JP2004068123A - 高周波加熱方法および高周波加熱装置 - Google Patents
高周波加熱方法および高周波加熱装置 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】一対の高周波加熱コイルによって寸法の異なる複数のワークにそれぞれ対応させることを可能とし、該ワークの生産性を向上させ、且つ電気エネルギーの利用効率を向上させる。
【解決手段】高周波加熱装置２０は、一対の加熱導体部２２ａおよび２２ｂと、第１の移動機構２４と、第２の移動機構２６とを有し、第１の移動機構２４の動作によって加熱導体部２２ａと２２ｂを相互に接近または離間移動させ（矢印Ｘ方向）、ワークＷ１に対し所定の間隙Ａを有し位置決めする。さらに、第２の移動機構２６の動作によって加熱導体部２２ａと２２ｂを移動させ（矢印Ｙ方向）、ワークＷ１に対し所定の上下位置に位置決めする。
【選択図】図２
【解決手段】高周波加熱装置２０は、一対の加熱導体部２２ａおよび２２ｂと、第１の移動機構２４と、第２の移動機構２６とを有し、第１の移動機構２４の動作によって加熱導体部２２ａと２２ｂを相互に接近または離間移動させ（矢印Ｘ方向）、ワークＷ１に対し所定の間隙Ａを有し位置決めする。さらに、第２の移動機構２６の動作によって加熱導体部２２ａと２２ｂを移動させ（矢印Ｙ方向）、ワークＷ１に対し所定の上下位置に位置決めする。
【選択図】図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高周波加熱方法および高周波加熱装置に関し、一層詳細には、エンジンバルブ等のように寸法の異なる複数のワークを高周波加熱処理する際に、一対の高周波加熱コイルによって多種類のワークに対応させることを可能とする高周波加熱方法および高周波加熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、エンジンバルブ等の製造工程の中、熱間鍛造工程において該エンジンバルブには予備加熱が行われる。この際、該エンジンバルブの寸法や種類にかかわらず単一の高周波加熱コイルを備えた高周波加熱装置を用いて加熱処理を行うようにしている。すなわち、従来の高周波加熱装置は、前記エンジンバルブの最大寸法に対応させた高周波加熱コイルを備え、この最大寸法より小さい寸法のエンジンバルブに対しては、該エンジンバルブの種類に応じて、高周波電源から供給される電流または印加される電圧をその都度調整して加熱処理するものである。
【０００３】
この種の高周波加熱装置に備えられた高周波加熱コイルとエンジンバルブの中間品との位置関係を、図５Ａおよび図５Ｂに示す。
【０００４】
図５Ａでは、高周波加熱装置１に備えられた高周波加熱コイル２が、最大径Ｒａを有するエンジンバルブの中間品３ａに対して所定の間隙Ａを有して位置づけされる。なお、前記高周波加熱コイル２は、絶縁性の連結部材４によって対向配置されている。前記中間品３ａは搬送コンベア５に設けられたクランプ６によって支持されている。そして、前記中間品３ａは、該クランプ６とともに回転され、且つ対向配置された前記高周波加熱コイル２の間を進行されながら、高周波電源（図示せず）から前記高周波加熱コイル２に通電することによって加熱処理される。この場合、前記間隙Ａは中間品３ａを加熱処理する際に、生産効率あるいは電気エネルギーの利用効率の点から位置づけされる最適な間隙である。
【０００５】
一方、図５Ｂでは、径Ｒｂを有するエンジンバルブの中間品３ｂが、高周波加熱装置１に備えられた高周波加熱コイル２に対して間隙Ｂを有して位置づけされる。この径Ｒｂは中間品３ａの最大径Ｒａより小さく、従って、図５Ａおよび図５Ｂから容易に諒解されるように、間隙Ｂは前述した間隙Ａより大きくなる。この場合、中間品３ｂを加熱処理するためには、前記高周波電源から前記高周波加熱コイル２に通電される電流または印加される電圧を、該中間品３ｂに対応させて調整しなければならない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、エンジンバルブの種類が増加し当該種類毎の生産量が少量化してくると、エンジンバルブの中間品３ａ、３ｂおよびその他の径寸法を有する中間品の種類替えの際には、前記高周波電源から前記高周波加熱コイル２に通電される電流または印加される電圧をその都度調整しなければならず、この調整作業が極めて煩雑となる。その結果、エンジンバルブの生産性が著しく阻害される。
【０００７】
また、前記中間品３ｂを始めとする中間品３ａより径寸法が小さい中間品を加熱処理する際には、前記間隙Ａより間隙が大きくなるので、前記高周波電源から前記高周波加熱コイル２に通電される電流または印加される電圧を大きくする必要があり、その結果、電気エネルギーの損失が大きくなるという問題がある。
【０００８】
本発明は、前記課題に鑑みなされたものであり、寸法の異なる複数のワークを加熱処理する際に、一対の高周波加熱コイルによって寸法の異なる複数のワークのそれぞれに対応させることを可能とし、その結果、該ワークの生産性を向上させ、且つ電気エネルギーの利用効率を向上させることが可能な高周波加熱方法および高周波加熱装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、寸法の異なる複数のワークを加熱処理する高周波加熱方法であって、一対の高周波加熱コイルと、前記ワークの一方向に沿って、前記一対の高周波加熱コイルを相互に接近または離間移動させる第１の移動機構と、前記ワークの他方向に沿って、前記一対の高周波加熱コイルを移動させる第２の移動機構と、を有し、前記第１の移動機構を作動させ、前記ワークの一方向の寸法に対し所定の間隙を有して前記一対の高周波加熱コイルを位置決めする工程と、前記第２の移動機構を作動させ、前記ワークの他方向の寸法に対し所定の位置に前記一対の高周波加熱コイルを位置決めする工程と、前記第１と第２の移動機構により位置決めされた前記一対の高周波加熱コイルに通電して、前記ワークを高周波加熱する工程と、を有することを特徴とする。
【００１０】
この高周波加熱方法によれば、寸法の異なる複数のワークを加熱処理する際に、一対の高周波加熱コイルを接近または離間移動させることにより対応することが可能となり、従来技術のように高周波電源から供給される電流または印加される電圧をその都度調整する必要がないので、該ワークに対する生産性を向上させることができる。
【００１１】
また、寸法の異なる複数のワークのそれぞれに対して、一対の高周波加熱コイルを最適な間隙を有して位置決めすることが可能となり、高周波電源から供給される電気エネルギーの損失を極めて少なくすることができるので、電気エネルギーの利用効率を向上させることができる。
【００１２】
さらに、本発明は、寸法の異なる複数のワークを加熱処理する高周波加熱装置であって、一対の高周波加熱コイルと、前記ワークの一方向に沿って、前記一対の高周波加熱コイルを相互に接近または離間移動させる第１の移動機構と、前記ワークの他方向に沿って、前記一対の高周波加熱コイルを移動させる第２の移動機構と、を有することを特徴とする。
【００１３】
この場合、前記第１の移動機構は、第１の駆動手段と該第１の駆動手段の駆動力を伝達する第１の伝達手段とを含み、前記第２の移動機構は、第２の駆動手段と該第２の駆動手段の駆動力を伝達する第２の伝達手段とを含み、前記第１と第２の移動機構は、複数の柱状部材によって支持される支持部材に載置され、前記第１の駆動手段の駆動力により前記第１の伝達手段を付勢して、前記一対の高周波加熱コイルを相互に接近または離間移動させ、前記第２の駆動手段の駆動力により前記第２の伝達手段を付勢して、前記支持部材とともに前記一対の高周波加熱コイルを移動させるようにしている。
【００１４】
また、前記一対の高周波加熱コイルは、前記複数のワークを両側から加熱するため分割して対向配置された長尺な高周波加熱コイルであるとよい。さらに、前記一対の高周波加熱コイルへの電気回路および冷却流体回路の接続は、前記一対の高周波加熱コイルのそれぞれに接続されているとよい。
【００１５】
この高周波加熱装置によれば、第１の移動機構によって、ワークの一方向の寸法に対して一対の高周波加熱コイルを最適な間隙を有して位置決めすることができる。また、第２の移動機構によって、ワークの他方向の寸法に対して一対の高周波加熱コイルを最適な位置に位置決めすることができる。その結果、第１の移動機構および（または）第２の移動機構を作動させることによって、当該ワークの種類毎に設定された一対の高周波加熱コイルの位置を位置決めすることが可能となるので、該ワークの種類替えの際、装置の設定を自動化することができ、該ワークの生産効率を一挙に高めることが可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明に係る高周波加熱方法について、それを実施するための高周波加熱装置との関係において好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施の形態に係る高周波加熱装置２０の斜視説明図である。
【００１８】
この高周波加熱装置２０は、高周波加熱コイル２２と、第１の移動機構２４と、第２の移動機構２６と、ワーク搬送機構２８と、電源部３０とから構成される。なお、図１において、参照符号３２は、冷却液循環手段（図示せず）から、前記高周波加熱コイル２２のそれぞれに冷却液を流通させるためのホースを示す。
【００１９】
高周波加熱コイル２２は、長尺状に形成された加熱導体部２２ａと２２ｂを有し、前記第１の移動機構２４に取り付けられている。前記加熱導体部２２ａと２２ｂは、エンジンバルブの中間品Ｗを両側から挟むように対向配置されている。なお、これらの加熱導体部２２ａおよび２２ｂの内部には、前記ホース３２を介して供給される冷却液を流通させるための流路（図示せず）がそれぞれ設けられている。
【００２０】
第１の移動機構２４は、第１モータ３４と、該第１モータ３４から延在し該第１モータ３４とともに回転するシャフト３６と、該シャフト３６に回転自在に連結されるスクリューシャフト３８と、該スクリューシャフト３８の回転動作によって互いに接近または離間移動するスライドブロック４０ａ、４０ｂと、該スライドブロック４０ａおよび４０ｂを摺動自在に支持するガイド４２とを有する。
【００２１】
第１モータ３４は、第１支持ブロック４４を介して板状の第１支持部材４６から一体的に形成されるステイ４８に取り付けられ、ガイド４２は前記第１支持部材４６の略中央部に前記シャフト３６の軸方向に対して平行に取り付けられる。なお、第１支持部材４６は、絶縁材料から形成されている。前記高周波加熱コイル２２と該第１の移動機構２４との良好な絶縁性を得るためである。
【００２２】
スクリューシャフト３８は、その略中央部にねじ無し部３９が設けられている。このねじ無し部３９の両側にはそれぞれ雄ねじ３８ａと雄ねじ３８ｂとが逆ねじの関係に形成されている。また、前記スライドブロック４０ａには前記雄ねじ３８ａに対応する雌ねじが形成され、前記スライドブロック４０ｂには前記雄ねじ３８ｂに対応する雌ねじが形成される。従って、前記スライドブロック４０ａと４０ｂとは、前記ガイド４２の摺動支持下にスクリューシャフト３８の回転動作によって互いに接近または離間移動される。
【００２３】
スライドブロック４０ａおよび４０ｂには、絶縁部材５０を介して、前記加熱導体部２２ａおよび２２ｂがそれぞれ取り付けられている。これにより、該加熱導体部２２ａおよび２２ｂが該スライドブロック４０ａおよび４０ｂとともに、中間品Ｗの径寸法の種類に対応し所定の間隙を有するように互いに接近または離間移動される（図１中、矢印Ｘ方向参照）。
【００２４】
第２の移動機構２６は、第２モータ５４と、該第２モータ５４から延在し該第２モータ５４とともに回転するシャフト５６と、一端が該シャフト５６に回転自在に連結され他端が軸受５８によって軸支されるスクリュー柱６０ａと、該スクリュー柱６０ａの回転動作によって他のスクリュー柱６０ｂ、６０ｃおよび６０ｄに該回転動作を同期的に伝達するベルト６２と、該ベルト６２の張力を調整するための張力調整部６４とを有する。前記スクリュー柱６０ｂ、６０ｃおよび６０ｄは、前記スクリュー柱６０ａと同様に軸受５８によって軸支される。なお、これらのスクリュー柱６０ａ、６０ｂ、６０ｃおよび６０ｄは、該軸受５８とともに絶縁プレート５２に載置されている。
【００２５】
第２モータ５４は、第２支持ブロック６６を介して板状の第２支持部材６８から一体的に形成される架台７０に取り付けられる。
【００２６】
スクリュー柱６０ａ、６０ｂ、６０ｃおよび６０ｄには、ベルト６２に係合し該スクリュー柱６０ａ、６０ｂ、６０ｃおよび６０ｄとともに回動するリング７２が固着されている。これらのスクリュー柱６０ａ、６０ｂ、６０ｃおよび６０ｄには、前記第１支持部材４６が上下移動可能に支持されている。すなわち、この第１支持部材４６には、スクリュー柱６０ａ、６０ｂ、６０ｃおよび６０ｄに形成された雄ねじに対応する雌ねじが形成されており、これらのスクリュー柱６０ａ、６０ｂ、６０ｃおよび６０ｄが同期的に回転することによって、該第１支持部材４６が中間品Ｗの軸部Ｕに沿って上下移動される（図１中、矢印Ｙ方向参照）。これにより、前記加熱導体部２２ａおよび２２ｂが該第１支持部材４６とともに、該中間品Ｗに対して所定の位置に移動される。
【００２７】
張力調整部６４は、前記第２支持部材６８に対しスライド自在に備えられた調整軸７４と、前記ベルト６２に係合し該調整軸７４に対して回動自在に支持される滑車７６とを含む。この調整軸７４を進退移動させることによって、該ベルト６２が前記リング７２に対して滑り等が惹起しないように調整される。
【００２８】
第２支持部材６８には、前記スクリュー柱６０ａ、６０ｂ、６０ｃおよび６０ｄから延在するねじ無し部が係合され、これにより該第２支持部材６８が該スクリュー柱６０ａ、６０ｂ、６０ｃおよび６０ｄによって支持されている。
【００２９】
なお、第２支持部材６８の略中央部には開口部７８が設けられている。前述したスクリューシャフト３８、スライドブロック４０ａおよび４０ｂ、ガイド４２等に対するメンテナンスを容易にするためである。
【００３０】
ワーク搬送機構２８は、搬送コンベア８０と、該搬送コンベア８０上に備えられ中間品Ｗの軸部Ｕを挟持するクランプ８２とを有する。
【００３１】
搬送コンベア８０は、前記高周波加熱コイル２２に沿って並進移動する（図１中、矢印Ｚ方向参照）。
【００３２】
クランプ８２は、前記中間品Ｗを挟持して前記搬送コンベア８０とともに並進移動され、且つ前記中間品Ｗが前記高周波加熱コイル２２中を進行する間に、該中間品Ｗを一様に加熱するために回転駆動手段（図示せず）によって回転される。
【００３３】
電源部３０は、高周波電源８４を含む制御部８６と、第１の電気接続機構８８と、第２の電気接続機構９０とを有する。なお、図１中、参照符号９２ａ、９２ｂおよび９２ｃは、制御部８６と、第１の電気接続機構８８および第２の電気接続機構９０とを電気的に接続するための導体を示す。また、参照符号９４は、第１の電気接続機構８８と加熱導体部２２ｂ、および第２の電気接続機構９０と加熱導体部２２ａをそれぞれ電気的に接続するための導線を示す。
【００３４】
制御部８６は、中間品Ｗを加熱するための設定条件として、高周波電源８４から供給される電流または印加される電圧の設定と、前記第１の移動機構２４の動作による前記加熱導体部２２ａと２２ｂの離間位置の設定および第２の移動機構２６の動作による前記第１支持部材４６の上下位置の設定等を行い、且つ前記各設定値を記憶させ、表示させるものである。そして、前記各設定条件に基づき関係各構成要素の入出力制御を行う。
【００３５】
第１の電気接続機構８８は、エアシリンダ等の進退駆動手段９６と、該進退駆動手段から延在するロッド９８と、該進退駆動手段９６から延在し該ロッド９８に対峙するアーム１００とを有する。そして、この第１の電気接続機構８８では、それぞれ前記導体９２ａと導電体１０２ａ、および前記導体９２ｂと導電体１０２ｂの接続動作または解放動作を行う。
【００３６】
すなわち、通常は、進退駆動手段９６が進動作され、ロッド９８が付勢されてアーム１００との間に補助プレート１０４および絶縁プレート１０６を介して、それぞれ前記導体９２ａと導電体１０２ａ、および前記導体９２ｂと導電体１０２ｂが接続されている。なお、前記導電体１０２ａと１０２ｂは、導線９４を介して加熱導体部２２ａに接続される。
【００３７】
一方、前記第１の移動機構２４により加熱導体部２２ａと２２ｂが接近または離間移動する際、あるいは前記第２の移動機構２６により該加熱導体部２２ａと２２ｂが第１支持部材４６とともに上下移動する際には、前記進退駆動手段９６が退動作され、ロッド９８の付勢が解かれて前記導体９２ａと導電体１０２ａ、および前記導体９２ｂと導電体１０２ｂの接続が解放される。前記導電体１０２ａと１０２ｂとに接続された導線９４にかかるストレスを回避させるためである。
【００３８】
第２の電気接続機構９０は、前記第１の電気接続機構８８と同様に構成されており、同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その動作状態において相違する点を説明する。
【００３９】
この第２の電気接続機構９０では、それぞれ導体９２ｂと導電体１０２ｄ、および導体９２ｃと導電体１０２ｃの接続動作または解放動作を行う。通常は、導体９２ｂと導電体１０２ｄ、および導体９２ｃと導電体１０２ｃがそれぞれ接続されている。なお、導電体１０２ｃと１０２ｄは、導線９４を介して加熱導体部２２ｂに接続される。
【００４０】
一方、加熱導体部２２ａと２２ｂが接近または離間移動する際、あるいは上下移動する際には、導体９２ｂと導電体１０２ｄ、および導体９２ｃと導電体１０２ｃの接続が解放される。前記導電体１０２ｃと１０２ｄとに接続された導線９４にかかるストレスを回避させるためである。
【００４１】
なお、第１の電気接続機構８８および第２の電気接続機構９０は、前記第１の移動機構２４および第２の移動機構２６の動作に同期させるため、前記制御部８６からの制御指令に基づき動作させることが望ましい。
【００４２】
本発明の実施の形態に係る高周波加熱装置２０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、この高周波加熱装置２０の動作および作用効果について、図２および図３を参照しながら高周波加熱方法との関係において説明する。なお、以下に参照する図面において、図１に示す構成要素と同一の構成要素には同一の参照符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００４３】
ここで、この高周波加熱装置２０に供給されるまでのエンジンバルブの中間品Ｗについて、図４を参照しながら若干説明する。
【００４４】
先ず、円柱状の原材料から所定長さに切断された切断品１１０が得られる。次いで、該切断品１１０の一端が据え込み鍛造工法によって成形され、略球状に形成された先端部１１２を含む中間品Ｗが得られる。この中間品Ｗの先端部１１２が熱間鍛造工法によって成形され、略傘状に形成された弁部Ｖを含むバルブ原形品１１４が得られる。
【００４５】
この熱間鍛造工法によって前記中間品Ｗの先端部１１２が形成される際、該中間品Ｗは高周波加熱装置２０（図１参照）に供給され予備加熱が行われる。
【００４６】
制御部８６において、当該中間品Ｗの種類毎に設定され、記憶されている条件が読み出される。なお、図２において、中間品Ｗ１は前記高周波加熱装置２０において加熱処理される最大寸法を有するものとする。
【００４７】
この場合、作業開始指令により、第１モータ３４が所定の方向に回転動作され、シャフト３６とともにスクリューシャフト３８が回転動作される。これにより、ガイド４２の摺動支持下に、スライドブロック４０ａと４０ｂとともに加熱導体部２２ａと２２ｂが矢印Ｘ方向に接近移動（または離間移動）され、所定の位置に位置決めされる。この所定の位置は、中間品Ｗ１の先端部１１２の径Ｗａに対して、図５Ａに示される間隙Ａに一致するように設定される。すなわち、この間隙Ａは、中間品Ｗ１の先端部１１２を加熱処理する際に、生産効率あるいは電気エネルギーの利用効率の点から位置づけされる最適な間隙である。
【００４８】
さらに、第２モータ５４が所定の方向に回転動作され、シャフト５６とともにスクリュー柱６０ａが回転動作される。これにより、ベルト６２の作用下に、スクリュー柱６０ｂ、６０ｃおよび６０ｄが前記スクリュー柱６０ａに同期して回転動作される。そして、第１支持部材４６とともに前記加熱導体部２２ａと２２ｂが矢印Ｙ方向に上下移動され、所定の位置に位置決めされる。この上下移動の位置は、前述した間隙Ａと同様に、中間品Ｗ１の先端部１１２を加熱処理する際に、生産効率あるいは電気エネルギーの利用効率の点から位置づけされる最適な位置である。
【００４９】
このとき、第１の電気接続機構８８および第２の電気接続機構９０では、それぞれ進退駆動手段９６が退動作されて、それぞれロッド９８の付勢が解かれて導体９２ａと導電体１０２ａ、導体９２ｂと導電体１０２ｂ、導体９２ｂと導電体１０２ｄ、および導体９２ｃと導電体１０２ｃの接続がそれぞれ解放されている。そして、前述した加熱導体部２２ａと２２ｂの位置決めが完了したとき、それぞれの進退駆動手段９６が進動作され、それぞれロッド９８が付勢されて導体９２ａと導電体１０２ａ、導体９２ｂと導電体１０２ｂ、導体９２ｂと導電体１０２ｄ、および前記導体９２ｃと導電体１０２ｃがそれぞれ接続される（図１参照）。
【００５０】
そして、搬送コンベア８０に供給された前記中間品Ｗ１は、クランプ８２によって軸部Ｕ側が支持される。次いで、制御部８６の指令信号に基づき、高周波電源８４から導体９２ａ、９２ｃおよび９２ｂと、第１の電気接続機構８８および第２の電気接続機構９０と、導線９４とを介して加熱導体部２２ａおよび２２ｂに所定の電流が供給される（または所定の電圧が印加される）。
【００５１】
ここで、前記搬送コンベア８０が矢印Ｚ方向へ進行し、前記中間品Ｗ１が前記加熱導体部２２ａおよび２２ｂの間に沿って搬送され、この間に前記加熱導体部２２ａおよび２２ｂによって該中間品Ｗ１の先端部１１２が加熱される。このとき、該中間品Ｗ１は、クランプ８２とともに回転しており、これにより、該先端部１１２が一様に加熱される。なお、前記搬送コンベア８０の進行速度は、中間品Ｗ（Ｗ１）の生産タクトタイムおよび該中間品Ｗ（Ｗ１）の進行方向に対する前記加熱導体部２２ａと２２ｂの長さから鑑みて設定されるものである。
【００５２】
このように、搬送コンベア８０に順次供給された中間品Ｗ１は連続的に加熱処理され、該搬送コンベア８０上でクランプ８２によって軸部Ｕ側が支持された状態で、次の工程である熱間鍛造工程に搬送される。
【００５３】
ところで、前記中間品Ｗ１から、例えば、図３に示される中間品Ｗ２に種類替えする場合には、前記高周波電源８４から供給されている所定の電流の供給を一時停止する（または所定の電圧の印加を一時停止する）。次いで、第１の電気接続機構８８および第２の電気接続機構９０において、導体９２ａと導電体１０２ａ、導体９２ｂと導電体１０２ｂ、導体９２ｂと導電体１０２ｄ、および導体９２ｃと導電体１０２ｃの接続をそれぞれ解放させる。
【００５４】
ここで、制御部８６において、当該中間品Ｗ２に対して設定され、記憶されている条件が読み出される。この場合、該中間品Ｗ２は、前記中間品Ｗ１の先端部１１２の径Ｗａより小径な径Ｗｂを有するものとする。
【００５５】
そして、前述した中間品Ｗ１の場合と同様に、加熱導体部２２ａと２２ｂが矢印Ｘ方向に接近移動（または離間移動）され、中間品Ｗ２の先端部１１２の径Ｗｂに対して間隙Ａに一致するように位置決めされる。さらに、前記加熱導体部２２ａと２２ｂが第１支持部材４６とともに矢印Ｙ方向に上下移動され、前記中間品Ｗ２の先端部１１２に対して最適な位置に位置決めされる。
【００５６】
次いで、前記第１の電気接続機構８８および第２の電気接続機構９０において、導体９２ａと導電体１０２ａ、導体９２ｂと導電体１０２ｂ、導体９２ｂと導電体１０２ｄ、および前記導体９２ｃと導電体１０２ｃがそれぞれ接続される。そして、制御部８６の指令信号に基づき、高周波電源８４から加熱導体部２２ａおよび２２ｂに所定の電流が供給される（または所定の電圧が印加される）。この場合、前記所定の電流（または所定の電圧）は、前述した中間品Ｗ１の場合と同じ設定で構わない。
【００５７】
このようにすることによって、前記搬送コンベア８０に順次供給された中間品Ｗ２は連続的に加熱処理され、該搬送コンベア８０上でクランプ８２によって軸部Ｕ側が支持された状態で、次の工程である熱間鍛造工程に搬送される。
【００５８】
なお、本実施の形態では、ワークである中間品Ｗ（Ｗ１、Ｗ２）の軸部Ｕが単一の径寸法を有するものとして説明したが、例えば、この軸部Ｕの径寸法が異なる場合には、クランプ８２から当該径寸法にそれぞれ対応させたクランプに交替するようにしても勿論構わない。あるいは、前記径寸法の種類に対応させた複数種類のクランプを搬送コンベア８０上に予め備えておき、且つ高周波加熱コイル２２と第１の移動機構２４と第２の移動機構２６とともに絶縁プレート５２をスライドテーブル等に載置して、前記径寸法による種類替えの際には、前記搬送コンベア８０に対して該スライドテーブル等をスライドさせて、該径寸法の種類に対応させるようにしても勿論構わない。
【００５９】
以上説明したように、本発明の実施の形態に係る高周波加熱装置２０によれば、寸法の異なる複数の中間品Ｗ、Ｗ１およびＷ２を加熱処理する際に、加熱導体部２２ａおよび２２ｂを用いて、該中間品Ｗ、Ｗ１またはＷ２の寸法にそれぞれ対応させることが可能となり、高周波電源８４から供給される電流または印加される電圧をその都度調整する必要がないので、該中間品Ｗ、Ｗ１およびＷ２の生産性を向上させることができる。
【００６０】
また、寸法の異なる複数の中間品Ｗ、Ｗ１またはＷ２のそれぞれに対して加熱導体部２２ａと２２ｂを、最適な間隙Ａを有して、および最適な位置に位置決めすることが可能となり、高周波電源８４から供給される電気エネルギーの損失を極めて少なくすることができるので、電気エネルギーの利用効率を向上させることができる。
【００６１】
さらに、第１の移動機構２４および（または）第２の移動機構２６を作動させることによって、前記中間品Ｗ、Ｗ１およびＷ２の種類毎に設定された加熱導体部２２ａと２２ｂの位置を位置決めすることが可能となるので、該中間品Ｗ、Ｗ１およびＷ２の種類替えの際、前記加熱導体部２２ａと２２ｂの位置設定を自動化することができ、該中間品Ｗ、Ｗ１およびＷ２の生産効率を一挙に高めることが可能となる。
【００６２】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００６３】
すなわち、寸法の異なる複数のワークを加熱処理する際に、一対の高周波加熱コイルを接近または離間移動させることにより対応することが可能となり、従来技術のように高周波電源から供給される電流または印加される電圧をその都度調整する必要がないので、該ワークに対する生産性を向上させることができる。
【００６４】
また、寸法の異なる複数のワークのそれぞれに対して、一対の高周波加熱コイルを最適な間隙を有して位置決めすることが可能となり、高周波電源から供給される電気エネルギーの損失を極めて少なくすることができるので、電気エネルギーの利用効率を向上させることができる。
【００６５】
さらに、第１の移動機構および（または）第２の移動機構を作動させることによって、当該ワークの種類毎に設定された一対の高周波加熱コイルの位置を位置決めすることが可能となるので、該ワークの種類替えの際、装置の設定を自動化することができ、該ワークの生産効率を一挙に高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る高周波加熱装置の斜視説明図である。
【図２】本実施の形態に係る高周波加熱装置における加熱導体部とエンジンバルブの中間品（Ｗ１）との位置関係を示す側面説明図である。
【図３】本実施の形態に係る高周波加熱装置における加熱導体部とエンジンバルブの中間品（Ｗ２）との位置関係を示す側面説明図である。
【図４】本実施の形態に係るエンジンバルブの中間品の説明図である。
【図５】図５Ａは、従来技術に係る高周波加熱装置における高周波加熱コイルとエンジンバルブの中間品（３ａ）との位置関係を示す側面説明図である。図５Ｂは、従来技術に係る高周波加熱装置における高周波加熱コイルとエンジンバルブの中間品（３ｂ）との位置関係を示す側面説明図である。
【符号の説明】
２０…高周波加熱装置 ２２…高周波加熱コイル
２２ａ、２２ｂ…加熱導体部 ２４…第１の移動機構
２６…第２の移動機構 ３４…第１モータ
３８…スクリューシャフト ４０ａ、４０ｂ…スライドブロック
５４…第２モータ ６０ａ〜６０ｄ…スクリュー柱
６２…ベルト Ｗ、Ｗ１、Ｗ２…中間品（ワーク）
【発明の属する技術分野】
本発明は、高周波加熱方法および高周波加熱装置に関し、一層詳細には、エンジンバルブ等のように寸法の異なる複数のワークを高周波加熱処理する際に、一対の高周波加熱コイルによって多種類のワークに対応させることを可能とする高周波加熱方法および高周波加熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、エンジンバルブ等の製造工程の中、熱間鍛造工程において該エンジンバルブには予備加熱が行われる。この際、該エンジンバルブの寸法や種類にかかわらず単一の高周波加熱コイルを備えた高周波加熱装置を用いて加熱処理を行うようにしている。すなわち、従来の高周波加熱装置は、前記エンジンバルブの最大寸法に対応させた高周波加熱コイルを備え、この最大寸法より小さい寸法のエンジンバルブに対しては、該エンジンバルブの種類に応じて、高周波電源から供給される電流または印加される電圧をその都度調整して加熱処理するものである。
【０００３】
この種の高周波加熱装置に備えられた高周波加熱コイルとエンジンバルブの中間品との位置関係を、図５Ａおよび図５Ｂに示す。
【０００４】
図５Ａでは、高周波加熱装置１に備えられた高周波加熱コイル２が、最大径Ｒａを有するエンジンバルブの中間品３ａに対して所定の間隙Ａを有して位置づけされる。なお、前記高周波加熱コイル２は、絶縁性の連結部材４によって対向配置されている。前記中間品３ａは搬送コンベア５に設けられたクランプ６によって支持されている。そして、前記中間品３ａは、該クランプ６とともに回転され、且つ対向配置された前記高周波加熱コイル２の間を進行されながら、高周波電源（図示せず）から前記高周波加熱コイル２に通電することによって加熱処理される。この場合、前記間隙Ａは中間品３ａを加熱処理する際に、生産効率あるいは電気エネルギーの利用効率の点から位置づけされる最適な間隙である。
【０００５】
一方、図５Ｂでは、径Ｒｂを有するエンジンバルブの中間品３ｂが、高周波加熱装置１に備えられた高周波加熱コイル２に対して間隙Ｂを有して位置づけされる。この径Ｒｂは中間品３ａの最大径Ｒａより小さく、従って、図５Ａおよび図５Ｂから容易に諒解されるように、間隙Ｂは前述した間隙Ａより大きくなる。この場合、中間品３ｂを加熱処理するためには、前記高周波電源から前記高周波加熱コイル２に通電される電流または印加される電圧を、該中間品３ｂに対応させて調整しなければならない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、エンジンバルブの種類が増加し当該種類毎の生産量が少量化してくると、エンジンバルブの中間品３ａ、３ｂおよびその他の径寸法を有する中間品の種類替えの際には、前記高周波電源から前記高周波加熱コイル２に通電される電流または印加される電圧をその都度調整しなければならず、この調整作業が極めて煩雑となる。その結果、エンジンバルブの生産性が著しく阻害される。
【０００７】
また、前記中間品３ｂを始めとする中間品３ａより径寸法が小さい中間品を加熱処理する際には、前記間隙Ａより間隙が大きくなるので、前記高周波電源から前記高周波加熱コイル２に通電される電流または印加される電圧を大きくする必要があり、その結果、電気エネルギーの損失が大きくなるという問題がある。
【０００８】
本発明は、前記課題に鑑みなされたものであり、寸法の異なる複数のワークを加熱処理する際に、一対の高周波加熱コイルによって寸法の異なる複数のワークのそれぞれに対応させることを可能とし、その結果、該ワークの生産性を向上させ、且つ電気エネルギーの利用効率を向上させることが可能な高周波加熱方法および高周波加熱装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、寸法の異なる複数のワークを加熱処理する高周波加熱方法であって、一対の高周波加熱コイルと、前記ワークの一方向に沿って、前記一対の高周波加熱コイルを相互に接近または離間移動させる第１の移動機構と、前記ワークの他方向に沿って、前記一対の高周波加熱コイルを移動させる第２の移動機構と、を有し、前記第１の移動機構を作動させ、前記ワークの一方向の寸法に対し所定の間隙を有して前記一対の高周波加熱コイルを位置決めする工程と、前記第２の移動機構を作動させ、前記ワークの他方向の寸法に対し所定の位置に前記一対の高周波加熱コイルを位置決めする工程と、前記第１と第２の移動機構により位置決めされた前記一対の高周波加熱コイルに通電して、前記ワークを高周波加熱する工程と、を有することを特徴とする。
【００１０】
この高周波加熱方法によれば、寸法の異なる複数のワークを加熱処理する際に、一対の高周波加熱コイルを接近または離間移動させることにより対応することが可能となり、従来技術のように高周波電源から供給される電流または印加される電圧をその都度調整する必要がないので、該ワークに対する生産性を向上させることができる。
【００１１】
また、寸法の異なる複数のワークのそれぞれに対して、一対の高周波加熱コイルを最適な間隙を有して位置決めすることが可能となり、高周波電源から供給される電気エネルギーの損失を極めて少なくすることができるので、電気エネルギーの利用効率を向上させることができる。
【００１２】
さらに、本発明は、寸法の異なる複数のワークを加熱処理する高周波加熱装置であって、一対の高周波加熱コイルと、前記ワークの一方向に沿って、前記一対の高周波加熱コイルを相互に接近または離間移動させる第１の移動機構と、前記ワークの他方向に沿って、前記一対の高周波加熱コイルを移動させる第２の移動機構と、を有することを特徴とする。
【００１３】
この場合、前記第１の移動機構は、第１の駆動手段と該第１の駆動手段の駆動力を伝達する第１の伝達手段とを含み、前記第２の移動機構は、第２の駆動手段と該第２の駆動手段の駆動力を伝達する第２の伝達手段とを含み、前記第１と第２の移動機構は、複数の柱状部材によって支持される支持部材に載置され、前記第１の駆動手段の駆動力により前記第１の伝達手段を付勢して、前記一対の高周波加熱コイルを相互に接近または離間移動させ、前記第２の駆動手段の駆動力により前記第２の伝達手段を付勢して、前記支持部材とともに前記一対の高周波加熱コイルを移動させるようにしている。
【００１４】
また、前記一対の高周波加熱コイルは、前記複数のワークを両側から加熱するため分割して対向配置された長尺な高周波加熱コイルであるとよい。さらに、前記一対の高周波加熱コイルへの電気回路および冷却流体回路の接続は、前記一対の高周波加熱コイルのそれぞれに接続されているとよい。
【００１５】
この高周波加熱装置によれば、第１の移動機構によって、ワークの一方向の寸法に対して一対の高周波加熱コイルを最適な間隙を有して位置決めすることができる。また、第２の移動機構によって、ワークの他方向の寸法に対して一対の高周波加熱コイルを最適な位置に位置決めすることができる。その結果、第１の移動機構および（または）第２の移動機構を作動させることによって、当該ワークの種類毎に設定された一対の高周波加熱コイルの位置を位置決めすることが可能となるので、該ワークの種類替えの際、装置の設定を自動化することができ、該ワークの生産効率を一挙に高めることが可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明に係る高周波加熱方法について、それを実施するための高周波加熱装置との関係において好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施の形態に係る高周波加熱装置２０の斜視説明図である。
【００１８】
この高周波加熱装置２０は、高周波加熱コイル２２と、第１の移動機構２４と、第２の移動機構２６と、ワーク搬送機構２８と、電源部３０とから構成される。なお、図１において、参照符号３２は、冷却液循環手段（図示せず）から、前記高周波加熱コイル２２のそれぞれに冷却液を流通させるためのホースを示す。
【００１９】
高周波加熱コイル２２は、長尺状に形成された加熱導体部２２ａと２２ｂを有し、前記第１の移動機構２４に取り付けられている。前記加熱導体部２２ａと２２ｂは、エンジンバルブの中間品Ｗを両側から挟むように対向配置されている。なお、これらの加熱導体部２２ａおよび２２ｂの内部には、前記ホース３２を介して供給される冷却液を流通させるための流路（図示せず）がそれぞれ設けられている。
【００２０】
第１の移動機構２４は、第１モータ３４と、該第１モータ３４から延在し該第１モータ３４とともに回転するシャフト３６と、該シャフト３６に回転自在に連結されるスクリューシャフト３８と、該スクリューシャフト３８の回転動作によって互いに接近または離間移動するスライドブロック４０ａ、４０ｂと、該スライドブロック４０ａおよび４０ｂを摺動自在に支持するガイド４２とを有する。
【００２１】
第１モータ３４は、第１支持ブロック４４を介して板状の第１支持部材４６から一体的に形成されるステイ４８に取り付けられ、ガイド４２は前記第１支持部材４６の略中央部に前記シャフト３６の軸方向に対して平行に取り付けられる。なお、第１支持部材４６は、絶縁材料から形成されている。前記高周波加熱コイル２２と該第１の移動機構２４との良好な絶縁性を得るためである。
【００２２】
スクリューシャフト３８は、その略中央部にねじ無し部３９が設けられている。このねじ無し部３９の両側にはそれぞれ雄ねじ３８ａと雄ねじ３８ｂとが逆ねじの関係に形成されている。また、前記スライドブロック４０ａには前記雄ねじ３８ａに対応する雌ねじが形成され、前記スライドブロック４０ｂには前記雄ねじ３８ｂに対応する雌ねじが形成される。従って、前記スライドブロック４０ａと４０ｂとは、前記ガイド４２の摺動支持下にスクリューシャフト３８の回転動作によって互いに接近または離間移動される。
【００２３】
スライドブロック４０ａおよび４０ｂには、絶縁部材５０を介して、前記加熱導体部２２ａおよび２２ｂがそれぞれ取り付けられている。これにより、該加熱導体部２２ａおよび２２ｂが該スライドブロック４０ａおよび４０ｂとともに、中間品Ｗの径寸法の種類に対応し所定の間隙を有するように互いに接近または離間移動される（図１中、矢印Ｘ方向参照）。
【００２４】
第２の移動機構２６は、第２モータ５４と、該第２モータ５４から延在し該第２モータ５４とともに回転するシャフト５６と、一端が該シャフト５６に回転自在に連結され他端が軸受５８によって軸支されるスクリュー柱６０ａと、該スクリュー柱６０ａの回転動作によって他のスクリュー柱６０ｂ、６０ｃおよび６０ｄに該回転動作を同期的に伝達するベルト６２と、該ベルト６２の張力を調整するための張力調整部６４とを有する。前記スクリュー柱６０ｂ、６０ｃおよび６０ｄは、前記スクリュー柱６０ａと同様に軸受５８によって軸支される。なお、これらのスクリュー柱６０ａ、６０ｂ、６０ｃおよび６０ｄは、該軸受５８とともに絶縁プレート５２に載置されている。
【００２５】
第２モータ５４は、第２支持ブロック６６を介して板状の第２支持部材６８から一体的に形成される架台７０に取り付けられる。
【００２６】
スクリュー柱６０ａ、６０ｂ、６０ｃおよび６０ｄには、ベルト６２に係合し該スクリュー柱６０ａ、６０ｂ、６０ｃおよび６０ｄとともに回動するリング７２が固着されている。これらのスクリュー柱６０ａ、６０ｂ、６０ｃおよび６０ｄには、前記第１支持部材４６が上下移動可能に支持されている。すなわち、この第１支持部材４６には、スクリュー柱６０ａ、６０ｂ、６０ｃおよび６０ｄに形成された雄ねじに対応する雌ねじが形成されており、これらのスクリュー柱６０ａ、６０ｂ、６０ｃおよび６０ｄが同期的に回転することによって、該第１支持部材４６が中間品Ｗの軸部Ｕに沿って上下移動される（図１中、矢印Ｙ方向参照）。これにより、前記加熱導体部２２ａおよび２２ｂが該第１支持部材４６とともに、該中間品Ｗに対して所定の位置に移動される。
【００２７】
張力調整部６４は、前記第２支持部材６８に対しスライド自在に備えられた調整軸７４と、前記ベルト６２に係合し該調整軸７４に対して回動自在に支持される滑車７６とを含む。この調整軸７４を進退移動させることによって、該ベルト６２が前記リング７２に対して滑り等が惹起しないように調整される。
【００２８】
第２支持部材６８には、前記スクリュー柱６０ａ、６０ｂ、６０ｃおよび６０ｄから延在するねじ無し部が係合され、これにより該第２支持部材６８が該スクリュー柱６０ａ、６０ｂ、６０ｃおよび６０ｄによって支持されている。
【００２９】
なお、第２支持部材６８の略中央部には開口部７８が設けられている。前述したスクリューシャフト３８、スライドブロック４０ａおよび４０ｂ、ガイド４２等に対するメンテナンスを容易にするためである。
【００３０】
ワーク搬送機構２８は、搬送コンベア８０と、該搬送コンベア８０上に備えられ中間品Ｗの軸部Ｕを挟持するクランプ８２とを有する。
【００３１】
搬送コンベア８０は、前記高周波加熱コイル２２に沿って並進移動する（図１中、矢印Ｚ方向参照）。
【００３２】
クランプ８２は、前記中間品Ｗを挟持して前記搬送コンベア８０とともに並進移動され、且つ前記中間品Ｗが前記高周波加熱コイル２２中を進行する間に、該中間品Ｗを一様に加熱するために回転駆動手段（図示せず）によって回転される。
【００３３】
電源部３０は、高周波電源８４を含む制御部８６と、第１の電気接続機構８８と、第２の電気接続機構９０とを有する。なお、図１中、参照符号９２ａ、９２ｂおよび９２ｃは、制御部８６と、第１の電気接続機構８８および第２の電気接続機構９０とを電気的に接続するための導体を示す。また、参照符号９４は、第１の電気接続機構８８と加熱導体部２２ｂ、および第２の電気接続機構９０と加熱導体部２２ａをそれぞれ電気的に接続するための導線を示す。
【００３４】
制御部８６は、中間品Ｗを加熱するための設定条件として、高周波電源８４から供給される電流または印加される電圧の設定と、前記第１の移動機構２４の動作による前記加熱導体部２２ａと２２ｂの離間位置の設定および第２の移動機構２６の動作による前記第１支持部材４６の上下位置の設定等を行い、且つ前記各設定値を記憶させ、表示させるものである。そして、前記各設定条件に基づき関係各構成要素の入出力制御を行う。
【００３５】
第１の電気接続機構８８は、エアシリンダ等の進退駆動手段９６と、該進退駆動手段から延在するロッド９８と、該進退駆動手段９６から延在し該ロッド９８に対峙するアーム１００とを有する。そして、この第１の電気接続機構８８では、それぞれ前記導体９２ａと導電体１０２ａ、および前記導体９２ｂと導電体１０２ｂの接続動作または解放動作を行う。
【００３６】
すなわち、通常は、進退駆動手段９６が進動作され、ロッド９８が付勢されてアーム１００との間に補助プレート１０４および絶縁プレート１０６を介して、それぞれ前記導体９２ａと導電体１０２ａ、および前記導体９２ｂと導電体１０２ｂが接続されている。なお、前記導電体１０２ａと１０２ｂは、導線９４を介して加熱導体部２２ａに接続される。
【００３７】
一方、前記第１の移動機構２４により加熱導体部２２ａと２２ｂが接近または離間移動する際、あるいは前記第２の移動機構２６により該加熱導体部２２ａと２２ｂが第１支持部材４６とともに上下移動する際には、前記進退駆動手段９６が退動作され、ロッド９８の付勢が解かれて前記導体９２ａと導電体１０２ａ、および前記導体９２ｂと導電体１０２ｂの接続が解放される。前記導電体１０２ａと１０２ｂとに接続された導線９４にかかるストレスを回避させるためである。
【００３８】
第２の電気接続機構９０は、前記第１の電気接続機構８８と同様に構成されており、同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その動作状態において相違する点を説明する。
【００３９】
この第２の電気接続機構９０では、それぞれ導体９２ｂと導電体１０２ｄ、および導体９２ｃと導電体１０２ｃの接続動作または解放動作を行う。通常は、導体９２ｂと導電体１０２ｄ、および導体９２ｃと導電体１０２ｃがそれぞれ接続されている。なお、導電体１０２ｃと１０２ｄは、導線９４を介して加熱導体部２２ｂに接続される。
【００４０】
一方、加熱導体部２２ａと２２ｂが接近または離間移動する際、あるいは上下移動する際には、導体９２ｂと導電体１０２ｄ、および導体９２ｃと導電体１０２ｃの接続が解放される。前記導電体１０２ｃと１０２ｄとに接続された導線９４にかかるストレスを回避させるためである。
【００４１】
なお、第１の電気接続機構８８および第２の電気接続機構９０は、前記第１の移動機構２４および第２の移動機構２６の動作に同期させるため、前記制御部８６からの制御指令に基づき動作させることが望ましい。
【００４２】
本発明の実施の形態に係る高周波加熱装置２０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、この高周波加熱装置２０の動作および作用効果について、図２および図３を参照しながら高周波加熱方法との関係において説明する。なお、以下に参照する図面において、図１に示す構成要素と同一の構成要素には同一の参照符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００４３】
ここで、この高周波加熱装置２０に供給されるまでのエンジンバルブの中間品Ｗについて、図４を参照しながら若干説明する。
【００４４】
先ず、円柱状の原材料から所定長さに切断された切断品１１０が得られる。次いで、該切断品１１０の一端が据え込み鍛造工法によって成形され、略球状に形成された先端部１１２を含む中間品Ｗが得られる。この中間品Ｗの先端部１１２が熱間鍛造工法によって成形され、略傘状に形成された弁部Ｖを含むバルブ原形品１１４が得られる。
【００４５】
この熱間鍛造工法によって前記中間品Ｗの先端部１１２が形成される際、該中間品Ｗは高周波加熱装置２０（図１参照）に供給され予備加熱が行われる。
【００４６】
制御部８６において、当該中間品Ｗの種類毎に設定され、記憶されている条件が読み出される。なお、図２において、中間品Ｗ１は前記高周波加熱装置２０において加熱処理される最大寸法を有するものとする。
【００４７】
この場合、作業開始指令により、第１モータ３４が所定の方向に回転動作され、シャフト３６とともにスクリューシャフト３８が回転動作される。これにより、ガイド４２の摺動支持下に、スライドブロック４０ａと４０ｂとともに加熱導体部２２ａと２２ｂが矢印Ｘ方向に接近移動（または離間移動）され、所定の位置に位置決めされる。この所定の位置は、中間品Ｗ１の先端部１１２の径Ｗａに対して、図５Ａに示される間隙Ａに一致するように設定される。すなわち、この間隙Ａは、中間品Ｗ１の先端部１１２を加熱処理する際に、生産効率あるいは電気エネルギーの利用効率の点から位置づけされる最適な間隙である。
【００４８】
さらに、第２モータ５４が所定の方向に回転動作され、シャフト５６とともにスクリュー柱６０ａが回転動作される。これにより、ベルト６２の作用下に、スクリュー柱６０ｂ、６０ｃおよび６０ｄが前記スクリュー柱６０ａに同期して回転動作される。そして、第１支持部材４６とともに前記加熱導体部２２ａと２２ｂが矢印Ｙ方向に上下移動され、所定の位置に位置決めされる。この上下移動の位置は、前述した間隙Ａと同様に、中間品Ｗ１の先端部１１２を加熱処理する際に、生産効率あるいは電気エネルギーの利用効率の点から位置づけされる最適な位置である。
【００４９】
このとき、第１の電気接続機構８８および第２の電気接続機構９０では、それぞれ進退駆動手段９６が退動作されて、それぞれロッド９８の付勢が解かれて導体９２ａと導電体１０２ａ、導体９２ｂと導電体１０２ｂ、導体９２ｂと導電体１０２ｄ、および導体９２ｃと導電体１０２ｃの接続がそれぞれ解放されている。そして、前述した加熱導体部２２ａと２２ｂの位置決めが完了したとき、それぞれの進退駆動手段９６が進動作され、それぞれロッド９８が付勢されて導体９２ａと導電体１０２ａ、導体９２ｂと導電体１０２ｂ、導体９２ｂと導電体１０２ｄ、および前記導体９２ｃと導電体１０２ｃがそれぞれ接続される（図１参照）。
【００５０】
そして、搬送コンベア８０に供給された前記中間品Ｗ１は、クランプ８２によって軸部Ｕ側が支持される。次いで、制御部８６の指令信号に基づき、高周波電源８４から導体９２ａ、９２ｃおよび９２ｂと、第１の電気接続機構８８および第２の電気接続機構９０と、導線９４とを介して加熱導体部２２ａおよび２２ｂに所定の電流が供給される（または所定の電圧が印加される）。
【００５１】
ここで、前記搬送コンベア８０が矢印Ｚ方向へ進行し、前記中間品Ｗ１が前記加熱導体部２２ａおよび２２ｂの間に沿って搬送され、この間に前記加熱導体部２２ａおよび２２ｂによって該中間品Ｗ１の先端部１１２が加熱される。このとき、該中間品Ｗ１は、クランプ８２とともに回転しており、これにより、該先端部１１２が一様に加熱される。なお、前記搬送コンベア８０の進行速度は、中間品Ｗ（Ｗ１）の生産タクトタイムおよび該中間品Ｗ（Ｗ１）の進行方向に対する前記加熱導体部２２ａと２２ｂの長さから鑑みて設定されるものである。
【００５２】
このように、搬送コンベア８０に順次供給された中間品Ｗ１は連続的に加熱処理され、該搬送コンベア８０上でクランプ８２によって軸部Ｕ側が支持された状態で、次の工程である熱間鍛造工程に搬送される。
【００５３】
ところで、前記中間品Ｗ１から、例えば、図３に示される中間品Ｗ２に種類替えする場合には、前記高周波電源８４から供給されている所定の電流の供給を一時停止する（または所定の電圧の印加を一時停止する）。次いで、第１の電気接続機構８８および第２の電気接続機構９０において、導体９２ａと導電体１０２ａ、導体９２ｂと導電体１０２ｂ、導体９２ｂと導電体１０２ｄ、および導体９２ｃと導電体１０２ｃの接続をそれぞれ解放させる。
【００５４】
ここで、制御部８６において、当該中間品Ｗ２に対して設定され、記憶されている条件が読み出される。この場合、該中間品Ｗ２は、前記中間品Ｗ１の先端部１１２の径Ｗａより小径な径Ｗｂを有するものとする。
【００５５】
そして、前述した中間品Ｗ１の場合と同様に、加熱導体部２２ａと２２ｂが矢印Ｘ方向に接近移動（または離間移動）され、中間品Ｗ２の先端部１１２の径Ｗｂに対して間隙Ａに一致するように位置決めされる。さらに、前記加熱導体部２２ａと２２ｂが第１支持部材４６とともに矢印Ｙ方向に上下移動され、前記中間品Ｗ２の先端部１１２に対して最適な位置に位置決めされる。
【００５６】
次いで、前記第１の電気接続機構８８および第２の電気接続機構９０において、導体９２ａと導電体１０２ａ、導体９２ｂと導電体１０２ｂ、導体９２ｂと導電体１０２ｄ、および前記導体９２ｃと導電体１０２ｃがそれぞれ接続される。そして、制御部８６の指令信号に基づき、高周波電源８４から加熱導体部２２ａおよび２２ｂに所定の電流が供給される（または所定の電圧が印加される）。この場合、前記所定の電流（または所定の電圧）は、前述した中間品Ｗ１の場合と同じ設定で構わない。
【００５７】
このようにすることによって、前記搬送コンベア８０に順次供給された中間品Ｗ２は連続的に加熱処理され、該搬送コンベア８０上でクランプ８２によって軸部Ｕ側が支持された状態で、次の工程である熱間鍛造工程に搬送される。
【００５８】
なお、本実施の形態では、ワークである中間品Ｗ（Ｗ１、Ｗ２）の軸部Ｕが単一の径寸法を有するものとして説明したが、例えば、この軸部Ｕの径寸法が異なる場合には、クランプ８２から当該径寸法にそれぞれ対応させたクランプに交替するようにしても勿論構わない。あるいは、前記径寸法の種類に対応させた複数種類のクランプを搬送コンベア８０上に予め備えておき、且つ高周波加熱コイル２２と第１の移動機構２４と第２の移動機構２６とともに絶縁プレート５２をスライドテーブル等に載置して、前記径寸法による種類替えの際には、前記搬送コンベア８０に対して該スライドテーブル等をスライドさせて、該径寸法の種類に対応させるようにしても勿論構わない。
【００５９】
以上説明したように、本発明の実施の形態に係る高周波加熱装置２０によれば、寸法の異なる複数の中間品Ｗ、Ｗ１およびＷ２を加熱処理する際に、加熱導体部２２ａおよび２２ｂを用いて、該中間品Ｗ、Ｗ１またはＷ２の寸法にそれぞれ対応させることが可能となり、高周波電源８４から供給される電流または印加される電圧をその都度調整する必要がないので、該中間品Ｗ、Ｗ１およびＷ２の生産性を向上させることができる。
【００６０】
また、寸法の異なる複数の中間品Ｗ、Ｗ１またはＷ２のそれぞれに対して加熱導体部２２ａと２２ｂを、最適な間隙Ａを有して、および最適な位置に位置決めすることが可能となり、高周波電源８４から供給される電気エネルギーの損失を極めて少なくすることができるので、電気エネルギーの利用効率を向上させることができる。
【００６１】
さらに、第１の移動機構２４および（または）第２の移動機構２６を作動させることによって、前記中間品Ｗ、Ｗ１およびＷ２の種類毎に設定された加熱導体部２２ａと２２ｂの位置を位置決めすることが可能となるので、該中間品Ｗ、Ｗ１およびＷ２の種類替えの際、前記加熱導体部２２ａと２２ｂの位置設定を自動化することができ、該中間品Ｗ、Ｗ１およびＷ２の生産効率を一挙に高めることが可能となる。
【００６２】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００６３】
すなわち、寸法の異なる複数のワークを加熱処理する際に、一対の高周波加熱コイルを接近または離間移動させることにより対応することが可能となり、従来技術のように高周波電源から供給される電流または印加される電圧をその都度調整する必要がないので、該ワークに対する生産性を向上させることができる。
【００６４】
また、寸法の異なる複数のワークのそれぞれに対して、一対の高周波加熱コイルを最適な間隙を有して位置決めすることが可能となり、高周波電源から供給される電気エネルギーの損失を極めて少なくすることができるので、電気エネルギーの利用効率を向上させることができる。
【００６５】
さらに、第１の移動機構および（または）第２の移動機構を作動させることによって、当該ワークの種類毎に設定された一対の高周波加熱コイルの位置を位置決めすることが可能となるので、該ワークの種類替えの際、装置の設定を自動化することができ、該ワークの生産効率を一挙に高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る高周波加熱装置の斜視説明図である。
【図２】本実施の形態に係る高周波加熱装置における加熱導体部とエンジンバルブの中間品（Ｗ１）との位置関係を示す側面説明図である。
【図３】本実施の形態に係る高周波加熱装置における加熱導体部とエンジンバルブの中間品（Ｗ２）との位置関係を示す側面説明図である。
【図４】本実施の形態に係るエンジンバルブの中間品の説明図である。
【図５】図５Ａは、従来技術に係る高周波加熱装置における高周波加熱コイルとエンジンバルブの中間品（３ａ）との位置関係を示す側面説明図である。図５Ｂは、従来技術に係る高周波加熱装置における高周波加熱コイルとエンジンバルブの中間品（３ｂ）との位置関係を示す側面説明図である。
【符号の説明】
２０…高周波加熱装置 ２２…高周波加熱コイル
２２ａ、２２ｂ…加熱導体部 ２４…第１の移動機構
２６…第２の移動機構 ３４…第１モータ
３８…スクリューシャフト ４０ａ、４０ｂ…スライドブロック
５４…第２モータ ６０ａ〜６０ｄ…スクリュー柱
６２…ベルト Ｗ、Ｗ１、Ｗ２…中間品（ワーク）
Claims (5)
- 寸法の異なる複数のワークを加熱処理する高周波加熱方法であって、
一対の高周波加熱コイルと、
前記ワークの一方向に沿って、前記一対の高周波加熱コイルを相互に接近または離間移動させる第１の移動機構と、
前記ワークの他方向に沿って、前記一対の高周波加熱コイルを移動させる第２の移動機構と、
を有し、
前記第１の移動機構を作動させ、前記ワークの一方向の寸法に対し所定の間隙を有して前記一対の高周波加熱コイルを位置決めする工程と、
前記第２の移動機構を作動させ、前記ワークの他方向の寸法に対し所定の位置に前記一対の高周波加熱コイルを位置決めする工程と、
前記第１と第２の移動機構により位置決めされた前記一対の高周波加熱コイルに通電して、前記ワークを高周波加熱する工程と、
を有することを特徴とする高周波加熱方法。 - 寸法の異なる複数のワークを加熱処理する高周波加熱装置であって、
一対の高周波加熱コイルと、
前記ワークの一方向に沿って、前記一対の高周波加熱コイルを相互に接近または離間移動させる第１の移動機構と、
前記ワークの他方向に沿って、前記一対の高周波加熱コイルを移動させる第２の移動機構と、
を有することを特徴とする高周波加熱装置。 - 請求項２記載の高周波加熱装置において、
前記第１の移動機構は、第１の駆動手段と該第１の駆動手段の駆動力を伝達する第１の伝達手段とを含み、
前記第２の移動機構は、第２の駆動手段と該第２の駆動手段の駆動力を伝達する第２の伝達手段とを含み、
前記第１と第２の移動機構は、複数の柱状部材によって支持される支持部材に載置され、
前記第１の駆動手段の駆動力により前記第１の伝達手段を付勢して、前記一対の高周波加熱コイルを相互に接近または離間移動させ、
前記第２の駆動手段の駆動力により前記第２の伝達手段を付勢して、前記支持部材とともに前記一対の高周波加熱コイルを移動させることを特徴とする高周波加熱装置。 - 請求項２記載の高周波加熱装置において、
前記一対の高周波加熱コイルは、前記複数のワークを両側から加熱するため分割して対向配置された長尺な高周波加熱コイルであることを特徴とする高周波加熱装置。 - 請求項２または４記載の高周波加熱装置において、
前記一対の高周波加熱コイルへの電気回路および冷却流体回路の接続は、前記一対の高周波加熱コイルのそれぞれに接続されていることを特徴とする高周波加熱装置。
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