(57)【要約】  本開示の一態様に係る製造設備は、金属粉末を含む原料粉末をプレス成形して圧粉成形体を作製する成形装置と、シリアル番号を含む製品ＩＤを前記圧粉成形体にマーキングするマーキング装置と、前記圧粉成形体又はその焼結体よりなる中間素材に所定のバッチ処理を施すバッチ処理装置と、前記バッチ処理装置のバッチケースに積み込まれる前記中間素材の前記製品ＩＤを読み取る読み取り装置と、前記各装置と通信するサーバ装置と、を備える。前記サーバ装置は、前記製品ＩＤの読み取り値を前記読み取り装置から受信する通信部と、受信した前記読み取り値に基づいて、前記バッチケースに対する前記中間素材の積み込み位置を特定する制御部と、を有する。
2019026726.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属粉末を含む原料粉末をプレス成形して圧粉成形体を作製する成形装置と、
シリアル番号を含む製品ＩＤを前記圧粉成形体にマーキングするマーキング装置と、
前記圧粉成形体又はその焼結体よりなる中間素材に所定のバッチ処理を施すバッチ処理装置と、
前記バッチ処理装置のバッチケースに積み込まれる前記中間素材の前記製品ＩＤを読み取る読み取り装置と、
前記各装置と通信するサーバ装置と、を備える焼結製品の製造設備であって、
前記サーバ装置は、
前記製品ＩＤの読み取り値を前記読み取り装置から受信する通信部と、
受信した前記読み取り値に基づいて、前記バッチケースに対する前記中間素材の積み込み位置を特定する制御部と、を有する焼結製品の製造設備。
【請求項２】
前記サーバ装置は、更に、
前記バッチケースに対する前記中間素材の積み込み順序と、前記バッチケースにおける前記中間素材の積み込み位置との対応関係を記憶する記憶部を有する請求項１に記載の焼結製品の製造設備。
【請求項３】
前記通信部は、前記バッチケースに最初及び最後に積み込まれる前記中間素材に関する前記読み取り値を前記読み取り装置から受信し、
前記記憶部は、受信した前記読み取り値を記憶し、
前記制御部は、記憶した前記読み取り値と前記対応関係に基づいて、前記バッチケースに対するすべての前記中間素材の積み込み位置を特定する請求項２に記載の焼結製品の製造設備。
【請求項４】
前記圧粉成形体を焼結させて焼結体を作製する焼結装置と、
前記焼結装置から搬出する前記焼結体のストック量を調整可能なストック調整装置と、を更に備え、
前記ストック調整装置は、異常発生時における前記焼結体のストック量を、前記焼結装置の焼結室に含まれるすべての前記焼結体をストックできる数量に増量可能である請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の焼結製品の製造設備。
【請求項５】
金属粉末を含む原料粉末をプレス成形して圧粉成形体を作製する成形工程と、
シリアル番号を含む製品ＩＤを前記圧粉成形体にマーキングするマーキング工程と、
前記圧粉成形体又はその焼結体よりなる中間素材に所定のバッチ処理を施すバッチ処理工程と、
前記バッチ処理工程に用いるバッチケースに積み込まれる前記中間素材の前記製品ＩＤの読み取る読み取り工程と、を備える焼結製品の製造方法であって、
前記読み取り工程で取得した前記読み取り値に基づいて、前記バッチケースに対する前記中間素材の積み込み位置を特定するステップと、を含む焼結製品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焼結製品の製造設備及び製造方法に関する。
本出願は、２０１７年８月４日出願の日本出願第２０１７−１５１７３０号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車部品や機械部品などには、例えば鉄粉などの金属粉末の成形体を焼結してなる焼結体（焼結合金）が利用される。かかる焼結合金よりなる製品（以下、「焼結製品」という。）には、例えば、スプロケット、ロータ、ギア、リング、フランジ、プーリー、ベーン、軸受けなどが挙げられる。
一般に、焼結製品は、金属粉末を含有する原料粉末をプレス成形した圧粉成形体を焼結することにより製造される。焼結後には、必要に応じて仕上げ加工などが行われる。【０００３】
特許文献１には、圧粉成形体の加工装置（具体的には穴あけ加工）と焼結装置との間に製品の加工履歴を識別するマーキングを施すマーキング装置を設けることにより、加工履歴の情報を有するマーキングが施された焼結体を製造することが記載されている。
この場合、マーキングを読み取ることで焼結体の加工履歴を特定できるため、焼結体の加工履歴を容易に特定できるという利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−１４５５２号公報（請求項７）
【発明の概要】
【０００５】
（１）  本発明の一態様に係る製造設備は、金属粉末を含む原料粉末をプレス成形して圧粉成形体を作製する成形装置と、シリアル番号を含む製品ＩＤを前記圧粉成形体にマーキングするマーキング装置と、前記圧粉成形体又はその焼結体よりなる中間素材に所定のバッチ処理を施すバッチ処理装置と、前記バッチ処理装置のバッチケースに積み込まれる前記中間素材の前記製品ＩＤを読み取る読み取り装置と、前記各装置と通信するサーバ装置と、を備える焼結製品の製造設備であって、前記サーバ装置は、前記製品ＩＤの読み取り値を前記読み取り装置から受信する通信部と、受信した前記読み取り値に基づいて、前記バッチケースに対する前記中間素材の積み込み位置を特定する制御部と、を有する。
【０００６】
（５）  本発明の一態様に係る製造方法は、金属粉末を含む原料粉末をプレス成形して圧粉成形体を作製する成形工程と、シリアル番号を含む製品ＩＤを前記圧粉成形体にマーキングするマーキング工程と、前記圧粉成形体又はその焼結体よりなる中間素材に所定のバッチ処理を施すバッチ処理工程と、前記バッチ処理工程に用いるバッチケースに積み込まれる前記中間素材の前記製品ＩＤの読み取る読み取り工程と、を備える焼結製品の製造方法であって、前記読み取り工程で取得した前記読み取り値に基づいて、前記バッチケースに対する前記中間素材の積み込み位置を特定するステップと、を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施形態に係る製造設備の全体構成図である。
【図２】製造ラインにおけるデータ収集の流れを示す説明図である。
【図３】製造ラインにおけるデータ収集の流れを示す説明図である。
【図４】製造ラインにおけるデータ収集の流れを示す説明図である。
【図５】製造ラインにおけるデータ収集の流れを示す説明図である。
【図６】焼結装置と焼結体のストック調整装置の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
＜本開示が解決しようとする課題＞
特許文献１にいう加工履歴は、例えば穴あけの加工装置が複数台ある場合に、焼結体がどの加工装置でいつ加工されたかを示す情報のことを意味しており（特許文献１の段落００７７）、穴あけ加工以外の製造工程の履歴までは想定されていない。
従って、特許文献１の製造設備では、例えばバッチ方式の熱処理装置等を含む製造ラインの場合に、熱処理工程の履歴等のバッチ処理工程の履歴を個々の焼結製品ごとに把握することはできない。
【０００９】
本開示は、上記従来の問題点に鑑み、１個流し部とバッチ処理部の両方を有した製造設備において、バッチ処理工程の履歴も製品ごとに把握できる製造設備等を提供することを目的とする。
【００１０】
＜本開示の効果＞
本開示によれば、バッチ処理装置を含む製造設備において、バッチ処理工程の履歴を製品ごとに把握することができる。
【００１１】
＜本発明の実施形態の概要＞  
以下、本発明の実施形態の概要を列記して説明する。
【００１２】
（１）  本実施形態の製造設備は、金属粉末を含む原料粉末をプレス成形して圧粉成形体を作製する成形装置と、シリアル番号を含む製品ＩＤを前記圧粉成形体にマーキングするマーキング装置と、前記圧粉成形体又はその焼結体よりなる中間素材に所定のバッチ処理を施すバッチ処理装置と、前記バッチ処理装置のバッチケースに積み込まれる前記中間素材の前記製品ＩＤを読み取る読み取り装置と、前記各装置と通信するサーバ装置と、を備える焼結製品の製造設備であって、前記サーバ装置は、前記製品ＩＤの読み取り値を前記読み取り装置から受信する通信部と、受信した前記読み取り値に基づいて、前記バッチケースに対する前記中間素材の積み込み位置を特定する制御部と、を有する。
【００１３】
本実施形態の製造設備によれば、サーバ装置の通信部が、製品ＩＤの読み取り値を読み取り装置から受信し、サーバ装置の制御部が、受信した読み取り値に基づいて、バッチケースに対する中間素材の積み込み位置を特定するので、所定の製品ＩＤの中間素材が、熱処理工程において熱処理装置内のどの位置に存在していたかを把握できる。このため、バッチ処理工程の履歴を製品ごとに把握することができる。
【００１４】
（２）  本実施形態の製造設備において、前記サーバ装置は、更に、前記バッチケースに対する前記中間素材の積み込み順序と、前記バッチケースにおける前記中間素材の積み込み位置との対応関係を記憶する記憶部を有することが好ましい。
（３）  この場合、前記通信部は、前記バッチケースに最初及び最後に積み込まれる前記中間素材に関する前記読み取り値を前記読み取り装置から受信し、前記記憶部は、受信した前記読み取り値を記憶し、前記制御部は、記憶した前記読み取り値と前記対応関係に基づいて、前記バッチケースに対するすべての前記中間素材の積み込み位置を特定すればよい。
【００１５】
このようにすれば、最初と最後の焼結体の製品ＩＤを読み取るだけで、バッチケースに積み込むすべての中間素材の積み込み位置を特定できる。
このため、読み取り装置により製品ＩＤを読み取る回数を低減することができる。特に１０００個以上の中間素材をバッチケースに入れる場合には、読み取り装置による読み取り回数を大幅に低減でき、バッチケースへの中間素材の積み込み作業を迅速化できる。
【００１６】
（４）  本実施形態の製造設備において、前記圧粉成形体を焼結させて焼結体を作製する焼結装置と、前記焼結装置から搬出する前記焼結体のストック量を調整可能なストック調整装置と、を更に備える場合には、前記ストック調整装置は、異常発生時における前記焼結体のストック量を、前記焼結装置の焼結室に含まれるすべての前記焼結体をストックできる数量に増量可能であることが好ましい。
【００１７】
この場合、異常発生時における焼結体のストック量を、焼結装置の焼結室に含まれるすべての焼結体をストックできる数量に増量できるので、異常発生のために製造ラインの全装置を停止させる場合に、焼結装置の内部に焼結体を残存させることなく、焼結装置を正常に停止させることができる。
【００１８】
（５）  本実施形態の製造方法は、上述の（１）〜（４）に記載の製造設備において実行される焼結製品の製造方法に関する。
従って、本実施形態の製造方法は、上述の（１）〜（４）に記載の製造設備と同様の作用効果を奏する。
【００１９】
＜本発明の実施形態の詳細＞  
以下、図面を参照しつつ、本実施形態の製造設備の具体例を説明する。
【００２０】
〔製造設備の全体構成〕
図１は、本発明の実施形態に係る製造設備の全体構成図である。
図１に示すように、本実施形態の製造設備は、例えば、工場に設置された焼結製品の製造ラインＬよりなる。製造ラインＬは、成形装置１、マーキング装置２、焼結装置３、サイジング装置４、一次加工装置５、バッチ処理装置の一種である熱処理装置６、二次加工装置７、検査装置８を備える。製造ラインＬには、通過検出装置９（図２参照）及びサーバ装置１０も含まれる。
【００２１】
成形装置１は、原料粉末から圧粉成形体Ｐを作製する装置であり、金属粉末を含有する原料粉末をプレス成形する１又は複数のプレス成形機１２（図２参照）を含む。成形装置１には、成形直後の圧粉成形体Ｐの重量を測定する重量測定器１３も含まれる。
焼結製品の中間素材である圧粉成形体Ｐは、プレス成形機１２によって所定形状に成形される。圧粉成形体Ｐは、所定の識別表示をマーキング可能な広さの表面部分を有する。
【００２２】
マーキング装置２は、圧粉成形体Ｐに識別表示をマーキングする装置、例えばレーザマーカーよりなる。所定の識別表示としては、例えば２次元コード（データマトリックス）又はＱＲコード（「ＱＲコード」は登録商標である。）などを採用することができる。
本実施形態では、１つの製品に対する識別表示の範囲をなるべく小さくする観点から、２次元コードＣ（図２参照）よりなる識別表示を採用している。
【００２３】
２次元コードＣには、１つの焼結製品をユニークに特定可能であり、プレス成形の直後に定義可能な所定の識別情報（以下、「製品ＩＤ」という。）が記録される。
製品ＩＤは、例えば、成形装置１における成形時間、成形時刻（年月日とその日の時分秒）、図面のコード番号、成形装置１に含まれるプレス成形機１２のコード番号、及び工場のコード番号などを含む情報よりなる。圧粉成形体Ｐは、異なる時刻に１つずつプレス成形されるので、製品ＩＤの成形時刻は焼結製品のシリアル番号を構成する。
【００２４】
焼結装置３は、例えばメッシュベルト式の連続焼結炉よりなり、所定方向に進行するメッシュベルト１４とその外周を覆う焼結室１５とを備える（図２参照）。
マーキング後の圧粉成形体Ｐは、メッシュベルト１４に載せられて焼結室１５に供給される。圧粉成形体Ｐは、焼結室１５において加熱されて焼結する。焼結室１５における焼結温度は、主な金属粉末の融点以下（例えば、１０００℃以上でかつ１４００℃以下）であり、焼結時間は、例えば２０分以上でかつ６０分以下に設定される。
【００２５】
サイジング装置４は、圧粉成形体Ｐを焼結した後の中間素材（以下、「焼結体Ｑ」という。）を再度圧縮することにより、焼結体Ｑの寸法精度を高める装置である。
サイジング装置４は、例えば、ロボットアームなどにより焼結体Ｑがセットされる下型と、セットされた焼結体Ｑを上方からプレスする上型とを有する、ターンテーブル方式のプレス成形機２１（図３参照）を備える。
【００２６】
一次加工装置５は、サイジング後の焼結体Ｑに所定の一次加工を施す装置である。一次加工装置５には、サイジング後の焼結体Ｑに施す一次加工の種類に応じて、１又は複数の加工機が含まれる。
例えば、一次加工装置５には、１又は複数の切削機２２や１又は複数の穿孔機２３などが含まれる（図３参照）。一次加工装置５には、一次加工を施した後の焼結体Ｑの寸法測定器２４も含まれる（図３参照）。
【００２７】
熱処理装置６は、一次加工後の焼結体Ｑの表面を硬化させる熱処理を行う装置である。本実施形態の熱処理装置６は、複数（例えば、１０００〜１５００個）の焼結体Ｑごとに熱処理を施すバッチ方式の熱処理装置（バッチ処理装置）よりなる。
熱処理装置６には、一次加工後の焼結体Ｑに浸炭焼き入れを施す焼き入れ炉と、焼き入れ後の焼結体Ｑを焼き戻す焼き戻し炉などが含まれる。熱処理装置６の浸炭方式は、ガス浸炭、真空浸炭、イオン浸炭のいずれであってもよい。
【００２８】
二次加工装置７は、熱処理後の焼結体Ｑに所定の二次加工を施す装置である。二次加工装置７には、熱処理後の焼結体Ｑに施す二次加工（仕上加工）の種類に応じて、１又は複数の加工機が含まれる。
例えば、二次加工装置７には、１又は複数の仕上加工機２５や１又は複数の研磨装置２６などが含まれる（図５参照）。
【００２９】
検査装置８は、二次加工後の焼結体Ｑ（最終製品Ｒ）に所定の検査を行う装置である。
検査装置８には、例えば、最終製品Ｒの真円度の測定装置２７や、最終製品Ｒの内部の損傷などを非破壊検査するための磁気探傷装置２８などが含まれる（図５参照）。
【００３０】
サーバ装置１０は、無線ＬＡＮ（Local Area Network）などの所定の通信規格に則った通信が可能な１又は複数のコンピュータ装置よりなり、サーバ装置１０と各装置１〜９は工場内でローカルな通信ネットワークを構成している。
通信ネットワークの伝送路は、無線又は有線（通信ケーブル）のいずれでもよい。通信ネットワークの伝送路は、無線通信路と通信ケーブルが混在していてもよい。
【００３１】
〔サーバ装置に集約される製造データ〕
図１に示すように、サーバ装置１０に集約される製造データには、「プレス作動線図」、「重量データ」、「焼結温度チャート」、「プレス加圧力」、「上ラム下死点」、「寸法データ」、「熱処理雰囲気チャート」、「検査データ」などが含まれる。
【００３２】
「プレス作動線図」は、成形装置１のプレス成形機１２における各回のプレスの動作状態を示すデータである。「重量データ」は、重量測定器１３による圧粉成形体Ｐの重量測定値である。
「焼結温度チャート」は、焼結室１５のベルト進行方向位置ごとの内部温度の時間的変化を表す温度データである。
【００３３】
「プレス加圧力」は、サイジング装置４のプレス成形機２１が１回のプレス成形ごとに生成する加圧力の数値情報である。「上ラム下死点」は、サイジング装置４のプレス成形機２１が１回のプレス成形ごとに生成する上ラムの下死点の位置情報である。
「寸法データ」は、一次加工装置５に含まれる寸法測定器２４が測定した一次加工後の焼結体Ｑの寸法データである。
【００３４】
「熱処理雰囲気チャート」は、熱処理装置６における炉内雰囲気の時間的変化を表すデータである。「検査データ」は、検査装置８が１つの最終製品Ｒごとに生成する検査結果を表すデータである。
【００３５】
〔製品の通過検出装置〕
図２〜図５に示すように、本実施形態の製造ラインには、製品（圧粉成形体Ｐ、焼結体Ｑ又は最終製品Ｒ）の通過検出装置９が随所に設けられている。
通過検出装置９は、２次元コードＣが付された製品が製造ラインにおけるどの箇所をどの時点で通過したかを検出する装置である。本実施形態の通過検出装置９には、２次元コードＣの撮影画像から製品ＩＤを読み取るコードリーダ９Ａが含まれる。
【００３６】
コードリーダ９Ａは、２次元コードＣの画像データに含まれる黒色部分と白色部分の位置から、２次元コードＣで表示された製品ＩＤを読み取る撮影装置よりなる。
コードリーダ９Ａは、２次元コードＣの画像データから製品ＩＤを読み取ると、製品ＩＤの読み取り値及び読み取り時刻（通過時刻）を含む通信フレームをサーバ装置１０に送信する。
【００３７】
ところで、特許文献１（特開２０１７−１４５５２号公報）の段落００３１に記載の通り、製品を１個ずつ搬送するコンベア１８を採用する場合には、製品の損傷を防止する観点から、製品を搬送トレイ１６に載せてコンベア１８に供給することが好ましい。
また、特許文献１の段落００５５に記載の通り、ＩＣタグ１７付きの搬送トレイ１６を採用すれば、ＩＣタグ１７と通信する無線通信機により、１個流しでコンベア１８により搬送される搬送トレイ１６の通過時刻と位置情報を把握することができる。
【００３８】
そこで、本実施形態の製造ラインＬでは、製品搬送をコンベア１８で行う区間では、当該コンベア１８の流入側及び流出側に、搬送トレイ１６のＩＣタグ１７と無線通信する無線ライタ９Ｂ及び無線リーダ９Ｃが設けられている。
無線ライタ９Ｂは、搬送トレイ１６のＩＣタグ１７に製品ＩＤを書き込む無線通信機である。無線リーダ９Ｃは、搬送トレイ１６のＩＣタグ１７から製品ＩＤを読み取る無線通信機である。
【００３９】
コードリーダ９Ａは、無線ライタ９Ｂに通信可能に接続されており、製品ＩＤの読み取り値を無線ライタ９Ｂに送信する。無線ライタ９Ｂは、受信した製品ＩＤの読み取り値を、当該製品ＩＤの製品が載せられる搬送トレイ１６のＩＣタグ１７に書き込む。
無線リーダ９Ｃは、搬送トレイ１６のＩＣタグ１７から製品ＩＤを読み取ると、その読み取り値及び読み取り時刻を含む通信フレームをサーバ装置１０に送信する。
【００４０】
〔サーバ装置の内部構成〕
図１に示すように、サーバ装置１０は、通信部５１、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などを含む制御部５２及び記憶部５３を備える。
通信部５１は、所定の通信規格に則った通信処理を実行する通信装置よりなる。通信部５１は、有線又は無線通信により工場内の各装置１〜９と通信可能である。
【００４１】
制御部５２は、記憶部５３に記憶された１又は複数のコンピュータプログラムを読み出して実行することにより、各ハードウェアの動作を制御し、コンピュータ装置をサーバ装置１０として機能させる。
制御部５２は、ＳＲＡＭ（Static ＲＡＭ）又はＤＲＡＭ（Dynamic ＲＡＭ）などの揮発性のメモリ素子を含む。制御部５２のＲＡＭには、ＣＰＵが実行するコンピュータプログラム及びその実行に必要なデータが一時的に記憶される。
【００４２】
記憶部５３は、フラッシュメモリ若しくはＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）などの不揮発性のメモリ素子、又は、ハードディスクなどの磁気記憶装置などにより構成されている。
通信部５１は、工場内の各装置１〜９から受信したプレス作動線図などの製造データを制御部５２に与える。制御部５２は、受信した製造データを記憶部５３のデータベースに蓄積する。
【００４３】
記憶部５３は、コードリーダ９Ａ及び無線リーダ９Ｃの設置位置と、これらの機器の識別情報（例えばＭＡＣアドレスなど）を記憶している。
従って、サーバ装置１０の制御部５２は、コードリーダ９Ａ及び無線リーダ９Ｃから受信した通信フレームから、製品ＩＤの読み取り値、読み取り時刻及び機器情報を抽出することにより、製品がどの位置をどの時刻に通過したかを把握することができる。
【００４４】
〔データ収集の流れ〕
図２〜図５は、本実施形態の製造ラインＬにおけるデータ収集の流れを示す説明図である。図２〜図５において、符号Ｓ１〜Ｓ１６は、コードリーダ９Ａ、無線ライタ９Ｂ又は無線リーダ９Ｃを示し、符号Ｓ１〜Ｓ１６の添え字は、上流側からの順序を表す。
以下、図２〜図５を参照しつつ、本実施形態の製造ラインＬにおいて行われるデータ収集の流れについて説明する。
【００４５】
成形装置１における圧粉成形体Ｐのハンドリングと、成形装置１からコンベア１８Ａへの圧粉成形体Ｐの搬出は、図示しないロボットアームにより１個流しで行われる。
プレス成形機１２は、１回のプレス成形ごとに製品ＩＤ及びプレス作動線図を生成し、それらの情報を含む通信フレームをサーバ装置１０に送信する。重量測定器１３は、成形直後の圧粉成形体Ｐの重量データを含む通信フレームをサーバ装置１０に送信する。
【００４６】
プレス成形機１２は、生成した製品ＩＤをマーキング装置２に通知する。マーキング装置２は、ロボットアームから１つの圧粉成形体Ｐが供給されるごとに、通知された製品ＩＤに対応する２次元コードＣを圧粉成形体Ｐにマーキングする。
２次元コードＣがマーキングされた圧粉成形体Ｐは、図示しないロボットアームにより、コンベア１８Ａで搬送される搬送トレイ１６の上に１つずつ載せられる。
【００４７】
マーキング装置２とコンベア１８Ａの上流部分（コンベア１８Ａの図２における左側端部）の間には、コードリーダＳ１と無線ライタＳ２が設けられている。
コードリーダＳ１は、製品ＩＤの読み取り値と読み取り時刻を含む通信フレームをサーバ装置１０に送信し、製品ＩＤの読み取り値を無線ライタＳ２に通知する。無線ライタＳ２は、通知された製品ＩＤの読み取り値を、コンベア１８Ａで搬送される搬送トレイ１６のＩＣタグ１７に書き込む。
【００４８】
コンベア１８Ａで搬送された圧粉成形体Ｐは、図示しないロボットアームにより搬送トレイ１６から分離され、焼結装置３のメッシュベルト１４の上に幅方向で複数列に整列した状態で配置される。
コンベア１８Ａの下流部分（コンベア１８Ａの図２における右側端部）と焼結装置３の間には、無線リーダＳ３が設けられている。
【００４９】
無線リーダＳ３は、搬送トレイ１６のＩＣタグ１７から製品ＩＤを読み取り、読み取り値と読み取り時刻を含む通信フレームをサーバ装置１０に送信する。
無線リーダＳ３は、焼結装置３の流入部分に位置する。従って、無線リーダＳ３の読み取り時刻は、各圧粉成形体Ｐの焼結装置３への供給時刻とほぼ一致する。
焼結装置３は、焼結室１５の内部の焼結温度チャートを所定時間（例えば１分）ごとに生成し、生成した焼結温度チャートを含む通信フレームをサーバ装置１０に送信する。
【００５０】
焼結装置３のメッシュベルト１４から出てきた焼結体Ｑは、図示しないロボットアームにより、メッシュベルト１４から取り出されるとともに、コンベア１８Ｂで搬送される搬送トレイ１６に１つずつ載せられる。
焼結装置３とコンベア１８Ｂの上流部分（コンベア１８Ｂの図２における左側端部）の間には、コードリーダＳ４と無線ライタＳ５が設けられている。
【００５１】
コードリーダＳ４は、製品ＩＤの読み取り値と読み取り時刻を含む通信フレームをサーバ装置１０に送信し、製品ＩＤの読み取り値を無線ライタＳ５に通知する。無線ライタＳ５は、通知された製品ＩＤの読み取り値を、コンベア１８Ｂで搬送される搬送トレイ１６のＩＣタグ１７に書き込む。
コードリーダＳ４は、焼結装置３の流出部分に位置する。従って、コードリーダＳ４の読み取り時刻は、各焼結体Ｑの焼結完了時刻とほぼ一致する。
【００５２】
コンベア１８Ｂで搬送された焼結体Ｑは、図示しないロボットアームにより搬送トレイ１６から分離され、サイジング装置４に１つずつ供給される。
コンベア１８Ｂの下流部分（コンベア１８Ｂの図３における右側端部）とサイジング装置４の間には、無線リーダＳ６が設けられている。
【００５３】
無線リーダＳ６は、搬送トレイ１６のＩＣタグ１７から製品ＩＤを読み取り、読み取り値と読み取り時刻を含む通信フレームをサーバ装置１０に送信する。
無線リーダＳ６は、サイジング装置４の流入部分に位置する。従って、無線リーダＳ６の読み取り時刻は、各焼結体Ｐのサイジング装置４でのプレス時刻とほぼ一致する。
サイジング装置４は、１回のプレス成形ごとにプレス加圧力と上ラム下死点を生成し、生成したプレス加圧力と上ラム下死点を含む通信フレームをサーバ装置１０に送信する。
【００５４】
サイジング装置４における焼結体Ｑのハンドリングと、サイジング装置４からコンベア１８Ｃへの焼結体Ｑの搬出は、図示しないロボットアームにより１個流しで行われる。
製造ラインＬには、コンベア１８Ｂからコンベア１８Ｃに焼結体Ｑを１つずつ移動させるロボットアームと、コンベア１８Ｂからコンベア１８Ｃに搬送トレイ１６を１つずつ移動させる別のロボットアームが設けられている。従って、焼結体Ｑは、搬送トレイ１６との１対１関係を保持しつつコンベア１８Ｃに供給される。
【００５５】
コンベア１８Ｃで搬送された焼結体Ｑは、図示しないロボットアームにより搬送トレイ１６から分離され、一次加工装置５に供給される。
コンベア１８Ｃの下流部分（コンベア１８Ｃの図３における右側端部）と一次加工装置５の間には、無線リーダＳ７が設けられている。
【００５６】
無線リーダＳ７は、搬送トレイ１６のＩＣタグ１７から製品ＩＤを読み取り、読み取り値と読み取り時刻を含む通信フレームをサーバ装置１０に送信する。
無線リーダＳ７は、一次加工装置５の流入部分に位置する。従って、無線リーダＳ７の読み取り時刻は、各焼結体Ｑの一次加工装置５への供給時刻とほぼ一致する。
一次加工装置５の寸法測定器２４は、焼結体Ｑの寸法データを計測し、計測した寸法データを含む通信フレームをサーバ装置１０に送信する。
【００５７】
一次加工装置５から出てきた焼結体Ｑは、図示しないロボットアームにより、一次加工装置５から取り出されるとともに、コンベア１８Ｄで搬送される搬送トレイ１６に１つずつ載せられる。
一次加工装置５とコンベア１８Ｄの上流部分（コンベア１８Ｄの図３における左側端部）の間には、コードリーダＳ８と無線ライタＳ９が設けられている。
【００５８】
コードリーダＳ８は、製品ＩＤの読み取り値と読み取り時刻を含む通信フレームをサーバ装置１０に送信し、製品ＩＤの読み取り値を無線ライタＳ９に通知する。無線ライタＳ９は、通知された製品ＩＤの読み取り値を、コンベア１８Ｃで搬送される搬送トレイ１６のＩＣタグ１７に書き込む。
コードリーダＳ８は、一次加工装置５の流出部分に位置する。従って、コードリーダＳ８の読み取り時刻は、各焼結体Ｑの一次加工の終了時刻とほぼ一致する。
【００５９】
コンベア１８Ｄで搬送された焼結体Ｑは、キャスター付きの串台板よりなるストッカー３０（図４参照）にいったん集荷される。ストッカー３０への集荷作業は図示しないロボットアームにより行われ、焼結体Ｑは製品ＩＤのシリアル番号の順に並べられている。
シリアル番号の順に集荷された焼結体Ｑは、熱処理装置６に搬入されるバスケット状のバッチケース３１の中に１つずつ並べた状態で積み込まれる。バッチケース３１への焼結体Ｑの積み込み作業は、人手で行ってもよいし、ロボットアームが行ってもよい。
【００６０】
サーバ装置１０の記憶部５３は、バッチケース３１に対する焼結体Ｑの積み込み順序と、バッチケース３１における焼結体Ｃの積み込み位置との対応関係を記憶している。例えば図４の例では、当該対応関係が次のように定義されている。
【００６１】
積み込み順序が１〜５番目の焼結体Ｑ
→バッチケース３１の１段目に右端から左端までの位置に積み込む。
積み込み順序が６〜１０番目の焼結体Ｑ
→バッチケース３１の２段目の右端から左端までの位置に積み込む。
【００６２】
積み込み順序が１１〜１５番目の焼結体Ｑ
→バッチケース３１の３段目の右端から左端までの範囲に積み込む。
積み込み順序が１６〜２０番目の焼結体Ｑ
→バッチケース３１の４段目の右端から左端までの範囲に積み込む。
【００６３】
この場合、シリアル番号の順にストックされた焼結体Ｑをバッチケース３１に積み込む際に、最初と最後にバッチケース３１に入れる焼結体Ｑの製品ＩＤを、作業員又はロボットアームがコードリーダＳ１０で読み取るようにすればよい。
従って、コードリーダＳ１０は、最初に積み込む焼結体Ｑの製品ＩＤの読み取り値と、最後に積み込む焼結体Ｑの製品ＩＤの読み取り値をサーバ装置１０に送信する。サーバ装置１０の通信部５１は、最初及び最後の製品ＩＤの読み取り値を受信し、記憶部５３は、それらの読み取り値を記憶する。
【００６４】
サーバ装置１０の制御部５２は、通信部５１が受信しかつ記憶部５３が記憶した最初の製品ＩＤの読み取り値及び最後の製品ＩＤの読み取り値と、記憶部５３が予め記憶する上記の対応関係とに基づいて、バッチケース３１に積み込まれたすべての焼結体Ｑの積み込み位置を特定する。
例えば、１つのバッチケース３１に積み込まれる２０個の焼結体Ｑのシリアル番号が、Ｘ１００１〜Ｘ１０２０であるとし、最初の焼結体Ｑの読み取り値にＸ１００１が含まれ、最後の焼結体Ｑの読み取り値にＸ１０２０が含まれるとする。
【００６５】
この場合、サーバ装置１０の制御部５２は、Ｘ１００１〜Ｘ１００５の製品ＩＤを含む５つの焼結体Ｑの積み込み位置が、バッチケース３１の１段目であると判定する。
また、サーバ装置１０の制御部５２は、Ｘ１００６〜Ｘ１０１０の製品ＩＤを含む５つの焼結体Ｑの積み込み位置が、バッチケース３１の２段目であると判定する。
【００６６】
また、サーバ装置１０の制御部５２は、Ｘ１０１１〜Ｘ１０１５の製品ＩＤを含む５つの焼結体Ｑの積み込み位置が、バッチケース３１の３段目であると判定する。
同様に、サーバ装置１０の制御部５２は、Ｘ１０１６〜Ｘ１０２０の製品ＩＤを含む５つの焼結体Ｑの積み込み位置が、バッチケース３１の４段目であると判定する。
【００６７】
なお、図４では、図示の容易化のため、１つのバッチケース３１に対する焼結体Ｑの容量が２０個になっているが、実際には、１０００〜１５００個の焼結体Ｑが１つのバッチケース３１に積み込まれる。
熱処理装置６は、１回の熱処理工程ごとに熱処理雰囲気チャートを生成し、生成した熱処理雰囲気チャートを含む通信フレームをサーバ装置１０に送信する。
【００６８】
熱処理装置６から出てきた焼結体Ｑは、図示しないロボットアーム又は手作業により、バッチケース３１から取り出されるとともに、コンベア１８Ｅで搬送される搬送トレイ１６に１つずつ載せられる。
熱処理装置６とコンベア１８Ｅの上流部分（コンベア１８Ｅの図４における左側端部）の間には、コードリーダＳ１１と無線ライタＳ１２が設けられている。
【００６９】
コードリーダＳ１１は、製品ＩＤの読み取り値と読み取り時刻を含む通信フレームをサーバ装置１０に送信し、製品ＩＤの読み取り値を無線ライタＳ１２に通知する。無線ライタＳ１２は、通知された製品ＩＤの読み取り値を、コンベア１８Ｅで搬送される搬送トレイ１６のＩＣタグ１７に書き込む。
コードリーダＳ１１は、熱処理装置６の後段に位置する。従って、コードリーダＳ１１の読み取り時刻は、各焼結体Ｑの熱処理の完了時刻とほぼ一致する。
【００７０】
コンベア１８Ｅで搬送された焼結体Ｑは、図示しないロボットアームにより搬送トレイ１６から分離され、二次加工装置７に１つずつ供給される。
コンベア１８Ｅの下流部分（コンベア１８Ｅの図５における右側端部）と二次加工装置７の間には、無線リーダＳ１３が設けられている。
【００７１】
無線リーダＳ１３は、搬送トレイ１６のＩＣタグ１７から製品ＩＤを読み取り、読み取り値と読み取り時刻を含む通信フレームをサーバ装置１０に送信する。
無線リーダＳ１３は、二次加工装置７の流入部分に位置する。従って、無線リーダＳ１３の読み取り時刻は、各焼結体Ｑの二次加工装置７への供給時刻とほぼ一致する。
【００７２】
二次加工装置７から出てきた最終製品Ｒは、図示しないロボットアームにより、コンベア１８Ｆで搬送される搬送トレイ１６に１つずつ載せられる。
二次加工装置７とコンベア１８Ｆの上流部分（コンベア１８Ｆの図５における左側端部）の間には、コードリーダＳ１４と無線ライタＳ１５が設けられている。
【００７３】
コードリーダＳ１４は、製品ＩＤの読み取り値と読み取り時刻を含む通信フレームをサーバ装置１０に送信し、製品ＩＤの読み取り値を無線ライタＳ１５に通知する。無線ライタＳ１５は、通知された製品ＩＤの読み取り値を、コンベア１８Ｆで搬送される搬送トレイ１６のＩＣタグ１７に書き込む。
コードリーダＳ１４は、二次加工装置７の流出部分に配置されている。従って、コードリーダＳ１４の読み取り時刻は、各最終製品Ｒの二次加工の完了時刻とほぼ一致する。
【００７４】
コンベア１８Ｆの下流部分（コンベア１８Ｆの図５における右側端部）と検査装置８の間には、無線リーダＳ１６が設けられている。
無線リーダＳ１６は、搬送トレイ１６のＩＣタグ１７から製品ＩＤを読み取り、読み取り値と読み取り時刻を含む通信フレームをサーバ装置１０に送信する。
【００７５】
無線リーダＳ１６は、検査装置８の流入部分に位置する。従って、無線リーダＳ１６の読み取り時刻は、各最終製品Ｒの検査装置８への供給時刻とほぼ一致する。
検査装置８は、１つの最終製品Ｒごとに真円度及び探傷検査のうちの少なくとも１つよりなる検査データを生成し、生成した検査データを含む通信フレームをサーバ装置１０に送信する。
【００７６】
〔焼結体のストック調整装置〕
図６は、焼結装置３と焼結体Ｑのストック調整装置４０の斜視図である。
本実施形態の製造ラインＬでは、何らかのトラブルが発生した場合は、製造ラインＬを構成する全装置が停止するようになっている。しかし、内部が１０００℃以上になる焼結室１５を有する焼結装置３の場合は、所定の猶予時間（例えば１０分）の経過後でないと停止できない。
【００７７】
そこで、本実施形態の製造ラインＬは、焼結装置３から搬出する焼結体Ｑのストック量を調整可能なストック調整装置４０を更に備える。
図６に示すように、ストック調整装置４０は、焼結装置３のメッシュベルト１４から焼結体Ｑを取り出すロボットアーム４１と、焼結体Ｑを仮置きする串台板よりなるストッカー４２と、ストッカー４２の設置台４３とを備える。ロボットアーム４１は、制御信号の有無に応じて旋回範囲を変更可能である。
【００７８】
正常運転時においては、例えば３個のストッカー４２が設置台４３に設置される。この場合、ロボットアーム４１の旋回範囲は、３個のストッカー４２に届く範囲に設定されている。
製造ラインＬに異常が発生すると、設置台４３に設置するストッカー４２の数量が増加される。例えば、ストッカー４２は、焼結室１５に含まれるすべての焼結体Ｑを仮置きできる数量（例えば１０個）に増量される。
【００７９】
また、製造ラインＬに異常が発生すると、サーバ装置１０などの外部装置が異常発生を通知する制御信号をロボットアーム４１に送信する。
上記の制御信号を受信したロボットアーム４１は、自機の旋回範囲を１０個のストッカー４２に届く範囲に変更し、すべての焼結体Ｑの仮置きが完了するまで、ストッカー４２への焼結体Ｑの仮置き作業を継続する。
【００８０】
〔製造設備の効果〕
以上の通り、本実施形態の製造設備によれば、サーバ装置１０の通信部５１が、製品ＩＤの読み取り値をコードリーダＳ１０から受信し、サーバ装置１０の制御部５２が、受信した読み取り値に基づいて、バッチケース３１に対する焼結体Ｑの積み込み位置を特定するので、所定の製品ＩＤの焼結体Ｑが、熱処理工程において熱処理装置６内のどの位置に存在していたかを把握できる。
【００８１】
このため、バッチ方式の熱処理装置６における熱処理工程の履歴を、焼結製品（焼結体Ｑ）ごとに把握することができる。
例えば、熱処理装置６が出力する熱処理雰囲気チャートに、１段目から４段目までの設置高さごとの温度履歴が含まれる場合には、所定の製品ＩＤの焼結体Ｑが何段目に存在していたかにより、焼結体Ｑごとに正確な温度履歴を特定することができる。
【００８２】
本実施形態の製造設備によれば、最初と最後の焼結体Ｑの製品ＩＤを読み取るだけで、バッチケース３１に積み込むすべての焼結体Ｑの積み込み位置を特定可能である。
このため、コードリーダＳ１０により製品ＩＤを読み取る回数を低減することができる。特に本実施形態のように、１つのバッチケースに１０００個以上の焼結体Ｑを積み込む場合には、コードリーダＳ１０による読み取り回数が大幅に削減されるので、バッチケース３１への焼結体Ｑの積み込み作業を迅速化できる。
【００８３】
〔その他の変形例〕
上述の実施形態は、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、上記説明ではなく請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００８４】
上述の実施形態では、最初の焼結体Ｑの製品ＩＤと最後の焼結体Ｑの製品ＩＤのみをコードリーダＳ１０で読み取るが、バッチケース３１に入れるすべての焼結体Ｑの製品ＩＤを読み取ることにしてもよい。
もっとも、この場合には、製品ＩＤを読み取ってから焼結体Ｑをバッチケース３１に積み込む作業を、焼結体Ｑの個数分だけ繰り返す必要があるので、上述の実施形態に比べて、焼結体Ｑの積み込み作業の作業時間が増えることになる。
【００８５】
上述の実施形態では、バッチ方式の熱処理装置６を例にとって本発明の概要を説明したが、本発明を適用可能なバッチ処理装置は、熱処理装置６に限定されるものではない。
すなわち、本発明は、例えばＳＴ処理装置（スチーム処理装置）、樹脂含浸装置及びメッキ処理装置など、熱処理装置６以外のバッチ処理装置を含む製造設備にも適用することができる。
【符号の説明】
【００８６】
１  成形装置
２  マーキング装置
３  焼結装置
４  サイジング装置
５  一次加工装置
６  熱処理装置（バッチ処理装置）
７  二次加工装置
８  検査装置
９  通過検出装置
９Ａ  コードリーダ
９Ｂ  無線ライタ
９Ｃ  無線リーダ
１０  サーバ装置
１２  プレス成形機
１３  重量測定器
１４  メッシュベルト
１５  焼結室
１６  搬送トレイ
１７  ＩＣタグ
１８Ａ〜１８Ｆ  コンベア
２１  プレス成形機
２２  切削機
２３  穿孔機
２４  寸法測定器
２５  仕上加工機
２６  研磨装置
２７  測定装置
２８  磁気探傷装置
３０  ストッカー
３１  バッチケース
４０  ストック調整装置
４１  ロボットアーム
４２  ストッカー
４３  設置台
５１  通信部
５２  制御部
５３  記憶部
Ｌ  製造ライン（製造設備）  
Ｃ  二次元コード
Ｐ  圧粉成形体（中間素材）
Ｑ  焼結体（中間素材）
Ｒ  最終製品
【図１】
2019026726.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
2019026726.tif 000009
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2019026726.tif 000011