專利名稱：蜂窩狀結構體制造裝置及蜂窩狀結構體的制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及蜂窩狀結構體的制造裝置及使用該制造裝置的蜂窩狀結構體的制造方法。更詳細地說，本發(fā)明涉及在連續(xù)地擠壓成形薄壁或大型的蜂窩狀結構體時所適合的蜂窩狀結構體制造裝置及使用該制造裝置的蜂窩狀結構體的制造方法。
背景技術：
近年來，在所呼吁的環(huán)境問題中，對于作為排氣凈化用的催化劑載體等來使用的陶瓷質的蜂窩狀結構體，其需要大幅增加，而且對于該制造裝置和制造方法，也能夠使用通過連續(xù)地擠壓出該蜂窩狀結構體來達到高生產率的制造裝置。
另外，對于該蜂窩狀結構體，很盛行在發(fā)動機啟動時快速地升高催化劑溫度來使凈化性能提高，通過使載持催化劑的隔壁變薄，來減少隔壁的熱容量的嘗試，現(xiàn)今作為主流的是使用0.1～0.2mm厚度的隔壁，在一部分裝置中，也使用0.1mm以下厚度的隔壁。此外，該薄壁化的嘗試也不斷在大型的蜂窩狀結構體中有進展，現(xiàn)在，對于外徑超過150mm的大型產品，薄壁化也都進入了實用階段。
在這種情況下，作為制造蜂窩狀結構體的現(xiàn)有技術的制造裝置和制造方法，一般是一邊將從成形機擠壓出的蜂窩狀結構體以其外周側面放置到具有對應于該形狀的凹面的多個支座上，一邊在相對于重力方向垂直的方向上連續(xù)地擠壓出蜂窩狀結構體的裝置和制造方法(特公昭64-6916號公報等)。
此外，公開了作為適合于該連續(xù)擠壓成形的制造裝置和制造方法的自動切斷裝置，具備放置蜂窩狀結構體的支座；使放置了蜂窩狀結構體的支座移動的搬運路；檢測蜂窩狀結構體的擠壓速度的速度傳感器；以及在與用該速度傳感器檢測到的蜂窩狀結構體的擠壓速度相同的速度下，一邊在蜂窩狀結構體的移動方向上移動一邊進行蜂窩狀結構體的切斷的切斷器(該號公報)。
此外，公開了作為進行蜂窩狀結構體的切斷的切斷器，一般使用鋼制的細線，進而，在使該細線切入時，為了謀求不在蜂窩狀結構體的外壁和隔壁上產生變形，就利用拉刀等在切斷阻力最大的蜂窩狀結構體的外周側面上設置切斷引導槽，使細線進入該切斷引導槽來切斷蜂窩狀結構體的切斷方法及自動切斷裝置(特開2001-96524號公報)。
但是，在現(xiàn)有技術的制造裝置和制造方法中，由于是在相對于重力方向垂直的方向上擠壓出蜂窩狀結構體，所以就產生了自重容易作用在結構強度小的隔壁厚度方向上的問題。因此，在制造由于薄壁化而使強度變得極小的蜂窩狀結構體、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窩狀結構體的情況中，由于自重就產生了壓壞等外壁的變形、或單元扭曲、褶皺等的隔壁的變形，成為了薄壁化、大型化的很大阻礙。

發(fā)明內容
本發(fā)明鑒于上述問題而提出，目的在于提供可以連續(xù)地制造薄壁或大型的蜂窩狀結構體而在蜂窩狀結構體的外形和隔壁上完全不產生變形的蜂窩狀結構體的制造裝置及制造方法。
本發(fā)明人的解決上述課題的潛心研究的結果是，首先，設置成形機，以使自重主要作用在蜂窩狀結構體的結構強度最大的隔壁長度方向上，使擠壓方向成為重力方向或相對于該方向成小于30°角的傾斜方向。
但是，在這樣的擠壓方向的制造裝置中，在擠壓出的蜂窩狀結構體長條化的情況下，與對應于該長條化支撐自重的面積也增大的現(xiàn)有技術的制造裝置不同，在物理上和裝置的結構上，不能用大面積來支撐由重力產生的自重，如現(xiàn)有技術的自動切斷裝置那樣，獨立地進行切入所得的槽的形成，以及細線所得的蜂窩狀結構體的切斷時，就產生了在蜂窩狀結構體上易于產生變形的新問題。
即，當在重力方向等上擠壓時，被擠壓出的蜂窩狀結構體，由于伴隨長條化和自重的增大，即使由于徑向的很小的力，也使得難于維持原來的姿勢，所以與現(xiàn)有技術同樣地，獨立地進行上述2個工序，當?shù)阶罱K的切斷結束的時間變長時，不用說切斷時，由于機械的振動等其他的因素，在位于徑向力容易集中的壓模開口部的蜂窩狀結構體的部位，就產生了蜂窩狀結構體彎曲，由碰撞引起的外壁變形，或單元扭曲等的隔壁的變形。
因此，本發(fā)明人進一步進行了研究，作為制造裝置的切斷器，通過使用具有框架體；張設在框架體上的切斷用細線；在包含該張設著切斷用細線的面上設置對蜂窩狀結構體的切入位置的切入部件的裝置，用切入部件在蜂窩狀結構體的外周側面上形成引導槽之后，立即使切斷用細線位于該引導槽內，將這樣的切斷用細線插入蜂窩狀結構體中，進行切斷，就知道了能夠解決上述問題，使本發(fā)明完成。
即，本發(fā)明提供了一種蜂窩狀結構體制造裝置，其具有在重力方向或相對于該方向成小于30°角的傾斜方向上，連續(xù)地擠壓出蜂窩狀結構體的成形機；放置被擠壓出的蜂窩狀結構體，并且可以移動的至少一個以上的支座；以及可移動的切斷器，該切斷器由框架體、張設在該框架體上的切斷用細線、以及在含有該張設的切斷用細線的面上設置對該蜂窩狀結構體的切入位置的切入部件構成，該支座具備以下機構將從該成形機擠壓出來的蜂窩狀結構體以其單元開口端面放置，在該狀態(tài)下，以與該蜂窩狀結構體的縱向的擠壓速度大致相同的速度來使該蜂窩狀結構體移動，該切斷器具備以下機構通過一邊使其與該支座的縱向的移動大致同步，即與該支座同方向并且以大致相同的速度移動，一邊使該張設著的切斷用細線在含有該切斷用細線的面上向該蜂窩狀結構體側移動，從而用切入部件在該結構體的外周側面上形成引導槽，在該引導槽的形成后，立即使該切斷用細線位于該引導槽內，將這樣的該切斷用細線插入該蜂窩狀結構體，可切斷該蜂窩狀結構體。
作為本發(fā)明中的切斷器，優(yōu)選地，框架體包含至少2個臂部件、設置在各臂部的前端的旋轉部件、以及連接上述切斷用細線的兩端的驅動部而構成，并且具備張設在旋轉部件間的切斷用細線通過該驅動部的運轉而在延伸方向上運動的機構。
此外，在本發(fā)明中，優(yōu)選地，還具備與蜂窩狀結構體非接觸地檢測蜂窩狀結構體的縱向的擠壓速度的速度檢測器，具備基于來自速度檢測器的信息而使支座、或該支座與切斷器以與蜂窩狀結構體的縱向的擠壓速度大致相同的速度移動的機構。
此外，在本發(fā)明中，優(yōu)選地，具備檢測作用在支座上的負載的負載檢測器，用負載檢測器來檢測蜂窩狀結構體被放置到支座時產生的負載的變動，具備根據(jù)該檢測到的信息，來使該支座、或該支座與切斷器開始向該蜂窩狀結構體縱向移動的機構。進而，在本發(fā)明中，優(yōu)選地，具備以下機構通過負載檢測器，檢測由于移動開始后的支座的移動速度與蜂窩狀結構體的縱向的擠壓速度的偏離而產生的作用在支座上的負載的變動，根據(jù)檢測到的信息，使該支座、或該支座與切斷器以與蜂窩狀結構體的縱向的擠壓速度大致相同的速度移動。
此外，在本發(fā)明中，優(yōu)選地，具備以下機構利用負載檢測器，檢測在蜂窩狀結構體的切斷結束時產生的作用在支座上的負載的變動，基于檢測到的信息，在放置切斷后的蜂窩狀結構體的支座上開始向轉運位置的移動。
進而，本發(fā)明提供一種蜂窩狀結構體的制造方法，一邊連續(xù)地從成形機擠壓出蜂窩狀結構體，一邊在蜂窩狀結構體的外周側面上用切入部件形成引導槽后，使切斷用細線插入該引導槽，切斷該蜂窩狀結構體，其特征在于蜂窩狀結構體沿重力方向等被擠壓出，當通過該切入部件而形成引導槽時，連續(xù)進行切斷用細線向引導槽的插入。
在本發(fā)明的制造方法中，優(yōu)選地，一邊使切斷用細線以與蜂窩狀結構體的縱向的擠壓速度相同的速度，在與該縱向相同的方向上移動，一邊進行蜂窩狀結構體的切斷。
此外，在本發(fā)明的制造方法中，優(yōu)選地，在將該蜂窩狀結構體放置到支座的狀態(tài)下進行蜂窩狀結構體的切斷，優(yōu)選地伴隨切斷用細線向延伸方向的運動進行蜂窩狀結構體的切斷。
在這里，基于圖2(a)～(c)、圖3(a)～(c)以及圖4，來對本發(fā)明的蜂窩狀結構體的一連串的動作按工序的順序進行說明。另外，2(a)～(c)是本發(fā)明的蜂窩狀結構體制造裝置的一個實施方式，更具體地說，雖然表示了向重力方向連續(xù)地擠壓出蜂窩狀結構體的制造裝置，但是基本的動作在向相對于重力方向成小于30°角的傾斜方向連續(xù)地擠壓出蜂窩狀結構體的蜂窩狀結構體制造裝置中也是相同的。
如圖2(a)～(c)所示，在本發(fā)明的制造裝置50中，成形機1的擠壓方向P設置成朝向重力方向等，從成形機1擠壓出的蜂窩狀結構體10的自重作用的方向成為主要相對于自重能夠得到最大強度的隔壁長度方向。
接著，在本發(fā)明的制造裝置50中，通過支座移動部5，使支座3移動到從成形機1擠壓出來的蜂窩狀結構體10的單元開口端面9的正下方，通過在支座3上放置蜂窩狀結構體10(在圖中，作為適合的實施例，表示了在支座3上設置搬運托板17，在其上放置蜂窩狀結構體10的例子)，可以穩(wěn)定地維持原來的姿勢。此外，在本發(fā)明的制造裝置50中，以稱為蜂窩狀結構的結構上強度最大的單元開口端面9進行該蜂窩狀結構體10的放置。
另外，例如可以通過檢測作用在支座3上的負載的負載檢測器7，來檢測在切斷結束時所產生的負載的變動，基于檢測結果使支座3開始向單元開口端面9的正下方移動。
在本發(fā)明的制造裝置50中，接著，例如基于速度檢測器6所得的蜂窩狀結構體10的縱向的擠壓速度等的信息，通過支座移動部5，在與蜂窩狀結構體10的縱向Z相同的方向上，以與縱向的擠壓速度大致相同的速度來使放置了蜂窩狀結構體10的支座3移動，隨時間推移而長條化了的蜂窩狀結構體10能夠在支座3上從尺寸短的時刻放置到切斷結束的時刻。
此外，在本發(fā)明的制造裝置50中，切斷器2也與上述支座3的移動大致同步地，基于速度檢測器6等的信息，在與支座3相同的方向上，以大致相同的速度來移動，由此可以一邊連續(xù)地擠壓出蜂窩狀結構體10，一邊進行徑向等的所希望的切斷。
進而，在本發(fā)明的制造裝置50中，一邊使切斷器2向上述縱向Z移動，一邊如圖3(a)～(c)和圖4所示，在包含張設著的切斷用細線25和對蜂窩狀結構體的切入位置(形成引導槽15的位置)27的面26上，使其向蜂窩狀結構體10一側移動，在通過切入部件23形成引導槽15之后不久，使切斷用細線25位于引導槽15內，將這樣的切斷用細線25插入蜂窩狀結構體10，沿徑向等切斷蜂窩狀結構體10。
本發(fā)明的制造裝置50，利用切斷器2的這樣的一連串的動作，幾乎沒有從切入部件23所得的引導槽15的形成到切斷用細線25所得的蜂窩狀結構體10的切斷的時間滯后，可以在蜂窩狀結構體10達到所希望的長度之后在極短的時間內結束切斷。其結果，即使沿重力方向等擠壓出蜂窩狀結構體10，也可以在相對于徑向力成為不穩(wěn)定的狀態(tài)之前進行切斷，能夠極大地降低成形不良。
另外，雖然在圖2中沒有特別的明示，但是在蜂窩狀結構體10的切斷結束之后，例如，基于負載檢測器7的信息，放置切斷后的蜂窩狀結構體10的支座3移動到向搬運機16轉運的位置，將蜂窩狀結構體10轉運到搬運機16(在圖2所示的裝置中，轉運每個裝載了蜂窩狀結構體的搬運托板17)。其后，上升到朝向蜂窩狀結構體10的單元開口端面9的支座提供位置后(在圖2所示的裝置中，在從搬運機16拾起新的搬運托板17后上升。)，例如，基于負載檢測器7等的信息，在從成形機1新擠壓出來的蜂窩狀結構體10的單元開口端面9上重新提供支座3。


圖1是表示本發(fā)明的制造裝置的主要部分的動作狀況的模式圖。
圖2(a)～(c)是按照工序順序表示本發(fā)明的制造裝置的主要部分的動作的工序圖。
圖3(a)～(c)是對于本發(fā)明的切斷器，按照工序順序表示一連串的切斷動作的工序圖。
圖4是對于本發(fā)明的切斷器，模式地表示切斷用細線與切入位置(引導槽)的位置關系的側視圖。
圖5是表示在本發(fā)明的制造裝置中，斜向擠壓出蜂窩狀結構體時的實施方式的模式圖。
圖6是表示在本發(fā)明的制造裝置中，將蜂窩狀結構體的擠壓方向作為重力方向時的實施方式的模式圖。
圖7(a)是在表示本發(fā)明中的成形機中所使用的壓模的一個例子的俯視圖，(b)是表示其一部分的透視圖。
圖8是表示本發(fā)明中的負載檢測器的一個例子的模式圖。
圖9是表示本發(fā)明中的負載檢測器的其他一個例子的模式圖。
圖10是表示本發(fā)明中的負載檢測器的其他一個例子的模式圖。
圖11是表示本發(fā)明中的負載檢測器的其他一個例子的模式圖。
圖12是表示本發(fā)明中的負載檢測器的其他一個例子的模式圖。
圖13(a)～(c)是按照工序順序表示本發(fā)明的其他方式的制造裝置的主要部分的動作的工序圖。
圖14是表示本發(fā)明中的切斷器的一個例子的側視圖。
符號的說明另外，附圖中使用的以下的附圖標記分別表示以下裝置的部件。
1---成形機，2---切斷器，3、4---支座，6---速度檢測器，7---負載檢測器，8---外周側面，9---單元開口端面，10---蜂窩狀結構體，11---壓模，11a---基體，11b---狹縫，11c---膠土導入孔，13---膠土擠壓機構，14---切斷器移動部，15---引導槽，16---搬運機，17---搬運托板，20---框體，21---臂部，22---旋轉部件，23---切入部件，24---驅動部，25---切斷用細線，26---包括張設的切斷用細線的面，27---切入位置，31---臂部件，32---升降部件，33---主體，34---臂部件，35---輔助部，37---升降部件，41---臺座部，42---彈簧，43主體，45---氣壓缸，46---氣墊，47---負載檢測器，50---(蜂窩狀結構體)制造裝置。
具體實施例方式
下面一邊參照附圖，一邊按各構成要件來對本發(fā)明的實施方式更具體地進行說明。
如圖1及圖5等所示，本發(fā)明中的成形機1如上所述地，將蜂窩狀結構體的擠壓方向P設置成重力方向或相對于該方向傾斜小于30°的方向。由此，由于被成形的蜂窩狀結構體10的自重主要作用到其結構上強度最大的隔壁的長度方向上，所以即使是在制造薄壁及/或大型的蜂窩狀結構體10時，也能夠不在朝向徑向的蜂窩狀結構體10的外壁及/或隔壁上產生變形地來制造。
在本發(fā)明中，成形機1中的蜂窩狀結構體的擠壓方向P，通常如圖1所示，雖然優(yōu)選地是自重只作用在蜂窩狀結構體的隔壁的長度方向上的重力方向，但是在利用其自重來補正由于成形機的特性而引起的蜂窩狀結構體10的彎曲時，如圖5所示，也可以將蜂窩狀結構體的擠壓方向以所希望的角度來傾斜設置。
作為本發(fā)明中的成形機1，可以例舉具有壓模11和膠土擠壓機構13的成形機。
此外，如圖7(a)、(b)所示，作為壓模11，可以例舉分別具有在圓盤狀等基體11a的擠壓側的格子狀等的狹縫11b，以及在與該基體的擠壓側相反一側的膠土導入孔11c，膠土導入孔11c在基體11a的內部與狹縫11b交叉的位置連通該狹縫11b。
通常，蜂窩狀結構體的隔壁厚度通過該狹縫11b的寬度來調整。例如，在具有0.05mm的隔壁的蜂窩狀結構體的生產中，通常使用的該狹縫寬度為0.05～0.055mm。
此外，如圖1所示，作為膠土擠壓機構13，雖然可以例舉例如氣缸構造的機構，但是，除此之外，也可以是內設多個螺旋并且連續(xù)進行原料的混合和膠土的擠壓的機構。
接著，本發(fā)明中的支座3的構成為以該單元開口端面9來放置從成形機1擠壓出來的蜂窩狀結構體10，可以在這樣的蜂窩狀結構體10的縱向Z上，以與縱向的蜂窩狀結構體的擠壓速度大致相同的速度來移動。
由此，能夠在相對于其自重而獲得最大強度的狀態(tài)下，來支承在重力方向上擠壓出的蜂窩狀結構體10。
此外，通過以蜂窩狀結構體的單元開口端面9來放置，則例如沒有必要在每次制造的蜂窩狀結構體改變時使如下所述的搬運托板17等的裝載蜂窩狀結構體10的部件的形狀與蜂窩狀結構體的形狀對應，其結果，可以實現(xiàn)裝置的簡化。進而，通過支座3的存在，切斷位置基本上不受限制，可以一邊連續(xù)運轉一邊制造不同長度的蜂窩狀結構體。
作為本發(fā)明中的支座3，雖然只要具有對應于蜂窩狀結構體10的單元開口端面9的臺座部41就可以，但是根據(jù)需要，也可以設置對應于該單元開口端面9的形狀的單元結構體、比該單元開口端面9開口面積大的單元結構體、或由多孔質體構成的搬運托板17。
通過設置這樣的搬運托板17，以蜂窩狀結構體10的單元開口端面9來放置時，由于可以避免用支座的放置蜂窩狀結構體的面來密閉各單元，所以就不會由于擠壓而使單元內低壓化，可以避免由于該低壓化而產生的單元的真空壓壞等的不良。
此外，如圖5所示，在使擠壓方向為相對于重力方向傾斜小于30°的方向時，除了對應于蜂窩狀結構體10的單元開口端面9而設置的臺座部41之外，優(yōu)選地將具有對應于自重所作用的外周側面8的至少一部分的支承面的輔助部35附設在主體43或臺座部(在圖中表示已附設在主體上的例子)41上，做成以該單元開口端面9和該外周側面8將蜂窩狀結構體10放置的支座3。由此，在擠壓成形時，由于蜂窩狀結構體10的自重的一部分能夠被外周側面8支撐，所以蜂窩狀結構體10就能夠在更穩(wěn)定的狀態(tài)下放置，可以高度防止成形不良。
此外，作為本發(fā)明中的支座3，在使擠壓方向為重力方向時，如圖6所示，除了對應于蜂窩狀結構體10的單元開口端面9而設置的臺座部41之外，優(yōu)選地將具有對應于蜂窩狀結構體10的外周側面8的一部分的支承面的輔助部35在對抗切斷應力位置附設到主體43或臺座部(在圖中表示已附設在主體上的例子)41上。在這樣的支座3中，在切斷時，能夠更高度防止蜂窩狀結構體10的變形，特別是，在制造開口率高，或長/徑比大的蜂窩狀結構體10時，其效果明顯。
此外，雖然輔助部35的支承面未必需要完全對應于蜂窩狀結構體10的外周側面8的形狀，但是當然最好還是完全對應的形狀。
如圖1所示，本發(fā)明中的支座3雖然只有一個就可以，但是在作為連續(xù)擠壓的制造裝置時，如圖13(a)～(c)所示，優(yōu)選地設置至少2個以上的支座3、4，將制造蜂窩狀結構體10的一連串動作各個獨立來進行。具體說是，優(yōu)選地在切斷結束后，放置切斷了的蜂窩狀結構體10的一個支座4通過支座移動部5移動到向搬運機16轉運切斷了的蜂窩狀結構體10的位置，在將蜂窩狀結構體10轉運到搬運機16后，在規(guī)定的位置待機，另一方面，在該規(guī)定位置待機的其他的支座3與一個支座4的這些動作并行，通過支座移動部5，移動到接受新擠壓出來的蜂窩狀結構體10的單元開口端面9的位置，在該面9放置蜂窩狀結構體10，在與蜂窩狀結構體10的縱向的擠壓速度大致相同的速度下，在與縱向Z相同的方向上移動。
在設置了這樣的支座3、4的裝置50中，能夠將蜂窩狀結構體10從擠壓剛開始后放置到支座3、4來成形，特別是適合于作為在高速下擠壓成形的裝置。在該例中，雖然作為支座，通過設置2個的例子來進行說明的，但是，設置2個以上當然也可以。
作為本發(fā)明中的支座移動部5，只要是能夠使在支座3上進行前述所希望的動作的裝置就可以，例如，如圖1所示，可以例舉具有連接支座3，能夠在相對于蜂窩狀結構體10的擠壓方向垂直的方向上伸縮的結構的臂部件31、以及使該臂部件31沿蜂窩狀結構體10的擠壓方向上下移動的升降部件32的裝置。此外，作為在支座移動部5中的支座移動用中使用的機構，通常，只要是在這種移動中所采用的機構就可以，例如，可以例舉氣缸式、油壓式、傳動帶式等各種機構。
此外，該支座移動部5的控制機構也只要是使在支座3上進行所希望的動作的能夠就可以，例如，也可以是以下機構在控制部(未圖示)預先設定與支座3的動作相關的時間表，按照基于該設定且來自控制部的指令來使支座移動部5驅動，從而使支座3動作。
為了更精密地控制，以使支座3對應于蜂窩狀結構體10的縱向的擠壓速度的變動來移動，優(yōu)選地設置各種檢測器，實時檢測需要的信息，并據(jù)此來使支座移動部驅動。
此外，作為檢測器，在放置了蜂窩狀結構體10的時刻，作為用于使支座2開始向蜂窩狀結構體的縱向Z移動的機構，可以例舉能夠檢測在支座3上放置了蜂窩狀結構體10的時刻的機構，作為向支座3的該方向Z的移動開始后，用于使其在與蜂窩狀結構體10的縱向的擠壓速度大致相同的速度下移動的機構，例如，可以例舉能夠檢測蜂窩狀結構體10的縱向的擠壓速度等的該移動必要的信息的機構。此外，可以例舉能夠檢測切斷結束的機構。以使切斷結束后的向支座的轉運位置的移動、進而向新擠壓出來的蜂窩狀結構體10的單元開口端面9的移動開始。
在本發(fā)明中，作為檢測蜂窩狀結構體10的放置時刻的裝置，如圖1所示，可以例舉檢測在蜂窩狀結構體10被放置到支座3時所產生的負載的變動的負載檢測器7。
此外，在移動開始后，作為檢測用于使支座3以所希望的速度移動的信息的裝置，除了測定蜂窩狀結構體10的縱向的擠壓速度的速度檢測器6之外，可以例舉檢測通過移動開始后的支座3的移動速度與蜂窩狀結構體10的縱向的擠壓速度的偏離所產生的作用在支座3上的負載的變動的負載檢測器7(在圖1中，雖然表示了通過速度檢測器6，進行支座3的速度調整的例子，但是也可以用負載檢測器7來進行支座3的速度調整。)。另外，在該速度檢測器6的情況下，根據(jù)檢測到的縱向的擠壓速度，只要使支座3以相同的速度移動即可，在負載檢測器7的情況下，根據(jù)檢測到的負載的變動，只要使支座3移動到負載的變動在所希望的范圍內即可。此外，當應用速度檢測器6時，由于可以用速度檢測時間對所得到的縱向的擠壓速度進行積分，來檢測蜂窩狀結構體10到達所希望的長度的時刻，所以可以由同一檢測器來控制后述的切斷器2向蜂窩狀結構體縱向Z的垂直方向的移動的開始。
進而，作為檢測切斷結束的檢測器，可以例舉檢測切斷器2向相對于蜂窩狀結構體縱向Z垂直的方向的動作結束的裝置，在將切斷用細線連接到驅動部的結構的切斷器中，通過驅動部的扭矩的變動檢測切斷的結束的裝置等。不過，在可以避免由于切斷用細線的撓曲或切斷所產生的誤檢測這一點上，負載檢測器7，更具體地說，優(yōu)選地，通過彈簧位移、氣缸或氣墊等的內壓位移、或壓電元件的彎曲位移，來間接地檢測在蜂窩狀結構體10的切斷結束時所產生的作用在支座3上的負載的突然的變動。
另外，從以上可以很清楚地知道，根據(jù)負載檢測器7，可以在控制支座3的動作的基礎上，用一個檢測器來檢測必要的信息，對于切斷器2也可以進行同樣的控制。此外，如后所述，因為也能夠進行切斷結束的檢測，所以可以控制切斷結束后的支座3等的動作開始。當使用速度檢測器6時，由于能夠通過蜂窩狀結構體10的長條化快速地對應并使支座3移動，所以優(yōu)選地對兩者進行組合。
在本發(fā)明中，速度檢測器6雖然是根據(jù)任何的原理都可以，但是從設置位置的限制少這一點、以及能夠快速地對應蜂窩狀結構體10的縱向的擠壓速度并使支座3移動這一點出發(fā)，優(yōu)選地為以下裝置向蜂窩狀結構體10發(fā)出激光或超聲波，利用激光或超聲波對應于蜂窩狀結構體10表面的擠壓速度的變動，基于該變動來算出速度，利用所謂非接觸來檢測蜂窩狀結構體10的縱向的擠壓速度。
此外，作為負載檢測器7，雖然也是不管根據(jù)任何的原理都可以，但可以例舉以下裝置利用例如彈簧位移、或內壓位移等各種彈性體的位移，來檢測作用在支座3上的負載，或利用壓電體的彎曲位移來檢測作用在支座3上的負載。
此外，如圖8～11所示，在利用各種彈性體的位移，來檢測作用在支座3上的負載的情況下，優(yōu)選地，支座3由連結支座移動部5的檢測器主體43、在該主體43上以可動狀態(tài)配設的臺座部41、以及設置在主體43和臺座部41之間的彈簧42等的彈性體來構成，設置通過彈簧42等的彈性體的位移來檢測作用在該臺座部41上的負載的負載檢測器7。
同樣地，如圖12所示，在利用壓電體的彎曲位移，來檢測作用在臺座部41上的負載的情況下，優(yōu)選地，支座3由連結支座移動部5的檢測器主體43、在該主體43上以可動狀態(tài)配設的臺座部41來構成，設置通過壓電體的彎曲位移來檢測作用在該臺座部41上的負載的負載檢測器7(47)。
另外，當成為利用如圖8～11所示的各種彈性體的位移，來檢測作用在臺座部41上的負載的結構時，在作為負載檢測器7的功能之外，在支座3放置蜂窩狀結構體10時，通過彈性體的緩沖作用，就能夠極力降低在放置時蜂窩狀結構體的破損等。此外，即使在支座3的移動相對于蜂窩狀結構體10的縱向的擠壓速度而產生了若干偏離的情況下，也能夠維持對蜂窩狀結構體10合適的擠壓狀態(tài)。
在本發(fā)明中，作為利用了彈性體的位移的具體例子，如圖8所示，可以例舉以下裝置支座3由連結支座移動部的檢測器主體43、在該主體43上以在擠壓方向上可移動的狀態(tài)配設的臺座部41、以及在與擠壓方向相反的方向上以一定的力牽引臺座部41的彈簧42構成，負載檢測器7由檢測變長了的蜂窩狀結構體10擠壓該臺座部41時產生的、彈簧42的伸長量的位移的檢測器構成，或如圖9所示，支座3由連結支座移動部的檢測器主體43、在該主體43上以在擠壓方向上可移動的狀態(tài)配設的臺座部41、以及在主體43和臺座部41之間設置的彈簧42構成，負載檢測器7由檢測變長了的蜂窩狀結構體10擠壓該臺座部41時產生的、彈簧42的收縮量的位移的檢測器構成。
由于前者的檢測器利用彈簧等的伸長量的位移，所以優(yōu)選地在檢測小負載的變動時使用，由于后者的檢側器利用彈簧等的收縮量的位移，所以優(yōu)選地在大負載作用的情況下使用。
此外，如圖10所示，作為其他的例子，可以例舉以下裝置支座3由在臺座部41和檢測器主體43之間代替彈簧地配設氣缸45而成，負載檢測器7由檢測變長了的蜂窩狀結構體10擠壓該臺座部41時產生的氣缸45的內壓位移的檢測器構成，或者，如圖11所示，支座3在臺座部41和檢測器主體43之間代替彈簧地配設氣墊46而成，負載檢測器7由檢測變長了的蜂窩狀結構體擠壓該臺座部41時產生的氣墊46中的內壓位移的檢測器構成。
在配設氣缸45的例子中，由于缸壓的改變容易，所以不僅用一種裝置就可以制造不同重量的蜂窩狀結構體10，而且如果對應于被擠壓的蜂窩狀結構體10的重量來自動控制缸壓的改變，則可以連續(xù)制造不同重量的蜂窩狀結構體10。此外，在任一例中，都可以對于缸壓的位移而將臺座部41的面壓設定為非線性，在將蜂窩狀結構體10放置到支座3時，可以使臺座部41與蜂窩狀結構體10軟接觸，能夠防止斷裂等的破損。
在本發(fā)明中，作為利用了壓電體的位移的具體例子，可以例舉以下裝置如圖12所示，支座3由連結支座移動部的檢測器主體43、在該主體43上以在擠壓方向上可移動的狀態(tài)配設的臺座部41構成，負載檢測器7由配設在主體43和臺座部41之間的測壓元件47構成的，在這樣的構成中，優(yōu)選地在大負載作用的情況下使用。
下面，如圖14、圖3(a)～(c)以及圖4所示，本發(fā)明中的切斷器2具有框架體20；張設在框架體20上的切斷用細線25；將對蜂窩狀結構體的切入位置27設置在與張設在框架體20上的切斷用細線25相同的面26上的切入部件23。此外，如圖3(a)～(c)及圖4所示，該切斷器2通過使該切入部件23的切入位置27及切斷用細線25所存在的面26向蜂窩狀結構體10一側移動，用切入部件23在蜂窩狀結構體10的外周側面8上形成引導槽15后，使切斷用細線25立即位于引導槽15中，將這樣的切斷用細線25插入蜂窩狀結構體10中，來切斷蜂窩狀結構體10。
由此，在引導槽15形成后，就可能立即通過切斷用細線25來進行蜂窩狀結構體10的切斷，蜂窩狀結構體10可以在變長到必要最低限度的長度的時刻在極短時間內結束切斷。
如圖3等所示，在本發(fā)明中，切入部件23只要能夠以在蜂窩狀結構體的徑向上相當于3單元左右的深度來形成引導槽15就可以，例如可以應用拉刀、旋轉刀、激光、或水柱等的切斷機構。
此外，作為切入部件23，在應用拉刀、或旋轉刀的情況下，只要使拉刀、或旋轉刀的前端位于包含了張設的切斷用細線25的面26上并配設切入部件就可以，作為切入部件23，在應用激光、或水柱(以下簡稱作“激光等”)的情況下，配設激光等就可以，以使激光等接觸蜂窩狀結構體的外周側面的部位位于包含了張設的切斷用細線的面上。另外，這些切入部件3的固定位置沒有特別的限制，只要切入位置設置在上述特定的位置上，則在任何位置都可以。
在本發(fā)明中，由于這些由切入部件3形成的引導槽15需要具有可以插入切斷用細線25的0.2mm以上的槽寬，所以激光等、或拉刀或旋轉刀的寬度優(yōu)選地在對應該引導槽15的寬度的范圍內。
此外，在上述切斷機構中，在應用拉刀的情況下，優(yōu)選地使拉刀的壁厚為0.5～2mm，以使形成能夠可靠地將切斷用細線25插入引導槽15的槽寬，并且蜂窩狀結構體10不會由于形成引導槽15時的阻力而變形。此外，拉刀的材質優(yōu)選地是防銹性能好的，進而在上述壁厚方面，能夠保持切入部件的剛性。
此外，在用拉刀或旋轉刀形成引導槽15的情況下，切斷速度優(yōu)選地是20～150mm/秒。在小于20mm/秒時，切斷效率損失，在超過150mm/秒的情況下，由于與隔壁的厚度的關系，有可能在蜂窩狀結構體10上產生了變形。
下面，如圖14所示，作為框架體20，優(yōu)選地具有2個以上的臂部21，例如，可以例舉具有コ字形形狀，用2個臂部21來張設切斷用細線25的裝置。另外，臂部21雖然通常有2個就足夠了，但是設置更多的臂部21也可以。
此外，在本發(fā)明中，切斷用細線25除了是可以切斷蜂窩狀結構體的材質之外，優(yōu)選地是盡量小的徑，以使不會由于切斷而使徑向的大的力作用在蜂窩狀結構體上。具體地說，優(yōu)選地為剛質的，0.1～0.05mm左右。此外，在本發(fā)明中，可以例舉以下裝置切斷用細線25固定并張設在框架體20的各臂部21間，或將切斷用細線25的各端部連結到驅動部24上，使切斷用細線25向其延伸方向運動。進而，在后者的情況下，優(yōu)選地在框架體20的各臂部21的前端設置旋轉部件22，在該旋轉部件22間張設切斷用細線25的同時，將切斷用細線25的各端部連接到驅動部24上，通過該驅動部24來拉伸切斷用細線25的各端部，使張設在旋轉部件22間的切斷用細線25在其延伸方向上運動。
由此，由于可以伴隨切斷用細線25的向延伸方向的運動來進行蜂窩狀結構體的切斷，所以就能夠降低切斷蜂窩狀結構體10時的切斷阻力，可以防止由切斷所產生的蜂窩狀結構體10的外形變形，或單元扭曲，褶皺等的隔壁的變形。進而，由于經常使用切斷用細線25的不同部位來進行切斷，所以就能防止由前個工序切斷時染上污垢的部位切斷蜂窩狀結構體，此外，由于能夠防止通過反復切斷的切斷用細線25的老化，所以就能使極細的切斷用細線25的壽命變得非常長。
另外，在本發(fā)明中，可以是通過驅動部24來交替地拉伸切斷用細線25的各端部，使張設在旋轉部件22間的切斷用細線25在其延伸方向上往復運動，也可以是通過驅動部24來拉伸切斷用細線25的一個端部，使張設在旋轉部件22間的切斷用細線25只在其延伸方向的一個方向上運動。
接著，作為本發(fā)明中的切斷器移動部14，可以例舉以下裝置例如圖1及圖3(a)～(c)所示，具有連接到切斷器2上，在蜂窩狀結構體10的縱向上下移動的升降部件37；可旋轉地連接到升降部件37上，并且可以一邊使該切入部件23接觸蜂窩狀結構體的外周側面8，一邊使切斷器2在相對于蜂窩狀結構體10的縱向Z垂直的方向上移動的具有水平多關節(jié)結構的臂部件(在圖1所示的切斷器移動部14中，固定在移動部主體33上)34。另外，升降部件37也可以通過與前述的支座移動部5的升降部件32共用化，來使切斷器2在蜂窩狀結構體縱向上的上下移動與支座3的該移動連動。
此外，作為切斷器2的控制機構，可以是例如將與蜂窩狀結構體10的縱向的擠壓速度、長度、外徑以及外形相關的信息預先輸入到控制部，利用基于該信息且來自控制部的指令，通過驅動切斷器移動部14的各部件來使切斷器2進行所希望的動作。但是，優(yōu)選地通過前述的負載檢測器7，來檢測變長化了的蜂窩狀結構體10擠壓支座時產生的作用在支座3上的負載的變動，基于檢測到的信息，使升降部件37驅動，使切斷器2開始向蜂窩狀結構體縱向Z移動。此外，優(yōu)選地通過前述的速度檢測器6等，來檢測蜂窩狀結構體10的縱向的擠壓速度，基于該檢測到的信息以及從擠壓開始經過的時間的信息，來控制升降部件37的移動速度以及臂部件34的動作開始時刻。進而，能夠在框架體20上設置檢測與蜂窩狀結構體10的距離的檢測器(未圖示)，可以一邊檢測與蜂窩狀結構體的距離一邊在切斷器2進行所希望的切斷動作。
此時，雖然優(yōu)選地將基于來自各檢測器6、7等的信息，控制切斷器移動部14的各部件的動作的控制部(未圖示)設置在裝置中，但是也未必一定要設置在裝置中，也可以將該控制部設置在外部，此外，也可以由同一控制部一起控制前述的支座移動部5。
以上，雖然主要針對本發(fā)明的蜂窩狀結構體制造裝置進行了說明，但是，通過使用該裝置，就能夠實施本發(fā)明中的蜂窩狀結構體的制造方法。此外，此時，對于使用的陶瓷原料沒有特別的限制，只要是堇青石、碳化硅、氧化鋁等，只要可以應用于蜂窩狀結構體的即可。此外，本發(fā)明并不限定于這里所說明的實施方式，在不損壞其特征的范圍內，還可以包含其他的方式。
工業(yè)上的可利用性綜上所述，根據(jù)本發(fā)明，可以提供能夠連續(xù)地制造隔壁薄或外徑大的蜂窩狀結構體而在蜂窩狀結構體的外形和隔壁上不產生變形的蜂窩狀結構體的制造裝置及蜂窩狀結構體的連續(xù)制造方法。
權利要求
1.一種蜂窩狀結構體制造裝置，其特征在于，具有在重力方向或相對于該方向成小于30°角的傾斜方向上，連續(xù)地擠壓出蜂窩狀結構體的成形機；放置被擠壓出的蜂窩狀結構體，并且可以移動的至少一個以上的支座；以及能夠移動的切斷器，該切斷器由框架體、張設在該框架體上的切斷用細線、以及在含有該張設的切斷用細線的面上設置對該蜂窩狀結構體切入的位置的切入部件構成，該支座具備以下機構將從該成形機擠壓出來的蜂窩狀結構體以其單元開口端面放置，在這樣的狀態(tài)下，以與該蜂窩狀結構體的縱向的擠壓速度大致相同的速度，使該蜂窩狀結構體在縱向上移動；該切斷器具備以下機構與該支座朝向縱向的移動大致同步地，一邊在與該支座相同的方向上以大致相同的速度移動，一邊通過使該張設的切斷用細線在含有該切斷用細線的面上向該蜂窩狀結構體側移動，從而用該切入部件在該蜂窩狀結構體的外周側面上形成引導槽，在該引導槽的形成后，立即使該切斷用細線位于該引導槽內，將這樣的該切斷用細線插入該蜂窩狀結構體，可切斷該蜂窩狀結構體。
2.如權利要求1所述的蜂窩狀結構體制造裝置，其特征在于，前述切斷器的框架體以包含至少2個的臂部件、設置在各臂部的前端的旋轉部件、以及連接前述切斷用細線的兩端的驅動部的方式構成，前述切斷用細線張設在該旋轉部件間，具備通過該驅動部的運轉，該切斷用細線在延伸方向上運動的機構。
3.如權利要求1或2所述的蜂窩狀結構體制造裝置，其特征在于，還具備與前述的蜂窩狀結構體非接觸地檢測該蜂窩狀結構體的縱向的擠壓速度的速度檢測器，該速度檢測器具備以下機構向前述支座、或該支座和前述切斷器發(fā)送需要的信息，以與該蜂窩狀結構體的縱向的擠壓速度大致相同的速度使其移動。
4.如權利要求1～3的任一項所述的蜂窩狀結構體制造裝置，其特征在于還具備檢測作用在前述支座上的負載的負載檢測器，具備以下機構用該負載檢測器來檢測前述蜂窩狀結構體被放置到支座時產生的負載的變動，基于該檢測到的信息，使該支座、或該支座和前述切斷器開始向該蜂窩狀結構體縱向移動。
5.如權利要求4所述的蜂窩狀結構體制造裝置，其特征在于，具備以下機構通過前述負載檢測器，檢測由于移動開始后的支座的移動速度與蜂窩狀結構體的縱向的擠壓速度的偏離所產生的作用在支座上的負載的變動，基于該檢測到的信息，使該支座、或該支座和前述切斷器以與該蜂窩狀結構體的縱向的擠壓速度大致相同的速度移動。
6.如權利要求4或5所述的蜂窩狀結構體制造裝置，其特征在于，具備以下機構通過前述負載檢測器，檢測在前述蜂窩狀結構體的切斷結束時產生的作用在支座上的負載的變動，基于該檢測到的信息，在放置切斷后的蜂窩狀結構體的支座上開始向轉運位置移動。
7.一種蜂窩狀結構體的制造方法，一邊連續(xù)地從成形機擠壓出蜂窩狀結構體，一邊用切入部件在該蜂窩狀結構體的外周側面上形成引導槽后，使切斷用細線插入該引導槽，切斷該蜂窩狀結構體，其特征在于，該蜂窩狀結構體在重力方向或相對于該方向成小于30°角的傾斜方向上被擠壓出，當通過該切入部件形成引導槽時，連續(xù)進行該切斷用細線向該引導槽的插入。
8.如權利要求7所述的蜂窩狀結構體的制造方法，其特征在于，一邊以與前述蜂窩狀結構體的縱向的擠壓速度相同的速度，使前述切斷用細線在與該縱向相同的方向上移動，一邊進行前述蜂窩狀結構體的切斷。
9.如權利要求7或8所述的蜂窩狀結構體的制造方法，其特征在于，在將該蜂窩狀結構體放置到支座上的狀態(tài)下進行前述蜂窩狀結構體的切斷。
10.如權利要求7～9的任一項所述的蜂窩狀結構體的制造方法，其特征在于，伴隨前述切斷用細線向延伸方向的運動而進行前述蜂窩狀結構體的切斷。
全文摘要
一種蜂窩狀結構體制造裝置，具備成形機；至少一個以上的支座；以及由蜂窩狀結構體的切斷用細線和切入部件構成的切斷器，支座具備以下機構可以使從成形機擠壓出的蜂窩狀結構體在蜂窩狀結構體的縱向上以與該結構體的擠壓速度大致相同的速度移動，切斷器具備以下機構使切斷用細線在與該細線的張設面相同的面上向蜂窩狀結構體一側移動，用切入部件在結構體的外周側面上形成引導槽之后，立即使切斷用細線位于引導槽內，將切斷用細線壓入蜂窩狀結構體，切斷蜂窩狀結構體。
文檔編號B28B3/26GK1551818SQ0380095
公開日2004年12月1日 申請日期2003年4月11日 優(yōu)先權日2002年4月19日
發(fā)明者石居武之, 淺井裕次, 伊藤榮司, 司, 次 申請人:日本礙子株式會社