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1、(10)申请公布号 CN 104334751 A (43)申请公布日 2015.02.04 C N 1 0 4 3 3 4 7 5 1 A (21)申请号 201380029007.X (22)申请日 2013.05.31 2012-126593 2012.06.01 JP C21D 1/40(2006.01) H05B 3/00(2006.01) H05B 3/02(2006.01) H05B 3/03(2006.01) (71)申请人高周波热錬株式会社 地址日本东京都 (72)发明人大山弘義 小林国博 (74)专利代理机构北京泛诚知识产权代理有限 公司 11298 代理人杨本良 文琦 (5。
2、4) 发明名称 电流施加装置、电流施加方法和直接电阻加 热装置 (57) 摘要 一种电流施加装置,包括:电极对,该电极对 构造成接触工件,以将电力施加到工件;和汇流 条,该汇流条布置成沿着工件延伸。电极对中的至 少一个电极包括移动电极,该移动电极构造成相 对于汇流条和工件移动,使得电流通过移动电极 在汇流条与工件之间流动,移动电极连接到汇流 条,从而能够相对于汇流条移动,并且移动电极构 造成接触工件,从而能够相对于工件移动。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2014.12.01 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/JP2013/065769 2013.05.31。
3、 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2013/180313 EN 2013.12.05 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书15页 附图7页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书15页 附图7页 (10)申请公布号 CN 104334751 A CN 104334751 A 1/2页 2 1.一种电流施加装置,包括: 电极对,该电极对被构造成接触工件,以将电流施加到所述工件;和 汇流条,该汇流条具有布置成沿着所述工件延伸的表面, 其中,所述电极对中的至少一个电极包括移动电极,该移动电极被构造成相对于所述 汇流条和所述工件移动,使得电流。
4、通过所述移动电极在所述汇流条与所述工件之间流动, 所述移动电极连接到所述汇流条,从而能够相对于所述汇流条移动,并且所述移动电极被 构造成接触所述工件,从而能够相对于所述工件移动。 2.根据权利要求1所述的电流施加装置,其中,所述移动电极布置在所述汇流条与所 述工件之间。 3.根据权利要求1或2所述的电流施加装置,其中,所述移动电极包括电流施加滚轴, 该电流施加滚轴被构造成在所述工件的表面上滚动,并且所述电流施加滚轴包括导电周 面,所述电流从该导电周面施加到所述工件的所述表面。 4.根据权利要求1或2所述的电流施加装置,还包括供电滚轴,该供电滚轴被构造成接 触所述汇流条的所述表面并且在所述汇流条。
5、的所述表面上滚动,并且连同所述移动电极一 起移动, 其中,所述供电滚轴包括导电周面,所述电流从该导电周面供给到所述移动电极。 5.根据权利要求3所述的电流施加装置,还包括供电滚轴,该供电滚轴构被造成接触 所述汇流条的所述表面并且在所述汇流条的所述表面上滚动,并且连同所述移动电极一起 移动; 其中,所述供电滚轴包括导电周面,所述电流从该导电周面供给到所述移动电极,并且 其中,所述电流施加滚轴和所述供电滚轴布置成在相反方向上旋转并且互相接触。 6.根据权利要求5所述的电流施加装置,其中,所述供电滚轴的轴线布置在如下位置, 该位置从包括所述电流施加滚轴的接触所述工件的部分和所述电流施加滚轴的轴线的平。
6、 面移位。 7.根据权利要求1至3的任意一项所述的电流施加装置,还包括导电刷,该导电刷设置 在所述汇流条的面向所述工件的表面上, 其中,所述移动电极布置成与所述导电刷滑动接触地移动。 8.根据权利要求7所述的电流施加装置,其中,所述导电刷布置成大致面对所述工件 的所述电流待施加到的整个区域。 9.根据权利要求1至3的任意一项所述的电流施加装置,还包括供电滚轴,该供电滚轴 被构造成接触所述汇流条的所述表面并且在所述汇流条的所述表面上滚动,并且连同所述 移动电极一起移动, 其中,所述供电滚轴设置在所述移动电极的两个轴向端部上,以将所述电流从所述供 电滚轴施加到所述移动电极。 10.根据权利要求1至。
7、9的任意一项所述的电流施加装置,还包括施压部件,该施压部 件布置成面对所述移动电极并且连同所述移动电极一起移动, 其中,所述施压部件被构造成针对所述移动电极挤压所述工件。 11.根据权利要求1至10的任意一项所述的电流施加装置,其中,所述汇流条的所述表 面设置成面对所述工件。 权 利 要 求 书CN 104334751 A 2/2页 3 12.根据权利要求1至11的任意一项所述的电流施加装置,其中,在与所述移动电极移 动的方向相垂直的方向上,所述汇流条沿着所述移动电极的构造成接触所述工件的部分的 整个长度延伸。 13.一种电流施加方法,该电流施加方法用于通过使电极对接触工件而将电流施加到 所述。
8、工件,该电流施加方法包括: 将汇流条设置成沿着所述工件延伸并且面对所述工件;以及 在所述电极对的至少一个电极连接到所述汇流条并且接触所述工件的情况下,使该至 少一个电极相对于所述汇流条和所述工件移动,使得电流通过该至少一个电极在所述汇流 条与所述工件之间流动。 14.根据权利要求13所述的电流施加方法,其中,所述汇流条设置成使得所述汇流条 的表面面对所述工件。 15.根据权利要求13或14所述的电流施加方法,其中,所述汇流条设置成在与所述移 动电极移动的方向相垂直的方向上,所述汇流条沿着所述移动电极的构造成接触所述工件 的部分的整个长度延伸。 16.一种直接电阻加热装置,包括: 根据权利要求1。
9、至12的任意一项所述的电流施加装置;以及 电源,该电源被构造成将所述电流供给到所述电流施加装置。 权 利 要 求 书CN 104334751 A 1/15页 4 电流施加装置、 电流施加方法和直接电阻加热装置 技术领域 0001 本发明涉及用于将电流直接施加到诸如钢铁毛坯这样的工件的电流施加装置、电 流施加方法和直接电阻加热装置。 背景技术 0002 例如,对诸如中柱和加强件这样的车辆结构进行热处理以确保强度。可以将热处 理分为两种类型,即,间接加热和直接加热。间接加热的一个实例是将工件放置在熔炉内并 且控制熔炉的温度以加热工件的熔炉加热。直接加热的实例包括:将涡电流施加到工件以 加热工件的感。
10、应加热,和将电流直接施加到工件以加热工件的直接电阻加热(也成为直接 导电加热)。 0003 根据第一现有技术,在利用加工工具使金属毛坯经受塑性加工之前,利用感应加 热或导电加热对金属毛坯进行加热。例如,将具有滚轴式电极或感应线圈的加热工具安置 在具有切割机的加工工具的上游,并且在连续地传送金属毛坯的同时对金属毛坯进行加热 (例如,参见JP 06-079389A)。 0004 根据第二现有技术,为了加热沿着钢板的纵向具有变化的宽度的钢板,将一组多 个电极并排安置在钢板在宽度方向的一侧上,并且将另一组多个电极并排安置在钢板在宽 度方向上的另一侧上,使得在宽度方向上安置在钢板的各个侧上的电极形成多对。
11、电极。在 这种情况下,将相等的电流施加在各对电极中的每个之间,使得将钢板加热成均匀的温度 (例如,参见JP 3587501B2)。 0005 当加热工件时,特别地,当加热具有沿着工件的纵向变化的宽度的工件时,优选 地,像熔炉加热一样,在整个工件上,施加到每单位体积的热量是相等的。然而,加热熔炉要 求大规模的设备,并且难以控制熔炉的温度。因此,在生产成本方面,像第一现有技术和第 二现有技术一样的直接电阻加热是优选的。 0006 然而,为了通过直接电阻加热来加热诸如具有小电阻的钢铁毛坯这样的工件,需 要将大的电流施加到工件上。在这种情况下,不容易将期望的电流施加到工件。此外,当像 第二现有技术一样。
12、设置多对电极时,对于所述多对电极中的每个控制待施加的电流量,这 使得装置复杂化并且大型化。 发明内容 0007 本发明的目的是提供电流施加装置、电流施加方法和具有电流施加装置的直接电 阻加热装置,其利用简单构造将大的电流容易地施加到工件的电流施加区域,并且能够改 变电流施加区域或电流施加时间。 0008 根据本发明的方面,一种电流施加装置,包括:电极对,该电极对构造成接触工件, 以将电流施加到所述工件;和汇流条,该汇流条布置成沿着所述工件延伸。所述电极对中的 至少一个电极包括构造成相对于所述汇流条和所述工件移动的移动电极,使得电流通过所 述移动电极在所述汇流条与所述工件之间流动,所述移动电极连。
13、接到所述汇流条,从而能 说 明 书CN 104334751 A 2/15页 5 够相对于所述汇流条移动,并且所述移动电极构造成接触所述工件,从而能够相对于所述 工件移动。 0009 所述移动电极可以布置在所述汇流条与所述工件之间。所述移动电极可以包括构 造成在所述工件的表面上滚动的电流施加滚轴。所述电流施加滚轴可以包括导电周面,所 述电流从该导电周面施加到所述工件的所述表面。所述电流施加滚轴还可以包括施压部 件,该施压部件布置成面对所述移动电极并且与所述移动电极一起移动。所述施压部件可 以构造成针对所述移动电极挤压所述工件。 0010 所述电流施加滚轴还可以包括供电滚轴,该供电滚轴构造成接触所。
14、述汇流条的所 述表面并且在所述汇流条的所述表面上滚动,并且与所述移动电极一起移动。所述供电滚 轴可以包括导电周面,所述电流从该导电周面施加到所述移动电极。 0011 所述电流施加滚轴和所述供电滚轴可以布置成在相反方向上旋转并且互相接触。 所述供电滚轴的轴线可以布置在从包括所述电流施加滚轴的接触所述工件的部分和所述 电流施加滚轴的轴线的平面移位的位置处。 0012 所述电流施加装置还可以包括导电刷,该导电刷设置在所述汇流条的面向所述工 件的表面上。所述移动电极可以布置成与所述导电刷滑动接触地移动。所述导电刷可以布 置成大致面对所述工件的所述电流待施加到的整个区域。 0013 所述供电滚轴可以设置。
15、在所述移动电极的两个轴向端部上,以将所述电流从所述 供电滚轴施加到所述移动电极。 0014 根据本发明的另一个方面,提供了一种电流施加方法,该电流施加方法用于通过 使电极对接触工件而将电流施加到所述工件,该电流施加方法包括将汇流条设置成沿着所 述工件延伸并且面对所述工件;和在至少一个所述电极连接到所述汇流条并且接触所述工 件的情况下,使至少一个所述电极相对于所述汇流条和所述工件移动,使得电流通过至少 一个所述电极在所述汇流条与所述工件之间流动。 0015 根据本发明的另一个方面,一种直接电阻加热装置,包括:如上所述的电流施加装 置和构造成将所述电力施加到所述电流施加装置的电源。 0016 根据。
16、本发明,因为汇流条沿着工件布置,所以未由汇流条形成回路,使得能够减少 感应分量。结果,电力因素不会恶化,并且因此,能够将预定电流施加到工件。 0017 移动电极能够以电接触方式相对于汇流条和工件移动,使得电流通过移动电极在 汇流条与工件之间流动。因此,能够改变工件的大电流所供给到的区域或改变电流施加时 间。 0018 工件与汇流条之间的相对位置不改变,并且电路的通过包括作为负载的工件而构 成的常数不改变。因此,能够利用简单构造供给预定电流。 0019 此外,电流施加区域或电流施加时间能够仅通过使移动电极移动而改变。因此,不 需要设置一些电极或供电结构或设置用于使工件或汇流条移动的结构。因此,能。
17、够以简单 和紧凑的方式提供电流施加装置。 0020 结果,能够提供电流施加装置、电流施加方法和直接电阻加热装置,其中能够通过 改变电流施加区域或电流施加时间而将预定的大电流容易并且简单地供给到工件的电流 施加区域。 说 明 书CN 104334751 A 3/15页 6 附图说明 0021 图1A是图示出在施加电流之前的状态的根据本发明的一个以上的实施例的直接 电阻加热装置的平面图; 0022 图1B是图示出在施加电流之前的状态的直接电阻加热装置的前视图; 0023 图1C是图示出在施加电流之后的状态的直接电阻加热装置的平面图; 0024 图1D是图示出在施加电流之后的状态的直接电阻加热装置的。
18、前视图; 0025 图2是示出安装在第一实施例的加热装置上的电流施加装置的截面图。 0026 图3是示意性地示出安装在第一实施例中的加热装置上的电流施加装置的结构 的侧视图。 0027 图4是示意性地示出安装在第一实施例的修改例中的加热装置上的电流施加装 置的结构的侧视图。 0028 图5是示意性地示出安装在第一实施例的另一个修改例中的加热装置上的电流 施加装置的结构的侧视图。 0029 图6是示出安装在第二实施例的加热装置上的电流施加装置的截面图。 0030 图7是示意性地示出安装在第二实施例中的加热装置上的电流施加装置的结构 的侧视图。 0031 图8是示意性地示出安装在第二实施例中的加热。
19、装置上的导电刷和供电滚轴的 局部截面图。 0032 图9是示意性地示出安装在第二实施例的修改例中的加热装置上的电流施加装 置的结构的侧视图。 0033 图10是示出安装在第三实施例中的加热装置上的电流施加装置的截面图。 0034 图11是示意性地示出安装在第三实施例中的加热装置上的电流施加装置的结构 的侧视图。 0035 图12是示意性地示出安装在第三实施例的修改例中的加热装置上的电流施加装 置的结构的侧视图。 具体实施方式 0036 在下文中,将参考附图具体描述本发明的实施例。在下面的实施例中,作为实例, 将描述通过将电流直接馈送到工件来加热工件的直接电阻加热装置。 0037 根据本发明的一。
20、个以上的实施例的电流所施加到的工件是导电性的,并且优选地 具有平坦表面或弯曲表面,电极能够在电极接触所述表面的状态下移动。例如,具有平坦表 面的板材是适当的。工件可以由相同材料整体制成,或者可以通过利用焊接等接合具有不 同电阻率的材料而制成。 0038 工件具有要通过施加电流而加热的电流施加区域(在下文中,称为“加热目标区 域”)。例如,钢铁毛坯可以是具有加热目标区域的工件。工件可以包括一个加热目标区域 或多个加热目标区域。当工件包括多个加热目标区域时,加热目标区域可以互相相邻或可 以互相隔开。 0039 根据本发明的一个以上的实施例的电流所施加到的工件可以具有沿着工件的纵 向的恒定厚度和恒定。
21、宽度。可选择地,工件可以在加热目标区域具有沿着工件的纵向变化 说 明 书CN 104334751 A 4/15页 7 的厚度或变化的宽度,使得截面面积沿着工件的纵向减小。工件可以形成有开口或切口区 域。工件的沿着与工件的纵向垂直的平面截取的截面可以沿着工件的纵向减小。 0040 图1A至1D图示出根据本发明的一个以上的实施例的直接电阻加热装置10。 0041 直接电阻加热装置10包括:电极对13,该电极对13具有电连接到电源单元1的 一个电极11和另一个电极12;和移动机构15,该移动机构15构造成使一个电极11或另一 个电极12移动。 0042 在图1A至1D所示的实例中,通过移动机构15使。
22、一个电极11移动,并且因此称为 移动电极,并且另一个电极12保持在工件W的预定位置,并且因此称为固定电极。可选择 地,另一个电极12可以是移动电极并且一个电极11可以是固定电极,或者一个电极11和 另一个电极12二者都可以是移动电极。 0043 移动机构15包括支撑电极11或另一个电极12以沿着工件W能够移动并且能够 控制移动电极的移动速度和移动量的结构。例如,移动机构15以一个电极11或另一个电 极12安装在滑动导轨上的方式构成,螺固到用于传送驱动力的驱动传送单元15b(诸如并 列的滚珠丝杠),并且通过能够调节移动速度的调节单元15a(诸如步进电机)来驱动。 0044 在图1A至1D所示的实。
23、例中,工件W的整个区域都是加热目标区域,并且工件的宽 度沿着电极的移动方向逐渐变窄。由于该原因,一个电极11从如图1A所示的一个电极11 与另一个电极12互相相邻的位置到一侧,并且在将恒定电流从电源单元1经由电极对13 供给到工件W的同时,调节一个电极11的移动量或移动速度,如图1C所示。通过这样做, 以每个加热目标区域的电流施加时间变化的方式进行热处理,并且因此控制热量。以这种 方式,能够加热整个加热目标区域。 0045 在下文中,将描述直接电阻加热装置的特定实例。 0046 第一实施例 0047 如图2和图3所示,第一实施例的直接电阻加热装置10包括:电源单元1,该电源 单元1用于将预定的。
24、交流电供给到工件W;和电流施加装置20,该电流施加装置20连接到 电源单元1。电流施加装置20包括:汇流条25、具有移动电极11的移动单元31、和具有固 定电极12的固定单元32。电流施加装置20设置有工件支撑部,该工件支撑部在预定位置 (未示出)支撑工件W。电流施加装置20构造成当将工件W支撑在工件支撑部上时,使得 汇流条25的表面沿着工件W的表面大致平行布置。 0048 在直接电阻加热期间,电源单元1能够将预定电流施加到工件W。电源单元可以与 电流施加装置一体地设置或与电流施加装置分开地设置。这里,在直接电阻加热期间,采用 电源单元供给大致恒定的平均电流。 0049 汇流条25是例如由诸如。
25、铜这样的高导电材料制成的钢性板部件,并且具有足以 馈送用于直接电阻加热所需的电流的截面面积。汇流条25固定于安装基部26,以沿着工 件W的加热目标区域延伸。汇流条25连接到电源单元1的一个电极。在该实施例中,汇流 条25具有面对工件W的表面。更具体地,汇流条25具有面对除了工件W的设置有固定电 极12的部分之外的、工件W的整个加热目标区域的扁平光滑表面。即,在与移动电极11的 移动方向垂直的方向上,汇流条25沿着移动电极11的构造成接触工件W的部分的整个长 度延伸。 0050 移动单元31包括:移动电极11,该移动电极11安置成与工件W的加热目标区域接 说 明 书CN 104334751 A 。
26、5/15页 8 触;供电机构40,该供电机构40用于将电力从汇流条25供给到移动电极11;施压部件36, 该施压部件36与移动电极11相对地安置;施压机构35,该施压机构35用于驱动施压部件 36;和移动机构15,该移动机构15用于使移动框架37沿着工件W移动,上述这些部分一体 地支撑在该移动框架37上。 0051 这里,在安置于汇流条25与工件W之间的同时,移动电极11和供电机构40能够 通过移动机构15与移动框架37一体地移动。 0052 移动电极11由与工件W的表面相接触地滚动的电流施加滚轴23构成。电流施加 滚轴23的整个周面都由导电金属制成。在电流施加滚轴的轴部23a与电流施加滚轴2。
27、3的 周面绝缘的状态下,电流施加滚轴23可旋转地支撑在固定于移动框架37的轴承部24上。 电流施加滚轴23的周面由诸如铜、铸铁和碳这样的高导电材料形成,并且构造成具有圆形 截面的光滑面。电流施加滚轴23的周面经由供电机构40电连接到汇流条25。电流施加滚 轴23的周面在与电流施加滚轴23的移动方向垂直的方向上接触工件W的加热目标区域, 并且电流施加滚轴23的接触工件W的加热目标区域的部分横跨加热目标区域的整个宽度 延伸。 0053 供电机构40包括供电滚轴41,该供电滚轴41构造成接触汇流条25并且在汇流条 25的表面上滚动。供电滚轴41的整个周面都由导电金属制成。在供电滚轴的轴部41a与 供。
28、电滚轴41的周面绝缘的状态下,供电滚轴41可旋转地支撑在固定于移动框架37的轴承 部42上。供电滚轴41的周面由诸如铜、铸铁和碳这样的高导电材料形成,并且构造成具有 圆形截面的光滑面。在与供电滚轴41的移动方向垂直的方向上,供电滚轴41的周面接触 汇流条25的面向工件W的表面。供电滚轴41的接触汇流条25的表面的部分大致横跨汇 流条25的整个宽度延伸。 0054 虽然其它滚轴等可以插置在供电滚轴41与电流施加滚轴23之间,但是在该实施 例中,电流施加滚轴23在大致整个轴向长度上与供电滚轴41直接接触。这里,由于电流施 加滚轴23和供电滚轴41在相反方向上旋转,所以电流施加滚轴和供电滚轴总是在不。
29、滑动 的情况下接触。在直接电阻加热期间,大的电流能够从汇流条25经由供电滚轴41的周面 供给到电流施加滚轴23。 0055 施压部件36由保持滚轴38构成,该保持滚轴38布置在通过工件W面对电流施加 滚轴23的位置处。虽然只要保持滚轴38能够与工件W进行接触以对工件加压,则保持滚 轴38的材料就不受特别限制,但是优选地,保持滚轴由具有比电流施加滚轴23的导热性低 的导热性的材料制成。例如,保持滚轴可以由铸铁、陶瓷等形成。 0056 保持滚轴的轴部38a可旋转地支撑在轴承部39上,该轴承部39可移动地支撑在 移动框架37上。在该实施例中,轴承部39支撑于设置在施压机构35中的可移动支架34 上,。
30、并且因此能够在相对于电流施加滚轴23的接触/分开方向上移动。 0057 此外,保持滚轴38支撑在移动框架37上,并且因此能够与电流施加滚轴23和供 电滚轴41一起移动。 0058 施压机构35包括:加压缸33,该加压缸33安装在移动机构15的移动框架37上; 和可移动支架34,该可移动支架34连接到加压缸33从而能够移动。这里,可移动支架34 通过由加压缸33加压而针对电流施加滚轴23施压,并且保持滚轴38朝着电流施加滚轴23 对工件W施压。 说 明 书CN 104334751 A 6/15页 9 0059 移动机构15包括:滑动导轨16,该滑动导轨16在单轴方向上安置在安装基部26 上;移动。
31、框架37,该移动框架37支撑在滑动导轨16上;螺纹轴17,该螺纹轴17沿着滑动导 轨16安置在安装基部26上并且由步进电机等旋转地驱动;和驱动支撑部18,该驱动支撑 部18装接于移动框架37,并且螺纹轴17螺固到该驱动支撑部18。电流施加滚轴23、供电 滚轴41和保持滚轴38的各个轴承部支撑在移动框架37上。在该移动机构15中,当在控 制螺纹轴17的旋转速度和旋转量的同时驱动该螺纹轴17时,移动框架能够以预定速度和 预定量沿着滑动导轨16移动。 0060 固定单元32包括:固定电极12,该固定电极12安置成与工件W的加热目标区域 的端部接触;施压部件36,该施压部件36与固定电极12相对地安置。
32、;和施压机构,该施压 机构用于驱动施压部件36。固定电极12连接到电源单元1的另一个电极。施压机构与移 动单元31的施压机构35相似地构成。 0061 固定电极12安置成,在工件W的加热目标区域的一个端部横跨加热目标区域的整 个宽度而接触。固定电极12由诸如铜、铸铁、碳等这样的高导电材料形成,并且固定电极12 与工件W的接触面构造成光滑面。固定电极12能够通过减小与工件W的接触面积而减少 从工件W传递的热。此外,在直接电阻加热期间,为了防止温度在固定电极12的附近下降, 可以将用于加热固定电极12的加热器容纳在固定电极12中。 0062 直接电阻加热方法 0063 将描述通过使用上述直接电阻加。
33、热装置10将电流供给到工件W而加热工件W的 方法。 0064 首先,通过工件支撑部将板状工件W以大致水平状态放置在预定位置处。从而,使 汇流条25的表面与工件W的整个加热目标区域相邻地并且沿着工件W的整个加热目标区 域而布置,使得汇流条25的表面和工件W的表面以大致平行方式互相对置。 0065 在固定单元32中,工件W的加热目标区域的端部在其大致整个宽度上与固定电极 12的表面接触,并且利用施压部件36针对固定电极12挤压工件W。此外,在固定单元32 中,工件W的加热目标区域的端部在其附近与电流施加滚轴23的表面接触,并且利用保持 滚轴38针对电流施加滚轴23挤压工件W。 0066 在这种状态。
34、下,电压从电源单元1施加到固定电极12和汇流条25。从而,使电力 从汇流条25经过供电滚轴41施加到电流施加滚轴23,并且使电流施加到电流施加滚轴23 与固定电极12之间的加热目标区域。 0067 其后,使移动框架37在远离固定单元32的方向上通过移动机构移动。然后,电流 施加滚轴23、供电滚轴41和保持滚轴38在保持它们的相对位置的同时移动。在电流施加 滚轴23经由供电滚轴41电连接到汇流条25的状态下,并且在电流施加滚轴23接触工件 W以将电流施加到工件W的状态下,使电流施加滚轴23以滚动方式移动到给定位置。 0068 以这种方式,工件W的加热目标区域的电流施加部从窄范围扩展为宽范围,并且。
35、 对加热目标区域在移动方向上的各个部分以不同的电流施加时间施加电流。即,对工件W 的接触固定电极12的一端侧更长时间地施加电流,并且电流施加时间朝着工件W的另一端 侧变短。 0069 此时,当工件W的形状具有大致恒定厚度时,工件W与固定电极12接触的那侧具 有宽的宽度,并且工件W的另一侧具有窄的宽度,通过根据工件W的形状调节电流施加滚轴 说 明 书CN 104334751 A 7/15页 10 23的移动速度和移动量,能够以大致均匀方式对工件W的整个加热目标区域加热。 0070 此外,无论工件W的形状如何,通过根据工件W的形状改变将电流施加滚轴23的 移动速度和移动量调节成不同,能够在给定温度。
36、分布的同时,对工件W进行加热。 0071 第一实施例的有益效果 0072 根据电流施加装置20,汇流条25沿着工件W布置。因此,未由汇流条25形成回 路,使得能够减少感应分量。结果,电力因素不会恶化,并且因此,能够将预定电流施加到工 件W。 0073 移动电极11能够以电接触方式相对于汇流条25和工件W移动,使得电流在汇流 条25与工件W之间通过移动电极11流动。因此,能够改变工件W的大电流所施加到的区 域,或者改变电流施加时间。 0074 工件W与汇流条25之间的相对位置不改变,并且电路的通过包括作为负载的工件 W而构成的常数不改变。 0075 此外,电流施加区域或电流施加时间能够仅通过移动。
37、移动电极11而改变。因此, 不需要设置包括一些电极或者供电结构的复杂结构、或者设置用于移动电极W或汇流条25 的结构。因此,能够以简单紧凑方式设置电流施加装置20。结果,能够实现简单和容易的构 造,在该简单和容易的构造中,能够通过改变电流施加区域或电流施加时间而将预定的大 的电流施加到工件W的电流施加区域。 0076 在该装置中,移动电极11布置在汇流条25与工件W之间。因此,能够缩短从汇流 条25到工件W的供电路径,并且因此,能够减少损耗。 0077 此外,由于移动电极11由电流施加滚轴23构成,所以当移动移动电极11时,能够 减小机械阻力,并且因此,即使在移动电极与工件W在大范围上接触的状。
38、态下,也能够使移 动电极容易地移动。因此,通过增大与工件W的接触长度,能够有效地加热工件W的加热目 标区域。 0078 此外,当移动电极11由电流施加滚轴23构成时,移动电极能够在与工件W的表面 接触的状态下稳定地移动。即,能够防止移动电极11由于振动等而从工件W的表面浮动, 从而防止产生火花。此外,即使当在对移动电极11供给电流的状态下使移动电极11移动, 也能够稳定地将大电流供给到工件W。 0079 在该装置中,由于面对工件W的汇流条25面对工件W的、除了放置固定电极12的 工件W的部分之外的整个加热目标区域,所以当移动移动电极11时,移动电极11和汇流条 25能够在接近位置一直连接,并且。
39、因此能够缩短供电路径。此外,由于当移动移动电极11 时,从汇流条25到工件W的供电路径不改变,所以能够维持稳定的电流施加情况。 0080 在该装置中,由于利用施压部件36针对移动电极11挤压工件W,所以能够防止当 移动移动电极11时,移动电极11从工件W的表面浮动,并且因此,能够将电流稳定地施加 到工件W。 0081 此外,由于通过使移动电极11横跨工件W的加热目标区域的整个宽度接触到工件 W来施加电流,所以当移动电极在与工件W的宽度方向交叉的一个方向上移动时,将电流施 加到整个加热目标区域。因此,能够通过利用简单构造有效地加热工件来缩短电流施加时 间。 0082 特别地,由于第一实施例的装置。
40、包括与汇流条25接触地滚动的供电滚轴41,所以 说 明 书CN 104334751 A 10 8/15页 11 当移动与汇流条25的表面接触的供电滚轴时,能够减小移动阻力,并且因此,能够容易地 在长范围上移动与汇流条25接触的供电滚轴。因此,能够确保与汇流条25的长的接触长 度,并且因此,能够容易地从汇流条25施加大电流。 0083 此外,在该实施例的装置中,由于供电滚轴41连同电流施加滚轴23一起移动,所 以当移动移动电极11时,从汇流条25到移动电极11的供电路径能够保持大致恒定。因 此,当移动移动电极11时,能够减少或消除电气情况的变化,并且因此,能够稳定地将大电 流供给到工件W。 00。
41、84 在第一实施例的装置中,由于电流施加滚轴23和供电滚轴41在相反方向上滚动 的同时互相直接接触,所以供电滚轴41的周面和电流施加滚轴23的周面在其之间的接触 部中不滑动,并且因此,使供电滚轴41和电流施加滚轴23能够在互相接触的状态下在宽范 围内移动,同时减小供电滚轴41和电流施加滚轴23之间的接触阻力。由于该原因,能够确 保供电滚轴41的表面与电流施加滚轴23的表面之间的宽的接触宽度,使得能够将大电流 从供电滚轴41容易地施加到电流施加滚轴23。此外,由于从汇流条25到工件W的供电路 径通过供电滚轴41的表面和电流施加滚轴23的表面提供,所以能够显著地简化供电路径, 并且因此,能够更容易。
42、地供给大电流。 0085 第一实施例的修改例 0086 虽然在上第一实施例中已经描述了将电极对13中的一个电极用作移动电极11的 实例,但是该电极对13中的两个电极都可以构造成移动电极11、11,如图4所示。在这种情 况下,汇流条25、25分开设置,以与两个电极11、11的移动范围对应,并且如上所述地分别 构造电流施加装置20。然后,在电压施加于两个汇流条25、25之间的状态下,通过使两个电 极11、11从相邻位置在互相分开的方向上移动来对加热目标区域进行加热。而且在该电流 施加装置中,能够获得与上述操作效果相同的操作效果。 0087 第一实施例的另一个修改例 0088 图5示出第一实施例的另。
43、一个修改例。 0089 在第一实施例中,供电滚轴41安装在移动框架37上,以相对于电流施加滚轴23 位于预定位置处,并且电流施加滚轴23的轴线和供电滚轴41的轴线布置成与工件W和汇 流条25的纵向上的相同位置重叠。 0090 相比之下,在该修改例中,滚轴23、41中的各个滚轴安置成在移动单元31的移动 方向上互相移位。除此之外,直径比电流施加滚轴23的直径小的多个电流施加滚轴23前 后设置。 0091 当将供电滚轴41以这种方式安置在相对于电流施加滚轴23移位的位置处时,能 够将工件W和汇流条25安置在相邻的位置处。结果,能够使感应系数变小,并且还能够实 现电流施加装置20的紧凑性。 0092。
44、 第二实施例 0093 如图6和图7所示,第二实施例的直接电阻加热装置10包括:电源单元1,该电源 单元1用于将电流供给到工件W;和电流施加装置20,该电流施加装置20连接到电源单元 1。电流施加装置20包括:汇流条25、具有移动电极11的移动单元31、和具有固定电极12 的固定单元32。电流施加装置20设置有工件支撑部,该工件支撑部在预定位置(未示出) 支撑工件W。当将工件W支撑在工件支撑部上时,汇流条25的表面沿着工件W的表面大致 说 明 书CN 104334751 A 11 9/15页 12 平行布置。 0094 在直接电阻加热期间,电源单元1能够将预定的交流电供给到工件W。电源单元可 。
45、以与电流施加装置一体地设置或者与电流施加装置分开地设置。 0095 例如,汇流条25是由诸如铜这样的高导电材料制成的钢性板材,并且具有足以供 给直接电阻加热所需的电流的截面面积。汇流条25固定于安装基部26,以沿着工件W的加 热目标区域延伸,并且连接到电源单元1的一个电极。在该实施例中,汇流条面对工件W的 表面形成为面对工件W的除了其放置固定电极12的部分之外的整个加热目标区域。 0096 移动单元31包括:移动电极11,该移动电极11安置成与工件W的加热目标区域接 触;供电机构40,该供电机构40用于将电力从汇流条25供给到移动电极11;施压部件36, 该施压部件36与移动电极11相对地安置。
46、;施压机构35,该施压机构35用于驱动施压部件 36;和移动机构15,该移动机构15用于使移动框架37沿着工件W移动,上述这些部分支撑 在该移动框架37上。 0097 在移动电极11安置在汇流条25与工件W之间的状态下与供电机构40接触的同 时,通过移动机构15使移动电极11连同施压部件36和施压机构35一起在被支撑在移动 框架37上的状态下移动。 0098 用于第二实施例的移动单元31中的移动电极11、施压部件36和施压机构35可以 与第一实施例的相同。 0099 如图8所示,第二实施例的供电机构40包括导电刷45,该导电刷45一体地或分开 地设置在汇流条25的工件W侧的表面上,以使得电流施。
47、加滚轴23能够与其进行接触,并且 安置在汇流条的面对工件W的大致整个表面上。 0100 导电刷45包括一些导电纤维,并且安置在汇流条的面对工件W的加热目标区域的 大致整个表面上。导电刷45具有从汇流条25的表面到达与移动电极11接触的高度的厚 度。当导电刷与电流施加滚轴23产生接触时,导电刷45弹性变形并且以适当的接触压力 与电流施加滚轴23产生接触。 0101 导电刷45构造成导电性的,以在直接电阻加热期间将足够的电力从汇流条25供 给到移动电极11。例如,导电刷45和汇流条25互相紧密接触,以在其之间产生良好的导电 性,导电刷对于在其先端侧上与移动电极11接触的部分具有充足的导电性,导电刷。
48、具有耐 热性以防止当施加电流时产生熔化或热变形,并且即使当导电刷由于移动电极的重复接触 而变形,也难以发生劣化。 0102 能够将导电刷45能够制成适当形式,诸如通过将线性导电纤维布置并且捆束在 大致相同方向上而获得的形式、通过将导电纤维聚集成编织或非编织的织物状而获得的形 式、通过利用其他材料固定导电纤维以使得其一部分突出而获得的形式、通过将导电纤维 与柔性纤维一起模制而获得的形式等。此外,通过将导电刷45的一部分嵌入到构成汇流条 25的表面的材料层内,可以使导电刷45与汇流条25一体地形成。作为构成导电纤维46的 材料,能够例示出碳纤维等。 0103 在移动机构15中,在电流施加滚轴23的。
49、与工件W接触的整个宽度与导电刷45进 行接触的状态下,电流施加滚轴23、施压部件36和施压机构35支撑在移动框架37上,并且 移动框架37能够利用与第一实施例相同的结构以预定速度和预定量移动。 0104 在该移动单元31中,随着电流施加滚轴23通过移动框架37移动,电流施加滚轴 说 明 书CN 104334751 A 12 10/15页 13 23在与工件W的表面接触的同时滚动和移动。此时,由于电流施加滚轴23在与安置在汇流 条25的表面上的导电刷滑动地接触的同时移动,并且来自汇流条25的电流经由导电刷45 供给到电流施加滚轴23的整个周面,所以电流施加滚轴23能够在电流施加到工件W的状 态下移动。 0105 第二实施例的固定单元32包括:固定电极12,该固定电极12安置成与工件W的 加热目标区域的端部相接触;施压部件36,该施压部件36与固定电极12相对地安置;和施 。