(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
希土類磁石材料のインゴット又はその粉体からなる被処理物を水素吸蔵させる水素吸蔵室と、該被処理物を脱水素する脱水素室とを含む複数の処理室が仕切弁を介して連結されてなる処理装置に設けられ、前記各処理室内における前記被処理物の搬送路と交差する直線上に配置される投光器及び受光器を有し、前記受光器にて受光される前記投光器からの光の受光レベルに基づいて、前記直線上における前記被処理物の存否を検出する被処理物検出機構において、
一端が前記処理室の内部に連絡し他端が前記投光器及び前記受光器に対向する一対の導管と、
前記一対の導管の前記他端に気密に固定され、前記投光器からの光を前記受光器へ導くための透明体を有する蓋本体と、
前記導管の内部に気密かつ回動自在に配置され、前記投光器と前記受光器との間を結ぶ光路の一部を形成可能な通孔を有し、前記通孔の軸方向が前記光路と平行な連通位置と前記光路と直交する遮断位置とを選択的にとる被駆動体と、
前記光路上で前記被処理物を検出したときに前記被駆動体を前記連通位置から前記遮断位置へ回動させ、前記被処理物に対する水素吸蔵処理又は脱水素処理が終了した後に前記被駆動体を前記遮断位置から前記連通位置へ回動させる駆動部と
を備えた被処理物検出機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被処理物検出機構に関し、更に詳しくは、被処理物として希土類磁石材料のインゴット又はその粉体を水素吸蔵させた後、脱水素して粉砕し、永久磁石材料粉末を得る水素熱処理装置に用いて好適な、被処理物検出機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
真空処理装置における被処理物検出機構は、一般に、処理室内の搬送路と直交する直線上に配置される一対の発光器及び受光器から成り、この発光器から受光器に向かう光が被処理物により遮られたときの受光器の受光レベルの低下に基づいて、当該直線上の被処理物の存在を検出する。
【０００３】
例えば図３に示す真空処理装置は、永久磁石材料の水素処理装置を模式的に示すもので、図中左方から水素吸蔵室としての水素処理室１１、脱水素室としての第１、第２加熱室１２、１３、更に、第１、第２冷却室１４、１５の複数の処理室からなる。Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４及びＧ５は、各処理室の間を仕切るゲートバルブである。各々の処理室には上述した構成の検出機構Ｓが各々設けられ、図４に示すように、処理室１１〜１５内における被処理物Ｔの搬送方向と直交する直線上に発光器Ｓ１及び受光器Ｓ２が配置される。
【０００４】
検出機構Ｓの検出対象は、処理室１１〜１５を縦断する搬送台１６上の搬送ローラ１７により搬送されるトレイＴであり、処理するべき永久磁石材料のインゴット（鋳塊）又はその粉体を収容している。発光器Ｓ１及び受光器Ｓ２は各々、処理室内に連絡する導管１８及びガラス等の透明体で成る窓１９を介して対向配置され、両者の間を結ぶ光路がトレイＴにより遮られると当該光路上にトレイＴが搬送されてきたことを検出し、搬送ローラ１７の駆動の停止、ゲートバルブの開閉あるいは各種真空処理の制御がなされる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
さて、上記のような構成の被処理物検出機構Ｓを、永久磁石材料を粉砕する水素熱処理装置に用いた場合、以下のような問題点がある。
【０００６】
当該水素熱処理装置は、水素処理室１１において加圧水素雰囲気下、トレイＴ上の永久磁石材料に水素を吸蔵させ、後の第１、第２加熱室１２、１３において減圧下、吸蔵した水素を脱水素させることにより当該永久磁石材料を自己崩壊させ、磁気特性が改善された磁性材料粉末を得ることを目的とする。この際、例えば第１、第２加熱室１２、１３における脱水素工程においてダストが発生し、これが導管１８を通って窓１９に付着して、当該窓１９を曇らせ、当該検出機構ＳによるトレイＴの光学的検出を不可能ならしめるおそれがある。したがって、窓１９の定期的なクリーニングが必要となり、装置稼働率の低下が引き起こされる。
【０００７】
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、検出系へのダストの付着を抑制し、被処理物の光学的検出を長期にわたって維持できる被処理物検出機構を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
以上の課題は、希土類磁石材料のインゴット又はその粉体からなる被処理物を水素吸蔵させる水素吸蔵室と、該被処理物を脱水素する脱水素室とを含む複数の処理室が仕切弁を介して連結されてなる処理装置に設けられ、前記各処理室内における前記被処理物の搬送路と交差する直線上に配置される投光器及び受光器を有し、前記受光器にて受光される前記投光器からの光の受光レベルに基づいて、前記直線上における前記被処理物の存否を検出する被処理物検出機構において、
一端が前記処理室の内部に連絡し他端が前記投光器及び前記受光器に対向する一対の導管と、
前記一対の導管の前記他端に気密に固定され、前記投光器からの光を前記受光器へ導くための透明体を有する蓋本体と、
前記導管の内部に気密かつ回動自在に配置され、前記投光器と前記受光器との間を結ぶ光路の一部を形成可能な通孔を有し、前記通孔の軸方向が前記光路と平行な連通位置と前記光路と直交する遮断位置とを選択的にとる被駆動体と、
前記光路上で前記被処理物を検出したときに前記被駆動体を前記連通位置から前記遮断位置へ回動させ、前記被処理物に対する水素吸蔵処理又は脱水素処理が終了した後に前記被駆動体を前記遮断位置から前記連通位置へ回動させる駆動部とを備えた被処理物検出機構、によって解決される。
【０００９】
本発明は、通常は、上記被駆動体を上記通孔の軸方向が光路と平行に位置させることにより被処理物の光学的検出を可能とする一方で、検出終了後は、上記被駆動体を上記通孔の軸方向が光路と直交する位置に回動して、処理室と発光器側及び受光器側との間の連絡を絶つことにより、処理室内にて発生するダストが発光器及び受光器側に到達するのを防止し、被処理物の光学的検出を長期にわたって維持するようにしている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１１】
図１及び図２は本発明の実施の形態を示している。本実施の形態では、処理室を挟んで設置される一対の発光器及び受光器を有する被処理物検出機構について説明するが、発光器側及び受光器側の構成はそれぞれ同一であるので、受光器側の構成についてのみ図示するものとし、発光器側の図示は省略する。また本実施の形態では、上述したような構成の水素熱処理装置に本発明を適用した例について説明する。
【００１２】
処理室２０を画成する二重構造の炉壁２１を直角方向に貫通して、受光器Ｓ２に連絡する管路２２、２３及び２４からなる導管２５が設けられ、これと反対側の炉壁２１には図示しない発光器Ｓ１に連絡する同一構成の導管が導管２５と同一直線上に設けられている。導管２５の端部には、蓋本体２９がフランジ部２７を介して気密に固定されており、この蓋本体２９の一部側壁には、導管２５を通る上記発光器Ｓ１からの光を受光器Ｓ２へ導くためのガラス等の透明体でなる窓２８が設けられている。
【００１３】
窓２８は、蓋本体２９の一構成要素であるプレート４５の一部をなし、管路２４と整列配置される管路４６の端部と正対している。そして、プレート４５を気密に貫通する軸４７に取り付けられたゴム製のブレード４８をツマミ４９で回動させることにより、窓２８の内面が清掃可能に構成されている。
【００１４】
受光器Ｓ２は、蓋本体２９と一体的に固定される支持アーム５０上にフレーム５１を介して固定されている。又、導管２５内の圧力を常に同圧に維持するために、シャッタ装置３０よりも受光器Ｓ２側に位置する管路２４には処理室２０にに連絡する配管５２が接続されている。
【００１５】
導管２５を構成する管路２３と管路２４との間には、本発明に係るシャッタ装置３０が設けられている。以下、その詳細について説明する。
【００１６】
管路２３と管路２４との間には、これらを連絡する孔３１を有するシャッタ装置３０の本体３１が例えば溶接により固定されており、内部にスリーブ３３及びシールリング３４、３５を介して、駆動部３６により導管２５の軸線と直交する軸の周りに回動可能な軸状の被駆動体３７が挿入されている。駆動部３６は例えばモータから構成され、本体３２に対して支持部材４１を介して固定されている。被駆動体３７は駆動部３６の駆動軸３８に対してキー３９を介して係合している。
【００１７】
被駆動体３７の先端部近傍には、導管２５及び孔３１を通る光の光路の一部となり得る通孔４０が形成されており、駆動部３６の駆動により、図１に示すように通孔４０の軸方向が光路と平行な連通位置と、図２に示すように通孔４０の軸方向が光路と直交する遮断位置とが選択的にとられるように構成される。
【００１８】
又、本実施の形態では、シールリング３４、３５との間の領域に配管接続孔４２を介してアルゴン等の不活性ガスが所定の圧力で導入される。これは、シールリング３４、３５の損傷、摩耗等によりシール性能が劣化した際、処理室２０内の水素ガスの外部への漏洩を防止するためのものであり、例えばシールリング３４のシール性能が劣化した場合、導入した不活性ガスが被駆動体３７とスリーブ３３との間、被駆動体３７内部の通路４３、及び通孔４０を介して導管２５及び処理室２０に流入する。これにより、水素ガスの外部への漏洩が防止される。
【００１９】
本発明に係る被処理物検出機構の受光器Ｓ２側は以上のように構成されるが、図示しない発光器Ｓ１側についても上述と同様に構成されているものとする。
【００２０】
次に、本実施の形態の作用について説明する。水素処理すべき遷移金属−希土類金属−半金属系永久磁石材料（例えばFe-Nd-B 合金）のインゴット又はその粉体は図示しないトレイに収容されて、図３に示す水素処理室１１から第１、第２加熱室１２、１３及び第１、第２冷却室１４、１５の順に搬送される。各処理室の間にはゲートバルブＧ１〜Ｇ４が仕切弁として配置され、上記トレイが処理室間を移動する時以外は閉じられている。
【００２１】
発光器Ｓ１及び受光器Ｓ２を有する上記構成の被処理物検出機構は、各処理室１１〜１５の所定の場所にそれぞれ配置されており、例えば水素処理室１１に搬入された被処理物は被処理物検出機構Ｓの配置位置で停止され、加圧水素下、所定温度に加熱されて水素吸蔵処理が行われる。この処理が終了すると、ゲートバルブＧ１が開弁するとともに搬送系が駆動され、水素吸蔵処理が施された被処理物が第１加熱室１２へ搬送される。そして、第１加熱室１２の被処理物検出機構Ｓの位置に当該被処理物が到達すると、搬送系の駆動が停止されるとともにゲートバルブＧ１が閉弁される。この処理室では、減圧下、所定温度に加熱されて吸蔵された水素の脱水素が行われる。この過程で、被処理物は水素崩壊の形態で自己破壊し、微細な粉体となる。この処理と同様な処理が第２加熱室においても行われ、それ以降、被処理物は第１、第２冷却室１４、１５において冷却された後、装置外部へ搬出される。
【００２２】
上述のように、被処理物検出機構ＳはゲートバルブＧ１〜Ｇ４の開閉制御、搬送系の駆動制御などを行う上で、各処理室内における被処理物の位置検出センサとして機能する。このとき、従来の被処理物検出機構では、各処理室内にて発生するダストが、光透過用の窓に付着して、当該窓を曇らせ、所期の被処理物検出機能に支障を来すおそれがあった。
【００２３】
本実施の形態では、図１に示したように受光器Ｓ２（及び発光器Ｓ１）の前面に位置する光透過用の窓２８よりも処理室２０側に設けたシャッタ装置３０を、図２に示すように駆動部３６の駆動により被駆動体３７を９０度回動させて通孔４０の軸方向が光路と直交する位置に置くことにより、処理室２０と窓２８との間の連通が遮断され、導管２５を介して処理室２０内のダストが窓２８に到達することが防止される。
【００２４】
したがって、当該被処理物検出機構により被処理物を検出した時点で、被駆動体を図１に示す位置から図２に示す位置へ回動することにより、その後の所定の処理を行う際に発生するダストが窓２８に付着して被処理物の光学的検出作用を阻害するということはない。なお、被処理物に対する処理が終了した後は、シャッタ装置３０を図１に示す位置に戻されることにより、本来の被処理物の検出作用が行われる。
【００２５】
又、本実施の形態によれば、駆動部３６による被駆動体３７の駆動を、被駆動体３７の軸方向の周りへの所定角度（９０度）の回動で行うようにしているので、上下又は水平方向へのスライド移動の場合に比べて、シールリング３４、３５の高いシール性及びシール耐久性を得ることができる。
【００２６】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、勿論、本発明はこれに限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【００２７】
例えば以上の実施の形態では、発光器Ｓ１と受光器Ｓ２とを結ぶ光路が処理室内における被処理物の搬送方向と直交するようにしたが、これに限らず、上記光路が被処理物の搬送方向と斜めに交差する位置に上記発光器Ｓ１及び受光器Ｓ２を配置することも可能である。
【００２８】
また、以上の実施の形態では、発光器Ｓ１及び受光器Ｓ２をそれぞれ別々の光電管で構成したが、発光器及び受光器が一体的となった反射型の光電管を用いることも可能である。
【００２９】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の被処理物検出機構によれば、処理室内にて発生するダストが発光器及び受光器側に到達するのを防止し、被処理物の光学的検出を長期にわたって維持することができる。
【００３０】
また、本発明によれば、処理室内部とその外部とを区画する透明体へのダストの付着が防止又は抑制されるので、当該窓の清掃サイクルを長くして、装置のスループット向上を図ることができる。
【００３１】
更に、本発明によれば、ダストが発生し易い処理室内における被処理物の適正な検出機能を長期にわたって維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による被処理物検出機構の受光器側の構成を示す側断面図である。
【図２】図１の作用を説明する側断面図である。
【図３】水素熱処理装置の概要を説明する模式図である。
【図４】被処理物検出機構の全体を示す処理室の断面図である。
【符号の説明】
１１  水素処理室（水素吸蔵室）
１２  第１加熱室（脱水素室）
１３  第２加熱室（脱水素室）
２０  処理室
２５  導管
２８  窓
３０  シャッタ装置
３６  駆動部
３７  被駆動体
４０  通孔
Ｓ１  発光器
Ｓ２  受光器
【図１】
0004523111.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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