JPS6347765B2 - - Google Patents
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- JPS6347765B2 JPS6347765B2 JP56212202A JP21220281A JPS6347765B2 JP S6347765 B2 JPS6347765 B2 JP S6347765B2 JP 56212202 A JP56212202 A JP 56212202A JP 21220281 A JP21220281 A JP 21220281A JP S6347765 B2 JPS6347765 B2 JP S6347765B2
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- JP
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- induction heating
- heating coil
- workpiece
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- current
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- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 73
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 68
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 30
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 13
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 13
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
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Classifications
-
- 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
- C21D1/06—Surface hardening
- C21D1/09—Surface hardening by direct application of electrical or wave energy; by particle radiation
- C21D1/10—Surface hardening by direct application of electrical or wave energy; by particle radiation by electric induction
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Thermal Sciences (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- General Induction Heating (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、誘導加熱コイルとワークの相対位置
検出方法並びに装置に関する。
検出方法並びに装置に関する。
誘導加熱により、ワークの焼入処理を行う場
合、ワークを両端でセンタータツプ支持するワー
クセツテイング作業を終えた後、誘導加熱コイル
もしくはワークセツテイング台の送り装置を駆動
することにより、誘導加熱コイルを、ワークに対
して相対的に移動させて、ワーク上の焼入れ箇所
域いは焼入れ開始箇所まで送つてから、誘導加熱
コイルに対す通電を開始する。
合、ワークを両端でセンタータツプ支持するワー
クセツテイング作業を終えた後、誘導加熱コイル
もしくはワークセツテイング台の送り装置を駆動
することにより、誘導加熱コイルを、ワークに対
して相対的に移動させて、ワーク上の焼入れ箇所
域いは焼入れ開始箇所まで送つてから、誘導加熱
コイルに対す通電を開始する。
この誘導加熱コイルに対する通電開始時期の検
出は、従来、リミツトスイツチの如き機械的検出
器を使用したり、上記送り装置の駆動量を検出す
る等の方法で行われていた為、誘導加熱コイルの
取付台への取付位置が送り方向にずれたり、或い
はワークセツテイング位置が何らかの原因で上記
送り方向にずれたりして誘導加熱コイルとワーク
との相対位置がバラツイた場合には、誘導加熱コ
イルに対する上記通電開始位置が、本来の通電開
始位置（以下、これを焼入れ開始位置と云う。）
からずれ、焼入れ処理が不充分になる等の問題が
あつた。
出は、従来、リミツトスイツチの如き機械的検出
器を使用したり、上記送り装置の駆動量を検出す
る等の方法で行われていた為、誘導加熱コイルの
取付台への取付位置が送り方向にずれたり、或い
はワークセツテイング位置が何らかの原因で上記
送り方向にずれたりして誘導加熱コイルとワーク
との相対位置がバラツイた場合には、誘導加熱コ
イルに対する上記通電開始位置が、本来の通電開
始位置（以下、これを焼入れ開始位置と云う。）
からずれ、焼入れ処理が不充分になる等の問題が
あつた。
また、定置焼入れの場合にも、例えばワークを
センター支持ではなく、ターンテーブルにのせて
焼入れするような際には、焼入れ定位置のズレ等
を生じやすいが、これに対しては現在特に検出装
置もないため、コイルタツチや不均一焼入れを生
ずるおそれがあつた。
センター支持ではなく、ターンテーブルにのせて
焼入れするような際には、焼入れ定位置のズレ等
を生じやすいが、これに対しては現在特に検出装
置もないため、コイルタツチや不均一焼入れを生
ずるおそれがあつた。
この発明は、上記した従来の欠点を除去する為
になされたもので、誘導加熱コイルに加熱電源と
は別電源からの検出電流を流しつつ誘導加熱コイ
ルとワークとを相対的に移動させ、上記検出電流
のレベル変化により誘導加熱コイルとワーク及び
該ワーク上の形状変化点との相対位置変化を検出
する構成とすることにより、誘導加熱コイルに対
する通電開始位置とワーク上の所定の焼入れ開始
位置とを常にほぼ一致させて焼入精度と生産性を
高めることができる誘導加熱コイルとワークの相
対位置検出方法並びに装置を提供することを目的
とする。
になされたもので、誘導加熱コイルに加熱電源と
は別電源からの検出電流を流しつつ誘導加熱コイ
ルとワークとを相対的に移動させ、上記検出電流
のレベル変化により誘導加熱コイルとワーク及び
該ワーク上の形状変化点との相対位置変化を検出
する構成とすることにより、誘導加熱コイルに対
する通電開始位置とワーク上の所定の焼入れ開始
位置とを常にほぼ一致させて焼入精度と生産性を
高めることができる誘導加熱コイルとワークの相
対位置検出方法並びに装置を提供することを目的
とする。
以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明
する。
する。
第１図において、１は誘導加熱用の交流電源、
２は誘導加熱コイル、３は加熱コイルとワークの
相対位置検出装置（以下、単に検出装置と云
う。）、４はワークである。誘導加熱コイル２は両
端子２１，２１に夫々接続されたリード５，５及
び電源スイツチ６を介して交流電源（周波数foの
高周波電源）に接続されている。検出装置３は検
出用の交流電源３１と電圧もしくは電流検出器３
２を具え、検出端子３３，３３と交流電源（周波
数fs≪fo）３１との間に検出器３２が挿入された
回路構成となつており、検出端子３３，３３は
夫々誘導加熱コイル２の端子２１，２１にリード
７，７及びスイツチ８を介して接続されている。
ワーク４は、例えば軸状部４１の一端に頭部４３
を有し基端部にＲ部４２を持つＴ字形部材からな
り、先端を誘導加熱コイル２側にして該誘導加熱
コイル２と同軸に、両端でセンタータツプ支持さ
れ、焼入れ時には軸線の囲りに回転駆動される。
２は誘導加熱コイル、３は加熱コイルとワークの
相対位置検出装置（以下、単に検出装置と云
う。）、４はワークである。誘導加熱コイル２は両
端子２１，２１に夫々接続されたリード５，５及
び電源スイツチ６を介して交流電源（周波数foの
高周波電源）に接続されている。検出装置３は検
出用の交流電源３１と電圧もしくは電流検出器３
２を具え、検出端子３３，３３と交流電源（周波
数fs≪fo）３１との間に検出器３２が挿入された
回路構成となつており、検出端子３３，３３は
夫々誘導加熱コイル２の端子２１，２１にリード
７，７及びスイツチ８を介して接続されている。
ワーク４は、例えば軸状部４１の一端に頭部４３
を有し基端部にＲ部４２を持つＴ字形部材からな
り、先端を誘導加熱コイル２側にして該誘導加熱
コイル２と同軸に、両端でセンタータツプ支持さ
れ、焼入れ時には軸線の囲りに回転駆動される。
なお、誘導加熱コイル２は、例えばねじ送り機
構等を持つ送の装置により、中心軸線方向に往復
駆動されるようになつている。
構等を持つ送の装置により、中心軸線方向に往復
駆動されるようになつている。
次に、検出装置３の動作について説明する。
説明の便宜上、ワーク４のセツテイングを終え
た第１図の状態で検出装置３のスイツチ８を投入
し、誘導加熱コイル２をワーク４の頭部４３側へ
移動させた場合の本装置の作用について先づ説明
する。加熱電源の電源スイツチ６は、スイツチ８
の閉路中開路されたままにしておく。
た第１図の状態で検出装置３のスイツチ８を投入
し、誘導加熱コイル２をワーク４の頭部４３側へ
移動させた場合の本装置の作用について先づ説明
する。加熱電源の電源スイツチ６は、スイツチ８
の閉路中開路されたままにしておく。
スイツチ８が投入されると、誘導加熱コイル２
には、交流電源３１から検出電流Isが供給され
る。誘導加熱コイル２が第２図に示す送の開始位
置から所定距離L1だけ移動してワーク４先端
が誘導加熱コイル２内に侵入し始める位置に達
すると両者が急に磁気結合し始める為、交流電源
３１側から見た誘導加熱コイル２のインピーダン
スが急減し、検出電流Isの電流レベルが第３図に
示す如く、11から12へ急増する。従つて、検出器
３２が指示計器型であればその指針が大きく振
れ、また所定レベル10（＞11）を超える電流を検
出した時に検出信号ｇを出力するレベル設定型の
ものであれば該検出信号ｇを出力するので、検出
器３２により、誘導加熱コイル２が位置に達し
たことが直ちに検出される。
には、交流電源３１から検出電流Isが供給され
る。誘導加熱コイル２が第２図に示す送の開始位
置から所定距離L1だけ移動してワーク４先端
が誘導加熱コイル２内に侵入し始める位置に達
すると両者が急に磁気結合し始める為、交流電源
３１側から見た誘導加熱コイル２のインピーダン
スが急減し、検出電流Isの電流レベルが第３図に
示す如く、11から12へ急増する。従つて、検出器
３２が指示計器型であればその指針が大きく振
れ、また所定レベル10（＞11）を超える電流を検
出した時に検出信号ｇを出力するレベル設定型の
ものであれば該検出信号ｇを出力するので、検出
器３２により、誘導加熱コイル２が位置に達し
たことが直ちに検出される。
誘導加熱コイル２が位置を通過して更に頭部
４３側へ送られた場合、Ｒ部４２が誘導加熱コイ
ル２内に入り始める位置に達するまでは、ワー
ク４の太さが一定である為、誘導加熱コイル２と
ワーク４との磁気結合度が変化せず、検出電流Is
は一定レベル12を保持する。
４３側へ送られた場合、Ｒ部４２が誘導加熱コイ
ル２内に入り始める位置に達するまでは、ワー
ク４の太さが一定である為、誘導加熱コイル２と
ワーク４との磁気結合度が変化せず、検出電流Is
は一定レベル12を保持する。
しかし、誘導加熱コイル２が、位置を通過す
ると、ワーク４の太さが増大する為、誘導加熱コ
イル２とワーク４との磁気結合度が誘導加熱コイ
ル２の移動と共に増大し、交流電源３１から見た
誘導加熱コイル２のインピーダンスが減少するの
で、検出電流Isの電流レベルは第３図に示す如
く、Ｒ部４２の径の大きさに対応して変化する。
従つて、検出器３２の指針の振れから誘導加熱コ
イル２がＲ部４２まで送られたことや位置のほ
ぼ頭部４３に達したことを知ることができ、又前
記レベル設定型の検出器であればレベル設定（例
えば10R＞12）しておくことにより、誘導加熱コ
イル２がＲ部４２まで送られた時や頭部４３にほ
ぼ達した時に検出信号ｇを得ることができる。
ると、ワーク４の太さが増大する為、誘導加熱コ
イル２とワーク４との磁気結合度が誘導加熱コイ
ル２の移動と共に増大し、交流電源３１から見た
誘導加熱コイル２のインピーダンスが減少するの
で、検出電流Isの電流レベルは第３図に示す如
く、Ｒ部４２の径の大きさに対応して変化する。
従つて、検出器３２の指針の振れから誘導加熱コ
イル２がＲ部４２まで送られたことや位置のほ
ぼ頭部４３に達したことを知ることができ、又前
記レベル設定型の検出器であればレベル設定（例
えば10R＞12）しておくことにより、誘導加熱コ
イル２がＲ部４２まで送られた時や頭部４３にほ
ぼ達した時に検出信号ｇを得ることができる。
逆に、誘導加熱コイル２をＲ部４２からワーク
４先端へ向けて移動すると、誘導加熱コイル２が
Ｒ部４２を通過した時及びワーク４先端を通過し
た時に検出電流Isのレベルが低下するので、検出
電流Isのレベルが10R及び10より低下した時に出力
するように検出器３２をレベル設定しておけば、
誘導加熱コイル２が第２図の位置及び位置を
通過した時に、検出信号ｇが得られる。
４先端へ向けて移動すると、誘導加熱コイル２が
Ｒ部４２を通過した時及びワーク４先端を通過し
た時に検出電流Isのレベルが低下するので、検出
電流Isのレベルが10R及び10より低下した時に出力
するように検出器３２をレベル設定しておけば、
誘導加熱コイル２が第２図の位置及び位置を
通過した時に、検出信号ｇが得られる。
実際には、図示の如きＴ字状のワーク４の焼入
れ処理を行う場合には、Ｒ部４２側から軸状部４
１先端に向つて焼入れする。しかし、誘導加熱コ
イル２は、ワーク４のセツテイング作業時には、
ワーク４先端側のセンタータツプ側の図示に位
置せしめられるので、焼入れ開始に当つては、誘
導加熱コイル２をＲ部４２まで一旦移動させてか
ら電源スイツチ６を投入しなくてはならず、この
為、通電開始位置のずれが問題となる。
れ処理を行う場合には、Ｒ部４２側から軸状部４
１先端に向つて焼入れする。しかし、誘導加熱コ
イル２は、ワーク４のセツテイング作業時には、
ワーク４先端側のセンタータツプ側の図示に位
置せしめられるので、焼入れ開始に当つては、誘
導加熱コイル２をＲ部４２まで一旦移動させてか
ら電源スイツチ６を投入しなくてはならず、この
為、通電開始位置のずれが問題となる。
本実施例では、誘導加熱コイル２に検出電流fs
を通じて該誘導加熱コイル２をワーク４のＲ部４
２へ向けて送り、検出器３２がＲ部４２に対して
予め設定された電流レベル（例えば前記10R）を
超える検出電流Isを検出して出力した時にスイツ
チ８を開き、誘導加熱コイル２の送りを停止させ
る。その後に、電源スイツチ６を投入すると共に
誘導加熱コイル２の逆送りを開始し、焼入れ運転
に入る。上記検出器３２は、誘導加熱コイル２の
送り開始位置の如何に関係なく、誘導加熱コイ
ル２とＲ部４２との関の距離がほぼ零になつた時
に検出信号ｇを出力するので、電源スイツチ６を
投入する通電開始位置とＲ部４２上の焼入れ開始
位置との間にずれが生じる恐れは皆無であり、ま
た、誘導加熱コイル２がワーク４の頭部４３に衝
突する危険は完全に防止される。
を通じて該誘導加熱コイル２をワーク４のＲ部４
２へ向けて送り、検出器３２がＲ部４２に対して
予め設定された電流レベル（例えば前記10R）を
超える検出電流Isを検出して出力した時にスイツ
チ８を開き、誘導加熱コイル２の送りを停止させ
る。その後に、電源スイツチ６を投入すると共に
誘導加熱コイル２の逆送りを開始し、焼入れ運転
に入る。上記検出器３２は、誘導加熱コイル２の
送り開始位置の如何に関係なく、誘導加熱コイ
ル２とＲ部４２との関の距離がほぼ零になつた時
に検出信号ｇを出力するので、電源スイツチ６を
投入する通電開始位置とＲ部４２上の焼入れ開始
位置との間にずれが生じる恐れは皆無であり、ま
た、誘導加熱コイル２がワーク４の頭部４３に衝
突する危険は完全に防止される。
ワーク４の種類により、その一端から焼入れを
開始する場合には、検出器３２の設定レベルを前
記10にしておけば、誘導加熱コイル２が送の開始
位置から上記一端まで送られた時に検出信号ｇ
が得られるので、ワーク４の先端から正確に焼入
れ処理を施すことができ、この検出信号ｇにより
電源スイツチ６及びスイツチ８を夫々投入及び開
路させるように構成すれば、自動的に焼入れ運転
に入ることができる。
開始する場合には、検出器３２の設定レベルを前
記10にしておけば、誘導加熱コイル２が送の開始
位置から上記一端まで送られた時に検出信号ｇ
が得られるので、ワーク４の先端から正確に焼入
れ処理を施すことができ、この検出信号ｇにより
電源スイツチ６及びスイツチ８を夫々投入及び開
路させるように構成すれば、自動的に焼入れ運転
に入ることができる。
又、検出器３２の指示もしくは検出信号ｇによ
り、誘導加熱コイル２の送の開始位置から、ワ
ーク４の先端やワーク４上のＲ部４２等形状変化
点までの誘導加熱コイル２の実送の量がわかるの
で、これを用いて、誘導加熱コイル２やワーク４
の送の装置の駆動量から、通電開始位置、通電停
止位置、ワークの送の停止位置等が検出されるよ
うにプログラミングすることもできる。
り、誘導加熱コイル２の送の開始位置から、ワ
ーク４の先端やワーク４上のＲ部４２等形状変化
点までの誘導加熱コイル２の実送の量がわかるの
で、これを用いて、誘導加熱コイル２やワーク４
の送の装置の駆動量から、通電開始位置、通電停
止位置、ワークの送の停止位置等が検出されるよ
うにプログラミングすることもできる。
以上の如く、本発明によれば、誘導加熱装置の
非焼入運転時に、誘導加熱コイルに検出電流を流
しつつ該誘導加熱コイルとワークとを相対移動さ
せ、両者間の磁気結合度の変化に伴う上記検出電
流のレベル変化を検出する構成としたことによ
り、誘導加熱コイルがワークの端部や形状変化点
まで相対的に移動した時に、これを上記レベル変
化から正確に知ることができるので、誘導加熱コ
イルの取付け位置のずれ等により誘導加熱コイル
とワーク上の焼入れ開始位置との相対位置がバラ
ツイても、ワークに対して相対移動する誘導加熱
コイルの通電開始位置を常にワーク上の所定の焼
入れ開始位置もしくは焼入れ箇所と一致させるこ
とができ、さらには、定置焼入れにおけるターン
テーブル型焼入機の場合のワークと誘導加熱コイ
ルとの相対位置のバラツキの検出に応用すれば、
コイルタツチや焼むらの防止が完全に行われるこ
ととなり、従来に比して焼入精度と生産を高める
ことができる。しかも、上記効果を得る為の装置
は、簡単な構成で安価に製作することができると
いう利点がある。
非焼入運転時に、誘導加熱コイルに検出電流を流
しつつ該誘導加熱コイルとワークとを相対移動さ
せ、両者間の磁気結合度の変化に伴う上記検出電
流のレベル変化を検出する構成としたことによ
り、誘導加熱コイルがワークの端部や形状変化点
まで相対的に移動した時に、これを上記レベル変
化から正確に知ることができるので、誘導加熱コ
イルの取付け位置のずれ等により誘導加熱コイル
とワーク上の焼入れ開始位置との相対位置がバラ
ツイても、ワークに対して相対移動する誘導加熱
コイルの通電開始位置を常にワーク上の所定の焼
入れ開始位置もしくは焼入れ箇所と一致させるこ
とができ、さらには、定置焼入れにおけるターン
テーブル型焼入機の場合のワークと誘導加熱コイ
ルとの相対位置のバラツキの検出に応用すれば、
コイルタツチや焼むらの防止が完全に行われるこ
ととなり、従来に比して焼入精度と生産を高める
ことができる。しかも、上記効果を得る為の装置
は、簡単な構成で安価に製作することができると
いう利点がある。
第１図は、本発明による誘導加熱コイルとワー
クの相対位置検出方法と装置の実施例の回路図、
第２図及び第３図は、上記実施例の動作説明図で
ある。 ２……誘導加熱コイル、８……スイツチ、３１
……検出用の交流電源、３２……検出器、３３…
…検出端子。
クの相対位置検出方法と装置の実施例の回路図、
第２図及び第３図は、上記実施例の動作説明図で
ある。 ２……誘導加熱コイル、８……スイツチ、３１
……検出用の交流電源、３２……検出器、３３…
…検出端子。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 誘導加熱コイルに加熱電源とは別電源からの
検出電流を流しつつ該誘導加熱コイルとワークと
を相対的に移動させ、誘導加熱コイルと上記ワー
ク及び該ワーク上の形状変化点との相対位置変化
を上記検出電流のレベル変化として検出すること
を特徴とする誘導加熱コイルとワークの相対位置
検出方法。 ２ 誘導加熱用の交流電源から電気的に切離され
てワーク上の所定位置へ向けて相対的に送られる
誘導加熱コイルの両端子にスイツチを介して夫々
接続される検出端子を具え、該検出端子間に検出
用の交流電流と電圧もしくは電流検出器が直列に
挿入され、上記スイツチが遅くとも、誘導加熱装
置の焼入れ運転開始時に開路されることを特徴と
する誘導加熱コイルとワークの相対位置検出装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56212202A JPS58117821A (ja) | 1981-12-29 | 1981-12-29 | 誘導加熱コイルとワ−クの相対位置検出方法並びに装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56212202A JPS58117821A (ja) | 1981-12-29 | 1981-12-29 | 誘導加熱コイルとワ−クの相対位置検出方法並びに装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58117821A JPS58117821A (ja) | 1983-07-13 |
| JPS6347765B2 true JPS6347765B2 (ja) | 1988-09-26 |
Family
ID=16618606
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56212202A Granted JPS58117821A (ja) | 1981-12-29 | 1981-12-29 | 誘導加熱コイルとワ−クの相対位置検出方法並びに装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58117821A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02143068U (ja) * | 1989-05-02 | 1990-12-04 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10061802A1 (de) * | 2000-12-12 | 2002-07-04 | Efd Induction Gmbh | Verfharen zum Oberflächenvergüten metallischer Werkstücke durch induktive Wärmebehandlung |
-
1981
- 1981-12-29 JP JP56212202A patent/JPS58117821A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02143068U (ja) * | 1989-05-02 | 1990-12-04 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58117821A (ja) | 1983-07-13 |
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