JP2000040580A - Induction heating device - Google Patents

Induction heating device

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JP2000040580A
JP2000040580A JP10205282A JP20528298A JP2000040580A JP 2000040580 A JP2000040580 A JP 2000040580A JP 10205282 A JP10205282 A JP 10205282A JP 20528298 A JP20528298 A JP 20528298A JP 2000040580 A JP2000040580 A JP 2000040580A
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JP
Japan
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heated
temperature
heating
voltage
frequency inverter
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Application number
JP10205282A
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Japanese (ja)
Inventor
Yukinobu Nakamura
行延 中村
Kazuhide Suetsugu
一英 末次
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp, Toyota Motor Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To surely raise temperature of a heating material and to prevent over heating by controlling voltage or conveying speed of a high frequency inverter device based on each data of size of the heating material, the number of the heating materials, and target temperature, until the temperature of the heating material reaches the specified value during the initial heating period soon after operation start. SOLUTION: A heating chamber is divided into heating sections A-E from an inlet 21a to an outlet 25, and corresponding heating coils 21-25 induction-heat a heating material 14 with voltage generated in high frequency inverter devices 31-35. The size of the heating material 14, the number of heating material per minute, and heating temperature are inputted from an input device 16 and stored in a memory of a control device 15, and by inputting by only the number M, data on the heating material is taken out. The control device 15 controls voltage generating in the inverter device of each heating coil so as to become the specified temperature based on the conveying speed material to the next process, data in the memory, and measured temperature. Operation conditions are automatically set.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、金属を鍛造する
ために用いる誘導加熱装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an induction heating device used for forging metal.

【0002】[0002]

【従来の技術】図5は特公昭57−23988号公報に
掲載された誘導加熱装置の回路構成を概略的に示す図で
ある。図5において、1は加熱コイルであり、内部を被
加熱材が通過することにより、被加熱材を誘導加熱す
る。2は上記加熱コイルの力率改善用のコンデンサ、3
は加熱コイル1に誘導加熱用の高周波電力を供給する高
周波インバータ装置、4は電源用の変圧器、10、11
は高周波インバータ装置3が発生する電圧を設定する抵
抗器、12、13はリレーの接点である。
2. Description of the Related Art FIG. 5 schematically shows a circuit configuration of an induction heating apparatus disclosed in Japanese Patent Publication No. 57-23988. In FIG. 5, reference numeral 1 denotes a heating coil, which heats the material to be heated by passing the material through the inside. 2 is a capacitor for improving the power factor of the heating coil, 3
Is a high-frequency inverter device for supplying high-frequency power for induction heating to the heating coil 1, 4 is a transformer for a power supply, and 10 and 11
Is a resistor for setting the voltage generated by the high-frequency inverter device 3, and 12 and 13 are relay contacts.

【0003】この誘導加熱装置(以下、誘導加熱装置)
の動作を以下に説明する。誘導加熱装置の運転開始前に
は、加熱コイル1に被加熱材(図示しないが通常は丸棒
の鋼材を用いる)がない状態である。誘導加熱装置へ運
転指令を出すと、被加熱材の図示しない搬送機構(ロー
ラ機構などで構成されている)に搬送指令が出され、同
時に高周波インバータ装置3が運転を開始して電圧を発
生する。ここで、被加熱材の搬送速度は、誘導加熱装置
の後工程である鍛造用プレス機械の処理タクトに応じた
値で設定され、高周波インバータ装置3の発生する電圧
は、被加熱材を所定の温度に昇温するために必要な投入
電力に応じた値で設定される。
[0003] This induction heating device (hereinafter referred to as induction heating device)
The operation of is described below. Before the operation of the induction heating device is started, the heating coil 1 is in a state where there is no material to be heated (not shown, but usually a round bar steel material is used). When an operation command is issued to the induction heating device, a transfer command is issued to a not-shown transfer mechanism (constituted by a roller mechanism) for the material to be heated, and at the same time, the high-frequency inverter device 3 starts operating to generate a voltage. . Here, the conveying speed of the material to be heated is set at a value according to the processing tact of the forging press machine, which is a post-process of the induction heating device. It is set at a value corresponding to the input power required to raise the temperature.

【0004】ここで、加熱コイル1は、螺旋状に巻かれ
た銅管の内面および外面に耐火セメントまたは断熱材な
どの耐火物を形成したもので構成されているのが普通で
ある。誘導加熱装置の運転開始時は、耐火物などの構造
物は常温にあるが、誘導加熱装置が運転を開始して被加
熱材が加熱コイル1の中を通過していくに連れ、被加熱
材からの輻射熱を受けることにより耐火物の温度が上昇
し、ある時間が経過すると耐火物の温度は一定値にな
る。鍛造用の誘導加熱装置においては、加熱コイルの出
口25aで被加熱材は通常1200〜1250℃まで加
熱昇温されるが、加熱コイル1の耐火物は、加熱コイル
1の出口25a近傍では最大700℃程度まで昇温され
る。
[0004] Here, the heating coil 1 is generally formed by forming a refractory such as refractory cement or a heat insulating material on the inner and outer surfaces of a spirally wound copper tube. When the operation of the induction heating device is started, the structure such as the refractory is at room temperature, but as the induction heating device starts operating and the material to be heated passes through the heating coil 1, the material to be heated is heated. The temperature of the refractory rises by receiving radiant heat from the refractory, and after a certain period of time, the temperature of the refractory becomes constant. In the induction heating device for forging, the material to be heated is heated to a temperature of 1200 to 1250 ° C. at the outlet 25 a of the heating coil, but the refractory of the heating coil 1 has a maximum of 700 near the outlet 25 a of the heating coil 1. The temperature is raised to about ° C.

【0005】被加熱材は、加熱コイル1の中を通過して
いくときに内部の耐火物に熱放射するが、耐火物の温度
が高いほど、すなわち被加熱材と耐火物の温度差が小さ
いほど、放射エネルギー密度は小さくなる。従って、誘
導加熱装置の運転開始時のように耐火物の温度が低いと
きには、被加熱材の放射エネルギー密度は大きくなる。
また、誘導加熱装置の運転開始から時間が経過して、耐
火物の温度が高くなると、被加熱材からの放射エネルギ
ー密度は小さくなる。
The material to be heated radiates heat to the internal refractory as it passes through the heating coil 1. The higher the temperature of the refractory, that is, the smaller the temperature difference between the material to be heated and the refractory. The lower the radiant energy density becomes. Therefore, when the temperature of the refractory is low, such as when starting the operation of the induction heating device, the radiant energy density of the material to be heated increases.
Further, when the temperature of the refractory increases after a lapse of time from the start of operation of the induction heating device, the radiant energy density from the material to be heated decreases.

【0006】このように、放射エネルギー密度が大きい
ほど、被加熱材は熱エネルギーを周囲の耐火物などに奪
われるため、放射は被加熱材にとって熱損失となる。従
って、加熱コイル1に一定の電力を投入しても、誘導加
熱装置の運転開始時と、運転開始時から時間が経過した
定常期間では、昇温後の被加熱材の温度が異なり、誘導
加熱装置の運転開始時からある期間は、被加熱材の昇温
の度合が小さくなり、所定の温度、例えば1200〜1
250℃まで昇温しないことがある。
As described above, as the radiant energy density is higher, the material to be heated is deprived of heat energy by surrounding refractories and the like, and the radiation causes heat loss to the material to be heated. Therefore, even when a certain amount of electric power is supplied to the heating coil 1, the temperature of the material to be heated after heating is different between the start of the operation of the induction heating device and the steady period in which time has elapsed since the start of the operation. During a certain period from the start of the operation of the apparatus, the degree of temperature rise of the material to be heated decreases, and the temperature increases to a predetermined temperature, for example, 1200 to 1
Temperature may not rise to 250 ° C.

【0007】ここで、加熱コイルに投入する電力を大き
くするためには、加熱コイルに印加する電圧、すなわち
高周波インバータ装置の発生する電圧を高く設定すれば
よく、加熱コイルに投入する電力を小さくするために
は、加熱コイルに印加する電圧、すなわち高周波インバ
ータ装置の発生する電圧を低く設定すればよい。
Here, in order to increase the power applied to the heating coil, the voltage applied to the heating coil, that is, the voltage generated by the high-frequency inverter device may be set high, and the power applied to the heating coil is reduced. For this purpose, the voltage applied to the heating coil, that is, the voltage generated by the high-frequency inverter device may be set low.

【0008】そのため、従来の誘導加熱装置の運転方法
は、以下のように行われていた。まず、誘導加熱装置の
運転開始時には、図5において、加熱コイル1に供給さ
れる電力を増加させるため、リレー接点12を閉じると
共にリレー接点13を開き、高周波インバータ装置3に
設定する電圧の基準値として抵抗器10を有効にする。
抵抗器10の電圧設定値は、抵抗器11の電圧基準値に
比べて高く設定してあるため、高周波インバータ装置3
の発生する電圧は高くなり、加熱コイル1に投入する電
力は大きくなる。
[0008] Therefore, the conventional method of operating the induction heating device has been performed as follows. First, at the start of operation of the induction heating device, in FIG. 5, in order to increase the power supplied to the heating coil 1, the relay contact 12 is closed and the relay contact 13 is opened to set the reference value of the voltage set in the high-frequency inverter device 3. To enable the resistor 10.
Since the voltage set value of the resistor 10 is set higher than the voltage reference value of the resistor 11, the high-frequency inverter device 3
Occurs, and the electric power supplied to the heating coil 1 increases.

【0009】一方、被加熱材が加熱コイル内を通過して
いくと、加熱コイル1の耐火物の温度が上昇して行き、
加熱コイル1に投入する電力を小さくする必要があるた
め、高周波インバータ装置3の発生する電圧を低くす
る。そこで、リレー接点12を開き、リレー接点13を
閉じて、抵抗器11を有効にする。抵抗器11の電圧基
準値は、抵抗器10の電圧基準値より低く設定されてい
て、高周波インバータ装置3に指令する電圧を低くす
る。
On the other hand, as the material to be heated passes through the heating coil, the temperature of the refractory of the heating coil 1 rises,
Since it is necessary to reduce the electric power supplied to the heating coil 1, the voltage generated by the high-frequency inverter device 3 is reduced. Therefore, the relay contact 12 is opened, the relay contact 13 is closed, and the resistor 11 is enabled. The voltage reference value of the resistor 11 is set lower than the voltage reference value of the resistor 10, and lowers the voltage commanded to the high-frequency inverter device 3.

【0010】このようにして、誘導加熱装置の運転開始
時の加熱コイル1への投入電力と、定常運転時の加熱コ
イル1への投入電力を、高周波インバータ装置3の発生
する電圧に応じて変える。これにより、誘導加熱装置の
運転開始時における加熱コイル1の耐火物の温度差を補
償して、被加熱材の温度をできるかぎり一定に維持す
る。リレー接点12、13は、リレーで構成される制御
回路にて制御され、通常は、被加熱材が加熱コイル1の
出口25aに到達すると、リレー接点12を開成すると
共にリレー接点13を閉成し、電力供給路を切り替えて
いる。
In this manner, the power supplied to the heating coil 1 at the start of the operation of the induction heating device and the power supplied to the heating coil 1 at the time of the steady operation are changed according to the voltage generated by the high-frequency inverter 3. . Thereby, the temperature difference of the refractory of the heating coil 1 at the start of the operation of the induction heating device is compensated, and the temperature of the material to be heated is maintained as constant as possible. The relay contacts 12 and 13 are controlled by a control circuit composed of a relay. Normally, when the material to be heated reaches the outlet 25a of the heating coil 1, the relay contacts 12 and 13 are opened and the relay contacts 13 are closed. , The power supply path is switched.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
誘導加熱装置においては、誘導加熱装置の運転開始時
に、高周波インバータ装置の発生する電圧を一時的に高
くして、加熱コイルに備えられている耐火物の温度が低
い状態で、被加熱材の温度を所定温度まで上げることが
できるが、以下のような課題があった。
As described above, in the conventional induction heating apparatus, when the operation of the induction heating apparatus is started, the voltage generated by the high-frequency inverter is temporarily increased to provide the heating coil. While the temperature of the material to be heated can be raised to a predetermined temperature in a state where the temperature of the refractory is low, there are the following problems.

【0012】一般的に、1台の誘導加熱装置において、
数種のサイズ(径、長さ)の被加熱材を加熱処理する
が、また、処理する早さ、すなわち処理タクト、または
搬送速度は、それぞれの被加熱材の種類(サイズ等)に
より様々である。従って、誘導加熱装置の運転開始時に
おいて高周波インバータ装置3が発生する電圧は、被加
熱材の種類に応じて適正な値を設定する必要があるが、
従来の誘導加熱装置は、そのように被加熱材の種類に応
じて高周波インバータ装置3の発生電圧を調整する機能
を備えないので、誘導加熱装置の運転開始時に、操作員
が手動で発生電圧を設定する必要がるという課題があっ
た。
Generally, in one induction heating device,
The material to be heated of several sizes (diameter and length) is heat-treated, but the processing speed, that is, the processing tact or the transport speed varies depending on the type (size, etc.) of each material to be heated. is there. Therefore, the voltage generated by the high-frequency inverter device 3 at the start of the operation of the induction heating device needs to be set to an appropriate value according to the type of the material to be heated.
Since the conventional induction heating device does not have a function of adjusting the generated voltage of the high-frequency inverter device 3 according to the type of the material to be heated, the operator manually adjusts the generated voltage at the start of the operation of the induction heating device. There was a problem that it was necessary to set.

【0013】また、鍛造プレスの近年の大型化に伴い、
誘導加熱装置も大型化しており、高周波インバータ装置
も3〜5台といった数を有する誘導加熱装置が増えてい
る。このような態様においては、操作員が、誘導加熱装
置の運転開始時に、そのときに処理される被加熱材の種
類(サイズ等)、時間当たりの処理個数、加熱温度の違
いによって、複数の高周波インバータ装置において各々
の電圧設定値を最適値に選択するのは困難であるという
課題があった。
Further, with the recent increase in size of forging presses,
The size of the induction heating device is also increasing, and the number of induction heating devices having three to five high-frequency inverter devices is increasing. In such an embodiment, when the operation of the induction heating apparatus is started, a plurality of high-frequency waves are generated depending on the type (size, etc.) of the material to be heated at that time, the number of pieces processed per unit time, and the heating temperature. In the inverter device, there is a problem that it is difficult to select each voltage set value to an optimum value.

【0014】この発明は、上述のような課題を解決する
ためになされたものであり、誘導加熱装置において処理
する被加熱材の種類、加熱条件等によって、運転開始時
の高周波インバータ装置の設定電圧、搬送機構の搬送速
度などの運転条件を自動的に設定する誘導加熱装置を提
供することを目的とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the voltage setting of the high-frequency inverter at the start of operation depends on the type of the material to be heated in the induction heating device, the heating conditions, and the like. It is another object of the present invention to provide an induction heating apparatus that automatically sets operating conditions such as a transfer speed of a transfer mechanism.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】この発明の誘導加熱装置
は、被加熱材の搬送路に沿って複数のセクションに分割
され、被加熱材を常温から所定の温度に誘導加熱する加
熱コイルと、加熱コイルのそれぞれに高周波電力を供給
する高周波インバータ装置と、高周波インバータ装置が
発生する電圧を設定する電圧設定手段と、被加熱材の搬
送速度を設定する速度設定手段と、被加熱材の搬送距離
を検出する搬送距離検出手段と、被加熱材の温度を検出
する温度検出手段と、被加熱材のサイズ、処理個数およ
び目標温度の各データに基づき、運転開始直後の初期加
熱期間中に、被加熱材の温度が所定温度に到達するま
で、高周波インバータ装置の電圧または搬送速度を制御
する制御装置とを備えることを特徴とする。
An induction heating device according to the present invention is divided into a plurality of sections along a conveying path of a material to be heated, and a heating coil for inductively heating the material to be heated from a normal temperature to a predetermined temperature; A high-frequency inverter for supplying high-frequency power to each of the heating coils, voltage setting means for setting a voltage generated by the high-frequency inverter, speed setting means for setting a conveying speed of the material to be heated, and a conveying distance of the material to be heated Distance detecting means for detecting the temperature of the material to be heated, and temperature detecting means for detecting the temperature of the material to be heated. And a controller for controlling the voltage or the conveying speed of the high-frequency inverter until the temperature of the heating material reaches a predetermined temperature.

【0016】また、上記制御装置は、様々な種類の被加
熱材に対応した初期加熱期間中における高周波インバー
タ装置の発生電圧および搬送速度を記憶保持する記憶手
段を備えてなり、制御装置に入力される被加熱材の種類
に応じて高周波インバータ装置の電圧または搬送速度を
制御することを特徴とする。
Further, the control device includes storage means for storing and holding the generated voltage and the transport speed of the high-frequency inverter device during the initial heating period corresponding to various types of materials to be heated. The voltage or the transfer speed of the high-frequency inverter is controlled according to the type of the material to be heated.

【0017】また、上記制御装置は、被加熱材の各デー
タに基づいて、初期加熱期間中における高周波インバー
タ装置の発生電圧および搬送速度を演算する演算手段を
備えることを特徴とする。
Further, the control device is characterized by comprising a calculating means for calculating a voltage generated by the high-frequency inverter device and a conveying speed during the initial heating period based on each data of the material to be heated.

【0018】また、上記制御装置は、被加熱材の搬送距
離が所定値に達したことを検出すると、初期加熱期間を
終了させることを特徴とする。
Further, the control device terminates the initial heating period when detecting that the transport distance of the material to be heated has reached a predetermined value.

【0019】また、上記初期加熱期間を任意の時間に設
定するためのタイマを備えることを特徴とする。
Further, a timer for setting the initial heating period to an arbitrary time is provided.

【0020】さらに、上記制御装置は、温度検出手段が
検出する被加熱材の温度が所定値に達したことを検出す
ると、初期加熱期間を終了させることを特徴とする。
Further, the control device terminates the initial heating period when detecting that the temperature of the material to be heated detected by the temperature detecting means has reached a predetermined value.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】実施の形態1. 図1は、この発
明の実施の形態1に係る誘導加熱装置の回路構成を概略
的に示す図である。図1において、15は制御装置、1
6は被加熱材14に関するデータの入力装置、21〜2
5は加熱コイル、31〜35は高周波インバータ装置、
41〜45は高周波インバータ装置31〜35の発生す
る電圧を設定する電圧設定手段としての電圧設定器、1
7は被加熱材14を搬送するローラ機構、18はローラ
機構17を駆動するモータ、19はモータ18に速度指
令を与える速度設定手段としての速度指令装置、20は
被加熱材14の温度を測定する温度検出手段としての温
度検出器、26はローラ機構17の回転量を検出し、該
回転量に基づき、被加熱材14の搬送距離を検出する搬
送距離検出手段としてのローラ回転量検出機構である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 FIG. 1 is a diagram schematically showing a circuit configuration of an induction heating device according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, 15 is a control device, 1
6 is a data input device for the material to be heated 14, 21 to 2.
5 is a heating coil, 31 to 35 are high frequency inverter devices,
41 to 45 are voltage setting devices as voltage setting means for setting voltages generated by the high frequency inverter devices 31 to 35;
7 is a roller mechanism for transporting the material to be heated 14, 18 is a motor for driving the roller mechanism 17, 19 is a speed command device as speed setting means for giving a speed command to the motor 18, and 20 is the temperature of the material 14 to be heated. A temperature detector 26 detects a rotation amount of the roller mechanism 17 and detects a conveyance distance of the material 14 to be heated based on the rotation amount. is there.

【0022】図1において、加熱セクションが入口21
aから出口25aまでA〜Eの5個に分割されていて、
加熱コイル21〜25に対応して、高周波インバータ装
置31〜35が接続されている。ここで、高周波インバ
ータ装置31〜35が発生する電圧、すなわち加熱コイ
ル21〜25に印加される電圧は、従来の技術と同様
に、加熱コイルの耐火物の温度が低い状態において、昇
温後の被加熱材14の温度が小さくなるのを補償するた
めに、誘導加熱装置の運転開始時の電圧は定常の電圧よ
り高く設定する必要がある。
In FIG. 1, the heating section has an inlet 21
from A to the exit 25a is divided into five A to E,
High-frequency inverter devices 31 to 35 are connected to the heating coils 21 to 25, respectively. Here, the voltage generated by the high-frequency inverter devices 31 to 35, that is, the voltage applied to the heating coils 21 to 25 is the same as in the related art, when the temperature of the refractory of the heating coil is low, In order to compensate for the decrease in the temperature of the material to be heated 14, the voltage at the start of operation of the induction heating device needs to be set higher than the steady voltage.

【0023】すなわち、高周波インバータ装置31〜3
5が発生する電圧は、誘導加熱装置の運転開始時におけ
る電圧(以下、初期電圧と称す)と、誘導加熱装置の定
常運転中における電圧(以下、定常電圧と称す)に分か
れる。以下、高周波インバータ装置31〜35が初期電
圧を発生している期間を初期加熱期間と称し、定常電圧
を発生している期間を定常加熱期間と称す(図2参
照)。なお、電圧設定手段としての制御装置15内に
は、高周波インバータ装置31〜35に指令する電圧設
定値として、初期電圧と定常電圧の2系統が備えられて
いる。
That is, the high frequency inverter devices 31 to 3
The voltage generated by 5 is divided into a voltage at the start of operation of the induction heating device (hereinafter, referred to as an initial voltage) and a voltage during a steady operation of the induction heating device (hereinafter, referred to as a steady voltage). Hereinafter, a period during which the high-frequency inverter devices 31 to 35 are generating the initial voltage is referred to as an initial heating period, and a period during which the steady-state voltage is generated is referred to as a steady heating period (see FIG. 2). In the control device 15 as a voltage setting means, two systems of an initial voltage and a steady voltage are provided as voltage setting values for instructing the high frequency inverter devices 31 to 35.

【0024】次に、この誘導加熱装置の動作を説明す
る。まず、被加熱材14に関するデータの入力装置16
(図ではキーボード)により、被加熱材14のサイズと
して、外径D(mm)、長さL(mm)を入力する。ま
た、被加熱材14の処理個数として、単位時間当たりの
処理個数R(1分あたりの処理個数、単位(spm))
および目標温度として、加熱温度T(℃)を入力する。
Next, the operation of the induction heating device will be described. First, a data input device 16 for the material to be heated 14
An external diameter D (mm) and a length L (mm) are input as the size of the material 14 to be heated by a keyboard (in the figure). Further, as the number of processed materials 14 to be heated, the number of processed materials per unit time R (the number of processed materials per minute, unit (spm))
The heating temperature T (° C.) is input as the target temperature.

【0025】このようして、被加熱材データ(外径D、
長さL、処理個数R、加熱温度T)が割り当てられる。
従って、運転開始前に、被加熱材14の種類を表す番号
Mに対応して、それぞれの被加熱材データを制御装置1
5内のメモリに登録しておけば、番号Mを設定するだけ
で制御装置15のメモリから、被加熱材14の種類に対
応した被加熱材データを引き出すことができる。
In this way, the material to be heated (outer diameter D,
The length L, the number of treatments R, and the heating temperature T) are assigned.
Therefore, before the operation is started, each piece of the heated material data is stored in the control device 1 in accordance with the number M representing the type of the heated material 14.
If it is registered in the memory within 5, the heated material data corresponding to the type of the heated material 14 can be extracted from the memory of the control device 15 only by setting the number M.

【0026】ここで、誘導加熱装置の運転時に被加熱材
が誘導加熱装置より排出されるタクトは、後に行われる
工程であるプレス装置の処理タクトに合わせる必要があ
るから、被加熱材14の搬送速度は、プレス装置の処理
タクトに一致する速度とする必要がある。そのため、被
加熱材14の搬送速度Sは以下の式で計算される。 S=L×R/60 (mm/s)
Here, the tact that the material to be heated is discharged from the induction heating device during the operation of the induction heating device needs to be adjusted to the processing tact of the press device, which is a process to be performed later. The speed needs to be a speed that matches the processing tact of the press device. Therefore, the transport speed S of the material to be heated 14 is calculated by the following equation. S = L × R / 60 (mm / s)

【0027】なお、定常電圧V11〜V15は、誘導加
熱装置の定常加熱期間中に誘導加熱装置の出口25aに
おいて、被加熱材14が所定の温度(約1200〜12
50℃)に昇温するように、実験的にあらかじめ決定さ
れた値を用いており、被加熱材14の種類を表す番号M
に対応して、制御装置15内のメモリに登録されてい
る。
The steady voltages V11 to V15 are set at a predetermined temperature (about 1200 to 12) at the outlet 25a of the induction heating device during the steady heating period of the induction heating device.
A value M that indicates the type of the material to be heated 14 uses a value experimentally predetermined so as to increase the temperature to 50 ° C.).
Are registered in the memory in the control device 15.

【0028】次に、初期電圧V01〜V05は、定常電
圧V11〜V15に係数(図3に示すK1〜K5)を乗
じた値とする。この係数K1〜K5は、実験的に決定さ
れ、1.01〜1.05の値で設定される。なお、係数
K1〜K5の値から1.0を減じた値が、誘導加熱装置
の運転開始時における加熱コイル21〜25の耐火物の
温度による被加熱材14の温度の低下を補償するための
電圧差に相当する。
Next, the initial voltages V01 to V05 are values obtained by multiplying the steady voltages V11 to V15 by coefficients (K1 to K5 shown in FIG. 3). The coefficients K1 to K5 are experimentally determined and set at values of 1.01 to 1.05. A value obtained by subtracting 1.0 from the values of the coefficients K1 to K5 is used to compensate for a decrease in the temperature of the material to be heated 14 due to the temperature of the refractory of the heating coils 21 to 25 at the start of operation of the induction heating device. It corresponds to the voltage difference.

【0029】被加熱材14の放射エネルギー密度は、一
般に被加熱材14の表面温度(絶対温度)の4乗に比例
するので、被加熱材14の温度が低いセクションでは、
被加熱材14からの放射エネルギー密度は小さくなり、
係数K1ないしK5は低い値でよい。一方、被加熱材温
度が高いセクションでは、被加熱材からの放射エネルギ
ー密度は大きくなるので、係数K1ないしK5は低い値
でよい。従って、一般的にK1≦K2≦K3≦K4≦K
5が成立する。
Since the radiant energy density of the material to be heated 14 is generally proportional to the fourth power of the surface temperature (absolute temperature) of the material to be heated 14, in a section where the temperature of the material to be heated 14 is low,
The radiant energy density from the material to be heated 14 decreases,
The coefficients K1 to K5 may be low values. On the other hand, in the section where the temperature of the material to be heated is high, the radiant energy density from the material to be heated increases, so that the coefficients K1 to K5 may be low. Therefore, in general, K1 ≦ K2 ≦ K3 ≦ K4 ≦ K
5 holds.

【0030】加熱コイル21〜25内における被加熱材
14の熱エネルギーの放射による熱損失は、被加熱材1
4の温度に依存するので、被加熱材14の搬送速度に拘
わらずほぼ一定となる。誘導加熱装置の搬送路の出口2
5aにおいて、被加熱材14の温度として一定の加熱温
度を得るためには、被加熱材14の搬送速度が低い場合
には、加熱コイル21〜25に供給する電力を小さくす
る。そのため、被加熱材14の搬送速度が低い場合に
は、加熱コイル21〜25への投入電力に対する被加熱
材14の熱損失の割合が大きくなるので、初期加熱期間
において、定常電圧に対する初期電圧の割合を大きくす
る必要がある。逆に、被加熱材14の搬送速度が高い場
合には、加熱コイル21〜25に投入する電力に対する
被加熱材14の熱損失の割合が小さくなるので、誘導加
熱装置の初期加熱期間において、定常電圧に対する初期
電圧の割合を小さくする必要がある。
The heat loss due to the radiation of the heat energy of the material 14 to be heated in the heating coils 21 to 25
4, the temperature is substantially constant irrespective of the transport speed of the material 14 to be heated. Exit 2 of the conveyance path of the induction heating device
In 5a, in order to obtain a constant heating temperature as the temperature of the material 14 to be heated, the electric power supplied to the heating coils 21 to 25 is reduced when the conveying speed of the material 14 to be heated is low. Therefore, when the conveying speed of the material to be heated 14 is low, the ratio of the heat loss of the material to be heated 14 to the electric power supplied to the heating coils 21 to 25 becomes large. It is necessary to increase the ratio. Conversely, when the conveying speed of the material to be heated 14 is high, the ratio of the heat loss of the material to be heated 14 to the electric power supplied to the heating coils 21 to 25 becomes small. It is necessary to reduce the ratio of the initial voltage to the voltage.

【0031】また、被加熱材の搬送速度の値によって、
初期電圧の係数K1〜K5をあらかじめ判断することも
可能である。初期電圧係数K1〜K5は、以上のような
条件を考慮して、実験的に決定され、被加熱材14の番
号Mに対応して、制御装置15内のメモリに記憶されて
いる。
Further, depending on the value of the conveying speed of the material to be heated,
It is also possible to determine the coefficients K1 to K5 of the initial voltage in advance. The initial voltage coefficients K1 to K5 are experimentally determined in consideration of the above conditions, and are stored in the memory in the control device 15 corresponding to the number M of the material to be heated 14.

【0032】次に、誘導加熱装置の実際の運転手順につ
いて説明する。被加熱材14の番号Mに対応して、あら
かじめ記憶された定常電圧V11〜V15と、初期係数
K1〜K5が引き出され、以下の式で、初期電圧V01
〜V05が計算される。 V01=K1×V11 V02=K2×V12 V03
=K3×V13 V04=K4×V14 V05=K5
×V15
Next, the actual operation procedure of the induction heating device will be described. The stored steady voltages V11 to V15 and initial coefficients K1 to K5 corresponding to the number M of the material to be heated 14 are extracted, and the initial voltage V01 is calculated by the following equation.
To V05 are calculated. V01 = K1 × V11 V02 = K2 × V12 V03
= K3 × V13 V04 = K4 × V14 V05 = K5
× V15

【0033】次に、誘導加熱装置の運転を開始すると、
速度指令装置19を通してモータ18が指令速度Sで回
転し、ローラ機構17を回転駆動する。ローラ機構17
は、被加熱材14を加熱コイル21に搬送する。また、
これと同時に、電圧設定器41を通してAセクションの
高周波インバータ装置31に初期電圧V01が指令さ
れ、加熱コイル21に初期電圧が印加され、初期の高周
波電力が投入される。
Next, when the operation of the induction heating device is started,
The motor 18 rotates at the command speed S through the speed command device 19 and drives the roller mechanism 17 to rotate. Roller mechanism 17
Transports the material to be heated 14 to the heating coil 21. Also,
At the same time, the initial voltage V01 is instructed to the high frequency inverter device 31 in section A through the voltage setting device 41, the initial voltage is applied to the heating coil 21, and the initial high frequency power is supplied.

【0034】同様に、被加熱材14が加熱コイル22〜
25に入るにつれて(即ち、搬送路を進行するに連れ
て)、電圧設定器42〜45を通して、B〜Eセクショ
ンの高周波インバータ装置32〜35に初期電圧V02
〜V05が指令される。このようにして、誘導加熱装置
の運転開始時に加熱コイル21〜25に定常電圧より高
い初期電圧が印加され、加熱コイル21〜25の耐火物
の温度が低い状態でも、被加熱材14の温度を所定値に
上げることができる。
Similarly, the material to be heated 14 is
25 (that is, as the vehicle travels along the transport path), the initial voltage V02 is supplied to the high-frequency inverter devices 32-35 in the BE section through the voltage setting devices 42-45.
To V05. In this way, at the start of operation of the induction heating device, an initial voltage higher than the steady voltage is applied to the heating coils 21 to 25, and even when the temperature of the refractory of the heating coils 21 to 25 is low, the temperature of the material to be heated 14 is reduced. It can be raised to a predetermined value.

【0035】初期電圧から定常電圧に移行する時点、す
なわち初期加熱期間の終了の時点は、被加熱材14の先
端が加熱コイル25の出口25aに到達したときに決定
される。この場合は、ローラ機構17の回転検出機構2
6でローラの回転数を検出し、制御装置15がローラの
回転数に基づいて被加熱材14の搬送距離を演算し、被
加熱材14が加熱コイル25の出口25aに到達した時
点を判断する。
The point in time when the voltage changes from the initial voltage to the steady voltage, that is, the end point of the initial heating period, is determined when the tip of the material to be heated 14 reaches the outlet 25 a of the heating coil 25. In this case, the rotation detection mechanism 2 of the roller mechanism 17
In step 6, the number of rotations of the roller is detected, and the controller 15 calculates the transport distance of the material to be heated 14 based on the number of rotations of the roller, and determines the point in time when the material to be heated 14 reaches the outlet 25a of the heating coil 25. .

【0036】なお、上述のような制御処理に限らず、加
熱コイル25の出口25aに到達した時点からさらに被
加熱材14の搬送距離を演算し、被加熱材14が一定距
離搬送されたことを検出して、初期電圧から定常電圧に
移行させることも可能である。このような制御処理を行
う場合は、被加熱材14の先端が加熱コイル25の出口
25aに到達した時点では、加熱コイル21〜25のす
べての耐火物が定常の温度に上がっていない場合に初期
加熱期間を追加できるという利点がある。
It is to be noted that, not only the control processing as described above, but also the conveyance distance of the material to be heated 14 is calculated from the time when the material reaches the outlet 25a of the heating coil 25, and it is determined that the material to be heated 14 has been conveyed by a certain distance. It is also possible to detect and shift from the initial voltage to the steady voltage. When such a control process is performed, when all the refractories of the heating coils 21 to 25 have not risen to a steady temperature at the time when the tip of the material to be heated 14 reaches the outlet 25a of the heating coil 25, the initial state is determined. There is an advantage that a heating period can be added.

【0037】上述したように、被加熱材14の先端が加
熱コイル25の出口25aに到達した時点からさらに初
期加熱期間を追加する場合は、初期電圧は同じ値ではな
く、段階的に定常電圧に近づける方法が取られるのが一
般的である。この方法においては、図4に示すように、
初期加熱期間中の最初は、上述したような初期電圧係数
K1〜K5、初期電圧V01〜V05に設定されるが、
被加熱材14の先端が加熱コイル25の出口25aに到
達した時点で初期電圧係数を低くする。
As described above, when the initial heating period is further added from the time when the tip of the material to be heated 14 reaches the outlet 25a of the heating coil 25, the initial voltage is not the same value but is gradually increased to the steady voltage. Generally, a method of approaching is adopted. In this method, as shown in FIG.
At the beginning of the initial heating period, the initial voltage coefficients K1 to K5 and the initial voltages V01 to V05 are set as described above.
The initial voltage coefficient is lowered when the tip of the material to be heated 14 reaches the outlet 25a of the heating coil 25.

【0038】例えば、係数K5の値が1.06である場
合は、係数の低下の割合を小さくし、K5を1.04ま
たは1.02程度の値に設定する。このような設定を行
うことにより、加熱コイルの耐火物の温度が次第に高く
なっていく場合に、初期電圧が高くなりすぎて被加熱材
14を過昇温させることによる危険性を排除できる。な
お、図4に示すように、初期加熱期間終了後に、高周波
インバータ装置31〜35に印加する電圧を段階的に上
昇させれば、さらに効率よく、被加熱材14を昇温する
ことができる。
For example, when the value of the coefficient K5 is 1.06, the rate of decrease of the coefficient is reduced, and K5 is set to a value of about 1.04 or 1.02. By performing such a setting, when the temperature of the refractory of the heating coil gradually increases, the danger caused by excessively increasing the temperature of the material to be heated 14 due to an excessively high initial voltage can be eliminated. As shown in FIG. 4, if the voltage applied to the high-frequency inverter devices 31 to 35 is increased stepwise after the end of the initial heating period, the material 14 to be heated can be more efficiently heated.

【0039】実施の形態2.実施の形態1では、誘導加
熱装置の運転開始時における被加熱材14の温度補償方
法として、加熱コイル21〜25の印加電圧を変える場
合について説明したが、実施の形態2では、印加電圧を
変えずに、被加熱材14の搬送速度を変える場合につい
て説明する。
Embodiment 2 In the first embodiment, the case where the voltage applied to the heating coils 21 to 25 is changed as a method of compensating the temperature of the material to be heated 14 at the start of the operation of the induction heating device is described. In the second embodiment, the applied voltage is changed. Instead, the case where the conveying speed of the material to be heated 14 is changed will be described.

【0040】図2は、この発明の実施の形態2に係る誘
導加熱装置の動作内容を概念的に示す特性図である。な
お、誘導加熱装置自体は、実施の形態1(図1)と同様
のものである。誘導加熱装置の運転開始時に加熱コイル
の耐火物の温度が低い状態において、被加熱材14の温
度を上げるためには、図1において、被加熱材14が搬
送路としての加熱コイル21の入口21aから加熱コイ
ル25の出口25aまでを通過する間に被加熱材14に
投入するエネルギーを大きくしてやればよい。
FIG. 2 is a characteristic diagram conceptually showing the operation of the induction heating apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. Note that the induction heating device itself is the same as that of the first embodiment (FIG. 1). In order to raise the temperature of the material to be heated 14 when the temperature of the refractory of the heating coil is low at the start of the operation of the induction heating device, in FIG. The energy input to the material to be heated 14 during the passage from to the outlet 25a of the heating coil 25 may be increased.

【0041】そのための手段として、実施の形態1では
加熱コイル21〜25に印加する印加電圧を高くした
が、印加電圧を変えずに、搬送速度を低くすれば、被加
熱材14の搬送路の通過時間が長くなり、加熱コイル2
1〜25に対する投入電力が一定、すなわち高周波イン
バータ装置31〜35から加熱コイル21〜25に供給
される印加電圧が一定であっても、被加熱材14に投入
するエネルギーを大きくすることができる。
As means for that purpose, in the first embodiment, the applied voltage applied to the heating coils 21 to 25 is increased. However, if the transport speed is reduced without changing the applied voltage, the transport path of the material 14 to be heated can be reduced. The passage time becomes longer and the heating coil 2
Even if the input power to the heating coils 21 to 25 is constant, that is, the applied voltage supplied from the high-frequency inverter devices 31 to 35 to the heating coils 21 to 25 is constant, the energy input to the material to be heated 14 can be increased.

【0042】以下、実施の形態2における制御装置15
の制御内容を説明する。実施の形態1で説明したよう
に、計算された搬送速度S(定常速度)に対して、S0
=KS×Sの式で、誘導加熱装置の運転開始時の速度
(初期速度)を計算する。係数KSは、だいたい0.9
0〜0.99の間の値となり、あらかじめ実験等から得
た値に決定しておく。誘導加熱装置の運転開始と共にモ
ータ18は初期速度S0で駆動される。
Hereinafter, the control device 15 according to the second embodiment will be described.
Will be described. As described in the first embodiment, with respect to the calculated transport speed S (steady speed), S0
Calculate the speed (initial speed) at the start of operation of the induction heating device by the formula: KS × S. The coefficient KS is about 0.9
It is a value between 0 and 0.99, and is determined in advance to a value obtained from an experiment or the like. When the operation of the induction heating device is started, the motor 18 is driven at the initial speed S0.

【0043】被加熱材14の先端が加熱コイル25の出
口25aに到達すると、速度指令装置19へは定常速度
Sが指令され、プレス装置に合わせた搬送速度で被加熱
材14が搬送される。被加熱材14の先端が加熱コイル
25の出口25aに到達すれば、定常速度Sで搬送する
必要があることから、被加熱材14の先端が加熱コイル
25の出口25aに到達したことにより、初期加熱期間
は終了する。
When the tip of the material to be heated 14 reaches the outlet 25a of the heating coil 25, a steady speed S is instructed to the speed command device 19, and the material to be heated 14 is conveyed at a conveying speed suitable for the press device. If the tip of the heated material 14 reaches the outlet 25a of the heating coil 25, it is necessary to carry the material at the steady speed S. The heating period ends.

【0044】実施の形態3.実施の形態2では、誘導加
熱装置の運転開始時の初期加熱期間の決定方法として被
加熱材14の搬送距離を検出する場合について説明した
が、実施の形態3では、初期加熱期間の時間をタイマで
計測する場合について説明する。実施の形態3では、被
加熱材14の先端が加熱コイル25の出口25aに到達
した時点から、制御装置15内のタイマを計数させて、
一定時間経過送した時点で初期加熱期間を終了させ、初
期電圧から定常電圧に移行する。
Embodiment 3 FIG. In the second embodiment, the case where the conveyance distance of the material to be heated 14 is detected as a method of determining the initial heating period at the start of the operation of the induction heating device has been described. The case where the measurement is performed will be described. In the third embodiment, the timer in the control device 15 is counted from the time when the tip of the material to be heated 14 reaches the outlet 25a of the heating coil 25,
The initial heating period is ended when a certain period of time has passed, and the voltage shifts from the initial voltage to the steady voltage.

【0045】以上のように、この発明の実施の形態3に
よれば、初期加熱期間の時間をタイマで計測することが
できるので、被加熱材14を所定の温度まで確実に昇温
することができる。
As described above, according to the third embodiment of the present invention, the time of the initial heating period can be measured by the timer, so that the temperature of the material to be heated 14 can be reliably raised to a predetermined temperature. it can.

【0046】実施の形態4.実施の形態3では、誘導加
熱装置の運転開始時の初期加熱期間の決定方法として被
加熱材14の搬送距離を検出する場合、または初期加熱
期間の時間を計測する場合について説明したが、実施の
形態4では、被加熱材14の実際の温度を検出し、この
検出電圧に基づいて誘導加熱装置の運転制御を行う場合
について説明する。
Embodiment 4 FIG. In the third embodiment, as a method of determining the initial heating period at the start of the operation of the induction heating device, the case where the transport distance of the material to be heated 14 is detected or the case where the time of the initial heating period is measured has been described. In a fourth embodiment, a case will be described in which the actual temperature of the material to be heated 14 is detected and the operation of the induction heating device is controlled based on the detected voltage.

【0047】実施の形態4では、加熱コイル25の出口
25aにて被加熱材14を検出する温度検出器20の計
測値を制御装置15内で判断して、計測値が所定温度に
達した時点で初期加熱期間を終了させ、初期電圧から定
常電圧に移行する。この制御方法では、被加熱材14の
実際の温度に基づいて初期加熱期間を判断できるので、
被加熱材14の温度が所定温度に上がったことが確認で
きるという利点がある。
In the fourth embodiment, the measured value of the temperature detector 20 for detecting the material to be heated 14 at the outlet 25a of the heating coil 25 is determined in the control device 15 and the time when the measured value reaches the predetermined temperature is determined. Ends the initial heating period, and shifts from the initial voltage to the steady voltage. In this control method, since the initial heating period can be determined based on the actual temperature of the material to be heated 14,
There is an advantage that the temperature of the material to be heated 14 can be confirmed to have risen to a predetermined temperature.

【0048】実施の形態5.実施の形態1ないし4で
は、初期電圧係数K1〜K5、初期速度係数KSは、あ
らかじめ実験的に決定しておき、被加熱材14の番号M
に対応して制御装置15のメモリに記憶しておく場合の
誘導加熱装置の運転制御について説明したが、実施の形
態5では、係数K1〜K5およびKSの値を演算し、こ
の演算結果に基づいて運転制御を行う場合について説明
する。
Embodiment 5 FIG. In the first to fourth embodiments, the initial voltage coefficients K1 to K5 and the initial speed coefficient KS are experimentally determined in advance, and the number M of the material 14 to be heated is determined.
In the fifth embodiment, the operation control of the induction heating device in the case where the operation is stored in the memory of the control device 15 has been described. In the fifth embodiment, the values of the coefficients K1 to K5 and KS are calculated, and based on the calculation result, A description will be given of a case in which the operation control is performed by the operation.

【0049】以下、初期電圧係数K1〜K5を求める式
の一例を示す。 Kn=1+G×Fn/S ここで、nは1〜5の整数であり、係数Knは、係数K
1〜K5のいずれかを示すものである。Sは、被加熱材
14の定常搬送速度であり、搬送速度が小さいほど初期
電圧係数を高くする必要がある。Fnは、係数K1〜K
5に対応する定数である。上述したように、高温になる
セクションほど初期電圧係数を高くする必要があるの
で、各Fnには、F1<F2<F3<F4<F5が成立
する。Gは、被加熱材データによる係数で、被加熱材1
4の外径、加熱温度によって若干異なり、実験的に決定
する値である。
The following is an example of an equation for obtaining the initial voltage coefficients K1 to K5. Kn = 1 + G × Fn / S Here, n is an integer of 1 to 5, and the coefficient Kn is a coefficient K
1 to K5. S is the steady transport speed of the material to be heated 14, and the lower the transport speed is, the higher the initial voltage coefficient needs to be. Fn is a coefficient K1 to K
This is a constant corresponding to 5. As described above, the higher the temperature of the section, the higher the initial voltage coefficient needs to be. Therefore, F1 <F2 <F3 <F4 <F5 holds for each Fn. G is a coefficient based on the data of the material to be heated.
4 slightly varies depending on the outer diameter and the heating temperature, and is a value determined experimentally.

【0050】次に、初期速度係数を求める式の一例を示
す。 KS=1−H/S Sは、被加熱材14の定常搬送速度であり、搬送速度が
小さいほど初期速度係数を低くする必要がある。Hは、
被加熱材データによる係数で、被加熱材14の外径、加
熱温度によって若干異なり、実験的に決定する。なお、
係数KSの値は1.0以下ある必要があるため、H≦S
が成立する。これらの係数K1〜K5およびKSの値
は、制御装置15内で計算して自動的に設定される。
Next, an example of an equation for obtaining the initial speed coefficient will be shown. KS = 1−H / S S is the steady transport speed of the material to be heated 14, and the lower the transport speed is, the lower the initial speed coefficient needs to be. H is
This coefficient is based on the data of the material to be heated, and varies slightly depending on the outer diameter of the material to be heated 14 and the heating temperature, and is determined experimentally. In addition,
Since the value of the coefficient KS needs to be 1.0 or less, H ≦ S
Holds. The values of these coefficients K1 to K5 and KS are calculated and automatically set in the control device 15.

【0051】実施の形態6. 実施の形態1ないし5で
は、セクション数を5(高周波インバータ装置を5台)
とした場合について説明したが、大きな電力を要する誘
導加熱装置では、高周波インバータ装置を6台もしくは
それ以上とすることがある。また比較的、電力が小さく
済む誘導加熱装置では、高周波インバータ装置を4台も
しくはそれ以下、例えば1台としてもよい。高周波イン
バータ装置が6台以上の場合、または4台以下の場合で
も、実施の形態1および2と同様にこの発明を実施でき
る。
Embodiment 6 FIG. In the first to fifth embodiments, the number of sections is five (five high-frequency inverter devices).
However, in the induction heating device requiring a large amount of power, the number of high-frequency inverter devices may be six or more. Further, in an induction heating device requiring relatively small power, the number of high frequency inverter devices may be four or less, for example, one. The present invention can be implemented similarly to the first and second embodiments even when the number of high-frequency inverter devices is six or more or four or less.

【0052】[0052]

【発明の効果】この発明の誘導加熱装置は、被加熱材の
搬送路に沿って複数のセクションに分割され、被加熱材
を常温から所定の温度に誘導加熱する加熱コイルと、加
熱コイルのそれぞれに高周波電力を供給する高周波イン
バータ装置と、高周波インバータ装置が発生する電圧を
設定する電圧設定手段と、被加熱材の搬送速度を設定す
る速度設定手段と、被加熱材の搬送距離を検出する搬送
距離検出手段と、被加熱材の温度を検出する温度検出手
段と、被加熱材のサイズ、処理個数および目標温度の各
データに基づき、運転開始直後の初期加熱期間中に、被
加熱材の温度が所定温度に到達するまで、高周波インバ
ータ装置の電圧または搬送速度を制御する制御装置とを
備えることを特徴とするので、被加熱材を確実に昇温す
ると共に、過昇温による弊害を排除することができる。
The induction heating apparatus according to the present invention is divided into a plurality of sections along the conveying path of the material to be heated, and a heating coil for inductively heating the material to be heated from room temperature to a predetermined temperature; High-frequency inverter for supplying high-frequency power to the power supply, voltage setting means for setting the voltage generated by the high-frequency inverter, speed setting means for setting the conveying speed of the material to be heated, and conveyance for detecting the conveying distance of the material to be heated. Distance detection means, temperature detection means for detecting the temperature of the material to be heated, and the temperature of the material to be heated during the initial heating period immediately after the start of operation, based on the data of the size of the material to be heated, the number of treatments, and the target temperature. And a control device for controlling the voltage or the conveying speed of the high-frequency inverter until the temperature reaches a predetermined temperature. The adverse effects caused can be eliminated.

【0053】また、上記制御装置は、様々な種類の被加
熱材に対応した初期加熱期間中における高周波インバー
タ装置の発生電圧および搬送速度を記憶保持する記憶手
段を備えてなり、制御装置に入力される被加熱材の種類
に応じて高周波インバータ装置の電圧または搬送速度を
制御することを特徴とするので、被加熱材に関するデー
タ(外径、長さ、処理個数、加熱温度)を入力器より制
御装置に入力しておき、その入力データに基づき、加熱
コイルの耐火物温度が低い状態において、誘導加熱装置
の運転開始時の初期電圧を登録値より設定し、各セクシ
ョンの高周波インバータ装置に指令を出すことができ
る。従って、被加熱材の径、長さ、処理個数、加熱温度
に応じて最適の初期電圧を設定することができ、被加熱
材を所定の温度に上げることが可能となる。また、被加
熱材の搬送速度を制御する場合は、加熱コイルの耐火物
温度が低い状態において、被加熱材の搬送速度を低く設
定して、初期加熱期間中の被加熱材に投入するエネルギ
ーを大きくするため、被加熱材を所定の温度に上げるこ
とが可能となる。
Further, the control device includes storage means for storing and holding the generated voltage and the transport speed of the high-frequency inverter device during the initial heating period corresponding to various types of materials to be heated. It controls the voltage or transfer speed of the high-frequency inverter device according to the type of material to be heated, so the data (outer diameter, length, number of processes, heating temperature) related to the material to be heated is controlled from the input device. Based on the input data, when the refractory temperature of the heating coil is low, the initial voltage at the start of operation of the induction heating device is set from a registered value, and a command is sent to the high-frequency inverter device of each section. Can be put out. Therefore, an optimal initial voltage can be set according to the diameter, length, number of treatments, and heating temperature of the material to be heated, and the temperature of the material to be heated can be raised to a predetermined temperature. When controlling the transport speed of the heated material, when the refractory temperature of the heating coil is low, the transport speed of the heated material is set to be low, and the energy input to the heated material during the initial heating period is reduced. In order to increase the size, the material to be heated can be raised to a predetermined temperature.

【0054】また、上記制御装置は、被加熱材の各デー
タに基づいて、初期加熱期間中における高周波インバー
タ装置の発生電圧および搬送速度を演算する演算手段を
備えることを特徴とするので、より確実に、かつ、効率
よく、被加熱材を昇温することができる。
Further, the control device is provided with a calculating means for calculating the generated voltage and the conveying speed of the high-frequency inverter device during the initial heating period based on each data of the material to be heated. In addition, the temperature of the material to be heated can be increased efficiently.

【0055】また、上記制御装置は、被加熱材の搬送距
離が所定値に達したことを検出すると、初期加熱期間を
終了させることを特徴とするので、より確実に、かつ、
効率よく、被加熱材を昇温することができる。
Further, when the control device detects that the transport distance of the material to be heated has reached a predetermined value, the control device terminates the initial heating period.
The material to be heated can be efficiently heated.

【0056】また、上記初期加熱期間を任意の時間に設
定するためのタイマを備えることを特徴とするので、よ
り確実に、かつ、効率よく、被加熱材を昇温することが
できる。
Further, since a timer for setting the initial heating period to an arbitrary time is provided, the temperature of the material to be heated can be increased more reliably and efficiently.

【0057】さらに、上記制御装置は、温度検出手段が
検出する被加熱材の温度が所定値に達したことを検出す
ると、初期加熱期間を終了させることを特徴とするの
で、より確実に、かつ、効率よく、被加熱材を昇温する
ことができる。
Further, when the control device detects that the temperature of the material to be heated detected by the temperature detecting means has reached a predetermined value, the control device terminates the initial heating period. The material to be heated can be efficiently heated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明の実施の形態1に係る誘導加熱装置
の回路構成を概略的に示す図である。
FIG. 1 is a diagram schematically showing a circuit configuration of an induction heating device according to Embodiment 1 of the present invention.

【図2】 この発明の実施の形態2に係る誘導加熱装置
の動作内容を概念的に示す特性図である。
FIG. 2 is a characteristic diagram conceptually showing operation contents of an induction heating device according to a second embodiment of the present invention.

【図3】 この発明の実施の形態3に係る制御装置内の
制御回路を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a control circuit in a control device according to Embodiment 3 of the present invention.

【図4】 この発明の実施の形態2に係る誘導加熱装置
の動作内容を概念的に示す特性図である。
FIG. 4 is a characteristic diagram conceptually showing operation contents of an induction heating device according to a second embodiment of the present invention.

【図5】 従来の誘導加熱装置の回路構成図である。FIG. 5 is a circuit configuration diagram of a conventional induction heating device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

15 制御装置、19 速度指令装置(速度設定手
段)、20 温度検出器(温度検出手段)、21〜25
加熱コイル、26 回転検出機構(搬送距離検出手
段)、31〜35 高周波インバータ装置、41〜45
電圧設定器(電圧設定手段)。
15 control device, 19 speed command device (speed setting means), 20 temperature detector (temperature detecting means), 21 to 25
Heating coil, 26 rotation detection mechanism (transport distance detection means), 31 to 35 High frequency inverter device, 41 to 45
Voltage setting device (voltage setting means).

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 末次 一英 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 Fターム(参考) 3K059 AA08 AB08 AB19 AB24 AB26 AC03 AC09 AC33 AC37 AC44 AC54 AC69 AD02 AD13 BD02 CD03  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Kazuhide Suetsugu 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Motor Corporation F-term (reference) 3K059 AA08 AB08 AB19 AB24 AB26 AC03 AC09 AC33 AC37 AC44 AC54 AC69 AD02 AD13 BD02 CD03

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被加熱材の搬送路に沿って複数のセクシ
ョンに分割され、上記被加熱材を常温から所定の温度に
誘導加熱する加熱コイルと、 上記加熱コイルのそれぞれに高周波電力を供給する高周
波インバータ装置と、 上記高周波インバータ装置が発生する電圧を設定する電
圧設定手段と、 上記被加熱材の搬送速度を設定する速度設定手段と、 被加熱材の搬送距離を検出する搬送距離検出手段と、 上記被加熱材の温度を検出する温度検出手段と、 上記被加熱材のサイズ、処理個数および目標温度の各デ
ータに基づき、運転開始直後の初期加熱期間中に、被加
熱材の温度が所定温度に到達するまで、上記高周波イン
バータ装置の電圧または上記搬送速度を制御する制御装
置とを備えることを特徴とする誘導加熱装置。
1. A heating coil which is divided into a plurality of sections along a conveying path of a material to be heated and inductively heats the material to be heated from a normal temperature to a predetermined temperature, and supplies high-frequency power to each of the heating coils. A high-frequency inverter device; voltage setting means for setting a voltage generated by the high-frequency inverter device; speed setting means for setting the transport speed of the material to be heated; and transport distance detecting means for detecting a transport distance of the material to be heated. A temperature detecting means for detecting the temperature of the material to be heated, and a temperature of the material to be heated is determined during the initial heating period immediately after the start of operation based on the data of the size of the material to be heated, the number of treatments, and the target temperature. A control device that controls the voltage of the high-frequency inverter device or the transport speed until the temperature reaches a temperature.
【請求項2】 上記制御装置は、様々な種類の被加熱材
に対応した上記初期加熱期間中における上記高周波イン
バータ装置の発生電圧および上記搬送速度を記憶保持す
る記憶手段を備えてなり、上記制御装置に入力される被
加熱材の種類に応じて上記高周波インバータ装置の電圧
または上記搬送速度を制御することを特徴とする請求項
1に記載の誘導加熱装置。
2. The control device according to claim 1, further comprising a storage unit configured to store and hold a voltage generated by the high-frequency inverter device and the transport speed during the initial heating period corresponding to various types of materials to be heated. The induction heating device according to claim 1, wherein the voltage of the high-frequency inverter device or the transfer speed is controlled in accordance with the type of the material to be heated input to the device.
【請求項3】 上記制御装置は、上記被加熱材の各デー
タに基づいて、上記初期加熱期間中における上記高周波
インバータ装置の発生電圧および上記搬送速度を演算す
る演算手段を備えることを特徴とする請求項1に記載の
誘導加熱装置。
3. The control device according to claim 1, further comprising a calculating unit configured to calculate a voltage generated by the high-frequency inverter device and the transport speed during the initial heating period based on each data of the material to be heated. The induction heating device according to claim 1.
【請求項4】 上記制御装置は、上記被加熱材の搬送距
離が所定値に達したことを検出すると、上記初期加熱期
間を終了させることを特徴とする請求項1に記載の誘導
加熱装置。
4. The induction heating apparatus according to claim 1, wherein the control device terminates the initial heating period when detecting that the transport distance of the material to be heated has reached a predetermined value.
【請求項5】 上記初期加熱期間を任意の時間に設定す
るためのタイマを備えることを特徴とする請求項1に記
載の誘導加熱装置。
5. The induction heating apparatus according to claim 1, further comprising a timer for setting the initial heating period to an arbitrary time.
【請求項6】 上記制御装置は、上記温度検出手段が検
出する上記被加熱材の温度が所定値に達したことを検出
すると、上記初期加熱期間を終了させることを特徴とす
る請求項1に記載の誘導加熱装置。
6. The apparatus according to claim 1, wherein the control device terminates the initial heating period when detecting that the temperature of the material to be heated detected by the temperature detecting means has reached a predetermined value. An induction heating device as described.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1280381A2 (en) * 2001-07-25 2003-01-29 I. A. S. Induktions- Anlagen + Service GmbH & Co. KG Inductive heating device and process of billets with a billets heating coil
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EP1280381A3 (en) * 2001-07-25 2005-12-21 I. A. S. Induktions- Anlagen + Service GmbH & Co. KG Inductive heating device and process of billets with a billets heating coil
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