專利名稱：步進梁式熱處理爐中的金屬材料的搬入控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于對金屬材料實施熱處理的步進梁式熱處理爐中的金屬材料的搬入控制方法。
背景技術：
作為用于進行加熱來使金屬材料軟化、或對金屬材料實施與產品的目的相契合的熱處理的方法之一，使用步進梁式熱處理爐。如圖5所示，對于這種步進梁式熱處理爐10，在爐體11的外部后方、即搬入口 12的外側配置有搬入裝置14,在搬出口北的外側配置有搬出裝置15。然后,在爐體11內使金屬材料w向前方移動的同時、對金屬材料w實施熱處理。為了在爐體11內使金屬材料w向前方移動，使用固定梁16和移動梁17。如圖6所示，固定梁16在爐體11內的左右方向上相互隔開規(guī)定間隔，并水平且等高地并排設置有多根(這里為三根)。此外，移動梁17以和固定梁16平行的方式配置在固定梁16之間。該移動梁17能在固定梁16的下方位置和上方位置之間上升及下降，并以在前后方向上也能移動規(guī)定間距的方式受到支承。通過搬入裝置14將要進行熱處理的金屬材料W放置于固定梁16的后部。然后，移動梁17從圖7所示的固定梁16的下方位置向圖8所示的固定梁16的上方位置上升從而將放置于固定梁16上的金屬材料w移交給移動梁17，并前進，然后從固定梁16的上方位置下降到下方位置以將放置于移動梁17上的金屬材料w移交給固定梁16，然后后退，通過重復如此循環(huán)的矩形運動來使金屬材料w向前方移動，同時對金屬材料w實施熱處理。最后，通過搬出裝置15將移動到固定梁16的前部的金屬材料W搬出到爐體11的外部。該移動梁17及搬入裝置14的動作由控制部18(圖1)來進行管理。有關該控制部18進行的移動梁17、搬入裝置14及搬出裝置15的控制，公開有能高效地進行金屬材料W的搬入和搬出的金屬材料W的搬送控制方法(例如，參照專利文獻I)?，F有技術文獻專利文獻專利文獻1:日本專利特開平7 — 126760號公報在該金屬材料W的搬送控制方法中，計算金屬材料W從爐體11前方送出的預定時間，在從當前時刻到該預定時間為止尚有余量時，使移動梁17停止并在該狀態(tài)下利用搬入裝置14來搬入金屬材料W，在沒有余量時則不管搬入狀況如何，優(yōu)先進行下一個材料的搬出。

發(fā)明內容
發(fā)明所要解決的技術問題然而，通過這種搬入裝置14來放置金屬材料W的前后位置是固定的，而且基本上在每個移動梁17的循環(huán)內將一個金屬材料w放置到固定梁16上，因此在金屬材料W的前后方向的長度比移動梁17的前后間距L短時，金屬材料W相互間的前后方向的間隙會變得過大。也就是說，在對前后方向的長度較短的金屬材料W實施熱處理的情況下，能收容在爐體11內的金屬材料w的個數變少，因此熱處理效率將降低。例如，如圖9所示，在將實施熱處理的金屬材料W從前后方向長度為的第一個金屬材料W1至前后方向長度分別為a2、a3(a2=a3)的第二個金屬材料W2、第三金屬材料W3來進行搬運時(ai>a2)，由于間距L是固定的，因此第二個金屬材料W2與第三金屬材料W3的前后方向上的間隙D2將大于第一個金屬材料W1與第二個金屬材料W2的前后方向的間隙Dp作為其對策，考慮在從前后方向長度較長金屬材料W變更為前后方向長度較短的金屬材料W時，使移動梁17的前后間距L變短。但是,在通過氣缸來使移動梁17在前后方向上移動時,必須對若干個氣缸進行調整來改變移動梁17的間距L，因此維護較費時，成本也會增加。此外，考慮通過電動機來使移動梁17在前后方向上移動的情況，由此雖然能容易地改變間距L，但移動梁17的停止精度較差，因此，原本就不宜采用電動機來作為移動梁17的前后方向上的動力。 此外，由于在移動梁17的一次循環(huán)內將一個金屬材料w放置到固定梁16上，因此，當金屬材料W的前后方向長度大于移動梁17的前后間距L日寸，前后金屬材料W相互干擾，從而產生無法處理這種較長的金屬材料W的問題。因此，本發(fā)明的目的在于提供一種能高效地對各種前后方向長度的金屬材料進行熱處理的步進梁式熱處理爐中的金屬材料的搬入控制方法。為解決問題所采用的技術方案為達成上述目的，本發(fā)明的權利要求1所記載的步進梁式熱處理爐(10)中的金屬材料(W)的搬入控制方法中，所述步進梁式熱處理爐(10)包括:兩根固定梁(16)，該兩根固定梁(16)在爐體(11)內、在左右方向上相互隔開規(guī)定間隔，并以水平且等高的方式并排設置；移動梁(17)，該移動梁(17)在所述兩根固定梁(16)之間，可以在所述兩根固定梁(16)的下方位置和上方位置之間上升及下降、并且受到支承使其也可以在前后方向上移動規(guī)定間距(L);搬入裝置(14)，該搬入裝置(14)配置在所述爐體(11)的外部后方，并將金屬材料(W)放置到所述固定梁(16)上；以及控制部(18)，該控制部(18)使所述移動梁(17)及所述搬入裝置(14)進行動作，所述移動梁(17)從所述固定梁(16)的下方位置上升到上方位置從而將放置于所述固定梁(16)上的所述金屬材料(W)移交給所述移動梁
(17)，然后前進，然后從所述固定梁(16)的上方位置下降到下方位置從而將放置于所述移動梁(17)上的所述金屬材料(W)移交給所述固定梁(16)，然后后退，通過重復如此循環(huán)的矩形運動來使所述金屬材料(W)向前方移動，同時對所述金屬材料(W)實施熱處理，其特征在于，所述控制部(18)通過所述搬入裝置(14)將所述下一個金屬材料(W2)配置到如下配置位置上，即，配置到放置在所述固定梁(16)上的最末尾金屬材料(W1)的后端、與接下來要配置到所述固定梁(16)上的下一個金屬材料(W2)的前端的間隙(D)為規(guī)定距離的配置位置(X2)上，之后使所述移動梁(17)進行動作。此外，權利要求2中所記載的步進梁式熱處理爐(10)中的金屬材料(W)的搬入控制方法，其特征在于，所述控制部(18)根據所述最末尾金屬材料(W1)的前后方向長度( )、所述爐體(11)后部的基準位置(B)與所述最末尾金屬材料(W1)的中心位置的距離(X1)、以及所述下一個金屬材料(W2)的前后方向長度(a2)，來計算所述間隙⑶為所述規(guī)定距離的所述下一個金屬材料(W2)的中心的配置位置。此外，權利要求3所記載的步進梁式熱處理爐(10)中的金屬材料(W)的搬入控制方法，其特征在于，對于所述控制部(18)，在所述基準位置(B)與所述計算出的下一個金屬材料(W2)的中心的配置位置的距離(X2)為所述下一個金屬材料(W2)的前后方向長度(a2)的一半以上時，在使所述移動梁(17)停止的狀態(tài)下、通過所述搬入裝置(14)來將所述下一個金屬材料(W2)配置到所述計算出的下一個金屬材料(W2)的配置位置上；在所述基準位置(B)與所述計算出的下一個金屬材料(W2)的中心的配置位置的距離(X2)不足所述下一個金屬材料(W2)的前后方向長度(a2)的一半時，禁止所述搬入裝置(14)配置所述下一個金屬材料(W2),并使所述移動梁(17)進行動作。此外，權利要求4所記載的步進梁式熱處理爐(10)中的金屬材料(W)的搬入控制方法中，所述步進梁式熱處理爐(10)包括:兩根固定梁(16)，該兩根固定梁(16)在爐體
(11)內、在左右方向上相互隔開規(guī)定間隔，并以水平且等高的方式并排設置；移動梁(17)，該移動梁(17)在所述兩根固定梁(16)之間，可以在所述兩根固定梁(16)的下方位置和上方位置之間上升及下降、并且受到支承使其也可以在前后方向上移動規(guī)定間距(L);搬入裝置(14)，該搬入裝置(14)配置在所述爐體(11)的外部后方，并將金屬材料(W)放置到所述固定梁(16)上；以及控制部(18)，該控制部(18)使所述移動梁(17)及所述搬入裝置
(14)進行動作，所述 移動梁(17)從所述固定梁(16)的下方位置上升到上方位置從而將放置于所述固定梁(16)上的所述金屬材料(W)移交給所述移動梁(17)，然后前進，然后從所述固定梁(16)的上方位置下降到下方位置從而將放置于所述移動梁(17)上的所述金屬材料(W)移交給所述固定梁(16)，然后后退，通過重復如此循環(huán)的矩形運動來使所述金屬材料(W)向前方移動，同時對所述金屬材料(W)實施熱處理，其特征在于，以升序將金屬材料(W)配置到所述固定梁(16)上，以使得第一個金屬材料(W1)之后為第二個金屬材料(W2),在放置于所述固定梁(16)上的最末尾金屬材料為第n個金屬材料(Wn)時，所述控制部(18)根據所述第n個金屬材料(Wn)的前后方向長度(an)、所述基準位置(B)與所述第n個金屬材料(Wn)的中心位置的距離(Xn)、以及接下來要配置到所述固定梁(16)上的第(n+1)個金屬材料(Wn+1)的前后方向長度(an+1)，來計算由式(I)所決定的、所述基準位置(B)與所述第(n+1)個金屬材料(wn+1)的中心的配置位置的距離、即xn+1，Xn+1= (Xn+mL) - {(an / 2) +D+ (an+1 /2)}.......式(I)其中，xn+1:基準位置與第(n+1)個金屬材料的中心的配置位置的距離Xn:基準位置與第n個金屬材料的中心位置的距離L:移動梁的間距D:第n個金屬材料的后端與第(n+1)個金屬材料的前端的間隙
an+1:第(n+1)個金屬材料的前后方向長度an:第n個金屬材料的前后方向長度m:配置第n個金屬材料后、移動梁的動作循環(huán)次數n:l以上的整數在Xn+1彡(an+1 / 2)的情況下，在使所述移動梁(17)停止的狀態(tài)下通過所述搬入裝置(14)來將所述第(n+1)個金屬材料(Wn+1)配置到所述Xn+1上；在Xn+1〈(an+1/2)的情況下，禁止所述搬入裝置(14)酉己置所述第(n+1)個金屬材料(Wn+1)，并且使所述移動梁(17)動作m次，直到Xn+1彡(an+1 / 2)為止，之后，在使所述移動梁(17)停止的狀態(tài)下、通過所述搬入裝置(14)將所述第(n+1)個金屬材料(Wn+1)配置到所述Xn+1上。此外，權利要求5所記載的步進梁式熱處理爐(10)中的金屬材料(W)的搬入控制方法，其特征在于，所述步進梁式熱處理爐(10)還包括位置傳感器(19)，該位置傳感器(19)測定所述第n個金屬材料(Wn)的后端位置或中心位置，所述控制部(18)基于通過所述位置傳感器(19)所測定到的值而得到的Xn來計算所述Xn+1。這里，在測定到的是第n個金屬材料(Wn)的后端位置的情況下、通過位置傳感器
(19)所測定到的值而得到的Xn是將該值加上第n個金屬材料(Wn)的前后方向長度(an)后得到的值，在測定到的是第n金屬材料(Wn)的中心位置的情況下、通過位置傳感器(19)所測定到的值而得到的Xn是測定到的值本身。這里，上述括號內的標號表示附圖及后述用于實施發(fā)明的實施方式中所揭示的對應要素或對應事項。發(fā)明效果根據本發(fā)明的權利要求1所記載的步進梁式熱處理爐中的金屬材料的搬入控制方法，例如權利要求2所記載的發(fā)明那樣，控制部根據最末尾金屬材料的前后方向長度、爐體后部的基準位置與最末尾金屬材料的中心位置的距離、以及下一個金屬材料的前后方向長度來計算如下配置位置，即，計算放置在固定梁上的最末尾金屬材料的后端與接下來要配置到固定梁上的下一個金屬材料的前端的間隙被設定為規(guī)定距離的酉己置位置，從而通過搬入裝置來將下一個金屬材料配置到該配置位置上，因此，即使在將前后方向長度較短的金屬材料放置到固定梁上的情況下，最末尾金屬材料的后端與接下來要配置到固定梁上的下一個金屬材料的前端的間隙也和處理前后方向長度較長的金屬材料時相同(固定)，間隙不會變得過大。由此，在處理前后方向長度較短的金屬材料時，能在爐體內收容較多的金屬材料，因此能高效地進行金屬材料的熱處理。而且，此時無需改變移動梁的間距，因此也不會產生由改變間距而帶來的多余成本。此外，根據權利要求2所記載的步進梁式熱處理爐中的金屬材料的搬入控制方法，除了權利要求1所記載的發(fā)明的作用效果以外，由于控制部根據最末尾金屬材料的前后方向長度、爐體后部的基準位置與最末尾金屬材料的中心位置的距離、以及下一個金屬材料的前后方向長度來計算間隙為規(guī)定距離的、下一個金屬材料的中心的配置距離，因此，能自動獲得下一個金屬材料的中心的配置位置。也就是說，無需一邊監(jiān)視最末尾金屬材料的后端與下一個金屬材料的前端的距離、一邊通過搬入裝置來使下一個金屬材料慢慢地前進，因此配置下一個金屬材料所消耗的時間較短。由此，能將配置時從爐體內放出的熱控制到最小限度，因此，熱處理效率更高。此外，根據權利要求3所記載的步進梁式熱處理爐中的金屬材料的搬入控制方法，除了權利要求2所記載的發(fā)明的作用效果以外，由于在基準位置與計算出的下一個金屬材料的中心的配置位置的距離不足下一個金屬材料的前后方向長度的一半時，控制部禁止搬入裝置配置下一個金屬材料，并使移動梁動作，因此，即使在金屬材料的前后方向長度大于移動梁的前后間距的情況下，前后的金屬材料也不會互相干擾。由此，即使是處理前后方向長度較短的金屬材料的步進梁式熱處理爐，也能處理前后方向長度較長的金屬材料。也就是說，能使最末尾金屬材料前進、直到能配置下一個金屬材料為止。此外，由于能夠在剛對較短的金屬材料實施熱處理后，緊接著將熱處理的對象改變成較長的金屬材料，因此無需對爐體內氣氛進行重新升溫，從而能高效地進行熱處理。此外，根據權利要求4所記載的步進梁式熱處理爐中的金屬材料的搬入控制方法，控制部根據第n個金屬材料的前后方向長度、基準位置與第n個金屬材料的中心位置的距離、以及接下來要配置到固定梁上的第(n+1)個金屬材料的前后方向長度，來計算由式
(I)所決定的、基準位置與第(n+1)個金屬材料的中心的配置為止的距離、即Xn+1，Xn+1= (Xn+mL) - {(an / 2) +D+ (an+1 /2)).......式(I)在xn+1 ^ (an+1 / 2)的情況下，在使移動梁停止的狀態(tài)下、通過搬入裝置將第(n+1)個金屬材料配置到xn+1上，因此，即使在將前后方向長度較短的金屬材料放置到固定梁上的情況下，第n個金屬材料的后端與接下來要配置到固定梁上的第(n+1)個金屬材料的前端的間隙也和處理前后方向長度較長的金屬材料時相同(固定)，間隙不會變得過大。由此，在處理前后方向長度較短的金屬材料時，能夠在爐體內收容較多的金屬材料，因此熱處理效率良好。而且，能在使移動 梁停止的狀態(tài)下盡可能地將金屬材料配置到固定梁上，因此，即使在將前后方向長度遠小于移動梁的間距的金屬材料配置到固定梁上的情況下，熱處理效率也良好。特別地，由于通過式(I)來逐個計算xn+1，因此，不僅是即將要配置的金屬材料的中心的配置位置，在此之后要配置的金屬材料的配置位置也能由此預先地自動獲得。由此，不存在與決定配置位置相關的等待時間，并且配置金屬材料所消耗的時間較短，因此，即使在對多個金屬材料進行連續(xù)地配置時，也能將配置時從爐體內放出的熱控制到最小限度，使得熱處理效率更高。而且，在Xn+1〈(an+1 / 2)的情況下，禁止搬入裝置配置第(n+1)個金屬材料，并使移動梁動作m次直到xn+1 > (an+1 / 2)為止，之后，在使移動梁停止的狀態(tài)下通過搬入裝置將第(n+1)個金屬材料配置到Xn+1上，因此也能應對前后方向長度遠大于移動梁的間距的金屬材料。也就是說，能使第n個金屬材料前進，直到能配置第(n+1)個金屬材料為止。此外，由于能夠在剛對較短的金屬材料實施熱處理完后，緊接著將熱處理的對象改變成較長的金屬材料，因此，無需對爐體內氣氛進行重新升溫，從而能高效地進行熱處理。此外，根據權利要求5所記載的步進梁式熱處理爐中的金屬材料的搬入控制方法，除了權利要求4所記載的發(fā)明的作用效果以外，還包括對第n個金屬材料的后端位置或中心位置進行測定的位置傳感器，控制部基于通過位置傳感器所測定到的值而得到的Xn來計算Xn+1，因此，即使在將第n個金屬材料配置到固定梁上時、實際配置的位置與計算出的位置之間存在誤差的情況下、或在固定梁與移動梁之間移交第n個金屬材料時該第n個金屬材料的位置產生偏差的情況下，也能使第n個金屬材料的后端與第(n+1)個金屬材料的前端的間隙為理想距離。另外，如本發(fā)明的步進梁式熱處理爐中的金屬材料的搬入控制方法那樣，控制部通過搬入裝置將下一個金屬材料酉己置到如下配置位置上，即，酉己置到放置在固定梁上的最末尾金屬材料的后端與接下來要配置到固定梁上的下一個金屬材料的前端的間隙為規(guī)定距離的配置位置上，之后使移動梁動作，這一點完全沒有記載在上述專利文獻I中。


圖1是表示本 發(fā)明的實施方式所涉及的步進梁式熱處理爐的電學結構概要的方框圖。圖2是表示本發(fā)明的實施方式所涉及的搬入裝置和移動梁的控制的流程圖。圖3是表示本發(fā)明的實施方式所涉及的步進梁式熱處理爐中的金屬材料的搬入控制方法的步進梁式熱處理爐的簡要側面圖。圖4是表示本發(fā)明的實施方式所涉及的步進梁式熱處理爐中的金屬材料之間的間隙的放大俯視圖。圖5是表示現有例所涉及的步進梁式熱處理爐的側面圖。圖6是圖5所示的步進梁式熱處理爐的放大立體圖。圖7是表示圖5所示的步進梁式熱處理爐中的移動梁下降后的狀態(tài)的放大主視圖。圖8是表示圖5所示的步進梁式熱處理爐中的移動梁上升后的狀態(tài)的放大主視圖。圖9是表示圖5所示的步進梁式熱處理爐中的移動梁的間距與金屬材料之間的間隙的關系的放大主視圖。
具體實施例方式參照圖1至圖8對本發(fā)明的實施方式所涉及的步進梁式熱處理爐10中的金屬材料w的搬入控制方法進行說明。對與現有例所表示的相同的部分附加相同的標號。該步進梁式熱處理爐10如圖5所示，在爐體11的外部后方配置有搬入裝置14，在爐體11的外部前方酉己置有搬出裝置15，在后端設置有搬入口 12，在前端設置有搬出口北。在爐體11內使金屬材料W向前方移動的同時、對金屬材料w實施熱處理。為了在爐體11內使金屬材料w向前方移動，使用了固定梁16和移動梁17。此外，爐內包括位置傳感器19，爐外包括控制部18、存儲部21、輸入部22、及輸出部23。本實施方式中，要實施熱處理的金屬材料w是12 22英寸的鋁合金輪轂(英語:Aluminum wheel)。這里，對用于使一排金屬材料W向前方移動的結構進行說明。如圖6所示，固定梁16在爐體11內、在左右方向上相互隔開規(guī)定間隔，并且以水平且等高的方式并排設置有兩根。該固定梁16在前后方向上延伸，全長大致與爐體11的前后方向的內部尺寸相等。此外，對于固定梁16，通過將其放置在豎直設置于爐床、下方開口且主視大致呈U字形的固定腳部16A上、從而受到支承。該固定腳部16A恰當地設置于固定梁16的前端、后端、及它們的中間部。此外，固定梁16的縱向截面為矩形形狀。兩根固定梁16的間隔小于在該步進梁式熱處理爐10中實施熱處理的金屬材料w中的、左右寬度最小的金屬材料的左右寬度，使得即使是最小的金屬材料w也能橫跨在兩根固定梁16上。一根固定梁16的左右寬度大到即使在放置了左右寬度最大的金屬材料W時，左右的金屬材料W也不會相互干擾。另外，固定梁16及固定腳部16A不會與爐體11產生相對運動。移動梁17以和固定梁16平行的方式配置在兩根固定梁16之間。移動梁17與固定梁16之間設有間隔，以使其互不干擾。該移動梁17能在固定梁16的下方位置和上方位置之間上升及下降。更具體而言，移動梁17的上表面在固定梁16的上表面的下方(參照圖7)至移動梁17的上表面的上方(參照圖8)之間進行上升及下降。并且，以在前后方向上也能移動規(guī)定間距L的方式受到支承。

該移動梁17的支承通過豎直設置于爐床、下方開口且主視大致呈U字形的移動腳部17A得以實現。移動腳部17A與固定腳部16A不同，通過進行后述的矩形運動來使移動梁17進行矩形運動。移動腳部17A恰當地被設置在固定腳部16A之間，使得即使移動腳部17A進行矩形運動也不會干擾固定腳部16A。移動梁17的縱向截面也為矩形形狀。由于具有由一根移動梁17來支承金屬材料w的工序，因此，移動梁17的左右寬度需確保放置在其上的金屬材料W不會從移動梁17上落下。然后，移動梁17從固定梁16的下方位置向上方位置上升從而將放置于固定梁16上的金屬材料W移交給移動梁17，然后前進，然后從固定梁16的上方位置下降到下方位置從而將放置于移動梁17上的金屬材料W移交給固定梁16，然后后退，通過重復如此循環(huán)的矩形運動來使金屬材料W向前方移動，同時對金屬材料W實施熱處理。該矩形運動通過對氣缸、曲柄、連桿機構等現有公知技術進行適當組合來實現。搬入裝置14配置在爐體11的外部后方。該搬入裝置14將即將搬入爐體11的、暫時放置于爐體11外部的金屬材料W逐個提起，并從搬入口 12將金屬材料W放入爐體11內，將金屬材料W配置到固定梁16上。搬入裝置14的行程長度足夠長且可變，使得金屬材料并非配置在固定梁16的固定位置上，而能夠配置在離開固定梁16的后端規(guī)定距離的深處(前方)。該搬入裝置14包括長度檢測器24，在提起金屬材料W時、對該金屬材料W的前后方向長度進行檢測。此外，搬入裝置14包括編碼器，以對搬入裝置14本身所保持的金屬材料W的位置(中心等的位置)進行掌握，并進行動作。搬出裝置15配置在爐體11的外部前方，從搬出口 13將熱處理結束的金屬材料w逐個取出。搬出裝置15的行程長度也足夠長且可變，而且包括編碼器從而能掌握位置。如圖1所示，控制部18根據控制程序來向移動梁17及搬入裝置14發(fā)出動作指示。該控制程序是指，以升序將金屬材料w配置到固定梁16上，以使得第一個金屬材料W1之后為第二個金屬材料W2，在放置在固定梁16上的最末尾金屬材料為第n個金屬材料Wn時，根據第n個金屬材料Wn的前后方向長度an、基準位置B與第n個金屬材料Wn的中心位置的距離Xn、以及接下來要配置到固定梁16上的第(n+1)個金屬材料Wn+1的前后方向長度an+1，來計算由式(I)所決定的、基準位置B與第(n+1)個金屬材料Wn+1的中心的配置位置的距離、即Xn+1，Xn+1= (Xn+mL) - {(an / 2) +D+ (an+1 /2)}.......式(I)其中，Xn+1:基準位置B與第(n+1)個金屬材料Wn+1的中心的酉己置位置的距離Xn:基準位置B與第n個金屬材料Wn的中心位置的距離L:移動梁17的間距LD:第n個金屬材料Wn的后端與第(n+1)個金屬材料Wn+1的前端的間隙an+1:第(n+1)個金屬材料Wn+1的前后方向長度an:第n個金屬材料Wn的前后方向長度m:配置第n個金屬材料Wn后移動梁17的動作循環(huán)次數n:l以上的整數在xn+1彡(an+1 / 2)的情況下，在使移動梁17停止的狀態(tài)下、通過搬入裝置14將第(n+1)個金屬材料Wn+1配置到Xn+1上；在Xn+1〈(an+1 / 2)的情況下，禁止搬入裝置14配置第(n+1)個金屬材料Wn+1，并且使移動梁17動作m次直到變成Xn+1彡(an+1 / 2)為止，之后在使移動梁17停止的狀態(tài)下通過搬入裝置14將第(n+1)個金屬材料Wn+1酉己置到Xn+1上。該控制部18實際上使用編碼器或計時器及PLC (可編程邏輯控制器)等來計算動作位置，但并不限于這些具體結構，只要能進行該控制即可。在輸入部22中，操作者對第n個金屬材料Wn的后端與第(n+1)個金屬材料Wn+1的前端的間隙D進行設定，并輸入該值。移動梁17的間距L可以利用輸入部22進行輸入，也可以由控制部18來讀取利用規(guī)定方法檢測出的實際的間距L。對這些輸入的確認是通過監(jiān)視器等輸出部23來進行的。存儲部21存儲使移動梁17及搬入裝置14進行動作的控制程序。此外，也存儲第n個金屬材料Wn的前后方向長度an、基準位置B與第n個金屬材料Wn的中心位置的距離Xn等。
位置傳感器19是在爐體11內測定第n個金屬材料Wn的中心位置的傳感器。具體而言，使用光電傳感器。接著，參照圖2及圖3、對本發(fā)明的實施方式所涉及的步進梁式熱處理爐10中的金屬材料W的搬入控制方法進行說明。對于該搬入控制方法，簡而言之，控制部18通過搬入裝置14將下一個金屬材料W2配置到放置于固定梁16上的最末尾金屬材料W1的后端與下一個要配置到固定梁16上的下一個金屬材料W2的前端的間隙D為規(guī)定距離的配置位置上，之后，逐個地配置金屬材料W直到無法配置為止，在無法配置金屬材料w時，使移動梁17進行首次動作。以下，對式(I)的處理進行更詳細的說明。從固定梁16上沒有放置任何金屬材料W的狀態(tài)開始。首先，控制部18讀取由長度檢測器24測定到的第一個金屬材料W1的前后方向長度B1 (步驟SlOl (以下，省略“步驟” 一詞))。
接著，控制部18指示搬入裝置14將第一個金屬材料W1的中心位置配置到滿足X1彡(B1 / 2)的X1的位置上。(S102)然后，接受到該指示的搬入裝置14將第一個金屬材料W1的中心位置配置到滿足X1 彡(B1 / 2)的 X1 的位置上(S103，圖 3(a))。這里，控制部18將I存入變量n(S104)。此外，將0存入變量m(S105)。接著，控制部18讀取由長度檢測器24測定到的第二個金屬材料W2的前后方向長^a2(S106)o接著，控制部18對基準位置B和將要配置第二個金屬材料W2的中心的位置的距離X2、與第二個金屬材料W2的前后方向長度a2的一半進行比較，并判斷是否X2 > (a2 / 2)(S107,圖 3(b))。此時，若X2〈(a2 / 2)，則控制部18禁止搬入裝置14配置第二個金屬材料W2，并且向移動梁17發(fā)出進行一次循環(huán)動作的指示(S108)。接受到該指示的移動梁17進行一次循環(huán)動作(S109，圖3(c))。另外，此時移動梁17前進的間距L始終是固定的。然后，控制部18將變量m加I (SllO)。重復該移動梁17的動作直到X2彡(a2 / 2) (S107至SI 10)為止。這里，僅使移動梁17進行一次循環(huán)動作就達到X2彡(a2 / 2)(圖3(c))，因此，控制部18指示搬入裝置1 4將第二個金屬材料W2的中心位置配置到X2的位置上(Slll)。接受到該指示的搬入裝置14將第二個金屬材料W2的中心位置配置到X2的位置上(S112,圖 3(d))。然后，控制部18將變量n加1(S1S3)。在不使步進梁式熱處理爐10停止運作(S114)的情況下，返回到S105。接著，控制部18在己配置該第二個金屬材料W2且不使移動梁17動作的狀態(tài)下，判斷能否將第三個金屬材料W3配置到X3的位置上(S107，圖3(e))。由此，控制部18不使移動梁17進行動作，并使搬入裝置14繼續(xù)配置金屬材料W，直到金屬材料W接著就將在基準位置B的后方溢出為止。這里，雖然圖2中并未記載，但例如在S105和S106之間，能基于位置傳感器19所測定到的值來修正Xn。根據進行上述控制的、步進梁式熱處理爐10中的金屬材料W的搬入控制方法，控制部18根據第n個金屬材料Wn的前后方向長度an、基準位置B與第n個金屬材料Wn的中心位置的距離Xn、以及下一個要配置到固定梁16上的第(n+1)個金屬材料Wn+1的前后方向長度an+1，來計算由式(I)決定的、基準位置B與第(n+1)個金屬材料Wn+1的中心的配置位置的距離、即Xn+1，在Xn+1> (an+1/2)的情況下，在使移動梁17停止的狀態(tài)下、通過搬入裝置14將第(n+1)個金屬材料Wn+1配置到Xn+1上，因此，如圖4所示，即使在將前后方向長度較短的金屬材料W放置到固定梁16上的情況下，第n個金屬材料Wn的后端與下一個要配置到固定梁16上的第(n+1)個金屬材料Wn+1的前端的間隙D也和處理前后方向長度較長的金屬材料W時相同(固定)，間隙D不會變得過大。由此，在處理前后方向長度較短的金屬材料W時，能夠在爐體11內收容較多的金屬材料W，因此熱處理效率良好。
而且，由于在使移動梁17停止的狀態(tài)下、盡可能地將金屬材料W配置到固定梁16上，因此，即使在將前后方向長度遠小于移動梁17的間距L的金屬材料W配置到固定梁16上的情況下，熱處理效率也較好。特別地，由于通過式⑴來逐個地計算Xn+1，因此，不僅是即將要配置的金屬材料W的中心的配置位置，在此之后要配置的金屬材料W的配置位置也能事先自動獲得。由此，由于不存在與決定配置位置相關的等待時間，并且配置金屬材料W所消耗的時間較短，因此，即使在對多個金屬材料W進行連續(xù)配置時，也能將配置時從爐體11內放出的熱控制到最小限度，使得熱處理效率更好。而且，在Xn+1 < (an+1/2)的情況下，禁止搬入裝置14配置第(n+1)個金屬材料Wn+1，并使移動梁17動作m次直到滿足Xn+1 ^ (an+1/2)，之后在使移動梁17停止的狀態(tài)下、通過搬入裝置14將第(n+1)個金屬材料Wn+1配置到Xn+1上，因此也能應對前后方向長度遠大于移動梁17的間距L的金屬材料W。也就是說，能使第n個金屬材料Wn前進、直到能配置第(n+1)個金屬材料Wn+1為止。此外，在剛對較短的金屬材料實施熱處理后，緊接著將熱處理的對象改變成較長的金屬材料，因此，無需爐體11內氣氛重新進行升溫，從而能更高效地進行熱處理。此外，進一步包括對第n個金屬材料Wn的中心位置進行測定的位置傳感器19，控制部18基于通過位置傳感器19所測定到的值而得到的Xn來計算Xn+1，因此，即使在將第n個金屬材料Wn配置到固定梁16上時、實際配置的位置與計算出的位置之間存在誤差的情況下、或在固定梁16與移動梁17之間移交第n個金屬材料Wn時、該第n個金屬材料Wn的位置產生偏差的情況下，也能使第n個金屬材料Wn的后端與第(n+1)個金屬材料Wn+1的前端的間隙D為理想距離。另外，雖然在本實施方式中通過位置傳感器19來測定第n個金屬材料Wn的中心位置，但并不局限于 此，也可以測定第n個金屬材料Wn的后端位置。對于這種情況，所測定到的值與(an/2)相加即為Xn。此外，雖然包括位置傳感器19，但并不局限于此，也可以不包括位置傳感器19而通過搬入裝置14的編碼器來得到Xn。此外，雖然以金屬材料W的中心位置為基準來將其配置到固定梁16上，但并不局限于此，只要是使第n個金屬材料Wn的后端與第(n+1)個金屬材料Wn+1的前端的間隙固定的控制即可。例如，若能檢測第n個金屬材料Wn的后端位置和第(n+1)個金屬材料Wn+1的前端位置，則控制部18只要使搬入裝置14酉己置第(n+1)個金屬材料Wn+1使得這兩個位置的間隔固定即可。此外，雖然通過長度檢測器24來檢測金屬材料W的前后方向長度，但并不局限于該方法。也就是說，由于并不需要金屬材料W的精確的前后方向長度，因此，也可以由操作者通過輸入部22來輸入前后方向長度。此外，雖然使一排金屬材料W向前方移動,但金屬材料W也可以是多排的。此時，只要單純地在左右方向上增加固定梁16、移動梁17及搬入裝置14的組數即可。此外，雖然假設實施熱處理的金屬材料W為12 22英寸的鋁合金輪轂，但并不局限于此。標號說明
10步進梁式熱處理爐11爐體12搬入口13搬出口14搬入裝置15搬出裝置16固定梁16A固定腳部17移動梁17A移動腳部18控制部19位置傳感器21存儲部22輸入部23輸出部 24長度檢測器H1第一個金屬材料(最末尾金屬材料)的前后方向長度a2第二個金屬材料(下一個金屬材料)的前后方向長度a3第三個金屬材料的前后方向長度an第n個金屬材料的前后方向長度an+1第(n+1)個金屬材料的前后方向長度B基準位置D金屬材料之間前后方向的間隙D1第一個金屬材料與第二個金屬材料的前后方向的間隙D2第二個金屬材料與第三個金屬材料的前后方向的間隙L移動梁的間距m配置第n個金屬材料后移動梁的動作循環(huán)次數nI以上的整數W金屬材料W1第一個金屬材料(最末尾金屬材料)W2第二個金屬材料(下一個金屬材料)W3第三個金屬材料Wn第n個金屬材料ffn+1第(n+1)個金屬材料X1基準位置與第一個金屬材料(最末尾金屬材料)的中心位置的距離X2基準位置與第二個金屬材料(下一個金屬材料)的中心的配置位置的距離Xn基準位置與第n個金屬材料的中心位置的距離Xn+1基準位置與第(n+1)個金屬材料的中心的配置位置的距離
權利要求
1.一種步進梁式熱處理爐中的金屬材料的搬入控制方法，所述步進梁式熱處理爐包括: 兩根固定梁，該兩根固定梁在爐體內、在左右方向上相互隔開規(guī)定間隔，并以水平且等高的方式并排設置； 移動梁，該移動梁在所述兩根固定梁之間，能在所述固定梁的下方位置和上方位置之間上升及下降，并以在前后方向上也能移動規(guī)定間距的方式受到支承； 搬入裝置，該搬入裝置配置在所述爐體的外部后方，并將金屬材料放置到所述固定梁上；以及 控制部，該控制部使所述移動梁及所述搬入裝置進行動作， 所述移動梁從所述固定梁的下方位置上升到上方位置從而將放置于所述固定梁上的所述金屬材料移交給所述移動梁，然后前進，然后從所述固定梁的上方位置下降到下方位置從而將放置于所述移動梁上的所述金屬材料移交給所述固定梁，然后后退，通過重復如此循環(huán)的矩形運動來使所述金屬材料向前方移動，同時對所述金屬材料實施熱處理，其特征在于， 所述控制部通過所述搬入裝置將下一個金屬材料配置到如下配置位置上，即，配置到放置在所述固定梁上的最末尾金屬材料的后端、與接下來要配置到所述固定梁上的所述下一個金屬材料的前端的間隙為規(guī)定距離的配置位置上，之后使所述移動梁進行動作。
2.如權利要求1所述的步進梁式熱處理爐中的金屬材料的搬入控制方法，其特征在于， 所述控制部根據所述最末尾金屬材料的前后方向長度、所述爐體后部的基準位置與所述最末尾金屬材料的中心位置的距離、以及所述下一個金屬材料的前后方向長度，來計算所述間隙為所述規(guī)定距離的、所述下一個金屬材料的中心的配置位置。
3.如權利要求2所述的步進梁式熱處理爐中的金屬材料的搬入控制方法，其特征在于， 對于所述控制部，在所述基準位置與所述計算出的下一個金屬材料的中心的配置位置的距離為所述下一個金屬材料的前后方向長度的一半以上時，在使所述移動梁停止的狀態(tài)下、通過所述搬入裝置來將所述下一個金屬材料配置到所述計算出的下一個金屬材料的配置位置上， 在所述基準位置與所述計算出的下一個金屬材料的中心的配置位置的距離不足所述下一個金屬材料的前后方向長度的一半時，禁止所述搬入裝置配置所述下一個金屬材料，并使所述移動梁進行動作。
4.一種步進梁式熱處理爐中的金屬材料的搬入控制方法，所述步進梁式熱處理爐包括: 兩根固定梁，該兩根固定梁在爐體內、在左右方向上相互隔開規(guī)定間隔，并以水平且等高的方式并排設置； 移動梁，該移動梁在所述兩根固定梁之間，能在所述固定梁的下方位置和上方位置之間上升及下降，并以在前后方向上也能移動規(guī)定間距的方式受到支承； 搬入裝置，該搬入裝置配置在所述爐體的外部后方，并將金屬材料放置到所述固定梁上；以及控制部，該控制部使所述移動梁及所述搬入裝置進行動作， 所述移動梁從所述固定梁的下方位置上升到上方位置從而將放置于所述固定梁上的所述金屬材料移交給所述移動梁，然后前進，然后從所述固定梁的上方位置下降到下方位置從而將放置于所述移動梁上的所述金屬材料移交給所述固定梁，然后后退，通過重復如此循環(huán)的矩形運動來使所述金屬材料向前方移動，同時對所述金屬材料實施熱處理，其特征在于， 以升序將金屬材料酉己置到所述固定梁上，以使得第一個金屬材料之后為第二個金屬材料，在放置于所述固定梁上的最末尾金屬材料為第n個金屬材料時，所述控制部根據所述第n個金屬材料的前后方向長度、所述基準位置與所述第n個金屬材料的中心位置的距離、以及接下來要配置到所述固定梁上的第(n+1)個金屬材料的前后方向長度，來計算由式(I)所決定的、所述基準位置與所述第(n+1)個金屬材料的中心的配置位置的距離、即Xn+i， Xn+1=(Xn+mL)-{(an / 2)+D+(an+1 /2)}.......式(I) 其中， xn+1:基準位置與第(n+1)個金屬材料的中心的配置位置的距離 Xn:基準位置與第n個金屬材料的中心位置的距離 L:移動梁的間距 D:第n個金屬材料的后端與第(n+1)個金屬材料的前端的間隙 an+1:第(n+1)個金屬材料的前后方向長度 an:第n個金屬材料的前后方向長度 m:配置第n個金屬材料后、移動梁的動作循環(huán)次數 n:1以上的整數 在xn+1> (an+1 / 2)的情況下，在使所述移動梁停止的狀態(tài)下、通過所述搬入裝置來將所述第(n+1)個金屬材料配置到所述Xn+1上； 在Xn+1〈(an+1 / 2)的情況下，禁止所述搬入裝置配置所述第(n+1)個金屬材料，并且使所述移動梁動作m次，直到Xn+1 > (an+1 / 2)為止，之后，在使所述移動梁停止的狀態(tài)下、通過所述搬入裝置將所述第(n+1)個金屬材料配置到所述Xn+1上。
5.如權利要求4所述的步進梁式熱處理爐中的金屬材料的搬入控制方法，其特征在于， 所述步進梁式熱處理爐還包括 位置傳感器，該位置傳感器測定所述第n個金屬材料的后端位置或中心位置， 所述控制部基于通過所述位置傳感器所測定到的值而得到的Xn來計算所述Xn+1.
全文摘要
本發(fā)明提供一種步進梁式熱處理爐中的金屬材料的搬入控制方法，能夠高效地對各種前后方向長度的金屬材料進行熱處理，控制部(18)根據第n個金屬材料(Wn)的前后方向長度(an)、基準位置(B)與第n個金屬材料(Wn)的中心位置的距離(Xn)、以及接下來要配置到固定梁(16)上的第(n+1)個金屬材料(Wn+1)的前后方向長度(an+1)，來計算由Xn+1=(Xn+mL)-{(an／2)+D+(an+l／2)}所決定的(Xn+1)，在Xn+1≥(an+1／2)的情況下，在使移動梁(17)停止的狀態(tài)下、通過搬入裝置(14)將第(n+1)個金屬材料(Wn+1)配置到Xn+1上，在Xn+1<(an+l／2)的情況下，使移動梁(17)動作m次，直到滿足Xn+1≥(an+l／2)為止。
文檔編號C21D1/00GK103180467SQ201180050879
公開日2013年6月26日 申請日期2011年10月21日 優(yōu)先權日2010年12月21日
發(fā)明者岸村司, 今村奈保子, 中島猛 申請人:三建產業(yè)株式會社