JP2018052685A - チェーン式搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ワークを全周から加熱できて、ワークの均一な熱処理が可能であって、機構の熱延び対策も改善することができるチェーン式搬送装置を提供する。
【解決手段】熱処理するワーク（歯車）を搬送するチェーン式搬送装置１であって、搬送方向に沿うとともに互いに間隔を隔てて配置された一対のチェーン３，３と、一対のチェーン間に架け渡されて一対のチェーンとともに循環する複数の架け渡しロッド４と、架け渡しロッドに搬送方向に沿って設けられワークが載置される複数のアーム１８と、を有している。
【選択図】図２

Description

本発明は、熱処理するワークを熱処理炉内で搬送するチェーン式搬送装置に関する。

熱処理するワークを熱処理炉内で搬送する搬送装置としては、例えば、ワークをメッシュベルトに乗せて熱処理炉内を搬送する搬送装置が知られており（例えば、特許出願１参照）、そのメッシュベルトとして、上部搬送面、下部面及び側縁を有し、各々がベルトを横断して伸長する概ね平らな金属製の複数のワイヤー渦巻線により形成されていることが知られている（例えば、特許文献２参照）。

また、幅方向の両端に設けられたローラーガイドにより、両端にローラーを付けたスラット板を搬送し、スラット板上にワークを並べて搬送する搬送装置が知られている（例えば、特許文献３参照）。また、商品を受容する受台の両端に配備されたエンドレスチェーンのコマの回転軸を延長した支持棒を、パイプ状の搬送棒の両端に嵌合し、エンドレスチェーンを駆動することにより搬送棒で受台を押して搬送させる搬送装置が知られている（特許文献４参照）。

特開２００２−３１８０７６号公報 特開平７−１７２５３３号公報 特開平７−１４８５４０号公報 特開平１０−３２０６３４号公報

上記のようにメッシュベルトを用いた搬送装置の場合には、メッシュベルトが金属製のワイヤーにより構成されているので、耐熱性は確保されているが、十分な強度を得るために大量のワイヤーが用いられるためメッシュベルトの目が細かくなることにより、表裏方向の通気性が十分に得られず、スラット板を用いた搬送装置の場合には、ワークの下側からの通気性が全く得られない。このため、いずれの場合であっても、ワークを均一に熱処理することが難しい。また、例えば、軸付きの歯車のように突出部を有するワークを搬送する場合には、メッシュベルトやスラット板のような平面上にワークを同一の姿勢を維持させて搬送することが難しいという課題がある。

本発明は上記従来の課題に鑑みて創案されたものであって、ワークのより均一な熱処理が可能なチェーン式搬送装置を提供することを目的とする。

本発明にかかるチェーン式搬送装置は、熱処理するワークを搬送するチェーン式搬送装置であって、搬送方向に沿うとともに互いに間隔を隔てて配置された一対のチェーンと、前記一対のチェーン間に架け渡されて前記一対のチェーンとともに循環する複数の架け渡しロッドと、前記架け渡しロッドに前記搬送方向に沿って設けられ前記ワークが載置される複数のアームと、を有していることを特徴とする。

また、前記一対のチェーンは、互いに対向する方向に突出された突出ロッドを各々有し、前記架け渡しロッドは、両端部に前記突出ロッドが挿入される挿入部を有し、一方の端部が前記突出ロッドに固定され、他方の端部は前記架け渡しロッドの長手方向に相対移動可能に挿入されていることを特徴とする。

また、前記アームは、互いに異なる２本の前記架け渡しロッドに渡って設けられ、一方の前記架け渡しロッドに取り付けられ、他方の前記架け渡しロッド上に載置されることを特徴とする。

また、前記アームは、回動支持端を有し、当該回動支持端が前記架け渡しロッドに回動自在に取り付けられていることを特徴とする。

また、前記アームは、前記他方の架け渡しロッドと、搬送方向において相対移動可能に載せられていることを特徴とする。

また、前記架け渡しロッドの長手方向に間隔を隔てて配置され単一の前記ワークが載置される２つの前記アームからなるアーム対が、前記搬送方向に複数設けられており、搬送方向において隣り合う２つの前記アーム対は、一方の前記アーム対をなす２つの前記アーム間に、他方の前記アーム対をなす２つのアームが配置されることを特徴とする。

本発明によれば、ワークを全周から加熱できて、ワークの均一な熱処理が可能であって、機構の熱延び対策も改善することができる。

本実施形態に係るチェーン式搬送装置を説明する説明図であって、（ａ）は搬送方向におけるその一部を示す平面図、（ｂ）は同図（ａ）中、Ｂ−Ｂ線矢視図である。 本実施形態に係るチェーン式搬送装置の構成を示す一部分解斜視図である。 図１（ａ）におけるＡ−Ａ線矢視一部断面図である。 図１に示したチェーン式搬送装置のローラーチェーンの構成を示す斜視図である。 本実施形態に係るチェーン式搬送装置の駆動側のスプロケット周辺を示す図である。 図１に示したチェーン式搬送装置の第１変形例を示す断面図である。 図１に示したチェーン式搬送装置の第２変形例を説明する説明図であって、（ａ）は搬送方向におけるその一部を示す平面図、（ｂ）は同図（ａ）中、Ｔ−Ｔ線矢視図である。 アームの回動構造を説明するための説明図であって、（ａ）は第１の例を示す平面図、（ｂ）は第２の例を示す平面図、（ｃ）は（ｂ）に対する側断面図である。 本実施形態に係るチェーン式搬送装置のスプロケット周辺におけるアームの様態を示す図である。 図１に示したチェーン式搬送装置の第３変形例を説明する説明図であって、（ａ）は搬送方向におけるその一部を示す平面図、（ｂ）は同図（ａ）中、Ｖ−Ｖ線矢視図である。

以下に、本発明にかかるチェーン式搬送装置の好適な一実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。

本実施形態では、例えば、ワークとしての軸付の歯車を熱処理すべく熱処理炉内を搬送するためのチェーン式搬送装置を例に挙げて説明する。熱処理炉内は、その内部に設置したヒーターと循環ファン（共に図示せず）によって、均一な温度の雰囲気とされている。図１〜図３に示すように、本実施形態に係るチェーン式搬送装置１は、搬送方向と交差する方向（以下、交差方向という）に互いに間隔を隔てて配置され、搬送方向に沿って延びる２本のレール２と、各々のレール２に案内されて各レール２上を移動する一対の無端ローラーチェーン３と、一対の無端ローラーチェーン３間に掛け渡される複数の架け渡しロッド４と、補助パイプ２３とを有している。

ローラーチェーン３は、図４に示すように、対向して間隔を隔てた２枚の内プレート５間が、２つのローラー６が各々挿通された２本の筒状をなすブッシュ７により、互いに間隔を隔てた位置にて連結されており、２枚の内プレート５にはブッシュ７と連通すると共に貫通する貫通孔８が設けられて構成された複数の内リンク９と、隣り合う２つの内リンク９の各々一方のブッシュ７に挿通される２本の軸部１０を有し、２本の軸部１０をそれぞれ外プレート１１で連結する複数の外リンク１２とが連ねられて無端状に構成されている。２本の軸部１０は、２本のローラーチェーン３が互いに対向する方向に各々延出されており、外リンク１２が備える２本の軸部１０が突出ロッドに相当する。軸部１０は、段付きのピンであり、ローラーチェーン３の一方側から挿入されて反対側へ突出させた後（図中、αで示す）、カシメ加工（図中、βで示す）等を行って内リンク９及び外リンク１２全体を挟みつつ、内プレート５と外プレート１１が屈曲できるように、かつ軸部１０自体も回動可能とされる（図中、γで示す）。

２本のレール２は、台座１３上に搬送方向に沿って鉛直に立設されている板状をなすレール体１４が設けられて構成されている。板状をなすレール体１４の厚みは、ローラーチェーン３を構成する内リンク９の内プレート５間の間隔より狭く形成されている。

図５に示すように、２本のローラーチェーン３は、各レール２の端部側に設けられたスプロケット１５に巻きつけられ、スプロケット１５が設けられている駆動装置（不図示）により駆動されて、ローラー６が転動しつつレール２上を各ローラーチェーン３が有し対向する内プレート５及び外プレート１１に案内されて移動する。また、チェーン式搬送装置１の端部には、スプロケット１５の外周側にガイド２２が設けられている。

２本のローラーチェーン３に設けられ互いに対向して延出されている軸部１０には各々、架け渡しロッド４が架け渡されており、２本のローラーチェーン３間に架け渡されている架け渡しロッド４は、搬送方向において等間隔に配置されている。また、掛け渡しロッド４の間には、温度調整用の補助パイプ２３が配置されている。

各架け渡しロッド４は、長手方向に貫通する筒状をなしており、対向している２本の軸部１０が両端からそれぞれ挿入されている。架け渡しロッド４に挿入されている２本の軸部１０のうちの一方は、架け渡しロッド４とともに、架け渡しロッド４の直径方向に貫通する割りピン１７により連結されており、他方は、レール２等により規制されていない状態、すなわち図３に示すように隙間Ｓを有している状態で、軸部１０が挿抜方向に移動可能に係合されている。ここで、筒状をなす架け渡しロッド４の貫通している部位が挿入部に相当する。補助パイプ２３も、掛け渡しロッド４と同様の取付構造である。

２本のローラーチェーン３間に設けられている複数の架け渡しロッド４及び補助パイプ２３は、隣り合う架け渡しロッド４及び補助パイプ２３同士において割りピン１７により連結されている端が位置する側が相違する。すなわち、搬送方向に並べられている複数の架け渡しロッド４及び補助パイプ２３は、一方の端側において割りピン１７にて連結されている架け渡しロッド４と、補助パイプ２３とが交互に配置されている。

このように架け渡しロッド４と補助パイプ２３とは、片側が挿抜方向に移動可能となっているので、熱処理炉内の加熱によって架け渡しロッド４及び補助パイプ２３が熱延びしても、それらの移動によって吸収できるため、熱延びがローラーチェーン３駆動に影響することがない。

各架け渡しロッド４には、外リンク１２が有する２本の軸部１０のうちの、搬送方向における先方側または後方側のいずれかに統一されて、搬送されるワーク（例示としての歯車）Ｗが載置される複数のアーム１８が回動自在に設けられている。アーム１８は、長手方向における一方の端部が架け渡しロッド４に回動自在に設けられている板状の部材である。アーム１８を回動自在にするには、図８（ａ）に示すように、架け渡しロッド４にアーム１８を溶接する（図中、Ｄで示す）ことで、全部のアーム１８を同時に、ローラーチェーン３の軸部１０と共に回動させたり、あるいは、図８（ｂ），（ｃ）に示すように、架け渡しロッド４に溝１６を加工し、半割りとしたアーム１８（１８ｃ，１８ｄ）で挟んで両者を溝１６に挿入した状態で溶接する（図中、Ｆで示す）ことで、アーム１８を個別に回動させることができ、そしてこれにより、架け渡しロッド４に対し、アーム１８の交差方向における位置も固定することができる。

ローラーチェーン３が駆動されて架け渡しロッド４が移動するときに、アーム１８は、長手方向が搬送方向に沿って配置され、当該アーム１８が設けられている架け渡しロッド４の、搬送方向において後方側に位置してアーム１８が設けられている他の架け渡しロッド４上に長手方向における他端側が載置される。このとき、アーム１８の長手方向における他端側が架け渡しロッド４に載置された状態で、アーム１８の上縁はほぼ水平をなしている。

本実施形態においては、全ての対向する軸部１０間に架け渡しロッド４が架け渡されているが、アーム１８が設けられていない架け渡しロッド４があっても良い。アーム１８は、軸部１０に取り付けられていない搬送方向他端側が架け渡しロッド４に固定されずに載置されているだけなので、熱処理炉内の加熱によって当該アーム１８が長手方向に熱延びしても、ローラーチェーン３の駆動に影響することがない。

また、各架け渡しロッド４に設けられている複数のアーム１８は、架け渡しロッド４の長手方向、すなわち搬送方向とほぼ直角する交差方向において適宜間隔を隔てて配置されている。より具体的には、アーム１８が設けられている架け渡しロッド４のうちの隣り合う２本の架け渡しロッド４にそれぞれ設けられている各アーム１８同士において、一方の架け渡しロッド４に設けられているアーム１８の回動支持端１８ａ側と、他方の架け渡しロッド４に設けられているアーム１８の載置支持端１８ｂ側とが、交差方向において近接するように配置される近接部２０が交差方向に間隔を隔てて設けられている。すなわち、各架け渡しロッド４においては、一のアーム１８の回動支持端１８ａと他のアーム１８の載置支持端１８ｂとは、架け渡しロッド４が交差方向に熱延びしても接触しない間隙Ｇ（図１参照）を空けて、近接部２０が、交差方向において、互いに間隔を隔てて複数個所に設けられている。

そして、交差方向にて互いに隣り合う近接部２０においては、一のアーム１８の回動支持端１８ａに対する他のアーム１８の載置支持端１８ｂの、交差方向における位置が異なるように配置されている。たとえば、ある架け渡しロッド４の最も一方の端側（例えば、図１において左側）に位置する近接部２０ａでは、当該架け渡しロッド４に設けられているアーム１８の回動支持端１８ａの左側に、隣り合う架け渡しロッド４の載置支持端１８ｂが位置している。左端から２番目に位置する近接部２０ｂでは、当該架け渡しロッド４に設けられているアーム１８の回動支持端１８ａの右側に、隣り合う架け渡しロッド４の載置支持端１８ｂが位置している。左端から３番目に位置する近接部２０ｃでは、当該架け渡しロッド４に設けられているアーム１８の回動支持端１８ａの左側に、隣り合う架け渡しロッド４の載置支持端１８ｂが位置している。このように、交差方向に複数設けられている近接部２０は、当該架け渡しロッド４が有するアーム１８の回動支持端１８ａと、隣の架け渡しロッド４が有するアーム１８の載置支持端１８ｂとの位置が、交互に入れ替わるように構成されている。

歯車Ｗは、架け渡しロッド４の長手方向に間隔を隔てて配置される２本のアーム１８からなるアーム対１９の上に載置されて搬送される。アーム対１９は、搬送方向に複数設けられており、搬送方向において隣り合う２つのアーム対１９は、一方のアーム対１９をなす２つのアーム１８間に、他方のアーム対１９をなす２つのアーム１８が配置されている。

例えば、本実施形態のチェーン式搬送装置１にて、軸付の歯車Ｗに熱処理を施すために搬送する際には、図３に示すように、歯車Ｗを、交差方向において互いに隣り合う２つのアーム１８に歯車Ｗが渡り、軸Ｗａが、搬送方向に隣り合う架け渡しロッド４間に挿入されて鉛直に沿うように載せることができ、軸Ｗａのような突出のあるワークでも、上記従来の課題を解消して、平面上に同一の姿勢で維持させることができる。このとき、歯車Ｗを渡らせて配置する２つのアーム１８がアーム対１９に相当し、アーム対１９の間の空間Ｈは、ワークである歯車Ｗを、チェーン式搬送装置１に載せるときの目安となり、人手やロボットなどで整列して載せることができる。これにより、どの歯車Ｗも、処理される条件を均一にできるようになる。

駆動装置により駆動されて循環されるローラーチェーン３と共に移動する複数の架け渡しロッド４に設けられたアーム１８上の歯車Ｗは、搬送されつつ加熱処理され、次工程の搬送装置等に移動される。

図９に示すように、歯車Ｗが取り除かれたアーム１８は、駆動装置と反対側に設けられているスプロケット１５’により折り返されるローラーチェーン３とともに搬送方向と反対側に移動される際に、回動して架け渡しロッド４から垂れ下がりつつ移動する（図中、Ｒで示す）。そして、再び駆動側のスプロケット１５によりレール２上に移動される際に、アーム１８が回動しながら搬送方向における後方側に位置する架け渡しロッド４上に載置される。再び水平に配置されたアーム１８上には、熱処理前の新たな歯車Ｗが載置されて搬送される。

本実施形態のチェーン式搬送装置１によれば、互いに間隔を隔てて配置された一対のローラーチェーン３間に架け渡されて一対のローラーチェーン３とともに循環する複数の架け渡しロッド４に、熱処理される歯車Ｗが載置されるアーム１８が設けられているので、歯車Ｗが載置される部位は、上下方向に開放されている。このチェーン式搬送装置１により歯車Ｗがヒーター１６上を搬送されるので、効率よく熱処理することが可能である。また、歯車Ｗが載置される部位が上下方向に開放されていることにより、歯車Ｗが軸Ｗａを備えていたとしても、軸Ｗａを上下方向に向けて配置することにより、歯車Ｗをほぼ同じ姿勢にて配置することが可能である。このため、チェーン式搬送装置１上に載置された複数の歯車Ｗを、より均一に熱処理することが可能である。

また、一対のローラーチェーン３は、互いに対向する方向に突出された２本の軸部１０が、架け渡しロッド４の両端部に挿入され、一方の端部が割りピン１７により固定され、他方の端部が架け渡しロッド４の長手方向に相対移動可能に挿入されているので、熱処理の熱により架け渡しロッド４が伸長したとしても、また、伸長後再び収縮したとしても、ローラーチェーン３がスプロケット１５から外れる、或いは、レール２等に押圧されて過大な負荷が作用することを防止することが可能である。

また、割りピン１７とは反対側のローラーチェーン３を外せば、割りピン１７を取り外すだけで、架け渡しロッド４を外せるので、歯車（ワーク）Ｗの形状によってアーム１８の形状を変更した架け渡しロッド４に容易に交換することができる。

また、アーム１８は、互いに異なる２本の架け渡しロッド４に渡って設けられているので、安定した状態で歯車Ｗを配置することが可能である。このとき、アーム１８は、２本の架け渡しロッド４のうちの一方に取り付けられ、自由に回動するので、循環するローラーチェーン３をスプロケット１５に滑らかに巻きつけることが可能である。

また、アーム１８は、搬送方向における先行側の端が架け渡しロッド４に回動自在に取り付けられているので、レール２の下側にて架け渡しロッド４に垂れ下がっている状態から、スプロケット１５によりレール２の上側に引き上げられるだけで、アーム１８の載置支持端１８ｂを搬送方向における後方側に位置する架け渡しロッド４上に配置することが可能である。

上記実施形態においては、アーム１８の一方の端部を回動自在に支持し、他端部を隣り合う架け渡しロッド４上に載置する例について説明したが、レール２の下側でアーム１８が垂れ下がることが邪魔になる場合には、レール２の下側全域にガイド２２を設けたり、図６に示すように、他端部側にアーム１８の長手方向に相対移動可能な係合部２１にて係合させて、垂れ下がらないようにしておいてもよい。この場合には、隣り合う２本の架け渡しロッド４からアーム１８の両端部が離れることなく、ローラーチェーン３とともにスムーズに循環させることが可能である。

なお、補助パイプ２３は、熱処理炉内で加熱・蓄熱され、歯車（ワーク）Ｗに、下部から輻射熱を与えて歯車Ｗを均一に加熱することができるという効果があり、ワークＷの形状や温度分布によって、太さの違うものと交換しても良い。

また、図７に示すように、補助パイプ２３は、設置しなくても良く、このようにすれば、空間Ｈの面積を広くすることができ、突出部Ｗａの面積が広くて長いワークＷであっても、平面上に同じ姿勢で配置することができる。

また、上記実施形態においては、歯車Ｗが載置される一対のアーム１８が連結されていない例について説明したが、図１０に示すように、対をなすアームが回動支持端及び載置支持端にて連結材２４で連結されていても構わない。この場合には、歯車Ｗの載置をより安定させることが可能である。また、例えば、ロボットなどを使用して歯車をアーム上に載置する際に、歯車Ｗを載置する位置を、一対のアーム、連結部、及び架け渡しロッドが形成する矩形状の部位として認識させることが可能となり、歯車等のワークを載置する工程の自動化が容易となる。

また、上記実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはいうまでもない。

１ チェーン式搬送装置
２ レール
３ ローラーチェーン
４ 架け渡しロッド
５ 内プレート
６ ローラー
７ ブッシュ
８ 貫通孔
９ 内リンク
１０ 軸部
１１ 外プレート
１２ 外リンク
１３ 台座
１４ レール体
１５，１５’ スプロケット
１６ 溝
１７ 割りピン
１８ アーム
１８ａ 回動支持端
１８ｂ 載置支持端
１８ｃ，１８ｄ 半割りしたアーム
１９ アーム対
２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ 近接部
２１ 係合部
２２ ガイド
２３ 補助パイプ
２４ 連結材
Ｇ 間隙
Ｈ 空間
Ｓ 隙間
Ｗ 歯車
Ｗａ 軸

Claims (6)

1. 熱処理するワークを搬送するチェーン式搬送装置であって、
   搬送方向に沿うとともに互いに間隔を隔てて配置された一対のチェーンと、
   前記一対のチェーン間に架け渡されて前記一対のチェーンとともに循環する複数の架け渡しロッドと、
   前記架け渡しロッドに前記搬送方向に沿って設けられ前記ワークが載置される複数のアームと、
   を有していることを特徴とするチェーン式搬送装置。
2. 前記一対のチェーンは、互いに対向する方向に突出された突出ロッドを各々有し、
   前記架け渡しロッドは、両端部に前記突出ロッドが挿入される挿入部を有し、一方の端部が前記突出ロッドに固定され、他方の端部は前記架け渡しロッドの長手方向に相対移動可能に挿入されていることを特徴とする請求項１に記載のチェーン式搬送装置。
3. 前記アームは、互いに異なる２本の前記架け渡しロッドに渡って設けられ、一方の前記架け渡しロッドに取り付けられ、他方の前記架け渡しロッド上に載置されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のチェーン式搬送装置。
4. 前記アームは、回動支持端を有し、当該回動支持端が前記架け渡しロッドに回動自在に取り付けられていることを特徴とする請求項３に記載のチェーン式搬送装置。
5. 前記アームは、前記他方の架け渡しロッドと、搬送方向において相対移動可能に載せられていることを特徴とする請求項３に記載のチェーン式搬送装置。
6. 前記架け渡しロッドの長手方向に間隔を隔てて配置され単一の前記ワークが載置される２つの前記アームからなるアーム対が、前記搬送方向に複数設けられており、
   搬送方向において隣り合う２つの前記アーム対は、一方の前記アーム対をなす２つの前記アーム間に、他方の前記アーム対をなす２つのアームが配置されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のチェーン式搬送装置。

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