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
【課題】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。
【解決手段】コントローラ８０の初期回転角度認識部８２が、ハニカム構造体７０の鉛直軸周りの初期回転角度を認識し、必要回転角度取得部８４が、認識した初期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、必要回転角度取得部８４が取得した必要な回転角度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。回転角度が不揃なハニカム構造体７０を移送する際に、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１７０とハニカム構造体７０との位置合わせが容易となる。
【解決手段】コントローラ８０の初期回転角度認識部８２が、ハニカム構造体７０の鉛直軸周りの初期回転角度を認識し、必要回転角度取得部８４が、認識した初期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、必要回転角度取得部８４が取得した必要な回転角度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。回転角度が不揃なハニカム構造体７０を移送する際に、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１７０とハニカム構造体７０との位置合わせが容易となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公昭６３−２４７３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。
【０００５】
本発明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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、鉛直方向に配置された柱状のハニカム構造体を把持可能であるハンドと、第１の水平方向に延びる第１軸レールに沿ってハンドを移動させる第１軸駆動部と、第１の水平方向とは異なる第２の水平方向に延びる第２軸レールに沿って第１軸レールを平行移動させる第２軸駆動部と、第１軸レールに対してハンドを鉛直軸周りに回転させるハンド回転部と、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、カメラの画像に基づいて、基準位置におけるハニカム構造体の鉛直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、第１軸駆動部及び第２軸駆動部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軸駆動制御部と、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回転部を駆動してハニカム構造体を回転させるハンド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。
【０００７】
この構成によれば、初期回転角度認識部が、基準位置におけるハニカム構造体の鉛直軸周りの初期回転角度を認識し、必要回転角度取得部が、基準位置で認識した初期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、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回転部を駆動してハニカム構造体を回転させる。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。
【０００８】
この場合、第１軸レールに対して第２軸レールは直交していることが好適である。
【０００９】
この構成によれば、第１軸レールに対して第２軸レールは直交している。これにより、第１軸駆動部及び第２軸駆動部はそれぞれ最小の移動距離でハニカム構造体を所定の位置に移動させることができる。
【００１０】
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好適である。
【００１１】
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。
【００１２】
また、本発明は、鉛直方向に配置された柱状のハニカム構造体を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鉛直軸周りの初期回転角度を認識する工程と、第１の水平方向に延びる第１軸レールに沿ってハンドを移動させつつ、第１の水平方向とは異なる第２の水平方向に延びる第２軸レールに沿って第１軸レールを平行移動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に基づいて、封口用マスクの上におけ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ハンドを回転させる工程と、ハンドの回転後に封口用マスク上のハニカム構造体を封口用マスク上に載置する工程と、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。
【発明の効果】
【００１３】
本発明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。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１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２】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。
【図３】（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。
【図４】（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。
【図５】本発明の第１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。
【図６】本発明の第１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。
【図７】本発明の第２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。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら、本発明の好適な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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
ハニカム構造体７０は、後で焼成することによりセラミクスとなるグリーン（未焼成体）であることが好ましく、特に、多孔性セラミクスとなるグリーンであることが好ましい。セラミ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、焼結後のセラミクスであってもよい。
【００２２】
続いて、このようなハニカム構造体７０の本発明の第１実施形態に係る搬送装置４００ａについて説明する。
【００２３】
この搬送装置４００ａ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４００ａにフィードする。搬送装置４００ａ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４００ａ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４００ａは、ロボット搬送システムである。
【００２４】
搬送装置４００ａは、主として、ハンド１０、Ｘ軸レール３２、Ｙ軸レール３４、ＸＹ軸駆動部４０、ハンド回転部２０、ハンド昇降部２２、カメラ９０、コントローラ８０を主として備える。
【００２５】
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。
【００２６】
図中Ｙ軸方向に水平に伸びるＹ軸レール３４に沿ってハンド１０を移動させるＹ軸駆動部４４と、Ｙ軸方向と直交する図中Ｘ軸方向に水平に延びるＸ軸レール３２に沿ってＹ軸レール３４を平行移動させるＸ軸駆動部４２とが設けられている。Ｙ軸駆動部４４には、Ｙ軸駆動部４４に対してハンド１０を鉛直回転軸１６周りに回転させるハンド回転部２０を介してハンド１０が固定されている。Ｘ軸駆動部４２及びＹ軸駆動部４４が、ＸＹ軸駆動部４０を構成する。
【００２７】
なお、鉛直回転軸１６には、さらに、鉛直回転軸１６を上下方向に移動させるハンド昇降部２２が設けられている。
【００２８】
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、好ましくは、下端面を撮影できる位置に配置されている。
【００２９】
コントローラ８０は、図２に示すように、ハンド１０、ＸＹ軸駆動部４０、ハンド回転部２０、ハンド昇降部２２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。
【００３０】
把持・初期移動部８１は、ＸＹ軸駆動部４０及びハンド１０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。
【００３１】
初期回転角度認識部８２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。
【００３２】
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と位置Ｂと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。
【００３３】
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、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。
【００３４】
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。
【００３５】
ＸＹ軸駆動制御部８３は、ＸＹ軸駆動部４０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、Ｘ軸駆動部４２のＸ軸レール３２上の位置及びＹ軸駆動部４４のＹ軸レール３４上の位置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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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である。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、γ＝φ−θの角度だけ、ハンド１０を回転させる必要がある。
【００３９】
ハンド回転制御部８５は、上述の必要な回転角度γ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。
【００４０】
後工程指示部８６は、ハンド回転制御部８５によるハンド１０の回転後に、ハンド昇降部２２及びハンド１０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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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、ゴム板が好ましい。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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、液体等の流体ＦＬが充填されている。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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、セラミクスハニカム構造体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。
【００５２】
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。
【００５３】
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４００ａ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。
【００５４】
続いて、コントローラ８０の把持・初期移動部８１の指示により、ＸＹ軸駆動部４０及びハンド１０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。
【００５５】
次に、カメラ９０は、ハニカム構造体７０の端面を撮影する。
【００５６】
続いて、コントローラ８０の初期回転角度認識部８２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。
【００５７】
続いて、コントローラ８０のＸＹ軸駆動制御部８３は、図６に示すように、ＸＹ軸駆動部４０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。本実施形態では、封口装置２００が複数あるので、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。
【００５８】
続いて、コントローラ８０の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γを取得する。本例の場合には、γ＝φ−θである。
【００５９】
つづいて、ハンド回転制御部８５は、上述の必要な回転角度γ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。
【００６０】
その後、後工程指示部８６は、ハンド昇降部２２及びハンド１０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。
【００６１】
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、セラミクスハニカム構造体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。
【００６２】
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、セラミクスハニカム構造体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、セラミクスハニカム構造体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、封口されたセラミクスハニカム構造体を乾燥、焼成することにより、セラミ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。
【００６３】
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。
【００６４】
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８２が、基準位置におけるハニカム構造体７０の鉛直軸周りの初期回転角度を認識し、必要回転角度取得部８４が、基準位置で認識した初期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、必要回転角度取得部８４が取得した必要な回転角度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、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１７０とハニカム構造体７０との位置合わせが容易となる。
【００６５】
特に本実施形態では、Ｙ軸レール３２に沿ってハンド１０を移動させるＹ軸駆動部４４と、Ｘ軸レール３４に沿ってＹ軸レール３２を平行移動させるＸ軸駆動部４２とを備えるため、簡易な構成によりハンド１０で把持したハニカム構造体７０の回転角度を変えることなく、平行移動させることが可能であるため、搬送装置４００ａの制御が容易となる。
【００６６】
また、本実施形態では、Ｘ軸レール３２に対してＹ軸レール３４は直交している。これにより、Ｘ軸駆動部４２及びＹ軸駆動部４４はそれぞれ最小の移動距離でハニカム構造体７０を所定の位置に移動させることができる。
【００６７】
また、本実施形態では、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。
【００６８】
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。
【００６９】
例えば、図７に示す本発明の第２実施形態に係る搬送装置４００ｂのように、Ｘ軸レール３２以外にもう一本のＸ軸レール３３を配置し、Ｙ軸レール３４をＸ軸レール３２，３３に跨るように配置して、Ｙ軸レールをＸ軸レール３２に沿って摺動するＸ軸駆動部４２とＸ軸レール３３に沿って摺動するＸ軸駆動部４３とで平行移動させるようにしても良い。これにより、動作の精度と装置の強度を向上させることができる。
【００７０】
また、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。
【００７１】
また、上記実施形態では、ハンド回転部２０による回転角度γ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。
【符号の説明】
【００７２】
１…フィード装置、１０…ハンド、１２…把持部材、１４…ベース部、１６…鉛直回転軸、２０…ハンド回転部、２２…ハンド昇降部、３２…Ｘ軸レール、３４…Ｙ軸レール、４０…ＸＹ軸駆動部、４２…Ｘ軸駆動部、４４…Ｙ軸駆動部、７０…ハニカム構造体、７０ａ…貫通孔、７０ｍ，７０ｎ…マーク、８０…コントローラ、８１…把持・初期移動部、８２…初期回転角度認識部、８３…ＸＹ軸駆動制御部、８４…必要回転角度取得部、８５…ハンド回転制御部、８６…後工程指示部、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、４００ａ，４００ｂ…搬送装置。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公昭６３−２４７３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。
【０００５】
本発明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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、鉛直方向に配置された柱状のハニカム構造体を把持可能であるハンドと、第１の水平方向に延びる第１軸レールに沿ってハンドを移動させる第１軸駆動部と、第１の水平方向とは異なる第２の水平方向に延びる第２軸レールに沿って第１軸レールを平行移動させる第２軸駆動部と、第１軸レールに対してハンドを鉛直軸周りに回転させるハンド回転部と、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、カメラの画像に基づいて、基準位置におけるハニカム構造体の鉛直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、第１軸駆動部及び第２軸駆動部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軸駆動制御部と、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回転部を駆動してハニカム構造体を回転させるハンド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。
【０００７】
この構成によれば、初期回転角度認識部が、基準位置におけるハニカム構造体の鉛直軸周りの初期回転角度を認識し、必要回転角度取得部が、基準位置で認識した初期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、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回転部を駆動してハニカム構造体を回転させる。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。
【０００８】
この場合、第１軸レールに対して第２軸レールは直交していることが好適である。
【０００９】
この構成によれば、第１軸レールに対して第２軸レールは直交している。これにより、第１軸駆動部及び第２軸駆動部はそれぞれ最小の移動距離でハニカム構造体を所定の位置に移動させることができる。
【００１０】
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好適である。
【００１１】
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。
【００１２】
また、本発明は、鉛直方向に配置された柱状のハニカム構造体を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鉛直軸周りの初期回転角度を認識する工程と、第１の水平方向に延びる第１軸レールに沿ってハンドを移動させつつ、第１の水平方向とは異なる第２の水平方向に延びる第２軸レールに沿って第１軸レールを平行移動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に基づいて、封口用マスクの上におけ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ハンドを回転させる工程と、ハンドの回転後に封口用マスク上のハニカム構造体を封口用マスク上に載置する工程と、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。
【発明の効果】
【００１３】
本発明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。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１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２】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。
【図３】（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。
【図４】（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。
【図５】本発明の第１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。
【図６】本発明の第１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。
【図７】本発明の第２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。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら、本発明の好適な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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
ハニカム構造体７０は、後で焼成することによりセラミクスとなるグリーン（未焼成体）であることが好ましく、特に、多孔性セラミクスとなるグリーンであることが好ましい。セラミ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、焼結後のセラミクスであってもよい。
【００２２】
続いて、このようなハニカム構造体７０の本発明の第１実施形態に係る搬送装置４００ａについて説明する。
【００２３】
この搬送装置４００ａ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４００ａにフィードする。搬送装置４００ａ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４００ａ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４００ａは、ロボット搬送システムである。
【００２４】
搬送装置４００ａは、主として、ハンド１０、Ｘ軸レール３２、Ｙ軸レール３４、ＸＹ軸駆動部４０、ハンド回転部２０、ハンド昇降部２２、カメラ９０、コントローラ８０を主として備える。
【００２５】
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。
【００２６】
図中Ｙ軸方向に水平に伸びるＹ軸レール３４に沿ってハンド１０を移動させるＹ軸駆動部４４と、Ｙ軸方向と直交する図中Ｘ軸方向に水平に延びるＸ軸レール３２に沿ってＹ軸レール３４を平行移動させるＸ軸駆動部４２とが設けられている。Ｙ軸駆動部４４には、Ｙ軸駆動部４４に対してハンド１０を鉛直回転軸１６周りに回転させるハンド回転部２０を介してハンド１０が固定されている。Ｘ軸駆動部４２及びＹ軸駆動部４４が、ＸＹ軸駆動部４０を構成する。
【００２７】
なお、鉛直回転軸１６には、さらに、鉛直回転軸１６を上下方向に移動させるハンド昇降部２２が設けられている。
【００２８】
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、好ましくは、下端面を撮影できる位置に配置されている。
【００２９】
コントローラ８０は、図２に示すように、ハンド１０、ＸＹ軸駆動部４０、ハンド回転部２０、ハンド昇降部２２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。
【００３０】
把持・初期移動部８１は、ＸＹ軸駆動部４０及びハンド１０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。
【００３１】
初期回転角度認識部８２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。
【００３２】
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と位置Ｂと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。
【００３３】
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、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。
【００３４】
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。
【００３５】
ＸＹ軸駆動制御部８３は、ＸＹ軸駆動部４０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、Ｘ軸駆動部４２のＸ軸レール３２上の位置及びＹ軸駆動部４４のＹ軸レール３４上の位置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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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である。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、γ＝φ−θの角度だけ、ハンド１０を回転させる必要がある。
【００３９】
ハンド回転制御部８５は、上述の必要な回転角度γ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。
【００４０】
後工程指示部８６は、ハンド回転制御部８５によるハンド１０の回転後に、ハンド昇降部２２及びハンド１０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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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、ゴム板が好ましい。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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、液体等の流体ＦＬが充填されている。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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、セラミクスハニカム構造体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。
【００５２】
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。
【００５３】
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４００ａ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。
【００５４】
続いて、コントローラ８０の把持・初期移動部８１の指示により、ＸＹ軸駆動部４０及びハンド１０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。
【００５５】
次に、カメラ９０は、ハニカム構造体７０の端面を撮影する。
【００５６】
続いて、コントローラ８０の初期回転角度認識部８２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。
【００５７】
続いて、コントローラ８０のＸＹ軸駆動制御部８３は、図６に示すように、ＸＹ軸駆動部４０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。本実施形態では、封口装置２００が複数あるので、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。
【００５８】
続いて、コントローラ８０の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γを取得する。本例の場合には、γ＝φ−θである。
【００５９】
つづいて、ハンド回転制御部８５は、上述の必要な回転角度γ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。
【００６０】
その後、後工程指示部８６は、ハンド昇降部２２及びハンド１０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。
【００６１】
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、セラミクスハニカム構造体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。
【００６２】
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、セラミクスハニカム構造体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、セラミクスハニカム構造体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、封口されたセラミクスハニカム構造体を乾燥、焼成することにより、セラミ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。
【００６３】
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。
【００６４】
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８２が、基準位置におけるハニカム構造体７０の鉛直軸周りの初期回転角度を認識し、必要回転角度取得部８４が、基準位置で認識した初期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、必要回転角度取得部８４が取得した必要な回転角度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、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１７０とハニカム構造体７０との位置合わせが容易となる。
【００６５】
特に本実施形態では、Ｙ軸レール３２に沿ってハンド１０を移動させるＹ軸駆動部４４と、Ｘ軸レール３４に沿ってＹ軸レール３２を平行移動させるＸ軸駆動部４２とを備えるため、簡易な構成によりハンド１０で把持したハニカム構造体７０の回転角度を変えることなく、平行移動させることが可能であるため、搬送装置４００ａの制御が容易となる。
【００６６】
また、本実施形態では、Ｘ軸レール３２に対してＹ軸レール３４は直交している。これにより、Ｘ軸駆動部４２及びＹ軸駆動部４４はそれぞれ最小の移動距離でハニカム構造体７０を所定の位置に移動させることができる。
【００６７】
また、本実施形態では、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。
【００６８】
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。
【００６９】
例えば、図７に示す本発明の第２実施形態に係る搬送装置４００ｂのように、Ｘ軸レール３２以外にもう一本のＸ軸レール３３を配置し、Ｙ軸レール３４をＸ軸レール３２，３３に跨るように配置して、Ｙ軸レールをＸ軸レール３２に沿って摺動するＸ軸駆動部４２とＸ軸レール３３に沿って摺動するＸ軸駆動部４３とで平行移動させるようにしても良い。これにより、動作の精度と装置の強度を向上させることができる。
【００７０】
また、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。
【００７１】
また、上記実施形態では、ハンド回転部２０による回転角度γ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。
【符号の説明】
【００７２】
１…フィード装置、１０…ハンド、１２…把持部材、１４…ベース部、１６…鉛直回転軸、２０…ハンド回転部、２２…ハンド昇降部、３２…Ｘ軸レール、３４…Ｙ軸レール、４０…ＸＹ軸駆動部、４２…Ｘ軸駆動部、４４…Ｙ軸駆動部、７０…ハニカム構造体、７０ａ…貫通孔、７０ｍ，７０ｎ…マーク、８０…コントローラ、８１…把持・初期移動部、８２…初期回転角度認識部、８３…ＸＹ軸駆動制御部、８４…必要回転角度取得部、８５…ハンド回転制御部、８６…後工程指示部、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、４００ａ，４００ｂ…搬送装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛直方向に配置された柱状のハニカム構造体を把持可能であるハンドと、
第１の水平方向に延びる第１軸レールに沿って前記ハンドを移動させる第１軸駆動部と、
前記第１の水平方向とは異なる第２の水平方向に延びる第２軸レールに沿って前記第１軸レールを平行移動させる第２軸駆動部と、
前記第１軸レールに対して前記ハンドを鉛直軸周りに回転させるハンド回転部と、
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、
前記カメラの画像に基づいて、前記基準位置における前記ハニカム構造体の鉛直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、
前記第１軸駆動部及び前記第２軸駆動部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軸駆動制御部と、
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回転部を駆動して前記ハニカム構造体を回転させるハンド回転制御部と、
を備えるハニカム構造体の搬送装置。
【請求項２】
前記第１軸レールに対して前記第２軸レールは直交している、請求項１に記載のハニカム構造体の搬送装置。
【請求項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。
【請求項４】
鉛直方向に配置された柱状のハニカム構造体をハンドで把持する工程と、
前記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、
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鉛直軸周りの初期回転角度を認識する工程と、
第１の水平方向に延びる第１軸レールに沿って前記ハンドを移動させつつ、前記第１の水平方向とは異なる第２の水平方向に延びる第２軸レールに沿って前記第１軸レールを平行移動させることによって、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する工程と、
前記基準位置で認識した前記初期回転角度に基づいて、前記封口用マスクの上におけ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ハンドを回転させる工程と、
前記ハンドの回転後に前記封口用マスク上のハニカム構造体を前記封口用マスク上に載
置する工程と、
前記載置された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。
【請求項１】
鉛直方向に配置された柱状のハニカム構造体を把持可能であるハンドと、
第１の水平方向に延びる第１軸レールに沿って前記ハンドを移動させる第１軸駆動部と、
前記第１の水平方向とは異なる第２の水平方向に延びる第２軸レールに沿って前記第１軸レールを平行移動させる第２軸駆動部と、
前記第１軸レールに対して前記ハンドを鉛直軸周りに回転させるハンド回転部と、
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、
前記カメラの画像に基づいて、前記基準位置における前記ハニカム構造体の鉛直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、
前記第１軸駆動部及び前記第２軸駆動部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軸駆動制御部と、
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回転部を駆動して前記ハニカム構造体を回転させるハンド回転制御部と、
を備えるハニカム構造体の搬送装置。
【請求項２】
前記第１軸レールに対して前記第２軸レールは直交している、請求項１に記載のハニカム構造体の搬送装置。
【請求項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。
【請求項４】
鉛直方向に配置された柱状のハニカム構造体をハンドで把持する工程と、
前記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、
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鉛直軸周りの初期回転角度を認識する工程と、
第１の水平方向に延びる第１軸レールに沿って前記ハンドを移動させつつ、前記第１の水平方向とは異なる第２の水平方向に延びる第２軸レールに沿って前記第１軸レールを平行移動させることによって、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する工程と、
前記基準位置で認識した前記初期回転角度に基づいて、前記封口用マスクの上におけ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ハンドを回転させる工程と、
前記ハンドの回転後に前記封口用マスク上のハニカム構造体を前記封口用マスク上に載
置する工程と、
前記載置された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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１６１９５５（Ｐ２０１２−１６１９５５Ａ）
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２９６５（Ｐ２０１１−２２９６５）
【出願日】平成２３年２月４日（２０１１．２．４）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月４日（２０１１．２．４）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
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