JP5190175B2 - Method and apparatus for assembling metal honeycomb catalyst carrier - Google Patents
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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。 The present invention relates to a method for assembling a cylindrical metal honeycomb catalyst carrier for holding a catalyst used for exhaust gas purification and an apparatus therefor.
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。
FIG. 24 is a diagram for explaining a conventional technique. In a conventional method for winding a honeycomb body, three rolls 202, 202, 202 are arranged in the circumferential direction of the outer peripheral surface of the honeycomb body 201, and the roll 202, The honeycomb body 201 is narrowed by 202 and 202, and the honeycomb body 201 is wound by applying a back tension to the flat foil 203 before winding by the brake roll 204. At that time, since it is detected by the potentiometer 205 and the pressing force of the roll 202 is adjusted, the slack can be pushed out when the foil thickness is thin.
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。
However, in the winding method of the honeycomb body of
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。 It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for assembling a metal honeycomb catalyst carrier that can reduce the bending radius at the start of winding and do not take time and effort to reduce the bending radius at the start of winding.
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、帯板を複数交互に重ねることによって帯板の波形加工を施した波形状部に平らな部位を重ね、これらの重ねた帯板の中央部を、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の中央部を第1ベンド手段で当接させて折り曲げる第1の折り曲げる工程と、第1ベンド手段を待機させた後、第1の折り曲げる工程で曲げた部位に連ねてさらに、中央部を挟んだものに帯板の中央部を第1ベンド手段に直交する位置に配置してある第2ベンド手段で当接させて折り曲げる第2の折り曲げる工程と、からなる折り曲げる工程と、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。
The invention according to
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。 The invention according to claim 2 is arranged in the width direction at the center portion of the steel strip having a corrugated shape in at least a part in the longitudinal direction so that the center portion can be clamped and rotated freely. A linear bending die arranged in parallel to the shaft and the rotation clamping shaft, and a bending means that slides the bending die to bend at the position of the rotation clamping shaft that supports the band plate; and a predetermined toward the rotation clamping shaft And a winding means provided with a pressing roller means for pressing the belt plate that has started to wind up from the outside.
請求項1に係る発明では、帯板を複数交互に重ねることによって帯板の波形加工を施した波形状部に平らな部位を重ね、これらの重ねた帯板の中央部を、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の中央部を第1ベンド手段で当接させて折り曲げる第1の折り曲げる工程と、第1ベンド手段を待機させた後、第1の折り曲げる工程で曲げた部位に連ねてさらに、中央部を挟んだものに帯板の中央部を第1ベンド手段に直交する位置に配置してある第2ベンド手段で当接させて折り曲げる第2の折り曲げる工程と、からなる折り曲げる工程と、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、第1の折り曲げる工程を実施した後、第2の折り曲げる工程を実施することによって、中央部を挟んだものに帯板の中央部を折り曲げることで当接させると、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。
In the invention which concerns on
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。 According to the second aspect of the present invention, the rotary holding shaft that supports the band plate by sliding the rotary holding shaft that is rotatable while holding the central portion of the band plate, and the linear bending die that is arranged in parallel to the rotary holding shaft. Since it has a bending means for bending at the position of the shaft and a winding means provided with a pressing roller means for pushing the belt plate that has started winding from the outside, the belt plate (corrugated) is brought into contact with the rotary clamping shaft by the bend means. The plate material is bent, and the bending radius at the beginning of winding becomes smaller. Therefore, there is an advantage that the bending radius at the beginning of winding can be reduced and that it takes less time to reduce the bending radius at the beginning of winding.
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。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
1 (a) and 1 (b) are explanatory views of a metal honeycomb catalyst carrier manufactured by the method for assembling a metal honeycomb catalyst carrier of the present invention. (B) is a plan view.
The metal
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。
The
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。
The bending radius at the beginning of winding of the
The
Next, an assembly apparatus for the metal honeycomb catalyst carrier of the present invention used for manufacturing such a metal
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。
FIG. 2 is a front view of the apparatus for assembling the metal honeycomb catalyst carrier of the present invention.
The metal honeycomb catalyst
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。
In addition, the
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。
FIG. 3 is a view taken in the direction of the arrow 3 in FIG. 2 and shows a plan view of the metal honeycomb catalyst
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。
The metal honeycomb catalyst
The worker W stands on the
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。
4 is a cross-sectional view taken along line 4-4 of FIG. This will be described with reference to FIGS.
The metal honeycomb catalyst
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。
FIG. 5 is a view taken in the direction of the
6 is a cross-sectional view taken along line 6-6 of FIG.
The first bend means 36 is obtained by attaching a
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。
The driving means 52 has
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。
FIGS. 7A and 7B are explanatory views of the bending means provided in the first bend means. FIG. 7A is a perspective view of the bending means 53, and FIG.
The bending means 53 attaches the
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。
The second bend means 37 (see FIG. 4) is the same as the first bend means 36, but the bending die 71 is slid in the Y-axis direction by the
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。
FIG. 8 is a view taken in the direction of
FIG. 9 is a view taken in the direction of arrow 9 in FIG. 8 and shows a plane of the pressing roller means 38.
The pressing roller means 38 has slide rails 76 and 76 each having a
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。
The buffer means 83 has a
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。
FIG. 10 is a view taken in the direction of the
11 is a cross-sectional view taken along line 11-11 of FIG.
The mold means 39 is provided with a long table 95 attached to the
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。
The driving means 96 is disposed in the table 95 and has the slide rails 104 and 104 provided with the
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。
The table 95 includes a table
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。
12 is a plan view of the
The
The
The second movable mold 124 (see FIG. 10) is the same as the first
The
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。
FIG. 13 is a cross-sectional view taken along line 13-13 of FIG. 3, showing the front surface of the work pressing means 41 and a standby state at the origin position. This will be described with reference to FIG.
The work pressing means 41 includes a honeycomb pressing means 131 and a tube support means 132.
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。
The honeycomb pressing means 131 stands the
The
The
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。
The cylinder support means 132 stands the
The push
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。
The first and second slide guides 134 and 147 and the support column 48 (see FIG. 1) are both connected by a connecting
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。
14 is a cross-sectional view taken along line 14-14 of FIG. 2, and shows a plane of the winding
FIG. 15 is a cross-sectional view of the winding rotation means and the honeycomb extrusion insertion means provided in the assembling apparatus of the present invention, corresponding to the detailed view of FIG. 2 (partially shown in cross section), and the origin of the honeycomb extrusion insertion means 34 Indicates the standby state at the position.
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。
The winding rotation means 35 attaches the
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。
The honeycomb extrusion insertion means 34 has one end of the
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)。
The push
The radius of the outer diameter of the push
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。
The
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。
Next, the metal honeycomb catalyst carrier assembling method of the present invention will be described together with the explanation of the operation of the metal honeycomb catalyst
The method for assembling the metal honeycomb catalyst carrier includes a first step of setting a tubular member, a second step of setting a strip, a third step of bending (consisting of first and second bending steps), and a first winding. 4 steps, a fifth step of molding, and a sixth step of insertion. The ordinal number (“first”) is given here to clarify the order, and the presence or absence of the ordinal number does not distinguish the contents of the process. For example, the “second step of setting the strip” and the “step of setting the strip” are the same steps.
Next, these 1st-6th processes are demonstrated concretely.
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。
FIG. 16 is a diagram for explaining a first step for setting a cylindrical member and a second step for setting a strip, which are performed by the method for assembling the metal honeycomb catalyst carrier of the present invention.
In the first step of setting the tubular member, first, the operator operates the operation panel to lower the
Next, a second step of setting the strip is performed.
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。
In the second step of setting the band plate, four pre-shaped
Subsequently, the honeycomb pressing means 131 and the tube supporting means 132 of the workpiece pressing means 41 are integrally lowered, and the width direction of the
Then, the 3rd process (1st process to bend) of bending is implemented.
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。
In the first folding step, the operator pushes the button on the operation panel to operate the first bend means 36 (in the directions of arrows b5 and b5), thereby causing the
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。
FIG. 17 is an explanatory view of a third bending step (first bending step) performed by the method for assembling the metal honeycomb catalyst carrier of the present invention. This will be described with reference to FIGS.
In the first bending step, specifically, the
That is, based on the information on the buttons on the operation panel, the bending means 53, 53 of the first bend means 36 slides in the X-axis direction in a synchronized state (in the direction of the arrow b6), and is rotationally clamped by the
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。
Subsequently, based on preset conditions, the
Subsequently, the bending means 53 and 53 are returned to the origin position, and the first bend means 36 is set in a standby state.
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。
FIG. 18 is an explanatory view of a third bending step (second bending step) performed by the method for assembling the metal honeycomb catalyst carrier of the present invention. This will be described with reference to FIGS.
The second folding step is substantially the same as the first folding step, but the second bend means 37 is further operated in the direction of the first bending step (directions of arrows b8 and b8). Then, the band plate (corrugated plate material) 23... Is brought into contact with the one having the
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。
In the second bending step, after bending the
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。
More specifically, based on the information returned to the origin of the first bend means 36 and the information of the control device, the bending means 53 and 53 of the second bend means 37 slide in the Y-axis direction in a synchronized state (arrows). In the direction of b8), the
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。
Subsequently, based on the stored information, the
Subsequently, the bending means 53, 53 are returned to the origin position, and the second bend means 37 is set in a standby state.
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。
As described above, in the step of bending the band plate in contact with the band plate (corrugated plate material) 23, the band plate (corrugated plate material) 23 is sandwiched between the
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。
As described above, the metal honeycomb catalyst
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。
FIG. 19 is a first explanatory view of a fourth step of winding performed by the method for assembling the metal honeycomb catalyst carrier of the present invention. In addition, as shown to FIG. 17, FIG. 18, although it is the state which pressed the
FIG. 20 is a second explanatory view of a fourth step of winding performed by the method for assembling the metal honeycomb catalyst carrier of the present invention. In addition, as shown to FIG. 17, FIG. 18, although it is the state which pressed the
In the fourth step of winding, the
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。
Specifically, when the
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)。
15 rotates together with the
As the winding and
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。
In this way, in the fourth step of winding, the band plate (corrugated plate material) is formed by sandwiching and winding the
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。
Since the metal honeycomb catalyst
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。
When the winding rotation means 35 finishes winding the
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。 The timing at which the mold means 39 is activated is arbitrary. For example, the operator may operate a button, or may be based on information on the winding rotation means 35 or information on the pressing roller means 38.
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。
FIG. 21 is a first explanatory view of a forming step performed by the method for assembling the metal honeycomb catalyst carrier of the present invention.
In the fifth step of forming, the die means 39 is slid (in the direction of arrows c3 and c3) so that the wound one (primary winding honeycomb) 191 becomes a cylindrical shape with a predetermined outer diameter on the spot (FIG. 23). reference).
The outer diameter of the wound one (primary winding honeycomb) 191 is D1. The outer diameter D1 is an average value, and D1> 2 × rm (see FIG. 12).
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。
As already described in the fifth step of forming, the pressing roller means 38 continues to slide (in the directions of the arrows c2 and c2) corresponding to the remaining length of the
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。
FIG. 22 is a second explanatory view of a forming step performed by the method for assembling the metal honeycomb catalyst carrier of the present invention.
Subsequently, the buffer means 83 of the pressing roller means 38 slides toward the origin (in the direction of arrows c4 and c4), and the first
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。
23 (a) and 23 (b) are explanatory views of a molding process to a process of inserting into a cylindrical member performed by the assembling method of the present invention. (A) shows the process to shape | mold, (b) shows the process inserted in a cylinder member.
(A): In the forming step, the
「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。
“On the spot” means a state in which a wound around the rotary clamping shaft 167 (primary winding honeycomb) 191 is wound. Further, a state (a primary winding honeycomb) 191 wound between the table 95 of the mold means 39 and the
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。
In this way, in the forming step, the mold means 39 is slid (arrows c3 and c3) so that the wound one (primary winding honeycomb) 191 becomes a cylindrical shape having a predetermined outer diameter Dp (Dp = 2 × rm) on the spot. c3), the
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。
Subsequently, based on the information on the mold closing of the
(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。
(B): In the sixth step of insertion, the
Specifically, when the
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。
At that time, since the
The
Finally, the
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。 Although the method and apparatus for assembling the metal honeycomb catalyst carrier of the present invention are applied to the honeycomb structure that holds the catalyst in the embodiment, it can also be applied to a honeycomb structure that is used other than holding the catalyst.
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。 The method and apparatus for assembling a metal honeycomb catalyst carrier of the present invention are suitable for a honeycomb structure that holds a catalyst used for exhaust gas purification.
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。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記帯板を複数交互に重ねることによって前記帯板の波形加工を施した波形状部に平らな部位を重ね、これらの重ねた帯板の中央部を、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前記帯板の前記中央部を第1ベンド手段で当接させて折り曲げる第1の折り曲げる工程と、前記第1ベンド手段を待機させた後、前記第1の折り曲げる工程で曲げた部位に連ねてさらに、前記中央部を挟んだものに前記前記帯板の前記中央部を前記第1ベンド手段に直交する位置に配置してある第2ベンド手段で当接させて折り曲げる第2の折り曲げる工程と、からなる折り曲げる工程と、
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。 In a method for assembling a metal honeycomb catalyst carrier in which a steel strip having a corrugated shape is wound on at least a part in the longitudinal direction, and the wound product is inserted into a cylindrical member.
A step of setting a flat portion on a corrugated portion subjected to corrugation processing of the strip by alternately stacking a plurality of strips, and setting a central portion of the overlapped strips in parallel in the width direction. When,
A first bending step in which the central portion of the band plate is brought into contact with a portion sandwiching the central portion by a first bend means, and the first bending step is performed after the first bend means is made to wait. In addition to the bent portion, the center portion of the band plate is further abutted by the second bend means arranged at a position orthogonal to the first bend means with the center portion sandwiched therebetween and bent. A second folding step, a folding step comprising:
After the bending, the belt plate is wound by rotating the sandwiching object around the rotation axis, and the winding band plate is pushed from the outside toward the rotation axis and wound in a substantially cylindrical shape. A method for assembling a metal honeycomb catalyst carrier.
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。 It is arranged in the width direction at the center of the steel strip that has been corrugated to at least a part of the longitudinal direction, and the center can be sandwiched, and a rotatable rotating clamping shaft,
A bending means provided with a linear bending die arranged in parallel with the rotary clamping shaft, and bending the slide die at a position of the rotary clamping shaft that supports the band plate;
An apparatus for assembling a metal honeycomb catalyst carrier, comprising: a winding means provided with a pressing roller means that presses the belt plate that has started to be wound from the outside, approaching to a predetermined position toward the rotary clamping shaft.
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