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JP7643941B2 - Support roller replacement mechanism - Google Patents
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Description

本開示は、カテナリー型熱処理炉のワークを支持する支持ローラを交換するための交換機構に関する。 This disclosure relates to a replacement mechanism for replacing support rollers that support workpieces in a catenary-type heat treatment furnace.

金属ストリップ等のワークを熱処理するカテナリー型熱処理炉として、特許文献1に記載されるものが知られている。特許文献1の熱処理炉は、ワークを支持する支持ローラを各ポイントに2個ずつ設け、一方のローラを持ち上げてワークローラとして使用し、もう一方のローラはスタンバイローラとして低い位置で待機させる。 A catenary-type heat treatment furnace for heat treating workpieces such as metal strips is known, as described in Patent Document 1. The heat treatment furnace in Patent Document 1 has two support rollers at each point to support the workpiece, one of which is raised and used as a work roller, while the other roller waits at a lower position as a standby roller.

熱処理炉の運転に伴ってワークローラは表面にスケールが付着したり、表面がワークとの摩耗で削れて消耗してくるため、待機しているスタンバイローラを上昇させて、ローラの切り替えを行う。スケールが付着したローラは、熱処理炉の運転停止等のタイミングで新たなローラに交換される。 As the heat treatment furnace operates, scale builds up on the work rollers' surfaces and the surfaces wear down due to friction with the workpiece, so the standby rollers are raised and the rollers are switched over. Rollers with scale buildup are replaced with new rollers when the heat treatment furnace is shut down, etc.

支持ローラの交換機構としては、特許文献2~4に記載されるような機構が知られている。 Mechanisms for replacing support rollers are known, such as those described in Patent Documents 2 to 4.

特開昭52-24109号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 52-24109 特開昭51-52307号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 51-52307 実開昭51-59411号公報Japanese Utility Model Application Publication No. 51-59411 特開2012-232332号公報JP 2012-232332 A

カテナリー型熱処理炉の支持ローラは重量物であり(例えば約500kg)、交換の際にはクレーン等で運ぶ必要があるため、交換作業には時間がかかる。特許文献2~4に記載される交換機構を含めて、支持ローラをより短時間で交換できるようにすることが求められる。 The support rollers of a catenary-type heat treatment furnace are heavy (e.g., about 500 kg) and need to be transported by crane or the like when replacing them, so the replacement work takes time. There is a demand for a system that allows support rollers to be replaced in a shorter time, including the replacement mechanisms described in Patent Documents 2 to 4.

本開示は、前記課題を解決するものであり、支持ローラをより短時間で交換することができる支持ローラの交換機構を提供することを目的とする。 The present disclosure aims to solve the above problem and provide a support roller replacement mechanism that allows the support roller to be replaced in a shorter time.

本開示の一態様の支持ローラの交換機構は、カテナリー型熱処理炉のワークを支持する支持ローラを前記熱処理炉の側面の開口を介して交換するための交換機構であって、前記支持ローラを把持する機能を有し、前記開口に近付く方向と遠ざかる方向にそれぞれスライド可能に設けられた第1クランプ小台車および第2クランプ小台車と、前記第1クランプ小台車および前記第2クランプ小台車をそれぞれスライド可能に支持する支持体と、前記支持体を載せた台車と、前記第1クランプ小台車をスライド駆動する第1駆動部と、前記第2クランプ小台車をスライド駆動する第2駆動部と、前記第1クランプ小台車の位置と前記第2クランプ小台車の位置を入れ替え可能に、前記支持体を駆動する第3駆動部と、を備える。 The support roller replacement mechanism of one embodiment of the present disclosure is a replacement mechanism for replacing a support roller that supports a workpiece in a catenary-type heat treatment furnace through an opening in the side of the heat treatment furnace, and includes a first clamp carriage and a second clamp carriage that have a function of gripping the support roller and are arranged to be slidable in directions toward and away from the opening, respectively, a support that slidably supports the first clamp carriage and the second clamp carriage, respectively, a carriage on which the support is placed, a first drive unit that drives the first clamp carriage to slide, a second drive unit that drives the second clamp carriage to slide, and a third drive unit that drives the support so that the position of the first clamp carriage and the position of the second clamp carriage can be interchanged.

前記構成によれば、いずれか一方のクランプ小台車に交換用の支持ローラを把持してスタンバイしておくことで、熱処理炉から支持ローラを抜いて一方のクランプ小台車で把持した後、支持体を駆動して第1クランプ小台車と第2クランプ小台車の位置を即座に入れ替えて、もう一方のクランプ小台車が把持する支持ローラを熱処理炉に装着できる。これにより、支持ローラを短時間で交換することができる。 According to the above configuration, by having one of the clamp carriages hold a replacement support roller and keep it on standby, the support roller can be removed from the heat treatment furnace and held by one of the clamp carriages, and then the support body can be driven to instantly switch the positions of the first clamp carriage and the second clamp carriage, and the support roller held by the other clamp carriage can be attached to the heat treatment furnace. This allows the support roller to be replaced in a short time.

前記支持ローラの交換機構において、前記第3駆動部が前記支持体を回転駆動してもよい。前記構成によれば、いわゆる「リボルバー式」のローラ交換機構を用いることで、支持体を直線駆動する場合に比べて、支持体および台車の幅を狭くする等、コンパクト化を図ることができる。 In the support roller replacement mechanism, the third drive unit may rotate the support. According to the above configuration, by using a so-called "revolver-type" roller replacement mechanism, it is possible to reduce the width of the support and the carriage, thereby making the device more compact, compared to when the support is driven linearly.

前記支持ローラの交換機構において、前記支持体を前記クランプ小台車のスライド方向と交差する方向にスライド駆動する第4駆動部をさらに設けてもよい。前記構成によれば、第1クランプ小台車と第2クランプ小台車の位置を台車の幅方向に調整することができ、熱処理炉に支持ローラを2つ1組で設ける場合に2つの支持ローラのどちらにも対応できる。 The support roller replacement mechanism may further include a fourth drive unit that drives the support to slide in a direction intersecting the sliding direction of the clamp carriage. With this configuration, the positions of the first clamp carriage and the second clamp carriage can be adjusted in the carriage width direction, and when a pair of support rollers are provided in a heat treatment furnace, it can accommodate either of the two support rollers.

前記支持ローラの交換機構において、前記台車を前記熱処理炉の炉幅方向に沿ってスライド可能とするレールをさらに設けてもよい。前記構成によれば、台車の位置を熱処理炉の側面に対して調整することができ、ロールの交換時でないときは台車を退避させておくことで、熱処理炉の側面に沿って作業スペースを確保することができる。 The support roller replacement mechanism may further include rails that allow the carriage to slide along the width direction of the heat treatment furnace. With this configuration, the position of the carriage can be adjusted relative to the side of the heat treatment furnace, and by retracting the carriage when the roll is not being replaced, a working space can be secured along the side of the heat treatment furnace.

前記支持ローラの交換機構において、前記台車を前記熱処理炉の炉長方向に沿ってスライド可能とするレールをさらに設けてもよい。前記構成によれば、熱処理炉の側面に沿って台車を移動させることができ、熱処理炉に支持ローラを複数設ける場合に台車1台で複数個所の支持ローラに対応できる。 The support roller replacement mechanism may further include rails that allow the carriage to slide along the length of the heat treatment furnace. With this configuration, the carriage can be moved along the side of the heat treatment furnace, and when multiple support rollers are provided in the heat treatment furnace, one carriage can accommodate support rollers in multiple locations.

前記支持ローラの交換機構において、前記第1クランプ小台車、前記第2クランプ小台車および前記支持体を2組設け、前記台車にそれぞれ固定してもよい。前記構成によれば、熱処理炉の側面に開口が2つ並んでいる場合に対応することができ、支持体をスライド駆動するための構造や駆動部を省略することもできる。 In the support roller replacement mechanism, two sets of the first clamp carriage, the second clamp carriage, and the support may be provided and fixed to the carriages. This configuration can accommodate a case where two openings are arranged side by side on the side of the heat treatment furnace, and the structure and drive unit for sliding the support can be omitted.

前記支持ローラの交換機構は、制御部をさらに備え、前記制御部は、前記第3駆動部により、前記第2クランプ小台車が交換位置にくるように前記支持体を駆動し、前記第2駆動部により、前記開口に近付くように前記第2クランプ小台車をスライド駆動して、使用済みの前記支持ローラを把持し、前記第2駆動部により、前記支持ローラを把持した前記第2クランプ小台車を前記開口から離れるようにスライド駆動し、前記第3駆動部により、前記支持ローラとは別の支持ローラを把持した前記第1クランプ小台車が前記交換位置にくるように前記支持体を駆動し、前記第1駆動部により、前記開口に近付くように前記第1クランプ小台車をスライド駆動し、前記第1クランプ小台車が把持する前記別の支持ローラを前記熱処理炉に装着する。前記構成によれば、支持ローラの交換を自動的に短時間で行うことができる。 The support roller replacement mechanism further includes a control unit, which drives the support body by the third drive unit so that the second clamp carriage is at the replacement position, slides the second clamp carriage by the second drive unit so that it approaches the opening and grips the used support roller, slides the second clamp carriage holding the support roller away from the opening by the second drive unit, drives the support body by the third drive unit so that the first clamp carriage holding a support roller other than the support roller is at the replacement position, slides the first clamp carriage by the first drive unit so that it approaches the opening, and attaches the other support roller held by the first clamp carriage to the heat treatment furnace. According to the above configuration, the support roller can be automatically replaced in a short time.

本開示によれば、支持ローラをより短時間で交換することができる。 According to this disclosure, the support roller can be replaced in a shorter time.

実施形態における熱処理炉の概略断面図Schematic cross-sectional view of a heat treatment furnace according to an embodiment. 実施形態における熱処理炉およびローラ交換機構の模式的な斜視図FIG. 2 is a schematic perspective view of a heat treatment furnace and a roller replacement mechanism according to the embodiment; 実施形態における複数の駆動部と制御部を含む、ローラ交換機構の制御系に関するブロック図FIG. 2 is a block diagram of a control system for a roller replacement mechanism including a plurality of drive units and a control unit according to an embodiment. 実施形態におけるローラ交換機構による支持ローラの交換作業に関するフローチャート1 is a flowchart showing a replacement operation of a support roller by a roller replacement mechanism according to an embodiment of the present invention; 図4に示すフローチャートに沿って交換作業を実行する場合の説明図FIG. 5 is an explanatory diagram of a case where replacement work is carried out according to the flowchart shown in FIG. 4. 図4に示すフローチャートに沿って交換作業を実行する場合の説明図FIG. 5 is an explanatory diagram of a case where replacement work is carried out according to the flowchart shown in FIG. 4. 図4に示すフローチャートに沿って交換作業を実行する場合の説明図FIG. 5 is an explanatory diagram of a case where replacement work is carried out according to the flowchart shown in FIG. 4. 図4に示すフローチャートに沿って交換作業を実行する場合の説明図FIG. 5 is an explanatory diagram of a case where replacement work is carried out according to the flowchart shown in FIG. 4. 図4に示すフローチャートに沿って交換作業を実行する場合の説明図FIG. 5 is an explanatory diagram of a case where replacement work is carried out according to the flowchart shown in FIG. 4. 図4に示すフローチャートに沿って交換作業を実行する場合の説明図FIG. 5 is an explanatory diagram of a case where replacement work is carried out according to the flowchart shown in FIG. 4. 図4に示すフローチャートに沿って交換作業を実行する場合の説明図FIG. 5 is an explanatory diagram of a case where replacement work is carried out according to the flowchart shown in FIG. 4. 実施形態におけるローラ交換機構による支持ローラの交換作業に関するフローチャート1 is a flowchart showing a replacement operation of a support roller by a roller replacement mechanism according to an embodiment of the present invention; 図6に示すフローチャートに沿って交換作業を実行する場合の説明図FIG. 7 is an explanatory diagram of a case where replacement work is carried out according to the flowchart shown in FIG. 6. 図6に示すフローチャートに沿って交換作業を実行する場合の説明図FIG. 7 is an explanatory diagram of a case where replacement work is carried out according to the flowchart shown in FIG. 6. 図6に示すフローチャートに沿って交換作業を実行する場合の説明図FIG. 7 is an explanatory diagram of a case where replacement work is carried out according to the flowchart shown in FIG. 6. 図6に示すフローチャートに沿って交換作業を実行する場合の説明図FIG. 7 is an explanatory diagram of a case where replacement work is carried out according to the flowchart shown in FIG. 6. 図6に示すフローチャートに沿って交換作業を実行する場合の説明図FIG. 7 is an explanatory diagram of a case where replacement work is carried out according to the flowchart shown in FIG. 6. 変形例における熱処理炉およびローラ交換機構の模式的な斜視図FIG. 13 is a schematic perspective view of a heat treatment furnace and a roller replacement mechanism according to a modified example. 別の変形例におけるローラ交換機構の模式的な断面図FIG. 13 is a schematic cross-sectional view of a roller replacement mechanism according to another modified example; さらに別の変形例におけるローラ交換機構の模式的な断面図FIG. 13 is a schematic cross-sectional view of a roller replacement mechanism according to still another modified example.

以下、本開示に係るカテナリー型熱処理炉の支持ロールの交換機構の好適な実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。本開示は、以下の実施形態の具体的な構成に限定されるものではなく、同様の技術的思想に基づく構成が本開示に含まれる。 Below, a preferred embodiment of the support roll replacement mechanism for a catenary-type heat treatment furnace according to the present disclosure will be described with reference to the attached drawings. The present disclosure is not limited to the specific configurations of the following embodiments, and configurations based on similar technical ideas are included in the present disclosure.

(実施形態)
図1は、実施形態における熱処理炉2の概略構成を示す模式的な断面図である。
(Embodiment)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of a heat treatment furnace 2 according to an embodiment.

熱処理炉2は、被加熱物としてのワーク3を加熱処理するカテナリー型の熱処理炉である。実施形態の熱処理炉2は特に、ストリップ状のワーク3(例えばSUS鋼帯)を搬送方向Aに搬送しながら加熱処理してその後冷却する焼鈍炉である。 The heat treatment furnace 2 is a catenary-type heat treatment furnace that heat-treats the workpiece 3 as the object to be heated. In the embodiment, the heat treatment furnace 2 is particularly an annealing furnace that heat-treats the strip-shaped workpiece 3 (e.g., SUS steel strip) while transporting it in the transport direction A and then cools it.

図1に示す熱処理炉2は、炉体4と、複数の支持ローラ6と、制御部8とを備える。図1では、熱処理炉2の構成要素を簡略化して図示する。 The heat treatment furnace 2 shown in FIG. 1 includes a furnace body 4, a number of support rollers 6, and a control unit 8. In FIG. 1, the components of the heat treatment furnace 2 are illustrated in a simplified manner.

炉体4は、ワーク3を加熱処理するための筐体である。ストリップ状のワーク3が炉体4に搬入され、搬送方向Aに連続搬送される。搬送方向Aは、炉体4の炉長方向Bに概ね平行である。炉体4の内部は密閉されており、大気圧よりもやや負圧に保たれる。 The furnace body 4 is a housing for heat-treating the workpiece 3. The strip-shaped workpiece 3 is loaded into the furnace body 4 and continuously transported in the transport direction A. The transport direction A is roughly parallel to the furnace length direction B of the furnace body 4. The inside of the furnace body 4 is sealed and is kept at a pressure slightly lower than atmospheric pressure.

支持ローラ6は、炉体4の内部においてワーク3を下方から支持するローラである。支持ローラ6のそれぞれは2つの支持ローラ6A、6Bの組で構成されており、一方がワークローラ、他方がスタンバイローラである。図1に示す例では、支持ローラ6Aが下方のスタンバイローラで、もう一方の支持ローラ6Bが上方のワークローラである状態を例示する。図1に示す例では、支持ローラ6A、6Bを3組図示しているが、任意の組数であってもよい。 The support rollers 6 are rollers that support the workpiece 3 from below inside the furnace body 4. Each support roller 6 is composed of a pair of support rollers 6A and 6B, one of which is a work roller and the other a standby roller. In the example shown in FIG. 1, the support roller 6A is the lower standby roller, and the other support roller 6B is the upper work roller. In the example shown in FIG. 1, three pairs of support rollers 6A and 6B are shown, but any number of pairs may be used.

支持ローラ6A、6Bはそれぞれ、炉体4の外部に設けた吊り下げ機構によって両端部が支持され、上下動可能に構成されている。 Each of the support rollers 6A and 6B is supported at both ends by a hanging mechanism installed outside the furnace body 4 and is configured to be movable up and down.

制御部8は、熱処理炉2の各構成要素を制御するための部材である。制御部8は例えばマイクロコンピュータを有する。 The control unit 8 is a component for controlling each component of the heat treatment furnace 2. The control unit 8 has, for example, a microcomputer.

熱処理炉2の運転に伴って、ワークローラである支持ローラ6Bの表面は、スケールが付着したり、ワーク3との摩擦で表面が削れて消耗したりしていく。支持ローラ6Bにおいて過剰にスケールが付着したり、表面が摩耗したりする前に、上方のワークローラと下方のスタンバイローラの上下位置を逆転させて、ローラの切り替えを行う。下方に退避した使用済みの支持ローラ6は、新たな支持ローラ6に交換される。支持ローラ6を交換するための交換機構は炉体4の外部に設けている。 As the heat treatment furnace 2 operates, the surface of the support roller 6B, which is a work roller, becomes worn down as scale accumulates and the surface is scraped off due to friction with the workpiece 3. Before excessive scale accumulates on the support roller 6B or the surface becomes worn, the upper work roller and the lower standby roller are reversed in their up-down positions to switch the rollers. The used support roller 6 that has been retracted downward is replaced with a new support roller 6. The replacement mechanism for replacing the support roller 6 is provided outside the furnace body 4.

図2は、実施形態の熱処理炉2およびローラ交換機構10を示す模式的な斜視図である。 Figure 2 is a schematic perspective view showing the heat treatment furnace 2 and roller replacement mechanism 10 of the embodiment.

図2に示すローラ交換機構10は、熱処理炉2の支持ローラ6を交換するための機構である。ローラ交換機構10は、炉体4の外側において炉体4の側面11の近傍に設けられる。ローラ交換機構10は、長さ方向Dと幅方向Eを有し、長さ方向Dは熱処理炉2の炉幅方向Cに概ね平行であり、幅方向Eは炉長方向Bに概ね平行である。 The roller replacement mechanism 10 shown in FIG. 2 is a mechanism for replacing the support rollers 6 of the heat treatment furnace 2. The roller replacement mechanism 10 is provided outside the furnace body 4 near the side surface 11 of the furnace body 4. The roller replacement mechanism 10 has a length direction D and a width direction E, with the length direction D being approximately parallel to the furnace width direction C of the heat treatment furnace 2 and the width direction E being approximately parallel to the furnace length direction B.

ローラ交換機構10は、2台のクランプ小台車12、14と、支持体16と、スライダー18と、台車20とを備える。 The roller replacement mechanism 10 includes two clamp carriages 12 and 14, a support 16, a slider 18, and a carriage 20.

第1クランプ小台車12および第2クランプ小台車14はそれぞれ、支持ローラ6を把持するための部材である。第1クランプ小台車12および第2クランプ小台車14はそれぞれ、支持ローラ6を把持するための把持部を有し、把持部は例えば、開閉可能な部材をボルトで手動固定する構成である。 The first clamp carriage 12 and the second clamp carriage 14 are each a member for gripping the support roller 6. The first clamp carriage 12 and the second clamp carriage 14 each have a gripping portion for gripping the support roller 6, and the gripping portion is configured, for example, to manually fix an openable member with a bolt.

第1クランプ小台車12および第2クランプ小台車14はそれぞれ、スライド可能な状態で支持体16に取り付けられている。第1クランプ小台車12は、支持体16のレール22に沿ってスライド方向S1にスライド可能であり、第2クランプ小台車14は、支持体16のレール24に沿ってスライド方向S2にスライド可能である。スライド方向S1、S2はともに熱処理炉2の側面11に対して近付く/離れる方向である。図2では、第2クランプ小台車14が支持ローラ6Bを把持して熱処理炉2から抜き取とろうとする状態を例示する。 The first clamp carriage 12 and the second clamp carriage 14 are each attached to the support 16 in a slidable state. The first clamp carriage 12 can slide in a sliding direction S1 along the rail 22 of the support 16, and the second clamp carriage 14 can slide in a sliding direction S2 along the rail 24 of the support 16. Both sliding directions S1 and S2 are directions toward/away from the side surface 11 of the heat treatment furnace 2. Figure 2 illustrates a state in which the second clamp carriage 14 is gripping the support roller 6B and is about to remove it from the heat treatment furnace 2.

支持体16は、第1クランプ小台車12および第2クランプ小台車14をそれぞれスライド可能に支持する部材である。支持体16は、ローラ交換機構10の長さ方向Dに細長い形状を有し、レール22、24をスライド方向S1、S2に延在させて形成する。 The support 16 is a member that supports the first clamp carriage 12 and the second clamp carriage 14 so that they can slide. The support 16 has an elongated shape in the longitudinal direction D of the roller exchange mechanism 10, and the rails 22, 24 are formed by extending in the sliding directions S1, S2.

支持体16は、回転軸Pを中心として、回転方向Rに回転可能な状態でスライダー18に支持されている。回転軸Pはローラ交換機構10の長さ方向Dに一致する。支持体16が回転方向Rに回転することで、クランプ小台車12、14の位置を入れ替えることができる。 The support 16 is supported by the slider 18 in a state in which it can rotate in a rotation direction R around a rotation axis P. The rotation axis P coincides with the longitudinal direction D of the roller exchange mechanism 10. By rotating the support 16 in the rotation direction R, the positions of the clamp carts 12 and 14 can be swapped.

図2に示す例では、第1クランプ小台車12は側方の待機位置にあり、第2クランプ小台車14は上方の交換位置にある。上方の交換位置は、使用済みの支持ローラ6を熱処理炉2から抜き取るための位置、且つ新たな支持ローラ6を熱処理炉2に装着するための位置である。側方の待機位置は、交換用の新たな支持ローラ6を把持して待機しておくための位置である。 In the example shown in FIG. 2, the first clamp carriage 12 is in a side standby position, and the second clamp carriage 14 is in an upper replacement position. The upper replacement position is a position for removing the used support roller 6 from the heat treatment furnace 2, and a position for mounting a new support roller 6 in the heat treatment furnace 2. The side standby position is a position for holding and waiting for a new replacement support roller 6.

スライダー18は、支持体16をスライド方向S3にスライド可能とする部材である。スライド方向S3はローラ交換機構10の幅方向Eに一致する。スライダー18は、台車20の上面のレール28に乗ってスライド方向S3にスライド可能である。スライダー18によって支持体16をスライド可能とすることでクランプ小台車12、14の位置を調整することができる。これにより、台車20を幅方向Eに移動させなくとも、熱処理炉2の炉長方向Bに間隔を空けている支持ローラ6A、6Bにクランプ小台車12、14のいずれかがアクセスすることができる。 The slider 18 is a member that allows the support 16 to slide in a sliding direction S3. The sliding direction S3 coincides with the width direction E of the roller replacement mechanism 10. The slider 18 rides on rails 28 on the upper surface of the carriage 20 and can slide in the sliding direction S3. By allowing the support 16 to slide using the slider 18, the positions of the clamp carriages 12 and 14 can be adjusted. This allows either of the clamp carriages 12 and 14 to access the support rollers 6A and 6B that are spaced apart in the furnace length direction B of the heat treatment furnace 2 without moving the carriage 20 in the width direction E.

台車20は、支持体16およびクランプ小台車12、14を支持する部材である。図2に示す例では、台車20は箱型の形状を有し、下面に4つの車輪30を設けている。4つの車輪30は2本のレール32に乗っており、ローラ交換機構10の長さ方向Dに移動可能である。台車20がレール32に沿って移動することで、台車20を含むローラ交換機構10は、熱処理炉2の側面11に対して近付く/離れるように移動可能となる。 The cart 20 is a member that supports the support body 16 and the clamp carts 12, 14. In the example shown in FIG. 2, the cart 20 has a box shape and has four wheels 30 on its underside. The four wheels 30 ride on two rails 32 and can move in the longitudinal direction D of the roller exchange mechanism 10. As the cart 20 moves along the rails 32, the roller exchange mechanism 10 including the cart 20 can move toward/away from the side surface 11 of the heat treatment furnace 2.

炉体4の側面11には、支持ローラ6A、6Bの端部を露出させるための開口34A、34Bが形成される。開口34Aは支持ローラ6Aの端部を挿通し、開口34Bは支持ローラ6Bの端部を挿通する。開口34A、34Bはそれぞれ、支持ローラ6A、6Bの両端部を炉外に露出した状態で図示しない扉によって封止されており、支持ローラ6を交換する際に扉が開くように構成される。 Openings 34A and 34B are formed on the side surface 11 of the furnace body 4 to expose the ends of the support rollers 6A and 6B. The end of the support roller 6A is inserted through opening 34A, and the end of the support roller 6B is inserted through opening 34B. Openings 34A and 34B are each sealed by a door (not shown) with both ends of the support rollers 6A and 6B exposed to the outside of the furnace, and the door is configured to open when the support roller 6 is replaced.

炉体4の外側には、支持ローラ6A、6Bを吊り下げるための吊り下げ機構36A、36Bが設けられる。吊り下げ機構36A、36Bはそれぞれ、先端部にクランプ部38A、38Bを有し、上下方向に昇降可能である。クランプ部38Aは支持ローラ6Aの端部を挟んで把持し、クランプ部38Bは支持ローラ6Bの端部を挟んで把持する。図2では、クランプ部38Aが支持ローラ6Aの端部を挟んで把持し、クランプ部38Bは上下に分離している。 Hanging mechanisms 36A and 36B for suspending the support rollers 6A and 6B are provided on the outside of the furnace body 4. The hanging mechanisms 36A and 36B each have a clamp portion 38A or 38B at the tip, and can be raised and lowered in the vertical direction. The clamp portion 38A holds the end of the support roller 6A, and the clamp portion 38B holds the end of the support roller 6B. In FIG. 2, the clamp portion 38A holds the end of the support roller 6A, and the clamp portion 38B is separated into upper and lower portions.

ローラ交換機構10には複数の駆動部(図示せず)が内蔵されている。複数の駆動部は、制御部8に電気的に接続されており、制御部8によって制御される。複数の駆動部および制御部8を含む、ローラ交換機構10の制御系に関するブロック図を図3に示す。なお、駆動部の駆動には、制御部8を用いず、手作業で動かせるようにすることも含まれる。 The roller replacement mechanism 10 has multiple drive units (not shown) built in. The multiple drive units are electrically connected to the control unit 8 and are controlled by the control unit 8. Figure 3 shows a block diagram of the control system of the roller replacement mechanism 10, including the multiple drive units and the control unit 8. Note that the drive units can also be operated manually without using the control unit 8.

図3に示すように、制御部8には、第1駆動部40、第2駆動部42、第3駆動部44および第4駆動部46が接続されている。 As shown in FIG. 3, the control unit 8 is connected to a first drive unit 40, a second drive unit 42, a third drive unit 44, and a fourth drive unit 46.

第1駆動部40は、第1クランプ小台車12をスライド方向S1にスライド駆動する機能を有する。第2駆動部42は、第2クランプ小台車14をスライド方向S2にスライド駆動する機能を有する。第3駆動部44は、支持体16を回転方向Rに回転駆動する機能を有する。第4駆動部46は、スライダー18をスライド方向S3にスライド駆動する機能を有する。 The first drive unit 40 has a function of driving the first clamp carriage 12 to slide in the slide direction S1. The second drive unit 42 has a function of driving the second clamp carriage 14 to slide in the slide direction S2. The third drive unit 44 has a function of driving the support 16 to rotate in the rotation direction R. The fourth drive unit 46 has a function of driving the slider 18 to slide in the slide direction S3.

制御部8は、作業者からの入力指示や予め記憶されたプログラムに基づいて、駆動部40、42、44、46のそれぞれを制御する。 The control unit 8 controls each of the drive units 40, 42, 44, and 46 based on input instructions from the operator and pre-stored programs.

駆動部40、42、44、46はそれぞれ、制御部8がON/OFF制御するモータ(図示せず)を備え、モータの回転によって対象部材を駆動する。第1駆動部40、第2駆動部42および第4駆動部46は例えば、スライド方向S1、S2、S3に延びるチェーンと、チェーンに係合したスプロケットを備え、スプロケットをモータで回転させることで対象部材をスライド駆動する。第3駆動部44は例えば、支持体16をスライダー18に接続する回転軸をモータで回転させることで、支持体16を回転駆動する。 The driving units 40, 42, 44, 46 each include a motor (not shown) that is turned on/off by the control unit 8, and drive the target member by rotating the motor. The first driving unit 40, the second driving unit 42, and the fourth driving unit 46 each include, for example, a chain extending in the sliding directions S1, S2, S3, and a sprocket engaged with the chain, and drive the target member to slide by rotating the sprocket with the motor. The third driving unit 44, for example, drives the support 16 to rotate by rotating the rotating shaft connecting the support 16 to the slider 18 with the motor.

上述した構成を有するローラ交換機構10による支持ローラ6の交換作業について、図4および図5A~図5Gを用いて説明する。図4は、ローラ交換機構10による支持ローラ6の交換作業に関するフローチャートであり、図5A~図5Gは、図4に示すフローチャートに沿ってローラ交換作業を実行する場合の説明図(断面図)である。 The replacement of the support roller 6 by the roller replacement mechanism 10 having the above-mentioned configuration will be described with reference to FIG. 4 and FIG. 5A to FIG. 5G. FIG. 4 is a flowchart of the replacement of the support roller 6 by the roller replacement mechanism 10, and FIG. 5A to FIG. 5G are explanatory diagrams (cross-sectional views) of the roller replacement operation performed according to the flowchart shown in FIG. 4.

図5A~図5Gにおいて、(a)はクランプ小台車12、14の回転位置を示す断面図であり、(b)はクランプ小台車12、14と支持ローラ6の位置関係を示す断面図であり、(c)は支持ローラ6とワーク3の位置関係を示す断面図である。なお、図5A~図5Gにおいて、使用済み(損傷あるいは汚れたもの)の支持ローラ6は斜線模様で示し、新品の支持ローラ6は白抜きで示す。 In Figures 5A to 5G, (a) is a cross-sectional view showing the rotational positions of the clamping carriages 12 and 14, (b) is a cross-sectional view showing the positional relationship between the clamping carriages 12 and 14 and the support roller 6, and (c) is a cross-sectional view showing the positional relationship between the support roller 6 and the workpiece 3. Note that in Figures 5A to 5G, used (damaged or dirty) support rollers 6 are shown with diagonal lines, and new support rollers 6 are shown in white.

制御部8はまず、クランプ小台車12、14をスタンバイさせる(S1)。具体的には、第3駆動部44を制御して支持体16を回動させることで、図5Aに示すように、第1クランプ小台車12を側方の待機位置に配置し、第2クランプ小台車14を上方の交換位置に配置する。(a)に示すように、待機位置の第1クランプ小台車12には交換用の新たな支持ローラ6Cを取り付けておく。支持ローラ6Cの取付方法については後述する(図7A~図7E)。 First, the control unit 8 puts the clamp carts 12 and 14 on standby (S1). Specifically, by controlling the third drive unit 44 to rotate the support 16, the first clamp cart 12 is placed in a side standby position, and the second clamp cart 14 is placed in an upper replacement position, as shown in FIG. 5A. As shown in (a), a new replacement support roller 6C is attached to the first clamp cart 12 in the standby position. The method of attaching the support roller 6C will be described later (FIGS. 7A to 7E).

(c)に示すように、2つの支持ローラ6のうち、支持ローラ6Aが下方のスタンバイローラで、支持ローラ6Bが上方のワークローラとして熱処理炉2が運転している場合を例示する。熱処理炉2の運転に伴って、ワークローラである支持ローラ6Bの表面にスケールが付着したり、表面が摩耗したりしているため、所望のタイミングでワークローラとスタンバイローラを切り替える。 As shown in (c), the heat treatment furnace 2 is operating with the support roller 6A of the two support rollers 6 as the lower standby roller and the support roller 6B as the upper work roller. As the heat treatment furnace 2 operates, scale adheres to the surface of the support roller 6B, which is the work roller, and the surface wears, so the work roller and standby roller are switched at the desired timing.

制御部8は、第2クランプ小台車14を前進させる(S2)。具体的には、図5Bに示すように、第2駆動部42を制御して第2クランプ小台車14をスライド駆動することで、熱処理炉2の側面11に近付く方向に移動させる。第2クランプ小台車14は、熱処理炉2の側面11の近傍において支持ローラ6Bの端部を受け取ることができる位置まで前進する。 The control unit 8 advances the second clamp carriage 14 (S2). Specifically, as shown in FIG. 5B, the second drive unit 42 is controlled to slide the second clamp carriage 14, thereby moving it in a direction approaching the side surface 11 of the heat treatment furnace 2. The second clamp carriage 14 advances to a position where it can receive the end of the support roller 6B near the side surface 11 of the heat treatment furnace 2.

制御部8は、スタンバイローラを上昇させる(S3)。具体的には、図5Bに示すように、吊り下げ機構36A(図示せず)を制御して、下方の支持ローラ6Aを上昇させる。(c)に示すように、支持ローラ6A、6Bの両方がワーク3を支持した状態となる。 The control unit 8 raises the standby roller (S3). Specifically, as shown in FIG. 5B, the control unit 8 controls the hanging mechanism 36A (not shown) to raise the lower support roller 6A. As shown in (c), both support rollers 6A and 6B are now supporting the workpiece 3.

制御部8は、使用済みのワークローラを下降させる(S4)。具体的には、図5Cに示すように、吊り下げ機構36Bを制御して支持ローラ6Bを下降させる。(c)に示すように、支持ローラ6Aがワーク3を支持した状態となる。(b)に示すように、下降した支持ローラ6Bの端部は第2クランプ小台車14に受けられる。この状態で作業者が第2クランプ小台車14の固定用のボルト(図示せず)を締めることで、第2クランプ小台車14が支持ローラ6Bを片端のみで把持する(S5)。その後、吊り下げ機構36Bのクランプ部38Bによる支持ローラ6Bのクランプを解除する。これにより、支持ローラ6Bを把持した第2クランプ小台車14は後方に退避可能となる。 The control unit 8 lowers the used work roller (S4). Specifically, as shown in FIG. 5C, the suspension mechanism 36B is controlled to lower the support roller 6B. As shown in (c), the support roller 6A is in a state of supporting the work 3. As shown in (b), the end of the lowered support roller 6B is received by the second clamp cart 14. In this state, the worker tightens the fixing bolt (not shown) of the second clamp cart 14, so that the second clamp cart 14 grips the support roller 6B at only one end (S5). After that, the clamp unit 38B of the suspension mechanism 36B releases the clamp of the support roller 6B. This allows the second clamp cart 14, which is gripping the support roller 6B, to retreat backwards.

制御部8は、第2クランプ小台車14を退避させる(S6)。具体的には、図5Dに示すように、第2駆動部42を制御して第2クランプ小台車14をスライド駆動することで、熱処理炉2の側面11から離れる方向に移動させる。これにより、支持ローラ6Bが熱処理炉2から抜かれる。 The control unit 8 retracts the second clamp carriage 14 (S6). Specifically, as shown in FIG. 5D, the second drive unit 42 is controlled to slide the second clamp carriage 14, thereby moving it in a direction away from the side surface 11 of the heat treatment furnace 2. This causes the support roller 6B to be removed from the heat treatment furnace 2.

制御部8は、支持体16を回転駆動する(S7)。具体的には、図5Eに示すように、上方の交換位置にあった第2クランプ小台車14を側方の待機位置に配置し、側方の待機位置にあった第1クランプ小台車12を上方の交換位置に配置するように、第3駆動部44を制御して支持体16を90度、回転駆動する。これにより、クランプ小台車12、14の位置が入れ替わる。上方の交換位置にある第1クランプ小台車12は、熱処理炉2の側面11の開口34B(符号の図示省略)に対してスライド駆動によりアクセス可能となる。 The control unit 8 rotates the support 16 (S7). Specifically, as shown in FIG. 5E, the third drive unit 44 controls the support 16 to rotate 90 degrees so that the second clamp cart 14, which was in the upper exchange position, is placed in a side standby position, and the first clamp cart 12, which was in the side standby position, is placed in the upper exchange position. This switches the positions of the clamp carts 12 and 14. The first clamp cart 12, which is in the upper exchange position, can access the opening 34B (reference number omitted) in the side surface 11 of the heat treatment furnace 2 by sliding drive.

制御部8は、第1クランプ小台車12を前進させる(S8)。具体的には、図5Fに示すように、第1駆動部40を制御して、新たな支持ローラ6Cを把持した第1クランプ小台車12をスライド駆動することで、熱処理炉2の側面11に近付くように移動させる。第1クランプ小台車12によって片端のみで把持される支持ローラ6Cは、熱処理炉2の側面11の開口34Bを介して熱処理炉2の内部に挿通される。その後、吊り下げ機構36Bのクランプ部38Bにより支持ローラ6Cの両端部を把持した後、第1クランプ小台車12による支持ローラ6Cの把持を解除する。新たな支持ローラ6Cは、熱処理炉2のスタンバイローラとして装着される(S9)。 The control unit 8 advances the first clamp cart 12 (S8). Specifically, as shown in FIG. 5F, the first drive unit 40 is controlled to slide the first clamp cart 12 gripping the new support roller 6C, thereby moving it closer to the side surface 11 of the heat treatment furnace 2. The support roller 6C gripped at only one end by the first clamp cart 12 is inserted into the heat treatment furnace 2 through the opening 34B in the side surface 11 of the heat treatment furnace 2. After that, both ends of the support roller 6C are gripped by the clamp unit 38B of the hanging mechanism 36B, and the grip of the support roller 6C by the first clamp cart 12 is released. The new support roller 6C is attached as a standby roller of the heat treatment furnace 2 (S9).

制御部8は、第1クランプ小台車12を退避させる(S10)。具体的には、図5Gに示すように、第1駆動部40を制御して第1クランプ小台車12をスライド駆動することで、熱処理炉2の側面11から遠ざかる方向に移動させる。 The control unit 8 retracts the first clamp cart 12 (S10). Specifically, as shown in FIG. 5G, the control unit 8 controls the first drive unit 40 to slide the first clamp cart 12, thereby moving it in a direction away from the side surface 11 of the heat treatment furnace 2.

図5A~図5Gで説明した動作によれば、スタンバイローラとして待機していた支持ローラ6Aをワークローラに切り替えるとともに、使用済みの支持ローラ6Bを熱処理炉2から抜き取り、さらに、新たな支持ローラ6Cをスタンバイローラとして装着することができる。熱処理炉2はその後、支持ローラ6Aをワークローラ、支持ローラ6Cをスタンバイローラとして、ワーク3に対する熱処理を継続して行うことができる。 According to the operation described in Figures 5A to 5G, the support roller 6A that was waiting as a standby roller is switched to a work roller, the used support roller 6B is removed from the heat treatment furnace 2, and a new support roller 6C is installed as a standby roller. The heat treatment furnace 2 can then continue to perform heat treatment on the workpiece 3 with the support roller 6A as the work roller and the support roller 6C as the standby roller.

上記動作では、予め、新たな支持ローラ6Cを第1クランプ小台車12に把持して待機させているため、使用済みの支持ローラ6Aを抜き取った後に速やかに支持ローラ6Cを熱処理炉2に装着することができる。またこの交換作業は熱処理炉2の運転中にも実行することができるため、熱処理炉2の生産性を高く維持することができる。 In the above operation, a new support roller 6C is held by the first clamp cart 12 and is waiting in advance, so that the support roller 6C can be quickly installed in the heat treatment furnace 2 after the used support roller 6A is removed. In addition, this replacement work can be performed while the heat treatment furnace 2 is in operation, so the productivity of the heat treatment furnace 2 can be maintained at a high level.

本実施形態では特に、クランプ小台車12、14の位置を入れ替える機構として、支持体16を回転駆動させるいわゆる「リボルバー式」のローラ交換機構10を用いている。これにより、支持ローラ6の交換を短時間で行うだけでなく、ローラ交換機構10の幅方向Eの寸法を短くすることができ、コンパクト化を図ることができる。 In this embodiment, in particular, a so-called "revolver-type" roller replacement mechanism 10 that rotates the support 16 is used as a mechanism for switching the positions of the clamp carts 12 and 14. This not only allows the support roller 6 to be replaced in a short time, but also shortens the dimension of the roller replacement mechanism 10 in the width direction E, making it possible to make it more compact.

上記交換作業が終了すると、図2に示すレール32に沿って台車20を退避させる。これにより、熱処理炉2の側面11に沿って作業スペースを確保しつつ、退避したローラ交換機構10で別の作業を実行することができる。別の作業としては、使用済みの支持ローラ6Bを新たな支持ローラに交換する作業がある。支持ローラ6Bの交換作業について、図6および図7A~図7Eを用いて説明する。 When the above replacement work is completed, the cart 20 is withdrawn along the rail 32 shown in FIG. 2. This allows another work to be performed by the withdrawn roller replacement mechanism 10 while securing a working space along the side surface 11 of the heat treatment furnace 2. One such work is replacing the used support roller 6B with a new support roller. The replacement work of the support roller 6B will be explained using FIG. 6 and FIG. 7A to FIG. 7E.

図6は、ローラ交換機構10における支持ローラ6Bの交換作業に関するフローチャートであり、図7A~図7Eは、図6に示すフローチャートに沿って交換作業を実行する場合の説明図(断面図)である。図7A~図7Eは、図5Gの(a)で示した状態から続いている。 Figure 6 is a flowchart for the replacement work of the support roller 6B in the roller replacement mechanism 10, and Figures 7A to 7E are explanatory diagrams (cross-sectional views) for carrying out the replacement work according to the flowchart shown in Figure 6. Figures 7A to 7E continue from the state shown in Figure 5G (a).

制御部8はまず、支持体16を回転駆動する(S11)。具体的には、図7Aに示すように、第3駆動部44を制御して支持体16を時計周りに回転駆動する(矢印参照)。ローラを把持していない第1クランプ小台車12は側方の待機位置に配置され、支持ローラ6Bを把持している第2クランプ小台車14は上方の交換位置に配置される。 First, the control unit 8 rotates the support 16 (S11). Specifically, as shown in FIG. 7A, the third drive unit 44 is controlled to rotate the support 16 clockwise (see the arrow). The first clamp cart 12 that is not gripping a roller is placed in a standby position to the side, and the second clamp cart 14 that is gripping the support roller 6B is placed in an upper exchange position.

その後、使用済みの支持ローラ6Bを取り外す(S12)。具体的には、第2クランプ小台車14による支持ローラ6Bのクランプを解除した上で、図7Bに示すように、作業者がクレーンを操作して支持ローラ6Bを持ち上げる(矢印参照)。事後に取外す場合に、第2クランプ小台車14を上方の交換位置に配置しておくことで、第2クランプ小台車14による支持ローラ6Bのクランプを解除しても支持ローラ6Bは第2クランプ小台車14に乗った状態を自然に維持しているので、支持ローラ6Bが落下する心配はなく、適当なタイミングで支持ローラ6Bを安全に取り外すことができる。 Then, the used support roller 6B is removed (S12). Specifically, after the clamping of the support roller 6B by the second clamp cart 14 is released, as shown in FIG. 7B, the worker operates the crane to lift the support roller 6B (see the arrow). When removing it later, by placing the second clamp cart 14 in the upper replacement position, even if the clamping of the support roller 6B by the second clamp cart 14 is released, the support roller 6B naturally remains on the second clamp cart 14, so there is no need to worry about the support roller 6B falling, and the support roller 6B can be safely removed at the appropriate time.

その後、新たな支持ローラ6Dを取り付ける(S13)。具体的には、図7Cに示すように、作業者がクレーンを操作して、新たな支持ローラ6Dを上方の交換位置にある第2クランプ小台車14に向けて下降させる(矢印参照)。支持ローラ6Dの端部が第2クランプ小台車14に受けられて、作業者が第2クランプ小台車14の固定用のボルトを締めることで、第2クランプ小台車14が支持ローラ6Dを把持する。 After that, a new support roller 6D is attached (S13). Specifically, as shown in FIG. 7C, the worker operates the crane to lower the new support roller 6D toward the second clamp cart 14, which is in the upper replacement position (see arrow). The end of the support roller 6D is received by the second clamp cart 14, and the worker tightens the fixing bolts of the second clamp cart 14, causing the second clamp cart 14 to grip the support roller 6D.

制御部8は、支持体16を回転駆動する(S14)。具体的には、図7Dに示すように、第3駆動部44を制御して支持体16を反時計回りに回転駆動する(矢印参照)。支持ローラ6Dを把持している第2クランプ小台車14は側方の待機位置に配置され、支持ローラ6を把持していない第1クランプ小台車12は上方の交換位置に配置される。 The control unit 8 drives the support 16 to rotate (S14). Specifically, as shown in FIG. 7D, the third drive unit 44 is controlled to drive the support 16 to rotate counterclockwise (see the arrow). The second clamp cart 14 gripping the support roller 6D is placed in a standby position to the side, and the first clamp cart 12 not gripping the support roller 6 is placed in an upper exchange position.

制御部8は、支持体16をスライド駆動する(S15)。具体的には、図7Eに示すように、第4駆動部46を制御して支持体16を台車20の幅方向Eに沿ってスライド駆動する(矢印参照)。上方の交換位置にある第1クランプ小台車12は、熱処理炉2の側面11に設けた開口34A(図1)に対向する位置まで移動され、現在のワークローラである支持ローラ6Aに対してスライド駆動によりアクセス可能となる。 The control unit 8 drives the support 16 to slide (S15). Specifically, as shown in FIG. 7E, the fourth drive unit 46 is controlled to drive the support 16 to slide along the width direction E of the carriage 20 (see the arrow). The first clamp carriage 12, which is in the upper replacement position, is moved to a position facing the opening 34A (FIG. 1) provided in the side surface 11 of the heat treatment furnace 2, and the support roller 6A, which is the current work roller, can be accessed by the sliding drive.

図7A~図7Eで説明した動作によれば、使用済みの支持ローラ6Bをローラ交換機構10から取り外すとともに、新たな支持ローラ6Dを第2クランプ小台車14に把持して待機させておくことができる。その後、ワークローラである支持ローラ6Aを支持ローラ6Dに交換する際は、図5A~図5Gに示した動作と同様の動作を実行することで、交換作業を行うことができる。 According to the operations described in Figures 7A to 7E, the used support roller 6B can be removed from the roller replacement mechanism 10, and a new support roller 6D can be held by the second clamp cart 14 and kept waiting. Thereafter, when replacing the work roller, support roller 6A, with support roller 6D, the replacement work can be performed by carrying out the same operations as those shown in Figures 5A to 5G.

図7A~図7Eで説明した動作は、図5A~図5Gで説明した交換作業と同様に、熱処理炉2の運転中に並行して実行することができる。 The operations described in Figures 7A to 7E can be performed in parallel while the heat treatment furnace 2 is in operation, similar to the replacement operations described in Figures 5A to 5G.

上述したように、実施形態のローラ交換機構10は、カテナリー型熱処理炉2のワーク3を支持する支持ローラ6を熱処理炉2の側面11の開口34A、34Bを介して交換するための交換機構である。ローラ交換機構10は、クランプ小台車12、14と、支持体16と、支持体16を載せた台車20と、第1駆動部40と、第2駆動部42と、第3駆動部44とを備える。クランプ小台車12、14はそれぞれ、支持ローラ6を把持する機能を有し、開口34A、34Bに近付く方向と遠ざかる方向にスライド可能に設けられる。支持体16は、第1クランプ小台車12および第2クランプ小台車14をそれぞれスライド可能に支持する。第1駆動部40は、第1クランプ小台車12をスライド駆動し、第2駆動部42は、第2クランプ小台車14をスライド駆動する。第3駆動部44は、第1クランプ小台車12の位置と第2クランプ小台車14の位置を入れ替え可能に、支持体16を駆動する。 As described above, the roller replacement mechanism 10 of the embodiment is an replacement mechanism for replacing the support roller 6 that supports the workpiece 3 of the catenary-type heat treatment furnace 2 through the openings 34A and 34B in the side surface 11 of the heat treatment furnace 2. The roller replacement mechanism 10 includes the clamp carriages 12 and 14, the support 16, the carriage 20 carrying the support 16, the first drive unit 40, the second drive unit 42, and the third drive unit 44. The clamp carriages 12 and 14 each have the function of gripping the support roller 6, and are provided so as to be slidable in the direction toward and away from the openings 34A and 34B. The support 16 supports the first clamp carriage 12 and the second clamp carriage 14 so as to be slidable. The first drive unit 40 drives the first clamp carriage 12 to slide, and the second drive unit 42 drives the second clamp carriage 14 to slide. The third drive unit 44 drives the support 16 so that the positions of the first clamp carriage 12 and the second clamp carriage 14 can be interchanged.

上記構成によれば、いずれか一方のクランプ小台車12、14に交換用の支持ローラ6Cを把持してスタンバイしておくことで、熱処理炉2から支持ローラ6Bを抜いて一方のクランプ小台車12で把持した後、支持体16を駆動して第1クランプ小台車12と第2クランプ小台車14の位置を即座に入れ替えて、もう一方のクランプ小台車14が把持する支持ローラ6Cを熱処理炉2に装着できる。これにより、支持ローラ6を短時間で交換することができる。 According to the above configuration, by holding the replacement support roller 6C on one of the clamp carts 12, 14 and keeping it on standby, the support roller 6B can be removed from the heat treatment furnace 2 and held by one of the clamp carts 12, and then the support body 16 can be driven to instantly switch the positions of the first clamp cart 12 and the second clamp cart 14, and the support roller 6C held by the other clamp cart 14 can be attached to the heat treatment furnace 2. This allows the support roller 6 to be replaced in a short time.

また、実施形態のローラ交換機構10において、第3駆動部44は支持体16を回転駆動する。このような構成によれば、いわゆる「リボルバー式」のローラ交換機構10を用いることで、支持体16を直線駆動する場合に比べて、台車20の幅を狭くする等、コンパクト化を図ることができる。 In addition, in the roller exchange mechanism 10 of the embodiment, the third drive unit 44 rotates and drives the support 16. With this configuration, by using a so-called "revolver-type" roller exchange mechanism 10, it is possible to reduce the width of the carriage 20 and to achieve a more compact design compared to when the support 16 is linearly driven.

また、実施形態のローラ交換機構10は、支持体16をクランプ小台車12、14のスライド方向S1、S2と交差する方向である幅方向Eにスライド駆動する第4駆動部46をさらに備える。このような構成によれば、第1クランプ小台車12と第2クランプ小台車14の位置を台車20の幅方向Eに調整することができ、支持ローラ6が2つ1組で設けられている場合に、両方の支持ローラ6に速やかにアクセスすることができる。 The roller replacement mechanism 10 of the embodiment further includes a fourth drive unit 46 that drives the support 16 to slide in the width direction E, which is a direction intersecting the sliding directions S1 and S2 of the clamp carts 12 and 14. With this configuration, the positions of the first clamp cart 12 and the second clamp cart 14 can be adjusted in the width direction E of the cart 20, and when the support rollers 6 are provided in pairs, both support rollers 6 can be quickly accessed.

また、実施形態のローラ交換機構10は、台車20を熱処理炉2の炉幅方向Cに沿ってスライド可能とするレール32をさらに備える。このような構成によれば、ローラ交換作業を実行していないときに台車20を退避させれば、熱処理炉2の側面11に沿って作業スペースを確保することができる。 The roller replacement mechanism 10 of the embodiment further includes rails 32 that allow the carriage 20 to slide along the furnace width direction C of the heat treatment furnace 2. With this configuration, if the carriage 20 is retracted when the roller replacement work is not being performed, a working space can be secured along the side surface 11 of the heat treatment furnace 2.

また、実施形態のローラ交換機構10は、制御部8をさらに備え、制御部8は、第3駆動部44により、第2クランプ小台車14が交換位置にくるように支持体16を駆動する(S1、図5A)。制御部8はさらに、第2駆動部42により、開口34Bに近付くように第2クランプ小台車14をスライド駆動して(S2、図5B)、使用済みの支持ローラ6Bを把持する(S5、図5C)。制御部8はさらに、第2駆動部42により、支持ローラ6Bを把持した第2クランプ小台車14を開口34Bから離れるようにスライド駆動する(S6、図5D)。制御部8はさらに、第3駆動部44により、支持ローラ6Bとは別の支持ローラ6Cを把持した第1クランプ小台車12が交換位置にくるように支持体16を駆動する(S7、図5E)。制御部8はさらに、第1駆動部40により、開口34Bに近付くように第1クランプ小台車12をスライド駆動し(S8、図5F)、第1クランプ小台車12が把持する別の支持ローラ6Cを熱処理炉2に装着する(S9、図5F)。このような構成によれば、支持ローラ6の交換を自動的に短時間で交換することができる。 The roller replacement mechanism 10 of the embodiment further includes a control unit 8, which drives the support 16 by the third drive unit 44 so that the second clamp cart 14 is in the replacement position (S1, FIG. 5A). The control unit 8 further drives the second clamp cart 14 by the second drive unit 42 to slide closer to the opening 34B (S2, FIG. 5B) and grips the used support roller 6B (S5, FIG. 5C). The control unit 8 further drives the second clamp cart 14 holding the support roller 6B by the second drive unit 42 to slide away from the opening 34B (S6, FIG. 5D). The control unit 8 further drives the support 16 by the third drive unit 44 so that the first clamp cart 12 holding the support roller 6C other than the support roller 6B is in the replacement position (S7, FIG. 5E). The control unit 8 further causes the first drive unit 40 to slide the first clamp cart 12 so that it approaches the opening 34B (S8, FIG. 5F), and attaches another support roller 6C held by the first clamp cart 12 to the heat treatment furnace 2 (S9, FIG. 5F). With this configuration, the support roller 6 can be replaced automatically in a short time.

(変形例)
以上、上述の実施形態を挙げて本開示の発明を説明したが、本開示の発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、上記実施形態では、台車20を熱処理炉2の炉幅方向Cにスライド可能とするレール32を設けていたが、このような場合に限らない。例えば、炉幅方向Cに延在するレール32に代えて、炉長方向Bに延在するレールを設けてもよい。
(Modification)
Although the invention of the present disclosure has been described above with reference to the above-mentioned embodiment, the invention of the present disclosure is not limited to the above-mentioned embodiment. For example, in the above-mentioned embodiment, the rails 32 are provided to enable the carriage 20 to slide in the furnace width direction C of the heat treatment furnace 2, but the invention is not limited to such a case. For example, instead of the rails 32 extending in the furnace width direction C, rails extending in the furnace length direction B may be provided.

図8は、変形例にかかるローラ交換機構100および熱処理炉2の構成を大幅に模式化して示す斜視図である。図8に示すローラ交換機構100の台車102は、熱処理炉2の炉長方向Bに延在するレール104に載置されている。台車102がレール104に沿ってスライドすることで、支持ローラ6A、6Bのいずれかを交換するかに応じてローラ交換機構100の位置を調整することができる。図8に示す構成の場合、図2に示したような支持体16をスライド駆動するためのスライダー18や第4駆動部46を省略することができる。また、炉長方向Bに台車102で移動できるので、炉長方向Bに存在する複数の支持ローラ6A、6Bの組を順番に1台の台車102で交換していける。 Figure 8 is a perspective view showing a greatly simplified configuration of a roller replacement mechanism 100 and a heat treatment furnace 2 according to a modified example. The carriage 102 of the roller replacement mechanism 100 shown in Figure 8 is placed on a rail 104 extending in the furnace length direction B of the heat treatment furnace 2. The carriage 102 slides along the rail 104, so that the position of the roller replacement mechanism 100 can be adjusted depending on which of the support rollers 6A and 6B is to be replaced. In the case of the configuration shown in Figure 8, the slider 18 and the fourth drive unit 46 for sliding the support 16 as shown in Figure 2 can be omitted. In addition, since the carriage 102 can move in the furnace length direction B, the multiple sets of support rollers 6A and 6B present in the furnace length direction B can be replaced in order using a single carriage 102.

また上記実施形態では、クランプ小台車12、14および支持体16を1組設ける場合について説明したが、このような場合に限らず、2組以上設けてもよい。図9に示す変形例のローラ交換機構200では、クランプ小台車212A、214A、支持体216Aの組と、クランプ小台車212B、214B、支持体216Bの組を設けている。それぞれの支持体216A、216Bは台車202に固定している。 In the above embodiment, one set of clamp carriages 12, 14 and support 16 is described, but this is not limiting, and two or more sets may be provided. In the modified roller exchange mechanism 200 shown in FIG. 9, a set of clamp carriages 212A, 214A and support 216A, and a set of clamp carriages 212B, 214B and support 216B are provided. Each of the supports 216A and 216B is fixed to the carriage 202.

図9に示す構成によれば、クランプ小台車212A、214A、支持体216Aの組を用いて支持ローラ6Aの交換を行い、クランプ小台車212B、214B、支持体216Bの組を用いて支持ローラ6Bの交換を行うことができる。支持体216A、216Bをそれぞれ横方向にスライドさせる必要がないため、スライド駆動用の機構や駆動部を省略することができる。また、2組の間に共用スペースHを設けることで、台車202の幅方向Eの寸法を短くすることができ、ローラ交換機構200をコンパクト化することができる。 According to the configuration shown in FIG. 9, the support roller 6A can be replaced using a set of clamp carriages 212A, 214A and support 216A, and the support roller 6B can be replaced using a set of clamp carriages 212B, 214B and support 216B. Since there is no need to slide the supports 216A and 216B laterally, the mechanism and drive unit for sliding can be omitted. In addition, by providing a shared space H between the two sets, the dimension of the carriage 202 in the width direction E can be shortened, and the roller replacement mechanism 200 can be made more compact.

また上記実施形態では、クランプ小台車12、14の位置を入れ替えるために支持体16を回転駆動する場合について説明したが、このような場合に限らない。例えば、図10に示すローラ交換機構300では、クランプ小台車302、304を支持する支持体306が台車308の幅方向Eにスライド可能に構成されている。支持体306が幅方向Eにスライドすることで、複雑な回転機構を用いずにクランプ小台車302、304の位置を入れ替えることができる。 In the above embodiment, the support 16 is rotated to switch the positions of the clamp carts 12 and 14, but this is not the only possible case. For example, in the roller exchange mechanism 300 shown in FIG. 10, the support 306 supporting the clamp carts 302 and 304 is configured to be slidable in the width direction E of the cart 308. By sliding the support 306 in the width direction E, the positions of the clamp carts 302 and 304 can be switched without using a complex rotation mechanism.

なお、上記実施形態および変形例のうちの任意の組み合わせを採用することにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。 Any combination of the above embodiments and variations can be used to achieve the effects of each.

本開示は、添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した特許請求の範囲による本開示の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。また、各実施形態における要素の組合せや順序の変化は、本開示の範囲及び思想を逸脱することなく実現し得るものである。 Although the present disclosure has been fully described in connection with the preferred embodiments with reference to the accompanying drawings, various variations and modifications will be apparent to those skilled in the art. Such variations and modifications are to be understood as being included within the scope of the present disclosure as defined by the appended claims, unless they deviate therefrom. In addition, changes in the combination and order of elements in each embodiment may be made without departing from the scope and spirit of the present disclosure.

本開示は、カテナリー型熱処理炉のワークを支持する支持ローラを交換するための交換機構であれば適用可能である。 This disclosure is applicable to any replacement mechanism for replacing support rollers that support workpieces in a catenary-type heat treatment furnace.

2 熱処理炉
3 ワーク
4 炉体
6、6A、6B 支持ローラ
6C、6D 支持ローラ(交換用)
8 制御部
10 ローラ交換機構
11 側面
12 第1クランプ小台車
14 第2クランプ小台車
16 支持体
18 スライダー
20 台車
22、24 レール
28 レール
30 車輪
32 レール
34A、34B 開口
36A、36B 吊り下げ機構
38A、38B クランプ部
40 第1駆動部
42 第2駆動部
44 第3駆動部
46 第4駆動部
100 ローラ交換機構
102 台車
104 レール
200 ローラ交換機構
202 台車
212A、214A、212B、214B クランプ小台車
216A、216B 支持体
300 ローラ交換機構
302、304 クランプ小台車
306 支持体
308 台車
A 搬送方向
B 炉長方向
C 炉幅方向
D 長さ方向
E 幅方向
P 回転軸
R 回転方向
S1、S2、S3 スライド方向
H 共用スペース
2 Heat treatment furnace 3 Workpiece 4 Furnace body 6, 6A, 6B Support roller 6C, 6D Support roller (for replacement)
8 Control unit 10 Roller exchange mechanism 11 Side surface 12 First clamp carriage 14 Second clamp carriage 16 Support 18 Slider 20 Carriage 22, 24 Rail 28 Rail 30 Wheel 32 Rail 34A, 34B Opening 36A, 36B Suspension mechanism 38A, 38B Clamp unit 40 First drive unit 42 Second drive unit 44 Third drive unit 46 Fourth drive unit 100 Roller exchange mechanism 102 Carriage 104 Rail 200 Roller exchange mechanism 202 Carriage 212A, 214A, 212B, 214B Clamp carriage 216A, 216B Support 300 Roller exchange mechanism 302, 304 Clamp carriage 306 Support 308 Carriage A Conveying direction B Furnace length direction C Furnace width direction D Length direction E Width direction P Rotation axis R Rotation direction S1, S2, S3 Slide direction H Shared space

Claims (7)

カテナリー型熱処理炉のワークを支持する支持ローラを前記熱処理炉の側面の開口を介して交換するための交換機構であって、
前記支持ローラを把持する機能を有し、前記開口に近付く方向と遠ざかる方向にそれぞれスライド可能に設けられた第1クランプ小台車および第2クランプ小台車と、
前記第1クランプ小台車および前記第2クランプ小台車をそれぞれスライド可能に支持する支持体と、
前記支持体を載せた台車と、
前記第1クランプ小台車をスライド駆動する第1駆動部と、
前記第2クランプ小台車をスライド駆動する第2駆動部と、
前記第1クランプ小台車の位置と前記第2クランプ小台車の位置を入れ替え可能に、前記支持体を駆動する第3駆動部と、を備える、
支持ローラの交換機構。
A replacement mechanism for replacing a support roller supporting a workpiece in a catenary-type heat treatment furnace through an opening in a side surface of the heat treatment furnace,
a first clamp carriage and a second clamp carriage that have a function of gripping the support roller and are provided so as to be slidable in a direction toward and away from the opening, respectively;
A support body that slidably supports the first clamp carriage and the second clamp carriage,
A cart carrying the support;
A first drive unit that slides and drives the first clamp cart;
A second drive unit that slides and drives the second clamp carriage;
and a third drive unit that drives the support body so that the position of the first clamp carriage and the position of the second clamp carriage can be interchanged.
Support roller replacement mechanism.
前記第3駆動部が前記支持体を回転駆動する、請求項1に記載の支持ローラの交換機構。 The support roller replacement mechanism according to claim 1, wherein the third drive unit rotates the support. 前記支持体を前記クランプ小台車のスライド方向と交差する方向にスライド駆動する第4駆動部をさらに備える、請求項2に記載の支持ローラの交換機構。 The support roller replacement mechanism according to claim 2, further comprising a fourth drive unit that drives the support to slide in a direction intersecting the sliding direction of the clamp carriage. 前記台車を前記熱処理炉の炉幅方向に沿ってスライド可能とするレールをさらに備える、請求項1から3のいずれか1つに記載の支持ローラの交換機構。 The support roller replacement mechanism according to any one of claims 1 to 3, further comprising a rail that enables the carriage to slide along the width direction of the heat treatment furnace. 前記台車を前記熱処理炉の炉長方向に沿ってスライド可能とするレールをさらに備える、請求項1から3のいずれか1つに記載の支持ローラの交換機構。 The support roller replacement mechanism according to any one of claims 1 to 3, further comprising a rail that enables the carriage to slide along the furnace length direction of the heat treatment furnace. 前記第1クランプ小台車、前記第2クランプ小台車および前記支持体を2組設け、前記台車にそれぞれ固定した、請求項1から5のいずれか1つに記載の支持ローラの交換機構。 The support roller replacement mechanism according to any one of claims 1 to 5, in which two sets of the first clamp carriage, the second clamp carriage, and the support are provided, each fixed to the carriage. 制御部をさらに備え、
前記制御部は、
前記第3駆動部により、前記第2クランプ小台車が交換位置にくるように前記支持体を駆動し、
前記第2駆動部により、前記開口に近付くように前記第2クランプ小台車をスライド駆動して、使用済みの前記支持ローラを把持し、
前記第2駆動部により、前記支持ローラを把持した前記第2クランプ小台車を前記開口から離れるようにスライド駆動し、
前記第3駆動部により、前記支持ローラとは別の支持ローラを把持した前記第1クランプ小台車が前記交換位置にくるように前記支持体を駆動し、
前記第1駆動部により、前記開口に近付くように前記第1クランプ小台車をスライド駆動し、前記第1クランプ小台車が把持する前記別の支持ローラを前記熱処理炉に装着する、請求項1から6のいずれか1つに記載の支持ローラの交換機構。
A control unit is further provided.
The control unit is
The third drive unit drives the support body so that the second clamp carriage is at an exchange position;
The second drive unit slides and drives the second clamp carriage so as to approach the opening, and grips the used support roller;
The second drive unit slides the second clamp carriage gripping the support roller so as to move away from the opening;
The third drive unit drives the support so that the first clamp carriage gripping a support roller other than the support roller comes to the replacement position;
The support roller replacement mechanism described in any one of claims 1 to 6, wherein the first drive unit slides the first clamp cart closer to the opening, and the other support roller gripped by the first clamp cart is attached to the heat treatment furnace.
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