WO2005087425A1 - フィルム貼り加工機 - Google Patents

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WO2005087425A1
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WO
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face
tape
honeycomb structure
laser
film pasting
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PCT/JP2005/004373
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French (fr)
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Akio Enomoto
Tomoko Ota
Original Assignee
Ngk Insulators, Ltd.
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Publication date
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    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/04—Automatically aligning, aiming or focusing the laser beam, e.g. using the back-scattered light
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23K26/0838—Devices involving movement of the workpiece in at least one axial direction by using an endless conveyor belt
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    • Y10T83/00—Cutting
    • Y10T83/162—With control means responsive to replaceable or selectable information program
    • Y10T83/166—Removable element carries program
    • Y10T83/169—Indeterminate length, web or strand

Definitions

  • the present invention relates to a film pasting machine. More specifically, the present invention relates to a film sticking calorie machine capable of processing a tape attached to an end face of a honeycomb structure with a laser with high accuracy.
  • a Hercam structure used as such a collection filter or the like generally has a fluid structure defined by a porous partition wall 24 as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b). It has a structure in which a plurality of cells 23 serving as flow paths are provided, and adjacent cells 23 are sealed at one end opposite to each other so that the end faces have a checkered pattern.
  • the fluid to be treated flows into the cell 23 in which the end surface 25 on the inflow hole side is not sealed, that is, the cell 23 whose end is sealed on the end surface 26 on the outflow hole side.
  • the end is sealed by the adjacent cell 23, that is, the inflow hole side end face 25, and the outflow hole side end face 26 is discharged from the unsealed cell 23.
  • the partition wall 24 serves as a filter.
  • soot discharged from the diesel engine car is captured by the partition wall 24 and deposited on the partition wall 24.
  • the Hercam structure 21 used in this manner has a non-uniform temperature distribution in the Hercam structure 21 due to a sudden temperature change of exhaust gas or local heat generation, and the HerCam There were problems such as cracks in the structure 21.
  • a local high temperature occurs, and the regeneration efficiency becomes uneven due to uneven regeneration temperature. Decrease and large heat response There was a problem that cracks due to force were likely to occur.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Publication No. 61-51240
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and is a film pasting machine capable of processing a tape affixed to the end face of a two-cam structure with a laser with high accuracy. I will provide a.
  • the present invention provides the following film pasting machine.
  • a film laminating machine comprising a laser oscillating means for oscillating a laser and processing a tape affixed to an end face of a columnar hard cam structure by a laser oscillated from the laser oscillating means.
  • a movable or retractable mirror capable of reflecting the end face of the honeycomb structure coaxially with the laser oscillation means by reflected light, and the honeycomb structure reflected by the mirror
  • An imaging unit for imaging the end face of A film sticking machine further comprising means for recognizing the processing position of the tape attached to the end face of the honeycomb structure coaxially with the laser oscillating means by the imaging means.
  • the correction device further includes a correction unit that corrects the distortion in the laser oscillation unit and the imaging unit included in the imaging unit by subdividing the image obtained by the imaging unit.
  • a correction unit that corrects the distortion in the laser oscillation unit and the imaging unit included in the imaging unit by subdividing the image obtained by the imaging unit.
  • the laser oscillation means is a YAG laser, a CO laser, or a UV laser.
  • the tape sticking means sticks the strip-shaped tape wound in a roll shape to the end face of the honeycomb structure while pulling out a predetermined amount.
  • the film pasting machine according to any of the above.
  • the laser oscillation means cuts and processes the tape attached to the end face of the honeycomb structure along the outer peripheral shape of the end face of the honeycomb structure.
  • the film pasting machine according to any one of [9].
  • the film pasting machine of the present invention includes a mirror capable of reflecting the end face of the her cam structure on the same axis as the laser oscillation means by reflected light, and the her cam structure reflected on the mirror. Since the image pickup means having an image pickup unit for picking up the end face of the hard cam structure is provided, the processing position of the tape affixed to the end face of the her cam structure can be recognized by the image picked up by the image pickup means. Since it is possible, processing of the tape affixed to the end surface of the honeycomb structure, for example, cutting processing can be performed with high accuracy by a laser that also oscillates the laser oscillation means. Furthermore, since the film pasting machine of the present invention can use a commercially available laser marker, for example, a galvano mirror scanning type laser marker, etc. as the laser oscillation means, low cost can be realized.
  • FIG. 1 (a) is a front view schematically showing one embodiment of a film pasting machine of the present invention.
  • FIG. 1 (b) is a side view of the film pasting machine shown in FIG. 1 (a).
  • FIG. 2 is a plan view schematically showing a tape used in one embodiment of a film pasting machine of the present invention.
  • FIG. 3 (a) is a perspective view illustrating a general honeycomb structure.
  • FIG. 3 (b) is a partially enlarged plan view of the end surface of the two-cam structure shown in FIG. 3 (a).
  • Fig. 1 (a) is a front view schematically showing one embodiment of the film bonding machine of the present invention
  • Fig. 1 (b) is a diagram of the film bonding machine shown in Fig. 1 (a). It is a side view.
  • a film pasting machine 1 of the present invention includes a laser oscillation means 2 that oscillates a laser, and an end face of a columnar hard cam structure 6 by a laser oscillated from the laser oscillation means 2.
  • a film pasting machine 1 that covers the tape 7 affixed to 8 and capable of reflecting the end face 8 of the her cam structure 6 coaxially with the laser oscillation means 2 by reflected light.
  • An image pickup means 3 having an image pickup unit 5 for picking up an image of the end face 8 of the mirror-cam structure 6 reflected on the mirror 4 and a mirror 4 of the type or the retractable type, and the end face 8 of the hard cam structure 6
  • the processing position of the tape 7 affixed to can be recognized on the same axis as the laser oscillation means 2 by the imaging means 3.
  • the film sticking machine 1 of the present embodiment cuts the tape 7 attached to the end face 8 of the columnar hard cam structure 6 with the laser oscillated from the laser oscillation means 2.
  • the imaging device 3 includes the mirror 4 and the imaging unit 5, and the mirror 4 of the imaging device 3 is configured to be movable or retractable. Therefore, the end face 8 of the nozzle-cam structure 6 is imaged coaxially with the laser oscillation means 2, and the processing of the tape 7 affixed to the end face 8 of the her cam structure 6 is based on the obtained image. For example, cutting and drilling can be performed with high accuracy. For this reason, it becomes possible to reduce the surplus portion (force margin) of the tape 7 affixed to the end surface 8 of the her cam structure 6, and the use efficiency of the tape 7 can be improved.
  • a no-cam structure made of SiC or the like has been manufactured as a larger integrated product by bonding a plurality of segments of a square pillar-shaped her cam structure.
  • a tape is affixed to the end face thereof. It is suitable for use when cutting and applying high-precision tape attached to the end face of a square columnar hard structure. Can.
  • a tape is attached to the end face of the her cam structure.
  • a through-hole for filling the sealing material for sealing the opening of the cell is formed in a predetermined portion of the affixed tape, and the opening is sealed by filling the sealing material from the through-hole. It has stopped.
  • the film pasting machine 1 of the present embodiment can also be suitably used when a through hole is formed in the tape affixed to the end face of the her cam structure as described above.
  • the laser oscillation means 2 used in the film pasting machine 1 of the present embodiment is a tape affixed to the end face 8 of the honeycomb structure 6 along the outer peripheral shape of the end face 8 of the hammer structure 6.
  • the through hole can be formed at a predetermined position of the tape 7 affixed to the end face 8 of the her cam structure 6.
  • the laser oscillation means 2 is disposed in a direction perpendicular to the end face 8 of the her cam structure 6.
  • the laser can oscillate perpendicularly to the end face 8 of the two-cam structure 6.
  • the mirror 4 of the imaging means 3 is disposed between the end face 8 of the her cam structure 6 and the laser oscillation means 2 in a tiltable manner.
  • the image pickup unit 5 of the means 3 is arranged so that the end face 8 of the hard cam structure 6 reflected by the mirror 4 can be picked up when the mirror 4 is tilted by a predetermined angle.
  • the laser oscillation means 2 used in the film pasting machine 1 of the present embodiment for example, a YAG laser, a CO laser, a UV laser, or the like can be suitably used.
  • a YAG laser, a CO laser, a UV laser, or the like can be suitably used.
  • the tape affixed to the end face in about 0.5-1.0.0 seconds 7 can be cut and processed along the outer peripheral shape of the end face.
  • the laser oscillation means 2 can use a commercially available laser marker, for example, a galvano mirror scanning laser marker, etc., it is possible to realize the low cost of the film bonding machine 1.
  • the laser oscillating means 2 is movable in a direction perpendicular to the end face 8 of the honeycomb structure 6 so that fine adjustment can be performed when the laser oscillation is performed.
  • a CCD camera can be preferably used as the imaging unit 5 constituting the imaging unit 3. Yes.
  • the end face 8 is attached to the film sticking machine 1. Place the two-cam structure 6 with the tape 7 attached to it. Next, the mirror 4 of the image pickup means 3 is tilted by a predetermined angle to reflect the end face 8 of the arranged hard cam structure 6 to a position where it can be picked up by the image pickup unit 5, and reflected to the mirror 4 The captured image is imaged by the imaging unit 5 to obtain an image of the end face 8 of the honeycomb structure 6.
  • the tilted mirror 4 is moved to a position that does not interfere with the laser oscillated from the laser oscillation means 2, and the laser oscillation means is controlled while controlling the processing position of the tape 7 based on the image obtained by the imaging means 3.
  • Laser is oscillated from 2 and tape 7 is processed.
  • the laser oscillating means 2 and the imaging unit 5 of the imaging means 3 are disposed on the same axis, and high-precision processing can be performed. For example, if the imaging by the imaging unit 5 of the imaging unit 3 and the processing by the laser oscillation unit 2 are performed on different axes, it is necessary to move the her cam structure 6 after imaging the end face 8, In particular, when performing fine processing, the accuracy during processing is reduced.
  • the film pasting machine 1 according to the present embodiment has the laser oscillating means 2 and the imaging means 3 on the same axis, thereby simplifying the equipment, reducing the equipment cost, and maintaining it easily. Will also be excellent.
  • the mirror 4 used in the film pasting machine 1 of the present embodiment is tilted to a position where the end face of the her cam structure can be reflected in advance.
  • the movable type may be configured so that the imaging by the imaging unit of the imaging unit and the processing by the laser oscillation unit can be performed by simply moving the mirror.
  • the film pasting machine 1 of the present embodiment further includes a her cam structure moving means 12 capable of gripping and moving the her cam structure 6. It is preferable to have it. Specifically, the her cam structure moving means 12 grips the her cam structure 6 before processing and moves it to a predetermined processing position. The cam structure 6 is moved to another location. Furthermore, it is preferable that the her cam structure moving means 12 is capable of continuously moving a plurality of her cam structures 6, and the her cam structure moving mechanism configured as described above is preferably used. By further comprising means 12 As a result, continuous force can be realized, and the running cost of machining can be reduced.
  • the film sticking machine 1 of the present embodiment may further include a tape sticking means 9 for sticking the tape 7 to the end face 8 of the her cam structure 6.
  • a tape-shaped tape 7 wound in a roll shape can be suitably used which is applied to the end face 8 of the hard cam structure 6 while pulling out a predetermined amount.
  • a draw-out part 10 for drawing a predetermined amount of a strip-shaped tape 7 wound in a roll shape and a surplus part tape 7 that has been processed are taken up.
  • a tape sticking means 9 having a scraping part 11 can be cited as a preferred example. With such a configuration, as shown in FIG.
  • the tape 7 used in the film pasting machine 1 of the present embodiment is not particularly limited, and for example, a transparent heat shrinkable tape can be suitably used. Further, as shown in FIG. 1 (a), a tape having an adhesive and a release paper 16 disposed on the surface to be attached can be suitably used.
  • the tape applying means 9 shown in FIG. 1 further has a release paper drawing portion 13 for winding the release paper 16 of the tape 7. Further, the tape applying means 9 shown in FIG. 1 further has a pressing portion 14 for pressing the tape 7 applied to the end face 8 of the her cam structure 6 to improve the adhesion.
  • the film sticking machine 1 of the present embodiment further includes the honeycomb structure moving means 12 and the tape sticking means 9, the double cam by the tape sticking means 9 is used.
  • Application of tape 7 to end face 8 of structure 6, imaging of end face 8 of her cam structure 6 by imaging means 3, and application to end face 8 of her cam structure 6 by laser oscillated by laser oscillation means 2 It is preferable that the processed tape 7 can be continuously processed by the honeycomb structure moving means 12 holding and moving the honeycomb structure 6. .
  • the viewing angle of the laser oscillation means 2 and the viewing angle of the imaging unit 5 constituting the imaging means 3 are configured to be substantially the same. !
  • the working distance that is, the distance from the end face 8 of the two-cam structure 6 to the tip of the lens that oscillates the laser of the laser oscillation means 2, and the end face 8 of the her-cam structure 6 can be obtained. Therefore, it is possible to reduce the influence caused by the change from the distance from the lens to the front end portion of the lens that performs imaging in the imaging unit 5 and perform more accurate processing.
  • the distortion obtained in the laser oscillation unit 2 and the imaging unit 5 constituting the imaging unit 3 is represented by an image obtained by the imaging unit 5. It is preferable to further include correction means for subdividing and correcting.
  • this correction means for example, an image processing apparatus capable of recognizing information obtained from the imaging unit 5 such as a CCD camera as coordinates can be cited.
  • the pressing means 16 may be further provided.
  • the final pressing means 16 preferably has a plate-like member that presses the end face 8 of the her cam structure 6 together with the processed tape 7.
  • the laser oscillation means 2 that oscillates the laser and the end face 8 of the cylindrical her-cam structure 6 can be reflected coaxially with the laser oscillation means 2 by reflected light.
  • a film pasting machine 1 having an image pickup means 3 having a mirror 4 of the type and an image pickup unit 5 for picking up an image of the end face 8 of the Hercam structure 6 reflected by the mirror 4 was manufactured.
  • Book The film pasting machine 1 of the embodiment attaches a tape to the her cam structure moving means 12 capable of gripping and moving the her cam structure 6 and the end face 8 of the her cam structure 6. And a tape attaching means 9 for the purpose.
  • the laser oscillation means 2 a commercially available galvanomirror scanning CO laser is used,
  • a CCD camera was used as the imaging unit 5 of the imaging means 3.
  • the hard cam structure 6 is mainly composed of silicon carbide (SiC) and has an end face size of 35 mm ⁇ 35 mm.
  • a transparent heat shrink tape in the form of a belt wound in a roll shape was used as the imaging unit 5 of the imaging means 3.
  • tape 7 is applied to the end surface 8 of the hard cam structure 6 for one hard cam structure 6, and this tape 7 is -The laser cutting along the outer peripheral shape of the end face 8 of the cam structure 6 was continuously performed. It was possible to perform a force check in about 5.8 seconds per one Hercam structure 6.
  • the total surface area of the tape 7 cut by the laser along the outer peripheral shape of the end face 8 of each of the hard cam structures 6 with respect to the total surface area of the tape 7 used (that is, discarded as an excess portion)
  • the ratio of the total surface area of tape 7 other than the above was 55%.
  • Example 2 For the same hard cam structure as that used in Example 1, a tape was applied to the end face of the hard cam structure by hand, and this tape was attached to the no cam structure. Cutting was performed along the outer peripheral shape of the end face of the body. In this comparative example 1, it took about 120 seconds to process a single hammer structure.
  • a film pasting machine comprising a laser oscillating means for oscillating a laser and a CCD camera for imaging the end face of a cylindrical hard structure on another axis with the laser oscillating means was manufactured.
  • tape was applied to the end face of the Hercam structure, and then the end face was imaged with a CCD camera, and the Hercam structure was moved further.
  • the tape affixed to the end face was cut along the outer peripheral shape of the end face of the hard cam structure with a laser oscillated from the laser oscillation means on a different axis from the CCD camera.
  • one cycle consists of four groups of four hard cams, and the time required for machining in one cycle is 16 seconds. During processing, the excess part of the tape became larger than necessary, and the tape usage efficiency was 33%.
  • the film pasting machine of the present invention can perform processing such as drilling if the tape affixed to the end face of the her cam structure is cut with high accuracy by a laser.
  • the adhesive can be suitably used to add tape to prevent the adhesive to be used from flowing into cells of the hack structure (segment). Further, it can be suitably used for processing a tape used for sealing the opening of the cell of the her cam structure.

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Abstract

　レーザを発振するレーザ発振手段２を備え、レーザ発振手段２から発振したレーザによって、柱状のハニカム構造体６の端面８に貼付したテープ７を加工するフィルム貼り加工機１であって、ハニカム構造体６の端面８を、反射光によってレーザ発振手段２と同軸上に反射させることが可能な移動式又は可倒式のミラー４と、ミラー４に反射させたハニカム構造体６の端面８を撮像する撮像部５とを有する撮像手段３をさらに備え、ハニカム構造体６の端面８に貼付したテープ７の加工位置を、撮像手段３によって、レーザ発振手段２と同軸上で認識することが可能なフィルム貼り加工機であり、レーザによって、ハニカム構造体の端面に貼付したテープの加工を高精度に行うことができる。

Description

明 細 書
フィルム貼り加工機
技術分野
[0001] 本発明は、フィルム貼り加工機に関する。さらに詳しくは、レーザによって、ハニカム 構造体の端面に貼付したテープの加工を高精度に行うことが可能なフィルム貼りカロ 工機に関する。
背景技術
[0002] 内燃機関、ボイラー等の排気ガス中の微粒子や有害物質は、環境への影響を考慮 して排気ガス中から除去する必要性が高まっている。特に、ディーゼルエンジンから 排出される微粒子 (以下、 PMということがある）の除去に関する規制は欧米、日本国 内ともに強化される方向にあり、 PMを除去するための捕集フィルタ（以下、 DPFとい うことがある）にハ-カム構造体が用いられている。
[0003] このような捕集フィルタ等として使用されるハ-カム構造体は、一般に、図 3 (a)及び 図 3 (b)に示すように、多孔質の隔壁 24によって区画された流体の流路となる複数の セル 23を有し、端面が市松模様状を呈するように、隣接するセル 23が互いに反対側 となる一方の端部で封止された構造を有する。このような構造を有するハニカム構造 体 21において、被処理流体は流入孔側端面 25が封止されていないセル 23、即ち 流出孔側端面 26で端部が封止されているセル 23に流入し、多孔質の隔壁 24を通つ て隣のセル 23、即ち、流入孔側端面 25で端部が封止され、流出孔側端面 26が封止 されていないセル 23から排出される。この際、隔壁 24がフィルタとなり、例えば、 DP Fとして使用した場合には、ディーゼルエンジンカゝら排出されるスート (スス)等が隔壁 24に捕捉され隔壁 24上に堆積する。
[0004] このようにして使用されるハ-カム構造体 21は、排気ガスの急激な温度変化や局 所的な発熱によってハ-カム構造体 21内の温度分布が不均一となり、ハ-カム構造 体 21にクラックを生ずる等の問題があった。特に、 DPFとして使用する場合には、溜 まったカーボン微粒子を燃焼させて除去し再生することが必要であり、この際に局所 的な高温化がおこり、再生温度の不均一化による再生効率の低下及び大きな熱応 力によるクラックが発生し易 、と 、う問題があった。
[0005] このため、ハ-カム構造体を複数に分割したセグメント状のハ-カム構造体 (セグメ ント)を接合材により接合する方法が開示されている (例えば、特許文献 1参照)。
[0006] このようなセグメント状のハ-カム構造体を接合材により接合する際には、余分な接 合材が溢れ出して、それぞれのハ-カム構造体に形成されたセルの開口部に入り込 まな 、ように、それぞれのハ-カム構造体の端面に榭脂製のテープを貼付して端面 を保護していた。また、熱膨張率の小さい炭化珪素 (SiC)をノ、二カム構造体の材料 として用 ヽた場合にも、セグメント状のハ-カム構造体を接合する製造方法が用 ヽら れている。
特許文献 1：特公昭 61—51240号公報
発明の開示
[0007] し力しながら、上述したノ、二カム構造体の端面にテープを貼付する作業は、それぞ れセグメント状に形成されたノヽ-カム構造体の端面の大きさ等にバラツキがあるため 、このセグメントの端面に、この端面の面積よりも大きなテープ (例えば、帯状のテー プ)を貼付した後に、その余剰部分を切断する作業は手作業によって行われており、 工程が煩雑であるとともに、得られるハ-カム構造体のコスト高を招くという問題があ つた。また、ハ-カム構造体の端面に貼付したテープにおいては、実質的に使用さ れるテープの量に対して、余剰部分として切断されて廃棄されるテープの量の割合 が多いという問題があった。
[0008] 本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、レーザによって、ノ、二カム構 造体の端面に貼付したテープの加工を高精度に行うことが可能なフィルム貼り加工 機を提供する。
[0009] 即ち、本発明は、以下のフィルム貼り加工機を提供するものである。
[0010] [1]レーザを発振するレーザ発振手段を備え、前記レーザ発振手段から発振したレ 一ザによって、柱状のハ-カム構造体の端面に貼付したテープを加工するフィルム 貼り加工機であって、前記ハニカム構造体の前記端面を、反射光によって前記レー ザ発振手段と同軸上に反射させることが可能な移動式又は可倒式のミラーと、前記ミ ラーに反射させた前記ハニカム構造体の前記端面を撮像する撮像部とを有する撮像 手段をさらに備え、前記ハニカム構造体の前記端面に貼付した前記テープの加工位 置を、前記撮像手段によって、前記レーザ発振手段と同軸上で認識することが可能 なフィルム貼り加工機。
[0011] [2]前記ハニカム構造体を把持して移動することが可能なハニカム構造体移動手 段をさらに備えた前記 [1]に記載のフィルム貼り加工機。
[0012] [3]前記ハニカム構造体の前記端面に前記テープを貼付するためのテープ貼付手 段をさらに備えた前記 [1]又は [2]に記載のフィルム貼り加工機。
[0013] [4]前記テープ貼付手段による前記ハニカム構造体の前記端面への前記テープ の貼付、前記撮像手段による前記ハニカム構造体の前記端面の撮像、及び前記レ 一ザ発振手段により発振したレーザによる前記ハニカム構造体の前記端面に貼付し た前記テープの加工を、前記ハニカム構造体移動手段が前記ハニカム構造体を把 持して移動することにより連続的に行うことが可能な前記 [3]に記載のフィルム貼り加 工機。
[0014] [5]前記レーザ発振手段の視野角と、前記撮像手段を構成する前記撮像部の視 野角とが略同一となるように構成された前記 [1]一 [4]の 、ずれかに記載のフィルム 貼り加工機。
[0015] [6]前記レーザ発振手段と、前記撮像手段を構成する前記撮像部とにおける歪み を、前記撮像部によって得られた画像を細分ィ匕して補正する補正手段をさらに備え た前記 [1]一 [5]の 、ずれかに記載のフィルム貼り加工機。
[0016] [7]前記レーザ発振手段が、 YAGレーザ、 COレーザ、又は UVレーザである前記
2
[1]一 [6]の 、ずれかに記載のフィルム貼り加工機。
[0017] [8]前記撮像手段を構成する前記撮像部が、 CCDカメラである前記 [1]一 [7]のい ずれかに記載のフィルム貼り加工機。
[0018] [9]前記テープ貼付手段が、ロール状に捲回した帯状の前記テープを、所定量引 き出しながら前記ハニカム構造体の前記端面に貼付する前記 [3]— [8]の 、ずれか に記載のフィルム貼り加工機。
[0019] [10]前記レーザ発振手段が、前記ハニカム構造体の前記端面の外周形状に沿つ て、前記ハニカム構造体の前記端面に貼付した前記テープを切断して加工する [1] 一 [9]の 、ずれかに記載のフィルム貼り加工機。
[0020] [11]前記レーザ発振手段が、前記ハニカム構造体の前記端面に貼付した前記テ ープの所定の位置に貫通孔を穿設する [1]一 [9]の 、ずれかに記載のフィルム貼り 加工機。
[0021] 本発明のフィルム貼り加工機は、ハ-カム構造体の端面を反射光によってレーザ発 振手段と同軸上で反射させることが可能なミラーと、ミラーに反射させたハ-カム構造 体の端面を撮像する撮像部とを有する撮像手段を備えて ヽることから、ハ-カム構造 体の端面に貼付したテープの加工位置を、この撮像手段によって撮像した画像によ つて認識することが可能なため、レーザ発振手段力も発振したレーザによって、ハニ カム構造体の端面に貼付したテープの加工、例えば、切断加工ゃ穿設加工を高精 度に行うことできる。さらに、本発明のフィルム貼り加工機は、レーザ発振手段として、 市販のレーザマーカ、例えば、ガルバノミラー走査方式のレーザマーカ等を用いるこ とができるため、低コストィ匕を実現することができる。
図面の簡単な説明
[0022] [図 1(a)]本発明のフィルム貼り加工機の一の実施の形態を模式的に示す正面図であ る。
[図 1(b)]図 1 (a)示すフィルム貼り加工機の側面図である。
[図 2]本発明のフィルム貼り加工機の一の実施の形態に用いられるテープを模式的 に示す平面図である。
[図 3(a)]—般的なハニカム構造体を説明する斜視図である。
[図 3(b)]図 3 (a)に示すノ、二カム構造体の端面の一部拡大平面図である。
符号の説明
[0023] 1···フィルム貼り加工機、 2···レーザ発振手段、 3…撮像手段、 4···ミラー、 5…撮像部 、 6…ハ-カム構造体、 7…テープ、 8…端面、 9…テープ貼付手段、 10···引出部、 1 1…卷取部、 12···ハ-カム構造体移動手段、 13···離型紙引出部、 14···押圧部、 15 …テープの余剰部分、 16···決め押し手段、 21···ハ-カム構造体、 23···セル、 24··· 隔壁、 25···流入孔側端面、 26···流出孔側端面。
発明を実施するための最良の形態 [0024] 以下、図面を参照して、本発明のフィルム貼り加工機の実施の形態について詳細 に説明するが、本発明は、これに限定されて解釈されるものではなぐ本発明の範囲 を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々の変更、修正、改良を 加え得るものである。
[0025] 図 1 (a)は、本発明のフィルム貼り加工機の一の実施の形態を模式的に示す正面 図であり、図 1 (b)は図 1 (a)示すフィルム貼り加工機の側面図である。図 1に示すよう に、本発明のフィルム貼り加工機 1は、レーザを発振するレーザ発振手段 2を備え、レ 一ザ発振手段 2から発振したレーザによって、柱状のハ-カム構造体 6の端面 8に貼 付したテープ 7をカ卩ェするフィルム貼り加工機 1であって、ハ-カム構造体 6の端面 8 を、反射光によってレーザ発振手段 2と同軸上に反射させることが可能な移動式又は 可倒式のミラー 4と、ミラー 4に反射させたノヽ-カム構造体 6の端面 8を撮像する撮像 部 5とを有する撮像手段 3をさらに備え、ハ-カム構造体 6の端面 8に貼付したテープ 7の加工位置を、撮像手段 3によって、レーザ発振手段 2と同軸上で認識することが 可能なものである。
[0026] このように、本実施の形態のフィルム貼り加工機 1は、柱状のハ-カム構造体 6の端 面 8に貼付したテープ 7を、レーザ発振手段 2から発振したレーザによって切断加工 ゃ穿設加工等を行うためのもであり、上述したように、ミラー 4と撮像部 5と有する撮像 手段 3を備え、この撮像手段 3のミラー 4が移動式又は可倒式に構成されて ヽることか ら、レーザ発振手段 2と同軸上でノヽ-カム構造体 6の端面 8を撮像し、得られた画像 を基に、ハ-カム構造体 6の端面 8に貼付したテープ 7の加工、例えば、切断加工や 穿設カ卩ェを高精度に行うことできる。このため、ハ-カム構造体 6の端面 8に貼付した テープ 7の余剰部分 (力卩ェしろ）を少なくすることが可能となり、テープ 7の使用効率を 向上させることができる。
[0027] 従来、 SiC等を材料としたノヽ-カム構造体は、四角柱状のハ-カム構造体のセグメ ントを複数接着することにより、より大きな一体品として製造されている。この際、使用 する接着剤がハ-カム構造体のセルに流入するのを防止するために、その端面にテ ープを貼付しており、本実施の形態のフィルム貼り加工機 1は、この四角柱状のハ- カム構造体の端面に貼付したテープを、高精度に切断して加ェする際に好適に用い ることができる。また、ハ-カム構造体に形成された所定のセルの開口部を封止して 、このハ-カム構造体をフィルタとして用いる場合には、ハ-カム構造体の端面にテ ープを貼付し、貼付したテープの所定の箇所にセルの開口部を封止するための封止 材を充填するための貫通孔を穿設し、この貫通孔から封止材を充填して開口部を封 止している。本実施の形態のフィルム貼り加工機 1は、上述したようにハ-カム構造体 の端面に貼付したテープに貫通孔を穿設する際にも好適に用いることができる。この ため本実施の形態のフィルム貼り加工機 1に用いられるレーザ発振手段 2は、ハ-カ ム構造体 6の端面 8の外周形状に沿って、ハニカム構造体 6の端面 8に貼付したテー プを切断して加工可能であることが好ましぐまた、ハ-カム構造体 6の端面 8に貼付 したテープ 7の所定の位置に貫通孔を穿設可能であることが好ましい。
[0028] 本実施の形態のフィルム貼り加工機 1においては、ハ-カム構造体 6の端面 8に対 して垂直な方向にレーザ発振手段 2が配設されており、このレーザ発振手段 2からハ 二カム構造体 6の端面 8に対して垂直にレーザを発振することができる。
[0029] また、図 1にお 、ては、撮像手段 3のミラー 4は、ハ-カム構造体 6の端面 8とレーザ 発振手段 2との間に可倒式に配設されており、撮像手段 3の撮像部 5は、このミラー 4 が所定の角度可倒した際に、ミラー 4に反射したハ-カム構造体 6の端面 8を撮像可 能な位置に配設されて ヽる。
[0030] 本実施の形態のフィルム貼り加工機 1に用いられるレーザ発振手段 2としては、例え ば、 YAGレーザ、 COレーザ、又は UVレーザ等を好適に用いることができる。このよ
2
うなレーザ発振手段 2を用いることにより、例えば、ハ-カム構造体の端面の大きさが 35mm X 35mm程度である場合には、約 0. 5-1. 0秒で、端面に貼付したテープ 7 を端面の外周形状に沿って切断して加工することができる。また、このレーザ発振手 段 2は、市販のレーザマーカ、例えば、ガルバノミラー走査方式のレーザマーカ等を 好適に用いることができるため、フィルム貼り加工機 1の低コストィ匕を実現することがで きる。
[0031] また、このレーザ発振手段 2は、レーザでカ卩ェする際の微調整ができるように、ハニ カム構造体 6の端面 8に垂直な方向に移動可能であることが好ま U、。
[0032] また、撮像手段 3を構成する撮像部 5としては、 CCDカメラを好適に用いることがで きる。
[0033] 本実施の形態のフィルム貼り加工機 1を用いて、ハニカム構造体 6の端面 8に貼付 したテープ 7の加工をする際には、まず、このフィルム貼り加工機 1に、その端面 8に テープ 7を貼付したノ、二カム構造体 6を配置する。次に、撮像手段 3のミラー 4を、配 置したハ-カム構造体 6の端面 8を反射して撮像部 5によって撮像可能な位置まで、 所定の角度可倒し、可倒したミラー 4に反射した映像を撮像部 5によって撮像してハ 二カム構造体 6の端面 8の画像を得る。次に、可倒したミラー 4をレーザ発振手段 2か ら発振するレーザを妨げない位置まで移動するとともに、撮像手段 3で得られた画像 を基にテープ 7の加工位置を制御しながらレーザ発振手段 2からレーザを発振してテ ープ 7の加工を行う。このように構成することによって、レーザ発振手段 2と撮像手段 3 の撮像部 5とが同軸上に配設されることとなり、高精度な加工を行うことができる。例え ば、撮像手段 3の撮像部 5による撮像と、レーザ発振手段 2による加工とを別々の軸 上で行ったとすると、端面 8を撮像した後にハ-カム構造体 6を移動する必要が生じ、 特に、微細な加工を行う場合においては加工時の精度が低下してしまう。また、本実 施の形態のフィルム貼り加工機 1は、レーザ発振手段 2と撮像手段 3とが同軸上にあ ることにより、設備が簡素化され、設備コストが安価になり、さらに、メンテナンス性も優 れたものとなる。
[0034] また、本実施の形態のフィルム貼り加工機 1に用いられるミラー 4は、図示は省略す る力 予め、ハ-カム構造体の端面を反射することが可能な位置まで可倒された状態 としておき、ミラーを単に移動させることにより、撮像手段の撮像部による撮像と、レー ザ発振手段による加工とを行うことができるように構成された移動式であってもよい。
[0035] 本実施の形態のフィルム貼り加工機 1にお 、ては、ハ-カム構造体 6を把持して移 動することが可能なハ-カム構造体移動手段 12をさらに備えたもので有ることが好ま しい。このハ-カム構造体移動手段 12は、具体的には、加工前のハ-カム構造体 6 を把持して所定の加工位置まで移動し、テープ 7の加工が終了した後には、このハ- カム構造体 6を別の場所まで移動するものである。さらに、このハ-カム構造体移動 手段 12は、連続的に複数のハ-カム構造体 6を移動することが可能なものであること が好ましく、このように構成されたハ-カム構造体移動手段 12をさらに備えることによ り、連続的な力卩ェを実現することができ、加工のランニングコストを削減することができ る。
[0036] また、本実施の形態のフィルム貼り加工機 1においては、ハ-カム構造体 6の端面 8 にテープ 7を貼付するためのテープ貼付手段 9をさらに備えたものであってもよい。こ のテープ貼付手段 9としては、ロール状に捲回した帯状のテープ 7を、所定量引き出 しながらハ-カム構造体 6の端面 8に貼付するものを好適に用いることができる。具体 的には、例えば、図 1に示すように、ロール状に捲回した帯状のテープ 7を所定量引 き出すための引出部 10と、加工済みの余剰部分のテープ 7を巻き取るための卷取部 11とを有したテープ貼付手段 9を好適例として挙げることができる。このような構成と することによって、図 2に示すように、一枚の帯状のテープ 7を用いて複数のハ-カム 構造体 6に対して連続的にテープを貼付することが可能なだけでなぐ加工後のテー プの余剰部分 15を連続的に巻き取ることが可能となり、テープの余剰部分 15の処理 が簡便になるとともに、テープ 7を定量引き出しながらハ-カム構造体 6の端面 8に貼 付することにより、テープの余剰部分 15の量を削減してテープ 7の使用効率を向上さ せることができる。
[0037] 本実施の形態のフィルム貼り加工機 1に用いられるテープ 7については特に限定さ れることはないが、例えば、透明な熱収縮テープを好適に用いることができる。また、 図 1 (a)に示すように、貼付する側の表面に粘着剤と離型紙 16とが配設されたテープ を好適に用いることができる。図 1に示すテープ貼付手段 9においては、テープ 7の 離型紙 16を巻き取る離型紙引出部 13をさらに有している。また、図 1に示すテープ 貼付手段 9には、ハ-カム構造体 6の端面 8に貼付したテープ 7を押圧して密着性を 向上させるための押圧部 14をさらに有している。
[0038] 上述したように、本実施の形態のフィルム貼り加工機 1が、ハニカム構造体移動手 段 12とテープ貼付手段 9とをさらに備えている場合には、テープ貼付手段 9によるハ 二カム構造体 6の端面 8へのテープ 7の貼付、撮像手段 3によるハ-カム構造体 6の 端面 8の撮像、及びレーザ発振手段 2により発振したレーザによるハ-カム構造体 6 の端面 8に貼付したテープ 7の加工を、ハニカム構造体移動手段 12がハニカム構造 体 6を把持して移動することにより連続的に行うことが可能なものであることが好ましい 。このような構成とすることにより、複数のハ-カム構造体 6を連続的に処理することが できるとともに、一つのハ-カム構造体 6の端面 8に貼付したテープ 7をカ卩ェする時間 を短縮することができる。
[0039] また、本実施の形態のフィルム貼り加工機 1においては、レーザ発振手段 2の視野 角と、撮像手段 3を構成する撮像部 5の視野角とが略同一となるように構成されて!、 ることが好ましい。このように構成することによって、ワーキングディスタンス、即ち、ハ 二カム構造体 6の端面 8からレーザ発振手段 2のレーザを発振するレンズの先端部分 までの距離と、ハ-カム構造体 6の端面 8から撮像部 5における撮像を行うレンズの先 端部分までの距離との変化によって起こる影響を軽減して、より正確な加工を行うこと ができる。
[0040] また、本実施の形態のフィルム貼り加工機 1にお 、ては、レーザ発振手段 2と、撮像 手段 3を構成する撮像部 5とにおける歪みを、撮像部 5によって得られた画像を細分 化して補正する補正手段をさらに備えたものであることが好ましい。この補正手段とし ては、例えば、 CCDカメラ等の撮像部 5から得られた情報を、座標として認識すること が可能な画像処理装置を挙げることができる。
[0041] また、本実施の形態のフィルム貼り加工機 1においては、図 1に示すように、加工後 のテープ 7の、ハ-カム構造体 6の端面 8に対する密着性をさらに向上させるために、 決め押し手段 16をさらに備えたものであってもよい。この決め押し手段 16としては、 ハ-カム構造体 6の端面 8を、加工したテープ 7とともに押圧する、板状の部材を有し ていることが好ましい。
実施例
[0042] 以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定 されるものではない。
[0043] (実施例 1)
図 1に示すような、レーザを発振するレーザ発振手段 2、及び筒状のハ-カム構造 体 6の端面 8を、反射光によってレーザ発振手段 2と同軸上に反射させることが可能 な可倒式のミラー 4と、このミラー 4に反射させたハ-カム構造体 6の端面 8を撮像す る撮像部 5とを有する撮像手段 3を備えたフィルム貼り加工機 1を製造した。なお、本 実施例のフィルム貼り加工機 1は、ハ-カム構造体 6を把持して移動することが可能 なハ-カム構造体移動手段 12と、ハ-カム構造体 6の端面 8にテープを貼付するた めのテープ貼付手段 9とをさらに備えている。
[0044] レーザ発振手段 2としては、市販のガルバノミラー走査方式の COレーザを用い、
2
撮像手段 3の撮像部 5としては、 CCDカメラを用いた。また、ハ-カム構造体 6は、炭 化珪素（SiC)を主成分とし、端面の大きさが 35mm X 35mmである。また、ハ-カム 構造体 6の端面 8に貼付するテープ 7は、ロール状に捲回した帯状の透明な熱収縮 テープを用いた。
[0045] 本実施例のフィルム貼り加工機 1を用いて、 1個のハ-カム構造体 6に対して、ハ- カム構造体 6の端面 8にテープ 7を貼付し、このテープ 7をノヽ-カム構造体 6の端面 8 の外周形状に沿ってレーザで切断する加工を連続的に行った。一個のハ-カム構 造体 6当たり、約 5. 8秒で力卩ェを行うことができた。また、使用したテープ 7の全表面 積に対する、それぞれのハ-カム構造体 6における、その端面 8の外周形状に沿って レーザで切断したテープ 7の表面積の合計の値 (即ち、余剰部分として廃棄された以 外のテープ 7の表面積の合計の値)の割合 (以下、「テープの使用効率」という）は、 5 5%であった。
[0046] (比較例 1)
実施例 1に用いたノヽ-カム構造体と同様のハ-カム構造体に対して、手作業によつ て、ハ-カム構造体の端面にテープを貼付し、このテープをノヽ-カム構造体の端面 の外周形状に沿って切断する加工を行った。この比較例 1においては、一個のハ- カム構造体を加工するのに約 120秒必要であった。
[0047] (比較例 2)
レーザを発振するレーザ発振手段と、そのレーザ発振手段と別軸上で筒状のハ- カム構造体の端面を撮像する CCDカメラとを備えたフィルム貼り加工機を製造した。 このフィルム貼り加工機を用いて、ハ-カム構造体の端面にテープを貼付し、次に、 その端面を CCDカメラで撮像し、さらにハ-カム構造体を移動して、ハ-カム構造体 の端面に貼付したテープを、 CCDカメラとは別軸上にレーザ発振手段より発振したレ 一ザで、ハ-カム構造体の端面の外周形状に沿って切断する加工を行った。比較例 2においては、四個のハ-カム構造体を一組として力卩ェを行うことを 1サイクルとし、こ の 1サイクルの加工に掛かる時間は 16秒必要であった。加工時には、テープの余剰 部分が必要以上に大きくなつてしまい、テープの使用効率は、 33%であった。
産業上の利用可能性
本発明のフィルム貼り加工機は、ハ-カム構造体の端面に貼付したテープを、レー ザによって高精度に切断ゃ穿設等の加工を行うことができることから、例えば、四角 柱状のハ-カム構造体のセグメントを複数接着する場合に、使用する接着剤がハ- カム構造体 (セグメント）のセルに流入するのを防止するために貼付するテープの加 ェに好適に用いることができる。また、ハ-カム構造体のセルの開口部を封止する際 に用いられるテープの加工にも好適に用いることができる。

Claims

請求の範囲
[1] レーザを発振するレーザ発振手段を備え、前記レーザ発振手段から発振したレー ザによって、柱状のハ-カム構造体の端面に貼付したテープを加工するフィルム貼り 加工機であって、
前記ハニカム構造体の前記端面を、反射光によって前記レーザ発振手段と同軸上 に反射させることが可能な移動式又は可倒式のミラーと、前記ミラーに反射させた前 記ハニカム構造体の前記端面を撮像する撮像部とを有する撮像手段をさらに備え、 前記ハニカム構造体の前記端面に貼付した前記テープの加工位置を、前記撮像 手段によって、前記レーザ発振手段と同軸上で認識することが可能なフィルム貼り加 工機。
[2] 前記ハニカム構造体を把持して移動することが可能なハニカム構造体移動手段を さらに備えた請求項 1に記載のフィルム貼り加工機。
[3] 前記ハニカム構造体の前記端面に前記テープを貼付するためのテープ貼付手段 をさらに備えた請求項 1又は 2に記載のフィルム貼り加工機。
[4] 前記テープ貼付手段による前記ハニカム構造体の前記端面への前記テープの貼 付、前記撮像手段による前記ハニカム構造体の前記端面の撮像、及び前記レーザ 発振手段により発振したレーザによる前記ハニカム構造体の前記端面に貼付した前 記テープの加工を、前記ハニカム構造体移動手段が前記ハニカム構造体を把持し て移動することにより連続的に行うことが可能な請求項 3に記載のフィルム貼り加工機
[5] 前記レーザ発振手段の視野角と、前記撮像手段を構成する前記撮像部の視野角 とが略同一となるように構成された請求項 1一 4のいずれかに記載のフィルム貼りカロ 工機。
[6] 前記レーザ発振手段と、前記撮像手段を構成する前記撮像部とにおける歪みを、 前記撮像部によって得られた画像を細分ィ匕して補正する補正手段をさらに備えた請 求項 1一 5のいずれかに記載のフィルム貼り加工機。
[7] 前記レーザ発振手段が、 YAGレーザ、 COレーザ、又は UVレーザである請求項 1
2
一 6の!/、ずれかに記載のフィルム貼り加工機。
[8] 前記撮像手段を構成する前記撮像部が、 CCDカメラである請求項 1一 7のいずれ かに記載のフィルム貼り加工機。
[9] 前記テープ貼付手段が、ロール状に捲回した帯状の前記テープを、所定量引き出 しながら前記ハニカム構造体の前記端面に貼付する請求項 3— 8のいずれかに記載 のフィルム貼り加工機。
[10] 前記レーザ発振手段が、前記ハニカム構造体の前記端面の外周形状に沿って、 前記ハニカム構造体の前記端面に貼付した前記テープを切断して加工する請求項
1一 9のいずれかに記載のフィルム貼り加工機。
[11] 前記レーザ発振手段が、前記ハニカム構造体の前記端面に貼付した前記テープ の所定の位置に貫通孔を穿設する請求項 1一 9のいずれかに記載のフィルム貼り加 工機。
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