JPH1136019A - Method and device for judging heated condition of metallic billet - Google Patents
Method and device for judging heated condition of metallic billetInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、加熱された金属製
ビレットを成形機に搬送する途上で、前記金属製ビレッ
トの加熱状態を検出するための金属製ビレットの加熱状
態判定方法および装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for judging a heating state of a metal billet for detecting a heating state of the metal billet while conveying the heated metal billet to a molding machine.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般的に、金属予備成形品（以下、金属
製ビレットという）を加熱装置を介して半凝固状態に加
熱した後、この金属製ビレットを前記半凝固状態に維持
して成形装置により成形作業を行って、所定の金属成形
品を得る方法が知られている。2. Description of the Related Art Generally, a metal preform (hereinafter referred to as a metal billet) is heated to a semi-solid state through a heating device, and the metal billet is maintained in the semi-solid state to form a molding device. There is known a method of obtaining a predetermined metal molded product by performing a molding operation according to the following.
【０００３】この種の方法に使用される加熱装置は、例
えば、特公平２−７７４８号公報に開示されているよう
に、回転可能なテーブル上の周囲に絶縁された一連の台
を設けた載置装置の上方に、ビレットに対応して複数個
の誘導加熱器を配置しており、この誘導加熱器は、前記
テーブルの回転により前記ビレットが誘導加熱器の位置
に導かれたとき、側面が支えられることなしに立ってい
る状態のビレットのエンタルピーを該ビレットが部分半
固体状態になる水準まで順次上昇せしめるように構成さ
れている。[0003] A heating apparatus used in this type of method is, for example, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 2-7748, a mounting apparatus provided with a series of insulated stands around a rotatable table. Above the placing device, a plurality of induction heaters are arranged corresponding to the billet, and when the billet is guided to the position of the induction heater by the rotation of the table, the side surface has It is configured to gradually increase the enthalpy of the billet in an unsupported standing state to a level at which the billet becomes partially semi-solid.
【０００４】ところで、上記の加熱装置から取り出され
たビレットに対し、成形装置により所定の成形作業が行
われる。このため、成形装置を介して高品質な成形品を
得るためには、ビレットを所定の加熱状態、すなわち、
所定の固相率（半凝固状態）に維持する必要がある。そ
こで、加熱終了後のビレットが所定の固相率に維持され
ているか否かを検出するために、従来から種々の作業が
行われている。[0004] By the way, a predetermined molding operation is performed on the billet taken out of the heating device by a molding device. For this reason, in order to obtain a high quality molded product via the molding device, the billet is heated in a predetermined heating state, that is,
It is necessary to maintain a predetermined solid fraction (semi-solid state). In order to detect whether or not the billet after heating is maintained at a predetermined solid fraction, various operations have been conventionally performed.
【０００５】例えば、加熱完了後のビレットを任意に抜
き取り、このビレットをナイフ等で切断して加熱状態の
良否を判断する方法（以下、第１方法という）や、量産
前に予めビレットに熱電対を挿入しておき、この熱電対
から得られた温度測定結果に基づいて加熱条件を決定す
る方法（以下、第２方法という）や、オペレータの目視
によりビレットの倒れや変形からこのビレットの加熱状
態を判断する方法（以下、第３方法という）等が採用さ
れている。[0005] For example, a billet after heating is completed is arbitrarily extracted, and the billet is cut with a knife or the like to judge the quality of the heating state (hereinafter referred to as a first method). Is inserted, and the heating condition is determined based on the temperature measurement result obtained from the thermocouple (hereinafter, referred to as a second method). (Hereinafter, referred to as a third method) is adopted.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
第１方法では、ビレットを抜き取り検査するために、気
温や水温等の外気要因に対してオンラインでフィードバ
ックすることが不可能となり、製品品質を安定的に維持
することが困難である。また、上記の第２方法では、量
産前に予め条件を決定するため、量産時に定量的な条件
管理を行うことは不可能である。さらにまた、上記の第
３方法では、ビレットの倒れや変形を確認するために、
生産工程を停止させる場合があり、生産性が著しく阻害
されるという問題が指摘されている。However, in the above-mentioned first method, since the billet is sampled and inspected, it is impossible to provide online feedback on external factors such as air temperature and water temperature, thereby stabilizing the product quality. Is difficult to maintain. Further, in the above-described second method, since conditions are determined in advance before mass production, it is impossible to perform quantitative condition management during mass production. Furthermore, in the above third method, in order to check the billet's falling or deformation,
It has been pointed out that the production process may be stopped, and productivity is significantly impaired.
【０００７】本発明は、この種の問題を解決するもので
あり、ビレットの加熱状態を簡単かつ確実に検出するこ
とができ、製品品質を安定的に維持するとともに、生産
性の向上が可能な金属製ビレットの加熱状態判定方法お
よび装置を提供することを目的とする。The present invention solves this kind of problem, and can easily and reliably detect the heating state of a billet, stably maintain product quality, and improve productivity. An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for determining a heating state of a metal billet.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、本発明に係る金属製ビレットの加熱状態判定方法
および装置では、加熱後の金属製ビレットが搬送手段に
より保持されて成形機に搬送されるとともに、この搬送
手段に設けられた硬度測定手段により前記金属製ビレッ
トの硬度が検出される。次いで、検出された硬度に基づ
いて、金属製ビレットが所定の半凝固状態に加熱された
か否かが判定される。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, in a method and an apparatus for judging a heated state of a metal billet according to the present invention, the heated metal billet is held by a conveying means and is transferred to a molding machine. While being conveyed, the hardness of the metal billet is detected by hardness measuring means provided in the conveying means. Next, it is determined whether or not the metal billet has been heated to a predetermined semi-solid state based on the detected hardness.
【０００９】このため、加熱後の各金属製ビレットが所
定の半凝固状態に加熱されたか否かを、リアルタイムで
簡単かつ確実に検出することができる。さらに、金属製
ビレットが所定の半凝固状態に加熱されていない場合に
は、前記金属製ビレットの加熱条件、例えば、出力電圧
や加熱時間が補正される。従って、金属製ビレットの加
熱状態を一層安定して維持することができ、不良率の発
生を有効に低減することが可能になる。For this reason, it is possible to easily and reliably detect in real time whether or not each of the heated metal billets has been heated to a predetermined semi-solid state. Further, when the metal billet is not heated to a predetermined semi-solid state, the heating conditions of the metal billet, for example, the output voltage and the heating time are corrected. Therefore, the heated state of the metal billet can be maintained more stably, and the occurrence of a defective rate can be effectively reduced.
【００１０】また、硬度測定手段が、金属製ビレットを
保持するグリップ部材に装着されている。このため、金
属製ビレットの硬度を、簡単な構成で効率的かつ確実に
検出することができる。一方、硬度測定手段が、搬送手
段の移動範囲内に配置されていると、この搬送手段が金
属製ビレットを保持した状態で前記硬度測定手段側に移
送されることにより、該金属製ビレットの硬度が検出さ
れる。[0010] Further, the hardness measuring means is mounted on a grip member holding the metal billet. Therefore, the hardness of the metal billet can be efficiently and reliably detected with a simple configuration. On the other hand, when the hardness measuring means is disposed within the moving range of the transporting means, the transporting means is transferred to the hardness measuring means while holding the metal billet, whereby the hardness of the metal billet is increased. Is detected.
【００１１】さらにまた、本発明では、搬送手段を構成
するグリップに装着される硬度測定手段と、この搬送手
段の移動範囲内に配設される硬度測定手段とを備えてい
る。これにより、金属製ビレットの硬度検出作業が、一
層高精度かつ確実に遂行可能になる。Further, the present invention includes a hardness measuring means mounted on a grip constituting the conveying means, and a hardness measuring means disposed within a moving range of the conveying means. Thereby, the work of detecting the hardness of the metal billet can be performed with higher accuracy and reliability.
【００１２】本発明では、搬送手段が、グリップ部材に
保持されている金属製ビレットの重量を検出する重量検
出手段を備えている。従って、金属製ビレットの加熱前
後の重量差から前記金属製ビレットの溶け落ち量が算出
され、この溶け落ち量から該金属製ビレットの半凝固状
態の良否判定を行うことができる。According to the present invention, the transporting means includes weight detecting means for detecting the weight of the metal billet held by the grip member. Therefore, the burn-through amount of the metal billet is calculated from the weight difference between before and after the heating of the metal billet, and the quality of the semi-solid state of the metal billet can be determined from the burn-through amount.
【００１３】また、搬送手段が、グリップ部材に保持さ
れている金属製ビレットの加熱後の温度を検出する温度
検出手段を備えている。このため、加熱後の金属製ビレ
ットの温度から、各金属製ビレット毎の半凝固状態の良
否判定を迅速に遂行することが可能になる。[0013] Further, the conveying means includes a temperature detecting means for detecting a heated temperature of the metal billet held by the grip member. Therefore, it is possible to quickly determine the quality of the semi-solid state of each metal billet from the temperature of the heated metal billet.
【００１４】さらにまた、搬送手段が、重量検出手段と
温度検出手段とを備えている。従って、金属製ビレット
の加熱後の温度と共に、この金属製ビレットの加熱前後
における重量差から、該金属製ビレットが所定の半凝固
状態に加熱されたか否かを一層高精度に検出することが
可能になる。[0014] Further, the carrying means includes a weight detecting means and a temperature detecting means. Therefore, it is possible to detect with higher accuracy whether or not the metal billet has been heated to a predetermined semi-solid state from the weight difference between before and after the heating of the metal billet together with the temperature after the heating of the metal billet. become.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１の実施形態
に係る金属製ビレットの加熱状態判定装置１０を組み込
む加熱ライン１２の概略構成説明図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a schematic structural explanatory view of a heating line 12 incorporating a metal billet heating state judging device 10 according to a first embodiment of the present invention.
【００１６】加熱ライン１２は、金属製、例えば、アル
ミニウム製ビレット１４をグリップ部材である一対の断
熱材（例えば、セラミックス）１５で保持して搬送する
搬送ロボット（搬送手段）１６と、この搬送ロボット１
６を介して搬入および搬出される前記ビレット１４を誘
導加熱するための誘導加熱装置（加熱手段）１８と、前
記搬送ロボット１６および前記誘導加熱装置１８を駆動
制御するＣＰＵ２０とを備えている。The heating line 12 includes a transport robot (transport means) 16 for transporting a billet 14 made of metal, for example, aluminum, which is held by a pair of heat insulating materials (for example, ceramics) 15 as grip members, and this transport robot. 1
The apparatus includes an induction heating device (heating means) 18 for induction heating the billet 14 carried in and out via the robot 6, and a CPU 20 for driving and controlling the transfer robot 16 and the induction heating device 18.
【００１７】誘導加熱装置１８は、ビレット１４を立位
姿勢で載置する台座２２と、この台座２２に載置された
前記ビレット１４を囲繞するとともに昇降自在な誘導加
熱用コイル２４と、前記ビレット１４の上端部を押圧保
持自在な押さえ部材２６とを備え、前記コイル２４は、
電源を内蔵する制御器２８に接続されている。制御器２
８は、コイル２４に低周波から高周波の電流を供給自在
である。The induction heating device 18 includes a pedestal 22 on which the billet 14 is placed in an upright position, an induction heating coil 24 that surrounds the billet 14 mounted on the pedestal 22 and that can be raised and lowered. And a holding member 26 capable of holding the upper end of the coil 14 by pressing.
It is connected to a controller 28 containing a power supply. Controller 2
Numeral 8 is capable of supplying a low-frequency to high-frequency current to the coil 24.
【００１８】加熱状態判定装置１０は、搬送ロボット１
６の一方の断熱材１５に設けられ、この搬送ロボット１
６で搬送中のビレット１４の硬度をオンラインで検出す
る硬度測定手段３０と、この硬度測定手段３０により検
出された硬度に基づいて前記ビレット１４が所定の固相
状態に加熱されたか否かを判定する判定手段３２とを備
える。The heating state judging device 10 includes the transfer robot 1
6, the transfer robot 1
6. A hardness measuring means 30 for online detecting the hardness of the billet 14 being conveyed at 6, and a determination as to whether or not the billet 14 has been heated to a predetermined solid state based on the hardness detected by the hardness measuring means 30. And a determination unit 32 for performing the determination.
【００１９】図２に示すように、硬度測定手段３０は、
一方の断熱材１５に保持される清掃用筒体３３と、この
筒体３３内に進退自在に配設される検出子３４と、前記
検出子３４をビレット１４から離間する方向（矢印Ａ方
向）に付勢するスプリング３６とを備える。As shown in FIG. 2, the hardness measuring means 30 comprises:
A cleaning cylinder 33 held by one heat insulator 15, a detector 34 movably disposed in the cylinder 33, and a direction in which the detector 34 is separated from the billet 14 (direction of arrow A). And a spring 36 biasing the spring 36.
【００２０】硬度測定手段３０は、検出子３４がビレッ
ト１４に差し込まれる際の荷重や進入速度に基づいて前
記ビレット１４の硬度を測定するものであり、その硬度
データがＣＰＵ２０に送られる。このＣＰＵ２０では、
その機能である判定手段３２を介し予め設定された最適
加熱時の硬度と前記検出された硬度データとが比較さ
れ、前記ビレット１４の固相率の良否が判定される。The hardness measuring means 30 measures the hardness of the billet 14 based on the load and the approach speed when the detector 34 is inserted into the billet 14, and the hardness data is sent to the CPU 20. In this CPU 20,
The hardness at the time of optimal heating set in advance and the detected hardness data are compared via the determination means 32 as the function, and the quality of the solid phase ratio of the billet 14 is determined.
【００２１】このように構成される第１の実施形態に係
る加熱状態判定装置１０の動作について、加熱ライン１
２との関連で、図３に示すフローチャートに基づいて以
下に説明する。The operation of the heating state determination apparatus 10 according to the first embodiment having the above-described configuration will be described with reference to the heating line 1.
2 will be described below based on the flowchart shown in FIG.
【００２２】先ず、ＣＰＵ２０では、予めビレット１４
を用いて測定および算出した最適加熱時の硬度に基づい
て、前記ビレット１４の固相率の良否を判定するための
基準硬度範囲を記憶している（ステップＳ１）。そこ
で、ＣＰＵ２０を介して搬送ロボット１６が駆動され、
この搬送ロボット１６が、ビレット１４を誘導加熱装置
１８を構成する台座２２上に載置する。First, the CPU 20 sets the billet 14 in advance.
The reference hardness range for determining the quality of the solid phase ratio of the billet 14 is stored based on the hardness at the time of optimal heating measured and calculated using (step S1). Then, the transfer robot 16 is driven via the CPU 20,
The transfer robot 16 places the billet 14 on a pedestal 22 constituting the induction heating device 18.
【００２３】誘導加熱装置１８では、コイル２４および
押さえ部材２６が下降され、台座２２上のビレット１４
をこのコイル２４で囲繞するとともに、前記押さえ部材
２６が前記ビレット１４を台座２２側に押圧保持する。
この状態で、制御器２８が駆動されてコイル２４に電流
が流れることにより、ビレット１４が誘導加熱される
（ステップＳ２）。In the induction heating device 18, the coil 24 and the holding member 26 are lowered, and the billet 14 on the pedestal 22 is moved.
Is surrounded by the coil 24, and the pressing member 26 presses and holds the billet 14 toward the pedestal 22.
In this state, the controller 28 is driven to cause a current to flow through the coil 24, so that the billet 14 is induction-heated (step S2).
【００２４】誘導加熱装置１８によるビレット１４の誘
導加熱処理が終了した後、コイル２４および押さえ部材
２６が上昇されるとともに、搬送ロボット１６が、加熱
後の前記ビレット１４を保持して図示しない成形装置に
搬送する。その搬送途上で、図２に示すように、検出子
３４が外部押圧手段（図示せず）により矢印Ｂ方向に付
勢される。このため、検出子３４は、スプリング３６の
弾発力に抗して矢印Ｂ方向に移動し、その先端を加熱後
のビレット１４内に所定の長さだけ差し込まれ、前記検
出子３４に作用する荷重等から前記ビレット１４の硬度
が検出される。硬度測定手段３０で検出されたビレット
１４の硬度データは、ＣＰＵ２０に送られる（ステップ
Ｓ３）。After the induction heating process of the billet 14 by the induction heating device 18 is completed, the coil 24 and the holding member 26 are raised, and the transfer robot 16 holds the heated billet 14 and forms a molding device (not shown). Transport to During the conveyance, the detector 34 is urged in the direction of arrow B by an external pressing means (not shown) as shown in FIG. For this reason, the detector 34 moves in the direction of arrow B against the elastic force of the spring 36, and its tip is inserted into the heated billet 14 by a predetermined length to act on the detector 34. The hardness of the billet 14 is detected from a load or the like. The hardness data of the billet 14 detected by the hardness measuring means 30 is sent to the CPU 20 (step S3).
【００２５】ＣＰＵ２０の判定手段３２では、ステップ
Ｓ４において、硬度測定手段３０により検出されたビレ
ット１４の硬度が、予め記憶されている基準硬度範囲内
にあるか否かが判断される。この検出硬度が基準硬度範
囲内にあると判断されると（ステップＳ４中、ＹＥ
Ｓ）、ビレット１４が所定の固相率に加熱されたと判定
され、このビレット１４が図示しない成形装置に送られ
る。The determining means 32 of the CPU 20 determines in step S4 whether the hardness of the billet 14 detected by the hardness measuring means 30 is within a reference hardness range stored in advance. When it is determined that the detected hardness is within the reference hardness range (YE in step S4).
S), it is determined that the billet 14 has been heated to a predetermined solid fraction, and the billet 14 is sent to a molding device (not shown).
【００２６】一方、検出硬度が基準硬度範囲外であると
判断されると（ステップＳ４中、ＮＯ）、ステップＳ５
に進んでＮＧ処理が施される。具体的には、ビレット１
４が廃棄されたり、このビレット１４が、再度、誘導加
熱装置１８による加熱処理に移行される。さらに、ステ
ップＳ６に進み、制御器２８による加熱条件が変更され
る。具体的には、制御器２８の出力電圧および加熱時間
等の制御条件が補正されることになる。On the other hand, if it is determined that the detected hardness is outside the reference hardness range (NO in step S4), step S5
NG processing is performed. Specifically, billet 1
The billet 14 is discarded, or the billet 14 is transferred to the heating process by the induction heating device 18 again. Further, the process proceeds to step S6, and the heating condition by the controller 28 is changed. Specifically, control conditions such as the output voltage of the controller 28 and the heating time are corrected.
【００２７】この場合、第１の実施形態では、搬送ロボ
ット１６を構成する一方の断熱材１５に硬度測定手段３
０が装着されている。そして、搬送ロボット１６を介し
誘導加熱処理後のビレット１４を保持して図示しない成
形装置に搬送する際、このビレット１４の硬度が硬度測
定手段３０を介してオンラインで直接検出される。次い
で、硬度測定手段３０により検出されたビレット１４の
硬度が基準硬度範囲と比較されることにより、前記ビレ
ット１４の固相率の良否が判定される。In this case, in the first embodiment, the hardness measuring means 3 is attached to one of the heat insulating materials 15 constituting the transfer robot 16.
0 is attached. Then, when the billet 14 after the induction heating process is held and transferred to a molding device (not shown) via the transfer robot 16, the hardness of the billet 14 is directly detected online via the hardness measuring means 30. Next, the hardness of the billet 14 detected by the hardness measuring means 30 is compared with a reference hardness range to determine whether the solid phase ratio of the billet 14 is good.
【００２８】このため、各ビレット１４毎に、リアルタ
イムでそれぞれの固相率の良否を正確かつ容易に検出す
ることができ、前記ビレット１４を用いて行われる成形
作業が高品質に遂行されて、製品品質のばらつきを有効
に防止することが可能になるという効果が得られる。し
かも、加熱ライン１２の運転を停止させる必要がなく、
所望の固相率を有するビレット１４を効率的に送り出す
ことができ、生産性を大幅に向上させることが可能にな
る。Therefore, the quality of each solid phase ratio can be accurately and easily detected in real time for each billet 14, and the molding operation performed using the billet 14 can be performed with high quality. The effect is obtained that it is possible to effectively prevent variations in product quality. Moreover, there is no need to stop the operation of the heating line 12,
The billet 14 having a desired solid fraction can be efficiently sent out, and productivity can be greatly improved.
【００２９】さらにまた、加熱後のビレット１４が所定
の固相率を有しない場合には、ＣＰＵ２０が制御器２８
の加熱条件をオンラインで変更することができ、製品品
質の安定化が図られる。その際、硬度測定手段３０によ
り、順次検出されるビレット１４の硬度が低下傾向にあ
る場合や、前記ビレット１４の硬度が増加傾向にある場
合には、ＣＰＵ２０により制御器２８の出力電圧および
加熱時間等を補正する。これにより、ビレット１４を最
適加熱時の硬度に近づけることができ、所定の固相率を
有する前記ビレット１４を効率的にかつ安定して得るこ
とが可能になる。Further, if the billet 14 after heating does not have a predetermined solid fraction, the CPU 20
Heating conditions can be changed online, and product quality can be stabilized. At this time, when the hardness of the billet 14 sequentially detected by the hardness measuring means 30 tends to decrease or when the hardness of the billet 14 tends to increase, the output voltage and the heating time of the controller 28 are controlled by the CPU 20. And so on. Thus, the hardness of the billet 14 can be made close to the hardness at the time of optimal heating, and the billet 14 having a predetermined solid fraction can be efficiently and stably obtained.
【００３０】図４は、本発明の第２の実施形態に係る金
属ビレットの加熱状態判定装置４０の概略構成説明図で
ある。なお、第１の実施形態に係る加熱状態判定装置１
０と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その
詳細な説明は省略する。FIG. 4 is a schematic structural explanatory view of a metal billet heating state judging device 40 according to a second embodiment of the present invention. Note that the heating state determination device 1 according to the first embodiment
The same components as those of 0 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【００３１】加熱状態判定装置４０は、搬送ロボット１
６の移動範囲内に配置される硬度測定手段４２を備え
る。この硬度測定手段４２は、図示しないスプリングに
より付勢される検出子４６と、この検出子４６に作用す
る荷重を計測する測定器４８とを備え、この測定器４８
により測定されるビレット１４からの荷重が硬度データ
としてＣＰＵ２０に送られる。The heating state determination device 40 includes the transfer robot 1
6 is provided with a hardness measuring means 42 disposed within the movement range. The hardness measuring means 42 includes a detector 46 urged by a spring (not shown), and a measuring device 48 for measuring a load acting on the detector 46.
Is sent to the CPU 20 as hardness data.
【００３２】このように構成される加熱状態判定装置４
０では、加熱後のビレット１４が搬送ロボット１６を構
成する一対の断熱材１５で把持されて図示しない成形装
置に搬送される途上で、このビレット１４が硬度測定手
段４２に移送される。そして、搬送ロボット１６がビレ
ット１４を把持した状態で、このビレット１４の上面ま
たは底面を硬度測定手段４２を構成する検出子４６側に
移動させる。The heating state judging device 4 constructed as described above
In the case of 0, the billet 14 is transferred to the hardness measuring means 42 while the heated billet 14 is gripped by the pair of heat insulating materials 15 constituting the transfer robot 16 and is transferred to a molding device (not shown). Then, with the transfer robot 16 holding the billet 14, the upper surface or the bottom surface of the billet 14 is moved to the detector 46 constituting the hardness measuring means 42.
【００３３】このため、検出子４６が加熱後のビレット
１４内に差し込まれ、この差し込み時に生じる荷重が前
記検出子４６を介して測定器４８により検出され、前記
ビレット１４の硬度データとしてＣＰＵ２０に送られ
る。ＣＰＵ２０では、検出された硬度データが予め記録
されている基準硬度範囲と比較され、加熱後のビレット
１４が所定の固相状態にあるか否かが判定される。For this reason, the detector 46 is inserted into the heated billet 14, and the load generated during the insertion is detected by the measuring instrument 48 via the detector 46 and sent to the CPU 20 as the hardness data of the billet 14. Can be The CPU 20 compares the detected hardness data with a reference hardness range recorded in advance, and determines whether or not the heated billet 14 is in a predetermined solid state.
【００３４】次いで、搬送ロボット１６が、硬度測定手
段４２から離間する方向に移動してビレット１４から検
出子４６が離脱する。そして、ビレット１４は、搬送ロ
ボット１６を介して図示しない成形装置、またはＮＧ処
理ステーション等に選択的に搬送される。Next, the transfer robot 16 moves in a direction away from the hardness measuring means 42, and the detector 46 separates from the billet 14. Then, the billet 14 is selectively conveyed to a molding device (not shown), an NG processing station, or the like via the conveyance robot 16.
【００３５】図５は、本発明の第３の実施形態に係る金
属製ビレットの加熱状態判定装置５０の概略構成説明図
である。なお、第１および第２の実施形態に係る加熱状
態判定装置１０、４０と同一の構成要素には同一の参照
符号を付して、その詳細な説明は省略する。FIG. 5 is a schematic structural explanatory view of a metal billet heating state judging device 50 according to a third embodiment of the present invention. Note that the same components as those of the heating state determination devices 10 and 40 according to the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【００３６】加熱状態判定装置５０は、搬送ロボット１
６に硬度測定手段３０が装着されるとともに、この搬送
ロボット１６の移動範囲内に硬度測定手段４２が配設さ
れる。従って、加熱状態判定装置５０では、搬送ロボッ
ト１６に設けられている硬度測定手段３０によりビレッ
ト１４の側面から硬度を測定する一方、硬度測定手段４
２を介して前記ビレット１４の上面または底面から硬度
の測定が行われる。The heating state determination device 50 includes the transfer robot 1
6 is provided with a hardness measuring means 30, and a hardness measuring means 42 is provided within a moving range of the transfer robot 16. Therefore, in the heating state determination device 50, the hardness is measured from the side surface of the billet 14 by the hardness measurement unit 30 provided in the transfer robot 16, while the hardness measurement unit 4 is used.
The hardness is measured from the upper surface or the lower surface of the billet 14 through the second wire 2.
【００３７】これにより、第３の実施形態では、加熱後
のビレット１４の硬度を一層正確に検出することがで
き、前記ビレットの固相状態の良否を精度よく判定する
ことが可能になるという効果が得られる。As a result, in the third embodiment, the hardness of the billet 14 after heating can be detected more accurately, and the quality of the solid state of the billet can be accurately determined. Is obtained.
【００３８】図６は、本発明の第４の実施形態に係る金
属製ビレットの加熱状態判定装置６０の概略構成説明図
である。なお、第１の実施形態に係る加熱状態判定装置
１０と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、そ
の詳細な説明は省略する。FIG. 6 is a schematic structural explanatory view of a device 60 for judging a heating state of a metal billet according to a fourth embodiment of the present invention. Note that the same components as those of the heating state determination device 10 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【００３９】加熱状態判定装置６０は、硬度測定手段３
０の他、搬送ロボット１６の断熱材１５に保持されたビ
レット１４の誘導加熱前後の重量を検出するための重量
測定器（重量検出手段）６２を備える。The heating state judging device 60 includes the hardness measuring means 3
0, a weight measuring device (weight detecting means) 62 for detecting the weight of the billet 14 held by the heat insulating material 15 of the transport robot 16 before and after induction heating.
【００４０】このように構成される加熱状態判定装置６
０では、先ず、加熱前のビレット１４が搬送ロボット１
６の断熱材１５に把持されて誘導加熱装置（図示せず）
側に移送される際、この搬送ロボット１６に装着された
重量測定器６２が前記加熱前のビレット１４の重量を検
出する。次いで、ビレット１４が誘導加熱された後、搬
送ロボット１６がこの加熱後のビレット１４を把持して
図示しない成形装置側に移送するとともに、この移送途
上で、重量測定器６２を介して前記加熱後のビレット１
４の重量が測定される。The heating state judging device 6 constructed as described above
0, first, the billet 14 before heating is transferred to the transfer robot 1
6 and an induction heating device (not shown) gripped by the heat insulating material 15
When the billet 14 is transferred to the side, the weight measuring device 62 mounted on the transfer robot 16 detects the weight of the billet 14 before the heating. Next, after the billet 14 is induction-heated, the transfer robot 16 grasps the heated billet 14 and transfers it to a molding device (not shown). Billet 1
4 is weighed.
【００４１】ＣＰＵ２０では、硬度測定手段３０から入
力される加熱後のビレット１４の硬度データに基づいて
前記ビレット１４が所定の固相状態に加熱されたか否か
を判断する他、重量測定器６２から入力される重量デー
タに基づいて該加熱後のビレット１４の固相状態の良否
を重ねて判定する。The CPU 20 determines whether or not the billet 14 has been heated to a predetermined solid state based on the hardness data of the heated billet 14 inputted from the hardness measuring means 30, and determines whether or not the billet 14 has been heated. Based on the input weight data, the quality of the solid state of the billet 14 after the heating is determined again.
【００４２】すなわち、ＣＰＵ２０では、ビレット１４
の加熱前後における重量差に基づいてこのビレット１４
の溶け落ち量が算出され、この溶け落ち量が、予め測定
および算出された最適加熱時の基準重量範囲と比較され
る。そして、検出された重量差（溶け落ち量）が、基準
重量範囲内にあると判断されると、ビレット１４が所定
の固相率に加熱されたと判定される。That is, in the CPU 20, the billet 14
Of this billet 14 based on the weight difference before and after heating
Is calculated, and this burn-through amount is compared with a previously measured and calculated optimum reference weight range at the time of optimal heating. Then, when it is determined that the detected weight difference (the amount of burn-through) is within the reference weight range, it is determined that the billet 14 has been heated to a predetermined solid phase ratio.
【００４３】このように、第４の実施形態では、加熱後
のビレット１４の検出硬度を、予め記憶された最適加熱
時の基準硬度範囲と比較する他、加熱前後の前記ビレッ
ト１４の重量差を、予め記憶された最適加熱時の基準重
量範囲と比較する。これにより、ビレット１４が所定の
固相率に加熱されたか否かの判定が、一層高精度かつ確
実に遂行されるという効果が得られる。As described above, in the fourth embodiment, the detected hardness of the billet 14 after heating is compared with a reference hardness range stored at the time of optimal heating stored in advance, and the weight difference of the billet 14 before and after heating is calculated. Is compared with a reference weight range stored at the time of optimal heating stored in advance. Accordingly, an effect is obtained that the determination as to whether or not the billet 14 has been heated to the predetermined solid phase ratio is performed with higher accuracy and reliability.
【００４４】図７は、本発明の第５の実施形態に係る金
属製ビレットの加熱状態判定装置８０の概略構成説明図
である。なお、第１の実施形態に係る加熱状態判定装置
１０と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、そ
の詳細な説明は省略する。FIG. 7 is a schematic structural explanatory view of a device for judging a heating state of a metal billet according to a fifth embodiment of the present invention. Note that the same components as those of the heating state determination device 10 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【００４５】加熱状態判定装置８０は、硬度測定手段
（図示せず）の他、搬送ロボット１６に装着されて断熱
材１５に保持されたビレット１４の誘導加熱後の温度を
検出するための熱電対（温度検出手段）８２を備える。The heating state judging device 80 is a thermocouple for detecting the temperature of the billet 14 attached to the transfer robot 16 and held by the heat insulating material 15 after induction heating, in addition to the hardness measuring means (not shown). (Temperature detecting means) 82.
【００４６】このように構成される加熱状態判定装置８
０では、ＣＰＵ２０において、予めビレット１４を用い
て測定した最適加熱時の温度からこのビレット１４の固
相率の良否を判定するための基準温度範囲が記憶されて
いる。そこで、ビレット１４が、図示しない誘導加熱装
置により誘導加熱された後、搬送ロボット１６がこのビ
レット１４を保持して図示しない成形装置に搬送する。The heating state judging device 8 thus configured
In the case of 0, the CPU 20 stores a reference temperature range for judging the quality of the solid phase ratio of the billet 14 from the temperature at the time of optimal heating previously measured using the billet 14. Then, after the billet 14 is induction-heated by an induction heating device (not shown), the transport robot 16 holds the billet 14 and transports it to a molding device (not shown).
【００４７】その際、搬送ロボット１６を構成する一対
の断熱材１５が加熱後のビレット１４を保持すると、一
方の前記断熱材１５に設けられている熱電対８２の先端
がこのビレット１４内に所定量だけ差し込まれる。この
ため、熱電対８２を介して加熱後のビレット１４の温度
が検出され、その温度データがＣＰＵ２０に送られる。
ＣＰＵ２０の判定手段３２では、ビレット１４の検出温
度が基準温度範囲内にあるか否かを判断し、このビレッ
ト１４が所定の固相率に加熱されたか否かの判定が行わ
れる。At this time, when a pair of heat insulators 15 constituting the transfer robot 16 hold the heated billet 14, the tip of a thermocouple 82 provided on one of the heat insulators 15 is located in the billet 14. Only a fixed amount is inserted. Therefore, the temperature of the heated billet 14 is detected via the thermocouple 82, and the temperature data is sent to the CPU 20.
The determination means 32 of the CPU 20 determines whether or not the detected temperature of the billet 14 is within the reference temperature range, and determines whether or not the billet 14 has been heated to a predetermined solid fraction.
【００４８】一方、搬送ロボット１６に設けられている
図示しない硬度測定手段により、加熱後のビレット１４
の硬度が検出され、前記ビレット１４の固相状態の良否
が判定される。これにより、ビレット１４が所定の固相
状態に加熱されたか否かの判定作業が一層高精度に遂行
されることになる。On the other hand, the heated billet 14 is measured by a hardness measuring means (not shown) provided on the transfer robot 16.
Is detected, and the quality of the solid state of the billet 14 is determined. As a result, the work of determining whether or not the billet 14 has been heated to a predetermined solid state is performed with higher accuracy.
【００４９】[0049]
【発明の効果】以上のように、本発明に係る金属製ビレ
ットの加熱状態判定方法および装置では、加熱された金
属製ビレットを搬送手段により保持して成形機に搬送す
る途上で、この搬送手段に設けられた硬度測定手段を介
して前記加熱後のビレットの硬度が検出される。そし
て、検出された硬度に基づいて、金属製ビレットが所定
の半凝固状態に加熱されたか否かの判定が行われる。こ
のため、各金属製ビレット毎に所定の半凝固状態である
か否かをオンラインで容易かつ確実に判定することがで
き、製品品質にばらつきを生ずることがなく、高品質の
製品を効率的かつ容易に得ることが可能になる。しか
も、金属製ビレットの半凝固状態を判定する際に、ライ
ンの停止を惹起することがなく、生産性を一層向上させ
ることができる。As described above, according to the method and the apparatus for judging the heated state of the metal billet according to the present invention, while the heated metal billet is held by the transfer means and transferred to the molding machine, the transfer means The hardness of the billet after the above-mentioned heating is detected through a hardness measuring means provided for the billet. Then, based on the detected hardness, it is determined whether or not the metal billet has been heated to a predetermined semi-solid state. For this reason, it is possible to easily and reliably determine whether or not each metal billet is in a predetermined semi-solidified state online, without causing variations in product quality, efficiently and efficiently producing high-quality products. It can be easily obtained. In addition, when the semi-solid state of the metal billet is determined, the line is not stopped, and the productivity can be further improved.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】本発明の第１の実施形態に係る金属製ビレット
の加熱状態判定装置を組み込む加熱ラインの概略構成説
明図である。FIG. 1 is a schematic configuration explanatory view of a heating line incorporating a device for determining a heating state of a metal billet according to a first embodiment of the present invention.
【図２】前記第１の実施形態に係る加熱状態判定装置の
平面概略説明図である。FIG. 2 is a schematic plan view of the heating state determination device according to the first embodiment.
【図３】本発明の第１の実施形態に係る金属製ビレット
の加熱状態判定方法を説明するフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart illustrating a method for determining a heating state of a metal billet according to the first embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第２の実施形態に係る金属製ビレット
の加熱状態判定装置の概略構成説明図である。FIG. 4 is a schematic configuration explanatory view of a device for determining a heating state of a metal billet according to a second embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第３の実施形態に係る金属製ビレット
の加熱状態判定装置の概略構成説明図である。FIG. 5 is a schematic configuration explanatory view of a device for determining a heating state of a metal billet according to a third embodiment of the present invention.
【図６】本発明の第４の実施形態に係る金属製ビレット
の加熱状態判定装置の概略構成説明図である。FIG. 6 is a schematic configuration explanatory view of a device for determining a heating state of a metal billet according to a fourth embodiment of the present invention.
【図７】本発明の第５の実施形態に係る金属製ビレット
の加熱状態判定装置の概略構成説明図である。FIG. 7 is a schematic configuration explanatory view of a device for determining a heating state of a metal billet according to a fifth embodiment of the present invention.
１０、４０、５０、６０、８０…加熱状態判定装置 １２…加熱ライン １５…断熱材 １６…搬送ロボット １８…誘導加熱装置 ２０…ＣＰＵ ３０、４２…硬度測
定手段 ３４、４６…検出子 ８２…熱電対10, 40, 50, 60, 80 ... heating state determination device 12 ... heating line 15 ... heat insulating material 16 ... transport robot 18 ... induction heating device 20 ... CPU 30, 42 ... hardness measuring means 34, 46 ... detector 82 ... thermoelectric versus
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ２１Ｄ 1/42 Ｃ２１Ｄ 1/42 Ｖ 11/00 １０２ 11/00 １０２ (72)発明者 大和田 賢治 埼玉県狭山市新狭山１−10−１ ホンダエ ンジニアリング株式会社内 (72)発明者 溝上 清信 埼玉県狭山市新狭山１−10−１ ホンダエ ンジニアリング株式会社内──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification symbol FI C21D 1/42 C21D 1/42 V 11/00 102 11/00 102 (72) Inventor Kenji Owada 1-Shinsayama, Sayama-shi, Saitama 10-1 Inside Honda Engineering Co., Ltd. (72) Inventor Kiyonobu Mizogami 1-1-1 Shin-Sayama, Sayama City, Saitama Prefecture Inside Honda Engineering Co., Ltd.
Claims (7)
て成形機に搬送するとともに、前記搬送中に該金属製ビ
レットの硬度を検出する工程と、 前記検出された硬度に基づいて、前記金属製ビレットが
所定の半凝固状態に加熱されたか否かを判定する工程
と、 を有することを特徴とする金属製ビレットの加熱状態判
定方法。1. A step of heating a metal billet, a step of holding the heated metal billet by a transfer means and transferring it to a molding machine, and detecting a hardness of the metal billet during the transfer. Determining whether or not the metal billet has been heated to a predetermined semi-solidified state based on the detected hardness; and a method of determining a heated state of the metal billet.
て、前記金属製ビレットが所定の半凝固状態に加熱され
ていないと判定された際、前記金属製ビレットの加熱条
件を変更する工程を有することを特徴とする金属製ビレ
ットの加熱状態判定方法。2. The method according to claim 1, further comprising the step of changing a heating condition of the metal billet when it is determined that the metal billet is not heated to a predetermined semi-solid state. A method for judging a heated state of a metal billet, characterized in that:
に対して搬入および搬出するとともに、前記加熱手段に
より前記金属製ビレットを加熱した後、該金属製ビレッ
トが所定の半凝固状態に加熱されたか否かを判定する金
属製ビレットの加熱状態判定装置であって、 前記搬送手段で加熱後の前記金属製ビレットを搬送中
に、前記金属製ビレットの硬度を検出する硬度測定手段
と、 前記検出された硬度に基づいて、前記金属製ビレットが
所定の半凝固状態に加熱されたか否かを判定する判定手
段と、 を備えることを特徴とする金属製ビレットの加熱状態判
定装置。3. A metal billet is carried into and out of a heating means via a conveyance means, and after the metal billet is heated by the heating means, the metal billet is heated to a predetermined semi-solid state. A metal billet heating state determination device for determining whether or not the metal billet is heated by the transporting means while the metal billet is being transported, wherein the hardness measuring means detects the hardness of the metal billet; Determining means for determining whether or not the metal billet has been heated to a predetermined semi-solid state based on the determined hardness. A device for determining a heated state of a metal billet, comprising:
て、前記硬度測定手段は、前記搬送手段を構成し前記金
属製ビレットを保持するグリップ部材に装着されること
を特徴とする金属製ビレットの加熱状態判定装置。4. The apparatus according to claim 3, wherein said hardness measuring means is mounted on a grip member which constitutes said transport means and holds said metal billet. Heating state determination device.
て、前記硬度測定手段は、前記搬送手段に保持されてい
る前記金属製ビレットの硬度を検出するために、前記搬
送手段の移動範囲内に配設されることを特徴とする金属
製ビレットの加熱状態判定装置。5. The heating state judging device according to claim 3, wherein the hardness measuring means detects a hardness of the metal billet held by the transporting means, so that the hardness of the metal billet is within a moving range of the transporting means. An apparatus for determining a heating state of a metal billet, which is provided.
て、前記搬送手段は、前記グリップ部材に保持されてい
る前記金属製ビレットの加熱前後の重量を検出する重量
検出手段を備えることを特徴とする金属製ビレットの加
熱状態判定装置。6. A heating state judging device according to claim 3, wherein said transport means includes weight detecting means for detecting a weight of said metal billet held by said grip member before and after heating. For determining the heating state of a metal billet to be heated.
において、前記搬送手段は、前記グリップ部材に保持さ
れている前記金属製ビレットの加熱後の温度を検出する
温度検出手段を備えることを特徴とする金属製ビレット
の加熱状態判定装置。7. The heating state judging device according to claim 3, wherein the transporting means includes a temperature detecting means for detecting a heated temperature of the metal billet held by the grip member. Characteristic device for determining the heating state of metal billets.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19002997A JP3884828B2 (en) | 1997-07-15 | 1997-07-15 | Method for determining the heating state of a metal billet |
| US09/115,262 US6008481A (en) | 1997-07-15 | 1998-07-14 | Method and apparatus for deciding heated state of metal billet |
| GB9815311A GB2327765B (en) | 1997-07-15 | 1998-07-14 | Method and apparatus for deciding heated state of metal billet |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19002997A JP3884828B2 (en) | 1997-07-15 | 1997-07-15 | Method for determining the heating state of a metal billet |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1136019A true JPH1136019A (en) | 1999-02-09 |
| JP3884828B2 JP3884828B2 (en) | 2007-02-21 |
Family
ID=16251191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19002997A Expired - Fee Related JP3884828B2 (en) | 1997-07-15 | 1997-07-15 | Method for determining the heating state of a metal billet |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3884828B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012211775A (en) * | 2011-03-30 | 2012-11-01 | Hino Motors Ltd | In-line hardness inspection device, in-line hardness inspection method and robot |
| CN108151837A (en) * | 2017-12-08 | 2018-06-12 | 常州大学 | A kind of high-precision of low power impact force quickly weighs robot |
-
1997
- 1997-07-15 JP JP19002997A patent/JP3884828B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012211775A (en) * | 2011-03-30 | 2012-11-01 | Hino Motors Ltd | In-line hardness inspection device, in-line hardness inspection method and robot |
| CN108151837A (en) * | 2017-12-08 | 2018-06-12 | 常州大学 | A kind of high-precision of low power impact force quickly weighs robot |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3884828B2 (en) | 2007-02-21 |
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