JP4739544B2

JP4739544B2 - インライン式熱処理装置用温度測定装置

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Publication number: JP4739544B2
Application number: JP2001045581A
Authority: JP
Inventors: 丈夫加藤; 賢朗山元; 敏治仲
Original assignee: Ulvac Inc
Current assignee: Ulvac Inc
Priority date: 2001-02-21
Filing date: 2001-02-21
Publication date: 2011-08-03
Anticipated expiration: 2021-02-21
Also published as: JP2002243556A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被処理物を搬送手段により、連接する複数の処理室内に順次搬送して所定の処理を行うインライン式熱処理装置用温度測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１１に示されるバッチ方式の熱処理装置９では、１つの処理室内６で異なる工程の処理が全て行われるため、処理中に被処理物２の温度を測定する場合、予め温度センサとして熱電対４を被処理物２に取り付けて処理室６内に入れておけば、熱処理中の被処理物２の温度をリアルタイムで測定（導線７を介して外部の測定手段５に取り出すこと）ができ、得られた温度情報から直ちにヒータ３を制御することができる。
【０００３】
しかし、更なる製品の品質向上、生産性の向上及び生産のコストダウンを図るためには、処理をインライン式にする必要がある。図１２に一例として、搬送手段にラックとピニオンを使ったインライン式熱処理装置２５を示す。
【０００４】
処理室２４は炉壁１５によって、ヒータｈを備えた加熱部１６と搬送部２７とに区切られている。加熱処理される被処理物１２を載せたキャリアフレーム１１は、仕切弁１４を開けて隣接する前処理室（または仕込室）２６から処理室２４の加熱部１６に搬入され、加熱処理後、仕切弁２９を開けて次室の後処理室（または取出室）２８へ搬出される。
【０００５】
その搬送機構を説明すると、先ず、図示しない外部にあるモータの回転駆動がその駆動軸１７を介して小ピニオン２１ａに伝えられ、この小ピニオン２１ａと歯合する大ピニオン２１ｂが回転される。これによって、大ピニオン２１ｂと係合するピン１３を設けたラック８は矢印ｄ方向へ移動する。それに伴って、ラック８に接続されているハンガー１８も矢印ｄ方向へ移動し、ハンガー１８に吊り下げられたキャリアフレーム１１を搬送する。また、処理室２４の壁に固定されたレール２２の上を移動する４個の車輪１９がそれぞれ軸２０によってハンガー１８に接続されている。軸２０の一端はハンガー１８に固定されており、他端は車輪１９の中心に嵌め込まれて回転自在となっている。これによって、ハンガー１８は支持されると同時にラック８の移動に伴って移動する。
【０００６】
このようにインライン式の熱処理装置では、連接する複数の処理室が（上述した例では３つの処理室しか示さなかったが）仕切弁で仕切られているため、熱電対を被処理物に取り付けたままでの、その外部の測定機器へと接続される導線を引きずりながらの測定はできない。
【０００７】
そこで、従来、インライン式熱処理装置では、以下の手法で被処理物の温度測定をしていた。
【０００８】
先ず、第１従来例として、実際の生産処理の前にテスト測定をするようにしている。これは各処理室ごとに被処理物と熱電対を室温にてセットし、それから昇温して実際の使用温度（処理温度）における温度分布を予め測定しておく。図１３のグラフに示されるように、ヒータからの加熱により処理室内が室温から設定された処理温度まで上昇し、被処理物も室温から昇温される。そして、昇温後の均熱域に至ると、被処理物の最も温度の高い箇所（ＭＡＸ）と最も温度の低い箇所（ＭＩＮ）との温度差ΔＴが少なくなるように処理室内の温度は一定に保持される。このようにして、予め各室ごとの被処理物の温度特性を得てから、これに基づいて実際の処理におけるヒータの制御を行う。
【０００９】
しかし、実際は各室ごとにそれぞれ異なった処理温度が設定されており、被処理物は搬送手段により搬送されて各処理室に入るのであるが、すでにその処理室は設定温度にまで加熱されている。従って、図１４に示されるように、被処理物が設定温度近くにまで上昇する昇温時間ｔ２は、室温からの昇温時間ｔ１より短くなる。よって、上述した室温からの昇温によるテスト測定で得られるデータは実際の生産処理における温度特性とは異なる。
【００１０】
従って、ｔ２が不明であるため、実際の生産における昇温時間を決定する際、予め得たｔ１の昇温時間で被処理物を熱処理して、そして処理されて出てきた被処理物の状態を確認して、徐々に昇温時間をｔ１より小さくしていく（ｔ１−α）。以上の作業を繰り返して最適な昇温時間ｔ２に近づけていく。従って、手間と時間がかかり、また設定された時間がｔ２より長いと、生産時間が実際よりも長くなることになるので効率の良い生産ができないことになり、ｔ２より短いと十分な処理ができなくなる。。また、特に多室になると、各処理室ごとに被処理物と熱電対を入れて、その室ごとの処理温度における温度特性を測定しなければならないので、大きな手間と時間がかかる。
【００１１】
次に、第２従来例として、記憶式温度測定器を用いる測定がある。これは、「ストアー」と呼ばれる真空高温下（２００℃）で約６０分間被処理物の温度を電気的に記録できる機器を被処理物と一緒に各処理室を通して、被処理物の受けた熱履歴（熱電対を介してストアーに記録される各処理室ごとにおける温度情報）を熱処理装置外に出てきた後、測定データとして取り出すようにしている。
【００１２】
しかし、特に温度制御の要素が多くある場合にはやはり大きな時間と手間がかかる。例えば９分割制御のマスタースレーブ方式による温度制御では、測定点のうちの１箇所をマスター側とし、このマスター側と他の８箇所のスレーブ側とをそれぞれ測定温度を比較して偏差が小さくなるように、それぞれのスレーブ側の加熱制御系のＰＩＤ制御量を設定するのであるが、この場合には、ストアーに記録されたそれぞれのデータを見て、各部の制御量を設定し直し再び各処理室内を通していく。これを何度も繰り返すことにより必要とする温度条件をしぼり込んでいく。また、被処理物の条件（種類、大きさ、形状、熱容量等）が変更されると、温度条件のしぼり込みをまた最初から行う必要がある。従って、実際の生産よりも最適な加熱制御条件の調整に多くの時間がかかってしまい、生産のコストアップになる。
【００１３】
更に、以上の第１、第２従来例で示したインライン式熱処理装置における温度測定では、熱処理中にリアルタイムで被処理物の温度情報が得られず、従って、被処理物側の異常（昇温が早過ぎる、遅過ぎる等）に関係なく、加熱制御プログラムが進行していくので不良品ができてしまうことがある。そこで、第３従来例として、熱処理中にリアルタイムで被処理物の温度情報を得て、この得られた温度情報から直ちに加熱制御系にフィードバックをかける温度制御がある。
【００１４】
これは、テレメトリー（遠隔測定法）による測定であり、温度情報を被処理物に取り付けた発信器より発信して、電波を利用して外部の測定装置に伝送して測定するようにしている。
【００１５】
しかし、この測定法はノイズに弱く、特にヒータが通電状態であると正確な測定ができなくなる。このため、熱処理中にヒータを一時的に切って、その間に素早く測定するという方法がとられたが、これでは長時間の測定ができず正確な測定ができなかった。また、熱処理中にヒータを、被処理物や処理室内の状態に関係なくストップさせることは好ましくない。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は上述の問題に鑑みてなされ、処理中の被処理物の温度をリアルタイムで（即時的に）精度良く測定できるインライン式熱処理装置用温度測定装置を提供することを課題とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
以上の課題は、被処理物に所定の処理を行う少なくとも１つの処理室の前後に仕込室、取出室が相連接して設けられ、この処理室内に前記被処理物を順次搬送するための搬送手段を備えたインライン式熱処理装置の温度測定装置であって、前記被処理物に取り付けた少なくとも１つの熱電対と、該熱電対の出力を測定する測定手段とを含み、前記熱電対と前記測定手段との間にカップリング手段を設け、該カップリング手段は、前記処理室の静止部に取り付けられた係合部と、前記搬送手段に取り付けられ共に前記搬送の方向へ移動する被係合部とから成り、前記係合部は前記測定手段と接続され、前記被係合部には前記熱電対の端子が取り付けられており、前記被処理物の温度を測定するときには、前記係合部と前記被係合部とを係合させるようにしたことを特徴とするインライン式熱処理装置用温度測定装置、によって解決される。
【００１８】
すなわち、被処理物に取り付けられた熱電対と、測定手段との間には着脱自在のカップリング手段が設けられているので、インライン式熱処理装置において、被処理物の各処理室への搬送を妨げることはなく、実際の処理中における被処理物の温度を正確に測定することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００２０】
図１、図２は本実施の形態によるインライン式熱処理装置用温度測定装置３０の要部を示し、図１は、図２における［１］−［１］線方向の断面図、図２は、図１における［２］−［２］線方向の断面図である。
【００２１】
従来例で示したインライン式熱処理装置と同様、ハウジング３４内で、炉壁８４により、処理室８１と搬送手段５３の配設室Ｑとが区切られており、ラック７７とピニオン１４３により、被処理物（図示せず）を収容した収容体としてのキャリア８５を吊り下げるハンガー８０を搬送方向に移動させる。
【００２２】
搬送手段５３は、ハンガー８０と、ハンガー８０に固定された軸７８ａのまわりに回転自在に取り付けられた車輪７８と、ハウジング３４に固定され車輪７８を搬送方向にガイドする手段としてのレール７９と、ハンガー８０の上部に一体的に取り付けられ、搬送方向に延びるラック７７と、このラック７７と係合するピニオン１４３とから構成される。
【００２３】
ハンガー８０からはガイド筒８３（図１参照）によりキャリア８５が処理室８１内に吊り下げられており、キャリア８５内には被処理物が収容されている。炉壁８４にはヒータ８２が取り付けられ、搬送手段５３と処理室８１との間には熱のリフレクター８７が設けられている。
【００２４】
ハンガー８０の垂直壁部には台座１２６が固定されており、この台座１２６に対して、被係合部６５が搬送方向にスライド可能に取り付けられている。被係合部６５にはコネクタ端子部１１３が形成されており、図３〜図５に詳述するが、取付板１０２に円筒形状の受け部７６が取りつけられ、受け部７６の外周面には支持リング１０４が取りつけられている。支持リング１０４には、２本の位置決めピン７１、７２と、１２本の端子ＡＬ１〜ＡＬ３及びＣＨ１〜ＣＨ９（図示では１０本）が、周方向に取りつけられている。これら１２本の端子ＡＬ１〜ＡＬ３及びＣＨ１〜ＣＨ９には、それぞれキャリア８５内の被処理物に取りつけられた熱電対の測温接点からの導線が、ガイド筒８３内を通されて、接続されている。この配線関係については、後で図９を参照して詳述する。
【００２５】
図１及び図２において、ハウジング３４の左方には開口３７が形成されており、この部分にリング状の取付盤３６がその円周方向に配設された複数のボルト５１とナット５０によりハウジング３４に取りつけられている。そして、開口３７及び取付盤３６の中央孔を塞ぐように円板状のカバー３８が円周方向に配設された複数のボルト４９によって取付盤３６に取りつけられている。符号３５及び６４はシールリングである。
【００２６】
カバー３８には、係合部駆動機構１１４が取りつけられており、この係合部駆動機構１１４に形成された係合部６６が、ハウジング３４内で被係合部６５と対向している。これら係合部６６と被係合部６５とによりカップリング手段１１８が構成される。
【００２７】
係合部駆動機構１１４は、係合部駆動シリンダ３３と、これによって駆動される係合部駆動ロッド５８と、係合部駆動ロッド５８の上方に設けられた第２カバー駆動シリンダ３１とこれによって駆動されるロッド５５と、係合部駆動ロッド５８の下方に設けられた第１カバー駆動シリンダ３２とこれによって駆動されるロッド５６と、係合部駆動ロッド５８の左右に一対配設されたガイドパイプ９０ａ、９０ｂとから主として構成される。
【００２８】
第２カバー駆動シリンダ３１及び第１カバー駆動シリンダ３２は、カバー３８に対して固定されている。係合部駆動ロッド５８とガイドパイプ９０ａ、９０ｂは、取付板８９を介して一体的に取りつけられており、係合部駆動シリンダ３３により係合部駆動ロッド５８が、カバー３８に取付ボス４０を介して取りつけられたガイド筒体５２にガイドされて矢印Ｅ方向へ移動すると、ガイドパイプ９０ａ、９０ｂも共に、それぞれカバー３８に固定されたガイド筒体９２ａ、９２ｂにガイドされて矢印Ｅ方向へ移動する。
【００２９】
更に、カバー３８には、係合部駆動ロッド５８とガイドパイプ９０ａ、９０ｂを収容するケース５７が取りつけられており、先に説明した係合部駆動ロッド５８をガイドするガイド筒体５２は、ケース５７に対してその内部で上下に一対固定された支持部材４６ａ、４６ｂによって支持されている。
【００３０】
次に、係合部駆動ロッド５８の先端部５８ａに形成された係合部６６について説明する。図２に示されるように先端部５８ａに固定された係合リング５９に取付板８９が取りつけられている。係合リング５９には、被係合部６５に形成された１２本の端子ＡＬ１〜ＡＬ３及びＣＨ１〜ＣＨ９と対応して１２個の受口が円周方向に形成されている。また、被係合部６５の２本の位置決めピン７１、７２に対応した位置決め用の孔も形成されている。各受口にはそれぞれ導線が接続されており、これら１２本の導線１００は取付板８９上で６本ずつに分けられ、取付板８９に形成された２つの孔からガイドパイプ９０ａ、９０ｂ内へと導かれている。ガイドパイプ９０ａ、９０ｂ内へと導かれた導線１００は、図２に示されるようにガイドパイプ９０ａ、９０ｂのハウジング３４外の端部から、図示しない測定手段へと接続される。
【００３１】
次に、図１を参照して、ケース５７にはこの開口５７ａを開閉する第１カバー６０がヒンジＨを介して取りつけられている。第１カバー６０の下部には第１カバー取付部材６２が取りつけられ、この第１カバー取付部材６２は、ケース５７に取付部材４８を介して取りつけられたピン６１のまわりを回動自在となっている。更に、第１カバー取付部材６２には第１カバー駆動片６３が取りつけられている。また、この第１カバー駆動シリンダ３２の駆動ロッド５６の先端部には、２つの取付ねじ５６ａ、５６ｂが取りつけられ、これら取付ねじ５６ａ、５６ｂの間をスライド可能に第１カバー駆動片６３が係合している。
【００３２】
次に、被係合部６５について詳しく説明する。図３は、図１における被係合部６５の拡大図、図５は、図２における被係合部６５の拡大図、図４は、図５における［６］−［６］線方向の断面図を示す。
【００３３】
上記で説明したコネクタ端子部１１３が取りつけられている取付板１０２には、搬送方向Ｆに関して前後に一対の取付リング１０５ａ、１０５ｂが形成されており、これら取付リング１０５ａ、１０５ｂにはそれぞれねじ孔が形成されている。ハンガー８０に固定された台座１２６には、搬送方向Ｆに関して前後に一対のばね受け１１０ａ、１１０ｂが形成されており、これらばね受け１１０ａ、１１０ｂには、取付リング１０５ａ、１０５ｂのねじ孔と中心を一致させた貫通孔が形成されている。
【００３４】
ばね受け１１０ａ、１１０ｂの貫通孔には、それぞれボルト１０６ａ、１０６ｂが、その軸部を台座１２６の中心線Ａに垂直方向に挿通されており、挿通された軸部先端はそれぞれ、取付リング１０５ａ、１０５ｂに螺着されナット１１２ａ、１１２ｂにより固定されている。ばね受け１１０ａ、１１０ｂとボルト１０６ａ、１０６ｂの頭部との間には、それぞれ２個ずつのばね座１０７ａ、１０７ａと１０７ｂ、１０７ｂを介して、圧縮ばね１０８ａ、１０８ｂが設けられている。
【００３５】
図３を参照して、台座１２６の上部には、水平なばね受け部１２４が形成されており、このばね受け部１２４に形成された貫通孔にはロッド１２３が挿通し、ロッド１２３の上端にはピン１２１によりストッパ部材１２０が取りつけられている。ロッド１２３の下端には弧状の当接面を有する当接部材１２５が一体的に取りつけられている。ばね受け部１２４と当接部材１２５との間には圧縮ばね１２２がロッド１２３に巻回されて配設されており、被係合部６５側の取付板１０２の上端に水平に取りつけられた当接板１０３に、その弧状の当接面を当接させている。
【００３６】
取付板１０２には、コネクタ端子部１１３全体を覆うように円筒形状のケース７５が取りつけられている。ケース７５の上部にはヒンジＨ’を介して、ケース７５の開口７５ａを開閉する第２カバー７０が取りつけられている。ヒンジＨ’の構成について説明すると、ケース７５の上部に２つの取付部材１２８ａ、１２８ｂが取り付けられており、これら取付部材１２８ａ、１２８ｂに形成された孔にピン６８が通されて支持されている。また、ピン６８には２つの第２カバー取付部材１２９ａ、１２９ｂが回動自在となっており、これら第２カバー取付部材１２９ａ、１２９ｂには、第２カバー７０と第２カバー駆動片６７が取りつけられている。更に、ピン６８には２つのトーションコイルばね１３２ａ、１３２ｂが巻回されており、その一端はケース７５上部に取り付けられたガイド部材１３０ａ、１３０ｂにそれぞれ当接しており、他端は第２カバー７０に当接している。
【００３７】
次に、図７を参照して、搬送手段５３の駆動機構１４６について説明する。上述したように、モータの回転駆動力は、モータの駆動軸１４０ａに固定された小ギヤ１４１、この小ギヤ１４１と噛合する大ギヤ１４２、大ギヤ１４２と回転軸１４２ａを共通させて一体的に回転するピニオン１４３へと伝わる。
【００３８】
駆動軸１４０ａおよび回転軸１４２ａの両端は、一対の回動レバー１３９ａに形成された孔にそれぞれ嵌合している。回動レバー１３９ａは、駆動軸１４０ａの中心と回転軸１４２ａの中心とを結ぶ直線Ｌが、回転軸１４２ａの中心とピニオン１４３とラック７７との係合点とを結ぶ直線Ｍからピニオン１４３の回転方向Ｎ側へ偏位して設けられており、駆動軸１４０ａを中心として回動可能となっている。
【００３９】
回動レバー１３９ａの上方にはそれぞれ、ばね１３６ａが配設されており、ばね１３６ａの一端は、ハウジング３４に固定された取付金具１４４ａ、１４４ｂにそれぞれ固定され、他端は回動レバー１３９ａの上部に固定された取付部材１３７ａにそれぞれ固定されている。また、回動レバー１３９ａの下方では、ハウジング３４に固定された取付金具１３３ａにストッパボルト１３８ａが取り付けられており、図７で示される回動レバー１３９ａの位置で当接しており、この位置からの、方向Ｎと逆方向への回動を規制している。
【００４０】
符号１３４はエアシリンダを示すが、この駆動ロッド１３５には、一体的に水平アーム部１３５ａと傾斜アーム部１１９ａが形成されており、駆動ロッド１３５の上下方向の移動と共に上下動を行う。
【００４１】
次に、図９を参照して熱電対の配線について説明する。被処理物には、アルメルとクロメルの組み合わせで、９箇所に９個の測温接点ＴＨＣ１〜ＴＨＣ９が取りつけられている。これら測温接点ＴＨＣ１〜ＴＨＣ９からのアルメル線とクロメル線は、図９に示すように被係合部６５のコネクタ端子部１１３の端子ＡＬ１〜ＡＬ３及びＣＨ１〜ＣＨ９へと接続されている。ここで、接点数を減らすため端子ＡＬ１〜ＡＬ３を共通させて使用している。
【００４２】
これら端子ＡＬ１〜ＡＬ３及びＣＨ１〜ＣＨ９が、後述するように温度測定時に係合部６６と係合すると、係合部６６は導線１００を介して外部の測定手段１１５に接続しているので、被処理物の９点の温度が測定される。
【００４３】
本実施の形態によるインライン式熱処理装置用温度測定装置は以上のように構成されるが、次にこの作用について説明する。
【００４４】
先ず、図７を参照して、モータからの回転駆動力が小ギヤ１４１及び大ギヤ１４２を介してピニオン１４３に伝わり、ピニオン１４３は方向Ｎへ回転される。これによりピニオン１４３と係合するラック７７が図７において右方へと移動する。これらピニオン１４３とラック７７との噛み合い時には、ピニオン１４３は、モータの駆動軸１４０ａを中心とし、回動レバー１３９ａと共に上方向へと回動して逃げるような動きをする。このとき、ばね１３６ａが取付部材１３７ａに引っ張られて伸び、回動レバー１３９ａとピニオン１４３を戻す働きをする。また、このとき水平アーム１３５ａと傾斜アーム１１９ａは、図７において一点鎖線で示される位置にある。
【００４５】
被処理物の温度測定を行う場合には、図１において被係合部６５を係合部６６に対して対向させる位置で停止させるようにする。モータの駆動の停止によるピニオン１４３の停止後、ピニオン１４３の歯とラック７７のピンとの間には間隙があるため、ラック７７は慣性力で更に進み、ピニオン１４３を押し上げようとするが、モータが停止されると、シリンダ１３４のロッド１３５が駆動され、水平アーム１３５ａと傾斜アーム１１９ａを、図７において一点鎖線で示される位置から降下させ、回動レバー１３９ａに押し当てる。これにより、ピニオン１４３の押し上げが阻止され、ラック７７の、モータの停止後の移動も抑えることができる。従って、ラック７７に取りつけられた被係合部６５を精度良く停止させることができる。
【００４６】
被係合部６５が停止されると、先ず、第１カバー駆動シリンダ３２のロッド５６が図１において左方へ駆動される。これにより、ロッド５６先端部の２つの取付けねじ５６ａ、５６ｂ間に係合された第１カバー駆動片６３をピン６１のまわりに回動させ、ケース５７の開口５７ａを覆う第１カバー６０を開ける。次いで、第２カバー駆動シリンダ３１のロッド５５を図１において右方に駆動させ、その先端を第２カバー駆動片６７に当接させて押し、ピン６８のまわりに回動させる。これにより、ケース７５を閉じている第２カバー７０が開けられる。なお、被係合部６５と係合部６６を係合させるとき以外は、これら第１カバー６０及び第２カバー７０は閉じられているので、例えば、処理室８１内でろう付け処理が行われている場合には、ろう材中に含まれるマグネシウム等が蒸発して、被係合部６５と係合部６６に付着するのを防ぐことができる。
【００４７】
次いで、シリンダ３３の係合部駆動ロッド５８を図１において右方へ駆動させ、その先端部５８ａを被係合部６５の受け部７６内へと挿入させ、係合部６６に形成された１２個の受口に、コネクタ端子部１１３の１２本の端子ＡＬ１〜ＡＬ３及びＣＨ１〜ＣＨ９が係合される。従って、図９に示されるように、被処理物に取り付けられた熱電対の測温接点ＴＨＣ１〜ＴＨＣ９が測定手段１１５と電気的に接続し、熱処理を受けている最中の被処理物の温度をリアルタイムで測定することができる。
【００４８】
次に、図５、６を参照して、係合時の位置合わせについて説明する。図５、６において、一点鎖線Ａは停止後の台座１２６の中心を、２点鎖線Ｂは係合部６６側の中心を示す。すなわち、被係合部６５が係合部６６に対して中心がずれて停止したときの状態を表す。この状態で、ロッド５８の円錐形状をした先端部５８ａが受け部７６に挿入されると、図６に示されるように、被係合部６５に方向Ｆに動こうとする力が働き、圧縮ばね１０８ｂを伸ばして、圧縮ばね１０８ａを縮ませて、方向Ｆへスライドする。これにより被係合部６５はその中心を係合部６６の中心Ｂと一致させて係合される。従って、被係合部６５の停止位置がずれても、係合時に修正することができる。
【００４９】
また、図３を参照して、コネクタ端子部１１３は、取付板１０２に形成された当接板１０３を介して、圧縮ばね１２２により付勢された当接部材１２５が下方に押しつけているので、コネクタ端子部１１３の下側の処理室８１（図１参照）からの熱による上への変形を抑えることができる。従って、搬送方向に垂直な方向での位置精度も良好に保てる。
【００５０】
以上述べたように、本実施の形態によれば、熱処理中の被処理物の温度情報をリアルタイムで得ることができるので、得られた温度情報から直ちにヒータを最適な加熱条件となるようにコントロールすることができる。例えば、図１０に示すように、時間ｔ’で被処理物の９箇所の各測定点（グラフでは３点しか示さない）の温度を見て、昇温の早い測定点ａの昇温が止まるように、時間ｔ''では昇温の遅い測定点ｃを温度Ｔ３に上昇するまで他の箇所の昇温をストップさせるように、ヒータを制御できる。これによって、被処理物全体の過昇温や被処理物の各箇所における温度差が大きくなることを防止でき、品質の良い製品を生産できる。
【００５１】
次に、図８を参照して、本発明の第２の実施の形態によるインライン式熱処理装置用温度測定装置１６４について説明する。
【００５２】
第１の実施の形態と同様、ハンガー１５３に取りつけられたラック１５１に係合するピニオン１５０の駆動により、ハンガー１５３はレール１６５により車輪１６３をガイドされて搬送される。ハンガー１５３からは、ガイド筒１５４を介してキャリア１５８が吊り下げられており、断熱材１５５とヒータ１５６が設けられた処理室１５７へとキャリア１５８は搬送される。ハンガー１５３には、第１の実施の形態と同様な被係合部６５が取りつけられているが、そのコネクタ端子部１１３は上に向けられて取りつけられている。そして、ハウジング１５７の上部に、第１の実施の形態と同様な係合部駆動機構１１４が取りつけられており、係合部６６がコネクタ端子部１１３と対向している。
【００５３】
第１の実施の形態と同様、キャリア１５８には被処理物（図示せず）が収容されており、被処理物に取りつけられた９個の熱電対の測温接点からの導線はガイド筒１５４内を通って、コネクタ端子部１１３に接続されており、温度測定時には被係合部６５は停止され係合部６６と係合する。これによって、被処理物の温度は外部の測定手段に出力され測定される。また、符号１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃは、処理室１５７内の空間温度測定用の熱電対を示し、ハウジング１５７に取りつけられている。被処理物の温度以外にも、空間温度の測定も行いヒータ１５６をコントロールするようにしている。これは第１の実施の形態も同様である。なお、符号１６１はヒータ１５６の水冷電極であり、１５２及び１６２は水冷配管を示す。
【００５４】
本第２の実施の形態においても、熱処理中の被処理物の温度測定を行いながらヒータをコントロールできるので、生産性及び製品の品質を向上できる。
【００５５】
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、勿論、本発明はこれらに限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【００５６】
以上の各実施の形態では、被係合部６５に端子を取り付け、係合部６６にソケットを取りつけたが、これが逆でも良い。
【００５７】
また、以上の各実施の形態では、係合部６６を熱処理装置のハウジングに取りつけたが、これに限ることなく他の静止部でも良い。例えば、キャスターの付いた台に取りつければ係合部６６を他の熱処理装置に対して共通して使うことができる。
【００５８】
また、以上の各実施の形態では、外部の測定手段へと熱電対の導線を導くガイドパイプを９０ａ、９０ｂの２本としたが、これに限らず、例えば１本でも良い。
【００５９】
また、以上の各実施の形態では、搬送手段に、ラックとピニオンを用いたが、これに限ることなく、例えば、シリンダ装置による搬送方向へのロッドの駆動によりキャリアを移動させるようにしてもよい。また、搬送手段は処理室の上側にではなく、下側や横方向に設けても良い。更に、車輪に代えて、ローラーやレールに形成された溝又は突部と係合する部材をレールに沿わせてガイドされるようにしても良い。
【００６０】
また、以上の各実施の形態では、被処理物の９点測温としたが、これ以外の測定点の数でもよい。勿論、端子及びソケットの数も１２に限られない。また、アルメルとクロメル以外の組み合わせの熱電対を用いてもよい。
【００６１】
【発明の効果】
本発明のインライン式熱処理装置用温度測定装置によれば、手間と時間をかけることなく、処理中の被処理物の温度を精度良く測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるインライン式熱処理装置用温度測定装置を示す縦断面図である。
【図２】図１における［２］−［２］線方向の断面図である。
【図３】図１における被係合部の拡大図である。
【図４】図５における［６］−［６］線方向の断面図である。
【図５】図２における被係合部の拡大図である。
【図６】図５の状態から被係合部が係合時に右方へ動いた状態の図である。
【図７】搬送手段の主要部の縦断面図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態によるインライン式熱処理装置用温度測定装置を示す縦断面図である。
【図９】被処理物に取りつけられた熱電対の測定手段への接続を示す配線図である。
【図１０】本発明の効果を説明するためのグラフである。
【図１１】バッチ炉における被処理物の温度測定を示す概略図である。
【図１２】従来のインライン式熱処理装置の縦断面図である。
【図１３】従来の温度測定を説明するためのグラフである。
【図１４】図１３と比較するための従来の温度測定を説明するためのグラフである。
【符号の説明】
３３シリンダ
３４ハウジング
５３搬送手段
５８駆動ロッド
６５被係合部
６６係合部
７７ラック
８１処理室
８２ヒータ
８５キャリア
１４３ピニオン

Claims

被処理物に所定の処理を行う少なくとも１つの処理室の前後に仕込室、取出室が相連接して設けられ、この処理室内に前記被処理物を順次搬送するための搬送手段を備えたインライン式熱処理装置の温度測定装置であって、
前記被処理物に取り付けた少なくとも１つの熱電対と、該熱電対の出力を測定する測定手段とを含み、前記熱電対と前記測定手段との間にカップリング手段を設け、該カップリング手段は、前記処理室の静止部に取り付けられた係合部と、前記搬送手段に取り付けられ共に前記搬送の方向へ移動する被係合部とから成り、前記係合部は前記測定手段と接続され、前記被係合部には前記熱電対の端子が取り付けられており、前記被処理物の温度を測定するときには、前記係合部と前記被係合部とを係合させるようにし、
前記搬送手段に固定された台座には、前記搬送の方向に関して前後に一対のばね受け部材が設けられ、該ばね受け部材にはそれぞれ前記搬送の方向と平行に貫通孔が形成されており、該貫通孔にはそれぞれボルトが挿通され、この挿通されたボルトの軸部先端部はそれぞれ前記被係合部に固定され、前記ばね受け部材と前記ボルトの頭部との間の該ボルトの軸部のまわりには圧縮ばねがそれぞれ巻回されており、前記被係合部は前記台座に対して前記搬送の方向に移動可能に取り付けられていることを特徴とするインライン式熱処理装置用温度測定装置。
前記搬送手段には前記搬送の方向と垂直な貫通孔が形成されたばね受け部が形成され、該貫通孔にロッドが挿通され、該ロッドには前記ばね受け部を挟んで両端に当接部材と、前記貫通孔の径より大きいストッパ部材が取り付けられ、前記ばね受け部と前記当接部材との間の前記ロッドには圧縮ばねが巻回されており、前記当接部材を、前記被係合部に設けられた当接板に当接させていることを特徴とする請求項１に記載のインライン式熱処理装置用温度測定装置。
前記係合部にはその係合面側を開閉自在な第１カバーが取り付けられ、前記被係合部にはその係合面側を開閉自在な第２カバーが取り付けられており、前記係合時には、前記第１カバーを第１カバー駆動シリンダのロッドの駆動により開け、次いで、前記第２カバーを第２カバー駆動シリンダのロッドの駆動により開けるようにしたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のインライン式熱処理装置用温度測定装置。
前記搬送手段からはガイド筒を介して前記被処理物を収容した収容体が吊り下げられており、前記被処理物に取り付けられた前記熱電対の測温接点からの導線は、前記ガイド筒の内部を通って、前記搬送手段に取り付けられた前記被係合部の前記端子に接続されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載のインライン式熱処理装置用温度測定装置。