专利名称：封堵蜂窝结构的检查装置和封堵蜂窝结构的检查方法
技术领域：
本发明涉及一种封堵蜂窝结构的检查装置和该封堵蜂窝结构的检查方法。更具体地，涉及一种封堵蜂窝结构的检查装置及封堵蜂窝结构的检查方法，该检查装置能够有效 地并且同时地检查封堵部分的深度和缺陷。
背景技术：
在化学、电力、钢铁等等各个领域中，具有良好的耐热性及耐腐蚀性的陶瓷 蜂窝结构被用作用于催化剂装置的承载构件，及用于抵抗环境干扰(environmental countermeasure)的过滤器，特定材料的收集器等等。该蜂窝结构是具有分隔壁的柱状结 构，其中分隔壁分隔从该结构的一端面到另一端面延伸的多个单元格。特别是最近几年，已 经发展有这样的封堵蜂窝结构，交替地封堵蜂窝结构的两端面上单元格的开口正面区域， 并且经常被用作收集从柴油机等等排出的颗粒物质(PM)的柴油机微粒过滤器(DPF)。在这样的封堵蜂窝结构中，封堵部分均勻地具有预定常量的深度。这是因为如果 封堵部分的深度是小尺寸，该封堵部分容易被破坏。如果封堵部分的深度很大，增加了压力损失，并且作为过滤器的该结构的过滤面 积减小。为了解决这样的问题，提出测量封堵蜂窝结构的封堵部分的深度的方法(例如，参 见 JP-A-2008-58116)。

发明内容
在JP-A-2008-58116中描述的封堵蜂窝结构的封堵部分的深度的测量方法，检查 杆被插入每个单元格的开口正面区域，并且检查杆从单元格突出的高度被测量。这样的方 法有这样的问题，即检查杆被一个接一个插入封堵部分中，由此需要非常长的测量时间来 检查所有的封堵部分，并且由于接触类型的测量方法，该工件可能被破坏。另一方面，在该封堵蜂窝结构中，该封堵部分较好地不具有任何缺陷，比如 针孔或者裂缝。如果封堵部分中形成针孔、裂缝等等，过滤器的收集功能被降低。在 JP-A-2008-58116中描述的上述发明中，能够测量封堵部分的深度，但是不能检测封堵部分 的针孔等等。考虑到上述问题提出本发明，并且其目标为提供一种封堵蜂窝结构的检查装置， 其能够在短时间内以无接触方式同时地检查封堵蜂窝结构的封堵部分的深度和缺陷，及一 种封堵蜂窝结构的检查方法。为了实现上述目标，根据本发明，提供一种封堵蜂窝结构的检查装置和封堵蜂窝 结构的检查方法，如下所述。[1] 一种封堵蜂窝结构的检查装置，其中圆柱形封堵蜂窝结构具有多孔的分隔壁， 以分隔其从一端面到另一端面延伸整个结构的多个单元格，并且具有作为检查对象的位于 单元格端部的封堵部分，该检查装置包含光源，该光源照亮作为检查对象的封堵蜂窝结构 的一端面；相机侧透镜，该相机侧透镜将汇聚从光源发出到该一端面、通过封堵蜂窝结构的封堵部分传输并且从另一端面射出的光；相机，该相机接收由相机侧透镜聚焦的光；和图 像处理器，该图像处理器处理由相机收到的光的图像以显示通过封堵蜂窝结构的封堵部分 传输的光的对比度。[2]根据上述[1]封堵蜂窝结构的检查装置，进一步包含布置在蜂窝结构和相机侧透镜之间的物镜，以朝向该相机侧透镜聚焦，该光传输通过该蜂窝结构的封堵部分，并且 射出另一端面，其中通过物镜聚焦的光通过相机侧透镜被进一步聚焦，并且由相机接受。[3]根据上述[2]的封堵蜂窝结构的检查装置，进一步包含X-Y移动台，相机和相机侧透镜附接到该X-Y移动台，并且该X-Y移动台在射出光 的一侧在实质上平行于封堵蜂窝结构的端面的平面上移动相机和相机侧透镜。[4]根据上述[2]或[3]的封堵蜂窝结构的检查装置，其中建立“D/f > 0. 034”的 关系，其中D是相机侧透镜的有效直径，并且f是物镜的焦距。[5]根据上述[1]到[4]中的任一项的封堵蜂窝结构的检查装置，其中从光源发射 到封堵蜂窝结构的一端面的光是以特定的辐射角传播的光，并且该辐射角具有不小于由与 封堵蜂窝结构的一端面以直角交叉的线和该单元格形成的角度的尺寸。[6]根据上述[5]的封堵蜂窝结构的检查装置，其中该辐射角是10°或更少。[7] 一种封堵蜂窝结构的检查方法，该检查方法通过利用根据上述[1]到[6]中的 任一项的封堵蜂窝结构的检查装置检查该封堵蜂窝结构的封堵部分的深度和缺陷。根据本发明的封堵蜂窝结构的检查装置，通过蜂窝结构的封堵部分传输的光由相 机侧透镜聚集，并且聚焦的光由相机接受，从而能够由图像处理显示光的对比度。因此，封 堵部分的深度和缺陷能够在很短的时间并且以无接触方式进行检查。封堵部分取决于其深 度具有不同的透光率，由此封堵部分的深度能够通过图像处理表示的光的对比度(亮度) 被检测。此外，如果该封堵部分中存在缺陷，透射光的数量变得非常大。因此，封堵部分的 缺陷能够通过由图像处理表示的光的对比度(亮度)被检测。根据本发明的封堵蜂窝结构的检查方法，封堵蜂窝结构的封堵部分的深度和缺陷 通过使用上述本发明的封堵蜂窝结构的检查装置被检查，从而封堵部分的深度和缺陷能够 在短时间内以无接触方式被检查。


图1是显示本发明的封堵蜂窝结构的检查装置的一个实施例的示意图；图2是显示本发明的封堵蜂窝结构的检查装置的另一个实施例的示意图；图3A是显示本发明的封堵蜂窝结构的检查装置的另一个实施例的示意图；图3B是显示本发明的封堵蜂窝结构的检查装置的该实施例的示意图；图4是显示构成本发明的封堵蜂窝结构的检查装置的物镜整体式相机的横截面 的示意图；图5A是示意性显示作为本发明的封堵蜂窝结构的检查装置的检查对象的封堵蜂 窝结构的立体图；图5B是示意性显示作为本发明的封堵蜂窝结构的检查装置的检查对象的封堵蜂 窝结构的一部分，也就是说，显示平行于中心轴线的结构的横截面的示意图中心轴线；图6是显示通过使用示例1的封堵蜂窝结构的检查装置检查封堵蜂窝结构的示意图，并且显示光传输通过封堵部分状态；图7是显示通过使用示例2的封堵蜂窝结构的检查装置检查封堵蜂窝结构的示意 图，并且显示光传输通过封堵部分状态；图8是显示通过使用示例2的封堵蜂窝结构的检查装置检查封堵蜂窝结构的示意 图，并且显示光传输通过封堵部分状态；并且图9是显示传播从光源发射的光的传播的示意图。 [参考标号的描述]1 光源，2 相机侧透镜，3 相机，4 图像处理器，11 物镜，12 :X_Y移动台，21 物 镜整体式相机，31 封堵蜂窝结构，32 分隔壁，33 封堵部分，34 单元格，35 —端面，36 另一端面，41，42和43 光传输通过封堵部分的状态，100，200和300 封堵蜂窝结构的检查 装置，α 辐射角，及β 从光源发射的光扩展角度。
具体实施例方式接下来，将参照

本发明的实施例，但应该清楚的是本发明不局限于以下 实施例，而且对于本领域技术人员来说，可以基于本领域技术人员的普通技术知识适当地 增加设计上的各种变换、变型等等，而没有脱离本发明的范围。1.封堵蜂窝结构的检查装置在本发明的封堵蜂窝结构的检查装置的一个实施例中，如图5Α和5Β所示，圆柱形 封堵蜂窝结构31作为检查对象，具有多孔的分隔壁32，该多孔的分隔壁32分隔穿过该结构 从其一端面35到另一端面36延伸的多个单元格34，并且具有位于单元格34端部的封堵 部分33。封堵蜂窝结构的封堵部分的深度D是封堵部分33在单元格34延伸的方向上的 长度，如图5Β所示。而且，在本发明的封堵蜂窝结构的检查装置中，较好地，具有在以直角 交叉中心轴线方向的横截面上具有50到500mm范围内的半径，并且在中心轴线方向上具有 40到500mm的长度的封堵蜂窝结构作为检查对象(对于横截面的形状没有专门的限制，且 该形状可以是例如，椭圆形、四边形或三角形等等)。而且，如图1所示，本实施例的封堵蜂 窝结构的检查装置100包含光源1，该光源1照亮作为检查对象的封堵蜂窝结构31的一 端面35 ；相机侧透镜2，该相机侧透镜2汇聚从光源1发出到一端面35、传输通过封堵蜂窝 结构31的封堵部分并且从另一端面36辐射出的光；相机3，该相机3接收由相机侧透镜2 汇聚的光；和图像处理器4，该图像处理器4处理由相机3接收的光的图像，以显示通过封 堵蜂窝结构31传输的封堵部分的光的对比度(亮度)。在图1中，从光源直接到相机的箭 头表示光的前进，并且其还适用于图2、3A和3B。图5A是示意性显示作为本发明的的检查 装置的检查对象的封堵蜂窝结构的立体图。图5B是示意性显示作为本发明的封堵蜂窝结 构的检查装置的检查对象的封堵蜂窝结构的一部分的示意图，也就是说，显示平行于中心 轴线的结构的横截面。图1是显示本发明的封堵蜂窝结构的检查装置的实施例的示意图。以这种方法，在本实施例的封堵蜂窝结构的检查装置中，从光源发出到蜂窝结构 并且通过封堵部分传输的光通过相机侧透镜汇聚，并且光的图像由相机接收并且由图像处 理器处理，从而封堵部分的深度和封堵部分的缺陷(封堵状态)能够在很短的时间内以无 接触方式被检查。在本实施例的封堵蜂窝结构的检查装置中，对光源没有专门的限制，但是光源较好地是散射光源，该散射光源的亮度能够达到检测非正常部分的水平。而且，对光源没有专 门的限制，但是该光源较好地在平面上保持均勻照度，以防止依赖于位置的信号产生亮度 不规则。光源布置在照亮封堵蜂窝结构的一端面的位置，并且该光源和封堵蜂窝结构的一 端面可以接触或者可以布置为彼此远离。在它们布置为彼此远离的情况下，与它们接触的 情况相比，信号的亮度由于光量减少而降低。因此，可以增加照明光量。而且，从光源发出到封堵蜂窝结构的一端面的光较好地是以特定的辐射角a传 播的光，并且辐射角a具有不小于由以直角与封堵蜂窝结构的一端面交叉的线和单元格 (封堵蜂窝结构的单元格)形成的角度e尺寸。因为从光源发出的光的角度(辐射角)是 这样一个角度，来自光源的光能够可靠地穿过以角度e倾斜的单元格，由此封堵部分的缺 陷能够可靠地被检查。如果辐射角a小于角度9，来自光源的光有时不能穿过以角度e 倾斜的单元格，而有时不能容易地检查封堵部分的缺陷。来自光源的光的“辐射角a”是具 有从如图9所示从光源1扩展的光的角度0的2/1的角度。图9是显示从光源1发出的 光的扩展的示意图。在图9中，“箭头”表示从光源1发出的光。此外，该辐射角a较好地为10°以下，进一步为5°以下，并且尤其较好地是由 “与封堵蜂窝结构的端面以直角交叉的线”和“单元格(封堵蜂窝结构的单元格)”形成的 角度的一倍(相等)。因为辐射角a具有这样的尺寸，来自光源的光的强度不会变弱，并且 因此封堵部分的缺陷能够可靠地被检查。如果该辐射角大于10°，来自光源的光过分地扩 展，光的强度被减弱，并且有时不容易检查封堵部分的缺陷。在本实施例的封堵蜂窝结构的检查装置中，相机侧透镜朝向相机汇聚从光源发出 的光并且通过封堵蜂窝结构的封堵部分传输。当蜂窝结构布置在相机侧透镜和光源之间 时，相机侧透镜较好地布置在从一端面35到另一端面36的区域中的聚焦位置。当相机聚 焦在一端面35附近时，存在于布置在一端面35的封堵部分33中的封堵缺陷能够被更清楚 地找到。而且，当相机在另一端面36周围聚焦时，存在于布置在另一端面36的封堵部分33 中的封堵缺陷能够被更清楚地找到。当一端面35和另一端面36之间的中心被聚焦时，存 在于一端面35和另一端面36的封堵缺陷能够使用等信号电平被评价。在本实施例的封堵蜂窝结构的检查装置中，该相机较好地具有高灵敏度和大的动 态范围。相机接收通过相机侧透镜汇聚的光。在本实施例的封堵蜂窝结构的检查装置中，图像处理器要求包含能够显示拾取的 图像的显示单元格。此外，图像处理器较好地具有计算和显示拾取的图像的功能，其允许定 量评价。在本发明的封堵蜂窝结构的检查装置的另一个实施例中，如图2所示，检查装置 进一步包含布置在蜂窝结构31和相机侧透镜2之间的物镜11，以朝向相机侧透镜2汇聚通 过蜂窝结构31的封堵部分传输并且从另一端面36射出的光。通过物镜11汇聚的光进一 步通过相机侧透镜2汇聚，并且由相机接收。除了物镜11外的其他组成元件与本发明的封 堵蜂窝结构的检查装置的上述实施例的元件相同。图2是显示本发明的封堵蜂窝结构的检 查装置的另一个实施例的示意图。在本发明的封堵蜂窝结构的检查装置的上述实施例中，仅仅通过相机侧透镜，不 便于收集从封堵蜂窝结构的另一端面射出的所有的光。这个原因是由于相机侧透镜的景角 (field angle)的影响，实质上平行于延伸出封堵蜂窝结构的光轴的光不能覆盖在整个端
6面上。因此，在仅仅使用相机侧透镜时，在改变封堵蜂窝结构的端面的检查区域同时，较好 地执行多次检查。另一方面，在物镜布置在封堵蜂窝结构及相机侧透镜之间时，从相机侧透 镜的另一端面的更宽区域的射出的光通过该物镜能够通过相机侧透镜汇聚。而且，因为通 过相机侧透镜汇聚的光进一步通过相机汇聚，从封堵蜂窝结构的另一端面的更宽区域射出 的光由相机接收，从而视场变宽，并且检查次数的数目能够被减少。在本实施例的封堵蜂窝结构的检查装置中，对物镜的形状没有任何专门限制，但 是具有圆形外周形状等等的平凸透镜(plano-convex lens)较优。这里，“平凸透镜”是一 个表面是平面而另一个表面是凸面的透镜。这里，物镜的有效直径需要比该相机侧透镜2 的有效直径要大。而且，该物镜的有效直径较好地从50到500mm。如果该有效直径过分地 小，视场窄，并且有时增加检查次数的量。而且，如果该有效直径过大，该透镜的重量增加， 并且用于支撑该透镜的机构变得过大。而且，该物镜的焦距较好地从40到2000mm。如果焦 距过短，该蜂窝结构接触物镜，从而聚光透镜2可能被损坏。如果焦距过大，该装置的尺寸 变得过大。在本实施例的封堵蜂窝结构的检查装置中，如图4所示，物镜整体式相机21可以 被使用，其中相机3，相机侧透镜2及物镜11被整体地形成。物镜整体式相机21形成为相 机3、相机侧透镜2和物镜11分别被固定且保持较优的空间关系。图4是显示构成本发明 的封堵蜂窝结构的检查装置的物镜整体式相机的横截面的示意图。而且，可以使用这样的 构造，其中两个或更多透镜被用于修正像差。在本发明的封堵蜂窝结构的检查装置的另一个实施例中，如图3A和3B所示，图2 显示的本发明的封堵蜂窝结构的检查装置的上述实施例包含X-Y移动台12。X-Y移动台12 是相机3和相机侧透镜2附接于其上的装置，并且该X-Y移动台12在射出光的一侧在实质 上平行于封堵蜂窝结构31的端面(另一端面36)的平面上移动相机3和相机侧透镜2。在 本实施例的封堵蜂窝结构的检查装置300中，相机侧透镜2和相机3整体地形成。图3A是 显示本发明的封堵蜂窝结构的检查装置的实施例的示意图。并且图3B是显示本发明的封 堵蜂窝结构的检查装置的实施例的示意图。作为本发明的封堵蜂窝结构的检查装置的检查对象的封堵蜂窝结构能够通过陶 冶并且模压陶瓷材料获得，以制备具有蜂窝形状的成形蜂窝制品，该陶瓷材料含有，例如， 预定陶瓷粉，水等等；并且通过烧制交替地在获得的成形蜂窝物品的单元格的端部形成封 堵部分(成形蜂窝物品的两个端面具有棋盘形图案，每个单元格仅仅一端设置有封堵部 分)。而且，获得的封堵蜂窝结构是多孔的陶瓷制品，并且封堵部分也由类似于分隔壁的多 孔陶瓷材料制成。在这样的封堵蜂窝结构中，单元格较好地沿着封堵蜂窝结构的中心轴线 (在下文中有时简称为“中心轴线”)延伸，并且该结构的两个端面垂直于该中心轴线形成。 然而，该单元格可以形成为相对于中心轴线略微地倾斜，或者该结构的两个端面可以形成 为不垂直于中心轴线的角度。图3A显示的封堵蜂窝结构31是其中单元格34相对于中心 轴线略微地倾斜(大约1° )的示例，并且该结构的两个端面形成为垂直于中心轴线。以这种方法，包括单元格34的封堵蜂窝结构31作为检查对象，该单元格34形成 为相对于中心轴线倾斜。在通过本实施例的封堵蜂窝结构的检查装置检查封堵状态的情况 下，因为单元格34倾斜，来自光源的光沿着相对于中心轴线方向倾斜的方向前进通过封堵 蜂窝结构，并且从另一端面36射出的光沿着相对于中心轴线方向倾斜的方向前进。因此，如图3A所示，应该通过物镜11朝向相机侧透镜2汇聚的从封堵蜂窝结构31的另一端面36 射出的光远离相机侧透镜2前进，从而有时不通过相机侧透镜2汇聚。另一方面，如图3B所示，本实施例的封堵蜂窝结构的检查装置包含物镜11和X-Y 移动台12。因此，即使当光从另一端面36沿着倾斜方向射出，相机3和相机侧透镜2通过 X-Y移动台12移动，并且通过物镜11汇聚的光不远离相机侧透镜2前进，并且能够朝向相 机侧透镜2汇聚。结果，即使在单元格被形成为相对于中心轴线略微地倾斜并且该结构的 两个端面以不垂直于中心轴线呈一定角度形成，从封堵蜂窝结构的另一端面射出的光由相 机接收，并且能够检查封堵状态(封堵部分的深度和缺陷)。而且，如果单元格的倾斜事先 通过特定的方法测量，台被预先移到对应于测量倾斜的位置，则允许使用更短的时间进行 测量。另一方面，为了解决问题“因为单元格34倾斜，应该通过物镜11朝向相机侧透镜 2汇聚的从封堵蜂窝结构31的另一端面36射出的光远离相机侧透镜2前进，而不通过相 机侧透镜2聚焦”，在另一个较优构造中使用以下方法。也就是说，相机侧透镜和物镜较好 地选择为建立“D/f > 0. 034”的关系，其中D是相机侧透镜的有效直径，并且f是物镜的焦 距。结果，即使当封堵蜂窝结构31的单元格34从中心轴线倾斜大约1°，如图3A所示，在 图3A的构造中拾取的一个图像，从封堵蜂窝结构的另一端面发出的光由相机接收，并且能 够检查封堵状态(封堵部分的深度和缺陷)。此时，为了在工件(封堵蜂窝结构)倾斜的情 况下取得更多从中心轴线倾斜的光，相机侧透镜的有效直径较好地更大，并且物镜的焦距 较好地更短。结果，当假定工件倾斜时，该工件要根据该角度被检查多次，但是检查次数的 数量能够被减少，其使得测量时间更短。2.封堵蜂窝结构的检查方法本发明的封堵蜂窝结构的检查方法是通过利用上述本发明的检查装置检查封堵 蜂窝结构的封堵部分的深度和封堵部分的缺陷(封堵状态)的方法。在本发明的封堵蜂窝结构的检查方法的一个实施例中，通过使用图1显示的本发 明的封堵蜂窝结构的检查装置的上述实施例检查封堵状态。具体地，封堵蜂窝结构布置在 光源和相机侧透镜之间，使得该结构的一端面与连接光源到相机侧透镜的线以直角交叉 (该结构的一端面在竖直方向上面向下)，光从光源发射到封堵蜂窝结构的一端面，并且传 输通过封堵蜂窝结构的封堵部分且从该结构的另一端面射出的光通过相机侧透镜汇聚。通 过相机侧透镜汇聚的光由相机接收，并且由相机接收的光的图像通过图像处理器处理，以 显示传输通过封堵蜂窝结构的封堵部分的光的对比度(亮度)。根据本实施例的封堵蜂窝结构的检查方法，封堵蜂窝结构的封堵部分的深度和缺 陷通过使用本发明的封堵蜂窝结构的检查装置的实施例被检查，从而封堵部分的深度和缺 陷能够在短时间内以无接触方式同时地被检查。在本发明的封堵蜂窝结构的检查方法的另一个实施例中，通过使用图2显示的本 发明的封堵蜂窝结构的检查装置的另一个实施例检查封堵蜂窝结构。在本发明的封堵蜂窝 结构的检查方法的另一个实施例中，通过使用图3A显示的本发明的封堵蜂窝结构的检查 装置的另一个实施例检查封堵蜂窝结构。示例在下文中，本发明将进一步具体地参照示例进行说明，但是本发明不局限于这些
8示例。(示例 1)如图1所示，光源布置为照亮竖直方向上的上侧，相机侧透镜在竖直方向上布置 在光源上方距离光源860mm的位置，并且相机连接到在竖直方向上位于相机侧透镜上方的 图像处理器，从而准备好封堵蜂窝结构的检查装置。组成元件被固定到支架(rack)上。作为光源，具有10°辐射角a的金属卤化物光源被使用。作为相机侧透镜，具有 50mm直径和100mm焦距的CCTV透镜被使用。作为相机，具有四百万像素的C⑶相机被使 用。作为图像处理器，个人电脑和市场上可买到的图像处理软件被使用。通过以下方法准备的封堵蜂窝结构是检查对象，并且封堵状态(封堵部分的深度 和缺陷)被检查。为了执行该检查，封堵蜂窝结构布置在光源上方10mm的位置(在竖直方 向上的上侧)，以使得该结构的一端面以直角与竖直方向相交。来自光源的光的强度被设 定为SOOOOlx。获得的结果显示在表格1和图6中。在表格1中，列“一个图像拾取的检查 区域(％)”表示能够在一个图像拾取中检查的区域的面积相对于封堵蜂窝结构的端面的 面积的比例。列“整个工件中的封堵缺陷(位置)”表示封堵部分的检测的缺陷的数目。列 “每个结构的检查次数”表示检查一个封堵蜂窝结构需要的检查次数(次数的数量)。图6 是显示通过使用示例1的封堵蜂窝结构的检查装置检查封堵蜂窝结构的示意图，并且显示 光传输通过封堵部分的状态41。(准备封堵蜂窝结构)对于质量100份通过堇青石(cordierite)形成的材料，该材料通过将从由滑 石(talc)、陶土 (kaolin)、锻烧陶土 (calcinated kaolin)、矾土 (alumina)、氢氧化钙 (calciumhydroxide)和硅石(silica)组成的群内选择的多个材料结合以及将这些材料以 预定比例混合获得的材料，以使得其化学成分为从42到56质量百分比的二氧化硅(Si02)， 从30到45质量百分比的矾土(A1203)和从12到16质量百分比的氧化镁(MgO)，作为气孔 形成物的从12到25份的石墨，和从5到15份合成树脂被加入。此外，在分别添加适当数量 的甲基纤维和表面活化剂之后，水被添加到该材料以揉捏该材料，从而制备了的粘土。在对 制备的的粘土抽真空后，的粘土被模压以获得成形的蜂窝制品。接下来，成形的蜂窝物品被 烧制以获得烧制的蜂窝物品(多孔的基础构件)。烧制条件被设定为1400到1430°C及10 小时。接下来，获得的烧制蜂窝制品被封堵。获得的烧制蜂窝制品的单元格在一端面的开口 正面区域被交替地遮盖呈棋盘形图案，并且该制品在遮盖侧的端部被浸没到封堵泥浆中， 该封堵泥浆包括作为陶瓷材料的堇青石材料，从而形成交替地布置呈棋盘形图案的封堵部 分。此外，关于该制品的另一端，每个具有一端封堵的单元格被遮盖，并且以与该制品的一 端形成封堵部分相同的方式形成封堵部分。设置有封堵部分的烧制的蜂窝制品被干燥，并 且被烧制以获得封堵蜂窝结构。获得的封堵蜂窝结构具有圆柱形状，该圆柱形状具有140mm 的底面直径并且在中心轴线方向上具有150mm的长度，并且具有厚度为0. 3mm的分隔壁，以 及31单元格/cm2的单元格密度。而且，关于获得的封堵蜂窝结构，单元格沿着封堵蜂窝结 构的中心轴线方向延伸，且该结构的两端面形成为垂直于中心轴线。从表格1和图6可以看出，通过该封堵部分传输的光被检测并且该封堵部分具有 四个缺陷。在示例1的封堵蜂窝结构的检查装置中，能够被观察的该封堵蜂窝结构的端面 的区域较小，由此观测(检查)封堵蜂窝结构的整个端面，该相机侧透镜和相机在X-Y面上移动，以执行检查。(表格1)
封堵部分的深度是10mm。关于封堵部分的深度，由相机接收的光的亮度和封堵 深度之间的关系通过使用具有已知的封堵部分深度的封堵蜂窝结构而获得，以准备分析曲 线，并且封堵部分的深度基于该分析曲线计算。封堵部分的深度(mm)和亮度(0到255的 256等级的亮度)之间的关系在表格2中显示。(表格2) (示例 2)如图3A所示，光源布置为照亮竖直方向上的上侧，物镜布置在竖直方向上在光 源上方距离光源450mm的位置，并且相机侧透镜在竖直方向上布置在物镜上方距离物镜 410mm的位置，并且相机被连接到图像处理器，从而制备了封堵蜂窝结构的检查装置。此外， 相机侧透镜被固定到相机，并且检查装置形成为相机侧透镜和相机能够通过X-Y移动台整 体地移动。组成元件(不包括该相机侧透镜和相机)被固定到支架。作为物镜，使用具有 直径为200mm和焦距为500mm的平凸透镜。作为X-Y移动台，具有100mm的行程的台被使 用。光源，相机侧透镜，相机和图像处理器与示例1使用的那些类似。封堵蜂窝结构的封堵状态以与示例1相同的方法检查。表格1和图7显示获得的 结果。图7是显示通过使用示例2的封堵蜂窝结构的检查装置检查封堵蜂窝结构的示意图， 并且显示光传输通过封堵部分的状态42。从表格1和图7可以看出，封堵蜂窝结构的整个端面能够被观察且该封堵部分具有四个缺陷。而且，通过使用示例2的的检查装置检查该封堵蜂窝结构，且改变布置的封堵蜂 窝结构的倾斜。图8显示结果。图8显示封堵蜂窝结构布置在结构的中心轴线从竖直方向 倾斜大约5°的状态(其中通过物镜汇聚的光不指向相机侧透镜，而背离相机侧透镜(参见 图3A))下的检查结果(显示光传输通过封堵部分的状态43的示意图)。而且，图7显示在 封堵蜂窝结构布置在该结构的中心轴线从竖直方向倾斜大约5°且相机侧透镜和相机通过 X-Y移动台移到适合于观测的位置的状态下的检查结果(显示光传输通过封堵部分的状态 42的示意图)，如图3B所示。从图7和8看出，当封堵蜂窝结构的单元格从竖直方向倾斜时，封堵部分的状态不 能充分地被观察，而当相机侧透镜和相机通过X-Y移动台移到适合于观测的位置时，封堵 部分的状态能够令人满意地被观察。(示例 3)封堵蜂窝结构的检查装置以与示例2相同的方式被准备，除了具有8. 7mm的有效 直径的CCTV透镜用作相机侧透镜外。比例“D/f”是0. 017，其中D是相机侧透镜的有效直 径而f是物镜的焦距。通过利用获得的封堵蜂窝结构的检查装置，“对应的倾斜限制(° )” 被测量，并且在试验中通过以下方法计算“检查次数”。结果显示在表格3中。(对应的倾斜限制)封堵部分的缺陷通过使用封堵蜂窝结构的检查装置以与上述“通过使用示例1的 的检查装置检查“封堵部分的缺陷”的方法”相同的方式进行检查，除了该结构逐步倾斜的 同时该封堵蜂窝结构被检查多次外。而且，能够获得其中执行“封堵部分的缺陷”的检查的 封堵蜂窝结构的倾斜范围。然后，能够获得“封堵部分的检查”能够执行的最大倾斜作为“对 应的倾斜限制(° )”。(检查次数)假设其中单元格可能倾斜在士 1°以内的封堵蜂窝结构的检查，在试验中计算用 于检查“封堵部分的缺陷”所必需的检查次数。下面将参照示例3描述检查次数的试验计 算方法。首先，假设在单元格可能倾斜士 1°的封堵蜂窝结构的对应区域的情况下，相对于 具有半径为1的圆设置最小的外接正方形(一边为2的正方形)。接下来，假设示例3中倾 斜对应区域可能在士0. 5°的情况下，相对于具有半径为0. 5的圆设置最大的内接正方形 (具有一边为0.7的正方形)。此外，能够填入最小外接正方形(具有一边为2的正方形) 的最大的内接正方形(每个正方形具有一边为0. 7)的数目在试验计算中被计算。然后，在 示例3的情况下，执行计算“ (2X2)/(0. 7X0. 7) = 8. 16”，并且获得的数值(8. 16)被舍入 小数点之后，以获得检查次数的数目“9”。(表格3) (示例 4)封堵蜂窝结构的检查装置以与示例2相同的方式被准备，除了具有12. 2mm的有效 直径的CCTV透镜用作相机侧透镜。比率“D/f ”是0. 024，其中D是相机侧透镜的有效直径 并且f是物镜的焦距。通过利用获得的封堵蜂窝结构的检查装置，“对应的倾斜限制(° )” 被测量，并且“检查次数”在试验中通过上述方法被计算。表格3中显示结果。(示例 5)封堵蜂窝结构的检查装置以与示例2相同的方式被准备，除了用作相机侧透镜的 CCTV透镜具有17. 5mm的有效直径。比率“D/f ”是0. 034，其中D是相机侧透镜的有效直径， 并且f是物镜的焦距。通过利用获得的封堵蜂窝结构的检查装置，“对应的倾斜限制(° )” 被测量，并且“检查次数”在试验中通过上述方法被计算。表格3中显示结果。(示例 6)封堵蜂窝结构的检查装置以与示例2相同的方式被准备，除了具有34. 9mm的有效 直径的CCTV透镜用作相机侧透镜。比率“D/f”是0. 069，其中D是相机侧透镜的有效直径， 并且f是物镜的焦距。通过利用获得的封堵蜂窝结构的检查装置，“对应的倾斜限制(° )” 被测量，并且“检查次数”在试验中通过上述方法被计算。表格3中显示结果。当能够被检测的封堵蜂窝结构随着“D/f”的变大而增加时，从表格3可以看到倾 斜限制。还可以确认检查次数的数目在“D/f > 0. 034”的情况下为1。而且，在示例1到6 中，面积传感器相机被用作该CCD相机，而且即使使用线感应相机，能够获得相似的结果。(示例7 到 22)封堵蜂窝结构的检查装置以与示例6的相同的方法准备，除了光源的辐射角a如 表格4所示的那样变化(示例7到22)。该封堵蜂窝结构的封堵状态通过利用获得的与示例 1相同方式的封堵蜂窝结构的检查装置进行检查。应当注意的是，当封堵蜂窝结构的封堵状 态被检查时，封堵蜂窝结构布置在结构的中心轴线从竖直方向倾斜大约0° (0=0° )， 1° (e=l° )和2° (0=2° )的状态下，并且相对于各个角度执行检查。而且，作为 封堵蜂窝结构的封堵状态的检查中的评价，“缺陷的外表(appearance) ”被评价，在缺陷能 够显著地令人满意地被观察的情况是“A”，且缺陷令人满意地观察的情况是“B”，且缺陷能 够被观察但是略微模糊的情况是“C”。(表格4)
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从表格4可以看出，当辐射角a不小于“由与封堵蜂窝结构的一端面以直角交叉 的线和单元格(该封堵蜂窝结构的单元格)形成的角度(单元格的倾斜)e ”，并且辐射角 a是5°以下，封堵部分的缺陷能够显著地令人满意地检测。还可以看出，当辐射角a大 于5°且在10°以下时，缺陷能够令人满意地被检测。还可以进一步看出，当辐射角a小于“由与封堵蜂窝结构的一端面以直角交叉的线和单元格(该封堵蜂窝结构的单元格)形 成的角度9 ”，光的数量降低，并且该缺陷能够被检测，但是该缺陷具有略微模糊的状态。可 以看出，当辐射角a超过10°时，光量降低，并且该缺陷能够被检测，但是该缺陷具有略微 模糊的状态。 本发明的封堵蜂窝结构的检查装置和封堵蜂窝结构的检查方法能够较好地被用 于封堵蜂窝结构的制造，以获得具有满意的封堵部分状态的封堵蜂窝结构。
权利要求
一种封堵蜂窝结构的检查装置，其中，圆柱形的封堵蜂窝结构作为检查对象，该圆柱形的封堵蜂窝结构具有多孔的分隔壁，以分隔从所述蜂窝结构的一个端面到另一个端面延伸穿过所述蜂窝结构的多个单元格，并且所述蜂窝结构具有位于所述单元格的端部的封堵部分，所述检查装置包含光源，所述光源照亮作为检查对象的所述封堵蜂窝结构的所述一个端面；相机侧透镜，所述相机侧透镜汇聚从所述光源发射到所述一个端面的、通过所述封堵蜂窝结构的所述封堵部分传输并且从所述另一个端面射出的光；相机，所述相机接收由所述相机侧透镜汇聚的光；和图像处理器，所述图像处理器处理由所述相机收到的光的图像以显示通过所述封堵蜂窝结构的所述封堵部分传输的光的对比度。
2.如权利要求1所述的封堵蜂窝结构的检查装置，其特征在于，进一步包含物镜，所述物镜布置在所述蜂窝结构和所述相机侧透镜之间以朝向所述相机侧透镜汇 聚通过所述蜂窝结构的所述封堵部分传输并且从所述另一个端面射出的光，其中通过所述物镜聚焦的光被所述相机侧透镜进一步聚焦并且由所述相机接收。
3.如权利要求2所述的封堵蜂窝结构的检查装置，其特征在于，进一步包含X-Y移动台，所述相机和所述相机侧透镜被附接到所述X-Y移动台，并且所述X-Y移动 台在射出光的一侧在实质上平行于所述封堵蜂窝结构的端面的平面内移动所述相机和所 述相机侧透镜。
4.如权利要求2或3所述的封堵蜂窝结构的检查装置，其特征在于，建立“D/f> 0. 034”的关系，其中D是所述相机侧透镜的有效直径，并且f是所述物镜的焦距。
5.如权利要求到1到3中任一项所述的封堵蜂窝结构的检查装置，其特征在于，从光源 发射到所述封堵蜂窝结构的所述一个端面的光是以特定的辐射角扩散的光，并且所述辐射 角不小于由以直角与所述封堵蜂窝结构的所述一个端面交叉的线和所述单元格形成的角 度。
6.如权利要求5所述的封堵蜂窝结构的检查装置，其特征在于，其中所述辐射角是 10°以下。
7.一种封堵蜂窝结构的检查方法，该检查方法通过利用根据权利要求1到3中的任一 项所述的封堵蜂窝结构的检查装置来检查所述封堵蜂窝结构的所述封堵部分的深度和缺 陷。
全文摘要
本发明公开一种封堵蜂窝结构的检查装置100。其中，封堵蜂窝结构31作为检查对象，而且，检查装置包含光源1，该光源1照亮作为检查对象的封堵蜂窝结构31的一端面35；相机侧透镜2，该相机侧透镜2汇聚从光源1发出到一端面35、通过封堵蜂窝结构31的封堵部分传输并且从另一端面36射出的光；相机3，该相机3接收由相机侧透镜2聚焦的光；和图像处理器4，该图像处理器4处理由相机3接收的光的图像，以显示传输通过封堵蜂窝结构31的封堵部分的光的对比度(亮度)。提供一种封堵蜂窝结构的检查装置，其能够在短时间内以无接触方式同时检查封堵部分的深度和缺陷。
文档编号G01N21/88GK101846502SQ20101014557
公开日2010年9月29日 申请日期2010年3月23日 优先权日2009年3月23日
发明者水谷彰宏, 田中健介, 赤尾隆嘉 申请人:日本碍子株式会社