JP2011101896A - 穴付波板の製造装置および製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 貫通穴の端部の位置をより精度よく変更し、波板における曲面部の捲れや変形をより効果的に抑制すること。
【解決手段】 成形される波板３の曲面部３０に貫通穴の端部Ｐ等が位置するか否かを判断する穴位置判断手段（穴位置判断部101）と、端部Ｐ等が曲面部３０に位置すると判断されると、搬送手段に指令して、曲面部３０に位置する端部Ｐ等が平面部３１に位置するために必要な移動量ｌだけ、穴成形手段への帯状部材２の搬送量を変更する穴位置補正手段（穴位置補正部102）と、を有することとした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、穴付波板の製造装置および製造方法に関する。

従来、貫通穴を備えた帯状部材を、帯状部材の幅方向に延びる複数の曲面部および曲面部間に挟まれた平面部を有する波板に成形する穴付波板の製造装置および製造方法が知られている。ここで、波板における曲面部に貫通穴の端部が位置していると、曲面部の捲れや波板の寸法形状のばらつき（横曲がり）などの変形が生じやすくなる。そこで、特許文献１に記載の技術は、貫通穴の端部を平面部に位置させるようにしている。

特開２００８−３０７５８７号公報

しかし、特許文献１に記載の技術は、貫通穴を備えた帯状部材を、外周に成形歯を備えた一対の成形ロール間に供給して波板に成形するものであって、成形ロール相互の軸間距離を変化させ、波板の波形状（平面部の長さ）を変えることで、貫通穴の端部を平面部に位置させるようにしている。このため、帯状部材の厚さや材料の硬さ等の影響により、必ずしも直ちに波形状を変化させることができず、貫通穴の端部の位置を変更することが容易でないという問題があった。
本発明の目的とするところは、貫通穴の端部の位置をより精度よく変更し、波板における曲面部の捲れや変形をより効果的に抑制できる穴付波板の製造装置および製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の穴付波板の製造装置は、成形される波板の曲面部に貫通穴の端部が位置すると判断されると、前記曲面部に位置する前記端部が平面部に位置するために必要な移動量だけ帯状部材の搬送量を変更する穴位置補正手段を有することとした。

よって、貫通穴の端部の位置をより精度よく変更し、曲面部における波板の捲れや変形をより効果的に抑制できる。

実施例１の穴付波板の製造装置の概略構成図である。 実施例１のフィーダーの作動状態を示す図である。 実施例１の搬送量の補正時におけるチャックの作動状態を示す図である。 実施例１の丸穴が成形された帯状部材の平面図である。 実施例１の波板の側面図である。 実施例２の穴付波板の製造装置の概略構成図である。

以下、本発明の穴付波板の製造方法および製造装置を実現する形態を、実施例を用いて図面に基づき説明する。

実施例１の穴付波板の製造方法および製造装置は、自動車の排出ガス（Nox）を低下させるための触媒としてのメタル担体（マフラーハニカム）における金属製薄板（平箔材）の加工に適用される。

図１は、本実施例１の穴付波板の製造装置（以下、装置１という）の概略構成図である。装置１は、帯状部材２に対し、プレス成形によって貫通穴を形成し、ロール成形によって穴付の波板３とするものである。なお、図１では、装置１を構成する主要部分のみを示し、その他の部分（例えば駆動機構など）については図示を省略している。
以下、説明のため、帯状部材２が延在する長手方向にｘ軸を設け、これに直交する帯状部材２の帯幅方向にｙ軸を設ける。波板３の成形方向（帯状部材２の搬送方向）、すなわち図１における左側（上流側）に対して右側（下流側）をｘ軸正方向とする。

図１に示すように、装置１は、ｘ軸負方向側からｘ軸正方向側へ向かって順に、穴付波板３の材料となる帯状部材２が巻回された供給ロール４と、供給ロール４から順次繰り出される帯状部材２に一定の張力を付与する第１テンション装置５と、プレス加工により帯状部材２に貫通穴を成形する穴成形手段としてのプレス加工機６と、帯状部材２を搬送して下流に供給する搬送手段としてのフィーダー７と、フィーダー７から供給される帯状部材２に一定の張力を付与する第２テンション装置８と、供給される帯状部材２を波板３に成形する波板成形機９（波板成形手段）と、を有している。
なお、装置１のｘ軸方向における任意の部位には、帯状部材２の帯幅方向への斜行を抑制するガイドが配置されている。

フィーダー７には、帯状部材の搬送量を検出可能な位置センサ１０が備えられており、成形ロール４の下流側には、成形される波板３の貫通穴の形状を検出可能な画像センサ１１が設けられている。装置１は、フィーダー７、位置センサ１０、および画像センサ１１に電気的に接続されたＣＰＵ100を有している。

プレス加工機６は、複数のパンチおよびこのパンチと嵌合するダイを備え、両者間に帯状部材２を位置させてパンチを上下運動させることにより穿孔加工を行い、帯状部材２に貫通穴としての丸穴２０を複数成形する。

フィーダー７は、一対のチャック７０（第１チャック70a，第２チャック70b）と、チャック７０をｘ軸方向に往復移動させる駆動機構とを備え、チャック７０で掴持される帯状部材２を搬送する送り装置である。
チャック７０は、ワーク（帯状部材２）を把握し、上記駆動機構の動作を帯状部材２に伝えるとともに、帯状部材２の穿孔加工中も精度良く把握姿勢を保持する装置であり、上下一対のフィンガーによりワーク（帯状部材２）を上下から掴持する周知の構造のものである。

図２は、フィーダー７の作動状態を時系列ｔ１〜ｔ６で示す。第１、第２チャック70a,70bの作動は同期しており、これらは同様の動作を繰り返す。
ｔ１では、チャック70a,70bがその初期位置で帯状部材２を両面から上下に挟み込み、把持・固定している。
ｔ２では、チャック70a,70bがｘ軸正方向へ所定量だけ移動することにより、帯状部材２を所定量だけｘ軸正方向へ移動させ、下流へ搬送する。
ｔ３では、チャック70a,70bが帯状部材２の両面から上下に離れて帯状部材２を解放する。
ｔ４では、帯状部材２を解放したチャック70a,70bがｘ軸負方向へ所定量だけ移動することにより、初期位置（ｔ１の位置）へ戻る。
ｔ５では、初期位置に戻ったチャック70a,70bが再び帯状部材２を上下両面から挟み込む。
ｔ６では、チャック70a,70bによる挟み込み（把持）が完了し、ｔ１の状態に戻る。
チャック70a,70bの１回の移動距離（上記所定量）は、プレス加工機６による帯状部材２のプレス範囲（ｘ軸方向における丸穴２０の形成範囲）と略同じに設定されている。

図３は、第２チャック70bがｘ軸負方向側に最大変位した状態と、ｘ軸正方向側に最大変位した状態とを併せて示す。
第２チャック70bのｘ軸正方向側での通常の停止位置Ｂの近傍には、位置センサ１０が設けられている。
通常時には、第２チャック70b（のｘ軸正方向側の端部）は、ｘ軸負方向側の最大位置Ａとｘ軸正方向側の最大位置Ｂとの間を往復移動する。すなわち、Ａ−Ｂ間の距離Ｌは、チャック７０の１回の移動距離（上記所定量）に相当する。
位置センサ１０は、位置Ｂよりもｘ軸負方向側（上流側）に所定距離ｌだけ離れた位置に、帯状部材２の上面に対向して設置されており、この位置に第２チャック70b（のｘ軸正方向側の端部）が移動してくると、第２チャック70bを検知・認識する。
位置センサ１０としては、光電式センサ（光電管）を用いる。

図１に戻り説明すると、波板成形機９は、ワーク（帯状部材２）の上下に一対の成形ロール90a,90bを有している。成形ロール90a,90bのロール外周表面には、複数の成形歯がそれぞれ円周に沿って形成され、互いに所定間隔で嵌合している。成形ロール90a,90bは、互いに逆方向（図１の矢印方向）に同一周速度で回転駆動される。成形歯は回転軸方向に延びて形成されている。

第２テンション装置８は、帯状部材２に対して上面または下面から接し、帯状部材２を上方または下方へ常時弾性的に付勢する複数のロール８０，８１を備えている。
チャック７０の移動速度と成形ロール90a,90bの回転速度はともに一定であるが、装置１の作動中、フィーダー７から供給される帯状部材２の量は、波板成形機９へ供給する（引き込まれる）帯状部材２の量と一対一に対応しているわけではないため、両量は互いに多かったり少なかったりする。第２テンション装置８は、この量の差を吸収して、帯状部材２の張力を所定範囲内に保つ。

画像センサ１１は、波板成形機９の下流に設けられている。画像センサ１１は、波板３の上面に対向して設置されており、波板３が移動してくると、これを上方（ｘ軸およびｙ軸に対して略直角方向）から撮像する。画像センサ１１は、丸穴２０の形状を認識する穴形状認識手段を構成している。

ＣＰＵ100は、位置センサ１０および画像センサ１１から信号の入力を受けるとともに、これらの信号に基きフィーダー７に指令信号を出力して、チャック７０の移動量すなわちフィーダー７の送り量（搬送量）を調節する。すなわち、供給ロール４からプレス加工機６への帯状部材２の搬送量、およびプレス加工機６から波板成形機９への帯状部材２の搬送量を、調節可能に設けられている。
具体的には、ＣＰＵ100は、画像センサ１１により撮像（認識）された丸穴２０の形状に基き、成形される波板３の曲面部３０に貫通穴の端部Ｐ，Ｑ，Ｓ，Ｔが位置するか否かを判断する穴位置判断部101と、位置センサ１０により検出される第２チャック70bの位置に基き、フィーダー７による帯状部材２の搬送量を変更する穴位置補正部102とを有している。
なお、穴位置判断部101をＣＰＵ100ではなく画像センサ１１に設けることとしてもよい。

次に、上記のように構成された装置１を用いて波板３を製造する手順について説明する。
フィーダー７の作動により、供給ロール４にセットされた帯状部材２が所定量ずつ引き出され、順次プレス加工機６へ供給される。プレス加工機６は、供給される帯状部材２を断続的にプレス加工し、貫通穴としての丸穴２０を帯状部材２に複数形成する。フィーダー７の作動により、丸穴２０が形成された帯状部材２は順次、波板成形機９へ向けて供給される。すなわち、フィーダー７は、上流側（供給ロール４）から帯状部材２を所定量ずつ引き出すと同時に、プレス加工機６により丸穴２０が成形された帯状部材２を同量ずつ下流側（成形ロール90a,90b）へ供給する。

次に、丸穴２０が成形された帯状部材２を、波板成形機９にて波板３に成形する。成形し始める際、まず、帯状部材２のｘ軸正方向側の先端部を成形ロール90aの１つの成形歯の先端に接触させるとともに、片面（下面）を、この接触させた成形歯の上流側に隣接する成形ロール90bの成形歯の先端と接するようにセットする。そして、成形ロール90a,90bを矢印方向に回転駆動する。このように回転する一対の成形ロール90a,90b間に帯状部材２を供給して通過させることで、丸穴２０を備えた帯状部材２は波形状の波板３に成形される。

図４は、プレス加工機６により丸穴２０が成形され、かつ波板３に成形される前の帯状部材２（ｘ軸正方向側の端部）の平面図である。
帯状部材２には、ｘ軸方向（帯状部材２の搬送方向ないし成形方向）に沿って一定間隔で連続して形成された丸穴２０の列が、幅方向（ｙ軸方向）に複数（本実施例１では８列）設けられている。なお、帯状部材２のｙ軸方向中央部には、丸穴２０を形成しない部位が設けられているため、以下、丸穴２０が形成された部位のみについて説明する。
丸穴２０の上記複数の列は、いわゆる千鳥形状に配列されており、（ｙ軸方向で）隣接する列の丸穴２０を互いにｘ軸方向に距離ψだけずらした状態とし、これらのずらした丸穴２０を結ぶ直線とｘ軸方向直線との間に角度αを設けている。このように丸穴２０の配列を千鳥形状とすることで、複数の丸穴２０を形成した場合であっても、帯状部材２の剛性を向上している。すなわち、他の配列形状とした場合と同様、単位面積当たりの丸穴２０の個数を確保しつつ、後述する波板３の曲線部３０を形成するためｙ軸方向に沿って折り曲げられる帯状部材２の部位の肉抜き量を減らすことができるため、剛性を向上できる。

上記各列のうち、１つの列の丸穴２０のｘ軸負方向側端部をＰ、ｘ軸正方向側端部をＱとし、この列に対してずらして設けられた（ｙ軸方向で隣接する）列の丸穴２０のｘ軸負方向側端部をＳ、ｘ軸正方向側端部をＴとする。隣接する列の丸穴２０同士は、ｘ軸方向で互いに近接する端部Ｐ，Ｔ（および端部Ｑ，Ｓ）が、それぞれｙ軸方向に延びる同一線上に位置している。

丸穴２０の直径をφとし、各列において、ｘ軸方向で隣接する丸穴２０の中心間の距離（ｘ軸方向の穴ピッチ配列寸法）をχとする。χは２φに設けられている。丸穴２０の半径はφ／２であるため、ｘ軸方向で対向する丸穴２０の端部Ｐ，Ｑ（および端部Ｓ，Ｔ）間の距離はφ（＝χ−φ／２×２＝２φ−φ）である。
隣接する列間でｘ軸方向に近接する丸穴２０の中心間のｘ軸方向距離はψに設けられており、距離ψはφと同等の大きさに設けられている（ψ＝φ）。丸穴２０の半径はφ／２であるため、隣接する列間でｘ軸方向に近接する丸穴２０の端部Ｐ，Ｔ（および端部Ｑ，Ｓ）間のｘ軸方向距離はゼロ（＝ψ−φ／２×２＝φ−φ）である。なお、必ずしもゼロである必要はない。
ｙ軸方向についてみると、ｙ軸方向で対向する丸穴２０の中心間の距離は２υであり、隣接する列間でｙ軸方向に近接する丸穴２０の中心間のｙ軸方向距離はυである（υ＞φ）。

図５は、波板成形機９により成形された波板３の一部をｙ軸方向から見た側面図であり、波形状の概略を示す。破線により、丸穴２０が存在する領域を示す。
波板３は、上記成形歯と同様の波形状を有する。具体的には、帯状部材２の帯幅方向（ｙ軸方向）に延びる複数の曲面部３０と、隣り合う曲面部３０間に挟まれた平面部３１とを有する。
曲面部３０は、Ｒ止まりＵ（曲面部３０と平面部３１の境界）から頂部Ｗを経て次のＲ止まりＵに至る角度βの範囲（波の山または谷）にあって、所定の曲率を有する稜線である。平面部３１は、山と谷に挟まれた縦壁部であり、ある谷のＲ止まりＵから隣接する山のＲ止まりＵに至る範囲にあって直線状に設けられている。
Ｃを平面部３１の長さ（展開長）とし、Ｒを曲面部３０の曲率半径とする。曲面部３０の長さ（展開長）は、半径Ｒで描かれる円弧の長さで近似できるため、βＲである。
波の１ピッチは、隣り合う谷−谷間（または山−山間）のｘ軸方向距離Ｄであり、波の１ピッチ分の展開長Ｅ＝２Ｃ＋２βＲである。

次に、上記したような波板製造過程において、波形状の曲面部３０に丸穴２０の端部Ｐ，Ｑ，Ｓ，Ｔが位置しないようにする製造方法について説明する。

（穴径および穴ピッチ配列）
丸穴２０の直径や（ｘ軸方向の）穴ピッチ配列寸法を任意としたまま波成形を行うと、丸穴２０の端部Ｐ，Ｑ，Ｓ，Ｔ（以下、Ｐ等という。）が曲面部３０に位置する場合がある。この場合、曲面部３０に捲れなどの変形を生じてしまう。波成形の際に波板３は頂部Ｗを支点として折り曲げられるため、この頂部Ｗ近辺に捲れが発生すると、波板３の幅方向（ｙ軸方向）に沿って均一には力が入らず、作業側と駆動側の波のピッチが乱れて、波板３全体の横曲がり（ｘ軸方向に対する波板３の曲がり）が生じる。すなわち、曲面部３０（稜線）と直交する方向に加わる力に対して強度が不足し、寸法形状のばらつきなどの変形が発生するおそれがある。端部Ｐ等の捲れ現象においては、例えば、端部Ｐ等が曲面部３０の中心（頂部Ｗ）に位置すると、波高さ方向に捲れ部分が最も大きく突出し、この場合には特に平板との拡散接合時に問題となる。

よって、装置１では、丸穴２０の寸法（直径φ）と配置（ｘ軸方向の穴ピッチ配列寸法χ）を、波板３の形状との関係で所定値に設定することにより、端部Ｐ等を曲面部３０に位置させないこと、言い換えると平面部３１に位置させることを可能にしている。

具体的には、丸穴２０の直径（ｘ軸方向長さ）φを、波板３における１ピッチ分の展開長Ｅの１／２の整数倍に設定している（φ＝Ｅ／２×Ｎ。Ｎは整数１，２，３・・・）。
すなわち、直径φ＝Ｅ／２×Ｎであるとき、ある丸穴２０の一方の端部（例えばＰ）を平面部３１に位置させれば、この丸穴２０の他方の端部（Ｑ）も平面部３１に位置することとなり、この丸穴２０において、いずれの端部（Ｐ，Ｑ）も曲面部３０に位置しないことになる。
実施例１では、直径φをＥ／２の２倍、すなわち波１ピッチの展開長Ｅと同等の寸法に設定している。

また、丸穴２０の穴ピッチ配列寸法（同列で隣り合う丸穴２０の中心間のｘ軸方向距離）χを、展開長Ｅの１／２の整数倍に設定している（χ＝Ｅ／２×Ｎ）。
すなわち、穴ピッチ配列寸法χ＝Ｅ／２×Ｎであるとき、ある丸穴２０の端部（例えばＰ）を平面部３１に位置させれば、同列内でｘ軸方向に隣接する丸穴２０において、上記ある丸穴２０の端部（Ｐ）に対応する端部（Ｐ）も平面部３１に位置することとなり、いずれの丸穴２０の端部（Ｐ）も曲面部３０に位置しないことになる。
実施例１では、χをＥ／２の４倍、すなわち２Ｅと同等の寸法に設定している。

また、隣接する列間で近接する（ｘ軸方向で隣り合う）丸穴２０の中心間のｘ軸方向距離ψを、展開長Ｅの１／２の整数倍に設定している（ψ＝Ｅ／２×Ｎ）。
すなわち、ψ＝Ｅ／２×Ｎであるとき、ある列の丸穴２０の端部（例えばＰ）を平面部３１に位置させれば、隣接する列内で上記丸穴２０に対してｘ軸方向で隣接する丸穴２０において、上記ある列の丸穴２０の端部（Ｐ）に対応する端部（Ｓ）も平面部３１に位置することとなり、いずれの列の丸穴２０の端部（Ｐ，Ｓ）も曲面部３０に位置しないことになる。
実施例１では、ψをＥ／２の２倍、すなわちＥと同等の寸法に設定している。

帯状部材２における丸穴２０の直径φおよび穴ピッチ配列（寸法χ,ψ）が以上の構成となるように、プレス加工機６の金型が設けられている。

また、少なくとも製造開始時には、各端部Ｐ等が平面部３１に位置するように丸穴２０を配列している。
すなわち、帯状部材２が成形ロール90a,90bに最初にセットされるとき、帯状部材２のｘ軸正方向側の先端部が成形ロール90aの成形歯の先端に接した状態で、帯状部材２の片面（下面）において成形ロール90bの成形歯の先端と接する地点（折り曲げ開始位置）から波形状の成形が開始される。
よって、図４に示す帯状部材２の搬送方向前方側（ｘ軸正方向側）の先端部から最初の丸穴２０の端部Ｑまでの距離Ｘは、上記端部Ｑが、成形される波形状の平面部３１に位置するような大きさに設定されている。製造開始時には、距離Ｘが上記大きさとなるように、帯状部材２がプレス加工機６にセットされる。

以上により、図５に示すように、丸穴２０の端部Ｐ，Ｑ，Ｓ，Ｔは、波板３の平面部３１に位置し、曲面部３０に位置しない。実施例１では、最終的な製品において端部Ｐ等が平面部３１の略中央に位置するように丸穴２０を配列しているが、平面部３１内の範囲であればどの位置でもよい。実施例１のように、少なくとも製造開始時に端部Ｐ等が平面部３１の略中央に位置するように設定すれば、製造中、端部Ｐ等が曲面部３０に位置する可能性が低くなるため、有利である。

よって、成形後の波のピッチのバラツキが小さくなり（波ピッチをより均一化し）、安定した波成形が可能となり、端部Ｐ等における捲れ現象の発生を抑制できる。したがって、波板３の横曲がりを防止し、波板３と平板とからメタル担体のコアを製作する際の作業性を向上できる。また、曲面部に捲れが生じないため、波板３と平板との間の接触面積の減少を抑制して拡散接合不良の発生を防止し、コア内部の熱伝導性を良好にすることで排気浄化性能の向上を図ることができる。

（穴端部の位置調整）
また、装置１では、画像センサ１１等を設置するとともにＣＰＵ100に制御回路（穴位置判断部101、穴位置補正部102）を設けており、波板３の捲れを検知可能に構成されるとともに、捲れを検知すると帯状部材２の搬送量を補正し、より確実に丸穴２０の端部Ｐ等が波板３の平面部３１に位置するように構成されている。
具体的には、穴位置判断部101は、画像センサ１１により撮像された丸穴２０の形状が、所定形状であるか否かを判断する。所定形状であると判断したときには、そのまま成形作業を継続する。所定形状でないと判断したときには、穴位置補正部102が、フィーダー７に指令を出力して、端部Ｐ等が平面部３１に位置するために必要な量だけ、帯状部材２の搬送量を変更する。

すなわち、丸穴２０の端部Ｐ等が平面部３１に位置しているときは、上記端部Ｐ等が捲れ上がることはないため、画像センサ１１による丸穴２０の認識画像は所定形状に認識される。一方、端部Ｐ等が曲面部３０に位置しているときは、上記端部Ｐ等が捲れ上がるため、丸穴２０は所定形状とはならず崩れた形状に認識される。

帯状部材２の搬送量を変更する際には、位置センサ１０により検出される第２チャック70bの位置に基き、チャック７０の移動量を、１回（１往復分）のみ変更する。
すなわち、丸穴２０の画像が所定形状でないと判断した時点後、チャック７０をｘ軸正方向側へ移動させる際、通常の停止位置よりもｘ軸負方向側（上流側）に距離ｌだけ離れた手前の位置までチャック７０を移動させ、この位置で停止させる。具体的には、図５に示すように、第２チャック70b（のｘ軸正方向側の端部）が位置Ｂ＊に移動してきたことを位置センサ１０により検知すると、この位置に第２チャック70bを停止させる。この位置でチャック７０を帯状部材２から解放した後、チャック７０をｘ軸負方向側の通常の停止位置まで戻す（第２チャック70bについてみると、そのｘ軸正方向側の端部を位置Ｂ＊から位置Ａまで移動させる）。その後は、チャック７０に再び通常の作動をさせる。

このように、帯状部材２の搬送量（ｘ軸方向移動距離）が１回だけＬからＬ＊へと（短く）変更されると、帯状部材２におけるプレス加工機６による丸穴２０の成形範囲も、通常より距離ｌだけｘ軸方向にズレることになる。よって、前回（搬送量の変更直前に）プレス成形された丸穴２０の搬送方向後端（前回プレス範囲におけるｘ軸負方向側端の丸穴２０）と、今回（搬送量の変更直後に）プレス成形された丸穴２０の搬送方向先端（今回プレス範囲におけるｘ軸正方向側端の丸穴２０）との間の穴ピッチ配列寸法χが、通常よりも距離ｌだけ縮まる。言い換えると、搬送量の変更前後で丸穴２０全体の配置が補正され、今回プレス範囲と前回プレス範囲とを境として、帯状部材２における丸穴２０の位相が距離ｌの分だけ搬送方向（ｘ軸正方向）側にズレる。一方、帯状部材２の搬送量の変更によって、波板成形機９において成形される波の位相が変化することはない。

よって、搬送量の変更後、波板成形機９への帯状部材２の供給が進み、波板成形機９における成形部位が、上記のように丸穴２０の位相が搬送方向側に距離ｌの分だけ変更された帯状部材２の部位へと切り替わると、成形される波の位相（曲面部３０および平面部３１の位置）は、端部Ｐ等の位置に対して、距離ｌだけ変更される。言い換えると、曲面部３０にあった端部Ｐ等の位置が、曲面部３０から平面部３１へ移動する。したがって、製造中、端部Ｐ等が曲面部３０に位置した場合であっても、この位置を修正することで、上記捲れ現象を防止することができる。
なお、丸穴２０の位相を、搬送方向とは反対側に、距離ｌの分だけ遅らせてもよい。

距離ｌは、例えば下記式により設定できる。
ｌ＝βＲ／２＋Ｃ／２
βＲ／２は、頂部ＷからＲ止まりＵまでの円弧の長さである。
すなわち、ｌを波板３の頂部Ｗ（曲面部３０の中心）の位置から平面部３１の中心の位置までの距離とすれば、例えば端部Ｐ等が頂部Ｗに位置していた場合、これを平面部３１の中心位置まで移動させることができる。

または、下記式により設定してもよい。
ｌ＝βＲ（ただし、βＲ＜Ｃ）
すなわち、ｌを曲面部３０の長さβＲとすれば、例えば平面部３１にあるべき端部Ｐ等が（最大限ズレて）ｘ軸負方向側のＲ止まりＵ近くの曲面部３０に位置していた場合でも、この端部Ｐ等を、ｘ軸正方向側のＲ止まりＵを越えて平面部３１まで移動させることができる。曲面部３０の長さβＲが平面部３１の長さＣよりも小さければ、端部Ｐ等が別の曲面部３０に移動するようなこともない。

このように、距離ｌは、曲面部３０に位置する端部Ｐ等を平面部３１に移動させることができるような大きさであればよく、βＲやＣの寸法に応じて適宜設定することができる。

（従来例との対比における作用効果）
従来、自動車における排出ガスを浄化する触媒コンバータのメタル担体や、熱交換器などのラジエータコアには、アルミやステンレスなどの金属製薄板からなるコルゲートフィン（波板）が用いられている。このうちメタル担体は、金属製薄板からなる波板と平板（または上記波板よりも小さな波を有する板）とを交互に多重に巻き回して断面略円形状としたコアと、このコアを装着する金属製の外筒とで構成され、上記波板と平板との間に形成された複数のセル通路内に排出ガスを通過させることによって、排出ガス中に含まれる有害成分を、コア表面に担持させた触媒層の触媒反応により除去するようにしたものである。

また、従来、波板に複数の貫通穴を形成し、排出ガスがメタル担体内を通過する際に乱流を発生させて、排出ガスと触媒層との接触面積を広げるようにすることで、メタル担体の排気浄化性能を向上させるとともにメタル担体を小型化してコスト低減を図ったものが提案されている。

ここで、貫通穴を備えた帯状部材を波形状に成形して穴付波板を製造する際、波板における曲面部（を予定する部位）に貫通穴の端部が位置していると、波板成形工程において、曲面部が延びる方向（稜線）と直交する方向に加わる力に対して弱くなり、曲面部の捲れや寸法形状のばらつき（波板の横曲がり）などの変形が生じやすくなる。波板を後工程の巻き上げ工程で巻き上げることでコアを製作する際、上記横曲がりが生じた波板を用いると、正常に波板を巻き上げられず、コアを製作するのが容易でなくなる。また、曲面部に捲れが生じた波板から組み立てたコアは、波板と平板との間の接触面積が減少することにより拡散接合不良が起こりやすく、コア内部の熱伝達が悪化して排気浄化性能の向上が図れず、耐久性も悪化するおそれがある。

そこで、波板に形成した貫通穴の端部を、波板における曲面部相互間の平面部に位置させるため、貫通穴を備えた帯状部材を、外周部に成形歯を備えた一対の成形ロール間に供給して波板に成形する際、貫通穴の端部を上記平面部に位置させるように、上記一対の成形ロール相互の間隔を変化させるものが知られている（特許文献１）。

しかし、この製造方法および製造装置では、成形ロール相互の軸間距離を変化させて、波板の平面部の長さを変えるものであるため、材料の厚さや硬さ等の影響により、必ずしも直ちに波形状を変化させることができず、貫通穴の端部の位置を変更することが容易でない、という問題があった。また、波形状（波１ピッチ分の展開長）それ自体を変化させる構成であり、波の高さを若干変えざるを得ないため、波板を巻き上げて組み立てたコアにおいて、波板と平板との間の接触面積が減少するおそれもある。

これに対し、本実施例１の装置１および製造方法は、波形状（波１ピッチ分の展開長）それ自体を変化させるのではなく、波成形前における帯状部材２の搬送量を変化させることで、端部Ｐ等の位置を変更する。よって、貫通穴の端部Ｐ等の位置をより精度よく変更し、より確実に平面部３１に位置させることができるため、上記捲れや変形をより効果的に抑制できる。また、波の高さが変更されることがないため、上記接触面積が減少するおそれもない。
さらに、貫通穴を備えた帯状部材２をチャック７０で掴み、その送り量を変更するようにしたので、より精度良く上記搬送量を変化させることができる。
以下、装置１（および製造方法）の効果を列挙する。

（１）装置１は、帯状部材２を搬送する搬送手段（フィーダー７）と、搬送される帯状部材２に貫通穴（丸穴２０）をプレス加工により成形する穴成形手段（プレス加工機６）と、外周に成形歯を備えて互いに逆方向に同一周速度で回転する一対の成形ロール90a,90bを有し、穴成形手段から搬送される帯状部材２を一対の成形ロール90a,90b間に通過させることで、貫通穴が成形された帯状部材２を、帯状部材２の幅方向に延びる複数の曲面部３０および曲面部３０間に挟まれた平面部３１を有する波板３に成形する波板成形手段（波板成形機９）と、成形される波板３の曲面部３０に貫通穴の端部Ｐ等が位置するか否かを判断する穴位置判断手段（穴位置判断部101）と、端部Ｐ等が曲面部３０に位置すると判断されると、搬送手段に指令して、曲面部３０に位置する端部Ｐ等が平面部３１に位置するために必要な移動量ｌだけ、穴成形手段への帯状部材２の搬送量を変更する穴位置補正手段（穴位置補正部102）と、を有することとした。
よって、貫通穴の端部Ｐ等の位置をより精度よく変更し、曲面部３０における波板３の捲れや変形をより効果的に抑制できる。

（２）貫通穴（丸穴２０）の搬送方向長さ（直径φ）を、波板３における波の１ピッチ分の展開長Ｅの１／２の整数倍に設定した。よって、貫通穴の両端部において、上記捲れや変形を抑制することが容易となる。

（３）貫通穴（丸穴２０）を搬送方向（ｘ軸方向）に複数設け、搬送方向で隣り合う貫通穴間の距離（穴ピッチ配列寸法χ）を、波板３における波の１ピッチ分の展開長Ｅの１／２の整数倍に設定した。よって、搬送方向で隣り合う各貫通穴の端部において、上記捲れや変形を抑制することが容易となる。

（４）貫通穴（丸穴２０）を帯状部材２の幅方向（ｙ軸方向）に複数列設け、搬送方向（ｘ軸方向）で隣り合う貫通穴間の距離ψを、波板３における波の１ピッチ分の展開長Ｅの１／２の整数倍に設定した。よって、貫通穴を複数列設けた場合、各列の貫通穴の端部において、上記捲れや変形を抑制することが容易となる。例えば、貫通孔を千鳥形状に配列して剛性を向上しつつ、上記効果を得ることができる。

実施例２の穴付波板の製造装置１および製造方法は、穴成形手段をプレス加工機ではなく成形ロールにより構成し、波成形手段を成形ロールではなくプレス加工機により構成している。以下、実施例１と共通する構成については、同じ符号を付して説明を省略する。

図６は、実施例２の装置１の概略構成図である。装置１は、ｘ軸負方向側からｘ軸正方向側へ向かって順に、供給ロール４と、第１テンション装置５と、帯状部材２に貫通穴を成形する成形ロール６と、成形ロール６から供給される帯状部材２に一定の張力を付与する第２テンション装置８と、帯状部材２を搬送して下流に供給するフィーダー７と、供給される帯状部材２をプレス加工により波板３に成形する波板成形機９と、を有している。

成形ロール６は、ワーク（帯状部材２）の上下に一対の打ち抜きロール60a,60bを備えている。打ち抜きロール60aのロール外周表面には、複数の打ち抜き刃（パンチ）が円周に沿って形成されている。打ち抜きロール60bのロール外周表面には。上記打ち抜き刃と対応する打ち抜き穴（ダイ）が形成されている。両ロール60a,60bの打ち抜き刃と打ち抜き穴は、互いの噛合い部において嵌合するように設けられている。両ロール60a,60bは、互いに逆方向に同一周速度で回転駆動され、両ロール60a,60b間を帯状部材２が通過することで、丸穴２０が連続して成形される。

波板成形機９は、波形状の金型を備えたプレス加工機であり、両者間に帯状部材２を位置させて金型を上下運動させることにより、帯状部材２を波板３に成形する。

実施例２の製造方法では、丸穴２０が成形され搬送されて来る帯状部材２を、波板成形機９によりプレス加工し、波板３に成形する。ＣＰＵ100は、穴位置判断部101により、波板３において丸穴２０の端部Ｐ等が曲面部３０に位置すると判断すると、穴位置補正部102により、移動量ｌだけ、波板成形機９への帯状部材２の搬送量を変更する。

搬送量の変更前後で、波板成形機９において成形される波の位相が変化する。すなわち、今回の（変更後の）プレス範囲と前回の（変更前の）プレス範囲とを境として、波板３における曲面部３０や平面部３１の位相が、距離ｌの分だけ、搬送方向でズレる。一方、帯状部材２の搬送量の変更によって、帯状部材２における丸穴２０の位相（穴ピッチ配列や寸法χ）が変化することはない。よって、帯状部材２における丸穴２０の端部Ｐ等の位置に対する曲面部３０や平面部３１の位置が、距離ｌの分だけ変更されるため、実施例１と同様、曲面部３０に位置していた端部Ｐ等を平面部３１に移動させることができる。
なお、前回プレスにおける（搬送方向後端部位の）波と今回プレスにおける（搬送方向前端部位の）波とが干渉しないようにするため、帯状部材２の搬送量を通常時よりも（距離ｌだけ）大きくなるように変更することが好ましい。

ここで、実施例１とは異なり、フィーダー７と波板成形機９との間に第２テンション装置８が設けられていない。よって、搬送量変更の指令後、端部Ｐ等の位置を、速やかに平面部３１に移動させることが可能であり、波板３において捲れが発生しうる範囲を、実施例１よりも縮小できるため、捲れや変形をより効果的に抑制することができる。
以下、実施例２の装置１の効果を列挙する。

（５）装置１は、貫通穴（丸穴２０）が成形された帯状部材２を搬送する搬送手段（フィーダー７）と、搬送される帯状部材２を、プレス加工により、帯状部材２の幅方向に延びる複数の曲面部３０および曲面部３０間に挟まれた平面部３１を有する波板３に成形する波板成形手段（波板成形機９）と、成形される波板３の曲面部３０に貫通穴の端部Ｐ等が位置するか否かを判断する穴位置判断手段（穴位置判断部101）と、端部Ｐ等が曲面部３０に位置すると判断されると、搬送手段に指令して、曲面部３０に位置する端部Ｐ等が平面部３１に位置するために必要な移動量ｌだけ、波板成形手段への帯状部材２の搬送量を変更する穴位置補正手段（穴位置補正部102）と、を有することとした。よって、上記（１）と同様の効果を得ることができる。

（６）外周に打ち抜き刃を有する第１ロール（打ち抜きロール60a）と、外周に打ち抜き刃と対応する打ち抜き穴を有する第２ロール（打ち抜きロール60b）とを備え、互いに逆方向に同一周速度で回転する両ロール間に帯状部材２を通過させて貫通穴（丸穴２０）を成形する穴成形手段（成形ロール６）を設けることとした。よって、貫通穴の成形をより効率的に行うことができる。
なお、穴成形手段（成形ロール６）を省略することとしてもよい。すなわち、帯状部材に貫通穴を成形する装置を別に設け、これにより製造した穴付の帯状部材を、搬送手段（フィーダー７）と波板成形手段（波板成形機９）とにより構成した装置により、波板へ成形することとしてもよい。この場合も、上記（５）と同様の効果を得ることができる。

（他の実施例）
以上、実施例１，２に基づいて説明してきたが、本発明の具体的な構成は実施例１，２に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、実施例１，２では、メタル担体のコアに用いられる穴付波板の製造方法について説明したが、本発明はこの用途に限定されるものではなく、例えば熱交換器等のラジエータコアなどに用いられる穴付波板のほか、穴付波板を用いた他の工業製品一般に適用することができる。

実施例１，２では、フィーダーにおいて２つのチャックを用いたが、チャックの数は２つに限られず、例えば１つでもよい。また、チャックとしてエアシリンダ式や電磁式その他の適当な種類のものを用いることもできる。さらに、フィーダーとして他の手段、例えばロールを用いて搬送してもよい。
実施例１では、フィーダーをプレス加工機の下流側に設けたが、上流側に設けることとしてもよい。
実施例１では、波板成形機は一対の成形ロールを備えることとしたが、機能が異なる複数対の成形ロールを備えることとしてもよい。

実施例１，２では、位置センサとして光電式センサを用いたが、移動してくるチャックを検出することができればよく、特に限定しない。例えば画像センサでもよい。
実施例１，２では、穴形状認識手段として画像センサを用いたが、貫通穴の形状を認識することができればよく、特に限定しない。例えば光電式センサでもよい。

実施例１，２の帯状部材における貫通穴の形状や配列は、適宜変更可能である。例えば、貫通穴の形状は丸穴に限定されず、例えば長穴状のスリットでもよい。また、貫通穴の配列は千鳥形状に限定されず、例えばｘ軸方向およびｙ軸方向に沿った格子状の配列でもよい。

１ 製造装置
２ 帯状部材
２０ 丸穴（貫通穴）
３ 波板
３０ 曲面部
３１ 平面部
６ プレス加工機（穴成形手段）
７ フィーダー（搬送手段）
９ 波板成形機（波板成形手段）
９０ａ 成形ロール
９０ｂ 成形ロール

Claims (7)

1. 帯状部材を搬送する搬送手段と、
   前記搬送される帯状部材に貫通穴をプレス加工により成形する穴成形手段と、
   外周に成形歯を備えて互いに逆方向に同一周速度で回転する一対の成形ロールを有し、前記穴成形手段から搬送される前記帯状部材を前記一対の成形ロール間に通過させることで、前記貫通穴が成形された前記帯状部材を、前記帯状部材の幅方向に延びる複数の曲面部および前記曲面部間に挟まれた平面部を有する波板に成形する波板成形手段と、
   前記成形される波板の前記曲面部に前記貫通穴の端部が位置するか否かを判断する穴位置判断手段と、
   前記端部が前記曲面部に位置すると判断されると、前記搬送手段に指令して、前記曲面部に位置する前記端部が前記平面部に位置するために必要な移動量だけ、前記穴成形手段への前記帯状部材の搬送量を変更する穴位置補正手段と、
   を有することを特徴とする穴付波板の製造装置。
2. 貫通穴が成形された帯状部材を搬送する搬送手段と、
   前記搬送される帯状部材を、プレス加工により、前記帯状部材の幅方向に延びる複数の曲面部および前記曲面部間に挟まれた平面部を有する波板に成形する波板成形手段と、
   前記成形される波板の前記曲面部に前記貫通穴の端部が位置するか否かを判断する穴位置判断手段と、
   前記端部が前記曲面部に位置すると判断されると、前記搬送手段に指令して、前記曲面部に位置する前記端部が前記平面部に位置するために必要な移動量だけ、前記波板成形手段への前記帯状部材の搬送量を変更する穴位置補正手段と、
   を有することを特徴とする穴付波板の製造装置。
3. 請求項１または２に記載の穴付波板の製造装置において、
   前記貫通穴の前記搬送方向長さを、前記波板における波の１ピッチ分の展開長の１／２の整数倍に設定したことを特徴とする穴付波板の製造装置。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の穴付波板の製造装置において、
   前記貫通穴を前記搬送方向に複数設け、前記搬送方向で隣り合う前記貫通穴間の距離を、前記波板における波の１ピッチ分の展開長の１／２の整数倍に設定したことを特徴とする穴付波板の製造装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の穴付波板の製造装置において、
   前記貫通穴を前記帯状部材の幅方向に複数列設け、前記搬送方向で隣り合う前記貫通穴間の距離を、前記波板における波の１ピッチ分の展開長の１／２の整数倍に設定したことを特徴とする穴付波板の製造装置。
6. 搬送される帯状部材に貫通穴をプレス加工により成形する穴成形工程と、
   前記貫通穴が成形された帯状部材を、外周に成形歯を備えて互いに逆方向に同一周速度で回転する一対の成形ロール間に通過させることで、前記帯状部材の幅方向に延びる複数の曲面部および前記曲面部間に挟まれた平面部を有する波板に成形する波板成形工程と、
   前記成形される波板の前記曲面部に前記貫通穴の端部が位置するか否かを判断する穴位置判断工程と、
   前記端部が前記曲面部に位置すると判断されると、前記曲面部に位置する前記端部が前記平面部に位置するために必要な移動量だけ、前記穴成形工程における前記帯状部材の搬送量を変更する穴位置補正工程と、
   を有することを特徴とする穴付波板の製造方法。
7. 貫通穴が成形されて搬送される帯状部材を、プレス加工により、前記帯状部材の幅方向に延びる複数の曲面部および前記曲面部間に挟まれた平面部を有する波板に成形する波板成形工程と、
   前記成形される波板の前記曲面部に前記貫通穴の端部が位置するか否かを判断する穴位置判断工程と、
   前記端部が前記曲面部に位置すると判断されると、前記曲面部に位置する前記端部が前記平面部に位置するために必要な移動量だけ、前記波板成形工程における前記帯状部材の搬送量を変更する穴位置補正工程と、
   を有することを特徴とする穴付波板の製造方法。

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