WO2005040773A1

WO2005040773A1 - ハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査方法及び検査装置

Info

Publication number: WO2005040773A1
Application number: PCT/JP2004/016053
Authority: WO
Inventors: Takahiro Kondo; Yoichi Aoki; Akihiro Mizutani
Original assignee: Ngk Insulators, Ltd.
Priority date: 2003-10-28
Filing date: 2004-10-28
Publication date: 2005-05-06
Also published as: CN1898554A; CN1898554B; US7596274B2; EP1679502A4; JP2005134140A; JP4001855B2; EP1679502B1; EP1679502A1; US20070091309A1

Abstract

　本発明のハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査方法は、ハニカム構造体２の一方の端面８側から、照明手段３によって拡散光を入射させて、セルの内部を通過させた後にハニカム構造体２の他方の端面９側から出射させ、出射させた拡散光を、ハニカム構造体２の他方の端面９側に配設した半透明のスクリーン４を透過させて透過光としスクリーン４の透過光側の面上に透過光の明暗による透過像１３を投影させ、スクリーン４上に投影させた透過像１３を撮像手段５によって撮像させ、得られた画像の濃淡を解析手段６によって解析させることによって、隔壁の表面の凹凸の程度を、それぞれのセル毎に検査するものであり、ハニカム構造体２の隔壁表面の凹凸検査を簡便に行うことができる。

Description

明細書

ハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査方法及び検査装置

技術分野

[0001] 本発明は、ハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査方法及び検査装置に関する。

さらに詳しくは、ハ-カム構造体の良否を判別する目安の一つとなるハ-カム構造体の隔壁表面の凹凸検査を簡便にかつ非破壊で行うことができるハ-カム構造体の隔壁表面の凹凸検査方法及び検査装置に関する。

背景技術

[0002] ハ-カム構造体は、フィルタや触媒担体等に多く用いられており、例えば、内燃機関等の熱機関又はボイラー等の燃焼装置の排気ガス浄ィ匕装置、液体燃料又は気体燃料の改質装置、上下水の浄ィ匕処理装置等に用いられている。特に、ディーゼルェンジン力排出される排気ガスのような含塵流体中に含まれる粒子状物質を捕集除去するためのディーゼルパティキュレートフィルタ（以後、 DPFと略す)や高温ガス集塵装置として好適に用いられて、る。

[0003] このような目的で使用されるハ-カム構造体は、多孔質の隔壁の細孔中を被処理流体が通過する際に、不要な粒子状物質を捕集除去したり、多孔質の隔壁表面や細孔中に触媒を担持させ、触媒と被処理流体とを接触させたりする働き等をする。

[0004] 従来、このハニカム構造体の品質管理の方法の一つとして、被処理流体の流路となるセル (貫通孔）の詰まりを検査することが行われており、このための検査用照明装置 (例えば、特許文献 1参照）が開示されている。この検査用照明装置は、所定の照射角を有する照明手段と、この照明手段からの光を集光させて平行光に変換する第 1レンズと、第 1レンズからの平行光が検査対象物の貫通孔を通過した後の光を集光させて撮像手段に取り込み可能とするための第 2レンズとを備えたものである。特許文献 1：特開 2003— 130799号公報

発明の開示

[0005] し力しながら、近年、ハ-カム構造体をフィルタや触媒担体等として用いる際に、触媒を均一に担持するため、また、担持する触媒の量を低減して低コスト、低圧力損失を実現するために、隔壁表面の凹凸の程度を検査することが望まれているが、上述した検査用照明装置では、セル (貫通孔)の詰まりだけしか検査することができず問題となっていた。

[0006] 本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ハ-カム構造体の良否を判別する目安の一つとなるハ-カム構造体の隔壁表面の凹凸検査を、簡便にかつ非破壊で行うことができるハ-カム構造体の隔壁表面の凹凸検査方法及び検査装置を提供することにある。

[0007] 本発明は、上述の課題を解決するべぐ以下のハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査方法及び検査装置を提供するものである。

[0008] [1]隔壁によって流体の流路となる複数のセルが区画形成された筒状のハ-カム構造体の、前記隔壁の表面の凹凸の程度を、それぞれの前記セル毎に検査するハ二カム構造体の隔壁表面の凹凸検査方法であって、前記ハニカム構造体の一方の端面側から、所定の照明手段によって拡散光を入射させて、前記セルの内部を通過させた後に、前記ハニカム構造体の他方の端面側から出射させ、出射させた前記拡散光を、前記ハニカム構造体の前記他方の端面側に配設した半透明のスクリーンを透過させて透過光とし前記スクリーンの前記透過光側の面上に前記透過光の明暗による透過像を投影させ、前記スクリーン上に投影させた前記透過像を撮像手段によつて撮像させ、得られた画像の濃淡を解析手段によって解析させることによって、前記隔壁の表面の凹凸の程度を、それぞれの前記セル毎に検査するハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査方法 (以下、「第一の発明」ということがある)。

[0009] [2]前記スクリーンを、前記ハニカム構造体の前記他方の端面側に接触させた状態で配設する前記 [1]に記載のハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査方法。

[0010] [3]隔壁によって流体の流路となる複数のセルが区画形成された筒状のハ-カム構造体の、前記隔壁の表面の凹凸の程度を、それぞれの前記セル毎に検査するハ二カム構造体の隔壁表面の凹凸検査方法であって、前記ハニカム構造体の一方の端面側から、所定の照明手段によって拡散光を入射させて、前記セルの内部を通過させた後に、前記ハニカム構造体の他方の端面側から出射させ、出射させた前記拡散光を、前記ハニカム構造体の前記他方の端面に垂直な方向から、それぞれの前記セル毎に撮像手段によって撮像させ、得られたそれぞれの画像の濃淡を解析手段によって解析させることにより、前記隔壁の表面の凹凸の程度を、それぞれの前記セル毎に検査するハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査方法 (以下、「第二の発明」ということがある)。

[0011] [4]前記解析手段に、前記画像の濃淡を二値化処理させて解析させる前記 [ 1 ]一

[3]のいずれかに記載のハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査方法。

[0012] [5]前記解析手段に、前記画像の濃淡を解析させる前に、前記画像における前記隔壁によって生ずる影を除去させる前記 [1]一 [4]の、ずれかに記載のハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査方法。

[0013] [6]前記照明手段の前記拡散光の照度が、 3000Lux以上である前記 [1]一 [5]のいずれかに記載のハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査方法。

[0014] [7]前記スクリーンの光透過率が、 35— 90%である前記 [1]一 [6]のいずれかに記載のハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査方法。

[0015] [8]隔壁によって流体の流路となる複数のセルが区画形成された筒状のハ-カム構造体の、前記隔壁の表面の凹凸の程度を、それぞれの前記セル毎に検査するハ二カム構造体の隔壁表面の凹凸検査装置であって、前記ハニカム構造体の一方の端面側に配設された、拡散光を前記一方の端面側から入射して、前記セルの内部を通過した後に前記ハニカム構造体の他方の端面側から出射することが可能な照明手段と、前記ハニカム構造体の他方の端面側に配設された、前記他方の端面側から出射した前記拡散光を透過させて透過光とし、その透過光側の面上に前記透過光の明暗による透過像を投影することが可能な半透明のスクリーンと、前記スクリーン上に投影した前記透過像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段によって撮像した画像の濃淡を解析する解析手段とを備え、前記解析手段によって解析した結果から、前記隔壁の表面の凹凸の程度を、それぞれの前記セル毎に検査するハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査装置 (以下、「第三の発明」ということがある)。

[0016] [9]前記スクリーンが、前記ハニカム構造体の前記他方の端面側に接触した状態で配設されたものである前記 [8]に記載のハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査装 [0017] [10]隔壁によって流体の流路となる複数のセルが区画形成された筒状のハ-カム構造体の、前記隔壁の表面の凹凸の程度を、それぞれの前記セル毎に検査するハ二カム構造体の隔壁表面の凹凸検査装置であって、前記ハニカム構造体の一方の端面側に配設された、拡散光を前記一方の端面側から入射して、前記セルの内部を通過した後に、前記ハニカム構造体の他方の端面側力出射することが可能な照明手段と、前記ハニカム構造体の他方の端面側に配設された、前記他方の端面側から出射した前記拡散光を前記ハニカム構造体の前記他方の端面に垂直な方向から、それぞれの前記セル毎に撮像する撮像手段と、前記撮像手段によって撮像した画像の濃淡を解析する解析手段とを備え、前記解析手段によって解析した結果から、前記隔壁の表面の凹凸の程度を、それぞれの前記セル毎に検査するハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査装置（以下、「第四の発明」ということがある）。

[0018] [11]前記解析手段が、前記画像の濃淡を二値化処理して解析する前記 [8]— [1 0]の、ずれかに記載のハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査装置。

[0019] [12]前記解析手段が、前記画像の濃淡を解析する前に、前記画像における前記隔壁によって生ずる影を除去する前記 [8]— [11]の、ずれかに記載のハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査装置。

[0020] [13]前記照明手段の前記拡散光の照度が、 3000Lux以上である前記 [8]— [12 ]の、ずれかに記載のハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査装置。

[0021] [14]前記スクリーンの光透過率が、 35— 90%である前記 [8]— [13]のいずれかに記載のハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査装置。

[0022] 本発明によれば、ハ-カム構造体の良否を判別する目安の一つとなるハ-カム構造体の隔壁表面の凹凸検査を簡便に行うことが可能なハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査方法及び検査装置を提供することができる。

図面の簡単な説明

[0023] [図 1]本発明（第三の発明）のハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査装置の一の実施の形態を模式的に示す平面図である。

[図 2]本発明（第一の発明）のハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査方法の一の実施の形態の検査対象であるハ-カム構造体を示す斜視図である。 [図 3]本発明（第一の発明）のハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査方法の一の実施の形態における、撮像手段によって撮像された画像を示す説明図である。

[図 4]本発明（第一の発明）のハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査方法の一の実施の形態における、隔壁による影を除去した画像を示す説明図である。

[図 5]本発明（第一の発明）のハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査方法の一の実施の形態における、明るさの補正を行った画像を示す説明図である。

[図 6]本発明（第四の発明）のハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査装置の一の実施の形態を模式的に示す平面図である。

[図 7(a)]本発明の実施例における、ハ-カム構造体の隔壁表面の凹凸検査装置を用いてハ-カム構造体を検査した際の、撮像手段によって得られた画像を示す説明図である。

[図 7(b)]本発明の実施例における、ハ-カム構造体の隔壁表面の凹凸検査装置を用いてハ-カム構造体を検査した際の、撮像手段によって得られた画像を示す説明図である。

[図 7(c)]本発明の実施例における、ハ-カム構造体の隔壁表面の凹凸検査装置を用いてハ-カム構造体を検査した際の、撮像手段によって得られた画像を示す説明図である。

[図 8(a)]図 7 (a)に示した画像を二値化処理した結果を示す説明図である。

[図 8(b)]図 7 (b)に示した画像を二値化処理した結果を示す説明図である。

[図 8(c)]図 7 (c)に示した画像を二値化処理した結果を示す説明図である。

符号の説明

1…ハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査装置（凹凸検査装置）、 2…ハニカム構造体、 3…照明手段、 3a…照明、 3b…すりガラス、 4· · ·スクリーン、 5…撮像手段、 6 …解析手段、 7…設置台、 8…一方の端面、 9…他方の端面、 11…隔壁、 12· · ·セル、 13· · ·透過像、 14…画像、 15· · ·影、 21 · · ·ハ-カム構造体の隔壁表面の凹凸検査装置、 23· · ·照明手段、 23a…照明、 23b…すりガラス、 25…撮像手段、 26· · ·解析手段。

発明を実施するための最良の形態 [0025] 以下、本発明（第一一第四の発明）のハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査方法及び検査装置の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。

[0026] まず、第一の発明のハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査方法の実施の形態を、図面を参照しつつ具体的に説明し、その中で、第三の発明のハ-カム構造体の隔壁表面の凹凸検査装置の実施の形態についても併せて説明する。図 1は、第三の発明のハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査装置の一の実施の形態を模式的に示す平面図である。また、図 2は、本実施の形態のハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査方法の検査対象であるハ-カム構造体を示す斜視図である。

[0027] 本実施の形態のハ-カム構造体の隔壁表面の凹凸検査方法は、例えば、図 1に示したハ-カム構造体の隔壁表面の凹凸検査装置 1を用いることによって実現することができる。具体的には、本実施の形態のハ-カム構造体の隔壁表面の凹凸検査方法は、図 2に示すような、隔壁 11によって流体の流路となる複数のセル 12が区画形成された筒状のハニカム構造体 2の、隔壁 11の表面の凹凸の程度を、それぞれのセル 12毎に検査するハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査方法であって、図 1及び図 2に示すように、ハ-カム構造体 2の一方の端面 8側から、照明手段 3によって拡散光を入射させて、セル 12の内部を通過させた後にハニカム構造体 2の他方の端面 9 側から出射させ、出射させた拡散光を、ハニカム構造体 2の他方の端面 9側に配設した半透明のスクリーン 4を透過させて透過光としスクリーン 4の透過光側の面上に透過光の明暗による透過像 13を投影させ、スクリーン 4上に投影させた透過像 13を撮像手段 5によって撮像させ、得られた画像の濃淡を解析手段 6によって解析させることによって、隔壁 11の表面の凹凸の程度を、それぞれのセル 12毎に検査する方法である。

[0028] また、本実施の形態のハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査装置 1は、図 1及び図 2に示すように、隔壁 11によって流体の流路となる複数のセル 12が区画形成された筒状のハ-カム構造体 2の、隔壁 11の表面の凹凸の程度を、それぞれのセル 12 毎に検査するハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査装置 1であって、ハニカム構造体 2の一方の端面 8側に配設された、拡散光を一方の端面 8側から入射して、セル 1 2の内部を通過した後にハニカム構造体 2の他方の端面 9側から出射することが可能な照明手段 3と、ハニカム構造体 2の他方の端面 9側に配設された、他方の端面 9側から出射した拡散光を透過させて透過光とし、その透過光側の面上に透過光の明暗による透過像 13を投影することが可能な半透明のスクリーン 4と、スクリーン 4上に投影した透過像 13を撮像する撮像手段 5と、撮像手段 5によって撮像した画像の濃淡を解析する解析手段 6とを備え、解析手段 6によって解析した結果から、隔壁 11の表面の凹凸の程度を、それぞれのセル 12毎に検査するものである。このように構成されたハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査装置 1によれは、ハニカム構造体 2の良否を判別する目安の一つとなるハ-カム構造体 2の隔壁表面の凹凸検査を簡便にかつ非破壊で行うことができる。

[0029] 以下、本実施の形態のハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査方法 (以下、単に「凹凸検査方法」ということがある）についてさらに具体的に説明する。

[0030] まず、本実施の形態の凹凸検査方法においては、検査対象となるハニカム構造体 2をノヽニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査装置 1 (以下、単に「凹凸検査装置 1」ということがある）に設置する。図 1に示す凹凸検査装置 1は、ハ-カム構造体 2を設置するための設置台 7を有しており、この設置台 7には、透過光を投影するためのスクリーン 4が配設されている。この凹凸検査装置 1には、設置台 7の上方には照明手段 3 が配設され、設置台 7のスクリーン 4の下方に撮像手段 5が配設されていることから、検査対象となるハ-カム構造体 2を、設置台 7のスクリーン 4の上に、その他方の端面 9側を下に向けた (スクリーン 4に接触させた)状態で設置する。なお、照明手段 3と撮像手段 5との位置関係が図 1と異なるように構成されている場合には、その照明手段 3からの拡散光を、ハ-カム構造体 2の一方の端面 8から入射させて他方の端面 9側力も出射させるように、ハ-カム構造体 2を設置すればよい。

[0031] 本実施の形態の凹凸検査装置 1に用いられる照明手段 3は、拡散光を好適に照射することが可能なものであれば、特に限定されることはなぐ例えば、白熱電球、ハロゲン電球、蛍光灯、 LED、メタルノヽライドランプ、キセノンランプ等の従来公知の照明 3aと、この照明から照射した光を透過させて拡散光にするすりガラス 3bとから構成された照明手段 3を好適に用いることができる。具体的には、複数の蛍光灯や LEDを面上に並べた面照明や、所定の光源力照射した光を光ファイバ一の内部に導き、その先端で拡散させた面照明等を好適例として挙げることができる。

[0032] また、本実施の形態の凹凸検査装置 1においては、照明手段 3の拡散光の照度については特に限定されることはないが、セルを通過させた拡散光の明暗の差が明確に分力るように、照明手段 3の拡散光の照度が、 3000Lux以上であることが好ましく、 20000— 30000Luxであること力さらに好ましく、 26000— 28000Luxであることが特に好ましい。

[0033] また、用いられる照明手段 3の面照明の明るさのムラについては、少ないに越したことはないが、本実施の形態においては、照明手段 3の発光面内の最高輝度に対する最低輝度の割合が、 60%以上であることが好ましぐ 80%以上であることがさらに好ましい。このように構成することによって、後述する画像の補正が不用となったり、補正を行うにしても簡単に行うことができる。

[0034] また、本実施の形態の凹凸検査方法においては、照明手段 3から照射される拡散光力検査対象となるハ-カム構造体 2の一方の端面 8の全面に対して均等に入射されるように構成されて、ることが好まし!/、。

[0035] 照明手段 3から照射された拡散光は、図 2に示すハニカム構造体 2の一方の端面 8 力も入射して、セル 12の内部を通過した後に、他方の端面 9側から出射する。この際、セル 12を区画形成する隔壁 11の表面が比較的平坦な場合には、一方の端面 8から入射した拡散光は、セル 12の内部で隔壁 11に反射しながらも他方の端面 9側へと進行する。このため、ハ-カム構造体 2の一方の端面 8から入射した拡散光のほとんどが、他方の端面 9側力も出射することとなる。

[0036] 一方、隔壁 11の表面に凹凸がある場合には、例えば、ハ-カム構造体の一方の端面側から入射した拡散光は、隔壁 11の表面の凹凸によって反射の回数が増力!]して、その反射の度にエネルギーを喪失することとなり、ハ-カム構造体 2の他方の端面 9 側から出射する拡散光の明るさは低下する。また、セル 12を区画形成する隔壁 11の表面が、拡散光の進行方向に垂直に交わるように構成されていることがあり、このような場合には、一方の端面 8側から入射した拡散光は、隔壁 11によって反射する際に、その進行方向とは反対側に反射することがあり、ハニカム構造体 2の他方の端面 9 側から出射する拡散光の明るさは低下する。以上のような理由により、隔壁 11の表面に凹凸がある場合と、隔壁 11の表面に凹凸がない場合、即ち、隔壁 11の表面が比較的平坦な場合とでは、他方の端面 9側力出射する拡散光の明るさが異なることとなる。

[0037] なお、図 1に示す凹凸検査装置 1においては、照明手段 3から照射される光として拡散光を用いている。例えば、照明手段 3から照射される光として、拡散光ではなく平行光を用いた場合には、ハ-カム構造体 2の一方の端面 8側力入射した光の大半が、隔壁 11 (図 2参照）の表面の凹凸によって反射することなく直線的に他方の端面 9側から出射してしまい、隔壁 11 (図 2参照）の表面の凹凸に反射することによって生じるべき明るさの違いを識別することができない。また、このように拡散光を用いていることにより、照明手段 3から照射される光の方向に対して、検査対象となるハ-カム構造体 2が多少傾いて設置台 7に設置された場合であっても、拡散光をセル 12 ( 図 2参照）の内部を通過させ、検査に必要十分な明るさの拡散光を他方の端面 9側力ゝら出射することができる。例えば、照明手段 3が平行光を発生するものである場合に、ハ-カム構造体 2が設置台 7上に多少傾いた状態で設置されたとすると、セル 12 (図 2参照)の中心軸方向と、照明手段 3から照射される光の進行方向とが平行でないために、ハ-カム構造体 2の他方の端面 9側から出射する光の量が急減に減少して、正確な検査を行うことができない。

[0038] 次に、ハニカム構造体 2の他方の端面 9側から出射させた拡散光を、半透明のスクリーン 4を透過させて透過光とし、このスクリーン 4の透過光側の面上に、透過光の明暗による透過像 13を投影させる。仮に、撮像手段 5を、ハ-カム構造体 2の他方の端面 9側の中心部分を垂直に撮像させることが可能な状態で配設し、かつスクリーン 4 を用いずに、そのハ-カム構造体 2の他方の端面 9側を直接撮像させたとすると、撮像手段 5の画角により、ハニカム構造体 2の他方の端面 9の外周側部分から出射させた光の全量を撮像させることができず、他方の端面 9の外周側部分力出射させた光が暗く撮像されてしまうという問題が生じる。図 1に示す凹凸検査装置 1においては、スクリーン 4を用いてハ-カム構造体 2の他方の端面 9側を二次元的に表示することにより、画角により生じる上記問題を解決し、正確な画像を得ることができる。また、それぞれのセル 12 (図 2参照）を通過させた拡散光の明暗の差を、透過像の濃淡として表すことが可能となり、視覚的に認識し易くすることができる。

[0039] なお、本実施の形態の凹凸検査方法においては、図 1に示すように、このスクリーン 4を、ハ-カム構造体 2の他方の端面 9側に接触させた状態で配設することが好ましい。このように構成することによって、透過像 13をより明確に投影させ、その解像度を向上させることができる。

[0040] 本実施の形態の凹凸検査方法に用いられるスクリーン 4の光透過率は、 35— 90% であることが好ましぐ 40— 80%であることがさらに好ましい。このようなスクリーン 4としては、例えば、半透明のすりガラスやトレーシングペーパー等を好適に用いることができる。

[0041] 次に、このスクリーン 4上に投影させた透過像 13を撮像手段 5によって撮像させる。

撮像手段 5としては、カメラ、ビデオカメラ、 CCDカメラ、 CMOSカメラ等を好適に用いることができる。図 3に示すように、撮像手段 5 (図 1参照）によって得られた画像 14 は、スクリーン 4 (図 1参照）上に投影させた透過像 13の濃淡が撮像されている。ここで、図 3は、本実施の形態のハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査方法における、撮像手段によって撮像された画像を示す説明図である。図 3に示す画像 14には、図 2に示すようなハ-カム構造体 2において、その隔壁 11の表面が比較的平坦である場合には、セル 12を通過させた後の拡散光は比較的に明るさを失わず、スクリーン 4 (図 1参照)を透過させた透過像 13 (図 3参照）は淡く（明るく）投影される。また、ハニカム構造体 2の隔壁 11の表面に凹凸が多くある場合には、他方の端面 9側から出射させた拡散光は、隔壁 11で反射する際に暗くなり、スクリーン 4 (図 1参照)を透過させた透過像 13 (図 3参照）は、その影によって濃く（暗く)投影される。

[0042] このようなことから、逆に、図 3に示すような画像 14の透過像 13の濃淡を解析することによって、拡散光が通過した隔壁の表面の凹凸の程度を知ることができる。具体的には、得られた画像 14において、透過像 13が薄く投影された部分は、これに対応する隔壁 11 (図 2参照)の表面が比較的平坦であることを意味し、透過像 13が濃く投影された部分は、これに対応する隔壁 11 (図 2参照）の表面に比較的凹凸があることを意味している。具体的な判定基準を設定する場合には、透過像 13が投影された部分において、その輝度が所定の値より低い場合には、隔壁 11 (図 2参照）の表面に凹凸があると判定し、さらに、撮像された画像 14における透過像 13全体の面積に対する、透過像 13の濃く投影された部分 (凹凸があると判定された部分)の面積の割合を算出することが好ましい。このように構成することによって、検査対象となるハ-カム構造体の良否を簡便に検査することができる。

[0043] より具体的な解析の方法としては、得られた画像 14の濃淡を二値化処理させて解祈させる方法を好適例として挙げることができる。画像 14の濃淡を二値化処理させることにより、高精度、かつ確実な再現性のある検査を行うことができる。

[0044] また、撮像手段 5 (図 1参照）によって得られた画像 14には、隔壁 11 (図 2参照）によつて生ずる影 15が格子状に投影されており、この影 15が、解析結果に悪影響を及ぼして正確な検査結果を得られないことがある。このことから、本実施の形態の凹凸解析方法においては、解析手段 6 (図 1参照）に、画像 14の濃淡を解析させる前に、画像 14における隔壁 11 (図 2参照）によって生ずる影 15を除去させることが好ましい。具体的には、得られた画像 14の輝度を、それぞれのセル 12 (図 2参照）に対応する部分毎に測定し、格子状に投影された隔壁 11 (図 2参照）による影 15を高周波成分とみなし、これをローパスフィルタで除去させる方法を挙げることができる。このようにすることによって、図 4に示すように、不必要な影 15 (図 3参照）が取り除かれ、必要となる透過像 13のみが投影された画像 14を得ることが可能となり、解析の精度をさらに向上させることができる。

[0045] また、図 4に示すように、得られた画像 14において、透過像 13の明るさにムラがある場合には、得られた画像 14の補正を行い、図 5に示すように、それぞれのセル 12 (図 2参照）に対応した透過像 13の濃淡カゝら構成された画像 14とすることが好ましい。具体的な方法としては、まず、図 1に示す凹凸検査装置 1にて、ハ-カム構造体 2を載置しない状態で、照明手段 3から照射させた光をスクリーン 4に投影して、照明手段 3 力も照射させた光のバックグラウンドとなる画像（図示せず)を撮像する。次ぎに、凹凸検査装置 1にハ-カム構造体 2を載置して上述した測定を行い、図 4に示すような画像 14を得、得られた画像 14の輝度を部分毎に測定する。この後、得られた画像 1 4に対して、先に得られたバックグラウンドとなる画像（図示せず)の輝度を対応する部分毎に除算して、画像 14全体の明るさの補正を行う方法を好適例として挙げることができる。

[0046] なお、検査対象であるハ-カム構造体 2 (図 1参照）の良否の判定については、図 3 一図 5のいずれかに示すような画像 14の濃淡を二値ィ匕処理させて解析させて、画像 14における透過像 13全体の面積に対する、透過像 13の濃く投影された部分の面積の割合によつて判定することが好ましい。この割合が小さい場合には、図 2に示す隔壁 11の表面が平坦の割合が多ぐそのハ-カム構造体 2が良質であるということであり、また、この割合が大きな場合には、隔壁 11の表面に凹凸がある割合が多ぐハニカム構造体 2が悪質であるということになる。その他の良否判定方法として分布を見て判定する方法等がある。例えば、所定のセル数以上固まってあるものを悪質であると判定する方法や、最外周から数 mm部分に濃、影部分があるものを悪質であると判定する方法、中央部に集まっているものについて悪質であると判定する方法もある。

[0047] 本実施の形態の凹凸検査方法に用いられる解析手段 6 (図 1参照）は、所定の解析に必要なプログラムを実行して、撮像手段 5によって撮像された画像を解析、例えば、二値ィ匕処理することが可能なコンピュータを好適に用いることができる。

[0048] 本実施の形態の凹凸検査方法においては、ハ-カム構造体の検査基準として、図 3—図 5に示す、画像 14における透過像 13全体の面積に対する、透過像 13の濃く投影された部分の面積の割合が低いほど、隔壁の表面の凹凸が少ないということであり、ハ-カム構造体が良質であるといえる。なお、上述した割合の具体的な数値については、検査対象となるハ-カム構造体の用途等によって適宜選択することが好ましい。このように構成することによって、隔壁によって流体の流路となる複数のセルが区画形成された筒状のハ-カム構造体の、隔壁の表面の凹凸の程度を、それぞれのセル毎に、簡便にかつ非破壊で検査することができる。

[0049] また、本実施の形態の凹凸検査方法においては、図示は省略するが、検査対象となるハ-カム構造体の隔壁の表面及び内部に触媒が担持されている場合にも検査を実施することができる。このように隔壁の表面及び内部に触媒が担持されている場合には、隔壁に担持されている触媒の状態によって、隔壁表面の凹凸の状態が変化することから、触媒が担持されたノヽ-カム構造体を検査する場合には、単に隔壁の表面の凹凸を検査するのではなぐ隔壁表面に担持された触媒の凹凸を検査することになる。この方法を利用することによって、例えば、ハ-カム構造体を触媒担体等に用いた際の、触媒の担持状態、即ち、触媒が均一に担持されているかについての検査を行うこともできる。

[0050] 次に、第二の発明のハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査方法の実施の形態を、図 6を参照しつつ具体的に説明し、その中で、第四の発明のハ-カム構造体の隔壁表面の凹凸検査装置の実施の形態についても併せて説明する。図 6は、第四の発明のハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査装置の一の実施の形態を模式的に示す平面図である。

[0051] 本実施の形態のハ-カム構造体の隔壁表面の凹凸検査方法は、図 6に示したノ、二カム構造体の隔壁表面の凹凸検査装置 21を用いることによって実現することができ、具体的には、図 2に示すような隔壁 11によって流体の流路となる複数のセル 12が区画形成された筒状のハニカム構造体 2の、隔壁 11の表面の凹凸の程度を、それぞれのセル 12毎に検査するハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査方法であって、図 2及び図 6に示すように、ハ-カム構造体 2の一方の端面 8側から、所定の照明手段 2 3によって拡散光を入射させて、セル 12の内部を通過させた後にハ-カム構造体 2 の他方の端面 9側から出射させ、出射させた拡散光を、ハニカム構造体 2の他方の端面 9に垂直な方向から、それぞれのセル 12毎に撮像手段 25によって撮像させ、得られたそれぞれの画像の濃淡を解析手段 26によって解析させることによって、隔壁 1 1の表面の凹凸の程度を、それぞれのセル 12毎に検査するものである。

[0052] また、図 2及び図 6に示すように、本実施の形態のハ-カム構造体の隔壁表面の凹凸検査装置 21は、ハニカム構造体 2の一方の端面 8側に配設された、拡散光を一方の端面 8側力も入射して、セル 12の内部を通過した後に、ハ-カム構造体 2の他方の端面 9側力出射することが可能な照明手段 23と、ハニカム構造体 2の他方の端面 9側に配設された、他方の端面 9側から出射した拡散光をハニカム構造体 2の他方の端面 9に垂直な方向から、それぞれのセル 12毎に撮像する撮像手段 25と、撮像手段 25によって撮像した画像の濃淡を解析する解析手段 26とを備え、解析手段 26 によって解析した結果から、隔壁 11の表面の凹凸の程度を、それぞれのセル 12毎に検査するものである。このように構成されたノ、二カム構造体の隔壁表面の凹凸検査装置 21によれは、ハ-カム構造体 2の良否を判別する目安の一つとなるハ-カム構造体 2の隔壁表面の凹凸検査を簡便に行うことができる。

[0053] 本実施の形態のハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査方法 (以下、単に「凹凸検查方法」ということがある）は、第一の発明の一の実施の形態 (ハ-カム構造体の隔壁表面の凹凸検査方法）における、ハニカム構造体 2 (図 1参照）の他方の端面 9 (図 1 参照)側から出射させた拡散光を、ハニカム構造体 2 (図 1参照)の他方の端面 9 (図 1 参照)側に配設した半透明のスクリーン 4 (図 1参照）を透過させて透過光とし、スクリーン 4 (図 1参照）の透過光側の面上に透過光の明暗による透過像 13 (図 1参照）を投影させ、スクリーン 4 (図 1参照)上に投影させた透過像 13 (図 1参照)を撮像手段 5 (図 1参照）によって撮像させる一連の工程に代えて、ハ-カム構造体 2の他方の端面 9側から出射させた拡散光を、ハニカム構造体 2の他方の端面 9に垂直な方向から、それぞれのセル 12毎に撮像手段 25によって撮像させること以外は、第一の発明の一の実施の形態と同様に構成されている。

[0054] 同様に、本実施の形態のハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査装置 21 (以下、単に「凹凸検査装置 21」ということがある）は、他方の端面 9側から出射した拡散光をハ-カム構造体 2の他方の端面 9に垂直な方向から、それぞれのセル 12毎に撮像する撮像手段 25を、図 1に示す凹凸検査装置 1におけるスクリーン 4と撮像手段 5との代わりに備えている以外は、図 1に示す凹凸検査装置 1と同様に構成されている。

[0055] 本実施の形態の凹凸検査方法に用いられる撮像手段 25は、例えば、テレセントリツクレンズを用いた映像系や、密着型センサ等を好適に用いることができる。また画角の生じる撮像系にお、ても撮像された画像中の画角の影響が少な、個所を選択的に用いることにより好適に用いることができる。このような密着型センサを用いることによって、ハ-カム構造体 2の他方の端面 9側から出射させた拡散光を、それぞれのセル 12毎に、ハ-カム構造体 2の他方の端面 9に垂直な方向から順次撮像を行って部分的な画像を得、得られた部分な画像をそれぞれ組み合わせて全体的な一つの画像を得ることができる。撮像手段 25を用いることによって、スクリーン 4 (図 1参照）を用いずとも、撮像手段 5の画角の影響をなくすことができ、より効率よくハ-カム構造体の隔壁表面の凹凸検査を行うことができる。なお、図 6に示す凹凸検査装置 21においては、撮像手段 25が XY方向に移動可能な構成となっているが、例えば、撮像手段 25を固定し、ハ-カム構造体 2が移動可能な構成としてもょ、。

[0056] このようにして得られた画像を、解析手段 26によって解析させる。解析の方法は、第一の発明の実施の形態と同様の方法によって行うことが好ましい。なお、図 6に示した凹凸検査装置 21を構成する照明手段 23及び解析手段 26については、図 1に示した照明手段 3及び解析手段 6と同様に構成されたものを好適に用いることができる。

実施例

[0057] 図 1に示すような、ハ-カム構造体の隔壁表面の凹凸検査装置 1を用いて、ハニカム構造体の隔壁表面の凹凸の程度を検査した。本実施例においては、測定対象となるハ-カム構造体 2の隔壁表面の凹凸の程度が異なる三つのハ-カム構造体 A, Β, Cについて検査を行った。ハ-カム構造体 A, Β, Cは、それぞれ端面の直径が φ 10 5. 7mm,中心軸方向の長さが 114. 3mmの円柱形状である。図 7 (a)—図 7 (c)は、ハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査装置 1 (図 1参照）を用いてハニカム構造体 A, B, Cを検査した際の、撮像手段によって撮像された画像を示す説明図である。なお、図 7 (a)はハ-カム構造体 A、図 7 (b)はハ-カム構造体 B、及び図 7 (c)はハ-カム構造体 Cの画像である。得られたそれぞれの画像の濃淡を解析手段によって二値化処理することにより、画像における透過像全体の面積に対する、透過像の濃く投影された部分の面積の割合を算出した。図 8 (a)は、図 7 (a)に示した画像を二値ィ匕処理した結果を示す説明図、図 8 (b)は、図 7 (b)に示した画像を二値化処理した結果を示す説明図、図 8 (c)は、図 7 (c)に示した画像を二値化処理した結果を示す説明図である。図 8 (a)—図 8 (c)においては、透過像の濃く投影された部分、即ち、隔壁表面に凹凸がある部分が白くなるように示されている。検査結果としては、透過像全体の面積に対する、透過像の濃く投影された部分の面積の割合が、ハニカム構造体 Aが 0. 1%、ハ-カム構造体 Bが 2. 7%、ハ-カム構造体 Cは 4. 2%であり、本実施例のハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査装置 1 (図 1参照）を用いることにより、ハ二カム構造体 A, B, Cの差異を明確に検査することができた。

産業上の利用可能性フィルタや触媒担体等に用いられるハ-カム構造体の良否を判別する目安の一つとなる、ハ-カム構造体の隔壁表面の凹凸検査を簡便にかつ非破壊で行うことができる。

Claims

請求の範囲

[1] 隔壁によって流体の流路となる複数のセルが区画形成された筒状のハ-カム構造体の、前記隔壁の表面の凹凸の程度を、それぞれの前記セル毎に検査するハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査方法であって、

前記ハニカム構造体の一方の端面側から、所定の照明手段によって拡散光を入射させて、前記セルの内部を通過させた後に、前記ハニカム構造体の他方の端面側から出射させ、出射させた前記拡散光を、前記ハニカム構造体の前記他方の端面側に配設した半透明のスクリーンを透過させて透過光とし前記スクリーンの前記透過光側の面上に前記透過光の明暗による透過像を投影させ、前記スクリーン上に投影させた前記透過像を撮像手段によって撮像させ、得られた画像の濃淡を解析手段によつて解析させることによって、前記隔壁の表面の凹凸の程度を、それぞれの前記セル毎に検査するハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査方法。

[2] 前記スクリーンを、前記ハニカム構造体の前記他方の端面側に接触させた状態で配設する請求項 1に記載のハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査方法。

[3] 隔壁によって流体の流路となる複数のセルが区画形成された筒状のハ-カム構造体の、前記隔壁の表面の凹凸の程度を、それぞれの前記セル毎に検査するハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査方法であって、

前記ハニカム構造体の一方の端面側から、所定の照明手段によって拡散光を入射させて、前記セルの内部を通過させた後に、前記ハニカム構造体の他方の端面側から出射させ、出射させた前記拡散光を、前記ハニカム構造体の前記他方の端面に垂直な方向から、それぞれの前記セル毎に撮像手段によって撮像させ、得られたそれぞれの画像の濃淡を解析手段によって解析させることにより、前記隔壁の表面の凹凸の程度を、それぞれの前記セル毎に検査するハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査方法。

[4] 前記解析手段に、前記画像の濃淡を二値化処理させて解析させる請求項 1一 3のいずれかに記載のハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査方法。

[5] 前記解析手段に、前記画像の濃淡を解析させる前に、前記画像における前記隔壁によって生ずる影を除去させる請求項 1一 4のいずれかに記載のハ-カム構造体の隔壁表面の凹凸検査方法。

[6] 前記照明手段の前記拡散光の照度が、 3000Lux以上である請求項 1一 5のいずれかに記載のハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査方法。

[7] 前記スクリーンの光透過率が、 35— 90%である請求項 1一 6のいずれかに記載のハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査方法。

[8] 隔壁によって流体の流路となる複数のセルが区画形成された筒状のハ-カム構造体の、前記隔壁の表面の凹凸の程度を、それぞれの前記セル毎に検査するハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査装置であって、

前記ハニカム構造体の一方の端面側に配設された、拡散光を前記一方の端面側力入射して、前記セルの内部を通過した後に前記ハ-カム構造体の他方の端面側力出射することが可能な照明手段と、前記ハニカム構造体の他方の端面側に配設された、前記他方の端面側から出射した前記拡散光を透過させて透過光とし、その透過光側の面上に前記透過光の明暗による透過像を投影することが可能な半透明のスクリーンと、前記スクリーン上に投影した前記透過像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段によって撮像した画像の濃淡を解析する解析手段とを備え、前記解析手段によって解析した結果から、前記隔壁の表面の凹凸の程度を、それぞれの前記セル毎に検査するハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査装置。

[9] 前記スクリーンが、前記ハニカム構造体の前記他方の端面側に接触した状態で配設されたものである請求項 8に記載のハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査装置。

[10] 隔壁によって流体の流路となる複数のセルが区画形成された筒状のハ-カム構造体の、前記隔壁の表面の凹凸の程度を、それぞれの前記セル毎に検査するハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査装置であって、

前記ハニカム構造体の一方の端面側に配設された、拡散光を前記一方の端面側力入射して、前記セルの内部を通過した後に前記ハ-カム構造体の他方の端面側力出射することが可能な照明手段と、前記ハニカム構造体の他方の端面側に配設された、前記他方の端面側から出射した前記拡散光を前記ハニカム構造体の前記他方の端面に垂直な方向から、それぞれの前記セル毎に撮像する撮像手段と、前記撮像手段によって撮像した画像の濃淡を解析する解析手段とを備え、前記解析手段によって解析した結果から、前記隔壁の表面の凹凸の程度を、それぞれの前記セル毎に検査するハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査装置。

[11] 前記解析手段が、前記画像の濃淡を二値化処理して解析する請求項 8— 10の、ずれかに記載のハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査装置。

[12] 前記解析手段が、前記画像の濃淡を解析する前に、前記画像における前記隔壁によって生ずる影を除去する請求項 8— 11のいずれかに記載のハ-カム構造体の隔壁表面の凹凸検査装置。

[13] 前記照明手段の前記拡散光の照度が、 3000Lux以上である請求項 8— 12のいずれかに記載のハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査装置。

[14] 前記スクリーンの光透過率が、 35— 90%である請求項 8— 13のいずれかに記載のハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査装置。