JP5082346B2 - 成形体の把持装置およびこれを用いたセラミックハニカム構造体の栓詰め方法 - Google Patents

Description

本発明は、成形体の把持装置およびこれを用いたセラミックハニカム構造体の栓詰め方法に関し、例えば内燃機関から排出される排気ガス中のパティキュレートを捕集するためのセラミックハニカム構造体において、その製造過程にある成形体を把持する把持装置およびこれを用いたセラミックハニカム構造体の栓詰め方法に適用して好適なものである。

従来、例えば自動車の排気ガス中のパティキュレートを捕集するフィルタ構造体としては、多数のセルを隔壁により区画すると共に、その構造体の両端面でセルが交互に封止されたセラミックハニカム構造体が知られている（特許文献１参照）。このセラミックハニカム構造体を製造するにあたっては、ハニカム状に設けられた隔壁とこの隔壁により仕切られたセルが両端面に開口する貫通状態のセラミックハニカム構造体本体を形成し、封止すべきセル端部に栓詰め部材を詰めて閉塞する。

特許文献１の開示する技術では、一方の端面のセルを閉塞するにあたり、セル端部を覆うようにフィルムなどのマスキング部材を貼り付ける。次いで、閉塞すべきセル端部に位置するフィルムを除去して貫通穴を形成する。他方の端面にもマスキング部材を貼り付け、一方端面で貫通穴を設けていないセル端面に、貫通穴を形成する。

次いで、マスキング部材に貫通穴加工を施したセラミックハニカム構造体本体（以下、ワークと呼ぶ）の一方の端面を、栓詰め材を有するスラリー（以下、栓詰め用スラリーと呼ぶ）に浸漬いわゆるディップ処理する。容器内に栓詰め用スラリーを溜め、この栓詰め用スラリーに対して上記ワークを下降させることにより、当該栓詰め用スラリーを上記貫通穴を通じてセル端部に強制的に侵入させている。この加圧力を利用して栓詰め用スラリーを貫通穴を通じてセル端部に侵入させることで、栓詰め用スラリーを圧入栓詰めする。

ここで、上記ワークの一方端面をディップ処理するとき、一方端面はマスキング部材で覆われ、一部のセル端部に貫通穴が設けられている状態であるので、一方端面には、ワークの下降動作状態に応じた圧力が加わる。この際、栓詰め用スラリーは、貫通穴を通じてセル端部に侵入するための加圧力が加わると共に、一方端面の外周側液面が上昇する。

また、一般に、栓詰め用スラリーは、栓詰め材としてのセラミック粒子、水、およびバインダ等を含有して粘性が比較的高いため、容器に栓詰め用スラリーを入れる際、気泡が発生し易い。なお、その気泡は、主に栓詰め用スラリーの液面に存在している。
特開２００２−２８９１５号公報

従来技術では、ディップ処理時に、ワークを栓詰め用スラリーに浸漬させる際に、上記外周側液面の上昇により、栓詰め用スラリーが容器からあふれてしまうおそれがある。

栓詰め用スラリーが容器からあふれてしまうと、上記栓詰め用スラリーを圧入栓詰めする効果が小さくなるため、栓詰め深さが所定量に達せず浅くなったり、その深さがワークの浸漬（投入）ごとに変動するという問題がある。

また、容器内に溜めた栓詰め用スラリーに気泡があると、栓詰め深さに影響するので、栓詰め深さの均一化の観点から、気抱を除去した上でディップ処理することが好ましい。そこで、出願人は、栓詰め用スラリーを容器に一杯に入れて、容器の開口部より盛り上がるスラリー液面を除去することにより、栓詰め用スラリーに存在する気抱を除去する方法を検討している。このような方法を用いたディップ処理に適用すると、栓詰め用スラリーが容器からあふれてしまい、狙いとする栓詰め深さの均一化を図ることが難しい。

そこで、ワークを栓詰め用スラリー内に浸漬する際に、ワークを把持する把持部材で容器の開口部を塞ぐことで、容器から栓詰め用スラリーがあふれるのを防止することが考えられる。このような把持部材では、ワークの成形条件等により体格ばらつきがあるにも係わらず、ワークを栓詰め用スラリー内に浸漬する際に、比較的脆い成形体であるワークの外周とのシール性を十分向上させて把持する把持技術が要求される。しかしながら、これら相反する把持技術の要求を満足する把持方法は従来なかった。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、成形体が比較的脆く、かつ体格ばらつきがあるにも係わらず、シール性を十分向上させて成形体を把持可能な成形体の把持装置およびこれを用いたセラミックハニカム構造体の栓詰め方法提供することにある。

また、別の目的は、成形体が比較的脆く、かつ体格ばらつきがあるにも係わらず、シール性を十分向上させて成形体を把持可能であるとともに、その成形体における閉塞すべきセル端部に栓詰め材で栓詰めする栓詰め深さが不均一となることを防止可能な成形体の把持装置およびこれを用いたセラミックハニカム構造体の栓詰め方法提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を備える。

即ち、請求項１乃至６に記載の発明では、成形体を把持する成形体の把持装置において、ハウジングと、ハウジング内に設けられ、空気が供給されることによって膨張する膨張手段とを備え、膨張手段によって、成形体を把持し、ハウジングは、円環状体に形成され、円環状体の内周は、把持対象である成形体を挿通可能に形成され、円環状体の内周面に、膨張手段が設けられ、膨張手段は、円環状体の内周に沿って同軸に配置された穴を有する弾性体を備え、ハウジングは、空気が供給されることによって弾性体を軸方向に圧縮可能な圧縮手段を有し、膨張手段は、空気が供給されると、圧縮手段によって弾性体を軸方向に圧縮するとともに、穴の内径が縮小し、当該縮小した穴の内周面によって成形体の外周が把持されることを特徴とする。

これによると、空気が供給されることによって膨張する膨張手段によって、成形体を把持するので、例えば空気の供給量によって、成形体を把持する把持力の大きさを変えられるとともに、成形体の把持対象部位の体格に応じた把持面を形成することが可能である。

これにより、成形体が比較的脆くかつ体格ばらつきがあるにも係わらず、シール性を十分向上させて成形体を把持することが可能である。

さらに、円環状に形成されたハウジングの内周は、把持対象である成形体を挿通可能に形成されているので、把持対象である成形体の体格ばらつきに係わらず、例えばばらつきの最大体格であっても、成形体を上記内周に挿入可能である。さらに膨張手段は、ハウジングの内周面に設けられているので、膨張手段に空気が供給されるときには、膨張手段が内周面より内側に膨張させられ、この膨張手段の内周面の内側への膨張により成形体の外周を把持することができる。

またさらに、膨張手段は、空気が供給されると、圧縮手段によって弾性体を軸方向に圧縮するので、弾性体を軸方向に圧縮変形した分だけ、径方向に弾性変形し膨張するため、弾性体の形状が、扁平するが、穴内面が軸方向に曲面状になりにくい。

また、請求項２乃至６に記載の発明では、軸方向に貫通する多数のセルを隔壁により区画するとともに、多数のセルのうちの一部のセルにおいて第１セル端部を栓詰め材によって栓詰めしたセラミックハニカム構造体を製造するにあたり、
当該軸方向の端面において栓詰め材を設けない第２セル端部をマスキング材で閉塞した状態で、栓詰め材を有するスラリーの中に端面を浸漬することにより、第１セル端部を栓詰めするセラミックハニカム構造体の栓詰め方法において、
請求項１に記載の成形体の把持装置によって、ハニカム成形体からなるセラミックハニカム構造体本体を把持し、
上端部に開口部を有する容器内に貯留するスラリーに、成形体の把持装置によって把持したセラミックハニカム構造体本体の端面を浸漬させることを特徴とする。

これにより、容器内のスラリーにセラミックハニカム構造体本体の端面を浸漬する際に、成形体の把持装置で把持されるセラミックハニカム構造体本体と、成形体の把持装置との間は、シール性向上が十分図られているので、その間からスラリーがあふれてくることはない。

また、請求項３乃至６に記載の発明では、容器内のスラリーにセラミックハニカム構造体本体を浸漬するにあたり、
成形体の把持装置は、容器の蓋部材をなし、成形体の把持装置で容器の開口部を塞いだ後に、
スラリーをセラミックハニカム構造体本体の端面に押し込むことを特徴とする。

これによると、成形体の把持装置は容器の蓋部材をなし、成形体の把持装置で容器の開口部を塞いだ後に、スラリーをセラミックハニカム構造体本体の端面に押し込むので、成形体の把持装置で把持されたセラミックハニカム構造体本体の端面をスラリーに浸漬する際に、容器内のスラリーは、開口部、および上記セラミックハニカム構造体本体と、成形体の把持装置との間のいずれからもあふれることはなく、容器からスラリーがあふれることは全くない。

したがって、例えばスラリーに対してセラミックハニカム構造体本体を相対下降させることによりいわゆるスラリーを圧入栓詰めする際に、栓詰め深さの不均一となることを防止しつつ、スラリーをセラミックハニカム構造体本体の端面の第１セル端部に押し込むことができる。

また、請求項４に記載の発明では、容器は、開口部を区画する側壁と、底部と、開口部側へ溜まっているスラリーを押し上げ可能に、容器の底部を、側壁に対して相対昇降動作する昇降駆動手段を備え、
昇降駆動手段は、成形体の把持装置で開口部を塞ぐと、底部を相対上昇させて、セラミックハニカム構造体本体の第１セル端部に、容器内のスラリーを強制的に押し込むことを特徴とする。

これによると、シール性低下のおそれのある成形体の把持装置とセラミックハニカム構造体本体とを相対移動させることなく、スラリーに対してセラミックハニカム構造体本体を相対下降させられる。したがって、スラリーを圧入栓詰めする際に、栓詰め深さの不均一となることを防止しつつ、スラリーをセラミックハニカム構造体本体の端面の第１セル端部に押し込むことができる。

また、請求項５に記載の発明では、容器内のスラリーを、セラミックハニカム構造体本体の端面の前記第１セル端部に押し込むことで、圧入栓詰めが終了した後、
セラミックハニカム構造体本体の外周と、端面とに、第１セル端部に押し込められずに残ったスラリーを拭き取る拭き取り手段を備えていることを特徴とする。

また、請求項６に記載の発明では、ハウジングは、容器に当接する当接部を有しており、当接部は、第２の弾性体で形成されていることを特徴する。

以下、本発明の成形体の把持装置およびこれを用いたセラミックハニカム構造体の栓詰め方法を、ハニカム構造体の製造方法に適用して具体化した実施形態を図面に従って説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本実施形態によるハニカム構造体の製造方法であって、ハニカム構造体の端面をスラリーへ浸漬する浸漬工程で使用する把持装置を示す模式図であって、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は断面図である。図２は、図１（ｂ）中の把持装置と、ハニカム構造体と、スラリーを貯留している容器との関係を示す模式的断面図である。図３は、本実施形態によるハニカム構造体の製造方法であって、ハニカム構造体本体にマスクテープを貼り付けるマスキング行程を示す説明図である。図４は、本実施形態によるハニカム構造体の製造方法であって、栓詰めする第１セル端部を開口するための貫通穴形成工程を示す説明図である。図５は、図４中の貫通穴形成工程において、貫通穴形成のためのセル情報を、画像処理により認識する範囲を分割するブロックの分割状態の一例を示す模式図である。

図６は、本実施形態によるハニカム構造体の製造方法であって、栓詰め行程前であって、貫通穴形成工程での貫通穴を形成した状態を示す説明図である。図７は、本実施形態によるハニカム構造体の製造方法であって、ハニカム構造体の端面をスラリーへ浸漬する浸漬工程を示す説明図である。図８は、本実施形態によるハニカム構造体の製造方法であって、貫通穴形成工程での貫通穴を形成した状態を部分的に拡大した模式図である。図９は、本実施形態によるハニカム構造体の製造方法であって、浸漬工程でスラリーを浸漬した端面の状態を部分的に拡大した模式図である。図１０は、本実施形態によるハニカム構造体の製造方法であって、ハニカム構造体の栓詰めした状態を部分的に拡大した模式図である。図１１は、本実施形態によるハニカム構造体の栓詰め深さの測定結果を示すグラフである。なお、図１１では、本実施形態による栓詰め深さの中央値とばらつき幅を示しており、これに対する比較例が示されている。

本実施例では、自動車の排ガス浄化装置の担体用のセラミック製のハニカム構造体であって、軸方向に貫通する多数のセルを隔壁により区画するとともに、軸方向の両端面においてその端面に位置するセル端部の一部を閉塞してなるセラミックハニカム構造体８を製造する方法である。

図３に示すように、すべてのセル端部８２を端面８６１、８６２において開口させたハニカム構造体本体８６を作製した後、このハニカム構造体本体８６の端面８６1、８６２における一部のセル端部８２を、後述の栓詰め材８３０により閉塞するにあたり、セル端部８２を覆うように上記ハニカム構造体本体８６の上記端面８６１に透明又は半透明の樹脂フィルム（以下、マスクテープ）２を貼り付ける。

なお、両端面のうち、端面（以下、一方端面）８６１および端面（以下、他方端面）８６２にそれぞれマスクテープを貼り付ける。以下、一方端面８６１で製造方法を説明し、他方端面での説明は省略する。

次いで、図４に示す如く、栓詰めするセル端部（以下、第１セル端部）８２ａを開口するための貫通穴形成工程において、第１セル端部８２ａに位置するマスクテープ２を、熱により溶融あるいは焼却除去して貫通穴２０を形成する。次いで、図７に示す如く、一方端面８６１を栓詰め材を含有するスラリー６０に浸漬させ、このスラリー６０を上記貫通穴２０を通じて第１セル端部８２ａに侵入させて、スラリー６０で第1セル端部８２aを閉塞する。

次いで、他方端面８６２をスラリー６０に浸漬させ、その他方端面８６２の第1セル端部８２aをスラリー６０で閉塞する。その後、上記スラリー６０を硬化させる。

以下、上述の製造方法の詳細を説明する。本実施例では、上記ハニカム構造体本体８６を押出し成形により作製した。具体的には、コーディエライトを形成するセラミック材料を用いて、四角い多数のセルを有する筒状の長尺のハニカム構造体を作製し、それを所定長さに切断することにより上記ハニカム構造体本体８６を形成した。このハニカム構造体本体８６のセル端部８２はその両方の端面８６１、８６２においてすべて開口している。

次に、図３に示すように、一方の端面８６１の全面にマスクテープ２を貼り付ける。本実例では、端面８６１、８６２をホットプレート等の加熱装置により加熱して、端面８６１、８６２にマスクテープ２を貼り付けた。なお、マスクテープ２は、これに限らず、一方の面に接着剤を塗布した熱可塑性樹脂製フィルムを用いてもよい。

次に、本実施例では、図４に示すように、貫通穴形成装置５を用いて、第１セル端部８２ａに位置するマスクテープ２を熱により溶融あるいは焼却除去して貫通穴２０を形成した。貫通穴形成装置５は、端面８６１に貼り付けたマスクテープ２を透過して視覚的にセル端部８２ａ、８２ｂの位置を認識して位置情報を得る画像処理手段５１と、マスクテープ２に高密度エネルギービーム（以下、レーザ光）５２０を照射する熱照射手段５２と、画像処理手段５１からの位置情報に基づいてレーザ光５２０の照射位置を決定して熱照射手段５２を操作する制御手段５３とを備えている。

画像処理手段５１は、図４に示すように、端面８６１の画像を取り込むカメラ部５１１と、画像データを形成する画像処理部５１２とを有する。カメラ部５１１は、端面の広さに応じて複数設置することが好ましいが、本実施例では１つのカメラ部５１１を適宜移動させて複数の領域を順次撮影するよう構成してある。具体的には、図５の画像データの処理方法に示すように、画像処理手段５１においてセル端部８２ａ、８２ｂの位置情報を作成するに当たり、ハニカム構造体本体８６の端面８６１を含む領域を９つのブロックＳ１〜Ｓ９に分割した。各ブロックごとに、当該ブロックとこれに隣接するブロックの少なくとも一部と重なる重複部を含む領域の画像データを採取した。

熱照射手段５２は、ＣＯ₂レーザ光を発するレーザ発射装置５２１とその制御部を内蔵した移動装置５２２とを有している。

また、制御手段５３は、上述のように画像処理手段５１から受け取った画像データを基に各セル端部８２ａ、８６ｂの位置及び開口面積を演算し、閉塞（栓詰め）すべきセル端部８２の位置を求めて貫通穴２０の形成位置を決定する。また、図６に示すように、不要な周囲のマスクテープ２を切除するための輪郭位置２２を決定する。そして、この貫通穴２０の形成位置及び輪郭位置の情報を熱照射手段５２に指示してレーザ発射手段５２１の移動及び照射制御を行なわせるよう構成されている。

上記構成の貫通穴形成装置５を用いることにより、図４に示す如く、まず、ハニカム構造体本体８６の端面８６１をカメラ部５１１により撮影して画像データを作成する。次いで、制御手段５３において貫通穴２０の形成位置及び輪郭位置を算出する。本実施例では、貫通穴２０形成位置は隣接するセルが交互に開口と閉塞を繰返す市松模様状に閉塞部（以下、栓詰め部）を形成するよう貫通穴形成位置を決定した。

次に、ハニカム構造体本体８６をレーザ発射手段５２１下まで移動させ又はレーザ発射手段５２１を移動させると共にカメラ部５１１直下に位置するときの座標上の原点を合わす。そして、制御手段５３の指示に基づいて、レーザ発射手段５２１からレーザ光５２０を順次照射してマスクテープ２を溶融または焼却除去して、貫通穴２０及び輪郭位置２２を形成する。図６に示すように、ハニカム構造体本体８６の端面８６１には、輪郭位置２２よりも外周の不要部分を切除し、かつ、栓詰め（閉塞）予定位置の第１セル端部８２ａに位置する部分に、隔壁８１内周等に沿った形状の貫通穴２０を設けた樹脂フィルム２が配設された状態となる。

なお、貫通穴２０を形成するに当たっては、形成しようとする貫通穴２０の中心に対して最初にレーザ光５２０を照射し、次いで、徐々に径が大きくなるように螺旋状に照射位置を相対的にずらしながら貫通穴２０を所望の大きさまで広げた（例えば、図８参照）。

このようなマスクテープ２の貼り付けから貫通穴２０形成までの作業を、ハニカム構造体本体８６の他方端面８６２に対しても同様に行なう。このとき、各セルは、一方のセル端部８２がマスクテープ２により閉止され、他方のセル端部８２に貫通穴２０を形成した状態とする。なお、図６および図８に示す輪郭位置２２の外周側のセルの如く、周辺の一部が欠けた正方形のセルに対しては、市松模様状とせず、栓詰め部材８３０をすべて詰めるように、マスクテープ２が除去されて開口している。

次に、浸漬工程（図７参照）において、一方の端面８６１を、栓詰め材８３０を含有するスラリー６０に浸漬させ、このスラリー６０を貫通穴２０を通じて第１セル端部８２ａに浸入させて、スラリー６０で第1セル端部８２aを閉塞する。本実施例では、図７（ｃ）に示すような浸漬装置（以下、ディップ装置）６を用いて行った。スラリー６０に含有する栓詰め材８３０は、焼成後コーディエライトとなる材料を主体としている。

ディップ装置６は、図７（ｃ）に示すように、ワークであるハニカム構造体本体８６を把持して移動させる把持装置６１と、スラリー６０を毎回入れ、貯留する容器６２と、把持装置６１を制御する制御部（図示せず）とを有する。なお、把持装置６１は、ハニカム構造体本体８６を把持する把持機能と、ハニカム構造体本体８６を移動させる位置駆動機能とを有するものであっても、把持機能と位置駆動機能とを別部材で構成するものであってもよい。

なお、以下、本実施形態では、把持機能と位置駆動機能とは別部材で構成するものとし、把持装置６１は、把持機能を有するチャック部材６１と、位置駆動機能を有するワーク位置駆動部材（図示せず）を備えている。

チャック部材６１は、図１および図２に示すように、主要な構成を機能で表すと、ハウジングとしてのチャック本体６３、６４、６５と、このチャック本体６３、６４、６５内に設けられ、空気（図中の加圧エア、以下、加圧エア）が供給されることによって膨張する膨張手段６７、６５、６３ｂとを備えている。

膨張手段６７、６５、６３ｂは、図２に示すように、弾性体６７と、弾性体６７を空気圧により圧縮する圧縮部６３ｂ、６５とを有している。膨張手段６７、６５、６３ｂは、加圧エアが供給されることによって弾性体６７が膨張（図２中の一点鎖線参照）し、弾性体６７の内周面でハニカム構造体本体８６の外周を把持する。

弾性体６７は、円環状に形成されており、弾性を有する円環状体である。弾性体６７の断面は、中実の、略四角状に形成されている。弾性体６７の内周面は、後述するチャック本体６３、６４、６５の挿通穴６１ａ内周に沿って同軸に配置されている。

チャック本体６３、６４、６５は、円環状体に形成されており、弾性体６７を収容する第１ハウジング（以下、上型ハウジング）６３、第２ハウジング（以下、下型ハウジング）６４と、両ハウジング６３、６４内に設けられ、加圧エアの供給により弾性体６７を押圧する第３ハウジング（可動部ハウジング）６５とを有している。

円環状のチャック本体６３、６４、６５は、ハニカム構造体本体８６を挿通可能な穴（挿通穴）６１ａを有しており、この挿通穴６１ａ内周は、ハニカム構造体本体８６の体格ばらつきの上限の外周の大きさであっても、その上限外周を挿入可能な大きさに設定されている。なお、弾性体６７の内周面は、加圧エアの供給が停止されているとき、挿通穴６１ａ内周とほぼ面一に配置されている。

具体的には、上型ハウジング６３は、外部から加圧エアを導入する導入部６３ａと、導入部６３ａに連通し、加圧エアを溜める円環溝状の空気膨張部６３ｂを有している。また、上型ハウジング６３は、可動部ハウジング６５を、弾性体６７を押圧する方向に移動可能にする内壁面を有している。この内壁面と可動部ハウジング６５の間には、角リング等の第１シール部材９１が配置されている。

下型ハウジング６４は、上型ハウジング６３と共に、弾性体６７と、これと一体成形された可動部ハウジング６５とを内部に収容している。この下型ハウジング６４は、第１下型ハウジング６４ａと、第２下型ハウジング６４ｂとを有し、両下型ハウジング６４ａ、６４ｂは、ボルトなどの螺合部材６４ｃによる螺合により一体に組付けられている。第１下型ハウジング６４ａは、可動部ハウジング６５を、弾性体６７を押圧する方向に移動可能にする内壁面を有している。この内壁面と可動部ハウジング６５の間には、Ｏリング等の第２シール部材９２が配置されている。また、下型ハウジング６４と上型ハウジング６３との間には、Ｏリング等の第３シール部材９３が配置されている。

可動部ハウジング６５は、下端部側に弾性体６７が一体成形されており、可動部ハウジング６５と弾性体６７は第２下型ハウジング６４ｂによって図中下方向への移動が規制されている。また、可動部ハウジング６５と第１下型ハウジング６４ａとの間には、可動部ハウジング６５を付勢するバネ等の付勢部材６７が配置されており、この付勢部材６７は、加圧エアが印加される方向とは反対方向（図中上方向）に向けて可動部ハウジング６５を付勢している。

また、上記チャック本体６３、６４、６５の下端部側には、円環状の第２の弾性体６６を有しており、この第２の弾性体６６は、チャック本体６３、６４、６５が容器６２に当接するための当接部を構成している。

チャック本体６３、６４、６５は、容器６２の開口部６２ｃを塞ぐように、チャック本体６３、６４、６５の外形が開口部６２ｃより大きく形成されており、当接部６６を介して、容器６２の開口部６２ｃを塞ぐことにより容器６２内のスラリー６０を気密に保持可能である。

なお、ハニカム構造体本体８６とチャック部材６１の把持状態は、ハニカム構造体本体８６とチャック部材６１が相対移動不能となっている。

容器６２は、図７（ｃ）および図２に示すように、開口部６２ｃを区画する容器６２の側壁６２ａと、底部６２ｂとを有しており、底部６２ｂは側壁６２ａの端面に対して相対移動可能である。具体的には、図７（ｃ）に示すように、底部６２ｂの上端面（以下、底面）６２ｂ１は、側壁６２ａに対して昇降が可能である。

また、この底部６２ｂは、ハニカム構造体本体８６の端面８６１に対向し、かつその端面８６１に沿って回転が可能であることが好ましい。これにより、ハニカム構造体本体８６の端面８６１にスラリー６０を押し込んだ後に、容器６０内６０ハニカム構造体本体８６の端面８６１を引き離すとき、ハニカム構造体本体８６に押し込んだスラリー６０が容器６０内に引き戻されるのを防止することが可能である。

また、容器６２内には、スラリー６０が開口部の上端面までほぼ一杯に充填されるようになっている。容器６２の側壁６２ａの上端面にて、開口部６２ｃより盛り上がったスラリー６０の液面を容易に摺り切るようにすることが好ましい。これにより、スラリー６０の液面に存在するおそれがある気泡を効率的に除去できる。

このディップ装置６を用いて作業を行なうにあたっては、まず図７（ａ）に示すように、ハニカム構造体本体８６が、処理すべき一方端面８６１を下端にして基準台６９上に載置する。

次いで、図７（ｂ）に示すように、把持装置の把持動作およびワーク位置駆動動作によってハニカム構造体本体８６を掴んで所定量持ち上げ、処理すべき端面８６１を、容器６２上に向けて移動する。

次いで、図７（ｃ）に示すように、チャック部材６１を下方に移動させて、当接部（第２弾性体）６６を介して容器６２の開口部６２ｃを気密に塞ぐ。このとき、スラリー６０液面の上方にハニカム構造体本体８６の一方端面８６１が配置される。次いで、容器６２の底部６２ｂの底面６２ｂ１を上昇させることにより、ハニカム構造体本体８６の一方端面８６１をスラリー６０に対して相対下降させて、ハニカム構造体本体８６の端面８６１をスラリー６０内に浸漬する。このとき、上記制御部は、底部６２ｂの上方向への移動量からディップ深さを算出し、所望の栓詰め深さ（浸漬深さ）となるように底部６２ｂの移動動作を制御する。

このようなディップ装置６により、ハニカム構造体本体８６の端面８６１においては、貫通穴２０を設けた第1セル端部８２ａにおいて、貫通穴２０からスラリー６０が第１セル端部８２ａに浸入する。また、ハニカム構造体本体８６を把持するチャック部材６１と容器６２とが気密に保持された状態で、ハニカム構造体本体８６の端面８６１をスラリー６０内に浸漬するので、加圧されたスラリー６０が端面８６１に加わっている。これにより、貫通穴２０を通じて第１セル端部８２ａ内にスラリー６０が強制的に押し込められる（図９参照）。なお、以下、第１セル端部８２ａ内にスラリー６０を強制的に押し込めることを、スラリー６０を圧入栓詰めするという。

次に、図示しない焼結工程において、上記両端面８６１、８６２においてスラリー６０を第１セル端部８２ａに浸入させたハニカム構造体本体８６を乾燥させた後、焼成する。これにより、スラリー６０が焼成して固化して栓詰め材８３０となって栓詰め部（閉塞部）８３を形成すると共に、端面８６１、８６２に貼り付けられていたマスクテープ２が焼却除去される。これにより、一部の第１セル端部８２ａを閉塞したハニカム構造体８（図１０参照）が得られる。

以上説明した本実施形態では、把持装置すなわちチャック部材６１は、チャック本体６３、６４、６５と、チャック本体６３、６４、６５内に設けられ、加圧エアが供給されることによって弾性体６７の内周面側が膨張する膨張手段６７、６５、６３ｂとを備えており、膨張手段６７、６５、６３ｂによってハニカム構造体本体８６の外周を把持する。

これによると、加圧エアが供給されることによって膨張する膨張手段６７、６５、６３ｂによって、ハニカム成形体であるハニカム構造体本体８６を把持するので、例えば加圧エアの供給量によって、ハニカム構造体本体８６を把持する把持力の大きさを変えられるとともに、ハニカム構造体本体８６の把持対象部位の外周等の体格に応じた把持面を形成することが可能である。

これにより、ハニカム構造体本体８６等の成形体が比較的脆くかつ体格ばらつきがあるにも係わらず、シール性を十分向上させて成形体を把持することが可能である。

また、以上説明した本実施形態では、チャック本体６３、６４、６５は、円環状体に形成され、チャック本体６３、６４、６５の挿入穴６１ａの内周は、把持対象のハニカム構造体本体８６の外周を挿通可能に形成されている。さらに、その挿入穴６１ａの内周に、膨張手段６７、６５、６３ｂが設けられ、加圧エア供給停止時には、挿入穴６１ａの内周面と、膨張手段６７、６５、６３ｂの弾性体６７の内周面がほぼ面一に配置されている。

これにより、チャック本体６３、６４、６５の挿入穴６１ａの内周は、ハニカム構造体本体８６の体格ばらつきの上限の外周の大きさであっても、その上限外周を挿入可能な大きさに設定されている。さらに膨張手段６７、６５、６３ｂは、挿入穴６１ａの内周面に設けられているので、膨張手段６７、６５、６３ｂに加圧エアが供給されるときには、膨張手段６７、６５、６３ｂの弾性体６７が、挿入穴６１ａ内周面より内側に膨張させられ、この挿入穴６１ａ内周面の内側への膨張によりハニカム構造体本体８６の外周を把持することができる。

また、以上説明した本実施形態では、膨張手段６７、６５、６３ｂは、円環状の弾性体６７を有し、この円環状の弾性体６７の内周面は、チャック本体６３、６４、６５の挿通穴６１ａ内周に沿って同軸に配置されている。さらに、チャック本体６３、６４、６５は、加圧エアが供給されることによって弾性体６７を軸方向に圧縮可能な圧縮部６３ｂ、６５を有している。膨張手段６７、６５、６３ｂは、加圧エアが供給されると、弾性体６７を軸方向に圧縮するとともに、弾性体６７の内周面の内径が収縮し、この収縮した弾性体６７の内周面によってハニカム構造体本体８６の外周を把持する。

これによると、膨張手段６７、６５、６３ｂは、空気が供給されると、チャック本体内の圧縮部６３ｂ、６５によって弾性体６７を軸方向に圧縮するので、弾性体６７を軸方向に圧縮変形した分だけ、径方向に弾性変形し膨張するため、弾性体６７の形状が、扁平するが、弾性体６７の内周面が軸方向に曲面状になりにくい。

さらに、上記弾性体６７の内周面は、チャック本体６３、６４、６５の挿通穴６１ａ内周に沿って同軸に配置されているので、加圧エアが供給されると、チャック本体６３、６４、６５の挿通穴６１ａ内周に対して弾性体６７の内周面の内径が均等に収縮する。その内径が均等に収縮した弾性体６７の内周面によってハニカム構造体本体８６の外周が確実に把持される。

また、以上説明した本実施形態では、浸漬工程では、上述した把持装置すなわちチャック部材６１によってハニカム構造体本体８６の外周を把持し、次いで容器６２内のスラリー６０に、チャック部材６１で把持されたハニカム構造体本体８６の端面８６１を浸漬させる。

これにより、容器６２内のスラリー６０にセラミックハニカム構造体本体８６の端面８６１を浸漬する際に、チャック部材６１で把持されるセラミックハニカム構造体本体８６と、チャック部材６１との間は、シール性向上が十分図られているので、その間からスラリー６０があふれてくることはない。

さらに、上記容器６２内のスラリー６０にセラミックハニカム構造体本体８６の端面８６１を浸漬するにあたり、チャック部材６１は容器６２の蓋部材をなし、チャック部材６１は、当接部（第２の弾性体）６６を介して容器６２の開口部６２ｃを塞いだ後に、スラリー６０をセラミックハニカム構造体本体８６の端面８６１の第１セル端部８２ａに押し込む。

これにより、チャック部材６１で把持されたハニカム構造体本体８６の端面８６１を浸漬させる際には、容器６２内のスラリー６０は、開口部６２ｃ、および上記セラミックハニカム構造体本体８６とチャック部材６１との間のいずれからもあふれることはなく、容器６２からスラリー６０があふれることは全くない。

したがって、例えばスラリー６０に対してセラミックハニカム構造体本体８６を相対下降させることによりいわゆるスラリー６０を圧入栓詰めする際に、栓詰め深さの不均一となることを防止し（図１１参照）つつ、スラリー６０をセラミックハニカム構造体本体８６の端面８６１の第１セル端部８２ａに押し込むことができる。

また、以上説明した本実施形態では、容器６２は、開口部６２ｃを区画する側壁６２ａと、底部６２ｂと、開口部６２ｃ側へ溜まっているスラリー６０を押し上げ可能に、底部６２ｂを側壁６２ａに対して相対昇降動作する昇降駆動手段を備えている。昇降駆動手段は、チャック部材６１で開口部６２ｃを塞ぐと、底部６２ｂを相対上昇させて、セラミックハニカム構造体本体８６の第１セル端部８２ａに、容器６２内のスラリー６０を強制的に押し込む。

これによると、シール性低下のおそれのあるチャック部材６１とセラミックハニカム構造体本体８６とを相対移動させることなく、スラリー６０に対してセラミックハニカム構造体本体８６を相対下降させられる。したがって、スラリー６０を圧入栓詰めする際に、栓詰め深さの不均一となることを防止しつつ、スラリー６０をセラミックハニカム構造体本体８６の端面８６１の第１セル端部８２ａに押し込むことができる。

（他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定して解釈されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態に適用可能である。

（１）例えば上述の実施形態では、セル端部８２ｂへのマスキングを施す手段として、樹脂フィルムからなるマスクテープ２、１０２で説明した。これに限らず、ワックスからなるシート材などを、第２セル端部を区画する隔壁に熱や接着材により貼り付けるものや、ワックスなどを第２セル端部内に埋め込むものなど、いずれのマスキング材であってもよい。

（２）以上説明した本実施形態では、チャック部材６１でセラミックハニカム構造体本体８６の外周を把持する把持方法として、膨張手段６７、６５、６３ｂは、加圧エアを圧縮部６５、６３ｂに供給することによって、弾性体６７を圧縮部６５、６３ｂで軸方向に圧縮させた。この弾性体を軸方向に圧縮することにより弾性体６７の内周面の内径を収縮させて、当該内径が収縮した弾性体６７の内周面でセラミックハニカム構造体本体８６の外周を把持した。

上記把持方法は、このような方法に限らず、図１５に示すように弾性体１６７の内部に加圧エアを溜める環状の空気膨張部１６７ｂを有し、加圧エアを空気膨張部１６７ｂに供給することによって弾性体１６７自体を膨張させるチャック部材１６１を用いる方法であってもよい。

図１５に示す一例では、弾性体１６７は、チャック本体１６３内に設けられ、円環状体からなるチャック本体１６３の挿通穴１６１ａ内周に沿って同軸に配置されている。空気膨張部１６７ｂに加圧エアを供給することにより弾性体１６７を径方向に膨張させ、膨張によりその内径が収縮した弾性体１６７の内周面でセラミックハニカム構造体本体８６の外周が把持される。

（３）上記内部に空気膨張部１６７ｂを有する弾性体１６７を備えるチャック部材１６１の場合において、内径が収縮した弾性体１６７の内周面は、弾性体１６７自身の膨張により軸方向に曲面状に形成されたものであっても、軸方向に曲面状に形成されていないものであってもいずれでもよい。

（４）なお、ここで、上記内径が収縮した弾性体１６７の内周面が軸方向に曲面状に形成される場合において、このようなチャック部材で容器６２の開口部６２ｃを塞ぐと、曲面状に形成された分、容器６２内に溜められたスラリー６０の容積とは別に、無駄容積にばらつきが生じ易い。容器６２に充填するスラリー６０の量でスラリー６０の圧入栓詰め深さを管理したい場合、圧入栓詰めしようとするスラリー６０が無駄容積内へ逃げることによってスラリー６０の圧入栓詰め深さの精度が低下するおそれがある。

これに対して、図１５に示す如く、空気膨張部１６７ｂは、弾性体１６７の壁によって区画され、空気膨張部１６７ｂを区画する壁のうち、内周側の径方向壁の肉厚は、軸方向壁に比べて厚く形成されていることが好ましい。

これによると、空気膨張部１６７ｂに空気が供給されたとき、空気膨張部１６７ｂの内部の拡大により軸方向壁および内周側の径方向壁のいずれも膨張による引張り力が作用するが、その引張り力によって、肉厚の薄い軸方向壁が延び易く、肉厚の厚い内周側の径方向壁は延びにくくなるので、弾性体１６７の内周面が軸方向に曲面状になりにくい。

なお、第１の実施形態によるチャック部材６１では、弾性体６７に加圧エア供給によって圧縮力は作用するが、引張り力が作用することはないため、加圧エア供給時に弾性体６１の内周面は軸方向に曲面状になることはない。

（５）以上説明した本実施形態において、スラリー６０の圧入栓詰めが終了した後に、図１２に示す如く、セラミックハニカム構造体本体８６の外周８６３と、端面８６１とに、第１セル端部８２ａに押し込められずに残ったスラリー６０を拭き取る拭き取り手段（以下、拭き取り装置）７を備えていることが好ましい。この拭き取り装置７は、手作業による従来の拭き取り作業に対して自動化を図っている。拭き取り装置７は、セラミックハニカム構造体本体８６の外周をローラ７１ａで支持する支持台７１と、このローラ７１ａで回転可能に支持されたセラミックハニカム構造体本体８６の外周８６３に当てて拭き取る拭き取り用回転体（以下、第１拭き取り部）７３を有する第１ロボットハンド７２と、端面８６１に当てて拭き取る第２拭き取り部７５を有する第２ロボットハンド７４とを備えている。

第１拭き取り部７３は、第１ロボットハンド７２の図示しない電動装置の駆動力により回転する。第１拭き取り部７３と第２拭き取り部７５は、常に一定の拭き取り押圧力によって外周８６３、端面８６１を拭き取る。また、図１２中のイメージセンサ７９により、第１拭き取り部７３、および第２拭き取り部７５による拭き取り状態を確認しながら、拭き取り自動化を図っている。

また、セラミックハニカム構造体本体８６の外周８６３および端面８６１の拭き取り終了すると、第１ロボットハンド７２および第２ロボットハンド７４を駆動動作させて、外周面８６３、端面８６１から、第１拭き取り部７３、第２拭き取り部７５を引き離し（図１３参照）、第１拭き取り部７３、第２拭き取り部７５を洗浄槽７８に投入して洗浄を行なう（図１４参照）。これにより、第１拭き取り部７３、第２拭き取り部７５の拭き取り面が再使用可能になる。

本発明の第１の実施形態によるハニカム構造体の製造方法であって、ハニカム構造体の端面をスラリーへ浸漬する浸漬工程で使用する把持装置を示す模式図であって、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は断面図である。 図１（ｂ）中の把持装置と、ハニカム構造体と、スラリーを貯留している容器との関係を示す模式的断面図である。 本発明の第１の実施形態によるハニカム構造体の製造方法であって、ハニカム構造体本体にマスクテープを貼り付けるマスキング行程を示す説明図である。 本発明の第１の実施形態によるハニカム構造体の製造方法であって、栓詰めする第１セル端部を開口するための貫通穴形成工程を示す説明図である。 図４中の貫通穴形成工程において、貫通穴形成のためのセル情報を、画像処理により認識する範囲を分割するブロックの分割状態の一例を示す模式図である。 本発明の第１の実施形態によるハニカム構造体の製造方法であって、栓詰め行程前であって、貫通穴形成工程での貫通穴を形成した状態を示す説明図である。 本発明の第１の実施形態によるハニカム構造体の製造方法であって、ハニカム構造体の端面をスラリーへ浸漬する浸漬工程を示す説明図である。 本発明の第１の実施形態によるハニカム構造体の製造方法であって、貫通穴形成工程での貫通穴を形成した状態を部分的に拡大した模式図である。 本発明の第１の実施形態によるハニカム構造体の製造方法であって、浸漬工程でスラリーを浸漬した端面の状態を部分的に拡大した模式図である。 本発明の第１の実施形態によるハニカム構造体の製造方法であって、ハニカム構造体の栓詰めした状態を部分的に拡大した模式図である。 本発明の第１の実施形態によるハニカム構造体の栓詰め深さの測定結果を示すグラフである。 他の実施形態によるハニカム構造体の製造方法であって、ハニカム構造体の端面をスラリーに対して相対下降（浸漬）した後に、ハニカム構造体の外周および端面での、不要なスラリーを拭き取る拭き取り工程を示す模式図である。 図１２中の拭き取り工程の一過程であって、拭き取りが終了した状態を示す説明図である。 図１２中の拭き取り工程の一過程であって、拭き取りが終了した拭き取り治具を洗浄している状態を示す説明図である。 他の実施形態によるハニカム構造体の製造方法であって、ハニカム構造体の端面をスラリーへ浸漬する浸漬工程で使用する把持装置と、ハニカム構造体と、スラリーを貯留している容器との関係を示す模式的断面図である。

符号の説明

２ マスクテープ
２０ 貫通穴
２２ 輪郭位置
５ 貫通穴形成装置
５１ 画像処理手段
５１１ カメラ部
５１２ 画像処理部
５２ 熱照射手段
５２０ レーザ光（高密度エネルギービーム）
５２１ レーザ発射手段
５２２ 移動装置
５３ 制御手段
６ ディップ装置（浸漬装置、栓詰め装置）
６０ スラリー
６１ チャック部材（把持装置）
６２ 容器
６２ａ 側壁
６２ｂ 底部
６２ｃ 開口部
６３ 上型ハウジング（チャック本体、ハウジング）
６４ 下型ハウジング（チャック本体、ハウジング）
６５ 可動部ハウジング（チャック本体、ハウジング）
６６ 第２の弾性体（当接部）
６７ 弾性体
８ ハニカム構造体
８１ 隔壁
８２ セル端部
８２ａ 第１セル端部
８２ｂ 第２セル端部
８３ 栓詰め部
８３０ 栓詰め材
８６ ハニカム構造体本体
８６１、８６２ 端面

Claims (6)

1. 成形体を把持する成形体の把持装置において、
   ハウジングと、
   前記ハウジング内に設けられ、空気が供給されることによって膨張する膨張手段とを備え、
   前記膨張手段によって、前記成形体を把持し、
   前記ハウジングは、円環状体に形成され、
   前記円環状体の内周は、把持対象である前記成形体を挿通可能に形成され、
   前記円環状体の内周面に、前記膨張手段が設けられ、
   前記膨張手段は、前記円環状体の内周に沿って同軸に配置された穴を有する弾性体を備え、
   前記ハウジングは、空気が供給されることによって前記弾性体を軸方向に圧縮可能な圧縮手段を有し、
   前記膨張手段は、空気が供給されると、前記圧縮手段によって前記弾性体を軸方向に圧縮するとともに、前記穴の内径が縮小し、当該縮小した前記穴の内周面によって前記成形体の外周が把持されることを特徴とする成形体の把持装置。
2. 軸方向に貫通する多数のセルを隔壁により区画するとともに、前記多数のセルのうちの一部のセルにおいて第１セル端部を栓詰め材によって栓詰めしたセラミックハニカム構造体を製造するにあたり、
   当該軸方向の端面において前記栓詰め材を設けない第２セル端部をマスキング材で閉塞した状態で、栓詰め材を有するスラリーの中に前記端面を浸漬することにより、前記第１セル端部を栓詰めするセラミックハニカム構造体の栓詰め方法において、
   請求項１に記載の成形体の把持装置によって、ハニカム成形体からなるセラミックハニカム構造体本体を把持し、
   上端部に開口部を有する容器内に貯留する前記スラリーに、
   前記成形体の把持装置によって把持した前記セラミックハニカム構造体本体の前記端面を浸漬させることを特徴とするセラミックハニカム構造体の栓詰め方法。
3. 前記容器内の前記スラリーに前記セラミックハニカム構造体本体を浸漬するにあたり、
   前記成形体の把持装置は、前記容器の蓋部材をなし、
   前記成形体の把持装置で前記容器の前記開口部を塞いだ後に、
   前記スラリーを前記セラミックハニカム構造体本体の前記端面に押し込むことを特徴とする請求項２に記載のセラミックハニカム構造体の栓詰め方法。
4. 前記容器は、前記開口部を区画する側壁と、底部と、前記開口部側へ溜まっている前記スラリーを押し上げ可能に、前記容器の底部を、前記側壁に対して相対昇降動作する昇降駆動手段を備え、
   前記昇降駆動手段は、
   前記成形体の把持装置で前記開口部を塞ぐと、前記底部を相対上昇させて、
   前記セラミックハニカム構造体本体の前記第１セル端部に、前記容器内の前記スラリーを強制的に押し込むことを特徴とする請求項２または請求項３に記載のセラミックハニカム構造体の栓詰め方法。
5. 前記容器内の前記スラリーを、前記セラミックハニカム構造体本体の前記端面の前記第１セル端部に押し込むことで、圧入栓詰めが終了した後、
   前記セラミックハニカム構造体本体の外周と、前記端面とに、前記第１セル端部に押し込められずに残った前記スラリーを拭き取る拭き取り手段を備えていることを特徴とする請求項４に記載のセラミックハニカム構造体の栓詰め方法。
6. 前記ハウジングは、前記容器に当接する当接部を有しており、
   前記当接部は、第２の弾性体で形成されていることを特徴する請求項２から請求項５のいずれか一項に記載のセラミックハニカム構造体の栓詰め方法。

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