JP2008292008A - Furnace workpiece extracting device for heat treatment furnace - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、炉内にワークを搬送するコンベヤが設けられた熱処理炉において、該ワークを炉内から抽出するための装置に関するものである。 The present invention relates to an apparatus for extracting a workpiece from the furnace in a heat treatment furnace provided with a conveyor for conveying the workpiece into the furnace.
炉内に設けられたキャストリンクコンベヤ、メッシュベルトコンベヤ等のコンベヤの上に、自動車用ギヤ材のようなワークを複数列に並べて搬送し、焼鈍等の熱処理をする従来の熱処理炉は、例えば下記特許文献1に示されたように、コンベヤの終端部にシュートを設けることによりワークを滑落させて炉外に抽出するようにしたものが知られている。しかしながら、ワークを高温時に滑落させるとその衝撃によりワークに打痕ができるおそれがあった。
そこで、コンベヤ上のワークを抽出部においてセンサにより検知し、該ワークをロボットアーム先端のチャッカーにより一つずつ把持して炉外に抽出することが考えられたが、炉内は高温度であるので、通常のセンサを設けることが困難であると共に、ワークがコンベヤ上に複数列に並べられていると、そのワークを炉外から光センサにより光学的に検知することも困難となるものであった。このため、ワーク抽出のために汎用ロボットや専用抽出装置を使用することができない状況であった。 Therefore, it was considered that the workpiece on the conveyor was detected by a sensor at the extraction unit, and the workpiece was gripped one by one by the chuck at the tip of the robot arm and extracted outside the furnace, but the temperature inside the furnace was high. In addition, it is difficult to provide a normal sensor, and when the workpieces are arranged in a plurality of rows on the conveyor, it is difficult to optically detect the workpieces from the outside of the furnace with an optical sensor. . For this reason, a general-purpose robot or a dedicated extraction device cannot be used for workpiece extraction.
本発明に係る熱処理炉の炉内ワーク抽出装置は、上記のような技術的課題を解決しようとするもので、熱処理炉内に設けられたコンベヤ上にワークを複数列に並べて搬送すると共に、該熱処理炉の終端壁に形成された抽出口からチャッカーを炉内に装入し、該チャッカーによりワークを一つずつ把持して炉外に抽出するようにした熱処理炉の炉内ワーク抽出装置であって、ワークの各列に対応する検出棒が夫々揺動自在でかつ昇降動可能に支持され、該検出棒の揺動を検知するセンサと該検出棒を昇降動させるアクチュエータを備えた検出装置を炉天井部に設けてなり、該検出棒を炉内に下降状態とし、コンベヤによって搬送されてきたワークが該検出棒の下端部に当たり該検出棒を揺動させることにより該ワークが検知され、該ワークが検知されると該検出棒を上昇させることにより抽出経路を確保し、その後に前記チャッカーにより該ワークを把持して抽出することを特徴とする。
また、本発明は上記炉内ワーク抽出装置において、検出棒を揺動させることによりワークが検知された後、該ワークがチャッカーにより把持されるまでの間に該ワークが移動し得る距離をコンベヤの速度から演算して該チャッカーを動作させるようにしたことを特徴とする。
An in-furnace workpiece extraction device for a heat treatment furnace according to the present invention is intended to solve the technical problems as described above, and conveys the workpieces arranged in a plurality of rows on a conveyor provided in the heat treatment furnace. This is an in-furnace workpiece extraction device for a heat treatment furnace in which chuckers are inserted into the furnace from an extraction port formed in the end wall of the heat treatment furnace, and workpieces are gripped one by one by the chucker and extracted out of the furnace. And a detection device including a sensor for detecting the swing of the detection rod and an actuator for moving the detection rod up and down. Provided on the furnace ceiling, the detection rod is lowered into the furnace, the workpiece conveyed by the conveyor hits the lower end of the detection rod and swings the detection rod, the workpiece is detected, Work is detected It is the the securing extracted path by raising the 該検 Debo, and extracts and then gripping the workpiece by the chucker.
Further, the present invention provides the above-described in-furnace workpiece extraction apparatus, wherein the distance that the workpiece can move after the workpiece is detected by swinging the detection rod and before the workpiece is gripped by the chucker is determined. The chucker is operated by calculating from the speed.
本発明によれば、高温度の熱処理炉抽出部においてもコンベヤ上に並べられたワークの位置を正確に検知することができ、ワークをチャッカーに確実に把持させて抽出することができる。 According to the present invention, the position of the workpieces arranged on the conveyor can be accurately detected even in the high-temperature heat treatment furnace extraction unit, and the workpiece can be reliably gripped and extracted.
図1は本発明の実施形態を示す熱処理炉の抽出部の縦断面図、図2はその水平断面平面図である。同図において、1は熱処理炉2内に設けられたコンベヤ、3は該コンベヤの終端部ローラ、4は該コンベヤの支持ローラである。この熱処理炉2では、図示しない装入部において該コンベヤ1上にリング状のワークWが該コンベヤ上に複数列に整列させて装入配置され、該ワークWは炉内を矢印の方向に搬送されてこの抽出部に至る。該熱処理炉2の終端壁6には抽出口7が形成され、ロボットアーム8に設けられたチャッカー9を該抽出口7から炉内に装入できるようにしている。10はロボット本体、10aはその制御装置、11は炉外コンベヤである。なお、チャッカー9は、複数の爪でワークWの外周を掴んで把持するものであっても、リング状のワークWの内側に複数の爪を入れて該爪を広げることで該ワークWを保持するものであってもよい。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an extraction section of a heat treatment furnace showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a horizontal sectional plan view thereof. In the figure, 1 is a conveyor provided in the
12a〜12dはワークWの各列に対応するように熱処理炉2の炉天井部に設けられた検出装置で、該検出装置は図3にも示したように、ワークWの各列に対応するよう耐熱性の検出棒13が夫々揺動自在でかつ昇降動可能に支持され、該検出棒の揺動を検知する近接スイッチからなるセンサ14と該各検出棒を昇降動させるアクチュエータ15を備え、該各検出棒が炉天井部に開設された透孔16から炉内に垂下されるようにしている。即ち、炉天井部上に流体圧シリンダからなるアクチュエータ15を支持するスタンド17を固設し、該アクチュエータの下向きに伸びる作動杆18に昇降部材19を設け、該昇降部材に水平に設けられた支軸20に検出棒13を枢着し、該支軸20を支点として該各検出棒が後方に自由に揺動し得るようにすると共に、センサ14をアクチュエータの取付基部付近に設け、検出棒13が揺動するとその揺動が該センサ14により夫々電気信号として検知できるようにしている。なお、21はアクチュエータの取付基部付近に設けたガイドローラで、該ガイドローラに検出棒13が摺接するとき該検出棒は鉛直となる。そして、アクチュエータ15の作動杆18を下方に伸張させ該各検出装置12a〜12dの検出棒13を下降状態にすることにより該検出棒13の下端部がコンベヤ1の搬送面から少し離れた状態にて待機されるようにしている。なお、22は検出棒13の上昇を検知するためにスタンド17に取着したセンサである。
12a to 12d are detection devices provided at the furnace ceiling portion of the
このため、コンベヤ1によって搬送されてきたワークWが検出棒13の下端部に当たり、該検出棒を図1に破断線で示したように後方に揺動させ、センサ14を作動させることで、該ワークWが検知される。こうしてワークWが検知されると、その検出装置のアクチュエータ15が作動し、図4に示したように該検出棒13を上昇させ、該検出棒13がワーク抽出の邪魔にならないように抽出経路が確保され、その後、ロボットアーム8が作動し、抽出口7より装入されたチャッカー9によりそのワークWを抽出ラインLにて把持し、該ワークWを炉外コンベヤ11上に抽出させる。
For this reason, the workpiece W conveyed by the
図5はこの炉内ワーク抽出装置の動作を示すフローチャートで、ステップ(1)にて検出装置12a〜12dのセンサ14が作動しワークWが検知されると、ステップ(2)に移行して検出棒13を上昇させると同時にステップ(3)にてタイムカウントを開始する。そして、ステップ(4)にてセンサ22により検出棒13の上昇が確認され、ステップ(5)にてタイムカウント値とコンベヤ1の速度を基としてワークWの移動距離が演算される。即ち、ステップ(5)ではワークWが検知されてから該ワークがチャッカー9により把持されるまでの間に該ワークWが移動し得る距離をコンベヤ1の速度から演算する。そして、ステップ(6)に移行し、ロボットアーム8が抽出処理が可能かどうか(他の列のワークを抽出作業中でないかどうか)が確認され、確認されればステップ(7)に移行し、ロボット本体10の制御装置10aに作動指令をワークWの位置情報と共に出力し、ロボットアーム8およびチャッカー9を動作させる。このため、ロボットアーム8およびチャッカー9はその位置情報を基に動いてワークWを確実に把持することができる。そして、制御装置10aからの信号によってステップ(8)にてこのワークWが炉外に抽出されたことが確認されると、ステップ(9)にて検出棒13を下降させ、次にまたコンベヤ1によって搬送されてくるワークWを検出し得る態勢になる。
FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the in-furnace workpiece extraction device. When the
こうして、検出装置12a〜12dをコンベヤ1によって搬送されてくるワークWの各列に対応するように設けると共に、検出順にロボットに作動指令をし、同時に該ロボットが該ワークWを把持し得る時の該ワークWの移動先位置を該コンベヤ1の速度から演算し、その位置情報を基にロボットを作動させることにより、多列のワークWを確実に把持することができる。
Thus, the
なお、熱処理炉2の装入部において、ワークWは一つの搬入ロボット(図示略)により一定の時間間隔で搬入されることから、図2に示したように、各ワークWは進行方向に一定の間隔gが存するように並べられる。このように一定の間隔gがある場合は、上記ロボットにより把持するに際しても特に上記のように移動先位置を演算しなくてもよいが、図2に破断線で示したワークW′のように前または後にずれて他列のワークWとの進行方向の間隔gがなくなってしまうことがあると、該ワークW′は抽出ラインLを過ぎた位置で把持する必要が生じる。このような場合にも、本発明は請求項2に記載したように、コンベヤの速度からワークが移動し得る距離を演算し、その位置情報を基にロボットを作動させることにより、該ワークW′を確実に把持し抽出することができる。
In addition, in the charging section of the
なお、この実施形態では検出棒13の揺動を検知するセンサ14として近接スイッチを使用したが、該センサにはマイクロスイッチのようなメカニカルなスイッチを用いても、或いは光センサであってもよい。そして、この炉内ワーク抽出装置ではこれらのセンサを炉内に設けることを要しないのでメンテナンスが容易であると共に、高温度の熱処理炉においてもワークの位置を常に正確に検知することができる。
In this embodiment, the proximity switch is used as the
W ワーク
1 コンベヤ
2 熱処理炉
6 終端壁
7 抽出口
8 ロボットアーム
9 チャッカー
10 ロボット本体
12a〜12d 検出装置
13 検出棒
14 センサ
15 アクチュエータ
16 透孔
19 昇降部材
20 支軸
W Work 1
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