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蜂窝状结构体制造装置及蜂窝状结构体的制造方法

阅读:77发布:2023-02-23

专利汇可以提供蜂窝状结构体制造装置及蜂窝状结构体的制造方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种蜂窝状结构体制造装置,具备:成形机;至少一个以上的支座;以及由蜂窝状结构体的切断用细线和切入部件构成的切断器,支座具备以下机构:可以使从成形机 挤压 出的蜂窝状结构体在蜂窝状结构体的纵向上以与该结构体的挤压速度大致相同的速度移动,切断器具备以下机构:使切断用细线在与该细线的张设面相同的面上向蜂窝状结构体一侧移动,用切入部件在结构体的外周侧面上形成引导槽之后,立即使切断用细线位于引导槽内,将切断用细线压入蜂窝状结构体,切断蜂窝状结构体。,下面是蜂窝状结构体制造装置及蜂窝状结构体的制造方法专利的具体信息内容。

1.一种蜂窝状结构体制造装置,其特征在于,
具有:在重方向或相对于该方向成小于30°的倾斜方向上, 连续地挤压出蜂窝状结构体的成形机;放置被挤压出的蜂窝状结构 体,并且可以移动的至少一个以上的支座;以及能够移动的切断器, 该切断器由框架体、张设在该框架体上的切断用细线、以及在含有该 张设的切断用细线的面上设置对该蜂窝状结构体切入的位置的切入部 件构成,
该支座具备以下机构:将从该成形机挤压出来的蜂窝状结构体以 其单元开口端面放置,在这样的状态下,以与该蜂窝状结构体的纵向 的挤压速度大致相同的速度,使该蜂窝状结构体在纵向上移动;该切 断器具备以下机构:与该支座朝向纵向的移动大致同步地,一边在与 该支座相同的方向上以大致相同的速度移动,一边通过使该张设的切 断用细线在含有该切断用细线的面上向该蜂窝状结构体侧移动,从而 用该切入部件在该蜂窝状结构体的外周侧面上形成引导槽,在该引导 槽的形成后,立即使该切断用细线位于该引导槽内,将这样的该切断 用细线插入该蜂窝状结构体,可切断该蜂窝状结构体。
2.如权利要求1所述的蜂窝状结构体制造装置,其特征在于, 前述切断器的框架体以包含至少2个的臂部件、设置在各臂部的前端 的旋转部件、以及连接前述切断用细线的两端的驱动部的方式构成, 前述切断用细线张设在该旋转部件间,具备通过该驱动部的运转,该 切断用细线在延伸方向上运动的机构。
3.如权利要求1或2所述的蜂窝状结构体制造装置,其特征在 于,还具备:与前述的蜂窝状结构体非接触地检测该蜂窝状结构体的 纵向的挤压速度的速度检测器,该速度检测器具备以下机构:向前述 支座、或该支座和前述切断器发送需要的信息,以与该蜂窝状结构体 的纵向的挤压速度大致相同的速度使其移动。
4.如权利要求1~3的任一项所述的蜂窝状结构体制造装置, 其特征在于:还具备:检测作用在前述支座上的负载的负载检测器, 具备以下机构:用该负载检测器来检测前述蜂窝状结构体被放置到支 座时产生的负载的变动,基于该检测到的信息,使该支座、或该支座 和前述切断器开始向该蜂窝状结构体纵向移动。
5.如权利要求4所述的蜂窝状结构体制造装置,其特征在于, 具备以下机构:通过前述负载检测器,检测由于移动开始后的支座的 移动速度与蜂窝状结构体的纵向的挤压速度的偏离所产生的作用在支 座上的负载的变动,基于该检测到的信息,使该支座、或该支座和前 述切断器以与该蜂窝状结构体的纵向的挤压速度大致相同的速度移 动。
6.如权利要求4或5所述的蜂窝状结构体制造装置,其特征在 于,具备以下机构:通过前述负载检测器,检测在前述蜂窝状结构体 的切断结束时产生的作用在支座上的负载的变动,基于该检测到的信 息,在放置切断后的蜂窝状结构体的支座上开始向转运位置移动。
7.一种蜂窝状结构体的制造方法,一边连续地从成形机挤压出 蜂窝状结构体,一边用切入部件在该蜂窝状结构体的外周侧面上形成 引导槽后,使切断用细线插入该引导槽,切断该蜂窝状结构体,其特 征在于,
该蜂窝状结构体在重力方向或相对于该方向成小于30°角的倾斜 方向上被挤压出,
当通过该切入部件形成引导槽时,连续进行该切断用细线向该引 导槽的插入。
8.如权利要求7所述的蜂窝状结构体的制造方法,其特征在于, 一边以与前述蜂窝状结构体的纵向的挤压速度相同的速度,使前述切 断用细线在与该纵向相同的方向上移动,一边进行前述蜂窝状结构体 的切断。
9.如权利要求7或8所述的蜂窝状结构体的制造方法,其特征 在于,在将该蜂窝状结构体放置到支座上的状态下进行前述蜂窝状结 构体的切断。
10.如权利要求7~9的任一项所述的蜂窝状结构体的制造方法, 其特征在于,伴随前述切断用细线向延伸方向的运动而进行前述蜂窝 状结构体的切断。

说明书全文

技术领域

发明涉及蜂窝状结构体的制造装置及使用该制造装置的蜂窝状 结构体的制造方法。更详细地说,本发明涉及在连续地挤压成形薄壁 或大型的蜂窝状结构体时所适合的蜂窝状结构体制造装置及使用该制 造装置的蜂窝状结构体的制造方法。

背景技术

近年来,在所呼吁的环境问题中,对于作为排气净化用的催化剂 载体等来使用的陶瓷质的蜂窝状结构体,其需要大幅增加,而且对于 该制造装置和制造方法,也能够使用通过连续地挤压出该蜂窝状结构 体来达到高生产率的制造装置。
另外,对于该蜂窝状结构体,很盛行在发动机启动时快速地升高 催化剂温度来使净化性能提高,通过使载持催化剂的隔壁变薄,来减 少隔壁的热容量的尝试,现今作为主流的是使用0.1~0.2mm厚度的 隔壁,在一部分装置中,也使用0.1mm以下厚度的隔壁。此外,该薄 壁化的尝试也不断在大型的蜂窝状结构体中有进展,现在,对于外径 超过150mm的大型产品,薄壁化也都进入了实用阶段。
在这种情况下,作为制造蜂窝状结构体的现有技术的制造装置和 制造方法,一般是:一边将从成形机挤压出的蜂窝状结构体以其外周 侧面放置到具有对应于该形状的凹面的多个支座上,一边在相对于重 方向垂直的方向上连续地挤压出蜂窝状结构体的装置和制造方法 (特公昭64-6916号公报等)。
此外,公开了:作为适合于该连续挤压成形的制造装置和制造方 法的自动切断装置,具备:放置蜂窝状结构体的支座;使放置了蜂窝 状结构体的支座移动的搬运路;检测蜂窝状结构体的挤压速度的速度 传感器;以及在与用该速度传感器检测到的蜂窝状结构体的挤压速度 相同的速度下,一边在蜂窝状结构体的移动方向上移动一边进行蜂窝 状结构体的切断的切断器(该号公报)。
此外,公开了:作为进行蜂窝状结构体的切断的切断器,一般使 用制的细线,进而,在使该细线切入时,为了谋求不在蜂窝状结构 体的外壁和隔壁上产生变形,就利用拉刀等在切断阻力最大的蜂窝状 结构体的外周侧面上设置切断引导槽,使细线进入该切断引导槽来切 断蜂窝状结构体的切断方法及自动切断装置(特开2001-96524号公 报)。
但是,在现有技术的制造装置和制造方法中,由于是在相对于重 力方向垂直的方向上挤压出蜂窝状结构体,所以就产生了自重容易作 用在结构强度小的隔壁厚度方向上的问题。因此,在制造由于薄壁化 而使强度变得极小的蜂窝状结构体、或由于大型化而使大的自重容易 作用在隔壁厚度方向上的蜂窝状结构体的情况中,由于自重就产生了 压坏等外壁的变形、或单元扭曲、褶皱等的隔壁的变形,成为了薄壁 化、大型化的很大阻碍。

发明内容

本发明鉴于上述问题而提出,目的在于:提供可以连续地制造薄 壁或大型的蜂窝状结构体而在蜂窝状结构体的外形和隔壁上完全不产 生变形的蜂窝状结构体的制造装置及制造方法。
发明人的解决上述课题的潜心研究的结果是,首先,设置成形 机,以使自重主要作用在蜂窝状结构体的结构强度最大的隔壁长度方 向上,使挤压方向成为重力方向或相对于该方向成小于30°的倾斜 方向。
但是,在这样的挤压方向的制造装置中,在挤压出的蜂窝状结构 体长条化的情况下,与对应于该长条化支撑自重的面积也增大的现有 技术的制造装置不同,在物理上和装置的结构上,不能用大面积来支 撑由重力产生的自重,如现有技术的自动切断装置那样,独立地进行 切入所得的槽的形成,以及细线所得的蜂窝状结构体的切断时,就产 生了在蜂窝状结构体上易于产生变形的新问题。
即,当在重力方向等上挤压时,被挤压出的蜂窝状结构体,由于 伴随长条化和自重的增大,即使由于径向的很小的力,也使得难于维 持原来的姿势,所以与现有技术同样地,独立地进行上述2个工序, 当到最终的切断结束的时间变长时,不用说切断时,由于机械的振动 等其他的因素,在位于径向力容易集中的压模开口部的蜂窝状结构体 的部位,就产生了蜂窝状结构体弯曲,由碰撞引起的外壁变形,或单 元扭曲等的隔壁的变形。
因此,本发明人进一步进行了研究,作为制造装置的切断器,通 过使用具有:框架体;张设在框架体上的切断用细线;在包含该张设 着切断用细线的面上设置对蜂窝状结构体的切入位置的切入部件的装 置,用切入部件在蜂窝状结构体的外周侧面上形成引导槽之后,立即 使切断用细线位于该引导槽内,将这样的切断用细线插入蜂窝状结构 体中,进行切断,就知道了能够解决上述问题,使本发明完成。
即,本发明提供了一种蜂窝状结构体制造装置,其具有:在重力 方向或相对于该方向成小于30°角的倾斜方向上,连续地挤压出蜂窝 状结构体的成形机;放置被挤压出的蜂窝状结构体,并且可以移动的 至少一个以上的支座;以及可移动的切断器,该切断器由框架体、张 设在该框架体上的切断用细线、以及在含有该张设的切断用细线的面 上设置对该蜂窝状结构体的切入位置的切入部件构成,该支座具备以 下机构:将从该成形机挤压出来的蜂窝状结构体以其单元开口端面放 置,在该状态下,以与该蜂窝状结构体的纵向的挤压速度大致相同的 速度来使该蜂窝状结构体移动,该切断器具备以下机构:通过一边使 其与该支座的纵向的移动大致同步,即与该支座同方向并且以大致相 同的速度移动,一边使该张设着的切断用细线在含有该切断用细线的 面上向该蜂窝状结构体侧移动,从而用切入部件在该结构体的外周侧 面上形成引导槽,在该引导槽的形成后,立即使该切断用细线位于该 引导槽内,将这样的该切断用细线插入该蜂窝状结构体,可切断该蜂 窝状结构体。
作为本发明中的切断器,优选地,框架体包含:至少2个臂部件、 设置在各臂部的前端的旋转部件、以及连接上述切断用细线的两端的 驱动部而构成,并且具备张设在旋转部件间的切断用细线通过该驱动 部的运转而在延伸方向上运动的机构。
此外,在本发明中,优选地,还具备:与蜂窝状结构体非接触地 检测蜂窝状结构体的纵向的挤压速度的速度检测器,具备基于来自速 度检测器的信息而使支座、或该支座与切断器以与蜂窝状结构体的纵 向的挤压速度大致相同的速度移动的机构。
此外,在本发明中,优选地,具备:检测作用在支座上的负载的 负载检测器,用负载检测器来检测蜂窝状结构体被放置到支座时产生 的负载的变动,具备根据该检测到的信息,来使该支座、或该支座与 切断器开始向该蜂窝状结构体纵向移动的机构。进而,在本发明中, 优选地,具备以下机构:通过负载检测器,检测由于移动开始后的支 座的移动速度与蜂窝状结构体的纵向的挤压速度的偏离而产生的作用 在支座上的负载的变动,根据检测到的信息,使该支座、或该支座与 切断器以与蜂窝状结构体的纵向的挤压速度大致相同的速度移动。
此外,在本发明中,优选地,具备以下机构:利用负载检测器, 检测在蜂窝状结构体的切断结束时产生的作用在支座上的负载的变 动,基于检测到的信息,在放置切断后的蜂窝状结构体的支座上开始 向转运位置的移动。
进而,本发明提供一种蜂窝状结构体的制造方法,一边连续地从 成形机挤压出蜂窝状结构体,一边在蜂窝状结构体的外周侧面上用切 入部件形成引导槽后,使切断用细线插入该引导槽,切断该蜂窝状结 构体,其特征在于:蜂窝状结构体沿重力方向等被挤压出,当通过该 切入部件而形成引导槽时,连续进行切断用细线向引导槽的插入。
在本发明的制造方法中,优选地,一边使切断用细线以与蜂窝状 结构体的纵向的挤压速度相同的速度,在与该纵向相同的方向上移 动,一边进行蜂窝状结构体的切断。
此外,在本发明的制造方法中,优选地,在将该蜂窝状结构体放 置到支座的状态下进行蜂窝状结构体的切断,优选地伴随切断用细线 向延伸方向的运动进行蜂窝状结构体的切断。
在这里,基于图2(a)~(c)、图3(a)~(c)以及图4,来 对本发明的蜂窝状结构体的一连串的动作按工序的顺序进行说明。另 外,2(a)~(c)是本发明的蜂窝状结构体制造装置的一个实施方 式,更具体地说,虽然表示了向重力方向连续地挤压出蜂窝状结构体 的制造装置,但是基本的动作在向相对于重力方向成小于30°角的倾 斜方向连续地挤压出蜂窝状结构体的蜂窝状结构体制造装置中也是相 同的。
如图2(a)~(c)所示,在本发明的制造装置50中,成形机1 的挤压方向P设置成朝向重力方向等,从成形机1挤压出的蜂窝状结 构体10的自重作用的方向成为主要相对于自重能够得到最大强度的 隔壁长度方向。
接着,在本发明的制造装置50中,通过支座移动部5,使支座3 移动到从成形机1挤压出来的蜂窝状结构体10的单元开口端面9的 正下方,通过在支座3上放置蜂窝状结构体10(在图中,作为适合的 实施例,表示了在支座3上设置搬运托板17,在其上放置蜂窝状结构 体10的例子),可以稳定地维持原来的姿势。此外,在本发明的制造 装置50中,以称为蜂窝状结构的结构上强度最大的单元开口端面9 进行该蜂窝状结构体10的放置。
另外,例如可以通过检测作用在支座3上的负载的负载检测器7, 来检测在切断结束时所产生的负载的变动,基于检测结果使支座3开 始向单元开口端面9的正下方移动。
在本发明的制造装置50中,接着,例如基于速度检测器6所得 的蜂窝状结构体10的纵向的挤压速度等的信息,通过支座移动部5, 在与蜂窝状结构体10的纵向Z相同的方向上,以与纵向的挤压速度 大致相同的速度来使放置了蜂窝状结构体10的支座3移动,随时间 推移而长条化了的蜂窝状结构体10能够在支座3上从尺寸短的时刻 放置到切断结束的时刻。
此外,在本发明的制造装置50中,切断器2也与上述支座3的 移动大致同步地,基于速度检测器6等的信息,在与支座3相同的方 向上,以大致相同的速度来移动,由此可以一边连续地挤压出蜂窝状 结构体10,一边进行径向等的所希望的切断。
进而,在本发明的制造装置50中,一边使切断器2向上述纵向Z 移动,一边如图3(a)~(c)和图4所示,在包含张设着的切断用 细线25和对蜂窝状结构体的切入位置(形成引导槽15的位置)27的 面26上,使其向蜂窝状结构体10一侧移动,在通过切入部件23形 成引导槽15之后不久,使切断用细线25位于引导槽15内,将这样 的切断用细线25插入蜂窝状结构体10,沿径向等切断蜂窝状结构体 10。
本发明的制造装置50,利用切断器2的这样的一连串的动作,几 乎没有从切入部件23所得的引导槽15的形成到切断用细线25所得 的蜂窝状结构体10的切断的时间滞后,可以在蜂窝状结构体10达到 所希望的长度之后在极短的时间内结束切断。其结果,即使沿重力方 向等挤压出蜂窝状结构体10,也可以在相对于径向力成为不稳定的状 态之前进行切断,能够极大地降低成形不良。
另外,虽然在图2中没有特别的明示,但是在蜂窝状结构体10 的切断结束之后,例如,基于负载检测器7的信息,放置切断后的蜂 窝状结构体10的支座3移动到向搬运机16转运的位置,将蜂窝状结 构体10转运到搬运机16(在图2所示的装置中,转运每个装载了蜂 窝状结构体的搬运托板17)。其后,上升到朝向蜂窝状结构体10的单 元开口端面9的支座提供位置后(在图2所示的装置中,在从搬运机 16拾起新的搬运托板17后上升。),例如,基于负载检测器7等的信 息,在从成形机1新挤压出来的蜂窝状结构体10的单元开口端面9 上重新提供支座3。
附图说明
图1是表示本发明的制造装置的主要部分的动作状况的模式图。
图2(a)~(c)是按照工序顺序表示本发明的制造装置的主要 部分的动作的工序图。
图3(a)~(c)是对于本发明的切断器,按照工序顺序表示一 连串的切断动作的工序图。
图4是对于本发明的切断器,模式地表示切断用细线与切入位置 (引导槽)的位置关系的侧视图。
图5是表示在本发明的制造装置中,斜向挤压出蜂窝状结构体时 的实施方式的模式图。
图6是表示在本发明的制造装置中,将蜂窝状结构体的挤压方向 作为重力方向时的实施方式的模式图。
图7(a)是在表示本发明中的成形机中所使用的压模的一个例子 的俯视图,(b)是表示其一部分的透视图。
图8是表示本发明中的负载检测器的一个例子的模式图。
图9是表示本发明中的负载检测器的其他一个例子的模式图。
图10是表示本发明中的负载检测器的其他一个例子的模式图。
图11是表示本发明中的负载检测器的其他一个例子的模式图。
图12是表示本发明中的负载检测器的其他一个例子的模式图。
图13(a)~(c)是按照工序顺序表示本发明的其他方式的制 造装置的主要部分的动作的工序图。
图14是表示本发明中的切断器的一个例子的侧视图。
符号的说明
另外,附图中使用的以下的附图标记分别表示以下装置的部件。
1---成形机,2---切断器,3、4---支座,6---速度检测器,7---负载 检测器,8---外周侧面,9---单元开口端面,10---蜂窝状结构体,11--- 压模,11a---基体,11b---狭缝,11c---胶土导入孔,13---胶土挤压机 构,14---切断器移动部,15---引导槽,16---搬运机,17---搬运托板, 20---框体,21---臂部,22---旋转部件,23---切入部件,24---驱动部, 25---切断用细线,26---包括张设的切断用细线的面,27---切入位置, 31---臂部件,32---升降部件,33---主体,34---臂部件,35---辅助部, 37---升降部件,41---台座部,42---弹簧,43主体,45---气压缸,46--- 气垫,47---负载检测器,50---(蜂窝状结构体)制造装置。

具体实施方式

下面一边参照附图,一边按各构成要件来对本发明的实施方式更 具体地进行说明。
如图1及图5等所示,本发明中的成形机1如上所述地,将蜂窝 状结构体的挤压方向P设置成重力方向或相对于该方向倾斜小于30° 的方向。由此,由于被成形的蜂窝状结构体10的自重主要作用到其 结构上强度最大的隔壁的长度方向上,所以即使是在制造薄壁及/或 大型的蜂窝状结构体10时,也能够不在朝向径向的蜂窝状结构体10 的外壁及/或隔壁上产生变形地来制造。
在本发明中,成形机1中的蜂窝状结构体的挤压方向P,通常如 图1所示,虽然优选地是自重只作用在蜂窝状结构体的隔壁的长度方 向上的重力方向,但是在利用其自重来补正由于成形机的特性而引起 的蜂窝状结构体10的弯曲时,如图5所示,也可以将蜂窝状结构体 的挤压方向以所希望的角度来倾斜设置。
作为本发明中的成形机1,可以例举具有压模11和胶土挤压机构 13的成形机。
此外,如图7(a)、(b)所示,作为压模11,可以例举分别具有 在圆盘状等基体11a的挤压侧的格子状等的狭缝11b,以及在与该基 体的挤压侧相反一侧的胶土导入孔11c,胶土导入孔11c在基体11a 的内部与狭缝11b交叉的位置连通该狭缝11b。
通常,蜂窝状结构体的隔壁厚度通过该狭缝11b的宽度来调整。 例如,在具有0.05mm的隔壁的蜂窝状结构体的生产中,通常使用的 该狭缝宽度为0.05~0.055mm。
此外,如图1所示,作为胶土挤压机构13,虽然可以例举例如气 缸构造的机构,但是,除此之外,也可以是内设多个螺旋并且连续进 行原料的混合和胶土的挤压的机构。
接着,本发明中的支座3的构成为:以该单元开口端面9来放置 从成形机1挤压出来的蜂窝状结构体10,可以在这样的蜂窝状结构体 10的纵向Z上,以与纵向的蜂窝状结构体的挤压速度大致相同的速度 来移动。
由此,能够在相对于其自重而获得最大强度的状态下,来支承在 重力方向上挤压出的蜂窝状结构体10。
此外,通过以蜂窝状结构体的单元开口端面9来放置,则例如没 有必要在每次制造的蜂窝状结构体改变时使如下所述的搬运托板17 等的装载蜂窝状结构体10的部件的形状与蜂窝状结构体的形状对应, 其结果,可以实现装置的简化。进而,通过支座3的存在,切断位置 基本上不受限制,可以一边连续运转一边制造不同长度的蜂窝状结构 体。
作为本发明中的支座3,虽然只要具有对应于蜂窝状结构体10的 单元开口端面9的台座部41就可以,但是根据需要,也可以设置对 应于该单元开口端面9的形状的单元结构体、比该单元开口端面9开 口面积大的单元结构体、或由多孔质体构成的搬运托板17。
通过设置这样的搬运托板17,以蜂窝状结构体10的单元开口端 面9来放置时,由于可以避免用支座的放置蜂窝状结构体的面来密闭 各单元,所以就不会由于挤压而使单元内低压化,可以避免由于该低 压化而产生的单元的真空压坏等的不良。
此外,如图5所示,在使挤压方向为相对于重力方向倾斜小于30 °的方向时,除了对应于蜂窝状结构体10的单元开口端面9而设置 的台座部41之外,优选地将具有对应于自重所作用的外周侧面8的 至少一部分的支承面的辅助部35附设在主体43或台座部(在图中表 示已附设在主体上的例子)41上,做成以该单元开口端面9和该外周 侧面8将蜂窝状结构体10放置的支座3。由此,在挤压成形时,由于 蜂窝状结构体10的自重的一部分能够被外周侧面8支撑,所以蜂窝 状结构体10就能够在更稳定的状态下放置,可以高度防止成形不良。
此外,作为本发明中的支座3,在使挤压方向为重力方向时,如 图6所示,除了对应于蜂窝状结构体10的单元开口端面9而设置的 台座部41之外,优选地将具有对应于蜂窝状结构体10的外周侧面8 的一部分的支承面的辅助部35在对抗切断应力位置附设到主体43或 台座部(在图中表示已附设在主体上的例子)41上。在这样的支座3 中,在切断时,能够更高度防止蜂窝状结构体10的变形,特别是, 在制造开口率高,或长/径比大的蜂窝状结构体10时,其效果明显。
此外,虽然辅助部35的支承面未必需要完全对应于蜂窝状结构 体10的外周侧面8的形状,但是当然最好还是完全对应的形状。
如图1所示,本发明中的支座3虽然只有一个就可以,但是在作 为连续挤压的制造装置时,如图13(a)~(c)所示,优选地设置至 少2个以上的支座3、4,将制造蜂窝状结构体10的一连串动作各个 独立来进行。具体说是,优选地在切断结束后,放置切断了的蜂窝状 结构体10的一个支座4通过支座移动部5移动到向搬运机16转运切 断了的蜂窝状结构体10的位置,在将蜂窝状结构体10转运到搬运机 16后,在规定的位置待机,另一方面,在该规定位置待机的其他的支 座3与一个支座4的这些动作并行,通过支座移动部5,移动到接受 新挤压出来的蜂窝状结构体10的单元开口端面9的位置,在该面9 放置蜂窝状结构体10,在与蜂窝状结构体10的纵向的挤压速度大致 相同的速度下,在与纵向Z相同的方向上移动。
在设置了这样的支座3、4的装置50中,能够将蜂窝状结构体10 从挤压刚开始后放置到支座3、4来成形,特别是适合于作为在高速 下挤压成形的装置。在该例中,虽然作为支座,通过设置2个的例子 来进行说明的,但是,设置2个以上当然也可以。
作为本发明中的支座移动部5,只要是能够使在支座3上进行前 述所希望的动作的装置就可以,例如,如图1所示,可以例举具有: 连接支座3,能够在相对于蜂窝状结构体10的挤压方向垂直的方向上 伸缩的结构的臂部件31、以及使该臂部件31沿蜂窝状结构体10的挤 压方向上下移动的升降部件32的装置。此外,作为在支座移动部5 中的支座移动用中使用的机构,通常,只要是在这种移动中所采用的 机构就可以,例如,可以例举气缸式、油压式、传动带式等各种机构。
此外,该支座移动部5的控制机构也只要是使在支座3上进行所 希望的动作的能够就可以,例如,也可以是以下机构:在控制部(未 图示)预先设定与支座3的动作相关的时间表,按照基于该设定且来 自控制部的指令来使支座移动部5驱动,从而使支座3动作。
为了更精密地控制,以使支座3对应于蜂窝状结构体10的纵向 的挤压速度的变动来移动,优选地设置各种检测器,实时检测需要的 信息,并据此来使支座移动部驱动。
此外,作为检测器,在放置了蜂窝状结构体10的时刻,作为用 于使支座2开始向蜂窝状结构体的纵向Z移动的机构,可以例举能够 检测在支座3上放置了蜂窝状结构体10的时刻的机构,作为向支座3 的该方向Z的移动开始后,用于使其在与蜂窝状结构体10的纵向的 挤压速度大致相同的速度下移动的机构,例如,可以例举能够检测蜂 窝状结构体10的纵向的挤压速度等的该移动必要的信息的机构。此 外,可以例举能够检测切断结束的机构。以使切断结束后的向支座的 转运位置的移动、进而向新挤压出来的蜂窝状结构体10的单元开口 端面9的移动开始。
在本发明中,作为检测蜂窝状结构体10的放置时刻的装置,如 图1所示,可以例举检测在蜂窝状结构体10被放置到支座3时所产 生的负载的变动的负载检测器7。
此外,在移动开始后,作为检测用于使支座3以所希望的速度移 动的信息的装置,除了测定蜂窝状结构体10的纵向的挤压速度的速 度检测器6之外,可以例举检测通过移动开始后的支座3的移动速度 与蜂窝状结构体10的纵向的挤压速度的偏离所产生的作用在支座3 上的负载的变动的负载检测器7(在图1中,虽然表示了通过速度检 测器6,进行支座3的速度调整的例子,但是也可以用负载检测器7 来进行支座3的速度调整。)。另外,在该速度检测器6的情况下,根 据检测到的纵向的挤压速度,只要使支座3以相同的速度移动即可, 在负载检测器7的情况下,根据检测到的负载的变动,只要使支座3 移动到负载的变动在所希望的范围内即可。此外,当应用速度检测器 6时,由于可以用速度检测时间对所得到的纵向的挤压速度进行积分, 来检测蜂窝状结构体10到达所希望的长度的时刻,所以可以由同一 检测器来控制后述的切断器2向蜂窝状结构体纵向Z的垂直方向的移 动的开始。
进而,作为检测切断结束的检测器,可以例举检测切断器2向相 对于蜂窝状结构体纵向Z垂直的方向的动作结束的装置,在将切断用 细线连接到驱动部的结构的切断器中,通过驱动部的扭矩的变动检测 切断的结束的装置等。不过,在可以避免由于切断用细线的挠曲或切 断所产生的误检测这一点上,负载检测器7,更具体地说,优选地, 通过弹簧位移、气缸或气垫等的内压位移、或压电元件的弯曲位移, 来间接地检测在蜂窝状结构体10的切断结束时所产生的作用在支座3 上的负载的突然的变动。
另外,从以上可以很清楚地知道,根据负载检测器7,可以在控 制支座3的动作的基础上,用一个检测器来检测必要的信息,对于切 断器2也可以进行同样的控制。此外,如后所述,因为也能够进行切 断结束的检测,所以可以控制切断结束后的支座3等的动作开始。当 使用速度检测器6时,由于能够通过蜂窝状结构体10的长条化快速 地对应并使支座3移动,所以优选地对两者进行组合。
在本发明中,速度检测器6虽然是根据任何的原理都可以,但是 从设置位置的限制少这一点、以及能够快速地对应蜂窝状结构体10 的纵向的挤压速度并使支座3移动这一点出发,优选地为以下装置: 向蜂窝状结构体10发出激光或声波,利用激光或超声波对应于蜂 窝状结构体10表面的挤压速度的变动,基于该变动来算出速度,利 用所谓非接触来检测蜂窝状结构体10的纵向的挤压速度。
此外,作为负载检测器7,虽然也是不管根据任何的原理都可以, 但可以例举以下装置:利用例如弹簧位移、或内压位移等各种弹性体 的位移,来检测作用在支座3上的负载,或利用压电体的弯曲位移来 检测作用在支座3上的负载。
此外,如图8~11所示,在利用各种弹性体的位移,来检测作用 在支座3上的负载的情况下,优选地,支座3由连结支座移动部5的 检测器主体43、在该主体43上以可动状态配设的台座部41、以及设 置在主体43和台座部41之间的弹簧42等的弹性体来构成,设置通 过弹簧42等的弹性体的位移来检测作用在该台座部41上的负载的负 载检测器7。
同样地,如图12所示,在利用压电体的弯曲位移,来检测作用 在台座部41上的负载的情况下,优选地,支座3由连结支座移动部5 的检测器主体43、在该主体43上以可动状态配设的台座部41来构成, 设置通过压电体的弯曲位移来检测作用在该台座部41上的负载的负 载检测器7(47)。
另外,当成为利用如图8~11所示的各种弹性体的位移,来检测 作用在台座部41上的负载的结构时,在作为负载检测器7的功能之 外,在支座3放置蜂窝状结构体10时,通过弹性体的缓冲作用,就 能够极力降低在放置时蜂窝状结构体的破损等。此外,即使在支座3 的移动相对于蜂窝状结构体10的纵向的挤压速度而产生了若干偏离 的情况下,也能够维持对蜂窝状结构体10合适的挤压状态。
在本发明中,作为利用了弹性体的位移的具体例子,如图8所示, 可以例举以下装置:支座3由连结支座移动部的检测器主体43、在该 主体43上以在挤压方向上可移动的状态配设的台座部41、以及在与 挤压方向相反的方向上以一定的力牵引台座部41的弹簧42构成,负 载检测器7由检测变长了的蜂窝状结构体10挤压该台座部41时产生 的、弹簧42的伸长量的位移的检测器构成,或如图9所示,支座3 由连结支座移动部的检测器主体43、在该主体43上以在挤压方向上 可移动的状态配设的台座部41、以及在主体43和台座部41之间设置 的弹簧42构成,负载检测器7由检测变长了的蜂窝状结构体10挤压 该台座部41时产生的、弹簧42的收缩量的位移的检测器构成。
由于前者的检测器利用弹簧等的伸长量的位移,所以优选地在检 测小负载的变动时使用,由于后者的检侧器利用弹簧等的收缩量的位 移,所以优选地在大负载作用的情况下使用。
此外,如图10所示,作为其他的例子,可以例举以下装置:支 座3由在台座部41和检测器主体43之间代替弹簧地配设气缸45而 成,负载检测器7由检测变长了的蜂窝状结构体10挤压该台座部41 时产生的气缸45的内压位移的检测器构成,或者,如图11所示,支 座3在台座部41和检测器主体43之间代替弹簧地配设气垫46而成, 负载检测器7由检测变长了的蜂窝状结构体挤压该台座部41时产生 的气垫46中的内压位移的检测器构成。
在配设气缸45的例子中,由于缸压的改变容易,所以不仅用一 种装置就可以制造不同重量的蜂窝状结构体10,而且如果对应于被挤 压的蜂窝状结构体10的重量来自动控制缸压的改变,则可以连续制 造不同重量的蜂窝状结构体10。此外,在任一例中,都可以对于缸压 的位移而将台座部41的面压设定为非线性,在将蜂窝状结构体10放 置到支座3时,可以使台座部41与蜂窝状结构体10软接触,能够防 止断裂等的破损。
在本发明中,作为利用了压电体的位移的具体例子,可以例举以 下装置:如图12所示,支座3由连结支座移动部的检测器主体43、 在该主体43上以在挤压方向上可移动的状态配设的台座部41构成, 负载检测器7由配设在主体43和台座部41之间的测压元件47构成 的,在这样的构成中,优选地在大负载作用的情况下使用。
下面,如图14、图3(a)~(c)以及图4所示,本发明中的切 断器2具有:框架体20;张设在框架体20上的切断用细线25;将对 蜂窝状结构体的切入位置27设置在与张设在框架体20上的切断用细 线25相同的面26上的切入部件23。此外,如图3(a)~(c)及图 4所示,该切断器2通过使该切入部件23的切入位置27及切断用细 线25所存在的面26向蜂窝状结构体10一侧移动,用切入部件23在 蜂窝状结构体10的外周侧面8上形成引导槽15后,使切断用细线25 立即位于引导槽15中,将这样的切断用细线25插入蜂窝状结构体10 中,来切断蜂窝状结构体10。
由此,在引导槽15形成后,就可能立即通过切断用细线25来进 行蜂窝状结构体10的切断,蜂窝状结构体10可以在变长到必要最低 限度的长度的时刻在极短时间内结束切断。
如图3等所示,在本发明中,切入部件23只要能够以在蜂窝状 结构体的径向上相当于3单元左右的深度来形成引导槽15就可以, 例如可以应用拉刀、旋转刀、激光、或柱等的切断机构。
此外,作为切入部件23,在应用拉刀、或旋转刀的情况下,只要 使拉刀、或旋转刀的前端位于包含了张设的切断用细线25的面26上 并配设切入部件就可以,作为切入部件23,在应用激光、或水柱(以 下简称作“激光等”)的情况下,配设激光等就可以,以使激光等接 触蜂窝状结构体的外周侧面的部位位于包含了张设的切断用细线的面 上。另外,这些切入部件3的固定位置没有特别的限制,只要切入位 置设置在上述特定的位置上,则在任何位置都可以。
在本发明中,由于这些由切入部件3形成的引导槽15需要具有 可以插入切断用细线25的0.2mm以上的槽宽,所以激光等、或拉刀 或旋转刀的宽度优选地在对应该引导槽15的宽度的范围内。
此外,在上述切断机构中,在应用拉刀的情况下,优选地使拉刀 的壁厚为0.5~2mm,以使形成能够可靠地将切断用细线25插入引导 槽15的槽宽,并且蜂窝状结构体10不会由于形成引导槽15时的阻 力而变形。此外,拉刀的材质优选地是防锈性能好的,进而在上述壁 厚方面,能够保持切入部件的刚性。
此外,在用拉刀或旋转刀形成引导槽15的情况下,切断速度优 选地是20~150mm/秒。在小于20mm/秒时,切断效率损失,在超过 150mm/秒的情况下,由于与隔壁的厚度的关系,有可能在蜂窝状结构 体10上产生了变形。
下面,如图14所示,作为框架体20,优选地具有2个以上的臂 部21,例如,可以例举具有コ字形形状,用2个臂部21来张设切断 用细线25的装置。另外,臂部21虽然通常有2个就足够了,但是设 置更多的臂部21也可以。
此外,在本发明中,切断用细线25除了是可以切断蜂窝状结构 体的材质之外,优选地是尽量小的径,以使不会由于切断而使径向的 大的力作用在蜂窝状结构体上。具体地说,优选地为刚质的,0.1~ 0.05mm左右。此外,在本发明中,可以例举以下装置:切断用细线25 固定并张设在框架体20的各臂部21间,或将切断用细线25的各端 部连结到驱动部24上,使切断用细线25向其延伸方向运动。进而, 在后者的情况下,优选地在框架体20的各臂部21的前端设置旋转部 件22,在该旋转部件22间张设切断用细线25的同时,将切断用细线 25的各端部连接到驱动部24上,通过该驱动部24来拉伸切断用细线 25的各端部,使张设在旋转部件22间的切断用细线25在其延伸方向 上运动。
由此,由于可以伴随切断用细线25的向延伸方向的运动来进行 蜂窝状结构体的切断,所以就能够降低切断蜂窝状结构体10时的 切断阻力,可以防止由切断所产生的蜂窝状结构体10的外形变形, 或单元扭曲,褶皱等的隔壁的变形。进而,由于经常使用切断用细线 25的不同部位来进行切断,所以就能防止由前个工序切断时染上污垢 的部位切断蜂窝状结构体,此外,由于能够防止通过反复切断的切断 用细线25的老化,所以就能使极细的切断用细线25的寿命变得非常 长。
另外,在本发明中,可以是通过驱动部24来交替地拉伸切断用 细线25的各端部,使张设在旋转部件22间的切断用细线25在其延 伸方向上往复运动,也可以是通过驱动部24来拉伸切断用细线25的 一个端部,使张设在旋转部件22间的切断用细线25只在其延伸方向 的一个方向上运动。
接着,作为本发明中的切断器移动部14,可以例举以下装置:例 如图1及图3(a)~(c)所示,具有:连接到切断器2上,在蜂窝 状结构体10的纵向上下移动的升降部件37;可旋转地连接到升降部 件37上,并且可以一边使该切入部件23接触蜂窝状结构体的外周侧 面8,一边使切断器2在相对于蜂窝状结构体10的纵向Z垂直的方向 上移动的具有水平多关节结构的臂部件(在图1所示的切断器移动部 14中,固定在移动部主体33上)34。另外,升降部件37也可以通过 与前述的支座移动部5的升降部件32共用化,来使切断器2在蜂窝 状结构体纵向上的上下移动与支座3的该移动连动。
此外,作为切断器2的控制机构,可以是例如将与蜂窝状结构体 10的纵向的挤压速度、长度、外径以及外形相关的信息预先输入到控 制部,利用基于该信息且来自控制部的指令,通过驱动切断器移动部 14的各部件来使切断器2进行所希望的动作。但是,优选地通过前述 的负载检测器7,来检测变长化了的蜂窝状结构体10挤压支座时产生 的作用在支座3上的负载的变动,基于检测到的信息,使升降部件37 驱动,使切断器2开始向蜂窝状结构体纵向Z移动。此外,优选地通 过前述的速度检测器6等,来检测蜂窝状结构体10的纵向的挤压速 度,基于该检测到的信息以及从挤压开始经过的时间的信息,来控制 升降部件37的移动速度以及臂部件34的动作开始时刻。进而,能够 在框架体20上设置检测与蜂窝状结构体10的距离的检测器(未图 示),可以一边检测与蜂窝状结构体的距离一边在切断器2进行所希 望的切断动作。
此时,虽然优选地将基于来自各检测器6、7等的信息,控制切 断器移动部14的各部件的动作的控制部(未图示)设置在装置中, 但是也未必一定要设置在装置中,也可以将该控制部设置在外部,此 外,也可以由同一控制部一起控制前述的支座移动部5。
以上,虽然主要针对本发明的蜂窝状结构体制造装置进行了说 明,但是,通过使用该装置,就能够实施本发明中的蜂窝状结构体的 制造方法。此外,此时,对于使用的陶瓷原料没有特别的限制,只要 是堇青石、等,只要可以应用于蜂窝状结构体的即可。 此外,本发明并不限定于这里所说明的实施方式,在不损坏其特征的 范围内,还可以包含其他的方式。
工业上的可利用性
综上所述,根据本发明,可以提供能够连续地制造隔壁薄或外径 大的蜂窝状结构体而在蜂窝状结构体的外形和隔壁上不产生变形的蜂 窝状结构体的制造装置及蜂窝状结构体的连续制造方法。
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