JP6925149B2 - 通電加熱装置 - Google Patents

Description

本発明は、通電加熱装置に関する。

従来、金属体である金属パイプ材料を加熱すると共に当該金属パイプ材料内に気体を供給して金属パイプを成形する成形装置が知られている。このような成形装置として、例えば特許文献１には、一対の金型と、一対の金型間に配置される金属パイプ材料に接触し電気的に接続可能な電極と、電極が金属パイプ材料に電気的に接続された状態において、電極を介して金属パイプ材料に通電可能な電力供給部と、を備える成形装置が記載されている。この成形装置は、金属パイプ材料に通電することで生じるジュール熱によって、金属パイプ材料を加熱し、型成形する通電加熱装置である。

特開２０１５−１１２６０８号公報

ところで、上記のような通電加熱装置にあっては、高電流を流し金属パイプ材料を通電加熱するため、金属パイプ材料と当該金属パイプ材料に接触する電極との間に少しでも隙間が生じると、スパーク（アーキング；以下アーク放電と呼ぶ）が発生してしまう可能性が高くなる。このようなアーク放電の発生が繰り返されると、電極表面に凹凸ができてしまい、通電時の抵抗となって、電極自体の発熱や金属パイプ材料の温度上昇の妨げ等の不具合が生じてしまうことになる。なお、アーク放電の回数が１回であっても、例えば長い時間続くと問題となる場合もある。

そこで、本発明は、金属パイプ材料を始めとした金属体と電極との間におけるアーク放電の発生を検知でき、その結果、電極のメンテナンス又は電極の交換等の適切な処理を行わせることができる通電加熱装置を提供することを目的とする。

本発明による通電加熱装置は、金属体へ電力を供給し当該金属体を通電加熱する通電加熱装置であって、金属体に接触する少なくとも２つの電極と、電極間の電圧を測定する電圧測定部と、電圧測定部で測定した電圧値に基づき電極と金属体との間でのアーク放電の発生を検知するアーク放電検知部と、を備えたことを特徴としている。

このような通電加熱装置によれば、金属体へ電力を少なくとも２つの電極を介して供給し通電加熱すると共に、電極同士間の電圧を電圧測定部で測定している際に、金属体と当該金属体に接触する電極との間でアーク放電が発生すると、非常に高いアーク電圧が発生するため、電圧測定部で測定した電圧値に基づいてアーク放電検知部により電極と金属体との間におけるアーク放電の発生を検知できる。従って、その後、この検知結果を基に、電極のメンテナンス又は電極の交換等の適切な処理を行うことが可能となる。

ここで、アーク放電検知部は、単位時間当たりの電圧の変化量に基づきアーク放電の発生を検知するようにしても良い。これによれば、アーク放電の発生を確実に検知できる。

また、アーク放電検知部は、測定した電圧値と予め定められた設定値との差に基づきアーク放電の発生を検知するようにしても良い。これによっても、アーク放電の発生を確実に検知できる。

また、アーク放電の発生を検知した場合に警告する警告装置を備えていると、作業者にアーク放電が発生したことを警告でき、電極のメンテナンス又は電極の交換等の処理を行うべきか否かを認識させることができる。

また、アーク放電の発生を予め定められた複数回数検知した場合に警告する警告装置を備えていると、作業者に予め定められた回数のアーク放電が発生したことを警告でき、電極のメンテナンス又は電極の交換等の時期にきていることを認識させることができる。

また、アーク放電の発生を予め定められた複数回数検知した場合に、電極のメンテナンス又は電極の交換を促す警告装置を備えていると、作業者に予め定められた回数のアーク放電が発生し電極のメンテナンス又は電極の交換の時期であることを積極的に警告でき、その結果、作業者に電極のメンテナンス又は電極の交換を実行させることができる。

このような本発明によれば、金属体と電極との間におけるアーク放電の発生を検知でき、電極のメンテナンス又は電極の交換等の適切な処理を行わせることができる通電加熱装置を提供できる。

本発明の一実施形態に係る通電加熱装置を示す概略構成図である。 電極周辺の拡大図であって、（ａ）は電極が金属パイプ材料を保持した状態を示す図、（ｂ）は電極にシール部材を押し付けた状態を示す図、（ｃ）は電極の正面図である。 通電加熱時の電流、電圧を示すタイミングチャートであって、（ａ）は供給電流を示す図、（ｂ）は（ａ）の供給電流に対する電圧の経時的変化を示しアーク放電の検知の一例を説明するための図である。 図３中のIV部分の拡大図である。 通電加熱時の電流、電圧を示すタイミングチャートであって、（ａ）は供給電流を示す図、（ｂ）は（ａ）の供給電流に対する電圧の経時的変化を示しアーク放電の検知の他の例を説明するための図である。

以下、本発明による通電加熱装置の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、各図において同一部分又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

〈成形装置の構成〉
図１は、通電加熱装置としての成形装置の概略構成図である。図１に示されるように、金属パイプを成形する成形装置１０は、上型１２及び下型１１からなるブロー成形金型（金型）１３と、上型１２及び下型１１の少なくとも一方を移動させる駆動機構８０と、上型１２と下型１１との間に配置される金属パイプ材料１４を保持するパイプ保持機構３０と、パイプ保持機構３０で保持されている金属パイプ材料１４に通電して加熱する加熱機構５０と、上型１２及び下型１１の間に保持され加熱された金属パイプ材料１４内に高圧ガス（気体）を供給するための気体供給部６０と、パイプ保持機構３０で保持された金属パイプ材料１４内に気体供給部６０からの気体を供給するための一対の気体供給機構４０，４０と、ブロー成形金型１３を強制的に水冷する水循環機構７２と、アーク放電が発生した場合に警告を発する警告装置７１とを備えると共に、上記駆動機構８０の駆動、上記パイプ保持機構３０の駆動、上記加熱機構５０の駆動、上記気体供給部６０の気体供給及び警告装置７１の動作をそれぞれ制御する制御部７０と、を備えて構成されている。

ブロー成形金型１３の一方である下型１１は、基台１５に固定されている。下型１１は、大きな鋼鉄製ブロックで構成され、その上面に例えば矩形状のキャビティ（凹部）１６を備える。下型１１には冷却水通路１９が形成され、略中央に下から差し込まれた熱電対２１を備えている。この熱電対２１はスプリング２２により上下移動自在に支持されている。

更に、下型１１の左右端（図１における左右端）近傍にはスペース１１ａが設けられており、当該スペース１１ａ内には、パイプ保持機構３０の可動部である後述する電極１７，１８（下側電極）等が、上下に進退動可能に配置されている。そして、下側電極１７，１８上に金属パイプ材料１４が載置されることで、下側電極１７，１８は、上型１２と下型１１との間に配置される金属パイプ材料１４に接触する。これにより、下側電極１７，１８は金属パイプ材料１４に電気的に接続される。

下型１１と下側電極１７との間及び下側電極１７の下部、並びに下型１１と下側電極１８との間及び下側電極１８の下部には、通電を防ぐための絶縁材９１がそれぞれ設けられている。それぞれの絶縁材９１は、パイプ保持機構３０を構成するアクチュエータ（不図示）の可動部である進退ロッド９５に固定されている。このアクチュエータは、下側電極１７，１８等を上下動させるためのものであり、アクチュエータの固定部は、下型１１と共に基台１５側に保持されている。

ブロー成形金型１３の他方である上型１２は、駆動機構８０を構成する後述のスライド８１に固定されている。上型１２は、大きな鋼鉄製ブロックで構成され、内部に冷却水通路２５が形成されると共に、その下面に例えば矩形状のキャビティ（凹部）２４を備える。このキャビティ２４は、下型１１のキャビティ１６に対向する位置に設けられる。

上型１２の左右端（図１における左右端）近傍には、下型１１と同様に、スペース１２ａが設けられており、当該スペース１２ａ内には、パイプ保持機構３０の可動部である後述する電極１７，１８（上側電極）等が、上下に進退動可能に配置されている。そして、下側電極１７，１８上に金属パイプ材料１４が載置された状態において、上側電極１７，１８は、下方に移動することで、上型１２と下型１１との間に配置された金属パイプ材料１４に接触する。これにより、上側電極１７，１８は金属パイプ材料１４に電気的に接続される。

上型１２と上側電極１７との間及び上側電極１７の上部、並びに上型１２と上側電極１８との間及び上側電極１８の上部には、通電を防ぐための絶縁材１０１がそれぞれ設けられている。それぞれの絶縁材１０１は、パイプ保持機構３０を構成するアクチュエータの可動部である進退ロッド９６に固定されている。このアクチュエータは、上側電極１７，１８等を上下動させるためのものであり、アクチュエータの固定部は、上型１２と共に駆動機構８０のスライド８１側に保持されている。

パイプ保持機構３０の右側部分において、電極１８，１８が互いに対向する面のそれぞれには、金属パイプ材料１４の外周面に対応した半円弧状の凹溝１８ａが形成されていて（図２参照）、当該凹溝１８ａの部分に丁度金属パイプ材料１４が嵌り込むように載置可能とされている。パイプ保持機構３０の右側部分において、絶縁材９１，１０１が互いに対向する露出面には、上記凹溝１８ａと同様に、金属パイプ材料１４の外周面に対応した半円弧状の凹溝が形成されている。また、電極１８の正面（金型の外側方向の面）には、凹溝１８ａに向って周囲がテーパー状に傾斜して窪んだテーパー凹面１８ｂが形成されている。よって、パイプ保持機構３０の右側部分で金属パイプ材料１４を上下方向から挟持すると、丁度金属パイプ材料１４の右側端部の外周を全周に渡って密着するように取り囲むことができるように構成されている。

パイプ保持機構３０の左側部分において、電極１７，１７が互いに対向する面のそれぞれには、金属パイプ材料１４の外周面に対応した半円弧状の凹溝１７ａが形成されていて（図２参照）、当該凹溝１７ａの部分に丁度金属パイプ材料１４が嵌り込むように載置可能とされている。パイプ保持機構３０の左側部分において、絶縁材９１，１０１が互いに対向する露出面には、上記凹溝１８ａと同様に、金属パイプ材料１４の外周面に対応した半円弧状の凹溝が形成されている。また、電極１７の正面（金型の外側方向の面）には、凹溝１７ａに向って周囲がテーパー状に傾斜して窪んだテーパー凹面１７ｂが形成されている。よって、パイプ保持機構３０の左側部分で金属パイプ材料１４を上下方向から挟持すると、丁度金属パイプ材料１４の左側端部の外周を全周に渡って密着するように取り囲むことができるように構成されている。

図１に示されるように、駆動機構８０は、上型１２及び下型１１同士が合わさるように上型１２を移動させるスライド８１と、上記スライド８１を移動させるための駆動力を発生するシャフト８２と、該シャフト８２で発生した駆動力をスライド８１に伝達するためのコネクティングロッド８３とを備えている。シャフト８２は、スライド８１上方にて左右方向に延在していると共に回転自在に支持されており、その軸心から離間した位置にて左右端から突出して左右方向に延在する偏心クランク８２ａを有している。この偏心クランク８２ａと、スライド８１の上部に設けられると共に左右方向に延在している回転軸８１ａとは、コネクティングロッド８３によって連結されている。駆動機構８０では、制御部７０によってシャフト８２の回転を制御することにより偏心クランク８２ａの上下方向の高さを変化させ、この偏心クランク８２ａの位置変化をコネクティングロッド８３を介してスライド８１に伝達することにより、スライド８１の上下動を制御できる。ここで、偏心クランク８２ａの位置変化をスライド８１に伝達する際に発生するコネクティングロッド８３の揺動（回転運動）は、回転軸８１ａによって吸収される。なお、シャフト８２は、例えば制御部７０によって制御されるモータ等の駆動に応じて回転又は停止する。

加熱機構５０は、電力供給部５５と、電力供給部５５と電極１７，１８とを電気的に接続するブスバー５２と、電極１７，１８間の電圧を測定する電圧測定部としての電圧計５３と、を備える。電力供給部５５は、直流電源及びスイッチを含み、電極１７，１８が金属パイプ材料１４に電気的に接続された状態において、ブスバー５２、電極１７，１８を介して金属パイプ材料１４に通電可能とされている。ブスバー５２は、ここでは、下側電極１７，１８に接続されており、電圧計５３は、ブスバー５２の下側電極１７寄りの位置に接続されると共に、ブスバー５２の下側電極１８寄りの位置に接続されている。なお、電力供給部５５は、約１００００Ａ２０Ｖ以上の電力を供給するようになっている。

この加熱機構５０では、電力供給部５５から出力された直流電流は、ブスバー５２によって伝送され、電極１７に入力される。そして、直流電流は、金属パイプ材料１４を通過して、電極１８に入力される。そして、直流電流Ｃは、ブスバー５２によって伝送されて電力供給部５５に入力される。

電圧計５３により測定される電圧値（図１に示す（Ｂ）からの情報）は、制御部７０のアーク放電検知部７０ａに入力される。アーク放電検知部７０ａは、電圧計５３で測定した電圧値に基づき電極１７，１８と金属パイプ材料１４との間におけるアーク放電の発生を検知する。制御部７０は、アーク放電検知部７０ａがアーク放電の発生を検知したら、警告装置７１に警告指令を送出する。警告装置７１は、例えばランプや音や画面表示等で警告を発するものである。

一対の気体供給機構４０の各々は、シリンダユニット４２と、シリンダユニット４２の作動に合わせて進退動するシリンダロッド４３と、シリンダロッド４３におけるパイプ保持機構３０側の先端に連結されたシール部材４４とを有する。シリンダユニット４２はブロック４１上に載置固定されている。シール部材４４の先端には先細となるようにテーパー面４５が形成されており、電極１７，１８のテーパー凹面１７ｂ，１８ｂに合わさる形状に構成されている（図２参照）。シール部材４４には、シリンダユニット４２側から先端に向かって延在し、詳しくは図２（ａ），（ｂ）に示されるように、気体供給部６０から供給された高圧ガスが流れるガス通路４６が設けられている。

気体供給部６０は、ガス源６１と、このガス源６１によって供給されたガスを溜めるアキュムレータ６２と、このアキュムレータ６２から気体供給機構４０のシリンダユニット４２まで延びている第１チューブ６３と、この第１チューブ６３に介設されている圧力制御弁６４及び切替弁６５と、アキュムレータ６２からシール部材４４内に形成されたガス通路４６まで延びている第２チューブ６７と、この第２チューブ６７に介設されている圧力制御弁６８及び逆止弁６９とからなる。圧力制御弁６４は、シール部材４４の金属パイプ材料１４に対する押力に適応した作動圧力のガスをシリンダユニット４２に供給する役割を果たす。逆止弁６９は、第２チューブ６７内で高圧ガスが逆流することを防止する役割を果たす。第２チューブ６７に介設されている圧力制御弁６８は、制御部７０の制御により、金属パイプ材料１４を膨張させるための作動圧力を有するガスを、シール部材４４のガス通路４６に供給する役割を果たす。

制御部７０は、気体供給部６０の圧力制御弁６８を制御することにより、金属パイプ材料１４内に所望の作動圧力のガスを供給することができる。また、制御部７０は、図１に示す（Ａ）から情報が伝達されることによって、熱電対２１から温度情報を取得し、駆動機構８０等を制御する。

水循環機構７２は、水を溜める水槽７３と、この水槽７３に溜まっている水を汲み上げ、加圧して下型１１の冷却水通路１９及び上型１２の冷却水通路２５へ送る水ポンプ７４と、配管７５とからなる。省略したが、水温を下げるクーリングタワーや水を浄化する濾過器を配管７５に介在させることは差し支えない。

〈成形装置を用いた金属パイプの成形方法〉
次に、成形装置１０を用いた金属パイプの成形方法について説明する。最初に、焼入れ可能な鋼種の円筒状の金属パイプ材料１４を準備する。この金属パイプ材料１４を、例えばロボットアーム等を用いて、下型１１側に備わる電極１７，１８上に載置（投入）する。電極１７，１８には凹溝１７ａ，１８ａが形成されているので、当該凹溝１７ａ，１８ａによって金属パイプ材料１４が位置決めされる。

次に、制御部７０は、駆動機構８０及びパイプ保持機構３０を制御することによって、当該パイプ保持機構３０に金属パイプ材料１４を保持させる。具体的には、駆動機構８０の駆動によりスライド８１側に保持されている上型１２及び上側電極１７，１８等が下型１１側に移動すると共に、パイプ保持機構３０に含まれる上側電極１７，１８等及び下側電極１７，１８等を進退動可能としているアクチュエータを作動させることによって、金属パイプ材料１４の両方の端部付近を上下からパイプ保持機構３０により挟持する。この挟持は電極１７，１８に形成される凹溝１７ａ，１８ａ、及び絶縁材９１，１０１に形成される凹溝の存在によって、金属パイプ材料１４の両端部付近の全周に渡って密着するような態様で挟持されることとなる。

なお、このとき、図２（ａ）に示されるように、金属パイプ材料１４の電極１８側の端部は、金属パイプ材料１４の延在方向において、電極１８の凹溝１８ａとテーパー凹面１８ｂとの境界よりもシール部材４４側に突出している。同様に、金属パイプ材料１４の電極１７側の端部は、金属パイプ材料１４の延在方向において、電極１７の凹溝１７ａとテーパー凹面１７ｂとの境界よりもシール部材４４側に突出している。また、上側電極１７，１８の下面と下側電極１７，１８の上面とは、それぞれ互いに接触している。ただし、金属パイプ材料１４の両端部全周に渡って密着する構成に限られず、金属パイプ材料１４の周方向における一部に電極１７，１８が当接するような構成であってもよい。

続いて、制御部７０は、加熱機構５０を制御することによって、金属パイプ材料１４を加熱する。具体的には、制御部７０は、加熱機構５０の電力供給部５５を制御して電力を供給し、図３（ａ）に示されるように電流値Ａ１の定電流制御を行う。すると、ブスバー５２を介して下側電極１７，１８に伝達される電力が、金属パイプ材料１４を挟持している上側電極１７，１８及び金属パイプ材料１４に供給され、金属パイプ材料１４に存在する抵抗により、金属パイプ材料１４自体がジュール熱によって発熱する。そして、電圧計５３で測定される電圧値は徐々に上がっていき、所定値に達したら通電を終了する。

続いて、制御部７０による駆動機構８０の制御によって、加熱後の金属パイプ材料１４に対してブロー成形金型１３を閉じる。これにより、下型１１のキャビティ１６と上型１２のキャビティ２４とが組み合わされ、下型１１と上型１２との間のキャビティ部内に金属パイプ材料１４が配置密閉される。

その後、気体供給機構４０のシリンダユニット４２を作動させることによってシール部材４４を前進させて金属パイプ材料１４の両端をシールする。このとき、図２（ｂ）に示されるように、金属パイプ材料１４の電極１８側の端部にシール部材４４が押し付けられることによって、電極１８の凹溝１８ａとテーパー凹面１８ｂとの境界よりもシール部材４４側に突出している部分が、テーパー凹面１８ｂに沿うように漏斗状に変形する。同様に、金属パイプ材料１４の電極１７側の端部にシール部材４４が押し付けられることによって、電極１７の凹溝１７ａとテーパー凹面１７ｂとの境界よりもシール部材４４側に突出している部分が、テーパー凹面１７ｂに沿うように漏斗状に変形する。シール完了後、高圧ガスを金属パイプ材料１４内へ吹き込んで、加熱により軟化した金属パイプ材料１４をキャビティ部の形状に沿うように成形する。

金属パイプ材料１４は高温（９５０℃前後）に加熱されて軟化しているので、金属パイプ材料１４内に供給されたガスは、熱膨張する。このため、例えば供給するガスを圧縮空気とし、９５０℃の金属パイプ材料１４を熱膨張した圧縮空気によって容易に膨張させることができる。

ブロー成形されて膨らんだ金属パイプ材料１４の外周面が下型１１のキャビティ１６に接触して急冷されると同時に、上型１２のキャビティ２４に接触して急冷（上型１２と下型１１は熱容量が大きく且つ低温に管理されているため、金属パイプ材料１４が接触すればパイプ表面の熱が一気に金型側へと奪われる。）されて焼き入れが行われる。このような冷却法は、金型接触冷却又は金型冷却と呼ばれる。急冷された直後はオーステナイトがマルテンサイトに変態する（以下、オーステナイトがマルテンサイトに変態することをマルテンサイト変態とする）。冷却の後半は冷却速度が小さくなったので、復熱によりマルテンサイトが別の組織（トルースタイト、ソルバイト等）に変態する。従って、別途焼戻し処理を行う必要がない。また、本実施形態においては、金型冷却に代えて、あるいは金型冷却に加えて、冷却媒体を例えばキャビティ２４内に供給することによって冷却が行われてもよい。例えば、マルテンサイト変態が始まる温度までは金型（上型１２及び下型１１）に金属パイプ材料１４を接触させて冷却を行い、その後型開きすると共に冷却媒体（冷却用気体）を金属パイプ材料１４へ吹き付けることにより、マルテンサイト変態を発生させてもよい。

上述のように金属パイプ材料１４に対してブロー成形を行った後に冷却を行い、型開きを行うことにより、例えば略矩形筒状の本体部を有する金属パイプを得る。

ここで、上述した通電加熱時に、電極１７，１８と金属パイプ材料１４との間において、アーク放電ＥＡが発生した場合には、図３（ｂ）に示されるように、非常に高いアーク電圧が生じることになり、電圧値が急峻に上昇する。

アーク放電検知部７０ａは、電圧計５３で測定した電圧値に基づいて電極１７，１８と金属パイプ材料１４との間におけるアーク放電ＥＡの発生を検知する。具体的には、図４に示されるように、単位時間当たりの電圧の変化量（ｄｖ／ｄｔ；微分）に基づきアーク放電ＥＡの発生を検知する。より具体的には、単位時間当たりの電圧の変化量が、所定値以上となった場合に、アーク放電ＥＡが発生したと判断する。この所定値は、予め定められた値であり、アーク放電ＥＡが発生したと判断して良い値である。

制御部７０は、アーク放電ＥＡの発生を検知したら、警告装置７１に指令を送出し、例えばランプや音や画面表示等で警告を発生させる。この警告は、アーク放電検知部７０ａがアーク放電を１回検知した場合でも、予め定められた複数回数検知した場合でも良い。また、アーク放電検知部７０ａが予め定められた複数回数検知した場合に、電極１７，１８のメンテナンス又は電極１７，１８の交換を促させる警告であっても良い。

このように、本実施形態によれば、金属パイプ材料１４へ電力を電極１７，１８を介して供給し通電加熱すると共に、電極１７，１８同士間の電圧を電圧計５３で測定している際に、金属パイプ材料１４と当該金属パイプ材料１４に接触する電極１７，１８との間でアーク放電ＥＡが発生すると、非常に高いアーク電圧が発生するため、電圧計５３で測定した電圧値に基づいてアーク放電検知部７０ａにより電極１７，１８と金属パイプ材料１４との間におけるアーク放電ＥＡの発生を検知できる。従って、その後、この検知結果を基に、電極１７，１８のメンテナンス又は電極１７，１８の交換等の適切な処理を行うことができる。

また、本実施形態によれば、アーク放電検知部７０ａは、単位時間当たりの電圧の変化量に基づきアーク放電ＥＡの発生を検知しているため、アーク放電ＥＡの発生を確実に検知できる。

また、アーク放電ＥＡの発生を検知した場合に警告する警告装置７１を備えているため、作業者にアーク放電ＥＡが発生したことを警告でき、電極１７，１８のメンテナンス又は電極１７，１８の交換等の処理を行うべきか否かを認識させることができる。

ここで、警告装置７１を、アーク放電ＥＡの発生を予め定められた複数回数検知した場合に警告する警告装置、具体的には、アーク放電検知部７０ａがアーク放電ＥＡの発生を予め定められた複数回数検知すると、制御部７０からの指令により警告する警告装置とすると、作業者に予め定められた回数のアーク放電ＥＡが発生したことを警告でき、電極１７，１８のメンテナンス又は電極１７，１８の交換等の時期にきていることを認識させることができる。

また、警告装置７１を、アーク放電ＥＡの発生を予め定められた複数回数検知した場合に、電極１７，１８のメンテナンス又は電極１７，１８の交換を促す警告装置、具体的には、アーク放電検知部７０ａがアーク放電ＥＡの発生を予め定められた複数回数検知すると、制御部７０からの指令により電極１７，１８のメンテナンス又は電極１７，１８の交換を促す警告装置とすると、作業者に予め定められた回数のアーク放電ＥＡが発生し電極１７，１８のメンテナンス又は電極１７，１８の交換の時期であることを例えば表示等により積極的に警告でき、その結果、作業者に電極１７，１８のメンテナンス又は電極１７，１８の交換を実行させることができる。

ここで、アーク放電検知部７０ａの他の実施形態として、図５（ｂ）に示されるように、電圧計５３で測定した電圧値と設定値Ｖ１との差に基づきアーク放電ＥＡの発生を検知するようにしても良い。ここでいう設定値としての電圧値Ｖ１は、予め定められた電圧値であり、アーク放電ＥＡが発生したと判断して良い電圧値である。そして、アーク放電検知部７０ａは、測定した電圧値と設定値Ｖ１との差に基づいて、アーク放電ＥＡが発生したか否かを判断する。ここでは、電圧計５３で測定した電圧値が設定値Ｖ１を超えたときにアーク放電ＥＡが発生したと判断する。

このようなアーク放電検知部７０ａによれば、測定した電圧値と予め定められた設定値Ｖ１との差に基づきアーク放電の発生を検知しているため、アーク放電ＥＡの発生を確実に検知できる。そして、このようにアーク放電ＥＡを検知した場合に、警告装置７１は、上記と同様な作用・効果を奏する。

以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、上記実施形態では、電極１７，１８を２つとしているが、電極１７，１８より軸線方向内側へ電極を追加して電極を３つ以上としても良い。

また、上記実施形態においては、アーク放電検知部７０ａは、一実施形態では、単位時間当たりの電圧の変化量に基づきアーク放電の発生を検知し、また、他の実施形態では、測定した電圧値と予め定められた設定値との差に基づきアーク放電の発生を検知するようにしているが、単位時間当たりの電圧の変化量に基づきアーク放電の発生を検知し、且つ、測定した電圧値と予め定められた設定値との差に基づきアーク放電の発生を検知したときに、アーク放電を検知したとしても良い。

また、上記実施形態においては、成形対象を金属パイプ材料１４としているが、金属パイプ材料１４に限定されるものではなく、金属棒状体や金属板状体等に対しても適用でき、要は、ある程度延びる金属体に対して適用できる。また、成形装置も、気体供給を行わずに通電加熱を行う鍛造装置等とすることもできる。

１０…通電加熱装置、１４…金属パイプ材料（金属体）、１７，１８…電極、５３…電圧計（電圧測定部）、７０ａ…アーク放電検知部、７１…警告装置。

Claims (6)

1. 金属体へ電力を供給し当該金属体を通電加熱する通電加熱装置であって、
   前記金属体に接触する少なくとも２つの電極と、
   前記電極間の電圧を測定する電圧測定部と、
   前記電圧測定部で測定した電圧値に基づき前記電極と前記金属体との間でのアーク放電の発生を検知するアーク放電検知部と、を備えたことを特徴とする通電加熱装置。
2. 前記アーク放電検知部は、単位時間当たりの電圧の変化量に基づきアーク放電の発生を検知することを特徴とする請求項１記載の通電加熱装置。
3. 前記アーク放電検知部は、測定した電圧値と予め定められた設定値との差に基づきアーク放電の発生を検知することを特徴とする請求項１記載の通電加熱装置。
4. アーク放電の発生を検知した場合に警告する警告装置を備えたことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の通電加熱装置。
5. アーク放電の発生を予め定められた複数回数検知した場合に警告する警告装置を備えたことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の通電加熱装置。
6. アーク放電の発生を予め定められた複数回数検知した場合に、前記電極のメンテナンス又は前記電極の交換を促す警告装置を備えたことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の通電加熱装置。

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