JP5183070B2 - Method for inspecting honeycomb structure and method for manufacturing honeycomb structure - Google Patents
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Description
本発明は、ハニカム構造体の検査方法及びハニカム構造体の製造方法に関する。 The present invention relates to a honeycomb structure inspection method and a honeycomb structure manufacturing method.
バス、トラック等の車両や建設機械等の内燃機関から排出される排ガス中に含有されるスス等のパティキュレートが環境や人体に害を及ぼすことが最近問題となっている。
そこで、排ガス中のパティキュレートを捕集して、排ガスを浄化するフィルタとして多孔質セラミックからなるハニカム構造体を用いたセラミックフィルタが種々提案されている。
Recently, it has become a problem that particulates such as soot contained in exhaust gas discharged from internal combustion engines such as vehicles such as buses and trucks and construction machinery cause harm to the environment and the human body.
Accordingly, various ceramic filters using a honeycomb structure made of porous ceramics have been proposed as filters for collecting particulates in exhaust gas and purifying the exhaust gas.
図５は、このようなハニカム構造体の一例を模式的に示す斜視図であり、図６（ａ）は、上記ハニカム構造体を構成するハニカム焼成体を模式的に示す斜視図であり、図６（ｂ）は、そのＡ−Ａ線断面図である。 FIG. 5 is a perspective view schematically showing an example of such a honeycomb structure, and FIG. 6A is a perspective view schematically showing a honeycomb fired body constituting the honeycomb structure. 6 (b) is a cross-sectional view taken along the line AA.
ハニカム構造体１３０では、図６（ａ）及び（ｂ）に示すようなハニカム焼成体１４０がシール材層（接着剤層）１３１を介して複数個結束されてセラミックブロック１３３を構成し、さらに、このセラミックブロック１３３の外周にシール材層（コート層）１３２が形成されている。
また、ハニカム焼成体１４０は、図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、長手方向に多数のセル１４１が並設され、セル１４１同士を隔てるセル壁１４３がフィルタとして機能するようになっている。
In the
In the honeycomb fired
すなわち、ハニカム焼成体１４０に形成されたセル１４１は、図６（ｂ）に示すように、排ガスの入口側又は出口側の端部のいずれかが封口材層１４２により目封じされ、一のセル１４１に流入した排ガスは、必ずセル１４１を隔てるセル壁１４３を通過した後、他のセル１４１から流出するようになっており、排ガスがこのセル壁１４３を通過する際、パティキュレートがセル壁１４３部分で捕捉され、排ガスが浄化される。
That is, in the
従来、このようなハニカム構造体１３０を製造する際には、例えば、まず、セラミック粉末とバインダと分散媒液等とを混合して湿潤混合物を調製する。そして、この湿潤混合物をダイスにより連続的に押出成形し、押し出された成形体を所定の長さに切断することにより、角柱形状のハニカム成形体を作製する。
Conventionally, when manufacturing such a
次に、得られたハニカム成形体を乾燥させ、その後、所定のセルに目封じを施し、セルのいずれかの端部が封口材層により封止された状態とした後、脱脂処理及び焼成処理を施し、ハニカム焼成体を製造する。 Next, the obtained honeycomb formed body is dried, and then a predetermined cell is plugged, and after either end of the cell is sealed with a sealing material layer, a degreasing treatment and a firing treatment are performed. To produce a honeycomb fired body.
この後、ハニカム焼成体の側面にシール材ペーストを塗布し、ハニカム焼成体同士を接着させることにより、シール材層（接着剤層）を介してハニカム焼成体が多数結束した状態のハニカム焼成体の集合体を作製する。次に、得られたハニカム焼成体の集合体に、切削機等を用いて円柱、楕円柱等の所定の形状に切削加工を施してセラミックブロックを形成し、最後に、セラミックブロックの外周にシール材ペーストを塗布してシール材層（コート層）を形成することにより、ハニカム構造体の製造を終了する。 Thereafter, by applying a sealing material paste to the side surfaces of the honeycomb fired bodies and bonding the honeycomb fired bodies to each other, the honeycomb fired bodies in a state where a large number of honeycomb fired bodies are bundled through the sealing material layer (adhesive layer). Create an assembly. Next, the obtained honeycomb fired body aggregate is cut into a predetermined shape such as a cylinder or an elliptical column using a cutting machine or the like to form a ceramic block, and finally, a seal is formed on the outer periphery of the ceramic block. The manufacturing of the honeycomb structure is completed by applying the material paste to form the sealing material layer (coat layer).
なお、本明細書において、ハニカム成形体、ハニカム焼成体、ハニカム構造体のいずれの形態においても、それぞれの外形状をなす面のうち、セルが露出している面を端面といい、端面以外の面を側面という。 In the present specification, in any form of the honeycomb formed body, the honeycomb fired body, and the honeycomb structure, the surface where the cells are exposed among the surfaces forming the respective outer shapes is referred to as an end surface, and other than the end surfaces. A surface is called a side.
上記のようなハニカム構造体（セラミックフィルタや触媒担持体）は、通常、ケーシング内に収納されて使用される。そのため、ハニカム構造体をケーシング内に収納する前に、製造したハニカム構造体が、上記ケーシングに適合するような所定の形状を有しているか否かを検査する必要がある。 The honeycomb structure (ceramic filter or catalyst carrier) as described above is usually used while being housed in a casing. Therefore, before storing the honeycomb structure in the casing, it is necessary to inspect whether or not the manufactured honeycomb structure has a predetermined shape suitable for the casing.
ここで、製造したハニカム構造体の形状を検査する方法としては、例えば、ハニカム構造体の外形状（端面）を撮像して原画像を取得し、この原画像に画像処理を施しハニカム構造体の外形状を測定する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。 Here, as a method for inspecting the shape of the manufactured honeycomb structure, for example, an external image (end face) of the honeycomb structure is imaged to obtain an original image, and the original image is subjected to image processing to A method for measuring the outer shape is disclosed (for example, see Patent Document 1).
特許文献１の方法では、画像変換処理を行なった画像において、形状の変化に応じた輝度の変化を求めることによりハニカム構造体の形状を検査している。上記輝度の変化を求めるためには、撮像した原画像に対して１画素ごとに画像変換処理等を行なう必要があり、照明条件や振動等の測定条件がわずかでも変化すると、測定結果において大きな誤差が生じてしまう。この測定誤差を最小限に抑えるには測定条件を厳密に設定する必要があり、そのために多大なコストや時間を要していた。また、特許文献１の方法では、端面の半径方向の形状のみを測定対象としており、ハニカム構造体の長手方向の形状は測定対象としていなかった。
In the method of
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を行ない、ハニカム構造体の長手方向の形状を計測し、そのハニカム構造体が規格に合致しているか否かについて、短時間で正確に判断することができ、かつ、計測条件の影響が少ないハニカム構造体の検査方法、及び、このような検査方法をとり入れたハニカム構造体の製造方法を見出した。 The inventors of the present invention have made extensive studies to solve the above problems, measured the shape of the honeycomb structure in the longitudinal direction, and accurately determined in a short time whether or not the honeycomb structure conforms to the standard. The present inventors have found a method for inspecting a honeycomb structure that can be judged and is less influenced by measurement conditions, and a method for manufacturing a honeycomb structure that incorporates such an inspection method.
すなわち、本発明のハニカム構造体の検査方法は、多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設された柱状のハニカム焼成体からなるハニカム構造体の検査方法であって、
基準面と、上記基準面に垂直に設けられたレール、及び、上記レールに沿って移動する探針からなる測定子とを備えた接触式計測機を準備し、上記基準面に上記ハニカム構造体の一方の端面を接触させ、上記測定子を上記基準面に近づける方向に移動せしめて上記ハニカム構造体の他方の端面に上記探針を接触させることにより、上記ハニカム構造体の長手方向の形状を計測することを特徴とする。
That is, the method for inspecting a honeycomb structure of the present invention is a method for inspecting a honeycomb structure comprising a columnar honeycomb fired body in which a large number of cells are arranged in parallel in the longitudinal direction with a cell wall therebetween.
A contact-type measuring instrument comprising a reference plane, a rail provided perpendicular to the reference plane, and a probe comprising a probe moving along the rail is prepared, and the honeycomb structure is provided on the reference plane. The end face of the honeycomb structure is brought into contact, the probe is moved in a direction approaching the reference plane, and the probe is brought into contact with the other end face of the honeycomb structure, thereby forming the shape of the honeycomb structure in the longitudinal direction. It is characterized by measuring.
上記検査方法において、検査の対象となるハニカム構造体は、複数の上記ハニカム焼成体が接着剤層を介して結束されてなるものであることが望ましく、検査の対象となるハニカム構造体は、１つの上記ハニカム焼成体からなることが望ましい。
また、上記検査方法において、上記ハニカム構造体の長手方向の形状に関する検査項目は、長手方向の長さ、平行度及び位置度のうちの少なくとも１つであることが望ましい。
上記接触式計測機は、複数の測定子を備えていることが望ましい。
In the inspection method described above, the honeycomb structure to be inspected is preferably formed by binding a plurality of the honeycomb fired bodies through an adhesive layer, and the honeycomb structure to be inspected is 1 It is desirable that the honeycomb fired body is composed of the above two.
In the inspection method, the inspection item related to the shape of the honeycomb structure in the longitudinal direction is preferably at least one of the length in the longitudinal direction, the parallelism, and the degree of position.
The contact-type measuring instrument preferably includes a plurality of measuring elements.
本発明のハニカム構造体の製造方法は、セラミック原料を成形することにより、多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設された柱状のハニカム成形体を製造し、これを焼成してハニカム焼成体からなるハニカム構造体とした後、形状を検査する形状検査工程を行なうハニカム構造体の製造方法であって、
上記形状検査工程では、基準面と、上記基準面に垂直に設けられたレール、及び、上記レールに沿って移動する探針からなる測定子とを備えた接触式計測機を準備し、上記基準面に上記ハニカム構造体の一方の端面を接触させ、上記測定子を上記基準面に近づける方向に移動せしめて上記ハニカム構造体の他方の端面に上記探針を接触させることにより、上記ハニカム構造体の長手方向の形状を計測することを特徴とする。
The method for manufacturing a honeycomb structure according to the present invention includes forming a columnar honeycomb formed body in which a large number of cells are arranged in parallel in the longitudinal direction with cell walls separated by forming a ceramic raw material, and firing the honeycomb formed body. A honeycomb structure manufacturing method for performing a shape inspection process for inspecting a shape after forming a honeycomb structure made of a fired body,
In the shape inspection step, a contact-type measuring instrument including a reference surface, a rail provided perpendicular to the reference surface, and a probe that moves along the rail is prepared, and the reference One end face of the honeycomb structure is brought into contact with a surface, the probe is moved in a direction approaching the reference plane, and the probe is brought into contact with the other end face of the honeycomb structure. It measures the shape of the longitudinal direction of.
本発明のハニカム構造体の製造方法において、検査の対象となるハニカム構造体は、複数の上記ハニカム焼成体が接着剤層を介して結束されてなるものであることが望ましく、検査の対象となるハニカム構造体は、１つの上記ハニカム焼成体からなることが望ましい。
また、本製造方法において、上記ハニカム構造体の長手方向の形状に関する検査項目は、長手方向の長さ、平行度及び位置度のうちの少なくとも１つであることが望ましい。
さらに、本製造方法において使用する接触式計測機は、複数の測定子を備えていることが望ましい。
In the method for manufacturing a honeycomb structure of the present invention, the honeycomb structure to be inspected is preferably a structure in which a plurality of the honeycomb fired bodies are bundled through an adhesive layer, and is to be inspected. The honeycomb structure is preferably composed of one of the above honeycomb fired bodies.
In the present manufacturing method, it is preferable that the inspection item related to the shape of the honeycomb structure in the longitudinal direction is at least one of the length in the longitudinal direction, the parallelism, and the positional degree.
Furthermore, it is desirable that the contact-type measuring instrument used in this manufacturing method includes a plurality of measuring elements.
本発明のハニカム構造体の検査方法によれば、形状を計測するには、測定子を構成する探針をハニカム構造体の端面に接触させるだけであるので、測定結果に及ぼす測定条件の影響が少なく、従って、測定誤差を小さくすることができる。さらに、ハニカム構造体の長手方向に沿った形状を正確かつ簡便に、短時間で評価することができるので、ハニカム構造体の検査に必要な時間を短縮させることができ、これにより、製品規格に合致するハニカム構造体のみを短時間で正確に判断することができる。 According to the method for inspecting a honeycomb structure of the present invention, in order to measure the shape, only the probe constituting the probe is brought into contact with the end face of the honeycomb structure, so that the influence of the measurement conditions on the measurement result is affected. Therefore, the measurement error can be reduced. Furthermore, since the shape along the longitudinal direction of the honeycomb structure can be accurately and simply evaluated in a short time, the time required for the inspection of the honeycomb structure can be shortened. Only the matching honeycomb structure can be accurately determined in a short time.
また、本発明のハニカム構造体の検査方法では、ハニカム構造体の長手方向の形状を多点計測することから種々の検査項目を求めることができ、ハニカム構造体の製品規格の評価として多面的な評価を行なうことができる。 Further, in the honeycomb structure inspection method of the present invention, various inspection items can be obtained from multi-point measurement of the shape of the honeycomb structure in the longitudinal direction, and it is multifaceted as an evaluation of the product standard of the honeycomb structure. Evaluation can be performed.
上記効果に加えて、測定子を複数備えた接触式計測機では、ハニカム構造体の長手方向の形状を一回の測定で多点計測することができるので、検査時間をさらに短縮することができる。 In addition to the above effects, in the contact-type measuring machine having a plurality of measuring elements, the shape of the honeycomb structure in the longitudinal direction can be measured at multiple points in a single measurement, so that the inspection time can be further shortened. .
本発明のハニカム構造体の製造方法では、上記検査方法によりハニカム構造体の形状を検査するので、ハニカム構造体の長手方向の形状の情報を短時間でかつ正確に得ることができ、製造したハニカム構造体が製品規格に合格しているか否かについても短時間でかつ正確に判断することができる。 In the method for manufacturing a honeycomb structure of the present invention, the shape of the honeycomb structure is inspected by the above inspection method, so that information on the shape in the longitudinal direction of the honeycomb structure can be obtained in a short time and accurately. Whether or not the structure passes the product standard can be determined in a short time and accurately.
まず、本発明のハニカム構造体の検査方法について図面を参照しながら説明する。
本発明のハニカム構造体の検査方法は、多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設された柱状のハニカム焼成体からなるハニカム構造体の検査方法であって、
基準面と、上記基準面に垂直に設けられたレール、及び、上記レールに沿って移動する探針からなる測定子とを備えた接触式計測機を準備し、上記基準面に上記ハニカム構造体の一方の端面を接触させ、上記測定子を上記基準面に近づける方向に移動せしめて上記ハニカム構造体の他方の端面に上記探針を接触させることにより、上記ハニカム構造体の長手方向の形状を計測することを特徴とする。
First, a method for inspecting a honeycomb structure of the present invention will be described with reference to the drawings.
The method for inspecting a honeycomb structure of the present invention is a method for inspecting a honeycomb structure comprising a columnar honeycomb fired body in which a large number of cells are arranged in parallel in the longitudinal direction with a cell wall therebetween.
A contact-type measuring instrument comprising a reference plane, a rail provided perpendicular to the reference plane, and a probe comprising a probe moving along the rail is prepared, and the honeycomb structure is provided on the reference plane. The end face of the honeycomb structure is brought into contact, the probe is moved in a direction approaching the reference plane, and the probe is brought into contact with the other end face of the honeycomb structure, thereby forming the shape of the honeycomb structure in the longitudinal direction. It is characterized by measuring.
本発明の検査方法では、多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設された柱状のハニカム焼成体からなるハニカム構造体を検査対象とする。
上記ハニカム構造体としては、例えば、既に図５、６（ａ）及び（ｂ）を参照しながら説明したような、複数のハニカム焼成体１４０がシール材層（接着剤層）１３１を介して結束され、外周にシール材層（コート層）１３２が形成された構成を有するハニカム構造体１３０（以下、集合型ハニカム構造体ともいう）や、図７に示したような、円柱形状のセラミックブロック５５が１つのハニカム焼成体から構成されているハニカム構造体５０（以下、一体型ハニカム構造体ともいう）等が挙げられる。上記いずれのハニカム構造体であっても、好適に、本発明の検査方法による長手方向の形状の計測の対象とすることができる。なお、図７中、５１はセル、５３はセル壁、５４はシール材層（コート層）である。
In the inspection method of the present invention, a honeycomb structure including a columnar honeycomb fired body in which a large number of cells are arranged in parallel in the longitudinal direction with a cell wall therebetween is an inspection target.
As the honeycomb structure, for example, a plurality of honeycomb fired
なお、ハニカム構造体の長手方向とは、セルが形成されている方向と平行な方向である。従って、セルが形成されている方向に沿ったハニカム構造体の長さの値と比較して、端面の直径の値の方が大きくても、セルが形成されている方向と平行な方向をハニカム構造体の長手方向という。 The longitudinal direction of the honeycomb structure is a direction parallel to the direction in which cells are formed. Therefore, even if the value of the diameter of the end face is larger than the value of the length of the honeycomb structure along the direction in which the cells are formed, the direction parallel to the direction in which the cells are formed is It is called the longitudinal direction of the structure.
なお、本明細書において、ハニカム成形体、ハニカム焼成体、ハニカム構造体のいずれの形態においても、それぞれの外形状をなす面のうち、セルが露出している面を端面といい、端面以外の面を側面という。 In the present specification, in any form of the honeycomb formed body, the honeycomb fired body, and the honeycomb structure, the surface where the cells are exposed among the surfaces forming the respective outer shapes is referred to as an end surface, and other than the end surfaces. A surface is called a side.
図１（ａ）〜（ｃ）は、一の測定子を備えた接触式計測機を用いる場合の本発明の計測原理を示す測定方法における一工程を示す模式図であり、図２（ａ）〜（ｃ）は、一の測定子を備えた接触式計測機を用いる場合の本発明の計測原理を示す測定方法における他の一工程を示す模式図であり、図３（ａ）〜（ｃ）は、複数の測定子を備えた接触式計測機を用いる場合の本発明の計測原理を示す模式図である。なお、各図のそれぞれに対して鉛直上方を正とする座標軸を設けている。 FIGS. 1A to 1C are schematic views showing one step in the measurement method showing the measurement principle of the present invention when using a contact-type measuring instrument equipped with one measuring element, and FIG. (C) is a schematic diagram showing another step in the measurement method showing the measurement principle of the present invention when using a contact-type measuring instrument equipped with one measuring element, and FIGS. ) Is a schematic diagram showing the measurement principle of the present invention when using a contact-type measuring instrument equipped with a plurality of measuring elements. It should be noted that a coordinate axis with the vertical upper direction being positive is provided for each figure.
図１（ａ）に示すように、本発明のハニカム構造体の検査方法で用いる接触式計測機１０は、基準面２と、基準面２の上方に設けられた測定子３とを備えており、測定子３は、基準面２に垂直に設けられたレール３ａ、及び、レール３ａに沿って移動する探針３ｂで構成されている。従って、探針３ｂの移動方向も基準面２に対して垂直である。なお、接触式計測機１０の０点調整をする際に使用する標準サンプルＳについては後述する。
As shown in FIG. 1 (a), a contact-
なお、接触式計測機には、測定子３を基準面２に対して垂直に支持し移動させることができる測定子支持板と、この測定子支持板を移動させるためのボールネジ等の支持部材と、測定子３の移動量を測定するための変位計とが取り付けられていてもよい。これらの部材については後述する。さらに、測定子３には、探針３ｂの移動量を測定するためのスケールや検出器が適宜取り付けられていてもよい。
In the contact-type measuring instrument, a measuring element support plate that can support and move the measuring
次に、本発明のハニカム構造体の検査方法の手順について、図面を参照しながら説明する。
第１に、ハニカム構造体の長手方向の形状を計測する前に、接触式計測機１０の０点調整を行なう。ここで、０点調整とは、基準面と測定子とを含む計測系において、基準面に対する測定子の原点位置、及び、レールに対する探針の原点位置を決定する手順である。本発明のハニカム構造体の検査方法では、０点調整で決定した原点位置からの測定子及び／又は探針の相対的な移動量を検出し、検出した移動量から計測系における座標位置を求めることによりサンプルの形状等を計測する。
Next, the procedure of the honeycomb structure inspection method of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, before measuring the shape of the honeycomb structure in the longitudinal direction, the zero adjustment of the contact-
具体的には、次のように０点調整を行なう。
図１（ａ）に示すように、標準サンプルＳの一方の端面を基準面２に接触させる。標準サンプルＳの端面同士は平行であり、かつ、端面間の長さ（高さ）がＬ０であるように校正されている。これにより、図１（ａ）に示す状態にある標準サンプルＳの上面のどの点において長さを計測しても、上記上面と基準面２との間の長さは全てＬ０となる。
Specifically, the zero point adjustment is performed as follows.
As shown in FIG. 1A, one end surface of the standard sample S is brought into contact with the
次いで、測定子３を基準面２に近づける方向に移動せしめて、標準サンプルＳの他方の端面に探針３ｂを図１（ａ）に示すように接触させる。このときの基準面２に対する測定子３の位置、及び、レール３ａに対する探針３ｂの位置をそれぞれの原点位置として記録することで、接触式計測機１０の０点調整を行なう。ここで、探針３ｂの先端と基準面２との長さはＬ０である。
Next, the
図１（ａ）〜（ｃ）では、説明の便宜上、測定子３の上辺を測定子３の原点位置とし、レール３ａ上に示された「０」の位置を探針３ｂの原点位置としているが、これらに限定されず、任意の位置において原点位置を決定してもよい。
In FIGS. 1A to 1C, for convenience of explanation, the upper side of the
第２に、図１（ｂ）に示すように、０点調整後、計測対象であるハニカム構造体１の長手方向の形状を計測するために、基準面２にハニカム構造体１の一方の端面を接触させる。ここで、標準サンプルＳの長さは、ハニカム構造体１の長手方向の長さより長くてもよく、短くてもよいが、長い方が望ましい。標準サンプルＳの長さがハニカム構造体１の長手方向の長さより長いと、計測の際には、０点調整後の測定子３の原点位置から測定子３を基準面２に近づける方向の一方向にのみ移動させるだけでよいからである。
Second, as shown in FIG. 1 (b), one end face of the
そして、図１（ｃ）に示すように、第３に、測定子３を基準面２に近づける方向に移動せしめて、ハニカム構造体１の他方の端面に探針３ｂを接触させることにより、ハニカム構造体１の長手方向の形状を計測する。
Then, as shown in FIG. 1C, thirdly, the
測定子３の移動に際しては、計測対象であるハニカム構造体１の長手方向の長さをＬとし、ハニカム構造体の長手方向の長さＬから標準サンプルＳの長さＬ０を減じて得た値（Ｌ−Ｌ０）の分だけ測定子３を基準面２に近づける方向に移動せしめる。
When the measuring
上記値（Ｌ−Ｌ０）は負の数であって、計測系に適用した座標軸は鉛直上方が正の方向であるので、測定子３を移動させる方向としては、座標軸における負の方向、すなわち鉛直下方に移動させることになり、測定子３の移動量としては、（Ｌ−Ｌ０）の絶対値の分だけ移動することになる。
The value (L−L 0 ) is a negative number, and the coordinate axis applied to the measurement system has a positive direction vertically upward. Therefore, the direction in which the
なお、上記ハニカム構造体の長手方向の長さＬは、計測の際に接触式計測機１０に入力する設定値であり、実測値ではない。すなわち、例えば、ハニカム構造体の長手方向の長さＬが１００ｍｍであるというとき、この１００ｍｍという値は実測値ではなく、製品規格値のようなハニカム構造体に要求される長さの値、又は、この長さから所定の分だけ増減させた値である。この値に基づいて接触式計測機１０における測定子３の移動量が決められ、計測時に測定子３が決められた移動量の分だけ移動する。
The length L in the longitudinal direction of the honeycomb structure is a set value that is input to the contact-
以下、説明を簡明にするために、計測の際の上記ハニカム構造体の長手方向の長さＬ（設定値）として、ハニカム構造体に要求される長さそのものの値を採用した場合について説明する。 Hereinafter, in order to simplify the description, a case will be described in which the value of the length itself required for the honeycomb structure is adopted as the length L (set value) in the longitudinal direction of the honeycomb structure at the time of measurement. .
上述のように、ハニカム構造体１の長手方向の長さをＬとすると、測定子３の移動量は（Ｌ−Ｌ０）である。そして、値（Ｌ−Ｌ０）の分だけ測定子３を基準面２に近づける方向に移動せしめた際の探針３ｂの先端の位置は、基準面２からＬだけ離れた位置にある。ここで、ハニカム構造体１の長手方向の実際の長さがＬである場合には、測定子３が値（Ｌ−Ｌ０）の分だけ移動すると、探針３ｂとハニカム構造体１の上側の端面とがちょうど接触することになる。従って、この場合は、レール３ａに対する探針３ｂの原点位置からの変位は０であり、ハニカム構造体１の長手方向の実際の長さがＬであることが確認される（図１（ｃ）参照）。
As described above, when the length of the
一方、ハニカム構造体１の長手方向の実際の長さが（Ｌ＋Ｚ）である場合について、図２２（ａ）〜（ｃ）を参照しつつ計測方法を説明する。
まず、上述した手順に従って０点調節を行う（図２（ａ）参照）。
そして、基準面２に、標準サンプルＳに代えてハニカム構造体１の一方の端面を接触させて載置する（図２（ｂ）参照）。
ここで、ハニカム構造体１に要求される長さがＬであるとして、接触式計測機１０に設定値をＬと入力すると、測定子３は値（Ｌ−Ｌ０）の絶対値の分だけ基準面２に近づく方向（鉛直下方）に移動する。このとき、ハニカム構造体１の長手方向の実際の長さがＬであるならば、探針３ｂの先端は基準面２から距離Ｌの位置にあり、探針３ｂとハニカム構造体１の上側の端面とがちょうど接触する。従って、レール３ａに対する探針３ｂの原点位置からの変位は０を示すことになり、長さの実測値としてＬであると確認されるはずである。
On the other hand, a measurement method will be described with reference to FIGS. 22A to 22C in the case where the actual length in the longitudinal direction of the
First, the zero point adjustment is performed according to the above-described procedure (see FIG. 2A).
Then, instead of the standard sample S, one end face of the
Here, assuming that the length required for the
しかし、ハニカム構造体１の長手方向の実際の長さはＬではなくＬ＋Ｚであるので、レール３ａが値（Ｌ−Ｌ０）の分だけ移動しても、探針３ｂはＺの分だけ押し戻される（移動することができない）ことになる。この場合には、レール３ａに対する探針３ｂの原点位置からの探針３ｂの変位はＺ（正の数）を示し、従って、ハニカム構造体１の長手方向の実際の長さは、設定値であるＬにＺを加えた値（Ｌ＋Ｚ）であると確認される（図２（ｃ）参照）。言い換えると、図２（ｂ）、（ｃ）に示すハニカム構造体１は、ハニカム構造体に要求される長さＬ（例えば、製品規格等）からＺの分だけ大きい値（すなわち、ばらつき）を含む長手方向の長さを有する。
However, since the actual length in the longitudinal direction of the
本発明のハニカム構造体の検査方法では、例えば、ハニカム構造体の長手方向の長さとして、ハニカム構造体に要求される長さＬではなく、そこから所定の長さｄだけ短い長さ（Ｌ−ｄ）等を設定値として接触式計測機に入力してもよい。この設定値を使用して、長手方向の実際の長さが（Ｌ＋Ｚ）であり、要求される長さがＬであるハニカム構造体を計測する場合について簡単に説明する。 In the method for inspecting a honeycomb structure according to the present invention, for example, the length in the longitudinal direction of the honeycomb structure is not the length L required for the honeycomb structure, but a length (L -D) or the like may be input to the contact-type measuring machine as a set value. A brief description will be given of a case where a honeycomb structure in which the actual length in the longitudinal direction is (L + Z) and the required length is L is measured using this set value.
上記の場合には、測定子３は（Ｌ−ｄ−Ｌ０）の分だけ移動することになり、それに応じてレール３ａは（Ｌ−ｄ−Ｌ０）の分だけ移動する。このとき、ハニカム構造体の長手方向の長さがＬであるとすると、探針３ｂは、長さｄの分だけ押し戻され（移動することができず）、さらに、ハニカム構造体の長手方向の実際の長さは（Ｌ＋Ｚ）であるので、長さＺの分だけ押し戻される（移動することができない）。
従って、レール３ａに対する探針３ｂの原点位置からの変位は（ｄ＋Ｚ）（正の数）を示すことから、ハニカム構造体１の長手方向の実際の長さは、設定値である（Ｌ−ｄ）に（ｄ＋Ｚ）を加えた値（Ｌ＋Ｚ）であると確認される。
In the above case, the measuring
Accordingly, since the displacement of the
また、ハニカム構造体１の長手方向の実際の長さが（Ｌ−Ｚ）である場合についても、上記計測手順と同様にハニカム構造体１の長手方向の長さを計測することができる。例えば、接触式計測機１０に設定値Ｌを入力すると、測定子３は（Ｌ−Ｌ０）の分だけ基準面２に近づくように移動する。移動後の状態では、探針３ｂの先端と基準面２との間の距離はＬであるのに対し、ハニカム構造体１の長手方向の実際の長さは（Ｌ−Ｚ）であるので、探針３ｂとハニカム構造体１の上側の端面とはいまだ接触していない（このとき、レール３ａに対する探針３ｂの原点位置からの変位は０）。ここから探針３ｂがレール３ａに沿って鉛直下方にＺの分だけ移動する（レール３ａに沿って−Ｚの分だけ移動する）ことにより、探針３ｂとハニカム構造体１の上側の端面とが接触する。このとき、レール３ａに対する探針３ｂの原点位置からの変位は−Ｚを示すことから、ハニカム構造体１の長手方向の実際の長さは、設定値であるＬに−Ｚを加えた値（Ｌ−Ｚ）であると確認される。
Further, when the actual length in the longitudinal direction of the
以上のようにして、本発明のハニカム構造体の検査方法では、ハニカム構造体１の長手方向の長さ）を計測することができる。計測の手順としては、上記に例示した手順に限定されず、同様の結果を得ることができる計測手順も本発明に含まれる。
As described above, in the honeycomb structure inspection method of the present invention, the length in the longitudinal direction of the
ここで、基準面２は、図１（ａ）に示すように水平方向に設置されていてもよく、また、鉛直方向に設置されていてもよく、傾斜して設置されていてもよい。本発明のハニカム構造体の検査方法では、ハニカム構造体を標準サンプルＳのように基準面２と測定子３との間に配置し、基準面２と測定子３とで挟むようにして長手方向の形状を計測するので、ハニカム構造体を確実に固定して配置することができるのであれば、基準面２の設置方向はいずれの方向であってもよい。例えば、図１（ａ）に示す水平方向とは異なり、基準面２を鉛直方向に設置し、ハニカム構造体の端面を基準面２に接触させ、測定子を基準面２に垂直な方向、すなわち水平方向に移動させる等してハニカム構造体の長手方向の形状を計測してもよい。
Here, the
また、レール３ａ及び探針３ｂの構成としては、図１（ａ）に示す構成に限定されず、例えば、筒状のレール３ａとその内部をスライド可能なように取り付けられた探針３ｂという構成等であってもよい。レール３ａが基準面２に垂直に設けられ、かつ、探針３ｂがレール３ａに沿って移動することができる限り、測定子３の構成要素としての役割を果たすことができる。
Further, the configuration of the
ハニカム構造体の端面と接触する側の探針３ｂの先端形状は、特に限定されないが、丸みを帯びた形状や尖った形状ではなく、探針３ｂの先端をレール３ａの長さ方向に対して垂直な平面で切断して得られる面形状であることが望ましい。
探針３ｂの先端形状が丸みを帯びた形状や尖った形状である場合に、先端形状のうち最も突出した部分がセル壁に接触したときは、その接触位置はハニカム構造体１の端面の位置に相当するので計測した結果に誤差は生じない。しかし、先端形状のうち最も突出した部分がセル壁に接触しなかったときには、探針３ｂの位置は、ハニカム構造体の端面の位置ではなく、さらに基準面に近づいた方向に探針３ｂが移動することになるので、計測した結果に誤差が生じるおそれがある。探針３ｂの先端の形状がレール３ａに垂直な面を有する面形状であると、上記のようなおそれがなく、ハニカム構造体の長手方向の形状を正確に計測することができる。
The tip shape of the
When the tip shape of the
探針３ｂの先端形状が上記面形状である場合に、その面の形状は、特に限定されず、例えば、円形、楕円形、正方形、長方形、六角形等の任意の形状が挙げられる。このとき、その面の大きさは、少なくともセルの大きさより大きければよい。
When the tip shape of the
計測の際に、測定子３を基準面２に近づける方向に移動せしめる際の測定子３の移動速度は、特に限定されず、５〜５０ｃｍ／ｓの範囲であればよい。
測定子３の移動速度が上記範囲であると、探針３ｂとハニカム構造体の端面との接触の際にセル壁の破損等が生じることなく、効率よくハニカム構造体の長手方向の長さを計測することができる。
In the measurement, the moving speed of the measuring
When the moving speed of the
ハニカム構造体の端面において探針３ｂが接触する位置は、特に限定されず、例えば、ハニカム焼成体の端面、シール材層（接着剤層）、シール材層（コート材層）等、端面上のいずれの位置であってもよい。検査の対象が、ハニカム構造体の長手方向の形状に関する項目である限り、対象とする形状に応じて端面と探針３ｂとの接触位置を調整すればよい。通常、探針３ｂが接触する位置は、ハニカム焼成体の端面であることが多い。
The position at which the
上述のように、本発明のハニカム構造体の検査方法において、検査対象であるハニカム構造体は、集合型ハニカム構造体であっても、一体型ハニカム構造体であってもよく、いずれのハニカム構造体であっても好適に検査の対象とすることができる。このうち、特に、検査の対象となるハニカム構造体は、複数のハニカム焼成体が接着剤層を介して結束されてなるもの（すなわち、集合型ハニカム構造体）であることが望ましい。 As described above, in the honeycomb structure inspection method of the present invention, the honeycomb structure to be inspected may be a collective honeycomb structure or an integral honeycomb structure, and any honeycomb structure may be used. Even a body can be suitably examined. Among these, in particular, the honeycomb structure to be inspected is desirably a structure in which a plurality of honeycomb fired bodies are bundled through an adhesive layer (that is, a collective honeycomb structure).
検査対象が集合型ハニカム構造体である場合には、複数のハニカム焼成体からなることに起因して、その長手方向の形状が一体型ハニカム構造体と比して複雑であることが多い。例えば、構成要素であるハニカム焼成体の長手方向の長さにばらつきが生じていたり、複数のハニカム焼成体を結束させる際に、互いに結束させる位置が長手方向に沿ってずれていたりすると、図３（ｂ）、（ｃ）に示すハニカム構造体１１のように、集合型ハニカム構造体の端面では上記ばらつきにより凹凸が生じる。
When the inspection target is a collective honeycomb structure, the shape in the longitudinal direction is often more complicated than that of the integral honeycomb structure due to the fact that it consists of a plurality of honeycomb fired bodies. For example, if the length of the honeycomb fired body as a constituent element varies in the longitudinal direction, or when the plurality of honeycomb fired bodies are bundled, the positions where the honeycomb fired bodies are bound to each other are shifted along the longitudinal direction. Like the
このような形状を有するハニカム構造体の形状を検査するには、従来の検査方法では複雑な作業や処理を経る必要があった。しかし、本発明のハニカム構造体の検査方法では、測定子を基準面に近づける方向に相対的に移動せしめるだけで、上記凹凸のようなハニカム構造体の長手方向の形状を簡便かつ正確に計測することができる。従って、複雑な端面構造を有する集合型ハニカム構造体であっても好適に検査の対象とすることができる。 In order to inspect the shape of the honeycomb structure having such a shape, it is necessary to perform complicated operations and processes in the conventional inspection method. However, in the method for inspecting a honeycomb structure of the present invention, the shape of the honeycomb structure in the longitudinal direction such as the unevenness is simply and accurately measured by simply moving the measuring element in a direction approaching the reference plane. be able to. Therefore, even a collective honeycomb structure having a complicated end face structure can be suitably examined.
集合型ハニカム構造体の長手方向の形状を計測するには、ハニカム構造体の端面全体のうち一のハニカム焼成体が占める領域ごとに探針を接触させて計測するという工程を繰り返すことにより行なうことができる。なお、一の計測点から他の計測点へと測定子３及び／又はハニカム構造体１を移動させるには、対象を水平方向で移動させることができるｘ−ｙステージや多軸ステージ等の周知の移動手段をさらに組み合わせればよい。
To measure the shape of the aggregated honeycomb structure in the longitudinal direction, repeat the process of measuring by contacting the probe for each area occupied by one honeycomb fired body in the entire end face of the honeycomb structure. Can do. In order to move the
ハニカム構造体の長手方向の形状に関する検査項目は、長手方向の長さ、平行度及び位置度のうちの少なくとも１つであることが望ましい。
本発明のハニカム構造体の検査方法では、長手方向の形状に関する検査項目は特に限定されないが、長手方向の形状に関する上記検査項目であっても短時間で、かつ、正確に計測することができる。
The inspection item related to the shape of the honeycomb structure in the longitudinal direction is desirably at least one of the length in the longitudinal direction, the parallelism, and the position.
In the method for inspecting a honeycomb structure of the present invention, the inspection items relating to the shape in the longitudinal direction are not particularly limited, but even the inspection items relating to the shape in the longitudinal direction can be accurately measured in a short time.
この理由は、検査対象として集合型ハニカム構造体が望ましいことの説明において記載したように、従来の検査方法では、集合型ハニカム構造体の端面では凹凸が存在することがあり、長手方向の長さも含めた長手方向の形状を計測することが困難であるが、本発明のハニカム構造体の検査方法では好適に検査することができるからである。 The reason for this is that, as described in the explanation that the aggregated honeycomb structure is desirable as an inspection target, in the conventional inspection method, there may be unevenness on the end face of the aggregated honeycomb structure, and the length in the longitudinal direction is also This is because it is difficult to measure the shape in the included longitudinal direction, but the honeycomb structure inspection method of the present invention can be suitably inspected.
ここで、長手方向の長さとは、ハニカム構造体の端面全体のうち一のハニカム焼成体の端面が占める領域ごとに計測した長手方向の長さのそれぞれの値をいう。
平行度及び位置度は、ＪＩＳ Ｂ ０６２１に基づいており、詳細には、平行度とは、探針が接触する側の各ハニカム焼成体の端面の全てが基準面に平行な二平面の間に存在するように挟んだときの、上記二平面の間隔をいい、位置度とは、基準面と平行な基準平面であって、基準面から所定値（例えば、長手方向の長さを複数計測したときのそれらの平均値等）の分だけ離れた位置にある基準平面を設定したとき、この基準平面に対して対称な平行二平面の間に、探針が接触する側の各ハニカム焼成体の端面の全てが存在するように挟んだときの、平行二平面の間隔をいう。
Here, the length in the longitudinal direction refers to each value of the length in the longitudinal direction measured for each region occupied by the end face of one honeycomb fired body in the entire end face of the honeycomb structure.
The degree of parallelism and the degree of position are based on JIS B 0621. Specifically, the degree of parallelism means that the end face of each honeycomb fired body on the side in contact with the probe is between two planes parallel to the reference plane. The distance between the two planes when sandwiched so as to exist, the degree of position is a reference plane parallel to the reference plane, and a predetermined value (for example, a plurality of lengths in the longitudinal direction is measured from the reference plane) When a reference plane is set at a position separated by the average value of the time), each honeycomb fired body on the side where the probe contacts between two parallel planes symmetrical to the reference plane The interval between two parallel planes when sandwiched so that all of the end faces exist.
上記検査項目の定義は、いずれも集合型ハニカム構造体に対して適用することを前提としているが、一体型ハニカム構造体に対しても適用することができる。すなわち、上記定義においてハニカム焼成体の端面が１つである場合とし、この端面に対して一点又は多点計測して上記検査項目を計測してもよい。
また、例えば、集合型ハニカム構造体を構成する各ハニカム焼成体における、規格長さ（設計値）と実際の測定値との差等も上記長手方向の形状に関する検査項目とすることができる。
The definitions of the inspection items are premised on application to the aggregated honeycomb structure, but can also be applied to the integral honeycomb structure. That is, in the above definition, there may be one end face of the honeycomb fired body, and the inspection item may be measured by measuring one point or multiple points on this end face.
Further, for example, the difference between the standard length (design value) and the actual measurement value in each honeycomb fired body constituting the aggregated honeycomb structure can also be an inspection item regarding the shape in the longitudinal direction.
本発明のハニカム構造体の検査方法では、ハニカム構造体の長手方向の形状を検査の対象としているが、複数の接触式計測機を組み合わせることにより、長手方向に加えて、長手方向に垂直な方向での計測を補助的に行なうこともできる。 In the method for inspecting a honeycomb structure of the present invention, the shape of the honeycomb structure in the longitudinal direction is an object to be inspected, but by combining a plurality of contact measuring machines, in addition to the longitudinal direction, a direction perpendicular to the longitudinal direction It is also possible to perform the measurement at the auxiliary.
本発明のハニカム構造体の検査方法では、接触式計測機は、複数の測定子を備えていることが望ましい。
接触式計測機が複数の測定子を備えていると、ハニカム構造体の端面における計測点数が複数の場合に、計測回数を少なくすることができ、計測を多数回行なうことにより生じる誤差を小さくすることができる。また、接触式計測機が計測点数と同数の測定子を備えていると、１回の計測を行なうだけでハニカム構造体の長手方向の形状を計測することができるので、検査工程に要する時間を短くすることができ、計測の正確さも向上させることができる。
In the method for inspecting a honeycomb structure of the present invention, it is desirable that the contact-type measuring instrument includes a plurality of measuring elements.
When the contact-type measuring instrument has a plurality of measuring elements, the number of measurement can be reduced when the number of measurement points on the end face of the honeycomb structure is plural, and errors caused by performing many measurements are reduced. be able to. In addition, if the contact-type measuring instrument has the same number of measuring elements as the number of measurement points, the shape in the longitudinal direction of the honeycomb structure can be measured by performing only one measurement. It can be shortened and the measurement accuracy can be improved.
接触式計測機が複数の測定子を備えている場合の本発明の実施形態を図３（ａ）〜（ｃ）並びに図４（ａ）及び（ｂ）を参照しつつ説明する。
図４（ａ）は、複数の測定子を備えた接触式計測機を用いる本発明の実施形態の具体例の一工程を模式的に示す正面図であり、（ｂ）は、複数の測定子を備えた接触式計測機を用いる本発明の実施形態の具体例の他の一工程を模式的に示す正面図である。
An embodiment of the present invention in a case where a contact measuring instrument includes a plurality of measuring elements will be described with reference to FIGS. 3 (a) to 3 (c) and FIGS. 4 (a) and 4 (b).
FIG. 4A is a front view schematically showing one step of a specific example of the embodiment of the present invention using a contact-type measuring instrument having a plurality of measuring elements, and FIG. 4B is a plurality of measuring elements. It is a front view which shows typically another 1 process of the specific example of embodiment of this invention using the contact-type measuring device provided with.
図３（ａ）〜（ｃ）に示す接触式計測機２０は、基準面２と、２つの測定子３１及び３２とを備えている。そして、測定子３１は、レール３１ａと探針３１ｂとを備え、測定子３２はレール３２ａと探針３２ｂとを備えている。
また、基準面２とハニカム構造体１１の一方の端面とが接触し、ハニカム構造体１１の他方の端面には探針３１ｂ及び３２ｂが接触している。なお、図３（ｂ）、（ｃ）に示すハニカム構造体１１は、集合型ハニカム構造体である。
A
Further, the
このような集合型ハニカム構造体１１の長手方向の長さを計測する方法を、図３（ａ）〜（ｃ）を参照しつつ説明する。
まず、上述した手順に従って０点調整を行う（図３（ａ）参照）。
そして、基準面２に、標準サンプルＳに代えてハニカム構造体１１の一方の端面を接触させて載置する（図３（ｂ）参照）。
図３（ｃ）は、ハニカム構造体１１の長手方向の形状（図では長さ）を計測した後の状態を示しており、測定子３１において、レール３１ａに対する探針３１ｂの原点位置からの変位はＺ１を示しており、測定子３２において、レール３２ａに対する探針３２ｂの原点位置からの変位はＺ２を示している。従って、測定子３１及び３２により計測したハニカム構造体の長手方向の長さは、それぞれ（Ｌ＋Ｚ１）、（Ｌ＋Ｚ２）である。
A method for measuring the length in the longitudinal direction of the aggregated
First, the zero point adjustment is performed according to the above-described procedure (see FIG. 3A).
Then, instead of the standard sample S, one end face of the
FIG. 3C shows a state after the longitudinal shape (length in the figure) of the
図３（ｂ）、（ｃ）に示すハニカム構造体１１では、複数のハニカム焼成体のいくつかにおいて、互いに結束されている鉛直位置が長手方向にずれている（すなわち、基準面２に対して鉛直上方にＺ１及びＺ２の分だけずれている）。このようなずれが存在するために、接触式計測機２０によりハニカム構造体１１の長手方向の長さを計測すると、測定子３１及び３２において、それぞれ（Ｌ＋Ｚ１）、（Ｌ＋Ｚ２）という計測結果が示されることになる（図３（ｃ）参照）。
In the
このように、複数の測定子を備えた接触式計測機により、ハニカム構造体の端面に対して多点計測を同時に行なうことができ、種々の検査項目を１回の計測で調べることができる。
次に、ハニカム構造体の端面において、一のハニカム焼成体の端面が占める領域ごとに一の測定子を接触させることができるように構成された接触式計測機を用いて、ハニカム構造体の長手方向の形状を計測する実施形態を図４（ａ）及び（ｂ）を参照しつつ説明する。
As described above, the contact-type measuring machine having a plurality of measuring elements can simultaneously perform multipoint measurement on the end face of the honeycomb structure, and various inspection items can be examined by one measurement.
Next, on the end face of the honeycomb structure, the length of the honeycomb structure is measured using a contact measuring instrument configured to be able to contact one measuring element for each region occupied by the end face of one honeycomb fired body. An embodiment for measuring the shape of a direction will be described with reference to FIGS. 4 (a) and 4 (b).
図４（ａ）に示す接触式計測機３０は、基準面２と、基準面２に垂直に取り付けられた二つの支持部材５と、これらの二つの支持部材５間に基準面２と平行に懸けられた測定子支持板４と、この測定子支持板４に支持された複数の測定子３を備えている。上記測定子支持板４は、ボールネジ等の支持部材５に沿って基準面との平行を保ったまま昇降可能に構成されている。また、複数の測定子３は、測定子支持板４を貫通するように取り付けられている。
A
図４（ａ）に示す接触式計測機３０には、上記部材の他、接触式計測機３０の０点調整に使用される標準サンプルＳが設置されており、従って、図４（ａ）に示す接触式計測機３０は、０点調整を行なっている状態にある。
In the
ハニカム構造体の長手方向の形状を計測するために、接触式計測機３０の０点調整後、まず、検査対象であるハニカム構造体１の一方の端面を基準面２に接触させる。次いで、ボールネジ等の支持部材５を回転させる等して、測定子支持板４を基準面２に近づける方向に移動（下降）させる。この測定子支持板４の下降により、複数の測定子３も基準面２に近づく方向に移動する。そして、図４（ｂ）に示すように、ハニカム構造体の他方の端面に全ての探針が接触するまで測定子支持板４を下降させて計測を完了する。
In order to measure the shape of the honeycomb structure in the longitudinal direction, after adjusting the zero point of the contact-
図４（ｂ）に示す実施形態の接触式計測機３０を使用すると、ハニカム構造体の端面において一のハニカム焼成体の端面が占める領域ごとに測定子３が接触するので、各種検査項目に必要なデータを１回の計測で得ることができ、ハニカム構造体の長手方向の形状を正確にかつ短時間で検査することができる。
When the contact-
次に、本発明のハニカム構造体の製造方法について説明する。
本発明のハニカム構造体の製造方法は、セラミック原料を成形することにより、多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設された柱状のハニカム成形体を製造し、これを焼成してハニカム焼成体からなるハニカム構造体とした後、形状を検査する形状検査工程を行なうハニカム構造体の製造方法であって、
上記形状検査工程では、基準面と、上記基準面に垂直に設けられたレール、及び、上記レールに沿って移動する探針からなる測定子とを備えた接触式計測機を準備し、上記基準面に上記ハニカム構造体の一方の端面を接触させ、上記測定子を上記基準面に近づける方向に移動せしめて上記ハニカム構造体の他方の端面に上記探針を接触させることにより、上記ハニカム構造体の長手方向の形状を計測することを特徴とする。
Next, the manufacturing method of the honeycomb structure of the present invention will be described.
The method for manufacturing a honeycomb structure according to the present invention includes forming a columnar honeycomb formed body in which a large number of cells are arranged in parallel in the longitudinal direction with cell walls separated by forming a ceramic raw material, and firing the honeycomb formed body. A honeycomb structure manufacturing method for performing a shape inspection process for inspecting a shape after forming a honeycomb structure made of a fired body,
In the shape inspection step, a contact-type measuring instrument including a reference surface, a rail provided perpendicular to the reference surface, and a probe that moves along the rail is prepared, and the reference One end face of the honeycomb structure is brought into contact with a surface, the probe is moved in a direction approaching the reference plane, and the probe is brought into contact with the other end face of the honeycomb structure. It measures the shape of the longitudinal direction of.
以下、本発明のハニカム構造体の製造方法について、工程順に説明する。
ここでは、構成材料の主成分が炭化ケイ素のハニカム構造体を製造する場合を例に、セラミック原料である炭化ケイ素粉末を使用した場合のハニカム構造体の製造方法について説明する。
勿論、ハニカム構造体の構成材料の主成分は、炭化ケイ素に限定されるわけではなく、他のセラミック原料として、例えば、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化チタン等の窒化物セラミック、炭化ジルコニウム、炭化チタン、炭化タンタル、炭化タングステン等の炭化物セラミック、アルミナ、ジルコニア、コージェライト、ムライト、チタン酸アルミニウム等の酸化物セラミック等が挙げられる。
これらのなかでは、非酸化物セラミックが好ましく、炭化ケイ素が特に好ましい。耐熱性、機械強度、熱伝導率等に優れるからである。なお、上述したセラミックに金属ケイ素を配合したケイ素含有セラミック、ケイ素やケイ酸塩化合物で結合されたセラミック等のセラミック原料も構成材料として挙げられ、これらのなかでは、炭化ケイ素に金属ケイ素が配合されたもの（ケイ素含有炭化ケイ素）が望ましい。
Hereinafter, the manufacturing method of the honeycomb structure of the present invention will be described in the order of steps.
Here, a method for manufacturing a honeycomb structure when silicon carbide powder, which is a ceramic raw material, is used will be described, taking as an example the case of manufacturing a honeycomb structure whose main component is silicon carbide.
Of course, the main component of the constituent material of the honeycomb structure is not limited to silicon carbide. Examples of other ceramic raw materials include nitride ceramics such as aluminum nitride, silicon nitride, boron nitride, and titanium nitride, zirconium carbide And carbide ceramics such as titanium carbide, tantalum carbide, and tungsten carbide, and oxide ceramics such as alumina, zirconia, cordierite, mullite, and aluminum titanate.
Of these, non-oxide ceramics are preferred, and silicon carbide is particularly preferred. It is because it is excellent in heat resistance, mechanical strength, thermal conductivity and the like. In addition, ceramic raw materials such as silicon-containing ceramics in which metallic silicon is blended with the above-described ceramics, ceramics bonded with silicon or a silicate compound can be cited as constituent materials, and among these, silicon carbide is blended with silicon carbide. (Silicon-containing silicon carbide) is desirable.
まず、セラミック原料として平均粒子径の異なる炭化ケイ素粉末等の無機粉末と有機バインダとを乾式混合して混合粉末を調製するとともに、液状の可塑剤と潤滑剤と水とを混合して混合液体を調製し、続いて、上記混合粉末と上記混合液体とを湿式混合機を用いて混合することにより、成形体製造用の湿潤混合物を調製する。 First, as a ceramic raw material, an inorganic powder such as silicon carbide powder having a different average particle size and an organic binder are dry mixed to prepare a mixed powder, and a liquid plasticizer, a lubricant and water are mixed to prepare a mixed liquid. Then, a wet mixture for producing a molded body is prepared by mixing the mixed powder and the mixed liquid using a wet mixer.
上記炭化ケイ素粉末の粒径は特に限定されないが、後の焼成工程で収縮の少ないものが好ましく、例えば、０．３〜５０μｍの平均粒径を有する粉末１００重量部と０．１〜１．０μｍの平均粒径を有する粉末５〜６５重量部とを組み合わせたものが好ましい。
ハニカム焼成体の気孔径等を調節するためには、焼成温度を調節する必要があるが、無機粉末の粒径を調節することにより、気孔径を調節することができる。
The particle size of the silicon carbide powder is not particularly limited, but it is preferable to have less shrinkage in the subsequent firing step, for example, 100 parts by weight of powder having an average particle size of 0.3 to 50 μm and 0.1 to 1.0 μm. A combination of 5 to 65 parts by weight of a powder having an average particle diameter of 5 to 65 parts by weight is preferred.
In order to adjust the pore diameter and the like of the honeycomb fired body, it is necessary to adjust the firing temperature, but the pore diameter can be adjusted by adjusting the particle size of the inorganic powder.
上記有機バインダとしては特に限定されず、例えば、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリエチレングリコールが挙げられる。これらのなかでは、メチルセルロースが望ましい。
上記バインダの配合量は、通常、無機粉末１００重量部に対して、１〜１０重量部が望ましい。
The organic binder is not particularly limited, and examples thereof include methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, and polyethylene glycol. Of these, methylcellulose is desirable.
The amount of the binder is usually preferably 1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the inorganic powder.
上記可塑剤としては特に限定されず、例えば、グリセリン等が挙げられる。
また、上記潤滑剤としては特に限定されず、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシプロピレンアルキルエーテル等のポリオキシアルキレン系化合物等が挙げられる。
潤滑剤の具体例としては、例えば、ポリオキシエチレンモノブチルエーテル、ポリオキシプロピレンモノブチルエーテル等が挙げられる。
なお、可塑剤、潤滑剤は、場合によっては、混合原料粉末に含まれていなくてもよい。
It does not specifically limit as said plasticizer, For example, glycerol etc. are mentioned.
The lubricant is not particularly limited, and examples thereof include polyoxyalkylene compounds such as polyoxyethylene alkyl ether and polyoxypropylene alkyl ether.
Specific examples of the lubricant include polyoxyethylene monobutyl ether and polyoxypropylene monobutyl ether.
In some cases, the plasticizer and the lubricant may not be contained in the mixed raw material powder.
また、上記湿潤混合物を調製する際には、分散媒液を使用してもよく、上記分散媒液としては、例えば、水、ベンゼン等の有機溶媒、メタノール等のアルコール等が挙げられる。
さらに、上記湿潤混合物中には、成形助剤が添加されていてもよい。
上記成形助剤としては特に限定されず、例えば、エチレングリコール、デキストリン、脂肪酸、脂肪酸石鹸、ポリアルコール等が挙げられる。
Moreover, when preparing the said wet mixture, you may use a dispersion medium liquid, As said dispersion medium liquid, alcohol, such as water, organic solvents, such as benzene, methanol, etc. are mentioned, for example.
Further, a molding aid may be added to the wet mixture.
The molding aid is not particularly limited, and examples thereof include ethylene glycol, dextrin, fatty acid, fatty acid soap, polyalcohol and the like.
さらに、上記湿潤混合物には、必要に応じて酸化物系セラミックを成分とする微小中空球体であるバルーンや、球状アクリル粒子、グラファイト等の造孔剤を添加してもよい。
上記バルーンとしては特に限定されず、例えば、アルミナバルーン、ガラスマイクロバルーン、シラスバルーン、フライアッシュバルーン（ＦＡバルーン）、ムライトバルーン等を挙げることができる。これらのなかでは、アルミナバルーンが望ましい。
Furthermore, a pore-forming agent such as balloons that are fine hollow spheres containing oxide-based ceramics, spherical acrylic particles, and graphite may be added to the wet mixture as necessary.
The balloon is not particularly limited, and examples thereof include an alumina balloon, a glass micro balloon, a shirasu balloon, a fly ash balloon (FA balloon), and a mullite balloon. Of these, alumina balloons are desirable.
また、ここで調製した、炭化ケイ素粉末を用いた湿潤混合物は、その温度が２８℃以下であることが望ましい。温度が高すぎると、有機バインダがゲル化してしまうことがあるからである。
また、上記湿潤混合物中の有機分の割合は１０重量％以下であることが望ましく、水分の含有量は８．０〜２０．０重量％であることが望ましい。
Moreover, it is desirable that the temperature of the wet mixture using the silicon carbide powder prepared here is 28 ° C. or less. It is because an organic binder may gelatinize when temperature is too high.
The organic content in the wet mixture is desirably 10% by weight or less, and the water content is desirably 8.0 to 20.0% by weight.
上記湿潤混合物は、調製後搬送され、成形機に投入されることとなる。
搬送された湿潤混合物を押出成形機に投入した後は、押出成形により所定の形状のハニカム成形体とする。
次に、上記ハニカム成形体を、マイクロ波乾燥機、熱風乾燥機、誘電乾燥機、減圧乾燥機、真空乾燥機、凍結乾燥機等を用いて乾燥させ、乾燥させたハニカム成形体とする。
The wet mixture is transported after preparation and put into a molding machine.
After the transported wet mixture is put into an extruder, a honeycomb formed body having a predetermined shape is formed by extrusion.
Next, the honeycomb formed body is dried using a microwave dryer, a hot air dryer, a dielectric dryer, a vacuum dryer, a vacuum dryer, a freeze dryer, or the like to obtain a dried honeycomb formed body.
ここで、切断装置を用いて作製したハニカム成形体の両端を切断する切断工程を行ない、ハニカム成形体を所定の長さに切断する。 Here, a cutting step of cutting both ends of the honeycomb formed body produced using the cutting device is performed, and the honeycomb formed body is cut into a predetermined length.
次いで、必要に応じて、入口側セル群の出口側の端部、及び、出口側セル群の入口側の端部に、封止材となる封止材ペーストを所定量充填し、セルを目封じする。このセルの目封じの際には、ハニカム成形体の端面（すなわち切断工程後の切断面）に目封じ用のマスクを当てて、目封じの必要なセルにのみ封止材ペーストを充填する。 Then, if necessary, the end side of the inlet side cell group and the end side of the outlet side cell group at the inlet side are filled with a predetermined amount of sealing material paste as a sealing material, and the cells are To seal. When sealing the cells, a sealing mask is applied to the end face of the honeycomb formed body (that is, the cut surface after the cutting step), and only the cells that need to be sealed are filled with the sealing material paste.
上記封止材ペーストとしては特に限定されないが、後工程を経て製造される封止材の気孔率が３０〜７５％となるものが望ましく、例えば、上記湿潤混合物と同様のものを用いることができる。 Although it does not specifically limit as said sealing material paste, The thing from which the porosity of the sealing material manufactured through a post process becomes 30 to 75% is desirable, For example, the thing similar to the said wet mixture can be used. .
上記封止材ペーストの充填は、必要に応じて行なえばよく、上記封止材ペーストを充填した場合には、例えば、後工程を経て得られたハニカム構造体をセラミックフィルタとして好適に使用することができ、上記封止材ペーストを充填しなかった場合には、例えば、後工程を経て得られたハニカム構造体を触媒担持体として好適に使用することができる。 The sealing material paste may be filled as necessary. When the sealing material paste is filled, for example, a honeycomb structure obtained through a subsequent process is preferably used as a ceramic filter. In the case where the sealing material paste is not filled, for example, a honeycomb structure obtained through a subsequent process can be suitably used as a catalyst carrier.
次に、上記封止材ペーストが充填されたハニカム成形体を、所定の条件で脱脂（例えば、２００〜５００℃）に次いで、焼成（例えば、１４００〜２３００℃）することにより、全体が一の焼成体から構成され、複数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設され、かつ、上記セルのいずれか一方の端部が封止されたハニカム焼成体（図６（ａ）及び（ｂ）参照）を製造することができる。 Next, the honeycomb formed body filled with the sealing material paste is degreased (for example, 200 to 500 ° C.) under predetermined conditions and then fired (for example, 1400 to 2300 ° C.), so that the whole A honeycomb fired body composed of a fired body, in which a plurality of cells are arranged in parallel in the longitudinal direction across the cell wall, and either one end of the cells is sealed (FIGS. 6A and 6B). )) Can be manufactured.
上記ハニカム成形体の脱脂及び焼成の条件は、従来から多孔質セラミックからなるフィルタを製造する際に用いられている条件を適用することができる。
また、本発明の検査方法により、脱脂後のハニカム成形体の形状についても好適に検査することができる。
As the conditions for degreasing and firing the honeycomb formed body, the conditions conventionally used when manufacturing a filter made of a porous ceramic can be applied.
Further, the shape of the honeycomb formed body after degreasing can be suitably inspected by the inspection method of the present invention.
次に、ハニカム焼成体の側面に、シール材層（接着剤層）となるシール材ペーストを均一な厚さで塗布してシール材ペースト層を形成し、このシール材ペースト層の上に、順次他のハニカム焼成体を積層する工程を繰り返し、所定の大きさのハニカム焼成体の集合体を作製する。 Next, a sealing material paste serving as a sealing material layer (adhesive layer) is applied to the side surface of the honeycomb fired body with a uniform thickness to form a sealing material paste layer. The process of laminating other honeycomb fired bodies is repeated to produce an aggregate of honeycomb fired bodies having a predetermined size.
上記シール材ペーストとしては、例えば、無機バインダと有機バインダと無機繊維及び／又は無機粒子とからなるもの等が挙げられる。
上記無機バインダとしては、例えば、シリカゾル、アルミナゾル等を挙げることができる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。上記無機バインダのなかでは、シリカゾルが望ましい。
As said sealing material paste, what consists of an inorganic binder, an organic binder, an inorganic fiber, and / or an inorganic particle etc. are mentioned, for example.
Examples of the inorganic binder include silica sol and alumina sol. These may be used alone or in combination of two or more. Among the inorganic binders, silica sol is desirable.
上記有機バインダとしては、例えば、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等を挙げることができる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。上記有機バインダのなかでは、カルボキシメチルセルロースが望ましい。 Examples of the organic binder include polyvinyl alcohol, methyl cellulose, ethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among the organic binders, carboxymethyl cellulose is desirable.
上記無機繊維としては、例えば、シリカ−アルミナ、ムライト、アルミナ、シリカ等のセラミックファイバー等を挙げることができる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。上記無機繊維のなかでは、アルミナファイバが望ましい。 Examples of the inorganic fiber include ceramic fibers such as silica-alumina, mullite, alumina, and silica. These may be used alone or in combination of two or more. Among the inorganic fibers, alumina fibers are desirable.
上記無機粒子としては、例えば、炭化物、窒化物等を挙げることができ、具体的には、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化ホウ素からなる無機粉末等を挙げることができる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。上記無機粒子のなかでは、熱伝導性に優れる炭化ケイ素が望ましい。 Examples of the inorganic particles include carbides and nitrides, and specific examples include inorganic powders made of silicon carbide, silicon nitride, and boron nitride. These may be used alone or in combination of two or more. Among the inorganic particles, silicon carbide having excellent thermal conductivity is desirable.
さらに、上記シール材ペーストには、必要に応じて酸化物系セラミックを成分とする微小中空球体であるバルーンや、球状アクリル粒子、グラファイト等の造孔剤を添加してもよい。
上記バルーンとしては特に限定されず、例えば、アルミナバルーン、ガラスマイクロバルーン、シラスバルーン、フライアッシュバルーン（ＦＡバルーン）、ムライトバルーン等を挙げることができる。これらのなかでは、アルミナバルーンが望ましい。
Furthermore, a pore-forming agent such as a balloon, which is a fine hollow sphere containing an oxide-based ceramic, spherical acrylic particles, or graphite, may be added to the sealing material paste as necessary.
The balloon is not particularly limited, and examples thereof include an alumina balloon, a glass micro balloon, a shirasu balloon, a fly ash balloon (FA balloon), and a mullite balloon. Of these, alumina balloons are desirable.
次に、このハニカム焼成体の集合体を加熱してシール材ペースト層を乾燥、固化させてシール材層（接着剤層）とする。
次に、ダイヤモンドカッター等を用い、ハニカム焼成体がシール材層（接着剤層）を介して複数個接着されたハニカム焼成体の集合体に切削加工を施し、円柱形状のセラミックブロックを作製する。
Next, the aggregate of the honeycomb fired bodies is heated to dry and solidify the sealing material paste layer to form a sealing material layer (adhesive layer).
Next, using a diamond cutter or the like, an aggregate of honeycomb fired bodies in which a plurality of honeycomb fired bodies are bonded via a sealing material layer (adhesive layer) is cut to produce a cylindrical ceramic block.
そして、セラミックブロックの外周に上記シール材ペーストを用いてシール材層（コート材層）を形成することで、ハニカム焼成体がシール材層（接着剤層）を介して複数個接着された円柱形状のセラミックブロックの外周部にシール材層（コート材層）が設けられたハニカム構造体とすることができる。 A cylindrical shape in which a plurality of honeycomb fired bodies are bonded via a sealing material layer (adhesive layer) by forming a sealing material layer (coating material layer) on the outer periphery of the ceramic block using the sealing material paste. A honeycomb structure in which a sealing material layer (coating material layer) is provided on the outer periphery of the ceramic block can be obtained.
本発明のハニカム構造体の製造方法では、以上のようにして作製したハニカム構造体について、その形状を検査する形状検査工程を行なう。 In the method for manufacturing a honeycomb structure of the present invention, a shape inspection process for inspecting the shape of the honeycomb structure manufactured as described above is performed.
上記形状検査工程では、基準面と、上記基準面に垂直に設けられたレール、及び、上記レールに沿って移動する探針からなる測定子とを備えた接触式計測機を準備し、上記基準面に上記ハニカム構造体の一方の端面を接触させ、上記測定子を上記基準面に近づける方向に移動せしめて上記ハニカム構造体の他方の端面に上記探針を接触させることにより、上記ハニカム構造体の長手方向の形状を計測する。本形状検査工程において行なう検査方法としては、既に説明した本発明のハニカム構造体の検査方法を好適に採用することができる。 In the shape inspection step, a contact-type measuring instrument including a reference surface, a rail provided perpendicular to the reference surface, and a probe that moves along the rail is prepared, and the reference One end face of the honeycomb structure is brought into contact with a surface, the probe is moved in a direction approaching the reference plane, and the probe is brought into contact with the other end face of the honeycomb structure. The shape in the longitudinal direction is measured. As the inspection method performed in the present shape inspection step, the honeycomb structure inspection method of the present invention described above can be suitably employed.
本発明のハニカム構造体の製造方法において、検査の対象となるハニカム構造体は、複数のハニカム焼成体が接着剤層を介して結束されてなるもの（集合型ハニカム構造体）であることが望ましい。
この理由は、本発明のハニカム構造体の製造方法により製造したハニカム構造体は、通常、ケーシング内に収納されて使用される。製造したハニカム構造体をケーシングに収納する際に、特に、ハニカム構造体の長手方向の形状が整っていないと、ケーシングに収納することができなかったり、破損が生じたりする場合がある。このような問題が生じることを防止するために形状検査を行なうのであるが、一体型ハニカム構造体と比して長手方向の形状が複雑である集合型ハニカム構造体であっても、本形状検査工程ではその長手方向の形状を正確かつ簡便に計測することができ、好適に検査の対象とすることができるからである。
In the method for manufacturing a honeycomb structure of the present invention, the honeycomb structure to be inspected is preferably a structure in which a plurality of honeycomb fired bodies are bundled through an adhesive layer (aggregate honeycomb structure). .
The reason for this is that the honeycomb structure manufactured by the method for manufacturing a honeycomb structure of the present invention is usually housed in a casing and used. When the manufactured honeycomb structure is stored in the casing, the honeycomb structure may not be stored in the casing or may be damaged unless the shape of the honeycomb structure in the longitudinal direction is prepared. In order to prevent such problems from occurring, shape inspection is performed, but this shape inspection is required even for aggregated honeycomb structures that have a complicated shape in the longitudinal direction compared to an integrated honeycomb structure. This is because, in the process, the shape in the longitudinal direction can be accurately and simply measured, and can be suitably used as an inspection target.
また、ハニカム構造体の長手方向の形状に関する検査項目は、長手方向の長さ、平行度及び位置度のうちの少なくとも１つであることが望ましい。さらに、接触式計測機は、複数の測定子を備えていることが望ましい。
これらの理由に関しても、本発明のハニカム構造体の検査方法の説明において記載した理由に加えて、最終製品としてのハニカム構造体の長手方向の形状を多面的に評価し、その機能性・安全性の担保を確実にするためである。
Moreover, it is desirable that the inspection item related to the shape of the honeycomb structure in the longitudinal direction is at least one of the length in the longitudinal direction, the parallelism, and the position. Furthermore, it is desirable that the contact-type measuring instrument includes a plurality of measuring elements.
Regarding these reasons, in addition to the reason described in the description of the method for inspecting the honeycomb structure of the present invention, the longitudinal shape of the honeycomb structure as a final product is evaluated from various aspects, and its functionality and safety are also evaluated. This is to ensure the collateral.
このように、本形状検査工程においてハニカム構造体の長手方向の形状を検査することにより良品と不良品とを選別することができ、所望の形状を有するハニカム構造体を製造することができる。 In this way, in the present shape inspection step, the non-defective product and the defective product can be selected by inspecting the shape of the honeycomb structure in the longitudinal direction, and the honeycomb structure having a desired shape can be manufactured.
その後、必要に応じて、ハニカム構造体に触媒を担持させる。上記触媒の担持は集合体を作製する前のハニカム焼成体に行ってもよい。
触媒を担持させる場合には、ハニカム構造体の表面に高い比表面積のアルミナ膜を形成し、このアルミナ膜の表面に助触媒、及び、白金等の触媒を付与することが望ましい。
Thereafter, if necessary, a catalyst is supported on the honeycomb structure. The catalyst may be supported on the honeycomb fired body before producing the aggregate.
When the catalyst is supported, it is desirable to form an alumina film having a high specific surface area on the surface of the honeycomb structure, and to apply a promoter such as platinum and a catalyst such as platinum to the surface of the alumina film.
上記ハニカム構造体の表面にアルミナ膜を形成する方法としては、例えば、Ａｌ（ＮＯ３）３等のアルミニウムを含有する金属化合物の溶液をハニカム構造体に含浸させて加熱する方法、アルミナ粉末を含有する溶液をハニカム構造体に含浸させて加熱する方法等を挙げることができる。
上記アルミナ膜に助触媒を付与する方法としては、例えば、Ｃｅ（ＮＯ３）３等の希土類元素等を含有する金属化合物の溶液をハニカム構造体に含浸させて加熱する方法等を挙げることができる。
上記アルミナ膜に触媒を付与する方法としては、例えば、ジニトロジアンミン白金硝酸溶液（［Ｐｔ（ＮＨ３）２（ＮＯ２）２］ＨＮＯ３、白金濃度４．５３重量％）等をハニカム構造体に含浸させて加熱する方法等を挙げることができる。
また、予め、アルミナ粒子に触媒を付与して、触媒が付与されたアルミナ粉末を含有する溶液をハニカム構造体に含浸させて加熱する方法で触媒を付与してもよい。
As a method for forming an alumina film on the surface of the honeycomb structure, for example, a method in which a honeycomb structure is impregnated with a solution of a metal compound containing aluminum such as Al (NO 3 ) 3 and heated, an alumina powder is contained. For example, the honeycomb structure may be impregnated with a solution to be heated and heated.
Examples of a method for applying a promoter to the alumina film include a method in which a honeycomb structure is impregnated with a solution of a metal compound containing a rare earth element such as Ce (NO 3 ) 3 and heated. .
As a method for imparting a catalyst to the alumina membrane, for example, a dinitrodiammine platinum nitric acid solution ([Pt (NH 3 ) 2 (NO 2 ) 2 ] HNO 3 , platinum concentration 4.53% by weight) or the like is applied to the honeycomb structure. Examples of the method include impregnation and heating.
Alternatively, the catalyst may be applied by a method in which a catalyst is applied to the alumina particles in advance, and the honeycomb structure is impregnated with a solution containing the alumina powder to which the catalyst is applied and heated.
また、ここまで説明したハニカム構造体の製造方法により製造されたハニカム構造体は、複数のハニカム焼成体がシール材層（接着剤層）を介して結束された構成を有する集合型ハニカム構造体であるが、本発明の製造方法により製造するハニカム構造体は、円柱形状のセラミックブロックが１つのハニカム焼成体から構成されている一体型ハニカム構造体であってもよい。ここで一体型ハニカム構造体の主な構成材料は、コージェライトやチタン酸アルミニウムであることが望ましい。 Further, the honeycomb structure manufactured by the method for manufacturing a honeycomb structure described so far is a collective honeycomb structure having a configuration in which a plurality of honeycomb fired bodies are bundled through a sealing material layer (adhesive layer). However, the honeycomb structure manufactured by the manufacturing method of the present invention may be an integrated honeycomb structure in which a columnar ceramic block is composed of one honeycomb fired body. Here, the main constituent material of the integral honeycomb structure is preferably cordierite or aluminum titanate.
このような一体型ハニカム構造体を製造する場合は、まず、押出成形により成形するハニカム成形体の大きさが、集合型ハニカム構造体を製造する場合に比べて大きい以外は、集合型ハニカム構造体を製造する場合と同様の方法を用いて、ハニカム成形体を作製する。 When manufacturing such an integral honeycomb structure, first, the aggregated honeycomb structure is formed except that the size of the honeycomb molded body formed by extrusion molding is larger than that when manufacturing the aggregated honeycomb structure. A honeycomb formed body is manufactured by using the same method as that for manufacturing.
次に、集合型ハニカム構造体の製造と同様に、上記ハニカム成形体を、マイクロ波乾燥機、熱風乾燥機、誘電乾燥機、減圧乾燥機、真空乾燥機、凍結乾燥機等を用いて乾燥させる。
次いで、乾燥させたハニカム成形体の両端部を切断する切断工程を行なう。
Next, similarly to the production of the aggregated honeycomb structure, the honeycomb formed body is dried using a microwave dryer, a hot air dryer, a dielectric dryer, a vacuum dryer, a vacuum dryer, a freeze dryer, or the like. .
Next, a cutting process for cutting both end portions of the dried honeycomb formed body is performed.
次に、入口側セル群の出口側の端部、及び、出口側セル群の入口側の端部に、封止材となる封止材ペーストを所定量充填し、セルを目封じする。
その後、集合型ハニカム構造体の製造と同様に、脱脂、焼成を行なうことによりセラミックブロックを製造し、必要に応じて、シール材層（コート材層）の形成を行なうことにより、一体型ハニカム構造体を製造することができる。また、上記一体型ハニカム構造体にも、上述した方法で触媒を担持させてもよい。
Next, a predetermined amount of a sealing material paste serving as a sealing material is filled in the outlet side end portion of the inlet side cell group and the inlet side end portion of the outlet side cell group to seal the cells.
Thereafter, similarly to the production of the aggregated honeycomb structure, a ceramic block is produced by degreasing and firing, and if necessary, a sealing material layer (coating material layer) is formed, whereby an integral honeycomb structure is produced. The body can be manufactured. Further, the above-mentioned integral honeycomb structure may be loaded with a catalyst by the method described above.
以上、説明した本発明のハニカム構造体の製造方法では、作業効率よくハニカム構造体を製造することができる。
また、上述した方法によりハニカム構造体を製造する場合、ハニカム構造体の長手方向の形状を短時間でかつ正確に計測することができ、また、製造したハニカム構造体が製品規格に合格しているか否かについても短時間でかつ正確に判断することができ、従って、ハニカム構造体の製造工程全体の効率も向上させることができる。
なお、本明細書においては主にハニカム焼成体からなるハニカム構造体の検査方法について説明を行ったが、焼成前の乾燥後のハニカム成形体や脱脂後のハニカム成形体を検査する場合においても本発明と同様の効果を得ることができる。
As described above, the honeycomb structure manufacturing method of the present invention described above can manufacture a honeycomb structure with high work efficiency.
In addition, when a honeycomb structure is manufactured by the above-described method, the shape of the honeycomb structure in the longitudinal direction can be measured in a short time and accurately, and whether the manufactured honeycomb structure has passed product standards. Whether or not it can be determined accurately in a short time, and therefore the efficiency of the entire manufacturing process of the honeycomb structure can be improved.
In the present specification, the method for inspecting the honeycomb structure mainly composed of the honeycomb fired body has been described. However, the present invention is applicable to the case of inspecting the honeycomb formed body after drying before firing or the honeycomb formed body after degreasing. The same effect as the invention can be obtained.
以下に実施例を掲げ、本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されない。 The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to these examples.
本発明のハニカム構造体の製造方法の形状検査工程において、本発明のハニカム構造体の検査方法を採用して、製造した集合型ハニカム構造体の長手方向の形状を計測した。本形状検査工程における検査項目は、長手方向の長さ、平行度及び位置度であり、それぞれについて評価を行なった。 In the shape inspection step of the manufacturing method of the honeycomb structure of the present invention, the shape of the assembled honeycomb structure manufactured in the longitudinal direction was measured by employing the inspection method of the honeycomb structure of the present invention. The inspection items in this shape inspection process are the length in the longitudinal direction, the parallelism, and the degree of position, and each was evaluated.
（実施例１）
平均粒径１０μｍのα型炭化ケイ素粉末２５０ｋｇと、平均粒径０．５μｍのα型炭化ケイ素粉末１００ｋｇと、有機バインダ（メチルセルロース）と２０ｋｇとを混合し、混合粉末を調製した。
次に、別途、潤滑剤（日本油脂社製 ユニルーブ）１２ｋｇと、可塑剤（グリセリン）５ｋｇと、水６５ｋｇとを混合して液体混合物を調製し、この液体混合物と混合粉末とを湿式混合機を用いて混合し、湿潤混合物を調製した。
なお、ここで調製した湿潤混合物の水分含有量は、１４重量％であった。
Example 1
250 kg of α-type silicon carbide powder having an average particle size of 10 μm, 100 kg of α-type silicon carbide powder having an average particle size of 0.5 μm, and 20 kg of an organic binder (methylcellulose) were mixed to prepare a mixed powder.
Next, separately, 12 kg of lubricant (Unilube manufactured by NOF Corporation), 5 kg of plasticizer (glycerin), and 65 kg of water are mixed to prepare a liquid mixture, and this liquid mixture and the mixed powder are mixed in a wet mixer. And mixed to prepare a wet mixture.
The moisture content of the wet mixture prepared here was 14% by weight.
次に、搬送装置を用いて、この湿潤混合物を押出成形機に搬送し、押出成形機の原料投入口に投入した。
なお、押出成形機投入直前の湿潤混合物の水分含有量は、１３．５重量％であった。
そして、押出成形により、セルの端部が封止されていない以外は、図６に示した形状と同様の形状の成形体を作製した。
Next, this wet mixture was conveyed to an extrusion molding machine using a conveyance device, and charged into a raw material inlet of the extrusion molding machine.
In addition, the moisture content of the wet mixture immediately before feeding the extruder was 13.5% by weight.
And the molded object of the shape similar to the shape shown in FIG. 6 was produced except the edge part of the cell being sealed by extrusion molding.
次に、マイクロ波乾燥機等を用いて上記生成形体を乾燥させた後、上記湿潤混合物と同様の組成の封止材ペーストを所定のセルに充填した。
次いで、再び乾燥機を用いて乾燥させた後、４００℃で脱脂し、常圧のアルゴン雰囲気下２２００℃、３時間で焼成を行なうことにより、気孔率が４０％、平均気孔径が１２．５μｍ、その大きさが３４．３ｍｍ×３４．３ｍｍ×２５４ｍｍ、セルの数（セル密度）が４６．５個／ｃｍ２、セル壁の厚さが０．２０ｍｍの炭化ケイ素焼結体からなるハニカム焼成体を製造した。
Next, after the generated shaped body was dried using a microwave dryer or the like, a predetermined paste was filled with a sealing material paste having the same composition as the wet mixture.
Next, after drying again using a dryer, degreasing is performed at 400 ° C., and firing is performed at 2200 ° C. for 3 hours under an atmospheric pressure of argon atmosphere, so that the porosity is 40% and the average pore diameter is 12.5 μm. A honeycomb fired body comprising a silicon carbide sintered body having a size of 34.3 mm × 34.3 mm × 254 mm, a cell number (cell density) of 46.5 cells / cm 2 , and a cell wall thickness of 0.20 mm. The body was manufactured.
平均繊維長２０μｍのアルミナファイバ３０重量％、平均粒径０．６μｍの炭化ケイ素粒子２１重量％、シリカゾル１５重量％、カルボキシメチルセルロース５．６重量％、及び、水２８．４重量％を含む耐熱性のシール材ペーストを用いてハニカム焼成体を多数接着させ、さらに、１２０℃で乾燥させ、続いて、ダイヤモンドカッターを用いて切断することにより、シール材層（接着剤層）の厚さ１ｍｍの円柱状のセラミックブロックを作製した。 Heat resistance including 30% by weight of alumina fiber having an average fiber length of 20 μm, 21% by weight of silicon carbide particles having an average particle diameter of 0.6 μm, 15% by weight of silica sol, 5.6% by weight of carboxymethylcellulose, and 28.4% by weight of water A large number of honeycomb fired bodies were bonded using the sealing material paste, dried at 120 ° C., and then cut using a diamond cutter, whereby a sealing material layer (adhesive layer) with a thickness of 1 mm was obtained. Columnar ceramic blocks were produced.
次に、無機繊維としてシリカ−アルミナファイバ（平均繊維長１００μｍ、平均繊維径１０μｍ）２３．３重量％、無機粒子として平均粒径０．３μｍの炭化ケイ素粉末３０．２重量％、無機バインダとしてシリカゾル（ゾル中のＳｉＯ２の含有率：３０重量％）７重量％、有機バインダとしてカルボキシメチルセルロース０．５重量％及び水３９重量％を混合、混練してシール材ペーストを調製した。 Next, silica-alumina fiber (average fiber length: 100 μm, average fiber diameter: 10 μm) is 23.3% by weight as inorganic fibers, 30.2% by weight of silicon carbide powder having an average particle diameter of 0.3 μm as inorganic particles, and silica sol as an inorganic binder (SiO 2 content in sol: 30% by weight) 7% by weight, 0.5% by weight of carboxymethyl cellulose and 39% by weight of water as an organic binder were mixed and kneaded to prepare a sealing material paste.
次に、上記シール材ペーストを用いて、ハニカムブロックの外周部に厚さ０．２ｍｍのシール材ペースト層を形成した。そして、このシール材ペースト層を１２０℃で乾燥して、外周にシール材層（コート層）が形成された直径１４３．８ｍｍ×長さ２５４ｍｍの円柱状のハニカム構造体を作製した。 Next, using the sealing material paste, a sealing material paste layer having a thickness of 0.2 mm was formed on the outer periphery of the honeycomb block. And this sealing material paste layer was dried at 120 degreeC, and the cylindrical honeycomb structure of diameter 143.8mm x length 254mm in which the sealing material layer (coat layer) was formed in the outer periphery was produced.
（ハニカム構造体の長手方向の形状の計測）
上記手順で作製したハニカム構造体について、本発明の検査方法を採用する形状検査工程を行ない、その長手方向の形状を計測した。具体的には、図４（ａ）及び（ｂ）に示す接触式計測機３０を用い、ハニカム構造体の端面において、一のハニカム焼成体の端面が占める領域ごとに一の測定子が割り当てられるようにして、５サンプルのハニカム構造体について、それぞれ長手方向の長さ、平行度及び位置度を計測した。従って、１サンプルのハニカム構造体の長手方向の形状を検査するに際して、１回の検査での計測点数は、図８に示すように１２点であり、計測点数と同数の計測結果が得られる。
なお、図８は、ハニカム構造体の端面の長手方向の形状の計測の際に、一のハニカム焼成体の端面が占める領域ごとに一の測定子が割り当てられるようにしたときの計測点番号を示す模式図である。
(Measurement of longitudinal shape of honeycomb structure)
The honeycomb structure manufactured by the above procedure was subjected to a shape inspection process employing the inspection method of the present invention, and the shape in the longitudinal direction was measured. Specifically, using the contact-
FIG. 8 shows measurement point numbers when one measuring element is assigned to each region occupied by one end face of the honeycomb fired body when measuring the shape of the end face of the honeycomb structure in the longitudinal direction. It is a schematic diagram shown.
なお、各検査項目の値は、次のようにして求めた。
長手方向の長さは、探針が接触している端面と基準面との間の距離を計測することにより求めた。
平行度は、計測した長手方向の長さの値のうち、最大値と最小値との差を算出することにより求めた。
位置度は、長手方向の長さの平均値を算出し、この平均値と各長手方向の長さとの差の絶対値をそれぞれ算出し、これらの絶対値のうちの最大値に２を乗じることにより求めた。
それぞれの計測の結果を表１に示す。
In addition, the value of each inspection item was calculated | required as follows.
The length in the longitudinal direction was determined by measuring the distance between the end surface with which the probe is in contact and the reference surface.
The degree of parallelism was determined by calculating the difference between the maximum value and the minimum value among the measured length values in the longitudinal direction.
For the degree of position, calculate the average value of the length in the longitudinal direction, calculate the absolute value of the difference between this average value and the length in each longitudinal direction, and multiply the maximum value of these absolute values by 2 Determined by
The results of each measurement are shown in Table 1.
表１から明らかなように、各サンプルの長手方向の形状の検査項目について計測したところ、サンプルＮｏ．４及びＮｏ．５の平行度の値と位置度の値とが、サンプルＮｏ．１〜３と比較して大きかったものの、全てのサンプルが製品として使用可能であることが確認された。 As apparent from Table 1, when the inspection items of the shape in the longitudinal direction of each sample were measured, the sample No. 4 and no. The value of parallelism and the value of position of 5 Although it was large compared with 1-3, it was confirmed that all samples can be used as products.
このように、本発明のハニカム構造体の検査方法により、１回の計測により長手方向の形状に関するデータを多数得ることができる。さらに、これらのデータを解析することにより、長手方向の長さ、平行度及び位置度といった長手方向の形状を１回の計測のみで検査することができるので、形状検査工程に要する時間を短縮することができ、ハニカム構造体の製造工程全体の効率化を図ることができる。 As described above, according to the method for inspecting a honeycomb structure of the present invention, a large amount of data related to the shape in the longitudinal direction can be obtained by one measurement. Furthermore, by analyzing these data, it is possible to inspect the shape in the longitudinal direction such as the length in the longitudinal direction, the parallelism, and the degree of position with only one measurement, thereby shortening the time required for the shape inspection process. Therefore, the efficiency of the entire manufacturing process of the honeycomb structure can be improved.
（比較例１）
ハニカム構造体を側面方向から撮影し、その画像を解析することにより、長手方向の形状を検査した。
その結果、実施例１で計測したようなばらつき等を検出することができないまま、全てのサンプルが製品として使用可能であることが確認されただけであった。
(Comparative Example 1)
The honeycomb structure was photographed from the side direction, and the shape in the longitudinal direction was inspected by analyzing the image.
As a result, it was only confirmed that all samples could be used as products without detecting variations and the like as measured in Example 1.
１、１１ ハニカム構造体
２ 基準面
３、３１、３２ 測定子
３ａ、３１ａ、３２ａ レール
３ｂ、３１ｂ、３２ｂ 探針
４ 測定子支持板
５ 支持部材
１０、２０、３０ 接触式計測機
DESCRIPTION OF
Claims (8)
基準面と、前記基準面に垂直に設けられたレール、及び、前記レールに沿って移動する探針からなる測定子とを備えた接触式計測機を準備し、前記基準面に前記ハニカム構造体の一方の端面を接触させ、前記測定子を前記基準面に近づける方向に移動せしめて前記ハニカム構造体の他方の端面に前記探針を接触させることにより、前記ハニカム構造体の長手方向の形状を計測するにあたり、
計測対象であるハニカム構造体の長手方向の長さより長い標準サンプルを用いて、基準面に対する測定子の位置、及び、レールに対する探針の位置をそれぞれの原点位置として記録することで、前記接触式計測機の０点調整を行った後、
前記０点調整後の測定子の原点位置から前記測定子を前記基準面に近づける方向の一方向にのみ移動させて、前記ハニカム構造体の長手方向の形状を計測することを特徴とするハニカム構造体の検査方法。 A method for inspecting a honeycomb structure in which a plurality of columnar honeycomb fired bodies in which a large number of cells are arranged in parallel in a longitudinal direction with a cell wall interposed therebetween are bound through an adhesive layer ,
A contact-type measuring instrument comprising a reference surface, a rail provided perpendicularly to the reference surface, and a probe comprising a probe moving along the rail is prepared, and the honeycomb structure is provided on the reference surface. The shape of the honeycomb structure in the longitudinal direction is adjusted by bringing the probe into contact with the other end surface of the honeycomb structure by moving the probe in a direction to approach the reference surface. In measuring ,
Using a standard sample that is longer than the length in the longitudinal direction of the honeycomb structure to be measured, the position of the probe relative to the reference plane and the position of the probe relative to the rail are recorded as the respective origin positions. After adjusting the zero point of the measuring instrument,
A honeycomb structure in which the shape of the honeycomb structure in the longitudinal direction is measured by moving the probe from the origin position of the probe after adjusting the zero point only in one direction in which the probe is brought closer to the reference plane. Body inspection method.
前記形状検査工程では、基準面と、前記基準面に垂直に設けられたレール、及び、前記レールに沿って移動する探針からなる測定子とを備えた接触式計測機を準備し、前記基準面に前記ハニカム構造体の一方の端面を接触させ、前記測定子を前記基準面に近づける方向に移動せしめて前記ハニカム構造体の他方の端面に前記探針を接触させることにより、前記ハニカム構造体の長手方向の形状を計測するにあたり、
計測対象であるハニカム構造体の長手方向の長さより長い標準サンプルを用いて、基準面に対する測定子の位置、及び、レールに対する探針の位置をそれぞれの原点位置として記録することで、前記接触式計測機の０点調整を行った後、
前記０点調整後の測定子の原点位置から前記測定子を前記基準面に近づける方向の一方向にのみ移動させて、前記ハニカム構造体の長手方向の形状を計測することを特徴とするハニカム構造体の製造方法。 By forming a ceramic raw material, a columnar honeycomb formed body in which a large number of cells are arranged in parallel in the longitudinal direction across the cell wall is manufactured and fired to form a plurality of honeycomb fired bodies through an adhesive layer. A honeycomb structure manufacturing method for performing a shape inspection process for inspecting a shape after forming a bundled honeycomb structure,
In the shape inspection step, a contact-type measuring instrument including a reference surface, a rail provided perpendicularly to the reference surface, and a probe consisting of a probe moving along the rail is prepared, and the reference The honeycomb structure is brought into contact with one end face of the honeycomb structure, and the probe is brought into contact with the other end face of the honeycomb structure by moving the measuring element in a direction approaching the reference plane. In measuring the longitudinal shape of
Using a standard sample that is longer than the length in the longitudinal direction of the honeycomb structure to be measured, the position of the probe relative to the reference plane and the position of the probe relative to the rail are recorded as the respective origin positions. After adjusting the zero point of the measuring instrument,
A honeycomb structure in which the shape of the honeycomb structure in the longitudinal direction is measured by moving the probe from the origin position of the probe after adjusting the zero point only in one direction in which the probe is brought closer to the reference plane. Body manufacturing method.
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