JP2001214221A

JP2001214221A - 自動熱処理・保管方法及び自動熱処理・保管装置

Info

Publication number: JP2001214221A
Application number: JP2000020363A
Authority: JP
Inventors: Masasane Amano; 雅真天野
Original assignee: TOYO RO IND CO Ltd; TOYO-RO INDUSTRIES CO Ltd
Current assignee: TOYO RO IND CO Ltd; TOYO-RO INDUSTRIES CO Ltd
Priority date: 2000-01-28
Filing date: 2000-01-28
Publication date: 2001-08-07

Abstract

(57)【要約】【課題】材料の先入れ先出しが容易で、且つ熱処理炉の
温度変更を効率的に行えるように材料の出庫を管理で
き、さらに、製品の出荷の管理も行うことができる自動
熱処理・保管方法及び自動熱処理・保管装置を提供する
ことにある。【解決手段】各被熱処理物の熱処理温度を演算装置に入
力する温度入力工程と、各被熱処理物を自動倉庫に保管
しておく保管工程と、前記各被熱処理物の熱処理順序を
演算装置に入力する順序入力工程と、前記自動倉庫に保
管されている各被熱処理物を順序入力工程で入力された
順序で熱処理装置まで自動搬送する搬送工程と、搬送さ
れてきた被熱処理物を熱処理する熱処理工程とからなっ
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱処理炉への材料
（熱処理前の被熱処理物）の供給と製品（熱処理後の被
熱処理物）の保管を自動的に行う自動熱処理・保管方法
及び自動熱処理・保管装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、熱処理炉で熱処理を行う材料は、
入荷された順に材料倉庫に積み上げられ、又は先に入荷
された材料から倉庫の奥に置かれて、平面保管されてい
た。また、熱処理炉においては、炉内の温度を変更する
のに長時間を要するため、温度の変更幅が大きかったり
頻繁に温度変更を行ったりすると、作業効率が低下する
ばかりかエネルギー効率も低下してコストが高くなる。

【０００３】そのため、作業者が管理簿によって、それ
ぞれの材料の入荷量、焼入れ温度、焼戻し温度、出荷時
期などを管理し、その出荷時期や熱処理炉の温度変更の
効率を考慮した順序に、フォークリフトなどを使用して
材料倉庫から材料を出庫し、熱処理炉まで搬送して入炉
させていた。また、熱処理した後の製品は、製品倉庫に
保管されるが、それらの製品の出荷管理も作業者が管理
簿などによって行っていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記のような
従来の熱処理・保管方法では、材料が入荷された順に積
み上げられ、又は先に入荷された材料から奥に置かれて
いたので、先に入荷された材料をその後に入荷された材
料よりも先に出庫する、所謂「先入れ先出し」が容易で
はなかった。

【０００５】また、作業者が管理簿によってそれぞれの
材料の入荷量、焼入れ温度、焼戻し温度、出荷時期など
を管理し、極力温度変更を行わない、若しくは温度変更
幅が小さくて済むように考慮して入炉させる順序を決定
することは、非常に複雑且つ煩雑であった。また、時に
は出荷時期の急な材料が入荷されることもあるため、そ
の出荷時期をも考慮に入れて入炉させる順序を決定する
ことは、なおさら複雑で困難であった。そのため、作業
者がデータを見落としてしまったり、出庫させる時間を
うっかり忘れてしまったりというミスをすることも少な
くなかった。さらに、製品倉庫に保管された製品の出荷
時期を管理することも非常に煩雑であった。

【０００６】そこで、本願発明は、材料の先入れ先出し
が容易で、且つ熱処理炉の温度変更を効率的に行えるよ
うに材料の出庫を管理でき、さらに、製品の出荷の管理
も行うことができる自動熱処理・保管方法及び自動熱処
理・保管装置を提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る請求項１に
記載の自動熱処理・保管方法は、前記の目的を有効に達
成するために、各被熱処理物の熱処理温度を演算装置に
入力する温度入力工程と、各被熱処理物を自動倉庫に保
管しておく保管工程と、前記各被熱処理物の熱処理順序
を演算装置に入力する順序入力工程と、前記自動倉庫に
保管されている各被熱処理物を順序入力工程で入力され
た順序で熱処理装置まで自動搬送する搬送工程と、搬送
されてきた被熱処理物を熱処理する熱処理工程とからな
っている。

【０００８】請求項２に記載の自動熱処理・保管方法
は、請求項１に記載の方法に加えて、順序入力工程が、
各被熱処理物の熱処理温度の変更幅が小さくて済む順序
に演算装置に入力する工程であることを特徴とする。

【０００９】請求項３に記載の自動熱処理・保管装置
は、各被熱処理物の熱処理温度並びに熱処理順序を入力
する演算装置と、各被熱処理物を保管するとともにこの
各被熱処理物を演算装置で入力された熱処理順序で出庫
し搬送する自動倉庫と、搬送されてきた各被熱処理物を
熱処理する熱処理装置とを備えている。

【００１０】なお、材料とは、ボルトやナット、及び各
種歯車などの機械部品、工具、治具、金型など、熱処理
炉によって熱処理される物品を意味し、製品とは、前記
の材料が熱処理された後の物品を意味している。また、
被熱処理物とは、熱処理炉によって熱処理される、又は
熱処理された物品を意味し、前記の材料および製品の両
者を包含した意味である。

【００１１】また、熱処理とは、焼入れ、焼戻し、焼き
なまし、焼ならし等を意味し、熱処理炉とは、焼入炉、
焼戻炉、焼きなまし炉、焼きならし炉などを意味してい
る。なお、本発明は、他の熱処理の場合に比較して、被
熱処理物の種類の違いによる熱処理温度の違いの範囲が
広い焼戻し処理の場合に、最も大きな効果を奏するもの
である。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る自動熱処理・
保管方法及び自動熱処理・保管装置の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は、本発明に係る自動熱処理
・保管装置の全体斜視図であり、図２は、簡略なシステ
ム構成図であり、図３は、製品倉庫の斜視図であり、図
４は、出庫トラバーサの斜視図であり、図５は、物流フ
ロー図である。

【００１３】図中、符号１は、本発明に係る自動熱処理
・保管装置を全体的に示す。自動熱処理・保管装置１
は、各被熱処理物の熱処理温度並びに熱処理順序を入力
する演算装置２と、各被熱処理物を保管するとともにこ
の各被熱処理物を演算装置２で入力された熱処理順序で
出庫し搬送する自動倉庫３と、搬送されてきた各被熱処
理物を熱処理する熱処理装置４とを備えている。

【００１４】演算装置２は、図２に示すように、ラック
管理パソコン２１と、材料倉庫用パソコン２２と、製品
倉庫用パソコン２３と、熱処理パソコン２４とからなっ
ており、各パソコン２１，２２，２３，２４は、ＬＡＮ
（ローカルエリアネットワーク）によってつながってお
り、ハードディスク（記憶装置）が共有化されている。
このため、材料倉庫用パソコン２２で入力された各種デ
ータは、他の製品倉庫用パソコン２３や熱処理パソコン
２４などでも利用することができる。

【００１５】ラック管理パソコン２１は、コンベア制御
盤５１につながれて材料入荷コンベア３５及び製品出荷
コンベア３６の制御を行うとともに、トラバーサ制御盤
５２につながれて出庫トラバーサ３７の制御を行ってい
る。また、ラック管理パソコン２１は、後述する材料倉
庫３１、製品倉庫３２，３３にそれぞれ装備されている
クレーン３４，３４の作用の制御も行っている。

【００１６】また、材料倉庫用パソコン２２は、材料倉
庫３１に入荷される材料の品番、ロットナンバー、熱処
理温度、入荷量、出荷時期、出荷先などを入力し、管理
する。製品倉庫用パソコン２３は、製品倉庫３２，３３
に入庫される製品の品番、ロットナンバー等とともに、
出荷時期、出荷先を管理する。

【００１７】熱処理パソコン２４は、熱処理装置４につ
ながれて、熱処理装置４の作用を管理している。なお、
図２中の符号５３は材料倉庫リモート盤を示し、符号５
４は製品倉庫リモート盤を示している。

【００１８】自動倉庫３は、図１に示すように、材料倉
庫３１と、製品倉庫３２，３３と、材料入荷コンベア３
５と、製品出庫コンベア３６と、出庫トラバーサ３７と
を備えている。材料倉庫３１、製品倉庫３２，３３は、
フォークストッカー方式が採用されており、それぞれに
クレーン３４，３４が装備されている。また、クレーン
３４は、フォーク３８（図３参照）を備えている。

【００１９】製品倉庫３３は、図１、図３に示すよう
に、地面に立設されて、パレットラックにより形成さ
れ、縦横に複数の棚３３Ａ，３３Ａ・・・が設けられて
いる。この各棚３３Ａは、高さ及び横幅の変更が可能で
あり、被熱処理物（図示せず）を入れて搬送するための
専用缶６又は被熱処理物を載置するパレット（図示せ
ず）を保管することができる。従って、寸法の異なる被
熱処理物を同じ倉庫に保管することができる。なお、製
品倉庫３２、材料倉庫３１は、前記製品倉庫３３と、略
同様に形成されている。

【００２０】図１、図３に示すように、クレーン３４
は、それぞれの倉庫３１，３２，３３に沿って移動し、
フォーク３８は、各倉庫３１，３２，３３の上下方向並
びに奥行き及びその戻り方向に移動する。これにより、
各倉庫３１，３２，３３に収納されている材料や製品を
出庫及び入庫させることができるようになっている。

【００２１】熱処理装置４は、焼入炉、焼戻炉１０１
（図６参照）が連続的に配設されている連続熱処理装置
であるとともに、後述するような定量供給装置２０１
（図７参照）が設けられており、被熱処理物を順次焼入
れ処理、焼戻し処理するようになっている。次に、熱処
理装置４の焼戻炉１０１の構成について、図６に基づい
て以下に説明する。図６は、本実施例に係る焼戻炉の全
体説明図である。

【００２２】焼戻炉１０１は、支持台１０２によって支
持されて水平に配置された炉体１０３と、加熱手段であ
る複数のバーナ１０４と、冷却手段である複数の冷却エ
ア導入口１０５と、炉体内のガスを排気する複数の排気
口１０６と、炉体１０３内のガスを攪拌するための複数
の炉内ファン装置１０７と、搬送手段であるベルトコン
ベア１０８と、前記の炉体１０３内を４つのゾーン（領
域）に仕切ることができる３つのゾーン仕切り装置１０
９，１０９，１０９（仕切り手段）と、温度設定操作な
どを行う入力装置を備えた制御装置（図示せず）とから
構成されている。

【００２３】なお、バーナ１０４、冷却エア導入口１０
５、排気口１０６、及び、炉内ファン装置１０７は、ゾ
ーン仕切り装置１０９，１０９，１０９によって仕切ら
れた４つのゾーンにそれぞれ配設されており、それぞれ
に操作可能である。

【００２４】この焼戻炉１０１の炉体１０３内の大きさ
は、ベルトコンベア１０８による搬送方向の長さが約９
０００ｍｍ、幅が約１３００ｍｍ、高さが約１５０ｍｍ
の大きさであり、大きさに関しては、一般的な焼戻炉と
同様である。また、各ゾーンのバーナ１０４，１０４
は、炉体１０３の各ゾーンの両側面に、各ゾーンの温度
分布が均一になるように取り付け位置を調節して、それ
ぞれ取り外し可能に配設されている。各バーナ１０４
は、ガス燃焼式のバーナであり、その燃焼排ガスが炉体
１０３内に排出されることにより各ゾーンの温度が上昇
する。

【００２５】また、冷却エア導入口１０５は、炉体１０
３の底部１３１に設けられ、炉外から冷却エアが導入さ
れることにより、炉体１０３内の各ゾーンを冷却するよ
うに形成されている。

【００２６】排気口１０６は、炉体１０３内の各ゾーン
の燃焼排ガス又は冷却空気を排気可能なように炉体１０
３の上部に設けられており、その上端開口部分は開閉自
在に形成されている。この排気口１０６によれば、冷却
エア導入口１０５から冷却エアが入れられると、そのゾ
ーンの内部圧が上昇して隣接するゾーンに影響を及ぼす
ことがあり得るため、この排気口１０６を開閉すること
で内部圧を調整し、隣接するゾーンへの影響を防止する
ことができる。なお、ゾーンの大幅な昇降温には空炉と
なっているゾーンの排気口１０６を開閉することで調整
することができる。

【００２７】炉内ファン装置１０７は、炉体１０３の上
部外面側に炉体１０３内に向けて設けられ、炉体１０３
の天井部分１３２に配置されたファン（図示せず）をモ
ータ（図示せず）によって回転し、各ゾーンのガスを攪
拌させるように構成されている。

【００２８】また、ベルトコンベア１０８は、焼戻炉１
０１の長手方向に、炉体１０３内の底部近傍を通過する
ように敷設され、被熱処理物１１０（被焼戻処理材）を
焼戻炉１０１の入口１１１から搬入し出口１１２から搬
出するように配設されている。このベルトコンベア１０
８には、ステンレスを編み込んで形成されているメッシ
ュベルト１８１が掛け渡されている。なお、このベルト
コンベア１０８は、被熱処理物１１０を、約１００ｍｍ
／ｍｉｎ即ち焼戻炉１０１の入口１１１から出口１１２
までを約９０分で搬送するように制御されている。

【００２９】また、前記の炉体１０３の入口１１１及び
出口１１２には、それぞれ耐熱ステンレス製の熱交流防
止カーテン１１１Ａ，１１２Ａが設けられている。この
熱交流防止カーテン１１１Ａ，１１２Ａは、運転使用中
の焼戻炉１０１のように高温下においては、例えば固体
物がぶつかると容易に彎曲し、そのぶつかった固体物が
通過すると容易に元通りに垂直に垂れ下がる。これによ
り、被熱処理物１１０が炉１０１に搬入搬出される際
の、炉体１０３内と炉体１０３外との熱の交流を最小限
に抑えることができる。

【００３０】各ゾーン仕切り装置１０９は、仕切り装置
本体１９１と、仕切り壁１９２と、仕切りカーテン１９
３とから構成されている。各ゾーン仕切り装置１０９の
仕切り装置本体１９１は、ベルトコンベア１０８による
搬送方向に対して炉体１０３内を４分割するように等間
隔おき（約２２５０ｍｍ間隔毎）に配設されている。こ
れにより、３つのゾーン仕切り装置１０９，１０９，１
０９によって形成される４つの各ゾーンの容積は略等し
くなる。また、それぞれの仕切り装置本体１９１は、そ
の内部に仕切り壁１９２及び仕切りカーテン１９３を収
納可能に形成されている。

【００３１】仕切り壁１９２は、耐熱ステンレス製で、
ベルトコンベア１０８による搬送方向の厚みが約２００
ｍｍの箱型であり、内部は空洞に断熱材を充填した構造
で形成されている。

【００３２】また、仕切りカーテン１９３は、仕切り壁
１９２の下端に吊持されており、ベルトコンベア１０８
による搬送方向の厚みが約２ｍｍに形成されている。そ
して、運転使用中の焼戻炉１０１内のように高温下で
は、例えば固体物がぶつかると容易に彎曲し、そのぶつ
かった固体物が取り除かれると容易に元通りに垂直に垂
れ下がる。

【００３３】前記の仕切り壁１９２は、チェーン（図示
せず）によって吊持されており、このチェーンはスプロ
ケットに掛け渡されてシリンダー（図示せず）のロット
先端に連結されている。このシリンダーの収縮により、
ロットの先端に連結されたチェーンが引っ張られて仕切
り壁１９２が上昇する。逆に、シリンダーが伸張すると
仕切り壁１９２の自重で仕切り壁１９２は降下する。

【００３４】すなわち、仕切り壁１９２は、炉体１０３
内を昇降自在となるように構成されており、最降下した
際は、仕切り壁１９２の下端がベルトコンベア１０８の
メッシュベルト１８１の上面から約５ｃｍ上方の位置あ
たりまで降下し、残りの仕切り壁１９２とメッシュベル
ト１８１との間の隙間は仕切りカーテン１９３によって
仕切られる。また、仕切り壁１９２は、上昇した際は、
炉体１０３の天井１３２近傍まで上昇することにより、
隣接するゾーンの熱が自由に交流するようになる。な
お、ゾーン仕切り装置１０９には、仕切り壁１９２の位
置の確認の為のセンサー（図示せず）が備えつけられて
いる。

【００３５】次に、定量供給装置２０１の構成を、図
７、図８に基づいて説明する。なお、ここでは、熱処理
炉は焼戻炉１０１である場合について説明する。図７
は、焼入炉や焼戻炉などの熱処理炉が連続的に配設され
ている熱処理装置のうちの、焼戻炉に関する装置（以
下、熱処理装置ユニットという。）の概略を例示した側
面説明図である。図８は、本発明の一実施の形態に係る
定量供給装置の概略を示す側面説明図である。

【００３６】定量供給装置２０１は、逐次所定量の被熱
処理物（図示せず）を切り出して焼戻炉１０１へ供給す
るマグネットロータ２０３（切出装置）と、このマグネ
ットロータ２０３から逐次搬送された被熱処理物の重量
を計量する計量装置２０４とを備えている。

【００３７】マグネットロータ２０３は、図８に示すよ
うに、その筒芯が被熱処理物（ワーク）の搬送方向（図
８の矢印ｆの方向）と垂直且つ水平になるように配設さ
れたステンレス製の筒体２０５と、この筒体２０５の内
周面に沿って磁石２０７を回転させる磁石回転駆動手段
２０６とを備えている。

【００３８】磁石回転駆動手段２０６は、筒体２０５の
内周面に沿って回転する磁石２０７と、この磁石２０７
を支持する支持羽根２０８と、この支持羽根２０８を１
８０度の角度で２枚備えて筒体２０５の筒芯を回転軸と
して回転する軸体２０９と、この軸体２０９を回転させ
る切出モータ（図示せず）とを備えている。なお、磁石
２０７は、永久磁石である。

【００３９】計量装置２０４は、計量シャッタ２１０を
備えた受け皿２１１と、受け皿２１１内に搬入された被
熱処理物の重量を受け皿２１１の重量ごと計量する計量
機２１２とを備えている。

【００４０】受け皿２１１は、図示していないが、上面
及び搬送入口側面の２面が開口した略箱状であり、搬送
方向に向かって傾斜した状態で、計量機２１２の上に配
設されている。また、搬送出口側面には計量シャッタ２
１０が設けられており、この計量シャッタ２１０は、エ
アシリンダ（図示せず）によって開閉軸２１０Ａを中心
に回動自在に枢設されることにより、受け皿２１１の搬
送出口側面を、全開、全閉の２段階に開閉自在となるよ
うに設けられている。

【００４１】計量機２１２は、ストレンゲージを内蔵し
たロードセルである。また、この計量装置２０４の受け
皿２１１の搬送出口側には、計量シャッタ２１０が開い
て搬出された被熱処理物を受け取る位置に、洗浄コンベ
ア２２５が配設されており、さらに被熱処理物を焼戻炉
１０１側に搬送するようになっている。

【００４２】前記のような定量供給装置２０１は、図７
に示すように熱処理装置ユニットＥの中に配設されて使
用される。以下にその熱処理装置ユニットＥの概略につ
いて説明する。熱処理装置ユニットＥは、焼戻炉１０１
に所定量の被熱処理物を逐次供給するために、搬送機２
２２と、上昇反転機２２３と、第１フィーダ２２４と、
マグネットロータ２０３と、計量装置２０４と、洗浄コ
ンベア２２５と、洗浄装置２２６と、第２フィーダ２２
７と、搬送ベルト２２８と、焼戻炉１０１とを備えてい
る。

【００４３】搬送機２２２は、被熱処理物の入った専用
缶６を台車（図示せず）に載置された状態で上昇反転機
２２３まで搬送するよう配設されており、この搬送機２
２２の下流側端部付近に上昇反転機２２３が隣接配置さ
れている。上昇反転機２２３は、専用缶６を台車ごと上
昇させると、その専用缶６のみを持ち上げて反転させ、
被熱処理物を第１フィーダ２２４に供給できるようにな
っている。

【００４４】第１フィーダ２２４は、搬送下流側に向け
て３段の階段状に傾斜させて形成されており、裏面側に
設けられた第１フィーダバイブレータ２２４Ａにより振
動されることによって、被熱処理物が平面状にならされ
ながら搬送されるよう構成されている。

【００４５】また、この第１フィーダ２２４には、第１
フィーダ入口ワークセンサ２２４Ｂ、及びエアシリンダ
（図示せず）によって開閉自在に設けられた供給ゲート
２２４Ｃ、及び第１フィーダ出口ワークセンサ２２４Ｄ
が設けられている。なお、供給ゲート２２４Ｃは、閉状
態の時に３０〜５０ｍｍ程度の隙間が生じるように配設
する。

【００４６】前記の定量供給装置２０１のマグネットロ
ータ２０３は、前記第１フィーダ２２４の搬送下流側先
端付近に配設されている。また、計量装置２０４は、マ
グネットロータ２０３に隣接する位置、即ち被熱処理物
が、マグネットロータ２０３によって受け皿２１１に送
られる位置に配設されている。

【００４７】洗浄コンベア２２５は、計量装置２０４の
計量シャッタ２１０が開かれると、その一端２２５Ａに
被熱処理物が供給され、洗浄装置２２６の中を通過し
て、焼戻炉１０１側に搬送されるように配設されてい
る。

【００４８】第２フィーダ２２７は、前記洗浄コンベア
２２５の他端２２５Ｂから供給される被熱処理物を受け
取る位置に配設されている。この第２フィーダ２２７
は、第１フィーダ２２４と同様に、搬送下流側に向けて
３段の階段状に傾斜するよう形成されていて、裏面側に
設けられた第２フィーダバイブレータ２２７Ａにより振
動されることによって、被熱処理物が平面状にならされ
ながら搬送されるよう構成されている。

【００４９】また、この第２フィーダ２２７には、第２
フィーダワークセンサ２２７Ｂ、及びエアシリンダ（図
示せず）によって開閉自在に設けられたワークストップ
シャッタ２２７Ｃ、及びモータ（図示せず）によって
閉、開度１、開度２、全開の４段階に開閉自在に設けら
れた供給ダンパ２２７Ｄが設けられている。搬送ベルト
２２８は、第２フィーダ２２７から送られてくる被熱処
理物を受け取り、焼戻炉１０１の炉内を縦貫するように
配設されている。

【００５０】次に、本発明に係る自動熱処理・保管方法
について説明するとともに、自動熱処理・保管装置１の
作用について説明する。本発明に係る自動熱処理・保管
方法は、各被熱処理物の熱処理温度を演算装置に入力す
る温度入力工程と、各被熱処理物を倉庫に保管しておく
保管工程と、前記各被熱処理物の熱処理順序を演算装置
に入力する順序入力工程と、倉庫に保管されている各被
熱処理物を順序入力工程で入力された順序で熱処理装置
まで搬送する搬送工程と、搬送されてきた被熱処理物を
熱処理する熱処理工程とからなっている。

【００５１】温度入力工程は、入荷された材料（図示せ
ず）の品番、ロットナンバー、焼入れ温度や焼戻し温度
などの熱処理温度、入荷量、出荷時期などの各種データ
を、材料倉庫用パソコン２２にキーボードによって入力
する工程である。なお、同種類の材料（被熱処理物）の
２度目以降の前記データ入力は、バーコードで入力され
る。

【００５２】また、図５に示すように、入荷された材料
は、通い缶から専用缶６に移し替えられる。保管工程
は、各データが材料倉庫用パソコン２２に入力され専用
缶６に移し替えられた材料を、材料入荷コンベア３５及
びクレーン３４によって、材料倉庫３１の所望の棚３１
Ａに入庫する工程である。このようにして各種の材料が
次々と材料倉庫３１に入庫され、保管される。

【００５３】順序入力工程は、材料倉庫３１に保管され
ている材料が、各材料の熱処理温度、特に、材料の種類
の違いによる熱処理温度の違いの範囲が比較的広い焼戻
し温度を優先して比較し、熱処理装置４の各熱処理炉の
温度の変更幅がなるべく小さくて済むような順序に熱処
理されるように、各材料の熱処理順序を設定する工程で
ある。

【００５４】搬送工程は、各材料を、設定された順序に
材料倉庫３１から、クレーン３４及び出庫トラバーサ３
７によって出庫し熱処理装置４まで搬送する工程であ
る。熱処理工程は、搬送されてきた各材料を、各熱処理
炉において、それぞれの材料の各熱処理温度によって熱
処理する工程である。また、熱処理パソコン２４は、各
材料が熱処理装置４に搬送されるのを管理するととも
に、各熱処理炉の温度をその材料の各熱処理温度に維持
又は変更する。このようにして、各被熱処理物は順次熱
処理される。

【００５５】熱処理された製品（被熱処理物）は、クレ
ーン３４などによって製品倉庫３２，３３の所望の棚３
３Ａに入庫され保管される。そして、製品倉庫３２，３
３に保管されている各製品は、製品倉庫用パソコン２３
によって、各出荷時期が管理されている。そして、出荷
時期になると、クレーン３４及び製品出荷コンベア３６
によって、製品倉庫３２，３３から出庫され、出荷され
る。

【００５６】また、順序入力工程では、熱処理装置４の
各熱処理炉の温度の変更幅がなるべく小さくて済むよう
に考慮するとともに、各被熱処理物の出荷時期をも考慮
して熱処理順序を設定する。すなわち、出荷時期が、他
の被熱処理物に比較して特に早い被熱処理物が入荷され
ると、出荷時期に間に合うように、熱処理温度よりも出
荷時期を優先させて、その被熱処理物をそれら他の被熱
処理物よりも先の順序に設定する。これにより、熱処理
炉の温度変更を効率的に行うことができるとともに、被
熱処理物の出荷時期をも管理することができる。

【００５７】次に、前記のようにして構成された焼戻炉
１０１の使用方法を、図６に基づいて、焼戻し温度が６
００度である被熱処理物１１０Ａ，１１０Ａ，・・・を
順次焼戻し処理している状態から、焼戻し温度が４００
度である被熱処理物１１０Ｂ，１１０Ｂ，・・・を順次
焼戻し処理する状態への、移行段階の状態を例に挙げて
説明する。

【００５８】なお、説明の便宜上、炉体１０３内の４つ
に仕切られた各ゾーンを、搬送方向の上流側から順に第
１ゾーンＡ、第２ゾーンＢ、第３ゾーンＣ、第４ゾーン
Ｄと呼ぶ。また、同様に、各仕切り壁１９２，１９２，
１９２を、搬送方向の上流側から順に第１の仕切り壁１
９２Ａ、第２の仕切り壁１９２Ｂ、第３の仕切り壁１９
２Ｃと呼ぶ。また、ベルトコンベア１０８の搬送速度は
前記のように約１００ｍｍ／ｍｉｎである。

【００５９】先ず、第１の被熱処理物１１０Ａがベルト
コンベア１０８によって搬送されて、焼戻炉１０１の入
口１１１から炉体１０３内に搬入される。この際、焼戻
炉１０１の炉体１０３内全体は第１の被熱処理物１１０
Ａの焼戻し温度である６００度に調節されている。な
お、焼戻し温度が同じである種類の被熱処理物を焼戻し
処理する際は各仕切り壁１９２（１９２Ａ，１９２Ｂ，
１９２Ｃ）を降下させておく必要はないため、この第１
の被熱処理物１１０Ａが炉体１０３内に搬入される時に
は、各仕切り壁１９２（１９２Ａ，１９２Ｂ，１９２
Ｃ）は上昇位置（図１中の１９２Ｃのような位置）にあ
る。

【００６０】しかし、各ゾーン毎に加熱手段及び冷却手
段が備えられており、各仕切り壁１９２（１９２Ａ，１
９２Ｂ，１９２Ｃ）が降下位置（図１中の１９２Ａ，１
９２Ｂのような位置）にあっても、全ゾーンを６００度
に保持することができるため、仕切り壁１９２（１９２
Ａ，１９２Ｂ，１９２Ｃ）は降下位置にあっても、前記
の上昇位置にある場合と同様の処理が可能である。

【００６１】そして、第１の被熱処理物１１０Ａが第２
ゾーンＢから完全に搬出される時には、第１の仕切り壁
１９２Ａ、及び第２の仕切り壁１９２Ｂは、降下位置に
配置される。そして、第１の被熱処理物１１０Ａが第２
ゾーンＢから完全に搬出されて第３ゾーンＣに移動する
と、第２ゾーンＢが空炉の状態となり、自動的に第１ゾ
ーンＡを次に焼戻し処理する第２の被熱処理物１１０Ｂ
の焼戻し温度である４００度に温度変更する。

【００６２】すると、焼戻炉１０１の制御装置は６００
度から４００度に温度降下させるのに必要な時間（約５
分）を自動計算して、その時間経過後に、第２の被熱処
理物１１０Ｂがベルトコンベア１０８に載置されて自動
的に第１ゾーンＡに搬入される。

【００６３】従って、第２の被熱処理物１１０Ｂは、第
１の被熱処理物１１０Ａが焼戻炉１０１の入口１１１を
通過してから約５０分（第１ゾーンＡ及び第２ゾーンＢ
の搬送時間約４５分＋第１ゾーンＡの温度変更時間約５
分）後に入口１１１を通過することになる。

【００６４】このようにして、第１の被熱処理物１１０
Ａは第３ゾーンＣにおいて６００度で、第２の被熱処理
物１１０Ｂは第１ゾーンＡにおいて４００度で、それぞ
れ焼戻し処理がなされるが、第１ゾーンＡと第３ゾーン
Ｃの間に介在する第２ゾーンＢを空炉の状態にしている
ので、第１ゾーンＡ（４００度）と第３ゾーンＣ（６０
０度）が互いに与える温度の影響は最小限に抑えられ
る。

【００６５】そして、第１の被熱処理物１１０Ａの後端
が第３ゾーンＣから完全に搬出されて第４ゾーンＤに移
動されると、第２の仕切り壁１９２Ｂは図示のような降
下位置に配置され第２ゾーンＢが第２の被熱処理物１１
０Ｂの焼戻し温度である４００度に降温され始める。

【００６６】なお、前記のように、第１の被熱処理物１
１０Ａと第２の被熱処理物１１０Ｂとの間には、それぞ
れの先端が炉体１０３の同じ地点を通過するまでに約５
０分を要する距離がある。

【００６７】この５０分の時間から、第２ゾーンＢと第
３ゾーンＣの搬送時間約４５分を差し引くと、第１の被
熱処理物１１０Ａの後端が第３ゾーンＣから完全に搬出
された時点の第２の被熱処理物１１０Ｂの位置から、こ
の第２の被熱処理物１１０Ｂの先端が第１の仕切り壁１
９２Ａの位置まで搬送されるのに約５分の時間がある。

【００６８】そして、この約５分の間に温度変更がなさ
れ、第２の被熱処理物１１０Ｂが第２ゾーンＢに搬入さ
れる時には、第２ゾーンＢの温度は４００度になってい
る。そして、まもなく第２の被熱処理物１１０Ｂは第２
ゾーンＢに搬入され始める。

【００６９】なお、この時には第２の仕切り壁１９２Ｂ
及び第３の仕切り壁１９２Ｃは、降下された位置にあ
り、第３ゾーンＣが空炉の状態に置かれる。従って、第
２ゾーンＢ（４００度）と第４ゾーンＤ（６００度）が
互いに与える温度の影響は最小限に抑えられる。

【００７０】このように、焼戻し温度の異なる２種類の
被熱処理物１１０Ａ，１１０Ｂを、１つの焼戻炉で順次
焼戻し処理していく過程において、各被熱処理物１１０
Ａ，１１０Ｂは、第１の被熱処理物１１０Ａと第２の被
熱処理物１１０Ｂとの間に常に空炉の状態のゾーンを介
在させる状態で焼戻し処理されながら搬送される。

【００７１】そして、被熱処理物１１０Ａが第４ゾーン
Ｄからも搬出されると、第３ゾーンＣ及び第４ゾーンＤ
も、順次４００度に温度変更され、焼戻し温度が４００
度である被熱処理物１１０Ｂ，１１０Ｂ，・・・が順次
焼戻し処理される状態となる。

【００７２】次に、本発明に係る定量供給装置２０１の
作用を、説明の便宜上、熱処理装置ユニットＥの作用も
あわせて説明することにより説明する。まず、被熱処理
物の入った専用缶６は、台車（図示せず）に載置された
状態で搬送機２２２によって上昇反転機２２３まで搬送
され、この上昇反転機２２３によって台車ごと上昇され
た後、専用缶６のみが上昇反転機２２３によって持ち上
げられて反転され、専用缶６に入っていた被熱処理物が
第１フィーダ２２４に投入される。

【００７３】次に、上昇反転機２２３によって第１フィ
ーダ２２４に投入された山積み状態の被熱処理物は、第
１フィーダ２２４が第１フィーダバイブレータ２２４Ａ
によって振動されることにより、平面状にならされなが
ら矢印ｂの方向に搬送される。なお、階段状に形成され
ているため、それぞれの段を超えて逆戻りすることはな
い。

【００７４】そして、第１フィーダ２２４が振動するの
と同時に、切出モータが、軸体２０９を矢印ｇ（図８参
照）の方向に回転させ始めることにより、磁石２０７を
筒体２０５の内周面に沿って矢印ｇ（図８参照）の方向
に回転させる。すると、磁石２０７の磁力によって引き
付けられた被熱処理物は、磁石２０７の回転にともなっ
て筒体２０５の外周面に沿って搬送され、計量装置２０
４に送られる。

【００７５】なお、磁石回転駆動手段２０６は、リミッ
トスイッチ（図示せず）によって１回転に１回若しくは
数回又は数回転毎に停止する。そして、停止毎に計量装
置２０４は受け皿２１１内の被熱処理物を計量する。例
えば、計量装置２０４の切り出し量（Ｋｇ／回）を５Ｋ
ｇ／回と設定し、マグネットロータ２０３の一極の磁石
２０７の被熱処理物搬送量を３Ｋｇとすると、磁石回転
駆動手段２０６は５ｋｇに達するまで２回転し、６ｋｇ
を計量し切り出す。以後は自動的に磁石の停止時間で調
整する。

【００７６】また、前記の第１フィーダ２２４の振動の
スピードは、次のように変化する。すなわち、被熱処理
物を感知している第１フィーダ入口ワークセンサ２２４
Ｂが５秒間ＯＦＦの状態が続けば、振動スピードは中速
に切り替わる。そして、第１フィーダ入口ワークセンサ
２２４ＢがＯＮになると、振動スピードは低速に切り替
わる。これらの運転は自動で行われ、マグネットロータ
２０３が回転している間も同様に続けられる。

【００７７】また、第１フィーダバイブレータ２２４Ａ
の低速運転時の周波数は２２Ｈｚ、中速運転時の周波数
は４０Ｈｚ、高速運転時の周波数は６０Ｈｚ、バランス
ウェイトは６０％に設定されている。

【００７８】計量装置２０４は、逐次送られてくる被熱
処理物の重量を計量する。そして、送られてきた被熱処
理物の重量が予めセットしている設定値を超えた場合
は、マグネットロータ２０３の運転を停止するととも
に、その計量値を記憶する。

【００７９】そして、計量シャッタ２１０が開かれ、受
け皿２１１内にある計量された被熱処理物が、バイブレ
ータ（図示せず）の上を通り、洗浄コンベア２２５に送
られ、洗浄装置２２６に送られる。この洗浄コンベア２
２５によって洗浄装置２２６の中を搬送される際に、被
熱処理物は、上方からシャワー状に洗浄水が吹き付けら
れることにより洗浄される。そして、洗浄された被熱処
理物は第２フィーダに散らばって供給される。

【００８０】そして、この第２フィーダ２２７に供給さ
れた被熱処理物は第２フィーダバイブレータ２２７Ａの
作用によってならされながら送られる。そして、この被
熱処理物の先頭を、第２フィーダ２２７に備えられてい
るワークストップシャッタ２２７Ｃがチェックし、被熱
処理物を第２フィーダ２２７上に整列させる。この手順
が終わってから所定時間が経過するとワークストップシ
ャッタ２２７Ｃが開き、被熱処理物が焼戻炉１０１の炉
内を縦貫する搬送ベルト２２８上に送られる。

【００８１】被熱処理物が送られてくると、先走り防止
装置（図示せず）が予め決められている所定の隙間をつ
くる。なお、この先走り防止装置の開度は二段階あり、
被熱処理物の長さに従って、前もって決められる。マグ
ネットロータ２０３の次の回転開始までの時間間隔は計
量装置２０４が計量した重量を基に演算されて決められ
る。

【００８２】これらの作用を繰り返すことにより、本発
明に係る定量供給装置２０１によって所定量ずつに切り
出された被熱処理物が焼戻炉１０１に逐次供給されるこ
ととなる。なお、第２フィーダバイブレータ２２７Ａの
低速運転時の周波数は３５Ｈｚ、高速運転時の周波数は
６０Ｈｚ、バランスウェイトは９０％に設定されてい
る。また、図７は、焼戻炉１０１に関する熱処理装置ユ
ニットＥを例示した説明図であるが、他の焼入炉などの
熱処理炉に関する熱処理装置ユニットについても、これ
と略同様に作用して被熱処理物が供給され熱処理がなさ
れる。

【００８３】このようにして構成された自動熱処理・保
管方法及び自動熱処理・保管装置によれば、熱処理装置
４の各熱処理炉の温度の変更幅がなるべく小さくて済む
ような順序で被熱処理物を熱処理するので、各熱処理炉
の温度変更を効率的に行うことができる。従って、熱処
理炉の温度変更のための待ち時間が少なくて済み、時間
効率が良くなるため、作業効率が良くなるとともに、エ
ネルギー効率も良くなり、コストが抑えられる。

【００８４】また、従来の平面保管から自動倉庫３によ
る立体保管にしたことにより、材料、製品の先入れ先出
しが容易になるとともに、整列保管ができるようにな
り、作業環境が整備される。

【００８５】さらに、演算装置２に各被熱処理物の各種
データが入力されるとともに、その演算装置２が各工程
の作用、動作を管理しており、情報と物流が一元化され
ているため、各工程の進捗状況を容易に把握することが
できるとともに、各倉庫３１，３２，３３の棚毎の在庫
管理が容易となる。また、出荷時期、出荷先の誤りを防
止することができる。加えて、熱処理装置４への材料投
入、製品搬出、及び各倉庫３１，３２，３３における配
置替えを自動化することができる。また、作業者の負担
を減少させることができるため、作業者の作業時間を短
縮し、又は／及び、作業人数を減らすことができる。

【００８６】本発明に係る自動熱処理・保管装置及び自
動熱処理・保管方法は、前記のような構成に限定される
ものではなく、以下のような構成であってもよい。すな
わち、演算装置２は、前記のように、ラック管理パソコ
ン２１と、材料倉庫用パソコン２２と、製品倉庫用パソ
コン２３と、熱処理パソコン２４とからなり、各パソコ
ン２１，２２，２３，２４がＬＡＮによって繋がれてい
るような構成に限定されるものではなく、例えばホスト
コンピュータと複数の端末機からなるものであってもよ
く、又は１台のコンピュータからなるものであっても構
わない。

【００８７】熱処理装置４は、前記のように焼入炉、焼
戻炉が連続的に配設されている構成に限定されるもので
はなく、その他の焼きなまし炉、焼きならし炉なども配
設することができる。また、複数台の熱処理炉が連続的
に配設された連続熱処理装置であることに限定されるも
のでもなく、１台の熱処理炉のみが備えられて構成され
ていてもよい。また、被熱処理物を演算装置２の管理の
下で自動的に搬送できる構成であればよく、例えば、材
料入荷コンベア３５や製品出庫コンベア３６、出庫トラ
バーサ３７などの配置、数量、個々の構成などは、適宜
に構成するとよい。

【００８８】また、熱処理装置４の焼入炉は、前記の焼
戻炉１０１のように、ゾーン仕切り装置１０９を設けて
炉体１０３内を搬送方向に複数のゾーンに仕切った構成
の炉とすることができる。これによれば、温度変更に要
する時間を大幅に短縮することができ、作業効率が向上
する。

【００８９】熱処理装置４は、前記のように焼きなまし
炉や焼きならし炉などを備えている構成とすることもで
きるが、焼きなまし炉や焼きならし炉などについても、
ゾーン仕切り装置１０９を設けて炉体１０３内を搬送方
向に複数のゾーンに仕切った構成の炉とすることができ
ることは勿論である。

【００９０】また、焼戻炉１０１は、前記のような構成
に限定されるものではなく、以下のような構成であって
もよい。すなわち、ゾーン仕切り装置１０９は、前記の
ように３つ設けることに限定されるものではなく、１
つ、２つ、４つ、５つ、・・・と、適宜の数量を設ける
とともに、前記の実施例のように各ゾーン毎に加熱手段
及び冷却手段等を設けることができる。この際、ゾーン
仕切り装置１０９を４つ、５つ、・・・と可能な範囲で
数多く設けてゾーンの数を増やす程、多くの時間が短縮
できる。

【００９１】また、第１の被熱処理物１１０Ａと第２の
被熱処理物１１０Ｂとの間に介在させる空炉の状態のゾ
ーンは、前記実施例のように１つに限定されるものでは
なく、２つでも３つでも、適宜選択するとよい。

【００９２】また、定量供給装置２０１のマグネットロ
ータ２０３の磁石２０７は、永久磁石に限定されるもの
ではなく、電気コイルによる電磁石であってもよい。さ
らに、計量機２１２は、重量を計量できるものであれば
前記のようにストレンゲージを内蔵したロードセルに限
定されるものではなく、例えば、ばね変位式荷重センサ
や、水晶式圧力センサを内蔵したロードワッシャであっ
てもよい。

【００９３】また、自動倉庫３は、その配置や数量など
を適宜に構成すればよく、フォークストッカー方式に限
定されるものでもない。さらにパレットラックにより形
成されていることに限定されるものでもない。

【００９４】

【発明の効果】請求項１に係る自動熱処理・保管方法
は、温度入力工程において、各被熱処理物の熱処理温度
が演算装置に入力され、順序入力工程において、各被熱
処理物の熱処理順序が演算装置に入力され、搬送工程に
おいて、自動倉庫に保管されている各被熱処理物を順序
入力工程において入力された順序で熱処理装置に搬送す
るので、各被熱処理物を所望の順序で自動的に搬送し、
熱処理し、保管することができる。このため、作業者の
負担を減少させることができ、作業者の作業時間を短縮
し、又は／及び、作業人数を減らすことができる。

【００９５】請求項２に係る自動熱処理・保管方法によ
れば、熱処理工程の温度の変更幅がなるべく小さくて済
むような順序で被熱処理物を熱処理するので、熱処理工
程の温度変更を効率的に行うことができる。従って、熱
処理工程の温度変更のための待ち時間が少なくて済み、
時間効率が良くなるため、作業効率が良くなるととも
に、エネルギー効率も良くなり、コストが抑えられる。

【００９６】請求項３に係る自動熱処理・保管装置は、
各被熱処理物の熱処理温度並びに熱処理順序を入力する
演算装置と、各被熱処理物を保管するとともにこの各被
熱処理物を演算装置で入力された熱処理順序で出庫し搬
送する自動倉庫と、搬送されてきた各被熱処理物を熱処
理する熱処理装置とを備えているので、各被熱処理物を
所望の順序で自動的に搬送し、熱処理し、保管すること
ができる。このため、作業者の負担を減少させることが
でき、作業者の作業時間を短縮し、又は／及び、作業人
数を減らすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る自動熱処理・保管装置の全体斜視
図である。

【図２】簡略なシステム構成図である。

【図３】製品倉庫の斜視図である。

【図４】出庫トラバーサの斜視図である。

【図５】物流フロー図である。

【図６】一実施形態に係る焼戻炉の全体説明図である。

【図７】一実施形態に係る定量供給装置が設置された熱
処理装置の概略を示す側面説明図である。

【図８】一実施形態に係る定量供給装置の概略を示す側
面説明図である。

【符号の説明】

１：自動熱処理・保管装置２：演算装置３：自動倉庫４：熱処理装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ２１Ｄ 1/62 Ｃ２１Ｄ 1/62

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】各被熱処理物の熱処理温度を演算装置に入
力する温度入力工程と、各被熱処理物を自動倉庫に保管
しておく保管工程と、前記各被熱処理物の熱処理順序を
演算装置に入力する順序入力工程と、前記自動倉庫に保
管されている各被熱処理物を順序入力工程で入力された
順序で熱処理装置まで自動搬送する搬送工程と、搬送さ
れてきた被熱処理物を熱処理する熱処理工程とからなる
自動熱処理・保管方法。
【請求項２】順序入力工程が、各被熱処理物の熱処理温
度の変更幅が小さくて済む順序に演算装置に入力する工
程であることを特徴とする請求項１に記載の自動熱処理
・保管方法。
【請求項３】各被熱処理物の熱処理温度並びに熱処理順
序を入力する演算装置と、各被熱処理物を保管するとと
もにこの各被熱処理物を演算装置で入力された熱処理順
序で出庫し搬送する自動倉庫と、搬送されてきた各被熱
処理物を熱処理する熱処理装置とを備えた自動熱処理・
保管装置。