JP3581537B2 - 高周波加熱コイルの設置間隙保持装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は高周波加熱コイルの設置間隙保持装置に関し、特に高周波加熱コイルと被加熱部材との間の間隙を一定に保持する場合に用いて有用なものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、鋼板等の板材の曲げ加工は、プレス装置等により行われるが、プレス装置では加工し難い複雑な形状の加工には、ガスバーナによる加熱曲げ加工方式が採用されている。ガスバーナによる作業は、騒音、熱気、燃焼ガス等に起因して作業環境が悪いという問題がある。このため、最近では高周波誘導加熱も検討されている。この高周波誘導加熱とは、電磁誘導作用により被加熱部材である例えば鋼板に渦電流を発生させ、このときの渦電流損を利用して加熱するものである。したがって、高周波誘導加熱には高周波加熱コイルが必要になる。
【０００３】
図５は鋼板１等の平板状の被加熱部材をその上面より加熱するようにした高周波誘導加熱装置の一例を示すもので、高周波加熱コイル２が鋼板１と間隙Δｔで相対して移動装置４により矢印Ａ方向に移動可能に設けられている。この場合の間隙Δｔは５ｍｍ程度である。また、高周波加熱コイル２は鍔部３を介して棒状の支持腕５の下端に固着してあり、この支持腕５が移動装置４のガイド部４ａに上下動可能に支持されている。この結果、支持腕５はガイド部４ａに案内されて垂直方向に直線的に移動する。また、移動装置４は移動速度制御装置６にその移動速度を制御され、ガイドレール７に沿って水平方向に直線的に移動する。なお、図中、８は整合トランス及び９は高周波電源である。かかる高周波誘導加熱装置で均一な所望の加熱を実現するには高周波加熱コイル２と鋼板１との間の間隙Δｔを一定に保持することが肝要となる。鋼板１に対する入熱量は高周波加熱コイル２に供給する電流、その周波数及び高周波加熱コイル２の移動速度とともに前記間隙Δｔがパラメータとなって一意に決定されるからである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述の如く、高周波誘導加熱の場合には高周波加熱コイル２と鋼板１との間の間隙Δｔを一定に保持する必要があるため、従来技術にかかる高周波誘導加熱装置では、高周波加熱コイル２の近傍にレーザセンサを付設し、このレーザセンサにより高周波加熱コイル２と鋼板１との距離を測定し、支持腕５を伸縮させて高周波加熱コイル２と鋼板１との間の間隙Δｔを一定に保つようにしている。しかし、レーザセンサは高温や水蒸気に弱いため、例えば鋼板１の温度が８００℃に上昇したときの輻射熱や、加熱した鋼板１を水冷したときに生じる水蒸気からレーザセンサを防護するのが難しいという問題がある。同時に、水蒸気によりレーザ光が乱され、測定誤差が生じるという問題もある。
【０００５】
本発明は、上記従来技術に鑑み、被加熱部材からの輻射熱及び水蒸気等により悪影響を受けることなく高周波加熱コイルと被加熱部材との間の間隙を良好に一定に保持することができる高周波加熱コイルの設置間隙保持装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の構成は次の点を特徴とする。
【０００７】
１） 高周波加熱コイルの周囲に磁石を配設する一方、被加熱部材をこの被加熱部材の前記磁石と相対向する表面がこの磁石と同極となるように磁化しておき、前記磁石と被加熱部材の磁石との磁気的な反発力で高周波加熱コイルを浮かして高周波加熱コイルと被加熱部材との間の間隙を一定に保持するように構成したこと。
【０００８】
２） 高周波加熱コイルの周囲に磁石を配設する一方、被加熱部材の下方に磁力源を配設してこの磁力源により前記被加熱部材の前記磁石と相対向する表面がこの磁石と同極となるように磁化し、前記磁石と被加熱部材の磁石との磁気的な反発力で高周波加熱コイルを浮かして高周波加熱コイルと被加熱部材との間の間隙を一定に保持するように構成したこと。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。本発明の実施の形態に係る高周波加熱コイルの設置間隙保持装置は図５に示す高周波誘導加熱装置に適用するものである。そこで、図５と同一部分には同一番号を付し、重複する説明は省略する。
【００１２】
図１は本発明の第１の実施の形態に係る高周波加熱コイルの設置間隙保持装置を示す構造図である。同図に示すように、本形態に係る設置間隙保持装置は、高周波加熱コイル２を囲繞するようにその外周部に磁石１１を配設したものである。磁石１１は鍔部３に固着してある。一方、被加熱部材である鋼板１は磁石１１と相対向する表面が磁石１１と同極となるように磁化されている。かくして高周波加熱コイル２は鋼板１の磁石との間で働く磁気的な反発力により浮いて鋼板１との間の間隙を一定に保持するように構成してある。
【００１３】
図２は本発明の第２の実施の形態に係る高周波加熱コイルの設置間隙保持装置を示す構造図である。同図に示すように、本形態に係る設置間隙保持装置は、図１に示す第１の実施の形態に対し、鋼板１の下方に磁力源１２を配設した点が異なる。この磁力源１２は鋼板１を磁化し、この結果鋼板１の前記磁石１１と相対向する表面がこの磁石１１と同極となるように磁化する。かくして高周波加熱コイル２は、第１の実施の形態と同様に、鋼板１の磁石との間で働く磁気的な反発力により浮いて鋼板１との間の間隙を一定に保持する。また、鋼板１の磁石１１と相対向する部分が常に良好に磁化されるように、磁力源１２は、高周波加熱コイル２の移動に伴い磁石１１の下方に位置するよう高周波加熱コイル２の移動に同期して移動するように構成してある。
【００１４】
図３は本発明の第３の実施の形態に係る高周波加熱コイルの設置間隙保持装置を示す構造図である。同図に示すように、本形態に係る設置間隙保持装置は、高周波加熱コイル２の周囲に複数のノズル１３を配設する一方、このノズル１３から鋼板２の表面に向けて垂直下方に高圧空気１６を噴射し、このようにして噴射した高圧空気１６による反力により高周波加熱コイル２を浮かして高周波加熱コイル２と鋼板１との間の間隙を一定に保持するように構成したものである。ここでノズル１３は鍔部３に固着してある。
【００１５】
図４は本発明の第４の実施の形態に係る高周波加熱コイルの設置間隙保持装置を示す構造図である。同図に示すように、本形態に係る設置間隙保持装置は、高周波加熱コイル２をカバー１３で覆合したものである。カバー１３は下方に向かって開口する開口部を有するとともに、その上部を鍔部３に固着してある。また、カバー１４はその上面の一部を貫通してこのカバー１４に取り付けられたパイプ１５を介してカバー１４の内部に高圧空気１６を供給する一方、前記開口部に相対向する鋼板１の表面に向けて当該カバー１３内に高圧空気１６を噴射し、この噴射した高圧空気１６による反力により高周波加熱コイル２を浮かして高周波加熱コイル２と鋼板１との間の間隙を一定に保持するように構成してある。
【００１６】
上述の如き実施の形態中、第１及び第２の実施の形態において磁石１１は永久磁石又は電磁石の何れでもよいが、電流により磁力を任意に変えることができるという制御性を考慮すれば電磁石の方が好適である。また、第１〜第４の実施の形態においては、図示はしないが高周波加熱コイル２の位置をセンサにより計測しており、このときの位置情報に基づき高周波加熱コイル２の鋼板１に対する位置を検知して両者の間隙が一定になるように制御している。この制御は、第１の実施の形態の場合には、磁石１１若しくは鋼板１の磁力を、第２の実施の形態の場合には磁石１１若しくは磁力源１２の磁力を前記位置情報に基づいてそれぞれフィードバック制御することにより実現できる。また、第３の実施の形態及び第４の実施の形態の場合には高圧空気１６の噴射量若しくは噴射圧力を前記位置情報に基づいてそれぞれフィードバック制御することにより実現できる。この制御に伴う高周波加熱コイル２の上下動の際にはガイド部４ａ（図５参照）が支持腕５の上下動を案内することで所定の垂直軸に沿い良好に行われる。
【００１７】
【発明の効果】
以上実施の形態とともに詳細に説明した通り、本発明によれば、磁力に基づく反発力を利用したので、被加熱部材からの輻射熱及び加熱部の冷却水の蒸発に伴う水蒸気等により悪影響を受けることなく高周波加熱コイルを被加熱部材の表面から一定の間隙を介して良好に保持することができる。このため、均一な被加熱部材の加熱を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る高周波加熱コイルの設置間隙保持装置を示す構造図。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る高周波加熱コイルの設置間隙保持装置を示す構造図。
【図３】本発明の第３の実施の形態に係る高周波加熱コイルの設置間隙保持装置を示す構造図。
【図４】本発明の第４の実施の形態に係る高周波加熱コイルの設置間隙保持装置を示す構造図。
【図５】従来技術にかかる高周波誘導加熱装置を概念的に示す説明図。
【符号の説明】
１ 鋼板
２ 高周波加熱コイル
１１ 磁石
１２ 磁力源
１３ ノズル
１４ カバー
１６ 高圧空気
【発明の属する技術分野】
本発明は高周波加熱コイルの設置間隙保持装置に関し、特に高周波加熱コイルと被加熱部材との間の間隙を一定に保持する場合に用いて有用なものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、鋼板等の板材の曲げ加工は、プレス装置等により行われるが、プレス装置では加工し難い複雑な形状の加工には、ガスバーナによる加熱曲げ加工方式が採用されている。ガスバーナによる作業は、騒音、熱気、燃焼ガス等に起因して作業環境が悪いという問題がある。このため、最近では高周波誘導加熱も検討されている。この高周波誘導加熱とは、電磁誘導作用により被加熱部材である例えば鋼板に渦電流を発生させ、このときの渦電流損を利用して加熱するものである。したがって、高周波誘導加熱には高周波加熱コイルが必要になる。
【０００３】
図５は鋼板１等の平板状の被加熱部材をその上面より加熱するようにした高周波誘導加熱装置の一例を示すもので、高周波加熱コイル２が鋼板１と間隙Δｔで相対して移動装置４により矢印Ａ方向に移動可能に設けられている。この場合の間隙Δｔは５ｍｍ程度である。また、高周波加熱コイル２は鍔部３を介して棒状の支持腕５の下端に固着してあり、この支持腕５が移動装置４のガイド部４ａに上下動可能に支持されている。この結果、支持腕５はガイド部４ａに案内されて垂直方向に直線的に移動する。また、移動装置４は移動速度制御装置６にその移動速度を制御され、ガイドレール７に沿って水平方向に直線的に移動する。なお、図中、８は整合トランス及び９は高周波電源である。かかる高周波誘導加熱装置で均一な所望の加熱を実現するには高周波加熱コイル２と鋼板１との間の間隙Δｔを一定に保持することが肝要となる。鋼板１に対する入熱量は高周波加熱コイル２に供給する電流、その周波数及び高周波加熱コイル２の移動速度とともに前記間隙Δｔがパラメータとなって一意に決定されるからである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述の如く、高周波誘導加熱の場合には高周波加熱コイル２と鋼板１との間の間隙Δｔを一定に保持する必要があるため、従来技術にかかる高周波誘導加熱装置では、高周波加熱コイル２の近傍にレーザセンサを付設し、このレーザセンサにより高周波加熱コイル２と鋼板１との距離を測定し、支持腕５を伸縮させて高周波加熱コイル２と鋼板１との間の間隙Δｔを一定に保つようにしている。しかし、レーザセンサは高温や水蒸気に弱いため、例えば鋼板１の温度が８００℃に上昇したときの輻射熱や、加熱した鋼板１を水冷したときに生じる水蒸気からレーザセンサを防護するのが難しいという問題がある。同時に、水蒸気によりレーザ光が乱され、測定誤差が生じるという問題もある。
【０００５】
本発明は、上記従来技術に鑑み、被加熱部材からの輻射熱及び水蒸気等により悪影響を受けることなく高周波加熱コイルと被加熱部材との間の間隙を良好に一定に保持することができる高周波加熱コイルの設置間隙保持装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の構成は次の点を特徴とする。
【０００７】
１） 高周波加熱コイルの周囲に磁石を配設する一方、被加熱部材をこの被加熱部材の前記磁石と相対向する表面がこの磁石と同極となるように磁化しておき、前記磁石と被加熱部材の磁石との磁気的な反発力で高周波加熱コイルを浮かして高周波加熱コイルと被加熱部材との間の間隙を一定に保持するように構成したこと。
【０００８】
２） 高周波加熱コイルの周囲に磁石を配設する一方、被加熱部材の下方に磁力源を配設してこの磁力源により前記被加熱部材の前記磁石と相対向する表面がこの磁石と同極となるように磁化し、前記磁石と被加熱部材の磁石との磁気的な反発力で高周波加熱コイルを浮かして高周波加熱コイルと被加熱部材との間の間隙を一定に保持するように構成したこと。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。本発明の実施の形態に係る高周波加熱コイルの設置間隙保持装置は図５に示す高周波誘導加熱装置に適用するものである。そこで、図５と同一部分には同一番号を付し、重複する説明は省略する。
【００１２】
図１は本発明の第１の実施の形態に係る高周波加熱コイルの設置間隙保持装置を示す構造図である。同図に示すように、本形態に係る設置間隙保持装置は、高周波加熱コイル２を囲繞するようにその外周部に磁石１１を配設したものである。磁石１１は鍔部３に固着してある。一方、被加熱部材である鋼板１は磁石１１と相対向する表面が磁石１１と同極となるように磁化されている。かくして高周波加熱コイル２は鋼板１の磁石との間で働く磁気的な反発力により浮いて鋼板１との間の間隙を一定に保持するように構成してある。
【００１３】
図２は本発明の第２の実施の形態に係る高周波加熱コイルの設置間隙保持装置を示す構造図である。同図に示すように、本形態に係る設置間隙保持装置は、図１に示す第１の実施の形態に対し、鋼板１の下方に磁力源１２を配設した点が異なる。この磁力源１２は鋼板１を磁化し、この結果鋼板１の前記磁石１１と相対向する表面がこの磁石１１と同極となるように磁化する。かくして高周波加熱コイル２は、第１の実施の形態と同様に、鋼板１の磁石との間で働く磁気的な反発力により浮いて鋼板１との間の間隙を一定に保持する。また、鋼板１の磁石１１と相対向する部分が常に良好に磁化されるように、磁力源１２は、高周波加熱コイル２の移動に伴い磁石１１の下方に位置するよう高周波加熱コイル２の移動に同期して移動するように構成してある。
【００１４】
図３は本発明の第３の実施の形態に係る高周波加熱コイルの設置間隙保持装置を示す構造図である。同図に示すように、本形態に係る設置間隙保持装置は、高周波加熱コイル２の周囲に複数のノズル１３を配設する一方、このノズル１３から鋼板２の表面に向けて垂直下方に高圧空気１６を噴射し、このようにして噴射した高圧空気１６による反力により高周波加熱コイル２を浮かして高周波加熱コイル２と鋼板１との間の間隙を一定に保持するように構成したものである。ここでノズル１３は鍔部３に固着してある。
【００１５】
図４は本発明の第４の実施の形態に係る高周波加熱コイルの設置間隙保持装置を示す構造図である。同図に示すように、本形態に係る設置間隙保持装置は、高周波加熱コイル２をカバー１３で覆合したものである。カバー１３は下方に向かって開口する開口部を有するとともに、その上部を鍔部３に固着してある。また、カバー１４はその上面の一部を貫通してこのカバー１４に取り付けられたパイプ１５を介してカバー１４の内部に高圧空気１６を供給する一方、前記開口部に相対向する鋼板１の表面に向けて当該カバー１３内に高圧空気１６を噴射し、この噴射した高圧空気１６による反力により高周波加熱コイル２を浮かして高周波加熱コイル２と鋼板１との間の間隙を一定に保持するように構成してある。
【００１６】
上述の如き実施の形態中、第１及び第２の実施の形態において磁石１１は永久磁石又は電磁石の何れでもよいが、電流により磁力を任意に変えることができるという制御性を考慮すれば電磁石の方が好適である。また、第１〜第４の実施の形態においては、図示はしないが高周波加熱コイル２の位置をセンサにより計測しており、このときの位置情報に基づき高周波加熱コイル２の鋼板１に対する位置を検知して両者の間隙が一定になるように制御している。この制御は、第１の実施の形態の場合には、磁石１１若しくは鋼板１の磁力を、第２の実施の形態の場合には磁石１１若しくは磁力源１２の磁力を前記位置情報に基づいてそれぞれフィードバック制御することにより実現できる。また、第３の実施の形態及び第４の実施の形態の場合には高圧空気１６の噴射量若しくは噴射圧力を前記位置情報に基づいてそれぞれフィードバック制御することにより実現できる。この制御に伴う高周波加熱コイル２の上下動の際にはガイド部４ａ（図５参照）が支持腕５の上下動を案内することで所定の垂直軸に沿い良好に行われる。
【００１７】
【発明の効果】
以上実施の形態とともに詳細に説明した通り、本発明によれば、磁力に基づく反発力を利用したので、被加熱部材からの輻射熱及び加熱部の冷却水の蒸発に伴う水蒸気等により悪影響を受けることなく高周波加熱コイルを被加熱部材の表面から一定の間隙を介して良好に保持することができる。このため、均一な被加熱部材の加熱を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る高周波加熱コイルの設置間隙保持装置を示す構造図。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る高周波加熱コイルの設置間隙保持装置を示す構造図。
【図３】本発明の第３の実施の形態に係る高周波加熱コイルの設置間隙保持装置を示す構造図。
【図４】本発明の第４の実施の形態に係る高周波加熱コイルの設置間隙保持装置を示す構造図。
【図５】従来技術にかかる高周波誘導加熱装置を概念的に示す説明図。
【符号の説明】
１ 鋼板
２ 高周波加熱コイル
１１ 磁石
１２ 磁力源
１３ ノズル
１４ カバー
１６ 高圧空気
Claims (2)
- 高周波加熱コイルの周囲に磁石を配設する一方、被加熱部材をこの被加熱部材の前記磁石と相対向する表面がこの磁石と同極となるように磁化しておき、前記磁石と被加熱部材の磁石との磁気的な反発力で高周波加熱コイルを浮かして高周波加熱コイルと被加熱部材との間の間隙を一定に保持するように構成したことを特徴とする高周波加熱コイルの設置間隙保持装置。
- 高周波加熱コイルの周囲に磁石を配設する一方、被加熱部材の下方に磁力源を配設してこの磁力源により前記被加熱部材の前記磁石と相対向する表面がこの磁石と同極となるように磁化し、前記磁石と被加熱部材の磁石との磁気的な反発力で高周波加熱コイルを浮かして高周波加熱コイルと被加熱部材との間の間隙を一定に保持するように構成したことを特徴とする高周波加熱コイルの設置間隙保持装置。
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|---|---|---|---|
| JP25820197A JP3581537B2 (ja) | 1997-09-24 | 1997-09-24 | 高周波加熱コイルの設置間隙保持装置 |
| KR1019980039466A KR100319651B1 (ko) | 1997-09-24 | 1998-09-23 | 고주파유도가열을이용하는자동판굽힘가공장치 |
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| DK01112142T DK1129798T3 (da) | 1997-09-24 | 1998-09-24 | Automatisk pladebukningssystem, der anvender höjfrekvensinduktionsopvarmning |
| EP03028969A EP1439012A1 (en) | 1997-09-24 | 1998-09-24 | Automatic plate bending system using high frequency induction heating |
| DE69828653T DE69828653T2 (de) | 1997-09-24 | 1998-09-24 | Automatisches Platten-Biegesystem unter Verwendung von Hochfrequenz-Induktionsheizung |
| DE69807017T DE69807017T2 (de) | 1997-09-24 | 1998-09-24 | Automatisches Platte-Biegesystem unter Verwendung von Hochfrequenz-Induktionsheizung |
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| US09/298,057 US6064046A (en) | 1997-09-24 | 1999-04-22 | Clearance retaining system for a high frequency heating coil |
| NO20020501A NO20020501D0 (no) | 1997-09-24 | 2002-01-31 | Automatisk plateböyingssystem med bruk av höyfrekvent induksjonsoppvarming |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25820197A JP3581537B2 (ja) | 1997-09-24 | 1997-09-24 | 高周波加熱コイルの設置間隙保持装置 |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH1197163A JPH1197163A (ja) | 1999-04-09 |
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ID=17316919
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP25820197A Expired - Fee Related JP3581537B2 (ja) | 1997-09-19 | 1997-09-24 | 高周波加熱コイルの設置間隙保持装置 |
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| JP (1) | JP3581537B2 (ja) |
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