JPH0499220A - 高周波自動焼入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、同径異長で長尺状の複数のワークを順序不同
に表面焼入する高周波焼入装置に関する。

〈従来の技術〉 従来、同径異長で被焼入部分の長さもしくは位置、或い
は、被焼入部分の長さおよび位置がワークの長さによっ
て異なっている複数種類のほぼ長尺状のワークで、しか
も、各種類ごとに多数のワークがある場合に、これらワ
ークを１台の高周波焼入装置で焼入するには、予め、ワ
ークを種類ごとに区分けしておき、同一種類のワークを
全て高周波焼入してから、次の種類のワークを高周波焼
入している。

〈発明が解決しようとする課題〉 従って、複数種類多数のワークを予め種類別に区分し、
焼入長さに応じてコイルの移動距離を設定するための手
間がかかる。

本発明は上記事情に鑑みて創案されたものであって、同
径異長で被焼入部分の長さや位置がワークの長さによっ
て異なっている複数種類の長尺状のワークを焼入するに
際し、高周波焼入装置に順次供給されるワークの種類が
アトランダムであってもワークごとにそのワークの焼入
仕様に従った焼入を行うことができる高周波焼入装置を
提供することを目的としている。

〈課題を解決するための手段〉 上記問題を解決するために、本発明の高周波焼入装置は
、同径異長で焼入仕様がワークの長さによって異なる複
数種類の長尺状のワークを順序不同に焼入する高周波焼
入装置において、ワークの軸方向に進退自在に配設され
ワークの端部を支持するワーク支持部材と、ワークおよ
びワーク支持片にわたりワークの軸方向に移動自在にワ
ークおよびワーク支持片と離隔してワーク支持片に外挿
され且つ焼入冷却液噴射手段を有する高周波加熱コイル
と、各種ワークの長さ測定手段と、それぞれのワーク長
に対応して高周波加熱コイルの移動、高周波加熱コイル
への通電および焼入冷却液の噴射を制御する制御装置と
を備えている。

〈作用〉 ワーク支持片でワークの両端が支持されると、加熱コイ
ルがワークの方へ移動を開始し、ワークの所定位置で停
止する。加熱コイルが反対の方向に移動を開始すると共
に、加熱コイルに通電され且つ加熱コイルから焼入冷却
液が噴射される。加熱コイルがワークの種類ごとに定め
られた被焼入部分を通過すると加熱コイルへの通電が断
たれ、次いで加熱コイルからの焼入冷却液の噴射が停止
される。そして、ワークの両端の支持が解除される。

〈実施例〉 以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。第
１図〜第４図は本発明の一実施例を説明するための図面
であって、第１図は正面図、第２図は平面図、第３図は
ワーク搬送機構の側面図、第４図は高周波加熱コイルの
説明図であって、第４図（ａ）は正面図、第４図（ｂ）
は側面図、第４図（Ｃ）は第４図（ａ）のＡ−Ａ線矢視
断面図である。

本実施例は、同径異長で焼入仕様がワークの長さによっ
て異なる複数種類の長尺状のワークを焼入する高周波焼
入装置であって、ワークを焼入する焼入機構と、ワーク
保持回転機構と、ワークを移動させるワーク搬送機構と
を備えている。

第１図に示すように、ワーク焼入機構は、共通台９００
に立設した４本の柱９０１で支持された天板台９０２に
取り付けられている。即ち、ワーク焼入機構は、天板台
９０２の下部に隔設した一対のブラケッ目７ａ　、１７
ｂ間に橋架されたボールネジ１３と、このボールネジ１
３の一端に接続されたロークリエンコーダ１９と、この
ボールネジ１３に螺合する部材１２に接続された平板ｌ
ｌ上に固定されたカレントトランス１０と、平板１１の
下部に設けたスライダ１５と、これらスライダ１５が摺
動自在であるようにスライダ１５に挿入され、ブラケッ
目７ａ　、１７ｂ間に橋架された平行な２本のロッド１
４と、ボールネジ１３の一端に結合され天板台９０２の
下部に設けたＬ型部材１８に取り付けられた加熱コイル
移動用モータ１６と、カレントトランス１００２次側に
接続され図示しない絶縁板を介して結合された一対の加
熱コイル給電用導体２１と、これら導体２１の下部に取
り付けられた加熱コイル２０とを備えている。

この加熱コイル２０と、ワークに焼入用の冷却液を噴射
するジャケットには各種のものが利用できるが、本実施
例では、ジャケットが加熱コイル２０に一体となってい
る加熱コイル２０を採用した。

第４図に示すように、加熱コイル２０は、加熱コイル給
電用導体２１に接続される一対の端子２２．２２と、こ
れら端子２２の下部に接続された一対のり−ドロ導体２
３．２３と、リードロ導体２３の下端間に両端が接続さ
れている環状導体２６と、端子２２に接続された冷却液
供給用接続金物２５とを備えている。

なお、端子２２．２２間、リードロ導体２３．２３問お
よび環状導体２６の両端間には絶縁板２４を介在させで
ある。

冷却液（導体冷却用兼焼入用冷却液）を流通させるため
に、端子２２とリードロ導体２３には図示しない中空部
分が、環状導体２６には第４図（ａ）、（Ｃ）に示すよ
うな環状の中空部分２７が設けられており、環状導体２
６の一方の側面には、中空部分２７に導通する複数の冷
却液噴射孔２８が設けられている。

第１図に示すように、ワーク支持回転機構は、ワーク１
００の一端を支持するヘッドセンタービン３１と、この
ヘッドセンターピン３１を保持するヘッドセンター３２
と、ヘッドセンター３２が上架されたスライダ３３と、
スライダ３３が摺動自在に外挿され両端を支持部材３５
で支持されたロッド３４と、一方の支持部材３５に取り
付けられた油圧シリンダ３６と、スライダ３３に接続さ
れ油圧シリンダ３６によって進退する図示しないロット
とを備えている。支持部材３５は共通台９００上に設け
たベース９０３上に固定されている。なお、ヘッドセン
タービン３１は前記加熱コイル２０の環状導体２６に環
状導体２６と接触することのないように挿入されている
。

ワーク支持回転機構は、また、天板台９０２に固定した
ブラケット１７ａ　、　１７ｃ間に橋架された２個の平
行なロッド４１と、これらロッド４１に摺動自在に外挿
されたスライダ４２と、スライダ４２の移動距離検出装
置（例えば、商品名「パリリミット」）４８と、油圧シ
リンダ４３と、油圧シリンダ４３の動作によって進退し
スライダ４２に接続されたロッド４４と、スライダ４２
に懸架固定されたテールセンタ４５と、テールセンタ４
５に装着されワーク１００の他端を支持するテールセン
ターピン４６と、テールセンター３５に取り付けられテ
ールセンターピン４６をワーク１００の他端に押圧する
テールセンターピン押圧用油圧シリンダ４７とを備えて
いる。

第１図と第３図に示すように、ワーク搬送部は、いわゆ
るウオーキングビームを利用するものであって、共通台
９００上に設けたベース９０４上に平行に取り付けた３
列の固定ビーム５１．５２．５３（各固定ビーム５１．
５２．５３のそれぞれは等間隔に配置した５個の固定ビ
ームからなる）と、固定ビーム５１および５３の上部に
取り付けた■ブロック５１ａおよび５３ａと、固定ビー
ム５２の上部に取り付けた幅広の■ブロック５２ａ　と
、全ての■ブロック５１ａ、５２ａ　、５３ａの近辺に
設けた近接スイッチ５５とを備えている。

また、第３図に示すように、ワーク搬送部は、共通台９
００上に設けた一対のブラケット９０５．９０５間に橋
架され上下方向に配設された平行な２本のロンドロ１と
、これらロッド６１に摺動自在に外挿されたスライダ６
２と、油圧シリンダ６３と、油圧シリンダ６３の動作に
よって進退するロット６４とを備えている。油圧シリン
ダ６３の一端は一方のブラケット９０５に固定されてお
り、ロッド６４の先端はスライダ６２の端部に固定され
ている。

ワーク搬送部は、更に、スライダ６２の側面に垂直に取
り付けた油圧シリンダ６５と、油圧シリンダ６５が動作
したときに進退するロンドロ６と、ロンドロ６の頂部に
取り付けられた平板６８と、平板６８に上端が固定され
た２本のロッド６７と、ロッド６７が摺動自在に貫通ず
るようにスライダ６２に取り付けられた２本のガイド筒
６８と、平板６８上に取り付けた３列のウオーキングビ
ーム６９（第１図）と、各ウオーキングビーム６９上に
固定ビームのＶブロック５１ａ　、５２ａ　、５３ａの
間隔に等しく等間隔で配置した■ブロック６９ａを備え
ている。

なお、８０は各種の制御や判定を行う制御装置であって
、スライダ４２の移動距離検出袋［４８の信号を受けて
ワーク１００の長さ、即ち、種類を判定し、そのワーク
１００に通した高周波電流を加熱コイル２０に通電し、
また、そのワーク１００に適した量の冷却液を加熱コイ
ル２０から噴射する。また、ワーク１００が固定ビーム
５１．５２．５３上に載置されていることの近接スイッ
チ５５による信号を受けてウオーキングビーム６８の動
作を開始したり等することができる。

次に、本実施例の動作を説明する。

固定ビーム５１．５２．５３の前端（第３図の上で左端
）の■ブロック５１ａ　、５２ａ　、５３ａにワーク１
００が載置されると、近接スイッチ５５が制御装置８０
に信号を送り、制御装置８０は油圧シリンダ６５と６３
とを交互に動作させてロッド６７と６４を交互に進退さ
せるので、ワーク１００はウオーキングビーム６９の１
サイクルの作動で■ブロック５１ａ　、５２ａ　、５３
ａを１個ずつ前進する。

ワーク１００が３列の固定ビーム５１．５２．５３のそ
れぞれの中央の固定ビームの■ブロック５１ａ１５２ａ
　、５３ａに載置されたことを３個の近接スイッチ５５
が検出すると、制御装置８０はシリンダ３６を動作させ
てヘッドセンタ３２を、即ちヘッドセンタービン３１を
所定距離だけ前進（第１図で左方）させると共に、シリ
ンダ４３を動作させてテールセンター４５、即ちテール
センタービン４６を前進（第１図で右方）させテールセ
ンタービン４６がワーク１００の端部の凹部に挿入され
てワーク１００の端部に当接後、更にワーク１００を押
して前進を続け、遂にワーク１００の反対側の端部がヘ
ッドセンタービン３１の先端に当接してヘッドセンター
ビン３１で支持されてテールセンタービン４６が移動で
きなくなるまでスライダ４２が油圧シリンダ４３によっ
て移動する。そして、油圧シリンダ４７の動作によって
テールセンタービン４６はワーク１００の端部を確実に
押圧する。

この際、スライダ３３および４２の移動開始前の位置が
制御装置８０によって記憶されているので、移動距離検
出装置４８によってスライダ４２の移動距離が判ると、
この移動距離はワーク１００の種類によって異なるので
、制御装置８０はワークｌＯＯの種類を識別することが
できる。従って、制御装置８０は識別されたそのワーク
１００の所定の位置範囲にわたって硬化層を形成するた
めに、加熱コイル移動用モータ１６を起動しボールネジ
エ３を回転させ、スライダ１５を介して台１１、従って
、加熱コイル２０をワーク１００の所定の位置まで進出
移動（第１図で左方へ移動）後停止し、次いで逆方向へ
引き返しながら、所定の大きさの高周波電流を加熱コイ
ル２０に通電すると共に、加熱コイル２０の冷却液噴射
孔２８から冷却液を噴射する。加熱コイル２０の環状導
体２６が被焼入部分を通過し終えたときに高周波電流を
断ち、次いで冷却液噴射孔２８から噴射される冷却液が
被焼入部分を通過したときに冷却液の噴射を終えるよう
に高周波電源や焼入冷却液系統の図示しない電磁弁等を
制御する。なお、加熱コイル２０による焼入が終わって
も加熱コイル２０は移動を続け、ヘッドセンタービン３
１を外挿した元の位置に至って停止する。上記において
、加熱コイル２０が進出移動してワーク１００に対応し
た所定の位置で停止する制御、或いは、加熱コイル２０
への通電の停止位置を検出して加熱コイル２０への高周
波電流を断つ制御等は、ロータリエンコーダ１９が検出
したボールネジＩ３の回転角度の信号を受けた制御装置
８０が行う。

ウオーキングビーム６９によって運ばれてきた２番目の
ワーク１００に対しても同様にスライダ４２の移動距離
を移動距離検出装置４８で測定することによって２番目
のワーク１００の種類が識別され、このワーク１００に
要求される硬化層が、１番目のワーク１００と同様な要
領で形成される。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明の高周波焼入装置は、ワー
クの軸方向に進退自在に配設されワークの端部を支持す
るワーク支持部材と、ワークおよびワーク支持片にわた
りワークの軸方向に移動自在にワークおよびワーク支持
片と離隔してワーク支持片に外挿され且つ焼入冷却液噴
射手段を有する高周波加熱コイルと、各種ワークの長さ
測定手段と、それぞれのワーク長に対応して高周波加熱
コイルの移動、高周波加熱コイルへの通電および焼入冷
却液の噴射を制御する制御装置とを備えている。

従って、本発明の高周波焼入装置は、同径異長で被焼入
部分の長さや位置がワークの長さによって異なっている
複数種類の長尺状のワークを焼入するに際し、高周波焼
入装置に順次供給されるワークの種類がアトランダムで
あってもワークごとにそのワークの焼入仕様に従った焼
入を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の一実施例を説明するための図
面であって、第１図は正面図、第２図は平面図、第３図
はワーク搬送機構の側面図、第４図は高周波加熱コイル
の説明図であって、第４図（ａ）は正面図、第４図（ｂ
）は側面図、第４図（Ｃ）は第４図（ａ）のＡ−Ａ線矢
視断面図である。 １０・・・カレントトランス、１３・・・ボールネジ、
１６・・・モータ、１９・・・ロータリエンコーダ、２
０・・・加熱コイル、３１・・・ヘッドセンタービン、
４６・・・テールセンタービン、４８・・・移動距離検
出装置、１００　　・・・ワーク。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）同径異長で焼入仕様がワークの長さによって異な
   る複数種類の長尺状のワークを順序不同に焼入する高周
   波焼入装置において、ワークの軸方向に進退自在に配設
   されワークの端部を支持するワーク支持部材と、ワーク
   およびワーク支持片にわたりワークの軸方向に移動自在
   にワークおよびワーク支持片と離隔してワーク支持片に
   外挿され且つ焼入冷却液噴射手段を有する高周波加熱コ
   イルと、各種ワークの長さ測定手段と、それぞれのワー
   ク長に対応して高周波加熱コイルの移動、高周波加熱コ
   イルへの通電および焼入冷却液の噴射を制御する制御装
   置とを備えたことを特徴とする高周波焼入装置。