JP2016109405A

JP2016109405A - 熱処理装置

Info

Publication number: JP2016109405A
Application number: JP2014250139A
Authority: JP
Inventors: 小松　正幸; Masayuki Komatsu; 正幸小松; 純瓜生; Jun Uryu; 昭一郎岩崎; Shoichiro Iwasaki
Original assignee: Neturen Co Ltd
Current assignee: Neturen Co Ltd
Priority date: 2014-12-10
Filing date: 2014-12-10
Publication date: 2016-06-20
Anticipated expiration: 2034-12-10
Also published as: CN105695669A; JP6466154B2; CN105695669B

Abstract

【課題】ワークの表面に擦過痕がつくことを抑制することができる熱処理装置を提供する。【解決手段】ワークＷを搬送し、ワークの搬送途上でワークを熱処理する熱処理装置１は、熱処理部２と、熱処理部にワークを搬入する搬入部３と、熱処理部からワークを搬出する搬出部４と、を備え、搬入部、搬出部、及び熱処理部は、回転軸が水平に配され、ワークの搬送経路Ｌに沿って並列された複数の搬送ローラ１０と、回転軸が鉛直に配され、搬送経路に沿って搬送経路の水平方向片側に並列された複数のガイドローラ１１と、をそれぞれ有しており、搬送ローラの軸方向の両端部のうち搬送経路の水平方向片側の端部が他方の端部よりも搬送経路の上流側に位置するように、搬送ローラの回転軸は搬送経路に対して斜交している。【選択図】図１

Description

本発明は、熱処理装置に関する。

ワークを搬送し、搬送途上でワークを熱処理する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載された熱処理装置は、並列され搬送経路を構成する多数のローラと、搬送経路に設けられた加熱炉とを備え、ワークは、加熱炉を通過する間に加熱される。ローラの端部には鍔状の案内輪が設けられており、ワークは、案内輪との摺動によって搬送経路上に維持される。

また、この種の熱処理装置において、ワークが供給される搬入部には、典型的には、搬送経路の上流側から下流側に向けて搬送路幅を次第に狭めるガイドが設けられる。供給されたワークは、ガイドを摺動して次第に所定の搬送経路に乗せられる。

特開２００４−１６２９６７号公報

特許文献１に記載された案内輪や上記のガイドとの摺動によって、ワークの表面に擦過痕がつき、ワークの品質が低下する虞がある。

本発明は、上述した事情に鑑みなされたものであり、ワークの表面に擦過痕がつくことを抑制することができる熱処理装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様の熱処理装置は、ワークを搬送し、該ワークの搬送途上で該ワークを熱処理する熱処理装置であって、熱処理部と、前記熱処理部に前記ワークを搬入する搬入部と、前記熱処理部から前記ワークを搬出する搬出部と、を備え、前記搬入部、前記搬出部、及び前記熱処理部は、回転軸が水平に配され、前記ワークの搬送経路に沿って並列された複数の搬送ローラと、回転軸が鉛直に配され、前記搬送経路に沿って該搬送経路の水平方向片側に並列された複数のガイドローラと、をそれぞれ有しており、前記搬送ローラの軸方向の両端部のうち前記搬送経路の前記水平方向片側の端部が他方の端部よりも前記搬送経路の上流側に位置するように、前記搬送ローラの回転軸は前記搬送経路に対して斜交している熱処理装置。

本発明によれば、ワークの表面に擦過痕がつくことを抑制することができ、ワークの品質を高めることができる。

本発明の実施形態を説明するための、熱処理装置の一例の構成を示す図である。図１の熱処理装置の搬入部の構成を示す図である。図１の熱処理装置の熱処理部の構成を示す図である。図１の熱処理装置の熱処理部の構成を示す図である。図１の熱処理装置の搬出部の構成を示す図である。

図１は熱処理装置の一例の構成を示す。

図１に示す熱処理装置１は、ワークＷを搬送し、搬送途上でワークＷを熱処理するものである。ワークＷは、図示の例では比較的長尺な棒材であるが特に限定されるものではなく、例えば管材などであってもよく、その断面形状も四角形状や円形状など種々の形状をとりえる。

熱処理装置１は、ワークＷを熱処理する熱処理部２と、熱処理部２にワークＷを搬入する搬入部３と、熱処理部２からワークＷを搬出する搬出部４と、熱処理部２、搬入部３、及び搬出部４の各部の動作を統括制御する制御部５とを備える。

熱処理部２、搬入部３、及び搬出部４には、回転軸が水平に配され、ワークＷの搬送経路Ｌに沿って並列された複数の搬送ローラ１０と、回転軸が鉛直に配され、搬送経路Ｌに沿って搬送経路Ｌの水平方向片側に並列された複数のガイドローラ１１と、がそれぞれ設けられている。

一部の搬送ローラ１０は図示しない搬送ローラ駆動部によって回転駆動され、これらの搬送ローラ１０の転動によって、ワークＷは、搬送経路Ｌに沿って搬送される。

図２は、搬入部３の構成を示す。

搬入部３には、搬送経路ＬにワークＷを順次供給する供給装置１２が設けられている。供給装置１２は、ガイドローラ１１が設けられている側とは反対側にあたる搬送経路Ｌの水平方向他側に配置されている。

供給装置１２は、搬送経路Ｌに沿って並列された複数のコンベアベルト１３を有する。コンベアベルト１３は、搬送経路Ｌに略直交して水平方向に延びており、間欠的に駆動される。

これらのコンベアベルト１３には、複数のワークＷが搬送経路Ｌと略平行に並置される。コンベアベルト１３の間欠駆動に伴って、ワークＷが搬入部３の搬送ローラ１０上に順次供給される。

搬送ローラ１０は、その回転軸が搬送経路Ｌに対して斜交するように配置されており、搬送ローラ１０の軸方向の両端部１０ａ，１０ｂのうち、ガイドローラ１１が設けられている搬送経路Ｌの水平方向片側に位置する端部１０ａは他方の端部１０ｂよりも搬送経路Ｌの上流側に位置している。

上記のように搬送経路Ｌに対して傾斜した搬送ローラ１０によって搬送されるワークＷは、搬送ローラ１０の転動に伴い、ガイドローラ１１が設けられている搬送経路Ｌの水平方向片側に幅寄せされる。幅寄せされたワークＷは、ガイドローラ１１に接触し、ガイドローラ１１との接触を保って搬送経路Ｌに沿って搬送される。

熱処理部２及び搬出部４においても、搬送ローラ１０は同様に搬送経路Ｌに対して傾斜して配置されており、ワークＷは、ガイドローラ１１側に幅寄せされ、ガイドローラ１１との接触を保って搬送経路Ｌに沿って搬送される。

このように、搬送経路Ｌに対して搬送ローラ１０を傾斜させ、搬送ローラ１０の転動に伴ってワークＷをガイドローラ１１側に幅寄せすることにより、ワークＷを自動的に搬送経路Ｌに乗せ、また、搬送経路Ｌに維持することができる。そして、ガイドローラ１１は転動可能であり、ガイドローラ１１との接触によってもワークＷの表面に擦過痕がつくことを抑制することができる。

図３及び図４は、熱処理部２の構成を示す。

本熱処理装置１では、熱処理部２は、ワークＷを誘導加熱するように構成されており、加熱コイル２０と、加熱コイル２０に交流電力を供給する電源部２１とを有する。

ワークＷの加熱方法は炉加熱であってもよいが、炉加熱では炉の予熱が必要であり、典型的には炉は連続運転される。これに対し、誘導加熱では、炉加熱に比べて加熱立ち上がり時間が極めて短く、加熱の際に加熱コイルに電力を供給すればよいので、一般に、炉加熱に比べてエネルギ効率に優れる。

熱処理部２にてワークＷに施される熱処理は特に限定されるものではなく、焼入れ、焼き戻し、焼鈍し、焼きならし、等を例示することができる。本熱処理装置１では、熱処理部２は、ワークＷに焼入れ及び焼き戻しを施すように構成されており、ワークＷを焼き入れ温度に加熱する第１加熱部２２と、焼入れ温度に加熱されたワークＷを冷却する冷却部２３と、冷却されたワークＷを焼き戻し温度に加熱する第２加熱部２４と、を有する。

第１加熱部２２には加熱コイル２０ａが設けられ、第２加熱部２４にもまた加熱コイル２０ｂが設けられている。加熱コイル２０ａ，２０ｂは、ワークＷの形状などに応じて適宜選択される。

加熱コイル２０ａ，２０ｂに交流電力が供給されると、加熱コイル２０ａ，２０ｂに対向するワークＷの被加熱部位には電磁誘導によって電流が流れ、それにより被加熱部位が加熱される。ワークＷの搬送に伴い、被加熱部位が軸方向に逐次移り、ワークＷの各部が連続的に誘導加熱される。

冷却部２３は、第１加熱部２２にて焼入れ温度に加熱されたワークＷに向けて、図示しない冷却液供給部から供給される冷却液を噴射し、ワークＷを冷却する。

なお、熱処理部２には、鉛直方向に移動可能とされ、搬送ローラ１０との間にワークＷを挟み込む押えローラ２５が適宜設けられている。また、熱処理部２には、水平方向に移動可能とされ、ガイドローラ１１との間にワークＷを挟み込む従動側ガイドローラ２６が適宜設けられている。ワークＷは、搬送ローラ１０と押えローラ２５、また、ガイドローラ１１と従動側ガイドローラ２６とに挟まれることによって加熱による変形が抑制され、ワークＷと加熱コイル２０ａ，２０ｂとの接触が防止される。

図５は、搬出部４の構成を示す。

搬出部４には、搬出されたワークＷがストックされる取出装置３０が設けられている。取出装置３０は、ガイドローラ１１が設けられている側とは反対側にあたる搬送経路Ｌの水平方向他側に配置されている。

取出装置３０は、例えば搬入部３の供給装置１２（図２参照）と同様に、搬送経路Ｌに沿って並列された複数のコンベアベルトを用い、これらのコンベアベルトにワークＷを並置させ、コンベアベルトを駆動してワークＷを取り出すように構成することができる。また、取出装置３０は、ワークＷがその自重によって滑落するシュータとして構成することもできる。

ここで、搬出部４に設けられたガイドローラ１１は搬送経路Ｌに交差する水平方向に移動可能とされており、搬出部４には、ガイドローラ１１を移動させ、搬送されたワークＷを搬送経路Ｌから取出装置３０に向けて押し出すガイドローラ駆動部３１が設けられている。

ガイドローラ駆動部３１は、制御部５によって制御され、制御部５は、ワークＷが搬出されたことを検知してガイドローラ駆動部３１を動作させる。ワークＷの搬出を検知する方法は特に限定されないが、例えば、搬送経路Ｌの終端に適宜なセンサを設け、ワークの先端が搬送経路Ｌの終端に達したことにより、ワークＷが搬出部４に搬出されたことを検知することができる。

搬出部４に搬出されたワークＷは、制御部５によってガイドローラ駆動部３１が動作されてガイドローラ１１が移動されることより、自動的に搬送経路Ｌから押し出されて取出装置３０に移載される。

ここで、搬出部４に設けられたガイドローラ１１は、複数のローラ群に区分されている。図示の例では、搬送経路Ｌの終端から順に第１群１１ａ，第２群１１ｂ、第３群１１ｃに区分されている。また、ガイドローラ駆動部３１は、第１群１１ａ，第２群１１ｂ、及び第３群１１ｃを独立に、ローラ群毎に移動させることが可能に構成されている。

そして、制御部５は、ワークＷの長さに応じた一部又は全部のローラ群が移動されるようにガイドローラ駆動部３１を動作させる。例えば、ワークＷの長さが第１群１１ａの区間長に収まる場合に、第１群１１ａのみ移動されてワークＷが搬送経路Ｌから押し出される。また、図５に示す例のように、ワークＷの長さが第１群１１ａの区間長を超えて第１群１１ａ及び第２群１１ｂを合わせた区間長に収まる場合には、第１群１１ａ及び第２群１１ｂが移動されてワークＷが搬送経路Ｌから押し出される。また、ワークＷの長さが第１群１１ａ及び第２群１１ｂを合わせた区間長を超える場合には、第１群１１ａ、第２群１１ｂ及び第３群１１ｃが移動されてワークＷが搬送経路Ｌから押し出される。

ワークＷの長さは情報は、例えば作業者によって予め制御部５に入力される。また、ワークＷの存在を検出可能な適宜なセンサを第１群１１ａと第２群１１ｂとの間、及び第２群１１ｂと第３群１１ｃとの間に設け、ワークの後端が第１群１１ａ、第２群１１ｂ、第３群１１ｃのいずれの区間に位置しているかを検出し、これらのセンサの出力に基づいて、制御部５がワークＷのおおまかな長さを都度検出するようにしてもよい。

このように、ワークＷの長さに応じた一部又は全部のローラ群を移動させることにより、ワークＷの長さにかかわらず一律に全てのガイドローラ１１を移動させる場合に比べて、エネルギ消費を削減することができる。

なお、上記のガイドローラ１１の区分は一例であり、熱処理装置１にて処理するワークＷの長さのバリエーションに応じて適宜設定することができる。

以上説明したように、本明細書に開示された熱処理装置は、ワークを搬送し、該ワークの搬送途上で該ワークを熱処理する熱処理装置であって、熱処理部と、前記熱処理部に前記ワークを搬入する搬入部と、前記熱処理部から前記ワークを搬出する搬出部と、を備え、前記搬入部、前記搬出部、及び前記熱処理部は、回転軸が水平に配され、前記ワークの搬送経路に沿って並列された複数の搬送ローラと、回転軸が鉛直に配され、前記搬送経路に沿って該搬送経路の水平方向片側に並列された複数のガイドローラと、をそれぞれ有しており、前記搬送ローラの軸方向の両端部のうち前記搬送経路の前記水平方向片側の端部が他方の端部よりも前記搬送経路の上流側に位置するように、前記搬送ローラの回転軸は前記搬送経路に対して斜交している。

また、本明細書に開示された熱処理装置は、前記搬出部の前記ガイドローラが、前記搬送経路に交差する水平方向に移動可能である。

また、本明細書に開示された熱処理装置は、前記搬出部の前記ガイドローラを移動させ、前記搬出部に搬出された前記ワークを前記搬送経路から押し出す駆動部と、前記ワークが前記搬出部に搬出されたことを検知して前記駆動部を動作させる制御部と、をさらに備える。

また、本明細書に開示された熱処理装置は、前記搬出部の前記ガイドローラが、複数のローラ群に区分されており、前記駆動部は、前記ローラ群毎に移動させ、前記制御部は、前記ワークの長さに応じた一部又は全部の前記ローラ群が移動されるように前記駆動部を動作させる。

また、本明細書に開示された熱処理装置は、前記熱処理部が、前記ワークを誘導加熱する。

また、本明細書に開示された熱処理装置は、前記熱処理部が、前記ワークを焼き入れ温度に加熱する第１加熱部と、焼き入れ温度に加熱された前記ワークを冷却する冷却部と、冷却された前記ワークを焼き戻し温度に加熱する第２加熱部と、を有する。

１熱処理装置
２熱処理部
３搬入部
４搬出部
５制御部
１０搬送ローラ
１１ガイドローラ
２０加熱コイル
２１電源部
２２第１加熱部
２３冷却部
２４第２加熱部
３１ガイドローラ駆動部
Ｗワーク

Claims

ワークを搬送し、該ワークの搬送途上で該ワークを熱処理する熱処理装置であって、
熱処理部と、
前記熱処理部に前記ワークを搬入する搬入部と、
前記熱処理部から前記ワークを搬出する搬出部と、
を備え、
前記搬入部、前記搬出部、及び前記熱処理部は、
回転軸が水平に配され、前記ワークの搬送経路に沿って並列された複数の搬送ローラと、
回転軸が鉛直に配され、前記搬送経路に沿って該搬送経路の水平方向片側に並列された複数のガイドローラと、
をそれぞれ有しており、
前記搬送ローラの軸方向の両端部のうち前記搬送経路の前記水平方向片側の端部が他方の端部よりも前記搬送経路の上流側に位置するように、前記搬送ローラの回転軸は前記搬送経路に対して斜交している熱処理装置。
請求項１記載の熱処理装置であって、
前記搬出部の前記ガイドローラは、前記搬送経路に交差する水平方向に移動可能である熱処理装置。
請求項２記載の熱処理装置であって、
前記搬出部の前記ガイドローラを移動させ、前記搬出部に搬出された前記ワークを前記搬送経路から押し出す駆動部と、
前記ワークが前記搬出部に搬出されたことを検知して前記駆動部を動作させる制御部と、
をさらに備える熱処理装置。
請求項３記載の熱処理装置であって、
前記搬出部の前記ガイドローラは、複数のローラ群に区分されており、
前記駆動部は、前記ローラ群毎に移動させ、
前記制御部は、前記ワークの長さに応じた一部又は全部の前記ローラ群が移動されるように前記駆動部を動作させる熱処理装置。
請求項１から４のいずれか一項記載の熱処理装置であって、
前記熱処理部は、前記ワークを誘導加熱する熱処理装置。
請求項１から５のいずれか一項記載の熱処理装置であって、
前記熱処理部は、前記ワークを焼き入れ温度に加熱する第１加熱部と、焼き入れ温度に加熱された前記ワークを冷却する冷却部と、冷却された前記ワークを焼き戻し温度に加熱する第２加熱部と、を有する熱処理装置。