JP2017096879A5

JP2017096879A5 -

Info

Publication number: JP2017096879A5
Application number: JP2015232042A
Authority: JP
Filing date: 2015-11-27
Publication date: 2017-11-09
Anticipated expiration: 2035-11-27

Description

特開２００１−４１８６７号公報特開２００１−２４２０５４号公報特開２０１０−１２１９６６号公報

［３］前記セラミックハニカム構造体に破壊が生じた場合に、前記セラミックハニカム構造体から落下する前記隔壁及び前記外周壁の少なくとも一方の破片を撮影する撮影部と、前記撮影部によって撮影された撮影画像から前記破片が検出されると、前記セラミックハニカム構造体に破壊が生じたものと判定する破壊画像判定部とを更に具備する前記［１］または［２］に記載の破壊強度試験機。

［４］前記加圧容器は、前記セラミックハニカム構造体を下方から支持する容器底部を備え、前記部分加圧部によって前記耐圧試験強度まで加圧された前記セラミックハニカム構造体が前記加圧容器から搬送された後の前記加圧容器の前記容器底部を上方から撮影する撮影部と、前記撮影部によって撮影された撮影画像に前記セラミックハニカム構造体の前記隔壁及び前記外周壁の少なくとも一方の破片が検出されると、前記セラミックハニカム構造体に破壊が生じていたものと判定する破壊画像判定部とを更に具備する前記［１］または［２］に記載の破壊強度試験機。

［９］前記セラミックハニカム構造体に破壊が生じた場合に、前記セラミックハニカム構造体から落下する前記隔壁及び前記外周壁の少なくとも一方の破片を撮影する撮影工程と、前記撮影工程によって撮影された撮影画像から前記破片が検出されると、前記セラミックハニカム構造体に破壊が生じたものと判定する破壊画像判定工程とを更に具備する前記［７］または［８］に記載の破壊強度試験方法。

［１０］前記加圧容器は、前記セラミックハニカム構造体を下方から支持する容器底部を備え、前記部分加圧工程によって前記耐圧試験強度まで加圧された前記セラミックハニカム構造体が前記加圧容器から搬送された後の前記加圧容器の前記容器底部を上方から撮影する撮影工程と、前記撮影工程によって撮影された撮影画像から前記セラミックハニカム構造体の前記隔壁及び前記外周壁の少なくとも一方の破片が検出されると、前記セラミックハニカム構造体に破壊が生じていたものと判定する破壊画像判定工程とを更に具備する前記［７］または［８］に記載の破壊強度試験方法。

［１１］前記セラミックハニカム構造体の前記一方の端面及び前記他方の端面の上下位置を反転させるセラミックハニカム構造体反転工程を更に具備し、前記セラミックハニカム構造体の前記一方の端面側及び前記他方の端面側の前記圧力の値をそれぞれ計測する前記［７］〜［１０］のいずれかに記載の破壊強度試験方法。

本発明の破壊強度試験機、及び破壊強度試験方法によれば、ハニカム構造体の外周壁の一部（軸方向の長さの１／２以下）に対し、加圧弾性体による耐圧試験強度までの圧力を加えることで、破壊強度の測定に要する時間の大幅な短縮を図ることができる。その結果、ハニカム構造体の破壊強度に対する全数検査が可能となり、ハニカム構造体の生産効率を低下させるおそれがない。

加圧によってハニカム構造体１００の被加圧部１０５に、膨張によって弾性変形した加圧弾性体２０の弾性体表面２１を均一の圧力で当接させ、ハニカム構造体１００の加圧ができる。ここで、加圧弾性体２０と加圧容器１０との接合部分は水密構造となるように接着されている。これにより、加圧容器１０の容器上部１１、容器底部１２、及び容器円筒部１３と、加圧弾性体２０とで囲まれた加圧空間１５は、加圧媒体３１（水または空気など）が当該加圧空間１５から漏出することのない密閉された空間として形成される。

更に、第一実施形態の破壊強度試験機１は、その他の構成及び機能的構成として、加圧の際に予め規定された基準値以上の圧力降下を上記圧力計測部４０によって計測された圧力の値に基づいて検出し、圧力降下があった場合にハニカム構造体１００の破壊を検知し、破壊が生じたものと判定する圧力破壊判定部５１と、加圧容器１０の底開口部１２ａの下方を撮影領域Ｒとし、加圧時にハニカム構造体１００に破壊が生じ、当該ハニカム構造体１００から底開口部１２ａを通って落下する隔壁１０４及び外周壁１０１の少なくとも一方の破片Ｂを撮影するための撮影部５２と、撮影部５２によって撮影された撮影画像を解析し、当該撮影画像の中から破片Ｂが検出されると、ハニカム構造体１００の破壊を検知し、破壊が生じたものと判定する破壊画像判定部５３とを具備している。なお、上記部分加圧部３０の一部である加圧制御部３４、圧力計測部４０、圧力破壊判定部５１、及び破壊画像判定部５３は、それぞれ各種制御及び解析処理を行うための試験制御部５０の中に格納されている。

第一実施形態の破壊強度試験方法は、更に、部分加圧工程の間に、加圧容器１０の下方を撮影領域Ｒとして撮影することが行われる（撮影工程）。この撮影工程によって、加圧時にハニカム構造体１００の被加圧部１０５の長さＬ２に相当する部分の隔壁１０４や外周壁１０１に破壊が生じ、破壊によってハニカム構造体１００から落下し、加圧容器１０の容器底部１２の底開口部１２ａを通って撮影領域Ｒを通過する破片Ｂを撮影画像として捉えることができる。撮影画像は、撮影部５２から試験制御部５０の破壊画像判定部５３にリアルタイムで送出され、周知の画像解析処理技術を用いて解析作業が行われる。その結果、撮影画像の中に破片Ｂが含まれているのを検出すると、ハニカム構造体１００に破壊が生じたものと判定される（破壊画像判定工程）。

一方、耐圧試験強度まで加圧され、当該耐圧試験強度で所定時間保持されても、圧力破壊判定工程及び破壊画像判定工程のいずれにおいても、ハニカム構造体１００に破壊が生じていないと判定されたハニカム構造体１００は、一対のチャック５４ａ，５４ｂで挟持した状態で加圧容器１０の上方まで一旦引き上げられ、その後、ハニカム構造体１００の上下位置を反転させる（セラミックハニカム構造体反転工程。図３における二点鎖線矢印参照）。すなわち、破壊強度を測定した一方の端面１０２ａ側を下位置から上位置に変化させる。この状態で、他方の端面１０２ｂ側を上開口部１１ａから挿入し、加圧容器１０に収容させる。その後、前述した部分加圧工程による各ステップを繰り返し、他方の端面１０２ｂ側の破壊強度についても測定を行う。これにより、一つのハニカム構造体１００に対して測定場所を変化させ、２度の破壊強度の測定が行われる。

部分加圧工程によって、耐圧試験強度まで加圧され、圧力破壊判定工程において、ハニカム構造体１００に破壊が生じていないと判定されたハニカム構造体１００は、一対のチャック（図示しない）で外周壁１０１を挟持した状態で加圧容器７０の上方まで一旦引き上げられ、その後、加圧容器７０の上開口部７１ａの上方から離れた位置まで搬送させる。

そして、ハニカム構造体１００が加圧容器７０から搬送された後の当該加圧容器７０の容器底部７２の容器底面７２ａ（外周支持部７６の上面）を上方から撮影部８０によって撮影する（撮影工程）。ここで、加圧容器７０の上開口部７１ａを通じて容器底面７２ａに至る領域が撮影領域Ｒとして規定される。加圧時にハニカム構造体１００の隔壁１０４や外周壁１０１に破壊が生じ、破壊によって容器底面７２ａに破片Ｂが残存している場合、中央に開いた底開口部７２ｃの周囲の外周支持部７６の上面に当該破片Ｂを撮影画像として捉えることができる。撮影画像は、撮影部８０から試験制御部の破壊画像判定部（図示しない）に送出され、周知の画像解析処理技術を用いて解析作業が行われる。その結果、撮影画像の中に破片Ｂが含まれているのを検出すると、ハニカム構造体１００に破壊が生じたものと判定される（破壊画像判定工程）。

一方、耐圧試験強度まで加圧され、当該耐圧試験強度で所定時間保持されても、圧力破壊判定工程及び破壊画像判定工程のいずれにおいても、ハニカム構造体１００に破壊が生じていないと判定されたハニカム構造体１００は、上下位置を反転させ（セラミックハニカム構造体反転工程）、破壊強度を測定した一方の端面１０２ａ側を下位置から上位置に変化させる。この状態で、他方の端面１０２ｂ側を上開口部７１ａから挿入し、加圧容器１０に収容させる。その後、前述した部分加圧工程による各ステップを繰り返し、他方の端面１０２ｂ側の破壊強度についても測定を行う。これにより、一つのハニカム構造体１００に対して測定場所を変化させ、２度の破壊強度の測定が行われる。

１，６０：破壊強度試験機（アイソスタティック破壊強度試験機）、１０，７０：加圧容器、１１，７１：容器上部、１１ａ，７１ａ：上開口部、１１ｂ，１２ｂ，７１ｂ，７２ｂ：外周辺縁、１１ｃ，１２ｃ：内周辺縁、１２，７２：容器底部、１２ａ，７２ｃ：底開口部、１３，７３：容器円筒部、１４，７４：容器内空間、１５，７５：加圧空間、２０：加圧弾性体、２１：弾性体表面、３０：部分加圧部、３１：加圧媒体、３２：媒体導入管、３３：加圧ポンプ、３４：加圧制御部、４０：圧力計測部、５０：試験制御部、５１：圧力破壊判定部、５２，８０：撮影部、５３：破壊画像判定部、５４ａ，５４ｂ：チャック（挟持部）、７２ａ：容器底面、７６：外周支持部、１００：ハニカム構造体、１０１：外周壁、１０２ａ：一方の端面、１０２ｂ：他方の端面、１０３：セル、１０４：隔壁、１０５：被加圧部、Ｂ：破片、Ｃ：クリアランス、Ｄ１：ハニカム径、Ｄ２：開口径、Ｅ：相関関係式、Ｆ：加圧方向、Ｌ１：軸方向の長さ、Ｌ２：軸方向の長さの１／２の長さ、Ｒ：撮影領域。

Claims

前記セラミックハニカム構造体に破壊が生じた場合に、前記セラミックハニカム構造体から落下する前記隔壁及び前記外周壁の少なくとも一方の破片を撮影する撮影部と、
前記撮影部によって撮影された撮影画像から前記破片が検出されると、前記セラミックハニカム構造体に破壊が生じたものと判定する破壊画像判定部と
を更に具備する請求項１または２に記載のアイソスタティック破壊強度試験機。
前記加圧容器は、
前記セラミックハニカム構造体を下方から支持する容器底部を備え、
前記部分加圧部によって前記耐圧試験強度まで加圧された前記セラミックハニカム構造体が前記加圧容器から搬送された後の前記加圧容器の前記容器底部を上方から撮影する撮影部と、
前記撮影部によって撮影された撮影画像に前記セラミックハニカム構造体の前記隔壁及び前記外周壁の少なくとも一方の破片が検出されると、前記セラミックハニカム構造体に破壊が生じていたものと判定する破壊画像判定部と
を更に具備する請求項１または２に記載のアイソスタティック破壊強度試験機。
前記セラミックハニカム構造体に破壊が生じた場合に、前記セラミックハニカム構造体から落下する前記隔壁及び前記外周壁の少なくとも一方の破片を撮影する撮影工程と、
前記撮影工程によって撮影された撮影画像から前記破片が検出されると、前記セラミックハニカム構造体に破壊が生じたものと判定する破壊画像判定工程と
を更に具備する請求項７または８に記載のアイソスタティック破壊強度試験方法。
前記加圧容器は、
前記セラミックハニカム構造体を下方から支持する容器底部を備え、
前記部分加圧工程によって前記耐圧試験強度まで加圧された前記セラミックハニカム構造体が前記加圧容器から搬送された後の前記加圧容器の前記容器底部を上方から撮影する撮影工程と、
前記撮影工程によって撮影された撮影画像から前記セラミックハニカム構造体の前記隔壁及び前記外周壁の少なくとも一方の破片が検出されると、前記セラミックハニカム構造体に破壊が生じていたものと判定する破壊画像判定工程と
を更に具備する請求項７または８に記載のアイソスタティック破壊強度試験方法。