JP5927606B2 - Method for detecting misalignment between heating coil and workpiece - Google Patents

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Description

本発明は、誘導加熱を行うに際して加熱コイルとワークとの位置ずれを検出する方法に関する。   The present invention relates to a method for detecting misalignment between a heating coil and a workpiece when performing induction heating.

ワークの硬度などの物性を向上させるために、各種熱処理がなされている。熱処理の中でも、短時間で所定の温度までワークを加熱することができる手法として誘導加熱方法が知られている。本出願人は、誘導加熱が適切に行われているか否かを判定する装置を開発してきた(例えば、特許文献1)。   Various heat treatments are performed to improve physical properties such as the hardness of the workpiece. Among heat treatments, an induction heating method is known as a method that can heat a workpiece to a predetermined temperature in a short time. The present applicant has developed an apparatus for determining whether induction heating is appropriately performed (for example, Patent Document 1).

図9は、特許文献1に開示されている装置(以下、単に「監視装置」と呼ぶ。)の概略を説明するブロック構成図である。監視装置20は、図9に示すように、高周波加熱装置10に取り付けられるものであって、この高周波加熱装置10は、電気回路的に、電源としての高周波インバータ11と、高周波インバータ11の出力端子間に接続される整合用のコンデンサ12と、ワーク15を誘導加熱する加熱コイル14と、整合用のコンデンサ12と加熱コイル14との間に介在される電流変成器13と、で構成されている。よって、高周波加熱装置10は、等価回路的に、整合用のコンデンサ12と加熱コイル14とが並列共振回路を含んで構成されている。電流変成器13は、高周波インバータ11に対して整合用のコンデンサ12と並列接続される一次コイル13aと、加熱コイル14と並列接続される二次コイル13bと、で構成されている。   FIG. 9 is a block diagram illustrating an outline of an apparatus disclosed in Patent Document 1 (hereinafter simply referred to as “monitoring apparatus”). As shown in FIG. 9, the monitoring device 20 is attached to the high-frequency heating device 10, and the high-frequency heating device 10 is electrically connected to a high-frequency inverter 11 as a power source and an output terminal of the high-frequency inverter 11. It comprises a matching capacitor 12 connected in between, a heating coil 14 for inductively heating the workpiece 15, and a current transformer 13 interposed between the matching capacitor 12 and the heating coil 14. . Therefore, the high-frequency heating device 10 is configured such that the matching capacitor 12 and the heating coil 14 include a parallel resonance circuit in an equivalent circuit. The current transformer 13 includes a primary coil 13 a connected in parallel to the matching capacitor 12 to the high-frequency inverter 11 and a secondary coil 13 b connected in parallel to the heating coil 14.

監視装置20は、電源としての高周波インバータ11の出力電流を検出する電流センサ21と、加熱コイル14における電圧を検出する電圧センサ22と、電流センサ21の検出信号と電圧センサ22の検出信号とに基づいて焼入れ管理を行う制御部23と、を備えている。   The monitoring device 20 includes a current sensor 21 that detects an output current of the high-frequency inverter 11 as a power source, a voltage sensor 22 that detects a voltage in the heating coil 14, a detection signal of the current sensor 21, and a detection signal of the voltage sensor 22. And a control unit 23 that performs quenching management based on the control unit 23.

制御部23は、電流センサ21からの検出信号の入力を受ける電流検出部23aと、電圧センサ22からの検出信号の入力を受ける電圧検出部23bと、電流検出部23a及び電圧検出部23bからの入力を受けてそれぞれ信号処理を行う信号処理部23cと、信号処理部23cで信号処理された結果の入力を受け、結果が所定の範囲内か否かを判定する判定部23dと、を含んでいる。判定部23dは、信号処理部23cで信号処理された結果を出力する表示部23eを備えている。   The control unit 23 includes a current detection unit 23a that receives a detection signal input from the current sensor 21, a voltage detection unit 23b that receives a detection signal input from the voltage sensor 22, and a current detection unit 23a and a voltage detection unit 23b. A signal processing unit 23c that receives the input and performs signal processing, and a determination unit 23d that receives the input of the result of signal processing by the signal processing unit 23c and determines whether the result is within a predetermined range. Yes. The determination unit 23d includes a display unit 23e that outputs the result of the signal processing performed by the signal processing unit 23c.

信号処理部23cは、高周波インバータ11からコンデンサ12、電流変成器13及び加熱コイル14で構成される回路に入力される電流Ioと、加熱コイル14の両端22a,22b間のコイル電圧Vciolとに関する信号処理のほか、この電流Ioとコイル電圧Vciolとでインピーダンスを求める信号処理をも行う。 The signal processing unit 23c includes a current I o which is input from the high-frequency inverter 11 capacitor 12, the circuit composed of the current transformer 13 and the heating coil 14, both ends 22a of the heating coil 14, the coil voltage V Ciol between 22b In addition to the signal processing related to the above, signal processing for obtaining the impedance is also performed using the current I o and the coil voltage V ciol .

加熱コイル14とワーク15とが基準位置にある場合において、電流IO、加熱コイル14に生じる電圧Vcoil、インピーダンスの何れか一以上を測定しておき基準データとし、監視対象たる誘導加熱処理を行う際に、電流IO、加熱コイル14に生じる電圧Vcoil又はインピーダンスの何れか一つ以上を測定して判定部23dが基準データ内か否かを判定する。警告部24は、判定部23dからの警告信号を受けると、警告表示を行ったり、警告音を外部に発生させたり、また、高周波インバータ11の制御部(図示せず)に対して高周波電力の出力を停止するように指示したりする。 When the heating coil 14 and the work 15 are at the reference position, any one or more of the current I O , the voltage V coil generated in the heating coil 14, and the impedance are measured and used as reference data, and the induction heating process to be monitored is performed. When performing, one or more of the current I O , the voltage V coil generated in the heating coil 14, and the impedance are measured to determine whether or not the determination unit 23 d is within the reference data. When the warning unit 24 receives a warning signal from the determination unit 23d, the warning unit 24 displays a warning, generates a warning sound to the outside, and supplies high-frequency power to a control unit (not shown) of the high-frequency inverter 11. Instructing the output to stop.

WO2009/035011A1WO2009 / 035011A1

特許文献1に開示されている装置では、ワーク15と加熱コイル14とのギャップが適切な状態にあるか否かを判断することには適している。しかしながら、ワーク15と加熱コイル14とが適切なギャップを有していても、ワーク15と加熱コイル14との対向面がスライドして移動しているような場合、所謂横ずれしているような場合には、特許文献1に開示されている監視装置20では適切な監視が難しい。例えば、ワークが円筒状であってその内周面をリング状に加熱する場合を想定すると、加熱コイルはワークの円筒内に配置され、リング状の加熱領域と加熱コイルとの径方向距離が適切であっても、リング状の加熱領域と加熱コイルの上下位置関係が適切でない状況下において、特許文献1に開示されている監視装置を用いても、誘導加熱が適切になされているか否かの判定が難しい。   The apparatus disclosed in Patent Document 1 is suitable for determining whether or not the gap between the workpiece 15 and the heating coil 14 is in an appropriate state. However, even when the work 15 and the heating coil 14 have an appropriate gap, when the facing surfaces of the work 15 and the heating coil 14 are slid and moved, a so-called lateral shift is caused. Therefore, appropriate monitoring is difficult with the monitoring device 20 disclosed in Patent Document 1. For example, assuming that the workpiece is cylindrical and the inner peripheral surface is heated in a ring shape, the heating coil is arranged in the cylinder of the workpiece, and the radial distance between the ring-shaped heating region and the heating coil is appropriate. Even in the situation where the vertical positional relationship between the ring-shaped heating region and the heating coil is not appropriate, whether or not induction heating is appropriately performed even if the monitoring device disclosed in Patent Document 1 is used. Judgment is difficult.

そこで、本発明においては、加熱コイルに生じる電圧とインバータから出力される電流とをモニターすることによって、加熱コイルとワークとの位置関係が適切であるか否かを判定することができる、加熱コイルとワークとの位置ずれを検出する方法を提供することを目的とする。   Therefore, in the present invention, by monitoring the voltage generated in the heating coil and the current output from the inverter, it is possible to determine whether or not the positional relationship between the heating coil and the work is appropriate. It is an object of the present invention to provide a method for detecting a positional deviation between a workpiece and a workpiece.

上記目的を達成するために、以下の手段を講ずる。
[1]各加熱領域が対称に区分けされているワークを誘導加熱するに当たり、
ワークの加熱領域毎に対応させて配置されるコイルを接続することによって加熱コイルを構成し、
加熱コイルとワークとの位置ずれを検出させるための手段を、加熱コイルにより生じる磁場が及ぶ範囲に設けることにより、加熱コイルとワークとの位置関係が正常な状態では加熱コイルがワークを含むまわりの空間に対称な磁場を発生し、かつ加熱コイルとワークとの位置関係が正常な状態から外れると加熱コイルが空間に発生する磁場の対称性を崩すようにしておき、
各コイルをワークの各加熱領域に対応させて配置して、電源にコンデンサ及び加熱コイルを接続して該加熱コイルに該電源から電力を投入し、
電源からコンデンサへ流れる電流又はこの電流と加熱コイルに生じる電圧とから求まるインピーダンスをモニタリングすることにより、位置ずれを検出させるための手段による電流の変化又はインピーダンスの変化として位置ずれを検出する、加熱コイルとワークとの位置ずれ検出方法
In order to achieve the above object, the following measures are taken.
[1] In induction heating a work in which each heating area is symmetrically divided,
A heating coil is configured by connecting coils arranged corresponding to each heating area of the workpiece,
By providing means for detecting the positional deviation between the heating coil and the workpiece in a range covered by the magnetic field generated by the heating coil, when the positional relationship between the heating coil and the workpiece is normal, Generate a symmetric magnetic field in the space, and if the positional relationship between the heating coil and the workpiece deviates from the normal state, the heating coil breaks the symmetry of the magnetic field generated in the space ,
Each coil is arranged corresponding to each heating area of the work, a capacitor and a heating coil are connected to a power source, and power is supplied from the power source to the heating coil,
A heating coil that detects a positional shift as a change in current or a change in impedance by means for detecting a positional shift by monitoring the impedance obtained from the current flowing from the power supply to the capacitor or the voltage generated in this current and the heating coil. For detecting the displacement between the workpiece and the workpiece .

[2]各加熱領域が対称に区分けされているワークを誘導加熱するに当たり、
ワークの加熱領域毎に対応させて配置される各コイルを接続することによって加熱コイルを構成し、
加熱コイルとワークとの位置ずれを検出させるための手段を設けておき、
各コイルをワークの各加熱領域に対応させて配置して、電源にコンデンサ及び加熱コイルを接続して加熱コイルに電源から電力を投入し、
電源からコンデンサへ流れる電流又はこの電流と加熱コイルに生じる電圧とから求まるインピーダンスをモニタリングすることにより、位置ずれを検出させるための手段による電流の変化又はインピーダンスの変化として位置ずれを検出する方法であって、
位置ずれを検出させるための手段として、ワークとは異なる透率を有するリング体を、ワークのうち加熱領域に対応して区分された領域の何れかに設け、コイル毎に形成される磁気回路における磁束が位置ずれにより変化することによって、電源からコンデンサへ流れる電流が変化する
加熱コイルとワークとの位置ずれ検出方法
[2] In induction heating a work in which each heating region is symmetrically divided,
Configure the heating coil by connecting each coil arranged corresponding to each heating area of the workpiece,
A means for detecting the positional deviation between the heating coil and the workpiece is provided,
Each coil is arranged corresponding to each heating area of the workpiece, a capacitor and a heating coil are connected to the power source, and power is supplied from the power source to the heating coil.
This is a method for detecting misalignment as a change in current or a change in impedance by means for detecting misalignment by monitoring the impedance obtained from the current flowing from the power supply to the capacitor or the voltage generated in this current and the heating coil. And
As means for detecting a positional displacement, the magnetic circuit of the ring having different permeability magnetic susceptibility and the workpiece, is provided to one of areas divided in correspondence with the heating region of the workpiece, it is formed for each coil by the magnetic flux is changed by the positional deviation in the, changes the current flowing from the power source to the capacitor,
A method for detecting misalignment between a heating coil and a workpiece .

[3]各加熱領域が対称に区分けされているワークを誘導加熱するに当たり、
ワークの加熱領域毎に対応させて配置される各コイルを接続することによって加熱コイルを構成し、
加熱コイルとワークとの位置ずれを検出させるための手段を設けておき、
各コイルをワークの各加熱領域に対応させて配置して、電源にコンデンサ及び加熱コイルを接続して加熱コイルに電源から電力を投入し、
電源からコンデンサへ流れる電流又はこの電流と加熱コイルに生じる電圧とから求まるインピーダンスをモニタリングすることにより、位置ずれを検出させるための手段による電流の変化又はインピーダンスの変化として位置ずれを検出する方法であって、
位置ずれを検出させるための手段として、コアを各コイルの何れかに設け、コイル毎に形成される磁気回路における磁束が位置ずれにより変化することによって、電源からコンデンサへ流れる電流が変化する
加熱コイルとワークとの位置ずれ検出方法
[3] In induction heating a work in which each heating region is symmetrically divided,
Configure the heating coil by connecting each coil arranged corresponding to each heating area of the workpiece,
A means for detecting the positional deviation between the heating coil and the workpiece is provided,
Each coil is arranged corresponding to each heating area of the workpiece, a capacitor and a heating coil are connected to the power source, and power is supplied from the power source to the heating coil.
This is a method for detecting misalignment as a change in current or a change in impedance by means for detecting misalignment by monitoring the impedance obtained from the current flowing from the power supply to the capacitor or the voltage generated in this current and the heating coil. And
As a means for detecting misalignment, a core is provided in any one of the coils, and the magnetic flux in the magnetic circuit formed for each coil changes due to misalignment, thereby changing the current flowing from the power source to the capacitor .
A method for detecting misalignment between a heating coil and a workpiece .

[4]各加熱領域が対称に区分けされているワークを誘導加熱するに当たり、
ワークの加熱領域毎に対応させて配置される各コイルを接続することによって加熱コイルを構成し、
加熱コイルとワークとの位置ずれを検出させるための手段を設けておき、
各コイルをワークの各加熱領域に対応させて配置して、電源にコンデンサ及び加熱コイルを接続して加熱コイルに電源から電力を投入し、
電源からコンデンサへ流れる電流又はこの電流と加熱コイルに生じる電圧とから求まるインピーダンスをモニタリングすることにより、位置ずれを検出させるための手段による電流の変化又はインピーダンスの変化として位置ずれを検出する方法であって、
位置ずれを検出させるための手段としての補助コイルを、加熱コイルとコンデンサとを接続する配線上に設け、加熱コイルをワークの加熱領域に対向させて配置しつつ、補助コイルをワークのうち加熱領域とは異なる部位に対向して配置することにより、補助コイルによりこの部位に渦電流を生じさせるか否かによって、電源からコンデンサへ流れる電流が変化する
加熱コイルとワークとの位置ずれ検出方法
[4] In induction heating a work in which each heating region is symmetrically divided,
Configure the heating coil by connecting each coil arranged corresponding to each heating area of the workpiece,
A means for detecting the positional deviation between the heating coil and the workpiece is provided,
Each coil is arranged corresponding to each heating area of the workpiece, a capacitor and a heating coil are connected to the power source, and power is supplied from the power source to the heating coil.
This is a method for detecting misalignment as a change in current or a change in impedance by means for detecting misalignment by monitoring the impedance obtained from the current flowing from the power supply to the capacitor or the voltage generated in this current and the heating coil. And
An auxiliary coil as a means for detecting misalignment is provided on the wiring connecting the heating coil and the capacitor, and the auxiliary coil is disposed facing the heating area of the workpiece, and the auxiliary coil is disposed in the heating area of the workpiece. by arranged opposite to a site different from the, depending on whether causes eddy currents in this region by the auxiliary coil, changes the current flowing from the power source to the capacitor,
A method for detecting misalignment between a heating coil and a workpiece .

本発明によれば、位置ずれを検出させるための手段を設けておくので、その位置ずれを検出させるための手段による電流の変化として又はインピーダンスの変化として、加熱コイルとワークの位置ずれを検出することができる。これにより、加熱パターンが非対称となったりせず、所望の加熱処理を行うことができる。   According to the present invention, since the means for detecting the positional deviation is provided, the positional deviation between the heating coil and the workpiece is detected as a change in current by the means for detecting the positional deviation or as a change in impedance. be able to. As a result, the heating pattern does not become asymmetric and a desired heat treatment can be performed.

本発明の実施形態に係り、加熱コイルとワークとの位置ずれを検出する方法を説明するための説明図であり、(a)は平面図、(b)は断面図である。It is explanatory drawing in connection with embodiment of this invention for demonstrating the method to detect the position shift of a heating coil and a workpiece | work, (a) is a top view, (b) is sectional drawing. 本発明の第1実施形態に係り、加熱コイルとワークとの位置関係を説明するための説明図であって、(a)は位置関係が正常な状態を、(b)は位置関係が正常な状態から外れた状態の一例を、(c)は位置関係が正常な状態から外れた状態の別例を示すものである。It is explanatory drawing in connection with 1st Embodiment of this invention, and is explanatory drawing for demonstrating the positional relationship of a heating coil and a workpiece | work, Comprising: (a) is a state with a normal positional relationship, (b) is a normal positional relationship. An example of a state deviating from the state is shown in (c), and another example of a state deviating from the normal state is shown. 図1に示す方法を図2の例に適用した場合の説明図である。It is explanatory drawing at the time of applying the method shown in FIG. 1 to the example of FIG. 本発明の第2実施形態に係り、ワークがギアである場合の適用例を示す図である。It is a figure which concerns on 2nd Embodiment of this invention and shows the example of application when a workpiece | work is a gear. 本発明の第3実施形態に係り、ワークがカップ部を有するものである場合の適用例を示し、(a)は底面図、(b)は断面図である。The application example in the case where the work has a cup portion according to the third embodiment of the present invention is shown, (a) is a bottom view, and (b) is a cross-sectional view. 実施例1及び比較例1の結果を示し、(a)、(b)、(c)はそれぞれワークに対する加熱コイルの下げ幅と電流変化率、インピーダンス変化率、電圧変化率との関係を示すグラフである。The result of Example 1 and the comparative example 1 is shown, (a), (b), (c) is a graph which shows the relationship between the fall width of the heating coil with respect to a workpiece | work, current change rate, impedance change rate, and voltage change rate, respectively. It is. 実施例2及び比較例2の結果を示し、(a)、(b)、(c)はそれぞれ段差の高さと電流変化率、インピーダンス変化率、電圧変化率との関係を示すグラフである。The result of Example 2 and the comparative example 2 is shown, (a), (b), (c) is a graph which shows the relationship between the height of a level | step difference, a current change rate, an impedance change rate, and a voltage change rate, respectively. 本発明の実施形態に係る検出方法を検証するために、加熱コイルによって生じる磁束の流れを、ギャップ付き磁心でモデル化した図である。In order to verify the detection method according to an embodiment of the present invention, it is a diagram modeling the flow of magnetic flux generated by a heating coil with a gap core. 特許文献1において開示されている公知の監視装置のブロック構成図である。It is a block block diagram of the well-known monitoring apparatus currently disclosed in patent document 1.

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

〔コンセプト〕
本発明の実施形態に係る加熱コイルとワークとの位置ずれを検出する方法(以下、単に「検出方法」という。)は、対称となるように加熱領域が区分けされているワークを誘導加熱する際に用いられる。いま、ワークが対称面、対称軸その他の対称の基準によって複数の加熱領域に分割され、各加熱領域に対応してコイルの形状及び寸法が設定され、加熱コイルは各コイルを接続して構成されているとする。ワークにおける加熱領域全体は、区分された加熱領域の集合である。一方、各加熱領域の形状及び寸法に対応してコイルの形状及び寸法が設定され、各コイルを直列又は並列に接続することによって、加熱コイルが構成される。ワークの加熱領域全体が対称性を有するためには、加熱コイルにより対称な磁場を発生することが必要となる。対称な磁場を発生するように加熱コイルが設計され、ワークと加熱コイルとの位置ずれが生じていないか否かが、この検出方法によって検出される。
〔concept〕
A method for detecting a positional deviation between a heating coil and a workpiece according to an embodiment of the present invention (hereinafter simply referred to as “detection method”) is performed when induction heating is performed on a workpiece in which heating regions are divided so as to be symmetrical. Used for. Now, the workpiece is divided into a plurality of heating areas according to a symmetry plane, a symmetry axis, and other symmetrical standards, and the shape and dimensions of the coil are set corresponding to each heating area, and the heating coil is configured by connecting each coil. Suppose that The entire heating area in the workpiece is a set of divided heating areas. On the other hand, the shape and size of the coil are set corresponding to the shape and size of each heating region, and the heating coil is configured by connecting the coils in series or in parallel. In order for the entire heating region of the workpiece to have symmetry, it is necessary to generate a symmetric magnetic field by the heating coil. The heating coil is designed to generate a symmetric magnetic field, and it is detected by this detection method whether or not a positional deviation between the workpiece and the heating coil has occurred.

本検出方法のコンセプトは、図9に示す電流センサ21によって加熱コイルとワークとの位置ずれを検出させるための手段(以下、「位置ずれを検出させるための手段」という。)を、加熱コイルにより生じる磁場が実質的に及ぶ範囲に配置することにより、加熱コイルとワークとの位置関係が正常な状態では加熱コイルがワークを含む回りの空間に対称な磁場を発生し、かつ、加熱コイルとワークとの位置関係が正常な状態から外れると加熱コイルがその空間に発生する磁場の対称性を意図的に崩すようにする。位置ずれを検出させるための手段を設けることにより、従来困難であった加熱コイルとワークとの横ずれなどの位置ずれを検出可能にする。従来では、位置ずれが許容範囲内である状態では対称な磁場が発生して渦電流が流れたのに対して、位置ずれが生じた状態では対称でない磁場が発生することで渦電流の流れに変化が生じたが、渦電流が多く流れる部位と渦電流が少なく流れる部位とで相殺しあって全体として検出困難であった。本検出方法では、位置ずれを検出させるための手段を設けることで、渦電流の増減により相殺しないようにする。   The concept of this detection method is that a means for detecting the positional deviation between the heating coil and the workpiece by the current sensor 21 shown in FIG. 9 (hereinafter referred to as “means for detecting the positional deviation”) is used by the heating coil. By arranging in a range where the generated magnetic field substantially extends, when the positional relationship between the heating coil and the workpiece is normal, the heating coil generates a symmetric magnetic field in the surrounding space including the workpiece, and the heating coil and the workpiece. When the positional relationship with is deviated from the normal state, the heating coil intentionally breaks the symmetry of the magnetic field generated in the space. By providing a means for detecting the positional deviation, it is possible to detect a positional deviation such as a lateral deviation between the heating coil and the workpiece, which has been difficult in the past. Conventionally, a symmetric magnetic field is generated and the eddy current flows when the positional deviation is within an allowable range, whereas an symmetric magnetic field is generated when the positional deviation occurs and the eddy current flows. Although a change occurred, it was difficult to detect as a whole because the portions where a large amount of eddy current flowed and the portions where a small amount of eddy current flowed were offset. In this detection method, a means for detecting a positional deviation is provided so as not to cancel out due to an increase or decrease in eddy current.

具体的な検出方法としては、前述のように、位置ずれを検出させるための手段を設けておき、図9に示す監視装置20を用いて、電源としての高周波インバータ11にコンデンサ12を介在して加熱コイルを接続しておく。そして、高周波インバータ11から電力を投入して誘導加熱する際、電源とコンデンサ12との間の配線に流れる電流をモニターし、電流が一定の範囲から外れたか否かによって行う。ここで、横ずれとは、加熱コイルの各ワークとワークとの間のギャップが所定範囲外であるということを意味するのではなく、コイルとそれにより誘導加熱されるべきワークの対向面とが許容範囲を超えてスライドしている状態やコイルとワークの対向面が略平行になっていない状態など、コイルとワークとの隙間が許容範囲内であっても誘導加熱される領域が対称性を失っている状態を意味する。   As a specific detection method, as described above, means for detecting misalignment is provided, and the monitoring device 20 shown in FIG. 9 is used to interpose a capacitor 12 in the high-frequency inverter 11 as a power source. Connect the heating coil. Then, when induction heating is performed by supplying electric power from the high-frequency inverter 11, the current flowing in the wiring between the power source and the capacitor 12 is monitored, and is performed depending on whether or not the current is out of a certain range. Here, the lateral displacement does not mean that the gap between each workpiece of the heating coil is out of a predetermined range, but the coil and the opposed surface of the workpiece to be induction-heated thereby are allowed. Even if the gap between the coil and the workpiece is within the allowable range, such as when the coil slides beyond the range or when the opposing surface of the coil and the workpiece is not substantially parallel, the induction heated area loses symmetry. Means the state.

なお、コンデンサ12と加熱コイルとの間には電流変成器13を介在させることが望ましい。インピーダンス整合が取れ、電力が電源から加熱コイルに伝達されやすくなるからである。この場合、電流変成器13の一次コイル13aにコンデンサ12及び電源を並列接続し、電流変成器13の二次コイル13bに加熱コイルを接続する。もっとも、二次コイル13bに対して加熱コイルとコンデンサ(図示せず)とを直列接続するようにしてもよい。本発明の実施形態において用いられる監視装置20は、図9に示すものに限らず、実施に際して適宜変更又は改良したものであっても、図9と等価回路的に同一のものであっても構わない。   It should be noted that a current transformer 13 is preferably interposed between the capacitor 12 and the heating coil. This is because impedance matching is achieved and power is easily transmitted from the power source to the heating coil. In this case, the capacitor 12 and the power source are connected in parallel to the primary coil 13 a of the current transformer 13, and the heating coil is connected to the secondary coil 13 b of the current transformer 13. But you may make it connect a heating coil and a capacitor | condenser (not shown) with respect to the secondary coil 13b in series. The monitoring device 20 used in the embodiment of the present invention is not limited to that shown in FIG. 9, and may be changed or improved as appropriate in the implementation, or may be the same in equivalent circuit as FIG. 9. Absent.

図1は、本発明の実施形態に係る検出方法を説明するための説明図で、(a)は平面図、(b)は断面図である。図1ではワークを円筒体としてその内周面にリング状に誘導加熱する領域がある場合を想定して示している。   FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining a detection method according to an embodiment of the present invention, in which (a) is a plan view and (b) is a cross-sectional view. FIG. 1 shows a case where a workpiece is a cylindrical body and there is a region where induction heating is performed in a ring shape on the inner peripheral surface thereof.

ワーク30が、軸周りに対称であって例えば図1に示すように円筒形状を有しており、円筒内周面が加熱領域として設定されているとする。この場合、加熱領域が軸に対称であるため、加熱コイル40もこの加熱領域に沿って、軸に対称となる磁場を発生するように設計される。ワーク30と加熱コイル40との位置関係が正常な状態となっている場合には、加熱コイル40は対称な磁場を発生するので、加熱される領域も対称となる。しかしながら、ワーク30と加熱コイル40との位置関係が正常な状態から外れても、加熱コイル40を配置している空間がワーク30の配置空間を含めて磁場的に変化しない場合には、加熱コイル40によって生じる渦電流の総量も変化し難い。   It is assumed that the work 30 is symmetric about the axis and has a cylindrical shape as shown in FIG. 1, for example, and the cylindrical inner peripheral surface is set as a heating region. In this case, since the heating region is symmetric about the axis, the heating coil 40 is also designed to generate a magnetic field that is symmetric about the axis along the heating region. When the positional relationship between the workpiece 30 and the heating coil 40 is in a normal state, the heating coil 40 generates a symmetric magnetic field, so that the heated region is also symmetric. However, even if the positional relationship between the work 30 and the heating coil 40 deviates from a normal state, the heating coil is not changed in a magnetic field including the arrangement space of the work 30 even if the space in which the heating coil 40 is arranged is changed. The total amount of eddy current generated by 40 is also difficult to change.

そこで、本検出方法では位置ずれを検出させるための手段を設けることにより、ワーク30と加熱コイル40との位置関係が正常な状態から外れている場合には、加熱コイル40によって発生する磁場に関し、その位置関係が正常な状態の場合のそれと異ならせて非対称とし、加熱コイル40によって生じる渦電流の総量を変化させる。渦電流の総量の変化は、図9に示す高周波加熱装置10及び監視装置20を用い、高周波インバータ11と整合用のコンデンサ12との配線に流れる電流を検出することにより行う。   Therefore, in the present detection method, by providing a means for detecting misalignment, when the positional relationship between the workpiece 30 and the heating coil 40 is out of the normal state, the magnetic field generated by the heating coil 40 is The positional relationship is different from that in the normal state to make it asymmetric, and the total amount of eddy current generated by the heating coil 40 is changed. The total amount of eddy current is changed by detecting the current flowing in the wiring between the high-frequency inverter 11 and the matching capacitor 12 using the high-frequency heating device 10 and the monitoring device 20 shown in FIG.

ワーク30が図1に示す円筒形状を有している場合を想定してさらに具体的に説明する。図1に示すようなワーク30には、加熱領域31が対称の基準となる面として対称面32を挟んで一方の領域31a、他方の領域31bのように複数の領域に区分けされているとする。一方の領域31aの形状に沿うように一方のコイル41aが形成され、他方の領域31bの形状に沿うように他方のコイル41bが形成され、一方のコイル41aと他方のコイル41bとを接続して加熱コイル40を構成する。加熱コイル40は、コイル台44に周状に一方のコイル41aと他方のコイル41bとが配置されており、一方のコイル41aと他方のコイル41bとから等距離に基準面としての対称面42となっている。コイル41aとコイル41bは直列接続されている。一方のコイル41aの上下にはコア43aがコイル台42に周状に取り付けられ、他方のコイル41bの上下にはコア43bがコイル台42に周状に取り付けられている。   This will be described more specifically assuming that the workpiece 30 has the cylindrical shape shown in FIG. In the workpiece 30 as shown in FIG. 1, it is assumed that the heating region 31 is divided into a plurality of regions such as one region 31a and the other region 31b with the symmetry surface 32 interposed therebetween as a symmetrical reference surface. . One coil 41a is formed along the shape of one region 31a, the other coil 41b is formed along the shape of the other region 31b, and the one coil 41a and the other coil 41b are connected to each other. A heating coil 40 is configured. In the heating coil 40, one coil 41a and the other coil 41b are circumferentially arranged on a coil base 44, and a symmetry plane 42 as a reference plane is equidistant from the one coil 41a and the other coil 41b. It has become. The coil 41a and the coil 41b are connected in series. A core 43a is circumferentially attached to the coil base 42 above and below one coil 41a, and a core 43b is circumferentially attached to the coil base 42 above and below the other coil 41b.

加熱領域31がリング状であり、一方の加熱領域31aと他方の加熱領域31bとが対称面32を挟んで対峙しているような場合、加熱領域31の基準面32と加熱コイル40の対称面42とが同一の範囲外となって、つまりワーク30と加熱コイル40とが軸方向にずれても、図9を参照して説明した電流Ioやインピーダンスの測定値は、ずれが生じないときと比べて顕著な影響は生じない。 When the heating region 31 is ring-shaped and one heating region 31a and the other heating region 31b are opposed to each other with the symmetry surface 32 in between, the reference surface 32 of the heating region 31 and the symmetry surface of the heating coil 40 42 is out of the same range, that is, even if the workpiece 30 and the heating coil 40 are displaced in the axial direction, the measured values of the current I o and impedance described with reference to FIG. There is no noticeable effect compared to.

そこで、ワーク30の区分された領域の何れかに位置ずれを検出させるための手段50を設ける。位置ずれを検出させるための手段50は例えばワーク30と異なる透磁率を有する。この手段50として、図1に示すように、ワーク30の材質と異なる材質から成るリング体55aを、ワーク30としての円筒体の上端に配置する。これにより、ワーク30の上下の対称面32と、加熱コイル40の各コイル41a,41bの対称面42とが上下にずれている場合には、一方のコイル41aにより生じる渦電流と他方のコイル41bにより生じる渦電流との大きさが異なる。つまり、ワーク30と加熱コイル40との上下方向の位置ずれにより、ワーク30の対称面32と加熱コイル40の対称面42とが同一の範囲から外れ、図9に示す監視装置20を用いて電流I0の変化として、位置ずれを検出することができる。 Therefore, means 50 for detecting a positional deviation is provided in any of the divided areas of the work 30. The means 50 for detecting misalignment has a magnetic permeability different from that of the workpiece 30, for example. As this means 50, as shown in FIG. 1, a ring body 55 a made of a material different from the material of the work 30 is arranged at the upper end of a cylindrical body as the work 30. Thereby, when the symmetrical surface 32 of the workpiece | work 30 and the symmetrical surface 42 of each coil 41a, 41b of the heating coil 40 have shifted | deviated up and down, the eddy current produced by one coil 41a and the other coil 41b Is different from the eddy current generated by. That is, due to the vertical displacement between the workpiece 30 and the heating coil 40, the symmetry plane 32 of the workpiece 30 and the symmetry plane 42 of the heating coil 40 are out of the same range, and the current is detected using the monitoring device 20 shown in FIG. A displacement can be detected as a change in I 0 .

ここで、位置ずれを検出させるための手段50は、ワーク50の区分された領域の何れかに設けられるもの(擾乱物)に限られず、例えば、加熱コイルを構成する各コイルの何れかに設けられるコア(鉄心)であっても、図9に示す二次コイル13bと加熱コイルとを接続する配線上に設けられる補助コイルであってワークに渦電流を生じさせるもの、例えば補助コイルであってもよい。これらの詳細については後述する。   Here, the means 50 for detecting misalignment is not limited to the one (disturbance) provided in any of the divided areas of the workpiece 50, and is provided in any one of the coils constituting the heating coil, for example. 9 is an auxiliary coil provided on the wiring that connects the secondary coil 13b and the heating coil shown in FIG. 9 and generates eddy current in the workpiece, for example, an auxiliary coil. Also good. Details of these will be described later.

加熱コイルとワークとの位置関係が正常な状態からずれたか否かの判断は、図9に示す如く電源としての高周波インバータ11にコンデンサ12を介して加熱コイルを接続しておき、高周波インバータ11から電力を投入して誘導加熱する際、高周波インバータ11からコンデンサ12及び加熱コイルに流れる電流I0をモニタリングすることにより行う。それ以外にも、コイル電圧Vcoil/電流I0から求まるインピーダンスをモニタリングすることによって行ってもよい。 Whether the positional relationship between the heating coil and the workpiece has deviated from the normal state is determined by connecting the heating coil to the high frequency inverter 11 as a power source via a capacitor 12 as shown in FIG. When induction heating is performed by supplying power, the current I 0 flowing from the high-frequency inverter 11 to the capacitor 12 and the heating coil is monitored. In addition, it may be performed by monitoring the impedance obtained from the coil voltage V coil / current I 0 .

〔第1実施形態〕
図2は、本発明の第1実施形態に係り、加熱コイルとワークとの位置関係を説明するための説明図であって、(a)は位置関係が正常な状態を、(b)は位置関係が正常な状態から外れた状態の一例を、(c)は位置関係が正常な状態から外れた状態の別例を示すものである。
[First Embodiment]
FIG. 2 relates to the first embodiment of the present invention, and is an explanatory diagram for explaining the positional relationship between the heating coil and the workpiece, where (a) shows a normal positional relationship and (b) shows a positional relationship. An example of a state in which the relationship is out of a normal state is shown, and (c) shows another example of a state in which the positional relationship is out of a normal state.

図2では、図1に例示したと同様に、ワーク30が円筒体であって、周状の溝33が円筒体の内周面に設けられている場合を例として挙げている。周状の溝33は上溝33aと下溝33bの2つ形成されているが、別にそれ以上あってもよい。この場合、加熱領域は断面略円弧で周状にリング状となる。加熱コイル40は上下2段のコイル41a,41bを備え、ワーク30の中空に配置される。   In FIG. 2, as exemplified in FIG. 1, a case where the workpiece 30 is a cylindrical body and a circumferential groove 33 is provided on the inner peripheral surface of the cylindrical body is taken as an example. Two circumferential grooves 33 are formed, an upper groove 33a and a lower groove 33b, but there may be more than that. In this case, the heating region has a substantially circular arc in cross section and has a ring shape in the circumference. The heating coil 40 includes upper and lower two-stage coils 41 a and 41 b and is disposed in the hollow of the work 30.

ワーク30と加熱コイル40との位置関係が正常な状態では、図2(a)に示すように、加熱コイル40の断面円弧が、ワーク30の加熱領域の上溝33a、下溝33bにそれぞれ仮想的に平行移動して重なるように配置され、しかも、加熱コイル40のうち上段のコイル41aと下段のコイル41bとが対称となる対称面42と、ワーク30の加熱領域の上溝41aと下溝41bとの対称面32が、同一の範囲にある。これが正常な状態である。   In a state where the positional relationship between the workpiece 30 and the heating coil 40 is normal, as shown in FIG. 2A, the cross-sectional arc of the heating coil 40 is virtually in the upper groove 33a and the lower groove 33b of the heating region of the workpiece 30, respectively. In addition, the heating coil 40 is arranged so that the upper coil 41a and the lower coil 41b are symmetrical with each other, and the upper surface 41a and the lower groove 41b are symmetrical with each other. Surface 32 is in the same range. This is a normal state.

しかしながら、図2(b)に示すように、加熱領域の対称面42と加熱コイル30の対称面32とが同一の範囲から外れて上下にずれると、例えば図示のように対称面42が対称面32より距離dだけ下がっていると、上溝33aが下溝33bと比べて加熱される領域が大きくなり、ワーク30と加熱コイル40との位置関係が正常な状態から外れる。このような状況で加熱処理を行っても、電源としての高周波インバータから加熱コイル40に流れる電流の大きさは、図2(a)に示す正常な位置関係の場合と比較して大きく変化しないため、図9に示す監視装置20の電流センサ21の値には有意な違いが見られない。   However, as shown in FIG. 2B, when the symmetry plane 42 of the heating region and the symmetry plane 32 of the heating coil 30 deviate from the same range and shift up and down, for example, the symmetry plane 42 becomes a symmetry plane as illustrated. When the distance is lower than the distance d by 32, the region where the upper groove 33a is heated is larger than the lower groove 33b, and the positional relationship between the workpiece 30 and the heating coil 40 deviates from the normal state. Even if the heat treatment is performed in such a situation, the magnitude of the current flowing from the high-frequency inverter as the power source to the heating coil 40 does not change significantly compared to the case of the normal positional relationship shown in FIG. No significant difference is observed in the value of the current sensor 21 of the monitoring device 20 shown in FIG.

また、図2(c)に示すように、ワーク30が僅かに傾斜し、加熱コイル40の対称面42と加熱領域の対称面32とが略平行でなくなると、上溝33a、下溝33bの加熱される領域は周方向に均一ではなくなる。よって、加熱処理を行っても、上溝33a、下溝33bのそれぞれにおいて、ワーク30の軸回りである範囲、例えば中心角θの部位は加熱される領域が小さくなるのに対して、中心角180°+θの部位では加熱領域が大きくなる。ところが、このような状況で誘導加熱処理を行っても、電源としての高周波インバータから流れる電流Ioの大きさは、図2(a)に示す適切な位置関係の場合と比較して大きな変化をしないため、図9に示す監視装置20の電流センサ21の値には有意な違いが見られない。 Further, as shown in FIG. 2C, when the work 30 is slightly inclined and the symmetry plane 42 of the heating coil 40 and the symmetry plane 32 of the heating region are not substantially parallel, the upper groove 33a and the lower groove 33b are heated. The region is not uniform in the circumferential direction. Therefore, even if the heat treatment is performed, in each of the upper groove 33a and the lower groove 33b, a range around the axis of the workpiece 30, for example, a region at the central angle θ is smaller in a heated region, whereas the central angle is 180 °. The heating region becomes large at the position of + θ. However, even if the induction heating process in such a situation, the magnitude of the current I o flowing from the high-frequency inverter as a power source is a significant change as compared with the case of the appropriate positional relationship shown in FIG. 2 (a) Therefore, there is no significant difference in the value of the current sensor 21 of the monitoring device 20 shown in FIG.

そこで、第1実施形態においては、図2(b)や図2(c)のように正常ではない位置関係であっても、電源としての高周波インバータから流れる電流に有意な違いが生じるように、ワーク30における加熱領域に関する対称面32、加熱コイル40に関する対称面42の何れかにおいて、ワーク30に誘起される渦電流が対称面32に対して一方側と他方側とで僅かに異なるように、そして誘導磁場を対称面32,42で僅かに非対称とするように、金属製のリング体を配置する。このリング体によって位置ずれをコイル電流又はインピーダンスの変化として検出可能とすることから、位置ずれを検出させるための手段50が、このリング体となる。位置ずれを検出させるための手段50は、ワーク30の区分された各領域、つまり対称面32により区分された二つの領域のうち何れか一方に配置すればよい。所望の加熱領域が周状である場合には、リング体は無端形状の周状であることが好ましい。軸回りに均一に加熱されているか否かが判断されるからである。対称面32により区分された二つの領域の何れか一方に、この金属体が加熱コイル40により生じる磁場に影響を与える位置に配置されていればよい。   Therefore, in the first embodiment, even if the positional relationship is not normal as shown in FIGS. 2B and 2C, a significant difference occurs in the current flowing from the high-frequency inverter as a power source. In any one of the symmetry plane 32 related to the heating region in the workpiece 30 and the symmetry plane 42 related to the heating coil 40, the eddy current induced in the workpiece 30 is slightly different from one side to the other side with respect to the symmetry plane 32. A metal ring body is arranged so that the induction magnetic field is slightly asymmetrical between the symmetry planes 32 and 42. Since this ring body can detect the positional deviation as a change in coil current or impedance, the means 50 for detecting the positional deviation is the ring body. The means 50 for detecting the displacement may be disposed in each of the divided areas of the work 30, that is, in any one of the two areas divided by the symmetry plane 32. When the desired heating region has a circumferential shape, the ring body preferably has an endless circumferential shape. This is because it is determined whether or not it is uniformly heated around the axis. It is only necessary that the metal body be disposed in any one of the two regions divided by the symmetry plane 32 at a position that affects the magnetic field generated by the heating coil 40.

図3は、図1に示す方法を図2の例に適用した場合の説明図である。図2の例にあっては、位置ずれを検出させるための手段50として銅でなるリング体50aを用い、対称面32,42によって区分けされる2つの領域のうち何れか一方の領域、図3に示す例では、円筒体のワーク30の上端に、このリング体50aを配置する。図示する円筒体のワーク30を加熱コイル40で誘導加熱する際、従来において蓋状のワーク押え部材60をワーク30の上端にかぶせていたことから、円筒体のワーク30の上端にリング体50aを配置してそのリング体及びワーク30共々を上からワーク押え部材60によって押える。   FIG. 3 is an explanatory diagram when the method shown in FIG. 1 is applied to the example of FIG. In the example of FIG. 2, a ring body 50a made of copper is used as the means 50 for detecting misalignment, and either one of the two regions divided by the symmetry planes 32 and 42, FIG. In this example, the ring body 50a is arranged at the upper end of the cylindrical workpiece 30. When the cylindrical workpiece 30 shown in the figure is induction-heated by the heating coil 40, since the lid-like workpiece pressing member 60 is conventionally placed on the upper end of the workpiece 30, the ring body 50a is attached to the upper end of the cylindrical workpiece 30. The ring body and the workpiece 30 are both pressed by the workpiece pressing member 60 from above.

〔第2実施形態〕
図4は、本発明の第2実施形態に係り、ワークがギアである場合の適用例を示す図である。ワーク70の加熱領域がギアの谷部70aと山部70bとを連続して形成した溝73であり、一方の領域及び他方の領域が溝73をなす二つの傾斜部73a,73bである。この場合、傾斜部73aと傾斜部73bとは谷部70aを二等分する対称面72によって対峙している。
[Second Embodiment]
FIG. 4 is a diagram illustrating an application example in the case where the work is a gear according to the second embodiment of the present invention. The heating area of the work 70 is a groove 73 in which a gear trough part 70 a and a crest part 70 b are continuously formed, and one area and the other area are two inclined parts 73 a and 73 b forming the groove 73. In this case, the inclined portion 73a and the inclined portion 73b are opposed to each other by a symmetry plane 72 that bisects the valley portion 70a.

このような溝73を誘導加熱する際には、加熱コイル80として、傾斜部73aと傾斜部73bとにそれぞれ対向する部位を備えた一方のコイル81aと他方のコイル81bとを直列接続したものが用いられている。そこで、本発明を適用するに当たって、位置ずれを検出させるための手段85として、一方のコイル81a、他方のコイル81bの何れか一方(図示の場合には他方のコイル81b)と二次コイル13bとを接続するリード部83に、補助コイル86を設ける。補助コイル86は、ギアの仮想内周面に沿った配線部86aと、この配線部86aの先端から折り曲げられてワークの非加熱領域に渦電流を生じさせ得る擾乱部86bとから成る。配線部86aを経由して擾乱部86bにコイル電流が流れることにより、擾乱部86bから山部70bに誘導磁場が生じうる。擾乱部86bにより渦電流を生じさせるか否かは、配線部86aの寸法を、溝73及び加熱コイル80の寸法によって調整することにより定めることができ、一方のコイル81aにより生じる誘導磁場と他方のコイル81b及び擾乱部86により生じる誘導磁場を異ならせることができる。ワークの区分領域の対称面72と加熱コイル80の対称面82との位置ずれが生じた場合には、誘導加熱処理を行う際、図9に示す監視装置20を用いて電流I0又はコイル電圧Vcoil/電流I0から求まるインピーダンスの変化として、位置ずれを検出することができる。 When such a groove 73 is induction-heated, a heating coil 80 is one in which one coil 81a and the other coil 81b each having a portion facing the inclined portion 73a and the inclined portion 73b are connected in series. It is used. Therefore, in applying the present invention, as means 85 for detecting the positional deviation, one of the one coil 81a and the other coil 81b (the other coil 81b in the case of illustration) and the secondary coil 13b An auxiliary coil 86 is provided in the lead portion 83 connecting the two. The auxiliary coil 86 includes a wiring part 86a along the virtual inner peripheral surface of the gear, and a disturbance part 86b that can be bent from the tip of the wiring part 86a to generate an eddy current in a non-heated region of the workpiece. When a coil current flows through the disturbance part 86b via the wiring part 86a, an induced magnetic field can be generated from the disturbance part 86b to the peak part 70b. Whether the eddy current is generated by the disturbance part 86b can be determined by adjusting the dimension of the wiring part 86a according to the dimension of the groove 73 and the heating coil 80. The induction magnetic field generated by one coil 81a and the other The induced magnetic field generated by the coil 81b and the disturbance part 86 can be made different. When the position shift between the symmetry plane 72 of the workpiece section region and the symmetry plane 82 of the heating coil 80 occurs, the current I 0 or the coil voltage is measured using the monitoring device 20 shown in FIG. A positional shift can be detected as a change in impedance obtained from V coil / current I 0 .

このように、位置ずれを検出させるための手段85として補助コイル86を、加熱コイル80とコンデンサとを接続する配線上であってワーク70に渦電流を生じさせる部分に設ける。   As described above, the auxiliary coil 86 is provided as a means 85 for detecting the positional deviation on the wiring that connects the heating coil 80 and the capacitor, and is provided in a portion that generates an eddy current in the work 70.

〔第3実施形態〕
図5は、本発明の第3実施形態に係り、ワークがカップ部を有するものである場合の適用例を示し、(a)は底面図、(b)は断面図である。ワーク90が軸部91とカップ部92とを有しており、カップ部92の内周面を加熱領域としている。カップ部92の内周には複数の窪みを軸回りに対称に形成した側壁部92a,92b,92cを備えており、各窪みの側壁部92a,92b,92cを誘導加熱する。各窪みに各コイル101が配置するように各コイル101を接続して加熱コイル100を形成する。位置ずれを検出させるための手段105として、図5に示すように加熱コイル100を構成するコイルの何れかにコア105を配置する。この第3実施形態においても、加熱領域が対称面93により左右対称となるため、一方側にコア105を配置することにより、第1、第2実施形態と同様、電流Io又はインピーダンスの変化として加熱コイル100の偏りを検出することができる。
[Third Embodiment]
FIGS. 5A and 5B relate to a third embodiment of the present invention, showing an application example in the case where the workpiece has a cup portion, where FIG. 5A is a bottom view and FIG. 5B is a cross-sectional view. The work 90 has a shaft portion 91 and a cup portion 92, and the inner peripheral surface of the cup portion 92 is a heating region. Side walls 92a, 92b, 92c are formed on the inner periphery of the cup 92 symmetrically around the axis, and the side walls 92a, 92b, 92c of each recess are induction heated. Each coil 101 is connected so that each coil 101 is disposed in each recess, thereby forming the heating coil 100. As a means 105 for detecting misalignment, a core 105 is disposed in one of the coils constituting the heating coil 100 as shown in FIG. Also in the third embodiment, since the heating region is bilaterally symmetric by the symmetry plane 93, by arranging the core 105 on one side, as in the first and second embodiments, as a change in the current Io or impedance, The bias of the heating coil 100 can be detected.

このように、ワーク90が加熱領域全体の対称軸又は加熱領域毎の対称面その他の対称の基準によって複数の領域に区分けされており、加熱コイル100がワーク90の各領域に対応して各コイル101を接続して構成されている場合には、位置ずれを検出させるための手段として、コア105をコイル101の何れかに設ける。   In this way, the workpiece 90 is divided into a plurality of regions according to the symmetry axis of the entire heating region, the symmetry plane for each heating region, or other symmetry criteria, and the heating coil 100 corresponds to each region of the workpiece 90. In the case where the terminal 101 is connected, the core 105 is provided in any one of the coils 101 as a means for detecting misalignment.

次に実施例を示して、本発明の実施形態についてさらに詳細に説明する。
図3に示すように、加熱コイル40の対称面42とワーク30の加熱領域の対称面32とを一致させるように、円筒形のワーク30の中空に加熱ヘッドを配置した。その後、ワーク30上端に銅のリング体50aを配置してその上からワーク押え部材60で覆ってワーク30を抑えた。
Next, the embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to examples.
As shown in FIG. 3, the heating head is arranged in the hollow of the cylindrical workpiece 30 so that the symmetry plane 42 of the heating coil 40 and the symmetry plane 32 of the heating region of the workpiece 30 coincide with each other. Then, the copper ring body 50a was arrange | positioned at the upper end of the workpiece | work 30, and it covered with the workpiece pressing member 60 from it, and the workpiece | work 30 was suppressed.

ここで、ワークの内径は56.75mmで、外径は64.25mmであった。周波数25kで高周波熱処理を2秒間行った。そのとき、図9を参照して説明したように、電流センサ21で高周波インバータ11から出力されて配線上を流れる電流Ioと、電圧センサ22で加熱コイル40に生じる電圧を測定し、信号処理部23cによって、測定した電圧を電流で割ってインピーダンスを求めた。 Here, the inner diameter of the workpiece was 56.75 mm and the outer diameter was 64.25 mm. Induction heat treatment was performed at a frequency of 25 k for 2 seconds. At that time, as described with reference to FIG. 9, the current Io output from the high-frequency inverter 11 by the current sensor 21 and flowing on the wiring and the voltage generated in the heating coil 40 by the voltage sensor 22 are measured, and signal processing is performed. The impedance was obtained by dividing the measured voltage by the current by the unit 23c.

次に、加熱コイル40の対称面42をワーク30の加熱領域の対称面32よりも0.2mm下げた状態において、前述と同様、銅のリング体50aをワーク30上端に配置してワーク押え部材60を被せた。その状態で誘導加熱を行い、電流センサ21、電圧センサ22を用いて、インバータ11から出力される電流Ioと、インピーダンスを求めた。 Next, in a state where the symmetry plane 42 of the heating coil 40 is lowered by 0.2 mm from the symmetry plane 32 of the heating region of the work 30, the copper ring body 50a is arranged at the upper end of the work 30 as described above, and the work holding member. 60. In this state, induction heating was performed, and the current Io output from the inverter 11 and the impedance were obtained using the current sensor 21 and the voltage sensor 22.

同様に、加熱コイル40の対称面42をワーク30の加熱領域の対称面32よりも0.4mm、0.6mm平行に下げた状態において、同様に誘導加熱を行って、インバータ11から出力される電流Ioと、インピーダンスを求めた。 Similarly, in a state where the symmetry plane 42 of the heating coil 40 is lowered by 0.4 mm and 0.6 mm in parallel to the symmetry plane 32 of the heating region of the workpiece 30, induction heating is similarly performed and output from the inverter 11. The current I o and the impedance were obtained.

次に、図3に示すように、加熱コイル40の対称面42とワーク30の加熱領域の対称面32とを一致させるように、円筒形のワーク30の中空に加熱ヘッドを配置した後に、ワーク30の下端の一方側に高さ0.2mmの段差が生じるようにした。その後、ワーク30上端に銅のリング体50aを配置してその上からワーク押え部材60で覆ってワーク30を抑えた。その状態で誘導加熱を行い、電流センサ21、電圧センサ22を用いて、インバータ11から出力される電流Ioと、インピーダンスを求めた。 Next, as shown in FIG. 3, the heating head is disposed in the hollow of the cylindrical workpiece 30 so that the symmetry plane 42 of the heating coil 40 and the symmetry plane 32 of the heating region of the workpiece 30 coincide with each other. A step with a height of 0.2 mm was formed on one side of the lower end of 30. Then, the copper ring body 50a was arrange | positioned at the upper end of the workpiece | work 30, and it covered with the workpiece pressing member 60 from it, and the workpiece | work 30 was suppressed. In this state, induction heating was performed, and the current Io output from the inverter 11 and the impedance were obtained using the current sensor 21 and the voltage sensor 22.

同様に、ワーク30の下端の一端に高さ0.4mm、0.6mmの各段差が生じるようにして誘導加熱を行い、インバータ11から出力される電流Ioと、インピーダンスを求めた。 Similarly, performs induction heating as height 0.4mm on one end of the lower end of the work 30, each step of 0.6mm occurs, a current I o output from the inverter 11 to determine the impedance.

(比較例1、比較例2)
実施例1、2において、ワーク30の上端に銅のリング体50aを配置せずに、ワーク押え部材60をワーク30上端に被せ、誘導加熱を行ってインバータ11から出力される電流Ioと、インピーダンスを求めた。
(Comparative Example 1 and Comparative Example 2)
In Examples 1 and 2, the current I o output from the inverter 11 by performing induction heating without placing the copper ring body 50a on the upper end of the work 30 and covering the work pressing member 60 on the upper end of the work 30; The impedance was determined.

表1は、実施例1、2及び比較例1、2における高周波インバータ11から出力される電流Io、インピーダンス、加熱コイルの電圧Vcoilの変化率を示すテーブルである。図6は実施例1及び比較例1の結果を示し、(a)、(b)、(c)はそれぞれワークに対する加熱コイルの下げ幅と電流変化率、インピーダンス変化率、電圧変化率との関係を示すグラフである。図7は実施例2及び比較例2の結果を示し、(a)、(b)、(c)はそれぞれ段差の高さと電流変化率、インピーダンス変化率、電圧変化率との関係を示すグラフである。図6(a)、図7(a)の縦軸は電流変化率、図6(b)、図7(b)の縦軸はインピーダンス変化率、図6(c)、図7(c)の縦軸は電圧変化率であり、図6(a)乃至(c)の横軸はワークに対する加熱コイルの下げ幅、図7(a)乃至(c)の横軸はワークの下端の一方に生じさせた段差の高さである。 Table 1 is a table showing the rate of change of the current I o output from the high-frequency inverter 11 in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2, impedance, and voltage V coil of the heating coil. FIG. 6 shows the results of Example 1 and Comparative Example 1, and (a), (b), and (c) show the relationship between the width of the heating coil lowered with respect to the workpiece, the current change rate, the impedance change rate, and the voltage change rate, respectively. It is a graph which shows. FIG. 7 shows the results of Example 2 and Comparative Example 2, and (a), (b), and (c) are graphs showing the relationship between the height of the step and the current change rate, impedance change rate, and voltage change rate, respectively. is there. The vertical axis of FIGS. 6A and 7A is the current change rate, the vertical axis of FIGS. 6B and 7B is the impedance change rate, and FIGS. 6C and 7C. The vertical axis is the voltage change rate, the horizontal axis in FIGS. 6A to 6C is the width of the heating coil lowered with respect to the workpiece, and the horizontal axis in FIGS. 7A to 7C is generated at one of the lower ends of the workpiece. This is the height of the step.

Figure 0005927606
Figure 0005927606

表1及び図6(a)〜(c)から分かるように、ワーク30の対称面32に対して加熱コイル40の対称面42を下げるに従い、実施例1のようにリング体50aを配置した場合には、電流変化率は直線的に増加し、インピーダンス変化率は直線的に減少するが、比較例1のようにリング体50aを配置しなかった場合には、電流変化率、インピーダンス変化率には有意な傾向は見られなかった。また、実施例1、比較例1の何れの場合においても、コイル電圧変化率は殆ど一定であった。   As can be seen from Table 1 and FIGS. 6A to 6C, the ring body 50 a is arranged as in the first embodiment as the symmetry plane 42 of the heating coil 40 is lowered with respect to the symmetry plane 32 of the workpiece 30. The current change rate increases linearly and the impedance change rate decreases linearly. However, when the ring body 50a is not arranged as in Comparative Example 1, the current change rate and the impedance change rate are increased. There was no significant trend. In both cases of Example 1 and Comparative Example 1, the coil voltage change rate was almost constant.

表1及び図7(a)〜(c)から分かるように、ワーク30の対称面32を加熱コイル40の対称面42に対して傾斜させると、実施例2のようにリング体50aを配置した場合には、電流変化率は直線的に増加し、インピーダンス変化率は直線的に減少するが、比較例2のようにリング体50aを配置しなかった場合には、電流変化率、インピーダンス変化率には有意な傾向は見られなかった。また、実施例2、比較例2の何れの場合においても、電圧変化率は殆ど一定であった。   As can be seen from Table 1 and FIGS. 7A to 7C, when the symmetry surface 32 of the workpiece 30 is inclined with respect to the symmetry surface 42 of the heating coil 40, the ring body 50 a is arranged as in the second embodiment. In this case, the current change rate increases linearly and the impedance change rate decreases linearly. However, when the ring body 50a is not arranged as in Comparative Example 2, the current change rate and the impedance change rate are There was no significant trend. In both cases of Example 2 and Comparative Example 2, the voltage change rate was almost constant.

よって、実施例1、2及び比較例1、2を対比することにより、リング体50aを配置することにより、ワーク30の高さズレが、電流、インピーダンスの変化として検出することができることが分かった。   Therefore, by comparing Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2, it was found that the height deviation of the work 30 can be detected as a change in current and impedance by arranging the ring body 50a. .

測定値に変化が生じた理由について検討する。誘導加熱を行う際、銅のリング体50aでも鎖交磁束に対して渦電流を生じるが抵抗率が小さいため銅のリング体50aの発熱量が少ない。このリング体50aには磁束を集める作用、つまり磁力線を引き込むような作用は生じないものの、リング体50aには渦電流が流れる。加熱コイル40の位置が下がった条件での誘導加熱では、加熱コイル40が基準位置から下がった分(移動量)に応じて銅のリング体50aに鎖交する磁束量が減少し、ワーク30に近くなる分ワーク30と鎖交する磁束が増加し電流が多く流れ、結果的に電流値に変化が生じたと推察される。   Examine the reason for the change in the measured value. When performing induction heating, the copper ring body 50a also generates an eddy current with respect to the interlinkage magnetic flux. However, since the resistivity is small, the amount of heat generated by the copper ring body 50a is small. Although the ring body 50a does not have the action of collecting magnetic flux, that is, the action of drawing the lines of magnetic force, an eddy current flows through the ring body 50a. In the induction heating under the condition that the position of the heating coil 40 is lowered, the amount of magnetic flux interlinked with the copper ring body 50a is reduced according to the amount of movement of the heating coil 40 from the reference position (the amount of movement). It is presumed that the magnetic flux interlinking with the work 30 increases as much as it becomes closer and a large amount of current flows, resulting in a change in the current value.

ここで、本検出方法について検証する。図8は、本発明の実施形態に係る検出方法を検証するために、加熱コイルによって生じる磁束の流れを、ギャップ付き磁心でモデル化した図である。図8に示すように、透過率μi、断面積S、一様の長さLiの磁路と、透過率μ0、長さLg(=d)のギャップとからなる磁気回路を考える。μi,μ0をそれぞれ磁路中の透磁率、空気中の透磁率とすると、磁路の磁気抵抗Rm、空隙の磁気抵抗Rsは、それぞれ、次式で求められる。
Rm=Li/μi
Rs=Lg/μ0
磁気回路内の磁束をΦとし、磁路に導線が巻数N巻かれて電流Iが流れるとすると、次式が成り立つ。
RmΦ+RsΦ=NI
よって、
Φ=NI/(Rm+Rs)
が成り立つ。従って、ギャップLgが増加すれば、空隙の磁気抵抗Rsが増加し、磁気回路内の磁束が減少する。例えば、これを第1実施形態に当てはめると、加熱コイル40が規定位置よりも下がると、Cuのリング体50aと加熱コイル40のギャップ、つまり空隙が増加するため、Cuのリング体50aに鎖交する磁束が減少し発生する渦電流も減少する。そのため、加熱コイル40の磁束を打ち消そうとする影響が少なくなり、さらに、加熱コイル40がワーク30に近くなる分、鎖交する磁束が増え、電流が増加する。一方、Cuのリング体50aを設けないで、加熱コイル40が規定位置よりも下がると、一方のコイル41aはワークに近接し、他方のコイル41bはワークから遠ざかり、結果として、空隙の距離には影響がない。そのため、磁束密度が変化しない。
Here, this detection method will be verified. FIG. 8 is a diagram in which the flow of magnetic flux generated by the heating coil is modeled with a gap-type magnetic core in order to verify the detection method according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 8, consider a magnetic circuit comprising a magnetic path having a transmittance μ i , a cross-sectional area S, a uniform length Li, and a gap having a transmittance μ 0 and a length Lg (= d). When μ i and μ 0 are the magnetic permeability in the magnetic path and the magnetic permeability in the air, respectively, the magnetic resistance Rm of the magnetic path and the magnetic resistance Rs of the air gap are obtained by the following equations, respectively.
Rm = Li / μ i S
Rs = Lg / μ 0 S
Assuming that the magnetic flux in the magnetic circuit is Φ, and the current I flows when the conductor is wound in the magnetic path with N turns, the following equation is established.
RmΦ + RsΦ = NI
Therefore,
Φ = NI / (Rm + Rs)
Holds. Therefore, if the gap Lg increases, the magnetic resistance Rs of the air gap increases and the magnetic flux in the magnetic circuit decreases. For example, when this is applied to the first embodiment, the gap between the Cu ring body 50a and the heating coil 40, that is, the air gap increases when the heating coil 40 is lowered from the specified position. The generated magnetic flux is reduced and the generated eddy current is also reduced. For this reason, the influence of canceling out the magnetic flux of the heating coil 40 is reduced, and further, the amount of interlinkage magnetic flux increases as the heating coil 40 becomes closer to the workpiece 30, and the current increases. On the other hand, when the heating coil 40 is lowered from the specified position without providing the Cu ring body 50a, one coil 41a is close to the work, and the other coil 41b is moved away from the work. There is no effect. Therefore, the magnetic flux density does not change.

このように、本発明の実施形態にあっては、誘導加熱の際、発生した磁束の分布を僅かに非対称とし、これにより、図9に示す監視装置20により、ワークと加熱コイルとの位置関係、特に、ワークと加熱コイルとの結合の度合いが適切であるか否かを判断することができるようになる。   As described above, in the embodiment of the present invention, the distribution of the generated magnetic flux is made slightly asymmetric during induction heating, whereby the positional relationship between the workpiece and the heating coil is obtained by the monitoring device 20 shown in FIG. In particular, it is possible to determine whether or not the degree of coupling between the workpiece and the heating coil is appropriate.

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明の範囲において適宜変更して実施することができる。例えば、本発明を実施するに際して、ワークの形状及びその加熱領域に応じて位置ずれを検出させるための手段が設けられる。   Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention can be implemented with appropriate modifications within the scope of the present invention. For example, when carrying out the present invention, means for detecting misalignment is provided according to the shape of the workpiece and its heating area.

本発明は、ワークが基準面を挟んで一方の領域と他方の領域とに区分されており、この区分された領域の形状に沿った一方のコイルと他方のコイルとを接続して加熱コイルを構成し、電源にコンデンサを介在して加熱コイルを接続して加熱コイルに電源から電力を投入してワークを誘導加熱する際に用いられる。その際、加熱コイル、ワークの何れか又はそれらが配置される空間に、加熱コイルの偏りを検出させるための手段、つまり位置ずれを検出させるための手段を設けておき、電源からコンデンサへ流れる電流又はこの電流と加熱コイルに生じる電圧とから求まるインピーダンスをモニタリングする。位置ずれを検出させるための手段を設けたことにより、モニタリングの対象たる電流、インピーダンスが一定の範囲内に収まっているか否かによって、ワークの加熱領域に対する加熱コイルの偏り、つまり位置ずれを検出する。   In the present invention, the workpiece is divided into one region and the other region with the reference plane in between, and the heating coil is connected by connecting one coil and the other coil along the shape of the divided region. This is used when a heating coil is connected to a power source via a capacitor and power is supplied from the power source to the heating coil for induction heating of the workpiece. At that time, a means for detecting the bias of the heating coil, that is, a means for detecting a positional deviation is provided in either the heating coil or the workpiece or the space in which they are arranged, and the current flowing from the power source to the capacitor Alternatively, the impedance obtained from this current and the voltage generated in the heating coil is monitored. By providing means for detecting misalignment, the bias of the heating coil with respect to the heating area of the workpiece, that is, misalignment, is detected depending on whether the current and impedance to be monitored are within a certain range. .

例えば、ワークの加熱領域が円筒体の内外何れかの周面であって、一方の領域及び他方の領域が円筒体の中空軸と交差する基準面によって上下に区分され、上の区分及び下の区分がそれぞれリング形状を呈している場合には、位置ずれを検出させるための手段として金属体を円筒体の上端に設けるとよい。   For example, the heating area of the workpiece is the peripheral surface of the inside or outside of the cylindrical body, and one area and the other area are vertically divided by a reference plane that intersects the hollow axis of the cylindrical body. In the case where each section has a ring shape, a metal body may be provided at the upper end of the cylindrical body as a means for detecting misalignment.

例えば、ワークの加熱領域が、カップ体の内外の周面に複数の窪みを形成する側壁部である場合には、位置ずれを検出させるための手段として、コアを側壁部に対向するように配置された加熱コイルを構成するコイルの何れかに取り付けるとよい。   For example, when the heating area of the workpiece is a side wall portion that forms a plurality of depressions on the inner and outer peripheral surfaces of the cup body, the core is disposed so as to face the side wall portion as a means for detecting misalignment. It may be attached to any one of the coils constituting the heating coil.

例えば、ワークの加熱領域がギアの谷部と山部とを連続して形成した溝の一部又は全部であり、一方の領域及び他方の領域が溝をなす二つの傾斜部である場合には、位置ずれを検出させるための手段として、一方のコイル、他方のコイルの何れか一方のリード部に補助コイルを直列接続しておくとよい。補助コイルは、ギアの仮想内周面に沿った配線部と配線部の先端から折り曲げられた屈曲部、つまり擾乱部とから成る。   For example, when the heating area of the workpiece is a part or all of a groove formed by continuously forming a trough and a peak of the gear, and one area and the other area are two inclined portions forming a groove. As a means for detecting misalignment, an auxiliary coil may be connected in series to one of the lead portions of one coil and the other coil. The auxiliary coil is composed of a wiring portion along the virtual inner peripheral surface of the gear and a bent portion bent from the tip of the wiring portion, that is, a disturbance portion.

30:ワーク
31:加熱領域
31a,31b:領域
32:対称面
33:溝
33a:上溝
33b:下溝
40:加熱コイル
41a,41b:コイル
42:コイルの対称面
43a,43b:コア
50:位置ずれを検出させるための手段
50a:リング体
60:ワーク押え部材
70:ワーク
70a:山部
70b:谷部
72:対称面
73a,73b:傾斜部
73:溝
80:加熱コイル
81a,81b:コイル
83:リード部
85:位置ずれを検出させるための手段
86:補助コイル
86a:配線部
86b:擾乱部
90:ワーク
91:軸部
92:カップ部
92a,92b,92c:側壁部
93:対称面
100:加熱コイル
101:コイル
105:位置ずれを検出させるための手段(コア)
30: Work 31: Heating area 31a, 31b: Area 32: Symmetrical surface 33: Groove 33a: Upper groove 33b: Lower groove 40: Heating coil 41a, 41b: Coil 42: Coil symmetrical surface 43a, 43b: Core 50: Position shift Means for detecting 50a: ring body 60: work pressing member 70: work 70a: mountain 70b: valley 72: symmetry plane 73a, 73b: inclined part 73: groove 80: heating coil 81a, 81b: coil 83: lead Portion 85: Means for detecting displacement 86: Auxiliary coil 86a: Wiring portion 86b: Disturbing portion 90: Work piece 91: Shaft portion 92: Cup portion 92a, 92b, 92c: Side wall portion 93: Symmetrical surface 100: Heating coil 101: Coil 105: Means for detecting misalignment (core)

Claims (4)

各加熱領域が対称に区分けされているワークを誘導加熱するに当たり、
記ワークの加熱領域毎に対応させて配置されるコイルを接続することによって加熱コイルを構成し、
記加熱コイルと記ワークとの位置ずれを検出させるための手段を、前記加熱コイルにより生じる磁場が及ぶ範囲に設けることにより、前記加熱コイルと前記ワークとの位置関係が正常な状態では前記加熱コイルが前記ワークを含むまわりの空間に対称な磁場を発生し、かつ前記加熱コイルと前記ワークとの位置関係が正常な状態から外れると前記加熱コイルが前記空間に発生する磁場の対称性を崩すようにしておき、
記各コイルを記ワークの各加熱領域に対応させて配置して、電源にコンデンサ及び記加熱コイルを接続して該加熱コイルに該電源から電力を投入し、
記電源から記コンデンサへ流れる電流又はこの電流と記加熱コイルに生じる電圧とから求まるインピーダンスをモニタリングすることにより、記位置ずれを検出させるための手段による電流の変化又はインピーダンスの変化として記位置ずれを検出する、
加熱コイルとワークとの位置ずれ検出方法。
In induction heating a workpiece in which each heating area is symmetrically divided,
Configure the heating coil by connecting coils disposed to correspond to each heating region before Symbol workpiece,
A means for detecting a positional deviation between the previous SL heating coil and pre-Symbol workpiece, wherein the Rukoto provided in a range field produced spans the heating coil, the positional relationship is a normal state of the said heating coil workpiece Symmetry of the magnetic field generated by the heating coil in the space when the heating coil generates a symmetric magnetic field in a space including the workpiece and the positional relationship between the heating coil and the workpiece is out of a normal state. To break down ,
And disposed corresponding pre SL each coil in the heating region before Symbol work, power of 20 from the power source to the heating coil by connecting a capacitor and a pre-Symbol heating coil to the power source,
By monitoring the impedance obtained from the voltage generated in the current or the current and the previous SL heating coil flows Previous Symbol capacitor before SL power, as a means changes or changes in impedance of the current due to the order to detect the leading SL positional deviation to detect the previous Symbol position deviation,
A method for detecting misalignment between a heating coil and a workpiece.
各加熱領域が対称に区分けされているワークを誘導加熱するに当たり、
前記ワークの加熱領域毎に対応させて配置される各コイルを接続することによって加熱コイルを構成し、
前記加熱コイルと前記ワークとの位置ずれを検出させるための手段を設けておき、
前記各コイルを前記ワークの各加熱領域に対応させて配置して、電源にコンデンサ及び前記加熱コイルを接続して該加熱コイルに該電源から電力を投入し、
前記電源から前記コンデンサへ流れる電流又はこの電流と前記加熱コイルに生じる電圧とから求まるインピーダンスをモニタリングすることにより、前記位置ずれを検出させるための手段による電流の変化又はインピーダンスの変化として前記位置ずれを検出する方法であって、
前記位置ずれを検出させるための手段として前記ワークとは異なる透率を有するリング体を、前記ワークのうち加熱領域に対応して区分された領域の何れかに設け、
前記コイル毎に形成される磁気回路における磁束が前記位置ずれにより変化することによって、前記電源から前記コンデンサへ流れる電流が変化する加熱コイルとワークとの位置ずれ検出方法。
In induction heating a workpiece in which each heating area is symmetrically divided,
A heating coil is configured by connecting each coil arranged corresponding to each heating area of the workpiece,
A means for detecting a positional deviation between the heating coil and the workpiece is provided,
Each coil is disposed in correspondence with each heating region of the workpiece, a capacitor and the heating coil are connected to a power source, and power is supplied to the heating coil from the power source,
By monitoring the current flowing from the power source to the capacitor or the impedance obtained from the current and the voltage generated in the heating coil, the position shift is detected as a change in current or a change in impedance by means for detecting the position shift. A method of detecting,
A ring having a different permeability magnetic susceptibility and the work as a means to detect the positional deviation, provided in any one of areas divided in correspondence with the heating region of the workpiece,
A method for detecting misalignment between a heating coil and a workpiece, wherein a current flowing from the power source to the capacitor is changed by changing a magnetic flux in a magnetic circuit formed for each coil due to the misalignment.
各加熱領域が対称に区分けされているワークを誘導加熱するに当たり、
前記ワークの加熱領域毎に対応させて配置される各コイルを接続することによって加熱コイルを構成し、
前記加熱コイルと前記ワークとの位置ずれを検出させるための手段を設けておき、
前記各コイルを前記ワークの各加熱領域に対応させて配置して、電源にコンデンサ及び前記加熱コイルを接続して該加熱コイルに該電源から電力を投入し、
前記電源から前記コンデンサへ流れる電流又はこの電流と前記加熱コイルに生じる電圧とから求まるインピーダンスをモニタリングすることにより、前記位置ずれを検出させるための手段による電流の変化又はインピーダンスの変化として前記位置ずれを検出する方法であって、
前記位置ずれを検出させるための手段としてのコアを、前記各コイルの何れかに設け、
前記コイル毎に形成される磁気回路における磁束が前記位置ずれにより変化することによって、前記電源から前記コンデンサへ流れる電流が変化する加熱コイルとワークとの位置ずれ検出方法。
In induction heating a workpiece in which each heating area is symmetrically divided,
A heating coil is configured by connecting each coil arranged corresponding to each heating area of the workpiece,
A means for detecting a positional deviation between the heating coil and the workpiece is provided,
Each coil is disposed in correspondence with each heating region of the workpiece, a capacitor and the heating coil are connected to a power source, and power is supplied to the heating coil from the power source,
By monitoring the current flowing from the power source to the capacitor or the impedance obtained from the current and the voltage generated in the heating coil, the position shift is detected as a change in current or a change in impedance by means for detecting the position shift. A method of detecting,
A core as a means for detecting the displacement is provided in any of the coils,
A method for detecting misalignment between a heating coil and a workpiece, wherein a current flowing from the power source to the capacitor is changed by changing a magnetic flux in a magnetic circuit formed for each coil due to the misalignment.
各加熱領域が対称に区分けされているワークを誘導加熱するに当たり、
前記ワークの加熱領域毎に対応させて配置される各コイルを接続することによって加熱コイルを構成し、
前記加熱コイルと前記ワークとの位置ずれを検出させるための手段を設けておき、
前記各コイルを前記ワークの各加熱領域に対応させて配置して、電源にコンデンサ及び前記加熱コイルを接続して該加熱コイルに該電源から電力を投入し、
前記電源から前記コンデンサへ流れる電流又はこの電流と前記加熱コイルに生じる電圧とから求まるインピーダンスをモニタリングすることにより、前記位置ずれを検出させるための手段による電流の変化又はインピーダンスの変化として前記位置ずれを検出する方法であって、
前記位置ずれを検出させるための手段としての補助コイルを、前記加熱コイルと前記コンデンサとを接続する配線上に設け、
前記加熱コイルを前記ワークの加熱領域に対向させて配置しつつ、記補助コイルを記ワークのうち記加熱領域とは異なる部位に対向して配置することにより、記補助コイルにより該部位に渦電流を生じさせるか否かによって、前記電源から前記コンデンサへ流れる電流が変化する加熱コイルとワークとの位置ずれ検出方法。
In induction heating a workpiece in which each heating area is symmetrically divided,
A heating coil is configured by connecting each coil arranged corresponding to each heating area of the workpiece,
A means for detecting a positional deviation between the heating coil and the workpiece is provided,
Each coil is disposed in correspondence with each heating region of the workpiece, a capacitor and the heating coil are connected to a power source, and power is supplied to the heating coil from the power source,
By monitoring the current flowing from the power source to the capacitor or the impedance obtained from the current and the voltage generated in the heating coil, the position shift is detected as a change in current or a change in impedance by means for detecting the position shift. A method of detecting,
An auxiliary coil as a means for detecting the displacement is provided on the wiring connecting the heating coil and the capacitor,
While disposed opposite the heating coil in the heating region of the workpiece, by arranging to face a different site from the previous SL auxiliary coil before Symbol heated region of the previous SL workpiece, said the pre-Symbol auxiliary coil depending whether cause eddy currents to the site, to change the current flowing from the power source to the capacitor, the position deviation detecting method of the heating coil and the workpiece.
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