、
穴あけ加工をミラーを光軸外に配置した状態にてレーザ発振手段によって行い、その後、
落射用照明からの発光を端面に照射し、端面の第二画像を第二撮影手段により撮影し、第二画像を画像処理することにより穴あけ検査を行うシート加工機が提供される。
In order to solve the above problems, according to the present invention,
Laser oscillation means for drilling a sheet by irradiating a laser beam to a sheet affixed to one end face of the honeycomb structure formed in a columnar shape;
Positioning means for positioning the honeycomb structure at a processing position on the optical axis of the laser beam with one end face of the honeycomb structure facing the laser oscillation means;
Diffuse illumination that illuminates the end face of the honeycomb structure disposed outside the optical axis of the laser light and positioned at the processing position with oblique light;
A movable mirror on the optical axis of the laser beam;
A first imaging means arranged outside the optical axis of the laser beam and capable of imaging the end face of the honeycomb structure irradiated with diffuse illumination through the mirror in a state where the mirror is positioned on the optical axis;
Epi-illumination illumination that illuminates the end face of the honeycomb structure disposed outside the optical axis of the laser light and positioned at the processing position with oblique light;
A second photographing means capable of photographing the end face of the honeycomb structure irradiated with the epi-illumination,
With the mirror disposed on the optical axis, the reflected light from the end face of the diffuse illumination is reflected by the mirror, the first image is taken by the first photographing means, the first image is processed, and the honeycomb structure After recognizing the body cell position,
Drilling is performed by laser oscillation means with the mirror placed outside the optical axis, and then
There is provided a sheet processing machine that irradiates the end face with light emitted from the incident illumination, takes a second image of the end face with a second photographing means, and performs image processing on the second image to perform a hole inspection.

本発明のシート加工機において、第二撮影手段により予め穴あけ加工前の穴あけ加工前第二画像を撮影し、穴あけ加工前第二画像と穴あけ加工後の第二画像とを比較し穴あけ検査を行う構成を採用することができる。   In the sheet processing machine of the present invention, a second image before punching is preliminarily photographed by the second photographing means, and the second image before drilling is compared with the second image after drilling to perform a drilling inspection. A configuration can be employed.

落射用照明の端面による反射方向に第二撮影手段が配置されるように構成することができる。また、位置決め手段は、ハニカム構造体の端面の法線方向がレーザ光の光軸に一致するようにハニカム構造体を配置する。   It can comprise so that a 2nd imaging | photography means may be arrange | positioned in the reflection direction by the end surface of epi-illumination. The positioning means arranges the honeycomb structure so that the normal direction of the end face of the honeycomb structure coincides with the optical axis of the laser beam.

上記の構成において第一画像の暗色系画像部をセル位置として認識することができる。また、第二画像の暗色系画像をレーザ光による穴あけ加工によって形成された穴として認識することができる。さらに光分岐部は、三角プリズム又はハーフミラーによって構成することができる。   In the above configuration, the dark color image portion of the first image can be recognized as the cell position. Further, the dark image of the second image can be recognized as a hole formed by drilling with a laser beam. Furthermore, the light branching unit can be configured by a triangular prism or a half mirror.

本発明のシート加工機は、位置決め手段により、ハニカム構造体を加工位置に位置決めし、ミラーをレーザ発振手段の光軸上に配置して、拡散照明により斜光を端面に照射して第一撮影手段によって端面の第一画像を撮影することができる。拡散照明により斜光を端面に照射することにより、ハニカム構造体のセル内を暗色系画像部とし、セルの隔壁を明色系画像部として、撮影することができる。   In the sheet processing machine of the present invention, the honeycomb structure is positioned at the processing position by the positioning unit, the mirror is disposed on the optical axis of the laser oscillation unit, and the end surface is irradiated with the oblique light by the diffuse illumination and the first imaging unit The first image of the end face can be taken by. By irradiating the end surface with oblique light by diffuse illumination, it is possible to photograph the inside of the cell of the honeycomb structure as a dark color image portion and the partition of the cell as a light color image portion.

そして、第一画像を画像処理することにより、暗色系画像部と明色系画像部とからハニカム構造体のセル位置を認識した後、認識したセル位置に基づき端面に貼付されたシートの穴あけ加工をレーザ発振手段によって行うことができる。   Then, by processing the first image, after recognizing the cell position of the honeycomb structure from the dark color image portion and the light color image portion, punching processing of the sheet attached to the end surface based on the recognized cell position Can be performed by laser oscillation means.

さらに、落射用照明からの発光を端面に照射し、その反射光によって端面の第二画像を第二撮影手段により撮影することができる。このようにすることにより穴と穴以外のコントラストが明瞭となり、精度よく撮影することができる。そして、第二画像を画像処理し、暗色系画像部を穴あけ加工によって形成された穴として認識して、その穴がセル位置に対して予め定められた位置に形成されたか否かを判断し、穴あけ加工による加工が正常に行われたか否かを判断することができる。さらに、セル位置認識のための第一画像の撮影、穴あけ加工、及び穴あけ検査のための第二画像の撮影をハニカム構造体を同位置に固定して行うため、位置ずれが生じない。また、ハニカム構造体を移動させないため、加工に要する時間を短縮することができる。   Furthermore, the end face can be irradiated with light emitted from the epi-illumination, and the second image of the end face can be taken by the second photographing means by the reflected light. By doing so, the contrast of the holes other than the holes becomes clear, and photographing can be performed with high accuracy. Then, the second image is image-processed, the dark image portion is recognized as a hole formed by drilling, and it is determined whether or not the hole is formed at a predetermined position with respect to the cell position, It can be determined whether or not processing by drilling has been performed normally. Furthermore, since the first image for cell position recognition, the drilling process, and the second image for the hole inspection are performed with the honeycomb structure fixed at the same position, no positional deviation occurs. Further, since the honeycomb structure is not moved, the time required for processing can be shortened.

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、変更、修正、改良を加え得るものである。なお、本明細書にいう「ハニカム構造体」には、焼成体のみならず、未焼成の乾燥体(坏土の押出成形体に乾燥のみを施し、未だ焼成されていないもの)も含まれる。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following embodiments, and changes, modifications, and improvements can be added without departing from the scope of the invention. The “honeycomb structure” referred to in this specification includes not only a fired body but also an unfired dried body (one obtained by drying only the extruded body of clay and not yet fired).

図1は、本発明の一実施形態であるシート加工機1を示す。シート加工機1は、ハニカム構造体21を載置する載置部2、載置部2をガイド軸4に沿って移動させるためのモータ3、ハニカム構造体21の端面22を照射するための落射用照明11及び拡散照明12、加工位置上にレーザ加工を行うレーザ(レーザ発振手段)7を備える。さらにレーザ光の光軸線上に可動なミラー16と、レーザ光の光軸線外に配置され、ミラー16が光軸上に位置した状態で、拡散照明を照射されたハニカム構造体21の端面をミラー16を介して撮影可能な第一撮影手段である第一カメラ6と、落射用照明11を照射されたハニカム構造体21の端面22を撮影可能な第二撮影手段である第二カメラ8とを備える。   FIG. 1 shows a sheet processing machine 1 according to an embodiment of the present invention. The sheet processing machine 1 includes a placement portion 2 for placing the honeycomb structure 21, a motor 3 for moving the placement portion 2 along the guide shaft 4, and an epi-illumination for irradiating the end face 22 of the honeycomb structure 21. And a laser (laser oscillation means) 7 for performing laser processing on the processing position. Further, a mirror 16 movable on the optical axis of the laser beam and an end face of the honeycomb structure 21 irradiated with diffuse illumination with the mirror 16 positioned on the optical axis are mirrored. A first camera 6 that is a first photographing means that can be photographed via the first camera 16, and a second camera 8 that is a second photographing means that is capable of photographing the end face 22 of the honeycomb structure 21 irradiated with the incident illumination 11. Prepare.

載置部2は、目封止されていないハニカム構造体21を載置して、ガイド軸4に沿ってモータ3によって、加工位置へ移動可能に構成されている。載置部2によって、ハニカム構造体21を加工位置へ位置決めすることができる。すなわち、載置部2、ガイド軸4、モータ3は、柱状に形成されたハニカム構造体21の一方の端面22を予め定められた方向に向けてハニカム構造体21を加工位置に位置決めする位置決め手段を構成する。   The placement portion 2 is configured to place the honeycomb structure 21 that is not plugged and to be moved to a processing position by the motor 3 along the guide shaft 4. The honeycomb structure 21 can be positioned at the processing position by the mounting portion 2. That is, the mounting portion 2, the guide shaft 4, and the motor 3 are positioning means for positioning the honeycomb structure 21 at the processing position with one end face 22 of the honeycomb structure 21 formed in a columnar shape in a predetermined direction. Configure.

レーザ発振手段であるレーザ7は、加工位置に位置決めされたハニカム構造体21の軸線上にレーザ光の光軸が軸線に沿うように配置されており、ハニカム構造体21の端面22に貼付されたシート24にレーザ光を照射することによりシート24の穴あけ加工を行う。   The laser 7 that is a laser oscillation means is disposed on the axis of the honeycomb structure 21 positioned at the processing position so that the optical axis of the laser light is along the axis, and is affixed to the end face 22 of the honeycomb structure 21. The sheet 24 is punched by irradiating the sheet 24 with laser light.

本実施の形態のシート加工機1に用いられるレーザ7としては、例えば、YAGレーザ、CO2レーザ、又はUVレーザ等を好適に用いることができる。このようなレーザ7を用いることにより、例えば、ハニカム構造体21の端面に貼付したシート24に穴あけ加工することができる。また、このレーザ7は、市販のレーザマーカ、例えば、ガルバノミラー走査方式のレーザマーカ等を好適に用いることができるため、シート加工機1の低コスト化を実現することができる。また、レーザ加工面を一定にするため、ハニカム構造体21の上端面22の高さ方向を検出し調整する機構を位置決め手段の載置部2に設けることが好ましい。 As the laser 7 used in the sheet processing machine 1 of the present embodiment, for example, a YAG laser, a CO 2 laser, or a UV laser can be suitably used. By using such a laser 7, for example, a hole can be formed in the sheet 24 attached to the end face of the honeycomb structure 21. Moreover, since this laser 7 can use suitably the commercially available laser marker, for example, the laser marker of a galvanometer mirror scanning system, etc., the cost reduction of the sheet processing machine 1 is realizable. In order to make the laser processed surface constant, it is preferable to provide a mechanism for detecting and adjusting the height direction of the upper end surface 22 of the honeycomb structure 21 in the mounting portion 2 of the positioning means.

拡散照明12は、加工位置に位置決めされたハニカム構造体21の端面を斜光にて照射する。拡散照明は、例えば、光源となるLEDと、LDEからの光を拡散させる光拡散体とを備えて構成される。または、ハロゲンや水銀などのランプ光源や、安価で輝度の安定した蛍光灯を拡散照明として用いることもできる。   The diffuse illumination 12 irradiates the end surface of the honeycomb structure 21 positioned at the processing position with oblique light. The diffuse illumination includes, for example, an LED serving as a light source and a light diffuser that diffuses light from the LDE. Alternatively, a lamp light source such as halogen or mercury, or an inexpensive fluorescent lamp with stable brightness can be used as the diffuse illumination.

落射用照明11は、例えば、光源となるLEDを備えて構成され、レーザ光の光軸外に配置され、加工位置に位置決めされたハニカム構造体21の端面22を斜光にて照射する。また、撮影手段を構成する第一カメラ6、第二カメラ8は、CCDカメラを好適に用いることができる。   The epi-illumination illumination 11 is configured to include, for example, an LED serving as a light source, and is disposed outside the optical axis of the laser beam and irradiates the end surface 22 of the honeycomb structure 21 positioned at the processing position with oblique light. Further, as the first camera 6 and the second camera 8 constituting the photographing means, a CCD camera can be preferably used.

上記シート加工機1によって、ハニカム構造体21の端面22に貼付されたシート24にレーザ光を照射することによりシート24の穴あけ加工するため、まず、図2に示すようなセラミックハニカム構造体21(焼成前のセラミックハニカム構造体)を準備する。セラミックハニカム構造体21としては、従来から知られているコージェライトからなるセラミックハニカム構造体を好適に使用できる。セラミックハニカム構造体21は、原料を混合後口金から押し出すことで従来と同様に作製することができる。   In order to punch the sheet 24 by irradiating the sheet 24 affixed to the end face 22 of the honeycomb structure 21 with laser light by the sheet processing machine 1, first, a ceramic honeycomb structure 21 ( A ceramic honeycomb structure before firing) is prepared. As the ceramic honeycomb structure 21, a conventionally known ceramic honeycomb structure made of cordierite can be preferably used. The ceramic honeycomb structure 21 can be produced in the same manner as before by extruding the raw material from the die after mixing.

図2(a)に示すように、セラミックハニカム構造体21の端面22とほぼ同じ形状のシート24を準備し、図2(b)に示すように、目封止されていないハニカム構造体21の端面22にシート24を貼り付ける。シート24としては市販の粘着シートを使用することができる。そして、ハニカム構造体21を図1に示すように、シート加工機1の載置部2に載置して、レーザ7による穴あけ加工を行う。   As shown in FIG. 2A, a sheet 24 having substantially the same shape as the end face 22 of the ceramic honeycomb structure 21 is prepared, and as shown in FIG. A sheet 24 is affixed to the end face 22. A commercially available adhesive sheet can be used as the sheet 24. Then, as shown in FIG. 1, the honeycomb structure 21 is placed on the placement portion 2 of the sheet processing machine 1 and drilling is performed by the laser 7.

次に、図3〜図5のフローチャートを用いて、レーザ加工工程について説明する。図3にレーザ加工工程の全体工程を示す。シート加工機1は、載置部2に載置された目封止されていないハニカム構造体21のセル位置確認工程を行い(S1)、その結果に基づいて、穴あけ加工工程を行って、シートに穴を形成する(S2)。続いて、穴あけ検査工程を行い、その穴がセル位置に対して予め定められた位置に形成されたか否かを判断して、穴あけ加工による加工が正常に行われたか否かを判断する(S3)。次に、これら各工程の詳細について、図4〜図5を用いて説明する。   Next, a laser processing process is demonstrated using the flowchart of FIGS. FIG. 3 shows an overall process of the laser processing process. The sheet processing machine 1 performs a cell position confirmation step of the unplugged honeycomb structure 21 placed on the placement portion 2 (S1), and based on the result, performs a punching step, A hole is formed in (S2). Subsequently, a hole inspection process is performed, and it is determined whether or not the hole is formed at a predetermined position with respect to the cell position, and it is determined whether or not the processing by the hole drilling is normally performed (S3). ). Next, details of each of these steps will be described with reference to FIGS.

まず、S1のセル位置確認工程の詳細について図4を用いて説明する。シート加工機1は、載置部2に載置されたハニカム構造体21をモータ3によって、加工位置に移動させる(S11:図1参照)。次にミラー16を第一位置とし(S12)、拡散照明12をオンとする(S13)。そして、拡散照明12を照射されたハニカム構造体21の端面22の第一画像をミラー16を介して第一カメラ6にて撮影する(S14)。   First, details of the cell position confirmation step of S1 will be described with reference to FIG. The sheet processing machine 1 moves the honeycomb structure 21 mounted on the mounting unit 2 to the processing position by the motor 3 (S11: see FIG. 1). Next, the mirror 16 is set to the first position (S12), and the diffuse illumination 12 is turned on (S13). And the 1st image of the end surface 22 of the honeycomb structure 21 irradiated with the diffuse illumination 12 is image | photographed with the 1st camera 6 via the mirror 16 (S14).

図6に拡散照明によって撮影した端面22の第一画像の例を模式的に示す。拡散照明12によって、シート24を透過して、端面22を撮影することができる。端面22は、その隔壁部22aが明色系画像部、セル22b内が暗色系画像部として撮影される。すなわち図4のS15において、シート加工機1は、暗色系画像部をセル22b内として認識することができる。   FIG. 6 schematically shows an example of the first image of the end face 22 taken by diffuse illumination. The diffused illumination 12 allows the end face 22 to be photographed through the sheet 24. The end face 22 is photographed with the partition wall portion 22a as a bright color image portion and the inside of the cell 22b as a dark color image portion. That is, in S15 of FIG. 4, the sheet processing machine 1 can recognize the dark color image portion as in the cell 22b.

さらにS14において、第一画像の撮影と同時に穴あけ加工前第二画像を第二カメラ8にて撮影する。そして穴あけ加工前第二画像により、穴あけ検査用のセル位置を算出し、これらの情報に基づいて穴あけ加工パターンを決定する。   Further, in S14, the second image before photographing the second image is photographed by the second camera 8 simultaneously with the photographing of the first image. A cell position for drilling inspection is calculated from the second image before drilling, and a drilling pattern is determined based on these information.

続いて、S2の穴あけ工程において、ミラー16を光軸外の第二位置に退避させた状態で、前述の画像情報に基づいて、シート24の所定のセル22b内に相当する位置に穴25を形成する。   Subsequently, in the drilling step of S2, with the mirror 16 retracted to the second position outside the optical axis, the hole 25 is formed at a position corresponding to the predetermined cell 22b of the sheet 24 based on the image information described above. Form.

次にS3の穴あけ検査工程の詳細について図5を用いて説明する。シート加工機1は、落射用照明11をオンとして(S31)、第二カメラ8にて第二画像を撮影する(S32)。   Next, details of the drilling inspection process in S3 will be described with reference to FIG. The sheet processing machine 1 turns on the epi-illumination illumination 11 (S31) and takes a second image with the second camera 8 (S32).

図7に落射照明によって撮影した端面22の第二画像の例を模式的に示す。落射用照明11によって、シート24を透過して、端面22を撮影することができる。つまり、端面22に照射された落射用照明11の発光のシート24による反射方向に第二カメラ8が配置されているため、穴25の外縁を明瞭に撮影することができる。シート24は、明色系画像部、端面22は、その隔壁部22aがシート24よりはやや暗色の明色系画像部として撮影される。また、シート24に形成された穴25は、その後側のセル22bを透過して撮影されるため、穴25は暗色系画像部として撮影される。すなわちS33において、シート加工機1は、暗色系画像部を穴25として穴の位置、及び面積を検出することができる。   FIG. 7 schematically shows an example of the second image of the end face 22 taken by epi-illumination. The epi-illumination 11 can pass through the sheet 24 and photograph the end face 22. That is, since the second camera 8 is arranged in the direction of reflection by the light emitting sheet 24 of the epi-illumination illumination 11 irradiated on the end face 22, the outer edge of the hole 25 can be clearly photographed. The sheet 24 is photographed as a light color image portion, and the end face 22 is photographed as a light color image portion whose partition wall portion 22 a is slightly darker than the sheet 24. Further, since the hole 25 formed in the sheet 24 is photographed through the cell 22b on the rear side, the hole 25 is photographed as a dark color image portion. That is, in S33, the sheet processing machine 1 can detect the position and area of the hole using the dark color image portion as the hole 25.

図5に戻って、S33にて画像解析を行った後、シート加工機1は、所定セルの穴あけの有無、穴の大きさ、位置ずれが所定の基準以下であるか否かを判断する(S34)。所定の基準以下の場合(S34:YES)、そのハニカム構造体21を不良品として排出する(S35)。一方、所定の基準を満たすと判断した場合(S34:NO)、そのハニカム構造体21を良品として回収し(S36)、次の工程に進む。   Returning to FIG. 5, after performing image analysis in S <b> 33, the sheet processing machine 1 determines whether or not a predetermined cell is drilled, the size of the hole, and the positional deviation are equal to or less than a predetermined reference ( S34). If it is less than the predetermined standard (S34: YES), the honeycomb structure 21 is discharged as a defective product (S35). On the other hand, when it is determined that the predetermined standard is satisfied (S34: NO), the honeycomb structure 21 is recovered as a non-defective product (S36), and the process proceeds to the next step.

図3の穴あけ検査工程(S3)が終了すると、全てのブロックについて加工が終了したかを判断する(S4)。終了していないと判断すると、図8に示すように隣接ブロックに移動して(S5)、同様の工程を実施する。このとき、シート加工機1は、落射照明により、加工エリアよりわずかに広いカメラエリアのために見える、加工済みの穴25を検出し、穴加工済みセルを特定する。そして、ローアングル照明(拡散照明12)を点灯させセル位置を検出し、加工済みセルを基準に穴あけ加工パターンを決定する。そして、前述の穴あけ加工を同様に行う。   When the drilling inspection step (S3) in FIG. 3 is completed, it is determined whether the processing has been completed for all the blocks (S4). If it is determined that the process has not been completed, the process moves to the adjacent block as shown in FIG. 8 (S5), and the same process is performed. At this time, the sheet processing machine 1 detects the processed hole 25 that is visible for the camera area slightly larger than the processing area by the epi-illumination, and identifies the hole processed cell. Then, the low-angle illumination (diffuse illumination 12) is turned on to detect the cell position, and the drilling pattern is determined based on the processed cell. And the above-mentioned drilling process is performed similarly.

全てのブロックを終了すると(S4:YES)、レーザ加工工程を終了し、目封止工程へ進む。穴25を明けたシート24を貼付した端面22を容器中のスラリー中に浸漬して、ハニカム構造体21の目封止を行い、両端面の所定のセル22bにスラリー26を充填したセラミックハニカム構造体21を得る。最後に、両端面において所定のセル22bにスラリーを充填したセラミックハニカム構造体21を焼成することで、目的とするセラミックハニカム構造体21の両端面でセル22bが交互に封止された構造のセラミック体を得ることができる。このようなセラミック体は、主に、ディーゼルエンジンの黒鉛等を除去するために使用されるDPF(ディーゼル・パティキュレート・フィルタ)として利用される。   When all the blocks are finished (S4: YES), the laser processing process is finished and the process proceeds to the plugging process. A ceramic honeycomb structure in which the end face 22 to which the sheet 24 with holes 25 is affixed is immersed in slurry in a container to plug the honeycomb structure 21 and the predetermined cells 22b on both end faces are filled with the slurry 26. A body 21 is obtained. Finally, a ceramic having a structure in which the cells 22b are alternately sealed at both end surfaces of the target ceramic honeycomb structure 21 by firing the ceramic honeycomb structure 21 in which slurry is filled in predetermined cells 22b at both end surfaces. You can get a body. Such a ceramic body is mainly used as a DPF (diesel particulate filter) used for removing graphite and the like of a diesel engine.

以上のように、拡散照明12を用いて第一画像を撮影することにより、セル位置を明瞭に撮影することができる。また、落射用照明11を用いて、端面22によって反射された反射光の反射方向に第二カメラ8を配置して撮影することにより、穴25を明瞭に撮影することができる。したがって、シート加工機1によって、精度よく穴あけ加工を行うとともに、穴あけ検査を画像処理により自動化して行うことができる。また、本発明においては、セル位置認識のための第一画像の撮影、穴あけ加工、及び穴あけ検査のための第二画像の撮影をハニカム構造体を同位置に固定して行うため、位置ずれが生じない。また、ハニカム構造体を移動させないため、加工に要する時間を短縮することができる。   As described above, by photographing the first image using the diffuse illumination 12, the cell position can be clearly photographed. Moreover, the hole 25 can be clearly image | photographed by arrange | positioning and image | photographing the 2nd camera 8 in the reflection direction of the reflected light reflected by the end surface 22 using the epi-illumination 11. Therefore, the sheet processing machine 1 can perform the drilling process with high accuracy and can perform the drilling inspection automatically by image processing. In the present invention, the first image for cell position recognition, the drilling process, and the second image for the hole inspection are performed with the honeycomb structure fixed at the same position. Does not occur. In addition, since the honeycomb structure is not moved, the time required for processing can be shortened.

本発明は、レーザを用いて所定の位置にレーザ加工を施すシート加工機として利用でき、特に、ディーゼルエンジンの黒鉛等を除去するために使用されるDPFとして利用されるハニカム構造体を製造する際に、ハニカム構造体に添付されたシートに穴あけ加工を行うシート加工機として利用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used as a sheet processing machine that performs laser processing at a predetermined position using a laser, and in particular, when manufacturing a honeycomb structure used as a DPF used for removing graphite or the like of a diesel engine. In addition, it can be used as a sheet processing machine for drilling a sheet attached to a honeycomb structure.

本発明の一実施形態としてのシート加工機を示す図である。It is a figure which shows the sheet processing machine as one Embodiment of this invention. ハニカム構造体へのシートの貼付を示す図である。It is a figure which shows sticking of the sheet | seat to a honeycomb structure. シートが貼付されたハニカム構造体を示す図である。It is a figure which shows the honeycomb structure to which the sheet | seat was affixed. レーザ加工工程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a laser processing process. セル位置確認工程の詳細を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detail of a cell position confirmation process. 穴あけ検査工程の詳細を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detail of a drilling test process. 拡散照明による第一画像の模式図である。It is a schematic diagram of the 1st image by diffuse illumination. 落射照明による第二画像の模式図である。It is a schematic diagram of the 2nd image by epi-illumination. ブロックを説明する図である。It is a figure explaining a block.

符号の説明Explanation of symbols

1:シート加工機、2:載置部、3:モータ、4:ガイド軸、6:第一カメラ、7:レーザ、8:第二カメラ、11:射用照明、12:拡散照明、16:ミラー、21:ハニカム構造体、22:端面、22a:隔壁部、22b:セル、24:シート、25:穴。 1: sheet processing machine, 2: placement unit, 3: motor, 4: guide shaft, 6: first camera, 7: laser, 8: second camera, 11: shooting illumination, 12: diffuse illumination, 16: Mirror, 21: honeycomb structure, 22: end face, 22a: partition wall, 22b: cell, 24: sheet, 25: hole.

Claims (7)

柱状に形成されたハニカム構造体の一方の端面に貼付されたシートにレーザ光を照射することにより前記シートの穴あけ加工を行うためのレーザ発振手段と、
前記ハニカム構造体の一方の端面を前記レーザ発振手段に向けて前記ハニカム構造体を前記レーザ光の光軸上の加工位置に位置決めする位置決め手段と、
前記レーザ光の前記光軸外に配置され、前記加工位置に位置決めされた前記ハニカム構造体の前記端面を斜光にて照射する拡散照明と、
前記レーザ光の前記光軸線上に可動なミラーと、
前記レーザ光の前記光軸線外に配置され、前記ミラーが前記光軸上に位置した状態で、前記拡散照明を照射された前記ハニカム構造体の前記端面を前記ミラーを介して撮影可能な第一撮影手段と、
前記レーザ光の前記光軸外に配置され、前記加工位置に位置決めされた前記ハニカム構造体の前記端面を斜光にて照射する落射用照明と、
前記落射用照明を照射された前記ハニカム構造体の前記端面を撮影可能な第二撮影手段とを備え、
前記ミラーを前記光軸上に配置した状態にて、前記拡散照明の前記端面による反射光を前記ミラーにて反射して前記第一撮影手段によって第一画像を撮影し、該第一画像を画像処理して、前記ハニカム構造体の前記セル位置を認識した後、
前記穴あけ加工を前記ミラーを前記光軸外に配置した状態にて前記レーザ発振手段によって行い、その後、
前記落射用照明からの発光を前記端面に照射し、前記端面の第二画像を前記第二撮影手段により撮影し、前記第二画像を画像処理することにより前記穴あけ検査を行うシート加工機。
Laser oscillation means for performing drilling of the sheet by irradiating a laser beam to the sheet attached to one end face of the honeycomb structure formed in a columnar shape;
Positioning means for positioning the honeycomb structure at a processing position on the optical axis of the laser beam with one end face of the honeycomb structure facing the laser oscillation means;
Diffuse illumination for irradiating the end face of the honeycomb structure disposed off the optical axis of the laser light and positioned at the processing position with oblique light;
A mirror movable on the optical axis of the laser beam;
The first end face of the honeycomb structure that is disposed outside the optical axis of the laser light and is irradiated with the diffuse illumination in a state where the mirror is positioned on the optical axis can be photographed through the mirror. Photographing means;
Epi-illumination for irradiating the end face of the honeycomb structure, which is disposed outside the optical axis of the laser light and positioned at the processing position, with oblique light;
A second photographing means capable of photographing the end face of the honeycomb structure irradiated with the epi-illumination,
With the mirror disposed on the optical axis, the reflected light from the end face of the diffuse illumination is reflected by the mirror and the first image is taken by the first photographing means, and the first image is taken as an image. After processing and recognizing the cell position of the honeycomb structure,
The drilling is performed by the laser oscillation means in a state where the mirror is disposed outside the optical axis, and then
A sheet processing machine that irradiates the end face with light emitted from the epi-illumination, takes a second image of the end face with the second photographing means, and performs image processing on the second image to perform the punching inspection.
前記第二撮影手段により予め前記穴あけ加工前の穴あけ加工前第二画像を撮影し、前記穴あけ加工前第二画像と穴あけ加工後の前記第二画像とを比較し前記穴あけ検査を行う請求項1に記載のシート加工機。   2. The second image before drilling is preliminarily imaged by the second imaging unit, and the second image before drilling is compared with the second image after drilling to perform the drilling inspection. The sheet processing machine described in 1. 前記落射用照明の前記端面による反射方向に前記第二撮影手段が配置された請求項1又は2に記載のシート加工機。   The sheet processing machine according to claim 1, wherein the second photographing unit is arranged in a direction reflected by the end surface of the incident illumination. 前記位置決め手段は、前記ハニカム構造体の前記端面の法線方向が前記レーザ光の前記光軸に一致するように前記ハニカム構造体を配置する請求項1ないし3のいずれか1項に記載のシート加工機。   The sheet according to any one of claims 1 to 3, wherein the positioning unit arranges the honeycomb structure so that a normal direction of the end face of the honeycomb structure coincides with the optical axis of the laser beam. Processing machine. 前記第一撮影手段は、撮影方向を前記ミラーに向けて配置されている請求項1ないし4のいずれか1項に記載のシート加工機。   The sheet processing machine according to any one of claims 1 to 4, wherein the first photographing unit is arranged with a photographing direction facing the mirror. 前記第一画像の暗色系画像部を前記セル位置として認識する請求項1ないし5のいずれか1項に記載のシート加工機。   The sheet processing machine according to any one of claims 1 to 5, wherein a dark color image portion of the first image is recognized as the cell position. 前記第二画像の暗色系画像を前記レーザ光による前記穴あけ加工によって形成された穴として認識する請求項1ないし6のいずれか1項に記載のシート加工機。   The sheet processing machine according to any one of claims 1 to 6, wherein a dark color image of the second image is recognized as a hole formed by the drilling process using the laser beam.
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