(57)【要約】【課題】  熱処理された製品の１個ごとに加工状態と、さらに場合によっては硬化層深さがわかることによる品質保証の信頼性の向上や、不良品発生時の不良品の選別，特定を容易に行うことができる高周波熱処理設備における品質保証システムを提供する。【解決手段】  高周波熱処理設備１において、個々の製品Ｗの熱処理時における高周波熱処理設備１での加工状態を監視する監視装置３を設ける。さらに個々の製品Ｗの熱処理により形成された硬化層Ｗａの深さを非破壊で検査する硬化層検査装置２を設けても良い。監視装置３で監視した加工状態の情報や硬化層検査装置２により検査された硬化層深さの情報を個々の製品Ｗの識別番号と対応させて記録する記録装置４を設ける。前記識別番号のマークＭを対応する製品Ｗに付けるマーキング装置５を設ける。【選択図】        図１
2007262450.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製の製品に対し、高周波電源に接続された加熱コイルで製品を誘導加熱し、冷却装置で冷却して熱処理を行う高周波熱処理設備において、
個々の製品の熱処理時における高周波熱処理設備での加工状態を監視する監視装置、および前記監視装置で監視した加工状態の情報を個々の製品の識別番号と対応させて記録する記録装置を備えた高周波熱処理設備における品質保証システム。
【請求項２】
金属製の製品に対し、高周波電源に接続された加熱コイルで製品を誘導加熱し、冷却装置で冷却して熱処理を行う高周波熱処理設備において、
個々の製品の前記熱処理により形成された硬化層の深さを非破壊で検査する硬化層検査装置と、個々の製品の熱処理時における高周波熱処理設備での加工状態を監視する監視装置と、前記硬化層検査装置により検査された硬化層深さの情報および前記監視装置で監視した加工状態の情報を個々の製品の識別番号と対応させて記録する記録装置と、前記識別番号のマークを対応する製品に付けるマーキング装置とを備えた高周波熱処理設備における品質保証システム。
【請求項３】
請求項２において、前記硬化層検査装置が渦電流式硬化層検査装置である高周波熱処理設備における品質保証システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、軸受部品、等速ジョイント部品、各種の軸、エンジン部品等となる金属製製品を高周波熱処理する高周波熱処理設備において、熱処理品質を管理する品質保証システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
高周波熱処理では、焼入れあるいは焼戻し加工を誘導加熱にて行っている。熱処理の品質検査では、表面の硬さ、有効硬化層の深さを確認する必要があるが、硬度計で測る必要があり、検査した製品は使用できなくなる。したがって、品質検査は抜き取りで行い、生産中は加工状態を計測してその値に図３のように上下限値を設けて監視し、上下限値内の物を良品としている。
【０００３】
また、有効硬化層の検査には渦流式の非破壊検査があり、図４（Ａ）のようにプローブ５１で製品Ｗを図っているが、製品Ｗの一部分を測ることしか出来ず、同図（Ｂ）のように検査位置が何箇所もある場合の製品Ｗには、適用が難しい。
【０００４】
なお、熱処理中の状態を監視するものとしては、特許文献１，２等に開示されたものがある。
【特許文献１】特開２００１−２２６７１２号公報
【特許文献２】特開２００１−２９４９３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
高周波熱処理の製品の品質検査は通常抜き取りで行っているため、不良品を混入して出荷する恐れがある。また、図５に示すように、抜き取り品質検査で一度不良品が発生した場合に、どこから不良品が発生したかが不明であり、同ロット内での選別が難しく、すべて廃棄する必要がある。さらに、不良の内容は分かっても、不良の原因（設備、加工状態の変化）を特定することは難しい。
【０００６】
この発明の目的は、熱処理された製品の１個ごとに加工状態や硬化層深さがわかることによる品質保証の信頼性の向上や、不良品発生時の不良品の選別，特定を容易に行うことができる高周波熱処理設備における品質保証システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の高周波熱処理設備における品質保証システムは、金属製の製品（Ｗ）に対し、高周波電源（６）に接続された加熱コイル（７）で誘導加熱し、冷却装置（８）で冷却して熱処理を行う高周波熱処理設備（１）において、
個々の製品（Ｗ）の熱処理時における高周波熱処理設備（１）での加工状態を監視する監視装置（３）と、前記監視装置（３）で監視した加工状態の情報を個々の製品（Ｗ）の識別番号と対応させて記録する記録装置（４）と、前記識別番号のマーク（Ｍ）を対応する製品（Ｗ）に付けるマーキング装置（５）とを備えたものである。
【０００８】
もう一つの手段として、この発明の高周波熱処理設備における品質保証システムは、金属製の製品（Ｗ）に対し、高周波電源（６）に接続された加熱コイル（７）で誘導加熱し、冷却装置（８）で冷却して熱処理を行う高周波熱処理設備（１）において、
個々の製品（Ｗ）の前記熱処理により形成された硬化層（Ｗａ）の深さを非破壊で検査する硬化層検査装置（２）と、個々の製品（Ｗ）の熱処理時における高周波熱処理設備（１）での加工状態を監視する監視装置（３）と、前記硬化層検査装置（２）により検査された硬化層深さの情報および前記監視装置（３）で監視した加工状態の情報を個々の製品（Ｗ）の識別番号と対応させて記録する記録装置（４）と、前記識別番号のマーク（Ｍ）を対応する製品（Ｗ）に付けるマーキング装置（５）とを備えたものであってもよい。
【０００９】
これらの構成により、マーキング装置で製品（Ｗ）に付された識別番号と記録装置（４）の記録内容とを照合することで、製品（Ｗ）の加工状態や硬化層（Ｗａ）の深さを知ることができる。この場合に、製品（Ｗ）の１個ごとに加工状態や硬化層深さの情報が記録されるため、品質の信頼度が向上する。また、製品（Ｗ）の１個ごとに製品（Ｗ）と加工記録が対応しているため、不良発生時の不良品の選別、不良原因の特定が可能となる。
【００１０】
前記硬化層検査装置（２）は、硬化層（Ｗａ）の深さを非破壊で検査できるものであれば良く、例えば渦電流式の硬化層検査装置が採用できる。その他に、超音波式の硬化層検査装置を用いても良い。
【発明の効果】
【００１１】
この発明の高周波熱処理設備における品質保証システムは、高周波熱処理設備において、個々の製品の熱処理時における高周波熱処理設備での加工状態を監視する監視装置と、前記監視装置で監視した加工状態の情報を個々の製品の識別番号と対応させて記録する記録装置と、前記識別番号のマークを対応する製品に付けるマーキング装置とを備えたものであるため、熱処理された製品の１個ごとの加工状態がわかり、不良品発生時の不良品の選別，特定を容易に行うことができる。また、製品の熱処理品質の信頼度が向上する。
【００１２】
もう一つの手段として、この発明の高周波熱処理設備における品質保証システムは、高周波熱処理設備において、個々の製品の熱処理により形成された硬化層の深さを非破壊で検査する硬化層検査装置と、個々の製品の熱処理時における高周波熱処理設備での加工状態を監視する監視装置と、前記硬化層検査装置により検査された硬化層深さの情報および前記監視装置で監視した加工状態の情報を個々の製品の識別番号と対応させて記録する記録装置と、前記識別番号のマークを対応する製品に付けるマーキング装置とを備えたものであるため、熱処理された製品の１個ごとの加工状態と硬化層深さがわかり、不良品発生時の不良品の選別，特定を容易に行うことができる。また、製品の熱処理品質の信頼度が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
この発明の一実施形態を図１および図２と共に説明する。この高周波熱処理設備における品質保証システムは、製品Ｗを熱処理する高周波熱処理設備１において、監視装置３、記録装置４、およびマーキング装置５、さらに場合によっては硬化層検査装置２を設けたものである。
【００１４】
高周波熱処理設備１は、金属製の製品Ｗに対し、高周波電源６に接続された加熱コイル７で誘導加熱し、冷却装置８で冷却する焼入れを含む熱処理を行う設備であり、例えば焼入れの後に焼き戻しを行うものであっても、また焼入れのみを行うものであっても良い。加熱コイル７から、冷却装置８を経由し、その後に製品Ｗを搬送する搬送装置１２により、硬化層検査装置２、およびマーキング装置５を経由する熱処理ラインが構成される。搬送装置１２は、複数のコンベヤ等やローディング装置等で構成される。硬化層検査装置２、およびマーキング装置５の順番は上記に限らない。または、硬化層検査装置２は無くても良い。
製品Ｗは、誘導加熱により熱処理が可能なものであれば良いが、例えば、軸受軌道輪等の軸受部品、等速ジョイントの継手部材等の等速ジョイント部品、コンロッドその他各種の軸、エンジン部品等の機械部品である。
【００１５】
加熱コイル７に対して製品Ｗは、例えば支持台等の支持手段１０で支持される。この例では、支持手段１０は、加熱コイル７内で製品Ｗを載せてモータ１１により回転させるものとされている。製品Ｗは、加熱コイル７で複数同時に加熱を行うものであっても、また１個ずつ加熱を行うものであっても良い。加熱コイル７は、製品Ｗに対して相対的に製品軸方向等に移動させながら誘導加熱を行うものであっても良い。
【００１６】
冷却装置８は、熱処理の完了した製品Ｗを、焼入れのために冷却する装置であり、例えば冷却液等の冷媒を製品Ｗに向けて吐出するノズル８ａと、このノズル８ａに冷媒を供給する冷媒供給源８ｂとでなる。冷却装置８は、製品Ｗを冷却液槽等につけて冷却するものであっても良い。
【００１７】
生産管理装置２０は、高周波熱処理設備１の全体を管理する手段であり、個々の製品Ｗが高周波熱処理設備１中の何処にあるかを認識する製品位置認識手段２１を有している。製品位置認識手段２１は、換言すれば、高周波熱処理設備１中にある各製品Ｗを識別可能に認識する手段であり、個々の製品Ｗの識別番号と対応して各製品Ｗの位置を認識する。
【００１８】
監視装置３は、個々の製品Ｗの熱処理時における高周波熱処理設備１での加工状態を監視する装置である。監視装置３による加工状態の監視項目は、製品Ｗの種類や熱処理方法等に応じて適宜設定する。加工状態の監視項目は、例えば次に挙げるものとされる。
・高周波電源６の加熱コイル７への供給電力、周波数。
・加熱中の製品Ｗの加熱コイル７に対する位置や回転数。
・冷却装置８における焼入冷却水の流量、温度。
これらの項目の監視は、高周波電源６や冷却装置８に設けた検出器類の出力を監視することで行う。
【００１９】
硬化層検査装置２は、個々の製品Ｗの熱処理により形成された硬化層Ｗａの深さを非破壊で測定する装置であり、例えば渦電流式の硬化層検査装置が用いられる。硬化層検査装置２は超音波式の硬化層検査装置であっても良い。この実施形態の硬化層検査装置２は、上記渦電流式のものであって、製品Ｗに近接させるプローブ２ａと、プローブ２ａの検出信号を処理して硬化層深さの値を得るデータ処理部２ｂとでなる。
硬化層検査装置２は、製品Ｗの硬化層Ｗａにおける代表部分となる一部の深さを測定するものとされる。測定箇所は、１箇所であっても複数箇所であっても良く、また測定箇所が複数箇所の場合、複数のプローブ２ａを用いて測定するものとしても、また１個のプローブ２ａで位置を変えて測定するものであっても良い。
【００２０】
記録装置４は、監視装置３で監視した前記加熱コイル７への供給電力等の加工状態の情報、さらに場合によっては硬化層検査装置２により検査された硬化層深さの情報を、個々の製品Ｗの識別番号と対応させて記録する装置である。個々の製品Ｗの識別番号は、生産管理装置２０の製品位置認識手段２１から得る。記録装置４は、加工状態の情報の他に、高周波熱処理設備１の各部の設定情報、例えば高周波電源６の加熱コイル７への供給電力や周波数の設定情報を、製品Ｗの識別番号と共に記録しても良い。設定情報は、生産管理装置２０で管理され、記録装置４へ転送される。
記録装置４は、いわばデータベースであり、上記識別番号、加工状態、硬化層深さ等の情報を記憶する記憶部４ａと、記憶部４ａに対する入出力の処理を行うデータベースマネジメントシステムである記憶情報管理部４ｂとを有する。
記録装置４は、生産管理装置２０と同じコンピュータに設けられたものであっても、また別のコンピュータに設けられてネットワークで接続されたものであっても良い。
【００２１】
マーキング装置５は、記録装置４で記録する識別番号となるマークＭを、対応する製品Ｗに付ける手段であり、例えばマークＭを刻印するものとされる。マーキング装置５は、識別番号を製品Ｗに付すことができるものであれば良く、刻印の他の種々の方法で識別番号を施すものが採用できる。マーキング装置５は、例えばバーコード等のコードや、ＩＣタグ等で識別番号を製品に付すものであっても良い。マーキング装置５において、個々の製品Ｗに付すべき識別番号は、例えば生産管理装置２０から得るが、この他に記録装置４から得るものとしても良い。
【００２２】
上記構成の作用を説明する。製品Ｗは、熱処理として、高周波電源６で励磁した加熱コイル７により誘導加熱され、冷却装置８で冷却することで焼入れ処理される。
この熱処理において、上記高周波電源６の加熱コイル７への供給電力や周波数等の状態である加工状態は、監視装置３で監視され、その監視した値が個々の製品Ｗの熱処理毎に記録装置４に記録される。製品Ｗには記録と対応した識別番号が付けられ、記録装置４では識別番号と対応して上記加工情報を記録する。
さらに、熱処理された各製品Ｗは、渦電流式等の硬化層検査装置２により非破壊で代表部分の深さが測定されても良い。測定された硬化層深さは、判定手段（図示せず）により必要な範囲の深さ（すなわち設定された深さの範囲）となっていることが確認され、かつ記録装置４に、上記識別情報に対応して加工情報と共に記録される。
【００２３】
図２（Ａ）はこの実施形態における製品Ｗの熱処理の管理の概念を示し、同図（Ｂ）は従来の管理の概念を示す。
同図からわかるように、この実施形態の品質保証システムによると、製品Ｗの１個毎に製品識別情報と共に、加工情報さらに場合によっては硬化層深さが記録される。そのため、品質の信頼度が向上する。また、製品Ｗの１ごとに製品と加工記録が対応しているため、不良発生時の不良品の選別、不良原因の特定が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の一実施形態に係る高周波熱処理設備における品質保証システムの概念構成を示す説明図である。
【図２】（Ａ）は同実施形態の品質保証システムによる管理状態を示す説明図、（Ｂ）は従来の管理状態を示す説明図である。
【図３】従来の管理による製品生産と加工条件との関係を示す説明図である。
【図４】渦電流式硬化層検査装置による各測定例の説明図である。
【図５】従来の管理による製品生産と品質の関係を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２５】
１…高周波熱処理設備
２…硬化層検査装置
３…監視装置
４…記録装置
５…マーキング装置
６…高周波電源
７…加熱コイル
８…冷却装置
Ｍ…マーク
Ｗ…製品
Ｗａ…硬化層
【図１】
2007262450.tif 000003
【図２】
2007262450.tif 000004
【図３】
2007262450.tif 000005
【図４】
2007262450.tif 000006
【図５】
2007262450.tif 000007