WO2012105420A1 - ハニカム構造体の搬送装置、及び、ハニカム構造体の封口方法 - Google Patents

ハニカム構造体の搬送装置、及び、ハニカム構造体の封口方法 Download PDF

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WO2012105420A1
WO2012105420A1 PCT/JP2012/051722 JP2012051722W WO2012105420A1 WO 2012105420 A1 WO2012105420 A1 WO 2012105420A1 JP 2012051722 W JP2012051722 W JP 2012051722W WO 2012105420 A1 WO2012105420 A1 WO 2012105420A1
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WO
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honeycomb structure
arm
hand
rotation angle
unit
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/051722
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English (en)
French (fr)
Inventor
正春 森
エイ キョウ
Original Assignee
住友化学株式会社
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B11/00—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles
    • B28B11/003—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles the shaping of preshaped articles, e.g. by bending
    • B28B11/006—Making hollow articles or partly closed articles
    • B28B11/007—Using a mask for plugging

Definitions

  • One embodiment of the present invention relates to a honeycomb structure transport device and a honeycomb structure sealing method.
  • honeycomb filters are widely known for DPF (Diesel particulate filter) use.
  • This honeycomb filter has a structure in which one end side of some through holes of a honeycomb structure having a large number of through holes is sealed with a sealing material, and the other end side of the remaining through holes is sealed with a sealing material.
  • Patent Document 1 discloses a method for manufacturing such a honeycomb filter.
  • a honeycomb structure is pressed against a through hole by a piston through a sealing mask having a through hole at a sealing position with respect to one end face of the honeycomb structure disposed in a cylinder.
  • the sealing material is supplied to the end of the desired through hole.
  • the diameter of the through hole of the honeycomb structure is small.
  • the diameter of the through hole of the sealing mask is approximately the same as the through hole of the honeycomb structure. Therefore, in a state where the through holes of the honeycomb structure and the through holes of the mask are correctly overlapped, it is difficult to see the outline of the outer wall of the honeycomb structure and the outline of the through holes from the opening of the sealing mask. Therefore, accurate alignment of the through holes of the honeycomb structure and the through holes of the sealing mask has been very difficult.
  • One embodiment of the present invention has been made in view of the above problems, and transport of a honeycomb structure capable of easily performing accurate alignment between the through hole of the honeycomb structure and the through hole of the sealing mask.
  • An object is to provide a device and a method for sealing a honeycomb structure.
  • One embodiment of the present invention includes a hand that can hold a columnar honeycomb structure, an arm that holds the hand at an end thereof, an arm horizontal turning unit that turns the arm around at least one vertical axis, and an arm An arm vertical swivel unit that pivots about at least one horizontal axis, a hand swivel unit that rotates the hand around an axis perpendicular to the longitudinal direction of the honeycomb structure with respect to the arm, and a honeycomb structure with respect to the arm.
  • a hand shaft rotating part that rotates around the longitudinal axis of the hand, a camera that captures the end face of the honeycomb structure gripped by the hand at the reference position, and the length of the honeycomb structure at the reference position based on the image captured by the camera
  • an arm turning control unit that transports the honeycomb structure gripped by the hand from the reference position to the sealing mask, the initial rotation angle recognized by the initial rotation angle recognition unit, and the reference position
  • a required rotation angle acquisition unit that acquires a required rotation angle
  • a hand shaft rotation unit that is driven based on the required rotation angle acquired by the required rotation angle acquisition unit
  • the honeycomb structure gripped by the hand is A honeycomb structure transport device including a hand shaft rotation control unit that rotates around.
  • the initial rotation angle recognition unit recognizes the initial rotation angle around the longitudinal axis of the honeycomb structure at the reference position based on the image captured by the camera, and the necessary rotation angle acquisition unit
  • the sealing mask based on the initial rotation angle recognized by the rotation angle recognition unit at the reference position and the rotation angle around the longitudinal axis of the honeycomb structure accompanying the drive of the arm horizontal turning unit from the reference position to the sealing mask.
  • the rotation angle necessary for setting the rotation angle of the honeycomb structure to the desired final rotation angle is acquired, and the hand axis rotation control unit rotates the hand axis based on the required rotation angle acquired by the necessary rotation angle acquisition unit.
  • the honeycomb structure that is held by the hand is rotated around the longitudinal axis by driving the part.
  • the honeycomb structure held by the hand can be arranged on the sealing mask at a desired rotation angle, so that the sealing mask and the honeycomb structure can be easily aligned.
  • the arm has a first arm that can pivot about the horizontal axis, and a second arm that can pivot about the horizontal axis with respect to the first arm, and the arm pivoting unit includes the first arm and the second arm.
  • the arm can be swiveled.
  • the arm swivel unit vertically swivels the first arm and the second arm around the horizontal axis, so that the degree of freedom of movement of the hand and the degree of freedom of rotation around the longitudinal axis of the honeycomb structure are increased. Get higher.
  • the camera can photograph the lower end surface of the honeycomb structure.
  • the camera photographs the lower end surface of the honeycomb structure.
  • the end face can be easily photographed while the honeycomb structure is held by the hand, so that the angle detection accuracy and the alignment accuracy are higher than when the image is released from the hand and then taken again by the hand. .
  • a calibration unit that calibrates an error in driving at least one of the arm vertical turning unit and the hand turning unit by the arm turning control unit can be further provided.
  • the calibration unit calibrates an error in driving at least one of the arm vertical turning unit and the hand turning unit by the arm turning control unit. For this reason, the accuracy of the vertical turning around the horizontal axis of the hand by the arm vertical turning part or the hand turning part is improved, and it becomes easy to position the honeycomb structure at a correct angle with respect to the sealing mask.
  • One embodiment of the present invention includes a step of holding the arranged columnar honeycomb structure with a hand provided at an end of an arm, a step of photographing an image of an end face of the honeycomb structure held by the hand, Based on the image, the step of recognizing the initial rotation angle around the longitudinal axis of the honeycomb structure at the reference position where the image was taken, and turning the arm around at least one vertical axis and around at least one horizontal axis And by rotating the hand around the axis perpendicular to the longitudinal direction of the honeycomb structure relative to the arm, the honeycomb structure held by the hand is transported from the reference position to the sealing mask, and the reference position is recognized.
  • Sealing the honeycomb structure, the step of placing the honeycomb structure on the sealing mask after the hand rotation, and the step of supplying the sealing material to the honeycomb structure through the placed sealing mask Is the method.
  • a step of calibrating an error in at least one of the operation of rotating the arm around at least one horizontal axis and the operation of rotating the hand around the axis perpendicular to the longitudinal direction of the honeycomb structure with respect to the arm. Can further be included.
  • honeycomb structure transport device and the honeycomb structure sealing method of the embodiment of the present invention it is possible to easily perform accurate alignment between the through holes of the honeycomb structure and the through holes of the sealing mask. it can.
  • FIG. 2 is a perspective view subsequent to FIG. 1 illustrating the operation of the conveying device according to the embodiment of the present invention when the honeycomb structure is sealed.
  • FIG. 6 is a perspective view subsequent to FIG. 5 illustrating the operation of the conveying device according to the embodiment of the present invention during sealing of the honeycomb structure. It is a perspective view which shows the operation
  • honeycomb structure 70 to be conveyed will be described.
  • the honeycomb structure 70 is a column having a large number of through holes 70a extending in the vertical direction and opening at both upper and lower end faces.
  • the outer shape of the honeycomb structure 70 is not particularly limited, for example, a cylindrical column, an elliptical column, a rectangular column (for example, a regular polygonal column such as a regular triangular column, a square column, a regular hexagonal column, a regular octagonal column, or a triangular prism other than a regular polygonal column) A quadrangular prism, a hexagonal prism, an octagonal prism, etc.).
  • each through-hole 70a is not specifically limited, For example, polygons, such as a circle, an ellipse, a square, a rectangle, a triangle, a hexagon, etc. are mentioned.
  • the through holes 70a may have different diameters and different cross-sectional shapes.
  • the arrangement form of the through holes 70a when viewed from the upper and lower end faces of the honeycomb structure 70 is not particularly limited.
  • the squares are arranged such that the central axis of the through holes 70a is located at the apexes of the squares.
  • the diameter of the through hole 70a is not particularly limited.
  • the cross section when the cross section is a square, it can be 0.8 to 2.5 mm on a side.
  • the thickness of the partition wall separating the through holes 70a can be set to 0.15 to 0.76 mm, for example.
  • the length in the direction in which the through hole 70a of the honeycomb structure 70 extends is not particularly limited, but may be, for example, 40 to 350 mm.
  • the outer diameter of the honeycomb structure 70 is not particularly limited, but may be, for example, 100 to 320 mm.
  • the honeycomb structure 70 can be green (unfired body) that becomes porous ceramics by firing.
  • the honeycomb structure 70 can be a formed body containing a ceramic raw material or a formed body of ceramic particles.
  • the ceramic is not particularly limited, and examples thereof include alumina, silica, mullite, cordierite, glass, oxides such as aluminum titanate, silicon carbide, silicon nitride, and metal.
  • the aluminum titanate can further contain magnesium and / or silicon.
  • the honeycomb structure 70 may be a sintered ceramic.
  • the transport device 400 is provided adjacent to the feed device 1 and the sealing device 200.
  • the feed device 1 feeds the honeycomb structure 70 to the transport device 400.
  • the transport device 400 places the honeycomb structure 70 fed by the feed device 1 on the sealing mask 170 of the sealing device 200 at a predetermined rotation angle.
  • the sealing device 200 supplies a sealing material to one end face of the honeycomb structure 70.
  • two sealing devices 200 are provided side by side around the transport device 400.
  • the transfer apparatus 400 of this embodiment is a robot transfer system.
  • the transport apparatus 400 mainly includes a hand 10, a hand shaft rotating unit 20, a hand turning unit 22, a first arm shaft rotating unit 42, an arm vertical turning unit 50, an arm horizontal turning unit 62, a camera 90, and a controller 80.
  • the hand 10 includes a base portion 14 and a holding member 12 fixed to the base portion 14 and capable of holding the honeycomb structure 70.
  • the holding member 12 holds the columnar honeycomb structure 70 arranged along the vertical direction while holding the direction.
  • the gripping member 12 can sandwich the upper part of the side surface of the honeycomb structure 70 with a plurality of finger members.
  • a vertical rotation shaft 16 is connected to the hand 10.
  • the arm 30 has a first arm 32 and a second arm 34. At one end of the first arm 32, a hand shaft rotating unit 20 that rotates the hand 10 around the hand rotating shaft 16 along the longitudinal direction of the honeycomb structure 70 held by the hand 10 with respect to the first arm 32 is interposed. The hand 10 is fixed.
  • the first arm 32 is provided with a hand swivel unit 22 that rotates the hand 10 around an axis perpendicular to the longitudinal direction of the honeycomb structure 70 that the hand 10 grips with respect to the first arm 32.
  • the first arm 32 includes a hand 10 provided at one end of the first arm 32, a hand rotation shaft 16, a hand shaft rotation unit 20, and a hand turning unit 22 with respect to the other end of the first arm 32.
  • a first arm shaft rotating portion 42 that rotates around the longitudinal axis of the arm 32 is provided.
  • the other end of the first arm 32 is connected to one end of the second arm 34 by a first arm vertical turning portion 52.
  • the first arm turning unit 52 turns the first arm 32 around the horizontal axis with respect to the second arm 34.
  • the other end of the second arm 34 is connected to the base 60 by a second arm turning portion 54.
  • the second arm vertical turning unit 54 turns the second arm 34 around the horizontal axis with respect to the base 60.
  • the first arm vertical turning unit 52 and the second arm vertical turning unit 54 constitute an arm vertical turning unit 50.
  • the other end of the second arm 34 is connected to the base 60 by an arm horizontal turning portion 62.
  • the arm horizontal turning unit 62 turns the second arm 34 around the vertical axis with respect to the base 60.
  • the camera 90 is disposed at a position where the end face and the lower end face of the hand 10 holding the honeycomb structure 70 can be photographed.
  • the controller 80 is connected to the hand 10, the hand shaft rotating unit 20, the hand turning unit 22, the first arm shaft rotating unit 42, the arm vertical turning unit 50, the arm horizontal turning unit 62, and the camera 90. ing.
  • the controller 80 is usually composed of a computer and can exhibit the following functions.
  • the gripping / initial moving unit 801 drives the hand 10, the hand turning unit 22, the first arm shaft rotating unit 42, the arm vertical turning unit 50, and the arm horizontal turning unit 62, and the honeycomb structure fed by the feed device 1.
  • the honeycomb structure 70 is transported to a position above the camera 90 (hereinafter sometimes referred to as a reference position).
  • the initial rotation angle recognizing unit 802 captures the end face of the honeycomb structure 70 by the camera 90, and based on the image captured by the camera 90, the honeycomb structure gripped by the hand 10 at the reference position where the image is captured.
  • the initial rotation angle ⁇ around 70 vertical axes is recognized.
  • the rotation angle is an angle indicating how much the honeycomb structure 70 is rotated around the rotation center with respect to the reference rotation state around the vertical axis.
  • the state of FIG. 3A is a rotation state that serves as a reference for the honeycomb structure 70.
  • a mark 70m (or orientation flat) may be provided on the periphery of the honeycomb structure 70.
  • the reference rotation state is a state in which the mark 70m is on the X axis passing through the rotation center O.
  • the rotation angle ⁇ is defined as the angle formed by the X axis and the straight line connecting the center O and the position B. be able to.
  • the initial rotation angle ⁇ is a rotation angle at a reference position on the camera 90.
  • the method for recognizing the initial rotation angle based on the image of the camera 90 may be a known image processing method, and is not particularly limited.
  • a mark 70m is provided in advance on, for example, the peripheral portion of the end face of the honeycomb structure 70, the mark 70m and the rotation center O are extracted from the image, a line connecting the mark 70m and the rotation center O, and a reference direction
  • the initial rotation angle ⁇ with respect to a predetermined reference state can be acquired based on the angle formed with the X axis.
  • a mark 70n is provided on the opposite side of the mark 70m across the rotation center O, and based on an angle formed by a line connecting the marks 70m and 70n and a reference direction. The initial rotation angle ⁇ may be obtained.
  • the initial rotation angle ⁇ can be obtained.
  • the outer shape of the honeycomb structure 70 is a non-circular shape such as a rectangle
  • an outline is extracted by image processing, and the initial rotation angle ⁇ can be obtained based on a line connecting the vertices. It is also possible to recognize the direction in which the through holes 70a of the honeycomb structure 70 are arranged by image processing, and to recognize the initial rotation angle ⁇ of the honeycomb structure 70 from the angle formed by the direction and the X axis.
  • the arm horizontal turning control unit 803, the arm vertical turning control unit 804, the first arm axis rotation control unit 806, and the hand turning control unit 807 are respectively an arm horizontal turning unit 62, an arm vertical turning unit 50, and a first arm axis rotating unit 42.
  • the honeycomb structure 70 held by the hand 10 is transported from the reference position (on the camera) to the top of the sealing mask 170.
  • the turning angle a of the hand turning unit 22 and the first arm vertical turning unit 52 are set according to this positional relationship.
  • the arm vertical turning control unit 804, the first arm axis rotation control unit 806, and the hand turning control unit 807 drive the camera 90 by driving the arm vertical turning unit 50, the first arm axis rotation unit 42, and the hand turning unit 22, respectively.
  • the swivel angle a of the hand swivel unit 22 and the first arm vertical swivel so that the longitudinal direction of the honeycomb structure 70 held by the hand 10 is exactly parallel to the vertical direction.
  • the turning angle b of the part 52, the turning angle c of the second arm vertical turning part 54, and the rotation angle d of the first arm shaft rotating part 42 are controlled.
  • the honeycomb structure 70 when the honeycomb structure 70 is placed on the feed device 1 so that the longitudinal direction thereof is exactly the vertical direction, and the hand 10 grips the honeycomb structure 70 on the feed device 1
  • the total value of the turning angle a of the hand turning unit 22, the turning angle b of the first arm vertical turning unit 52, and the turning angle c of the second arm vertical turning unit 54 is L
  • the first arm shaft rotating unit 42 It is assumed that the rotation angle d is M.
  • the arm vertical turning control unit 804, the first arm axis rotation control unit 806, and the hand turning control unit 807 have a turning angle a of the hand turning unit 22 and a first arm vertical position on the reference position on the camera 90 and the sealing mask 170.
  • the turning angle b of the turning unit 52, the turning angle c of the second arm vertical turning unit 54, and the rotation angle d of the first arm shaft rotating unit 42 are controlled to be the above values.
  • the necessary rotation angle acquisition unit 84 includes the initial rotation angle ⁇ recognized at the reference position, and the rotation angle around the vertical axis of the honeycomb structure 70 accompanying the drive of the arm horizontal turning unit 62 from the reference position to the top of the sealing mask. Based on ⁇ , a rotation angle necessary for setting the final rotation angle of the honeycomb structure 70 on the sealing mask 170 to a desired rotation angle is acquired.
  • the sealing mask 170 has a mark 170 m in the peripheral portion, and the honeycomb structure is formed on the sealing mask 170 so that the mark 170 m matches the mark 70 m of the honeycomb structure 70. It is assumed that the final rotation angle of the body 70 must be matched. The same rotation angle as that of the honeycomb structure 70 can be defined for the sealing mask 170. Here, it is assumed that the rotation angle of the sealing mask 170 set in the sealing device 200 is ⁇ . In this case, the final rotation angle to be taken by the honeycomb structure 70 is ⁇ .
  • the initial rotation angle of the honeycomb structure 70 at the reference position on the camera 90 is ⁇
  • the turning angle of the arm horizontal turning unit 62 driven by the arm horizontal turning control unit 803 is ⁇ .
  • the hand shaft rotation control unit 808 drives the hand rotation unit 20 based on the necessary rotation angle ⁇ described above to rotate the honeycomb structure 70.
  • the post-process instruction unit 809 drives the hand turning unit 22, the first arm vertical turning unit 52, and the second arm vertical turning unit 54 after the hand 10 is rotated by the hand rotation control unit 85, so The honeycomb structure 70 is lowered onto the sealing mask 170 while maintaining the angle in the longitudinal direction in the vertical direction, and further released from the hand 10 and placed on the sealing mask 170.
  • the honeycomb structure 70 may be held without being released from the hand 10.
  • the calibration unit 810 includes an arm vertical turning control unit 804, a first arm axis rotation control unit 806, and a hand turning unit 22 for the control signals given by the hand turning control unit 807, a first arm vertical turning unit 52, and a second arm vertical turning. This is for detecting an error in actual operation of the unit 54 and the first arm shaft rotating unit 42 and correcting the error.
  • the sealing device 200 mainly includes a main body 210, an elastic plate 220, and a pump 250.
  • the main body 210 is a rigid member formed of a metal (for example, stainless steel) or a polymer material (for example, fiber reinforced plastic).
  • a recess 210d is formed in the main body 210, and a porous member 210p is attached to the inner surface of the recess 210d.
  • the elastic plate 220 is disposed on the main body 210 so as to cover the opening surface of the recess 210d.
  • the elastic plate 220 has elasticity and can be easily deformed.
  • the elastic plate 220 can be a rubber plate.
  • the elastic plate 220 is fixed to the main body 210 by a ring member 225.
  • the ring member 225 has an opening 225a at a position corresponding to the recess 210d of the main body 210, thereby forming an annular shape.
  • the ring member 225 is arrange
  • the main body 210 further has a communication path 210e communicating with the porous member 210p on the bottom surface of the recess 210d.
  • a pump 250 is connected to the communication path 210e.
  • the pump 250 includes a cylinder 251 and a piston 253 disposed in the cylinder 251.
  • a motor 255 that reciprocates the piston 253 in the axial direction is connected to the piston 253.
  • a closed space V formed by the main body 210, the communication path 210 e, and the cylinder 251 is formed between the elastic plate 220 and the piston 253, and a gas is contained in the closed space V.
  • a fluid FL such as a liquid is filled.
  • the fluid FL can be discharged from the recess 210d of the main body 210, and the elastic plate 220 can be brought into close contact with the inner surface of the recess 210d to form the recess 220d by the elastic plate 220 (FIG. 4 (a)), and the elastic plate 220 can be pulled away from the bottom of the recess 210d (state (b) of FIG. 4) to supply the fluid FL into the recess 210d.
  • the piston 253 is lowered to form a recess 220d by the elastic plate 220, and the sealing paste P is stored in the recess 220d.
  • a sealing mask 170 is disposed on the recess 210 d of the main body 210.
  • the hole 170a of the sealing mask 170 needs to be positioned with respect to the honeycomb structure 70 so as to face only the hole to be sealed among the through holes 70a of the ceramic honeycomb structure 70.
  • the sealing mask 170 has a mark 170m on the outer peripheral portion.
  • the mark 170m is, for example, an orientation flat.
  • the honeycomb structure 70 is transported to the vicinity of the transport device 400 by the feed device 1. At this time, the rotation angles in the transported honeycomb structure 70 are usually uneven. On the other hand, the honeycomb structure 70 on the feed device 1 is placed so that the longitudinal direction thereof is exactly the vertical direction.
  • the hand 10, the hand turning unit 22, the first arm shaft rotating unit 42, the arm vertical turning unit 50, and the arm horizontal turning unit 62 are driven by an instruction from the gripping / initial moving unit 801 of the controller 80.
  • the honeycomb structure 70 is gripped and then conveyed onto the camera 90 as shown in FIG.
  • the hand 10 grips the honeycomb structure 70 on the feed device 1
  • the total value of the turning angles c of the turning unit 54 is L
  • the camera 90 images the end face of the honeycomb structure 70.
  • the initial rotation angle recognition unit 802 of the controller 80 determines the initial rotation angle ⁇ around the vertical axis of the honeycomb structure 70 held by the hand 10 at the reference position where the image is taken based on the image of the camera 90. recognize.
  • the arm turning control unit 803 of the controller 80 drives the hand turning unit 22, the first arm shaft rotating unit 42, the arm vertical turning unit 50, and the arm horizontal turning unit 62 as shown in FIG.
  • the honeycomb structure 70 held by the hand 10 is transported from the reference position on the camera 90 to the top of the sealing mask 170.
  • the arm horizontal turning section turns ⁇ .
  • the transport device 400 may transport the sealing device 170 on the sealing device 170 of the sealing device 200 that has been prepared as appropriate.
  • the necessary rotation angle acquisition unit 805 of the controller 80 receives the initial rotation angle ⁇ recognized at the reference position, and the honeycomb structure 70 accompanying the driving of the arm horizontal turning unit 62 from the reference position to the top of the sealing mask 170. Based on the rotation angle ⁇ around the vertical axis, the rotation angle ⁇ necessary for setting the rotation angle of the honeycomb structure 70 on the sealing mask 170 to the desired final rotation angle ⁇ is acquired.
  • ⁇ ⁇ ( ⁇ + ⁇ ).
  • the hand shaft rotation control unit 808 drives the hand rotation unit 20 based on the necessary rotation angle ⁇ described above to rotate the honeycomb structure 70.
  • the rotation angle of the honeycomb structure 70 becomes ⁇ on the sealing mask 170, and the alignment of the rotation angle with the sealing mask 170 is completed.
  • the post-process instruction unit 809 drives the hand turning unit 22, the first arm vertical turning unit 52, and the second arm vertical turning unit 54 to place the honeycomb structure 70 on the sealing mask 170 on the sealing mask. It is lowered while maintaining the longitudinal direction in the vertical direction, and further released from the hand 10 and placed on the sealing mask 170 (state (a) of FIG. 4). The honeycomb structure 70 may be held without being released from the hand 10.
  • the fluid FL is supplied into the recess 210d by moving the piston 253 of the pump 250 upward, thereby moving the elastic plate 220 toward the mask 170.
  • the sealing paste P is supplied into a part of the through-holes 70 a of the ceramic honeycomb structure 70 through the through-holes 170 a of the mask 170, thereby forming the sealing portions 72.
  • the piston 253 is further raised to further supply the fluid FL between the elastic plate 220 and the main body 210, and the elastic plate 220 is deformed in a convex shape upward, thereby forming a ceramic honeycomb structure.
  • the body 70 and the mask 170 are separated from the elastic plate 220.
  • the direction of the honeycomb structure is inverted upside down by a reversing device (not shown), and the same operation is performed (if the initial rotation angle is constant, shooting and recognition of the initial rotation angle are not necessary. ),
  • the honeycomb structure 70 can be placed on the other sealing portion 200, and the same sealing can be performed on the other surface of the ceramic honeycomb structure 70.
  • a ceramic honeycomb filter can be manufactured by drying and firing the sealed ceramic honeycomb structure. Such a ceramic honeycomb filter can be used as, for example, a diesel particulate filter.
  • sealing masks 170 of different types and forms, and by providing a replacement device (not shown) for the sealing mask 170, two or more types of honeycomb structures can be sequentially sealed by this device. it can.
  • the turning angle a of the hand turning unit 22, the turning angle b of the first arm vertical turning unit 52, and the second arm vertical turning unit The error of the turning angle c of 54 and the rotation angle d of the first arm shaft rotating unit 42 can be calibrated.
  • the calibration is performed by inserting the calibration needle 320 held by the hand 10 into the calibration needle hole 310 provided in the accurate vertical direction in the calibration needle receiving member 300. Can be done.
  • the calibration unit 810 of the controller 80 includes an arm vertical turning control unit 804, a first arm axis rotation control unit 806, and a hand turning unit 22 for the control signals given by the hand turning control unit 807, a first arm vertical turning unit 52, a second Whether or not the calibration needle 320 can be inserted into the calibration needle hole 310 is detected by the actual operation of the arm vertical turning portion 54 and the first arm shaft rotation portion 42. If the calibration needle 320 cannot be inserted into the calibration needle hole 310, the calibration unit 810 performs the operation with respect to the arm vertical turning control unit 804, the first arm axis rotation control unit 806, and the hand turning control unit 807. A command is issued to correct the control signal as appropriate. Thereby, in the present embodiment, the longitudinal angle of the honeycomb structure 70 held by the hand 10 can be accurately maintained.
  • the initial rotation angle recognition unit 802 of the controller 80 recognizes the initial rotation angle around the longitudinal axis of the honeycomb structure 70 at the reference position based on the image captured by the camera 90, and is necessary.
  • the rotation angle acquisition unit 805 detects the initial rotation angle recognized by the initial rotation angle recognition unit 802 at the reference position, and the longitudinal direction of the honeycomb structure 70 accompanying the driving of the arm horizontal turning unit 62 from the reference position to the sealing mask 170. Based on the rotation angle around the axis, the rotation angle necessary for setting the rotation angle of the honeycomb structure 70 with respect to the sealing mask 170 to a desired final rotation angle is acquired, and the hand axis rotation control unit 808 acquires the required rotation angle.
  • the hand shaft rotation unit 20 is driven, and the honeycomb structure 70 gripped by the hand 10 is elongated. Rotate around the axis of the direction.
  • the honeycomb structure 70 gripped by the hand 10 is set on the sealing mask 170 as a desired rotation angle. Since it can arrange
  • the arm vertical swivel unit 50 swivels the first arm 32 and the second arm 34 around the horizontal axis, so that the degree of freedom of movement of the hand 10 and the longitudinal direction of the honeycomb structure 70 are increased.
  • the degree of freedom of rotation around the axis increases.
  • the first arm 32 and the second arm 34 can be swung vertically or horizontally by the arm vertical swivel unit 50 and the arm horizontal swivel unit 62, each device in a factory or the like where a honeycomb filter is manufactured. In addition to correcting the installation error, the degree of freedom in alignment can be improved.
  • the camera 90 photographs the lower end surface of the honeycomb structure 70.
  • the angle detection accuracy and the position alignment can be performed as compared with the case where the image is released from the hand 10 and is taken again by the hand 10. Increases accuracy.
  • the end face of the honeycomb structure is photographed while holding the honeycomb structure 70 with the hand 10 and is moved to the sealing mask 170 as it is, the process time can be shortened.
  • the calibration unit 810 of the controller 80 calibrates an error in driving at least one of the arm vertical turning unit 50 and the hand turning unit 22 by the arm vertical turning control unit 804 and the hand turning control unit 807. To do. Therefore, the accuracy of vertical turning around the horizontal axis of the hand 10 by the arm vertical turning unit 50 or the hand turning unit 22 is improved, and the honeycomb structure 70 can be easily positioned at a correct angle with respect to the sealing mask 170. .
  • this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation
  • the camera 90 is disposed at a position away from the feed device 1, but the bottom surface of the feed device 1 is transparent and the hand 10 holds the honeycomb structure 70 from the feed device 1. You can also shoot.
  • the timing of the rotation of the hand 10 based on the rotation angle ⁇ by the hand rotating unit 20 is after the honeycomb structure 70 is conveyed onto the sealing mask 170, but is not limited thereto. For example, it may be during the transfer from the reference position to the top of the sealing mask 170, or may be during the transfer to the reference position before the transfer, and may be rotated over a plurality of these periods. You may let them.
  • the arm 30 includes the first arm 32 and the second arm 34 that can be swung around the horizontal axis.
  • the arm 30 may be implemented by having three or more arms that can be swung around the horizontal axis.
  • the arm 30 may also be abbreviate
  • the honeycomb structure 70 placed on the feed device 1 with the longitudinal direction set to the vertical direction is conveyed to the sealing mask 170 with the longitudinal direction set to the vertical direction.
  • the honeycomb structure 70 placed on the feed device 1 is placed on the sealing mask 170 oriented in the horizontal direction other than the vertical direction according to the situation of the factory or the like that manufactures the honeycomb filter. It is also possible to convey the honeycomb structure 70 in the direction of the sealing mask 170 in the longitudinal direction.
  • the honeycomb structure transport apparatus and the honeycomb structure sealing method of the embodiment of the present invention accurate alignment between the through holes of the honeycomb structure and the through holes of the sealing mask is facilitated. Can be done.

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Abstract

　初期回転角度認識部が、カメラの画像に基づいてハニカム構造体の初期回転角度を認識し、必要回転角度取得部が、アーム水平旋回部の駆動に伴うハニカム構造体の回転角度に基づいて、封口用マスクに対するハニカム構造体の回転角度を所望の最終回転角度とするために必要な回転角度を取得し、ハンド軸回転制御部が、必要な回転角度に基づいてハンド軸回転部を駆動してハンドが把持したハニカム構造体を回転させる。ハニカム構造体を封口用マスクの上に所望の回転角度として配置できるので、封口用マスクとハニカム構造体との位置合わせが容易となる。

Description

ハニカム構造体の搬送装置、及び、ハニカム構造体の封口方法
　本発明の一実施形態は、ハニカム構造体の搬送装置、及びハニカム構造体の封口方法に関する。
　従来より、ハニカムフィルタが、ＤＰＦ（Diesel　particulate　filter）用等として広く知られている。このハニカムフィルタは、多数の貫通孔を有するハニカム構造体の一部の貫通孔の一端側を封口材で封じると共に、残りの貫通孔の他端側を封口材で封じた構造を有する。そして、特許文献１には、このようなハニカムフィルタを製造する方法が開示されている。特許文献１では、シリンダ内に配置したハニカム構造体の一端面に対して、封口する場所に貫通孔を有する封口用マスクを介してピストンにより封口材を貫通孔に押圧することにより、ハニカム構造体の所望の貫通孔の端部に封口材を供給している。
特公昭６３－２４７３１号公報
　ところで、ハニカム構造体の貫通孔の径は小さい。また、封口用マスクの貫通孔の径もハニカム構造体の貫通孔と同程度である。したがって、ハニカム構造体の貫通孔と、マスクの貫通孔とを正しく重ね合わせた状態では、封口用マスクの開口から、ハニカム構造体の外壁の輪郭や貫通孔の輪郭を見ることは困難である。したがって、ハニカム構造体の貫通孔と、封口用マスクの貫通孔との正確な位置合わせが非常に困難であった。
　本発明の一実施形態は上記課題に鑑みてなされたものであり、ハニカム構造体の貫通孔と、封口用マスクの貫通孔との正確な位置合わせを容易に行なうことのできるハニカム構造体の搬送装置及びハニカム構造体の封口方法を提供することを目的とする。
　本発明の一実施形態は、柱状のハニカム構造体を把持可能であるハンドと、ハンドをその端部に保持するアームと、アームを少なくとも一つの鉛直軸周りに旋回させるアーム水平旋回部と、アームを少なくとも一つの水平軸周りに旋回させるアーム垂直旋回部と、アームに対してハンドをハニカム構造体の長手方向に垂直の軸周りに回転させるハンド旋回部と、アームに対してハンドをハニカム構造体の長手方向の軸周りに回転させるハンド軸回転部と、基準位置においてハンドが把持したハニカム構造体の端面を撮影するカメラと、カメラが撮影した画像に基づいて、基準位置におけるハニカム構造体の長手方向の軸周りの初期回転角度を認識する初期回転角度認識部と、アーム水平旋回部、アーム垂直旋回部及びハンド旋回部の少なくともいずれかを駆動することにより、ハンドが把持するハニカム構造体を基準位置から封口用マスクまで搬送させるアーム旋回制御部と、初期回転角度認識部が基準位置で認識した初期回転角度、及び基準位置から封口用マスクまでのアーム水平旋回部の駆動に伴うハニカム構造体の長手方向の軸周りの回転角度に基づいて、封口用マスクに対するハニカム構造体の回転角度を所望の最終回転角度とするために必要な回転角度を取得する必要回転角度取得部と、必要回転角度取得部が取得した必要な回転角度に基づいてハンド軸回転部を駆動して、ハンドが把持したハニカム構造体を長手方向の軸周りに回転させるハンド軸回転制御部とを備えるハニカム構造体の搬送装置である。
　この構成によれば、初期回転角度認識部が、カメラが撮影した画像に基づいて、基準位置におけるハニカム構造体の長手方向の軸周りの初期回転角度を認識し、必要回転角度取得部が、初期回転角度認識部が基準位置で認識した初期回転角度、及び基準位置から封口用マスクまでのアーム水平旋回部の駆動に伴うハニカム構造体の長手方向の軸周りの回転角度に基づいて、封口用マスクに対するハニカム構造体の回転角度を所望の最終回転角度とするために必要な回転角度を取得し、ハンド軸回転制御部が、必要回転角度取得部が取得した必要な回転角度に基づいてハンド軸回転部を駆動して、ハンドが把持したハニカム構造体を長手方向の軸周りに回転させる。これにより、ハンドで把持したハニカム構造体を、封口用マスクの上に所望の回転角度として配置できるので、封口用マスクとハニカム構造体との位置合わせが容易となる。
　この場合、アームは、水平軸周りに旋回可能な第１アーム、及び第１アームに対して、水平軸周りに旋回可能な第２アームを有し、アーム旋回部は、第１アーム及び第２アームを旋回させることができる。
　この構成によれば、アーム旋回部は、第１アーム及び第２アームを水平軸周りに垂直旋回させるため、ハンドの移動の自由度やハニカム構造体の長手方向の軸周りの回転の自由度が高くなる。
　また、カメラはハニカム構造体の下端面を撮影することができる。
　この構成によれば、カメラはハニカム構造体の下端面を撮影する。これにより、ハニカム構造体をハンドで把持したままで端面を容易に撮影できるため、ハンドから開放して撮影し再度ハンドで把持する場合に比べて、角度検出精度や、位置合わせの精度が高くなる。
　また、アーム旋回制御部によるアーム垂直旋回部及びハンド旋回部の少なくともいずれかの駆動の誤差を較正する較正部をさらに備えることができる。
　この構成によれば、較正部は、アーム旋回制御部によるアーム垂直旋回部及びハンド旋回部の少なくともいずれかの駆動の誤差を較正する。このため、アーム垂直旋回部又はハンド旋回部によるハンドの水平軸周りの垂直旋回の精度を高め、封口用マスクに対して正しい角度でハニカム構造体を位置させることが容易となる。
　また、本発明の一実地形態は、配置された柱状のハニカム構造体をアームの端部に設けたハンドで把持する工程と、ハンドが把持したハニカム構造体の端面の画像を撮影する工程と、画像に基づいて、撮影がなされた基準位置における、ハニカム構造体の長手方向の軸周りの初期回転角度を認識する工程と、アームを少なくとも一つの鉛直軸周りと少なくとも一つの水平軸周りとに旋回させ、アームに対してハンドをハニカム構造体の長手方向に垂直の軸周りに回転させることによって、ハンドが把持するハニカム構造体を基準位置から封口用マスクまで搬送する工程と、基準位置で認識した初期回転角度、及び基準位置から封口用マスクまでの搬送に伴うハニカム構造体の長手方向の軸周りの回転角度に基づいて、封口用マスクに対するハニカム構造体の回転角度を所望の最終回転角度とするために必要な回転角度を取得する工程と、必要な回転角度に基づいてアームに対してハンドをハニカム構造体の長手方向の軸周りに回転させる工程と、ハンドの回転後にハニカム構造体を封口用マスクに載置する工程と、載置された封口用マスクを介してハニカム構造体に封口材を供給する工程とを含むハニカム構造体の封口方法である。
　この場合、アームを少なくとも一つの水平軸周りに旋回させる動作、及びアームに対してハンドをハニカム構造体の長手方向に垂直の軸周りに回転させる動作の少なくともいずれかの動作の誤差を較正する工程をさらに含むことができる。
　本発明の一実施形態のハニカム構造体の搬送装置及びハニカム構造体の封口方法によれば、ハニカム構造体の貫通孔と、封口用マスクの貫通孔との正確な位置合わせを容易に行なうことができる。
本発明の実施形態に係る搬送装置、フィード装置、封口装置を示す斜視図である。 図１のコントローラ及びその周辺部の構成を示すブロック図である。 （ａ）はハニカム構造体７０の基準となる回転状態を示す平面図であり、（ｂ）はハニカム構造体７０が角度θ回転した状態を示す平面図である。 （ａ）は封口装置を示す断面図であり、（ｂ）は封口装置の動作を示す（ａ）に続く断面図である。 本発明の実施形態にかかる搬送装置のハニカム構造体の封口時における動作を示す図１に続く斜視図である。 本発明の実施形態にかかる搬送装置のハニカム構造体の封口時における動作を示す図５に続く斜視図である。 本発明の実施形態にかかる搬送装置の較正時における動作を示す斜視図である。
　以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。まず、
ハニカム構造体について説明する。
　まず、搬送対象となるハニカム構造体７０について説明する。
　本実施形態に係るハニカム構造体７０は、図１に示すように、鉛直方向に延びて上下両端面に開口する多数の貫通孔７０ａを有する柱体である。ハニカム構造体７０の外形形状は特に限定されないが、例えば、円柱、楕円柱、角柱（例えば、正三角柱、正方形柱、正六角柱、正八角柱等の正多角柱や、正多角柱以外の、３角柱、４角柱、６角柱、８角柱等）等である。また、各貫通孔７０ａの断面形状も特に限定されず、例えば、円形、楕円形、正方形、長方形、三角形、六角形等の多角形等が挙げられる。貫通孔７０ａには、径の異なるもの、断面形状の異なるものが混在してもよい。
　ハニカム構造体７０の上下の端面から見た場合の、貫通孔７０ａの配置の形態も特に限定されず、たとえば、貫通孔７０ａの中心軸が正方形の頂点にそれぞれ位置するように配置されている正方形配置、貫通孔７０ａの中心軸が正三角形の頂点に配置される正三角形配置等が挙げられる。
　貫通孔７０ａの径も特に限定されず、例えば、断面が正方形の場合、一辺０．８～２．５ｍｍとすることができる。貫通孔７０ａ同士を隔てる隔壁の厚みは、例えば、０．１５～０．７６ｍｍとすることができる。
　また、ハニカム構造体７０の貫通孔７０ａが延びる方向の長さ（鉛直方向の全長）は特に限定されないが、例えば、４０～３５０ｍｍとすることができる。また、ハニカム構造体７０の外径も特に限定されないが、例えば、１００～３２０ｍｍとすることできる。
　ハニカム構造体７０は、焼成することにより多孔性セラミックスとなるグリーン（未焼成体）とでき、この場合、セラミックス原料を含む成形体や、セラミックス粒子の成形体であることができる。セラミックスは特に限定されないが、例えば、アルミナ、シリカ、ムライト、コーディエライト、ガラス、チタン酸アルミニウム等の酸化物、シリコンカーバイド、窒化珪素、金属等が挙げられる。なお、チタン酸アルミニウムは、さらに、マグネシウム及び／又はケイ素を含むことができる。なお、ハニカム構造体７０は、焼結後のセラミックスであってもよい。
　続いて、このようなハニカム構造体７０の搬送装置４００について説明する。
　この搬送装置４００は、フィード装置１、及び、封口装置２００に隣接して設けられている。フィード装置１は、ハニカム構造体７０を搬送装置４００にフィードする。搬送装置４００は、フィード装置１によりフィードされたハニカム構造体７０を、封口装置２００の封口用マスク１７０上に、定められた回転角度で載置する。封口装置２００は、ハニカム構造体７０の一端面に封口材を供給する。本実施形態では、封口装置２００は搬送装置４００の周りに二つ並んで設けられている。本実施形態の搬送装置４００は、ロボット搬送システムである。
　搬送装置４００は、主として、ハンド１０、ハンド軸回転部２０、ハンド旋回部２２、第１アーム軸回転部４２、アーム垂直旋回部５０、アーム水平旋回部６２、カメラ９０及びコントローラ８０を主として備える。
　ハンド１０は、ベース部１４及びベース部１４に固定され、ハニカム構造体７０を把持可能な把持部材１２を有している。把持部材１２は、鉛直方向に沿って配置された柱状のハニカム構造体７０を、当該方向を保持した状態で把持する。具体的には、例えば、把持部材１２は、ハニカム構造体７０の側面の上部を複数本の指部材で挟むことができる。ハンド１０には、鉛直回転軸１６が接続されている。
　アーム３０は、第１アーム３２及び第２アーム３４を有する。第１アーム３２の一端には、第１アーム３２に対してハンド１０をハンド１０が把持するハニカム構造体７０の長手方向に沿ったハンド回転軸１６周りに回転させるハンド軸回転部２０を介してハンド１０が固定されている。
　また、第１アーム３２には、第１アーム３２に対してハンド１０をハンド１０が把持するハニカム構造体７０の長手方向と垂直の軸周りに回転させるハンド旋回部２２が設けられている。さらに、第１アーム３２には、第１アーム３２の一端に設けられたハンド１０、ハンド回転軸１６、ハンド軸回転部２０及びハンド旋回部２２を第１アーム３２の他端に対して第１アーム３２の長手方向の軸周りに回転させる第１アーム軸回転部４２が設けられている。
　第１アーム３２の他端は、第２アーム３４の一端と、第１アーム垂直旋回部５２により接続されている。第１アーム旋回部５２は、第２アーム３４に対して第１アーム３２を水平軸周りに旋回させる。第２アーム３４の他端は、ベース６０に対して第２アーム旋回部５４により接続されている。第２アーム垂直旋回部５４は、ベース６０に対して第２アーム３４を水平軸周りに旋回させる。第１アーム垂直旋回部５２及び第２アーム垂直旋回部５４が、アーム垂直旋回部５０を構成する。
　また、第２アーム３４の他端は、ベース６０に対してアーム水平旋回部６２により接続されている。アーム水平旋回部６２は、ベース６０に対して第２アーム３４を鉛直軸周りに旋回させる。
　カメラ９０は、ハニカム構造体７０を把持したハンド１０の端面、下端面を撮影できる位置に配置されている。
　コントローラ８０は、図２に示すように、ハンド１０、ハンド軸回転部２０、ハンド旋回部２２、第１アーム軸回転部４２、アーム垂直旋回部５０、アーム水平旋回部６２及びカメラ９０と接続されている。コントローラ８０は、通常コンピュータにより構成され、以下の機能を発揮できる。
　把持・初期移動部８０１は、ハンド１０、ハンド旋回部２２、第１アーム軸回転部４２、アーム垂直旋回部５０及びアーム水平旋回部６２を駆動して、フィード装置１によりフィードされたハニカム構造体７０を把持し、カメラ９０の上方の位置（以下、基準位置と呼ぶことがある）までハニカム構造体７０を搬送させる。
　初期回転角度認識部８０２は、カメラ９０によるハニカム構造体７０の端面の撮影をすると共に、カメラ９０が撮影した画像に基づいて、撮影がなされた基準位置における、ハンド１０に把持されたハニカム構造体７０の鉛直軸周りの初期回転角度θを認識する。
　回転角度とは、ハニカム構造体７０が、鉛直軸周りにおいて、基準となる回転状態に対して、どれだけの角度で回転中心周りに回転した状態となっているかを示す角度である。例えば、図３の（ａ）の状態を、ハニカム構造体７０の基準となる回転状態とする。ここでは、回転状態を容易に把握すべく、ハニカム構造体７０の周辺部にマーク７０ｍ（オリエンテーションフラットでもよい）を付与する。そして、基準となる回転状態を、マーク７０ｍが、回転中心Ｏを通るＸ軸上にある状態とする。そして、図３の（ｂ）のように、ハニカム構造体７０のマーク７０ｍが場所Ｂにあれば、回転角度θを、Ｘ軸と、中心Ｏ及び位置Ｂを結ぶ直線とのなす角と規定することができる。そして、初期回転角度θとは、カメラ９０の上の基準位置における回転角度である。
　カメラ９０の画像に基づく初期回転角度の認識方法は公知の画像処理法を用いればよく、特に限定されない。例えば、予めハニカム構造体７０の端面における例えば周辺部にマーク７０ｍを設けておき、画像から当該マーク７０ｍ及び回転中心Ｏを抽出し、マーク７０ｍと回転中心Ｏとを結ぶ線と、基準となる方向例えばＸ軸とのなす角に基づいて、予め定められた基準状態に対する初期回転角度θを取得できる。また、図３（ａ）に示すように、回転中心Ｏをはさんでマーク７０ｍとは反対側に、マーク７０ｎを設け、マーク７０ｍ、７０ｎを結ぶ線と、基準方向とのなす角に基づいて初期回転角度θを得てもよい。
　また、マーク７０ｍを設けない場合でも、初期回転角度θの取得は可能である。例えば、ハニカム構造体７０の外形形状が矩形等のように非円形である場合には、画像処理により輪郭を抽出し、頂点を結ぶ線等に基づいて初期回転角度θを求めることができる。また、画像処理によりハニカム構造体７０の貫通孔７０ａの並ぶ方向等を認識し、当該方向とＸ軸とのなす角によりハニカム構造体７０の初期回転角度θを認識することもできる。
　アーム水平旋回制御部８０３、アーム垂直旋回制御部８０４、第１アーム軸回転制御部８０６及びハンド旋回制御部８０７は、それぞれアーム水平旋回部６２、アーム垂直旋回部５０、第１アーム軸回転部４２及びハンド旋回部２２を駆動することにより、ハンド１０が把持するハニカム構造体７０を基準位置（カメラ上）から封口用マスク１７０の上まで搬送させる。具体的には、基準位置及び封口用マスク１７０の位置の相対的位置関係は予めわかっているので、この位置関係に応じて、ハンド旋回部２２の旋回角度ａ、第１アーム垂直旋回部５２の旋回角度ｂ、第２アーム垂直旋回部５４の旋回角度ｃ、第１アーム軸回転部４２の回転角度ｄ及びアーム水平旋回部６２の旋回角度βをそれぞれ適切に定めることにより、このような搬送は容易である。すなわち、回転角度以外の、ＸＹ方向の位置をハニカム構造体７０と封口用マスク１７０との間で合わせることは容易である。
　アーム垂直旋回制御部８０４、第１アーム軸回転制御部８０６及びハンド旋回制御部８０７は、それぞれアーム垂直旋回部５０、第１アーム軸回転部４２及びハンド旋回部２２を駆動することにより、カメラ９０上の基準位置及び封口用マスク１７０上において、ハンド１０が把持するハニカム構造体７０の長手方向が鉛直方向と正確に平行になるように、ハンド旋回部２２の旋回角度ａ、第１アーム垂直旋回部５２の旋回角度ｂ、第２アーム垂直旋回部５４の旋回角度ｃ及び第１アーム軸回転部４２の回転角度ｄを制御する。
　この場合、例えば、フィード装置１上でハニカム構造体７０の長手方向が正確に鉛直方向となるように載置されているものとし、フィード装置１上でハンド１０がハニカム構造体７０を把持したときにおいて、ハンド旋回部２２の旋回角度ａ、第１アーム垂直旋回部５２の旋回角度ｂ及び第２アーム垂直旋回部５４の旋回角度ｃの合計値がＬであり、第１アーム軸回転部４２の回転角度ｄがＭであったとする。この場合、ハニカム構造体７０がカメラ９０上の基準位置及び封口用マスク１７０上に搬送された際にも、Ｌ＝ａ＋ｂ＋ｃであり、且つＭ＝ｄである必要がある。アーム垂直旋回制御部８０４、第１アーム軸回転制御部８０６及びハンド旋回制御部８０７は、カメラ９０上の基準位置及び封口用マスク１７０上において、ハンド旋回部２２の旋回角度ａ、第１アーム垂直旋回部５２の旋回角度ｂ、第２アーム垂直旋回部５４の旋回角度ｃ及び第１アーム軸回転部４２の回転角度ｄが上記値になるように制御する。
　必要回転角度取得部８４は、基準位置で認識した初期回転角度θ、及び、基準位置から封口用マスクの上までのアーム水平旋回部６２の駆動に伴うハニカム構造体７０の鉛直軸周りの回転角度βに基づいて、封口用マスク１７０の上におけるハニカム構造体７０の最終回転角度を所望の回転角度とするために必要な回転角度を取得する。
　ここでは、図１に示すように封口用マスク１７０には周辺部にマーク１７０ｍがあり、このマーク１７０ｍと、ハニカム構造体７０のマーク７０ｍとが合致するように、封口用マスク１７０上においてハニカム構造体７０の最終回転角度を合わせなければならないものとする。封口用マスク１７０にも、ハニカム構造体７０と同様の回転角度を定義できる。ここでは、封口装置２００にセットされた封口用マスク１７０の回転角度がφであるとする。この場合、ハニカム構造体７０のとるべき最終回転角度はφとなる。
　そして、カメラ９０の上の基準位置におけるハニカム構造体７０の初期回転角度はθであり、アーム水平旋回制御部８０３による駆動によるアーム水平旋回部６２の旋回角度はβとする。アーム水平旋回部６２が旋回角度β旋回すると、この旋回に伴って、第１アーム３２の先端に固定されたハニカム構造体７０は、中心軸周りに角度βで回転することとなる。
　従って、カメラ９０の上の基準位置から封口用マスク１７０上までの搬送により、ハニカム構造体７０の回転角度は、初期回転角度から、角度β変化する。さらに、初期回転角度θ、及び最終回転角度φを考慮すると、封口用マスク１７０上において、ハニカム構造体７０の回転角度を、所望の最終回転角度φにするためには、α＝φ－（θ＋β）の角度だけ、ハンド１０を回転させる必要がある。ハンド軸回転制御部８０８は、上述の必要な回転角度αに基づいてハンド回転部２０を駆動してハニカム構造体７０を回転させる。
　後工程指示部８０９は、ハンド回転制御部８５によるハンド１０の回転後に、ハンド旋回部２２、第１アーム垂直旋回部５２及び第２アーム垂直旋回部５４を駆動して、封口用マスク１７０上のハニカム構造体７０を封口用マスク１７０上に長手方向の角度を鉛直方向に保ちつつ降下させ、さらにハンド１０から開放して封口用マスク１７０上に載置させる。なお、ハンド１０からハニカム構造体７０を開放せず把持したままでもよい。
　較正部８１０は、アーム垂直旋回制御部８０４、第１アーム軸回転制御部８０６及びハンド旋回制御部８０７が与えた制御信号に対するハンド旋回部２２、第１アーム垂直旋回部５２、第２アーム垂直旋回部５４及び第１アーム軸回転部４２の実際の動作の誤差を検出し、当該誤差を修正するためのものである。
　続いて、封口装置２００の一例について、図４を参照して説明する。
　本実施形態に係る封口装置２００は、主として、本体部２１０、弾性板２２０、ポンプ２５０を備える。
　本体部２１０は、金属（例えばステンレス）やポリマー材料（例えば繊維強化プラスチック等の）等から形成された剛性部材である。本体部２１０には、凹部２１０ｄが形成され、凹部２１０ｄの内面には、多孔質部材２１０ｐが貼り付けられている。
　弾性板２２０は、凹部２１０ｄの開口面を覆うように、本体部２１０の上に配置されている。弾性板２２０は、弾性を有し、容易に変形しうる。弾性板２２０としては、ゴム板とできる。
　弾性板２２０は、リング部材２２５により本体部２１０に固定されている。リング部材２２５は、本体部２１０の凹部２１０ｄに対応する位置に開口２２５ａを有し、これにより環状形状をなしている。そして、リング部材２２５は、弾性板２２０における中央部（凹部２１０ｄとの対向部）が露出するように弾性板２２０上に配置されている。
　本体部２１０は、さらに、凹部２１０ｄの底面の多孔質部材２１０ｐに連通する連通路２１０ｅを有している。連通路２１０ｅにはポンプ２５０が接続されている。
　ポンプ２５０は、シリンダ２５１、及び、シリンダ２５１内に配置されたピストン２５３を備える。ピストン２５３には、ピストン２５３を軸方向に往復移動させるモータ２５５が接続されている。
　本実施形態では、弾性板２２０と、ピストン２５３と、の間には、本体部２１０、連通路２１０ｅ、及び、シリンダ２５１により形成される閉鎖空間Ｖが形成され、閉鎖空間Ｖ内には、気体、液体等の流体ＦＬが充填されている。
　そして、ピストン２５３を移動させることにより、本体部２１０の凹部２１０ｄ内から流体ＦＬを排出して弾性板２２０を凹部２１０ｄの内面に密着させて弾性板２２０による凹部２２０ｄを形成することができ（図４の（ａ）の状態）、また、凹部２１０ｄ内に流体ＦＬを供給することに弾性板２２０を凹部２１０ｄの底部から引き離すこと（図４の（ｂ）の状態）が出来る。
　そして、予め、図４の（ａ）のように、ピストン２５３を下げることにより、弾性板２２０による凹部２２０ｄを形成し、この凹部２２０ｄ内に封口ペーストＰを貯留しておく。
　続いて、本体部２１０の凹部２１０ｄ上に、封口用マスク１７０を配置しておく。封口用マスク１７０の孔１７０ａは、セラミックスのハニカム構造体７０の貫通孔７０ａの内、封口すべき孔のみに対向するようにハニカム構造体７０に対して位置決めされる必要がある。本実施形態では、図１に示すように、封口用マスク１７０は外周部にマーク１７０ｍを有する。マーク１７０ｍは、例えば、オリエンテーションフラット等である。
　続いて、本実施形態にかかるハニカムフィルタの製造方法を説明する。
　まず、図１のように、フィード装置１によりハニカム構造体７０を搬送装置４００の近傍まで搬送する。このとき、搬送されたハニカム構造体７０における回転角度は、通常不揃いである。一方、フィード装置１上のハニカム構造体７０の長手方向は、正確に鉛直方向となるように載置されている。
　続いて、コントローラ８０の把持・初期移動部８０１の指示により、ハンド１０、ハンド旋回部２２、第１アーム軸回転部４２、アーム垂直旋回部５０及びアーム水平旋回部６２が駆動され、ハンド１０でハニカム構造体７０を把持し、その後、図５に示すようにカメラ９０上に搬送する。なお、本実施形態では、フィード装置１上でハンド１０がハニカム構造体７０を把持したときにおいて、ハンド旋回部２２の旋回角度ａ、第１アーム垂直旋回部５２の旋回角度ｂ及び第２アーム垂直旋回部５４の旋回角度ｃの合計値がＬであり、第１アーム軸回転部４２の回転角度ｄがＭである。そのため、カメラ１上でも、Ｌ＝ａ＋ｂ＋ｃ且つＭ＝ｄが保たれ、ハニカム構造体７０の長手方向は鉛直方向に保たれる。
　次に、カメラ９０は、ハニカム構造体７０の端面を撮影する。
　続いて、コントローラ８０の初期回転角度認識部８０２が、カメラ９０の画像に基づいて、撮影がなされた基準位置における、ハンド１０に把持されたハニカム構造体７０の鉛直軸周りの初期回転角度θを認識する。
　続いて、コントローラ８０のアーム旋回制御部８０３は、図６に示すように、ハンド旋回部２２、第１アーム軸回転部４２、アーム垂直旋回部５０及びアーム水平旋回部６２を駆動することにより、ハンド１０が把持するハニカム構造体７０をカメラ９０上の基準位置から封口用マスク１７０の上まで搬送させる。例えば、ここでは、アーム水平旋回部がβ旋回するものとする。また、封口用マスク１７０上でも、Ｌ＝ａ＋ｂ＋ｃ且つＭ＝ｄが保たれ、ハニカム構造体７０の長手方向は鉛直方向に保たれる。本実施形態では、封口装置２００が複数あるので、搬送装置４００は、適宜、準備が完了した封口装置２００の封口用マスク１７０の上に搬送すればよい。
　続いて、コントローラ８０の必要回転角度取得部８０５は、基準位置で認識した初期回転角度θ、及び基準位置から封口用マスク１７０の上までのアーム水平旋回部６２の駆動に伴うハニカム構造体７０の鉛直軸周りの回転角度βに基づいて、封口用マスク１７０の上におけるハニカム構造体７０の回転角度を所望の最終回転角度φとするために必要な回転角度αを取得する。本例の場合には、α＝φ－（θ＋β）である。
　つづいて、ハンド軸回転制御部８０８は、上述の必要な回転角度αに基づいてハンド回転部２０を駆動してハニカム構造体７０を回転させる。これにより、封口用マスク１７０上において、ハニカム構造体７０の回転角度がφとなり、封口用マスク１７０との回転角度の位置合わせが完了する。
　その後、後工程指示部８０９は、ハンド旋回部２２、第１アーム垂直旋回部５２及び第２アーム垂直旋回部５４を駆動して、封口用マスク１７０上のハニカム構造体７０を封口用マスク上に長手方向を鉛直方向に保ちつつ降下させ、さらに、ハンド１０から開放して封口用マスク１７０上に載置させる（図４の（ａ）の状態）。なお、ハンド１０からハニカム構造体７０を開放せず把持したままでもよい。
　続いて、図４の（ｂ）に示すように、ポンプ２５０のピストン２５３を上方に移動させることにより、凹部２１０ｄ内に流体ＦＬを供給し、これによって、弾性板２２０をマスク１７０に向かって移動させる。これにより、封口ペーストＰがマスク１７０の貫通孔１７０ａを介して、セラミックスのハニカム構造体７０の一部の貫通孔７０ａ内に供給され、封口部７２が形成される。
　続いて、図示は省略するが、ピストン２５３をさらに上昇させ弾性板２２０と本体部２１０との間にさらに流体ＦＬを供給し、弾性板２２０を上方向に凸状に変形させ、セラミックスのハニカム構造体７０及びマスク１７０を、弾性板２２０から引き離す。そして、必要に応じて、図示しない反転装置によりハニカム構造体の向きを上下反転させ、同様の操作により（なお、初期の回転角度が一定であれば、撮影や初期回転角度の認識は不要である）、ハニカム構造体７０を他の封口部２００に載置し、セラミックスのハニカム構造体７０の他の面に対して同様の封口を行うことができる。そして、封口されたセラミックスのハニカム構造体を乾燥、焼成することにより、セラミックスハニカムフィルタを製造することが出来る。このようなセラミックスハニカムフィルタは、例えば、ディーゼルパティキュレートフィルタとして用いることができる。
　また、互いに種類や形態の異なる封口用マスク１７０を多数用意し、封口用マスク１７０の交換装置（不図示）を設けることにより、二種類以上のハニカム構造体を本装置で順番に封口することができる。
　本実施形態では、ハニカムフィルタの製造時において、あるいは一定の期間をおいて定期的に、ハンド旋回部２２の旋回角度ａ、第１アーム垂直旋回部５２の旋回角度ｂ、第２アーム垂直旋回部５４の旋回角度ｃ及び第１アーム軸回転部４２の回転角度ｄの誤差を較正することができる。較正は、図７に示すように、較正用ニードル受け部材３００において正確な鉛直方向に設けられた較正用ニードル孔部３１０に対して、ハンド１０で把持した較正用ニードル３２０を挿入することにより、行なうことができる。コントローラ８０の較正部８１０は、アーム垂直旋回制御部８０４、第１アーム軸回転制御部８０６及びハンド旋回制御部８０７が与えた制御信号に対するハンド旋回部２２、第１アーム垂直旋回部５２、第２アーム垂直旋回部５４及び第１アーム軸回転部４２の実際の動作により、較正用ニードル孔部３１０に較正用ニードル３２０を挿入することが可能である否かを検出する。もし、較正用ニードル孔部３１０に較正用ニードル３２０を挿入することができないときは、較正部８１０は、アーム垂直旋回制御部８０４、第１アーム軸回転制御部８０６及びハンド旋回制御部８０７に対して、適宜、制御信号を修正するように指令を発行する。これにより、本実施形態では、ハンド１０で把持したハニカム構造体７０の長手方向の角度を正確に保つことが可能となる。
　本実施形態によれば、コントローラ８０の初期回転角度認識部８０２が、カメラ９０が撮影した画像に基づいて、基準位置におけるハニカム構造体７０の長手方向の軸周りの初期回転角度を認識し、必要回転角度取得部８０５が、初期回転角度認識部８０２が基準位置で認識した初期回転角度、及び基準位置から封口用マスク１７０までのアーム水平旋回部６２の駆動に伴うハニカム構造体７０の長手方向の軸周りの回転角度に基づいて、封口用マスク１７０に対するハニカム構造体７０の回転角度を所望の最終回転角度とするために必要な回転角度を取得し、ハンド軸回転制御部８０８が、必要回転角度取得部８０５が取得した必要な回転角度に基づいてハンド軸回転部２０を駆動して、ハンド１０が把持したハニカム構造体７０を長手方向の軸周りに回転させる。これにより、予め回転角度が不揃いであるハニカム構造体７０を封口用マスク１７０の上に移送する際に、ハンド１０で把持したハニカム構造体７０を、封口用マスク１７０の上に所望の回転角度として配置できるので、封口用マスク７０とハニカム構造体１７０との位置合わせが容易となる。
　また、本実施形態によれば、アーム垂直旋回部５０は、第１アーム３２及び第２アーム３４を水平軸周りに垂直旋回させるため、ハンド１０の移動の自由度やハニカム構造体７０の長手方向の軸周りの回転の自由度が高くなる。本実施形態では、第１アーム３２及び第２アーム３４は、アーム垂直旋回部５０及びアーム水平旋回部６２により垂直にも水平にも旋回自在であるため、ハニカムフィルタ製造を行なう工場等における各装置の設置誤差を修正するとともに、アライメントの自由度を向上させることができる。
　また、本実施形態によれば、カメラ９０はハニカム構造体７０の下端面を撮影する。これにより、ハニカム構造体７０をハンド１０で把持したままで端面を容易に撮影できるため、ハンド１０から開放して撮影し再度ハンド１０で把持する場合に比べて、角度検出精度や、位置合わせの精度が高くなる。さらに、ハンド１０でハニカム構造体７０を把持したままハニカム構造体の端面を撮影し、そのまま、封口用マスク１７０に移動するため、工程時間を短縮できる。
　また、本実施形態によれば、コントローラ８０の較正部８１０は、アーム垂直旋回制御部８０４及びハンド旋回制御部８０７によるアーム垂直旋回部５０及びハンド旋回部２２の少なくともいずれかの駆動の誤差を較正する。このため、アーム垂直旋回部５０又はハンド旋回部２２によるハンド１０の水平軸周りの垂直旋回の精度を高め、封口用マスク１７０に対して正しい角度でハニカム構造体７０を位置させることが容易となる。
　なお、本発明は上記実施形態に限定されず、様々な変形態様が可能である。
　例えば、上記実施形態では、カメラ９０は、フィード装置１とは離れた位置に配置されているが、フィード装置１の底面を透明とし、ハンド１０でフィード装置１からハニカム構造体７０を把持する位置で、撮影を行うこともできる。
　また、上記実施形態では、ハンド回転部２０による回転角度αに基づくハンド１０の回転のタイミングは、ハニカム構造体７０が、封口用マスク１７０の上に搬送されてからであるが、これに限定されず、例えば、基準位置から封口用マスク１７０の上まで搬送する間であってもよく、また、搬送前に基準位置にいる間であってもよく、これらの期間の任意の複数の期間にわたって回転させてもよい。
　また、アーム３０は、水平軸周りに旋回可能な第１アーム３２及び第２アーム３４を有するが、水平軸周りに旋回可能なアームを三つ以上有しても実施は可能である。さらに、本実施形態では、第１アーム軸回転部４２を有するが、状況に応じて第１アーム軸回転部４２を固定しても、装置から省略することも可能である。
　さらに、本実施形態では、フィード装置１上に長手方向を鉛直方向にして載置されたハニカム構造体７０を封口用マスク１７０に長手方向を鉛直方向にして搬送する例について説明した。しかし、本実施形態では、ハニカムフィルタを製造する工場等の状況に応じて、フィード装置１上に載置されたハニカム構造体７０を、鉛直方向以外の水平方向に向いた封口用マスク１７０上に、封口用マスク１７０の方向にハニカム構造体７０の長手方向を合わせて搬送することも可能である。
　上記の本発明の一実施形態のハニカム構造体の搬送装置、及び、ハニカム構造体の封口方法によれば、ハニカム構造体の貫通孔と、封口用マスクの貫通孔との正確な位置合わせを容易に行なうことができる。
１　フィード装置
１０　ハンド
１２　把持部材
１４　ベース部
１６　ハンド回転軸
２０　ハンド軸回転部
２２　ハンド旋回部
３２　第１アーム
３４　第２アーム
４２　第１アーム軸回転部
５０　アーム垂直旋回部
５２　第１アーム垂直旋回部
５４　第２アーム垂直旋回部
６０　ベース
６２　アーム水平旋回部
７０　ハニカム構造体
７０ａ　貫通孔
７０ｍ，７０ｎ　マーク
８０　コントローラ
９０　カメラ
１７０　封口用マスク
１７０ａ　貫通孔
１７０ｍ　マーク
２００　封口装置
２１０　本体部
２１０ｄ　凹部
２１０ｅ　連通路
２１０ｐ　多孔質部材
２２０　弾性板
２２５　リング部材
２２５ａ　開口
２５０　ポンプ
２５１　シリンダ
２５３　ピストン
２５５　モータ
３００　較正用ニードル受け部材
３１０　較正用ニードル孔部
３２０　較正用ニードル
４００　搬送装置
８０１　把持・初期移動部
８０２　初期回転角度認識部
８０３　アーム水平旋回制御部
８０４　アーム垂直旋回制御部
８０５　必要回転角度取得部
８０６　第１アーム軸回転制御部
８０７　ハンド旋回制御部
８０８　ハンド軸回転制御部
８０９　後工程指示部
８１０　較正部
 

Claims (6)

  1. 　柱状のハニカム構造体を把持可能であるハンドと、
    　前記ハンドをその端部に保持するアームと、
    　前記アームを少なくとも一つの鉛直軸周りに旋回させるアーム水平旋回部と、
    　前記アームを少なくとも一つの水平軸周りに旋回させるアーム垂直旋回部と、
    　前記アームに対して前記ハンドを前記ハニカム構造体の長手方向に垂直の軸周りに回転させるハンド旋回部と、
    　前記アームに対して前記ハンドを前記ハニカム構造体の長手方向の軸周りに回転させるハンド軸回転部と、
    　基準位置において前記ハンドが把持したハニカム構造体の端面を撮影するカメラと、
    　前記カメラが撮影した画像に基づいて、前記基準位置における前記ハニカム構造体の長手方向の軸周りの初期回転角度を認識する初期回転角度認識部と、
    　前記アーム水平旋回部、前記アーム垂直旋回部及び前記ハンド旋回部の少なくともいずれかを駆動することにより、前記ハンドが把持するハニカム構造体を前記基準位置から封口用マスクまで搬送させるアーム旋回制御部と、
    　前記初期回転角度認識部が前記基準位置で認識した前記初期回転角度、及び前記基準位置から前記封口用マスクまでの前記アーム水平旋回部の駆動に伴う前記ハニカム構造体の長手方向の軸周りの回転角度に基づいて、前記封口用マスクに対する前記ハニカム構造体の回転角度を所望の最終回転角度とするために必要な回転角度を取得する必要回転角度取得部と、
    　前記必要回転角度取得部が取得した前記必要な回転角度に基づいて前記ハンド軸回転部を駆動して、前記ハンドが把持した前記ハニカム構造体を長手方向の軸周りに回転させるハンド軸回転制御部と、
    　を備えるハニカム構造体の搬送装置。
  2. 　前記アームは、水平軸周りに旋回可能な第１アーム、及び、前記第１アームに対して、水平軸周りに旋回可能な第２アームを有し、
    　前記アーム旋回部は、前記第１アーム及び前記第２アームを旋回させる、請求項１記載のハニカム構造体の搬送装置。
  3. 　前記カメラは前記ハニカム構造体の下端面を撮影する請求項１又は２記載のハニカム構造体の搬送装置。
  4. 　前記アーム旋回制御部による前記アーム垂直旋回部及び前記ハンド旋回部の少なくともいずれかの駆動の誤差を較正する較正部をさらに備えた、請求項１～３のいずれか１項に記載のハニカム構造体の搬送装置。
  5. 　配置された柱状のハニカム構造体をアームの端部に設けたハンドで把持する工程と、
    　前記ハンドが把持した前記ハニカム構造体の端面の画像を撮影する工程と、
    　前記画像に基づいて、前記撮影がなされた基準位置における、前記ハニカム構造体の長手方向の軸周りの初期回転角度を認識する工程と、
    　前記アームを少なくとも一つの鉛直軸周りと少なくとも一つの水平軸周りとに旋回させ、前記アームに対して前記ハンドを前記ハニカム構造体の長手方向に垂直の軸周りに回転させることによって、前記ハンドが把持する前記ハニカム構造体を前記基準位置から封口用マスクまで搬送する工程と、
    　前記基準位置で認識した初期回転角度、及び前記基準位置から前記封口用マスクまでの前記搬送に伴う前記ハニカム構造体の長手方向の軸周りの回転角度に基づいて、前記封口用マスクに対する前記ハニカム構造体の回転角度を所望の最終回転角度とするために必要な回転角度を取得する工程と、
    　前記必要な回転角度に基づいて前記アームに対して前記ハンドを前記ハニカム構造体の長手方向の軸周りに回転させる工程と、
    　前記ハンドの回転後に前記ハニカム構造体を前記封口用マスクに載置する工程と、
    　載置された前記封口用マスクを介して前記ハニカム構造体に封口材を供給する工程と、
    　を含むハニカム構造体の封口方法。
  6. 　前記アームを少なくとも一つの水平軸周りに旋回させる動作、及び前記アームに対して前記ハンドを前記ハニカム構造体の長手方向に垂直の軸周りに回転させる動作の少なくともいずれかの動作の誤差を較正する工程をさらに含む、請求項５に記載のハニカム構造体の封口方法。
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