JP6230871B2

JP6230871B2 - 浸炭焼入れ設備

Info

Publication number: JP6230871B2
Application number: JP2013217089A
Authority: JP
Inventors: 北斗畠中
Original assignee: Dowa Thermotech Co Ltd
Current assignee: Dowa Thermotech Co Ltd
Priority date: 2013-10-18
Filing date: 2013-10-18
Publication date: 2017-11-15
Anticipated expiration: 2033-10-18
Also published as: JP2015078417A

Description

本発明は、被処理体の浸炭焼入れ処理を行う浸炭焼入れ設備に関する。

低合金鋼等（以下、「被処理体」という）の耐摩耗性を向上させるためには、被処理体の表面層に炭素を侵入固溶させる浸炭処理を行うことが一般的となっている。通常、浸炭処理を行う際には予熱処理や焼入れ処理等も行われる。本明細書においては、このような予熱処理や焼入れ処理等を含め、被処理体の浸炭処理を行う際に一般的に行われる一連の処理のことを「浸炭焼入れ処理」という。

近年、浸炭焼入れ処理を被処理体の機械加工工程の一工程として組み入れ、被処理体の機械加工と浸炭焼入れ処理をオンラインで行うことが求められている。このようなオンライン機械加工製造システムの構築を可能にする浸炭焼入れ設備としては、例えば特許文献１や特許文献２に記載されたものがある。

特許文献１及び特許文献２に記載された浸炭焼入れ設備では、浸炭処理や焼入れ処理等の熱処理をそれぞれ独立した処理室で行ういわゆるバッチ式の処理方法を採用している。これらの浸炭焼入れ設備では、浸炭焼入れ処理の工程の中で最も長い処理時間を要する浸炭処理を複数の浸炭室で分担して行うことにより、機械加工工程のラインスピードに合わせた浸炭焼入れ処理を行うことが可能となる。

特開平１０−５３８０９号公報特開２００２−２９４４２９号公報

生産性向上のためには、オンライン機械加工製造システムに組み込まれる浸炭焼入れ処理時間を更に短縮することが必要となるが、従来の浸炭焼入れ設備では、各処理室への被処理体の搬送の連携性については考慮されていなかった。このため、浸炭焼入れ処理時間を短縮することが困難な状況となっていた。

例えば、特許文献１や特許文献２に記載された浸炭焼入れ設備においては、浸炭処理後の被処理体を浸炭室から搬出する際、及び、これから浸炭処理を行う次の被処理体を浸炭室に搬入する際に、浸炭室に設けられた被処理体が通過する開口の開閉を行う搬送口扉を開けることとしている。このような場合、被処理体の搬送にかかる時間分、浸炭焼入れ処理時間が長くなるのはもちろんのこと、搬送口扉を開ける都度、浸炭室の温度が低下することになる。

このとき、浸炭室内の温度が適切な浸炭温度（８５０℃〜１１００℃程度）を下回るような場合には、被処理体への浸炭効率が落ちることとなり、被処理体の十分な浸炭処理を行うためには浸炭処理時間をある程度確保しておかなければならない。特に、浸炭室の容積が小さい場合には搬送口扉を開けた際の、浸炭室の温度低下も大きくなるため、より長く浸炭処理時間を確保しておかなければならない。

更に、浸炭室からの被処理体の搬出後から次の被処理体の搬入までの間隔が短い場合には、次の被処理体を搬入するまでの間に浸炭室の温度が上がりきらないまま、次の被処理体が浸炭室に搬入されることになる。即ち、次の被処理体の搬入のための搬送口扉の開扉により、浸炭室の温度が再度低下することになり、その結果、浸炭効率が更に低下してしまう。このため、浸炭処理時間をより長く確保しておくことが必要となってしまう。

また、浸炭焼入れ処理にかかる時間を短縮するためには、従来よりも多くの浸炭室を設けることも考えられるが、浸炭室の設置コストや設置スペースの問題から浸炭室の増設が困難な場合もある。

また、以上の説明では、浸炭室における被処理体の搬入出時の問題点について説明したが、他の処理室（昇温室、焼入れ室、焼き戻し室等）における搬入出時にも同様の問題が起きる。即ち、従来の浸炭焼入れ設備においては、各処理室における処理時間をある程度確保しておく必要があるため、浸炭焼入れ処理全体にかかる時間を短縮させることは困難であった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、被処理体の浸炭焼入れ処理にかかる時間を短縮することを目的とする。

上記課題を解決する本発明は、被処理体に浸炭焼入れ処理に係る少なくとも１つの処理を施す処理室と、被処理体を搬送する搬送装置と、前記処理室内に設けられ、前記処理室内に搬送された被処理体が載置される載置台とを備えた、被処理体の浸炭焼入れ処理を行う浸炭焼入れ設備であって、前記搬送装置は、既に処理が施された被処理体を前記処理室から搬出する第１の搬送アームと、次に処理が施される被処理体を前記処理室に搬入する第２の搬送アームと、前記第１の搬送アームと前記第２の搬送アームとを互いに独立して可動させる可動機構とを備え、前記第１の搬送アームと前記第２の搬送アームとが鉛直方向に沿って並んで配置され、前記処理室に、前記第１の搬送アームと前記第２の搬送アームが通過可能な搬送口が設けられ、前記搬送口の開閉を行う搬送口扉が設けられ、前記搬送口扉の開放時に、前記処理室に前記第１の搬送アームと前記第２の搬送アームが挿入されるように構成されていることを特徴とする。
本発明によれば、処理室からの被処理体の搬出と処理室への次の被処理体の搬入を搬送口扉の開放時に同時に行うことができる。

前記載置台を昇降させる昇降装置を備えていても良い。前記可動機構は、前記第１の搬送アームと前記第２の搬送アームとをそれぞれ前後方向にのみ可動させる構成であっても良い。前記第１の搬送アームと前記第２の搬送アームとが同一形状であり、前記第１の搬送アームと前記第２の搬送アームとが一直線上に配置されていても良い。

前記第１の搬送アーム及び前記第２の搬送アームの少なくともいずれかには、前記被処理体を支持する少なくとも３つの搬送用支持ピンが設けられていても良い。また、前記載置台には、前記被処理体を支持する少なくとも３つの載置台支持ピンが設けられていても良い。

被処理体は、上面部と側面部から成る凹形状であって、前記搬送アームで前記被処理体を支持した際に前記被処理体の側面部の内側に接して又は近接して前記被処理体の位置規制を行うように前記搬送用支持ピンが設けられていても良い。また、前記載置台で前記被処理体を支持した際に前記被処理体の側面部の内側に接して又は近接して前記被処理体の位置規制を行うように前記載置台支持ピンが設けられていても良い。

本発明によれば、処理室からの被処理体の搬出と処理室への次の被処理体の搬入を搬送口扉の開扉時に同時に行うことができる。これにより、被処理体の搬入出にかかる時間を短縮することができる。また、搬送口扉の開閉頻度を少なくすることができるため、処理室内の温度低下を抑制することができる。これにより、処理室内が適正温度に達するまでの時間を短縮することができるため、結果として処理室における処理時間を短縮することができる。

本発明の実施形態に係る浸炭焼入れ設備における各処理室等の概略配置図である。第１浸炭室の内部を示す概略図である。図１中のＡ−Ａ断面図である。搬送アームの補助ピンについての説明図である。本発明の実施形態に係る浸炭処理工程における被処理体の搬送動作を示す図である。円形状の上面部と円筒状の側面部から成る被処理体の支持態様を示す図である。図６中のＢ−Ｏ−Ｂ縦断面図である。

以下、本発明の実施形態について、平面視において円形状の被処理体Ｗを浸炭焼入れ処理する浸炭焼入れ設備１に基づいて説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

図１に示すように、浸炭焼入れ設備１は、昇温室２、浸炭室３（第１浸炭室３ａ、第２浸炭室３ｂ、第３浸炭室３ｃ）及び焼入れ室４（以下、「各処理室」という場合もある）を備えており、各処理室は一列に並んで順に配置されている。また、浸炭焼入れ設備１は、各処理室への被処理体Ｗの搬入及び各処理室からの被処理体Ｗの搬出を行う搬送装置５を備えている。搬送装置５は、被処理体を支持して移動させる第１の搬送アーム４０ａ及び第２の搬送アーム４０ｂを備えた搬送部６と、各処理室の配置列に並行して設けられた単一の搬送路７から構成されている。第１の搬送アーム４０ａと第２の搬送アーム４０ｂは、鉛直方向に沿って並んで配置された上下二段構成となっており、第１の搬送アーム４０ａは、第２の搬送アーム４０ｂの下方に設けられている。搬送部６は、各搬送アーム４０ａ，４０ｂを互いに独立して各処理室に向かって水平方向に伸縮させる機構を有している。また、搬送装置５は、搬送部６を搬送路７に沿って移動させる構成を有している。即ち、本実施形態においては、２つの搬送アーム４０ａ、４０ｂを有する搬送部６が１つの搬送路７を移動するため、複数の搬送装置５を設ける必要がなく、設置スペースの拡大を抑えることができる。

浸炭焼入れ設備１においては、１つの処理室内（例えば昇温室２）において所定の処理が施された被処理体Ｗを当該処理室の下流にある処理室（例えば第１浸炭室３ａ）に順々に搬送し、各処理室でそれぞれ所定の処理が施されることにより被処理体Ｗの浸炭焼入れ処理が終了する。なお、本実施形態における浸炭処理は、第１〜第３浸炭室３ａ〜３ｃにおいて順に浸炭処理されることにより、一連の浸炭処理が完了する。

以下、第１浸炭室３ａの構成に基づいて浸炭焼入れ設備１の説明を行う。図２は、第１浸炭室３ａの内部を示す概略図である。なお、図２における第１の搬送アーム４０ａは、後述する載置台３０との間で被処理体Ｗの受け渡しを行うことが可能な所定の位置まで伸びている状態にある。

図２に示すように、第１浸炭室３ａは、搬送アーム４０で搬送された被処理体Ｗの受け渡しを行う受渡部２０と、仕切扉２７により受渡部２０と区画される熱処理部２１とから成る２室構成となっている。仕切扉２７は、観音開きタイプの扉であり、後述する載置台３０の上昇時においても仕切扉２７を閉じることが可能なように、各扉本体２７ａ，２７ｂの先端部には、それぞれ昇降装置２３の昇降ロッド２４の径と略同一な径の半円状の孔（不図示）が設けられている。

熱処理部２１には、被処理体Ｗを加熱する例えば誘導加熱コイル２２が設けられている。誘導加熱コイル２２の下方には、被処理体Ｗを載置する載置台３０が設けられ、載置台３０は、第１浸炭室３ａの外部に設けられた昇降装置２３の昇降ロッド２４に接続されている。即ち、載置台３０は、昇降装置２３により昇降可能に構成されている。昇降ロッド２４は、第１浸炭室３ａの下面を貫通するように設けられており、昇降ロッド２４と第１浸炭室３ａとの貫通部分における隙間は密閉されている。なお、昇降ロッド２４の形状は特に限定されず、横断面が方形状のものであっても良い。即ち、載置台３０に接続可能な部材（昇降部材）であれば良い。

第１浸炭室３ａの搬送装置側の側壁には、第１の搬送アーム４０ａ及び第２の搬送アーム４０ｂが通過可能な搬送口２５が設けられている。また、第１浸炭室３ａの搬送装置側の側壁外部には、搬送口２５の開閉を行う搬送口扉２６が設けられている。搬送口扉２６は扉開閉機構（不図示）により昇降移動することができるよう設けられている。

図３は、図２中のＡ−Ａ断面図（Ａ−Ａ断面における平面視）である。なお、図３においては、被処理体Ｗの外形を破線で示している。

図３に示すように、載置台３０は、平面視において中央の円板３１と、円板３１から放射状に突出した３つの突出部（以下、「支持羽根３２」という）が一体になって形成されている。これらの各支持羽根同士のなす角度は互いに等しくなっており（本実施形態では１２０°）、各支持羽根３２の先端には、被処理体Ｗを支持する載置台支持ピン３３が設けられている。即ち、被処理体Ｗは載置台支持ピン３３により３点支持される。なお、各支持羽根３２及び載置台支持ピン３３の材質は、耐熱用ステンレス等が適用される。

また、第１の搬送アーム４０ａの先端部４１は、平面視において三叉形状を有しており、その三叉形状部は、載置台３０の円板３１の中心に向かうようにして第１の搬送アーム本体４５から突出している（突出部４４）。また、第１の搬送アーム本体４５の両側部から突出する側部突出部４６の先端同士の間には隙間が形成されている。即ち、第１の搬送アーム４０ａの先端部４１には、開口４７が設けられている。開口４７のサイズは、第１の搬送アーム４０ａの伸縮移動時において側部突出部４６が載置台３０に接続する昇降ロッド２４に接触しないサイズ、例えば側部突出部４６の先端同士の距離が昇降ロッド２４の外径より大きくなるようなサイズである。

第１の搬送アーム４０ａの各突出部４４は、平面視において載置台３０の各支持羽根間で被処理体Ｗを支持できるように設けられ、各突出部同士のなす角度は互いに等しくなっている（本実施形態では１２０°）。各突出部４４の先端付近には、被処理体Ｗの搬送時に被処理体Ｗを支持する搬送用支持ピン５０が設けられており、被処理体Ｗは搬送用支持ピン５０により３点支持される。

また、図２〜図４に示すように、搬送用支持ピン５０で支持された被処理体Ｗの側面と対向する位置には、被処理体Ｗが搬送用支持ピン５０の適正位置に載置されるように誘導する補助ピン７０が設けられている。適正位置とは、例えば被処理体Ｗの中心と載置台３０（円板３１）の中心が一致する位置である。また、各補助ピン７０は、被処理体Ｗの落下を防止する役割も有している。また、各補助ピン７０の被処理体Ｗの側面に対向する側の一部は、ピン上端に向かって細くなっていくようなテーパー状に形成されている（テーパー部７０ａ）。

図４に示すように、例えば、被処理体Ｗを搬送用支持ピン５０に載置する際に被処理体Ｗが適正な載置位置からずれていた場合には、被処理体Ｗが各補助ピン７０のテーパー部７０ａに沿って移動することにより正しい位置に誘導される。これにより、載置台３０と各搬送アーム４０ａ，４０ｂとの間で被処理体Ｗの受け渡しを行う際に、搬送用支持ピン５０に対する被処理体Ｗの載置位置が被処理体ごとに異ならずに常に同一となる。さらに、搬送用支持ピン５０に被処理体Ｗを載置した時点では、被処理体Ｗの側面に対向して（または接して）いる各補助ピン７０により被処理体Ｗの位置ずれや落下が規制される。このため、被処理体Ｗの搬送中に搬送用支持ピン５０に対する被処理体Ｗの載置位置のずれや落下が規制される。なお、搬送用支持ピン５０及び補助ピン７０の材質は、耐熱用ステンレス等が適用される。

また、各載置台支持ピン３３と各搬送用支持ピン５０は、被処理体Ｗを受け渡す際に、平面視において同一円周上に配置されるように設けられていることが好ましい。これにより、第１の搬送アーム４０ａと載置台３０との間で被処理体Ｗを受け渡す際に被処理体Ｗの傾き等を軽減させることができ、被処理体Ｗが適正な載置位置からずれることを抑制することができる。

なお、ここでは、第１の搬送アーム４０ａの構成についてのみ説明したが、第２の搬送アーム４０ｂの構成も第１の搬送アーム４０ａと同様の構成である。

浸炭焼入れ設備１は、以上のように構成されている。なお、図示はしていないが、浸炭焼入れ設備１は、排気機構や浸炭ガス導入機構等の一般的な真空浸炭処理を行う上で必要な構成を備えている。また、以上の説明では、図１に示す昇温室２、第２浸炭室３ｂ、第３浸炭室３ｃ、焼入れ室４の構成については説明していないが、各処理室の基本的構成は第１浸炭室３ａと同様である。例えば、焼入れ室４においては、上記誘導加熱コイル２２に代えて、冷却ガスを導入する機構を設けることによりガス焼入れを行っている。

次に、浸炭焼入れ設備１を用いて行う浸炭処理工程における被処理体Ｗ１，Ｗ２の搬送方法の一例について、図５（ａ）〜（ｅ）を参照しながら説明する。なお、図５（ａ）〜（ｅ）においては、被処理体Ｗの支持ピン等の一部の構成部品の図示を省略している。

まず、図５（ａ）に示すように、被処理体Ｗ１に対して第１浸炭室３ａの熱処理部２１で浸炭処理を行う。次に、図５（ｂ）に示すように、仕切扉２７及び搬送口扉２６を開け、第１の搬送アーム４０ａを載置台３０の下方まで前進させる。このとき、載置台３０に接続する昇降ロッド２４が第１の搬送アーム４０ａの開口４７を通り抜けるようにして第１の搬送アーム４０ａが移動するため、第１の搬送アーム４０ａの各突出部４４と昇降ロッド２４は接触しない。

そして、図５（ｃ）に示すように、載置台３０を第１の搬送アーム４０ａの下方まで下降させる。このとき、被処理体Ｗ１は、載置台３０から第１の搬送アーム４０ａに受け渡される。続いて、図５（ｄ）に示すように、第２の搬送アーム４０ｂに支持された被処理体Ｗ２が載置台３０の上方に位置するまで第２の搬送アーム４０ｂを前進させる。これと同時に、第１の搬送アーム４０ａを後退させ、浸炭処理を終えた被処理体Ｗ１を第１浸炭室３ａから搬出する。この工程では、第１の搬送アーム４０ａと第２の搬送アーム４０ｂとが第１浸炭室３ａ内に同時に存在する時間がある。また、第１の搬送アーム４０ａと第２の搬送アーム４０ｂが鉛直方向に沿って並んで配置されているため、第１の搬送アーム４０ａと第２の搬送アーム４０ｂとの間には、鉛直方向における空間が形成されている。これにより、第１の搬送アーム４０ａに支持された被処理体Ｗ１及び第２の搬送アーム４０ｂに支持された被処理体Ｗ２が受ける互いの輻射熱の影響を低減することができる。なお、被処理体Ｗ２は、第１浸炭室３ａの上流にある昇温室２において浸炭処理に適した温度まで昇温した状態にある。

次に、図５（ｅ）に示すように、載置台３０を熱処理部２１まで上昇させる。このとき、被処理体Ｗ２は、第２の搬送アーム４０ｂから載置台３０に受け渡される。続いて、第２の搬送アーム４０ｂを後退させる。このとき、載置台３０に接続する昇降ロッド２４が第２の搬送アーム４０ｂの開口４７を通り抜けるようにして第２の搬送アーム４０ｂが移動するため、第２の搬送アーム４０ｂの各突出部４４と昇降ロッド２４は接触しない。その後、仕切扉２７及び搬送口扉２６を閉じて真空排気を行った後に被処理体Ｗ２に対して浸炭処理が行われる。

以上、本実施形態によれば、第１浸炭室３ａからの被処理体Ｗ１の搬出及び第１浸炭室３ａへの被処理体Ｗ２の搬入を搬送口扉２６の開扉時に同時に行うことができる。これにより、被処理体Ｗ１の搬出と被処理体Ｗ２の搬入を別々のタイミングで行っていた従来の浸炭方法よりも搬送口扉２６の開閉頻度を少なくすることができる。その結果、被処理体Ｗ１，Ｗ２の搬入出にかかる時間を短縮することができ、第１浸炭室３ａにおける処理時間を短縮することが可能となる。

また、第１浸炭室３ａに対する被処理体の搬入出を同じタイミングで行うことができるため、熱処理部２１から受渡部２０への被処理体Ｗ１の搬出と、受渡部２０から熱処理部２１への被処理体Ｗ２の搬入も仕切扉２７の１度の開扉で行うことができる。即ち、仕切扉２７の開閉頻度も少なくすることができる。これにより、熱処理部２１は、熱処理部２１よりも温度が低い受渡部２０の雰囲気の影響を受ける頻度が少なくなり、熱処理部２１内の温度低下を抑制することができる。このため、熱処理部２１内が浸炭に適した温度に達するまでの時間を短縮することができ、結果として、第１浸炭室３ａにおける処理時間を短縮することができる。

また、本実施形態のように、第１の搬送アーム４０ａと同一形状の第２の搬送アーム４０ｂは、第１の搬送アーム４０ａをそのまま鉛直方向にずらしたような位置に配置することが好ましい。このように同一形状の各搬送アーム４０ａ、４０ｂを鉛直方向に沿って一直線上に配置することで、搬送部６の幅や各処理室の搬送口２５の幅等を変更することなく、第１の搬送アーム４０ａ及び第２の搬送アーム４０ｂを設けることができる。即ち、従来設備の設置スペース（面積）を大幅に変更することなく上記作用効果を享受することができる。さらに、この場合には、第１の搬送アーム４０ａと第２の搬送アーム４０ｂを横方向（平面視においてアーム伸縮方向に直交する方向）に可動させる機構を設ける必要もないことから、搬送装置に複雑な可動機構を設ける必要もない。また、載置台３０を横方向に移動させる機構も必要としない。また、同一形状の搬送アームを用いることで量産効果によりコスト抑えることもできる。

また、被処理体Ｗ１の搬出及び被処理体Ｗ２の搬入は、第１浸炭室３ａのみならず、図１に示す昇温室２、第２浸炭室３ｂ、第３浸炭室３ｃ、焼入れ室４においても同様に行われる。このため、各処理室における処理時間もそれぞれ短縮することができるため、浸炭焼入れ処理全体にかかる時間を大幅に短縮することが可能となる。

さらに、本実施形態のように、被処理体Ｗを１個ずつ処理する浸炭焼入れ設備１においては、被処理体Ｗの搬入出を行う頻度が多くなるため、被処理体Ｗの搬入出を同じタイミングで行うことによる処理時間短縮の効果が特に大きくなる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記実施形態では、被処理体Ｗを第１〜第３浸炭室３ａ〜３ｃで順に浸炭処理することにより、一連の浸炭処理が完了することとしたが、第１浸炭室３ａ、第２浸炭室３ｂ、第３浸炭室３ｃのそれぞれの浸炭室３ａ〜３ｃにおいて１つの被処理体Ｗに対する浸炭処理を完了させても良い。この場合、昇温室２から搬出された被処理体Ｗ２は、第１〜第３浸炭室３ａ〜３ｃのうち、被処理体Ｗ１が搬入されていない浸炭室３ａ〜３ｃに搬入される。

また、各処理室の配置や数は、上記実施形態で説明したものに限定されることはない。例えば、浸炭室３を１つとする構成にした場合、あるいは上記実施形態で説明していない処理室（例えば焼き戻し室）に上記実施形態で説明した被処理体Ｗの搬送方法を適用した場合であっても、被処理体Ｗの搬入出時間を短縮することができる。即ち、本発明は、処理室の用途に限定されることなく、被処理体に浸炭焼入れ処理に係る少なくとも１つの処理を施す処理室に適用することにより、上記実施形態で説明した作用効果を享受することができる。なお、浸炭焼入れ処理に係る処理とは、予熱、浸炭、拡散、冷却、焼入れ（ガス焼入れを含む）等の一般的な浸炭焼入れ処理において必要とされる処理である。また、上記実施形態においては、浸炭焼入れ設備１において真空浸炭処理を行うこととしたが、浸炭方法はこれに限定されるものではない。

また、上記実施形態では、仕切扉２７が観音開きタイプの扉であるとしたが、例えば引分けタイプのスライド扉であっても良い。また、仕切扉２７が設けられる箇所も特に限定されず、受渡部２０と熱処理部２１の連通する雰囲気が遮断されるように仕切扉２７が設けられていれば良い。また、被処理体Ｗの処理を行う処理室は、上記実施形態のように受渡部２０と熱処理部２１から成る２室構成でなくても良い。例えば、被処理体Ｗの受け渡しと熱処理を１室で行う構成としても良い。この場合であっても、搬送口扉の１度の開扉で被処理体の搬入出を行うことができるため、被処理体の搬入出にかかる時間を短縮することができる。また、搬送口扉の開閉頻度が少ないために、処理室内よりも温度が低い処理室の外部雰囲気に接触する頻度も少なくなり、処理室内の温度低下を防ぐことができる。

また、上記実施形態では、載置台３０を昇降させることにより、載置台３０と各搬送アーム４０ａ，４０ｂとの間で被処理体Ｗを受け渡すこととしたが、例えば、載置台３０に昇降機構を設けずに各搬送アーム４０ａ，４０ｂに昇降機構を設け、各搬送アーム４０ａ，４０ｂを昇降させることにより、載置台３０と各搬送アーム４０ａ，４０ｂとの間で被処理体Ｗを受け渡しても良い。当然のことながら、載置台３０と各搬送アーム４０ａ，４０ｂの双方に昇降機構を設けても良い。

即ち、載置台３０と各搬送アーム４０ａ，４０ｂとの間において被処理体Ｗを受け渡す方法は、各処理室の形状や被処理体Ｗの加熱手段等に応じて適宜変更されるものであり、各搬送アーム４０ａ，４０ｂで搬送される被処理体Ｗを載置台３０に載置するために、鉛直方向に沿って載置台３０と各搬送アーム４０ａ，４０ｂとを相対的に移動させる相対移動機構が設けられていれば被処理体Ｗを受け渡すことは可能である。なお、被処理体Ｗの搬送手順についても上記実施形態で説明したものに限定されない。

また、上記実施形態では、各搬送アーム４０ａ，４０ｂを前後方向にのみ伸縮させることとしたが、各搬送アーム４０ａ、４０ｂを横方向（平面視においてアーム伸縮方向に直交する方向）に移動させるようにしても良い。また、載置台３０を横方向に移動させるようにしても良い。ただし、上記実施形態のように、各搬送アーム４０ａ，４０ｂを前後方向にのみ可動させる構成とすれば、横方向に可動させる機構を設ける必要がなく、搬送装置を簡素化することができる。

また、載置台３０の支持羽根３２の数や各支持羽根同士のなす角度、及び、各搬送アーム４０ａ，４０ｂの突出部４４の数や各突出部同士のなす角度は、上記実施形態で説明したものに限定されることはない。さらに、載置台３０の形状や各搬送アーム４０ａ，４０ｂの形状も上記実施形態で説明したものに限定されることはない。

また、載置台支持ピン３３、搬送用支持ピン５０の数や配置は、被処理体Ｗの形状やサイズに応じて適宜変更されるものである。即ち、各支持ピンに被処理体Ｗを載置した際に、被処理体Ｗが傾かない状態で支持できる数（少なくとも３つ）及び配置であれば良い。また、上記実施形態では、補助ピン７０の被処理体Ｗの側面に対向する側の一部をテーパー状に形成することとしたが、全部をテーパー状に形成しても良い。

また、各支持ピンを設けなくても、上記実施形態で説明した被処理体の搬送動作を行うことは可能である。ただし、各支持ピンで被処理体を支持することで被処理体との接触面積を小さくすることができるため、被処理体の加熱時や冷却時における被処理体内部の温度変化を均一にすることができる。これにより、被処理体の熱処理歪の発生を抑制することができる。また、各支持ピンと被処理体との接触面積が小さいことにより、被処理体の下面における浸炭と被処理体の他の部分における浸炭を均一に進行させることができる。これにより、被処理体の浸炭処理品質を向上させることができる。

また、上記実施形態においては、被処理体Ｗを１個ずつ処理することとしたが、各搬送アーム４０ａ，４０ｂや載置台３０で支持することが可能な治具を用い、その治具で２個以上の被処理体Ｗを固定することで２個以上の被処理体を同時に処理しても良い。なお、被処理体Ｗを１個ずつ処理する浸炭焼入れ設備においては、被処理体Ｗの搬入出を行う頻度が多くなるため、上記実施形態で説明した処理時間短縮の効果が特に大きくなる。

また、上記実施形態で説明した「円形状の被処理体」には、円柱形状や円環形状をなす被処理体に加えて、例えば、図６，図７に示すような円形状の上面部Ｗ_tと円筒状の側面部Ｗ_sから成る被処理体も含まれる。円形状の被処理体の具体例は機械部品のギア等である。

図６，図７に示すように、被処理体Ｗが円形状の上面部Ｗ_tと円筒状の側面部Ｗ_sから成る形状のもの、即ち円形状のお盆を伏せたような下向き凹形状の被処理体Ｗの場合、各搬送アーム４０ａ，４０ｂの３つの搬送用支持ピン５０を下向き凹部の内側において上面部Ｗ_t及び側面部Ｗ_sに接する（または非常に近い状態とする）ように各搬送アーム４０ａ，４０ｂに配置することで、被処理体Ｗを３点支持する。このように被処理体Ｗの側面部Ｗ_sの内径と略同一直径の円周上に搬送用支持ピン５０を配置しておけば、搬送用支持ピン５０が被処理体Ｗの側面部Ｗ_sに接するような状態で被処理体Ｗを支持することができるため、被処理体Ｗの位置規制を行うことができる。

また、被処理体Ｗが円形状の上面部Ｗ_tと円筒状の側面部Ｗ_sから成る形状を有している場合、載置台支持ピン３３の配置も搬送用支持ピン５０と同様に配置することが好ましい。即ち、被処理体Ｗの下向き凹部の内側において上面部Ｗ_t及び側面部Ｗ_sに接する（または非常に近い状態とする）ように少なくとも３つの載置台支持ピン３３を配置すれば良い。これにより、被処理体Ｗの載置台３０上に支持すると共に被処理体Ｗの位置規制を行うこともできる。

また、被処理体Ｗの形状は、円形に限定されるものでもない。その他の形状であっても、被処理体Ｗを支持する第１の搬送アーム４０ａと第２の搬送アーム４０ｂを備え、支持された被処理体Ｗを載置台３０に受け渡すことが可能な構成となっていれば、上記実施形態で説明した効果を享受することができる。例えば、図８，図９に示すような「円形状の上面部Ｗ_t」と「円筒状の側面部Ｗ_s」ではなく、「上面部」と「側面部」から成る、縦断面形状が下向き凹形状となる被処理体Ｗであっても良い。

この場合、被処理体を各搬送アーム４０ａ、４０ｂで支持した際に被処理体の側面部の内壁に接して又は近接して前記被処理体の位置規制を行うように搬送用支持ピン５０が配置されていれば、搬送用支持ピン５０により被処理体Ｗの位置規制を行うことができる。例えば、横断面が四角形の角筒状の被処理体であれば、搬送用支持ピン５０を４本設け、「側面部」の１つの内側面に対して１本の搬送用支持ピン５０が接するようにしておけば、被処理体の位置規制を行うことができる。また、被処理体を載置台３０で支持した際に被処理体の側面部の内壁に接して又は近接して前記被処理体の位置規制を行うように載置台支持ピン３３が配置されていれば、載置台支持ピン３３により被処理体Ｗの位置規制を行うことができる。

本発明は、被処理体の浸炭焼入れ処理に適用することができる。

１浸炭焼入れ設備
２昇温室
３浸炭室
３ａ第１浸炭室
３ｂ第２浸炭室
３ｃ第３浸炭室
４焼入れ室
５搬送装置
６搬送部
７搬送路
２０受渡部
２１熱処理部
２２誘導加熱コイル
２３昇降装置
２４昇降ロッド
２５搬送口
２６搬送口扉
２７仕切扉
２７ａ扉本体
２７ｂ扉本体
３０載置台
３１円板
３２支持羽根
３３載置台支持ピン
４０ａ第１の搬送アーム
４０ｂ第２の搬送アーム
４１搬送アーム先端部
４４突出部
４５搬送アーム本体
４６側部突出部
４７開口
５０搬送用支持ピン
７０補助ピン
７０ａテーパー部
Ｗ（Ｗ１，Ｗ２）被処理体
Ｗ_t 上面部
Ｗ_s 側面部

Claims

被処理体に浸炭焼入れ処理に係る少なくとも１つの処理を施す処理室と、被処理体を搬送する搬送装置と、前記処理室内に設けられ、前記処理室内に搬送された被処理体が載置される載置台とを備えた、被処理体の浸炭焼入れ処理を行う浸炭焼入れ設備であって、
前記搬送装置は、
既に処理が施された被処理体を前記処理室から搬出する第１の搬送アームと、
次に処理が施される被処理体を前記処理室に搬入する第２の搬送アームと、
前記第１の搬送アームと前記第２の搬送アームとを互いに独立して可動させる可動機構とを備え、
前記第１の搬送アームと前記第２の搬送アームとが鉛直方向に沿って並んで配置され、
前記処理室に、前記第１の搬送アームと前記第２の搬送アームが通過可能な搬送口が設けられ、
前記搬送口の開閉を行う搬送口扉が設けられ、
前記搬送口扉の開放時に、前記処理室に前記第１の搬送アームと前記第２の搬送アームが挿入されるように構成されている、浸炭焼入れ設備。
前記載置台を昇降させる昇降装置を備える、請求項１に記載の浸炭焼入れ設備。
前記可動機構は、前記第１の搬送アームと前記第２の搬送アームとをそれぞれ前後方向にのみ可動させる構成である、請求項２に記載の浸炭焼入れ設備。
前記第１の搬送アームと前記第２の搬送アームとが同一形状であり、前記第１の搬送アームと前記第２の搬送アームとが一直線上に配置されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の浸炭焼入れ設備。
前記第１の搬送アーム及び前記第２の搬送アームの少なくともいずれかには、被処理体を支持する少なくとも３つの搬送用支持ピンが設けられている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の浸炭焼入れ設備。
被処理体は、上面部と側面部から成る凹形状であって、前記被処理体を支持した際に前記被処理体の側面部の内側に接して又は近接して前記被処理体の位置規制を行うように前記搬送用支持ピンが設けられている、請求項５に記載の浸炭焼入れ設備。
前記載置台には、前記被処理体を支持する少なくとも３つの載置台支持ピンが設けられている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の浸炭焼入れ設備。
被処理体は、上面部と側面部から成る凹形状であって、前記載置台で前記被処理体を支持した際に前記被処理体の側面部の内側に接して又は近接して前記被処理体の位置規制を行うように前記載置台支持ピンが設けられている、請求項７に記載の浸炭焼入れ設備。