JP2878333B2 - 誘導加熱における未焼検出装置 - Google Patents
誘導加熱における未焼検出装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は複数の分割型加熱コイルを有する誘導加熱装
置により高周波加熱を行う際の、加熱対象物の未焼状態
を検出する装置に関するものである。
置により高周波加熱を行う際の、加熱対象物の未焼状態
を検出する装置に関するものである。
（従来の技術） 誘導加熱装置の従来例としては、例えば第３図に示す
ものがある。この装置は高周波変成器30と、変成器30の
１次側に並列接続される、高周波電源装置31および高周
波異常電圧検出手段としてのメータリレー32と、変成器
30の２次側に並列接続される複数（例えば５個）の分割
型加熱コイル33と、コイル33を構成する上コイル33aお
よび下コイル33bを夫々連結する、ここでは図示しない
連結手段としてのクランプ装置34とを具えて成るもので
ある。ここで上コイル33aは、第４図（ａ）およびその
側面図である同図（ｂ）に示すように、高周波変成器30
に接続するためのリード線33c,33dを有するとともに、
下方に半円形の切欠33eが設けられており、図示しない
フレームに整列状態で固定されている。一方、下コイル
33bは、上方に半円形の切欠33fおよび連結用の導電性の
ピン33g,33hが設けられており、下面にクランプ装置34
が結合されている。下コイル33bは、加熱対象物35をセ
ットする際にはクランプ装置34のストロークの下端に位
置する分割状態になり、加熱対象物35を切欠33e内にコ
イルと接触しないように貫通させ位置決め保持した後
に、クランプ装置34の駆動により図示矢印Ａ方向に移動
してピン33g,33hを介して上コイル33aと連結される。こ
のときピン33g,33hは上下コイル間を導通させるため、
上コイル33aと下コイル33bとは１つのコイル33を構成
し、このコイル33により加熱対象物35の各部分に対し高
周波加熱が行われる。
ものがある。この装置は高周波変成器30と、変成器30の
１次側に並列接続される、高周波電源装置31および高周
波異常電圧検出手段としてのメータリレー32と、変成器
30の２次側に並列接続される複数（例えば５個）の分割
型加熱コイル33と、コイル33を構成する上コイル33aお
よび下コイル33bを夫々連結する、ここでは図示しない
連結手段としてのクランプ装置34とを具えて成るもので
ある。ここで上コイル33aは、第４図（ａ）およびその
側面図である同図（ｂ）に示すように、高周波変成器30
に接続するためのリード線33c,33dを有するとともに、
下方に半円形の切欠33eが設けられており、図示しない
フレームに整列状態で固定されている。一方、下コイル
33bは、上方に半円形の切欠33fおよび連結用の導電性の
ピン33g,33hが設けられており、下面にクランプ装置34
が結合されている。下コイル33bは、加熱対象物35をセ
ットする際にはクランプ装置34のストロークの下端に位
置する分割状態になり、加熱対象物35を切欠33e内にコ
イルと接触しないように貫通させ位置決め保持した後
に、クランプ装置34の駆動により図示矢印Ａ方向に移動
してピン33g,33hを介して上コイル33aと連結される。こ
のときピン33g,33hは上下コイル間を導通させるため、
上コイル33aと下コイル33bとは１つのコイル33を構成
し、このコイル33により加熱対象物35の各部分に対し高
周波加熱が行われる。
（発明が解決しようとする課題） ところでこの従来装置においては、高周波電圧の監視
のためのメータリレー32を高周波変成器30の１次側に接
続したため、高周波電源装置31からの高周波電源電圧が
変成器30の１次巻線に印加されたか否かを検出すること
はできるが、変成器30の２次巻線に接続される各分割型
加熱コイル33の高周波電圧の有無を検出することはでき
ず、したがって分割型加熱コイル33の少なくとも何れか
１つにおいて上コイル33aと下コイル33bとが導通してい
ない場合であってもシステムは停止しないため、加熱対
象物35の当該部分が未焼状態になってしまう。
のためのメータリレー32を高周波変成器30の１次側に接
続したため、高周波電源装置31からの高周波電源電圧が
変成器30の１次巻線に印加されたか否かを検出すること
はできるが、変成器30の２次巻線に接続される各分割型
加熱コイル33の高周波電圧の有無を検出することはでき
ず、したがって分割型加熱コイル33の少なくとも何れか
１つにおいて上コイル33aと下コイル33bとが導通してい
ない場合であってもシステムは停止しないため、加熱対
象物35の当該部分が未焼状態になってしまう。
本発明は、分割型加熱コイルの夫々に高周波電圧異常
検出手段を設けることにより、上述した問題を解決する
ことを目的とする。
検出手段を設けることにより、上述した問題を解決する
ことを目的とする。
（課題を解決するための手段） この目的のため本発明の誘導加熱における未焼検出装
置は、高周波変成器と、この高周波変成器の１次側に接
続される高周波電源と、この高周波変成器の２次側に並
列接続される複数の分割型加熱コイルと、これら分割型
加熱コイルを夫々連結するコイル連結手段とを具え、前
記各分割型加熱コイルの中空部を貫通して配置される加
熱対象物の高周波加熱を行う誘導加熱装置において、前
記分割型加熱コイルを構成する分割コイルの一方に高周
波電圧異常検出手段を夫々接続し、これら高周波電圧異
常検出手段により分割型加熱コイルの少なくとも１つの
非導通による加熱対象物の未焼状態を検出するようにし
たことを特徴とするものである。
置は、高周波変成器と、この高周波変成器の１次側に接
続される高周波電源と、この高周波変成器の２次側に並
列接続される複数の分割型加熱コイルと、これら分割型
加熱コイルを夫々連結するコイル連結手段とを具え、前
記各分割型加熱コイルの中空部を貫通して配置される加
熱対象物の高周波加熱を行う誘導加熱装置において、前
記分割型加熱コイルを構成する分割コイルの一方に高周
波電圧異常検出手段を夫々接続し、これら高周波電圧異
常検出手段により分割型加熱コイルの少なくとも１つの
非導通による加熱対象物の未焼状態を検出するようにし
たことを特徴とするものである。
（作用） 本発明装置によれば、誘導加熱時複数の分割型加熱コ
イルの何れかにおいて、この加熱コイルを構成する２つ
の分割コイル間が非導通になった場合、当該分割コイル
の一方に接続された高周波電圧異常検出手段は、１次側
の高周波電源により高周波変成器の２次側に誘起される
高周波電圧の加熱コイルへの供給が遮断される異常状態
を検出する。
イルの何れかにおいて、この加熱コイルを構成する２つ
の分割コイル間が非導通になった場合、当該分割コイル
の一方に接続された高周波電圧異常検出手段は、１次側
の高周波電源により高周波変成器の２次側に誘起される
高周波電圧の加熱コイルへの供給が遮断される異常状態
を検出する。
これにより加熱対象物の高周波加熱すべき部分の内の
少なくとも１個所が未焼状態になる不良品の発生を即座
に検出して、それ以後の不良品の製造を未然に防止する
ことができる。
少なくとも１個所が未焼状態になる不良品の発生を即座
に検出して、それ以後の不良品の製造を未然に防止する
ことができる。
（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明す
る。
る。
第１図は本発明の誘導加熱における未焼検出装置の一
実施例の構成を示す回路図（一部ブロック図を含む）で
あり、図中10は高周波変成器を示す。
実施例の構成を示す回路図（一部ブロック図を含む）で
あり、図中10は高周波変成器を示す。
高周波変成器10の１次側には高周波電源装置11を接続
する。ここで高周波電源装置11は、加熱対象物（例えば
クランクシャフト）としての金属の材質、形状、寸法等
に応じた最適周波数の高周波電圧を安定的に供給し得る
ものとする。一方、高周波変成器10の２次側には複数
（本例では５個）の分割型加熱コイル12を並列接続し、
各分割型加熱コイル12には安定器13を介してメータリレ
ー（本例ではバーグラフメータ）14を接続する。なお実
際の装置においては、２個所同時に誘導加熱を行うため
に上述のような５個１組の加熱コイルを夫々独立して２
組設けるものとする。また安定器13は分割された加熱コ
イル12が連結される際の突入電流を平滑化するものと
し、メータリレー14は高周波電圧を検出してその検出値
が設定範囲外のとき信号出力を行うものであり、上限
値、下限値の電圧設定が可能なものとする。
する。ここで高周波電源装置11は、加熱対象物（例えば
クランクシャフト）としての金属の材質、形状、寸法等
に応じた最適周波数の高周波電圧を安定的に供給し得る
ものとする。一方、高周波変成器10の２次側には複数
（本例では５個）の分割型加熱コイル12を並列接続し、
各分割型加熱コイル12には安定器13を介してメータリレ
ー（本例ではバーグラフメータ）14を接続する。なお実
際の装置においては、２個所同時に誘導加熱を行うため
に上述のような５個１組の加熱コイルを夫々独立して２
組設けるものとする。また安定器13は分割された加熱コ
イル12が連結される際の突入電流を平滑化するものと
し、メータリレー14は高周波電圧を検出してその検出値
が設定範囲外のとき信号出力を行うものであり、上限
値、下限値の電圧設定が可能なものとする。
各メータリレー14の出力端をコントローラ15に接続
し、コントローラ15にはさらに異常表示灯16、警報装置
17および既設強電盤18を接続する。コントローラ15は、
CPUとして通常のマイクロコンピュータ等を用いるプロ
グラムコントローラとし、各メータリレー14からの入力
信号に基づき、異常（非導通）が発生した加熱コイルに
対応する、異常表示灯盤16の表示灯を点灯して異常の個
別表示を行うとともに、警報装置17を作動させて警報を
発する。なお本例に用いる誘導加熱装置自体の制御を司
る既設強電盤18と、本例の未焼検出装置のコントローラ
15とは、信号の授受により相互にインターロックを取っ
ておくものとする。
し、コントローラ15にはさらに異常表示灯16、警報装置
17および既設強電盤18を接続する。コントローラ15は、
CPUとして通常のマイクロコンピュータ等を用いるプロ
グラムコントローラとし、各メータリレー14からの入力
信号に基づき、異常（非導通）が発生した加熱コイルに
対応する、異常表示灯盤16の表示灯を点灯して異常の個
別表示を行うとともに、警報装置17を作動させて警報を
発する。なお本例に用いる誘導加熱装置自体の制御を司
る既設強電盤18と、本例の未焼検出装置のコントローラ
15とは、信号の授受により相互にインターロックを取っ
ておくものとする。
ところで各分割型加熱コイル12は、第２図（ａ）およ
びその側面図である同図（ｂ）に示すように、上コイル
12a及び下コイル12bの１対の分割コイルから成り、上コ
イル12aは、高周波変成器10に接続するためのリード線1
2c,12dを有するとともに、下方に半円形の切欠12eが設
けられており、図示しないフレームに整列状態で固定さ
れている。一方、下コイル12bは、上方に半円形の切欠1
2fおよび連結用の導電性のピン12g,12hが設けられてお
り、下方に下コイル12bの巻線と接続された、リード線1
2j,12kと接続される２点端子（本例ではステレオジャッ
ク）12lが設けられており、さらにその下面にクランプ
装置19（例えば油圧シリンダ）が結合されている。ここ
で２点端子12lは下コイル12bの巻線と安定器13との間を
接続する図示しない電線の着脱を容易にするものとす
る。
びその側面図である同図（ｂ）に示すように、上コイル
12a及び下コイル12bの１対の分割コイルから成り、上コ
イル12aは、高周波変成器10に接続するためのリード線1
2c,12dを有するとともに、下方に半円形の切欠12eが設
けられており、図示しないフレームに整列状態で固定さ
れている。一方、下コイル12bは、上方に半円形の切欠1
2fおよび連結用の導電性のピン12g,12hが設けられてお
り、下方に下コイル12bの巻線と接続された、リード線1
2j,12kと接続される２点端子（本例ではステレオジャッ
ク）12lが設けられており、さらにその下面にクランプ
装置19（例えば油圧シリンダ）が結合されている。ここ
で２点端子12lは下コイル12bの巻線と安定器13との間を
接続する図示しない電線の着脱を容易にするものとす
る。
次に本例の未焼検出装置の作用について詳細に説明す
る。
る。
誘導加熱を行う際には、高周波電源装置11より高周波
電源電圧が高周波変成器10の１次巻線に印加され、その
２次巻線に高周波電圧が誘起されている。ここでこの２
次巻線に並列接続された各分割型加熱コイル12は、その
下コイル12bが、加熱対象物20をセットするために当初
クランプ装置19がストロークの下端に位置することによ
り上コイル12aと分割状態になり、したがってコイル12
としては非導通状態になっている。この状態で第２図に
は図示しない移動、保持装置により加熱対象物20を上コ
イル12aの切欠12e内に、コイルと接触しないように貫通
させて位置決め保持し、その後クランプ装置19の駆動に
より下コイル12bを第２図（ａ）の矢印Ｂ方向に移動さ
せてピン12g,12hを図示のように上コイル12a内に貫入
し、これにより上下コイル12a,12bを連結する。このと
き導電性のピン12g,12hは、上下コイル12a,12b間を導通
させるため、リード線12c−上コイル12a−ピン12g−下
コイル12b−ピン12h−上コイル12a−リード線12dのルー
プ回路が形成されて１つの加熱コイル12を構成し、この
加熱コイル12に高周波変成器10の２次巻線に誘起された
高周波電圧が印加され、加熱コイル12を貫通する加熱対
象物20はジュール熱を加熱源として誘導（高周波）加熱
される。
電源電圧が高周波変成器10の１次巻線に印加され、その
２次巻線に高周波電圧が誘起されている。ここでこの２
次巻線に並列接続された各分割型加熱コイル12は、その
下コイル12bが、加熱対象物20をセットするために当初
クランプ装置19がストロークの下端に位置することによ
り上コイル12aと分割状態になり、したがってコイル12
としては非導通状態になっている。この状態で第２図に
は図示しない移動、保持装置により加熱対象物20を上コ
イル12aの切欠12e内に、コイルと接触しないように貫通
させて位置決め保持し、その後クランプ装置19の駆動に
より下コイル12bを第２図（ａ）の矢印Ｂ方向に移動さ
せてピン12g,12hを図示のように上コイル12a内に貫入
し、これにより上下コイル12a,12bを連結する。このと
き導電性のピン12g,12hは、上下コイル12a,12b間を導通
させるため、リード線12c−上コイル12a−ピン12g−下
コイル12b−ピン12h−上コイル12a−リード線12dのルー
プ回路が形成されて１つの加熱コイル12を構成し、この
加熱コイル12に高周波変成器10の２次巻線に誘起された
高周波電圧が印加され、加熱コイル12を貫通する加熱対
象物20はジュール熱を加熱源として誘導（高周波）加熱
される。
ところでこの誘導加熱において未焼状態の部分を有す
る不良品（以下未焼品と称す）が製造される場合があ
る。第１に、クランプ装置19に既設強電盤18から駆動指
令が発せられたにも拘らず、ある加熱コイル12におい
て、実際にクランプ装置19が作動しないことにより上下
コイル12a,12b間が非導通状態になると、加熱対象物20
の当該加熱コイル12に対応する部分は未焼状態になる。
第２に、クランプ装置19が正常に駆動された場合であっ
ても、上コイル12aと下コイルのピン12g,12hとの接触不
良が生じると、同様に非導通状態が生じて未焼品が生じ
る。ここでこの接触不良の原因としては、接触時の大電
流（突入電流）によりピン12g,12hの接点能力が経時劣
化することが考えられる。
る不良品（以下未焼品と称す）が製造される場合があ
る。第１に、クランプ装置19に既設強電盤18から駆動指
令が発せられたにも拘らず、ある加熱コイル12におい
て、実際にクランプ装置19が作動しないことにより上下
コイル12a,12b間が非導通状態になると、加熱対象物20
の当該加熱コイル12に対応する部分は未焼状態になる。
第２に、クランプ装置19が正常に駆動された場合であっ
ても、上コイル12aと下コイルのピン12g,12hとの接触不
良が生じると、同様に非導通状態が生じて未焼品が生じ
る。ここでこの接触不良の原因としては、接触時の大電
流（突入電流）によりピン12g,12hの接点能力が経時劣
化することが考えられる。
本例においてはこのような未焼品の対策として、各分
割型加熱コイル12毎に、下コイル12bに電圧監視用の２
点端子12lを設け、この２点端子12lとメータリレー14と
を安定器13を介して接続したから、前述した非導通状態
においてはメータリレー14は高周波電圧を検出せず、し
たがって検出電圧が設定範囲外になってコントローラ15
に信号出力が成され、コントローラ15はこの信号に基づ
き未焼品と判定して異常表示灯盤16の対応する表示灯を
点灯させるとともに警報装置17を作動させて警報を発
し、さらに既設強電盤18に作動停止信号を出力してシス
テムを停止させる（なお前記未焼の判定のタイミング
は、例えば未焼状態が同時に２個所発生するのは希であ
ることに着目して、他のメータリレー14が設定範囲内の
正規の高周波電圧を検出するタイミングを用いるか、あ
るいは既設強電盤18の指令に基づく加熱対象物20の位置
決め保持完了のタイミングを用いればよい）。
割型加熱コイル12毎に、下コイル12bに電圧監視用の２
点端子12lを設け、この２点端子12lとメータリレー14と
を安定器13を介して接続したから、前述した非導通状態
においてはメータリレー14は高周波電圧を検出せず、し
たがって検出電圧が設定範囲外になってコントローラ15
に信号出力が成され、コントローラ15はこの信号に基づ
き未焼品と判定して異常表示灯盤16の対応する表示灯を
点灯させるとともに警報装置17を作動させて警報を発
し、さらに既設強電盤18に作動停止信号を出力してシス
テムを停止させる（なお前記未焼の判定のタイミング
は、例えば未焼状態が同時に２個所発生するのは希であ
ることに着目して、他のメータリレー14が設定範囲内の
正規の高周波電圧を検出するタイミングを用いるか、あ
るいは既設強電盤18の指令に基づく加熱対象物20の位置
決め保持完了のタイミングを用いればよい）。
これにより未焼品の発生を即座に検出してその部位を
特定することができ、システム停止後異常原因を除去
（例えば当該加熱コイル12の取替もしくは当該クランプ
装置19の手直し）して図示しない個別リセットスイッチ
により警報表示をリセットしてからシステムを再起動す
れば、未焼品の発生を未然に防止することができる。
特定することができ、システム停止後異常原因を除去
（例えば当該加熱コイル12の取替もしくは当該クランプ
装置19の手直し）して図示しない個別リセットスイッチ
により警報表示をリセットしてからシステムを再起動す
れば、未焼品の発生を未然に防止することができる。
さらにこの未焼検出装置は、加熱対象物と加熱コイル
とが接触する、いわゆるコイルタッチをも、本願出願人
による実公昭63−37749号と同様に、検出することがで
きる。すなわち加熱コイル12に金属の加熱対象物20が接
触すると、その接触状況に応じて加熱コイル12の短絡ま
たは高周波変成器10の２次巻線の短絡が発生して異常電
流が流れることがあるが、この場合短絡された加熱コイ
ルに接続されたメータリレー14においては検出電圧が急
激に低下するから、前記と同様にしてコイルタッチをも
即座に検出することができる。
とが接触する、いわゆるコイルタッチをも、本願出願人
による実公昭63−37749号と同様に、検出することがで
きる。すなわち加熱コイル12に金属の加熱対象物20が接
触すると、その接触状況に応じて加熱コイル12の短絡ま
たは高周波変成器10の２次巻線の短絡が発生して異常電
流が流れることがあるが、この場合短絡された加熱コイ
ルに接続されたメータリレー14においては検出電圧が急
激に低下するから、前記と同様にしてコイルタッチをも
即座に検出することができる。
（発明の効果） かくして本発明の誘導加熱における未焼検出装置は上
述の如く、分割型加熱コイルの夫々に高周波電圧異常検
出手段を設けたから、何れかの加熱コイルを構成する２
つの分割コイル間が非導通になった際に高周波電圧の供
給が遮断される異常状態を検出することができ、したが
って、加熱対象物の高周波加熱すべき部分の内の少なく
とも１個所が未焼状態になる不良品の発生を即座に検出
して、それ以後の不良品の製造を未然に防止することが
できる。
述の如く、分割型加熱コイルの夫々に高周波電圧異常検
出手段を設けたから、何れかの加熱コイルを構成する２
つの分割コイル間が非導通になった際に高周波電圧の供
給が遮断される異常状態を検出することができ、したが
って、加熱対象物の高周波加熱すべき部分の内の少なく
とも１個所が未焼状態になる不良品の発生を即座に検出
して、それ以後の不良品の製造を未然に防止することが
できる。
第１図は本発明の誘導加熱における未焼検出装置の一実
施例の構成を示す、一部ブロック図を含む回路図、 第２図（ａ）および（ｂ）は夫々同例における分割型加
熱コイルの構成を示す図およびその側面図、 第３図は従来例の誘導加熱装置の構成を例示する回路
図、 第４図（ａ）および（ｂ）は夫々従来例の分割型加熱コ
イルの構成を示す図およびその側面図である。 10…高周波変成器、11…高周波電源装置 12…分割型加熱コイル、12a…上コイル 12b…下コイル、12g,12h…ピン 12l…２点端子、14…メータリレー 15…コントローラ、16…異常表示灯盤 17…警報装置 19…クランプ装置（連結手段） 20…加熱対象物。
施例の構成を示す、一部ブロック図を含む回路図、 第２図（ａ）および（ｂ）は夫々同例における分割型加
熱コイルの構成を示す図およびその側面図、 第３図は従来例の誘導加熱装置の構成を例示する回路
図、 第４図（ａ）および（ｂ）は夫々従来例の分割型加熱コ
イルの構成を示す図およびその側面図である。 10…高周波変成器、11…高周波電源装置 12…分割型加熱コイル、12a…上コイル 12b…下コイル、12g,12h…ピン 12l…２点端子、14…メータリレー 15…コントローラ、16…異常表示灯盤 17…警報装置 19…クランプ装置（連結手段） 20…加熱対象物。
フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭64−48891（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H05B 6/06 391 H05B 6/10 371
Claims (1)
- 【請求項１】高周波変成器と、この高周波変成器の１次
側に接続される高周波電源と、この高周波変成器の２次
側に並列接続される複数の分割型加熱コイルと、これら
分割型加熱コイルを夫々連結するコイル連結手段とを具
え、前記各分割型加熱コイルの中空部を貫通して配置さ
れる加熱対象物の高周波加熱を行う誘導加熱装置におい
て、 前記分割型加熱コイルを構成する分割コイルの一方に高
周波電圧異常検出手段を夫々接続し、これら高周波電圧
異常検出手段により分割型加熱コイルの少なくとも１つ
の非導通による加熱対象物の未焼状態を検出するように
したことを特徴とする、誘導加熱における未焼検出装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26816489A JP2878333B2 (ja) | 1989-10-17 | 1989-10-17 | 誘導加熱における未焼検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26816489A JP2878333B2 (ja) | 1989-10-17 | 1989-10-17 | 誘導加熱における未焼検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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1989
- 1989-10-17 JP JP26816489A patent/JP2878333B2/ja not_active Expired - Fee Related
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