(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱処理ユニットのコイルに電力を印加してワークを間欠的に焼入れする高周波焼入れ装置における焼入れ状態を判定する焼入れ状態判定装置であって、
電力を測定する電力測定手段と、
該電力測定手段によって電力が測定されたときに、該測定された測定電力が、焼入れに関与する焼入れ電力であるか、前記熱処理ユニットの架け替えのために焼入れを停止しているときに供給されている焼入れ停止電力であるか、を判定する焼入れ電力判定手段と、
該焼入れ電力判定手段によって前記測定電力が前記焼入れ電力であると判定されたときから、前記焼入れ電力判定手段によって前記測定電力が前記焼入れ停止電力であると判定されるまで、前記測定電力を前記焼入れ電力として記憶する焼入れ電力記憶手段と、
前記ワークの間欠的な焼入れ中に、前記焼入れ電力記憶手段に記憶された前記焼入れ電力から焼入れが開始された直後の立上り電力と焼入れが終了する直前の立下り電力とを除外し、その後に許容電力範囲に入るか否かを判定する入否判定手段と、
を備える
焼入れ状態判定装置。
【請求項２】
請求項１記載の焼入れ状態判定装置であって、
前記入否判定手段によって前記許容電力範囲外と判定されたときに前記ワークの焼入れ状態が不良状態であると判定する状態判定手段、
を備える
焼入れ状態判定装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の焼入れ状態判定装置であって、
少なくとも前記焼入れ停止電力以上の値を初期値とする最小電力値を有し、前記測定電力と前記最小電力値とを比較して前記測定電力が前記最小電力値以下のときに前記最小電力値を前記測定電力に置き換える最小電力値置き換え手段と、
前記測定電力と前記最小電力値との差を算出する算出手段と、
を備え、
前記焼入れ電力判定手段は、前記差が略ゼロであれば前記測定電力が前記焼入れ停止電力であると判定し、前記差がゼロより大きければ前記測定電力が前記焼入れ電力であると判定する手段である
焼入れ状態判定装置。
【請求項４】
請求項１または２記載の焼入れ状態判定装置であって、
値ゼロを初期値とする最大電力値を有し、前記測定電力と前記最大電力値とを比較して前記測定電力が前記最大電力値以上のときには前記最大電力値を前記測定電力に置き換える最大電力値置き換え手段と、
前記測定電力と前記最大電力値置き換え手段によって置き換えられた前記最大電力値との第二の差を算出する第二算出手段と、
焼入れに要する電力値よりもはるかに大きな値を初期値とする最小電力値を有し、前記測定電力と前記最大電力値とを比較して前記測定電力が前記最大電力以上でないときは、前記測定電力と前記最小電力値とを比較して前記測定電力が前記最小電力値以下のときには前記最小電力値を前記測定電力に置き換え、前記測定電力が前記最小電力値以下でないときには前記最小電力値の置き換えをしない最小電力値置き換え手段と、
前記測定電力と前記最小電力値置き換え手段による判断と場合による置き換え実行後の前記最小電力値との差を算出する算出手段と、
を備え、
前記焼入れ電力判定手段は、前記差または前記第二の差が略ゼロであれば前記測定電力が前記焼入れ停止電力であると判定し、前記差がゼロより大きければ前記測定電力が前記焼入れ電力であると判定する手段である
焼入れ状態判定装置。
【請求項５】
請求項１ないし４いずれか記載の焼入れ状態判定装置であって、
記憶した前記測定電力を計数する計数手段を備え、
前記入否判定手段は、記憶した前記測定電力の数が第１の数に達したときから、第２の数だけ前に記憶された前記測定電力の値について前記許容電力範囲に入るか否かの判定を開始し、前記焼入れ電力の記憶開始以降に前記焼入れ電力判定手段によって前記測定電力が前記焼入れ停止電力であると判定されたときに前記第２の数だけ前に記憶された前記測定電力の値が前記許容電力範囲に入るか否かの判定を停止する手段である
焼入れ状態判定装置。
【請求項６】
請求項１ないし４いずれか記載の焼入れ状態判定装置であって、
前記測定電力の記憶を開始したときから前記測定電力の記憶を停止するまでの記憶時間を積算する記憶時間積算手段を備え、
前記入否判定手段は、前記記憶時間が第１時間に達したときから、第２時間だけ前に記憶した前記測定電力の値について前記許容電力範囲に入るか否かの判定を開始し、前記測定電力の記憶を停止したときに前記第２時間だけ前に記憶した前記測定電力の値について前記許容電力範囲に入るか否かの判定を停止する手段である
焼入れ状態判定装置。
【請求項７】
請求項１ないし６いずれか記載の焼入れ状態判定装置であって、
前記ワークを焼入れしている時間を焼入れ時間として積算する焼入れ時間積算手段と、
積算した該焼入れ時間が許容時間範囲に入るか否かを判定する焼入れ時間判定手段と、
を備え、
前記状態判定手段は、前記焼入れ時間判定手段によって前記焼入れ時間が前記許容時間範囲に入らないと判定されたときに前記ワークの焼入れ状態が不良状態であると判定する手段である
焼入れ状態判定装置。
【請求項８】
熱処理ユニットのコイルに電力を印加してワークを間欠的に焼入れする高周波焼入れ装置における焼入れ状態を判定する焼入れ状態判定方法であって、
（ａ）前記電力を測定し、
（ｂ）電力を測定したときに、該測定した測定電力が、焼入れに関与する焼入れ電力であるか、前記熱処理ユニットの架け替えのために焼入れを停止しているときに供給されている焼入れ停止電力であるか、を判定し、
（ｃ）前記測定電力が前記焼入れ電力であると判定されたときから、前記測定電力が前記焼入れ停止電力であると判定されるまで、前記測定電力を前記焼入れ電力として記憶し、
（ｄ）前記ワークの間欠的な焼入れ中に、記憶された前記焼入れ電力から焼入れが開始された直後の立上り電力と焼入れが終了する直前の立下り電力とを除外し、その後に許容電力範囲に入るか否かを判定する
焼入れ状態判定方法。
【請求項９】
請求項８記載の焼入れ状態判定方法であって、
（ｅ）前記許容電力範囲外と判定されたときに前記ワークの焼入れ状態が不良状態であると判定する
焼入れ状態判定方法。
【請求項１０】
請求項８または９記載の焼入れ状態判定方法であって、
少なくとも前記焼入れ停止電力以上の値を初期値とする最小電力値を有し、前記測定電力と前記最小電力値とを比較して前記測定電力が前記最小電力値以下のときに前記最小電力値を前記測定電力に置き換えるとともに、前記測定電力と前記最小電力値との差を算出し、
前記ステップ（ｃ）は、前記差が略ゼロであれば前記測定電力が前記焼入れ停止電力であると判定し、前記差がゼロより大きければ前記測定電力が前記焼入れ電力であると判定するステップである
焼入れ状態判定方法。
【請求項１１】
請求項８ないし１０いずれか記載の焼入れ状態判定方法であって、
記憶した前記測定電力の数を計数し、
前記ステップ（ｄ）は、記憶した前記測定電力の数が第１の数に達したときから、第２の数だけ前に記憶された前記測定電力の値について前記許容電力範囲に入るか否かの判定を開始し、前記焼入れ電力の記憶開始以降に前記焼入れ電力判定手段によって前記測定電力が前記焼入れ停止電力であると判定されたときに前記第２の数だけ前に記憶された前記測定電力の値が前記許容電力範囲に入るか否かの判定を停止するステップである
焼入れ状態判定方法。
【請求項１２】
請求項８ないし１０いずれか記載の焼入れ状態判定方法であって、
前記測定電力の記憶を開始したときから前記測定電力の記憶を停止するまでの記憶時間を積算し、
前記ステップ（ｄ）は、前記記憶時間が第１時間に達したときから、第２時間だけ前に記憶した前記測定電力の値について前記許容電力範囲に入るか否かの判定を開始し、前記測定電力の記憶を停止したときに前記第２時間だけ前に記憶した前記測定電力の値について前記許容電力範囲に入るか否かの判定を停止するステップである
焼入れ状態判定方法。
【請求項１３】
請求項８ないし１２いずれか記載の焼入れ状態判定方法であって、
前記ワークを焼入れしている時間を焼入れ時間として積算し、積算した該焼入れ時間が許容時間範囲に入るか否かを判定し、
前記ステップ（ｅ）は、前記焼入れ時間が前記許容時間範囲に入らないと判定されたときに前記ワークの焼入れ状態が不良状態であると判定する
焼入れ状態判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焼入れ状態判定装置および焼入れ状態判定方法に関し、特に、コイルに電力を印加してワークを間欠的に焼入れする高周波焼入れ装置における焼入れ状態を判定する焼入れ状態判定装置および焼入れ状態判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の高周波焼入れ装置としては、ワークを本焼入れする前に、所定数のワークを調査焼入れとして焼入れを行ない、焼入れ深さを規格範囲内に収めるのに必要な電力変化パターンの許容範囲を求め、本焼入れにおける電力変化が調査焼入れで求めた許容範囲内に入っているか否かを検査するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
この装置では、ワーク側のインピーダンス変化および焼入れ設備側のインピーダンス変化の何れにも対応できるので規格範囲外のワークを高精度にピックアップできるものとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−８１３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ワークの複数箇所に焼入れを行なう場合にあっては、全ての箇所を一度に焼入れすることが困難な場合があり、コイルの架け替えを行なうことによって数回に分けて間欠的に焼入れを行なうことがある。上述した高周波焼入れ装置では、単発的な焼入れにおける焼入れ状態を判定することについては記載されているものの、間欠的な焼入れを行なう際の焼入れ状態の判定については、言及されていない。間欠的な焼入れの場合、ある箇所の焼入れから他の箇所の焼入れに移行する際に、コイルの架け替えを伴うが、この架け替えに要する時間はバラツキを含むため、測定電力波形が時間軸上でずれて、規格波形から外れてしまい、正確な判定が出来ない。
【０００５】
本発明の焼入れ状態判定装置および焼入れ状態判定方法は、間欠的な焼入れを行なう場合でも正確に焼入れ状態の判定をすることを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の焼入れ状態判定装置および焼入れ状態判定方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の焼入れ状態判定装置は、
熱処理ユニットのコイルに電力を印加してワークを間欠的に焼入れする高周波焼入れ装置における焼入れ状態を判定する焼入れ状態判定装置であって、
電力を測定する電力測定手段と、
該電力測定手段によって電力が測定されたときに、該測定された測定電力が、焼入れに関与する焼入れ電力であるか、前記熱処理ユニットの架け替えのために焼入れを停止しているときに供給されている焼入れ停止電力であるか、を判定する焼入れ電力判定手段と、
該焼入れ電力判定手段によって前記測定電力が前記焼入れ電力であると判定されたときから、前記焼入れ電力判定手段によって前記測定電力が前記焼入れ停止電力であると判定されるまで、前記測定電力を前記焼入れ電力として記憶する焼入れ電力記憶手段と、
前記ワークの間欠的な焼入れ中に、前記焼入れ電力記憶手段に記憶された前記焼入れ電力から焼入れが開始された直後の立上り電力と焼入れが終了する直前の立下り電力とを除外し、その後に許容電力範囲に入るか否かを判定する入否判定手段と、
を備えることを要旨とする。
【発明の効果】
【０００８】
この本発明の焼入れ状態判定装置では、電力が測定されたときに、当該測定された測定電力が、焼入れに関与する焼入れ電力であるか、前記熱処理ユニットの架け替えのために焼入れを停止しているときに供給されている焼入れ停止電力であるか、を判定し、焼き入れに関与する電力のみを記憶すると共に、ワークの間欠的な焼入れ中に、記憶した焼き入れ電力について焼入れが開始された直後の立上り電力と焼入れが終了する直前の立下り電力とを除外し、その後に許容電力範囲に入るか否かを判定するから、焼き入れ電力が許容電力範囲に入るか否かの判定が、間欠的な焼き入れに伴うコイルの架け替えに要する時間に左右されることはない。
【０００９】
また、本発明の焼入れ状態判定装置において、前記入否判定手段によって前記許容電力範囲外と判定されたときに前記ワークの焼入れ状態が不良状態であると判定する状態判定手段、を備えるものとすることもできる。
こうすれば、間欠的な焼入れを行なう場合でも正確に焼入れ状態を判定することができる。
【００１０】
こうした本発明の焼入れ状態判定装置において、少なくとも前記焼入れ停止電力以上の値を初期値とする最小電力値を有し、前記測定電力と前記最小電力値とを比較して前記測定電力が前記最小電力値以下のときに前記最小電力値を前記測定電力に置き換える最小電力値置き換え手段と、前記測定電力と前記最小電力値との差を算出する算出手段と、を備える請求項１記載の高周波焼入れ装置であって、前記焼入れ電力判定手段は、前記差が略ゼロであれば前記測定電力が前記焼入れ停止電力であると判定し、前記差がゼロより大きければ前記測定電力が前記焼入れ電力であると判定する手段であるものとすることもできる。
こうすれば、測定電力が焼き入れに関与する焼き入れ電力であるか否かを簡易に判定できる。即ち、間欠的な焼き入れに伴うコイルの架け替えの間の焼き入れ停止時における測定電力を自動的かつ簡易に除外することができる。
【００１１】
また、本発明の焼入れ状態判定装置において、値ゼロを初期値とする最大電力値を有し、前記測定電力と前記最大電力値とを比較して前記測定電力が前記最大電力値以上のときには前記最大電力値を前記測定電力に置き換える最大電力値置き換え手段と、
前記測定電力と前記最大電力値置き換え手段によって置き換えられた前記最大電力値との第二の差を算出する第二算出手段と、
焼入れに要する電力値よりもはるかに大きな値を初期値とする最小電力値を有し、前記測定電力と前記最大電力値とを比較して前記測定電力が前記最大電力以上でないときは、前記測定電力と前記最小電力値とを比較して前記測定電力が前記最小電力値以下のときには前記最小電力値を前記測定電力に置き換え、前記測定電力が前記最小電力値以下でないときには前記最小電力値の置き換えをしない最小電力値置き換え手段と、
前記測定電力と前記最小電力値置き換え手段による判断と場合による置き換え実行後の前記最小電力値との差を算出する算出手段と、
を備え、
前記焼入れ電力判定手段は、前記差または前記第二の差が略ゼロであれば前記測定電力が前記焼入れ停止電力であると判定し、前記差がゼロより大きければ前記測定電力が前記焼入れ電力であると判定する手段であるものとすることもできる。
こうすれば、測定電力が焼き入れに関与する焼き入れ電力であるか否かを簡易に判定できる。即ち、電源オン時に生ずる所謂髭電力や、間欠的な焼き入れに伴うコイルの架け替えの間の焼き入れを停止しているときの焼き入れ停止電力などを自動的かつ簡易に除外することができる。
【００１２】
さらに、本発明の焼入れ状態判定装置において、記憶した前記測定電力を計数する計数手段を備え、前記入否判定手段は、記憶した前記測定電力の数が第１の数に達したときから、第２の数だけ前に記憶された前記測定電力の値について前記許容電力範囲に入るか否かの判定を開始し、前記焼入れ電力の記憶開始以降に前記焼入れ電力判定手段によって前記測定電力が前記焼入れ停止電力であると判定されたときに前記第２の数だけ前に記憶された前記測定電力の値が前記許容電力範囲に入るか否かの判定を停止する手段であるものとすることもできる。
こうすれば、焼き入れ電力が許容電力範囲に入るか否かの判定をリアルタイムで行わないから、不要なデータ、例えば、焼き入れ開始時や焼き入れ終了時における電力の立上りや立下り部分といった比較的不安定な電力を除いた判定が可能となる。この場合、第１の数を電力の立上り時のデータ数と電力の立下り時のデータ数の和に設定しておき、第２の数を電力の立下り時のデータ数に設定しておけば良い。
【００１３】
また、本発明の焼入れ状態判定装置は、前記測定電力の記憶を開始したときから前記測定電力の記憶を停止するまでの記憶時間を積算する記憶時間積算手段を備え、前記入否判定手段は、前記記憶時間が第１時間に達したときから、第２時間だけ前に記憶した前記測定電力の値について前記許容電力範囲に入るか否かの判定を開始し、前記測定電力の記憶を停止したときに前記第２時間だけ前に記憶した前記測定電力の値について前記許容電力範囲に入るか否かの判定を停止する手段であるものとすることもできる。
こうすれば、焼き入れ電力が許容電力範囲に入るか否かの判定をリアルタイムで行わないから、不要なデータ、例えば、焼き入れ開始時や焼き入れ終了時における電力の立上りや立下り部分といった比較的不安定な電力を除いた判定が可能となる。この場合、第１の数を電力の立上り時のデータ数と電力の立下り時のデータ数の和に設定しておき、第２の数を電力の立下り時のデータ数に設定しておけば良い。
【００１４】
本発明の焼入れ状態判定装置は、前記ワークを焼入れしている時間を焼入れ時間として積算する焼入れ時間積算手段と、積算した該焼入れ時間が許容時間範囲に入るか否かを判定する焼入れ時間判定手段と、を備え、前記状態判定手段は、前記焼入れ時間判定手段によって前記焼入れ時間が前記許容時間範囲に入らないと判定されたときに前記ワークの焼入れ状態が不良状態であると判定する手段であるものとすることもできる。
こうすれば、間欠的な焼入れを行なう場合において、より正確に焼き入れ状態を判定することができる。例えば、間欠的に複数回の焼入れを行なう場合であって、何れかの焼き入れが全く実施されなかった場合、即ち、コイルに通電されず測定電力がゼロであった場合、焼き入れ電力のみの判定では焼き入れが正常であると判定されてしまうが、焼き入れ時間の判定を行うことで、こうした場合には、焼き入れ時間が許容時間範囲よりも短いと判定されるので、焼入れ状態が不良状態であると判定できる。
【００１５】
本発明の焼入れ状態判定方法は、
熱処理ユニットのコイルに電力を印加してワークを間欠的に焼入れする高周波焼入れ装置における焼入れ状態を判定する焼入れ状態判定方法であって、
（ａ）前記電力を測定し、
（ｂ）電力を測定したときに、該測定した測定電力が、焼入れに関与する焼入れ電力であるか、前記熱処理ユニットの架け替えのために焼入れを停止しているときに供給されている焼入れ停止電力であるか、を判定し、
（ｃ）前記測定電力が前記焼入れ電力であると判定されたときから、前記測定電力が前記焼入れ停止電力であると判定されるまで、前記測定電力を前記焼入れ電力として記憶し、
（ｄ）前記ワークの間欠的な焼入れ中に、記憶された前記焼入れ電力から焼入れが開始された直後の立上り電力と焼入れが終了する直前の立下り電力とを除外し、その後に許容電力範囲に入るか否かを判定する
ことを要旨とする。
【００１６】
この本発明の焼入れ状態判定方法では、電力を測定したときに、当該測定した測定電力が、焼入れに関与する電力であるか、前記熱処理ユニットの架け替えのために焼入れを停止しているときに供給されている焼入れ停止電力であるか、を判定し、焼き入れ電力のみを記憶すると共に、ワークの間欠的な焼入れ中に、記憶した焼き入れ電力について焼入れが開始された直後の立上り電力と焼入れが終了する直前の立下り電力とを除外し、その後に許容電力範囲に入るか否かを判定するから、焼き入れ電力が許容電力範囲に入るか否かの判定が、間欠的な焼き入れに伴うコイルの架け替えに要する時間に左右されることはない。
【００１７】
また、本発明の焼入れ状態判定方法において、
（ｅ）前記許容電力範囲外と判定されたときに前記ワークの焼入れ状態が不良状態であると判定するものとすることもできる。
こうすれば、間欠的な焼入れを行なう場合でも正確に焼入れ状態を判定することができる。
【００１８】
こうした本発明の焼入れ状態判定方法において、少なくとも前記焼入れ停止電力以上の値を初期値とする最小電力値を有し、前記測定電力と前記最小電力値とを比較して前記測定電力が前記最小電力値以下のときに前記最小電力値を前記測定電力に置き換えるとともに、前記測定電力と前記最小電力値との差を算出し、前記ステップ（ｃ）は、前記差が略ゼロであれば前記測定電力が前記焼入れ停止電力であると判定し、前記差がゼロより大きければ前記測定電力が前記焼入れ電力であると判定するステップであるものとすることもできる。
こうすれば、測定電力が焼き入れに関与する焼き入れ電力であるか否かを簡易に判定できる。即ち、間欠的な焼き入れに伴うコイルの架け替えの間の焼き入れ停止時における測定電力を自動的かつ簡易に除外することができる。
【００１９】
また、本発明の焼入れ状態判定方法において、記憶した前記測定電力の数を計数し、前記ステップ（ｄ）は、記憶した前記測定電力の数が第１の数に達したときから、第２の数だけ前に記憶された前記測定電力の値について前記許容電力範囲に入るか否かの判定を開始し、前記焼入れ電力の記憶開始以降に前記焼入れ電力判定手段によって前記測定電力が前記焼入れ停止電力であると判定されたときに前記第２の数だけ前に記憶された前記測定電力の値が前記許容電力範囲に入るか否かの判定を停止するステップであるものとすることもできる。
こうすれば、焼き入れ電力が許容電力範囲に入るか否かの判定をリアルタイムで行わないから、不要なデータ、例えば、焼き入れ開始時や焼き入れ終了時における電力の立上りや立下り部分といった比較的不安定な電力を除いた判定が可能となる。この場合、第１の数を電力の立上り時のデータ数と電力の立下り時のデータ数の和に設定しておき、第２の数を電力の立下り時のデータ数に設定しておけば良い。
【００２０】
さらに、本発明の焼入れ状態判定方法において、前記測定電力の記憶を開始したときから前記測定電力の記憶を停止するまでの記憶時間を積算し、前記ステップ（ｄ）は、前記記憶時間が第１時間に達したときから、第２時間だけ前に記憶した前記測定電力の値について前記許容電力範囲に入るか否かの判定を開始し、前記測定電力の記憶を停止したときに前記第２時間だけ前に記憶した前記測定電力の値について前記許容電力範囲に入るか否かの判定を停止するステップであるものとすることもできる。
こうすれば、焼き入れ電力が許容電力範囲に入るか否かの判定をリアルタイムで行わないから、不要なデータ、例えば、焼き入れ開始時や焼き入れ終了時における電力の立上りや立下り部分といった比較的不安定な電力を除いた判定が可能となる。この場合、第１の数を電力の立上り時のデータ数と電力の立下り時のデータ数の和に設定しておき、第２の数を電力の立下り時のデータ数に設定しておけば良い。
【００２１】
また、本発明の焼入れ状態判定方法において、前記ワークを焼入れしている時間を焼入れ時間として積算し、積算した該焼入れ時間が許容時間範囲に入るか否かを判定し、前記ステップ（ｅ）は、前記焼入れ時間が前記許容時間範囲に入らないと判定されたときに前記ワークの焼入れ状態が不良状態であると判定するものとすることもできる。
こうすれば、間欠的な焼入れを行なう場合において、より正確に焼き入れ状態を判定することができる。例えば、間欠的に複数回の焼入れを行なう場合であって、何れかの焼き入れが全く実施されなかった場合、即ち、コイルに通電されず測定電力がゼロであった場合、焼き入れ電力のみの判定では焼き入れが正常であると判定されてしまうが、焼き入れ時間の判定を行うことで、こうした場合には、焼き入れ時間が許容時間範囲よりも短いと判定されるので、焼入れ状態が不良状態であると判定できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施例である焼入れ状態判定装置１０を搭載した高周波焼入れ装置１の構成の概略を示す構成図である。
【図２】熱処理ユニット６の構成の概略を示す構成図である。
【図３】ハウジング１４が開いた状態を示す状態図である。
【図４】焼入れ状態判定装置１０により実行される焼入れ状態判定処理の一例を示すフローチャートである。
【図５】焼入れ状態判定装置１０により実行される電力値判定処理の一例を示すフローチャートである。
【図６】焼入れ状態判定装置１０により実行される焼き入れトータル時間判定処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】クランクシャフト８の高周波焼入れを実施する際の電力Ｐの時間変化を示す説明図である。
【図８】焼き入れに関与する電力の測定波形Ｃ１〜Ｃ６を用いた焼入れ状態の判定を説明する説明図である。
【図９】第２実施例の高周波焼入れ装置により実行される電力値判定処理の一例を示すフローチャートである。
【図１０】第２実施例の高周波焼入れ装置により実行される不要電力カット処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例１】
【００２４】
図１は、本発明の一実施例である焼入れ状態判定装置１０を搭載した高周波焼入れ装置１の構成の概略を示す構成図である。
高周波焼入れ装置１は、図示するように、電源（図示せず）からの所定の電圧に基づいて高周波電圧を発生する発振器２と、発振器２が発生する高周波電圧を低電圧に変換して大電流を出力する出力トランス４と、出力トランス４に接続されるとともにワークとしてのクランクシャフト８のジャーナル部Ｊやピン部Ｐの外周面を覆う熱処理ユニット６と、出力トランス４の出力側に接続された実施例の焼入れ状態判定装置１０と、高周波焼入れ装置１０全体をコントロールする制御装置６０とを備える。
【００２５】
図２は、熱処理ユニット６の構成の概略を示す構成図であり、図３は、ハウジング１４が開いた状態を示す状態図である。
熱処理ユニット６は、図２および図３に示すように、高周波加熱コイル１２と、高周波加熱コイル１２を収容支持する半開放鞍型形状に形成されたハウジング１４と、ハウジング１４を図示しないピンを支点に開閉可能に吊り下げるとともに出力トランスと電気的に接続された銀や銅といった導体で形成された端子１６ａを有するターミナル１６とから構成されている。熱処理ユニット６は、クランクシャフト８の軸方向に沿ってクランクシャフト８のジャーナル部Ｊおよびピン部Ｐの数だけ並設されており、図示しないアクチュエータによってクランクシャフト８のジャーナル部Ｊやピン部Ｐへの架け替えを行うことのより、それぞれ対応するクランクシャフト８のジャーナル部Ｊやピン部Ｐの焼き入れを行う。
実施例では、１番ジャーナル部Ｊ１および５番ジャーナル部Ｊ５の焼き入れから始まり、１番ピン部Ｐ１および４番ピン部Ｐ４、３番ジャーナル部Ｊ３、オイルシール部ＯＳ、２番ジャーナル部Ｊ２および４番ジャーナル部Ｊ４、２番ピン部Ｐ２および３番ピン部Ｐ３の順に焼き入れが行われるものとした。
【００２６】
ハウジング１４には、高周波加熱コイル１２がクランクシャフト８のジャーナル部Ｊやピン部Ｐと接触することなく充分に近づけるよう案内する図示しないガイドチップと、高周波加熱コイル１２と電気的に接続された銀や銅といった導体で形成された端子１４ａが設けられており、ハウジング１４が閉状態となったときに、端子１４ａとターミナル１６の端子１６ａとが電気的に接続されて高周波加熱コイル１２に誘導加熱に必要な電力が供給される。
【００２７】
実施例の焼入れ状態判定装置１０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサを備え、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７６と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７４と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。実施例の焼入れ状態判定装置１０には、焼入れ状態を判定するために必要な信号、例えば、高周波加熱コイル１２に供給される電力を検出する電力計８２からの電力やタイマ８４により計測される焼入れの経過時間などが入力されている。焼入れ状態判定装置１０は、制御装置６０と通信しており、必要に応じて高周波加熱コイル１２に供給される電力に関するデータを制御装置６０に出力する。
【００２８】
制御装置６０は、図示しないＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、操作パネル（図示せず）で設定された指示を受けて、発振器２の制御や熱処理ユニット６の動作制御，高周波加熱コイル１２への電力量，アクチュエータの駆動制御など装置全体の運転および停止の制御を行う。
【００２９】
次に、こうして構成された実施例の焼入れ状態判定装置１０を備える高周波焼入れ装置１の動作、特に、焼入れ状態判定装置１０による焼き入れ状態を判定する際の動作について説明する。
図４は、焼入れ状態判定装置１０により実行される焼入れ状態判定処理の一例を示すフローチャートであり、高周波焼入れを開始したときに実行される。
【００３０】
焼き入れ状態判定処理が実行されると、焼入れ状態判定装置１０のＣＰＵ７２は、先ず、焼き入れ開始から焼き入れが終了するまでの焼き入れ所要時間Ｔを計測するためのタイマ８４をリセットし計測を開始する（ステップＳ１００）。ここで、計測時間Ｔは、高周波焼入れを開始してから終了するまでに要する時間に基づいて設定され、高周波焼入れが正常に終了した場合にかかる時間よりも若干長い時間に設定される。
次に、図５に例示する電力値判定処理を実行し（ステップＳ１０２）、計測タイマを読み込むとともに（ステップ１０４）、計測時間Ｔが経過したか否かを判定する（ステップＳ１０６）。計測時間Ｔが経過していなければ、計測時間Ｔが経過するまで図５の電力値判定処理を繰り返し実行する。電力値判定処理は、所定時間毎（例えば、４０ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
以下、図４の焼き入れ状態判定処理の説明を一旦中断して図５の電力値判定処理について説明する。
【００３１】
図５の電力値判定処理では、焼入れ状態判定装置１０のＣＰＵ７２は、先ず、電力計８２からの電力値Ｐや立上り電力無視カウンタｉ、立下り電力無視カウンタＳ、焼き入れカウンタＣを入力する処理を実行する（ステップＳ２００）。ここで、立上り電力無視カウンタｉは、焼き入れが開始された直後の立上り電力を後述する電力値Ｐｉが許容範囲に入っているか否かの判定（ステップＳ２２０）から除外するために設定されるカウンタであり、焼き入れ条件や焼入れするワークの形状、材質などに応じて設定される。
実施例では、電力値判定用バッファに焼き入れに関与する電力値P＊が格納され始めてから１５個目までのデータを立上りにおける電力であるとして判定から除外するものとした。また、立下り電力無視カウンタＳは、焼き入れが終了する直前の立下り電力を後述する電力値Ｐｉが許容範囲に入っているか否かの判定（ステップＳ２２０）から除外するために設定されるカウンタであり、焼き入れ条件や焼入れするワークの形状、材質などに応じて設定される。実施例では、電力値判定用バッファに焼き入れに関与する電力値P＊として最後に格納したデータから２０個前までのデータを立下りにおける電力であるとして判定から除外するものとした。
なお、本実施形態では電力値判定処理を４０ｍｓｅｃ毎に行うため、立上り電力無視カウンタｉの値１５は０．６ｓｅｃ（４０ｍｓｅｃ×１５個）に相当し、立下り無視カウンタＳの値２０は０．８ｓｅｃ（４０ｍｓｅｃ×２０個）に相当する。
さらに、焼き入れカウンタＣは、間欠的に行なわれる高周波焼き入れのうち何回目の焼入れかを表わすカウンタであり、実施例では、１番ジャーナル部Ｊ１および５番ジャーナル部Ｊ５の焼き入れから１番ピン部Ｐ１および４番ピン部Ｐ４、３番ジャーナル部Ｊ３、オイルシール部ＯＳ、２番ジャーナル部Ｊ２および４番ジャーナル部Ｊ４、２番ピン部Ｐ２および３番ピン部Ｐ３と順に間欠的に６回の高周波焼入れを行なうため値６となるまで順に値１ずつインクリメントされる。
【００３２】
電力値Ｐや立上り電力無視カウンタｉ、立下り電力無視カウンタＳ、焼き入れカウンタＣを読み込む処理を実行すると（ステップＳ２００）、続いて、入力した電力値Ｐが電力最小値Ｐｍｉｎ以下であるか否かの判定を行う（ステップＳ２０２）。電力最小値Ｐｍｉｎは、間欠的に行なわれる高周波焼入れにおいて焼入れを停止しているときの電力値を判定から除外するために設定されるものであり、実施例では、初回は値３００００に設定されている。入力した電力値Ｐが電力最小値Ｐｍｉｎ以下であれば電力最小値Ｐｍｉｎを入力した電力値Ｐに置き換えるとともに（ステップＳ２０４）、焼き入れに関与する電力値Ｐ＊を入力した電力値Ｐから最小電力値Ｐｍｉｎを減じることにより求める（ステップＳ２０６）。
一方、入力した電力値Ｐが電力最小値Ｐｍｉｎよりも大きいときには、電力最小値Ｐｍｉｎを入力した電力値Ｐに置き換えることなく、焼き入れに関与する電力値Ｐ＊を算出する（ステップＳ２０６）。
【００３３】
次に、算出した電力値Ｐ＊が値０より大きいか否かの判定を行う（ステップＳ２０８）。電力値Ｐ＊が値０より大きいときには、焼入れが行なわれているときの電力値、即ち、焼き入れに関与する電力値と判定され、立上り電力無視カウンタｉを値１だけインクリメントするとともに（ステップＳ２１０）、電力値Ｐ＊をｉ番目の電力値ＰｉとしてＲＡＭの所定領域に設定された電力値判定用バッファに格納し（ステップＳ２１２）、立上り電力カウンタｉが値１５以上であるか否かの判定を行う（ステップＳ２１４）。
立上り電力カウンタｉが値１５以上である、即ち、焼き入れに関与する電力値Ｐ＊が立上り電力でないと判定されると、立下り電力無視カウンタＳを値１だけインクリメントするとともに（ステップＳ２１６）、立下り電力無視カウンタＳが値２０より大きいか否かの判定を行なう（ステップＳ２１８）。
【００３４】
立下り電力無視カウンタＳが値２０であるか否かの判定において、立下り電力無視カウンタＳが値２０より大きいと判定されると、２０個前に電力値判定用バッファに格納した焼き入れに関与する電力値Ｐｉ−２０と閾値Ｐｉ−２０ｒｅｆ１および閾値Ｐｉ−２０ｒｅｆ２とを比較する（ステップＳ２２０）。即ち、電力値判定用バッファに３５個目の電力値Ｐｉ＝３５が格納されたときから２０個前に格納した電力値Ｐｉ＝１５と閾値Ｐ１５ｒｅｆ１および閾値Ｐ１５ｒｅｆ２との比較を開始する。このように、今、電力値判定用バッファに格納した電力値Ｐｉではなく２０個前に電力値判定用バッファに格納した電力値Ｐｉ‐20が閾値内であるか否かを判定する。
なお、閾値Ｐｉ−２０ｒｅｆ１および閾値Ｐｉ−２０ｒｅｆ２は、焼き入れ時の電力値が正常な範囲であるか否かの判断を行なうために設定されるものであり、焼き入れ条件や焼き入れするワークの形状、材質などに応じて設定され、例えば、複数回測定した電力値Ｐｉの平均値をとり、その平均値の±５％などのように設定される。そして、電力値Ｐｉ―２０が閾値Ｐｉ−２０ｒｅｆ１から閾値Ｐｉ−２０ｒｅｆ２の範囲内であるときには、焼き入れに関与する電力値Ｐｉは正常であると判定し、「正常」であることを電力値Ｐｉに対応させてＲＡＭ７４の所定領域に設定された電力値判定用バッファに格納して（ステップＳ２２２）、本処理を終了する。
一方、電力値Ｐｉ−２０が閾値Ｐｉ−２０ｒｅｆ１から閾値Ｐｉ−２０ｒｅｆ２の範囲を超えたときには、焼き入れに関与する電力値Ｐｉに異常があると判定し、「異常」であることを電力値Ｐｉに対応させて同じくＲＡＭ７４の所定領域に設定された電力値判定用バッファに格納して（ステップＳ２２４）、本処理を終了する。
【００３５】
また、ステップＳ２０８において算出した電力値Ｐ＊が値０以下と判定されたとき、即ち、焼き入れが行われていないときには、立上り電力無視カウンタｉが値１５以上であるか否かを判定する（ステップＳ２２６）。焼入れが終了してコイルの架け替えなどを行っている焼入れと焼入れとの間においては、立上り電力無視カウンタｉは値１５以上となっているから、立上り電力無視カウンタｉは値１５以上であると判定され、焼入れカウンタを値１だけインクリメントするとともに（ステップＳ２２８）、焼き入れ時間ｔｃを立上り電力無視カウンタｉと本処理ルーチンの繰り返し時間である時間０．０４ｓｅｃ（４０ｍｓｅｃ）とを用いて計算（ｔｃ＝ｉ×０．０４）により算出し（ステップＳ２３０）、算出した焼き入れ時間ｔｃをＲＡＭ７４の所定領域に設定された焼き入れ時間用バッファに格納する（ステップＳ２３２）。その後、立上り無視カウンタｉおよび立下り無視カウンタＳを値０にセットして（ステップＳ２３４）、本処理を終了する。
一方、ステップ２２６の立上り電力無視カウンタｉが値１５以上であるか否かの判定において、立上り電力無視カウンタｉが値１５未満であると判定されたときには、何もせずに本処理を終了する。
【００３６】
図４の焼き入れ状態判定処理に戻って、このような電力値判定処理が計測時間Ｔが経過するまで実行され、計測時間Ｔが経過すると（ステップＳ１０６）、焼き入れトータル時間判定処理を実行する（ステップＳ１０８）。
焼き入れトータル時間判定処理は、図６に示す焼き入れトータル時間判定処理の実行により行なわれる。
【００３７】
焼き入れトータル時間判定処理が実行されると、焼き入れトータル時間ｔを算出する処理を実行する（ステップＳ３００）。焼き入れトータル時間ｔは、ＲＡＭ７６の所定領域に設定された焼き入れ時間用バッファに格納した焼き入れ時間ｔｃを積分することにより計算することができる（ｔ＝Σｔｃ，ｃ＝１〜６）。続いて、算出した焼き入れトータル時間ｔと閾値ｔｒｅｆ１および閾値ｔｒｅｆ２とを比較する（ステップＳ３０２）。ここで、閾値ｔｒｅｆ１および閾値ｔｒｅｆ２は、焼き入れ時間が正常な範囲であるか否かの判断を行なうために設定されるものであり、焼き入れ条件や焼き入れするワークの形状、材質などに応じて設定され、例えば、複数回測定した焼き入れトータル時間ｔの平均値をとり、その平均値の±５％などのように設定される。そして、焼き入れトータル時間ｔが閾値ｔｒｅｆ１から閾値ｔｒｅｆ２の範囲内であるときには、焼き入れトータル時間ｔは正常であると判定し、「正常」であることをＲＡＭ７４の所定領域に設定された焼き入れトータル時間判定用バッファに格納して（ステップＳ３０４）、本処理を終了する。
一方、焼き入れトータル時間ｔが閾値ｔｒｅｆ１から閾値ｔｒｅｆ２の範囲を超えたときには、焼き入れトータル時間ｔは異常であると判定し、「異常」であることを同じくＲＡＭ７４の所定領域に設定された焼き入れトータル時間判定用バッファに格納して（ステップＳ３０６）、本処理を終了する。
【００３８】
再び図４の焼き入れ状態判定処理に戻って、上述した焼き入れトータル時間判定処理が実行された後（ステップＳ１０８）、焼き入れに関与する電力値Ｐｉの状態（ステップＳ１１０）および焼き入れトータル時間ｔの状態（ステップＳ１１２）についての判定を行う。焼き入れに関与する電力値Ｐｉの状態の判定は、ＲＡＭ７４の所定領域に設定された電力値判定用バッファに格納した各電力値Ｐｉの状態（「正常」あるいは「異常」）を読み込むことにより行ない、焼き入れトータル時間ｔの状態の判定は、ＲＡＭ７４の所定領域に設定された焼き入れトータル時間判定用バッファに格納した焼き入れトータル時間ｔの状態（「正常」あるいは「異常」）を読み込むことにより行なうことができる。
ここで、ＲＡＭ７４の所定領域に設定された電力値判定用バッファに格納した各電力値Ｐｉの全てが「正常」であれば電力値Ｐｉは正常であると判定され、格納した各電力値Ｐｉの１つでも「異常」があれば電力値Ｐｉは異常であると判定される。
【００３９】
そして、焼き入れに関与する電力値Ｐｉおよび焼き入れトータル時間ｔともに「正常」であるときには、焼入れは正常に終了したと判定し（ステップＳ１１４）、立上り無視カウンタｉや立下り無視カウンタＳ，焼き入れカウンタＣを値０にセットするとともに電力最小値Ｐｍｉｎを値３００００にセットして（ステップＳ１１６）、本処理を終了する。
一方、焼き入れに関与する電力値Ｐｉおよび焼き入れトータル時間ｔの何れか一方が「異常」であるときには、焼入れ不良が発生したと判定し（ステップＳ１１８）、立上り無視カウンタｉや立下り無視カウンタＳ，焼き入れカウンタＣを値０にセットするとともに電力最小値Ｐｍｉｎを値３００００にセットして（ステップＳ１１６）、本処理を終了する。
ここで、焼入れ不良とは、焼幅不足や焼入れが入っていない焼無し、焼入れ深さ異常などが発生したことを意味する。
【００４０】
次に、こうした焼き入れ状態判定処理を実行することにより焼入れ状態が判定される際の様子について説明する。
実施例の高周波焼入れ装置１で、クランクシャフト８の高周波焼入れを開始すると、先ず、１番ジャーナル部Ｊ１および５番ジャーナル部Ｊ５の焼き入れから始まり、１番ピン部Ｐ１および４番ピン部Ｐ４、３番ジャーナル部Ｊ３、オイルシール部ＯＳ、２番ジャーナル部Ｊ２および４番ジャーナル部Ｊ４、２番ピン部Ｐ２および３番ピン部Ｐ３の順に焼き入れが行われる。
図７は、クランクシャフト８の高周波焼入れを実施する際の電力Ｐの時間変化を示す説明図である。
高周波焼入れを行う際の電力Ｐの測定波形は、図７に示すように、１番ジャーナル部Ｊ１および５番ジャーナル部Ｊ５の焼き入れに関与する電力の測定波形Ｃ１から２番ピン部Ｐ２および３番ピン部Ｐ３の焼き入れに関与する電力の測定波形Ｃ６と、アクチュエータによって熱処理ユニット６の架け替えを行うために焼き入れを停止しているときの電力の測定波形ΔＣ１・２〜ΔＣ６とからなるが、実施例の焼入れ状態判定装置１０による焼き入れ状態判定処理を実行することにより、焼き入れに関与する電力の測定波形Ｃ１〜Ｃ６だけを用いて焼入れ状態の判定を行うことができる（ステップＳ２０２〜Ｓ２１２）。これにより、焼入れ状態を判定する際に、アクチュエータによる熱処理ユニット６の架け替え時間のばらつきにより生ずる電力Ｐの測定波形の時間軸上のずれに左右されることがない。
【００４１】
図８は、焼き入れに関与する電力の測定波形Ｃ１〜Ｃ６を用いた焼入れ状態の判定を説明する説明図である。
図示するように、１番ジャーナル部Ｊ１および５番ジャーナル部Ｊ５の焼き入れが開始されて焼き入れに関与する電力値Ｐｉが記憶され始めてから時間０．６ｓｅｃの間（立上り電力無視カウンタｉが値１５までの間）は、電力の状態が比較的不安定な電力の立上り段階にあるため、電力値Ｐｉが許容範囲であるか否かの判定は行わない（ステップＳ２１４）。
【００４２】
そして、電力の立上り段階が終了した時間０．６ｓｅｃ（ｉ＝１５）からさらに時間０．８ｓｅｃ（ｉ＝３５）が経過したとき（立下り電力カウンタＳが値２０より大となったとき、即ち、立上り電力無視カウンタｉが値３５より大となったとき）から時間０．８ｓｅｃ前に記憶した電力値Ｐｉ（電力の立上り段階が終了した直後の電力値Ｐｉ＝３５）について許容範囲内（Ｐｉ＝１５ｒｅｆ１≦Ｐｉ≦Ｐｉ＝１５ｒｅｆ２）であるか否かの判定を開始する(ステップＳ２１４〜Ｓ２２０)。即ち、今、記憶した電力値Ｐｉ＝３５ではなく、時間０．８ｓｅｃ前に記憶した電力値Ｐｉ＝１５（２０個前に記憶した電力値Ｐｉ）について許容範囲内であるか否かの判定を行うという時間差判定を行う。従って、１番ジャーナル部Ｊ１および５番ジャーナル部Ｊ５の焼き入れが終了した時間ｔｅｎｄ１における電力値Ｐｉを記憶したときには、時間ｔｅｎｄ１から時間０．８ｓｅｃ前の電力値Ｐｉ、即ち、電力が立下り始める直前の電力値Ｐｉについて許容範囲内にあるか否かの判定を行うことになるから、電力の状態が比較的不安定な電力の立下り段階における電力値Ｐｉについて許容範囲であるか否かの判定は行わない。
【００４３】
このように、電力の立上り段階および立下り段階における電力値Ｐｉについて許容範囲内（Ｐｉ−２０ｒｅｆ１≦Ｐｉ−２０≦Ｐｉ−２０ｒｅｆ２）であるか否かの判定を行わないことにより、比較的安定した電力Ｐだけを用いた判定を行うことができる。この結果、焼き入れに関与する電力値Ｐｉが許容範囲内であるか否かの判定を行うために用いる規格波形を比較的容易に設定できる。
【００４４】
こうした１番ジャーナル部Ｊ１および５番ジャーナル部Ｊ５の焼き入れの際に行う焼き入れに関与する電力値Ｐｉについての判定と同様の判定が、１番ピン部Ｐ１および４番ピン部Ｐ４、３番ジャーナル部Ｊ３、オイルシール部ＯＳ、２番ジャーナル部Ｊ２および４番ジャーナル部Ｊ４、２番ピン部Ｐ２および３番ピン部Ｐ３の順に行われる。
【００４５】
また、各焼入れ毎に要した時間ｔ１〜ｔ６を測定し（ステップＳ２３０、Ｓ２３２）、これらを足し合わせた焼入れトータル時間ｔが閾値ｔｒｅｆ１から閾値ｔｒｅｆ２の範囲内であるか否かの判定も行う（ステップＳ３００〜Ｓ３０６）。そして、焼き入れに関与する電力値Ｐｉおよび焼入れトータル時間ｔの何れもが「正常」であるときにだけ、焼入れ状態は「正常」であると判定され、何れか一方が「異常」であれば、焼入れ状態は「不良」であると判定される（ステップＳ１１０〜Ｓ１１８）。
【００４６】
以上説明した実施例の焼入れ状態判定装置１０によれば、焼き入れに関与する電力の測定波形だけを用いて電力値Ｐｉが許容範囲内に入るか否かを判定するから、電力値Ｐｉが許容範囲内に入るか否か判定が、アクチュエータによる熱処理ユニット６の架け替え時間のばらつきにより生ずる電力の測定波形の時間軸上のずれに左右されることがない。従って、間欠的な焼入れを行なう場合でも正確に焼き入れ状態を判定することができる。しかも、焼き入れに要する電力値よりもはるかに大きな値である値３００００を初期値として電力最小値Ｐｍｉｎを設定し、測定した電力値と電力最小値Ｐｍｉｎとを比較して、測定電力値が電力最小値Ｐｍｉｎ以下のときにだけ電力最小値Ｐｍｉｎを測定電力値に置き換えるとともに、測定電力値と電力最小値Ｐｍｉｎとの差を計算することによって、測定した電力値が焼き入れに関与する電力値Ｐｉであるか否かを判定するから、測定した電力値から焼き入れに関与する電力値Ｐｉだけを自動的かつ簡易に取り出すことができる。
【００４７】
また、実施例の焼入れ状態判定装置１０によれば、測定した電力値を焼き入れに関与する電力値Ｐｉとして記憶するのと、焼き入れに関与する電力値Ｐｉが許容範囲内に入るか否かの判定とを時間差をもって行うから、焼入れ開始時の立上り電力や焼入れ終了時の立下り電力といった比較的不安定な電力を判定から除外することができる。
【００４８】
さらに、実施例の焼入れ状態判定装置１０によれば、焼き入れに関与する電力値Ｐｉが許容範囲内に入るか否かの判定に加えて、間欠的に行われる高周波焼入れのうち焼き入れを停止している間の時間を除く、実際に焼き入れを行っている間の時間だけを焼入れトータル時間ｔとして測定して、測定した焼入れトータル時間ｔが許容範囲内に入るか否かにより焼入れ状態を判定するから、より正確に焼き入れ状態を判定することができる。
即ち、例えば、間欠的に行われる複数の高周波焼入れのうち、何れかの焼き入れが全く実施されなかった場合、即ち、高周波加熱コイル１２に通電されず測定電力がゼロであった場合などの電力値を用いた判定だけでは焼入れ状態を正確に判定できない場合であっても、焼入れトータル時間ｔが許容範囲内に入るか否かを判定することによって焼き入れ状態の判定を行うことができる。また、電力値の波形を見ることにより、焼入れ不良発生前の予兆を検知することや、接点１４ａ，１６ａを適正に調整することもできる。
【００４９】
実施例の焼入れ状態判定装置１０では、電力最小値Ｐｍｉｎは、焼き入れに要する電力値よりもはるかに大きな値である値３００００を初期値として設定するものとしたが、電力最小値Ｐｍｉｎは、少なくとも焼き入れを停止しているときの電力値を初期値として設定するものとすれば良い。
【００５０】
実施例の焼入れ状態判定装置１０では、立上り無視カウンタｉおよび立下り無視カウンタＳをカウントして、即ち、データ（電力値）数をカウントして、立上り無視カウンタｉおよび立下り無視カウンタＳ（データ数）が所定値を越えるまでは、電力値Ｐｉが許容範囲内に入っているか否かの判定を行わないものとしたが、カウンタ（データ数）ではなく、電力の立上りおよび立下りの際に要する時間を予め計測しておき、この時間内は、電力値Ｐｉが許容範囲内に入っているか否かの判定を行わないものとしても構わない。
【００５１】
実施例の焼入れ状態判定装置１０では、閾値Ｐｉ−２０ｒｅｆ１および閾値Ｐｉ−２０ｒｅｆ２は、複数回測定した電力値Ｐｉの平均値をとり、その平均値の±５％などのように設定するものとしたが、複数回測定した電力値Ｐｉの平均値および標準偏差（σ）を用いて、例えば、平均値の±３σのように設定するものとしても構わない。
【実施例２】
【００５２】
次に、第２実施例の高周波焼入れ装置について説明する。
第２実施例の高周波焼入れ装置は、焼入れ状態判定装置における処理が異なる点を除いて実施例の高周波焼入れ装置と同一の構成をしている。従って、第２実施例の高周波焼入れ装置では、図１〜３に例示する実施例の高周波焼入れ装置１の構成を用いて実施例の高周波焼入れ装置１とは異なる処理の部分について説明する。
【００５３】
図４の焼入れ状態判定処理が実行されると焼入れ状態判定装置１０のＣＰＵ７２は、先ず、焼き入れ所要時間Ｔを計測するためのタイマ８４をリセットし（ステップＳ１００）、図９に例示する電力値判定処理を実行し（ステップＳ１０２）、計測タイマを読み込むとともに（ステップ１０４）、計測時間Ｔが経過したか否かを判定する（ステップＳ１０６）。計測時間Ｔが経過していなければ、計測時間Ｔが経過するまで図９の電力値判定処理を繰り返し実行する。図９の第２実施例の焼入れ状態判定装置１０により実行される電力値判定処理は、所定時間毎（例えば、４０ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
以下、図４の焼き入れ状態判定処理の説明を一旦中断して図９の電力値判定処理について説明する。
【００５４】
図９の電力値判定処理が実行されると、焼入れ状態判定装置１０のＣＰＵ７２は、先ず、図５の電力値判定処理のステップＳ２００と同様に、電力計８２からの電力値Ｐや立上り電力無視カウンタｉ、立下り電力無視カウンタＳ、焼き入れカウンタＣを入力する処理を実行する（ステップＳ４００）。そして、図１０の不要電力カット処理を実行する（ステップＳ４０２）。
図１０の不要電力カット処理では、入力した電力値Ｐが電力最大値Ｐｍａｘ以上であるか否かの判定を行う（ステップＳ５００）。電力最大値Ｐｍａｘは、装置起動時に生ずる急激な電力の立ち上がり、所謂髭電力を判定から除外するために設定されるものであり、実施例では、初回は値０に設定されている。入力した電力値Ｐが電力最大値Ｐｍａｘ以上であれば電力最大値Ｐｍａｘを入力した電力値Ｐに置き換えるとともに（ステップＳ５０２）、焼き入れに関与する電力値Ｐ＊を入力した電力値Ｐから最大電力値Ｐｍａｘを減じることにより求めて（ステップＳ５０４）、本処理を終了する。
【００５５】
一方、入力した電力値Ｐが電力最大値Ｐｍａｘよりも小さいときには、入力した電力値Ｐが電力最小値Ｐｍｉｎ以下であるか否かの判定を行い（ステップＳ５０６）、入力した電力値Ｐが電力最小値Ｐｍｉｎ以下であれば電力最小値Ｐｍｉｎを入力した電力値Ｐに置き換えるとともに（ステップＳ５０８）、焼き入れに関与する電力値Ｐ＊を入力した電力値Ｐから最小電力値Ｐｍｉｎを減じることにより求める（ステップＳ５１０）。
一方、入力した電力値Ｐが電力最小値Ｐｍｉｎよりも大きいときには、電力最小値Ｐｍｉｎを入力した電力値Ｐに置き換えることなく、焼き入れに関与する電力値Ｐ＊を算出して（ステップＳ５１０）、本処理を終了する。
【００５６】
図９の電力値判定処理に戻って、このようにして不要な電力がカットされると、あとは図５の電力値判定処理のステップＳ２０８〜Ｓ２３４と同様の処理が実行される、即ち、算出した電力値Ｐ＊が値０より大きいか否かの判定を行い（ステップＳ４０４）、電力値Ｐ＊が値０より大きいときには、立上り電力無視カウンタｉを値１だけインクリメントするとともに（ステップＳ４０６）、電力値Ｐ＊をｉ番目の電力値ＰｉとしてＲＡＭの所定領域に設定された電力値判定用バッファに格納し（ステップＳ４０８）、立上り電力カウンタｉが値１５以上であるか否かの判定を行い（ステップＳ４１０）、立上り電力カウンタｉが値１５以上であるときには、立下り電力無視カウンタＳを値１だけインクリメントするとともに（ステップＳ４１２）、立下り電力無視カウンタＳが値２０より大きいか否かの判定を行なって（ステップＳ４１４）、立下り電力無視カウンタＳが値２０より大きいときには、２０個前に電力値判定用バッファに格納した焼き入れに関与する電力値Ｐｉ−２０と閾値Ｐｉ−２０ｒｅｆ１および閾値Ｐｉ−２０ｒｅｆ２とを比較し（ステップＳ４１６）、電力値Ｐｉ―２０が閾値Ｐｉ−２０ｒｅｆ１から閾値Ｐｉ−２０ｒｅｆ２の範囲内であるときには、焼き入れに関与する電力値Ｐｉは正常であると判定し、「正常」であることを電力値Ｐｉに対応させてＲＡＭ７４の所定領域に設定された電力値判定用バッファに格納して（ステップＳ５１８）、本処理を終了する。
一方、電力値Ｐｉ−２０が閾値Ｐｉ−２０ｒｅｆ１から閾値Ｐｉ−２０ｒｅｆ２の範囲を超えたときには、焼き入れに関与する電力値Ｐｉに異常があると判定し、「異常」であることを電力値Ｐｉに対応させて同じくＲＡＭ７４の所定領域に設定された電力値判定用バッファに格納して（ステップＳ４２０）、本処理を終了する。
【００５７】
また、ステップＳ４０４において算出した電力値Ｐ＊が値０以下と判定されたときには、立上り電力無視カウンタｉが値１５以上であるか否かを判定し（ステップＳ４２２）、立上り電力無視カウンタｉが値１５以上であるときには、焼入れカウンタを値１だけインクリメントするとともに（ステップＳ４２４）、焼き入れ時間ｔｃを計算により算出し（ステップＳ４２６）、算出した焼き入れ時間ｔｃをＲＡＭ７４の所定領域に設定された焼き入れ時間用バッファに格納して（ステップＳ４２８）、立上り無視カウンタｉおよび立下り無視カウンタＳを値０にセットして（ステップＳ４３０）、本処理を終了する。
一方、ステップ４２２の立上り電力無視カウンタｉが値１５以上であるか否かの判定において、立上り電力無視カウンタｉが値１５未満であると判定されたときには、何もせずに本処理を終了する。
【００５８】
図４の焼き入れ状態判定処理に戻って、このような電力値判定処理が計測時間Ｔが経過するまで実行され、計測時間Ｔが経過したあと（ステップＳ１０６）、実施例１の焼入れ状態判定装置１０と同様、ステップＳ１０８〜Ｓ１１６までの処理を実行して、本処理を終了する。
なお、第２実施例の焼入れ状態判定処理におけるステップＳ１１６では、立上り無視カウンタｉや立下り無視カウンタＳ，焼き入れカウンタＣを値０にセットするとともに電力最小値Ｐｍｉｎを値３００００にセットするのに加えて、電力最大値Ｐｍａｘを値０にセットする。
【００５９】
以上説明した第２実施例の焼入れ状態判定装置によれば、焼き入れに関与する電力の測定波形だけを用いて電力値Ｐｉが許容範囲内に入るか否かを判定するだけでなく、装置起動時に生ずる急激な電力の立ち上がり、所謂髭電力を電力値Ｐｉが許容範囲内に入るか否かの判定から除外するから、間欠的な焼入れを行なう場合でも正確に焼き入れ状態を判定することができる。しかも、値０を初期値とする電力最大値Ｐｍａｘや焼き入れに要する電力値よりもはるかに大きな値である値３００００を初期値とする電力最小値Ｐｍｉｎを設定し、測定した電力値Ｐと電力最大値Ｐｍａｘや電力最小値Ｐｍｉｎとを比較するだけだから、電源オン時に生ずる所謂髭電力や、間欠的な焼き入れに伴うコイルの架け替えの間の焼き入れを停止しているときの焼き入れ停止電力などを自動的かつ簡易に除外することができる。
【００６０】
実施例の焼入れ状態判定装置１０および第２実施例の焼入れ状態判定装置では、立上り無視カウンタｉや立下り無視カウンタＳ，焼き入れカウンタＣ，電力最小値Ｐｍｉｎのリセットを焼入れ状態判定処理の最後のステップで行うものとしたが、立上り無視カウンタｉや立下り無視カウンタＳ，焼き入れカウンタＣ，電力最小値Ｐｍｉｎのリセットは焼入れ状態判定処理の最初のステップで行うものとしても構わない。
【００６１】
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００６２】
１  高周波焼入れ装置
２  発振器
４  出力トランス
６  熱処理ユニット
８  クランクシャフト
１０  焼入れ状態判定装置
１２  高周波加熱コイル
１４  ハウジング
１４ａ  端子
１６  ターミナル
１６ａ  端子
６０  制御装置
７２  ＣＰＵ
７４  ＲＯＭ
７６  ＲＡＭ
８２  電力計
８４  タイマ
Ｊ１  １番ジャーナル部
Ｊ２  ２番ジャーナル部
Ｊ３  ３番ジャーナル部
Ｊ４  ４番ジャーナル部
Ｊ５  ５番ジャーナル部
Ｐ１  １番ピン部
Ｐ２  ２番ピン部
Ｐ３  ３番ピン部
Ｐ４  ４番ピン部
Ｐ５  ５番ピン部
ＯＳ  オイルシール部
【図１】
0005735239.tif 000002
【図２】
0005735239.tif 000003
【図３】
0005735239.tif 000004
【図４】
0005735239.tif 000005
【図５】
0005735239.tif 000006
【図６】
0005735239.tif 000007
【図７】
0005735239.tif 000008
【図８】
0005735239.tif 000009
【図９】
0005735239.tif 000010
【図１０】
0005735239.tif 000011