JPH0693378B2

JPH0693378B2 - 連続送り式誘導加熱装置

Info

Publication number: JPH0693378B2
Application number: JP28694189A
Authority: JP
Inventors: 学夫橋本
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1989-11-02
Filing date: 1989-11-02
Publication date: 1994-11-16
Anticipated expiration: 2009-11-16
Also published as: JPH03149795A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、鍛造用の連続送り式誘導加熱装置の停止後
の再立ち上げ方法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、特公昭63-10875号公報に示す様に、後工程がトラ
ブル停止した場合の連続送り式誘導加熱装置は完全停止
保温が困難なため微速送り保温を採用していた。微速送
り保温とは、所定の搬送速度に対して50〜60％に落し
て、後工程が立上るまでの待機時の捨て材を少くしよう
とするものであった。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来は微速送り保温をしていたため、保温時間が長時間
に亘ったり大型装置で加熱コイルが長い場合捨て材（後
工程に送られずにバイパスされる被加熱物）が大量に排
出され、バイパスされた捨て材の処理に困っていた。

本発明は連続送り式の誘導加熱装置でも、捨て材を発生
させないようにしたものである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る連続送り式誘導加熱装置は、加熱コイル
と、上記加熱コイルに電力を印加する加熱電源発生装置
と、上記加熱コイルの出口側に配置した温度補償用コイ
ルと、上記温度補償用コイルに電力を印加する温度補償
用電源発生装置とを備え、上記加熱コイルと上記温度補
償用コイルを用いて連続的に被加熱物を定常速度で搬送
させながら誘導加熱して昇温させる誘導加熱装置におい
て、この誘導加熱装置の停止後の再立ち上げ時に、停止
時間から演算した上記被加熱物の低下温度と、上記被加
熱物の目標温度との差より上記温度補償用コイルの印加
電力を演算する演算装置を備えたものである。

また、加熱コイルと、上記加熱コイルに電力を印加する
加熱電源発生装置と、上記加熱コイルの出口側に配置し
た温度補償用コイルと、上記温度補償用コイルに電力を
印加する温度補償用電源発生装置とを備え、定常時は上
記加熱コイルを用い、誘導加熱装置の停止後の再立ち上
げ時には上記加熱コイルと上記温度補償用コイルを用い
て、連続的に被加熱物を搬送させながら誘導加熱して昇
温させる上記誘導加熱装置において、上記再立ち上げ時
に停止時間から演算した上記被加熱物の低下温度と、上
記被加熱物の目標温度との差より上記温度補償用コイル
の印加電力を演算する演算装置を備えたものである。

〔発明の実施例〕

第１図は本発明の連続送り式誘導加熱装置の１実施例を
示した。第２図は構成図と昇温パターンを示した。第１
図の例では加熱電源（以下インバータと称する）４
（ａ）と温度補償用加熱電源４（ｂ）から構成され、加
熱用インバータ４（ａ）には加熱用コイル１（ａ）が接
続され、温度補償用インバータ４（ｂ）には、温度補償
用加熱コイル１（ｂ）が接続されている。被加熱物（1
0）は送入コンベア（８）でピンチローラ（２）に送り
込まれ、ピンチローラ（２）によって加熱コイル（１
（ａ）），温度補償用加熱コイル（１（ｂ））に順次送
り込まれ、加熱され取り出される。通常加熱時は温度補
償用加熱コイル（１（ｂ））は均熱用として用いられる
ため、被加熱物（10）の昇温パターンは第２図のカーブ
（１）の如くになっている。今、ラインが停止したとす
ると、その停止時間に応じてカーブ（１）の高温部分か
ら放冷により温度が低下し、カーブ（２）の様になる。
このレベルは放冷時間による。例えば、第３図は被加熱
物の径がφ70材の放冷曲線である。そのカーブは第３図
に示す様に、連続している事が特徴である。第２図にお
いて、加熱コイル（１（ａ））と温度補償用加熱コイル
（１（ｂ））のつなぎ目は、発熱作用がないため、静止
状態でインバータ４（ａ）,4（ｂ）をON-OFFしたりする
と温度差が発生するが、放冷のみであれば、それ程差が
発生せず温度は連続となる。ライン再開後の再運転時は
そのまま、インバータ４（ａ）,4（ｂ）を発振させ、定
常速度で搬送させると、昇温パターンは、加熱コイル１
（ａ），温度補償用加熱コイル１（ｂ）に入っている部
分はカーブ（１）との差だけ不足し、次第にカーブ
（３）の如くの経過をたどって、カーブ（１）に近づい
て行く。

誘導加熱装置のライン再開後の再立ち上げ時には以下の
ような運転を行う。まず、演算装置（20）内にて誘導加
熱装置が停止した時点からあらかじめタイマーを動作さ
せておき、再立ち上げ開始時点からの経過時間を測定す
る。第３図のカーブは演算装置（20）内に記憶されてい
る。上記の経過時間より第３の図カーブで被加熱物（1
0）の低下温度を判断する。この場合の被加熱物（10）
の位置は例えば加熱コイル（1a）と温度補償用加熱コイ
ル（1b）との間にあるものを基準とする。すなわち、こ
の両コイル間にある被加熱物（10）を、低下した温度か
ら所定の目標温度まで昇温させることを考える。

ここで、加熱コイル（1a）および温度補償用加熱コイル
（1b）に印加する電力は以下のようにして決められる。
まず、加熱コイル（1a）に印加する電力は、定常運転時
の電力より演算される。ここで、同一の被加熱物（10）
に対しては、昇温量が同じにするためには印加電力はほ
ぼ搬送速度に比例する。よって、定常運転時の搬送速度
S_Oに対して、再立ち上げ運転時の搬送速度がS_Lである
と、再立ち上げ運転時の電力は、定常運転時の電力にS_L
/S_Oを乗じた値とする。

次に温度補償用加熱コイル（1b）に印加する電力（温度
補償用電力）は、目標温度と低下温度の差より決められ
る。一般的に昇温に要する電力は、上記の温度差にほぼ
比例して大きくなるので、温度補償用電力も温度差にほ
ぼ比例する。また、温度補償用電力と温度差の関係式
は、被加熱物（10）の種類（主に被加熱物の径）ごとに
異なるので、被加熱物（10）の種類ごとに記憶させる必
要がある。

温度補償用電力を印加する期間（温度補償運転期間）
は、再立ち上げ開始時点から、再立ち上げ開始時点で加
熱コイル（1a）および温度補償用加熱コイル（1b）にあ
った被加熱物（10）がすべて加熱、排出される時点まで
である。この期間は以下の動作によって判断される。被
加熱物（10）に接触して被加熱物（10）の動きとともに
回転するフリーローラ（５）に接続した金属羽根（７）
を近接スイッチ（６）で検出してパルスを発生させる。
このパルスの発生量は被加熱物（10）搬送距離に比例し
ているので、パルス量を計測することにより被加熱物
（10）の搬送距離を知ることができる。加熱コイル（1
a）および温度補償用加熱コイル（1b）の全体の長さに
応じたパルス量はあらかじめわかっているので、再立ち
上げ開始時点からパルスの量を計測して、温度補償用運
転期間を決定することができる。

また、温度補償用運転期間中の被加熱物（10）の搬送速
度は定常運転時の速度より低い速度、例えば1/2程度の
速度とする。これは、以下の理由による。誘導加熱の場
合、被加熱物（10）の表面に誘導電流を流すので表面か
ら加熱、昇温され、内面は表面からの熱伝導によるた
め、熱伝導に要する時間が必要になる。装置の再立ち上
げ開始時には被加熱物（10）の温度が定常運転時より低
下しているので、これを温度補償運転を行って目標温度
まで昇温させる場合、定常運転時より昇温時間を多く要
する。従って、搬送速度を低くして、昇温時間を長くと
る。

このようにして、温度補償用電力を印加して再立ち上げ
を開始すると、再立ち上げ開始時に温度補償用加熱コイ
ル（1b）にあった被加熱物（10）の内、加熱コイル（1
a）に近い箇所の被加熱物（10）は目標温度に昇温する
電力を印加されるため、目標温度まで昇温する。また、
再立ち上げ開始時に加熱コイル（1a）内にあった被加熱
物（10）は、加熱コイル（1a）内においては、定常運転
時の加熱コイル（1a）の昇温目標値までは昇温しない
が、温度補償用加熱コイル（1b）に入るにつれて温度補
償用電力を印加されるため、すべて所定の目標温度に昇
温させて排出することができる。ただし、再立ち上げ開
始時に温度補償用加熱コイル（1b）の出側近くにある被
加熱物（10）は、再立ち上げ開始時に温度低下が大きい
場合、温度補償運転で所定温度まで昇温させることが困
難なので、出側にてバイパスすることになる。このバイ
パス有無の判断は、温度補償用加熱コイル（1b）の出側
にある温度検出器（図示せず）にて行われる。再立ち上
げ開始時に加熱コイル（1a）にまだ入っていない被加熱
物（10）は、所定の昇温電力を印加されるので、当然な
がら目標温度まで昇温する。

実際の温度補償用電力の印加値は、あらかじめテストに
より最適値を決定して、演算装置（20）に記憶しておく
ことが望ましい。

次に実施例２について説明する。第４図において、（3
1）は送出ローラ装置、（32）は移動台車である。他
は、実施例１と同じである。

次に動作について説明する。定常運転時は、送出ローラ
装置（31）が加熱コイル（1a）の出側ライン上に配置す
るように移動台車（32）を移動させておく。この状態で
は、被加熱物（10）は加熱コイル（1a）のみで加熱、昇
温されて、送出ローラ装置（31）で排出される。送出ロ
ーラ装置（31）はモータなどで高速で駆動されているの
で、加熱コイル（1a）から排出された被加熱物（10）は
高速で排出される。実施例１と同じく誘導加熱装置の停
止後の再立ち上げ時には、以下の動作が行われる。ま
ず、移動台車（32）に移動指令が出され、温度補償用加
熱コイル（1b）が加熱コイル（1a）の出側ライン上に配
置するように、移動台車（32）が移動する。以下の動作
は実施例１の再立ち上げ時と同じである。ラインの操業
を終了して、被加熱物（10）が加熱コイル（1a）および
温度補償用加熱コイル（1b）になくなったときには、再
び送出ローラ装置（31）がライン上に配置されるよう
に、移動台車（32）が移動される。

本実施例２では、温度補償用加熱コイル（1b）は、再立
ち上げ後のみ使用される。従って、定常運転時は温度補
償用加熱コイル（1b）は使用されないので、再立ち上げ
時には送出ローラ装置（31）上には被加熱物（10）はな
い。従って、温度補償運転の開始時には温度補償用加熱
コイル（1b）の中に低温の被加熱物（10）があることは
ないので、実施例１のようにバイパス材が出ることはな
く、むだの低減につながる。

〔発明の効果〕

以上の様に、本発明によれば連続送り式の誘導加熱装置
において、不慮のライン停止後でも所定温度に昇温して
いないためバイパス材を減らす又はなくす事が可能とな
った。従って、高温の捨て材がすくないので、ラインの
規定外の作業が少なく作業性が大巾に向上するという効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のものの実施例１を示した外観図であ
る。第２図は各条件での昇温パターン例を示した図，第
３図は被加熱物がφ70材の放冷曲線の計算値を示した
図、第４図は実施例２を示した図である。（1a）は加熱コイル、（1b）は温度補償用加熱コイル、
（２）はピンチローラ、（３）はスキッドレール、
（４）はインバータ、（５）はフリーローラ、（６）は
近接スイッチ、（７）は金属羽根、（８）は送入コンベ
ア、（10）は被加熱物、（20）は演算装置、（31）は送
出ローラ装置、（32）は移動台車を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加熱コイルと、上記加熱コイルに電力を印
加する加熱電源発生装置と、上記加熱コイルの出口側に
配置した温度補償用コイルと、上記温度補償用コイルに
電力を印加する温度補償用電源発生装置とを備え、上記
加熱コイルと上記温度補償用コイルを用いて連続的に被
加熱物を定常速度で搬送させながら誘導加熱して昇温さ
せる誘導加熱装置において、誘導加熱装置の停止後の再
立ち上げ時に、停止時間から演算した上記被加熱物の低
下温度と、上記被加熱物の目標温度との差より上記温度
補償用コイルの印加電力を演算する演算装置を有するこ
とを特徴とする連続送り式誘導加熱装置。
【請求項２】加熱コイルと、上記加熱コイルに電力を印
加する加熱電源発生装置と、上記加熱コイルの出口側に
配置した温度補償用コイルと、上記温度補償用コイルに
電力を印加する温度補償用電源発生装置とを備え、定常
時は上記加熱コイルを用い、誘導加熱装置の停止後の再
立ち上げ時には上記加熱コイルと上記温度補償用コイル
を用いて、連続的に被加熱物を搬送させながら誘導加熱
して昇温させる上記誘導加熱装置において、上記再立ち
上げ時に停止時間から演算した上記被加熱物の低下温度
と、上記被加熱物の目標温度との差より上記温度補償用
コイルの印加電力を演算する演算装置を有することを特
徴とする連続送り式誘導加熱装置。
【請求項３】再立ち上げ時には、定常速度より低い速度
で被加熱物を搬送することを特徴とする請求項１または
２の連続送り式誘導加熱装置。
【請求項４】温度補償用コイルは、移動台車によって移
動されることを特徴とする請求項２の連続送り式誘導加
熱装置。