(57)【要約】【課題】大型シューを能率よく熱処理する誘導加熱焼入装置。【解決手段】被焼入シューをピン孔の軸線を基準として基準位置に載置し、該ピン孔の軸線が１８０度回転するように回転駆動されるワークテーブルと、被焼入シューの爪部、踏み面及び前記ピン孔の焼入部を加熱するそれぞれ別個のトランスに連結された誘導加熱コイルを保持して上下のＺ方向に移動駆動されるＺテーブルを備えた３個の加熱ユニットと、該３個の加熱ユニットを搭載して被焼入シューの前記ピン孔の軸線に平行のＸ方向に往復駆動されるＸテーブルと、該軸線に直角のＹ方向に往復駆動されるＹテーブルとを備える。【選択図】  図１
2007270333.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
大型シューを誘導加熱焼入れする焼入装置において、被焼入シューをピンボスに設けられたピン孔の軸線を基準として基準位置に載置して該ピン孔の軸線が１８０度回転するように回転駆動されるワークテーブルと、被焼入シューの爪部、踏み面及び前記ピン孔の焼入部を加熱するそれぞれ別個のトランスに連結された誘導加熱コイルを保持して上下のＺ方向に移動駆動されるＺテーブルを備えた第１、第２、第３加熱ユニットと、該第１、第２、第３加熱ユニットを搭載して被焼入シューの前記ピン孔の軸線に平行のＸ方向に往復駆動されるＸテーブルと、該軸線に直角のＹ方向に往復駆動されるＹテーブルとを備えたことを特徴とする大型シューの誘導加熱焼入装置。
【請求項２】
前記いずれか１以上の加熱ユニットに位置測定手段が設けられ、該位置測定手段によりワークテーブル上に載置したマスタシューの前記爪部、踏み面及びピン孔の各焼入位置の座標を計測し、該座標計測値に基づき前記各誘導加熱コイルを被焼入シューのそれぞれの焼入位置に誘導するように前記Ｘ−Ｙ−Ｚテーブルを駆動制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の大型シューの誘導加熱焼入装置。
【請求項３】
前記いずれかの加熱ユニットに位置測定手段を設け、前記爪部と踏み面の測定基準位置を設定したマスタシューを前記ワークテーブルの基準位置に載置し、前記位置測定手段によりワークテーブルに載置したマスタシューの前記爪部及び踏み面の各測定基準位置の座標を計測・記憶し、前記第１、第２、第３加熱ユニットの誘導加熱コイルを、それぞれ前記爪部、踏み面及びピン孔の焼入位置に移動して、各々の焼入基準位置を計測・記憶した後、同様にワークテーブルに載置した被焼入シューの測定基準位置を計測し、前記マスタシューと被焼入シューとの測定基準位置の誤差を算出し、該算出値に基づき前記各誘導加熱コイルを被焼入シューのそれぞれの焼入位置に誘導するように前記Ｘ−Ｙ−Ｚテーブルを駆動制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の大型シューの誘導加熱焼入装置。
【請求項４】
前記ピン孔の軸線に平行に移動して該ピン孔に挿入され、該ピン孔の内面を加熱するピン孔加熱コイルと、加熱後孔内面を冷却する冷却液噴射管とを備え、前記ピン孔の加熱コイルをピン孔の片側から挿入して孔内面を加熱し、前記冷却液噴射管をその反対側から挿入し噴射冷却して孔内面を焼入れするように制御する冷却制御手段を備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の大型シューの誘導加熱焼入装置。
【請求項５】
以下に記載する手順により、被焼入シューを誘導加熱焼入れする制御手段を備えたことを特徴とする請求項２に記載の大型シューの誘導加熱焼入装置。
Ａ．準備段階
１．マスタシューを定位置に固定したパレットをワークテーブル上の基準位置に載置する。
２．位置測定手段を備えた加熱ユニットのＸ−Ｙ−Ｚテーブルを移動して、位置測定手段によりマスタシューの爪部測定基準位置の座標Ｘａ１…ａｘ，Ｙａ１…ａｘ，Ｚａ１…ａｘを計測し、制御手段に記憶する。
３．前記Ｘ−Ｙ−Ｚテーブルを移動して、位置測定手段によりマスタシューの第１踏み面の測定基準位置の座標Ｘｂ１ａ…ｂｘａ，Ｙｂ１ａ…ｂｘａ，Ｚｂ１ａ…ｂｘａを計測し、制御手段に記憶する。
４．同様に前記Ｘ−Ｙ−Ｚテーブルを移動して、位置測定手段によりマスタシューの第２踏み面の測定基準位置の座標Ｘｂ１ｂ…ｂｘｂ，Ｙｂ１ｂ…ｂｘｂ，Ｚｂ１ｂ…ｂｘｂを計測し、制御手段に記憶する。
５．前記Ｘ−Ｙ−Ｚテーブルを移動して、位置測定手段によりマスタシューのいずれか一つのピン孔の焼入部の位置座標Ｘｈ１，Ｙｈ１，Ｚｈ１を計測し制御手段に記憶する。
６．同様にして、他のピン孔の焼入部の位置座標Ｘｈ２…ｈｘ，Ｙｈ２…ｈｘ，Ｚｈ２…ｈｘを計測する。
７．ワークテーブル上のマスタシューを下ろして準備段階を終了する。
Ｂ．焼入段階
８．被焼入シューを定位置に固定したパレットをワークテーブル上の基準位置に載置する。
９．焼入作業を開始すると、制御手段に記憶された位置座標により、以下の動作が行われる。
１０．第１加熱ユニットのＸ−Ｙ−Ｚテーブルが駆動されて爪部加熱コイルが爪部加熱位置２に移動して、爪部２が焼入温度に加熱冷却されて焼入れされる。
１１．爪部２が焼入れされると、同様に第２加熱ユニットのＸ−Ｙ−Ｚテーブルが駆動されて踏み面加熱コイルが第１踏み面３Ａの加熱位置に移動して、第１踏み面３Ａが加熱冷却されて焼入れされる。
１２．  第１踏み面３Ａが焼入れされると、同様にして、踏み面加熱コイルが第２踏み面の加熱位置３Ｂに移動して、第２踏み面３Ｂが加熱冷却されて焼入れされる。
１３．第２踏み面３Ｂが焼入れされると、第３加熱ユニットのＸ−Ｙ−Ｚテーブルが駆動されてピン孔加熱コイルがシューの一方から一つのピン孔に挿入されて孔面が加熱される。孔面が焼入温度に達すると、加熱コイルが退き、シューの他方から該孔に冷却液噴射管が挿入されて噴射冷却により一つの孔面が焼入れされる。
１４．被焼入シューの一つのピン孔が焼入れされると、前記同様の動作により、他のピン孔の孔面が焼入れされる。
１５．被焼入シューの一方のピン孔がすべて焼入れされると、ワークテーブルが１８０度回転される。
１６．前記１３、１４段階と同じ動作が行われて、シューの他方の両側のピン孔が焼入れされて作業を終了する。
【請求項６】
以下に記載する手順により、被焼入シューを誘導加熱焼入れする制御手段を備えたことを特徴とする請求項３に記載の大型シューの誘導加熱焼入装置。
Ａ．準備段階
１．爪部及び踏み面の１以上の測定基準位置を設定したマスタシューを定位置に固定したパレットをワークテーブル上の基準位置に載置する。
２．位置測定手段を備えた加熱ユニットのＸ−Ｙ−Ｚテーブルを移動して、位置測定手段によりマスタシューの爪部測定基準位置の座標Ｘａ１…ａｘ，Ｙａ１…ａｘ，Ｚａ１…ａｘを計測し、制御手段に記憶する。
３．前記Ｘ−Ｙ−Ｚテーブルを移動して、位置測定手段によりマスタシューの第１踏み面の測定基準位置の座標Ｘｂ１１…ｂｘ１，Ｙｂ１１…ｂｘ１，Ｚｂ１１…ｂｘ１を計測し、制御手段に記憶する。
４．同様に前記Ｘ−Ｙ−Ｚテーブルを移動して、位置測定手段によりマスタシューの第２踏み面の測定基準位置の座標Ｘｂ１２…ｂｘ２，Ｙｂ１２…ｂｘ２，Ｚｂ１２…ｂｘ２を計測し、制御手段に記憶する。
５．第１加熱ユニットの爪部加熱コイルを爪加熱部に移動して、この位置の爪焼入基準位置の座標Ｘｏ１，Ｙｏ１，Ｚｏ１を計測し、制御手段に記憶する。
６．第２加熱ユニットの踏み面加熱コイルを踏み面加熱部に移動して、この位置の踏み面焼入基準位置の座標Ｘｓ１，Ｙｓ１，Ｚｓ１を計測し、制御手段に記憶する。踏み面が複数あるときは、同様の動作を繰り返して、第２、第３…の踏み面焼入基準位置の座標Ｘｓ２，Ｙｓ２，Ｚｓ２等を計測し、制御手段に記憶する。
７．第３加熱ユニットのピン孔加熱コイルをピン孔の加熱部に移動して、この位置のピン孔焼入基準位置の座標Ｘｈ１，Ｙｈ１，Ｚｈ１を計測し、制御手段に記憶する。複数のピン孔について、同様の動作を繰り返して、第２、第３…のピン孔焼入基準位置の座標Ｘｈ２，Ｙｈ２，Ｚｈ２等を計測し、制御手段に記憶する。
８．ワークテーブル上のマスタシューを下ろして準備段階を終了する。
Ｂ．焼入段階
９．被焼入シューを定位置に固定したパレットをワークテーブル上の基準位置に載置する。
１０．焼入作業を開始すると、制御手段に記憶された位置座標により、以下の動作が行われる。
１１．位置測定手段を備えた加熱ユニットが移動して、位置測定手段により被焼入シューの爪部測定基準位置の座標Ｘｗａ１…ｗａｘ，Ｙｗａ１…ｗａｘ，Ｚｗａ１…ｗａｘが計測される。
１２．同様にして、位置測定手段により被焼入シューの第１踏み面の測定基準位置の座標Ｘｗｂ１１…ｗｂｘ１，Ｙｗｂ１１…ｗｂｘ１，Ｚｗｂ１１…ｗｂｘ１が計測される。
１３．同様に位置測定手段により、第２踏み面の測定基準位置の座標Ｘｗｂ１２…ｗｂｘ２，Ｙｗｂ１２…ｗｂｘ２，Ｚｗｂ１２…ｗｂｘ２が計測される。
１４．前記準備段階のステップ２〜４の、爪部計測値Ｘａ１…ａｘ，Ｙａ１…ａｘ，Ｚａ１…ａｘ、第１踏み面の計測値Ｘｂ１１…ｂｘ１，Ｙｂ１１…ｂｘ１，Ｚｂ１１…ｂｘ１、及び第２踏み面の計測値Ｘｂ１２…ｂｘ２，Ｙｂ１２…ｂｘ２，Ｚｂ１２…ｂｘ２と、前記焼入段階のステップ１１〜１３の対応する計測値Ｘｗａ１…ｗａｘ，Ｙｗａ１…ｗａｘ，Ｚｗａ１…ｗａｘと、Ｘｗｂ１１…ｗｂｘ１，Ｙｗｂ１１…ｗｂｘ１，Ｚｗｂ１１…ｗｂｘ１、及びＸｗｂ１２…ｗｂｘ２，Ｙｗｂ１２…ｗｂｘ２，Ｚｗｂ１２…ｗｂｘ２、との差が補正値として算出される。そして、補正値に基づき、以下の動作が行われる。
１５．第１加熱ユニットのＸ−Ｙ−Ｚテーブルが前記補正値に基づき駆動されて、爪部加熱コイルが爪部加熱位置２に移動して、爪部２が焼入温度に加熱冷却されて焼入れされる。
１６．爪部２が焼入れされると、同様に第２加熱ユニットのＸ−Ｙ−Ｚテーブルが前記補正値に基づき駆動されて踏み面加熱コイルが第１踏み面３Ａの加熱位置に移動して、第１踏み面３Ａが加熱冷却されて焼入れされる。
１７．  第１踏み面３Ａが焼入れされると、同様にして、前記補正値に基づき踏み面加熱コイルが第２踏み面の加熱位置３Ｂに移動して、第２踏み面３Ｂが加熱冷却されて焼入れされる。
１８．第２踏み面３Ｂが焼入れされると、第３加熱ユニットのＸ−Ｙ−Ｚテーブルが駆動されて準備段階７で記憶されたピン孔焼入基準位置の座標Ｘｈ１，Ｙｈ１，Ｚｈ１に移動され、ピン孔加熱コイルがシューの一方から一つのピン孔に挿入されて孔面が加熱される。孔面が焼入温度に達すると、加熱コイルが退き、シューの他方から該孔に冷却液噴射管が挿入されて噴射冷却により一つの孔面が焼入れされる。
１９．被焼入シューの一つのピン孔が焼入れされると、前記同様の動作により、他のピン孔の孔面が焼入れされる。
２０．被焼入シューの一方のピン孔がすべて焼入れされると、ワークテーブルが１８０度回転される。
２１．前記１３、１４段階と同じ動作が行われて、シューの他方の両側のピン孔が焼入れされて作業を終了する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャタピラの大型シューを焼入れする誘導加熱焼入装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
大型のキャタピラのシューは、図４に示すように、ホイールと噛み合う爪部２とローラが転接する踏み面３Ａ、３Ｂと、連結ピンが挿入される孔を有するピンボス部とからなり、耐摩耗性を向上させるためにこれらの部分が誘導加熱焼入れされる。
【０００３】
しかし、この大型シューは重量が１００ｋｇを超えるので、焼入れの際の取り扱いが困難である。そこでこれを自動焼入れするために、特許文献１の装置が開示されている。
【特許文献１】特開平７−３４１２９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の装置は、爪部、踏み面及びピンボスのピン孔の焼入れを共用のトランスを使用しており、加熱コイルを取り替えて行うなど手間が掛かり、加工能力が低いという問題点があった。また、爪部、踏み面の焼入れはシューを水平において行い、ピン孔の焼入れはシューを垂直に向きを変えて行うために、装置が複雑になり、時間がかかるという問題点があった。さらに焼入れを垂直にして行うために、孔内面に長尺の冷却管を挿入する構造が困難であり、孔面が冷却し難いという問題点があった。
【０００５】
そこで本発明は、上記問題点を解決して、作業能率のよい大型シューの誘導加熱焼入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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の大型シューの誘導加熱焼入装置は、被焼入シューをピンボスに設けられたピン孔の軸線を基準として基準位置に載置して該ピン孔の軸線が１８０度回転するように回転駆動されるワークテーブルと、被焼入シューの爪部、踏み面及び前記ピン孔の焼入部を加熱するそれぞれ別個のトランスに連結された誘導加熱コイルを保持して上下のＺ方向に移動駆動されるＺテーブルを備えた第１、第２、第３加熱ユニットと、該第１、第２、第３加熱ユニットを搭載して被焼入シューの前記ピン孔の軸線に平行のＸ方向に往復駆動されるＸテーブルと、該軸線に直角のＹ方向に往復駆動されるＹテーブルとを備えたことを特徴とするものである。
【０００７】
前記いずれか１以上の加熱ユニットに位置測定手段が設けられ、該位置測定手段によりワークテーブル上に載置したマスタシューの前記爪部、踏み面及びピン孔の各焼入位置の座標を計測し、該座標計測値に基づき前記各誘導加熱コイルを被焼入シューのそれぞれの焼入位置に誘導するように前記Ｘ−Ｙ−Ｚテーブルを駆動制御する制御手段を備えることが望ましい。このような構成にすることにより、下記の動作が自動で行われて自動焼入れが容易になり、品質が均一化される。
【０００８】
また、前記いずれかの加熱ユニットに位置測定手段を設け、前記爪部と踏み面の測定基準位置を設定したマスタシューを前記ワークテーブルの基準位置に載置し、前記位置測定手段によりワークテーブルに載置したマスタシューの前記爪部及び踏み面の各測定基準位置の座標を計測・記憶し、前記第１、第２、第３加熱ユニットの誘導加熱コイルを、それぞれ前記爪部、踏み面及びピン孔の焼入位置に移動して、各々の焼入基準位置を計測・記憶した後、同様にワークテーブルに載置した被焼入シューの測定基準位置を計測し、前記マスタシューと被焼入シューとの測定基準位置の誤差を算出し、該算出値に基づき前記各誘導加熱コイルを被焼入シューのそれぞれの焼入位置に誘導するように前記Ｘ−Ｙ−Ｚテーブルを駆動制御する制御手段を備えることもできる。
【０００９】
また、本発明の大型シューの誘導加熱焼入装置は、前記ピン孔の軸線に平行に移動して該ピン孔に挿入され、該ピン孔の内面を加熱するピン孔加熱コイルと、加熱後孔内面を冷却する冷却液噴射管とを備え、前記ピン孔の加熱コイルをピン孔の片側から挿入して孔内面を加熱し、前記冷却液噴射管をその反対側から挿入し噴射冷却して孔内面を焼入れするように制御する冷却制御手段を備えることが望ましい。これにより、ピンボスのピン孔内面が急速かつ均一に冷却されるので均一な硬さの焼入れ層が得られる。
【００１０】
本発明の大型シューの誘導加熱焼入装置は、以下に記載する手順により被焼入シューを誘導加熱焼入れする制御手段を備えるので自動焼入れが容易である。
Ａ．準備段階
１．マスタシューを定位置に固定したパレットをワークテーブル上の基準位置に載置する。
２．位置測定手段を備えた加熱ユニットのＸ−Ｙ−Ｚテーブルを移動して、位置測定手段によりマスタシューの爪焼入部２の位置座標Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０を計測し制御手段に記憶する。
３．前記Ｘ−Ｙ−Ｚテーブルを移動して、位置測定手段によりマスタシューの第１踏み面の焼入部３Ａの位置座標Ｘｓ１，Ｙｓ１，Ｚｓ１を計測し、制御手段に記憶する。
４．同様に前記Ｘ−Ｙ−Ｚテーブルを移動して、位置測定手段によりマスタシューの第２踏み面の焼入部３Ｂの位置座標Ｘｓ２，Ｙｓ２，Ｚｓ２を計測し制御手段に記憶する。
５．前記Ｘ−Ｙ−Ｚテーブルを移動して、位置測定手段によりマスタシューのいずれか一つのピン孔の焼入部の位置座標Ｘｈ１，Ｙｈ１，Ｚｈ１を計測し制御手段に記憶する。
６．同様にして、他のピン孔の焼入部の位置座標Ｘｈ２…ｈｘ，Ｙｈ２…ｈｘ，Ｚｈ２…ｈｘを計測する。
７．ワークテーブル上のマスタシューを下ろして準備段階を終了する。
Ｂ．焼入段階
８．被焼入シューを定位置に固定したパレットをワークテーブル上の基準位置に載置する。
９．焼入作業を開始すると、制御手段に記憶された位置座標により、以下の動作が行われる。
１０．第１加熱ユニットのＸ−Ｙ−Ｚテーブルが駆動されて爪部加熱コイルが爪部加熱位置２に移動して、爪部２が焼入温度に加熱冷却されて焼入れされる。
１１．爪部２が焼入れされると、同様に第２加熱ユニットのＸ−Ｙ−Ｚテーブルが駆動されて踏み面加熱コイルが第１踏み面３Ａの加熱位置に移動して、第１踏み面３Ａが加熱冷却されて焼入れされる。
１２．  第１踏み面３Ａが焼入れされると、同様にして、踏み面加熱コイルが第２踏み面の加熱位置３Ｂに移動して、第２踏み面３Ｂが加熱冷却されて焼入れされる。
１３．第２踏み面３Ｂが焼入れされると、第３加熱ユニットのＸ−Ｙ−Ｚテーブルが駆動されてピン孔加熱コイルがシューの一方から一つのピン孔に挿入されて孔面が加熱される。孔面が焼入温度に達すると、加熱コイルが退き、シューの他方から該孔に冷却液噴射管が挿入されて噴射冷却により一つの孔面が焼入れされる。
１４．被焼入シューの一つのピン孔が焼入れされると、前記同様の動作により、他のピン孔の孔面が焼入れされる。
１５．被焼入シューの一方のピン孔がすべて焼入れされると、ワークテーブルが１８０度回転される。
１６．前記１３、１４段階と同じ動作が行われて、シューの他方の両側のピン孔が焼入れされて作業を終了する。
【００１１】
また本発明の他の実施形態の誘導加熱焼入装置は、以下の制御手段を備えたことを特徴とするものである。
Ａ．準備段階
１．爪部及び踏み面の１以上の測定基準位置を設定したマスタシューを定位置に固定したパレットをワークテーブル上の基準位置に載置する。
２．位置測定手段を備えた加熱ユニットのＸ−Ｙ−Ｚテーブルを移動して、位置測定手段によりマスタシューの爪部測定基準位置の座標Ｘａ１…ａｘ，Ｙａ１…ａｘ，Ｚａ１…ａｘを計測し、制御手段に記憶する。
３．前記Ｘ−Ｙ−Ｚテーブルを移動して、位置測定手段によりマスタシューの第１踏み面の測定基準位置の座標Ｘｂ１１…ｂｘ１，Ｙｂ１１…ｂｘ１，Ｚｂ１１…ｂｘ１を計測し、制御手段に記憶する。
４．同様に前記Ｘ−Ｙ−Ｚテーブルを移動して、位置測定手段によりマスタシューの第２踏み面の測定基準位置の座標Ｘｂ１２…ｂｘ２，Ｙｂ１２…ｂｘ２，Ｚｂ１２…ｂｘ２を計測し、制御手段に記憶する。
５．第１加熱ユニットの爪部加熱コイルを爪加熱部に移動して、この位置の爪焼入基準位置の座標Ｘｏ１，Ｙｏ１，Ｚｏ１を計測し、制御手段に記憶する。
６．第２加熱ユニットの踏み面加熱コイルを踏み面加熱部に移動して、この位置の踏み面焼入基準位置の座標Ｘｓ１，Ｙｓ１，Ｚｓ１を計測し、制御手段に記憶する。踏み面が複数あるときは、同様の動作を繰り返して、第２、第３…の踏み面焼入基準位置の座標Ｘｓ２，Ｙｓ２，Ｚｓ２等を計測し、制御手段に記憶する。
７．第３加熱ユニットのピン孔加熱コイルをピン孔の加熱部に移動して、この位置のピン孔焼入基準位置の座標Ｘｈ１，Ｙｈ１，Ｚｈ１を計測し、制御手段に記憶する。複数のピン孔について、同様の動作を繰り返して、第２、第３…のピン孔焼入基準位置の座標Ｘｈ２，Ｙｈ２，Ｚｈ２等を計測し、制御手段に記憶する。
８．ワークテーブル上のマスタシューを下ろして準備段階を終了する。
Ｂ．焼入段階
９．被焼入シューを定位置に固定したパレットをワークテーブル上の基準位置に載置する。
１０．焼入作業を開始すると、制御手段に記憶された位置座標により、以下の動作が行われる。
１１．位置測定手段を備えた加熱ユニットが移動して、位置測定手段により被焼入シューの爪部測定基準位置の座標Ｘｗａ１…ｗａｘ，Ｙｗａ１…ｗａｘ，Ｚｗａ１…ｗａｘが計測される。
１２．同様にして、位置測定手段により被焼入シューの第１踏み面の測定基準位置の座標Ｘｗｂ１１…ｗｂｘ１，Ｙｗｂ１１…ｗｂｘ１，Ｚｗｂ１１…ｗｂｘ１が計測される。
１３．同様に位置測定手段により、第２踏み面の測定基準位置の座標Ｘｗｂ１２…ｗｂｘ２，Ｙｗｂ１２…ｗｂｘ２，Ｚｗｂ１２…ｗｂｘ２が計測される。
１４．前記準備段階のステップ２〜４の、爪部計測値Ｘａ１…ａｘ，Ｙａ１…ａｘ，Ｚａ１…ａｘ、第１踏み面の計測値Ｘｂ１１…ｂｘ１，Ｙｂ１１…ｂｘ１，Ｚｂ１１…ｂｘ１、及び第２踏み面の計測値Ｘｂ１２…ｂｘ２，Ｙｂ１２…ｂｘ２，Ｚｂ１２…ｂｘ２と、前記焼入段階のステップ１１〜１３の対応する計測値Ｘｗａ１…ｗａｘ，Ｙｗａ１…ｗａｘ，Ｚｗａ１…ｗａｘと、Ｘｗｂ１１…ｗｂｘ１，Ｙｗｂ１１…ｗｂｘ１，Ｚｗｂ１１…ｗｂｘ１、及びＸｗｂ１２…ｗｂｘ２，Ｙｗｂ１２…ｗｂｘ２，Ｚｗｂ１２…ｗｂｘ２、との差が補正値として算出される。そして、補正値に基づき、以下の動作が行われる。
１５．第１加熱ユニットのＸ−Ｙ−Ｚテーブルが前記補正値に基づき駆動されて、爪部加熱コイルが爪部加熱位置２に移動して、爪部２が焼入温度に加熱冷却されて焼入れされる。
１６．爪部２が焼入れされると、同様に第２加熱ユニットのＸ−Ｙ−Ｚテーブルが前記補正値に基づき駆動されて踏み面加熱コイルが第１踏み面３Ａの加熱位置に移動して、第１踏み面３Ａが加熱冷却されて焼入れされる。
１７．  第１踏み面３Ａが焼入れされると、同様にして、前記補正値に基づき踏み面加熱コイルが第２踏み面の加熱位置３Ｂに移動して、第２踏み面３Ｂが加熱冷却されて焼入れされる。
１８．第２踏み面３Ｂが焼入れされると、第３加熱ユニットのＸ−Ｙ−Ｚテーブルが駆動されて準備段階７で記憶されたピン孔焼入基準位置の座標Ｘｈ１，Ｙｈ１，Ｚｈ１に移動され、ピン孔加熱コイルがシューの一方から一つのピン孔に挿入されて孔面が加熱される。孔面が焼入温度に達すると、加熱コイルが退き、シューの他方から該孔に冷却液噴射管が挿入されて噴射冷却により一つの孔面が焼入れされる。
１９．被焼入シューの一つのピン孔が焼入れされると、前記同様の動作により、他のピン孔の孔面が焼入れされる。
２０．被焼入シューの一方のピン孔がすべて焼入れされると、ワークテーブルが１８０度回転される。
２１．前記１３、１４段階と同じ動作が行われて、シューの他方の両側のピン孔が焼入れされて作業を終了する。
【００１２】
上記操作の具体的内容については、後記する実施形態において詳細に説明するが、上記の各動作は制御手段により自動的に行われるので、被焼入シューの焼入位置の設定が簡易にでき迅速正確な誘導加熱焼入れができる。
なお、上記動作は、焼入れする爪部が１か所、踏み面が２か所の動作について述べたが、焼入箇所の数が異なる場合も同様に適用される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の大型シューの誘導加熱焼入装置によれば、重量の大きいシューの取り扱いが容易で、均一な熱処理が能率よくできるので、シューの品質が向上しキャタピラのコストが低減して、産業機械の原価低減が可能である。
とくに、重量のあるシューを水平においたまま、爪部、踏み面、ピン孔の焼入れがすべて行われるので、シューの向きを垂直に変えてピン孔の焼入れを行う従来の方法に対して焼入れ時間の短縮が可能になるとともに、ピン孔に冷却管を挿入して冷却するのでピン孔の急冷が十分になり均一な焼入れ硬さが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を図示の一実施形態について具体的に説明する。図１は本発明実施形態の大型シューの誘導加熱焼入装置の正面図、図２はその側面図、図３はその平面図である。図４（ａ）は被焼入シューの平面図、図４（ｂ）はそのＭ視側面図、図４（ｃ）はそのＫ視側面図である。図５は、本発明の誘導加熱焼入装置の制御手段のブロック図、図６及び７は本発明の誘導加熱焼入装置の動作の準備段階および焼入段階のステップを示すフローチャートである。
【００１５】
まず、被焼入シュー（以下ワークＷという）の形状について説明する。ワークＷは図４に示すような形状で、長さ１，０００ｍｍ，幅５００ｍｍ以上あり、重量も５００ｋｇを超える大型のものである。シュー１には、駆動・従動ホイールと噛み合う爪部２と、その両側のローラが転接する踏み面３Ａ、３Ｂと、連結ピンが挿入される２列のピン孔６Ａ，６Ｂ，６Ｃ列と６Ｄ，６Ｅ，６Ｆ列を有するピンボス部５Ａ，５Ｂ，５Ｃ列，５Ｄ，５Ｅ，５Ｆ列とが設けられている。ピン孔６Ａと６Ｆ，６Ｂと６Ｅ，６Ｃと６Ｄは、爪２の中心を中心として１８０度回転すると同じ位置になる。これらの爪部、踏み面、ピン孔が耐摩耗性を向上させるために誘導加熱焼入れされる。
【００１６】
ワークＷは、焼入作業前にあらかじめ４角形のパレットＰの定位置に固定される。これにより、パレットＰを焼入装置のワークテーブル１１上の定位置に載置するとワークＷの加熱位置が必ず定位置になるようにされている。
【００１７】
図１〜３に基づいてワークＷを固定するワークテーブルについて説明する。
装置の前面ほぼ中央にワークテーブル１１が固定される。ワークテーブル１１はステップモータ１２で駆動される回転テーブル１３を有する。回転テーブル１３には、焼入れ時にワークＷを冷却する冷却手段と噴射した冷却液を受けて液タンクに還流する冷却液受けが設けられているが図示を省略する。
【００１８】
図３に示すように、ワークＷを固定したパレットＰを回転テーブル１３上に載置し、パレットＰの４角形の隣る２辺をテーブル上のストッパ１４ａ，１４ｂ，１４ｃに当て、他の２辺をプッシャ１５ａ，１５ｂで押して回転テーブル１３上にパレットＰを固定する。こうすると、前述のようにピン孔６の軸心がＸ方向に平行になるようになっている。
【００１９】
次に焼入手段について説明する。
ワークテーブル１１の後方にベースフレーム１０が設けられ、ベースフレーム１０上に前記ワークの軸心Ｘ方向に直角のＹ方向に走行するＹテーブル２１が設けられる。Ｙテーブル２１はＹ方向のレール２２上を駆動手段２３により往復移動駆動される。
【００２０】
Ｙテーブル２１の上にＸ方向に走行するＸテーブル３１が載設される。Ｘテーブル３１はレール３２上を駆動手段３３によりワークの軸心に平行のＸ方向に往復駆動される。これらの駆動手段は、後記する制御部１０１により送られるパルス信号により駆動されるようになっている。
【００２１】
Ｘテーブル３１上に直立ブロック４１と制御ユニット５０が載設される。制御ユニット５０には、後述する制御手段１００の他に、誘導加熱コイルの電力制御手段、焼入れ冷却の冷却水ユニットとその制御手段などが設けられるが、公知であるので、説明を省略する。
【００２２】
直立ブロック４１の前面には、Ｘ，Ｙ軸と直角の垂直のＺ方向に走行する３個の第１、第２、第３加熱ユニットを保持するＺＡ，ＺＢ，ＺＣテーブルの４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃが設けられ、Ｚ方向のレール４３上をそれぞれ駆動手段４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃにより往復移動駆動される。３個の加熱ユニットの各Ｚテーブル４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃには、高周波トランス４５Ａ、４５Ｂ、４５Ｃが載設され、各高周波トランス４５Ａ、４５Ｂ、４５Ｃのブスバーにそれぞれ加熱コイル４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃが連結されている。
【００２３】
第１の加熱コイル４６Ａは被焼入シューの爪部を加熱する渦巻き型のコイルが、第２の加熱コイル４６Ｂは踏み面を加熱する平面加熱コイルが、第３の加熱コイル４６Ｃはピン孔を加熱する円筒型コイルが使用される。いずれも公知の形状のコイルである。
【００２４】
前記第１テーブルに、加熱位置を計測する位置測定器（位置測定手段）４７が取り付けられる。位置測定器４７としては、触針型電子プローブを使用した。
【００２５】
ワークテーブル１１の第３の加熱コイル４６Ｃはピン孔６の列に平行のＸ方向に移動し、ピン孔に挿入されてピン孔を加熱するようになっている。そして、加熱コイル４６Ｃをピン孔に挿入する側の反対側に、冷却液噴射管５１が設けられる。冷却液噴射管５１はピン孔に挿入される径の中空管からなり、管端５２から冷却液が供給され、先端から冷却液を噴射する。冷却液噴射管５１は、ピン孔列に同軸心にして、２列のピン孔列６Ａ，６Ｂ，６Ｃ及び６Ｄ，６Ｅ，６Ｆに平行に２本の噴射管５１Ａ、５１Ｂが配設される。そして、それぞれ駆動手段５３Ａ，５３Ｂにより、ピン孔の軸線Ｘ方向に移動駆動されてピン孔に挿入・抽出されるようになっている。これにより、前記加熱コイル４６Ｃをピン孔に挿入して孔面を加熱し、焼入温度に加熱されると加熱コイル４６Ｃが退いて、反対側から冷却液噴射管５１がピン孔に挿入され、孔面を噴射冷却して焼入れし、焼入れ後ピン孔から抽出されるようになっている。
【００２６】
図５に示す制御手段１００は、制御部１０１と記憶部１０２からなる。記憶部１０２は後述する焼入れの準備段階のマスタシューの各段階におけるＸ−Ｙ−Ｚテーブル位置のテーブル座標を記憶する。制御部１０１は、位置測定器４７を駆動して加熱位置の座標を測定するとともに、記憶部１０２に記憶された座標値から、後述する焼入段階において、Ｘテーブル３１、Ｙテーブル２１、ＺＡ，ＺＢ，ＺＣテーブルの４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ、及び誘導加熱コイル４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃを所定の移動をするように駆動手段３３、２３、４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｃなどに信号を送るようになっている。また、回転テーブル１３の回転の制御や、冷却液噴射管５１の挿入・抽出の動作を制御する。
その他に、制御部１０１は、誘導加熱コイルの電力制御、冷却液の制御を行うがこれらは公知であるので省略する。
【００２７】
［第１実施形態］
以下、上記構成の誘導加熱焼入装置により、本発明第１実施形態の大型シュー焼入れの動作について説明する。
本発明構成の誘導加熱焼入装置の動作は、大きく分けて、マスタシューによる爪部加熱位置、踏み面加熱位置、ピン孔加熱位置のＸ−Ｙ−Ｚテーブル基準座標を計測、記憶する準備段階と、ワークシューＷを誘導加熱、焼入れする焼入段階とに分けられる。図６は準備段階の動作ステップを示すフローチャート、図７は焼入段階のフローチャートである。
【００２８】
［準備段階］
図６を用いて準備段階の動作を説明する。まずワークシューと同形状のマスタシューＭを固定したパレットＰを、ワークテーブル１１上の基準位置に載置し、パレットＰの２辺をストッパ１４ａ，１４ｂ，１４ｃに当ててプッシャ１５ａ，１５ｂで固定する（ＳＴＥＰＪ１）。すると、ピン孔６の軸線がＸ方向に平行になる。
【００２９】
まず爪位置の座標を計測する。図５のスタートスイッチ１０５を押した後、操作スイッチ１０４により第１加熱ユニット４０ＡのＸ−Ｙ−ＺＡテーブルを駆動して動作Ｍ１とし（ＳＴＥＰＪ２）、位置測定器４７を爪部加熱位置に移動する（ＳＴＥＰＪ３）。このときのＸ−Ｙ−ＺＡテーブルの座標Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０点を制御手段１００の記憶部１０２に記憶する（ＳＴＥＰＪ４）。
【００３０】
次に一方の踏み面の座標を計測する。前記ＳＴＥＰＪ２と同様に、動作Ｍ１でＸ−Ｙ−ＺＡテーブルを駆動し（ＳＴＥＰＪ５）、位置測定器４７を一方の踏み面３Ａの加熱位置に移動する（ＳＴＥＰＪ６）。このときの座標Ｘｓ１，Ｙｓ１，Ｚｓ１点を記憶部１０２に記憶する（ＳＴＥＰＪ７）。
【００３１】
上記ＳＴＥＰＪ５〜Ｊ７と同様の動作Ｍ１により位置測定器４７を移動して他方の踏み面３Ｂの加熱位置の座標を計測し、他方の踏み面３Ｂの加熱位置の座標Ｘｓ２，Ｙｓ２，Ｚｓ２点を記憶する（ＳＴＥＰＪ８〜ＳＴＥＰＪ１０）。
【００３２】
続いて、一方の列のピン孔６Ｅの位置の座標を計測する。前記ＳＴＥＰＪ５〜Ｊ７と同様の動作Ｍ１により位置測定器４７を移動して（ＳＴＥＰＪ１１）、位置測定器４７を一方のピン孔６Ｅに挿入して（ＳＴＥＰＪ１２）、加熱位置の座標Ｘｈ１，Ｙｈ１，Ｚｈ１点を記憶する（ＳＴＥＰＪ１３）。
【００３３】
続いて、同列のピン孔６Ｄの位置の座標を計測する。前記ＳＴＥＰＪ５〜Ｊ７と同様の動作Ｍ１により位置測定器４７を移動して（ＳＴＥＰＪ１４）、位置測定器４７をピン孔６Ｄに挿入して（ＳＴＥＰＪ１５）、座標Ｘｈ２，Ｙｈ２，Ｚｈ３点を記憶する（ＳＴＥＰＪ１６）。
【００３４】
続いて、他の列のピン孔６Ａの位置の座標を計測する。前記ＳＴＥＰＪ５〜Ｊ７と同様の動作Ｍ１により位置測定器４７を移動して（ＳＴＥＰＪ１７）、位置測定器４７をピン孔６Ａに挿入して（ＳＴＥＰＪ１８）、座標Ｘｈ３，Ｙｈ３，Ｚｈ３点を記憶する（ＳＴＥＰＪ１９）。これで準備段階を完了し、マスタシューを積み下ろす。
【００３５】
［焼入段階］
次に図７を用いて焼入段階の動作について説明する。まず爪部の焼入れをする。ワークシューＷをワークテーブル１１上の基準位置に載置し、スタートスイッチをオンにすると、制御手段１００の記憶部１０２に記憶された座標数値により制御部１０１が指令して、第１加熱ユニット４０Ａが座標Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０に移動する（ＳＴＥＰＱ１）。これにより、爪部加熱コイル４６Ａが爪部加熱位置に位置する。ここで加熱コイルに電力を付加して爪部を加熱し、加熱後図示しない冷却手段により急冷して爪部を焼入れする（ＳＴＥＰＱ２）。
【００３６】
爪部の焼入れを完了すると、次は踏み面を焼入れする。前記同様に制御手段１００の指令により、第２加熱ユニット４０Ｂが座標Ｘｓ１，Ｙｓ１，Ｚｓ１に移動し（ＳＴＥＰＱ３）、踏み面加熱コイル４６Ｂが一方の踏み面３Ａの加熱位置に位置する。ここで踏み面３Ａが加熱され、急冷して踏み面３Ａが焼入れされる（ＳＴＥＰＱ４）。続いて、第２加熱ユニット４０Ｂが座標Ｘｓ２，Ｙｓ２，Ｚｓ２に移動し（ＳＴＥＰＱ５）、踏み面加熱コイル４６Ｂが他方の踏み面３Ｂの加熱位置に位置する。ここで踏み面３Ｂが加熱され、急冷して踏み面３Ｂが焼入れされて、両方の踏み面の焼入れが完了する（ＳＴＥＰＱ６）。
【００３７】
両方の踏み面の焼入れが完了すると、まず一方の列のピン孔６Ｅを焼入れする。制御手段１００の指令により、第３加熱ユニット４０Ｃが座標Ｘｈ１，Ｙｈ１，Ｚｈ１に移動し、ピン孔加熱コイル４６Ｃが一方の列のピン孔６Ｅの加熱位置に挿入される（ＳＴＥＰＱ７）。ここでピン孔６Ｅが加熱され焼入温度に達すると（ＳＴＥＰＱ８）、加熱コイル４６Ｃがピン孔６Ｅから抽出され（ＳＴＥＰＱ９）、冷却液噴射管５１Ａが移動してピン孔６Ｅに挿入され（ＳＴＥＰＱ１０）、冷却液を噴射急冷してピン孔６Ｅが焼入れされる（ＳＴＥＰＱ１１）。ピン孔６Ｅが焼入れされると冷却液噴射管５１Ａがピン孔６Ｅから抽出される（ＳＴＥＰＱ１２）。
【００３８】
次に他方の列のピン孔６Ａを焼入れする。第３加熱ユニット４０Ｃが座標Ｘｈ３，Ｙｈ３，Ｚｈ３に移動し（ＳＴＥＰＱ１３）、ピン孔加熱コイル４６Ｃがピン孔６Ａに挿入される。ピン孔６Ａが焼入温度に加熱されると（ＳＴＥＰＱ１４）、加熱コイル４６Ｃがピン孔６Ａから抽出され（ＳＴＥＰＱ１５）、冷却液噴射管５１Ｂが移動してピン孔６Ａ挿入され（ＳＴＥＰＱ１６）、冷却液を噴射急冷してピン孔６Ａが焼入れされ（ＳＴＥＰＱ１７）、冷却液噴射管５１Ｂがピン孔６Ａから抽出される（ＳＴＥＰＱ１８）。
【００３９】
続いて、前の列のピン孔６Ｄの焼入れに戻る。前記ＳＴＥＰＱ７〜Ｑ１２と同様の動作で、第３加熱ユニット４０Ｃを座標Ｘｈ２，Ｙｈ２，Ｚｈ２に移動し、ピン孔６Ｄを焼入れする（ＳＴＥＰＱ１９，２０）。このように、ピン孔６Ｅと６Ｄの焼入れを分けるのは、熱影響による変形を防ぐためである。
【００４０】
両方の列のピン孔６Ａ，６Ｄ，６Ｅの焼入れが完了すると、ワークテーブル１１の回転テーブル１３が１８０度回転される（ＳＴＥＰＱ２１）。回転テーブル１３が１８０度回転すると、前のピン孔６Ａの位置にピン孔６Ｆが、ピン孔６Ｄ，Ｅの位置にピン孔６Ｃ，６Ｂが来る。ここで、各ピン孔６Ｃ，６Ｂ，６Ｆに対して、前記ＳＴＥＰＱ７からＳＴＥＰＱ２０と同じ動作が行われて各ピン孔６Ｃ，６Ｂ，６Ｆが焼入れされる（ＳＴＥＰＱ２２）。
【００４１】
すべてのピン孔が焼入れされると焼入作業が完了しパレットＰが回転テーブルから取り下ろされる。
【００４２】
［第２実施形態］
次に、本発明第２実施形態の大型シュー焼入れの動作について説明する。
第２実施形態も前記第１実施形態とほぼ同様である。しかし、ワークの爪部や踏み面は鍛造肌などの場合があるためワークが変わると焼入位置を測定する必要があるが、ピン孔は機械加工されているので、ピン孔を基準にパレットに固定されていれば、ピン孔はワークごとに焼入位置を測定する必要がない。
本発明第２実施形態の誘導加熱焼入装置の動作も、準備段階と焼入段階とに分けられる。図８は第２実施形態の準備段階の動作ステップを示すフローチャート、図９は焼入段階のフローチャートである。
【００４３】
［準備段階］
図８を用いて準備段階の動作を説明する。まず、ワークシューと同形状のマスタシューＭに爪部と踏み面に測定基準位置を設定する。それぞれの測定基準位置は複数の位置が望ましい。
次にこのマスタシューＭを固定したパレットＰを、ワークテーブル１１上の基準位置に載置し、パレットＰの２辺をストッパ１４ａ，１４ｂ，１４ｃに当ててプッシャ１５ａ，１５ｂで固定する（ＳＴＥＰＪ１）。すると、ピン孔６の軸線がＸ方向に平行になる。
【００４４】
次に、爪部測定基準位置の座標を計測する。図５のスタートスイッチ１０５を押した後、操作スイッチ１０４により第１加熱ユニット４０ＡのＸ−Ｙ−ＺＡテーブルを駆動して動作Ｍ１とし（ＳＴＥＰＪ２）、位置測定器４７を爪部測定基準位置に移動する（ＳＴＥＰＪ３）。このときのＸ−Ｙ−ＺＡテーブルの座標Ｘａ１，Ｙａ１，Ｚａ１を計測し、制御手段１００の記憶部１０２に記憶する（ＳＴＥＰＪ４）。
【００４５】
次に一方の踏み面の測定基準位置座標を計測する。前記ＳＴＥＰＪ２と同様に、動作Ｍ１でＸ−Ｙ−ＺＡテーブルを駆動し（ＳＴＥＰＪ５）、位置測定器４７を一方の踏み面３Ａの測定基準位置に移動する（ＳＴＥＰＪ６）。このときの座標Ｘｂ１，Ｙｂ１，Ｚｂ１点を計測し記憶部１０２に記憶する（ＳＴＥＰＪ７）。
【００４６】
上記ＳＴＥＰＪ５〜Ｊ７と同様の動作Ｍ１により位置測定器４７を移動して他方の踏み面３Ｂの加熱位置の座標を計測し、他方の踏み面３Ｂの加熱位置の座標Ｘｂ２，Ｙｂ２，Ｚｂ２点を記憶する（ＳＴＥＰＪ８〜ＳＴＥＰＪ１０）。
【００４７】
次に第１加熱ユニットの爪加熱コイルを、爪加熱部に移動し（ＳＴＥＰＪ１１）、爪焼入基準位置の座標Ｘｏ１，Ｙｏ１，Ｚｏ１を計測して記憶する（ＳＴＥＰＪ１２）。
【００４８】
続いて、第２加熱ユニットの踏み面加熱コイルを、踏み面３Ａの加熱部に移動し（ＳＴＥＰＪ１３）、踏み面焼入基準位置の座標Ｘｓ１，Ｙｓ１，Ｚｓ１を計測して記憶する（ＳＴＥＰＪ１４）。
続いて踏み面加熱コイルを、踏み面３Ｂの加熱部に移動し（ＳＴＥＰＪ１５）、踏み面焼入基準位置の座標Ｘｓ２，Ｙｓ２，Ｚｓ２を計測して記憶する（ＳＴＥＰＪ１６）。
【００４９】
次に、第３加熱ユニットのピン孔加熱コイルを、一つのピン孔の加熱部に移動し（ＳＴＥＰＪ１７）、ピン孔焼入基準位置の座標Ｘｈ１，Ｙｈ１，Ｚｈ１を計測して記憶する（ＳＴＥＰＪ１８）。
【００５０】
他のピン孔に対して前記ＳＴＥＰ１７，１８の動作を行い、他のピン孔焼入基準位置の座標Ｘｈ２，Ｙｈ２，Ｚｈ２…を計測して記憶する（ＳＴＥＰＪ１９）。これで準備段階を完了し、マスタシューを積み下ろす。
【００５１】
［焼入段階］
図９を用いて第２実施形態の焼入段階の動作について説明する。
まず、ワークシューＷをワークテーブル１１上の基準位置に載置し、スタートスイッチをオンにする。
第１加熱ユニットの位置測定器４７を移動して（ＳＴＥＰＱ１）、爪焼入部に置き（ＳＴＥＰＱ２）、その座標位置を計測し爪部焼入基準位置Ｘｗａ１，Ｙｗａ１，Ｚｗａ１とする（ＳＴＥＰＱ３）。
【００５２】
次に位置測定器４７を移動して（ＳＴＥＰＱ４）、第１踏み面３Ａの焼入部に置き（ＳＴＥＰＱ５）、その座標位置を計測し踏み面３Ａ焼入基準位置Ｘｗｂ１，Ｙｗｂ１，Ｚｗｂ１とする（ＳＴＥＰＱ６）。
続いて、位置測定器４７を移動して（ＳＴＥＰＱ７）、第２踏み面３Ｂの焼入部に置き（ＳＴＥＰＱ８）、その座標位置を計測し踏み面３Ｂ焼入基準位置Ｘｗｂ２，Ｙｗｂ２，Ｚｗｂ２とする（ＳＴＥＰＱ９）。
【００５３】
上記の焼入段階のＳＴＥＰＱ３，ＳＴＥＰＱ６及びＳＴＥＰＱ９の焼入基準位置の座標と、対応する前記準備段階のＳＴＥＰＪ４，ＳＴＥＰＱ７及びＳＴＥＰＱ１０の焼入基準位置の座標との差から補正値を算出する（ＳＴＥＰＱ１０）。
【００５４】
前記補正値に基づいて、まず第１加熱ユニット４０Ａが駆動されて、爪加熱コイル４６Ａが爪焼入部の補正された座標に移動する。ここで加熱コイルに電力を付加して爪部を加熱し、加熱後図示しない冷却手段により急冷して爪部を焼入れする（ＳＴＥＰＱ１１）。
【００５５】
爪部の焼入れを完了すると、次は踏み面を焼入れする。前記同様に第２加熱ユニット４０Ｂが駆動されて、踏み面加熱コイル４６Ｂが第１踏み面３Ａの焼入部の補正された座標に移動する。ここで、加熱・急冷して第１踏み面３Ａが焼入れされる（ＳＴＥＰＱ１２）。
続いて、第２加熱ユニット４０Ｂが駆動されて、踏み面加熱コイル４６Ｂが第２踏み面３Ｂの焼入部の補正された座標に移動する。ここで、加熱・急冷して第２踏み面３Ｂが焼入れされて、両方の踏み面の焼入れが完了する（ＳＴＥＰＱ１３）。
【００５６】
両方の踏み面の焼入れが完了すると、ピン孔を６Ｅ，６Ａ，６Ｄの順に焼入れする。
第３加熱ユニット４０Ｃが駆動されて、前記準備段階で計測記憶されたピン孔６Ｅの座標位置Ｘｈ１，Ｙｈ１，Ｚｈ１に移動され、ピン孔加熱コイル４６Ｃがピン孔６Ｅに挿入される（ＳＴＥＰＱ１４）。前述したようにピン孔は機械加工されているので、焼入ワークは準備段階と位置がずれることはなく、ピン孔加熱コイル４６Ｃはピン孔加熱位置に正確に位置される。
【００５７】
ここで、ピン孔６Ｅの内面を誘導加熱し、焼入温度に達するとピン孔加熱コイル４６Ｃをピン孔から抽出し、反対側から冷却管５１Ｂを挿入し、冷却管５１Ｂにより冷却液を噴射冷却してピン孔６Ｅを焼入れする（ＳＴＥＰＱ１５〜ＳＴＥＰ１８）。ピン孔６Ｅの焼入れが完了すると冷却管５１Ｂがピン孔６Ｅから抽出される（ＳＴＥＰＱ１９）。
【００５８】
続いて、前記ＳＴＥＰＱ１５〜ＳＴＥＰ１８と同様にしてピン孔６Ａ，６Ｄをやきいれする（ＳＴＥＰＱ１９）。
【００５９】
ピン孔６Ｅ，６Ａ，６Ｄの焼入れが完了すると、ワークテーブル１１の回転テーブル１３が１８０度回転される（ＳＴＥＰＱ２１）。回転テーブル１３が１８０度回転すると、前のピン孔６Ａの位置にピン孔６Ｆが、ピン孔６Ｄ，Ｅの位置にピン孔６Ｃ，６Ｂが来る。ここで、各ピン孔６Ｃ，６Ｂ，６Ｆに対して、前記ＳＴＥＰＱ１４からＳＴＥＰＱ２０と同じ動作が行われて各ピン孔６Ｃ，６Ｂ，６Ｆが焼入れされる（ＳＴＥＰＱ２２）。
【００６０】
すべてのピン孔が焼入れされると焼入作業が完了しパレットＰが回転テーブルから取り下ろされる。
【００６１】
上述したように本発明の構成の誘導加熱焼入装置は、上記の焼入段階の操作が制御手段１００の制御部１０１、記憶部１０２により自動的に制御される。これにより、従来の焼入装置では、焼入れに５０分要したものが、３０分に大幅に短縮された。かつ各部の焼入れが均一に行われ、品質が向上し、量産焼入れが可能になった。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
以上説明したように、本発明の大型シューの誘導加熱焼入装置によれば、重量の大きい大型シューの爪部、踏み面、ピン孔の各部の焼入れが自動で行われるので、従来の焼入装置を用いた場合に比し、加工時間が大幅に短縮される。
これにより、建設機械などの品質と生産性を向上する。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明実施形態の大型シューの誘導加熱焼入装置の正面図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】図１の平面図である。
【図４】被焼入シューの形状を示す図である。
【図５】本発明の誘導加熱焼入装置の制御手段のブロック図である。
【図６】本発明の誘導加熱焼入装置の第１形態の動作の準備段階のステップを示すフローチャートである。
【図７】本発明の誘導加熱焼入装置の第１形態の動作の焼入段階のステップを示すフローチャートである。
【図８】本発明の誘導加熱焼入装置の第２形態の動作の準備段階のステップを示すフローチャートである。
【図９】本発明の誘導加熱焼入装置の第２形態の動作の焼入段階のステップを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６４】
１  シュー、２  爪部、３  踏み面、５  ピンボス、６  ピン孔、１０ベースフレーム、１１、ワークテーブル、１２  ステッピングモータ、１３  回転テーブル、１４  ストッパ、１５  プッシャ、２１  Ｙテーブル、２２  レール、２３  駆動手段、３１  Ｘテーブル、３２  レール、３３  駆動手段、４０  加熱ユニット、４１  直立ブロック、４２  Ｚテーブル、４３  レール、４４  駆動手段、４５  高周波トランス、４６  加熱コイル、４７  位置測定器（位置測定手段）、５０  制御ユニット、５１  冷却液噴射管、５２  管端、５３  駆動手段、１００  制御手段、１０１  制御部、１０２  記憶部、１０４  操作スイッチ、１０５スタートスイッチ
【図１】
2007270333.tif 000003
【図２】
2007270333.tif 000004
【図３】
2007270333.tif 000005
【図４】
2007270333.tif 000006
【図５】
2007270333.tif 000007
【図６】
2007270333.tif 000008
【図７】
2007270333.tif 000009
【図８】
2007270333.tif 000010
【図９】
2007270333.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成18年4月4日(2006.4.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項５】
以下に記載する手順により、被焼入シューを誘導加熱焼入れする制御手段を備えたことを特徴とする請求項４に記載の大型シューの誘導加熱焼入装置。
Ａ．準備段階
１．マスタシューを定位置に固定したパレットをワークテーブル上の基準位置に載置する。
２．位置測定手段を備えた加熱ユニットのＸ−Ｙ−Ｚテーブルを移動して、位置測定手段によりマスタシューの爪部測定基準位置の座標Ｘａ１…ａｘ，Ｙａ１…ａｘ，Ｚａ１…ａｘを計測し、制御手段に記憶する。
３．前記Ｘ−Ｙ−Ｚテーブルを移動して、位置測定手段によりマスタシューの第１踏み面の測定基準位置の座標Ｘｂ１ａ…ｂｘａ，Ｙｂ１ａ…ｂｘａ，Ｚｂ１ａ…ｂｘａを計測し、制御手段に記憶する。
４．同様に前記Ｘ−Ｙ−Ｚテーブルを移動して、位置測定手段によりマスタシューの第２踏み面の測定基準位置の座標Ｘｂ１ｂ…ｂｘｂ，Ｙｂ１ｂ…ｂｘｂ，Ｚｂ１ｂ…ｂｘｂを計測し、制御手段に記憶する。
５．前記Ｘ−Ｙ−Ｚテーブルを移動して、位置測定手段によりマスタシューのいずれか一つのピン孔の焼入部の位置座標Ｘｈ１，Ｙｈ１，Ｚｈ１を計測し制御手段に記憶する。
６．同様にして、他のピン孔の焼入部の位置座標Ｘｈ２…ｈｘ，Ｙｈ２…ｈｘ，Ｚｈ２…ｈｘを計測する。
７．ワークテーブル上のマスタシューを下ろして準備段階を終了する。
Ｂ．焼入段階
８．被焼入シューを定位置に固定したパレットをワークテーブル上の基準位置に載置する。
９．焼入作業を開始すると、制御手段に記憶された位置座標により、以下の動作が行われる。
１０．第１加熱ユニットのＸ−Ｙ−Ｚテーブルが駆動されて爪部加熱コイルが爪部加熱位置２に移動して、爪部２が焼入温度に加熱冷却されて焼入れされる。
１１．爪部２が焼入れされると、同様に第２加熱ユニットのＸ−Ｙ−Ｚテーブルが駆動されて踏み面加熱コイルが第１踏み面３Ａの加熱位置に移動して、第１踏み面３Ａが加熱冷却されて焼入れされる。
１２．  第１踏み面３Ａが焼入れされると、同様にして、踏み面加熱コイルが第２踏み面の加熱位置３Ｂに移動して、第２踏み面３Ｂが加熱冷却されて焼入れされる。
１３．第２踏み面３Ｂが焼入れされると、第３加熱ユニットのＸ−Ｙ−Ｚテーブルが駆動されてピン孔加熱コイルがシューの一方から一つのピン孔に挿入されて孔面が加熱される。孔面が焼入温度に達すると、加熱コイルが退き、シューの他方から該孔に冷却液噴射管が挿入されて噴射冷却により一つの孔面が焼入れされる。
１４．被焼入シューの一つのピン孔が焼入れされると、前記同様の動作により、他のピン孔の孔面が焼入れされる。
１５．被焼入シューの一方のピン孔がすべて焼入れされると、ワークテーブルが１８０度回転される。
１６．前記１３、１４段階と同じ動作が行われて、シューの他方の両側のピン孔が焼入れされて作業を終了する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項６】
以下に記載する手順により、被焼入シューを誘導加熱焼入れする制御手段を備えたことを特徴とする請求項４に記載の大型シューの誘導加熱焼入装置。
Ａ．準備段階
１．爪部及び踏み面の１以上の測定基準位置を設定したマスタシューを定位置に固定したパレットをワークテーブル上の基準位置に載置する。
２．位置測定手段を備えた加熱ユニットのＸ−Ｙ−Ｚテーブルを移動して、位置測定手段によりマスタシューの爪部測定基準位置の座標Ｘａ１…ａｘ，Ｙａ１…ａｘ，Ｚａ１…ａｘを計測し、制御手段に記憶する。
３．前記Ｘ−Ｙ−Ｚテーブルを移動して、位置測定手段によりマスタシューの第１踏み面の測定基準位置の座標Ｘｂ１１…ｂｘ１，Ｙｂ１１…ｂｘ１，Ｚｂ１１…ｂｘ１を計測し、制御手段に記憶する。
４．同様に前記Ｘ−Ｙ−Ｚテーブルを移動して、位置測定手段によりマスタシューの第２踏み面の測定基準位置の座標Ｘｂ１２…ｂｘ２，Ｙｂ１２…ｂｘ２，Ｚｂ１２…ｂｘ２を計測し、制御手段に記憶する。
５．第１加熱ユニットの爪部加熱コイルを爪加熱部に移動して、この位置の爪焼入基準位置の座標Ｘｏ１，Ｙｏ１，Ｚｏ１を計測し、制御手段に記憶する。
６．第２加熱ユニットの踏み面加熱コイルを踏み面加熱部に移動して、この位置の踏み面焼入基準位置の座標Ｘｓ１，Ｙｓ１，Ｚｓ１を計測し、制御手段に記憶する。踏み面が複数あるときは、同様の動作を繰り返して、第２、第３…の踏み面焼入基準位置の座標Ｘｓ２，Ｙｓ２，Ｚｓ２等を計測し、制御手段に記憶する。
７．第３加熱ユニットのピン孔加熱コイルをピン孔の加熱部に移動して、この位置のピン孔焼入基準位置の座標Ｘｈ１，Ｙｈ１，Ｚｈ１を計測し、制御手段に記憶する。複数のピン孔について、同様の動作を繰り返して、第２、第３…のピン孔焼入基準位置の座標Ｘｈ２，Ｙｈ２，Ｚｈ２等を計測し、制御手段に記憶する。
８．ワークテーブル上のマスタシューを下ろして準備段階を終了する。
Ｂ．焼入段階
９．被焼入シューを定位置に固定したパレットをワークテーブル上の基準位置に載置する。
１０．焼入作業を開始すると、制御手段に記憶された位置座標により、以下の動作が行われる。
１１．位置測定手段を備えた加熱ユニットが移動して、位置測定手段により被焼入シューの爪部測定基準位置の座標Ｘｗａ１…ｗａｘ，Ｙｗａ１…ｗａｘ，Ｚｗａ１…ｗａｘが計測される。
１２．同様にして、位置測定手段により被焼入シューの第１踏み面の測定基準位置の座標Ｘｗｂ１１…ｗｂｘ１，Ｙｗｂ１１…ｗｂｘ１，Ｚｗｂ１１…ｗｂｘ１が計測される。
１３．同様に位置測定手段により、第２踏み面の測定基準位置の座標Ｘｗｂ１２…ｗｂｘ２，Ｙｗｂ１２…ｗｂｘ２，Ｚｗｂ１２…ｗｂｘ２が計測される。
１４．前記準備段階のステップ２〜４の、爪部計測値Ｘａ１…ａｘ，Ｙａ１…ａｘ，Ｚａ１…ａｘ、第１踏み面の計測値Ｘｂ１１…ｂｘ１，Ｙｂ１１…ｂｘ１，Ｚｂ１１…ｂｘ１、及び第２踏み面の計測値Ｘｂ１２…ｂｘ２，Ｙｂ１２…ｂｘ２，Ｚｂ１２…ｂｘ２と、前記焼入段階のステップ１１〜１３の対応する計測値Ｘｗａ１…ｗａｘ，Ｙｗａ１…ｗａｘ，Ｚｗａ１…ｗａｘと、Ｘｗｂ１１…ｗｂｘ１，Ｙｗｂ１１…ｗｂｘ１，Ｚｗｂ１１…ｗｂｘ１、及びＸｗｂ１２…ｗｂｘ２，Ｙｗｂ１２…ｗｂｘ２，Ｚｗｂ１２…ｗｂｘ２、との差が補正値として算出される。そして、補正値に基づき、以下の動作が行われる。
１５．第１加熱ユニットのＸ−Ｙ−Ｚテーブルが前記補正値に基づき駆動されて、爪部加熱コイルが爪部加熱位置２に移動して、爪部２が焼入温度に加熱冷却されて焼入れされる。
１６．爪部２が焼入れされると、同様に第２加熱ユニットのＸ−Ｙ−Ｚテーブルが前記補正値に基づき駆動されて踏み面加熱コイルが第１踏み面３Ａの加熱位置に移動して、第１踏み面３Ａが加熱冷却されて焼入れされる。
１７．  第１踏み面３Ａが焼入れされると、同様にして、前記補正値に基づき踏み面加熱コイルが第２踏み面の加熱位置３Ｂに移動して、第２踏み面３Ｂが加熱冷却されて焼入れされる。
１８．第２踏み面３Ｂが焼入れされると、第３加熱ユニットのＸ−Ｙ−Ｚテーブルが駆動されて準備段階７で記憶されたピン孔焼入基準位置の座標Ｘｈ１，Ｙｈ１，Ｚｈ１に移動され、ピン孔加熱コイルがシューの一方から一つのピン孔に挿入されて孔面が加熱される。孔面が焼入温度に達すると、加熱コイルが退き、シューの他方から該孔に冷却液噴射管が挿入されて噴射冷却により一つの孔面が焼入れされる。
１９．被焼入シューの一つのピン孔が焼入れされると、前記同様の動作により、他のピン孔の孔面が焼入れされる。
２０．被焼入シューの一方のピン孔がすべて焼入れされると、ワークテーブルが１８０度回転される。
２１．前記１３、１４段階と同じ動作が行われて、シューの他方の両側のピン孔が焼入れされて作業を終了する。