JP2003286519A - Induction hardening apparatus for cylinder block, and hardening method - Google Patents

Induction hardening apparatus for cylinder block, and hardening method

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JP2003286519A JP2002093626A JP2002093626A JP2003286519A JP 2003286519 A JP2003286519 A JP 2003286519A JP 2002093626 A JP2002093626 A JP 2002093626A JP 2002093626 A JP2002093626 A JP 2002093626A JP 2003286519 A JP2003286519 A JP 2003286519A
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heating coil
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an induction hardening apparatus for precisely and efficiently hardening a cylinder block. <P>SOLUTION: This induction hardening apparatus comprises a fixed work table 11 for mounting the cylinder block, a mobile position-measuring means 31 capable of measuring simultaneously several positions of the cylinder, and one or more mobile heating coils 23. The hardening method comprises measuring the position of the work cylinder with the position measuring means 31, placing the heating coil 23 at the spot to be quenched of the predetermined cylinder on the basis of measured coordinate values, and heating and quenching the inner surface of the cylinder. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、ディーゼルエ
ンジンなどのシリンダブロックのように、高負荷で使用
されるシリンダ内面に部分的に分割した焼入層を形成す
る場合などに、その焼入部と誘導加熱コイルの関係位置
を精密に制御して加熱焼入れするシリンダブロックの誘
導加熱焼入装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a quenching part for forming a partially divided quenching layer on the inner surface of a cylinder used under a high load such as a cylinder block of a diesel engine. The present invention relates to an induction heating and quenching apparatus for a cylinder block, which heats and quenches by precisely controlling the relative position of the induction heating coil.

【0002】[0002]

【従来の技術】ディーゼルエンジンのように高負荷のシ
リンダの内面には、斑模様の部分的な焼入硬化部を形成
させる内面焼入れが施される。かかるシリンダブロック
の内面焼入れに対して、出願人は、さきに特開平7−1
61461号及び特開平7−272845号記載の誘導
加熱コイル及び誘導焼入方法を提案した。
2. Description of the Related Art The inner surface of a high-load cylinder such as a diesel engine is subjected to inner surface quenching to form a partial quench-hardened portion. For quenching the inner surface of such a cylinder block, the applicant has previously described in Japanese Patent Laid-Open No. 7-1
The induction heating coil and the induction hardening method described in JP 61461 and JP-A 7-272845 have been proposed.

【0003】このような誘導加熱による焼入れにおいて
は、シリンダと誘導加熱コイルの中心が偏心してシリン
ダ内面と誘導加熱コイル外面の隙間間隔に差が生ずる
と、加熱面に温度差が生じてシリンダ内周の焼入れ模様
の形状にむらが生ずるとともに、焼入層の深さにも深浅
を生ずる。このむらを無くするためにはシリンダ中心と
誘導加熱コイルの中心が数十ミクロン単位に正確に一致
するように誘導加熱コイルの位置を設定して加熱焼入れ
しなければならない。しかし、複数のシリンダを有する
シリンダブロックの焼入れにおいてはこの設定に非常な
手間が掛かり、量産焼入れが困難であるという問題点が
あった。
In quenching by such induction heating, when the center of the cylinder and the induction heating coil are eccentric and the gap distance between the inner surface of the cylinder and the outer surface of the induction heating coil is different, a temperature difference is generated on the heating surface and the inner circumference of the cylinder is increased. In addition to unevenness in the shape of the quenching pattern, the depth of the quenching layer also becomes shallow. In order to eliminate this unevenness, it is necessary to set the position of the induction heating coil so that the center of the cylinder and the center of the induction heating coil coincide with each other in several tens of microns, and then heat quenching. However, in quenching a cylinder block having a plurality of cylinders, this setting requires a great deal of time, and mass production quenching is difficult.

【0004】そこで本発明者らは、これを解決するため
に、先にシリンダブロックの精密誘導加熱熱処理装置を
開示した(特開平8−225846号公報)。この熱処
理装置は、加熱コイルを固定して、シリンダブロックを
積載したワークテーブルを移動してシリンダブロックの
シリンダを順次加熱焼入れするものである。
In order to solve this, the present inventors have previously disclosed a precision induction heating heat treatment apparatus for cylinder blocks (Japanese Patent Laid-Open No. 8-225846). In this heat treatment apparatus, a heating coil is fixed and a work table on which a cylinder block is loaded is moved to sequentially heat and quench the cylinders of the cylinder block.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
シリンダブロックの焼入れは、通常冷却液を満たした冷
却液槽中にブロックを沈めた状態で加熱して焼入れする
ため、上記熱処理装置ではワークテーブルを移動する際
にブロックを沈めた冷却液槽の液面が波打つという問題
点がある。このために次のシリンダを焼入れするには、
液面の波が静まってから焼入れしなければならず時間が
かかって生産能力が低下するという問題点がある。
However, in the quenching of the cylinder block described above, since the block is normally heated by quenching it in a cooling liquid tank filled with a cooling liquid, the above heat treatment apparatus requires a work table. There is a problem that the liquid surface of the cooling liquid tank in which the block is sunk when moving is wavy. To quench the next cylinder for this,
There is a problem in that it takes time after the wave on the liquid surface has settled down and the production capacity decreases.

【0006】また、前記の焼入装置では、シリンダ位置
の偏差を1箇所づつ測定しながら焼入れするために測定
・焼入れに時間がかかるという問題点があった。
In addition, the above quenching apparatus has a problem that it takes time to measure and quench because the quenching is performed while measuring the deviation of the cylinder position one by one.

【0007】そこで本発明は、シリンダブロックの冷却
液槽を固定し、測定手段や加熱コイルを移動することに
より液槽の冷却液の波打を抑制し、また複数のシリンダ
位置の偏差を1回で測定して焼入れすることによりシリ
ンダブロックを効率的に加熱焼入れするシリンダブロッ
クの誘導加熱焼入装置と方法を提供することを目的とす
る。
Therefore, according to the present invention, the cooling liquid tank of the cylinder block is fixed, the measuring means and the heating coil are moved to suppress the ripple of the cooling liquid in the liquid tank, and the deviation of a plurality of cylinder positions is once. It is an object of the present invention to provide an induction heating and quenching apparatus and method for a cylinder block, which efficiently heats and quenches the cylinder block by measuring and quenching with.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のシリンダ内面を焼入れするシリンダブロッ
クの誘導加熱焼入装置は、被焼入シリンダブロックを基
準位置に載置する固定したワークテーブルと、該ワーク
テーブル上に載置されたブロックのシリンダ位置を計測
する移動する位置測定手段と、シリンダ内面を誘導加熱
する移動する加熱コイルと、前記位置測定手段により計
測した座標値に基づき前記加熱コイルを所定シリンダの
焼入れ箇所に位置させて加熱する加熱コイル制御手段と
を備えたことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, an induction heating and quenching apparatus for a cylinder block for quenching the inner surface of a cylinder according to the present invention is a fixed work for mounting a quenching cylinder block at a reference position. A table, a moving position measuring means for measuring the cylinder position of a block placed on the work table, a moving heating coil for inductively heating the inner surface of the cylinder, and a moving position measuring means based on the coordinate value measured by the position measuring means. A heating coil control means for heating the heating coil by locating the heating coil at a quenching point of a predetermined cylinder is provided.

【0009】シリンダブロックの誘導加熱焼入れを行う
際に冷却槽の冷却液中でシリンダの焼入れ部を誘導加熱
・焼入れを行うと、急速加熱、急速冷却ができるので確
実な焼入れを行うことができる。前記の特開平8−22
5846号公報に開示した焼入装置は、このための冷却
槽を備え、この冷却槽を移動して複数のシリンダを順次
焼入れするものである。しかし、前述のように冷却槽を
移動すると冷却液の波打ちが生ずるために迅速な連続し
た焼入れができないという問題がある。
When induction hardening / quenching of the cylinder is carried out in the cooling liquid of the cooling tank when induction heating / quenching of the cylinder block is carried out, rapid hardening and rapid cooling can be carried out, so that reliable hardening can be carried out. The above-mentioned JP-A-8-22
The quenching apparatus disclosed in Japanese Patent No. 5846 is provided with a cooling bath for this purpose, and the cooling bath is moved to sequentially quench a plurality of cylinders. However, when the cooling tank is moved as described above, there is a problem that rapid continuous quenching cannot be performed because the cooling liquid is wavy.

【0010】そこで本発明は加熱コイルを移動し冷却槽
を固定することを特徴とするものである。すなわち本発
明のシリンダブロックの誘導加熱焼入装置は、シリンダ
ブロックを沈めた冷却槽を載置するワークテーブルを固
定し、シリンダ位置を計測する位置測定手段と、誘導加
熱コイルとを移動して加熱焼入れするので、冷却槽が動
かず冷却液の波打ちがない。このために速やかな焼入れ
ができ生産能力が向上する。
Therefore, the present invention is characterized by moving the heating coil and fixing the cooling tank. That is, the induction heating and quenching apparatus for a cylinder block of the present invention fixes a work table on which a cooling tank in which the cylinder block is submerged is mounted, moves the position measuring means for measuring the cylinder position, and the induction heating coil to perform heating. Because it is quenched, the cooling tank does not move and there is no ripple of the cooling liquid. Therefore, rapid quenching is possible and the production capacity is improved.

【0011】また本発明のシリンダブロックの誘導加熱
焼入装置の前記位置測定手段は2以上のシリンダ位置を
同時に測定できる測定ヘッドを備え、該測定ヘッドによ
り計測したそれぞれのシリンダ位置座標に基づき前記加
熱コイルを所定シリンダの焼入れ箇所に位置させる加熱
コイル制御手段を備えたことを特徴とするものである。
Further, the position measuring means of the induction heating and quenching apparatus for a cylinder block of the present invention is equipped with a measuring head capable of simultaneously measuring two or more cylinder positions, and the heating is performed based on each cylinder position coordinate measured by the measuring head. The present invention is characterized by comprising heating coil control means for locating the coil at a quenching point of a predetermined cylinder.

【0012】このように位置測定手段により複数のシリ
ンダ位置の偏差を同時に計測し、その測定値に応じて対
応するシリンダ位置に加熱コイルを位置させることによ
り、従来の1シリンダごとに位置測定して加熱コイルを
位置させる従来装置に比して計測時間が大幅に短縮され
生産効率を向上することができる。例えば測定ヘッドを
シリンダ数だけ備えて全部のシリンダの位置偏差を同時
に測定すれば、シリンダを1個づつ測定して加熱コイル
を移動する従来方法に比して測定時間と加熱コイル移動
時間を数分の1に短縮できる。
In this way, the position measuring means measures the deviations of a plurality of cylinder positions at the same time, and the heating coil is positioned at the corresponding cylinder position according to the measured values, whereby the position of each cylinder can be measured. Compared with the conventional device in which the heating coil is located, the measurement time is significantly shortened and the production efficiency can be improved. For example, if the measuring heads are provided for the number of cylinders and the positional deviations of all the cylinders are measured at the same time, the measuring time and the heating coil moving time are several minutes longer than the conventional method of measuring the cylinders one by one and moving the heating coils. It can be shortened to 1.

【0013】また本発明のシリンダブロックの誘導加熱
焼入装置は、同時に複数のシリンダに挿入される複数の
加熱コイルと、前記位置測定手段により計測したそれぞ
れのシリンダ位置座標に基づき前記加熱コイルを所定シ
リンダの焼入れ箇所に位置させ、該焼入れ箇所が個別ま
たは複数同時に加熱されるように該シリンダに対応する
加熱コイルに電力を切り換えて入力する加熱コイル制御
手段とを備えたことを特徴とするものである。
Further, the induction heating and quenching apparatus for a cylinder block according to the present invention defines a plurality of heating coils to be inserted into a plurality of cylinders at the same time and a predetermined heating coil based on each cylinder position coordinate measured by the position measuring means. A heating coil control unit is provided which is located at a quenching point of a cylinder and switches and inputs electric power to a heating coil corresponding to the cylinder so that the quenching point is heated individually or simultaneously. is there.

【0014】すなわち、例えば2個の加熱コイルを備え
て2個のシリンダに挿入し、位置測定手段の計測値に基
づいてそれぞれの加熱コイルを所定のシリンダ位置に合
わせて、対応する加熱コイルに切り換えて電力を入力す
ることにより2個のシリンダが迅速に加熱焼入れするこ
とができる。こうすれば、1シリンダごとに加熱コイル
を挿入抽出して加熱焼入れする場合より大幅に時間が短
縮できる。また、シリンダの加工の際に2シリンダを同
時にボーリング加工して加工誤差の少ない場合など、2
個のシリンダ位置の偏差値が同じ場合は2個のコイルに
同時に入力して2個のシリンダを同時加熱焼入れするこ
とができる。
That is, for example, two heating coils are provided and inserted into two cylinders, each heating coil is adjusted to a predetermined cylinder position based on the measurement value of the position measuring means, and the corresponding heating coil is switched. The two cylinders can be rapidly heated and quenched by inputting electric power. In this way, the time can be significantly shortened as compared with the case where a heating coil is inserted and extracted for each cylinder and heating and quenching is performed. In addition, when machining two cylinders by boring at the same time and there is little machining error,
When the deviation values of the cylinder positions are the same, the two cylinders can be simultaneously input to simultaneously heat and quench the two cylinders.

【0015】また本発明のシリンダブロックの誘導加熱
焼入装置は、被焼入シリンダブロックを基準位置に載置
する固定したワークテーブルと、誘導加熱コイルを該ブ
ロックのシリンダ列に平行のX方向に往復移動させるX
hテーブルと、該X方向に直交したY方向に往復移動さ
せるYhテーブルと、シリンダ軸線のZ方向に往復移動
させるZhテーブルからなる加熱テーブルと、前記加熱
テーブルの位置座標を計測記憶する座標記憶手段と、前
記加熱テーブルを駆動して前記誘導加熱コイルを所定シ
リンダの焼入れ箇所に位置させる加熱テーブル制御手段
とを備えることが簡易に上記目的を達成するために望ま
しい。
Further, in the induction heating and quenching apparatus for a cylinder block of the present invention, a fixed work table for mounting the quenching cylinder block at a reference position and an induction heating coil in the X direction parallel to the cylinder row of the block. X to reciprocate
An h table, a Yh table that reciprocates in the Y direction orthogonal to the X direction, a heating table that includes a Zh table that reciprocates in the Z direction of the cylinder axis, and coordinate storage means that measures and stores the position coordinates of the heating table. And a heating table control means for driving the heating table to position the induction heating coil at a quenching point of a predetermined cylinder, in order to easily achieve the above object.

【0016】また、被焼入シリンダブロックを基準位置
に載置する固定したワークテーブルと、シリンダの位置
を計測する位置測定手段を該ブロックのシリンダ列に平
行のX方向に往復移動させるXmテーブルと、該X方向
に直交したY方向に往復移動させるYmテーブルと、シ
リンダ軸線のZ方向に往復移動させるZmテーブルから
なる計測テーブルと、前記計測テーブルの位置座標を計
測記憶する座標記憶手段と、前記計測テーブルを駆動し
て前記位置測定手段を所定シリンダの焼入れ箇所に位置
させる計測テーブル制御手段とを備えることが簡易に上
記目的を達成するために望ましい。
Further, a fixed work table for mounting the quenching cylinder block at a reference position, and an Xm table for reciprocating position measuring means for measuring the position of the cylinder in the X direction parallel to the cylinder row of the block. A Ym table that reciprocates in the Y direction orthogonal to the X direction, a measurement table that includes a Zm table that reciprocates in the Z direction of the cylinder axis, and coordinate storage means that measures and stores the position coordinates of the measurement table, In order to easily achieve the above object, it is preferable to provide a measurement table control means for driving the measurement table to position the position measurement means at a quenching point of a predetermined cylinder.

【0017】すなわち、前記加熱テーブルと計測テーブ
ルを別個のテーブルで駆動することにより、迅速な計測
と焼入れ加熱ができるので、生産能力を上げることがで
きる。また、前記加熱テーブルと計測テーブルは固定ワ
ークテーブルの片側に集中して配設することも可能であ
るが、前記加熱テーブルと前記計測テーブルを前記固定
ワークテーブルを挟んで両側に配設することが保守点検
の容易のために望ましい。
That is, by driving the heating table and the measuring table by separate tables, quick measurement and quenching and heating can be performed, so that the production capacity can be increased. Further, the heating table and the measuring table can be concentrated on one side of the fixed work table, but the heating table and the measuring table can be arranged on both sides of the fixed work table with the fixed work table interposed therebetween. Desirable for easy maintenance.

【0018】また、前記位置測定手段と加熱コイルの設
定位置を検証する基準部材が前記固定ワークテーブル上
に設けられることにより、作業開始時や作業途中に位置
測定手段と加熱コイルの設定位置のずれなどを早期に発
見して対処するために望ましい。
Further, since the reference member for verifying the set position of the position measuring means and the heating coil is provided on the fixed work table, the set position of the position measuring means and the heating coil is deviated at the start of the work or during the work. It is desirable to detect and deal with such problems early.

【0019】前記基準部材は被焼入シリンダとほぼ同内
径の複数の基準リングが被焼入シリンダ間隔に一列に配
列された部材からなり、前記位置測定手段は前記基準リ
ングの内径の偏差を測定する内径測定器からなることが
簡易に上記位置を確正するために望ましい。
The reference member is a member in which a plurality of reference rings having an inner diameter substantially the same as that of the quenching cylinder are arranged in a line at intervals of the quenching cylinder, and the position measuring means measures the deviation of the inner diameter of the reference ring. It is desirable to use an inner diameter measuring device for the purpose of easily confirming the above position.

【0020】前記誘導加熱コイルは、θ方向に回転可能
に前記Zhテーブルに保持され、前記制御手段は前記誘
導加熱コイルの回転を駆動制御する制御部を備えること
によりシリンダ内面に斑模様の焼入れ層を形成させるた
めには望ましい。
The induction heating coil is held on the Zh table so as to be rotatable in the θ direction, and the control means is provided with a control section for driving and controlling the rotation of the induction heating coil, so that a quenching layer having a mottled pattern is formed on the inner surface of the cylinder. Is desirable for forming.

【0021】また、本発明のシリンダブロックの誘導加
熱焼入方法は、固定したワークテーブルの基準位置にマ
スタシリンダブロックを載置し、位置測定手段を移動し
て該マスタブロックのシリンダ位置を計測し、誘導加熱
コイルを移動して該シリンダ位置に中心を一致させて設
定位置とし、被焼入シリンダブロックを前記マスタブロ
ックに置き換えて前記ワークテーブル上に載置し、前記
位置測定手段により被焼入シリンダの前記設定位置から
の偏差を計測し、該計測した偏差値を補正して誘導加熱
コイルをシリンダ中心に位置させて誘導加熱焼入れする
ことを特徴とするものである。
Further, in the induction heating and quenching method for a cylinder block of the present invention, the master cylinder block is placed at the reference position of the fixed work table, and the position measuring means is moved to measure the cylinder position of the master block. , The induction heating coil is moved so that the center is aligned with the cylinder position to a set position, the quenching cylinder block is replaced with the master block and placed on the work table, and the quenching is performed by the position measuring means. A deviation from the set position of the cylinder is measured, the measured deviation value is corrected, the induction heating coil is positioned at the center of the cylinder, and induction heating quenching is performed.

【0022】このように被焼入シリンダブロックと同形
状のマスタブロックを使用して基準値を設定し、ワーク
テーブルに載置した被焼入シリンダブロックのシリンダ
位置のずれだけを補正し、加熱コイルを位置させて焼入
れすることにより、極めて簡易に正確な位置設定と焼入
れが可能になる。この際被焼入シリンダブロックを固定
し、位置測定手段と加熱コイルを移動するので迅速な焼
入れ作業ができる。
In this way, the master block having the same shape as the hardened cylinder block is used to set the reference value, and only the cylinder position deviation of the hardened cylinder block placed on the work table is corrected, and the heating coil is heated. By locating and quenching, it is possible to set the position and quench very easily. At this time, since the quenching cylinder block is fixed and the position measuring means and the heating coil are moved, rapid quenching work can be performed.

【0023】この操作の具体的内容については、後記す
る実施形態において詳細に説明するが、上記の各動作は
制御手段により自動的に行われるので、被焼入シリンダ
の位置設定が簡易にでき迅速正確な誘導加熱焼入れがで
きる。
The specific contents of this operation will be described in detail in the embodiment to be described later, but since the above-mentioned operations are automatically performed by the control means, the position of the quenching cylinder can be set easily and quickly. Accurate induction heating and quenching are possible.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の一実施形態
について具体的に説明する。図1は本発明実施形態のシ
リンダブロックの誘導加熱焼入装置の正面図、図2はそ
の上面図、図3は図1のA−A視図、図4は制御手段の
ブロック図である。本実施形態では図示した4シリンダ
のシリンダブロックの場合について説明する。6シリン
ダ、8シリンダの場合も同様である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be specifically described below with reference to an embodiment shown in the drawings. 1 is a front view of an induction heating and quenching apparatus for a cylinder block according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a top view thereof, FIG. 3 is a view taken along line AA of FIG. 1, and FIG. 4 is a block diagram of control means. In the present embodiment, a case of the illustrated four cylinder cylinder block will be described. The same applies to the case of 6 cylinders and 8 cylinders.

【0025】図1〜3において、共通のベースフレーム
10上にワークテーブル11を挟んで両側に加熱ユニッ
ト5と計測ユニット6とが設けられている。中央のワー
クテーブル11上に、被焼入シリンダブロック(以下ワ
ークブロックという)がシリンダ列を図のX方向にして
載置される。ワークテーブル11の上面にはワークブロ
ックWを冷却液中に浸積する冷却槽41が設けられ、冷
却液は注水パイプ43から供給されて、オーバーフロー
した液は図示しないオーバーフローパイプから排出さ
れ、焼入れ後に排水パイプ44から冷却液タンク45に
排出されるようになっている。これにより、ワークブロ
ックWは冷却液に浸積したまま、シリンダに挿入された
加熱コイル23に通電することにより誘導加熱され、誘
導加熱コイルの電流が遮断されると浸積している冷却液
により冷却されてシリンダ内面が焼入れされる。
1 to 3, a heating unit 5 and a measuring unit 6 are provided on both sides of a common base frame 10 with a work table 11 interposed therebetween. A quenching cylinder block (hereinafter referred to as a work block) is placed on the work table 11 in the center with the cylinder row in the X direction in the drawing. A cooling tank 41 for immersing the work block W in a cooling liquid is provided on the upper surface of the work table 11, the cooling liquid is supplied from a water injection pipe 43, and the overflowed liquid is discharged from an overflow pipe (not shown). The water is drained from the drain pipe 44 to the coolant tank 45. As a result, the work block W is induction-heated by energizing the heating coil 23 inserted in the cylinder while being immersed in the cooling liquid, and when the current in the induction heating coil is cut off, the work block W is immersed in the cooling liquid. It is cooled and the inner surface of the cylinder is quenched.

【0026】ワークブロックWには基準孔が設けられ、
冷却槽48の底面に設けられた図示しない基準のノック
ピンをこれに嵌入させることによりワークブロックはワ
ークテーブル11上の基準位置に載置される。本実施例
では図示しないが、ワークブロックWを冷却液に浸積し
た状態で、または浸積しないで、シリンダの焼入加熱面
に冷却液を吹き付けながら焼入冷却することもできる。
The work block W is provided with a reference hole,
The work block is placed at the reference position on the work table 11 by inserting a reference knock pin (not shown) provided on the bottom surface of the cooling tank 48 into the work block 11. Although not shown in the present embodiment, the work block W may be quench-cooled while being sprayed with the coolant on the quenching heating surface of the cylinder with or without being immersed in the coolant.

【0027】ワークテーブル11上には冷却槽41に並
んでワークブロックWのシリンダ列と同一線上に基準部
材である基準リング36が固定されている。この基準リ
ング36は、ワークブロックのシリンダと同一内径の同
数の4個のリングがシリンダ間隔と同一間隔にしてシリ
ンダ列線上に配設されている。
A reference ring 36, which is a reference member, is fixed on the work table 11 in line with the cooling tank 41 and on the same line as the cylinder row of the work block W. The reference ring 36 has four rings of the same number and the same inner diameter as the cylinder of the work block arranged on the cylinder row line at the same intervals as the cylinder intervals.

【0028】次に加熱ユニット5について説明する。図
1のワークテーブル11の右側のベースフレーム10上
に設けられた加熱Xテーブル(Xhテーブル)13は、
レール12上をパルスモータ14、ボールねじ15によ
りシリンダ列と平行にX方向に往復駆動される。加熱X
テーブル13上に設けられたレール16上を、加熱Yテ
ーブル(Yhテーブル)18がパルスモータ等の駆動装
置17によりX軸に直角のY方向(シリンダ列に直交)
に往復駆動される。
Next, the heating unit 5 will be described. The heating X table (Xh table) 13 provided on the base frame 10 on the right side of the work table 11 in FIG.
A pulse motor 14 and a ball screw 15 reciprocally drive the rail 12 in the X direction in parallel with the cylinder row. Heating X
On a rail 16 provided on the table 13, a heating Y table (Yh table) 18 is driven by a driving device 17 such as a pulse motor 17 in a Y direction perpendicular to the X axis (orthogonal to the cylinder row).
Is driven back and forth.

【0029】加熱Yテーブル18上に設けられた縦フレ
ーム26にレール19が設けられ、レール19上を加熱
Zテーブル(Zhテーブル)21が駆動装置20により
ワークブロックWのシリンダ軸線方向(すなわちベース
フレームに垂直)に往復移動駆動される。加熱Zテーブ
ル21には高周波トランスを収納する電源ボックス22
が載設され、電源ボックス22に誘導加熱コイル23が
支持軸24によりを支持されている。これにより、誘導
加熱コイル23はシリンダ軸線方向(すなわちベースフ
レームに垂直)に移動するとともに、駆動装置25によ
ってθ方向に回転駆動されるようになっている。図では
2個の誘導加熱コイル23が示されているが簡単のため
にまず誘導加熱コイル23が1個の場合について説明す
る。これらのパルスモータなどの駆動装置や後記する駆
動手段は制御手段100により送られるパルス信号によ
り駆動されるようになっている。
A rail 19 is provided on a vertical frame 26 provided on the heating Y table 18, and a heating Z table (Zh table) 21 is provided on the rail 19 by a driving device 20 in the cylinder axis direction of the work block W (that is, the base frame). It is driven to reciprocate vertically. The heating Z table 21 has a power supply box 22 for storing a high frequency transformer
The induction heating coil 23 is supported on the power supply box 22 by the support shaft 24. As a result, the induction heating coil 23 moves in the cylinder axis direction (that is, perpendicular to the base frame) and is rotationally driven in the θ direction by the drive device 25. Although two induction heating coils 23 are shown in the figure, a case where there is one induction heating coil 23 will be described for simplification. Driving devices such as these pulse motors and driving means described later are driven by pulse signals sent from the control means 100.

【0030】誘導加熱コイル23は詳細を省略するが、
特開平7−161461号などに示すシリンダ内面に斑
模様の部分分割焼入層を形成させるコイルが使用されて
いる。
Details of the induction heating coil 23 are omitted,
A coil shown in Japanese Patent Laid-Open No. 7-161461 is used to form a spot-patterned partially divided quenching layer on the inner surface of a cylinder.

【0031】次に計測ユニット6について説明する。計
測ユニット6も加熱ユニット5と同様構成のX−Y−Z
テーブルからなる。すなわちワークテーブル11を挟ん
で加熱ユニット5と反対側のベースフレーム10上に設
けられた計測Xテーブル(Xmテーブル)53がレール
52上をパルスモータ51、ボールねじ50によりシリ
ンダ列と平行にX方向に往復駆動される。計測Xテーブ
ル53上に設けられたレール54上を計測Yテーブル
(Ymテーブル)55がパルスモータ等の駆動装置56
によりX軸に直角のY方向(シリンダ列に直交)に往復
駆動される。
Next, the measuring unit 6 will be described. The measurement unit 6 also has an XYZ configuration similar to that of the heating unit 5.
It consists of a table. That is, a measurement X table (Xm table) 53 provided on the base frame 10 on the side opposite to the heating unit 5 with the work table 11 sandwiched therebetween is mounted on the rail 52 by the pulse motor 51 and the ball screw 50 in parallel with the cylinder row in the X direction. Is driven back and forth. A measurement Y table (Ym table) 55 is mounted on a rail 54 provided on the measurement X table 53, and a drive device 56 such as a pulse motor is provided.
Are reciprocally driven in the Y direction (perpendicular to the cylinder row) at right angles to the X axis.

【0032】計測Yテーブル55上に設けられた縦フレ
ーム57にレール58が設けられ、レール58上を計測
Zテーブル(Zmテーブル)59が駆動装置60により
ワークブロックWのシリンダ軸線方向(すなわちベース
フレームに垂直)に往復移動駆動される。これらの駆動
手段も加熱ユニットと同様に制御手段100から送られ
るパルス信号により駆動される。
A rail 58 is provided on a vertical frame 57 provided on the measurement Y table 55, and a measurement Z table (Zm table) 59 is provided on the rail 58 by a driving device 60 in the cylinder axis direction of the work block W (that is, the base frame). It is driven to reciprocate vertically. These driving means are also driven by the pulse signal sent from the control means 100 like the heating unit.

【0033】Zテーブル59には測定ボックス33が固
定され、測定ボックス33に位置測定手段である内径測
定ヘッド32を有する内径測定器31がシリンダ数と同
数の4個取り付けられている。内径測定器31としては
触針型電子プローブを使用した。かかる内径測定器によ
ればX−Y方向の偏差が容易に計測でき、これにより4
箇所のシリンダ位置が同時に測定できる。
A measuring box 33 is fixed to the Z table 59, and four inner diameter measuring devices 31 having an inner diameter measuring head 32 as a position measuring means are attached to the measuring box 33 in the same number as the number of cylinders. A stylus type electronic probe was used as the inner diameter measuring device 31. With such an inner diameter measuring device, the deviation in the X-Y directions can be easily measured, and as a result,
Cylinder positions at different points can be measured simultaneously.

【0034】図4に示す制御手段100は、制御部10
1と記憶部102からなり、前記加熱ユニット5と計測
ユニット6を制御する。記憶部102はシリンダブロッ
クの焼入れの各段階における加熱Xh−Yh−Zhテー
ブル位置のテーブル座標と、計測Xm−Ym−Zmテー
ブル位置のテーブル座標の測定値及び動作位置を記憶す
る。
The control means 100 shown in FIG.
1 and a storage unit 102, and controls the heating unit 5 and the measuring unit 6. The storage unit 102 stores the table coordinates of the heating Xh-Yh-Zh table position, the measured values of the table coordinates of the measured Xm-Ym-Zm table position, and the operating position in each stage of quenching of the cylinder block.

【0035】制御部101は、記憶部102に記憶され
た座標値から、後述する準備段階、焼入段階において、
加熱Xh−Yh−Zhテーブル13、18、21及び誘
導加熱コイル23を所定の移動・回転したり、また計測
Xm−Ym−Zmテーブルと内径測定器31を移動する
各駆動装置14、17、20、25及び51、56、6
0などに信号を送るようになっている。
Based on the coordinate values stored in the storage unit 102, the control unit 101 determines the
Driving devices 14, 17, 20 for moving and rotating the heating Xh-Yh-Zh tables 13, 18, 21 and the induction heating coil 23 in a predetermined manner, and for moving the measurement Xm-Ym-Zm table and the inner diameter measuring device 31. , 25 and 51, 56, 6
It is designed to send a signal to 0 or the like.

【0036】以下、上記構成の誘導加熱焼入装置によ
り、シリンダ間隔がAの4シリンダを有するシリンダブ
ロックを焼入れする動作について説明する。
Hereinafter, the operation of quenching a cylinder block having four cylinders with a cylinder interval of A by the induction heating and quenching apparatus having the above-mentioned configuration will be described.

【0037】本発明構成の誘導加熱焼入装置の動作は、
マスタブロックMの各シリンダボアの位置座標の設定お
よび誘導加熱コイルの位置座標の設定の準備段階と、ワ
ークブロックWの各シリンダボアの位置座標の計測との
誘導加熱焼入れの焼入段階とに分けられる。
The operation of the induction heating and quenching apparatus of the present invention is as follows.
It is divided into a preparatory stage for setting the position coordinates of each cylinder bore of the master block M and a position coordinate of the induction heating coil, and a quenching stage of induction heating and quenching for measuring the position coordinates of each cylinder bore of the work block W.

【0038】図5は準備段階のマスタブロックMのシリ
ンダ位置の座標設定と誘導加熱コイルの位置座標の設定
の工程のフローチャート、図6はワークブロックWの各
シリンダボアの位置座標の計測と誘導加熱焼入れのフロ
ーチャートである。
FIG. 5 is a flow chart of the process of setting the coordinate of the cylinder position of the master block M and the position coordinate of the induction heating coil in the preparation stage, and FIG. 6 is the measurement of the position coordinate of each cylinder bore of the work block W and the induction heating quenching. It is a flowchart of.

【0039】[準備段階]図5を用いて準備段階の動作
について説明する。すでに4個の内径測定ヘッド32は
間隔をAにしてシリンダ列に平行に計測ボックス33に
取り付けられているとする。測定ヘッド32の取り付け
は、基準リング36の位置で4個のリングに測定ヘッド
32を挿入して中心のずれを測定しながら測定ヘッド3
2を固定すれば正確に取り付けできるので、取り付け方
法の詳細は省略する。
[Preparation Stage] The operation of the preparation stage will be described with reference to FIG. It is assumed that the four inner diameter measuring heads 32 are already mounted on the measuring box 33 in parallel with the cylinder row with the interval A. The measurement head 32 is attached by inserting the measurement head 32 into the four rings at the position of the reference ring 36 and measuring the center deviation.
Since the two can be correctly attached by fixing them, the details of the attaching method are omitted.

【0040】まず、ワークブロックWと同形状のマスタ
ブロックMを、シリンダ列線をX軸に平行にして固定ワ
ークテーブル上の基準位置に載置する(STEP1)。
First, a master block M having the same shape as the work block W is placed at a reference position on a fixed work table with the cylinder line parallel to the X axis (STEP 1).

【0041】計測Xm−Ym−Zmテーブルを移動し
(STEP2)、4個の測定ヘッド32をマスタブロッ
クの4個のシリンダに挿入しシリンダの中心とほぼ一致
させ、その位置のXm−Ymテーブル座標値を(Xm
0,Ym0)とする(STEP3)。そして、測定ヘッ
ド32の第1、第2、第3、第4のすべてのシリンダの
振れを0に設定する(STEP4)。これにより各シリ
ンダ中心が0点設定される。
The measurement Xm-Ym-Zm table is moved (STEP 2), and the four measuring heads 32 are inserted into the four cylinders of the master block so as to substantially coincide with the centers of the cylinders, and the Xm-Ym table coordinates at that position are set. The value is (Xm
0, Ym0) (STEP 3). Then, the deflection of all the first, second, third, and fourth cylinders of the measuring head 32 is set to 0 (STEP 4). As a result, the center of each cylinder is set to 0 point.

【0042】次に、計測Xm−Ym−Zmテーブルを基
準部材位置に移動し(STEP5)、4個の内径測定ヘ
ッド32を4個の基準リング36に挿入して、その位置
の計測テーブルXm−Ymの座標値を(Xms,Ym
s)とする(STEP6)。そして測定ヘッド32で計
測した第1、第2…第n基準リング中心のX−Y方向の
振れ量を(ms1a,ms1b),(ms2a,ms2
b),…(msna,msnb)とする(STEP
7)。この座標値と振れ量を記憶しておくことにより、
作業の開始時や中途に測定ヘッドのずれが生じていない
かどうかをチェックできる。
Next, the measurement Xm-Ym-Zm table is moved to the reference member position (STEP 5), the four inner diameter measuring heads 32 are inserted into the four reference rings 36, and the measurement table Xm- at that position is set. Set the coordinate value of Ym to (Xms, Ym
s) (STEP 6). Then, the shake amounts in the XY directions of the centers of the first, second ... Nth reference rings measured by the measuring head 32 are (ms1a, ms1b), (ms2a, ms2).
b), ... (msna, msnb) (STEP
7). By storing this coordinate value and the shake amount,
It is possible to check whether or not the measuring head is displaced at the beginning or the middle of the work.

【0043】測定ヘッドの設定が終了すると計測Xm−
Ym−Zmテーブルを待機位置に移動する(STEP
8)。
When the setting of the measuring head is completed, measurement Xm-
Move the Ym-Zm table to the standby position (STEP
8).

【0044】続いて加熱コイルの位置の設定を行う。加
熱Xh−Yh−Zhテーブルを移動し(STEP9)、
加熱コイル23をマスタシリンダの第1シリンダに挿入
してその中心を一致させ、すなわち測定ヘッド32の振
れ量を0にして一致点のテーブルXh−Yhの座標値を
(Xh1,Yh1)にする(STEP10)。
Subsequently, the position of the heating coil is set. Move the heating Xh-Yh-Zh table (STEP 9),
The heating coil 23 is inserted into the first cylinder of the master cylinder so that the centers thereof coincide with each other, that is, the deflection amount of the measuring head 32 is set to 0, and the coordinate values of the coincident point table Xh-Yh are set to (Xh1, Yh1) ( STEP10).

【0045】加熱Xm−Ym−Zmテーブルを移動し
(STEP11)、加熱コイル23を順次マスタシリン
ダの第2…第nシリンダに挿入し、その中心が一致した
加熱Xh−Yhテーブルの座標値を、それぞれ(Xh
2,Yh2)…(Xhn,Yhn)にする(STEP1
2)。
The heating Xm-Ym-Zm table is moved (STEP 11), the heating coil 23 is sequentially inserted into the second to nth cylinders of the master cylinder, and the coordinate values of the heating Xh-Yh table whose centers coincide with each other are set as follows. Each (Xh
2, Yh2) ... (Xhn, Yhn) (STEP1
2).

【0046】次に加熱Xh−Yhテーブルを基準部材3
1の位置に移動し(STEP13)、加熱コイル23を
基準リング36の第1リングに挿入して、その中心を一
致させ、すなわち加熱コイル23の振れ量を0にして一
致点の加熱テーブルXh−Yhの座標値を(Xhs,Y
hs)にする(STEP14)。この座標値を記憶して
おくことにより、作業の開始時や中途に加熱コイルのず
れが生じていないかどうかをチェックできる。
Next, the heating Xh-Yh table is used as the reference member 3.
1 (STEP 13), the heating coil 23 is inserted into the first ring of the reference ring 36, and the centers thereof are matched, that is, the deflection amount of the heating coil 23 is set to 0, and the heating table Xh- at the matching point. Set the coordinate value of Yh to (Xhs, Y
hs) (STEP 14). By storing these coordinate values, it is possible to check whether or not the heating coil is displaced at the start or midway of the work.

【0047】加熱コイルの設定が終了すると、加熱Xh
−Yhテーブルを待機位置に移動し(STEP15)、
マスタブロックをワークテーブルから積み降す(STE
P16)。
When the setting of the heating coil is completed, the heating Xh
-Move the Yh table to the standby position (STEP 15),
Loading and unloading master blocks from the work table (STE
P16).

【0048】そして、計測テーブル座標がXm0,Ym
0で測定ヘッドの振れ量が0のときに、加熱テーブルが
座標値(Xh1,Yh1)、(Xh2,Yh2)…(X
hn,Yhn)に順次移動駆動されて加熱コイルが所定
のシリンダの焼入れ位置に位置するように、制御手段1
00の記憶部102と制御部101を設定する。(ST
EP17)。上記の動作を行うことにより準備段階が終
了する。
The measurement table coordinates are Xm0 and Ym.
When the deflection amount of the measuring head is 0 and the heating head is 0, the heating table has coordinate values (Xh1, Yh1), (Xh2, Yh2), ...
hn, Yhn) so that the heating coil is positioned at the quenching position of a predetermined cylinder by being sequentially driven to move.
00, the storage unit 102 and the control unit 101 are set. (ST
EP17). The preparatory step is completed by performing the above operation.

【0049】[焼入れ段階]次に図6を用いて焼入れ段
階について説明する。まず計測、加熱テーブルは待機位
置にある(STEP18)。被焼入ブロック(以下ワー
クブロックという)を、シリンダ列線をX軸に平行にし
て固定ワークテーブル上の基準位置に載置する(STE
P19)。このとき、ワークブロックWの各シリンダボ
アの位置は、前述のマスタブロックMの各シリンダボア
とほぼ同位置に位置するが、載置の精度や個別のワーク
ブロック加工の精度によりやや位置がずれるため、この
まま前述のマスタブロックの各シリンダの位置座標を用
いては精度の高い誘導加熱焼入れすることはできない。
そこで、このマスタブロックとワークブロックの位置の
偏差を修正する必要がある。以下その動作を説明する。
[Quenching Stage] Next, the quenching stage will be described with reference to FIG. First, the measurement and heating table is at the standby position (STEP 18). Place the hardened block (hereinafter referred to as the work block) at the reference position on the fixed work table with the cylinder line parallel to the X axis (STE).
P19). At this time, the positions of the cylinder bores of the work block W are located at substantially the same positions as the cylinder bores of the master block M described above, but the positions are slightly displaced due to the mounting accuracy and the accuracy of the individual work block machining. Induction heating and quenching with high accuracy cannot be performed using the position coordinates of each cylinder of the master block.
Therefore, it is necessary to correct the deviation between the positions of the master block and the work block. The operation will be described below.

【0050】スタートスイッチ105をオンにすると
(STEP20)、制御手段100の信号により計測X
m−Ymテーブルが待機位置から座標Xm0,Ym0に
移動し(STEP21)、測定ヘッド32がワークシリ
ンダの4個のシリンダに挿入され(STEP22)、4
個の測定ヘッド321〜324により各シリンダの振れ
が同時に計測される。この計測された第1、第2、第
3、第4シリンダの中心の振れ量をX,Y方向にそれぞ
れ(ma1,mb1),(ma2,mb2),…(ma
n,mbn)とする(STEP23)。各シリンダの振
れの測定が終わると、計測Xm−Ymテーブルが待機位
置に移動する(STEP24)。
When the start switch 105 is turned on (STEP 20), measurement X is performed by the signal of the control means 100.
The m-Ym table moves from the standby position to the coordinates Xm0 and Ym0 (STEP 21), and the measuring head 32 is inserted into the four cylinders of the work cylinder (STEP 22), 4
The shake of each cylinder is simultaneously measured by the individual measuring heads 321 to 324. The measured shake amounts at the centers of the first, second, third, and fourth cylinders are (ma1, mb1), (ma2, mb2), ... (Ma) in the X and Y directions, respectively.
(n, mbn) (STEP 23). When the measurement of the shake of each cylinder is completed, the measurement Xm-Ym table moves to the standby position (STEP 24).

【0051】このように本発明の焼入装置では、複数の
シリンダ位置が同時に計測されるので、従来の1シリン
ダごとに測定した場合に比して計測時間が大幅に短縮さ
れ作業能率が向上する。
As described above, in the quenching apparatus of the present invention, the positions of a plurality of cylinders are measured at the same time, so that the measuring time is greatly shortened and the work efficiency is improved as compared with the conventional case of measuring each cylinder. .

【0052】ワークシリンダの位置測定が終わると、加
熱Xh−Yhテーブルが座標値(Xh1+ma1,Yh
1+mb1)に移動する(STEP25)。この位置で
Zhテーブルが移動して加熱コイル23が第1ワークシ
リンダに挿入される(STEP26)。これにより、加
熱コイルはシリンダの中心に位置することになる。ここ
で加熱コイル23に通電されて第1シリンダが加熱急冷
して焼入れされる(STEP27)。
When the work cylinder position measurement is completed, the heating Xh-Yh table displays the coordinate values (Xh1 + ma1, Yh).
1 + mb1) (STEP 25). The Zh table moves at this position and the heating coil 23 is inserted into the first work cylinder (STEP 26). This places the heating coil in the center of the cylinder. Here, the heating coil 23 is energized to heat and quench the first cylinder for quenching (STEP 27).

【0053】この焼入れ冷却において、ワークブロック
Wは冷却槽41の冷却液中で誘導加熱されているので、
通電加熱後に電源を切ると、加熱部がただちに冷却液に
より急冷されることになる。これにより、誘導加熱後の
急速冷却ができ高い硬度の焼入層を能率良く得ることが
できる。
In this quench cooling, since the work block W is induction-heated in the cooling liquid in the cooling tank 41,
When the power is turned off after the electric heating, the heating section is immediately cooled by the cooling liquid. Thereby, rapid cooling after induction heating can be performed, and a hardened layer having high hardness can be efficiently obtained.

【0054】第1ワークシリンダの焼入れが終了すると
(STEP28)、加熱コイル23が第1ワークシリン
ダから抽出される(STEP29)。
When the quenching of the first work cylinder is completed (STEP 28), the heating coil 23 is extracted from the first work cylinder (STEP 29).

【0055】同様にして第2…第nワークシリンダが順
次焼入れされる(STEP30〜34)。すべてのシリ
ンダが焼き入れされると、加熱Xh−Yhテーブルが待
機位置に移動する(STEP35)。これらの動作は、
すべて制御部101のパルス信号制御により自動的に行
われる。焼入れが完了するとスタートスイッチ105を
オフにして(STEP36)、ワークブロックをワーク
テーブルから積み下ろし(STEP37)焼入れが終了
する。
Similarly, the second to n-th work cylinders are sequentially quenched (STEPs 30 to 34). When all the cylinders have been quenched, the heating Xh-Yh table moves to the standby position (STEP 35). These actions are
All are automatically performed by the pulse signal control of the control unit 101. When the quenching is completed, the start switch 105 is turned off (STEP 36), the work block is unloaded from the work table (STEP 37), and the quenching is completed.

【0056】なお、上記工程において、STEP20で
スタートスイッチ105がオンにされると注水パイプ4
1から冷却槽41に冷却液が注入され、STEP33で
焼入れが完了すると排水パイプ44から冷却液が排出さ
れるが説明は省略する。
In the above process, when the start switch 105 is turned on in STEP 20, the water injection pipe 4
The cooling liquid is injected into the cooling tank 41 from 1 and the cooling liquid is discharged from the drainage pipe 44 when the quenching is completed in STEP 33, but the description thereof is omitted.

【0057】上述の各シリンダの焼入れの際にワークの
冷却槽は固定され、内径測定器と加熱コイルが移動して
焼入れ動作が行われ冷却槽の液面が安定するので連続し
て焼き入れができ作業能率が上がる。
During quenching of each of the above-mentioned cylinders, the work cooling bath is fixed, the inner diameter measuring device and the heating coil move, and the quenching operation is performed to stabilize the liquid level in the cooling bath. The work efficiency can be improved.

【0058】上記のシリンダ内面焼入れにおいて、シリ
ンダ内面に斑模様の複数列の部分焼入層を形成させる場
合には、特開平7ー161461号などの加熱コイルを
使用して、駆動装置25により加熱コイルを所定角度θ
に回動させて焼入れすることにより、所定の斑焼入層を
得ることができる。
In the above-mentioned quenching of the inner surface of the cylinder, when a plurality of rows of partial quenching layers having a mottled pattern are formed on the inner surface of the cylinder, heating is performed by the driving device 25 using a heating coil as disclosed in JP-A-7-161461. The coil is at a predetermined angle
By rotating and quenching, the prescribed uneven quenching layer can be obtained.

【0059】上記実施形態では、加熱コイルが1個の場
合について述べたが、図2および3に図示したように加
熱コイルを2個備える場合について説明する。ここでは
加熱コイルは第1と第3シリンダ、または第2と第4シ
リンダに挿入されるように配設されている。
In the above embodiment, the case where one heating coil is provided has been described, but the case where two heating coils are provided as shown in FIGS. 2 and 3 will be described. Here, the heating coil is arranged to be inserted into the first and third cylinders or the second and fourth cylinders.

【0060】2個の加熱コイル23、23´を第1、第
3シリンダに挿入し、まず測定ヘッド32の第1シリン
ダの測定値に対応させて加熱コイル23を移動し、第1
シリンダの中心に置き加熱コイル23に電力を入力して
第1シリンダを加熱焼入れする。
The two heating coils 23, 23 'are inserted into the first and third cylinders, and first, the heating coil 23 is moved according to the measurement value of the first cylinder of the measuring head 32, and the first
It is placed in the center of the cylinder and electric power is input to the heating coil 23 to heat and quench the first cylinder.

【0061】次に測定ヘッド32の第3シリンダの測定
値に対応させて加熱コイル23´を移動し、第3シリン
ダの中心に置き加熱コイル23´に電力を切り換えて入
力して第3シリンダを加熱焼入れする。この際、加熱コ
イルはシリンダから抽出しないで挿入したままで2個の
シリンダが焼入れされる。
Next, the heating coil 23 'is moved in correspondence with the measured value of the third cylinder of the measuring head 32, placed at the center of the third cylinder, and the power is switched to the heating coil 23' to input the third cylinder. Heat and quench. At this time, the two coils are quenched with the heating coil inserted without being extracted from the cylinders.

【0062】同様にして第2、第4シリンダを焼入れす
る。このようにすれば、電力の切り換えを行うだけで加
熱コイルの挿入抽出を繰り返す事なく2個のシリンダの
焼入れが行われるので、一層焼入れ時間を短縮できる。
Similarly, the second and fourth cylinders are quenched. By doing so, since quenching of two cylinders is performed without repeating insertion / extraction of the heating coil only by switching the power, the quenching time can be further shortened.

【0063】また、シリンダブロックの加工精度と載置
の精度が高く測定ヘッド32の2個のシリンダの振れ量
が等しい場合には、2個のコイルに同時に通電して2個
のシリンダを同時に焼入れすることもできる。
Further, when the machining accuracy of the cylinder block and the mounting accuracy are high and the deflection amounts of the two cylinders of the measuring head 32 are equal, the two coils are simultaneously energized to quench the two cylinders simultaneously. You can also do it.

【0064】上述したように本発明の構成の誘導加熱焼
入装置は、上記の焼入段階の操作が制御手段100の制
御部101、記憶部102により自動的に制御されるの
で量産焼入れが可能である。また、シリンダブロックの
各シリンダボアと誘導加熱コイルの中心が正確に設定さ
れるので円周間隔の差異が少なく、シリンダ内面に形成
される斑模様の部分焼入層の場合にもむらが生ずること
がない。
As described above, the induction heating and quenching apparatus of the present invention can be mass-produced and quenched because the operation of the quenching step is automatically controlled by the control unit 101 and the storage unit 102 of the control means 100. Is. Further, since the centers of the cylinder bores of the cylinder block and the induction heating coil are accurately set, there is little difference in circumferential spacing, and unevenness may occur even in the case of a partial hardening layer having a mottled pattern formed on the inner surface of the cylinder. Absent.

【0065】また、ワークテーブルの冷却槽を固定して
いるので、連続焼入れが能率よくでき、かつ複数の位置
測定手段を備えて全シリンダの位置測定が1回でできる
ので測定時間が大幅に短縮され、一層能率が上がる。ま
た、複数の加熱コイルを備えて電力の入力を切り換える
だけで加熱焼入れすることによりさらに生産能率が向上
する。
Further, since the cooling bath of the work table is fixed, continuous quenching can be efficiently performed, and the position of all cylinders can be measured once by providing a plurality of position measuring means. It will be more efficient. Further, the production efficiency is further improved by heating and quenching by providing a plurality of heating coils and switching the input of electric power.

【0066】[0066]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のシリンダ
ブロックの誘導加熱焼入装置によれば、精度が高く能率
のよい焼入れが可能になり、シリンダブロックの焼入れ
作業の量産ができて作業コストを低減できる。
As described above, according to the induction heating and quenching apparatus for a cylinder block of the present invention, it is possible to perform quenching with high accuracy and efficiency, and it is possible to mass-produce the quenching work of the cylinder block and to reduce the work cost. Can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明実施形態のシリンダブロックの誘導加
熱焼入装置の正面図である。
FIG. 1 is a front view of an induction heating and quenching apparatus for a cylinder block according to an embodiment of the present invention.

【図2】 図1の上面図である。FIG. 2 is a top view of FIG.

【図3】 図1のA−A視図である。FIG. 3 is an AA view of FIG.

【図4】 本発明実施形態の制御手段のブロック図であ
る。
FIG. 4 is a block diagram of a control unit according to the embodiment of the present invention.

【図5】 本発明実施形態の誘導加熱焼入装置の準備段
階の動作のステップを示すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing the steps of the operation of the preparation stage of the induction heating and quenching apparatus according to the embodiment of the present invention.

【図6】 本発明実施形態の誘導加熱焼入装置の焼入段
階の動作のステップを示すフローチャートである。
FIG. 6 is a flow chart showing the steps of an induction heating and quenching apparatus according to an embodiment of the present invention during a quenching stage.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

5 加熱ユニット、6 計測ユニット、10 ベースフ
レーム、11 ワークテーブル、12 レール、13
加熱Xテーブル、14 パルスモータ、15ボールね
じ、16 レール、17 駆動装置、18 加熱Yテー
ブル、19 レール、20 駆動装置、21 加熱Zテ
ーブル、22 電源ボックス、23 誘導加熱コイル、
24 支持軸、25 回転駆動装置、26 縦フレー
ム、30レール、31 内径測定器(位置測定手段)、
32 測定ヘッド、33 計測ボックス、36 基準リ
ング(基準部材)、41 冷却槽、43 注水パイプ、
44 排水パイプ 45 冷却液タンク、51 パルス
モータ、52 レール、53 計測Xテーブル、54
レール、55 計測Yテーブル、56 駆動装置、57
縦フレーム、58 レール、59 計測Zテーブル、
60 駆動装置、100 制御手段、101 制御部、
102 記憶部、104 操作スイッチ、105 スタ
ートスイッチ、M マスタブロック、W ワークブロッ
5 heating unit, 6 measuring unit, 10 base frame, 11 work table, 12 rails, 13
Heating X table, 14 pulse motor, 15 ball screw, 16 rail, 17 drive device, 18 heating Y table, 19 rail, 20 drive device, 21 heating Z table, 22 power supply box, 23 induction heating coil,
24 support shaft, 25 rotation drive device, 26 vertical frame, 30 rail, 31 inner diameter measuring device (position measuring means),
32 measuring head, 33 measuring box, 36 reference ring (reference member), 41 cooling tank, 43 water injection pipe,
44 Drain pipe 45 Coolant tank, 51 Pulse motor, 52 Rail, 53 Measuring X table, 54
Rail, 55 measuring Y table, 56 driving device, 57
Vertical frame, 58 rails, 59 measuring Z table,
60 drive device, 100 control means, 101 control unit,
102 storage unit, 104 operation switch, 105 start switch, M master block, W work block

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Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シリンダ内面を焼入れするシリンダブロ
ックの誘導加熱焼入装置において、被焼入シリンダブロ
ックを基準位置に載置する固定したワークテーブルと、
該ワークテーブル上に載置されたブロックのシリンダ位
置を計測する移動する位置測定手段と、シリンダ内面を
誘導加熱する移動する加熱コイルと、前記位置測定手段
により計測した座標値に基づき前記加熱コイルを所定シ
リンダの焼入れ箇所に位置させて加熱する加熱コイル制
御手段とを備えたことを特徴とするシリンダブロックの
誘導加熱焼入装置。
1. An induction heating and quenching apparatus for a cylinder block for quenching the inner surface of a cylinder, comprising: a fixed work table for placing the quenching cylinder block at a reference position;
The moving position measuring means for measuring the cylinder position of the block placed on the work table, the moving heating coil for induction heating the inner surface of the cylinder, and the heating coil based on the coordinate values measured by the position measuring means. An induction heating and quenching apparatus for a cylinder block, comprising: heating coil control means for heating at a quenching point of a predetermined cylinder.
【請求項2】 前記位置測定手段は2以上のシリンダ位
置を同時に測定できる測定ヘッドを備え、該測定ヘッド
により計測したそれぞれのシリンダ位置座標に基づき前
記加熱コイルを所定シリンダの焼入れ箇所に位置させる
加熱コイル制御手段を備えたことを特徴とする請求項1
に記載のシリンダブロックの誘導加熱焼入装置。
2. The position measuring means comprises a measuring head capable of simultaneously measuring two or more cylinder positions, and heating for positioning the heating coil at a quenching point of a predetermined cylinder based on respective cylinder position coordinates measured by the measuring head. A coil control means is provided, The coil control means is provided.
Induction heating and quenching apparatus for cylinder block according to.
【請求項3】 同時に複数のシリンダに挿入される複数
の加熱コイルと、前記位置測定手段により計測したそれ
ぞれのシリンダ位置座標に基づき前記加熱コイルを所定
シリンダの焼入れ箇所に位置させ、該焼入れ箇所が個別
または複数同時に加熱されるように該シリンダに対応す
る加熱コイルに電力を切り換えて入力する加熱コイル制
御手段とを備えたことを特徴とする請求項1に記載のシ
リンダブロックの誘導加熱焼入装置。
3. A plurality of heating coils to be inserted into a plurality of cylinders at the same time, and the heating coil is positioned at a quenching point of a predetermined cylinder based on the cylinder position coordinates measured by the position measuring means. 2. An induction heating and quenching apparatus for a cylinder block according to claim 1, further comprising heating coil control means for switching and inputting electric power to a heating coil corresponding to the cylinder so as to be individually or simultaneously heated. .
【請求項4】 被焼入シリンダブロックを基準位置に載
置する固定したワークテーブルと、誘導加熱コイルを該
ブロックのシリンダ列に平行のX方向に往復移動させる
Xhテーブルと、該X方向に直交したY方向に往復移動
させるYhテーブルと、シリンダ軸線のZ方向に往復移
動させるZhテーブルからなる加熱テーブルと、前記加
熱テーブルの位置座標を計測記憶する座標記憶手段と、
前記加熱テーブルを駆動して前記誘導加熱コイルを所定
シリンダの焼入れ箇所に位置させる加熱テーブル制御手
段とを備えたことを特徴とする請求項1に記載のシリン
ダブロックの誘導加熱焼入装置。
4. A fixed work table for mounting a quenching cylinder block at a reference position, an Xh table for reciprocating an induction heating coil in the X direction parallel to the cylinder row of the block, and an Xh table orthogonal to the X direction. A Yh table that reciprocates in the Y direction, a heating table that includes a Zh table that reciprocates in the Z direction of the cylinder axis, and coordinate storage means that measures and stores the position coordinates of the heating table.
The induction heating and quenching apparatus for a cylinder block according to claim 1, further comprising: heating table control means that drives the heating table to position the induction heating coil at a quenching point of a predetermined cylinder.
【請求項5】 被焼入シリンダブロックを基準位置に載
置する固定したワークテーブルと、シリンダの位置を計
測する位置測定手段を該ブロックのシリンダ列に平行の
X方向に往復移動させるXmテーブルと、該X方向に直
交したY方向に往復移動させるYmテーブルと、シリン
ダ軸線のZ方向に往復移動させるZmテーブルからなる
計測テーブルと、前記計測テーブルの位置座標を計測記
憶する座標記憶手段と、前記計測テーブルを駆動して前
記位置測定手段を所定シリンダの焼入れ箇所に位置させ
る計測テーブル制御手段とを備えたことを特徴とする請
求項4に記載のシリンダブロックの誘導加熱焼入装置。
5. A fixed work table for mounting a quench-hardened cylinder block at a reference position, and an Xm table for reciprocally moving position measuring means for measuring the position of the cylinder in the X direction parallel to the cylinder row of the block. A Ym table that reciprocates in the Y direction orthogonal to the X direction, a measurement table that includes a Zm table that reciprocates in the Z direction of the cylinder axis, and coordinate storage means that measures and stores the position coordinates of the measurement table, The induction heating and quenching apparatus for a cylinder block according to claim 4, further comprising: a measurement table control unit that drives a measurement table to position the position measuring unit at a quenching point of a predetermined cylinder.
【請求項6】 前記加熱テーブルと前記計測テーブルが
前記固定ワークテーブルを挟んで両側に配設されたこと
を特徴とする請求項5に記載のシリンダブロックの誘導
加熱焼入装置。
6. The induction heating and quenching device for a cylinder block according to claim 5, wherein the heating table and the measuring table are arranged on both sides of the fixed work table.
【請求項7】 前記位置測定手段と加熱コイルの設定位
置を検証する基準部材が前記固定ワークテーブル上に設
けられたことを特徴とする請求項5に記載のシリンダブ
ロックの誘導加熱焼入装置。
7. The induction heating and hardening apparatus for a cylinder block according to claim 5, wherein a reference member for verifying the set positions of the position measuring means and the heating coil is provided on the fixed work table.
【請求項8】 前記基準部材は被焼入シリンダとほぼ同
内径の複数の基準リングが被焼入シリンダ間隔に一列に
配列された部材からなり、前記位置測定手段は前記基準
リングの内径の偏差を測定する内径測定器からなること
を特徴とする請求項7に記載のシリンダブロックの誘導
加熱焼入装置。
8. The reference member comprises a member in which a plurality of reference rings having substantially the same inner diameter as the quenching cylinder are arranged in a row at intervals of the quenching cylinder, and the position measuring means has a deviation of the inner diameter of the reference ring. The induction heating and quenching apparatus for a cylinder block according to claim 7, characterized in that the apparatus comprises an inner diameter measuring device for measuring.
【請求項9】 前記誘導加熱コイルは、θ方向に回転可
能に前記Zhテーブルに保持され、前記制御手段は前記
誘導加熱コイルの回転を駆動制御する制御部を備えたこ
とを特徴とする請求項3に記載のシリンダブロックの誘
導加熱焼入装置。
9. The induction heating coil is held on the Zh table so as to be rotatable in the θ direction, and the control means includes a control unit for driving and controlling the rotation of the induction heating coil. An induction heating and quenching device for a cylinder block according to item 3.
【請求項10】 固定したワークテーブルの基準位置に
マスタシリンダブロックを載置し、位置測定手段を移動
して該マスタブロックのシリンダ位置を計測し、誘導加
熱コイルを移動して該シリンダ位置に中心を一致させて
設定位置とし、被焼入シリンダブロックを前記マスタブ
ロックに置き換えて前記ワークテーブル上に載置し、前
記位置測定手段により被焼入シリンダの前記設定位置か
らの偏差を計測し、該計測した偏差値を補正して誘導加
熱コイルをシリンダ中心に位置させて誘導加熱焼入れす
ることを特徴とするシリンダブロックの誘導加熱焼入方
法。
10. A master cylinder block is placed at a reference position of a fixed work table, the position measuring means is moved to measure the cylinder position of the master block, and the induction heating coil is moved to center the cylinder position. To the set position, the hardened cylinder block is replaced with the master block and placed on the work table, and the position measuring means measures the deviation of the hardened cylinder from the set position. An induction heating and quenching method for a cylinder block, characterized by correcting the measured deviation value and positioning an induction heating coil at the center of the cylinder for induction heating and quenching.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008144242A (en) * 2006-12-13 2008-06-26 Fuji Giken:Kk Apparatus for hardening cylindrical block, and method for manufacturing cylindrical block
CN106222381A (en) * 2016-08-31 2016-12-14 合肥南方汽车零部件有限公司 A kind of it is applied to antarafacial, the quenching machine of curve surface work pieces heat treatment
CN112280940A (en) * 2020-10-27 2021-01-29 保隆沙士基达(安徽)液压成型有限公司 Torsion beam high-frequency quenching sectional type coil and torsion beam sectional type heating method

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