JP7162996B1 - Heat treatment equipment - Google Patents
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Abstract
【課題】 被処理物を装入させる装入装置と、被処理物を熱処理する複数の処理装置と、処理装置で熱処理された被処理物を抽出させる抽出装置と、被処理物を装入装置と処理装置と抽出装置との間で移動させる搬送装置とを備えた熱処理設備において、処理時間が異なる被処理物も効率よく熱処理できるようにする。
【解決手段】 装入装置10から搬送装置40に装入された熱処理前の被処理物Wを処理装置20において熱処理する場合に、制御装置50により、各処理装置において被処理物を熱処理する時間を、被処理物を搬送装置により装入装置と処理装置と抽出装置30との間で移動させる搬送サイクル時間TSの倍数から入替時間を引いた時間に調整すると共に、各処理装置において被処理物が熱処理される時間に基づいて、各処理装置において被処理物の熱処理が完了する時刻が重ならないように、搬送サイクル時間ごとに制御する。
【選択図】 図2
A charging device for charging an object to be processed, a plurality of processing devices for heat-treating the object to be processed, an extraction device for extracting the object to be processed which has been heat-treated in the processing device, and an apparatus for charging the object to be processed. To efficiently heat-treat an object to be processed having different processing times in a heat-treating facility equipped with a conveying device for moving between a processing device and an extraction device.
SOLUTION: In the case of heat-treating an object to be processed W before heat treatment that has been charged from a charging device 10 to a conveying device 40 in a processing device 20, a control device 50 controls the time for heat-treating the object to be processed in each processing device. is adjusted to a time obtained by subtracting the replacement time from a multiple of the transport cycle time TS in which the material to be processed is moved between the charging device, the processing device, and the extraction device 30 by the transport device, and the material to be processed in each processing device is controlled for each transport cycle time so that the times at which the heat treatment of the object to be processed in each processing apparatus is completed do not overlap based on the time during which the heat treatment is performed.
[Selection drawing] Fig. 2
Description
本発明は、熱処理する被処理物を装入させる装入装置と、被処理物を熱処理する複数の処理装置と、処理装置において熱処理された被処理物を抽出させる抽出装置と、前記の装入装置と処理装置と抽出装置との間で移動して、装入装置における被処理物を処理装置に装入させ、処理装置において熱処理された被処理物を抽出装置に装入させる搬送装置とを備えた熱処理設備に関するものである。特に、装入装置から熱処理する前の被処理物を搬送装置に装入させ、前記の被処理物を搬送装置により各処理装置に装入させて熱処理し、被処理物を各処理装置から搬送装置に装入し、熱処理された被処理物をこの搬送装置から前記の抽出装置に抽出させるようにして被処理物を順々に熱処理させるにあたり、処理時間が異なる各種の被処理物を前記のように熱処理する場合においても、熱処理する前の被処理物を適切なタイミングで搬送装置により処理装置に搬入させて、処理時間が異なる被処理物を各処理装置において効率のよい熱処理設備の搬送タイムチャートを自動的に作成し、被処理物の熱処理が完了する時刻が重ならないように制御できるようにした点に特徴を有するものである。 The present invention provides a charging device for charging an object to be heat-treated, a plurality of processing devices for heat-treating the object, an extracting device for extracting the object heat-treated in the processing device, and the above-mentioned charging device. a conveying device that moves between the apparatus, the processing device, and the extraction device, loads the material to be processed in the charging device into the processing device, and loads the material to be processed that has been heat-treated in the processing device into the extraction device; It relates to the heat treatment equipment provided. In particular, the object to be processed before heat treatment is loaded from the charging device into the conveying device, the object to be processed is loaded into each processing device by the transport device, heat treated, and the object to be processed is transported from each processing device. When the objects to be treated are successively heat-treated by being loaded into the apparatus and having the objects to be heat-treated extracted from the conveying device to the extraction device, various objects to be treated having different treatment times are subjected to the above-described heat treatment. Even in the case of heat treatment as described above, the workpieces before heat treatment are transported into the processing equipment by the transport equipment at an appropriate timing, and the workpieces with different processing times are efficiently transported in the heat treatment equipment in each processing equipment. It is characterized in that a chart is automatically created and controlled so that the times when the heat treatment of the object to be processed is completed do not overlap.
従来から、被処理物を熱処理する熱処理設備としては、被処理物を長い連続処理炉内に順々に装入させて、この連続処理炉内において被処理物を順々に移動させ、被処理物に対して加熱、均熱、冷却等の熱処理を連続的に行うようにした連続式の熱処理設備と、独立したバッチ式の処理装置内に被処理物を装入させ、この処理装置内において、前記の被処理物に対して、加熱、均熱、冷却等の熱処理を個別に行うようにしたバッチ式の熱処理設備とが知られている。 Conventionally, as a heat treatment facility for heat-treating an object to be treated, the object to be treated is sequentially charged into a long continuous treatment furnace, and the object to be treated is sequentially moved in the continuous treatment furnace. A continuous heat treatment facility that continuously performs heat treatment such as heating, soaking, cooling, etc., and an independent batch type processing equipment are charged with the material to be treated, and in this processing equipment , and batch-type heat treatment facilities are known in which heat treatments such as heating, soaking and cooling are individually performed on the above-mentioned objects to be treated.
また、近年においては、特許文献1に示されるように、熱処理する被処理物を装入させる装入装置と、被処理物を熱処理する複数の処理装置と、処理装置において熱処理された被処理物を抽出させる抽出装置と、前記の装入装置と処理装置と抽出装置との間で移動して、装入装置における被処理物を処理装置に装入させ、処理装置において熱処理された被処理物を抽出装置に装入させる搬送装置とを備えた熱処理設備が示されている。
In recent years, as shown in
また、特許文献2に示されるように、搬送装置に保温室と待機室を設け、処理装置において熱処理された被処理物を搬送装置に抽出する動作と、搬送装置から被処理物を各搬送装置に装入させる動作とを続けて行なって入替できるようにした熱処理設備が示されている。 Further, as shown in Patent Document 2, a heat-retaining chamber and a waiting room are provided in a conveying device, and an operation of extracting an object to be processed that has been heat-treated in a processing device to the conveying device, and transferring the object to be processed from the conveying device to each of the conveying devices. A heat treatment facility is shown that can be replaced by continuously performing the operation of charging to.
ここで、前記の熱処理設備において、各処理装置において処理する被処理物の処理時間が同じ場合には、前記の搬送装置から処理物を各処理装置に一定時間の間隔で順々に装入して熱処理し、このように熱処理された被処理物を各処理装置から一定時間の間隔で順々に搬送装置に装入させ、搬送装置に装入された被処理物を前記の抽出装置に順々に抽出させるようにして、被処理物を一定した時間で順々に処理させることができる。 Here, in the heat treatment equipment, when the processing time of the material to be processed is the same in each processing apparatus, the material to be processed is sequentially charged into each processing apparatus from the conveying apparatus at regular time intervals. The objects to be treated which have been heat-treated in this way are sequentially charged from each processing device to a conveying device at intervals of a predetermined time, and the objects to be treated charged to the conveying device are sequentially sent to the extraction device. By extracting them one by one, the objects to be processed can be processed one after another at a constant time.
しかし、近年では被処理物が多品種におよび、熱処理時間がそれぞれ規則性無く異なったものを連続して生産する必要がでてきている。そのように処理時間が異なる被処理物を前記のように搬送装置から各処理装置に被処理物を順々に搬出させて熱処理し、このように熱処理された被処理物を各処理装置から搬送装置に装入させて、搬送装置に装入された被処理物を抽出装置に抽出させるようにした場合、搬送装置が1台しかないことから、装入装置から搬送装置に装入された被処理物を搬送させて処理装置に装入させる動作時間と、他の処理装置において熱処理された被処理物を搬送装置により抽出装置に搬送させて、抽出装置に抽出させる動作時間とが重なる場合がある。 In recent years, however, the number of products to be treated has increased, and it has become necessary to continuously produce products with different heat treatment times without regularity. The objects to be processed having different processing times are transported from the conveying device to the respective processing devices one by one and heat-treated, and the heat-treated objects are transported from the respective processing devices. When the material is loaded into the device and the material to be processed loaded into the transport device is extracted by the extraction device, since there is only one transport device, the material loaded into the transport device from the charging device In some cases, the operation time for transporting the material to be processed and loading it into the processing apparatus and the operation time for transporting the material heat-treated in another processing apparatus to the extraction apparatus by the transportation apparatus and extracting it by the extraction apparatus may overlap. be.
また、後述する搬送サイクル時間は動作開始から動作完了までに一定の時間が必要なことから、異なる熱処理時間の被処理材を搬送サイクル時間と無関係に処理装置に装入すると、処理装置へ装入する時刻や各処理装置から抽出する時刻が近い場合には、これらの動作時間が重なってしまう。 In addition, since the transfer cycle time described later requires a certain amount of time from the start of the operation to the completion of the operation, if the material to be processed with different heat treatment times is charged into the processing apparatus regardless of the transfer cycle time, When the time of execution and the time of extraction from each processing device are close, these operation times overlap.
このような場合において、搬送装置に装入された被処理物を搬送させて処理装置に装入させる動作を優先すると、処理装置において熱処理された被処理物を抽出させるタイミングを遅らせる必要が生じ、被処理物の熱処理時間が予定よりも長くなって製品不良が発生するという問題が生じる一方、処理装置において熱処理された被処理物を搬送させて抽出装置に抽出させる動作を優先させると、装入装置から被処理物を処理装置に装入させるタイミングを遅らせる必要が生じ、処理装置が空いた時間が長くなって、生産性が低下するという問題が生じ、これらが数多く複合されると、装入装置から搬送装置に装入された被処理物を搬送させて各処理装置に装入させるタイミングや、各処理装置において熱処理された被処理物を抽出するタイミングか非常に複雑になり、被処理物を各処理装置において効率のよい熱処理設備の搬送タイムチャートを作成することが非常に困難になっていた。 In such a case, if priority is given to the operation of transporting the workpiece loaded in the transport device and loading it into the processing equipment, it becomes necessary to delay the timing of extracting the workpiece that has been heat-treated in the processing equipment. While there is a problem that the heat treatment time of the material to be processed becomes longer than planned and product defects occur, if priority is given to the operation of conveying the material to be processed that has been heat-treated in the processing apparatus and extracting it to the extraction apparatus, It becomes necessary to delay the timing of charging the workpiece from the equipment into the processing equipment, and the time when the processing equipment is idle increases, resulting in a problem of reduced productivity. The timing of transporting the workpieces loaded into the conveyor from the equipment and loading them into each processing equipment and the timing of extracting the workpieces that have been heat-treated in each processing equipment become very complicated. It has become very difficult to create an efficient transfer time chart for heat treatment equipment in each treatment equipment.
本発明は、熱処理する被処理物を装入させる装入装置と、被処理物を熱処理する複数の処理装置と、処理装置において熱処理された被処理物を抽出させる抽出装置と、前記の装入装置と処理装置と抽出装置との間で移動して、装入装置における被処理物を処理装置に装入させ、処理装置において熱処理された被処理物を抽出装置に装入させる搬送装置とを備えた熱処理設備における前記のような問題を解決することを課題とするものである。 The present invention provides a charging device for charging an object to be heat-treated, a plurality of processing devices for heat-treating the object, an extracting device for extracting the object heat-treated in the processing device, and the above-mentioned charging device. a conveying device that moves between the apparatus, the processing device, and the extraction device, loads the material to be processed in the charging device into the processing device, and loads the material to be processed that has been heat-treated in the processing device into the extraction device; An object of the present invention is to solve the above problems in the heat treatment equipment provided.
すなわち、本発明は、前記のような熱処理設備において、装入装置から熱処理する前の被処理物を搬送装置に装入させ、前記の被処理物を搬送装置により各処理装置に装入させて熱処理し、被処理物を各処理装置から搬送装置に装入し、熱処理された被処理物をこの搬送装置から前記の抽出装置に抽出させるようにして被処理物を順々に熱処理させるにあたり、処理時間が異なる各種の被処理物を前記のように熱処理する場合においても、熱処理する前の被処理物を適切なタイミングで搬送装置により処理装置に搬入させて、処理時間が異なる被処理物を各処理装置において効率のよい熱処理設備の搬送タイムチャートを自動的に作成し、被処理物の熱処理が完了する時刻が重ならないように制御できるようにすることを課題とするものである。 That is, in the heat treatment facility as described above, the object to be treated before heat treatment is charged from the charging device into the conveying device, and the object to be treated is charged into each processing device by the conveying device. After heat treatment, the objects to be treated are loaded from each processing apparatus into a conveying device, and the heat-treated objects are extracted from the conveying device to the extraction device, so that the objects to be treated are sequentially heat-treated, Even in the case of heat-treating various workpieces with different processing times as described above, the workpieces before heat treatment are transported into the processing apparatus by the conveying device at an appropriate timing, and the workpieces with different processing times are processed. An object of the present invention is to automatically create a transfer time chart for efficient heat treatment equipment in each treatment apparatus and to control the time at which the heat treatment of an object to be treated is completed so as not to overlap.
本発明における熱処理設備においては、前記のような課題を解決するため、熱処理する被処理物を装入させる装入装置と、被処理物を熱処理する複数の処理装置と、処理装置において熱処理された被処理物を抽出させる抽出装置と、前記の装入装置と処理装置と抽出装置との間で移動して、装入装置における被処理物を処理装置に装入させ、処理装置において熱処理された被処理物を抽出装置に装入させる搬送装置とを備えた熱処理設備において、前記の搬送装置が、被処理物を前記の処理装置と装入装置と抽出装置との間で出し入れするための搬送室と、前記の処理装置において熱処理されて搬送室に装入された被処理物を高温状態で保持する保温室と、前記の装入装置から搬送室に装入された被処理物を次の処理装置に装入させる前に待機させる待機室とを備え、前記の装入装置から熱処理する前の被処理物を前記の搬送装置における搬送室を通して待機室に装入させる時間と、前記の搬送装置を熱処理された被処理物を抽出させる処理装置に移動させる時間と、前記の処理装置において熱処理された被処理物を前記の搬送装置における搬送室を通して保温室に装入させると共に、この搬送装置の待機室に装入されている熱処理する前の被処理物を、搬送室を通して前記の処理装置に装入させる入替時間と、保温室に熱処理された被処理物が装入された前記の搬送装置を前記の抽出装置の位置に移動させる時間と、前記の搬送装置の保温室に装入された熱処理された被処理物を、搬送室を通して前記の抽出装置に装入させる時間と、熱処理された被処理物を抽出装置に装入させた搬送装置を前記の装入装置の位置に移動させる時間との合計時間を搬送サイクル時間とし、前記の各処理装置において被処理物を熱処理する時間を、それぞれ制御装置により前記の搬送サイクル時間の倍数から前記の入替時間を引いた時間に調整すると共に、装入装置から熱処理する前の被処理物を前記の搬送装置を介して処理装置に装入させて熱処理するにあたり、前記の制御装置により、各処理装置において被処理物を熱処理する時間に基づいて、熱処理設備の搬送タイムチャートを自動的に作成し、前記の各処理装置において被処理物の熱処理が完了する時刻が重ならないように、搬送サイクル時間ごとに制御するようにした。 In the heat treatment equipment of the present invention, in order to solve the above-described problems, a charging device for charging an object to be heat treated, a plurality of processing devices for heat-treating the object, and It moves between the extraction device for extracting the material to be processed, the charging device, the processing device and the extraction device, and the material to be processed in the charging device is charged into the processing device and heat-treated in the processing device. A heat treatment facility comprising a conveying device for charging an object to be processed into an extraction device, wherein the conveying device transports the object to be treated between the processing device, the charging device, and the extraction device. a heat-retaining chamber for keeping at a high temperature the material to be processed that has been heat-treated in the processing apparatus and charged into the transfer chamber; a waiting room for waiting before charging to the processing apparatus, a time for charging the workpiece before heat treatment from the charging apparatus to the waiting room through the transfer chamber in the transfer apparatus; and the transfer. The time for moving the apparatus to a processing device for extracting the heat-treated object, the time for loading the heat-treated object heat-treated in the processing device into the heat retaining chamber through the transfer chamber of the transfer device, and the transfer device The exchange time during which the material to be processed that has been charged into the waiting room before being heat-treated is loaded into the processing apparatus through the transfer chamber, and the transportation in which the material to be heat-treated has been charged to the heat-retaining chamber The time for moving the apparatus to the position of the extracting device, the time for charging the heat-treated material charged into the heat retaining chamber of the conveying device into the extracting device through the conveying chamber, and the heat-treated The transfer cycle time is defined as the total time of the time for moving the conveying device that loaded the object to be processed into the extracting device to the position of the charging device, and the time for heat-treating the object to be processed in each of the above-mentioned processing devices. , each of which is adjusted by the control device to a time obtained by subtracting the replacement time from the multiple of the transfer cycle time, and the workpiece before heat treatment is charged from the charging device to the processing device via the transfer device. In the heat treatment, the control device automatically creates a transfer time chart for the heat treatment equipment based on the time for heat treatment of the object to be treated in each treatment equipment. Control is performed for each transfer cycle time so that the heat treatment completion times do not overlap.
ここで、前記のように制御装置により、各処理装置において被処理物を熱処理させる時間に基づいて、前記の各処理装置において被処理物の熱処理が完了する時刻が重ならないように搬送サイクル時間ごとに制御するにあたっては、装入装置から前記の搬送装置を介して処理装置に装入させて熱処理する被処理物の熱処理完了時刻が、他の処理装置において熱処理されている各被処理物の熱処理完了時刻と重なる場合には、装入装置から搬送装置を介して被処理物を前記の処理装置に装入させる動作を行わないようにし、1搬送サイクル時間後に再度判定する一方、重ならない場合には、装入装置から搬送装置を介して被処理物を前記の処理装置に装入させる動作を行うようにする。 Here, based on the time for heat-treating the object to be processed in each processing device, the control device controls the time for each transfer cycle time so that the times at which the heat treatment of the object to be processed in each processing device is completed do not overlap. In the control, the heat treatment completion time of the workpiece to be heat-treated after being charged from the charging device to the processing equipment via the above-mentioned conveying device is the heat treatment of each workpiece that is heat-treated in another processing equipment. If it overlaps with the completion time, the operation of loading the workpiece from the charging device to the processing device via the transfer device is not performed, and the judgment is made again after one transfer cycle time. (1) performs an operation of loading the material to be processed from the loading device into the processing device via the conveying device.
また、装入装置から前記の搬送装置を介して処理装置に装入させて熱処理する被処理物の熱処理完了時刻が、他の処理装置において熱処理されている各被処理物の熱処理完了時刻と重なる場合において、前記の処理装置内に熱処理が完了した被処理物が存在している処理装置から熱処理が完了した被処理物を搬送装置における搬送室を通して保温室に装入させ、この搬送装置により熱処理が完了した被処理物を前記の抽出装置に装入させるようにする。 Further, the heat treatment completion time of the workpiece to be heat-treated after being charged from the charging apparatus to the processing apparatus via the conveying apparatus overlaps with the heat treatment completion time of each workpiece being heat-treated in another processing apparatus. In the above-mentioned case, the object to be treated that has undergone heat treatment is loaded from the treatment apparatus in which the object to be treated that has undergone heat treatment exists in the above-mentioned treatment apparatus through the transfer chamber of the transfer device into the temperature-retaining chamber, and is subjected to heat treatment by the transfer device. is loaded into the extraction device.
また、前記のように装入装置から搬送装置を介して被処理物を前記の処理装置に装入させる動作を行わないようにする方法としては、装入装置から搬送装置に被処理物を装入させないようにする他、装入装置から搬送装置の待機室に被処理物を装入させた状態で、待機室から処理装置に被処理物を装入させないようにすることもできる。 In addition, as a method of not performing the operation of charging the workpiece from the charging device to the conveyor via the conveyor as described above, there is a method of loading the workpiece from the charging device to the conveyor. In addition to preventing the material from entering, it is also possible to prevent the material from being loaded from the waiting room into the processing apparatus in a state in which the material to be processed has been loaded from the charging apparatus into the waiting room of the conveying apparatus.
このようにすると、各処理装置において処理時間が異なる被処理物を熱処理する場合であっても、被処理物の熱処理が完了した処理装置から熱処理された被処理物を適切に取り出すことができると共に、熱処理する前の被処理物を搬送サイクル時間に対応した適切なタイミングで装入装置から搬送装置を介して処理装置内に装入させて熱処理することができ、処理時間が異なる被処理物についても、各処理装置において効率のよい熱処理の熱処理設備の搬送タイムチャートを作成できるようになり、本発明の熱処理装置の制御装置により、このような効率のよい熱処理設備の搬送タイムチャートが自動的に作成できるようになる。 With this arrangement, even when the objects to be processed are heat-treated for different processing times in the respective processing apparatuses, the heat-treated objects to be processed can be appropriately taken out from the processing equipment in which the heat treatment of the objects to be processed has been completed. , the object to be processed before heat treatment can be loaded into the processing apparatus from the charging device via the transfer device at an appropriate timing corresponding to the transfer cycle time and heat treated, and the processing time is different. Also, it becomes possible to create a transport time chart for heat treatment equipment for efficient heat treatment in each processing equipment, and the control device of the heat treatment equipment of the present invention automatically creates such an efficient transport time chart for heat treatment equipment. be able to create.
また、本発明の熱処理設備において、前記のように処理装置において熱処理された被処理物を搬送装置から抽出装置に装入させた後、この抽出装置において、熱処理された被処理物を冷却(例えば焼入処理)させるものであって、この抽出装置において熱処理された被処理物を冷却して抽出装置から搬出終了するまでの時間は、前記の搬送サイクル時間よりも短くなっており、処理装置において熱処理された被処理物を搬送装置から順々に抽出装置に装入させることができるようになっている。 Further, in the heat treatment equipment of the present invention, after the material to be processed that has been heat-treated in the processing apparatus as described above is loaded from the conveying apparatus into the extraction apparatus, the material to be heat-treated is cooled (for example, quenching treatment), and the time required for cooling the workpiece heat-treated in this extraction device and completing the carry-out from the extraction device is shorter than the transfer cycle time, and in the processing device The objects to be heat-treated can be sequentially loaded into the extracting device from the conveying device.
本発明における熱処理設備においては、前記のように各処理装置において被処理物を熱処理する時間を、それぞれ制御装置により前記の搬送サイクル時間の倍数から入替時間を引いた時間に調整すると共に、装入装置から熱処理する前の被処理物を前記の搬送装置を介して処理装置に装入させて熱処理するにあたり、前記の制御装置により、各処理装置において被処理物を熱処理する時間に基づいて、前記の各処理装置において被処理物の熱処理が完了する時刻が重ならないようにして、搬送サイクル時間ごとに制御するようにしたため、各処理装置において処理時間が異なる被処理物を熱処理する場合であっても、被処理物の熱処理が完了した処理装置から熱処理された被処理物を、搬送サイクル時間に対応したタイミングで適切に取り出すことができると共に、熱処理する前の被処理物を、搬送サイクル時間に対応した適切なタイミングで装入装置から搬送装置を介して処理装置内に装入させて熱処理することができ、処理時間が異なる被処理物についても、各処理装置において効率のよい熱処理設備の搬送タイムチャートを自動的に作成し、被処理物の熱処理が完了する時刻が重ならないように制御できるようになった。 In the heat treatment equipment of the present invention, as described above, the time for heat-treating the object to be treated in each treatment apparatus is adjusted by the control device to the time obtained by subtracting the replacement time from the multiple of the transfer cycle time. When the object to be treated before heat treatment is loaded from the apparatus into the treatment equipment via the conveying device and subjected to heat treatment, the control device controls the heat treatment time of the object to be treated in each treatment equipment. Since the times at which the heat treatment of the object to be processed is completed in each of the processing apparatuses do not overlap and the control is performed for each transfer cycle time, even when the object to be processed is heat-treated for a different processing time in each of the processing apparatuses, Also, the heat-treated object can be appropriately taken out from the processing apparatus in which the heat treatment of the object has been completed at a timing corresponding to the transfer cycle time, and the object to be processed before heat treatment can be transferred during the transfer cycle time. Efficient transportation of heat treatment equipment in each processing equipment, even for workpieces with different processing times, which can be charged into the processing equipment from the charging equipment via the conveying equipment at appropriate timing. It is now possible to automatically create a time chart and control so that the heat treatment completion times of the workpieces do not overlap.
以下、本発明の実施形態に係る熱処理設備を、添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、本発明に係る熱処理設備は、下記の実施形態に示したものに限定されず、発明の要旨を変更しない範囲において、適宜変更して実施できるものである。 Hereinafter, a heat treatment facility according to an embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the accompanying drawings. Note that the heat treatment equipment according to the present invention is not limited to those shown in the following embodiments, and can be modified as appropriate without changing the gist of the invention.
この実施形態に係る熱処理設備においては、図1に示すように、熱処理する被処理物Wを装入させる装入装置10と、被処理物Wを熱処理する複数(図に示す例では5つ)の処理装置20(20a~20e)と、処理装置20において熱処理された被処理物を抽出させる抽出装置30と、前記の装入装置10と処理装置20と抽出装置30との間で移動して、装入装置10における被処理物Wを処理装置20に装入させ、処理装置20において熱処理された被処理物Wを抽出装置30に装入させる搬送装置40とを備えている。
In the heat treatment facility according to this embodiment, as shown in FIG. 1, a charging
また、前記の搬送装置40においては、搬送室41と、前記の処理装置20において熱処理されて搬送室41に装入された被処理物Wを高温状態で保持する保温室42と、前記の保温室42の搬送室41を挟んで反対側に装入装置10から搬送室41に装入された被処理物Wを次の処理装置20に装入させる前に待機させる待機室43とを備えている。搬送室41では、被処理物Wを前記の処理装置20と装入装置10と抽出装置30と保温室42と待機室43との間で出し入れされる。
Further, in the
そして、この実施形態に係る熱処理設備においては、まず熱処理する前の被処理物Wが装入装置10に準備される。このようにして準備された熱処理する前の被処理物Wを装入装置10から搬送装置40における搬送室41を通して待機室43に装入させる時間Ts1と、待機室43に被処理物Wが装入された搬送装置40を熱処理された被処理物Wを抽出させる処理装置20に移動させる時間Ts2と、処理装置20において熱処理された被処理物Wを搬送装置40における搬送室41を通して保温室42に装入させる時間Ts3と、この搬送装置40の待機室43に装入されている熱処理する前の被処理物Wを、搬送室41を通して処理装置20に装入させる時間Ts4と、熱処理された被処理物Wが保温室42に装入された搬送装置40を抽出装置30の位置に移動させる時間Ts5と、搬送装置40の保温室42に装入された熱処理された被処理物Wを、搬送室41を通しての抽出装置30に装入される時間Ts6と、熱処理された被処理物Wを抽出装置30に装入させた搬送装置40を前記の装入装置10の位置に移動させる時間Ts7とを合わせた合計時間(Ts1+Ts2+Ts3+Ts4+Ts5+Ts6+Ts7)を搬送サイクル時間TSとする。
In the heat treatment facility according to this embodiment, first, the material W to be treated before heat treatment is prepared in the charging
処理装置20において、熱処理はTs3の開始と同時に終了し、次の熱処理はTs4の終了と同時に始まり、その間の時間に被処理物Wの入れ替えが行なわれて、そのTs3とTs4の合計を「入替時間」とする。
In the
そして、各処理装置20(20a~20e)において被処理物Wを熱処理させる時間(Ta,Tb,Tc,Td,Te)を、それぞれ制御装置50により前記の搬送サイクル時間TSの倍数(n倍)から前記の入替時間を引いた時間になるように調整している。
Then, the time (Ta, Tb, Tc, Td, Te) for heat-treating the workpiece W in each processing device 20 (20a to 20e) is set by the
ゆえに、熱処理時間(T)=(Ts5+Ts6+Ts7+Ts1+Ts2+Ts3+Ts4)×n-(Ts3+Ts4)の式で表すことができる。(熱処理はTs5から始まるため、便宜上、Ts5を先頭にして並び変えた。) Therefore, the heat treatment time (T) can be expressed by the formula: (Ts5+Ts6+Ts7+Ts1+Ts2+Ts3+Ts4).times.n-(Ts3+Ts4). (Since the heat treatment starts from Ts5, the order is rearranged with Ts5 at the top for convenience.)
このように従来はバラバラであった熱処理時間を、搬送サイクル時間TSを用いて規則性を持たせた。 In this way, the heat treatment time, which has conventionally been varied, is given regularity by using the transfer cycle time TS.
図2では搬送装置40の動作の様子と各処理装置20(20a~20e)における熱処理の様子を、時間の流れを横軸(行)として示している。図中の「搬送」は1台の搬送装置40であり、どの行も同じものを示している。
In FIG. 2, the state of operation of the
ここで、この実施形態に係る熱処理設備では、各処理装置20(20a~20e)において被処理物Wを熱処理するにあたり、例えば、1つの処理装置20cにおいて被処理物Wの熱処理が完了すると、制御装置50により、この処理装置20cに新たに装入させて熱処理する被処理物Wの熱処理完了時刻(Tc’)が、他の処理装置20a,20b,20d,20eにおいて熱処理されている各被処理物Wの熱処理完了時刻(Ta’,Tb’,Td’,Te’)と重なるか否かを判定する。
Here, in the heat treatment equipment according to this embodiment, when heat-treating the object W to be processed in each processing device 20 (20a to 20e), for example, when the heat treatment of the object W to be processed is completed in one
そして、処理装置20cに新たに装入させて熱処理する被処理物Wの熱処理完了時刻(Tc’)が、他の処理装置20a,20b,20d,20eにおいて熱処理されている各被処理物Wの熱処理完了時刻(Ta’,Tb’,Td’,Te’)と重ならない場合には、図1に示すように、装入装置10から熱処理する被処理物Wを搬送装置40の搬送室41を通して待機室43に装入(Ts1)し、この搬送装置40を熱処理された被処理物Wを抽出させる処理装置20cの位置に移動(Ts2)させて、処理装置20cにおいて熱処理された被処理物Wを搬送装置40における搬送室41を通して保温室42に装入(Ts3)した後、この搬送装置40の待機室43に装入されている前記の被処理物Wを、搬送室41を通して処理装置20cに装入(Ts4)する。次いで、前記のように保温室42に熱処理された被処理物Wが装入された搬送装置40を抽出装置30の位置に移動(Ts5)させて、この搬送装置40の保温室42に装入されている被処理物Wを、搬送装置40の搬送室41を通して抽出装置30に装入(Ts6)した後、この搬送装置40を前記の装入装置10の位置に移動(Ts7)させる。それを、図2では、Ts1+Ts2を搬送A、Ts3+Ts4を搬送B(入替時間)、Ts5+Ts6+Ts7を搬送Cとして示した。
Then, the heat treatment completion time (Tc′) of the workpiece W to be newly loaded into the
一方、処理装置20cに新たに装入させて熱処理する被処理物Wの熱処理完了時刻(Tc’)が、他の処理装置20a,20b,20d,20eにおいて熱処理されている各被処理物Wの熱処理完了時刻(Ta’,Tb’,Td’,Te’)と重なる場合、例えば、図2(A)に示すように、他の処理装置20aにおいて熱処理されている被処理物Wの熱処理完了時間Taと重なってしまう場合には、図3に示すように、装入装置10から熱処理する被処理物Wを搬送装置40に装入させないで、この搬送装置40を熱処理された被処理物Wを抽出させる処理装置20cの位置に移動(Ts2)させ、処理装置20cにおいて熱処理された被処理物Wを搬送装置40における搬送室41を通して保温室42に装入(Ts3)した後、この搬送装置40を抽出装置30の位置に移動(Ts5)させて、この搬送装置40の保温室42に装入されている被処理物Wを、搬送装置40の搬送室41を通して抽出装置30に装入(Ts6)し、その後、この搬送装置40を前記の装入装置10の位置に移動(Ts7)させる。
On the other hand, the heat treatment completion time (Tc′) of the workpiece W to be newly loaded into the
すなわち、搬送装置40は、図2(B)の「待ち時間」で示された時間の最初の部分で、処理装置20cにおいて熱処理された被処理物Wの抽出する操作のみを行い、装入装置10の位置で待機する。ここではTs1が省略されるので、搬送装置40はTs3の開始が処理装置20cにおける熱処理の終了と同時になるように時間を調整して動かされる。それを、図2(B)では、Ts2を搬送D、Ts3+Ts5+Ts6+Ts7を搬送Eとして示した。
That is, the conveying
また、このように処理装置20cにおいて熱処理された被処理物Wを、搬送装置40を介して抽出装置30に装入させて、搬送装置40を前記の装入装置10の位置に移動させる工程を行った後は、搬送装置を待機しながら前記のように制御装置50により、処理装置20cに新たに装入させて熱処理する被処理物Wの熱処理完了時刻(Tc’)が、他の処理装置20a,20b,20d,20eにおいて熱処理されている各被処理物Wの熱処理完了時刻(Ta’,Tb’,Td’,Te’)と重なるか否かを搬送サイクル時間ごとに判定する。
In addition, the step of loading the workpiece W heat-treated in the
そして、図2(B)に示すように、処理装置20cに新たに装入させて熱処理する被処理物Wの熱処理完了時刻(Tc’)が、他の処理装置20a,20b,20d,20eにおいて熱処理されている各被処理物Wの熱処理完了時刻(Ta’,Tb’,Td’,Te’)と重ならない場合には、図4に示すように、前記の装入装置10から熱処理する被処理物Wを搬送装置40の搬送室41を通して待機室43に装入(Ts1)し、搬送装置40を、熱処理された被処理物Wを取り出した前記の処理装置20cの位置に移動(Ts2)させて、この搬送装置40の待機室43に装入されている被処理物Wを、搬送室41を通して処理装置20cに装入(Ts4)した後、この搬送装置40を空の状態で抽出装置30の位置に移動(Ts5)させ、さらにこの搬送装置40を前記の装入装置10の位置に移動(Ts7)させる。
Then, as shown in FIG. 2B, the heat treatment completion time (Tc′) of the workpiece W to be newly loaded into the
すなわち、待機していた搬送装置40は、図2(B)の「待ち時間」で示された時間の最後の部分で、装入装置10から熱処理する被処理物Wを処理装置20cに装入する操作のみを行う。 That is, at the end of the time indicated by "waiting time" in FIG. only perform operations that
ここではTs3が省略されるので、搬送装置40はTs4の終了が処理装置20cにおける熱処理の開始と同時になるように時間を調整して動かされる。それを、図2(B)では、Ts1+Ts2+Ts4を搬送F、Ts5+Ts7を搬送Gとして示す。
Since Ts3 is omitted here, the
なお、搬送Fでは被処理物Wを搬送装置40の搬送室41を通して待機室43に装入(Ts1)し、待機室43に装入されている被処理物Wを、搬送室41を通して処理装置20cに装入(Ts4)するようにしたが、被処理物Wを待機室43に装入させず搬送室41に入れたまま搬送してもよい。(図4ではその様子を示している。)
In the transport F, the workpiece W is loaded (Ts1) into the
また、搬送Gでは搬送装置40を空の状態で抽出装置30の位置に移動(Ts5)させ、さらにこの搬送装置40を前記の装入装置10の位置に移動(Ts7)させるようにした(図4ではその様子を示している。)が、搬送装置40は被処理物Wの処理装置20cへの装入(Ts4)が終われば空の状態で前記の装入装置10の位置に移動させてもよい。
In the transport G, the
また、図示していないが、前記の処理装置20c以外の他の処理装置20a,20b,20d,20eにおいても、被処理物Wの熱処理が完了した場合には、前記の処理装置20cの場合と同様に、前記の制御装置50により、被処理物Wの熱処理が完了した処理装置20a,20b,20d,20eに新たに装入させて熱処理する被処理物Wの熱処理完了時刻が、他の処理装置20a,20b,20c,20d,20eにおいて熱処理されている各被処理物Wの熱処理完了時刻と重なるか否かを判定し、前記の処理装置20cの場合と同様にして、各処理装置20a,20b,20d,20eにおいて被処理物Wを熱処理させるようにする。
Also, although not shown, in the
そして、この実施形態に示すように、各処理装置20(20a~20e)において被処理物Wを熱処理させる時間(Ta,Tb,Tc,Td,Te)を、それぞれ制御装置50により前記の搬送サイクル時間TSの倍数から入替時間を引いた時間になるように調整すると共に、装入装置10から熱処理する前の被処理物Wを搬送装置40により各処理装置20(20a~20e)に装入させて熱処理するにあたり、前記の制御装置50により、各処理装置20(20a~20e)において被処理物Wが熱処理される時間に基づいて、各処理装置20(20a~20e)において被処理物Wの熱処理が完了する時刻が重ならないように、搬送サイクル時間TSごとに制御することにより、各処理装置20(20a~20e)において処理時間が異なる被処理物Wを熱処理する場合であっても、被処理物Wの熱処理が完了した処理装置20(20a~20e)から熱処理された被処理物Wを搬送サイクル時間TSに対応したタイミングで適切に取り出すことができると共に、熱処理する前の被処理物Wを搬送サイクル時間TSに対応した適切なタイミングで装入装置10から搬送装置40を介して処理装置20(20a~20e)内に装入させて熱処理することができ、処理時間が異なる被処理物Wについても、各処理装置20(20a~20e)において効率のよい熱処理設備の搬送タイムチャートを作成できるようになり、本発明の熱処理設備の制御装置50により、このような効率のよい熱処理設備の搬送タイムチャートを自動的に作成して、被処理物Wの熱処理が完了する時刻が重ならないように制御できるようになる。
Then, as shown in this embodiment, the time (Ta, Tb, Tc, Td, Te) for heat-treating the workpiece W in each of the processing apparatuses 20 (20a to 20e) is controlled by the
なお、被処理物Wが熱処理される時間やタイミングによっては、搬送装置40は、搬送サイクル時間TSの全時間、装入装置10の位置で止まっていることもある。
Depending on the time and timing of the heat treatment of the workpiece W, the
また、突発的に被処理物Wを装入装置10に準備するタイミングが遅れた場合でも、搬送サイクル時間TSを採用したことによって、回復が簡単に考えられるようになる。
Further, even if the timing of preparing the material W to be processed in the charging
例えば、図2(B)の処理装置20dにおいて、三角印(▲)の時刻に被処理物Wが装入装置10に準備できなかった場合、以下、図5に示すように、処理装置20dで熱処理が完了した被処理物Wの抽出のみを行ない、その後に装入装置10に準備できた被処理物WはTe’で示す時刻にTeと入替を行い、処理装置20eで熱処理される。そして、処理装置20dでは、他の処理装置20a,20b,20c,20eで被処理物Wの入替が行われない最初の搬送サイクル時間TSを利用して、被処理物Wを星印(★)で示す時刻に装入のみを行なう。
For example, in the
つまり、被処理物Wの準備が遅れても、装入を予定していた処理装置20に故意に待ち時間2(図5参照)をつくり、被処理物Wを装入する処理装置20を他の処理装置20にずらすことにより、全ての処理装置20(20a~20e)の空き時間を総合的に最短にしながら操業を回復することができる。
In other words, even if the preparation of the workpiece W is delayed, the waiting time 2 (see FIG. 5) is intentionally set for the
また、前記の実施形態において、前記のように処理装置20(20a~20e)において熱処理された被処理物Wを抽出装置30に装入させた後、この抽出装置30において、熱処理された被処理物Wを焼入処理のような冷却をさせる場合には、この抽出装置30において熱処理された被処理物Wを冷却して抽出装置30から搬出終了するまでの時間が、前記の搬送サイクル時間TSよりも短くなるようにしており、各処理装置20(20a~20e)において熱処理された被処理物Wが、搬送装置40から詰まることなく順々に抽出装置30に装入できるようにしている。
Further, in the above-described embodiment, after the object W heat-treated in the treatment device 20 (20a to 20e) as described above is loaded into the
以上のような制御を行うために、設備および熱処理の条件、例えば搬送サイクル時間(TS)、入替時間(Ts3+Ts4)、各被処理物Wの熱処理時間(T)などを制御装置50へ入力することにより適切な搬送タイムチャートを自動的に作成し、被処理物Wの熱処理が完了する時刻が重ならないように制御できるようにすれば、簡単に処理装置20(20a~20e)での処理時間が異なる被処理物Wを効率良く熱処理できるようになる。
In order to perform the above control, equipment and heat treatment conditions such as transfer cycle time (TS), replacement time (Ts3+Ts4), heat treatment time (T) of each workpiece W, etc. are input to the
10 :装入装置
20(20a~20e) :処理装置
30 :抽出装置
40 :搬送装置
41 :搬送室
42 :保温室
43 :待機室
50 :制御装置
TS :搬送サイクル時間
Ta :処理装置20a内の被処理物の熱処理時間
Tb :処理装置20b内の被処理物の熱処理時間
Tc :処理装置20c内の被処理物の熱処理時間
Td :処理装置20d内の被処理物の熱処理時間
Te :処理装置20e内の被処理物の熱処理時間
Ta’ :処理装置20a内の被処理物の熱処理完了時刻
Tb’ :処理装置20b内の被処理物の熱処理完了時刻
Tc’ :処理装置20c内の被処理物の熱処理完了時刻
Td’ :処理装置20d内の被処理物の熱処理完了時刻
Te’ :処理装置20e内の被処理物の熱処理完了時刻
W :被処理物
10: Charging device 20 (20a to 20e): Processing device 30: Extraction device 40: Transfer device 41: Transfer chamber 42: Thermal insulation chamber 43: Waiting chamber 50: Controller TS: Transfer cycle time Ta: Inside of
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