JP4001855B2

JP4001855B2 - 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

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Inventors: 隆宏近藤; 彰宏水谷; 洋一青木
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Description

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、ハニカム構造体の良否を判別する目安の一つとなるハニ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。

ハニカム構造体は、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化装置、液体燃料又は気体燃料の改質装置、上下水の浄化処理装置等に用いられている。特に、ディーゼルエンジンから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いる。

このような目的で使用されるハニカム構造体は、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。

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。
特開２００３−１３０７９９号公報

しかしながら、近年、ハニ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。

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、ハニカム構造体の良否を判別する目安の一つとなるハニ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にある。

本発明は、上述の課題を解決するべく、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。

［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ニカム構造体の、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接触させた状態で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、前記隔壁の表面の凹凸に反射することによって生じる明るさの異なる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、得られた画像の前記透過光の明暗による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）。

［２］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ニカム構造体の、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、出射させた前記隔壁の表面の凹凸に反射することによって生じる明るさの異なる前記拡散光を、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前記拡散光の明暗による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）。

［３］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］又は［２］に記載の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］〜［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］前記照明手段の前記拡散光の照度が、３０００Ｌｕｘ以上である前記［１］〜［４］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。

［６］前記スクリーンの光透過率が、３５〜９０％である前記［１］〜［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］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ニカム構造体の、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接触させた状態で配設された、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、前記隔壁の表面の凹凸に反射することによって生じる明るさの異なる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前記透過光の明暗による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）。

［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ニカム構造体の、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隔壁の表面の凹凸に反射することによって生じる明るさの異なる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前記拡散光の明暗による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）。

［９］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［７］又は［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］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［７］〜［９］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。

［１１］前記照明手段の前記拡散光の照度が、３０００Ｌｕｘ以上である前記［７］〜［１０］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。

［１２］前記スクリーンの光透過率が、３５〜９０％である前記［７］〜［１１］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。

本発明によれば、ハニカム構造体の良否を判別する目安の一つとなるハニ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。

以下、本発明（第一〜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。

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、第三の発明のハニ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ニカム構造体を示す斜視図である。

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は、例えば、図１に示したハニ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、本実施の形態のハニ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側に接触させた状態で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、ハニカム構造体２の隔壁１１の表面の凹凸に反射することによって生じる明るさの異なる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、得られた画像の透過光の明暗による濃淡を解析手段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。

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１２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側に接触させた状態で配設された、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、ハニカム構造体２の隔壁１１の表面の凹凸に反射することによって生じる明るさの異なる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透過光の明暗による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ニカム構造体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。

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。

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をハ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、ハニカム構造体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、検査対象となるハニカム構造体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、ハニカム構造体２の一方の端面８から入射させて他方の端面９側から出射させるように、ハニカム構造体２を設置すればよい。

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く、例えば、白熱電球、ハロゲン電球、蛍光灯、ＬＥＤ、メタルハライドランプ、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、所定の光源から照射した光を光ファイバーの内部に導き、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。

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かるように、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であることがさらに好ましく、２６０００〜２８０００Ｌｕｘであることが特に好ましい。

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く、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。

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が、検査対象となるハニカム構造体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いることが好ましい。

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から入射して、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、ハニカム構造体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側から出射することとなる。

一方、隔壁１１の表面に凹凸がある場合には、例えば、ハニ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加して、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。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側から出射する拡散光の明るさが異なることとなる。

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、ハニカム構造体２の一方の端面８側から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、検査対象となるハニカム構造体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側か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、ハニカム構造体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、ハニカム構造体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。

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、ハニカム構造体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、そのハニカム構造体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の外周側部分から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を用いてハニカム構造体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、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。

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、ハニカム構造体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。

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く、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。

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に示すようなハニカム構造体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。

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、検査対象となるハニカム構造体の良否を簡便に検査することができる。

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析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。

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）によって生ずる影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。

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の濃淡から構成された画像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、ハニカム構造体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から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にハニカム構造体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１４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。

なお、検査対象であるハニカム構造体２（図１参照）の良否の判定については、図３〜図５のいずれかに示すような画像１４の濃淡を二値化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っ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く、そのハニカム構造体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く、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部分に濃い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。

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、二値化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。

本実施の形態の凹凸検査方法においては、ハニ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、ハニ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、検査対象となるハニ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ニカム構造体の、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。

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、検査対象となるハニ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、触媒が担持されたハニ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く、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、ハニ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。

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、第四の発明のハニ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。

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は、図６に示したハニ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、ハニカム構造体２の一方の端面８側から、所定の照明手段２３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、隔壁１１の表面の凹凸に反射することによって生じる明るさの異なる拡散光を、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拡散光の明暗による濃淡を解析手段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。

また、図２及び図６に示すように、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側から入射して、セル１２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、隔壁１１の表面の凹凸に反射することによって生じる明るさの異なる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拡散光の明暗による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ハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査装置２１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。

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）は、第一の発明の一の実施の形態（ハニ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）側に接触させた状態で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、ハニカム構造体２の他方の端面９側から出射させた、隔壁１１の表面の凹凸に反射することによって生じる明るさの異なる拡散光を、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。

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。

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、テレセントリッ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いても撮像された画像中の画角の影響が少ない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、それぞれのセル１２毎に、ハニカム構造体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、より効率よくハニ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、ハニカム構造体２が移動可能な構成としてもよい。

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。

図１に示すような、ハニ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、測定対象となるハニカム構造体２の隔壁表面の凹凸の程度が異なる三つのハニカム構造体Ａ，Ｂ，Ｃについて検査を行った。ハニカム構造体Ａ，Ｂ，Ｃは、それぞれ端面の直径がφ１０５．７ｍｍ、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）はハニカム構造体Ａ、図７（ｂ）はハニカム構造体Ｂ、及び図７（ｃ）はハニカム構造体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化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％、ハニカム構造体Ｂが２．７％、ハニカム構造体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、ハニカム構造体Ａ，Ｂ，Ｃの差異を明確に検査することができた。

フィルタや触媒担体等に用いられるハニカム構造体の良否を判別する目安の一つとなる、ハニ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。

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。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ニカム構造体を示す斜視図である。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。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。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。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）〜図７（ｃ）は、本発明の実施例における、ハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査装置を用いてハニ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）は、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、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。

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…ハニ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。

Claims

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ニカム構造体の、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接触させた状態で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、前記隔壁の表面の凹凸に反射することによって生じる明るさの異なる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、得られた画像の前記透過光の明暗による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。
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ニカム構造体の、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、出射させた前記隔壁の表面の凹凸に反射することによって生じる明るさの異なる前記拡散光を、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前記拡散光の明暗による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。
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又は２に記載のハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査方法。
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１〜３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。
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１〜４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。
前記スクリーンの光透過率が、３５〜９０％である請求項１〜５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。
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ニカム構造体の、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接触させた状態で配設された、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、前記隔壁の表面の凹凸に反射することによって生じる明るさの異なる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前記透過光の明暗による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。
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ニカム構造体の、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隔壁の表面の凹凸に反射することによって生じる明るさの異なる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前記拡散光の明暗による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。
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７又は８に記載のハニカム構造体の隔壁表面の凹凸検査装置。
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７〜９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。
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７〜１０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。
前記スクリーンの光透過率が、３５〜９０％である請求項７〜１１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。