JP2022052945A - 亀裂検出装置およびこれを備える熱処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で検出対象の亀裂をより正確に検出でき、且つ、高温環境下で用いられる検出対象に対しても検出対象の亀裂をより正確に検出できる亀裂検出装置およびこれを備える熱処理装置を提供する。【解決手段】熱処理装置１は、トレイ２と、搬送部３と、被処理物設置部４と、加熱炉５と、被処理物取出部６と、トレイ回収部７と、熱処理制御部８と、トレイ２に亀裂が生じた場合にこの亀裂を検出する亀裂検出装置９と、を有している。亀裂検出装置９は、トレイ２の表面２ｄにこのトレイ２の表面温度と異なる温度の気流Ｆを供給する気流供給部１１と、気流Ｆに曝されたトレイ２の表面温度分布を検出する検出部１２と、を有している。【選択図】図１

Description

本発明は、亀裂検出装置およびこれを備える熱処理装置に関する。

電子部品や電子材料を製造する際にこれら電子部品や電子材料の素材に熱処理を施すことがある。この熱処理では、例えばセラミックス製のトレイに積載された被処理物が、トレイによって搬送され、且つ、熱処理される。トレイがセラミックス製であるのは、セラミックスが耐熱性に優れ、さらには物理的・化学的反応性に乏しいため、被処理物に無用な反応を与えないためである。しかしながら、セラミック製トレイは繰り返し使用され続けているうちに劣化し、また、セラミックスは脆性素材であって衝撃に弱いために、被処理物の搬送中に破損することがある。セラミックストレイが熱処理炉内で破損した場合、熱処理炉内でのトレイ（被処理物）の搬送方式によっては、被処理物が熱処理炉内に散乱したり、被処理物の搬送が不可能になったりすることがある。このような不具合が生じると、熱処理炉の復旧に時間がかかってしまうため、好ましくない。このため、セラミックストレイに生じる亀裂を僅かな大きさの時点で発見して、トレイが破損する前に廃棄する必要がある。

熱処理工程が自動化されたラインでは、（ｉ）トレイへの被処理物の積載、（ｉｉ）トレイに載せられた被処理物の熱処理、および、（ｉｉｉ）被処理物とトレイの回収、が繰り返される。このため、トレイの亀裂検出も、ライン上で行う必要がある。トレイの亀裂は作業員の目視でも検出可能であるが、自動化されたライン上では、トレイの亀裂検出も自動化されていることが好ましい。

ここで、ベルトコンベアにより搬送中のシートに存在するキズ等の欠陥をサーモグラフィーを用いて検出する検査装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。より詳細には、特許文献１に記載の検査装置は、ベルトコンベアの搬送方向における上流側に設けられシート（２０２）を加熱する熱源（２００）と、搬送方向におけるシート（２００）の下流側に並べて設けられシート（２０２）から放射する熱の画像を取り込むカメラ（２０４，２０６，２０８，２１０）と、を有している。そして、熱源（２００）により加熱されたシート（２０２）から熱が放射し、シートが搬送方向に送られるのに伴い、その間にシート表面の温度が変化する（徐々に温度が低下する）。そして、シート表面の温度が変化する前後の画像を捉えるべく、カメラ中の上流側にある上下カメラ（２０４，２０６）で取込まれた画像と、カメラ中の下流側にある上下カメラ（２０８，２１０）で取込まれた画像から瞬間的な温度変化の過渡現象を捉える。そして、そのような時間的に異なる冷却過程で捉えられた画像から付加的情報を得ることで、単一の画像では見つけにくいキズを検出する。

特表２００２－５０２９６８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の構成では、多数のカメラが必要であり、装置の構成が複雑になる。また、加熱炉内の高温環境下では大量の熱放射が原因で、僅かな亀裂を検出することは難しい。

例えば、セラミックストレイに超音波振動子を取り付けて超音波をセラミックストレイに照射し、この照射によって得られる反射振動を検出することで、セラミックストレイの亀裂を検出することも考えられる。しかしながら、セラミックストレイに超音波振動子を取り付ける場合、超音波をセラミックストレイに伝播させるために超音波振動子とセラミックストレイとの間にゲル状物質等の粘性物体を取り付ける必要があり、セラミックストレイを汚染してしまう。

また、セラミックストレイにハンマー等で打撃を与えて振動を発生させ、この振動を解析することでセラミックストレイの亀裂を検出することも考えられる。しかしながら、脆性部材であるセラミックストレイにハンマー等で打撃を与えると、セラミックストレイが破損するおそれがある。

本発明は、上記事情に鑑みることにより、簡易な構成で検出対象の亀裂をより正確に検出でき、且つ、高温環境下で用いられる検出対象に対しても検出対象の亀裂をより正確に検出できる亀裂検出装置およびこれを備える熱処理装置を提供することを目的とする。

また、本発明の別の目的は、検出対象を汚染することを抑制でき、且つ、検出対象に与える負荷が少なくて済む亀裂検出装置およびこれを備える熱処理装置を提供することにある。

（１）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる亀裂検出装置は、検出対象の表面にこの検出対象の表面温度と異なる温度の気流を供給する気流供給部と、前記気流に曝された前記検出対象の表面温度分布を検出する検出部と、を有している。

この構成によると、亀裂がある箇所に気流が入り込むことで亀裂箇所上の温度が気流の温度に近くなる一方、亀裂がない箇所には気流が入りこまないため、亀裂がある箇所上の温度が他の箇所の温度と異なる。このように、亀裂のある箇所と亀裂のない箇所での温度差が気流によって増幅される。よって、検出部は、亀裂をより明確に検出できる。しかも、亀裂のある箇所と亀裂のない箇所での温度差を気流によって増幅する構成であるので、検出対象の温度にかかわらず、検出対象に生じた亀裂を検出し易くできる。よって、例えば、検出対象が高温の加熱炉を通過して高温であるときであっても、検出対象が常温であるときであっても、検出対象に生じた亀裂を検出し易くできる。また、検出対象に気流を供給する簡易な構成で亀裂をより確実に検出できる。しかも、検出対象に気流を当てる構成であるので、検出対象に液体や固体を塗布する場合と比べて検出対象を汚染せずに済む。また、亀裂検出のために検出対象に打撃や振動を加える必要がなく、亀裂検出のために検出対象に負荷を与えることを抑制できる。以上の次第で、本発明によると、簡易な構成で検出対象の亀裂をより正確に検出でき、且つ、高温環境下で用いられる検出対象に対しても検出対象の亀裂をより正確に検出できる。また、検出対象を汚染することを抑制でき、且つ、検出対象に与える負荷が少なくて済む。

（２）前記検出対象の前記表面温度と前記気流の温度との差である温度差は、１０℃以上である場合がある。

この構成によると、温度差の下限を１０℃とすることで、亀裂に気流が入り込むことによって生じる、亀裂箇所と亀裂の無い箇所との温度差を確実に発生させることができる。よって、検出部による亀裂検出をより正確に行うことができる。

（３）前記検出対象の前記表面温度と前記気流の温度との差である温度差は、１００℃以下である場合がある。

例えば、亀裂が有る箇所およびその周囲の双方に検出対象の表面温度と大きく異なる温度の気流を供給すると、亀裂が有る箇所およびその周囲の双方の表面温度が大きく変化する。このため、気流自体の温度を検出できるに過ぎなくなってしまい、亀裂が有る箇所とその周囲との間に大きな温度差が生じにくくなり、検出部による亀裂検出の精度が低下してしまう。よって、このような検出精度低下を防ぐために、温度差は上記の値以下であることが好ましい。

（４）前記気流供給部は、非金属材製の前記検出対象に向けて前記気流を供給するように構成されている場合がある。

この構成によると、例えば、セラミックスやガラス等で形成され、被処理物の熱処理時に被処理物を保持するトレイの亀裂検出に適した亀裂検出装置を実現できる。

（５）前記気流供給部は、前記検出対象の縁部に向けて前記気流を供給するように構成されている場合がある。

この構成によると、検出対象のうち熱応力等による負荷が大きくなり易く亀裂の生じやすい縁部に向けて気流が供給される。これにより、検出部は、縁部に生じた亀裂をより確実に検出できる。

（６）前記気流供給部は、前記検出対象に対する前記気流の向きを変更可能に構成されている場合がある。

この構成によると、亀裂が延びる方向に沿って気流が亀裂に流れ込むことで、亀裂およびその周囲における温度差がより明確となる。そして、検出対象に対するノズルの向きを変更することで、亀裂が延びる方向に沿う気流を生じさせることができる確率が高まる。よって、検出部による亀裂の検出精度をより高くできる。

（７）前記気流供給部は、平板状部分を含む前記検出対象に向けて前記気流を供給するように構成されており、且つ、前記平板状部分と直交する方向とは交差する方向に向けて前記気流を供給するように構成されている場合がある。

この構成によると、気流供給部は、平板状部分に対して斜め方向の気流を検出対象に供給できる。これにより、気流が亀裂に入ったときに、亀裂の延びる方向に向かう気流を生じさせ易い。よって、亀裂とその周囲との間の温度差をより確実に大きくすることができる。その結果、検出部による亀裂の検出精度をより高くできる。

（８）前記気流供給部は、前記気流の温度を変更可能に構成され、前記検出部は、前記検出対象の表面温度と前記気流の温度との差である温度差が大きいほど、前記検出対象に前記気流が供給され始めてから前記表面温度分布の測定を完了するまでの時間を短くする場合がある。

この構成によれば、亀裂およびその周辺に気流が供給され続けると、亀裂およびその周辺の箇所の温度は、徐々に気流の温度に近づいていく。そして、検出対象の表面温度と気流の温度との温度差が大きいほど、亀裂およびその周辺の箇所の温度は、より迅速に気流の温度に収束していく。このため、温度差が大きいほど、検出対象への気流の供給開始から表面温度分布測定完了までの時間を短くするほうが、亀裂およびその周辺の箇所の温度差をより明確に検出できる。そして、温度差が大きい場合、亀裂およびその周辺の温度差は気流供給開始直後からより明確に現れるので、検出対象への気流の供給開始から表面温度分布測定完了までの時間は短くてもよい。一方、温度差が小さい場合、検出対象への気流の供給開始から表面温度分布測定完了までの時間をある程度長くするほうが、亀裂およびその周辺の箇所の温度差をより明確に検出できる。このように、温度差に応じて表面温度分布の測定時間を設定することで、温度差の大きさにかかわらず、より精度の高い亀裂検出が可能となる。

（９）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる熱処理装置は、前記亀裂検出装置と、前記検出対象に載せられた被処理物を収容しこの被処理物を加熱する加熱炉と、を有し、前記気流供給部は、前記加熱炉に搬入される前の前記検出対象に前記検出対象の表面温度よりも高い温度の前記気流を供給する構成、および、前記加熱炉から搬出された後の前記検出対象に前記検出対象の表面温度よりも低い温度の前記気流を供給する構成の少なくとも一方を有している。

この構成によると、熱処理装置において、検出対象が比較的低温のときには高温の気流を検出対象に供給することで、亀裂およびその周囲に大きな温度差を生じさせることができる。また、検出対象が比較的高温のときには低温の気流を検出対象に供給することで、亀裂およびその周囲に大きな温度差を生じさせることができる。これにより、検出対象の温度状態にあわせて、より適切な温度の気流を検出対象に供給することができる。

（１０）前記熱処理装置は、前記被処理物が載せられた前記検出対象を所定の搬送方向に搬送するための搬送部をさらに有し、前記気流供給部は、前記搬送方向における所定長さの領域に亘って前記気流を供給するように構成されている場合がある。

この構成によると、気流供給部は、搬送方向に移動中の検出対象に十分な気流を供給できる。よって、亀裂へより確実に気流を入り込ませることができる。

本発明によると、簡易な構成で検出対象の亀裂をより正確に検出でき、且つ、高温環境下で用いられる検出対象に対しても検出対象の亀裂をより正確に検出できる。また、検出対象を汚染することを抑制でき、且つ、検出対象に与える負荷が少なくて済む。

本発明の一実施形態に係る熱処理装置の模式図であり、被処理物の搬送方向が左右方向となるように熱処理装置を側方から見た状態を一部断面で示している。 熱処理装置の一部を搬送方向に沿って見た模式図である。 トレイに亀裂が生じた状態を示す模式図である。 （Ａ）および（Ｂ）は、温度センサの検出画像を示す模式図であり、図４（Ａ）は気流供給部からトレイに気流が供給された状態の検出画像であり、図４（Ｂ）は、気流供給部からトレイに気流が供給されていない状態の検出画像である。 本発明の第２変形例の主要部を示す模式的な平面図である。 本発明の第３変形例の主要部を示す模式的な平面図である。 本発明の第４変形例の主要部を示す模式的な平面図である。 本発明の第５変形例の主要部を示す模式的な一部断面側面図である。 （Ａ）は実施例１の結果を示す検出画像であり、上から撮影したトレイの表面の温度分布を示しており、（Ｂ）は実施例２の結果を示す検出画像であり、上から撮影したトレイの表面の温度分布を示している。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る熱処理装置１の模式図であり、被処理物１００の搬送方向Ｘが左右方向となるように熱処理装置１を側方から見た状態を一部断面で示している。図２は、熱処理装置１の一部を搬送方向Ｘに沿って見た模式図である。図３は、トレイ２に亀裂２ｅが生じた状態を示す模式図である。

本実施形態では、搬送方向Ｘは、水平方向である。なお、以下では、水平方向のうち搬送方向Ｘと直交する方向を幅方向Ｙといい、搬送方向Ｘおよび幅方向Ｙの双方と直交する方向を高さ方向Ｚという。

図１～図３を参照して、熱処理装置１は、被処理物１００を熱処理（加熱処理）するために設けられている。本実施形態では、熱処理装置１が、ベルト式連続炉である場合を例に説明する。本実施形態では、被処理物１００は、電子部品である。熱処理装置１は、複数の被処理物１００を、連続的に熱処理するように構成されている。

熱処理装置１は、トレイ２と、搬送部３と、被処理物設置部４と、加熱炉５と、被処理物取出部６と、トレイ回収部７と、熱処理制御部８と、トレイ２に亀裂が生じた場合にこの亀裂を検出する亀裂検出装置９と、を有している。

トレイ２は、本発明の「検出対象」の一例である。トレイ２は、１または複数の被処理物１００を載せるために設けられている。本実施形態では、トレイ２に載せられた被処理物１００が、搬送部３によって搬送され、加熱炉５で熱処理される。トレイ２は、本実施形態では、非金属材製であり、セラミックス製である。なお、トレイ２は、金属の熱伝導率よりも小さい熱伝導率の材料で形成されていればよく、例えば、ガラス製であってもよい。トレイ２は、本実施形態では、底浅の形状に形成されており、当該トレイ２における幅および長さ（水平方向の長さ）と比べて高さ（高さ方向Ｚの長さ）が短い。

トレイ２は、平板状部分２ａと、平板状部分２ａの外周部から立ち上がる周壁２ｂと、を有している。

平板状部分２ａは、トレイ２の底部であり、例えば、矩形の平板状に形成されている。なお、平板状部分２ａの具体的な形状は限定されず、円形であってもよく、楕円形であってもよく、矩形以外の多角形であってもよい。本実施形態では、平板状部分２ａに被処理物１００が載せられる。周壁２ｂは、平板状部分２ａの外周部の周方向における一部または全域（本実施形態では、全域）に亘って形成されている。本実施形態では、平板状部分２ａの外周部および周壁２ｂによって、トレイ２の縁部２ｃが形成されている。トレイ２では、縁部２ｃ、特に、周壁２ｂと平板状部分２ａとの境界部分周辺において、応力が集中しやすい。このため、亀裂２ｅは、縁部２ｃから成長し易い傾向にある。亀裂２ｅは、例えば細長い線状に形成される。トレイ２は、搬送部３によって搬送される。

搬送部３は、被処理物１００が載せられたトレイ２を搬送方向Ｘに沿って加熱炉５の外部から加熱炉５内に搬送し、さらに、当該被処理物１００を加熱炉５の外部に搬送するために設けられている。

搬送部３は、無端状のベルト３ａと、複数のローラ３ｂと、を有している。

ベルト３ａは、例えば、金属製のメッシュベルトであり、可撓性を有している。このベルト３ａの各部は、加熱炉５の内部と外部とを循環するようにローラ３ｂによって駆動される。ローラ３ｂは、ベルト３ａのたとえば内周面に接触しており、ベルト３ａを支持している。ローラ３ｂは、複数設けられている。電動モータ等の動力源３ｃに連結されたローラ３ｂが回転することにより、ベルト３ａは、複数のローラ３ｂの周囲を回転する。ベルト３ａのうち当該ベルト３ａの上側部分に、トレイ２が載せられる。そして、ローラ３ｂが回転することで、トレイ２が搬送方向Ｘに移動する。

被処理物設置部４は、加熱炉５に向かうトレイ２の平板状部分２ａ上に被処理物１００を載せるために設けられている。被処理物設置部４は、例えばロボットアームを含んでおり、搬送方向Ｘにおける加熱炉５の上流側位置において、被処理物１００を、ベルト３ａ上のトレイ２に載せる。

上記の構成を有する搬送部３によって搬送される被処理物１００は、加熱炉５において、熱処理を施される。加熱炉５は、当該加熱炉５における被処理物１００の入口５ａおよび出口５ｂが開放された構成を有している。

加熱炉５は、被処理物１００を加熱するための加熱空間を形成しており、被処理物１００を加熱する際に当該被処理物１００を通過させるように構成されている。すなわち、加熱炉５は、トレイ２に載せられた被処理物１００を収容しこの被処理物１００を加熱する。加熱炉５には、抵抗加熱ヒータ等のヒータ５ｃが設けられている。ヒータ５ｃは、被処理物１００およびトレイ２が配置されている雰囲気を加熱する。なお、加熱炉５は、ヒータ５ｃが設置された加熱領域以外に、加熱領域で加熱された被処理物１００およびトレイ２を比較的低速で冷却する徐冷領域と、徐冷領域で冷却された被処理物１００およびトレイ２を徐冷領域での冷却速度より高い冷却速度で更に冷却する冷却領域と、を有していてもよい。搬送部３によって入口５ａから加熱炉５内に進入し出口５ｂから搬出された被処理物１００およびトレイ２は、出口５ｂにおいて例えば２００℃以上の高温となる。

被処理物取出部６は、加熱炉５から搬出されたトレイ２および被処理物１００のうち被処理物１００をトレイ２から取り出すために設けられている。被処理物取出部６は、例えばロボットアームを含んでおり、搬送方向Ｘにおける加熱炉５と亀裂検出装置９の後述するノズル２３との間の位置において、被処理物１００をトレイ２から取り出す。被処理物取出部６は、取り出した被処理物１００を、図示しない別のトレイ等に載せる。被処理物取出部６が被処理物１００を取り出すのは、被処理物１００の反応性が実質的に無くなる温度まで被処理物１００の温度が下がったときである。被処理物取出部６が被処理物１００を取り出すときの被処理物１００の温度は、例えば２００℃以下である。

トレイ回収部７は、亀裂検出装置９による検査が完了した後のトレイ２を搬送部３から回収するために設けられている。トレイ回収部７は、例えばロボットアームを含んでおり、搬送方向Ｘにおける亀裂検出装置９の後述する温度センサ１３の位置から下流側に進んだ位置において、トレイ２をベルト３ａから取り出す。トレイ回収部７は、亀裂検出装置９によって亀裂２ｅを検出されたトレイ２を破棄する。一方、亀裂検出装置９によって亀裂２ｅを検出されなかったトレイ２は、再度被処理物１００を加熱炉５に搬送するために、トレイ回収部７によって所定箇所へ搬送される。

熱処理制御部８は、被処理物１００の熱処理に関する制御を行うように構成されており、本実施形態では、加熱炉５および搬送部３を制御する。熱処理制御部８は、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）等を用いて形成されている。なお、熱処理制御部８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）を含むコンピュータを用いて形成されていてもよいし、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）を含む構成であってもよいし、シーケンス回路等を用いて形成されていてもよい。

熱処理制御部８は、複数の接続対象に接続されている。具体的には、熱処理制御部８は搬送部３の動力源３ｃに電気的に接続されており、動力源３ｃの動作の制御を通じて、ベルト３ａの移動のオン／オフおよびベルト３ａの移動速度を制御する。また、熱処理制御部８は、加熱炉５のヒータ５ｃ等に電気的に接続されており、加熱炉５における被処理物１００（トレイ２）を加熱する雰囲気温度を制御する。

亀裂検出装置９は、被処理物１００が取り出された後のトレイ２に亀裂が生じているか否かを検出するために設けられている。亀裂検出装置９は、本実施形態では、加熱炉５を通過した直後の高温のトレイ２であって、被処理物１００が取り出された後の単体の状態のトレイ２について、亀裂２ｅの有無を検出する。本実施形態では、亀裂検出装置９は、トレイ２が２００℃以下の温度であるときに亀裂２ｅの有無を検出する。

亀裂検出装置９は、トレイ２の表面にこのトレイ２の表面温度Ｔ２と異なる温度の気流Ｆを供給する気流供給部１１と、気流Ｆに曝されたトレイ２の表面温度分布を検出する検出部１２と、を有している。

検出部１２は、トレイ２の表面２ｄの温度を測定する温度センサ１３と、温度センサ１３の温度検出結果に基づいて亀裂２ｅの有無を判定する判定部１４と、を有している。

温度センサ１３は、トレイ２の表面２ｄの温度を検出する構成であれば、具体的な構成は限定されない。本実施形態では、温度センサ１３は、サーマルビジョンであり、サーモグラフィー、サーモビューワとも呼ばれる。温度センサ１３は、トレイ２からの赤外線放射を温度換算して画像化する機能を有している。温度センサ１３は、本実施形態では、少なくとも常温（約ゼロ℃～４０℃）～数百℃（５００℃）程度の温度を検出可能である。温度センサ１３は、トレイ２からの赤外線からの放射輝度を測定することで、トレイ２の表面の温度を測定する。温度センサ１３は、赤外線が入射される検出素子１５を有しており、この検出素子１５の視野内の温度を検出する。温度センサ１３の検出素子１５は、気流供給部１１からの気流Ｆを受けているトレイ２の表面２ｄを撮影する。温度センサ１３は、視野の各部位において、検出した温度に応じた色信号を出力する。温度センサ１３の解像度は、トレイ２の亀裂２ｅを検出可能な程度に設定されている。本実施形態では、温度センサ１３は、搬送方向Ｘに移動するトレイ２の上方に配置される。温度センサ１３は、幅方向Ｙにおけるベルト３ａの中央に配置されていることが好ましい。

判定部１４は、温度センサ１３の検出結果を用いてトレイ２における亀裂２ｅの有無を判定するために設けられている。判定部１４は、熱処理制御部８と同様にＰＬＣ等を用いて形成された回路である。判定部１４は、温度センサ１３と電気的に接続されている。判定部１４は、例えば、温度が所定の値以上（例えば、１００℃以上）の箇所の外郭形状を検出することでトレイ２の外郭形状を認識する。なお、トレイ２の表面温度Ｔ２は、加熱炉５での温度条件とトレイ２の材質とによって概ね定まる。よって、トレイ２の表面温度Ｔ２は、予め知ることができる。

そして、判定部１４は、トレイ２の外郭形状の内部において、隣接する箇所のうち所定値以上の温度差が生じている箇所を、亀裂２ｅが生じている箇所と判定する。一方、判定部１４は、トレイ２の外郭形状の内部において、何れの箇所においても隣接する箇所での温度差が上記所定値未満であれば、トレイ２には亀裂２ｅが生じていないと判定する。なお、判定部１４による亀裂２ｅの上記判定方法は一例であり、この方法に限定されない。

判定部１４は、判定結果をトレイ回収部７へ出力する。そして、トレイ回収部７は、亀裂２ｅが生じていると判定されたトレイ２を廃棄する。

気流供給部１１は、トレイ２のうち亀裂２ｅが生じている箇所と亀裂２ｅが生じていない箇所との境界における温度差を増幅するために設けられている。気流供給部１１は、前述したように、トレイ２の表面温度Ｔ２と異なる温度の気流Ｆをトレイ２へ供給する。トレイ２の表面温度Ｔ２と気流Ｆの温度（気流温度ＴＦ）との差である温度差ΔＴは、１０℃以上であることが好ましい。

温度差ΔＴの下限を１０℃とすることで、亀裂２ｅに気流Ｆが入り込むことによって生じる、亀裂２ｅのある箇所と亀裂２ｅの無い箇所との温度差を確実に発生させることができる。よって、検出部１２による亀裂検出をより正確に行うことができる。

温度差ΔＴは、１００℃以下であることが好ましい。例えば、亀裂２ｅが有る箇所およびその周囲の双方にトレイ２の表面温度Ｔ２と大きく異なる温度の気流Ｆを供給すると、亀裂２ｅが有る箇所およびその周囲の双方の表面温度Ｔ２が大きく変化する。このため、気流自体の温度（気流温度ＴＦ）を検出できるに過ぎなくなってしまい、亀裂２ｅが有る箇所とその周囲との間に大きな温度差が生じにくくなり、検出部１２による亀裂検出の精度が低下してしまう。よって、このような検出精度低下を防ぐために、温度差ΔＴは上記の値以下であることが好ましい。なお、温度差ΔＴの上限は、１３０℃であってもよいし、１５０℃であってもよいし、１６０℃であってもよいし、１８０℃であってもよいし、２００℃であってもよい。

本実施形態では、気流供給部１１は、トレイ２の表面温度Ｔ２よりも温度差ΔＴだけ低い気流温度ＴＦの気流Ｆを供給する。すなわち、気流供給部１１は、加熱炉５から搬出された後のトレイ２にトレイ２の表面温度Ｔ２よりも低い気流温度ＴＦの気流Ｆを供給する構成とされている。気流供給部１１は、本実施形態では、空気の気流Ｆを発生する。なお、気流供給部１１は、窒素ガス等の不活性ガスの気流Ｆを発生させてもよい。

気流供給部１１は、温度調整部２１と、ファン２２と、ノズル２３と、を有している。

温度調整部２１は、例えば、ヒータを有しており、空気を気流温度ＴＦまでに加熱する。前述したように、トレイ２の表面温度Ｔ２は予め判明している。よって、温度調整部２１は、この表面温度Ｔ２と温度差ΔＴ分異なる気流温度ＴＦまで空気を加熱する。気流温度ＴＦは、例えば、作業員によって設定されるか、または、熱処理制御部８から温度調整部２１へ加熱条件を入力されることに基づいて温度調整部２１で設定される。なお、温度調整部２１は、温度センサ１３の温度検出結果からトレイ２の表面温度Ｔ２を認識し、この表面温度Ｔ２に基づいて気流温度ＴＦを設定してもよい。温度調整部２１で気流温度ＴＦに加熱された空気は、ファン２２によってノズルへ供給される。

ファン２２は、例えば電動ファンであり、所定の圧力および流量の空気を出力する。ファン２２は、例えばコントローラを有しており、風量調整可能に構成されている。ファン２２の風量は、コントローラを用いた作業員による手作業で設定されてもよい。また、コントローラを熱処理制御部８に接続し、熱処理制御部８が設定する熱処理条件に応じて熱処理制御部８がファンコントローラの流量を設定してもよい。また、判定部１４がファン２２の風量を設定してもよい。ファン２２の風量は、トレイ２の形状、大きさ、および、設定される温度差ΔＴ等によって適宜設定される。

ノズル２３は、トレイ２に向けて気流Ｆを供給するためのノズルである。ノズル２３は、本実施形態では、非金属材製のトレイ２に向けて気流Ｆを供給するように構成されている。ノズル２３は、トレイ２に向けて気流Ｆを供給可能な構成であればよく、具体的な構成は限定されない。本実施形態では、ノズル２３は、搬送方向Ｘにおいて、被処理物取出部６の下流側に配置されており、被処理物１００が取り出された後の単体の状態のノズル２３に向けて気流Ｆを供給する。

本実施形態では、ノズル２３は、２つ設けられている。これらのノズル２３，２３は、幅方向Ｙに対称に配置されている。ノズル２３の噴射口２３ａの形状は、円形であってもよいし、楕円形であってもよいし、多角形であってもよい。本実施形態では、ノズル２３の噴射口２３ａは、搬送方向Ｘの長さが高さ方向Ｚの長さよりも長い細長の矩形状とされている。搬送方向Ｘにおける噴射口２３ａの上流側端部は、本実施形態では、被処理物取出部６に隣接して配置されている。搬送方向Ｘにおいて、噴射口２３ａの長さは、トレイ２の長さと比べて、短くてもよいし、同じでもよいし、長くてもよい。

噴射口２３ａは、搬送方向Ｘに移動している最中のトレイ２に向けて、所定時間連続して気流Ｆを直接噴射するように配置されている。このような構成により、気流供給部１１は、搬送方向Ｘにおける所定長さの領域に亘って気流Ｆを供給するように構成されている。なお、ノズル２３は、停止した状態のトレイ２に気流Ｆを供給してもよい。

本実施形態では、ノズル２３は、トレイ２の縁部２ｃに向けて気流Ｆを供給するように構成されている。より具体的には、本実施形態では、噴射口２３ａは、トレイ２の上方側に配置されている。また、噴射口２３ａ，２３ａは、トレイ２を幅方向Ｙに挟むように配置されている。高さ方向Ｚおよび幅方向Ｙのそれぞれにおける噴射口２３ａとトレイ２との距離は、トレイ２の表面温度Ｔ２や温度差ΔＴに応じて適宜設定される。

噴射口２３ａからの気流Ｆは、トレイ２の縁部２ｃのうち、特に、幅方向Ｙにおけるトレイ２の両端に位置している縁部２ｃに直接吹きかけられ、その後、トレイ２の表面２ｄのうち底面以外の全体に行き渡る。

特に、本実施形態では、気流供給部１１は、平板状部分２ａを含むトレイ２に向けて気流Ｆを供給し、且つ、平板状部分２ａと直交する方向（高さ方向Ｚ）とは交差する方向に向けて気流Ｆを供給する。より具体的には、本実施形態では、噴射口２３ａの向きが、水平方向に対して傾斜しており、且つ、平面視において幅方向Ｙを向いている。この構成により、気流Ｆが亀裂２ｅに入ったときに、亀裂２ｅの延びる方向に向かう気流を生じさせ易くできる。

以上の概略構成を有する亀裂検出装置９においては、気流供給部１１が、例えば常時、気流Ｆを供給している。そして、ベルト３ａ上を搬送方向Ｘに搬送され且つ被処理物１００を取り出された後のトレイ２がノズル２３の周囲に到達すると、トレイ２には、噴射口２３ａからの気流Ｆが供給される。そして、温度センサ１３は、トレイ２の表面２ｄのうち視野内の各部の温度を検出する。そして、気流Ｆが供給されている１つのトレイ２について所定のタイミングを明けて温度センサ１３によって複数回（例えば３回）撮影された撮影結果を、判定部１４が参照する。そして、判定部１４は、それぞれの撮影結果について前述した判定手法を用いて判定し、トレイ２に亀裂２ｅが生じているか否かを判定する。

図４（Ａ）および図４（Ｂ）は、温度センサ１３の検出画像を示す模式図であり、図４（Ａ）は気流供給部１１からトレイ２に気流Ｆが供給された状態の検出画像３１であり、図４（Ｂ）は、気流供給部１１からトレイ２に気流Ｆが供給されていない状態の検出画像３２である。

図１～図４（Ｂ）を参照して、検出画像３１，３２は、何れも、トレイ２を撮影した検出画像であり、トレイ２の表面温度Ｔ２に応じた色が表示される。図４（Ａ）および図４（Ｂ）では、温度が高いほど、ハッチングの間隔を広くしている。図４（Ａ）および図４（Ｂ）の検出画像３１，３２の外郭は、トレイ像３１ａ，３２ａの外郭である。

検出画像３１は、亀裂２ｅに向けて気流Ｆが供給されている結果、亀裂２ｅが生じている箇所の温度が、亀裂２ｅが生じていない箇所の温度よりも明確に低くなっていることが示されている。すなわち、検出画像３１におけるトレイ像３１ａ中において亀裂像３１ｂが明確に存在しており、亀裂２ｅの発生している箇所を示している。よって、判定部１４は、この亀裂像３１ｂに対応する箇所（縁部２ｃ）においてトレイ２に亀裂２ｅが発生していると判定できる。

一方、検出画像３２は、トレイ２に気流Ｆが供給されていない結果、亀裂２ｅが生じている箇所の温度が、亀裂２ｅが生じていない箇所の温度と同じであることが示されている。すなわち、検出画像３２においては亀裂像が明確に存在しておらず、亀裂２ｅの発生している箇所が不明である。よって、判定部１４は、トレイ２に亀裂２ｅが発生していることを判定できない。

以上説明したように、本実施形態によると、亀裂２ｅがある箇所に気流Ｆが入り込むことで亀裂箇所上の表面温度Ｔ２が気流温度ＴＦに近くなる一方、亀裂２ｅがない箇所には気流Ｆが入りこまないため、亀裂２ｅがある箇所上の温度が他の箇所の温度と異なる。このように、亀裂２ｅのある箇所と亀裂２ｅのない箇所での温度差が気流Ｆによって増幅される。よって、検出部１２は、亀裂をより明確に検出できる。しかも、亀裂２ｅのある箇所と亀裂２ｅのない箇所での温度差を気流Ｆによって増幅する構成であるので、トレイ２の温度にかかわらず、トレイ２に生じた亀裂２ｅを検出し易くできる。よって、例えば、トレイ２が高温の加熱炉５を通過して高温であるときであっても、トレイ２が常温であるときであっても、トレイ２に生じた亀裂２ｅを検出し易くできる。また、トレイ２に気流Ｆを供給する簡易な構成で亀裂２ｅをより確実に検出できる。しかも、トレイ２に気流を当てる構成であるので、トレイ２に液体や固体を塗布する場合と比べてトレイ２を汚染せずに済む。また、亀裂検出のためにトレイ２に打撃や振動を加える必要がなく、亀裂検出のためにトレイ２に負荷を与えることを抑制できる。以上の次第で、本実施形態によると、簡易な構成でトレイ２の亀裂２ｅをより正確に検出でき、且つ、高温環境下で用いられるトレイ２に対してもトレイ２の亀裂をより正確に検出できる。また、トレイ２を汚染することを抑制でき、且つ、トレイ２に与える負荷が少なくて済む。

また、本実施形態によると、気流供給部１１は、非金属材製のトレイ２に向けて気流Ｆを供給するように構成されている。この構成によると、例えば、セラミックスやガラス等で形成され、被処理物１００の熱処理時に被処理物１００を保持するトレイ２の亀裂検出に適した亀裂検出装置９を実現できる。

また、本実施形態によると、気流供給部１１は、トレイ２の縁部２ｃに向けて気流Ｆを供給するように構成されている。この構成によると、トレイ２のうち熱応力等による負荷が大きくなり易く亀裂２ｅの生じ易い縁部２ｃに向けて気流Ｆが供給される。これにより、検出部１２は、縁部２ｃに生じた亀裂２ｅをより確実に検出できる。

また、本実施形態によると、気流供給部１１は、平板状部分２ａを含むトレイ２に向けて気流Ｆを供給するように構成されており、且つ、平板状部分２ａと直交する高さ方向Ｚとは交差する方向に向けて気流Ｆを供給するように構成されている。この構成によると、気流供給部１１は、平板状部分２ａに対して斜め方向の気流Ｆをトレイ２に供給できる。これにより、気流Ｆが亀裂に入ったときに、亀裂２ｅの延びる方向に向かう気流Ｆを生じさせ易い。よって、亀裂２ｅとその周囲との間の温度差をより確実に大きくすることができる。

また、本実施形態によると、気流供給部１１は、加熱炉５から搬出された後のトレイ２にトレイ２の表面温度Ｔ２よりも低い温度ＴＦの気流Ｆを供給する。この構成によると、トレイ２が比較的高温のときには低温の気流Ｆをトレイ２に供給することで、亀裂２ｅおよびその周囲に大きな温度差を生じさせることができる。これにより、トレイ２の温度状態にあわせて、より適切な温度ＴＦの気流Ｆをトレイ２に供給することができる。

また、本実施形態によると、気流供給部１１は、搬送方向Ｘにおける所定長さの領域に亘って気流Ｆを供給する。この構成によると、気流供給部１１は、搬送方向Ｘに移動中のトレイ２に十分な気流Ｆを供給できる。よって、亀裂２ｅへより確実に気流Ｆを入り込ませることができる。

本発明は、上述の実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載の範囲内において種々の変更が可能である。なお、以下では、上述の実施形態と異なる点について主に説明し、上述の実施形態と同様の構成には図に同様の符号を付して詳細な説明を省略する。

＜第１変形例＞
上述の実施形態では、気流温度ＴＦが一定である形態を例に説明した。しかしながら、この通りでなくてもよい。例えば、図１～図３を参照して、気流供給部１１が発生する気流温度ＴＦを変更可能としてもよい。そして、トレイ２の表面温度Ｔ２と気流温度ＴＦとの差である温度差ΔＴが大きいほど、検出部１２による、トレイ２に気流Ｆが供給され始めてから表面温度分布の測定を完了するまでの時間を短くしてもよい。

例えば、気流供給部１１における温度調整部２１からの空気の気流温度ＴＦを、加熱炉５での被処理物１００の加熱温度に応じて変更してもよい。この場合、熱処理制御部８で設定された加熱炉５での被処理物１００の加熱温度に応じて、温度調整部２１からの空気の気流温度ＴＦが設定される。より具体的には、例えば作業員が温度調整部２１を操作すること、または、熱処理制御部８のデータが温度調整部２１へ与えられることで、気流温度ＴＦが設定される。そして、作業員が、図示しないコントローラ等を操作するか、または、熱処理制御部８および温度調整部２１からデータを与えられることで、温度差ΔＴのデータが判定部１４に入力される。判定部１４は、温度差ΔＴが大きいほど、トレイ２に気流Ｆが供給され始めてから表面温度分布の測定を完了するまでの時間を短くする。

この第１変形例によれば、トレイ２の亀裂２ｅおよびその周辺に気流Ｆが供給され続けると、亀裂２ｅおよびその周辺の箇所の温度は、徐々に気流温度ＴＦに近づいていく。そして、トレイ２の表面温度Ｔ２と気流温度ＴＦとの温度差ΔＴが大きいほど、亀裂２ｅおよびその周辺の箇所の温度は、より迅速に気流温度ＴＦに収束していく。このため、温度差ΔＴが大きいほど、トレイ２への気流Ｆの供給開始から表面温度Ｔ２の分布測定完了までの時間を短くするほうが、亀裂２ｅおよびその周辺の箇所の温度差をより明確に検出できる。そして、温度差ΔＴが大きい場合、亀裂２ｅおよびその周辺の温度差は気流供給開始直後からより明確に現れるので、トレイ２への気流Ｆの供給開始から表面温度Ｔ２の分布測定完了までの時間は短くてもよい。一方、温度差ΔＴが小さい場合、トレイ２への気流Ｆの供給開始から表面温度Ｔ２の分布測定完了までの時間をある程度長くするほうが、亀裂２ｅおよびその周辺の箇所の温度差をより明確に検出できる。このように、温度差ΔＴに応じて表面温度分布の測定時間を設定することで、温度差ΔＴの大きさにかかわらず、より精度の高い亀裂検出が可能となる。

＜第２変形例＞
上述の実施形態では、ノズル２３が、幅方向Ｙに向かい合って配置される形態を例に説明した。しかしながら、この通りでなくてもよい。図５は、本発明の第２変形例の主要部を示す模式的な平面図である。第２変形例では、平面視において搬送方向Ｘに沿った向きとなるように噴射口２３ａを配置されたノズル２３がさらに設けられている。この構成によると、トレイ２の縁部２ｃのうち搬送方向Ｘの上流側端部および下流側端部に向けて、より確実に気流Ｆを供給できる。なお、ノズル２３は、少なくとも１つあればよい。

＜第３変形例＞
上述の実施形態では、ノズル２３の噴射口２３ａが、細長い形状である形態を例に説明した。しかしながら、この通りでなくてもよい。図６は、本発明の第３変形例の主要部を示す模式的な平面図である。第３変形例では、ノズル２３に代えてノズル２３Ａが設けられている。ノズル２３Ａの噴射口２３ａＡは、例えば円形または楕円形である。ノズル２３Ａは、トレイ２の上方からトレイ２へ向けて気流Ｆを供給する。平面視において、噴射口２３ａＡの向きは、搬送方向Ｘに対して約４５度の角度θをなす向きに設定されている。この構成によると、気流Ｆのベクトルは、搬送方向Ｘの成分と幅方向Ｙの成分の双方を概ね同じ大きさで有することとなり、より多様な方向の亀裂２ｅに対して気流Ｆをより確実に入り込ませることができる。

＜第４変形例＞
図７は、本発明の第４変形例の主要部を示す模式的な平面図である。第４変形例では、気流供給部１１は、トレイ２に対する気流Ｆの向きを変更可能に構成されている。具体的には、気流供給部１１は、ノズル変位機構４０を有している。ノズル変位機構４０は、ノズル２３の位置を変更可能な構成であれば具体的な構成は限定されない。本変形例では、ノズル変位機構４０は、ロボットアームを含んでおり、トレイ２に対するノズル２３の向きを変更可能である。ノズル変位機構４０は、高さ方向Ｚ、幅方向Ｙ、および、搬送方向Ｘの３軸方向においてノズル２３の位置を変更可能であることが好ましい。

この変形例によると、亀裂２ｅが延びる方向に沿って気流Ｆが亀裂２ｅに流れ込むことで、亀裂２ｅおよびその周囲における温度差がより明確となる。そして、トレイ２に対するノズル２３の向きを変更することで、亀裂２ｅが延びる方向に沿う気流Ｆを生じさせることができる確率が高まる。よって、検出部１２による亀裂２ｅの検出精度をより高くできる。

＜第５変形例＞
図８は、本発明の第５変形例の主要部を示す模式的な一部断面側面図である。本変形例では、搬送方向Ｘにおける加熱炉５の上流側に亀裂検出装置９Ａが配置されている。亀裂検出装置９Ａが上述した実施形態と異なっている点は、主に以下の点である。

亀裂検出装置９Ａは、被処理物１００が載せられる前のトレイ２に亀裂が生じているか否かを検出するために設けられている。亀裂検出装置９は、本実施形態では、加熱炉５に搬入される直前の常温のトレイ２であって、被処理物１００が載せられる前の単体の状態のトレイ２について、亀裂の有無を検出する。

亀裂検出装置９Ａは、気流供給部１１と、検出部１２と、を有している。

検出部１２の温度センサ１３は、搬送方向Ｘにおける加熱炉５の上流側で且つ被処理物設置部４の上流側に配置されている。

判定部１４は、例えば、常温（例えば、２０℃程度）の箇所の外郭形状を検出することでトレイ２の外郭形状を認識する。そして、判定部１４は、トレイ２の外郭形状の内部において、隣接する箇所のうち所定値以上の温度差が生じている箇所を、亀裂２ｅが生じている箇所と判定する。一方、判定部１４は、トレイ２の外郭形状の内部において、何れの箇所においても隣接する箇所での温度差が上記所定値未満であれば、トレイ２には亀裂２ｅが生じていないと判定する。

判定部１４は、判定結果をトレイ回収部７へ出力する。そして、トレイ回収部７は、亀裂２ｅが生じていると判定されたトレイ２を廃棄する。

この変形例においても、トレイ２の表面温度Ｔ２と気流Ｆの温度（気流温度ＴＦ）との差である温度差ΔＴは、１０℃以上であることが好ましい。また、温度差ΔＴは、１００℃以下であることが好ましい。

本変形例では、気流供給部１１は、トレイ２の表面温度Ｔ２よりも温度差ΔＴだけ高い気流温度ＴＦの気流Ｆを供給する。すなわち、気流供給部１１は、加熱炉５に搬入される前のトレイ２にトレイ２の表面温度Ｔ２よりも高い温度の気流Ｆを供給する構成とされている。

気流供給部１１の温度調整部２１は、例えば、ヒータを有しており、空気を気流温度ＴＦまでに加熱する。本変形例では、トレイ２は常温であることから、トレイ２の表面温度Ｔ２は予め判明している。よって、温度調整部２１は、この表面温度Ｔ２と温度差ΔＴ分異なる気流温度ＴＦまで空気を加熱する。

本実施形態では、ノズル２３は、搬送方向Ｘにおいて、被処理物設置部４の上流側に配置されており、被処理物１００が載せられる前の単体の状態のトレイ２に向けて気流Ｆを供給する。

亀裂検出装置９Ａにおいては、気流供給部１１が、例えば常時、気流Ｆを供給している。そして、ベルト３ａ上を搬送方向Ｘに搬送され且つ被処理物１００を載せられる前のトレイ２がノズル２３の周囲に到達すると、トレイ２には、噴射口２３ａからの気流Ｆが供給される。そして、温度センサ１３は、トレイ２の表面２ｄの各部の温度を検出する。そして、気流Ｆが供給されている１つのトレイ２について所定のタイミングを明けて温度センサ１３によって複数回（例えば３回）撮影された撮影結果を、判定部１４が参照する。そして、判定部１４は、それぞれの撮影結果について前述した判定手法を用いて判定し、トレイ２に亀裂２ｅが生じているか否かを判定する。

この変形例によると、トレイ２が比較的低温のときには高温の気流Ｆをトレイ２に供給することで、亀裂２ｅおよびその周囲に大きな温度差を生じさせることができる。これにより、トレイ２の温度状態にあわせて、より適切な温度の気流Ｆをトレイ２に供給することができる。

なお、本第５変形例において、上述した第１変形例～第４変形例の少なくとも一つと同様の構成を採用してもよい。

また、亀裂検出装置９，９Ａの双方が設けられてもよい。

また、トレイ２は、複数積み重ねられた状態で搬送部３によって搬送されてもよい。

縁部２ｃに亀裂２ｅが発生したトレイ２に対して気流Ｆを供給した状態を、温度センサ１３で撮影した。
撮影条件は、以下の通りである。

実施例１：
トレイ２の表面温度Ｔ２：常温（２７℃）
気流温度ＴＦ：４５℃
温度差ΔＴ：１８℃

実施例２：
トレイ２の表面温度Ｔ２：１３５℃
気流温度ＴＦ：４５℃
温度差ΔＴ：９０℃

温度センサ１３の測定結果を図９（Ａ）および図９（Ｂ）に示す。図９（Ａ）は実施例１の結果を示す検出画像であり、上から撮影したトレイ２の表面２ｄの温度分布を示している。図９（Ｂ）は実施例２の結果を示す検出画像であり、上から撮影したトレイ２の表面２ｄの温度分布を示している。なお、図９（Ａ）では、温度を表すインジケータを右端に示している。図９（Ａ）および図９（Ｂ）の何れにおいても、検出画像中におけるトレイ２の像３１ａ内の亀裂２ｅの像３１ｂが明確に現れている。このように、トレイ２の表面温度Ｔ２と気流温度ＴＦとの温度差ΔＴが１８℃～９０℃の場合において、亀裂２ｅを明確に識別できることが実証された。このことから、温度差ΔＴが１０℃～１００℃の場合において、亀裂２ｅを明確に識別できることが実証された。

本発明は、亀裂検出装置および熱処理装置として、広く適用することができる。

１ 熱処理装置
２ トレイ（検出対象）
２ａ 平板状部分
２ｃ 縁部
２ｄ 表面
３ 搬送部
５ 加熱炉
９，９Ａ 亀裂検出装置
１１ 気流供給部
１２ 検出部
１００ 被処理物
Ｆ 気流
Ｔ２ 表面温度
ＴＦ 気流の温度
ΔＴ 温度差
Ｘ 搬送方向
Ｚ 高さ方向（平板状部分と直交する方向）

（１）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる亀裂検出装置は、検出対象の表面にこの検出対象の表面温度と異なる温度の気流を供給する気流供給部と、前記気流に曝された前記検出対象の表面温度分布を検出する検出部と、を有し、前記気流供給部は、前記気流の温度を変更可能に構成され、前記検出部は、前記検出対象の表面温度と前記気流の温度との差である温度差が大きいほど、前記検出対象に前記気流が供給され始めてから前記表面温度分布の測定を完了するまでの時間を短くする。

また、亀裂およびその周辺に気流が供給され続けると、亀裂およびその周辺の箇所の温度は、徐々に気流の温度に近づいていく。そして、検出対象の表面温度と気流の温度との温度差が大きいほど、亀裂およびその周辺の箇所の温度は、より迅速に気流の温度に収束していく。このため、温度差が大きいほど、検出対象への気流の供給開始から表面温度分布測定完了までの時間を短くするほうが、亀裂およびその周辺の箇所の温度差をより明確に検出できる。そして、温度差が大きい場合、亀裂およびその周辺の温度差は気流供給開始直後からより明確に現れるので、検出対象への気流の供給開始から表面温度分布測定完了までの時間は短くてもよい。一方、温度差が小さい場合、検出対象への気流の供給開始から表面温度分布測定完了までの時間をある程度長くするほうが、亀裂およびその周辺の箇所の温度差をより明確に検出できる。このように、温度差に応じて表面温度分布の測定時間を設定することで、温度差の大きさにかかわらず、より精度の高い亀裂検出が可能となる。

（２）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる熱処理装置は、亀裂検出装置と、検出対象に載せられた被処理物を収容しこの被処理物を加熱する加熱炉と、を有し、前記亀裂検出装置は、前記検出対象の表面にこの検出対象の表面温度と異なる温度の気流を供給する気流供給部と、前記気流に曝された前記検出対象の表面温度分布を検出する検出部と、を含み、前記気流供給部は、前記加熱炉に搬入される前の前記検出対象に前記検出対象の表面温度よりも高い温度の前記気流を供給する構成、および、前記加熱炉から搬出された後の前記検出対象に前記検出対象の表面温度よりも低い温度の前記気流を供給する構成の少なくとも一方を有している。

この構成によると、亀裂がある箇所に気流が入り込むことで亀裂箇所上の温度が気流の温度に近くなる一方、亀裂がない箇所には気流が入りこまないため、亀裂がある箇所上の温度が他の箇所の温度と異なる。このように、亀裂のある箇所と亀裂のない箇所での温度差が気流によって増幅される。よって、検出部は、亀裂をより明確に検出できる。しかも、亀裂のある箇所と亀裂のない箇所での温度差を気流によって増幅する構成であるので、検出対象の温度にかかわらず、検出対象に生じた亀裂を検出し易くできる。よって、例えば、検出対象が高温の加熱炉を通過して高温であるときであっても、検出対象が常温であるときであっても、検出対象に生じた亀裂を検出し易くできる。また、検出対象に気流を供給する簡易な構成で亀裂をより確実に検出できる。しかも、検出対象に気流を当てる構成であるので、検出対象に液体や固体を塗布する場合と比べて検出対象を汚染せずに済む。また、亀裂検出のために検出対象に打撃や振動を加える必要がなく、亀裂検出のために検出対象に負荷を与えることを抑制できる。以上の次第で、本発明によると、簡易な構成で検出対象の亀裂をより正確に検出でき、且つ、高温環境下で用いられる検出対象に対しても検出対象の亀裂をより正確に検出できる。また、検出対象を汚染することを抑制でき、且つ、検出対象に与える負荷が少なくて済む。
また、熱処理装置において、検出対象が比較的低温のときには高温の気流を検出対象に供給することで、亀裂およびその周囲に大きな温度差を生じさせることができる。また、検出対象が比較的高温のときには低温の気流を検出対象に供給することで、亀裂およびその周囲に大きな温度差を生じさせることができる。これにより、検出対象の温度状態にあわせて、より適切な温度の気流を検出対象に供給することができる。

（３）前記熱処理装置は、前記被処理物が載せられた前記検出対象を所定の搬送方向に搬送するための搬送部をさらに有し、前記気流供給部は、前記搬送方向における所定長さの領域に亘って前記気流を供給するように構成されている場合がある。

ノズル２３は、トレイ２に向けて気流Ｆを供給するためのノズルである。ノズル２３は、本実施形態では、非金属材製のトレイ２に向けて気流Ｆを供給するように構成されている。ノズル２３は、トレイ２に向けて気流Ｆを供給可能な構成であればよく、具体的な構成は限定されない。本実施形態では、ノズル２３は、搬送方向Ｘにおいて、被処理物取出部６の下流側に配置されており、被処理物１００が取り出された後の単体の状態のトレイ２に向けて気流Ｆを供給する。

Claims (10)

1. 検出対象の表面にこの検出対象の表面温度と異なる温度の気流を供給する気流供給部と、
   前記気流に曝された前記検出対象の表面温度分布を検出する検出部と、
   を備えている、亀裂検出装置。
2. 請求項１に記載の亀裂検出装置であって、
   前記検出対象の前記表面温度と前記気流の温度との差である温度差は、１０℃以上である、亀裂検出装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の亀裂検出装置であって、
   前記検出対象の前記表面温度と前記気流の温度との差である温度差は、１００℃以下である、亀裂検出装置。
4. 請求項１～請求項３の何れか１項に記載の亀裂検出装置であって、
   前記気流供給部は、非金属材製の前記検出対象に向けて前記気流を供給するように構成されている、亀裂検出装置。
5. 請求項１～請求項４の何れか１項に記載の亀裂検出装置であって、
   前記気流供給部は、前記検出対象の縁部に向けて前記気流を供給するように構成されている、亀裂検出装置。
6. 請求項１～請求項５の何れか１項に記載の亀裂検出装置であって、
   前記気流供給部は、前記検出対象に対する前記気流の向きを変更可能に構成されている、亀裂検出装置。
7. 請求項１～請求項６の何れか１項に記載の亀裂検出装置であって、
   前記気流供給部は、平板状部分を含む前記検出対象に向けて前記気流を供給するように構成されており、且つ、前記平板状部分と直交する方向とは交差する方向に向けて前記気流を供給するように構成されている、亀裂検出装置。
8. 請求項１～請求項７の何れか１項に記載の亀裂検出装置であって、
   前記気流供給部は、前記気流の温度を変更可能に構成され、
   前記検出部は、前記検出対象の表面温度と前記気流の温度との差である温度差が大きいほど、前記検出対象に前記気流が供給され始めてから前記表面温度分布の測定を完了するまでの時間を短くする、亀裂検出装置。
9. 請求項１～請求項８の何れか１項に記載の亀裂検出装置と、
   前記検出対象に載せられた被処理物を収容しこの被処理物を加熱する加熱炉と、
   を備え、
   前記気流供給部は、前記加熱炉に搬入される前の前記検出対象に前記検出対象の表面温度よりも高い温度の前記気流を供給する構成、および、前記加熱炉から搬出された後の前記検出対象に前記検出対象の表面温度よりも低い温度の前記気流を供給する構成の少なくとも一方を有している、熱処理装置。
10. 請求項９に記載の熱処理装置であって、
    前記被処理物が載せられた前記検出対象を所定の搬送方向に搬送するための搬送部をさらに有し、
    前記気流供給部は、前記搬送方向における所定長さの領域に亘って前記気流を供給するように構成されている、熱処理装置。

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