JP2007270333A

JP2007270333A - Induction heating and quenching device of large shoe

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Publication number: JP2007270333A
Application number: JP2006100861A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Komatsu; 正幸小松; Katsumi Omiya; 克己大宮; Harunobu Nakamura; 晴宣中村; Takeshi Yamamoto; 猛山本; Yasuharu Ogawa; 靖治小川
Original assignee: Neturen Co Ltd
Current assignee: Neturen Co Ltd
Priority date: 2006-03-31
Filing date: 2006-03-31
Publication date: 2007-10-18
Anticipated expiration: 2026-03-31
Also published as: JP5177612B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an induction heating and quenching device capable of efficiently performing the heat treatment of a large shoe. <P>SOLUTION: The induction heating and quenching device comprises a work table in which a shoe to be quenched is placed at the reference position with the axis of a pin hole being a reference, and turned so that the axis of the pin hole is turned by 180°, three heating units having a Z table in which an induction heating coil connected to individual transformers for heating a claw part of the shoe to be quenched, a tread, and a quenched portion of the pin hole is held and moved in the vertical Z-direction, an X-table having the three heating units mounted thereon, and reciprocally driven in the X-direction parallel to the axis of the pin hole of the shoe to be quenched, and a Y-table to be reciprocally driven in the Y-direction orthogonal to the axis. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、キャタピラの大型シューを焼入れする誘導加熱焼入装置に関するものである。 The present invention relates to an induction heating and quenching apparatus for quenching a large shoe of a caterpillar.

大型のキャタピラのシューは、図４に示すように、ホイールと噛み合う爪部２とローラが転接する踏み面３Ａ、３Ｂと、連結ピンが挿入される孔を有するピンボス部とからなり、耐摩耗性を向上させるためにこれらの部分が誘導加熱焼入れされる。 As shown in FIG. 4, the large caterpillar shoe is composed of a claw portion 2 that meshes with a wheel, tread surfaces 3A and 3B on which a roller rolls, and a pin boss portion having a hole into which a connecting pin is inserted, and wear resistance. In order to improve these, these parts are induction-heat-hardened.

しかし、この大型シューは重量が１００ｋｇを超えるので、焼入れの際の取り扱いが困難である。そこでこれを自動焼入れするために、特許文献１の装置が開示されている。
特開平７−３４１２９ However, since this large shoe has a weight exceeding 100 kg, it is difficult to handle at the time of quenching. Therefore, in order to automatically quench this, an apparatus of Patent Document 1 is disclosed.
JP-A-7-34129

しかしながら、特許文献１の装置は、爪部、踏み面及びピンボスのピン孔の焼入れを共用のトランスを使用しており、加熱コイルを取り替えて行うなど手間が掛かり、加工能力が低いという問題点があった。また、爪部、踏み面の焼入れはシューを水平において行い、ピン孔の焼入れはシューを垂直に向きを変えて行うために、装置が複雑になり、時間がかかるという問題点があった。さらに焼入れを垂直にして行うために、孔内面に長尺の冷却管を挿入する構造が困難であり、孔面が冷却し難いという問題点があった。 However, the apparatus of Patent Document 1 uses a common transformer for quenching the claw part, the tread surface, and the pin hole of the pin boss, and it takes time and effort to replace the heating coil, resulting in low processing ability. there were. Further, since the claw portion and the tread surface are hardened with the shoe horizontally, and the pin hole is hardened with the shoe changed in the vertical direction, the apparatus becomes complicated and takes time. Further, since the quenching is performed vertically, it is difficult to construct a long cooling pipe on the inner surface of the hole and it is difficult to cool the hole surface.

そこで本発明は、上記問題点を解決して、作業能率のよい大型シューの誘導加熱焼入装置を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problems and provide an induction heating and quenching apparatus for a large shoe with good work efficiency.

上記目的を達成するために、本発明の大型シューの誘導加熱焼入装置は、被焼入シューをピンボスに設けられたピン孔の軸線を基準として基準位置に載置して該ピン孔の軸線が１８０度回転するように回転駆動されるワークテーブルと、被焼入シューの爪部、踏み面及び前記ピン孔の焼入部を加熱するそれぞれ別個のトランスに連結された誘導加熱コイルを保持して上下のＺ方向に移動駆動されるＺテーブルを備えた第１、第２、第３加熱ユニットと、該第１、第２、第３加熱ユニットを搭載して被焼入シューの前記ピン孔の軸線に平行のＸ方向に往復駆動されるＸテーブルと、該軸線に直角のＹ方向に往復駆動されるＹテーブルとを備えたことを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, an induction heating and quenching apparatus for a large shoe according to the present invention is configured such that a to-be-quenched shoe is placed at a reference position with respect to an axis of a pin hole provided in a pin boss, and the axis of the pin hole is Holding an induction heating coil connected to a separate transformer for heating the work table rotated to rotate 180 degrees and the claw part of the shoe to be quenched, the tread surface and the quenching part of the pin hole. First, second, and third heating units having Z tables that are driven to move in the vertical Z direction, and the pin holes of the hardened shoe mounted with the first, second, and third heating units. An X table that is reciprocated in the X direction parallel to the axis, and a Y table that is reciprocated in the Y direction perpendicular to the axis are provided.

前記いずれか１以上の加熱ユニットに位置測定手段が設けられ、該位置測定手段によりワークテーブル上に載置したマスタシューの前記爪部、踏み面及びピン孔の各焼入位置の座標を計測し、該座標計測値に基づき前記各誘導加熱コイルを被焼入シューのそれぞれの焼入位置に誘導するように前記Ｘ−Ｙ−Ｚテーブルを駆動制御する制御手段を備えることが望ましい。このような構成にすることにより、下記の動作が自動で行われて自動焼入れが容易になり、品質が均一化される。 One or more heating units are provided with position measuring means, and the position measuring means measures the coordinates of the quenching positions of the claw portion, the tread surface and the pin hole of the master shoe placed on the work table. It is desirable to provide control means for driving and controlling the XYZ table so as to guide the induction heating coils to the quenching positions of the quenching shoes based on the coordinate measurement values. By adopting such a configuration, the following operations are performed automatically, facilitating automatic quenching, and uniform quality.

また、前記いずれかの加熱ユニットに位置測定手段を設け、前記爪部と踏み面の測定基準位置を設定したマスタシューを前記ワークテーブルの基準位置に載置し、前記位置測定手段によりワークテーブルに載置したマスタシューの前記爪部及び踏み面の各測定基準位置の座標を計測・記憶し、前記第１、第２、第３加熱ユニットの誘導加熱コイルを、それぞれ前記爪部、踏み面及びピン孔の焼入位置に移動して、各々の焼入基準位置を計測・記憶した後、同様にワークテーブルに載置した被焼入シューの測定基準位置を計測し、前記マスタシューと被焼入シューとの測定基準位置の誤差を算出し、該算出値に基づき前記各誘導加熱コイルを被焼入シューのそれぞれの焼入位置に誘導するように前記Ｘ−Ｙ−Ｚテーブルを駆動制御する制御手段を備えることもできる。 Further, any one of the heating units is provided with a position measuring means, and a master shoe in which the measurement reference positions of the claw portion and the tread surface are set is placed at the reference position of the work table, and the work measuring table is placed on the work table by the position measuring means. The coordinates of each measurement reference position of the claw part and the tread surface of the placed master shoe are measured and stored, and the induction heating coils of the first, second, and third heating units are respectively connected to the claw part, the tread surface, and the tread part. After moving to the quenching position of the pin hole and measuring and storing each quenching reference position, the measurement reference position of the quenching shoe placed on the work table is similarly measured, and the master shoe and the quenching position are measured. An error in the measurement reference position with respect to the quenching shoe is calculated, and the XYZ table is driven and controlled so as to guide the induction heating coils to the quenching positions of the quenching shoe based on the calculated value. Control means It can also be provided.

また、本発明の大型シューの誘導加熱焼入装置は、前記ピン孔の軸線に平行に移動して該ピン孔に挿入され、該ピン孔の内面を加熱するピン孔加熱コイルと、加熱後孔内面を冷却する冷却液噴射管とを備え、前記ピン孔の加熱コイルをピン孔の片側から挿入して孔内面を加熱し、前記冷却液噴射管をその反対側から挿入し噴射冷却して孔内面を焼入れするように制御する冷却制御手段を備えることが望ましい。これにより、ピンボスのピン孔内面が急速かつ均一に冷却されるので均一な硬さの焼入れ層が得られる。 The induction heating and quenching apparatus for a large shoe according to the present invention includes a pin hole heating coil that moves parallel to the axis of the pin hole and is inserted into the pin hole and heats the inner surface of the pin hole, and a post-heating hole. A cooling liquid injection pipe for cooling the inner surface, the heating coil of the pin hole is inserted from one side of the pin hole to heat the inner surface of the pin hole, and the cooling liquid injection pipe is inserted from the opposite side to cool the injection hole. It is desirable to provide cooling control means for controlling the inner surface to be quenched. As a result, the inner surface of the pin hole of the pin boss is rapidly and uniformly cooled, so that a hardened layer having a uniform hardness can be obtained.

本発明の大型シューの誘導加熱焼入装置は、以下に記載する手順により被焼入シューを誘導加熱焼入れする制御手段を備えるので自動焼入れが容易である。
Ａ．準備段階
１．マスタシューを定位置に固定したパレットをワークテーブル上の基準位置に載置する。
２．位置測定手段を備えた加熱ユニットのＸ−Ｙ−Ｚテーブルを移動して、位置測定手段によりマスタシューの爪焼入部２の位置座標Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０を計測し制御手段に記憶する。
３．前記Ｘ−Ｙ−Ｚテーブルを移動して、位置測定手段によりマスタシューの第１踏み面の焼入部３Ａの位置座標Ｘｓ１，Ｙｓ１，Ｚｓ１を計測し、制御手段に記憶する。
４．同様に前記Ｘ−Ｙ−Ｚテーブルを移動して、位置測定手段によりマスタシューの第２踏み面の焼入部３Ｂの位置座標Ｘｓ２，Ｙｓ２，Ｚｓ２を計測し制御手段に記憶する。
５．前記Ｘ−Ｙ−Ｚテーブルを移動して、位置測定手段によりマスタシューのいずれか一つのピン孔の焼入部の位置座標Ｘｈ１，Ｙｈ１，Ｚｈ１を計測し制御手段に記憶する。
６．同様にして、他のピン孔の焼入部の位置座標Ｘｈ２…ｈｘ，Ｙｈ２…ｈｘ，Ｚｈ２…ｈｘを計測する。
７．ワークテーブル上のマスタシューを下ろして準備段階を終了する。
Ｂ．焼入段階
８．被焼入シューを定位置に固定したパレットをワークテーブル上の基準位置に載置する。
９．焼入作業を開始すると、制御手段に記憶された位置座標により、以下の動作が行われる。
１０．第１加熱ユニットのＸ−Ｙ−Ｚテーブルが駆動されて爪部加熱コイルが爪部加熱位置２に移動して、爪部２が焼入温度に加熱冷却されて焼入れされる。
１１．爪部２が焼入れされると、同様に第２加熱ユニットのＸ−Ｙ−Ｚテーブルが駆動されて踏み面加熱コイルが第１踏み面３Ａの加熱位置に移動して、第１踏み面３Ａが加熱冷却されて焼入れされる。
１２．第１踏み面３Ａが焼入れされると、同様にして、踏み面加熱コイルが第２踏み面の加熱位置３Ｂに移動して、第２踏み面３Ｂが加熱冷却されて焼入れされる。
１３．第２踏み面３Ｂが焼入れされると、第３加熱ユニットのＸ−Ｙ−Ｚテーブルが駆動されてピン孔加熱コイルがシューの一方から一つのピン孔に挿入されて孔面が加熱される。孔面が焼入温度に達すると、加熱コイルが退き、シューの他方から該孔に冷却液噴射管が挿入されて噴射冷却により一つの孔面が焼入れされる。
１４．被焼入シューの一つのピン孔が焼入れされると、前記同様の動作により、他のピン孔の孔面が焼入れされる。
１５．被焼入シューの一方のピン孔がすべて焼入れされると、ワークテーブルが１８０度回転される。
１６．前記１３、１４段階と同じ動作が行われて、シューの他方の両側のピン孔が焼入れされて作業を終了する。 Since the induction heating and quenching apparatus for large shoes according to the present invention includes control means for induction heating and quenching a shoe to be quenched according to the procedure described below, automatic quenching is easy.
A. Preparatory stage A pallet with the master shoe fixed in place is placed at a reference position on the work table.
2. The XYZ table of the heating unit provided with the position measuring means is moved, and the position coordinates X0, Y0, Z0 of the claw quenching portion 2 of the master shoe are measured by the position measuring means and stored in the control means.
3. The XYZ table is moved, and the position coordinates Xs1, Ys1, Zs1 of the hardened portion 3A of the first tread surface of the master shoe are measured by the position measuring means and stored in the control means.
4). Similarly, the XYZ table is moved, and the position coordinates Xs2, Ys2, Zs2 of the hardened portion 3B of the second tread surface of the master shoe are measured by the position measuring means and stored in the control means.
5). The X-Y-Z table is moved, and the position coordinates Xh1, Yh1, Zh1 of the hardened portion of any one pin hole of the master shoe are measured by the position measuring means and stored in the control means.
6). Similarly, the position coordinates Xh2... Hx, Yh2... Hx, Zh2.
7). Lower the master shoe on the worktable and finish the preparation phase.
B. Quenching stage 8. A pallet with a hardened shoe fixed at a fixed position is placed at a reference position on the work table.
9. When the quenching operation is started, the following operation is performed based on the position coordinates stored in the control means.
10. The XYZ table of the first heating unit is driven, the claw part heating coil moves to the claw part heating position 2, and the claw part 2 is heated and cooled to the quenching temperature and quenched.
11. When the claw portion 2 is quenched, the XYZ table of the second heating unit is similarly driven, the tread surface heating coil moves to the heating position of the first tread surface 3A, and the first tread surface 3A is moved. Heated and cooled and quenched.
12 When the first tread surface 3A is quenched, similarly, the tread surface heating coil moves to the heating position 3B of the second tread surface, and the second tread surface 3B is heated and cooled and quenched.
13. When the second tread surface 3B is quenched, the XYZ table of the third heating unit is driven, and the pin hole heating coil is inserted into one pin hole from one of the shoes to heat the hole surface. When the hole surface reaches the quenching temperature, the heating coil is retracted, and a coolant injection pipe is inserted into the hole from the other side of the shoe, and one hole surface is quenched by injection cooling.
14 When one pin hole of the to-be-quenched shoe is quenched, the hole surfaces of the other pin holes are quenched by the same operation as described above.
15. When one pin hole of the to-be-quenched shoe is all quenched, the work table is rotated 180 degrees.
16. The same operations as those in the 13th and 14th steps are performed, and the pin holes on the other side of the shoe are quenched to complete the operation.

また本発明の他の実施形態の誘導加熱焼入装置は、以下の制御手段を備えたことを特徴とするものである。
Ａ．準備段階
１．爪部及び踏み面の１以上の測定基準位置を設定したマスタシューを定位置に固定したパレットをワークテーブル上の基準位置に載置する。
２．位置測定手段を備えた加熱ユニットのＸ−Ｙ−Ｚテーブルを移動して、位置測定手段によりマスタシューの爪部測定基準位置の座標Ｘａ１…ａｘ，Ｙａ１…ａｘ，Ｚａ１…ａｘを計測し、制御手段に記憶する。
３．前記Ｘ−Ｙ−Ｚテーブルを移動して、位置測定手段によりマスタシューの第１踏み面の測定基準位置の座標Ｘｂ１１…ｂｘ１，Ｙｂ１１…ｂｘ１，Ｚｂ１１…ｂｘ１を計測し、制御手段に記憶する。
４．同様に前記Ｘ−Ｙ−Ｚテーブルを移動して、位置測定手段によりマスタシューの第２踏み面の測定基準位置の座標Ｘｂ１２…ｂｘ２，Ｙｂ１２…ｂｘ２，Ｚｂ１２…ｂｘ２を計測し、制御手段に記憶する。
５．第１加熱ユニットの爪部加熱コイルを爪加熱部に移動して、この位置の爪焼入基準位置の座標Ｘｏ１，Ｙｏ１，Ｚｏ１を計測し、制御手段に記憶する。
６．第２加熱ユニットの踏み面加熱コイルを踏み面加熱部に移動して、この位置の踏み面焼入基準位置の座標Ｘｓ１，Ｙｓ１，Ｚｓ１を計測し、制御手段に記憶する。踏み面が複数あるときは、同様の動作を繰り返して、第２、第３…の踏み面焼入基準位置の座標Ｘｓ２，Ｙｓ２，Ｚｓ２等を計測し、制御手段に記憶する。
７．第３加熱ユニットのピン孔加熱コイルをピン孔の加熱部に移動して、この位置のピン孔焼入基準位置の座標Ｘｈ１，Ｙｈ１，Ｚｈ１を計測し、制御手段に記憶する。複数のピン孔について、同様の動作を繰り返して、第２、第３…のピン孔焼入基準位置の座標Ｘｈ２，Ｙｈ２，Ｚｈ２等を計測し、制御手段に記憶する。
８．ワークテーブル上のマスタシューを下ろして準備段階を終了する。
Ｂ．焼入段階
９．被焼入シューを定位置に固定したパレットをワークテーブル上の基準位置に載置する。
１０．焼入作業を開始すると、制御手段に記憶された位置座標により、以下の動作が行われる。
１１．位置測定手段を備えた加熱ユニットが移動して、位置測定手段により被焼入シューの爪部測定基準位置の座標Ｘｗａ１…ｗａｘ，Ｙｗａ１…ｗａｘ，Ｚｗａ１…ｗａｘが計測される。
１２．同様にして、位置測定手段により被焼入シューの第１踏み面の測定基準位置の座標Ｘｗｂ１１…ｗｂｘ１，Ｙｗｂ１１…ｗｂｘ１，Ｚｗｂ１１…ｗｂｘ１が計測される。
１３．同様に位置測定手段により、第２踏み面の測定基準位置の座標Ｘｗｂ１２…ｗｂｘ２，Ｙｗｂ１２…ｗｂｘ２，Ｚｗｂ１２…ｗｂｘ２が計測される。
１４．前記準備段階のステップ２〜４の、爪部計測値Ｘａ１…ａｘ，Ｙａ１…ａｘ，Ｚａ１…ａｘ、第１踏み面の計測値Ｘｂ１１…ｂｘ１，Ｙｂ１１…ｂｘ１，Ｚｂ１１…ｂｘ１、及び第２踏み面の計測値Ｘｂ１２…ｂｘ２，Ｙｂ１２…ｂｘ２，Ｚｂ１２…ｂｘ２と、前記焼入段階のステップ１１〜１３の対応する計測値Ｘｗａ１…ｗａｘ，Ｙｗａ１…ｗａｘ，Ｚｗａ１…ｗａｘと、Ｘｗｂ１１…ｗｂｘ１，Ｙｗｂ１１…ｗｂｘ１，Ｚｗｂ１１…ｗｂｘ１、及びＸｗｂ１２…ｗｂｘ２，Ｙｗｂ１２…ｗｂｘ２，Ｚｗｂ１２…ｗｂｘ２、との差が補正値として算出される。そして、補正値に基づき、以下の動作が行われる。
１５．第１加熱ユニットのＸ−Ｙ−Ｚテーブルが前記補正値に基づき駆動されて、爪部加熱コイルが爪部加熱位置２に移動して、爪部２が焼入温度に加熱冷却されて焼入れされる。
１６．爪部２が焼入れされると、同様に第２加熱ユニットのＸ−Ｙ−Ｚテーブルが前記補正値に基づき駆動されて踏み面加熱コイルが第１踏み面３Ａの加熱位置に移動して、第１踏み面３Ａが加熱冷却されて焼入れされる。
１７．第１踏み面３Ａが焼入れされると、同様にして、前記補正値に基づき踏み面加熱コイルが第２踏み面の加熱位置３Ｂに移動して、第２踏み面３Ｂが加熱冷却されて焼入れされる。
１８．第２踏み面３Ｂが焼入れされると、第３加熱ユニットのＸ−Ｙ−Ｚテーブルが駆動されて準備段階７で記憶されたピン孔焼入基準位置の座標Ｘｈ１，Ｙｈ１，Ｚｈ１に移動され、ピン孔加熱コイルがシューの一方から一つのピン孔に挿入されて孔面が加熱される。孔面が焼入温度に達すると、加熱コイルが退き、シューの他方から該孔に冷却液噴射管が挿入されて噴射冷却により一つの孔面が焼入れされる。
１９．被焼入シューの一つのピン孔が焼入れされると、前記同様の動作により、他のピン孔の孔面が焼入れされる。
２０．被焼入シューの一方のピン孔がすべて焼入れされると、ワークテーブルが１８０度回転される。
２１．前記１３、１４段階と同じ動作が行われて、シューの他方の両側のピン孔が焼入れされて作業を終了する。 An induction heating and quenching apparatus according to another embodiment of the present invention is characterized by including the following control means.
A. Preparatory stage A pallet in which a master shoe set with one or more measurement reference positions of the claw portion and the tread surface is fixed at a fixed position is placed at a reference position on the work table.
2. The X-Y-Z table of the heating unit having the position measuring means is moved, and the coordinates Xa1... Ax, Ya1... Ax, Za1. Store in the means.
3. The XYZ table is moved, and the coordinates Xb11... Bx1, Yb11... Bx1, Zb11... Bx1 of the measurement reference position of the first tread surface of the master shoe are measured by the position measuring means and stored in the control means.
4). Similarly, the X-Y-Z table is moved, and the coordinates Xb12 ... bx2, Yb12 ... bx2, Zb12 ... bx2 of the measurement reference position of the second tread surface of the master shoe are measured by the position measuring means and stored in the control means. To do.
5). The nail | claw part heating coil of a 1st heating unit is moved to a nail | claw heating part, and the coordinate Xo1, Yo1, Zo1 of the nail | claw quenching reference position of this position is measured, and it memorize | stores in a control means.
6). The tread surface heating coil of the second heating unit is moved to the tread surface heating section, and the coordinates Xs1, Ys1, Zs1 of the tread surface quenching reference position at this position are measured and stored in the control means. When there are a plurality of treads, the same operation is repeated, and the coordinates Xs2, Ys2, Zs2, etc. of the second, third,... Tread quenching reference positions are measured and stored in the control means.
7). The pin hole heating coil of the third heating unit is moved to the heating part of the pin hole, and the coordinates Xh1, Yh1, Zh1 of the pin hole quenching reference position at this position are measured and stored in the control means. The same operation is repeated for a plurality of pin holes, and the coordinates Xh2, Yh2, Zh2, etc. of the second, third,... Pin hole quenching reference positions are measured and stored in the control means.
8). Lower the master shoe on the worktable and finish the preparation phase.
B. Quenching stage 9. A pallet with a hardened shoe fixed at a fixed position is placed at a reference position on the work table.
10. When the quenching operation is started, the following operation is performed based on the position coordinates stored in the control means.
11. The heating unit including the position measuring means moves, and the coordinates Xwa1... Wax, Ywa1... Wax, Zwa1.
12 Similarly, the coordinates Xwb11... Wbx1, Ywb11... Wbx1, Zwb11... Wbx1 of the measurement reference position of the first tread surface of the hardened shoe are measured by the position measuring means.
13. Similarly, coordinates Xwb12... Wbx2, Ywb12... Wbx2, Zwb12... Wbx2 of the measurement reference position of the second tread are measured by the position measuring means.
14 The claw portion measurement values Xa1 ... ax, Ya1 ... ax, Za1 ... ax, the first tread measurement values Xb11 ... bx1, Yb11 ... bx1, Zb11 ... bx1, and the second tread in Steps 2 to 4 of the preparation stage. Measured values Xb12 ... bx2, Yb12 ... bx2, Zb12 ... bx2, and corresponding measured values Xwa1 ... wax, Ywa1 ... wax, Zwa1 ... wax, and Xwb11 ... wbx1, Ywb11 ... wbx1 , Zwb11... Wbx1 and Xwb12... Wbx2, Ywb12... Wbx2, Zwb12. Based on the correction value, the following operation is performed.
15. The XYZ table of the first heating unit is driven based on the correction value, the claw heating coil moves to the claw heating position 2, and the claw 2 is heated and cooled to the quenching temperature and quenched. The
16. When the claw portion 2 is quenched, the XYZ table of the second heating unit is similarly driven based on the correction value, and the tread surface heating coil moves to the heating position of the first tread surface 3A. 1 tread surface 3A is heated and cooled and quenched.
17. When the first tread surface 3A is quenched, similarly, the tread surface heating coil moves to the heating position 3B of the second tread surface based on the correction value, and the second tread surface 3B is heated and cooled and quenched. The
18. When the second tread surface 3B is quenched, the XYZ table of the third heating unit is driven and moved to the coordinates Xh1, Yh1, Zh1 of the pin hole quenching reference position stored in the preparation stage 7, A pin hole heating coil is inserted into one pin hole from one side of the shoe to heat the hole surface. When the hole surface reaches the quenching temperature, the heating coil is retracted, and a coolant injection pipe is inserted into the hole from the other side of the shoe, and one hole surface is quenched by injection cooling.
19. When one pin hole of the to-be-quenched shoe is quenched, the hole surfaces of the other pin holes are quenched by the same operation as described above.
20. When one pin hole of the to-be-quenched shoe is all quenched, the work table is rotated 180 degrees.
21. The same operations as those in the 13th and 14th steps are performed, and the pin holes on the other side of the shoe are quenched to complete the operation.

上記操作の具体的内容については、後記する実施形態において詳細に説明するが、上記の各動作は制御手段により自動的に行われるので、被焼入シューの焼入位置の設定が簡易にでき迅速正確な誘導加熱焼入れができる。
なお、上記動作は、焼入れする爪部が１か所、踏み面が２か所の動作について述べたが、焼入箇所の数が異なる場合も同様に適用される。 The specific contents of the above operation will be described in detail in an embodiment described later. However, since each of the above operations is automatically performed by the control means, the setting of the quenching position of the quenching shoe can be easily and quickly performed. Accurate induction heating and quenching is possible.
In addition, although the said operation | movement described the operation | movement of the nail | claw part to quench and 1 place and the tread surface, it applied similarly when the number of quenching places differs.

本発明の大型シューの誘導加熱焼入装置によれば、重量の大きいシューの取り扱いが容易で、均一な熱処理が能率よくできるので、シューの品質が向上しキャタピラのコストが低減して、産業機械の原価低減が可能である。
とくに、重量のあるシューを水平においたまま、爪部、踏み面、ピン孔の焼入れがすべて行われるので、シューの向きを垂直に変えてピン孔の焼入れを行う従来の方法に対して焼入れ時間の短縮が可能になるとともに、ピン孔に冷却管を挿入して冷却するのでピン孔の急冷が十分になり均一な焼入れ硬さが得られる。 According to the induction heating and quenching apparatus for large shoes of the present invention, handling of heavy shoes is easy and uniform heat treatment can be performed efficiently, so that the quality of the shoes is improved and the cost of the caterpillar is reduced. Cost reduction.
In particular, the claw, tread surface, and pin hole are all hardened while the heavy shoe is placed horizontally. Compared to the conventional method in which the pin hole is hardened by changing the direction of the shoe to vertical, the hardening time is reduced. And a cooling pipe is inserted into the pin hole for cooling, so that the pin hole is rapidly cooled and a uniform quenching hardness is obtained.

以下、本発明を図示の一実施形態について具体的に説明する。図１は本発明実施形態の大型シューの誘導加熱焼入装置の正面図、図２はその側面図、図３はその平面図である。図４（ａ）は被焼入シューの平面図、図４（ｂ）はそのＭ視側面図、図４（ｃ）はそのＫ視側面図である。図５は、本発明の誘導加熱焼入装置の制御手段のブロック図、図６及び７は本発明の誘導加熱焼入装置の動作の準備段階および焼入段階のステップを示すフローチャートである。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to an illustrated embodiment. 1 is a front view of an induction heating and quenching apparatus for a large shoe according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side view thereof, and FIG. 3 is a plan view thereof. 4A is a plan view of the hardened shoe, FIG. 4B is a side view of the M view, and FIG. 4C is a side view of the K view. FIG. 5 is a block diagram of the control means of the induction heating and quenching apparatus of the present invention, and FIGS. 6 and 7 are flowcharts showing steps of the preparation stage and quenching stage of the operation of the induction heating and quenching apparatus of the present invention.

まず、被焼入シュー（以下ワークＷという）の形状について説明する。ワークＷは図４に示すような形状で、長さ１，０００ｍｍ，幅５００ｍｍ以上あり、重量も５００ｋｇを超える大型のものである。シュー１には、駆動・従動ホイールと噛み合う爪部２と、その両側のローラが転接する踏み面３Ａ、３Ｂと、連結ピンが挿入される２列のピン孔６Ａ，６Ｂ，６Ｃ列と６Ｄ，６Ｅ，６Ｆ列を有するピンボス部５Ａ，５Ｂ，５Ｃ列，５Ｄ，５Ｅ，５Ｆ列とが設けられている。ピン孔６Ａと６Ｆ，６Ｂと６Ｅ，６Ｃと６Ｄは、爪２の中心を中心として１８０度回転すると同じ位置になる。これらの爪部、踏み面、ピン孔が耐摩耗性を向上させるために誘導加熱焼入れされる。 First, the shape of a to-be-quenched shoe (hereinafter referred to as a workpiece W) will be described. The workpiece W has a shape as shown in FIG. 4, a length of 1,000 mm, a width of 500 mm or more, and a large size exceeding 500 kg. The shoe 1 includes a claw portion 2 that meshes with a drive / driven wheel, tread surfaces 3A and 3B on which rollers on both sides thereof are in rolling contact, and two rows of pin holes 6A, 6B, 6C and 6D into which connecting pins are inserted. Pin boss portions 5A, 5B, 5C, 5D, 5E, 5F having 6E, 6F rows are provided. The pin holes 6A and 6F, 6B and 6E, 6C and 6D are in the same position when rotated 180 degrees around the center of the claw 2. These claw portions, tread surfaces, and pin holes are induction-heated and hardened to improve wear resistance.

ワークＷは、焼入作業前にあらかじめ４角形のパレットＰの定位置に固定される。これにより、パレットＰを焼入装置のワークテーブル１１上の定位置に載置するとワークＷの加熱位置が必ず定位置になるようにされている。 The workpiece W is fixed in advance to a fixed position of the quadrangular pallet P before quenching work. Thus, when the pallet P is placed at a fixed position on the work table 11 of the quenching apparatus, the heating position of the workpiece W is always set to the fixed position.

図１〜３に基づいてワークＷを固定するワークテーブルについて説明する。
装置の前面ほぼ中央にワークテーブル１１が固定される。ワークテーブル１１はステップモータ１２で駆動される回転テーブル１３を有する。回転テーブル１３には、焼入れ時にワークＷを冷却する冷却手段と噴射した冷却液を受けて液タンクに還流する冷却液受けが設けられているが図示を省略する。 A work table for fixing the work W will be described with reference to FIGS.
A work table 11 is fixed substantially at the front center of the apparatus. The work table 11 has a rotary table 13 driven by a step motor 12. The rotary table 13 is provided with a cooling means for cooling the workpiece W during quenching and a cooling liquid receiver for receiving the injected cooling liquid and returning it to the liquid tank.

図３に示すように、ワークＷを固定したパレットＰを回転テーブル１３上に載置し、パレットＰの４角形の隣る２辺をテーブル上のストッパ１４ａ，１４ｂ，１４ｃに当て、他の２辺をプッシャ１５ａ，１５ｂで押して回転テーブル１３上にパレットＰを固定する。こうすると、前述のようにピン孔６の軸心がＸ方向に平行になるようになっている。 As shown in FIG. 3, the pallet P on which the work W is fixed is placed on the rotary table 13, and the two adjacent sides of the pallet P are placed on the stoppers 14a, 14b, and 14c on the table, and the other two. The pallet P is fixed on the rotary table 13 by pushing the sides with the pushers 15a and 15b. As a result, the axis of the pin hole 6 is parallel to the X direction as described above.

次に焼入手段について説明する。
ワークテーブル１１の後方にベースフレーム１０が設けられ、ベースフレーム１０上に前記ワークの軸心Ｘ方向に直角のＹ方向に走行するＹテーブル２１が設けられる。Ｙテーブル２１はＹ方向のレール２２上を駆動手段２３により往復移動駆動される。 Next, quenching means will be described.
A base frame 10 is provided behind the work table 11, and a Y table 21 that travels in the Y direction perpendicular to the axis X direction of the work is provided on the base frame 10. The Y table 21 is driven to reciprocate on the rail 22 in the Y direction by the driving means 23.

Ｙテーブル２１の上にＸ方向に走行するＸテーブル３１が載設される。Ｘテーブル３１はレール３２上を駆動手段３３によりワークの軸心に平行のＸ方向に往復駆動される。これらの駆動手段は、後記する制御部１０１により送られるパルス信号により駆動されるようになっている。 An X table 31 that travels in the X direction is placed on the Y table 21. The X table 31 is reciprocally driven on the rail 32 by driving means 33 in the X direction parallel to the axis of the workpiece. These driving means are driven by a pulse signal sent by the control unit 101 described later.

Ｘテーブル３１上に直立ブロック４１と制御ユニット５０が載設される。制御ユニット５０には、後述する制御手段１００の他に、誘導加熱コイルの電力制御手段、焼入れ冷却の冷却水ユニットとその制御手段などが設けられるが、公知であるので、説明を省略する。 An upright block 41 and a control unit 50 are mounted on the X table 31. In addition to the control means 100 described later, the control unit 50 is provided with power control means for induction heating coils, quenching and cooling water units and control means, and the like.

直立ブロック４１の前面には、Ｘ，Ｙ軸と直角の垂直のＺ方向に走行する３個の第１、第２、第３加熱ユニットを保持するＺＡ，ＺＢ，ＺＣテーブルの４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃが設けられ、Ｚ方向のレール４３上をそれぞれ駆動手段４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃにより往復移動駆動される。３個の加熱ユニットの各Ｚテーブル４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃには、高周波トランス４５Ａ、４５Ｂ、４５Ｃが載設され、各高周波トランス４５Ａ、４５Ｂ、４５Ｃのブスバーにそれぞれ加熱コイル４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃが連結されている。 42A, 42B, and 42C of ZA, ZB, and ZC tables holding three first, second, and third heating units that run in the vertical Z direction perpendicular to the X and Y axes are disposed on the front surface of the upright block 41. Are provided, and are driven to reciprocate on the rail 43 in the Z direction by driving means 44A, 44B and 44C, respectively. High-frequency transformers 45A, 45B, and 45C are mounted on the Z tables 42A, 42B, and 42C of the three heating units, and heating coils 46A, 46B, and 46C are connected to the bus bars of the high-frequency transformers 45A, 45B, and 45C, respectively. Has been.

第１の加熱コイル４６Ａは被焼入シューの爪部を加熱する渦巻き型のコイルが、第２の加熱コイル４６Ｂは踏み面を加熱する平面加熱コイルが、第３の加熱コイル４６Ｃはピン孔を加熱する円筒型コイルが使用される。いずれも公知の形状のコイルである。 The first heating coil 46A is a spiral coil that heats the claw portion of the hardened shoe, the second heating coil 46B is a planar heating coil that heats the tread surface, and the third heating coil 46C is a pin hole. A heated cylindrical coil is used. Both are known-shaped coils.

前記第１テーブルに、加熱位置を計測する位置測定器（位置測定手段）４７が取り付けられる。位置測定器４７としては、触針型電子プローブを使用した。 A position measuring device (position measuring means) 47 for measuring the heating position is attached to the first table. As the position measuring device 47, a stylus type electronic probe was used.

ワークテーブル１１の第３の加熱コイル４６Ｃはピン孔６の列に平行のＸ方向に移動し、ピン孔に挿入されてピン孔を加熱するようになっている。そして、加熱コイル４６Ｃをピン孔に挿入する側の反対側に、冷却液噴射管５１が設けられる。冷却液噴射管５１はピン孔に挿入される径の中空管からなり、管端５２から冷却液が供給され、先端から冷却液を噴射する。冷却液噴射管５１は、ピン孔列に同軸心にして、２列のピン孔列６Ａ，６Ｂ，６Ｃ及び６Ｄ，６Ｅ，６Ｆに平行に２本の噴射管５１Ａ、５１Ｂが配設される。そして、それぞれ駆動手段５３Ａ，５３Ｂにより、ピン孔の軸線Ｘ方向に移動駆動されてピン孔に挿入・抽出されるようになっている。これにより、前記加熱コイル４６Ｃをピン孔に挿入して孔面を加熱し、焼入温度に加熱されると加熱コイル４６Ｃが退いて、反対側から冷却液噴射管５１がピン孔に挿入され、孔面を噴射冷却して焼入れし、焼入れ後ピン孔から抽出されるようになっている。 The third heating coil 46C of the work table 11 moves in the X direction parallel to the row of pin holes 6, and is inserted into the pin holes to heat the pin holes. And the cooling fluid injection pipe | tube 51 is provided in the opposite side to the side which inserts the heating coil 46C in a pin hole. The coolant injection pipe 51 is a hollow tube having a diameter inserted into the pin hole. The coolant is supplied from the tube end 52 and the coolant is injected from the tip. The coolant injection pipe 51 is coaxial with the pin hole array, and two injection pipes 51A, 51B are arranged in parallel with the two pin hole arrays 6A, 6B, 6C and 6D, 6E, 6F. The drive means 53A and 53B are driven to move in the direction of the axis X of the pin hole, and are inserted into and extracted from the pin hole. Thereby, the heating coil 46C is inserted into the pin hole to heat the hole surface, and when heated to the quenching temperature, the heating coil 46C is retracted, and the coolant injection pipe 51 is inserted into the pin hole from the opposite side, The hole surface is quenched by quenching and extracted from the pin hole after quenching.

図５に示す制御手段１００は、制御部１０１と記憶部１０２からなる。記憶部１０２は後述する焼入れの準備段階のマスタシューの各段階におけるＸ−Ｙ−Ｚテーブル位置のテーブル座標を記憶する。制御部１０１は、位置測定器４７を駆動して加熱位置の座標を測定するとともに、記憶部１０２に記憶された座標値から、後述する焼入段階において、Ｘテーブル３１、Ｙテーブル２１、ＺＡ，ＺＢ，ＺＣテーブルの４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ、及び誘導加熱コイル４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃを所定の移動をするように駆動手段３３、２３、４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｃなどに信号を送るようになっている。また、回転テーブル１３の回転の制御や、冷却液噴射管５１の挿入・抽出の動作を制御する。
その他に、制御部１０１は、誘導加熱コイルの電力制御、冷却液の制御を行うがこれらは公知であるので省略する。 A control unit 100 shown in FIG. 5 includes a control unit 101 and a storage unit 102. The storage unit 102 stores the table coordinates of the XYZ table position in each stage of the master shoe in the hardening preparation stage described later. The control unit 101 drives the position measuring device 47 to measure the coordinates of the heating position, and from the coordinate values stored in the storage unit 102, the X table 31, the Y table 21, ZA, Signals are sent to the drive means 33, 23, 44A, 44B, and 44C so as to move the ZB and ZC tables 42A, 42B, and 42C and the induction heating coils 46A, 46B, and 46C in a predetermined manner. Further, it controls the rotation of the turntable 13 and the operation of inserting / extracting the coolant injection pipe 51.
In addition, the control unit 101 performs power control of the induction heating coil and control of the coolant.

［第１実施形態］
以下、上記構成の誘導加熱焼入装置により、本発明第１実施形態の大型シュー焼入れの動作について説明する。
本発明構成の誘導加熱焼入装置の動作は、大きく分けて、マスタシューによる爪部加熱位置、踏み面加熱位置、ピン孔加熱位置のＸ−Ｙ−Ｚテーブル基準座標を計測、記憶する準備段階と、ワークシューＷを誘導加熱、焼入れする焼入段階とに分けられる。図６は準備段階の動作ステップを示すフローチャート、図７は焼入段階のフローチャートである。 [First Embodiment]
Hereinafter, the operation of the large shoe quenching according to the first embodiment of the present invention will be described using the induction heating and quenching apparatus having the above configuration.
The operation of the induction heating and quenching apparatus according to the present invention is roughly divided into preparation stages for measuring and storing the XYZ table reference coordinates of the claw part heating position, the tread surface heating position, and the pin hole heating position by the master shoe. And a quenching stage in which the work shoe W is induction-heated and quenched. FIG. 6 is a flowchart showing the operation steps in the preparation stage, and FIG. 7 is a flowchart in the quenching stage.

［準備段階］
図６を用いて準備段階の動作を説明する。まずワークシューと同形状のマスタシューＭを固定したパレットＰを、ワークテーブル１１上の基準位置に載置し、パレットＰの２辺をストッパ１４ａ，１４ｂ，１４ｃに当ててプッシャ１５ａ，１５ｂで固定する（ＳＴＥＰＪ１）。すると、ピン孔６の軸線がＸ方向に平行になる。 [Preparation stage]
The operation in the preparation stage will be described with reference to FIG. First, the pallet P on which the master shoe M having the same shape as the work shoe is fixed is placed at a reference position on the work table 11, and the two sides of the pallet P are fixed to the stoppers 14a, 14b, 14c and fixed with the pushers 15a, 15b. (STEPJ1). Then, the axis of the pin hole 6 becomes parallel to the X direction.

まず爪位置の座標を計測する。図５のスタートスイッチ１０５を押した後、操作スイッチ１０４により第１加熱ユニット４０ＡのＸ−Ｙ−ＺＡテーブルを駆動して動作Ｍ１とし（ＳＴＥＰＪ２）、位置測定器４７を爪部加熱位置に移動する（ＳＴＥＰＪ３）。このときのＸ−Ｙ−ＺＡテーブルの座標Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０点を制御手段１００の記憶部１０２に記憶する（ＳＴＥＰＪ４）。 First, the coordinates of the nail position are measured. After the start switch 105 in FIG. 5 is pressed, the operation switch 104 drives the XY-ZA table of the first heating unit 40A to make the operation M1 (STEPJ2), and the position measuring device 47 is moved to the nail heating position. (STEPJ3). The coordinates X0, Y0, Z0 of the XY-ZA table at this time are stored in the storage unit 102 of the control means 100 (STEP J4).

次に一方の踏み面の座標を計測する。前記ＳＴＥＰＪ２と同様に、動作Ｍ１でＸ−Ｙ−ＺＡテーブルを駆動し（ＳＴＥＰＪ５）、位置測定器４７を一方の踏み面３Ａの加熱位置に移動する（ＳＴＥＰＪ６）。このときの座標Ｘｓ１，Ｙｓ１，Ｚｓ１点を記憶部１０２に記憶する（ＳＴＥＰＪ７）。 Next, the coordinates of one tread surface are measured. Similarly to STEPJ2, the XY-ZA table is driven in operation M1 (STEPJ5), and the position measuring device 47 is moved to the heating position of one tread surface 3A (STEPJ6). The coordinates Xs1, Ys1, and Zs1 at this time are stored in the storage unit 102 (STEP J7).

上記ＳＴＥＰＪ５〜Ｊ７と同様の動作Ｍ１により位置測定器４７を移動して他方の踏み面３Ｂの加熱位置の座標を計測し、他方の踏み面３Ｂの加熱位置の座標Ｘｓ２，Ｙｓ２，Ｚｓ２点を記憶する（ＳＴＥＰＪ８〜ＳＴＥＰＪ１０）。 The position measuring device 47 is moved by the same operation M1 as the above STEPJ5 to J7, the coordinates of the heating position of the other tread surface 3B are measured, and the coordinates Xs2, Ys2, Zs2 of the heating position of the other tread surface 3B are stored. (STEPJ8 to STEPJ10).

続いて、一方の列のピン孔６Ｅの位置の座標を計測する。前記ＳＴＥＰＪ５〜Ｊ７と同様の動作Ｍ１により位置測定器４７を移動して（ＳＴＥＰＪ１１）、位置測定器４７を一方のピン孔６Ｅに挿入して（ＳＴＥＰＪ１２）、加熱位置の座標Ｘｈ１，Ｙｈ１，Ｚｈ１点を記憶する（ＳＴＥＰＪ１３）。 Subsequently, the coordinates of the position of the pin hole 6E in one row are measured. The position measuring device 47 is moved by the same operation M1 as the STEPJ5 to J7 (STEPJ11), the position measuring device 47 is inserted into one pin hole 6E (STEPJ12), and the coordinates Xh1, Yh1, Zh1 of the heating position are obtained. Is stored (STEP J13).

続いて、同列のピン孔６Ｄの位置の座標を計測する。前記ＳＴＥＰＪ５〜Ｊ７と同様の動作Ｍ１により位置測定器４７を移動して（ＳＴＥＰＪ１４）、位置測定器４７をピン孔６Ｄに挿入して（ＳＴＥＰＪ１５）、座標Ｘｈ２，Ｙｈ２，Ｚｈ３点を記憶する（ＳＴＥＰＪ１６）。 Subsequently, the coordinates of the position of the pin hole 6D in the same row are measured. The position measuring device 47 is moved by the same operation M1 as in STEPJ5 to STEP7 (STEPJ14), the position measuring device 47 is inserted into the pin hole 6D (STEPJ15), and the coordinates Xh2, Yh2, Zh3 are stored (STEPJ16). ).

続いて、他の列のピン孔６Ａの位置の座標を計測する。前記ＳＴＥＰＪ５〜Ｊ７と同様の動作Ｍ１により位置測定器４７を移動して（ＳＴＥＰＪ１７）、位置測定器４７をピン孔６Ａに挿入して（ＳＴＥＰＪ１８）、座標Ｘｈ３，Ｙｈ３，Ｚｈ３点を記憶する（ＳＴＥＰＪ１９）。これで準備段階を完了し、マスタシューを積み下ろす。 Subsequently, the coordinates of the position of the pin hole 6A in the other row are measured. The position measuring device 47 is moved by the same operation M1 as in STEP J5 to STEP J7 (STEP J17), the position measuring device 47 is inserted into the pin hole 6A (STEP J18), and the coordinates Xh3, Yh3, Zh3 are stored (STEPJ19). ). This completes the preparation phase and loads the master shoe.

［焼入段階］
次に図７を用いて焼入段階の動作について説明する。まず爪部の焼入れをする。ワークシューＷをワークテーブル１１上の基準位置に載置し、スタートスイッチをオンにすると、制御手段１００の記憶部１０２に記憶された座標数値により制御部１０１が指令して、第１加熱ユニット４０Ａが座標Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０に移動する（ＳＴＥＰＱ１）。これにより、爪部加熱コイル４６Ａが爪部加熱位置に位置する。ここで加熱コイルに電力を付加して爪部を加熱し、加熱後図示しない冷却手段により急冷して爪部を焼入れする（ＳＴＥＰＱ２）。 [Hardening stage]
Next, the operation in the quenching stage will be described with reference to FIG. First, harden the nails. When the work shoe W is placed at the reference position on the work table 11 and the start switch is turned on, the control unit 101 commands the coordinate numerical value stored in the storage unit 102 of the control means 100, and the first heating unit 40A. Moves to the coordinates X0, Y0, Z0 (STEPQ1). Thereby, the nail | claw part heating coil 46A is located in a nail | claw part heating position. Here, electric power is applied to the heating coil to heat the claw portion, and after the heating, the claw portion is quenched by quenching by a cooling means (not shown) (STEP Q2).

爪部の焼入れを完了すると、次は踏み面を焼入れする。前記同様に制御手段１００の指令により、第２加熱ユニット４０Ｂが座標Ｘｓ１，Ｙｓ１，Ｚｓ１に移動し（ＳＴＥＰＱ３）、踏み面加熱コイル４６Ｂが一方の踏み面３Ａの加熱位置に位置する。ここで踏み面３Ａが加熱され、急冷して踏み面３Ａが焼入れされる（ＳＴＥＰＱ４）。続いて、第２加熱ユニット４０Ｂが座標Ｘｓ２，Ｙｓ２，Ｚｓ２に移動し（ＳＴＥＰＱ５）、踏み面加熱コイル４６Ｂが他方の踏み面３Ｂの加熱位置に位置する。ここで踏み面３Ｂが加熱され、急冷して踏み面３Ｂが焼入れされて、両方の踏み面の焼入れが完了する（ＳＴＥＰＱ６）。 After completing the quenching of the nail, the next step is to quench the tread. Similarly, the second heating unit 40B is moved to the coordinates Xs1, Ys1, Zs1 (STEPQ3) by the command of the control means 100, and the tread surface heating coil 46B is positioned at the heating position of one tread surface 3A. Here, the tread surface 3A is heated, rapidly cooled, and the tread surface 3A is quenched (STEP Q4). Subsequently, the second heating unit 40B moves to the coordinates Xs2, Ys2, Zs2 (STEPQ5), and the tread surface heating coil 46B is positioned at the heating position of the other tread surface 3B. Here, the tread surface 3B is heated, rapidly cooled to quench the tread surface 3B, and quenching of both tread surfaces is completed (STEP Q6).

両方の踏み面の焼入れが完了すると、まず一方の列のピン孔６Ｅを焼入れする。制御手段１００の指令により、第３加熱ユニット４０Ｃが座標Ｘｈ１，Ｙｈ１，Ｚｈ１に移動し、ピン孔加熱コイル４６Ｃが一方の列のピン孔６Ｅの加熱位置に挿入される（ＳＴＥＰＱ７）。ここでピン孔６Ｅが加熱され焼入温度に達すると（ＳＴＥＰＱ８）、加熱コイル４６Ｃがピン孔６Ｅから抽出され（ＳＴＥＰＱ９）、冷却液噴射管５１Ａが移動してピン孔６Ｅに挿入され（ＳＴＥＰＱ１０）、冷却液を噴射急冷してピン孔６Ｅが焼入れされる（ＳＴＥＰＱ１１）。ピン孔６Ｅが焼入れされると冷却液噴射管５１Ａがピン孔６Ｅから抽出される（ＳＴＥＰＱ１２）。 When the quenching of both treads is completed, first, the pin holes 6E in one row are quenched. The third heating unit 40C is moved to the coordinates Xh1, Yh1, Zh1 by the command of the control means 100, and the pin hole heating coil 46C is inserted into the heating position of the pin hole 6E in one row (STEP Q7). When the pin hole 6E is heated to reach the quenching temperature (STEPQ8), the heating coil 46C is extracted from the pinhole 6E (STEPQ9), and the coolant injection pipe 51A is moved and inserted into the pinhole 6E (STEPQ10). Then, the cooling liquid is jetted and quenched to quench the pin hole 6E (STEP Q11). When the pin hole 6E is quenched, the coolant injection pipe 51A is extracted from the pin hole 6E (STEP Q12).

次に他方の列のピン孔６Ａを焼入れする。第３加熱ユニット４０Ｃが座標Ｘｈ３，Ｙｈ３，Ｚｈ３に移動し（ＳＴＥＰＱ１３）、ピン孔加熱コイル４６Ｃがピン孔６Ａに挿入される。ピン孔６Ａが焼入温度に加熱されると（ＳＴＥＰＱ１４）、加熱コイル４６Ｃがピン孔６Ａから抽出され（ＳＴＥＰＱ１５）、冷却液噴射管５１Ｂが移動してピン孔６Ａ挿入され（ＳＴＥＰＱ１６）、冷却液を噴射急冷してピン孔６Ａが焼入れされ（ＳＴＥＰＱ１７）、冷却液噴射管５１Ｂがピン孔６Ａから抽出される（ＳＴＥＰＱ１８）。 Next, the pin holes 6A in the other row are quenched. The third heating unit 40C moves to the coordinates Xh3, Yh3, Zh3 (STEPQ13), and the pin hole heating coil 46C is inserted into the pin hole 6A. When the pin hole 6A is heated to the quenching temperature (STEP Q14), the heating coil 46C is extracted from the pin hole 6A (STEP Q15), the cooling liquid injection pipe 51B is moved and inserted into the pin hole 6A (STEP Q16), and the cooling liquid And the pin hole 6A is quenched (STEP Q17), and the coolant injection pipe 51B is extracted from the pin hole 6A (STEP Q18).

続いて、前の列のピン孔６Ｄの焼入れに戻る。前記ＳＴＥＰＱ７〜Ｑ１２と同様の動作で、第３加熱ユニット４０Ｃを座標Ｘｈ２，Ｙｈ２，Ｚｈ２に移動し、ピン孔６Ｄを焼入れする（ＳＴＥＰＱ１９，２０）。このように、ピン孔６Ｅと６Ｄの焼入れを分けるのは、熱影響による変形を防ぐためである。 Then, it returns to hardening of the pin hole 6D of the front row | line | column. The third heating unit 40C is moved to the coordinates Xh2, Yh2, Zh2 and the pin hole 6D is quenched by the same operation as in STEPQ7 to Q12 (STEPQ19, 20). The reason why the pin holes 6E and 6D are quenched is to prevent deformation due to thermal effects.

両方の列のピン孔６Ａ，６Ｄ，６Ｅの焼入れが完了すると、ワークテーブル１１の回転テーブル１３が１８０度回転される（ＳＴＥＰＱ２１）。回転テーブル１３が１８０度回転すると、前のピン孔６Ａの位置にピン孔６Ｆが、ピン孔６Ｄ，Ｅの位置にピン孔６Ｃ，６Ｂが来る。ここで、各ピン孔６Ｃ，６Ｂ，６Ｆに対して、前記ＳＴＥＰＱ７からＳＴＥＰＱ２０と同じ動作が行われて各ピン孔６Ｃ，６Ｂ，６Ｆが焼入れされる（ＳＴＥＰＱ２２）。 When the quenching of the pin holes 6A, 6D, 6E in both rows is completed, the rotary table 13 of the work table 11 is rotated 180 degrees (STEP Q21). When the rotary table 13 rotates 180 degrees, the pin hole 6F comes to the position of the previous pin hole 6A, and the pin holes 6C and 6B come to the positions of the pin holes 6D and E. Here, the same operations as in STEPQ7 to STEPQ20 are performed on the pin holes 6C, 6B, and 6F to quench the pinholes 6C, 6B, and 6F (STEPQ22).

すべてのピン孔が焼入れされると焼入作業が完了しパレットＰが回転テーブルから取り下ろされる。 When all the pin holes are quenched, the quenching operation is completed and the pallet P is removed from the rotary table.

［第２実施形態］
次に、本発明第２実施形態の大型シュー焼入れの動作について説明する。
第２実施形態も前記第１実施形態とほぼ同様である。しかし、ワークの爪部や踏み面は鍛造肌などの場合があるためワークが変わると焼入位置を測定する必要があるが、ピン孔は機械加工されているので、ピン孔を基準にパレットに固定されていれば、ピン孔はワークごとに焼入位置を測定する必要がない。
本発明第２実施形態の誘導加熱焼入装置の動作も、準備段階と焼入段階とに分けられる。図８は第２実施形態の準備段階の動作ステップを示すフローチャート、図９は焼入段階のフローチャートである。 [Second Embodiment]
Next, the operation of large shoe quenching according to the second embodiment of the present invention will be described.
The second embodiment is substantially the same as the first embodiment. However, because the workpiece claw and tread may have forged skin, etc., it is necessary to measure the quenching position when the workpiece changes, but since the pin hole is machined, it is placed on the pallet based on the pin hole. If it is fixed, the pin hole does not need to measure the quenching position for each workpiece.
The operation of the induction heating and quenching apparatus according to the second embodiment of the present invention is also divided into a preparation stage and a quenching stage. FIG. 8 is a flowchart showing operation steps in the preparation stage of the second embodiment, and FIG. 9 is a flowchart in the quenching stage.

［準備段階］
図８を用いて準備段階の動作を説明する。まず、ワークシューと同形状のマスタシューＭに爪部と踏み面に測定基準位置を設定する。それぞれの測定基準位置は複数の位置が望ましい。
次にこのマスタシューＭを固定したパレットＰを、ワークテーブル１１上の基準位置に載置し、パレットＰの２辺をストッパ１４ａ，１４ｂ，１４ｃに当ててプッシャ１５ａ，１５ｂで固定する（ＳＴＥＰＪ１）。すると、ピン孔６の軸線がＸ方向に平行になる。 [Preparation stage]
The operation in the preparation stage will be described with reference to FIG. First, a measurement reference position is set on the claw portion and the tread surface of the master shoe M having the same shape as the work shoe. Each measurement reference position is preferably a plurality of positions.
Next, the pallet P on which the master shoe M is fixed is placed at the reference position on the work table 11, and the two sides of the pallet P are put on the stoppers 14a, 14b, 14c and fixed with the pushers 15a, 15b (STEPJ1). . Then, the axis of the pin hole 6 becomes parallel to the X direction.

次に、爪部測定基準位置の座標を計測する。図５のスタートスイッチ１０５を押した後、操作スイッチ１０４により第１加熱ユニット４０ＡのＸ−Ｙ−ＺＡテーブルを駆動して動作Ｍ１とし（ＳＴＥＰＪ２）、位置測定器４７を爪部測定基準位置に移動する（ＳＴＥＰＪ３）。このときのＸ−Ｙ−ＺＡテーブルの座標Ｘａ１，Ｙａ１，Ｚａ１を計測し、制御手段１００の記憶部１０２に記憶する（ＳＴＥＰＪ４）。 Next, the coordinates of the claw measurement reference position are measured. After the start switch 105 in FIG. 5 is pressed, the XY-ZA table of the first heating unit 40A is driven by the operation switch 104 to set the operation M1 (STEPJ2), and the position measuring device 47 is moved to the nail measurement reference position. (STEPJ3). The coordinates Xa1, Ya1, Za1 of the XY-ZA table at this time are measured and stored in the storage unit 102 of the control means 100 (STEP J4).

次に一方の踏み面の測定基準位置座標を計測する。前記ＳＴＥＰＪ２と同様に、動作Ｍ１でＸ−Ｙ−ＺＡテーブルを駆動し（ＳＴＥＰＪ５）、位置測定器４７を一方の踏み面３Ａの測定基準位置に移動する（ＳＴＥＰＪ６）。このときの座標Ｘｂ１，Ｙｂ１，Ｚｂ１点を計測し記憶部１０２に記憶する（ＳＴＥＰＪ７）。 Next, the measurement reference position coordinates of one tread surface are measured. Similar to STEPJ2, the XY-ZA table is driven in operation M1 (STEPJ5), and the position measuring device 47 is moved to the measurement reference position of one tread surface 3A (STEPJ6). The coordinates Xb1, Yb1, and Zb1 at this time are measured and stored in the storage unit 102 (STEP J7).

上記ＳＴＥＰＪ５〜Ｊ７と同様の動作Ｍ１により位置測定器４７を移動して他方の踏み面３Ｂの加熱位置の座標を計測し、他方の踏み面３Ｂの加熱位置の座標Ｘｂ２，Ｙｂ２，Ｚｂ２点を記憶する（ＳＴＥＰＪ８〜ＳＴＥＰＪ１０）。 The position measuring device 47 is moved by the same operation M1 as the above STEPJ5 to J7, the coordinates of the heating position of the other tread surface 3B are measured, and the coordinates Xb2, Yb2, Zb2 of the heating position of the other tread surface 3B are stored. (STEPJ8 to STEPJ10).

次に第１加熱ユニットの爪加熱コイルを、爪加熱部に移動し（ＳＴＥＰＪ１１）、爪焼入基準位置の座標Ｘｏ１，Ｙｏ１，Ｚｏ１を計測して記憶する（ＳＴＥＰＪ１２）。 Next, the nail heating coil of the first heating unit is moved to the nail heating section (STEP J11), and the coordinates Xo1, Yo1, Zo1 of the nail quenching reference position are measured and stored (STEP J12).

続いて、第２加熱ユニットの踏み面加熱コイルを、踏み面３Ａの加熱部に移動し（ＳＴＥＰＪ１３）、踏み面焼入基準位置の座標Ｘｓ１，Ｙｓ１，Ｚｓ１を計測して記憶する（ＳＴＥＰＪ１４）。
続いて踏み面加熱コイルを、踏み面３Ｂの加熱部に移動し（ＳＴＥＰＪ１５）、踏み面焼入基準位置の座標Ｘｓ２，Ｙｓ２，Ｚｓ２を計測して記憶する（ＳＴＥＰＪ１６）。 Subsequently, the tread surface heating coil of the second heating unit is moved to the heating portion of the tread surface 3A (STEP J13), and the coordinates Xs1, Ys1, Zs1 of the tread surface quenching reference position are measured and stored (STEP J14).
Subsequently, the tread surface heating coil is moved to the heating portion of the tread surface 3B (STEP J15), and the coordinates Xs2, Ys2, Zs2 of the tread surface quenching reference position are measured and stored (STEP J16).

次に、第３加熱ユニットのピン孔加熱コイルを、一つのピン孔の加熱部に移動し（ＳＴＥＰＪ１７）、ピン孔焼入基準位置の座標Ｘｈ１，Ｙｈ１，Ｚｈ１を計測して記憶する（ＳＴＥＰＪ１８）。 Next, the pin hole heating coil of the third heating unit is moved to the heating part of one pin hole (STEP J17), and the coordinates Xh1, Yh1, Zh1 of the pin hole quenching reference position are measured and stored (STEP J18). .

他のピン孔に対して前記ＳＴＥＰ１７，１８の動作を行い、他のピン孔焼入基準位置の座標Ｘｈ２，Ｙｈ２，Ｚｈ２…を計測して記憶する（ＳＴＥＰＪ１９）。これで準備段階を完了し、マスタシューを積み下ろす。 The operations of STEPs 17 and 18 are performed for the other pin holes, and the coordinates Xh2, Yh2, Zh2,... Of other pin hole quenching reference positions are measured and stored (STEP J19). This completes the preparation phase and loads the master shoe.

［焼入段階］
図９を用いて第２実施形態の焼入段階の動作について説明する。
まず、ワークシューＷをワークテーブル１１上の基準位置に載置し、スタートスイッチをオンにする。
第１加熱ユニットの位置測定器４７を移動して（ＳＴＥＰＱ１）、爪焼入部に置き（ＳＴＥＰＱ２）、その座標位置を計測し爪部焼入基準位置Ｘｗａ１，Ｙｗａ１，Ｚｗａ１とする（ＳＴＥＰＱ３）。 [Hardening stage]
The operation in the quenching stage of the second embodiment will be described with reference to FIG.
First, the work shoe W is placed at the reference position on the work table 11, and the start switch is turned on.
The position measuring device 47 of the first heating unit is moved (STEPQ1), placed on the nail quenching part (STEPQ2), the coordinate position thereof is measured and set as the nail part quenching reference position Xwa1, Ywa1, Zwa1 (STEPQ3).

次に位置測定器４７を移動して（ＳＴＥＰＱ４）、第１踏み面３Ａの焼入部に置き（ＳＴＥＰＱ５）、その座標位置を計測し踏み面３Ａ焼入基準位置Ｘｗｂ１，Ｙｗｂ１，Ｚｗｂ１とする（ＳＴＥＰＱ６）。
続いて、位置測定器４７を移動して（ＳＴＥＰＱ７）、第２踏み面３Ｂの焼入部に置き（ＳＴＥＰＱ８）、その座標位置を計測し踏み面３Ｂ焼入基準位置Ｘｗｂ２，Ｙｗｂ２，Ｚｗｂ２とする（ＳＴＥＰＱ９）。 Next, the position measuring device 47 is moved (STEPQ4), placed on the hardened portion of the first tread surface 3A (STEPQ5), the coordinate position thereof is measured, and the tread surface 3A quenching reference position Xwb1, Ywb1, Zwb1 is set (STEPQ6). ).
Subsequently, the position measuring device 47 is moved (STEP Q7), placed on the quenching portion of the second tread surface 3B (STEP Q8), the coordinate position thereof is measured, and the tread surface 3B quenching reference position Xwb2, Ywb2, Zwb2 is set ( (STEPQ9).

上記の焼入段階のＳＴＥＰＱ３，ＳＴＥＰＱ６及びＳＴＥＰＱ９の焼入基準位置の座標と、対応する前記準備段階のＳＴＥＰＪ４，ＳＴＥＰＱ７及びＳＴＥＰＱ１０の焼入基準位置の座標との差から補正値を算出する（ＳＴＥＰＱ１０）。 A correction value is calculated from the difference between the coordinates of the quenching reference positions of STEPQ3, STEPQ6, and STEPQ9 in the quenching stage and the coordinates of the quenching reference positions of STEPJ4, STEPQ7, and STEPQ10 in the corresponding preparatory stage (STEPQ10). .

前記補正値に基づいて、まず第１加熱ユニット４０Ａが駆動されて、爪加熱コイル４６Ａが爪焼入部の補正された座標に移動する。ここで加熱コイルに電力を付加して爪部を加熱し、加熱後図示しない冷却手段により急冷して爪部を焼入れする（ＳＴＥＰＱ１１）。 First, the first heating unit 40A is driven based on the correction value, and the nail heating coil 46A moves to the corrected coordinates of the nail quenching portion. Here, electric power is applied to the heating coil to heat the claw portion, and after the heating, the claw portion is quenched by quenching by a cooling means (not shown) (STEP Q11).

爪部の焼入れを完了すると、次は踏み面を焼入れする。前記同様に第２加熱ユニット４０Ｂが駆動されて、踏み面加熱コイル４６Ｂが第１踏み面３Ａの焼入部の補正された座標に移動する。ここで、加熱・急冷して第１踏み面３Ａが焼入れされる（ＳＴＥＰＱ１２）。
続いて、第２加熱ユニット４０Ｂが駆動されて、踏み面加熱コイル４６Ｂが第２踏み面３Ｂの焼入部の補正された座標に移動する。ここで、加熱・急冷して第２踏み面３Ｂが焼入れされて、両方の踏み面の焼入れが完了する（ＳＴＥＰＱ１３）。 After completing the quenching of the nail, the next step is to quench the tread. Similarly to the above, the second heating unit 40B is driven, and the tread surface heating coil 46B moves to the corrected coordinates of the hardened portion of the first tread surface 3A. Here, the first tread surface 3A is quenched by heating and quenching (STEP Q12).
Subsequently, the second heating unit 40B is driven, and the tread surface heating coil 46B moves to the corrected coordinates of the hardened portion of the second tread surface 3B. Here, the second tread surface 3B is quenched by heating and quenching, and the quenching of both tread surfaces is completed (STEP Q13).

両方の踏み面の焼入れが完了すると、ピン孔を６Ｅ，６Ａ，６Ｄの順に焼入れする。
第３加熱ユニット４０Ｃが駆動されて、前記準備段階で計測記憶されたピン孔６Ｅの座標位置Ｘｈ１，Ｙｈ１，Ｚｈ１に移動され、ピン孔加熱コイル４６Ｃがピン孔６Ｅに挿入される（ＳＴＥＰＱ１４）。前述したようにピン孔は機械加工されているので、焼入ワークは準備段階と位置がずれることはなく、ピン孔加熱コイル４６Ｃはピン孔加熱位置に正確に位置される。 When the quenching of both treads is completed, the pin holes are quenched in the order of 6E, 6A, 6D.
The third heating unit 40C is driven and moved to the coordinate position Xh1, Yh1, Zh1 of the pin hole 6E measured and stored in the preparation stage, and the pin hole heating coil 46C is inserted into the pin hole 6E (STEP Q14). As described above, since the pin hole is machined, the position of the hardened work is not shifted from the preparation stage, and the pin hole heating coil 46C is accurately positioned at the pin hole heating position.

ここで、ピン孔６Ｅの内面を誘導加熱し、焼入温度に達するとピン孔加熱コイル４６Ｃをピン孔から抽出し、反対側から冷却管５１Ｂを挿入し、冷却管５１Ｂにより冷却液を噴射冷却してピン孔６Ｅを焼入れする（ＳＴＥＰＱ１５〜ＳＴＥＰ１８）。ピン孔６Ｅの焼入れが完了すると冷却管５１Ｂがピン孔６Ｅから抽出される（ＳＴＥＰＱ１９）。 Here, the inner surface of the pin hole 6E is inductively heated, and when the quenching temperature is reached, the pin hole heating coil 46C is extracted from the pin hole, the cooling pipe 51B is inserted from the opposite side, and the cooling liquid is injected and cooled by the cooling pipe 51B. Then, the pin hole 6E is quenched (STEPQ15 to STEP18). When the quenching of the pin hole 6E is completed, the cooling pipe 51B is extracted from the pin hole 6E (STEPQ19).

続いて、前記ＳＴＥＰＱ１５〜ＳＴＥＰ１８と同様にしてピン孔６Ａ，６Ｄをやきいれする（ＳＴＥＰＱ１９）。 Subsequently, the pin holes 6A and 6D are removed in the same manner as in STEPQ15 to STEP18 (STEPQ19).

ピン孔６Ｅ，６Ａ，６Ｄの焼入れが完了すると、ワークテーブル１１の回転テーブル１３が１８０度回転される（ＳＴＥＰＱ２１）。回転テーブル１３が１８０度回転すると、前のピン孔６Ａの位置にピン孔６Ｆが、ピン孔６Ｄ，Ｅの位置にピン孔６Ｃ，６Ｂが来る。ここで、各ピン孔６Ｃ，６Ｂ，６Ｆに対して、前記ＳＴＥＰＱ１４からＳＴＥＰＱ２０と同じ動作が行われて各ピン孔６Ｃ，６Ｂ，６Ｆが焼入れされる（ＳＴＥＰＱ２２）。 When the quenching of the pin holes 6E, 6A, 6D is completed, the rotary table 13 of the work table 11 is rotated 180 degrees (STEP Q21). When the rotary table 13 rotates 180 degrees, the pin hole 6F comes to the position of the previous pin hole 6A, and the pin holes 6C and 6B come to the positions of the pin holes 6D and E. Here, the same operations as in STEPQ14 to STEPQ20 are performed on the pin holes 6C, 6B, and 6F, and the pin holes 6C, 6B, and 6F are quenched (STEPQ22).

上述したように本発明の構成の誘導加熱焼入装置は、上記の焼入段階の操作が制御手段１００の制御部１０１、記憶部１０２により自動的に制御される。これにより、従来の焼入装置では、焼入れに５０分要したものが、３０分に大幅に短縮された。かつ各部の焼入れが均一に行われ、品質が向上し、量産焼入れが可能になった。 As described above, in the induction heating and quenching apparatus having the configuration of the present invention, the operation in the quenching stage is automatically controlled by the control unit 101 and the storage unit 102 of the control means 100. Thereby, in the conventional hardening apparatus, what required 50 minutes for quenching was shortened significantly to 30 minutes. In addition, each part was quenched uniformly, the quality was improved, and mass production quenching became possible.

以上説明したように、本発明の大型シューの誘導加熱焼入装置によれば、重量の大きい大型シューの爪部、踏み面、ピン孔の各部の焼入れが自動で行われるので、従来の焼入装置を用いた場合に比し、加工時間が大幅に短縮される。
これにより、建設機械などの品質と生産性を向上する。 As described above, according to the induction heating and quenching apparatus for a large shoe of the present invention, the claw portion, the tread surface, and the pin hole of the large shoe having a large weight are automatically quenched. Compared to the case of using the apparatus, the processing time is greatly reduced.
This improves the quality and productivity of construction machinery.

本発明実施形態の大型シューの誘導加熱焼入装置の正面図である。It is a front view of the induction heating hardening apparatus of the large sized shoe of this invention embodiment. 図１の側面図である。It is a side view of FIG. 図１の平面図である。It is a top view of FIG. 被焼入シューの形状を示す図である。It is a figure which shows the shape of a to-be-hardened shoe. 本発明の誘導加熱焼入装置の制御手段のブロック図である。It is a block diagram of the control means of the induction heating hardening apparatus of this invention. 本発明の誘導加熱焼入装置の第１形態の動作の準備段階のステップを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the step of the preparation stage of the operation | movement of the 1st form of the induction heating hardening apparatus of this invention. 本発明の誘導加熱焼入装置の第１形態の動作の焼入段階のステップを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the step of the hardening stage of operation | movement of the 1st form of the induction heating hardening apparatus of this invention. 本発明の誘導加熱焼入装置の第２形態の動作の準備段階のステップを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the step of the preparation stage of operation | movement of the 2nd form of the induction heating hardening apparatus of this invention. 本発明の誘導加熱焼入装置の第２形態の動作の焼入段階のステップを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the step of the hardening stage of operation | movement of the 2nd form of the induction heating hardening apparatus of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１シュー、２爪部、３踏み面、５ピンボス、６ピン孔、１０ベースフレーム、１１、ワークテーブル、１２ステッピングモータ、１３回転テーブル、１４ストッパ、１５プッシャ、２１Ｙテーブル、２２レール、２３駆動手段、３１Ｘテーブル、３２レール、３３駆動手段、４０加熱ユニット、４１直立ブロック、４２Ｚテーブル、４３レール、４４駆動手段、４５高周波トランス、４６加熱コイル、４７位置測定器（位置測定手段）、５０制御ユニット、５１冷却液噴射管、５２管端、５３駆動手段、１００制御手段、１０１制御部、１０２記憶部、１０４操作スイッチ、１０５スタートスイッチ
1 shoe, 2 claws, 3 tread surface, 5 pin boss, 6 pin hole, 10 base frame, 11, work table, 12 stepping motor, 13 rotating table, 14 stopper, 15 pusher, 21 Y table, 22 rail, 23 drive Means, 31 X table, 32 rail, 33 drive means, 40 heating unit, 41 upright block, 42 Z table, 43 rail, 44 drive means, 45 high frequency transformer, 46 heating coil, 47 position measuring device (position measuring means), 50 control unit, 51 coolant injection pipe, 52 pipe end, 53 drive means, 100 control means, 101 control section, 102 storage section, 104 operation switch, 105 start switch

Claims

大型シューを誘導加熱焼入れする焼入装置において、被焼入シューをピンボスに設けられたピン孔の軸線を基準として基準位置に載置して該ピン孔の軸線が１８０度回転するように回転駆動されるワークテーブルと、被焼入シューの爪部、踏み面及び前記ピン孔の焼入部を加熱するそれぞれ別個のトランスに連結された誘導加熱コイルを保持して上下のＺ方向に移動駆動されるＺテーブルを備えた第１、第２、第３加熱ユニットと、該第１、第２、第３加熱ユニットを搭載して被焼入シューの前記ピン孔の軸線に平行のＸ方向に往復駆動されるＸテーブルと、該軸線に直角のＹ方向に往復駆動されるＹテーブルとを備えたことを特徴とする大型シューの誘導加熱焼入装置。 In a quenching device for induction heating and quenching large shoes, the hardened shoe is placed at a reference position with reference to the axis of the pin hole provided in the pin boss, and is rotated so that the axis of the pin hole rotates 180 degrees. Holding the induction heating coil connected to the work table and the claw part of the shoe to be quenched, the tread surface, and the quenching part of the pin hole, respectively, and is driven to move in the vertical Z direction. First, second, and third heating units equipped with a Z table, and the first, second, and third heating units are mounted and reciprocated in the X direction parallel to the axis of the pin hole of the hardened shoe An induction heating and quenching apparatus for a large shoe, comprising: an X table that is driven, and a Y table that is reciprocally driven in a Y direction perpendicular to the axis.

前記いずれか１以上の加熱ユニットに位置測定手段が設けられ、該位置測定手段によりワークテーブル上に載置したマスタシューの前記爪部、踏み面及びピン孔の各焼入位置の座標を計測し、該座標計測値に基づき前記各誘導加熱コイルを被焼入シューのそれぞれの焼入位置に誘導するように前記Ｘ−Ｙ−Ｚテーブルを駆動制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の大型シューの誘導加熱焼入装置。 One or more heating units are provided with position measuring means, and the position measuring means measures the coordinates of the quenching positions of the claw portion, the tread surface and the pin hole of the master shoe placed on the work table. And a control means for drivingly controlling the XYZ table so as to guide the induction heating coils to the quenching positions of the to-be-quenched shoes based on the coordinate measurement values. Item 2. An induction heating and quenching apparatus for a large shoe according to Item 1.

前記いずれかの加熱ユニットに位置測定手段を設け、前記爪部と踏み面の測定基準位置を設定したマスタシューを前記ワークテーブルの基準位置に載置し、前記位置測定手段によりワークテーブルに載置したマスタシューの前記爪部及び踏み面の各測定基準位置の座標を計測・記憶し、前記第１、第２、第３加熱ユニットの誘導加熱コイルを、それぞれ前記爪部、踏み面及びピン孔の焼入位置に移動して、各々の焼入基準位置を計測・記憶した後、同様にワークテーブルに載置した被焼入シューの測定基準位置を計測し、前記マスタシューと被焼入シューとの測定基準位置の誤差を算出し、該算出値に基づき前記各誘導加熱コイルを被焼入シューのそれぞれの焼入位置に誘導するように前記Ｘ−Ｙ−Ｚテーブルを駆動制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の大型シューの誘導加熱焼入装置。 One of the heating units is provided with position measuring means, and a master shoe in which the measurement reference positions of the claw and tread surface are set is placed at the reference position of the work table, and is placed on the work table by the position measuring means. The coordinates of the measurement reference positions of the claw part and the tread surface of the master shoe are measured and stored, and the induction heating coils of the first, second and third heating units are respectively connected to the claw part, the tread surface and the pin hole. After measuring and storing each quenching reference position, the measurement reference position of the quenching shoe placed on the work table is similarly measured, and the master shoe and the quenching shoe are measured. And a control means for driving and controlling the XYZ table so as to guide the induction heating coils to the quenching positions of the to-be-quenched shoes based on the calculated values. With Induction heating quenching apparatus of a large shoe according to claim 1, characterized in that.

前記ピン孔の軸線に平行に移動して該ピン孔に挿入され、該ピン孔の内面を加熱するピン孔加熱コイルと、加熱後孔内面を冷却する冷却液噴射管とを備え、前記ピン孔の加熱コイルをピン孔の片側から挿入して孔内面を加熱し、前記冷却液噴射管をその反対側から挿入し噴射冷却して孔内面を焼入れするように制御する冷却制御手段を備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の大型シューの誘導加熱焼入装置。 A pin hole heating coil that moves parallel to the axis of the pin hole and is inserted into the pin hole, and heats the inner surface of the pin hole; and a coolant spray pipe that cools the inner surface of the hole after heating, the pin hole And a cooling control means for controlling to heat the inner surface of the hole by inserting the heating coil from one side of the pin hole and to insert and cool the cooling liquid injection pipe from the opposite side to quench the inner surface of the hole. An induction heating and quenching apparatus for a large shoe according to any one of claims 1 to 3.

以下に記載する手順により、被焼入シューを誘導加熱焼入れする制御手段を備えたことを特徴とする請求項２に記載の大型シューの誘導加熱焼入装置。
Ａ．準備段階
１．マスタシューを定位置に固定したパレットをワークテーブル上の基準位置に載置する。
２．位置測定手段を備えた加熱ユニットのＸ−Ｙ−Ｚテーブルを移動して、位置測定手段によりマスタシューの爪部測定基準位置の座標Ｘａ１…ａｘ，Ｙａ１…ａｘ，Ｚａ１…ａｘを計測し、制御手段に記憶する。
３．前記Ｘ−Ｙ−Ｚテーブルを移動して、位置測定手段によりマスタシューの第１踏み面の測定基準位置の座標Ｘｂ１ａ…ｂｘａ，Ｙｂ１ａ…ｂｘａ，Ｚｂ１ａ…ｂｘａを計測し、制御手段に記憶する。
４．同様に前記Ｘ−Ｙ−Ｚテーブルを移動して、位置測定手段によりマスタシューの第２踏み面の測定基準位置の座標Ｘｂ１ｂ…ｂｘｂ，Ｙｂ１ｂ…ｂｘｂ，Ｚｂ１ｂ…ｂｘｂを計測し、制御手段に記憶する。
５．前記Ｘ−Ｙ−Ｚテーブルを移動して、位置測定手段によりマスタシューのいずれか一つのピン孔の焼入部の位置座標Ｘｈ１，Ｙｈ１，Ｚｈ１を計測し制御手段に記憶する。
６．同様にして、他のピン孔の焼入部の位置座標Ｘｈ２…ｈｘ，Ｙｈ２…ｈｘ，Ｚｈ２…ｈｘを計測する。
７．ワークテーブル上のマスタシューを下ろして準備段階を終了する。
Ｂ．焼入段階
８．被焼入シューを定位置に固定したパレットをワークテーブル上の基準位置に載置する。
９．焼入作業を開始すると、制御手段に記憶された位置座標により、以下の動作が行われる。
１０．第１加熱ユニットのＸ−Ｙ−Ｚテーブルが駆動されて爪部加熱コイルが爪部加熱位置２に移動して、爪部２が焼入温度に加熱冷却されて焼入れされる。
１１．爪部２が焼入れされると、同様に第２加熱ユニットのＸ−Ｙ−Ｚテーブルが駆動されて踏み面加熱コイルが第１踏み面３Ａの加熱位置に移動して、第１踏み面３Ａが加熱冷却されて焼入れされる。
１２．第１踏み面３Ａが焼入れされると、同様にして、踏み面加熱コイルが第２踏み面の加熱位置３Ｂに移動して、第２踏み面３Ｂが加熱冷却されて焼入れされる。
１３．第２踏み面３Ｂが焼入れされると、第３加熱ユニットのＸ−Ｙ−Ｚテーブルが駆動されてピン孔加熱コイルがシューの一方から一つのピン孔に挿入されて孔面が加熱される。孔面が焼入温度に達すると、加熱コイルが退き、シューの他方から該孔に冷却液噴射管が挿入されて噴射冷却により一つの孔面が焼入れされる。
１４．被焼入シューの一つのピン孔が焼入れされると、前記同様の動作により、他のピン孔の孔面が焼入れされる。
１５．被焼入シューの一方のピン孔がすべて焼入れされると、ワークテーブルが１８０度回転される。
１６．前記１３、１４段階と同じ動作が行われて、シューの他方の両側のピン孔が焼入れされて作業を終了する。 The induction heating and quenching apparatus for a large shoe according to claim 2, further comprising control means for induction heating and quenching the to-be-quenched shoe according to the procedure described below.
A. Preparatory stage A pallet with the master shoe fixed in place is placed at a reference position on the work table.
2. The X-Y-Z table of the heating unit having the position measuring means is moved, and the coordinates Xa1... Ax, Ya1... Ax, Za1. Store in the means.
3. The XYZ table is moved, and the coordinates Xb1a ... bxa, Yb1a ... bxa, Zb1a ... bxa of the measurement reference position of the first tread surface of the master shoe are measured by the position measuring means and stored in the control means.
4). Similarly, the XYZ table is moved, and the coordinates Xb1b... Bxb, Yb1b... Bxb, Zb1b... Bxb of the measurement reference position of the second tread surface of the master shoe are measured by the position measuring means and stored in the control means. To do.
5). The X-Y-Z table is moved, and the position coordinates Xh1, Yh1, Zh1 of the hardened portion of any one pin hole of the master shoe are measured by the position measuring means and stored in the control means.
6). Similarly, the position coordinates Xh2... Hx, Yh2... Hx, Zh2.
7). Lower the master shoe on the worktable and finish the preparation phase.
B. Quenching stage 8. A pallet with a hardened shoe fixed at a fixed position is placed at a reference position on the work table.
9. When the quenching operation is started, the following operation is performed based on the position coordinates stored in the control means.
10. The XYZ table of the first heating unit is driven, the claw part heating coil moves to the claw part heating position 2, and the claw part 2 is heated and cooled to the quenching temperature and quenched.
11. When the claw portion 2 is quenched, the XYZ table of the second heating unit is similarly driven, the tread surface heating coil moves to the heating position of the first tread surface 3A, and the first tread surface 3A is moved. Heated and cooled and quenched.
12 When the first tread surface 3A is quenched, similarly, the tread surface heating coil moves to the heating position 3B of the second tread surface, and the second tread surface 3B is heated and cooled and quenched.
13. When the second tread surface 3B is quenched, the XYZ table of the third heating unit is driven, and the pin hole heating coil is inserted into one pin hole from one of the shoes to heat the hole surface. When the hole surface reaches the quenching temperature, the heating coil is retracted, and a coolant injection pipe is inserted into the hole from the other side of the shoe, and one hole surface is quenched by injection cooling.
14 When one pin hole of the to-be-quenched shoe is quenched, the hole surfaces of the other pin holes are quenched by the same operation as described above.
15. When one pin hole of the to-be-quenched shoe is all quenched, the work table is rotated 180 degrees.
16. The same operations as those in the 13th and 14th steps are performed, and the pin holes on the other side of the shoe are quenched to complete the operation.

以下に記載する手順により、被焼入シューを誘導加熱焼入れする制御手段を備えたことを特徴とする請求項３に記載の大型シューの誘導加熱焼入装置。
Ａ．準備段階
１．爪部及び踏み面の１以上の測定基準位置を設定したマスタシューを定位置に固定したパレットをワークテーブル上の基準位置に載置する。
２．位置測定手段を備えた加熱ユニットのＸ−Ｙ−Ｚテーブルを移動して、位置測定手段によりマスタシューの爪部測定基準位置の座標Ｘａ１…ａｘ，Ｙａ１…ａｘ，Ｚａ１…ａｘを計測し、制御手段に記憶する。
３．前記Ｘ−Ｙ−Ｚテーブルを移動して、位置測定手段によりマスタシューの第１踏み面の測定基準位置の座標Ｘｂ１１…ｂｘ１，Ｙｂ１１…ｂｘ１，Ｚｂ１１…ｂｘ１を計測し、制御手段に記憶する。
４．同様に前記Ｘ−Ｙ−Ｚテーブルを移動して、位置測定手段によりマスタシューの第２踏み面の測定基準位置の座標Ｘｂ１２…ｂｘ２，Ｙｂ１２…ｂｘ２，Ｚｂ１２…ｂｘ２を計測し、制御手段に記憶する。
５．第１加熱ユニットの爪部加熱コイルを爪加熱部に移動して、この位置の爪焼入基準位置の座標Ｘｏ１，Ｙｏ１，Ｚｏ１を計測し、制御手段に記憶する。
６．第２加熱ユニットの踏み面加熱コイルを踏み面加熱部に移動して、この位置の踏み面焼入基準位置の座標Ｘｓ１，Ｙｓ１，Ｚｓ１を計測し、制御手段に記憶する。踏み面が複数あるときは、同様の動作を繰り返して、第２、第３…の踏み面焼入基準位置の座標Ｘｓ２，Ｙｓ２，Ｚｓ２等を計測し、制御手段に記憶する。
７．第３加熱ユニットのピン孔加熱コイルをピン孔の加熱部に移動して、この位置のピン孔焼入基準位置の座標Ｘｈ１，Ｙｈ１，Ｚｈ１を計測し、制御手段に記憶する。複数のピン孔について、同様の動作を繰り返して、第２、第３…のピン孔焼入基準位置の座標Ｘｈ２，Ｙｈ２，Ｚｈ２等を計測し、制御手段に記憶する。
８．ワークテーブル上のマスタシューを下ろして準備段階を終了する。
Ｂ．焼入段階
９．被焼入シューを定位置に固定したパレットをワークテーブル上の基準位置に載置する。
１０．焼入作業を開始すると、制御手段に記憶された位置座標により、以下の動作が行われる。
１１．位置測定手段を備えた加熱ユニットが移動して、位置測定手段により被焼入シューの爪部測定基準位置の座標Ｘｗａ１…ｗａｘ，Ｙｗａ１…ｗａｘ，Ｚｗａ１…ｗａｘが計測される。
１２．同様にして、位置測定手段により被焼入シューの第１踏み面の測定基準位置の座標Ｘｗｂ１１…ｗｂｘ１，Ｙｗｂ１１…ｗｂｘ１，Ｚｗｂ１１…ｗｂｘ１が計測される。
１３．同様に位置測定手段により、第２踏み面の測定基準位置の座標Ｘｗｂ１２…ｗｂｘ２，Ｙｗｂ１２…ｗｂｘ２，Ｚｗｂ１２…ｗｂｘ２が計測される。
１４．前記準備段階のステップ２〜４の、爪部計測値Ｘａ１…ａｘ，Ｙａ１…ａｘ，Ｚａ１…ａｘ、第１踏み面の計測値Ｘｂ１１…ｂｘ１，Ｙｂ１１…ｂｘ１，Ｚｂ１１…ｂｘ１、及び第２踏み面の計測値Ｘｂ１２…ｂｘ２，Ｙｂ１２…ｂｘ２，Ｚｂ１２…ｂｘ２と、前記焼入段階のステップ１１〜１３の対応する計測値Ｘｗａ１…ｗａｘ，Ｙｗａ１…ｗａｘ，Ｚｗａ１…ｗａｘと、Ｘｗｂ１１…ｗｂｘ１，Ｙｗｂ１１…ｗｂｘ１，Ｚｗｂ１１…ｗｂｘ１、及びＸｗｂ１２…ｗｂｘ２，Ｙｗｂ１２…ｗｂｘ２，Ｚｗｂ１２…ｗｂｘ２、との差が補正値として算出される。そして、補正値に基づき、以下の動作が行われる。
１５．第１加熱ユニットのＸ−Ｙ−Ｚテーブルが前記補正値に基づき駆動されて、爪部加熱コイルが爪部加熱位置２に移動して、爪部２が焼入温度に加熱冷却されて焼入れされる。
１６．爪部２が焼入れされると、同様に第２加熱ユニットのＸ−Ｙ−Ｚテーブルが前記補正値に基づき駆動されて踏み面加熱コイルが第１踏み面３Ａの加熱位置に移動して、第１踏み面３Ａが加熱冷却されて焼入れされる。
１７．第１踏み面３Ａが焼入れされると、同様にして、前記補正値に基づき踏み面加熱コイルが第２踏み面の加熱位置３Ｂに移動して、第２踏み面３Ｂが加熱冷却されて焼入れされる。
１８．第２踏み面３Ｂが焼入れされると、第３加熱ユニットのＸ−Ｙ−Ｚテーブルが駆動されて準備段階７で記憶されたピン孔焼入基準位置の座標Ｘｈ１，Ｙｈ１，Ｚｈ１に移動され、ピン孔加熱コイルがシューの一方から一つのピン孔に挿入されて孔面が加熱される。孔面が焼入温度に達すると、加熱コイルが退き、シューの他方から該孔に冷却液噴射管が挿入されて噴射冷却により一つの孔面が焼入れされる。
１９．被焼入シューの一つのピン孔が焼入れされると、前記同様の動作により、他のピン孔の孔面が焼入れされる。
２０．被焼入シューの一方のピン孔がすべて焼入れされると、ワークテーブルが１８０度回転される。
２１．前記１３、１４段階と同じ動作が行われて、シューの他方の両側のピン孔が焼入れされて作業を終了する。
The induction heating and quenching apparatus for a large shoe according to claim 3, further comprising control means for induction heating and quenching the shoe to be quenched according to the procedure described below.
A. Preparatory stage A pallet in which a master shoe set with one or more measurement reference positions of the claw portion and the tread surface is fixed at a fixed position is placed at a reference position on the work table.
2. The X-Y-Z table of the heating unit having the position measuring means is moved, and the coordinates Xa1... Ax, Ya1... Ax, Za1. Store in the means.
3. The XYZ table is moved, and the coordinates Xb11... Bx1, Yb11... Bx1, Zb11... Bx1 of the measurement reference position of the first tread surface of the master shoe are measured by the position measuring means and stored in the control means.
4). Similarly, the X-Y-Z table is moved, and the coordinates Xb12 ... bx2, Yb12 ... bx2, Zb12 ... bx2 of the measurement reference position of the second tread surface of the master shoe are measured by the position measuring means and stored in the control means. To do.
5). The nail | claw part heating coil of a 1st heating unit is moved to a nail | claw heating part, and the coordinate Xo1, Yo1, Zo1 of the nail | claw quenching reference position of this position is measured, and it memorize | stores in a control means.
6). The tread surface heating coil of the second heating unit is moved to the tread surface heating section, and the coordinates Xs1, Ys1, Zs1 of the tread surface quenching reference position at this position are measured and stored in the control means. When there are a plurality of treads, the same operation is repeated, and the coordinates Xs2, Ys2, Zs2, etc. of the second, third,... Tread quenching reference positions are measured and stored in the control means.
7). The pin hole heating coil of the third heating unit is moved to the heating part of the pin hole, and the coordinates Xh1, Yh1, Zh1 of the pin hole quenching reference position at this position are measured and stored in the control means. The same operation is repeated for a plurality of pin holes, and the coordinates Xh2, Yh2, Zh2, etc. of the second, third,... Pin hole quenching reference positions are measured and stored in the control means.
8). Lower the master shoe on the worktable and finish the preparation phase.
B. Quenching stage 9. A pallet with a hardened shoe fixed at a fixed position is placed at a reference position on the work table.
10. When the quenching operation is started, the following operation is performed based on the position coordinates stored in the control means.
11. The heating unit including the position measuring means moves, and the coordinates Xwa1... Wax, Ywa1... Wax, Zwa1.
12 Similarly, the coordinates Xwb11... Wbx1, Ywb11... Wbx1, Zwb11... Wbx1 of the measurement reference position of the first tread surface of the hardened shoe are measured by the position measuring means.
13. Similarly, coordinates Xwb12... Wbx2, Ywb12... Wbx2, Zwb12... Wbx2 of the measurement reference position of the second tread are measured by the position measuring means.
14 The claw portion measurement values Xa1 ... ax, Ya1 ... ax, Za1 ... ax, the first tread measurement values Xb11 ... bx1, Yb11 ... bx1, Zb11 ... bx1, and the second tread in Steps 2 to 4 of the preparation stage. Measured values Xb12 ... bx2, Yb12 ... bx2, Zb12 ... bx2, and corresponding measured values Xwa1 ... wax, Ywa1 ... wax, Zwa1 ... wax, and Xwb11 ... wbx1, Ywb11 ... wbx1 , Zwb11... Wbx1 and Xwb12... Wbx2, Ywb12... Wbx2, Zwb12. Based on the correction value, the following operation is performed.
15. The XYZ table of the first heating unit is driven based on the correction value, the claw heating coil moves to the claw heating position 2, and the claw 2 is heated and cooled to the quenching temperature and quenched. The
16. When the claw portion 2 is quenched, the XYZ table of the second heating unit is similarly driven based on the correction value, and the tread surface heating coil moves to the heating position of the first tread surface 3A. 1 tread surface 3A is heated and cooled and quenched.
17. When the first tread surface 3A is quenched, similarly, the tread surface heating coil moves to the heating position 3B of the second tread surface based on the correction value, and the second tread surface 3B is heated and cooled and quenched. The
18. When the second tread surface 3B is quenched, the XYZ table of the third heating unit is driven and moved to the coordinates Xh1, Yh1, Zh1 of the pin hole quenching reference position stored in the preparation stage 7, A pin hole heating coil is inserted into one pin hole from one side of the shoe to heat the hole surface. When the hole surface reaches the quenching temperature, the heating coil is retracted, and a coolant injection pipe is inserted into the hole from the other side of the shoe, and one hole surface is quenched by injection cooling.
19. When one pin hole of the to-be-quenched shoe is quenched, the hole surfaces of the other pin holes are quenched by the same operation as described above.
20. When one pin hole of the to-be-quenched shoe is all quenched, the work table is rotated 180 degrees.
21. The same operations as those in the 13th and 14th steps are performed, and the pin holes on the other side of the shoe are quenched to complete the operation.