JP2012115916A - ハニカム構造体の固定器具、ハニカム構造体の加工装置、及び、ハニカム構造体の検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ハニカムフィルタの製造や検査の工程において、ハニカムフィルタを固定器具に十分に固定することができるとともに、ハニカムフィルタの外周面を傷つけにくいハニカムフィルタの固定器具等を提供。
【解決手段】筒状体５２と、筒状体５２の内周面上に、周方向に沿って配置された、環状の弾性チューブ５４と、弾性チューブ５４に接続された流体供給管５６と、を備えるハニカム構造体の固定器具５０を備えるとともに、流体供給管５６に接続され、前記弾性チューブ５４内の圧力を制御可能な圧力制御部をさらに備えることを特徴とするハニカム構造体の固定器具５０を用いる。
【選択図】図２

Description

本発明には、ハニカム構造体の固定器具、ハニカム構造体の加工装置、及び、ハニカム構造体の検査装置等に関する。

ハニカムフィルタの製造や検査の工程において、ハニカムフィルタを固定器具に十分に固定する必要がある。

例えば、ハニカムフィルタの検査では、ハニカムフィルタをガス供給装置に固定し、ハニカムフィルタの一端面に粒子を含むガスを供給し、他端面から流出するガス中の粒子を検出し、ハニカムフィルタの欠陥を検出する方法がある。このときに、固定が十分でないと、ガス漏れが起こることがある。

また、ハニカムフィルタの製造では、ハニカムフィルタを固定器具に固定した上で切断や封口をする必要がある。このとき、固定が十分でないと、ハニカムフィルタがずれて加工精度が低下する。

特表２００９−５３２６７１号公報

しかしながら、従来の固定器具では、十分にハニカムフィルタを固定しようとするとハニカムフィルタの外周面を傷つける場合があった。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、ハニカムフィルタの外周面を傷つけにくいハニカムフィルタの固定器具等を提供することを目的とする。

本発明に係るハニカム構造体の固定器具は、筒状体と、前記筒状体の内周面上に、周方向に沿って配置された、環状の弾性チューブと、前記弾性チューブに接続された流体供給管と、を備える。

本発明によれば、柱状のハニカム構造体を弾性チューブの環内に挿入した状態で、流体供給管を介して流体を弾性チューブ内に供給すると、弾性チューブが膨張する。そして、弾性チューブの外面が筒状体の内周面に押圧される一方、弾性チューブの内面がハニカム構造体の外周面に押圧され、これによって、筒状体に対してハニカム構造体を固定することができる。このとき、弾性チューブが、ハニカム構造体の外周面に対して、周方向に一周取り囲むように均一に密着するので、ハニカム構造体の外周面を傷つけにくく、しかも、固定能力も高い。

ここで、前記流体供給管は、前記弾性チューブにおける環の外側に接続されることが好ましい。

環の内側は特にハニカム構造体の外周面と接触しこれを押圧する部分であるため、上記構成によれば流体供給管がハニカム構造体の外周面と弾性チューブの内周面との接触及び押圧の邪魔をしにくい。

また、前記筒状体の内周面には、周方向に沿って延びる環状の溝を有し、前記弾性チューブが前記溝内に配置されることが好ましい。

これによれば、弾性チューブが環の中心側に向かって膨張しやすくなり弾性チューブによるハニカム構造体の固定動作をしやすくなる。また、弾性チューブを筒状体の内周面上に容易に固定できる。

また、前記筒状体の軸方向の一端を閉じる底部をさらに備え、前記底部には流体供給口が設けられることが好ましい。

これによれば、ハニカム構造体の一端に対して流体による圧力を印可することが容易である。このとき、本発明によれば、上述の弾性チューブを有しているので、弾性チューブにより、ハニカム構造体の外周面と筒状体の内周面との間の気密シールが可能であり、流体圧力の供給によるハニカム構造体の欠陥等の検査に適する。

また、前記流体供給管に接続され、前記弾性チューブ内の圧力を制御可能な圧力制御部をさらに備えることが好ましい。

これによれば、圧力調整によるハニカム構造体の固定及び開放を容易に行うことができる。

本発明に係るハニカム構造体の加工装置は、上述のハニカム構造体の固定器具と、前記固定器具に固定されたハニカム構造体に対して加工を行う加工部と、を備える。

本発明に係るハニカム構造体の搬送装置は、上述のハニカム構造体の固定器具と、前記固定器具を移動させる移動部と、を備える。

また、本発明に係るハニカム構造体の検査装置は、上述の底部及び流体供給口を有するハニカム構造体の固定器具と、
前記固定器具の流体供給口に接続され、前記固定器具に固定されるハニカム構造体の一端に対して圧力を与えるための流体を導く圧力供給路と、
前記固定器具に固定されたハニカム構造体の他端から排出される物質の検出をする排出物検出部と、を備える。

本発明に係るハニカム構造体の製造方法は、上述のハニカム構造体の固定器具を用いてハニカム構造体を固定する工程と、前記固定されたハニカム構造体に対して加工を行う工程と、を備える。

本発明に係るハニカム構造体の搬送方法は、上述のハニカム構造体の固定器具を用いてハニカム構造体を固定する工程と、前記固定器具を移動させる工程と、を備える。

本発明に係るハニカム構造体の検査方法は、上述の底部及び流体供給口を有するハニカム構造体の固定器具を用いてハニカム構造体を固定する工程と、前記固定器具の流体供給口を介してハニカム構造体の一端に流体による圧力を与える工程と、前記固定器具に固定されたハニカム構造体から排出される物体の検出をする工程と、を備える。

本発明によれば、ハニカムフィルタの外周面を傷つけにくいハニカムフィルタの固定器具等が提供される。

図１の（ａ）は本発明のハニカム構造体の一例に係るハニカムフィルタの斜視図、（ｂ）は（ａ）のＩｂ−Ｉｂ断面図である。 図２は、本発明の第一の実施形態にかかるハニカム構造体の固定器具の一部破断斜視図である。 図３は、本発明の第一の実施形態にかかるハニカム構造体の固定器具の垂直断面図である。 図４の（ａ）は図３のハニカム構造体の固定器具の使用状況を示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に続く断面図である。 図５は、本発明の第二の実施形態にかかるハニカム構造体の固定器具の断面図である。 図６の（ａ）は本発明の第一の実施形態にかかるハニカム構造体の検査装置の概略断面図、図６の（ｂ）は本発明の第二の実施形態にかかるハニカム構造体の検査装置の概略断面図である。 図７の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明の実施形態にかかる搬送装置の動作を順に示す概略図である。 図８の（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施形態にかかる封口装置の動作を順に示す概略断面図である。 図９は、本発明の実施形態にかかる切断装置の概略斜視図である。 図１０は、図９のワーク保持部の概略断面図である。

図面を参照して、発明の実施形態について説明する。
（ハニカム構造体）
まず、本実施形態で固定対象となるハニカム構造体の一例となる、ハニカムフィルタ１００について説明する。このハニカムフィルタ１００は、例えば、ディーゼルパティキュレートフィルタとして用いることのできるものである。

本実施形態において対象となるハニカムフィルタ１００は、図１の（ａ）及び（ｂ）に示すように、一端面１００ｂから他端面１００ｔに向かい互いに平行に伸びる複数の流路１１０を形成する隔壁１１２、及び、複数の流路１１０の内の一部の一端（図１の（ｂ）の左端）、及び、複数の流路１１０の内の残部の他端（図１の（ｂ）の右端）を閉鎖する封口部１１４を有する円柱体である。

ハニカムフィルタ１００の流路１１０が延びる方向の長さは特に限定されないが、例えば、３０〜５００ｍｍとすることができる。また、ハニカムフィルタ１００の外径ＤＩ１００も特に限定されないが、例えば、３０〜５００ｍｍとすることできる。流路１１０の断面のサイズは、例えば、正方形の場合一辺０．５〜２．５ｍｍとすることができる。隔壁１１２の厚みは、０．０５〜０．５ｍｍとすることができる。

ハニカムフィルタ１００の隔壁１１２の材質は、多孔性セラミクス（焼成体）である。セラミクスは特に限定されないが、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／又はケイ素を含むことができる。

封口部１１４の材質としては、ハニカムフィルタ１００と同様のセラミクス材料を用いることができる。上述の「複数の流路１１０のうちの一部」と「複数の流路１１０のうちの残部」とは、好ましくは、図１の（ａ）に示すように、それぞれ、端面側から見て行列状に配列された複数の流路の内の、縦方向及び横方向それぞれ１つおきに選択された流路の組合せである。

図１の（ｂ）に示すように、このようなハニカムフィルタ１００に対して流路１１０の左端から供給されたガスは、隔壁１１２を通過して隣の流路１１０に到達し、流路１１０の右端から排出される。このとき、流入したガス中の粒子が、隔壁１１２によって除去されてフィルタとして機能する。

このようなハニカムフィルタ１００は例えば以下のようにして製造することができる。

まず、無機化合物源粉末と、有機バインダと、造孔剤と、溶媒と、必要に応じて添加される添加物を用意する。そして、これらを混練機等により混合して原料混合物を得、得られた原料混合物を隔壁の形状に対応する出口開口を有する押出機から押し出し、所望の長さに切断後、公知の方法で乾燥することにより、グリーンハニカム成形体を得る。そして、グリーンハニカム成形体の流路の端部を公知の方法によって封口材で封口してから焼成する、または、封口前にグリーンハニカム成形体を焼成して、その後公知の方法によって流路の端部を封口し、封口部を焼成すればよい。

また、焼成前のグリーンハニカム成形体（未封口のもの、及び、封口済みのものいずれも含む）、封口前に焼成したハニカム焼成体（未封口の物、封口済みでかつ封口部が未焼成のものを含む）等も本実施形態にかかるハニカム構造体に含まれる。

また、上記実施形態では、流路１１０の断面形状は、略正方形であるがこれに限定されず、矩形、円形、楕円形、３角形、６角形、８角形等にすることができる。また、流路１１０には、径の異なるもの、断面形状の異なるものが混在してもよい。また、流路の配置も、図１では正方形配置であるが、これに限定されず、断面において流路の中心軸が正三角形の頂点に配置される正三角形配置、千鳥配置等にすることができる。さらに、グリーンハニカム成形体の外形も、円柱に限られず、例えば３角柱、４角柱、６角柱、８角柱等とすることができる。

（第一実施形態のハニカム構造体の固定器具）
続いて、図２及び図３を参照して、ハニカム構造体の固定器具５０について説明する。ハニカム構造体の固定器具５０は、主として、筒状体５２、環状の弾性チューブ５４、流体供給管５６、及び、底部５８を主として有する。以下では、ハニカム構造体として、焼成済みのハニカムフィルタ１００を例に挙げて説明する。

筒状体５２は円筒体である。筒状体５２の内径ＤＩ５２（図３参照）は、ハニカムフィルタ１００の外径以上であり、ハニカムフィルタ１００の軸と、筒状体５２の軸とを平行にした状態で、ハニカムフィルタ１００を筒状体５２内に挿入可能である。好ましくは、筒状体５２の内径ＤＩ５２は、ハニカムフィルタ１００ＤＩ１００の外径より２〜２０ｍｍ程度大きいことが好ましい。

筒状体５２のＺ軸方向の長さは特に限定されず、ハニカムフィルタの全体を収容できる大きさでもよく、一部のみを収容できる大きさでもよいが、例えば、２０〜２００ｍｍとすることができる。また、筒状体５２の筒の厚みも特に限定されないが、２０〜２００ｍｍとすることができる。

筒状体５２の内周面には、周方向に延びる環状の溝５３が形成されている。そして、環状の溝５３内に、当該溝５３に沿って周方向に延びる環状の弾性チューブ５４が配置されている。

溝５３の断面形状は特に限定されず、図２及び図３に示すように矩形でもよいが、Ｕ字型、Ｖ字型等でもよい。溝の幅Ｗ５３は特に限定されない。また、溝５３の深さＤ５３も特に限定されず、環状の弾性チューブ５４内の流体の圧力が外部雰囲気と同じ状態の時に、環状の弾性チューブ５４の一部が溝５３から突出する深さでもよいが、当該状態の時に図１及び図２に示すように、環状の弾性チューブ５４の全体が溝５３内に収容される深さであることが好ましい。これにより、ハニカムフィルタ１００の挿入動作をスムーズに行える。

環状の弾性チューブ５４は、弾性材料により形成され、その内部の流体の圧力を高めることにより膨張させることができ、流体の圧力を下げることにより収縮させることができる。弾性材料は特に限定されないが、ブチルゴム、天然ゴム、シリコンゴム等のゴム材料を好適に使用できる。

また、環状の弾性チューブ５４を構成するチューブの外径ＤＴ５４は特に限定されないが、例えば、１０〜１００ｍｍとすることができる。

また、環状の弾性チューブ５４が形成する環の内径ＤＩ５４は、環状の弾性チューブ５４内の流体の圧力が外部雰囲気と同じ状態の時に、ハニカムフィルタ１００の外径ＤＩ１００以上であればよいが、好ましいのは、当該状態の時に、ハニカムフィルタ１００の外径ＤＩ１００より２〜２０ｍｍ大きい場合である。

流体供給管５６は、弾性チューブ５４に接続された管であり、外部から弾性チューブ５４内に流体の供給を可能とすると共に、流体の排出も可能とする。

流体供給管５６は、好ましくは、弾性チューブ５４が形成する環の外側面に接続されることが好ましい。ここで、この弾性チューブ５４の外側面とは、環の反対側の弾性チューブと対面しない部分である。後述するように、固定時には弾性チューブ５４の内側面が、ハニカムフィルタ１００の外周面と接触するため、このような構成であれば、流体供給管５６が、後述する、ハニカムフィルタ１００の外周面と弾性チューブの内側面との接触の邪魔をしにくい。

流体供給管５６の径は、弾性チューブ５４の内径よりも小さいことが好ましい。流体供給管５６は、弾性チューブ５４と気密性を有して接続されていれば、弾性材料からなる必要はなく、弾性材料はもちろん金属材料等も使用できる。

流体供給管５６は、筒状体５２を貫通して外部に延びている。流体供給管５６には、三方バルブＶ１（圧力制御部）を介して、第一流体供給源Ｆｌｕｉｄ１が接続されている。三方バルブの他端は、大気開放されている。

筒状体５２の下端には、端部を閉鎖する底部５８が設けられている。本実施形態では、底部５８は、筒状体５２から離れるに従って径が細くなるテーパ形状とされているが、平板等でもよい。

底部５８には、筒状体５２の下端に流体による圧力を供給するための流体供給口５９を有し、流体供給口５９には管６０（圧力供給路）が接続されている。管６０には、バルブＶ２を介して、第二流体供給源Ｆｌｕｉｄ２が接続されている。

続いて、図４の（ａ），（ｂ）を参照して、このようなハニカム構造体の固定器具５０による固定方法について説明する。ここでは、ハニカム構造体としてハニカムフィルタ１００を使用する場合について説明する。
まず、図４の（ａ）に示すように、ハニカムフィルタ１００の軸を、筒状体５２の軸に対して平行にした状態で、ハニカムフィルタ１００を筒状体５２内及び環状の弾性チューブ５４内に挿入する。このとき、バルブＶ１により弾性チューブ５４内の流体の圧力を大気開放にすることが好ましいが、大気圧力よりも高い所定の初期圧力を維持していてもよい。

続いて、図４の（ｂ）に示すように、バルブＶ１を制御して、弾性チューブ５４内に、第一流体供給源Ｆｌｕｉｄ１から流体を供給し、弾性チューブ５４を膨張させる。第一流体供給源Ｆｌｕｉｄ１が弾性チューブ５４内に供給する流体は特に限定されないが、水等の液体、空気等の気体等を適宜選択することができる。膨張時の流体の圧力も特に限定されないが、弾性チューブ５４が膨張して、弾性チューブ５４の内側面が筒状体５２の溝の内周面５２ｉと接触してこれを押圧し、弾性チューブ５４の外側面がハニカムフィルタ１００の外周面と接触してこれを押圧できる程度に膨張できればよい。好ましくは、弾性チューブの内容積が、１０〜３００％膨張する程度とすることができる。

これにより、膨張した環状の弾性チューブ５４によって、筒状体５２に対してハニカムフィルタ１００を固定することができる。このとき、弾性チューブ５４が、ハニカムフィルタ１００の外周面に対して、周方向に一周取り囲むように均一に密着するので、ハニカムフィルタ１００の外周面を傷つけにくく、しかも、固定能力も高い。また、固定能力が高いので、弾性チューブ５４を挟んで筒状体５２の両端間において、流体に関して高いシール性を発揮することができる。

また、弾性チューブ５４が溝５３内に配置されているので、弾性チューブ５４の上下方向への膨張が規制され、弾性チューブ５４を効率よく左右方向、すなわち、筒状体５２の半径方向に膨張させることができる。また、弾性チューブ５４を筒状体５２の内周面上に容易に固定できる。

そして、必要に応じて、第２流体供給源Ｆｌｕｉｄ２から、所望の流体を供給することにより、ハニカムフィルタ１００の下端に流体による圧力を印可することができる。流体は特に限定されず、ガス、液体等を使用でき、また、粒子を含む流体でもよい。

また、ハニカムフィルタ１００を開放する場合には、バルブＶ１を開放して弾性チューブ内の圧力を下げることにより、弾性チューブ５４を収縮させればよい。

（第二実施形態のハニカム構造体の固定器具）
続いて、図５を参照して、本発明の第二実施形態にかかるハニカム構造体の固定器具５０について説明する。本実施形態にかかる固定器具５０が、前記実施形態にかかる固定器具５０と異なる点は、筒状体５２に、Ｚ軸方向に離間して溝５３が複数設けられ、各溝５３に環状の弾性チューブ５４が配置されている点である。各弾性チューブ５４には、前記実施形態と同様に、流体供給管５６が設けられており、各流体供給管５６には、バルブＶ１を介して第一流体供給源Ｆｌｕｉｄ１が接続されている。

本実施形態によれば、第一実施形態と同様の効果を示すのに加えて、ハニカム構造体の軸方向において複数箇所で固定が行われるため、各固定場所での傷の発生をより一層抑制しつつより強固な固定が可能となる。そのため、気密性もより高くなる。

（第一の検査装置４００）
続いて、図６の（ａ）を参照して、上述のハニカム構造体の固定器具５０を使用したハニカム構造体の検査装置４００について説明する。ここでは、ハニカム構造体として、ハニカムフィルタ１００を使用する場合を例に挙げるが、封口済みのグリーンハニカム成形体等でも実施可能である。

図６の（ａ）の検査装置４００は、第２流体供給源Ｆｌｕｉｄ２として、ミスト（粒子）Ｐを含むガスを生成する２流体ノズル（粒子生成器）２０と、２流体ノズル２０により生成されたミストを含むガスを移送する配管３０、配管３０に接続されてミストを含むガス及び他のガスを混合して混合ガスを管６０に提供する混合器４０を備える。また、検査装置４００は、さらに粒子濃度検出部（排出物検出部）２００を備える。

２流体ノズル２０は、タンク１０から供給される液体を、ポンプ１２を介して受け入れると共に、ガス源１４から供給されるガス、例えば、空気をバルブＶ２１及びラインＬ２２を介して受入、ミストを含むガスを生成する。２流体ノズルの形態は特に限定されない。また、液体としては、検査後の除去の容易さを考えると、揮発性の液体が好ましく、特に、水が好ましい。なお、本実施形態では、ミストの生成方法として２流体ノズルを採用しているがこれに限られず、例えば、他のノズルを使用してもよいし、また、水とドライアイスとを混合することによりミストを生成してもよく、グリコール系アルコール（例えば、プロピレングリコール）のミストを使用してもよい。また、上記実施形態では、粒子としてミスト、すなわち、液体の粒子を採用しているがこれに限定されず、カーボンブラック等の固体粒子を用いても実施は可能である。

混合器４０は、配管３０から供給されるミスト及び他のガスを十分混合するためのものである。混合器４０の形状は特に限定されないが、例えば、容器内に、他のガスを高い速度（例えば、１〜１０ｍ／ｓ）で流入させる形式のものや、容器内に攪拌翼を有するもの、スタティックミキサーのように容器内に設けた内装物により流れの乱れを起こすものなど種々のものが利用できる。混合器４０には、ガス源２４から、ガス（例えば、空気）を、バルブＶ２２を有するラインＬ２３を介して供給する。

粒子濃度検出部２００は、レーザーシートＬＳを発生させるレーザ光源２１０、レーザーシートＬＳを撮影するカメラ２２０、カメラ２２０が取得した画像を解析するコンピュータ２３０を備える。

本実施形態では、レーザーシートＬＳは、ハニカムフィルタ１００の複数の流路１１０が伸びるＺ方向に垂直な方向であるＸＹ平面に平行に照射され、カメラ２２０は、レーザーシートＬＳに対して垂直な方向（Ｚ方向）から、レーザーシートＬＳの内のハニカムフィルタ１００の上端面１１０ｔとの対向部を撮影する。ハニカムフィルタ１００から粒子が排出される場合、レーザ光が粒子により反射され、反射光がカメラ２２０に検出される。

コンピュータ２３０は、カメラ２２０が撮影した画像を画像解析し、粒子が排出されている部分を検出する。例えば、画像から所定のしきい値に比べて明るい部分を抽出し、この部分を粒子が排出された場所とすればよい。

続いて、上述の検査装置４００を使用したハニカムフィルタ１００の検査方法について説明する。

ここでは、一例として、図６の（ａ）に示すように、ハニカムフィルタ１００の隔壁１１２には、欠陥として、上端が封口された流路１１０ｘと、下端が封口された流路１１０ｙとを連通させる孔ｈがあるものとする。

まず、前述のようにして、弾性チューブ５４の膨張によって、ハニカムフィルタ１００を固定器具５０に固定する。続いて、２流体ノズル２０からミストを含むガスを発生させ、配管３０を介して混合器４０に供給する一方、ガス源２４からのガスも混合器４０に供給する。これにより、混合器４０内で、配管３０からのミストを含むガスと、ラインＬ２３からのガスとが混合し、ミストの濃度の均一性の高い混合ガスが得られる。そして、この混合ガスを、管６０及びバルブＶ２を介して固定器具５０の下端側に供給すると、ハニカムフィルタ１００の複数の流路１１０の上端１１０ｔからガスが流出する。

そして、流路１１０間に図６の（ａ）に示すような孔ｈが存在する場合、流路１１０ｘ、孔ｈ、及び、流路１１０ｙによって複数の流路１１０の上端１１０ｔと下端１１０ｂとを結ぶ流路が形成されるため、矢印Ｇに示すように、当該欠陥がある流路１１０ｙの上端から、ミストを含む混合ガスが他の流路１１０に比べて高い流量や流速で集中的に流出する。封口部１１４が欠落している場合や、封口部１１４と流路１１０との間に隙間が生じている等の欠陥がある場合も同様にミストを含む混合ガスが集中的に流出する。したがって、このような流路１１０ｙの上方では、他の部分と比べて、ミストの濃度が相対的に高くなる。

そして、ハニカムフィルタ１００の上端から流出するガスにミストの濃度の不均一がある場合、この濃度の高い部分がレーザーシートＬＳを通過する際にレーザ光を強く散乱し、カメラ２２０が撮影する画像において相対的に明るい部分となって現れる。この明るい部分の有無により、粒子の濃度のムラを検出できる。

なお、本実施形態では、粒子の濃度分布の検出方法として、粒子に光をあてることにより生ずる散乱光を検出しているが、これに限られず、例えば、粒子に超音波を当てることにより生ずる反射波等を検出してもよい。

なお、流路１１０間を連通する等の欠陥が無い場合には、矢印Ｈに示すように、混合ガスは多孔体である隔壁１１２をそれぞれ通過して上端出口から流出する。この際、混合ガス中のミストは、ミストの径や隔壁１１２の空孔のサイズ等に応じて、全部捕集されたり、一部が捕集されたり、まったく捕集されない場合があるが、いずれにしても、各流路１１０の上端から流出するガスの流速や流量は互いにほぼ均一であり、したがって、流路１１０の上端１１０ｔの上でミストの濃度の不均一は起こりにくい。

本実施形態によれば、上述の固定器具５０を採用しているので、検査工程において、ハニカムフィルタ１００の外周面に傷がつきにくい。さらに、筒状体５２とハニカムフィルタ１００の外周面とが環状の弾性チューブ５４によってしっかりとシールされるので、ミストを含むガスが、筒状体５２とハニカムフィルタ１００の外周面との間から漏れることが抑制され、欠陥の検出精度も高まる。

本実施形態では、ハニカム構造体としてハニカムフィルタを使用しており、隔壁が多孔質であるが、焼成前であり隔壁が非多孔質であるグリーンハニカム成形体を使用しも実施は可能である。この場合、欠陥の無い流路からのガスの流出は無い。

（第二の検査装置５００）
続いて、図６の（ｂ）を参照して、ハニカム構造体の検査装置５００について説明する。本実施形態では、ハニカム構造体として、隔壁１１２及び封口部１１４がいずれも未焼成であるグリーンハニカム成形体１００’を用いる。

この検査装置５００は、上述のハニカム構造体の固定器具５０と、グリーンハニカム成形体１００’の上端近傍のガス屈折率の分布を可視化する可視化部（排出物検出部）３００とを備える。

第二流体供給源Ｆｌｕｉｄ２は、ハニカム構造体の上端１１０ｔの近傍の雰囲気ガスとは異なる屈折率のガスを、管６０を介して固定装置５０内に供給する。異なる屈折率とするためには、ガスの密度を変えればよい。第二流体供給源Ｆｌｕｉｄ２のガスの密度は、０℃、１ａｔｍにおける雰囲気ガスの密度（例えば空気）を１として、０℃、１ａｔｍにおいて０．１〜０．９、又は、１．１〜５．０であることが好ましい。

具体的には、例えば、第二流体供給源Ｆｌｕｉｄ２が供給するガスとして、雰囲気ガスとは異なる組成のガスを用いればよい。例えば、検査の容易さから雰囲気ガスは空気であることが好ましく、雰囲気ガスが空気である場合には、ヘリウム、ネオン、窒素、アルゴン、キセノン、クリプトン、酸素、及び、二酸化炭素からなる群から選択されるいずれかのガス、又は、この群の内の２種以上の混合ガス（空気組成を除く）、又は、この群の内の１種以上と空気との混合ガスであることが好ましい。また、第二流体供給源Ｆｌｕｉｄ２のガスの温度は０〜３０℃であることが好ましい。

また、第二流体供給源Ｆｌｕｉｄ２のガスと雰囲気ガスとの組成が同じ場合であっても、第二流体供給源Ｆｌｕｉｄ２のガスの温度を、雰囲気ガスとは異なる温度とすることにより雰囲気ガス中に漏出した状態で密度差、すなわち屈折率差を与えることもできる。この場合、温度差は、１０〜５０℃とすることが好ましい。勿論組成、及び、温度の両方に差をつけてもよい。

可視化部３００は、グリーンハニカム成形体１００’の上端１１０ｔ近傍のガス屈折率の分布を可視化するものであり、光源部３０１、及び観測部３０２をそれぞれ備える。光源部３０１は、光源３４０、及び、光源３４０から出射する光を平行光にするコリメータレンズ３５０を備える。観測部３０２は、コリメータレンズ３５０から出射され、上端１１０ｔ上を通過した光を収束させるコリメータレンズ３２０、収束した光の焦点位置に設けられたナイフエッジ３３０、及び、ナイフエッジ３３０通過後の光の像を撮影するカメラ３１０を備える。
なお、本実施形態では、可視化部３００はシュリーレン法を採用しているが、ガスの屈折率差を可視化できるものであればこれに限定されず、例えば、シャドウグラフ法やマッハツェンダー法を採用してもよい。

続いて、上述の検査装置５００を使用したグリーンハニカム成形体１００’の検査方法について説明する。

まず、前述のようにして、弾性チューブ５４の膨張によって、グリーンハニカム成形体１００’を固定器具５０に固定する。そして、バルブＶ２を開放して、例えば、アルゴンガスにより、グリーンハニカム成形体１００’の下端にガスによる圧力を印加する。圧力は特に限定されないが、例えば、大気圧に対する差圧として、０．０１〜１ＭＰａとすることができる。

このように圧力を印加すると、グリーンハニカム成形体１００’に孔ｈが存在する場合、上端１１０ｔと下端１１０ｂとを結ぶ流路Ｇが形成されるため、当該欠陥がある流路１１０ｙの上端から、加圧に使用したガスＧが流出する。封口部１１４が欠落している場合や、封口部１１４と流路１１０とのあいだに隙間が生じている等の欠陥がある場合も同様である。これに対して、グリーンハニカム成形体１００’に、上述のような欠陥が無い場合には、複数の流路１１０の下端に圧力が印加されても、複数の流路１１０の上端１１０ｔを越えてガスが流れ出ることはできず、複数の流路１１０の上端１１０ｔ上にガスは流出しない。

そして、ガスＧの屈折率が、複数の流路１１０の上端近傍の雰囲気ガスの屈折率と異なるため、欠陥がある場合には流路１１０ｙの上端近傍では屈折率のムラが生ずる。

そして、この屈折率のムラを、可視化部３００によってそれぞれ明暗の差等として可視化する。屈折率のムラに基づいて人の目によってあるいは、公知の画像処理方法によって、欠陥の有無や位置を判断することができる。

本実施形態でも、上述の固定器具５０を採用しているので、検査工程において、グリーンハニカム成形体１００’の外周面に傷がつきにくい。さらに、筒状体５２とグリーンハニカム成形体１００’の外周面とが環状の弾性チューブ５４によってしっかりとシールされるので、ガスの漏れも抑制され、欠陥の検出精度も高まる。

そして、本実施形態により良品と判断されたグリーンハニカム成形体を、公知の方法で焼成することにより、セラミクス多孔体から形成されたハニカムフィルタが得られる。このセラミクスハニカム焼成体は、ディーゼル粒子フィルタ（ＤＰＦ）等として使用できる。

本発明は上記実施形態に限定されずさまざまな変形態様が可能である。

例えば、上記実施形態では、筒状体５２は円筒であり、また、環状の弾性チューブ５４内も円環であるが、ハニカム構造体の形状に合わせて形状を適宜変更可能であり、例えば、ハニカム構造体の断面形状が矩形であれば、筒状体５２や環状の弾性チューブ５４の形状も、それぞれ、角筒、四角形の環とすればよい。

また、図３に示される弾性チューブ５４のチューブの断面形状も、円形に限らず、矩形、楕円等とすることもできる。

また、底部５８も必ずしも必須ではないが、固定時にハニカム構造体の挿入位置を決めるためには、底部５８、あるいは、筒状体５２に内側に向かって突き出る突起があることが好ましい。

さらに、弾性チューブ５４は、必ずしも筒状体５２の内周面に設けた溝内に配置する必要はなく、例えば、内周面内に階段状の段差を設けて、階段の上面に配置してもよく、また、段差を設けずに、接着剤等で固定しても実施は可能である。

さらに、ハニカム成形体の検査装置における排出物検出部は、排出されるガス等の流体や、粒子等の排出物を検出する物であるが、上述の構成に限定されず、ハニカム成形体から排出される物を検出する物であればよい。

さらに、上記実施形態では、ハニカム構造体の固定器具５０を、ハニカム構造体の検査用に用いているが、他の実施例も可能である。

（搬送装置）
例えば、図７の（ａ）に示すように、上述のハニカム構造体の固定器具５０を用いてハニカム構造体１００の搬送装置７００を得ることができる。

この搬送装置７００は、移動部としてのホイスト７１０と、ハニカム構造体の固定器具５０と、固定器具５０とホイスト７１０とを連結するワイヤ７２０を主として有している。

ホイスト７１０は、レール７０６にそってホイスト７１０を走行可能とするモータ７１２と、ワイヤ７２０を巻きあげるための巻揚機７１４を有する。

例えば、搬送装置７００を使用する場合には、図７の（ａ）に示すようにホイスト７１０をハニカム構造体１００の上に移動させ、図７の（ｂ）に示すように巻揚機７１４により固定器具５０を下ろしてハニカム構造体１００を弾性チューブ５４により固定する。その後、図７の（ｃ）に示すように、巻揚機７１４により、ワイヤ７２０を巻き上げて固定器具を上昇させ、続いて、モータ７１２によって固定器具５０を例えばレール７０６に沿って水平に移動させればよい。そして、所望の場所に到達したら、固定器具５０を下ろしてハニカム構造体１００を地面Ｇ上に設置させた後、弾性チューブ５４による固定を開放すればよい。

搬送装置における、移動部等の態様は図７に限定されないことは言うまでもない。

また、ハニカム構造体の固定器具５０と、ハニカム構造体の加工を行う加工部と組み合わせて加工装置を得ることもできる。具体的には、加工部としては、例えば、固定器具５０に固定されたハニカム構造体の貫通孔の一端を封口する封口材供給部を有する封口装置や、加工部として、固定器具５０に固定されたハニカム構造体を切断する切断部を有する切断装置を例示することができる。以下にその例を説明する。

（封口装置）
図８には、封口材供給部８０５と固定器具５０を備えた封口装置８００の例を示す。封口材供給部８０５は、主として、本体部８１０、弾性板８２０、ポンプ８５０を備える。

図８の（ａ）に示すように、本体部８１０は、金属（例えばステンレス）やポリマー材料（例えば繊維強化プラスチック等の）等から形成された剛性部材である。本体部８１０には、凹部８１０ｄが形成され、凹部８１０ｄの内面には、多孔質部材８１０ｐが貼り付けられている。

弾性板８２０は、凹部８１０ｄの開口面を覆うように、本体部８１０の上に配置されている。弾性板８２０は、弾性を有し、容易に変形しうる。弾性板８２０としては、ゴム板が好ましい。

弾性板８２０は、リング部材８２５により本体部８１０に固定されている。リング部材８２５は、本体部８１０の凹部８１０ｄに対応する位置に開口８２５ａを有し、これにより環状形状をなしている。そして、リング部材８２５は、弾性板８２０における中央部（凹部８１０ｄとの対向部）が露出するように弾性板８２０上に配置されている。

リング部材８２５の上には、前述の固定器具５０が固定されている。

本体部８１０は、さらに、凹部８１０ｄの底面の多孔質部材８１０ｐに連通する連通路８１０ｅを有している。連通路８１０ｅにはポンプ８５０が接続されている。

ポンプ８５０は、シリンダ８５１、及び、シリンダ８５１内に配置されたピストン８５３を備える。ピストン８５３には、ピストン８５３を軸方向に往復移動させるモータ８５５が接続されている。

本実施形態では、弾性板８２０と、ピストン８５３と、の間には、本体部８１０、連通路８１０ｅ、及び、シリンダ８５１により形成される閉鎖空間Ｖが形成され、閉鎖空間Ｖ内には、液体等の流体ＦＬが充填されている。

そして、ピストン８５３を移動させることにより、本体部８１０の凹部８１０ｄ内から流体ＦＬを排出して弾性板８２０を凹部８１０ｄの内面に密着させて弾性板８２０による凹部８２０ｄを形成することができ（図８の（ａ）の状態）、また、凹部８１０ｄ内に流体ＦＬを供給することにより弾性板８２０を凹部８１０ｄの底部から引き離すこと（図８の（ｂ）の状態）が出来る。

そして、予め、図８の（ａ）のように、ピストン８５３を下げることにより、弾性板８２０による凹部８２０ｄを形成し、この凹部８２０ｄ内に封口ペーストＰを貯留しておく。

続いて、本体部８１０の凹部８１０ｄ上に、マスク１７０及び、ハニカム構造体１００を配置し、固定器具５０の弾性チューブ５４によりハニカム構造体１００を固定する。マスク１７０の孔１７０ａは、ハニカム構造体１００の貫通孔１１０の内、封口すべき孔のみに対向するように位置決めされている。

続いて、図８の（ｂ）に示すように、ポンプ８５０のピストンを上方に移動させることにより、凹部８１０ｄ内に流体ＦＬを供給し、これによって、弾性板８２０をマスク１７０に向かって移動させる。これにより、封口材Ｐがマスク１７０の貫通孔１７０ａを介して、ハニカム構造体１００の一部の貫通孔１１０内に供給され、封口部７２が形成される。

続いて、図示は省略するが、弾性チューブ５４による固定を開放した後、ピストン８５３をさらに上昇させ弾性板８２０と本体部８１０との間にさらに流体ＦＬを供給し、弾性板８２０を上方向に凸状に変形させ、ハニカム構造体１００及びマスク１７０を、弾性板８２０から引き離す。そして、必要に応じて、同様の操作により、ハニカム構造体１００の他の面に対して同様の封口を行うことができる。そして、封口されたセラミクスハニカム構造体を乾燥、焼成することにより、セラミクスハニカムフィルタを製造することが出来る。このようなセラミクスハニカムフィルタは、例えば、ディーゼルパティキュレートフィルタとして用いることができる。
なお、封口材供給部８０５が上記実施態様に限定されないことは言うまでもない。

（切断装置）
続いて、図９及び図１０を参照して、切断部６１０と、固定器具５０を有するワーク保持部６６０と、を備えた切断装置６００の例を示す。

切断部６１０は、ワイヤ６１２と、ワイヤ６１２を所定の方向（Ｘ方向）に張り渡した状態に保持するワイヤ保持部６２０と、ワーク保持部６６０に対して、ワイヤ保持部６２０をワイヤ６１２が伸びる方向に対して垂直な方向（Ｚ方向）及び、ハニカム構造体１００の軸方向であるＹ方向に相対的に移動させる移動部６３０と、を備えている。

ワーク保持部６６０は、台座６６２と、台座６６２上にＹ軸方向に同軸に並んでそれぞれ固定具６６４により固定された複数の固定器具５０を備える。図１０に示すように、ワーク保持部６６０は、複数、例えば、３つの固定器具５０により、一つのハニカム構造体１００を固定することができる。なお、１番端の固定器具５０は、ハニカム構造体１００の端面と当接する底部５８を有することが好ましく、これによりｙ軸方向の位置決めが容易となる。

図９に戻って、ワイヤ保持部６２０は、逆Ｕ字状とされた枠板６２１を有する。枠板６２１は、水平方向に離間されてそれぞれ下方に延びる２つの先端部６２１ａ、６２１ｂを有する。先端部６２１ａには送り側サーボモータ６１７ａが設けられ、先端部６２１ｂには、受け側サーボモータ６１７ｂが設けられている。

送り側サーボモータ６１７ａの回転軸には送り側ボビン６１８ａが設けられ、受け側サーボモータ６１７ｂの回転軸には、張力センサ６１９を介して受け側ボビン６１８ｂが設けられている。そして、送り側ボビン６１８ａから受け側ボビン６１８ｂまでに亘って、ワイヤ６１２が張り渡されている。ワイヤ６１２の材料は特に限定されないが、たとえば、スチールワイヤ等が挙げられる。

送り側サーボモータ６１７ａ、受け側サーボモータ６１７ｂ、及び、張力センサ６１９は、張力コントローラ６２４に接続されている。張力コントローラ６２４は、張力センサ６１９から取得した張力に基づいて、ワイヤ６１２の張力が所定の範囲内となるように、送り側ボビン６１８ａや受け側ボビン６１８ｂの回転を制御しつつ、ワイヤ６１２が所定の速度で送り側ボビン６１８ａから受け側ボビン６１８ｂに向かってＸ方向（矢印Ａの向き）に移動するように２つのモータを制御する。

移動部６３０は、枠板６２１に設けられた支持部６２１ｃを鉛直方向（Ｚ軸方向）に移動させることにより、ワイヤ６１２を、ワイヤの伸びるＡ方向（Ｘ方向）に対して垂直なＢ方向（−Ｚ方向）に移動させる。これにより、ハニカム構造体１００の切断が可能である。また、移動部６３０は、支持部６２１ｃをＹ軸方向に移動させることができる。これにより、図１０に示すように、切断位置、例えば、位置ａ、ｂを適宜選択して切断できる。
移動部６３０の構成は特に限定されず、たとえば、ラックピニオン機構等を使用できる。

なお、切断装置の、切断部の構成も上述には限定されない。たとえば、ワイヤーソーでなく、帯鋸等の他の切断工具を有する物でもよい。

５０…ハニカム構造体の固定器具、５２…筒状体、５３…溝、５４…環状の弾性チューブ、５６…流体供給管、５８…底部、６０…管（圧力供給路）、Ｖ１…バルブ（圧力制御部）、１００…ハニカムフィルタ（ハニカム構造体）、１００’…グリーンハニカム成形体（ハニカム構造体）、２００…粒子濃度検出部（排出物検出部）、３００…可視化部（排出物検出部）、４００、５００…検査装置、６００…切断装置（加工装置）、６１０…切断部（加工部）、７００…搬送装置、７１０…ホイスト（移動部）、８００…封口装置（加工装置）、８０５…封口材供給部（加工部）。

Claims (11)

1. 筒状体と、
   前記筒状体の内周面上に、周方向に沿って配置された、環状の弾性チューブと、
   前記弾性チューブに接続された流体供給管と、
   を備えるハニカム構造体の固定器具。
2. 前記流体供給管は、前記弾性チューブにおける環の外側に接続された請求項１記載の器具。
3. 前記筒状体の内周面は、周方向に沿って延びる環状の溝を有し、前記弾性チューブは前記溝内に配置された請求項１又は２記載の器具。
4. 前記筒状体の軸方向の一端を閉じる底部をさらに備え、前記底部には流体供給口が設けられた請求項１〜３のいずれか一項に記載の器具。
5. 前記流体供給管に接続され、前記弾性チューブ内の圧力を制御可能な圧力制御部をさらに備える請求項１〜４のいずれか一項に記載の器具。
6. 請求項１〜５のいずれか一項記載のハニカム構造体の固定器具と、
   前記固定器具に固定されたハニカム構造体に対して加工を行う加工部と、
   を備える、ハニカム構造体の加工装置。
7. 請求項１〜５のいずれか一項記載のハニカム構造体の固定器具と、
   前記固定器具を移動させる移動部と、
   を備える、ハニカム構造体の搬送装置。
8. 請求項４記載のハニカム構造体の固定器具と、
   前記固定器具の流体供給口に接続され、前記固定器具に固定されるハニカム構造体の一端に対して圧力を与えるための流体を導く圧力供給路と、
   前記固定器具に固定されたハニカム構造体の他端から排出される物の検出をする排出物検出部と、
   を備える、ハニカム構造体の検査装置。
9. 請求項１〜５のいずれか一項記載のハニカム構造体の固定器具を用いてハニカム構造体を固定する工程と、前記固定されたハニカム構造体に対して加工を行う工程と、を備えた、ハニカム構造体の製造方法。
10. 請求項１〜５のいずれか一項記載のハニカム構造体の固定器具を用いてハニカム構造体を固定する工程と、前記固定器具を移動させる工程と、を備えた、ハニカム構造体の搬送方法。
11. 請求項４記載のハニカム構造体の固定器具を用いてハニカム構造体を固定する工程と、前記固定器具の流体供給口を介して前記ハニカム構造体の一端に流体による圧力を与える工程と、前記ハニカム構造体から排出される物体の検出をする工程と、を備えた、ハニカム構造体の検査方法。

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