(57)【要約】【課題】焼入装置におけるワークの段替えを容易に行うことができるワーク自動段替え機構を提供することである。【解決手段】ワーク３を載置するカムからなる回転部材７ａ，７ｂを設け、回転部材７ａ，７ｂを回転させることによりワーク３を所定の高さに設置する。複数の回転部材７ａ，７ｂをワーク３の長手方向に配置し、ワーク３を複数の回転部材７ａ，７ｂで支持する。複数の回転部材７ａ，７ｂを、ワーク３を長手方向に見てワーク３の中心を通る垂線に対して対称に配置する。ワーク３の中心を通る垂線に対して対称に配置されている回転部材が、互いに反対方向に回転する。【選択図】図３
2008291311.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
焼入装置におけるワークの段替え装置であって、回転軸にワークを載置するカムからなる回転部材を設け、前記回転部材を回転させることによりワークを所定の高さに設置することを特徴とするワーク自動段替え機構。
【請求項２】
複数の回転部材をワークの長手方向に配置し、ワークを前記複数の回転部材で支持することを特徴とする請求項１に記載のワーク自動段替え機構。
【請求項３】
回転軸を二本設け、各回転軸に各々回転部材が設けてあり、前記各回転軸に設けた回転部材でワークを支持することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のワーク自動段替え機構。
【請求項４】
回転軸がワークの中心を通る垂線に対して対称に配置されており、各回転軸が互いに反対方向に回転することを特徴とする請求項３に記載のワーク自動段替え機構。
【請求項５】
長手方向と直交するワークの垂直面寸法に応じて回転部材の停止位置を関連付けたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちのいずれかに記載のワーク自動段替え機構。
【請求項６】
前記回転部材の各々の回転軸に歯車を設け、駆動歯車を備えたモータで前記各歯車に動力を伝達することを特徴とする請求項３乃至請求項５のうちのいずれかに記載のワーク自動段替え機構。
【請求項７】
円筒状又は円柱状のワークの直径又は半径と回転部材の回転角度とが、前記ワークの中心の高さが一定となるように関連付けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のうちのいずれかに記載のワーク自動段替え機構。
【請求項８】
ワークの直径又は半径に対応する回転部材の回転角度を記憶する記憶部と、ワークの直径又は半径を入力する入力部とを備え、前記入力部で入力されたワークの直径又は半径に対応する回転部材の回転角度を前記記憶部から呼び出すことを特徴とする請求項７に記載のワーク自動段替え機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円柱状のワーク（機械部品の素材）又はラック等を焼き入れする焼入装置に設けられるワークの段替え機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ワークは、強度（耐摩耗性や耐疲労性）を確保するために焼き入れが行われる。焼き入れ方法には種々あるが、そのうちの高周波焼き入れは、加熱コイルをワークの近傍に配置し、この加熱コイルに高周波電流を供給することによってワーク内に誘導電流を生じさせ、この誘導電流によってワークを加熱し焼き入れを行うものである。
【０００３】
ここで、焼き入れを行うには、ワークから加熱コイルまでの距離（間隔）を、焼き入れに適した距離（間隔）に保つ必要がある。しかし、ワークの大きさは様々であるため、段替えの際にはワークの大きさに応じてその都度加熱コイルの設置位置を変更しなければならない。
【０００４】
ここで言う「段替え」とは、複数の大きさのワークを、同じ焼入装置で焼き入れする場合において、ある大きさのワークを焼き入れする設定から、別の大きさのワークを焼き入れする設定に変更する作業を指す。ワークの段替え中は、焼き入れ作業を行うことができず、製品の生産ラインを停止させる必要があるので、可能な限り段替えに要する時間は少なくなるようにするのが望ましい。
【０００５】
そこで従来は、段替え（加熱コイルの設置）を容易にするために、ワークの中心位置を焼入装置の予め設定した所定位置と一致させ、さらにワークの直径データから加熱コイルの設置位置を演算し、算出された位置に加熱コイルを移動させていた。
【０００６】
具体的には、ワークの大きさに応じた異なる大きさの複数種類のＶブロックを用意しておき、このＶブロックによってワークの中心位置を、焼入装置における予め設定した所定位置に一致させ、さらにワークの中心位置データと直径データとから、加熱コイルを設置するべき位置を演算し、算出された位置へ加熱コイルを移動させていた。
【０００７】
すなわち、焼入装置にはワークの両端を位置合わせするセンターピンやチャックが所定位置に設けられており、このセンターピンによってワークの設置高さが設定され、ワークを焼き入れすることができるようになっている。
【０００８】
しかしこの方法では、予め決まった大きさのワークにしか対応することができず、大きさが異なるワークを焼き入れする際には、ワークの大きさに応じてその都度ワークの中心位置をセンターピンやチャックの位置に設定し直す作業が非常に煩雑である。
そこで所定範囲の任意の大きさのワークの中心をセンターピンと一致させ、ワークの段替えを容易にするため、本件出願人は、特許文献１に開示されている発明を創作した。
【特許文献１】特開２０００−２８２１３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで特許文献１の発明では、ワークの高さを変位させる変位機構を設け、この変位機構によってワークの中心をセンターピンと一致させている。ところが、この変位機構は構造が複雑で構成部材が多いために焼入装置の大型化を招いてしまい、装置の小型化や省スペース化が強く望まれている昨今の趨勢においては必ずしも満足できるものではなかった。
【００１０】
そこで本発明は、焼入装置におけるワークの段替えを容易に行うことができるワーク自動段替え機構を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、請求項１の発明のワーク自動段替え機構では、焼入装置におけるワークの段替え装置であって、回転軸にワークを載置するカムからなる回転部材を設け、前記回転部材を回転させることによりワークを所定の高さに設置した。
【００１２】
請求項１の発明を実施すると、簡単な構成でワークの段替えを行うことができるようになる。ここでカムとは、円板（円柱）であって回転中心が偏心しているものや、楕円形状等の周面が滑らかに起伏するもの等を採用することができる。また、回転軸が偏心した多角柱や、不等辺多角柱を採用することも可能である。すなわち、不等辺多角柱の各面が、各々異なる直径のワークに対応しており、焼き入れするワークがいずれかの面上に載置されるとワークの中心をセンターピン（所定の高さ）に一致させることができる不等辺多角柱を採用することができる。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１の発明のワーク自動段替え機構において、複数の回転部材をワークの長手方向に配置し、ワークを前記複数の回転部材で支持するように構成した。
【００１４】
請求項２の発明では、複数の回転部材をワークの長手方向に配置し、ワークを前記複数の回転部材で支持するように構成したので、ワークの支持が安定する。
【００１５】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２の発明のワーク自動段替え機構において、回転軸を二本設け、各回転軸に各々回転部材が設けてあり、前記各回転軸に設けた回転部材でワークを支持するように構成した。
例えば、ワークの中心を通る垂線の両側に各々回転軸を配置する。
【００１６】
請求項３の発明を実施すると、ワークの支持を安定化させることができる。
【００１７】
請求項４の発明は、請求項３の発明のワーク自動段替え機構において、ワークの中心を通る垂線に対して対称に配置されている回転部材が、互いに反対方向に回転するように構成した。
【００１８】
請求項４の発明では、ワークの中心を通る垂線に対して対称に配置されている回転部材が、互いに反対方向に回転するように構成したので、段替え中にワークが水平方向に移動することを回避することができる。すなわち、ワークは鉛直方向にのみ移動し、所定の高さに設置される。
【００１９】
請求項５の発明は、請求項１乃至請求項４の発明のワーク自動段替え機構において、長手方向と直交するワークの垂直面寸法に応じて回転部材の停止位置を関連付けた。
垂直面寸法のうち、特に高さ寸法（直径又は半径）を回転部材の停止位置と関連付けるのが好ましい。
【００２０】
請求項５の発明を実施すると、ワークの大きさに応じて回転部材の停止位置が関連付けられているので、ワークを容易に所定の高さに設置することができる。
【００２１】
請求項６の発明は、請求項３乃至請求項５の発明のワーク自動段替え機構において、回転部材の各々の回転軸に歯車を設け、駆動歯車を備えたモータで前記各歯車に動力を伝達するように構成した。
【００２２】
請求項６の発明では、モータによって各歯車と一体に回転する回転部材の回転軸を回転及び停止させることができる。回転部材（回転軸）の停止位置（回転角度）をワークの大きさと関連付けることにより、ワークの段替えを容易且つ速やかに行うことができる。
特にステップモータを採用すると回転部材を所定角度ずつ正確に回転及び停止させることができる。
【００２３】
請求項７の発明は、請求項１乃至請求項７の発明のワーク自動段替え機構において、円筒状又は円柱状のワークの直径又は半径と回転部材の回転角度とを、前記ワークの中心の高さが一定となるように関連付けた。
【００２４】
請求項７の発明を実施すると、ワークの直径又は半径によらず、ワークの中心位置が固定されるので、焼き入れ時における加熱コイルの配置が容易になる。
【００２５】
請求項８の発明は、請求項８の発明のワーク自動段替え機構において、ワークの直径又は半径に対応する回転部材の回転角度を記憶する記憶部と、ワークの直径又は半径を入力する入力部とを備え、前記入力部で入力されたワークの直径又は半径に対応する回転部材の回転角度を前記記憶部から呼び出すようにした。
【００２６】
請求項８の発明を実施すると、入力部からワークの直径又は半径が入力され、さらに対応する回転角度位置まで回転部材が回転移動するので、ワークの中心を容易に所定高さに配置することができるようになる。これにより、ワークの位置が固定されるので、加熱コイルの設置も容易になる。ワークの段替えを速やかに行うことができるようになる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明では、簡単な構成でワークの段替えを行うことができる。本発明の段替え機構は、構成が簡単であり、さらに占める空間も小さく、焼入装置を小型化することができる。また、ワークの段替えを速やかに行うことができ、多数のワークの焼き入れを短時間で実施することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、各図を参照しながら本発明の自動段替え機構の構成を説明する。
（第一実施例）
図１は、本発明を実施した焼入装置のワーク自動段替え機構の側面図である。図１（ａ）は、大きさが比較的小さいワークを焼き入れするのに適した設定に段替えされており、図１（ｂ）は、次回に焼き入れする比較的大きなワークに対応する設定に段替えした状態を示しており、（ｃ）は、（ｂ）の設定でワークを載置した状態を示している。図２（ａ）は、図１（ａ）のワークを載置した段替え機構の正面図であり、図２（ｂ）は、図１（ｃ）のワークを載置した段替え機構の正面図である。また、図３は、図１（ａ）の状態のワーク自動段替え機構の斜視図であり、図４は、図１（ｃ）の状態のワーク自動段替え機構の斜視図である。
【００２９】
図１（ａ）に示すように、自動段替え機構１は、焼入装置の機械台６上に設置されている。自動段替え機構１は、第一回転部材７ａ，第二回転部材７ｂと、駆動モータ１０とを備えている。
【００３０】
図２（ａ），図３に示すように第一回転部材７ａは、外径が徐々に変化する巻き貝の輪郭のような形状を呈しており、図１（ａ），図３に示すように所定の厚み（幅）を有している。
【００３１】
このような第一回転部材７ａが、軸８ａの両端付近に一個ずつ間隔をあけて合計二つ設けられている。また、軸８ａには第一ギア９ａ（歯車）が設けられている。第一回転部材７ａと第一ギア９ａには、各々キー溝が設けられており、軸８ａにも対応するキー溝が設けられている。これらのキー溝が一致する位置でキー１３ａが装着され、軸８ａに対して第一回転部材７ａと第一ギア９ａとが一体に回転することができるようになっている。軸８ａに設けた二つの第一回転部材７ａは、図２，図３，及び図４に示すように正面から見ると位相が揃っており、後述する第二回転部材７ｂと共にワーク３を支持することができるようになっている。
【００３２】
次に第二回転部材７ｂは、第一回転部材７ａと同様の構成を有している。また、第一ギア９ａと同様の第二ギア９ｂ（歯車）と二つの第二回転部材７ｂとが軸８ｂに貫通されており、さらにキー１３ｂによって軸８ｂと共に一体に回転することができるようになっている。軸８ｂは、軸８ａと平行に配置されており、軸８ａと同じ長さである。また、軸８ａ及び軸８ｂは、軸受１２によって機械台６上に支持されており、また、後述するワーク３ａ（３ｂ）の中心を通る垂線３０に対して、対称に配置されている。
【００３３】
図３及び図４に示すように、二つの第二回転部材７ｂの、軸８ｂに設置される長手方向の位置は、軸８ａに設置される二つの第一回転部材７ａの位置と一致している。ただし、この構成は必須ではなく、以下のように構成してもよい。
【００３４】
すなわち、第一回転部材７ａと第二回転部材７ｂの配置は、図１（ａ）のような側方から見て互い違いに現れるようにしてもよい。すなわち、例えば図１（ａ）で見て左側から順に第一回転部材７ａ，第二回転部材７ｂ，第一回転部材７ａ，第二回転部材７ｂとなるように千鳥状に配置してもよい。また、第一回転部材７ａと第二回転部材７ｂは、各々軸８ａ，８ｂに二つずつ設ける例を示したが、三つ以上設けてもよく、ワーク３をバランス良く載置することができるような個数を選定するのが好ましい。
【００３５】
ところで、軸８ａに設けた第一ギア９ａと軸８ｂに設けた第二ギア９ｂは、共通の第三ギア１１（駆動歯車）と噛み合っている。すなわち、第三ギア１１が回転すると、第一ギア９ａと第二ギア９ｂは同時に同方向に回転する。第三ギア１１は、駆動モータ１０によって回転駆動される。駆動モータ１０としては、例えばステップモータを採用して、所望する回転角度で停止するように設定するのが好ましいが、円周上の所定角度毎に抵抗を設けて、第一ギア９ａ（第一回転部材７ａ）と第二ギア９ｂ（第二回転部材７ｂ）とが所望する回転位置で停止し易くなるようにしてもよい。また、駆動モータ１０の代わりに、第三ギア１１を手動操作可能なハンドル（図示せず）を設け、手動で第三ギア１１を回転させるようにしてもよい。
第三ギア１１は、上述した以外にも様々な方法で回転駆動することができる。例えば、第三ギア１１にラックを直接係合させたり、ラックと第三ギア１１とをピニオンを介して接続して動力伝達可能にし、ラックを往復移動させることにより第三ギア１１を回転させることも可能である。
【００３６】
ここで、軸８ａに設けられる第一回転部材７ａと、軸８ｂに設けられる第二回転部材７ｂとは、形状（外周形状）は同様であるが、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように設置角度が相違している。この形状と設置角度は、次のように設定されている。
すなわち、両回転部材の上には円筒状又は円柱状の様々な直径（垂直面寸法）のワーク３が載置されるが、いずれの直径のワーク３であっても、その中心位置が図１に示す焼入装置のセンターピン２の設定位置２ａ及びチャック２７の保持位置と一致するように両者の設置角度及び外形が設定されている。
【００３７】
図２（ａ）及び図２（ｂ）においては、第一ギア９ａ及び第二ギア９ｂの回転中心は不動である。すなわち、軸８ａ及び軸８ｂは、軸受１２によって支持されているので、第三ギア１１が回転すると、軸８ａ及び軸８ｂは設置された場所（高さ）で回転する。よって、図２（ａ）において符号Ａで示す第一ギア９ａの中心からワーク３ａの中心までの距離は、図２（ｂ）において符号Ｂで示す第一ギア９ａの中心からワーク３ｂの中心までの距離と同じである。すなわち、ワーク３ａの半径とワーク３ｂの半径は、符号Ｃで示す寸法だけ相違しているが、上述の距離Ａと距離Ｂは同じである。
【００３８】
これにより、図１（ａ）に示す加熱コイル４の移動が容易になる。すなわち、ワーク３を焼き入れする際には、加熱コイル４をワーク３に近接させなければならないが、上述のように自動段替え機構１を構成すると、ワーク３ａ（３ｂ）の中心が設定位置２ａに固定されるので、後はワーク３ａ（３ｂ）の直径がわかれば加熱コイル４を設置する際の基準位置が明確になる。焼き入れするワーク３ａ（３ｂ）の直径は明確なので、加熱コイル４を設置する位置は、機械的な計算だけで求めることができる。
【００３９】
なお、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、異なる直径のワーク３ａ及びワーク３ｂの中心は、鉛直方向に一致している。すなわち、第一回転部材７ａの外径と、第二回転部材７ｂの外径は、載置するワークの大きさに対応してワークの中心が鉛直方向にずれないように設定されている。これにより、焼入装置の加熱コイル４は、鉛直方向に移動するだけでワークに対する適正位置までの接近（降下）と退避（上昇）とを行うことができるようになる。
【００４０】
実際にワーク３を焼き入れする際には、図示しない搬送装置によってワーク３を自動段替え機構１まで搬送し、ワーク３を回転部材７ａ及び７ｂ上に載置する。そして各回転部材７ａ及び７ｂは、ワーク３の直径に対応する角度だけ回転し、ワーク３をワーク３の中心が設定位置２ａに一致するまでリフトさせる。その後、ワーク３の一端又は両端をチャック２７が掴み、回転部材７ａ及び７ｂは回転してワーク３の支持を解除する。すなわち、この状態ではワーク３はチャック２７によって支持されており、ワーク３と回転部材７ａ及び７ｂとは離れている。次に、加熱コイル４をワーク３の近傍まで移動させ、高周波電流が供給され、さらにワーク３を掴んだチャック２７を高速回転させてワーク３の焼き入れを実施する。
【００４１】
焼き入れが完了したら、回転部材７ａ及び７ｂが再度回転してワーク３を下方から支持し、チャック２７はワーク３の把持を解除する。そして回転部材７ａ及び７ｂから図示しない搬送装置に焼き入れ済みのワーク３を引き渡す。
【００４２】
以上の動作を、今度は図５及び図６を参照しながら説明する。
図５は、本発明のワーク自動段替え機構の制御系統図であり、図６は、本発明を実施する際の制御フロー図である。
【００４３】
図５に示すように、自動段替え機構１には演算部１６と記憶部１７とを備えた制御装置１５（ＣＰＵ）が設けられている。また、制御装置１５には、これから焼き入れしようとするワーク３の大きさ（直径）を入力するための入力部１８（入力インターフェース）が接続されている。
【００４４】
記憶部１７には、第一回転部材７ａと第二回転部材７ｂの回転角度と、これらの上に載置されるワーク３の直径とを関連付けたマップが予め記憶されている。すなわち、焼き入れするワーク３の直径が決まり、マップに従って第一回転部材７ａと第二回転部材７ｂが回転移動すると、第一回転部材７ａと第二回転部材７ｂの上に載置されたワーク３の中心は、図１（ｂ）に示す設定位置２ａと一致するようになっている。
【００４５】
ワーク３の直径が入力部１８から制御装置１５に入力されると、制御装置１５はこのワーク３の直径データに対応する記憶部１７に記憶されている第一回転部材７ａと第二回転部材７ｂの回転角度情報を得る。そして、制御装置１５は、一方では駆動モータ１０へ制御信号を送信して前述のように第一回転部材７ａと第二回転部材７ｂとを回転移動させ、他方で加熱コイル駆動部１９へも制御信号を送信する。すなわち、不動の設定位置２ａに中心を置くワーク３の直径が決定すると、ワーク３に対する加熱コイル４の、焼き入れするのに好適な位置が決定する。よって、この加熱コイル４の移動先の情報（高さ）も、前述のマップにワーク３の直径と関連付けて記憶させておくのが好ましい。
【００４６】
記憶部１７の記憶容量等に制約があって、加熱コイル４に関する情報が記憶できない場合には、演算部１６によってその都度加熱コイル４の移動先の位置を演算して求めることもできる。また、作成されたマップでは想定されていない大きさのワーク３を焼き入れする際には、第二ギア１１（第一回転部材７ａと第二回転部材７ｂ）の回転角度と、加熱コイル４の移動先の位置（高さ）とを演算部１６で演算することによって求めることもできる。
【００４７】
自動段替え機構１は図５に示すような構成を備え、且つ、図６に示すような流れ図に沿って動作する。すなわち、焼き入れ作業が開始されると、まず作業者によって焼き入れするワークの直径が入力部１８を介して制御装置１５に入力される。ここで、焼き入れする際の、ワークと加熱コイルの距離にはある程度（〜数ミリ程度）の許容範囲が存在する。
【００４８】
制御装置１５は、現在の加熱コイル４の位置（高さ）が、入力されたワーク３の直径に対して許容範囲に入っているか否かを判定する。仮に、入力されたワーク３の直径が、加熱コイル４の現状の設定に対して許容範囲内であれば、段替えは不要であり、直ちに待避させていた加熱コイル４を所定の位置まで移動させてワーク３に近接させ、さらに高周波電流が供給されて焼き入れが実施される。
【００４９】
逆に、入力されたワーク３の直径が、加熱コイル４の現状の設定に対して許容範囲外であれば段替えが必要である。この場合には、制御装置１５は、マップに従って駆動モータ１０及び加熱コイル駆動部１９を駆動するか、又は、第一回転部材７ａ（カム）と第二回転部材７ｂ（カム）の回転角度と、加熱コイル４の移動距離とを演算部１６が演算し、第一回転部材７ａと第二回転部材７ｂとを所定角度だけ回転移動させ、さらに加熱コイル４の移動先の高さを演算して移動させ、ワーク３の焼き入れが実施される。
【００５０】
図６には記載していないが、ワーク３の段替えが実施され、ワーク３の中心がセンターピン２の設定位置２ａと一致すると、退避していたチャック２７が接近し、ワーク３の一端又は両端を把持する。そして、ワーク３を下方から支持していた回転部材７ａ及び７ｂはワーク３から離間するように回転移動する。そして、焼き入れが完了すると、ワーク３を交換し易くするために、制御装置１５は加熱コイル駆動部１９へ制御信号を送り、加熱コイル４をワーク３から上方へ退避させる。以上の動作の手順も記憶部１７に記憶しておき、制御装置１５で制御することができる。
【００５１】
そして、第一回転部材７ａと第二回転部材７ｂ上から焼き入れされたワーク３が取り出される。引き続き、別のワーク３の焼き入れが行われないのであれば、作業は終了であり、別のワーク３の焼き入れを行うのであれば、入力部１８を介して制御装置１５にワーク３の直径が入力される。以下の動作は上述した通りであるので省略する。
【００５２】
なお、所定範囲の直径（大きさ）のワーク３を同一の加熱コイル４で焼き入れすることができるが、その範囲を超えると別の加熱コイル４を使用する必要がある。ワーク３の直径が入力された際に、制御装置１５が、加熱コイル４の交換が必要か否かも判定するのが好ましい。
【００５３】
（第二実施例）
以下では、第一実施例と同じ焼入装置に設けられた別の自動段替え機構の実施例について説明する。
図７は、本発明を実施した焼入装置の図２とは別のワーク自動段替え機構２０の正面図である。図７（ａ）は、大きさが比較的小さいワークを焼き入れするのに適した設定に段替えされており、図７（ｂ）は、次回に焼き入れする比較的大きなワークに対応する設定に段替えされた状態を示している。また、図８は、図７（ａ）の状態のワーク自動段替え機構の斜視図であり、図９は、図７（ｂ）の状態のワーク自動段替え機構の斜視図である。
【００５４】
図７（ａ）に示すワーク自動段替え機構２０の構成は、回転部材２１ａ及び２１ｂが同じ大きさで所定の厚み（幅）を有する円板であり、さらに、第四ギア１４が第三ギア１１と第二ギア９ｂに噛み合わされている点が図２（ａ）に示す第一実施例の自動段替え機構１の構成と相違している。ワーク自動段替え機構２０のその他の構成は第一実施例の自動段替え機構１の構成と同じであるので、同じ構成には同じ符号を付してある。
【００５５】
すなわち、軸８ａが二つの回転部材２１ａと第一ギア９ａとを貫通しており、キー１３ａによってこれらは一体に回転可能であり、同様に、軸８ｂが二つの回転部材２１ｂと第二ギア９ｂとを貫通しており、キー１３ｂによってこれらは一体に回転可能である。
【００５６】
そして、第三ギア１１に接続された駆動モータ１０を駆動すると、第一ギア９ａは第三ギア１１から直接動力が伝達され、第二ギア９ｂは第四ギア１４を介して第三ギア１１から動力が伝達されるようになっている。このように構成されたワーク自動段替え機構２０では、回転部材２１ａと２１ｂとは逆方向に回転する。
【００５７】
仮に、図７（ａ）に示すような直径が小さいワーク３ａを焼き入れした後に、図７（ｂ）に示すような直径が大きいワーク３ｂを焼き入れする場合には、第三ギア１１を時計回りに所定角度だけ回転させる。第四ギア１４を設けると、第一実施例の場合よりもシンプルな形状（円形）の回転部材２１ａ及び２１ｂを採用することができる。よって、自動段替え機構を第二実施例のように構成すると、第四ギア１４の分だけ部品点数が増えるが、第一実施例のように構成するよりも回転部材の加工が容易になり、製造コストを低減することができる。
【００５８】
また、第四ギア１４を設けることによって、回転部材２１ａと２１ｂとが逆方向に回転するようになるので、回転部材の形状を様々にアレンジすることができるようになる。図１０（ａ），（ｂ），（ｃ），及び図１１（ａ），（ｂ）は、図７（ａ）において、異なる形状の回転部材を採用した自動段替え機構の正面図である。
【００５９】
図１０（ａ）の左右の回転部材２２の外形は六角形であり、図１０（ｂ）の左右の回転部材２３の外形は八角形であり、図１０（ｃ）の左右の回転部材２４の外形は十二角形である。また、図１１（ａ）に示すような楕円形や、図１１（ｂ）に示すような略三角形のような形状を採用することもできる。
【００６０】
なお、第一実施例及び第二実施例では、回転部材（カム）に動力を伝達するのにギア（歯車）を採用したが、駆動ベルトやチェーン等のギア以外の他の機構で動力を伝達させてもよい。
【００６１】
また、実施例では、回転部材上にワークが直接載置される例を示したが、これに限らず、回転部材とワークの間に介在物を設けても本発明を実施することは可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明を実施した焼入装置のワーク自動段替え機構の側面図である。（ａ）は、大きさが比較的小さいワークを焼き入れするのに適した設定に段替えされており、（ｂ）は、次回に焼き入れする比較的大きなワークに対応する設定に段替えした状態を示しており、（ｃ）は、（ｂ）の設定でワークを載置した状態を示している。
【図２】（ａ）は、図１（ａ）のワークを載置した段替え機構の正面図であり、（ｂ）は、図１（ｃ）のワークを載置した段替え機構の正面図である。
【図３】図１（ａ）の自動段替え機構の斜視図である。
【図４】図１（ｃ）の自動段替え機構の斜視図である。
【図５】ワーク自動段替え機構の制御系統図である。
【図６】ワーク自動段替え機構の作業流れ図である。
【図７】図２（ａ）とは別の自動段替え機構の正面図である。（ａ）は、比較的小さいワークを載置するように段替えされた状態を示しており、（ｂ）は、比較的大きなワークを載置するように段替えされた状態を示している。
【図８】図７（ａ）の状態の自動段替え機構の斜視図である。
【図９】図７（ｂ）の状態の自動段替え機構の斜視図である。
【図１０】（ａ）〜（ｃ）は、第二実施例における図７とは別の本発明の自動段替え機構の正面図である。
【図１１】（ａ），（ｂ）は、第二実施例における図７（ａ），図７（ｂ）とは別の本発明の自動段替え機構の正面図である。
【符号の説明】
【００６３】
１，２０  自動段替え機構
２    センターピン
２ａ  設定位置
３    ワーク
４    加熱コイル
７ａ，７ｂ，２１ａ，２１ｂ  回転部材
８ａ，８ｂ  軸
９ａ  第一ギア
９ｂ  第二ギア
１０    駆動モータ
１１    第三ギア
１４    第四ギア
【図１】
2008291311.tif 000003
【図２】
2008291311.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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