阅读说明：本技术 圆柱状工件的开孔装置及其开孔方法、圆柱状产品的制造方法以及圆柱状工件的检查方法 (Punching device and punching method for cylindrical workpiece, manufacturing method for cylindrical product, and inspection method for cylindrical workpiece ) 是由 福井俊宏 伊藤英彬 于 2020-02-24 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种圆柱状工件的开孔装置,其针对孔的深度和位置能够以高精度进行开孔加工而无需利用加工中心的探测器实施对工件的尺寸测定。一种圆柱状工件的开孔装置,其具备：承载台,其具有从一端到另一端沿水平的一个方向延伸的槽部；止动件,其设置于槽部的一端；钻机,其配置于槽部的铅垂上方、且至少能够沿铅垂方向移动,并具有沿铅垂方向延伸的钻头；以及卡盘,其具有一对对置的把持部,这一对把持部能够以相对于钻头的旋转轴对称、且在与槽部延伸的方向垂直的水平方向上彼此接近的方式移动,并且,各把持部具有上下张开的上下对称的一对倾斜面。(The invention provides a drilling device for a cylindrical workpiece, which can perform drilling processing with high precision according to the depth and the position of a hole without measuring the size of the workpiece by a probe of a processing center. A device for drilling a cylindrical workpiece, comprising: a stage having a groove portion extending in one horizontal direction from one end to the other end; a stopper provided at one end of the groove portion; a drilling machine which is disposed vertically above the groove portion, is movable at least in the vertical direction, and has a drill extending in the vertical direction; and a chuck having a pair of opposed gripping portions which are movable so as to be symmetrical with respect to a rotation axis of the drill and to approach each other in a horizontal direction perpendicular to a direction in which the groove portion extends, and each of the gripping portions has a pair of inclined surfaces which are vertically symmetrical and open upward and downward.)

圆柱状工件的开孔装置及其开孔方法、圆柱状产品的制造方 法以及圆柱状工件的检查方法

技术领域

本发明涉及圆柱状工件的开孔装置、圆柱状工件的开孔方法、圆柱状产品的制造方法以及圆柱状工件的检查方法。

背景技术

通常，在以发动机为代表的内燃机的排气系统中设置有废气净化用催化剂、废气净化用过滤器。供废气净化用催化剂担载的载体、废气净化用过滤器中存在具有供传感器***的孔的开孔蜂窝结构体。例如，通过将传感器***至担载有催化剂的圆柱状的蜂窝结构体而对净化性能进行监视。

日本特开2009-172518号公报中记载了一种制造方法，其是制造能够将传感器等***至蜂窝结构体的局部的开孔蜂窝结构体的方法，该开孔蜂窝结构体从蜂窝结构体的外壁的表面形成有将外壁和间隔壁的一部分贯通的孔部，该制造方法能够有效地防止对孔部磨削时发生塌边(chipping)，并且能够简便且廉价地制造开孔蜂窝结构体。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-172518号公报

发明内容

在对蜂窝结构体等圆柱状工件进行开孔的情况下，针对孔的深度和位置而设定规定的公差。利用加工中心的探测器事先实施对工件的尺寸测定而能够实现满足规定公差的开孔加工。例如，可以举出如下方法：为了满足孔的位置的公差，利用加工中心的探测器对工件直径方向的两侧端的位置进行测定，并通过运算而决定开孔位置。同样地，对于孔的深度的公差也可以利用加工中心的探测器对工件的高度位置进行测定并决定加工开始点而实现。

利用加工中心的开孔加工能够自动地进行，并且较为精准。但是，能够利用探测器进行测定的加工中心的设备投入成本较高。另外，为了利用探测器进行测定而反复向多个测定点移动并进行测定，因此，还存在需要较长时间的问题。进而，为了编制用于自动地进行开孔加工的NC程序，还需要专业知识。

本发明是鉴于上述情况而创作的，其一个方式的课题在于提供一种圆柱状工件的开孔装置，其针对孔的深度和位置能够以高精度进行开孔加工而无需利用加工中心的探测器实施对工件的尺寸测定。另外，本发明的另一方式的课题在于提供一种开孔方法，其利用上述开孔装置、且用于在圆柱状的工件的侧面形成孔。另外，本发明的又一方式的课题在于提供一种圆柱状产品的制造方法，其包括实施上述开孔方法的工序。另外，本发明的又一方式的课题在于提供一种实施了上述开孔方法的圆柱状工件的检查方法。

用于解决问题的方法

本发明的发明人为了解决上述问题而进行了深入研究，结果完成了以下例示的发明。

[1]一种圆柱状工件的开孔装置，其中，具备：

承载台，其具有从一端到另一端沿水平的一个方向延伸的槽部；

止动件，其设置于槽部的一端；

钻机，其配置于槽部的铅垂上方、且至少能够沿铅垂方向移动，并具有沿铅垂方向延伸的钻头；以及

卡盘，其具有一对对置的把持部，这一对把持部能够以相对于钻头的旋转轴对称、且在与槽部延伸的方向垂直的水平方向上彼此接近的方式移动，并且，各把持部具有上下张开的上下对称的一对倾斜面。

[2]根据[1]所述的开孔装置，其中，止动件具有与槽部延伸的方向垂直的壁面。

[3]根据[1]或[2]所述的开孔装置，其中，钻机能够沿槽部延伸的方向移动。

[4]根据[1]～[3]中任一项所述的开孔装置，其中，该开孔装置具备：检测器，其能够根据钻头的主轴负载的变化而检测到钻机与所述工件接触的时刻；以及控制装置，其能够以钻机与工件的接触为契机而对钻机发布规定深度的开孔加工的指示。

[5]根据[1]～[4]中任一项所述的开孔装置，其中，从槽部延伸的方向观察时，槽部的轮廓形状为V字状、U字状、圆弧状或这些形状中的任一形状的一部分。

[6]根据[1]～[5]中任一项所述的开孔装置，其中，从槽部的长度方向观察时，各把持部的一对倾斜面为V字状。

[7]根据[1]～[6]中任一项所述的开孔装置，其中，承载台隔着槽部而分割为两个部分，承载台的各部分固定于所述一对把持部的各把持部。

[8]一种开孔方法，其是用于在圆柱状工件的侧面形成孔的开孔方法，其中，所述开孔方法包括以下工序：

准备[1]～[7]中任一项所述的开孔装置的工序；

第一定位工序，其中，以工件的中心轴方向与槽部延伸的方向一致、且工件的中心轴方向上的一端与止动件抵接的方式使工件嵌入于所述槽部；

第二定位工序，其中，使卡盘的一对把持部以相对于钻头的旋转轴对称、且在与槽部延伸的方向垂直的水平方向上彼此接近的方式移动，从而一边使所述工件在铅垂方向上升起一边对对置侧面进行夹持；以及

使钻机向铅垂下方移动并利用钻机在工件的侧面开孔的工序。

[9]根据[8]所述的开孔方法，其中，

钻机能够沿槽部的长度方向移动，

在所述开孔的工序中，钻机在以规定距离沿槽部的长度方向移动之后向铅垂下方移动。

[10]根据[8]或[9]所述的开孔方法，其中，所述开孔装置具备：检测器，其能够根据钻头的主轴负载而检测到钻机与工件接触的时刻；以及控制装置，其能够以钻机与工件的接触为契机而对钻机发布规定深度的开孔加工的指示，在所述开孔的工序中，钻机以与工件接触的时刻的高度位置为基准并根据来自控制装置的指示而进行规定深度的开孔加工。

[11]一种圆柱状产品的制造方法，其包括如下工序：实施[8]～[10]中任一项所述的开孔方法。

[12]根据[11]所述的圆柱状产品的制造方法，其包括如下工序：将传感器***至在所述工件的侧面部开设的孔中。

[13]一种圆柱状工件的检查方法，其包括如下工序：在实施[8]～[10]中任一项所述的开孔方法之后，利用具有远心透镜的照相机对在所述工件的侧面部开设的孔进行拍摄。

发明效果

根据本发明所涉及的圆柱状工件的开孔装置的一实施方式，关于孔的深度和位置能够以高精度对圆柱状工件进行开孔加工而无需利用加工中心的探测器实施对工件的尺寸测定。另外，根据本发明所涉及的圆柱状工件的开孔装置的一实施方式，能够在短时间内对圆柱状工件进行开孔加工。因此，本发明所涉及的圆柱状工件的开孔装置能够适当地用于例如开孔蜂窝结构体之类的开孔圆柱状产品的制造。

根据本发明所涉及的圆柱状工件的检查方法的一实施方式，能够在短时间内精准地实施在圆柱状工件的侧面开设的孔的位置的测定。

附图说明

图1(a)是圆柱状工件的开孔装置的一实施方式所涉及的示意性的主视图(示出了钻机)，图1(b)是俯视图(未示出钻机)。

图2(a)是将圆柱状工件载置于槽部并按压于止动件时的开孔装置的示意性的主视图(示出了钻机)，图2(b)是俯视图(未示出钻机)。

图3是示出在载置于开孔装置的圆柱状工件的侧面开孔的次序的示意图。

图4是实施开孔之后的圆柱状工件的一例所涉及的示意性的立体图。

图5是用于说明利用具有远心透镜的照相机对在圆柱状工件的侧面部开设的孔进行检查的方法的概要图。

图6是用于说明利用具有远心透镜的照相机而明确圆柱状工件的孔的位置基准的方法的概要图。

图7是用于说明利用台钳(vice)夹持圆柱状工件的方法的概要俯视图。

图8是用于说明使用三维坐标测量仪的孔的位置的检查方法的概要主视图。

图9是用于说明卡盘的动作原理的一个例子的示意性的截面图(卡盘张开的状态)。

图10是用于说明卡盘的动作原理的一个例子的示意性的截面图(卡盘闭合的状态)。

附图标记说明

1 圆柱状工件

2 侧面

3 间隔壁

4 隔室

5 孔

100 开孔装置

110 承载台

111 基准面

112 槽部

120 止动件

122 台钳

130 钻机

132 钻头

140 卡盘

142a、142b 把持部

144a、144b 倾斜面

146 卡盘主体

147a、147b 指状件

148 端板

149a 活塞

149b 凸轮

150 控制装置

160 三维坐标测量仪

161 接触式探测器

502 照相机

504 监视器

506 表示水平方向和/或铅垂方向的线段

508 升降机

509 控制器

具体实施方式

接下来，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。本发明并不限定于以下实施方式，应理解为在不脱离本发明的主旨的范围内，基于本领域技术人员的常识可以适当地施加设计的变更、改良等。

<1.开孔装置>

参照图1，本发明的一实施方式所涉及的圆柱状工件的开孔装置(100)具备：

承载台(110)，其具有从一端到另一端沿水平的一个方向延伸的槽部(112)；

止动件(120)，其设置于槽部(112)的一端；

钻机(130)，其配置于槽部(112)的铅垂上方、且至少能够沿铅垂方向移动，并具有沿铅垂方向延伸的钻头(132)；以及

卡盘(140)，其具有一对把持部(142a、142b)，这一对把持部(142a、142b)能够以相对于钻头(132)的旋转轴对称、且在与槽部(112)延伸的方向垂直的水平方向上彼此接近的方式移动，并且各把持部(142a、142b)具有上下张开的上下对称的一对倾斜面(144a、144b)。

圆柱状工件(1)能够载置于承载台(110)(参照图2(a))。承载台(110)具有水平的基准面(111)、以及比该基准面(111)更向下方凹陷的槽部(112)。槽部(112)从一端到另一端沿水平的一个方向延伸。圆柱状工件(1)以圆柱状工件(1)的中心轴方向与槽部(112)延伸的方向一致的方式嵌入于槽部(112)，由此能够容易地进行主视观察开孔装置(100)时的、圆柱状工件(1)载置于承载台(110)时的左右方向(是指与槽部(112)延伸的方向垂直的水平方向。下同。)上的预定位。

在一实施方式中，承载台(110)可以隔着槽部(112)而分割为两个部分。在该情况下，承载台(110)的各部分可以固定于一对把持部(142a、142b)的各把持部。

在另一实施方式中，承载台(110)可以一体地构成。在该情况下，一对把持部(142a、142b)可以构成为能够相对于承载台(110)相对地移动。根据该实施方式，能够获得部件个数减少的优点。

从槽部延伸的方向观察时(参照图1(a))，槽部(112)的轮廓形状例如可以设为折线状、曲线状、或线段与曲线的组合。更具体而言，该轮廓形状可以设为V字状(折线状的一种)、U字状(线段与曲线的组合)、圆弧状(曲线状的一种)、或者上述形状中的任一形状的一部分等。其中，由于能够将圆柱状工件(1)稳定地定位于槽部(112)，因此优选为与圆柱状工件的侧面形状对应的圆弧状。

若圆柱状工件(1)在圆柱状工件(1)嵌入于槽部(112)时过度下沉，则此后在利用一对把持部(142)夹持圆柱状工件(1)时难以使圆柱状工件(1)从槽部(112)升起。因此，期望以如下方式设定槽部(112)的深度：圆柱状工件(1)嵌入于槽部(112)时的圆柱状工件(1)的下沉深度相对于圆柱状工件(1)的直径优选为20％以下，更优选为10％以下，进一步优选为5％以下。另一方面，若槽部(112)变得过浅，则圆柱状工件(1)嵌入于槽部(112)时的稳定性下降。因此，期望以如下方式设定槽部(112)的深度：圆柱状工件(1)嵌入于槽部(112)时的圆柱状工件(1)的下沉深度相对于圆柱状工件(1)的直径优选为0.5％以上，更优选为1％以上，进一步优选为1.5％以上。此处，圆柱状工件(1)的下沉深度D是指：承载台(110)的基准面(111)的高度与圆柱状工件(1)嵌入于槽部(112)时的圆柱状工件(1)的最下点之间的距离。

在槽部(112)的一端设置有止动件(120)。通过使圆柱状工件(1)的一端与止动件(120)抵接，能够容易地进行圆柱状工件(1)载置于承载台(110)时的圆柱状工件(1)的轴向的定位而无需利用探测器实施对工件的尺寸测定(参照图2(b))。只要能获得将圆柱状工件(1)定位于圆柱状工件(1)的中心轴方向上的规定位置的效果即可，止动件(120)的结构并未特别限制。因此，止动件可以具有例如壁、杆、栅栏或格子等结构，但优选具有与槽部(112)延伸的方向垂直的壁面。从稳定地进行定位的观点考虑，更优选该壁面设定为能够与圆柱状工件(1)的一端处的底面整体抵接的大小及位置。

钻机(130)配置于槽部(112)的铅垂上方、典型地为槽部(112)的左右方向中心的铅垂上方，并至少能够沿铅垂方向移动。钻机(130)具有沿铅垂方向延伸的钻头(132)。一边使钻头(132)旋转一边使钻机(130)下降，由此能够针对圆柱状工件(1)的侧面上部进行开孔加工。钻机(130)还可以构成为能够沿槽部(112)延伸的方向移动。由此，能够针对在圆柱状工件(1)的侧面开设的孔而变更圆柱状工件(1)的中心轴方向上的位置。因此，在一实施方式中，钻机(130)可以在以规定距离沿槽部的长度方向移动之后经由向铅垂下方移动的工序而进行开孔加工。

钻头(132)的直径、种类、材质及转速可以根据圆柱状工件的材质、孔的大小等而适当地选择确定。例如，钻头(132)的直径可以设为15mmΦ～45mmΦ，典型地可以设为25mmΦ～35mmΦ。钻头(132)的种类可以设为电沉积(日语：電着)、金属键合(日语：メタルボンド)等。钻头(132)的材质可以设为超硬合金、高速钢等。钻头(132)的转速可以设为1200rpm～10000rpm，典型地可以设为4000rpm～8000rpm。

在一实施方式中，开孔装置(100)具备控制装置(150)，能够根据来自控制装置(150)的指令使钻机(130)移动并对其进行驱动。例如，控制装置(150)可以发布如下指示：基于圆柱状工件(1)的目标直径而使钻机(130)移动至预先规定的位置，并从此处在铅垂方向上以规定的深度钻孔。这种开孔装置的结构例如能够通过NC机床的伺服机构而实现。

但是，在该实施方式中，当圆柱状工件(1)的直径产生尺寸误差时，会产生开孔深度的尺寸误差。因此，在优选的一实施方式中，开孔装置(100)具备检测器(152)，该检测器(152)能够根据钻头(132)的主轴负载的变化而检测到与圆柱状工件(1)接触的时刻。在该情况下，控制装置(150)可以构成为：以钻机(130)与圆柱状工件(1)的接触为契机而对钻机(130)发布规定深度的开孔加工的指示。根据该实施方式，即使圆柱状工件(1)的直径产生尺寸误差，也能获得始终能够实现目标深度的钻孔的优点。

卡盘(140)具有一对把持部(142a、142b)，这一对把持部(142a、142b)能够以相对于钻头(132)的旋转轴对称、且在与槽部(112)延伸的方向垂直的水平方向(左右方向)上彼此接近的方式移动。作为具有这种机构的卡盘，可以举出例如SMC株式会社制的具有楔形凸轮机构的平行开闭型气动卡盘MHS2系列。因此，当主视观察开孔装置(100)时，一对把持部(142)以钻头(132)的旋转轴为中心在左右方向上相互靠近，因此，无论圆柱状工件(1)的直径如何，仅利用一对把持部(142)夹持圆柱状工件(1)便能够始终将钻头(132)的旋转轴A配置于圆柱状工件(1)的中心轴的铅垂上方。即，若仅将圆柱状工件(1)载置于承载台(110)则难以使圆柱状工件(1)的左右方向的中心和钻头的中心轴高精度地一致，但是，根据本实施方式，能够以高精度进行工件的左右方向上的定位而无需利用探测器实施对工件的尺寸测定。

图9和图10中示出了示意性的截面图，其用于说明利用楔形凸轮机构使一对把持部(142a、142b)左右对称地水平移动的动作原理的一个例子。卡盘(140)具备：卡盘主体(146)；活塞(149a)，其收纳于卡盘主体(146)内，并构成为能够沿铅垂方向往复运动；端板148，其限制活塞(149a)的移动；以及指状件(147)，其与活塞(149a)联动且能够左右对称地在水平方向上开闭。

在本实施方式中，承载台(110)分割为两个部分。承载台(110)的各部分固定于一对把持部(142a、142b)的各把持部。另外，承载台(110)的各部分固定于一对指状件(147a、147b)的各部分，并能够与一对指状件(147a、147b)联动地运动。

活塞(149a)在前端具有能够将活塞的铅垂运动转换为一对指状件(147a、147b)的水平运动的凸轮(149b)。凸轮(149b)形成为相对于活塞(149a)的中心轴对称的楔形，当活塞(147)上升时，一对指状件(147a、147b)以活塞(149a)的中心轴为对称轴而在水平方向上张开(参照图9)。另外，当活塞(149a)下降时，一对指状件(147a、147b)以活塞的中心轴为对称轴而在水平方向上闭合(参照图9)。因此，通过使活塞(149a)的中心轴与钻头(132)的旋转轴的左右方向上的位置一致，能够使得卡盘(140)的一对把持部(142a、142b)相对于钻头(132)的旋转轴对称地在左右方向上移动。

另外，一对把持部(142a、142b)分别具有上下张开的上下对称的一对倾斜面(144a、144b)。根据该结构，若使一对把持部(142a、142b)以彼此接近的方式沿水平方向移动而利用一对把持部(142a、142b)夹持圆柱状工件(1)，则圆柱状工件(1)随着二者距离的缩短而逐渐攀升到下侧的倾斜面(144a)。若一对把持部(142)彼此进一步接近，则圆柱状工件(1)的动作在与上侧的倾斜面(144b)抵接的时刻停止，从而以由下侧的倾斜面(144a)及上侧的倾斜面(144b)夹持的状态而锁定。此时，下侧的倾斜面(144a)和上侧的倾斜面(144b)构成为上下对称，因此，无论圆柱状工件(1)的直径如何，圆柱状工件(1)的上下方向上的中心都始终配置于一对倾斜面(144a、144b)的上下方向中心(对称轴B上)。另外，根据该结构，即使圆柱状工件(1)的直径产生偏差，也仅产生与半径相应的尺寸误差。因此，即使以基于圆柱状工件(1)的目标直径从预先规定的位置以规定的深度利用钻机进行开孔加工的方式进行自动控制，与圆柱状工件(1)载置于承载台的情况相比，也具有能够使孔的深度的偏差减半的优点。

对于上下张开的上下对称的一对倾斜面(144a、144b)的轮廓形状而言，在与槽部(112)延伸的方向垂直的截面中，可以设为折线状、曲线状、或线段与曲线的组合。例如，该轮廓形状可以设为V字状(折线状的一种)、U字状(线段与曲线的组合)、圆弧状(曲线状的一种)、或者上述形状中的任一形状的一部分等。其中，若为V字状，则倾斜面(144a、144b)始终与圆柱状工件(1)进行线接触或点接触，因此，圆柱状工件(1)移动的阻力较小，更容易制作一对把持部，基于该理由更优选V字状。

在一对倾斜面(144a、144b)的轮廓形状为V字形的情况下，若V字形顶点的内角θ过大，则利用一对把持部(142)夹持圆柱状工件(1)时难以使圆柱状工件(1)从槽部(112)升起。因此，该内角θ优选为170°以下，更优选为150°以下，进一步优选为130°以下。但是，随着该内角θ的减小，开孔装置(100)的尺寸容易在图1(a)中的左右方向上增大。因此，该内角θ优选为50°以上，更优选为70°以上，进一步优选为90°以上。

为了能够稳定地夹持圆柱状工件(1)，一对倾斜面(144a、144b)在槽部(112)延伸的方向上的长度L相对于圆柱状工件(1)的中心轴方向上的长度优选为10％以上，更优选为20％以上，进一步优选为30％以上。另外，从抑制开孔装置的制造成本的观点考虑，一对倾斜面(144a、144b)在槽部(112)延伸的方向上的长度相对于圆柱状工件(1)的中心轴方向上的长度优选为100％以下，更优选为80％以下，进一步优选为60％以下。

优选一对倾斜面(144a、144b)的对称轴B设定于比嵌入于槽部(112)的状态下的圆柱状工件(1)的中心轴O高的位置，以便在利用一对把持部(142)夹持圆柱状工件(1)时容易使圆柱状工件(1)从槽部(112)升起。

优选地，下侧的倾斜面(144a)的下端(145)设定于利用一对把持部(142)对嵌入于槽部(112)的圆柱状工件(1)进行夹持时容易使圆柱状工件(1)升起的高度位置。具体而言，若圆柱状工件(1)的中心轴的高度位置设为H_R、且嵌入于槽部(112)的圆柱状工件(1)的下端的高度位置设为0，则优选下侧的倾斜面(144a)的下端的高度位置H_L比承载台(110)的基准面(111)靠上方，即H_L＜H_R，更优选为H_L≤4/5H_R，进一步优选为H_L≤3/5H_R，最优选为H_L≤2/5H_R。

若一对倾斜面(144a、144b)在上下方向上的高度H过小，则在利用一对把持部(142)夹持圆柱状工件(1)时难以使圆柱状工件(1)从槽部(112)升起。因此，该高度H的下限相对于圆柱状工件(1)的直径优选为0.5倍以上，更优选为0.7倍以上，进一步优选为0.9倍以上。由此，利用一对把持部(142)夹持圆柱状工件(1)时的稳定性也得到提高。另一方面，若该高度H过大，则圆柱状工件(1)的升起量增大至所需程度以上，并且开孔装置也在上下方向上不必要地增大。因此，该高度H的上限相对于圆柱状工件(1)的直径优选为1.5倍以下，更优选为1.2倍以下，进一步优选为1.0倍以下。

(2.圆柱状工件)

圆柱状工件(1)的材质及结构并未特别限定。例如，可以设为陶瓷制、塑料制或金属制的圆柱状工件(1)。作为陶瓷并未受到限定，可举出堇青石、莫来石、锆石、钛酸铝、碳化硅、氮化硅、氧化锆、尖晶石、印度石、蓝宝石、刚玉或二氧化钛等。作为金属并未受到限定，可举出铜、铝、铁、镍或硅等。作为塑料并未受到限定，可举出乙烯基系树脂、聚苯乙烯系树脂、聚乙烯、聚丙烯、聚缩醛、丙烯酸系树脂、聚碳酸酯、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯以及氟系树脂等热塑性树脂、以及酚醛树脂、环氧树脂、三聚氰胺树脂、脲树脂、不饱和聚酯树脂、醇酸树脂以及聚氨酯等热固化性树脂。对于圆柱状工件(1)既可以配合上述物质的一种或两种以上的组合，也可以进一步适当地配合一种以上的上述材料以外的材料。

图4中示意性地示出了实施开孔之后的陶瓷制的圆柱状工件(1)的一实施方式所涉及的立体图。图示的圆柱状工件(1)具有蜂窝结构，该蜂窝结构具备侧面(2)和多个隔室(4)，该隔室(4)配设于侧面(2)的内侧、且形成有从一个底面贯通至另一个底面的流路。多个隔室(4)可以由多孔质的间隔壁(3)区划形成。在侧面(2)形成有朝向中心轴开设的有底孔(5)。

与隔室延伸的方向(高度方向)正交的截面中的隔室形状并未受到限制，优选为四边形、六边形、八边形或者它们的组合。在这些形状中，优选为正方形以及六边形。通过如此设定隔室形状，当将蜂窝成型体的烧成品用作催化剂载体、过滤器时，废气流动时的压力损失减小，净化性能变得优异。

(3.开孔方法)

根据本发明的一个实施方式，提供一种用于在圆柱状工件的侧面形成孔的开孔方法。

该开孔方法可以包括以下工序：

准备上述开孔装置(100)的工序；

第一定位工序，其中，以圆柱状工件(1)的中心轴方向与槽部延伸的方向一致、且圆柱状工件(1)的中心轴方向上的一端与止动件(120)抵接的方式使圆柱状工件(1)嵌入于所述槽部(112)；

第二定位工序，其中，使卡盘(140)的一对把持部(142a、142b)以相对于钻头(132)的旋转轴对称、且在与槽部(112)延伸的方向垂直的水平方向(即“左右方向”)上彼此接近的方式移动，从而一边使圆柱状工件(1)在铅垂方向上升起一边对对置侧面进行夹持；以及

使钻机(130)向铅垂下方移动并利用钻机(130)在圆柱状工件(1)的侧面开孔的工序。

通过实施第一定位工序，能够简单地进行圆柱状工件载置于承载台(110)时的圆柱状工件(1)的中心轴的定位。另外，还具有能够简单地进行左右方向上的预定位的优点。关于实施第一定位工序时的开孔装置(100)的具体实施方式，在开孔装置的说明中已经进行了叙述，因而此处省略。

图2中示出了第一定位工序完毕后的状态。第一定位工序既可以通过手动方式实施，也可以利用机械臂(未图示)进行把持而自动地实施。例如，机械臂可以由NC装置控制，并可以构成为：能够在X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向上移动，并且能够以臂的轴向为旋转轴而旋转。另外，机械臂可以构成为：具有把持爪，能够通过把持爪的开闭操作而进行圆柱状工件的把持及释放。

在第一定位工序中，可以附加地实施使圆柱状工件(1)以其中心轴为中心而旋转的工序(参照图3(1))。例如，通过使圆柱状工件(1)以其中心轴为中心进行旋转而能够将上述隔室的截面形状的朝向调整为预先规定的朝向。作为一例，在隔室的截面形状为正方形的情况下，当使圆柱状工件嵌入于槽部时，可以使圆柱状工件以隔室的一条边水平的方式旋转。如此，通过预先控制隔室的方向而使得隔室的朝向相对于孔的深度方向恒定，因此，能够实施品质稳定性优异的开孔作业。

图3(2)中示出了第二定位工序完毕后的状态。通过实施第二定位工序，能够以高精度进行工件的左右方向上的定位而无需利用探测器实施对工件的尺寸测定。另外，无论圆柱状工件(1)的直径如何，都能够始终将圆柱状工件(1)的上下方向上的中心配置于一对倾斜面(144a、144b)的上下方向中心(对称轴B上)。关于实施第二定位工序时的开孔装置(100)的具体实施方式，在开孔装置的说明中已经进行了叙述，因而此处省略。

第二定位工序完毕之后，如图7所示，可以附加地在槽部延伸的方向(图中的箭头方向)上利用台钳(122)夹紧圆柱状工件(1)的两个底面。由此，圆柱状工件(1)在槽部延伸的方向上的移动受到限制，因此，圆柱状工件(1)被牢固地固定。由此，能够更稳定地进行下一道工序的开孔工序。

图3(3)中示出了在使钻机(130)向铅垂下方移动并利用钻机(130)在圆柱状工件(1)的侧面开孔的工序中钻机(130)与圆柱状工件(1)接触时的状态。在一实施方式中，开孔装置具备：检测器，其能够根据钻头的主轴负载而检测到钻机与圆柱状工件接触的时刻；以及控制装置，其能够以钻机与工件的接触为契机而对钻机发布规定深度的开孔加工的指示。该情况下，在开孔的工序中，钻机可以构成为：能够以与工件接触的时刻的位置为基准并根据来自控制装置的指示而进行规定深度的开孔加工。例如，控制装置(150)可以构成为：当从检测器(152)接收到表示因钻头(132)与圆柱状工件接触而使得钻头(132)的主轴负载发生变化的信号时，以与圆柱状工件接触的时刻的位置为基准而对钻机(130)发送指示规定深度的开孔加工的信号。根据该实施方式，即使圆柱状工件(1)的直径产生尺寸误差，也能获得始终能够进行规定深度的钻孔的优点。开孔深度并未特别限制，一般可以设为圆柱状工件的直径以下，典型地可以设为圆柱状工件的半径以下。关于实施开孔工序时的开孔装置(100)的其他具体实施方式，在开孔装置的说明中已经进行了叙述，因而此处省略。

在对圆柱状工件(1)的侧面实施开孔工序之后，钻机(130)向铅垂上方移动而从圆柱状工件(1)拔出。接下来，卡盘(140)的一对把持部(142a、142b)在左右方向上张开，由此使得圆柱状工件(1)从下侧的斜面(144a)滑落并再次嵌入于槽部(112)(参照图3(4))。然后，能够从开孔装置(100)取出圆柱状工件(1)。

(4.圆柱状产品的制造方法)

根据本发明的一实施方式，提供一种包括实施上述开孔方法的工序的圆柱状产品的制造方法。对于圆柱状产品的用途并未特别限制。例如，在圆柱状产品具有蜂窝结构的情况下，除了柴油颗粒过滤器(DPF)和汽油颗粒过滤器(GPF)等过滤器以外，还可以用作热交换器和催化剂载体等。在用作催化剂载体的情况下，可以在圆柱状产品担载一种以上的三元催化剂、SCR催化剂、氧化催化剂等催化剂。例如可以将传感器***至通过实施开孔方法而在圆柱状工件的侧面部开设的孔中。作为传感器并未受到限定，可以举出氧传感器、NOx传感器、空燃比传感器、温度传感器、压力传感器以及微粒状物质传感器。

(5.圆柱状工件的检查方法)

根据本发明的一实施方式，提供一种圆柱状工件的检查方法，其包括如下工序：在实施上述开孔方法之后，利用具有远心透镜的照相机(典型的是数码摄像机)对在圆柱状工件(1)的侧面部开设的孔进行拍摄。根据该检查方法，不会出现拍摄到的圆柱状工件的基于三维形状的失真，因此，能够利用监视器精准地检查孔的位置、形状及大小等的一种以上的检查项目。检查的定时并未特别限制，例如，可以在开孔加工之后，当圆柱状工件(1)处于由卡盘(140)夹持的状态时，利用具有远心透镜的照相机(502)从铅垂上方对在圆柱状工件(1)的侧面部开设的孔(5)进行拍摄(参照图5)。根据该实施方式，当从圆柱状工件的侧面最上部在铅垂方向上开设孔时能够检查该孔，因此，孔的位置基准明确，能够提高检查精度。

此时，也可以根据像素位置而自动地对拍摄到的圆柱状工件的直径及长度、孔的位置、大小及长度等信息进行计算。而且，关于计算结果，可以使包含孔的圆柱状工件的侧面部与孔的位置、大小以及圆柱状工件的直径重叠地显示于二维监视器。由此，能够缩短检查时间。

在开孔加工之后，从卡盘释放圆柱状工件，然后，检查圆柱状工件的孔，该情况下，优选一边利用具有远心透镜的照相机(典型地为数码摄像机)(502)对隔室的朝向进行拍摄一边进行调整，从而预先明确了孔(5)的位置基准(参照图6)。此时，为了方便，使得表示水平方向和/或铅垂方向的线段(506)与拍摄到的隔室(4)一起重叠显示于监视器(504)。例如，可以一边利用该监视器(504)观察隔室(4)的朝向一边使圆柱状工件(1)旋转，由此将孔(5)的位置调整为位于侧面最上部。通过使用具有远心透镜的照相机而消除了失真，因此，能够获得能更精准地对隔室的朝向进行调整的优点。

当利用照相机对圆柱状工件的隔室进行拍摄时，为了防止失真，优选从与圆柱状工件的底面垂直的方向进行拍摄。因此，优选构成为：当利用照相机(502)对圆柱状工件(1)进行拍摄时，将承载台(110)载置于千斤顶等升降机(508)而使其能够沿铅垂方向移动，以便能够对不同的部位进行拍摄。由此，能够对圆柱状工件(1)的不同的高度位置进行拍摄而无需使照相机(502)移动。升降机(508)优选构成为：能够由控制器(509)、优选遥控器进行位移控制。在明确了孔(5)的位置基准之后，利用具有远心透镜的照相机(502)从铅垂上方对在圆柱状工件(1)的侧面部开设的孔(5)进行拍摄，由此能够检查规定的检查项目。

作为实施上述开孔方法之后的圆柱状工件的其他检查方法，存在利用具备接触式探测器的三维坐标测量仪对孔的位置进行检查的方法。图8中示出了用于说明使用三维坐标测量仪(160)的孔的位置的检查方法的概要图。在图示的实施方式中，三维坐标测量仪(160)在前端具备能够在xyz方向(x方向为槽部延伸的方向，y方向为卡盘的移动方向，z方向为铅垂方向)上移动控制的接触式探测器(161)，其能够确定接触式探测器(161)与物体接触时的三维坐标位置。通过使用三维坐标测量仪(160)，例如能够通过以下步骤测定在圆柱状工件(1)的侧面部开设的孔(5)的深度。首先，使接触式探测器(161)与相对于圆柱状工件(1)的孔的位置在x轴方向上略微错开的圆柱状工件(1)的侧面接触，并对该位置的坐标进行记录。接下来，使接触式探测器(161)与孔(5)的中央最深部接触，并对该位置的坐标进行记录。通过测定两个坐标的z轴方向上的距离而能够检查孔(5)的深度。