JP5470471B2 - 搬送装置及び搬送熱処理システム - Google Patents

Description

本発明は、搬送装置及び搬送熱処理システムに関する。本願は、２０１０年１１月１０日に日本に出願された特願２０１０−２５１９２２号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

従来から、被処理物である金属部品に対して焼入れ等の処理を行う熱処理装置が用いられている。例えば、このような熱処理装置の１つである多室型熱処理装置は、被処理物に対する熱処理を含む複数の処理室を含んでいる（特許文献１及び２参照）。

特許３８６８４１１号公報 特開２０１０−１４２９０号公報

ところで、熱処理装置では、安定した熱処理のために、熱処理室での被処理物の姿勢を予め定められた姿勢に合わせる必要がある。このため、熱処理室に被処理物を搬入する際には、熱処理室に対して被処理物を決められた姿勢とする必要がある。

ところが、例えば特許文献１に示すような、中心に配置された処理室に対して多方向から熱処理室が接続された多室型熱処理装置では、中心に配置された処理室に一旦被処理物を配置した後にいずれかの熱処理室に対して被処理物を搬入する。このため、搬入する熱処理室によって、熱処理室に対する被処理物の姿勢が異なる。これに対処する最も単純な方法は、中心に配置された処理室に、例えばターンテーブルのような被処理物の姿勢を調節可能な機構を配置し、このような機構を用いて搬入する熱処理室に合わせて被処理物の姿勢を調節することである。

しかしながら、近年は、中心に配置された処理室の上下にも処理室が設置される場合もあり、中心に配置された処理室にターンテーブル等の機構を設置することが困難である場合もある。また、ターンテーブル等の機構を設置した場合には、万が一、ターンテーブル等に不具合が生じた場合や、ターンテーブルのメンテナンスの場合に、多室型熱処理装置全体を停止する必要があり、被処理物に対する熱処理を停止せざるを得なくなる。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、熱処理装置において被処理物の姿勢を調節することなく、熱処理装置内部における被処理物の姿勢を定めることを可能とすることを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。

第１の発明は、被処理物を載置する載置部と、熱処理装置の内部に敷設されるガイドに摺動可能に嵌合される嵌合部とを有し、被処理物を前記載置部上に載置して上記熱処理装置の内部にて搬送可能な搬送トレーと；上記搬送トレーの水平面内の姿勢を上記ガイドの延在方向に合わせて調節する姿勢調節手段と；この姿勢調節手段によって姿勢が調節された上記搬送トレーを上記熱処理装置の内部に搬入する及び外部に搬出する搬入出手段と；を備える搬送装置である。

第２の発明は、上記嵌合部が、平面視にて長辺がガイドに沿って当該ガイドに当接する直方体ブロックである前記第１の発明の搬送装置である。

第３の発明は、上記搬送トレーが、上記載置部と上記嵌合部との間に設けられ、上記搬入出手段により姿勢が規制される姿勢規制部を備える前記第１の発明の搬送装置である。

第４の発明は、前記姿勢調節手段が、前記搬送トレーを載置可能な平面視にて円板形状を有し、その円心方向について回転可能である前記第１の発明の搬送装置である。

第５の発明は、上記第１〜第４のいずれかの発明である搬送装置と；上記搬送トレーに載置された被処理物を熱処理する熱処理装置と；を備える搬送熱処理システムである。

第６の発明は、上記熱処理装置が、上記被処理物が上記搬送トレーごと搬入される搬入室と；前記搬入室を中心として配置される複数の熱処理室と；上記搬入室及び上記熱処理室を繋ぐ上記ガイドと；を備える多室型熱処理装置である前記第５の発明の搬送熱処理システムである。

第７の発明は、上記ガイドが、平行に敷設されるレール対である前記第５または６の発明の搬送熱処理システムである。

本発明によれば、熱処理装置の内部にて被処理物を載置して搬送可能な搬送トレーの姿勢を姿勢調節手段によって調節する。その後、姿勢が調節された搬送トレーを搬入出手段によって熱処理装置の内部に搬入する。ここで、搬送トレーは、ガイドに嵌合した状態で案内される。このため、搬送トレーに載置された被処理物の姿勢は、ガイドの敷設方向に応じて一義的に決まる。つまり、本発明によれば、姿勢調節手段によって搬送トレーの姿勢を熱処理装置の内部のガイドに合わせて調節するため、熱処理装置内部における被処理物の姿勢を定めることができる。そして、このような本発明を用いることによって、熱処理装置の内部において搬送トレー（すなわち被処理物）の姿勢を調節する必要がなくなる。したがって、本発明によれば、熱処理装置において被処理物の姿勢を調節することなく、熱処理装置内部における被処理物の姿勢を定めることが可能となる。

本発明の一実施形態における搬送熱処理システムの概略構成を示す平面図である。 本発明の一実施形態における搬送熱処理システムの搬入出装置が備える搬送トレーの概略構成を示す斜視図である。 本発明の一実施形態における搬送熱処理システムの搬入出装置が備える搬送トレーの概略構成を示す平面図である。 本発明の一実施形態における搬送熱処理システムの搬入出装置が備えるフォーク装置の側面図である。 本発明の一実施形態における搬送熱処理システムの多室型熱処理装置の概略構成を示す、図１のＡ−Ａ線断面図である。 本発明の一実施形態における搬送熱処理システムの多室型熱処理装置の概略構成を示す、機能ブロック図である。

以下、図面を参照して、本発明に係る搬送装置及び搬送熱処理システムの一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。

図１は、本実施形態の搬送熱処理システムＳ１の概略構成を示す平面図である。
本実施形態の搬送熱処理システムＳ１は、金属部品である被処理物Ｘを搬送トレー１に載置した状態で搬送しながら、焼入れ等の熱処理を行う。図１に示すように、本実施形態の搬送熱処理システムＳ１は、搬入出装置１００（搬送装置）と、多室型熱処理装置２００（熱処理装置）と、制御装置３００を備えている。

搬入出装置１００は、被処理物Ｘを搬送トレー１に載置した状態で搬送すると共に、この被処理物Ｘを多室型熱処理装置２００に搬入出する。この搬入出装置１００は、搬送トレー１と、取込装置２と、取出装置３と、フォーク装置４（搬入出手段）とを備えている。

搬送トレー１は、多室型熱処理装置２００で熱処理される被処理物Ｘを載置し、被処理物Ｘを載せたまま多室型熱処理装置２００の内部に搬入される。このため、搬送トレー１は、多室型熱処理装置２００における熱処理に耐えられる耐熱材料によって形成されている。

図２Ａおよび図２Ｂは、搬送トレー１の概略構成図であり、図２Ａが斜視図、図２Ｂが平面図である。本実施形態の搬送熱処理システムＳ１において、搬送トレー１は、図２Ａの斜視図に示すように、被処理物Ｘを載置する載置部１ａの下方に姿勢規制部１ｂと嵌合部１ｃとが取り付けられている。

載置部１ａは、被処理物Ｘを上面に載置可能な円板形状を有しており、その上面が多室型熱処理装置２００で熱処理可能な最大サイズの被処理物Ｘを収容可能な面積を有している。

姿勢規制部１ｂは、載置部１ａと嵌合部１ｃとの間に介挿されており、フォーク装置４によって搬送トレー１が搬送される場合に、フォーク装置４の先端アーム４ａ間に入り込むことによって、その姿勢が規制される。

なお、本実施形態の搬送熱処理システムＳ１において、搬送トレー１は、多室型熱処理装置２００において搬送トレー１の搬入出が行われる中間搬送室１１の中央室１１ａを中心として、水平に３方向に搬送される。このため、搬送トレー１は、中央室１１ａに搬入される際に、その後の搬送方向に応じて３つの姿勢を取る。姿勢規制部１ｂは、これらの３つの姿勢に対応するように、図２Ｂに示すように、その平面視形状が正八角形状を有している。より詳細には、このような平面視形状が正八角形状の姿勢規制部１ｂでは、図２Ｂに示すように、周面１ｂ１〜１ｂ８が８つ存在する。このうち、周面１ｂ１と周面１ｂ５とが対向し、周面１ｂ２と周面１ｂ６とが対向し、周面１ｂ３と周面１ｂ７とが対向し、周面１ｂ４と周面８とが対向している。そして、先端アーム４ａが周面１ｂ１と周面１ｂ５とに接するように姿勢規制部１ｂを挟み込むことによって、搬送トレー１の係合部１Ｃが、レール対４０１に嵌合する。そのため、搬送トレー１が上述の３つの方向のうち第１の方向（後述する第１加熱室１２ａに向かう方向）のみに移動可能になるように、その姿勢を規制される。また、先端アーム４ａが周面１ｂ３と周面１ｂ７とに接するように姿勢規制部１ｂを挟み込むことによって、搬送トレー１の嵌合部１Ｃが、レール対４０２に嵌合する。そのため、搬送トレー１が上述の３つの方向のうち第２の方向（後述する第２加熱室１２ｂに向かう方向）にのみ移動可能となるように、その姿勢を規制される。さらに、先端アーム４ａが周面１ｂ４と周面１ｂ８とに接するように姿勢規制部１ｂを挟み込むことによって、搬送トレー１の嵌合部１Ｃが、レール対４０３に嵌合する。そのため、搬送トレー１が上述の３つの方向のうち第３の方向（後述する第３加熱室１２ｃに向かう方向）にのみ移動可能となるように、その姿勢が規制される。そして、フォーク装置４に持ち上げられる前の搬送トレー１の姿勢が僅かに本来の姿勢からずれている場合であっても、この姿勢規制部１ｂがフォーク装置４に接し、フォーク装置４の先端アーム４ａ間に入り込むことにより、搬送トレー１の姿勢が本来の望ましい姿勢となる。

嵌合部１ｃは、図２Ａに示すように搬送トレー１の最下部に設けられており、上述した通りに多室型熱処理装置２００に敷設されるレール対４００に嵌合される。この嵌合部１ｃは、平面視にてレール対４００のレール幅（２本のレールの離間幅）より僅かに短い短辺１ｃ１と、レール対４００に沿ってこのレール対４００に当接する長辺１ｃ２とを備える直方体ブロックである。この嵌合部１ｃは、多室型熱処理装置２００の内部において、搬送される熱処理装置に一方の先端が向けられてレール対４００に嵌合される。

取込装置２は、コンベア装置２ａと、位相合わせ装置２ｂとを備えており、搬入出装置１００に搬送トレー１（すなわち被処理物Ｘ）を取り込む。

コンベア装置２ａは、フォーク装置４との搬送トレー１の受渡し箇所である位相合わせ装置２ｂまで搬送トレー１を搬送する。

位相合わせ装置２ｂは、平面視で円板形状をしており、その上に搬送トレー１が載置される。この位相合わせ装置２ｂは、その円心方向に対して回転することにより、搬送トレー１を水平面内において回転させる。これにより、搬送トレー１に載置された被処理物Ｘの搬入すべき熱処理室に合わせて搬送トレー１の位相（水平面内姿勢）を調節する。

なお、位相合わせ装置２ｂは、制御装置３００の制御の下、位相の調節対象となっている搬送トレー１に載置された被処理物Ｘの搬送先（搬入すべき熱処理室）情報に基づいて搬送トレー１の位相合わせを行う。

また、位相合わせ装置２ｂは、コンベア装置２ａから渡される搬送トレー１の姿勢が常に予め定められた姿勢（以下、基準姿勢）であることが保証されている場合には、この基準姿勢から位相の調節を行う。ただし、コンベア装置２ａから渡される搬送トレー１の姿勢が必ずしも基準姿勢でない場合には、例えば搬送トレー１にマークを取り付けてこのマークを検出するまたは搬送トレー１を撮像する。その結果から、現在の搬送トレー１の姿勢を求め、この姿勢に基づいて位相の調節を行う。

また、本実施形態の搬送熱処理システムＳ１においては、位相合わせ装置２ｂ上の搬送トレー１をフォーク装置４が水平面内において９０°回転させることによって、この搬送トレー１を多室型熱処理装置２００に受け渡す。このため、位相合わせ装置２ｂは、搬送トレー１の位相が９０°変化して多室型熱処理装置２００に受け渡されることを前提として、搬送トレー１の位相を調節する。

そして、本実施形態の搬送熱処理システムＳ１においては、位相合わせ装置２ｂは、搬送トレー１の位相を後述するレール対４００の延在方向に合わせて調節する。具体的には、搬送トレー１の嵌合部１ｃが後述するレール対４００に嵌合するように位相を調節することによって、搬送トレー１の位相をレール対４００の延在方向に合わせて調節する。

取出装置３は、例えば、コンベア装置であって、多室型熱処理装置２００からフォーク装置４によって取り出された搬送トレー１を搬出する。なお、図１に示すように、取出装置３は、フォーク装置４に対して取込装置２の反対側に配置されている。

フォーク装置４は、取込装置２から多室型熱処理装置２００に、及び、多室型熱処理装置２００から取出装置３に、搬送トレー１を移送する。具体的には、フォーク装置４は、位相合わせ装置２ｂによって姿勢が調節された搬送トレー１を、多室型熱処理装置２００の内部に搬入する。また、フォーク装置４は、多室型熱処理装置２００において熱処理が施された被処理物Ｘを載置する搬送トレー１を、多室型熱処理装置２００から取出装置３に搬出する。

図３は、フォーク装置４の側面図である。図１及び図３に示すように、フォーク装置４は、上述した搬送トレー１の姿勢規制部１ｂを間に取り込んで載置部１ａを下方に当接することによって搬送トレー１を支持する先端アーム４ａと、先端アーム４ａを前後にスライドするスライド装置４ｂと、スライド装置４ｂを回動すると共に昇降するリフト装置４ｃとを備えている。

次に、図１、図４Ａ及び図４Ｂを参照して多室型熱処理装置２００について説明する。なお、図４Ａ及び図４Ｂは、多室型熱処理装置２００の概略構成図であり、図４Ａが図１のＡ−Ａ線断面図、図４Ｂが機能ブロック図である。また、図１及び図４Ａにおいては、多室型熱処理装置２００の構成要素の一部を省略して図示している。

多室型熱処理装置２００は、図１及び図４に示すように、中間搬送室１１（搬入室）と、加熱室１２（熱処理室）と、冷却室１３（熱処理室）とを備えており、金属部品である被処理物Ｘに対して焼入れ処理等を行う。

中間搬送室１１は、加熱室１２と冷却室１３との間に配置されており、加熱室１２と冷却室１３との間において被処理物Ｘを搬送するための部屋であり、中央室１１ａと、加熱用昇降室１１ｂとを有している。そして、本実施形態の搬送熱処理システムＳ１においては、上述の搬入出装置１００によって中間搬送室１１に搬送トレー１（すなわち被処理物Ｘ）が搬入され、また中間搬送室１１から搬入出装置１００に搬送トレー１（すなわち被処理物Ｘ）が搬出される。

中央室１１ａは、図１に示すように、正八角形の形状を有しており、多室型熱処理装置２００にて処理される全ての被処理物Ｘが通過する部屋である。この中央室１１ａは、中央室１１ａの８つの側壁１１ａ１〜１１ａ８を備えている。そして、その８つの側壁１１ａ１〜１１ａ８の１つである側壁１１ａ１に、本実施形態の多室型熱処理装置２００への出入口となる搬出入扉１４が設けられている。この搬出入扉１４を介して被処理物Ｘが中央室１１ａに対して搬入され、また、搬出入扉１４を介して被処理物Ｘが中央室１１ａから搬出される。

また、図１に示すように、中央室１１ａの側壁１１ａ２，１１ａ４，１１ａ７に、加熱用昇降室１１ｂを取り付けることができる。また、中央室１１ａの側壁１１ａ３，１１ａ６，１１ａ８に、プッシュ装置１５を取り付けることができる。なお、本実施形態の多室型熱処理装置２００においては、側壁１１ａ２，１１ａ４、１１ａ７に加熱用昇降室１１ｂが取り付けられ、加熱用昇降室１１ｂに対向する側壁１１ａ３，１１ａ６，１１ａ８にプッシュ装置１５が取り付けられている。プッシュ装置１５は、直方体形状を有する嵌合部１ｃの短辺１ｃ１に囲まれた面をその垂直方向から押す。これにより、中間搬送室１１の内部に設置されたレール対４００に沿って、被処理物Ｘが載置された搬送トレー１を水平方向におけるプッシュ装置１５の前方に押し出し搬送する。なお、プッシュ装置１５は、姿勢規制部１ｂの1つの周面をその垂直方向から押してもよい。レール対４００については、後に詳説する。

また、中央室１１ａの床部に下方から冷却室１３を取り付けることができ、床部の中央部に中央室１１ａ（すなわち中間搬送室１１）から冷却室１３へ連通する開口が設けられている。さらに、開閉可能な上蓋１６によって、前記開口を閉鎖することができる。つまり、中間搬送室１１と冷却室１３とは、上蓋１６が閉鎖されることによって隔離される。中央室１１ａの内部には、図１に示すように、上記上蓋１６を昇降あるいは上蓋１６を押さえるためのシリンダ１７が、プッシュ装置１５と干渉しない位置に設置されている。なお、シリンダ１７として、上蓋１６の昇降を主の機能する上蓋昇降シリンダ１７ａと、上蓋１６を押さえるのみの押さえシリンダ１７ｂとが設けられている。なお、上蓋１６の上面には、図４Ａに示すように、搬送トレー１を載置可能な載置台１８が設けられており、上蓋１６が閉鎖されている場合に中央室１１ａに被処理物Ｘを収容することができる。

加熱用昇降室１１ｂは、中間搬送室１１から加熱室１２にこれから搬入する被処理物Ｘ、あるいは加熱室１２から中間搬送室１１に搬出された被処理物Ｘを収容する部屋である。そして、加熱用昇降室１１ｂは、加熱室１２の開閉可能な床部とこの床部上に設置される載置台１１０とを収容することができ、載置台１１０ごとに被処理物Ｘを収容する。なお、図４Ａに示すように、加熱用昇降室１１ｂの下方には、被処理物Ｘを昇降する昇降装置１９が設置されている。この昇降装置１９によって、被処理物Ｘが、載置台１１０と共に加熱用昇降室１１ｂ内を昇降されて搬送される。また、図１に示すように、加熱用昇降室１１ｂの各々には、プッシュ装置１５が設けられており、このプッシュ装置１５によって加熱用昇降室１１ｂから中央室１１ａに被処理物Ｘを搬送することができる。

なお、図４Ｂに示すように、中間搬送室１１の内部に雰囲気形成ガスを供給するためのガス供給装置１１１が、中間搬送室１１に接続されている。このガス供給装置１１１は、雰囲気形成ガスとして、窒素ガスを中間搬送室１１に供給する。また、図４Ｂに示すように、ガス供給装置１１１は、中間搬送室１１に加えて、冷却室１３とも接続されており、この冷却室１３にも雰囲気形成ガスを供給する。さらに、図４Ｂに示すように、中間搬送室１１の内部を真空引きするための中間搬送室用真空ポンプ１１２が、中間搬送室１１に接続されている。

加熱室１２は、被処理物Ｘの加熱処理を行う円筒形状の部屋であり、各加熱用昇降室１１ｂの上方に設置されている。つまり、多室型熱処理装置２００は、３つの加熱室１２を備えている。なお、加熱室１２は、被処理物Ｘに熱処理を行う。なお、以下の説明においては、側壁１１ａ２に取り付けられる加熱用昇降室１１ｂに接続される加熱室１２を第１加熱室１２ａ、側壁１１ａ４に取り付けられる加熱用昇降室１１ｂに接続される加熱室１２を第２加熱室１２ｂ，側壁１１ａ７に取り付けられる加熱用昇降室１１ｂに接続される加熱室１２を第３加熱室１２ｃと称する。これらの加熱室１２には、ヒータ１１３が設置されており、これらのヒータ１１３が発熱することによって被処理物Ｘが加熱処理される。なお、ヒータ１１３としては、ニッケルクロム（Ｎｉ−Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、窒化ケイ素（ＳｉＮ_４）、あるいは黒鉛を発熱体とする電熱ヒータや、鉄（Ｆｅ）、クロム（Ｃｒ）及びアルミニウム（Ａｌ）を含むカンタル線あるいは二珪化モリブデン（ＭＯＳｉ_２）を発熱体とするカンタルヒータ、高周波電力にて加熱を行うヒータ等を用いることができる。

また、図４Ｂに示すように、加熱室１２の内部に雰囲気形成ガスを供給するためのガス供給装置１１４が、各加熱室１２に接続されている。これらのガス供給装置１１４は、雰囲気形成ガスとして、例えば、窒素ガス及びアセチレンガスを加熱室１２に供給する。さらに、図４Ｂに示すように、加熱室１２の内部を真空引きするための加熱室用真空ポンプ１１５が、加熱室１２に接続されている。

冷却室１３は、液体粒子であるミストの潜熱により被処理物の冷却を行う熱処理室であり、上述のように中間搬送室１１の中央室１１ａの下方に接続されている。冷却室１３の内部には、冷却室１３内にミストを噴霧する複数のノズル１１６と、これらのノズル１１６にミストとなる冷却液を案内する複数のヘッダ管１１７とが設置されている。

また、図４Ｂに示すように、冷却室１３から冷却液を回収すると共に回収した冷却液を再度冷却してヘッダ管１１７に供給する冷却液回収供給装置１１８が、冷却室１３に接続されている。この冷却液回収供給装置１１８は、図４Ｂに示すように、冷却室１３から回収した冷却液を貯留する冷却液タンク１１８ａと、冷却液タンク１１８ａに貯留された冷却液をヘッダ管１１７に圧送する冷却液ポンプ１１８ｂと、冷却液ポンプ１１８ｂで圧送された冷却液を冷却する熱交換器１１８ｃとを備えている。

そして、本実施形態の多室型熱処理装置２００では、冷却室１３の乾燥を行う熱風供給装置１１９が、冷却室１３に接続されている。この熱風供給装置１１９は、冷却室１３内に熱風を供給することによって冷却室１３内の乾燥を行う。また、熱風供給装置１１９は、ヘッダ管１１７と接続されており、ヘッダ管１１７及びノズル１１６を通じて熱風を冷却室１３内に供給する。なお、熱風供給装置１１９にて熱風とされるガスとしては、空気や窒素ガス等の不活性ガスを用いることができる。また、熱風の温度は、冷却室１３で用いられる冷却液の種類、冷却室１３の圧力等にもよるが、冷却液が水である場合には、約１１０℃〜１２０℃が好ましい。この温度では、大気圧で水が蒸気化する（被処理物Ｘから除去される）ことができるとともに、上蓋１６や開口等に設けられるシール材への負担を軽減することもできる。

また、図４Ｂに示すように、冷却室１３の内部を真空引きするための冷却室用真空ポンプ１２０が、冷却室１３に接続されている。さらに、冷却室１３には、冷却室１３内に冷却ファン１２１が接続されている。これにより、ガス供給装置１１４から雰囲気形成ガスを冷却室１３内に供給するとともに冷却ファン１２１を駆動して、冷却室１３内の雰囲気形成ガスを熱交換器１１８ｃ、ヘッダ管１１７及びノズル１１６を介して循環させ、被処理物Ｘをガス冷却することもできる。

また、多室型熱処理装置２００では、ガス供給装置１１１は、被処理物Ｘの冷却に使用可能な冷却ガスを冷却室１３内に送風し、冷却室１３内を乾燥させることができる。なお、多室型熱処理装置２００では、ガス供給装置１１４は、ヘッダ管１１７と接続されており、ヘッダ管１１７及びノズル１１６を通じて冷却ガスとなる雰囲気形成ガスを冷却室１３内に送風する。

また、図４Ａに示すように、冷却室１３の内部には搬送トレー１ごとに被処理物Ｘを載置可能な載置台１２２が設置され、冷却室１３の下方にはこの載置台１２２を昇降可能な昇降装置１２３が設置されている。昇降装置１２３は、上述した上蓋１６が開放されている場合に、中間搬送室１１と冷却室１３との間で被処理物Ｘの受渡しを行い、載置台１２２を中間搬送室１１の中央室１１ａ内部まで上昇させることができる。

なお、多室型熱処理装置２００では、冷却室１３において液体（冷却液）を扱うため、この液体が最も供給及び排出しやすい下方に冷却室１３が配置されている。そして、図４Ａに示すように、冷却室１３の上方に中間搬送室１１が接続され、中間搬送室１１の上方に加熱室１２が接続されている。そのため、冷却室１３と中間搬送室１１との間及び加熱室１２と中間搬送室１１との間において、昇降装置１９，１２２を用いて被処理物Ｘの受渡しを行う。つまり、多室型熱処理装置２００では、接続される処理室（中間搬送室１１、加熱室１２及び冷却室１３）同士が高さ方向に配置され、接続された処理室間で被処理物Ｘの受渡しが昇降装置１９，１２２によって行われる。

そして、本実施形態の搬送熱処理システムＳ１においては、図１に示すように、多室型熱処理装置２００の内部に３つのレール対４００（第１レール対４０１，第２レール対４０２，第３レール対４０３）が敷設されている。このレール対４００は、搬送トレー１が備える上述の嵌合部１ｃの短辺よりも僅かに広いレール幅で平行に配列される２本のレールによって構成されている。

第１レール対４０１は、中間搬送室１１の中央室１１ａから、第１加熱室１２ａが取り付けられた加熱用昇降室１１ｂまで敷設されている。また、第２レール対４０２は、中間搬送室１１の中央室１１ａから、第２加熱室１２ｂが取り付けられた加熱用昇降室１１ｂまで敷設されている。また、第３レール対４０３は、中間搬送室１１の中央室１１ａから、第３加熱室１２ｃが取り付けられた加熱用昇降室１１ｂまで敷設されている。なお、図１に示すように、これらの第１レール対４０１〜第３レール対４０３は、互いの交差領域、上蓋１６とその周囲との境界領域、中央室１１ａと加熱用昇降室１１ｂとの境界領域において、嵌合部１ｃの長辺が外れない長さで切り欠かれている。

図１に戻り、制御装置３００は、本実施形態の搬送熱処理システムＳ１の動作全体を制御し、搬入出装置１００及び多室型熱処理装置２００と電気的に接続されている。

次に、本実施形態の搬送熱処理システムＳ１の動作について説明する。なお、以下の動作説明において、その主体は、制御装置３００である。また、以下の動作説明において、搬送トレー１上には被処理物Ｘが予め定められた姿勢で載置され、搬入出装置１００には搬送トレー１が予め定められた姿勢が取り込まれるものとする。

まず、制御装置３００は、取込装置２のコンベア装置２ａ上に載置された搬送トレー１を、コンベア装置２ａを駆動することによって位相合わせ装置２ｂ上まで搬送する。

続いて制御装置３００は、位相合わせ装置２ｂによって搬送トレー１の位相を調節する。例えば、制御装置３００は、不図示の操作部を介して指示が入力されたり、予め記憶するプログラムに基づいたりすることによって、搬送トレー１の送り先（加熱室１２）を取得する。そして、制御装置３００は、搬送トレー１の送り先に合わせて搬送トレー１の位相を調節する。具体的には、搬送トレー１の送り先が第１加熱室１２ａである場合には、制御装置３００は、フォーク装置４で搬送トレー１が９０°回転されることを前提として、搬送トレー１の嵌合部１ｃが第１レール対４０１に嵌合するように、搬送トレー１の位相を調節する。また、搬送トレー１の送り先が第２加熱室１２ｂである場合には、制御装置３００は、フォーク装置４で搬送トレー１が９０°回転されることを前提として、搬送トレー１の嵌合部１ｃが第２レール対４０２に嵌合するように、搬送トレー１の位相を調節する。また、搬送トレー１の送り先が第３加熱室１２ｃである場合には、制御装置３００は、フォーク装置４で搬送トレー１が９０°回転されることを前提として、搬送トレー１の嵌合部１ｃが第３レール対４０３に嵌合するように、搬送トレー１の位相を調節する。

続いて、制御装置３００は、フォーク装置４を駆動して位相合わせ装置２ｂ上の搬送トレー１を取り上げる。ここで、搬送トレー１の水平面内における姿勢が僅かにずれている場合であっても、搬送トレー１の姿勢規制部１ｂがフォーク装置４の先端アーム４ａ間に入り込むことによって、搬送トレー１の姿勢を定められた姿勢に合わせることができる。

続いて、制御装置３００は、フォーク装置４によって、搬送トレー１を搬入出装置１００から多室型熱処理装置２００に受け渡す。具体的には、制御装置３００は、フォーク装置４の先端アーム４ａを水平面内において９０°回転させ、さらにスライド装置４ｂ及びリフト装置４ｃを駆動して、先端アーム４ａに支持された搬送トレー１を多室型熱処理装置２００の中間搬送室１１の中央室１１ａに搬入する。

ここで、搬送トレー１は、送り先に合わせて姿勢が設定されているため、嵌合部１ｃが、送り先に向けて延びるレール対４００に嵌合される。具体的には、搬送トレー１の送り先が第１加熱室１２ａである場合には、搬送トレー１の嵌合部１ｃが第１レール対４０１に嵌合される。また、搬送トレー１の送り先が第２加熱室１２ｂである場合には、搬送トレー１の嵌合部１ｃが第２レール対４０２に嵌合される。また、搬送トレー１の送り先が第２加熱室１２ｃである場合には、搬送トレー１の嵌合部１ｃが第３レール対４０３に嵌合される。

中間搬送室１１の中央室１１ａに、搬送トレー１が搬入されると、制御装置３００は、中間搬送室用真空ポンプ１１２によって中間搬送室１１を真空引きする。

中間搬送室１１内の真空引きが完了すると、制御装置３００は、搬送トレー１を予め定められた加熱室１２に搬送する。例えば、中央室１１ａの側壁１１ａ２に取り付けられた加熱用昇降室１１ｂに接続された加熱室１２（第１加熱室１２ａ）まで搬送トレー１を搬送する場合には、側壁１１ａ６に取り付けられたプッシュ装置１５を用いてトレー１を押し出して加熱用昇降室１１ｂまで搬送する。制御装置３００は、加熱用昇降室１１ｂにおいて搬送トレー１が搬入される前に、昇降装置１９によって加熱室１２内の載置台１１０を下降して待機させる。そして、プッシュ装置１５によって押し出された搬送トレー１は、載置台１１０上に配置される。その後、制御装置３００は、昇降装置１９を用いて載置台１１０上の搬送トレー１を加熱室１２まで搬送する。

制御装置３００は、加熱室１２を予め加熱室用真空ポンプ１１５によって真空引きする。そして、制御装置３００は、昇降装置１９によって搬送トレー１を加熱室１２に搬入すると、ヒータ１１３によって被処理物Ｘの加熱処理を行う。なお、いずれかの加熱室１２において被処理物Ｘの加熱処理が行われている間は、この加熱室１２は密閉されている。このため、他の加熱室１２が空いている場合には、いずれかの加熱室１２において被処理物Ｘを加熱処理している間に、他の加熱室１２に他の被処理物Ｘを搬入することができる。

加熱室１２における加熱処理が完了すると、制御装置３００は、昇降装置１９によって加熱室１２に収容された搬送トレー１を、再び中間搬送室１１の加熱用昇降室１１ｂまで下降する。そして、制御装置３００は、加熱用昇降室１１ｂまで下降された搬送トレー１を、プッシュ装置１５によって中央室１１ａの中央まで搬送する。

中間搬送室１１では、加熱室１２から被処理物Ｘを受け渡される前に、上蓋１６がシリンダ１７によって上昇されており、これにより開いた開口に昇降装置１２３により上昇された載置台１２２が配置されている。このため、加熱用昇降室１１ｂまで下降された搬送トレー１は、中央室１１ａの中央まで搬送されることによって、載置台１２２上に搬送される。

このように載置台１２２上まで被処理物Ｘが搬送されると、制御装置３００は、昇降装置１２３によって載置台１２２を下降し、搬送トレー１が冷却室１３内に搬送され、さらに上蓋１６が閉鎖される。制御装置３００は、冷却室１３を予め冷却室用真空ポンプ１２０によって真空引きする。そして、制御装置３００は、昇降装置１２３によって搬送トレー１が冷却室１３に搬入されると、被処理物Ｘの冷却処理を行う。

具体的には、制御装置３００は、冷却液回収供給装置１１８によってヘッダ管１１７に冷却液を供給する。このような冷却液がノズル１１６から冷却室１３内に噴霧されることによって、冷却室１３内にミストが充填された状態となる。そして、冷却室１３内に充填されたミストが被処理物Ｘに付着し、ミストの潜熱により被処理物Ｘが冷却される。なお、冷却室１３において被処理物Ｘの冷却処理が行われている間は、この冷却室１３は密閉されている。このため、冷却室１３において被処理物Ｘを冷却処理している間に、空いている加熱室１２に他の被処理物Ｘを搬入することができる。

また、ミストによる冷却に加えてあるいは換えて、冷却ガスを被処理物Ｘに吹き付けることによって被処理物Ｘを冷却するガス冷却を行っても良い。この場合には、ガス供給装置１１１から雰囲気形成ガスを冷却室１３内に供給すると共に冷却ファン１２１を駆動して、熱交換器１１８ｃによって雰囲気形成ガスを冷却し、ヘッダ管１１７及びノズル１１６を介して被処理物Ｘに冷却ガスを吹き付けて冷却を行う。

そして、制御装置３００は、冷却室１３において被処理物Ｘの冷却が完了すると、冷却室１３を大気圧に開放する。その後、熱風供給装置１１９によって熱風を冷却室１３内に供給することによって、冷却室１３を乾燥させる。

また、熱風供給装置１１９による冷却室１３の乾燥処理に加えあるいは換えて、ガス供給装置１１４からヘッダ管１１７及びノズル１１６を通じて雰囲気形成ガス（被処理物Ｘの冷却に使用可能な冷却ガス）を冷却室１３内に送風することによって、冷却室１３の乾燥を行っても良い。

このように冷却室１３の乾燥が行われた後、制御装置３００は、上蓋１６をシリンダ１７によって上昇させ、昇降装置１２３によって載置台１２２を中間搬送室１１内に上昇させる。これにより、冷却処理が完了した被処理物Ｘを載置する搬送トレー１を中間搬送室１１に搬送する。なお、制御装置３００は、中央室１１ａに予めガス供給装置１１１から雰囲気形成ガスを供給することによって、中央室１１ａを大気圧にする。また、大気開放によって中央室１１ａを大気圧にしても良い。

その後、搬出入扉１４から加熱処理及び冷却処理が完了し、焼入れ処理が完了した被処理物Ｘが、多室型熱処理装置２００の外部に搬出される。具体的には、制御装置３００は、搬入出装置１００のフォーク装置４によって中央室１１ａに載置された搬送トレー１を受け取って、多室型熱処理装置２００の外部に搬出する。そして、制御装置３００は、搬送トレー１を取出装置３に搬送し、さらに取出装置３を用いて外部まで搬送トレー１を搬出する。これによって、焼入れ処理が完了した被処理物Ｘが、本実施形態の搬送熱処理システムＳ１から取り出される。

このような本実施形態の熱処理搬送システムＳ１の搬入出装置１００によれば、多室型熱処理装置２００の内部にて被処理物Ｘを載置して搬送可能な搬送トレー１の姿勢を位相合わせ装置２ｂによって調節し、その後、姿勢が調節された搬送トレー１をフォーク装置４によって多室型熱処理装置２００の内部に搬入する。ここで、搬送トレー１は、レール対４００に嵌合した状態で案内される。このため、搬送トレー１に載置された被処理物Ｘの姿勢は、レール対４００の敷設方向に応じて一義的に決まる。つまり、本実施形態の熱処理搬送システムＳ１の搬入出装置１００によれば、位相合わせ装置２ｂによって搬送トレー１の姿勢を多室型熱処理装置２００の内部のレール対４００に合わせて調節することによって、多室型熱処理装置２００内部における被処理物Ｘの姿勢を定めることができる。その結果、このような本実施形態の熱処理搬送システムＳ１の搬入出装置１００を用いることによって、多室型熱処理装置２００の内部において搬送トレー１（すなわち被処理物Ｘ）の姿勢を調節する必要がなくなる。したがって、本実施形態の熱処理搬送システムＳ１の搬入出装置１００によれば、多室型熱処理装置２００において被処理物Ｘの姿勢を調節することなく、多室型熱処理装置２００内部における被処理物Ｘの姿勢を定めることが可能となる。

また、本実施形態の熱処理搬送システムＳ１の搬入出装置１００においては、搬送トレー１の嵌合部１ｃが、平面視にて長辺がガイドに沿ってこのガイドに当接する直方体ブロックである。このような直方体ブロックは、容易に形成することができるため、搬送トレー１の製造コストの増加を抑えることができる。また、直方体ブロックの姿勢を容易に視認することができ、搬送トレー１への被処理物Ｘの載置が容易となる。

また、本実施形態の熱処理搬送システムＳ１の搬入出装置１００においては、搬送トレー１が、嵌合部１ｃと、被処理物Ｘを載置する載置部１ａと、載置部１ａと嵌合部１ｃとの間に介挿されると共にフォーク装置４により姿勢規制される姿勢規制部１ｂとを備える。このため、位相合わせ装置２ｂにより位相合わせが僅かにずれた場合であっても、フォーク装置４が姿勢規制部１ｂに当接することによって、搬送トレー１の姿勢を正確に合わせることが可能となる。

そして、このような搬入出装置１００を備える本実施形態の熱処理搬送システムＳ１によれば、多室型熱処理装置２００において搬送トレー１を回転させることなく、搬送トレー１を位置合わせすることができる。

また、本実施形態の熱処理搬送システムＳ１においては、複数の加熱室１２を備える多室型熱処理装置２００を用いている。このため、複数の被処理物Ｘを並行して熱処理することができる。

また、本実施形態の熱処理搬送システムＳ１においては、平行に敷設される２本のレールからなるレール対４００をガイドとして用いている。このため、２本のレール対で嵌合部１ｃを挟み込むことができ、搬送トレー１が、レール対４００から脱線することを防止することができる。

以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、上記実施形態においては、位相合わせ装置２ｂを用いて、搬送トレー１の姿勢を調節している。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、他の装置を用いて搬送トレー１の姿勢を調節しても良い。具体的には、例えば、フォーク装置４の先端アーム４ａに搬送トレー１を回転可能なターンテーブルを設置し、当該ターンテーブルを用いて搬送トレー１の姿勢を調節するようにしても良い。つまり、本発明における姿勢調節手段は、位相合わせ装置２ｂに限らない。

また、上記実施形態においては、本発明のガイドがレール対４００とされ、嵌合部１ｃがレール対４００のレール幅に対応した直方体ブロック形状である。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、他の形状の嵌合部１ｃを用いても良い。例えば、本発明のガイドとして、一本のレールを用い、嵌合部１ｃとして、このレールに嵌合する断面コの字形状のブロックを用いることもできる。

また、上記実施形態においては、本発明における熱処理装置が、多室型熱処理装置である。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明における熱処理装置が、単室型熱処理装置や、他の形状の多室型熱処理装置でも良い。例えば、本発明における熱処理装置が、さらに複数の加熱室が設けられた熱処理装置や、油冷式の冷却室やガス冷却専用の冷却室を備える熱処理装置を採用することもできる。

本発明によれば、姿勢調節手段によって搬送トレーの姿勢を熱処理装置の内部のガイドに合わせて調節するため、熱処理装置内部における被処理物の姿勢を定めることができる。また、熱処理装置の内部において搬送トレー（すなわち被処理物）の姿勢を調節する必要がなくなる。したがって、熱処理装置において被処理物の姿勢を調節することなく、熱処理装置内部における被処理物の姿勢を定めることが可能となる。

Ｓ１……搬送熱処理システム、１００……搬入出装置（搬送装置）、１……搬送トレー、１ａ……載置部、１ｂ……姿勢規制部、１ｃ……嵌合部、２ｂ……位相合わせ装置（姿勢調節手段）、４……フォーク装置（搬入出手段）、２００……多室型熱処理装置（熱処理装置）、１１……中間搬送室（搬入室）、１２……加熱室（熱処理室）、４００……レール対（ガイド）、Ｘ……被処理物

Claims (7)

1. 被処理物を載置する載置部と、熱処理装置の内部に敷設されるガイドに摺動可能に嵌合される嵌合部とを有し、前記被処理物を前記載置部上に載置して前記熱処理装置の内部に搬送可能な搬送トレーと、
   前記搬送トレーの水平面内姿勢を前記ガイドの延在方向に合わせて調節する姿勢調節手段と、
   この姿勢調節手段によって姿勢が調節された前記搬送トレーを前記熱処理装置の内部に搬入する及び外部に搬出する搬入出手段と
   を備える搬送装置。
2. 前記嵌合部は、平面視にて長辺がガイドに沿って当該ガイドに当接する直方体ブロックである請求項１記載の搬送装置。
3. 前記搬送トレーは、前記載置部と前記嵌合部との間に設けられると共に前記搬入出手段により姿勢を規制される姿勢規制部を備える請求項１記載の搬送装置。
4. 前記姿勢調節手段は、前記搬送トレーを載置可能な平面視にて円板形状を有し、その円心方向について回転可能である請求項１記載の搬送装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の搬送装置と、
   前記搬送トレーに載置された被処理物を熱処理する熱処理装置と
   を備える搬送熱処理システム。
6. 前記熱処理装置は、前記被処理物が前記搬送トレーごと搬入される搬入室と、当該搬入室を中心として配置される複数の熱処理室と、前記搬入室及び前記熱処理室を繋ぐ前記ガイドとを備える多室型熱処理装置である請求項５記載の搬送熱処理システム。
7. 前記ガイドは、平行に敷設されるレール対である請求項５または６記載の搬送熱処理システム。

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