JPS6151518A - 被加熱材料の加熱状態判定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は被加熱材料の加熱状態を判定する装置に関する
ものである。

従来技術 鍛造、圧延等の工程に先立って誘導炉等の加熱炉により
加熱処理される被加熱材料は、一般に、角部、たとえば
被加熱材料の長手方向の両端部が中央部より高温に加熱
される。特に、誘導加熱の場合には、被加熱材料内部の
発熱量は、材料表面に近いほど大きくかつ急速加熱であ
るのでその傾向が著しい。このため、従来は過熱に起因
する変質によって後工程に送ることができない部分、す
なわち、被加熱材料の両端部を一律に切除して、鍛造、
圧造等の後工程に送り込んでいた。

発明が解決すべき問題点 しかしながら、斯る従来の方式によれば、被加熱材料両
端部の切除量は過熱部分のばらつきを見込んで一律に定
められたものであるため、必ずしもその切除量が通りで
はなく、あるいは切除された後の被加熱材料の温度が通
りなものであるか否かが不明であった。

問題点を解決するための第１の手段 本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり
、その要旨とするところは、（１）前記被加熱材料に沿
って相対移動させられてその被加熱材料の相対方向にお
ける温度を測定する温度センサと、（２）ｈ；ｌ肥液加
熱材料と温度センサとの相対移動量を検出する移動量セ
ンサと、（３）前記液加；フ）材料の相対移動方向にお
ける温度、およびその液加り！５材料と前記温度センサ
との相対移動量に基づいてその被加熱材料の予め定めら
れた温度範囲から外れる部分を判定し、その部分の大き
さを表す信号を出力する判定手段とを含むことにある。

作用および第１発明の効果 このようにすれば、温度センサによって検出された被加
熱材料の相対移動方向における温度、および移動量セン
サによって検出された被加熱材料と温度センサとの相対
移動量に基づいて、被加熱材料の予め定められた目標温
度範囲から外れる部分が判定手段において判定され、そ
の外れる部分の大きさを表す信号が出力される。それ故
、判定手段から出力される信号に基づいて加熱材料の相
対方向における両端部を必要かつ最小限に切除すること
ができ、確実に目標温度範囲内にある残りの部分を後工
程に送ることができるのである。したがって、後工程に
送られる被加熱材料は常に確実に目標温度範囲内にあっ
たのが送られることとなるとともに、切除量が必要かつ
最小限とされて材料歩留り、および加熱炉の熱効率が向
上させられるのである。

問題点を解決するための第２の手段 また、本発明の他の態様においては、（１）被加熱材料
に沿って相対移動させられて、その被加熱材料の相対移
動方向における温度を測定する温度センサと、（２）前
記被加熱材料と温度センサとの相対移動量を検出する移
動量センサと、（３）前記加熱材料の相対移動方向にお
ける温度、およびその被加熱材料と前記温度センサとの
相対移動量に基づいて、その被加熱材料の予め定められ
た端縁部を除いた部分が予め定められた目標温度範囲に
あるか否かを判定する判定手段とを含むことにある。

作用および第２発明の効果 このようにすれば、温度センサによって検出された被加
熱材料の相対移動方向における温度、および移動量セン
サによって検出された被加熱材料と温度センサとの相対
移動量に基づいて、被加熱材料の予め定められた端縁部
を除いた部分が予め定められた目標温度範囲にあるか否
かが判定手段において判定される。それ故、相対移りｊ
方向における両端部が切除された被加熱材料が目標温度
範囲にあるか否かが判定されるので、後工程に送るべき
被加熱材料が確実に目標温度範囲内にあるものとするこ
とができる。また、判定手段における判定に従って加熱
炉を適正かつ充分に設定変更することができ、熱効率が
改善されるのである。

実施例 以下、本発明の一実施例を示す図面に基づいて詳細に説
明する。

第１図において、長手状の被加熱材料１０は、鍛造、圧
延等の後工程に先立って誘導炉１２において１１００℃
程度に急速に誘導加熱され、コンベア１４によって炉内
から搬出される。温度センサたる放射温度計１６はコン
ベア１４上を１般送させられる被加熱材料１０に向けら
れた状態で設置されており、放射温度計１６は被加熱材
料１０の移動方向における温度を測定して逐次判定手段
としての判定装置本体１日に供給する。また、コンベア
１４のローラ２０の回転が移動量センサとしての回転セ
ンサ２２に検出されるようになっており、回転センサ２
２は被加熱材料１０の移動量に関連したパルス信号を判
定装置本体１８に供給する。そして、判定装置本体１８
には温度設定器２４から予め設定された目標温度Ｍを表
す信号が供給されており、また全長設定器２６からは被
加熱材料１０の定寸（全長）Ｌを表す信号が供給されて
いる。なお、コンベア１４に設けられたローラ２０は互
いに作動的に連結されて同期的に回転させられる。

先端検出回路２８は、放射温度計１６の出力信号の立ぢ
上がりを検出して、被加熱材料１０の先端が放射温度計
１６の検出位置に到着したことを検出し、検出信号を演
算手段を構成する加算カウンタ３０および減算カウンタ
３２にイ共ｒ合する。なお、先端検出回路２８は光電装
置、リミットスイッチ等のセンサを用いて被加熱材料１
０の先端の到着を検出するように構成されても良い。

加算カウンタ３０は先端検出回路２８からの検出信号に
従ってその内容がリセソｌ−されるが、回転センサ２２
からのパルス信号を計数して計数内容をランチ回路３４
に出力する。また、減算カウンタ３２は、先端検出回路
２８からの検出信号に従って全長設定器２６から出力さ
れる被加熱材料１０の全長に相当する数値をロードし、
かつ回転センサ２２から供給されるパルス信号に従って
ロード内容を減算して内容をランチ回路３６に出力する
。

一方、比較器３８は温度設定器２４から供給される目標
温度と放射温度計１６から出力される温度とを比較し、
放射温度計１６から出力される温度が目標温度よりも下
回ったときにう・７千回路３４をランチ信号を供給し、
上回ったときにランチ回路３６へランチ信号を供給する
。う、子回路３４および３６は、比較器３８から供給さ
れるラッチ信号に従って、加算カウンタ３０および減算
カウンタ３２の内容をそれぞれラッチし出力する。

放射温度計１６によって検出される被加熱材料１０の温
度は、その移動距離に伴って第２図に示すように変化す
るから、第２図のＡ時点において加算カウンタ３０がリ
セットされて、その内容が零とされるとともに加算カウ
ンタ３０内に被加熱材料１０の全長しに相当する計数値
がロードされる。通常、被加熱材料１０の両端部の温度
は中央部分よりも低くなっているから、先端検出回路２
８による被加熱材料１０の先端検出直後から放射温度計
１６によって検出される被加熱材料１０の温度は、温度
設定器２４において設定された目標温度Ｍよりも高いが
、被加熱材料１０の前進に伴って目標温度Ｍに近づき、
次いでそれを下回る。

この被加熱材料１０の温度が目標温度Ｍと一致したこと
が、比較器３８によって検知され、このタイミングで加
算カウンタ３０の内容がランチ回路３４内に保持される
。第２図のＢ時点はこの状態を示す。加算カウンタ３０
は、先端検出回路２８によって被加熱材料１０の先頭が
検出された時点から回転センサ２２から出力されるまで
のパルス信号を計数しているので、ランチ回路３４内に
は被加熱材料１０の先端部に目標温度Ｍよりも高い部分
の長さｌ□を表す計数値が記憶される。

次に、被加熱材料１０の移動が進み、放射温度計１６に
よって検出される被加熱材料１０の温度が再び目標温度
Ｍより上回ったことが比較器３８によって検出されると
、減算カウンタ３２の内容がラッチ回路３６内に保持さ
れる。第２図のＣ時点はこの状態を示す。減算カウンタ
３２は、被加熱材料１０の全長りに対応した値から被加
熱材料１０の移動量に対応した計数値を減算しているの
で、ラッチ回路３６内には被加熱材料１０の全長しから
これまでの被加熱材料１０の移動量を差し引いた寸法２
□に対応する計数値が記憶される。

この計数値が表す被加熱材料１０の後端部の大きさく長
さ）は目標温度Ｍよりも被加熱材料１０の温度が上回っ
ている部分に対応する長さである。

したがって、ラッチ回路３４から出力される被加熱材料
１０の先端過熱部分に相当するｌさ！、を表す信号と、
ランチ回路３６から出力される被過熱材料１０後端部分
の過熱部分に対応する長さ２２を表す信号とに基づいて
被加熱材料１０の両端部の過熱部分（不良部分）が必要
かつ最小限に切除され得るのである。

このように、本実施例によれば、鍛造、圧延等の後工程
に供給する加熱処理された被加熱材料１０において、過
熱による変質によって鋼としての特性が失われた両端部
の過熱部分が、必要かつ最小限に切除されるので、後工
程には確実に目標温度Ｍ内にある被加熱材料１０のみが
送られる一方、材料歩留りや炉の熱効率が向上させられ
る。

なお、第１図において、被加熱材料１０の後端を検出し
かつ後端検出信号を出力する後端検出装置を設けるとと
もに、前記減算カウンタ３２に代えて加算カウンタを設
ける一方、その加算カウンタが被加熱材料１０の温度が
目標温度Ｍよりも上回ったことを表す比較器３８からの
信号によってリセットされるようにし、かつラッチ回路
３６が上記後端検出装置からの後端検出信号によって上
記加算カウンタの内容をラッチするようにしても良い。

このような場合には、被加熱材料１０の全長を設定する
全長設定器２６を用いないので、加熱材料１０の定寸に
バラツキがあったり、あるいは被加熱材料１０の長さが
定寸でない場合に有効である。上記後端検出装置は、放
射温度計１６から出力される被加熱材料１０の温度の立
ち下がりに基づいて被加熱材料１０の後端を検出するも
のであっても良いし、光源スイッチ、リミットスイッチ
等のセンサの信号に基づいて被加熱材料の後端を検出す
るものであっても良い。

次に、本発明の他の態様に対応した実施例を説明する。

なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分
には、同一の符号を付して説明を省略する。

第３図において、先端マスク距離設定器４０においては
、被加熱材料１０の前端部の過熱部分の長さ、換言すれ
ば、被加熱材料１０の温度が予め定められた目標温度Ｍ
内にあるか否かを判定する対象から除く部分の長さに、
が設定され、その長さに１に対応したコード信号を判定
手段としての判定装置本体４２に出力する。また、後端
マスク距離設定器４４においては、被加熱材料１０の後
端部における過熱部分の長さ、換言すれば被加熱材料１
０が予め定められた目標温度Ｍ内にあるか否かを判定す
るための対象となる部分から除く部分の長さに２が設定
され、予め定められた被加熱材料１０の全長しからその
長さに２を差し引いた長さく距離）を表すコード信号が
判定装置本体４２に供給される。比較器４６においては
、カウンタ３０からの信号が表す被加熱材料の移動距離
と、前端マスト距離設定器４０および後端マスク距離設
定器４４から供給される信号がそれぞれ表す長さとを比
較し、先端検出回路２８により被加熱材料１０の先端が
検出された時点以後の被加熱材料１０の移動距離が前端
マスク距離ｋｌを超えてから、全長りから後端マスク距
離に２を差し引いた距離（Ｍｋ２）に到達するまでの間
、換言すれば放射温度計１６の測定スポットが第４図の
Ｌｍ内にある間、（第４図のＢ時点からＣ時点に至る間
）アンドゲート４８を開放する。判定器５０には、アン
ドゲート４８が開かれている間、放射温度計１６によっ
て検出された被加熱材料１０の温度を表す信号が供給さ
れる。判定器５０においては、放射温度計１６によって
検出された被加熱材料１０の温度と温度設定器２４によ
って予め設定された目標温度Ｍとが比較され、判定信号
が出力される。たとえば、第４図に示すように、被加熱
材料１０の温度が温度設定器２４において設定された目
標温度Ｍを超える場合には、被加熱材料１０が加熱不良
であることを表す判定信号が出力される。

このように、本実施例によれば、被加熱材料１０の加熱
部分が予め判定対象から除外され、除外された後の被加
熱材料１０の部分が予め設定された目標温度Ｍ内にある
か否かが判断されるので、鍛造、圧延等の後工程に、加
熱不良品を送り込むことが防止される。すなわち、被加
熱材料中の両端部におけるマスク部分は鍛造、圧延等の
後工程の開始に先立って切除される部分であり、切除さ
れた残りの被加熱材料１０の部分が目標温度Ｍより超え
ている場合には、後工程への供給が阻止されるのである
。

以上、本発明の一実施例を示す図面に基づいて詳細に説
明したが、本発明はその他の態様においても適用される
。

たとえば、第１図および第３図に示す実施例において一
点鎖線で囲まれた部分は、所謂マイクロコンピュータに
ても構成され得るのである。このような場合には、放射
温度計１６による被加熱材料１０の温度データが全長に
渡って採取された後、第２図または第４図に示す温度分
布を作成し、この温度分布に基づいて判定処理を実行す
るようにすることもできる。

また、第１図または第３図に示す実施例において、放射
温度計１６や先端検出回路２８の検出応答時間を補正す
る回路を適宜設けることができる。

また、第３図の実施例において、温度設定器２４に複数
段階の温度を設定し、判定器５０においてその複数段階
の温度に対して判定するようにしても良い。このような
場合には、被加熱材料１０の温度が設定された複数段階
の何れに位置するかによって誘導炉１２や被加熱材料１
０の送り速度を適切にフィードバンク調節することがで
きる。

また、前述の実施例においては、放射温度計１６が位置
固定であり被加熱材料１０がコンベア１４上を走行させ
られるように構成されているが、逆に放射温度計１６が
被加熱材料１０に対して移動させられるように構成され
ても良いのである。

また、放射温度計１６の代わりに他の形式の温度針が用
いられても良いことは言うまでもない。

なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であり
、本発明はその精神を逸脱しない範囲にお−いて種々変
更が加えられ得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を説明する説明図であ
る。第２図は第１図の実施例の作動を説明する作動説明
図である。第３図および第４図は本発明の他の態様にお
ける第１図および第２図に相当する図である。 １０：被加熱材料 １６：放射温度計（温度センサ） １Ｂ、４２：判定装置本体（判定手段）２２：回転セン
サ（移動量センサ） ＩＣ 第２図 第４図 梳ｔＪＤ発羽１斗のギ刈力りｊ波 第３図 １り

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）加熱処理された被加熱材料の加熱状態を判定する
   装置であって、 前記被加熱材料に沿って相対移動させられて該被加熱材
   料の該相対移動方向における温度を測定する温度センサ
   と、 前記被加熱材料と温度センサとの相対移動量を検出する
   移動量センサと、 前記被加熱部材の相対移動方向における温度、および該
   被加熱材料と前記温度センサとの相対移動に基づいて、
   該被加熱材料の予め定められた目標温度範囲から外れる
   部分の大きさを判定し、該部分の大きさを表す信号を出
   力する判定手段と を含むことを特徴とする被加熱材料の加熱状態判定装置
   。
2. （２）加熱処理された被加熱材料の加熱状態を判定する
   装置であって、 前記被加熱材料に沿って相対移動させられて該被加熱材
   料の該相対移動方向における温度を測定する温度センサ
   と、 前記被加熱材料と温度センサとの相対移動量を検出する
   移動量センサと、 前記被加熱材料の相対移動方向における温度、および該
   被加熱材料と前記温度センサとの相対移動量に基づいて
   、該被加熱材料の予め定められた端縁部を除いた部分が
   予め定められた目標温度範囲にあるか否かを判定する判
   定手段とを含むことを特徴とする被加熱材料の加熱状態
   判定装置。