本公開內(nèi)容涉及熱處理系統(tǒng)。
本申請基于2015年3月30日在日本申請的特愿2015-67959號主張優(yōu)先權(quán),在此引用其內(nèi)容。
背景技術(shù):
在下述專利文獻(xiàn)1中,公開了具備中間輸送室、加熱室與冷卻室的多室型熱處理裝置。該多室型熱處理裝置,經(jīng)由中間輸送室將在加熱室中被加熱處理的被處理物(金屬零件)輸送至冷卻室進(jìn)行冷卻處理。在該多室型熱處理裝置中,考慮到加熱處理所需時間比冷卻處理所需時間短,采用相對于1個冷卻室具備3個加熱室的構(gòu)成。即,在該多室型熱處理裝置中,通過使加熱室的數(shù)量比冷卻室的數(shù)量多,使冷卻室的運轉(zhuǎn)效率上升并實現(xiàn)整體的熱處理效率的提高。
另外,在熱處理裝置中,除了上述的多室型熱處理裝置之外,還有在1個處理室中進(jìn)行加熱處理與冷卻處理的單室型熱處理裝置、1個加熱室與1個冷卻室鄰接配置的二室型熱處理裝置、多個加熱室與冷卻室成一列地配置的連續(xù)型熱處理裝置、或者在加熱室與冷卻室之間具備專用的輸送裝置的輸送裝置單體型熱處理裝置等。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本國特開2014-051695號公報
技術(shù)實現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的技術(shù)問題
但是,眾所周知在金屬零件的熱處理中,溫度履歷的管理極為重要。在實際的溫度履歷與預(yù)先計劃的溫度履歷不同的情況下,不能在被處理物上附加想實現(xiàn)的功能。例如雖然存在作為1種熱處理的滲碳處理,但是在該滲碳處理中使碳在加熱狀態(tài)下滲入(滲碳)至鋼材的表面后,通過急速冷卻進(jìn)行淬火處理。若該急速冷卻中的溫度履歷與預(yù)先計劃的溫度履歷不同,則無法對被處理物(鋼材)賦予期望的強度。
但是,在上述的多室型熱處理裝置中,在將被處理物從加熱室輸送至冷卻室時,被處理物會通過中間輸送室。因此,難以管理在冷卻室中冷卻被處理物時的溫度履歷,無法實現(xiàn)溫度履歷的高精度管理。
本公開內(nèi)容鑒于上述問題而提出,目的在于在被處理物的熱處理中,比以往高精度地管理冷卻處理被處理物時的溫度履歷。
用于解決上述技術(shù)問題的手段
為了實現(xiàn)上述目的,本公開內(nèi)容的第一方案的熱處理系統(tǒng),具備:加熱室,對被處理物進(jìn)行加熱處理;輸送裝置,將被處理物搬入至加熱室,并且將被處理物從加熱室搬出,并且在無氧氣氛下輸送被處理物,輸送裝置具備對被處理物進(jìn)行冷卻處理的冷卻裝置。
發(fā)明效果
根據(jù)本公開內(nèi)容,因為輸送裝置具備對被處理物進(jìn)行冷卻處理的冷卻裝置,所以能夠比以往高精度地管理冷卻處理被處理物時的溫度履歷。
附圖說明
圖1是示出本公開內(nèi)容的一實施方式的熱處理系統(tǒng)的要部構(gòu)成的示意圖。
圖2是示出本公開內(nèi)容的一實施方式的冷卻輸送裝置的概略構(gòu)成的側(cè)視圖。
圖3是沿著圖2的iii-iii線的剖視圖。
圖4是示出本公開內(nèi)容的一實施方式的冷卻輸送裝置與滲碳爐的連接部分的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖5是示出本公開內(nèi)容的一實施方式的滲碳爐的概略構(gòu)成的立體圖。
圖6是示出本公開內(nèi)容的一實施方式中的冷卻輸送裝置的動作的流程圖。
圖7是示出本公開內(nèi)容的一實施方式中的熱處理工序的溫度履歷以及壓力履歷的第1圖表。
圖8是示出本公開內(nèi)容的一實施方式中的熱處理工序的溫度履歷以及壓力履歷的第2圖表。
圖9是示出本公開內(nèi)容的其他實施方式的熱處理系統(tǒng)的要部構(gòu)成的示意圖。
具體實施方式
以下,參照附圖對本公開內(nèi)容的一實施方式進(jìn)行說明。
本實施方式的熱處理系統(tǒng),是通過多個裝置的聯(lián)動對被處理物x(工件)實施規(guī)定的熱處理的設(shè)備。被處理物x是由金屬材料構(gòu)成的各種的零件(金屬零件),在被容納在規(guī)定的輸送容器的狀態(tài)下在裝置間移動。熱處理系統(tǒng)對這樣的被處理物x進(jìn)行作為對金屬零件的熱處理來說公知的滲碳處理。
如圖1所示,該熱處理系統(tǒng)具備:5個輥式輸送機1a~1e、前清洗機2、一對轉(zhuǎn)臺3a、3b、一對交接裝置4a、4b、冷卻輸送裝置5、二對輸送導(dǎo)軌6a、6b、多個(6個)滲碳爐7a~7f(加熱室)、氣體冷卻爐8(氣體冷卻室)、移送裝置9、后清洗機10,此外具備連續(xù)式回火爐11。
5個輥式輸送機1a~1e是在上述各裝置間輸送被處理物x的輸送裝置。5個輥式輸送機1a~1e之中,輥式輸送機1a將從工件搬入裝置(圖示省略)供給的被處理物x輸送至前清洗機2。輥式輸送機1b將從前清洗機2供給的被處理物x輸送至轉(zhuǎn)臺3a。輥式輸送機1c將從轉(zhuǎn)臺3b供給的被處理物x輸送至移送裝置9。
輥式輸送機1d將從移送裝置9供給的被處理物x輸送至后清洗機10。以穿過連續(xù)式回火爐11內(nèi)的狀態(tài)設(shè)置輥式輸送機1e,使從后清洗機10供給的被處理物x通過連續(xù)式回火爐11內(nèi),被輸送至工件搬出裝置(圖示省略)。
前清洗機2是在真空氣氛下對熱處理前的被處理物x進(jìn)行脫脂清洗(前脫脂清洗)的清洗裝置。作為該前清洗機2,能夠采用例如日本國特開2014-166637號公報所述的節(jié)能型真空清洗機。轉(zhuǎn)臺3a具備載置有被處理物x的工件臺與驅(qū)動該工件臺旋轉(zhuǎn)的電動機等,變更從輥式輸送機1b供給的被處理物x的輸送方向,并供給至交接裝置4a。本實施方式的轉(zhuǎn)臺3a,如圖所示地將被處理物x的輸送方向變更90度的角度并供給至交接裝置4a。
交接裝置4a將從轉(zhuǎn)臺3a供給的被處理物x交接至冷卻輸送裝置5。冷卻輸送裝置5是在輸送導(dǎo)軌6a上的移動的、具有油冷卻功能的輸送裝置。該冷卻輸送裝置5是將從交接裝置4a供給的被處理物x輸送至6個滲碳爐7a~7f中的任一個,并且對從滲碳爐7a~7f接收的被處理物x實施油冷卻處理,并輸送至交接裝置4b或氣體冷卻爐8。
在本實施方式的情況下,沿著配置為一列的滲碳爐7a~7f以及氣體冷卻爐8設(shè)置一對輸送導(dǎo)軌6a。冷卻輸送裝置5,通過在該輸送導(dǎo)軌6a上移動,將被處理物x輸送至交接裝置4b、滲碳爐7a~7f或者氣體冷卻爐8。
圖2以及圖3示出該冷卻輸送裝置5的例子。冷卻輸送裝置5構(gòu)成為在真空泵所具備的規(guī)定形狀的真空腔5a內(nèi)裝入油冷卻裝置5b,通過移動機構(gòu)5c能夠在輸送導(dǎo)軌6a上行進(jìn)。油冷卻裝置5b具備例如儲存有規(guī)定的冷卻油的油槽與使被處理物x上下移動的升降機構(gòu),使用升降機構(gòu),使從滲碳爐7a~7f移載的被處理物x下降,并浸漬在油槽的冷卻油中,在規(guī)定的冷卻期間后使被處理物x上升,由此對被處理物x進(jìn)行油冷卻,使其成為期望的溫度履歷。
此外,冷卻輸送裝置5除了油冷卻裝置5b以外,還具備氣體冷卻裝置5d。該氣體冷卻裝置5d將真空腔5a內(nèi)設(shè)為惰性氣體氣氛(例如氮氣氣氛),使用風(fēng)扇等使惰性氣體對流,由此冷卻(對流冷卻)被處理物x。
進(jìn)而,冷卻輸送裝置5具備在滲碳爐7a~7f或者氣體冷卻爐8之間移載被處理物x的移載機構(gòu)(圖示省略)。該移載機構(gòu)經(jīng)由設(shè)置于冷卻輸送裝置5的門5e,將被容納在冷卻輸送裝置5內(nèi)的被處理物x移載至滲碳爐7a~7f或氣體冷卻爐8,并且將滲碳爐7a~7f或者氣體冷卻爐8內(nèi)的被處理物x移載至冷卻輸送裝置5內(nèi)。另外,上述真空泵使真空腔5a內(nèi)為真空氣氛。
如上所述,本實施方式的冷卻輸送裝置5,具備用于在惰性氣體氣氛或者真空氣氛下輸送被處理物x并且冷卻處理被處理物x的固有的設(shè)備(真空腔5a、氣體冷卻裝置5d等)。其結(jié)果是,根據(jù)本實施方式的冷卻輸送裝置5,將輸送中的被處理物x放置在無氧氣氛下,能夠防止被處理物x的氧化。這是在對被處理物x實施所謂的光澤處理等的處理的情況等中,獲得表面上沒有形成著色等不良的被處理物x時重要的因素。另外,本公開內(nèi)容中的“無氧氣氛下”是指,不僅包括氮氣氣氛中、惰性氣體氣氛中、真空氣氛中等的沒有氧的情況,還包括與被處理物暴露在大氣中的狀態(tài)相比,缺少氧而不氧化的狀態(tài)。上述“無氧氣氛下”的氧濃度是通常0.1體積%以下(例如0~0.1體積%)。
此外,移動機構(gòu)5c由配置在輸送導(dǎo)軌6a上的驅(qū)動輪以及對驅(qū)動輪進(jìn)行驅(qū)動以使其旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動機構(gòu)等構(gòu)成。
此外,從運用上的理由來看,優(yōu)選是使冷卻輸送裝置5的底板盡可能地低。因此,在本實施方式的冷卻輸送裝置5中,將用于對冷卻輸送裝置5的底板部進(jìn)行加強的肋5f、5g、5h設(shè)置在冷卻輸送裝置5的內(nèi)部側(cè)。具體而言,將肋5f~5h突出地設(shè)置在上述底板部上。由此,在防止肋5f~5h與導(dǎo)軌6a等的干涉的同時,使上述底板部與導(dǎo)軌6a間的距離減少,實現(xiàn)冷卻輸送裝置5的低底板化。
另一方面,在將肋5f~5h設(shè)置在冷卻輸送裝置5的內(nèi)部側(cè)的情況下,擔(dān)心在上述底板部上突出的肋5f~5h與例如油冷卻裝置5b等的一部分(用于對油槽內(nèi)的冷卻油進(jìn)行冷卻、攪拌的裝置等)發(fā)生干涉。因此,在本實施方式的冷卻輸送裝置5中,例如如圖3所示,將肋5f~5h設(shè)置在不干涉設(shè)置于冷卻輸送裝置5的底部的油冷卻裝置5b等的設(shè)備的位置,由此防止這些設(shè)備與肋5f~5h的干涉,并防止由于干涉導(dǎo)致的冷卻輸送裝置5的整體高度的增加。具體而言,將肋5f~5h配置在上下方向上不與上述設(shè)備重合、并且前后方向以及/或者左右方向不與上述設(shè)備重合的位置,由此防止特別是上述設(shè)備與肋5f~5h在上下方向上的干涉。
此外,在冷卻輸送裝置5與滲碳爐7a~7f以及氣體冷卻爐8之間移載被處理物x時,為了盡可能地抑制由移載引起的被處理物x周圍的溫度變化或由與外部空氣的接觸引起的被處理物x的氧化等,優(yōu)選是在使冷卻輸送裝置5與滲碳爐7a~7f或者氣體冷卻爐8緊貼的狀態(tài)下,對被處理物x進(jìn)行移載。作為相應(yīng)的結(jié)構(gòu)來說,本實施方式的冷卻輸送裝置5和滲碳爐7a~7f以及氣體冷卻爐8,具備例如圖4所示的結(jié)構(gòu)。
圖4是示出冷卻輸送裝置5與滲碳爐7a~7f的連接部分的結(jié)構(gòu)的剖視圖。在冷卻輸送裝置5的、朝向滲碳爐7a~7f一側(cè)(即形成有門5e的一側(cè)的)外壁5i上,安裝有包圍門5e的周圍的框狀的蓋體5j。蓋體5j朝向滲碳爐7a~7f一側(cè)突出后,向內(nèi)側(cè)彎曲,并且形成與外壁5i平行的面,進(jìn)而朝向滲碳爐7a~7f一側(cè)突出后,向外側(cè)彎曲。其結(jié)果是,在蓋體5j的前端,形成有與外壁5i平行的、朝向滲碳爐7a~7f一側(cè)的端面5k。
在端面5k上,以包圍門5e的周圍的方式配置有由撓性部件構(gòu)成的密封部5l。密封部5l具有筒狀的截面,通過在其內(nèi)部空間5m中供給例如空氣等的流體,朝向滲碳爐7a~7f一側(cè)均勻地膨脹。此外,密封部5l的材質(zhì)能夠使用例如氟樹脂或硅樹脂等的耐熱性樹脂、或者丁腈橡膠等。
另一方面,在滲碳爐7a~7f的、朝向冷卻輸送裝置5一側(cè)的外壁7a上,安裝有包圍滲碳爐7a~7f的門(后述)的周圍的框狀的蓋體7b。蓋體7b形成與外壁7a平行的端面7c后,朝向冷卻輸送裝置5一側(cè)彎曲,形成朝向冷卻輸送裝置5一側(cè)突出的保護(hù)板7d。此外,為了從冷卻輸送裝置5向滲碳爐7a~7f移載被處理物x而將冷卻輸送裝置5連接于滲碳爐7a~7f時,以端面7c與密封部5l的前端面對置、并且保護(hù)板7d從內(nèi)側(cè)覆蓋密封部5l的方式分別設(shè)定端面7c以及保護(hù)板7d的位置。另外,圖示雖然省略了,但是在氣體冷卻爐8的、朝向冷卻輸送裝置5一側(cè)的外壁,也安裝有與蓋體7b相同結(jié)構(gòu)的蓋體。
6個滲碳爐7a~7f是分別地對被處理物x實施加熱處理以及滲碳處理的加熱室。各滲碳爐7a~7f具備真空腔、真空泵、機械增壓泵、加熱裝置以及滲碳?xì)怏w供給裝置等,使用真空泵使容納有被處理物x的真空腔內(nèi)為規(guī)定的真空氣氛(真空度),并且使用加熱裝置使容納有被處理物x的真空腔內(nèi)為規(guī)定的高溫狀態(tài),在該狀態(tài)下,從滲碳?xì)怏w供給裝置將乙炔等的滲碳用氣體供給至真空腔內(nèi),由此將碳注入(滲碳)至被處理物x的表層。
此外,在本實施方式的滲碳爐7a~7f中,具有例如如圖5所示的結(jié)構(gòu),在滲碳爐7a~7f內(nèi)的、沿著被處理物x的搬入/搬出方向d的兩側(cè),豎直排列的多個加熱裝置7e。另外,圖5中的附圖標(biāo)記7f是用于與冷卻輸送裝置5之間搬入/搬出被處理物x的門。
此外,滲碳爐7a~7f不僅分別具備真空泵,而且具備機械增壓泵。機械增壓泵是輔助真空泵的輔助泵,使真空腔內(nèi)在一定程度的低氣壓化時的排氣速度增大。通過在6個滲碳爐7a~7f上分別地設(shè)置這樣的機械增壓泵,能夠使各滲碳爐7a~7f的真空腔內(nèi),與不具備機械增壓泵的情況相比高速地減壓至期望的真空度(例如500pa以下)。另外在使用乙炔作為滲碳用氣體的情況下,各滲碳爐7a~7f中的真空腔內(nèi)的真空度被設(shè)定為例如200~300pa。
氣體冷卻爐8是對被處理物x實施氣體冷卻處理的氣體冷卻室。該氣體冷卻爐8具備真空腔、真空泵、冷卻氣體供給裝置以及循環(huán)裝置等,使用真空泵使容納有被處理物x的真空腔內(nèi)為規(guī)定的真空氣氛,在該狀態(tài)下,將氮氣等的冷卻氣體從氣體供給裝置供給至真空腔內(nèi),并且使用循環(huán)裝置使冷卻氣體在真空腔內(nèi)循環(huán),由此以期望的溫度履歷冷卻被處理物x。
此處,如圖所示,6個滲碳爐7a~7f,以夾著氣體冷卻爐8的狀態(tài)排列為一列。即,3個滲碳爐7a~7c在相互鄰接的狀態(tài)排列為一列,此外剩下的3個滲碳爐7d~7f同樣地在相互鄰接的狀態(tài)下排列為一列,在滲碳爐7c與滲碳爐7d之間配置有氣體冷卻爐8。換而言之,在熱處理系統(tǒng)中,氣體冷卻爐8配置在6個滲碳爐7a~7f的中間位置。
交接裝置4b是將從冷卻輸送裝置5接收的被處理物x交接至轉(zhuǎn)臺3b的裝置。轉(zhuǎn)臺3b具備載置有被處理物x的工件臺與驅(qū)動工件臺旋轉(zhuǎn)的電動機等,變更由交接裝置4b供給的被處理物x的輸送方向,并將被處理物x供給至輥式輸送機1c。本實施方式的轉(zhuǎn)臺3b與上述的轉(zhuǎn)臺3a同樣地使被處理物x的輸送方向變更90度的角度,并將被處理物x供給至輥式輸送機1c。
移送裝置9是將由輥式輸送機1c供給的被處理物x移送至與輥式輸送機1c在相同方向上延伸的輥式輸送機1d的裝置。該移送裝置9通過沿著一對輸送導(dǎo)軌6b移動,將被處理物x從輥式輸送機1c移送至輥式輸送機1d。一對輸送導(dǎo)軌6b設(shè)置為在與上述一對輸送導(dǎo)軌6a正交的方向上延伸。即,移送裝置9在與冷卻輸送裝置5的移動方向正交的方向上移動。
此處,在熱處理系統(tǒng)中,布局設(shè)定為如圖所示地將滲碳爐7a~7f以及氣體冷卻爐8配置為一列,通過沿著這些滲碳爐7a~7f以及氣體冷卻爐8鋪設(shè)輸送導(dǎo)軌6a,以使冷卻輸送裝置5直線狀地移動。因像這樣的基本布局的影響,如圖所示,輸送導(dǎo)軌6a、滲碳爐7a~7f、氣體冷卻爐8以及冷卻輸送裝置5以外的裝置,在夾著輸送導(dǎo)軌6a的狀態(tài)下,在滲碳爐7a~7f以及氣體冷卻爐8的相反側(cè),沿著滲碳爐7a~7f以及氣體冷卻爐8的排列方向即與輸送導(dǎo)軌6a的延伸方向相同的方向,配置為2列。
后清洗機10是在真空氣氛下對熱處理后的被處理物x進(jìn)行脫脂清洗(后脫脂清洗)的裝置。即,該后清洗機10通過滲碳爐7a~7f以及冷卻輸送裝置5,或者通過滲碳爐7a~7f、冷卻輸送裝置5以及氣體冷卻爐8對滲碳處理后的被處理物x實施后脫脂清洗處理。另外,作為該后清洗機10,與上述的前清洗機2同樣地,能夠采用例如日本國特開2014-166637號公報所述的節(jié)能型真空清洗機。
連續(xù)式回火爐11是多個回火爐成一列地連續(xù)設(shè)置而成的裝置,對后脫脂清洗處理后的被處理物x實施回火處理。即,連續(xù)式回火爐11,對在滲碳爐7a~7f、氣體冷卻爐8以及冷卻輸送裝置5中被滲碳處理的被處理物x進(jìn)行再加熱,由此使被處理物x(金屬零件)的金屬組織穩(wěn)定化。
另外,雖然未圖示,但是構(gòu)成上述的熱處理系統(tǒng)的各裝置的動作,由規(guī)定的控制裝置綜合地控制。該控制裝置具備基于規(guī)定的控制程序而對各裝置進(jìn)行控制的軟件,實現(xiàn)對熱處理系統(tǒng)的統(tǒng)一運轉(zhuǎn)。
接著,也參照圖2~圖4,對由這樣地構(gòu)成的熱處理系統(tǒng)的動作詳細(xì)地進(jìn)行說明。
從外部被供給到該熱處理系統(tǒng)的被處理物x,最初通過輥式輸送機1a被輸送至前清洗機2,在前清洗機2中接受前脫脂清洗處理。而且,前脫脂清洗處理后的被處理物x,按照輥式輸送機1b→轉(zhuǎn)臺3a→交接裝置4a的順序被輸送,從而被供給至冷卻輸送裝置5。
被供給至冷卻輸送裝置5的前脫脂清洗處理后的被處理物x,通過冷卻輸送裝置5被輸送至待機中的滲碳爐、例如滲碳爐7a。即,冷卻輸送裝置5在輸送導(dǎo)軌6a上行進(jìn)到交接裝置4a并接收被處理物x,進(jìn)而行進(jìn)到滲碳爐7a將被處理物x收納在滲碳爐7a內(nèi)。
進(jìn)而,若冷卻滲碳爐7a內(nèi)對被處理物x的處理結(jié)束,則冷卻輸送裝置5從滲碳爐7a回收被處理物x,將其容納在自身的腔內(nèi)并實施冷卻處理,此外從滲碳爐7a移動至交接裝置4b,交接被處理物x。
此處,如圖4所示,在被處理物x在冷卻輸送裝置5與滲碳爐7a之間移載時,以滲碳爐7a的保護(hù)板7d插入至冷卻輸送裝置5的蓋體5j內(nèi)的方式,使冷卻輸送裝置5相對于滲碳爐7a相對移動。此外,與此同時,密封部5l的前端面與端面7c對置,并且密封部5l從內(nèi)側(cè)被保護(hù)板7d覆蓋。而且,在該狀態(tài)下,若將例如空氣等的流體供給至密封部5l的內(nèi)部空間5m,則密封部5l朝向滲碳爐7a~7f一側(cè)均勻地膨脹,其結(jié)果是,如圖4中的雙點劃線所示,密封部5i的前端面緊貼端面7c,能夠確保冷卻輸送裝置5與滲碳爐7a之間的氣密性。由此,抑制被處理物x周圍的溫度變化或因與外部空氣接觸導(dǎo)致的被處理物x的氧化等,并且能夠在冷卻輸送裝置5與滲碳爐7a之間進(jìn)行被處理物x的移載。
如果冷卻輸送裝置5與滲碳爐7a間的被處理物x的移載結(jié)束,則停止向內(nèi)部空間5m供給流體,使密封部5l收縮。之后,以被插入至蓋體5j內(nèi)的保護(hù)板7d從蓋體5j分離的方式使冷卻輸送裝置5相對于滲碳爐7a相對移動。由此,解除冷卻輸送裝置5與滲碳爐7a的連接。
在該情況下,通過使用耐熱性樹脂作為密封部5l的材質(zhì),即便在使密封部5l的前端面緊貼相對高溫的滲碳爐7a的端面7c的情況下,由熱引起的密封部5l的劣化變小。此外,因為密封部5l被安裝在相對低溫的冷卻輸送裝置5上,所以密封部5l難以受到熱的影響,密封部5l的經(jīng)時變化變小。此外,因為在連接冷卻輸送裝置5與滲碳爐7a時,保護(hù)板7d從內(nèi)側(cè)覆蓋密封部5l,所以密封部5l從內(nèi)側(cè)被保護(hù)板7d保護(hù),來自滲碳爐7a等的熱或油份等對密封部5l的影響降低。進(jìn)而,即便對置的端面5k、7c間的距離或上下左右中的相對位置中存在些許的偏離,只要密封部5l的前端面與端面7c抵接,就能夠確保冷卻輸送裝置5與滲碳爐7a之間的氣密性。因此,在連接冷卻輸送裝置5與滲碳爐7a~7f時,相對地降低兩者間的定位精度也可以。
被處理物x經(jīng)由交接裝置4b→轉(zhuǎn)臺3b→輥式輸送機1c→移送裝置9→輥式輸送機1d,被輸送至后清洗機10,接受后脫脂清洗處理。而且,被后清洗處理的被處理物x,在通過輥式輸送機1e被輸送時,在連續(xù)式回火爐11中被實施回火處理并被排出至外部。
以上雖然是熱處理系統(tǒng)的整體的動作,但是在這樣的熱處理系統(tǒng)的一連串動作之中,冷卻輸送裝置5以圖2所示的流程進(jìn)行動作。
即,冷卻輸送裝置5從上述控制裝置接收向滲碳爐7a輸送被處理物x的指令,通過使移動機構(gòu)工作,移動至交接裝置4a并接收被處理物x(步驟1)。而且,冷卻輸送裝置5通過使真空泵工作,使自身的腔內(nèi)成為規(guī)定的真空氣氛(步驟2),通過使移動機構(gòu)工作而移動至滲碳爐7a,此外通過使移載機構(gòu)工作將被處理物x從自身的腔內(nèi)移載至滲碳爐7a的腔內(nèi)(步驟3)。
若滲碳爐7a像這樣地容納被處理物x,則如圖3所示地,從時間t0開始進(jìn)行自身的腔內(nèi)的減壓,使腔內(nèi)成為規(guī)定的真空氣氛,在此基礎(chǔ)上,從時間t1開始對腔內(nèi)進(jìn)行加熱,在時間t2時加熱到期望的滲碳溫度t1。之后,雖然滲碳爐7a將滲碳溫度t1維持到時間t5,但是在其之間的時間t3~t4的期間(滲碳期間),將滲碳用氣體供給至腔內(nèi),由此對被處理物x實施滲碳處理。另外,在上述滲碳期間的前后的時間t2~t3的期間為均熱期間,時間t4~t5的期間為擴散期間。若擴散期間結(jié)束,則滲碳爐7a通過停止加熱裝置7e的工作,使?jié)B碳溫度t1比較緩慢地下降至溫度t2,在時間t6~t7中維持溫度t2。
滲碳爐7a在這樣的時間t0~t7的整個期間中,進(jìn)行被處理物x的加熱處理以及滲碳處理。若加熱處理以及滲碳處理結(jié)束,則被處理物x從滲碳爐7a移動至冷卻輸送裝置5,并接受急速冷卻處理。即,若從上述控制裝置接收從滲碳爐7a回收被處理物x的指令,則冷卻輸送裝置5使真空泵工作,使自身的腔內(nèi)為規(guī)定的真空氣氛(步驟s4),進(jìn)而通過使移動機構(gòu)工作,移動至滲碳爐7a接收被處理物x(步驟s5)。
而且,冷卻輸送裝置5通過使油冷卻裝置5b工作,急速冷卻被處理物x(步驟s6)。即,冷卻輸送室裝置5,使升降機構(gòu)工作,使得使用移載機構(gòu)從滲碳爐7a接收的被處理物x迅速地浸漬在油槽內(nèi)的冷卻油中,由此急速冷卻被處理物x。圖3中的時間t7~t8的期間是通過冷卻輸送裝置5進(jìn)行的急速冷卻期間。
此處,在對被處理物x實施滲碳處理時的溫度履歷,除了如圖3所示地,還如圖4所示,存在從滲碳溫度t1比較緩慢地冷卻至t3后,加熱到溫度t2的情況。在這樣的溫度履歷下,對被處理物x實施滲碳處理的情況下,在時間t4~t5中的擴散期間結(jié)束的階段,使被處理物x從滲碳爐7a移動至冷卻輸送裝置5,在時間t5~t9中的期間(前氣體冷卻期間)中,使冷卻輸送裝置5的氣體冷卻裝置5d工作,比較緩慢地冷卻被處理物x,之后使被處理物x從冷卻輸送裝置5移動至氣體冷卻爐8,在時間t9~t10的整個期間(后氣體冷卻期間)進(jìn)一步進(jìn)行氣體冷卻。
此處,冷卻輸送裝置5在一對交接裝置4a、4b、6個滲碳爐7a~7f以及氣體冷卻爐8間進(jìn)行被處理物x的輸送作業(yè)。因此,冷卻輸送裝置5將從交接裝置4交接的被處理物x輸送至滲碳爐7a后,存在進(jìn)行將被處理物x輸送至其他的滲碳爐7b~7f或氣體冷卻爐8等作業(yè)的情況。
因此,在考慮熱處理系統(tǒng)整體的運轉(zhuǎn)效率的情況下,優(yōu)選是使冷卻輸送裝置5的占用時間(冷卻輸送裝置5的內(nèi)部由被處理物x占有的時間)較長。因此在該熱處理系統(tǒng)中,不在冷卻輸送裝置5中進(jìn)行上述后氣體冷卻期間,而是在氣體冷卻爐8中進(jìn)行,由此實現(xiàn)對冷卻輸送裝置5的占用時間的縮短。
若氣體冷卻爐8中的后氣體冷卻期間結(jié)束,則被處理物x通過冷卻輸送裝置5從氣體冷卻爐8被輸送并容納至待機中的滲碳爐、例如滲碳爐7c。而且,被處理物x在滲碳爐7c中,在整個時間t10~t12被再加熱,若再加熱期間結(jié)束,則被處理物x被冷卻輸送裝置5急速冷卻。即,冷卻輸送裝置5在時間t12~t13中對被處理物x進(jìn)行急速冷卻處理。在該情況下,每次在滲碳爐7a~7f以及氣體冷卻爐8間輸送被處理物x時,當(dāng)然能夠確保使用如上所述的密封部5l的冷卻輸送裝置5與滲碳爐7a~7f以及氣體冷卻爐8之間的氣密性。
根據(jù)這樣的本實施方式,冷卻輸送裝置5具備油冷卻裝置5b,因此,使在滲碳爐7a內(nèi)被加熱處理并且滲碳處理的被處理物x從滲碳爐7a移動至冷卻輸送裝置5的油冷卻裝置5b,能夠在油冷卻裝置5b內(nèi)迅速地冷卻。因此,能夠比以往高精度地管理急速冷卻處理被處理物x時的溫度履歷。
此外,根據(jù)本實施方式,冷卻輸送裝置5具備氣體冷卻裝置5d,因此,將在滲碳爐7a內(nèi)被加熱處理并且滲碳處理的、滲碳溫度t1的被處理物x比較緩慢地冷卻到溫度t3后再加熱的情況下,能夠在冷卻輸送裝置5中進(jìn)行從滲碳溫度t1到溫度t3的冷卻。因此,能夠高精度地管理這樣的冷卻中的溫度履歷。
進(jìn)而,根據(jù)本實施方式,相對于6個滲碳爐7a~7f設(shè)置有單一的氣體冷卻爐8。這樣的滲碳爐7a~7f的個數(shù)與氣體冷卻爐8的個數(shù)的比例,是考慮到滲碳爐7a~7f中的處理時間比氣體冷卻爐8中的處理時間長很多。此外,在本實施方式中采用一列地配置這樣的6個滲碳爐7a~7f以及單一的氣體冷卻爐8的布局,氣體冷卻爐8位于6個滲碳爐7a~7f的中間,因此在滲碳爐7a~7f與氣體冷卻爐8間輸送被處理物x時,冷卻輸送裝置5的移動距離變短。因此,能夠高效地進(jìn)行冷卻輸送裝置5對被處理物x的輸送作業(yè)。
此外,如圖5所示,根據(jù)本實施方式,沿著滲碳爐7a~7f內(nèi)的、被處理物x的搬入/搬出方向d的兩側(cè),豎直排列有多個加熱裝置7e。因此,在加熱裝置7e的更換等時,能夠從滲碳爐7a~7f向上方除去加熱裝置7e/從上方將加熱裝置7e插入至滲碳爐7a~7f,無需將用于加熱裝置7e更換的空間設(shè)置在滲碳爐7a~7f的側(cè)方。因此,能夠縮短鄰接的滲碳爐7a~7f間的距離,從而能夠縮短配置為一列的滲碳爐7a~7f的整個長度(圖1中的f)。其結(jié)果是在滲碳爐7a~7f之間輸送被處理物x時,冷卻輸送裝置5的移動距離變短,并且能夠使包含滲碳爐7a~7f的熱處理系統(tǒng)小型化。
另外,本公開內(nèi)容并不限于上述實施方式,例如能夠考慮以下這樣的變形例。
(1)在上述實施方式中,雖然就對被處理物x進(jìn)行滲碳處理的情況進(jìn)行了說明,但是本公開內(nèi)容并不限定于此。本公開內(nèi)容也能夠應(yīng)用于滲碳處理以外的熱處理,例如淬火處理或氮化處理等。即,本公開內(nèi)容的加熱室并不限定于滲碳爐7a~7f(滲碳室)。
(2)在上述實施方式中,雖然通過設(shè)置空氣冷卻爐8,使后氣體冷卻期間在空氣冷卻爐8中進(jìn)行,但是本公開內(nèi)容并不限定于此。也可以使后氣體冷卻期間在冷卻輸送裝置5中進(jìn)行。此外,在無需再加熱被處理物x的情況下,也可以去除氣體冷卻爐8。
(3)在上述實施方式中,雖然設(shè)置了多個(6個)滲碳爐7a~7f,但是本公開內(nèi)容并不限定于此。滲碳爐7a~7f的個數(shù),除了6個以外,也可以是例如1個。此外,6個滲碳爐7a~7f并不限定于被配置為一列。也可以是,例如可以將滲碳爐7a~7f配置為2列,在這些配置為2列的滲碳爐7a~7f之間設(shè)置一對輸送導(dǎo)軌6a,由此冷卻輸送裝置5沿著配置為2列的滲碳爐7a~7f移動。另外,在這種情況下,在冷卻輸送裝置5移動方向的一端側(cè)設(shè)置交接裝置4a,在另一端側(cè)設(shè)置交接裝置4b。
(4)在上述實施方式中,每次在滲碳爐7a~7f以及氣體冷卻爐8之間輸送被處理物x時,雖然能夠確保使用密封部5l的冷卻輸送裝置5與滲碳爐7a~7f以及氣體冷卻爐8之間的氣密性,但是在無需該操作的情況下,能夠省略上述操作或者用于上述操作的設(shè)備(參照圖4)。
此外,存在例如通過2種以上的冷卻油進(jìn)行冷卻的情況等、在同一熱處理系統(tǒng)中使用多個冷卻輸送裝置5的情況。在這樣的情況下,如圖1所示,在輸送導(dǎo)軌6a的兩端,設(shè)置冷卻輸送裝置5的退避用的空間s,在使用中的冷卻輸送裝置5位于輸送導(dǎo)軌6a上的情況下,使未使用的冷卻輸送裝置5退避在該空間s中,由此能夠在同一熱處理系統(tǒng)中無障礙地使用多個冷卻輸送裝置5。此外,也能夠?qū)⒃摽臻gs作為未使用的冷卻輸送裝置5的維護(hù)(冷卻油的更換、冷卻等)的空間來使用。
此外,也可以是,例如如圖9所示,使輸送導(dǎo)軌6a形成為包含多個直線部分的環(huán)狀,在該環(huán)的內(nèi)側(cè),沿著上述直線部分,分別地設(shè)置由圖1所示的滲碳爐7a~7f與氣體冷卻爐8構(gòu)成的列l(wèi)。在這種情況下,將與列l(wèi)的個數(shù)對應(yīng)的多個冷卻輸送裝置5配置在輸送導(dǎo)軌6a上,從這些多個冷卻輸送裝置5之中,選擇性地使用與條件對應(yīng)的冷卻輸送裝置5,在各個列l(wèi)中的滲碳爐7a~7f與氣體冷卻爐8之間進(jìn)行被處理物x的熱處理。此外,也能夠在輸送導(dǎo)軌6a上設(shè)置上述的空間s、或者將輸送導(dǎo)軌6a的一部分(圖9中附圖標(biāo)記m示出的部分)用于如上所述的冷卻輸送裝置5的維護(hù)。在圖9的情況下,設(shè)置了3列由滲碳爐7a~7f與氣體冷卻爐8構(gòu)成的列l(wèi),在輸送導(dǎo)軌6a上配置了4臺冷卻輸送裝置5,將3臺冷卻輸送裝置5用于被處理物x的熱處理,并且1臺冷卻輸送裝置5用于維護(hù)。
此外,在圖9的例子中,在上述環(huán)的外側(cè)適當(dāng)?shù)卦O(shè)置有輥式輸送機1a~1e、前清洗機2、轉(zhuǎn)臺3a、3b、交接裝置4a、4b、移送裝置9、后清洗機10以及連續(xù)式回火爐11等。另一方面,也可以是,在圖9的例子中,在上述環(huán)的外側(cè),沿著上述直線部分分別設(shè)置由滲碳爐7a~7f與氣體冷卻爐8構(gòu)成的列l(wèi),在上述環(huán)的內(nèi)側(cè)設(shè)置輥式輸送機1a~1e、前清洗機2、轉(zhuǎn)臺3a、3b、交接裝置4a、4b、移送裝置9、后清洗機10以及連續(xù)式回火爐11等。
工業(yè)實用性
在被處理物的熱處理中,能夠比以往高精度地管理冷卻處理被處理物時的溫度履歷。
附圖標(biāo)記說明
1a~1e輥式輸送機
2前清洗機
3a、3b轉(zhuǎn)臺
4a、4b交接裝置
5冷卻輸送裝置
5b油冷卻裝置
5d氣體冷卻裝置
6a、6b輸送導(dǎo)軌
7a~7f滲碳爐(加熱室)
8氣體冷卻爐(氣體冷卻室)
9移送裝置
10后清洗機
11連續(xù)式回火爐