(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボットアームと、セラミック成形体乾燥時にセラミック成形体を保持する乾燥用治具を載置する可動テーブルとを備え、
前記可動テーブル上で、前記乾燥用治具に前記セラミック成形体を保持させる乾燥用治具組立装置であって、
前記乾燥用治具は、２つの分離した上治具と下治具からなり、いずれかの治具に両者を一体化するための固定部材を備えた乾燥用治具であり、
前記可動テーブルは、前記下治具を載置できるように窪みが形成された下治具載置部材と、前記上治具を載置できるようにレール状を成している上治具載置部材とを備えた可動テーブルであり、
前記乾燥用治具組立装置は、前記上治具に前記下治具が固定された状態の乾燥用治具を外部から搬送するコンベアと、
前記上治具に前記下治具が固定された状態の乾燥用治具を前記下治具載置部材に載置する機構と、
前記上治具に前記下治具が固定された状態の乾燥用治具の固定部材を動作せしめる治具開放機構と、
分解された前記上治具を前記上治具載置部材に載置する機構と、
前記下治具載置部材に載置された前記下治具の所定の位置に、前記ロボットアームを用いて、セラミック成形体を搭載する成形体搭載機構と、
前記上治具を前記セラミック成形体を覆うように前記下治具の上に乗せ、前記固定部材を固定状態にするセラミック成形体保持機構と、
前記セラミック成形体を保持した乾燥用治具を搬出するコンベアとを有することを特徴とする乾燥用治具組立装置。
【請求項２】
前記ロボットアームは、前記セラミック成形体を吸着する吸引機構を備えている請求項１に記載の乾燥用治具組立装置。
【請求項３】
前記乾燥用治具として、四角柱状のセラミック成形体を、その長手方向が水平となり、かつ、その長手方向に垂直な断面における四角形の対角が同一の鉛直線上に並ぶように保持する乾燥用治具を用いる請求項１又は２に記載の乾燥用治具組立装置。
【請求項４】
ロボットアームと、セラミック成形体乾燥時にセラミック成形体を保持する乾燥用治具を載置する可動テーブルとを備え、前記可動テーブル上で、前記乾燥用治具に前記セラミック成形体を保持させる乾燥用治具組立装置、
乾燥用治具で保持されたセラミック成形体を乾燥させる乾燥機、
ロボットアームと、セラミック成形体乾燥時にセラミック成形体を保持する乾燥用治具を載置する可動テーブルとを備え、前記可動テーブル上で、前記乾燥用治具に保持された前記セラミック成形体を取り出す乾燥用治具分解装置、及び、
前記乾燥用治具分解装置でセラミック成形体が取り出された乾燥用治具を、前記乾燥用治具組立装置に搬送する乾燥用治具循環コンベアを備えた乾燥用治具循環装置であって、
前記乾燥用治具は、２つの分離した上治具と下治具からなり、いずれかの治具に両者を一体化するための固定部材を備えた乾燥用治具であり、
前記可動テーブルは、前記下治具を載置できるように窪みが形成された下治具載置部材と、前記上治具を載置できるようにレール状を成している上治具載置部材とを備えた可動テーブルであり、
前記乾燥用治具組立装置は、前記上治具に前記下治具が固定された状態の乾燥用治具を外部から搬送するコンベアと、
前記上治具に前記下治具が固定された状態の乾燥用治具を前記下治具載置部材に載置する機構と、
前記上治具に前記下治具が固定された状態の乾燥用治具の固定部材を動作せしめる治具開放機構と、
分解された前記上治具を前記上治具載置部材に載置する機構と、
前記下治具載置部材に載置された前記下治具の所定の位置に、前記ロボットアームを用いて、セラミック成形体を搭載する成形体搭載機構と、
前記上治具を前記セラミック成形体を覆うように前記下治具の上に乗せ、前記固定部材を固定状態にするセラミック成形体保持機構と、
前記セラミック成形体を保持した乾燥用治具を、前記乾燥機に受け渡す治具受渡機構と、
前記セラミック成形体を保持した乾燥用治具を搬出するコンベアとを有し、
前記乾燥用治具分解装置は、前記セラミック成形体を保持した乾燥用治具を、前記乾燥機から受け取る治具受取機構と、
前記可動テーブル上に載置され、前記セラミック成形体を保持した状態を維持している前記乾燥用治具の保持状態を解除するように、前記固定部材を動作せしめる治具開放機構と、
前記ロボットアームを用いて、前記乾燥用治具で保持されていたセラミック成形体を取り出す成形体取出機構とを有することを特徴とする乾燥用治具循環装置。
【請求項５】
ロボットアームと、セラミック成形体乾燥時にセラミック成形体を保持する乾燥用治具を載置する可動テーブルとを備え、前記可動テーブル上で、前記乾燥用治具に前記セラミック成形体を保持させる乾燥用治具組立装置、
乾燥用治具で保持されたセラミック成形体を乾燥させる乾燥機、及び、
ロボットアームと、セラミック成形体乾燥時にセラミック成形体を保持する乾燥用治具を載置する可動テーブルとを備え、前記可動テーブル上で、前記乾燥用治具に保持された前記セラミック成形体を取り出す乾燥用治具分解装置を使用し、
セラミック成形体を乾燥用治具に保持させた状態で行うセラミック成形体の乾燥方法であって、
前記乾燥用治具は、２つの分離した上治具と下治具からなり、いずれかの治具に両者を一体化するための固定部材を備えた乾燥用治具であり、
前記可動テーブルは、前記下治具を載置できるように窪みが形成された下治具載置部材と、前記上治具を載置できるようにレール状を成している上治具載置部材とを備えた可動テーブルであり、
前記乾燥用治具組立装置は、前記上治具に前記下治具が固定された状態の乾燥用治具を外部から搬送するコンベアと、
前記上治具に前記下治具が固定された状態の乾燥用治具を前記下治具載置部材に載置する機構と、
前記上治具に前記下治具が固定された状態の乾燥用治具の固定部材を動作せしめる治具開放機構と、
分解された前記上治具を前記上治具載置部材に載置する機構と、
前記下治具載置部材に載置された前記下治具の所定の位置に、前記ロボットアームを用いて、セラミック成形体を搭載する成形体搭載機構と、
前記上治具を前記セラミック成形体を覆うように前記下治具の上に乗せ、前記固定部材を固定状態にするセラミック成形体保持機構と、
前記セラミック成形体を保持した乾燥用治具を、前記乾燥機に受け渡す治具受渡機構と、前記セラミック成形体を保持した乾燥用治具を搬出するコンベアとを有し、
前記乾燥用治具分解装置は、前記セラミック成形体を保持した乾燥用治具を、前記乾燥機から受け取る治具受取機構と、
前記可動テーブル上に載置され、前記セラミック成形体を保持した状態を維持している前記乾燥用治具の保持状態を解除するように、前記固定部材を動作せしめる治具開放機構と、
前記ロボットアームを用いて、前記乾燥用治具で保持されていたセラミック成形体を取り出す成形体取出機構とを有することを特徴とするセラミック成形体の乾燥方法。
【請求項６】
さらに、前記乾燥用治具分解装置でセラミック成形体が取り出された乾燥用治具を、前記乾燥用治具組立装置に搬送する乾燥用治具循環コンベアを使用する請求項５に記載のセラミック成形体の乾燥方法。
【請求項７】
セラミック原料を成形することで、多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設された柱状のハニカム成形体を作製し、このハニカム成形体を乾燥用治具に保持させた状態で乾燥させる成形体乾燥工程を行った後、さらに、乾燥されたハニカム成形体を焼成してハニカム焼成体からなるハニカム構造体を製造するハニカム構造体の製造方法であって、
前記乾燥用治具は、２つの分離した上治具と下治具からなり、いずれかの治具に両者を一体化するための固定部材を備えた乾燥用治具であり、
前記成形体乾燥工程は、ロボットアームと、ハニカム成形体乾燥時にハニカム成形体を保持する乾燥用治具を載置する可動テーブルとを備え、前記可動テーブル上で、前記乾燥用治具に前記ハニカム成形体を保持させる乾燥用治具組立装置、
乾燥用治具で保持されたハニカム成形体を乾燥させる乾燥機、及び
ロボットアームと、ハニカム成形体乾燥時にハニカム成形体を保持する乾燥用治具を載置する可動テーブルとを備え、前記可動テーブル上で、前記乾燥用治具に保持された前記ハニカム成形体を取り出す乾燥用治具分解装置を使用して行い、
前記可動テーブルは、前記下治具を載置できるように窪みが形成された下治具載置部材と、前記上治具を載置できるようにレール状を成している上治具載置部材とを備えた可動テーブルであり、
前記乾燥用治具組立装置は、前記上治具に前記下治具が固定された状態の乾燥用治具を外部から搬送するコンベアと、
前記上治具に前記下治具が固定された状態の乾燥用治具を前記下治具載置部材に載置する機構と、
前記上治具に前記下治具が固定された状態の乾燥用治具の固定部材を動作せしめる治具開放機構と、
分解された前記上治具を前記上治具載置部材に載置する機構と、
前記下治具載置部材に載置された前記下治具の所定の位置に、前記ロボットアームを用いて、ハニカム成形体を搭載する成形体搭載機構と、
前記上治具を前記ハニカム成形体を覆うように前記下治具の上に乗せ、前記固定部材を固定状態にするハニカム成形体保持機構と、
前記ハニカム成形体を保持した乾燥用治具を、前記乾燥機に受け渡す治具受渡機構と、前記ハニカム成形体を保持した乾燥用治具を搬出するコンベアとを有し、
前記乾燥用治具分解装置は、前記ハニカム成形体を保持した乾燥用治具を、前記乾燥機から受け取る治具受取機構と、
前記可動テーブル上に載置され、前記ハニカム成形体を保持した状態を維持している前記乾燥用治具の保持状態を解除するように、前記固定部材を動作せしめる治具開放機構と、
前記ロボットアームを用いて、前記乾燥用治具で保持されていたハニカム成形体を取り出す成形体取出機構とを有することを特徴とするハニカム構造体の製造方法。
【請求項８】
さらに、前記乾燥用治具分解装置でハニカム成形体が取り出された乾燥用治具を、前記乾燥用治具組立装置に搬送する乾燥用治具循環コンベアを使用する請求項７に記載のハニカム構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乾燥用治具組立装置、乾燥用治具分解装置、乾燥用治具循環装置、セラミック成形体の乾燥方法、及び、ハニカム構造体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
バス、トラック等の車両や建設機械等の内燃機関から排出される排ガス中に含有されるスス等のパティキュレートが環境や人体に害を及ぼすことが最近問題となっている。
そこで、排ガス中のパティキュレートを捕集して、排ガスを浄化するフィルタとして多孔質セラミックからなるハニカム構造体を用いたハニカムフィルタが種々提案されている。
【０００３】
図７は、このようなハニカム構造体の一例を模式的に示す斜視図であり、図８（ａ）は、上記ハニカム構造体を構成するハニカム焼成体を模式的に示す斜視図であり、（ｂ）は、そのＡ−Ａ線断面図である。
【０００４】
ハニカム構造体３０は、図８（ａ）及び（ｂ）に示すようなハニカム焼成体４０がシール材層（接着材層）３１を介して複数個結束されてハニカムブロック３３を構成し、さらに、このハニカムブロック３３の外周にシール材層（コート材層）３２が形成されている。
また、ハニカム焼成体４０は、図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、長手方向に多数のセル４１が並設され、セル４１同士を隔てるセル壁４３がフィルタとして機能するようになっている。
【０００５】
すなわち、ハニカム焼成体４０に形成されたセル４１は、図８（ｂ）に示すように、排ガスの入口側又は出口側の端部のいずれかが封口材層４２により目封じされ、一のセル４１に流入した排ガスは、必ずセル４１を隔てるセル壁４３を通過した後、他のセル４１から流出するようになっており、排ガスがこのセル壁４３を通過する際、パティキュレートがセル壁４３部分で捕捉され、排ガスが浄化される。
【０００６】
従来、このようなハニカム構造体を製造する際には、例えば、まず、セラミック粉末とバインダと分散媒液等とを混合して湿潤混合物を調製する。そして、この湿潤混合物をダイスにより連続的に押出成形し、押し出された成形体を所定の長さに切断することにより、柱形状のハニカム成形体を作製する。
【０００７】
次に、得られたハニカム成形体に、マイクロ波乾燥や熱風乾燥を利用して乾燥処理を施す。
その後、このハニカム成形体の端部を上記セラミック粒子を主成分とする封止材ペーストで市松模様状に封口し、その後、脱脂、焼成の各処理を施すことでハニカム焼成体を製造する。
【０００８】
この後、ハニカム焼成体の側面にシール材ペーストを塗布し、ハニカム焼成体同士を接着剤を用いて接着させることにより、シール材層（接着材層）を介してハニカム焼成体が多数結束した状態のハニカム焼成体の集合体を作製する。次に、得られたハニカム焼成体の集合体に、切削機等を用いて円柱、楕円柱等の所定の形状に切削加工を施してハニカムブロックを形成し、最後に、ハニカムブロックの外周にシール材ペーストを塗布してシール材層（コート材層）を形成することにより、ハニカム構造体の製造を終了する。
【０００９】
このようなハニカム構造体の製造方法について、特許文献１には、ハニカム成形体を乾燥させる際に、ハニカム成形体の反りやセル壁でのクラック等が発生するのを防止すべく、上治具と下治具とからなる乾燥用治具を用い、これらの治具によりハニカム成形体を上下から密着状態で包囲して行う乾燥方法が開示されている。
また、ハニカム成形体を乾燥させる方法において、ハニカム成形体を載置する受け皿を繰り返し使用するために、特許文献２には、受け皿を循環させる方法が開示されている。
【特許文献１】特開２００１−１３０９７３号公報
【特許文献２】国際公開第２００５／０２４３２６号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１に開示されたような固定部材を備えた乾燥用治具を使用してハニカム成形体の乾燥処理を行う場合、乾燥処理を施す前にハニカム成形体を乾燥用治具で保持させる乾燥用治具組立工程や、乾燥処理を施した後に乾燥用治具から乾燥させたハニカム成形体を取り出す乾燥用治具分解工程を行う必要があり、また、乾燥用治具を繰り返し使用する場合には、乾燥用治具分解工程終了後、乾燥用治具を乾燥用治具組立工程まで搬送する必要がある。そして、これらの作業を人手により行うと、作業速度や生産性を向上させることが困難であった。
また、特許文献２に開示された繰り返し使用する受け皿は、ハニカム成形体は単に載置するだけのものであるため、上述したような乾燥用治具を用いた乾燥方法に適用することはできなかった。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者等は、上述した課題を解決すべく鋭意検討を行い、本発明を完成させた。
即ち、本発明の乾燥用治具組立装置は、ロボットアームと、セラミック成形体乾燥時にセラミック成形体を保持する乾燥用治具を載置する可動テーブルとを備え、
上記可動テーブル上で、上記乾燥用治具に上記セラミック成形体を保持させる乾燥用治具組立装置であって、
上記乾燥用治具は、２つ以上の分離した治具からなり、いずれかの治具に両者を一体化するための固定部材を備えた乾燥用治具、又は、開閉可能な１つの治具からなり、閉鎖状態を維持するための固定部材を備えた乾燥用治具であり、
上記可動テーブル上に載置された上記乾燥用治具の所定の位置に、上記ロボットアームを用いて、セラミック成形体を搭載する成形体搭載機構と、
上記乾燥用治具が上記セラミック成形体を保持した状態を維持するように、上記乾燥用治具を一体化するか又は閉鎖状態とした後、上記固定部材を動作せしめるセラミック成形体保持機構とを有することを特徴とする。
【００１２】
上記乾燥用治具組立装置において、上記ロボットアームは、上記セラミック成形体を吸着する吸引機構を備えていることが望ましい。
【００１３】
また、上記乾燥用治具組立装置では、上記乾燥用治具として、四角柱状のセラミック成形体を、その長手方向が水平となり、かつ、その長手方向に垂直な断面における四角形の対角が略同一の鉛直線上に並ぶように保持する乾燥用治具を用いることが望ましい。
【００１４】
本発明の乾燥用治具分解装置は、ロボットアームと、セラミック成形体乾燥時にセラミック成形体を保持する乾燥用治具を載置する可動テーブルとを備え、
上記可動テーブル上で、上記乾燥用治具に保持された上記セラミック成形体を取り出す乾燥用治具分解装置であって、
上記乾燥用治具は、２つ以上の分離した治具からなり、いずれかの治具に両者を一体化するための固定部材を備えた乾燥用治具、又は、開閉可能な１つの治具からなり、閉鎖状態を維持するための固定部材を備えた乾燥用治具であり、
上記可動テーブル上に載置され、上記セラミック成形体を保持した状態を維持している上記乾燥用治具の保持状態を解除するように、上記固定部材を動作せしめる治具開放機構と、
上記ロボットアームを用いて、上記乾燥用治具で保持されていたセラミック成形体を取り出す成形体取出機構とを有することを特徴とする。
【００１５】
上記乾燥用治具分解装置において、上記ロボットアームは、上記セラミック成形体を吸着する吸引機構を備えていることが望ましい。
【００１６】
また、上記乾燥用治具分解装置では、上記乾燥用治具として、四角柱状のセラミック成形体を、その長手方向が水平となり、かつ、その長手方向に垂直な断面における四角形の対角が略同一の鉛直線上に並ぶように保持する乾燥用治具を用いることが望ましい。
【００１７】
本発明の乾燥用治具循環装置は、ロボットアームと、セラミック成形体乾燥時にセラミック成形体を保持する乾燥用治具を載置する可動テーブルとを備え、上記可動テーブル上で、上記乾燥用治具に上記セラミック成形体を保持させる乾燥用治具組立装置、
乾燥用治具で保持されたセラミック成形体を乾燥させる乾燥機、
ロボットアームと、セラミック成形体乾燥時にセラミック成形体を保持する乾燥用治具を載置する可動テーブルとを備え、上記可動テーブル上で、上記乾燥用治具に保持された上記セラミック成形体を取り出す乾燥用治具分解装置、及び、
上記乾燥用治具分解装置でセラミック成形体が取り出された乾燥用治具を、上記乾燥用治具組立装置に搬送する乾燥用治具循環コンベアを備えた乾燥用治具循環装置であって、
上記乾燥用治具は、２つ以上の分離した治具からなり、いずれかの治具に両者を一体化するための固定部材を備えた乾燥用治具、又は、開閉可能な１つの治具からなり、閉鎖状態を維持するための固定部材を備えた乾燥用治具であり、
上記乾燥用治具組立装置は、上記可動テーブル上に載置された上記乾燥用治具の所定の位置に、上記ロボットアームを用いて、セラミック成形体を搭載する成形体搭載機構と、
上記乾燥用治具が上記セラミック成形体を保持した状態を維持するように、上記乾燥用治具を一体化するか又は閉鎖状態とした後、上記固定部材を動作せしめるセラミック成形体保持機構と、
上記セラミック成形体を保持した乾燥用治具を、上記乾燥機に受け渡す治具受渡機構とを有し、
上記乾燥用治具分解装置は、上記セラミック成形体を保持した乾燥用治具を、上記乾燥機から受け取る治具受取機構と、
上記可動テーブル上に載置され、上記セラミック成形体を保持した状態を維持している上記乾燥用治具の保持状態を解除するように、上記固定部材を動作せしめる治具開放機構と、
上記ロボットアームを用いて、上記乾燥用治具で保持されていたセラミック成形体を取り出す成形体取出機構とを有することを特徴とする。
【００１８】
本発明のセラミック成形体の乾燥方法は、ロボットアームと、セラミック成形体乾燥時にセラミック成形体を保持する乾燥用治具を載置する可動テーブルとを備え、上記可動テーブル上で、上記乾燥用治具に上記セラミック成形体を保持させる乾燥用治具組立装置、
乾燥用治具で保持されたセラミック成形体を乾燥させる乾燥機、及び、
ロボットアームと、セラミック成形体乾燥時にセラミック成形体を保持する乾燥用治具を載置する可動テーブルとを備え、上記可動テーブル上で、上記乾燥用治具に保持された上記セラミック成形体を取り出す乾燥用治具分解装置を使用し、
セラミック成形体を乾燥用治具に保持させた状態で行うセラミック成形体の乾燥方法であって、
上記乾燥用治具は、２つ以上の分離した治具からなり、いずれかの治具に両者を一体化するための固定部材を備えた乾燥用治具、又は、開閉可能な１つの治具からなり、閉鎖状態を維持するための固定部材を備えた乾燥用治具であり、
上記乾燥用治具組立装置は、上記可動テーブル上に載置された上記乾燥用治具の所定の位置に、上記ロボットアームを用いて、セラミック成形体を搭載する成形体搭載機構と、
上記乾燥用治具が上記セラミック成形体を保持した状態を維持するように、上記乾燥用治具を一体化するか又は閉鎖状態とした後、上記固定部材を動作せしめるセラミック成形体保持機構と、
上記セラミック成形体を保持した乾燥用治具を、上記乾燥機に受け渡す治具受渡機構とを有し、
上記乾燥用治具分解装置は、上記セラミック成形体を保持した乾燥用治具を、上記乾燥機から受け取る治具受取機構と、
上記可動テーブル上に載置され、上記セラミック成形体を保持した状態を維持している上記乾燥用治具の保持状態を解除するように、上記固定部材を動作せしめる治具開放機構と、
上記ロボットアームを用いて、上記乾燥用治具で保持されていたセラミック成形体を取り出す成形体取出機構とを有することを特徴とする。
【００１９】
上記セラミック成形体の乾燥方法では、さらに、上記乾燥用治具分解装置でセラミック成形体が取り出された乾燥用治具を、上記乾燥用治具組立装置に搬送する乾燥用治具循環コンベアを使用することが望ましい。
【００２０】
本発明のハニカム構造体の製造方法は、セラミック原料を成形することで、多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設された柱状のハニカム成形体を作製し、このハニカム成形体を乾燥用治具に保持させた状態で乾燥させる成形体乾燥工程を行った後、さらに、乾燥されたハニカム成形体を焼成してハニカム焼成体からなるハニカム構造体を製造するハニカム構造体の製造方法であって、
上記乾燥用治具は、２つ以上の分離した治具からなり、いずれかの治具に両者を一体化するための固定部材を備えた乾燥用治具、又は、開閉可能な１つの治具からなり、閉鎖状態を維持するための固定部材を備えた乾燥用治具であり、
上記成形体乾燥工程は、ロボットアームと、ハニカム成形体乾燥時にハニカム成形体を保持する乾燥用治具を載置する可動テーブルとを備え、上記可動テーブル上で、上記乾燥用治具に上記ハニカム成形体を保持させる乾燥用治具組立装置、
乾燥用治具で保持されたハニカム成形体を乾燥させる乾燥機、及び
ロボットアームと、ハニカム成形体乾燥時にハニカム成形体を保持する乾燥用治具を載置する可動テーブルとを備え、上記可動テーブル上で、上記乾燥用治具に保持された上記ハニカム成形体を取り出す乾燥用治具分解装置を使用して行い、
上記乾燥用治具組立装置は、上記可動テーブル上に載置された上記乾燥用治具の所定の位置に、上記ロボットアームを用いて、ハニカム成形体を搭載する成形体搭載機構と、
上記乾燥用治具が上記ハニカム成形体を保持した状態を維持するように、上記乾燥用治具を一体化するか又は閉鎖状態とした後、上記固定部材を動作せしめるハニカム成形体保持機構と、
上記ハニカム成形体を保持した乾燥用治具を、上記乾燥機に受け渡す治具受渡機構とを有し、
上記乾燥用治具分解装置は、上記ハニカム成形体を保持した乾燥用治具を、上記乾燥機から受け取る治具受取機構と、
上記可動テーブル上に載置され、上記ハニカム成形体を保持した状態を維持している上記乾燥用治具の保持状態を解除するように、上記固定部材を動作せしめる治具開放機構と、
上記ロボットアームを用いて、上記乾燥用治具で保持されていたハニカム成形体を取り出す成形体取出機構とを有することを特徴とする。
【００２１】
上記ハニカム構造体の製造方法では、さらに、上記乾燥用治具分解装置でハニカム成形体が取り出された乾燥用治具を、上記乾燥用治具組立装置に搬送する乾燥用治具循環コンベアを使用することが望ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の乾燥用治具組立装置は、ロボットアームや可動テーブルを備え、乾燥用治具にセラミック成形体を保持する工程を自動的に行うので、人手をかけずに、効率よく、セラミック成形体を乾燥用治具で保持することができる。
【００２３】
本発明の乾燥用治具分解装置は、ロボットアームや可動テーブルを備え、セラミック成形体を保持した乾燥用治具を分解し、上記乾燥用治具からセラミック成形体を取り出す工程を自動的に行うので、人手をかけずに、効率よく、セラミック成形体を乾燥用治具から取り出すことができる。
【００２４】
本発明の乾燥用治具循環装置は、乾燥用治具組立装置、乾燥機、乾燥用治具分解装置及び乾燥用治具循環コンベアを備えており、乾燥用治具にセラミック成形体を保持する工程、乾燥処理、乾燥用治具からセラミック成形体を取り出す工程、及び、セラミック成形体が取り出された乾燥用治具を乾燥用治具組立装置に搬送する工程といった一連の工程を自動的に行うので、人手をかけずに、効率よく、セラミック成形体を乾燥させることができるとともに、乾燥用治具を繰り返し使用することができる。
【００２５】
本発明のセラミック成形体の乾燥方法は、乾燥用治具組立装置、乾燥機及び乾燥用治具分解装置を用いて乾燥処理を行うため、乾燥用治具にセラミック成形体を保持する工程、乾燥処理、及び、乾燥用治具からセラミック成形体を取り出す工程といった一連の工程を自動的に行うことができ、人手をかけずに、効率よく、セラミック成形体を乾燥させることができる。
【００２６】
本発明のハニカム構造体の製造方法では、ハニカム成形体を乾燥用治具組立装置、乾燥機及び乾燥用治具分解装置を用いて乾燥処理を行うため、乾燥用治具にハニカム成形体を保持する工程、乾燥処理、及び、乾燥用治具からハニカム成形体を取り出す工程といった一連のハニカム成形体の乾燥工程を自動的に行うことができ、人手をかけずに、効率よく、ハニカム構造体を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
まず、本発明の乾燥用治具組立装置について説明する。
本発明の乾燥用治具組立装置は、ロボットアームと、セラミック成形体乾燥時にセラミック成形体を保持する乾燥用治具を載置する可動テーブルとを備え、
上記可動テーブル上で、上記乾燥用治具に上記セラミック成形体を保持させる乾燥用治具組立装置であって、
上記乾燥用治具は、２つ以上の分離した治具からなり、いずれかの治具に両者を一体化するための固定部材を備えた乾燥用治具、又は、開閉可能な１つの治具からなり、閉鎖状態を維持するための固定部材を備えた乾燥用治具であり、
上記可動テーブル上に載置された上記乾燥用治具の所定の位置に、上記ロボットアームを用いて、セラミック成形体を搭載する成形体搭載機構と、
上記乾燥用治具が上記セラミック成形体を保持した状態を維持するように、上記乾燥用治具を一体化するか又は閉鎖状態とした後、上記固定部材を動作せしめるセラミック成形体保持機構とを有することを特徴とする。
【００２８】
なお、本明細書において、ロボットアームとは、モータ等を有する能動関節を備えるアーム、モータ等を有さない非能動関節を備えるアーム、又は、上記能動間接及び上記非能動間接を備えるアームをいう。
【００２９】
まず、本発明の乾燥用治具組立装置について説明する。
図１は、本発明の乾燥用治具組立装置の概要を模式的に示す概念図であり、図２は、本発明の乾燥用治具組立装置の正面図である。また、図９（ａ）及び（ｂ）は、セラミック成形体保持機構、治具開放機構として機能するロボットアームと、操作の対象となる乾燥用治具とを示す正面図である。
【００３０】
図１に示すように、乾燥用治具組立装置１１１は、１台のロボットアーム１１３及び４台のロボットアーム１１４（１１４Ａ〜１１４Ｄ）と、セラミック成形体１１を保持する乾燥用治具１００を載置する可動テーブル１１２とを備えている。ここで、乾燥用治具１００は、下治具１０１及び上治具１０２の２つの分離可能な治具から構成されている。
乾燥用治具組立装置１１１では、セラミック成形体１１を上治具１０２と下治具１０１との間に載置し、固定部材による下治具１０１の上治具１０２への固定を自動的に行う。
【００３１】
以下、この乾燥用治具組立装置１１１についてより詳しく説明する。
図１、２に示すように、乾燥用治具組立装置１１１は、ロボットアーム１１３、１１４を備えるとともに、可動テーブル１１２を備えている。ロボットアーム１１３は、吸引機構を有し、これによりセラミック成形体１１を吸着して移動させる役割を有しており、一方、ロボットアーム１１４は、把持機構を有しており、乾燥用治具１００の移動、組立（固定）、分解等を行う役割を有している。
従って、乾燥用治具組立装置１１１では、ロボットアーム１１３が、成形体搭載機構として機能することとなる。
【００３２】
乾燥用治具組立装置１１１では、ロボットアーム１１３、１１４は、上述した機構を有しているが、ロボットアーム１１３、１１４は、吸引機構及び把持機構の両方を有していてもよく、どちらか一方の機構のみを有していてもよい。
【００３３】
乾燥用治具１００を組み立てる（固定する）際には、まず、ロボットアーム１１４Ａは、ハンド１１４ａを構成する２つの把持部１１４０が、上治具１０２の２つの押さえ具１０３ｂの外側に位置するようにハンド１１４ａを下降させ、押さえ具１０３ｂの外側近傍に把持部１１４０を位置させる。その後、把持部１１４０を狭める方向に移動させ、押さえ具１０３ｂを内側に（固定具１０３ａに近づく方向に）倒し込みながら、上治具１０２を把持し、この上治具１０２を下治具１０１上に移動させ、図９（ａ）に示すように、上治具１０２を下治具１０１上に載置した後、把持部１１４０を外側に移動させる。これにより、押さえ具１０３ｂがバネの付勢により矢印で示すように回転動作し、上治具１０２に下治具１０１がしっかりと固定され、乾燥用治具１００がセラミック成形体１１を保持した状態（固定状態）となる。従って、乾燥用治具組立装置１１１では、ロボットアーム１１４Ａが、セラミック成形体保持機構として機能することとなる。
【００３４】
一方、乾燥用治具１００を分解する際には、図９（ｂ）に示すように、ロボットアーム１１４Ｄは、ハンド１１４ａを構成する２つの把持部１１４０が、上治具１０２の２つの押さえ具１０３ｂの外側に位置するようにハンド１１４ａを下降させ、押さえ具１０３ｂの外側近傍に把持部１１４０を位置させた後、把持部１１４０を狭める方向に移動させる。これにより、押さえ具１０３ｂが矢印で示すように回転動作して乾燥用治具１００のセラミック成形体１１の保持状態が解除された状態（開放状態）となり、乾燥用治具１００の分解が可能となる。
なお、乾燥用治具１００の構成については、後に詳述する。
【００３５】
また、ロボットアーム１１３、１１４は、エアーシリンダを備えており、これにより上下方向の移動を行う。また、シリンダより延設された部分は、水平方向に設けられたボールネジに螺嵌されており、ボールネジを利用した移動機構により水平方向の移動を行う。
【００３６】
乾燥用治具組立装置１１１では、外部からコンベア１２４により、上治具１０２に下治具１０１が固定された状態で搬送されてきた乾燥用治具１００は、まず、ロボットアーム１１４Ｃにより可動テーブル１１２上の下治具載置部材１１６上に載置される。さらに、可動テーブル１１２が回転すると、ロボットアーム１１４Ｄにより、上述した方法で上治具１０２と下治具１０１とが分解され、上治具１０２が上治具載置部材１１７上に載置される。なお、可動テーブル１１２は、断続的に回転、停止を繰り返す。また、図１では、下治具載置部材１１６及び上治具載置部材１１７を省略している。
【００３７】
図２に示すように、下治具載置部材１１６の一部には、下治具１０１を載置できるように、断面視Ｖ字状の窪みが一定長さに渡って形成され、その隣りに設けられた上治具載置部材１１７は、上治具１０２が載置できるように、短いレール状を成している。そして、下治具載置部材１１６上には、下治具１０１がセラミック成形体１１を載置できる状態で、一方、上治具載置部材１１７上には、上治具１０２が下治具１０１の上にそのまま載せることが可能な状態でそれぞれ設置される。
【００３８】
また、乾燥用治具組立装置１１１では、成形体投入コンベア１１９の末端部分に成形体受取部１１５が設置されており、可動テーブル１１２が回転し、一対の上治具１０２と下治具１０１とが成形体投入コンベア１１９に近い位置にくると、成形体受取部１１５は、外部から成形体投入コンベア１１９により搬送されてきたセラミック成形体１１を受け取り、図１、２に示すように、セラミック成形体１１の側面が略４５°の角度になるように、成形体受取部１１５の一端を中心に回転しながらセラミック成形体１１を持ち上げる。
【００３９】
そして、ロボットアーム１１３のハンド１１３ａは、成形体受取部１１５で持ち上げられたセラミック成形体１１を吸引機構を利用して吸い付け、下治具載置部材１１６上に載置された下治具１０１の上方まで移動した後下降し、下治具１０１上にセラミック成形体１１を載置する。
【００４０】
この後、可動テーブル１１２が回転すると、今度は、ロボットアーム１１４Ａが上治具１０２を掴み、セラミック成形体１１が載置された下治具１０１の上に移動し、上治具１０２をセラミック成形体１１を覆うように下治具１０１の上に乗せ、固定部材１０３（図３（ａ）及び（ｂ）参照）を固定状態にする。これにより、セラミック成形体１１は、乾燥用治具１００に包囲された状態で固定されることとなる。
【００４１】
その後、セラミック成形体１１を保持した乾燥用治具１００は、ロボットアーム１１４Ｂによりコンベア１２３上に載置され、次工程（例えば、乾燥工程）に搬出される。
【００４２】
上記乾燥用治具組立装置が備える成形体投入コンベア１１９及びコンベア１２３、１２４のそれぞれの具体例としては、例えば、ベルトコンベア、チェーンコンベア、ローラーコンベア等が挙げられる。
【００４３】
このような乾燥用治具組立装置１１１で使用する乾燥用治具１００は、２つ以上の分離した治具からなり、いずれかの治具に両者を一体化するための固定部材を備えた乾燥用治具、又は、開閉可能な１つの治具からなり、閉鎖状態を維持するための固定部材を備えた乾燥用治具である。
このような乾燥用治具について、図面を参照しながらもう少し詳しく説明する。
【００４４】
図３（ａ）は、乾燥用治具の一例を模式的に示す斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）に示した乾燥用治具の正面図である。なお、図３には、上治具及び下治具の２つに分離した治具からなり、上治具に両者を一体的に固定するための固定部材を備えた乾燥用治具を示す。
乾燥用治具１００は、２つの細長い板状体の長辺側を主面が直角になるように張り合わせて作製した上治具１０２と、同様の形状の下治具１０１との２つの治具からなる。上治具１０２には、図３に示すように、上治具１０２と下治具１０１とを組み合わせた後に固定するための固定部材１０３が設けられている。
固定部材１０３は、上治具１０２に設けられていてもよく、下治具１０１に設けられていてもよいが、２つの治具部材（上治具１０２及び下治具１０１）を分離、固定する際の利便性を考慮して上治具１０２に設けられていることが好ましい。
【００４５】
この固定部材１０３は、板状体にネジを用いて固定された固定具１０３ａとバネ１０３ｃを介して固定具１０３ａに回動可能に取り付けられた押さえ具１０３ｂとからなる。図３（ａ）及び（ｂ）に示すような固定部材１０３は、押さえ具１０３ｂが下治具１０１を押さえ込んで上治具１０２に固定した固定状態と、逆に、押さえ具１０３ｂが固定具１０３ａとほぼ同じ方向に倒れ込んだ開放状態とをとりうる。固定部材１０３において、開放状態の押さえ具１０３ｂの上端を、外側に向けて（固定具１０３ａから離れる方向に）一定の距離動かすと、固定状態に切り替わって下治具１０１をしっかり押さえて固定し、一方、固定状態の押さえ具１０３ｂを内側に向けて（固定具１０３ａに近づく方向に）一定の距離動かすと、開放状態に切り替わるようになっている。上治具１０２と下治具１０１を固定する機構としては、上記バネによる付勢に限定されず、例えば、掛け止め式のフック等も採用することができる。
【００４６】
さらに、上治具１０２は、Ｖ字状の溝が形成された板状の載置部材１０２ａが、上記Ｖ字状の溝と、上治具１０２の外壁面の角部とが嵌合するように取り付けられている。
また、下治具１０１にも同様に載置部材１０１ａが取り付けられている。
このような載置部材を備えることにより、必要に応じて、各治具を可動テーブル１１２上等に安定的に載置することができる。
また、載置部材１０１ａ、１０２ａは、Ｖ字状の溝が形成された面と反対側の面が、平坦面である。そのため、下治具１０１と上治具１０２とが固定された乾燥用治具１００同士を上下に積み重ねることができる。
さらに、下治具１０１の載置部材１０１ａの底面に、上治具１０２の載置部材１０２ａと嵌合する凹部が形成されていてもよく、この場合、より安定な状態で、下治具１０１と上治具１０２とを上下に積み重ねることができる。
【００４７】
そして、乾燥用治具１００を構成する上治具１０２と下治具１０１とは、それぞれ独立して取り扱うことができるように互いに分離可能である。上治具１０２と下治具１０１が分離可能であっても、上治具１０２又は下治具１０１に備え付けられた固定部材により、一方を他方に確実に固定することができる。この固定部材の把持力は、例えば、乾燥の進行に応じて生じるハニカム成形体の反り等によって、上治具１０２と下治具１０１とが互いに一体化された乾燥用治具に対し負荷される圧力を充分に押さえておくことができる程度の把持力である。
【００４８】
また、上記乾燥用治具は、開閉可能な１つの治具からなり、閉鎖状態を維持するための固定部材を備えたものであってもよい。
このような乾燥用治具としては、例えば、上治具１０２と下治具１０１とを図３に示すように重ね合わせたときに、水平位置で対称的に備え付けられている固定部材１０３の一方を蝶番機構に代え、該蝶番機構により上治具１０２と下治具１０１とを互いに回動可能に支持したもの等が挙げられる。
【００４９】
上記乾燥用治具を構成する上治具や下治具の材質は、乾燥処理温度で耐熱性を有するものであれば特に限定されるものではないが、例えば、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミドイミド、ポリフェニレンサルファイド等が挙げられる。
【００５０】
また、図３には示していないが、上記乾燥用治具を構成する上治具や下治具の内壁面（セラミック成形体と接することとなる面）には、水分の吸収が可能な弾性部材を取り付けてもよい。
このような弾性部材を取り付けることにより、セラミック成形体を乾燥させた際に蒸発した水分がこの弾性部材に吸収されることとなるため、セラミック成形体の乾燥効率が向上することとなる。
上記弾性部材としては、プラスチック製又はゴム製の多孔質弾性部材が挙げられ、具体的には、シリコンスポンジが好ましい。
【００５１】
このような乾燥用治具としては、被乾燥物のセラミック成形体が四角柱状である場合、図３に示したような、その長手方向が水平となり、かつ、その長手方向に垂直な断面における四角形の対角が略同一の鉛直線上に並ぶように保持する乾燥用治具が望ましい。
【００５２】
この理由を、図３（ｂ）を参照しながら、下治具１０１の長手方向に垂直な断面に形成される略Ｌ字形状における略Ｌ字形状の屈折点を原点とし、略Ｌ字形状のそれぞれの辺をＸ軸とＹ軸として説明する。
上記セラミック成形体の長手方向に垂直な断面における四角形の対角が略同一の鉛直線上に並ぶように下治具を傾斜させた場合、換言すると、Ｘ軸及びＹ軸が水平方向となす角度の小さい方が略４５°となるように下治具を傾斜させた場合、セラミック成形体を下治具に載置させる際に、仮にセラミック成形体を所定の位置以外の位置（セラミック成形体の長手方向に垂直な断面における四角形がＸ軸又はＹ軸方向にずれた位置）に載置したとしても、載置されたセラミック成形体は、上記Ｘ軸又はＹ軸の傾斜により、上記四角形の１つの角が原点と重なるように移動して、載置位置が所定の位置に修正される。すなわち、セラミック成形体は、重力により下治具上で最も低い位置へと移動する。そのため、さらに、上治具を積み重ねた場合にも、セラミック成形体の破損等の発生を防止することができるのである。
【００５３】
これに対し、例えば、Ｘ軸又はＹ軸が水平方向にある場合、換言すると、下治具の側面が水平方向にある場合、上記セラミック成形体の長手方向に垂直な断面における四角形の対角は、同一の鉛直線上に並ばないこととなる。
そして、このような下治具にセラミック成形体を載置する場合、セラミック成形体を載置する際に、所定の位置以外の位置にセラミック成形体を載置してしまうと、下治具の一方の側面が水平方向にあり、他方の側面が垂直方向にあるため、自然にセラミック成形体が所定の位置に移動することはなく、載置後、位置ずれを修正する作業を行う必要があり、載置位置がずれたままでは、上治具を重ね合わせた際に、セラミック成形体に破損等が発生する場合があった。
【００５４】
また、Ｘ軸及びＹ軸が水平方向に対して、略４５°以外の角度で傾斜している場合（具体的には、例えば、Ｘ軸が水平方向に対して略６０°傾斜し、Ｙ軸が水平方向に対して略３０°傾斜している場合等）には、下治具の側面が傾斜しているため、セラミック成形体を下治具に載置した際に、セラミック成形体の載置位置がずれていたとしても、その位置ずれは自然に解消されることとなる。
しかしながら、このような場合には、下治具、上治具ともに、長手方向に垂直な断面を鉛直線で分割した形状が左右対称とはならない。そのため、治具を重ね合わせる際には、逐次、治具の向きを確認する作業を必要とし、そのため、上記乾燥用治具組立装置に、治具の向きを確認することができる機能を付与する必要があるとの点で不利である。
従って、本発明の乾燥用治具は、上述したような構成を有することが望ましい。
【００５５】
さらに、セラミック成形体の長手方向に垂直な断面における四角形の対角が略同一の鉛直線上に並ぶようにセラミック成形体を乾燥用治具で保持すると、上治具は乾燥用治具のちょうど上半分に位置するようになる。
そのため、吸引機構等を有するハンドを備えたロボットアームを使用してセラミック成形体や上治具を下治具上に載置したり、逆に、持ち上げたりするのに適することとなる。
【００５６】
このような構成からなる本発明の乾燥用治具組立装置では、上記乾燥用治具にセラミック成形体を保持する工程を自動的に行うことができ、人手をかけずに、効率よく、セラミック成形体を乾燥用治具で保持することができる。
【００５７】
次に、本発明の乾燥用治具分解装置について説明する。
本発明の乾燥用治具分解装置は、ロボットアームと、セラミック成形体乾燥時にセラミック成形体を保持する乾燥用治具を載置する可動テーブルとを備え、
上記可動テーブル上で、上記乾燥用治具に保持された上記セラミック成形体を取り出す乾燥用治具分解装置であって、
上記乾燥用治具は、２つ以上の分離した治具からなり、いずれかの治具に両者を一体化するための固定部材を備えた乾燥用治具、又は、開閉可能な１つの治具からなり、閉鎖状態を維持するための固定部材を備えた乾燥用治具であり、
上記可動テーブル上に載置され、上記セラミック成形体を保持した状態を維持している上記乾燥用治具の保持状態を解除するように、上記固定部材を動作せしめる治具開放機構と、
上記ロボットアームを用いて、上記乾燥用治具で保持されていたセラミック成形体を取り出す成形体取出機構とを有することを特徴とする。
【００５８】
以下、本発明の乾燥用治具分解装置について、図面を参照しながら説明する。
図４は、本発明の乾燥用治具分解装置の概要を模式的に示す概念図である。
図４に示すように、本発明の乾燥用治具分解装置の構成部材は、上述した本発明の乾燥用治具組立装置の構成部材と略同様である。
すなわち、図４に示すように、乾燥用治具分解装置１３１は、１台のロボットアーム１３３及び４台のロボットアーム１３４（１３４Ａ〜１３４Ｄ）と、セラミック成形体１１を保持する乾燥用治具１００を載置する可動テーブル１３２とを備えている。ここで、乾燥用治具１００は、下治具１０１及び上治具１０２の２つの分離可能な治具から構成されている。
乾燥用治具分解装置１３１では、上治具１０２と下治具１０１との間にセラミック成形体１１が載置され、固定部材１０３により上治具１０２と下治具１０１とが固定された乾燥用治具１００を分解し、乾燥用治具１００からセラミック成形体１１を取り出す工程を自動的に行う。なお、乾燥用治具１００については、乾燥用治具組立装置の説明で、既に説明した通りである。
【００５９】
乾燥用治具分解装置１３１では、コンベア１４４により、上治具１０２と下治具１０１とが固定され、セラミック成形体１１を保持した状態で搬送されてきた乾燥用治具１００は、まず、ロボットアーム１３４Ａにより可動テーブル１３２に載置され、可動テーブル１３２が回転すると、ロボットアーム１３４Ｂにより上治具１０２と下治具１０１とに分解される。ここでは、ロボットアーム１３４Ｂにより、固定部材１０３の押さえ具１０３ｂを開放状態とし、この開放状態を維持したまま、上治具１０２を下治具１０１から分離させる。
従って、乾燥用治具分解装置１３１では、ロボットアーム１３４Ｂが治具開放機構として機能することとなる。
上治具１０２と下治具１０１とを分離する方法としては、既に説明した乾燥用治具組立装置で使用した方法と同様の方法を用いることができる。
【００６０】
なお、可動テーブル１３２は、断続的に回転、停止を繰り返す。また、図４では、上治具載置部材及び下治具載置部材の記載を省略しているが、その構成は、既に説明した乾燥用治具組立装置が有する上治具載置部材１１７及び下治具載置部材１１６のそれぞれと同様である。
【００６１】
続いて、可動テーブル１３２が回転すると、今度は、吸引機構を備えたロボットアーム１３３により、下治具１０１上のセラミック成形体１１を持ち上げ、成形体受渡部１３５に受け渡す。従って、乾燥用治具分解装置１３１では、ロボットアーム１３３が成形体取出機構として機能することとなる。
その後、成形体受渡部１３５に受け渡されたセラミック成形体１１は、セラミック成形体を搬送するための乾燥体搬出コンベア１３９上に載置され、後工程に搬送されることとなる。
【００６２】
一方、セラミック成形体１１を成形体受渡部１３５に受け渡した後の乾燥用治具１００（上治具１０２及び下治具１０１）は、さらに可動テーブル１３２が回転した後、ロボットアーム１３４Ｃにより、セラミック成形体を保持しない状態で、下治具１０１上に上治具１０２が載置され、固定部材１０３により上治具１０２に下治具１０１が固定されることとなる。上治具１０２に下治具１０１を固定する方法としては、既に説明した乾燥用治具組立装置で使用した方法と同様の方法を用いることができる。
【００６３】
そして、固定部材１０３で固定されたセラミック成形体１１を保持しない乾燥用治具１００は、さらに可動テーブル１３２が回転した後、ロボットアーム１３４Ｄにより、コンベア１４３上に載置され、乾燥体治具分解装置１３１より搬出されることとなる。
【００６４】
なお、乾燥用治具分解装置１３１において、ロボットアーム１３３、１３４は、エアーシリンダを備えており、これにより上下方向の移動を行う。また、シリンダより延設された部分は、水平方向に設けられたボールネジに螺嵌されており、ボールネジを利用した移動機構により水平方向の移動を行う。
【００６５】
また、上記乾燥用治具分解装置が備える乾燥体搬出コンベア１３９及びコンベア１４３、１４４のそれぞれの具体例としては、例えば、ベルトコンベア、チェーンコンベア、ローラーコンベア等が挙げられる。
【００６６】
また、乾燥用治具分解装置で使用する乾燥用治具としては、被乾燥物のセラミック成形体が四角柱状である場合、図３に示したような、その長手方向が水平となり、かつ、その長手方向に垂直な断面における四角形の対角が略同一の鉛直線上に並ぶように保持する乾燥用治具が望ましい。
その理由は、乾燥用治具組立装置の説明で説明した通りである。
【００６７】
このような構成からなる本発明の乾燥用治具分解装置では、上記乾燥用治具からセラミック成形体を取り出す工程を自動的に行うことができ、人手をかけずに、効率よく、セラミック成形体を乾燥用治具から取り出すことができる。
【００６８】
次に、本発明の乾燥用治具循環装置について説明する。
本発明の乾燥用治具循環装置は、ロボットアームと、セラミック成形体乾燥時にセラミック成形体を保持する乾燥用治具を載置する可動テーブルとを備え、上記可動テーブル上で、上記乾燥用治具に上記セラミック成形体を保持させる乾燥用治具組立装置、
乾燥用治具で保持されたセラミック成形体を乾燥させる乾燥機、
ロボットアームと、セラミック成形体乾燥時にセラミック成形体を保持する乾燥用治具を載置する可動テーブルとを備え、上記可動テーブル上で、上記乾燥用治具に保持された上記セラミック成形体を取り出す乾燥用治具分解装置、及び、
上記乾燥用治具分解装置でセラミック成形体が取り出された乾燥用治具を、上記乾燥用治具組立装置に搬送する乾燥用治具循環コンベアを備えた乾燥用治具循環装置であって、
上記乾燥用治具は、２つ以上の分離した治具からなり、いずれかの治具に両者を一体化するための固定部材を備えた乾燥用治具、又は、開閉可能な１つの治具からなり、閉鎖状態を維持するための固定部材を備えた乾燥用治具であり、
上記乾燥用治具組立装置は、上記可動テーブル上に載置された上記乾燥用治具の所定の位置に、上記ロボットアームを用いて、セラミック成形体を搭載する成形体搭載機構と、
上記乾燥用治具が上記セラミック成形体を保持した状態を維持するように、上記乾燥用治具を一体化するか又は閉鎖状態とした後、上記固定部材を動作せしめるセラミック成形体保持機構と、
上記セラミック成形体を保持した乾燥用治具を、上記乾燥機に受け渡す治具受渡機構とを有し、
上記乾燥用治具分解装置は、上記セラミック成形体を保持した乾燥用治具を、上記乾燥機から受け取る治具受取機構と、
上記可動テーブル上に載置され、上記セラミック成形体を保持した状態を維持している上記乾燥用治具の保持状態を解除するように、上記固定部材を動作せしめる治具開放機構と、
上記ロボットアームを用いて、上記乾燥用治具で保持されていたセラミック成形体を取り出す成形体取出機構とを有することを特徴とする。
【００６９】
以下、本発明の乾燥用治具循環装置について、図５を参照しながら説明する。
図５は、本発明の乾燥用治具循環装置の概要を模式的に示す概念図である。
乾燥用治具循環装置１１０は、乾燥用治具組立装置１１１、乾燥機１５１、乾燥用治具分解装置１３１、及び、乾燥用治具循環コンベア１６１を備えている。
ここで、乾燥用治具組立装置１１１、及び、乾燥用治具分解装置１３１としては、既に説明した本発明の乾燥用治具組立装置及び乾燥用治具分解装置のそれぞれを用いることができ、ここでは、その詳細な説明を省略する。
また、ここでは、セラミック成形体１１の流れに沿って、上記乾燥用治具循環装置について説明する。
【００７０】
本発明の乾燥用治具循環装置１１０では、乾燥用治具組立装置１１１において、循環コンベア１６１Ｄ（図1中、コンベア１２４）により搬送されてきた乾燥用治具１００に、成形体投入コンベア１１９で搬送されてきたセラミック成形体１１が保持される。
【００７１】
セラミック成形体１１を保持した乾燥用治具１００は、ロボットアーム１１４Ｂにより、乾燥機１５１の搬入コンベア１５６（図１中、コンベア１２３）上に載置され、さらに、乾燥炉１５２内で熱風により乾燥された後、搬出コンベア１５７（図４中、コンベア１４４）により乾燥用治具分解装置１３１に搬送される。ここで、乾燥炉１５２内でのセラミック成形体１１の乾燥は、乾燥用治具１００を２段に積み重ねた状態で行う。
乾燥用治具循環装置１１０では、ロボットアーム１１４Ｂが治具受渡機構として機能することとなる。
【００７２】
次に、乾燥処理が施されたセラミック成形体１１は、ロボットアーム１３４Ａにより乾燥用治具分解装置１３１に移され、その後、乾燥用治具１１から取り出され、乾燥体搬出コンベア１３９により次工程に搬出される。
また、セラミック成形体１１が取り出された乾燥用治具１００は、セラミック成形体１１を保持せず、上治具１０２と下治具１０１とが固定された状態で、ロボットアーム１３４Ｄにより、循環コンベア１６１Ａ（図４中、コンベア１４３）上に載置され、乾燥用治具循環コンベア１６１により、乾燥用治具組立装置１１１に戻されることとなる。
【００７３】
このような乾燥用治具循環装置１１０を構成する乾燥機１５１について、もう少し詳しく説明する。
図６は、本発明の乾燥用治具循環装置を構成する乾燥機の断面図である。
図５、６に示すように、乾燥機１５１は、乾燥用治具組立装置１１１から乾燥用治具１００を受け取る搬入コンベア１５６と、乾燥用治具を多段（乾燥機１５１では２段）に積み重ねる乾燥用治具段積装置１５４と、乾燥用治具１００を搬送する炉内搬送コンベア１５３を有する乾燥炉１５２と、積み重ねられた乾燥用治具を１段ずつにばらす乾燥用治具段ばらし装置１５５と、乾燥用治具を乾燥用治具分解装置に受け渡す搬出コンベア１５７とを備えている。
【００７４】
乾燥炉１５２は、乾燥用治具１００を搬送する炉内搬送コンベア１５３を有するとともに、炉内搬送コンベア１５３の両側に複数の熱風吹出し口１５８を備えている。ここで、熱風吹出し口１５８は、乾燥用治具１００に保持されたセラミック成形体１１の端面に、熱風が吹き付けられる位置に配設されている。このような高さに配設することにより、セラミック成形体がハニカム成形体の場合、このハニカム成形体のセルの内部に熱風が流入することとなり、均一かつ効率的にハニカム成形体を乾燥させることができる。
さらに、乾燥炉１５２内の熱風吹出し口１５８よりも出口寄りで、セラミック成形体１１の端面に冷風が吹き付けられる位置には、炉内搬送コンベア１５３の両側に冷風吹出し口１５９が配設されている。
【００７５】
乾燥用治具段積装置１５４は、把持機構を有するロボットアーム１６０からなり、ロボットアーム１６０のハンド１６０ａで搬入コンベア１５６により搬送されてきた乾燥用治具１００を把持し、炉内搬送コンベア１５３上、又は、炉内搬送コンベア１５３上に載置された別の乾燥用治具１００上に載置する。
また、乾燥用治具段ばらし装置１５５も乾燥用治具段積装置１５４と同様の構成を有し、こちらは、炉内搬送コンベア１５３で搬送されてきた乾燥用治具１００をロボットアーム１６０により把持し、搬出コンベア１５７上に載置する。
なお、ロボットアーム１６０は、把持機構を有するものに限定されず、把持機構に代えて吸着機構を有していてもよく、吸引機構と把持機構との両者を有するものであってもよい。
【００７６】
そして、乾燥機１５１では、乾燥用治具組立装置１１１からセラミック成形体１１を保持した乾燥用治具１００を受け取ると、この乾燥用治具１００を搬入コンベア１５６により乾燥用治具段積装置１５４まで搬送し、乾燥用治具段積装置１５４でロボットアーム１６０により炉内搬送コンベア１５３に積み替える。なお、搬入コンベア１５６と図１中のコンベア１２３は同一である。
上述したように、乾燥用治具１００は炉内搬送コンベア１５３上では、２段に積み重ねられるため、炉内搬送コンベア１５３は断続的に移動することとなる。即ち、乾燥用治具１００をロボットアーム１６０により積み重ねている間は、炉内搬送コンベアは停止しており、乾燥用治具１００を積み重ねている時間以外の時間に移動しているのである。
【００７７】
その後、乾燥用治具１００に保持されたセラミック成形体は、乾燥炉１５２内で所定の温度の熱風により乾燥され、さらに、冷風により所定の温度まで冷却される。さらに、乾燥、冷却終了後、乾燥用治具１００は、乾燥用治具段ばらし装置１５５により、一段ずつになるように搬出コンベア１５７に積み替えられ、乾燥用治具分解装置１３１に受け渡されることとなる。
なお、搬出コンベア１５７への積み替え時には、炉内搬送コンベアは停止している。従って、炉内搬送コンベア１５３が停止している際には、その両端において、乾燥用治具の積み重ね、及び、乾燥用治具の段ばらしのそれぞれが行われていることとなる。
なお、搬出コンベア１５７と図４中のコンベア１４４は同一である。
【００７８】
本発明の乾燥用治具循環装置が備える乾燥機について、図５、６に示した乾燥機１５１は、乾燥用治具を２段に積み重ねて乾燥処理を行っているが、上記乾燥処理は、必ずしも乾燥用治具を２段に積み重ねて行う必要はなく、３段以上に積み重ねて行ってもよいし、乾燥用治具同士を積み重ねることなく行ってもよい。
なお、乾燥用治具同士を積み重ねることなく乾燥処理を行う場合には、乾燥用治具段積装置及び乾燥用治具段ばらし装置を備える必要はなく、さらに、搬入コンベア、炉内搬送コンベア及び搬出コンベアが１つのコンベアにより構成されていてもよい。
【００７９】
また、乾燥機１５１は、炉内搬送コンベア１５３の両側に、８箇所の熱風吹出し口と４箇所の冷風吹出し口とを備えているが、まず、熱風吹出し口について、本発明の乾燥用治具循環装置を構成する乾燥機が備える熱風吹出し口の個数は８個に限定されるわけではなく、１〜７個であってもよいし、９個以上であってもよい。また、上記熱風吹出し口は必ずしも炉内搬送コンベアの両側に配設されている必要はなく、上記炉内搬送コンベアの片側にのみ配設されていてもよい。ただし、上記熱風吹出し口は、上記炉内搬送コンベアの両側に配設されていることが望ましく、この場合、熱風吹出し口同士が対向しないように、互い違いに配設されていることが望ましい。
また、冷風吹出し口についても、その個数は４個に限定されず、１〜３個であってもよいし、５個以上であってもよい。また、上記冷風吹出し口も必ずしも炉内搬送コンベアの両側に配設されている必要はなく、上記炉内搬送コンベアの片側にのみ配設されていてもよい。ただし、上記冷風吹出し口は、上記炉内搬送コンベアの両側に配設されていることが望ましく、この場合、冷風吹出し口同士が対向しないように、互い違いに配設されていることが望ましい。
なお、図６に示した乾燥炉１５２では、熱風を照射する領域と冷風を照射する領域とは特に仕切られていないが、両者は、シャッターや布製のカーテン、乾燥用治具が通過できる開口が形成された仕切り板等で仕切られていてもよい。
【００８０】
また、乾燥機１５１では、炉内搬送コンベア１５３は、１つのコンベアからなるもので、断続的に乾燥用治具を搬送するように構成されているが、炉内搬送コンベアの構成はこのような構成に限定されず、例えば、搬入側から搬出側に向かって、３つの独立したコンベアからなり、搬入側及び搬出側のコンベアが断続的に移動し、中央のコンベアが連続的に移動するように構成されていてもよい。
【００８１】
また、上記乾燥機が備える搬入コンベア、搬出コンベア及び炉内搬送コンベアのそれぞれの具体例としては、例えば、ベルトコンベア、チェーンコンベア、ローラーコンベア等が挙げられる。
【００８２】
次に、本発明の乾燥用治具循環装置を構成する乾燥用治具循環コンベア１６１について、もう少し詳しく説明する。
図５に示すように、乾燥用治具循環コンベア１６１は、４つのコンベア（循環コンベア１６１Ａ〜循環コンベア１６１Ｄ）から構成されている。そして、循環コンベア１６１Ｂ及び循環コンベア１６１Ｃは、上下２段に配設されている。
さらに、乾燥用治具循環コンベア１６１は、循環コンベア間で、乾燥用治具１００を受け渡すためのロボットアーム１６６Ａ、１６６Ｂを備えている。ロボットアーム１６６Ａ、１６６Ｂは、乾燥用治具を把持するための把持機構を有している。
【００８３】
乾燥用治具循環コンベア１６１では、セラミック成形体１１を保持しない乾燥用治具１００をロボットアーム１３４Ｄにより乾燥用治具分解装置１３１から循環コンベア１６１Ａで受け取った後、循環コンベア１６１Ｂ、１６１Ｄ又は循環コンベア１６１Ｃ、１６１Ｄを経由して乾燥用治具組立装置１１１に向かって搬送する。
具体的には、乾燥用治具１００は、まず循環コンベア１６１Ａにより循環コンベア１６１Ｂ、１６１Ｃに向かって搬送され、ロボットアーム１６６Ａにより、循環コンベア１６１Ｂ又は循環コンベア１６１Ｃに積み替えられる。その後、循環コンベア１６１Ｂ、１６１Ｃのそれぞれにより循環コンベア１６１Ｄに向かって搬送され、ロボットアーム１６６Ｂで循環コンベア１６１Ｄに積み替えられ、続いて、循環コンベア１６１Ｄにより乾燥用治具組立装置１１１に搬送される。ここで、循環コンベア１６１Ｃの両端部には、循環コンベア１６１Ａから乾燥用治具１００を受け取るための乾燥用治具受取部１６７Ａと、循環コンベア１６１Ｄに乾燥用治具１００を受け渡すための乾燥用治具受渡部１６７Ｂが配置されており、これらはリフト機構を有し、上下動可能に構成されている。なお、乾燥用治具受取部１６７Ａ及び乾燥用治具受渡部１６７Ｂは、必要に応じて配設されていればよい。
このように、乾燥用治具循環コンベア１６１で、乾燥用治具１００を乾燥用治具分解装置１３１から乾燥用治具組立装置１１１に搬送することにより、乾燥用治具１００を繰り返し使用することができる。
【００８４】
上述したように、乾燥用治具循環コンベア１６１は、４つのコンベアを備え、乾燥用治具１００の搬送径路を２径路有している（循環コンベア１６１Ａ→循環コンベア１６１Ｂ→循環コンベア１６１Ｄ、及び、循環コンベア１６１Ａ→循環コンベア１６１Ｃ→循環コンベア１６１Ｄ）が、このような２種類の径路を有することは、上記乾燥用治具循環装置の小型化を図ることができる点で有利である。
【００８５】
なお、本発明の乾燥用治具循環装置を構成する循環コンベアは、必ずしも搬送径路を２径路有している必要はなく、１つのコンベアのみから構成され、搬送径路が１径路であってもよい。また、搬送径路は３径路以上備えていてもよい。
【００８６】
また、上記乾燥用治具循環コンベアの具体例としては、例えば、ベルトコンベア、チェーンコンベア、ローラーコンベア等が挙げられる。ここで、乾燥用治具循環コンベアが、複数の循環コンベアから構成される場合、各循環コンベアの種類は同一であっても良いし、異なっていてもよい。
【００８７】
このような構成からなる本発明の乾燥用治具循環装置では、乾燥用治具にセラミック成形体を保持する工程、乾燥処理、乾燥用治具からセラミック成形体を取り出す工程、及び、セラミック成形体が取り出された乾燥用治具を乾燥用治具組立装置に戻す工程といった一連の工程を自動的に行うので、人手をかけずに、効率よく、セラミック成形体を乾燥させるとともに、乾燥用治具を繰り返し使用することができる。
【００８８】
次に、本発明のセラミック成形体の乾燥方法について説明する。
本発明のセラミック成形体の乾燥方法は、ロボットアームと、セラミック成形体乾燥時にセラミック成形体を保持する乾燥用治具を載置する可動テーブルとを備え、上記可動テーブル上で、上記乾燥用治具に上記セラミック成形体を保持させる乾燥用治具組立装置、
乾燥用治具で保持されたセラミック成形体を乾燥させる乾燥機、及び、
ロボットアームと、セラミック成形体乾燥時にセラミック成形体を保持する乾燥用治具を載置する可動テーブルとを備え、上記可動テーブル上で、上記乾燥用治具に保持された上記セラミック成形体を取り出す乾燥用治具分解装置を使用し、
セラミック成形体を乾燥用治具に保持させた状態で行うセラミック成形体の乾燥方法であって、
上記乾燥用治具は、２つ以上の分離した治具からなり、いずれかの治具に両者を一体化するための固定部材を備えた乾燥用治具、又は、開閉可能な１つの治具からなり、閉鎖状態を維持するための固定部材を備えた乾燥用治具であり、
上記乾燥用治具組立装置は、上記可動テーブル上に載置された上記乾燥用治具の所定の位置に、上記ロボットアームを用いて、セラミック成形体を搭載する成形体搭載機構と、
上記乾燥用治具が上記セラミック成形体を保持した状態を維持するように、上記乾燥用治具を一体化するか又は閉鎖状態とした後、上記固定部材を動作せしめるセラミック成形体保持機構と、
上記セラミック成形体を保持した乾燥用治具を、上記乾燥機に受け渡す治具受渡機構とを有し、
上記乾燥用治具分解装置は、上記セラミック成形体を保持した乾燥用治具を、上記乾燥機から受け取る治具受取機構と、
上記可動テーブル上に載置され、上記セラミック成形体を保持した状態を維持している上記乾燥用治具の保持状態を解除するように、上記固定部材を動作せしめる治具開放機構と、
上記ロボットアームを用いて、上記乾燥用治具で保持されていたセラミック成形体を取り出す成形体取出機構とを有することを特徴とする。
【００８９】
本発明のセラミック成形体の乾燥方法では、乾燥用治具組立装置、乾燥機、及び、乾燥用治具分解装置を使用して、セラミック成形体を乾燥させる。
ここでは、被乾燥物であるセラミック成形体として、多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設された柱状のハニカム成形体を用いる場合を例に、望ましい乾燥条件等を説明する。
勿論、本発明の乾燥方法における被乾燥物は、ハニカム成形体に限定されるわけではなく、種々のセラミック成形体が被乾燥物となる。
なお、本発明において、「柱状」には、円柱状や多角柱状等の任意の柱の形状を含むこととする。
【００９０】
本発明の乾燥方法は、乾燥用治具組立装置、乾燥機及び乾燥用治具分解装置を使用して行うため、例えば、これらを有する本発明の乾燥用治具循環装置を使用して好適に行うことができる。
但し、本発明の乾燥方法は、乾燥用治具組立装置、乾燥機及び乾燥用治具分解装置を使用して行えばよく、必ずしも上記乾燥用治具循環装置を構成する乾燥用治具循環コンベアは使用しなくてもよい。なお、作業効率の向上の点からは、乾燥用治具循環コンベアも使用することが望ましい。
【００９１】
本発明の乾燥方法では、まず、ハニカム成形体を乾燥用治具組立装置に搬入し、この乾燥用治具組立装置において、ハニカム成形体を乾燥用治具に保持させる。
乾燥用治具組立装置において、乾燥用治具でハニカム成形体を保持する方法については、本発明の乾燥用治具組立装置の説明において、既に説明したとおりであるので、ここではその説明を省略する。
【００９２】
次に、上記乾燥用治具で保持されたハニカム成形体を乾燥機内に投入し、熱風によりハニカム成形体を乾燥させる。
ここでは、乾燥用治具を１段ずつ搬送しながら乾燥処理を施してもよいし、乾燥用治具を２段等の多段に積み重ねて乾燥処理を施してもよい。作業効率の向上との点からは乾燥用治具を多段に積み重ねて乾燥させることが望ましい。
乾燥機の構成については、本発明の乾燥用治具循環装置の説明において、既に説明したとおりであるので、ここではその説明を省略する。
【００９３】
具体的な乾燥条件は、ハニカム成形体の大きさや形状等によって変化するので一概には規定することができないが、一般的に、乾燥炉内部の温度は、８０〜１５０℃が好ましい。
乾燥炉内部の温度が上記範囲にあると、ハニカム成形体を充分に乾燥させることができ、また、過度の加熱よるバインダ等の消失を防止することができる。
【００９４】
また、熱風の風速は、５．０〜５０．０ｍ／秒が好ましい。
熱風の風速が上記範囲にあると、ハニカム成形体を短時間で乾燥させることができ、また、乾燥用治具を多段に積み重ねた際に、熱風による乾燥用治具の位置ずれが発生することがない。
乾燥炉の内部にハニカム成形体が滞在する時間は、１０〜２０ｍｉｎが好ましく、この時間範囲で所望の乾燥状態にまで乾燥させることができる。
【００９５】
本発明の乾燥方法における乾燥手段は、熱風に限定されるわけではなく、熱風乾燥以外に例えば、赤外線乾燥、マイクロ波乾燥、湿度乾燥法、通電乾燥法、又は、これらを組み合わせた方法等の乾燥手段を用いることができる。
これらのなかでは、熱風乾燥が望ましい。ハニカム成形体の乾燥を熱風により行った場合、各セル内を熱風が通過することとなるため、ハニカム成形体全体を均一に乾燥させることができるからである。
【００９６】
次に、乾燥されたハニカム成形体を保持した乾燥用治具を、乾燥用治具分解装置に搬送し、ここで、乾燥用治具から乾燥されたハニカム成形体を取り出し、外部に搬出することにより、ハニカム成形体の乾燥を終了する。
乾燥用治具分解装置において、乾燥用治具からハニカム成形体を取り出す方法については、本発明の乾燥用治具分解装置の説明において、既に説明したとおりであるので、ここではその説明を省略する。
【００９７】
本発明の乾燥方法で使用する乾燥用治具は、繰り返し使用することが望ましく、この場合、乾燥させたハニカム成形体を取り出した乾燥用治具は、乾燥用治具分解装置から乾燥用治具組立装置に搬送する必要がある。そのため、本発明の乾燥方法では、上述したように、乾燥用治具循環コンベアを使用することが望ましいのである。なお、乾燥用治具循環コンベアの構成については、本発明の乾燥用治具循環装置の説明において、既に説明した通りであるので、ここでは、その説明を省略する。
また、乾燥用治具循環コンベアは必ずしも使用する必要はなく、例えば、乾燥用治具分解装置において、ハニカム成形体が取り出された乾燥用治具を一旦保管しておき、これを人手等により乾燥用治具分解装置にまで搬送してもよい。
【００９８】
このような構成からなる本発明のセラミック成形体の乾燥方法では、乾燥用治具にセラミック成形体を保持する工程、乾燥処理、及び、乾燥用治具からセラミック成形体を取り出す工程といった一連の工程を自動的に行うことができ、人手をかけずに、効率よく、セラミック成形体を乾燥させることができる。
【００９９】
次に、本発明のハニカム構造体の製造方法について説明する。
本発明のハニカム構造体の製造方法は、セラミック原料を成形することで、多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設された柱状のハニカム成形体を作製し、このハニカム成形体を乾燥用治具に保持させた状態で乾燥させる成形体乾燥工程を行った後、さらに、乾燥されたハニカム成形体を焼成してハニカム焼成体からなるハニカム構造体を製造するハニカム構造体の製造方法であって、
上記乾燥用治具は、２つ以上の分離した治具からなり、いずれかの治具に両者を一体化するための固定部材を備えた乾燥用治具、又は、開閉可能な１つの治具からなり、閉鎖状態を維持するための固定部材を備えた乾燥用治具であり、
上記成形体乾燥工程は、ロボットアームと、ハニカム成形体乾燥時にハニカム成形体を保持する乾燥用治具を載置する可動テーブルとを備え、上記可動テーブル上で、上記乾燥用治具に上記ハニカム成形体を保持させる乾燥用治具組立装置、
乾燥用治具で保持されたハニカム成形体を乾燥させる乾燥機、及び
ロボットアームと、ハニカム成形体乾燥時にハニカム成形体を保持する乾燥用治具を載置する可動テーブルとを備え、上記可動テーブル上で、上記乾燥用治具に保持された上記ハニカム成形体を取り出す乾燥用治具分解装置を使用して行い、
上記乾燥用治具組立装置は、上記可動テーブル上に載置された上記乾燥用治具の所定の位置に、上記ロボットアームを用いて、ハニカム成形体を搭載する成形体搭載機構と、
上記乾燥用治具が上記ハニカム成形体を保持した状態を維持するように、上記乾燥用治具を一体化するか又は閉鎖状態とした後、上記固定部材を動作せしめるハニカム成形体保持機構と、
上記ハニカム成形体を保持した乾燥用治具を、上記乾燥機に受け渡す治具受渡機構とを有し、
上記乾燥用治具分解装置は、上記ハニカム成形体を保持した乾燥用治具を、上記乾燥機から受け取る治具受取機構と、
上記可動テーブル上に載置され、上記ハニカム成形体を保持した状態を維持している上記乾燥用治具の保持状態を解除するように、上記固定部材を動作せしめる治具開放機構と、
上記ロボットアームを用いて、上記乾燥用治具で保持されていたハニカム成形体を取り出す成形体取出機構とを有することを特徴とする。
【０１００】
本発明の製造方法により製造するハニカム構造体は、多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設されたハニカム成形体を焼結させたハニカム焼成体等からなるものであればよい。従って、上記ハニカム構造体は、多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設された柱状のハニカム成形体を焼成し、得られたハニカム焼成体がシール材層（接着剤層）を介して複数個結束されたもの（図７参照）でもよいし、多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設されたハニカム成形体を焼成して得られる一のハニカム焼結体からなる柱状のハニカム構造体であってもよい。なお、本明細書において、前者のハニカム焼成体がシール材層（接着剤層）を介して複数個結束されたハニカム構造体を集合型ハニカム構造体、後者の一のハニカム焼結体からなる柱状のハニカム構造体を一体型ハニカム構造体という。
【０１０１】
本発明の製造方法により製造するハニカム構造体の材料の主成分としては、例えば、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化チタン等の窒化物セラミック、炭化ケイ素、炭化ジルコニウム、炭化チタン、炭化タンタル、炭化タングステン等の炭化物セラミック、アルミナ、ジルコニア、コージェライト、ムライト、チタン酸アルミニウム等の酸化物セラミック等が挙げられる。これらのなかでは、耐熱性が大きく、機械的特性に優れ、かつ、熱伝導率も大きい炭化ケイ素の粉末が望ましい。なお、上述したセラミックに金属ケイ素を配合したケイ素含有セラミックや、ケイ素やケイ酸塩化合物で結合されたセラミック等であってもよく、例えば、炭化ケイ素に金属ケイ素を配合したものが好適である。
以下、炭化ケイ素を構成材料の主成分とするハニカム構造体の製造方法を例に、本発明のハニカム構造体の製造方法を工程順に説明する。
【０１０２】
まず、平均粒子径の異なる炭化ケイ素粉末等の無機粉末と有機バインダとを乾式混合して混合粉末を調製するとともに、液状の可塑剤と潤滑剤と水とを混合して混合液体を調製し、続いて、上記混合粉末と上記混合液体とを湿式混合機を用いて混合することにより、成形用の湿潤混合物を調製する。
【０１０３】
上記炭化ケイ素粉末の粒径は特に限定されないが、後の焼成工程で収縮の少ないものが好ましく、例えば、０．３〜５０μｍの平均粒径を有する粉末１００重量部と０．１〜１．０μｍの平均粒径を有する粉末５〜６５重量部とを組み合せたものが好ましい。
ハニカム焼成体の気孔径等を調節するためには、焼成温度を調節する必要があるが、無機粉末の粒径を調節することにより、気孔径を調節することができる。
【０１０４】
上記有機バインダとしては特に限定されず、例えば、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリエチレングリコール等が挙げられる。これらのなかでは、メチルセルロースが望ましい。
上記バインダの配合量は、通常、無機粉末１００重量部に対して、１〜１０重量部が望ましい。
【０１０５】
上記可塑剤としては特に限定されず、例えば、グリセリン等が挙げられる。
また、上記潤滑剤としては特に限定されず、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシプロピレンアルキルエーテル等のポリオキシアルキレン系化合物等が挙げられる。
潤滑剤の具体例としては、例えば、ポリオキシエチレンモノブチルエーテル、ポリオキシプロピレンモノブチルエーテルが挙げられる。
なお、可塑剤、潤滑剤は、場合によっては、上記混合液体に含まれていなくてもよい。
【０１０６】
また、上記湿潤混合物を調製する際には、分散媒液を使用してもよく、上記分散媒液としては、例えば、水、ベンゼン等の有機溶媒、メタノール等のアルコール等が挙げられる。
さらに、上記湿潤混合物中には、成形助剤が添加されていてもよい。
上記成形助剤としては特に限定されず、例えば、エチレングリコール、デキストリン、脂肪酸、脂肪酸石鹸、ポリアルコール等が挙げられる。
【０１０７】
さらに、上記湿潤混合物には、必要に応じて酸化物系セラミックを成分とする微小中空球体であるバルーンや、球状アクリル粒子、グラファイト等の造孔剤を添加してもよい。
上記バルーンとしては特に限定されず、例えば、アルミナバルーン、ガラスマイクロバルーン、シラスバルーン、フライアッシュバルーン（ＦＡバルーン）、ムライトバルーン等を挙げることができる。これらのなかでは、アルミナバルーンが望ましい。
【０１０８】
また、ここで調製した、炭化ケイ素粉末を用いた湿潤混合物は、その温度が２８℃以下であることが望ましい。温度が高すぎると、有機バインダがゲル化してしまうことがあるからである。
また、上記湿潤混合物中の有機分の割合は１０重量％以下であることが望ましく、水分の含有量は８〜２０重量％であることが望ましい。
【０１０９】
次に、この湿潤混合物を押出成形法等により押出成形する。そして、押出成形により得られた成形体を切断機で切断することにより、図８に示した柱状のハニカム焼成体４０と同形状の目封じのされていないハニカム成形体を作製する。
【０１１０】
次に、上記ハニカム成形体に乾燥処理を施す。
上記乾燥処理の具体的な方法としては、既に説明した、乾燥用治具を用いて行う本発明の乾燥方法と同様の方法を用いることができる。
この場合、図９（ａ）及び（ｂ）を用いて説明したセラミック成形体保持機構は、ハニカム成形体保持機構として機能する。
また、上記乾燥処理では、乾燥後のハニカム成形体の水分含有量を０〜２重量％とすることが望ましい。
その理由は、２重量％を超えると、ハニカム成形体を乾燥用治具から取り出した後、さらに水分が蒸発した際に、ハニカム成形体に反り等が発生するおそれがあるからである。
このような乾燥処理を経ることにより、反り等の発生のないハニカム成形体の乾燥体を得ることができる。
【０１１１】
また、本発明のハニカム構造体の製造方法では、上記乾燥処理に先立ち、プレ乾燥処理を施してもよい。
このプレ乾燥処理は、ハニカム成形体を乾燥用治具で保持する前に、マイクロ波乾燥等により行うことが望ましい。
このように、マイクロ波等により予め乾燥されたハニカム成形体は、未乾燥の成形体に比べて高い強度を有するので、例えば、ハニカム成形体を乾燥用治具の下治具に載置する際の取り扱い性等が良好となる。また、ハニカム成形体を所定の位置ではない位置で下治具上に載置した場合の位置修正において、ハニカム成形体が崩れる等の破損が生じるおそれがなくなる。
【０１１２】
上述したように、乾燥用治具で保持する前にマイクロ波によるプレ乾燥処理を行う場合には、例えば、押出成形等で作製されたハニカム成形体を、マイクロ波発生装置とマイクロ波撹拌羽根とを備えたマイクロ波乾燥装置内の成形体通路に搬入する。
そして、このマイクロ波乾燥装置内では、照射するマイクロ波をマイクロ波撹拌羽根で攪拌することにより、ハニカム成形体に均一にマイクロ波を照射して、分散媒液等を加熱することにより乾燥を行う。
【０１１３】
また、このようなマイクロ波によるプレ乾燥処理を行う際の、マイクロ波のパワーは、対象となるハニカム成形体の形状やセルの大きさに依存するために、一概には規定できないが、例えば、ハニカム成形体の大きさが３３ｍｍ×３３ｍｍ×３００ｍｍで、セルの数が３１個／ｃｍ２、セル壁の厚さが０．３５ｍｍの場合、マイクロ波のパワーは、４〜５０ｋＷが好ましい。なお、ハニカム成形体の形状や大きさが異なっても、乾燥の条件は、上記した条件から大きく外れることはない。
【０１１４】
また、上記プレ乾燥処理を行った場合、上記プレ乾燥処理後のハニカム成形体中の水分含有量は、プレ乾燥前の水分量の３０〜７０重量％であることが望ましい。
乾燥後の水分量が、乾燥前の水分量の３０重量％未満では、ハニカム成形体中の水分量が少なくなりすぎ、ハニカム成形体に反りやクラック等が発生することがあり、さらに、３０重量％未満となるまで水分量を減少させようとすると、マイクロ波がセラミック粉末に吸収されるようになり、ハニカム成形体内のセラミック粉末の温度が急激に上昇して脱脂が始まってしまうことがある。一方、乾燥後の水分量が乾燥前の水分量が７０重量％を超えると、乾燥が不充分で、依然として取り扱い性に劣ることがあるからである。
なお、乾燥後の水分量は、乾燥時間を調整や、マイクロ波の出力、熱風の温度等を調整することにより、調整することができる。
【０１１５】
次に、必要に応じて、入口側セル群の出口側の端部、及び、出口側セル群の入口側の端部に、封止材となる封止材ペーストを所定量充填し、セルを目封じする。
上記封止材ペーストとしては特に限定されないが、後工程を経て製造される封止材の気孔率が３０〜７５％となるものが望ましく、例えば、上記湿潤混合物と同様のものを用いることができる。
【０１１６】
上記封止材ペーストの充填は、必要に応じて行えばよく、上記封止材ペーストを充填した場合には、例えば、後工程を経て得られたハニカム構造体をハニカムフィルタとして好適に使用することができ、上記封止材ペーストを充填しなかった場合には、例えば、後工程を経て得られたハニカム構造体を触媒担持体として好適に使用することができる。
【０１１７】
次に、上記封止材ペーストが充填されたハニカム成形体を、所定の条件で脱脂（例えば、２００〜５００℃）、焼成（例えば、１４００〜２３００℃）することにより、複数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設され、上記セルのいずれか一方の端部が封止された柱状のハニカム焼成体を製造することができる。
上記ハニカム成形体の脱脂及び焼成の条件は、従来から多孔質セラミックからなるフィルタを製造する際に用いられている条件を適用することができる。
【０１１８】
次に、ハニカム焼成体の側面に、シール材層（接着材層）となるシール材ペーストを均一な厚さで塗布し、このシール材ペースト層の上に、順次他のハニカム焼成体を積層する工程を繰り返し、所定の大きさのハニカム焼成体の集合体を作製する。
【０１１９】
上記シール材ペーストとしては、例えば、無機バインダと有機バインダと無機繊維及び／又は無機粒子とからなるもの等が挙げられる。
上記無機バインダとしては、例えば、シリカゾル、アルミナゾル等を挙げることができる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。上記無機バインダのなかでは、シリカゾルが望ましい。
【０１２０】
上記有機バインダとしては、例えば、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等を挙げることができる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。上記有機バインダのなかでは、カルボキシメチルセルロースが望ましい。
【０１２１】
上記無機繊維としては、例えば、シリカ−アルミナ、ムライト、アルミナ、シリカ等のセラミックファイバー等を挙げることができる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。上記無機繊維のなかでは、アルミナファイバが望ましい。
【０１２２】
上記無機粒子としては、例えば、炭化物、窒化物等を挙げることができ、具体的には、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化ホウ素からなる無機粉末等を挙げることができる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。上記無機粒子のなかでは、熱伝導性に優れる炭化ケイ素が望ましい。
【０１２３】
さらに、上記シール材ペーストには、必要に応じて酸化物系セラミックを成分とする微小中空球体であるバルーンや、球状アクリル粒子、グラファイト等の造孔剤を添加してもよい。
上記バルーンとしては特に限定されず、例えば、アルミナバルーン、ガラスマイクロバルーン、シラスバルーン、フライアッシュバルーン（ＦＡバルーン）、ムライトバルーン等を挙げることができる。これらのなかでは、アルミナバルーンが望ましい。
【０１２４】
次に、このハニカム焼成体の集合体を加熱してシール材ペーストを乾燥、固化させてシール材層（接着材層）とする。
次に、ダイヤモンドカッター等を用い、ハニカム焼成体がシール材層（接着材層）を介して複数個接着されたハニカム焼成体の集合体に切削加工を施し、円柱形状のハニカムブロックを作製する。
【０１２５】
そして、ハニカムブロックの外周に上記シール材ペーストを用いてシール材層（コート層）を形成することで、ハニカム焼成体がシール材層（接着材層）を介して複数個接着された円柱形状のハニカムブロックの外周部にシール材層（コート層）が設けられたハニカム構造体を製造することができる。
【０１２６】
その後、必要に応じて、ハニカム構造体に触媒を担持させる。上記触媒の担持は集合体を作製する前のハニカム焼成体に行ってもよい。
触媒を担持させる場合には、ハニカム構造体の表面に高い比表面積のアルミナ膜を形成し、このアルミナ膜の表面に助触媒、及び、白金等の触媒を付与することが望ましい。
【０１２７】
上記ハニカム構造体の表面にアルミナ膜を形成する方法としては、例えば、Ａｌ（ＮＯ３）３等のアルミニウムを含有する金属化合物の溶液をハニカム構造体に含浸させて加熱する方法、アルミナ粉末を含有する溶液をハニカム構造体に含浸させて加熱する方法等を挙げることができる。
上記アルミナ膜に助触媒を付与する方法としては、例えば、Ｃｅ（ＮＯ３）３等の希土類元素等を含有する金属化合物の溶液をハニカム構造体に含浸させて加熱する方法等を挙げることができる。
上記アルミナ膜に触媒を付与する方法としては、例えば、ジニトロジアンミン白金硝酸溶液（［Ｐｔ（ＮＨ３）２（ＮＯ２）２］ＨＮＯ３、白金濃度４．５３重量％）等をハニカム構造体に含浸させて加熱する方法等を挙げることができる。
また、予め、アルミナ粒子に触媒を付与して、触媒が付与されたアルミナ粉末を含有する溶液をハニカム構造体に含浸させて加熱する方法で触媒を付与してもよい。
【０１２８】
また、ここまで説明したハニカム構造体の製造方法は、集合型ハニカム構造体の製造方法であるが、本発明の製造方法により製造するハニカム構造体は、柱形状のハニカムブロックが１つのハニカム焼成体から構成されているハニカム構造体（一体型ハニカム構造体）であってもよい。
なお、集合型ハニカム構造体の主な構成材料は、炭化ケイ素や炭化ケイ素に金属ケイ素を配合したものが望ましく、一体型ハニカム構造体の主な構成材料は、コージェライトやチタン酸アルミニウムが望ましい。
【０１２９】
このような一体型ハニカム構造体を製造する場合は、まず、押出成形により成形するハニカム成形体の大きさが、集合型ハニカム構造体を製造する場合に比べて大きい以外は、集合型ハニカム構造体を製造する場合と同様の方法を用いて、ハニカム成形体を作製する。
【０１３０】
次に、集合型ハニカム構造体の製造と同様に、必要に応じて、プレ乾燥処理を行い、さらに、上記ハニカム成形体を乾燥用治具分解装置、乾燥機及び乾燥用治具組立装置等を用いて乾燥させる。
次いで、入口側セル群の出口側の端部、及び、出口側セル群の入口側の端部に、封止材となる封止材ペーストを所定量充填し、セルを目封じする。
その後、集合型ハニカム構造体の製造と同様に、脱脂、焼成を行うことによりハニカムブロックを製造し、必要に応じて、シール材層（コート層）の形成を行うことにより、一体型ハニカム構造体を製造することができる。また、上記一体型ハニカム構造体にも、上述した方法で触媒を担持させてもよい。
【０１３１】
以上、説明した本発明のハニカム構造体の製造方法では、所定の形状のハニカム構造体を好適に製造することができる。
またここでは、ハニカム構造体として、排ガス中のパティキュレートを捕集する目的でも用いるハニカムフィルタを中心に説明したが、上記ハニカム構造体は、排ガスを浄化する触媒担体（ハニカム触媒）としても好適に使用することができる。
【実施例】
【０１３２】
（実施例１）
平均粒径１０μｍのα型炭化ケイ素粉末２５０ｋｇと、平均粒径０．５μｍのα型炭化ケイ素粉末１００ｋｇと、有機バインダ（メチルセルロース）と２０ｋｇとを混合し、混合粉末を調製した。
次に、別途、潤滑剤（日本油脂社製  ユニルーブ）１２ｋｇと、可塑剤（グリセリン）５ｋｇと、水６５ｋｇとを混合して液体混合物を調製し、この液体混合物と混合粉末とを湿式混合機を用いて混合し、湿潤混合物を調製した。
なお、ここで調製した湿潤混合物の水分含有量は、１４重量％であった。
【０１３３】
次に、搬送装置を用いて、この湿潤混合物を押出成形機に搬送し、押出成形機の原料投入口に投入した。
なお、押出成形機投入直前の湿潤混合物の水分含有量は、１３．５重量％であった。
そして、押出成形により、セルの端部が封止されていない以外は、図８に示した形状と同様の形状の成形体を作製した。
【０１３４】
次に、マイクロ波と熱風とを併用した乾燥機を用いて上記ハニカム成形体を乾燥させ、その水分含有量を４０％減少させるプレ乾燥を行った。
その後、水分含有量を４０％減少させたハニカム成形体を、図５に示した乾燥用治具循環装置１１０を用い、乾燥用治具１００（エポキシ樹脂製）で保持して熱風乾燥した。
ここで、乾燥条件は、乾燥炉１５２内の温度１００℃、熱風の速度５０．０ｍ／秒、乾燥炉１５２内滞在時間１５ｍｉｎとした。また、乾燥後の水分含有量は１重量％であった。
【０１３５】
次に、上記湿潤混合物と同様の組成の封止材ペーストを所定のセルに充填した。
次いで、再び乾燥機を用いて乾燥させた後、４００℃で脱脂し、常圧のアルゴン雰囲気下２２００℃、３時間で焼成を行なうことにより、気孔率が４０％、平均気孔径が１２．５μｍ、その大きさが３４．３ｍｍ×３４．３ｍｍ×２５４ｍｍ、セルの数（セル密度）が４６．５個／ｃｍ２、セル壁の厚さが０．２０ｍｍの炭化ケイ素焼結体からなるハニカム焼成体を製造した。
【０１３６】
平均繊維長２０μｍのアルミナファイバ３０重量％、平均粒径０．６μｍの炭化ケイ素粒子２１重量％、シリカゾル１５重量％、カルボキシメチルセルロース５．６重量％、及び、水２８．４重量％を含む耐熱性のシール材ペーストを用いてハニカム焼成体を多数接着させ、さらに、１２０℃で乾燥させ、続いて、ダイヤモンドカッターを用いて切断することにより、シール材層（接着剤層）の厚さ１ｍｍの円柱状のハニカムブロックを作製した。
【０１３７】
次に、無機繊維としてシリカ−アルミナファイバ（平均繊維長１００μｍ、平均繊維径１０μｍ）２３．３重量％、無機粒子として平均粒径０．３μｍの炭化ケイ素粉末３０．２重量％、無機バインダとしてシリカゾル（ゾル中のＳｉＯ２の含有率：３０重量％）７重量％、有機バインダとしてカルボキシメチルセルロース０．５重量％及び水３９重量％を混合、混練してシール材ペーストを調製した。
【０１３８】
次に、上記シール材ペーストを用いて、ハニカムブロックの外周部に厚さ０．２ｍｍのシール材ペースト層を形成した。そして、このシール材ペースト層を１２０℃で乾燥して、外周にシール材層（コート層）が形成された直径１４３．８ｍｍ×長さ２５４ｍｍの円柱状のハニカム構造体を作製した。
【０１３９】
本実施例の方法では、ハニカム焼成体に反り等が発生していない、所望の形状のハニカム構造体を作製することができた。
【図面の簡単な説明】
【０１４０】
【図１】本発明の乾燥用治具組立装置の概要を模式的に示す概念図である。
【図２】本発明の乾燥用治具組立装置の正面図である。
【図３】（ａ）は、乾燥用治具の一例を模式的に示す斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）に示した乾燥用治具の正面図である。
【図４】本発明の乾燥用治具分解装置の概要を模式的に示す概念図である。
【図５】本発明の乾燥用治具循環装置の概要を模式的に示す概念図である。
【図６】本発明の乾燥用治具循環装置を構成する乾燥機の断面図である。
【図７】ハニカム構造体の一例を模式的に示す斜視図である。
【図８】（ａ）は、ハニカム構造体を構成するハニカム焼成体を模式的に示す斜視図であり、（ｂ）は、そのＡ−Ａ線断面図である。
【図９】（ａ）は、治具開放機構として機能するロボットアームと操作の対象となる乾燥用治具とを示す正面図であり、（ｂ）は、セラミック成形体保持機構として機能するロボットアームと操作の対象となる乾燥用治具とを示す正面図である。
【符号の説明】
【０１４１】
１１  セラミック成形体
３０  ハニカム構造体
３１  シール材層（接着剤層）
３２  シール材層（コート層）
３３  ハニカムブロック
４０  ハニカム焼成体
４１  セル
４３  セル壁
１００  乾燥用治具
１０１  下治具
１０２  上治具
１０３  固定部材
１１０  乾燥用治具循環装置
１１１  乾燥用治具組立装置
１１２  可動テーブル
１１３  ロボットアーム
１１４  ロボットアーム
１３１  乾燥用治具分解装置
１３２  可動テーブル
１３３  ロボットアーム
１３４  ロボットアーム
１５１  乾燥機
１５２  乾燥炉
１５３  炉内搬送コンベア
１５４  乾燥用治具段積装置
１５５  乾燥用治具段ばらし装置
１６１  乾燥用治具循環コンベア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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