(57)【要約】【課題】  希土類焼結磁石の磁気特性の向上、および、安全性の向上を図ることができる希土類焼結磁石用合金粉末の成形装置およびその搬送方法を提供する。【解決手段】  成形装置１は、非酸化性ガスと酸素ガスとの混合ガス雰囲気に制御された雰囲気制御室１０と、雰囲気制御室１０内に設けられ、原料粉末を加圧成形するプレス機１８と、雰囲気制御室１０内に設けられ、プレスされた成形体ＰＥを焼成トレー２２に搬送する取出装置１９とを備える。取出装置１９は、サーボモータで駆動され一軸で移動する構成を有し、複雑な制御なしで正確な制御が可能で、稼働スペースが小さく、雰囲気制御室１０の小型化、雰囲気の制御・管理が容易である。一軸移動の取出装置１９により、焼成トレー２２上に成形体ＰＥをマトリクス状に配置するために、焼成トレー２２をステージ２３上に配置し、焼成トレー２２を動かして、高精度に整列配置を可能とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
雰囲気制御された雰囲気制御室と、
この雰囲気制御室内に設けられ、原料粉末を加圧成形する加圧成形手段と、
前記雰囲気制御室内に設けられ、前記加圧成形手段から成形体を取り出し、所定容器に搬送して、該成形体を配列配置する搬送手段と、
を備えることを特徴とする原料粉末の成形装置。
【請求項２】
雰囲気制御された雰囲気制御室と、
この雰囲気制御室内に設けられ、原料粉末を加圧成形する加圧成形手段と、
前記雰囲気制御室内に設けられ、前記加圧成形手段から成形体を取り出し、一軸移動して前記成形体を所定容器に搬送する搬送手段と、
を備えることを特徴とする原料粉末の成形装置。
【請求項３】
前記搬送手段は、サーボモータと、前記サーボモータの動力により一軸移動する手段と、前記サーボモータを制御する手段とを備える、ことを特徴とする請求項１または２に記載の原料粉末の成形装置。
【請求項４】
前記雰囲気制御室内に、前記所定容器を載置し、前記搬送手段の移動方向と垂直方向に一軸移動する、もしくは平行方向並びに垂直方向にそれぞれ一軸移動する容器移動手段を備える、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の原料粉末の成形装置。
【請求項５】
前記容器移動手段は、サーボモータにより、前記垂直方向に一軸移動する、もしくは平行方向並びに垂直方向にそれぞれ一軸移動する、ことを特徴とする請求項４に記載の原料粉末の成形装置。
【請求項６】
前記雰囲気制御室内に配置されたバリ取り装置を備え、
前記搬送手段は、前記加圧成形手段から前記成形体を取り出し、前記バリ取り装置に搬送し、バリ取り装置によるバリ取り処理後の成形体を前記所定容器まで搬送する、ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の原料粉末の成形装置。
【請求項７】
前記バリ取り装置は、前記搬送手段の一軸上に配置されている、ことを特徴とする請求項６に記載の原料粉末の成形装置。
【請求項８】
前記雰囲気制御室内に、前記成形体の方向を転換する方向転換装置を更に備え、
前記搬送手段は、前記成形手段から前記成形体を取り出し、前記方向転換装置まで搬送し、該方向転換装置で方向が転換された成形体を前記所定容器まで搬送する、ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の原料粉末の成形装置。
【請求項９】
前記方向転換装置は、前記搬送手段の一軸上に配置されている、ことを特徴とする請求項８に記載の原料粉末の成形装置。
【請求項１０】
雰囲気制御された雰囲気制御室内において、
加圧により成形された成形体を、搬送手段により所定位置に配置された容器に搬送する搬送工程を有する
ことを特徴とする成形体の搬送方法。
【請求項１１】
前記搬送工程は、サーボモータの動力により搬送手段を一軸移動して前記成形体を搬送する、ことを特徴とする請求項１０に記載の成形体の搬送方法。
【請求項１２】
前記雰囲気制御室内において、載置した容器を、容器移動手段により移動する容器移動工程を有する、ことを特徴とする請求項１０または１１に記載の成形体の搬送方法。
【請求項１３】
前記容器移動工程は、前記搬送手段の移動方向と垂直方向に一軸移動する、もしくは平行方向並びに垂直方向にそれぞれ一軸移動する、ことを特徴とする請求項１２に記載の成形体の搬送方法。
【請求項１４】
前記容器移動工程は、サーボモータの動力により容器移動手段を一軸移動して前記容器を移動する、ことを特徴とする請求項１３に記載の成形体の搬送方法。
【請求項１５】
前記雰囲気制御室内において、搬送手段により成形手段から取り出された成形体を、方向転換装置により成形体の方向を転換する方向転換工程を有する、ことを特徴とする請求項１０乃至１４のいずれか１項に記載の成形体の搬送方法。
【請求項１６】
前記成形体を載せた前記容器を前記雰囲気制御室外へ搬出する搬出工程を有する、ことを特徴とする請求項１０乃至１５のいずれか１項に記載の成形体の搬送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原料粉末の成形装置およびその成形体の搬送方法に関し、特に、Ｒ−Ｍ−Ｂ系等の希土類焼結磁石用合金粉末等の原料粉末の成形装置およびその成形体の製造・搬送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
希土類焼結磁石は、原料金属を溶解し、塊状あるいは薄帯状の原料合金として、この原料合金に粉砕、成形、焼結、熱処理、加工等の粉末冶金技術を用いることにより製造される。希土類焼結磁石の中でも、Ｒ−Ｍ−Ｂ系希土類焼結磁石（Ｒは希土類元素のうち一種または二種以上、ＭはＦｅ（鉄）を必須とし、その他の金属元素を含む。Ｂはホウ素である。なお、希土類元素にはＹ（イットリウム）も含む。また、Ｂは一部がＣ（炭素）によって置換されていてもよい。）は高性能磁石として注目されている。
【０００３】
しかし、粉砕して得られた希土類焼結磁石用合金粉末は、化学的に活性であるために、大気中において急激に酸化して含有酸素量が増加し、磁気特性の劣化を招いてしまう。また、原料粉末を成形した成形体も同様である。
そこで、原料粉末の生成から成形体の焼成までの間は、原料粉末や成形体を窒素ガス中やアルゴンなどの不活性ガス中に保存する必要があった。
【０００４】
このような問題に対して、不活性ガス雰囲気中でプレス成形を行い、成形体を個々にベルトで搬送して成形工程から焼成工程へ直接流す技術が開示されている（特許文献１参照）。
【０００５】
しかしながら、成形体を個々に焼成工程に流す（搬送する）よりも、所定トレーなどに多くの成形体を配置し、一定量の成形体をトレー上に蓄えたところで、まとめて、焼成工程に搬送した方が焼成工程の効率が良い。
【０００６】
このような搬送方法を採用する成形・焼成装置が特許文献２に開示されている。特許文献２に開示された成形・焼成装置では、プレスにより成形された成形体は、ロボットによりベルトコンベアの一端に配置されて、ベルトコンベアで搬送され、ベルトコンベアの終端で、ロボットアームにより他のベルトコンベア上を搬送される焼成用台板（焼成トレー）上に配列される。
【０００７】
特許文献２に開示されたシステムでは、吸着ノズルを備えた旋回式の搬送ロボットがベルトコンベアから焼成用台板に成形体を搬送している。しかし、このような構成では、ベルトコンベアや搬送ロボットの旋回範囲が大きくなってしまう。このため、そのような搬送機構を、特許文献１に開示されたような雰囲気制御タイプの装置に適用すると、不活性ガスを充填した処理容器のサイズが大きくなり、雰囲気の制御が困難になり、また、ガスが無駄になりやすい等の課題が生ずる。
【０００８】
また、このような搬送ロボットで成形体を搬送するためには、脱金型された成形体の正確な位置と重心（形状）とを検出しなければならない。このため、特許文献２では、カメラで撮像した画像の画像認識により成形体の位置と形状を判別しており、装置構成が複雑であると共に制御が難しい。
なお、以下の説明において窒素ガスやアルゴンなどの不活性ガスを総称して非酸化性ガスと称することとする。また、純酸素ガスあるいは酸素を含むガス、例えば空気のようなガスを総称して酸素ガスと称することとする。
【特許文献１】特開平６−３４６１０２号公報  （第１図，第３図）
【特許文献２】特開２００２−８３７２９号公報  （段落００７９，図８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、希土類焼結磁石の磁気特性の向上、および、安全性の向上を図ることができる希土類焼結磁石用合金粉末の成形装置およびその成形方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、構成が簡単で制御が容易な成形体の搬送手法を提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明に係る成形装置は、
非酸化性ガスと酸素ガスとの混合ガスに雰囲気制御された雰囲気制御室と、
この雰囲気制御室内に設けられ、原料粉末を加圧成形する加圧成形手段と、
前記雰囲気制御室内に設けられ、前記加圧成形手段から成形体を取り出し、所定容器に搬送して、該成形体を配列配置する搬送手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、この発明の第２の観点に係る成形装置は、
雰囲気制御された雰囲気制御室と、
この雰囲気制御室内に設けられ、原料粉末を加圧成形する加圧成形手段と、
前記雰囲気制御室内に設けられ、前記加圧成形手段から成形体を取り出し、一軸移動して前記成形体を所定容器に搬送する搬送手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１２】
前記搬送手段は、望ましくは、サーボモータと、該サーボモータの動力により一軸移動する手段と、前記サーボモータを制御する手段とを備える。
【００１３】
前記雰囲気制御室内に、前記所定容器を載置し、前記搬送手段の移動方向に対して垂直方向に一軸移動する、もしくは平行方向並びに垂直方向にそれぞれ一軸移動する容器移動手段を備えてもよい。
【００１４】
前記容器移動手段は、サーボモータにより前記垂直方向に一軸移動する、もしくは平行方向並びに垂直方向にそれぞれ一軸移動する。
【００１５】
前記雰囲気制御室内に配置されたバリ取り装置を備え、前記搬送手段は、前記成形手段から前記成形体を取り出し、前記バリ取り装置に搬送し、バリ取り装置によるバリ取り処理後の成形体を前記所定容器まで搬送するようにしてもよい。
【００１６】
前記バリ取り装置は、例えば、前記搬送手段の一軸上に配置されている。
【００１７】
前記雰囲気制御室内に、前記成形体の方向を転換する方向転換装置を配置し、
前記搬送手段が、前記成形手段から前記成形体を取り出し、前記方向転換装置まで搬送するようにしてもよい。
【００１８】
前記方向転換装置は、例えば、前記搬送手段の一軸上に配置される。
【００１９】
また、この発明の第３の観点に係る成形体の搬送方法は、
非酸化性ガスと酸素ガスとの混合ガスに雰囲気制御された雰囲気制御室内において、
加圧により成形された成形体を所定位置に配置された容器に搬送する搬送工程を有する、
ことを特徴とする。
【００２０】
前記搬送工程は、サーボモータの動力により搬送手段を一軸移動して前記成形体を搬送する。
【００２１】
前記雰囲気制御室内において、載置した容器を、容器移動手段により移動する容器移動工程を有していてもよい。
【００２２】
前記容器移動工程は、前記搬送手段の移動方向と垂直方向に一軸移動する、もしくは平行方向並びに垂直方向にそれぞれ一軸移動する。
【００２３】
前記容器移動工程は、サーボモータの動力により容器移動手段を一軸移動して前記容器を移動する。
【００２４】
前記雰囲気制御室内において、搬送手段により成形手段から取り出された成形体を、方向転換装置により成形体の方向を転換する方向転換工程を有していてもよい。
【００２５】
前記成形体を載せた前記容器を前記雰囲気制御室外へ搬出する搬出工程を有していてもよい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明装置によれば、成形体の焼成炉への搬送までの間における成形体が外気に触れる事態を防止することができる。
また、稼働スペースが大きくならず、更に、カメラ装置等の付随装置を必要とせずに、省スペース、高速、高精度で搬送することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明の実施の形態に係る希土類焼結磁石用合金粉末の成形装置及び成形体を搬送する方法について、図面を参照して説明する。
【００２８】
この実施の形態に係る成形装置１は、雰囲気制御室１０内に、タンク１１と、粉末供給部１２と、金型１３と、金型搬送用シリンダ１４と、上パンチ１５及び下パンチ１６と配向磁場用コイル１７とを有する加圧成形手段としてのプレス機１８と、搬送手段としての成形体取出装置（搬送装置）１９と、バリ取り装置２０と、方向転換装置２１と、容器として成形体を載るための焼成トレー２２と、容器移動手段としての焼成トレー２２を載せるステージ２３と、非酸化性ガス導入ユニット２４と、酸素濃度検知センサ２５，２６とを備えている。
【００２９】
雰囲気制御室１０は、内部を非酸化性ガスの雰囲気とし、Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ化合物等を主成分とするＲ−Ｍ−Ｂ系希土類焼結磁石の合金原料粉末やその成形体ＰＥを大気（酸素）から遮断するために設けられている。
【００３０】
タンク１１は、気密性を有し、タンク１１内には例えばＮｄ２Ｆｅ１４Ｂ化合物等を主成分とするＲ−Ｍ−Ｂ系希土類焼結磁石の合金原料粉末が収容されている。
【００３１】
粉末供給部１２は、筒体から構成され、弁３１を介して気密性をもってタンク１１に接続されている。
【００３２】
金型１３には、原料粉末が注入充填される。金型１３の内面には、潤滑剤が塗布されている。潤滑剤としては、有機系潤滑剤が適しており、例えば脂肪酸エステル等が用いられる。
【００３３】
ここで、金型１３の内面に潤滑剤を塗布する理由について説明する。まず、Ｒ−Ｍ−Ｂ系希土類焼結磁石用原料粉末にはその性質上、カーボンによる磁気特性（保磁力）の悪化や強度の低下などの理由から潤滑材を多量に添加することができないため、成形体ＰＥ抜出時に金型１３の内面との摩擦でかじりが発生してしまう。このために、原料粉末と金型１３の内面との滑りをよくするために、金型１３の内面に潤滑剤を塗布する。
【００３４】
また、金型１３内に一定重量の原料粉末を安定して注入充填することは困難である。金型１３内に充填される原料粉末の量のバラツキは、成形後の成形体ＰＥの重量バラツキ、焼結体の寸法バラツキ等につながっていき、加工時の能率が低下するのみならず寸法、重量不良をきたすことになる。このために、金型１３の内面に潤滑剤を塗布して、安定して原料粉末の注入充填が行えるようにする。
【００３５】
また、金型１３内に注入された原料粉末に磁場を印加して、原料粉末粒子の配向を行うが、配向性が悪いと磁気特性が低下する。ゆえに、配向磁場を印加した状態で何らかの手段により金型１３内の原料粉末を配向しやすくする必要がある。その手段として、金型１３の内面に潤滑剤を塗布する。
【００３６】
なお、金型１３内の原料粉末の配向性をよくするために、金型１３の載置台３２に振動源を配置し、金型１３への原料粉末の充填時に、金型１３と原料粉末とを振動させるようにしてもよい。
【００３７】
金型搬送用シリンダ１４は、載置台３２上の金型１３に原料粉末が注入充填される原料粉末注入充填位置からプレス機１８の上パンチ１５及び下パンチ１６間の位置へ金型１３を搬送するために、原料粉末注入充填位置と上パンチ１５及び下パンチ１６間の位置との間を水平方向に往復運動する。
【００３８】
プレス機１８は、上パンチ１５と下パンチ１６とを備える。上パンチ１５の下パンチ１６と対向する位置には配向磁場用コイル１７が設けられており、配向用の磁界を印加しながら、原料粉末を加圧成形して、成形体ＰＥを成形する。
【００３９】
成形体取出装置（搬送装置）１９は、プレス機１８のテーブル３３と焼成トレー２２との間を一軸方向に往復運動し、成形体ＰＥを、プレス機１８上の金型１３から焼成トレー２２上まで搬送する。
【００４０】
バリ取り装置２０は、例えば、ブラスト装置から構成され、成形体ＰＥに高圧ガスを吹き付ける等して、バリを除去する。
【００４１】
方向転換装置２１は、回動プレート２１ａを備え、回動プレート２１ａ上に水平方向に配置された成形体ＰＥの向きを、回動プレート２１ａを回動・傾斜させることにより、垂直方向に代えて直立状態とし、焼成トレー２２への載置を容易にする。
【００４２】
焼成トレー２２は、成形体ＰＥを後工程の焼成工程に搬送するために、成形体ＰＥを収容するための容器であり、成形体ＰＥを配列・配置・維持できれば、その形状、材質、サイズは任意である。焼成トレー２２上には、成形体ＰＥが、直立状態で整列して配列される。方向転換装置２１を用いて成形体ＰＥを直立状態に搭置したが水平方向のまま焼成トレー２２上に載置してもよい。焼成トレー２２は、ステージ２３上に載置されている。
なお、図示はしないが、焼成トレー２２を、焼成工程に移送するための搬出装置が配置されている。
【００４３】
ガス導入機構として非酸化性ガス導入ユニット２４は、雰囲気制御室１０に接続されている。非酸化性ガス導入ユニット２４は、非酸化性ガス（窒素ガスあるいはアルゴンのような不活性ガス）を雰囲気制御室１０に導入する非酸化性ガス導入管と、制御バルブ（３５）と、非酸化性ガス導入源とを備え、雰囲気制御室１０に非酸化性ガス、例えば窒素ガスを供給することにより、雰囲気制御室１０を（窒素）雰囲気制御する。これは、成形直後の成形体ＰＥは、その表面が大気に曝され、酸化作用をうけると、磁気特性が劣化してしまうためである。特に、活性な希土類元素を含み、かつ、酸素含有量の低い原料粉末、あるいはこの原料粉末を用いた成形体ＰＥを大気中に曝すと発火さえも生じてしまう。そこで、成形体ＰＥまたは成形体ＰＥを載せた焼成トレー２２を収容する雰囲気制御室１０内を雰囲気制御している。さらに、成形前後で原材粉末と成形体ＰＥとが酸化されるのを防止するため、および火災等の安全上の対策するため、原材粉末と成形体ＰＥとを大気と遮断するために雰囲気制御室１０を雰囲気に制御している。
【００４４】
雰囲気制御室１０内の酸素濃度を検出するために異なる種類の酸素濃度検知センサが設けられている。例えば一方は、ガルバニック式センサ２５から構成され、他方は、ジルコニア（Ｚｒ）式センサ２６から構成される。この雰囲気制御室１０内の酸素濃度に応じてガルバニック式センサ２５およびジルコニア式センサ２６により検知する。ガルバニック式センサ２５とジルコニア式センサ２６との切り替える酸素濃度は５００ｐｐｍから２％の範囲であればよく、１０００ｐｐｍから１％の範囲であれば更に好ましい。前述のように、金型１３の内面には有機系の潤滑剤が塗布されているために、雰囲気制御室１０内に有機ガス成分が飛散する。ジルコニア式センサ２６は、酸素濃度が比較的高い場合であれば酸素濃度を正確に検知できるが、酸素濃度がある程度以下（５００ｐｐｍ程度）になると、有機ガス成分を含む雰囲気での測定には検知感度が落ちるために不向きである。一方、ガルバニック式センサ２５、有機ガス成分を含む雰囲気の影響は受けないが、酸化を嫌うために２％以上の酸素濃度を測定することには不向きである。したがって、各々のセンサを酸素濃度に応じて使い分けて、一例として酸素濃度が約５０００ｐｐｍである状態を境にして、酸素濃度が約５０００ｐｐｍ以上である状態では、ジルコニア式センサ２６により酸素濃度を検知し、酸素濃度が約５０００ｐｐｍ以下である状態では、ガルバニック式センサ２５により酸素濃度を検知する。具体的には、酸素濃度が減少方向にあるときにはジルコニア式センサ２６で測定している酸素濃度が低くなって５０００ｐｐｍになった時に、ガルバニック式センサ２５による酸素濃度の検知に切り替えればよい。逆に、酸素濃度が増加方向にあるときにはガルバニック式センサ２５で測定している酸素濃度が５０００ｐｐｍになった時に、ジルコニア式センサ２６による検知に切り替えればよい。これらの酸素濃度の範囲内にあるときには、ガルバニック式センサ２５とジルコニア式センサ２６の両方で酸素濃度の検出を行っていても良い。両方のセンサで検出された酸素濃度を制御部５１で比較・演算しながら、例えば１つの基準値として雰囲気制御室１０内における酸素濃度が５０００ｐｐｍで切り替えを行うようにしても良い。
【００４５】
これらのセンサで酸素濃度を測定し、制御バルブ３５を調整することにより、雰囲気制御室１０内の酸素濃度を一定レベルに制御することができる。
【００４６】
さらに、この雰囲気制御室１０には、制御部５１が配置されている。制御部５１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）及び動作プログラムを記憶したメモリ等を備え、タンク１１から金型１３への原料粉末の供給、金型搬送用シリンダ１４による移送、配向磁場用コイル１７による配向磁界の印加、プレス機１８によるプレス処理、取出装置１９による搬送（各々のサーボモータを制御する手段）、バリ取り装置２０によるバリ取り、方向転換装置２１による方向の転換、ステージ２３の位置の制御、酸素濃度検知センサ２５，２６の測定値の取り込み、制御バルブ３５の開度の調整・制御などを総括的に実行する。
【００４７】
次に、取出装置１９、バリ取り装置２０，方向転換装置２１，焼成トレー２２，ステージ２３についてより詳細に説明する。
【００４８】
取出装置１９は、図１に示すように、台１９１と、台１９１から水平方向に伸びるアーム１９２と、アーム１９２の先端に配置されたヘッド１９３と、ヘッド１９３から垂直方向に伸びるハンド１９４と、ハンド１９４の先端に配置されたフィンガ（狭持部）１９５とから構成される。
【００４９】
アーム１９２は、水平かつ一軸方向に伸縮し、ハンド１９４は、ヘッド１９３から垂直かつ一軸方向に伸縮する。また、フィンガ１９５は開閉して成形体ＰＥを把持（狭持）する。
【００５０】
図２（ａ）、（ｂ）に示すように、アーム１９２とハンド１９４とは、サーボモータ２０１、２０３により、対応する一軸駆動機構２０２，２０４を介して、駆動される。また、図２（ｃ）に示すように、フィンガ１９５は、サーボモータ２０５により、開閉機構２０６を介して、開閉駆動される。開閉駆動はエアチャックでも良い。
駆動用のサーボモータは、ＡＣ（交流）サーボモータであっても、ＤＣ（直流）サーボモータであってもよい。ただし、原料粉末以外の粉末、例えば、モータブラシ研磨粉が発生せず、雰囲気制御室１０内をクリーンに維持できるブラシレスタイプのサーボモータ、例えば、ＡＣサーボモータが望ましい。
【００５１】
図３に平面図で示すように、アーム１９２の伸縮方向（ｘ軸方向）に一直線に、プレス機１８のテーブル３３，バリ取り装置２０、方向転換装置２１、焼成トレー２２が配置されており、ヘッド１９３の一軸方向の移動により、これらの装置間での成形体ＰＥの搬送が可能なように構成されている。
【００５２】
前述のように、方向変換装置２１は、回動プレート２１ａをアーム１９２の移動方向に垂直方向に伸びる回転軸を中心に回動させることにより、成形体ＰＥを直立させる。この回動プレート２１ａは、図２（ｄ）に示すように、サーボモータ２０７により、回動機構２０８を介して駆動される。この駆動はロータリアクチュエータでも良い。
【００５３】
ステージ２３は、焼成トレー２２を載置して、ｙ方向（水平面内でアームの移動方向に垂直方向）に移動可能に構成されている。取出装置１９の成形体ＰＥをリリース（解放）する位置は、ｘ方向（水平面内でアーム１９２の移動方向に平行方向）に移動できるが、ｙ方向（水平面内でアームの移動方向に垂直方向）の位置は、図３に示すように固定であり、ステージ２３が焼成トレー２２上の成形体ＰＥの今回の載置位置となる取出装置１９のリリース位置をｙ方向に合わせることにより、一軸移動しかできない取出装置１９を用いて、高精度に位置決めして、多数の成形体ＰＥをマトリクス状に狭間隔で配置することができる。ステージ２３も、図２（ｅ）に示すように、サーボモータ２１１により、ｙ方向（水平面内でアームの移動方向に垂直方向）の（一軸）移動機構２１２を介して、ｙ方向に駆動される。もちろん、ステージ２３は、ｘ方向とｙ方向とに移動可能に構成してもよい。ｘ方向に移動可能に構成することによりアーム１９２の移動距離を短くすることができ取出装置１９の小型化が可能となる。
【００５４】
次に、この成形装置１により希土類焼結磁石用粉末を成形し、焼結工程に搬出する動作について説明する。
なお、以下の動作は、全て制御部５１の制御下に実行されるが、理解を容易にするため、制御部５１に逐一言及することは避ける。
【００５５】
まず、弁３１を所定時間開いて、粉末供給部１２から、載置台３２上の原料粉末注入充填位置に載せられた金型１３内に原料粉末を一定量注入充填する。このとき、載置台３２上の金型１３に、図示しない振動源により金型１３内の原料粉末を振動させてもよい。
【００５６】
続いて、金型搬送用シリンダ１４により、原料粉末が充填された金型１３を原料粉末注入充填位置からプレス機１８の上パンチ１５及び下パンチ１６間の位置へ搬送する。
【００５７】
配向磁場用コイル１７により配向磁場を印加しながら、上パンチ１５を降下させることにより金型１３に充填された原料粉末を加圧し、圧縮成形する。圧縮成形された成形体ＰＥは、下パンチ１６の上昇により、金型１３の上面まで押し出される（脱金型される）。
【００５８】
脱金型された成形体ＰＥは、成形体取出装置１９により取り出され、焼成トレー２２上まで搬送される。
【００５９】
この搬送動作を、１つの成形体に注目して、図４の手順フローと、図５〜図７を参照して説明する。
制御部５１は、各々のサーボモータを制御する手段を有している。図５（ａ）に示すように、サーボモータ２０１を制御して、アーム１９２をプレス機１８まで伸ばし、続いて、サーボモータ２０３を制御して、ハンド１９４を下方向に伸ばして、成形体ＰＥを把持（狭持）する。続いて、図５（ｂ）に示すように、ハンド１９４を縮め、アーム１９２を縮めて、ヘッド１９３をバリ取り装置２０上に移動し、ハンド１９４を降下させ、図５（ｃ）に示すように、成形体ＰＥをバリ取り装置２０内に搬送する（図４，ステップＳ１）。
【００６０】
バリ取り装置２０は、例えば、高圧非酸化性ガスを成形体ＰＥに吹き付けることにより、プレス時に形成されたバリを除去する（ステップＳ２）。
【００６１】
続いて、図６（ｄ）に示すように、バリ取り後の、成形体ＰＥをフィンガ１９５で把持して、方向転換装置２１の回動プレート２１ａ上に搬送する（ステップＳ３）。
【００６２】
続いて、図６（ｅ）、（ｆ）に示すように、回動プレート２１ａをｙ軸方向に伸びる回転軸を中心に回動・傾斜させ、成形体ＰＥを直立させる（ステップＳ４）。
続いて、図７（ｇ）に示すように、直立している成形体ＰＥを把持し、アーム１９２を移動して、図７（ｈ）に示すように、成形体ＰＥをリリース位置まで搬送し、リリース（解放）する。このとき、サーボモータ２１１は、制御部５１の指示に従って、ステージ２３のｙ位置を制御して、焼成トレー２２の今回の成形体載置位置を取出装置１９のリリース位置に移動する。これにより、焼成トレー２２の所望の位置に成形体ＰＥが直立状態で配置される（ステップＳ５）。
【００６３】
このように、成形装置１では、取出装置１９自体は、水平方向に一軸移動しかできず、成形体ＰＥのリリース位置が固定である。しかし、例えば、同期を取って、ステージ２３をｙ方向に所定距離ずつシフトしながら、成形体ＰＥを載置することにより、簡単な制御で、成形体ＰＥを焼成トレー２２上に、マトリクス上に正確に位置決めして狭間隔で配置することが可能である。
【００６４】
焼成トレー２２上に整列された成形体ＰＥは、１トレー分の成形体ＰＥが載置されるまで雰囲気制御室１０内に保管される（ステップＳ６）。
【００６５】
１トレー分の所定数の成形体ＰＥが配置されると、焼成トレー２２は、例えば、非酸化性ガスが封入された搬送車により、さらに、焼成工程へと搬出される。
【００６６】
このため、原料粉末や成形体ＰＥは酸化されないため、微少酸素含有量に制御された希土類焼結磁石を得ることができる。その結果、希土類焼結磁石の磁気特性を向上させることができる。
【００６７】
そして、この実施の形態では、取出装置１９が、水平方向に１軸移動ができるだけの構成であるため、多軸でｘ，ｙ，ｚ，軸の任意の方向及び位置に移動できるロボットアームを使用する場合に比して、稼働スペースが大きくならず、雰囲気制御室を小容量化することができ、雰囲気の維持・管理を容易にすることができる。また、カメラなどの付属装置を必要とせずに、高い位置決め精度で、成形体ＰＥを焼成トレー２２上に配列することができる。
また、駆動手段としてサーボモータを使用することにより、正確な位置決めが可能となる。
【００６８】
以上、実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上記実施形態では、酸素濃度検知センサとしてガルバニック式センサ２５およびジルコニア式センサ２６を各々１個ずつ雰囲気制御室１０内に設ける例について説明したが、センサの種類・数などは任意である。
【００６９】
また、上記実施形態においては、金型１３内に原料粉末を注入充填する例について説明したが、金型１３の代わりに充填ボックス６０を用いて充填ボックス６０内に原料粉末を供給するようにしてもよい。この場合には、図８に示すように、金型１３をダイ１３Ｂとし、金型搬送用シリンダ１４を充填ボックス搬送用シリンダ１４Ａとする。これ以外の構成は、図１の模式図とほとんど変わらない。タンク１１に接続した粉末供給部１２により、載置台３２上の原料粉末注入充填位置に載せられた充填ボックス６０内に原料粉末を一定量秤量し供給する。充填ボックス搬送用シリンダ１４Ａにより、原料粉末が供給された充填ボックス６０を原料粉末注入充填位置からプレス機１８の上パンチ１５及び下パンチ１６間の位置へ搬送する。充填ボックス搬送用シリンダ１４Ａは、載置台３２上の原料粉末注入充填位置とプレス機１８の上パンチ１５及び下パンチ１６間の位置との間を水平方向に往復運動する。プレス機１８のテーブルにダイ１３Ｂを設けて、そのダイ１３Ｂを上昇（相対的に下パンチ１６を降下）させてできるダイ１３Ｂのキャビティ上に充填ボックス６０を搬送して、ダイ１３Ｂのキャビティに充填ボックス６０から原料粉末を注入充填する。配向磁場用コイル１７により配向磁場を印加しながら、上パンチ１５を降下（下パンチ１６は固定）させることにより加圧し、原料粉末をプレスして成形体ＰＥを得るようにする。圧縮成形された成形体ＰＥは、ダイ１３Ｂを降下させる（相対的に下パンチ１６を上昇させる）ことによってダイ１３Ｂから抜き出される。前述と同じように、ダイ１３Ｂ内面に、有機系潤滑剤を塗布するとよい。粉末供給部１２は、例えば図示しない秤量機を備え一定量秤量するとよい。
【００７０】
また、取出装置１９の構成、バリ取り装置２０の構成、方向転換装置２１の構成、ステージ２３の構成も上述の構成に限定されない。
例えば、取出装置１９のフィンガ１９５を、ハンド１９４を回転軸として回転できるようにしてもよい。
【００７１】
さらに、取出装置１９のフィンガ１９５で、水平に把持した成形体ＰＥを、垂直に持ち替え（回転させ）、その状態で焼成トレー２２に搬送するようにしてもよい。
また、駆動源としてのモータ類は、回転モータに限定されず、ブラシレスの、例えば、リニアモータなどを使用することも可能である。
バリ取り装置２０や、方向転換装置２１は、必須の構成ではなく、必要に応じて配置すればよい。
【００７２】
取出装置１９により、成形体ＰＥを焼成トレー２２に搬送する例を説明したが、本発明は、これに限定されず、後工程に搬送するために、成形体ＰＥを任意の場所、位置、容器に配列・配置する機構・構成に広く適用可能である。
【実施例】
【００７３】
以上説明した成形装置１を用い希土類焼結磁石を製造した。
まず、粉砕して得られた原料粉末を前述の流れにしたがって成形体ＰＥを得た。すなわち、前記原料粉末を金型１３に充填し、配向磁場用コイル１７に電流を流し配向磁場強度１５kOeで原料粉末を配向させ、その状態のプレス機１８により加圧した。その後配向磁場用電流を切った後、成形体ＰＥを取り出し、成形体ＰＥを、取出装置１９で搬送しながら、バリ取り装置によるバリ取り、方向転換装置による方向の転換、を行って、焼成トレー２２上に整列・配置し、雰囲気制御室１０内に一時保管した。
【００７４】
その後、一般的な焼結工程（例えば焼成トレー２２を焼結炉に挿入し真空中で最高温度１１００℃で２時間保持しその後冷却）を行った。得られた焼結体を９００℃で１時間、６００℃で１時間時効処理した後、焼結体の酸素量、炭素量、磁気特性を測定したところ、十分な特性が得られた。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の実施形態に係る希土類焼結磁石用合金粉末の成形装置の模式図である。
【図２】取出装置、方向変換装置、ステージの構成を説明するためのブロック図である。
【図３】プレス機と取出装置とバリ取り装置と方向変換装置とステージとの配置関係を説明するための平面図である。
【図４】成形体を搬送する手順を示すフローチャートである。
【図５】成形体を搬送する動作を示す図である。
【図６】成形体を搬送する動作を示す図である。
【図７】成形体を搬送する動作を示す図である。
【図８】本発明の他の実施形態に係る希土類焼結磁石用合金粉末の成形装置の模式図である。
【符号の説明】
【００７６】
１    成形装置
１０  雰囲気制御室
１３  金型
１５  上パンチ
１６  下パンチ
１７  配向磁場用コイル
１８  プレス機
１９  取出装置
２２  焼成トレー
２３  ステージ
２４  非酸化性ガス導入ユニット
２５  ガルバニック式センサ
２６  ジルコニア式センサ
３５  制御バルブ
５１    制御部
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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