JP2017170869A - セラミックス構造体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
ハニカム乾燥体11の軸方向(押出成形方向Aと一致)を、鉛直方向に合わせた状態で、上方に向けた乾燥体端面13に相対する位置に端面検査機29の一部を構成する撮像カメラ29aを配置する(図2参照)。係る状態で乾燥体端面13の端面画像14を撮像する(図3参照)。得られた端面画像14からハニカム乾燥体11の輪郭12を、画像解析によって検出し、ハニカム乾燥体11の計測ハニカム径Dを算出する。その後、算出された計測ハニカム径Dと、基準ハニカム乾燥体の基準ハニカム径との差を求める。ここで、輪郭12は、撮像された端面画像14において画素の濃淡差が大きく出る部位を画像解析により検出し、乾燥体端面13の輪郭形状を決定し、得られた輪郭形状から上記の計測ハニカム径Dを求める。これらの端面画像14の撮像及びその後の画像解析処理を、乾燥工程S5を経た全てのハニカム乾燥体11に対して全数検査する。そして、単位時間当たりの基準ハニカム径との差の平均値(製品平均径差)を算出する。この製品平均径差に基づいて、予め規定した液体6の添加量が決定され、決定された値が液体添加部25にフィードバックされる(図1における二点鎖線矢印参照)。
ハニカム乾燥体11の軸方向(押出成形方向Aと一致)を、鉛直方向に合わせた状態で、乾燥体端面13を上方に向けた状態でレーザ式外径寸法測定器30の一部である回転テーブル30bの上に載置し、ハニカム乾燥体11の側周面方向(軸方向に直交する方向)に設置したレーザ式外径寸法測定器30を構成するレーザ変位計30aからレーザLを照射する(図4参照)。レーザ変位計30aの光源部(図示しない)から発振されたレーザLは、測定物であるハニカム乾燥体11の側周面(乾燥体表面15)に到達し、跳ね返る。この跳ね返ったレーザLを受光素子(図示しない)で検出し、三角測距法の原理に基づいて寸法計測が行われる。このとき、ハニカム乾燥体11は、回転テーブル30bに載置されているため、回転方向Rに沿って回転しながら上記レーザLの照射を受ける。すなわち、側周面の一定の高さにおける寸法が計測される。
上記したセラミックス構造体の製造方法、及び構造体製造装置を用いて、セラミックス乾燥体の一種であるハニカム構造体を形成した。ここで、ハニカム成形体を乾燥させるために、誘電乾燥機を用いて10MHz以上の高周波乾燥を実施し、その後、熱風乾燥機を用いて150℃以下の熱風による通風乾燥を実施した。その他、ハニカム構造体の形成は従来から周知であるため、ここでは詳細な説明は省略する。
前述した第一の寸法計測及び第二の寸法計測を実施し、乾燥体端面及び乾燥体表面からハニカム乾燥体の乾燥体寸法を計測した。ここで、第一の寸法計測では、撮像カメラにおよって上面側の乾燥体端面を撮像し、画像解析を行った。このとき、撮像カメラによる端面画像の撮像精度は±0.06mmの範囲であり、ハニカム径に対する繰り返し精度は±0.04mmである。
図5は、液体の添加による口金前圧力の変化を示している。ここで、横軸は経過時間、縦軸は押出成形が行われる口金の直前位置の圧力(縦軸左数値参照)を示している。更に、グラフ中の破線は、液体の1時間当たりの添加量を示している(縦軸右数値参照)。また、グラフ上段の(A)の範囲では液体の添加量は行わず、(B)の範囲で−0.5質量%、(C)の範囲で−1.0質量%、(D)の範囲で−1.5質量%の液体の添加量を減少させている。
図6は、液体の添加による製品平均径差の変化を示している。ここで、横軸は経過時間、縦軸はそれぞれのハニカム乾燥体の乾燥体端面を第一の寸法計測によって撮像及び画像解析し、算出された計測ハニカム径と基準ハニカム径との差(製品平均径差)を示している。グラフ上段の(A),(B),(C),(D)は図5と同様であるため、説明を省略する。
Claims (5)
- セラミックス成形体を形成するための原料をバッチ処理により乾式混合する乾式混合工程と、
前記乾式混合工程によって得られた乾式混合物に水、界面活性剤、潤滑剤、及び可塑剤の少なくともいずれか一種類を含む液体を添加し、湿式混合する湿式混合工程と、
前記湿式混合工程によって得られた湿式混合物を混練する混練工程と、
前記混練工程の間に実施され、前記湿式混合物を混練した混練物に前記液体を更に添加する液体添加工程と、
前記混練工程及び前記液体添加工程によって粘度の調整された成形原料からセラミックス成形体を押出成形する成形工程と、
前記セラミックス成形体を乾燥させる乾燥工程と、
前記乾燥工程によって得られたセラミックス乾燥体の乾燥体寸法を計測する寸法計測工程と
を備え、
前記液体添加工程は、
前記寸法計測工程によって計測された前記セラミックス乾燥体の前記乾燥体寸法の計測結果に基づいて、前記混練物に添加する前記液体の添加量を調整するセラミックス構造体の製造方法。 - 前記液体添加工程で添加される前記液体の添加量は、
前記湿式混合工程及び前記液体添加工程で加えられる前記液体の総添加量に対して、1.5質量%〜4.5質量%である請求項1に記載のセラミックス構造体の製造方法。 - 前記寸法計測工程は、
前記セラミックス乾燥体の一方または他方の乾燥体端面を撮像する撮像工程と、
前記撮像工程によって撮像された前記乾燥体端面の端面画像と、予め規定された基準乾燥体端面の基準画像とを対比し、前記基準画像からの前記端面画像の差を検出し、画像解析する画像解析工程と
を備え、
前記液体添加工程は、
前記画像解析工程による画像解析結果に基づいて、前記混練物に対する前記液体の添加量を決定する請求項1または2に記載のセラミックス構造体の製造方法。 - 前記寸法計測工程は、
前記セラミックス乾燥体の乾燥体表面に向けてレーザを照射し、前記セラミックス乾燥体の全体寸法に係る全体寸法データを取得する寸法データ取得工程と、
前記寸法データ取得工程によって取得された前記全体寸法データと、予め規定された基準全体寸法データとを対比し、前記基準全体寸法データからの前記全体寸法データの差を検出し、解析する寸法解析工程と
を備え、
前記液体添加工程は、
前記寸法解析工程による全体寸法解析結果に基づいて、前記混練物に対する前記液体の添加量を決定する請求項1または2に記載のセラミックス構造体の製造方法。 - 前記混練工程及び前記成形工程は、連続一体的に実施される請求項1〜4のいずれか一項に記載のセラミックス構造体の製造方法。
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