JPH0561326B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、例えば、自動車用部品としてのク
ランクシヤフトやデイフアレンシヤルギヤなどの
鋳物素材をオーステンパー処理（熱浴焼入れ処
理）するような鋳物の熱処理装置に関する。

（従来技術） 従来、鋳物の型ばらし後、クランクシヤフトな
どの鋳物素材をA₁変態点（共析温度のことで727
℃）以上に保つた状態で均熱処理し、次に恒温変
態処理するオーステンパー処理方法は、例えば、
特開昭59−157221号公報に記載の如く既に公知で
ある。

しかし、恒温処理温度が異なる複数種類の鋳物
素材をオーステンパー処理するには、処理装置が
複雑化し、処理ラインのコンパクト化が図れない
問題点を有していた。

（発明の目的） この発明は、装置の簡素化、処理ラインのコン
パクト化を図ることができ、加えて鋳物素材をオ
ーステナイト化する加熱炉の稼働率の向上を図る
ことができる鋳物の熱処理装置の提供を目的とす
る。

（発明の構成） この発明は、複数種類の鋳物素材をオーステナ
イト化処理する１基の加熱炉を設け、鋳物素材の
種類に対応させて恒温処理温度の異なる複数の恒
温処理炉を設け、上記各種の鋳物素材を識別する
識別手段を設け、該識別手段からの出力信号によ
り、鋳物素材の種類と対応する各恒温処理炉にオ
ーステナイト化処理後の鋳物素材を分配投入する
搬送手段を設けた鋳物の熱処理装置であることを
特徴とする。

（発明の効果） この発明によれば、複数種類の鋳物素材を上述
の１基の加熱炉でオーステナイト化処理した後
に、例えば分配ロボツトなどの搬送手段により、
鋳物素材の恒温処理温度に対応したそれぞれの恒
温処理炉に分配投入することができるので、恒温
処理温度が異なる複数種類の鋳物素材（いわゆる
ワーク）をオーステンパー処理するに際して、装
置の簡素化および処理ラインのコンパクト化を図
ることができ、加えて上述の加熱炉の稼働率の向
上を図ることができる効果がある。

（実施例） この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述
する。

図面は、鋳物の熱処理装置を示し、第１図にお
いて、２基の金型テーブル１，１′を設け、該金
型テーブル１，１′に各８モールドの縦割りの金
型２…を配設し、これら金型２…の型ばらし、締
付けをモールド脱着装置３で分離された内側の金
型を移動させることにより行なうように構成して
いる。

また、上述の金型テーブル１，１′の２つの金
型２，２の上方には溶解給湯機４，４を配設し、
この溶解給湯機４，４により上述の金型テーブル
１，１′のサイクルにマツチングして注湯を行な
うように構成している。

ここで、上述の溶解給湯機４は、高周波溶解
炉、低周波溶解炉により形成し、溶解原材料を選
択することにより、ねずみ鋳鉄、ダクタイル鋳
鉄、さらには鋳鋼の溶解が可能であり、また上述
の溶解給湯機４は２基以上の同時操業および異種
の鋳鉄の混在溶解が可能である。

また、前述の金型２は、他のモールド（砂型な
ど）、他の金型との交換が可能な固定板を有し、
金型数は前述のモールド脱着装置３を交換するこ
とにより、16モールドまで設定可能である。

さらに、上述のモールド脱着装置３による金型
２の脱着は出湯サイクルと連動し、金型テーブル
１，１′の回転サイクルにより制御され、これに
対応して、モールドの型締め、鋳込み、型ばら
し、型清掃、離型剤塗布のサイクルが順次繰返し
行なわれる機能を備えている。

前述の金型テーブル１，１′の後段には、金型
鋳造された複数種類の鋳物素材たとえばクランク
シヤフトやデイフアレンシヤルギヤなどのワーク
をA₁変態点以上に保つてオーステナイト化処理
する加熱炉としての１基の均熱炉５を設置してい
る。

そして、この均熱炉５と上述の金型テーブル
１，１′との間には、型ばらし後のワークを挾持
して、均熱炉５に搬送する搬送ロボツト６，６′
を配設している。

この搬送ロボツト６，６′は、回転機能、前
後・左右方向への移動機能、ワーク挾持のための
移動位置決定機能並びにワーク温度の可否を判別
する温度判別機能を備えている。

また、前述の均熱炉５は、炉温を850〜920℃の
A₁変態点（727℃）以上に保ち、温度制御は自
動・手動切換可能に構成している。そして、炉５
内でのワークの移動はモータ７によりウオーキン
グビーム式搬送コンベア８を駆動して行ない、上
述のモータ７で同コンベア８のワーク搬送速度の
変速制御を行なうこともできるように構成してい
る。

さらに、この均熱炉５の炉体前後には、開閉扉
（図示せず）を配設し、前側の開閉扉は搬送ロボ
ツト６，６′によるワーク装入と連動して開閉し、
後側の開閉扉は後述する分配ロボツトのワーク取
出しと連動して開閉するように構成している。

なお、上述の均熱炉５の雰囲気は通常大気雰囲
気であるが、スケール付着による焼入れ性不良を
防止するために、還元雰囲気にしてもよいことは
云うまでもない。

このように構成した上述の均熱炉５の後方に
は、例えばテレビカメラによる画像処理に基づい
て鋳物素材がクランクシヤフトかデイフアレンシ
ヤルギヤかを識別する識別手段としての形状セン
サ９を配設している。

また上述の均熱炉５の後段には、形状センサ９
からの出力信号に基づいて鋳物素材の種類と対応
する各恒温処理炉１０，１１にオーステナイト化
処理後の鋳物素材を分配投入する搬送手段として
の分配ロボツト１２を配設している。

つまり、この分配ロボツト１２は、クランクシ
ヤフトとデイフアレンシヤルギヤとの各ワークに
より恒温処理温度が異なるので、これらを分配投
入するためのロボツトで、恒温処理温度が350〜
420℃のクランクシヤフトは一方の恒温処理炉１
０に、また恒温処理温度が220〜300℃のデイフア
レンシヤルギヤは他方の恒温処理炉１１に投入す
る。

上述の各恒温処理炉１０，１１は、前段のソル
トバス１３，１４と、後段の電気炉、ガス炉によ
り構成する恒温炉１５，１６とを備え、ソルトバ
ス１３と恒温炉１５との間、並びにソルトバス１
４と恒温炉１６との間にはそれぞれ搬送ロボツト
１７，１８を配設している。

ここで、上述の各ソルトバス１３，１４は、溶
融塩の温度を220〜450℃に保ち、A₁変態点以上
の高温で均熱処理したワークを恒温に温度低下処
理する。

具体的にはクランクシヤフト用のソルトバス１
３は、溶融塩温度を350〜420℃に保ち、デイフア
レンシヤルギヤ用のソルトバス１４は、溶融塩温
度を220〜300℃に保つている。

また上述の各ソルトバス１３，１４は撹拌用フ
アン１９と、ワーク受具を備えた金属メツシユ製
のエンドレスベルト２０とを備えて、上述のワー
クを塩浴内搬送すべく構成している。

なお、上述のソルトバス１３，１４では恒温変
態処理を行なわず、塩害の問題や炉管理が比較的
むつかしいソルトバス１３，１４を小型の２つの
バス１３，１４に分離して、これらソルトバス１
３，１４のメンテナンス性の向上を図ると共に、
ソルトバス１３，１４の設備の大幅なコンパクト
化を図つている。

上述の恒温変態処理は次段の恒温炉１５，１６
で行なう、これら各恒温炉１５，１６の恒温処理
温度は、クランクシヤフト用の恒温炉１５を350
〜420℃にまたデイフアレンシヤルギヤ用の恒温
炉１６を220〜300℃に保持する。

なお、前述のソルトバス１４の側方には、例え
ばクランクシヤフトのベアリングキヤツプを焼鈍
処理するための焼鈍用熱処理炉２１を設置し、オ
ーステンバー処理以外の熱処理として上述の焼鈍
を例えば750℃前後、約１時間にて行ない、チル
分解およびオーステナイト安定化の後の上述のベ
アリングキヤツプ等のワークをフエライト焼鈍し
て切削性をよくするために用いるよう構成してい
る。

図示実施例は上記の如く構成するものにして、
以下作用を説明する。

第２図に示す如く、まず鋳鉄を約1570℃で溶解
給湯機４にて溶解し、この鋳鉄溶湯を所定のキヤ
ビテイを有する金型２にて鋳造する。

次に、溶湯が凝固した後、鋳鉄の表面温度が、
A₁変態点以上、例えば、約900℃で型ばらしを行
なう。

このようにして、A₁変態点以上で離型し、鋳
鉄素材を取出すと、鋳鉄組織は微細な黒鉛とフエ
ライト、パーライト地および多量のチル（セメン
タイト）を有する組織となる。

次に、上述の型ばらしにより離型したワークを
搬送ロボツト６，６で挟持して均熱炉５に搬送す
る。

この均熱炉５では、A₁変態点以上のワークの
自己保有熱を有効利用し、炉温を850〜920℃、具
体的には900℃に保つてワークをオーステナイト
化処理する。

上述の均熱炉５による処理時間５〜60分、具体
的には15分前後で、残留セメンタイトを分解し、
微細黒鉛化すると共に、オーステナイトの均一
化、安定化を図る。

つまり、凝固後のセメンタイトは熱的に不安定
な状態であるから、短時間かつ低い分解温度でセ
メンタイトの黒鉛化が図れ、結晶粒界等への不純
物、介在物、偏析傾向の強い元素の偏析抑制が助
長され、結晶粒界の脆化が起りにくくなる。

次に、オーステナイト化処理後のワークを形状
センサ９で識別し、このワークがクランクシヤフ
トであるか否か、又、デイフアレンシヤルギヤで
あるか否かを判別し、この形状センサ９からの出
力信号によつて分配ロボツト１２を作動し、オー
ステナイト化処理後のワークがクランクシヤフト
である場合には、一方のソルトバス１３に、また
デイフアレンシヤルギヤである場合には他のソル
トバス１４に分配搬送する。

これらの各ソルトバス１３，１４で、約15分間
上述のワークをそれぞれ所定温度まで冷却処理す
る。

一方のソルトバス１３で、350〜420℃に恒温処
理したクランクシヤフトは搬送ロボツト１７で恒
温炉１５に搬送し、他方のソルトバス１４で、
220〜300℃に恒温処理したデイフアレンシヤルギ
ヤは搬送ロボツト１８で恒温炉１６に搬送し、こ
れら各ワークを上述の恒温炉１５，１６内に30分
乃至３時間保持すると、クランクシヤフトは、靱
性の高い上部ベイナイトと残留オーステナイトの
基地組織となり、デイフアレンシヤルギヤは、硬
さの高い下部ベイナイトよ残留オーステナイトの
基地組織となり、いずれも20μ以下の微細な黒鉛
を含んだ靱性、耐摩耗性に優れた鋳鉄品となる。

このように異種の鋳物素材（たとえばクランク
シヤフトとデイフアレンシヤルギヤ）を前述の１
基の均熱炉５でオーステナイト化処理した後に、
分配ロボツト１２により、上述の鋳物素材のそれ
ぞれの恒温処理温度に対応して各恒温処理炉１
０，１１に分配投入するので、恒温処理温度が異
なる複数種類の鋳物素材をオーステンパー処理す
るに際して、装置の簡素化、処理ラインのコンパ
クト化を図ることができ、特に自動車部品のよう
な多量生産される鋳物素材の熱処理に極めて有効
である。

また、実施例で示した如く、上述の恒温処理炉
１０，１１を、前段のソルトバス１３，１４と後
段の恒温炉１５，１６とに分離すると、ソルトバ
スの設備を大幅にコンパクトにするとができ、特
に、連続的なオーステンパー処理に有効である。

この発明の構成と、上述の実施例との対応にお
いて、 この発明の加熱炉は、実施例の均熱炉５に対応
し、以下同様に、 識別手段は形状センサ９に対応し、 搬送手段は、分配ロボツト１２に対応するも、 この発明は、上述の実施例の構成のみに限定さ
れるものではなく、他の識別手段としては、予じ
め所定個数搬送されてくるワークをプログラム設
定しておき、このプログラムによつて搬送手段を
制御するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示し、第１図は鋳
物の熱処理装置を示す平面図、第２図は鋳物のオ
ーステンパー処理を時間と温度との関係で示す説
明図である。 ５……均熱炉、９……形状センサ、１０，１１
……恒温処理炉、１２……分配ロボツト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数種類の鋳物素材をオーステナイト化処理
   する１基の加熱炉を設け、 鋳物素材の種類に対応させて恒温処理温度の異
   なる複数の恒温処理炉を設け、 上記各種の鋳物素材を識別する識別手段を設
   け、 該識別手段からの出力信号により、鋳物素材の
   種類と対応する各恒温処理炉にオーステナイト化
   処理後の鋳物素材を分配投入する搬送手段を設け
   た 鋳物の熱処理装置。