JP2003011112A - 乾燥ハニカム構造体の把持方法 - Google Patents

乾燥ハニカム構造体の把持方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハニカム構造体の製造過程において，隔壁の
欠けや潰れの発生を抑制することができる把持方法を提
供すること。 【解決手段】 押出成形工程と乾燥工程と焼成工程とを
含む製造方法により，多数のセルを形成する隔壁をハニ
カム状に配置してなるセラミック製のハニカム構造体を
製造するに当たり，乾燥工程後焼成工程前のハニカム構
造体である乾燥ハニカム構造体８を把持する方法であ
る。複数の爪部１０を有するチャック装置１を用い，複
数の爪部１０を乾燥ハニカム構造体８の外周面８９に当
接させる際に，爪部から乾燥ハニカム構造体８への押圧
力Ｆの方向が隔壁８１と実質的に平行となるように行
う。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】本発明は，セラミック製のハニカム構造体
を製造する過程においてその乾燥体を把持する方法に関
する。
【０００２】
【従来技術】セラミック製のハニカム構造体は，例えば
自動車の内燃機関から排出される排気ガスを浄化する排
ガス浄化フィルタ等に適用されている。近年，このハニ
カム構造体に対しては，表面積の増大等を目的として，
隔壁を薄肉化することが要求されている。
【０００３】
【解決しようとする課題】ところで，上記ハニカム構造
体を製造するに当たっては，セラミック材料を混練して
ハニカム状に押出成形してハニカム構造体を得，このハ
ニカム構造体を乾燥させ，その後焼成する方法がとられ
る。上記ハニカム構造体は，特に乾燥後焼成前において
非常にもろく，これを把持した際に隔壁に欠けや潰れが
生じるトラブルが起こる場合がある。特に，上記のごと
く薄肉化の進行によって，欠けや潰れの発生率が高くな
り，従来の把持方法では対応しきれなくなってきた。
【０００４】本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので，ハニカム構造体の製造過程において，隔
壁の欠けや潰れの発生を抑制することができる把持方法
を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題の解決手段】第１の発明は，押出成形工程と乾燥
工程と焼成工程とを含む製造方法により，多数のセルを
形成する隔壁をハニカム状に配置してなるセラミック製
のハニカム構造体を製造するに当たり，上記乾燥工程後
上記焼成工程前のハニカム構造体である乾燥ハニカム構
造体を把持する方法であって，複数の爪部を有するチャ
ック装置を用い，該複数の爪部を上記乾燥ハニカム構造
体の外周面に当接させる際に，上記爪部から上記乾燥ハ
ニカム構造体への押圧力の方向が上記隔壁と実質的に平
行となるように行うことを特徴とする乾燥ハニカム構造
体の把持方法にある（請求項１）。
【０００６】本発明においては，上記チャック装置を用
い，その爪部によって上記乾燥ハニカム構造体を挟持し
て把持する。そして，上記複数の爪部を上記乾燥ハニカ
ム構造体の外周面に当接させる際に，上記爪部から上記
乾燥ハニカム構造体への押圧力の方向が上記隔壁と実質
的に平行となるように行う。
【０００７】上記乾燥ハニカム構造体においては，その
隔壁の方向，即ち，隔壁と実質的に平行な方向が最も強
度が高い方向である。そのため，欠けや潰れの発生しや
すい乾燥ハニカム構造体を把持する際においても，上記
チャック装置からの押圧力に対する剛性が実質的に最大
となり，上記欠陥の発生を抑制することができる。ま
た，それ故に，隔壁の薄肉化によって乾燥ハニカム構造
体の全体的な剛性が低下しても，欠けや潰れの発生を抑
制することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明は，上記隔壁が構成する格
子形状（セル形状）がどのような形状であってもその効
果を発揮させることができる。そして，上記隔壁が四角
形状の上記セルを構成するよう配置されている場合に
は，上記隔壁と上記爪部からの押圧力の方向がなす角度
は，平行状態を基準としてその±３５°の範囲内である
ことが好ましい（請求項２）。上記のなす角度が±３５
°を超える場合には，上記隔壁の欠けや潰れの不良の抑
止効果が低下し，その不良が増加するおそれがある。
【０００９】また，上記隔壁が六角形状の上記セルを構
成するよう配置されている場合には，上記隔壁と上記爪
部からの押圧力の方向がなす角度は，平行状態を基準と
してその±２０°の範囲内であることが好ましい（請求
項３）。この場合には，上記のなす角度が±２０°を超
える場合には，上記隔壁の欠けや潰れの不良の抑止効果
が低下し，その不良が増加するおそれがある。
【００１０】また，上記隔壁が三角形状の上記セルを構
成するよう配置されている場合には，上記隔壁と上記爪
部からの押圧力の方向がなす角度は，平行状態を基準と
してその±２０°の範囲内であることが好ましい（請求
項４）。この場合にも，上記のなす角度が±２０°を超
える場合には，上記隔壁の欠けや潰れの不良の抑止効果
が低下し，その不良が増加するおそれがある。
【００１１】また，上記隔壁の厚みは，１００μｍ以下
であることが好ましい（請求項５）。上記隔壁の厚みが
１００μｍ以下の場合には，特に乾燥ハニカム構造体の
剛性が小さくなり，上記把持方法による作用効果を有効
に発揮させることができる。
【００１２】また，上記チャック装置は，該チャック装
置を移動させるロボットのアームに配設されており，上
記チャック装置と上記乾燥ハニカム構造体との位置調整
は上記チャック装置を移動させて行うことが好ましい
（請求項６）。この場合には，例えば，上記乾燥ハニカ
ム構造体の格子方向を検出する位置センサーと上記ロボ
ットの制御装置とを組み合わせることにより，上記チャ
ック装置と乾燥ハニカム構造体との位置あわせを容易に
自動化することができ，上記爪部の当接位置を精度よく
制御することができる。
【００１３】また，上記チャック装置と上記乾燥ハニカ
ム構造体との位置調整は上記乾燥ハニカム構造体を移動
させて行うこともできる（請求項７）。この場合には，
上記乾燥ハニカム構造体を載置した載置部分を回転等さ
せることにより上記チャック装置との最適位置を調整す
ることができる。
【００１４】また，上記乾燥ハニカム構造体と上記爪部
との当接位置は，上記乾燥ハニカム構造体の端部から
０．５ｍｍ以上離れていることが好ましい（請求項
８）。上記爪部の当接位置が乾燥ハニカム構造体の端部
から０．５ｍｍ未満の場合には，上記乾燥ハニカム構造
体の外周面における上記端部近傍に欠け等が発生しやす
くなるという問題がある。
【００１５】
【実施例】本発明の実施例に係る乾燥ハニカム構造体の
把持方法につき，図１〜図４を用いて説明する。本例
は，図１に示すごとく，押出成形工程と乾燥工程と焼成
工程とを含む製造方法により，多数のセル８０を形成す
る隔壁８１をハニカム状に配置してなるセラミック製の
ハニカム構造体８を製造するに当たり，上記乾燥工程後
上記焼成工程前のハニカム構造体である乾燥ハニカム構
造体８を把持する方法である。
【００１６】本例では，上記乾燥工程後焼成工程前にお
いて，上記乾燥ハニカム構造体８を２回把持することが
必要である。それぞれの把持方法では，複数の爪部１
０，２０を有するチャック装置１，２を用い，該複数の
爪部１０，２０を上記乾燥ハニカム構造体８の外周面８
９に当接させる際に，上記爪部１０，２０から上記乾燥
ハニカム構造体８への押圧力Ｆの方向が上記隔壁８１と
実質的に平行となるように行う。
【００１７】以下，これを詳説する。本例では，まず焼
成後にコーディエライトとなるセラミック材料とバイン
ダーとを混練してなる原料を，スクリュー押出機を用い
てハニカム状に押出成形して最終長さよりも長尺のハニ
カム構造体を得る。また，本例のハニカム構造体８は，
図１に示すごとく，四角形状のセル８０が形成されるよ
うに隔壁８１を四角形格子状に配置したものである。ま
た，本例のハニカム構造体８の隔壁８１の厚みは１００
μｍ以下に薄肉化されたものである。
【００１８】次にこれを所定時間放置して乾燥させて乾
燥ハニカム構造体８を得る乾燥工程を行う。なお，乾燥
工程においては，積極的に加熱して乾燥させる方法を採
ることもできる。この乾燥工程では，セラミック材料中
に含有されている水分のほとんどを蒸発させるので，乾
燥ハニカム構造体８は非常にもろい状態となる。
【００１９】そして，本例では，図２，図３に示すごと
く，乾燥ハニカム構造体８を所定長さに切断する。切断
方法としては，切削，研削，その他様々な方法を適用す
ることができるが，本例では，円盤状の研削工具７を回
転させて接触させることにより研削する方法を適用し
た。そしてこの切断時には，上記乾燥ハニカム構造体８
が固定されるように，これを把持しておく必要がある。
【００２０】本例では，図２，図３に示すごとく，乾燥
ハニカム構造体８の軸方向を水平方向にした状態で，そ
の隔壁８１を鉛直方向及び水平方向に向くように配置す
る。これは，前工程の押出成形時の金型位置により調整
してある。そして，乾燥ハニカム構造体８の把持は，上
下一対の爪部１０を有するチャック装置１を多数用い，
各爪部１０を乾燥ハニカム構造体８の上下方向から外周
面８９に当接させる。これにより，図３に示すごとく，
上記爪部１０から上記乾燥ハニカム構造体８への押圧力
Ｆの方向が上記隔壁８１と実質的に平行となる。そし
て，切断位置の前後は少なくとも上記チャック装置１に
よって把持して固定することによって，切断を安定的に
行う。
【００２１】また，上記チャック装置１の爪部１０と乾
燥ハニカム構造体８との当接位置は，切断後における乾
燥ハニカム構造体８の端部からの距離Ｌが０．５ｍｍ以
上離れるようにしたので，切断時には爪部１０が切断の
妨げとならず，切断後には乾燥ハニカム構造体８の端面
の欠け等の不良発生が抑制される。
【００２２】次に，上記切断後の乾燥ハニカム構造体８
を焼成する焼成炉へ導くために搬送する。このとき，上
記切断時の把持状態を維持したままで各乾燥ハニカム構
造体８の向きを変え，その軸方向を鉛直状態にする。そ
して，今度は，別のチャック装置２を用いて再び乾燥ハ
ニカム構造体８を把持し，搬送する。
【００２３】このときの把持方法は，図４（ａ）（ｂ）
に示すごとく，左右一対の爪部２０を有するチャック装
置２を用いる。このチャック装置２は，カメラ部２５を
中央部に有しており，乾燥ハニカム構造体８の隔壁８１
の方向を視覚的に認識し上記爪部２０の位置を移動でき
るよう構成されている。このチャック装置２は，チャッ
ク装置２を移動させるためのロボットのアーム２９に配
設されている。そして，チャック装置２と乾燥ハニカム
構造体８との位置調整はチャック装置２を移動させて行
うようになっている。
【００２４】そして，左右一対の爪部２０と隔壁８１と
の位置あわせを行うと共に，各爪部２０を乾燥ハニカム
構造体８の上端部８８からの距離Ｌが０．５ｍｍ以上離
れた部分に当接させることにより，乾燥ハニカム構造体
８を把持する。これにより，図４（ｂ）に示すごとく，
上記爪部２０から乾燥ハニカム構造体８への押圧力Ｆの
方向が上記隔壁８１と実質的に平行となる。この把持状
態を維持したまま上記チャック装置２を移動させて乾燥
ハニカム構造体８を搬送し，次工程の焼成工程へと導
く。
【００２５】このように，本例では，上述した乾燥ハニ
カム構造体８の切断時および乾燥ハニカム構造体８の搬
送時にそれぞれ乾燥ハニカム構造体８を把持する。そし
ていずれにおいても，複数の爪部１０，２０を有するチ
ャック装置１，２を用い，該複数の爪部１０，２０を上
記乾燥ハニカム構造体８の外周面８９に当接させる際
に，上記爪部１０，２０から乾燥ハニカム構造体８への
押圧力Ｆの方向が隔壁８１と実質的に平行となるように
行う。これにより，乾燥状態にあって非常にもろく，か
つそれが薄肉化により助長された状態にある上記乾燥ハ
ニカム構造体８を把持した際にも，隔壁８１に欠けや潰
れが生じるトラブルの発生を抑制することができる。
【００２６】即ち，乾燥ハニカム構造体８においては，
その隔壁８１の方向，即ち，隔壁８１と実質的に平行な
方向が最も強度が高い方向である。そのため，欠けや潰
れの発生しやすい乾燥ハニカム構造体８１を把持する際
においても，上記チャック装置１，２からの押圧力Ｆに
対する剛性が実質的に最大となり，上記欠陥の発生を抑
制することができる。また，それ故に，隔壁８１の薄肉
化によって乾燥ハニカム構造体８の全体的な剛性が低下
しても，欠けや潰れの発生を抑制することができるので
ある。
【００２７】（実施例２）本例では，図５（ａ）〜
（ｅ）に示すごとく，実施例１のチャック装置１，２あ
るいはその他のチャック装置に適用可能な爪部の形状あ
るいは構成につき説明する。同図（ａ）には，左右上下
４つの爪部３１１〜３１４を有する構成を示してある。
この場合には，例えばセル形状が四角形の場合に，左右
上下からそれぞれ隔壁に実質的に平行な押圧力を付与す
ることができる。
【００２８】同図（ｂ）には，一対の爪部３２１，３２
２を有し，一方の当接面は平面状とし，他方の当接面は
Ｖブロック状とした例を示す。この場合には，いわゆる
３点支持によって安定的な把持状態が得られる。ただ
し，上記Ｖブロック状の爪部３２１からは，乾燥ハニカ
ム構造体８への押圧力の方向が２方向となる。この場合
にも上記２方向の押圧力の方向が実質的に隔壁８１の方
向と平行となる範囲内に調整する。
【００２９】同図（ｃ）には，一対の爪部３３１，３３
２を有し，両方共に当接面がＶブロック状である例を示
す。この場合には，４点支持によって安定的な把持状態
が得られる。ただし，上記Ｖブロック状の爪部３３１，
３３２からは，乾燥ハニカム構造体８への押圧力の方向
がぞれぞれ２方向となる。この場合にも上記２方向の押
圧力の方向が実質的に隔壁８１の方向と平行である範囲
内に調整する。
【００３０】同図（ｄ）には，一対の爪部３４１，３４
２を有し，両方共に当接面が乾燥ハニカム構造体８の外
形状に沿った円弧状である例を示す。この場合には，ミ
クロに見れば，当接面の位置によって押圧力の方向が異
なるが，そのいずれの位置からでも，押圧力の方向が実
質的に隔壁８１の方向と平行である範囲内に調整する。
この場合には，押圧力を当接面全体に分散させることが
でき，さらに安定的な把持方法を実現することができ
る。
【００３１】上記４種類の爪部の材質としては，いずれ
もＮＢＲ等のゴム，あるいは鉄鋼材料あるいはアルミニ
ウム合金等の金属等，様々な種類のもの及びその組み合
わせを適用することが可能である。
【００３２】同図（ｅ）には，一対の爪部３５１，３５
２を有し，両方共に当接面が乾燥ハニカム構造体８の外
形状に沿うように，風船状に膨らませたゴム体により構
成した例を示す。この場合にも，ミクロに見れば，当接
面の位置によって押圧力の方向が異なるが，そのいずれ
の位置からでも，押圧力の方向が実質的に隔壁８１の方
向と平行である範囲内に調整する。この場合には，上記
ゴム体の柔軟性によって，押圧力の分散を非常に容易に
行うことができ，さらに安定的な把持方法を実現するこ
とができる。
【００３３】（実施例３）本例では，実施例１と同様に
隔壁８１が四角形状のセル８０を構成するよう配置され
ている場合において，その隔壁８１とチャック装置の爪
部からの押圧力の方向がなす角度を変更し，最適範囲を
求めた。具体的には，実施例１の図４（ｂ）に示す状態
で押圧力Ｆの方向を変更して乾燥ハニカム構造体８を把
持し，乾燥ハニカム構造体８に欠けや潰れが生じたか否
かを観察する試験を行った。
【００３４】試験結果を表１に示す。欠けや潰れ等の不
良が観察されなかった場合を○，少しでも欠けや潰れ等
の不良が観察された場合を×とした。表１より知られる
ごとく，押圧力Ｆと隔壁８１とのなす角度が，平行状態
を基準としてその±３５°の範囲内にある場合には，い
ずれも欠けや潰れの不良が観察されず良好であった。こ
の結果から，セル形状が四角形の場合には，上記の押圧
力の方向が上記隔壁と実質的に平行となる条件が，平行
状態から±３５°の範囲内であるということができる。
【００３５】
【表１】
【００３６】（実施例４）本例では，隔壁８１が六角形
状のセル８０を構成するよう配置されている場合におい
て，その隔壁８１とチャック装置の爪部からの押圧力の
方向がなす角度を変更し，最適範囲を求めた。まず，図
６に示すごとく，セル８０が六角形の場合には，その隔
壁８１と平行となる方向が，矢印Ａ，Ｂ，Ｃの３方向存
在する。そして，乾燥ハニカム構造体８の把持時には，
どの方向に平行であっても良い。本例では，この平行状
態（矢印Ａ，Ｂ，Ｃ）のいずれかとなす角度を変更し，
最適範囲を求める。
【００３７】具体的試験方法及び評価方法は実施例３と
同様である。試験結果を表２に示す。表２より知られる
ごとく，押圧力Ｆと隔壁８１とのなす角度が，平行状態
を基準としてその±２５°の範囲内にある場合には，い
ずれも欠けや潰れの不良が観察されず良好であった。こ
の結果から，セル形状が六角形の場合には，上記の押圧
力の方向が上記隔壁と実質的に平行となる条件が，平行
状態から±２０°の範囲内であるということができる。
【００３８】
【表２】
【００３９】（実施例５）本例では，隔壁８１が三角形
状のセル８０を構成するよう配置されている場合におい
て，その隔壁８１とチャック装置の爪部からの押圧力の
方向がなす角度を変更し，最適範囲を求めた。まず，図
７に示すごとく，セル８０が三角形の場合には，その隔
壁８１と平行となる方向が，矢印Ｄ，Ｅ，Ｇの３方向存
在する。そして，乾燥ハニカム構造体８の把持時には，
どの方向に平行であっても良い。本例では，この平行状
態（矢印Ｄ，Ｅ，Ｇ）のいずれかとなす角度を変更し，
最適範囲を求める。
【００４０】具体的試験方法及び評価方法は実施例３と
同様である。試験結果を表３に示す。表２より知られる
ごとく，押圧力Ｆと隔壁８１とのなす角度が，平行状態
を基準としてその±２５°の範囲内にある場合には，い
ずれも欠けや潰れの不良が観察されず良好であった。こ
の結果から，セル形状が三角形の場合には，上記の押圧
力の方向が上記隔壁と実質的に平行となる条件が，平行
状態から±２０°の範囲内であるということができる。
【００４１】
【表３】
【００４２】（実施例６）本例では，本発明の把持方法
を適用可能な乾燥ハニカム構造体８の外形状，すなわち
外周面８９の形状を例示する。図８（ａ）に示す乾燥ハ
ニカム構造体８は，実施例１と同様に外形状が円形のも
のである。同図（ｂ）に示す乾燥ハニカム構造体８は，
外形状がいわゆるレーストラック形状，すなわち直線部
と曲線部とを組み合わせた形状のものである。同図
（ｃ）に示す乾燥ハニカム構造体８は，楕円形状のもの
である。同図（ｄ）に示す乾燥ハニカム構造体８は，丸
みを帯びた三角形状のものである。同図（ｅ）に示す乾
燥ハニカム構造体８は，不定形のものである。
【００４３】いずれの形状の場合においても，実施例１
と同様に，複数の爪部を有するチャック装置を用い，こ
の複数の爪部を上記乾燥ハニカム構造体８の外周面８９
に当接させる際に，上記爪部から乾燥ハニカム構造体８
への押圧力の方向が隔壁と実質的に平行となるように行
うことにより，欠けや潰れを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１における，ハニカム構造体の斜視図。
【図２】実施例１における，乾燥ハニカム構造体を切断
する際の把持状態を側面から見た説明図。
【図３】実施例１における，乾燥ハニカム構造体を切断
する際の把持状態を長手方向正面から見た説明図。
【図４】実施例１における，乾燥ハニカム構造体を搬送
際の把持状態を，（ａ）側面から見た説明図，（ｂ）上
面から見た説明図。
【図５】実施例２における，爪部の構成の変形例を示す
説明図。
【図６】実施例４における，隔壁形状を示す説明図。
【図７】実施例５における，隔壁形状を示す説明図。
【図８】実施例６における，本発明の把持方法を適用可
能な乾燥ハニカム構造体の外形状を示す説明図。
【符号の説明】
１，２．．．チャック装置， １０，２０．．．爪部， ８．．．乾燥ハニカム構造体（ハニカム構造体）， ８０．．．セル， ８１．．．隔壁， ８９．．．外周面，
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮村 康史 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 Ｆターム(参考） 4G054 AA05 AB09 BD02 BD19 4G055 AA07 AB03 AC10 BB03 CC13

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 押出成形工程と乾燥工程と焼成工程とを
    含む製造方法により，多数のセルを形成する隔壁をハニ
    カム状に配置してなるセラミック製のハニカム構造体を
    製造するに当たり，上記乾燥工程後上記焼成工程前のハ
    ニカム構造体である乾燥ハニカム構造体を把持する方法
    であって，複数の爪部を有するチャック装置を用い，該
    複数の爪部を上記乾燥ハニカム構造体の外周面に当接さ
    せる際に，上記爪部から上記乾燥ハニカム構造体への押
    圧力の方向が上記隔壁と実質的に平行となるように行う
    ことを特徴とする乾燥ハニカム構造体の把持方法。
  2. 【請求項２】 請求項１において，上記隔壁は四角形状
    の上記セルを構成するよう配置されており，上記隔壁と
    上記爪部からの押圧力の方向がなす角度は，平行状態を
    基準としてその±３５°の範囲内であることを特徴とす
    る乾燥ハニカム構造体の把持方法。
  3. 【請求項３】 請求項１において，上記隔壁は六角形状
    の上記セルを構成するよう配置されており，上記隔壁と
    上記爪部からの押圧力の方向がなす角度は，平行状態を
    基準としてその±２０°の範囲内であることを特徴とす
    る乾燥ハニカム構造体の把持方法。
  4. 【請求項４】 請求項１において，上記隔壁は三角形状
    の上記セルを構成するよう配置されており，上記隔壁と
    上記爪部からの押圧力の方向がなす角度は，平行状態を
    基準としてその±２０°の範囲内であることを特徴とす
    る乾燥ハニカム構造体の把持方法。
  5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１項において，
    上記隔壁の厚みは，１００μｍ以下であることを特徴と
    する乾燥ハニカム構造体の把持方法。
  6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれか１項において，
    上記チャック装置は，該チャック装置を移動させるロボ
    ットのアームに配設されており，上記チャック装置と上
    記乾燥ハニカム構造体との位置調整は上記チャック装置
    を移動させて行うことを特徴とする乾燥ハニカム構造体
    の把持方法。
  7. 【請求項７】 請求項１〜５のいずれか１項において，
    上記チャック装置と上記乾燥ハニカム構造体との位置調
    整は上記乾燥ハニカム構造体を移動させて行うことを特
    徴とする乾燥ハニカム構造体の把持方法。
  8. 【請求項８】 請求項１〜７のいずれか１項において，
    上記乾燥ハニカム構造体と上記爪部との当接位置は，上
    記乾燥ハニカム構造体の端部から０．５ｍｍ以上離れて
    いることを特徴とする乾燥ハニカム構造体の把持方法。
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