JP2016043367A - インゴット予熱装置及びインゴット予熱方法 - Google Patents

Abstract

【課題】インゴット材を最適な加熱条件にて加熱することができるインゴット予熱装置を提供する。
【解決手段】インゴット予熱装置１は、インゴット材としてのアルミインゴット２を加熱する加熱装置１７と、アルミインゴット２の厚みを測定する厚み測定レーザセンサ３０と、該厚み測定レーザセンサ３０からの測定結果に基づいて、加熱装置１７による加熱条件を制御する制御装置１９とを備え、厚み測定レーザセンサ３０からの測定結果により、制御装置１９により加熱装置１７による加熱条件を制御することができるので、アルミインゴット２の重量に基づいて加熱装置１７による加熱条件を制御していた従来よりも、アルミインゴット２の薄厚部分の溶損や厚肉部分における加熱不足を抑制することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ダイカスト鋳造装置に採用されるインゴット予熱装置、すなわち保持炉に投入する前に、インゴット材、例えばアルミインゴットを予め加熱するインゴット予熱装置、及インゴット予熱方法に関するものである。

一般的に、ダイカスト鋳造装置は、アルミインゴットを予め加熱する加熱装置を備えた加熱炉と、該加熱装置によって加熱されたアルミインゴットを溶解する保持炉と、該保持炉の溶湯が供給されて鋳造品を成形するダイカストマシンとを備えている。通常、保持炉には、新規（未加熱）のアルミインゴットを迅速に溶解するための溶融性能を有する加熱装置は備えられていない。このために、保持炉の周辺に加熱炉を配置して、加熱炉内の加熱装置にて、アルミインゴットを予め溶融温度付近まで加熱して、高温度になったアルミインゴットを保持炉に投入して、所定温度の溶湯まで溶解するようにしている（特許文献１参照）。

そこで、アルミインゴットを加熱装置にて加熱する際、保持炉における溶融性向上のためアルミインゴットの予熱温度は高いほうが良いが、アルミインゴットを過剰に加熱すると、溶損してしまい加熱装置から保持炉に搬送できなくなる。一方、アルミインゴットへの加熱が不足すると、保持炉の溶融性能から溶湯温度の低下につながり不都合が発生する虞がある。このために、従来では、アルミインゴットの重量を測定して、その重量に基づいて加熱装置による加熱条件を制御して加熱していた。

特開２００２−１６００５０号公報

しかしながら、従来のようにアルミインゴットの重量を測定するには、加熱炉に搬送されてくるアルミインゴットを一時的に停止させる必要があり、時間的ロスが発生する。しかも、アルミインゴットは形状にバラツキがあり長手方向に沿って凹形状や凸形状に成形されており、重量が同じであっても肉厚が均一ではないために、アルミインゴットの重量に基づく加熱条件で加熱した場合、薄肉部分にて溶損したり、厚肉部分にて加熱不足が発生する可能性があった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、保持炉に投入する前に、インゴット材を最適な加熱条件にて加熱することができるインゴット予熱装置及びインゴット予熱方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のインゴット予熱装置は、インゴット材を加熱する加熱装置と、インゴット材の厚みを測定する厚み測定手段と、該厚み測定手段による測定結果に基づいて、前記加熱装置による加熱条件を制御する制御装置と、を備えることを特徴としている。
また、本発明のインゴット予熱方法は、インゴット材の厚みを複数箇所測定する厚み測定ステップと、該厚み測定ステップによる測定結果に基づいて加熱条件を設定して、インゴット材を当該加熱条件にて設定温度まで加熱する加熱ステップと、を含むことを特徴としている。
これにより、保持炉に投入する前に、インゴット材を最適な加熱条件にて加熱することができる。

なお、本発明のインゴット予熱装置及びインゴット予熱方法の各種態様およびそれらの作用については、以下の発明の態様の項において詳しく説明する。

（発明の態様）
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある。）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。なお、各態様は、請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付して、必要に応じて他の項を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載、実施の形態等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要件を付加した態様も、また、各項の態様から構成要件を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。

（１）鋳造用のインゴット材を溶解する保持炉に投入する前に、インゴット材を予め加熱するインゴット予熱装置であって、前記インゴット材を加熱する加熱装置と、前記インゴット材の厚みを測定する厚み測定手段と、該厚み測定手段による測定結果に基づいて、前記加熱装置による加熱条件を制御する制御装置と、を備えることを特徴とするインゴット予熱装置（請求項１の発明に相当）。
（１）項のインゴット予熱装置では、例えば、インゴット材は断面台形状で所定長さを有しており、厚み測定手段により、例えば、長手方向中央部位と長手方向端部の少なくとも２箇所の厚みを測定して、制御装置により、その２箇所の厚みの平均値を算出して、該平均値に基づいて加熱条件を制御することができる。これにより、インゴット材の薄肉部位における溶損を抑制することができる共に、厚肉部位における加熱不足を抑制することができる。なお、インゴット材は長手方向に沿って凹形状または凸形状に成形されている場合が多く、インゴット材の長手方向略中央位置の厚みを１箇所測定すると共にその測定結果を基準値と比較することで、インゴット材が凹形状または凸形状であるかを判定して、凹形状または凸形状に即した加熱条件で加熱することも可能である。

（２）前記厚み測定手段により、前記インゴット材の複数箇所の厚みを測定することを特徴とする（１）項に記載のインゴット予熱装置（請求項２の発明に相当）。
（２）項のインゴット予熱装置では、インゴット材の厚み方向に沿った形状を精度良く把握することができる。

（３）前記厚み測定手段では、前記加熱装置を備えた加熱炉への搬送途中のインゴット材に対してその厚みを測定することを特徴とする（１）項または（２）項に記載のインゴット予熱装置。
（３）項のインゴット予熱装置では、厚み測定手段による厚み測定のための時間的ロスを無くすことができる。

（４）前記制御装置では、前記厚み測定手段の測定結果に基づき、前記インゴット材の薄肉部位における加熱条件と、その厚肉部位における加熱条件とを相違させることを特徴とする（２）項または（３）項に記載のインゴット予熱装置（請求項３の発明に相当）。
（４）項のインゴット予熱装置では、薄肉部位における溶損を抑制することができる共に、厚肉部位における加熱不足を抑制することができる。

（５）前記加熱装置には、前記制御装置による加熱条件を相違できる複数の加熱ゾーンが設けられることを特徴とする（４）項に記載のインゴット予熱装置（請求項４の発明に相当）。
（５）項のインゴット予熱装置では、複数の加熱ゾーンにより、インゴット材の複数部位への加熱条件をそれぞれ相違させることができる。

（６）前記各加熱ゾーンは、棒状部材のインゴット材の長手方向に沿って複数備えられることを特徴とする（５）項に記載のインゴット予熱装置。
（６）項のインゴット予熱装置では、インゴット材はその形状が長手方向に沿って凹形状または凸形状に形成されている場合が多く、容易にインゴット材の薄肉部位における加熱条件と、厚肉部位における加熱条件とを相違させることが可能になる。

（７）前記制御装置では、前記厚み測定手段からの測定結果に基づき、インゴット材が長手方向に沿って凹形状または凸形状に形成されているか否かを判定して、凹形状及び凸形状にてそれぞれの加熱条件を相違させることを特徴とする（１）項〜（３）項のいずれかに記載のインゴット予熱装置。
（７）項のインゴット予熱装置では、（１）項の作用効果と同様に、薄肉部位における溶損を抑制することができる共に、厚肉部位における加熱不足を抑制することができる。

（８）前記加熱装置によって加熱された後のインゴット材の予熱温度を測定する温度測定手段を備えることを特徴とする（１）項〜（７）項のいずれかに記載のインゴット予熱装置（請求項５の発明に相当）。
（８）項のインゴット予熱装置では、インゴット材を加熱装置にて加熱後保持炉に投入する前に、温度測定手段によりインゴット材の予熱温度を測定して、その予熱温度が設定温度に到達したか否かを判定することができる。

（９）前記制御装置は、前記温度測定手段からのインゴット材の予熱温度の測定結果に基づいて、その予熱温度が設定温度に到達したか否かを判定して、その判定結果が不合格の場合、継続する加熱条件を算出して、該加熱条件にて前記加熱装置より加熱を継続することを特徴とする（８）項に記載のインゴット予熱装置。
（９）項のインゴット予熱装置では、保持炉内へ、予熱温度が設定温度に到達したインゴット材だけが投入されて溶解されるので、保持炉内でのインゴット材の溶解性が向上する。

（１０）前記加熱装置で加熱される前に、前記インゴット材の重量を測定する重量測定装置を備え、前記制御装置では、前記厚み測定手段及び前記重量測定装置による測定結果に基づいて前記加熱装置による加熱条件を制御することを特徴とする（１）項〜（９）項のいずれかに記載のインゴット予熱装置。
（１０）項のインゴット予熱装置では、インゴット材の重量及び形状に即した加熱条件で加熱することができる。

（１１）鋳造用のインゴット材を溶解する保持炉に投入する前に、インゴット材を予め加熱するインゴット予熱方法であって、前記インゴット材の厚みを複数箇所測定する厚み測定ステップと、該厚み測定ステップによる測定結果に基づいて加熱条件を設定して、前記インゴット材を当該加熱条件にて設定温度まで加熱する加熱ステップと、を含むことを特徴とするインゴット予熱方法（請求項６の発明に相当）。
（１２）前記加熱ステップは、前記インゴット材を加熱条件で加熱した後、該インゴットが設定温度に到達したか否かを判定する温度到達判定ステップを含むことを特徴とする（１１）項に記載のインゴット予熱方法。
（１１）項及び（１２）項のインゴット予熱方法では、インゴット材の薄肉部位における溶損を抑制することができる共に、厚肉部位における加熱不足を抑制することができ、しかも、保持炉内へ、予熱温度が設定温度に到達したインゴット材だけが投入されて溶解されるので、保持炉内でのインゴット材の溶解性が向上する。

本発明によれば、インゴット材を最適な加熱条件にて加熱することができるインゴット予熱装置及びインゴット予熱方法を提供することができる。

図１は、本発明の実施の形態に係るインゴット予熱装置を含むダイカスト鋳造装置の概略図である。 図２は、２つの厚み測定レーザセンサによりアルミインゴットの厚みを測定する様子を示す図である。 図３は、１つの厚み測定レーザセンサによりアルミインゴットの厚みを測定する様子を示す図である。 図４は、加熱炉へのアルミインゴットの供給方法を説明するための図である。 図５は、加熱装置による加熱ゾーンが１箇所である場合における制御装置の加熱条件の制御フローを示す図である。 図６は、加熱装置による加熱ゾーンが３箇所である場合における制御装置の加熱条件の制御フローを示す図である。 図７は、アルミインゴットの厚みに対する各加熱ゾーンの加熱条件を示す図である。

以下、本発明を実施するための形態を図１〜図７に基づいて詳細に説明する。
本発明の実施の形態に係るインゴット予熱装置１は、ダイカスト鋳造装置５０の構成に含まれるものである。ダイカスト鋳造装置５０は、図１に示すように、鋳造用のインゴット材として、例えばアルミインゴット２を予め加熱するインゴット予熱装置１と、該インゴット予熱装置１によって加熱されたアルミインゴット２を投入して溶解する保持炉３と、該保持炉３の溶湯が供給されて鋳造品を成形するダイカストマシン４と、アルミインゴット２の加熱炉１６からの保持炉３への投入や、アルミインゴット２の保持炉３内での溶融工程等を制御する工程盤５とが備えられる。なお、アルミインゴット２を加熱炉１６内から保持炉３内に投入する際にはロボットハンド１０が採用されている。該ロボットハンド１０は、該ロボットハンド１０の駆動を制御するロボット制御盤１１に電気的に接続される。該ロボット制御盤１１は工程盤５に電気的に接続され、工程盤５からの信号によりロボットハンド１０の駆動を制御する。

そして、本インゴット予熱装置１は、厚み測定手段１５、温度測定手段１８及び制御装置１９を備えることで、加熱炉１６内の加熱装置１７にて、アルミインゴット２の様々な形状、特に長手方向に沿う凹形状や凸形状に対して、それぞれ最適な加熱条件で加熱して保持炉３に投入するものである。なお、アルミインゴット２は、図２（ａ）から解るように、基本的に、断面台形状で所定長さを有する形状に成形されている。本インゴット予熱装置１は、保持炉３に近接して配置される。具体的に、本インゴット予熱装置１は、アルミインゴット２の厚みを測定する厚み測定手段１５と、加熱炉１６内に備えられ、アルミインゴット２を加熱する加熱装置１７と、加熱装置１７によって加熱された後のアルミインゴット２の予熱温度を測定する温度測定手段１８と、厚み測定手段１５からの測定結果に基づいて加熱装置１７による加熱条件を制御すると共に、温度測定手段１８からの測定結果により予熱温度が設定温度に到達しているか否かを判定する制御装置１９とを備えて構成される。

図２及び図３に示すように、厚み測定手段１５は、非接触センサーである厚み測定レーザセンサ３０で構成される。図４も参照して、アルミインゴット２は、インゴット供給装置２５の搬送ローラ２６上を加熱炉１６に向かって移動しており、厚み測定レーザセンサ３０は、アルミインゴット２の上方、すなわち搬送ローラ２６の上方に配置される。なお、インゴット供給装置２５は、加熱炉１６に隣接して配置されている。インゴット供給装置２５には加熱炉１６に向かって延びる搬送ローラ２６が備えられる。該搬送ローラ２６は加熱炉１６に向かって下方傾斜している。多数のアルミインゴット２が、インゴット供給装置２５の収容部位に上下方向に沿って複数段に亘って収容されている。そして、インゴット供給装置２５により任意のアルミインゴット２が搬送ローラ２６上に搬出されて、断面台形状の長辺側が上方を向く姿勢で搬送ローラ２６上を加熱炉１６内に向かって移動する。

そして、例えば、図２に示すように、アルミインゴット２がその短手方向に沿う方向（白抜矢印の方向）で搬送される際には、厚み測定レーザセンサ３０をアルミインゴット２（搬送ローラ２６）の上方で、長手方向略中央部位及び長手方向端部が通過する位置の２箇所に配置する。そして、一方の厚み測定レーザセンサ３０により、アルミインゴット２の長手方向略中央部位の厚みＴを短手方向に沿って複数箇所測定する。また、他方の厚み測定レーザセンサ３０により、アルミインゴット２の長手方向端部の厚みＴを短手方向に沿って複数箇所測定する。なお、厚み測定レーザセンサ３０をアルミインゴット２の上方で、長手方向略中央部位及び長手方向両端部が通過する位置の３箇所に配置しても良く、３箇所以上配置してもよい。

また、図３に示すように、アルミインゴット２がその長手方向に沿う方向（白抜矢印の方向）で搬送される際には、厚み測定レーザセンサ３０をアルミインゴット２の上方で、短手方向略中央部位が通過する位置の１箇所に配置する。そして、厚み測定レーザセンサ３０により、アルミインゴット２の短手方向略中央部位の厚みＴを長手方向に沿って複数箇所測定する。なお、厚み測定レーザセンサ３０をアルミインゴット２の上方で、短手方向略中央部位及び短手方向端部が通過する位置の２箇所に配置しても良く、２箇所以上配置してもよい。また、本実施形態では、アルミインゴット２の短手方向両端部の傾斜部分の厚みは適用しない。

加熱炉１６内に加熱装置１７が備えられている。該加熱装置１７は、例えば、図示はしないが、アルミインゴット２を支持する支持部材と、該支持部材の上面に設けられ、火炎を放射させるバーナ口と、該バーナ口に連通されるガス供給源とから構成される。また、加熱装置１７は、アルミインゴット２を加熱する加熱ゾーンが１つ存在するもの、あるいは、アルミインゴット２を加熱する加熱ゾーンがアルミインゴット２の長手方向に沿って複数存在するもののいずれかが採用される。すなわち、加熱ゾーンが１つのものは、支持部材の上面に１つのバーナ口が設けられ、該バーナ口に対応する調整バルブが設けられる。そして、この調整バルブの開度によりバーナ口からの火炎量を調整する。
また、加熱ゾーンがアルミインゴット２の長手方向に沿って複数存在するものは、支持部材の上面にアルミインゴット２の長手方向に沿って間隔を置いて複数のバーナ口が設けられ、各バーナ口に対応する調整バルブがそれぞれ設けられる。そして、各調整バルブの開度をそれぞれ調整することで各バーナからの火炎量を調整する。

温度測定手段１８は、複数の放射温度計３１で構成される。該各放射温度計３１により、加熱装置１７で加熱された後のアルミインゴット２の任意の複数部位の予熱温度を測定する。各放射温度計３１は制御装置１９と電気的に接続されており、各放射温度計３１からの測定結果が制御装置１９に伝達される。

本実施形態では、制御装置１９は工程盤５内に備えられている。但し、制御装置１９を工程盤５と別体に備え、制御装置１９と工程盤５とを電気的に接続しても良い。制御装置１９には、厚み測定手段１５（厚み測定レーザセンサ３０）、温度測定手段１８（放射温度計３１）及び加熱炉１６内の加熱装置１７がそれぞれ電気的に接続される。制御装置１９は、１つまたは複数の厚み測定レーザセンサ３０からの測定結果に基づき、加熱炉１６内の加熱装置１７において、アルミインゴット２に対する最適な加熱条件を制御する機能を含むものである。

そして、アルミインゴット２への加熱条件を制御する制御装置１９の制御フローを図５〜図７に基づいて説明する。まず、加熱装置１７において加熱ゾーンが１箇所である場合の制御装置１９の制御フローを図５に基づいて説明する。
まず、ステップＳ１において、制御装置１９に、厚み測定レーザセンサ３０からの測定結果が伝達される。続いて、ステップＳ２において、厚み測定レーザセンサ３０からの測定結果から厚みＴの最大値と最小値とを検出する。続いて、ステップＳ３において、最大値と最小値との差が算出され、その値が所定値より大きければステップＳ４に進み、所定値以下であればステップＳ５に進む。

次に、ステップＳ４では、厚み測定レーザセンサ３０からの測定結果により、アルミインゴット２の形状が長手方向に沿って凹形状または凸形状のいずれかであるかが判定され、凹形状であると判定されるとステップＳ５に進み、凸形状であると判定されるとステップＳ６に進む。そして、ステップＳ５では、厚みＴの最大値と最小値とから平均値を算出して、厚みＴの平均値に基づいて加熱条件（熱量）が制御される。すなわち、その平均値に基づいて加熱時間及び火炎量（調整バルブの開度）がそれぞれ制御される。一方、ステップＳ６では、厚みＴの最小値に基づいて加熱条件（熱量）が制御される。すなわち、最小値に基づいて加熱時間及び火炎量（調整バルブの開度）がそれぞれ制御される。なお、加熱条件の制御方法は、加熱時間を一定として火炎量の大きさを制御する制御方法か、あるいは火炎量の大きさを一定として加熱時間を制御する制御方法が主に採用されている。その他の制御方法として、加熱時間の経過に伴って火炎量を増加または減少させるように制御する制御方法も採用することができる。

次に、加熱装置１７において加熱ゾーンが複数箇所ある場合の制御装置１９の制御フローを図６及び図７に基づいて説明する。なお、本実施形態では、加熱ゾーン１、２、３は、アルミインゴット２の長手方向に沿って３箇所形成される。
まず、ステップＳ１において、制御装置１９に、厚み測定レーザセンサ３０からの測定結果が伝達される。続いて、ステップＳ２において、厚み測定レーザセンサ３０からの測定結果から厚みＴの最大値と最小値とを検出する。続いて、ステップＳ３において、厚みＴの最大値と最小値との差が算出され、その値が所定値より大きければステップＳ５に進み、所定値以下であればステップＳ４に進む。

次に、ステップＳ４では、厚みＴの最大値と最小値とから平均値を算出して、その平均値に基づいて加熱条件が制御される。このステップＳ４では、各加熱ゾーン１、２、３の加熱条件は全て同一である。また、ステップＳ５では、ステップＳ４と同様に厚みＴの最大値と最小値とから平均値を算出して、その平均値に基づいて加熱条件（熱量）が制御されるが、このステップＳ５では、各加熱ゾーン１、２、３の加熱条件が相違している。すなわち、アルミインゴット２の形状が長手方向に沿う凸形状または凹形状の場合には、例えば、図７に示すように、平均値がＡ以下（平均値≦Ａ）の場合、加熱ゾーン１では加熱条件１−１、加熱ゾーン２では加熱条件１−２、加熱ゾーン３では加熱ゾーン１と同様に加熱条件１−１となる。平均値がＡ〜Ｂ（Ａ＜平均値＜Ｂ）の場合は、加熱ゾーン１では加熱条件２−１、加熱ゾーン２では加熱条件２−２、加熱ゾーン３では加熱ゾーン１と同様に加熱条件２−１となる。平均値がＢ以上（Ｂ≦平均値）の場合は、加熱ゾーン１では加熱条件３−１、加熱ゾーン３では加熱条件３−２、加熱ゾーン３では加熱ゾーン１と同様に加熱条件３−１となる。さらに、加熱条件１−１による熱量＜加熱条件２−１による熱量＜加熱条件３−１による熱量に設定され、加熱条件１−２による熱量＜加熱条件２−２による熱量＜加熱条件３−２による熱量に設定される。特に、アルミインゴット２の形状が長手方向に沿う凹形状の場合には、加熱ゾーン１、３の範囲がアルミインゴット２の厚肉部位となり、加熱ゾーン２の範囲がアルミインゴット２の薄肉部位となる。そして、平均値がＡ以下（平均値≦Ａ）の場合、加熱条件１−２による熱量＜加熱条件１−１による熱量となり、平均値がＡ〜Ｂ（Ａ＜平均値＜Ｂ）の場合、加熱条件２−２による熱量＜加熱条件２−１による熱量となり、平均値がＢ以上（Ｂ≦平均値）の場合、加熱条件３−２による熱量＜加熱条件３−１による熱量となる。一方、アルミインゴット２の形状が長手方向に沿う凸形状の場合には、加熱ゾーン１、３の範囲がアルミインゴット２の薄肉部位となり、加熱ゾーン２の範囲がアルミインゴット２の厚肉部位となる。そして、平均値がＡ以下（平均値≦Ａ）の場合、加熱条件１−１による熱量＜加熱条件１−２による熱量となり、平均値がＡ〜Ｂ（Ａ＜平均値＜Ｂ）の場合、加熱条件２−１による熱量＜加熱条件２−２による熱量となり、平均値がＢ以上（Ｂ≦平均値）の場合、加熱条件３−１による熱量＜加熱条件３−２による熱量となる。

また、制御装置１９は、加熱装置１７によるアルミインゴット２の加熱後、各放射温度計３１により測定されたアルミインゴット２の任意の複数部位の予熱温度が設定温度に到達しているか否かを判定する機能を有している。また、制御装置１９は、各放射温度計３１からの測定結果が不合格である（予熱温度が設定温度に到達していない）と判定されると、継続する加熱条件が算出されて、当該加熱条件にて加熱装置１７よる加熱が継続されるように制御する。

次に、本発明の実施の形態に係るインゴット予熱装置１を使用したインゴット予熱方法を説明する。
まず、アルミインゴット２は、インゴット供給装置２５の搬送ローラ２６上を移動して加熱炉１６内の加熱装置１７に搬送される。続いて、アルミインゴット２が搬送ローラ２６上を加熱炉１６に向かって移動している途中に、１つまたは複数の厚み測定レーザセンサ３０によりその厚みが複数箇所測定される（厚み測定ステップ）。続いて、制御装置１９に、厚み測定レーザセンサ３０からの測定結果が伝達される。

次に、制御装置１９では、厚み測定レーザセンサ３０からの測定結果に基づき、上述した制御フローにより加熱装置１７による最適な加熱条件が制御される。そして、加熱炉１６内にて、アルミインゴット２が加熱装置１７により当該加熱条件にて加熱される（加熱ステップ）。
次に、加熱装置１７における加熱が終了した時点で、加熱炉１６内のアルミインゴット２の任意の複数部位の予熱温度を各放射温度計３１により測定する。続いて、制御装置１９に各放射温度計３１からの測定結果が伝達される。続いて、制御装置１９では、各放射温度計３１からの測定結果に基づいて、その予熱温度が設定温度に到達しているか否かを判定する（温度到達判定ステップ）。すなわち、各放射温度計３１にて測定された複数部位の予熱温度の平均値または最小値が設定温度に到達していると判定されると、制御装置１９から工程盤５を経由してロボット制御盤１１にその信号が伝達されて、ロボットハンド１０によりアルミインゴット２が加熱炉１６の加熱装置１７から保持炉３内に移動される。一方、各放射温度計３１で測定された複数部位の予熱温度の平均値または最小値が設定温度に到達していないと判定されると、継続する加熱条件が算出されて、当該加熱条件にて加熱装置１７よる加熱が継続される。

以上説明したように、本発明の実施形態に係るインゴット予熱装置１では、加熱炉１６内に配置され、アルミインゴット２を加熱する加熱装置１７と、アルミインゴット２の厚みを測定する厚み測定手段１５である１つまたは複数の厚み測定レーザセンサ３０と、該厚み測定レーザセンサ３０からの測定結果に基づいて、加熱装置１７による加熱条件を制御する制御装置１９とを備え、厚み測定レーザセンサ３０からの測定結果により、制御装置１９により加熱装置１７による加熱条件を制御することができるので、アルミインゴット２の重量に基づいて加熱装置１７による加熱条件を制御していた従来よりも、アルミインゴット２の薄厚部分の溶損や厚肉部分における加熱不足を抑制することができる。

また、本発明の実施形態に係るインゴット予熱装置１では、加熱炉１６内の加熱装置１７に、アルミインゴット２の長手方向に沿って複数の加熱ゾーンを設け、制御装置１９では、厚み測定レーザセンサ３０の測定結果に基づき、アルミインゴット２の薄肉部位に対応する加熱ゾーンの加熱条件と、その厚肉部位に対応する加熱ゾーンの加熱条件とを相違させることができる。これにより、アルミインゴット２において、加熱装置１７による加熱時、その薄肉部位における溶損を確実に抑制することができる共に、その厚肉部位における加熱不足を確実に抑制することができる。

さらに、本発明の実施形態に係るインゴット予熱装置１では、温度測定手段１８として複数の放射温度計３１を備えているので、アルミインゴット２を加熱炉１６内の加熱装置１７により加熱後保持炉３に投入される直前に、各放射温度計３１によりアルミインゴット２の予熱温度を測定して、その予熱温度が制御装置１９に伝達されて、該制御装置１９にて、その予熱温度が設定温度に到達したか否かを判定することができる。そして、その予熱温度が設定温度に到達したアルミインゴット２だけが保持炉３内に投入されるので、保持炉３内でのアルミインゴット２の溶解性が向上する。

なお、本発明の実施形態に係るインゴット予熱装置１では、制御装置１９により、厚み測定レーザセンサ３０からの測定結果に基づいて、加熱装置１７による加熱条件を制御するように構成されているが、加熱装置１７で加熱される前に、アルミインゴット２の重量を測定する重量測定手段を備え、制御装置１９にて、厚み測定レーザセンサ３０及び重量測定装置からの測定結果に基づいて加熱装置１７による加熱条件を制御するように構成することもできる。

また、本発明の実施形態に係るインゴット予熱装置１では、厚み測定レーザセンサ３０によりアルミインゴット２の複数箇所の厚みを測定して、制御装置１９により、アルミインゴット２の複数箇所の厚みに基づいて、加熱装置１７による加熱条件を設定しており、最良の実施形態であるが、アルミインゴット２の長手方向略中央位置の厚みを１箇所測定してその測定結果に基づいて、アルミインゴット２が凹形状または凸形状であるかを判定して、凹形状または凸形状に即した加熱条件を制御することもできる。

さらに、本発明の実施形態に係るインゴット予熱装置１では、加熱装置１７による加熱ゾーンがアルミインゴット２の長手方向に沿って複数存在するように構成されているが、格子状に複数存在するように構成してもよい。

さらにまた、本発明の実施形態に係るインゴット予熱装置１では、インゴット材としてアルミインゴット２を適用した実施形態を説明したが、他のインゴット材、例えばマグネシウムインゴットを適用することもできる。

１ インゴット予熱装置，２ アルミインゴット（インゴット材），３ 保持炉，１５ 厚み測定手段，１６ 加熱炉，１７ 加熱装置，１８ 温度測定手段，１９ 制御装置，３０ 厚み測定レーザセンサ，３１ 放射温度計

Claims (6)

1. 鋳造用のインゴット材を溶解する保持炉に投入する前に、インゴット材を予め加熱するインゴット予熱装置であって、
   前記インゴット材を加熱する加熱装置と、
   前記インゴット材の厚みを測定する厚み測定手段と、
   該厚み測定手段による測定結果に基づいて、前記加熱装置による加熱条件を制御する制御装置と、
   を備えることを特徴とするインゴット予熱装置。
2. 前記厚み測定手段により、前記インゴット材の複数箇所の厚みを測定することを特徴とする請求項１に記載のインゴット予熱装置。
3. 前記制御装置では、前記厚み測定手段の測定結果に基づき、前記インゴット材の薄肉部位における加熱条件と、その厚肉部位における加熱条件とを相違させることを特徴とする請求項１または２に記載のインゴット予熱装置。
4. 前記加熱装置には、前記制御装置による加熱条件を相違できる複数の加熱ゾーンが設けられることを特徴とする請求項３に記載のインゴット予熱装置。
5. 前記加熱装置によって加熱された後のインゴット材の予熱温度を測定する温度測定手段を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のインゴット予熱装置。
6. 鋳造用のインゴット材を溶解する保持炉に投入する前に、インゴット材を予め加熱するインゴット予熱方法であって、
   前記インゴット材の厚みを複数箇所測定する厚み測定ステップと、
   該厚み測定ステップによる測定結果に基づいて加熱条件を設定して、前記インゴット材を当該加熱条件にて設定温度まで加熱する加熱ステップと、
   を含むことを特徴とするインゴット予熱方法。

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