JPH0718342A - 熱処理パターン形成方法と装置並びに用いられるバスケット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱処理作業を正確に且つ機械的に行えるよう
にするため、このような熱処理の環境下において使用可
能な熱処理パターン形成方法と装置並びにこれらに用い
られるバスケットを提供することを目的とする。 【構成】 複数の熱処理手段を具備する熱処理装置への
搬送前に、被熱処理部材を入れるバスケットに該熱処理
装置でおこなわれるべき熱処理パターンに関する情報を
形成する、熱処理パターン形成方法であって、この熱処
理パターン形成方法が、熱処理パターンを形成しようと
するバスケットに、複数の取着部を設けて、この複数の
取着部のそれぞれにデータ形成部材を取着するかしない
かの組合せによって、必要な熱処理パターンに関するデ
ータを形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鍛造等の成形後の部品
（被熱処理部材）に所望の熱処理を施す際に、これらの
被熱処理部材を入れるバスケットに必要な熱処理パター
ンに関するデータを形成するための熱処理パターン形成
方法と装置、並びにこの熱処理パターン形成方法あるい
は装置に使用されるバスケットに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、鍛造等により成形された部品に
は、成形あるいは加工の際に発生する内部応力を除去す
るため、また硬度を高める等のため、種々の熱処理がお
こなわれる。例えば、鍛造の場合を例にとって説明すれ
ば、焼きなまし、水あるいは油による焼入れ、焼もどし
等の各熱処理が単一であるいは時間的に順次複数おこな
われる。

【０００３】従来、このような熱処理は、部品が比較的
小型である場合には、耐熱製のバスケットに複数個入れ
られ、このバスケットを作業者がフォークリフト等を用
いて、熱処理装置の所望の単一あるいは順次複数の熱処
理手段（例えば、加熱炉あるいは焼入用の水槽）に供給
し、所望の熱処理を施していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような熱処理システムの場合には、各バスケットに番号
等の何らかの識別マークを付し、この識別マークを作業
者が記憶しておいて、各バスケット毎に必要な熱処理を
施さなければならず、複数の熱処理を順次おこなう場
合、複数のバスケットが作業的に交錯するなか、作業者
はそれぞれのバスケットの識別マークを記憶しておい
て、そのバスケット毎に順次必要な熱処理手段に供給し
あるいは取り出さなければならなかった。従って、各バ
スケットを所定どおり正確に一連の熱処理をおこなうた
めには、作業者にとって非常に煩雑な且つ神経を使う作
業となる。

【０００５】また、各バスケットに付される上記識別マ
ークは、加熱炉等での熱処理によって損傷あるいは劣化
して識別し難くなり、作業者にとって記憶だけが頼りに
なるような場合もある。

【０００６】さらに、一般に各熱処理手段での処理時間
にかなりの時間を要し、且つ各熱処理手段での所要時間
がそれぞれ異なることより、各バスケットを一時的に保
管しておかなければならないときもあるため、上記作業
者の記憶をより困難にし、また作業を煩雑にする。

【０００７】従って、複数の被熱処理部材を大量に熱処
理するため、熱処理作業を自動化しようとする場合、上
述のような手法によっては、正確に且つ大量に熱処理す
ることはできない。

【０００８】本発明は、このような状況に鑑みおこなわ
れたもので、熱処理作業を正確に且つ機械的に行えるよ
うにするため、このような熱処理の環境下において使用
可能な熱処理パターン形成方法と装置並びにこれらに用
いられるバスケットを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本第１の発明にかかる熱
処理パターン形成方法は、複数の熱処理手段を具備する
熱処理装置への搬送前に、被熱処理部材を入れるバスケ
ットに該熱処理装置でおこなわれるべき熱処理パターン
に関するデータ（情報）を形成する、熱処理パターン形
成方法であって、この熱処理パターン形成方法が、熱処
理パターンを形成しようとするバスケットに、複数の取
着部を設けて、この複数の取着部のそれぞれにデータ形
成部材を取着するかしないかの組合せによって、必要な
熱処理パターンに関するデータを形成したことを特徴と
する。

【００１０】本第２の発明にかかる熱処理パターン形成
装置は、複数の熱処理手段を具備する熱処理装置への搬
送前に、被熱処理部材を入れるバスケットに該熱処理装
置でおこなわれるべき熱処理パターンに関するデータ
（情報）を形成する、熱処理パターン形成装置であっ
て、この熱処理パターン形成装置が、複数の列設された
取着部にそれぞれデータ形成部材を取着するかしないか
の組合せによって熱処理パターンを形成しようとするバ
スケットを載置するバスケット載置台と、この載置台に
対面して設けられるとともに該載置台に対して相対的に
取着部の列設方向に移動可能で該載置台上の上記バスケ
ットのデータ形成部材を各取着部に取着するデータ形成
部材取着装置から、構成されていることを特徴とする。

【００１１】本第３の発明にかかる熱処理パターン形成
用バスケットは、熱処理装置において所定の熱処理パタ
ーンに基づいて熱処理する際に、熱処理される被熱処理
部材を収容するための熱処理パターン形成用バスケット
であって、上記バスケットが、被熱処理部材を入れるバ
スケット収容部と、この収容部を搬送時に支持する台部
とから構成され、この台部に熱処理パターンを形成する
雄ネジを螺着するための複数本の雌ネジが所定間隔で列
設されていることを特徴とする。

【００１２】

【作用】しかして、本第１の発明にかかる熱処理パター
ン形成方法によれば、熱処理装置における複数の熱処理
手段を用いた一連の熱処理を予め幾つかのパターンにパ
ターン化し、このパターン化されたそれぞれを二進法を
用いた熱処理パターンに関するデータによって表すよう
にすれば、熱処理しようとする被熱処理部材に必要な熱
処理パターンに関するデータを、バスケットの複数の取
着部のそれぞれにデータ形成部材を取着するかしないか
の二進法によって形成することができる。

【００１３】そして、上記取着部とデータ形成部材をス
テンレス鋼等の耐熱製の部材で構成すれば、バスケット
に形成された熱処理パターンに関するデータは、バスケ
ットが被熱処理部材を収容して加熱炉で加熱されその後
水槽等で冷却される等大きな熱変化が生じても、全く変
化することがなく、従って明確に且つ正確に伝達するこ
とができる。

【００１４】また、本第２の発明にかかる熱処理パター
ン形成装置によれば、被熱処理部材を収容するバスケッ
トを載置台に載置すれば、列設方向に相対的に移動可能
なデータ形成部材取着装置によって、バスケットの複数
の列設された取着部に、その被熱処理部材に必要な熱処
理パターンに関するデータが、データ形成部材を取着す
るかしないかによって形成される。

【００１５】さらに、本第３の発明にかかる熱処理パタ
ーン形成用バスケットによれば、被熱処理部材を収容す
るバスケットが、収容部と台部から構成され、大きな温
度変化が加わる加熱炉あるいは水槽には収容部のみ入れ
るように使用すれば、コンベヤ等の搬送面と接触する台
部底面に熱歪みが発生することがなく、また熱処理パタ
ーンを形成する雄ネジと雌ネジに大きな熱変化が加わら
ないため、大きな耐久性を有する。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例にかかる熱処理パター
ン形成方法とその装置並びにバスケットについて詳細に
説明する。

【００１７】図１は本発明にかかる熱処理パターン形成
装置の構成を示す側面図、図２は正面図、図３は本発明
にかかるバスケットの載置台の構成を示す平面図、図４
は図３のＩ−Ｉ矢視方向からの側面図である。

【００１８】図１において、１はバスケット、２はバス
ケット１を載置するバスケット載置台、３はバスケット
載置台２に対面して配設されているデータ形成部材取着
装置である。

【００１９】上記バスケット１は、図５(a),(b) に図示
する台部1Aと、図６(a),(b) に図示するバスケット収容
部1Bとから構成されている。上記台部1Aとバスケット収
容部1Bは、材質的には耐熱鋼 (本実施例ではステンレス
鋼) でできており、熱処理における温度、つまり 900°
C 程度の高温に耐えるよう構成されている。

【００２０】そして、上記台部1Aは、図５(a) に図示す
るように、平面視において碁盤の目状に肉厚の各部材が
離間して配置され各部材間において上下に流体が通過可
能に構成されるとともに、四辺のそれぞれの中央部には
ピン穴1aが一対設けられ、このピン穴1aには、図５(c),
(d) に図示する取着部である雌ネジ穴1bを穿設した取着
板1Cのピン1dが挿着可能に構成されている。そして、上
記取着板1Cには、取着部である雌ネジ穴1bが本実施例で
は６個均等間隔で列設されている。なお、本実施例の場
合、この取着板1Cは、上記台部1Aに一つ、つまり、台部
1Aの四辺のうちの任意の一つのピン穴1aに挿着される。

【００２１】また、上記バスケット収容部1Bは、底面1e
が図６(a) に図示するように、平面視において、上記台
部1A (図５参照）と同じく碁盤の目状にやや肉薄の各部
材が離間して配置されて各部材間において上下に流体が
通過可能に構成されるとともに、底面1eから四方に立設
されている側面1fもパンチングメタルが貼設されて四方
に流体が流通可能に構成されている。そして、上記底面
1eには小さい部品が部材間から落下するのを防止するた
めのメッシュＭ（図６(a) において底部1eに部分的に図
示) が貼設されている。また、このバスケット収容部1B
の上面1j (図６(b) 参照) は、上方から被熱処理部材
(部品) を投入できるよう、開放されている。

【００２２】また、このバスケット収容部1Bの四隅と側
面の中央部位には強度部材（アングル材）1gが立設さ
れ、また上縁及びその下方の中央部位には平面的に四角
形を構成するよう強度部材（アングル材）1gが連結さ
れ、被熱処理部材の重量に強度的に耐えるよう構成され
ている。

【００２３】また、このバスケット収容部1Bの底面1e部
位には、フォークリフトのフォークが挿入できるようフ
ォーク挿入穴1hが形成されている。

【００２４】また、図１に図示するように、上記バスケ
ット載置台２は、本実施例では、バスケット搬送用のチ
ェーンコンベヤＣの両側のフレームＦ内方に位置するよ
う配設されている。そして、このバスケット載置台２
は、図３，図４に図示するように、平面視四角形のフレ
ーム2A上に、上記バスケット１（図１参照）底面に当接
する載置面2aを上端に具備する前後両側の載置部材2B
と、この載置部材2Bの側面にバスケット１の台部1A（図
１，図５(a),(b) 参照) 側面に当接・離間自在に配設さ
れたストッパー2C及び当接する固定ストッパー2C′と、
上記載置部材2Bに隣接する側方に配置され搬送面から突
出・後退自在に配設されたストッパー2Dを具備する。上
記ストッパー2C,2D は、それぞれ小型のエアシリンダ2
b,2c の伸長動作によりストッパーとして機能し又解除
できるようになっている。

【００２５】また、このバスケット載置台２の上記フレ
ーム2Aは、下方の四隅が伸縮自在な油圧シリンダ2Eで支
持され、バスケット１が上記ストッパー2Dに当接した状
態になると、上記載置面2aが上述したチェーンコンベヤ
(図１のコンベヤチェーンＣ参照) の搬送面下方から上
方にリフトアップして、固定させるよう構成されてい
る。

【００２６】また、上記データ形成部材取着装置３は、
図１に図示するように、上記バスケット載置台２に対面
して配設されている。そして、高さ的には、データ形成
部材取着装置３のデータ形成部材（本実施例ではボル
ト）を取着するボルト螺着機構3Aのボルト把持部 (本実
施例では三爪型のボルトチャック)3B が、バスケット載
置台２上に載置されるバスケット１の取着板1Cの雌ネジ
穴1bに位置するよう配設されている。

【００２７】そして、このデータ形成部材取着装置３
は、図１, 図２に図示するように、上端に配置されガイ
ド棒3gにガイドされて長手方向 (取着板1Cへの方向; 図
１の矢印Ｘ方向参照) に近接・離間するボルト螺着機構
3Aと、このボルト螺着機構3Aを上記取着板1C上の雌ネジ
穴1bの列設方向に移動自在に載置するサドル部3Cと、こ
のサドル部3Cを列方向に移動する際ガイドするガイド棒
3aを上端に備えたベース部3Dによって構成されている。

【００２８】そして、上記ボルト螺着機構3Aは、エアモ
ータ3bの回転軸 (図示せず) に弾圧自在に連結されたロ
ッド部材3dの先端にボルト把持部3Bが位置し、このボル
ト把持部3Bの後端部に該ボルト把持部3Bの内部と連通す
るチューブ3dが配設され、このチューブを介して図示し
ない後方のボルトフィダーからボルト把持部3Bに六角穴
付ボルト (データ形成部材) が供給されるよう構成され
ている。そして、上記エアモータ3bはスライド台3eに支
持され、このスライド台3eは上記ガイド棒3gにガイドさ
れエアシリンダ3fの伸縮動によってサドル部3Cに対して
ボルト把持部3Bを取着板1C側に近接・離間動可能にして
いる。

【００２９】また、上記サドル部3Cは、図２に図示する
ように、ベース部3Dのガイド棒3a上に移動自在に支持さ
れるとともに、エアシリンダ3Eのシリンダロッド先端に
連結され、このエアシリンダ3Eの伸縮動作によって、列
設されている取着板1C上の複数の雌ネジ穴1bの任意の位
置に上記ボルト把持部3B（図１参照）が移動可能に構成
されている。つまり、このエアシリンダ3Eのシリンダロ
ッドの伸縮によってとれる位置は、本実施例では６ポジ
ションになっている。

【００３０】そして、上記エアモータ3b、エアシリンダ
2b,2c,3f,3E 、油圧シリンダ2E等は図示しない制御装置
と電気的に接続され、熱処理パターンの形成に際し、以
下のように作動する。

【００３１】即ち、チェーンコンベヤＣで熱処理パター
ン形成装置側に搬送されたきたバスケット１は、上記ス
トッパー2Dに先端が当接すると、図示しない検出装置が
検出して、上記バスケット載置台２の油圧シリンダ2Eが
作動して、バスケット１はチェーンコンベヤＣの搬送面
から持ち上げられ、該バスケット載置台２で載置され
る。なお、この油圧シリンダ2Eが作動する前に、エアシ
リンダ2b,2c も作動して、載置台２上にバスケット１の
台部1Aを側部より押圧して該載置台２に固定する。

【００３２】そして、この状態において、データ形成部
材取着装置３のボルト把持部3Bのセンター (中心線)
が、バスケット１の取着板1Cの左端の雌ネジ穴1bに一致
する。

【００３３】ここで、図示しない制御装置は、このバス
ケット１に収容される被熱処理部材に必要な熱処理パタ
ーン（二進法で表したデータ；図７の熱処理パターンの
データ参照）を呼び出し、五桁目が「０」か「１」か判
断する。そして、「１」である場合には、五桁目に相当
する５個の雌ネジ穴1bのうち左端のものにボルトを螺着
する。そして、四桁目についても同様に「０」か「１」
か判断し、仮に「０」であれば、次に三桁目について
「０」か「１」か判断し、仮に「１」であれば、エアシ
リンダ3Eを２ポジション分だけ伸長して、上記ボルト把
持部3Bのセンター (中心線) が、バスケット１の取着板
1Cの左端から３個目の雌ネジ穴1bと一致するよう動作す
る。このように、順次二桁目についてまで、そのバスケ
ット１に収容する被熱処理部材の熱処理パターンを示す
データが形成される。

【００３４】そして、制御装置は、上記二桁目までの
「１」の数、つまりボルトの本数が偶数か奇数か判断
し、奇数の場合には、上述のデータ形成部材取着装置３
の動作によって、一桁目に相当する右端の雌ネジ穴1bに
ボルトを螺着させる。一方、偶数の場合には、一桁目に
相当する右端の雌ネジ穴1bにはボルトを螺着しないよう
制御する。つまり、この実施例では、熱処理パターンの
データを表すボルト数が常に偶数になるようにして、そ
の形成されている熱処理パターンが正確なものか否かチ
ェックするよう構成されている。

【００３５】そして、上述のようにバスケットに収容さ
れている被熱処理部材に必要な熱処理パターンが形成さ
れると、上記エアシリンダ2b,2C が収縮するとともに、
油圧シリンダ2Eが収縮して、バスケット１がチェーンコ
ンベヤＣにより図示しない被熱処理部材の積み込みステ
ーションに搬送され、そこで被熱処理部材がロボット等
により所定数だけ積み込まれる。

【００３６】そして、このように形成されたバスケット
１の熱処理パターンは、上記６個列設された雌ネジ穴1b
に各対応して配置された近接スイッチ (当接するリミッ
トスイッチであってもよい) を具備しボルトの有無を読
み取る熱処理パターン読取装置により、適宜必要に応じ
て読み取られ、該読み取られた熱処理パターンに関する
データに従って正確に処理される。

【００３７】そして、本実施例では、雰囲気温度が 900
°C 程度の加熱炉にバスケットを入れて処理する場合に
は、台部1Aとバスケット収容部1Bは一体になった状態で
入れられ、加熱後の水焼入れをおこなう水槽へ入れる場
合には、台部1Aからバスケット収容部1Bが分離され、バ
スケット収容部1Bのみ水槽に浸漬される。従って、剛性
の高い台部1Aは、急激に大きな熱変化を受けることがな
いため、熱応力により歪みが発生することがなく、また
熱応力により耐久性が低下することはない。

【００３８】また、加熱炉内において、あるいは水槽に
おいて、被熱処理部材が収容されているバスケット収容
部1Bの四側面1fがパンチングメタルで構成され且つ底面
が碁盤の目状に構成されているため、流体（高温気体あ
るいは低温液体等）が内部まで均等に入り込んで加熱あ
るいは冷却され、冷却後は冷却媒体である水あるいは油
等は速やかに水切される。

【００３９】そして、上述のように熱処理パターンが形
成されたバスケットが所望の熱処理を終了し、収容され
ている被熱処理部材が取り出されると、上記データ形成
部材取着装置３によって、あるいは別に設けられた上記
データ形成部材取着装置３によって、雌ネジ穴1bに螺着
されている全てのボルトは取り外され、次に収容する被
熱処理部材に必要な熱処理パターンが形成される。

【００４０】このため、大きな熱変化を受けても、ボル
トが雌ネジ穴1bに挟着してしまうことがなく、常に円滑
に螺着・螺脱が行える。

【００４１】

【発明の効果】本発明にかかる熱処理パターン形成方法
と装置並びにバスケットによれば、大きな温度変化を受
ける環境下においても、正確に熱処理パターンを伝達す
ることができるため、熱処理作業の自動化を促進するこ
とができ、複数の被熱処理部材を大量に処理することが
できる。

【００４２】また、本発明にかかるバスケットによれ
ば、被熱処理部材を収容してこれらの被熱処理部材と同
じく大きな温度変化を繰り返し受けても、被熱処理部材
を収容する比較的剛性の低いバスケット収容部のみが大
きな温度変化を受け、より剛性の高い台部は比較的小さ
な温度変化を受け、且つ急激な温度変化を受けないた
め、バスケットを繰り返し使用することができる。ま
た、搬送面と直に接触する台部の底面が殆ど歪むことが
ないため、正確に所望の状態で搬送することができ、こ
の点でも、熱処理作業の自動化を促進する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明にかかる熱処理パターン形成装置の構
成を示す側面図である。

【図２】 図１に示す熱処理パターン形成装置の正面図
である。

【図３】 本発明にかかるバスケットの載置台の構成を
示す平面図である。

【図４】 図３のＩ−Ｉ矢視方向からの側面図である。

【図５】 本発明にかかるバスケットの台部の構成を示
す図で、(a) は平面図、(b) は側面図、(c) は台部状に
配設される雌ネジ穴が列設された取着板の構成を示す正
面図、(d) は(c) に示す取着板の側面図である。

【図６】 バスケットの収容部を示す図で、(a) は平面
図、(b) は(a) のII-II 矢視図である。

【図７】 熱処理パターンに関するデータを二進法で表
した表図である。

【符号の説明】

１…バスケット 1A…台部 1B…バスケット収容部 1b…取着部 ２…バスケット載置台 ３…データ形成部材取着装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の熱処理手段を具備する熱処理装置
   への搬送前に、被熱処理部材を入れるバスケットに該熱
   処理装置でおこなわれるべき熱処理パターンに関するデ
   ータを形成する、熱処理パターン形成方法であって、 この熱処理パターン形成方法が、熱処理パターンを形成
   しようとするバスケットに、複数の取着部を設けて、こ
   の複数の取着部のそれぞれにデータ形成部材を取着する
   かしないかの組合せによって、必要な熱処理パターンに
   関するデータを形成したことを特徴とする熱処理パター
   ン形成方法。
2. 【請求項２】 複数の熱処理手段を具備する熱処理装置
   への搬送前に、被熱処理部材を入れるバスケットに該熱
   処理装置でおこなわれるべき熱処理パターンに関するデ
   ータを形成する、熱処理パターン形成装置であって、 この熱処理パターン形成装置が、複数の列設された取着
   部にそれぞれデータ形成部材を取着するかしないかの組
   合せによって熱処理パターンを形成しようとするバスケ
   ットを載置するバスケット載置台と、この載置台に対面
   して設けられるとともに該載置台に対して相対的に取着
   部の列設方向に移動可能で該載置台上の上記バスケット
   のデータ形成部材を各取着部に取着するデータ形成部材
   取着装置から、構成されていることを特徴とする熱処理
   パターン形成装置。
3. 【請求項３】 熱処理装置において所定の熱処理パター
   ンに基づいて熱処理する際に、熱処理される被熱処理部
   材を収容するための熱処理パターン形成用バスケットで
   あって、 上記バスケットが、被熱処理部材を入れるバスケット収
   容部と、この収容部を搬送時に支持する台部とから構成
   され、この台部に熱処理パターンを形成する雄ネジを螺
   着するための複数本の雌ネジが所定間隔で列設されてい
   ることを特徴とする熱処理パターン形成用バスケット。