JP6518519B2 - Heating device and heat treatment device - Google Patents

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Description

本発明は、環状ワークを寝かせた状態で回転させつつ誘導加熱する加熱装置及び熱処理装置に関する。   The present invention relates to a heating apparatus and a heat treatment apparatus for induction heating while rotating an annular work in a laid state.

従来、大型の環状ワークを加熱するために、環状ワークを寝かせた状態で支持し、環形状に沿って回転させつつ、周方向の一部に対向させた加熱コイルにより誘導加熱する加熱装置や熱処理装置が知られている。   Conventionally, in order to heat a large annular work, a heating device and a heat treatment are supported while the annular work is laid, and induction heating is performed by a heating coil opposed to a part in the circumferential direction while rotating along the ring shape. The device is known.

例えば下記特許文献１，２には、複数の転動ローラを周方向に配列したワーク支持部を備えた装置が記載されている。これらの装置では、加熱時にはワーク支持部を加熱セクションに配置して、ワーク支持部に載置された環状ワークを回転手段により回転させつつ、複数の加熱コイルを対向させて誘導加熱していた。
ここでは周方向に配列された複数の転動ローラに環状ワークを載置して回転させるため、直径が多少異なる環状ワークであっても、回転させて加熱することが可能であった。
また冷却時には、ワーク支持部を加熱セクションの下方に設けた冷却セクションに下降させ、回転させつつ多量の焼入液を環状ワークに供給することで冷却する。 For example, in the following patent documents 1 and 2, an apparatus provided with a work supporting portion in which a plurality of rolling rollers are arranged in the circumferential direction is described. In these apparatuses, at the time of heating, the work supporting portion is disposed in the heating section, and while the annular work placed on the work supporting portion is rotated by the rotating means, induction heating is performed with the plurality of heating coils facing each other.
Here, since the annular work is placed on and rotated by the plurality of rolling rollers arranged in the circumferential direction, it is possible to rotate and heat even the annular work having a somewhat different diameter.
Further, at the time of cooling, the work supporting portion is lowered to the cooling section provided below the heating section, and is cooled by supplying a large amount of quenching liquid to the annular work while rotating.

特開２０１２−１９３４０１号公報JP, 2012-193401, A 特開２０１２−２５１１８５号公報JP 2012-251185 A

しかしながら、このような従来の加熱装置や熱処理装置では、周方向に配列された複数の転動ローラに環状ワークを載置して回転させることで、環状ワークの直径が多少異なっていても加熱可能にして汎用性を得ていたが、汎用性の更なる向上が望まれていた。   However, in such a conventional heating device or heat treatment device, heating can be performed even if the diameter of the annular work is slightly different by placing and rotating the annular work on a plurality of rolling rollers arranged in the circumferential direction Although it has gained versatility, further improvement of versatility has been desired.

そこで本発明では、加熱可能な環状ワークの直径範囲を広げることができて汎用性を向上できる加熱装置及び熱処理装置を提供することを目的とする。   Therefore, it is an object of the present invention to provide a heating device and a heat treatment device which can widen the diameter range of a heatable annular work and can improve versatility.

上記目的を達成する本発明の加熱装置は、環状ワークを寝かせた状態で載置するワーク支持部と、載置された環状ワークを環形状に沿って回転させるとともに昇降させるワーク駆動部と、回転させた環状ワークを加熱する複数の加熱部と、を備えた加熱装置において、ワーク支持部は、転動軸を放射方向に向けて周方向に配列した複数の転動ローラを備え、ワーク駆動部は、複数の転動ローラを転動させて環状ワークを回転させる回転駆動手段と、ワーク支持部を昇降させる昇降駆動手段と、をワーク支持部の中心部に備え、複数の加熱部の各々は、環状ワークの周方向の一部に対向する加熱コイルと、ワーク支持部より外周に配設され、加熱コイルをアームを介して支持して放射方向に進退させる加熱コイル支持手段と、を備え、回転駆動手段及び昇降駆動手段が転動ローラより下方に配置されることで、各加熱コイル及びアームの移動空間が、ワーク支持部の外周から中心部までの上方に連続して設けられている装置である。   The heating device according to the present invention for achieving the above object comprises a work support portion for placing an annular work in a laid state, a work drive portion for rotating and elevating the placed annular work along an annular shape, and a rotation In the heating device including a plurality of heating units for heating the annular workpiece, the work support unit includes a plurality of rolling rollers in which the rolling axes are arranged in the circumferential direction in the radial direction, and the work drive unit A rotation drive means for rolling a plurality of rolling rollers to rotate an annular work, and an elevation drive means for moving up and down a work support portion are provided at the center of the work support portion, and each of the plurality of heating portions is A heating coil opposed to a part of the annular work in the circumferential direction, and a heating coil supporting means disposed on the outer periphery of the work supporting portion and supporting the heating coil via an arm to advance and retract in the radial direction; Rotational drive The stage and the elevation driving means are disposed below the rolling roller, so that the moving spaces of the heating coils and the arms are continuously provided upward from the outer periphery of the work support portion to the central portion. .

上記目的を達成する本発明の熱処理装置は、上記加熱装置と、ワーク支持部上の加熱された環状ワークを冷却する冷却部と、を備え、この冷却部が加熱コイルの移動空間より下方に設けられている装置である。   A heat treatment apparatus according to the present invention for achieving the above object comprises the above heating device and a cooling unit for cooling a heated annular work on a work supporting unit, and the cooling unit is provided below the moving space of the heating coil. Device.

この熱処理装置では、冷却部が環状ワークに向けて焼入液を吐出する複数の冷却ジャケットを備え、冷却ジャケットから吐出された焼入液を流下させる焼入液貯留部が、複数の冷却ジャケット及びワーク駆動部の下方に設けられているのが好適である。   In this heat treatment apparatus, the cooling unit includes a plurality of cooling jackets that discharge the quenching liquid toward the annular work, and the quenching liquid storage unit that causes the quenching liquid discharged from the cooling jacket to flow down includes the plurality of cooling jackets and Preferably, it is provided below the work drive unit.

本発明の加熱装置及び熱処理装置によれば、ワーク支持部の中心部に配設された回転駆動手段及び昇降駆動手段が転動ローラより下方に配置されることで、複数の加熱コイル及びアームを進退させるための移動空間が、ワーク支持部の外周から中心部までの上方に連続して設けられている。   According to the heating device and the heat treatment device of the present invention, the rotation driving means and the elevation driving means disposed at the central portion of the work supporting portion are disposed below the rolling roller, whereby the plurality of heating coils and arms are obtained. A moving space for advancing and retracting is provided continuously from the outer periphery of the workpiece support to the upper part from the center.

そのため、複数の加熱コイル及びアームを中心部の上方まで前進させても外周まで後退させても、ワーク駆動部等の他の部材に干渉することを防止でき、加熱コイル及びアームをワーク支持部の上方における広い範囲で進退させることが可能である。その結果、加熱可能な環状ワークの直径範囲が大きく広がることができ、加熱装置及び熱処理装置の汎用性を向上できる。よって、例えば互いに大きく異なる直径を有する環状ワークであっても、共通の装置で加熱することが可能である。   Therefore, even if the plurality of heating coils and arms are advanced to the upper side of the central portion or retracted to the outer periphery, interference with other members such as the work drive unit can be prevented, and the heating coils and arms are not It is possible to move forward and backward in a wide range at the upper side. As a result, the diameter range of the heatable annular work can be widely expanded, and the versatility of the heating device and the heat treatment device can be improved. Thus, for example, even annular workpieces having widely different diameters can be heated by a common device.

本発明の実施形態に係る熱処理装置の平面図である。It is a top view of the heat treatment apparatus concerning the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る熱処理装置の概略縦断面図である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view of the heat processing apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る熱処理装置により加熱工程等を説明する部分拡大断面図である。It is the elements on larger scale sectional drawing explaining a heating process etc. by the heat processing apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る熱処理装置により冷却工程等を説明する部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view explaining a cooling process etc. by the heat processing apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る熱処理装置により小型の環状ワークを加熱する加熱工程等を説明する部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view explaining a heating process etc. which heat a small annular work with a heat treatment device concerning an embodiment of the present invention.

以下、本発明の実施形態について図を用いて説明する。
本実施形態は大型の環状ワークを焼入処理するための旋回型焼入装置の例である。環状ワークは、特に限定されるものではないが、例えば直径が１ｍ程度以上の円環形状を有する大型の旋回輪、大型の軸受の内輪や外輪などである。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The present embodiment is an example of a turning-type hardening device for hardening a large annular work. The annular work is not particularly limited, and is, for example, a large turning ring having an annular shape having a diameter of about 1 m or more, an inner ring or an outer ring of a large bearing, and the like.

［熱処理装置］
熱処理装置１０は、図１及び図２に示すように、特定の加熱装置に複数の冷却部２０が組み込まれたものである。
この加熱装置は、ベース架台１１に配設されており、環状ワークＷを寝かせた状態で載置するワーク支持部３０と、載置された環状ワークＷを環形状に沿って回転させるとともに昇降させるワーク駆動部４０と、回転させた環状ワークＷを加熱する複数の加熱部５０と、を備えている。 [Heat treatment equipment]
As shown in FIGS. 1 and 2, the heat treatment apparatus 10 is one in which a plurality of cooling units 20 are incorporated in a specific heating device.
The heating device is disposed on the base frame 11, and rotates and raises and lowers the work supporting portion 30 on which the annular work W is placed in a laid state, and the annular work W placed thereon along an annular shape. A work drive unit 40 and a plurality of heating units 50 for heating the rotated annular work W are provided.

［ワーク支持部］
ワーク支持部３０は、中心部３１ａ及び中心部３１ａから放射方向に延びる複数の放射部３１ｂを有する放射架台３１と、転動軸３２ａを放射方向に向けて周方向に配列するように各放射部３１ｂに装着された複数の転動ローラ３２と、中心部３１ａに配設される後述のワーク駆動部４０からの駆動力を複数の転動ローラ３２に伝達する伝達部３３と、を備えている。 [Work support]
The work support unit 30 includes a radiation gantry 31 having a central portion 31a and a plurality of radiation portions 31b extending in the radial direction from the central portion 31a, and each radiation portion so as to arrange the rolling shafts 32a circumferentially in the radial direction. A plurality of rolling rollers 32 mounted on 31b, and a transmission unit 33 for transmitting a driving force from a work driving unit 40 described later disposed in the central portion 31a to the plurality of rolling rollers 32. .

放射架台３１は、中心部３１ａと、中心部３１ａから放射方向に延びる複数の放射部３１ｂと、を有する。ここでは、中心部３１ａと放射部３１ｂとは一体に構成されており、さらに中心部３１ａから各放射部３１ｂの先端まで、下向きに突出したリブ等の補強部３４が延設されて、環状ワークＷの十分な強度が確保されている。   The radiation gantry 31 has a central portion 31 a and a plurality of radiating portions 31 b extending in the radial direction from the central portion 31 a. Here, the central portion 31a and the radiating portion 31b are integrally formed, and further, a reinforcing portion 34 such as a rib projecting downward is extended from the central portion 31a to the tip of each radiating portion 31b to form an annular work Sufficient strength of W is secured.

複数の転動ローラ３２は、環状ワークＷを載置可能な長さを有していればよいが、直径の異なる複数種類の環状ワークＷを載置可能にするために、より長いものが好適である。例えば１ｍ以上の長さとすることで、直径が２ｍ以上異なる環状ワークＷを加熱又は熱処理可能となっている。
なお、放射部３１ｂ及び転動ローラ３２は円周方向に均等な間隔で配設されており、互いに隣接する放射部３１ｂ間が空間となっている。 The plurality of rolling rollers 32 may have a length capable of mounting the annular work W, but in order to enable mounting of plural types of annular works W having different diameters, a longer one is preferable It is. For example, by setting the length to 1 m or more, the annular work W having a diameter different by 2 m or more can be heated or heat-treated.
The radiation portions 31 b and the rolling rollers 32 are disposed at equal intervals in the circumferential direction, and spaces are formed between the radiation portions 31 b adjacent to each other.

［ワーク駆動部］
ワーク駆動部４０は、ワーク支持部３０の放射架台３１の中心部３１ａに配設されており、複数の転動ローラ３２を転動させて環状ワークＷを回転させる回転駆動手段４１と、ワーク支持部３０を昇降させる昇降駆動手段４２と、を備えている。 [Work drive unit]
The work drive unit 40 is disposed at the central portion 31 a of the radiation pedestal 31 of the work support unit 30, and rotates the plurality of rolling rollers 32 to rotate the annular work W, and the work support And elevating drive means 42 for raising and lowering the unit 30.

回転駆動手段４１は、放射架台３１の中心部３１ａに、転動ローラ３２より下方となるように配置された回転駆動モータ４１ａと、回転力を各転動ローラ３２の伝達部３３に分配するギヤボックス４１ｂとを有する。ここでは、回転駆動モータ４１ａは回転速度を適宜調整可能となっている。
昇降駆動手段４２は、転動ローラ３２より下方に配置され、ベース架台１１に固定されてワーク支持部３０の中心部３１ａを下方から支持する昇降シリンダ４２ａ及びガイド４２ｂを有する。昇降駆動手段４２は、回転駆動手段４１及び放射架台３１の全体を昇降可能となっている。 The rotation driving means 41 comprises a rotation driving motor 41a disposed below the rolling roller 32 at the central portion 31a of the radiation gantry 31, and a gear for distributing the rotational force to the transmission portion 33 of each rolling roller 32. And a box 41b. Here, the rotational drive motor 41a can adjust the rotational speed as appropriate.
The elevation driving means 42 is disposed below the rolling rollers 32, and has an elevation cylinder 42a and a guide 42b which are fixed to the base frame 11 and support the central portion 31a of the workpiece support 30 from below. The elevation drive means 42 is capable of raising and lowering the whole of the rotation drive means 41 and the radiation gantry 31.

［加熱部］
ワーク支持部３０の放射部３１ｂ間にそれぞれ加熱部５０が設けられている。各加熱部５０は、環状ワークＷの周方向の一部に対向する加熱コイル５１と、加熱コイル５１を先端側に支持して放射方向に沿って延びるアーム５２と、ワーク支持部３０より外周に配設され、アーム５２を介して加熱コイル５１を支持する加熱コイル支持手段５３と、を備えている。 [Heating unit]
The heating units 50 are respectively provided between the radiation units 31 b of the work support unit 30. Each heating unit 50 has a heating coil 51 opposed to a part in the circumferential direction of the annular work W, an arm 52 supporting the heating coil 51 on the tip side and extending along the radial direction, and an outer periphery from the work support 30 And a heating coil support means 53 for supporting the heating coil 51 via an arm 52.

この実施形態では、加熱コイル支持手段５３は、それぞれベース架台１１に固定された加熱架台５３ａと、加熱架台５３ａに設けられた昇降機構５３ｂ及び進退機構５３ｃと、昇降機構５３ｂ及び進退機構５３ｃにより昇降及び進退可能に支持されて内部に変成器等を収容した支持ボックス５３ｄと、を備えている。   In this embodiment, the heating coil support means 53 is raised and lowered by the heating mount 53a fixed to the base mount 11, the raising and lowering mechanism 53b and the advancing and retracting mechanism 53c provided on the heating mount 53a, and the raising and lowering mechanism 53b and the advancing and retracting mechanism 53c. And a support box 53d supported so as to be able to move forward and backward and housing a transformer or the like therein.

この加熱コイル支持手段５３では、支持ボックス５３ｄからアーム５２を介して加熱コイル５１に所定の電力を給電可能であり、且つ支持ボックス５３ｄを昇降するとともに放射方向に進退させることで、加熱コイル５１及びアーム５２を昇降可能及び放射方向に進退させて、環状ワークＷに周方向に連続して設けられた加熱領域Ｗｈの一部に加熱コイル５１を対向させることが可能となっている。
各加熱部５０は、上流側の位置検出部１３による環状ワークＷの検出結果に基づいて、各加熱コイル５１の位置、周方向の傾き、軸方向に対する角度等を精密に制御可能となっている。 In this heating coil support means 53, a predetermined amount of power can be supplied from the support box 53d to the heating coil 51 via the arm 52, and by raising and lowering the support box 53d, the heating coil 51 and the heating coil 51 can be moved. The heating coil 51 can be made to face the part of the heating area Wh continuously provided in the circumferential direction on the annular work W by moving the arm 52 up and down and moving it forward and backward in the radial direction.
Each heating unit 50 can precisely control the position of each heating coil 51, the inclination in the circumferential direction, the angle with respect to the axial direction, etc., based on the detection result of the annular work W by the position detection unit 13 on the upstream side. .

各加熱部５０の加熱コイル５１及びアーム５２は、加熱位置Ｐｈに配置されたワーク支持部３０の上方に設けられた移動空間Ｓにおいて進退可能である。この移動空間Ｓは、加熱コイル支持手段５３によりアーム５２を介して加熱コイル５１を進退させるために設定された空間であり、ワーク支持部３０に載置される環状ワークＷの最大径の加熱位置と最小径の加熱位置との間を放射方向に連続している。この実施形態では、平面視において各放射部３１ｂ及び転動ローラ３２と干渉しない位置が移動空間Ｓとなっている。   The heating coil 51 and the arm 52 of each heating unit 50 can move forward and backward in a movement space S provided above the workpiece support unit 30 disposed at the heating position Ph. This moving space S is a space set for advancing and retracting the heating coil 51 by the heating coil support means 53 via the arm 52, and the heating position of the maximum diameter of the annular work W placed on the work support portion 30 And the heating position of the smallest diameter in the radial direction. In this embodiment, the movement space S is a position that does not interfere with each radiation portion 31 b and the rolling roller 32 in a plan view.

［冷却部］
ワーク支持部３０上の加熱された環状ワークＷを冷却する冷却部２０が、加熱位置Ｐｈより下方に設けられている。この冷却部２０は、加熱位置Ｐｈより下方の冷却位置Ｐｃに配置されて環状ワークＷに向けて多量の焼入液を吐出する複数の冷却ジャケット２２と、冷却ジャケット２２から吐出された焼入液を流下させて貯留する焼入液貯留部２１と、焼入液貯留部２１の焼入液を冷却ジャケット２２に循環供給するためのポンプユニットと、を備えている。
この実施形態では、環状ワークＷの大きさや加熱領域Ｗｈの位置や向きに応じて、冷却ジャケット２２の位置や向きなどを適宜変更可能となっている。 [Cooling unit]
A cooling unit 20 that cools the heated annular work W on the work support unit 30 is provided below the heating position Ph. The cooling unit 20 is disposed at the cooling position Pc below the heating position Ph and discharges a large amount of quenching liquid toward the annular work W, and the quenching liquid discharged from the cooling jacket 22. And a pump unit for circulating and supplying the quench liquid of the quench liquid reservoir 21 to the cooling jacket 22.
In this embodiment, the position, orientation, etc. of the cooling jacket 22 can be appropriately changed in accordance with the size of the annular work W and the position and orientation of the heating area Wh.

焼入液貯留部２１は、複数の冷却ジャケット２２及びワーク駆動部４０の下方に十分な容積で設けられている。これにより複数の冷却ジャケット２２から吐出された多量の焼入液は冷却位置Ｐｃに留まらず、直ちに焼入液貯留部２１に流下され、多量の焼入液がワーク駆動部４０に接触することを防止している。
また、焼入液貯留部２１上にはベース架台１１が架設されており、このベース架台１１に焼入液貯留部２１と平面視で重なる位置にワーク駆動部４０が配置されている。そのため、十分な容積の焼入液貯留部２１を配置効率よく設けることができる。しかも、焼入液貯留部２１内の空間の上部にワーク駆動部４０の一部を収容した状態で配置するため、配置効率を一層向上できる。 The quenching liquid storage unit 21 is provided below the plurality of cooling jackets 22 and the work driving unit 40 with a sufficient volume. As a result, a large amount of quenching liquid discharged from the plurality of cooling jackets 22 does not stay at the cooling position Pc, but is immediately flowed down to the quenching liquid storage portion 21 and a large amount of quenching liquid contacts the work driving portion 40. It is preventing.
Further, a base frame 11 is erected on the quenching liquid storage portion 21, and a work driving portion 40 is disposed on the base frame 11 at a position overlapping the quenching liquid storage portion 21 in plan view. Therefore, it is possible to efficiently provide the quenching liquid reservoir 21 with a sufficient volume. Moreover, since the work drive unit 40 is disposed in a state of being accommodated in the upper part of the space in the quench liquid storage unit 21, the arrangement efficiency can be further improved.

［熱処理方法］
以上のような加熱装置及び熱処理装置１０を用いて、例えば直径が４〜５ｍ程度の大型の環状ワークＷを加熱及び焼入処理する方法について、図３及び図４を用いて説明する。
まず図３に仮想線で示すように、加熱部５０の昇降機構５３ｂ及び進退機構５３ｃにより加熱コイル支持手段５３を変位させることで、加熱コイル５１及びアーム５２を放射方向外側に後退させることで、ワーク支持部３０の複数の転動ローラ３２の上方を開放する。
この状態で、図示しない搬入搬出手段により、環状ワークＷをワーク支持部３０の複数の転動ローラ３２上に位置合わせして載置する。これにより環状ワークＷは加熱位置に配置される。 [Heat treatment method]
A method of heating and quenching a large annular work W having a diameter of, for example, about 4 to 5 m using the heating device and the heat treatment device 10 as described above will be described with reference to FIGS. 3 and 4.
First, as shown by phantom lines in FIG. 3, the heating coil support means 53 is displaced by the raising and lowering mechanism 53 b and the advancing and retreating mechanism 53 c of the heating unit 50 to retract the heating coil 51 and the arm 52 outward in the radial direction. The upper portions of the plurality of rolling rollers 32 of the work support portion 30 are opened.
In this state, the annular work W is positioned and placed on the plurality of rolling rollers 32 of the work support 30 by the carrying in / out means (not shown). Thereby, the annular work W is disposed at the heating position.

加熱部５０の昇降機構５３ｂ及び進退機構５３ｃにより加熱コイル支持手段５３を変位させることで、図３に実線で示すように、移動空間Ｓ内で加熱コイル５１及びアーム５２を前進させ、環状ワークＷに設定されている周方向に連続した加熱領域Ｗｈにおける一部に各加熱コイル５１をそれぞれ精度よく対向させる。
ワーク駆動部４０の回転駆動手段４１により複数の転動ローラ３２を転動させることで、環状ワークＷを環形状に沿って回転させる。そして、環状ワークＷを回転させつつ、各加熱コイル５１に高周波電力を給電することで、加熱領域Ｗｈを所定の温度まで加熱する。 By displacing the heating coil support means 53 by the lifting and lowering mechanism 53b and the advancing and retracting mechanism 53c of the heating unit 50, the heating coil 51 and the arm 52 are advanced in the moving space S as shown by solid lines in FIG. Each heating coil 51 is accurately opposed to a part of the heating area Wh which is continuous in the circumferential direction set in the above.
By rolling the plurality of rolling rollers 32 by the rotation drive means 41 of the work drive unit 40, the annular work W is rotated along the ring shape. Then, the heating area Wh is heated to a predetermined temperature by supplying high-frequency power to each heating coil 51 while rotating the annular work W.

加熱中には環状ワークＷの位置や変形等を位置検出部１３により検出し、その結果に基づいて各加熱コイル５１の位置、周方向の傾き、軸方向に対する角度等を精度よく調整しつつ加熱する。
そして、加熱領域が所定の加熱温度に達した後で、加熱コイル５１への給電を停止して加熱を終了する。その後、再び加熱部５０の昇降機構５３ｂ及び進退機構５３ｃにより加熱コイル支持手段５３を変位させることで、移動空間Ｓ内で加熱コイル５１及びアーム５２を後退させ、ワーク支持部３０の複数の転動ローラ３２上方を開放しておく。 During heating, the position detection unit 13 detects the position, deformation, etc. of the annular work W, and based on the result, the position of each heating coil 51, the inclination in the circumferential direction, the angle with respect to the axial direction, etc. are precisely adjusted while heating Do.
Then, after the heating area reaches a predetermined heating temperature, the power supply to the heating coil 51 is stopped to end the heating. Thereafter, the heating coil support means 53 is displaced again by the lifting and lowering mechanism 53b and the advancing and retracting mechanism 53c of the heating unit 50, thereby retracting the heating coil 51 and the arm 52 in the moving space S. The upper part of the roller 32 is opened.

次いで、図４に示すように、ワーク駆動部４０の昇降駆動手段４２によりワーク支持部３０を下降させ、環状ワークＷを冷却位置Ｐｃに配置する。この冷却位置Ｐｃで、環状ワークＷを回転させつつ、複数の冷却部２０の冷却ジャケット２２から環状ワークＷに多量の焼入液を供給して急冷する。この焼入液は、その後、焼入液貯留部２１に流下され、循環使用される。
冷却を継続し、加熱領域Ｗｈが所定の冷却温度まで達した後、焼入液の吐出を停止して焼入処理を終了する。 Next, as shown in FIG. 4, the work supporting unit 30 is lowered by the elevation driving means 42 of the work driving unit 40, and the annular work W is disposed at the cooling position Pc. At this cooling position Pc, while rotating the annular work W, a large amount of quenching liquid is supplied to the annular work W from the cooling jackets 22 of the plurality of cooling units 20 for rapid cooling. Thereafter, the quench fluid is flowed down to the quench fluid storage section 21 and circulated and used.
The cooling is continued, and after the heating area Wh reaches a predetermined cooling temperature, the discharge of the quenching liquid is stopped to complete the quenching process.

その後、ワーク駆動部４０の昇降駆動手段４２によりワーク支持部３０を上昇させ、環状ワークＷを加熱位置Ｐｈまで復元させる。
そして、加熱部５０の加熱コイル５１及びアーム５２が後退した状態で、加熱位置Ｐｈの環状ワークＷを搬出して熱処理操作を完了することができる。 Thereafter, the work supporting unit 30 is raised by the elevation driving means 42 of the work driving unit 40, and the annular work W is restored to the heating position Ph.
Then, in the state where the heating coil 51 and the arm 52 of the heating unit 50 are retracted, the annular work W at the heating position Ph can be carried out to complete the heat treatment operation.

次に、この熱処理装置１０を用いて、上記の環状ワークよりも小型で、例えば直径が１ｍ程度の小型の環状ワークＷｓを加熱及び焼入処理する方法について、図５を用いて説明する。
まず、ワーク支持部３０の複数の転動ローラ３２が、小型の環状ワークＷｓを載置可能な大きさであればそのまま使用し、そうでない場合には適切な大きさの放射架台３１に予め交換しておく。また、冷却部２０の冷却ジャケット２２を小型の環状ワークＷｓに対応する位置に移動させておく。 Next, a method of heating and quenching a small annular work Ws, which is smaller than the above annular work, for example, about 1 m in diameter using the heat treatment apparatus 10, will be described with reference to FIG.
First, if the plurality of rolling rollers 32 of the work support portion 30 have a size capable of mounting the small annular work Ws, they are used as they are, otherwise they are replaced in advance with the radiation gantry 31 of an appropriate size. Keep it. Further, the cooling jacket 22 of the cooling unit 20 is moved to a position corresponding to the small annular work Ws.

そして上記と同様に、加熱コイル５１及びアーム５２を放射方向外側に後退させて、ワーク支持部３０の複数の転動ローラ３２上方を開放した状態で、小型の環状ワークＷｓを搬入し、複数の転動ローラ３２上に位置合わせして載置する。
また、加熱部５０の昇降機構５３ｂ及び進退機構５３ｃにより加熱コイル支持手段５３を変位させることで、移動空間Ｓ内で加熱コイル５１及びアーム５２を前進させる。このとき、各加熱コイル５１及びアーム５２の先端側が、放射架台３１の中心部の上部に配置される程度まで前進させることで、小型の環状ワークＷｓの加熱領域に各加熱コイル５１を精度よく対向させる。 Then, in the same manner as described above, the small-sized annular work Ws is carried in while the heating coil 51 and the arm 52 are retracted outward in the radial direction, and the plurality of rolling rollers 32 above the work support portion 30 are opened. It aligns and mounts on the rolling roller 32.
Further, the heating coil support means 53 is displaced by the lifting and lowering mechanism 53b and the advancing and retracting mechanism 53c of the heating unit 50, whereby the heating coil 51 and the arm 52 are advanced in the moving space S. At this time, the front end sides of the heating coils 51 and the arms 52 are advanced to the extent that they are disposed at the upper part of the central portion of the radiation gantry 31, whereby the heating coils 51 accurately oppose the heating region of the small annular work Ws. Let

その後、上記と同様にして、小型の環状ワークＷｓを回転させつつ加熱領域を所定の温度まで加熱し、所定の加熱温度に達した後でワーク支持部３０を下降させ、冷却位置Ｐｃで環状ワークＷを急冷して焼入処理を行い、搬出する。これにより、小型の環状ワークＷの加熱領域に所定の熱処理を施すことが可能である。   Thereafter, in the same manner as described above, the heating area is heated to a predetermined temperature while rotating the small annular work Ws, and after reaching the predetermined heating temperature, the work supporting portion 30 is lowered and the annular work at the cooling position Pc Quench W to quench and carry it out. Thereby, it is possible to perform predetermined heat treatment on the heating area of the small annular work W.

［作用効果］
以上のように熱処理装置１０に組み込まれた加熱装置によれば、ワーク支持部３０の中心部３１ａに配設された回転駆動手段４１及び昇降駆動手段４２が転動ローラ３２より下方に配置されることで、複数の加熱コイル５１及びアーム５２を進退させるための移動空間Ｓが、ワーク支持部３０の外周から中心部３１ａまでの上方に連続して設けられている。
そのため、複数の加熱コイル５１及びアーム５２を中心部３１ａの上方まで前進させても、外周まで後退させても、ワーク駆動部４０等の他の部材に干渉することを防止でき、加熱コイル５１及びアーム５２をワーク支持部３０の上方における広い範囲で進退させることが可能である。 [Function effect]
As described above, according to the heating apparatus incorporated into the heat treatment apparatus 10, the rotation driving means 41 and the elevation driving means 42 disposed at the central portion 31a of the work supporting portion 30 are disposed below the rolling roller 32. Thus, a moving space S for advancing and retracting the plurality of heating coils 51 and the arms 52 is continuously provided on the upper side from the outer periphery of the work support portion 30 to the central portion 31 a.
Therefore, even if the plurality of heating coils 51 and the arms 52 are advanced to the upper side of the central portion 31a or retracted to the outer periphery, interference with other members such as the work drive unit 40 can be prevented. The arm 52 can be advanced and retracted in a wide range above the workpiece support 30.

この熱処理装置１０では、ワーク支持部３０の中心部３１ａに配置されたワーク駆動部４０が、複数の転動ローラ３２を転動させる回転駆動手段４１だけでなく、ワーク支持部３０を昇降させる昇降駆動手段４２も備えるため、ワーク駆動部４０が大きい。そのため、ワーク駆動部４０の回転駆動手段４１及び昇降駆動手段４２を転動ローラ３２より下方に配置することで、ワーク支持部３０の中心部３１ａの上方における移動空間Ｓを広く確保している。これにより、加熱コイル５１及びアーム５２の移動空間Ｓをワーク支持部３０の外周から中心部３１ａまでの上方に広く連続して設けることが可能である。
その結果、加熱可能な環状ワークＷの直径範囲を広げることができ、加熱装置又は熱処理装置１０の汎用性を向上できる。従って、例えば互いに大きく異なる直径を有する環状ワークＷであっても、共通の加熱装置又は熱処理装置１０により加熱又は熱処理することができる。 In the heat treatment apparatus 10, the work drive unit 40 disposed at the central portion 31 a of the work support unit 30 raises and lowers the work support unit 30 as well as the rotation drive unit 41 that rolls the plurality of rolling rollers 32. Since the drive means 42 is also provided, the work drive unit 40 is large. Therefore, by disposing the rotational drive means 41 and the elevation drive means 42 of the work drive unit 40 below the rolling rollers 32, a wide moving space S above the central portion 31a of the work support portion 30 is secured. As a result, it is possible to provide the moving space S of the heating coil 51 and the arm 52 continuously and widely on the upper side from the outer periphery of the work support portion 30 to the central portion 31a.
As a result, the diameter range of the heatable annular work W can be expanded, and the versatility of the heating device or the heat treatment device 10 can be improved. Therefore, even the annular work W having, for example, diameters that are largely different from one another can be heated or heat-treated by the common heating device or heat treatment device 10.

またこの熱処理装置によれば、冷却部２０が環状ワークＷに向けて焼入液を吐出する複数の冷却ジャケット２２を備え、冷却ジャケット２２から吐出された焼入液を流下させる焼入液貯留部２１が、複数の冷却ジャケット２２及びワーク駆動部４０の下方に設けられている。
そのため、回転駆動手段４１及び昇降駆動手段４２が転動ローラ３２より下方に配置されるとともに、冷却部２０が加熱コイル５１の移動空間Ｓより下方に設けられることで、回転駆動手段４１及び昇降駆動手段４２が冷却ジャケット２２と同様の低い位置に配置されていても、冷却ジャケット２２から吐出された焼入液が、下方の焼入液貯留部２１に流下する。これにより、回転駆動手段４１及び昇降駆動手段４２に接触することを有効に防止できる。 Moreover, according to this heat treatment apparatus, the cooling unit 20 includes the plurality of cooling jackets 22 that discharge the quenching liquid toward the annular work W, and the quenching liquid storage unit that causes the quenching liquid discharged from the cooling jacket 22 to flow down. 21 are provided below the plurality of cooling jackets 22 and the work drive unit 40.
Therefore, the rotation drive means 41 and the elevation drive means 42 are disposed below the rolling roller 32, and the cooling unit 20 is provided below the moving space S of the heating coil 51, whereby the rotation drive means 41 and the elevation drive are provided. Even when the means 42 is disposed at the same low position as the cooling jacket 22, the quenching liquid discharged from the cooling jacket 22 flows down to the lower quenching liquid storage portion 21. As a result, it is possible to effectively prevent the rotational drive means 41 and the elevation drive means 42 from coming into contact with each other.

なお、上記実施形態は、本発明の範囲内において適宜変更可能である。
例えば上記実施形態では、大径の環状ワークＷを加熱及び冷却する際に８個の全ての加熱部５０の加熱コイル５１及び冷却部２０の冷却ジャケット２２を使用し、小型の環状ワークＷｓを加熱及び冷却する際にも、８個の全ての加熱部５０の加熱コイル５１及び冷却部２０の冷却ジャケット２２を使用した例について説明した。しかし、小型の環状ワークＷｓを加熱及び冷却する際には、加熱部５０の加熱コイル５１及び冷却部２０の冷却ジャケット２２の使用する数を減らすことも可能である。このようにすれば、隣接する加熱コイル５１同士や冷却ジャケット２２同士が互いに干渉し難くなるため、より小型の環状ワークＷｓであっても加熱や冷却を行うことができる。
また上記では、加熱コイル５１の放射方向の移動は環状ワークＷの回転中心からの放射線に沿って移動する場合に限らず、斜め方向や曲線方向に移動させてもよい。
さらに上記実施形態では、ワーク支持部３０に環状ワークＷを搬入したり搬出したりする際に使用する手段は何ら限定されない。例えば、吊り下げ搬送装置や搬送コンベアなどにより搬入搬出してもよく、ワーク支持部３０に環状ワークＷを載置した状態で搬入搬出する構成とすることも可能である。 The above embodiment can be appropriately modified within the scope of the present invention.
For example, in the above embodiment, when heating and cooling the large-diameter annular work W, the heating coils 51 of all eight heating units 50 and the cooling jackets 22 of the cooling unit 20 are used to heat the small annular work Ws. And also when cooling, the example which used the heating jacket 51 of all eight heating parts 50 and the cooling jacket 22 of the cooling part 20 was demonstrated. However, when heating and cooling the small annular work Ws, it is also possible to reduce the number of heating coils 51 of the heating unit 50 and the number of cooling jackets 22 of the cooling unit 20 used. In this way, adjacent heating coils 51 and cooling jackets 22 are less likely to interfere with each other, so heating and cooling can be performed even with a smaller annular work Ws.
In the above, the movement of the heating coil 51 in the radial direction is not limited to the movement along the radiation from the rotation center of the annular work W, and may be moved in the oblique direction or the curved direction.
Furthermore, in the above-mentioned embodiment, the means used when carrying in and carrying out annular work W to work supporting part 30 is not limited at all. For example, it may be carried in and out by means of a suspending and conveying apparatus or a conveyer, or may be carried in and out in a state where the annular work W is placed on the work support portion 30.

Ｗ 環状ワーク
Ｗｓ 小型の環状ワーク
Ｗｈ 加熱領域
Ｐｈ 加熱位置
Ｐｃ 冷却位置
Ｓ 移動空間
１０ 熱処理装置
１１ ベース架台
１３ 位置検出部
２０ 冷却部
２１ 焼入液貯留部
２２ 冷却ジャケット
３０ ワーク支持部
３１ 放射架台
３１ａ 中心部
３１ｂ 放射部
３２ 転動ローラ
３２ａ 転動軸
３３ 伝達部
３４ 補強部
４０ ワーク駆動部
４１ 回転駆動手段
４１ａ 回転駆動モータ
４１ｂ ギヤボックス
４２ 昇降駆動手段
４２ａ 昇降シリンダ
４２ｂ ガイド
５０ 加熱部
５１ 加熱コイル
５２ アーム
５３ 加熱コイル支持手段
５３ａ 加熱架台
５３ｂ 昇降機構
５３ｃ 進退機構
５３ｄ 支持ボックス W annular work Ws Small annular work Wh heating area Ph heating position Pc cooling position S moving space 10 heat treatment device 11 base stand 13 position detection section 20 cooling section 21 quenching liquid storage section 22 cooling jacket 30 work support section 31 radiation stand 31a Center portion 31b Radiation portion 32 Rolling roller 32a Rolling shaft 33 Transmission portion 34 Reinforcement portion 40 Work drive portion 41 Rotation drive means 41a Rotation drive motor 41b Gear box 42 Lifting and lowering driving means 42a Lifting cylinder 42b Guide 50 Heating portion 51 Heating coil 52 Arm 53 Heating coil support means 53a Heating pedestal 53b Lifting mechanism 53c Advancement mechanism 53d Support box

Claims (3)

環状ワークを寝かせた状態で載置するワーク支持部と、載置された前記環状ワークを環形状に沿って回転させるとともに昇降させるワーク駆動部と、回転させた前記環状ワークを加熱する複数の加熱部と、を備えた加熱装置において、
前記ワーク支持部は、転動軸を放射方向に向けて周方向に配列した複数の転動ローラを備え、
前記ワーク駆動部は、前記複数の転動ローラを転動させて前記環状ワークを回転させる回転駆動手段と、前記ワーク支持部を昇降させる昇降駆動手段と、を前記ワーク支持部の中心部に備え、
前記複数の加熱部の各々は、前記環状ワークの周方向の一部に対向する加熱コイルと、前記ワーク支持部より外周に配設され、前記加熱コイルをアームを介して支持して前記放射方向に進退させる加熱コイル支持手段と、を備え、
前記回転駆動手段及び前記昇降駆動手段が前記転動ローラより下方に配置されることで、前記各加熱コイル及びアームの移動空間が、前記ワーク支持部の外周から前記中心部までの上方に連続して設けられている、加熱装置。 A work support unit for placing an annular work in a laid state, a work drive unit for rotating and elevating the placed annular work along an annular shape, and a plurality of heatings for heating the rotated annular work A heating device comprising:
The work support portion includes a plurality of rolling rollers in which rolling axes are circumferentially arranged in a radial direction,
The work drive unit includes rotation drive means for rolling the plurality of rolling rollers to rotate the annular work, and elevation drive means for raising and lowering the work support portion at a central portion of the work support portion ,
Each of the plurality of heating units is disposed on the outer periphery of the heating coil that faces a part in the circumferential direction of the annular work and the work supporting unit, and supports the heating coil via an arm to perform the radiation direction A heating coil supporting means for advancing and retracting
By disposing the rotational drive means and the elevation drive means below the rolling rollers, the moving spaces of the heating coils and the arms are continuous from the outer periphery of the work support portion to the upper side of the central portion. The heating device provided. 請求項１に記載の加熱装置と、前記ワーク支持部上の加熱された前記環状ワークを冷却する冷却部と、を備え、該冷却部は前記加熱コイルの移動空間より下方に設けられている、熱処理装置。   A heating device according to claim 1, and a cooling unit for cooling the annular work heated on the work supporting unit, wherein the cooling unit is provided below the moving space of the heating coil. Heat treatment equipment. 前記冷却部は、前記環状ワークに向けて焼入液を吐出する複数の冷却ジャケットを備え、
該冷却ジャケットから吐出された前記焼入液を流下させる焼入液貯留部が、前記複数の冷却ジャケット及び前記ワーク駆動部の下方に設けられている、請求項２に記載の熱処理装置。 The cooling unit includes a plurality of cooling jackets that discharge the quenching liquid toward the annular work,
The heat treatment apparatus according to claim 2, wherein a quenching liquid storage unit that causes the quenching liquid discharged from the cooling jacket to flow down is provided below the plurality of cooling jackets and the work driving unit.
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