JP2007000710A - メタルハニカム触媒担体の組立て方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 巻き始めの曲げ半径を小さくすることができ、巻き始めの曲げ半径を小さくするのに手間がかからないメタルハニカム触媒担体の組立て方法及びその装置を提供する。
【解決手段】 組立て方法は、帯板の中央部を挟んでセットする工程と、中央部を折り曲げる工程と、帯板を外方から押し、略円柱状に巻き付ける工程とを備える。組立て装置３１は、帯板の中央部を挟持し回転自在な回転挟持軸１６７と、回転挟持軸に平行に直線状の曲げダイ７１を備え、回転挟持軸の位置で折り曲げるベンド手段３６，３７と、巻き始めた帯板を外方から押す押さえローラ手段３８を備えた巻き付け手段４２と、を備える。
【選択図】 図４

Description

本発明は、排気ガスの浄化に用いられる触媒を保持する筒状のメタルハニカム触媒担体の組立て方法及びその装置に関するものである。

筒状のハニカム担体を製造する方法として、長い箔を端から巻く際に、巻いたものを３個のロールで支持しつつ巻く方法がある（例えば、特許文献１参照。）。
特開平８−２５７３６１号公報（第５頁、図１）

特許文献１を次図に基づいて説明する。
図２４は、従来の技術を説明する図であり、従来のハニカム体の巻回方法は、ハニカム体２０１の外周面の周方向に３個のロール２０２，２０２，２０２を配置し、ロール２０２，２０２，２０２でハニカム体２０１を狭圧するとともに、巻回前の平箔２０３にバックテンションをブレーキロール２０４で付与してハニカム体２０１を巻回す。その際、ポテンショメータ２０５で検出し、ロール２０２の押付け力を調整するので、箔厚が薄い場合において、たるみを押出すことができるというものである。

しかし、特許文献１のハニカム体の巻回方法では、ハニカム体２０１の中心となる巻取軸２０６に平箔２０３などの箔を巻く際に、巻き始めの曲げ半径が大きくなることがある。特に、箔（帯板）の厚さが厚く、かつ、箔（帯板）の材質の特性が硬い場合には、箔（帯板）の巻き始めの曲げ半径は大きくなり、箔（帯板）の巻き始めは大きな中空となる。

本発明は、巻き始めの曲げ半径を小さくすることができ、巻き始めの曲げ半径を小さくするのに手間がかからないメタルハニカム触媒担体の組立て方法及びその装置を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、長手方向の少なくとも一部に波形加工を施した鋼製の帯板を巻き、この巻き付けたものを筒部材内に挿入するメタルハニカム触媒担体の組立て方法において、帯板の中央部を、幅方向に平行に挟んでセットする工程と、中央部を挟んだものに帯板を当接させて折り曲げる工程と、折り曲げた後に、挟むものを回転軸心に回転させることで帯板を巻くとともに、巻いている帯板を外方から回転軸心に向けて押し、略円柱状に巻き付ける工程と、を備えたことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、長手方向の少なくとも一部に波形加工を施した鋼製の帯板の中央部に幅方向に配置して、中央部を挟持自在であるとともに、回転自在な回転挟持軸と、回転挟持軸に平行に配置した直線状の曲げダイを備え、曲げダイをスライドさせることで、帯板を支持する回転挟持軸の位置で折り曲げるベンド手段と、回転挟持軸に向けて所定位置まで接近させ、巻き始めた帯板を外方から押す押さえローラ手段を備えた巻き付け手段と、を備えたことを特徴とする。

請求項１に係る発明では、帯板の中央部を、幅方向に平行に挟んでセットする工程と、中央部を挟んだものに帯板を当接させて折り曲げる工程と、折り曲げた後に、挟むものを回転軸心に回転させることで帯板を巻くとともに、巻いている帯板を外方から回転軸心に向けて押し、略円柱状に巻き付ける工程と、を備えたので、中央部を挟んだものに帯板を当接させて折り曲げると、巻き始めの曲げ半径を小さくすることができるという利点がある。

請求項２に係る発明では、帯板の中央部を挟持し回転自在な回転挟持軸と、回転挟持軸に平行に配置した直線状の曲げダイをスライドさせることで、帯板を支持する回転挟持軸の位置で折り曲げるベンド手段と、巻き始めた帯板を外方から押す押さえローラ手段を備えた巻き付け手段と、を備えたので、ベンド手段によって回転挟持軸に接触して帯板（波形状付板素材）は曲がり、巻き始めの曲げ半径は小さくなる。従って、巻き始めの曲げ半径を小さくすることができるとともに、巻き始めの曲げ半径を小さくするのに手間がかからないという利点がある。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
図１（ａ），（ｂ）は、本発明のメタルハニカム触媒担体の組立て方法で製造するメタルハニカム触媒担体の説明図である。（ｂ）は平面図である。
メタルハニカム触媒担体１１は、巻きハニカム担体１２と、巻きハニカム担体１２を覆う筒部材１３と、筒部材１３に巻きハニカム担体１２を固定する溶接部１４，１５とからなる。

巻きハニカム担体１２は、断面が蜂の巣状で、中心部１６に円筒部１７を形成し、円筒部１７に連ねて外方（矢印ａ１，ａ１の方向）にハニカム部１８を形成し、ハニカム部１８に連ねて外方に巻き終端１９（図１６参照），２１（図１６参照）を形成し、巻き終端１９，２１を筒部材１３の内面２２に一体的に溶接部１４，１５で固定したものである。２３は帯板であるところの波形状付板素材、２４（図１６も参照）は波形状付板素材２３の波形状部、２５（図１６参照）は平らな部位、２６（図１６も参照）は波形状付板素材２３の中央部を示す。

巻きハニカム担体１２の巻き始めの曲げ半径をｒ１（平均値）に設定し、巻き始めの曲げ半径ｒ１は、回転挟持軸１６７（図１５参照）に波形状付板素材２３がアール状に接したときの半径である。
筒部材１３は、金属製の円筒であり、内径をｄ（半径ｒｃ）に設定した。
次に、このようなメタルハニカム触媒担体１１の製造に用いる本発明のメタルハニカム触媒担体の組立て装置について説明する。

図２は、本発明のメタルハニカム触媒担体の組立て装置の正面図である。
メタルハニカム触媒担体の組立て装置３１は、床Ｆに置く第１階層ベース３２と、第１階層ベース３２の上に配置した第２階層ベース３３と、第１階層ベース３２に取付けたハニカム押し出し挿入手段３４と、巻き回転手段３５と、第１階層ベース３２に載せた第１ベンド手段３６（図４参照）と、第２ベンド手段３７（図４参照）と、押さえローラ手段３８と、型手段３９と、第２階層ベース３３に載せたワーク押さえ手段４１と、これらの手段３４〜３９，４１を制御する制御装置（図に示していない）、操作盤（図に示していない）と、空圧装置（図に示していない）と、を備える。Ｍはメタルハニカム触媒担体の組立て装置３１の回転軸心を示す。

なお、第１階層ベース３２に配置した巻き回転手段３５と押さえローラ手段３８（図４参照）とで巻き付け手段４２を構成する。

図３は、図２の３矢視図であり、メタルハニカム触媒担体の組立て装置３１の平面を示す。図上の軸は、直線又は回転で動く方向を示し、Ｘは水平な直線運動を示す軸、ＹはＸに直交する軸、ＺはＸ，Ｙに直交する鉛直軸、ＣはＺ軸の周りの旋回運動を示す軸である。

メタルハニカム触媒担体の組立て装置３１はまた、第１階層ベース３２に柵部４４及び開閉扉４５を取付け、第２階層ベース３３を、第１階層ベース３２に立てた４本の支柱４６・・・と支柱４６・・・に取付けた板部材４７とで構成し、ワーク押さえ手段４１を第２階層ベース３３に一体的に載せ、開閉扉４５側に立った作業者Ｗによって、操作される。４８はワーク押さえ手段４１の支柱、４９は支柱４８に連結する連結天板を示す。
作業者Ｗは、開閉扉４５側に立って、４枚の波形状付板素材２３（図１６参照）・・・を搬入し、１サイクル稼働させた後、溶接前のメタルハニカム触媒担体１１（図１参照）を取出す。

図４は、図２の４−４線断面図である。図２、図３を併用して説明する。
メタルハニカム触媒担体の組立て装置３１はさらに、回転軸心Ｍに各手段３４〜３９，４１の中心を一致させ、かつ、Ｘ軸方向に第１ベンド手段３６を配置し、第１ベンド手段３６から９０°の位置に第２ベンド手段３７を配置し、Ｘ軸から３０°の位置に押さえローラ手段３８を配置し、押さえローラ手段３８から９０°の位置に型手段３９を配置した。

図５は、図４の５矢視図であり、第１ベンド手段３６の正面（一部断面を含む）を示すとともに原点位置での待機状態を示す。
図６は、図５の６−６線断面図である。
第１ベンド手段３６は、第１階層ベース３２にベース台５１を取付け、ベース台５１に駆動手段５２を配置し、駆動手段５２に曲げ手段５３，５３を取付けたものである。

駆動手段５２は、ベース台５１にスライダ５４を備えたスライドレール５５，５５を取付け、一方（図右）のスライダ５４にボールねじ機構５６を接続し、ボールねじ機構５６に電動モータ５７を連結するとともに電動モータ５７をベース台５１に固定し、第１階層ベース３２に第１同期手段５８を配置し、第１同期手段５８の第１ラック５９にボールねじ機構５６を接続し、他方（図左）のスライダ５４に第１同期手段５８の第２ラック６２を接続し、曲げ手段５３，５３を同期させた状態でスライド（Ｘ軸方向）させる。６３は第１同期手段５８の第１・第２ラック５９，６２に係合する第１ピニオンを示す。

図７（ａ），（ｂ）は、第１ベンド手段が備える曲げ手段の説明図であり、（ａ）は図５の７矢視図、（ｂ）は曲げ手段５３の斜視図である。
曲げ手段５３は、スライダ５４（図５参照）に素材ホルダ部６６を取付け、素材ホルダ部６６に、電動モータ６７と送りねじ６８を備えた送り手段６９を取付け、送りねじ６８に曲げダイ７１のめねじ部７２を嵌合するとともに曲げダイ７１を素材ホルダ部６６に沿わせ、送りねじ６８によって曲げダイ７１がＸ軸方向にスライドし、曲げダイ７１で波形状付板素材２３・・・（図１６参照）を曲げる。素材ホルダ部６６の押圧先端７３は回転軸心Ｍに一致する。

第２ベンド手段３７（図４参照）は、第１ベンド手段３６と同様であるが、送りねじ６８によって曲げダイ７１がＹ軸方向にスライドする。そして、曲げダイ７１で波形状付板素材２３・・・（図１６参照）を曲げる。

図８は、図４の８矢視図であり、押さえローラ手段３８の正面（一部断面を含む）を示すとともに原点位置での待機状態を示す。
図９は、図８の９矢視図であり、押さえローラ手段３８の平面を示す。
押さえローラ手段３８は、第１階層ベース３２にスライダ７５を備えたスライドレール７６，７６を取付け、一方（図右）のスライダ７５に空圧シリンダ７７を接続するとともに空圧シリンダ７７を第１階層ベース３２に固定し、第１階層ベース３２に第２同期手段７８を配置し、第２同期手段７８の第１ラック８１に一方（図左）のスライダ７５を接続し、第２ラック８２に他方（図左）のスライダ７５を接続し、スライダ７５に緩衝手段８３を取付け、緩衝手段８３，８３を同期させた状態でスライド（矢印ｂ１の方向）させる。８４は第２同期手段７８の第１・第２ラック８１，８２に係合する第２ピニオンを示す。

緩衝手段８３は、スライダ７５にベース台８６を取付け、ベース台８６にガイド軸８７，８８，８８をスライド自在（矢印ｂ１の方向）に嵌合し、ガイド軸８７，８８，８８の先端に支持板９１を取付け、支持板９１にローラ本体９２を回転自在（Ｃ軸方向）に取付け、支持板９１とベース台８６間にガイド軸８７を介して圧縮ばね９３を配置し、ガイド軸８７，８８，８８の後端にストッパ９４を取付け、ローラ本体９２で波形状付板素材２３・・・（図１６参照）を回転軸心Ｍに向け押す。

図１０は、図４の１０矢視図であり、型手段３９の正面（一部断面を含む）を示すとともに原点位置での待機状態を示す。
図１１は、図１０の１１−１１線断面図である。
型手段３９は、第１階層ベース３２に長尺なテーブル９５を取付け、テーブル９５内に駆動手段９６を配置し、駆動手段９６に型取付け部材９７，９７を取付け、型取付け部材９７，９７にそれぞれ型１０１の第１可動型１２３と第２可動型１２４を取付けたものである。

駆動手段９６は、テーブル９５内に配置するとともに第１階層ベース３２にスライダ１０３を備えたスライドレール１０４，１０４を取付け、一方（図右）のスライダ１０３にボールねじ機構１０５を取付け、ボールねじ機構１０５に電動モータ１０６を連結するとともに電動モータ１０６をテーブル９５の側部に固定し、第１階層ベース３２に第３同期手段１０７を配置し、第３同期手段１０７の第１ラック１１１に一方（図右）のスライダ１０３を接続し、他方（図左）のスライダ１０３に第３同期手段１０７の第２ラック１１２を接続し、型１０１を同期させた状態でスライド（矢印ｂ２の方向）させる。１１３は第３同期手段１０７の第１・第２ラック１１１，１１２に係合する第３ピニオンを示す。

テーブル９５は、上部に波形状付板素材２３・・・（図１６参照）を載せるテーブル本体１１４を備え、テーブル本体１１４に型取付け部材９７，９７を通す長孔形状の第１開口部１２１，１２１を開け、テーブル本体１１４の中央に円形の第２開口部１２２を開けた。

図１２は、図１０の１２矢視図であり、型１０１の平面図である。
型１０１は、第１可動型１２３と第２可動型１２４（図１０参照）からなり、第１可動型１２３は、一方に型取付け部材９７に取付ける締結凹部１２５を形成し、他方に型面１２６を彫り込み、型面１２６の上縁に位置決め面取り部１２７を形成したものである。
型面１２６は、半径ｒｍで彫り込んだ部位で、半径ｒｍは筒部材１３（図１参照）の内径の半径ｒｃよりわずかに小さい（例えば、１ｍｍ）。
第２可動型１２４（図１０参照）は、第１可動型１２３と同様である。
型取付け部材９７には、凸部１２８を締結凹部１２５に嵌合するように形成した。

図１３は、図３の１３−１３線断面図であり、ワーク押さえ手段４１の正面を示すとともに原点位置での待機状態を示す。図３を併用して説明する。
ワーク押さえ手段４１は、ハニカム押さえ手段１３１と筒支持手段１３２とからなる。

ハニカム押さえ手段１３１は、第２階層ベース３３に第１スライドガイド１３４を立て、第１スライドガイド１３４のスライド部１３５に連結板１３６を介して押しロッド１３７の一端を固定し、押しロッド１３７の他端に押圧部１４１を取付け、押圧部１４１の側面に掛止部材１４２を取付け、第１スライドガイド１３４に電動モータ１４３を固定し、電動モータ１４３にねじ機構１４４を連結し、ねじ機構１４４のナット部１４５を連結板１３６の中央に取付け、ねじ機構１４４によって押しロッド１３７がスライド（Ｚ軸方向）し、巻いている稼働中は、筒部材１３を載せた状態で波形状付板素材２３・・・（図１６参照）を押さえる。
押圧部１４１は、下面にピン受け孔１４６（図２３参照）を、回転挟持軸１６７（図２、図１５参照）の先端を受けて、心押しする。
掛止部材１４２は、先端に力（矢印ｂ３の方向）が加わると動く。

筒支持手段１３２は、第２階層ベース３３に第２スライドガイド１４７を立て、第２スライドガイド１４７のスライド部１４８に連結板１５１を介して押し中空軸１５２の一端を固定し、押し中空軸１５２の先端に筒部材ホルダ１５３を取付け、押し中空軸１５２を第２階層ベース３３側に固定する軸受け部１５４にスライド自在（Ｚ軸方向）に嵌め、第２スライドガイド１４７に電動モータ１５５を固定し、電動モータ１５５にねじ機構１５６を連結し、ねじ機構１５６のナット部１５７を連結板１５１の中央に取付け、ねじ機構１５６によって押し中空軸１５２がスライド（Ｚ軸方向）する。
押し中空軸１５２は、ハニカム押さえ手段１３１の押しロッド１３７をスライド（Ｚ軸方向）自在に支持するとともに、押しロッド１３７のスライドに関係することなく自由にスライドする。

なお、第１・第２スライドガイド１３４，１４７及び支柱４８（図１参照）はともに、連結天板４９で連結される。

図１４は、図２の１４−１４線断面図であり、巻き回転手段３５及びハニカム押し出し挿入手段３４の平面を示す。
図１５は、本発明の組立て装置が備える巻き回転手段及びハニカム押し出し挿入手段の断面図であり、図２の詳細図（一部を断面にして示す）に対応し、ハニカム押し出し挿入手段３４の原点位置での待機状態を示す。

巻き回転手段３５は、第１階層ベース３２の上板１５８に支柱１６１，１６１を介して底板１６２を取付け、底板１６２に架台１６３を介して電動モータ１６４を取付け、底板１６２に軸受け１６５を固定し、軸受け１６５にロッド１６６の一端を嵌合し、ロッド１６６の他端に回転挟持軸１６７を固定し、ロッド１６６に伝動手段１６８を接続し、電動モータ１６４が作動すると、伝動手段１６８を介して回転挟持軸１６７が回転（Ｃ軸方向）する。

ハニカム押し出し挿入手段３４は、第１階層ベース３２の上板１５８にスライドガイド１７１の一端を取付け、スライドガイド１７１の他端を底板１６２に取付け、スライドガイド１７１のスライド部１７２に連結板１７３を介して押し中空軸１７４の一端を取付け、押し中空軸１７４の先端に押し端部１７５を形成し、押し中空軸１７４を第１階層ベース３２の上板１５８にブッシュ１７６を介してスライド自在（Ｚ軸方向）に嵌め、底板１６２に電動モータ１７７を固定し、電動モータ１７７にねじ機構１７８を連結し、ねじ機構１７８のナット部１８１を連結板１７３の中央に取付け、ねじ機構１７８によって押し中空軸１７４がスライド（Ｚ軸方向）する。

押し中空軸１７４は、連結板１７３と一端との間に嵌合した軸受け１８２，１８２と、連結板１７３の移動（Ｚ軸方向）を規制するストッパ１８３，１８３と、を有し、自由に回転（Ｃ軸方向）する。また、巻き回転手段３５のロッド１６６を回転（Ｃ軸方向）自在に支持する。
押し中空軸１７４の外径の半径は、ｒｐに設定し、半径ｒｐは型面１２６（図１２参照）の半径ｒｍ（図１２参照）よりわずかに小さい（例えば、１ｍｍ）。

回転挟持軸１６７は、第１ピン１８５と、第２ピン１８６と、これらの第１・第２ピン１８５，１８６を密着させるばね１８７とを備え、ばね１８７の力で波形状付板素材２３（図１６参照）を挟む。ｈは第１ピン１８５の高さと第２ピン１８６の高さの差を示す。

次にメタルハニカム触媒担体の組立て装置３１の作動説明を兼ねて、本発明のメタルハニカム触媒担体の組立て方法について説明する。
メタルハニカム触媒担体の組立て方法は、筒部材をセットする第１工程と、帯板をセットする第２工程と、折り曲げる第３工程（第１・第２の折り曲げる工程からなる。）と、巻き付ける第４工程と、成形する第５工程と、挿入する第６工程と、を備える。なお、序数（「第１」）は順を明確にするためにここでつけたもので、序数の有無は工程の内容を区別するものではない。例えば、「帯板をセットする第２工程」と「帯板をセットする工程」とは同じ工程である。
次に、これらの第１〜第６工程を具体的に説明する。

図１６は、本発明のメタルハニカム触媒担体の組立て方法で実施する筒部材をセットする第１工程と帯板をセットする第２工程を説明する図である。
筒部材をセットする第１工程では、まず、作業者は、操作盤を操作し、ハニカム押さえ手段１３１の押圧部１４１を待機位置から下降させ、押圧部１４１に筒部材１３を矢印ｂ４のように取付ける。その際、押圧部１４１の側面に取付けた掛止部材１４２より一旦上に上げて、復帰した掛止部材１４２に筒部材１３の下端を載せる。引き続き、押圧部１４１を、帯板（波形状付板素材）２３をセットする際に干渉しない位置まで上昇させ、筒部材ホルダ１５３に筒部材１３の上端側を図１６に示すように嵌め、筒部材をセットする第１工程は完了する。
その次に、帯板をセットする第２工程を行う。

帯板をセットする第２工程では、予め成形した波形状付板素材２３を４枚、波形状部２４と平らな部位２５とを交互に重ね、重ねた波形状付板素材２３・・・の中央部２６を回転挟持軸１６７に差し込み、型手段３９のテーブル９５に載せる。
引き続き、ワーク押さえ手段４１のハニカム押さえ手段１３１と筒支持手段１３２とが一体的に下降し、ハニカム押さえ手段１３１の押圧部１４１とテーブル９５で波形状付板素材２３・・・の幅方向を挟むように押さえると同時に、回転挟持軸１６７の先端に押圧部１４１に形成したピン受け孔１４６（図２３（ａ）参照）が嵌る。
続けて、折り曲げる第３工程（第１の折り曲げる工程）を実施する。

第１の折り曲げる工程では、作業者は、操作盤のボタンを押して第１ベンド手段３６を稼働させる（矢印ｂ５，ｂ５の方向）ことで、波形状付板素材２３・・・の中央部２６を挟んだもの（回転挟持軸）１６７に帯板（波形状付板素材）２３・・・を当接させて折り曲げる。次図で具体的に説明する。

図１７は、本発明のメタルハニカム触媒担体の組立て方法で実施する折り曲げる第３工程（第１の折り曲げる工程）の説明図である。図４〜図７を併用して説明する。
第１の折り曲げる工程では、具体的には、第１ベンド手段３６で波形状付板素材２３・・・の中央部２６を角度θ１（例えば、約９０°），θ１だけ折り曲げる。
すなわち、操作盤のボタンの情報に基づいて、第１ベンド手段３６の曲げ手段５３，５３が同期した状態でＸ軸方向にスライドし（矢印ｂ６の方向）、素材ホルダ部６６，６６で回転挟持軸１６７を挟んで保持する。

引き続き、予め設定した条件に基づいて、曲げ手段５３，５３の電動モータ６７，６７が作動し、送りねじ６８，６８によって曲げダイ７１，７１が矢印ｂ７，ｂ７のように前進するので、波形状付板素材２３・・・の中央部２６の回転挟持軸１６７によって押さえた位置を回転挟持軸１６７に接するように、曲げ半径ｒ１（図１参照）で、かつ、角度θ１（例えば、約９０°），θ１だけ折り曲げる。
続けて、曲げ手段５３，５３を原点位置まで戻して、第１ベンド手段３６を待機状態にする。

図１８は、本発明のメタルハニカム触媒担体の組立て方法で実施する折り曲げる第３工程（第２の折り曲げる工程）の説明図である。図４〜図７を併用して説明する。
第２の折り曲げる工程は、第１の折り曲げる工程とほぼ同様であるが、第１の折り曲げる工程で曲げた部位に連ねてさらに、第２ベンド手段３７を稼働させる（矢印ｂ８，ｂ８の方向）ことで、波形状付板素材２３・・・の中央部２６を挟んだもの（回転挟持軸）１６７に帯板（波形状付板素材）２３・・・を当接させて折り曲げる。具体的に説明する。

第２の折り曲げる工程では、波形状付板素材２３・・・の中央部２６を巻き始めの曲げ半径ｒ１（図１参照）で、かつ、角度θ１（例えば、約９０°）だけ折り曲げた後、第２ベンド手段３７を稼働させ、波形状付板素材２３・・・の中央部２６を角度θ２（例えば、約９０°）だけ折り曲げる。

より具体的には、第１ベンド手段３６の原点に戻った情報及び制御装置の情報に基づいて、第２ベンド手段３７の曲げ手段５３，５３が同期した状態でＹ軸方向にスライドし（矢印ｂ８の方向）、素材ホルダ部６６，６６で回転挟持軸１６７とともに曲げ半径ｒ１で巻き始めた所を挟んで保持する。

引き続き、保持した情報に基づいて、電動モータ６７，６７が作動し、送りねじ６８，６８によって曲げダイ７１，７１が矢印ｂ９，ｂ９のように前進するので、波形状付板素材２３・・・の中央部２６の回転挟持軸１６７によって押さえた位置を回転挟持軸１６７に接するように、巻き始めの曲げ半径ｒ１（図１参照）で、かつ、角度θ２（例えば、約９０°）だけ折り曲げる。
続けて、曲げ手段５３，５３を原点位置まで戻して、第２ベンド手段３７を待機状態にする。

このように、帯板を当接させて折り曲げる工程では、帯板（波形状付板素材）２３の中央部２６を挟んだもの（回転挟持軸）１６７に帯板（波形状付板素材）２３を当接させて折り曲げるので、巻き始めの曲げ半径ｒ１（図１参照）を小さくすることができる。

このように、メタルハニカム触媒担体の組立て装置３１では、帯板（波形状付板素材）２３の中央部２６を挟持し、回転自在な回転挟持軸１６７と、回転挟持軸１６７の位置で折り曲げる第１・第２ベンド手段３６，３７と、帯板（波形状付板素材）２３を外方から押す押さえローラ手段３８を備えた巻き付け手段４２と、を備えたので、第１・第２ベンド手段３６，３７によって回転挟持軸１６７に接触して帯板（波形状付板素材）２３は曲がり、巻き始めの曲げ半径ｒ１（図１参照）は小さくなる。従って、巻き始めの曲げ半径ｒ１（図１参照）を小さくすることができるとともに、巻き始めの曲げ半径を小さくするのに手間がかからない。

図１９は、本発明のメタルハニカム触媒担体の組立て方法で実施する巻き付ける第４工程の第１説明図である。なお、図１７、図１８に示すように筒支持手段１３２の筒部材ホルダ１５３を押し付けた状態であるが示していない。
図２０は、本発明のメタルハニカム触媒担体の組立て方法で実施する巻き付ける第４工程の第２説明図である。なお、図１７、図１８に示すように筒支持手段１３２の筒部材ホルダ１５３を押し付けた状態であるが示していない。
巻き付ける第４工程では、帯板（波形状付板素材）２３の中央部２６を回転挟持軸１６７で挟んで、回転挟持軸１６７を回転させて帯板（波形状付板素材）２３を巻き回す（Ｃ軸方向）ことで帯板（波形状付板素材）２３を矢印ｃ１のように巻くとともに、巻いている帯板（波形状付板素材）２３を外方から回転軸心Ｍに向けて矢印ｃ２，ｃ２のように押し、略円柱状に巻き付ける。

具体的には、第２ベンド手段３７の原点に戻った情報及び制御装置の情報に基づいて、押さえローラ手段３８の空圧シリンダ７７が作動すると、緩衝手段８３，８３は同期した状態でスライド（矢印ｃ２，ｃ２の方向）し、波形状付板素材２３・・・を押す。押さえローラ手段３８の所定位置の情報に基づいて巻き回転手段３５が作動を開始する。

図１５の巻き回転手段３５の電動モータ１６４によってロッド１６６とともに回転挟持軸１６７は回転し、波形状付板素材２３・・・を巻き付ける。
巻き回転手段３５が波形状付板素材２３・・・を巻き付けるのに伴い、押さえローラ手段３８は、波形状付板素材２３・・・の残りの長さに対応してスライド（矢印ｃ２，ｃ２の方向）しながら、外方から波形状付板素材２３・・・の残りを支持し、波形状付板素材２３・・・の残りの部位の回転を規制し続ける（図２１参照）。

このように、巻き付ける第４工程では、帯板（波形状付板素材）２３の中央部２６を回転挟持軸１６７で挟んで巻き回す（Ｃ軸方向）ことで帯板（波形状付板素材）２３を矢印ｃ１のように巻くとともに、巻いている帯板（波形状付板素材）２３を外方から回転軸心Ｍに向けて矢印ｃ２，ｃ２のように押し、略円柱状に巻き付けるので、帯板（波形状付板素材）２３を巻く際に、ゆるみが起き難く、帯板（波形状付板素材）２３をきつく巻くことができる。

メタルハニカム触媒担体の組立て装置３１では、押さえローラ手段３８を備えたので、帯板（波形状付板素材）２３を巻く際に、押さえローラ手段３８によって帯板（波形状付板素材）２３に引張りの抵抗を加え、巻き始めの曲げ半径ｒ１（図１参照）を小さくした部位に連ねて残りをきつく巻くことができる。その結果、帯板（波形状付板素材）２３を長手方向に直接引張る必要はなく、きつく巻くための構造は簡単になり、結果的に、メタルハニカム触媒担体の組立て装置３１の構造は簡単になる。

巻き回転手段３５が波形状付板素材２３・・・を巻き終えると、型手段３９をスライド（矢印ｃ３，ｃ３の方向）させ、成形する第５工程を実施する。

なお、型手段３９を作動させるタイミングは、任意であり、例えば、作業者がボタンを操作してもよく、巻き回転手段３５の情報や押さえローラ手段３８の情報に基づいてもよい。

図２１は、本発明のメタルハニカム触媒担体の組立て方法で実施する成形する工程の第１説明図である。
成形する第５工程では、巻き付けたもの（一次巻きハニカム）１９１をその場で所定の外径の円柱形状になるように型手段３９をスライド（矢印ｃ３，ｃ３の方向）させ成形する（図２３参照）。
巻き付けたもの（一次巻きハニカム）１９１の外径をＤ１とする。外径Ｄ１は平均値であり、Ｄ１＞２×ｒｍ（図１２参照）である。

成形する第５工程では、既に説明したが、押さえローラ手段３８が波形状付板素材２３・・・の残りの長さに対応してスライド（矢印ｃ２，ｃ２の方向）を続け、巻き回転手段３５が波形状付板素材２３・・・を巻き終えると、第１可動型１２３と第２可動型１２４とで巻き付けたもの（一次巻きハニカム）１９１を把持する。その際、第１可動型１２３と第２可動型１２４とは、押さえローラ手段３８の支持板９１，９１及びローラ本体９２，９２との間にわずかな隙間を形成した状態で一旦止まる。

図２２は、本発明のメタルハニカム触媒担体の組立て方法で実施する成形する工程の第２説明図である。
引き続き、押さえローラ手段３８の緩衝手段８３は、原点に向けスライド（矢印ｃ４，ｃ４の方向）し、緩衝手段８３が型１０１から抜ける瞬間に第１可動型１２３と第２可動型１２４は同期した状態で前進（矢印ｃ５，ｃ５の方向にスライドする。）することで、型１０１は閉じる。

図２３（ａ），（ｂ）は、本発明の組立て方法で実施する成形する工程〜筒部材内に挿入する工程の説明図である。（ａ）は成形する工程、（ｂ）は筒部材内に挿入する工程を示す。
（ａ）：成形する工程では、型１０１を閉じて、巻き付けたもの（一次巻きハニカム）１９１に面圧を矢印ｃ６・・・のように加えることで、その場で所定の外径Ｄｐ（Ｄｐ＝２×ｒｍ）の円柱形状に成形する。その結果、巻きハニカム担体１２を得る。

「その場で」とは、回転挟持軸１６７に巻き付けたもの（一次巻きハニカム）１９１が巻付いた状態。さらに、型手段３９のテーブル９５とハニカム押さえ手段１３１の押圧部１４１とで巻き付けたもの（一次巻きハニカム）１９１を挟んだ状態。

このように、成形する工程では、巻き付けたもの（一次巻きハニカム）１９１をその場で所定の外径Ｄｐ（Ｄｐ＝２×ｒｍ）の円柱形状になるように型手段３９をスライド（矢印ｃ３，ｃ３の方向）させ成形するので、所定の外径Ｄｐの巻きハニカム担体１２を得ることができ、次工程（第６工程）で筒部材１３に干渉することなく、巻いたもの（巻きハニカム担体１２）を挿入することができる。

引き続き、型１０１の型閉じの情報に基づいて、ハニカム押し出し挿入手段３４は作動を開始し、かつ、挿入する第６工程が始まる。

（ｂ）：挿入する第６工程では、成形することで得た巻きハニカム担体１２を押し出して、型１０１に接続させた筒部材１３内に挿入する。
具体的には、図１５に示すハニカム押し出し挿入手段３４の電動モータ１７７が作動すると、ねじ機構１７８のナット部１８１がスライドガイド１７１に沿って上昇（矢印ｃ７の方向）するので、押し中空軸１７４は上昇（スライド）しつつ、巻きハニカム担体１２を押し出すと同時に、型１０１をガイドにして、巻きハニカム担体１２を筒部材１３内に挿入する。

その際、押し中空軸１７４の上昇する速度と同じ速度で押しロッド１３７は上昇するので、巻きハニカム担体１２は型１０１から離型するとともに、筒部材１３内に入る。
筒部材１３内に入った巻きハニカム担体１２は、スプリングバックを起こしてわずかに外径Ｄｐより径が大きくなり、筒部材１３の内面を押圧するので、一体的に固定した状態となる。
最後に、巻きハニカム担体１２を嵌めた筒部材１３を取出して、１サイクルは完了する。引き続き、図１６に示すように２サイクル目を開始する。なお、溶接は、別の工程、別の装置で行う。

尚、本発明のメタルハニカム触媒担体の組立て方法及びその装置は、実施の形態では触媒を保持するハニカム構造に適用したが、触媒の保持以外に用いるハニカム構造にも適用可能である。

本発明のメタルハニカム触媒担体の組立て方法及びその装置は、排気ガスの浄化に用いる触媒を保持するハニカム構造に好適である。

本発明のメタルハニカム触媒担体の組立て方法で製造するメタルハニカム触媒担体の説明図 本発明のメタルハニカム触媒担体の組立て装置の正面図 図２の３矢視図 図２の４−４線断面図 図４の５矢視図 図５の６−６線断面図 第１ベンド手段が備える曲げ手段の説明図 図４の８矢視図 図８の９矢視図 図４の１０矢視図 図１０の１１−１１線断面図 図１０の１２矢視図 図３の１３−１３線断面図 図２の１４−１４線断面図 本発明の組立て装置が備える巻き回転手段及びハニカム押し出し挿入手段の断面図 本発明のメタルハニカム触媒担体の組立て方法で実施する筒部材をセットする第１工程と帯板をセットする第２工程を説明する図 本発明のメタルハニカム触媒担体の組立て方法で実施する折り曲げる第３工程（第１の折り曲げる工程）の説明図 本発明のメタルハニカム触媒担体の組立て方法で実施する折り曲げる第３工程（第２の折り曲げる工程）の説明図 本発明のメタルハニカム触媒担体の組立て方法で実施する巻き付ける第４工程の第１説明図 本発明のメタルハニカム触媒担体の組立て方法で実施する巻き付ける第４工程の第２説明図 本発明のメタルハニカム触媒担体の組立て方法で実施する成形する工程の第１説明図 本発明のメタルハニカム触媒担体の組立て方法で実施する成形する工程の第２説明図 本発明の組立て方法で実施する成形する工程〜筒部材内に挿入する工程の説明図 従来の技術を説明する図

符号の説明

１１…メタルハニカム触媒担体、１２…巻きハニカム担体、１３…筒部材、２３…帯板（波形状付板素材）、２４…波形状部、２６…帯板の中央部、３１…メタルハニカム触媒担体の組立て装置、３４…ハニカム押し出し挿入手段、３６…第１ベンド手段、３７…第２ベンド手段、３８…押さえローラ手段、３９…型手段、４２…巻き付け手段、７１…曲げダイ、１０１…型、１２６…型面、１２７…縁に形成した位置決め面取り部、１３２…筒支持手段、１６７…回転挟持軸、１９１…回転挟持軸に巻き付けたもの（一次巻きハニカム）、Ｄｍ…型面の径、Ｍ…回転軸心。

Claims (2)

1. 長手方向の少なくとも一部に波形加工を施した鋼製の帯板を巻き、この巻き付けたものを筒部材内に挿入するメタルハニカム触媒担体の組立て方法において、
   前記帯板の中央部を、幅方向に平行に挟んでセットする工程と、
   前記中央部を挟んだものに帯板を当接させて折り曲げる工程と、
   前記折り曲げた後に、挟むものを回転軸心に回転させることで帯板を巻くとともに、巻いている帯板を外方から回転軸心に向けて押し、略円柱状に巻き付ける工程と、を備えたことを特徴とするメタルハニカム触媒担体の組立て方法。
2. 長手方向の少なくとも一部に波形加工を施した鋼製の帯板の中央部に幅方向に配置して、中央部を挟持自在であるとともに、回転自在な回転挟持軸と、
   前記回転挟持軸に平行に配置した直線状の曲げダイを備え、曲げダイをスライドさせることで、帯板を支持する回転挟持軸の位置で折り曲げるベンド手段と、
   前記回転挟持軸に向けて所定位置まで接近させ、巻き始めた帯板を外方から押す押さえローラ手段を備えた巻き付け手段と、を備えたことを特徴とするメタルハニカム触媒担体の組立て装置。
   

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