JPH076378B2 - ディーゼルパティキュレートフィルタの端部目封じ検査修正装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディーゼルパティキュ
レートフィルタ（以下、ＤＰＦと記す）の端部目封じの
良否を自動的に判定して修正するＤＰＦの端部目封じ検
査修正装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、例えばディーゼル車から排出
される排気ガス中の微粒子を捕集して、清浄な排気ガス
を外部へ排出するために、ＤＰＦが使用されている。こ
のＤＰＦは、多孔質のコージェライトからなり、ガス流
路方向に多数の貫通孔をセル壁により区切って設けたハ
ニカム構造の円柱形状をしている。そして、図６にその
端部構造を示すように、ＤＰＦ３１の貫通孔３２のいず
れか一方が目封じ部３３となるように端部を一セル毎に
交互に目封じして構成している。

【０００３】上述した構造のＤＰＦを製造するには、一
旦全てが貫通孔よりなるハニカム構造のフィルタを押し
出し後焼成して得た後、目封じ部に対応する部分に孔が
開いているマスクをフィルタの端部に位置決めして固定
し、フィルタと同材質であるコージェライトのスラリー
をマスクを介して押し込み、両端部に対し同様のスラリ
ーの押し込みを終了した後、両端部のマスクを除去して
もう一度焼成してＤＰＦを得ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した方法により得
られたＤＰＦにおいては、端部における目封じ部が完全
に開孔部を塞ぐ必要があるとともに、目封じ部以外の貫
通孔は完全に孔が開いている必要があるが、ハニカム構
造の各セルがすべて同じ大きさとはならないため、マス
クの位置決めは難しく、通常目封じ部に孔が開いたり、
貫通部が塞がっていたりする問題があった。この点を修
正するため、従来は熟練した作業者が目視で検査し、貫
通孔部が塞がっていると経験上判断した場合は、修正用
の針で孔を人手で開けるようにしていたため、手間と時
間がかかるとともに、自動化ラインを達成できない問題
があった。

【０００５】本発明の目的は上述した課題を解消して、
ＤＰＦの端部の目封じ状態を自動的に検査して、欠陥と
判断した部分の修正を自動的に行うことができるＤＰＦ
の端部目封じ検査修正装置を提供しようとするものであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のＤＰＦの端部目
封じ検査修正装置は、基台と、基台上に設けられた、デ
ィーゼルパティキュレートフィルタ（以下、ＤＰＦと記
す）をＸ方向およびＹ方向に移動させるためのＸＹテー
ブルと、基台上に立設した支持腕と、支持腕に固定され
た、前記ＸＹテーブル上に載置したＤＰＦの端部を撮像
するための撮像装置と、支持腕に上下駆動装置を介して
固定された、前記ＸＹテーブル上に載置したＤＰＦの端
部の孔明けを行う端部目封じ修正装置と、前記撮像装置
で撮像したワークの端部画像に基づき、ワーク端部の目
封じの判定を行う画像処理装置と、この判定結果に基づ
き前記端部目封じ修正装置に端部目封じの修正情報を供
給する駆動制御装置とからなることを特徴とするもので
ある。

【０００７】

【作用】上述した構成において、ＤＰＦの端部を撮像装
置で撮像した端部の画像に対して画像処理を行い、目封
じ状態を自動的に判断して、判断の結果に基づき端部の
目封じ修正装置により自動的に端部目封じの欠陥セルを
修正できるため、すべての作業を自動化でき、手間と時
間を大幅に短縮できるとともに、自動化ラインに組み込
んで使用することができる。また、画像処理装置におけ
る好ましい態様として、端部画像を有効エリアと無効エ
リアとに分割した後、各エリアに対して目封じ状態を判
断するようにした場合は、端部のセルが均一でなく歪ん
でいるようなときでも判定欠陥を少なくできる。さら
に、端部目封じ修正装置における好ましい態様として、
修正針の自動アライメントのための修正装置を設けた場
合は、端部の欠陥セルをより好適に修正できる。

【０００８】

【実施例】図１は本発明のＤＰＦの端部目封じ検査修正
装置の一例の構成を示す図である。図１において、１は
基台、２はワークであるＤＰＦ３を端部が上方を向くよ
うに載置可能な、基台１上に設けられたＸＹテーブル、
４、５はＸＹテーブル２のＸ方向駆動装置およびＹ方向
駆動装置、６は基台１上に設けられた支持腕、７は支持
腕６に固定された、ＸＹテーブル２上に載置したＤＰＦ
３の端部を撮像するためのＣＣＤカメラ等の撮像装置、
８は支持腕６に上下駆動装置９を介して固定された、Ｘ
Ｙテーブル２上に載置したＤＰＦ３の端部の孔開けを行
う端部目封じ修正装置、１０は撮像装置７で撮像したＤ
ＰＦ３の端部画像に基づき、ＤＰＦ３の端部目封じ状態
の判定を行う画像処理装置、１１は画像処理装置１０に
おける判定情報に基づき端部目封じ修正装置８に端部目
封じ修正情報を供給し、さらにＸ方向駆動装置４および
Ｙ方向駆動装置５に修正すべき位置情報を供給する駆動
制御装置である。

【０００９】上述したＤＰＦの端部目封じ検査修正装置
では、まず検査対象となるＤＰＦ３をＸＹテーブル２の
所定位置に載置し、撮像装置７で撮像しながらＸ方向駆
動装置４およびＹ方向駆動装置５を駆動して、画像を取
り込むべき位置へ位置決めする。次に、画像処置装置１
０において、撮像した画像から端部の目封じ状態を判定
し、その画像中の欠陥と判定された不良セルの位置をメ
モリに記憶する。次に、記憶された不良セルの位置情報
に基づき、Ｘ方向駆動装置４、Ｙ方向駆動装置５および
端部目封じ修正装置８の上下駆動装置９を制御して、端
部目封じ修正装置８により欠陥セルの全てを修正する。
通常、ＤＰＦ３の直径は大きくハニカム構造をなすセル
は小さいため、端部を複数の画像に分割して処理を行う
が、その場合は上記作業を分割した画像数だけ繰り返す
ことにより、ＤＰＦ３の一端部の検査修正が終了し、こ
れをもう一方の端部にも行うことにより、すべての検査
修正作業が終了する。

【００１０】本発明のＤＰＦの端部目封じ検査修正装置
の画像処理装置１０内における不良セルの抽出方法の一
例を説明すると、まず、各セルが画像上認識できる大き
さの画像を撮像し、撮像した画像を２値化する。このと
き、ＤＰＦの端部のハニカム構造のセルはすべて同じピ
ッチで製造されているため、２値化画像上倍率に応じて
求めた格子状のセルを重ね合わせ、そのセルの左上部に
目封じ部が入るように撮像する必要がある。そして、各
セル中の目封じ部以外の貫通孔の割合が例えば７８％未
満のときは不良セルとして判定することにより、不良セ
ルを求めている。上述した判定方法でも不良セルの判定
を好適に実施することができるが、例えば左上のセルを
基準にしているため、セルのパターンが乱れたりした場
合には貫通孔の部分が一部しかセル内に存在せず、正常
なセルを不良セルと誤判定してしまうこともある。以
下、より好ましい不良セルの抽出方法の例を示す。

【００１１】図２は本発明のＤＰＦの端部目封じ検査修
正装置の画像処理装置１０内における不良セルの抽出方
法の他の例を説明するための図である。図２は２値化画
像の左上端の一部を模式的に表したもので、黒く描いた
「１」の画素の集まりが貫通孔に対応する開口部を、白
く描いた「０」の画素の集まりが目封じ部をそれぞれ表
している。また、Ａ〜Ｅは不良セル抽出時に使用する画
像中のウィンドウを示し、経験上、ウィンドウＥは一画
面全体の１／４の領域を、ウィンドウＡおよびＢは幅が
画像上３セルに対応する大きさで長さが領域Ｅと同じ長
さの領域を、ウィンドウＣおよびＤは幅が画像上１．５
セルの大きさで長さが領域Ｅと同じ長さの領域をそれぞ
れ示している。なお、図２において、黒く描かれた開口
部は説明の都合上円形状に描いたが、実際には正方形に
近いハニカム形状である。

【００１２】図２において、まず、エリアＡ中の黒い画
素の塊の重心を求め、求めた重心座標がＹ方向の昇順と
なるような順位を各塊についてつける。同様に、エリア
Ｂ中の黒い画素の塊についてＸ方向の順位をつける。次
に、エリアＡ内で得られた順位が１位の塊のＹ方向重心
座標がＹ方向の中心となるように、予め設定してあるＹ
方向に１セル分より若干大きい幅を持つとともにＸ方向
に数セル分の幅を持つエリアＣを移動する。そして、エ
リアＣ中の黒の画素の塊のＹ方向の重心座標を平均す
る。求めたＹ方向の重心座標の平均値を中心にして、実
際のセル間のピッチからＹ方向のしきい線を決定する。
同様に、エリアＢ内にエリアＤを移動し、Ｘ方向の重心
座標平均値とセルピッチからＸ方向のしきい線を決定す
る。上述した作業により、画像全体にわたってセルに対
応する格子状のしきい線を設けている。

【００１３】次に、左上端のしきい線に囲まれた最初の
セルに、図２に示すようにラインＥを引き、ラインＦ上
に黒の画素が存在するかどうかにより、しきい線で囲ま
れた最初のセルが貫通孔を有する有効エリアか目封じ部
である無効エリアかを判断する。図３（ａ）は最初のセ
ルが有効エリアである場合を、図３（ｂ）は最初のセル
が無効エリアである場合を示す。製品の特性上、しきい
線で囲まれた最初のセルが有効エリアか無効エリアかを
判断すれば、すべてのパターンを認識することができ
る。その後、図２のエリアＥの中の黒の塊を抽出し、抽
出したセル内の黒の塊のすべての重心座標を計算して得
る。そして、有効エリア中に計算して得た重心座標があ
るかないかを判断して、ない場合には不良セルとしてデ
ータを出力し、ある場合も、その塊の面積を算出し、設
定値以下であれば同じようにデータを出力し、その座標
位置とともにメモリ内に記憶している。なお、上記の作
業中、エリアＡ〜Ｅにおいて境界エリアにかかっている
セルは全て無効としている。

【００１４】図４は本発明のＤＰＦの端部目封じ検査修
正装置の端部目封じ修正装置８の一例の構成を示す図で
ある。図４に示す端部目封じ修正装置８は、貫通孔であ
るべきセルが塞がっているいわゆる不完全開孔部からな
る欠陥セルに対して、孔明けを実施するために使用され
る。図４において、２１は先端を例えば６０度のテーパ
加工させた修正針、２２は修正針２１が不完全開孔部の
位置とずれていても、自動的に修正針２１の位置を修正
する位置修正機構である。位置修正機構２２は、ＤＰＦ
の端部目封じ検査修正装置の支持腕に取り付けた上下動
可能な駆動装置９と接続する円板形状の上プレート２３
と、修正針２１と接続する円板形状の下プレート２４と
の間に、複数個の弾性部材２５を設けて構成している。
そのため、この端部目封じ修正装置８では、図５に一例
を示すように、修正針２１の先端と貫通孔の中心とが一
致しなくとも、まず修正針２１の先端テーパ部でセル壁
と修正針２１が当接して滑った後、位置修正機構２２の
弾性部材２５が変形して、自動的に修正針２１が貫通孔
内へ導かれることになり、良好な修正を実施可能であ
る。

【００１５】

【発明の効果】以上の説明から明かなように、本発明に
よれば、ＤＰＦの端部を撮像装置で撮像した端部の画像
に対して画像処理を行い、目封じ状態を自動的に判断し
て、判断の結果に基づき端部の目封じ修正装置により自
動的に端部目封じの欠陥セルを修正できるため、すべて
の作業を自動化でき、手間と時間を大幅に短縮できると
ともに、自動化ラインに組み込んで使用することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＤＰＦの端部目封じ検査修正装置の一
例の構成を示す図である。

【図２】本発明のＤＰＦの端部目封じ検査修正装置の画
像処理装置内における不良セルの抽出方法を説明するた
めの図である。

【図３】本発明の不良セル抽出における有効エリアと無
効エリアとを説明するための図である。

【図４】本発明のＤＰＦの端部目封じ検査修正装置の端
部目封じ修正装置の一例の構成を示す図である。

【図５】本発明の端部目封じ修正装置の位置修正の方法
を説明するための図である。

【図６】ＤＰＦの端部構成の一例を示す図である。

【符号の説明】 １ 基台 ２ ＸＹテーブル ３ ＤＰＦ ４ Ｘ方向駆動装置 ５ Ｙ方向駆動装置 ６ 支持腕 ７ 撮像装置 ８ 端部目封じ修正装置 ９ 上下駆動装置 １０ 画像処理装置 １１ 駆動制御装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基台と、基台上に設けられた、ディーゼ
   ルパティキュレートフィルタ（以下、ＤＰＦと記す）を
   Ｘ方向およびＹ方向に移動させるためのＸＹテーブル
   と、基台上に立設した支持腕と、支持腕に固定された、
   前記ＸＹテーブル上に載置したＤＰＦの端部を撮像する
   ための撮像装置と、支持腕に上下駆動装置を介して固定
   された、前記ＸＹテーブル上に載置したＤＰＦの端部の
   孔明けを行う端部目封じ修正装置と、前記撮像装置で撮
   像したワークの端部画像に基づき、ワーク端部の目封じ
   の判定を行う画像処理装置と、この判定結果に基づき前
   記端部目封じ修正装置に端部目封じの修正情報を供給す
   る駆動制御装置とからなることを特徴とするディーゼル
   パティキュレートフィルタの端部目封じ検査修正装置。
2. 【請求項２】 前記画像処理装置を、前記撮像装置で撮
   像したＤＰＦの端部画像を２値化し、ＤＰＦの端部を画
   像上開孔すべき有効エリアと目封じすべき無効エリアと
   に区別し、有効エリア中の開孔割合を測定し、測定した
   開孔割合に基づき不良セルを判定するよう構成した請求
   項１記載のディーゼルパティキュレートフィルタの端部
   目封じ検査修正装置。
3. 【請求項３】 前記端部目封じ修正装置を、ＤＰＦの端
   部の不完全開孔部に突き刺して修正するための先端がテ
   ーパ形状の修正針と、この修正針が不完全開孔部の位置
   とずれていても、自動的に修正針の位置を修正する位置
   修正機構とから構成した請求項１または２記載のディー
   ゼルパティキュレートフィルタの端部目封じ検査修正装
   置。