JP2008291311A - Automatic stage-changing mechanism for workpiece in hardening apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、円柱状のワーク(機械部品の素材)又はラック等を焼き入れする焼入装置に設けられるワークの段替え機構に関するものである。 The present invention relates to a workpiece changing mechanism provided in a quenching apparatus for quenching a cylindrical workpiece (material of a machine part) or a rack.
ワークは、強度(耐摩耗性や耐疲労性)を確保するために焼き入れが行われる。焼き入れ方法には種々あるが、そのうちの高周波焼き入れは、加熱コイルをワークの近傍に配置し、この加熱コイルに高周波電流を供給することによってワーク内に誘導電流を生じさせ、この誘導電流によってワークを加熱し焼き入れを行うものである。 The workpiece is quenched to ensure strength (abrasion resistance and fatigue resistance). There are various quenching methods. Among them, induction hardening is performed by placing a heating coil in the vicinity of the workpiece and supplying an induction current in the workpiece by supplying a high-frequency current to the heating coil. The workpiece is heated and quenched.
ここで、焼き入れを行うには、ワークから加熱コイルまでの距離(間隔)を、焼き入れに適した距離(間隔)に保つ必要がある。しかし、ワークの大きさは様々であるため、段替えの際にはワークの大きさに応じてその都度加熱コイルの設置位置を変更しなければならない。 Here, in order to perform quenching, it is necessary to keep the distance (interval) from the workpiece to the heating coil at a distance (interval) suitable for quenching. However, since the size of the work varies, the position of the heating coil must be changed each time according to the size of the work when changing the setup.
ここで言う「段替え」とは、複数の大きさのワークを、同じ焼入装置で焼き入れする場合において、ある大きさのワークを焼き入れする設定から、別の大きさのワークを焼き入れする設定に変更する作業を指す。ワークの段替え中は、焼き入れ作業を行うことができず、製品の生産ラインを停止させる必要があるので、可能な限り段替えに要する時間は少なくなるようにするのが望ましい。 Here, “replacement” refers to the setting of quenching a workpiece of a certain size when quenching a workpiece of a plurality of sizes with the same quenching machine. Refers to the work to change to the setting. Since the quenching operation cannot be performed during the workpiece change and the product production line needs to be stopped, it is desirable to reduce the time required for the change as much as possible.
そこで従来は、段替え(加熱コイルの設置)を容易にするために、ワークの中心位置を焼入装置の予め設定した所定位置と一致させ、さらにワークの直径データから加熱コイルの設置位置を演算し、算出された位置に加熱コイルを移動させていた。 Therefore, conventionally, in order to facilitate changeover (installation of the heating coil), the center position of the workpiece is matched with a predetermined position set in the quenching device, and the installation position of the heating coil is calculated from the workpiece diameter data. Then, the heating coil was moved to the calculated position.
具体的には、ワークの大きさに応じた異なる大きさの複数種類のVブロックを用意しておき、このVブロックによってワークの中心位置を、焼入装置における予め設定した所定位置に一致させ、さらにワークの中心位置データと直径データとから、加熱コイルを設置するべき位置を演算し、算出された位置へ加熱コイルを移動させていた。 Specifically, a plurality of types of V blocks having different sizes according to the size of the work are prepared, and the center position of the work is made to coincide with a predetermined position set in the quenching apparatus by the V block, Further, the position where the heating coil should be installed is calculated from the center position data and diameter data of the workpiece, and the heating coil is moved to the calculated position.
すなわち、焼入装置にはワークの両端を位置合わせするセンターピンやチャックが所定位置に設けられており、このセンターピンによってワークの設置高さが設定され、ワークを焼き入れすることができるようになっている。 In other words, the quenching device is provided with center pins and chucks for aligning both ends of the workpiece at predetermined positions. The center pin sets the workpiece installation height so that the workpiece can be quenched. It has become.
しかしこの方法では、予め決まった大きさのワークにしか対応することができず、大きさが異なるワークを焼き入れする際には、ワークの大きさに応じてその都度ワークの中心位置をセンターピンやチャックの位置に設定し直す作業が非常に煩雑である。
そこで所定範囲の任意の大きさのワークの中心をセンターピンと一致させ、ワークの段替えを容易にするため、本件出願人は、特許文献1に開示されている発明を創作した。
Therefore, in order to make the center of the workpiece of an arbitrary size within a predetermined range coincide with the center pin and to facilitate the change of the workpiece, the present applicant has created the invention disclosed in
ところで特許文献1の発明では、ワークの高さを変位させる変位機構を設け、この変位機構によってワークの中心をセンターピンと一致させている。ところが、この変位機構は構造が複雑で構成部材が多いために焼入装置の大型化を招いてしまい、装置の小型化や省スペース化が強く望まれている昨今の趨勢においては必ずしも満足できるものではなかった。
By the way, in the invention of
そこで本発明は、焼入装置におけるワークの段替えを容易に行うことができるワーク自動段替え機構を提供することを目的としている。 Therefore, an object of the present invention is to provide a workpiece automatic change mechanism that can easily change workpieces in a quenching apparatus.
上記課題を解決するため、請求項1の発明のワーク自動段替え機構では、焼入装置におけるワークの段替え装置であって、回転軸にワークを載置するカムからなる回転部材を設け、前記回転部材を回転させることによりワークを所定の高さに設置した。
In order to solve the above-mentioned problem, the workpiece automatic change mechanism according to the invention of
請求項1の発明を実施すると、簡単な構成でワークの段替えを行うことができるようになる。ここでカムとは、円板(円柱)であって回転中心が偏心しているものや、楕円形状等の周面が滑らかに起伏するもの等を採用することができる。また、回転軸が偏心した多角柱や、不等辺多角柱を採用することも可能である。すなわち、不等辺多角柱の各面が、各々異なる直径のワークに対応しており、焼き入れするワークがいずれかの面上に載置されるとワークの中心をセンターピン(所定の高さ)に一致させることができる不等辺多角柱を採用することができる。
When the invention of
請求項2の発明は、請求項1の発明のワーク自動段替え機構において、複数の回転部材をワークの長手方向に配置し、ワークを前記複数の回転部材で支持するように構成した。 According to a second aspect of the present invention, in the workpiece automatic change mechanism according to the first aspect of the invention, a plurality of rotating members are arranged in the longitudinal direction of the workpiece, and the workpiece is supported by the plurality of rotating members.
請求項2の発明では、複数の回転部材をワークの長手方向に配置し、ワークを前記複数の回転部材で支持するように構成したので、ワークの支持が安定する。 In the invention of claim 2, since the plurality of rotating members are arranged in the longitudinal direction of the work and the work is supported by the plurality of rotating members, the support of the work is stabilized.
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2の発明のワーク自動段替え機構において、回転軸を二本設け、各回転軸に各々回転部材が設けてあり、前記各回転軸に設けた回転部材でワークを支持するように構成した。
例えば、ワークの中心を通る垂線の両側に各々回転軸を配置する。
According to a third aspect of the present invention, in the workpiece automatic setup change mechanism according to the first or second aspect of the present invention, two rotation shafts are provided, and each rotation shaft is provided with a rotation member. The workpiece is supported by the rotating member.
For example, rotation axes are arranged on both sides of a perpendicular line passing through the center of the workpiece.
請求項3の発明を実施すると、ワークの支持を安定化させることができる。
When the invention of
請求項4の発明は、請求項3の発明のワーク自動段替え機構において、ワークの中心を通る垂線に対して対称に配置されている回転部材が、互いに反対方向に回転するように構成した。 According to a fourth aspect of the present invention, in the automatic workpiece changing mechanism according to the third aspect of the invention, the rotating members arranged symmetrically with respect to the perpendicular passing through the center of the workpiece are configured to rotate in opposite directions.
請求項4の発明では、ワークの中心を通る垂線に対して対称に配置されている回転部材が、互いに反対方向に回転するように構成したので、段替え中にワークが水平方向に移動することを回避することができる。すなわち、ワークは鉛直方向にのみ移動し、所定の高さに設置される。 In the invention of claim 4, since the rotating members arranged symmetrically with respect to the perpendicular passing through the center of the workpiece are configured to rotate in opposite directions, the workpiece moves in the horizontal direction during the changeover. Can be avoided. That is, the work moves only in the vertical direction and is set at a predetermined height.
請求項5の発明は、請求項1乃至請求項4の発明のワーク自動段替え機構において、長手方向と直交するワークの垂直面寸法に応じて回転部材の停止位置を関連付けた。
垂直面寸法のうち、特に高さ寸法(直径又は半径)を回転部材の停止位置と関連付けるのが好ましい。
According to a fifth aspect of the present invention, in the automatic workpiece changing mechanism according to the first to fourth aspects of the present invention, the stop position of the rotating member is associated with the vertical surface dimension of the work perpendicular to the longitudinal direction.
Of the vertical surface dimensions, the height dimension (diameter or radius) is preferably associated with the stop position of the rotating member.
請求項5の発明を実施すると、ワークの大きさに応じて回転部材の停止位置が関連付けられているので、ワークを容易に所定の高さに設置することができる。 When the invention of claim 5 is implemented, the stop position of the rotating member is associated with the size of the work, so that the work can be easily installed at a predetermined height.
請求項6の発明は、請求項3乃至請求項5の発明のワーク自動段替え機構において、回転部材の各々の回転軸に歯車を設け、駆動歯車を備えたモータで前記各歯車に動力を伝達するように構成した。 According to a sixth aspect of the present invention, in the workpiece automatic change-over mechanism according to the third to fifth aspects of the present invention, a gear is provided on each rotating shaft of the rotating member, and a power is transmitted to each gear by a motor provided with a driving gear. Configured to do.
請求項6の発明では、モータによって各歯車と一体に回転する回転部材の回転軸を回転及び停止させることができる。回転部材(回転軸)の停止位置(回転角度)をワークの大きさと関連付けることにより、ワークの段替えを容易且つ速やかに行うことができる。
特にステップモータを採用すると回転部材を所定角度ずつ正確に回転及び停止させることができる。
According to the sixth aspect of the present invention, the rotating shaft of the rotating member that rotates integrally with each gear can be rotated and stopped by the motor. By associating the stop position (rotation angle) of the rotating member (rotating shaft) with the size of the workpiece, the workpiece can be easily and quickly changed.
In particular, when a step motor is employed, the rotating member can be accurately rotated and stopped by a predetermined angle.
請求項7の発明は、請求項1乃至請求項7の発明のワーク自動段替え機構において、円筒状又は円柱状のワークの直径又は半径と回転部材の回転角度とを、前記ワークの中心の高さが一定となるように関連付けた。 A seventh aspect of the present invention is the automatic workpiece changing mechanism according to any of the first to seventh aspects of the present invention, wherein the diameter or radius of the cylindrical or columnar workpiece and the rotation angle of the rotating member are set to the height of the center of the workpiece. Are related to each other.
請求項7の発明を実施すると、ワークの直径又は半径によらず、ワークの中心位置が固定されるので、焼き入れ時における加熱コイルの配置が容易になる。 When the invention of claim 7 is carried out, the center position of the workpiece is fixed regardless of the diameter or radius of the workpiece, so that the arrangement of the heating coil at the time of quenching becomes easy.
請求項8の発明は、請求項8の発明のワーク自動段替え機構において、ワークの直径又は半径に対応する回転部材の回転角度を記憶する記憶部と、ワークの直径又は半径を入力する入力部とを備え、前記入力部で入力されたワークの直径又は半径に対応する回転部材の回転角度を前記記憶部から呼び出すようにした。 The invention according to claim 8 is the automatic workpiece changing mechanism according to claim 8, wherein the storage unit stores the rotation angle of the rotating member corresponding to the workpiece diameter or radius, and the input unit inputs the workpiece diameter or radius. The rotation angle of the rotating member corresponding to the diameter or radius of the workpiece input at the input unit is called from the storage unit.
請求項8の発明を実施すると、入力部からワークの直径又は半径が入力され、さらに対応する回転角度位置まで回転部材が回転移動するので、ワークの中心を容易に所定高さに配置することができるようになる。これにより、ワークの位置が固定されるので、加熱コイルの設置も容易になる。ワークの段替えを速やかに行うことができるようになる。 When the invention of claim 8 is carried out, the diameter or radius of the workpiece is input from the input section, and the rotating member rotates and moves to the corresponding rotation angle position, so that the center of the workpiece can be easily arranged at a predetermined height. become able to. Thereby, since the position of a workpiece | work is fixed, installation of a heating coil also becomes easy. It becomes possible to quickly change the workpiece.
本発明では、簡単な構成でワークの段替えを行うことができる。本発明の段替え機構は、構成が簡単であり、さらに占める空間も小さく、焼入装置を小型化することができる。また、ワークの段替えを速やかに行うことができ、多数のワークの焼き入れを短時間で実施することができる。 In the present invention, the workpiece can be changed with a simple configuration. The setup changing mechanism of the present invention has a simple configuration, further occupies a small space, and can reduce the size of the quenching apparatus. Further, the workpiece can be changed quickly, and a large number of workpieces can be quenched in a short time.
以下、各図を参照しながら本発明の自動段替え機構の構成を説明する。
(第一実施例)
図1は、本発明を実施した焼入装置のワーク自動段替え機構の側面図である。図1(a)は、大きさが比較的小さいワークを焼き入れするのに適した設定に段替えされており、図1(b)は、次回に焼き入れする比較的大きなワークに対応する設定に段替えした状態を示しており、(c)は、(b)の設定でワークを載置した状態を示している。図2(a)は、図1(a)のワークを載置した段替え機構の正面図であり、図2(b)は、図1(c)のワークを載置した段替え機構の正面図である。また、図3は、図1(a)の状態のワーク自動段替え機構の斜視図であり、図4は、図1(c)の状態のワーク自動段替え機構の斜視図である。
Hereinafter, the configuration of the automatic setup mechanism of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First Example)
FIG. 1 is a side view of an automatic workpiece changing mechanism of a quenching apparatus embodying the present invention. 1A is changed to a setting suitable for quenching a workpiece having a relatively small size, and FIG. 1B is a setting corresponding to a relatively large workpiece to be quenched next time. (C) shows a state where a workpiece is placed with the setting of (b). FIG. 2A is a front view of a setup changing mechanism on which the workpiece of FIG. 1A is placed, and FIG. 2B is a front view of the setup changing mechanism on which the workpiece of FIG. 1C is placed. FIG. FIG. 3 is a perspective view of the automatic workpiece changing mechanism in the state of FIG. 1A, and FIG. 4 is a perspective view of the automatic workpiece changing mechanism in the state of FIG.
図1(a)に示すように、自動段替え機構1は、焼入装置の機械台6上に設置されている。自動段替え機構1は、第一回転部材7a,第二回転部材7bと、駆動モータ10とを備えている。
As shown to Fig.1 (a), the automatic
図2(a),図3に示すように第一回転部材7aは、外径が徐々に変化する巻き貝の輪郭のような形状を呈しており、図1(a),図3に示すように所定の厚み(幅)を有している。
As shown in FIGS. 2 (a) and 3, the first rotating
このような第一回転部材7aが、軸8aの両端付近に一個ずつ間隔をあけて合計二つ設けられている。また、軸8aには第一ギア9a(歯車)が設けられている。第一回転部材7aと第一ギア9aには、各々キー溝が設けられており、軸8aにも対応するキー溝が設けられている。これらのキー溝が一致する位置でキー13aが装着され、軸8aに対して第一回転部材7aと第一ギア9aとが一体に回転することができるようになっている。軸8aに設けた二つの第一回転部材7aは、図2,図3,及び図4に示すように正面から見ると位相が揃っており、後述する第二回転部材7bと共にワーク3を支持することができるようになっている。
A total of two such first
次に第二回転部材7bは、第一回転部材7aと同様の構成を有している。また、第一ギア9aと同様の第二ギア9b(歯車)と二つの第二回転部材7bとが軸8bに貫通されており、さらにキー13bによって軸8bと共に一体に回転することができるようになっている。軸8bは、軸8aと平行に配置されており、軸8aと同じ長さである。また、軸8a及び軸8bは、軸受12によって機械台6上に支持されており、また、後述するワーク3a(3b)の中心を通る垂線30に対して、対称に配置されている。
Next, the second rotating
図3及び図4に示すように、二つの第二回転部材7bの、軸8bに設置される長手方向の位置は、軸8aに設置される二つの第一回転部材7aの位置と一致している。ただし、この構成は必須ではなく、以下のように構成してもよい。
As shown in FIGS. 3 and 4, the longitudinal positions of the two second
すなわち、第一回転部材7aと第二回転部材7bの配置は、図1(a)のような側方から見て互い違いに現れるようにしてもよい。すなわち、例えば図1(a)で見て左側から順に第一回転部材7a,第二回転部材7b,第一回転部材7a,第二回転部材7bとなるように千鳥状に配置してもよい。また、第一回転部材7aと第二回転部材7bは、各々軸8a,8bに二つずつ設ける例を示したが、三つ以上設けてもよく、ワーク3をバランス良く載置することができるような個数を選定するのが好ましい。
That is, the arrangement of the first rotating
ところで、軸8aに設けた第一ギア9aと軸8bに設けた第二ギア9bは、共通の第三ギア11(駆動歯車)と噛み合っている。すなわち、第三ギア11が回転すると、第一ギア9aと第二ギア9bは同時に同方向に回転する。第三ギア11は、駆動モータ10によって回転駆動される。駆動モータ10としては、例えばステップモータを採用して、所望する回転角度で停止するように設定するのが好ましいが、円周上の所定角度毎に抵抗を設けて、第一ギア9a(第一回転部材7a)と第二ギア9b(第二回転部材7b)とが所望する回転位置で停止し易くなるようにしてもよい。また、駆動モータ10の代わりに、第三ギア11を手動操作可能なハンドル(図示せず)を設け、手動で第三ギア11を回転させるようにしてもよい。
第三ギア11は、上述した以外にも様々な方法で回転駆動することができる。例えば、第三ギア11にラックを直接係合させたり、ラックと第三ギア11とをピニオンを介して接続して動力伝達可能にし、ラックを往復移動させることにより第三ギア11を回転させることも可能である。
By the way, the
The
ここで、軸8aに設けられる第一回転部材7aと、軸8bに設けられる第二回転部材7bとは、形状(外周形状)は同様であるが、図2(a)及び図2(b)に示すように設置角度が相違している。この形状と設置角度は、次のように設定されている。
すなわち、両回転部材の上には円筒状又は円柱状の様々な直径(垂直面寸法)のワーク3が載置されるが、いずれの直径のワーク3であっても、その中心位置が図1に示す焼入装置のセンターピン2の設定位置2a及びチャック27の保持位置と一致するように両者の設置角度及び外形が設定されている。
Here, the first rotating
That is, a cylindrical or
図2(a)及び図2(b)においては、第一ギア9a及び第二ギア9bの回転中心は不動である。すなわち、軸8a及び軸8bは、軸受12によって支持されているので、第三ギア11が回転すると、軸8a及び軸8bは設置された場所(高さ)で回転する。よって、図2(a)において符号Aで示す第一ギア9aの中心からワーク3aの中心までの距離は、図2(b)において符号Bで示す第一ギア9aの中心からワーク3bの中心までの距離と同じである。すなわち、ワーク3aの半径とワーク3bの半径は、符号Cで示す寸法だけ相違しているが、上述の距離Aと距離Bは同じである。
In FIGS. 2A and 2B, the rotation centers of the
これにより、図1(a)に示す加熱コイル4の移動が容易になる。すなわち、ワーク3を焼き入れする際には、加熱コイル4をワーク3に近接させなければならないが、上述のように自動段替え機構1を構成すると、ワーク3a(3b)の中心が設定位置2aに固定されるので、後はワーク3a(3b)の直径がわかれば加熱コイル4を設置する際の基準位置が明確になる。焼き入れするワーク3a(3b)の直径は明確なので、加熱コイル4を設置する位置は、機械的な計算だけで求めることができる。
Thereby, the movement of the heating coil 4 shown to Fig.1 (a) becomes easy. That is, when quenching the
なお、図2(a)及び図2(b)に示すように、異なる直径のワーク3a及びワーク3bの中心は、鉛直方向に一致している。すなわち、第一回転部材7aの外径と、第二回転部材7bの外径は、載置するワークの大きさに対応してワークの中心が鉛直方向にずれないように設定されている。これにより、焼入装置の加熱コイル4は、鉛直方向に移動するだけでワークに対する適正位置までの接近(降下)と退避(上昇)とを行うことができるようになる。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the centers of the
実際にワーク3を焼き入れする際には、図示しない搬送装置によってワーク3を自動段替え機構1まで搬送し、ワーク3を回転部材7a及び7b上に載置する。そして各回転部材7a及び7bは、ワーク3の直径に対応する角度だけ回転し、ワーク3をワーク3の中心が設定位置2aに一致するまでリフトさせる。その後、ワーク3の一端又は両端をチャック27が掴み、回転部材7a及び7bは回転してワーク3の支持を解除する。すなわち、この状態ではワーク3はチャック27によって支持されており、ワーク3と回転部材7a及び7bとは離れている。次に、加熱コイル4をワーク3の近傍まで移動させ、高周波電流が供給され、さらにワーク3を掴んだチャック27を高速回転させてワーク3の焼き入れを実施する。
When actually quenching the
焼き入れが完了したら、回転部材7a及び7bが再度回転してワーク3を下方から支持し、チャック27はワーク3の把持を解除する。そして回転部材7a及び7bから図示しない搬送装置に焼き入れ済みのワーク3を引き渡す。
When the quenching is completed, the rotating
以上の動作を、今度は図5及び図6を参照しながら説明する。
図5は、本発明のワーク自動段替え機構の制御系統図であり、図6は、本発明を実施する際の制御フロー図である。
The above operation will now be described with reference to FIGS.
FIG. 5 is a control system diagram of the automatic workpiece changeover mechanism of the present invention, and FIG. 6 is a control flow diagram for carrying out the present invention.
図5に示すように、自動段替え機構1には演算部16と記憶部17とを備えた制御装置15(CPU)が設けられている。また、制御装置15には、これから焼き入れしようとするワーク3の大きさ(直径)を入力するための入力部18(入力インターフェース)が接続されている。
As shown in FIG. 5, the
記憶部17には、第一回転部材7aと第二回転部材7bの回転角度と、これらの上に載置されるワーク3の直径とを関連付けたマップが予め記憶されている。すなわち、焼き入れするワーク3の直径が決まり、マップに従って第一回転部材7aと第二回転部材7bが回転移動すると、第一回転部材7aと第二回転部材7bの上に載置されたワーク3の中心は、図1(b)に示す設定位置2aと一致するようになっている。
The
ワーク3の直径が入力部18から制御装置15に入力されると、制御装置15はこのワーク3の直径データに対応する記憶部17に記憶されている第一回転部材7aと第二回転部材7bの回転角度情報を得る。そして、制御装置15は、一方では駆動モータ10へ制御信号を送信して前述のように第一回転部材7aと第二回転部材7bとを回転移動させ、他方で加熱コイル駆動部19へも制御信号を送信する。すなわち、不動の設定位置2aに中心を置くワーク3の直径が決定すると、ワーク3に対する加熱コイル4の、焼き入れするのに好適な位置が決定する。よって、この加熱コイル4の移動先の情報(高さ)も、前述のマップにワーク3の直径と関連付けて記憶させておくのが好ましい。
When the diameter of the
記憶部17の記憶容量等に制約があって、加熱コイル4に関する情報が記憶できない場合には、演算部16によってその都度加熱コイル4の移動先の位置を演算して求めることもできる。また、作成されたマップでは想定されていない大きさのワーク3を焼き入れする際には、第二ギア11(第一回転部材7aと第二回転部材7b)の回転角度と、加熱コイル4の移動先の位置(高さ)とを演算部16で演算することによって求めることもできる。
When the storage capacity of the
自動段替え機構1は図5に示すような構成を備え、且つ、図6に示すような流れ図に沿って動作する。すなわち、焼き入れ作業が開始されると、まず作業者によって焼き入れするワークの直径が入力部18を介して制御装置15に入力される。ここで、焼き入れする際の、ワークと加熱コイルの距離にはある程度(〜数ミリ程度)の許容範囲が存在する。
The automatic change-over
制御装置15は、現在の加熱コイル4の位置(高さ)が、入力されたワーク3の直径に対して許容範囲に入っているか否かを判定する。仮に、入力されたワーク3の直径が、加熱コイル4の現状の設定に対して許容範囲内であれば、段替えは不要であり、直ちに待避させていた加熱コイル4を所定の位置まで移動させてワーク3に近接させ、さらに高周波電流が供給されて焼き入れが実施される。
The
逆に、入力されたワーク3の直径が、加熱コイル4の現状の設定に対して許容範囲外であれば段替えが必要である。この場合には、制御装置15は、マップに従って駆動モータ10及び加熱コイル駆動部19を駆動するか、又は、第一回転部材7a(カム)と第二回転部材7b(カム)の回転角度と、加熱コイル4の移動距離とを演算部16が演算し、第一回転部材7aと第二回転部材7bとを所定角度だけ回転移動させ、さらに加熱コイル4の移動先の高さを演算して移動させ、ワーク3の焼き入れが実施される。
Conversely, if the diameter of the
図6には記載していないが、ワーク3の段替えが実施され、ワーク3の中心がセンターピン2の設定位置2aと一致すると、退避していたチャック27が接近し、ワーク3の一端又は両端を把持する。そして、ワーク3を下方から支持していた回転部材7a及び7bはワーク3から離間するように回転移動する。そして、焼き入れが完了すると、ワーク3を交換し易くするために、制御装置15は加熱コイル駆動部19へ制御信号を送り、加熱コイル4をワーク3から上方へ退避させる。以上の動作の手順も記憶部17に記憶しておき、制御装置15で制御することができる。
Although not shown in FIG. 6, when the
そして、第一回転部材7aと第二回転部材7b上から焼き入れされたワーク3が取り出される。引き続き、別のワーク3の焼き入れが行われないのであれば、作業は終了であり、別のワーク3の焼き入れを行うのであれば、入力部18を介して制御装置15にワーク3の直径が入力される。以下の動作は上述した通りであるので省略する。
And the workpiece |
なお、所定範囲の直径(大きさ)のワーク3を同一の加熱コイル4で焼き入れすることができるが、その範囲を超えると別の加熱コイル4を使用する必要がある。ワーク3の直径が入力された際に、制御装置15が、加熱コイル4の交換が必要か否かも判定するのが好ましい。
In addition, although the workpiece |
(第二実施例)
以下では、第一実施例と同じ焼入装置に設けられた別の自動段替え機構の実施例について説明する。
図7は、本発明を実施した焼入装置の図2とは別のワーク自動段替え機構20の正面図である。図7(a)は、大きさが比較的小さいワークを焼き入れするのに適した設定に段替えされており、図7(b)は、次回に焼き入れする比較的大きなワークに対応する設定に段替えされた状態を示している。また、図8は、図7(a)の状態のワーク自動段替え機構の斜視図であり、図9は、図7(b)の状態のワーク自動段替え機構の斜視図である。
(Second embodiment)
Below, the Example of another automatic change-over mechanism provided in the same hardening apparatus as a 1st Example is described.
FIG. 7 is a front view of a workpiece
図7(a)に示すワーク自動段替え機構20の構成は、回転部材21a及び21bが同じ大きさで所定の厚み(幅)を有する円板であり、さらに、第四ギア14が第三ギア11と第二ギア9bに噛み合わされている点が図2(a)に示す第一実施例の自動段替え機構1の構成と相違している。ワーク自動段替え機構20のその他の構成は第一実施例の自動段替え機構1の構成と同じであるので、同じ構成には同じ符号を付してある。
In the configuration of the automatic
すなわち、軸8aが二つの回転部材21aと第一ギア9aとを貫通しており、キー13aによってこれらは一体に回転可能であり、同様に、軸8bが二つの回転部材21bと第二ギア9bとを貫通しており、キー13bによってこれらは一体に回転可能である。
In other words, the
そして、第三ギア11に接続された駆動モータ10を駆動すると、第一ギア9aは第三ギア11から直接動力が伝達され、第二ギア9bは第四ギア14を介して第三ギア11から動力が伝達されるようになっている。このように構成されたワーク自動段替え機構20では、回転部材21aと21bとは逆方向に回転する。
When the
仮に、図7(a)に示すような直径が小さいワーク3aを焼き入れした後に、図7(b)に示すような直径が大きいワーク3bを焼き入れする場合には、第三ギア11を時計回りに所定角度だけ回転させる。第四ギア14を設けると、第一実施例の場合よりもシンプルな形状(円形)の回転部材21a及び21bを採用することができる。よって、自動段替え機構を第二実施例のように構成すると、第四ギア14の分だけ部品点数が増えるが、第一実施例のように構成するよりも回転部材の加工が容易になり、製造コストを低減することができる。
If the
また、第四ギア14を設けることによって、回転部材21aと21bとが逆方向に回転するようになるので、回転部材の形状を様々にアレンジすることができるようになる。図10(a),(b),(c),及び図11(a),(b)は、図7(a)において、異なる形状の回転部材を採用した自動段替え機構の正面図である。
Further, by providing the
図10(a)の左右の回転部材22の外形は六角形であり、図10(b)の左右の回転部材23の外形は八角形であり、図10(c)の左右の回転部材24の外形は十二角形である。また、図11(a)に示すような楕円形や、図11(b)に示すような略三角形のような形状を採用することもできる。
The outer shape of the left and right
なお、第一実施例及び第二実施例では、回転部材(カム)に動力を伝達するのにギア(歯車)を採用したが、駆動ベルトやチェーン等のギア以外の他の機構で動力を伝達させてもよい。 In the first and second embodiments, gears (gears) are used to transmit power to the rotating member (cam), but power is transmitted by a mechanism other than a gear such as a drive belt or a chain. You may let them.
また、実施例では、回転部材上にワークが直接載置される例を示したが、これに限らず、回転部材とワークの間に介在物を設けても本発明を実施することは可能である。 In the embodiment, an example is shown in which the workpiece is placed directly on the rotating member. However, the present invention is not limited thereto, and the present invention can be implemented even if an inclusion is provided between the rotating member and the workpiece. is there.
1,20 自動段替え機構
2 センターピン
2a 設定位置
3 ワーク
4 加熱コイル
7a,7b,21a,21b 回転部材
8a,8b 軸
9a 第一ギア
9b 第二ギア
10 駆動モータ
11 第三ギア
14 第四ギア
1,20 Automatic changeover mechanism 2
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JP2007137755A JP5089246B2 (en) | 2007-05-24 | 2007-05-24 | Automatic workpiece changeover mechanism in quenching equipment |
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CN112626329A (en) * | 2020-12-24 | 2021-04-09 | 夏练勇 | Gear quenching device |
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- 2007-05-24 JP JP2007137755A patent/JP5089246B2/en active Active
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