WO2019138890A1 - 熱処理炉及びその製造方法 - Google Patents

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WO2019138890A1
WO2019138890A1 PCT/JP2018/047897 JP2018047897W WO2019138890A1 WO 2019138890 A1 WO2019138890 A1 WO 2019138890A1 JP 2018047897 W JP2018047897 W JP 2018047897W WO 2019138890 A1 WO2019138890 A1 WO 2019138890A1
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heat treatment
transport
conveyance
group
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PCT/JP2018/047897
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English (en)
French (fr)
Inventor
山田　豊
Original Assignee
日本碍子株式会社
エヌジーケイ・キルンテック株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/14—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment
    • F27B9/20—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment the charge moving in a substantially straight path tunnel furnace
    • F27B9/24—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment the charge moving in a substantially straight path tunnel furnace being carried by a conveyor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the technology disclosed in the present specification relates to a heat treatment furnace that heat-treats an object to be treated, and a method of manufacturing the same.
  • the object to be treated may be heat-treated using a heat treatment furnace (e.g., a roller hearthine or the like).
  • the heat treatment furnace of this type includes a plurality of transport rollers, and transports the workpiece by rotating the transport roller in a state where the workpiece is placed on the transport roller.
  • JP-A-2015-64189 discloses an example of a heat treatment furnace.
  • the present specification discloses a technique for smoothly transporting an object in the entire transport path.
  • the heat treatment furnace disclosed herein heat-treats an object to be treated.
  • the heat treatment furnace includes a heat treatment unit including a space for heat treatment of an object to be treated, and a plurality of transport rollers disposed in the heat treatment unit and configured to convey the object to be treated.
  • the plurality of transport rollers disposed in the heat treatment section are classified into a plurality of groups based on the magnitude of the amount of warping of the portion where the magnitude of the warp in the direction perpendicular to the axis of the transport roller is the largest.
  • a transport roller belonging to the group having the smallest average value of the warp amount among the plurality of groups classified is disposed.
  • the above heat treatment furnace reduces the disturbance of the conveyance of the object in the vicinity of the entrance of the conveyance path by arranging the conveyance roller belonging to the group with the smallest average value of the warpage at the upstream end of the heat treatment section in the conveyance direction. be able to. As a result, the disturbance of the conveyance of the object to be treated can be reduced over the entire conveyance path, and the object to be treated can be conveyed smoothly.
  • the heat treatment furnace includes a heat treatment unit having a space for heat treatment of an object to be treated, and a plurality of transport rollers disposed in the heat treatment unit to convey the object to be treated.
  • the method of manufacturing the heat treatment furnace comprises: measuring the amount of warpage of a portion where the magnitude of the warpage in the direction perpendicular to the axis of the conveyance roller is the largest for each of the plurality of conveyance rollers disposed in the heat treatment section; And a classification step of classifying the plurality of transport rollers into a plurality of groups based on the magnitude of the warp amount measured in the measurement step, and a warp amount of the plurality of groups classified at the upstream end of the heat treatment section in the transport direction. And an installation step of installing the transport roller belonging to the group having the smallest average value of.
  • the conveyance roller belonging to the group having the smallest average value of the warpage amount among the plurality of groups classified is installed at the upstream end of the heat treatment section in the conveyance direction. For this reason, the disorder of conveyance of the to-be-processed object in entrance vicinity of a conveyance path can be made small, and a to-be-processed object can be smoothly conveyed in the whole conveyance path.
  • FIG. 6 is a view showing a portion for measuring the amount of warpage of the conveyance roller.
  • FIG. 2 is a view schematically showing a conveyance roller disposed in a heat treatment section in Embodiment 1.
  • FIG. 8 is a view schematically showing a conveyance roller disposed in a heat treatment section in Embodiment 2.
  • the conveyance rollers classified into the same group may be collectively arranged in units of groups so as to be arranged continuously in the conveyance direction.
  • the plurality of transport rollers may be arranged such that the average value of the amount of warpage of the transport rollers classified into the group increases from upstream to downstream in the transport direction when viewed in group units.
  • the plurality of classified groups are arranged such that the average value of the amount of warpage of the transport roller increases from the upstream toward the downstream in the transport direction. For this reason, it is possible to reduce the difference in magnitude of the amount of warpage of the transport rollers in the portion where the transport rollers that are classified into different groups are adjacent to each other.
  • the conveyance rollers of the group having a small amount of warpage are installed on the upstream side in the conveyance direction, and the conveyance rollers of a group having a large amount of warpage are installed on the downstream side of the conveyance direction. For this reason, a conveyance roller with small curvature amount is arrange
  • the plurality of conveyance rollers disposed in the heat treatment section are classified into a plurality of large groups based on the material of the conveyance rollers, and are classified into a plurality of large groups.
  • the transported rollers may be further classified into a plurality of small groups based on the magnitude of the amount of warpage.
  • the plurality of transport rollers are continuously arranged in the transport direction for each large group, and at least the transport rollers belonging to the large group disposed on the upstream side have a warp amount of the small groups belonging to the large group.
  • the average value may be arranged to be substantially mountain-shaped from the upstream toward the downstream in the transport direction.
  • the conveyance rollers of the same material are continuously disposed, whereby the conveyance rollers of the same material are collectively disposed in the heat treatment section.
  • the plurality of transport rollers may include a first large group of transport rollers formed of a first material, and a transport roller formed of a second material having characteristics different from the first material.
  • the conveyance rollers belonging to the first large group are continuously arranged in the conveyance direction
  • the conveyance rollers belonging to the second large group are continuously arranged in the conveyance direction.
  • the average value of the amount of warpage of the transport rollers is disposed to be substantially mountain-shaped.
  • the average value of the amount of warpage of the transport roller is disposed so as to gradually increase from upstream to downstream and then gradually decrease from upstream to downstream. For this reason, in the portion where the conveyance rollers classified into different large groups are adjacent, it is possible to make the conveyance rollers of the small group whose average value of the warpage amount is a relatively small value to be adjacent. As a result, it is possible to avoid that the difference in magnitude of the amount of warpage of the transport roller becomes large at these boundary portions. For this reason, the disorder of conveyance of a to-be-processed object can be made small.
  • the heat treatment furnace 10 includes a heat treatment unit 20, a carry-in unit 34, a carry-out unit 40, and a transfer device 50.
  • the heat treatment furnace 10 heat-treats the processing object 12 while the processing object 12 is transferred in the heat processing unit 20 by the transfer device 50.
  • stacked the dielectric material (base material) made from ceramics, and an electrode, the positive electrode material of a lithium ion battery, negative electrode material etc. are mentioned, for example.
  • these can be placed on a flat setter and transported in the furnace.
  • heat-processing the positive electrode material and negative electrode material of a lithium ion battery using the heat processing furnace 10 these can be accommodated in a box-shaped mortar and can be conveyed in the inside of a furnace.
  • the entire combination of the substance to be heat-treated, the setter on which the substance to be heat-treated is placed, and the mortar housed therein is referred to as "object to be treated 12".
  • object to be treated 12 the entire combination of the substance to be heat-treated, the setter on which the substance to be heat-treated is placed, and the mortar housed therein.
  • transport direction the direction in which the object 12 is transported
  • first direction the direction in which the object 12 is transported
  • first direction is horizontal and perpendicular to the first direction.
  • a direction (a direction perpendicular to the XZ plane in FIG. 1) may be referred to as a “second direction”.
  • the heat treatment unit 20 includes a substantially rectangular box-shaped furnace body, and a space 24 surrounded by an outer wall 22 is provided inside the furnace body.
  • An opening 26 is formed in the front end surface (the end surface on the -X side in FIG. 1) of the outer wall 22 and an opening 28 is formed in the rear end surface (the end surface on the + X side in FIG. .
  • the workpiece 12 is transported by the transport device 50 from the opening 26 into the thermal processing unit 20, and transported from the opening 28 to the outside of the thermal processing unit 20. That is, the opening 26 is used as an inlet for the heat treatment unit 20, and the opening 28 is used as an outlet for the heat treatment unit 20.
  • a plurality of conveyance rollers 52 and a plurality of heaters 30 and 32 are disposed.
  • the heaters 30 are disposed at equal intervals in the transport direction above the transport roller 52, and the heaters 32 are disposed at equal intervals in the transport direction below the transport roller 52.
  • the interior of the space 24 is heated by the heat generated by the heaters 30 and 32.
  • the heaters 30, 32 are disposed at equal intervals in the transport direction, but the present invention is not limited to such a configuration.
  • the heater may be appropriately changed and disposed at a desired position in accordance with, for example, the type of the object to be treated 12 and the conditions of the heat treatment of the heat treatment section 20.
  • the heaters 30 and 32 are arrange
  • the heat treatment section 20 a plurality of objects to be treated 12 are conveyed side by side in the second direction.
  • the three objects 12 to be treated are aligned and transported in the second direction.
  • the dimension of the heat treatment unit 20 in the second direction is larger than the dimension in which the objects 12 to be treated are arranged in the second direction, but the dimension of the heat treatment unit 20 in the second direction is There is no particular limitation.
  • the dimension in the second direction of the thermal processing unit 20 may be a size that allows the workpieces 12 to be aligned and transported in the second direction.
  • the dimension of the conveyance direction of the heat processing part 20 is comparatively large with about 100 m
  • the dimension of the conveyance direction of the heat processing part 20 is not specifically limited.
  • the dimension of the heat treatment section 20 in the transport direction may be smaller than 100 m, may be 30 m to 100 m, or may be larger than 100 m.
  • the to-be-processed object 12 is continuously carried in to the heat processing part 20 at predetermined intervals. For this reason, the to-be-processed object 12 will be arrange
  • the object 12a As shown in FIG. 2, in the present embodiment, among the three objects 12 to be processed arranged in the second direction, one to be mounted on the + Y direction side in the second direction is referred to as the object 12a.
  • the object placed in the center in the second direction is the object to be treated 12b, and the object placed on the -Y direction side in the second direction is distinguished as the object to be treated 12c.
  • the alphabet of the first name may be omitted. It may be described by numbers.
  • the loading unit 34 is located on the upstream side of the heat treatment unit 20 (that is, on the upstream side in the transport direction, and in FIG. 1, in the ⁇ X direction of the heat treatment unit 20).
  • the loading unit 34 receives the workpiece 12 conveyed from the outside of the heat treatment furnace 10 and loads the received workpiece 12 into the space 24 of the heat treatment unit 20.
  • the conveyance roller 52 is installed in the loading unit 34, and the workpiece 12 conveyed from the outside of the heat treatment furnace 10 is conveyed by the conveyance roller 52.
  • the unloading unit 40 is located downstream of the heat treatment unit 20 (that is, downstream of the transport direction, and in FIG. 1 in the + X direction of the heat treatment unit 20).
  • the unloading unit 40 unloads the processing object 12 from the space 24 of the heat processing unit 20 and delivers the unloading processing object 12 to the outside of the heat treatment furnace 10.
  • the conveyance roller 52 is installed in the unloading unit 40, and the object 12 is conveyed out of the space 24 by the conveyance roller 52.
  • the conveyance device 50 includes a plurality of conveyance rollers 52, a drive device 60, and a control device 62.
  • the transport apparatus 50 transports the workpiece 12 transported to the loading unit 34 from the loading unit 34 into the space 24 of the heat treatment unit 20 through the opening 26. Further, the transfer apparatus 50 transfers the object 12 from the opening 26 to the opening 28 in the space 24. Then, the transfer device 50 transfers the object 12 from the space 24 through the opening 28 to the unloading unit 40.
  • the workpiece 12 is transported by the transport roller 52 from the loading unit 34 to the unloading unit 40.
  • the transport roller 52 is cylindrical, and its axis extends in the direction orthogonal to the transport direction.
  • the plurality of transport rollers 52 all have the same diameter, and are arranged at equal intervals in the transport direction at a constant pitch.
  • the diameter of the conveyance roller installed in the heat treatment unit 20 may be different from the diameter of the conveyance roller installed in the loading unit 34 and the unloading unit 40.
  • the transport rollers 52 installed in the thermal processing unit 20 may be disposed at a different pitch from the transport rollers 52 installed in the loading unit 34 and the unloading unit 40.
  • the transport roller 52 is rotatably supported about its axis, and rotates by transmitting the driving force of the drive device 60.
  • a plurality of conveyance rollers 52 are disposed in the heat treatment unit 20, the loading unit 34, and the discharge unit 40, and the plurality of conveyance rollers 52 are all made of the same material.
  • the material of the transport roller 52 installed in the loading unit 34 and the transport unit 40 may be different from that of the transport roller 52 installed in the heat treatment unit 20.
  • the dimension in the axial direction of the transport roller 52 is larger than the dimension in the second direction of the heat treatment section 20 (see FIG. 2).
  • the plurality of transport rollers 52 disposed in the thermal processing unit 20 are classified into a plurality of groups, and are collectively disposed in grouped units.
  • the group into which the transport rollers 52 are classified is most warped among a plurality of portions in the axial direction of the transport roller 52 when each transport roller 52 is viewed along the axial direction (that is, the second direction or Y direction). It is determined on the basis of the size of the amount of warpage of the portion that becomes large (hereinafter, also referred to as the size of the amount of warpage of the transport roller 52).
  • a portion in the vicinity of the portion where the end of the object 12 in the second direction and the conveyance roller 52 are in contact can be employed.
  • the end of the object 12a on the end side is placed in order to place the three objects to be processed 12a to 12c in the second direction on the transport roller 52.
  • the vicinity of the portion is referred to as a portion A
  • the vicinity of the boundary between the object to be treated 12a and the object to be treated 12b is referred to as a region B
  • the vicinity of the center of the transport roller 52 in the axial direction is referred to as a portion C.
  • the vicinity of the end of the object 12 c on the end side ( ⁇ Y direction side) is taken as a part E. Therefore, in the present embodiment, the magnitude of the amount of warpage of the portion having the largest warpage among the five portions A to E in the axial direction of the conveyance roller 52 is taken as the magnitude of the amount of warpage of the conveyance roller 52.
  • the magnitude of the amount of warpage of the conveyance roller 52 is set from the magnitude of the amount of warpage of the five portions A to E in the axial direction of the conveyance roller 52, the present invention is not limited to this configuration. .
  • the magnitude of the amount of warpage of the transport roller 52 may be set based on the magnitude of the amount of warpage of more than five portions in the axial direction of the transport roller 52, or the magnitude of the amount of warpage of less than five portions. It may be set on the basis of In addition, a plurality of portions in the axial direction may be set regardless of the position of the object 12 placed on the transport roller 52.
  • the transport rollers 52 disposed in the thermal processing unit 20 are classified into five groups based on the magnitude of the amount of warpage. In each group, a range of magnitude of the amount of warpage of the transport roller 52 is set. For example, the transport roller 52 whose deflection amount is less than 0.6 mm is classified into the group G1, and the transport roller 52 has a deflection amount of 0.6 mm or more and less than 1.0 mm.
  • the transport roller 52 is classified into group G2, and the transport roller 52 having a magnitude of the warp amount of the transport roller 52 of 1.0 mm or more and less than 1.4 mm is classified into the group G3, and the magnitude of the warp amount of the transport roller 52 is The transport rollers 52 of 1.4 mm or more and less than 1.8 mm are classified into group G4, and the transport rollers 52 having a warpage of 1.8 mm or more are classified into group G5.
  • the number of transport rollers 52 belonging to the five groups G1 to G5 varies.
  • the range of the magnitude of the amount of warpage of the transport roller 52 is set as described above, but the present invention is not limited to such a configuration.
  • the conveyance rollers 52 may be classified into a plurality of groups based on the magnitude of the amount of warpage, for example, the magnitude of the amount of warpage so that the number of the conveyance rollers 52 classified into a plurality of groups becomes the same.
  • the range of may be set. Further, the range of the magnitude of the amount of warpage of the transport roller 52 in each of the groups G1 to G5 can be set as appropriate, and the above numerical range is merely an example.
  • the transport rollers 52 are classified into five groups, but the present invention is not limited to such a configuration.
  • the number of groups into which the conveyance rollers 52 are classified can be appropriately determined based on the dimensions of the conveyance rollers 52, the total number of conveyance rollers 52 installed, etc.
  • the number of groups into which the conveyance rollers 52 are classified is five It may be more or less than five.
  • a group ie, a group having the smallest average value of warpage on the upstream side in the transport direction, ie, near the entrance of the heat treatment unit 20 ( ⁇ X direction side in FIG. 4)
  • Conveying rollers 52 belonging to G1 are collectively arranged.
  • the transport rollers belonging to the group having the next smallest average value of the warp amounts are arranged collectively.
  • the transport rollers 52 are collectively arranged in groups so that the average value of the amount of warping increases from the upstream to the downstream of the heat treatment unit 20 (that is, from the inlet to the outlet of the heat treatment unit 20). Ru. Therefore, in the heat treatment unit 20, the groups G1, G2, G3, G4, and G5 are arranged in the order from upstream to downstream, as viewed in group units.
  • the amount of warpage of the transport roller 52 in the portion where the transport rollers 52 belonging to different groups are adjacent (for example, the portion where the transport rollers 52 belonging to the group G1 and the transport rollers 52 belonging to the group G2 are adjacent)
  • the difference in size can be reduced.
  • the transport roller 52 with a smaller amount of warping is disposed closer to the entrance of the heat treatment section 20, the disturbance of the transport of the object 12 in the entire heat treatment section 20 can be reduced.
  • the transport rollers 52 belonging to the same group are randomly arranged. Since the amount of warpage of the conveyance rollers 52 belonging to the same group is within a certain range, the difference in magnitude of the amount of warpage between the conveyance rollers 52 is small. For this reason, by arranging the conveyance rollers 52 belonging to the same group together, even if the conveyance rollers 52 are randomly arranged in the group unit, the disturbance of the conveyance of the object to be processed 12 can be reduced.
  • the drive device 60 (see FIG. 1) is a drive device (for example, a motor) that drives the conveyance roller 52.
  • the driving device 60 is connected to the conveyance roller 52 via a power transmission mechanism.
  • the driving force of the driving device 60 is transmitted to the conveyance roller 52 via the power transmission mechanism, the conveyance roller 52 is configured to rotate.
  • a power transmission mechanism a well-known thing can be used, for example, the mechanism by a sprocket and a chain is used (illustration omitted).
  • the driving device 60 drives each of the transport rollers 52 such that the transport rollers 52 rotate at substantially the same speed.
  • the drive device 60 drives each of the transport rollers 52 so that the transport rollers 52 rotate at substantially the same speed, but the present invention is not limited to such a configuration.
  • the heat treatment furnace 10 includes a plurality of driving devices having different driving forces, and the conveyance rollers 52 disposed in the heat treatment unit 20 by the plurality of driving devices are conveyance rollers disposed in the loading portion 34 and the unloading portion 40. It may be configured to rotate at a speed different from 52, 54.
  • the drive device 60 is controlled by the control device 62.
  • the present embodiment is characterized in the steps of measuring the amount of warpage of the conveyance roller 52, the steps of classifying the plurality of conveyance rollers 52 into each group, and the step of arranging the conveyance roller 52 in the heat treatment section 20.
  • Conventionally known processes can be used for the process of Therefore, in the following, only the characteristic parts of this embodiment will be described, and the description of the other steps will be omitted.
  • the manufacturing method of the heat treatment furnace 10 of the present embodiment is based on the measurement step of measuring the amount of warpage of the portion where the magnitude of the warpage in the direction perpendicular to the axis of the transport roller 52 is largest and the size of the measured amount of warpage.
  • a classification step of classifying the plurality of conveyance rollers 52 into a plurality of groups, and an installation step of setting the conveyance rollers 52 belonging to the group having a small amount of warp near the entrance of the heat treatment section 20 are provided.
  • the amount of warp of a portion where the warp of the transport roller 52 is the largest is measured.
  • the measurement process is carried out according to the following procedure. First, both ends of the transport roller 52 are rotatably supported. For example, both ends of the transport roller 52 are supported using two V-shaped blocks.
  • the amount of warpage of each of the portions A to E in the axial direction of the transport roller 52 is measured using a measuring instrument, for example, a dial gauge (see FIG. 3). Specifically, a dial gauge is installed at the portion A, the transport roller 52 is rotated once around the axis, and the difference between when the transport roller 52 is positioned at the uppermost position and in a state where the transport roller 52 is not warped (Also called quantity). The same measurement is performed for sites B to E as well. After measuring the amount of warpage of each of the portions A to E, the measurement results of the five portions A to E are compared, and the amount of warpage of the portion having the largest amount of warpage among the amounts of warpage of the portions A to E The amount of warpage.
  • a measuring instrument for example, a dial gauge (see FIG. 3). Specifically, a dial gauge is installed at the portion A, the transport roller 52 is rotated once around the axis, and the difference between when the transport roller 52 is positioned at the uppermost position and in
  • each transport roller 52 is classified into one of the groups G1 to G5 in the classification process.
  • Each transport roller 52 is classified into one of the groups G1 to G5 based on the magnitude of the amount of warpage of the transport roller 52 measured in the measurement process.
  • the transport rollers 52 belonging to the group G1 having the smallest average value of the warpage amount are in the vicinity of the entrance of the heat treatment unit 20 (that is, heat treatment Installed at the upstream end of the section 20 (see FIG. 4).
  • all the conveyance rollers 52 belonging to the group G1 are continuously installed in the heat treatment section 20.
  • the present embodiment is characterized in that the conveyance rollers 52 belonging to the group G1 are installed in the vicinity of the entrance of the heat treatment unit 20 (that is, the upstream end of the heat treatment unit 20). Since a conventionally known method can be used, a detailed description of other procedures of the installation process is omitted.
  • the installation step further includes the step of installing the conveyance rollers 52 belonging to the other groups G2 to G5 in group units downstream of the conveyance rollers 52 belonging to the group G1.
  • the transport rollers 52 are group by group so that the average value of the warpage amount increases from the upstream to the downstream of the heat treatment unit 20 (that is, from the inlet to the outlet of the heat treatment unit 20). Will be installed together.
  • all the transport rollers 52 belonging to the group G2 are installed downstream of the transport rollers 52 belonging to the group G1.
  • the heaters 30, 32 are operated to set the ambient temperature of the space 24 to a set temperature.
  • the three workpieces 12 are respectively moved from the outside of the heat treatment furnace 10 onto the transport rollers 52 installed in the loading unit 34.
  • three objects 12 to be processed are placed side by side in the second direction.
  • the drive device 60 is operated to convey the three workpieces 12 aligned in the second direction from the loading unit 34 through the opening 26 into the space 24 of the heat treatment unit 20.
  • the workpiece 12 transported into the space 24 is transported from the opening 26 to the opening 28 in the space 24.
  • the object 12 is heat treated.
  • the heat-treated object 12 is transported to the unloading portion 40 through the opening 28 and is transported out of the unloading portion 40.
  • the conveyance roller 52 is warped or distorted at the time of manufacture, so that all the conveyance rollers 52 installed in the heat treatment furnace 10 can not be completely made the same shape.
  • the magnitude of the amount of warpage generated in each conveyance roller 52 is different from each other, when the conveyance roller 52 is installed in the thermal processing section 20 without considering the magnitude of the amount of warpage of the conveyance roller 52, A large difference may occur in the magnitude of the amount of warpage. If there is a difference in the magnitude of the amount of warping between the adjacent conveyance rollers 52, the connection of the object 12 is not smoothly performed, which causes the object 12 to meander.
  • the heat treatment furnace 10 of this embodiment has a relatively long dimension in the transport direction of the heat treatment section 20, when the workpiece 12 meanders near the entrance of the heat treatment section 20, the distance for which the influence of the meandering becomes long.
  • the transport rollers 52 are classified into a plurality of groups based on the magnitude of the amount of warping of the transport roller 52, and the transport rollers 52 belonging to the group having a small average value of the amount of warp are disposed near the inlet of the heat treatment unit 20. doing. Thereby, the disturbance of the conveyance of the workpiece 12 in the vicinity of the inlet of the conveyance path can be reduced. For this reason, the disorder of conveyance of the to-be-processed object 12 can be made small in the whole conveyance path
  • the conveyance roller 52 is disposed so that the average value of the amount of warpage increases from the upstream to the downstream of the heat treatment unit 20, but the present invention is not limited to such a configuration.
  • the conveyance rollers 52 belonging to the group G1 having the smallest average value of the warpage are disposed near the entrance of the heat treatment section 20, and the conveyance rollers 52 belonging to the remaining conveyance rollers 52 (that is, ) May be randomly arranged. Even with this configuration, the disturbance of conveyance near the entrance of the conveyance roller 52 can be reduced, and the disturbance of conveyance of the object 12 can be reduced over the entire conveyance path.
  • Example 2 In the heat treatment furnace 10 of Example 1 described above, the conveyance rollers 52 of the same material are installed in the heat treatment section 20, but the present invention is not limited to such a configuration.
  • the heat treatment section 20 may be provided with conveyance rollers 52a and 52b of different materials.
  • the configuration of the conveyance rollers 52a and 52b installed in the heat treatment unit 20 is different from the configuration of the conveyance roller 52 installed in the heat treatment unit 20 of the first embodiment.
  • the configuration is substantially the same. Therefore, the description of the same configuration as the heat treatment furnace 10 of the first embodiment will be omitted.
  • the plurality of transport rollers 52a and 52b disposed in the thermal processing section 20 are classified into two large groups based on their materials, and are further divided into a plurality of small groups based on the magnitude of the warpage amount. being classified.
  • the transport rollers 52a and 52b are classified based on their materials. Specifically, the conveyance rollers 52a and 52b are classified into two large groups, a large group Ga to which the conveyance roller 52a belongs, and a large group Gb to which the conveyance roller 52b of a material different from the conveyance roller 52a belongs.
  • the conveyance roller 52a can be formed of a material of a first material
  • the conveyance roller 52b can be formed of a material of a second material different from the first material.
  • the transport rollers 52a and 52b classified into the large groups Ga and Gb are further classified based on the magnitude of the warpage amount.
  • the number of small groups into which the transport rollers 52a classified into the large group Ga are further classified and the number of small groups into which the transport rollers 52b into the large group Gb are further classified may not be the same. It can determine suitably based on the material of conveyance roller 52a, 52b, the number of conveyance roller 52a, 52b, etc. which are installed. For example, when the number of the conveying rollers 52a and 52b installed in the heat processing unit 20 is large, it is classified into many small groups, and the number is small when the number of the conveying rollers 52a and 52b installed in the thermal processing unit 20 is small.
  • the transport rollers 52a classified into the large group Ga are further classified into five small groups based on the magnitude of the warpage amount, and the transport rollers 52b classified into the large group Gb are classified into the magnitude of the warpage amount. It is further divided into three small groups based on it.
  • conveyance rollers 52a belonging to large group Ga are further classified into small groups Ga1 to Ga5 in ascending order of the average value of the magnitudes of the warpage amounts, and conveyance rollers 52b belonging to large group Gb have large warpage amounts
  • the average values of the values are further classified into small groups Gb1 to Gb3 in ascending order.
  • the conveyance rollers 52a belonging to the large group Ga and the conveyance rollers 52b belonging to the large group Gb are respectively arranged in succession.
  • the conveyance rollers 52a belonging to the large group Ga are continuously disposed on the upstream side in the conveyance direction of the heat treatment unit 20, and the conveyance rollers 52b belonging to the large group Gb are continuous on the downstream side in the conveyance direction of the heat treatment unit 20. Will be placed.
  • the conveying rollers 52a and 52b of the same material can be arranged continuously. Therefore, for example, when the atmosphere in the heat treatment unit 20 is changed depending on the place, the conveyance rollers 52a and 52b having characteristics suitable for each atmosphere can be arranged according to the place of the heat treatment unit 20.
  • the arrangement of the conveyance rollers 52a belonging to the large group Ga (that is, small groups Ga1 to Ga5) disposed on the upstream side in the conveyance direction of the heat treatment unit 20 will be further described.
  • the transport rollers 52a belonging to the small group Ga1 having the smallest average value of the warpage amount among the small groups Ga1 to Ga5 are collectively arranged.
  • the transport rollers 52a belonging to the large group Ga are arranged such that the average value of the amount of warping becomes approximately a mountain shape from the upstream to the downstream of the heat treatment unit 20 (that is, from the inlet to the outlet of the heat treatment unit 20).
  • Conveying rollers 52a are arranged in a group unit.
  • the bending points ie, inflection points
  • the shape that exists at one point is referred to as "substantially mountain-shaped".
  • the average value of the warpage amount gradually increases from the inlet to the outlet, and then gradually decreases from the inlet to the outlet.
  • the conveyance rollers 52a belonging to the small group Ga3 are disposed downstream of the conveyance rollers 52a belonging to the small group Ga1, and the conveyance rollers 52a belonging to the small group Ga5 are disposed further downstream thereof.
  • the conveyance roller 52a belonging to the small group Ga4 is disposed downstream of the conveyance roller 52a belonging to the small group Ga5, and the conveyance roller 52a belonging to the small group Ga2 is disposed further downstream thereof. Therefore, when viewed in group units, the small groups Ga1, Ga3, Ga5, Ga4, and Ga2 are arranged in order from upstream to downstream.
  • an inflection point is located at the boundary between the small groups Ga5 and Ga4.
  • the arrangement of the conveyance rollers 52b belonging to the large group Gb (that is, small groups Gb1 to Gb3) disposed on the downstream side in the conveyance direction of the thermal processing unit 20 will be further described.
  • the small group Gb1 to Gb3 Conveying rollers 52b are collectively disposed.
  • the transport rollers 52a belonging to the large group Ga the transport rollers 52a belonging to the small group Ga2 having a relatively small average value of the warpage amount are arranged at the most downstream side.
  • the transport rollers 52b belonging to the large group Gb arrange the transport rollers 52b in groups as a group so that the average value of the warpage amount increases from the upstream to the downstream of the thermal processing unit 20.
  • the small groups Gb1, Gb2, and Gb3 are arranged in order from upstream to downstream. Therefore, in the present embodiment, the conveyance rollers 52a belonging to the large group Ga are arranged such that the average value of the warping amount is substantially mountain-shaped from the upstream to the downstream of the heat treatment unit 20 while belonging to the large group Gb
  • the transport roller 52b is disposed such that the amount of warping gradually increases.
  • the transport rollers 52a and 52b of different materials are collectively arranged in large group units, and the transport rollers 52a disposed on the upstream side have a warping amount from the upstream to the downstream of the heat treatment section 20. They are arranged so that the average value is substantially mountain-shaped. For this reason, also in the present embodiment, the difference in the magnitude of the amount of warpage of the transport rollers 52a and 52b can be reduced at the portions where the transport rollers 52a and 52b classified into different groups are adjacent. It is possible to reduce the disturbance of the transportation of

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Abstract

熱処理炉は、被処理物を熱処理する。熱処理炉は、被処理物を熱処理する空間を備える熱処理部と、熱処理部に配置され、被処理物を搬送する複数の搬送ローラと、を備えている。熱処理部に配置される複数の搬送ローラは、当該搬送ローラの軸直角方向の反りの大きさが最も大きくなる部位の反り量の大きさに基づいて複数のグループに分類されている。熱処理部の搬送方向の上流には、分類された複数のグループのうち反り量の平均値が小さいグループに属する搬送ローラが配置されている。

Description

熱処理炉及びその製造方法
　本明細書に開示する技術は、被処理物を熱処理する熱処理炉及びその製造方法に関する。
　熱処理炉（例えば、ローラーハースキルン等）を用いて、被処理物を熱処理することがある。この種の熱処理炉は、複数の搬送ローラを備えており、搬送ローラに被処理物を載置した状態で搬送ローラを回転させることによって被処理物を搬送する。例えば、特開２０１５－６４１８９号公報には、熱処理炉の一例が開示されている。
　この種の熱処理炉に設置される搬送ローラには、その製造時に反り等の歪みが生じる。このため、熱処理炉に搬送ローラを設置する際には、予め定めた大きさ以上の反り量が生じた搬送ローラを除き、反り量が一定の範囲内となっているもののみを使用している。しかしながら、反り量が一定の範囲内であっても、隣接する搬送ローラ間の反り量の大きさに大きな差があると、搬送の際に隣接する搬送ローラへの被処理物の乗り継ぎがスムーズに行われず、被処理物が蛇行するという問題が生じ得る。特に、搬送経路の入口付近でこの問題が生じると、その後の搬送に影響を及ぼし続けるため、この問題は、被処理物の搬送距離が長い熱処理炉において顕著となる。本明細書は、搬送経路全体において被処理物をスムーズに搬送する技術を開示する。
　本明細書に開示する熱処理炉は、被処理物を熱処理する。熱処理炉は、被処理物を熱処理する空間を備える熱処理部と、熱処理部に配置され、被処理物を搬送する複数の搬送ローラと、を備えている。熱処理部に配置される複数の搬送ローラは、当該搬送ローラの軸直角方向の反りの大きさが最も大きくなる部位の反り量の大きさに基づいて複数のグループに分類されている。熱処理部の搬送方向の上流端には、分類された複数のグループのうち反り量の平均値が最も小さいグループに属する搬送ローラが配置されている。
　上記の熱処理炉は、熱処理部の搬送方向の上流端に反り量の平均値が最も小さいグループに属する搬送ローラを配置することによって、搬送経路の入口付近における被処理物の搬送の乱れを小さくすることができる。これによって、搬送経路全体において、被処理物の搬送の乱れを小さくすることができ、被処理物をスムーズに搬送することができる。
　また、本明細書に開示する熱処理炉の製造方法では、被処理物を熱処理する空間を備える熱処理部と、熱処理部に配置され、被処理物を搬送する複数の搬送ローラと、を備える熱処理炉を製造する。当該熱処理炉の製造方法は、熱処理部に配置される複数の搬送ローラのそれぞれに対して、当該搬送ローラの軸直角方向の反りの大きさが最も大きくなる部位の反り量を測定する測定工程と、測定工程で測定された反り量の大きさに基づいて複数の搬送ローラを複数のグループに分類する分類工程と、熱処理部の搬送方向の上流端に、分類された複数のグループのうち反り量の平均値が最も小さいグループに属する搬送ローラを設置する設置工程と、を備える。
　上記の熱処理炉の製造方法では、熱処理部の搬送方向の上流端に、分類された複数のグループのうち反り量の平均値が最も小さいグループに属する搬送ローラを設置する。このため、搬送経路の入口付近における被処理物の搬送の乱れを小さくすることができ、搬送経路全体において、被処理物をスムーズに搬送することができる。
実施例１、２に係る熱処理炉の概略構成を示す図であり、被処理物の搬送方向に平行な平面で熱処理炉を切断したときの縦断面図。 図１のＩＩ－ＩＩ線における断面図。 搬送ローラの反り量を測定する部位を示す図。 実施例１において熱処理部に配置される搬送ローラを模式的に示す図。 実施例２において熱処理部に配置される搬送ローラを模式的に示す図。
　以下に説明する実施例の主要な特徴を列記しておく。なお、以下に記載する技術要素は、それぞれ独立した技術要素であって、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。
（特徴１）本明細書が開示する熱処理炉では、熱処理部では、同じグループに分類された搬送ローラが搬送方向に連続して配置されるようにグループ単位でまとめて配置されていてもよい。複数の搬送ローラは、グループ単位でみたときに、当該グループに分類される搬送ローラの反り量の平均値が搬送方向の上流から下流に向かって大きくなるように配置されていてもよい。このような構成によると、同じグループに分類される搬送ローラを搬送方向に連続して配置することによって、同じグループに分類される搬送ローラがまとめて配置される領域において、隣接する搬送ローラ間の反り量の大きさの差を小さくすることができる。また、分類された複数のグループは、搬送方向の上流から下流に向かって搬送ローラの反り量の平均値が大きくなるように配置される。このため、異なるグループに分類される搬送ローラが隣接する部分において、搬送ローラの反り量の大きさの差を小さくすることができる。また、搬送方向の上流側に反り量が小さいグループの搬送ローラが設置され、搬送方向の下流側に反り量が大きいグループの搬送ローラが設置される。このため、搬送経路の入口に近いほど反り量が小さい搬送ローラが配置され、搬送経路全体において、被処理物の搬送の乱れを小さくすることができる。
（特徴２）本明細書が開示する熱処理炉では、熱処理部に配置される複数の搬送ローラは、当該搬送ローラの材質に基づいて複数の大グループに分類されると共に、複数の大グループに分類された搬送ローラはさらに反り量の大きさに基づいて複数の小グループに分類されていてもよい。複数の搬送ローラは、大グループ毎に搬送方向に連続して配置されており、少なくとも上流側に配置される大グループに属する搬送ローラは、当該大グループに属する複数の小グループが、反り量の平均値が搬送方向の上流から下流に向かって略山型となるように配置されていてもよい。このような構成によると、同じ材質の搬送ローラが連続して配置されることによって、熱処理部内に同じ材質の搬送ローラがまとめて配置される。例えば、複数の搬送ローラが、第１の材料で形成された搬送ローラからなる第１の大グループと、第１の材料とは異なる特性を有する第２の材料で形成された搬送ローラからなる第２の大グループとに分類される場合、第１の大グループに属する搬送ローラが搬送方向に連続して配置され、第２の大グループに属する搬送ローラが搬送方向に連続して配置される。また、上流側に配置される大グループに属する搬送ローラについては、搬送ローラの反り量の平均値が略山型となるように配置される。例えば、搬送ローラの反り量の平均値が、上流から下流に向かって徐々に大きくなり、次いで、上流から下流に向かって徐々に小さくなるように配置される。このため、異なる大グループに分類される搬送ローラが隣接する部分においては、反り量の平均値が比較的に小さな値となる小グループの搬送ローラを隣接させることができる。その結果、これらの境界部分において、搬送ローラの反り量の大きさの差が大きくなることを回避することができる。このため、被処理物の搬送の乱れを小さくすることができる。
（実施例１）
　以下、実施例１に係る熱処理炉１０について説明する。図１に示すように、熱処理炉１０は、熱処理部２０と、搬入部３４と、搬出部４０と、搬送装置５０を備えている。熱処理炉１０は、搬送装置５０によって被処理物１２が熱処理部２０内を搬送される間に、被処理物１２を熱処理する。
　被処理物１２としては、例えば、セラミックス製の誘電体（基材）と電極とを積層した積層体や、リチウムイオン電池の正極材や負極材等が挙げられる。熱処理炉１０を用いてセラミック製の積層体を熱処理する場合には、これらを平板状のセッタに載置して炉内を搬送することができる。また、熱処理炉１０を用いてリチウムイオン電池の正極材や負極材を熱処理する場合には、これらを箱状の匣鉢に収容して炉内を搬送することができる。本実施例の熱処理炉１０では、搬送ローラ５２（後述）上に複数のセッタや匣鉢を搬送方向に並んだ状態で載置して搬送することができる。以下、本実施例においては、熱処理する物質と、その熱処理する物質を載置したセッタや収容した匣鉢を合わせた全体を「被処理物１２」という。また、以下の説明では、被処理物１２を搬送する方向（図１のＹＺ平面に垂直な方向）を「搬送方向」又は「第１方向」と称することがあり、水平かつ第１方向に垂直な方向（図１のＸＺ平面に垂直な方向）を「第２方向」と称することがある。
　熱処理部２０は、略直方形の箱型の炉体を備えており、炉体の内部には周囲を外壁２２で囲まれた空間２４が設けられている。外壁２２の前端面（図１の－Ｘ側の端面）には、開口２６が形成されており、外壁２２の後端面（図１の＋Ｘ側の端面）には、開口２８が形成されている。被処理物１２は、搬送装置５０によって開口２６から熱処理部２０内に搬送され、開口２８から熱処理部２０外へ搬送される。すなわち、開口２６は熱処理部２０の搬入口として用いられ、開口２８は熱処理部２０の搬出口として用いられる。
　空間２４には、複数の搬送ローラ５２と、複数のヒータ３０、３２が配置されている。ヒータ３０は、搬送ローラ５２の上方の位置に搬送方向に等間隔で配置され、ヒータ３２は搬送ローラ５２の下方の位置に搬送方向に等間隔で配置されている。ヒータ３０，３２が発熱することで、空間２４内が加熱される。なお、本実施例では、ヒータ３０、３２はそれぞれ搬送方向に等間隔で配置されているが、このような構成に限定されない。ヒータは、例えば、被処理物１２の種類や熱処理部２０の熱処理の条件等に合わせて、所望の位置に適宜変更して配置してもよい。また、本実施例では、空間２４内にヒータ３０、３２を配置しているが、このような構成に限定されない。空間２４内を加熱できればよく、例えば、空間２４内にガスバーナー等を設置してもよい。
　図２に示すように、熱処理部２０では、被処理物１２は第２方向に複数並べて搬送される。本実施例では、熱処理部２０（すなわち、熱処理炉１０全体）において、３つの被処理物１２を第２方向に並べて搬送する。このため、本実施例では、熱処理部２０の第２方向の寸法は、被処理物１２を第２方向に３つ並べた寸法より大きくされているが、熱処理部２０の第２方向の寸法は、特に限定されない。熱処理部２０の第２方向の寸法は、被処理物１２を第２方向に３つより多く並べて搬送可能な大きさであってもよい。また、熱処理部２０の搬送方向の寸法は、約１００ｍと比較的大きくなっているが、熱処理部２０の搬送方向の寸法は、特に限定されない。例えば、熱処理部２０の搬送方向の寸法は、１００ｍより小さくてもよく、３０ｍ～１００ｍであってもよいし、１００ｍより大きくてもよい。なお、被処理物１２は、所定の間隔を空けて熱処理部２０に連続して搬入される。このため、被処理物１２は、第２方向だけでなく搬送方向にも並んで配置されていることになる。
　なお、図２に示すように、本実施例では、第２方向に並べて載置する３つの被処理物１２のうち、第２方向の＋Ｙ方向側に載置されるものを被処理物１２ａとし、第２方向の中央に載置されるものを被処理物１２ｂとし、第２方向の－Ｙ方向側に載置されるものを被処理物１２ｃとして区別している。以下、他の構成要素についても、その構成要素を区別する必要があるときは沿字のアルファベットを用いて記載し、その構成要素を区別する必要がないときは沿字のアルファベットを省略して単に数字で記載することがある。
　搬入部３４は、熱処理部２０の上流側（すなわち、搬送方向の上流側であり、図１では熱処理部２０の－Ｘ方向）に位置している。搬入部３４は、熱処理炉１０の外部から運ばれる被処理物１２を受け取り、受け取った被処理物１２を熱処理部２０の空間２４内に搬入する。搬入部３４には、搬送ローラ５２が設置されており、熱処理炉１０の外部から運ばれた被処理物１２を搬送ローラ５２によって搬送する。
　搬出部４０は、熱処理部２０の下流側（すなわち、搬送方向の下流側であり、図１では熱処理部２０の＋Ｘ方向）に位置している。搬出部４０は、熱処理部２０の空間２４から被処理物１２を搬出し、搬出された被処理物１２を熱処理炉１０の外部に受け渡す。搬出部４０には、搬送ローラ５２が設置されており、被処理物１２を搬送ローラ５２によって空間２４外に搬送する。
　搬送装置５０は、複数の搬送ローラ５２と、駆動装置６０と、制御装置６２を備えている。搬送装置５０は、搬入部３４に運ばれた被処理物１２を、搬入部３４から開口２６を通って熱処理部２０の空間２４内に搬送する。さらに、搬送装置５０は、空間２４内において、開口２６から開口２８まで被処理物１２を搬送する。そして、搬送装置５０は、空間２４から開口２８を通って搬出部４０まで被処理物１２を搬送する。被処理物１２は、搬送ローラ５２によって搬入部３４から搬出部４０まで搬送される。
　搬送ローラ５２は円筒状であり、その軸線は搬送方向と直交する方向に伸びている。複数の搬送ローラ５２は、全て同じ直径を有しており、搬送方向に一定のピッチで等間隔に配置されている。なお、熱処理部２０に設置される搬送ローラの直径は、搬入部３４及び搬出部４０に設置される搬送ローラと異なる直径であってもよい。また、熱処理部２０に設置される搬送ローラ５２は、搬入部３４及び搬出部４０に設置される搬送ローラ５２と異なるピッチで配置されてもよい。搬送ローラ５２は、その軸線回りに回転可能に支持されており、駆動装置６０の駆動力が伝達されることによって回転する。搬送ローラ５２は、熱処理部２０、搬入部３４及び搬出部４０に複数配置されており、複数の搬送ローラ５２は全て同じ材質となっている。なお、搬入部３４及び搬出部４０に設置される搬送ローラ５２の材質は、熱処理部２０に設置される搬送ローラ５２と異なる材質であってもよい。搬送ローラ５２の軸線方向の寸法は、熱処理部２０の第２方向の寸法より大きい（図２参照）。
　熱処理部２０に配置される複数の搬送ローラ５２は、複数のグループに分類されており、分類されたグループ単位でまとめて配置されている。搬送ローラ５２が分類されるグループは、各搬送ローラ５２を軸方向（すなわち、第２方向又はＹ方向）に沿って見たときに、搬送ローラ５２の軸方向の複数の部位のうち反りが最も大きくなる部位の反り量の大きさ（以下、搬送ローラ５２の反り量の大きさともいう）に基づいて決定されている。搬送ローラ５２の軸方向の複数の部位としては、例えば、搬送ローラ５２の中心付近の部位と、搬送ローラ５２に複数の被処理物１２を第２方向に並べて載置するときに、各被処理物１２の第２方向の端部と搬送ローラ５２が接触する部位の近傍の部位を採用することができる。本実施例では、図３に示すように、搬送ローラ５２に３つの被処理物１２ａ～１２ｃを第２方向に並べて載置するため、被処理物１２ａの端部側（＋Ｙ方向側）の端部付近を部位Ａとし、被処理物１２ａと被処理物１２ｂの境界付近を部位Ｂとし、搬送ローラ５２の軸方向の中央付近を部位Ｃとし、被処理物１２ｂと被処理物１２ｃの境界付近を部位Ｄとし、被処理物１２ｃの端部側（－Ｙ方向側）の端部付近を部位Ｅとしている。このため、本実施例では、搬送ローラ５２の軸方向の５つの部位Ａ～Ｅのうち、反りが最も大きい部位の反り量の大きさを、搬送ローラ５２の反り量の大きさとしている。なお、本実施例では、搬送ローラ５２の軸方向の５つの部位Ａ～Ｅの反り量の大きさから搬送ローラ５２の反り量の大きさを設定しているが、このような構成に限定されない。搬送ローラ５２の反り量の大きさは、搬送ローラ５２の軸方向の５つより多くの部位の反り量の大きさに基づいて設定してもよいし、５つより少ない部位の反り量の大きさに基づいて設定してもよい。また、搬送ローラ５２に載置される被処理物１２の位置とは無関係に軸方向の複数の部位を設定してもよい。
　本実施例では、熱処理部２０に配置される搬送ローラ５２は、反り量の大きさに基づいて５つのグループに分類される。各グループでは、搬送ローラ５２の反り量の大きさの範囲が設定されている。例えば、搬送ローラ５２の反り量の大きさが０．６ｍｍ未満の搬送ローラ５２は、グループＧ１に分類され、搬送ローラ５２の反り量の大きさが０．６ｍｍ以上かつ１．０ｍｍ未満の搬送ローラ５２は、グループＧ２に分類され、搬送ローラ５２の反り量の大きさが１．０ｍｍ以上かつ１．４ｍｍ未満の搬送ローラ５２は、グループＧ３に分類され、搬送ローラ５２の反り量の大きさが１．４ｍｍ以上かつ１．８ｍｍ未満の搬送ローラ５２は、グループＧ４に分類され、搬送ローラ５２の反り量の大きさが１．８ｍｍ以上の搬送ローラ５２は、グループＧ５に分類される。各グループＧ１～Ｇ５では、搬送ローラ５２の反り量の大きさの範囲がそれぞれ設定されているため、５つのグループＧ１～Ｇ５に属する搬送ローラ５２の数にはばらつきが生じる。
　なお、本実施例では、各グループＧ１～Ｇ５において、搬送ローラ５２の反り量の大きさの範囲がそれぞれ上記の様に設定されているが、このような構成に限定されない。搬送ローラ５２は、反り量の大きさに基づいて複数のグループに分類されていればよく、例えば、複数のグループに分類される搬送ローラ５２の数が同一となるように、反り量の大きさの範囲が設定されていてもよい。また、各グループＧ１～Ｇ５における搬送ローラ５２の反り量の大きさの範囲は適宜設定することができ、上記の数値範囲は単なる一例である。また、本実施例では、搬送ローラ５２を５つのグループに分類しているが、このような構成に限定されない。搬送ローラ５２を分類するグループの数は、搬送ローラ５２の寸法や設置される搬送ローラ５２の総数等に基づいて適宜決定することができ、搬送ローラ５２を分類するグループの数は、５つより多くてもよいし、５つより少なくてもよい。
　図４に示すように、熱処理部２０には、搬送方向の上流側、すなわち、熱処理部２０の入口付近（図４では－Ｘ方向側）に反り量の平均値が最も小さいグループ（すなわち、グループＧ１）に属する搬送ローラ５２がまとめて配置される。このように配置することによって、熱処理部２０の入口付近における被処理物１２の搬送の乱れを小さくすることができ、熱処理部２０全体において被処理物１２の搬送の乱れを小さくすることができる。
　そして、反り量の平均値が最も小さいグループＧ１に属する搬送ローラ５２の下流（図４では＋Ｘ方向側）には、反り量の平均値が次に小さいグループ（すなわち、グループＧ２）に属する搬送ローラ５２がまとめて配置される。このように、熱処理部２０の上流から下流に向かって（すなわち、熱処理部２０の入口から出口に向かって）反り量の平均値が大きくなるように、搬送ローラ５２がグループ毎にまとめて配置される。したがって、熱処理部２０には、上流から下流に向かって、グループ単位でみると、グループＧ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５の順に配置される。このように配置することによって、異なるグループに属する搬送ローラ５２が隣接する部分（例えば、グループＧ１に属する搬送ローラ５２とグループＧ２に属する搬送ローラ５２が隣接する部分）において、搬送ローラ５２の反り量の大きさの差を小さくすることができる。また、熱処理部２０の入口に近いほど反り量が小さい搬送ローラ５２が配置されるため、熱処理部２０全体において被処理物１２の搬送の乱れを小さくすることができる。
　また、グループ単位では、同じグループに属する搬送ローラ５２はランダムに配置される。同じグループに属する搬送ローラ５２の反り量は一定範囲内となっているため、これらの搬送ローラ５２間の反り量の大きさの差は小さい。このため、同じグループに属する搬送ローラ５２をまとめて配置することによって、グループ単位では搬送ローラ５２をランダムに配置しても、被処理物１２の搬送の乱れを小さくすることができる。
　駆動装置６０（図１参照）は、搬送ローラ５２を駆動する駆動装置（例えば、モータ）である。駆動装置６０は、動力伝達機構を介して、搬送ローラ５２に接続されている。駆動装置６０の駆動力が動力伝達機構を介して搬送ローラ５２に伝達されると、搬送ローラ５２は回転するようになっている。動力伝達機構としては、公知のものを用いることができ、例えば、スプロケットとチェーンによる機構が用いられている（図示省略）。駆動装置６０は、搬送ローラ５２が略同一の速度で回転するように、搬送ローラ５２のそれぞれを駆動する。なお、本実施例では、駆動装置６０は、搬送ローラ５２が略同一の速度で回転するように、搬送ローラ５２のそれぞれを駆動しているが、このような構成に限定されない。例えば、熱処理炉１０は駆動力の異なる複数の駆動装置を備えており、複数の駆動装置により、熱処理部２０に設置される搬送ローラ５２は、搬入部３４及び搬出部４０に設置される搬送ローラ５２、５４と異なる速度で回転するように構成されていてもよい。駆動装置６０は、制御装置６２によって制御されている。
　次に、図３及び図４を参照して、熱処理炉１０の製造方法について説明する。なお、本実施例では、搬送ローラ５２の反り量を測定する工程と、複数の搬送ローラ５２を各グループに分類する工程と、熱処理部２０に搬送ローラ５２を配置する工程に特徴があり、その他の工程については従来公知の工程を用いることができる。このため、以下では、本実施例の特徴部分のみを説明し、その他の工程については説明を省略する。
　本実施例の熱処理炉１０の製造方法は、搬送ローラ５２の軸直角方向の反りの大きさが最も大きくなる部位の反り量を測定する測定工程と、測定された反り量の大きさに基づいて複数の搬送ローラ５２を複数のグループに分類する分類工程と、反り量が小さいグループに属する搬送ローラ５２を熱処理部２０の入口付近に設置する設置工程を備えている。
　まず、測定工程によって、複数の搬送ローラ５２のそれぞれについて、搬送ローラ５２の反りが最も大きくなる部位の反り量が測定される。測定工程は、以下の手順で実施される。まず、搬送ローラ５２の両端を回転可能に支持する。例えば、搬送ローラ５２の両端を２つのＶ字ブロックを用いて支持する。
　次いで、搬送ローラ５２の軸方向の各部位Ａ～Ｅの反り量を、測定器、例えば、ダイヤルゲージを用いて測定する（図３参照）。具体的には、部位Ａにダイヤルゲージを設置し、搬送ローラ５２を軸線周り一回転させ、搬送ローラ５２が最も上方に位置するときと搬送ローラ５２に反りがない状態との差（以下、反り量ともいう）を測定する。部位Ｂ～Ｅについても、これと同様の測定を行う。各部位Ａ～Ｅの反り量を測定したら、５つの部位Ａ～Ｅの測定結果を比較し、部位Ａ～Ｅの反り量のうち、反り量が最も大きい部位の反り量をその搬送ローラ５２の反り量とする。
　各搬送ローラ５２の反り量が測定されると、分類工程によって、各搬送ローラ５２をグループＧ１～Ｇ５のいずれかに分類する。測定工程において測定された搬送ローラ５２の反り量の大きさに基づいて、各搬送ローラ５２はグループＧ１～Ｇ５のいずれかに分類される。
　複数の搬送ローラ５２が各グループＧ１～Ｇ５のいずれかに分類されると、設置工程によって、反り量の平均値が最も小さいグループＧ１に属する搬送ローラ５２が熱処理部２０の入口付近（すなわち、熱処理部２０の上流側端部）に設置される（図４参照）。このとき、グループＧ１に属する全ての搬送ローラ５２が熱処理部２０に連続して設置される。なお、本実施例では、グループＧ１に属する搬送ローラ５２を熱処理部２０の入口付近（すなわち、熱処理部２０の上流側端部）に設置する点に特徴があり、設置工程のその他の手順については、従来公知の方法を用いることができるため、設置工程のその他の手順についての詳細な説明は省略する。
　また、設置工程は、グループＧ１に属する搬送ローラ５２の下流に他のグループＧ２～Ｇ５に属する搬送ローラ５２をグループ単位で設置する工程をさらに備えている。このとき、グループ単位でみると、熱処理部２０の上流から下流に向かって（すなわち、熱処理部２０の入口から出口に向かって）反り量の平均値が大きくなるように、搬送ローラ５２がグループ毎にまとめて設置される。具体的には、グループＧ１に属する搬送ローラ５２の下流にグループＧ２に属する全ての搬送ローラ５２が設置される。そして、グループＧ２に属する搬送ローラ５２の下流にグループＧ３に属する全ての搬送ローラ５２が設置され、さらにその下流には、グループＧ４に属する全ての搬送ローラ５２及びグループＧ５属する全ての搬送ローラ５２が順に設置される。
　次に、被処理物１２を熱処理する際の熱処理炉１０の動作について説明する。被処理物１２を熱処理するためには、まず、ヒータ３０、３２を作動させて、空間２４の雰囲気温度を設定した温度とする。次いで、３つの被処理物１２を、熱処理炉１０の外部から搬入部３４に設置される搬送ローラ５２上にそれぞれ移動させる。このとき、被処理物１２は第２方向に３つ並べて載置される。次いで、駆動装置６０を作動させて、搬入部３４から開口２６を通って、第２方向に並べた３つの被処理物１２を熱処理部２０の空間２４内に搬送する。空間２４内に搬送された被処理物１２は、空間２４内を開口２６から開口２８まで搬送される。これによって、被処理物１２は熱処理される。そして、熱処理された被処理物１２は、開口２８を通って搬出部４０に搬送され、搬出部４０から運び出される。
　搬送ローラ５２は、製造時に反りや歪みが生じるため、熱処理炉１０に設置される全ての搬送ローラ５２を完全に同一の形状にすることができない。また、各搬送ローラ５２に生じる反り量の大きさはそれぞれ異なるため、搬送ローラ５２の反り量の大きさを考慮することなく熱処理部２０に搬送ローラ５２を設置すると、隣接する搬送ローラ５２間の反り量の大きさに大きな差が生じることがある。隣接する搬送ローラ５２間の反り量の大きさに差があると、被処理物１２の乗り継ぎがスムーズに行われず、被処理物１２が蛇行する原因となる。特に、本実施例の熱処理炉１０は熱処理部２０の搬送方向の寸法が比較的長いため、熱処理部２０の入口付近で被処理物１２が蛇行すると、蛇行の影響が続く距離が長くなる。
　本実施例では、搬送ローラ５２の反り量の大きさに基づいて搬送ローラ５２を複数のグループに分類し、反り量の平均値が小さいグループに属する搬送ローラ５２を熱処理部２０の入口付近に配置している。これによって、搬送経路の入口付近における被処理物１２の搬送の乱れを小さくすることができる。このため、搬送経路全体において、被処理物１２の搬送の乱れを小さくすることができ、被処理物１２をスムーズに搬送することができる。
　なお、本実施例では、熱処理部２０の上流から下流に向かって、反り量の平均値が大きくなるように搬送ローラ５２を配置しているが、このような構成に限定されない。例えば、熱処理部２０の入口付近に反り量の平均値が最も小さいグループＧ１に属する搬送ローラ５２を配置し、それより下流には残りの搬送ローラ５２（すなわち、グループＧ２～Ｇ５に属する搬送ローラ５２）をランダムに配置してもよい。このような構成であっても、搬送ローラ５２の入口付近の搬送の乱れを小さくすることができ、搬送経路全体において、被処理物１２の搬送の乱れを小さくすることができる。
（実施例２）
　上記の実施例１の熱処理炉１０では、熱処理部２０に同じ材質の搬送ローラ５２を設置していたが、このような構成に限定されない。例えば、熱処理部２０には、異なる材質の搬送ローラ５２ａ、５２ｂが設置されていてもよい。なお、本実施例の熱処理炉１０は、熱処理部２０に設置される搬送ローラ５２ａ、５２ｂの構成が実施例１の熱処理部２０に設置される搬送ローラ５２の構成と相違しており、その他の構成については略同一となっている。そこで、実施例１の熱処理炉１０と同一の構成については、その説明を省略する。
　本実施例では、熱処理部２０に配置される複数の搬送ローラ５２ａ、５２ｂは、その材質に基づいて２つの大グループに分類されると共に、さらに反り量の大きさに基づいて複数の小グループに分類される。まず、搬送ローラ５２ａ、５２ｂは、その材質に基づいて分類される。具体的には、搬送ローラ５２ａ、５２ｂは、搬送ローラ５２ａが属する大グループＧａと、搬送ローラ５２ａと異なる材質の搬送ローラ５２ｂが属する大グループＧｂの２つの大グループに分類される。例えば、搬送ローラ５２ａは第１の材質の材料で形成し、搬送ローラ５２ｂは第１の材質とは異なる第２の材質の材料で形成することができる。熱処理部２０の位置に応じて搬送ローラ５２の材質を変えることで、熱処理部２０の位置に応じた特性を搬送ローラ５２に付与することができる。
　大グループＧａ、Ｇｂに分類された搬送ローラ５２ａ、５２ｂは、反り量の大きさに基づいてさらに分類される。ここで、大グループＧａに分類された搬送ローラ５２ａをさらに分類する小グループの数と、大グループＧｂに分類された搬送ローラ５２ｂをさらに分類する小グループの数は、同一でなくてもよく、搬送ローラ５２ａ、５２ｂの材質や設置される搬送ローラ５２ａ、５２ｂの数等に基づいて適宜決定することができる。例えば、熱処理部２０に設置される搬送ローラ５２ａ、５２ｂの数が多い場合には多くの小グループに分類し、熱処理部２０に設置される搬送ローラ５２ａ、５２ｂの数が少ない場合には少ない小グループに分類してもよい。本実施例では、搬送ローラ５２ａは熱処理部２０に比較的多く設置され、搬送ローラ５２ｂは熱処理部２０に比較的少なく設置されている。このため、大グループＧａに分類された搬送ローラ５２ａは、反り量の大きさに基づいてさらに５つの小グループに分類され、大グループＧｂに分類された搬送ローラ５２ｂは、反り量の大きさに基づいてさらに３つの小グループに分類されている。具体的には、大グループＧａに属する搬送ローラ５２ａは、反り量の大きさの平均値が小さい順に小グループＧａ１～Ｇａ５にさらに分類され、大グループＧｂに属する搬送ローラ５２ｂは、反り量の大きさの平均値が小さい順に小グループＧｂ１～Ｇｂ３にさらに分類される。
　図５に示すように、熱処理部２０には、大グループＧａに属する搬送ローラ５２ａと、大グループＧｂに属する搬送ローラ５２ｂが、それぞれ連続して配置される。詳細には、熱処理部２０の搬送方向の上流側に大グループＧａに属する搬送ローラ５２ａが連続して配置され、熱処理部２０の搬送方向の下流側に大グループＧｂに属する搬送ローラ５２ｂが連続して配置される。このように配置することによって、同じ材質の搬送ローラ５２ａ、５２ｂをそれぞれ連続して配置することができる。このため、例えば、熱処理部２０内の雰囲気を場所によって変更した場合に、熱処理部２０の場所に応じて、それぞれの雰囲気に適した特性を備える搬送ローラ５２ａ、５２ｂを配置することができる。
　熱処理部２０の搬送方向の上流側に配置される大グループＧａ（すなわち、小グループＧａ１～Ｇａ５）に属する搬送ローラ５２ａの配置についてさらに説明する。熱処理部２０の入口付近には、小グループＧａ１～Ｇａ５のうち反り量の平均値が最も小さい小グループＧａ１に属する搬送ローラ５２ａがまとめて配置される。このように配置することによって、熱処理部２０の入口付近における被処理物１２の搬送の乱れを小さくすることができ、熱処理部２０全体において被処理物１２の搬送の乱れを小さくすることができる。
　そして、大グループＧａに属する搬送ローラ５２ａは、熱処理部２０の上流から下流に向かって（すなわち、熱処理部２０の入口から出口に向かって）、反り量の平均値が略山型となるように搬送ローラ５２ａをグループ単位でまとめて配置する。なお、本明細書では、小グループＧａ１～Ｇａ５の反り量の平均値を、熱処理部２０の入口から出口に向かって配置された順にグラフ化したときに、湾曲点（すなわち、変曲点）が１点存在する形状を「略山型」と称するものとする。具体的には、反り量の平均値が入口から出口に向けて徐々に増加し、次いで、入口から出口に向けて徐々に減少する場合が相当する。本実施例では、小グループＧａ１に属する搬送ローラ５２ａの下流に、小グループＧａ３に属する搬送ローラ５２ａを配置し、さらにその下流には、小グループＧａ５に属する搬送ローラ５２ａを配置する。そして、小グループＧａ５に属する搬送ローラ５２ａの下流に小グループＧａ４に属する搬送ローラ５２ａを配置し、さらにその下流には、小グループＧａ２に属する搬送ローラ５２ａを配置する。したがって、グループ単位でみると、上流から下流に向かって小グループＧａ１、Ｇａ３、Ｇａ５、Ｇａ４、Ｇａ２の順に配置される。この場合、小グループＧａ５とＧａ４の境界に変曲点が位置する。このように配置することによって、異なるグループに属する搬送ローラ５２ａが隣接する部分（例えば、小グループＧａ１に属する搬送ローラ５２ａと小グループＧａ３に属する搬送ローラ５２ａが隣接する部分）において、搬送ローラ５２ａの反り量の大きさの差が大きくなることを回避することができ、被処理物１２の搬送の乱れを小さくすることができる。
　続いて、熱処理部２０の搬送方向の下流側に配置される大グループＧｂ（すなわち、小グループＧｂ１～Ｇｂ３）に属する搬送ローラ５２ｂの配置についてさらに説明する。大グループＧａに属する搬送ローラ５２ａと隣接する部分（すなわち、小グループＧａ２に属する搬送ローラ５２ａと隣接する部分）には、小グループＧｂ１～Ｇｂ３のうち反り量の平均値が最も小さい小グループＧｂ１に属する搬送ローラ５２ｂがまとめて配置される。大グループＧａに属する搬送ローラ５２ａのうち最も下流側には、反り量の平均値が比較的小さい小グループＧａ２に属する搬送ローラ５２ａが配置されている。このため、大グループＧａに属する搬送ローラ５２ａと隣接する部分に反り量の平均値が最も小さい小グループＧｂ１に属する搬送ローラ５２ｂを配置することによって、大グループＧａに属する搬送ローラ５２ａと大グループＧｂに属する搬送ローラ５２ｂが隣接する部分において、搬送ローラ５２ａ、５２ｂの反り量の大きさの差が大きくなることを回避することができる。
　そして、大グループＧｂに属する搬送ローラ５２ｂは、熱処理部２０の上流から下流に向かって、反り量の平均値が大きくなるように搬送ローラ５２ｂをグループ単位でまとめて配置する。具体的には、グループ単位でみると、上流から下流に向かって小グループＧｂ１、Ｇｂ２、Ｇｂ３の順に配置される。したがって、本実施例では、大グループＧａに属する搬送ローラ５２ａは、熱処理部２０の上流から下流に向かって反り量の平均値が略山型となるように配置される一方、大グループＧｂに属する搬送ローラ５２ｂは、反り量が徐々に増加するように配置されている。
　本実施例では、材質の異なる搬送ローラ５２ａ、５２ｂは、大グループ単位でまとめて配置され、かつ、上流側に配置される搬送ローラ５２ａは、熱処理部２０の上流から下流に向かって反り量の平均値が略山型となるように配置される。このため、本実施例においても、異なるグループに分類される搬送ローラ５２ａ、５２ｂが隣接する部分において、搬送ローラ５２ａ、５２ｂの反り量の大きさの差を小さくすることができ、被処理物１２の搬送の乱れを小さくすることができる。
　以上、本明細書に開示の技術の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。

Claims (4)

  1. 　被処理物を熱処理する熱処理炉であって、
    　前記被処理物を熱処理する空間を備える熱処理部と、
    　前記熱処理部に配置され、前記被処理物を搬送する複数の搬送ローラと、を備えており、
    　前記熱処理部に配置される複数の搬送ローラは、当該搬送ローラの軸直角方向の反りの大きさが最も大きくなる部位の反り量の大きさに基づいて複数のグループに分類されており、
    　前記熱処理部の搬送方向の上流端には、前記分類された複数のグループのうち前記反り量の平均値が最も小さいグループに属する搬送ローラが配置されている、熱処理炉。
  2. 　前記熱処理部では、同じグループに分類された搬送ローラが前記搬送方向に連続して配置されるようにグループ単位でまとめて配置されており、
    　前記複数の搬送ローラは、前記グループ単位でみたときに、当該グループに分類される搬送ローラの前記反り量の平均値が搬送方向の上流から下流に向かって大きくなるように配置されている、請求項１に記載の熱処理炉。
  3. 　前記熱処理部に配置される複数の搬送ローラは、当該搬送ローラの材質に基づいて複数の大グループに分類されると共に、複数の大グループに分類された搬送ローラはさらに反り量の大きさに基づいて複数の小グループに分類されており、
    　前記複数の搬送ローラは、前記大グループ毎に前記搬送方向に連続して配置されており、少なくとも上流側に配置される大グループに属する搬送ローラは、当該大グループに属する複数の小グループが、前記反り量の平均値が搬送方向の上流から下流に向かって略山型となるように配置されている、請求項１に記載の熱処理炉。
  4. 　被処理物を熱処理する空間を備える熱処理部と、
    　前記熱処理部に配置され、前記被処理物を搬送する複数の搬送ローラと、を備える熱処理炉の製造方法であって、
    　前記熱処理部に配置される複数の搬送ローラのそれぞれに対して、当該搬送ローラの軸直角方向の反りの大きさが最も大きくなる部位の反り量を測定する測定工程と、
    　前記測定工程で測定された前記反り量の大きさに基づいて前記複数の搬送ローラを複数のグループに分類する分類工程と、
    　前記熱処理部の搬送方向の上流端に、分類された複数のグループのうち前記反り量の平均値が最も小さいグループに属する搬送ローラを設置する設置工程と、を備える、熱処理炉の製造方法。
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