(57)【要約】【課題】熱処理装置において、装置サイズの大型化を招くことなく、焼入れ後のワークの品質を向上させる。【解決手段】熱処理装置は、加熱炉１と、当該加熱炉１の下方に設けられた焼入槽２と、加熱炉１と焼入槽２との間でワークを昇降させるための昇降装置３と、を備える。昇降装置３は、ワークを吊下げ支持するための複数の索条部材３１と、複数の索条部材３１をそれぞれ個別に駆動する複数の駆動部３３と、を有する。【選択図】図１
2020045533.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱炉と、
前記加熱炉の下方に設けられた焼入槽と、
前記加熱炉と前記焼入槽との間でワークを昇降させるための昇降装置と、
を備え、
前記昇降装置は、
前記ワークを吊下げ支持するための複数の索条部材と、
前記複数の索条部材をそれぞれ個別に駆動する複数の駆動部と、
を有する、熱処理装置。
【請求項２】
前記昇降装置は、
前記索条部材ごとに、これに対応する前記駆動部の駆動によって生じる当該索条部材の長手方向についての変位を検出する検出部と、
前記検出部による検出結果に基づいて前記複数の駆動部を制御する制御部と、
を更に有し、
前記制御部は、前記複数の索条部材について前記検出部がそれぞれ検出した前記変位から得られる当該変位間の関係に基づいて、前記ワークの傾きを検出する、請求項１に記載の熱処理装置。
【請求項３】
前記制御部は、検出した前記ワークの傾きに基づいて前記複数の駆動部を制御することにより、前記ワークの傾きを補正する、請求項２に記載の熱処理装置。
【請求項４】
前記加熱炉の天部には、前記複数の索条部材をそれぞれ個別に貫通させる複数の貫通孔が設けられており、
前記昇降装置は、前記加熱炉内から前記複数の貫通孔にそれぞれ個別に挿通可能な複数のロッドを更に有し、当該複数のロッドは、前記複数の索条部材にそれぞれ連結され、
前記ワークは、前記複数のロッドを介して支持される、請求項２又は３に記載の熱処理装置。
【請求項５】
前記検出部は、前記複数のロッドのそれぞれの位置を検出することにより、当該複数のロッドに連結された前記複数の索条部材のそれぞれの前記変位を検出する、請求項４に記載の熱処理装置。
【請求項６】
前記複数の貫通孔の各々には、対応する前記ロッドの挿通時において当該ロッドの周囲をシールするシール板が設けられており、
前記シール板には、前記ロッドを通す開口と、当該開口から放射状に延びた切込みと、が設けられている、請求項４又は５に記載の熱処理装置。
【請求項７】
前記昇降装置には、前記複数の索条部材の各々に対応させて、前記貫通孔と前記駆動部との間で前記索条部材が通る経路が設定されており、
前記経路の長さが、前記ワークを前記焼入槽に浸漬させたときの当該ワークから前記貫通孔までの距離より大きい、請求項４〜６の何れかに記載の熱処理装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記ワークの降下時に、前記複数の駆動部を制御することにより、それぞれに対応する前記索条部材の繰出し速度を調整することが可能であり、前記ワーク又は当該ワークを収納したケージが焼入槽内の冷却液の液面に達する直前に前記繰出し速度を下げ、前記液面に達した後、前記繰出し速度を上げる、請求項２〜７の何れかに記載の熱処理装置。
【請求項９】
前記昇降装置は、前記ワークを保持することが可能なハンガー部を更に有し、
前記ワークは、前記ハンガー部を介して前記複数の索条部材で吊下げ支持される、請求項１〜８の何れかに記載の熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱処理装置において加熱炉と焼入槽との間でワークを搬送する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、熱処理装置の１つである焼入装置では、加熱炉で加熱したワークを、ガイドレール等を用いて焼入槽の上方位置まで搬送し、その位置からワークを降下させて焼入槽内の冷却液に浸漬させていた（例えば、特許文献１参照）。即ち、従来の焼入装置では、焼入槽の上方位置までワークを搬送する工程と、その位置からワークを降下させる工程と、を実行する必要があった。このため、加熱が完了してから冷却を実行するまでに時間を要し、それが、焼入れ後のワークの品質を低下させる原因の１つになっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭５７−２０５２６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、焼入装置において、加熱炉の下方に焼入槽を設け、ワークを載せた載置台を加熱炉と焼入槽との間で昇降させることが考えられている。即ち、ワークを載置台で下から支えることにより、ワークを、加熱炉内で加熱した後、載置台（又はその一部）と一緒に焼入槽内の冷却液に浸漬させて冷却することが考えられている。
【０００５】
しかし、上記焼入装置には次の問題があることを、本発明者らは見出した。即ち、載置台（又はその一部）が焼入槽内の冷却液に漬けられるため、載置台には大量の冷却液が付着する。このため、次の工程で載置台が加熱炉内に搬送されたとき、載置台に付着した大量の冷却液が加熱炉内に持ち込まれ、当該冷却液が、加熱炉内の雰囲気に悪影響を与える虞がある。
【０００６】
又、載置台の昇降には、加熱炉の外側で載置台を索条部材で吊り下げて昇降させる装置や、載置台を下から持ち上げるシリンダ等、大型の昇降装置が必要である。例えば、載置台をシリンダで昇降させる場合、シリンダを地中に埋設しなければならず、大規模な設置作業が強いられる。又、焼入槽内に載置台が配されているため、交換などのメンテナンスが困難である。更には、一括して処理する量を増やそうとした場合、載置台を大型化させる必要があり、その結果として焼入装置が大型になる。
【０００７】
そこで本発明の目的は、熱処理装置において、装置サイズの大型化を招くことなく、焼入れ後のワークの品質を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る熱処理装置は、加熱炉と、当該加熱炉の下方に設けられた焼入槽と、加熱炉と焼入槽との間でワークを昇降させるための昇降装置と、を備える。昇降装置は、ワークを吊下げ支持するための複数の索条部材と、複数の索条部材をそれぞれ個別に駆動する複数の駆動部と、を有する。
【０００９】
上記熱処理装置によれば、索条部材でワークを吊り下げるといった簡易な構成でワークを昇降させることができる。又、ワークを降下させて焼入槽内の冷却液に浸漬させるとき、ワークや当該ワークを収納するケージ以外の部分をできるだけ冷却液に浸漬させずに、ワーク全体を冷却液に浸漬させることができる。これにより、ワークやケージ以外の部分に付着する冷却液の量が少なくなり、従って、加熱炉内に持ち込まれる冷却液の量が少なくなる。よって、冷却液が原因となって加熱炉内の雰囲気が受ける悪影響を軽減することができる。
【００１０】
又、上記熱処理装置によれば、複数の索条部材のそれぞれの駆動（巻取り及び繰出しを含む）を個別に実行することができる。よって、ワークのバランス等を考慮して、当該ワークの傾き、搬送速度、及び位置等を微調整することができる。又、ワークの搬送（巻取り及び繰出しを含む）に索条部材を用いることにより、チェーン等を用いて搬送を行う場合に比べて、搬送速度の高速化が可能である。よって、加熱炉から焼入槽までワークを移動させる時間（降下時間）を短縮することができる。
【００１１】
上記熱処理装置において、検出部と、制御部と、を更に有していてもよい。ここで、検出部は、索条部材ごとに、これに対応する駆動部の駆動によって生じる当該索条部材の長手方向についての変位を検出する。制御部は、検出部による検出結果に基づいて複数の駆動部を制御する。具体的には、制御部は、複数の索条部材について検出部がそれぞれ検出した変位から得られる当該変位間の関係に基づいて、ワークの傾きを検出する。より具体的には、制御部は、検出したワークの傾きに基づいて複数の駆動部を制御することにより、ワークの傾きを補正する。この構成によれば、何らかの影響（例えば、加熱炉からの熱的な影響）で索条部材のそれぞれの長さに差が生じてワークに傾きが発生した場合でも、降下開始前にその傾きを補正することができる。
【００１２】
上記熱処理装置において、加熱炉の天部には、複数の索条部材をそれぞれ個別に貫通させる複数の貫通孔が設けられており、昇降装置は、加熱炉内から複数の貫通孔にそれぞれ個別に挿通可能な複数のロッドを更に有し、当該複数のロッドは、複数の索条部材にそれぞれ連結され、ワークは、複数のロッドを介して支持されてもよい。この構成において、ワークが加熱炉内の所定位置に配されたとき、複数の貫通孔のそれぞれにロッドが挿入されることが好ましい。これにより、各貫通孔内のスペースの大半を、対応するロッドで塞ぐことができる。よって、貫通孔を設けたことによって生じ得る加熱への悪影響（例えば、加熱炉内の雰囲気の乱れ等であって、貫通孔からの放熱や貫通孔からの外気の流入等が原因となって生じるもの）を抑制することができる。
【００１３】
又、この様な構成においては、検出部は、複数のロッドのそれぞれの位置を検出することにより、当該複数のロッドに連結された複数の索条部材のそれぞれの変位を検出することができる。
【００１４】
上記熱処理装置において、複数の貫通孔の各々には、対応するロッドの挿通時において当該ロッドの周囲をシールするシール板が設けられており、シール板には、ロッドを通す開口と、当該開口から放射状に延びた切込みと、が設けられていてもよい。この構成によれば、シール板により、貫通孔を設けたことによって生じ得る加熱への悪影響を防止することができる。又、切込みの存在により、ロッドが僅かにずれてシール板の開口に挿入された場合でも、その挿入が許容される。即ち、シール板において開口の周縁部が撓むことにより、その表面でロッドを滑らせて、当該ロッドを、開口への挿入が可能となる所定位置へ移動させることができる。
【００１５】
上記熱処理装置において、昇降装置には、複数の索条部材の各々に対応させて、貫通孔と駆動部との間で索条部材が通る経路が設定されていてもよい。当該経路の長さは、ワークを焼入槽に浸漬させたときの当該ワークから貫通孔までの距離より大きいことが好ましい。この構成によれば、各索条部材の巻取り時において、ワークを上限位置（加熱炉内の位置）まで上昇させた場合でも、当該索条部材のうちの加熱炉内を通る部分（即ち、ワークの焼入れ時に加熱炉で加熱される可能性のある部分）が駆動部に巻き付くことがない。よって、駆動部に過剰な負荷がかかることを防止することができる。
【００１６】
上記熱処理装置において、制御部は、ワークの降下時に、複数の駆動部を制御することにより、それぞれに対応する索条部材の繰出し速度を調整することが可能であってもよい。この構成において、制御部は、ワーク又は当該ワークを収納したケージが焼入槽内の冷却液の液面に達する直前に繰出し速度を下げ、当該液面に達した後、繰出し速度を上げることが好ましい。この構成によれば、ワーク又はケージを、低速で焼入槽内の冷却液に進入させることができる。よって、焼入槽内の冷却液へのワーク又はケージの進入時における当該冷却液の飛散を抑制することができる。又、ワーク又はケージが冷却液の液面に達した後、ワークを加速させることにより、降下時間の更なる短縮化を図ることができる。
【００１７】
上記熱処理装置において、昇降装置は、ワークを保持することが可能なハンガー部を更に有し、ワークは、ハンガー部を介して複数の索条部材で吊下げ支持されてもよい。この構成によれば、ワークの大きさ等に拘わらず、ワークの昇降時において各索条部材の状態を鉛直方向に延びた状態で維持できる様に、各索条部材をハンガー部に連結することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、熱処理装置において、装置サイズの大型化を招くことなく、焼入れ後のワークの品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態に係る熱処理装置を示した概念図である。
【図２】焼入槽内の冷却液にケージを浸漬させた状態を示した図である。
【図３】昇降装置が有するハンガー機構の上面図である。
【図４】（Ａ）図１に示されるIV領域の拡大図、及び（Ｂ）シール板の上面図である。
【図５】制御部及びそれに関連する構成を示したブロック図である。
【図６】補正処理で制御されるロッドの位置を示した図である。
【図７】熱処理装置の変形例を示した概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
［１］熱処理装置の構成
図１は、実施形態に係る熱処理装置を示した概念図である。図１に示される様に、本実施形態の熱処理装置は、アルミニウムや鋼等の金属を主成分とするワークに対して焼入れを行う装置であり、加熱炉１と、焼入槽２と、昇降装置３と、を備える。一例として、熱処理装置は、ワークに対して溶体化処理を行う装置である。又、本実施形態では、複数のワークが、ケージＣｇに収納された状態で一括して処理される。尚、以下に説明する熱処理装置は、溶体化処理に限らず、加熱直後に冷却を行う様々な処理に適用することができる。
【００２１】
加熱炉１は、炉壁１１と、電気ヒータやガスバーナ等の加熱手段（不図示）と、を有する。加熱炉１の下方には焼入槽２が設けられており、炉壁１１の底部１１ｂには、ケージＣｇの昇降時に当該ケージＣｇを通過させる開口部１２と、当該開口部１２の開閉（図１及び図２参照）が可能な扉１３と、が設けられている。
【００２２】
焼入槽２には、冷却液が貯留されている。又、焼入槽２は、加熱炉１の開口部１２から鉛直下方の位置に設けられている。従って、加熱炉１内から鉛直下方へ開口部１２を通してケージＣｇを降下させることにより、当該ケージＣｇを焼入槽２内の冷却液に浸漬させることができる。本実施形態では、冷却液として水が用いられている。尚、冷却液には、水に限らず、油等の液体が用いられてよい。
【００２３】
昇降装置３は、加熱炉１と焼入槽２との間でケージＣｇを昇降させる装置であり、４本のロープ３１と、ハンガー機構３２と、４つの駆動部３３と、制御部３４と、を有する。
【００２４】
４本のロープ３１は、ケージＣｇを上から吊して昇降させるためのものである。即ち、４本のロープ３１は、ケージＣｇを吊下げ支持するためのものである。そして、４本のロープ３１は、炉壁１１の天部１１ａを貫通して加熱炉１内に導かれる。具体的には、天部１１ａに、４本のロープ３１をそれぞれ個別に貫通させる４つの貫通孔１１ｃ（図４（Ａ）参照）が設けられており、各ロープ３１は、対応する貫通孔１１ｃを貫通して加熱炉１内に導かれる。尚、ロープ３１は、ケージＣｇを吊下げ支持するための索条部材の一例であり、ロープ３１に代えて、ベルト、ケーブル、チェーン等が索条部材として用いられてもよい。
【００２５】
各ロープ３１は、適度な耐熱性を有しており、加熱炉１内でワークと同程度の加熱を受けた場合でも熱的な損傷を受け難い。又、各ロープ３１は、適度な剛性を有しており、従って、後述するドラム３３１までのロープ３１の経路Ｒを設定する際に、滑車等を用いて方向を適宜に変えることができる。各ロープ３１には、例えば、ステンレス鋼製のロープを用いることができる。尚、適度な耐熱性と適度な剛性を有するものであれば、ステンレス鋼製以外のロープ３１が用いられもよいし、ロープ３１に代えて、ベルト、ケーブル、チェーン等の索条部材が用いられてもよい。
【００２６】
図３は、ハンガー機構３２の上面図である。ハンガー機構３２は、４本のロープ３１でケージＣｇを上から吊すための機構であり（図１参照）、ハンガー部３２１と、４本のロッド３２２と、を含む。
【００２７】
ハンガー部３２１は、４つのフック３２１ａと、これらのフック３２１ａを揺動自在に支持する支持体３２１ｂと、から構成されている。ケージＣｇの天部には４つの受け部４１（図１参照）が設けられており、当該４つの受け部４１に４つのフック３２１ａがそれぞれ個別に引っ掛けられることにより、ハンガー部３２１にケージＣｇが保持される。
【００２８】
４本のロッド３２２は、加熱炉１内から４つの貫通孔１１ｃにそれぞれ個別に挿通可能であり、それぞれの基端部がハンガー部３２１の支持体３２１ｂに軸支されている。具体的には、各ロッド３２２は、支持体３２１ｂに軸支された位置を中心として上端部を揺動させることが可能となる様に、基端部が支持体３２１ｂに回動可能に支持されている。又、４本のロッド３２２は、４つの貫通孔１１ｃの位置関係と同じ位置関係で支持体３２１ｂに軸支されている。そして、４本のロッド３２２のそれぞれの先端部に、ロープ３１が１つずつ連結されている。
【００２９】
更に、各ロッド３２２の長さは、次の様に設定されている（図４（Ａ）参照）。即ち、ワークの加熱を実行するためにケージＣｇを加熱炉１内の所定位置に配したとき、各ロッド３２２が貫通孔１１ｃに挿入されると共に、当該ロッド３２２の先端部が炉壁１１の天部１１ａから上方へ突出する様に、各ロッド３２２の長さが設定されている。従って、ケージＣｇが所定位置に配されたとき、各貫通孔１１ｃ内のスペースの大半が、対応するロッド３２２で塞がれる。よって、貫通孔１１ｃを設けたことによって生じ得る加熱への悪影響（例えば、加熱炉１内の雰囲気の乱れ等であって、貫通孔１１ｃからの放熱や貫通孔１１ｃからの外気の流入等が原因となって生じるもの）を抑制することができる。尚、本実施形態では、後述するシール板１４により、シール性を更に高めて加熱への悪影響を防止している。
【００３０】
ハンガー機構３２によれば、ケージＣｇは、ハンガー機構３２（ハンガー部３２１及びロッド３２２）を介して４本のロープ３１で吊下げ支持される。よって、ワークを冷却するとき、ケージＣｇ以外の部分をできるだけ冷却液に浸漬させることなく、ケージＣｇ全体を冷却液に浸漬させることができる。本実施形態では、図２に示される様に、各フック３２１ａの一部を冷却液に浸漬させるだけで、ケージＣｇ全体を冷却液に浸漬させることができる。これにより、ワークやケージＣｇ以外の部分に付着する冷却液の量が少なくなり、従って、次のワークを加熱炉１内に搬送したときに当該加熱炉１内に持ち込まれる冷却液の量が少なくなる。よって、冷却液が原因となって加熱炉１内の雰囲気が受ける悪影響を軽減し、焼入れ後のワークの品質を向上させることができる。
【００３１】
又、ハンガー機構３２によれば、各ロープ３１を、対応する貫通孔１１ｃの鉛直下方の位置でハンガー部３２１に連結することができる。よって、ケージＣｇの大きさ等（本実施形態では、その大きさ等に応じて変化する受け部４１及びフック３２１ａの位置）に拘わらず、ハンガー部３２１への４本のロープ３１の連結位置の関係を、４つの貫通孔１１ｃの位置関係と同じ関係で維持することができる。即ち、ケージＣｇの大きさ等に拘わらず、ケージＣｇの昇降時において各ロープ３１の状態を鉛直方向に延びた状態で維持できる様に、各ロープ３１をハンガー部３２１に連結することができる。これにより、ケージＣｇの昇降時において、各ロープ３１が、貫通孔１１ｃの内壁やシール板１４（後述）に接触し難くなる。
【００３２】
図４（Ａ）は、図１に示されるIV領域の拡大図である。図４（Ａ）に示される様に、本実施形態では、各貫通孔１１ｃにシール板１４が設けられている。具体的には、シール板１４は、各貫通孔１１ｃに対するロッド３２２の挿通時において、当該ロッド３２２の周囲をシールする。より具体的には、以下の通りである。尚、図４（Ｂ）は、シール板１４の上面図である。
【００３３】
本実施形態では、平板状である２枚の枠体１２１でシール板１４を挟み、当該枠体１２１を天部１１ａの外面（上面）に固定することにより、シール板１４が、対応する貫通孔１１ｃに外側から設けられている。又、図４（Ｂ）に示される様に、シール板１４は、ロッド３２２を通す開口１４ａと、当該開口１４ａから放射状に延びた複数の切込み１４ｂと、が設けられている。ここで、開口１４ａは、ロッド３２２の断面形状に一致した形状、又は、必要なシール性を実現することが可能な範囲内で、ロッド３２２の断面形状より僅かに大きい形状である。シール板１４には、例えば、ステンレス鋼板を用いることができる。尚、シール板１４には、ステンレス鋼板に限らず、適度な耐熱性と適度な弾性とを有する種々の平板を用いてもよい。
【００３４】
この様なシール板１４によれば、貫通孔１１ｃを設けたことによって生じ得る加熱への悪影響を防止することができる。又、切込み１４ｂの存在により、ロッド３２２が僅かにずれて開口１４ａに挿入された場合でも、その挿入が許容される。即ち、開口１４ａの周縁部が撓むことにより、その表面でロッド３２２を滑らせて、当該ロッド３２２を、開口１４ａへの挿入が可能となる所定位置へ移動させることができる。
【００３５】
４つの駆動部３３は、４本のロープ３１をそれぞれ個別に駆動する。具体的には、４つの駆動部３３は、４本のロープ３１をそれぞれ個別に巻き取る。図１に示される様に、各駆動部３３は、ロープ３１を巻き取るためのドラム３３１と、当該ドラム３３１を回転させるサーボモータ３３２と、当該サーボモータ３３２の回転を制御するサーボドライバ３３３と、を含む。ここで、サーボモータ３３２は、回転モータとエンコーダ（検出器）とで構成されている（不図示）。そして、サーボドライバ３３３は、エンコーダが検出する回転モータの回転角（回転位置）や当該回転角から算出される回転速度を電流にフィードバックすることにより、回転モータの回転を、制御部３４から指令された回転となる様に精度良く制御する。これにより、ケージＣｇの位置及び速度にそれぞれ対応するドラム３３１の回転角及び回転速度が精度良く制御される。
【００３６】
この様な４つの駆動部３３によれば、４本のロープ３１のそれぞれの駆動（巻取り及び繰出し）を個別に実行することができる。よって、ケージＣｇのバランス等を考慮して、ケージＣｇの傾き、搬送速度、及び位置等を微調整することができる。又、ケージＣｇの搬送（巻取り及び繰出し）にロープ３１を用いることにより、チェーン等を用いて搬送を行う場合に比べて、搬送速度の高速化が可能である。
【００３７】
この様な熱処理装置によれば、ロープ３１でワークを吊り下げるといった簡易な構成でワークを昇降させることができる。よって、装置サイズの大型化を招くことがない。
【００３８】
本実施形態では更に、各ロープ３１に対応させて、貫通孔１１ｃとドラム３３１との間でロープ３１が通る経路Ｒが設定されている。具体的には、経路Ｒの長さが、ケージＣｇを焼入槽２に浸漬させたときの当該ケージＣｇから貫通孔１１ｃまでの距離Ｌ（図２参照）より大きくなる様に、経路Ｒが設定されている。本実施形態では、３つの滑車３３４Ａ〜３３４Ｃでロープ３１の方向を変えることにより、ドラム３３１までの経路Ｒの長さを距離Ｌより大きくしている。又、ロープ３１の方向を変えることにより、コンパクトな熱処理装置を構築することが可能になる。尚、距離Ｌは、ケージＣｇを焼入槽２に浸漬させたときの、貫通孔１１ｃからのロープ３１の長さ（本実施形態では、貫通孔１１ｃからロッド３２２の先端までの長さ）であってもよい。
【００３９】
経路Ｒの上記設定によれば、各ロープ３１の巻取り時において、ケージＣｇを上限位置（加熱炉１内の位置。図１参照）まで上昇させた場合でも、当該ロープ３１のうちの加熱炉１内を通る部分（即ち、ワークの焼入れ時に加熱炉１で加熱される可能性のある部分）がドラム３３１に巻き付くことがない。比較例として、加熱されたロープ３１をそのままドラム３３１で巻き取ると、ロープ３１は、ドラム３３１に巻き付いた状態で冷えて収縮しようとするため、ドラム３３１を締め付ける。このため、ロープ３１及びドラム３３１に過剰な負荷がかかり、それが原因で、ロープ３１及びドラム３３１に強度の低下や劣化が生じる虞がある。そこで、上述した経路Ｒを設けることにより、駆動部３３に過剰な負荷がかかることを防止することができる。
【００４０】
制御部３４は、４つの駆動部３３を個別に制御する。具体的には、制御部３４は、４つのサーボドライバ３３３を制御することにより、当該４つのサーボドライバ３３３を通じて４つのサーボモータ３３２をそれぞれ個別に又は同期させて制御する。制御部３４が行う一連の制御処理は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）やマイクロコンピュータ等の処理装置により行うことができる。又、当該一連の制御処理は、対応するプログラムを処理装置に実行させることにより、実現されてもよい。そして、その様なプログラムは、読取り可能な状態で記憶媒体（例えば、フラッシュメモリ等）に記憶されてもよいし、昇降装置３が備える記憶部（不図示）に記憶されてもよい。以下、制御部３４が行う制御処理について、具体的に説明する。
【００４１】
図５は、制御部３４及びそれに関連する構成を示したブロック図である。本実施形態では、制御部３４は、各サーボドライバ３３３から得られるドラム３３１の回転角及び回転速度に関する情報の他に、加熱炉１内のケージＣｇの位置に関する情報を用いて、各サーボモータ３３２を制御する。具体的には、昇降装置３は、検出部として、４つの第１センサ３５Ａと、４つの第２センサ３５Ｂと、を更に有する（図４（Ａ）参照）。そして、４つの貫通孔１１ｃから上方へ突き出た４本のロッド３２２の位置が、４つの第１センサ３５Ａによってそれぞれ個別に検知され、又、４つの第２センサ３５Ｂによってそれぞれ個別に検出される。より具体的には、以下の通りである。
【００４２】
各第１センサ３５Ａは、加熱炉１内でのケージＣｇの停止位置を決定するための情報を取得するセンサである。具体的には、第１センサ３５Ａは、対応するロッド３２２が通る貫通孔１１ｃの上方に設けられており、当該ロッド３２２の上端が所定高さＰ１（図４（Ａ）参照）に達したときに、当該上端を検知して検知信号を出力する。ここで、所定高さＰ１は、ケージＣｇが加熱炉１内の停止位置（即ち、上述した所定位置）に達したときにロッド３２２の上端が到達する位置である。即ち、第１センサ３５Ａがロッド３２２の上端を検知したとき、その検知結果を以て、ケージＣｇが加熱炉１内の停止位置に達したと判断することができる。
【００４３】
第１センサ３５Ａには、例えば、ファイバセンサを用いることができる。尚、第１センサ３５Ａには、ファイバセンサに限らず、所望の位置で対象物を検知することが可能な種々のセンサを用いてもよい。又、第１センサ３５Ａは、ロッド３２２の上端に限らず、ロッド３２２の別の箇所を検知対象にしてもよい。
【００４４】
各第２センサ３５Ｂは、加熱炉１内でのケージＣｇの降下開始位置を決定するための情報を取得するセンサである。具体的には、第２センサ３５Ｂは、対応するロッド３２２が通る貫通孔１１ｃの上方において第１センサ３５Ａよりも高い位置に設けられており、鉛直方向における所定範囲Ｓ（図４（Ａ）参照）内において当該ロッド３２２の上端の位置を検出し、その位置に応じた検出信号を出力する。本実施形態では、ケージＣｇが加熱炉１内の降下開始位置に正常姿勢で達したときにロッド３２２の上端の位置として許容できる範囲が、所定範囲Ｓのうちの一部の領域Ｓｃで検出される。即ち、４つの第１センサ３５Ａ全てが、対応するロッド３２２の上端を領域Ｓｃ内で検出したとき、検出結果を以て、ケージＣｇが加熱炉１内の降下開始位置に達すると共にそのときの姿勢は正常姿勢であると判断することができる。
【００４５】
第２センサ３５Ｂには、例えば、レーザセンサを用いることができる。尚、第２センサ３５Ｂには、レーザセンサに限らず、対象物の位置を検出することが可能な種々のセンサを用いてもよい。又、第２センサ３５Ｂは、ロッド３２２の上端の位置に限らず、ロッド３２２の別の箇所の位置を検出対象にしてもよい。
【００４６】
［２］熱処理装置の制御
以下に説明する制御において、制御部３４は、４つのサーボドライバ３３３を通じて４つのサーボモータ３３２を制御する。そして、４つのサーボモータ３３２を制御するに際し、制御部３４は、必要に応じて、同期制御と非同期制御とを切り替えて実行することができる。ここで、同期制御は、全てのサーボモータ３３２において同じ動作が実現される様に当該サーボモータ３３２を制御する制御方式である。又、非同期制御は、サーボモータ３３２がそれぞれ個別に動作する様に当該サーボモータ３３２を制御する制御方式である。
【００４７】
［２−１］搬送処理（上昇処理）
ケージＣｇを上昇させる場合、制御部３４は、４つのサーボモータ３３２を同期させて制御すること（同期制御）により、４つのドラム３３１の回転を同期させて４本のロープ３１を巻き取る（上昇処理）。そして、制御部３４は、４つの第１センサ３５Ａの少なくとも何れか１つから検知信号を受け取ったとき、４つのサーボモータ３３２全てを停止させることにより、ケージＣｇを所定位置に停止させる（停止処理）。その後、制御部３４は、加熱炉１でのワークの加熱を実行する前に、扉１３を閉じる。尚、ここで説明した搬送処理（上昇処理）及び停止処理は、制御部３４において、搬送処理部３４１（図５参照）で実行することができる。又、制御部３４が停止処理を実行するタイミングは、４つの第１センサ３５Ａ全てから検知信号を受け取ったときであってもよいし、それらの幾つかから検知信号を受け取ったときであってもよい。
【００４８】
［２−２］補正処理
ワークの加熱完了後、ケージＣｇを焼入槽２へ降下させる場合、制御部３４は、ケージＣｇの降下を開始する前に、ケージＣｇを降下開始位置へ移動させる。具体的には、制御部３４は、４つのサーボモータ３３２を個別に制御すること（非同期制御）により、４本のロープ３１を低速で巻き取り、これによりケージＣｇを低速で上昇させる。
【００４９】
その後、制御部３４は、ケージＣｇが降下開始位置に近づくことで各第２センサ３５Ｂから出力される検出信号に基づき、各ロッド３２２の上端の位置が領域Ｓｃに入る様に、サーボモータ３３２を制御する（補正処理。図６参照）。そして、制御部３４は、制御の結果として４本のロッド３２２全ての上端の位置が領域Ｓｃに入った場合、４つのサーボモータ３３２全てを停止させる。これにより、何らかの影響（例えば、加熱炉１からの熱的な影響）でロープ３１のそれぞれの長さに差が生じてケージＣｇに傾きが発生した場合でも、降下開始前にその傾きを補正することができる。即ち、ケージＣｇを、正常姿勢で降下開始位置に配置することができる。ここで、正常姿勢とは、ケージＣｇを降下させた場合に、加熱炉１の開口部１２（扉１３等を含む）や焼入槽２の縁に衝突することがない姿勢である。尚、ここで説明した補正処理は、制御部３４において、補正処理部３４２（図５）で実行することができる。
【００５０】
この様に、降下開始前にケージＣｇの傾きを補正することにより、ケージＣｇを正常姿勢で降下させることができ、その結果として、ケージＣｇが傾いていたとすれば生じ得る加熱炉１の開口部１２（扉１３等を含む）や焼入槽２の縁への衝突を防止することができる。
【００５１】
又、上述した補正処理では、補正処理時に調整されるロッド３２２の上端の位置に適度な許容幅（領域Ｓｃ）が設けられている。従って、あるロッド３２２の位置が、別のロッド３２２の位置を調整したときに、それに引きずられてずれることがあったとしても、４本のロッド３２２全てについて、それらの上端の位置を所望の位置（領域Ｓｃ内の位置）へ容易に導くことができる。
【００５２】
尚、本実施形態において、第２センサ３５Ｂは、鉛直方向における所定範囲Ｓ（図４（Ａ）参照）内においてロッド３２２の上端の位置を検出することができる。従って、第２センサ３５Ｂを、ロープ３１ごとに、これに対応する駆動部３３の駆動によって生じる当該ロープ３１の長手方向（ここでは鉛直方向）についての変位を検出する検出部と把握することができる。具体的には、第２センサ３５Ｂは、４つのロッド３２２のそれぞれの位置を検出することにより、当該４つのロッド３２２に連結された４つのロープ３１のそれぞれの変位を検出する。そして、制御部３４は、４つのロープ３１について４つの第２センサ３５Ｂがそれぞれ検出した変位から得られる当該変位間の関係に基づいて、ワークの傾きを検出してもよい。この場合、制御部３４（具体的には、補正処理部３４２）は、検出したワークの傾きに基づいて４つの駆動部３３を制御することにより、ワークの傾きを補正することができる。
【００５３】
［２−３］搬送処理（降下処理）
ケージＣｇを降下させる場合、制御部３４は、扉１３を開いた後、４つのサーボモータ３３２を同期させて制御すること（同期制御）により、４つのドラム３３１の回転を同期させて４本のロープ３１を繰り出す（降下処理）。このとき、制御部３４は、４つのサーボモータ３３２を同期させて制御すること（同期制御）により、それぞれに対応するロープ３１の繰出し速度を調整する。具体的には、制御部３４は、ケージＣｇが焼入槽２内の冷却液の液面に達する直前まで、ケージＣｇを高速（チェーン等を用いて降下させる場合に比べて十分に速くという意味を含む）で降下させる。これにより、加熱炉１から焼入槽２までケージＣｇを移動させる時間（降下時間）を短縮することができる。よって、焼入れ後のワークの品質を向上させることができる。
【００５４】
そして、制御部３４は、ケージＣｇが焼入槽２内の冷却液の液面に達する直前に、繰出し速度を下げることでケージＣｇを減速させる。そして、ケージＣｇが冷却液の液面に達した後、制御部３４は、繰出し速度を上げることでケージＣｇを加速させる。このとき、ケージＣｇの位置は、各サーボドライバ３３３から得られるドラム３３１の回転角から算出することができる。このため、制御部３４は、回転角から算出したケージＣｇの位置と、焼入槽２内の冷却液の液面の位置と、を比較することにより、ケージＣｇが冷却液の液面に達する直前であるか否か、又、ケージＣｇが冷却液の液面に達したか否かを判断することができる。尚、ここで説明した搬送処理（降下処理）は、制御部３４において、搬送処理部３４１（図５参照）で実行することができる。
【００５５】
この様に、降下時において、ケージＣｇを、焼入槽２内の冷却液の液面に達する直前に減速させることにより、低速で焼入槽２内の冷却液に進入させることができる。よって、焼入槽２内の冷却液へのケージＣｇの進入時における当該冷却液の飛散を抑制することができる。又、ケージＣｇの冷却液の液面に達した後、ケージＣｇを加速させることにより、降下時間の更なる短縮化を図ることができる。
【００５６】
［３］変形例
図７は、上述した熱処理装置の変形例を示した概念図である。上述した熱処理装置において、昇降装置３は、ロープ３１の巻取り及び繰出しによってケージＣｇを昇降させるものに限らず、図７に示される様に、４本のロープ３１を介してケージＣｇと釣り合うバランスウェイト３３５を更に有し、各ロープ３１について、当該ロープ３１が掛けられた滑車の１つ（図７では滑車３３４Ｂ）をサーボモータ３３２で駆動することにより、ケージＣｇを昇降させるものであってもよい。
【００５７】
［４］他の変形例
上述した熱処理装置において、ケージＣｇの昇降に使用するロープ３１の本数は、４本に限定されない複数本であってもよく、ロープ３１の本数に応じて、各部（駆動部３３、ロッド３２２、貫通孔１１ｃ等）の数を変更することができる。
【００５８】
上述した熱処理装置において、補正処理でケージＣｇを移動させる降下開始位置は、加熱炉１内の所定位置（加熱時にケージＣｇを配置する位置）より下側に設定されていてもよい。この場合、第２センサ３５Ｂは、第１センサ３５Ａより低い位置に設けられる。
【００５９】
又、熱処理装置は、昇降装置３が、ワークを上から吊す複数のロープ３１と、当該複数のロープ３１をそれぞれ個別に駆動する（巻き取る）複数の駆動部３３と、を有することのみを特徴としたものであってもよい。そして、この特徴をメインとしつつ、熱処理装置には、上述した各部構成（制御方法を含む）が、適宜、部分的又は全体的に加えられてもよい。
【００６０】
上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。更に、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６１】
１  加熱炉
２  焼入槽
３  昇降装置
１１  炉壁
１１ａ  天部
１１ｂ  底部
１１ｃ  貫通孔
１２  開口部
１３  扉
１４  シール板
１４ａ  開口
１４ｂ  切込み
３１  ロープ（索条部材）
３２  ハンガー機構
３３  駆動部
３４  制御部
３５Ａ  第１センサ
３５Ｂ  第２センサ
４１  受け部
１２１  枠体
３２１  ハンガー部
３２１ａ  フック
３２１ｂ  支持体
３２２  ロッド
３３１  ドラム
３３２  サーボモータ
３３３  サーボドライバ
３３４Ａ、３３４Ｂ、３３４Ｃ  滑車
３３５  バランスウェイト
３４１  搬送処理部
３４２  補正処理部
Ｌ  距離
Ｒ  経路
Ｓ  所定範囲
Ｃｇ  ケージ
Ｓｃ  領域
【図１】
2020045533.tif 000003
【図２】
2020045533.tif 000004
【図３】
2020045533.tif 000005
【図４】
2020045533.tif 000006
【図５】
2020045533.tif 000007
【図６】
2020045533.tif 000008
【図７】
2020045533.tif 000009