(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カップ部と軸部とを有するワークの軸部をハンドリング手段でチャックし、上記カップ部をカップ部熱処理ヘッドのカップ部加熱コイルに被せて熱処理を行うワーク下部熱処理装置であり、
上記ハンドリング手段は、
上記軸部をチャックして上記ワークの中心を回転軸線として該ワークを回転しうる回転チャック機構と、
上記回転チャック機構のハウジングを支持し、該回転チャック機構を昇降させる昇降手段と、
上記回転チャック機構の中心孔にロッドが挿通され、該ロッドの先端に当接ピースが上記回転チャック機構から出没自在に備えられ、上記回転チャック機構により上記ワーク上部をチャックした状態で上記ワークに上記当接ピースを当接させて上記ワークの位置ずれ確認を行うワーク確認手段と、
を備え、
上記ワーク確認手段において、上記ロッドが上記ハウジングに支持されたエアシリンダのピストンロッドによって支持され、該エアシリンダにより押圧された上記ロッドが上記回転チャック機構にチャックされた上記ワークの位置ずれに追随することで位置ずれ検知信号が出力される、ワーク下部熱処理装置。
【請求項２】
前記エアシリンダは、前記回転チャック機構による前記ワークのチャックに先行して前記当接ピースを前記ワーク上端に当接させるように前記ピストンロッドを縮小することで上記ワークの芯出しを行い、上記回転チャック機構が上記ワーク上部をチャックする動作工程では、前記エアシリンダのピストンを動作フリーとする、請求項１記載のワーク下部熱処理装置。
【請求項３】
前記エアシリンダは、前記ピストンロッドの移動量に応じたパルスを前記位置ずれ検知信号として出力する、請求項１又は２に記載のワーク下部熱処理装置。
【請求項４】
前記ハンドリング手段は、前記回転チャック機構の各チャック爪に該チャック爪の外端より外方へ張り出して付設された複数の突起と、上記回転チャック機構の回転時に上記突起を検出するように上記回転チャック機構の前記ハウジングに備えられた近接センサとを有して、チャック確認と回転確認と回転速度の検出の少なくとも何れかを行う、請求項１乃至３のいずれかに記載のワーク下部熱処理装置。
【請求項５】
前記ハンドリング手段は所要角度往復回動自在な回動板を有し、該回動板に前記昇降手段が支持され、該回動板を間欠して所要角度往復回動することにより、上記昇降手段に支持される前記回転チャック機構を一のステーションと前記カップ部熱処理ヘッドの真上位置とに交互に対応させる往復回動手段を含んでなる、請求項１乃至４のいずれかに記載のワーク下部熱処理装置。
【請求項６】
前記ハンドリング手段は所要角度往復回動自在な一対の回動板を有し、各回動板に前記昇降手段が支持され、上記一対の回動板を間欠して所要角度往復回動することにより、二つの上記昇降手段に支持される二つの前記回転チャック機構を一のステーションと前記カップ部熱処理ヘッドの真上位置とに交互に対応させる往復回動手段を含んでなる、請求項１乃至５のいずれかに記載のワーク下部熱処理装置。
【請求項７】
カップ部と軸部とを有するワークについて、上記軸部を上位として回転チャック機構でチャックした状態で昇降及び回動するハンドリングを行うことにより、上記カップ部をカップ部熱処理ヘッドのカップ部加熱コイルに近接状態に被せて回転させることで該カップ部内面の熱処理を行うワーク下部熱処理方法であって、
上記回転チャック機構による上記軸部のチャックは、
上記軸部をチャックする位置に上記回転チャック機構を移動し、
次いで上記回転チャック機構の中心孔に挿通されたロッドを下降して該ロッドの先端に備えられた当接ピースを上記ワーク上端に当接し、上記ワークの種別を確認すると共に上記ワークを芯出しした後に行い、
チャック後も引き続き上記当接ピースを上記ワーク上端に当接して位置ずれ確認を行う、ワーク下部熱処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークのカップ部に対して焼入れ或いは焼戻し等の熱処理を施すワーク下部熱処理装置及びワーク下部熱処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
カップ部を有し、且つ該カップ部が熱処理されるワークとしては、具体的には等速ジョイントのアウタレースが挙げられる。アウタレースは、一端が開いたカップ部と、カップ部の奥行側端面より一体に突出するステム軸部（中実軸）又は奥行側端面より突出する筒軸部を有する。アウタレースは、機械的強度を増すために、カップ部内面に焼入れ及び焼戻しが施されると共に、ステム軸部の外面又は筒軸部のスプライン孔に焼入れ及び焼戻しが施される。カップ部を上位にして内面を熱処理すると、冷却液がカップ部に溜まるので熱処理することができない。そのためステム軸部又は筒軸部を上位にして保持し、カップ部内面を熱処理する。
【０００３】
アウタレースには、図１に示すように大別して４種類の形態がある。またアウタレースには、種々の大きさのものがある。
【０００４】
トリポード型と称されるアウタレースには２種類ある。図１（ａ），（ｂ）に示すアウタレースＷ１及び図１（ｃ），（ｄ）に示すアウタレースＷ２は、トリポード型と称され、位相を１２０°ずつ異ならせた三つの深い溝を有するカップ部Ｗ１１又はＷ２１を有する。アウタレースＷ１は、カップ部Ｗ１１の奥行側端面より突出するステム軸部（中実軸）Ｗ１２を有する。アウタレースＷ２は、カップ部Ｗ２１の奥行側端面より突出する筒軸部内に筒軸部Ｗ２２を有する。
【０００５】
トリポード型のアウタレースＷ１，Ｗ２のカップ部Ｗ１１又はＷ２１の溝に対する熱処理（焼入れ及び焼戻し）は、加熱コイルとカップ部Ｗ１１又はＷ２１との軸心を一致させ、且つ位相を高精度に一致させてから加熱コイルをカップ部の内部に相対的に挿入する。アウタレースを回転させないで三つの溝に三つの柱状の加熱コイルを近接状態に収容し、外面に冷却液を噴射して冷却しながら内面を誘導加熱し、その後、内面に冷却液を噴射して冷却する。
【０００６】
ステム軸部Ｗ１１の熱処理は、半開放鞍型の加熱コイルを近接させるか又は螺旋状に巻かれた加熱コイルを外側に配置して、アウタレースＷ１を回転させステム軸部の外面を誘導加熱し、その後、外面に冷却液を噴射して冷却する。
筒軸部Ｗ２２の熱処理は、マルチターン型の加熱コイルをスプライン孔に収容し、アウタレースＷ２を回転させ、外面に冷却液を噴射して冷却しながら内面の筒軸部Ｗ２２を誘導加熱し、その後、スプライン孔内面に冷却液を噴射して冷却する。
【０００７】
バーフォード型と称されるアウタレースには２種類ある。図１（ｅ），（ｆ）に示すアウタレースＷ３及び図１（ｇ），（ｈ）に示すアウタレースＷ４は、バーフォード型と称され、例えば６〜１２個の浅い溝を有するカップ部Ｗ３１又はＷ４１を有する。アウタレースＷ３はカップ部Ｗ３１の奥行側端面より突出するステム軸部Ｗ３２を有し、アウタレースＷ４はカップ部Ｗ４１の奥行側端面より突出する筒軸部内に筒軸部Ｗ４２を有する。
【０００８】
バーフォード型のアウタレースＷ３，Ｗ４のカップ部Ｗ３１又はＷ４１の溝に対する熱処理（焼入れ及び焼戻し）は、加熱コイルとカップ部Ｗ３１又はＷ４１との軸心を一致させてから、加熱コイルをカップ部の内部に相対的に挿入し、アウタレースを回転させて外面に冷却液を噴射して冷却しながら内面を誘導加熱し、その後、内面に冷却液を噴射して冷却する。
【０００９】
ステム軸部Ｗ３２の熱処理は、半開放鞍型の加熱コイルを近接させるか又は螺旋状に巻かれた加熱コイルを外側に配置し、アウタレースＷ３を回転させてステム軸部の外面を誘導加熱し、その後外面に冷却液を噴射して冷却する。
筒軸部Ｗ４２の熱処理は、マルチターン型の加熱コイルをスプライン孔に収容し、アウタレースＷ４を回転させて筒軸部Ｗ４２を誘導加熱し、その後スプライン孔内面に冷却液を噴射して冷却する。
【００１０】
上記のように、アウタレースＷ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４のカップ部の溝に対する熱処理、ステム軸部Ｗ１２，Ｗ３２に対する熱処理、筒軸部Ｗ２２，Ｗ４２に対する熱処理は、それぞれ形状が同一ではないので共通の加熱コイルを用いることができない。従って、加熱コイル及び冷却ノズルを交換して熱処理している。
【００１１】
等速ジョイントのアウタレースをワークとする熱処理装置に関し、カップ部の熱処理機構には、従来はカップ部を固定し、焼入れヘッドを回転自在かつ昇降自在に備えた構成が一般的に採用されている。しかし、この構成は、焼入れヘッドの構造が複雑になっているので、焼入れヘッドを固定し、カップ部を回転自在かつ昇降自在に備えた構成とする方が技術的に有利である。このような構造のカップ部の熱処理機構について、例えば特許文献１〜３がある。
【００１２】
特許文献１に記載された高周波焼入装置は、焼入れテーブルに三股状のアームとコレットチャックとセンタ軸と回転手段と加熱コイル及び冷却ジャケットとを備えている。三股状のアームは１２０°毎に間欠回転自在且つ昇降自在であり、コレットチャックはアームの各揺動端の貫通孔内に備えられ、センタ軸はコレットチャックの内側に備えられている。そして、アームの各揺動端の上面に備えられた回転手段が、センタ軸を回転させる。加熱コイル及び冷却ジャケットからなるヘッド軸部に対し、コレットチャック及びセンタ軸に銜えられたワークのカップ部が下降時に近接状態に被さる。第１の位置でワークをチャックし、第２の位置でカップ部を加熱コイルに被せ、第３の位置でチャック解除する。
【００１３】
特許文献２に記載された高周波焼入装置によれば、カップ部加熱コイルと回転センタ機構とを有してなる。回転センタ機構は、等速ジョイントの軸部をチャックして冷却槽と共に回転させる構成である。バーフォード型の等速ジョイントのカップ部が冷却槽底部の開口を塞ぎ、高周波加熱コイルは、冷却槽の下方から冷却槽底部の開口を通してカップ部内に近接状態に位置される。冷却槽に冷却液を貯溜した状態でカップ部を回転させつつ、カップ部の内部に挿入された高周波加熱コイルを固定した状態でカップ部の溝部を加熱し、該加熱後、溝部に内側冷却ジャケットから冷却液を噴射し、カップ部内面を高周波焼入する。
【００１４】
特許文献３に記載された高周波焼入装置によれば、第２の焼入ステーションで、ワークのカップ部内面の焼入れを行う。バーフォード型のワークを対象とするときは、第２の焼入ステーションでは、ワークが加熱部に搬送されると、カップ部内に加熱コイル及び冷却ジャケットを挿入し、カップセンタ機構等を動作させセンタ軸を下降し、センタ軸でワークを位置決めし、回転される。次いで、加熱コイルに高周波電流を流し、カップ部内面を誘導加熱すると共にカップ部外の冷却ジャケットにより冷却液を噴射し、ワークの外面を冷却する。続いて、外内の冷却ジャケットから冷却液を噴射してカップ部の内外面を冷却する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開昭６１−２１７５２４号公報
【特許文献２】特開平１１−１５２５１４号公報
【特許文献３】特開２００４−１６９１３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
特許文献１，２，３に記載された高周波焼入装置によれば、いずれも（１）コレットチャックがワーク上部を芯出しできていない状態にチャックしてしまう場合に、これを修正する構成が含まれていない、（２）コレットチャックがワーク上部をチャックした後にワークが芯出しできた状態を確認する手段を備えていない、（３）コレットチャックがワーク上部をチャックした後でチャック力が弛む等によりワークがずれ下がる場合に、これを修正する構成が含まれていない。
【００１７】
さらに、特許文献２に記載された高周波焼入装置によれば、（４）冷却槽へ水を供給する時間及び冷却槽から水を排出する時間が多くかかり、タクト（１個当りの処理時間）が長くかかりすぎる、（５）ワークを高速に回転させることはできない。また、特許文献３に記載された高周波焼入装置によれば、カップセンタ機構にチャック機能を有し、昇降自在且つ回転自在なセンタ軸を備えている、としているが、具体的な構成が示されていない。
【００１８】
ワークの芯出しを行うことの意義は、ワークと加熱コイルとが万一接触して電気的故障に繋がることを回避すること及びギャップを均一に保つことで、均一な熱処理が行われることを確保することにある。
カップ部をカップ部熱処理ヘッドに対し真上から下降してカップ部熱処理ヘッドに精密に同心状態に近接状態に被せると、熱処理ヘッドの表面とカップ部の内面とのギャップは、周囲のどの位置でも、例えば０．５ｍｍ〜１．５ｍｍに保持される。
これによって、均一な熱処理が行われるのであるが、ワークが精密に芯出しされない場合には、ギャップが均一にならないため熱処理が均一に行われず、ワークと加熱コイルとの電気的故障が生じる危険が高くなる。
従って、ワークの芯出しを行うことができる機構や確認手段を有していることが、ワークの熱処理装置においては必要である。
【００１９】
しかるに、特許文献１，２，３に記載された高周波焼入装置によれば、芯出しができていないチャック状態やワークがずれ下がる状態が生じたときに、装置が稼動を続行して電気的故障に繋がり、ときには、装置が稼動できなくなる虞がある。
【００２０】
本発明は、上述した点に鑑み案出されたもので、カップ部と、カップ部から同心状に一体に突出する中実軸部又は筒軸部とからなるワークに対して、中実軸部又は筒軸部を上位として回転可能にチャックし、下位となるカップ部をカップ部熱処理ヘッドに近接状態に被せ、ワークを回転させてカップ部熱処理ヘッドでカップ部の内面の熱処理を行う、ワーク下部熱処理装置及びワーク下部熱処理方法を提供することが一目的である。
【００２１】
また本発明は、ワークの芯出しを行ってからワークをチャックして昇降させることができると共に、ワークを下降してカップ部熱処理ヘッドにカップ部を近接状態で被せ、カップ部熱処理ヘッドと協働してカップ部の熱処理を行うことができる、ワーク下部熱処理装置及びワーク下部熱処理方法を提供することが他の目的である。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
目的を達成する本発明は、カップ部と軸部とを有するワークの軸部をハンドリング手段でチャックし、カップ部をカップ部熱処理ヘッドのカップ部加熱コイルに被せて熱処理を行うワーク下部熱処理装置であり、ハンドリング手段は、軸部をチャックしてワークの中心を回転軸線としてワークを回転しうる回転チャック機構と、回転チャック機構のハウジングを支持し、回転チャック機構を昇降させる昇降手段と、回転チャック機構の中心孔にロッドが挿通され、ロッドの先端に当接ピースが回転チャック機構から出没自在に備えられ、回転チャック機構によりワーク上部をチャックした状態でワークに当接ピースを当接させてワークの位置ずれ確認を行うワーク確認手段と、を備え、ワーク確認手段において、上記ロッドがハウジングに支持されたエアシリンダのピストンロッドにより支持され、エアシリンダにより押圧されたロッドが回転チャック機構にチャックされたワークの位置ずれに追随することで位置ずれ検知信号が出力される、ことを特徴とする。
【００２３】
上記構成によれば、ワークが回転チャック機構の真下位置に搬送されると、回転チャック機構の中心孔に通されたロッドが下降する。下降したロッドの先端には当接ピースがあって、当接ピースがワーク上端に当接し、例えば係合押圧することでワークを芯出しする。当接ピースがワーク上端に当接することによって、ワークの上端位置が分かり、異なった種類のワークが位置されていないことが分かる。次いで、回転チャック機構が昇降手段により下降されていく。回転チャック機構がワーク上端のチャック位置に対応して停止すると、回転チャック機構の複数のチャック爪が当接ピースで芯出しされたワークをチャックする。このため、複数のチャック爪がワークを確実に芯出し状態にチャックできる。当接ピースはチャック後もワーク上端に当接し、ワークの位置ずれを検出する。
【００２４】
上記目的を達成する本発明のワーク下部熱処理方法は、カップ部と軸部とを有するワークについて、軸部を上位として回転チャック機構でチャックした状態で昇降及び回動するハンドリングを行うことにより、カップ部をカップ部熱処理ヘッドのカップ部加熱コイルに近接状態に被せて回転させることでカップ部内面の熱処理を行うワーク下部熱処理方法であって、回転チャック機構による軸部のチャックは、軸部をチャックする位置に回転チャック機構を移動し、次いで回転チャック機構の中心孔に挿通されたロッドを下降してロッドの先端に備えられた当接ピースをワーク上端に当接し、ワークの種別を確認すると共にワークを芯出しした後に行い、チャック後も引き続き当接ピースをワーク上端に当接して位置ずれ確認を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、カップ部と該カップ部から同心状に突出する中実軸部又は筒軸部とが一体に設けられたワークに対し、中実軸部又は筒軸部を上位として回転可能にチャックし、下位のカップ部をカップ部熱処理ヘッドに近接状態に被せ、ワークを回転させてカップ部熱処理ヘッドによりカップ部の内面の熱処理を行う、ワーク下部熱処理装置及びワーク下部熱処理方法を提供することができる。
【００２６】
本発明によれば、回転チャック機構のチャック動作と、昇降手段による回転チャック機構の昇降動作と、当接ピースによるチャック前のワークの芯出し動作とを組合せた動作を行うことができる。このため、回転チャック機構が、芯出しを行ってからワークをチャックして昇降させることができ、またワークを下降してカップ部をカップ部熱処理ヘッドに近接状態に被せ、カップ部熱処理ヘッドと協働してカップ部の熱処理を行うことができる。そのためワークと加熱コイルとが接触して電気的故障や装置が稼動できなくなる故障が極めて生じ難いワーク下部熱処理装置及びワーク下部熱処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の熱処理装置の処理対象及び従来の熱処理装置の処理対象に係る４種類の等速ジョイントのアウタレースを示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るワーク下部熱処理装置の側面図である。
【図３】図２のワーク下部熱処理装置の一設計例に係る要部の拡大縦断面図である。
【図４】図２の動作の次の動作を示す側面図である。
【図５】図４の動作の次の動作を示す側面図である。
【図６】図５の動作の次の動作を示す側面図である。
【図７】図６の動作の次の動作を示す側面図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係るワーク下部熱処理装置の側面図である。
【図９】図８の動作の次の動作を示す側面図である。
【図１０】本発明の第３実施形態に係るワークの熱処理装置の内部を視た正面図である。
【図１１】ワーク下部熱処理部のハンドリング手段を示す正面図である。
【図１２】テーブル式搬送機構とワーク下部熱処理部を抽出した平面図である。
【図１３】図１２からワーク下部熱処理部のハンドリング手段を除外した平面図である。
【図１４】第３実施形態のワークの熱処理装置において設けられるワーク下部用熱処理ヘッドの取付状態を示す正面図である。
【図１５】（ａ）は図１４のワーク下部用熱処理ヘッドの取付状態の右側面図であり、（ｂ）は（ａ）における概略のｂ−ｂ矢視図である。
【図１６】図１４のワーク下部用熱処理ヘッドの取付状態の平面図である。
【図１７】図１（ｅ），（ｆ）に示すアウタレースのカップ部の熱処理に適用する熱処理ヘッド本体の要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態に係るワーク下部熱処理装置について、図面を参照して説明する。本発明のワーク下部熱処理方法については、ワーク下部熱処理装置の説明を通して説明するものとする。
以下の第１、第２、第３実施形態に係るワーク下部熱処理装置５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃにおいては、いずれも、図１に示す４種類のアウタレースのうちの何れか１種類を処理対象のワークとしている。加熱コイル、ワーク受具等を段取り換えすることで４種類のアウタレースが処理対象となりうる汎用性を備えている。アウタレースは、カップ部を下位にし、上位となるステム軸部又は筒軸部を回転可能にチャックして、カップ部内面の熱処理を行うので、説明の便宜上、カップ部をワーク下部とも称し、またステム軸部又は筒軸部をワーク上部とも称する。
【００２９】
〔第１実施形態〕
図２に示すように、第１実施形態のワーク下部熱処理装置５０Ａはハンドリング手段５１とカップ部熱処理ヘッド５６とを有してなる。ハンドリング手段５１は回転チャック機構５２と昇降手段５４とを有してなる。
この実施形態では、回転チャック機構５２を移動する手段が昇降手段５４のみである。このためカップ部熱処理ヘッド５６の中心線が回転チャック機構５２の中心線と一致した状態で、カップ部熱処理ヘッド５６が回転チャック機構５２の下位に備えられる。ワークＷを搬送する搬送機構Ｈは回転チャック機構５２の真下の中間の高さに備えられる。なおワークＷがトリポード型であるときは、位相合わせ（周方向の位置合わせ）が行われてから搬送機構Ｈにより搬送される。
【００３０】
〔回転チャック機構５２の構成〕
図２に示すように、回転チャック機構５２は搬送機構Ｈにより搬送されてくるワークＷのワーク上部を三つのチャック爪５２ｆでチャックする。回転チャック機構５２は必要に応じてワークＷを回転する。回転チャック機構５２は、対象となるワークＷがバーフォード型であるとき、ワーク上部をチャックし、ワークＷの中心を回転軸線としてチャック回転用モータ５２ｃによってワークＷを毎秒３回転以上で回転する。
【００３１】
図３は回転チャック機構５２の一設計例に係る断面図を示している。図３において、回転チャック機構５２は、昇降ブラケット５４ｂ（図２参照）に支持されるハウジング５２ａと、ハウジング５２ａに回転可能に支持された筒軸５２ｂと、筒軸５２ｂを回転するチャック回転用モータ５２ｃ（図２参照）と、ハウジング５２ａより下側に位置する筒軸５２ｂの下端に備えられたシリンダ組立体５２ｄと、複動式のピストン５２ｅと、三つのチャック爪５２ｆと、揺動リンク５２ｇと、を有してなる。
チャック回転用モータ５２ｃ（図２参照）は、ハウジング５２ａ（又は昇降ブラケット５４ｂ）に備えられ、出力軸がタイミングベルト巻掛機構（回転伝達手段）５２ｋを介して筒軸５２ｂの上端と連結され、筒軸５２ｂを回転する。
三つのチャック爪５２ｆは、シリンダ組立体５２ｄの下端面に露出し１２０°ずつ異なる水平放射方向に摺動自在に備えられている。
ピストン５２ｅと揺動リンク５２ｇはシリンダ組立体５２ｄ内に備えられ、揺動リンク５２ｇはピストン５２ｅと各チャック爪５２ｆとの間に備えられている。揺動リンク５２ｇは二つの揺動端がピストン５２ｅと各チャック爪５２ｆに係合し、ピストン５２ｅの往復動を揺動運動に変えて各チャック爪５２ｆを開閉動する。
【００３２】
回転チャック機構５２は、ピストン５２ｅの上下両側のシリンダ室に高圧空気を供給する通路として、ハウジング５２ａの外面に二つのポートが開口されている。一つのポートは、ハウジング５２ａに備えられた空気通路と、筒軸５２ｂに備えられた空気通路と、シリンダ組立体５２ｄに備えられた空気通路と、を介してピストン５２ｅの下側のシリンダ室５２ｈに連通されている。他の一つのポートは、同様に備えられた空気通路を介してピストン５２ｅの上側のシリンダ室５２ｉに連通されている。二つのポートは、一方が高圧空気供給源に接続されるとき、他方が大気に開放される。
【００３３】
下側のシリンダ室５２ｈに高圧空気が流入するときは、三つのチャック爪５２ｆを閉動してワーク上部をチャックすることができ、上側のシリンダ室５２ｉに高圧空気が流入するときは、三つのチャック爪５２ｆが開動しチャック解除することができる。
回転チャック機構５２は、チャック回転用モータ５２ｃにより筒軸５２ｂを回転し、シリンダ組立体５２ｄ及びその内部の一切の構造を筒軸５２ｂと一体に回転する。
【００３４】
〔ワーク確認手段〕
図３に示すように、回転チャック機構５２はワーク確認手段５５を備えている。ワーク確認手段５５は、回転チャック機構５２の中心孔にロッド５５ａを挿通し、ロッド５５ａの先端に回転チャック機構５２から出没自在である当接ピース５５ｂを備え、この当接ピース５５ｂをワーク上端に当接させて押圧及び係止し、該ワークＷの位置確認と、芯出しと、位置ずれ確認を行う。
【００３５】
ワーク確認手段５５は、回転チャック機構５２の中心孔に挿通されたロッド５５ａと、ロッド５５ａの下端に交換可能に備えられた当接ピース５５ｂと、回転チャック機構５２の中心孔に挿通されたロッド５５ａを昇降可能に案内するスライドロータリーブッシュ５５ｃと、ロッド５５ａを昇降させるエアシリンダ５５ｄとを有してなる。エアシリンダ５５ｄはシリンダ本体を回転チャック機構５２のハウジング５２ａに支持され、ピストンロッドの上端に備えた連結具５５ｅを介して、ロッド５５ａの上端の回転継手部５５ｆを回転可能に支持する。
エアシリンダ５５ｄは、回転チャック機構５２によるワークＷのチャックに先行し、ピストンロッドを縮小してロッド５５ａを下降させ、ロッド５５ａの下端に備えられた当接ピース５５ｂをワーク上端の凹部又は孔周縁に係合させて押圧することで、ワークの芯出しを行う。さらにエアシリンダ５５ｄは、チャック動作工程に入る前にピストンを動作フリーにし、三つのチャック爪５２ｆを閉動してワーク上端をチャックした後に、再びピストンロッドを縮小する方向に動作し、当接ピース５５ｂをワーク上端の凹部又は孔周縁に係合させて押圧することができる。
【００３６】
図２に示すように、搬送機構ＨがワークＷを回転チャック機構５２の真下位置に搬送すると、図４に示すように、エアシリンダ５５ｄがピストンロッドを縮小させ回転チャック機構５２の中心孔に通されたロッド５５ａを下降し、当接ピース５５ｂがワーク上端の凹部又は孔周縁に係合し押圧することでワークＷを芯出しする。
次いで、図５に示すように、回転チャック機構５２が昇降手段５４により下降する。このとき、回転チャック機構５２がワーク上部をチャックする動作工程に入る前に、エアシリンダ５５ｄがピストンを動作フリーとするので、回転チャック機構５２は無理なく下降できる。回転チャック機構５２がワーク上端のチャック位置に対応して下降停止すると、当接ピース５５ｂで芯出しされたワークＷを回転チャック機構５２の三つのチャック爪５２ｆがチャックする。このため、三つのチャック爪５２ｆがワークＷを確実に芯出し状態にチャックでき、一部のチャック爪５２ｆ間にワークＷを挟むことはない。
【００３７】
ワーク確認手段５５は、エアシリンダ５５ｄが位置ずれ検知機能を備えていることで、チャックのワークの位置ずれ確認を行う。ワークの自重作用と、当接ピースのワークに対する押圧力とが常に作用していることに加え、供給路破損等による高圧空気の供給停止、チャック爪の磨耗、チャック機構内部の高圧空気封止部材の損傷、潤滑剤の付着による滑りなどが生じることに起因して、回転チャック機構がワーク上部をチャックした後にワークの位置ずれを起こす場合がある。位置ずれを起こしたとき、例えば１．０ｍｍを超えて位置ずれを起こしたときには、カップ部とコイルとが接触して電気的故障を生じる虞がある。
そこで、エアシリンダ５５ｄとして、ピストンロッドが例えば０．５ｍｍ移動する毎に１パルスを出力し得る構成のものを採用することで、位置ずれ検知機能が付与されている。エアシリンダ５５ｄは、回転チャック機構がワーク上部をチャックした後に再度縮小作動し、当接ピース５５ｂをワーク上端の凹部に引き続き押圧させるようになっている。その後にワークＷの位置ずれがあると、ロッド５５ａが追随する。ピストンロッドが縮小することで、ずれ寸法が０．５ｍｍに達すると１パルスを出力する。コントローラ１１３は、このパルスを位置ずれ検知信号として入力し、１パルスが入力されると、装置の稼動を停止する。これによりワークＷが加熱コイルに接触しない小さな位置ずれの段階で、装置の稼動を中断することができ、停止原因（位置ずれ）を知らせる。
【００３８】
〔チャック確認手段〕
図３に示すように、回転チャック機構５２には突起５２ｎと近接センサ５２ｍとを有してなるチャック確認手段が付設されている。突起５２ｎは各チャック爪５２ｆの外端より外方へ張出して付設されている。近接センサ５２ｍは、回転チャック機構５２の回転時に突起５２ｎが近接して検出領域を横切ることで、突起５２ｎを検出するようにハウジング５２ａと一体的に備えられている。
【００３９】
チャック確認手段は、回転チャック機構５２がワーク上部をチャックしたときに、近接センサ５２ｍで突起５２ｎとのギャップを検出してチャック動作したことの確認を行う。そして、回転チャック機構５２が回転動作したときに近接センサ５２ｍで突起５２ｎとのギャップを検出してパルスを得ることで、チャックが回転したことの確認を行う。さらにパルスをカウントして回転速度の検出を行う。なおチャック確認手段は少なくとも何れか一つの働きをすればよい。
【００４０】
〔昇降手段５４の構成〕
図２に示すように、昇降手段５４は、適宜の縦長な支持基板、例えば移動不能に備えられた矩形板あるいはフレームからなる固定部５４ａと、回転チャック機構５２のハウジング５２ａを支持する昇降ブラケット５４ｂと、固定部５４ａに取り付けられて昇降ブラケット５４ｂを昇降させる昇降機構（以下の５４ｃ〜５４ｆの構成要素）と、を有してなる。
【００４１】
昇降機構は回転を直動に変換する装置からなり、図２に示すように、ガイドブロック５４ｃと、ボールねじ軸５４ｄと、ボールねじ軸５４ｄを回転するサーボモータ５４ｅと、ボールナットランナ５４ｆと、を有してなる。ガイドブロック５４ｃは、平行一対の縦レール５４ｃ’を有し、固定フレームなどの適宜の固定部５４ａに固定されている。ボールねじ軸５４ｄは、一対の縦レール５４ｃ’間に位置され、且つ上下の軸端をガイドブロック５４ｃに回転可能に支持されている。ボールナットランナ５４ｆは、昇降ブラケット５４ｂに固定されボールねじ軸５４ｄに螺合している。サーボモータ５４ｅは、固定部５４ａに設置され、出力軸がボールねじ軸５４ｄの上端に連結され、ボールねじ軸５４ｄを回転する。
昇降手段５４は、サーボモータ５４ｅでボールねじ軸５４ｄを回転し、ボールねじ軸５４ｄに回転不能に螺合するボールナットランナ５４ｆを昇降させ、ボールナットランナ５４ｆにハウジング（回転チャック用ブラケット）５２ａを支持された回転チャック機構５２を昇降させる構成である。
【００４２】
上記構成によれば、回転チャック機構５２は、該回転チャック機構５２のチャック動作と、昇降手段５４による昇降動作と、エアシリンダ５５ｄで昇降される当接ピース５５ｂによってワークＷを芯出しする動作と、を組み合わせた動作を行うことができる。
【００４３】
回転チャック機構５２は、昇降手段５４と協働してワーク上部をチャックし、カップ部をカップ部熱処理ヘッド５６に近接状態に被せる。このときの、回転チャック機構５２がワークＷを下降させる高さ位置は、ティーチングによって設定する。
【００４４】
〔カップ部熱処理ヘッド５６の構成〕
図２に示すカップ部熱処理ヘッド５６は、銅管よりなるカップ部加熱コイル５６ａと、カップ部加熱コイル５６ａの両端に備えられた図示しない一対の被給電端子と、カップ部加熱コイル５６ａを支持する取付ブラケット５６ｂと、カップ部内面冷却手段（冷却ジャケット）５６ｃと、を有してなる組立体である。カップ部熱処理ヘッド５６は、さらに、カップ部が被さった状態において、カップ部の外面に冷却液を吹き付けて冷却を行うカップ部外面冷却手段（冷却ジャケット）５６ｄをカップ部の外周に有してなる。
カップ部熱処理ヘッド５６は、取付ブラケット５６ｂをコイル取付台５７上に載置して、コイル取付台５７上に備えられたクランプ５７ａにより取付ブラケット５６ｂを固定すると共に、一対の被給電端子を図示しないクランプ式の一対の給電端子で挟持して装着され、整流電源部から誘導電流が給電される。
カップ部熱処理ヘッド５６は、カップ部外面冷却手段（冷却ジャケット）５６ｄが、ワークＷのカップ部外面を冷却しながら、カップ部加熱コイル５６ａがカップ部の内面を誘導加熱し、次いで、ワークＷのカップ部外面を冷却しながら、カップ部内面冷却手段５６ｃがカップ部の内面を冷却できる。
カップ部熱処理ヘッド５６は、ワークＷのカップ部に対応した形状に形成されており、ワークＷのカップ部がカップ部熱処理ヘッド５６の真上に同心に位置して下降されることにより、ワークＷのカップ部とカップ部加熱コイル５６ａとのギャップを例えば、１ｍｍ〜１．５ｍｍにして近接状態でカップ部を被せることができる。
【００４５】
上述した回転チャック機構５２は、ワークＷの位置確認と芯出しと位置ずれ確認を行うワーク確認手段５５及びチャック確認手段を備えると共に、昇降手段５４を備えている。そのため回転チャック機構５２が芯出しを行ってからワークをチャックして昇降させることができ、芯出し及び位置確認された状態でワークＷのカップ部をカップ部熱処理ヘッド５６に近接状態に被せることができ、カップ部熱処理ヘッド５６と協働してカップ部の熱処理を精度よく行うことができる。しかもカップ部加熱コイル５６ａにカップ部が接触することを防止でき、電気的故障に繋がる虞や、装置が稼動できなくなる虞が極めて少なく、安全が確保される。
【００４６】
ワーク下部熱処理装置の動作について、回転チャック機構５２の動作を中心に図面を用いて簡単に説明する。
図２は、回転チャック機構５２の真下位置に搬送機構ＨによりワークＷが搬送されたところを示す。
図４は、回転チャック機構５２が所定位置まで下降し、当接ピース５５ｂがワークＷの上端に当接して、ワークＷの高さ確認（種類の確認）とワークの芯出しを行ったところを示す。
図５は、回転チャック機構５２がチャック位置まで下降してチャックし、上昇復帰したところを示す。回転チャック機構５２がチャック位置まで下降するとき、エアシリンダ５５ｄは動作フリーになり、チャックが行われると、再びピストンロッドを縮小動作させ、これにより、当接ピース５５ｂでワークＷの上端を押圧して、ワークＷの位置ずれを検出する状態になる。
図６は、搬送機構Ｈが退避したところを示す。
図７は、回転チャック機構５２が下降してワークＷのカップ部をカップ部熱処理ヘッド５６に近接状態に被せて、該カップ部熱処理ヘッド５６がワークＷのカップ部の熱処理を行っているところを示す。
【００４７】
〔第２実施形態〕
図８、図９は、第２実施形態に係るワーク下部熱処理装置５０Ｂを示す。
ワーク下部熱処理装置５０Ｂは、第１実施形態に係るワーク下部熱処理装置５０Ａと同様に、ハンドリング手段５１と、カップ部熱処理ヘッド５６と、を有してなり、図３に示す回転チャック機構５２を用いている。
【００４８】
第２実施形態は、以下の３点の構成部分を第１実施形態と同一に有する。
（１）ハンドリング手段５１は、回転チャック機構５２と、昇降手段５４と、ロッド５５ａと、当接ピース５５ｂと、エアシリンダ５５ｄと、を有し、エアシリンダ５５ｄが、回転チャック機構５２によるワークのチャックに先行してピストンロッドを縮小し、回転チャック機構５２がワーク上部をチャックする動作工程ではピストンを動作フリーとする。
（２）ハンドリング手段５１は、チャック爪５２ｆより外方へ張り出して付設された突起５２ｎと、近接センサ５２ｍと、を有し、チャック確認手段は、チャック動作したことの確認、チャックが回転したことの確認、回転速度の検出を行う。
（３）ハンドリング手段５１は、回転チャック機構５２の中心孔にロッド５５ａを挿通して、該ロッド５５ａの先端に備えられ回転チャック機構５２から出没自在である当接ピース５５ｂをワーク上端に当接して、該ワークＷの位置確認と、芯出しと、位置ずれ確認を行うワーク確認手段５５を備えている。
【００４９】
第２実施形態に係るワーク下部熱処理装置５０Ｂについて、第１実施形態に係るワーク下部熱処理装置５０Ａと相違する点は、ガイドブロック５４ｃを支持する固定部５４ａが無くて、固定部５４ａに替わり、往復回動手段５３として、サーボモータ５３ｃで１８０°往復回動される回動軸５３ａに回動板５３ｂが固定され、回動板５３ｂにガイドブロック５４ｃが固定されている構成部分である。カップ部熱処理ヘッド５６は、第１実施形態のカップ部熱処理ヘッド５６と同一である。
【００５０】
この構成上の相違により、回転チャック機構５２は、回転チャック機構５２のチャック動作と、昇降手段５４の昇降動作と、エアシリンダで昇降される当接ピース５５ｂによるチャック前のワークＷの芯出し動作と、を組み合わせた動作に、さらに、往復回動手段による回転チャック機構の往復回動動作が加わった動作を行うことができる。
【００５１】
回転チャック機構５２は、図８に示すように、一のステーションにおいて芯出しを行ってからワークをチャックして昇降させることができ、またこのステーションでチャック解除することができる。そして、図９に示すように、回動軸５３ａを反転させた位置でワークＷのカップ部をカップ部熱処理ヘッド５６に近接状態に被せ、カップ部熱処理ヘッド５６でワークＷのカップ部の内面に対し熱処理を行うことができる。
その他の構成、作用については、第１実施形態と同一であるので、第１実施形態と同一の構成部材に同一符号を付して説明を省略する。
【００５２】
〔第３実施形態〕
図１０〜図１７は、第３実施形態に係るワークの熱処理装置を示す図である。図１０は、ワークの熱処理装置の内部を視た正面図である。なお、第３実施形態では、ワークの熱処理装置のカップ部について熱処理を行う装置部分を、第１、第２実施形態ではワーク下部熱処理装置と称しているのとは異なり、ワーク下部熱処理部と称する。
【００５３】
図１０に示すように、第３実施形態に係るワークの熱処理装置１は、往復移動自在な複数のテーブルで搬送ラインを分担してワークＷの順送り搬送を行うテーブル式搬送機構１０と、テーブル式搬送機構により搬送されたワークＷを第１及び第２のガントリで受け取りワークを順送りに吊上搬送を行うガントリ式搬送機構２０と、でワークを搬送する手段が構成される。
すなわち、第１，第２，第３テーブル１１，１２，１３を有してなるテーブル式搬送機構１０で、ワークＷを第１〜第４ステーションＡ〜Ｄに順送りに搬送し、また、第１，第２ガントリ２１，２２を有してなるガントリ式搬送機構２０で、第４〜第６ステーションＤ〜Ｆに順送りに吊上げ搬送する。
【００５４】
ワークの熱処理装置１は、テーブル式搬送機構１０を構成する第１テーブル１１上に載置されたワークＷに対し仮位相合わせを行う仮位相決め機構３０と、仮位相合わせが行われたワークＷを第２テーブル１２に移載し、且つ本位相決めピン４２に被せて本位相決めする本位相決め機構４０と、本位相合わせを終えテーブル式搬送機構で搬送されるワークについて、カップ部内面に対して熱処理を行うワーク下部熱処理部５０Ｃと、カップ部内面の熱処理を終え、第１ガントリ２１で搬送されるワークＷについてステム軸部の外面又は筒軸部の内面の熱処理を行うワーク上部熱処理部６０と、第６ステーションＦに対応して備えられたアフタークール部７０と、を有してなる。
ワーク下部熱処理部５０Ｃは、第３ステーションＣに対応して備えられ、ワーク上部熱処理部６０は、第５ステーションＥに対応して備えられ、アフタークール部７０は、第６ステーションＦに対応して備えられている。これらは、中段プレート１００上で、且つ中仕切り正面壁（正面壁）１１２の前側に備えられている。
【００５５】
ワーク上部熱処理部６０は、第５ステーションＥに搬送されたワークＷを間欠回転テーブル６１で巡回させ、ワーク上部用加熱ユニット６５で誘電加熱し、環状冷却ジャケット６２でワーク上部の冷却を行う。
【００５６】
ワークの熱処理装置１は、ワーク下部熱処理部５０の熱処理ヘッド５６、ワーク上部用加熱ユニット６５のワーク上部用加熱コイル（図示しない）、ワーク受具等、を段取り換えすることで、処理対象を図１に示す４種類のアウタレースに適用される。
【００５７】
ワーク上部熱処理部６０及びアフタークール部７０は、本発明との関連性が無いので、以後において説明しないものとする。
【００５８】
〔ワーク下部熱処理部５０Ｃの構成〕
ワーク下部熱処理部５０Ｃは、図１１に示すハンドリング手段５１と、図１４に示すカップ部熱処理ヘッド５６と、を有してなる。
【００５９】
〔ハンドリング手段５１の構成〕
図１１に示すように、ハンドリング手段５１は、サーボモータ５３ｃで１８０°往復回動される回動軸５３ａを挟んで一対の回動板５３ｂが固設され、回動軸５３ａの軸心に関して対称となる一対の回動板５３ｂの各揺動端に、回転チャック機構５２を備えたダブルハンド型に構成されてなる。ハンドリング手段５１は、一方の回転チャック機構５２と他方の回転チャック機構５２とが、回動軸５３ａに関し１８０°異なる位置にあって、時間をずらして同じサイクル動作を行う。ハンドリング手段５１は、回転チャック機構５２の中心孔にロッド５５ａを挿通して、該ロッド５５ａの先端に備えられ回転チャック機構５２から出没自在である当接ピース５５ｂをワーク上端に当接して、該ワークＷの位置確認と、芯出しと、位置ずれ確認を行うワーク確認手段５５を備えている。
【００６０】
図１１〜図１４に示すように、各回転チャック機構５２は、カップ部熱処理ヘッド５６から第３ステーションＣに搬送した熱処理済のワークＷを、第３ステーションＣに位置される第３のテーブル１３に載置し、且つ交替して位置される第２のテーブル１２上のワークＷをチャックし吊り上げてカップ部熱処理ヘッド５６の真上Ｇ（図１３）に位置させて下降し、カップ部熱処理ヘッド５６に近接状態に被せ、カップ部熱処理ヘッド５６でカップ部の内面の加熱処理を終了したワークＷを、第３ステーションＣに戻す、というサイクル動作を行う。
【００６１】
この実施形態のハンドリング手段５１は、昇降手段５４が支持された一対の回動板５３ｂを反転する毎に停止することを反復する。これにより、ハンドリング手段５１は、二つの昇降手段５４に支持される二つの回転チャック機構５２を一のステーションと、カップ部熱処理ヘッド５６の真上位置と、に交互に交替させて対応させる往復回動手段５３を含んでいる。
【００６２】
〔カップ部熱処理ヘッド５６の構成〕
図１４〜図１６に示すように、カップ部熱処理ヘッド５６は、熱処理ヘッド本体５６１と、外面用冷却ジャケット５６２と、を有して構成される。熱処理ヘッド本体５６１は、熱処理ヘッド固定手段５７及び給電クランプ５８によって支持され、外面用冷却ジャケット５６２は、熱処理ヘッド固定手段５７より立ち上げる支柱に支持される。熱処理ヘッド本体５６１は、図１（ａ），（ｂ）に示すアウタレースＷ１に適用するものを示している。
【００６３】
図１４，図１５に示すように、熱処理ヘッド本体５６１は、基板５６１ａと、給電クランプ５８を介して誘導電流を給電されるカップ部加熱コイル５６１ｂと、内面用冷却ジャケット５６１ｃと、逆噴射ジャケット５６１ｄと、を含んで構成されている。熱処理ヘッド本体５６１は、基板５６１ａが熱処理ヘッド固定手段５７のコイルベース５７ａに載置され、且つコイルベース５７ａに備えた一対のトグルクランプ機構５７ｂによりコイルベース５７ａに固定される。内面用冷却ジャケット５６１ｃの入口及び逆噴射ジャケット５６１ｄの入口は、基板５６１ａを貫通した孔として備えられ、コイルベース５７ａに備えられ貫通孔である給水口と連通接続される。該給水口は、大径冷却水配管５７ｃ又は小径冷却水配管５７ｄと接続され、大径冷却水配管５７ｃ及び小径冷却水配管５７ｄは、図示しない冷却水供給源に接続されている。従って、熱処理ヘッド本体５６１を熱処理ヘッド固定手段５７に載置固定するだけで、内面用冷却ジャケット５６１ｃの入口及び逆噴射ジャケット５６１ｄへの給水通路が接続される。
【００６４】
図１５，図１６に示すように、給電クランプ５８は、熱処理ヘッド固定手段５７に固定された固定フランジ５８ｄに支持される給電端子５８ｂと、可動フランジ５８ｃに支持される給電端子５８ａと、を有する。給電端子５８ａ，５８ｂは、導電板５８ｉ，５８ｊを介して中仕切り正面壁１１２の後方の図示しない整流電源部に接続されている。給電端子５８ａ，５８ｂ間に熱処理ヘッド本体５６１の被給電端子５６１ｅ，５６１ｆを挟入し、つまみ５８ｅを回してねじ軸５８ｆを螺動することにより、給電クランプ５８は、可動側の給電端子５８ａと固定側の給電端子５８ｂとで、被給電端子５６１ｅ，５６１ｆを給電可能な状態にクランプする。
図１５，図１６に示すように、給電端子５８ａは冷却水接続入口５８ｇを有し、給電端子５８ｂは冷却水接続出口５８ｈを有する。さらに、給電端子５８ａ，５８ｂと被給電端子５６１ｅ，５６１ｆは、カップ部加熱コイル５６１ｂ内に給送する冷却水の給水路を構成するための中空部を有し、両給水路は、クランプが行われると、密着面において連通する。冷却水は、冷却水接続入口５８ｇから給電端子５８ａ内の給水路に流入して被給電端子５６１ｅ内の給水路を通流し、カップ部加熱コイル５６１ｂ内を通流し、被給電端子５６１ｆ内の給水路を通流して給電端子５８ｂ内に至り、冷却水接続出口５８ｈを通り外部へ放水される。
従って、給電端子５８ａ，５８ｂで被給電端子５６１ｅ，５６１ｆをクランプすると、給電端子５８ａ，５８ｂは、整流電源部からカップ部加熱コイル５６１ｂに対して誘導電流を給電し得る電気的接続状態になると共に、カップ部加熱コイル５６１ｂ内へ冷却水を供給する水路が接続状態になる。
【００６５】
カップ部熱処理ヘッド５６の動作について説明する。
ハンドリング手段５１は、回転チャック機構５２を下降してワークＷ（図１に示すトリポード形のアウタレースＷ１）をチャックし、回転チャック機構５２を上昇し反転し、ワークＷをワーク下部熱処理位置Ｇに対応する上方に位置させてから、ワークＷのカップ部が熱処理ヘッド本体５６１に近接状態に被さるまで回転チャック機構５２を下降していく。この場合、ハンドリング手段５１は、回転チャック機構５２を回転させない。これにより、カップ部加熱コイル５６１ｂ、内面用冷却ジャケット５６１ｃの噴射口及び逆噴射ジャケット５６１ｄの噴射口は、ワークＷ内に収まっていく。
【００６６】
ワークＷのカップ部が熱処理ヘッド本体５６１に被さり始めると、カップ部加熱コイル５６１ｂは、誘導電流を給電され、ワークＷのカップ部内面の加熱を開始し、外面用冷却ジャケット５６２もカップ部外面へ冷却水を噴射し冷却を開始する（移動焼き）。次いで、ワークＷのカップ部が内面用冷却ジャケット５６１ｃに被さり始めると、内面用冷却ジャケット５６１ｃがカップ部内面へ冷却水を噴射し冷却を開始する。内面用冷却ジャケット５６１ｃは、溝を形成している三方の溝面に冷却水を噴射して冷却を行う。
【００６７】
この時点より、カップ部加熱コイル５６１ｂがカップ部内面の上側部分を加熱され、その下側近傍では内面用冷却ジャケット５６１ｃが冷却を行い、もって、熱処理ヘッド本体５６１はワークＷのカップ部内面に対して移動式熱処理（焼入れ又は焼戻し）を行う。熱処理ヘッド本体５６１の上端面がワークＷのカップ部天井面に近接した状態にワークＷのカップ部が熱処理ヘッド本体５６１に深く被さると、ハンドリング手段５１によるワークＷの下降が停止すると共に、加熱が終了しかつ内面用冷却ジャケット５６１ｃによる冷却が終了する。
【００６８】
次いで、逆噴射ジャケット５６１ｄが冷却水を噴射し、カップ部の全内面を冷却した後、外面用冷却ジャケット５６２及び逆噴射ジャケット５６１ｄによる冷却が終了する。以上で、カップ部内面の熱処理が終了する。
【００６９】
すると、ハンドリング手段５１の回転チャック機構５２がワークＷを上昇する。その後、ハンドリング手段５１は、回転チャック機構５２を上昇し、次いで、第３ステーションＣに対応する上方位置に回動して下降することにより、回転チャック機構５２で保持したワークＷを、第３ステーションＣに位置される第３テーブル１３上のワーク受承皿（符号なし）に載置する。
【００７０】
上記構成は、図１（ａ），（ｂ）に示すアウタレースＷ１に適用する熱処理ヘッド本体５６１について説明したものである。図１（ｃ），（ｄ）に示すトリポード型のアウタレースＷ２については、カップ部Ｗ２１の内空間形状が異なるので、図示しない別のカップ部熱処理ヘッドが適用される（回転移動式熱処理）。この場合の熱処理ヘッド本体の構成も、図１７に示す熱処理ヘッド本体５６１Ａの構成に準じるものである。
【００７１】
図１７に示す熱処理ヘッド本体５６１Ａは、図１（ｅ），（ｆ）に示すアウタレースＷ３のカップ部Ｗ３１の熱処理に適用される。熱処理ヘッド本体５６１Ａは、不導体のコイル５６１ｈの周囲にワーク下部用加熱コイル（マルチターンコイル）５６１ｈを有し、このワーク下部用加熱コイル５６１ｈの一端はコイル５６１ｈの中を通り、そして、両端は、被給電端子に連通接続される。
アウタレースＷ３の場合は、回転チャック機構５２によってチャックしたアウタレースＷ３を、カップ部が熱処理ヘッド本体に深く被せた状態になってから、ワークＷを、例えば、２００ｒ．ｐ．ｍで回転させる（移動回転焼き）。そして、図１４に示す外面用冷却ジャケット５６２によりカップ部外面を冷却すると共に、カップ部内の入口から最奥まで存在するワーク下部用加熱コイル（マルチターンコイル）５６１ｈによってカップ部内面を全面的に加熱する（移動回転焼き）。加熱終了後は、コイル５６１ｈに冷却水を給送し、この冷却水をマルチターンコイル５６１ｈの隙間から噴射して、カップ部Ｗ３１の全内面を冷却する。矢印はコイル５６１ｈへの冷却水の流れを示している。
【００７２】
図１（ｇ），（ｈ）に示すアウタレースＷ４については、カップ部Ｗ４１の内空間形状に適合するカップ部熱処理ヘッドが適用される。この場合の熱処理ヘッド本体の構成も、図１７に示す熱処理ヘッド本体５６１Ａの構成に準じるものである。
【００７３】
この構成上の相違により、回転チャック機構５２のチャック動作と、昇降手段５４による昇降動作と、エアシリンダ５５ｄで昇降される当接ピース５５ｂによるチャック前のワークＷの芯出し動作と、さらに、往復回動手段５３による二つの回転チャック機構５２の往復回動動作と、が加わることによって、一の回転チャック機構５２は、一のステーションにおいて、芯出しを行ってからワークＷをチャックし昇降させることができ、ワークＷをチャック解除することができると共に、他の一の回転チャック機構５２は、異なった位置でワークＷのカップ部をカップ部熱処理ヘッド５６に近接状態に被せる動作を行い、カップ部熱処理ヘッド５６と協働してカップ部の熱処理を行うことができ、一の回転チャック機構５２と他の一の回転チャック機構５２とが交互に交替して動作するので、第１、第２実施形態に比して約二分の一のタクトでカップ部の熱処理を行うことができる。
【００７４】
その他の構成、作用についても、第１実施形態と同一であるので、第１実施形態と同一の構成部材に同一符号を付して説明を省略する。
【００７５】
〔仮位相決めと本位相決めとワーク下部熱処理部５０Ｃの関係〕
図１２、図１３に示すように、ワークの熱処理装置１は、搬送ラインの第１〜第４ステーションＡ〜Ｄ区間の各一区間を、それぞれ、往復する第１〜第３テーブル１１〜１３によりワークＷを順送りするテーブル式搬送機構１０を有する。
ワークＷは、人手により又は搬入ロボットにより、装置左側面パネルの搬入口を通して第１ステーションＡに位置される第１テーブル１１上に載置される。ここで、ワークＷが図１（ａ）及び（ｂ）に示すトリポード型のアウタレースＷ１，Ｗ２であるときは、第１テーブル１１上で仮位相決めされる。
仮位相決め機構３０は、第１テーブル１１上に付設されていて、第１テーブル１１が第１ステーションＡに位置するときに仮位相決めを行う。
第１ステーションＡで仮位相決めが行われたワークＷは、第２ステーションＢに移送され第２テーブル１２に移載され本位相決めが行われる。本位相決め機構４０は、第２ステーションＢに対応してワークチャック持ち上げ手段４１（図１０）と、第２テーブル１２に備えられた位置決めピン４２と、で構成され、第２ステーションＢにおいて、ワークＷを第２テーブル１２に移載することで位置決めピン４２が本位相決めを行う。
ワークＷが図１（ｃ）及び（ｄ）に示すバーフォード型のアウタレースＷ１，Ｗ２であるときは、第２テーブル１２には本位相決めピンを備えていないワーク受承皿が用意される。
次いで、ワークＷは、第２テーブル１２よって第３ステーションＣに搬送される。ワークＷは、ワーク下部熱処理部５０Ｃによって、ワーク下部熱処理位置Ｇに移送され熱処理され、熱処理が終了すると、第３ステーションＣに位置する第３テーブル１３上に戻され、第３テーブル１３によって第４ステーションＤに移送される。
ワーク下部熱処理部５０Ｃは、ダブルハンド型のハンドリング手段５１の一方の回転チャック機構５２により、第３ステーションＣにおいてワークＷをチャック及びチャック解除し、同時に、他方の回転チャック機構５２によりワーク下部熱処理位置Ｇへ搬送され、ワークＷのワーク下部をカップ部熱処理ヘッド５６と協働して焼入れ或いは焼戻しのための加熱、冷却を行う。ワークＷがバーフォード型のアウタレースであるときには、この熱処理は、回転チャック機構５２によりワークＷを回転させて行う。
【００７６】
上記第１〜第３の実施形態によれば、回転チャック機構５２によりワークをチャックする前に、回転チャック機構５２の中心孔に挿通されたロッド５５ａをエアシリンダ５５ｄで下降させ、ロッド５５ａの下端の当接ピース５５ｂをワークＷの上端に押し当てて、ワークＷの芯出しを行うことに意義がある。元来、回転チャック機構５２の複数のチャック爪５２ｆは、ワークＷを芯出し状態にチャックし得る。しかし、チャックする際に、ワークＷが偏心した状態にあると、ワークＷがチャック爪間に挟まれる場合が生じるので、回転チャック機構５２によりワークＷをチャックする前に、ワークＷの芯出しを行うものである。
【００７７】
上記第１〜第３の実施形態によれば、いずれも、ハンドリング手段５１は、ワーク上部をチャックし必要に応じてワークＷの中心を回転軸線として回転しうる回転チャック機構５２と、回転チャック機構５２のハウジングを支持し、回転チャック機構５２を昇降させる昇降手段５４と、回転チャック機構５２の中心孔にロッド５５ａを挿通してロッドの先端に備えられ、回転チャック機構から出没自在である当接ピース５５ｂをワーク上端に当接してワークの位置確認と、芯出しと、位置ずれ確認を行うワーク確認手段５５と、を備えてなる。
【００７８】
この構成によれば、搬送機構がワークを回転チャック機構の真下位置に搬送すると、エアシリンダがピストンロッドを縮小させ、回転チャック機構に中心孔に通されたロッドを下降する。下降されたロッドの先端には、当接ピース５５ｂがあり、当接ピース５５ｂがワーク上端の凹部又は孔周縁に係合し押圧することでワークを芯出しする。次いで、回転チャック機構が、昇降手段により下降されていく。このとき、エアシリンダがピストンを動作フリーとするので、回転チャック機構が無理なく下降されていく。回転チャック機構がワーク上端のチャック位置に対応して下降停止されると、当接ピース５５ｂで芯出しされたワークを回転チャック機構の複数のチャック爪がチャックする。このため、複数のチャック爪が、ワークを確実に芯出し状態にチャックできる。
【００７９】
上記第１〜第３の実施形態によれば、いずれも、ワーク確認手段５５は、回転チャック機構５２の外側に備えられロッド５５ａを昇降させるエアシリンダ５５ｄを有してなり、エアシリンダ５５ｄは、回転チャック機構５２によるワークＷのチャックに先行してピストンロッドを縮小し、且つ回転チャック機構５２がワーク上部をチャックする動作工程では、ピストンを動作フリーとするように構成されている。
【００８０】
上記構成によれば、回転チャック機構５２によりワークをチャックする前に、回転チャック機構５２の中心孔に挿通されたロッド５５ａをエアシリンダ５５ｄで下降させ、ロッド５５ａの下端の当接ピース５５ｂをワークＷの上端に押し当ててワークＷの芯出しを行うことに意義がある。元来、回転チャック機構の複数のチャック爪は、ワークを芯出し状態にチャックし得る。しかし、チャックする際に、ワークが偏心した状態にあると、ワークがチャック爪間に挟まれる場合が生じるので、回転チャック機構によりワークをチャックする前に、ワークの芯出しを行うものである。
【００８１】
上記構成によれば、回転チャック機構５２のチャック動作と、昇降手段５４による回転チャック機構５２の昇降動作と、エアシリンダ５５ｄで昇降される当接ピース５５ｂによるチャック前のワークＷの芯出し動作と、を組み合わせた動作となる。このため、回転チャック機構５２は、一のステーションにおいて、芯出しを行ってからワークをチャックし昇降させることができ、またワークをチャック解除することができると共に、ワークＷのカップ部をカップ部熱処理ヘッド５６に近接状態に被せる動作を行い、カップ部熱処理ヘッド５６と協働してカップ部の熱処理を行うことができる。
【００８２】
上記第１〜第３の実施形態によれば、いずれも、ハンドリング手段５１は、所要角度、例えば、１８０°往復回動自在な回動板を有し、回動板に昇降手段を支持し、回動板を間欠して１８０°往復回動することにより、昇降手段に支持される回転チャック機構を一のステーションと、カップ部熱処理ヘッドの真上位置と、に交互に対応させる往復回動手段を含んでなる。
【００８３】
この構成によれば、回転チャック機構のチャック動作と、昇降手段による回転チャック機構の昇降動作と、エアシリンダで昇降される当接ピースによるチャック前のワークの芯出し動作と、が組み合わさることによって、回転チャック機構によるワークのチャック、チャック解除する位置と、カップ部熱処理ヘッドと協働してカップ部を熱処理する位置と、を異ならせることができ、平面スペースを有効に利用できる。
【００８４】
上記第１〜第３の実施形態によれば、いずれも、ハンドリング手段５１は、所要角、例えば１８０°往復回動自在な一体的、且つ一対の回動板５３ｂを有し、各回動板５３ｂに二つの昇降手段５４を支持し、一対の回動板５３ｂを間欠して１８０°往復回動することにより、二つの昇降手段５４に支持される二つの回転チャック機構５２を一のステーションとカップ部熱処理ヘッド５６の真上位置とに交互に交替させて対応させる往復回動手段５３を含んでなる。
【００８５】
この構成によれば、回転チャック機構５２のチャック動作と、昇降手段５４による回転チャック機構５２の昇降動作と、エアシリンダ５５ｄで昇降される当接ピース５５ｂによるチャック前のワークＷの芯出し動作と、を組み合わせた動作に、さらに、往復回動手段５３による二つの回転チャック機構５２の往復回動動作が加わる。これによって、一の回転チャック機構５２は、一のステーションにおいて、芯出しを行ってからワークＷをチャックし昇降させることができ、またワークＷをチャック解除することができる。また他の一の回転チャック機構５２は、異なった位置でワークＷのカップ部をカップ部熱処理ヘッド５６に近接状態に被せる動作を行い、カップ部熱処理ヘッド５６と協働してカップ部の熱処理を行うことができ、一の回転チャック機構５２と他の一の回転チャック機構５２とが交互に交替して動作するので、二分の一のタクトでカップ部の熱処理を行うことができる。
【００８６】
上記第１〜第３の実施形態によれば、ハンドリング手段５１は、複数の突起５２ｎと近接センサ５２ｍとを有して、チャック確認と回転確認と回転速度の検出の少なくとも何れかを行う構成とされている。
【００８７】
上記構成にすると、ワークＷがチャック爪５２ｆ間に挟まれている状態にあるか否かを検出でき、また、ワークＷが芯ずれを起こしている状態にチャックされているか否かを確認でき、カップ部と加熱コイルとの電気的故障を未然に回避できる。
【００８８】
上記第１〜第３の実施形態によれば、ハンドリング手段５１は、ピストンロッドの移動量に応じてパルスを出力し得るエアシリンダを用いてなり、回転チャック機構がワーク上部をチャックした後に、当接ピースがワーク上端の凹部を引き続き押圧するようにエアシリンダが再度縮小作動し、その後に、エアシリンダから出力されるパルスを位置ずれ検知信号とする構成である。
【００８９】
上記構成にすると、ギャップを埋める位置ずれよりも小さい移動をキャッチでき、キャッチした瞬間に装置の稼動を中断して、カップ部の内面とコイルとの電気的故障を未然に回避できる。
【００９０】
上記第１〜第３の実施形態によれば、ワークＷがトリポード型である場合に、搬送機構のワークの搬送ラインの、一のステーションよりも上流側の他の一のステーションに仮位相決めを行う仮位相決め手段を有すると共に、一のステーションと仮位相決め手段との中間の、他の一のステーションに本位相決めを行う本位相決め手段を有する。
【００９１】
〔その他の実施形態〕
本発明は、上記の実施形態に限定されるものでなく、発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々、設計変更した形態が含まれる。この実施形態に記載している構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、本発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
【符号の説明】
【００９２】
１…ワークの熱処理装置、
５０Ａ…ワーク下部熱処理装置、
５０Ｂ…ワーク下部熱処理装置、
５０Ｃ…ワーク下部熱処理部（ワーク下部熱処理装置）、
Ｗ…ワーク、
Ｈ、１０…搬送機構、
５１…ハンドリング手段、
５２…回転チャック機構、
５２ａ…ハウジング、
５２ｍ…近接センサ、
５２ｎ…突起、
５３…往復回動手段、
５３ｂ…回動板、
５４…昇降手段、
５５…ワーク確認手段、
５５ａ…ロッド、
５５ｂ…当接ピース、
５５ｄ…エアシリンダ、
５５ｅ…連結具、
５６…カップ部熱処理ヘッド、
５６ａ…カップ部加熱コイル、
５６ｃ…カップ部内面冷却手段（冷却ジャケット）、
５６ｄ…カップ部外面冷却手段（冷却ジャケット）、
５６１ｂ…カップ部加熱コイル、
５６１ｃ…内面用冷却ジャケット、
５６２…外面用冷却ジャケット
５６１ｈ…ワーク下部用加熱コイル（マルチターンコイル）
【図１】
0005728755.tif 000002
【図２】
0005728755.tif 000003
【図３】
0005728755.tif 000004
【図４】
0005728755.tif 000005
【図５】
0005728755.tif 000006
【図６】
0005728755.tif 000007
【図７】
0005728755.tif 000008
【図８】
0005728755.tif 000009
【図９】
0005728755.tif 000010
【図１０】
0005728755.tif 000011
【図１１】
0005728755.tif 000012
【図１４】
0005728755.tif 000013
【図１５】
0005728755.tif 000014
【図１６】
0005728755.tif 000015
【図１７】
0005728755.tif 000016
【図１２】
0005728755.tif 000017
【図１３】
0005728755.tif 000018