JP2000080412A - Induction hardening equipment - Google Patents
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- 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
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、誘導コイルを被焼
入れ面に沿って走行させることにより、被焼入れ面表層
を加熱し、焼入れを行う装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for heating and quenching a surface layer to be quenched by moving an induction coil along the surface to be quenched.
【０００２】[0002]
【従来の技術】長尺の被焼入れ面を有する鋼製品の表面
焼入れ方法として、誘導コイルを用いた高周波焼入れが
知られており、工作機械用のベッドの摺動面に対する焼
入れにも使用されている。従来の高周波焼入れ装置は、
ワーク取付定盤上に取り付けた被焼入れ材に沿って走行
する走行台車に誘導コイルを取り付けておき、その誘導
コイルを被焼入れ材の被焼入れ面に所定のクリアランス
で対向する位置に位置決めし、その状態で前記走行台車
を走行させることで被焼入れ面を連続的に誘導加熱し、
焼入れする構成となっていた。2. Description of the Related Art Induction hardening using an induction coil is known as a surface hardening method for steel products having a long hardened surface, and is also used for hardening a sliding surface of a bed for a machine tool. I have. Conventional induction hardening equipment
An induction coil is mounted on a traveling vehicle that travels along the material to be hardened mounted on the work mounting surface plate, and the induction coil is positioned at a position facing the surface to be hardened of the material to be hardened with a predetermined clearance. Continuously induction heating the quenched surface by running the traveling carriage in the state,
It was configured to be quenched.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
高周波焼入れ装置は、水平状態に位置決めした被焼入れ
面に対して誘導コイルを所定のクリアランスで対向する
ように位置決めが必要な構成となっており、このため、
被焼入れ面が傾斜した被焼入れ材に対する焼入れの際に
は、被焼入れ材のセットに手間がかかるという問題があ
った。例えば、工作機械用のベッドとして、摺動面を傾
斜させた構造のスラント型のものが多く使用されている
が、このスラント型ベッドの摺動面に対して焼入れを行
う場合には、そのスラント型ベッドを大型のＶブロック
に、被焼入れ面である摺動面が上側に位置して水平状態
となるように載せ、ダイヤルゲージ等を使用して水平面
を正確に位置出しする必要があり、その作業に多大な手
間と時間がかかるという問題があった。例えば、幅７５
０×高さ１０００×長さ８０００（ｍｍ）のスラント型
ベッドのセットには約６０分もの時間を要していた。ま
た、多数のＶブロックを必要とする為、Ｖブロックの管
理に多大なスペースと手間を要していた。However, the conventional induction hardening apparatus has a configuration in which the induction coil needs to be positioned so as to face the hardened surface positioned in a horizontal state with a predetermined clearance. For this reason,
When quenching a quenched material having an inclined quenched surface, there is a problem that setting the quenched material takes time. For example, as a bed for a machine tool, a slant-type bed having a structure in which a sliding surface is inclined is often used, and when quenching is performed on the sliding surface of the slant-type bed, the slant is used. It is necessary to place the mold bed on a large V block so that the sliding surface, which is the surface to be quenched, is located on the upper side and is in a horizontal state, and it is necessary to accurately position the horizontal surface using a dial gauge or the like. There is a problem that it takes a lot of labor and time for the work. For example, width 75
It took about 60 minutes to set a slant-type bed of 0 × 1000 × length 8000 (mm). Further, since a large number of V blocks are required, management of the V blocks requires a large amount of space and labor.
【０００４】本発明は、上述の問題点に鑑みて為された
もので、スラント型のベッドの傾斜した摺動面に対する
焼入れを行う場合のように、被焼入れ材の傾斜した被焼
入れ面に対する加熱を行う場合にも、被焼入れ面を水平
に位置決めすることなく、傾斜したままの状態でセット
しても、その傾斜した被焼入れ面に対して誘導加熱する
ことを可能とするとともに、誘導コイルを被焼入れ面に
対して一定のクリアランスを保って移動させることを可
能とした高周波焼入れ装置を提供することを目的とす
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and is intended to heat a material to be quenched on an inclined hardened surface, such as when quenching an inclined sliding surface of a slant type bed. Even when performing, even if it is set in a state where it is inclined without positioning the quenched surface horizontally, it is possible to perform induction heating on the inclined quenched surface and to set the induction coil It is an object of the present invention to provide an induction hardening device capable of moving a hardened surface while maintaining a certain clearance.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明の高周波焼入れ装
置は、長尺で傾斜した被焼入れ面に対する焼入れを行う
ことの可能なものであって、高周波発振器を搭載し、水
平な直線状の経路に沿って走行可能な走行台車と、該走
行台車を走行させる走行機構と、前記走行台車に保持さ
れ、前記走行台車の走行方向に直角な上下方向及び左右
方向に移動可能な移動台と、該移動台を上下方向に移動
させる昇降機構と、前記移動台を左右方向に移動させる
左右移動機構と、前記移動台に、前記走行台車の移動方
向に平行な軸線を中心として旋回可能に保持された焼入
れユニットであって、前記被焼入れ面の長手方向の小区
間を加熱可能な形状の誘導コイルと、それに高周波電流
を供給するトランスと、これらを保持して旋回可能な旋
回ベースを備えた焼入れユニットと、該焼入れユニット
を、前記誘導コイルが前記被焼入れ面に対応した所望の
傾斜角度となるように旋回させるユニット旋回機構とを
有することを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION An induction hardening apparatus according to the present invention is capable of performing hardening on a long inclined surface to be hardened, is equipped with a high frequency oscillator, and has a horizontal linear path. A traveling vehicle that can travel along the traveling vehicle, a traveling mechanism that causes the traveling vehicle to travel, and a traveling platform that is held by the traveling vehicle and that can move in the vertical direction and the right and left direction perpendicular to the traveling direction of the traveling vehicle. An elevating mechanism for moving the carriage in the up-down direction, a left-right movement mechanism for moving the carriage in the left-right direction, and the carriage is pivotally held on an axis parallel to the traveling direction of the traveling carriage. A quenching unit, comprising: an induction coil having a shape capable of heating a small section in the longitudinal direction of the surface to be quenched; a transformer for supplying a high-frequency current thereto; and a turning base capable of holding and turning these. A unit placed, the 該焼 insertion unit, the induction coil and having a desired unit to pivot such that the inclination angle turning mechanism corresponding to the object to be hardened surface.
【０００６】上記構成の高周波焼入れ装置では、長尺で
傾斜した被焼入れ面を有する被焼入れ材を、単にその長
手方向が走行台車の走行方向に平行になるようにセット
しておけば、ユニット旋回機構で焼入れユニットを、誘
導コイルが前記被焼入れ面に対応した所望の傾斜角度と
なる位置に旋回させ、昇降機構及び左右移動機構で焼入
れユニットを、誘導コイルが被焼入れ面に対する所望の
クリアランスとなる位置に移動させることができ、これ
によって、誘導コイルを任意の傾斜角の被焼入れ面の焼
入れに好適な位置に位置決めでき、その状態で走行台車
を走行させることで、誘導コイルを被焼入れ面に沿って
移動させ、被焼入れ面を良好に誘導加熱して焼入れを行
うことができる。[0006] In the induction hardening apparatus having the above-described structure, if the hardened material having a long and inclined hardened surface is simply set so that the longitudinal direction thereof is parallel to the running direction of the traveling vehicle, the unit is turned. The quenching unit is rotated by the mechanism to a position where the induction coil has a desired inclination angle corresponding to the surface to be quenched, and the quenching unit is moved by the elevating mechanism and the left and right moving mechanism, and the induction coil has a desired clearance with respect to the surface to be quenched. Position, whereby the induction coil can be positioned at a position suitable for quenching the surface to be quenched at an arbitrary inclination angle, and by running the traveling vehicle in that state, the induction coil can be moved to the surface to be quenched. The quenching can be performed by moving the quenched surface along the induction hardening and satisfactorily induction heating the quenched surface.
【０００７】ここで、更に、上記した焼入れユニット
に、前記被焼入れ面に対する誘導コイルのクリアランス
を検出するセンサを取り付けると共に、前記走行台車の
走行によって前記焼入れユニットの誘導コイルが前記被
焼入れ面に沿って移動するとき、前記誘導コイルの被焼
入れ面に対するクリアランスを一定に保つよう、前記セ
ンサの検出信号に応じて前記昇降機構、左右移動機構、
ユニット旋回機構を制御して焼入れユニットの位置を制
御する制御装置を設けることが好ましい。この構成とす
ると、長尺の被焼入れ面の位置が、被焼入れ材の取付位
置の誤差、或いは焼入れのための加熱に伴う熱変形等に
よって誘導コイルの移動方向に変化していても、誘導コ
イルが常に被焼入れ面に対して一定のクリアランスを保
って移動でき、被焼入れ面を均一に誘導加熱して均一な
焼入れを行うことができる。Here, a sensor for detecting a clearance of the induction coil with respect to the surface to be quenched is attached to the quenching unit, and the induction coil of the quenching unit is moved along the surface to be quenched by the traveling of the traveling vehicle. When moving, the raising and lowering mechanism, the left and right moving mechanism, according to the detection signal of the sensor, so as to keep the clearance between the induction coil and the quenched surface constant.
It is preferable to provide a control device for controlling the position of the quenching unit by controlling the unit turning mechanism. With this configuration, even if the position of the long quenched surface changes in the moving direction of the induction coil due to an error in the mounting position of the quenched material, or thermal deformation accompanying heating for quenching, etc. Can always move while maintaining a certain clearance with respect to the quenched surface, and the quenched surface can be uniformly induction-heated to perform uniform quenching.
【０００８】[0008]
【発明の実施の形態】以下、図面に示す本発明の好適な
実施例を説明する。図１は本発明の一実施例による高周
波焼入れ装置の概略正面図、図２はその装置の概略側面
図である。図１、図２において、１は水平に設けられた
レール、２はそのレール１に保持され、レール１で構成
される水平な直線状の経路に沿って移動可能な走行台車
である。この走行台車２は走行機構（図示せず）によっ
てレール１に沿って所望の速度で走行する構成となって
いる。走行機構としては、公知の任意の手段を使用可能
であり、例えば、レール１に沿って設けたラックと、走
行台車２に保持され、そのラックにかみ合うギア及びそ
のギアを回転駆動するサーボモータ等を備えたもの、レ
ール１に沿って設けたねじ軸及びそのねじ軸を回転駆動
するサーボモータと、走行台車２に保持され、前記ねじ
軸にかみ合うナット等を備えたもの等を挙げることがで
きる。なお、本明細書並びに図面において走行台車２の
移動方向をＸ−Ｘ方向又はＸ軸方向、それに直角で且つ
水平方向（走行台車２に対して左右方向）をＹ−Ｙ方向
又はＹ軸方向、垂直方向をＺ−Ｚ方向又はＺ軸方向と称
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention shown in the drawings will be described below. FIG. 1 is a schematic front view of an induction hardening apparatus according to one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic side view of the apparatus. In FIGS. 1 and 2, reference numeral 1 denotes a horizontally provided rail, and 2 denotes a traveling vehicle which is held by the rail 1 and is movable along a horizontal linear path formed by the rail 1. The traveling vehicle 2 is configured to travel at a desired speed along the rail 1 by a traveling mechanism (not shown). As the traveling mechanism, any known means can be used. For example, a rack provided along the rail 1, a gear held by the traveling vehicle 2 and meshing with the rack, and a servomotor for rotating and driving the gear are used. And a screw shaft provided along the rail 1 and a servomotor for rotating the screw shaft, and a nut held on the traveling carriage 2 and engaging with the screw shaft. . In this specification and the drawings, the moving direction of the traveling vehicle 2 is the XX direction or the X-axis direction, and the direction perpendicular to the horizontal direction (the left-right direction with respect to the traveling vehicle 2) is the YY direction or the Y-axis direction. The vertical direction is called a ZZ direction or a Z axis direction.
【０００９】走行台車２は、高周波発振器４、制御盤５
等を搭載している。また、その走行台車２の先端部に
は、Ｙ軸方向に延びるように横梁８が設けられ、図３に
も拡大して示すように、横梁８の前面及び上面にそれぞ
れＹ軸方向に延びるガイドレール９が取り付けられ、且
つねじ軸１０も平行に設けられている。ねじ軸１０には
サーボモータ（図示せず）がプーリ、ベルト等を介して
駆動連結されている。このガイドレール９には移動ブロ
ック１２が移動可能に保持されており、その移動ブロッ
ク１２はねじ軸１０にかみ合うナットを備えている。か
くして、ねじ軸１０をサーボモータで回転させることに
より、移動ブロック１２はＹ軸方向（左右方向）に移動
し、サーボモータを制御することで移動ブロック１２の
位置制御を行うことができる。The traveling vehicle 2 includes a high-frequency oscillator 4 and a control panel 5
And so on. Further, a cross beam 8 is provided at the tip end of the traveling vehicle 2 so as to extend in the Y-axis direction. As shown in an enlarged view in FIG. A rail 9 is attached, and a screw shaft 10 is also provided in parallel. A servo motor (not shown) is drivingly connected to the screw shaft 10 via a pulley, a belt, and the like. A moving block 12 is movably held on the guide rail 9, and the moving block 12 includes a nut that engages with the screw shaft 10. Thus, by rotating the screw shaft 10 with the servo motor, the moving block 12 moves in the Y-axis direction (left-right direction), and the position of the moving block 12 can be controlled by controlling the servo motor.
【００１０】移動ブロック１２はカバー１３を備えてお
り、その内側に出入りするように、移動台１４が垂直方
向に即ちＺ軸方向に移動可能に保持されている。更に詳
しく説明すると、図１から良く分かるように、移動台１
４は、Ｚ軸方向に長い長方形状の枠体１５を備えてお
り、図３、図５に拡大して示すように枠体１５の一方の
面に一対のガイドレール１６が設けられ、そのガイドレ
ール１６が移動ブロック１２に取り付けられているスラ
イダー１７に垂直方向に摺動可能に保持されている。な
お、図３、図５ではカバー１３は図示を省略している。
移動台１４は、中央に垂直にねじ軸２０を回転しないよ
うに保持している。一方、図３から良く分かるように、
移動ブロック１２はねじ軸２０にかみ合うナット２１を
回転自在に保持した支持部材２２と、そのナット２１に
一体回転するように取り付けられたプーリ２３と、ナッ
ト２１を回転駆動するためのサーボモータ２４、プーリ
２５、ベルト２６等を備えている。かくして、サーボモ
ータ２４によってナット２１を回転させることにより、
移動台１４をＺ軸方向に往復動、即ち昇降させることが
でき、そのサーボモータ２４の制御で移動台１４の位置
制御を行うことができる。従って、本実施例では、サー
ボモータ２４、ナット２１、ねじ軸２０等が、移動台を
上下方向に移動させる昇降機構を構成する。また、移動
ブロック１２を左右に移動させるためのねじ軸１０、サ
ーボモータ、ナット等が、移動台を左右方向に移動させ
る左右移動機構を構成する。The moving block 12 is provided with a cover 13, and a moving table 14 is held so as to move in the vertical direction, that is, in the Z-axis direction so as to enter and exit the inside. More specifically, as can be clearly understood from FIG.
4 is provided with a rectangular frame 15 long in the Z-axis direction, and a pair of guide rails 16 is provided on one surface of the frame 15 as shown in FIG. 3 and FIG. A rail 16 is slidably held in a vertical direction by a slider 17 attached to the moving block 12. 3 and 5, illustration of the cover 13 is omitted.
The moving table 14 holds the screw shaft 20 so as not to rotate vertically to the center. On the other hand, as can be clearly understood from FIG.
The moving block 12 includes a support member 22 rotatably holding a nut 21 meshing with the screw shaft 20, a pulley 23 attached to the nut 21 so as to rotate integrally therewith, a servomotor 24 for rotating and driving the nut 21, A pulley 25, a belt 26 and the like are provided. Thus, by rotating the nut 21 by the servo motor 24,
The carriage 14 can reciprocate, that is, move up and down in the Z-axis direction, and the position of the carriage 14 can be controlled by the control of the servomotor 24. Therefore, in the present embodiment, the servomotor 24, the nut 21, the screw shaft 20, and the like constitute an elevating mechanism for moving the movable table in the vertical direction. The screw shaft 10 for moving the moving block 12 right and left, a servomotor, a nut, and the like constitute a left-right moving mechanism for moving the moving table in the left-right direction.
【００１１】移動台１４の下端位置には支持体３０が取
り付けられ、その支持体３０には、走行台車の移動方向
（Ｘ−Ｘ方向）に平行な軸線Ｏ−Ｏを中心として旋回可
能に焼入れユニット３１が保持されている。すなわち、
焼入れユニット３１は、図４、図５にも示すように、軸
部３２ａを備えた旋回ベース３２を有しており、その軸
部３２ａが軸受３３を介して支持体３０に軸線Ｏ−Ｏを
中心として回転可能に保持されている。この旋回ベース
３２上には、高周波発振器４（図１、図２参照）からの
高周波電流を、負荷に整合するようにインピーダンス変
換するためのトランス３５が保持され、そのトランス３
５の下面には、誘導コイルに対する接続端子を構成する
一対のリード３７、３７が固定されており、その一対の
リード３７、３７に誘導コイル４０の一対の接続端４０
ａ、４０ａが固定され、トランス３５と一体化されてい
る。このように、トランス３５、リード３７、誘導コイ
ル４０を一体化し、一緒に動くようにしたことにより、
トランスから誘導コイル４０への通電経路を短くでき、
通電損失を最小とすることができる利点が得られる。A support 30 is attached to a lower end position of the movable base 14, and the support 30 is hardened so as to be pivotable about an axis OO parallel to a moving direction (XX direction) of the traveling vehicle. The unit 31 is held. That is,
As shown in FIGS. 4 and 5, the quenching unit 31 has a revolving base 32 provided with a shaft portion 32 a, and the shaft portion 32 a connects an axis OO to the support 30 via a bearing 33. It is held rotatably as a center. A transformer 35 for converting a high-frequency current from the high-frequency oscillator 4 (see FIGS. 1 and 2) into impedance so as to match a load is held on the turning base 32.
5, a pair of leads 37, 37 constituting a connection terminal for the induction coil is fixed, and a pair of connection ends 40 of the induction coil 40 are fixed to the pair of leads 37, 37.
a, 40a are fixed and integrated with the transformer 35. Thus, by integrating the transformer 35, the lead 37, and the induction coil 40 and moving them together,
The current path from the transformer to the induction coil 40 can be shortened,
The advantage that the power loss can be minimized is obtained.
【００１２】ここで用いる一対のリード３７、３７は誘
導コイル４０を固定、保持しうる構成のものであれば、
形状、構造等は任意であるが、本実施例では、図６に示
すように、全体が低い略三角形状をなしており、その底
辺の３ヵ所にコイル固定爪４１を設け、レバー４２によ
って操作軸４３を正逆方向に回転させることで、コイル
固定爪４１を誘導コイル４０の接続端４０ａを固定する
位置及び解放する位置に移動させることができる構成の
ものを用いている。この構成のリード３７を用いること
により、誘導コイル４０を焼入れの対象とする被焼入れ
面の位置に応じて所望の位置に容易に配置することがで
きる。なお、図示は省略しているが、リード３７及び誘
導コイル４０には冷却用の配管が取り付けられている。The pair of leads 37, 37 used here has a configuration capable of fixing and holding the induction coil 40.
The shape, structure, etc. are arbitrary, but in the present embodiment, as shown in FIG. 6, the whole is in the form of a low, substantially triangular shape. By using a structure in which the shaft 43 is rotated in the forward and reverse directions, the coil fixing claw 41 can be moved to a position where the connection end 40a of the induction coil 40 is fixed and released. By using the lead 37 having this configuration, the induction coil 40 can be easily arranged at a desired position according to the position of the surface to be quenched. Although not shown, a cooling pipe is attached to the lead 37 and the induction coil 40.
【００１３】誘導コイル４０は、銅板等の自己保形可能
な剛性を備えた導電体で作られており、接続端４０ａ
と、それに続くリード部４０ｂと、先端の誘導部４０ｃ
を備えている。誘導部４０ｃは、焼入れの対象とする被
焼入れ面の長手方向の小区間を加熱可能な形状に作られ
ている。本実施例に用いている誘導コイル４０はスラン
ト型のベッドの摺動面を焼入れするために加熱するもの
であり、図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、先
端の誘導部４０ｃはスラント型ベッド４５の一つの摺動
部４５ａの摺動面４５ａａ、４５ａｂ、４５ａｃ、４５
ａｄを取り囲む形状に作られている。この誘導部４０ｃ
は、平行に一対設けられており、先端を連結部４０ｄで
相互に連結することで一体化されている。この構成によ
り、一対の誘導部４０ｃを電流が逆方向に流れ、対向す
る摺動面に図７（ｃ）に二点鎖線で示すような渦電流を
効率よく発生させることができる。The induction coil 40 is made of a conductor having rigidity such as a copper plate capable of self-shaping, and has a connection end 40a.
Followed by a lead portion 40b and a leading guide portion 40c
It has. The guiding portion 40c is formed in a shape capable of heating a small section in the longitudinal direction of the surface to be quenched. The induction coil 40 used in the present embodiment heats the sliding surface of the slant-type bed in order to harden it. As shown in FIGS. 7 (a), (b) and (c), The guiding portion 40c is provided on the sliding surface 45aa, 45ab, 45ac, 45 of one sliding portion 45a of the slant type bed 45.
It is made in a shape surrounding ad. This guiding part 40c
Are provided in a pair in parallel, and are integrated by connecting their ends to each other with a connecting portion 40d. With this configuration, current flows through the pair of induction portions 40c in opposite directions, and eddy currents can be efficiently generated on the opposing sliding surfaces as indicated by the two-dot chain line in FIG. 7C.
【００１４】図４、図５、図６において、焼入れユニッ
ト３１を軸線Ｏ−Ｏを中心として旋回可能に保持した支
持体３０は、軸線Ｏ−Ｏを中心としたギア４７を固定、
保持している。一方、焼入れユニット３１の旋回ベース
３２にはサーボモータ４８が取り付けられ、ギア４７に
かみ合ったギア４９に駆動連結されている。かくして、
サーボモータ４８がギア４９を回転させることにより、
旋回ベース３２を所望の角度位置に旋回させることがで
き、誘導コイル４０を被焼入れ面（摺動面４５ａａ、４
５ａｂ、４５ａｃ、４５ａｄ）に適合する角度に設定で
きる。従って、このギア４７、４９、サーボモータ４８
等は、焼入れユニットを、誘導コイルが被焼入れ面に対
応した所望の傾斜角度となるように旋回させるユニット
旋回機構を構成する。In FIG. 4, FIG. 5, and FIG. 6, the support 30 holding the quenching unit 31 so as to be pivotable about the axis OO fixes a gear 47 about the axis OO.
keeping. On the other hand, a servomotor 48 is attached to the turning base 32 of the quenching unit 31 and is drivingly connected to a gear 49 meshed with the gear 47. Thus,
When the servo motor 48 rotates the gear 49,
The swivel base 32 can be swiveled to a desired angle position, and the induction coil 40 can be swept to the hardened surfaces (sliding surfaces 45aa, 4aa, 4aa).
5ab, 45ac, 45ad). Therefore, the gears 47 and 49 and the servomotor 48
And the like constitute a unit turning mechanism for turning the quenching unit so that the induction coil has a desired inclination angle corresponding to the surface to be quenched.
【００１５】図４、図５において、旋回ベース３２の先
後端の下面には、水平にガイドバー５１が設けられ、一
方のガイドバー５１にセンサユニット５２が取り付けら
れている。このセンサユニット５２は、被焼入れ面と誘
導コイル４０のクリアランスを検出するためのもので、
図８に示すように、スラント型のベッド４５の摺動面４
５ａａに対向配置される第一センサ５３Ａと、摺動面４
５ａｂに対向配置される第二センサ５３Ｂ及び第三セン
サ５３Ｃを備えている。これらのセンサ５３Ａ、５３
Ｂ、５３Ｃはそれぞれ、対向する摺動面に対する間隔を
検出するものであり、この検出値から、摺動面（被焼入
れ面）と誘導コイル４０とのクリアランスを検出でき
る。センサユニット５２からの検出信号は、焼入れユニ
ット３１を昇降させる昇降機構、左右に移動させる左右
移動機構、軸線Ｏ−Ｏの中心として旋回させるユニット
旋回機構等を制御する制御装置に入力され、誘導コイル
４０を被焼入れ面に対して常に一定のクリアランスとな
る位置に制御するために使用される。4 and 5, a guide bar 51 is provided horizontally on the lower surface of the front and rear ends of the turning base 32, and a sensor unit 52 is attached to one of the guide bars 51. This sensor unit 52 is for detecting the clearance between the surface to be hardened and the induction coil 40.
As shown in FIG. 8, the sliding surface 4 of the slant type bed 45
5aa, the first sensor 53A opposed to the
A second sensor 53B and a third sensor 53C are provided so as to face 5ab. These sensors 53A, 53
B and 53C are for detecting the distance to the opposing sliding surface, and the clearance between the sliding surface (hardened surface) and the induction coil 40 can be detected from the detected value. The detection signal from the sensor unit 52 is input to a control device that controls a lifting mechanism for raising and lowering the quenching unit 31, a left and right moving mechanism for moving the quenching unit 31 left and right, a unit turning mechanism for turning about the axis OO, and the like. It is used to control the position of 40 at a constant clearance relative to the surface to be quenched.
【００１６】図１、図２において、６０は一対のレール
１、１の間に設けられたワーク取付定盤であり、その上
に焼入れを施すべき被焼入れ材として、スラント型のベ
ッド４５が２台取り付けられている。このベッド４５
は、焼入れを施すべき複数の摺動部４５ａ、４５ｂ、４
５ｃ、４５ｄを備えたものであり、その摺動部の摺動面
が傾斜した状態のままで、その摺動面がＸ軸方向に平行
となるようにワーク取付定盤６０上に固定されている。1 and 2, reference numeral 60 denotes a work mounting surface plate provided between the pair of rails 1 and 1, on which a slant type bed 45 is provided as a material to be hardened. The table is attached. This bed 45
Are a plurality of sliding parts 45a, 45b, 4
5c, 45d, and is fixed on the work mounting platen 60 so that the sliding surface of the sliding portion is inclined while the sliding surface is parallel to the X-axis direction. I have.
【００１７】なお、図示を省略しているが、走行台車２
には外部の電源、水供給源等から、電気配線、水配管等
が走行台車２の走行を許容するように、ケーブルベア等
を介して接続されている。また、走行台車２から焼入れ
ユニット３１に対しても、電気配線、信号線、水配管等
が接続されており、これらの接続経路内の適当な位置に
も、焼入れユニット３１の旋回や移動を許容するよう、
ケーブルベアや可撓性の材料が使用されている。Although not shown, the traveling vehicle 2
Is connected to a power supply, a water supply source, and the like via a cable carrier or the like such that electric wiring, a water pipe, and the like are allowed to travel. Electrical wiring, signal lines, water pipes, and the like are also connected from the traveling cart 2 to the quenching unit 31, and turning and movement of the quenching unit 31 are allowed at appropriate positions in these connection paths. Like
Cable carriers and flexible materials are used.
【００１８】次に、上記構成の高周波焼入れ装置を用い
たベッド４５の摺動面の焼入れ動作を説明する。図１に
示すように、焼入れを施すべきベッド４５をワーク取付
定盤６０上にセットする。この際、ベッド４５は単にワ
ーク取付定盤６０の水平な取付面上に載置し、ベッド４
５の長手方向がＸ軸方向に平行となるように調整するの
みでよく、このため、容易に且つ短時間でセットするこ
とが可能である。例えは、幅７５０×高さ１０００×長
さ８０００（ｍｍ）のスラント型ベッドをセットする
際、従来のＶブロックを用いた場合には約６０分もの時
間を要したが、本実施例では約１０分でセット可能であ
る。なお、ワーク取付定盤６０上にセットするベッド４
５は１個でもよいが、本実施例では作業能率を上げるた
め２個取り付けている。Next, the quenching operation of the sliding surface of the bed 45 using the induction hardening apparatus having the above configuration will be described. As shown in FIG. 1, a bed 45 to be hardened is set on a work mounting platen 60. At this time, the bed 45 is simply placed on the horizontal mounting surface of the work mounting plate 60,
It is only necessary to adjust the longitudinal direction of 5 to be parallel to the X-axis direction, so that it is possible to set easily and in a short time. For example, when a slant-type bed having a width of 750 × a height of 1000 × a length of 8000 (mm) is set, it takes about 60 minutes when a conventional V-block is used, but in this embodiment, it takes about 60 minutes. It can be set in 10 minutes. The bed 4 set on the work mounting platen 60
The number 5 may be one, but in the present embodiment, two are attached to increase the work efficiency.
【００１９】次に、最初に焼入れを行うべき摺動部４５
ａに対応した誘導コイル４０をリード３７の所望位置に
コイル取付爪４１（図６参照）によって取り付け、且つ
センサユニット５２を誘導コイル４０の進行方向の前側
に配置し、センサ５３Ａ、５３Ｂ、５３Ｃの位置をその
摺動部４５ａに対応した位置に調整する。次いで、焼入
れユニット３１を軸線Ｏ−Ｏを中心として旋回させるこ
とにより、誘導コイル４０先端の誘導部４０ｃの傾きを
摺動部４５ａの傾斜に一致させ、且つ、その焼入れユニ
ット３１を昇降機構、左右移動機構によって上下、左右
に移動させて誘導コイル４０先端の誘導部４０ｃの位置
を摺動部４５ａに対応する位置とする。これにより、誘
導コイル４０先端の誘導部４０ｃが図７（ｂ）に示すよ
うに、摺動部４５ａの摺動面４５ａａ、４５ａｂ、４５
ａｃ、４５ａｄ（被焼入れ面）を誘導加熱するのに適し
た位置に位置決めされ、且つセンサユニット５２の各セ
ンサ５３Ａ、５３Ｂ、５３Ｃが図８に示すように摺動面
に対して所定の間隔となる位置に位置決めされる。Next, the sliding portion 45 to be hardened first.
The induction coil 40 corresponding to “a” is attached to a desired position of the lead 37 by a coil attachment claw 41 (see FIG. 6), and the sensor unit 52 is arranged on the front side in the traveling direction of the induction coil 40, and the sensors 53A, 53B, 53C The position is adjusted to a position corresponding to the sliding portion 45a. Next, by turning the quenching unit 31 about the axis OO, the inclination of the guiding portion 40c at the tip of the induction coil 40 is made to match the inclination of the sliding portion 45a, and the quenching unit 31 is moved up and down by a lifting mechanism. It is moved up and down, left and right by the moving mechanism, and the position of the guide portion 40c at the tip of the induction coil 40 is set to the position corresponding to the sliding portion 45a. As a result, as shown in FIG. 7B, the guiding portion 40c at the tip of the induction coil 40 moves the sliding surfaces 45aa, 45ab, 45ab of the sliding portion 45a.
ac, 45ad (the surface to be quenched) are positioned at positions suitable for induction heating, and the sensors 53A, 53B, 53C of the sensor unit 52 are arranged at a predetermined distance from the sliding surface as shown in FIG. Position.
【００２０】次に、誘導コイル４０に通電した状態で走
行台車２が所定の速度でＸ軸方向に走行し、誘導コイル
４０先端の誘導部４０ｃが図７（ｂ）、（ｃ）に示すよ
うに、摺動部４５ａの各摺動面４５ａａ、４５ａｂ、４
５ａｃ、４５ａｄを取り囲んだ状態でその摺動部４５ａ
の長手方向に走行し、その誘導部４０ｃに対向する長手
方向の小区間の表層部を焼入れに必要な温度に誘導加熱
しながら移動する。また、この時、誘導コイル４０に先
行してセンサユニット５２の各センサ５３Ａ、５３Ｂ、
５３Ｃが対向する摺動面との間隔を検出しており、その
間隔が一定に保持されるように、焼入れユニット３１の
上下左右の位置及び軸線Ｏ−Ｏを中心とする旋回角度が
制御される。かくして、誘導コイル４０の走行中、その
先端の誘導部４０ｃが常に加熱すべき摺動面４５ａａ、
４５ａｂ、４５ａｃ、４５ａｄに対して一定のクリアラ
ンスに保持されており、各摺動面の表層を均一な温度に
誘導加熱し、均一な焼入れが行われる。Next, the traveling vehicle 2 travels in the X-axis direction at a predetermined speed in a state in which the induction coil 40 is energized, and the guiding portion 40c at the tip of the induction coil 40 is as shown in FIGS. 7 (b) and 7 (c). Each of the sliding surfaces 45aa, 45ab, 4ab of the sliding portion 45a
5ac, 45ad and its sliding portion 45a
, And moves while induction heating the surface portion of the small section in the longitudinal direction facing the guide portion 40c to a temperature required for quenching. At this time, prior to the induction coil 40, the sensors 53A, 53B,
53C detects the distance between the opposing sliding surfaces, and controls the vertical and horizontal positions of the quenching unit 31 and the turning angle about the axis OO so that the distance is kept constant. . Thus, during the travel of the induction coil 40, the guide portion 40c at the tip thereof always has the sliding surface 45aa to be heated.
A constant clearance is maintained with respect to 45ab, 45ac, and 45ad, and the surface layer of each sliding surface is induction-heated to a uniform temperature to perform uniform quenching.
【００２１】走行台車２の走行により、誘導コイル４０
が焼入れすべき摺動部４５ａの一端から他端まで走行
し、摺動部４５ａの全長に焼入れを行うと、一旦走行台
車２を停止させる。次いで、誘導コイル４０を、次に焼
入れすべき摺動部４５ｂに対応するものに交換し、ま
た、センサユニット５２の取付位置及び各センサの位置
を摺動部４５ｂに対応するように調整し、その後、走行
台車２を前回とは反対方向に走行させて、誘導コイルに
よって次の摺動部４５ｂを誘導加熱し、焼入れを行う。
以下、同様の動作を他の摺動部４５ｃ、４５ｄについて
繰り返すことで、１台のスラント型ベッド４５に対する
所定の焼入れが行われ、その後、他のスラント型ベッド
４５に対しても同様の動作を繰り返すことで所定の焼入
れが行われる。かくして、ワーク取付定盤６０上に２台
のスラント型ベッド４５をセットしておくことにより、
能率良く焼入れ加工を行うことができる。The traveling of the traveling vehicle 2 causes the induction coil 40
Travels from one end to the other end of the sliding portion 45a to be hardened, and once the entire length of the sliding portion 45a is hardened, the traveling carriage 2 is stopped once. Next, the induction coil 40 is replaced with one corresponding to the sliding portion 45b to be hardened next, and the mounting position of the sensor unit 52 and the position of each sensor are adjusted so as to correspond to the sliding portion 45b. Thereafter, the traveling carriage 2 is caused to travel in the opposite direction to the previous one, and the next sliding portion 45b is induction-heated by the induction coil to perform quenching.
Hereinafter, by repeating the same operation for the other sliding portions 45c and 45d, predetermined quenching is performed on one slant-type bed 45, and thereafter, the same operation is performed on the other slant-type beds 45. Predetermined hardening is performed by repeating. Thus, by setting two slant type beds 45 on the work mounting surface plate 60,
Quenching can be performed efficiently.
【００２２】[0022]
【発明の効果】以上に説明したように、本発明は、誘導
コイルを備えた焼入れユニットを、水平な軸線を中心と
して旋回可能に移動台に保持させると共に、その移動台
を、水平に走行する走行台車に対して前記水平な軸線が
走行台車の走行方向に平行となるように、且つ上下左右
に移動可能に保持させるという構成としたことにより、
焼入れユニットを移動台に対して所望の角度位置に旋回
させることで、誘導コイルを傾斜した被焼入れ面に適合
する角度とし、且つ移動台を上下左右の所望位置に移動
させることで誘導コイルを焼入れ面に対する所望のクリ
アランスとすることができ、その状態で走行台車を走行
させることで、誘導コイルを被焼入れ面に対する所定位
置に位置決めした状態で被焼入れ面に沿って走行させる
ことができ、被焼入れ面を連続的に加熱して良好な焼入
れを行うことができる。このため、被焼入れ材をセット
するに際し、従来のようにＶブロックを用いて被焼入れ
面を水平等のあらかじめ定めた角度位置に調整するとい
った動作が不要となり、従って、被焼入れ材を単にワー
ク取付定盤の水平な支持面上に載置すればよく、被焼入
れ材のセット作業を容易に且つ短時間で実施でき、焼入
れ加工の生産性を上げることができるという効果が得ら
れる。また、Ｖブロックが不要になるのでＶブロックの
製作、管理に要するコストを省くことができると言った
効果も得られる。As described above, according to the present invention, a quenching unit having an induction coil is held on a movable base so as to be pivotable about a horizontal axis, and the movable base travels horizontally. With the configuration in which the horizontal axis is parallel to the traveling direction of the traveling vehicle with respect to the traveling vehicle, and is held movably up, down, left and right,
By turning the quenching unit to a desired angle position with respect to the moving table, the induction coil is set to an angle suitable for the inclined hardened surface, and the moving coil is moved to a desired position in the up, down, left, and right directions to harden the induction coil. A desired clearance with respect to the surface can be provided, and by running the traveling vehicle in that state, the induction coil can be moved along the surface to be quenched with the induction coil positioned at a predetermined position with respect to the surface to be quenched. Good quenching can be performed by continuously heating the surface. For this reason, when setting the material to be quenched, the operation of adjusting the surface to be quenched to a predetermined angular position such as a horizontal position using a V-block as in the related art becomes unnecessary, and therefore, the material to be quenched is simply attached to the workpiece. The quenching material can be set easily and in a short time, and the productivity of the quenching process can be increased. In addition, since the V block is not required, the effect that the cost required for manufacturing and managing the V block can be reduced can be obtained.
【図１】本発明の一実施例による高周波焼入れ装置の概
略正面図FIG. 1 is a schematic front view of an induction hardening apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１に示す装置を、焼入れユニットを水平状態
として示す概略側面図FIG. 2 is a schematic side view showing the apparatus shown in FIG. 1 with a quenching unit in a horizontal state.
【図３】図１に示す装置における移動ブロック、移動台
等を示す概略側面図FIG. 3 is a schematic side view showing a moving block, a moving table, and the like in the apparatus shown in FIG.
【図４】図１に示す装置における移動台下端部、焼入れ
ユニット等を示す概略側面図FIG. 4 is a schematic side view showing a lower end of a moving table, a quenching unit, and the like in the apparatus shown in FIG.
【図５】図４のＡ−Ａ矢視概略断面図FIG. 5 is a schematic sectional view taken along the line AA of FIG. 4;
【図６】図１に示す装置の焼入れユニットの概略正面図FIG. 6 is a schematic front view of a quenching unit of the apparatus shown in FIG.
【図７】（ａ）誘導コイルの先端部分を示す概略斜視図 （ｂ）誘導コイルで摺動部を加熱している状態を示す概
略断面図 （ｃ）上記（ｂ）に示す部分を矢印Ｂ方向に見た概略平
面図7A is a schematic perspective view showing a tip portion of an induction coil. FIG. 7B is a schematic cross-sectional view showing a state where a sliding portion is heated by the induction coil. Schematic plan view seen in the direction
【図８】センサユニットで摺動面の位置検出を行う状態
を示す概略断面図FIG. 8 is a schematic sectional view showing a state in which the position of a sliding surface is detected by a sensor unit.
１ レール ２ 走行台車 ４ 高周波発振器 ５ 制御盤 ８ 横梁 ９ ガイドレール １０ ねじ軸 １２ 移動ブロック １４ 移動台 １５ 枠体 １６ ガイドレール ２０ ねじ軸 ３０ 支持体 ３１ 焼入れユニット ３２ 旋回ベース ３５ トランス ３７ リード ４０ 誘導コイル ５２ センサユニット Reference Signs List 1 rail 2 traveling carriage 4 high-frequency oscillator 5 control panel 8 cross beam 9 guide rail 10 screw shaft 12 moving block 14 moving stand 15 frame 16 guide rail 20 screw shaft 30 support 31 quenching unit 32 turning base 35 transformer 37 lead 40 induction coil 52 Sensor unit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｂ 6/38 Ｈ０５Ｂ 6/38 (72)発明者 萱野 帆高 神奈川県川崎市川崎区殿町２丁目17番８号 第一高周波工業株式会社内 (72)発明者 川合 康行 奈良県大和郡山市北郡山町106番地 株式 会社森精機製作所内 (72)発明者 川瀬 辰司 奈良県大和郡山市北郡山町106番地 株式 会社森精機製作所内 Ｆターム(参考） 3K059 AA08 AA16 AB19 AB24 AC37 CD06 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H05B 6/38 H05B 6/38 (72) Inventor Kayano Hodaka 2--17 Tonomachi, Kawasaki-ku, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture. No. 8 Daiichi Kyushu Kogyo Co., Ltd. (72) Inventor Yasuyuki Kawai 106, Kita-Koriyama-cho, Yamatokoriyama-shi, Nara Prefecture Mori Seiki Co., Ltd. (72) Inventor Tatsuji Kawase 106, Kita-gun-Yamacho, Yamatokoriyama-shi, Nara Prefecture F-term in Mori Seiki Co., Ltd. (reference) 3K059 AA08 AA16 AB19 AB24 AC37 CD06
Claims (2)
れを行うことの可能な高周波焼入れ装置であって、高周
波発振器を搭載し、水平な直線状の経路に沿って走行可
能な走行台車と、該走行台車を走行させる走行機構と、
前記走行台車に保持され、前記走行台車の走行方向に直
角な上下方向及び左右方向に移動可能な移動台と、該移
動台を上下方向に移動させる昇降機構と、前記移動台を
左右方向に移動させる左右移動機構と、前記移動台に、
前記走行台車の走行方向に平行な軸線を中心として旋回
可能に保持された焼入れユニットであって、前記被焼入
れ面の長手方向の小区間を加熱可能な形状の誘導コイル
と、それに高周波電流を供給するトランスと、これらを
保持して旋回可能な旋回ベースを備えた焼入れユニット
と、該焼入れユニットを、前記誘導コイルが前記被焼入
れ面に対応した所望の傾斜角度となるように旋回させる
ユニット旋回機構とを有する高周波焼入れ装置。1. A high-frequency hardening device capable of hardening a long inclined surface to be hardened, comprising a high-frequency oscillator, and a traveling bogie capable of running along a horizontal linear path; A traveling mechanism for traveling the traveling vehicle,
A moving platform that is held by the traveling vehicle and that can move vertically and horizontally at right angles to the traveling direction of the traveling vehicle, an elevating mechanism that moves the moving platform in the vertical direction, and moves the moving platform in the horizontal direction To the left and right moving mechanism and the moving table,
A quenching unit held rotatably about an axis parallel to the traveling direction of the traveling vehicle, wherein an induction coil having a shape capable of heating a small section in a longitudinal direction of the quenched surface and supplying a high-frequency current thereto. And a quenching unit having a turning base capable of turning while holding the transformer, and a unit turning mechanism for turning the quenching unit so that the induction coil has a desired inclination angle corresponding to the surface to be quenched. And an induction hardening device having:
前記被焼入れ面に対する誘導コイルのクリアランスを検
出するセンサと、前記走行台車の走行によって前記焼入
れユニットの誘導コイルが前記被焼入れ面に沿って移動
するとき、前記誘導コイルの被焼入れ面に対するクリア
ランスを一定に保つよう、前記センサの検出信号に応じ
て前記昇降機構、左右移動機構、ユニット旋回機構を制
御して焼入れユニットの位置を制御する制御装置を有す
ることを特徴とする請求項１記載の高周波焼入れ装置。2. The quenching unit further comprises:
A sensor for detecting a clearance of the induction coil with respect to the surface to be quenched, and when the induction coil of the quenching unit moves along the surface to be quenched by the traveling of the traveling vehicle, the clearance between the surface of the induction coil and the surface to be quenched is constant. 2. The induction hardening device according to claim 1, further comprising a control device for controlling the position of the hardening unit by controlling the lifting / lowering mechanism, the left / right moving mechanism, and the unit turning mechanism according to the detection signal of the sensor. apparatus.
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