JP6779224B2 - ハニカム構造体の端面検査方法 - Google Patents
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Description
(第1の実施形態)
図1Aは、第1の処理用画像データ取得手段21と、第2の処理用画像データ取得手段22とを備え、ハニカム構造体1を移動させて画像データを得る端面検査装置10を上から見た模式図である。図1B及び図1Cは、端面検査装置10を横から見た場合の一部を示す図である。また、図1Bは、本発明のハニカム構造体1の載置面3に対し垂直方向の軸aとの間に形成される角度kが40°以上である光12を照射しながら、第1の端面2aの第1の処理用画像データを得る方法を説明する図である。また、図1Cは、本発明のハニカム構造体1の載置面3に対し垂直方向の軸aとの間に形成される角度kが40°未満である光12を照射しながら、第1の端面2aの第2の処理用画像データを得る方法を説明する図である。
図2Aは、端面検査装置10の第2の実施形態を示す図である。第2の実施形態では、配置手段23、第1の光源11a、第2の光源11b、撮影装置13を含む。第2の実施形態では、ハニカム構造体1を所定の位置に配置し、第1の処理用画像データと第2の処理用画像データとを取得する。なお、本実施形態においても、ハニカム構造体1を所定の位置に配置するとは、所定の位置に静止状態で置く場合のみならず、移動させつつ所定の位置を通過させる場合も含む。
図2B及び図2Cを用いて第3の実施形態を説明する。第3の実施形態の端面検査装置10は、配置手段23、第1の処理用画像データ取得手段21、第2の処理用画像データ取得手段22を含む。また、ハニカム構造体1の上下を反転するための反転装置28を含む。
(ハニカム構造体)
図3Aに、本発明の端面検査方法の検査対象として用いられるハニカム構造体1の一例であり、軸方向9の一方の端面2から見た模式図を示す。図3Bに、ハニカム構造体1の斜視図を示す。ハニカム構造体1は柱状に形成され、軸(長手)方向9の第1の端面2aから第2の端面2bまで貫通する流体の流路を有するものである。ハニカム構造体1は、隔壁4を有し、隔壁4によって流体の流路となる多数のセル5が区画形成されている。
ハニカム構造体1の端面2の隔壁4の欠陥として、チッピングとクラックが挙げられる。図4Aに、第1の端面2aにチッピングを有する隔壁4の一例を示す断面図を示す。また、図4Bに、第1の端面2aにクラックを有する隔壁4の一例を示す断面図を示す。なお、図4Bの上の図は、第1の端面2aを正面から見た図である。クラックは、端面2の切れである。
処理用画像データについて説明する。図5A〜図5Fに、隔壁4にチッピング、細い幅のクラック、又は太い幅のクラックを有する第1の端面2aを撮影した処理用画像の一例を示す。図5A〜図5Cは、ハニカム構造体1の載置面3に対し垂直方向の軸aとの間に形成される角度kが40°以上である光12を照射しながら、第1の端面2aを撮影した第1の処理用画像である。図5D〜図5Fは、ハニカム構造体1の載置面3に対し垂直方向の軸aとの間に形成される角度kが40°未満である光12を照射しながら、第1の端面2aを撮影した第2の処理用画像である。また、図5A及び図5Dは、隔壁4にチッピングを有する第1の端面2aの処理用画像である。図5B及び図5Eは、隔壁4に細い幅のクラックを有する第1の端面2aの処理用画像である。図5C及び図5Fは隔壁4に太い幅のクラックを有する第1の端面2aの処理用画像である。
(端面検査方法の概要)
本発明の端面検査方法は、第1の端面2aから第2の端面2bまで延びる複数のセル5を区画形成する多孔質の隔壁4を有するハニカム構造体1を、第2の端面2bを載置面3として台14に載置し所定の位置に配置する(配置工程)。そして、ハニカム構造体1の第1の端面2aに、そのハニカム構造体1の載置面3に対し垂直方向の軸aとの間に形成される角度kが40°以上である光12を照射しながら、第1の端面2aの第1の処理用画像データを得る(第1の処理用画像データ取得工程)。また、ハニカム構造体1の第1の端面2aに、ハニカム構造体1の載置面3に対し垂直方向の軸aとの間に形成される角度kが40°未満である光12を照射しながら、第1の端面2aの第2の処理用画像データを得る(第2の処理用画像データ取得工程)。このようにして得られた第1の処理用画像データと第2の処理用画像データとを比較してクラックを検出する(クラック検出工程)。
端面検査方法の具体的な工程について詳細に説明する。具体的には、第1の処理用画像データの撮影及び画像データ処理の方法(隔壁4の細い幅のクラック検出)、第2の処理用画像データの撮影及び画像データ処理の方法(隔壁4の太い幅のクラック検出)について説明する。なお、クラックの幅は、例えば、細い幅は、100μm未満、太い幅は、100μm以上である。ただし、細い幅と太い幅の区切りは、収縮処理の収縮度合いにより、変更することができるため、所望の値で区切ることができる。
図1Bに示すように、ハニカム構造体1を、第2の端面2bを載置面3として台14に配置する。そして、ハニカム構造体1の第1の端面2aに、そのハニカム構造体1の載置面3に対し垂直方向の軸aとの間に形成される角度kが40°以上である光12を照射しながら、第1の端面2aの第1の処理用画像データを得る。
第1の処理用画像データを得た後、または得る前、あるいは同時に、隔壁4の太い幅のクラックを検出するための第2の処理用画像データを得る。図1Cに示すように、ハニカム構造体1を、第2の端面2bを載置面3として台14に配置する。そして、ハニカム構造体1の第1の端面2aに、そのハニカム構造体1の載置面3に対し垂直方向の軸aとの間に形成される角度kが40°未満である光12を照射しながら、第1の端面2aの第2の処理用画像データを得る。
まず、以下のようにして、撮影用のハニカム構造体1を作製した。原材料を所定の割合で混合して、水を加えて混練することにより坏土を調製した。調製した坏土を真空脱気した後、押出成形することによりハニカム成形体を得た。次に、ハニカム成形体を焼成することによってハニカム焼成体(多孔質基材)を得た。
次に、細い幅のクラックの画像データ(検出箇所A1〜A3)について、画像データ解析を行った。光軸からの照明(光源11)の角度kが40°以上の場合は図7Aと図7Bに示すように、処理用画像データを、コンピュータにより2値化処理をし、次に、2値画像データにおいて1セルの面積よりも大きい面積を有するセル5を抽出し、抽出したセル5の抽出画像データを収縮処理した。抽出画像データが隔壁4により複数のセル5に分割されるか否かにより、隔壁4の100μm未満の幅のクラックの有無を検出した。角度kが40°未満の場合は図8Aと図8Bに従って、処理用画像データを、コンピュータにより2値化処理をし、次に、2値画像データにおいて1セルの面積よりも大きい面積を有するセル5を抽出し、クラックの有無を検出した。
チッピングを有する検出箇所B1〜B3についても、検出箇所A1〜A3と同様に処理用画像データを得た。光軸からの照明(光源11)の角度kが40°以上の場合は図7Aと図7Bに示すように、処理用画像データを、コンピュータにより2値化処理をし、次に、2値画像データにおいて1セルの面積よりも大きい面積を有するセル5を抽出し、抽出したセル5の抽出画像データを収縮処理した。抽出画像データが隔壁4により複数のセル5に分割されるか否かにより、隔壁4のチッピングの有無を検出した。角度kが40°未満の場合は図8Aと図8Bに従って、処理用画像データを、コンピュータにより2値化処理をし、次に、2値画像データにおいて1セルの面積よりも大きい面積を有するセル5を抽出し、チッピングの有無を検出した。
太い幅のクラックを有する検出箇所C1〜C3についても、検出箇所A1〜A3と同様に処理用画像データを得た。kが40°以上の場合は図7Aと図7Bに示すように、処理用画像データを、コンピュータにより2値化処理をし、次に、2値画像データにおいて1セルの面積よりも大きい面積を有するセル5を抽出し、抽出したセル5の抽出画像データを収縮処理した。抽出画像データが隔壁4により複数のセル5に分割されるか否かにより、隔壁4の100μm以上の幅のクラックの有無を検出した。角度kが40°未満の場合は図8Aと図8Bに従って、処理用画像データを、コンピュータにより2値化処理をし、次に、2値画像データにおいて1セルの面積よりも大きい面積を有するセル5を抽出し、クラックの有無を検出した。
Claims (8)
- 第1の端面から第2の端面まで延びる複数のセルを区画形成する多孔質の隔壁を有するハニカム構造体を、前記第2の端面を載置面として載置して所定の位置に配置する配置工程と、
前記ハニカム構造体の前記第1の端面に、前記ハニカム構造体の前記載置面に対し垂直方向の軸との間に形成される角度が40°以上である光を照射しながら、前記第1の端面の第1の処理用画像データを得る第1の処理用画像データ取得工程と、
前記ハニカム構造体の前記第1の端面に、前記ハニカム構造体の前記載置面に対し垂直方向の軸との間に形成される角度が40°未満である光を照射しながら、前記第1の端面の第2の処理用画像データを得る第2の処理用画像データ取得工程と、
前記第1の処理用画像データと前記第2の処理用画像データとを比較して前記隔壁のクラックを検出するクラック検出工程と、を含む端面検査方法であって、
前記クラック検出工程において、前記第2の処理用画像データを2値化して第2の2値画像データを求め、その第2の2値画像データを基に1セルの面積よりも大きい面積を有するセルを抽出することにより、前記第1の端面のクラックを検出する端面検査方法。 - 前記第1の処理用画像データを得た後、または得る前に、前記第2の処理用画像データを得る請求項1に記載の端面検査方法。
- 前記ハニカム構造体の前記載置面に対し垂直方向の軸との間に形成される角度が40°以上である光と、40°未満である光は、異なる波長の光であり、異なる波長の光を用いて、前記第1の処理用画像データと前記第2の処理用画像データとを同時に得る請求項1に記載の端面検査方法。
- 前記クラック検出工程において、前記第1の処理用画像データを2値化して第1の2値画像データを求め、その第1の2値画像データにおいて前記隔壁における欠損部分の幅を求め、前記幅と所定の閾値を比較することによって前記隔壁のクラックの有無を検出する請求項1〜3のいずれか一項に記載の端面検査方法。
- 前記クラック検出工程において、前記第1の処理用画像データを2値化して第1の2値画像データを求め、その第1の2値画像データにおいて1セルの面積よりも大きい面積を有するセルを抽出し、抽出した前記セルの抽出画像データを収縮処理し、前記隔壁のクラックの有無を検出する請求項1〜3のいずれか一項に記載の端面検査方法。
- 第1の端面から第2の端面まで延びる複数のセルを区画形成する多孔質の隔壁を有するハニカム構造体を、前記第2の端面を載置面として載置して所定の位置に配置する配置工程と、
前記ハニカム構造体の前記第1の端面に、前記ハニカム構造体の前記載置面に対し垂直方向の軸との間に形成される角度が40°以上である光を照射しながら、前記第1の端面の第1の処理用画像データを得る第1の処理用画像データ取得工程と、
前記ハニカム構造体の前記第1の端面に、前記ハニカム構造体の前記載置面に対し垂直方向の軸との間に形成される角度が40°未満である光を照射しながら、前記第1の端面の第2の処理用画像データを得る第2の処理用画像データ取得工程と、
前記第1の処理用画像データと前記第2の処理用画像データとを比較して前記隔壁のクラックを検出するクラック検出工程と、を含む端面検査方法であって、
前記クラック検出工程において、前記第1の処理用画像データを2値化して第1の2値画像データを求め、その第1の2値画像データにおいて1セルの面積よりも大きい面積を有するセルを抽出し、抽出した前記セルの抽出画像データを収縮処理し、前記隔壁のクラックの有無を検出する端面検査方法。 - 前記第1の処理用画像データを得た後、または得る前に、前記第2の処理用画像データを得る請求項6に記載の端面検査方法。
- 前記ハニカム構造体の前記載置面に対し垂直方向の軸との間に形成される角度が40°以上である光と、40°未満である光は、異なる波長の光であり、異なる波長の光を用いて、前記第1の処理用画像データと前記第2の処理用画像データとを同時に得る請求項6に記載の端面検査方法。
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