WO2015170427A1 - 多段式加熱装置、および多段式加熱炉に対するワーク搬入搬出方法 - Google Patents

多段式加熱装置、および多段式加熱炉に対するワーク搬入搬出方法 Download PDF

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WO2015170427A1
WO2015170427A1 PCT/JP2014/077758 JP2014077758W WO2015170427A1 WO 2015170427 A1 WO2015170427 A1 WO 2015170427A1 JP 2014077758 W JP2014077758 W JP 2014077758W WO 2015170427 A1 WO2015170427 A1 WO 2015170427A1
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WO
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workpiece
work
carry
support member
side end
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/077758
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English (en)
French (fr)
Inventor
好則 大山
宜紀 阿部
宏幸 松田
Original Assignee
豊田鉄工株式会社
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/02Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity of multiple-track type; of multiple-chamber type; Combinations of furnaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/30Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
    • F27B9/38Arrangements of devices for charging
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/30Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
    • F27B9/39Arrangements of devices for discharging
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/06Charging or discharging machines on travelling carriages

Definitions

  • the present invention relates to a multi-stage heating apparatus that simultaneously heat-treats a large number of workpieces using a multi-stage heating furnace, and more particularly to a technique for increasing the number of workpieces that can be simultaneously heat-treated while suppressing an increase in equipment cost and installation space. It is.
  • the present invention has been made against the background of the above circumstances, and its purpose is to increase equipment cost and installation space in a multi-stage heating apparatus that simultaneously heats a plurality of workpieces using a multi-stage heating furnace. It is to further increase the number of workpieces that can be heat-treated at the same time while suppressing the above.
  • the first invention is a multistage heating apparatus having a multistage heating furnace capable of simultaneously performing heat treatment in a state where a workpiece is placed on each of a plurality of support members that are spaced apart in the vertical direction.
  • the plurality of support members each have a length dimension capable of placing two or more workpieces so that the workpieces can be pitch-fed in the multistage heating furnace, respectively
  • a workpiece unloading device for unloading the workpiece from the multi-stage heating furnace, and (d) either one of the workpiece loading device and the workpiece unloading device is placed on the workpiece carrying table. Place the workpiece At the same time as carrying in or carrying out, the work placed on the support member other than the carry out side end on the support member is placed on the support member on the side of the carry out side. It is characterized by moving forward (pitch feed) by one pitch.
  • the work carry-in apparatus places the work on the work transfer table and loads the work into the multistage heating furnace. At the same time as placing on the carry-in end, the work placed on the support member other than the carry-out end is moved by one pitch to the carry-out end on the support member on the support member. It is made to move forward.
  • 3rd invention is the multistage type heating apparatus of 1st invention
  • the said work carrying-in apparatus is equipped with the workpiece transfer stand which has a length dimension longer than the said support member by 1 pitch or more as the said work conveyance stand,
  • the workpiece transfer stand which has a length dimension longer than the said support member by 1 pitch or more as the said work conveyance stand,
  • all the workpieces placed on the support member are placed on the workpiece transfer table.
  • the work placed on other than the carry-out side end is moved forward by the one pitch and lowered onto the support member together with the new work, and the work placed on the carry-out end is removed.
  • the workpiece is carried out from the multistage heating furnace while being placed on the workpiece transfer table, and is a workpiece loading / unloading device that also serves as the workpiece unloading device.
  • the multistage heating apparatus which has a multistage heating furnace which can heat-process simultaneously in the state which mounted the workpiece
  • the multistage heating apparatus which has a multistage heating furnace which can heat-process simultaneously in the state which mounted the workpiece
  • Each of the support members has a length dimension capable of placing two or more of the workpieces so that the workpieces can be pitch-fed in the multistage heating furnace, respectively, while (b) an unloading side end on the support member
  • the workpiece, which has been advanced by pitch feed to a part, is placed on a work carrier and unloaded from the multistage heating furnace, and at the same time, is placed on the support member other than the unloading side end. It has a workpiece carry-out device for advancing the workpiece by one pitch toward the carry-out side end portion on the support member by the workpiece carriage.
  • 6th invention is the multistage type heating apparatus of 2nd invention or 4th invention
  • the said work carrying-in apparatus is provided with the workpiece transfer base which has the length dimension corresponding to the said supporting member as the said work conveyance base,
  • the work placed on the support member other than the unloading side end is transferred to the work. It is characterized by being lifted by a table and advanced by one pitch.
  • 7th invention is the multistage heating apparatus of 2nd invention or 4th invention,
  • work carrying-in apparatus mounts the said workpiece
  • the workpiece placed on the support member other than the unloading side end is pushed and moved forward by one pitch by a contact portion provided on the workpiece conveyance table.
  • An eighth invention is the multistage heating device according to any one of the second to fourth inventions, the sixth invention, and the seventh invention, wherein the workpiece carry-in device is configured to bring together a group of workpieces arranged side by side in the horizontal direction.
  • a single stage or a plurality of groups of workpieces placed on the support member other than the carry-out side end are simultaneously loaded into the multistage heating furnace and placed on the carry-in side end on the support member. And the support member is advanced by one pitch.
  • a ninth aspect of the present invention is the multistage heating apparatus according to any one of the second to fourth aspects of the invention, and the sixth to eighth aspects of the invention, wherein the work carry-in device is provided with the plurality of supports spaced apart in the vertical direction.
  • a vertical shift device is provided for moving the workpiece conveyance table in the vertical direction, and the workpiece conveyance table is commonly used for loading the workpiece into the plurality of support members. It is used.
  • a work loading / unloading method for a multi-stage heating furnace capable of simultaneously performing a heat treatment in a state where the work is placed on each of a plurality of support members spaced apart in the vertical direction.
  • Each of the members is configured to have a length dimension capable of mounting two or more workpieces so that the workpieces can be pitch-fed in the multi-stage heating furnace, and (b) the workpiece is the multi-stage type.
  • the plurality of supporting members arranged apart in the vertical direction have a length dimension capable of placing two or more workpieces so that the workpieces can be pitched respectively.
  • One of the work carry-in device and the work carry-out device places the work on the work transfer table and carries it in or out, while simultaneously loading the work placed on the support member other than the carry-out side end. Since it is moved forward by one pitch toward the unloading side end by the carrier, it is possible to heat the workpiece more than twice with the same number of steps as before, with a predetermined time difference in parallel, greatly increasing the heat treatment efficiency. improves.
  • the length of the support member has a length that allows two or more workpieces to be placed so that the workpiece can be pitch-fed, and the installation space for the multi-stage heating device increases accordingly.
  • the equipment cost and installation space can be reduced.
  • the workpiece pitch feed on the support member is performed simultaneously with the workpiece loading / unloading by the workpiece loading / unloading device or the workpiece unloading device using the workpiece carrier, the equipment cost is reduced and the workpiece cost is reduced.
  • the operating cycle time for movement can be shortened.
  • the multistage heating apparatus of the fifth aspect and the work loading / unloading method of the tenth aspect, substantially the same effects as the first aspect can be obtained.
  • the preceding work (preceding work) on the support member is pushed and moved forward by the abutting portion provided on the work transportation table.
  • the length of the workpiece carrier can be shortened compared to the case where the preceding workpiece is lifted and transferred as in the workpiece transfer table of the sixth invention. It can be configured more compactly.
  • a work carry-in device in which a group of works arranged in a horizontal direction are carried together into a multistage heating furnace and placed on the carry-in side end portion of the support member, and simultaneously placed on the support member. Since one or a plurality of workpieces placed thereon are advanced together by one pitch, a large number of workpieces can be efficiently carried into a multistage heating furnace and subjected to heat treatment.
  • a workpiece carry-in device includes a vertical shift device that moves the workpiece carrier in the vertical direction, and places the workpiece on each of a plurality of support members that are spaced apart in the vertical direction.
  • the work transfer platform is commonly used for loading work to the plurality of support members, the work carry-in device is simplified and the equipment cost is further reduced.
  • FIG. 1 It is the schematic plan view which showed the cross-sectional view which cut
  • FIG. 1 It is the schematic front view which showed sectional drawing which cut
  • the multi-stage heating apparatus of FIG. 1 while the work heated in a multi-stage heating furnace is carried out, the operation
  • FIG. 12 It is a figure explaining another Example of this invention, and is a schematic plan view corresponding to FIG. It is a schematic front view corresponding to FIG. 2 regarding the Example of FIG. It is process drawing corresponding to FIG. 3 regarding the Example of FIG. It is a figure explaining another Example of this invention, and is a schematic plan view corresponding to FIG. It is a schematic front view corresponding to FIG. 2 regarding the Example of FIG.
  • FIG. 18 is a process diagram corresponding to FIG. 3 relating to the embodiment of FIG. 17;
  • the multi-stage heating apparatus of the present invention is suitably used when heat-treating a blank in hot press molding (press quench) in which quenching is performed simultaneously with press molding, for example, tempering or annealing, or It can also be used when the workpiece is heated by a quenching process or the like separate from the press.
  • the multi-stage heating furnace is not particularly limited as long as the work can be heated by placing the work on a plurality of support members that are spaced apart in the vertical direction.
  • This multistage heating furnace has a heating source such as an electric coil heater or a radiant tube. Although the thing which can be heated with a heating source independently for every several stage may be sufficient, the whole inside of a furnace may be uniformly heated with one or several heating sources.
  • the multiple support members of the multi-stage heating furnace have a length dimension that allows two or more workpieces to be placed so that the workpieces can be pitch-fed. For example, two workpieces can be placed so that they can be pitched only once. Although it is configured to have a length dimension that can be formed, it can also be configured to have a length dimension that allows three workpieces to be placed so that pitch feeding can be performed twice. It is also possible to have a length dimension capable of placing four or more workpieces so that the pitch can be fed three or more times. When simultaneously loading and unloading a plurality of workpieces arranged in a horizontal direction as a group, the workpieces are configured to have a length dimension on which two, three, or four or more groups of workpieces can be placed.
  • the workpiece carry-in device and the workpiece carry-out device are configured by using, for example, a two-axis moving device or an articulated robot in order to lift and transfer a workpiece and push it.
  • the biaxial moving device includes, for example, a vertical moving device that moves a workpiece transfer table or the like in the vertical direction, and a forward / backward moving device that moves in a substantially horizontal front-rear direction parallel to the pitch feed direction.
  • the other of the workpiece carry-in device and the workpiece carry-out device that is, the device on the side that does not feed the workpiece on the support member, is also configured to place and carry the workpiece on a workpiece carriage such as a workpiece transfer table.
  • the work loading / unloading apparatus and the work unloading apparatus are configured separately and arranged separately, for example, on the opposite side across the multi-stage heating furnace, but the work loading / unloading apparatus having both functions as in the third aspect of the invention. Can also be adopted.
  • This workpiece carry-in / out device can be regarded as one embodiment of the workpiece carry-in device according to the fourth invention, or can be regarded as one embodiment of the workpiece carry-out device according to the fifth invention.
  • the workpiece carry-in device includes a workpiece transfer table, which lifts the preceding workpiece on the support member and advances it by one pitch.
  • the workpiece is loaded on the workpiece transfer table.
  • the preceding workpiece on the support member is pushed and moved forward by one pitch by the abutting portion provided on the workpiece conveyance table.
  • the workpiece carry-out device can be similarly configured. That is, the workpiece on the support member is lifted by the workpiece transfer table and pitch-fed, or the contact portion provided on the workpiece conveyance table is brought into contact with the workpiece on the support member and pulled by one pitch. Can do.
  • the work carry-in device carries in a group of works arranged side by side in the horizontal direction, and advances one or more groups of preceding works placed on the support member together by one pitch.
  • the work carry-out device is also configured to carry out the group of works placed on the carry-out side end of the support member together.
  • the work unloading device unloads the group of works together and the group or plural groups of works placed on the support member together. It can be configured to advance by one pitch.
  • the work carry-in device is provided with a vertical shift device, and a common work transfer table is used for carrying the work to a plurality of support members spaced apart in the vertical direction.
  • a common work transfer table is used for carrying the work to a plurality of support members spaced apart in the vertical direction.
  • the workpiece carry-out device can also be configured in the same manner as the workpiece carry-in device of the ninth invention. That is, the workpiece unloading device is configured to include a vertical shift device that moves the workpiece transfer table in the vertical direction so that the workpieces can be unloaded from the plurality of support members spaced apart in the vertical direction.
  • a conveyance stand can be commonly used for carrying out the workpieces from the plurality of support members.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of a multi-stage heating apparatus 10 according to an embodiment of the present invention, and a central multi-stage heating furnace 12 is a cross-sectional view cut horizontally in the vicinity of a heating region E2.
  • FIG. 2 is a schematic front view of the multistage heating apparatus 10, and the multistage heating furnace 12 is a cross-sectional view cut vertically.
  • the multistage heating apparatus 10 includes a work carry-in apparatus 14 and a work carry-out apparatus 16 before and after the multistage heating furnace 12 (left and right in FIGS. 1 and 2).
  • the multistage heating furnace 12 includes one work 18 at a time. While being carried in, it is carried out one by one from the multistage heating furnace 12.
  • the workpiece 18 is a flat blank subjected to hot press forming, and the multistage heating furnace 12 heats the workpiece 18 to a predetermined temperature (for example, about 900 ° C.) that is equal to or higher than the Ac3 point temperature at which the workpiece 18 can be quenched.
  • a predetermined temperature for example, about 900 ° C.
  • the multi-stage heating furnace 12 includes heating regions E1 to E4 of a plurality of stages (four stages in the embodiment) in the vertical direction within a single heating furnace 20, and each of the heating areas E1 to E4 has a support member. 22, a heating source 24, a carry-in side opening 26, a carry-in side opening / closing door 28, a carry-out side opening 30, and a carry-out side opening / closing door 32 are provided.
  • the support member 22 is arranged in a substantially horizontal depth direction (up and down direction in FIG. 1) in a posture that is parallel to the horizontal direction in FIGS.
  • the support member 22 also has a length dimension capable of mounting two or more workpieces 18 so that the workpieces 18 can be pitch-fed in the multistage heating furnace 12. In the present embodiment, a length dimension capable of mounting two workpieces 18 is provided so that the workpieces 18 can be moved by one pitch P.
  • the heating source 24 is a radiant tube or the like, and the heating temperature can be controlled independently for each of the heating regions E1 to E4.
  • the workpiece carry-in device 14 carries the workpiece 18 into the multistage heating furnace 12 and places the workpiece 18 on the loading-side end (the position of the workpiece 18b in FIGS. 1 and 2) on the support member 22, and at the same time the support member 22 thereof.
  • the preceding work 18 placed on the upper carry-in side end is advanced by 1 pitch P on the support member 22, and includes a work transfer table 34, a vertical movement device 36, and a longitudinal movement device 38.
  • the workpiece transfer table 34 corresponds to a workpiece transfer table, and is arranged in a substantially horizontal depth direction in a posture in which a plurality of rods 40 are substantially horizontal and parallel to the horizontal direction of FIGS. They are arranged in parallel so as to be separated from each other.
  • a plurality of these bar members 40 are fixed in a cantilever manner to the elevating member 42 at the base end portion (left end portion in FIGS. 1 and 2) opposite to the multistage heating furnace 12, and the support member Corresponding to 22, a length dimension capable of mounting two workpieces 18 is provided.
  • the workpiece transfer table 34 is moved in the vertical direction by the vertical movement device 36 so that the workpiece 18 can be lifted from the support member 22 and the workpiece 18 can be placed on the support member 22. Further, at the same time when the work 18 is carried into the multistage heating furnace 12, the multistage heating is performed by the back-and-forth movement device 38 so that the preceding work 18 b at the loading side end can be advanced by 1 pitch P on the support member 22.
  • These vertical movement device 36 and forward / backward movement device 38 are each provided with, for example, a feed screw mechanism that is rotationally driven by an electric motor, but can also be constituted using a cylinder or the like.
  • the workpiece transfer table 34 is moved as shown in FIGS. 3 (f) to (k), and at the same time a new workpiece 18c is carried into the carry-in side end on the support member 22 of the multistage heating furnace 12.
  • the preceding work 18b at the carry-in end is moved forward by 1 pitch P and moved to the carry-out end.
  • a new workpiece 18c is loaded into a predetermined position (base end side position) on the workpiece transfer table 34 held at the initial position by a loading device (not shown).
  • the In (g) the forward / backward moving device 38 is advanced to the intermediate position, and the tip end portion of the workpiece transfer table 34 is caused to enter the lower portion of the carry-in side end portion of the support member 22.
  • the initial position of the workpiece transfer table 34 is set to a position where the upper surface that supports the workpiece 18 is lower than the reference surface S that is the upper surface of the support member 22.
  • the vertical movement device 36 is raised to a lifting position where the workpiece 18b at the loading side end can be lifted, and in (i), the vertical movement device 38 is moved to a forward movement position that advances by 1 pitch P. It is done.
  • the work 18b is placed on the work transfer table 34 and pitch-fed to the position above the carry-out side end of the support member 22.
  • the work carry-out device 16 is pitch-fed by the work carry-in device 14 and advanced to the carry-out side end portion (the position of the work 18 a in FIGS. 1 and 2) on the support member 22.
  • the workpiece 18 is unloaded from the multistage heating furnace 12 and includes a workpiece transfer table 44, a vertical movement device 46, and a forward / backward movement device 48.
  • the workpiece transfer table 44 is parallel to the plurality of bar members 50 so as to be spaced apart from each other in a substantially horizontal depth direction in a posture parallel to the horizontal direction in FIGS. And is fixed to the elevating member 52 in a cantilever manner at the base end portion (the right end portion in FIGS.
  • the workpiece transfer table 44 is moved in the vertical direction by the vertical movement device 46 so that the workpiece 18 can be lifted from the support member 22 and carried out, and the forward movement direction approaches the multistage heating furnace 12 by the front / rear movement device 48. And moved in the opposite backward direction.
  • These vertical movement device 46 and forward / backward movement device 48 are each provided with a feed screw mechanism or the like that is rotationally driven by an electric motor, for example, but can also be constituted using a cylinder or the like.
  • the workpiece transfer table 44 is moved as shown in FIGS. 3A to 3E, and lifts the workpiece 18a placed on the carry-out side end portion on the support member 22 to raise the multistage heating furnace. Remove from 12. Specifically, in the standby state shown in (a), the workpieces 18a and 18b are heated, and when the preceding workpiece 18a is heated, the workpiece is transferred by the back-and-forth moving device 48 as shown in (b). The stage 44 is moved to the forward movement position, and the tip portion of the workpiece transfer stage 44 is caused to enter the lower part of the carry-out side end of the support member 22.
  • the initial position (standby position) of the workpiece transfer table 44 is set to a position where the upper surface that supports the workpiece 18 is lower than the reference surface S that is the upper surface of the support member 22.
  • the vertical movement device 46 raises the workpiece 18a at the carry-out side end to a lifting position where it can be lifted, and in (d), the vertical movement device 48 retracts it to the initial position in the front-rear direction.
  • the workpiece 18a is unloaded from the multistage heating furnace 12, and is lowered to the height of the initial position by the vertical movement device 46 as shown in (e), whereby a series of workpiece unloading cycles of the workpiece unloading device 16 is performed. finish.
  • the workpiece 18a on the workpiece transfer table 44 is taken out by a take-out device (not shown) and sent to the hot press device.
  • the above (a) to (e) are workpiece unloading steps, and thereafter (f) the following workpiece loading step is executed to load a new workpiece 18c, and the workpiece 18b at the loading side end on the support member 22
  • the state (k) that is, (a) is obtained, and the workpiece unloading step and the workpiece unloading step are repeated while continuously heating the workpiece 18 by the multistage heating furnace 12. Executed.
  • both the workpiece carry-in device 14 and the workpiece carry-out device 16 are commonly used for the workpiece 18 supported by the supporting members 22 in the heating regions E1 to E4 at a plurality of locations provided in the vertical direction. That is, each of the vertical movement devices 36 and 46 can move the workpiece transfer tables 34 and 44 to a height position corresponding to a plurality of heating regions E1 to E4, and any of the heating regions E1 to E4.
  • the work 18 on the support member 22 is also carried into the carry-in side end portion, and at the same time, the work 18 on the support member 22 is advanced by 1 pitch P, or the work 18 at the carry-out side end portion on the support member 22 is carried out. Can be.
  • the vertical movement devices 36 and 46 of this embodiment move the workpiece transfer tables 34 and 44 up and down to height positions corresponding to the plurality of heating regions E1 to E4 provided with the support member 22 apart in the vertical direction. It also serves as a vertical shift device.
  • a multistage heating apparatus 10 of this embodiment two workpieces 18 are placed so that the plurality of support members 22 spaced apart in the vertical direction can pitch-feed the workpieces 18 respectively.
  • the workpiece loading device 14 loads the workpiece 18 into the multistage heating furnace 12 and places the workpiece 18 on the loading side end on the support member 22, and simultaneously loads the workpiece 18 on the support member 22.
  • the preceding work 18 placed on the side end is advanced by 1 pitch P on the support member 22.
  • the length dimension of the support member 22 has such a length dimension that two workpieces 18 can be placed so that the workpieces 18 can be pitch-fed, and the installation space for the multistage heating device 10 is increased accordingly.
  • the equipment cost and installation space are reduced. Therefore, while suppressing the increase in equipment cost and installation space, the number of workpieces that can be heat-treated at the same time increases, and the heat treatment efficiency is improved.
  • the workpiece transfer table 34 of the workpiece loading device 14 is moved up and down by a vertical movement device 36 so that the workpiece 18 can be loaded into a plurality of support members 22 that are spaced apart in the vertical direction. Since the single workpiece transfer table 34 is commonly used for loading the workpiece 18 into the plurality of support members 22, the workpiece loading device 14 is simplified and the equipment cost is further reduced. .
  • the workpiece transfer table 44 is also moved by the vertical movement device 46 in the vertical direction so that the workpiece 18 can be carried out from the plurality of support members 22 that are spaced apart in the vertical direction. Since the single workpiece transfer table 44 is commonly used to carry out the workpiece 18 from the plurality of support members 22, the workpiece carry-out device 16 is also simplified and the equipment cost is further increased. Reduced.
  • 4 and FIG. 5 is different from the multistage heating device 10 in the work loading device 62.
  • 4 and 5 are a schematic plan view and a schematic front view, respectively, corresponding to FIGS. 1 and 2, and the work carry-in device 62 includes a work transfer table 64 instead of the work transfer table 34.
  • the point which has the up-and-down moving device 36 and the back-and-forth moving device 38 is the same.
  • the work transport table 64 places the work 18 and carries it into the multistage heating furnace 12
  • the work transport table 64 pushes and moves the preceding work 18 placed at the carry-in side end on the support member 22 to 1 pitch P. It is something that only advances.
  • the plurality of rods 66 are substantially horizontal and in a posture parallel to the horizontal direction of FIGS. Are arranged in parallel so as to be spaced apart from each other, and are fixed to the elevating member 68 in a cantilever manner at the base end portion (left end portion in FIGS. 4 and 5) opposite to the multistage heating furnace 12, The length dimension which can mount 18 pieces is provided. Further, at the tip end portion of each bar 66, a projection 70 is erected upward along the shape of the workpiece 18, and the plurality of projections 70 abut against the side edge of the preceding workpiece 18, respectively. As a result, the preceding workpiece 18 can be pushed and moved so as to translate in the forward direction.
  • the protrusion 70 corresponds to a contact portion.
  • FIG. 6 is a process diagram corresponding to FIG. 3, and the work unloading steps (a) to (e) for unloading the work 18a from the multistage heating furnace 12 by the work unloading device 16 are the same as those in FIG.
  • the work 18c is carried into the multistage heating furnace 12 by the work carry-in device 62
  • the work 18b at the loading side end on the support member 22 in the multistage heating furnace 12 is advanced by one pitch P (f) to The workpiece carrying-in process (k) is different from FIG.
  • a new workpiece 18c is put on the workpiece carrier 64 held at the initial position by a loading device (not shown), and in (g), the workpiece is moved to the intermediate position by the back-and-forth moving device 38.
  • the tip end portions of the bar members 66 of the work transport table 64 are caused to enter between the bar members 23 of the support member 22, and the protrusions 70 are brought into contact with the side edges of the work 18b.
  • the initial position of the work conveyance table 64 is set so that the upper surface that supports the work 18 is substantially at the same height as the reference surface S that is the upper surface of the support member 22.
  • the workpiece transfer table 64 is further moved to the advance position where it advances by one pitch P by the back-and-forth moving device 38, whereby the workpiece 18 c is carried to the carry-in side end on the support member 22 and preceded.
  • the workpiece 18b is pushed and moved on the support member 22 by 1 pitch P by the projection 70 and advanced to the carry-out side end.
  • the vertical movement device 36 lowers the projection 70 to a lowered position where the projection 70 is below the reference plane S, and as shown in (j), the vertical movement device 38 moves back to just below the initial position.
  • FIG. 7 is a schematic front view corresponding to FIG. 2, and this multistage heating apparatus 10 is the same as the embodiment of FIGS. 1 and 2, but the work 74 to be heated is different. That is, the workpiece 18 of the above embodiment was a flat blank before hot press molding, but the workpiece 74 in FIG. 7 is a molded product after hot or cold press molding, such as tempering or quenching. This is the case of performing the heat treatment. Therefore, although the heating time and heating temperature for the workpiece 74 are different, substantially the same effect as the above-described embodiment can be obtained. Note that the type and arrangement of the heating source 24 may be changed according to the heating temperature. In addition, by changing the heating temperature of the plurality of heating regions E1 to E4, it is possible to simultaneously perform the heat treatment of the workpieces 18 and 74 that differ for each of the heating regions E1 to E4.
  • FIGS. 8 to 11 are schematic plan views corresponding to FIG. 1, and the multistage heating apparatus 10 is substantially the same as the embodiment of FIGS. , 80 and 82 are different. That is, in any of the embodiments, a group of works 76, 78, 80, and 82 arranged in a horizontal direction are handled as a set, and the workpiece carry-in device 14 handles the group of works 76, 78, 80, and 82 together. A group of preceding workpieces 76, 78, 80 are loaded into the multi-stage heating furnace 12 and placed at the carry-in side end on the support member 22, and at the same time. , 82 are moved forward by one pitch P together and transferred to the carry-out side end. Further, the work carry-out device 16 carries out a group of preceding works 76, 78, 80, 82 placed on the carry-out side end portion on the support member 22 from the multistage heating furnace 12 together.
  • the two works 76 arranged in the front-rear direction (the left-right direction in the drawing) which are the loading and unloading directions are grouped.
  • the embodiment of FIG. 9 is a case where three works 78 arranged side by side in the front-rear direction are handled together as a group.
  • the embodiment of FIG. 10 is a case where two works 80 arranged side by side in the depth direction (vertical direction in the figure) perpendicular to the front-rear direction are handled together as a group, and the embodiment of FIG. This is a case where a total of four workpieces 82 arranged two by two in the direction are handled together as a group.
  • a plurality of workpieces 76, 78, 80, 82 are carried together as a group into the multistage heating furnace 12 and subjected to heat treatment. Since the workpieces 76, 78, 80 and 82 are carried out of the multi-stage heating furnace 12 together, the workpieces 76, 78, 80 and 82 can be efficiently carried in and out of the multi-stage heating furnace 12. The heat treatment efficiency of the type heating device 10 is further improved.
  • FIG. 12 is a schematic plan view corresponding to FIG. 1.
  • this multistage heating apparatus 90 three works 92 a, 92 b and 92 c are placed on the support member 22 of the multistage heating furnace 12.
  • the workpieces 92a, 92b, and 92c are advanced by two pitches by one pitch P, and the heat treatment is performed. That is, the work 92 carried into the carry-in side end (position of the work 92 c) on the support member 22 of the multistage heating furnace 12 by the work carry-in device 14 is supported by the first pitch feed by the work carry-in device 14.
  • FIG. 13 is a process diagram corresponding to FIG. 3, and in the workpiece unloading steps (a) to (e), the workpiece 92a at the unloading side end portion of the workpiece unloading device 16 is the same as in the embodiment of FIG. It is mounted on the work transfer table 44, is carried out of the multistage heating furnace 12, and is sent to a hot press apparatus by a take-out device (not shown). Further, in the workpiece loading process (f) to (k), a new workpiece 92d is placed on the workpiece transfer table 34 of the workpiece loading device 14 and loaded into the multistage heating furnace 12, and the workpiece 92d on the support member 22 is loaded.
  • the preceding works 92b and 92c on the support member 22 are placed on the work transfer table 34 and advanced by 1 pitch P on the support member 22, and at the intermediate position.
  • the preceding workpiece 92b is pitch-fed to the carry-out side end
  • the preceding workpiece 92c at the carry-in end is pitch-fed to the intermediate position.
  • substantially the same effect as the embodiment of FIGS. 1 to 3 can be obtained.
  • three workpieces 92 are mounted on the support member 22 of the multistage heating furnace 12. Since the heat treatment is performed in parallel with a predetermined time difference, the heat treatment of the workpiece 92 can be performed at the same number of times as the conventional three times, and an increase in equipment cost and installation space is suppressed. In addition, the heat treatment efficiency is further improved.
  • the multi-stage heating apparatus 90 that heats the workpiece 92 by moving the work 92 by two pitches by one pitch P on the support member 22 of the multi-stage heating furnace 12 as described above is the same as the embodiment shown in FIGS. Embodiments are possible.
  • 14 and FIG. 15 is different from the multistage heating apparatus 10 in the work carry-in apparatus 102 and the work carry-out apparatus 104.
  • 14 and 15 are a schematic plan view and a schematic front view corresponding to FIGS. 1 and 2, respectively.
  • the workpiece carry-in device 102 includes a workpiece transfer table 106 instead of the workpiece transfer table 34.
  • the workpiece transfer table 106 is the same as the workpiece transfer table 34 in that a plurality of bars 40 are fixed to the lifting member 42 in a cantilever manner, but the length dimension of the workpiece transfer table 106 is one for each workpiece 18.
  • the workpiece carry-out device 104 includes a workpiece transfer table 108 instead of the workpiece transfer table 44.
  • the workpiece transfer table 108 is the same as the workpiece transfer table 44 in that a plurality of rods 50 are fixed to the elevating member 52 in a cantilever manner, but the length dimension of the workpiece transfer table 108 is equivalent to two workpieces 18.
  • the workpiece 18 at the unloading side end on the support member 22 is unloaded at a size that can be placed, and at the same time, the work 18 at the loading side end on the support member 22 is advanced by one pitch and moved to the unloading end.
  • the work transfer table 108 corresponds to a work transfer table.
  • FIG. 16 is a process diagram corresponding to FIG. 3.
  • FIGS. 16 (a) to (f) show that the workpiece 18a is unloaded from the multistage heating furnace 12 by the workpiece unloading device 104 and at the same time the workpiece 18b on the support member 22 is pitched by one pitch.
  • This is a workpiece unloading process in which P is advanced.
  • the workpiece transfer table 108 is moved from the standby state where the workpiece transfer table 108 is held at the initial position as shown in (a) to the advanced position by the back-and-forth moving device 48 as shown in (b).
  • the workpiece transfer table 108 is caused to enter the lower part of the support member 22.
  • the advance position is determined so as to reach the lower portions of both the workpieces 18a and 18b placed on the support member 22.
  • it is raised to the lifting position by the vertical movement device 46, and the workpieces 18 a and 18 b are both placed on the workpiece transfer table 108.
  • the workpiece transfer table 108 is moved backward by the forward / backward movement device 48 to an intermediate position where it is moved by 1 pitch P, whereby the workpiece 18b is moved forward by 1 pitch P and the unloading side end of the support member 22 is moved. Located above the part.
  • 16 (g) to 16 (k) show a work loading process in which a new work 18c is loaded onto the support member 22 in the multistage heating furnace 12 by the work loading apparatus 102.
  • a new workpiece 18c is loaded on a workpiece transfer table 106 held at the initial position by a loading device (not shown).
  • the workpiece transfer table 106 is moved forward by the back-and-forth moving device 38 to the advance position where the workpiece 18 c is positioned above the carry-in side end of the support member 22.
  • the initial position of the workpiece transfer table 106 is set to a position where the upper surface that supports the workpiece 18 is higher than the reference surface S that is the upper surface of the support member 22.
  • the work unloading device 104 unloads the work 18a at the unloading side end on the support member 22 from the multistage heating furnace 12, simultaneously with the unloading, on the support member 22
  • the work 18b placed on the carry-in side end is moved forward by 1 pitch P on the support member 22 and moved to the carry-out side end. Therefore, similarly to the embodiment of FIGS. 1 to 3, it becomes possible to perform the heat treatment of the workpiece 18 in the same number of stages as in the conventional case in parallel with a predetermined time difference, and the equipment cost and installation space.
  • the heat treatment efficiency is greatly improved while suppressing the increase in the heat treatment.
  • 17 and 18 is different from the multistage heating device 10 in that a work loading / unloading device 112 is provided instead of the workpiece loading device 14 and the workpiece unloading device 16.
  • 17 and 18 are a schematic plan view and a schematic front view corresponding to FIGS. 1 and 2, respectively.
  • the workpiece loading / unloading device 112 includes a workpiece transfer table 114 instead of the workpiece transfer table 34 as compared with the workpiece loading device 14.
  • the workpiece transfer table 114 is the same as the workpiece transfer table 34 in that a plurality of rods 40 are fixed to the elevating member 42 in a cantilever manner, but its length dimension is 1 than that of the support member 22.
  • the pitch P is longer than the pitch P, and the length of the support member 22 is approximately twice that of the support member 22, so that three or more workpieces 18 can be placed. Then, when a new workpiece 18 is placed on the workpiece transfer table 114 and carried into the multistage heating furnace 12, all the workpieces 18 placed on the support member 22 are transferred. The workpiece 18 placed on the table 114 is lifted, and the workpiece 18 placed on the support member 22 other than the carry-out side end is advanced by 1 pitch P and lowered onto the support member 22 together with the new workpiece 18.
  • the tip of the workpiece transfer table 114 is on the opposite side of the multistage heating furnace 12 while being placed on the workpiece transfer table 114. It is carried out from the multistage heating furnace 12 by making it move forward until it protrudes to the outside.
  • the workpiece transfer table 114 corresponds to a workpiece transfer table.
  • FIG. 19 is a process diagram corresponding to FIG. 3.
  • a new workpiece is placed at a predetermined position (position on the base end side) on the workpiece transfer table 114 held at the initial position.
  • 18c is input by an input device (not shown).
  • the forward / backward moving device 38 is advanced to the first intermediate position, and the tip portion of the workpiece transfer table 114 is caused to enter the lower portion of the support member 22.
  • the first intermediate position is determined so as to reach the lower part of both the workpieces 18a and 18b placed on the support member 22.
  • the initial position of the workpiece transfer table 114 is set to a position where the upper surface that supports the workpiece 18 is lower than the reference surface S that is the upper surface of the support member 22.
  • the workpieces 18a and 18b are lifted by the vertical movement device 36 to the lifting position where the workpieces 18a and 18b can be placed and lifted on the workpiece transfer table 114.
  • the workpiece 18b is placed on the workpiece transfer table 114 and pitch-fed to a position above the carry-out side end of the support member 22.
  • the work transfer table 114 is moved back to the initial position by the back-and-forth moving device 38, whereby a series of operation cycles related to the loading, unloading, and pitch feeding of the workpiece 18 by the workpiece loading / unloading device 112. Ends.
  • the above (a) to (e) are workpiece loading steps, and (a) to (f) are workpiece unloading steps.
  • the heat treatment of the workpiece 18 can be performed in parallel with a predetermined time difference in the same number of stages as in the prior art.
  • the heat treatment efficiency is greatly improved while suppressing an increase in equipment cost and installation space.
  • a new workpiece 18c is placed in the multistage heating furnace 12 by the workpiece loading / unloading device 112 including the workpiece transfer table 114 having a length dimension that is longer than the support member 22 by 1 pitch P or more.
  • the work 18b placed on the support member 22 other than the carry-out end is moved forward by 1 pitch P and lowered onto the support member 22 together with the new work 18c, and placed on the carry-out end.
  • a series of operations of the workpiece transfer table 114 includes loading, pitch feeding and unloading of the workpiece 18
  • the operation cycle time relating to the movement of the workpiece 18 can be shortened.
  • the multistage heating device 110 can be configured more simply and more compactly, and the equipment cost can be reduced. .
  • FIG. Embodiments similar to the embodiment of FIGS. 7 to 13 are possible.
  • Multistage heating device 12 Multistage heating furnace 14, 62, 102: Work carry-in device 16, 104: Work carry-out device 18a, 18b, 18c, 74, 76, 78, 80, 82, 92a, 92b, 92c, 92d: Work 22: Support member 34, 108, 114: Work transfer table (work transfer table) 36: Vertical movement device (vertical shift device) 64: Work transfer table 70: Projection 112): workpiece loading / unloading device (work loading device, workpiece unloading device) P: pitch

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Abstract

 多段式加熱炉を用いて複数のワークを同時に加熱処理する多段式加熱装置において、設備コストや設置スペースの増加を抑制しつつ同時に加熱処理できるワーク数を多くする。 上下方向に離間して配設された複数の支持部材22がそれぞれワーク18を2個分載置できる長さ寸法を備えており、ワーク搬入装置14は、ワーク18を多段式加熱炉12内に搬入して支持部材22上の搬入側端部に載置すると同時に、その支持部材22上の搬入側端部に載置されている先行ワーク18をその支持部材22上において1ピッチPだけ前進させる。これにより、従来と同じ段数で2倍のワーク18の加熱処理を所定の時間差で並行して行うことができるようになり、設備コストや設置スペースの増加を抑制しつつ熱処理効率が大幅に向上する。

Description

多段式加熱装置、および多段式加熱炉に対するワーク搬入搬出方法
 本発明は多段式加熱炉を用いて多数のワークを同時に加熱処理する多段式加熱装置に係り、特に、設備コストや設置スペースの増加を抑制しつつ同時に加熱処理できるワーク数を多くする技術に関するものである。
 上下方向に離間して配設された複数の支持部材にそれぞれワークを載置した状態で同時に加熱処理できる多段式加熱炉を有する多段式加熱装置が提案されている(特許文献1参照)。
特開2008-291284号公報
 しかしながら、生産性向上等のために同時に加熱処理できるワーク数を増やすためには、加熱炉の段数を増やしたり多段式加熱炉を複数並列配置したりする必要があり、設備コストや設置スペースの大幅な増加が懸念される。
 本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、多段式加熱炉を用いて複数のワークを同時に加熱処理する多段式加熱装置において、設備コストや設置スペースの増加を抑制しつつ同時に加熱処理できるワーク数を更に多くすることにある。
 かかる目的を達成するために、第1発明は、上下方向に離間して配設された複数の支持部材にそれぞれワークを載置した状態で同時に加熱処理できる多段式加熱炉を有する多段式加熱装置において、(a)前記複数の支持部材は、それぞれ前記多段式加熱炉内で前記ワークをピッチ送りできるように、そのワークを2個以上載置できる長さ寸法を備えている一方、(b)前記ワークを前記多段式加熱炉内に搬入して前記支持部材上の搬入側端部に載置するワーク搬入装置と、(c)前記支持部材上の搬出側端部までピッチ送りにより前進させられた前記ワークを、前記多段式加熱炉から外部へ搬出するワーク搬出装置と、を有し、且つ、(d)前記ワーク搬入装置および前記ワーク搬出装置の何れか一方は、ワーク搬送台上に前記ワークを載置して搬入または搬出するとともに、その搬入または搬出と同時に、前記支持部材上の前記搬出側端部以外に載置されている前記ワークをそのワーク搬送台によりその支持部材上においてその搬出側端部側へ1ピッチだけ前進(ピッチ送り)させることを特徴とする。
 第2発明は、第1発明の多段式加熱装置において、前記ワーク搬入装置は、前記ワーク搬送台上に前記ワークを載置して前記多段式加熱炉内に搬入し、前記支持部材上の前記搬入側端部に載置すると同時に、その支持部材上の前記搬出側端部以外に載置されている前記ワークをそのワーク搬送台によりその支持部材上においてその搬出側端部側へ1ピッチだけ前進させることを特徴とする。
 第3発明は、第1発明の多段式加熱装置において、前記ワーク搬入装置は、前記ワーク搬送台として前記支持部材よりも前記1ピッチ以上長い長さ寸法を有するワーク移載台を備えており、そのワーク移載台上に前記ワークを載置して前記多段式加熱炉内に搬入する際に、前記支持部材上に載置されている総てのワークをそのワーク移載台上に載置して持ち上げ、前記搬出側端部以外に載置されていたワークを前記1ピッチだけ前進させて新たなワークと共にその支持部材上に下ろすとともに、その搬出側端部に載置されていたワークをそのワーク移載台上に載置したまま前記多段式加熱炉から外部へ搬出するもので、前記ワーク搬出装置を兼ねているワーク搬入搬出装置であることを特徴とする。
 第4発明は、上下方向に離間して配設された複数の支持部材にそれぞれワークを載置した状態で同時に加熱処理できる多段式加熱炉を有する多段式加熱装置において、(a)前記複数の支持部材は、それぞれ前記多段式加熱炉内で前記ワークをピッチ送りできるように、そのワークを2個以上載置できる長さ寸法を備えている一方、(b)ワーク搬送台上に前記ワークを載置して前記多段式加熱炉内に搬入し、前記支持部材上の搬入側端部に載置すると同時に、その支持部材上の搬出側端部以外に載置されている前記ワークをそのワーク搬送台によりその支持部材上においてその搬出側端部側へ1ピッチだけ前進させるワーク搬入装置を有することを特徴とする。
 第5発明は、上下方向に離間して配設された複数の支持部材にそれぞれワークを載置した状態で同時に加熱処理できる多段式加熱炉を有する多段式加熱装置において、(a)前記複数の支持部材は、それぞれ前記多段式加熱炉内で前記ワークをピッチ送りできるように、そのワークを2個以上載置できる長さ寸法を備えている一方、(b)前記支持部材上の搬出側端部までピッチ送りにより前進させられた前記ワークをワーク搬送台上に載置して前記多段式加熱炉から外部へ搬出すると同時に、その支持部材上のその搬出側端部以外に載置されている前記ワークをそのワーク搬送台によりその支持部材上においてその搬出側端部側へ1ピッチだけ前進させるワーク搬出装置を有することを特徴とする。
 第6発明は、第2発明または第4発明の多段式加熱装置において、前記ワーク搬入装置は、前記ワーク搬送台として前記支持部材に対応する長さ寸法を有するワーク移載台を備えており、そのワーク移載台上に前記ワークを載置して前記多段式加熱炉内に搬入する際に、前記支持部材上の前記搬出側端部以外に載置されている前記ワークをそのワーク移載台により持ち上げて1ピッチだけ前進させることを特徴とする。
 第7発明は、第2発明または第4発明の多段式加熱装置において、前記ワーク搬入装置は、前記ワーク搬送台上に前記ワークを載置して前記多段式加熱炉内に搬入する際に、そのワーク搬送台に設けられた当接部により前記支持部材上の前記搬出側端部以外に載置されている前記ワークを押し動かして1ピッチだけ前進させることを特徴とする。
 第8発明は、第2発明~第4発明、第6発明、第7発明の何れかの多段式加熱装置において、前記ワーク搬入装置は、水平方向に並べて配置された一群のワークを一緒に前記多段式加熱炉内に搬入し、前記支持部材上の前記搬入側端部に載置すると同時に、その支持部材上の前記搬出側端部以外に載置されている一群または複数群のワークを一緒にその支持部材上において1ピッチだけ前進させることを特徴とする。
 第9発明は、第2発明~第4発明、第6発明~第8発明の何れかの多段式加熱装置において、前記ワーク搬入装置は、上下方向に離間して配設された前記複数の支持部材に対してそれぞれ前記ワークを載置できるように、前記ワーク搬送台を上下方向へ移動させる上下シフト装置を備えており、そのワーク搬送台がその複数の支持部材に対する前記ワークの搬入に共通に用いられることを特徴とする。
 第10発明は、上下方向に離間して配設された複数の支持部材にそれぞれワークを載置した状態で同時に加熱処理できる多段式加熱炉に対するワーク搬入搬出方法において、(a)前記複数の支持部材は、それぞれ前記多段式加熱炉内で前記ワークをピッチ送りできるように、そのワークを2個以上載置できる長さ寸法を有して構成されており、(b)前記ワークを前記多段式加熱炉内に搬入して前記支持部材上の搬入側端部に載置するワーク搬入工程と、(c)前記支持部材上の搬出側端部までピッチ送りにより前進させられた前記ワークを、前記多段式加熱炉から外部へ搬出するワーク搬出工程と、を有し、且つ、(d)前記ワーク搬入工程および前記ワーク搬出工程の何れか一方の工程では、ワーク搬送台上に前記ワークを載置して搬入または搬出するとともに、その搬入または搬出と同時に、前記支持部材上の前記搬出側端部以外に載置されている前記ワークをそのワーク搬送台によりその支持部材上においてその搬出側端部側へ1ピッチだけ前進させることを特徴とする。
 第1発明の多段式加熱装置においては、上下方向に離間して配設された複数の支持部材がそれぞれワークをピッチ送りできるように、そのワークを2個以上載置できる長さ寸法を備えており、ワーク搬入装置およびワーク搬出装置の何れか一方は、ワーク搬送台上にワークを載置して搬入または搬出すると同時に、支持部材上の搬出側端部以外に載置されているワークをワーク搬送台により搬出側端部側へ1ピッチだけ前進させるため、従来と同じ段数で2倍以上のワークの加熱処理を所定の時間差で並行して行うことができるようになり、熱処理効率が大幅に向上する。
 その場合に、支持部材の長さ寸法は、ワークをピッチ送りできるようにワークを2個以上載置できる長さ寸法を有し、その分だけ多段式加熱装置の設置スペースが大きくなるが、従来の多段式加熱装置の段数を増やしたり多段式加熱装置を複数並列配置したりする場合に比較すると、設備コストや設置スペースを節減できる。また、支持部材上におけるワークのピッチ送りが、ワーク搬入装置またはワーク搬出装置によるワークの搬入または搬出と同時にワーク搬送台を用いて行われるため、この点でも設備コストが節減されるとともに、ワークの移動に関する作動サイクルタイムを短縮できる。
 第4発明、第5発明の多段式加熱装置、および第10発明のワーク搬入搬出方法においても、実質的に第1発明と同様の作用効果が得られる。
 第3発明では、支持部材よりも1ピッチ以上長い長さ寸法を有するワーク移載台を備えているワーク搬入搬出装置によって、新たなワークを多段式加熱炉内に搬入する際に、支持部材の搬出側端部以外に載置されていたワークを1ピッチだけ前進させて新たなワークと共にその支持部材上に下ろすとともに、搬出側端部に載置されていたワークをワーク移載台上に載置したまま多段式加熱炉から外部へ搬出するため、ワークの搬入、ピッチ送り、および搬出がワーク移載台の一連の動作で行われるようになり、ワークの移動に関する作動サイクルタイムを短縮できる。また、ワーク搬入装置およびワーク搬出装置を別々に配置する場合に比較して、装置を簡単で且つ一層コンパクトに構成できるとともに、設備コストが節減される。
 第7発明のワーク搬入装置は、ワーク搬送台に設けられた当接部により支持部材上の先行するワーク(先行ワーク)を押し動かして前進させるため、ワーク搬送台には1個或いは1群のワークを載置できれば良く、第6発明のワーク移載台のように先行ワークについても持ち上げて移載する場合に比較して、ワーク搬送台の長さ寸法を短くすることが可能で、装置を一層コンパクトに構成できる。
 第8発明のワーク搬入装置は、水平方向に並べて配置された一群のワークを一緒に多段式加熱炉内に搬入し、支持部材の搬入側端部に載置すると同時に、その支持部材上に載置されている一群または複数群のワークを一緒に1ピッチだけ前進させるため、多数のワークを効率良く多段式加熱炉内に搬入して加熱処理を行うことができる。
 第9発明のワーク搬入装置は、ワーク搬送台を上下方向へ移動させる上下シフト装置を備えており、上下方向に離間して配設された複数の支持部材に対してそれぞれワークを載置することが可能で、ワーク搬送台がその複数の支持部材に対するワークの搬入に共通に用いられるため、ワーク搬入装置が簡略化されて設備コストが一層低減される。
本発明の一実施例である多段式加熱装置の多段式加熱炉を水平に切断した断面図を、ワーク搬入装置およびワーク搬出装置と共に示した概略平面図である。 図1の多段式加熱装置の多段式加熱炉を垂直に切断した断面図を、ワーク搬入装置およびワーク搬出装置と共に示した概略正面図である。 図1の多段式加熱装置において、多段式加熱炉内で加熱をされたワークを搬出するとともに、新たなワークを多段式加熱炉内に搬入する際の作動を説明する工程図で、図2に対応する正面図である。 本発明の他の実施例を説明する図で、図1に対応する概略平面図である。 図4の実施例に関する図2に対応する概略正面図である。 図4の実施例に関する図3に対応する工程図である。 本発明の更に別の実施例を説明する図で、図2に対応する概略正面図である。 本発明の更に別の実施例を説明する図で、図1に対応する概略平面図である。 本発明の更に別の実施例を説明する図で、図1に対応する概略平面図である。 本発明の更に別の実施例を説明する図で、図1に対応する概略平面図である。 本発明の更に別の実施例を説明する図で、図1に対応する概略平面図である。 本発明の更に別の実施例を説明する図で、図1に対応する概略平面図である。 図12の実施例に関する図3に対応する工程図である。 本発明の更に別の実施例を説明する図で、図1に対応する概略平面図である。 図14の実施例に関する図2に対応する概略正面図である。 図14の実施例に関する図3に対応する工程図である。 本発明の更に別の実施例を説明する図で、図1に対応する概略平面図である。 図17の実施例に関する図2に対応する概略正面図である。 図17の実施例に関する図3に対応する工程図である。
 本発明の多段式加熱装置は、例えばプレス成形と同時に焼入れを行う熱間プレス成形(プレスクエンチ)の際のブランクを加熱処理する場合に好適に用いられるが、焼戻し処理や焼なまし処理、或いはプレスとは別個の焼入れ処理等でワークを加熱する場合にも用いることができる。多段式加熱炉は、上下方向に離間して配設された複数の支持部材にそれぞれワークを載置して加熱できるものであれば良く、3段以上が望ましいが2段であっても良い。この多段式加熱炉は、例えば電気コイル式ヒーターやラジアントチューブ等の加熱源を有して構成される。複数の段毎に独立に加熱源によって加熱できるものでも良いが、1または複数の加熱源により炉内全体を均一に加熱するものでも良い。
 多段式加熱炉の複数の支持部材は、ワークをピッチ送りできるようにワークを2個以上載置できる長さ寸法を備えており、例えば1回だけピッチ送りできるようにワーク2個分を載置できる長さ寸法を有して構成されるが、2回ピッチ送りできるようにワーク3個分を載置できる長さ寸法を有して構成することもできる。3回以上ピッチ送りできるようにワーク4個分以上を載置できる長さ寸法を有して構成することも可能である。水平方向に並べて配置された複数のワークを1群として同時に搬入、搬出する場合は、2群、3群、或いは4群以上のワークを載置できる長さ寸法を有して構成される。
 ワーク搬入装置およびワーク搬出装置は、例えばワークを持ち上げて移載したり押し動かしたりするために、2軸移動装置や多関節形ロボット等を用いて構成される。2軸移動装置は、例えばワーク移載台等を上下方向へ移動する上下移動装置、およびピッチ送り方向と平行な略水平な前後方向へ移動する前後移動装置を有して構成される。ワーク搬入装置およびワーク搬出装置の他方、すなわち支持部材上のワークのピッチ送りを行わない側の装置についても、ワーク移載台等のワーク搬送台にワークを載置して搬送するように構成することが望ましいが、負圧等によりワークを吸着して搬送するなど、載置以外の手法でワークを搬入または搬出するように構成することも可能である。
 上記ワーク搬入装置およびワーク搬出装置は、それぞれ別々に構成されて例えば多段式加熱炉を挟んで反対側に別々に配置されるが、第3発明のように両方の機能を兼ね備えたワーク搬入搬出装置を採用することもできる。このワーク搬入搬出装置は、第4発明のワーク搬入装置の一実施態様と見做すことができるし、第5発明のワーク搬出装置の一実施態様と見做すこともできる。
 第6発明では、ワーク搬入装置がワーク移載台を備えており、支持部材上の先行ワークを持ち上げて1ピッチだけ前進させるようになっており、第7発明では、ワーク搬送台にワークを載置して多段式加熱炉内に搬入する際に、そのワーク搬送台に設けられた当接部により支持部材上の先行ワークを押し動かして1ピッチだけ前進させるようになっているが、ワーク搬出装置によって支持部材上のワークをピッチ送りする場合には、そのワーク搬出装置についても同様に構成することができる。すなわち、支持部材上のワークをワーク移載台により持ち上げてピッチ送りしたり、ワーク搬送台に設けた当接部を支持部材上のワークに当接させて1ピッチだけ引き動かすようにしたりすることができる。
 第8発明では、ワーク搬入装置が水平方向に並べて配置された一群のワークを一緒に搬入するとともに、支持部材上に載置されている一群または複数群の先行ワークを一緒に1ピッチだけ前進させるようになっているが、その場合には、ワーク搬出装置についても、支持部材の搬出側端部に載置されている一群のワークを一緒に搬出するように構成することが望ましい。ワーク搬出装置によって支持部材上のワークをピッチ送りする場合には、そのワーク搬出装置により一群のワークを一緒に搬出するとともに、支持部材上に載置されている一群または複数群のワークを一緒に1ピッチだけ前進させるように構成することができる。
 第9発明では、ワーク搬入装置が上下シフト装置を備えており、上下方向に離間して配設された複数の支持部材に対するワークの搬入に共通のワーク搬送台が用いられるが、他の発明の実施に際しては、上下方向に離間して配設された複数の支持部材毎に個別にワーク搬送台等を設け、独立にワークの搬入が行われるようにすることも可能である。ワーク搬出装置についても、第9発明のワーク搬入装置と同様に構成することができる。すなわち、上下方向に離間して配設された前記複数の支持部材からそれぞれワークを搬出できるように、ワーク搬送台を上下方向へ移動させる上下シフト装置を備えてワーク搬出装置を構成し、該ワーク搬送台が該複数の支持部材からのワークの搬出に共通に用いられるようにすることができる。
 以下、本発明の実施例を、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において、図は説明のために適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
 図1は、本発明の一実施例である多段式加熱装置10の概略平面図で、中央の多段式加熱炉12は加熱領域E2付近で水平に切断した断面図である。図2は、多段式加熱装置10の概略正面図で、多段式加熱炉12は垂直に切断した断面図である。この多段式加熱装置10は、多段式加熱炉12の前後(図1、図2の左右)にワーク搬入装置14およびワーク搬出装置16を備えており、ワーク18を1個ずつ多段式加熱炉12内に搬入するとともに、多段式加熱炉12から1個ずつ搬出するようになっている。ワーク18は、熱間プレス成形が行われる平坦なブランクで、多段式加熱炉12は、ワーク18を焼入れ可能なAc3点温度以上の所定温度(例えば900℃程度)まで加熱するものである。なお、先行するワーク18から順にa、b、・・・の符号を付して図示するが、特に区別しない場合は単にワーク18という。
 多段式加熱炉12は、単一の加熱炉20内において上下方向に複数段(実施例では4段)の加熱領域E1~E4を備えており、各加熱領域E1~E4には、それぞれ支持部材22、加熱源24、搬入側開口26、搬入側開閉扉28、搬出側開口30、搬出側開閉扉32が設けられている。支持部材22は、複数の棒材23を略水平で且つワーク18の送り方向である図1、図2の左右方向と平行な姿勢で、略水平な奥行方向(図1の上下方向)へ互いに離間するように平行に並べたもので、それぞれ長手方向の両端部において加熱炉20の炉壁に固定されており、長手形状のワーク18を奥行方向に長い略水平な姿勢で複数の棒材23に跨がって載置できる。この支持部材22はまた、多段式加熱炉12内でワーク18をピッチ送りできるように、ワーク18を2個以上載置できる長さ寸法を備えている。本実施例では、ワーク18を1ピッチPだけ移動できるように、ワーク18を2個分載置できる長さ寸法を備えている。加熱源24はラジアントチューブなどで、加熱領域E1~E4毎に独立に加熱温度を制御できる。
 ワーク搬入装置14は、ワーク18を多段式加熱炉12内に搬入し、支持部材22上の搬入側端部(図1、図2におけるワーク18bの位置)に載置すると同時に、その支持部材22上の搬入側端部に載置されている先行ワーク18を支持部材22上において1ピッチPだけ前進させるもので、ワーク移載台34、上下移動装置36、および前後移動装置38を備えている。ワーク移載台34はワーク搬送台に相当し、複数の棒材40を略水平で且つワーク18の搬入方向である図1、図2の左右方向と平行な姿勢で、略水平な奥行方向へ互いに離間するように平行に並べたものである。これ等の複数の棒材40は、多段式加熱炉12と反対側の基端部(図1、図2における左端部)において昇降部材42に片持ち状に固定されているとともに、前記支持部材22に対応してワーク18を2個分載置できる長さ寸法を備えている。このワーク移載台34は、ワーク18を支持部材22から持ち上げたり、その支持部材22上にワーク18を載置したりできるように、上下移動装置36によって上下方向へ移動させられる。また、ワーク18を多段式加熱炉12内に搬入すると同時に、搬入側端部の先行ワーク18bを支持部材22上において1ピッチPだけ前進させることができるように、前後移動装置38によって多段式加熱炉12に接近する前進方向および反対の後退方向へ移動させられる。これ等の上下移動装置36、前後移動装置38は、それぞれ例えば電動モータによって回転駆動される送りねじ機構等を備えて構成されるが、シリンダ等を用いて構成することも可能である。
 上記ワーク移載台34は図3の(f) ~(k)に示されるように移動させられ、新たなワーク18cを多段式加熱炉12の支持部材22上の搬入側端部に搬入すると同時に、その搬入側端部の先行ワーク18bを1ピッチPだけ前進させて搬出側端部まで移動させる。具体的には、先ず(f)に示されるように初期位置に保持されているワーク移載台34上の所定位置(基端側の位置)に新たなワーク18cが図示しない投入装置によって投入される。(g)では、前後移動装置38により中間位置まで前進させられ、ワーク移載台34の先端部分が支持部材22の搬入側端部の下方部分に進入させられる。ワーク移載台34の初期位置は、ワーク18を支持する上面が支持部材22の上面である基準面Sよりも低くなる位置に設定されている。(h)では、上下移動装置36により搬入側端部のワーク18bを持ち上げることができる持上げ位置まで上昇させられ、(i)では、前後移動装置38により1ピッチPだけ前進する前進位置まで移動させられる。これにより、ワーク18bがワーク移載台34に載置されて支持部材22の搬出側端部の上方位置までピッチ送りされる。そして、(j)に示すように上下移動装置36により初期位置と同じ高さまで下降させられると、新たなワーク18cが支持部材22上の搬入側端部に載置されるとともに、先行ワーク18bが搬出側端部に載置される。その後、(k)で示すようにワーク移載台34が前後移動装置38により初期位置まで後退させられることにより、ワーク搬入装置14による一連のワーク搬入ピッチ送りサイクルが終了する。上記(f)~(k)は、ワーク搬入工程である。
 図1、図2に戻って、前記ワーク搬出装置16は、ワーク搬入装置14によりピッチ送りされて支持部材22上の搬出側端部(図1、図2におけるワーク18aの位置)まで前進させられたワーク18を、多段式加熱炉12から外部へ搬出するもので、ワーク移載台44、上下移動装置46、および前後移動装置48を備えている。ワーク移載台44は、複数の棒材50が略水平で且つワーク18の搬出方向である図1、図2の左右方向と平行な姿勢で、略水平な奥行方向へ互いに離間するように平行に並べて配置され、多段式加熱炉12と反対側の基端部(図1、図2における右端部)において昇降部材52に片持ち状に固定されているとともに、ワーク18を1個分載置できる長さ寸法を備えている。このワーク移載台44は、ワーク18を支持部材22から持ち上げて搬出できるように、上下移動装置46によって上下方向へ移動させられるとともに、前後移動装置48によって多段式加熱炉12に接近する前進方向および反対の後退方向へ移動させられる。これ等の上下移動装置46、前後移動装置48は、それぞれ例えば電動モータによって回転駆動される送りねじ機構等を備えて構成されるが、シリンダ等を用いて構成することも可能である。
 上記ワーク移載台44は図3の(a)~(e)に示されるように移動させられ、支持部材22上の搬出側端部に載置されているワーク18aを持ち上げて多段式加熱炉12から搬出する。具体的には、(a)に示す待機状態においてワーク18a、18bの加熱処理が行われ、先行のワーク18aの加熱処理が終了したら、(b)に示すように前後移動装置48によってワーク移載台44が前進位置まで移動させられ、ワーク移載台44の先端部分が支持部材22の搬出側端部の下方部分に進入させられる。ワーク移載台44の初期位置(待機位置)は、ワーク18を支持する上面が支持部材22の上面である基準面Sよりも低くなる位置に設定されている。(c) では、上下移動装置46により搬出側端部のワーク18aを持ち上げることができる持上げ位置まで上昇させられ、(d)では、前後移動装置48により前後方向の初期位置まで後退させられる。これによりワーク18aが多段式加熱炉12から外部に搬出され、(e)に示すように上下移動装置46により初期位置の高さまで下降させられることにより、ワーク搬出装置16の一連のワーク搬出サイクルが終了する。そして、その状態で図示しない取出装置によりワーク移載台44上のワーク18aが取り出され、熱間プレス装置へ送られる。上記(a)~(e)はワーク搬出工程で、その後(f)以下のワーク搬入工程が実行されて新たなワーク18cが搬入されるとともに、支持部材22上の搬入側端部のワーク18bが搬出側端部へピッチ送りされることにより、(k)すなわち(a)の状態になり、多段式加熱炉12によるワーク18の加熱処理を連続的に行いながらワーク搬出工程およびワーク搬入工程が繰り返し実行される。
 一方、上記ワーク搬入装置14およびワーク搬出装置16は、何れも上下方向に設けられた複数箇所の加熱領域E1~E4における支持部材22によって支持されるワーク18に対して共通に用いられる。すなわち、前記上下移動装置36、46は、何れもワーク移載台34、44を複数箇所の加熱領域E1~E4に対応する高さ位置へ移動させることが可能で、何れの加熱領域E1~E4の支持部材22に対しても搬入側端部にワーク18を搬入すると同時に支持部材22上のワーク18を1ピッチPだけ前進させたり、支持部材22上の搬出側端部のワーク18を搬出したりすることができる。本実施例の上下移動装置36、46は、上下方向に離間して支持部材22が配設された複数の加熱領域E1~E4に対応する高さ位置へワーク移載台34、44を上下移動させる上下シフト装置を兼ねている。
 このような本実施例の多段式加熱装置10においては、上下方向に離間して配設された複数の支持部材22がそれぞれワーク18をピッチ送りできるように、そのワーク18を2個分載置できる長さ寸法を備えており、ワーク搬入装置14は、ワーク18を多段式加熱炉12内に搬入して支持部材22上の搬入側端部に載置すると同時に、その支持部材22上の搬入側端部に載置されている先行ワーク18をその支持部材22上において1ピッチPだけ前進させる。これにより、従来と同じ段数で2倍のワーク18の加熱処理を所定の時間差で並行して行うことができるようになり、熱処理効率が大幅に向上する。
 ここで、支持部材22の長さ寸法は、ワーク18をピッチ送りできるようにワーク18を2個分載置できる長さ寸法を有し、その分だけ多段式加熱装置10の設置スペースが大きくなるが、従来の多段式加熱装置の段数を増やしたり多段式加熱装置を複数並列配置したりする場合に比較すると、設備コストや設置スペースが節減される。したがって、設備コストおよび設置スペースの増加を抑制しつつ、同時に加熱処理できるワーク数が多くなって熱処理効率が向上する。
 また、支持部材22上におけるワーク18のピッチ送りが、ワーク搬入装置14によるワーク18の搬入と同時にワーク移載台34を用いて行われるため、この点でも設備コストが節減されるとともに、ワーク18の搬入およびピッチ送りに関する作動サイクルタイム(図3の(f) ~(k)のサイクルタイム)を短縮できる。
 また、ワーク搬入装置14のワーク移載台34は、上下方向に離間して配設された複数の支持部材22に対してそれぞれワーク18を搬入できるように、上下移動装置36により上下方向へ移動させられるようになっており、単一のワーク移載台34が複数の支持部材22に対するワーク18の搬入に共通に用いられるため、ワーク搬入装置14が簡略化されて設備コストが一層低減される。本実施例では、ワーク搬出装置16についても、上下方向に離間して配設された複数の支持部材22からそれぞれワーク18を搬出できるように、ワーク移載台44が上下移動装置46によって上下方向へ移動させられるようになっており、単一のワーク移載台44が複数の支持部材22からのワーク18の搬出に共通に用いられるため、ワーク搬出装置16も簡略化されて設備コストが一層低減される。
 次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の実施例において前記実施例と実質的に共通する部分には同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
 図4および図5の多段式加熱装置60は、前記多段式加熱装置10に比較してワーク搬入装置62が相違する。図4および図5は、それぞれ前記図1、図2に対応する概略平面図、概略正面図であり、このワーク搬入装置62は、前記ワーク移載台34の代わりにワーク搬送台64を備えている点が相違し、上下移動装置36および前後移動装置38を有する点は同じである。ワーク搬送台64は、ワーク18を載置して多段式加熱炉12内に搬入する際に、支持部材22上の搬入側端部に載置されている先行ワーク18を押し動かして1ピッチPだけ前進させるものである。具体的には、前記ワーク移載台34と同様に複数の棒材66が略水平で且つワーク18の搬入方向である図4、図5の左右方向と平行な姿勢で、略水平な奥行方向へ互いに離間するように平行に並べて配置され、多段式加熱炉12と反対側の基端部(図4、図5における左端部)において昇降部材68に片持ち状に固定されているとともに、ワーク18を1個分載置できる長さ寸法を備えている。また、各棒材66の先端部分には、ワーク18の形状に沿って突起70が上方に突き出すように立設されており、この複数の突起70がそれぞれ先行ワーク18の側端縁に当接させられることにより、その先行ワーク18を前進方向へ平行移動させるように押し動かすことができる。突起70は当接部に相当する。
 図6は、前記図3に対応する工程図で、前記ワーク搬出装置16により多段式加熱炉12からワーク18aを搬出する(a)~(e)のワーク搬出工程は図3と同じであるが、ワーク搬入装置62により多段式加熱炉12内にワーク18cを搬入すると同時に、多段式加熱炉12内の支持部材22上の搬入側端部のワーク18bを1ピッチPだけ前進させる(f)~(k)のワーク搬入工程が図3と相違する。すなわち、(f)に示されるように初期位置に保持されているワーク搬送台64上に新たなワーク18cが図示しない投入装置によって投入され、(g)では、前後移動装置38により中間位置まで移動させられ、ワーク搬送台64の各棒材66の先端部分が支持部材22の複数の棒材23の間に進入させられて、突起70がワーク18bの側端縁に当接させられる。ワーク搬送台64の初期位置は、ワーク18を支持する上面が支持部材22の上面である基準面Sと略同じ高さ位置になるように設定されている。(h)では、前後移動装置38によりワーク搬送台64が更に1ピッチPだけ前進する前進位置まで移動させられ、これによりワーク18cが支持部材22上の搬入側端部まで搬入されるとともに、先行ワーク18bが支持部材22上を1ピッチPだけ突起70により押し動かされて搬出側端部まで前進させられる。その後、(i)に示すように上下移動装置36により突起70が基準面Sよりも下になる下降位置まで下降させられ、(j)に示すように前後移動装置38により初期位置の真下まで後退させられるとともに、(k)に示すように上下移動装置36により初期位置まで上昇させられることにより、ワーク搬入装置62による一連のワーク搬入ピッチ送りサイクルが終了する。なお、(g)に示すようにワーク搬送台64を中間位置で停止させることは必ずしも必要なく、(f)に示す初期位置から(h)に示す前進位置まで途中で停止することなく連続的に前進させることも可能である。
 本実施例においても、実質的に前記実施例と同様の作用効果が得られる。また、ワーク搬送台64に設けられた突起70により先行ワーク18bを押し動かして1ピッチPだけ前進させるため、ワーク搬送台64には1個のワーク18を載置できれば良く、前記実施例のワーク移載台34のように先行ワーク18bについても持ち上げて移載する場合に比較して、ワーク搬送台64の長さ寸法を短くすることが可能で、多段式加熱装置60を一層コンパクトに構成できる。
 図7は、前記図2に対応する概略正面図で、この多段式加熱装置10は前記図1、図2の実施例と同じであるが、加熱するワーク74が相違する。すなわち、前記実施例のワーク18は熱間プレス成形する前の平坦なブランクであったが、図7のワーク74は熱間或いは冷間でプレス成形された後の成形品で、焼戻しや焼入れ等の熱処理を行う場合である。したがって、ワーク74に対する加熱時間や加熱温度が相違するものの、実質的に前記実施例と同様の作用効果が得られる。なお、加熱温度に応じて加熱源24の種類や配置等を変更しても良い。また、複数の加熱領域E1~E4の加熱温度を変更することにより、加熱領域E1~E4毎に異なるワーク18、74の加熱処理を同時に行うことも可能である。
 図8~図11は、何れも前記図1に対応する概略平面図で、多段式加熱装置10は実質的に前記図1、図2の実施例と同じであるが、加熱するワーク76、78、80、82が相違する。すなわち、何れの実施例も水平方向に並べて配置された1群のワーク76、78、80、82をセットとして取り扱い、ワーク搬入装置14は、1群のワーク76、78、80、82を一緒に多段式加熱炉12内に搬入し、支持部材22上の搬入側端部に載置すると同時に、その支持部材22上の搬入側端部に載置されている一群の先行ワーク76、78、80、82を一緒に1ピッチPだけ前進させて搬出側端部へ移載する。また、ワーク搬出装置16は、その支持部材22上の搬出側端部に載置されている1群の先行ワーク76、78、80、82を一緒に多段式加熱炉12から外部に搬出する。
 図8~図11の各実施例について具体的に説明すると、図8の実施例は、搬入、搬出方向である前後方向(図の左右方向)に並べて配置された2個のワーク76を一群として一緒に取り扱う場合で、図9の実施例は、前後方向に並べて配置された3個のワーク78を一群として一緒に取り扱う場合である。図10の実施例は、前後方向と直角な奥行方向(図の上下方向)に並べて配置された2個のワーク80を一群として一緒に取り扱う場合で、図11の実施例は、前後方向および奥行方向に2個ずつ並べて配置された計4個のワーク82を一群として一緒に取り扱う場合である。
 このように、図8~図11の各実施例においては、何れも複数のワーク76、78、80、82を一群として一緒に多段式加熱炉12内に搬入して加熱処理を行うとともに、複数のワーク76、78、80、82を一緒に多段式加熱炉12から搬出するため、多段式加熱炉12に対するワーク76、78、80、82の搬入、搬出を効率良く行うことが可能で、多段式加熱装置10の熱処理効率が更に向上する。
 図12は、前記図1に対応する概略平面図で、この多段式加熱装置90は、前記多段式加熱炉12の支持部材22上に3個のワーク92a、92b、92cが載置されるとともに、それ等のワーク92a、92b、92cが1ピッチPずつ2ピッチ前進させられて加熱処理が行われる場合である。すなわち、ワーク搬入装置14によって多段式加熱炉12の支持部材22上の搬入側端部(ワーク92cの位置)に搬入されたワーク92は、そのワーク搬入装置14による1回目のピッチ送りでは支持部材22上の中間位置(ワーク92bの位置)まで前進させられ、2回目のピッチ送りで支持部材22上の搬出側端部(ワーク92aの位置)まで前進させられる。そして、その搬出側端部に載置されているワーク92aが、ワーク搬出装置16によって多段式加熱炉12から外部に搬出される。
 図13は、前記図3に対応する工程図で、(a)~(e)のワーク搬出工程では、前記図3の実施例と同様にして搬出側端部のワーク92aがワーク搬出装置16のワーク移載台44に載置されて多段式加熱炉12から外部に搬出され、図示しない取出装置によって熱間プレス装置へ送られる。また、(f)~(k)のワーク搬入工程では、新たなワーク92dがワーク搬入装置14のワーク移載台34に載置されて多段式加熱炉12内に搬入され、支持部材22上の搬入側端部に載置されると同時に、支持部材22上の先行ワーク92bおよび92cがワーク移載台34上に載置されて支持部材22上において1ピッチPだけ前進させられ、中間位置の先行ワーク92bは搬出側端部までピッチ送りされるとともに、搬入側端部の先行ワーク92cは中間位置までピッチ送りされる。
 本実施例においても、実質的に前記図1~図3の実施例と同様の作用効果が得られるが、本実施例では多段式加熱炉12の支持部材22上に3個のワーク92が載置されて所定の時間差で並行して加熱処理が行われるため、従来と同じ段数で3倍のワーク92の加熱処理を同時に行うことができるようになり、設備コストや設置スペースの増加を抑制しつつ熱処理効率が更に向上する。
 なお、このように多段式加熱炉12の支持部材22上においてワーク92を1ピッチPずつ2ピッチ移動させて加熱する多段式加熱装置90においても、前記図4~図11の実施例と同様の実施態様が可能である。
 図14および図15の多段式加熱装置100は、前記多段式加熱装置10に比較してワーク搬入装置102およびワーク搬出装置104が相違する。図14および図15は、それぞれ前記図1、図2に対応する概略平面図、概略正面図である。ワーク搬入装置102は、前記ワーク移載台34の代わりにワーク移載台106を備えている。ワーク移載台106は、複数の棒材40が昇降部材42に片持ち状に固定されている点は前記ワーク移載台34と同じであるが、その長さ寸法はワーク18を1個分載置できる寸法で、新たなワーク18を多段式加熱炉12内に搬入して支持部材22上の搬入側端部に載置するだけで、支持部材22上の先行ワーク18をピッチ送りするものではない。一方、ワーク搬出装置104は、前記ワーク移載台44の代わりにワーク移載台108を備えている。ワーク移載台108は、複数の棒材50が昇降部材52に片持ち状に固定されている点は前記ワーク移載台44と同じであるが、その長さ寸法はワーク18を2個分載置できる寸法で、支持部材22上の搬出側端部のワーク18を搬出すると同時に、支持部材22上の搬入側端部のワーク18を1ピッチだけ前進させて搬出側端部まで移動させる。このワーク移載台108はワーク搬送台に相当する。
 図16は、前記図3に対応する工程図で、(a)~(f)はワーク搬出装置104により多段式加熱炉12からワーク18aを搬出すると同時に、支持部材22上のワーク18bを1ピッチPだけ前進させるワーク搬出工程である。具体的には、(a)に示されるようにワーク移載台108が初期位置に保持されている待機状態から、(b)に示されるように前後移動装置48によって前進位置まで前進させられると、ワーク移載台108が支持部材22の下方部分に進入させられる。本実施例では、支持部材22上に載置されているワーク18aおよび18bの両方の下方部分に達するように前進位置が定められている。(c)では、上下移動装置46によって持上げ位置まで上昇させられ、ワーク18aおよび18bが共にワーク移載台108上に載置される。(d)では、そのワーク移載台108が前後移動装置48によって1ピッチPだけ移動する中間位置まで後退させられ、これによりワーク18bが1ピッチPだけ前進させられて支持部材22の搬出側端部の上方に位置させられる。その状態で、(e)に示されるように上下移動装置46により初期位置の高さまで下降させられると、ワーク18bが支持部材22上の搬出側端部に載置される。その後、(f)に示されるように前後移動装置48によって初期位置まで後退させられることにより、ワーク搬出装置104による一連のワーク搬出ピッチ送りサイクルが終了し、図示しない取出装置によりワーク移載台108上のワーク18aが取り出されて熱間プレス装置へ送られる。
 図16の(g)~(k)は、ワーク搬入装置102により多段式加熱炉12内の支持部材22上に新たなワーク18cを搬入するワーク搬入工程である。具体的には、先ず(g)に示されるように初期位置に保持されているワーク移載台106上に新たなワーク18cが図示しない投入装置によって投入される。(h)では、支持部材22の搬入側端部の上方にワーク18cが位置する前進位置までワーク移載台106が前後移動装置38によって前進させられる。ワーク移載台106の初期位置は、ワーク18を支持する上面が支持部材22の上面である基準面Sよりも高い位置に設定されている。そして、(i)に示されるように上下移動装置36によって下降位置まで下降させられると、新たなワーク18cが支持部材22上の搬入側端部に載置される。その後、(j)に示されるようにワーク移載台106は前後移動装置38によって初期位置の下方まで後退させられ、更に(k)に示されるように上下移動装置36によって初期位置まで上昇させられることにより、ワーク搬入装置102による一連のワーク搬入サイクルが終了する。
 本実施例の多段式加熱装置100においては、ワーク搬出装置104が支持部材22上の搬出側端部のワーク18aを多段式加熱炉12から搬出する際に、その搬出と同時に支持部材22上の搬入側端部に載置されているワーク18bを、その支持部材22上において1ピッチPだけ前進させて搬出側端部まで移動させる。このため、前記図1~図3の実施例と同様に、従来と同じ段数で2倍のワーク18の加熱処理を所定の時間差で並行して行うことができるようになり、設備コストや設置スペースの増加を抑制しつつ、熱処理効率が大幅に向上する。また、支持部材22上におけるワーク18のピッチ送りが、ワーク搬出装置104によるワーク18の搬出と同時にワーク移載台108を用いて行われるため、この点でも設備コストが節減されるとともに、ワーク18の搬出およびピッチ送りに関する作動サイクルタイム(図16の(a)~(f)のサイクルタイム)を短縮できる。
 なお、このようにワーク搬出装置104によりワーク18を搬出すると同時に支持部材22上のワーク18をピッチ送りする多段式加熱装置100においても、前記図4~図13の実施例と同様の実施態様が可能である。
 図17および図18の多段式加熱装置110は、前記多段式加熱装置10に比較してワーク搬入装置14およびワーク搬出装置16の代わりにワーク搬入搬出装置112が設けられている点が相違する。図17および図18は、それぞれ前記図1、図2に対応する概略平面図、概略正面図である。ワーク搬入搬出装置112は、前記ワーク搬入装置14に比較してワーク移載台34の代わりにワーク移載台114を備えている。ワーク移載台114は、複数の棒材40が昇降部材42に片持ち状に固定されている点は前記ワーク移載台34と同じであるが、その長さ寸法は支持部材22よりも1ピッチP以上長く、本実施例では支持部材22の約2倍の長さ寸法を有し、ワーク18を3個以上載置することができる。そして、そのワーク移載台114上に新たなワーク18を載置して多段式加熱炉12内に搬入する際に、支持部材22上に載置されている総てのワーク18をワーク移載台114上に載置して持ち上げ、その支持部材22の搬出側端部以外に載置されていたワーク18を1ピッチPだけ前進させて新たなワーク18と共に支持部材22上に下ろす。また、支持部材22の搬出側端部に載置されていたワーク18については、ワーク移載台114上に載置したままそのワーク移載台114の先端部が多段式加熱炉12の反対側へ突き出すまで前進させることにより、その多段式加熱炉12から外部へ搬出する。このワーク移載台114はワーク搬送台に相当する。
 図19は、前記図3に対応する工程図で、先ず(a)に示されるように初期位置に保持されているワーク移載台114上の所定位置(基端側の位置)に新たなワーク18cが図示しない投入装置によって投入される。(b)では、前後移動装置38により第1中間位置まで前進させられ、ワーク移載台114の先端部分が支持部材22の下方部分に進入させられる。本実施例では、支持部材22上に載置されている総てのワーク18aおよび18bの両方の下方部分に達するように第1中間位置が定められている。ワーク移載台114の初期位置は、ワーク18を支持する上面が支持部材22の上面である基準面Sよりも低くなる位置に設定されている。(c)では、ワーク移載台114上にワーク18a、18bを載置して持ち上げることができる持上げ位置まで上下移動装置36によって上昇させられ、(d)では、前後移動装置38により1ピッチPだけ前進する第2中間位置まで移動させられる。これにより、ワーク18bがワーク移載台114上に載置されて支持部材22の搬出側端部の上方位置までピッチ送りされる。そして、(e)に示されるように上下移動装置36により初期位置と同じ高さまで下降させられると、新たなワーク18cが支持部材22上の搬入側端部に載置されるとともに、先行ワーク18bが搬出側端部に載置される。一方、ワーク18aはワーク移載台114の先端部分に載置されたままで、(f)に示されるように前後移動装置38により前進位置まで前進させられることにより、そのワーク18aが多段式加熱炉12の外部まで搬出され、図示しない取出装置により取り出されて熱間プレス装置へ送られる。その後、(g)に示すようにワーク移載台114が前後移動装置38により初期位置まで後退させられることにより、ワーク搬入搬出装置112によるワーク18の搬入、搬出、およびピッチ送りに関する一連の作動サイクルが終了する。上記(a) ~(e)はワーク搬入工程で、(a) ~(f)はワーク搬出工程である。
 本実施例の多段式加熱装置110においても、前記図1~図3の実施例と同様に、従来と同じ段数で2倍のワーク18の加熱処理を所定の時間差で並行して行うことができるようになり、設備コストや設置スペースの増加を抑制しつつ、熱処理効率が大幅に向上する。特に、本実施例では、支持部材22よりも1ピッチP以上長い長さ寸法を有するワーク移載台114を備えているワーク搬入搬出装置112によって、新たなワーク18cを多段式加熱炉12内に搬入する際に、支持部材22の搬出側端部以外に載置されていたワーク18bを1ピッチPだけ前進させて新たなワーク18cと共にその支持部材22上に下ろすとともに、搬出側端部に載置されていたワーク18aをワーク移載台114上に載置したまま多段式加熱炉12から外部へ搬出するため、ワーク18の搬入、ピッチ送り、および搬出がワーク移載台114の一連の動作で行われるようになり、ワーク18の移動に関する作動サイクルタイムを短縮できる。また、前記実施例のようにワーク搬入装置14およびワーク搬出装置16を別々に配置する場合に比較して、多段式加熱装置110を簡単で且つ一層コンパクトに構成できるとともに、設備コストが節減される。
 なお、このようにワーク搬入搬出装置112によりワーク18を搬入すると同時に支持部材22上のワーク18をピッチ送りし、更に搬出側端部のワーク18を搬出する多段式加熱装置110においても、前記図7~図13の実施例と同様の実施態様が可能である。
 以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これ等はあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
 10、60、90、100、110:多段式加熱装置  12:多段式加熱炉  14、62、102:ワーク搬入装置  16、104:ワーク搬出装置  18a、18b、18c、74、76、78、80、82、92a、92b、92c、92d:ワーク  22:支持部材  34、108、114:ワーク移載台(ワーク搬送台)  36:上下移動装置(上下シフト装置)  64:ワーク搬送台  70:突起(当接部)  112:ワーク搬入搬出装置(ワーク搬入装置、ワーク搬出装置)  P:ピッチ

Claims (10)

  1.  上下方向に離間して配設された複数の支持部材にそれぞれワークを載置した状態で同時に加熱処理できる多段式加熱炉を有する多段式加熱装置において、
     前記複数の支持部材は、それぞれ前記多段式加熱炉内で前記ワークをピッチ送りできるように、該ワークを2個以上載置できる長さ寸法を備えている一方、
     前記ワークを前記多段式加熱炉内に搬入して前記支持部材上の搬入側端部に載置するワーク搬入装置と、
     前記支持部材上の搬出側端部までピッチ送りにより前進させられた前記ワークを、前記多段式加熱炉から外部へ搬出するワーク搬出装置と、
     を有し、且つ、前記ワーク搬入装置および前記ワーク搬出装置の何れか一方は、ワーク搬送台上に前記ワークを載置して搬入または搬出するとともに、該搬入または搬出と同時に、前記支持部材上の前記搬出側端部以外に載置されている前記ワークを該ワーク搬送台により該支持部材上において該搬出側端部側へ1ピッチだけ前進させる
     ことを特徴とする多段式加熱装置。
  2.  前記ワーク搬入装置は、前記ワーク搬送台上に前記ワークを載置して前記多段式加熱炉内に搬入し、前記支持部材上の前記搬入側端部に載置すると同時に、該支持部材上の前記搬出側端部以外に載置されている前記ワークを該ワーク搬送台により該支持部材上において該搬出側端部側へ1ピッチだけ前進させる
     ことを特徴とする請求項1に記載の多段式加熱装置。
  3.  前記ワーク搬入装置は、前記ワーク搬送台として前記支持部材よりも前記1ピッチ以上長い長さ寸法を有するワーク移載台を備えており、該ワーク移載台上に前記ワークを載置して前記多段式加熱炉内に搬入する際に、前記支持部材上に載置されている総てのワークを該ワーク移載台上に載置して持ち上げ、前記搬出側端部以外に載置されていたワークを前記1ピッチだけ前進させて新たなワークと共に該支持部材上に下ろすとともに、該搬出側端部に載置されていたワークを該ワーク移載台上に載置したまま前記多段式加熱炉から外部へ搬出するもので、前記ワーク搬出装置を兼ねているワーク搬入搬出装置である
     ことを特徴とする請求項1に記載の多段式加熱装置。
  4.  上下方向に離間して配設された複数の支持部材にそれぞれワークを載置した状態で同時に加熱処理できる多段式加熱炉を有する多段式加熱装置において、
     前記複数の支持部材は、それぞれ前記多段式加熱炉内で前記ワークをピッチ送りできるように、該ワークを2個以上載置できる長さ寸法を備えている一方、
     ワーク搬送台上に前記ワークを載置して前記多段式加熱炉内に搬入し、前記支持部材上の搬入側端部に載置すると同時に、該支持部材上の搬出側端部以外に載置されている前記ワークを該ワーク搬送台により該支持部材上において該搬出側端部側へ1ピッチだけ前進させるワーク搬入装置を有する
     ことを特徴とする多段式加熱装置。
  5.  上下方向に離間して配設された複数の支持部材にそれぞれワークを載置した状態で同時に加熱処理できる多段式加熱炉を有する多段式加熱装置において、
     前記複数の支持部材は、それぞれ前記多段式加熱炉内で前記ワークをピッチ送りできるように、該ワークを2個以上載置できる長さ寸法を備えている一方、
     前記支持部材上の搬出側端部までピッチ送りにより前進させられた前記ワークをワーク搬送台上に載置して前記多段式加熱炉から外部へ搬出すると同時に、該支持部材上の該搬出側端部以外に載置されている前記ワークを該ワーク搬送台により該支持部材上において該搬出側端部側へ1ピッチだけ前進させるワーク搬出装置を有する
     ことを特徴とする多段式加熱装置。
  6.  前記ワーク搬入装置は、前記ワーク搬送台として前記支持部材に対応する長さ寸法を有するワーク移載台を備えており、該ワーク移載台上に前記ワークを載置して前記多段式加熱炉内に搬入する際に、前記支持部材上の前記搬出側端部以外に載置されている前記ワークを該ワーク移載台により持ち上げて1ピッチだけ前進させる
     ことを特徴とする請求項2または4に記載の多段式加熱装置。
  7.  前記ワーク搬入装置は、前記ワーク搬送台上に前記ワークを載置して前記多段式加熱炉内に搬入する際に、該ワーク搬送台に設けられた当接部により前記支持部材上の前記搬出側端部以外に載置されている前記ワークを押し動かして1ピッチだけ前進させる
     ことを特徴とする請求項2または4に記載の多段式加熱装置。
  8.  前記ワーク搬入装置は、水平方向に並べて配置された一群のワークを一緒に前記多段式加熱炉内に搬入し、前記支持部材上の前記搬入側端部に載置すると同時に、該支持部材上の前記搬出側端部以外に載置されている一群または複数群のワークを一緒に該支持部材上において1ピッチだけ前進させる
     ことを特徴とする請求項2~4、6、7の何れか1項に記載の多段式加熱装置。
  9.  前記ワーク搬入装置は、上下方向に離間して配設された前記複数の支持部材に対してそれぞれ前記ワークを載置できるように、前記ワーク搬送台を上下方向へ移動させる上下シフト装置を備えており、該ワーク搬送台が該複数の支持部材に対する前記ワークの搬入に共通に用いられる
     ことを特徴とする請求項2~4、6~8の何れか1項に記載の多段式加熱装置。
  10.  上下方向に離間して配設された複数の支持部材にそれぞれワークを載置した状態で同時に加熱処理できる多段式加熱炉に対するワーク搬入搬出方法において、
     前記複数の支持部材は、それぞれ前記多段式加熱炉内で前記ワークをピッチ送りできるように、該ワークを2個以上載置できる長さ寸法を有して構成されており、
     前記ワークを前記多段式加熱炉内に搬入して前記支持部材上の搬入側端部に載置するワーク搬入工程と、
     前記支持部材上の搬出側端部までピッチ送りにより前進させられた前記ワークを、前記多段式加熱炉から外部へ搬出するワーク搬出工程と、
     を有し、且つ、前記ワーク搬入工程および前記ワーク搬出工程の何れか一方の工程では、ワーク搬送台上に前記ワークを載置して搬入または搬出するとともに、該搬入または搬出と同時に、前記支持部材上の前記搬出側端部以外に載置されている前記ワークを該ワーク搬送台により該支持部材上において該搬出側端部側へ1ピッチだけ前進させる
     ことを特徴とする多段式加熱炉に対するワーク搬入搬出方法。
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