JP3503939B2 - 焼入れ設備及び焼入れ方法 - Google Patents
焼入れ設備及び焼入れ方法Info
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- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
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- G05B19/4099—Surface or curve machining, making 3D objects, e.g. desktop manufacturing
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- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/352—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring for surface treatment
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
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- C21D1/09—Surface hardening by direct application of electrical or wave energy; by particle radiation
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- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
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- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/36—Nc in input of data, input key till input tape
- G05B2219/36248—Generate automatically machining, stitching points from scanned contour
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- G05B2219/30—Nc systems
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- Y10T483/17—Tool changing including machine tool or component
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、旋盤やマシニング
センタなどの工作機械で加工されたワークに対して、当
該工作機械内で焼入れを行うことのできる焼入れ設備及
び当該焼入れに際して適用される焼入れ制御方法に関す
る。
センタなどの工作機械で加工されたワークに対して、当
該工作機械内で焼入れを行うことのできる焼入れ設備及
び当該焼入れに際して適用される焼入れ制御方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、工作機械内で加工されたワークに
対して焼入れを行う場合、工作機械内に焼入れユニット
を設けることで対応していた。
対して焼入れを行う場合、工作機械内に焼入れユニット
を設けることで対応していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、こうした方法
では、各工作機械ごとに焼入れユニットが必要となり、
設備全体が大規模化する不都合がある。また、各工作機
械がワークを加工している間は、焼入れユニットは遊休
化することとなるが、通常、焼入れに要する時間は各工
作機械がワークの加工に要する時間に比して大幅に短
く、設備の稼働効率が悪い問題がある。
では、各工作機械ごとに焼入れユニットが必要となり、
設備全体が大規模化する不都合がある。また、各工作機
械がワークを加工している間は、焼入れユニットは遊休
化することとなるが、通常、焼入れに要する時間は各工
作機械がワークの加工に要する時間に比して大幅に短
く、設備の稼働効率が悪い問題がある。
【０００４】本発明は上記事情に鑑み、各工作機械毎に
焼入れユニットを設ける必要が無く、稼働率の高い焼入
れ設備及び焼入れ制御方法を提供することを目的とする
ものである。
焼入れユニットを設ける必要が無く、稼働率の高い焼入
れ設備及び焼入れ制御方法を提供することを目的とする
ものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、焼入
れ設備の発明であって、複数の工作機械（２６、２７）
が配置され、それら複数の工作機械内にあるワーク（２
９、３０）に対してレーザ光により焼入れ動作を行う焼
入れ設備（１）において、加工すべきワークの形状に関
するデータを入力するワークデータ入力手段を設け、前
記ワークデータ入力手段から入力されたワークの形状に
関するデータから、前記各工作機械において機械加工す
べきワークの加工プログラムを作成する加工プログラム
作成手段を設け、前記入力されたワークの形状に関する
データから、前記各工作機械において、前記加工プログ
ラム作成手段で作成された加工プログラムに基づいて機
械加工されたワークに対して焼入れを行う際の、焼入れ
プログラムを作成する焼入れプログラム作成手段を設
け、前記工作機械間を連絡する形のガイド手段（１０）
を設け、先端からレーザ光を射出自在なレーザ光射出部
（１９）が設けられた射出部保持手段（１３）を、前記
ガイド手段に沿って前記複数の工作機械間を移動自在に
設け、前記レーザ光射出部にレーザ光を供給するレーザ
光供給手段（２０、２３、２５）を接続して設け、前記
射出部保持手段動作制御手段は、前記焼入れプログラム
作成手段により作成された焼入れプログラムに基づいて
前記射出部保持手段の動作を制御して、前記加工プログ
ラム作成手段により作成された加工プログラムに基づい
て各工作機械で機械加工されたワークに対して、該工作
機械内で当該ワークに対して、前記レーザ光射出部から
射出されるレーザ光で焼入れ動作を行なう、射出部保持
手段動作制御手段を設け、前記射出部保持手段動作制御
手段に、前記各工作機械の制御手段(３２、各工作機械
に装着された図示しない数値制御装置など)との間で、
前記各工作機械で機械加工されるワークに対する焼入れ
動作に必要な情報をやり取りする通信制御手段（６、３
３）を設けて構成される。
れ設備の発明であって、複数の工作機械（２６、２７）
が配置され、それら複数の工作機械内にあるワーク（２
９、３０）に対してレーザ光により焼入れ動作を行う焼
入れ設備（１）において、加工すべきワークの形状に関
するデータを入力するワークデータ入力手段を設け、前
記ワークデータ入力手段から入力されたワークの形状に
関するデータから、前記各工作機械において機械加工す
べきワークの加工プログラムを作成する加工プログラム
作成手段を設け、前記入力されたワークの形状に関する
データから、前記各工作機械において、前記加工プログ
ラム作成手段で作成された加工プログラムに基づいて機
械加工されたワークに対して焼入れを行う際の、焼入れ
プログラムを作成する焼入れプログラム作成手段を設
け、前記工作機械間を連絡する形のガイド手段（１０）
を設け、先端からレーザ光を射出自在なレーザ光射出部
（１９）が設けられた射出部保持手段（１３）を、前記
ガイド手段に沿って前記複数の工作機械間を移動自在に
設け、前記レーザ光射出部にレーザ光を供給するレーザ
光供給手段（２０、２３、２５）を接続して設け、前記
射出部保持手段動作制御手段は、前記焼入れプログラム
作成手段により作成された焼入れプログラムに基づいて
前記射出部保持手段の動作を制御して、前記加工プログ
ラム作成手段により作成された加工プログラムに基づい
て各工作機械で機械加工されたワークに対して、該工作
機械内で当該ワークに対して、前記レーザ光射出部から
射出されるレーザ光で焼入れ動作を行なう、射出部保持
手段動作制御手段を設け、前記射出部保持手段動作制御
手段に、前記各工作機械の制御手段(３２、各工作機械
に装着された図示しない数値制御装置など)との間で、
前記各工作機械で機械加工されるワークに対する焼入れ
動作に必要な情報をやり取りする通信制御手段（６、３
３）を設けて構成される。
【０００６】請求項２の発明は、焼入れ設備の発明であ
って、前記射出部保持手段動作制御手段は、前記工作機
械で機械加工されるワークに対する焼入れ動作を行う際
に、該工作機械の制御手段に対する動作指令（例えば、
カバー開指令、Ｃ軸指令など）を、該工作機械に対して
出力する工作機械制御手段（焼入れプログラムＨＰＲ）
を有することを特徴として構成される。
って、前記射出部保持手段動作制御手段は、前記工作機
械で機械加工されるワークに対する焼入れ動作を行う際
に、該工作機械の制御手段に対する動作指令（例えば、
カバー開指令、Ｃ軸指令など）を、該工作機械に対して
出力する工作機械制御手段（焼入れプログラムＨＰＲ）
を有することを特徴として構成される。
【０００７】請求項３の発明は、焼入れ設備の発明であ
って、前記射出部保持手段動作制御手段による焼入れ動
作は、前記工作機械の制御手段からの焼入れ指令に基づ
いて開始されることを特徴として構成される。
って、前記射出部保持手段動作制御手段による焼入れ動
作は、前記工作機械の制御手段からの焼入れ指令に基づ
いて開始されることを特徴として構成される。
【０００８】請求項４の発明は、請求項２記載の焼入れ
設備において、前記工作機械の制御手段に対する動作指
令は、前記工作機械に対する軸移動指令（例えば、Ｃ軸
指令など）を有することを特徴として構成される。
設備において、前記工作機械の制御手段に対する動作指
令は、前記工作機械に対する軸移動指令（例えば、Ｃ軸
指令など）を有することを特徴として構成される。
【０００９】請求項５の発明は、焼入れ方法の発明であ
って、複数の工作機械が配置され、それら複数の工作機
械内にあるワークに対してレーザ光により焼入れ動作を
行う焼入れ設備において、先端からレーザ光を射出自在
なレーザ光射出部（１９）を前記複数の工作機械間で移
動自在に設けておき、加工すべきワークの形状に関する
データをワークデータ入力手段を介して入力して、各工
作機械で機械加工すべきワークの制作図面を作成し、前
記作成されたワークの制作図面の図面データから、前記
各工作機械において機械加工すべきワークの加工プログ
ラムを作成し、前記ワークの制作図面の図面データか
ら、前記各工作機械において、前記作成された加工プロ
グラムに基づいて機械加工されたワークに対して焼入れ
を行う際の、焼入れプログラムを作成し、前記複数の工
作機械内で機械加工されたワークに対する焼入れを行う
際には、前記レーザ光射出部を前記工作機械に対して選
択的に位置決めし、前記作成された焼入れプログラムに
基づいて射出部保持手段の動作を制御して、前記加工プ
ログラムに基づいて各工作機械で機械加工されたワーク
に対して、該工作機械内で、レーザ光射出部から射出さ
れるレーザ光で焼入れ動作を行ない、前記ワークの形状
に関するデータの入力を一度行うだけで、前記加工プロ
グラムの作成と焼入れプログラムの作成を行うようにし
て構成したことを特徴として構成される。
って、複数の工作機械が配置され、それら複数の工作機
械内にあるワークに対してレーザ光により焼入れ動作を
行う焼入れ設備において、先端からレーザ光を射出自在
なレーザ光射出部（１９）を前記複数の工作機械間で移
動自在に設けておき、加工すべきワークの形状に関する
データをワークデータ入力手段を介して入力して、各工
作機械で機械加工すべきワークの制作図面を作成し、前
記作成されたワークの制作図面の図面データから、前記
各工作機械において機械加工すべきワークの加工プログ
ラムを作成し、前記ワークの制作図面の図面データか
ら、前記各工作機械において、前記作成された加工プロ
グラムに基づいて機械加工されたワークに対して焼入れ
を行う際の、焼入れプログラムを作成し、前記複数の工
作機械内で機械加工されたワークに対する焼入れを行う
際には、前記レーザ光射出部を前記工作機械に対して選
択的に位置決めし、前記作成された焼入れプログラムに
基づいて射出部保持手段の動作を制御して、前記加工プ
ログラムに基づいて各工作機械で機械加工されたワーク
に対して、該工作機械内で、レーザ光射出部から射出さ
れるレーザ光で焼入れ動作を行ない、前記ワークの形状
に関するデータの入力を一度行うだけで、前記加工プロ
グラムの作成と焼入れプログラムの作成を行うようにし
て構成したことを特徴として構成される。
【００１０】請求項６の発明は、請求項５記載の焼入れ
方法において、前記レーザ光射出部が位置決めされた工
作機械内のワークに対して所定の焼入れ動作を行う際
に、前記工作機械に対して、該工作機械の制御軸を駆動
するための軸移動指令を出力し、該軸移動指令により工
作機械内のワークを移動させて、焼入れ動作を実行して
構成される。
方法において、前記レーザ光射出部が位置決めされた工
作機械内のワークに対して所定の焼入れ動作を行う際
に、前記工作機械に対して、該工作機械の制御軸を駆動
するための軸移動指令を出力し、該軸移動指令により工
作機械内のワークを移動させて、焼入れ動作を実行して
構成される。
【００１１】請求項７の発明は、請求項５記載の焼入れ
方法において、前記工作機械内のワーク対して所定の焼
入れ動作を行う際には、前記工作機械内のワークを、当
該工作機械から取り外すことなく保持しておき、その状
態のワークに対して焼入れ動作を行うようにしたことを
特徴として構成される。
方法において、前記工作機械内のワーク対して所定の焼
入れ動作を行う際には、前記工作機械内のワークを、当
該工作機械から取り外すことなく保持しておき、その状
態のワークに対して焼入れ動作を行うようにしたことを
特徴として構成される。
【００１２】請求項８の発明は、請求項５記載の焼入れ
方法において、前記レーザ光射出部による焼入れ動作
は、前記工作機械から出力される焼入れ指令（ＨＣ１）
に基づいて行われることを特徴として構成される。
方法において、前記レーザ光射出部による焼入れ動作
は、前記工作機械から出力される焼入れ指令（ＨＣ１）
に基づいて行われることを特徴として構成される。
【００１３】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、射出部保持手
段（１３）が、ガイド手段に沿って、工作機械間を移動
して、各工作機械内のワーク（２９、３０）に対して焼
入れ動作を行うので、各工作機械毎に焼入れユニットを
専用で設ける必要が無く、稼働率の高い焼入れ設備の提
供が可能となる。
段（１３）が、ガイド手段に沿って、工作機械間を移動
して、各工作機械内のワーク（２９、３０）に対して焼
入れ動作を行うので、各工作機械毎に焼入れユニットを
専用で設ける必要が無く、稼働率の高い焼入れ設備の提
供が可能となる。
【００１４】また、通信制御手段（６、３３）により、
各工作機械を射出部保持手段動作制御手段側から制御す
ることができるばかりか、ワーク焼入れに関する各種の
データの供給が可能となり、工作機械や射出部保持手段
動作制御手段に別個に同じワークのデータ（ＤＡＴＡな
ど）を入力する必要が無くなり、効率的な焼入れ動作が
可能となる。
各工作機械を射出部保持手段動作制御手段側から制御す
ることができるばかりか、ワーク焼入れに関する各種の
データの供給が可能となり、工作機械や射出部保持手段
動作制御手段に別個に同じワークのデータ（ＤＡＴＡな
ど）を入力する必要が無くなり、効率的な焼入れ動作が
可能となる。
【００１５】請求項２の発明によれば、焼入れ機（４）
側から、工作機械の制御手段に対する動作指令（例え
ば、カバー開指令、Ｃ軸指令など）を出力することが出
来るので、工作機械側で焼入れ動作のために何ら特別な
プログラムを作成する必要が無く、すべて焼入れ機
（４）側から焼入れ動作を制御することが出来、焼入れ
設備の制御が簡単になる。
側から、工作機械の制御手段に対する動作指令（例え
ば、カバー開指令、Ｃ軸指令など）を出力することが出
来るので、工作機械側で焼入れ動作のために何ら特別な
プログラムを作成する必要が無く、すべて焼入れ機
（４）側から焼入れ動作を制御することが出来、焼入れ
設備の制御が簡単になる。
【００１６】請求項３の発明によれば、射出部保持手段
動作制御手段による焼入れ動作は、前記工作機械の制御
手段からの焼入れ指令に基づいて行われるので、工作機
械側の焼入れ動作前の機械加工が終了し、ワークの焼入
れ準備が整った時点で、焼入れ指令を出力することが出
来、工作機械の加工中に射出部保持手段動作制御手段
（例えば、カバー開指令、Ｃ軸指令など）が不用意に駆
動されることが防止され、信頼性の高い制御が可能とな
る。
動作制御手段による焼入れ動作は、前記工作機械の制御
手段からの焼入れ指令に基づいて行われるので、工作機
械側の焼入れ動作前の機械加工が終了し、ワークの焼入
れ準備が整った時点で、焼入れ指令を出力することが出
来、工作機械の加工中に射出部保持手段動作制御手段
（例えば、カバー開指令、Ｃ軸指令など）が不用意に駆
動されることが防止され、信頼性の高い制御が可能とな
る。
【００１７】請求項４の発明によれば、工作機械の制御
手段に対する動作指令は、前記工作機械に対する軸移動
指令（例えば、Ｃ軸指令など）を有するので、焼入れ機
（４）側から、各工作機械の制御軸の制御が可能とな
り、焼入れに際して工作機械側で何ら特別な制御軸指令
を生成する必要が無く、焼入れ動作を円滑に行うことが
出来る。
手段に対する動作指令は、前記工作機械に対する軸移動
指令（例えば、Ｃ軸指令など）を有するので、焼入れ機
（４）側から、各工作機械の制御軸の制御が可能とな
り、焼入れに際して工作機械側で何ら特別な制御軸指令
を生成する必要が無く、焼入れ動作を円滑に行うことが
出来る。
【００１８】請求項５の発明によれば、レーザ光射出部
を、各工作機械で共用する形で焼入れを行うことが出来
るので、各工作機械毎に焼入れユニットを専用で設ける
必要が無く、稼働率の高い焼入れ方法の提供が可能とな
る。
を、各工作機械で共用する形で焼入れを行うことが出来
るので、各工作機械毎に焼入れユニットを専用で設ける
必要が無く、稼働率の高い焼入れ方法の提供が可能とな
る。
【００１９】請求項６の発明によれば、軸移動指令（例
えば、Ｃ軸指令など）を工作機械に対して出力して、工
作機械を焼入れ機側から遠隔操作する形で制御しつつ、
焼入れ動作を行うことが可能となり、焼入れに際して工
作機械側で何ら特別な制御軸指令を生成する必要が無
く、焼入れ動作を円滑に行うことが出来る。
えば、Ｃ軸指令など）を工作機械に対して出力して、工
作機械を焼入れ機側から遠隔操作する形で制御しつつ、
焼入れ動作を行うことが可能となり、焼入れに際して工
作機械側で何ら特別な制御軸指令を生成する必要が無
く、焼入れ動作を円滑に行うことが出来る。
【００２０】請求項７の発明によれば、焼入れに際し
て、工作機械内のワークを、当該工作機械から取り外す
ことなく保持しておき、その状態のワークに対して焼入
れ動作を行うことにより、当該ワークの機械加工に際し
て使用された加工座標系や工作機械側が認識しているワ
ークの加工形状を、そのまま利用する形での焼入れ動作
が可能となり、簡単に焼入れ動作を行うことが出来る。
て、工作機械内のワークを、当該工作機械から取り外す
ことなく保持しておき、その状態のワークに対して焼入
れ動作を行うことにより、当該ワークの機械加工に際し
て使用された加工座標系や工作機械側が認識しているワ
ークの加工形状を、そのまま利用する形での焼入れ動作
が可能となり、簡単に焼入れ動作を行うことが出来る。
【００２１】請求項８の発明によれば、焼入れ動作は、
工作機械からの焼入れ指令（ＨＣ１）に基づいて行われ
るので、工作機械側の焼入れ動作前の機械加工が終了
し、ワークの焼入れ準備が整った時点で、焼入れ指令を
出力することが出来、工作機械によるワークの機械加工
中にレーザ光射出部が不用意に駆動されることが防止さ
れ、信頼性の高い制御が可能となる。
工作機械からの焼入れ指令（ＨＣ１）に基づいて行われ
るので、工作機械側の焼入れ動作前の機械加工が終了
し、ワークの焼入れ準備が整った時点で、焼入れ指令を
出力することが出来、工作機械によるワークの機械加工
中にレーザ光射出部が不用意に駆動されることが防止さ
れ、信頼性の高い制御が可能となる。
【００２２】なお、括弧内の番号等は、図面における対
応する要素を示す便宜的なものであり、従って、本記述
は図面上の記載に限定拘束されるものではない。
応する要素を示す便宜的なものであり、従って、本記述
は図面上の記載に限定拘束されるものではない。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づき説明する。
づき説明する。
【００２４】図１は本発明が適用される焼入れ設備の一
例を示す図である。図２は、焼入れ時の、焼入れ装置と
各工作機械との間の制御状態を示す図である。
例を示す図である。図２は、焼入れ時の、焼入れ装置と
各工作機械との間の制御状態を示す図である。
【００２５】焼入れ設備１は、図１に示すように、焼入
れ機４を構成する焼入れ機本体２を有しており、焼入れ
機本体２は、レーザ発振器３及び強電盤５が一体となっ
た形で設けられている。強電盤５の側面には、数値制御
装置６が設けられており、更に焼入れ機本体２の前面に
は複数の支柱９を介してガイドレール１０が水平に設置
されている。ガイドレール１０の側面には、２本のレー
ル１１、１１がガイドレール１０に沿って平行にかつ、
Ｘ軸方向である水平方向に設置されている。
れ機４を構成する焼入れ機本体２を有しており、焼入れ
機本体２は、レーザ発振器３及び強電盤５が一体となっ
た形で設けられている。強電盤５の側面には、数値制御
装置６が設けられており、更に焼入れ機本体２の前面に
は複数の支柱９を介してガイドレール１０が水平に設置
されている。ガイドレール１０の側面には、２本のレー
ル１１、１１がガイドレール１０に沿って平行にかつ、
Ｘ軸方向である水平方向に設置されている。
【００２６】ガイドレール１０には、先端に後述するノ
ズル１９が装着された焼入れヘッド１３が、レール１
１、１１を介してＸ軸方向に移動駆動位置決め自在に支
持されており、焼入れヘッド１３は、サドル１５を有し
ている。サドル１５には、スライダ１６がＸ軸とは直角
な水平方向である矢印Ｙ方向に移動駆動自在に設けられ
ており、スライダ１６の側方にはノズル収納装置１７が
設けられている。ノズル収納装置１７には、複数のノズ
ル１９が着脱自在に支持されており、スライダ１６には
更に、伸縮筒２０が、Ｘ軸及びＹ軸方向に垂直な、Ｚ軸
方向に伸縮駆動位置決め自在に設けられている。
ズル１９が装着された焼入れヘッド１３が、レール１
１、１１を介してＸ軸方向に移動駆動位置決め自在に支
持されており、焼入れヘッド１３は、サドル１５を有し
ている。サドル１５には、スライダ１６がＸ軸とは直角
な水平方向である矢印Ｙ方向に移動駆動自在に設けられ
ており、スライダ１６の側方にはノズル収納装置１７が
設けられている。ノズル収納装置１７には、複数のノズ
ル１９が着脱自在に支持されており、スライダ１６には
更に、伸縮筒２０が、Ｘ軸及びＹ軸方向に垂直な、Ｚ軸
方向に伸縮駆動位置決め自在に設けられている。
【００２７】伸縮筒２０の図中下端には、先端にノズル
１９が着脱自在に装着された自在回転ヘッド２２が、Ｚ
軸方向に平行な中心軸ＣＬ１を中心にして矢印Ａ方向に
回転駆動位置決め自在で、かつＸ軸に平行な中心軸ＣＬ
２を中心に矢印Ｂ方向に回転駆動位置決め自在に設けら
れている。自在回転ヘッド２２の先端には、ノズル１９
が着脱自在に装着されており、ノズル１９の先端からは
レーザ光線を外部に対して射出することが出来る。
１９が着脱自在に装着された自在回転ヘッド２２が、Ｚ
軸方向に平行な中心軸ＣＬ１を中心にして矢印Ａ方向に
回転駆動位置決め自在で、かつＸ軸に平行な中心軸ＣＬ
２を中心に矢印Ｂ方向に回転駆動位置決め自在に設けら
れている。自在回転ヘッド２２の先端には、ノズル１９
が着脱自在に装着されており、ノズル１９の先端からは
レーザ光線を外部に対して射出することが出来る。
【００２８】一方、レーザ発振器３とガイドレール１０
との間には、レーザ光ダクト２３が設けられており、レ
ーザ光ダクト２３と焼入れヘッド１３との間には、光伸
縮ダクト２５が、焼入れヘッド１３のガイドレール１０
上でのＸ軸方向への移動に伴って伸縮自在に設けられて
いる。
との間には、レーザ光ダクト２３が設けられており、レ
ーザ光ダクト２３と焼入れヘッド１３との間には、光伸
縮ダクト２５が、焼入れヘッド１３のガイドレール１０
上でのＸ軸方向への移動に伴って伸縮自在に設けられて
いる。
【００２９】また、焼入れヘッド１３がＸ軸方向に移動
するガイドレール１０に沿った下方には、工作機械とし
ての数値制御旋盤２６及びマシニングセンタ２７が配置
されており、数値制御旋盤２６の内部には、ワーク２９
が図示しないチャックなどに保持され形で、軸心ＣＴ１
を中心に矢印Ｃ方向に回転駆動位置決め自在に設けられ
ている。また、マシニングセンタ２７の内部には、同様
に、ワーク３０がテーブル２７ａに搭載された形で設け
られている。各ワーク２９及び３０には、焼入れをすべ
き部分２９ａ、３０ａが設定されている。
するガイドレール１０に沿った下方には、工作機械とし
ての数値制御旋盤２６及びマシニングセンタ２７が配置
されており、数値制御旋盤２６の内部には、ワーク２９
が図示しないチャックなどに保持され形で、軸心ＣＴ１
を中心に矢印Ｃ方向に回転駆動位置決め自在に設けられ
ている。また、マシニングセンタ２７の内部には、同様
に、ワーク３０がテーブル２７ａに搭載された形で設け
られている。各ワーク２９及び３０には、焼入れをすべ
き部分２９ａ、３０ａが設定されている。
【００３０】更に、焼入れ設備１は、コンピュータ上で
ワークなどの作図を行うことの出来る公知のＣＡＤ（コ
ンピュータ支援製図）装置３１を有しており、ＣＡＤ装
置３１には、公知のＣＡＭ（コンピュータ支援製造）装
置３２、３３がＬＡＮ等の公知の通信ネットワーク３４
を介して接続されている。更に、ＣＡＭ装置３２、３３
には、同様にＬＡＮ等の公知の通信ネットワーク３４を
介して、焼入れ機本体２、数値制御旋盤２６、又はマシ
ニングセンタ２７などが接続している。
ワークなどの作図を行うことの出来る公知のＣＡＤ（コ
ンピュータ支援製図）装置３１を有しており、ＣＡＤ装
置３１には、公知のＣＡＭ（コンピュータ支援製造）装
置３２、３３がＬＡＮ等の公知の通信ネットワーク３４
を介して接続されている。更に、ＣＡＭ装置３２、３３
には、同様にＬＡＮ等の公知の通信ネットワーク３４を
介して、焼入れ機本体２、数値制御旋盤２６、又はマシ
ニングセンタ２７などが接続している。
【００３１】焼入れ設備１などは、以上のような構成を
有するので、ワーク２９、３０を各工作機械で機械加工
して焼入れ設備１で焼入れ加工を行うには、まずＣＡＤ
装置３１を用いて、各工作機械で加工すべきワークの制
作図面を作成する。
有するので、ワーク２９、３０を各工作機械で機械加工
して焼入れ設備１で焼入れ加工を行うには、まずＣＡＤ
装置３１を用いて、各工作機械で加工すべきワークの制
作図面を作成する。
【００３２】ＣＡＤ装置３１で作成された制作図面の図
面データＤＡＴＡは、ＣＡＭ装置３２、３３に通信ネッ
トワーク３４を介して送られ、ＣＡＭ装置３２は、送ら
れてきた図面データＤＡＴＡを、対応する工作機械であ
る数値制御旋盤２６又はマシニングセンタ２７に出力す
る。
面データＤＡＴＡは、ＣＡＭ装置３２、３３に通信ネッ
トワーク３４を介して送られ、ＣＡＭ装置３２は、送ら
れてきた図面データＤＡＴＡを、対応する工作機械であ
る数値制御旋盤２６又はマシニングセンタ２７に出力す
る。
【００３３】各工作機械では、図面データＤＡＴＡを基
に、公知の手法で加工プログラムを作成し（なお、加工
プログラムの作成は、ＣＡＭ装置３２で行うこともでき
る）、加工に備える。
に、公知の手法で加工プログラムを作成し（なお、加工
プログラムの作成は、ＣＡＭ装置３２で行うこともでき
る）、加工に備える。
【００３４】一方、ＣＡＭ装置３３では、送られてきた
図面データＤＡＴＡから、焼入れ作業に必要なデータを
抽出して、各ワークについての焼入れプログラムを作成
し、焼入れ機４に出力する。なお、焼入れプログラムの
作成方法は、上述の方法に限らず、焼入れを行うワーク
上での位置を焼入れプログラムにより指定することが出
来る限り、どのような方法を用いてもよい。即ち、焼入
れプログラムを作成する際に、基礎となるワークに関す
る各種のデータの取得方法は、任意であり、各種の方法
を用いることが出来るものである。例えば、図２に示す
ように、各工作機械側から、焼入れを行うワークに関す
る加工プログラム中の、焼入れに必要なワークの形状デ
ータＳＤＴの転送を受けて、当該形状データＳＤＴに基
づいて、焼入れプログラムを作成することもできる。
図面データＤＡＴＡから、焼入れ作業に必要なデータを
抽出して、各ワークについての焼入れプログラムを作成
し、焼入れ機４に出力する。なお、焼入れプログラムの
作成方法は、上述の方法に限らず、焼入れを行うワーク
上での位置を焼入れプログラムにより指定することが出
来る限り、どのような方法を用いてもよい。即ち、焼入
れプログラムを作成する際に、基礎となるワークに関す
る各種のデータの取得方法は、任意であり、各種の方法
を用いることが出来るものである。例えば、図２に示す
ように、各工作機械側から、焼入れを行うワークに関す
る加工プログラム中の、焼入れに必要なワークの形状デ
ータＳＤＴの転送を受けて、当該形状データＳＤＴに基
づいて、焼入れプログラムを作成することもできる。
【００３５】これは、焼入れ動作が、各工作機械で所定
形状に加工されたワークに対して行われることから、各
工作機械で実行する加工プログラムに格納されたワーク
の加工形状データの共用が可能となり、当該加工形状デ
ータを利用して、ノズル１９を工作機械内の当該加工プ
ログラムに基づく加工が行われたワーク２９、３０に対
して位置決めするようにすることが簡単に出来る。これ
により、新たに当該加工済みのワークに関する形状デー
タを焼入れ機４側のＣＡＭ装置３３や数値制御装置６に
オペレータが入力することなく、簡単に焼入れプログラ
ムを生成することが出来る。
形状に加工されたワークに対して行われることから、各
工作機械で実行する加工プログラムに格納されたワーク
の加工形状データの共用が可能となり、当該加工形状デ
ータを利用して、ノズル１９を工作機械内の当該加工プ
ログラムに基づく加工が行われたワーク２９、３０に対
して位置決めするようにすることが簡単に出来る。これ
により、新たに当該加工済みのワークに関する形状デー
タを焼入れ機４側のＣＡＭ装置３３や数値制御装置６に
オペレータが入力することなく、簡単に焼入れプログラ
ムを生成することが出来る。
【００３６】即ち、ワーク２９、３０の形状データは、
ＣＡＤ装置３１で入力された図面データＤＡＴＡなどの
ワークの形状に関するデータが基本となり、当該ワーク
の形状に関するデータを、通信ネットワーク３４を利用
して工作機械側のＣＡＭ装置３２や焼入れ機４側のＣＡ
Ｍ装置３３に送出して、それぞれの加工プログラム及び
焼入れプログラムの作成に利用するので、ワーク２９の
形状に関するデータの入力は、ＣＡＭ装置３２で一度行
えば完了し、各焼入れ機本体２や各工作機械側でいちい
ち、加工の度に入力する必要はない。
ＣＡＤ装置３１で入力された図面データＤＡＴＡなどの
ワークの形状に関するデータが基本となり、当該ワーク
の形状に関するデータを、通信ネットワーク３４を利用
して工作機械側のＣＡＭ装置３２や焼入れ機４側のＣＡ
Ｍ装置３３に送出して、それぞれの加工プログラム及び
焼入れプログラムの作成に利用するので、ワーク２９の
形状に関するデータの入力は、ＣＡＭ装置３２で一度行
えば完了し、各焼入れ機本体２や各工作機械側でいちい
ち、加工の度に入力する必要はない。
【００３７】更に、複雑な形状のワークについては、作
業者が焼入れヘッド１３を直接手で操作して、ティーチ
ングすることにより、数値制御装置６側で焼入れプログ
ラムを作成することも可能である。
業者が焼入れヘッド１３を直接手で操作して、ティーチ
ングすることにより、数値制御装置６側で焼入れプログ
ラムを作成することも可能である。
【００３８】こうして数値制御旋盤２６又はマシニング
センタ２７で加工されるワーク２９、３０に対する加工
プログラム及び焼入れプログラムが作成され、各工作機
械に転送されると、各工作機械側では、図２に示すよう
に、ステップＳ１、Ｓ２で、数値制御旋盤２６、又はマ
シニングセンタ２７内で、ワーク２９、３０に対する機
械加工が、加工プログラムに基づいて行われる。
センタ２７で加工されるワーク２９、３０に対する加工
プログラム及び焼入れプログラムが作成され、各工作機
械に転送されると、各工作機械側では、図２に示すよう
に、ステップＳ１、Ｓ２で、数値制御旋盤２６、又はマ
シニングセンタ２７内で、ワーク２９、３０に対する機
械加工が、加工プログラムに基づいて行われる。
【００３９】ステップＳ１、Ｓ２で、各工作機械におけ
るワークに対する機械加工が完了すると、加工終了通知
ＭＴが、各工作機械から通信ネットワーク３４を介して
焼入れ機本体２のＣＡＭ装置３３に入力される。ＣＡＭ
装置３３は、これを受けて、焼入れ機本体２の数値制御
装置６に対して焼入れプログラムの実行を指令する、焼
入れプログラム実行指令ＨＣを出力すると共に、加工完
了指令が出力された工作機械に対して、現在実行中の加
工プログラムを停止させるインターロック指令ＩＲＣ
を、通信ネットワークを介して出力する。
るワークに対する機械加工が完了すると、加工終了通知
ＭＴが、各工作機械から通信ネットワーク３４を介して
焼入れ機本体２のＣＡＭ装置３３に入力される。ＣＡＭ
装置３３は、これを受けて、焼入れ機本体２の数値制御
装置６に対して焼入れプログラムの実行を指令する、焼
入れプログラム実行指令ＨＣを出力すると共に、加工完
了指令が出力された工作機械に対して、現在実行中の加
工プログラムを停止させるインターロック指令ＩＲＣ
を、通信ネットワークを介して出力する。
【００４０】インターロック指令ＩＲＣが出力された工
作機械では、図２のステップＳ３で、現在実行中の加工
プログラムを停止させると共に、焼入れ指令の出力準備
が完了したことを確認して、全制御軸をインターロック
して、ワーク２９、３０に対する焼入れ指令ＨＣ１を、
焼入れ機４側の数値制御装置６に出力する。
作機械では、図２のステップＳ３で、現在実行中の加工
プログラムを停止させると共に、焼入れ指令の出力準備
が完了したことを確認して、全制御軸をインターロック
して、ワーク２９、３０に対する焼入れ指令ＨＣ１を、
焼入れ機４側の数値制御装置６に出力する。
【００４１】これを受けて、焼入れ機本体２の数値制御
装置６は、焼入れプログラムＨＰＲを実行するが、焼入
れプログラムＨＰＲには、図２に示すように、当該焼入
れプログラムＨＰＲを実行するに際して、これから焼入
れを行うワークが搭載されている工作機械、即ち、数値
制御旋盤２６又はマシニングセンタ２７に対する各種の
動作指令が含まれている。
装置６は、焼入れプログラムＨＰＲを実行するが、焼入
れプログラムＨＰＲには、図２に示すように、当該焼入
れプログラムＨＰＲを実行するに際して、これから焼入
れを行うワークが搭載されている工作機械、即ち、数値
制御旋盤２６又はマシニングセンタ２７に対する各種の
動作指令が含まれている。
【００４２】例えば、焼入れプログラムＨＰＲのステッ
プＳ１０１は、これから焼入れを行うワークが搭載され
た数値制御旋盤２６又はマシニングセンタ２７のカバー
を開けるカバー開指令ＯＣであり、このカバー開指令Ｏ
Ｃが、通信ネットワーク３４を介して対応する工作機械
に入力されると、工作機械側では、ステップＳ４で、直
ちに機械のカバーを開放して、機械の図１上部を開い
て、内部の加工エリアを外部に解放する。カバーが開放
されると、工作機械側からは、開放完了報告ＭＣ１が、
数値制御装置６に通信ネットワーク３４を介して出力さ
れる。
プＳ１０１は、これから焼入れを行うワークが搭載され
た数値制御旋盤２６又はマシニングセンタ２７のカバー
を開けるカバー開指令ＯＣであり、このカバー開指令Ｏ
Ｃが、通信ネットワーク３４を介して対応する工作機械
に入力されると、工作機械側では、ステップＳ４で、直
ちに機械のカバーを開放して、機械の図１上部を開い
て、内部の加工エリアを外部に解放する。カバーが開放
されると、工作機械側からは、開放完了報告ＭＣ１が、
数値制御装置６に通信ネットワーク３４を介して出力さ
れる。
【００４３】次に、焼入れ機本体２の数値制御装置６
は、焼入れヘッド１３を、ガイドレール１０に沿ってＸ
軸方向に移動駆動させて、焼入れ指令ＨＣ１が出力され
た数値制御旋盤２６又はマシニングセンタ２７の上方の
所定位置に、位置決めする。すると、既にカバーが開放
状態にある工作機械内のワーク２９、又は３０の上方に
焼入れヘッド１３が位置する形となる。
は、焼入れヘッド１３を、ガイドレール１０に沿ってＸ
軸方向に移動駆動させて、焼入れ指令ＨＣ１が出力され
た数値制御旋盤２６又はマシニングセンタ２７の上方の
所定位置に、位置決めする。すると、既にカバーが開放
状態にある工作機械内のワーク２９、又は３０の上方に
焼入れヘッド１３が位置する形となる。
【００４４】次に、数値制御装置６は、焼入れプログラ
ムＨＰＲのステップＳ１０２で、自在回転ヘッド２２に
装着されたノズル１９を、ノズル収納装置１７に収納さ
れた複数のノズルの中から選択交換して、これから焼入
れを行うワークの焼入れ形状に対応したノズルを交換装
着するように指令する。なお、予め自在回転ヘッド２２
に装着されたノズル１９が、これから焼入れを行うワー
クの焼入れ形状に対応したノズルである場合には、当該
ステップは無視される。
ムＨＰＲのステップＳ１０２で、自在回転ヘッド２２に
装着されたノズル１９を、ノズル収納装置１７に収納さ
れた複数のノズルの中から選択交換して、これから焼入
れを行うワークの焼入れ形状に対応したノズルを交換装
着するように指令する。なお、予め自在回転ヘッド２２
に装着されたノズル１９が、これから焼入れを行うワー
クの焼入れ形状に対応したノズルである場合には、当該
ステップは無視される。
【００４５】こうして、自在回転ヘッド２２にこれから
焼入れを行うワークの焼入れ形状に対応したノズルが装
着されたところで、スライダ１６及び自在回転ヘッド２
２を、矢印Ｙ方向及びＺ軸方向に移動させて、ノズル１
９を、工作機械内のワーク２９、３０側に降下させて、
各工作機械の加工エリア内に進入させ、ノズル１９の先
端とワークの焼入れを行うべき位置を対向させる。な
お、既に述べたように、ノズル１９は、互いに直交する
Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向及び、Ｚ軸方向と平行な軸を中心とし
た回転方向であるＡ軸方向及び、Ｘ軸と平行な軸を中心
とした回転方向であるＢ軸方向の、５軸方向に移動位置
決め自在に制御されるので、３次元空間の任意の位置
に、ノズル１９の先端を位置決めすることが出来る。
焼入れを行うワークの焼入れ形状に対応したノズルが装
着されたところで、スライダ１６及び自在回転ヘッド２
２を、矢印Ｙ方向及びＺ軸方向に移動させて、ノズル１
９を、工作機械内のワーク２９、３０側に降下させて、
各工作機械の加工エリア内に進入させ、ノズル１９の先
端とワークの焼入れを行うべき位置を対向させる。な
お、既に述べたように、ノズル１９は、互いに直交する
Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向及び、Ｚ軸方向と平行な軸を中心とし
た回転方向であるＡ軸方向及び、Ｘ軸と平行な軸を中心
とした回転方向であるＢ軸方向の、５軸方向に移動位置
決め自在に制御されるので、３次元空間の任意の位置
に、ノズル１９の先端を位置決めすることが出来る。
【００４６】この状態で、レーザ発振器３を駆動して、
レーザ光を、レーザ光ダクト２３及び光伸縮ダクト２５
を介して焼入れヘッド１３に供給し、更に、伸縮筒２０
を経由してノズル１９に供給し、該ノズル１９に対向し
たワーク２９、３０の焼入れ部分２９ａ、３０ａにレー
ザ光を照射して焼入れを行う。この際、各工作機械内の
ワーク２９、３０は、工作機械から取り外されることな
く保持されている。即ち、ワークは当該ワークに対して
工作機械により加工プログラムに基づく加工を行った状
態のままに保持されており、数値制御旋盤２６内のワー
ク２９は、図示しないチャックでその一端ないし両端を
保持された状態で保持され、マシニングセンタ２７にお
けるワーク３０は、テーブル２７ａ上に搭載された状態
のまま保持されている。従って、各工作機械内のワーク
２９、３０の位置及びその形状は、各工作機械にとっ
て、その空間座標位置と共に明らかである。すると、各
工作機械と通信ネットワーク３４で接続された焼入れ機
４の数値制御装置６にとっても、これから焼入れを行う
ワークの位置及び形状は、自明であり、ノズル１９のワ
ーク２９、３０に対する、位置決め及びその後の焼入れ
動作は、正確に行うことが出来る。
レーザ光を、レーザ光ダクト２３及び光伸縮ダクト２５
を介して焼入れヘッド１３に供給し、更に、伸縮筒２０
を経由してノズル１９に供給し、該ノズル１９に対向し
たワーク２９、３０の焼入れ部分２９ａ、３０ａにレー
ザ光を照射して焼入れを行う。この際、各工作機械内の
ワーク２９、３０は、工作機械から取り外されることな
く保持されている。即ち、ワークは当該ワークに対して
工作機械により加工プログラムに基づく加工を行った状
態のままに保持されており、数値制御旋盤２６内のワー
ク２９は、図示しないチャックでその一端ないし両端を
保持された状態で保持され、マシニングセンタ２７にお
けるワーク３０は、テーブル２７ａ上に搭載された状態
のまま保持されている。従って、各工作機械内のワーク
２９、３０の位置及びその形状は、各工作機械にとっ
て、その空間座標位置と共に明らかである。すると、各
工作機械と通信ネットワーク３４で接続された焼入れ機
４の数値制御装置６にとっても、これから焼入れを行う
ワークの位置及び形状は、自明であり、ノズル１９のワ
ーク２９、３０に対する、位置決め及びその後の焼入れ
動作は、正確に行うことが出来る。
【００４７】例えば、焼入れに際して、ワーク２９、３
０を移動させつつ行う必要がある場合には、焼入れプロ
グラムＨＰＲのステップＳ１０３で、焼入れ機４の数値
制御装置６側から、通信ネットワーク３４を介して対応
する工作機械に対して、軸移動指令を出力し、工作機械
を焼入れ機４の数値制御装置６側から遠隔操作する形
で、駆動制御する。この際、各工作機械側では、焼入れ
機４が行う焼入れ動作に関するプログラムは、なんら作
成されてはいないが、焼入れ機４側で、ＣＡＤ装置３１
などから入力されたワークの形状データに基づいて、焼
入れをおこなうワークが保持された工作機械に対する動
作指令を生成しておき、当該指令に基づいて各工作機械
を駆動制御することにより、円滑に焼入れを行うことが
できる。
０を移動させつつ行う必要がある場合には、焼入れプロ
グラムＨＰＲのステップＳ１０３で、焼入れ機４の数値
制御装置６側から、通信ネットワーク３４を介して対応
する工作機械に対して、軸移動指令を出力し、工作機械
を焼入れ機４の数値制御装置６側から遠隔操作する形
で、駆動制御する。この際、各工作機械側では、焼入れ
機４が行う焼入れ動作に関するプログラムは、なんら作
成されてはいないが、焼入れ機４側で、ＣＡＤ装置３１
などから入力されたワークの形状データに基づいて、焼
入れをおこなうワークが保持された工作機械に対する動
作指令を生成しておき、当該指令に基づいて各工作機械
を駆動制御することにより、円滑に焼入れを行うことが
できる。
【００４８】具体的には、ステップＳ１０３では、これ
から焼入れを行うワークが搭載された数値制御旋盤２６
のＣ軸を回転させてワークを所定の角速度で回転させる
Ｃ軸回転指令ＭＣ２であり、Ｃ軸回転指令ＭＣ２が、焼
入れ機４の数値制御装置６から数値制御旋盤２６に出力
されると、数値制御旋盤２６側では、ステップＳ５で対
応するＣ軸回転制御動作を、数値制御旋盤２６内に格納
されたマクロを実行することにより実行する。この動作
は、通常の、数値制御旋盤２６内の加工プログラムが、
当該数値制御旋盤２６による加工に際してＣ軸回転制御
動作を指令した場合と全く同様に行われる。こうして、
焼入れ機４の数値制御装置６から通信ネットワーク３４
を介して遠隔操作される形で、図示しないチャックが矢
印Ｃ方向にＣ軸回転制御され、これに同期する形で、焼
入れプログラムＨＰＲのステップＳ１０４で、ノズル１
９の位置が５軸制御され、所定の焼入れ部分２９ａに対
する焼入れが行われる。
から焼入れを行うワークが搭載された数値制御旋盤２６
のＣ軸を回転させてワークを所定の角速度で回転させる
Ｃ軸回転指令ＭＣ２であり、Ｃ軸回転指令ＭＣ２が、焼
入れ機４の数値制御装置６から数値制御旋盤２６に出力
されると、数値制御旋盤２６側では、ステップＳ５で対
応するＣ軸回転制御動作を、数値制御旋盤２６内に格納
されたマクロを実行することにより実行する。この動作
は、通常の、数値制御旋盤２６内の加工プログラムが、
当該数値制御旋盤２６による加工に際してＣ軸回転制御
動作を指令した場合と全く同様に行われる。こうして、
焼入れ機４の数値制御装置６から通信ネットワーク３４
を介して遠隔操作される形で、図示しないチャックが矢
印Ｃ方向にＣ軸回転制御され、これに同期する形で、焼
入れプログラムＨＰＲのステップＳ１０４で、ノズル１
９の位置が５軸制御され、所定の焼入れ部分２９ａに対
する焼入れが行われる。
【００４９】また、このことは、マシニングセンタ２７
においても同様であり、マシニングセンタ２７内のワー
ク３０に対する焼入れをおこなう際に、焼入れプログラ
ムＨＰＲ内では、マシニングセンタ２７に対する軸移動
指令が生成されており、マシニングセンタ２７は、焼入
れ機４の数値制御装置６から通信ネットワーク３４を介
して遠隔操作される形で、テーブル２７ａが水平方向に
駆動制御され、これに同期する形で、焼入れプログラム
ＨＰＲのステップＳ１０４で、ノズル１９の位置が５軸
制御され、所定の焼入れ部分３０ａに対する焼入れが行
われる。
においても同様であり、マシニングセンタ２７内のワー
ク３０に対する焼入れをおこなう際に、焼入れプログラ
ムＨＰＲ内では、マシニングセンタ２７に対する軸移動
指令が生成されており、マシニングセンタ２７は、焼入
れ機４の数値制御装置６から通信ネットワーク３４を介
して遠隔操作される形で、テーブル２７ａが水平方向に
駆動制御され、これに同期する形で、焼入れプログラム
ＨＰＲのステップＳ１０４で、ノズル１９の位置が５軸
制御され、所定の焼入れ部分３０ａに対する焼入れが行
われる。
【００５０】こうして、各工作機械を焼入れ機４の数値
制御装置６側から遠隔操作する形で駆動制御しつつ、自
らはノズル１９を駆動制御して、工作機械内に保持され
たワーク２９、３０に対してレーザ光による焼入れを行
って行く。
制御装置６側から遠隔操作する形で駆動制御しつつ、自
らはノズル１９を駆動制御して、工作機械内に保持され
たワーク２９、３０に対してレーザ光による焼入れを行
って行く。
【００５１】各工作機械側から、ステップＳ５による、
駆動動作（例えば、Ｃ軸回転動作）が完了したことがＣ
軸回転完了通知ＭＣ５により通知され、ワーク２９、３
０に対する焼入れ動作が完了すると、焼入れ機４の数値
制御装置６は、ノズル１９を、図１上方に、各工作機械
の加工エリアから退避させる。
駆動動作（例えば、Ｃ軸回転動作）が完了したことがＣ
軸回転完了通知ＭＣ５により通知され、ワーク２９、３
０に対する焼入れ動作が完了すると、焼入れ機４の数値
制御装置６は、ノズル１９を、図１上方に、各工作機械
の加工エリアから退避させる。
【００５２】次に、焼入れプログラムＨＰＲは、ステッ
プＳ１０５に入り、焼入れ動作が完了した工作機械に対
して、カバー閉の指令ＭＣ３を通信ネットワーク３４を
介して出力し、対応する工作機械は、ステップＳ６で、
カバーを閉じて、工作機械側の動作は終了する。また、
焼入れ機４側も、工作機械からのカバー閉完了通知ＭＣ
４が通信ネットワーク３４を介して入力された時点で、
ステップＳ１０６でサドル１５をガイドレール１０上で
Ｘ軸方向に移動駆動させて、Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ａ、Ｂの全て
の制御軸を原点復帰させ、焼入れプログラムＨＰＲの実
行を終了する。
プＳ１０５に入り、焼入れ動作が完了した工作機械に対
して、カバー閉の指令ＭＣ３を通信ネットワーク３４を
介して出力し、対応する工作機械は、ステップＳ６で、
カバーを閉じて、工作機械側の動作は終了する。また、
焼入れ機４側も、工作機械からのカバー閉完了通知ＭＣ
４が通信ネットワーク３４を介して入力された時点で、
ステップＳ１０６でサドル１５をガイドレール１０上で
Ｘ軸方向に移動駆動させて、Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ａ、Ｂの全て
の制御軸を原点復帰させ、焼入れプログラムＨＰＲの実
行を終了する。
【００５３】上述の実施例は、ガイドレール１０が、各
工作機械の上方を水平方向に敷設されているが、ガイド
レール１０は、焼入れヘッド１３を各工作機械の加工エ
リア内（加工エリアとは、通常、開閉自在なカバーで内
外を区切られた工作機械の内部であり、ワークに対する
加工が行われる空間及びその近傍の空間を意味する）に
進入退避することが出来る限り、各工作機械の上方に限
らずどのような位置に設けてもよい。
工作機械の上方を水平方向に敷設されているが、ガイド
レール１０は、焼入れヘッド１３を各工作機械の加工エ
リア内（加工エリアとは、通常、開閉自在なカバーで内
外を区切られた工作機械の内部であり、ワークに対する
加工が行われる空間及びその近傍の空間を意味する）に
進入退避することが出来る限り、各工作機械の上方に限
らずどのような位置に設けてもよい。
【００５４】また、ガイドレール１０自体も、直線状の
ものに限らず、曲線状に敷設されていてもよく、更に、
ガイドレール１０を床に敷設して、焼入れヘッド１３な
どの射出部保持手段が該床に敷設されたガイドレール１
０上を移動するように構成することもできる。また、ガ
イドレール１０等のガイド手段は、床に埋設された誘導
ケーブルで構成することもでき、該誘導ケーブルに誘導
される形で焼入れヘッド１３などの射出部保持手段が、
工作機械間を移動するように構成することもできる。
ものに限らず、曲線状に敷設されていてもよく、更に、
ガイドレール１０を床に敷設して、焼入れヘッド１３な
どの射出部保持手段が該床に敷設されたガイドレール１
０上を移動するように構成することもできる。また、ガ
イドレール１０等のガイド手段は、床に埋設された誘導
ケーブルで構成することもでき、該誘導ケーブルに誘導
される形で焼入れヘッド１３などの射出部保持手段が、
工作機械間を移動するように構成することもできる。
【００５５】更に、レーザ発振器３とレーザ光を外部に
射出してワークに対する焼入れを行うノズル１９間の、
レーザ供給光路も、レーザ光ダクト２３や伸縮ダクト２
５などに限らず、光ファイバなどの可撓性を有する部材
を用いてもよく、また、レーザ発振器３を、サドル１５
に搭載して、サドルと共に移動する形でもよい。
射出してワークに対する焼入れを行うノズル１９間の、
レーザ供給光路も、レーザ光ダクト２３や伸縮ダクト２
５などに限らず、光ファイバなどの可撓性を有する部材
を用いてもよく、また、レーザ発振器３を、サドル１５
に搭載して、サドルと共に移動する形でもよい。
【００５６】また、ノズル１９などのレーザ光射出部を
保持する射出部保持手段の構成も任意であり、ノズル１
９を空間内で任意に位置決め出来る限りどのような軸構
成でもよい。更に、焼入れ動作が行われる工作機械も、
数値制御旋盤２６やマシニングセンタ２７のほかに、多
様な工作機械が配置可能であり、加工状態のワークない
しは加工の終了したワークを加工エリア内に保持する工
作機械であれば、どのような構成の工作機械でも配置が
可能である。
保持する射出部保持手段の構成も任意であり、ノズル１
９を空間内で任意に位置決め出来る限りどのような軸構
成でもよい。更に、焼入れ動作が行われる工作機械も、
数値制御旋盤２６やマシニングセンタ２７のほかに、多
様な工作機械が配置可能であり、加工状態のワークない
しは加工の終了したワークを加工エリア内に保持する工
作機械であれば、どのような構成の工作機械でも配置が
可能である。
【図１】図１は本発明が適用される焼入れ設備の一例を
示す図である。
示す図である。
【図２】図２は、焼入れ時の、焼入れ装置と各工作機械
との間の制御状態を示す図である。
との間の制御状態を示す図である。
１……焼入れ設備
６……射出部保持手段動作制御手段、通信制御手段、焼
入れプログラム作成手段（数値制御装置） １０……ガイド手段（ガイドレール） １３……射出部保持手段（焼入れヘッド） １９……レーザ光射出部（ノズル） ２０……レーザ光供給手段（伸縮筒） ２３……レーザ光供給手段（レーザ光ダクト） ２５……レーザ光供給手段（伸縮ダクト） ２６……工作機械（数値制御旋盤） ２７……工作機械（マシニングセンタ） ２９、３０……ワーク ３１……ワークデータ入力手段（ＣＡＤ装置） ３２……加工プログラム作成手段（ＣＡＭ装置） ３３……射出部保持手段動作制御手段、通信制御手段、
焼入れプログラム作成手段（ＣＡＭ装置） ＨＣ１……焼入れ指令 ＤＡＴＡ……ワークの形状に関するデータ（図面デー
タ）
入れプログラム作成手段（数値制御装置） １０……ガイド手段（ガイドレール） １３……射出部保持手段（焼入れヘッド） １９……レーザ光射出部（ノズル） ２０……レーザ光供給手段（伸縮筒） ２３……レーザ光供給手段（レーザ光ダクト） ２５……レーザ光供給手段（伸縮ダクト） ２６……工作機械（数値制御旋盤） ２７……工作機械（マシニングセンタ） ２９、３０……ワーク ３１……ワークデータ入力手段（ＣＡＤ装置） ３２……加工プログラム作成手段（ＣＡＭ装置） ３３……射出部保持手段動作制御手段、通信制御手段、
焼入れプログラム作成手段（ＣＡＭ装置） ＨＣ１……焼入れ指令 ＤＡＴＡ……ワークの形状に関するデータ（図面デー
タ）
フロントページの続き
(72)発明者 浅利 俊彦
愛知県丹羽郡大口町大字小口字乗船１番
地 ヤマザキマザック株式会社 本社工
場内
(72)発明者 宮川 直臣
愛知県丹羽郡大口町大字小口字乗船１番
地 ヤマザキマザック株式会社 本社工
場内
(56)参考文献 特開 昭63−7327（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−310855（ＪＰ，Ａ)
特開2001−225242（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B23P 23/06
C21D 1/09
C21D 1/34
C21D 1/62
Claims (8)
- 【請求項１】 複数の工作機械が配置され、それら複数
の工作機械内にあるワークに対してレーザ光により焼入
れ動作を行う焼入れ設備において、加工すべきワークの形状に関するデータを入力するワー
クデータ入力手段を設け、 前記ワークデータ入力手段から入力されたワークの形状
に関するデータから、前記各工作機械において機械加工
すべきワークの加工プログラムを作成する加工プログラ
ム作成手段を設け、 前記入力されたワークの形状に関するデータから、前記
各工作機械において、前記加工プログラム作成手段で作
成された加工プログラムに基づいて機械加工されたワー
クに対して焼入れを行う際の、焼入れプログラムを作成
する焼入れプログラム作成手段を設け、 前記工作機械間 を連絡する形のガイド手段を設け、 先端からレーザ光を射出自在なレーザ光射出部が設けら
れた射出部保持手段を、前記ガイド手段に沿って前記複
数の工作機械間を移動自在に設け、 前記レーザ光射出部にレーザ光を供給するレーザ光供給
手段を接続して設け、前記焼入れプログラム作成手段により作成された焼入れ
プログラムに基づいて前記射出部保持手段の動作を制御
して、前記加工プログラム作成手段により作成された加
工プログラムに基づいて各工作機械で機械加工されたワ
ークに対して、該工作機械内で前記レーザ光射出部から
射出されるレーザ光で焼入れ動作を行なう、射出部保持
手段動作制御手段を設け、 前記射出部保持手段動作制御手段に、前記各工作機械の
制御手段との間で、前記各工作機械で機械加工されるワ
ークに対する焼入れ動作に必要な情報をやり取りする通
信制御手段を設けて構成した、焼入れ設備。 - 【請求項２】 前記射出部保持手段動作制御手段は、前
記工作機械で機械加工されるワークに対する焼入れ動作
を行う際に、該工作機械の制御手段に対する動作指令
を、該工作機械に対して出力する工作機械制御手段を有
することを特徴とする、請求項１記載の焼入れ設備。 - 【請求項３】 前記射出部保持手段動作制御手段による
焼入れ動作は、前記工作機械の制御手段からの焼入れ指
令に基づいて開始されることを特徴とする、請求項１記
載の焼入れ設備。 - 【請求項４】 前記工作機械の制御手段に対する動作指
令は、前記工作機械に対する軸移動指令を有することを
特徴とする、請求項２記載の焼入れ設備。 - 【請求項５】 複数の工作機械が配置され、それら複数
の工作機械内にあるワークに対してレーザ光により焼入
れ動作を行う焼入れ設備において、 先端からレーザ光を射出自在なレーザ光射出部を前記複
数の工作機械間で移動自在に設けておき、加工すべきワークの形状に関するデータをワークデータ
入力手段を介して入力して、各工作機械で機械加工すべ
きワークの制作図面を作成し、 前記作成されたワークの制作図面の図面データから、前
記各工作機械において機械加工すべきワークの加工プロ
グラムを作成し、 前記ワークの制作図面の図面データから、前記各工作機
械において、前記作成された加工プログラムに基づいて
機械加工されたワークに対して焼入れを行う際の、焼入
れプログラムを作成し、 前記複数の工作機械内で機械加工されたワークに対する
焼入れを行う際には、前記レーザ光射出部を前記工作機
械に対して選択的に位置決めし、前記作成された焼入れプログラムに基づいて射出部保持
手段の動作を制御して、前記加工プログラムに基づいて
各工作機械で機械加工されたワークに対して、該工作機
械内で、レーザ光射出部から射出されるレーザ光で焼入
れ動作を行ない、 前記ワークの形状に関するデータの入力を一度行うだけ
で、前記加工プログラムの作成と焼入れプログラムの作
成を行うようにして構成したことを特徴とする、焼入れ
方法。 - 【請求項６】 前記レーザ光射出部が位置決めされた工
作機械内のワークに対して所定の焼入れ動作を行う際
に、 前記工作機械に対して、焼入れ機側から該工作機械の制
御軸を駆動するための軸移動指令を、通信ネットワーク
を介して出力し、該軸移動指令により工作機械内のワー
クを遠隔操作する形で移動させて、焼入れ動作を実行さ
せるようにして構成した、請求項５記載の焼入れ方法。 - 【請求項７】 前記加工プログラムに基づいて各工作機
械で機械加工されたワーク対して所定の焼入れ動作を行
う際には、 前記工作機械での機械加工の後、ワークを、当該工作機
械から取り外すことなく保持しておき、その状態のワー
クに対して焼入れ動作を行うようにしたことを特徴とす
る、請求項５記載の焼入れ方法。 - 【請求項８】 前記レーザ光射出部による焼入れ動作
は、前記工作機械から出力される焼入れ指令に基づいて
開始されることを特徴とする、請求項５記載の焼入れ方
法。
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