JPH0120212B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、軸状物の両端部に所定長さの加熱不
要部がある場合、あるいは逆に中央部が加熱不要
部、両端所定長さが要加熱部である場合、当該軸
状物を連続送りしつつ要加熱部のみを加熱可能
な、加熱不要部のある軸状物の連続誘導加熱装置
に関する。

例えば、軸状物の両端部それぞれに後工程でね
じ切り加工を施すのに支障がないように、両端部
所定長さを除く中央部のみに焼入れ等の熱処理を
施す場合の従来装置としては第１図ａおよびｂに
示すものが使われている。

第１図ａにおけるＷは長さＬを有する軸状物で
あり、当該軸状物Ｗは両端部は長さｌが焼入れ不
要部Waとされ、Wbとして示す長さｑの中央部
が要焼入れ部である。

Ｃは冷却機構が付加された誘導加熱コイル（以
下コイルという）であり、当該コイルＣをはさん
だ図視左・右には複数対の回転ローラを軸方向に
連設してなる回転ローラ群１０，１０が設けら
れ、軸状物Ｗの移送路を構成している。上記各対
の回転ローラは、第１図ｂに符合１１，１１とし
て示す回転ローラを所定間隙をへだてて平行配置
して同方向へ回転駆動する設定であるので、回転
ローラ１１，１１間の上方に軸状物Ｗを載置すれ
ば、当該軸状物Ｗに回転ローラ１１の回転方向と
逆方向の回転を行わしめることが可能である。

２０は例えばシリンダ２２のロツド２１の先端
に設けられている押圧子であり、当該押圧子２０
は矢印の如く左右方向に前進・後退が可能に設定
され、所定時間間隔ごとに前進動作することによ
り、図示しないフイーダによつて移送路１０上に
送られてくる軸状物Ｗの図視左端面に当接のう
え、当該軸状物Ｗを押圧して右方へ所定距離＝軸
状物Ｗの長さＬだけ押送りする。

上記コイルＣと押圧子２０の最前進位置との間
隔は複数本の軸状物Ｗの長さ（ｎ×Ｌ）と当該軸
状物Ｗの一方端部の焼入れ不要部長さｌとの和に
設定される。従つて、押圧子２０のｎ回の前進・
後退動作が行われるならば、最先の軸状物Ｗの先
端は順次供給される後続の軸状物Ｗに押送りされ
てコイルＣの前面から長さｌはなれた移送路１０
上の位置にまで達するとともに、当該軸状物Ｗは
回転ローラ１１によつて回転中である。

S₁およびS₂は例えばマイクロスイツチ等からな
る検出器であつて、検出器S₂は押圧子２０の最前
進位置に設けられており、また検出器S₁は上記検
出器S₂から左方へ軸状物Ｗの要焼入れ部Wbの長
さｑに相当する間隔をへだてて設けられている。
検出器S₁およびS₂それぞれは、押圧子２０の前進
時に当該押圧子２０が検出器S₁およびS₂の設置位
置まで前進したことを検知して、検出信号をスイ
ツチ３２へ出力する。而して、スイツチ３２は検
出器S₁の出力によつてコイルＣの電源３１を閉路
し、また検出器S₂の出力は上記電源３１を開路す
るように設定されている。

従つて、シリンダ２２による押圧子２０の前進
速度を所定の如く設定しておけば、ｎ＋１番目に
フイーダから移送路１０上に供給された軸状物Ｗ
を押圧子２０が前進して押送りすることによつ
て、最先端の軸状物Ｗは前進してコイルＣ内に進
入し、かつ押圧子２０が検出器S₁の位置にまで達
するとコイルＣに電源３１から通電が開始され、
ついで押圧子２０がさらにｑ相当距離前進して検
出器S₂の位置に達すると電源３１からの通電が停
止されることとなる。それ故、移送路１０上を回
転しながら所定の送り速度で押送りされつつコイ
ルＣ内を通過する軸状物Ｗの要焼入れ部Wbは焼
入れされる。要焼入れ部Wbの焼入れが終つた時
点で押圧子２０の前進は停止となつているので、
軸状物Ｗの送り方向後方の焼入れ不要部Waは未
だコイルＣの前面に位置している。しかし、押圧
子２０が次の動作で後退し、ついで次の軸状物Ｗ
がフイーダによつて移送路１０上に供給され、再
び押圧子２０の前進開始によつて最先端軸状物Ｗ
は後続の軸状物Ｗに押送りされるので、その後方
焼入れ不要部WaはコイルＣ内を通過する。同時
に後続の軸状物ＷはコイルＣ内へと前進し、その
前進がｌ相当距離まで進んだ時点で前記検出器S₁
が押圧子２０を検知して検知信号を出力するの
で、上記と同様に通電が開始され、以下順次要焼
入れ部Wbへの焼入れが押圧子２０の前進・後退
の繰り返しにともなつて断続的に行われるように
なつている。

上記従来装置は、シリンダ２２に駆動される押
圧子２０による間欠送りであるので、加熱ないし
焼入れに直接関係する押圧子２０の前進時間のほ
かに、押圧子２０の後退時間とフイーダからの移
送路１０上への載置時間とを含むサイクルタイム
が必要であつて、設計を如何にうまく行つても、
平均送り速度、即ち処理速度は例えば直径；20mm
φ、長さＬ；300mm、両端焼入れ不要部Waの長
さｌ；15mmづつの軸状物Ｗの場合、30mm/sec以上
とすることが困難であつた。

また、他の従来連続誘導加熱装置として要焼入
れ部Wbの長さに対応する長さのコイルＣを用い
てワンシヨツト加熱するものもあるが、当該装置
も間欠送りのサイクルタイムを必要とするばかり
か、コイルＣが大型となるため、電源出力も大と
せざるを得ず、装置の大型化、ひいては高価な設
備となり、その欠点は前者よりさらに多い。

本発明は、上記した従来のものの欠点を除去す
るためになされたもので、従来に比し、生産性を
ほぼ２倍に高めることができる上、コイルも小型
ですむ加熱不要部のある軸状物の連続誘導加熱装
置を提供することを目的とする。

本願第１発明の要旨は、両端部所定長さが加熱
不要部である軸状物を所定速度で縦列連続送りす
る移送路、当該移送路の搬入端より送出端側え
（軸状物全長×ｎ＋上記加熱不要部の一方の長さ）
に相当する距離をへだてる位置に配設された誘導
加熱コイル、上記移送路の上記搬入端側に連設さ
れた急速搬入装置、上記搬入端を通過する軸状物
の後端を検出して通電停止指令信号を上記誘導加
熱コイルの電源回路に送出する後端検出器、上記
通電停止指令信号の発生より軸状物の所定距離の
移動後に通電開始指令信号を電源回路に出力する
信号発生器を具え、上記所定距離が加熱不要部の
長さの和に誘導加熱コイルの巾を加えた長さに相
当することを特徴とする加熱不要部のある軸状物
の連続誘導加熱装置にある。

以下、本発明を第２図として示す実施例に従つ
て説明する。尚、説明は焼入れの場合とする。

第２図において、６１は送り装置であつて、例
えば上下方向に対向配置されたキヤタピラコンベ
アからなり、従来装置を示す第１図の１０と同一
構成である回転ローラ群６２の送り方向後方端６
２ａに連設され、送り込まれた長さＬの軸状物Ｗ
をV₁なる所定送り速度で回転ローラ群６２え送
り出す。送り装置６１と回転ローラ群６２とは軸
状物Ｗの移送路６０を構成し、その搬入端６０ａ
から送出端６０ｂ側方向え距離（nL＋ｌ）、即ち
長さＬの軸状物ｎ本分の長さと一方の焼入れ不要
部長さｌとの和に相当する距離を隔てて、巾がα
であるコイルＣがその入側端面を位置させて配設
されている。当該実施例は焼入れ装置であるので
コイルＣに冷却液噴射装置が付加されているが、
上記αはコイルＣの加熱導体巾を意味する。

７０は急速搬入装置であつて、送り装置６１の
搬入端側に連接して設けられた常時運転のコンベ
ア７１と、当該コンベア７１の送出側に設けられ
たシヤツタ７２とからなる。上記コンベア７１の
送り速度V₂は前記送り装置６１の送り速度V₁と
の関係においてV₂＞V₁に設定され、また上記シ
ヤツタ７２は閉状態で軸状物Ｗをコンベア７１上
に留置、開動作で軸状物Ｗを送り装置６１に急速
搬入する。

８０は軸状物Ｗの後端検出器で、移送路６０の
搬入端６０ａに設けられ、移送路６０に搬入され
る軸状物Ｗの後端が当該搬入端６０ａを通過した
時に出力P₁する構成となつている。この出力P₁
は電源３１のスイツチ３２を開路するための通電
停止指令信号となると同時に、急速搬入装置７０
のシヤツタ７２を所定時間の間、開動作させるた
めの搬入指令信号となり、かつ後述する信号発生
器へも送出される。後端検出器８０としては、例
えばマイクロスイツチや光電管等が用いられる。

９０は信号発生器、例えばタイマであつて、後
端検出器８０の出力P₁が入力し、当該出力P₁発
生後、時間Ｔ；〔（2l＋α）／V₁〕が経過した時、
換言すれば、送り装置６１により移動速度V₁で
押送りされる軸状物Ｗが両端の焼入れ不要部Wa
の長さｌの和にコイルＣの巾αを加えた長さに相
当する距離だけ前進した時に出力P₂を発生する。
この出力P₂は電源３１のスイツチ３２を閉路す
るための通電開始指令信号となる。

次に、この装置の動作について説明する。

移送路６０に順次搬入される軸状物Ｗの各々は
後続の軸状物Ｗにより押されて所定速度V₁で送
出端６０ｂ側え縦列を形成しつつ連続移動する。

第２図は（ｎ＋１）番目の軸状物Wn＋１が移
送路６０に搬入され、当該軸状物Wn＋１の後端
が搬入端６０ａに達し、かつ、最初に移送路６０
に搬入された軸状物W₁の後方側の焼入れ不要部
WaがコイルＣの入側端面にまで達した状態を示
している。

上記（ｎ＋１）番目の軸状物Wn＋１の後端が
搬入端６０ａに達すると、後端検出器８０が出力
してコイルＣえの通電が停止される。同時にシヤ
ツタ７２が開き、既に急速搬入装置７０上に移
載、留置状態にある（ｎ＋２）番目の軸状物Wn
＋２を移送路６０に搬入する。急速搬入装置７０
の搬入速度V₂は搬入端６０ａを通過した（ｎ＋
１）番目の軸状物Wn＋１の移動速度V₁より大き
いから、搬入された軸状物Wn＋２はすぐに先行
する軸状物Wn＋１に追接のうえ、送り装置６１
により移動速度V₁で送出端６０ｂ方向へと送ら
れる。この送り過程において、前記した最初の軸
状物W₁の後端側の焼入れ不要部Waと後続する軸
状物W₂の前端側の焼入れ不要部WaとがコイルＣ
内を通過するが、当該コイルＣへの通電は停止さ
れているので、加熱・焼入れは行われない。

上記軸状物W₂の前進が後端検出器８０の出力
発生から時間Ｔ経過、即ち前進距離が（2l＋α）
長さ相当に達すると、信号発生器９０が出力して
電源３１のスイツチ３２を閉路とするので、コイ
ルＣへの通電が開始される。この状態において、
軸状物W₂の要焼入れ部Wbの先端はコイルＣ内に
達しているので、当該要焼入れ部Wbに対し送り
速度V₁による移動焼入れ処理が開始される。

上記の如く軸状物W₂に対する移動焼入れ処理
が継続する一方、他方では送り装置６１に搬入さ
れた軸状物Wn＋２の移動も継続しているので、
当該軸状物Wn＋２の後端はやがて搬入端６０ａ
に達し、後端検出器８０は出力P₁を発生する。
これにともない電源３１は開路され、軸状物W₂
の要焼入れ部Wbに対する焼入れ処理が終了す
る。

以後、上記の動作が繰り返され、移送路６０に
搬入される各軸状物Ｗは連続移動しながら順次焼
入れ不要部Waを除く部分Wbに焼入れ処理が施
される。

上記構成からなる装置により前掲した長さＬが
300mmの軸部材を処理した場合、軸部材の移動速
度が従来と同様であつても、従来装置における押
圧子２０の後退時間およびとフイーダから移送路
１０上へ載置する時間が省かれるので、処理速度
を60mm/secとすることが可能となつた。

上記実施例では焼入れの場合として説明した
が、例えば焼戻加熱の場合にも適用されることは
勿論である。

また上記実施例では、後端検出器８０の配設位
置を移送路６０の搬入端６０ａとしたが、配設位
置はこれに固執されない。即ち、軸状物Ｗの長さ
Ｌや加熱不要部Waの長さｌ等の関係から、後端
検出器８０の配設位置を（nL＋ｌ）に合わせる
べく、搬入端６０ａから送出端側６０ｂ側へ所定
だけ寄せて設ければよい。この場合、後端検出器
８０の配設位置が実質上の搬入端６０ａとなる。

上記実施例では信号発生器９０としてタイマを
用いた例を挙げたが、タイマに替えて、例えば後
端検出器８０の配設位置から距離（2l＋α）をへ
だてた移送路６０上に第２の後端検出器を設ける
構成とし、当該第２の後端検出器の出力によつて
電源３１のスイツチ３２を閉路するようにしても
よい。さらには、軸状物Ｗの移動速度を検出する
速度検出器を用い、その検出速度と時間との積に
よつて軸状物Ｗの移動距離が所定となつた時に出
力して電源３１のスイツチ３２を閉路する構成と
してもよい。

本願第２発明は、両端部に加熱不要部Waがあ
る軸部材Ｗを対象とした上述第１発明とは逆に、
例えば両端の所定長さｌが摺動部として焼入れ硬
化層を形成する必要がある等の理由から要加熱部
Wbであり、中央部が加熱不要部Waである軸部
材Ｗを対象とする。

当該第２発明は第１発明における通電開始およ
び通電停止動作を全く逆としたところが異なる
が、その他の構成は第１発明と同一である。ただ
し、コイルＣには巾αがあるので、具体的には後
端検出器８０・誘導加熱コイル間の間隔を第１発
明の場合からコイルＣの巾α分差し引いた（nL
＋ｌ−α）とするとともに、後端検出器８０の出
力発生後に信号発生器９０から出力させるまでの
軸状物Ｗの移動する所定距離を第１発明の場合と
は逆にコイルＣの巾α分差し引いた（2l−α）長
さ相当とする配慮が必要であるが、基本原理は第
１発明と共通している。

尚、この場合のコイルＣの巾αと要加熱部ｌと
の長さ関係がα≦ｌでなけばならないことは当然
である。

以上の如く、本発明は軸状物を移送路上で一切
停止させずに連続移動させつつ、その要加熱部だ
けを加熱する作用があり、従来装置における押圧
子の後退時間および軸状物の搬入時間を不要とす
るので、処理速度を大幅にスピードアツプ可能と
なり、生産能率をほぼ２倍に高める。その上、コ
イル巾を他の従来例の如く要加熱部長さに合わせ
て大型とする必要もなく、従つて高価な大電源装
置も不要であるので、設備投資も安価で済み、本
発明が齎す効果は顕著である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来誘導加熱装置の正面図、第２図は
本発明にかかる連続誘導加熱装置の実施例の正面
図である。 Ｗ……軸状物、Wa……加熱不要部、Ｌ……軸
状物全長、ｌ……第１発明；加熱不要部長さ、第
２発明；要加熱部長さ、Ｃ……誘導加熱コイル、
α……誘導加熱コイルの巾、６０……移送路、６
０ａ……搬入端、６０ｂ……送出端、７０……急
速搬入装置、８０……後端検出器、９０……信号
発生器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 両端部所定長さが加熱不要部である軸状物を
   所定速度で縦列連続送りする移送路、当該移送路
   の搬入端より送出端側え（軸状物全長×ｎ＋上記
   加熱不要部の一方の長さ）に相当する距離をへだ
   てる位置に配設された誘導加熱コイル、上記移送
   路の上記搬入端側に連設された急速搬入装置、上
   記搬入端を通過する軸状物の後端を検出して通電
   停止指令信号を上記誘導加熱コイルの電源回路に
   送出する後端検出器、上記通電停止指令信号の発
   生より軸状物の所定距離の移動後に通電開始指令
   信号を電源回路に出力する信号発生器を具え、上
   記所定距離が加熱不要部の長さの和に誘導加熱コ
   イルの巾を加えた長さに相当することを特徴とす
   る加熱不要部のある軸状物の連続誘導加熱装置。 ２ 中央部が加熱不要部、両端の所定長さが要加
   熱部である軸状物を所定速度で縦列連続送りする
   移送路、当該移送路の搬入端より送出端側え（軸
   状物全長×ｎ＋上記要加熱部の一方の長さ−誘導
   加熱コイルの巾）に相当する距離をへだてる位置
   に配設された誘導加熱コイル、上記移送路の上記
   搬入端側に連設された急速搬入装置、上記搬入端
   を通過する軸状物の後端を検出して通電開始指令
   信号を上記誘導加熱コイルの電源回路に送出する
   後端検出器、上記通電停止指令信号の発生より軸
   状物の所定距離の移動後に通電停止指令信号を電
   源回路に出力する信号発生器を具え、上記所定距
   離が要加熱部の長さの和から誘導加熱コイルの巾
   を差し引いた長さに相当することを特徴とする加
   熱不要部のある軸状物の連続誘導加熱装置。