CN110527804A - 热处理装置 - Google Patents

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CN110527804A
CN110527804A CN201910401075.3A CN201910401075A CN110527804A CN 110527804 A CN110527804 A CN 110527804A CN 201910401075 A CN201910401075 A CN 201910401075A CN 110527804 A CN110527804 A CN 110527804A
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annealing device
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山本亮介
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JTEKT Thermo Systems Corp
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Koyo Thermo Systems Co Ltd
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    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/62Quenching devices
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    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
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Abstract

本发明提供一种热处理装置。该热处理装置实现以下效果中的至少一个:能够更加提高对被处理物进行热处理的性能;关于热处理装置能够实现简单的结构而更加降低该热处理装置的制造成本;以及能够更加缩短热处理所需的时间。热处理装置(1)具有:加热部件(4),其为了进行热处理而对金属制的被处理物(100)进行加热;上方冷却喷嘴(11),其包含在配置有加热部件(4)的热处理室(2)内配置的喷射口(11a),为了进行热处理而向被处理物(100)喷射冷却气体;以及位置调整部(7),其调整冷却被处理物(100)时的上方冷却喷嘴(11)与被处理物(100)之间的相对位置。

Description

热处理装置
技术领域
本发明涉及用于对被处理物实施加热处理以及冷却处理的热处理装置。
背景技术
已知用于对齿轮等金属部件(被处理物)实施热处理的热处理装置(例如,参照专利文献1、2)。为了对被处理物进行淬火处理等而使用专利文献1、2所记载的热处理装置。该热处理装置具有加热室以及冷却室。在加热室中加热被处理物。在冷却室中冷却被处理物。被处理物被搬运机构从加热室搬运到冷却室。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开WO2017/043137号
专利文献2:国际公开WO2017/043138号
发明内容
发明所要解决的课题
在对金属部件进行淬火处理的热处理装置中,若被处理物的各部分的冷却程度发生偏差,则该金属部件会发生形变(即,非预期的变形)。因此,优选使被处理物的各部分的冷却程度更加均等。然而,在专利文献1、2中所记载的结构中,独立地设置有加热室和冷却室。因此,在被处理物为尺寸小的部件的情况下,因在该被处理物从加热室搬运到冷却室时的被处理物的温度下降,金属部件的各部分的淬火时刻会发生偏差。其结果是,难以均等地冷却被处理品的各部分。
为了使被处理物的各部分的冷却程度均等,即,为了抑制被处理物的形变来提高热处理质量,可考虑使得用于将被处理物从加热室搬运到冷却室的搬运机构搬运被处理物的搬运速度更快。然而,为了加快该搬运速度,需要提高搬运机构的能力,从而使热处理装置的制造成本大幅上升。
并且,在冷却室中进行冷却处理时,若将水或油等液体或者盐用作制冷剂,则需要冷却处理后的后清洗工序。因此,需要与热处理装置分体地设置清洗装置,导致增加热处理所需的设备和时间。而且,制冷剂对地球环境造成负担。
鉴于上述情况,本发明的目的的一例在于提供一种能够更加提高对被处理物进行热处理的性能的热处理装置。
并且,本发明的目的的一例在于关于热处理装置能够实现简单的结构,从而更加降低该热处理装置的制造成本。
并且,本发明的目的的一例在于提供一种能够更加缩短热处理所需的时间的热处理装置。
用于解决技术课题的手段
(1)为了解决上述课题,本发明的一个方面的热处理装置包括:加热部件,其为了进行热处理而对金属制的被处理物进行加热;冷却喷嘴,其包含在配置有所述加热部件的热处理室内配置的喷射口,为了进行所述热处理而向所述被处理物喷射冷却气体;以及位置调整部,其调整对所述被处理物进行冷却时的所述喷射口与所述被处理物之间的相对位置。
根据该结构,加热部件以及冷却喷嘴的喷射口配置于同一热处理室内。由此,在完成加热部件对被处理物进行的加热之后,能够更迅速地开始冷却喷嘴对被处理物进行的冷却处理。其结果是,能够更加减少从完成加热工序之后到开始冷却工序为止期间的被处理物的非预期的温度下降量。由此,能够使开始冷却被处理物时的该被处理物的各部分的温度更加均等。由此,能够通过被处理物的冷却程度的偏差的降低即淬火温度的均等度而更加可靠地降低被处理物的形变。而且,通过设置有位置调整部,能够更加缩短冷却被处理物时的喷射口与被处理物之间的距离。由此,能够从冷却喷嘴朝向被处理物以更强的喷流喷射冷却气体,因此能够更迅速地冷却被处理物。其结果是,能够更加提高在热处理装置中对被处理物进行热处理的性能。并且,在热处理装置中,并不是将加热部件和冷却喷嘴的喷射口配置在不同的室内的结构。因此,能够使热处理装置更加紧凑,而且能够通过热处理装置的结构的简化更加减少热处理装置的制造成本。并且,不需要将被处理物从独立地设置的加热室高速搬运到冷却室的装置。并且,由于在冷却被处理物时使用气态的气体,因此被处理物在使用冷却喷嘴进行冷却处理之后,不需要进行大规模的清洗处理。而且,与使用水或油等制冷剂冷却被处理物的情况不同,能够防止热处理室内被制冷剂污染,因此能够将加热部件和冷却喷嘴的喷射口配置在同一热处理室内。而且,与使用水或油等制冷剂冷却被处理物的情况不同,能够显著地降低制冷剂对地球环境造成负担的程度,并且不需要冷却工序后的清洗工序用的清洗装置,能够更加减少热处理装置的制造成本以及运用成本。并且,由于不需要冷却工序后的清洗工序,因此能够更加缩短热处理所需的时间。
(2)还可以构成为,所述热处理装置还具有用于保持所述被处理物的保持部件,作为所述保持部件,设置有载置所述被处理物的载置工具。
根据该结构,能够利用载置工具将热处理时的被处理物维持成稳定的姿态。
(3)还可以构成为,作为所述保持部件,设置有用于在进行所述热处理时抑制所述被处理物的位移的按压工具。
根据该结构,在从冷却喷嘴向被处理物喷射冷却气体等时,能够更加可靠地抑制被处理物位移。
(4)还可以构成为,所述位置调整部包含使规定的所述保持部件相对于所述喷射口位移的保持部件位移机构。
根据该结构,能够通过使保持部件相对于喷射口位移的简易的结构来调整对被处理物进行冷却时的冷却喷嘴的喷射口与被处理物之间的相对位置。
(5)还可以构成为,作为所述冷却喷嘴,设置有以下冷却喷嘴中的至少一个:从所述被处理物的上方喷射所述冷却气体的上方冷却喷嘴;从所述被处理物的下方喷射所述冷却气体的下方冷却喷嘴;以及从所述被处理物的水平方向上的侧方喷射所述冷却气体的侧方冷却喷嘴。
根据该结构,能够朝向被处理物中的与冷却喷嘴的喷射口的周围相对的部位供给更多的冷却气体。由此,能够实现与被处理物的形状相符的适当的冷却气体的喷射。
(6)还可以构成为,作为所述冷却喷嘴,设置有相邻冷却喷嘴,在冷却所述被处理物时,所述相邻冷却喷嘴被配置成所述相邻冷却喷嘴的所述喷射口与所述被处理物之间的距离比所述加热部件与所述被处理物之间的距离短。
根据该结构,更强的喷流从相邻冷却喷嘴的喷射口朝向被处理物碰撞,因此能够更加迅速且均等地冷却被处理物。
(7)还可以构成为,所述位置调整部包含使所述喷射口相对于所述被处理物位移的冷却喷嘴位移机构。
根据该结构,能够通过使冷却喷嘴的喷射口相对于被处理物位移的简易的结构来调整对被处理物进行冷却时的冷却喷嘴的喷射口与被处理物之间的相对位置。
(8)还可以构成为,所述位置调整部包含控制所述喷射口与所述被处理物之间的相对位置的控制部。
根据该结构,能够根据被处理物的形状等特性通过控制部控制冷却喷嘴的喷射口与被处理物之间的相对位置。由此,关于形状不同的各种被处理物,能够通过利用控制部的控制而更加适当地设定冷却喷嘴的喷射口与被处理物之间的相对位置。其结果是,能够更加提高热处理装置的通用性,并能够在不进行规格变更的前提下拓宽热处理装置的用途。
(9)为了解决上述课题,本发明的一个方面的热处理装置包括:加热部件,其为了进行热处理而对金属制的被处理物进行加热;冷却喷嘴,其包含在配置有所述加热部件的热处理室内配置的喷射口,为了进行所述热处理而向所述被处理物供给冷却气体;以及保持部件,其为了保持所述被处理物而配置于所述热处理室内,并设置有所述喷射口。
根据该结构,加热部件以及冷却喷嘴的喷射口配置于同一热处理室内。由此,在完成加热部件对被处理物进行的加热之后,能够更迅速地开始冷却喷嘴对被处理物进行冷却处理。其结果是,能够更加减少从完成加热工序之后到开始冷却工序为止期间的被处理物的非预期的温度下降量。由此,能够使开始冷却被处理物时的该被处理物的各部分的温度更加均等。由此,能够通过降低被处理物的冷却程度的偏差即淬火温度的均等度而更加可靠地降低被处理物的形变。而且,通过在保持部件设置有冷却喷嘴的喷射口,能够更加缩短冷却被处理物时的喷射口与被处理物之间的距离。由此,能够从冷却喷嘴朝向被处理物以更强的喷流喷射冷却气体,因此能够更迅速地冷却被处理物。其结果是,能够更加提高在热处理装置中对被处理物进行热处理的性能。并且,在热处理装置中,并不是将加热部件和冷却喷嘴的喷射口配置在不同的室内的结构。因此,能够使热处理装置更加紧凑,而且能够通过热处理装置的结构的简化更加降低热处理装置的制造成本。并且,不需要将被处理物从独立地设置的加热室高速搬运到冷却室的装置。并且,由于在冷却被处理物时使用气态的气体,因此被处理物在使用冷却喷嘴进行冷却处理之后,不需要进行大规模的清洗处理。而且,与使用水或油等制冷剂冷却被处理物的情况不同,能够防止热处理室内被制冷剂污染,因此能够将加热部件和冷却喷嘴的喷射口配置在同一热处理室内。而且,与使用水或油等制冷剂冷却被处理物的情况不同,能够显著地降低制冷剂对地球环境造成负担的程度,并且不需要冷却工序后的清洗工序用的清洗装置,能够更加减少热处理装置的制造成本以及运用成本。
(10)还可以构成为,作为所述保持部件,设置有载置所述被处理物的载置工具以及用于在进行所述热处理时抑制所述被处理物的位移的按压工具中的至少一方。
根据该结构,能够将冷却喷嘴的喷射口配置于更加靠近被处理物的位置处。
(11)所述热处理装置还具有位置调整部,所述位置调整部调整对所述被处理物进行冷却时的所述喷射口与所述被处理物之间的相对位置,所述位置调整部通过使所述按压工具位移来调整所述喷射口与所述被处理物之间的相对位置。
根据该结构,能够通过使按压工具位移的简易的结构来调整对被处理物进行冷却时的冷却喷嘴的喷射口与被处理物之间的相对位置。
发明效果
根据本发明,可提供能够更加提高对被处理物进行热处理的性能的热处理装置。并且,关于热处理装置能够实现简单的结构,从而能够更加降低该热处理装置的制造成本。并且,能够更加缩短热处理所需的时间。
附图说明
图1是热处理装置的示意性的侧视图,示出了被处理物配置于加热/冷却位置的状态,剖切示出了热处理装置的一部分。
图2是用于对热处理装置的淬火处理的一例进行说明的流程图。
图3是示出第1变形例的主要部分的图。
图4是示出第2变形例的主要部分的图。
图5是示出第3变形例的图。
图6是示出第4变形例的图。
图7是示出第5变形例的图。
图8是示出第6变形例的图。
图9是示出第7变形例的图。
标号说明
1热处理装置,2热处理室,4加热部件,7位置调整部,11上方冷却喷嘴(冷却喷嘴、相邻冷却喷嘴),12侧方冷却喷嘴(冷却喷嘴、相邻冷却喷嘴),13侧方冷却喷嘴(冷却喷嘴、相邻冷却喷嘴),14下方冷却喷嘴(冷却喷嘴、相邻冷却喷嘴),11a、12a、13a、14a喷射口,41载置工具(保持部件),42按压工具(保持部件),51载置工具位移机构(保持部件位移机构),52按压工具/冷却喷嘴位移机构(保持部件位移机构、冷却喷嘴位移机构),53控制部,100被处理物,D1、D3冷却喷嘴的喷射口与被处理物之间的距离,D2加热部件与被处理物之间的距离。
具体实施方式
以下,参照附图对用于实施本发明的方式进行说明。
图1是热处理装置1的示意性的侧视图,示出了被处理物100配置于加热/冷却位置P2的状态,剖切示出了热处理装置1的一部分。
另外,以下,以从正面观察热处理装置1的状态为基准而规定出左右方向X1(被处理物100的搬运方向A1)、前后方向Y1以及上下方向Z1。
参照图1,热处理装置1是为了对被处理物100实施包含加热处理以及冷却处理的热处理而设置的。作为该热处理,能够举例示出淬火处理、渗碳处理以及均热处理等。另外,在热处理装置1中进行的热处理只要包含加热处理以及冷却处理即可,具体示例并无特别限定。并且,在本实施方式中,被处理物100是金属部件,例如是作为轴承的外圈或内圈的环。另外,被处理物100可以是齿轮等筒状部件,也可以是轴等实心部件。
作为构成被处理物100的金属材料,能够举例示出SCM材料(铬钼钢)、SCr材料(铬钢钢材)、SNCM材料(镍铬钼钢钢材)以及SUJ(高碳铬轴承钢钢材)等钢材。
并且,作为被处理物100,尤其优选质量为数克至数十千克左右的小型部件,本实施方式的热处理装置1更适合于小型部件的热处理。
热处理装置1具有热处理室2、搬运机构3、加热部件4、保持单元5、上方冷却喷嘴11、气体供给部6以及位置调整部7。
热处理室2是热处理装置1的壳体部分,形成对被处理物100进行加热处理以及冷却处理的空间。即,在本实施方式中,被处理物100在同一空间内被进行加热处理和冷却处理这两者。热处理室2形成为大致长方体状的箱状。在本实施方式中,热处理室2内的空间的气压是大气压,既不是加压状态,也不是真空状态。另外,热处理室2也可以构成为在由未图示的真空泵形成为真空的状态下,对被处理物100实施加热处理。
热处理室2具有:在上下方向Z1上延伸的4个侧壁21(在附图中省略纸面的近前侧的侧壁的图示);配置于侧壁21的上部的顶壁22;以及配置于侧壁21的下部的底壁23。
4个侧壁21在整体上形成为中空的四棱柱状。在右侧壁21形成有作为开口部的入口24。被处理物100从该入口24搬入到热处理室2内。在左侧壁21形成有作为开口部的出口25。被处理物100从该出口25搬出到热处理室2外。
在入口24设置有入口扇26,并且在出口25设置有出口扇27。
入口扇26通过配置于关闭位置来封闭入口24。并且,入口扇26通过配置于打开位置来打开入口24。入口扇26通过未图示的开闭机构而进行开闭动作。
出口扇27通过配置于关闭位置来封闭出口25。并且,出口扇27通过配置于打开位置来打开出口25。出口扇27通过未图示的开闭机构而进行开闭动作。
在具有上述结构的热处理室2内设置有搬运机构3。
搬运机构3将被处理物100依次搬运到入口24、提升位置P1以及出口25。在本实施方式中,搬运机构3是传送带式搬运机构。
搬运机构3具有载置被处理物100的搬运托盘31和使搬运托盘31在左右方向X1上移动的移动机构32。
搬运托盘31是用于支承被处理物100的搬运支承部件,形成为平板状。在本实施方式中,在热处理装置1中对被处理物100进行热处理时,搬运托盘31与被处理物100分离,抑制了从加热部件4受到高热。在搬运托盘31的中央部形成有贯通该搬运托盘31的孔部31a。从孔部31a的周缘部延伸出多个单支承梁状的撑条31b。
被处理物100被撑条31b支承,被处理物100的下表面从搬运托盘31的孔部31a露出到搬运托盘31的下侧。前后方向Y1上的搬运托盘31的两端部被移动机构32支承。
移动机构32具有在左右方向X1上延伸的环状部件33、缠绕有环状部件33的一对旋转轴34、35以及驱动一个旋转轴35旋转的电动马达36。
环状部件33是金属链条或金属传送带等环状传动部件,在热处理室2内在前后方向Y1上分离设置有一对(在附图中,省略了配置于纸面的身前侧的一个环状部件33的图示)。在该一对环状部件33上载置有搬运托盘31。一个旋转轴35配置于出口25的附近,另一个旋转轴34配置于入口24的附近。
电动马达36连结成能够通过齿轮机构等向一个旋转轴35传递动力,从而驱动该一个旋转轴35旋转。通过上述结构,电动马达36进行驱动,从而一个旋转轴35旋转,环状部件33随之旋转,其结果是,搬运托盘31在搬运方向A1上移动。在热处理室2的左右方向X1的例如中央设定有提升位置P1,搬运托盘31通过从入口24被搬运而配置于提升位置P1处。在提升位置P1的上方配置有加热部件4。
加热部件4是在热处理室2内沿着上下方向Z1与搬运机构3分离配置,为了进行热处理而对被处理物100进行加热的部件。在本实施方式中,加热部件4是感应加热线圈,构成为对被处理物100进行基于感应加热的加热。加热部件4与配置于热处理室2的外部的作为供电部的感应加热振荡器8连接,通过来自该感应加热振荡器8的电力对被处理物100进行感应加热。
加热部件4通过将铜等导电部件形成为螺旋状而构成。加热部件4中的螺旋状的部分形成为能够包围被处理物100的大小。在本实施方式中,被加热部件4的螺旋状部分包围的空间被规定为加热/冷却空间,在被该螺旋状部分包围的空间内设定有加热/冷却位置P2。加热部件4的一端部以及另一端部朝后方呈直线状延伸,被热处理装置1的后部侧的侧壁21支承。加热部件4的一端部以及另一端部与感应加热振荡器8电连接,被该感应加热振荡器8供给高频电力。
另外,在本实施方式中,以加热部件4是感应加热线圈的方式为例进行说明,但是也可以并非如此。作为加热部件,也可以使用燃气燃烧器、陶瓷加热器、电热灯、微波加热装置以及其他公知的加热部件。
载置于到达提升位置P1的搬运托盘31上的被处理物100被保持单元5保持而向加热/冷却位置P2提升,在加热/冷却位置P2被实施加热处理以及冷却处理。保持单元5的至少一部分配置于热处理室2内。
保持单元5包含作为用于保持被处理物100的保持部件的载置工具41以及按压工具42,这些载置工具41以及按压工具42协同作用来保持加热处理中的被处理物100以及冷却处理中的被处理物100。
载置工具41是载置被处理物100的部件,在本实施方式中,在上下方向Z1上延伸。载置工具41为了抑制被加热部件4感应加热的情况而优选由碳等非磁性的材料形成。通过利用设置于位置调整部7的载置工具位移机构51驱动载置工具41,使被处理物100在提升位置P1与加热/冷却位置P2之间在上下方向Z1上往复移动。并且,载置工具41被载置工具位移机构51驱动,从而载置工具41与被处理物100一同绕在上下方向Z1上延伸的轴线S1旋转。
载置工具41除了载置被处理物100时以外,都配置于提升位置P1的下方的待机位置P3。并且,在被处理物100利用搬运机构3到达提升位置P1时,载置工具41利用载置工具位移机构51从待机位置P3上升位移。由此,载置工具41一边回避撑条31b,一边通过搬运托盘31的孔部31a而向孔部31a的上方前进,并且提升搬运托盘31上的被处理物100,将该被处理物100提升至加热/冷却位置P2。在对被处理物100进行热处理时,载置工具41能够在加热/冷却位置P2利用载置工具位移机构51的驱动与被处理物100一同绕轴线S1旋转。通过这样的旋转动作,更加均等地加热/冷却被处理物100的各部分。另外,载置工具41也可以不绕轴线S1旋转。
载置工具41具有轴部43和设置于轴部43的上端的台座部44。
轴部43是上下延伸的轴部分,被提供来自载置工具位移机构51的动力。轴部43的中心轴线是轴线S1。台座部44具有为了回避与撑条31b之间的接触而俯视观察时呈放射状延伸的形状。在台座部44的上表面载置有被处理物100。台座部44在加热/冷却位置P2被加热部件4包围,并且与加热部件4分离。优选台座部44的直径比被处理物100的外径大,但是也可以为被处理物100的外径以下。按压工具42以在上下方向Z1上与具有上述结构的载置工具41相对的方式配置。
按压工具42是为了在对被处理物100进行热处理时抑制被处理物100的位移而设置的。更具体地说,按压工具42抑制因在加热部件4对被处理物100进行感应加热时产生的磁场的作用而被处理物100从载置工具41浮起。并且,按压工具42抑制在上方冷却喷嘴11对被处理物100进行气体冷却时被处理物100由于冷却气体的喷射而相对于载置工具41移动。
优选按压工具42为了抑制被加热部件4感应加热而由碳等非磁性的材料形成。利用设置于位置调整部7的按压工具/冷却喷嘴位移机构52驱动按压工具42,从而设定按压工具42相对于载置工具41(被处理物100)的上下方向Z1的位置。按压工具42例如从配置于加热部件4的上方的待机位置P4的状态起,在载置工具41以及被处理物100到达加热/冷却位置P2之后,向加热/冷却位置P2下降。然后,在对被处理物100进行加热时以及进行冷却时,按压工具42在加热/冷却位置P2与载置工具41以及被处理物100相邻。在完成被处理物100的加热工序以及冷却工序之后,按压工具42被按压工具/冷却喷嘴位移机构52驱动而返回到待机位置P4。
按压工具42具有轴部45和设置于轴部45的下端的按压部46。
轴部45是上下延伸的轴部分,被提供来自按压工具/冷却喷嘴位移机构52的动力。在本实施方式中,轴部45的上端部贯通热处理室2的顶壁22,但是也可以使轴部45整体配置于热处理室2内。按压部46例如形成为圆板状,按压部46的下表面能够与被处理物100的上表面接触。在本实施方式中,按压部46的外径被设定为与台座部44的外径大致相同。并且,按压部46在加热/冷却位置P2被加热部件4包围,并且与加热部件4分离。另外,按压部46也可以始终配置于加热/冷却位置P2处。
在本实施方式中,在按压工具42上设置有作为冷却喷嘴的上方冷却喷嘴11。
上方冷却喷嘴11具有喷射口11a。喷射口11a在配置有加热部件4的热处理室2内配置。喷射口11a为了进行热处理而朝向被处理物100喷射冷却气体。在本实施方式中,上方冷却喷嘴11的大部分配置于热处理室2内。上方冷却喷嘴11朝向被加热部件4加热之后的被处理物100喷射冷却气体,从而急速冷却被处理物100。上方冷却喷嘴11从被处理物100的上方喷射冷却气体。并且,在本实施方式中,上方冷却喷嘴11作为相邻冷却喷嘴而设置。
更具体地说,在冷却被处理物100时,上方冷却喷嘴11的喷射口11a配置于加热/冷却位置P2。由此,在对被处理物100进行热处理时(冷却时),上方冷却喷嘴11被配置成上方冷却喷嘴11的喷射口11a与被处理物100之间的距离D1比加热部件4与被处理物100之间的距离D2(最短距离)短(D1<D2)。上方冷却喷嘴11朝向被处理物100迅速地喷射冷却气体,由此向被处理物100的表面吹送大量的冷却气体。
在本实施方式中,上方冷却喷嘴11的喷射口11a形成于按压工具42的按压部46的下表面,例如配置于按压部46的中心。上方冷却喷嘴11的喷射口11a的内径根据冷却气体的流量而适当地设定。上方冷却喷嘴的喷射口11a与配置于加热/冷却位置P2的台座部44上下相对。在本实施方式中,被处理物100呈圆筒状,由此上方冷却喷嘴11与形成于被处理物100的中心的孔部100a相对。上方冷却喷嘴11是遍及按压部46以及轴部45而形成的筒状部分,与气体供给部6连接,从该气体供给部6被供给冷却气体。
作为冷却气体,能够举例示出惰性气体以及还原性气体。作为惰性气体,能够举例示出氮气、氦气以及氩气。作为还原性气体,能够举例示出烃、一氧化碳以及氢。作为冷却气体,优选使用上述气体中的一种或两种以上。另外,也可以通过水雾混合于上述气体中而形成冷却气体。
另外,在本实施方式中,以在按压工具42上形成有一个喷射口11a的方式为例进行说明,但是也可以并非如此。例如,也可以在按压工具42的按压部46形成有多个喷射口11a。在按压部46的下表面设置有多个上方冷却喷嘴11的喷射口11a的情况下,喷射口11a沿着被处理物100的圆周方向(绕轴线S1的周向)等间隔地配置。
气体供给部6具有与上方冷却喷嘴11内的通道连接的控制阀48。控制阀48例如是电磁阀,根据控制信号而被设定为规定的阀开度。该控制阀48与积存冷却气体的罐等冷却气体源49连接。来自冷却气体源49的冷却气体通过控制阀48以规定的压力以及流量被输送到上方冷却喷嘴11。控制阀48与上方冷却喷嘴11(冷却喷嘴)通过包含未图示的柔性配管的配管而连接。由此,上方冷却喷嘴11与控制阀48和热处理室2之间能够随着上方冷却喷嘴11的上下位移而相对位移。
优选将载置工具41与按压工具42之间的相对位置设定成在加热被处理物100时被处理物100不会因磁力而浮起。并且,优选将上方冷却喷嘴11的喷射口11a配置于更加靠近被处理物100的位置处,以便在冷却被处理物100时,朝向被处理物100的比较低温的冷却气体的流量变得更多。因此,在本实施方式中,设置有位置调整部7。
位置调整部7构成为调整在加热被处理物100时的加热部件4与被处理物100之间的相对位置以及按压工具42与被处理物100之间的相对位置。并且,位置调整部7构成为调整在冷却被处理物100时的上方冷却喷嘴11的喷射口11a与被处理物100之间的相对位置。
位置调整部7具有载置工具位移机构51、按压工具/冷却喷嘴位移机构52以及控制部53。
载置工具位移机构51是使作为保持部件的载置工具41相对于上方冷却喷嘴11的喷射口11a位移的保持部件位移机构。载置工具位移机构51具有:使载置工具41在上下方向Z1上移动的功能;以及使载置工具41绕轴线S1旋转的功能。载置工具位移机构51例如配置于搬运机构3的下方,与载置工具41的轴部43相邻配置。
载置工具位移机构51具有直线位移机构56和旋转机构57。
直线位移机构56是为了使载置工具41在上下方向Z1上直线移动而设置的。直线位移机构56例如使用齿条齿轮机构、滚珠丝杠机构等而形成,将设置于直线位移机构56的电动马达的旋转力转换成载置工具41的上下运动。通过该结构,直线位移机构56使载置工具41在待机位置P1与加热/冷却位置P2之间往复移动。
旋转机构57使位于加热/冷却位置P2的载置工具41绕轴线S1旋转,从而在进行热处理时使被处理物100旋转。旋转机构57例如具有载置有直线位移机构56以及载置工具41的工作台、使该工作台绕轴线S1旋转的旋转部以及向旋转部提供驱动力的电动马达,将该电动马达的旋转力转换成工作台的旋转力。另外,旋转机构57只要能够使位于加热/冷却位置P2的载置工具41绕轴线S1旋转即可,并不限定于具体的结构。
按压工具/冷却喷嘴位移机构52是用于使按压工具42相对于载置工具41位移的保持部件位移机构。并且,按压工具/冷却喷嘴位移机构52是使上方冷却喷嘴11的喷射口11a相对于被处理物100位移的冷却喷嘴位移机构。按压工具/冷却喷嘴位移机构52通过使按压工具42以及上方冷却喷嘴11位移来调整上方冷却喷嘴11的喷射口11a与被处理物100之间的相对位置。
更具体地说,按压工具/冷却喷嘴位移机构52使按压工具42以及上方冷却喷嘴11在上下方向Z1上移动。按压工具/冷却喷嘴位移机构52例如配置于加热部件4的上方,与按压工具42的轴部45相邻配置。
按压工具/冷却喷嘴位移机构52例如使用齿条齿轮机构、滚珠丝杠机构等而形成,将设置于该按压工具/冷却喷嘴位移机构52的电动马达的旋转力转换成按压工具42的上下运动。通过该结构,按压工具/冷却喷嘴位移机构52使按压工具42以及上方冷却喷嘴11在待机位置P4与加热/冷却位置P2之间往复移动。
通过上述结构,提升位置P1、加热/冷却位置P2以及待机位置P3、P4在上下方向Z1上排列。
载置工具位移机构51以及按压工具/冷却喷嘴位移机构52由控制部53进行控制。
控制部53具有根据规定的输入信号输出规定的输出信号的结构,例如能够使用安全可编程控制器(PLC)等而形成。安全可编程控制器是指具有JIS(日本工业标准)C 0508-1的SIL2或SIL3的安全功能的官方认证的可编程控制器。另外,控制部53也可以使用包含CPU(中央处理单元、Central Processing Unit)、RAM(随机存取存储器、Random AccessMemory)以及ROM(只读存储器、Read Only Memory)的计算机等而形成。
控制部53构成为控制加热被处理物100时的加热部件4与被处理物100之间的相对位置以及按压工具42与被处理物100之间的相对位置。并且,控制部53构成为控制冷却被处理物100时的上方冷却喷嘴11的喷射口11a与被处理物100之间的相对位置。控制部53例如配置于热处理室2的外部。
控制部53分别与作为设备的感应加热振荡器8、搬运机构3的电动马达36、载置工具位移机构51的直线位移机构56的电动马达、旋转机构57的电动马达、按压工具/冷却喷嘴位移机构52的电动马达以及气体供给部6的控制阀48电连接,并控制这些设备。
接下来,对热处理装置1中的热处理动作的一例进行说明。图2是用于对热处理装置1的淬火处理的一例进行说明的流程图。另外,以下,在参照流程图进行说明时,还适当地参照流程图以外的图进行说明。
参照图1以及图2,在由热处理装置1进行热处理动作之前的待机状态下,搬运托盘31以及被处理物100在热处理室2内配置于入口24的附近。而且,载置工具41以及按压工具42配置于对应的待机位置P1、P4处。并且,通过预先从冷却气体供给部6向上方冷却喷嘴11供给规定量的冷却气体,从而热处理室2内的气氛成为与冷却气体相同的气体的气氛。即,冷却气体供给部6还是用于调整热处理室2内的气氛的气体供给部。
然后,若开始热处理装置1中的热处理动作,则控制部53通过驱动搬运机构3的电动马达36,将搬运托盘31搬运至提升位置P1(步骤S1)。
接下来,控制部53驱动直线位移机构56的电动马达。由此,载置工具41从待机位置P1通过搬运托盘31的孔部31a提升被处理物100,与被处理物100一同上升至加热/冷却位置P2(步骤S2)。此时,直线位移机构56的电动马达被控制部53的程序控制成被处理物100到达由加热部件4最高效地加热被处理物100的位置。例如,载置工具41上升为被处理物100配置于上下方向Z1上的加热/冷却位置P2的中心。
接下来,控制部53通过驱动按压工具/冷却喷嘴位移机构52的电动马达,使按压工具42以及上方冷却喷嘴11从待机位置P4下降至加热/冷却位置P2(步骤S3)。此时,控制部53以来自上方冷却喷嘴11的冷却气体最高效地喷射到被处理物100上的方式设定上方冷却喷嘴11的喷射口11a与被处理物100之间的相对位置。例如,以上方冷却喷嘴11的喷射口11a与被处理物100之间的间隔成为数mm左右的方式配置按压工具42以及上方冷却喷嘴11。
另外,也可以同时进行使被处理物100向加热/冷却位置P2上升的动作(步骤S2)和使按压工具42以及上方冷却喷嘴11向加热/冷却位置P2下降的动作(步骤S3)。并且,也可以通过将按压工具42以及上方冷却喷嘴11始终配置于加热/冷却位置P2处,从而不进行使按压工具42以及上方冷却喷嘴11从待机位置P4下降到加热/冷却位置P2的动作(步骤S3)。
接下来,控制部53通过向感应加热振荡器8发出向加热部件4供给用于感应加热的电力的指令,进行加热部件4对被处理物100的加热处理(步骤S4)。由此,加热部件4对被处理物100进行感应加热,将被处理物100加热至规定的加热温度。此时,控制部53也可以通过驱动旋转机构57的电动马达而使被处理物100旋转,从而更加均等地加热被处理物100的各部分。在被处理物100在规定时间内被加热至规定温度之后,控制部53向感应加热振荡器8发出停止向加热部件4的电力供给的指令,完成加热部件4对被处理物100进行的加热处理。在旋转机构57的电动马达(被处理物100)旋转的情况下,维持该旋转。
接下来,进行被处理物100的冷却处理(步骤S5)。具体地说,控制部53通过以控制阀48成为规定的开度的方式向控制阀48输出指令信号,从冷却气体供给部6通过上方冷却喷嘴11的喷射口11a向被处理物100喷射冷却气体。由此,如箭头F1所示,冷却气体从喷射口11a喷射到被处理物100,急速冷却被处理物100。此时,控制部53驱动旋转机构57的电动马达而使被处理物100旋转,由此能够更加均等地冷却被处理物100的各部分。然后,若来自上方冷却喷嘴11的冷却气体的流量成为规定值,则控制部53以关闭控制阀48的方式对控制阀48进行控制。由此,完成被处理物100的冷却处理。即,完成被处理物100的热处理。在旋转机构57的电动马达(被处理物100)旋转的情况下,该旋转也被停止。
接下来,控制部53驱动按压工具/冷却喷嘴位移机构52的电动马达,从而使按压工具42以及上方冷却喷嘴11上升至待机位置P4(步骤S6)。
接下来,控制部53驱动直线位移机构56的电动马达,从而使被处理物100下降至提升位置P1(步骤S7)。由此,被处理物100再次载置于搬运托盘31的撑条31b的周缘部。此时,载置工具41下降至待机位置P3。
另外,也可以同时进行使按压工具42以及上方冷却喷嘴11向待机位置P4上升的动作(步骤S6)和使被处理物100下降至提升位置P1的动作(步骤S7)。并且,也可以将按压工具42以及上方冷却喷嘴11始终配置于加热/冷却位置P2处,从而不进行使按压工具42以及上方冷却喷嘴11向待机位置P4上升的动作(步骤S6)。
接下来,控制部53驱动搬运机构3的电动马达36,从而将搬运托盘31从提升位置P1搬运至出口25(步骤S8)。之后,出口扇27打开,被处理物100从热处理室2搬出。
如以上说明,根据本实施方式,加热部件4以及上方冷却喷嘴11的喷射口11a配置于同一热处理室2内。由此,在完成加热部件4对被处理物100进行的加热之后,能够更迅速地开始上方冷却喷嘴11对被处理物100进行的冷却处理。其结果是,能够更加减小从完成加热工序之后到开始冷却工序为止的期间的被处理物100的非预期的温度下降量。由此,能够使开始冷却被处理物100时的该被处理物100的各部分的温度更加均等。由此,能够通过被处理物100的冷却程度的偏差的减少、即淬火温度的均等度来更加可靠地降低被处理物的形变。而且,设置有位置调整部7。并且,在作为保持部件的按压工具42设置有上方冷却喷嘴11的喷射口11a。由此,能够更加缩短冷却被处理物100时的上方冷却喷嘴11的喷射口11a与被处理物100之间的距离。由此,能够从上方冷却喷嘴11朝向被处理物100以更强的喷流喷射冷却气体,因此能够更迅速地冷却被处理物100。其结果是,能够更加提高在热处理装置1中对被处理物100进行热处理的性能。并且,在热处理装置1中,并不是将加热部件4和上方冷却喷嘴11的喷射口11a配置于不同的室内的结构。因此,能够使热处理装置1更加紧凑,而且能够通过热处理装置1的结构的简化来更加减少热处理装置1的制造成本。并且,不需要将被处理物100从独立地设置的加热室高速搬运到冷却室的装置。并且,由于在冷却被处理物100时使用气态的气体,因此被处理物100在使用上方冷却喷嘴11进行冷却处理之后,不需要进行大规模的清洗处理。而且,与使用水或油等制冷剂冷却被处理物100情况不同,能够防止热处理室2内被制冷剂(冷却气体)污染,因此能够将加热部件4和上方冷却喷嘴11的喷射口11a配置于同一热处理室2内。而且,与使用水或油等制冷剂冷却被处理物100的情况不同,能够显著地减小制冷剂(冷却气体)对地球环境造成负担的程度,并且不需要冷却工序后的清洗工序用的清洗装置,能够更加减少热处理装置1的制造成本以及运用成本。并且,由于不需要冷却工序后的清洗工序,因此能够更加缩短热处理所需的时间。
并且,根据本实施方式,能够通过载置工具41将热处理时的被处理物100维持成稳定的姿势。
并且,根据本实施方式,设置有用于在进行热处理时抑制被处理物100的位移的按压工具42。根据该结构,在从上方冷却喷嘴11向被处理物100喷射冷却气体等时,能够更加可靠地抑制被处理物100位移。
并且,根据本实施方式,设置有载置工具位移机构51。根据该结构,通过使载置工具41相对于上方冷却喷嘴11的喷射口11a位移的简易的结构,能够调整冷却被处理物100时上方冷却喷嘴11的喷射口11a与被处理物100之间的相对位置。
并且,根据本实施方式,上方冷却喷嘴11从被处理物100的上方朝向被处理物100喷射冷却气体。根据该结构,能够朝向被处理物100中的包含靠近上方冷却喷嘴11的喷射口11a的部位的被处理物100整体供给更多的冷却气体。
并且,根据本实施方式,在冷却被处理物100时,上方冷却喷嘴11被配置成上方冷却喷嘴11的喷射口11a与被处理物100之间的距离D1比加热部件4与被处理物100之间的距离D2短。根据该结构,更强的喷流从上方冷却喷嘴11的喷射口11a朝向被处理物100碰撞,因此能够更加迅速并且均等地冷却被处理物100。
并且,根据本实施方式,位置调整部7的按压工具/冷却喷嘴位移机构52使上方冷却喷嘴11的喷射口11a相对于被处理物100位移。根据该结构,能够通过使上方冷却喷嘴11的喷射口11a相对于被处理物100位移的简易的结构,调整冷却被处理物100时的上方冷却喷嘴11的喷射口11a与被处理物100之间的相对位置。
并且,根据本实施方式,位置调整部7包含控制部53。根据该结构,能够根据被处理物100的形状等特性,通过控制部53控制上方冷却喷嘴11的喷射口11a与被处理物100之间的相对位置。由此,关于形状不同的各种被处理物100,能够通过控制部53的控制而更加适当地设定上方冷却喷嘴11的喷射口11a与被处理物100之间的相对位置。其结果是,能够更加提高热处理装置1的通用性,能够在不进行规格变更的前提下拓宽热处理装置1的用途。
并且,根据本实施方式,在按压工具42设置有上方冷却喷嘴11。根据该结构,能够将上方冷却喷嘴11的喷射口11a配置于更靠近按压工具42的下表面的位置处,因此能够将上方冷却喷嘴11的喷射口11a配置于更靠近被处理物100的位置处。由此,能够从上方冷却喷嘴11向被处理物100供给冷却气体的更强的喷流。并且,由于能够使按压工具42和上方冷却喷嘴11的喷射口11a统一位移,因此与独立地对这些按压工具42以及上方冷却喷嘴11进行位置控制的结构相比,能够使热处理装置1的结构更加简化。
并且,根据本实施方式,按压工具/冷却喷嘴位移机构52通过使按压工具42位移来调整上方冷却喷嘴11的喷射口11a与被处理物100之间的相对位置。根据该结构,能够通过使按压工具42位移的简易的结构,调整冷却被处理物100时的上方冷却喷嘴11的喷射口11a与被处理物100之间的相对位置。
以上,对本发明的实施方式进行了说明,但是本发明并不限于上述的实施方式。本发明在权利要求书中记载的范围内能够进行各种变更。另外,以下,主要对与上述的实施方式不同的点进行说明,在附图中对与上述的实施方式相同的结构标注相同的标号,有时省略详细说明。
(1)在上述的实施方式中,以上方冷却喷嘴11配置成上方冷却喷嘴11的喷射口11a与被处理物100之间的距离D1比加热部件4与被处理物100之间的距离D2(最短距离)短(D1<D2)的方式为例进行了说明。然而,也可以并非如此。也可以实施上方冷却喷嘴11配置成上方冷却喷嘴11的喷射口11a与被处理物100之间的距离D1为加热部件4与被处理物100之间的距离D2以上(D1≥D2)的方式。在该情况下,来自上方冷却喷嘴11的喷射口11a的冷却气体例如从加热部件4的外侧且从加热部件4的上方吹送到被处理物100。通过该方式,也能够与上述的实施方式同样地提供能够更加提高对被处理物100进行热处理的性能的热处理装置,通过热处理装置的结构的简化能够更加减少热处理装置的制造成本。
(2)在上述的实施方式中,以载置工具41的台座部44的上表面平坦的方式为例进行了说明。然而,也可以并非如此。例如,参照示出第1变形例的主要部分的图3,也可以在载置工具41的台座部44形成有冷却气体引导部60。冷却气体引导部60是为了将从上方冷却喷嘴11喷射的冷却气体在按压工具42与载置工具41之间的空间内更加均等地向被处理物100的周围扩散而设置的。冷却气体引导部60例如包含通过使台座部44的上表面凹陷而形成的凹陷部61。凹陷部61配置于台座部44的中央,并在上下方向Z1与上方冷却喷嘴11相对。凹陷部61形成为随着从台座部44的上表面的中心朝向台座部44的径向外侧而变浅的锥形状。被处理物100可以配置成在俯视观察时包围凹陷部61,也可以配置成被处理物100的下表面的一部分与凹陷部61上下相对。若为这样的结构,则如箭头F2所示,从上方冷却喷嘴11向下方喷射的冷却气体在凹陷部61顺畅地变更朝向,更加均等地朝向被处理物100的内周面。其结果是,能够使通过冷却气体对被处理物100的各部分的冷却速度更加均等。
(3)在上述的第1变形例中,以载置工具41的台座部44的上表面凹陷的方式为例进行了说明。然而,也可以并非如此。例如,参照示出第2变形例的主要部分的图4,也可以在载置工具41的台座部44形成有冷却气体引导部60’。冷却气体引导部60’是为了将从上方冷却喷嘴11喷射的冷却气体在按压工具42与载置工具41之间的空间内更加均等地向被处理物100的周围扩散而设置的。冷却气体引导部60’例如包含通过使台座部44的上表面隆起而形成的隆起部62。隆起部62配置于台座部44的中央,在上下方向Z1与上方冷却喷嘴11相对。隆起部62形成为高度随着从台座部44的上表面的中心朝向台座部44的径向外侧而变低的尖锐的突起形状。另外,隆起部62也可以形成为圆锥状。并且,隆起部62也可以是在与前后方向Y1垂直的铅垂截面上将以与台座部44分离的位置以及与隆起部62分离的位置为中心62a的圆弧面62b左右对称地配置的形状。根据设置有隆起部62的结构,如箭头F2’所示,从上方冷却喷嘴11向下方喷射的冷却气体在隆起部62顺畅地变更朝向,更加均等地朝向被处理物100的内周面。其结果是,能够使通过冷却气体对被处理物100的各部分的冷却速度更加均等。
(4)并且,在上述的实施方式以及变形例中,以作为冷却喷嘴而设置有一个上方冷却喷嘴11的方式为例进行了说明。然而,也可以并非如此。例如,参照示出第3变形例的图5,作为冷却喷嘴,也可以还设置有侧方冷却喷嘴12、13。
侧方冷却喷嘴12、13是配置于热处理室2内的细长的轴状喷嘴,为了进行热处理而向被处理物100喷射冷却气体。侧方冷却喷嘴12、13从被处理物100的水平方向上的侧方朝向被处理物100喷射冷却气体。在本实施方式中,侧方冷却喷嘴12、13沿左右方向X1延伸。侧方冷却喷嘴12、13从加热部件4的外侧通过形成于加热部件4的感应加热线圈的卷绕部的间隙E1向加热/冷却位置P2内延伸。侧方冷却喷嘴12、13作为相邻冷却喷嘴而设置,在对被处理物100进行热处理时,侧方冷却喷嘴12、13的喷射口12a、13a配置于加热/冷却位置P2内。在冷却被处理物100时,侧方冷却喷嘴12、13配置成侧方冷却喷嘴12、13的喷射口12a、13a与被处理物100之间的距离D3比加热部件4与被处理物100之间的距离D2短。侧方冷却喷嘴12、13的喷射口12a、13a分别面向加热/冷却位置P2处的被处理物100的外周面100b侧。通过控制阀48的冷却气体被供给到侧方冷却喷嘴12、13。
如箭头F3所示,侧方冷却喷嘴12、13通过朝向被处理物100有力地喷射冷却气体,从而直接向被处理物100的表面的大致整个区域吹送大量的冷却气体。侧方冷却喷嘴12、13尤其向被处理物100的外周面100b喷射冷却气体。
根据该变形例,能够朝向被处理物100中的包含与侧方冷却喷嘴12、13相对的部位的被处理物100整体供给更多的冷却气体。
(5)另外,参照示出第4变形例的图6,侧方冷却喷嘴12、13也可以配置于加热部件4的外侧。在该情况下,如箭头F3所示,来自侧方冷却喷嘴12、13的喷射口12a、13a的冷却气体从加热部件4的外周部通过加热部件4的间隙E1进入到加热/冷却位置P2内,被吹送到被处理物100。
根据该第4变形例的结构,还能够将冷却气体用作防止加热部件4的过热的冷却气体。
(6)在上述的第3变形例以及第4变形例中,以侧方冷却喷嘴12、13是固定式的方式为例进行了说明。然而,也可以并非如此。例如,参照示出第5变形例的图7,也可以将侧方冷却喷嘴12、13设为可动式。
在该情况下,侧方冷却喷嘴12、13的喷射口12a、13a利用设置于位置调整部7的侧方冷却喷嘴位移机构54、55而在待机位置P5、P6与加热/冷却位置P2之间往复移动。控制阀48与侧方冷却喷嘴12、13通过包含未图示的柔性配管的配管而连接。由此,侧方冷却喷嘴12与控制阀48和热处理室2之间能够随着侧方冷却喷嘴12的位移而相对位移,并且侧方冷却喷嘴13与控制阀48以及热处理室2之间能够随着侧方冷却喷嘴13的位移而相对位移。
侧方冷却喷嘴位移机构54、55是使侧方冷却喷嘴12、13相对于被处理物100位移的冷却喷嘴位移机构。侧方冷却喷嘴位移机构54、55通过使侧方冷却喷嘴12、13位移来调整侧方冷却喷嘴12、13的喷射口12a、13a与被处理物100之间的相对位置。在冷却被处理物100时,侧方冷却喷嘴12、13配置成侧方冷却喷嘴12、13喷射口12a、13a与被处理物100之间的距离D3比加热部件4与被处理物100之间的距离D2短。
侧方冷却喷嘴位移机构54、55例如配置于加热部件4的径向外侧,与对应的侧方冷却喷嘴12、13相邻配置。
侧方冷却喷嘴位移机构54、55例如使用齿条齿轮机构、滚珠丝杠机构等而形成,将设置于该侧方冷却喷嘴位移机构54、55的电动马达的旋转力转换成对应的侧方冷却喷嘴12、13的水平运动。通过该结构,侧方冷却喷嘴位移机构54、55使侧方冷却喷嘴12、13在待机位置P5、P6与加热/冷却位置P2之间往复移动。
侧方冷却喷嘴位移机构54、55被控制部53进行控制。控制部53除了在冷却被处理物100时以外,都以侧方冷却喷嘴12、13的喷射口12a、13a位于待机位置P5、P6的方式控制侧方冷却喷嘴位移机构54、55的电动马达。并且,控制部53以对被处理物100进行冷却处理时(步骤S5)的侧方冷却喷嘴12、13的喷射口12a、13a与被处理物100的外周面100b之间的距离成为适当地值的方式控制侧方冷却喷嘴位移机构54、55的电动马达的旋转量。
根据该第5变形例,当使被处理物100在加热/冷却位置P2与提升位置P1之间位移时,侧方冷却喷嘴12、13不产生阻碍。而且,在冷却被处理物100时,能够将侧方冷却喷嘴12、13的喷射口12a、13a配置于与被处理物100非常接近的位置处。由此,能够更加提高通过冷却气体对被处理物100的冷却速度。
(7)在上述的实施方式以及各变形例中,加热被处理物100的位置与冷却被处理物100的位置均同样为加热/冷却位置P2。然而,也可以并非如此。例如,参照示出第6变形例的图8,加热被处理物100的位置与冷却被处理物100的位置也可以不同。
在该情况下,实施方式中的加热/冷却位置P2成为加热位置P2。被处理物100在图2所示的步骤S4中在加热位置P2被加热部件4加热之后,通过载置工具位移机构51的电动马达的驱动而与载置工具41一同下降至冷却位置P7,在该冷却位置P7被实施冷却处理(步骤S5)。此时,优选按压工具42通过按压工具/冷却喷嘴位移机构52的电动马达的驱动而下降到冷却位置P7侧,维持与被处理物100之间的相对位置。冷却位置P7只要是加热/冷却位置P2的下方即可,可以是提升位置P1的上方,也可以是提升位置P1。在冷却位置P7与提升位置P1相同的情况下,在搬运托盘31上冷却被处理物100。侧方冷却喷嘴12、13设置于避免与搬运托盘31以及被搬运机构3搬运的被处理物100接触的位置处。在该变形例中,侧方冷却喷嘴12、13的位置可以固定,也可以能够通过侧方冷却喷嘴位移机构54、55(在图8中未图示)在水平方向上位移。
(8)在上述的实施方式以及各变形例中,以不从载置工具41喷射冷却气体的方式为例进行了说明。然而,也可以并非如此。例如,参照示出第7变形例的图9,作为冷却喷嘴,也可以设置有从被处理物100的下方喷射冷却气体的下方冷却喷嘴14。
下方冷却喷嘴14的喷射口14a配置于热处理室2内,为了进行热处理而朝向被处理物100喷射冷却气体。在本实施方式中,下方冷却喷嘴14的喷射口14a形成于载置工具41的台座部44的上表面,例如配置于台座部44的中心。下方冷却喷嘴14的喷射口14a的内径根据冷却气体的流量而适当地设定。下方冷却喷嘴14的喷射口14a与上方冷却喷嘴11的喷射口11a上下相对。
在本变形例中,被处理物100呈圆筒状,从而下方冷却喷嘴14与形成于被处理物100的中心的孔部100a相对。下方冷却喷嘴14是遍及台座部44以及轴部43而形成的筒状部分,与气体供给部6连接,从该气体供给部6被供给冷却气体。控制阀48与下方冷却喷嘴14通过包含未图示的柔性配管的配管而连接。由此,下方冷却喷嘴14与控制阀48以及热处理室2之间能够随着下方冷却喷嘴14的位移而相对位移。
在该变形例中,按压工具/冷却喷嘴位移机构52作为保持部件位移机构发挥功能,所述保持部件位移机构使作为保持部件的按压工具42相对于下方冷却喷嘴14的喷射口14a位移。
另外,在本变形例中,以在载置工具41上形成有一个喷射口14a的方式为例进行说明,但是也可以并非如此。例如,也可以在载置工具41的台座部44形成有多个喷射口14a。在台座部44的上表面设置有多个下方冷却喷嘴14的喷射口14a的情况下,喷射口14a沿被处理物100的圆周方向(绕轴线S1的周向)等间隔地配置。
并且,在载置工具41设置有下方冷却喷嘴14的情况下,可以设置有上方冷却喷嘴11,也可以不设置上方冷却喷嘴11。
根据该变形例,下方冷却喷嘴14从被处理物100的下方朝向被处理物100喷射冷却气体。根据该结构,能够朝向被处理物100中的包含靠近下方冷却喷嘴的部位的被处理物100整体供给更多的冷却气体。
(9)在上述的实施方式以及变形例中,以作为冷却喷嘴设置有上方冷却喷嘴11、侧方冷却喷嘴12、13以及下方冷却喷嘴14中的至少一个的方式为例进行了说明。在该情况下,也可以设置有上方冷却喷嘴11、侧方冷却喷嘴12、13以及下方冷却喷嘴14以外的冷却喷嘴。
(10)并且,上方冷却喷嘴11、侧方冷却喷嘴12、13以及下方冷却喷嘴14并不限于通过控制部53的控制而被调整位置的结构,也可以由作业员通过手动操作而调整位置。
(11)并且,在上述的实施方式以及变形例中,关于至少一个电动马达,也可以使用液压缸等其他致动器。
产业上的可利用性
本发明能够作为热处理装置而广泛应用。

Claims (11)

1.一种热处理装置,其特征在于,包括:
加热部件,其为了进行热处理而对金属制的被处理物进行加热;
冷却喷嘴,其包含在配置有所述加热部件的热处理室内配置的喷射口,为了进行所述热处理而向所述被处理物喷射冷却气体;以及
位置调整部,其调整对所述被处理物进行冷却时的所述喷射口与所述被处理物之间的相对位置。
2.根据权利要求1所述的热处理装置,其特征在于,
所述热处理装置还具有用于保持所述被处理物的保持部件,
作为所述保持部件,设置有载置所述被处理物的载置工具。
3.根据权利要求2所述的热处理装置,其特征在于,
作为所述保持部件,设置有用于在进行所述热处理时抑制所述被处理物的位移的按压工具。
4.根据权利要求2或3所述的热处理装置,其特征在于,
所述位置调整部包含使规定的所述保持部件相对于所述喷射口位移的保持部件位移机构。
5.根据权利要求2或3所述的热处理装置,其特征在于,
作为所述冷却喷嘴,设置有以下冷却喷嘴中的至少一个:从所述被处理物的上方喷射所述冷却气体的上方冷却喷嘴;从所述被处理物的下方喷射所述冷却气体的下方冷却喷嘴;以及从所述被处理物的水平方向上的侧方喷射所述冷却气体的侧方冷却喷嘴。
6.根据权利要求2或3所述的热处理装置,其特征在于,
作为所述冷却喷嘴,设置有相邻冷却喷嘴,
在冷却所述被处理物时,所述相邻冷却喷嘴被配置成所述相邻冷却喷嘴的所述喷射口与所述被处理物之间的距离比所述加热部件与所述被处理物之间的距离短。
7.根据权利要求2或3所述的热处理装置,其特征在于,
所述位置调整部包含使所述喷射口相对于所述被处理物位移的冷却喷嘴位移机构。
8.根据权利要求2或3所述的热处理装置,其特征在于,
所述位置调整部包含控制所述喷射口与所述被处理物之间的相对位置的控制部。
9.一种热处理装置,其特征在于,包括:
加热部件,其为了进行热处理而对金属制的被处理物进行加热;
冷却喷嘴,其包含在配置有所述加热部件的热处理室内配置的喷射口,为了进行所述热处理而向所述被处理物供给冷却气体;以及
保持部件,其为了保持所述被处理物而配置于所述热处理室内,并设置有所述喷射口。
10.根据权利要求9所述的热处理装置,其特征在于,
作为所述保持部件,设置有载置所述被处理物的载置工具以及用于在进行所述热处理时抑制所述被处理物的位移的按压工具中的至少一方。
11.根据权利要求10所述的热处理装置,其特征在于,
所述热处理装置还具有位置调整部,所述位置调整部调整对所述被处理物进行冷却时的所述喷射口与所述被处理物之间的相对位置,
所述位置调整部通过使所述按压工具位移来调整所述喷射口与所述被处理物之间的相对位置。
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