特許 7332968 プレス成形品の製造方法、並びに、プレス成形品の製造に用いられるトレイ及び熱間プレス製造ライン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-08-16

(45)【発行日】2023-08-24

(54)【発明の名称】プレス成形品の製造方法、並びに、プレス成形品の製造に用いられるトレイ及び熱間プレス製造ライン

(51)【国際特許分類】

   B21D 43/00 20060101AFI20230817BHJP

   B30B 13/00 20060101ALI20230817BHJP

【ＦＩ】

B21D43/00 E

B21D43/00 K

B30B13/00 D

【請求項の数】 18

(21)【出願番号】P 2022544578

(86)(22)【出願日】2021-08-23

(86)【国際出願番号】 JP2021030780

(87)【国際公開番号】W WO2022045056

(87)【国際公開日】2022-03-03

【審査請求日】2023-01-23

(31)【優先権主張番号】P 2020145074

(32)【優先日】2020-08-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000006655

【氏名又は名称】日本製鉄株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104444

【弁理士】

【氏名又は名称】上羽 秀敏

(74)【代理人】

【識別番号】100132506

【弁理士】

【氏名又は名称】山内 哲文

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 利哉

(72)【発明者】

【氏名】野村 成彦

(72)【発明者】

【氏名】▲浜▼田 幸一

(72)【発明者】

【氏名】巽 雄二郎

【審査官】石田 宏之

(56)【参考文献】

【文献】特公平３－６７７９９（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特表２０１４－５２５８３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１６－５２４０４３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２１Ｄ ４３／００

Ｂ３０Ｂ １３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

板状の第１ワーク及び第２ワークを同時に加熱する加熱工程と、
前記加熱工程にて加熱された前記第１ワーク及び前記第２ワークをプレス機まで搬送する搬送工程と、
前記プレス機まで搬送された前記第１ワーク及び前記第２ワークを前記プレス機により加工するプレス工程と、を有し、
前記加熱工程では、
前記第１ワークは、上から見て上下に貫通する中空部を有するトレイ本体から上方に延びる少なくとも３本の第１支柱群の上に置かれ、前記第２ワークは、前記トレイ本体から上方に延びる少なくとも３本の第２支柱群の上に置かれ、且つ、前記第１ワークの上方において、前記第１ワークの板面の法線方向に前記第１ワークと重ねて配置された状態で、加熱装置により加熱され、
前記搬送工程は、
前記第１ワークが前記第１支柱群の上に置かれ、前記第２ワークが前記第２支柱群の上に置かれ、且つ、前記第１ワークの上方において、前記第１ワークの板面の法線方向に前記第１ワークと重ねて配置された状態で、前記トレイ本体とともに前記加熱装置から持ち上げ位置まで搬送される第１搬送工程と、
前記持ち上げ位置において前記第２支柱群に置かれた前記第２ワークが搬送装置によって上方に持ち上げられて前記第２ワークのプレス位置に搬送され、前記持ち上げ位置において前記第１支柱群に置かれた前記第１ワークが前記搬送装置によって上方に持ち上げられて前記第１ワークのプレス位置に搬送される第２搬送工程とを含む、
プレス成形品の製造方法。

【請求項2】

請求項１に記載のプレス成形品の製造方法であって、
前記加熱工程及び前記第１搬送工程において、前記第１支柱群に置かれた前記第１ワークと、前記第２支柱群に置かれた前記第２ワークとは、上下方向において、１００ｍｍ以下の間隔で重ねて配置される、プレス成形品の製造方法。

【請求項3】

請求項１に記載のプレス成形品の製造方法であって、
前記加熱工程及び前記第１搬送工程において、前記第１支柱群に置かれた前記第１ワークと、前記第２支柱群に置かれた前記第２ワークとの間の上下方向における最大の間隔Ｄ（ｍｍ）と、前記第１ワーク及び前記第２ワークの最も薄い部分の最小板厚ｔ（ｍｍ）は、下記式の関係にある、プレス成形品の製造方法。
Ｄ≦１２０ｔ

【請求項4】

請求項１～３のいずれか１項に記載のプレス成形品の製造方法であって、
前記第１ワークの板面の面積より、前記第２ワークの板面の面積の方が広く、
前記加熱工程及び前記第１搬送工程において、前記第１支柱群に置かれた前記第１ワークの全体と、前記第２支柱群に置かれた前記第２ワークが、上下方向に重なる、プレス成形品の製造方法。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか１項に記載のプレス成形品の製造方法であって、
前記第１ワークの板厚より、前記第２ワークの板厚の方が大きい、プレス成形品の製造方法。

【請求項6】

請求項４又は５に記載のプレス成形品の製造方法であって、
前記加熱工程及び前記第１搬送工程において、前記第２支柱群に置かれた前記第２ワークの上から見た場合の端と、前記第１支柱群に置かれた前記第１ワークの上から見た場合の端との距離ΔＷの最小値は、５ｍｍ以上である、プレス成形品の製造方法。

【請求項7】

請求項４～６のいずれか１項に記載のプレス成形品の製造方法であって、
前記加熱工程及び前記第１搬送工程において、前記第２支柱群に置かれた前記第２ワークの上から見た場合の端と、前記第１支柱群に置かれた前記第１ワークの上から見た場合の端との距離ΔＷの最大値は、３０ｍｍ以下である、プレス成形品の製造方法。

【請求項8】

請求項１～７のいずれか１項に記載のプレス成形品の製造方法であって、
前記第１搬送工程において、前記第１支柱群に置かれた前記第１ワークと前記第２支柱群に置かれた前記第２ワークは、搬送方向の前方が遮蔽板によって覆われた状態で搬送される、プレス成形品の製造方法。

【請求項9】

請求項８に記載のプレス成形品の製造方法であって、
前記遮蔽板は、中央部から端部に近づくにしたがって、前記第１ワーク及び前記第２ワークに近づくよう傾斜する傾斜面を有する、プレス成形品の製造方法。

【請求項10】

請求項８又は９に記載のプレス成形品の製造方法であって、
前記第１支柱群に置かれた前記第１ワーク及び前記第２支柱群に置かれた前記第２ワークの少なくとも一方は、長尺方向と短尺方向を有し、
前記遮蔽板は、前記第１搬送工程において、前記第１支柱群に置かれた前記第１ワーク及び前記第２支柱群に置かれた前記第２ワークの前記長尺方向を覆う、プレス成形品の製造方法。

【請求項11】

請求項１～１０のいずれか１項に記載のプレス成形品の製造方法であって、
前記第１ワーク及び前記第２ワークは、厚肉部と薄肉部を含む差厚板であり、
前記加熱工程及び前記第１搬送工程において、前記第１支柱群に置かれた前記第１ワークの厚肉部と、前記第２支柱群に置かれた前記第２ワークの薄肉部が、上下方向において重なる、プレス成形品の製造方法。

【請求項12】

上下方向に垂直な面に沿って広がる形状を有し、上下に貫通する中空部を含むトレイ本体と、
前記トレイ本体から上方に延びる支柱群とを備え、
前記支柱群は、
板状の第１ワークの下面を支持可能に構成された少なくとも３本の第１支柱群と、
前記第１支柱群に支持された前記第１ワークの上方に位置する板状の第２ワークの下面を支持可能に構成された少なくとも３本の第２支柱群とを含み、
前記第１支柱群は、上から見て、支柱同士を結ぶ仮想直線が少なくとも１つの三角形を形成するよう配置され、
前記第２支柱群は、上から見て前記第１支柱群とは異なる位置に配置され、且つ、上から見て、支柱同士を結ぶ仮想直線が少なくとも１つの三角形を形成するよう配置され、且つ、前記第２支柱群は、いずれも前記第１支柱群のうち最も低い支柱よりも高い、トレイ。

【請求項13】

請求項１２に記載のトレイであって、
前記第２支柱群は、前記第１支柱群のうち少なくとも３本の支柱それぞれに対して、一定の高さΔＨだけ高い少なくとも３本の支柱を含む、トレイ。

【請求項14】

請求項１３に記載のトレイであって、
前記一定の高さΔＨは、前記第１ワークの最大板厚に０～１００ｍｍを加えた高さである、トレイ。

【請求項15】

請求項１２～１４のいずれか１項に記載のトレイであって、
前記第１支柱群及び前記第２支柱群のうち最も低い支柱の高さと最も高い支柱の高さの間の高さ領域を、上下方向に垂直な方向から覆う遮蔽板をさらに備える、トレイ。

【請求項16】

請求項１５に記載のトレイであって、
前記遮蔽板は、中央部から端部に近づくに従って、前記第１支柱群及び前記第２支柱群に近づくよう傾斜する傾斜面を有する、トレイ。

【請求項17】

請求項１５又は１６に記載のトレイであって、
前記トレイ本体は上から見て長尺方向及び短尺方向を有し、
前記遮蔽板は、上から見て前記トレイ本体の前記長尺方向を覆う、トレイ。

【請求項18】

熱間プレス製造ラインであって、
請求項１２～１７のいずれか１項に記載のトレイと、
前記トレイに載せられた前記第１ワーク及び前記第２ワークを加熱する加熱装置と、
前記加熱装置と前記第１ワーク及び前記第２ワークの持ち上げ位置との間に配置され、前記トレイを前記加熱装置から前記持ち上げ位置に搬送する搬送路と、
前記持ち上げ位置において、前記トレイに載せられた前記第１ワーク及び前記第２ワークを支持して上方へ持ち上げる搬送装置と、
少なくとも２組の一対の金型を有する、少なくとも１台のプレス機と、
前記搬送装置を、前記持ち上げ位置と、前記少なくとも２組の一対の金型の間のプレス位置の間で移動させる移動装置とを備えた、熱間プレス製造ライン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、加熱、搬送、プレスの工程を含むプレス成形品の製造方法、並びに、プレス成形品の製造に用いられるトレイ及び熱間プレス製造ラインに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、所定の温度まで加熱した素材をプレス機でプレスする技術が用いられている。例えば、熱間プレスでは、素材である熱間プレス用鋼板をオーステナイト域（約９００℃以上）まで加熱し，熱間でプレス成形する。これにより、成形加工とともに焼入れ処理を施し、例えば１５００ＭＰａ級以上の強度を有するプレス成形品を得ることができる。一般的なホットスタンプでは、焼入れはプレス成形時に金型との接触熱伝達により急冷されることで施される。このため、十分な焼入れの効果を得るためには、焼入れ開始温度におおよそ相当するプレス成形開始時の素材の温度を所定温度以上に確保する必要がある。この場合、プレス成形開始時の所定温度は、素材にもよるが、例えば７００℃以上である。

【0003】

特許第５９１０３０５号公報及び特許第５９１０３０６号公報には、重ね合わせられた導電性の複数の板状ワークに電極を取り付けて通電することにより複数の板状ワークを加熱する工程を有する熱間プレス成形方法が開示されている。加熱された複数の板状ワークを通電位置とは異なる所定のプレス位置に配置される。プレス位置に配置された複数の板状ワークはそれぞれプレス成形される。複数の板状ワークを通電によって同時に加熱することで、生産性の向上が図られる。

【0004】

上記従来技術においては、ワークの搬送中に熱が放散してワークの温度が低下する。その結果、ワークをプレス機の金型に搬入する際にワークに必要な温度を維持できず、プレス成形品の焼き入れが十分になされなくなってしまうおそれがある。

【0005】

そこで、特許第５８１４６６９号公報には、ホットプレスを行う生産ラインの各工程間で加熱状態のパネル状被搬送物を保持して搬送するホットプレス用搬送装置が開示されている。ホットプレス用搬送装置は、加熱状態の被搬送物を保温カバーで覆いながら搬送する。これにより、搬送中の被搬送物を焼き入れに必要な温度に維持する。

【0006】

また、特許第４６７３６５６号公報に開示の熱間プレス成形装置は、被加工材である金属板の加熱装置として、誘導加熱又は通電加熱による１次加熱手段と、輻射伝熱による２次加熱手段とを有する。１次加熱手段から熱間プレス成形金型までの搬送装置に、輻射伝熱による２次加熱手段が配置される。輻射伝熱による２次加熱により、金属板を均一に加熱でき、金属板の温度偏差を少なくできる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特許第５９１０３０５号公報

【文献】特許第５９１０３０６号公報

【文献】特許第５８１４６６９号公報

【文献】特許第４６７３６５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

発明者らは、熱間プレスの素材を薄肉化すると、素材を加熱した後にプレス機まで搬送する間の温度降下がプレス成形品の品質に影響し得ることに気付いた。そこで、搬送中の素材の温度降下を抑える方法を検討した。検討において、上記従来技術のように、搬送中の素材を保温カバーで覆うだけでは、十分に温度降下を抑えるのが難しい場合があることがわかった。また、搬送中に、素材を加熱する２次加熱手段を設けることも考えられる。しかし、この場合、２次加熱手段のための熱源を含む設備を搬送経路上に追加する必要がある。これにより、設備が大型化するとともに、設備コストや運転コストの増大に繋がる可能性がある。

【0009】

そこで、本願は、熱間プレス成形における素材の加熱後からプレス成形を開始するまでの搬送時間において、素材の温度降下を、簡便に緩和することができるプレス成形品の製造方法及びトレイを開示する。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の実施形態におけるプレス成形品の製造方法は、板状の第１ワーク及び第２ワークを同時に加熱する加熱工程と、前記加熱工程にて加熱された前記第１ワーク及び前記第２ワークをプレス機まで搬送する搬送工程と、前記プレス機まで搬送された前記第１ワーク及び前記第２ワークを前記プレス機により加工するプレス工程と、を有する。前記加熱工程では、前記第１ワークは、上から見て上下に貫通する中空部を有するトレイ本体から上方に延びる少なくとも３本の第１支柱群の上に置かれ、前記第２ワークは、前記トレイ本体から上方に延びる少なくとも３本の第２支柱群の上に置かれ、且つ、前記第１ワークの上方において、前記第１ワークの板面の法線方向に前記第１ワークと重ねて配置された状態で、加熱装置により加熱される。
前記搬送工程は、第１搬送工程と第２搬送工程を含む。前記第１搬送工程では、前記第１ワークが前記第１支柱群の上に置かれ、前記第２ワークが前記第２支柱群の上に置かれ、且つ、前記第１ワークの上方において、前記第１ワークの板面の法線方向に前記第１ワークと重ねて配置された状態で、前記トレイ本体とともに前記加熱装置から持ち上げ位置まで搬送される。前記第２搬送工程では、前記持ち上げ位置において前記第２支柱群に置かれた前記第２ワークが搬送装置によって上方に持ち上げられて前記第２ワークのプレス位置に搬送され、前記持ち上げ位置において前記第１支柱群に置かれた前記第１ワークが前記搬送装置によって上方に持ち上げられて前記第１ワークのプレス位置に搬送される。

【発明の効果】

【0011】

本開示によれば、熱間プレス成形における素材の加熱後からプレス成形を開始するまでの搬送時間において、素材の温度降下を、簡便に緩和することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、本実施形態に係る熱間プレス製造ラインの概略を示す図である。

【図2】図２は、本実施形態のトレイを上から見た上面図である。

【図3】図３は、図２に示すトレイを矢印Ｆの方向から見た側面図である。

【図4】図４は、第１支柱群及び第２支柱群の配置の他の例を示す上面図である。

【図5】図５は、図４に示すトレイを矢印Ｆの方向から見た側面図である。

【図6】図６は、第１及び第２ワークが平らな板でない場合の支柱群の例を示す側面図である。

【図7】図７は、第１及び第２ワークが平らな板でない場合の支柱群の例を示す側面図である。

【図8】図８は、上から見た第１ワークＷ１と第２ワークＷ２の面積が異なる場合のトレイの例を示す上面図である。

【図9】図９は、図８に示すトレイを矢印Ｆの方向から見た側面図である。

【図10】図１０は、第１及び第２ワークが差厚板である場合の例を示す側面図である。

【図11】図１１は、遮蔽板を備えるトレイの構成例を示す上面図である。

【図12】図１２は、図１１に示すトレイを矢印Ｆの方向から見た側面図である。

【図13】図１３は、本実施形態の熱間プレス製造ラインの変形例を示す図である。

【図14A】図１４Ａは、図１３に示す搬送装置の構成を示す図である。

【図14B】図１４Ｂは、図１４Ａに示す搬送装置の第１アームが開いた状態を示す図である。

【図15】図１５は、実験例における温度測定位置を示す。

【図16】図１６は、測定結果としての平均降温速度のグラフである。

【図17】図１７は、平均降温速度の導出の対象とした範囲を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

熱間プレス成形において、プレス成形開始時の温度は、素材の加熱温度、及び素材の加熱後にプレス成形用の金型まで搬送する時間内にどれだけ温度が降下するかにより左右される。素材の加熱温度は、冶金的な条件によって決まる。また、加熱後の金型までの搬送時間は設備構成や仕様によって決まる。その搬送の間の温度の降下量は、素材の熱容量に依存する。例えば、鋼板の場合は主に表裏面からの大気への熱伝達と熱放射（輻射）によって熱が逃げる。発明者らは、搬送の間の温度の降下量が、素材の板厚に大きく依存することに気がついた。すなわち、前述のように素材の板厚が薄くなっていくと、同じ搬送時間でも温度の下降量が大きくなり、焼入れに必要な成形開始温度を確保することが困難になる場合がある。その結果、プレス成形品に必要な部品強度が得られなくなる場合が生じ得る。

【0014】

発明者らは、熱源を追加せずに、搬送時の温度降下を抑制する方法を検討した。板状の素材（ワーク）を加熱装置で加熱した場合、ワークは、ローラー等の搬送路により加熱装置から、搬送装置に持ち上げられる位置まで搬送される。ワークは、搬送装置によって、持ち上げられ、プレス機のプレス位置に置かれる。発明者らは、加熱装置から搬送装置に持ち上げられるまでのワークの状態に着目し、この搬送工程で、ワークの温度降下を抑制することを検討した。

【0015】

鋭意検討の結果、板状のワークを複数枚（例えば、２枚）を、トレイ上に、上下に重なるように配置して、加熱装置で加熱し、加熱後は、上下に重ねた状態のままトレイごと加熱装置から搬出することに想到した。これにより、加熱後の搬送中に、複数の向かい合うワーク同士が互いの輻射熱を受けることで熱量を補填し合うことができる。さらに、ワークからは輻射熱の他に熱伝達によって周囲の空気へ熱量が移動する。例えば、複数のワークを、互いに接触させてワークの板面に垂直な方向に重なった状態で配置した場合、接触部分は空気に触れないため、ワークから空気への熱伝達による熱量の移動が低減する。また、複数のワークを、間隔をあけてワークの板面に垂直な方向に重なった状態で配置すると、加熱された複数のワークの間の空間には、複数のワークからの熱伝達により暖められた空気が滞留する。この暖められた滞留空気が複数のワークの間に存在することによって、複数のワークの間の空気と複数のワークとの温度差が減少する。そのため、ワークから空気への熱伝達による熱量の移動が低減し、保温効果を得ることができる。そのため、搬送中の複数のワークの温度降下を緩和することができる。下記実施形態は、この知見に基づくものである。

【0016】

本発明の実施形態におけるプレス成形品の製造方法は、板状の第１ワーク及び第２ワークを同時に加熱する加熱工程と、前記加熱工程にて加熱された前記第１ワーク及び前記第２ワークをプレス機まで搬送する搬送工程と、前記プレス機まで搬送された前記第１ワーク及び前記第２ワークを前記プレス機により加工するプレス工程と、を有する。前記加熱工程では、前記第１ワークは、上から見て上下に貫通する中空部を有するトレイ本体から上方に延びる少なくとも３本の第１支柱群の上に置かれ、前記第２ワークは、前記トレイ本体から上方に延びる少なくとも３本の第２支柱群の上に置かれ、且つ、前記第１ワークの上方において、前記第１ワークの板面の法線方向に前記第１ワークと重ねて配置された状態で、加熱装置により加熱される。
前記搬送工程は、第１搬送工程と第２搬送工程を含む。前記第１搬送工程では、前記第１ワークが前記第１支柱群の上に置かれ、前記第２ワークが前記第２支柱群の上に置かれ、且つ、前記第１ワークの上方において、前記第１ワークの板面の法線方向に前記第１ワークと重ねて配置された状態で、前記トレイ本体とともに前記加熱装置から持ち上げ位置まで搬送される。前記第２搬送工程では、前記持ち上げ位置において前記第２支柱群に置かれた前記第２ワークが搬送装置によって上方に持ち上げられて前記第２ワークのプレス位置に搬送され、前記持ち上げ位置において前記第１支柱群に置かれた前記第１ワークが前記搬送装置によって上方に持ち上げられて前記第１ワークのプレス位置に搬送される。

【0017】

上記の製造方法においては、加熱装置において、トレイの支柱群によって、第１ワークと第２ワークが上下に重なった状態で加熱される。加熱後は、第１ワークと第２ワークはトレイごと加熱装置から持ち上げ位置に搬送される。そのため、加熱装置から搬送装置に持ち上げられるまで、第１ワークと第２ワークは、上下に重なった状態となる。すなわち、第１ワークと第２ワークは、第１ワークの板面に垂直な方向（法線方向）に重なった状態となる。例えば、第１ワークの上面と第２ワークの下面が互いに対向した状態となる。これにより、加熱が終わってから搬送装置により持ち上げられるまで、複数のワーク同士が互いの輻射熱を受けることで熱量を補填し合うことができる。また、例えば、複数のワークを、間隔をあけて重ねて配置した場合、複数のワークの間の空間には、ワークからの熱伝達により暖められた空気が滞留する。これにより、保温効果を得ることができる。さらに、第１支柱群に第１ワークが置かれ、その上方に第２支柱群に置かれた第２ワークが配置される。支柱群はトレイ本体から上方に延びて形成される。そのため、支柱群の上に置かれた第２ワーク及び第１ワークを、搬送装置で上方に持ち上げる際に、支柱群が障害にならない。持ち上げ動作を簡単且つ迅速に行うことができる。結果として、熱間プレス成形における素材の加熱後からプレス成形を開始するまでの搬送時間において、素材の温度降下を、簡便に緩和することができる。

【0018】

トレイ本体は、上から見て、中空部の領域の方が、トレイ本体の構成部材より広くなるよう構成されてもよい。これにより、加熱工程において、トレイ本体の下からの熱が第１ワーク及び第２ワークに伝わりやすくなる。第１支柱群及び第２支柱群は、上から見てトレイ本体の中空部の間に位置してもよい。これにより、トレイ本体の下からの熱が、第１支柱群及び第２支柱群の周りの中空部を通って、第１支柱群に置かれた第１ワーク及び第２支柱群に置かれた第２ワークにより伝わりやすくなる。

【0019】

板状の第１ワーク及び第２ワークは、平らな板に限られない。板状の第１ワーク及び第２ワークの少なくとも１つは、例えば、板面の法線方向に突出する凸部を有する板、板を貫通する中空部を有する板、又は、湾曲した板等であってもよい。第１ワーク及び第２ワークの少なくとも１つは、例えば、平らな板（ブランク）を成形又は加工した中間成形品であってもよい。

【0020】

前記第１搬送工程において、前記第１支柱群により下面を支持された前記第１ワークと、前記第２支柱群により下面を支持された前記第２ワークとは、前記第１ワークの板面の法線方向において、間隔をあけて互いに重なる状態で搬送されることが好ましい。これにより、搬送中に、第１ワークと第２ワークの各々の上面と下面が空気に触れる。そのため、第１ワーク及び第２ワークが互いに接触する場合に比べて、搬送における上面と下面の条件の差異が小さくなる。結果として、第１ワーク及び第２ワークの各々の上面と下面の品質の差を抑えることができる。

【0021】

前記加熱工程及び前記第１搬送工程において、前記第１支柱群に置かれた前記第１ワークと、前記第２支柱群に置かれた前記第２ワークとは、上下方向において、１００ｍｍ以下の間隔で重ねて配置されることが好ましい。これにより、トレイに載せて搬送中の第１ワーク及び第２ワークの間隔を適切にして、温度降下を効果的に抑制できる。ワーク間の間隔が広すぎると、加熱された第１及び第２ワークの端部において、一方のワークから板面の法線に対して傾斜した方向に発せられる熱輻射のうち、対面の他方のワークに到達しない熱輻射の割合が大きくなる。その結果、温度降下の緩和効果が十分に得られなくなる可能性がある。また、ワーク間の間隔が広すぎると、両ワークからの熱伝達により暖められる空気が両ワークの間に滞留しにくくなり、十分な保温効果が得られなくなる可能性がある。

【0022】

前記加熱工程及び前記第１搬送工程において、前記第１支柱群に置かれた前記第１ワークと、前記第２支柱群に置かれた前記第２ワークとの間の上下方向における最大の間隔Ｄ（ｍｍ）と、前記第１ワーク及び前記第２ワークの最も薄い部分の最小板厚ｔ（ｍｍ）は、下記式の関係にあることが好ましい。これにより、搬送中の第１ワーク及び第２ワークの温度降下が効果的に抑制される。
Ｄ≦１２０ｔ

【0023】

前記第１ワークの板面の面積より、前記第２ワークの板面の面積の方が広くてもよい。この場合、前記加熱工程及び前記第１搬送工程において、前記第１支柱群に置かれた前記第１ワークの全体と、前記第２支柱群に置かれた前記第２ワークが、上下方向に重なることが好ましい。これにより、第１ワークの全体が第２ワークから輻射熱を受ける。そのため、第１ワーク全体の温度が均一に維持されやすくなる。また、第２ワークの第１ワークと重なっていない部分に、第２支柱群を配置することができる。ここで、第１ワークの板面の面積は、第１支柱群に置かれた第１ワークの上面視の面積とする。第２ワークの板面の面積は、第２支柱群に置かれた第２ワークの上面視の面積とする。

【0024】

前記第１ワークの板厚より、前記第２ワークの板厚の方が大きくてもよい。すなわち、第１ワークと第２ワークの板厚は、異なっていてもよい。また、この場合、板厚が薄い第１ワークは、熱容量が比較的大きい第２ワークからの輻射熱によって、温度降下が抑制される。そのため、温度降下がしやすい薄い第１ワークの温度降下を効果的に抑制することができる。特に、上記のように第１ワークの全体と第２ワークが上下方向に重なる状態で搬送される場合にこの効果がより顕著になる。

【0025】

前記加熱工程及び前記第１搬送工程において、前記第２支柱群に置かれた前記第２ワークの上から見た場合の端と、前記第１支柱群に置かれた前記第１ワークの上から見た場合の端との距離ΔＷの最小値は、５ｍｍ以上であることが好ましい。これにより、第１ワークを避けて第２支柱群を配置する場所を確保することができる。

【0026】

前記加熱工程及び前記第１搬送工程において、前記第２支柱群に置かれた前記第２ワークの上から見た場合の端と、前記第１支柱群に置かれた前記第１ワークの上から見た場合の端との距離ΔＷの最大値は、３０ｍｍ以下であることが好ましい。これにより、第２ワークが第１ワークから輻射熱を受けない領域が大きくなり過ぎないことで、第２ワークの温度降下抑制効果を確保することができる。

【0027】

前記第１搬送工程において、前記第１支柱群に置かれた前記第１ワークと前記第２支柱群に置かれた前記第２ワークは、搬送方向の前方が遮蔽板によって覆われた状態で搬送されてもよい。遮蔽板により、ワークの搬送方向の前面に空気が当たることを防ぐことができるため、搬送方向の前面のワークの端面からの温度低下を緩和できるとともに、両ワークからの熱伝達により暖まった両ワーク間の滞留空気が外部へ移動することを抑制することができる。その結果、保温効果を保つことができる。このため、搬送中のワークの温度降下がより抑制される。

【0028】

前記遮蔽板は、中央部から端部に近づくにしたがって、前記第１ワーク及び前記第２ワークに近づくよう傾斜する傾斜面を有してもよい。これにより、遮蔽板に当たった空気が、傾斜面に沿って第１及び第２ワークから離れる方向に流れる。そのため、搬送中のワークの温度降下抑制効果が高まる。

【0029】

前記第１支柱群に置かれた前記第１ワーク及び前記第２支柱群に置かれた前記第２ワークの少なくとも一方は、長尺方向と短尺方向を有してもよい。前記遮蔽板は、前記第１搬送工程において、前記第１支柱群に置かれた前記第１ワーク及び前記第２支柱群に置かれた前記第２ワークの前記長尺方向を覆うことができる。長尺方向を遮蔽板で覆うことで、搬送中のワークの温度降下抑制効果をより高めることができる。

【0030】

前記第１ワーク及び前記第２ワークは、厚肉部と薄肉部を含む差厚板であってもよい。この場合、前記加熱工程及び前記第１搬送工程において、前記第１支柱群に置かれた前記第１ワークの厚肉部と、前記第２支柱群に置かれた前記第２ワークの薄肉部が、上下方向において重なっていてもよい。これにより、厚肉部と薄肉部が熱量を補填し合って、全体として効率よく温度降下を抑制することができる。

【0031】

上記第２搬送工程において、前記搬送装置は、前記第２支柱群に置かれた前記第２ワーク及び前記第１支柱群に置かれた前記第１ワークを同時に持ち上げ、前記第１ワーク及び前記第２ワークが、前記第１ワークの板面の法線方向に重なった状態で、前記持ち上げ位置から前記プレス位置まで搬送してもよい。第１ワーク及び第２ワークを同時に持ち上げることで、持ち上げ時間を短縮できる。また、第１ワーク及び第２ワークが互いに重なった状態で、持ち上げ位置からプレス位置まで搬送される。そのため、搬送中の温度降下を抑制する効果がより向上する。

【0032】

一例として、前記第２搬送工程は、
前記搬送装置が備えるベースフレームに回転可能に取り付けられた一対の第１アームを駆動して、前記一対の第１アームの爪で、前記第１支柱群に置かれた前記第１ワークの両端部の下面を支持して持ち上げる工程と、
前記搬送装置が備える前記ベースフレームに回転可能に取り付けられた一対の第２アームを、前記一対の第１アームとは異なる系統で駆動して、前記一対の第２アームの爪で、前記第２支柱群に置かれた前記第２ワークの両端部の下面を支持して持ち上げる工程と、
前記搬送装置の前記一対の第１アームの爪で両端部の下面を支持された前記第１ワークと、前記一対の第２アームの爪で両端部の下面を支持された前記第２ワークを、前記第１ワークの板面の法線方向において互いに重なる状態で、搬送する工程と、
前記一対の第１アームを駆動して、前記一対の第１アームに支持された前記第１ワークを、前記プレス機のプレス位置に降ろす工程と、
前記一対の第２アームを、前記一対の第１アームとは異なる系統で駆動して、前記一対の第２アームに支持された前記第２ワークを、前記プレス機のプレス位置に降ろす工程と、を含んでもよい。

【0033】

これにより、第２ワーク及び第１ワークを同時に持ち上げ、且つ、第１ワーク及び第２ワークが、第１ワークの板面の法線方向に重なった状態で、持ち上げ位置から前記プレス位置まで搬送することができる。なお、搬送装置は、第２ワーク及び第１ワークを同時に持ち上げ、これらのワークが重なった状態で搬送する構成に限られない。例えば、搬送装置は、第２ワークを持ち上げ、搬送する第１搬送装置と、第１ワークを持ち上げ、搬送する第２搬送装置を含んでもよい。

【0034】

本発明の実施形態におけるトレイは、上下方向に垂直な面に沿って広がる形状を有し、上下に貫通する中空部を含むトレイ本体と、前記トレイ本体から上方に延びる支柱群とを備える。前記支柱群は、板状の第１ワークの下面を支持可能に構成された少なくとも３本の第１支柱群と、前記第１支柱群に支持された前記第１ワークの上方に位置する板状の第２ワークの下面を支持可能に構成された少なくとも３本の第２支柱群とを含む。前記第１支柱群は、上から見て、支柱同士を結ぶ仮想直線が少なくとも１つの三角形を形成するよう配置される。前記第２支柱群は、上から見て前記第１支柱群とは異なる位置に配置され、且つ、上から見て、支柱同士を結ぶ仮想直線が少なくとも１つの三角形を形成するよう配置される。前記第２支柱群は、いずれも前記第１支柱群のうち最も低い支柱よりも高い。

【0035】

上記構成によれば、第１支柱群及び第２支柱群によって、第１ワークと第２ワークが上下に重なった状態でトレイ上に支持される。例えば、第１ワークの上面と第２ワークの下面が互いに対向した状態で、第１ワークと第２ワークがトレイに支持される。そのため、トレイに第１ワーク及び第２ワークが上下に重なるように載せた状態で、加熱装置で加熱し、その状態で、加熱装置から持ち上げ位置に搬送することができる。これにより、加熱が終わってから搬送装置により持ち上げられるまで、第１ワークと第２ワークが互いの輻射熱を受けることで熱量を補填し合うことができる。また、支柱群はトレイ本体から上方に延びて形成される。そのため、支柱群の上に置かれた第２ワーク及び第１ワークを、搬送装置で上方に持ち上げる際に、支柱群が障害にならない。持ち上げ動作を簡単且つ迅速に行うことができる。結果として、熱間プレス成形における素材の加熱後からプレス成形を開始するまでの搬送時間において、素材の温度降下を、簡便に緩和することができる。すなわち、搬送時間における素材の温度降下を簡便に緩和できる、熱間プレス成形の素材の加熱搬送用トレイが提供される。

【0036】

前記支柱群は、前記トレイ本体に対して固定されていてもよい。すなわち、前記支柱群は、前記トレイ本体に対して固定された状態で取り付けられてもよい。これにより、トレイの構造を簡単にできる。これに対して、例えば、支柱群のそれぞれのトレイ本体に対する高さを可変とすると、耐熱性を有する駆動機構が必要となる。この場合、構成が複雑化し、製造コストが増加する。

【0037】

前記第２支柱群は、前記第１支柱群のうち少なくとも３本の支柱それぞれに対して、一定の高さΔＨだけ高い少なくとも３本の支柱を含んでもよい。この場合、第１支柱群が支持する第１ワークより、一定の高さΔＨだけ高い位置に、第２支柱群が支持する第２ワークを配置することができる。

【0038】

前記一定の高さΔＨは、前記第１ワークの最大板厚に０～１００ｍｍを加えた高さであることが好ましい。これにより、トレイに載せて搬送中の第１ワーク及び第２ワークの間隔を適切に保ち、温度降下を効果的に抑制できる。

【0039】

前記トレイは、前記第１支柱群及び前記第２支柱群のうち最も低い支柱の高さと最も高い支柱の高さの間の高さ領域を、上下方向に垂直な方向から覆う遮蔽板をさらに備えてもよい。遮蔽板により、トレイに載せて搬送中の第１ワーク及び第２ワークの温度降下がより抑制される。

【0040】

前記遮蔽板は、中央部から端部に近づくに従って、前記第１支柱群及び前記第２支柱群に近づくよう傾斜する傾斜面を有してもよい。これにより、トレイに第１ワーク及び第２ワークを載せて搬送中に、遮蔽板に当たった空気が、傾斜面に沿って第１ワーク及び第２ワークから離れる方向に流れる。そのため、搬送中の第１ワーク及び第２ワークの温度降下抑制効果が高まる。

【0041】

前記トレイ本体は上から見て長尺方向及び短尺方向を有してもよい。前記遮蔽板は、上から見て前記トレイ本体の前記長尺方向を覆うよう構成されてもよい。トレイ本体の長尺方向を遮蔽板で覆うことで、トレイに載せて搬送されるワークの温度降下抑制効果をより高めることができる。

【0042】

本発明の実施形態における熱間プレス製造ラインは、前記トレイと、前記トレイに載せられた前記第１ワーク及び前記第２ワークを加熱する加熱装置と、前記加熱装置と前記第１ワーク及び前記第２ワークの持ち上げ位置との間に配置され、前記トレイを前記加熱装置から前記持ち上げ位置に搬送する搬送路と、前記持ち上げ位置において、前記トレイに載せられた前記第１ワーク及び前記第２ワークを支持して上方へ持ち上げる搬送装置と、少なくとも２組の一対の金型を有する、少なくとも１台のプレス機と、前記搬送装置を、前記持ち上げ位置と、前記少なくとも２組の一対の金型の間のプレス位置の間で移動させる移動装置と、を備える。

【0043】

搬送装置は、上下方向に垂直な横方向に移動可能なベースフレームと、前記ベースフレームに回転可能に取り付けられた一対の第１アームと、前記ベースフレームに回転可能に取り付けられた一対の第２アームと、前記第１アームを駆動する第１駆動部と、前記第２アームを駆動する第２駆動部とを備えてもよい。
前記一対の第１アームは、前記ベースフレームの横方向に並び、前記ベースフレームから上下方向に延びる一対の第１基部と、前記一対の第１基部の各々から横方向に屈曲して延びる第１爪を有する。
前記一対の第２アームは、前記ベースフレームの横方向に並び、前記ベースフレームから上下方向に延びる一対の第２基部と、前記一対の第２基部の各々から横方向に屈曲して延びる第２爪を有する。
前記第１駆動部は、前記一対の前記第１アームを前記ベースフレームに対して回転させることで、前記一対の第１爪の横方向の距離を変化させる。
前記第２駆動部は、前記一対の前記第２アームを前記ベースフレームに対して回転させることで、前記一対の第２爪の横方向の距離を変化させる。
前記第１駆動部及び前記第２駆動部は、互いに独立して、前記第１アームの回転及び前記第２アームの回転をそれぞれ制御可能に構成される。
前記一対の第１爪は、横方向に互いに近づいた状態で、第１ワークの横方向両端部の下面を支持可能に構成される。
前記一対の第２爪は、横方向に互いに近づいた状態で、第２ワークの横方向両端部の下面を支持可能に構成される。
前記一対の第１爪の上下方向における位置と、前記一対の第２爪の上下方向における位置は互いに異なっている。

【0044】

以下、図面を参照し、本発明の実施形態を詳しく説明する。図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。各図に示された構成部材間の寸法比は、必ずしも実際の寸法比を示すものではない。

【0045】

［装置の構成例］
図１は、本実施形態に係る熱間プレス製造ライン１０の概略を示す図である。熱間プレス製造ライン１０は、加熱装置１４と、搬送テーブル１６と、マニピュレータ４４と、搬送装置４６と、プレス機２０と、コントローラ２２とを備えている。搬送テーブル１６は、加熱装置１４の出口１４Ａの近くに配置されている。搬送テーブル１６は、加熱装置１４とプレス機２０の間に配置されている。

【0046】

加熱装置１４内では、複数のワークＷ１、Ｗ２が、１台のトレイ１に上下に重なる状態で載せられる。トレイ１に載せられた複数のワークＷ１、Ｗ２は、加熱装置１４で加熱された後、トレイ１ごと加熱装置１４から出される。複数のワークＷ１、Ｗ２を載せたトレイ１は、加熱装置１４から出て、搬送テーブル１６の上を、搬送装置４６に持ち上げられる位置まで搬送される。

【0047】

（加熱装置）
加熱装置１４は、加熱対象物を加熱する装置である。加熱装置１４の例として、抵抗加熱炉、ガス加熱炉、遠赤外線加熱炉及び近赤外線加熱炉等が挙げられる。加熱装置１４は、加熱炉に限られず、例えば、高周波誘導加熱装置、低周波誘導加熱装置、又は、加熱対象物に直接通電して加熱する通電加熱装置であってもよい。加熱装置１４は、加熱室を有してもよい。加熱装置１４は、図示しない駆動機構で回転駆動される複数の室内ローラー１３を加熱室の内部に備えてもよい。室内ローラー１３を回転させることにより、室内ローラー１３上の加熱対象物（すなわちワークＷ１、Ｗ２）を搬送する。加熱室内の加熱対象物の搬送方向の前方及び後方に、加熱装置１４の出口１４Ａ、入口１４Ｂが設けられる。

【0048】

（搬送テーブル）
搬送テーブル１６は、図示しない駆動機構で回転駆動される複数の搬送ローラー２６を備える。各搬送ローラー２６が室内ローラー１３と同期して回転することで、搬送対象物を搬送テーブル１６と加熱装置１４の加熱室内との間で搬送することができる。複数の搬送ローラー２６は、間隔をおいて配置されている。搬送テーブル１６は、加熱された第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２が置かれたトレイ１を加熱装置１４から持ち上げ位置まで搬送する搬送路の一例である。搬送テーブル１６の上に、搬送装置４６によるワークの持ち上げ位置が設けられる。なお、搬送路の構成は、図１に示す搬送テーブル１６に限られない。例えば、搬送路は、ベルトコンベア又はレール等であってもよい。また、図１に示す例では、持ち上げ位置は、搬送路にあるが、持ち上げ位置は搬送路上でなくてもよい。搬送路とは別に、搬送先に設けられた台等に、持ち上げ位置があってもよい。

【0049】

（プレス機）
プレス機２０は、プレス対象物をプレス成形する下金型２３と上金型２１とを備える。下金型２３は、一例として、パンチ金型で構成され、上金型２１は、一例として、ダイ金型で構成される。上金型２１及び下金型２３には冷媒の流路が設けられてもよい。これにより、プレス成形時にプレス対象物から奪った熱を、冷媒を介して放出することができる。上金型２１と下金型２３の間に２つのワークが配置可能である。上金型２１と下金型２３は、相対的に移動可能である。プレス機２０は、上金型２１と下金型２３の間に２つのワークが配置された状態で、上金型２１と下金型２３を相対的に近づけることで、２つのワークをプレス成形する。上金型２１と下金型２３の動作は、例えば、コントローラ２２によって制御可能である。本例では、プレス機２０の下金型２３と上金型２１は、同時に複数のプレス成形品を製造できる形状となっている。これは、２組の一対の金型が１台のプレス機に設けられる場合の例である。この例では、プレス機２０の下金型２３と上金型２１の間に複数のワークＷ１、Ｗ２が配置され、複数のワークＷ１、Ｗ２が同時にプレス成形される。なお、プレス機２０は、複数台設けられてもよい。例えば、１組の一対の金型を備えるプレス機が２台設けられてもよい。

【0050】

（マニピュレータ）
マニピュレータ４４は、搬送装置４６を用いて搬送対象物を搬送テーブル１６とプレス機２０との間で搬送する。搬送装置４６は、搬送対象物であるワークを持ち上げる、保持する、及び、置く動作をする。マニピュレータ４４は、搬送装置４６の位置及び姿勢を制御する。搬送装置４６は、マニピュレータ４４のエンドエフェクタであってもよい。マニピュレータ４４は、搬送装置４６を、搬送テーブル１６の上の持ち上げ位置と、プレス機２０の２組の一対の金型（上金型２１と下金型２３）の間のプレス位置との間で移動させる。マニピュレータ４４は、少なくとも１つの軸を中心に回転可能な基部と、基部から延び少なくとも１つの関節を有するアームとを備える。アームの先に搬送装置４６が回転可能に取り付けられる。なお、搬送装置４６を移動させる移動装置は、マニピュレータに限られない。例えば、移動装置は、搬送テーブル１６とプレス機２０の間を結ぶレールと、レールに搬送装置４６を上下可動に懸架する懸架装置を含む構成であってもよい。

【0051】

（コントローラ）
コントローラ２２は、加熱装置１４、搬送テーブル１６、プレス機２０、マニピュレータ４４（搬送装置４６）を制御する。コントローラ２２は、例えば、プロセッサとメモリを備えた１又は複数のコンピュータにより構成される。プロセッサがメモリに記録されたプログラムを実行することで、これらの制御を実現できる。コントローラ２２は、加熱装置１４、搬送テーブル１６、プレス機２０、マニピュレータ４４（搬送装置４６）に制御信号又は制御データを送信する。また、コントローラ２２は、これらの状態を示す信号又はデータを受信してもよい。一例として、コントローラ２２は、加熱装置１４、搬送テーブル１６、マニピュレータ４４、及びプレス機２０の各々に設けられ、各装置を制御する制御部（例えば、回路又はプロセッサで構成される）を含んでもよい。この場合、コントローラ２２は、各装置の制御部に対して、制御情報を供給し、熱間プレス製造ライン１０の全体の動作を制御する全体制御コンピュータを含んでもよい。後述する搬送装置４６のアーム７１の動作は、コントローラ２２の一部、例えば、マニピュレータ４４の制御部によって制御されてもよい。

【0052】

（搬送装置）
搬送装置４６は、ベースフレーム４８、ベースフレーム４８に回転可能に取り付けられた少なくとも一対のアーム７１を備える。ベースフレーム４８の上面には、マニピュレータ４４に接続されるジョイント５６が設けられる。ジョイント５６は、ベースフレーム４８がマニピュレータ４４に対して上下方向を軸に回転可能となるように接続される。

【0053】

一対のアーム７１は、ベースフレーム４８の横方向（上下方向に垂直な方向）に離間して配置される。一対のアーム７１の各々は、ベースフレーム４８から上下方向に延びる基部と、基部から横方向に屈曲して延びる爪を有する。アーム７１のベースフレーム４８に対する回転を制御することで、一対のアーム７１の爪が互いに近づく閉状態と、互いに離れる開状態とに制御できる。

【0054】

（トレイ）
図２は、トレイ１を上から見た上面図である。図３は、図２に示すトレイ１を矢印Ｆの方向から見た側面図である。トレイ１は、熱間プレスの素材（ワーク）の加熱搬送用トレイである。トレイ１は、ワークの加熱温度に耐えられるよう構成される。図２に示す例では、トレイ本体２は、上下方向に垂直な面に沿って広がる形状を有し、上下に貫通する中空部２Ｇを含む。上から見て、中空部２Ｇの領域の方が、トレイ本体２の構成部材の領域より広い。トレイ１は、トレイ本体２から上方に延びる複数の支柱３を有する。複数の支柱３は、第１ワークＷ１を載置可能な第１支柱群３ａと、第２ワークＷ２を、第１ワークＷ１の上方に載置可能な第２支柱群３ｂとを含む。第１支柱群３ａ及び第２支柱群３ｂは、いずれも、上から見てトレイ本体２の中空部２Ｇの間に位置している。

【0055】

（トレイ本体）
図２に示す例では、トレイ本体２は、枠２ｃと、枠２ｃの内側に架け渡される棒部材２ｆを有する。枠２ｃは、一対の縦枠２ｂ及び一対の横枠２ａを含む。一対の縦枠２ｂは、横方向に離間して平行に配置される。一対の横枠２ａは、一対の縦枠２ｂの間で、縦方向に離間して平行に配置される。一対の縦枠２ｂ及び横枠２ａにより、上から見て長方形の枠２ｃを形成する。棒部材２ｆは、縦棒部材２ｄと、横棒部材２ｅを含む。縦棒部材２ｄは、一対の横枠２ａの間に架け渡される。横棒部材２ｅは、一対の縦枠２ｂの間に架け渡される。枠２ｃの中に棒部材２ｆが格子状に配置される。

【0056】

棒部材２ｆ（縦棒部材２ｄ及び横棒部材２ｅの少なくとも一方）は、枠２ｃにおける位置を調整可能に構成されてもよい。例えば、枠２ｃに、位置決め穴又は係止片が複数設けられてもよい。この場合、棒部材２ｆが、枠２ｃの穴又は係止片に、必要に応じて締結具等を用いて固定される。棒部材２ｆを固定する穴又は係止片の位置を変えることで、枠２ｃにおける棒部材２ｆの位置を調整することができる。

【0057】

なお、トレイ本体２の構成は、図２に示す例に限られない。例えば、トレイ本体は、離間して略平行に配置された一対の縦棒部材と、一対の縦棒部材の間に、一対の縦棒部材に交差する方向に架橋された複数の横棒部材を有する梯子形状に形成されてもよい。また、トレイ本体は、中空部として、複数の上下に貫通する穴を有する板状部材で形成されてもよい。

【0058】

トレイ本体２の構成部材（図２の例では、枠２ｃ及び棒部材２ｆ）は、パイプ材であってもよいし、中実材であってもよい。また、トレイ本体２の構成部材は、断面がＬ字状のアングル材であってもよいし、断面がコの字状（Ｕ字状）のチャンネル材であってもよい。トレイ本体２の構成部材の材料は、特に限定されないが、耐熱性を有する材料、例えば、耐熱鋼等又はセラミックス等で形成される。構成部材の最高使用温度は、例えば、加熱装置で常用する９００℃以上、加熱装置の上限設定温度である１０５０℃以下の範囲とすることが望ましい。構成部材として用いることのできる耐熱鋼（耐熱合金鋼）として、例えば、ＳＣＨ２２（０．４Ｃ－２５Ｃｒ－２０Ｎｉ）、ＳＣＨ２４（０．４Ｃ－２５Ｃｒ－３５Ｎｉ－Ｍｏ，Ｓｉ）等が挙げられる。トレイ本体２の構成部材を耐熱合金鋼で形成すれば、加工や製作が容易となる。

【0059】

（支柱）
第１支柱群３ａは、上から見て、支柱同士を結ぶ仮想直線が三角形を形成する少なくとも３本の支柱を含む。第２支柱群３ｂは、上から見て、支柱同士を結ぶ仮想直線が三角形を形成する少なくとも３本の支柱を含む。第２支柱群３ｂは、いずれも、上から見て第１支柱群３ａとは異なる位置に配置される。第２支柱群３ｂは、いずれも、第１支柱群３ａのうち最も低い支柱よりも高い。これにより、第１支柱群３ａは、第１ワークＷ１を支持可能となる。また、第２支柱群３ｂは、第１支柱群３ａに支持された第１ワークＷ１の上方において第２ワークＷ２を支持可能となる。

【0060】

第２支柱群３ｂは、上から見て第２ワークＷ２が置かれる領域であって、第１ワークＷ１が置かれる領域と重ならない領域に配置される。また、第２支柱群３ｂは、上から見て、第１ワークＷ１が置かれる領域と重ならないように構成される。すなわち、第２支柱群３ｂは、第１ワークＷ１が、搬送装置４６によって上方に持ち上げられる際に、第１ワークＷ１が第２支柱群３ｂに引っ掛からないように構成される。

【0061】

第１支柱群３ａ及び第２支柱群３ｂの本数は、特に限定されない。第１支柱群３ａの本数と、第２支柱群３ｂの本数は、同じでもよいし、異なっていてもよい。例えば、第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２の特性や支持位置等を考慮して、第２ワークＷ２の支持を第１ワークＷ１より強化したい場合には、第２支柱群３ｂの本数を、第１支柱群３ａの本数より多くしてもよい。

【0062】

第１支柱群３ａ及び第２支柱群３ｂ（以下、特に区別しない場合は、単に支柱３と言う。）は、例えば、円柱又は角柱等の柱状若しくは、円錐又は角錐等の錐体状に形成される。支柱３は、中実材であってもよいし、パイプ材であってもよい。支柱３の材料は、特に限定されないが、耐熱性を有する材料、例えば、耐熱鋼等又はセラミックス等で形成される。支柱３の最高使用温度は、例えば、加熱装置で常用する９００℃以上、加熱装置の上限設定温度である１０５０℃以下の範囲とすることが望ましい。支柱３の構成部材として用いることのできる耐熱鋼（耐熱合金鋼）として、例えば、ＳＣＨ２２（０．４Ｃ－２５Ｃｒ－２０Ｎｉ）、ＳＣＨ２４（０．４Ｃ－２５Ｃｒ－３５Ｎｉ－Ｍｏ，Ｓｉ）等が挙げられる。支柱３は、トレイ本体２に固定される。例えば、支柱３は、トレイ本体２が有する穴に挿入された状態でトレイ本体２に取り付けられてもよい。この場合、例えば、支柱３の端部の外周に設けられた雄ねじとトレイ本体２の穴の内周の雌ねじが噛み合うことで支柱３がトレイ本体２に固定されてもよい。又は、支柱３がトレイ本体２の穴に圧入されてもよい。なお、支柱３の固定手段は、トレイ本体２の穴に限られない。他の固定手段により、支柱３がトレイ本体２に固定されてもよい。

【0063】

（第１ワーク及び第２ワークの配置例）
図２に示す例では、第１ワークＷ１は、上から見て縁（端）に切欠きを有する。第１ワークＷ１の切欠きに相当する領域に第２支柱群３ｂが配置される。このように、第１ワークＷ１の切欠き又は穴に相当する領域に第２支柱群３ｂを配置することで、上から見て第１ワークＷ１と重ならない領域に第２支柱群３ｂを配置することができる。例えば、第１ワークＷ１のロケート穴に相当する領域に第２支柱群３ｂの少なくとも１本を配置することができる。ロケート穴は、プレス成形時の第１ワークＷ１の位置決めに用いられる穴である。

【0064】

図４は、第１支柱群３ａ及び第２支柱群３ｂの配置の他の例を示す上面図である。図５は、図４に示すトレイ１を矢印Ｆの方向から見た側面図である。図４及び図５に示す例では、同じ形状の第１ワークＷ１と第２ワークＷ２が上から見てずれた位置に配置される。すなわち、上から見て、第２ワークＷ２の一部が第１ワークＷ１と重ならないように、第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２が配置される。第２ワークＷ２の配置される領域であって、第１ワークＷ１が配置される領域と重ならない位置に、第２支柱群３ｂが配置される。この場合、第１ワークＷ１に、切り欠きや穴等を設けなくてもよい。図４に示す例では、上から見ると、第１ワークＷ１の形状は、板面の法線方向を軸に第２ワークＷ２を１８０度回転した形状となっている。

【0065】

図２～図５に示す例では、第２支柱群３ｂと第１支柱群３ａの高さ（上下方向の長さ）の差はΔＨである。このように、第１支柱３ａとそれよりΔＨだけ高い第２支柱３ｂの対を、少なくとも３対設けることができる。これにより、第１ワークＷ１の下面と第２ワークＷ２の下面がΔＨだけ離間した状態で、上下方向に重なるよう配置することができる。例えば、図２～図５の例のように、第１ワークＷ１と第２ワークＷ２がいずれも平らな板である場合は、第１支柱群３ａの全ての支柱の高さは同じであり、第２支柱群３ｂの全て支柱の高さは同じである。そのため、第２支柱群３ｂは、いずれも第１支柱群３ａよりΔＨだけ高くなっている。ΔＨが第１ワークＷ１の板厚と等しい場合は、第１ワークＷ１の上面と第２ワークＷ２の下面は接触した状態となる。

【0066】

第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２は、平らな板でなくてもよい。図６及び図７は、第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２が、平らな板でない場合の支柱群の例を示す側面図である。図６は、第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２が同じ形状の中間成形品である場合の例を示す。この例では、第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２が、いずれも、同じ断面形状のハット形状に加工されている。この例でも、第１支柱３ａとそれよりΔＨだけ高い第２支柱３ｂの対が、少なくとも３対設けられる。第１ワークＷ１の下面及び第２ワークＷ２の下面との上下方向の距離は、ΔＨとなる。

【0067】

図７に示すように、第１ワークＷ１の断面形状と第２ワークＷ２の断面形状は、異なる形状であってもよい。この例においても、第１支柱３ａとそれよりΔＨだけ高い第２支柱３ｂの対が、少なくとも３対設けられる。

【0068】

トレイ１に載せられた第１ワークＷ１と第２ワークＷ２との距離は、第１支柱群３ａと対応する第２支柱群３ｂの高さの差ΔＨによって決まる。すなわち、ΔＨによって、加熱中及び搬送中のトレイ１における第１ワークＷ１と第２ワークＷ２との上下方向の間隔Ｄ（距離）が決まる。加熱中及び搬送中のトレイ１における第１ワークＷ１と第２ワークＷ２の間隔Ｄの最大値は、例えば、１００ｍｍ以下であることが好ましい。トレイ１に載せられた第１ワークＷ１と第２ワークＷ２が互いに輻射熱を受けあって温度低下を抑制する観点から、間隔Ｄは小さい方が好ましい。間隔Ｄの最大値は、５０ｍｍ以下がより好ましく、３０ｍｍ以下がさらに好ましく、１０ｍｍ以下がさらにまた好ましい。間隔Ｄの下限は、特に限られないが、トレイ１への載置及び持ち上げの動作に必要な距離が間隔Ｄの下限となる。ΔＨの好ましい範囲は、間隔Ｄの好ましい範囲に第１ワークＷ１の最大板厚を加えた値と同じである。例えば、第１ワークＷ１として、板厚３ｍｍ程度のワークを対象とする場合、ΔＨの好ましい範囲を、３～１０３ｍｍとすることができる。

【0069】

図８は、上から見た第１ワークＷ１と第２ワークＷ２の面積が異なる場合のトレイ１の例を示す上面図である。図９は、図８に示すトレイ１を矢印Ｆの方向から見た側面図である。図８及び図９に示す例では、第１ワークＷ１の板面の面積より、第２ワークＷ２の板面の面積の方が広い。このように、第１ワークＷ１と第２ワークＷ２は、サイズが異なっていてもよい。第２ワークＷ２は、第１ワークＷ１の全体と上下方向に重なっている。これにより、上から見て第２ワークＷ２の端（縁）は、第１ワークＷ１の端（縁）の外側に位置する。第２支柱群３ｂは、上から見て第２ワークＷ２の端と第１ワークＷ１の端の間の領域に配置される。すなわち、上から見て第２ワークＷ２の第１ワークＷ１と重なっていない領域に第２支柱群３ｂが配置される。これにより、第１ワークＷ１に切欠きや穴等を設けなくても第１支柱群３ａ及び第２支柱群３ｂにより第１ワークＷ１と第２ワークＷ２を上下に重ねた状態で支持することができる。この場合、上から見て、第１支柱群３ａが配置される領域の外側の領域に第２支柱群３ｂが配置される。

【0070】

第２支柱群３ｂに置かれた第２ワークＷ２の上から見た場合の端と、第１支柱群３ａに置かれた第１ワークＷ１の上から見た場合の端との距離ΔＷは、特に限られないが、３０ｍｍ以下であることが好ましい。ΔＷが長すぎると、第２ワークＷ２の端部において第１ワークＷ１と重ならない領域が大きくなる。この場合、第２ワークＷ２の端部の温度降下を抑える効果が低くなる。この観点から、ΔＷは、２０ｍｍ以下がより好ましく、１５ｍｍ以下がさらに好ましい。ΔＷが短すぎると、第２支柱群３ｂを配置する領域を確保するのが難しくなる。この観点から、ΔＷの最小値は、５ｍｍ以上が好ましく、８ｍｍ以上がより好ましく、１０ｍｍ以上がさらに好ましい。

【0071】

なお、ΔＷは、上から見て第２ワークＷ２の端の線に垂直な方向、（端の線が曲線の場合は法線の方向）における第２ワークＷ２の端から第１ワークＷ１の端までの距離とする。

【0072】

図８及び図９は、第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２がいずれも平らな板であるが、第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２の少なくとも一方が平らな板でなく中間成形品であってもよい。この場合も、上から見た、第２支柱群３ｂに置かれた第２ワークＷ２の面積が、第１支柱群３ａに置かれた第１ワークＷ１の面積より大きくなるよう配置することができる。

【0073】

図９に示す例では、第１ワークＷ１の板厚より、第２ワークＷ２の板厚の方が大きい。板厚が小さい方が、温度降下の速度が速くなる。そのため、板厚が小さい第１ワークＷ１の全体を板厚の大きい第２ワークＷ２と重ねて配置することで、第１ワークＷ１の温度降下抑制効果を高めることができる。結果として、第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２の全体として温度降下抑制効果を高めることができる。なお、第１ワークＷ１と第２ワークＷ２の板厚は同じであってもよい。

【0074】

（差厚板の配置例）
第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２の少なくとも一方は、厚肉部と薄肉部を含む差厚板であってもよい。図１０は、第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２が差厚板である場合の例を示す側面図である。図１０に示す例では、第１支柱群３ａに置かれた第１ワークＷ１の厚肉部と、第２支柱群３ｂに置かれた第２ワークＷ２の薄肉部が、上下方向において重なる。これにより、一方のワークの中で板厚が薄く温度が低下しやすい薄肉部に、他方のワークの中で熱容量が比較的大きい厚肉部が対向した状態で搬送される。そのため、両ワークの薄肉部の温度低下をより効果的に抑えることができる。このため、両ワーク全体の温度降下を効率良く抑制できるとともに、各々のワークの薄肉部と厚肉部の温度差を効率よく抑制できる。

【0075】

例えば、第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２が、同じ形状で、同じ分布の薄肉部と厚肉部を有する場合、第１ワークＷ１を第１支柱群３ａに載せた後、第２ワークＷ２の向きを、第１ワークＷ１の向きと異なるように上下方向を軸に（例えば、１８０度）回転させた状態で、第２ワークＷ２を第２支柱群３ｂに載せることができる。この時に、上から見て、第１ワークＷ１の厚肉部の少なくとも一部と、第２ワークＷ２の薄肉部の少なくとも一部が重なるように、第２ワークＷ２の向きすなわち回転量を調整することができる。

【0076】

なお、差厚板は、例えば、板厚の異なる鋼板の端部を突合せて接合したテーラードブランク材でもよい。又は、差厚板は、寸法の異なる鋼板を重ねて接合したパッチワーク・テーラードブランク材でもよい。或いは、差厚板は、１枚の鋼板を圧延等の加工によって部分的に板厚を変化させたテーラーロールドブランク材でもよい。

【0077】

（遮蔽板）
図１１は、遮蔽板４（４Ａ～４Ｄ）を備えるトレイ１の構成例を示す上面図である。図１２は、図１１に示すトレイ１を矢印Ｆの方向から見た側面図である。図１１及び図１２に示すトレイ１は、図１及び図２に示すトレイ１に、遮蔽板４（４Ａ～４Ｄ）を追加した構成である。図１１に示すように、上から見てトレイ本体２の全周を囲むよう遮蔽板４Ａ～４Ｄが設けられる。遮蔽板４は、上から見てトレイ本体２の短尺方向（短辺）を覆う一対の遮蔽板４Ａ、４Ｃ、及び長尺方向（長辺）を覆う一対の遮蔽板４Ｂ、４Ｄを含む。

【0078】

図１２に示すように、遮蔽板４Ａ～４Ｄは、いずれも、第１支柱群３ａ及び第２支柱群３ｂのうち最も低い支柱の高さと最も高い支柱の高さの間の高さ領域を、側方（上下方向に垂直な方向）から覆う。すなわち、遮蔽板４Ａ～４Ｄは、最も低い支柱より低い位置から最も高い支柱より高い位置まで延びて形成される。これにより、第１支柱群３ａに載せられた第１ワークＷ１と第２支柱群３ｂに載せられた第２ワークＷ２との間の空間への空気の流入を遮蔽板４Ａ～４Ｄにより妨げることができる。

【0079】

遮蔽板４Ａ～４Ｄは、トレイ本体２に取り付けられる。図１２に示す例では、遮蔽板４Ｂ、４Ｄは、トレイ本体２の側面に接続され、上方に延びて形成される。遮蔽板４は、トレイ本体２に対して、例えば、溶接又はボルト等の締結部材によって接続される。遮蔽板４は、トレイ本体２に対して着脱可能であってもよい。

【0080】

図１１及び図１２に示す例では、遮蔽板４Ａ～４Ｄの各々は、中央部から端部に近づくにしたがって、支柱３すなわち第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２に近づくよう傾斜する傾斜面を有する。言い換えれば、遮蔽板４Ａ～４Ｄの各々は、中央部が外側に突出し、端部が中央部よりも内側に位置するよう湾曲した形状を有している。これにより、遮蔽板４に当たる空気をトレイ１に載せられた第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２から遠ざかる方向に導くことができる。図１２に示すように、遮蔽板４Ｂ、４Ｄは、上から見ても側方から見ても、中央部が端部より外側に位置する構成である。

【0081】

なお、遮蔽板４の形状は上記例に限られない。例えば、遮蔽板４は、平らな板で形成されもよい。側面視又は平面視のいずれか一方で中央部が端部より外側に位置する形状であってもよい。

【0082】

遮蔽板４を設ける位置も、図１１及び図１２に示す例に限られない。図１１に示す例では、長尺方向を覆う遮蔽板４Ｂ、４Ｄと短尺方向を覆う遮蔽板４Ａ、４Ｃが設けられる。長尺方向及び短尺方向の少なくとも一方を遮蔽板４で覆う構成であってもよい。長尺方向を遮蔽板４で覆うことにより、広い範囲で空気の流入を妨げることができる。また、少なくとも搬送方向の前方を遮蔽板４で覆う構成であってもよい。これにより、搬送中の空気の流入をより効率よく妨げることができる。

【0083】

［プレス成形品の製造工程例］
再び、図１を参照して、上記の熱間プレス製造ライン１０を用いてプレス成形品を製造する工程の例を説明する。本実施形態におけるプレス成形品の製造工程は、第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２を加熱する加熱工程、第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２を搬送する搬送工程、及び、第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２をプレスするプレス工程を有する。

【0084】

（加熱工程）
加熱工程では、加熱装置１４内で、第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２がトレイ１に載せられた状態で加熱される。例えば、図２～図１２に示したように、第１ワークＷ１が第１支柱群３ａに載せられ、第２ワークＷ２が第２支柱群３ｂに載せられる。トレイ１に載せられた第１ワークＷ１と第２ワークＷ２は、上下方向に、すなわち第１ワークＷ１の板面の法線方向に重なる。

【0085】

トレイ本体２は、上下に貫通する中空部２Ｇを有する。そのため、トレイ１の下に熱源がある場合であっても、熱源から第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２への熱の伝達がトレイ本体２によって妨げられにくくなる。

【0086】

第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２を載せたトレイ１は、入口１４Ｂから加熱装置１４の加熱室に入る。トレイ１は、室内ローラー１３によって、出口１４Ａへ搬送される。加熱装置１４は、第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２を搬送しながら、所定の加熱温度まで加熱する。この加熱温度は、例えば、第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２を構成する鋼材のフェライトがオーステナイトへの変態を完了する温度であるＡｃ３変態点以上とする。

【0087】

なお、加熱装置１４に入れる前のトレイ１に、第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２を順に重ねて置く搬送装置とマニピュレータが設けられてもよい。この搬送装置は、第１ワークＷ１をトレイ１の第１支柱群３ａの上に置き、その後、第２ワークＷ２を第２支柱群３ｂの上に置く。この搬送装置は、例えば、図１に示す第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２を持ち上げてプレス位置へ置く搬送装置４６と同様の構成とすることができる。この搬送装置は、加熱装置１４の上流側に配置される。

【0088】

（第１搬送工程）
第１搬送工程では、第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２がトレイ１に乗せられた状態で、加熱装置１４から出され、搬送装置４６への受け渡し場所、すなわち持ち上げ位置まで搬送される。これにより、第１ワークＷ１は第１支柱群３ａの上に置かれ、第２ワークＷ２は第２支柱群３ｂの上に置かれ、且つ、第１ワークＷ１の上方に重ねて配置された状態で、トレイ１とともに加熱装置１４から持ち上げ位置まで搬送される。加熱装置１４の外において、トレイ１は、搬送ローラー２６によってプレス機２０の近くに搬送される。例えば、図２～図１２に示したような態様で、第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２がトレイ１に載せられて、加熱装置１４から持ち上げ位置まで搬送される。第１搬送工程における第１ワークＷ１と第２ワークＷ２の位置関係は、加熱工程におけるそれらの位置関係と同じである。すなわち、トレイ１により、加熱時の第１ワークＷ１と第２ワークＷ２の位置関係を保ったまま、第１搬送工程において、第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２を持ち上げ位置へ搬送することができる。これにより、搬送中の第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２の温度降下が緩和される。また、搬送経路において、熱エネルギーを発生させるヒータ等の熱源を設けなくても、搬送中のワークの温度降下を緩和できる。そのため、簡便に温度降下を緩和できる。

【0089】

なお、トレイ１は、第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２が搬送装置４６により持ち上げられてプレス位置へ搬送された後は、別のワークの加熱工程及び搬送工程に使用されてもよい。

【0090】

（第２搬送工程）
第２搬送工程では、プレス機２０の近傍において、第２支柱群３ｂに置かれた第２ワークＷ２が搬送装置４６によって上方に持ち上げられ、その後、第１支柱群３ａに置かれた第１ワークＷ１が搬送装置４６によって持ち上げられる。上述したように、搬送装置４６は、第１ワークＷ１をアーム７１で保持した状態で上方に移動する。第１ワークＷ１は、第１支柱群３ａに置かれた状態と同じ姿勢を保ったまま、上方に移動する。この時、第２支柱群３ｂは、第１支柱群３ａに置かれた第１ワークＷ１と上から見て重ならないよう構成されるため、搬送装置４６によって上方に持ち上げられる第１ワークＷ１に引っ掛からない。そのため、第１ワークＷ１を持ち上げるための制御又は装置構成を簡単にできる。

【0091】

なお、第２ワークＷ２を持ち上げる搬送装置と、第１ワークＷ１を持ち上げる搬送装置は、必ずしも同じ装置でなくてもよい。搬送装置４６に持ち上げられた第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２は、それぞれ、プレス位置にセットされる。プレス位置は、例えば、プレス機２０の上金型２１と下金型２３の間となる。

【0092】

なお、第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２がセットされるプレス位置は、同じであってもよいし、異なってもよい。また、１台のプレス機２０の金型の異なる位置に、第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２がセットされてもよい。また、プレス機２０が２台あってもよい。この場合、２台のプレス機２０のうち一方のプレス機の金型に第１ワークＷ１、他方のプレス機の金型に第２ワークＷ２がセットされてもよい。

【0093】

（プレス工程）
プレス機２０は、第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２を、上金型２１及び下金型２３でプレス成形する。ここで、プレス成形の対象となる第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２は、加熱装置１４によりＡｃ３変態点以上に加熱された後、搬送テーブル１６及び搬送装置４６によりプレス位置まで搬送されたワークである。プレス機２０は、この第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２に対して、上金型２１及び下金型２３を用いたプレス成形を開始し、成形加工すると共に焼入れ処理を施すことができる。具体的には、プレス機２０は、上金型２１及び下金型２３の間に第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２を配置した状態で、上金型２１を下金型２３に相対的に近づけて下死点まで移動させ成形する。下死点に達した後、型締めした状態で、上金型２１と下金型２３が第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２に接触して第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２から急速に熱を奪う。これにより、第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２をマルテンサイト変態又はベイナイト変態させる。その結果、第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２を、上金型２１及び下金型２３に応じた形状でかつ焼入れされた成形品とすることができる。

【0094】

本発明は、上記実施形態に限られない。例えば、上記実施形態では、２つのワーク（第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２）が、トレイ１に上下方向に重ねて載せる例を説明したが、３つ以上のワークを、トレイ１に上下方向に重ねて載せてもよい。

【0095】

［ワークの材料］
ワークの材料は、成形可能な金属であればよい。ワークの材料として、これらに限られないが、例えば、Ｆｅ系である炭素鋼やステンレス鋼等、Ａｌ系、およびＴｉ系の材料等が挙げられる。また、ワークは、めっき層を有してもよい。例えば、ワークは、めっき鋼板であってもよい。めっき層としては、アルミニウム合金、アルミニウム系合金、亜鉛合金、または亜鉛系合金等のめっき層が挙げられる。

【0096】

ワークがめっき鋼板の場合、搬送中に酸化スケールが生じにくい点で、好ましい。トレイ１上で２つのワークＷ１、Ｗ２を上下に重ねて搬送中に、上側の第２ワークＷ２の下面で酸化スケールが形成されると、酸化スケールが脱落して下側の第１ワークＷ１の上面に落ちる可能性がある。また、下側の第１ワークＷ１の下面で形成された酸化スケールも、脱落する可能性がある。このような場合、下側の第１ワークＷ１の上面と下面の酸化スケールの付着量の差が、上側の第２ワークＷ２におけるその差よりも大きくなる可能性がある。スケール付着量の差は、プレス成形における金型とワークの表面との摩擦特性の差につながるおそれがある。その結果、ワーク毎に個別に金型調整や成形条件設定に対応する必要が生じるおそれがある。そこで、ワークをめっき鋼板とすることで、搬送中の酸化スケールの生成を抑え、ワークの特性のばらつきを抑えることができる。

【0097】

［間隔をあけて複数のワークを搬送することの効果］
上記の例では、第１ワークＷ１と第２ワークＷ２は、トレイ１上で、上下方向に間隔をあけて重なった状態で搬送される。これにより、各ワークの上面と下面の特性のばらつき、及び上側のワークと下側のワークの間での上面と下面の特性のばらつきを抑えることができる。

【0098】

第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２を、隙間のない状態で重ねて搬送した場合、各ワークの重ね合わせ面と、その反対面で空気に触れる時間が異なる。この場合、第１及び第２ワークＷ１、Ｗ２が非めっき鋼板であると、上面と下面で酸化スケールの生じる量も異なる場合がある。上面と下面で酸化スケールの量が異なると、上面と下面の摩擦特性に差が生じる可能性がある。また、第１ワークＷ１と第２ワークＷ２では、重ね合わせ面およびその反対面の向きが上下逆となるため、第１ワークＷ１と第２ワークＷ２の間でも摩擦特性に差が生じる可能性がある。その結果、プレス成形における金型調整や成形条件設定に要する時間が増える可能性がある。また、めっき鋼板の第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２を、加熱工程において、両ワーク間に隙間のない状態で重ねて加熱した場合、ワークの重ね合わせ面と反対面で昇温速度が異なり、温度履歴に差が生じる可能性がある。この場合、めっきと母材の合金化にワークの上下面で差が生じ、めっきの品質に差が生じる場合がある。そこで、第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２を、間隔をあけて加熱及び搬送することで、ワークの上面と下面の摩擦特性やめっき品質等の特性のばらつきを低減できる。

【0099】

［熱間プレス製造ラインの変形例］
図１３は、熱間プレス製造ライン１０の変形例を示す図である。図１３に示す熱間プレス製造ライン１０は、加熱装置１４と、搬送テーブル１６と、マニピュレータ４４と、搬送装置４６と、プレス機２０と、コントローラ２２とを備えている。図１３の熱間プレス製造ライン１０において、搬送装置４６以外は、図１と同様に構成することができる。

【0100】

（搬送装置）
図１４Ａは、図１３の搬送装置４６の横方向（ｙ方向）から見た構成例を示す側面図である。図１４Ｂは、図１４Ａの搬送装置４６の第１アーム７１が外側に開いた状態を示す図である。

【0101】

（ベースフレーム）
図１４Ａ及び図１４Ｂに示す例では、搬送装置４６は、ベースフレーム４８、ベースフレーム４８に回転可能に取り付けられた一対の第１アーム７１及び一対の第２アーム７２を備える。ベースフレーム４８の形状は、上から見ると長方形である。本例では、上下方向をｚ方向とする。上下方向に垂直な面内の方向を横方向とする。横方向のうち、ベースフレーム４８の長尺方向をｙ方向、短尺方向をｘ方向とする。

【0102】

ベースフレーム４８の上面には、マニピュレータ４４に接続されるジョイント５６が設けられる。ジョイント５６は、ベースフレーム４８がマニピュレータ４４に対して上下方向を軸に回転可能となるように接続される。

【0103】

（第１アーム及び第２アーム）
一対の第１アーム７１は、横方向（ｘ方向）に離間して配置される。一対の第１アーム７１の各々は、ベースフレーム４８から上下方向に延びる第１基部７１ａと、第１基部７１ａから横方向に屈曲して延びる第１爪７１ｂを有する。各第１アーム７１は、ｙ方向の回転軸６０を中心に回転可能にベースフレーム４８に取り付けられる。第１基部７１ａの一方端部がベースフレーム４８に回転可能に接続され、他方端部から第１爪７１ｂが延びる。

【0104】

一対の第２アーム７２は、横方向（ｘ方向）に離間して配置される。一対の第２アーム７２の各々は、ベースフレーム４８から上下方向に延びる第２基部７２ａと、第２基部７２ａから横方向に屈曲して延びる第２爪７２ｂを有する。各第２アーム７２は、ｙ方向の回転軸６０を中心に回転可能にベースフレーム４８に取り付けられる。第２基部７２ａの一方端部がベースフレーム４８に回転可能に接続され、他方端部から第２爪７２ｂが延びる。

【0105】

一対の第１爪７１ｂの上下方向における位置と、一対の第２爪７２ｂの上下方向における位置は互いに異なっている。図１４Ａ及び図１４Ｂに示す例では、上下方向において、第１基部７１ａの方が、第２基部７２ａより長くなっている。第１爪７１ｂの方が、第２爪７２ｂよりもベースフレーム４８に遠い位置にある。

【0106】

図１４Ａ及び図１４Ｂに示す例では、第１アーム７１の回転軸６０と、第２アーム７２の回転軸６０は同軸である。これにより、ベースフレーム４８に第１アーム７１及び第２アーム７２を効率よく配置することができる。なお、第１アーム７１の回転軸６０と、第２アーム７２の回転軸６０は同軸でなくてもよい。

【0107】

（駆動部）
一対の第１アーム７１は、第１駆動部により駆動される。第１駆動部は、一対の第１アーム７１をベースフレーム４８に対して回転させることで、一対の第１爪７１ｂの横方向（ｘ方向）の距離を変化させる。図１４Ａ及び図１４Ｂに示す例では、第１駆動部は、各第１アーム７１に対して設けられるアクチュエータ８２で構成される。

【0108】

アクチュエータ８２は、例えば、エアシリンダである。アクチュエータ８２は、軸方向に移動する作動軸８２Ａの延び出し量を調整する。作動軸８２Ａの端部には、ピン８２Ｂが設けられる。ピン８２Ｂは、第１アーム７１に固定されたリンク９０の長穴に移動及び回転自在に挿入されている。

【0109】

各アクチュエータ８２が作動軸８２Ａを延び出した際には、図１４Ａに示すように、対応する第１アーム７１が下方へ延び、一対の第１アーム７１の一対の第１爪７１ｂが互いに近づいた閉状態となる。また、各アクチュエータ８２が作動軸８２Ａを後退させた際には、図１４Ｂに示すように、一対の第１アーム７１の一対の第１爪７１ｂが互いに離れるよう移動して開状態となる。

【0110】

一対の第２アーム７２は、第２駆動部（図示略）により駆動される。第２駆動部は、一対の第２アーム７２をベースフレーム４８に対して回転させることで、一対の第２爪７２ｂの横方向（ｘ方向）の距離を変化させる。第２アーム７２を駆動する第２駆動部も、例えば、図１４Ａ及び図１４Ｂに示すアクチュエータ８２と同様のアクチュエータを備える構成とすることができる。一対の第２アーム７２も、第２駆動部により、一対の第２爪７２ｂが互いに近づいた閉状態、又は、一対の第２爪７２ｂが、閉状態よりも互いに離れた開状態になるよう制御される。なお、第１駆動部及び第２駆動部のアクチュエータは、エアシリンダに限られず、例えば、モータ、又は、液圧シリンダであってもよい。

【0111】

一対の第１爪７１ｂは、横方向に互いに近づいた状態すなわち閉状態で、第１ワークＷ１の横方向両端部の下面を支持可能である。一対の第２爪７２ｂは、横方向に互いに近づいた状態すなわち閉状態で、第２ワークＷ２の横方向両端部の下面を支持可能である。
［プレス成形品の製造工程例］
図１３に示す熱間プレス製造ライン１０を用いてプレス成形品を製造する工程の例を説明する。プレス成形品の製造工程は、加熱工程、第１搬送工程、第２搬送工程及び、プレス工程を有する。加熱工程、第１搬送工程は、図１に示す熱間プレス製造ライン１０の製造工程と同様にすることができる。

【0112】

（加熱工程）
加熱工程では、加熱装置１４において、第１ワークＷ１、及び第２ワークＷ２がトレイ本体２に載せられた状態で加熱される。第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２が、第１ワークＷ１の板面の法線方向に重なる状態で加熱される。第１ワークＷ１は、第１支柱群３ａの上に置かれる。第２ワークＷ２は、第２支柱群３ｂの上に置かれる。

【0113】

（第１搬送工程）
第１搬送工程では、第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２が、トレイ本体２に載せられた状態で、搬送テーブル１６によって、加熱装置１４から搬送装置４６による持ち上げ位置へ搬送される。

【0114】

（第２搬送工程）
第２搬送工程は、第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２を搬送装置４６が同時に持ち上げる工程、第１及び第２ワークＷ１、Ｗ２を搬送する工程、第１ワークＷ１をプレス位置へ降ろす工程、及び、第２ワークＷ２をプレス位置へ降ろす工程を含む。

【0115】

搬送装置４６は、マニピュレータ４４の動作により、トレイ１に載せられた第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２に上方から近づく。この時、搬送装置４６は、一対の第１アーム７１及び一対の第２アーム７２は開状態にする。搬送装置４６は、上から見て一対の第２アーム７２の間に、第２支柱群３ｂに置かれた第２ワークＷ２が位置した状態で、上方から第２ワークＷ２に近づく。搬送装置４６は、第２アーム７２の第２爪７２ｂを第２支柱群３ｂに置かれた第２ワークＷ２の下方に潜り込ませられる高さまで近づくと、一対の第２アーム７２を回転させて閉状態にする。これにより、一対の第２アーム７２の第２爪７２ｂを第２ワークＷ２の両端部の下面の下方へ潜り込ませる。搬送装置４６は、第２アーム７２の第２爪７２ｂで第２ワークＷ２の下面を支持する状態となる。図１３及び図１４Ｂは、搬送装置４６が、第２ワークＷ２を第２アーム７２で支持した状態を示している。

【0116】

搬送装置４６は、第２アーム７２で第２ワークＷ２を支持した状態で、第１アーム７１を回転させて閉状態にする。これにより、一対の第１アーム７１の第１爪７１ｂを第１ワークＷ１の両端部の下面の下方へ潜り込ませる。搬送装置４６は、第１アーム７１の第１爪７１ｂで第１ワークＷ１の下面を支持する状態となる。この状態で、搬送装置４６は、マニピュレータ４４の動作により上方へ移動する。これにより、第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２が同時に持ち上げられる。なお、本例では、第２アーム７２が回転して第２ワークＷ２を支持する動作と、第１アーム７１が回転して第１ワークＷ１を支持する動作を順次行っているが、これらは同時であってもよいし、順番が逆でもよい。

【0117】

搬送装置４６は、一対の第１アーム７１の爪で下面を支持された第１ワークＷ１と、一対の第２アーム７２の爪で下面を支持された第２ワークＷ２を、第１ワークＷ１の板面の法線方向において互いに重なる状態で、搬送する。

【0118】

図１３には、搬送装置４６が、第１ワークＷ１をプレス位置へ置いた直後の様子が示されている。搬送装置４６は、第１ワークＷ１を置く際、第１ワークＷ１を一対の第１アーム７１の爪（第１爪７１ｂ）で支持した状態で、第１ワークＷ１のプレス位置に載置し、その位置で、第１アーム７１を回転させて開状態とする。第１ワークＷ１を置く時に、搬送装置４６は、第２アーム７２で第２ワークＷ２を保持した状態を保っている。その後、搬送装置４６は、第２ワークＷ２のプレス位置まで移動し、一対の第２アーム７２を駆動して開状態とし、第２ワークＷ２を、プレス位置に置く。

【0119】

図１３に示す例では、１つのプレス機の上金型２１と下金型２３に、２つのワークを配置し、２つのワークを同時にプレス成形する例である。この場合、上金型２１と下金型２３の間の異なるプレス位置に、第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２がそれぞれ降ろされる。搬送装置４６が、保持した２つのワークをそれぞれのプレス位置に降ろす態様はこれに限られない。例えば、２つのプレス機のそれぞれのプレス位置に、第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２を、それぞれ降ろす態様であってもよい。

【0120】

（実験例）
鋼板を加熱し、加熱終了後の温度変化を、条件を変えて測定した。具体的には、下記の実験を行った。供試材として、板厚０．８ｍｍ及び１．６ｍｍの１．５ＧＰａ級熱間プレス用鋼板を使用し、鋼板表面に熱電対を取り付けて温度を測定した。加熱炉で鋼板を９５０℃まで加熱し、加熱炉から出した後の空冷中の温度降下を計測した。板厚１．６ｍｍの鋼板１枚を単独で加熱、放冷した条件を比較例１、板厚０．８ｍｍの鋼板１枚を単独で加熱、放冷した条件を比較例２、板厚０．８ｍｍの鋼板２枚を、板面の法線方向に重ね、所定の間隔Ｄだけ離して並べて固定した条件を実施例として測温を実施した。鋼板を２枚重ねた条件では、間隔Ｄを１０ｍｍ、３０ｍｍ、５０ｍｍの３水準とし、それぞれ実施例１、実施例２、実施例３とした。図１５は、温度測定位置を示す。鋼板の端から５ｍｍ、２０ｍｍ、３０ｍｍ、５０ｍｍ、及び鋼板の中央の位置で、上下の鋼板の各々の温度を測定した。

【0121】

図１６は、測定結果としての平均降温速度のグラフである。測定した温度降下曲線における８００℃から７５０℃までの区間における平均降温速度を導出した。図１７は、平均降温速度の導出の対象とした範囲を示すグラフである。図１６に示す結果から、全ての測定位置で板厚０．８ｍｍの鋼板１枚単独の条件である比較例１に対して、板厚０．８ｍｍの鋼板２枚を上下に重ねた条件である実施例１～３の平均降温速度が低減できたことを確認した。また、鋼板を２枚重ねた場合、２枚の鋼板の間の間隔Ｄが小さい方が、鋼板の端部付近の平均降温速度を低減できるとともに、全ての測定位置で平均降温速度の改善効果が大きいことを確認した。間隔Ｄを５０ｍｍに設定した実施例３では、板厚０．８ｍｍの鋼板１枚単独の条件である比較例１と板厚１．６ｍｍの鋼板１枚単独の条件である比較例２の中間程度まで降温速度は改善した。間隔Ｄを１０ｍｍに設定した実施例１では、板厚１．６ｍｍの鋼板１枚単独の比較例２と同程度まで降温速度は改善した。２枚重ねた鋼板の間の間隔Ｄを適切に設定することによって、板厚が２倍、すなわち熱容量が２倍の鋼板と同等の降温特性を得ることができた。

【0122】

上記の結果から、複数のワークを上下方向に重ねて搬送する際に、複数のワークの距離を適切に保つことが、降温速度を低減する観点から重要であることがわかった。上記の実施形態では、加熱工程及びその後の搬送工程において、トレイに載せた第１ワーク及び第２ワークの間隔を安定して保つことができる。そのため、第１及び第２ワークの温度降下を抑えつつ、簡便且つ効率よく搬送することができる。

【符号の説明】

【0123】

１ トレイ
２ トレイ本体
３ 支柱
３ａ 第１支柱群
３ｂ 第２支柱群
Ｗ１ 第１ワーク
Ｗ２ 第２ワーク

【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14A】

【図14B】

【図15】

【図16】

【図17】