JP7169961B2 - 移載用治具、物品の移載方法、及び外周コート部を有する柱状ハニカム構造体の製造方法 - Google Patents
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Description
フレーム、
フレームに回転可能に支持され、第1ねじ部と、第1ねじ部に対して逆向きであって、第1ねじ部にねじ軸方向に隣接する第2ねじ部とを有するねじ軸、
第1ねじ部に噛み合うめねじを有する第1フォークと、第1フォークと同じ方向に延設され、第2ねじ部に噛み合うめねじを有する第2フォークとを有し、ねじ軸の回転によって、ねじ軸に沿って互いに反対方向に移動可能な一対のフォーク、並びに、
第1フォーク及び第2フォークにそれぞれ1か所以上設けられた上向き突起部、
を備えた移載用治具。
[2]
上向き突起部が弾性材料で形成されている[1]に記載の移載用治具。
[3]
JIS K 6253-3:2012に従い、タイプAデュロメータにて測定した硬度が30~80の範囲にある「2」に記載の移載用治具。
[4]
弾性材料がゴム、スポンジ又は両者の組み合わせである[2]又は[3]に記載の移載用治具。
[5]
上向き突起部は、第1フォーク及び第2フォークの長手方向に沿ってそれぞれ2か所設けられている[1]~[4]の何れか一項に記載の移載用治具。
[6]
第1フォーク及び第2フォークはそれぞれ水平方向に延設されている[1]~[5]の何れか一項に記載の移載用治具。
[7]
ねじ軸がサーボモータにより回転可能である[1]~[6]の何れか一項に記載の移載用治具。
[8]
物品の下底面に関する寸法情報を入力するための入力装置と、入力された物品の寸法情報に基づいて、一対のフォークのねじ軸方向の間隔を調整すべく、サーボモータを制御するように構成された制御装置とを備えた[7]に記載の移載用治具。
[9]
第1フォーク及び第2フォークと同じ方向に延設され、第1フォーク及び第2フォークよりも上方に設けられた少なくとも一つの上側フォーク、及び
上側フォークに1か所以上設けられた下向き突起部、
を更に備えた[1]~[8]の何れか一項に記載の移載用治具。
[10]
台車と、台車に搭載された[1]~[9]の何れか一項に記載の移載用治具とを備えた移載装置。
[11]
物品の下底面の寸法情報に基づいて、[1]~[9]の何れか一項に記載の移載用治具のねじ軸を回転させて、前記一対のフォークのねじ軸方向の間隔を調整する工程と、
前記移載用治具の上向き突起部に物品の下底面を接触させることにより、前記移載用治具に物品を載置する工程と、
前記移載用治具に載置された物品を移載する工程と、
を含む物品の移載方法。
[12]
上向き突起部全体が物品の下底面の外周角部よりも内側に位置するようにして、前記移載用治具に物品を載置する工程を実施する[11]に記載の移載方法。
[13]
前記物品の外形が円柱状であり、前記物品の下底面の直径をD、上向き突起部のねじ軸方向の配置範囲をW、上向き突起部のフォーク長手方向の配置範囲をLとすると、0.4D≦W≦0.95D、且つ、0.2D≦L≦0.8Dを満たすように、前記一対のフォークのねじ軸方向の間隔を調整する工程を実施する[11]又は[12]に記載の移載方法。
[14]
物品が、未乾燥のコート材が側面に塗布されている柱状構造体である[11]~[13]に記載の移載方法。
[15]
前記移載用治具に物品を載置する工程は、前記移載用治具の下向き突起部を物品の上底面に接触させることを含む[9]に従属する[11]~[14]の何れか一項に記載の移載方法。
[16]
側面、上底面及び下底面を有する柱状ハニカム構造体を用意する工程、
柱状ハニカム構造体の上底面及び下底面を、上側保持部材と、外周保持部及び中央保持部を有する下側保持部材とによって鉛直方向に挟持した状態で、柱状ハニカム構造体の側面にコート材を塗布する工程、
未乾燥のコート材が柱状ハニカム構造体の側面に塗布されている状態で、下側保持部材の中央保持部を外周保持部に対して上方に相対移動させることで、外周保持部と柱状ハニカム構造体の下底面の間に空間を形成する工程、
前記空間に、[1]~[9]の何れか一項に記載の移載用治具の一対のフォークを差し込み、上向き突起部に柱状ハニカム構造体の下底面を接触させることにより、前記移載用治具に柱状ハニカム構造体を載置する工程、
前記移載用治具に載置された柱状ハニカム構造体を、加熱装置へ一緒に投入するための載置治具に移載する工程、並びに、
載置治具に移載した後、柱状ハニカム構造体の側面に塗布されている未乾燥のコート材を乾燥及び/又は焼成する工程、
を含む外周コート部を有する柱状ハニカム構造体の製造方法。
[17]
前記上向き突起部全体が柱状ハニカム構造体の下底面の外周角部よりも内側に位置するようにして、前記移載用治具に柱状ハニカム構造体を載置する工程を実施する[16]に記載の製造方法。
[18]
物品の外形が円柱状であり、前記物品の下底面の直径をD、上向き突起部のねじ軸方向の配置範囲をW、上向き突起部のフォーク長手方向の配置範囲をLとすると、0.4D≦W≦0.95D、且つ、0.2D≦L≦0.8Dを満たすように、前記一対のフォークのねじ軸方向の間隔を調整する工程を実施する[17]に記載の製造方法。
図1には、本発明の一実施形態に係る移載用治具10の模式的な平面図が示されている。図2には、図1の模式的なA-A線断面図が示されている。図示の実施形態に係る移載用治具10は、以下の(1)~(4)の構成要素を備える。
(1)フレーム16;
(2)フレーム16に回転可能に支持され、第1ねじ部14aと、第1ねじ部14aに対して逆向きであって第1ねじ部14aにねじ軸方向に隣接する第2ねじ部14bとを有するねじ軸13;
(3)第1ねじ部14aに噛み合うめねじ112を有する第1フォーク11aと、第1フォーク11aと同じ方向に延設され、第2ねじ部14bに噛み合うめねじ112を有する第2フォーク11bとを有し、ねじ軸13の回転によって、ねじ軸13に沿って互いに反対方向に移動可能な一対のフォーク;
(4)第1フォーク11a及び第2フォーク11bにそれぞれ1か所以上設けられた上向き突起部17a
本発明の一実施形態によれば、
物品の下底面の寸法情報に基づいて、上述した実施形態に係る移載用治具のねじ軸を回転させて、一対のフォークのねじ軸方向の間隔を調整する工程と、
移載用治具の上向き突起部に物品の下底面を接触させることにより、移載用治具に物品を載置する工程と、
移載用治具に載置された物品を移載する工程と、
を含む物品の移載方法が提供される。
本発明の一実施形態によれば、
側面、上底面及び下底面を有する柱状ハニカム構造体を用意する工程、
柱状ハニカム構造体の上底面及び下底面を、上側保持部材と、外周保持部及び中央保持部を有する下側保持部材とによって鉛直方向に挟持した状態で、柱状ハニカム構造体の側面にコート材を塗布する工程、
未乾燥のコート材が柱状ハニカム構造体の側面に塗布されている状態で、下側保持部材の中央保持部を外周保持部に対して上方に相対移動させることで、外周保持部と柱状ハニカム構造体の下底面の間に空間を形成する工程、
前記空間に、本発明に係る移載用治具の一対のフォークを差し込み、上向き突起部に柱状ハニカム構造体の下底面を接触させることにより、前記移載用治具に柱状ハニカム構造体を載置する工程、
前記移載用治具に載置された柱状ハニカム構造体を、加熱装置へ一緒に投入するための載置治具に移載する工程、並びに、
載置治具へ移載された後、柱状ハニカム構造体の側面に塗布されている未乾燥のコート材を乾燥及び/又は焼成する工程、
を含む外周コート部を有する柱状ハニカム構造体の製造方法が提供される。
(1.塗布及び移載試験)
柱状ハニカム構造体として、表2に記載の直径D及び高さHをもつコージェライト製の円柱状ハニカム構造体(製品)を用意した。円板状の中央保持部とその外周側に位置する同心円環状の外周保持部の上面が同一平面上に位置する状態の下側保持部材の上に、柱状ハニカム構造体を手作業で載置した(搬入工程)。
次いで、上側保持部材を相対的に柱状ハニカム構造体に近づけ、柱状ハニカム構造体の上底面及び下底面を上側保持部材及び下側保持部材で鉛直方向に挟持した(挟持工程)。
柱状ハニカム構造体の中心軸を回転軸として回転させながら、柱状ハニカム構造体の側面にコーターを用いてコート材を塗布した(塗布工程)。コート材はコージェライト(40~50質量部)、水(45~55質量部)、増粘剤(1質量部以下)を混合して作製した。
コート材の塗布が終了後、未乾燥のコート材が柱状ハニカム構造体の側面に塗布されている状態で、下側保持部材の中央保持部を外周保持部に対して相対的に上方に突出させることで、外周保持部と柱状ハニカム構造体の下底面の間に空間を形成した。そして、当該空間に、特開2015-193533号公報の図4に記載されるような、中央に凸部が配置されたMCナイロン(登録商標)製の板状の積載台を差し込んで、ハニカム構造体の下底面の外周角部よりも内側に、板状の積載台の凸部が位置するように柱状ハニカム構造体を載せた(搬出工程)。
次いで、積載台に載せた柱状ハニカム構造体を、人手にて両端面を把持して1m離れたところにある、加熱装置へ一緒に投入するための載置治具に移載した(移載工程)。
評価1:上記塗布及び移載試験において、積載台を製品直径330mmから191mmへ対応できるように変更するまでの段取り時間(比較例1)、積載台を製品直径191mmから330mmへ対応できるように変更するまでの段取り時間(比較例2)を測定した。具体的には、段取りとして、積載台を固定しているボルトを外し、サイズの異なる積載台に交換してボルト固定する作業を実施した。
評価2:上記塗布及び移載試験における、製品下底面へのコート材の付着、外周角部の欠損の有無を目視により確認した。
評価3:上記塗布及び移載試験において、移載工程を実施している間に製品が倒れるか否かを確認した。当該評価は移載試験を10回実施し、製品が倒れた数を計測した。
結果を表2に示す。
(1.塗布及び移載試験)
円柱状ハニカム構造体(但し、実施例8のみ楕円柱状ハニカム構造体)の外形寸法を試験番号に応じて表2に記載の通りとし、搬入工程、挟持工程及び塗布工程は比較例1と同様の手順で行った。コート材の塗布が終了後、未乾燥のコート材が柱状ハニカム構造体の側面に塗布されている状態で、下側保持部材の中央保持部を外周保持部に対して相対的に上方に突出させることで、外周保持部と柱状ハニカム構造体の下底面の間に空間を形成した。この空間に、図1に示す構造の移載用治具の一対のフォークを差し込み、各フォークに2か所固定された平面視矩形状の上向き突起部に柱状ハニカム構造体の下底面を接触させることにより、移載用治具に柱状ハニカム構造体を載置した(搬出工程)。このとき、柱状ハニカム構造体の下底面の重心(すなわち円の中心)が、上向き突起部のねじ軸方向の配置範囲Wの垂直二等分線と、上向き突起部のフォーク長手方向の配置範囲Lの垂直二等分線とが交差する位置に来るように、物品を移載用治具に載置した。
移載用治具の仕様は以下である。
・第1フォーク及び第2フォークはそれぞれ水平方向に延設された棒状部を有し、第1フォークの棒状部は第2フォークの棒状部と平行とした。
・第1フォーク及び第2フォークの棒状部には、長手方向に沿ってそれぞれ2か所の上向き突起部がねじにより固定されており、第1フォークにおける2か所の上向き突起部のねじ軸からの二つの距離はそれぞれ、第2フォークにおける2か所の上向き突起部のねじ軸からの二つの距離と同一とした。
・各フォークに固定されている二か所の上向き突起部によるフォーク長手方向の配置範囲Lは表2に記載の値に固定した。
・上向き突起部のねじ軸方向の配置範囲Wは、実施例の番号に応じて表2に記載の通り、ハンドルを回してねじ軸を回転させることにより、変更した。
・4か所の上向き突起部のフォーク上面からの鉛直方向高さはそれぞれ10mmとし、上向き突起部は1か所当たり100mm2の面積の水平な載置面を有していた。また、図1に示す通り、ねじ軸に近い方の一対の上向き突起部の載置面はねじ軸に近づくにつれて先細となる台形状(上底2mm×下底8mm×高さ20mm)とし、ねじ軸から遠い方の一対の上向き突起部の載置面はねじ軸から遠ざかるにつれて先細となる台形状(上底2mm×下底8mm×高さ20mm)とした。
・上向き突起部は硬度70のウレタンゴム製とした。
・フォークは鉄製とした。
評価1:上記塗布及び移載試験において、突起部のねじ軸方向の配置範囲Wを、ハンドルを回してねじ軸を回転させることにより、310mmから150mmへと変更するのに要した時間(実施例1)、150mmから160mmへと変更するのに要した時間(実施例2)、160mmから100mmへと変更するのに要した時間(実施例3)、100mmから120mmへと変更するのに要した時間(実施例4)、120mmから140mmへと変更するのに要した時間(実施例5)、140mmから250mmへと変更するのに要した時間(実施例6)、250mmから310mmへと変更するのに要した時間(実施例7)、310mmから150mmへと変更するのに要した時間(実施例8)を測定した。
評価2:上記塗布及び移載試験における、製品下底面へのコート材の付着、外周角部の欠損の有無を目視により確認した。
評価3:上記塗布及び移載試験において、移載工程を実施している間に製品が倒れるか否かを確認した。当該評価は移載試験を10回実施し、製品が倒れた数を計測した。
結果を表2に示す。
上記の結果から分かるように、比較例1~2においては、段取り時間に2分程度要していたのに対し、実施例1~8においては、段取り時間が10秒という短時間で完了した。また、実施例1~8の中でも、0.4D≦W≦0.95D、且つ、0.2D≦L≦0.8Dを満たすように、一対のフォークのねじ軸方向の間隔を調整した実施例1~2、実施例5~8は、移載工程を実施している間に製品が倒れなかった。
11a 第1フォーク
11b 第2フォーク
11c 上側フォーク
11d 上側フォーク
110 棒状部
111a 受け溝
111b 受け溝
112 めねじ
13 ねじ軸
14a 第1ねじ部
14b 第2ねじ部
15 昇降装置
16 フレーム
16a 第一側壁
16b 第二側壁
17a 上向き突起部
17b 下向き突起部
18 ハンドル
19 基台
20 サーボモータ
21 制御装置
22 入力装置
23 昇降装置
24 コーター
25 台車
26 柱状ハニカム構造体
27 上側保持部材
28 下側保持部材
28a 外周保持部
28b 中央保持部
29 載置治具
30a 回転抑止部
30b 回転抑止部
31a ガイドレール
31b ガイドレール
Claims (18)
- フレーム、
フレームに回転可能に支持され、第1ねじ部と、第1ねじ部に対して逆向きであって、第1ねじ部にねじ軸方向に隣接する第2ねじ部とを有するねじ軸、
第1ねじ部に噛み合うめねじを有する第1フォークと、第1フォークと同じ方向に延設され、第2ねじ部に噛み合うめねじを有する第2フォークとを有し、ねじ軸の回転によって、ねじ軸に沿って互いに反対方向に移動可能な一対のフォーク、並びに、
第1フォーク及び第2フォークにそれぞれ1か所以上設けられた上向き突起部、
を備えた移載用治具。 - 上向き突起部が弾性材料で形成されている請求項1に記載の移載用治具。
- JIS K 6253-3:2012に従い、タイプAデュロメータにて測定した硬度が30~80の範囲にある請求項2に記載の移載用治具。
- 弾性材料がゴム、スポンジ又は両者の組み合わせである請求項2又は3に記載の移載用治具。
- 上向き突起部は、第1フォーク及び第2フォークの長手方向に沿ってそれぞれ2か所設けられている請求項1~4の何れか一項に記載の移載用治具。
- 第1フォーク及び第2フォークはそれぞれ水平方向に延設されている請求項1~5の何れか一項に記載の移載用治具。
- ねじ軸がサーボモータにより回転可能である請求項1~6の何れか一項に記載の移載用治具。
- 物品の下底面に関する寸法情報を入力するための入力装置と、入力された物品の寸法情報に基づいて、一対のフォークのねじ軸方向の間隔を調整すべく、サーボモータを制御するように構成された制御装置とを備えた請求項7に記載の移載用治具。
- 第1フォーク及び第2フォークと同じ方向に延設され、第1フォーク及び第2フォークよりも上方に設けられた少なくとも一つの上側フォーク、及び
上側フォークに1か所以上設けられた下向き突起部、
を更に備えた請求項1~8の何れか一項に記載の移載用治具。 - 台車と、台車に搭載された請求項1~9の何れか一項に記載の移載用治具とを備えた移載装置。
- 物品の下底面の寸法情報に基づいて、請求項1~9の何れか一項に記載の移載用治具のねじ軸を回転させて、前記一対のフォークのねじ軸方向の間隔を調整する工程と、
前記移載用治具の上向き突起部に物品の下底面を接触させることにより、前記移載用治具に物品を載置する工程と、
前記移載用治具に載置された物品を移載する工程と、
を含む物品の移載方法。 - 上向き突起部全体が物品の下底面の外周角部よりも内側に位置するようにして、前記移載用治具に物品を載置する工程を実施する請求項11に記載の移載方法。
- 前記物品の外形が円柱状であり、前記物品の下底面の直径をD、上向き突起部のねじ軸方向の配置範囲をW、上向き突起部のフォーク長手方向の配置範囲をLとすると、0.4D≦W≦0.95D、且つ、0.2D≦L≦0.8Dを満たすように、前記一対のフォークのねじ軸方向の間隔を調整する工程を実施する請求項11又は12に記載の移載方法。
- 物品が、未乾燥のコート材が側面に塗布されている柱状構造体である請求項11~13の何れか一項に記載の移載方法。
- 前記移載用治具に物品を載置する工程は、前記移載用治具の下向き突起部を物品の上底面に接触させることを含む請求項9に従属する請求項11~14の何れか一項に記載の移載方法。
- 側面、上底面及び下底面を有する柱状ハニカム構造体を用意する工程、
柱状ハニカム構造体の上底面及び下底面を、上側保持部材と、外周保持部及び中央保持部を有する下側保持部材とによって鉛直方向に挟持した状態で、柱状ハニカム構造体の側面にコート材を塗布する工程、
未乾燥のコート材が柱状ハニカム構造体の側面に塗布されている状態で、下側保持部材の中央保持部を外周保持部に対して上方に相対移動させることで、外周保持部と柱状ハニカム構造体の下底面の間に空間を形成する工程、
前記空間に、請求項1~9の何れか一項に記載の移載用治具の一対のフォークを差し込み、上向き突起部に柱状ハニカム構造体の下底面を接触させることにより、前記移載用治具に柱状ハニカム構造体を載置する工程、
前記移載用治具に載置された柱状ハニカム構造体を、加熱装置へ一緒に投入するための載置治具に移載する工程、並びに、
載置治具に移載した後、柱状ハニカム構造体の側面に塗布されている未乾燥のコート材を乾燥及び/又は焼成する工程、
を含む外周コート部を有する柱状ハニカム構造体の製造方法。 - 前記上向き突起部全体が柱状ハニカム構造体の下底面の外周角部よりも内側に位置するようにして、前記移載用治具に柱状ハニカム構造体を載置する工程を実施する請求項16に記載の製造方法。
- 物品の外形が円柱状であり、前記物品の下底面の直径をD、上向き突起部のねじ軸方向の配置範囲をW、上向き突起部のフォーク長手方向の配置範囲をLとすると、0.4D≦W≦0.95D、且つ、0.2D≦L≦0.8Dを満たすように、前記一対のフォークのねじ軸方向の間隔を調整する工程を実施する請求項17に記載の製造方法。
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