专利名称：步进梁式热处理炉中的金属材料的搬入控制方法
技术领域：
本发明涉及用于对金属材料实施热处理的步进梁式热处理炉中的金属材料的搬入控制方法。
背景技术：
作为用于进行加热来使金属材料软化、或对金属材料实施与产品的目的相契合的热处理的方法之一，使用步进梁式热处理炉。如图5所示，对于这种步进梁式热处理炉10，在炉体11的外部后方、即搬入口 12的外侧配置有搬入装置14,在搬出口北的外侧配置有搬出装置15。然后,在炉体11内使金属材料w向前方移动的同时、对金属材料w实施热处理。为了在炉体11内使金属材料w向前方移动，使用固定梁16和移动梁17。如图6所示，固定梁16在炉体11内的左右方向上相互隔开规定间隔，并水平且等高地并排设置有多根(这里为三根)。此外，移动梁17以和固定梁16平行的方式配置在固定梁16之间。该移动梁17能在固定梁16的下方位置和上方位置之间上升及下降，并以在前后方向上也能移动规定间距的方式受到支承。通过搬入装置14将要进行热处理的金属材料W放置于固定梁16的后部。然后，移动梁17从图7所示的固定梁16的下方位置向图8所示的固定梁16的上方位置上升从而将放置于固定梁16上的金属材料w移交给移动梁17，并前进，然后从固定梁16的上方位置下降到下方位置以将放置于移动梁17上的金属材料w移交给固定梁16，然后后退，通过重复如此循环的矩形运动来使金属材料w向前方移动，同时对金属材料w实施热处理。最后，通过搬出装置15将移动到固定梁16的前部的金属材料W搬出到炉体11的外部。该移动梁17及搬入装置14的动作由控制部18(图1)来进行管理。有关该控制部18进行的移动梁17、搬入装置14及搬出装置15的控制，公开有能高效地进行金属材料W的搬入和搬出的金属材料W的搬送控制方法(例如，参照专利文献I)。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利特开平7 — 126760号公报在该金属材料W的搬送控制方法中，计算金属材料W从炉体11前方送出的预定时间，在从当前时刻到该预定时间为止尚有余量时，使移动梁17停止并在该状态下利用搬入装置14来搬入金属材料W，在没有余量时则不管搬入状况如何，优先进行下一个材料的搬出。
发明内容
发明所要解决的技术问题然而，通过这种搬入装置14来放置金属材料W的前后位置是固定的，而且基本上在每个移动梁17的循环内将一个金属材料w放置到固定梁16上，因此在金属材料W的前后方向的长度比移动梁17的前后间距L短时，金属材料W相互间的前后方向的间隙会变得过大。也就是说，在对前后方向的长度较短的金属材料W实施热处理的情况下，能收容在炉体11内的金属材料w的个数变少，因此热处理效率将降低。例如，如图9所示，在将实施热处理的金属材料W从前后方向长度为的第一个金属材料W1至前后方向长度分别为a2、a3(a2=a3)的第二个金属材料W2、第三金属材料W3来进行搬运时(ai>a2)，由于间距L是固定的，因此第二个金属材料W2与第三金属材料W3的前后方向上的间隙D2将大于第一个金属材料W1与第二个金属材料W2的前后方向的间隙Dp作为其对策，考虑在从前后方向长度较长金属材料W变更为前后方向长度较短的金属材料W时，使移动梁17的前后间距L变短。但是,在通过气缸来使移动梁17在前后方向上移动时,必须对若干个气缸进行调整来改变移动梁17的间距L，因此维护较费时，成本也会增加。此外，考虑通过电动机来使移动梁17在前后方向上移动的情况，由此虽然能容易地改变间距L，但移动梁17的停止精度较差，因此，原本就不宜采用电动机来作为移动梁17的前后方向上的动力。 此外，由于在移动梁17的一次循环内将一个金属材料w放置到固定梁16上，因此，当金属材料W的前后方向长度大于移动梁17的前后间距L日寸，前后金属材料W相互干扰，从而产生无法处理这种较长的金属材料W的问题。因此，本发明的目的在于提供一种能高效地对各种前后方向长度的金属材料进行热处理的步进梁式热处理炉中的金属材料的搬入控制方法。为解决问题所采用的技术方案为达成上述目的，本发明的权利要求1所记载的步进梁式热处理炉(10)中的金属材料(W)的搬入控制方法中，所述步进梁式热处理炉(10)包括:两根固定梁(16)，该两根固定梁(16)在炉体(11)内、在左右方向上相互隔开规定间隔，并以水平且等高的方式并排设置；移动梁(17)，该移动梁(17)在所述两根固定梁(16)之间，可以在所述两根固定梁(16)的下方位置和上方位置之间上升及下降、并且受到支承使其也可以在前后方向上移动规定间距(L);搬入装置(14)，该搬入装置(14)配置在所述炉体(11)的外部后方，并将金属材料(W)放置到所述固定梁(16)上；以及控制部(18)，该控制部(18)使所述移动梁(17)及所述搬入装置(14)进行动作，所述移动梁(17)从所述固定梁(16)的下方位置上升到上方位置从而将放置于所述固定梁(16)上的所述金属材料(W)移交给所述移动梁
(17)，然后前进，然后从所述固定梁(16)的上方位置下降到下方位置从而将放置于所述移动梁(17)上的所述金属材料(W)移交给所述固定梁(16)，然后后退，通过重复如此循环的矩形运动来使所述金属材料(W)向前方移动，同时对所述金属材料(W)实施热处理，其特征在于，所述控制部(18)通过所述搬入装置(14)将所述下一个金属材料(W2)配置到如下配置位置上，即，配置到放置在所述固定梁(16)上的最末尾金属材料(W1)的后端、与接下来要配置到所述固定梁(16)上的下一个金属材料(W2)的前端的间隙(D)为规定距离的配置位置(X2)上，之后使所述移动梁(17)进行动作。此外，权利要求2中所记载的步进梁式热处理炉(10)中的金属材料(W)的搬入控制方法，其特征在于，所述控制部(18)根据所述最末尾金属材料(W1)的前后方向长度( )、所述炉体(11)后部的基准位置(B)与所述最末尾金属材料(W1)的中心位置的距离(X1)、以及所述下一个金属材料(W2)的前后方向长度(a2)，来计算所述间隙⑶为所述规定距离的所述下一个金属材料(W2)的中心的配置位置。此外，权利要求3所记载的步进梁式热处理炉(10)中的金属材料(W)的搬入控制方法，其特征在于，对于所述控制部(18)，在所述基准位置(B)与所述计算出的下一个金属材料(W2)的中心的配置位置的距离(X2)为所述下一个金属材料(W2)的前后方向长度(a2)的一半以上时，在使所述移动梁(17)停止的状态下、通过所述搬入装置(14)来将所述下一个金属材料(W2)配置到所述计算出的下一个金属材料(W2)的配置位置上；在所述基准位置(B)与所述计算出的下一个金属材料(W2)的中心的配置位置的距离(X2)不足所述下一个金属材料(W2)的前后方向长度(a2)的一半时，禁止所述搬入装置(14)配置所述下一个金属材料(W2),并使所述移动梁(17)进行动作。此外，权利要求4所记载的步进梁式热处理炉(10)中的金属材料(W)的搬入控制方法中，所述步进梁式热处理炉(10)包括:两根固定梁(16)，该两根固定梁(16)在炉体
(11)内、在左右方向上相互隔开规定间隔，并以水平且等高的方式并排设置；移动梁(17)，该移动梁(17)在所述两根固定梁(16)之间，可以在所述两根固定梁(16)的下方位置和上方位置之间上升及下降、并且受到支承使其也可以在前后方向上移动规定间距(L);搬入装置(14)，该搬入装置(14)配置在所述炉体(11)的外部后方，并将金属材料(W)放置到所述固定梁(16)上；以及控制部(18)，该控制部(18)使所述移动梁(17)及所述搬入装置
(14)进行动作，所述 移动梁(17)从所述固定梁(16)的下方位置上升到上方位置从而将放置于所述固定梁(16)上的所述金属材料(W)移交给所述移动梁(17)，然后前进，然后从所述固定梁(16)的上方位置下降到下方位置从而将放置于所述移动梁(17)上的所述金属材料(W)移交给所述固定梁(16)，然后后退，通过重复如此循环的矩形运动来使所述金属材料(W)向前方移动，同时对所述金属材料(W)实施热处理，其特征在于，以升序将金属材料(W)配置到所述固定梁(16)上，以使得第一个金属材料(W1)之后为第二个金属材料(W2),在放置于所述固定梁(16)上的最末尾金属材料为第n个金属材料(Wn)时，所述控制部(18)根据所述第n个金属材料(Wn)的前后方向长度(an)、所述基准位置(B)与所述第n个金属材料(Wn)的中心位置的距离(Xn)、以及接下来要配置到所述固定梁(16)上的第(n+1)个金属材料(Wn+1)的前后方向长度(an+1)，来计算由式(I)所决定的、所述基准位置(B)与所述第(n+1)个金属材料(wn+1)的中心的配置位置的距离、即xn+1，Xn+1= (Xn+mL) - {(an / 2) +D+ (an+1 /2)}.......式(I)其中，xn+1:基准位置与第(n+1)个金属材料的中心的配置位置的距离Xn:基准位置与第n个金属材料的中心位置的距离L:移动梁的间距D:第n个金属材料的后端与第(n+1)个金属材料的前端的间隙
an+1:第(n+1)个金属材料的前后方向长度an:第n个金属材料的前后方向长度m:配置第n个金属材料后、移动梁的动作循环次数n:l以上的整数在Xn+1彡(an+1 / 2)的情况下，在使所述移动梁(17)停止的状态下通过所述搬入装置(14)来将所述第(n+1)个金属材料(Wn+1)配置到所述Xn+1上；在Xn+1〈(an+1/2)的情况下，禁止所述搬入装置(14)酉己置所述第(n+1)个金属材料(Wn+1)，并且使所述移动梁(17)动作m次，直到Xn+1彡(an+1 / 2)为止，之后，在使所述移动梁(17)停止的状态下、通过所述搬入装置(14)将所述第(n+1)个金属材料(Wn+1)配置到所述Xn+1上。此外，权利要求5所记载的步进梁式热处理炉(10)中的金属材料(W)的搬入控制方法，其特征在于，所述步进梁式热处理炉(10)还包括位置传感器(19)，该位置传感器(19)测定所述第n个金属材料(Wn)的后端位置或中心位置，所述控制部(18)基于通过所述位置传感器(19)所测定到的值而得到的Xn来计算所述Xn+1。这里，在测定到的是第n个金属材料(Wn)的后端位置的情况下、通过位置传感器
(19)所测定到的值而得到的Xn是将该值加上第n个金属材料(Wn)的前后方向长度(an)后得到的值，在测定到的是第n金属材料(Wn)的中心位置的情况下、通过位置传感器(19)所测定到的值而得到的Xn是测定到的值本身。这里，上述括号内的标号表示附图及后述用于实施发明的实施方式中所揭示的对应要素或对应事项。发明效果根据本发明的权利要求1所记载的步进梁式热处理炉中的金属材料的搬入控制方法，例如权利要求2所记载的发明那样，控制部根据最末尾金属材料的前后方向长度、炉体后部的基准位置与最末尾金属材料的中心位置的距离、以及下一个金属材料的前后方向长度来计算如下配置位置，即，计算放置在固定梁上的最末尾金属材料的后端与接下来要配置到固定梁上的下一个金属材料的前端的间隙被设定为规定距离的酉己置位置，从而通过搬入装置来将下一个金属材料配置到该配置位置上，因此，即使在将前后方向长度较短的金属材料放置到固定梁上的情况下，最末尾金属材料的后端与接下来要配置到固定梁上的下一个金属材料的前端的间隙也和处理前后方向长度较长的金属材料时相同(固定)，间隙不会变得过大。由此，在处理前后方向长度较短的金属材料时，能在炉体内收容较多的金属材料，因此能高效地进行金属材料的热处理。而且，此时无需改变移动梁的间距，因此也不会产生由改变间距而带来的多余成本。此外，根据权利要求2所记载的步进梁式热处理炉中的金属材料的搬入控制方法，除了权利要求1所记载的发明的作用效果以外，由于控制部根据最末尾金属材料的前后方向长度、炉体后部的基准位置与最末尾金属材料的中心位置的距离、以及下一个金属材料的前后方向长度来计算间隙为规定距离的、下一个金属材料的中心的配置距离，因此，能自动获得下一个金属材料的中心的配置位置。也就是说，无需一边监视最末尾金属材料的后端与下一个金属材料的前端的距离、一边通过搬入装置来使下一个金属材料慢慢地前进，因此配置下一个金属材料所消耗的时间较短。由此，能将配置时从炉体内放出的热控制到最小限度，因此，热处理效率更高。此外，根据权利要求3所记载的步进梁式热处理炉中的金属材料的搬入控制方法，除了权利要求2所记载的发明的作用效果以外，由于在基准位置与计算出的下一个金属材料的中心的配置位置的距离不足下一个金属材料的前后方向长度的一半时，控制部禁止搬入装置配置下一个金属材料，并使移动梁动作，因此，即使在金属材料的前后方向长度大于移动梁的前后间距的情况下，前后的金属材料也不会互相干扰。由此，即使是处理前后方向长度较短的金属材料的步进梁式热处理炉，也能处理前后方向长度较长的金属材料。也就是说，能使最末尾金属材料前进、直到能配置下一个金属材料为止。此外，由于能够在刚对较短的金属材料实施热处理后，紧接着将热处理的对象改变成较长的金属材料，因此无需对炉体内气氛进行重新升温，从而能高效地进行热处理。此外，根据权利要求4所记载的步进梁式热处理炉中的金属材料的搬入控制方法，控制部根据第n个金属材料的前后方向长度、基准位置与第n个金属材料的中心位置的距离、以及接下来要配置到固定梁上的第(n+1)个金属材料的前后方向长度，来计算由式
(I)所决定的、基准位置与第(n+1)个金属材料的中心的配置为止的距离、即Xn+1，Xn+1= (Xn+mL) - {(an / 2) +D+ (an+1 /2)).......式(I)在xn+1 ^ (an+1 / 2)的情况下，在使移动梁停止的状态下、通过搬入装置将第(n+1)个金属材料配置到xn+1上，因此，即使在将前后方向长度较短的金属材料放置到固定梁上的情况下，第n个金属材料的后端与接下来要配置到固定梁上的第(n+1)个金属材料的前端的间隙也和处理前后方向长度较长的金属材料时相同(固定)，间隙不会变得过大。由此，在处理前后方向长度较短的金属材料时，能够在炉体内收容较多的金属材料，因此热处理效率良好。而且，能在使移动 梁停止的状态下尽可能地将金属材料配置到固定梁上，因此，即使在将前后方向长度远小于移动梁的间距的金属材料配置到固定梁上的情况下，热处理效率也良好。特别地，由于通过式(I)来逐个计算xn+1，因此，不仅是即将要配置的金属材料的中心的配置位置，在此之后要配置的金属材料的配置位置也能由此预先地自动获得。由此，不存在与决定配置位置相关的等待时间，并且配置金属材料所消耗的时间较短，因此，即使在对多个金属材料进行连续地配置时，也能将配置时从炉体内放出的热控制到最小限度，使得热处理效率更高。而且，在Xn+1〈(an+1 / 2)的情况下，禁止搬入装置配置第(n+1)个金属材料，并使移动梁动作m次直到xn+1 > (an+1 / 2)为止，之后，在使移动梁停止的状态下通过搬入装置将第(n+1)个金属材料配置到Xn+1上，因此也能应对前后方向长度远大于移动梁的间距的金属材料。也就是说，能使第n个金属材料前进，直到能配置第(n+1)个金属材料为止。此外，由于能够在刚对较短的金属材料实施热处理完后，紧接着将热处理的对象改变成较长的金属材料，因此，无需对炉体内气氛进行重新升温，从而能高效地进行热处理。此外，根据权利要求5所记载的步进梁式热处理炉中的金属材料的搬入控制方法，除了权利要求4所记载的发明的作用效果以外，还包括对第n个金属材料的后端位置或中心位置进行测定的位置传感器，控制部基于通过位置传感器所测定到的值而得到的Xn来计算Xn+1，因此，即使在将第n个金属材料配置到固定梁上时、实际配置的位置与计算出的位置之间存在误差的情况下、或在固定梁与移动梁之间移交第n个金属材料时该第n个金属材料的位置产生偏差的情况下，也能使第n个金属材料的后端与第(n+1)个金属材料的前端的间隙为理想距离。另外，如本发明的步进梁式热处理炉中的金属材料的搬入控制方法那样，控制部通过搬入装置将下一个金属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属材料的后端与接下来要配置到固定梁上的下一个金属材料的前端的间隙为规定距离的配置位置上，之后使移动梁动作，这一点完全没有记载在上述专利文献I中。
图1是表示本 发明的实施方式所涉及的步进梁式热处理炉的电学结构概要的方框图。图2是表示本发明的实施方式所涉及的搬入装置和移动梁的控制的流程图。图3是表示本发明的实施方式所涉及的步进梁式热处理炉中的金属材料的搬入控制方法的步进梁式热处理炉的简要侧面图。图4是表示本发明的实施方式所涉及的步进梁式热处理炉中的金属材料之间的间隙的放大俯视图。图5是表示现有例所涉及的步进梁式热处理炉的侧面图。图6是图5所示的步进梁式热处理炉的放大立体图。图7是表示图5所示的步进梁式热处理炉中的移动梁下降后的状态的放大主视图。图8是表示图5所示的步进梁式热处理炉中的移动梁上升后的状态的放大主视图。图9是表示图5所示的步进梁式热处理炉中的移动梁的间距与金属材料之间的间隙的关系的放大主视图。
具体实施例方式参照图1至图8对本发明的实施方式所涉及的步进梁式热处理炉10中的金属材料w的搬入控制方法进行说明。对与现有例所表示的相同的部分附加相同的标号。该步进梁式热处理炉10如图5所示，在炉体11的外部后方配置有搬入装置14，在炉体11的外部前方酉己置有搬出装置15，在后端设置有搬入口 12，在前端设置有搬出口北。在炉体11内使金属材料W向前方移动的同时、对金属材料w实施热处理。为了在炉体11内使金属材料w向前方移动，使用了固定梁16和移动梁17。此外，炉内包括位置传感器19，炉外包括控制部18、存储部21、输入部22、及输出部23。本实施方式中，要实施热处理的金属材料w是12 22英寸的铝合金轮毂(英语:Aluminum wheel)。这里，对用于使一排金属材料W向前方移动的结构进行说明。如图6所示，固定梁16在炉体11内、在左右方向上相互隔开规定间隔，并且以水平且等高的方式并排设置有两根。该固定梁16在前后方向上延伸，全长大致与炉体11的前后方向的内部尺寸相等。此外，对于固定梁16，通过将其放置在竖直设置于炉床、下方开口且主视大致呈U字形的固定脚部16A上、从而受到支承。该固定脚部16A恰当地设置于固定梁16的前端、后端、及它们的中间部。此外，固定梁16的纵向截面为矩形形状。两根固定梁16的间隔小于在该步进梁式热处理炉10中实施热处理的金属材料w中的、左右宽度最小的金属材料的左右宽度，使得即使是最小的金属材料w也能横跨在两根固定梁16上。一根固定梁16的左右宽度大到即使在放置了左右宽度最大的金属材料W时，左右的金属材料W也不会相互干扰。另外，固定梁16及固定脚部16A不会与炉体11产生相对运动。移动梁17以和固定梁16平行的方式配置在两根固定梁16之间。移动梁17与固定梁16之间设有间隔，以使其互不干扰。该移动梁17能在固定梁16的下方位置和上方位置之间上升及下降。更具体而言，移动梁17的上表面在固定梁16的上表面的下方(参照图7)至移动梁17的上表面的上方(参照图8)之间进行上升及下降。并且，以在前后方向上也能移动规定间距L的方式受到支承。
该移动梁17的支承通过竖直设置于炉床、下方开口且主视大致呈U字形的移动脚部17A得以实现。移动脚部17A与固定脚部16A不同，通过进行后述的矩形运动来使移动梁17进行矩形运动。移动脚部17A恰当地被设置在固定脚部16A之间，使得即使移动脚部17A进行矩形运动也不会干扰固定脚部16A。移动梁17的纵向截面也为矩形形状。由于具有由一根移动梁17来支承金属材料w的工序，因此，移动梁17的左右宽度需确保放置在其上的金属材料W不会从移动梁17上落下。然后，移动梁17从固定梁16的下方位置向上方位置上升从而将放置于固定梁16上的金属材料W移交给移动梁17，然后前进，然后从固定梁16的上方位置下降到下方位置从而将放置于移动梁17上的金属材料W移交给固定梁16，然后后退，通过重复如此循环的矩形运动来使金属材料W向前方移动，同时对金属材料W实施热处理。该矩形运动通过对气缸、曲柄、连杆机构等现有公知技术进行适当组合来实现。搬入装置14配置在炉体11的外部后方。该搬入装置14将即将搬入炉体11的、暂时放置于炉体11外部的金属材料W逐个提起，并从搬入口 12将金属材料W放入炉体11内，将金属材料W配置到固定梁16上。搬入装置14的行程长度足够长且可变，使得金属材料并非配置在固定梁16的固定位置上，而能够配置在离开固定梁16的后端规定距离的深处(前方)。该搬入装置14包括长度检测器24，在提起金属材料W时、对该金属材料W的前后方向长度进行检测。此外，搬入装置14包括编码器，以对搬入装置14本身所保持的金属材料W的位置(中心等的位置)进行掌握，并进行动作。搬出装置15配置在炉体11的外部前方，从搬出口 13将热处理结束的金属材料w逐个取出。搬出装置15的行程长度也足够长且可变，而且包括编码器从而能掌握位置。如图1所示，控制部18根据控制程序来向移动梁17及搬入装置14发出动作指示。该控制程序是指，以升序将金属材料w配置到固定梁16上，以使得第一个金属材料W1之后为第二个金属材料W2，在放置在固定梁16上的最末尾金属材料为第n个金属材料Wn时，根据第n个金属材料Wn的前后方向长度an、基准位置B与第n个金属材料Wn的中心位置的距离Xn、以及接下来要配置到固定梁16上的第(n+1)个金属材料Wn+1的前后方向长度an+1，来计算由式(I)所决定的、基准位置B与第(n+1)个金属材料Wn+1的中心的配置位置的距离、即Xn+1，Xn+1= (Xn+mL) - {(an / 2) +D+ (an+1 /2)}.......式(I)其中，Xn+1:基准位置B与第(n+1)个金属材料Wn+1的中心的酉己置位置的距离Xn:基准位置B与第n个金属材料Wn的中心位置的距离L:移动梁17的间距LD:第n个金属材料Wn的后端与第(n+1)个金属材料Wn+1的前端的间隙an+1:第(n+1)个金属材料Wn+1的前后方向长度an:第n个金属材料Wn的前后方向长度m:配置第n个金属材料Wn后移动梁17的动作循环次数n:l以上的整数在xn+1彡(an+1 / 2)的情况下，在使移动梁17停止的状态下、通过搬入装置14将第(n+1)个金属材料Wn+1配置到Xn+1上；在Xn+1〈(an+1 / 2)的情况下，禁止搬入装置14配置第(n+1)个金属材料Wn+1，并且使移动梁17动作m次直到变成Xn+1彡(an+1 / 2)为止，之后在使移动梁17停止的状态下通过搬入装置14将第(n+1)个金属材料Wn+1酉己置到Xn+1上。该控制部18实际上使用编码器或计时器及PLC (可编程逻辑控制器)等来计算动作位置，但并不限于这些具体结构，只要能进行该控制即可。在输入部22中，操作者对第n个金属材料Wn的后端与第(n+1)个金属材料Wn+1的前端的间隙D进行设定，并输入该值。移动梁17的间距L可以利用输入部22进行输入，也可以由控制部18来读取利用规定方法检测出的实际的间距L。对这些输入的确认是通过监视器等输出部23来进行的。存储部21存储使移动梁17及搬入装置14进行动作的控制程序。此外，也存储第n个金属材料Wn的前后方向长度an、基准位置B与第n个金属材料Wn的中心位置的距离Xn等。
位置传感器19是在炉体11内测定第n个金属材料Wn的中心位置的传感器。具体而言，使用光电传感器。接着，参照图2及图3、对本发明的实施方式所涉及的步进梁式热处理炉10中的金属材料W的搬入控制方法进行说明。对于该搬入控制方法，简而言之，控制部18通过搬入装置14将下一个金属材料W2配置到放置于固定梁16上的最末尾金属材料W1的后端与下一个要配置到固定梁16上的下一个金属材料W2的前端的间隙D为规定距离的配置位置上，之后，逐个地配置金属材料W直到无法配置为止，在无法配置金属材料w时，使移动梁17进行首次动作。以下，对式(I)的处理进行更详细的说明。从固定梁16上没有放置任何金属材料W的状态开始。首先，控制部18读取由长度检测器24测定到的第一个金属材料W1的前后方向长度B1 (步骤SlOl (以下，省略“步骤” 一词))。
接着，控制部18指示搬入装置14将第一个金属材料W1的中心位置配置到满足X1彡(B1 / 2)的X1的位置上。(S102)然后，接受到该指示的搬入装置14将第一个金属材料W1的中心位置配置到满足X1 彡(B1 / 2)的 X1 的位置上(S103，图 3(a))。这里，控制部18将I存入变量n(S104)。此外，将0存入变量m(S105)。接着，控制部18读取由长度检测器24测定到的第二个金属材料W2的前后方向长^a2(S106)o接着，控制部18对基准位置B和将要配置第二个金属材料W2的中心的位置的距离X2、与第二个金属材料W2的前后方向长度a2的一半进行比较，并判断是否X2 > (a2 / 2)(S107,图 3(b))。此时，若X2〈(a2 / 2)，则控制部18禁止搬入装置14配置第二个金属材料W2，并且向移动梁17发出进行一次循环动作的指示(S108)。接受到该指示的移动梁17进行一次循环动作(S109，图3(c))。另外，此时移动梁17前进的间距L始终是固定的。然后，控制部18将变量m加I (SllO)。重复该移动梁17的动作直到X2彡(a2 / 2) (S107至SI 10)为止。这里，仅使移动梁17进行一次循环动作就达到X2彡(a2 / 2)(图3(c))，因此，控制部18指示搬入装置1 4将第二个金属材料W2的中心位置配置到X2的位置上(Slll)。接受到该指示的搬入装置14将第二个金属材料W2的中心位置配置到X2的位置上(S112,图 3(d))。然后，控制部18将变量n加1(S1S3)。在不使步进梁式热处理炉10停止运作(S114)的情况下，返回到S105。接着，控制部18在己配置该第二个金属材料W2且不使移动梁17动作的状态下，判断能否将第三个金属材料W3配置到X3的位置上(S107，图3(e))。由此，控制部18不使移动梁17进行动作，并使搬入装置14继续配置金属材料W，直到金属材料W接着就将在基准位置B的后方溢出为止。这里，虽然图2中并未记载，但例如在S105和S106之间，能基于位置传感器19所测定到的值来修正Xn。根据进行上述控制的、步进梁式热处理炉10中的金属材料W的搬入控制方法，控制部18根据第n个金属材料Wn的前后方向长度an、基准位置B与第n个金属材料Wn的中心位置的距离Xn、以及下一个要配置到固定梁16上的第(n+1)个金属材料Wn+1的前后方向长度an+1，来计算由式(I)决定的、基准位置B与第(n+1)个金属材料Wn+1的中心的配置位置的距离、即Xn+1，在Xn+1> (an+1/2)的情况下，在使移动梁17停止的状态下、通过搬入装置14将第(n+1)个金属材料Wn+1配置到Xn+1上，因此，如图4所示，即使在将前后方向长度较短的金属材料W放置到固定梁16上的情况下，第n个金属材料Wn的后端与下一个要配置到固定梁16上的第(n+1)个金属材料Wn+1的前端的间隙D也和处理前后方向长度较长的金属材料W时相同(固定)，间隙D不会变得过大。由此，在处理前后方向长度较短的金属材料W时，能够在炉体11内收容较多的金属材料W，因此热处理效率良好。
而且，由于在使移动梁17停止的状态下、尽可能地将金属材料W配置到固定梁16上，因此，即使在将前后方向长度远小于移动梁17的间距L的金属材料W配置到固定梁16上的情况下，热处理效率也较好。特别地，由于通过式⑴来逐个地计算Xn+1，因此，不仅是即将要配置的金属材料W的中心的配置位置，在此之后要配置的金属材料W的配置位置也能事先自动获得。由此，由于不存在与决定配置位置相关的等待时间，并且配置金属材料W所消耗的时间较短，因此，即使在对多个金属材料W进行连续配置时，也能将配置时从炉体11内放出的热控制到最小限度，使得热处理效率更好。而且，在Xn+1 < (an+1/2)的情况下，禁止搬入装置14配置第(n+1)个金属材料Wn+1，并使移动梁17动作m次直到满足Xn+1 ^ (an+1/2)，之后在使移动梁17停止的状态下、通过搬入装置14将第(n+1)个金属材料Wn+1配置到Xn+1上，因此也能应对前后方向长度远大于移动梁17的间距L的金属材料W。也就是说，能使第n个金属材料Wn前进、直到能配置第(n+1)个金属材料Wn+1为止。此外，在刚对较短的金属材料实施热处理后，紧接着将热处理的对象改变成较长的金属材料，因此，无需炉体11内气氛重新进行升温，从而能更高效地进行热处理。此外，进一步包括对第n个金属材料Wn的中心位置进行测定的位置传感器19，控制部18基于通过位置传感器19所测定到的值而得到的Xn来计算Xn+1，因此，即使在将第n个金属材料Wn配置到固定梁16上时、实际配置的位置与计算出的位置之间存在误差的情况下、或在固定梁16与移动梁17之间移交第n个金属材料Wn时、该第n个金属材料Wn的位置产生偏差的情况下，也能使第n个金属材料Wn的后端与第(n+1)个金属材料Wn+1的前端的间隙D为理想距离。另外，虽然在本实施方式中通过位置传感器19来测定第n个金属材料Wn的中心位置，但并不局限于 此，也可以测定第n个金属材料Wn的后端位置。对于这种情况，所测定到的值与(an/2)相加即为Xn。此外，虽然包括位置传感器19，但并不局限于此，也可以不包括位置传感器19而通过搬入装置14的编码器来得到Xn。此外，虽然以金属材料W的中心位置为基准来将其配置到固定梁16上，但并不局限于此，只要是使第n个金属材料Wn的后端与第(n+1)个金属材料Wn+1的前端的间隙固定的控制即可。例如，若能检测第n个金属材料Wn的后端位置和第(n+1)个金属材料Wn+1的前端位置，则控制部18只要使搬入装置14酉己置第(n+1)个金属材料Wn+1使得这两个位置的间隔固定即可。此外，虽然通过长度检测器24来检测金属材料W的前后方向长度，但并不局限于该方法。也就是说，由于并不需要金属材料W的精确的前后方向长度，因此，也可以由操作者通过输入部22来输入前后方向长度。此外，虽然使一排金属材料W向前方移动,但金属材料W也可以是多排的。此时，只要单纯地在左右方向上增加固定梁16、移动梁17及搬入装置14的组数即可。此外，虽然假设实施热处理的金属材料W为12 22英寸的铝合金轮毂，但并不局限于此。标号说明
10步进梁式热处理炉11炉体12搬入口13搬出口14搬入装置15搬出装置16固定梁16A固定脚部17移动梁17A移动脚部18控制部19位置传感器21存储部22输入部23输出部 24长度检测器H1第一个金属材料(最末尾金属材料)的前后方向长度a2第二个金属材料(下一个金属材料)的前后方向长度a3第三个金属材料的前后方向长度an第n个金属材料的前后方向长度an+1第(n+1)个金属材料的前后方向长度B基准位置D金属材料之间前后方向的间隙D1第一个金属材料与第二个金属材料的前后方向的间隙D2第二个金属材料与第三个金属材料的前后方向的间隙L移动梁的间距m配置第n个金属材料后移动梁的动作循环次数nI以上的整数W金属材料W1第一个金属材料(最末尾金属材料)W2第二个金属材料(下一个金属材料)W3第三个金属材料Wn第n个金属材料ffn+1第(n+1)个金属材料X1基准位置与第一个金属材料(最末尾金属材料)的中心位置的距离X2基准位置与第二个金属材料(下一个金属材料)的中心的配置位置的距离Xn基准位置与第n个金属材料的中心位置的距离Xn+1基准位置与第(n+1)个金属材料的中心的配置位置的距离
权利要求
1.一种步进梁式热处理炉中的金属材料的搬入控制方法，所述步进梁式热处理炉包括: 两根固定梁，该两根固定梁在炉体内、在左右方向上相互隔开规定间隔，并以水平且等高的方式并排设置； 移动梁，该移动梁在所述两根固定梁之间，能在所述固定梁的下方位置和上方位置之间上升及下降，并以在前后方向上也能移动规定间距的方式受到支承； 搬入装置，该搬入装置配置在所述炉体的外部后方，并将金属材料放置到所述固定梁上；以及 控制部，该控制部使所述移动梁及所述搬入装置进行动作， 所述移动梁从所述固定梁的下方位置上升到上方位置从而将放置于所述固定梁上的所述金属材料移交给所述移动梁，然后前进，然后从所述固定梁的上方位置下降到下方位置从而将放置于所述移动梁上的所述金属材料移交给所述固定梁，然后后退，通过重复如此循环的矩形运动来使所述金属材料向前方移动，同时对所述金属材料实施热处理，其特征在于， 所述控制部通过所述搬入装置将下一个金属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属材料的后端、与接下来要配置到所述固定梁上的所述下一个金属材料的前端的间隙为规定距离的配置位置上，之后使所述移动梁进行动作。
2.如权利要求1所述的步进梁式热处理炉中的金属材料的搬入控制方法，其特征在于， 所述控制部根据所述最末尾金属材料的前后方向长度、所述炉体后部的基准位置与所述最末尾金属材料的中心位置的距离、以及所述下一个金属材料的前后方向长度，来计算所述间隙为所述规定距离的、所述下一个金属材料的中心的配置位置。
3.如权利要求2所述的步进梁式热处理炉中的金属材料的搬入控制方法，其特征在于， 对于所述控制部，在所述基准位置与所述计算出的下一个金属材料的中心的配置位置的距离为所述下一个金属材料的前后方向长度的一半以上时，在使所述移动梁停止的状态下、通过所述搬入装置来将所述下一个金属材料配置到所述计算出的下一个金属材料的配置位置上， 在所述基准位置与所述计算出的下一个金属材料的中心的配置位置的距离不足所述下一个金属材料的前后方向长度的一半时，禁止所述搬入装置配置所述下一个金属材料，并使所述移动梁进行动作。
4.一种步进梁式热处理炉中的金属材料的搬入控制方法，所述步进梁式热处理炉包括: 两根固定梁，该两根固定梁在炉体内、在左右方向上相互隔开规定间隔，并以水平且等高的方式并排设置； 移动梁，该移动梁在所述两根固定梁之间，能在所述固定梁的下方位置和上方位置之间上升及下降，并以在前后方向上也能移动规定间距的方式受到支承； 搬入装置，该搬入装置配置在所述炉体的外部后方，并将金属材料放置到所述固定梁上；以及控制部，该控制部使所述移动梁及所述搬入装置进行动作， 所述移动梁从所述固定梁的下方位置上升到上方位置从而将放置于所述固定梁上的所述金属材料移交给所述移动梁，然后前进，然后从所述固定梁的上方位置下降到下方位置从而将放置于所述移动梁上的所述金属材料移交给所述固定梁，然后后退，通过重复如此循环的矩形运动来使所述金属材料向前方移动，同时对所述金属材料实施热处理，其特征在于， 以升序将金属材料酉己置到所述固定梁上，以使得第一个金属材料之后为第二个金属材料，在放置于所述固定梁上的最末尾金属材料为第n个金属材料时，所述控制部根据所述第n个金属材料的前后方向长度、所述基准位置与所述第n个金属材料的中心位置的距离、以及接下来要配置到所述固定梁上的第(n+1)个金属材料的前后方向长度，来计算由式(I)所决定的、所述基准位置与所述第(n+1)个金属材料的中心的配置位置的距离、即Xn+i， Xn+1=(Xn+mL)-{(an / 2)+D+(an+1 /2)}.......式(I) 其中， xn+1:基准位置与第(n+1)个金属材料的中心的配置位置的距离 Xn:基准位置与第n个金属材料的中心位置的距离 L:移动梁的间距 D:第n个金属材料的后端与第(n+1)个金属材料的前端的间隙 an+1:第(n+1)个金属材料的前后方向长度 an:第n个金属材料的前后方向长度 m:配置第n个金属材料后、移动梁的动作循环次数 n:1以上的整数 在xn+1> (an+1 / 2)的情况下，在使所述移动梁停止的状态下、通过所述搬入装置来将所述第(n+1)个金属材料配置到所述Xn+1上； 在Xn+1〈(an+1 / 2)的情况下，禁止所述搬入装置配置所述第(n+1)个金属材料，并且使所述移动梁动作m次，直到Xn+1 > (an+1 / 2)为止，之后，在使所述移动梁停止的状态下、通过所述搬入装置将所述第(n+1)个金属材料配置到所述Xn+1上。
5.如权利要求4所述的步进梁式热处理炉中的金属材料的搬入控制方法，其特征在于， 所述步进梁式热处理炉还包括 位置传感器，该位置传感器测定所述第n个金属材料的后端位置或中心位置， 所述控制部基于通过所述位置传感器所测定到的值而得到的Xn来计算所述Xn+1.
全文摘要
本发明提供一种步进梁式热处理炉中的金属材料的搬入控制方法，能够高效地对各种前后方向长度的金属材料进行热处理，控制部(18)根据第n个金属材料(Wn)的前后方向长度(an)、基准位置(B)与第n个金属材料(Wn)的中心位置的距离(Xn)、以及接下来要配置到固定梁(16)上的第(n+1)个金属材料(Wn+1)的前后方向长度(an+1)，来计算由Xn+1=(Xn+mL)-{(an／2)+D+(an+l／2)}所决定的(Xn+1)，在Xn+1≥(an+1／2)的情况下，在使移动梁(17)停止的状态下、通过搬入装置(14)将第(n+1)个金属材料(Wn+1)配置到Xn+1上，在Xn+1<(an+l／2)的情况下，使移动梁(17)动作m次，直到满足Xn+1≥(an+l／2)为止。
文档编号C21D1/00GK103180467SQ201180050879
公开日2013年6月26日 申请日期2011年10月21日 优先权日2010年12月21日
发明者岸村司, 今村奈保子, 中岛猛 申请人:三建产业株式会社