(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持手段で支持されたワークの焼入れ部位及び焼鈍し部位に配置され焼入れ部位に沿って移動可能な加熱コイルと、焼入れ用の第１電源部と焼鈍し用の第２電源部及び切替器を有して前記加熱コイルに所定周波数の高周波電流を供給する高周波電源と、前記加熱コイルに一体的に設けた冷却ジャケットから冷却水を噴射することにより前記ワークを冷却可能な冷却手段と、前記ワークに所定のマークを付与する塗料塗布装置もしくは刻印装置からなるマーク付与手段と、これらを制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記高周波電源の切替器を焼入れ側とし前記第１電源部から焼入れ用の高周波電流を前記加熱コイルに供給しつつ該加熱コイルを前記ワークの焼入れ部位に沿って移動させてその焼入れ部位を誘導加熱すると共に前記冷却手段を作動させて前記焼入れ部位を焼入れし、該焼入れ後に前記高周波電源の切替器を焼鈍し側に切替えて前記第２電源部から前記焼入れ用の高周波電流より周波数の低い焼鈍し用の高周波電流を前記加熱コイルに供給しつつ前記ワークを回転させてその焼鈍し部位を焼鈍し、該ワークの焼鈍し後で前記焼入れと焼鈍しの条件が正常の場合に前記マーク付与手段を作動させてワークに所定のマークを付与することを特徴とする高周波誘導加熱装置。
【請求項２】
前記マーク付与手段で付与されたマークを検出可能なマーク検出手段を備え、前記制御手段は、前記マーク検出手段で検出されたマークに基づいてワークが良品か不良品かを判定することを特徴とする請求項１に記載の高周波誘導加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種ワークの高周波誘導加熱による焼入れと焼鈍しを、１台の加熱装置によって略連続的に行うことが可能な高周波誘導加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、例えばギヤシャフト等の軸状ワークにおいて、その外周面の所定部位を焼入れしたり焼鈍しする場合には、所定周波数の高周波電流により、前記所定部位に渦電流を誘起させて誘導加熱する高周波誘導加熱装置が使用されている。従来、このような高周波誘導加熱装置は、加熱コイルと、冷却手段、及び焼入れもしくは焼鈍しに適した所定周波数の高周波電流を発生可能な高周波電源等をそれぞれ有している。
【０００３】
そして、焼入れする際には、焼入れに適した周波数の高周波電流を発生可能な高周波電源を備えた加熱装置から、加熱コイルに焼入れ用の高周波電流を供給して誘導加熱すると共に、冷却手段の冷却水により加熱部分を急速冷却することでワークを焼入れしている。また、焼鈍しする際には、焼鈍しに適した周波数の高周波電流を発生可能な高周波電源を備えた加熱装置から、加熱コイルに焼鈍し用の高周波電流を供給して誘導加熱することでワークを焼鈍ししている。なお、この種の高周波誘導加熱装置としては、例えば特許文献１が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３４４４２１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、このような高周波誘導加熱装置にあっては、ワークの焼入れと焼鈍しの条件がそれぞれ異なり、周波数の異なる高周波電源を備えた加熱装置をそれぞれ使用して行っているため、例えばワークの焼入れ後に続けて焼鈍しを行う場合に、焼入れ用の加熱装置で焼入れした後に焼鈍し用の加熱装置を作動させて行う必要があり、ワークの焼入れと焼鈍しを略連続的に行うことが困難で、その作業能率が劣る。
【０００６】
また、焼入れ用の加熱装置で焼入れされたワークを該加熱装置から一旦取り出して、別位置に設置されている焼鈍し用の加熱装置にセットして焼鈍し作業をする必要があるため、ワークの加熱装置間の移動時等に、焼入れ不良のワークや焼入れされていないワークが、焼鈍し用の加熱装置に供給されて焼鈍しされる場合があり、所定条件で焼入れされたワークの所定条件での焼鈍しを確実に行うことが困難で、ワークに良好な焼入れ焼鈍し品質を容易かつ安定して得ることが難しい。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、ワークの焼入れと焼鈍しを１台の加熱装置で略連続的に行うことができると共に、所定条件の焼入れや焼鈍しが確実に行えて、良好な焼入れや焼鈍し品質のワークを容易かつ安定して得ることが可能な高周波誘導加熱装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる目的を達成すべく、本発明のうち請求項１に記載の発明は、支持手段で支持されたワークの焼入れ部位及び焼鈍し部位に配置され焼入れ部位に沿って移動可能な加熱コイルと、焼入れ用の第１電源部と焼鈍し用の第２電源部及び切替器を有して前記加熱コイルに所定周波数の高周波電流を供給する高周波電源と、前記加熱コイルに一体的に設けた冷却ジャケットから冷却水を噴射することにより前記ワークを冷却可能な冷却手段と、前記ワークに所定のマークを付与する塗料塗布装置もしくは刻印装置からなるマーク付与手段と、これらを制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記高周波電源の切替器を焼入れ側とし前記第１電源部から焼入れ用の高周波電流を前記加熱コイルに供給しつつ該加熱コイルを前記ワークの焼入れ部位に沿って移動させてその焼入れ部位を誘導加熱すると共に前記冷却手段を作動させて前記焼入れ部位を焼入れし、該焼入れ後に前記高周波電源の切替器を焼鈍し側に切替えて前記第２電源部から前記焼入れ用の高周波電流より周波数の低い焼鈍し用の高周波電流を前記加熱コイルに供給しつつ前記ワークを回転させてその焼鈍し部位を焼鈍し、該ワークの焼鈍し後で前記焼入れと焼鈍しの条件が正常の場合に前記マーク付与手段を作動させてワークに所定のマークを付与することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、前記マーク付与手段で付与されたマークを検出可能なマーク検出手段を備え、前記制御手段は、前記マーク検出手段で検出されたマークに基づいてワークが良品か不良品かを判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のうち請求項１に記載の発明によれば、制御手段の制御によりワークを焼入れし、この焼入れに略連続状態で焼鈍しすると共に、ワークの焼鈍し後にマーク付与手段を作動させてワークに所定のマークを付与するため、ワークの焼入れと焼鈍しを１台の装置で略連続した一つの作業サイクル内で行うことができて、焼入れ焼鈍し作業の能率向上を図ることができると共に、焼鈍し後のマークにより焼入れ焼鈍し不良品等の後工程への供給を防止することができて、良好な焼入れや焼鈍し品質のワークを容易かつ安定して得ることができる。
【００１１】
また、高周波電源が焼入れ用の高周波電流を加熱コイルに供給可能な第１電源部と、焼鈍し用の高周波電流を加熱コイルに供給可能な第２電源部を有するため、第１電源部と第２電源部から焼入れ用もしくは焼鈍し用の所定周波数で所定出力の高周波電流を加熱コイルに確実に供給することができる。
【００１２】
さらに、マーク付与手段が、ワークに所定色の塗料を塗布する塗料塗布装置かあるいはワークに所定の刻印を施す刻印装置であるため、塗料や刻印によりマークをワークの所定部位に確実に付与できて、一層良好な焼入れや焼鈍し品質のワークを容易かつ安定して得ることができる。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、制御手段がマーク検出手段で検出されたマークに基づいてワークが良品か不良品かを判定するため、マーク検出手段でワークの良品と不良品とを高精度に検出できて、不良品の後工程への供給を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係わる高周波誘導加熱装置の概略構成図
【図２】同その高周波電源の概略構成図
【図３】同マーク付与手段の説明図
【図４】同他のマーク付与手段の説明図
【図５】同焼入れ焼鈍し作業の工程図
【図６】同そのマーキング工程のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１〜図６は、本発明に係わる高周波誘導加熱装置の一実施形態を示している。図１に示すように、高周波誘導加熱装置１は、例えばギヤシャフトやタービン軸等からなる軸状ワークＷ（ワークＷという）の上下端部を支持する支持手段としての上支持部材２及び下支持部材３と、上支持部材２を所定方向に移動（作動）させてワークＷをクランプするワーククランプ装置４と、下支持部材３を所定方向に回転させるワーク回転装置５と、ワークＷの焼入れ焼鈍し部位Ｗａの外周側に配置された加熱コイル６を備えている。
【００１６】
また、高周波誘導加熱装置１は、前記加熱コイル６を前記焼入れ焼鈍し部位Ｗａに沿って移動させるコイル移動装置７と、加熱コイル６に一体的に設けられた冷却ジャケット８と共に冷却手段を構成して加熱コイル６に冷却水を供給する冷却水供給装置９と、前記加熱コイル６に２種類の所定周波数の高周波電流を供給する高周波電源装置１０（高周波電源）と、ワークＷの非焼入れ焼鈍し部位Ｗｂに後述するマーク１２を付与するマーク付与装置１１（マーク付与手段）と、このワークＷに付与されたマーク１２を検出可能なマーク検出装置１３（マーク検出手段）と、これらの各装置を制御する制御装置１４（制御手段）等を備えている。
【００１７】
前記制御装置１４は、ＣＰＵ１４ａ、ＲＯＭ１４ｂ、ＲＡＭ１４ｃ、良品表示灯１５及び不良品表示灯品１６等を有し、その入力側には、前記加熱コイル６の下限位置と上限位置とを検知可能な図示しないセンサが接続され、その出力側には、前記ワーククランプ装置４、ワーク回転装置５、加熱コイル６、コイル移動装置７、冷却水供給装置９、高周波電源装置１０、マーク付与装置１１等が接続されている。また、制御装置１４には、前記マーク検出装置１３が接続されると共に、後述する焼入れや焼鈍しの条件を入力可能な図示しない入力装置等が接続されている。
【００１８】
前記高周波電源装置１０は、図２（ａ）に示すように、焼入れ用の高周波電流を発生可能な第１電源部としての第１インバータ１７ａと、焼鈍し用の高周波電流を発生可能な第２電源部としての第２インバータ１７ｂと、この両インバータ１７ａ、１７ｂの出力端子に接続された切替器１８等を有している。第１インバータ１７ａ及び第２インバータ１７ｂは、トランジスタ、ＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴ等の半導体スイッチング素子を、例えばフルブリッジ接続したインバータ回路で構成され、その入力側が前記制御装置１４に接続され、その出力側が所定形態の切替器１８の一方の入力端子にそれぞれ接続されている。
【００１９】
また、切替器１８の出力端子は、図示しない銅板やケーブル等の導体を介して前記加熱コイル６に接続されている。そして、この高周波電源装置１０は、制御装置１４からの制御信号により、第１インバータ１７ａと第２インバータ１７ｂが作動状態に設定されると共に、制御装置１４の制御信号で切替器１８が所定側に切替えられることにより、第１インバータ１７ａによる高周波電流かもしくは第２インバータ１７ｂによる高周波電流が加熱コイル６に供給、すなわち加熱コイル６に第１インバータ１７ａによる焼入れ用の高周波電流かもしくは第２インバータ１７ｂによる焼鈍し用の高周波電流が供給されるようになっている。
【００２０】
なお、高周波電源装置１０は、この構成に限定されず、例えば図２（ｂ）に示すように構成することもできる。すなわち、この高周波電源装置１０は、半導体スイッチング素子のフルブリッジ接続による一つのインンバータ回路２０と、このインバータ回路２０を作動（オン・オフ）させる第１発振回路２１ａ及び第２発振回路２１ｂと、両発振回路２１ａ、２１ｂとインバータ回路２０間に接続された切替器２２等を有している。この例の場合、インバータ回路２０と第１発振回路２１ａにより第１電源部が形成され、インバータ回路２０と第２発振回路２１ｂにより第２電源部が形成されている。
【００２１】
そして、制御装置１４の制御信号によりインバータ回路２０と両発振回路２１ａ、２１ｂを作動状態に設定すると共に、制御装置１４の制御信号で切替器２２を所定側に切替えることにより、インバータ回路２０の発振周波数が所定に設定される。これにより、インバータ回路２０の出力端子から加熱コイル６に供給される高周波電流が第１発振回路２１ａによる焼入れ用の高周波電流かもしくは第２発振回路２１ｂによる焼鈍し用の高周波電流かに設定されることになる。
【００２２】
なお、この例の場合は、切替器２２の接続は、両発振回路２１ａ、２１ｂとインバータ回路２０間に限らず、図２（ｂ）の二点鎖線で示すように、両発振回路２１ａ、２１ｂの入力側に接続することも可能である。この例の切替器２２としては、切替器２２自体に高電流が流れないため、例えば応答性（切替性）の良好な半導体スイッチ等を使用することができる。このように、高周波電源装置１０としては、焼入れ用の高周波電流と焼鈍し用の高周波電流を加熱コイル６に供給可能であれば良く、例えば１つのインバータ回路や発振回路を備えて、その発振周波数を決定する電気部品の特性値を切り替えることにより、２種類の周波数の高周波電流を発生させる構成とする等、適宜の回路構成を採用することができる。
【００２３】
前記加熱コイル６は、図１に示すように、例えば平面視で円環形状（もしくは馬蹄形状）に形成され、ワークＷの焼入れ焼鈍し部位Ｗａの外周面に所定の隙間を有して配設されると共に、コイル移動装置７により焼入れ焼鈍し部位Ｗａの外周面に沿って軸方向（図１の矢印イ方向に）に移動可能に配設されている。また、加熱コイル６の例えば下面（もしくは上面）には、内部に冷却水流路が形成された円環状の前記冷却ジャケット８が一体的に配設され、この冷却ジャケット８の内周面には多数の冷却水噴射孔（図示せず）が形成されている。さらに、冷却ジャケット８の冷却水流路は、適宜のホースを介して前記冷却水供給装置９に接続されている。
【００２４】
このように構成された加熱コイル６は、その両端が高周波電源装置１０に電気的に接続され、該電源装置１０が作動することにより、所定周波数の高周波電流が供給されると共に、前記冷却水供給装置９から冷却水がホースを介して、冷却ジャケット８の冷却水流路内に循環供給され、この冷却水が、冷却水噴射孔からワークＷに向けて噴射されるようになっている。また、加熱コイル６は、制御装置１４の制御信号でコイル移動装置７のモータの回転でスライダーがガイドに沿って上下動することにより、ワークＷの外周側の所定範囲（焼入れ焼鈍し部位Ｗａの範囲）内を上下動するようになっている。
【００２５】
前記マーク付与装置１１は、図３に示すように、先端にノズル２３ｂが設けられ所定色の塗料が収容された塗料タンク２３ａと、この塗料タンク２３ａを図の矢印ロの如く移動させる駆動部２３ｃからなる塗料塗布装置２３で構成されている。そして、前記制御装置１４の制御信号により駆動部２３ｃが作動することにより、塗料タンク２３ａがワークＷ方向に移動して、そのノズル２３ｂから塗料が図３（ａ）の矢印ハの如く噴射されて、ワークＷの非焼入れ焼鈍し部位Ｗｂの所定位置に、図３（ｂ）に示すようにマーク１２として塗布されるようになっている。
【００２６】
なお、マーク付与装置１１としては、図３に示す塗料塗布装置２３に限定されず、例えば図４に示す刻印装置２４を使用することもできる。この刻印装置２４は、レーザを照射可能なレーザ発生部２４ａと、このレーザ発生部２４ａの先端に設けられた発射ノズル２４ｂと、駆動部２４ｃ等を有し、制御装置１４の制御信号で駆動部２４ｃが作動してレーザ発生部２４ａからレーザが発射ノズル２４ｂを介して、図４（ａ）に示すように矢印ニの如くワークＷに向けて発射される。このレーザでワークＷに溝（凹部）からなる例えば円形の刻印が施されて、図４（ｂ）に示すようなマーク１２が付与されるようになっている。このように、マーク付与装置１１としては、ワークＷの非焼入れ焼鈍し部位Ｗｂに色や凹凸、あるいは貼付可能なシール等により、後述するマーク検出装置１３や作業者の目視で識別可能なマーク１２を付与可能な適宜の付与装置を使用することができる。
【００２７】
前記マーク検出装置１３は、例えば撮像カメラで構成され、ワークＷの非焼入れ焼鈍し部位Ｗｂに付与された前記マーク１２を検出し、その検出信号を前記制御装置１４に出力するようになっている。なお、このマーク検出装置１３は、必ずしも必要ではなく、ワーク付与装置１１で付与されたマーク１２を自動的に認識して後工程である研磨や歪み取り工程に流す（供給する）場合に好適であるが、例えばマーク１２を作業者が目視で確認して後工程に流す作業の場合には、省略することもできる。
【００２８】
次に、前記高周波誘導加熱装置１を使用したワークＷの焼入れ焼鈍し作業の一例を図５の工程図及び図６のフローチャートに基づいて説明する。なお、以下の説明では、前記高周波電源装置１０が図２（ａ）に示す構成であるものとする。先ず、前記ワークＷは、図１に示すように、所定の外形形状に形成されて、所定長さの焼入れ焼鈍し部位Ｗａと、この焼入れ焼鈍し部位Ｗａの下部に形成された非焼入れ焼鈍し部位Ｗｂと、上下の支持部Ｗｃ、Ｗｄ等を有している。
【００２９】
そして、加熱コイル６を下限位置である初期位置にセットし、この加熱コイル６の内側に、ワークＷを上方から挿入してその下部の支持部Ｗｄを下支持部材３で支持すると共に、ワークＷの上部の支持部Ｗｃを上支持部材２で支持し、この状態で制御装置１４の制御信号によりワーククランプ装置４を作動させてワークＷをクランプ（Ｋ０１）する。ワークＷがクランプされたら、制御装置１４の制御信号で高周波電源装置１０の切替器１８を焼入れ側である第１インバータ１７ａ側に切り替えて、高周波電源装置１０を焼入れ側に設定（Ｋ０２）し、第１インバータ１７ａ、切替器１８を介して加熱コイル６に高周波電流を供給して、焼入れ作業を開始（Ｋ０３）する。
【００３０】
このとき、焼入れに使用される高周波電流は、その周波数が例えば１００〜２００ＫＨｚに設定される。また、焼入れ作業は、制御装置１４の制御信号でワーク回転装置５を作動させてワークＷを回転させつつ、高周波電源装置１０を作動させて高周波電流により焼入れ焼鈍し部位Ｗａを所定温度まで誘導加熱し、かつ冷却水供給装置９を作動させて冷却ジャケット８の冷却水噴射孔から冷却水を加熱部位に噴射して急速冷却することにより行われる。また、この焼入れ作業は、制御装置１４の制御信号によるコイル移動装置７の作動で、加熱コイル６をワークＷの焼入れ焼鈍し部位Ｗａの下部から上部に向けて上昇移動させることによって略連続的に行われる。
【００３１】
そして、加熱コイル６が上昇して上限位置に達したら、制御装置１４の制御信号により加熱コイル６が停止し、これにより焼入れ作業が終了（Ｋ０４）する。焼入れ作業が終了したら、制御装置１４の制御信号によりコイル移動装置７が作動し、加熱コイル６が初期位置（下限位置）まで下降して該位置に停止する。この状態で、制御装置１４の制御信号により、高周波電源装置１０の切替器１８を焼鈍し側である第２インバータ１７ｂ側に切り替えて、高周波電源装置１０を焼鈍し側に設定（Ｋ０５）して、焼鈍し作業を開始（Ｋ０６）する。
【００３２】
この焼鈍しに使用される高周波電流は、その周波数が焼入れより低い例えば３０ＫＨｚ程度に設定され、この焼鈍し作業は、ワークＷを回転させつつ高周波電源装置１０を作動させて高周波電流により焼入れ焼鈍し部位Ｗａを所定温度まで誘導加熱することで行われる。また、コイル移動装置７の作動で加熱コイル６をワークＷの焼入れ焼鈍し部位Ｗａの下部から上部に向けて上昇移動させることによって略連続的に行われる。この焼鈍し作業時においては、当然ながら冷却水の噴射による冷却は必要なく、冷却水供給装置９は非作動となっている。
【００３３】
そして、加熱コイル６が再び上昇して上限位置に達したら、制御装置１４の制御信号により加熱コイル６が停止し、これにより焼鈍し作業が終了（Ｋ０７）する。焼鈍し作業が終了したら、制御装置１４の制御信号によりコイル移動装置７が作動して、加熱コイル６が初期位置まで下降して該位置に停止すると共に、制御装置１４の制御信号により前記マーク付与装置１１が作動してワークＷにマーキング（Ｋ０８）する。
【００３４】
このマーキングは、制御装置１４によって図６に示すように制御されて行われる。すなわち、マーキングのプログラムが開始（Ｓ０８１）されると、焼鈍し終了か否かが判断（Ｓ０８２）され、この判断Ｓ０８２は「ＹＥＳ」になるまで繰り返され、図５の工程Ｋ０７が実行されて「ＹＥＳ」となった場合は、焼入れと焼鈍しの条件が正常が否かが判断（Ｓ０８３）される。この条件とは、図５の工程Ｋ０３、Ｋ０４と工程Ｋ０６、Ｋ０７の焼入れ作業と焼鈍し作業時に、高周波電源装置１０から出力されていた電流値や周波数及びその供給時間等であり、これらの条件が判断Ｓ０８３で前記入力装置により入力設定されている条件と一致しているか（あるいは予め設定した範囲内か）否かが判断されることになる。
【００３５】
判断Ｓ０８３で「ＹＥＳ」の場合、すなわち焼入れや焼鈍し時の条件が予め設定されている条件と一致している場合は、制御装置１４の制御信号によりマーク付与装置１１を作動（Ｓ０８４）させてワークＷにマーク１２を付与、すなわちマーキングする。そして、ワークＷにマーキングしたら制御装置１４の制御信号によりマーク検出装置１３を作動（Ｓ０８５）させて、その信号が制御装置１４に入力される。制御装置１４は、マーク検出装置１３からマーク１２に関する信号が入力されると、マーキングが正常か否かを判断（Ｓ０８６）する。この判断Ｓ０８６で「ＹＥＳ」の場合、すなわち入力されたマーク１２の検出信号が予め設定されているマークと一致して、検出したマーク１２の色が所定の色であったり検出した刻印の形が所定の形である場合は、ワークＷを良品と判定（Ｓ０８７）し、例えば制御装置１４の良品表示灯１５を点灯させ、例えば良品箱に収納する。
【００３６】
一方、判断Ｓ０８６で「ＮＯ」場合、すなわち入力されたマーク１２の検出信号が予め設定されているマークと一致せず、マーク１２の色や刻印が正常に検出できなかった場合は、ワークＷを不良品と判定（Ｓ０８８）し、例えば制御装置１４の不良品表示灯１６を点灯させ、不良品箱に収納する。また、前記判断Ｓ０８３で「ＮＯ」の場合、すなわち焼入れや焼鈍しの条件が正常でない場合も、ステップＳ０８８に移行して不良品判定され、一連のプログラムが終了（Ｓ０８９）する。つまり、焼入れと焼鈍しが所定の条件で正常に行われ、かつ所定のマーク１２が付与されたワークＷのみ、制御装置１４によって良品と判定されることになる。
【００３７】
そして、このようにして図５の工程Ｋ０８のマーキングが行われると、制御装置１４の制御信号により、ワーククランプ装置４を作動させてワークＷをアンクランプ（Ｋ０９）し、上下支持部材２、３からワークＷを取り出すことにより、ワークＷの焼入れ焼鈍し作業が完了する。これにより、ワークＷの焼入れと焼鈍し作業が、１台の高周波誘導加熱装置１を使用し一つの作業サイクル内で略連続した状態で行われることになる。なお、以上の焼入れ焼鈍し作業においては、焼鈍し作業時に加熱コイル６を下降させて初期位置に設定した状態で、すなわち焼入れと焼鈍しを加熱コイル６の上昇動作によって行ったが、例えば、焼鈍し作業を加熱コイル６の上限位置から開始させ、加熱コイル６が下降・停止した時点で終了させるようにしても良い。
【００３８】
このように、前記高周波誘導加熱装置１によれば、制御装置１４により、高周波電源装置１０の第１電源部と冷却水供給装置９を制御してワークＷの焼入れ焼鈍し部位Ｗａを焼入れし、この焼入れに略連続状態で同電源装置１０の第２電源部を制御して焼入れ焼鈍し部位Ｗａを焼鈍しするため、ワークＷの焼入れと焼鈍しを１台の装置で略連続した一つの作業サイクル内で行うことができて、焼入れ焼鈍し作業の能率向上を図ることができる。
【００３９】
また、高周波電源装置１０が焼入れ用と焼鈍し用の２つの電源部を有し、１台の加熱装置１で焼入れと焼鈍しを略連続した状態で行うことができるため、各電源部から焼入れもしくは焼鈍し専用の高周波電流を加熱コイル６に確実に供給することができ、焼入れ品質自体や焼鈍し品質自体を精度良く行うことができる。また、焼入れ終了と焼入れ開始までの時間を極力短くすることができて、焼鈍し開始前における焼入れ部位の品質低下等を抑制することができる。
【００４０】
また、加熱コイル６が焼入れ焼鈍し部位Ｗａに沿って移動可能に配設されると共に、この加熱コイル６に冷却ジャケット８が一体的に設けられているため、例えば軸状のワークＷであっても、所定長さの焼入れ焼鈍し部位Ｗａに沿って加熱コイル６を移動させながら、かつワークＷを回転させつつ行うことができて、ワークＷの焼入れ焼鈍し作業の能率を一層向上させたり、焼入れ焼鈍し部位の外周全域において均一な加熱状態を得ることができる。これらにより、良好な焼入れや焼鈍し品質のワークＷを容易かつ安定して得ることが可能となる。
【００４１】
また、ワークＷの焼鈍し後にマーク付与装置１１を作動させてワークＷにマーク１２が付与されるため、このマーク１２によりワークＷが焼入れ焼鈍しされた製品であることを明確に認識できて、研磨や歪み取り等の後工程の作業において、このマークのある製品についてのみ作業を行えば良く、結果として、良好な焼入れ焼鈍し品質のワークＷを安定かつ容易に得ることが可能になる。特に、制御装置１４がマーク検出装置１３で検出されたマーク１２に基づいてワークＷが良品か不良品かを判定するため、制御装置１４により良品、不良品を機械的に高精度に判定することができて、不良品の良品への混入や、不良品の後工程への供給を確実に防止することができる。
【００４２】
また、マーク付与装置１１として、ワークＷに所定色の塗料を塗布する塗料塗布装置２３かあるいはワークＷに所定の刻印を施す刻印装置２４が使用されるため、塗料や刻印によりマーク１２をワークＷの非焼入れ焼鈍し部位Ｗｂに確実に付与できて、マーク検出装置１３による検出精度を高めて、制御装置１４によるワークＷの良品、不良品の自動判定精度を高めることができたり、作業者による認識を高めることができて、一層良好な焼入れや焼鈍し品質を有するワークＷを容易かつ安定して得ることができる。
【００４３】
さらに、高周波電源装置１０が第１インバータ１７ａ及び第２インバータ１７ｂと切替器１８等を有し、制御装置１４による切替器１８の制御により、第１インバータ１７ａもしくは第２インバータ１７ｂから加熱コイル６に所定周波数の高周波電流を供給するように構成すれば、焼入れ用の高周波電流と焼鈍し用の高周波電流を加熱コイル６に確実に供給することができる。また、高周波電源装置１０がインバータ回路２０と第１発振回路２１ａ及び第２発振回路２１ｂ等を有し、制御装置１４の制御により第１発振回路２１ａもしくは第２発振回路２１ｂを作動させて、インバータ回路２０から加熱コイル６に所定周波数の高周波電流を供給するように構成すれば、高周波電源装置１０のインバータ回路の数を減らしたり切替器２２の構成等を簡素化できて、該電源装置１０を安価に形成することができる。
【００４４】
なお、前記実施形態においては、焼入れと焼鈍しの終了後にマーク付与装置１３を作動させて後工程に供給するワークＷにマーキングしたが、例えば図５の二点鎖線で示すように、焼入れ後に焼入れ専用のマーキング（Ｋ１０）をし、焼鈍し後に焼鈍し専用のマーキング（Ｋ０８）をするようにしても良く、このようにすれば、ワークＷの焼入れ状態と焼鈍し状態とを個別に判定すること等が可能になる。
【００４５】
また、前記実施形態においては、加熱コイル６をワークＷの焼入れ焼鈍し部位Ｗａに沿って上下方向に移動させつつ行ったが、本発明はこの構成に限定されず、ワークＷの焼入れ焼鈍し部位Ｗａの長さ等によっては、該部位Ｗａに対応した形状の加熱コイル６を所定位置に固定的に配置し、この加熱コイル６によって焼入れと焼鈍しを１サイクル内で略連続した状態で行うこともできる。さらに、前記実施形態における、加熱コイル６の形状、制御装置１４の構成等は一例であって、本発明の各発明に係わる要旨を逸脱しない範囲において適宜の構成を採用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、ギヤシャフト、タービン軸等の軸状ワークに限定されず、焼入れと焼鈍しが必要な略円柱形状や略角柱形状等の全てのワークに利用できる。
【符号の説明】
【００４７】
１・・・高周波誘導加熱装置、２・・・上支持部材、３・・・下支持部材、４・・・ワーククランプ装置、５・・・ワーク回転装置、６・・・加熱コイル、７・・・コイル移動装置、８・・・冷却ジャケット、９・・・冷却水供給装置、１０・・・高周波電源装置、１１・・・マーク付与装置、１２・・・マーク、１３・・・マーク検出装置、１４・・・制御装置、１７ａ・・・第１インバータ、１７ｂ・・・第２インバータ、１８、２２・・・切替器、２０・・・インバータ回路、２１ａ・・・第１発振回路、２１ｂ・・・第２発振回路、２３・・・塗料塗布装置、２４・・・刻印装置、Ｗ・・・ワーク、Ｗａ・・・焼入れ焼鈍し部位、Ｗｂ・・・非焼入れ焼鈍し部位。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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