(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボットに搭載されトランスに接続された柱状の抵抗加熱用電極が、軸を平行にして互いに隣接して２個一対に設けられ、当該一対の電極の先端は一直線上に位置し、トランスとの間に設けられた加圧用スプリング又はシリンダーを介してワークを加圧可能となっており、
一対の電極に接続された、ワーク温度を検知するための温度センサーが設けられていることを特徴とする部分焼き入れ用の抵抗加熱装置。
【請求項２】
ロボット本体のアームの先端部に設けられた抵抗加熱用トランスと、抵抗加熱用トランスに設けられた、先端が一直線上に位置し、軸を平行に互いに隣接して設けられた２個一対の柱状の抵抗加熱電極と、トランスと一対の電極との間に設けられた加圧用スプリング又はシリンダーと、当該電極と当該トランスとロボット本体を通りインバータ式抵抗電源装置に接続されるケーブルと、一対の電極の間に設けられた温度センサーからなることを特徴とする部分焼き入れ用の抵抗加熱装置。
【請求項３】
一対の電極のワークに接する面が、水平面状であることを特徴とする請求項１又は２に記載の部分焼き入れ用の抵抗加熱装置。
【請求項４】
請求項１〜３に記載の抵抗加熱装置を使用した工程であって、
温度センサーがワーク温度を探知する工程と、
所定の高温度に達したら電流を止める又は弱める工程と、
所定の時間の経過後又は所定の低温度以下になると、再び電流を流しワークを所定温度まで加熱し、
電極を移動させつつ、焼き入れを継続して行う工程とからなることを特徴とする抵抗加熱方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部分焼き入れ用の抵抗加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車の部材などを設計する際、フレームなどの主要構成部の軽量化にあたって、同じ強度を確保しつつ、一般鋼材を用いる場合に比べて薄肉化できる高張力鋼 （High-Tensile Steel）が利用されている。しかしながら、一方で、一般的に強度が高いものほど延性が低下する傾向にあり、板材などをプレス加工した際には「割れ」などの成形不良が発生しやすくなるという欠点があった。
【０００３】
そこで、成形性を維持しつつ強度も維持するよう、鋼板に焼き入れする方法を採ることが考えられる。しかしながら、当該焼き入れにあたっては、ガスバーナで焼き入れすること、レーザーで焼き入れすること、又誘導加熱方法で焼き入れすること等が行われていた（例えば、特許文献１参照。）。また、焼き入れするワークの材料として強度の強い材料を使用していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１２９１２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記に示された溶接方法、即ちガスバーナは溶接部がしぼりにくく、危険で環境に悪いという欠点がある。レーザー焼入機は構造上値段が高く、かつ製造や使用に難しさがあり、誘導加熱方法は値段が高く、かつ溶接部をしぼりにくいなど、様々な問題があった。
【０００６】
又、板に関しては、曲げやすい材料として薄い材料を使用した場合、強度が出なくなり、厚い材料を使用すると重くなる。例えば自動車用鋼板の場合、厚い材料では自動車自体が重くなり、燃費が悪くなるという問題があるため、焼き入れするワークの材料としては強度の強い高張力鋼などの材料が使用されるが、この場合、曲げにくいこと、金型の寿命が短いこと、端が曲げにくいこと、複雑な形状に曲げることが難しい等の問題があった。
【０００７】
そこで本発明は、前記ガスバーナ、レーザー、誘導加熱方法を使用せず、生材、即ち柔らかい材料でワークを作製し、必要な部分だけ、即ち硬くしたいところだけ温度をあげて焼き入れすることが出来る部分焼き入れ用の一対の電極を持つ抵抗加熱装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明の部分焼き入れ用の抵抗加熱装置は、
自走式の抵抗溶接用走行機又はロボットに搭載されたトランスに接続された抵抗加熱用電極が２個一対に設けられ、当該一対の電極の先端は一直線上に位置し、
一対の電極に接続された、ワーク温度を検知するための温度センサーが設けられていることからなる。
【０００９】
また、本発明の部分焼き入れ用の部分焼き入れ用の抵抗加熱装置は、ロボット本体と、ロボット本体のアームの先端部に設けられた抵抗加熱用トランスと、抵抗加熱用トランスに設けられた、先端が一直線上に位置した２個一対の抵抗加熱電極と、トランスと一対の電極との間に設けられた加圧用スプリング又はシリンダーと、当該電極と当該トランスとロボット本体を通りインバータ式抵抗電源装置に接続されるケーブルと、一対の電極の間に設けられた温度センサーからなる。
【００１０】
また、抵抗加熱電極が柱状であり、ワークに接する面が水平面状であることが好適である。
【００１１】
また、本発明の抵抗加熱方法は、前述の抵抗加熱装置を使用した工程であって、
温度センサーがワーク温度を探知する工程、
所定の高温度に達したら電流を止める又は弱める工程、
所定の時間の経過後又は所定の低温度以下になると、再び電流を流しワークを所定温度まで加熱する工程からなる。
【００１２】
すなわち、本発明においては、抵抗加熱を行うためのトランスに接続され、先端が一直線上に位置し、一対に設けられた抵抗加熱用電極を利用し、一対の電極をワークに接触させて、ワークの一対の電極間の部分において抵抗加熱を発生させ、温度センサーがワークの一対の電極間の部分の温度を検知するものである。そして、温度が所定の温度に達すると、電流を止め又は弱め、所定の時間経過後又は所定の低い温度以下になると、再び電流を流し加熱を開始するものである。このようにすることで、電極又はワークを移動させつつ、焼き入れを継続して行うことが可能である。
【００１３】
そして、当該構成を自走式の走行機又はロボットに搭載することで、目視を必要とせず自動化を達成し、部分的な焼入を自由に行うことを可能にしているものである。特に、多軸のロボットに搭載すると様々な動きが可能となり、様々なワークに対する適応性が増すものである。また、抵抗加熱電極が柱状であり、ワークに接する面が水平面状であることから、ワークを挟んだりする必要がなく水平移動が可能であり、ワークに対する抵抗性が極めて高いものである。
【００１４】
ここで電極形状は、本発明の効果を生じる限り、市販の抵抗加熱用電極チップのうちどのようなものでも使用可能である。また、ワークに接して一対の電極間の部分だけ加熱するという目的から、ワークに接する面（先端面）が水平状部分を持ち、全体としては円柱状・各種の角柱状のものが好適である。そして、先端に向けて多少絞りが加えられている、各種の市販の抵抗加熱用電極チップを使用可能である。電極間の距離は、焼き入れ部分の大きさに合わせて適宜設定すればよい。なお、焼入温度に関しては、板厚や種類・強度によって適宜選択すれば良く、通常の焼き入れ処理と同様である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、上記の構成を有するので、従来行われていたガスバーナ、レーザー、誘導加熱方法等を使用せず、柔らかい部材を硬くしたい所だけ焼き入れすることが出来る。また、目視の必要性がなく、かつ自動的に抵抗加熱することが出来るので、コストも安く出来、安全である。また、本発明は一般車両、自動車、船等に使用される様々な板材の自動部分焼き入れを可能としたものである。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の部分焼き入れ用の抵抗加熱装置を示す概念図である。
【図２】ロボットに搭載した本発明の部分焼き入れ用の抵抗加熱装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実施の形態の一例を、図面に従って説明する。
図１は、抵抗加熱に用いられるトランス３に、ケーブル６を介して、左右に少し離れて２個一対の電極４が設けられている。電極４には、加圧用スプリング５が設けられている。電極４の先端は一直線上に位置し、水平面状をしている。そして、ワーク１０に接して電流を流すと、電極４間のワークの焼き入れ部分１１が加熱される。
そして、このワークの焼き入れ部分１１の温度を、一対の電極４に接続された温度センサー７が検出するものである。
【００１８】
ワークの焼き入れ部分１１の温度が一定の高い温度（例えば1000度）に達すると、電流を止める又は弱め、所定の時間の経過後又は所定の低い温度以下になると、再び電流を流しワークを所定温度まで加熱することで、電極を移動させつつ焼入を継続することができる。これらの制御は、通常の抵抗加熱装置に使用される制御装置に設定を行うことで実現が可能である。
【００１９】
図２は、本発明の部分焼き入れ用のロボット型抵抗加熱装置を示す図である。
ロボット本体１のアーム２の先端部の下部にトランス３が設けられ、当該トランス３の下部に２個の柱状の電極４が、軸を平行にして互いに隣接して設けられている。電極４の先端は一直線上に位置し、水平面状をしている。トランス３と当該電極４との間に加圧用スプリング５が設けられ、電極４からトランス３を通り、トランスからロボット本体１を通りインバータ式抵抗電源装置８に接続されるケーブル６と、電極４の間に温度センサー７が設けられている。
【００２０】
ワーク１０をワークの置き台９に置いて、インバータ式抵抗電源装置８の電源（図示せず）を入れロボット本体１を作動させ、電極４をワーク１０に押し付けて抵抗加熱し、上述の方法により焼入れするものである。
【００２１】
このようなロボット装置に使用することにより、焼き入れ面を自由に移動することが可能で、従来にない効率で簡単に部分焼き入れを行うことが可能となったものである。
【符号の説明】
【００２２】
１  ロボット本体
２  ロボット本体のアーム
３  トランス
４  電極
５  加圧用スプリング
６  ケーブル
７  温度センサー
８  インバータ式抵抗電源溶接装置
９  ワークの置き台
１０  ワーク
１１  ワークの焼き入れ部分
【図１】
0005550321.tif 000002
【図２】
0005550321.tif 000003