DE102015203483A1

DE102015203483A1 - Herstellungsverfahren für oberflächenbehandelte komponente und vorrichtung hierfür

Info

Publication number: DE102015203483A1
Application number: DE102015203483.6A
Authority: DE
Inventors: Ryoju OBATA; Yoshihiro Funayama; Tatsuya YAHAGI; Masahiro Yamada
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2014-02-28
Filing date: 2015-02-26
Publication date: 2015-09-03
Also published as: CN104878168B; KR102177676B1; US9920405B2; CN104878168A; US20150247222A1; KR20150102740A; JP2015161016A; JP6244569B2

Abstract

Bereitgestellt werden ein Herstellungsverfahren für eine oberflächenbehandelte Komponente und eine entsprechende Vorrichtung, welche in der Lage sind, ein Ende einer Stahlstange (einen Endabschnitt oder eine Endfläche) sicher zu erfassen, und daher dafür geeignet sind, die Produktivität zu verbessern. Ein Abschrecken (eine Oberflächenbehandlung) wird an mehreren Stahlstangen 11, welche in einer Axialrichtung in einer End-zu-End-Anordnung ausgerichtet sind, lokal aufgebracht, während die Stahlstangen in der Axialrichtung bewegt werden. An jeder der Stahlstangen 11 werden mittels eines Bewegungsschritts, eines Erfassungsschritts und eines Abschreckschritts abgeschreckte Bereiche 12 und 13 lokal ausgebildet. Im Erfassungsschritt wird ein Endabschnitt 11A von einer sich in der Axialrichtung bewegenden Stahlstange 11 in der Radialrichtung relativ zu einem Endabschnitt 11B einer an die eine Stahlstange 11 angrenzenden anderen Stahlstange 11 durch eine Druckwalzeneinrichtung 24 radial versetzt, und ein Durchlauf des Endes (des Endabschnitts 11A oder 11B oder der Endfläche) der einen oder der anderen Stahlstange 11 wird mit einem Erfassungssensor 26 erfasst. Im Abschreckschritt werden mit einer Abschreckeinrichtung 27 an jeder Stahlstange 11 abgeschreckte Bereiche 12 und 13 lokal ausgebildet und zwar gemäß einer Zeitvorgabe für das Abschrecken, die basierend auf dem Erfassungsergebnis durch Erfassungssensor 26 festgelegt ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren für eine oberflächenbehandelte Komponente und eine Vorrichtung zum lokalen Behandeln von Stahlstangen (einschließlich hohler und massiver Stahlstangen), beispielsweise von Stäben von Zylindervorrichtungen, wie Hydraulikzylindern und hydraulischen Stoßdämpfern.
Ein hydraulischer Stoßdämpfer als Zylindervorrichtung, die an einer sich bewegenden Einrichtung, beispielsweise einem Automobil, angebracht ist, weist im Wesentlichen einen Zylinder mit einem Kolben und einem Stab auf, welcher an seinem einen Ende mit dem Kolben im Zylinder verbunden ist und an seinem anderen Ende durch eine Stabführung einfahrbar aus dem Zylinder vorsteht.
Der Stab weist ein ringförmiges Anschlagelement (Anprallanschlag) auf, das am Außenumfang einer axialen Zwischenposition des Stabs angebracht ist. Wenn der Stab ausgefahren ist, liegt der Anschlag gegen die Stabführung an, wodurch dieser die am weitesten ausgefahrene Position des Stabs definiert. Der Anschlag ist durch das sogenannte Metallflussverbinden an dem Stab befestigt. Das heißt, eine vollumfänglich verlaufende Nut wird an einer Außenumfangsfläche des Stabs ausgebildet, und ein Teil des Anschlags wird durch plastische Deformation in die vollumfänglich verlaufende Nut eingedrückt.
Beim Herstellen eines solchen Stabs wird eine Stahlstange (Stahlbasismaterial) als Rohling (Material) für einen Stab lokal abgeschreckt, um in Abschnitten abgeschreckte Bereiche auszubilden, die sich von Abschnitten unterscheiden, die plastischer Bearbeitung oder Schneidbearbeitung ausgesetzt werden, was beispielsweise bei den Enden der Stahlstange und in einem Bereich der Fall ist, in dem eine vollumfängliche Nut auszubilden ist (siehe beispielsweise das japanische Patent mit der Veröffentlichungsnummer 2013-209709 ).
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Wenn eine Stahlstange lokal einer Oberflächenbehandlung, beispielsweise einem Abschrecken, zu unterziehen ist, ist es notwendig, die Position der Stahlstange zu erfassen, um Bereiche der Stahlstange, die einer Oberflächenbehandlung zu unterziehen sind, von denen zu unterscheiden, die keiner Oberflächenbehandlung zu unterziehen sind. Insbesondere wenn die Oberflächenbehandlung lokal an mehreren Stahlstangen auszuführen ist, die in Axialrichtung in einer End-zu-End-Anordnung ausgerichtet sind, während die Stahlstangen aus Gründen der Produktivitätssteigerung in Axialrichtung bewegt werden, ist es beispielsweise wünschenswert, dass ein Ende (einen Endabschnitt oder eine Endfläche) einer Stahlstange sicher erfasst werden kann, welches die Grenze zwischen einem Paar Stahlstangen definiert, die in Axialrichtung aneinander angrenzen.
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts des oben beschriebenen Problems aus dem Stand der Technik ersonnen. Folglich ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Herstellungsverfahren für eine oberflächenbehandelte Komponente und eine Vorrichtung bereitzustellen, mit denen ein Ende (ein Endabschnitt oder eine Endfläche) einer Stahlstange sicher erfasst und folglich die Produktivität verbessert werden kann.
Um das oben beschriebene Problem zu lösen, stellt die Erfindung ein Herstellungsverfahren für eine oberflächenbehandelte Komponente bereit, bei dem entsprechende Oberflächen von mehreren Stahlstangen, die in einer Axialrichtung der Stahlstangen in einer End-zu-End Ausrichtung ausgerichtet sind, einer lokalen Behandlung unterzogen werden, während die Stahlstangen in der Axialrichtung bewegt werden. Das Verfahren weist auf: einen Bewegungsschritt des Bewegens der Stahlstangen in der Axialrichtung mit einer die Stahlstangen bewegenden Bewegungseinrichtung, einen Erfassungsschritt des Verwendens einer Drangeinrichtung zum Drücken einer der mehreren Stahlstangen in einer Radialrichtung der einen Stahlstange derart, dass ein Ende der einen Stahlstange in der Radialrichtung relativ zu einem Ende einer an die eine Stahlstange angrenzenden anderen Stahlstange versetzt wird, wobei die Drangeinrichtung der Bewegungseinrichtung entweder nachgeschaltet ist oder in der Bewegungseinrichtung angeordnet ist, und des Erfassens des Endes der einen Stahlstange oder des Endes der anderen Stahlstange mit einer Erfassungseinrichtung, und einen Oberflächenbehandlungsschritt des lokalen Ausbildens eines oberflächenbehandelten Bereichs an jeder der Stahlstangen mit einer Oberflächenbehandlungseinrichtung, und zwar innerhalb einer Oberflächenbehandlungs-Zeitvorgabe, die basierend auf dem Erfassungsergebnis durch die Erfassungseinrichtung festgelegt ist.
Zusätzlich stellt die vorliegende Erfindung eine Herstellungsvorrichtung für eine oberflächenbehandelte Komponente bereit, die mehrere Stahlstangen, die in einer Axialrichtung der Stahlstangen in einer End-zu-End-Anordnung ausgerichtet sind, lokal einer Oberflächenbehandlung unterzieht, während die Stahlstangen in der Axialrichtung bewegt werden. Die Vorrichtung weist auf: eine Bewegungseinrichtung, welche die Stahlstange in der Axialrichtung bewegt, eine Drangeinrichtung, die der Bewegungseinrichtung entweder nachgeschaltet ist oder in der Bewegungseinrichtung angeordnet ist, zum Drücken einer der Stahlstangen in einer Radialrichtung der einen Stahlstange derart, dass ein Ende der einen Stahlstange in der Radialrichtung relativ zu einem Ende von einer an die eine Stahlstange angrenzenden anderen Stahlstange versetzt ist, eine Erfassungseinrichtung, die das Ende der einen Stahlstange, die durch die Drangeinrichtung in der Radialrichtung versetzt ist, oder das Ende der anderen Stahlstange erfasst, und eine Oberflächenbehandlungseinrichtung, die an jeder der Stahlstangen einen oberflächenbehandelten Bereich ausbildet, und zwar entsprechend einer Oberflächenbehandlungs-Zeitvorgabe, die basierend auf dem Erfassungsergebnis durch die Erfassungseinrichtung festgelegt ist.
Wenn mehrere Stahlstangen, die in einer End-zu-End Anordnung in Axialrichtung ausgerichtet sind, lokal einer Oberflächenbehandlung zu unterziehen sind, während sich die Stahlstangen in Axialrichtung bewegen, ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, ein Ende (einen Endabschnitt oder eine Endfläche) jeder Stahlstange sicher zu erfassen und daher die Produktivität zu verbessern.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine vertikale Querschnittsansicht eines hydraulischen Stoßdämpfers mit einem Stab gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Teilschnitt-Seitenansicht, die eine Oberflächenbehandlungsvorrichtung (Abschreckvorrichtung) gemäß der Ausführungsform darstellt.
3 ist eine Teilschnitt-Seitenansicht, die eine Oberflächenbehandlungsvorrichtung (Abschreckvorrichtung) aus der gleichen Richtung wie in 2 darstellt, wenn eine Stahlstange durch den Vorschub einer Druckwalzeneinrichtung radial versetzt wurde.
4 ist eine vergrößerte Schnittansicht aus der Richtung des Pfeils IV-IV in 2.
5 ist eine vergrößerte Schnittansicht aus der Richtung des Pfeils V-V in 2.
6 ist eine vergrößerte Teilschnitt-Seitenansicht, welche den Teil (VI) in 3 darstellt.
7 ist ein Diagramm, das die Herstellungsschritte für einen Stab gemäß der Ausführungsform in der Reihenfolge von Schritt (A) bis Schritt (D) darstellt.
8 ist eine Teilschnitt-Seitenansicht, die eine Oberflächenbehandlungsvorrichtung (Abschreckvorrichtung) gemäß einer Abwandlung der vorliegenden Erfindung darstellt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Ein Herstellungsverfahren für eine oberflächenbehandelte Komponente und eine Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden nachstehend im Detail beispielhaft unter Bezugnahme auf 1 bis 7 beschrieben, wobei als Oberflächenbehandlung ein Abschreckvorgang an einem Stab einer Zylindervorrichtung ausgeführt wird.
1 zeigt einen hydraulischen Stoßdämpfer 1 mit einem Stab 4, der durch ein Herstellungsverfahren für eine oberflächenbehandelte Komponente (abgeschreckte Komponente) und eine entsprechende Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung lokal einem Abschreckvorgang als Oberflächenbehandlungsvorgang ausgesetzt wurde. Der hydraulische Stoßdämpfer 1 als Zylindervorrichtung weist im Wesentlichen einen Zylinder 2, einen Kolben 3, einen Stab (Kolbenstange) 4 und eine Stabführung 5 auf.
Der Zylinder 2 weist in seinem Inneren ein darin versiegeltes Hydraulikfluid auf und ist an einem Ende davon offen (oberes Ende in 1). Insbesondere weist der Zylinder 2 eine Doppelröhrenstruktur mit einer inneren Röhre 2A und einer äußeren Röhre 2B auf. Der Boden des Zylinders 2 ist mit einer Bodenkappe 2C verschlossen. Der Kolben 3 ist derart axial verschiebbar in die innere Röhre 2A des Zylinders 2 eingepasst, dass er das Innere der inneren Röhre 2A in zwei Kammern unterteilt.
Der Stab (Kolbenstange) 4 als abgeschreckte Komponente (oberflächenbehandelte Komponente) weist ein Axialende (in 1 das obere Ende) auf, das sich durch die Öffnung des Zylinders 2 hin zum Äußeren des Zylinders 2 erstreckt. Das andere Axialende (unteres Ende in 1) des Stabs 4 ist mit dem Kolben 3 verbunden. Die Stabführung 5, welche als ein Abstützungselement für den Stab 4 dient, ist derart in der Öffnung des Zylinders 2 angeordnet, dass sie mit dem Stab 4 über eine Manschette 5A und einen Dichtring 5B (unter Relativverschiebung) in Gleitkontakt steht.
Der Stab 4 ist als ein längliches, kreisförmiges Säulenelement (kreisförmige Säulenstange oder kreisförmiges zylindrisches Rohr) ausgebildet, das sich in einer Axialrichtung (in 1 die Vertikalrichtung) erstreckt. Der Stab 4 wird durch das folgende Herstellungsverfahren ausgebildet. Insbesondere ist der Stab 4 als eine abgeschreckte Komponente (oberflächenbehandelte Komponente) ausgebildet, die dadurch erhalten wird, dass an einer aus einem Stahlmaterial ausgebildeten Stahlstange 11 (als Stahl-Ausgangsmaterial) ein lokaler Abschreckvorgang ausgeführt wird (siehe 2 bis 7), wobei die aus einem Stahlmaterial ausgebildete Stahlstange massiv oder hohl und von kreisförmigem (ringförmigem) Querschnitt ist. Insbesondere wird der Stab 4 dadurch ausgebildet, dass die Stahlstange 11 einem Abschreckvorgang (Hochfrequenz-Induktionsabschrecken), einem Bearbeitungsvorgang (plastisches Bearbeiten, Schneidbearbeitung, spanende Bearbeitung, Polierbearbeitung etc.), einem Beschichtungsvorgang (Hartchrom-Beschichten), einem Vergütungsvorgang etc. ausgesetzt wird.
Der Stab 4 weist einen Gleitabschnitt 4A und einen zwischenliegenden Abschnitt 4B auf, welche jeweils später beschriebenen abgeschreckten Bereichen 12 und 13 entsprechen (siehe 2, 3, 6 und 7). Der Stab 4 weist ferner jeweils einen Anbringabschnitt 4C an einem Ende, einen Anbringabschnitt 4D am anderen Ende, und einen bearbeiteten Abschnitt 4E auf, welche jeweils den später beschriebenen nicht abgeschreckten Bereichen 14, 15 und 16 entsprechen (siehe 2, 3, 6 und 7). Der Gleitabschnitt 4A des Stabs 4 ist ein Bereich zwischen dem Anbringabschnitt 4C am einen Ende und dem bearbeiteten Abschnitt 4E. Wenn der hydraulische Stoßdämpfer 1 ein und ausfedert, ist der Gleitabschnitt 4A (bzw. die Außenumfangsfläche davon) mit der Manschette 5A und dem Dichtring 5B der Stabführung 5 in Gleitkontakt (d. h. er bewegt sich in gleitendem Kontakt mit diesen).
Der zwischenliegende Abschnitt 4B des Stabs 4 ist ein Bereich zwischen dem Anbringabschnitt 4D am anderen Ende und dem bearbeiteten Abschnitt 4E. Der zwischenliegende Abschnitt 4B ist im fertiggestellten hydraulischen Stoßdämpfer 1 zwischen dem Kolben 3 und einem Anschlag 7 angeordnet. Bei der Ausführungsform wird in Bereichen des Stabs 4 ein Abschreckvorgang (in lokaler Abschreckvorgang) ausgeführt, die an den axial gegenüberliegenden Seiten des bearbeiteten Abschnitts 4E angeordnet sind, dies entspricht dem Gleitabschnitt 4A und dem zwischenliegenden Abschnitt 4B.
Ein Ende (in 1 das obere Ende) des Stabs 4 bildet einen Anbringabschnitt 4C an dem einen Ende und weist einen Außendurchmesser auf, der geringer als der des Gleitabschnitts 4A und des zwischenliegenden Abschnitts 4B ist. Der Anbringabschnitt 4C an dem einen Ende ist beispielsweise auf Seiten des Fahrzeugkörpers eines Fahrzeugs an einem nicht dargestellten Element befestigt. Der Anbringabschnitt 4C an dem einen Ende ist ein Bereich, der auf einen verringerten Durchmesser zurechtgeschnitten wurde, und durch Schneidbearbeitung oder dergleichen mit einem Außengewinde versehen wurde. Deshalb wurde der Anbringabschnitt 4C am dem einen Ende nicht abgeschreckt.
Das andere Ende (in 1 das untere Ende) des Stabs 4 bildet einen Anbringabschnitt 4D an dem anderen Ende und weist einen Durchmesser auf, der geringer als der des Gleitabschnitts 4A und des zwischenliegenden Abschnitts 4B ist. Der Anbringabschnitt 4D an dem anderen Ende weist den daran befestigten Kolben 3 auf. Durch eine Mutter 6, die mit dem Distalende des Anbringabschnitts 4D an dem anderen Ende verschraubt in Eingriff ist, wird der Kolben 3 daran gehindert, sich von dem Stab 4 zu lösen. Der Anbringabschnitt 4D an dem anderen Ende ist ein Bereich, der auf einen verringerten Durchmesser zurechtgeschnitten wurde, und durch Schneidbearbeitung oder dergleichen mit einem Außengewinde versehen wurde, weshalb der Anbringabschnitt 4D an dem anderen Ende nicht abgeschreckt wurde.
Der bearbeitete Abschnitt 4E des Stabs 4 ist ein Bereich, der zwischen den abgeschreckten Bereichen 12 und 13, d. h. zwischen dem Gleitabschnitt 4A und dem zwischenliegenden Abschnitt 4B, liegt. Der bearbeitete Abschnitt 4E ist durch plastische Bearbeitung oder Schneidbearbeitung mit einer vollumfänglichen Nut 4E1 versehen, weshalb der bearbeitete Abschnitt 4E nicht abgeschreckt wurde. Die vollumfängliche Nut 4E1 ist mit einem Anschlag (Aufprallanschlag) 7 versehen, der gegen die Stabführung 5 anliegt, um ein weiteres Ausfahren des Stabs 4 einzuschränken, wenn der Stab 4 bereits um einen beträchtlichen Betrag ausgefahren ist. Der Anschlag 7 ist durch ein Fügeverfahren, beispielsweise durch Metallflussfügen, an der vollumfänglich verlaufenden Nut 4E1 befestigt.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 7 ein Herstellungsverfahren des Stabs 4 für den hydraulischen Stoßdämpfer 1 beschrieben.
Der in 1 gezeigte Stab 4 wird durch Ausführen eines Abschreckvorgangs, eines Bearbeitungsvorgangs, eines Beschichtungsvorgangs, eines Härtevorgangs etc. an einer massiven oder hohlen Stahlstange 11 ausgebildet, welche, wie in Teil (A) von 7 gezeigt, auf eine vorbestimmte Länge zurechtgeschnitten wurde. Insbesondere wird die in Teil (A) von 7 gezeigte Stahlstange 11 dadurch in den in 1 gezeigte Stab 4 ausgebildet, dass er nacheinander einem in Teil (B) von 7 gezeigten ”Abschreckschritt”, einem in Teil (C) von 7 gezeigten ”Bearbeitungsschritt” und einem in Teil (D) von 7 gezeigten ”Spanbearbeitungsschritt” ausgesetzt wird, auf welche ein ”Beschichtungsschritt”, ein ”Härteschritt”, ein ”Messschritt” (Kontrollschritt), etc. folgen, die in der Figur allerdings nicht dargestellt sind.
Im in 7(B) gezeigten ”Abschreckschritt” wird die in 7(A) gezeigte Stahlstange 11 an zwei axial beabstandeten Abschnitten durch Hochfrequenz-Induktions-Abschrecken „gequencht”, wodurch lokal abgeschreckte Bereiche 12 und 13 ausgebildet sind. Von den beiden abgeschreckten Bereichen 12 und 13 ist der näher an dem einen Ende (in 7 das linke Ende) angeordnete abgeschreckte Bereich 12 in einem Bereich ausgebildet, welcher der Gleitabschnitt 4A werden wird, wenn der Stab 4 fertiggestellt ist. Der andere abgeschreckte Bereich 13, welcher von dem abgeschreckten Bereich 12 in Axialrichtung getrennt, d. h. näher am anderen Ende (in 7 das rechte Ende) angeordnet ist, ist in einem Bereich ausgebildet, welcher ein zwischenliegender Abschnitt 4B werden wird, wenn der Stab 4 fertiggestellt ist. Bereiche an den gegenüberliegenden Seiten der abgeschreckten Bereiche 12 und 13 (welche die oberflächenbehandelte Bereiche darstellen) sind nicht abgeschreckte Bereiche 14, 15 und 16 (d. h. Bereiche, die nicht oberflächenbehandelt sind). Die nicht abgeschreckten Bereiche 14, 15 und 16 werden in dem fertigen Stab 4 jeweils einen Anbringabschnitt 4C an einem Ende, einen Anbringabschnitt 4D an dem anderen Ende und einen bearbeiteten Abschnitt 4E ausbilden. Es sei angemerkt, dass der ”Abschreckschritt” später eingehender beschrieben wird.
Nachdem die abgeschreckten Bereiche 12 und 13, wie in Teil (B) von 7 gezeigt, an zwei Stellen an der Stahlstange 11 ausgebildet sind, wird der in Teil (C) von 7 dargestellte ”Bearbeitungsschritt” ausgeführt. Im ”Bearbeitungsschritt” wird ein Bereich der Stahlstange 11, der zwischen den beiden abgeschreckten Bereichen 12 und 13 angeordnet ist, einer plastischen Bearbeitung oder einer Schneidbearbeitung unterzogen, um eine vollumfängliche Nut 4E1 auszubilden. Der ”Bearbeitungsschritt” kann beispielsweise durch Ausführen eines Schneidprozesses, bei dem die vollumfängliche Nut 4E1 durch ein Schneidwerkzeug 17 unter Verwendung einer Drehmaschine oder dergleichen ausgebildet wird, oder durch Ausführen eines plastischen Bearbeitungsvorgangs ausgebildet werden, bei dem die vollumfängliche Nut 4E1 durch Aufdrücken einer nicht dargestellten Rollwalze gegen die Stahlstange 11 ausgebildet wird. In diesem Fall ist der Bereich zwischen den beiden abgeschreckten Bereichen 12 und 13, d. h. der Bereich, welcher in dem fertigen Stab 4 der bearbeitete Bereich 4E werden wird, nicht abgeschreckt (nicht abgeschreckter Bereich 15). Deshalb ist es möglich, die plastische Bearbeitung oder die Schneidbearbeitung zum Ausbilden der vollumfänglichen Nut 4E1 auf einfache und stabile Weise auszuführen.
Ferner werden im in 7(C) dargestellten ”Bearbeitungsschritt” beispielsweise auch die gegenüberliegenden Enden der Stahlstange 11 einer Schneidbearbeitung ausgesetzt, um den Durchmesser der Endbereiche zu reduzieren, wodurch ein Anbringabschnitt 4C an einem Ende und ein Anbringabschnitt 4D an dem anderen Ende ausgebildet werden. Wie auch der Bereich, in dem die vollumfängliche Nut 4E1 ausgebildet ist, sind die Enden der Stahlstange 11 in diesem Fall nicht abgeschreckt (und bilden nicht abgeschreckte Bereiche 14 und 16). Deshalb ist es auch hier möglich, das Bearbeiten zum Ausbilden des Anbringabschnitts 4C an dem einen Ende und des Anbringabschnitts 4D an dem anderen Ende auf einfache und stabile Weise auszuführen.
Nachdem die vollumfängliche Nut 4E1, der Anbringabschnitt 4C an dem einen Ende, und der Anbringabschnitt 4D an dem anderen Ende wie in Teil (C) von 7 gezeigt ausgebildet wurden, wird der in Teil (D) von 7 gezeigte ”Spanbearbeitungsschritt” ausgeführt. Der ”Spanbearbeitungsschritt” wird vor dem ”Beschichtungsschritt” ausgeführt. D. h. vor dem ”Beschichtungsschritt” wird zumindest an einem Teil eines Bereichs, der im ”Beschichtungsschritt” zu beschichten ist, d. h. einem Bereich der Stahlstange 11 zwischen der vollumfänglichen Nut 4E1 und dem Anbringabschnitt 4D an dem anderen Ende ein Spanbearbeitungsvorgang oder ein Poliervorgang ausgeführt. Der ”Spanbearbeitungsschritt” kann beispielsweise durch Ausführen eines Spanbearbeitungsvorgangs, bei dem die Oberfläche der Stahlstange 11 mit einem Schleifstein 18 unter Verwendung einer Schleifmaschine abgeschliffen wird, oder durch Ausführen eines Poliervorgangs ausgeführt werden, bei dem die Oberfläche der Stahlstange 11 unter Verwendung eines Schleif-Gewebes, -Papiers oder -Korns oder durch ein anderes Schleifmaterial poliert wird.
Folglich kann die Oberflächenrauheit des zu beschichtenden Bereichs vor dem ”Beschichtungsschritt” geglättet werden. Folglich ist es möglich, die Oberflächenbeschaffenheit einer in dem darauf folgenden ”Beschichtungsschritt” ausgebildeten Beschichtungs-Schicht und die Anhaft-Eigenschaften (die Festigkeit der Beschichtung) der Beschichtungs-Schicht zu verbessern. Es sei angemerkt, dass der ”Beschichtungsschritt”, der ”Härteschritt”, der ”Messschritt (Kontrollschritt)” etc., welche dem ”Spanbearbeitungsschritt” folgen, beispielsweise in der oben beschriebenen japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2013-209709 beschrieben sind, weshalb auf weitere dahingehende Erklärungen verzichtet wird.
Unter Bezugnahme auf 2 bis 6 wird als nächstes wird der ”Abschreckschritt” beschrieben, bei dem die Stahlstange 11 lokal abgeschreckt wird.
2 bis 6 zeigen eine Herstellungsvorrichtung 21 für eine abgeschreckte Komponente (oberflächenbehandelte Komponente), welcher hernach einfach als ”die Herstellungsvorrichtung 21” bezeichnet wird, die mehrere Stahlstangen 11, die in Axialrichtung in einer End-zu-End-Anordnung ausgerichtet sind, lokal abschreckt (oberflächenbehandelt), während die Stahlstangen 11 in Axialrichtung bewegt werden. Die Herstellungsvorrichtung 21 weist eine Vorschubwalzeneinrichtung 22, eine Druckwalzeneinrichtung 24, ein Führungselement 25, einen Erfassungssensor 26 und eine Abschreckeinrichtung 27 auf.
Die als Bewegungseinrichtung fungierende Vorschubwalzeneinrichtung (Stahlstangen-Zufuhreinrichtung) 22 bewegt die Stahlstangen 11 in die Axialrichtung der Stahlstangen 11. Das heißt die Vorschubwalzeneinrichtung 22 schiebt die Stahlstangen 11 in Laufrichtung der Stahlstangen 11 vor (führt diese zu), wodurch mehrere Stahlstangen 11, welche in Axialrichtung ohne einen Zwischenraum angeordnet sind, in Axialrichtung bewegt werden. Die Vorschubwalzeneinrichtung 22 weist auf: mehrere Rotationswalzen (Vorschubwalzen) 22A, welche die Stahlstangen 11 vorschieben, eine Basis 22B, in welcher die Rotationswalzen 22A drehbar gelagert sind, und einen nicht gezeigten Motor, welcher die Rotationswalzen 22A drehend antreibt. Nachfolgend wird der Ausdruck ”ohne Zwischenraum” beschrieben. Eine der Vorschubwalzeneinrichtung 22 in Laufrichtung der Stahlstangen nachgeordnete Stahlstange wird durch eine Kraft in Axialrichtung bewegt, die durch eine andere Stahlstange ausgeübt wird, die gerade die Vorschubwalzeneinrichtung 22 passiert. Folglich ist der ”Zwischenraum” ein Zustand, bei dem eine Stahlstange durch Kraftübertragung über eine an die eine Stahlstange angrenzende andere Stahlstange vorgeschoben werden kann, und bei dem die eine Stahlstange relativ zur anderen Stahlstange mit der Drangkraft von der Druckwalzeneinrichtung 24 radial versetzt werden kann.
Die Basis 22B der Vorschubwalzeneinrichtung 22 ist beispielsweise mit zehn Rotationswalzen 22A versehen, die in zwei Gruppen (obere und untere) von fünf Rotationswalzen 22A aufgeteilt sind, die einander vertikal gegenüberstehen. Mit anderen Worten ist die Basis 22B der Vorschubwalzeneinrichtung 22 mit fünf Sätzen eines Paars (oberer und unterer) Rotationswalzen 22A, d. h. mit einer Gesamtzahl von zehn Rotationswalzen 22A versehen. Folglich führt die Vorschubwalzeneinrichtung 22 Stahlstangen 11 dadurch zu (bzw. „drückt” diese heraus), dass die Stahlstangen 11 von oben und unten mit mehreren Rotationswalzen 22A eingeklemmt werden, und die Rotationswalzen 22A mit einem Motor drehend angetrieben werden. Wie in 4 gezeigt, ist jede sich Rotationswalze 22A in diesem Fall im Wesentlichen in eine Sanduhrform ausgebildet, die in einem in Axialrichtung der Walzen zwischenliegenden Abschnitt einen geringeren Durchmesser als an den gegenüberliegenden Enden davon aufweist.
Die Basis 22B der Vorschubwalzeneinrichtung 22 weist einen oberen Walzenabstützungsabschnitt 22B1, der an der oberen Seite der sich in Axialrichtung bewegenden Stahlstangen 11 derart angeordnet ist, dass die oberen Rotationswalzen 22A abgestützt sind, und einen unteren Walzenabstützungsabschnitt 22B2 auf, der an der unteren Seite der Stahlstangen 11 derart angeordnet ist, dass die unteren Rotationswalzen 22A abgestützt sind. In diesem Fall erstreckt sich der untere Walzenabstützungsabschnitt 22B2 in der Laufrichtung (der Bewegungsrichtung) der Stahlstangen 11 weiter nach vorne als der obere Walzenabstützungsabschnitt 22B1, und das vordere Ende des unteren Walzenabstützungsabschnitts 22B2 ist mit der Basis 24C der später beschriebenen Druckwalzeneinrichtung 24 verbunden.
Ein Abschnitt des unteren Walzenabstützungsabschnitts 22B2, welcher den Rotationswalzen 22A nachgeordnet ist (d. h. in der Laufrichtung der Stahlstangen 11 weiter vorne angeordnet ist) ist mit mehreren (zwei) Mitlaufwalzen (Tragwalzen) 23 versehen, die unterhalb der sich axial bewegenden Stahlstangen 11 angeordnet sind. Die Mitlaufwalzen 23 führen die aus dem Bereich zwischen den vertikal gegenüberliegenden, Rotationswalzen 22A ausgegebenen Stahlstangen 11 in Richtung der in Axialrichtung weiter vorne gelegenen Seite, d. h. in Laufrichtung der Stahlstangen 11. Die Mitlaufwalzen 23 sind vorliegend vertikal gegenüber einem später beschriebenen Führungselement 25 angeordnet. D. h., im Gegensatz zu den Rotationswalzen 22A sind die Mitlaufwalzen 23 nicht gegenüber entsprechenden Walzen-Gegenstücken angeordnet. Es sei angemerkt, dass die Mittlaufwalzen 23, wie auch die Rotationswalzen 22A, ebenfalls im Wesentlichen in Form einer Sanduhr ausgebildet sind.
Die Druckwalzeneinrichtung 24 fungiert als eine Drangeinrichtung und ist der Vorschubwalzeneinrichtung 22 nachgeordnet. Insbesondere ist die Druckwalzeneinrichtung 24 der in Laufrichtung zuvorderst angeordneten Rotationswalzen 22A der Vorschubwalzeneinrichtung 22 (insbesondere der in Laufrichtung zuvorderst angeordneten Mitlaufwalze 23) derart in der Laufrichtung nachgeordnet, dass sie vertikal gegenüber dem Führungselement 25 angeordnet ist. Wie in 6 gezeigt, rückt die Druckwalzeneinrichtung 24 eine Stahlstange 11, die über diese hinweg läuft (zur Druckwalzeneinrichtung 24 gerichtet ist), derart, dass ein Endabschnitt 11A einer die Druckwalzeneinrichtung 24 überquerenden Stahlstange 11 (einer der Druckwalzeneinrichtung gegenüberliegend angeordneten Stahlstange) radial relativ zu einem Endabschnitt 11B einer an die eine Stahlstange 11 angrenzenden anderen Stahlstange 11 radial versetzt wird. In der Ausführungsform drückt die Druckwalzeneinrichtung 24 die hintere Seite (die hintere Seite in der Laufrichtung der Stahlstangen 11; die hintere Seite bzw. die gegen die Laufrichtung angeordnete Seite) der einen Stahlstange 11 derart, dass diese aus der Laufrichtung der Stahlstangen 11 angehoben wird (sodass diese nach oben versetzt wird).
Folglich weist die Druckwalzeneinrichtung 24 im Wesentlichen auf: ein elastisches Element 24A, das beispielsweise aus einer Schraubenfeder gebildet ist, eine Druckwalze 24B, welche die Stahlstange 11 in einer Radialrichtung der Stahlstange 11 mit der elastischen Kraft des elastischen Elements 24A in die Radialrichtung drückt, während sie die Stahlstange 11 in der Laufrichtung führt, und eine Basis 24C, welche die Druckwalze 24B über das elastische Element 24A abstützt.
Die Basis 24C der Druckwalzeneinrichtung 24 ist mit der Basis 22B der Vorschubwalzeneinrichtung 22, d. h. mit dem vorderen Ende des unteren Walzenabstützungsabschnitts 22B2 verbunden. Folglich sind die Basis 22B der Vorschubwalzeneinrichtung 22 und die Basis 24C der Druckwalzeneinrichtung 24 einstückig miteinander ausgebildet. Es sei angemerkt, dass die Druckwalze 24B, wie im Falle der Mitlaufwalzen 23 und der Rotationswalzen 22A, im Wesentlichen in Form einer Sanduhr-Walze ausgebildet sein kann.
Das Führungselement 25 ist als eine Führungseinrichtung über die Stahlstange 11 hinweg an einer Position gegenüber der Druckwalze 24B, d. h. an einer Seite, zu der hin die Stahlstange 11 durch die Druckwalzeneinrichtung 24 gedrückt wird, derart angeordnet, dass sie gegenüber der Druckwalzeneinrichtung 24 (bzw. der Druckwalze 24B davon) angeordnet ist. Das Führungselement 25 führt die Stahlstange 11, wenn letztere in ihrer Radialrichtung versetzt wurde.
D. h., wenn die Stahlstange 11 von der Vorschubwalzeneinrichtung 22 aus der Umklammerung durch die Vorschubwalzeneinrichtung 22 freigegeben wurde, d. h. wenn der hinten gelegene Endabschnitt 11A der Stahlstange 11 über die am weitesten vorgelagerten Rotationswalzen 22A fortschreitet ist, wodurch dieses aus der Klemmwirkung der Rotationswalzen 22A entlassen wird, und ferner über die am weitesten vorgelagerte Mitlaufwalze 23 läuft, wird das hintere Ende (Endabschnitt 11A) der Stahlstange 11 durch die Drangkraft der Druckwalzeneinrichtung 24 angehoben (nach oben versetzt). Wenn die Stahlstange durch die Drangkraft der Druckwalzeneinrichtung 24 (d. h. durch den Druck der Druckwalze 243) nach oben versetzt wurde, begrenzt das Führungselement 25 den Betrag des Versatzes der Stahlstange 11 innerhalb eines vorbestimmten Bereichs (d. h. es verhindert, dass die Stahlstange 11 um mehr als einen vorbestimmten Betrag radial versetzt wird).
Folglich ist das Führungselement 25 als ein im Wesentlichen plattenförmiges sich horizontal erstreckendes Element ausgebildet und weist eine Ausnehmung 25A auf, die an einer Position angeordnet ist, die der Druckwalzeneinrichtung 24 derart gegenüber liegt, dass sie gegen die radial versetzte Stahlstange 11 anliegt (bzw. diese aufnimmt). In diesem Fall ist die Position des Bodens der Ausnehmung 25A, welche dem Versatzbetrag der Stahlstange 11 entspricht, derart eingestellt, dass die Stahlstange 11 hin zu einer Position versetzt werden kann ist, an der ein später beschriebener Erfassungssensor 26 die Gegenwart oder das Fehlen eines Endes (eines Endabschnitts 11A oder 11B oder einer Endfläche) einer Stahlstange 11 erfassen kann. Insbesondere kann die Position des Bodens der Ausnehmung 25A derart eingestellt sein, dass die Stahlstange 11 versetzt werden kann, bis der Endabschnitt 11A der Stahlstange 11 durch die Drangkraft der Druckwalzeneinrichtung 24 aus der Flucht mit der Erfassungsposition des Erfassungssensors 26 (bzw. einer Position gegenüber einem Erfassungsabschnitt 26A) gebracht wurde.
Wenn die abzuschreckenden Stahlstangen 11 dahingehend verändert werden, dass Stangen verwendet werden, deren Durchmesser und/oder Längen sich von den bisher abgeschreckten Stangen unterscheiden, wird die Position des Führungselements 25 gemäß den Abmessungen der von nun an abzuschreckenden Stahlstangen 11 eingestellt. Folglich ist es möglich, eine Veränderung des Setups (das Einstellen der Herstellungsvorrichtung 21) zu vereinfachen wenn mit dem Abschrecken von Stahlstangen 11 begonnen wird, die sich in den Abmessungen von den bisher abgeschreckten Stahlstangen unterscheiden.
Der als eine Erfassungseinrichtung fungierende Erfassungssensor (der Detektor) 26 ist zwischen der Druckwalzeneinrichtung 24 und dem Führungselement 25 angeordnet. Der Erfassungssensor 26 erfasst die Gegenwart oder das Fehlen eines Endes (eines Endabschnitts 11A oder einer Endfläche) von der einen Stahlstange 11, die durch die Druckwalzeneinrichtung 24 radial versetzt wurde, oder das Ende (den Endabschnitt 11B oder die Endfläche) der anderen Stahlstange 11. Der Erfassungssensor 26 kann beispielsweise einen kontaktlosen Sensor (z. B. einen Fotosensor, einen Ultraschallsensor, einen Magnetsensor etc.) aufweisen, der erfassen kann, ob an einer Position gegenüber dem Erfassungsabschnitt 26A eine Stahlstange 11 vorhanden ist oder nicht.
Der Erfassungsabschnitt 26A ist beispielsweise an einer Position angeordnet, an welcher der Erfassungsabschnitt 26A nicht zu einem Endabschnitt 11A der einen Stahlstange 11 gerichtet ist (bzw. dieser gegenüberliegt), wenn der Endabschnitt 11A durch die Drangkraft (die Druckkraft) der Druckwalzeneinrichtung 24 radial versetzt ist, und an welcher der Erfassungsabschnitt 26A zu der einen Stahlstange 11 gerichtet ist (bzw. dieser gegenüberliegt), wenn der Endabschnitt 11A nicht radial versetzt ist. In diesem Fall kann der Erfassungssensor erfassen, dass das Ende (der Endabschnitt 11A oder die Endfläche) der einen Stahlstange 11 den Erfassungsabschnitt 26A passiert hat, wenn sich ein Zustand, bei dem der Erfassungsabschnitt 26A zur Stahlstange 11 gerichtet ist, hin zu einem Zustand verändert hat, bei welchem dem Erfassungsabschnitt 26A keine Stahlstange 11 gegenüberliegt. Ferner kann der Erfassungssensor 26 die Tatsache, dass das Ende (der Endabschnitt 11B oder die Endfläche) einer anderen Stahlstange 11 den Erfassungsabschnitt 26A passiert hat, dadurch erfassen, dass sich ein Zustand, bei welchem dem Erfassungsabschnitt 26A keine Stahlstange 11 gegenüberliegt, zu einem Zustand verlagert hat (verändert hat), bei welchem die Stahlstange 11 dem Erfassungsabschnitt 26A gegenüberliegt. In jedem Fall ist es möglich, das Durchlaufen des Endes (des Endabschnitts 11A oder 11B oder der Endfläche) von der einen oder der anderen Stahlstange 11 sicher zu erfassen.
Es sei angemerkt, dass der Erfassungssensor 26 an dem Führungselement 25 angebracht sein kann. In diesem Fall sind verschiedenste Kombinationen des Erfassungssensors 26 und des Führungselements 25 für verschiedene Gruppen von abzuschreckenden Stahlstangen 11 denkbar, welche sich im Durchmesser der Länge usw. voneinander unterscheiden. Das heißt, es können verschiedene Kombinationen des Erfassungssensors 26 und des Führungselements 25 bereitgestellt werden, welche jeweils positionsbezogene und Abmessungs-bezogene Beziehungen aufweisen, die den verschiedensten Abmessungen der abzuschreckenden Stahlstangen 11 entsprechen. Wenn die abzuschreckenden Stahlstangen 11 dahingehend geändert werden, dass diese unterschiedliche Abmessungen im Vergleich zu den bisher abgeschreckten Stahlstangen aufweisen, wird das Führungselement 25 zusammen mit dem an diesem angebrachten Erfassungssensor 26 hin zu einer anderen Kombination aus Führungselement 25 und Erfassungssensor 26 geändert, welche für die Erfassung der von nun an abzuschreckenden Stahlstangen 11 geeignet ist. Wenn mit dem Abschrecken von Stahlstangen 11 begonnen wird, die sich in ihren Abmessungen von den bis dato abgeschreckten Stahlstangen unterschieden, ist es folglich möglich, eine Änderung im Setup, d. h. das Einstellen der Herstellungsvorrichtung 21, zu vereinfachen.
Der Erfassungssensor 26 kann beispielsweise ein kontaktloser Sensor oder Schalter, z. B. ein Lastsensor, sein, welcher die Tatsache erfasst, dass der Endabschnitt 11A der einen Stahlstange 11 gegen die Ausnehmung 25A des Führungselements 25 in Anlage gelangt. Das heißt der Erfassungssensor 26 kann aus beliebigen Sensoren und Schaltern ausgewählt sein, die in der Lage sind, die Gegenwart oder das Fehlen eines Endes (des Endabschnitts 11A oder der Endfläche) der einen Stahlstange 11 oder des Endes (des Endabschnitts 11B oder der Endfläche) der anderen Stahlstange 11 zu erfassen (d. h. die geeignet sind, den Durchlauf des Endes zu erfassen).
Ferner ist der Erfassungssensor 26 (bzw. der Erfassungsabschnitt 26A davon) in der Ausführungsform an einer Position angeordnet, die jenem Ende der Stahlstange 11 entspricht, das durch die Drangkraft der Druckwalzeneinrichtung 24 versetzt wird und sich an der hinteren Seite befindet (die Seite welche entgegen der Laufrichtung angeordnet ist; die Seite, die sich auf der hinteren bzw. der in der Laufrichtung nachgeordneten Seite befindet), an der die eine Stahlstange 11 angehoben (bzw. nach oben versetzt) wird. Wie durch die Zweipunktkettenlinie 26A' in 3 gezeigt, kann der Erfassungssensor 26' (bzw. der Erfassungsabschnitt 26A' davon) an einer Position angeordnet sein, welche dem Ende der einen Stahlstange 11 entspricht, das durch die Drangkraft radial versetzt wurde und sich an der vorne liegenden Seite befindet (die Seite, die in der Laufrichtung angeordnet ist; die vorne liegende oder vorgeschaltete Seite in der Laufrichtung), an der die eine Stahlstange 11 abgesenkt (bzw. nach unten versetzt) wird. Ferner ist es auch möglich, die Erfassungssensoren 26 (bzw. die Erfassungsabschnitte 26A davon) jeweils an Positionen anzuordnen, die den hinteren und vorderen Enden der einen Stahlstange 11 entsprechen.
Die Abschreckeinrichtung 27 als eine Oberflächenbehandlungseinrichtung ist dem Erfassungssensor 26 in der Laufrichtung der Stahlstangen 11 nachgeschaltet. Die Abschreckeinrichtung 27 ist beispielsweise eine Hochfrequenz-Induktions-Abschreckeinrichtung mit einer Induktions-Heizspule 27A, welche den gesamten Umfang einer Stahlstange 11 umgibt. Die Abschreckeinrichtung 27 legt eine Abschreckzeit, d. h. eine Zeitvorgabe für das Beaufschlagen der Induktions-Heizspule 27A mit Energie (d. h. das Einschalten) und das Entregen (d. h. das Ausschalten) auf Grundlage des Erfassungsergebnisses durch den Erfassungssensor 26 fest und bildet die abgeschreckten Bereiche 12 und 23 an der Stahlstange 11 zu den festgelegten Zeitpunkten aus.
Das heißt, die Abschreckeinrichtung 27 versorgt die Induktions-Heizspule 27A mit Energie (d. h. schaltet diese ein), wenn die Bereiche einer Stahlstange 11, an denen abgeschreckte Bereiche 12 und 13 auszubilden sind, durch die Induktions-Heizspule 27A laufen, und entregt die Induktions-Heizspule 27A (d. h. schaltet diese aus), wenn die Bereiche einer Stahlstange 11 durch die Induktions-Heizspule 27A laufen, die nicht abgeschreckte Bereiche 14, 15 und 16 ausbilden sollen. In dieser Hinsicht kann die Zeitvorgabe des Erregens und Entregens der Induktions-Heizspule 27A beispielsweise auf Grundlage der ausgehend von dem Erfassen des Endabschnitts (des Endabschnitts 11A oder 11B oder der Endfläche) der einen oder anderen Stahlstange 11 durch den Erfassungssensor 26 verstrichenen Zeit (d. h. ausgehend von dem Zeitpunkt, an dem der Erfassungssensor 26 den Durchlauf des vorgenannten Endes erfasst) eingestellt werden. Der Minimalbereich, innerhalb dessen die Induktions-Heizspule 27A ein Abschrecken ausführen kann, wenn eine Stahlstange durch die Induktions-Heizspule 27A läuft, ist relativ zu einer Breite der nicht abgeschreckten Bereiche 15, 16 und des abgeschreckten Bereichs 13 ausreichend kurz.
In diesem Fall kann die Zeitvorgabe des durch die Abschreckeinrichtung 27 ausgeführten Abschreckens (d. h. das Timing des Energetisierens und Entregens der Induktions-Heizspule 27A) auf Grundlage des Erfassungsergebnisses des Erfassungssensors 26 bestimmt werden, der geeignet ist, das Ende (den Endabschnitt 11A oder 11B oder die Endfläche) der einen oder der anderen Stahlstange 11 sicher zu erfassen. Deshalb kann die Abschreckeinrichtung 27 die abgeschreckten Bereiche 12 und 13 an jeder der sich axial bewegenden Stahlstangen 11 an den gewünschten Positionen akkurat ausbilden.
Zusätzlich ist der Abschreckeinrichtung 27 eine Kombination aus Umlauf-Walzen 28 und einer Halteplatte 29 jeweils vor- und nachgeordnet, d. h. sowohl an der der Abschreckeinrichtung 27 in der Laufrichtung der Stahlstangen 11 nachgeordneten als auch an der vorgeordneten Seite. Die Umlauf-Walzen 28 rotieren die sich in der Axialrichtung bewegenden Stahlstangen 11 in Umfangsrichtung. Die Halteplatte 29 hindert die durch die Umlauf-Walzen 28 in Umfangsrichtung rotierenden Stahlstangen 11 daran, sich von den Umlauf-Walzen 28 nach oben zu lösen, d. h. sie führt die in Umfangsrichtung rotierenden Stahlstangen 11 in deren Laufrichtung.
Zusätzlich ist der Abschreckeinrichtung 27 eine Berieselungseinrichtung 30 nachgeschaltet, um die Stahlstangen 11 zu kühlen, welche die Induktions-Heizspule 27A der Abschreckeinrichtung 27 passiert haben. Die Umlauf-Walzen 28 können eine durch die Induktions-Heizspule 27A tretende Stahlstange 11 in Umfangsrichtung in Rotation versetzen. Damit können die abgeschreckten Bereiche 12 und 13 über die Umfangsrichtung der Stahlstange 11 gleichförmig ausgebildet werden.
Es sei angemerkt, dass die Ausführungsform derart ausgelegt ist, dass die Drangkraft der Druckwalzeneinrichtung 24 die Rückseite der einen Stahlstange 11 dazu veranlasst, angehoben zu werden (nach oben versetzt zu werden) und die Vorderseite der einen Stahlstange 11 dazu veranlasst, sich abzusenken (nach unten versetzt zu werden). Folglich ist die entsprechende Umlauf-Walze 28 derart angeordnet, dass sie aus ihrer Lage entsprechend der Vorderseite (dem vorderen Ende) der einen Stahlstange 11 versetzt wird, wenn die Rückseite der einen Stahlstange 11 durch die Drangkraft der Druckwalzeneinrichtung 24 angehoben wird (radial versetzt wird). Durch Anordnen der zugehörigen Umlauf-Walze 28 an einer Position, die der Vorderseite (dem vorderen Ende der einen Stahlstange 11) entspricht, wenn lediglich die Rückseite der einen Stahlstange 11 angehoben wird, kann die Anordnung alternativ derart ausgestaltet sein, dass lediglich die hintere Seite der einen Stahlstange 11 angehoben wird, was bedeutet, dass die Vorderseite der einen Stahlstange 11 unverändert in der Laufrichtung voranschreitet, während lediglich die Rückseite der Stahlstange 11 radial angehoben wird.
In einer Anordnung, bei der durch die Drangkraft der Druckwalzeneinrichtung 24 sowohl die vordere als auch die hintere Seite der einen Stahlstange 11 aus der Laufrichtung versetzt werden, wie dies in dieser Ausführungsform der Fall ist, kann der Neigungswinkel (der Versatzwinkel aus der Laufrichtung) der gesamten einen Stahlstange 11 bezüglich des Versatzbetrags (des Betrags des radialen Versatzes) auf der hinteren Seite der einen Stahlstange 11 größer eingestellt werden als bei einer Anordnung, bei der die Vorderseite der Stahlstange 11 nicht versetzt wird (d. h. bei der lediglich die hintere Seite davon versetzt wird). Folglich ist es möglich, die Zuverlässigkeit der Erfassung durch den Erfassungssensor 26 zu verbessern, während der Anstieg im Versatzbetrag (ein Betrag des radialen Versatzes) der hinteren Seite der einen Stahlstange 11 eingeschränkt wird. Im Ergebnis ist es möglich, sowohl eine stabile Axialbewegung von mehreren Stahlstangen 11 als auch eine zuverlässige Erfassung zu erlangen.
Das Folgende ist ein Herstellungsverfahren unter Verwendung der Herstellungsvorrichtung 21 gemäß der Ausführungsform welche die oben beschriebene Struktur aufweist.
Das Herstellungsverfahren gemäß der Ausführungsform unterzieht mehrere Stahlstangen 11 einem lokalen Abschreckvorgang als Oberflächenbehandlung, wobei die Stahlstangen in Axialrichtung in einer End-zu-End Anordnung aufgereiht sind, während die Stahlstangen 11 in Axialrichtung bewegt werden. Das Herstellungsverfahren weist einen Bewegungsschritt, einen Erfassungsschritt und einen Abschreckschritt auf.
Im Bewegungsschritt werden die Stahlstangen 11 durch die die Stahlstangen 11 bewegende Vorschubwalzeneinrichtung 22 in Axialrichtung bewegt. Ferner werden die Stahlstangen 11 im Bewegungsschritt zwischen den Paaren von Rotationswalzen 22A (obere und untere Rotationswalzen 22A) der Vorschubwalzeneinrichtung 22 eingeklemmt und in diesem Zustand durch die Rotation der Rotationswalzen 22A durch einen vorbestimmten Abschnitt bewegt. Daher schieben sich die Stahlstangen 11 hin zum Erfassungssensor 26 und zur Abschreckeinrichtung 27 vor.
Im darauffolgenden Erfassungsschritt beaufschlagt die Druckwalzeneinrichtung 24 eine an der Druckwalzeneinrichtung 24 ankommende Stahlstange 11, während sich diese in der Axialrichtung der Stahlstangen 11 bewegt, derart mit einer Drangkraft, dass ein Endabschnitt 11A der einen Stahlstange 11 in der Radialrichtung der Stahlstange 11 relativ zu einem Endabschnitt 11B einer an die eine Stahlstange 11 angrenzenden anderen Stahlstange 11 versetzt wird, und der Erfassungssensor 26 erfasst den Durchgang des Endes (des Endabschnitts 11A oder 11B oder der Endfläche) der einen oder der anderen Stahlstange 11. Im Erfassungsschritt drängt die Druckwalzeneinrichtung 24 die eine Stahlstange 11 derart, dass diese in deren Radialrichtung versetzt wird, und das Führungselement 25 führt die eine in der Radialrichtung versetzte Stahlstange 11. D. h., wenn die eine Stahlstange 11 radial versetzt wird, liegt sie gegen den Boden der Ausnehmung 25A im Führungselement 25 an, wodurch verhindert wird, dass die Stahlstange weiter in Radialrichtung versetzt wird (weiter nach oben angehoben wird).
Der oben beschriebene Erfassungsschritt ist derart ausgelegt, dass die hintere Seite der einen Stahlstange 11 versetzt wird, wenn die eine Stahlstange 11 aus der Klemmwirkung durch die Vorschubwalzeneinrichtung 22 freigegeben wird. Insbesondere werden durch die Drangkraft der Druckwalzeneinrichtung 24 dann sowohl die Vorderseite als auch die hintere Seite der einen Stahlstange 11 aus der Laufrichtung radial versetzt (die vordere Seite wird abgesenkt; die hintere Seite wird angehoben). Dann wird im Erfassungsschritt ein Erfassen des radial versetzten Endes der einen Stahlstange 11 ausgeführt. Insbesondere ist der Erfassungsschritt derart ausgelegt, dass der Durchgang des durch die Drangkraft der Druckwalzeneinrichtung 24 radial versetzten hinteren Endes (des Endabschnitts 11A oder der Endfläche) der einen Stahlstange 11, oder der Durchgang des vorderen Endes (des Endabschnitts 11B oder der Endfläche) der an die eine Stahlstange 11 angrenzenden anderen Stahlstange 11 erfasst wird. Folglich kann der Durchgang des Endabschnitts 11A oder 11B oder der Endfläche der einen oder der anderen Stahlstange 11 sicher mit dem Erfassungssensor 26 erfasst werden.
Im darauffolgenden Abschreckschritt als Oberflächenbehandlungsschritt wird das Timing des Abschreckens (der Oberflächenbehandlung) der Stahlstange 11 auf Grundlage des Erfassungsergebnisses des Erfassungssensors 26 bestimmt und durch die Abschreckeinrichtung 27 werden an der Stahlstange 11 lokal abgeschreckte Bereiche 12 und 13 ausgebildet. In diesem Fall wird die Zeitvorgabe für das Abschrecken auf Grundlage des Erfassungsergebnisses durch den für die sichere Erfassung des Durchgangs des Endes (des Endabschnitts 11A oder 11B oder der Endfläche) der einen oder der anderen Stahlstange 11 geeigneten Erfassungssensor 26 bestimmt. Deshalb kann die Abschreckeinrichtung 27 die abgeschreckten Bereiche 12 und 13 an der sich axial bewegenden Stahlstange 11 an den gewünschten Positionen akkurat ausbilden. Wie in Teil (C) von 7 gezeigt ist, folgt dem Abschreckschritt ferner ein Bearbeitungsschritt, bei dem ein plastisches Bearbeiten oder eine Schneidbearbeitung an den nicht abgeschreckten Bereichen 14, 15 und 16 der Stahlstange 11 ausgeführt wird. Da die nicht abgeschreckten Bereiche 14, 15 und 16 in einem nicht abgeschreckten Zustand belassen werden, kann ein Bearbeitungsvorgang, wie z. B. eine plastische Bearbeitung oder eine Schneidbearbeitung, einfach durchgeführt werden.
Wenn mehrere in Axialrichtung in einer End-zu-End Anordnung ausgerichtete Stahlstangen lokal abgeschreckt werden, während die Stahlstangen axial bewegt werden, ist es gemäß der Ausführungsform daher möglich, einen Endabschnitt 11A oder 11B oder eine Endfläche (bzw. deren Passage) jeder Stahlstange 11 sicher zu erfassen, weshalb es möglich ist, die Produktivität zu verbessern.
Das heißt, die Ausführungsform ist derart ausgelegt, dass sie, bei mehreren sich in Axialrichtung in einer End-zu-End Anordnung bewegenden Stahlstangen 11, mit Hilfe des Erfassungssensors 26 die Gegenwart oder das Fehlen eines Endabschnitts 11A oder einer Endfläche einer durch die Druckwalzeneinrichtung 24 radial versetzten Stahlstange 11, oder eine Endfläche 11B einer anderen Stahlstange 11 erfassen kann, die an die eine Stahlstange 11 angrenzt. Folglich ist es möglich, den Durchgang des Endabschnitts 11A oder 11B oder der Endfläche der einen oder der anderen Stahlstange 11 sicher zu erfassen. Ferner wird die Zeitvorgabe für das Abschrecken durch die Abschreckeinrichtung 27 basierend auf dem Erfassungsergebnis durch den Erfassungssensor 26 festgelegt. Deshalb kann die Abschreckeinrichtung 27 abgeschreckte Bereiche 12 und 13 an jeder der sich in Axialrichtung bewegenden Stahlstangen 11 an den gewünschten Positionen akkurat ausbilden.
Im Ergebnis kann die Produktivität bei den Stahlstäben 4 verbessert werden. Insbesondere ist es möglich, die folgenden Verbesserungen in der Produktivität zu erlangen: einen Anstieg in der Produktivität (d. h. ein Anstieg in der Produktionsrate), der durch die End-zu-End Ausrichtung in Axialrichtung der Stahlstangen 11 erlangt wird; eine Reduktion in der Bearbeitungszeigt, die durch das Weglassen eines Bearbeitungsschritts ermöglicht wird, der anderweitig notwendig wäre, um das Erfassen des Endabschnitts 11A oder 11B der Stahlstangen 11 zu erleichtern (d. h. einen Schritt des Aufbringens einer Abschrägung oder andere Bearbeitungsvorgänge an dem Endabschnitt 11A jeder Stahlstange 11); eine Reduzierung des Ausschusses (d. h. einen Anstieg der Ausbeute), der dadurch erlangt wird, dass die abgeschreckten Bereiche 12 und 13 akkurat ausgebildet werden können, usw.
Gemäß der Ausführungsform ist der Bewegungsschritt derart ausgelegt, dass die Stahlstangen 11 durch die Vorschubwalzeneinrichtung 22, welche Paare von Rotationswalzen 22A aufweist, dadurch durch einen vorbestimmten Abschnitt bewegt werden, dass die Stahlstangen 11 zwischen den Paaren von Rotationswalzen 22A eingeklemmt werden. In diesem Fall können mehrere in End-zu-End Ausrichtung in Axialrichtung ausgerichtete Stahlstangen durch die Rotationswalzen-Paare 22A stabil in der Axialrichtung bewegt werden.
Gemäß der Ausführungsform ist der Erfassungsschritt derart ausgelegt, dass eine Stahlstange 11 durch die Drangkraft der Druckwalzeneinrichtung 24 in der Radialrichtung der Stahlstange 11 radial versetzt wird, und die Stahlstange 11 durch das Führungselement 25 geführt wird, wenn die Stahlstange 11 radial versetzt ist. In diesem Fall kann die Stahlstange 11 durch die Druckwalzeneinrichtung 24 stabil in der Radialrichtung versetzt werden. Zusätzlich wird die radial versetzte Stahlstange 11 durch die Ausnehmung 25A des Führungselements 25 geführt, wodurch es mit dem Erfassungssensor 26 möglich ist, die Gegenwart oder das Fehlen eines Endes (eines Endabschnitts 11A oder 11B oder einer Endfläche) von einer Stahlstange 11 oder einer anderen an diese angrenzenden Stahlstange 11 stabil zu erfassen.
Gemäß der Ausführungsform ist der Erfassungsschritt derart ausgelegt, dass die Rückseite der einen Stahlstange 11 versetzt wird, wenn diese aus der Umklammerung durch die Vorschubwalzeneinrichtung 22 freigegeben wird. Das heißt, die Rückseite der einen Stahlstange 11 wird durch die Drangkraft der Druckwalzeneinrichtung 24 aus der Axialrichtung, welche die Laufrichtung der Stahlstangen 11 ist, radial versetzt. Folglich kann die Stahlstange 11 stabil radial versetzt werden, während sie in die Laufrichtung bewegt wird.
Die Ausführungsform ist derart ausgelegt, dass das radial versetzte Ende (der Endabschnitt 11A oder die Endfläche) der einen Stahlstange 11 erfasst wird. Das heißt, die Ausführungsform ist derart ausgelegt, dass das hintere Ende (der Endabschnitt 11A oder die Endfläche) der einen durch die Drangkraft der Druckwalzeneinrichtung 24 radial versetzten Stahlstange 11 erfasst wird. Folglich ist es möglich, die Zuverlässigkeit der Erfassung des Endabschnitts 11A oder der Endfläche der einen Stahlstange 11 dadurch zu verbessern, dass mit dem Erfassungssensor 26 die Gegenwart oder das Fehlen des hinteren Endes (des Endabschnitts 11A oder der Endfläche) der einen Stahlstange 11 erfasst wird (d. h. dass erfasst wird, ob das hintere Ende den Erfassungssensor 26 passiert hat oder nicht).
Die Ausführungsform ist derart ausgelegt, dass nach dem Abschreckschritt der Bearbeitungsschritt ausgeführt wird, bei dem die nicht abgeschreckten Bereiche 14, 15 und 16 der Stahlstange 11 einer plastischen Bearbeitung oder einer Schneidbearbeitung unterzogen werden. Da die nicht abgeschreckten Bereiche 14, 15 und 16 nicht abgeschreckt sind, kann in diesem Fall der plastische Bearbeitungsvorgang bzw. der Schneidbearbeitungsvorgang einfach ausgeführt werden.
Gemäß der Ausführungsform ist die Vorschubwalzeneinrichtung 22 derart ausgelegt, dass sie die Stahlstangen 11 von oben und unten mit mehreren Rotationswalzen 22A einklemmt. In diesem Fall können mehrere Stahlstangen 11 durch mehrere Rotationswalzen 22A, welche die Stahlstangen 11 von oben und unten einklemmen, stabil in die Axialrichtung bewegt werden.
Gemäß der Ausführungsform ist der Erfassungssensor 26 an dem Führungselement 25 angebracht, das eine radial versetzte Stahlstange 11 führt. Deshalb ist es möglich, das Einstellen (bzw. eine Änderung im Setup) der Herstellungsvorrichtung 21 zu vereinfachen, wenn damit begonnen wird, Stahlstangen 11 abzuschrecken, welche sich in ihren Abmessungen von den bisher abgeschreckten Stahlstangen unterscheiden.
Es sei angemerkt, dass die vorliegende Erfindung in der vorherigen Ausführungsform mittels eines Beispiels beschrieben wurde, bei der die als Drangeinrichtung fungierende Druckwalzeneinrichtung 24 der als Bewegungseinrichtung fungierenden Vorschubwalzeneinrichtung 22 nachgeordnet ist. Allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese beschriebene Struktur beschränkt. Beispielsweise kann als eine in 8 gezeigte Abwandlung eine als Bewegungseinrichtung fungierende Vorschubwalzeneinrichtung 31 zwei (mehrere) separate (getrennte) Bereiche, d. h. einen vorgeschalteten Bereich 31A und einen nachgeschalteten Bereich 31B, aufweisen, und die Druckwalzeneinrichtung 24 kann in der Mitte der Vorschubwalzeneinrichtung 31 (d. h. zwischen dem vorgeschalteten Bereich 31A und dem nachgeschalteten Bereich 31B) angeordnet sein.
In der vorherigen Ausführungsform wurde die Erfindung anhand eines Beispiels beschrieben, bei der die als eine Bewegungseinrichtung fungierende Vorschubwalzeneinrichtung 22 derart ausgelegt ist, dass sie die Stahlstangen 11 von oben und unten mit mehreren Rotationswalzen 22A einklemmt. Allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese beschriebene Struktur beschränkt. Beispielsweise kann die Bewegungseinrichtung (die Vorschubwalzeneinrichtung) derart ausgelegt sein, dass sie die Stahlstangen lateral (beispielsweise von der linken und rechten Seite) mit mehreren Rotationswalzen einklemmt. Gleiches gilt für die oben beschriebene Abwandlung.
In der vorherigen Ausführungsform wurde die vorliegende Erfindung anhand eines Beispiels beschrieben, bei der das Abschrecken als Oberflächenbehandlung an jeder Stahlstange 11 an zwei Positionen ausgeführt wurde (d. h. die abschreckten Bereiche 12 und 13 sind an zwei Positionen ausgebildet), wobei die vorliegende Erfindung allerdings nicht hierauf beschränkt ist. Das Abschrecken kann an jeder Stahlstange an einer Position vollzogen werden (z. B. kann ein abgeschreckter Bereich zwischen nicht abgeschreckten Bereichen ausgebildet werden, die an gegenüberliegenden Enden der Stahlstangen angeordnet sind). Alternativ kann das Abschrecken an jeder Stahlstange an drei oder mehr Positionen vollzogen werden. Das gleiche gilt für die Abwandlung.
In der vorherigen Ausführungsform wurde die vorliegende Erfindung anhand eines Beispiels beschrieben, bei dem die Stahlstangen 11 von kreisförmigem Querschnitt sind, wobei die Erfindung allerdings nicht hierauf beschränkt ist. Beispielsweise kann die Querschnitts-Ausgestaltung der Stahlstangen rechteckig oder polygonal sein oder anderweitig von einer Kreisform abweichen. Das gleiche gilt für die Abwandlung.
In der vorherigen Ausführungsform wurde die vorliegende Erfindung anhand eines Beispiels beschrieben, bei dem bei der als Drangeinrichtung fungierenden Druckwalzeneinrichtung 24 eine Drangkraft auf die Stahlstange 11 unter Verwendung der elastischen Kraft eines elastischen Elements 24A aufgebracht wurde. Allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese beschriebene Struktur beschränkt. Beispielsweise kann die Stahlstange unter Verwendung von Gasdruck (in Form einer Gasfeder), z. B. durch Luftdruck, mit einer Drangkraft beaufschlagt werden. D. h., es ist möglich, eine beliebige Drangeinrichtung zu verwenden, die geeignet ist, die Stahlstange in deren Radialrichtung mit einer Drangkraft zu beaufschlagen. Dasselbe gilt für die Abwandlung.
In der vorherigen Ausführungsform wurde die vorliegende Erfindung anhand eines Beispiels beschrieben, bei dem die Stahlstange 11 durch die Druckwalze 24B mit einer Drangkraft beaufschlagt wurde (gedrückt wurde). Allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese beschriebene Struktur beschränkt. Die Stahlstange kann durch eine Drangeinrichtung direkt mit einer Drangkraft beaufschlagt werden. Beispielsweise ist es möglich, eine Struktur zu verwenden, bei der die Stahlstange durch Aufblasen eines als Drangeinrichtung fungierenden Gases, z. B. komprimierter Luft, direkt gegen die Stahlstange radial mit einer Drangkraft beaufschlagt wird.
In der vorherigen Ausführungsform wurde die vorliegende Erfindung anhand eines Beispiels beschrieben, bei dem die vorliegende Erfindung auf einen Stab 4 angewandt wurde, welcher in dem hydraulischen Stoßdämpfer 1 als eine abgeschreckte Komponente verwendet wird. Allerdings ist die Anwendung der vorliegenden Erfindung nicht hierauf beschränkt. Beispielsweise kann die vorliegende Erfindung auch auf einen Stab angewandt werden, die in einer anderen Zylindereinrichtung, z. B. einem Hydraulikzylinder, verwendet wird. Ferner ist die vorliegende Erfindung nicht nur auf Stäbe von Zylindereinrichtung, sondern auch auf abgeschreckte Komponenten anwendbar, die in anderen Vorrichtungen enthalten sind, und insbesondere ist die Erfindung auf abgeschreckte Komponenten anwendbar, die lokal mit abgeschreckten Bereichen zu versehen sind.
In der vorherigen Ausführungsform wurde die vorliegende Erfindung anhand eines Beispiels beschrieben, bei dem das Abschrecken als Oberflächenbehandlung ausgeführt wurde, wobei die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt ist. Beispielsweise kann die vorliegende Erfindung für einen beliebigen Vorgang implementiert werden, bei dem die Oberfläche einer Komponente lokal einer Oberflächenbehandlung zu unterziehen ist, z. B. einem Galvanisierungsvorgang, wie einer Chrom-Galvanisierung, einem Beschichtungsvorgang, einem Färbevorgang, einem Schneidvorgang usw.
Gemäß der vorherigen Ausführungsform ist es beim Ausführen einer Oberflächenbehandlung (Abschrecken) an mehreren Stahlstangen, die in Axialrichtung in einer End-zu-End-Anordnung ausgerichtet sind möglich, ein Ende (einen Endabschnitt oder eine Endfläche) jeder Stahlstange sicher zu erfassen, während die Stahlstangen axial bewegt werden, was eine Produktivitätssteigerung ermöglicht.
D. h. die Ausführungsform ist derart ausgelegt, dass sie mit einer Erfassungseinrichtung ein Ende einer durch eine Drangeinrichtung radial versetzten Stahlstange oder ein Ende einer anderen Stahlstange erfasst, die unter den mehreren sich in einer End-zu-End Axialausrichtungsbeziehung axial bewegenden Stahlstangen an die eine Stahlstange angrenzt (d. h. die Gegenwart oder das Fehlen des Endes der einen oder der anderen Stahlstange zu erfassen). Folglich ist es möglich, das Ende der einen oder der anderen Stahlstange (z. B. das Durchlaufen des Endes) sicher zu erfassen. Ferner wird die Zeitvorgabe für die Oberflächenbehandlung (für das Abschrecken) durch eine Oberflächenbehandlungseinrichtung (Abschreckeinrichtung) basierend auf dem Erfassungsergebnis durch die Erfassungseinrichtung bestimmt. Deshalb kann ein oberflächenbehandelter Bereich (ein abgeschreckter Bereich) an jeder sich axial bewegenden Stahlstange an einer gewünschten Position akkurat ausgebildet werden.
Hinsichtlich der lokal einer Oberflächenbehandlung (einem Abschrecken) zu unterziehenden oberflächenbehandelten Komponenten (abgeschreckten Komponenten) ist es im Ergebnis möglich, die Produktivität zu verbessern. Insbesondere ist es möglich, die folgenden Produktivitätsverbesserungen zu erzielen: einen Anstieg in der Produktivität (d. h. einen Anstieg in der Produktionsrate), der durch die End-zu-End-Ausrichtung der Stahlstangen in Axialrichtung bedingt ist; eine Reduktion der Bearbeitungszeigt, die durch Weglassen eines Bearbeitungsschritts erlangt wird, welcher anderweitig nötig wäre, um das Erfassen eines Endes jeder Stahlstange zu erleichtern (z. B. einen Schritt des Aufbringens einer Abschrägung oder von anderen Bearbeitungsmerkmalen am Endabschnitt jeder Stahlstange); eine Reduzierung des Ausschusses (d. h. ein Anstieg in der Ausbeute), die dadurch erlangt wird, dass die oberflächenbehandelten Bereiche (abgeschreckten Bereiche) akkurat ausgebildet werden, usw.
Gemäß der Ausführungsform ist der Bewegungsschritt derart ausgelegt, dass die Stahlstangen unter Verwendung einer Bewegungseinrichtung mit einem Paar Rotationswalzen dadurch durch einen vorbestimmten Abschnitt bewegt werden, dass die Stahlstangen zwischen dem Rotationswalzen-Paar eingeklemmt sind. In diesem Fall können mehrere Stahlstangen, welche in Axialrichtung in einer End-zu-End-Anordnung ausgerichtet sind, durch das Paar Rotationswalzen stabil in die Axialrichtung bewegt werden.
Gemäß der Ausführungsform ist der Erfassungsschritt derart ausgelegt, dass eine Stahlstange durch Aufbringen einer Drangkraft auf die Stahlstange mit der Drangeinrichtung in der Radialrichtung der Stahlstange radial versetzt wird, und die radial versetzte Stahlstange unter Verwendung einer Führungseinrichtung geführt wird. In diesem Fall kann die Stahlstange durch die Drangeinrichtung stabil in der Radialrichtung versetzt werden. Zusätzlich wird die radial versetzte Stahlstange durch die Führungseinrichtung geführt, wodurch es möglich ist, mit der Erfassungseinrichtung ein Ende einer Stahlstange oder einer an diese angrenzenden anderen Stahlstange stabil zu erfassen (d. h. die Gegenwart oder das Fehlen eines Endes der einen oder anderen Stahlstange zu erfassen).
Gemäß der vorherigen Ausführungsform ist der Erfassungsschritt derart ausgelegt, dass die hintere Seite der einen Stahlstange versetzt wird, wenn die eine Stahlstange von der Klemmwirkung durch die Bewegungseinrichtung freigegeben ist. Insbesondere wird die hintere Seite (die hintere Seite in der Laufrichtung; die hintere oder nachlaufende Seite in der Laufrichtung) der einen Stahlstange durch die Drangkraft der Drangeinrichtung radial aus der Axialrichtung versetzt, welche die Laufrichtung der Stahlstangen ist. Folglich kann die eine Stahlstange auf stabile Weise radial versetzt werden, während sie in der Laufrichtung bewegt wird.
Gemäß der Ausführungsform wird das radial versetzte Ende der einen Stahlstange erfasst. Das heißt, die Ausführungsform ist derart ausgelegt, dass das hintere Ende (das hintere Ende in der Laufrichtung; das hintere oder nachfolgende Ende in der Laufrichtung) oder das vordere Ende (das vordere Ende in der Laufrichtung; das vordere oder vorlaufende Ende in der Laufrichtung) der durch die Drangkraft der Drangeinrichtung radial versetzten einen Stahlstange erfasst wird. Folglich ist es möglich, die Zuverlässigkeit des Erfassens des Endes der Stahlstange durch Erfassen der Gegenwart oder des Fehlens des hinteren Endes oder des vorderen Endes der Stahlstange durch die Erfassungseinrichtung zu verbessern (d. h. durch das Erfassen, ob das hintere oder das vordere Ende die Erfassungseinrichtung passiert hat oder nicht). In diesem Fall kann die Zuverlässigkeit der Erfassung durch Ausführen einer Erfassung der Gegenwart oder des Fehlens von sowohl dem hinteren als auch dem vorderen Ende weiter verbessert werden.
Gemäß der Ausführungsform folgt dem Oberflächenbehandlungsschritt (Abschreckschritt) ein Bearbeitungsschritt des Ausführens einer plastischen Bearbeitung oder Schneidbearbeitung an einem nicht oberflächenbehandelten Bereich (einem nicht abgeschreckten Bereich) der Stahlstange. Da der nicht oberflächenbehandelte Bereich (nicht abgeschreckter Bereich) keine Oberflächenbehandlung (Abschrecken) erfahren hat, kann die plastische Bearbeitung oder die Schneidbearbeitung einfach ausgeführt werden.
Gemäß der Ausführungsform ist die Bewegungseinrichtung derart ausgelegt, dass sie eine Stahlstange von oben und unten mit mehreren Rotationswalzen einklemmt. In diesem Fall können durch die mehreren Rotationswalzen, welche die Stahlstangen von oben und unten einklemmen, mehrere Stahlstangen stabil in der Axialrichtung bewegt werden.
Gemäß der Ausführungsform ist die Bewegungseinrichtung derart ausgelegt, dass sie eine Stahlstange mit mehreren Rotationswalzen lateral einklemmt. In diesem Fall können durch die mehreren Rotationswalzen, welche die Stahlstangen lateral einklemmen, mehrere Stahlstangen stabil in der Axialrichtung bewegt werden.
Gemäß der Ausführungsform ist die Erfassungseinrichtung an einer Führungseinrichtung angebracht, welche eine Stahlstange führt, wenn diese lateral versetzt ist. Deshalb ist es möglich, verschiedene Kombinationen von Erfassungs- und Führungseinrichtungen für verschiedene Gruppen von Stahlstangen bereitzustellen, welche einer Oberflächenbehandlung (einem Abschrecken) zu unterziehen sind und sich im Durchmesser, in der Länge usw. voneinander unterschieden. D. h., es ist möglich, verschiedenste Kombinationen eines Erfassungssensors und eines Führungselements bereitzustellen, welche Positions- und Dimensionsbeziehungen aufweisen, die den verschiedensten Dimensionen der einer Oberflächenbehandlung (einem Abschrecken) zu unterziehenden Stahlstangen entsprechen. Wenn die einer Oberflächenbehandlung (einem Abschrecken) zu unterziehenden Stahlstangen dahingehendend geändert werden, dass sie sich von den bisher oberflächenbehandelten (abgeschreckten) Stahlstangen unterscheiden, wird die Führungseinrichtung zusammen mit der daran befestigten Erfassungseinrichtung hin zu einer anderen Kombination aus einer Führungseinrichtung und einer Erfassungseinrichtung abgeändert, welche für die Abmessungen der von nun an einer Oberflächenbehandlung (einem Abschrecken) zu unterziehenden Stahlstangen geeignet sind. Deshalb ist es möglich, eine Abänderung des Setups zu erleichtern, wenn mit dem Oberflächenbehandeln (dem Abschrecken) von Stahlstangen begonnen wird, die sich in den Abmessungen von den bisher oberflächenbehandelten (abgeschreckten) Stahlstangen unterscheiden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2013-209709 [0004, 0034]

Claims

Herstellungsverfahren für eine oberflächenbehandelte Komponente (4) des lokalen Behandelns von entsprechenden Oberflächen von mehreren Stahlstangen (11), die ohne einen Zwischenraum in einer Axialrichtung der Stahlstangen ausgerichtet sind, während die Stahlstangen in der Axialrichtung bewegt werden, wobei das Verfahren aufweist: einen Bewegungsschritt des Bewegens der Stahlstangen in der Axialrichtung mit einer die Stahlstangen bewegenden Bewegungseinrichtung (21, 31); einen Erfassungsschritt des Verwendens einer Drangeinrichtung (24), die der Bewegungseinrichtung entweder nachgeordnet oder in einer Mitte der Bewegungseinrichtung angeordnet ist, um eine der mehreren Stahlstangen, wenn die eine Stahlstange an der Drangeinrichtung ankommt, während sie sich in der Axialrichtung bewegt, in einer Radialrichtung der einen Stahlstange derart zu drängen, dass ein Ende der einen Stahlstange relativ zu einem Ende einer anderen an die eine Stahlstange angrenzenden Stahlstange in der Radialrichtung versetzt wird, und des Erfassens des Endes der einen Stahlstange oder des Endes der anderen Stahlstange mit einer Erfassungseinrichtung (26); und einen Oberflächenbehandlungsschritt des lokalen Ausbildens eines oberflächenbehandelten Bereichs an jeder der Stahlstangen mit einer Oberflächenbehandlungseinrichtung entsprechend einer Zeitvorgabe für die Oberflächenbehandlung, die basierend auf einem Erfassungsergebnis durch die Erfassungseinrichtung festgelegt ist.
Herstellungsverfahren für eine oberflächenbehandelte Komponente nach Anspruch 1, bei dem die Oberflächenbehandlung ein Abschrecken ist.
Herstellungsverfahren für eine oberflächenbehandelte Komponente nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Bewegungseinrichtung ein Paar von Rotationswalzen aufweist und die Stahlstangen im Bewegungsschritt durch Einklemmen der Stahlstangen zwischen dem Paar Rotationswalzen durch einen vorbestimmten Abschnitt bewegt werden.
Herstellungsverfahren für eine oberflächenbehandelte Komponente nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die eine Stahlstange im Erfassungsschritt durch eine Drangwirkung durch die Drangeinrichtung in der Radialrichtung versetzt wird, und die eine Stahlstange, wenn diese in der Radialrichtung versetzt ist, durch eine Führungseinrichtung (25) geführt wird.
Herstellungsverfahren für eine oberflächenbehandelte Komponente nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem im Erfassungsschritt ein hinteres Ende der einen Stahlstange versetzt wird, wenn die eine Stahlstange aus einer Klemmwirkung durch die Bewegungseinrichtung freigegeben ist.
Herstellungsverfahren für eine oberflächenbehandelte Komponente nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem das Ende der einen in der Radialrichtung versetzten Stahlstange im Erfassungsschritt erfasst wird.
Herstellungsverfahren für eine oberflächenbehandelte Komponente nach Anspruch 1, bei dem auf den Oberflächenbehandlungsschritt ein Bearbeitungsschritt des Aufbringens einer plastischen Bearbeitung oder einer Schneidbearbeitung an einem nicht oberflächenbehandelten Bereich jeder Stahlstange folgt.
Herstellungsvorrichtung für eine oberflächenbehandelte Komponente, welche mehrere Stahlstangen (11), die in einer End-zu-End-Anordnung in einer Axialrichtung der Stahlstangen ausgerichtet sind, lokal einer Oberflächenbehandlung unterzieht, während die Stahlstangen in der Axialrichtung bewegt werden, wobei die Vorrichtung aufweist: eine Bewegungseinrichtung (21, 31), welche die Stahlstangen in der Axialrichtung bewegt; eine Drangeinrichtung (24), die der Bewegungseinrichtung entweder nachgeordnet oder in einer Mitte der Bewegungseinrichtung angeordnet ist, zum Drängen einer der mehreren Stahlstangen in einer Radialrichtung der einen Stahlstange derart, dass ein Ende der einen Stahlstange in der Radialrichtung relativ zu einem Ende einer anderen an die eine Stahlstange angrenzenden Stahlstange versetzt ist; eine Erfassungseinrichtung (26), welche das Ende der einen durch die Drangeinrichtung in der Radialrichtung versetzten Stahlstange oder das Ende der anderen Stahlstange erfasst; und eine Oberflächenbehandlungseinrichtung (12, 13), welche an jeder der Stahlstangen entsprechend einer Zeitvorgabe für die Oberflächenbehandlung lokal einen oberflächenbehandelten Bereich ausbildet, wobei die Zeitvorgabe basierend auf einem Erfassungsergebnis durch die Erfassungseinrichtung festgelegt ist.
Herstellungsvorrichtung für eine oberflächenbehandelte Komponente nach Anspruch 8, bei der die Bewegungseinrichtung die Stahlstangen von oben und unten mit mehreren Rotationswalzen einklemmt.
Herstellungsvorrichtung für eine oberflächenbehandelte Komponente nach Anspruch 8, bei der die Bewegungseinrichtung die Stahlstangen mit mehreren Rotationswalzen (22A) lateral einklemmt.
Herstellungsvorrichtung für eine oberflächenbehandelte Komponente nach einem der Ansprüche 8 bis 10, bei der die Erfassungseinrichtung an einer Führungseinrichtung (25) angebracht ist, welche die eine Stahlstange führt, wenn diese in der Radialrichtung versetzt ist.