CN101722572B - 贴膜装置和贴膜方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够将膜自动粘贴到蜂窝结构体的贴膜装置。该贴膜装置100包括：夹持构件11，夹持具有粘结面的膜使该膜保持在平面状态；挤压构件21，朝着圆柱形蜂窝结构体的一个端面挤压被保持在平面状态的膜的粘结面，从而将该膜粘贴到这个端面上，该蜂窝结构体具有在其两个端面之间连通形成的多个室；以及折叠构件31，其具有开口部分31a，该开口部分是这样形成的，允许蜂窝结构体粘贴有膜的一侧端部插入其中，该折叠构件的硬度具有10度的下限和60度的上限；其中通过将蜂窝结构体插入该开口部31a，该折叠构件31向蜂窝结构体的侧面折叠该膜从该蜂窝结构体的一个端面伸出的伸出部分，并且同时朝着蜂窝结构体的该侧面的一部分挤压至少一部分折叠的伸出部分，将膜粘贴到该侧面。
Description
技术领域
本发明涉及一种贴膜装置和一种贴膜方法，并且具体地涉及能够将膜自动粘贴到蜂窝结构体的贴膜装置和贴膜方法。
背景技术
由内燃机例如柴油机排出的尾气含有大量作为导致环境污染的主要成分的含碳微粒(微粒物质)。因此通常柴油机等的排气系统装有过滤器来收集该微粒。
例如，如图10中说明的那样，这类过滤器采用堵塞的蜂窝结构体150。该堵塞的蜂窝结构体150包括：蜂窝结构体50，其具有间隔并形成多个室51的多孔间隔壁52；以及被设置为堵塞每个室51两个开口端部中一端的堵塞部53，并且该堵塞部53以互补交错排列的模式被设置在蜂窝结构体50的一侧端面和另一侧端面中的一个上。
作为用于制造堵塞的蜂窝结构体的方法，有一种已知方法，其中在将具有粘结面的膜(下文该膜也被称作“掩模”)贴在未烧制的蜂窝结构体上之后，采用利用图像处理的激光加工等方法，在覆盖将要设置堵塞部的室的掩模部分上开孔，将粘贴掩模的末端部浸入用于堵塞的浆液，在该室的末端填充并干燥该用于堵塞的浆液，剥下粘贴在该端面的掩模，然后烧制该蜂窝结构体。(例如，参照专利文献1)
[专利文献1]JP-A 2006-297900
发明内容
[本发明要解决的技术问题]
在专利文献1中所述的制造方法包括用手将膜粘贴到蜂窝结构体的一个端面以及贴到侧面的一部分上的步骤。然而，粘贴工作可能产生粘贴膜的起皱或松驰，除非由熟练工人完成该工作。一旦发生起皱和松驰，在一些情况下变得难以良好地形成堵塞部。此外，即使是熟练工人也需要在贴膜工作中花费时间。
开发了本发明，以解决相关领域中的上述问题，并且本发明的一个主题是提供能够将膜自动粘贴到蜂窝结构体的贴膜装置和贴膜方法。
[解决问题的技术手段]
本发明提供下面将描述的一种贴膜装置和一种贴膜方法。
[1]一种贴膜装置，包括：夹持构件，夹持具有粘结面的膜以使该膜保持平面状态；挤压构件，朝着圆柱形蜂窝结构体的一个端面挤压被保持在平面状态的膜的粘结面，从而将该膜粘贴到所述一个端面上，该蜂窝结构体具有在其两个端面之间连通形成的多个室；以及折叠构件，其具有开口部分，该开口部分是这样形成的，允许蜂窝结构体粘贴有膜的一侧端部插入其中，该折叠构件的硬度具有10度的下限和60度的上限，其中通过将蜂窝结构体插入该开口部分，该折叠构件向蜂窝结构体的侧面折叠该膜从该蜂窝结构体的所述一个端面伸出的伸出部分，并且同时朝着蜂窝结构体的该侧面的一部分挤压至少一部分折叠的伸出部分，将膜粘贴到该侧面。
[2]根据[1]的贴膜装置，其中折叠构件由聚氨酯树脂、硅树脂或聚乙烯树脂制成。
[3]根据[1]或[2]的贴膜装置，其中开口部分的开放边缘的形状为圆形、椭圆形、卵形或四边形。
[4]根据[1]到[3]中任一项的贴膜装置，其中开口部分的直径向其内部是均匀的。
[5]根据[1]到[4]中任一项的贴膜装置，所述挤压构件为能够绕其纵向中心轴旋转的圆柱形，并被定位，使该纵向中心轴能够变为与被保持在平面状态的膜平行。
[6]根据[1]到[5]中任一项的贴膜装置，其中挤压构件的材料由聚氨酯树脂、硅树脂或聚乙烯树脂构成。
[7]根据[1]到[6]中任一项的贴膜装置，进一步包括用于将蜂窝结构体移送到特定位置的移送台。
[8]一种利用[1]到[7]中任一项的贴膜装置将膜粘贴到蜂窝结构体的贴膜方法，包括步骤：用夹持构件夹持膜，使该膜保持在平面状态；定位蜂窝结构体，使被保持在平面状态的膜的粘结面能够面向该蜂窝结构体的一个端面；通过用挤压构件朝着蜂窝结构体的该一个端面挤压该膜的粘结面，将该膜粘贴到该一个端面；以及通过将蜂窝结构体插入折叠构件的开口部分，向蜂窝结构体的侧面折叠该膜的伸出部分，并且同时朝着蜂窝结构体的侧面的一部分挤压至少一部分该折叠的伸出部分。
[9]根据[8]的贴膜方法，其中开口部分的开放边缘和蜂窝结构体的端面的外周边缘为相同的形状或者相互类似的形状，并且该开放边缘的直径与蜂窝结构体的端面的外径之比下限为80％并且上限为105％。
[10]根据[8]或[9]的贴膜方法，其中，当将蜂窝结构体插入折叠构件的开口部分时，相对于折叠构件定位该蜂窝结构体，使该端面的外周边缘的整个区域能够与蜂窝结构体插入侧上的折叠构件的面接触。
[11]根据[8]到[10]中任一项的贴膜方法，其中所述挤压构件为能够绕其纵向中心轴旋转的圆柱形，并被定位，使纵向中心轴能够变为垂直于蜂窝结构体的纵向中心轴，并且其中挤压构件在旋转的同时以30到800mm/sec的速度平行于端面移动，从而用挤压构件的外周面朝着端面挤压该膜。
[发明效果]
根据本发明的贴膜装置提供能够将膜自动粘贴到蜂窝结构体的效果。
根据本发明的贴膜方法提供能够将膜自动粘贴到蜂窝结构体的效果。
附图说明
图1是根据本发明的贴膜装置的一个实施方式的示意性透视图。
图2说明在图1中给出的贴膜装置的侧视图。
图3说明在图1中给出的处于操作状态的贴膜装置的侧视图。
图4说明在图1中给出的处于操作状态的贴膜装置的侧视图。
图5说明在图1中给出的处于操作状态的贴膜装置的侧视图。
图6说明在图1中给出的处于操作状态的贴膜装置的侧视图。
图7说明在图1中给出的处于操作状态的贴膜装置的侧视图。
图8说明处于贴膜状态的蜂窝结构体的透视图。
图9是说明蜂窝结构体和折叠构件之间位置关系的说明性的图。
图10是装有堵塞部的蜂窝结构体的截面视图。
[附图标记的]
100：贴膜装置
11：夹持构件
12：驱动机构
13：第一支撑柱
15：支撑棒
16：膜卷
16a：膜
21：挤压构件
22：提升机构
23：第二支撑柱
31：折叠构件
31a：开口部分
32：固定板
35：驱动汽缸
36：第三支撑柱
37：轴
40：移送台
41：蜂窝放置部分
42：传送器
50：蜂窝结构体
51：室
52：间隔壁
53：堵塞部
150：堵塞的蜂窝结构体
具体实施方式
下面将描述执行本发明的最佳方式。然而，本发明不受限于下面给出的实施方式，应理解本发明覆盖了足以修正或改进的那些以及在未脱离本发明的精神和范围的范围内基于所属领域技术人员的知识的其它改变。
[1]贴膜装置
图1是根据本发明的贴膜装置的一个实施方式的示意性透视图。如图1中说明的那样，该实施方式的贴膜装置100包括：夹持构件11，夹持具有粘结面的膜使该膜保持在平面状态；挤压构件21，朝着圆柱形蜂窝结构体的一个端面挤压被保持在平面状态的膜的粘结面，从而将该膜粘贴到这个端面上，该蜂窝结构体具有在其两个端面之间连通形成的多个室；以及折叠构件31，其具有开口部分31a，该开口部分是这样形成的，允许蜂窝结构体粘贴有膜的一侧端部插入其中，该折叠构件的硬度具有10度的下限和60度的上限；移送台40，用于将蜂窝结构体移送到特定位置。通过将蜂窝结构体插入该开口部31a，该折叠构件31向蜂窝结构体的侧面折叠该膜从该蜂窝结构体的该一个端面伸出的伸出部分，并且同时朝着蜂窝结构体的该侧面的一部分挤压至少一部分折叠的伸出部分，将膜粘贴到该侧面。利用该设计，根据本实施方式的贴膜装置100能够将膜自动粘贴到蜂窝结构体。
图2说明图1中给出的贴膜装置100的侧视图。如图2中说明的那样，通过从移送台40一侧开始依次设置夹持构件11、挤压构件21和折叠构件31来构造贴膜装置100。
[1-1]夹持构件
附属于该实施方式贴膜装置的夹持构件夹持具有粘结面的膜，将该膜保持在平面状态。因为这类夹持构件将膜保持在平面状态，该膜能够被粘贴到蜂窝结构体的端面而不产生皱纹和松驰。
在图1中说明的贴膜装置100的夹持构件11具有一对爪，各自为半圆柱形，从而作为整体提供大致的圆柱形。在图1中说明的贴膜装置100具有开启/闭合夹持构件11的这对爪的驱动机构12、装有能够上下移动的驱动机构12的第一支撑柱13、固定在第一支撑柱13下部并被定位使其纵向中心轴能够变为与夹持构件11的纵向中心轴平行的支撑棒15、以及用于切割膜的切断构件(未显示)。支撑棒15装有圆柱形的膜卷16。通过拉起具有粘结面的膜16a形成该膜卷16。
夹持构件不具体受限于该结构，只要该构件能够夹持并牵引膜的一端，并且可采用由树脂、金属等制成即可。夹持构件的这对爪可以是具有矩形、椭圆形、多边形等横截面形状的管状。夹持构件不受限于具有一对爪的类型，可以采用棒形的。
虽然未具体限制膜的材料，但优选聚酯树脂、聚丙烯树脂和氯乙烯树脂。那些树脂在蜂窝结构体的端面上和侧面上提供良好的掩模。用于形成粘结面的优选的材料(粘结剂)包括丙烯酸基粘结剂、橡胶基粘结剂和硅基粘结剂。
关于膜厚，下限优选为5μm，并且更优选12μm。其上限优选为100μm，并且更优选50μm。如果该厚度小于5μm，可能难以在不产生皱纹和松驰的情况下将膜粘贴到蜂窝结构体。另一方面，如果厚度超过100μm，膜支撑强度提高，在一些情况下导致难以将膜粘贴到蜂窝结构体。
[1-2]挤压构件
在该实施方式中，该贴膜装置的挤压构件是从没有粘结剂的表面朝着柱形蜂窝结构体的一个端面挤压该被保持在平面状态的膜的粘结面，从而将该膜粘贴到其一个端面上的挤压构件，该蜂窝结构体具有在其两个端面之间连通形成的多个室。这类挤压构件使膜粘贴到蜂窝结构体的端面而不产生皱纹和松驰。
如上所述，该挤压构件在形状等方面没有具体的限制，只要该挤压构件能够朝着蜂窝结构体的一个端面挤压膜，并且能够将膜粘贴到其这个端面。例如，挤压构件可以具有大于或小于蜂窝结构体端面的面积。
此外，用于朝着端面挤压膜的方法没有具体的限制。例如，面积大于蜂窝结构体端面面积的挤压构件能一次将膜贴好。或者，可以从一个端面的边缘开始逐步进行粘贴。在从一个端面的边缘开始逐步贴膜的方法中所用的挤压构件可以采用例如平板形、圆柱形、椭圆菱柱形、四边菱柱形和多边菱柱形的挤压构件。其中，可优选的是绕纵向中心轴可旋转地被支撑的圆柱形，其被定位，使其纵向中心轴能够变为与被保持在平面状态的膜平行。这类挤压构件使膜能够以良好的状态粘贴到蜂窝结构体的一个端面而不产生皱纹和松驰。
当采用圆柱形挤压构件时，该构件可以是不旋转的。然而，可旋转的构件较好地将膜粘贴到蜂窝结构体的端面，因为在朝着端面挤压膜时，在挤压构件和膜之间产生的摩擦力降低。
在图1中说明的贴膜装置100的挤压构件21为绕纵向中心轴可旋转地被支撑的圆柱形，其被定位，使其纵向中心轴能够变为与被保持在平面状态的膜平行。在图1中说明的贴膜装置100具有提升机构22，来支撑挤压构件21，以及装有能够上下移动的提升机构22的第二支撑柱23。该提升机构22具有突出臂22a。该突出臂22a使提升机构22沿垂直于第二支撑柱23的方向突出。图5说明提升机构22通过突出臂22a的作用沿垂直于第二支撑柱23的方向突出的状态。
虽然挤压构件的材料没有具体的限制，但优选聚氨酯树脂、硅树脂和聚乙烯树脂。那些种类的树脂使膜能够以较好的状态粘贴到蜂窝结构体的一个端面而不产生皱纹和松驰。
关于挤压构件的硬度，下限优选为30度，更优选40度，并且最优选45度。其上限优选为90度，更优选85度，并且最优选80度。如果硬度小于30度，可能难以在不产生皱纹和松驰的情况下将膜粘贴到端面。如果硬度超过90度，膜可能破裂。本文提及的术语“硬度”是用带有高2.5mm呈圆锥台(circular truncated cone)形的针的ASKER橡胶硬度计直接垂直施加在挤压构件或折叠构件平面上而测定的值。
当采用圆柱形挤压构件时，可以任意选择尺寸。然而，具体地直径的下限优选为10mm，更优选15mm，并且最优选20mm。其上限优选为50mm，更优选40mm，并且最优选35mm。关于该圆柱形挤压构件的长度，下限优选为50mm，更优选100mm，并且最优选150mm。其上限优选为1000mm，更优选900mm，并且最优选850mm。
例如，蜂窝结构体具有间隔并形成多个室的多孔间隔壁。其通过以下方法制造：将陶瓷粉末例如碳化硅、堇青石、形成堇青石的原料以及形成钛酸铝的原料与有机粘结剂、水等捏合形成粘土状的捏合胶土，然后采用挤出机等使该捏合胶土形成蜂窝状。本文提及的术语“形成堇青石的原料”表示42wt.％～56质量％二氧化硅(SiO2)、30质量％～45质量％氧化铝(Al2O3)和12质量％～16质量％氧化镁(MgO)的混合材料，烧成该混合物形成堇青石。
[1-3]折叠构件
该实施方式的贴膜装置的折叠构件具有开口部分，该开口部分是这样形成的，允许蜂窝结构体粘贴有膜的一侧端部插入其中，并具有下限10度的和上限60度的硬度。通过将蜂窝结构体插入该开口部分，该折叠构件向蜂窝结构体的侧面折叠该膜从该蜂窝结构体的该端面伸出的伸出部分，并且同时朝着蜂窝结构体的该侧面的一部分挤压至少一部分折叠的伸出部分，将膜粘贴到该侧面。
利用这类折叠构件，使粘贴到蜂窝结构体的侧面的膜具有不产生皱纹和松驰的优点。另外，当该折叠构件将膜粘贴到蜂窝结构体的侧面时，保护了该蜂窝结构体。也就是说，即使当蜂窝结构体在侧面受到冲击时，该蜂窝结构体具有不易破裂的优点。此外，在形成堵塞部以堵塞室的步骤中具有优点，当将蜂窝结构体浸入用于堵塞其的浆液并在压力下将浆液引入室中时，该蜂窝结构体能够容易地被浸入浆液中并且易于接受在压力下引入室中的浆液。
优选该折叠构件由聚氨酯树脂、硅树脂或聚乙烯树脂制成。其中，优选由聚氨酯树脂制成的折叠构件。由聚氨酯树脂制成的折叠构件具有获得良好粘贴性能的优点，因为聚氨酯树脂的表面被蜂窝结构体充分变形。
折叠构件的硬度需要10度作为下限，优选15度，并且更优选20度。其上限必需为60度，优选50度，并且更优选45度。如果硬度小于10度，膜对蜂窝结构体侧面的足够的粘贴性变得难以获得。如果其硬度超过60度，当将蜂窝结构体推入开口部分时膜会破裂。
折叠构件的形状可以是例如圆柱形、椭圆菱柱形、四边菱柱形和多边菱柱形以及锥形。当采用四边菱柱形的折叠构件时，例如，纵向的厚度的下限优选为30mm，并且更优选40mm。其上限优选为150mm，并且更优选100mm。沿纵向的两个端面中，能够与蜂窝结构体接触的面优选具有作为其外周和开放部分的开放边缘之间的最小距离的20mm的下限，并且更优选50mm。其上限优选为200mm。
虽然开口部分可以是任何形状的空隙，只要该部分接受蜂窝结构体的插入即可，但优选开放边缘的形状具有与蜂窝结构体的端面形状相同的形状或类似的形状。具体地，该形状优选为圆形、椭圆形、卵形或四边形。例如，当采用圆柱形蜂窝结构体时(也就是说，当蜂窝结构体的端面形状为圆形时)，开口部分的圆形的开放边缘使膜能够以较好的状态粘贴到侧面的一部分上。
在图1中说明的贴膜装置100的折叠构件31具有开口部分31a，其具有圆形的开放边缘并允许蜂窝结构体插入其中。在图1中说明的贴膜装置100装有固定折叠构件31的固定板32，连接到该固定板32的驱动汽缸35，以及支撑该驱动汽缸35的第三支撑柱36，该固定板32固定折叠构件31并具有形成为与折叠构件31的开口直径近似的贯穿孔。驱动汽缸35中含有轴37。当伸出轴37时，可以将固定板32或折叠构件31推出。
此外，开口部分的开口直径优选向其内部在±5mm的范围内，并且更优选均匀的开口直径。当采用具有由此形成的开口部分的折叠构件时，能够将膜以较好的状态粘贴到侧面的一部分而不产生皱纹和松驰。例如，在图9中给出的折叠构件31具有开口部分31a向其内部均匀的开口直径。本文提及的术语“向其内部”意指“从一个开放边缘向另一个开放边缘”。本文提及的术语“向其内部在±5mm的范围内”意指形成开口部分的内壁形成锥形的空间，且一个开放边缘的开口直径和另一个开放边缘的开口直径之差为±5mm。本文提及的术语“向其内部均匀”意指形成开口部分的内壁形成圆柱形的空间。
可以适当地选择开口部分的开口直径，只要能够向蜂窝结构体的侧面折叠膜的伸出部分，并且膜的至少一部分折叠的伸出部分能够被粘贴到蜂窝结构体侧面的一部分。然而，具体地优选开口部分的开口直径具有相对于蜂窝结构体端面外径为+5mm的上限，更优选0mm，并且最优选-5mm。其下限优选为-30mm，更优选-20mm，并且最优选-15mm。本文提及的术语“相对于蜂窝结构体端面的外径”意指“蜂窝结构体端面的外周边缘和开口部分的开放边缘之间的距离，且相应于垂直于上述外周边缘的切线的长度”。
上述开口直径不必在整个外周边缘上均匀。例如在急剧弯曲的部分，开口直径要比在直线部分的开口直径减小，来提高粘附性。
根据本发明的贴膜装置可被用作将膜粘贴到圆柱形、四边菱柱形、椭圆菱柱形等形状的蜂窝结构体的装置。具体地，圆柱形蜂窝结构体的例子是在端面具有约75mm到约450mm直径的蜂窝结构体。
开口部分可以是穿过折叠构件的孔，或者未穿过折叠构件的凹入部分。然而优选贯穿孔。贯穿孔使折叠构件易于粘贴到蜂窝结构体的侧面。也就是说，提高了膜对蜂窝结构体侧面的粘附性。
[1-4]移送台
在该实施方式中贴膜装置优选进一步包括用于将蜂窝结构体移送到特定位置的移送台。利用移送台，由于容易定位蜂窝结构体，获得了提高产率的优点。
如图1中说明的那样，贴膜装置100包括蜂窝放置部分41以在其上放置蜂窝结构体50，以及具有用于移动蜂窝放置部分41的传送器42的移送台40。
传送器的例子包括杆式输送机、传送带和步进梁。
移送台的例子是转盘。
[1-5]其它构件
除上述构件外，该实施方式的贴膜装置可以装有在将膜粘贴到蜂窝结构体之后从膜卷上切断膜的切断构件，抛弃膜的抛除构件，从膜上除去静电的中和构件等。
切断构件的例子是具有诸如刀片的切断部分、使切断部分可移动的驱动部分以及用于装有驱动部分的切断支撑部分。例如可以将切断构件固定在第一支撑柱13，或者可以单独设置。
[2]贴膜方法
根据本发明的贴膜方法的一个实施方式是利用本发明的贴膜装置将膜粘贴到蜂窝结构体的方法。该方法包括步骤：用夹持构件夹持膜，使该膜保持在平面状态；定位蜂窝结构体使被保持在平面状态的膜的粘结面能够面向该蜂窝结构体的一个端面；通过用挤压构件朝着蜂窝结构体的一个端面挤压该膜的粘结面，将该膜粘贴到该端面上；以及通过将蜂窝结构体插入折叠构件的开口部分，向蜂窝结构体的侧面折叠该膜的伸出部分，并且同时朝着蜂窝结构体的侧面的一部分挤压至少一部分该折叠的伸出部分。
该实施方式的贴膜方法首先执行用夹持构件夹持膜使该膜保持在平面状态的步骤。该步骤有可能易于将膜粘贴到一个端面，并且还可以在不产生皱纹和松驰的情况下将膜粘贴到该端面。
应用于该步骤的夹持构件可以适当地采用类似于上述构件的夹持构件。膜可以适当地采用类似于上述膜的膜。
图3说明在图1中给出的处于操作状态的贴膜装置的侧视图。该图说明在用夹持构件11夹持膜之后以及将膜16a抽出到特定位置的状态。一旦将膜16a抽出到特定的位置，就将蜂窝结构体50放在移送台40的蜂窝放置部分41上。
其次，该实施方式的贴膜方法执行定位蜂窝结构体的步骤，使被保持在平面状态的膜的粘结面能够面向该蜂窝结构体的一个端面。虽然可以用手执行该步骤，但利用移送台(例如在图1中说明的移送台40)能够将蜂窝结构体定位在预定的位置，使操作变得容易。图4显示移送台40将蜂窝结构体定位的状态，使膜16a的粘结面和蜂窝结构体50的一个端面可以相互面对。
然后，该方法执行通过用挤压构件朝着蜂窝结构体的一个端面挤压该膜的粘结面将该膜粘贴到这个端面的步骤。通过实施该步骤，能够在不产生皱纹和松驰的情况下将膜粘贴到蜂窝结构体的一个端面上。
用于该步骤的挤压构件适合采用类似于上述构件的挤压构件，并且该构件优选具有可绕纵向中心轴旋转的圆柱形，并且优选被定位，使纵向中心轴能够变为与蜂窝结构体的纵向中心轴垂直。本文提及的术语“垂直”不受限于挤压构件的中心轴直接与蜂窝结构体中心轴垂直相交的结构，包括当延伸这些中心轴时投影相互垂直相交的概念。
图5说明可旋转的圆柱形挤压构件21朝着蜂窝结构体50的一个端面挤压膜16a的粘结面将膜16a粘贴到这个端面的状态。
优选该挤压构件在朝着蜂窝结构体的端面挤压膜的同时旋转并以30到800mm/sec的速度平行于该端面移动，更优选在从35到500mm/sec的范围内，并且最优选从40到100mm/sec。如果挤压构件的移动速度小于30mm/sec，产率可能劣化，因为贴膜操作占用过长的时间。如果移动速度超过60mm/sec，可能无法充分将膜粘贴到端面。
虽然挤压构件可以是非独立旋转的，但优选的是通过使例如圆柱形的挤压构件与膜接触变得可旋转，或者通过在挤压构件和膜之间产生的摩擦力变得可旋转的构件。
用挤压构件朝着端面挤压膜的次数优选在从2到8的范围内，更优选从3到6，并且最优选从4到5。如果数量少于2，膜可能无法满意地粘贴到端面。如果数量超过8，贴膜操作占用过长时间，从而产率可能劣化。本文提及的术语“用挤压构件朝着端面挤压膜的次数”意指挤压构件返回初始位置的次数。也就是说，在图5中一个循环被定义为挤压构件的动作：在朝着端面挤压膜的同时向上移动，然后在朝着端面挤压膜的同时向下移动，从而回到开始前的初始位置。挤压强度没有具体的限制，只要该强度不导致蜂窝结构体的间隔壁碎裂或者不引起膜破裂，以及只要确保膜的粘附性。然而，优选该强度为0.05MPa以上和1.0MPa以下。
如图6中说明的那样，用挤压构件将膜粘贴到端面之后，打开夹持构件11的这对爪，然后从膜卷16上切断膜16a。为了从膜卷16上切断膜16a，可以采用上述切断构件等。
然后，该方法执行将蜂窝结构体插入折叠构件的开口部分，向蜂窝结构体的侧面折叠该膜的伸出部分的步骤，并且同时朝着蜂窝结构体的侧面的一部分挤压至少一部分该折叠的伸出部分。通过实施该步骤，可以将膜以良好的状态粘贴到蜂窝结构体的侧面。
在该步骤中所用的折叠构件可以适当地采用类似于上述构件的折叠构件。
当开口部分的开放边缘和蜂窝结构体的端面的外周边缘为相同的形状或者相互类似的形状时，开放边缘的直径与蜂窝结构体的端面的外径之比优选为下限80％，更优选85％，并且最优选90％。其上限优选为105％，更优选100％，并且最优选95％。如果上述比例小于80％，蜂窝结构体插入开口部分变得困难，并且可能无法将膜粘贴到蜂窝结构体的侧面。如果上述比例超过105％，朝着蜂窝结构体的侧面挤压膜的压力可能无法完全获得，从而在一些情况下无法将膜粘贴到蜂窝结构体的侧面。
当将蜂窝结构体插入折叠构件的开口部分时，优选相对于折叠构件定位该蜂窝结构体，使所述端面的外周边缘的整个区域能够与所述折叠构件的在蜂窝结构体插入侧的面相接触。利用定位折叠构件，可以将膜以良好的状态粘贴到蜂窝结构体的侧面。图9是说明蜂窝结构体和折叠构件之间位置关系的说明性的图，显示设置折叠构件，使开口部分31a的开放边缘形成的圆能够与由蜂窝结构体50的端面的末端边缘形成的圆形成同心圆的状态。
蜂窝结构体插入折叠构件的深度优选为5mm以上，并且更优选70mm以下。如果插入深度小于5mm，蜂窝结构体的一些形状可能导致贴膜不充分。如果插入深度超过70mm，蜂窝结构体和折叠构件之间的摩擦力增加，在一些情况下使操作性劣化。
图7显示折叠构件31向蜂窝结构体50的侧面折叠膜16a的伸出部分16a1的状态，并且同时将折叠的伸出部分16a1粘贴到蜂窝结构体50的侧面的一部分。如图7中说明的那样，在该步骤中，折叠构件31被驱动汽缸35的轴37推向蜂窝结构体50。
通过上述步骤，能够将膜自动粘贴到蜂窝结构体。图8是处于粘贴膜16a的状态的蜂窝结构体50的透视图。
[实施例]
参照实施例具体描述本发明。然而，本发明不受限于这些实施例。
(实施例1)
将图1中说明的贴膜装置100用于将膜(25μm厚，由住友3M株式会社(Sumitomo 3M Limited)制造)自动粘贴到圆柱形蜂窝结构体(端面处外径150mm，长150mm)。如图2中所示，图1中说明的贴膜装置100具有依次设置的构件，从移送台40一侧开始，夹持构件11、挤压构件21和折叠构件31。
夹持构件11具有一对半圆柱形的爪，整体提供大致的圆柱形。夹持构件11连接到驱动夹持构件11的驱动机构12，并且能够上下移动的该驱动机构12被安装在第一支撑柱13。另外，在第一支撑柱13下部固定支撑棒15，使其纵向中心轴能够变为与夹持构件11的纵向中心轴平行。此外，在第一支撑柱13下部设置用于切割膜的切断构件(未显示)。支撑棒15装有圆柱形的膜卷16。
挤压构件21为圆柱形(直径25mm，长150mm，由聚氨酯树脂制成)，可绕纵向中心轴旋转，并且被定位，使其纵向中心轴能够变为与夹持构件11的纵向中心轴平行。用提升机构22支撑挤压构件21。然后将能够上下移动的提升机构22安装在第二支撑柱23上。
应用的折叠构件31是矩形平行六面体形(长180mm，深180mm，以及高50mm)，由聚氨酯树脂制成(硬度40)，具有开口直径145mm的均匀贯穿孔(开口部分)31a。将折叠构件31固定到具有开口直径145mm的贯穿孔的固定板32上，使折叠构件31的贯穿孔和固定板32的贯穿孔相互对准，然后将固定板32固定到驱动汽缸35的汽缸37上。然后将汽缸35固定到第三支撑柱36上。
移送台40是这样的移送台，其中，将可以放置蜂窝结构体50于其上的蜂窝放置部分41固定到传送器42上，该传送器42使该蜂窝放置部分41进行移动。
挤压构件21以50mm/sec的速度从端面下部移到上部，朝着端面挤压膜。
根据实施例1的贴膜装置，证实了膜16a被自动粘贴到蜂窝结构体50而未产生皱纹和松驰。在侧面上的膜16a被粘贴到从蜂窝结构体50的端面开始到距其端面100mm的位置的区域上。
观察被粘贴到蜂窝结构体侧面的膜，并且按照下述标准做出了评价(在表1中以“在侧面上的贴膜状态”栏给出)。蜂窝结构体被推入折叠构件的预定深度D(准确地10mm，在图7中以符号D给出)。关于对应于推入深度(预定深度D)的蜂窝结构体侧面A(在图7中以符号A给出)，测定了贴膜部分的面积。当贴膜面积超过侧面A总面积的90％时，给出“◎”的评价。当贴膜面积超过70％并且不超过90％时，给出“○”的评价。当贴膜面积超过50％并且不超过70％时，给出“△”的评价。当所贴的膜破裂时，或者如果不能将蜂窝结构体插入折叠构件，或者当贴膜面积超过0％(不能将膜粘贴到侧面A)并且不超过50％时，给出“×”的评价。
关于在侧面上的贴膜状态，实施例1的贴膜装置给出“◎”的评价。在表1中，术语“硬度”意指折叠构件的硬度，术语“材料”意指折叠构件的材料，以及术语“开口直径”意指折叠构件的开口直径。在开口直径栏中，“-5mm”意指相对于蜂窝结构体端面处的外径(150mm，在表1中以“蜂窝结构体的外径”给出)-5mm，或者表明开口直径为145mm。术语“聚氨酯(urethane)”意指“聚氨酯树脂”，术语“硅树脂(silicon)”意指“硅树脂”，以及术语“聚乙烯”意指“聚乙烯树脂”。
[表1]
| 硬度 | 材料 | 蜂窝结构体的外径(mm) | 开口直径 | 在侧面上的贴膜状态 | |
| 实施例1 | 40 | 聚氨酯 | 150 | -5mm | ◎ |
| 比较例1 | 7 | 聚氨酯 | 150 | -5mm | ×(不能粘贴) |
| 比较例2 | 65 | 聚氨酯 | 150 | -5mm | ×(破裂) |
| 实施例2 | 55 | 聚氨酯 | 150 | -5mm | ◎ |
| 实施例3 | 40 | 硅树脂 | 150 | -5mm | ◎ |
| 实施例4 | 40 | 聚乙烯 | 150 | -5mm | ◎ |
| 实施例5 | 40 | 聚氨酯 | 150 | -12mm | ◎ |
| 实施例6 | 40 | 聚氨酯 | 150 | -0mm | ○ |
| 比较例3 | 40 | 聚氨酯 | 150 | +8mm | ×(不能粘贴) |
| 比较例4 | 40 | 聚氨酯 | 150 | -28mm | △ |
| 比较例5 | 40 | 聚氨酯 | 150 | -33mm | ×(不能插入) |
(实施例2到6以及比较例1到5)
如表1中给出，除了改变折叠构件的硬度、材料和开口直径，以类似于实施例1的步骤制造贴膜装置。从而将制造的贴膜装置用于将膜(25μm厚，由住友3M株式会社制造)粘贴到蜂窝结构体(圆柱形，外径150mm，长150mm)上。对于每个实施例和比较例，观察被粘贴到蜂窝结构体侧面的膜，并且给出上述评价。在表1中给出评价结果。
如表1中清楚所示，证实了与比较例的贴膜装置相比，实施例1到6的贴膜装置能够将膜自动粘贴到蜂窝结构体的端面和侧面而未产生皱纹和松驰。
[工业应用性]
当制造用作收集内燃机例如柴油机排出的尾气中大量存在的微粒的过滤器的堵塞蜂窝结构体时，根据本发明的贴膜装置适合作为将膜自动粘贴到蜂窝结构体的端面的装置。
当制造用作收集内燃机例如柴油机排出的尾气中大量存在的微粒的过滤器的堵塞蜂窝结构体时，根据本发明的贴膜方法适合作为将膜自动粘贴到蜂窝结构体的端面的方法。
Claims (15)
1.一种贴膜装置，包括：
夹持构件，夹持具有粘结面的膜以使该膜保持平面状态；
挤压构件，朝着圆柱形蜂窝结构体的一个端面挤压被保持在平面状态的所述膜的粘结面，从而将所述膜粘贴到所述一个端面上，该蜂窝结构体具有在其两个端面之间连通形成的多个室；以及
折叠构件，其具有开口部分，该开口部分是这样形成的，允许蜂窝结构体粘贴有膜的一侧端部插入其中，该折叠构件的硬度具有10度的下限和60度的上限，所述硬度是用带有高2.5mm呈圆锥台形的针的ASKER橡胶硬度计直接垂直施加在所述挤压构件或所述折叠构件平面上而测定的值，其中，
通过将所述蜂窝结构体插入所述开口部分，所述折叠构件向所述蜂窝结构体的侧面折叠所述膜从所述蜂窝结构体的所述一个端面伸出的伸出部分，并且同时朝着所述蜂窝结构体的该侧面的一部分挤压至少一部分所述折叠的伸出部分，将所述膜粘贴到所述侧面。
2.根据权利要求1的贴膜装置，其中，所述折叠构件由聚氨酯树脂、硅树脂或聚乙烯树脂制成。
3.根据权利要求1的贴膜装置，其中，所述开口部分的开放边缘的形状为圆形、椭圆形、卵形或四边形。
4.根据权利要求1的贴膜装置，其中，所述开口部分的直径向其内部是均匀的。
5.根据权利要求1的贴膜装置，其中，所述挤压构件为能够绕其纵向中心轴旋转的圆柱形，并被定位，使所述纵向中心轴能够变为与被保持在平面状态的所述膜平行。
6.根据权利要求1的贴膜装置，其中，所述挤压构件的材料由聚氨酯树脂、硅树脂或聚乙烯树脂构成。
7.根据权利要求1的贴膜装置，进一步包括用于将所述蜂窝结构体移送到特定位置的移送台。
8.一种利用权利要求1到7中任一项的贴膜装置将膜粘贴到蜂窝结构体的贴膜方法，包括步骤：
用所述夹持构件夹持膜，使该膜保持在平面状态；
定位所述蜂窝结构体使被保持在平面状态的所述膜的所述粘结面能够面向所述蜂窝结构体的所述一个端面；
通过用所述挤压构件朝着所述蜂窝结构体的所述一个端面挤压所述膜的所述粘结面，将所述膜粘贴到所述一个端面；以及
通过将所述蜂窝结构体插入所述折叠构件的所述开口部分，向所述蜂窝结构体的侧面折叠所述膜的伸出部分，并且同时朝着所述蜂窝结构体的所述侧面的一部分挤压至少一部分所述折叠的伸出部分。
9.根据权利要求8的贴膜方法，其中所述开口部分的开放边缘和所述蜂窝结构体的端面的外周边缘为相同的形状或者相互类似的形状，并且所述开放边缘的直径与所述蜂窝结构体的端面的外径之比下限为80％并且上限为105％。
10.根据权利要求8的贴膜方法，其中，当将所述蜂窝结构体插入所述折叠构件的所述开口部分时，相对于所述折叠构件定位所述蜂窝结构体，使所述端面的外周边缘的整个区域能够与所述折叠构件的在蜂窝结构体插入侧的面相接触。
11.根据权利要求9的贴膜方法，其中，当将所述蜂窝结构体插入所述折叠构件的所述开口部分时，相对于所述折叠构件定位所述蜂窝结构体，使所述端面的外周边缘的整个区域能够与所述折叠构件的在蜂窝结构体插入侧的面相接触。
12.根据权利要求8的贴膜方法，其中，所述挤压构件为能够绕其纵向中心轴旋转的圆柱形，并且所述挤压构件被定位，使所述纵向中心轴能够变为垂直于所述蜂窝结构体的纵向中心轴，并且其中所述挤压构件在旋转的同时以30到800mm/sec的速度平行于所述端面移动，从而用所述挤压构件的外周面朝着所述端面挤压所述膜。
13.根据权利要求9的贴膜方法，其中，所述挤压构件为能够绕其纵向中心轴旋转的圆柱形，并且所述挤压构件被定位，使所述纵向中心轴能够变为垂直于所述蜂窝结构体的纵向中心轴，并且其中所述挤压构件在旋转的同时以30到800mm/sec的速度平行于所述端面移动，从而用所述挤压构件的外周面朝着所述端面挤压所述膜。
14.根据权利要求10的贴膜方法，其中，所述挤压构件为能够绕其纵向中心轴旋转的圆柱形，并且所述挤压构件被定位，使所述纵向中心轴能够变为垂直于所述蜂窝结构体的纵向中心轴，并且其中所述挤压构件在旋转的同时以30到800mm/sec的速度平行于所述端面移动，从而用所述挤压构件的外周面朝着所述端面挤压所述膜。
15.根据权利要求11的贴膜方法，其中，所述挤压构件为能够绕其纵向中心轴旋转的圆柱形，并且所述挤压构件被定位，使所述纵向中心轴能够变为垂直于所述蜂窝结构体的纵向中心轴，并且其中所述挤压构件在旋转的同时以30到800mm/sec的速度平行于所述端面移动，从而用所述挤压构件的外周面朝着所述端面挤压所述膜。
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