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- ■帯状鋼板処理設備 高速サイドトリマーの紹介（No.62）
- 概要
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帯状鋼板の処理ラインに広く使用されるサイドトリマーは，一対の上下回転刃物により，帯状鋼板を製品幅にトリミングする装置で，シャーリングライン・リコイリングライン・連続焼鈍ライン・連続酸洗ラインなど，多くの帯状鋼板処理ラインに使用される。また，用途によりそれぞれ特徴を有する。
幅精度を重視するもの，切断面品質を重視するもの，切断処理速度を重視するものなどがあり，要望に対応したサイドトリマーを提供している。処理する鋼板の厚みが薄い連続ラインでは，特に品質向上と共に生産量を上げるため，ラインの高速化が図られる。
本稿では，その高速ラインに対応するために改良された，切断速度1500ｍ/min（90km/hr）の高速サイドトリマーを紹介する。
なお，この高速サイドトリマーで切断された鋼板は，自動車部品，建築部材および日用雑貨など幅広い分野の製品の基となる材料である。２次，３次工程を経て，自動車部品では車体，カーナビ部品，建築部材では屋根，外壁，日用雑貨では容器など多くの部品に使用されている。
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- ■アルコール滴下式連続焼入炉の紹介（No.61）
- 概要
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焼入れとは，鉄と炭素の合金である処理材（鋼）を変態点AC3以上の温度（約900～1000℃）に加熱炉で加熱し，均一なオーステナイト組織としたものを焼き入れ装置で急速に冷却し，マルテンサイトを主体とする組織を得る熱処理のことをいいます。
そして，この熱処理を行うための設備は加熱炉と焼入れのための水冷槽で構成されます。
加熱炉では，オーステナイト組織を得るために処理材（鋼）を約900～1000℃に加熱しますが，炉内が単に空気だけであれば処理材は酸化してスケールが発生し，場合によってはわずかな脱炭が起きます。
処理材（鋼）の表面を初期の状態，あるいは変化させないように維持するためには，その目的にあった雰囲気ガスで満たされた炉内で加熱する必要があります。
直火式加熱炉では燃焼ガスそのものを雰囲気ガスとして使用する場合が多く，それ以外の加熱炉では発熱型ガス発生装置，吸熱型ガス発生装置など，目的に合った雰囲気ガスを発生させることができる装置を使用します。
今回の処理材（鋼）の加熱炉内雰囲気は，焼入れが目的のため，吸熱型ガス発生装置を用いて発生させたガスを使用するのが一般的ですが，
- ・ 装置が大掛りになり設置スペースが必要である
- ・ 必要ガス量に対し発生ガス量が多すぎる
などの理由から別の方法としてこれらを改善することのできるアルコール滴下方式のガス発生装置を採用しました。
このアルコール滴下式連続焼入れ炉は，アルコール滴下で得られる保護ガスの量が吸熱型ガス発生装置の発生量と比較して少ないので，少量多品種の線材，チェーン等連続した製品を熱処理することに適しています。
チェーンブロックやホイストなどに使用されているロードチェーンは少量多品種で今回の方法が最適であると考えられることから採用しました。
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- ■オイルテンパー用流動層の製品紹介（No.58）
- 概要
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近年，ばね材などの線材の熱処理分野では鉛浴炉（鉛媒体）から，鉛フリーで公害の問題がなく，エネルギー効率，温度均一性および作業性に優れた当社製の流動層への置き換えが進んでいます。
当社製の流動層には，以下のような特長があります。
- ① 燃焼制御と流動制御を別々に行っているため，温度制御が容易であり，層内温度に対して最適な流動化速度に調整が可能で，効率がよい。
- ② 独自に開発した流動ノズルの配置により，流動域全面にわたり均一な流動化が得られる。
- ③ その結果，熱媒体（ジルコンサンド）の熱拡散性がよく，層内全域にわたり均一な温度が得られる。
- ④ 最適な熱媒体の充填量により，外乱による温度変化が少ない。
- ⑤ 線径の異なる線材を処理しても，安定した処理が可能で均一な製品が得られる。
- ⑥ 流動の影響を受けない最適な燃焼室高さにより，安定した燃焼が得られると共にバーナーの損傷がなく長寿命である。
- ⑦ 排ガスや処理線材によって槽外に持ち出される流動媒体は，回収装置によって槽内に戻されるので，流動媒体が屋外へ排出されたり，作業領域を汚したりすることがない。
本報では，自動車エンジンの動弁系に用いられる品質要求の高い弁ばね用オイルテンパー線の製造工程に採用された焼戻し用流動層設備を紹介します。
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- ■アルミ合金材成型機のレトロフィット（No.57）
- 概要
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生産設備を保有する企業では，品質や生産を安定的に維持するため，保全面で設備・機械の故障低減対策などを行わなければなりません。しかし，機械・設備には寿命があり，老朽化や保守部品が生産中止された場合，保守・メンテナンスだけでは限界があります。そこで，新規設備へ更新投資するか，または改修して延命を図るかを判断する必要があります。その際の選択肢のひとつとして，レトロフィットによる機械・設備の延命措置が挙げられます。
本稿では，このレトロフィットの利点や効果などについて，アルミ合金材成型機に適用した実例を踏まえ紹介しています。レトロフィットの結果，バーコードリーダーによる加工データ検索機能，モニタリング，省エネ，安全性・操作性・保守性の向上など大きな改善効果が得られました。
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- ■プラント部門の総合製品紹介（No.56）
- 概要
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当社プラント部門は，創業以来，国内は元より海外のお客様への販売を目的とした生産設備および自社の各工場（鉄塔製作，めっき受託加工，パーツ加工）向けの生産設備など，様々な生産設備の開発，設計および製作に携わってきました。営業品目としては，「自動加工設備」，「表面処理設備」，「熱処理設備」の３分野に大別され，これまで本技報において，それらの中から代表的な製品や，その時々の主要製品について個別に紹介してきました。
しかし，これまでにプラント部門の製品について総合的に紹介したものがありませんでした。そこで，本稿ではプラント部門の営業品目と主要品目の概要について紹介します。
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- ■ラジアントチューブ方式ベル型焼鈍炉の紹介（No.55）
- 概要
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ベル型焼鈍炉とは，主にコイルや線材などの焼鈍工程に利用されるバッチ式カバー型焼鈍炉の通称です。処理材は装入，抽出時以外は炉内に配置され，加熱，保持，冷却に応じて炉内温度を昇温・降温させて処理材を所定の物性にする熱処理設備です。生産 条件を細かく変更できるため，主に多品種少量生産に向いています。
今までのベル型焼鈍炉は，炉内の雰囲気を維持する目的のインナーカバーを備えたものが一般的でしたが，当社では線材伸線の中間焼鈍用にインナーカバーを必要としないラジアントチューブバーナーを採用したベル型焼鈍炉を開発しました。
ラジアントチューブ方式ベル型焼鈍炉には以下の特徴があります。
- ① インナーカバーが不要であり，寿命が長い
- ② インナーカバーをかぶせたり外したりする作業工程が省略できることになり，作業性が向上する
- ③ インナーカバーによる間接加熱よりも短時間で昇温することができ，エネルギー消費が少ない
- ④ 炉内温度のばらつきが小さく，品質が安定する
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- ■リードフレーム用焼鈍炉の紹介（No.54）
- 概要
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リードフレームとは，ICやLSIなどの半導体パッケージの内部配線として使用される薄板金属のことで，半導体パッケージの大部分にリードフレームが使用されています。また，その半導体部品は，自動車や電化製品などの幅広い産業で必要不可欠な部品となっています。
リードフレームは，主に銅合金系や鉄合金系素材の薄板をプレス加工することで作製され，その製造過程で生じる残留応力を，熱処理の焼鈍工程によって除去する必要があります。
本稿では，当社で設計・製作・据付までを行っているリードフレーム用焼鈍炉の設備仕様および機器の概要を紹介します。
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- ■レーザー干渉計を用いたＸＹテーブルの精度測定方法の紹介（No.53）
- 概要
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近年，フラットパネルディスプレイや薄膜太陽電池などの自動加工機に求められる加工精度はますます高精度化しているため，その加工精度に直接結びつく自動加工機のテーブルに用いられる部品の組立精度が非常に重要となります。自動加工機は，製品や機材を搭載して各方向に移動するテーブルで構成されます。当社では，ＸＹ方向に移動するＸＹテーブルを搭載した自動加工機を多く製作してきましたが，ＸＹテーブルの大型化に伴い，従来の測定方法では高い組立精度を維持することが困難になりました。
そこで，高い組立精度を維持するため，位置決め精度と真直精度を高精度に測定することが可能なレーザー干渉計を採用しました。その結果，従来では困難であった数ミクロン単位での測定と記録が可能となりました。
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- ■ビレット加熱炉の紹介（No.52）
- 概要
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特殊鋼成形品は，自動車，機械，電子部品などの様々な産業分野において各種製品の高性能化を支える先端材料のひとつです。その製造過程において，ビレットを加熱し，後工程の熱間押出に送り出すビレット加熱炉が必要となります。
本報では，当社で設計・製作・据付までを行っているビレット加熱炉の設備仕様および各装置の概要を紹介します。
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- ■厚板熱処理設備クエンチ装置の紹介（No.51）
- 概要
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近年，各種鋼構造物の大型化・多様化に伴い，厚板に対する要求は広幅化，長尺化，極厚化し，また品質に対する要求も溶接技術，加工技術の進展と共に，より水準の高い，均質なものへと高度化してきています。
高強度，耐磨耗性を必要とする建設機械用厚鋼板においては，その要求品質を確保するために，熱処理が必要となります。そこで，厚板熱処理設備クエンチ装置と呼ばれる設備を用いて，厚鋼板を均一冷却し，焼入れを行います。
本報では，弊社で設計・製作・据付までを行っている厚板熱処理設備クエンチ装置の設備仕様および各装置の概要を紹介します。
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- ■パイプ切断溶接ラインの紹介（No.50）
- 概要
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本設備は，当社で開発～製作まで行ったパイプ切断溶接ラインです。多種多様なパイプを任意の寸法に切断し，パイプ端面に継手を溶接後，次工程別に仕分け搬送する自動設備です。ＣＡＤデータから加工データを作成し，パイプの選択・製品番号付けおよび継手の組付けまでを全て自動で処理します。
ライン構成はパイプを任意寸法に切断および面取りを行う「切断ライン」，継手を選択して溶接箇所まで搬送する「フランジ搬送」，パイプと継手を仮溶接・本溶接後，次工程（完成管・めっき管・塗装管・短管および曲げ加工管）に仕分け搬送を行う「溶接ライン」で構成されています。自動省力化したパイプ切断溶接ラインの設備仕様および主要機器構成を紹介します。
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- ■線材の製造ライン省エネ化の紹介（No.49）
- ～ 熱拡散式ブラスめっきラインの保持炉および乾燥炉の省エネ化 ～
- 概要
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ゴムに黄銅めっき鋼線を補強用として複合化する技術は，自動車用タイヤ，高圧ゴムホース，ベルトコンベアなどで多く使用されています。
その中で特に自動車タイヤ用スチールコードは，ゴムとの接着性が高い水準で求められており，近年でもより一層の改善が進められています。具体的には，自動車タイヤ用スチールコード生産工程の一部である，黄銅めっき鋼線の伸線工程で，黄銅めっきが剥離せず，かつめっき層が均一な仕上がりとなる黄銅めっき方法が求められています。
また，自動車タイヤ用スチールコードの生産が増加するにしたがって，そのコスト低減が求められるようになってきています。
本稿では，自動車タイヤ用スチールコード製造ラインの省エネ，特に流動層での拡散後の保持炉および乾燥炉の省エネについて紹介を行います。
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- ■パターニング装置 電気制御の紹介（No.48）
- 概要
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ＦＡ(Factory Automation)分野では，高速・小型化，オープンネットワーク化，イーサネット対応，２重化，モーションコントロール，リニアサーボなど，
さまざまな技術の発展がみられ，生産設備・機械の制御においてＰＬＣ(Programmable Logic Controller)，サーボなどの制御機器が大きな役割を果たしています。
そこで弊社開発のソーラーパネル関連装置のひとつであるパターニング装置を例に，
リニアサーボを使用した位置決め制御の概要を紹介します。
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- ■線材の「めっき拡散用流動層」の紹介（No.47）
- 概要
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ラジアルタイヤ用スチールコードには，タイヤ（ゴム）との密着性を良くするために黄銅めっきを施します。
当初スチールコードへの黄銅めっきは，黄銅合金めっき浴内を通過させて電気めっきしていましたが，その後，ピロリン酸銅浴内を通過させて銅の電気めっきを行い，続いて硫酸亜鉛浴内を通過させて銅めっきの上に亜鉛めっきを施し，その後に鋼線を加熱して銅と亜鉛を拡散させて黄銅にする，いわゆる二段めっきおよび拡散方式に移行しました。
弊社では，流動層を活用したパテンティング設備を数多く納入してきた実績から，弊社開発の流動層の以下の特長を活かして，高品質の製品が生み出せる拡散用流動層を開発しました。
- 均一な層内温度分布が得られる。
- 大きな熱伝達係数が得られ，コンパクトな設計ができる。
