(57)【要約】【課題】  複数のワークを圧送しながら高温に加熱する際に、２個以上のワークの隣接面が接合するのを防止する。【解決手段】  加熱コイル１４の内部には、ワーク１２を搬送する１対のレール２０が搬送方向に対して上り勾配となるように配置されている。レール２０の一端側のレール支持部２３は振動装置４０の上に支持され、他端側のレール支持部２１はクッション部材２２の上に支持される。加熱コイル１４の入口側では、レール２０上に供給されたワーク１２が押込み装置２４によって１枚ずつ押し込まれる。複数のワーク１２はレール２０上を圧送され、加熱コイル１４内を通過する間に高温に加熱される。その際、振動装置４０によりレール２０が振動するので、複数のワーク１２が個々に微振動し、ワーク１２の隣接面が静的接触により接合することがない。【選択図】  図２
2005263454.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のワークを接触しながら圧送する搬送手段と、
加熱された前記ワークに振動を付与する加振手段と、を備えることを特徴とする搬送装置。
【請求項２】
前記加振手段は、前記搬送手段に振動を付与して前記ワークを動的に接触させることを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。
【請求項３】
前記搬送手段は、加熱炉の中に前記ワークの搬送方向に対して上り勾配となるように挿通されたレールと、前記レール上に供給されたワークを押し上げる押込み装置と、で構成されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の搬送装置。
【請求項４】
前記加振手段は、前記レールの一方から振動を与える加振装置と、前記レールの他方を支持する支点部材と、からなることを特徴とする請求項３に記載の搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱された複数のワークを圧送する搬送装置に係り、特に、鋼材の熱間鍛造ラインの途中に配置される搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、歯車などの鋼材の熱間鍛造ラインには加熱装置として、例えば誘導加熱装置が使用される。
【０００３】
この誘導加熱装置では、加熱コイル内に被加熱材である複数のワークが搬送される搬送装置としてのレールが設けられている。このレール上にワークを順次供給し、押込み部材でワークを押し込んで隣接するワークを圧接することで、複数のワークを加熱コイル内へ圧送する。加熱コイルへは高周波電力が供給されており、複数のワークは加熱コイル内を通過する間に、誘導加熱により約１２５０℃に加熱される。ワークを搬送するレールは、例えば水平に配置したり、搬送方向に対して上り勾配となるように配置する場合がある。加熱処理された複数のワークは、次工程に送られる（例えば特許文献１を参照）。
【０００４】
このような加熱装置では、材料の半径に対して厚みが薄いワークを圧送しながら約１２５０℃もの高温に加熱すると、２個又はそれ以上のワークの接触面がくっついて離れない状態で接合する現象が頻発してしまう。この接合は、金属の拡散接合に相当するもので、加熱温度、接合面の状態、圧接力、圧接時間や雰囲気温度条件などが複合して、高温部において発生するものである。このようなワークの接合が起こると、次工程で処理することができない。
【０００５】
このようなワークの接合の対策として、例えば、加熱コイルの出口付近でワークを叩いて分離させる打撃方式の装置を配設する場合がある。この装置は、２個のワークの一方を固定して、他方を叩くものであり、接合した２個のワークを切り離すことができる。
【０００６】
しかし、このようなワークの切り離し装置は、形状が異なる複数の種類のワークに対応させる必要があるため、構造が複雑となり、搬送装置のコストが上昇するという問題がある。
【特許文献１】特開平６−８９７７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、加熱された複数のワークを圧送する際に、２個以上のワークが接合するのを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明に係る搬送装置は、複数のワークを接触しながら圧送する搬送手段と、加熱された前記ワークに振動を付与する加振手段と、を備えることを特徴としている。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、加熱された複数のワークは、搬送手段によって互いに接触しながら圧送される。このとき、ワークには加振手段によって振動が付与される。これにより、加熱された２個以上のワークが隣接面で静的接触するのが回避され、ワーク同士が接合するのが防止される。このため、例えば加熱後の加工工程へ２個以上のワークが重送されるのが防止される。また、複数のワークを叩いて分離させる特別な機構を設ける必要がなく、搬送装置の低コスト化が可能である。
【００１０】
請求項２に記載の発明に係る搬送装置は、請求項１に記載の搬送装置において、前記加振手段は、前記搬送手段に振動を付与して前記ワークを動的に接触させることを特徴としている。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、加振手段が搬送手段に振動を付与することで、圧送中の複数のワークは搬送手段の振動により個々に微振動する。これにより、加熱された複数のワークが隣接面で動的に接触することで、静的接触するのが回避され、ワーク同士が接合するのが防止される。
【００１２】
請求項３に記載の発明に係る搬送装置は、請求項１又は請求項２に記載の搬送装置において、前記搬送手段は、加熱炉の中に前記ワークの搬送方向に対して上り勾配となるように挿通されたレールと、前記レール上に供給されたワークを押し上げる押込み装置と、で構成されることを特徴としている。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、複数のワークは、搬送方向に対して上り勾配となるレール上に供給され、押込み装置によって押し上げられる。そして、搬送方向下流側のワークは、上流側のワークの隣接面で押圧されながら、加熱炉内を圧送される。レールは搬送方向に対して上り勾配となるように配置されており、例えば薄い板状のワークを搬送する際にワークが転倒するのが防止される。また、薄い板状のワークを圧送して加熱すると、隣接するワーク同士が接合しやすいが、加振手段により個々のワークに振動を付与することにより、２個以上のワークが接合するのが防止される。
【００１４】
請求項４に記載の発明に係る搬送装置は、請求項３に記載の搬送装置において、前記加振手段は、前記レールの一方から振動を与える加振装置と、前記レールの他方を支持する支点部材と、からなることを特徴としている。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、加振装置によりレールの一方から振動が与えられる。レールの他方は支点部材で支持されており、レールが加振装置から付与される振動に追従して振動する。これにより、レール上を圧送される複数のワークが均等に振動し、個々のワークの微振動により、ワークの隣接面が接合するのがより確実に防止される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る搬送装置によれば、複数のワークを圧送する際に、ワークを振動させ静的接触を回避することができるので、コストを上昇させることなく２個以上のワークが接合するのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係る振動装置の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１及び図２に示すように、本実施形態の搬送装置１０は、歯車用粗材などの薄い円板状のワーク１２を圧送しながら誘導加熱方式により加熱する装置である。
【００１９】
この搬送装置１０には、加熱コイル１４が組み込まれた筒状の加熱炉１６が設けられている。この加熱炉１６は、搬送方向に対して上り勾配となるように上面が傾斜した架台１８に固定支持されている。この加熱コイル１４には、図示しない高周波電源装置から高周波電力が供給される。
【００２０】
加熱コイル１４の内部には、ワーク１２を搬送する１対のレール２０が搬送方向に対して上り勾配となるように配置されている。すなわち、レール２０は搬送方向下流側が上昇しており、レール２０の上を複数のワーク１２が互いに圧接されながら圧送される。レール２０は、加熱コイル１４の出口付近で折り曲げられて折れ点２０ａを形成している。レール２０の折れ点２０ａの搬送方向下流側は、ワーク１２が自然落下する傾斜部２０ｂとなっており、傾斜部２０ｂには案内板３６が設けられている。
【００２１】
レール２０の搬送方向上流側の一端は、レール支持部２１によってゴム製のクッション部材２２の上に支持されている。レール２０の搬送方向下流側の他端は、レール支持部２３によって振動装置４０の上に支持されている。図３に示すように、レール２０の下面と加熱コイル１４との間には、レール２０を振動させるための隙間が空いている。なお、クッション部材２２は、状況に応じて省くことができ、レール支持部２１を直接載置する構成としても良い。
【００２２】
加熱コイル１４の入り口側、すなわちワーク１２の搬送方向上流側には、レール２０に載置されたワーク１２を１枚ずつ供給する押込み装置２４が設けられている。この押込み装置２４は、支持棒２５の先端に設けられた押圧部２６がレール２０の長手方向に進退可能となっている。押圧部２６の前方のレール２０上に、供給装置（図示せず）によりワーク１２を１枚供給すると、ワーク１２は押圧部２６で押し込まれる。
【００２３】
ワーク１２が押圧部２６で押し込まれた位置には、ワーク１２を押えるための押え装置２８が設けられている。この押え装置２８は、支持棒２９の先端に設けられた半球状の押圧部３０がレール２０と垂直方向に進退可能となっており、押し出されたワーク１２が押圧部３０で押えられる。
【００２４】
加熱処理されるワーク１２は、例えば、断面積に対して重量が小さい鋼材などである。本実施形態のワーク１２は、歯車に加工される薄い円板状の鋼材であり、φ５０ｍｍ、厚み１５ｍｍとなっている。このワーク１２には、φ５０ｍｍの丸棒を切断したもの、あるいはそれを予備成形して、さらに薄くしたものが用いられる。また、ワーク１２が搬送中に倒れないようにするため、レール２０を搬送方向に対して上り勾配となるように傾斜させている。
【００２５】
図４に示すように、振動装置４０は、バイブレータ本体部４２と、中空菱形状にネジ４５で締結された板ばね４４とからなり、板ばね４４の上にはレール支持部２３が固定されている。バイブレータ本体部４２は、レール２０の振動を受け止めるための重量と強度を持った重錘部４８と、バイブレータ固定子５０と、バイブレータ可動子５２と、マグネットコイル５４から構成されている。マグネットコイル５４には、振動装置４０を動作させるコントローラ５６が接続されている。
【００２６】
板ばね４４は、レール支持部２３とバイブレータ本体部４２とを連結しており、バイブレータ可動子５２の吸引力の周期にほぼ共振するようにばねの強さが設定されている。
【００２７】
この振動装置４０には、コントローラ５６内に配置された半導体素子（図示せず）により、半波（もしくは全波）整流された電流が供給される。電流を供給すると、マグネットコイル５４を脈動的に励磁してバイブレータ可動子５２を脈動的に吸引する。この脈動的な吸引作用の周期とほぼ同調するように作られた板ばね４４により、レール支持部４６に図２中矢印方向の振動が付与される。この振動によって加熱コイル１４内のレール２０が前後に振動する。
【００２８】
本実施形態では、振動装置４０によるレール２０の振動は、周波数が約５０Hｚ、振幅が約１ｍｍに設定されている。この振動装置４０では、板ばね４０の中空菱形状部分がレール２０と直交する方向に配置されており、レール２０は長手方向（ワーク１２の搬送方向とほぼ平行）に振動する。また、レール２０の他端側のレール支持部２１がゴム製のクッション部材２２に支持されることにより、レール２０は板ばね４４の振動に追従して振動する。
【００２９】
なお、搬送装置１０のワーク１２の搬送方向下流側には、ワーク１２を次工程の加工機（図示せず）に搬送する搬送ベルト３９を備えた搬送装置３８が設けられている。
【００３０】
次に、第１実施形態に係る搬送装置１０の作用について説明する。
【００３１】
図１及び図２に示すように、加熱コイル１４の入り口側では、レール２０の上に供給装置（図示せず）によりワーク１２が１枚ずつ供給され、押込み装置２４の押圧部２６でワーク１２が押し込まれる。押し込まれたワーク１２は、押え装置２８の押圧部３０でレール２０上に押えられる。この動作を繰り返すことにより、レール２０上にワーク１２が順次供給され、加熱コイル１４内に押し上げられる。
【００３２】
レール２０は搬送方向に対して上り勾配となっており、複数のワーク１２がレール２０上を圧送されて加熱コイル１４内を通過する。加熱コイル１４には高周波電力が供給されており、加熱コイル１４内を通過する間に、誘導加熱によりワーク１２が約１２５０℃に加熱される。
【００３３】
加熱コイル１４内を通過したワーク１２は、レール２０の折れ点２０ａに到達し、折れ点２０ａを外れると、ワーク１２の自重でレール２０の傾斜部２０ｂ及び案内板３６に沿って落下する。つまり、押込み装置２４で１枚のワーク１２が押し込まれ、押圧部３０で押えられると、それに伴ないレール２０の折れ点２０ａに到達したワーク１２が自重により傾斜部２０ｂに沿って落下する。
【００３４】
複数のワーク１２がレール２０上を圧送される際には、コントローラ５６のスイッチ５７がＯＮにされ、振動装置４０が駆動される。そして、バイブレータ可動子５２の吸引作用の周期とほぼ同調する板ばね４４によりレール支持部２３に振動が付与され、レール２０が長手方向に振動する。このレール２０の振動により、加熱コイル１４内を圧送される複数のワーク１２が個々に別々の微振動をする。その結果、隣り合うワーク１２の隣接面が静的接触するのが回避される。このため、ワーク１２の隣接面の静的接触による拡散接合が起こらず、２個もしくはそれ以上のワーク１２が接合したまま傾斜部２０ｂに沿って落下することが防止される。このため、２個以上のワーク１２が接合した状態で搬送装置３８により次の加工機（図示せず）に送られることがない。
【００３５】
このような搬送装置１０によれば、加熱後に接合したワーク１２を切り離すために特別な打撃方式の装置等を設ける必要がなく、搬送装置１０の低コスト化が可能である。
【００３６】
次に、本発明に係る搬送装置の第２実施形態を図面に基づいて説明する。
【００３７】
なお、第１実施形態で説明した部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００３８】
図５に示すように、この搬送装置７０では、レール２０の両端部に形成されたレール支持部７１は、ゴム製のクッション部材７２の上に固定支持されている。加熱コイル１４の出口側には、レール２０上を圧送されるワーク１２の上面と接触する棒状の当接部７６を備えた振動装置７４が設けられている。この振動装置７４は基台７８に載置されている。
【００３９】
振動装置７４は、第１実施形態とほぼ同じ構成のものであり、図示しない板ばねの振動により当接部７６が振動する。
【００４０】
このような搬送装置７０では、レール２０上を圧送されるワーク１２が加熱コイル１４を通過する間に加熱され、加熱コイル１４の出口側付近で棒状の当接部７６に接触する。この当接部７６の振動により、複数のワーク１２が別々に微振動し、ワーク１２の隣接面の静的接触が回避される。このため、２個以上のワーク１２が接合するのが防止される。
【００４１】
なお、第１及び第２実施形態では、レール２０の振動方向は長手方向に設定されているが、これに限定されるものではない。レール２０の振動方向は、上下方向や、横方向（レール２０に対して水平方向）でもよく、第１実施形態と同様にワーク１２の隣接面の静的接触を回避してワーク同士の接合を防止できる。
【００４２】
なお、第１及び第２実施形態では、加熱コイル１４に高周波電力を供給し、誘導加熱方式によりワーク１２を加熱しているが、これに限定されるものではない。例えば、ワーク１２を加熱するための加熱炉を設けない搬送装置にも本発明を適用できる。
【００４３】
なお、第１及び第２実施形態では、ワーク１２は、薄い円板状の鋼材であるが、これに限定されるものではない。例えば、薄い矩形状の鋼材、角材、線材などにも適用できる。
【００４４】
また、第１及び第２実施形態では、レール２０を搬送方向に対し上り勾配に配置してワーク１２を圧送しているが、これに限定されるものではない。例えば、ワーク１２を水平方向に押圧して圧送する方式にも同様に適用できる。
【００４５】
また、第１及び第２実施形態では、ワーク１２を搬送する１対のレール２０を配置したが、これに限定されるものではない。例えば、複数のワークを圧送する金属製のベルトなどを配置することもできる。なお、クッション部材２２，７２は、省略することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る搬送装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る搬送装置を示す側面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る搬送装置に用いられる加熱炉を示す部分断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る搬送装置で用いられる振動装置を示す構成図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る搬送装置を示す側面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０   搬送装置
１２   ワーク
１４   加熱コイル
１６   加熱炉
２０   レール（搬送手段）
２１   レール支持部（支点部材）
２２   クッション部材（支点部材）
２４   押込み装置（搬送手段）
４０   振動装置（加振手段）
７０   搬送装置
７４   振動装置（加振手段）
７６   当接部（加振手段）
【図１】
2005263454.tif 000003
【図２】
2005263454.tif 000004
【図３】
2005263454.tif 000005
【図４】
2005263454.tif 000006
【図５】
2005263454.tif 000007