金属リングの移動機構及びその移動方法
【課題】金属リングをラックから所定場所に簡易な方法で移動し、工数の低減を図ることができる金属リングの移動技術を提供することを課題とする。
【解決手段】金属リングの移動機構７０は、金属リング１１の全数若しくは一部をピックアップするハンド７１と、このハンド７１をラック１０から所定場所へ移動させるアーム７２とからなる。アーム７２により、矢印（７）のようにハンド７１をラック１０に接近させる。
【効果】ハンドによって、ラックから複数の金属リングを一括してピックアップし、所定場所で１本を単位にしてハンドから分離させることができるので、金属リングをラックから所定場所に簡易な方法で移動し、工数の低減を図ることができる。
【解決手段】金属リングの移動機構７０は、金属リング１１の全数若しくは一部をピックアップするハンド７１と、このハンド７１をラック１０から所定場所へ移動させるアーム７２とからなる。アーム７２により、矢印（７）のようにハンド７１をラック１０に接近させる。
【効果】ハンドによって、ラックから複数の金属リングを一括してピックアップし、所定場所で１本を単位にしてハンドから分離させることができるので、金属リングをラックから所定場所に簡易な方法で移動し、工数の低減を図ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性変形可能な金属リングをラックから所定場所へ移動する金属リングの移動技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ラックには、金属リングの弾性復元力を利用して金属リングを保持するものが知られている（例えば、特許文献１（図１、図２）参照。）。
【０００３】
図１６は従来技術に係る金属リングの積載方法の基本原理を説明する図であり、ラック１００は、金属リング１０１が段積みされる段積み式のラックである。
金属リング１０１はベルトコンベア１０２で、所定の位置に移動され、リフト１０３によって上方に押し上げられる。所定の位置で金属リング１０１は拡げ手段１０４により内側から所定の方向が長くなるように拡げられる。金属リング１０１は、搬送装置１０５によって段積み式のラック１００に積載される。ラック１００を昇降又は下降させ、上記の作業を繰り返すことでラック１００に金属リング１０１が段積みされる。
【０００４】
ところで、ラック１００に段積みされた金属リング１０１は、例えば熱処理を施された後、次工程に移動される。
図１７は金属リングを移動する工程を説明する図であり、（ａ）に示されるように、例えば熱処理を施された金属リング１０１は、ラックから整列ストッカー１０６に移される。シリンダ１０７を作動させ、矢印のようにワーク引っ掛け部１０８を前進させる。
【０００５】
（ｂ）に示されるように、ワーク引っ掛け部１０８の爪１０９が軸１１０を中心にして回転し、金属リング１０１の縁１１１を乗り越え、縁１１１の内側に引っ掛かる。
（ｃ）に示されるように、矢印の向きに金属リング１０１を引き出し、金属リング１０１を受渡台１１２に載せる。
（ｄ）に示されるように、受渡台１１２を軸１１３を中心にして回転させ、受渡台１１２を図手前下向きに傾斜させることで、金属リング１０１は爪１０９から離される。
【０００６】
（ｅ）は（ｄ）のｅ矢視図であり、想像線で示す受渡台１１２は実線で示す受渡台１１２の位置に回転移動する。金属リング１０１は傾斜に沿って滑り、コンベア１１４に移動される。整列ストッカー１０６は一段昇降し、同様にして次の金属リング１０１を移動させる。
しかし、金属リング１０１は、一つずつコンベア１１４に移動されるため、全数をコンベア１１４に移動し終えるまでに、時間及び工数が増大する。すなわち、金属リングを所定場所に簡易な方法で移動し、工数の低減を図ることができる金属リングの移動技術が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−２４００８６公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、金属リングをラックから所定場所に簡易な方法で移動し、工数の低減を図ることができる金属リングの移動技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る発明は、弾性変形可能な金属リングが複数個整列して収められているラックから、前記金属リングをピックアップし、所定場所へ移動する金属リングの移動機構において、前記金属リングの移動機構は、前記金属リングの全数若しくは一部をピックアップするハンドと、このハンドを前記ラックから前記所定場所へ移動させるアームとからなり、前記ピックアップしている前記金属リングを、所定場所にて一括して又は１本を単位にして、前記ハンドから分離させることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に係る発明は、ハンドに、金属リングを、磁気引着する磁石、又は、真空吸着する負圧パッドを備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項３に係る発明は、ラックに、金属リングを押し上げるリング押し上げ手段が備えられていることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に係る発明では、ラックは、熱処理炉に装入可能な耐熱性を有する耐熱材料で構成されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項５に係る発明は、弾性変形可能な金属リングが複数個整列して収められているラックから、金属リングをピックアップし、所定場所へ移動する金属リングの移動方法において、金属リングの全数若しくは一部をピックアップするハンドと、このハンドをラックから所定場所へ移動させるアームとを準備する工程と、アームにより、ハンドをラックに接近させる工程と、ハンドにより、ラックに収納されている金属リングの全数又は一部をピックアップする工程と、アームにより、ハンドをラックから所定場所まで移動する工程と、ピックアップしている金属リングを、所定場所にて１本を単位にして、ハンドから分離させる工程と、からなることを特徴とする。
【００１４】
請求項６に係る発明は、コンベアで搬送されてきた金属リングを、熱処理し、後に所定場所へ移動する金属リングの自動熱処理方法において、コンベアで送られてくる金属リングを１個ずつ整列ストッカーに投入し、複数の金属リングの中心が鉛直軸に沿うように整列させる工程と、金属リングの中心が水平軸に沿うように整列ストッカーを９０°回転させる工程と、整列ストッカーから耐熱性のラックに金属リングを移し替える工程と、ラックを熱処理炉へ装入して金属リングに熱処理を施す工程と、熱処理炉からラックを取り出す工程と、金属リングの全数若しくは一部をピックアップするハンドと、このハンドをラックから所定場所へ移動させるアームとを準備しておき、アームにより、ハンドをラックに接近させる工程と、ハンドにより、ラックに収納されている金属リングの全数又は一部をピックアップする工程と、アームにより、ハンドをラックから所定場所まで移動する工程と、ピックアップしている金属リングを、所定場所にて一括して又は１本を単位にして、ハンドから分離させる工程と、からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に係る発明では、金属リングの移動機構は、金属リングをピックアップするハンドと、ハンドをラックから所定場所へ移動させるアームとからなり、ピックアップしている金属リングを、所定場所にて一括して又は１本を単位にして、ハンドから分離させる。ハンドによって、ラックから複数の金属リングを一括してピックアップし、所定場所で１本を単位にしてハンドから分離させることができるので、金属リングをラックから所定場所に簡易な方法で移動し、工数の低減を図ることができる。
【００１６】
請求項２に係る発明では、ハンドに、金属リングを、磁気引着する磁石、又は、真空吸着する負圧パッドを備えている。磁石又は負圧パッドであるので、ハンドの構造を簡単にすることができ、ハンドのコストダウンを図ることができる。
【００１７】
請求項３に係る発明では、ラックに、金属リングを押し上げるリング押し上げ手段が備えられている。金属リングがラックにしっかりと保持されている位置から押し上げられてラックから外れ易い位置にくるので、ハンドへの負荷が低減されてピックアップを容易に行うことができる。
【００１８】
請求項４に係る発明では、ラックは、熱処理炉に装入可能な耐熱性を有する耐熱材料で構成されている。ラックは、熱処理炉に装入可能となる。搬送工程に続けて熱処理工程が実施できるため、生産効率を高めることができる。
【００１９】
請求項５に係る発明では、ハンドにより、ラックに収納されている金属リングの全数又は一部をピックアップする工程と、アームにより、ハンドをラックから所定場所まで移動する工程と、ピックアップしている金属リングを、所定場所にて１本を単位にして、ハンドから分離させる工程とを有する。金属リングをラックから直接所定場所に移動させコンベアに分離するので、従来技術のように金属リングを整列ストッカーに一端戻してからコンベアに移動させる必要が無く、金属リング移動工数の低減を図ることができる。
加えて、従来技術のように整列ストッカーを必要としないので、移動機構のコストの低減を図ることができる。
【００２０】
請求項６に係る発明では、整列ストッカーから耐熱性のラックに金属リングを移し替える工程と、ラックを熱処理炉へ装入して金属リングに熱処理を施す工程と、を有する。ラックごと金属リングを熱処理するので、生産効率を一層高めることができる。
また、多数の金属リングを人手を介さずに移動するので、金属リングの落下等その他有害な傷の発生が極力低減される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係るラックの正面図である。
【図２】図１の２−２線断面図である。
【図３】ラックの左側面図である。
【図４】金属リングを整列ストッカーに整列させる工程を説明する図である。
【図５】金属リングの変形工程を説明する図である。
【図６】ラックに移し替える工程を説明する図である。
【図７】金属リングをラックに掛止める工程を説明する図である。
【図８】ラックが使用される熱処理炉の平面図である。
【図９】金属リングを押し上げる工程を説明する図である。
【図１０】金属リングが押し上げられた態様を説明する図である。
【図１１】ハンドをラックに接近させる工程を説明する図である。
【図１２】金属リングをピックアップする工程を説明する図である。
【図１３】ハンドの断面図である。
【図１４】金属リングをハンドから分離させる工程を説明する図である。
【図１５】図１３の別形態を説明する図である。
【図１６】従来技術に係る金属リングの積載方法を説明する図である。
【図１７】従来技術に係る金属リングの移動技術を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
【実施例１】
【００２３】
本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１に示されるように、金属リング１１の軸１２は、図表裏方向に延びており、軸１２直角方向の外力により弾性変形する。
ラック１０は、金属リング１１を囲う枠体１３と、この枠体１３に渡され金属リング１１の左右側方を軸１２に沿って延びる左方メンバー１４、中央メンバー１５及び右方メンバー１６と、枠体１３に渡され金属リング１１の下方を軸１２に沿って延びる下方メンバー２１〜２４とを備える。
【００２４】
金属リング１１は、外力がなければ略真円形状であるが、ラック１０に載置されると外力により楕円状となる。金属リング１１は弾性復元力により真円形状に戻ろうとするが、左方メンバー１４、中央メンバー１５及び右方メンバー１６の位置が、軸１２よりも高い位置にあるので、金属リング１１が下方メンバー２１〜２４から浮かび上がることはない。
枠体１３は、棒材、パイプ材及び板材の少なくとも１つの部材で構成されている。
また、ラック１０は、軸１２方向に開口する金属リング１１の周長よりも大きな周長の多角形開口部１７を有する。
【００２５】
なお、実施例においては、金属リング１１の列を２列としたがこれに限定されず、１列、３列等、金属リングをラック１０に載置できれば差し支えない。また、実施例において多角形開口部１７は四角形としたが、六角形や八角形等でもよく、金属リング１１の周長よりも大きな周長の多角形開口部１７であれば差し支えない。また、枠体１３、左方メンバー１４、中央メンバー１５及び右方メンバー１６の材質は、窒化処理等の各種の熱処理が施される最中に、受け部材２６及びストッパ部材２７の構成元素が金属リング１１に拡散することに対する障壁として機能する元素、物質から構成されるか、又はそれら元素、物質のメッキが施されているもの等、耐熱性を有している材質であれば差し支えない。
【００２６】
次にラック１０の要部について説明する。
図２に示されるように、ラック１０は、中央メンバー１５に設けられ金属リング１１の外周面２５を受ける受け部材２６と、中央メンバー１５から受け部材２６を挟むようにして延ばされ金属リング１１が軸（図１、符号１２）方向移動することを制限するストッパ部材２７とを備える。
【００２７】
また、同様にして、図１に示した下方メンバー２１〜２４、左方メンバー１４及び右方メンバー１６に金属リング１１の外周面２５を受ける受け部材２６が設けられ、下方メンバー２１〜２４、左方メンバー１４及び右方メンバー１６から受け部材２６を挟むようにして金属リング１１が軸１２方向移動することを制限するストッパ部材２７が延ばされている。
【００２８】
なお、金属リング１１を中央メンバー１５を境にして図左右において交互に載置することで、窒化処理を行う際、窒素が十分に行き届き良好に窒化処理を行うことができる。また、下方メンバー２１〜２４、左方メンバー１４及び右方メンバー１６において、受け部材２６及びストッパ部材２７は溶接されている。溶接以外であっても、圧入等、受け部材２６及びストッパ部材２７がメンバー１４〜１６、２１〜２４に設けられていれば差し支えない。また、受け部材２６及びストッパ部材２７の材質は、窒化処理等の各種の熱処理が施される最中に、受け部材２６及びストッパ部材２７の構成元素が金属リング１１に拡散することに対する障壁として機能する元素、物質から構成されるか、又はそれら元素、物質のメッキが施されているものとする。
【００２９】
次にラック１０に金属リングを複数個載置した状態について説明する。
図３に示されるように、ラック１０に、金属リング１１を軸１２に沿って複数個載置する。金属リング１１はストッパ部材２７により軸１２方向移動することを制限されているので、隣り合う金属リング１１同士が接触することはない。
【００３０】
また、上記に説明した内容をもって、軸１２が水平になるようにして置かれ弾性変形可能で外力を除去すると真円状になる金属リング１１、及びこの金属リング１１の周長よりも大きな周長の多角形開口部１７を有するラック１０とを準備する工程とする。
なお、実施例では、金属リング１１を１６個連続させて載置したが、これに限定されず、５個、１０個等、１個又は複数個並んであれば差し支えない。
【００３１】
以上の述べたラック１０の作用を次に述べる。
金属リングを整列ストッカーに整列させる工程を説明する。
図４に示されるように、リフト３１の上部に整列ストッカー３２が設けられている。整列ストッカー３２は、柱部材３３と、柱部材３３に段を為して設けられている複数の棚部３４と、棚部３４に設けられている棚部多角形開口部３５とからなる。
【００３２】
汎用ロボットのロボットアーム３６の先端に変形機構３７が設けられ、この変形機構３７に複数のロボットハンド４１が互いに接近又は互いに遠ざかる方向に移動可能に設けられている。ロボットハンド４１は、複数の山部４２と、複数の谷部４３とからなり、ロボットハンド４１が広がると、谷部４３に金属リングが掛かる構造となっている。なお、実施例においては、ロボットハンド４１は２個であるが、３個、４個等でもよく、多角形開口部（図１、符号１７）の形状に合わせてロボットハンド４１が広がれば差し支えない。
【００３３】
ロボットハンド４１の作用について説明する。金属リング１１は、コンベア４４に運ばれて仮置き台４５に置かれる。仮置き台４５に置かれた金属リング１１は、シリンダ４６により、押しロッド４７を介して棚部３４に収納される。金属リング１１は棚部３４に設けられた位置決めピン４８に接触し位置決めされる。一つの金属リング１１が棚部３４に収納されたら、棚部３４はリフト３１により一段昇降され、次の棚部３４に金属リング１１が収納される。
【００３４】
図６（ａ）の矢印（１）のように複数の金属リング１１が想像線で示す整列ストッカー３２に収納され、複数の金属リング１１の中心が鉛直軸に沿うように整列された後、金属リング１１の中心が水平軸に沿うように９０°回転させて実線で示す整列ストッカー３２の姿勢にする。
そして、図６（ａ）の矢印（２）のように複数個のロボットハンド４１が棚部多角形開口部３５に挿入されると共に、複数個の金属リング１１の中に挿入される。
【００３５】
次に変形工程について説明する。
図５に示されるように、金属リング１１の中心が水平軸に沿うように整列ストッカー３２が横に倒れているが、金属リング１１は位置決めピン４８に接触しており、位置がずれることなく整列ストッカー３２に収納された状態を維持している。挿入されたロボットハンド４１、４１を矢印（３）のように拡げることで、金属リング１１を棚部多角形開口部３５形状に倣うように弾性変形させる。すると、金属リング１１は、想像線で示す金属リング１１の形状になる。なお、棚部多角形開口部３５は、多角形開口部（図１、符号１７）の形状と略同一である。また、棚部多角形開口部３５より、弾性変形した想像線で示す金属リング１１の方が小さい。
【００３６】
次にラック１０内へ挿入する工程について説明する。
図６（ｂ）は整列ストッカー３２から金属リング１１を取り出す工程を説明する図であり、前述したように想像線で示す整列ストッカー３２は、矢印（１）のように９０°回転され実線で示す整列ストッカー３２の位置にある。棚部多角形開口部３５に挿入されたロボットハンド４１を矢印（４）のように移動させ、金属リング１１を整列ストッカー３２から取り出す。
【００３７】
図６（ｃ）はラック１０に金属リング１１を移し替える工程を説明する図であり、ロボットハンド４１を矢印（５）のように移動させ、金属リング１１を多角形開口部１７からラック１０内へ挿入する。
なお、整列ストッカー３２は、図示されない制御盤に接続されており、制御盤内に備わる制御回路や、又は記憶手段に記憶される制御プログラム等により制御される。
【００３８】
次に係止める工程について説明する。
図７に示されるように、ロボットハンド４１、４１を矢印（５）のように、縮める。金属リング１１の外力は除去され、金属リング１１は想像線で示す金属リング１１の形状となり、ラック１０に係止められる。なお、挿入された複数個の金属リング１１が一度に係止められるので、作業の効率化を図ることができる。
【００３９】
次に熱処理を施す工程として窒化処理を例示して説明する。
図８に示されるように、熱処理炉としてのバッチ式窒化炉５１は、壁部５２と、壁部５２の一面に設けられた扉５３と、この扉５３の反対側の壁部５２に設けられたファン５４と、壁部５２に設けられたヒータ５５、５６とからなる。
【００４０】
金属リング１１を載置した金属用搬送ラック１０をバッチ式窒化炉５１に入れ、扉５３を閉める。バッチ式窒化炉５１内にアンモニア等の窒化ガスを供給し、ヒータ５５、５６により窒化温度、例えば５００℃に温度を上昇させる。ファン５４により、窒化ガスを対流させ、バッチ式窒化炉５１内の温度分布を略均一にする。このとき、金属リング１１とラック１０の接点の温度が、金属リング１１のその他の部分の温度と略同一になる。
【００４１】
窒化ガスは、金属リング１１の表面から進入し、内部に拡散することで表面に窒化層を形成する。また、受け部材２６及びストッパ部材２７は、受け部材２６及びストッパ部材２７の構成元素が金属リング１１に拡散することに対する障壁として機能する元素、物質の被膜層が形成されているので、受け部材２６及びストッパ部材２７の構成元素が金属リング１１に拡散することを防ぎ、金属リング１１の窒化を良好に行うことができる。
そして、ラックを取り出す工程では、熱処理を終えた金属リング１１及びラック１０をバッチ式窒化炉５１から取り出す。
【００４２】
次に金属リングを押し上げる工程を説明する。
図９に示されるように、金属リング１１の軸１２は、左方メンバー１４、中央メンバー１５及び右方メンバー１６より低い位置にある。結果、金属リング１１はラック１１にしっかりと保持されている。
【００４３】
ラック１０はラック位置決め台５７に置かれ、金属リング１１の下方にリング押し上げ手段６１が配置されている。リング押し上げ手段６１は、昇降シリンダ６２と、昇降ロッド６３と、押し上げ作業台６４とからなる。昇降シリンダ６２を作動させ、矢印（６）のように押し上げ作業台６４を上昇させる。
なお、リング押し上げ手段６１は、図示されない制御盤に接続されており、制御盤内に備わる制御回路や、又は記憶手段に記憶される制御プログラム等により制御される。
【００４４】
図１０に示されるように、金属リング１１は押し上げ作業台６４により押し上げられている。金属リング１１の軸１２は、左方メンバー１４、中央メンバー１５及び右方メンバー１６より高い位置にある。結果、金属リング１１は上方へ抜けやすくなる。
すなわち左方メンバー１４、中央メンバー１５及び右方メンバー１６より低い位置にあることにより、ラック１０にしっかり保持されていた金属リング１１は、ラック１０にしっかり保持されているから、外しにくかった。しかし、さらに換言すると、金属リング１１が、ラック１０にしっかり保持されている位置から、押し上げられてラック１０から外れやすい位置にくるので、後述するハンド７１への負荷が軽減されてピックアップを容易に行うことができる。
【００４５】
次にハンドをラックに接近させる工程を説明する。
図１１に示されるように、金属リングの移動機構７０は、金属リング１１の全数若しくは一部をピックアップするハンド７１と、このハンド７１をラック１０から所定場所へ移動させるアーム７２とからなる。
アーム７２により、矢印（７）のようにハンド７１をラック１０に接近させる。
【００４６】
次に金属リングをピックアップする工程を説明する。
図１２に示されるように、ハンド７１に、金属リング１１を磁気引着する複数の磁石としての電磁石７３が設けられている。これらの電磁石７３で金属リング１１を吸着し、矢印（８）のようにハンド７１を上昇させ、金属リング１１をピックアップする。この際、リング押し上げ手段６１により金属リング１１がラック１０から外れ易い位置にあるので、ハンド７１への負荷が低減されてピックアップを容易に行うことができる。
【００４７】
次にハンド７１を断面図に基づいて説明する。
図１３に示されるように、ハンド７１は、ベース７４と、このベース７４の下側に設けられ金属リング１１を磁気引着する複数の磁石としての電磁石７５〜７８と、これらの電磁石７５〜７８に接続され電流を流す配線７９と、電磁石７５〜７８に配線７９を介してそれぞれ設けられ電流を制御するスイッチ８１〜８４とからなる。ベース７４と電磁石７５〜７８は絶縁されている。
なお、スイッチ８１〜８４は、図示されない制御番に接続されており、制御盤内に備わる制御回路や、又は記憶手段に記憶される制御プログラム等により制御され、リング押し上げ手段６１と連動している。
スイッチ８１は開いており、電磁石７５は金属リング１１を磁気引着せずに切り離す。スイッチ８２〜８４は閉じられており、電磁石７６〜７８は、金属リング１１を磁気引着する。
【００４８】
次に金属リングをハンドから分離させる工程を説明する。
図１４に示されるように、駆動されるコンベア８５の上方で電磁石７５、７６への電流を切ることで、電磁石７５、７６から金属リング１１が分離される。さらに、電磁石７７への電流を切ることで、矢印（９）のように電磁石７７から金属リング１１が分離される。このように、図左側の電磁石７５から順に金属リング１１を離し、所定の場所で１本ずつハンド７１から金属リング１１を分離させる。分離された金属リング１１は矢印（１０）のように駆動されるコンベア８５により次工程に搬送される。
【００４９】
次に図１３の別形態を説明する。
図１５に示されるように、ハンド７１は、ベース７４と、このベース７４の下側に設けられ金属リング１１を真空吸着する複数の負圧パッド８６〜８９と、これらの負圧パッド８６〜８９に接続されている配管９１と、負圧パッド８６〜８９に配管９１を介してそれぞれ設けられ負圧を制御する弁９２〜９５とからなる。また、配管９１は大きな空間を有する負圧室９６に繋がっており、負圧室９６は負圧発生手段としての減圧ポンプ９７に接続されている。
なお、弁９２〜９５は、図示されない制御番に接続されており、制御盤内に備わる制御回路や、又は記憶手段に記憶される制御プログラム等により制御され、リング押し上げ手段６１と連動している。
弁９２は閉じており、負圧パッド８６は金属リング１１を真空吸着せずに切り離す。弁９３〜９５は開かれており、負圧パッド８７〜８９は、金属リング１１を真空吸着する。
【００５０】
以上に述べた金属リングの移動機構７０の作用効果を以下に記載する。
上記の図１１に示されるように、弾性変形可能な金属リング１１が複数個整列して収められているラック１０から、金属リング１１をピックアップし、所定場所へ移動する金属リングの移動機構７０において、金属リングの移動機構７０は、金属リング１１の全数若しくは一部をピックアップするハンド７１と、このハンド７１をラック１０から所定場所へ移動させるアーム７２とからなり、図１４に示すピックアップしている金属リング１１を、所定場所にて一括して又は１本を単位にして、ハンド７１から分離させることができる。
【００５１】
この構成により、ハンド７１によって、ラック１０から複数の金属リング１１を一括してピックアップし、所定場所で１本を単位にしてハンド７１から分離させることができるので、金属リング１１をラック１０から所定場所（コンベア８５）に簡易な方法で移動し、工数の低減を図ることができる。
【００５２】
上記の図１３に示されるように、ハンド７１に、金属リング１１を、磁気引着する磁石７５〜７８、又は、図１５に示す真空吸着する負圧パッド８６〜８９を備えた。
この構成により、磁石７５〜７８又は負圧パッド８６〜８９であるので、ハンド７１の構造を簡単にすることができ、ハンド７１のコストダウンを図ることができる。
【００５３】
上記の図９に示されるように、ラック１０に、金属リング１１を押し上げるリング押し上げ手段６１が備えられている。
この構成により、金属リング１１がラック１０にしっかりと保持されている位置から押し上げられてラック１０から外れ易い位置にくるので、ハンド７１への負荷が低減されてピックアップを容易に行うことができる。
【００５４】
上記の図８に示されるように、ラック１０は、熱処理炉５１に装入可能な耐熱性を有する耐熱材料で構成されている。
この構成により、ラック１０は、熱処理炉５１に装入可能となる。搬送工程に続けて熱処理工程が実施できるため、生産効率を高めることができる。
【００５５】
上記の図１１に示されるように、弾性変形可能な金属リング１１が複数個整列して収められているラック１０から、金属リング１１をピックアップし、所定場所へ移動する金属リングの移動方法において、金属リング１１の全数若しくは一部をピックアップするハンド７１と、このハンド７１をラック１０から所定場所へ移動させるアーム７２とを準備する工程と、アーム７２により、ハンド７１をラック１０に接近させる工程と、ハンド７１により、ラック１０に収納されている金属リング１１の全数又は一部をピックアップする工程と、アーム７２により、ハンド７１をラック１０から所定場所まで移動する工程と、図１４に示すピックアップしている金属リング１１を、所定場所にて１本を単位にして、ハンド７１から分離させる工程と、からなる。
【００５６】
この工程により、金属リング１１をラック１０から直接所定場所に移動させコンベア８５に分離するので、従来技術のように金属リング１１を整列ストッカーに一端戻してからコンベア８５に移動させる必要が無く、金属リング移動工数の低減を図ることができる。
加えて、従来技術のように整列ストッカーを必要としないので、移動機構７０のコストの低減を図ることができる。
【００５７】
上記の図４に示されるように、コンベア４４で搬送されてきた金属リング１１を、図８に示すように熱処理し、後に所定場所へ移動する金属リングの自動熱処理方法において、コンベア４４で送られてくる金属リング１１を１個ずつ整列ストッカー３２に投入し、複数の金属リング１１の中心が鉛直軸に沿うように整列させる工程と、金属リング１１の中心が水平軸に沿うように整列ストッカー３２を９０°回転させる工程と、図６に示す整列ストッカー３２から耐熱性のラック１０に金属リング１１を移し替える工程と、ラック１０を熱処理炉５１へ装入して金属リング１１に熱処理を施す工程と、熱処理炉５１からラック１０を取り出す工程と、図１１に示す金属リング１１の全数若しくは一部をピックアップするハンド７１と、このハンド７１をラック１０から所定場所へ移動させるアーム７２とを準備しておき、アーム７２により、ハンド７１をラック１０に接近させる工程と、ハンド７１により、ラック１０に収納されている金属リング１１の全数又は一部をピックアップする工程と、アーム７２により、ハンド７１をラック１０から所定場所まで移動する工程と、図１４に示すピックアップしている金属リング１１を、所定場所にて一括して又は１本を単位にして、ハンド７１から分離させる工程と、からなる。
この工程により、ラック１０ごと金属リング１１を熱処理するので、生産効率を一層高めることができる。また、多数の金属リング１１を人手を介さずに移動するので、金属リング１１の落下等その他有害な傷の発生が極力低減される。
なお、金属リングの移動機構７０のアーム７２は、図示されない多関節ロボット等のロボットアームであり、金属リングの移動機構７０は図示されない制御盤に接続されており、制御盤内に備わる制御回路や、又は記憶手段に記憶される制御プログラム等により制御される。また、整列ストッカー３２、ロボットハンド４１、熱処理炉５１、金属リングの移動機構７０は連動するように、図示されない制御盤内に備わる制御回路や、又は記憶手段に記憶される制御プログラム等により制御されている。
【００５８】
尚、本発明の金属リングの移動機構及び移動方法は、実施の形態では窒化処理に適用したが、浸硫処理等、他の熱処理に適用することは差し支えない。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明の金属リングの移動機構及び移動方法は、ＣＶＴ用の金属リングの窒化に好適である。
【符号の説明】
【００６０】
１０…ラック、１１…金属リング、１２…金属リングの軸、３２…整列ストッカー、４４…コンベア、５１…熱処理炉（バッチ式窒化炉）、６１…リング押し上げ手段、７０…金属リングの移動機構、７１…ハンド、７２…アーム、７３、７５〜７８…磁石（電磁石）、８５…コンベア（所定場所）、８６〜８９…負圧パッド。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性変形可能な金属リングをラックから所定場所へ移動する金属リングの移動技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ラックには、金属リングの弾性復元力を利用して金属リングを保持するものが知られている（例えば、特許文献１（図１、図２）参照。）。
【０００３】
図１６は従来技術に係る金属リングの積載方法の基本原理を説明する図であり、ラック１００は、金属リング１０１が段積みされる段積み式のラックである。
金属リング１０１はベルトコンベア１０２で、所定の位置に移動され、リフト１０３によって上方に押し上げられる。所定の位置で金属リング１０１は拡げ手段１０４により内側から所定の方向が長くなるように拡げられる。金属リング１０１は、搬送装置１０５によって段積み式のラック１００に積載される。ラック１００を昇降又は下降させ、上記の作業を繰り返すことでラック１００に金属リング１０１が段積みされる。
【０００４】
ところで、ラック１００に段積みされた金属リング１０１は、例えば熱処理を施された後、次工程に移動される。
図１７は金属リングを移動する工程を説明する図であり、（ａ）に示されるように、例えば熱処理を施された金属リング１０１は、ラックから整列ストッカー１０６に移される。シリンダ１０７を作動させ、矢印のようにワーク引っ掛け部１０８を前進させる。
【０００５】
（ｂ）に示されるように、ワーク引っ掛け部１０８の爪１０９が軸１１０を中心にして回転し、金属リング１０１の縁１１１を乗り越え、縁１１１の内側に引っ掛かる。
（ｃ）に示されるように、矢印の向きに金属リング１０１を引き出し、金属リング１０１を受渡台１１２に載せる。
（ｄ）に示されるように、受渡台１１２を軸１１３を中心にして回転させ、受渡台１１２を図手前下向きに傾斜させることで、金属リング１０１は爪１０９から離される。
【０００６】
（ｅ）は（ｄ）のｅ矢視図であり、想像線で示す受渡台１１２は実線で示す受渡台１１２の位置に回転移動する。金属リング１０１は傾斜に沿って滑り、コンベア１１４に移動される。整列ストッカー１０６は一段昇降し、同様にして次の金属リング１０１を移動させる。
しかし、金属リング１０１は、一つずつコンベア１１４に移動されるため、全数をコンベア１１４に移動し終えるまでに、時間及び工数が増大する。すなわち、金属リングを所定場所に簡易な方法で移動し、工数の低減を図ることができる金属リングの移動技術が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−２４００８６公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、金属リングをラックから所定場所に簡易な方法で移動し、工数の低減を図ることができる金属リングの移動技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る発明は、弾性変形可能な金属リングが複数個整列して収められているラックから、前記金属リングをピックアップし、所定場所へ移動する金属リングの移動機構において、前記金属リングの移動機構は、前記金属リングの全数若しくは一部をピックアップするハンドと、このハンドを前記ラックから前記所定場所へ移動させるアームとからなり、前記ピックアップしている前記金属リングを、所定場所にて一括して又は１本を単位にして、前記ハンドから分離させることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に係る発明は、ハンドに、金属リングを、磁気引着する磁石、又は、真空吸着する負圧パッドを備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項３に係る発明は、ラックに、金属リングを押し上げるリング押し上げ手段が備えられていることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に係る発明では、ラックは、熱処理炉に装入可能な耐熱性を有する耐熱材料で構成されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項５に係る発明は、弾性変形可能な金属リングが複数個整列して収められているラックから、金属リングをピックアップし、所定場所へ移動する金属リングの移動方法において、金属リングの全数若しくは一部をピックアップするハンドと、このハンドをラックから所定場所へ移動させるアームとを準備する工程と、アームにより、ハンドをラックに接近させる工程と、ハンドにより、ラックに収納されている金属リングの全数又は一部をピックアップする工程と、アームにより、ハンドをラックから所定場所まで移動する工程と、ピックアップしている金属リングを、所定場所にて１本を単位にして、ハンドから分離させる工程と、からなることを特徴とする。
【００１４】
請求項６に係る発明は、コンベアで搬送されてきた金属リングを、熱処理し、後に所定場所へ移動する金属リングの自動熱処理方法において、コンベアで送られてくる金属リングを１個ずつ整列ストッカーに投入し、複数の金属リングの中心が鉛直軸に沿うように整列させる工程と、金属リングの中心が水平軸に沿うように整列ストッカーを９０°回転させる工程と、整列ストッカーから耐熱性のラックに金属リングを移し替える工程と、ラックを熱処理炉へ装入して金属リングに熱処理を施す工程と、熱処理炉からラックを取り出す工程と、金属リングの全数若しくは一部をピックアップするハンドと、このハンドをラックから所定場所へ移動させるアームとを準備しておき、アームにより、ハンドをラックに接近させる工程と、ハンドにより、ラックに収納されている金属リングの全数又は一部をピックアップする工程と、アームにより、ハンドをラックから所定場所まで移動する工程と、ピックアップしている金属リングを、所定場所にて一括して又は１本を単位にして、ハンドから分離させる工程と、からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に係る発明では、金属リングの移動機構は、金属リングをピックアップするハンドと、ハンドをラックから所定場所へ移動させるアームとからなり、ピックアップしている金属リングを、所定場所にて一括して又は１本を単位にして、ハンドから分離させる。ハンドによって、ラックから複数の金属リングを一括してピックアップし、所定場所で１本を単位にしてハンドから分離させることができるので、金属リングをラックから所定場所に簡易な方法で移動し、工数の低減を図ることができる。
【００１６】
請求項２に係る発明では、ハンドに、金属リングを、磁気引着する磁石、又は、真空吸着する負圧パッドを備えている。磁石又は負圧パッドであるので、ハンドの構造を簡単にすることができ、ハンドのコストダウンを図ることができる。
【００１７】
請求項３に係る発明では、ラックに、金属リングを押し上げるリング押し上げ手段が備えられている。金属リングがラックにしっかりと保持されている位置から押し上げられてラックから外れ易い位置にくるので、ハンドへの負荷が低減されてピックアップを容易に行うことができる。
【００１８】
請求項４に係る発明では、ラックは、熱処理炉に装入可能な耐熱性を有する耐熱材料で構成されている。ラックは、熱処理炉に装入可能となる。搬送工程に続けて熱処理工程が実施できるため、生産効率を高めることができる。
【００１９】
請求項５に係る発明では、ハンドにより、ラックに収納されている金属リングの全数又は一部をピックアップする工程と、アームにより、ハンドをラックから所定場所まで移動する工程と、ピックアップしている金属リングを、所定場所にて１本を単位にして、ハンドから分離させる工程とを有する。金属リングをラックから直接所定場所に移動させコンベアに分離するので、従来技術のように金属リングを整列ストッカーに一端戻してからコンベアに移動させる必要が無く、金属リング移動工数の低減を図ることができる。
加えて、従来技術のように整列ストッカーを必要としないので、移動機構のコストの低減を図ることができる。
【００２０】
請求項６に係る発明では、整列ストッカーから耐熱性のラックに金属リングを移し替える工程と、ラックを熱処理炉へ装入して金属リングに熱処理を施す工程と、を有する。ラックごと金属リングを熱処理するので、生産効率を一層高めることができる。
また、多数の金属リングを人手を介さずに移動するので、金属リングの落下等その他有害な傷の発生が極力低減される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係るラックの正面図である。
【図２】図１の２−２線断面図である。
【図３】ラックの左側面図である。
【図４】金属リングを整列ストッカーに整列させる工程を説明する図である。
【図５】金属リングの変形工程を説明する図である。
【図６】ラックに移し替える工程を説明する図である。
【図７】金属リングをラックに掛止める工程を説明する図である。
【図８】ラックが使用される熱処理炉の平面図である。
【図９】金属リングを押し上げる工程を説明する図である。
【図１０】金属リングが押し上げられた態様を説明する図である。
【図１１】ハンドをラックに接近させる工程を説明する図である。
【図１２】金属リングをピックアップする工程を説明する図である。
【図１３】ハンドの断面図である。
【図１４】金属リングをハンドから分離させる工程を説明する図である。
【図１５】図１３の別形態を説明する図である。
【図１６】従来技術に係る金属リングの積載方法を説明する図である。
【図１７】従来技術に係る金属リングの移動技術を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
【実施例１】
【００２３】
本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１に示されるように、金属リング１１の軸１２は、図表裏方向に延びており、軸１２直角方向の外力により弾性変形する。
ラック１０は、金属リング１１を囲う枠体１３と、この枠体１３に渡され金属リング１１の左右側方を軸１２に沿って延びる左方メンバー１４、中央メンバー１５及び右方メンバー１６と、枠体１３に渡され金属リング１１の下方を軸１２に沿って延びる下方メンバー２１〜２４とを備える。
【００２４】
金属リング１１は、外力がなければ略真円形状であるが、ラック１０に載置されると外力により楕円状となる。金属リング１１は弾性復元力により真円形状に戻ろうとするが、左方メンバー１４、中央メンバー１５及び右方メンバー１６の位置が、軸１２よりも高い位置にあるので、金属リング１１が下方メンバー２１〜２４から浮かび上がることはない。
枠体１３は、棒材、パイプ材及び板材の少なくとも１つの部材で構成されている。
また、ラック１０は、軸１２方向に開口する金属リング１１の周長よりも大きな周長の多角形開口部１７を有する。
【００２５】
なお、実施例においては、金属リング１１の列を２列としたがこれに限定されず、１列、３列等、金属リングをラック１０に載置できれば差し支えない。また、実施例において多角形開口部１７は四角形としたが、六角形や八角形等でもよく、金属リング１１の周長よりも大きな周長の多角形開口部１７であれば差し支えない。また、枠体１３、左方メンバー１４、中央メンバー１５及び右方メンバー１６の材質は、窒化処理等の各種の熱処理が施される最中に、受け部材２６及びストッパ部材２７の構成元素が金属リング１１に拡散することに対する障壁として機能する元素、物質から構成されるか、又はそれら元素、物質のメッキが施されているもの等、耐熱性を有している材質であれば差し支えない。
【００２６】
次にラック１０の要部について説明する。
図２に示されるように、ラック１０は、中央メンバー１５に設けられ金属リング１１の外周面２５を受ける受け部材２６と、中央メンバー１５から受け部材２６を挟むようにして延ばされ金属リング１１が軸（図１、符号１２）方向移動することを制限するストッパ部材２７とを備える。
【００２７】
また、同様にして、図１に示した下方メンバー２１〜２４、左方メンバー１４及び右方メンバー１６に金属リング１１の外周面２５を受ける受け部材２６が設けられ、下方メンバー２１〜２４、左方メンバー１４及び右方メンバー１６から受け部材２６を挟むようにして金属リング１１が軸１２方向移動することを制限するストッパ部材２７が延ばされている。
【００２８】
なお、金属リング１１を中央メンバー１５を境にして図左右において交互に載置することで、窒化処理を行う際、窒素が十分に行き届き良好に窒化処理を行うことができる。また、下方メンバー２１〜２４、左方メンバー１４及び右方メンバー１６において、受け部材２６及びストッパ部材２７は溶接されている。溶接以外であっても、圧入等、受け部材２６及びストッパ部材２７がメンバー１４〜１６、２１〜２４に設けられていれば差し支えない。また、受け部材２６及びストッパ部材２７の材質は、窒化処理等の各種の熱処理が施される最中に、受け部材２６及びストッパ部材２７の構成元素が金属リング１１に拡散することに対する障壁として機能する元素、物質から構成されるか、又はそれら元素、物質のメッキが施されているものとする。
【００２９】
次にラック１０に金属リングを複数個載置した状態について説明する。
図３に示されるように、ラック１０に、金属リング１１を軸１２に沿って複数個載置する。金属リング１１はストッパ部材２７により軸１２方向移動することを制限されているので、隣り合う金属リング１１同士が接触することはない。
【００３０】
また、上記に説明した内容をもって、軸１２が水平になるようにして置かれ弾性変形可能で外力を除去すると真円状になる金属リング１１、及びこの金属リング１１の周長よりも大きな周長の多角形開口部１７を有するラック１０とを準備する工程とする。
なお、実施例では、金属リング１１を１６個連続させて載置したが、これに限定されず、５個、１０個等、１個又は複数個並んであれば差し支えない。
【００３１】
以上の述べたラック１０の作用を次に述べる。
金属リングを整列ストッカーに整列させる工程を説明する。
図４に示されるように、リフト３１の上部に整列ストッカー３２が設けられている。整列ストッカー３２は、柱部材３３と、柱部材３３に段を為して設けられている複数の棚部３４と、棚部３４に設けられている棚部多角形開口部３５とからなる。
【００３２】
汎用ロボットのロボットアーム３６の先端に変形機構３７が設けられ、この変形機構３７に複数のロボットハンド４１が互いに接近又は互いに遠ざかる方向に移動可能に設けられている。ロボットハンド４１は、複数の山部４２と、複数の谷部４３とからなり、ロボットハンド４１が広がると、谷部４３に金属リングが掛かる構造となっている。なお、実施例においては、ロボットハンド４１は２個であるが、３個、４個等でもよく、多角形開口部（図１、符号１７）の形状に合わせてロボットハンド４１が広がれば差し支えない。
【００３３】
ロボットハンド４１の作用について説明する。金属リング１１は、コンベア４４に運ばれて仮置き台４５に置かれる。仮置き台４５に置かれた金属リング１１は、シリンダ４６により、押しロッド４７を介して棚部３４に収納される。金属リング１１は棚部３４に設けられた位置決めピン４８に接触し位置決めされる。一つの金属リング１１が棚部３４に収納されたら、棚部３４はリフト３１により一段昇降され、次の棚部３４に金属リング１１が収納される。
【００３４】
図６（ａ）の矢印（１）のように複数の金属リング１１が想像線で示す整列ストッカー３２に収納され、複数の金属リング１１の中心が鉛直軸に沿うように整列された後、金属リング１１の中心が水平軸に沿うように９０°回転させて実線で示す整列ストッカー３２の姿勢にする。
そして、図６（ａ）の矢印（２）のように複数個のロボットハンド４１が棚部多角形開口部３５に挿入されると共に、複数個の金属リング１１の中に挿入される。
【００３５】
次に変形工程について説明する。
図５に示されるように、金属リング１１の中心が水平軸に沿うように整列ストッカー３２が横に倒れているが、金属リング１１は位置決めピン４８に接触しており、位置がずれることなく整列ストッカー３２に収納された状態を維持している。挿入されたロボットハンド４１、４１を矢印（３）のように拡げることで、金属リング１１を棚部多角形開口部３５形状に倣うように弾性変形させる。すると、金属リング１１は、想像線で示す金属リング１１の形状になる。なお、棚部多角形開口部３５は、多角形開口部（図１、符号１７）の形状と略同一である。また、棚部多角形開口部３５より、弾性変形した想像線で示す金属リング１１の方が小さい。
【００３６】
次にラック１０内へ挿入する工程について説明する。
図６（ｂ）は整列ストッカー３２から金属リング１１を取り出す工程を説明する図であり、前述したように想像線で示す整列ストッカー３２は、矢印（１）のように９０°回転され実線で示す整列ストッカー３２の位置にある。棚部多角形開口部３５に挿入されたロボットハンド４１を矢印（４）のように移動させ、金属リング１１を整列ストッカー３２から取り出す。
【００３７】
図６（ｃ）はラック１０に金属リング１１を移し替える工程を説明する図であり、ロボットハンド４１を矢印（５）のように移動させ、金属リング１１を多角形開口部１７からラック１０内へ挿入する。
なお、整列ストッカー３２は、図示されない制御盤に接続されており、制御盤内に備わる制御回路や、又は記憶手段に記憶される制御プログラム等により制御される。
【００３８】
次に係止める工程について説明する。
図７に示されるように、ロボットハンド４１、４１を矢印（５）のように、縮める。金属リング１１の外力は除去され、金属リング１１は想像線で示す金属リング１１の形状となり、ラック１０に係止められる。なお、挿入された複数個の金属リング１１が一度に係止められるので、作業の効率化を図ることができる。
【００３９】
次に熱処理を施す工程として窒化処理を例示して説明する。
図８に示されるように、熱処理炉としてのバッチ式窒化炉５１は、壁部５２と、壁部５２の一面に設けられた扉５３と、この扉５３の反対側の壁部５２に設けられたファン５４と、壁部５２に設けられたヒータ５５、５６とからなる。
【００４０】
金属リング１１を載置した金属用搬送ラック１０をバッチ式窒化炉５１に入れ、扉５３を閉める。バッチ式窒化炉５１内にアンモニア等の窒化ガスを供給し、ヒータ５５、５６により窒化温度、例えば５００℃に温度を上昇させる。ファン５４により、窒化ガスを対流させ、バッチ式窒化炉５１内の温度分布を略均一にする。このとき、金属リング１１とラック１０の接点の温度が、金属リング１１のその他の部分の温度と略同一になる。
【００４１】
窒化ガスは、金属リング１１の表面から進入し、内部に拡散することで表面に窒化層を形成する。また、受け部材２６及びストッパ部材２７は、受け部材２６及びストッパ部材２７の構成元素が金属リング１１に拡散することに対する障壁として機能する元素、物質の被膜層が形成されているので、受け部材２６及びストッパ部材２７の構成元素が金属リング１１に拡散することを防ぎ、金属リング１１の窒化を良好に行うことができる。
そして、ラックを取り出す工程では、熱処理を終えた金属リング１１及びラック１０をバッチ式窒化炉５１から取り出す。
【００４２】
次に金属リングを押し上げる工程を説明する。
図９に示されるように、金属リング１１の軸１２は、左方メンバー１４、中央メンバー１５及び右方メンバー１６より低い位置にある。結果、金属リング１１はラック１１にしっかりと保持されている。
【００４３】
ラック１０はラック位置決め台５７に置かれ、金属リング１１の下方にリング押し上げ手段６１が配置されている。リング押し上げ手段６１は、昇降シリンダ６２と、昇降ロッド６３と、押し上げ作業台６４とからなる。昇降シリンダ６２を作動させ、矢印（６）のように押し上げ作業台６４を上昇させる。
なお、リング押し上げ手段６１は、図示されない制御盤に接続されており、制御盤内に備わる制御回路や、又は記憶手段に記憶される制御プログラム等により制御される。
【００４４】
図１０に示されるように、金属リング１１は押し上げ作業台６４により押し上げられている。金属リング１１の軸１２は、左方メンバー１４、中央メンバー１５及び右方メンバー１６より高い位置にある。結果、金属リング１１は上方へ抜けやすくなる。
すなわち左方メンバー１４、中央メンバー１５及び右方メンバー１６より低い位置にあることにより、ラック１０にしっかり保持されていた金属リング１１は、ラック１０にしっかり保持されているから、外しにくかった。しかし、さらに換言すると、金属リング１１が、ラック１０にしっかり保持されている位置から、押し上げられてラック１０から外れやすい位置にくるので、後述するハンド７１への負荷が軽減されてピックアップを容易に行うことができる。
【００４５】
次にハンドをラックに接近させる工程を説明する。
図１１に示されるように、金属リングの移動機構７０は、金属リング１１の全数若しくは一部をピックアップするハンド７１と、このハンド７１をラック１０から所定場所へ移動させるアーム７２とからなる。
アーム７２により、矢印（７）のようにハンド７１をラック１０に接近させる。
【００４６】
次に金属リングをピックアップする工程を説明する。
図１２に示されるように、ハンド７１に、金属リング１１を磁気引着する複数の磁石としての電磁石７３が設けられている。これらの電磁石７３で金属リング１１を吸着し、矢印（８）のようにハンド７１を上昇させ、金属リング１１をピックアップする。この際、リング押し上げ手段６１により金属リング１１がラック１０から外れ易い位置にあるので、ハンド７１への負荷が低減されてピックアップを容易に行うことができる。
【００４７】
次にハンド７１を断面図に基づいて説明する。
図１３に示されるように、ハンド７１は、ベース７４と、このベース７４の下側に設けられ金属リング１１を磁気引着する複数の磁石としての電磁石７５〜７８と、これらの電磁石７５〜７８に接続され電流を流す配線７９と、電磁石７５〜７８に配線７９を介してそれぞれ設けられ電流を制御するスイッチ８１〜８４とからなる。ベース７４と電磁石７５〜７８は絶縁されている。
なお、スイッチ８１〜８４は、図示されない制御番に接続されており、制御盤内に備わる制御回路や、又は記憶手段に記憶される制御プログラム等により制御され、リング押し上げ手段６１と連動している。
スイッチ８１は開いており、電磁石７５は金属リング１１を磁気引着せずに切り離す。スイッチ８２〜８４は閉じられており、電磁石７６〜７８は、金属リング１１を磁気引着する。
【００４８】
次に金属リングをハンドから分離させる工程を説明する。
図１４に示されるように、駆動されるコンベア８５の上方で電磁石７５、７６への電流を切ることで、電磁石７５、７６から金属リング１１が分離される。さらに、電磁石７７への電流を切ることで、矢印（９）のように電磁石７７から金属リング１１が分離される。このように、図左側の電磁石７５から順に金属リング１１を離し、所定の場所で１本ずつハンド７１から金属リング１１を分離させる。分離された金属リング１１は矢印（１０）のように駆動されるコンベア８５により次工程に搬送される。
【００４９】
次に図１３の別形態を説明する。
図１５に示されるように、ハンド７１は、ベース７４と、このベース７４の下側に設けられ金属リング１１を真空吸着する複数の負圧パッド８６〜８９と、これらの負圧パッド８６〜８９に接続されている配管９１と、負圧パッド８６〜８９に配管９１を介してそれぞれ設けられ負圧を制御する弁９２〜９５とからなる。また、配管９１は大きな空間を有する負圧室９６に繋がっており、負圧室９６は負圧発生手段としての減圧ポンプ９７に接続されている。
なお、弁９２〜９５は、図示されない制御番に接続されており、制御盤内に備わる制御回路や、又は記憶手段に記憶される制御プログラム等により制御され、リング押し上げ手段６１と連動している。
弁９２は閉じており、負圧パッド８６は金属リング１１を真空吸着せずに切り離す。弁９３〜９５は開かれており、負圧パッド８７〜８９は、金属リング１１を真空吸着する。
【００５０】
以上に述べた金属リングの移動機構７０の作用効果を以下に記載する。
上記の図１１に示されるように、弾性変形可能な金属リング１１が複数個整列して収められているラック１０から、金属リング１１をピックアップし、所定場所へ移動する金属リングの移動機構７０において、金属リングの移動機構７０は、金属リング１１の全数若しくは一部をピックアップするハンド７１と、このハンド７１をラック１０から所定場所へ移動させるアーム７２とからなり、図１４に示すピックアップしている金属リング１１を、所定場所にて一括して又は１本を単位にして、ハンド７１から分離させることができる。
【００５１】
この構成により、ハンド７１によって、ラック１０から複数の金属リング１１を一括してピックアップし、所定場所で１本を単位にしてハンド７１から分離させることができるので、金属リング１１をラック１０から所定場所（コンベア８５）に簡易な方法で移動し、工数の低減を図ることができる。
【００５２】
上記の図１３に示されるように、ハンド７１に、金属リング１１を、磁気引着する磁石７５〜７８、又は、図１５に示す真空吸着する負圧パッド８６〜８９を備えた。
この構成により、磁石７５〜７８又は負圧パッド８６〜８９であるので、ハンド７１の構造を簡単にすることができ、ハンド７１のコストダウンを図ることができる。
【００５３】
上記の図９に示されるように、ラック１０に、金属リング１１を押し上げるリング押し上げ手段６１が備えられている。
この構成により、金属リング１１がラック１０にしっかりと保持されている位置から押し上げられてラック１０から外れ易い位置にくるので、ハンド７１への負荷が低減されてピックアップを容易に行うことができる。
【００５４】
上記の図８に示されるように、ラック１０は、熱処理炉５１に装入可能な耐熱性を有する耐熱材料で構成されている。
この構成により、ラック１０は、熱処理炉５１に装入可能となる。搬送工程に続けて熱処理工程が実施できるため、生産効率を高めることができる。
【００５５】
上記の図１１に示されるように、弾性変形可能な金属リング１１が複数個整列して収められているラック１０から、金属リング１１をピックアップし、所定場所へ移動する金属リングの移動方法において、金属リング１１の全数若しくは一部をピックアップするハンド７１と、このハンド７１をラック１０から所定場所へ移動させるアーム７２とを準備する工程と、アーム７２により、ハンド７１をラック１０に接近させる工程と、ハンド７１により、ラック１０に収納されている金属リング１１の全数又は一部をピックアップする工程と、アーム７２により、ハンド７１をラック１０から所定場所まで移動する工程と、図１４に示すピックアップしている金属リング１１を、所定場所にて１本を単位にして、ハンド７１から分離させる工程と、からなる。
【００５６】
この工程により、金属リング１１をラック１０から直接所定場所に移動させコンベア８５に分離するので、従来技術のように金属リング１１を整列ストッカーに一端戻してからコンベア８５に移動させる必要が無く、金属リング移動工数の低減を図ることができる。
加えて、従来技術のように整列ストッカーを必要としないので、移動機構７０のコストの低減を図ることができる。
【００５７】
上記の図４に示されるように、コンベア４４で搬送されてきた金属リング１１を、図８に示すように熱処理し、後に所定場所へ移動する金属リングの自動熱処理方法において、コンベア４４で送られてくる金属リング１１を１個ずつ整列ストッカー３２に投入し、複数の金属リング１１の中心が鉛直軸に沿うように整列させる工程と、金属リング１１の中心が水平軸に沿うように整列ストッカー３２を９０°回転させる工程と、図６に示す整列ストッカー３２から耐熱性のラック１０に金属リング１１を移し替える工程と、ラック１０を熱処理炉５１へ装入して金属リング１１に熱処理を施す工程と、熱処理炉５１からラック１０を取り出す工程と、図１１に示す金属リング１１の全数若しくは一部をピックアップするハンド７１と、このハンド７１をラック１０から所定場所へ移動させるアーム７２とを準備しておき、アーム７２により、ハンド７１をラック１０に接近させる工程と、ハンド７１により、ラック１０に収納されている金属リング１１の全数又は一部をピックアップする工程と、アーム７２により、ハンド７１をラック１０から所定場所まで移動する工程と、図１４に示すピックアップしている金属リング１１を、所定場所にて一括して又は１本を単位にして、ハンド７１から分離させる工程と、からなる。
この工程により、ラック１０ごと金属リング１１を熱処理するので、生産効率を一層高めることができる。また、多数の金属リング１１を人手を介さずに移動するので、金属リング１１の落下等その他有害な傷の発生が極力低減される。
なお、金属リングの移動機構７０のアーム７２は、図示されない多関節ロボット等のロボットアームであり、金属リングの移動機構７０は図示されない制御盤に接続されており、制御盤内に備わる制御回路や、又は記憶手段に記憶される制御プログラム等により制御される。また、整列ストッカー３２、ロボットハンド４１、熱処理炉５１、金属リングの移動機構７０は連動するように、図示されない制御盤内に備わる制御回路や、又は記憶手段に記憶される制御プログラム等により制御されている。
【００５８】
尚、本発明の金属リングの移動機構及び移動方法は、実施の形態では窒化処理に適用したが、浸硫処理等、他の熱処理に適用することは差し支えない。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明の金属リングの移動機構及び移動方法は、ＣＶＴ用の金属リングの窒化に好適である。
【符号の説明】
【００６０】
１０…ラック、１１…金属リング、１２…金属リングの軸、３２…整列ストッカー、４４…コンベア、５１…熱処理炉（バッチ式窒化炉）、６１…リング押し上げ手段、７０…金属リングの移動機構、７１…ハンド、７２…アーム、７３、７５〜７８…磁石（電磁石）、８５…コンベア（所定場所）、８６〜８９…負圧パッド。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性変形可能な金属リングが複数個整列して収められているラックから、前記金属リングをピックアップし、所定場所へ移動する金属リングの移動機構において、
前記金属リングの移動機構は、前記金属リングの全数若しくは一部をピックアップするハンドと、このハンドを前記ラックから前記所定場所へ移動させるアームとからなり、
前記ピックアップしている前記金属リングを、所定場所にて一括して又は１本を単位にして、前記ハンドから分離させることを特徴とする金属リングの移動機構。
【請求項２】
前記ハンドに、前記金属リングを、磁気引着する磁石、又は、真空吸着する負圧パッドを備えたことを特徴とする請求項１記載の金属リングの移動機構。
【請求項３】
前記ラックに、前記金属リングを押し上げるリング押し上げ手段が備えられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の金属リングの移動機構。
【請求項４】
前記ラックは、熱処理炉に装入可能な耐熱性を有する耐熱材料で構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の金属リングの移動機構。
【請求項５】
弾性変形可能な金属リングが複数個整列して収められているラックから、前記金属リングをピックアップし、所定場所へ移動する金属リングの移動方法において、
前記金属リングの全数若しくは一部をピックアップするハンドと、このハンドを前記ラックから前記所定場所へ移動させるアームとを準備する工程と、
前記アームにより、前記ハンドを前記ラックに接近させる工程と、
前記ハンドにより、前記ラックに収納されている前記金属リングの全数又は一部をピックアップする工程と、
前記アームにより、前記ハンドを前記ラックから前記所定場所まで移動する工程と、
前記ピックアップしている前記金属リングを、所定場所にて１本を単位にして、前記ハンドから分離させる工程と、からなることを特徴とする金属リングの移動方法。
【請求項６】
コンベアで搬送されてきた金属リングを、熱処理し、後に所定場所へ移動する金属リングの自動熱処理方法において、
前記コンベアで送られてくる前記金属リングを１個ずつ整列ストッカーに投入し、複数の前記金属リングの中心が鉛直軸に沿うように整列させる工程と、
前記金属リングの中心が水平軸に沿うように前記整列ストッカーを９０°回転させる工程と、
前記整列ストッカーから耐熱性のラックに前記金属リングを移し替える工程と、
前記ラックを熱処理炉へ装入して前記金属リングに熱処理を施す工程と、
前記熱処理炉から前記ラックを取り出す工程と、
前記金属リングの全数若しくは一部をピックアップするハンドと、このハンドを前記ラックから前記所定場所へ移動させるアームとを準備しておき、前記アームにより、前記ハンドを前記ラックに接近させる工程と、
前記ハンドにより、前記ラックに収納されている前記金属リングの全数又は一部をピックアップする工程と、
前記アームにより、前記ハンドを前記ラックから前記所定場所まで移動する工程と、
前記ピックアップしている前記金属リングを、所定場所にて一括して又は１本を単位にして、前記ハンドから分離させる工程と、からなることを特徴とする金属リングの自動熱処理方法。
【請求項１】
弾性変形可能な金属リングが複数個整列して収められているラックから、前記金属リングをピックアップし、所定場所へ移動する金属リングの移動機構において、
前記金属リングの移動機構は、前記金属リングの全数若しくは一部をピックアップするハンドと、このハンドを前記ラックから前記所定場所へ移動させるアームとからなり、
前記ピックアップしている前記金属リングを、所定場所にて一括して又は１本を単位にして、前記ハンドから分離させることを特徴とする金属リングの移動機構。
【請求項２】
前記ハンドに、前記金属リングを、磁気引着する磁石、又は、真空吸着する負圧パッドを備えたことを特徴とする請求項１記載の金属リングの移動機構。
【請求項３】
前記ラックに、前記金属リングを押し上げるリング押し上げ手段が備えられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の金属リングの移動機構。
【請求項４】
前記ラックは、熱処理炉に装入可能な耐熱性を有する耐熱材料で構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の金属リングの移動機構。
【請求項５】
弾性変形可能な金属リングが複数個整列して収められているラックから、前記金属リングをピックアップし、所定場所へ移動する金属リングの移動方法において、
前記金属リングの全数若しくは一部をピックアップするハンドと、このハンドを前記ラックから前記所定場所へ移動させるアームとを準備する工程と、
前記アームにより、前記ハンドを前記ラックに接近させる工程と、
前記ハンドにより、前記ラックに収納されている前記金属リングの全数又は一部をピックアップする工程と、
前記アームにより、前記ハンドを前記ラックから前記所定場所まで移動する工程と、
前記ピックアップしている前記金属リングを、所定場所にて１本を単位にして、前記ハンドから分離させる工程と、からなることを特徴とする金属リングの移動方法。
【請求項６】
コンベアで搬送されてきた金属リングを、熱処理し、後に所定場所へ移動する金属リングの自動熱処理方法において、
前記コンベアで送られてくる前記金属リングを１個ずつ整列ストッカーに投入し、複数の前記金属リングの中心が鉛直軸に沿うように整列させる工程と、
前記金属リングの中心が水平軸に沿うように前記整列ストッカーを９０°回転させる工程と、
前記整列ストッカーから耐熱性のラックに前記金属リングを移し替える工程と、
前記ラックを熱処理炉へ装入して前記金属リングに熱処理を施す工程と、
前記熱処理炉から前記ラックを取り出す工程と、
前記金属リングの全数若しくは一部をピックアップするハンドと、このハンドを前記ラックから前記所定場所へ移動させるアームとを準備しておき、前記アームにより、前記ハンドを前記ラックに接近させる工程と、
前記ハンドにより、前記ラックに収納されている前記金属リングの全数又は一部をピックアップする工程と、
前記アームにより、前記ハンドを前記ラックから前記所定場所まで移動する工程と、
前記ピックアップしている前記金属リングを、所定場所にて一括して又は１本を単位にして、前記ハンドから分離させる工程と、からなることを特徴とする金属リングの自動熱処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１２−５７２１１（Ｐ２０１２−５７２１１Ａ）
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０１０６９（Ｐ２０１０−２０１０６９）
【出願日】平成２２年９月８日（２０１０．９．８）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月８日（２０１０．９．８）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]