CN111944965B - 高频淬火装置和长条状工件的支承装置 - Google Patents

Abstract

本发明的高频淬火装置具有支承工件(W)的中间的部位的支承装置(1)，支承装置(1)具有重量支承部件(6)和平行卡盘，重量支承部件(6)具有多个旋转支承体(6a)～(6c)，多个旋转支承体(6a)～(6c)能够在支承工件(W)的重量的支承位置和与支承位置隔开间隔的避让位置之间移动，平行卡盘具有多个爪部，各爪部具有多个旋转保持体(8a)、(8b)、(9a)、(9b)，各爪部相对配置并能够以改变彼此的距离的方式移动，各爪部的各旋转保持体(8a)、(8b)、(9a)、(9b)在彼此靠近而接触由旋转支承体(6a)～(6c)支承着的工件(W)的状态下，能够将位置固定。

Description

高频淬火装置和长条状工件的支承装置

技术领域

本发明涉及将长条状工件支承为水平姿态来进行高频淬火的高频淬火装置。另外，本发明涉及支承进行高频淬火的水平姿态的长条状工件的支承装置。

背景技术

在对长条状工件进行高频淬火时，多采用所谓的被称为移动淬火的淬火方法。此处，长条状工件是指具有相对于横截面的大小、与横截面正交的方向的长度相当长的形状的热处理对象物。另外，移动淬火是指如下淬火方法：使仅靠近并面对长条状工件的淬火对象区域的长度方向的一部分的加热线圈，沿长条状工件的长度方向相对移动，依次对长条状工件的全部淬火对象区域进行高频淬火(包括利用冷却液进行冷却。)。

在对长条状工件进行移动淬火时，长条状工件一般保持在水平姿态。当支承长条状工件的两端使其成为水平姿态时，长条状工件因自身的重量而向下方弯曲。因此，提出一种支承装置，其支承长条状工件的中间(中途)以使得长条状工件不因自重而挠曲。专利文献1中公开了这样的材料支承装置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本国专利第3017088号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

专利文献1中公开的材料支承装置具有多个辊单元。该多个辊单元载置在两端被支承着的水平姿态的长条部件(长条状工件)中间的多个部位而能够支承长条部件。

即，长条部件的重量作用于各辊单元。而且，在专利文献1的发明中，各辊单元被弹簧向上方施力。进而，各辊单元由限动件固定在不能下降的高度位置。弹簧的弹性力被设定为能够支承长条部件的重量的强度，即使在解除了限动件的状态下也能够支承长条部件的重量。

另一方面，在移动淬火时，长条部件的一端由卡盘抓持，长条部件的另一端由中心销支承，因此长条部件被限制成不能在长度方向移动。于是，在对长条部件进行移动淬火时，长条部件局部升温。其结果是长条部件膨胀。

另外，长条部件(例如滚珠丝杠)中被感应加热而升温的部位发生软化，因此用力按压该软化的部位时会发生变形。即，长条部件的表面(螺纹牙)会变形。

因此，专利文献1的材料支承装置中，利用限动件使支承长条部件中没有升温的部位的辊单元成为不能下降的状态，支承接通了高频电流的加热线圈靠近而升温的部位的辊单元构成为解除限动件而能够下降的状态。

膨胀的长条部件对抗弹簧的弹性力而将解除了限动件的辊单元向下按压，辊单元能够向下方退让。即专利文献1的材料支承装置构成为在长条部件膨胀时，长条部件的升温而软化的部位不会用力按压辊单元。由此，专利文献1的材料支承装置能够防止长条部件的表面(螺纹牙)损伤。

然而，假设专利文献1的材料支承装置中，支承直径70mm以上的直径较大的长条部件。直径70mm以上的大直径的长条部件进行高频淬火时表面达到淬火温度，但内部不会升温到表面的程度。因此，直径较大的长条部件的热变形量比较小。具体而言，大径的长条部件中，与长度方向正交的方向的变形量小，在长度方向不会蛇行状地变形。因此，在对直径较大的长条部件进行高频淬火(移动淬火)时，能够利用专利文献1的材料支承装置充分应对。

另一方面，在对如直径小于20mm的直径较小的长条状工件进行移动淬火时，被感应加热时的热容易进入到长条部件工件的内部。因此，小径的长条状工件与大径的长条状工件相比，在感应加热时(淬火时)容易形变，不仅在长度方向、在与长度方向正交的方向上也容易变形。

即，在对小径的长条状工件进行移动淬火时，若使用专利文献1的材料支承装置，则小径的长条状工件在与长度方向交叉的各方向上蛇行地变形到从材料支承装置上(辊单元上)脱离的程度。因此，在专利文献1中公开的现有的支承装置中，难以对小径的长条状工件进行高频淬火。

因此，本发明的课题在于，提供一种能够良好地实施对小径的长条状工件的高频淬火的高频淬火装置。另外，本发明的课题在于，提供一种能够在对长条状工件进行高频淬火时良好地支承该长条状工件的支承装置。

用于解决技术问题的技术手段

用于解决上述技术问题的本发明的第一方式是一种高频淬火装置，其具有加热线圈和使该加热线圈直线移动的移动机构，所述加热线圈靠近并面对两端可旋转地被支承的长条状工件，所述移动机构沿长条状工件的长度方向使加热线圈移动，从而对长条状工件从一端侧向另一端侧依次进行高频淬火，该高频淬火装置的特征在于：具有支承所述长条状工件的中间的部位的支承装置，所述支承装置具有重量支承部件和防变形部件，所述重量支承部件包括多个旋转支承体，所述多个旋转支承体能够在支承长条状工件的重量的支承位置和与所述支承位置隔开间隔的避让位置之间移动，所述防变形部件具有多个移动部件，所述各移动部件具有多个旋转保持体，所述各移动部件相对配置并能够以改变彼此的距离的方式移动，各移动部件的各旋转保持体在彼此靠近而接触由所述旋转支承体支承的长条状工件的周围(外周)的状态下，能够将位置固定。

本方式的高频淬火装置中，支承装置的重量支承部件具有多个旋转支承体，该多个旋转支承体能够在支承长条状工件的重量的支承位置和与支承位置隔开间隔的避让位置之间移动。即，重量支承部件的旋转支承体能够在支承位置支承长条状工件的中间的部位，且能够在避让位置从长条状工件避让。

此处，“中间”是指长条状的工件W的两端之间的部位，是除去长度方向的两端的中途的部位。

另外，支承装置的防变形部件的各移动部件具有多个旋转保持体，各移动部件相对配置并能够以改变彼此的距离的方式移动。即，能够改变移动部件之间的间隔。而且，相对的各移动部件的各旋转保持体，在彼此靠近而接触由旋转支承体支承着的长条状工件的周围(外周)的状态下，能够将位置固定。即，通过在接触长条状工件的状态下将位置固定，能够良好地阻止长条状工件热膨胀而变形、或者因自重而弯曲的状况。此外，相对的各移动部件的各旋转保持体能够彼此隔开间隔而从长条状工件避让。

在本方式的高频淬火装置中，能够由支承装置限制长条状工件的中间的部位。即，能够阻止长条状工件的移动和变形。

在本方式的高频淬火装置中，即使为直径为25mm以下的直径较小且容易热变形的长条状工件，也能够一边良好地阻止长条状工件的变形一边进行高频淬火。

在本方式中，优选相对配置的各移动部件的所述各旋转保持体对长条状工件施加能够彼此抵消的推压力。

依照该结构，相对配置的各移动部件的各旋转保持体对长条状工件施加彼此能够抵消的推压力，因此长条状工件的约束得以稳定。

在本方式中，优选旋转保持体是具有与长条状工件的长度方向平行的旋转轴的辊。

依照该结构，当长条状工件被旋转驱动时，旋转保持体能够跟随长条状工件而绕旋转轴旋转。

在本方式中，优选在各移动部件的各旋转保持体中，包含旋转中心相对于其他旋转保持体的旋转中心在上下方向隔开规定的距离的旋转保持体。

依照该结构，各旋转保持体与长条状工件的侧方的上侧和侧方的下侧抵接而能够从上下左右保持长条状工件。即，能够约束长条状工件的侧方的上侧和侧方的下侧，能够可靠地保持长条状工件。

在本方式中，优选具有对移动部件位于特定的位置进行检测的检测机构。

依照该结构，能够检测移动部件位于特定的位置的状况。例如，当检测到移动部件位于彼此隔开间隔的位置时，能够判断为移动部件的旋转保持体位于与支承工件的支承位置隔开间隔的隔开位置。

在本方式中，优选具有多个支承装置，各支承装置限制长条状工件的长度方向的不同部位，具有切换机构，其独立地切换由各支承装置进行的长条状工件的限制和限制的解除。

依照该结构，能够由多个支承装置支承长条状工件的长度方向的多个部位。另外，能够利用切换机构仅使特定的支承装置成为长条状工件的约束的解除状态。由此，在移动淬火时，能够避免加热线圈和冷却套碰撞支承装置。此时，由其他支承装置保持着长条状工件，因此能够一边良好地阻止长条状工件的变形一边实施移动淬火。

在本方式中，加热线圈也可以为环状线圈。

本发明的第二方式是一种长条状工件的支承装置，其支承长条状工件的中间的部位，所述长条状工件能够以水平姿态且两端被支承的状态被旋转驱动，所述长条状工件的支承装置的特征在于：具有重量支承部件和防变形部件，所述重量支承部件具有多个旋转支承体，所述多个旋转体能够在支承长条状工件的重量的支承位置和与所述支承位置隔开间隔的避让位置之间移动，所述防变形部件具有多个移动部件，所述各移动部件具有多个旋转保持体，所述各移动部件相对配置并能够以改变彼此的距离的方式移动，所述各移动部件的各旋转保持体在彼此靠近而接触由所述旋转支承体支承的长条状工件的周围(外周)的状态下，能够将位置固定。

本方式的长条状工件的支承装置具有重量支承部件和防变形部件。

重量支承部件具有多个旋转支承体，该多个旋转支承体能够在支承长条状工件的重量的支承位置和与支承位置隔开间隔的避让位置之间移动，当多个旋转支承体位于支承位置时，能够由各旋转支承体支承长条状工件的重量。另外，各旋转支承体能够避让到避让位置，从长条状工件离开。

防变形部件具有多个移动部件，各移动部件具有多个旋转保持体，各移动部件相对配置并能够以改变彼此的距离的方式移动。

各移动部件的各旋转保持体在彼此靠近而接触由重量支承部件支承着的长条状工件的周围(外周)的状态下，能够将位置固定。即，通过在与长条状工件接触的状态下将位置固定，能够良好地阻止长条状工件热膨胀而变形、或者因自重而弯曲。另外，相对的各移动部件的各旋转保持体能够彼此离开而从长条状工件避让。

发明效果

在本发明的高频淬火装置，即使是小径且容易热变形的长条状工件，也能够一边良好地阻止长条状工件的移动和变形，一边进行高频淬火。另外，在本发明的长条状工件的支承装置，即使是小径且容易热变形的长条状工件，也能够可靠地约束长条状工件，能够在热处理时阻止长条状工件的移动和变形。

附图说明

图1(a)、图1(b)是本实施方式的高频淬火装置的概念图。

图2是本实施方式的支承装置的立体图，表示可动部上升、平行卡盘关闭的状态。

图3是本实施方式的支承装置的立体图，表示可动部上升、平行卡盘打开的状态。

图4是本实施方式的支承装置的立体图，表示可动部下降、平行卡盘打开的状态。

图5是图2的支承装置的正面图，仅表示图2的A－A部分的截面图。

图6是图4的支承装置的正面图，仅表示图4的B－B部分的截面图。

图7是重量支承部件的立体图。

图8(a)～图8(c)是仅表示图2的支承装置的主要部分的正面图，图8(a)表示支承装置没有支承长条状工件的状态，图8(b)表示长条状工件载置在重量支承部件上的状态，图8(c)表示长条状工件由平行卡盘抓持着的状态。

图9(a)～图9(c)是仅表示重量支承部件的旋转支承体和平行卡盘的旋转保持体的立体图，图9(a)是表示长条状工件没有由旋转支承体和旋转保持体支承的状态，图9(b)表示长条状工件载置于旋转支承体上的状态，图9(c)表示长条状工件由旋转保持体抓持着的状态。

图10是表示由多个支承装置支承长条状工件的状态的高频淬火装置的局部立体图。

图11是表示在图10中加热线圈和冷却套靠近并面对长条状工件，而且长条状工件的两端由卡盘和中心销可旋转地支承着的状态的高频淬火装置的局部立体图。

图12是表示接续图11，加热线圈从卡盘侧接近第一支承装置，第一支承装置解除了对长条状工件的支承的状态的高频淬火装置的局部立体图。

图13是表示接续图12，加热线圈通过第一支承装置后接近第二支承装置，第一支承装置支承长条状工件并且第二支承装置解除了对长条状工件的支承的状态的高频淬火装置的局部立体图。

图14是表示接续图13，加热线圈通过第二支承装置后接近第三支承装置，第二支承装置支承长条状工件并且第三支承装置解除了对长条状工件的支承的状态的高频淬火装置的局部立体图。

图15是表示接续图14，加热线圈通过第三支承装置后接近第四支承装置，第三支承装置支承长条状工件并且第四支承装置解除了对长条状工件的支承的状态的高频淬火装置的局部立体图。

图16是表示接续图15，加热线圈通过第四支承装置后接近第五支承装置，第四支承装置支承长条状工件并且第五支承装置解除了对长条状工件的支承的状态的高频淬火装置的局部立体图。

图17是表示接续图16，加热线圈通过最靠中心销侧的支承装置，最靠中心销侧的支承装置支承长条状工件，长条状工件的高频淬火对象的整个区域被高频淬火了的状态的高频淬火装置的局部立体图。

具体实施方式

以下，参照附图进行说明。

如图1(a)、(b)所示，本实施方式的高频淬火装置50具有冷却套29、高频感应加热装置51、多个支承装置1(1a、1b、……)。长条状工件W(以下，简称为工件W。)中，相对于横截面的大小，其长度相当长。工件W的直径为例如5mm～25mm，工件W的长度为例如1m～5m。

冷却套29具有壳体29a。壳体29a具有构成环状的内壁的插通孔52。插通孔52的内径大于工件W的外径，插通孔52中能够供工件W插通。换言之，壳体29a能够外嵌在工件W的周围。

在插通孔52的内壁设置有多个喷射口53。各喷射口53是连通壳体29a的内外的孔。另外，壳体29a与从未图示的冷却液供给源导入冷却液的配管54连接。当经由配管54对壳体29a内供给冷却液时，从各喷射口53喷射壳体29a内的冷却液。即各喷射口53作为喷嘴发挥作用，将冷却液从各喷射口53向插通孔52的中心方向喷射。对冷却套29供给冷却液的动作由未图示的控制装置控制。

高频感应加热装置51具有高频振荡器55、变压器56、加热线圈28。高频感应加热装置51是将从商用电源57供给的电力转换成高频电流，将高频电流接通到加热线圈28的装置。加热线圈28是由中空的管状部件形成的环状的线圈，其中，该中空的管状部件是由铜或铜合金等良导体构成的。对中空的加热线圈28经由未图示的配管循环供给冷却液。此外，环状的加热线圈28的内径比工件W的外径大一些。即，加热线圈28的内径为在加热线圈28外嵌于工件W时，能够在工件W中激发高频感应电流的程度的大小。对加热线圈28接通高频电流的接通、断开，由未图示的控制装置控制。

作为环状线圈的加热线圈28与冷却套29的插通孔52配置为同心状，两者能够沿未图示的直线引导件以规定的速度直线移动。在加热线圈28和冷却套29的移动轨迹上能够配置工件W。工件W以两端可旋转地被支承的状态配置在加热线圈28和冷却套29的移动轨迹上。即，如图10所示，工件W的一端由被驱动机构25旋转驱动的卡盘26握持，工件W的另一端形成有凹陷(未图示)，在该凹陷处卡合中心销27。由此，工件W以能够旋转但不能在长度方向上移动的状态配置于加热线圈28和冷却套29的移动轨迹上。此处，也可以是工件W的另一端不由中心销27支承，而由刚好外嵌在工件W上的套管(sleeve)支承。即，也可以是在与工件W同心的套管中嵌入工件W的另一端，以支承工件W的另一端。

另外，高频淬火装置50具有多个支承装置1(在图10中示出5个支承装置1a～1e，在图1(a)中仅示出其中的2个支承装置1a、1b。)，各支承装置1沿加热线圈28和冷却套29的移动轨迹配置。支承装置1具有支承长条状的工件W的中间的部位的功能，该长条状的工件W为水平姿态且两端被支承着。此处，“中间”是指长条状的工件W的两端之间的部位，是除了长度方向的两端之外的中途的部位。在图1(a)中，为了避免复杂的描绘，仅示出了支承装置1a、1b中与工件W接触的部位。

以下，参照图2～图9((a)～(c))，对具有本发明的特征结构的支承装置1进行说明。

如图2所示，支承装置1具有固定部2和可动部3。

固定部2具有机台2a和支柱2b。

机台2a由水平的平板构成，是固定在未图示的固定结构物的部位。如图5、图6所示，在机台2a设置有升降装置10、升降检测部24和开闭传感器18(检测机构)。

升降装置10是具有主体10a(缸体)和活塞杆10b的气缸。即升降装置10是能够进行往复驱动的装置。主体10a固定于机台2a，活塞杆10b与后述的可动部3连接。另外，如图2所示，在主体10a连接有配管4a、4b，经由配管4a，4b来供给或者排出压缩气体。作为升降装置10，也可以采用液压缸或者伺服电机等。

在主体10a设置有多个(在本实施方式中为4个)引导孔10c。各引导孔10c是在铅垂方向贯通主体10a的孔。

在活塞杆10b的前端设置有支承台11。支承台11是与活塞杆10b的前端形成为一体的平板状的部位。支承台11是与活塞杆10b的进退方向正交的平板状的部位。

在支承台11设置有多个导杆12。各导杆12在平板状的支承台11中的与活塞杆10b相同面侧，等间隔地配置于活塞杆10b的周围。具体而言，在四边形的支承台11的中央具有活塞杆10b，在四边形的四脚设置有导杆12。各导杆12插通在设置于主体10a的引导孔10c中。即，活塞杆10b相对于主体10a往复移动时，导杆12沿引导孔10c移动。

另外，固定部2的支柱2b如图2所示，相对于机台2a立起地被固定，从机台2a在铅垂方向上延伸。

升降检测部24(图5、图6)固定于支柱2b(图2)。如图5、图6所示，升降检测部24具有下降传感器24a和上升传感器24b。下降传感器24a和上升传感器24b是接近传感器，下降传感器24a配置于上升传感器24b的上侧。

接着，对可动部3进行说明。

可动部3如图3所示，具有重量支承部件6、基座15、平行卡盘17(防变形部件)、水平轴19、垂下轴21(图5)。

基座15是固定于支承台11上的一体结构物。基座15具有安装后述的重量支承部件6、平行卡盘17、水平轴19、垂下轴21(图5)并将它们一体化的功能。

重量支承部件6如图7所示具有：包括绕水平轴可自由旋转的多个辊的旋转支承体6a～6c；和保持旋转支承体6a～6c的保持部7。保持部7具有固定于基座15的基部7a和相对于基部7a立起的立起部7b～7e。

各立起部7b～7e彼此隔开规定的间隔地配置成一排。旋转支承体6a配置于立起部7b、7c之间，旋转支承体6a的旋转轴安装于立起部7b、7c。即，旋转支承体6a的旋转轴的两端由立起部7b、7c支承。而且，旋转支承体6a的周面的上端比立起部7b、7c向上方突出。

旋转支承体6b配置于立起部7c、7d之间。而且，以旋转支承体6b的周面的上端比立起部7c、7d向上方突出的方式，旋转支承体6b的旋转轴安装于立起部7c、7d。同样，旋转支承体6c配置于立起部7d、7e之间。而且，以旋转支承体6c的周面的上端比立起部7d、7e向上方突出的方式，旋转支承体6c的旋转轴安装于立起部7d、7e。

旋转支承体6a、6b、6c按照该顺序排列。如图9(a)所示，两端的旋转支承体6a、6c的旋转轴31a、31b位于同一直线31(图7)上，旋转支承体6b的旋转轴32a位于与直线31隔开规定间隔的相同高度位置的直线32(图7)上。即旋转支承体6a、6c配置于平行且相同高度的两条直线31、32中的一条直线31上，旋转支承体6b配置于另一条直线32上。换言之，旋转支承体6a～6c配置成交错状。而且，如图8(b)所示，工件W载置在旋转支承体6a、6c与旋转支承体6b之间，工件W的重量由旋转支承体6a～6c支承。即，这些旋转支承体6a～6c的周面构成载置并支承工件W的载置部。

平行卡盘17(防变形部件)如图2所示，包括卡盘主体17a和一对卡盘爪部17b、17c(移动部件)。

卡盘爪部17b、17c是其下部在铅垂方向上延伸且上部在水平方向上延伸的呈T字形的部件。卡盘爪部17b、17c的下部可往复移动地安装于卡盘主体17a。

另外，在卡盘爪部17b的水平方向的一侧的端部，如图3所示，设置有突出部13a、13b，在另一侧的端部设置有突出部14a、14b。突出部13a、13b存在上下的位置关系，突出部13a设置于突出部13b的上侧。同样，突出部14a、14b存在上下的位置关系，突出部14a设置于突出部14b的上侧。

卡盘爪部17c具有与卡盘爪部17b相同的结构。卡盘爪部17b、17c以突出部13a、13b、14a，14b成为内侧的方式彼此相对地配置。

如图3所示，在卡盘爪部17b的突出部13a、14b分别可旋转地轴支承有旋转保持体8a、8b(防变形部件)。另外，在卡盘爪部17c的突出部14b、13a分别可旋转地轴支承有旋转保持体9b、9a(防变形部件)。

旋转保持体8a的旋转轴33a(旋转中心)和旋转保持体8b的旋转轴33b(旋转中心)在上下方向上隔开间隔。同样，旋转保持体9a的旋转轴34a(旋转中心)和旋转保持体9b的旋转轴34b(旋转中心)也在上下方向上隔开间隔。另外，旋转轴33a、33b、34a、34b彼此平行。即，旋转保持体8a、8b与旋转保持体9a、9b存在彼此不同的位置关系。

旋转保持体8a、8b、9a、9b的周面比突出部13a、14b、13a、14b向内侧(相对的卡盘爪部侧)突出。此处，也可以在卡盘爪部17b、17c的所有突出部13a、14b、14a、13b设置旋转保持体8a、8b、9a、9b。

平行卡盘17的卡盘爪部17b、17c配置于重量支承部件6的两侧。安装于卡盘爪部17b、17c的旋转保持体8a、8b、9a、9b的旋转轴33a、33b、34a、34b(图9(a)～(c))和重量支承部件6的旋转支承体6a～6c的旋转轴31a、32a、31b(图9(a)～(c))全部平行。另外，旋转保持体8a、8b、9a、9b的直径与旋转支承体6a～6c的直径相同。旋转保持体8a、8b、9a、9b的直径和旋转支承体6a～6c的直径能够根据要支承的工件W的直径来任意地选择。另外，旋转保持体8a、8b、9a、9b的直径与旋转支承体6a～6c的直径不一定必须相同。图3所示的旋转保持体8b、9b的旋转轴的高度与旋转支承体6a～6c的旋转轴的高度一致。

卡盘爪部17b、17c彼此相对地安装于卡盘主体17a，能够由内置于卡盘主体17a的未图示的驱动机构来改变间隔。即，卡盘爪部17b、17c彼此的距离能够被改变，以使得它们距重量支承部件6的距离相等。换言之，能够使卡盘爪部17b、17c缩短间隔而成为闭状态，或者扩大间隔而成为开状态。

另外，在平行卡盘17的卡盘爪部17b安装有水平轴19。即，当卡盘爪部17b移动时，水平轴19跟随卡盘爪部17b而移动。水平轴19向固定于固定部2的开闭传感器18侧延伸，在中途设置有检测部19a。

当平行卡盘17打开时，开闭传感器18检测出检测部19a，而检测出平行卡盘17处于打开的状态。即，开闭传感器18为接近传感器，检测水平轴19的检测部19a靠近了的状态。当由开闭传感器18检测出检测部19a时，检测信号被发送到未图示的控制装置，由控制装置判断出平行卡盘17为开状态。另外，此时控制装置判断出可动部3(基座15)为能够下降的状态。

在基座15以铅垂姿态固定有垂下轴21(图5、图6)。在垂下轴21的中间的部位设置有检测部22、23。检测部22、23是被升降检测部24的下降传感器24a和上升传感器24b检测的部位。

在基座15，除了上述的结构之外，还设置有盖体20。盖体20是覆盖升降装置10的周围的部件。当驱动升降装置10使基座15下降时，盖体20接近机台2a，如图4所示升降装置10的大半的部位被隐藏起来。

支承装置1具有如以上说明那样的结构，当驱动升降装置10时，包括重量支承部件6和平行卡盘17的全体可动部3升降。另外，当驱动平行卡盘17时，卡盘爪部17b、17c的间隔变化。该支承装置1的动作由未图示的控制装置控制。

如以上那样构成高频淬火装置50的高频感应加热装置51、冷却套29、支承装置1。

接着，对高频淬火装置50的动作进行说明。

工件W由未图示的输送装置从待机场所输送，以水平姿态被由排成一排的各支承装置1a～1e构成的支承机构30支承。即，工件W载置在各支承装置1a～1e的重量支承部件6上，还被各支承装置1a～1e的平行卡盘17限位(图10)。图10所示的状态下，工件W的中间的部位由各支承装置1a～1e可靠地保持。具体而言，沿工件W的长度方向依次设定区域A～E，区域A的部位由支承装置1a保持，同样，区域B～E的部位分别由支承装置1b～1e保持。

保持工件W时的支承装置1的动作如以下所述。如图3所示，可动部3位于上升位置，平行卡盘17以打开的状态待机。此时，垂下轴21的检测部23被升降检测部24的上升传感器24b检测到，未图示的控制装置判断为可动部3位于上升位置。此外，在平行卡盘17的卡盘爪部17b安装的水平轴19的检测部19a被开闭传感器18检测到，未图示的控制装置判断为平行卡盘17为开状态。即，检测出如下状况：卡盘爪部17b、17c(移动部件)位于与工件W隔开间隔的隔开位置(特定的位置)。于是，未图示的控制装置判断为可动部3位于上升位置、平行卡盘17为开状态，由此判断为支承装置1为能够接收工件W的状态。

如图8(a)、图9(a)所示，利用未图示的输送装置将工件W输送至支承装置1(1a～1e)的上方。接着，使工件W下降，如图8(b)、图9(b)所示，载置在支承装置1的旋转支承体6a～6c上。然后，驱动平行卡盘17，使在开状态下处于避让位置的卡盘爪部17b、17c接近，如图8(c)、图9(c)所示，利用旋转保持体8a、8b、9a、9b抓持工件W。即，卡盘爪部17b、17c移动至支承工件W的支承位置。

此时，平行卡盘17的一卡盘爪部17b的旋转保持体8a、8b和另一卡盘爪部17c的旋转保持体9a、9b与工件W的周面接触(抵接)。另外，卡盘爪部17b(旋转保持体8a、8b)和卡盘爪部17c(旋转保持体9a、9b)相对于工件W的相对位置被固定。即，平行卡盘17能够良好地限制工件W以使其不能在上下左右(水平方向和铅垂方向)上移动。在图8(c)、图9(c)所示的状态下，工件W被约束而基本不能在水平姿态进行移动和变形，而仅能够旋转。

此处，也可以为卡盘爪部17b、17c被向彼此接近的方向施力，旋转保持体8a、8b和旋转保持体9a、9b在彼此相反的方向(接近的方向)上按压工件W。此时，一卡盘爪部17b的旋转保持体8a、8b按压工件W的力(按压力)与另一卡盘爪部17c的旋转保持体9a、9b按压工件W的力(按压力)相互抵消。

设置于卡盘爪部17b的旋转保持体8a、8b对工件W施加的按压力与设置于卡盘爪部17c的旋转保持体9a、9b对工件W施加的按压力彼此抵消，也不产生转矩。即，旋转保持体8a、8b相对于卡盘爪部17b的上下方向的安装位置，与旋转保持体9a、9b相对于卡盘爪部17c的上下方向的安装位置一致。换言之，卡盘爪部17b、17c具有相同的结构，卡盘爪部17c是使卡盘爪部17b的方向180度旋转后的部件。除此之外，也可以是平行卡盘17(防变形部件)中，卡盘爪部17b侧的旋转保持体和卡盘爪部17c侧的旋转保持体位于彼此相对的位置。

具体而言，在卡盘爪部17b中，2个旋转保持体8a、8b设置于四边形的对角的位置，在卡盘爪部17c中，2个旋转保持体9a、9b也设置于四边形的对角的位置，但也可以分别设置于四边形的四角的位置。

各支承装置1a～1e按等间隔配置。即，多个支承装置1a～1e分别支承着同一工件W的长度方向的不同部位。支承装置之间的间隔较窄。在图10所示的例子中，由5个支承装置1a～1e支承着工件W，但支承装置1的数量能够根据需要任意地选择。

接着，如图11所示，在工件W外嵌加热线圈28和冷却套29，并由卡盘26保持工件W的一端，在工件W的另一端卡合中心销27。即，在图11所示的状态下，工件W可旋转驱动地由卡盘26和中心销27支承着两端。

工件W利用驱动机构25与卡盘26一起旋转，但支承装置1a～1e的重量支承部件6的旋转支承体6a～6c和卡盘爪部17b、17c的旋转保持体8a、8b、9a、9b能够自由旋转，因此追随工件W的旋转而旋转。即，旋转支承体6a～6c和旋转保持体8a、8b、9a、9b可旋转地支承工件W，并且以不能移动且不能变形的方式约束工件W。

即，利用未图示的控制装置使驱动机构25动作而旋转驱动卡盘26时，工件W旋转。此时，各支承装置1a～1e的重量支承部件6的各旋转支承体6a～6c和平行卡盘17的各旋转保持体8a、8b、9a、9b跟随工件W的旋转而旋转。即，工件W虽然被各支承装置1a～1e限制，但是能够顺畅地旋转。

工件W通过所谓的被称为移动淬火的方法进行高频淬火。移动淬火是指如下淬火方法：接通了高频电流的加热线圈28和喷射供给冷却液的冷却套29沿工件W的长度方向移动，依序对工件W进行高频淬火。

在本实施方式中使用的加热线圈28呈环状结构，包围工件W的周围，能够在工件W的整个周面同时激励感应电流。另外，加热线圈28利用未图示的伺服电机(移动机构)而能够沿直线引导件(未图示)以一定速度在工件W的长度方向上移动。

冷却套29在从未图示的冷却液的供给源被供给冷却液时，能够从喷射口53(图1(a))将冷却液向工件W喷射。冷却套29靠近加热线圈28，能够与加热线圈28一起在工件W的长度方向上移动。

接着，说明对工件W进行移动淬火时的各支承装置1a～1e的动作。

加热线圈28接近工件W中最靠近卡盘26的区域A的部位(支承装置1a约束的部位)时，由未图示的控制装置驱动支承装置1a的平行卡盘17，使卡盘爪部17b、17c彼此隔开间隔(图3)而从工件避让。然后，驱动升降装置10，使可动部3下降(图4)。由此，重量支承部件6下降，重量支承部件6(旋转支承体6a～6c)从工件W离开而避让，成为图4、图6所示的状态。即，支承装置1a解除对工件W的抓持和支承，成为完全与工件W隔开间隔的状态。即，未图示的控制装置作为切换单元发挥作用，能够切换由支承装置1a进行的工件W的保持和保持的解除。

具体而言，加热线圈28和冷却套29沿未图示的直线引导件移动，但当加热线圈28到达直线引导件的特定的位置时，解除由支承装置1a进行的工件W的保持(约束)。此外，当加热线圈28进一步移动而到达直线引导件的其他特定的位置时，再次由支承装置1a进行工件W的保持(约束)。对于由支承装置1b～1e进行的工件W的保持(约束)和保持(约束)的解除也是相同的。

工件W中加热线圈28所接近并面对的部位，被感应加热而升温至淬火温度。此处，工件W的直径较小(例如直径为5mm～25mm程度)，进行感应加热时的热不仅在工件W的表面，还容易进入至内部。因此，长条状的工件W容易变形为蛇行状(蜿蜒状)。即，工件W在热膨胀的影响下容易变形。此外，工件W的中间的多个部位被支承装置1a～1e限制着，因此能够良好地阻止工件W的变形。工件W中由加热线圈28进行了感应加热的部位，被后续的从冷却套29喷射的冷却液急速冷却。由此，工件W仅长度方向的一部分被局部地高频淬火。

如图1(a)所示，当加热线圈28接近支承装置1a所保持的区域A的部位时，支承装置1a解除工件W的约束，从工件W离开。即，支承装置1a的重量支承部件6(旋转支承体6a～6c)和平行卡盘17的各卡盘爪部17b、17c(旋转保持体8a、8b、9a、9b)，从区域A中支承工件W的支承位置移动至与工件W隔开间隔的避让位置。此时，工件W依然由卡盘26、支承装置1b～1e、中心销27约束着。即，支承装置1a在卡盘17的卡盘爪部17b、17c的间隔扩大了的状态下向下方移动，重量支承部件6(旋转支承体6a～6c)和平行卡盘17(旋转保持体8a、8b、9a、9b)与工件W隔开间隔。

加热线圈28接近并面对区域A，区域A被感应加热。支承装置1a从区域A避让，因此加热线圈28能够不碰撞支承装置1a地沿工件W的长度方向移动而通过区域A。工件W的升温了的区域A的部位接着被从后续的冷却套29喷射的冷却液急速冷却。当冷却套29通过区域A时，未图示的控制装置驱动支承装置1a，再次由支承装置1a保持(约束)工件W的区域A的部位。即，支承装置1a的重量支承部件6(旋转支承体6a～6c)和平行卡盘17的旋转保持体8a、8b、9a、9b从避让位置向支承位置移动，推压而约束工件W(区域A的部位)。

通过了区域A的加热线圈28接着接近工件W的区域B的部位。区域B是由支承装置1b支承的区域。当加热线圈28接近区域B时，支承装置1b解除工件W的约束，从工件W避让。此时，工件W由卡盘26、支承装置1a、1c～1e、中心销27保持着。因此，能够良好地阻止工件W的变形。支承装置1b从区域B避让，因此加热线圈28和冷却套29能够不碰撞支承装置1b地一边对区域B进行高频淬火一边移动。

以下，同样，加热线圈28和冷却套29沿工件W通过区域C～E，对区域C～E进行高频淬火(图14～图16)。

支承装置1a～1e仅在各加热线圈28和冷却套29接近时从工件W避让，除此以外的时候保持着工件W。因此，工件W成为仅长度方向的一部分的约束被解除的状态，不仅加热线圈28和冷却套29能够沿工件W的长度方向顺畅地移动，还能够良好地阻止工件W的变形。

冷却套29通过区域E时，如图17所示，支承装置1e再次进行工件W的保持，工件W由卡盘26、支承装置1a～1e、中心销27保持。当工件W的高频淬火结束时，未图示的控制装置使高频感应加热装置51停止，停止对加热线圈28通电。然后，使驱动机构25停止，停止工件W的旋转。进而解除由卡盘26进行的抓持，使卡盘26和中心销27离开工件W。

加热线圈28和冷却套29能够沿未图示的直线引导件利用伺服电机以规定的速度移动。另外，设置有传感器，其检测加热线圈28达到了直线引导件的特定的位置的状况。例如，当检测到加热线圈28到达了区域A(实际上是区域A的跟前的位置)的状况时，未图示的控制装置使支承装置1a从工件W避让。另外，当检测到冷却套29通过了区域A时，未图示的控制装置再次由支承装置1a进行工件W的保持。在区域A～区域E附近设置了这样的传感器，检测加热线圈28和冷却套29，基于此，未图示的控制装置切换由支承装置1a～1e进行的工件W的保持和保持的解除。

然后，加热线圈28和冷却套29通过支承装置1e(最靠近中心销27的支承装置)(图17)，工件W的热处理对象的整个区域的高频淬火完成时，停止对加热线圈28供电和对冷却套29供给冷却液，然后停止由驱动机构25旋转驱动卡盘26。

然后，使卡盘26和中心销27从移动淬火结束后的工件W退避。进而，驱动各支承装置1a～1e的平行卡盘17，使各支承装置1a～1e从图8(c)、图9(c)所示的状态成为图8(b)、图9(b)所示的状态，使旋转保持体8a、8b、9a、9b从工件W退避。此时，工件W仅载置于各支承装置1a～1e的旋转支承体6a～6c上。即，能够利用未图示的输送装置容易地取出工件W。

本实施方式的支承装置1a～1e能够从工件W完全地避让(即，成为支承装置1a～1e完全不与工件接触的状态)。因此，支承装置1a～1e暂时解除工件W的支承，由此能够使环状结构的加热线圈28和冷却套29不碰撞或者接触支承装置1a～1e地通过。

在本实施方式中，对使用环状结构的加热线圈28的情况进行了说明，但加热线圈也可以为仅接近且面对工件W的周围的大致半周部分的半开放型的加热线圈。

在本实施方式中，作为移动部件采用了平行卡盘17。平行卡盘17是具有能够改变彼此的距离的一对(2个，即多个)卡盘爪部17b、17c的部件，卡盘爪部17b、17c是具有相同的大小和结构的部件。此处，也可以为一个支承装置1中，作为移动部件不具有平行卡盘17，而分别在一侧和另一侧具有多个移动部件，这些的移动部件为能够彼此接近和/或离开的部件。另外，也可以为移动部件在一侧具有一个较大的移动部件，在另一侧具有多个较小的其他移动部件。

在本实施方式中，对重量支承部件6的各旋转支承体6a～6c在上下方向上移动的情况进行了说明，但也可以为旋转支承体6a～6c在支承位置与避让位置之间在水平方向上移动。即，旋转支承体6a～6c的避让位置不限于支承位置的下方，也可以为与支承位置相同高度的位置。

附图标记说明

1 支承装置

6 重量支承部件

6a～6c 旋转支承体

8a、8b、9a、9b 旋转保持体

17 平行卡盘(防变形部件)

17b、17c 卡盘爪部(移动部件)

18 开闭传感器(检测装置)

30 支承机构

31a、31b 旋转支承体6a、6c的旋转轴

32a 旋转支承体6b的旋转轴

W 长条状工件。

Claims (8)

1.一种高频淬火装置，其具有加热线圈和使该加热线圈直线移动的移动机构，所述加热线圈靠近并面对两端可旋转地被支承的长条状工件，所述移动机构沿长条状工件的长度方向使加热线圈移动，从而对长条状工件从一端侧向另一端侧依次进行高频淬火，

该高频淬火装置的特征在于：

具有支承所述长条状工件的中间的部位的支承装置，

所述支承装置具有重量支承部件和防变形部件，

所述防变形部件是具有卡盘主体和一对卡盘爪部的平行卡盘，

所述重量支承部件包括多个旋转支承体，所述多个旋转支承体能够在支承长条状工件的重量的支承位置和与所述支承位置隔开间隔的避让位置之间移动，

所述一对卡盘爪部彼此相对地安装于所述卡盘主体，能够以改变彼此的距离的方式移动，

所述一对卡盘爪部分别具有多个旋转保持体，

所述一对卡盘爪部的各旋转保持体在彼此靠近而接触由所述旋转支承体支承的长条状工件的外周的状态下，能够将位置固定，限制所述长条状工件以使其不能在水平方向和铅垂方向上移动。

2.如权利要求1所述的高频淬火装置，其特征在于：

相对配置的各所述卡盘爪部的各所述旋转保持体对长条状工件施加能够彼此抵消的推压力。

3.如权利要求1或2所述的高频淬火装置，其特征在于：

所述旋转保持体是具有与长条状工件的长度方向平行的旋转轴的辊。

4.如权利要求1或2所述的高频淬火装置，其特征在于：

在各所述卡盘爪部的各旋转保持体中，包含旋转中心相对于其他旋转保持体的旋转中心在上下方向隔开规定的距离的旋转保持体。

5.如权利要求1或2所述的高频淬火装置，其特征在于：

具有对所述卡盘爪部位于特定的位置进行检测的检测机构。

6.如权利要求1或2所述的高频淬火装置，其特征在于：

具有多个所述支承装置，

各支承装置限制长条状工件的长度方向的不同部位，

具有切换机构，其独立地切换由各所述支承装置进行的长条状工件的限制和限制的解除。

7.如权利要求1或2所述的高频淬火装置，其特征在于：

所述加热线圈为环状线圈。

8.一种长条状工件的支承装置，其支承长条状工件的中间的部位，所述长条状工件能够以水平姿态且两端被支承的状态被旋转驱动，所述长条状工件的支承装置的特征在于：

具有重量支承部件和防变形部件，

所述防变形部件是具有卡盘主体和一对卡盘爪部的平行卡盘，

所述重量支承部件具有多个旋转支承体，所述多个旋转体能够在支承长条状工件的重量的支承位置和与所述支承位置隔开间隔的避让位置之间移动，

所述一对卡盘爪部彼此相对地安装于所述卡盘主体，能够以改变彼此的距离的方式移动，

所述一对卡盘爪部分别具有多个旋转保持体，

所述一对卡盘爪部的各旋转保持体在彼此靠近而接触由所述旋转支承体支承的长条状工件的外周的状态下，能够将位置固定，限制所述长条状工件以使其不能在水平方向和铅垂方向上移动。