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JP6737574B2 - High frequency induction heating device - Google Patents
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JP6737574B2 - High frequency induction heating device - Google Patents

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Description

本発明は、高周波(1MHz〜1000MHz)を用いて、木材、プラスチック、食品、セラミック、繊維、紙、ゴム、シリコン等の誘電体や半導体の処理対象物を加熱する高周波誘電加熱装置に関する。 The present invention relates to a high-frequency dielectric heating device that heats a dielectric or semiconductor processing object such as wood, plastic, food, ceramics, fibers, paper, rubber, and silicon by using high frequency (1 MHz to 1000 MHz).

従来、高周波による誘電加熱現象を利用して、対象物に対して加熱し、さらに加熱を通して乾燥処理、殺菌処理、解凍処理また接着処理等を施したりする高周波誘電加熱装置が知られている。高周波誘電加熱装置は、対向する所定サイズの電極板間に対象物を挟んだ状態で高周波電力を供給して誘電加熱によって対象物を加熱などするものである。加熱対象物としては直方体や柱状等の定形品も少なくない一方、複雑な形状の対象物もあり、特に後者の対象物に対する加熱処理は容易ではない。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a high-frequency dielectric heating device that heats an object by utilizing a dielectric heating phenomenon by high frequency and further performs a drying process, a sterilization process, a thawing process, an adhesive process and the like through the heating. The high-frequency dielectric heating device supplies high-frequency electric power in a state where an object is sandwiched between opposing electrode plates of a predetermined size to heat the object by dielectric heating. There are many regular objects such as rectangular parallelepipeds and columnar objects to be heated, but there are also objects having a complicated shape. In particular, it is not easy to heat the latter object.

特許文献1には、解凍室内に所定サイズの下部電極板及び上部電極板を備え、高周波発振部と制御手段から下部電極板上に載置された冷凍食品に高周波電界を与える高周波解凍装置が記載されている。この高周波解凍装置は、解凍物との距離が近いと、当該部位に電界が集中して誘電率が上昇し、更に加熱とその集中が進行する傾向にある。そこで、解凍中に解凍状態検知手段による温度検知を行い、その検知出力を基に少なくとも小サイズの上部電極板を、電極板駆動手段により前後左右方向あるいは上下方向に移動させて均一な解凍を行い、冷凍食品の形状によらず、均一な解凍を短時間で実現するようにしている。 Patent Document 1 describes a high-frequency defrosting device that includes a lower electrode plate and an upper electrode plate of a predetermined size in a defrosting chamber, and applies a high-frequency electric field to a frozen food placed on the lower electrode plate from a high-frequency oscillator and a control unit. Has been done. In this high-frequency defroster, when the distance to the defrosted product is short, the electric field concentrates on the site, the dielectric constant increases, and heating and its concentration tend to proceed further. Therefore, during thawing, temperature is detected by the thawing state detection means, and based on the detected output, at least a small upper electrode plate is moved in the front-rear, left-right direction or up-down direction by the electrode plate driving means to perform uniform thawing. The uniform thawing is achieved in a short time regardless of the shape of the frozen food.

特開2002−359064号公報JP, 2002-359064, A

しかしながら、特許文献1に記載された高周波解凍装置は、解凍室内の、冷凍食品の直ぐ上方の領域で小サイズの上部電極板を前後左右にスライドさせ、また上下方向へのスライドをさせるに過ぎず、冷凍食品の表面形状に対応させたものではない。従って、かかるスライド方式では、均一解凍にも一定の限界がある。一方、従来、解凍物を反転、回転させることで、部分加熱を緩和するものが知られていたが、そのための構成、制御が更に必要となっていた。 However, the high-frequency thawing device described in Patent Document 1 merely slides the small-sized upper electrode plate in the region immediately above the frozen food in the thawing chamber to the front, rear, left, and right, and also vertically slides. , It does not correspond to the surface shape of frozen food. Therefore, in such a slide method, there is a certain limit to uniform thawing. On the other hand, conventionally, it has been known that the thawed product is reversed and rotated to alleviate the partial heating, but the configuration and control for that are further required.

本発明は、上記に鑑みてなされたもので、電極板の位置と向きとを処理対象物の表面形状に応じて変更して、処理対象物のより均一な誘電加熱を実現する高周波誘電加熱装置を提供するものである。 The present invention has been made in view of the above, and changes the position and orientation of the electrode plate according to the surface shape of the object to be processed to realize more uniform dielectric heating of the object to be processed. Is provided.

本発明は、正負極の電極板間に立体の処理対象物を介在させて誘電加熱を行う高周波誘電加熱装置において、前記正負極の電極板間に供給する高周波電力を生成する高周波発生部と、少なくとも一方の電極板である第1電極板を取付ける取付部を先端に備え、前記第1電極板の位置及び向きが変更可能なロボットアームと、前記ロボットアームを駆動させて、前記第1電極板の位置及び向きを前記処理対象物の表面形状に応じて変更させる駆動制御部とを備えたものである。 The present invention, in a high-frequency dielectric heating device for performing dielectric heating by interposing a three-dimensional object to be processed between positive and negative electrode plates, a high-frequency generator that generates high-frequency power supplied between the positive and negative electrode plates, A robot arm having a mounting portion for mounting a first electrode plate, which is at least one of the electrode plates, in which the position and orientation of the first electrode plate can be changed, and the robot arm is driven to drive the first electrode plate. And a drive control unit for changing the position and orientation of the object according to the surface shape of the object to be processed.

本発明によれば、正負極の電極板間に立体の処理対象物を介在させて高周波電力を印加することで誘電加熱が行われる。電極板の一方である第1電極板は、ロボットアームの先端の取付部を介してロボットアームに取付けられ、駆動制御部によって、立体の処理対象物の表面形状に応じて位置及び向き(姿勢)が変更制御される。従って、処理対象物の形状が複雑な場合であっても、表面形状に応じて、例えば表面形状と平行になるように当接し、あるいは近接して第1電極板の位置と向きとが設定されるので、より均一な誘電加熱が可能となる。なお、処理対象物の形状が予めデータとして入力されているような態様を考慮すれば、表面形状を検出するための、例えば距離センサは必須ではない。 According to the present invention, dielectric heating is performed by applying high-frequency power with a three-dimensional object to be processed interposed between the positive and negative electrode plates. The first electrode plate, which is one of the electrode plates, is attached to the robot arm via the attachment portion at the tip of the robot arm, and the drive control unit determines the position and orientation (orientation) according to the surface shape of the three-dimensional processing target object. Is change-controlled. Therefore, even if the shape of the object to be treated is complicated, the position and orientation of the first electrode plate are set according to the surface shape, for example, in contact with or in close proximity to the surface shape. Therefore, more uniform dielectric heating is possible. In consideration of a mode in which the shape of the object to be processed is previously input as data, for example, a distance sensor for detecting the surface shape is not essential.

また、前記正負極の電極板の内、前記第1電極板は他方の第2電極板に比して小サイズであることを特徴とする。この構成によれば、小サイズ側の第1電極板をロボットアームによって処理対象物の表面形状に対して位置、向きの変更が可能となることから、加熱部位の偏在の発生が抑制可能となる。 Further, among the positive and negative electrode plates, the first electrode plate is smaller in size than the other second electrode plate. According to this configuration, since the position and orientation of the first electrode plate on the small size side can be changed by the robot arm with respect to the surface shape of the object to be processed, it is possible to suppress uneven distribution of the heating portion. ..

また、前記第1電極板を負極とすれば、第1電極板を取付けるロボットアームを接地するだけの構造で済むので、正極にする場合のような高圧絶縁構造は不要となる。 Further, if the first electrode plate is the negative electrode, it is sufficient to simply ground the robot arm to which the first electrode plate is attached, so that the high voltage insulating structure as in the case of the positive electrode is not required.

また、前記高周波発生部は、高周波発振器と整合器とを含み、前記整合器は、前記ロボットアームに取付けられる。この構成によれば、整合器と負荷側との距離を短縮し得るので、負荷側とのインピーダンスマッチングが安定化され、またエネルギーロスが抑制される。 Further, the high frequency generator includes a high frequency oscillator and a matching unit, and the matching unit is attached to the robot arm. According to this configuration, the distance between the matching unit and the load side can be shortened, so that impedance matching with the load side is stabilized and energy loss is suppressed.

また、前記処理対象物の表面形状を検出する形状検出手段を備え、前記駆動制御部は、前記形状検出手段の検出結果に応じて前記第1電極板の位置及び向きを変更させる。この構成によれば、第1電極板の位置及び向きが処理対象物の表面形状に沿って設定可能となる。特に、加熱処理の経過に応じて、あるいは第1電極板を当接する結果、処理対象物の表面形状が変化する場合には有効となる。 The drive control unit changes a position and an orientation of the first electrode plate according to a detection result of the shape detection unit. With this configuration, the position and orientation of the first electrode plate can be set according to the surface shape of the processing target object. In particular, it is effective when the surface shape of the object to be treated changes as the heat treatment progresses or as a result of abutting the first electrode plate.

また、前記処理対象物との当接時における前記第1電極板への反力を検出する力覚センサを備え、前記駆動制御部は、前記力覚センサの検出結果に応じて前記第1電極板の位置及び向きを変更させる。この構成によれば、第1電極板を所定の押圧力で処理対象物の表面に当接することが可能となるため、より均一加熱処理が期待される。 Further, a force sensor for detecting a reaction force to the first electrode plate at the time of contact with the object to be processed is provided, and the drive controller is configured to detect the first electrode according to a detection result of the force sensor. Change the position and orientation of the board. According to this structure, the first electrode plate can be brought into contact with the surface of the object to be processed with a predetermined pressing force, so that more uniform heat treatment is expected.

また、前記処理対象物の温度を測定する温度センサを備え、前記駆動制御部は、前記温度センサの検出結果に応じて前記第1電極板の位置及び向きを変更させる。この構成によれば、加熱動作の不十分な部位を検出可能となるので、より均一加熱処理が期待される。 Further, the temperature sensor includes a temperature sensor that measures the temperature of the processing target, and the drive control unit changes the position and orientation of the first electrode plate according to the detection result of the temperature sensor. According to this configuration, it is possible to detect a region where the heating operation is insufficient, so that a more uniform heating process is expected.

また、前記取付部が複数の形状の電極板を交換可能に取付ける構成を有する場合、処理対象物のサイズ、形状、あるいは加熱処理途中で適宜に好適な種類(サイズ、形状など)の電極板に交換することが可能となり、加熱効率の改善が期待される。特に、電極板の位置のみならず、向きを設定する構成であるため、位置や用途に応じて交換可能とする構造は好ましい。 When the mounting portion has a configuration in which electrode plates of a plurality of shapes are replaceably mounted, the size and shape of the object to be treated, or an electrode plate of a suitable type (size, shape, etc.) during heat treatment can be used. It will be possible to replace them, and it is expected that the heating efficiency will be improved. In particular, since the configuration is such that not only the position of the electrode plate but also the direction is set, a structure that allows replacement according to the position and application is preferable.

また、前記取付部が前記処理対象物を支持する支持部を備える場合、処理対象物の種類によっては、加熱処理によって形状変化などを生じる場合があり、かかる場合に、処理対象物を支持する構成を備えることで、加熱処理の安定した継続が図れる。 Moreover, when the attachment part includes a support part that supports the object to be processed, a shape change or the like may occur due to the heat treatment depending on the type of the object to be processed, and in such a case, the configuration to support the object to be processed. By providing the heat treatment, stable heat treatment can be achieved.

また、前記取付部が、更に前記第2電極板を取付けるものである場合、ロボットアームの先端部分に処理対象物が把持されるようになるため、ロボットアームの向きを変更するなどして処理対象物の姿勢をも調整することで、より好適な加熱処理が可能となる。 Further, when the attachment portion further attaches the second electrode plate, the object to be treated is gripped by the tip portion of the robot arm, so that the orientation of the robot arm is changed and the object to be treated is changed. By adjusting the posture of the object as well, more suitable heat treatment becomes possible.

また、前記ロボットアームは、第1、第2のロボットアームを有し、前記第1のロボットアームは、前記第1電極板が正極として取付けられ、前記第2のロボットアームは、前記他方側の電極板である前記第2電極板が負極として取付けられ、前記駆動制御部は、前記第1、第2のロボットアームを駆動する。この構成によれば、正極側と負極側の各電極板が、処理対象物に対して位置及び向きの変更を伴うため、より均一で効果的な加熱処理が可能となる。 Further, the robot arm has first and second robot arms, the first robot arm is attached with the first electrode plate as a positive electrode, and the second robot arm is provided on the other side. The second electrode plate, which is an electrode plate, is attached as a negative electrode, and the drive control unit drives the first and second robot arms. According to this configuration, the positive electrode side and the negative electrode side electrode plates are changed in position and orientation with respect to the object to be treated, and thus more uniform and effective heat treatment can be performed.

また、前記ロボットアームは、第1、第2のロボットアームを有し、前記第1電極板は、前記第1ロボットアーム用第1電極板と、第2のロボットアーム用第1電極板とからなり、
前記第1ロボットアーム用第1電極板は、前記第1のロボットアームに取付けられ、負極及び正極の一方とされ、前記第2ロボットアーム用第1電極板は、前記第2のロボットアームに取付けられ、前記第1ロボットアーム用第1電極板と同極とされてなり、前記駆動制御部は、前記第1、第2のロボットアームを駆動する。この構成によれば、2個の電極板を併用して加熱処理を施すため、より均一で効果的な加熱処理が可能となる。
Further, the robot arm includes first and second robot arms, and the first electrode plate includes a first electrode plate for the first robot arm and a first electrode plate for the second robot arm. Becomes
The first electrode plate for the first robot arm is attached to the first robot arm and is one of a negative electrode and a positive electrode, and the first electrode plate for the second robot arm is attached to the second robot arm. And has the same pole as the first electrode plate for the first robot arm, and the drive control unit drives the first and second robot arms. According to this structure, since the heat treatment is performed by using the two electrode plates together, a more uniform and effective heat treatment can be performed.

本発明によれば、電極板の位置と向きとを処理対象物の表面形状に応じて変更することで処理対象物をより均一に誘電加熱できる。 According to the present invention, the object to be processed can be more uniformly dielectrically heated by changing the position and the direction of the electrode plate according to the surface shape of the object to be processed.

本発明に係る高周波誘電加熱装置の一実施形態成の構成図で、(a)は全体の外観図、(b)は第1電極部の構成を示す斜視図である。It is a block diagram of one Embodiment of the high frequency dielectric heating device which concerns on this invention, (a) is a general|schematic external view, (b) is a perspective view which shows the structure of a 1st electrode part. 高周波誘電加熱装置の制御系を含めた全体構成図である。It is the whole block diagram including the control system of a high frequency dielectric heating device. 第1電極部の構成の配線構造の一例を示す部分図である。It is a partial view showing an example of the wiring structure of the composition of the 1st electrode part. 第1電極部の構成の配線構造の一例を示す部分図である。It is a partial view showing an example of the wiring structure of the composition of the 1st electrode part. 処理対象物に対する第1電極部の姿勢変更の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the attitude|position change of the 1st electrode part with respect to a to-be-processed object. 第1電極板が処理対象物より小サイズの場合における局部加熱及び加熱状態を示す図である。It is a figure which shows local heating and a heating state in case a 1st electrode plate is a smaller size than a to-be-processed object. 加熱状態を非接触で検知する構成図で、(a)は別部位に放射温度計を取り付けた図、(b)、(c)は第1電極部に放射温度計を取り付けた図である。It is a block diagram which detects a heating state non-contact, (a) is the figure which attached the radiation thermometer to another part, (b), (c) is the figure which attached the radiation thermometer to the 1st electrode part. (a)は第1電極板の他の種類への交換可能構造を説明する図で、(b)(c)は、サイズの異なる第1電極板を取付けた状態の図である。(A) is a figure explaining the exchangeable structure to another kind of 1st electrode plate, (b) (c) is a figure in the state where the different-sized 1st electrode plate was attached. 第1電極板の形状が可変する場合の図で、(a)は通常時の平板の状態、(b)は処理対象物Maの表面に当接して変形した状態の図である。It is a figure when the shape of a 1st electrode plate changes, (a) is a state of a flat plate at the time of normal, (b) is a figure of the state which contact|abutted to the surface of the processing object Ma, and was deformed. 正負極の電極板が一体で構成された表層加熱用の電極板構造図である。FIG. 3 is a structural diagram of an electrode plate for surface heating in which positive and negative electrode plates are integrally formed. 正負極の電極板が一体で、第1電極板が他方の第2電極板に対して移動可能あるいは押圧可能な構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a configuration in which positive and negative electrode plates are integrated and a first electrode plate is movable or pressable with respect to the other second electrode plate. 処理対象物を挟持する挟持部を備えた第1電極部の構成図である。It is a block diagram of the 1st electrode part provided with the clamping part which clamps a to-be-processed object. 処理対象物を保持する吸着部を備えた第1電極部の構成図である。It is a block diagram of the 1st electrode part provided with the adsorption|suction part which hold|maintains a to-be-processed object. 第1電極部を負極にする配線を示す図である。It is a figure which shows the wiring which makes a 1st electrode part a negative electrode. ロボットアーム自体を負極にした回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure which made the robot arm itself the negative electrode. 第1電極部を正極にした構造を示す図である。It is a figure which shows the structure which made the 1st electrode part the positive electrode. 2台のロボットアームの各第1電極部が正負極の電極板で、載置部が絶縁体である構成図である。It is a block diagram in which each 1st electrode part of two robot arms is a positive and negative electrode plate, and a mounting part is an insulator. 2台のロボットアームの各第1電極部が負極の電極板で、載置部が正極である構成図である。It is a block diagram in which each 1st electrode part of two robot arms is an electrode plate of a negative electrode, and a mounting part is a positive electrode. 処理対象物を第1電極板に対して往復動作する構成を説明する構成図である。It is a block diagram explaining the structure which reciprocates a to-be-processed object with respect to a 1st electrode plate. ロボットアーム自体を処理対象物に対して往復動作する構成を説明する構成図である。It is a block diagram explaining the structure which reciprocates a robot arm itself with respect to a process target object. 整合器及び高周波発振器をロボットアームに取り付けた状態の構成図である。It is a block diagram in the state which attached the matching device and the high frequency oscillator to the robot arm. 負極のフレームにロボットアームを支持させ、一方電極部を正極とした構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram in which a robot arm is supported by a negative electrode frame and one electrode portion is a positive electrode. 処理対象物を間接的に加熱処理する態様を説明する図で、(a)は容器内に処理対象物が複数収容されている場合、(b)は1個収容されている場合である。It is a figure explaining the aspect which heat-processes a to-be-processed object indirectly, (a) is a case where two or more to-be-processed objects are accommodated in a container, and (b) is a case where one is accommodated. 処理対象物を加熱処理によって作製する態様を説明する図で、(a)は処理対象物と対向電極との関係を示す図、(b)は加熱部位を示す図である。It is a figure explaining the aspect which produces a to-be-processed object by heat processing, (a) is a figure which shows the relationship between a to-be-processed object and a counter electrode, (b) is a figure which shows a heating part.

図1は、本発明に係る高周波誘電加熱装置の一実施形態を示す構成図で、(a)は全体外観図、(b)は一方電極板側の構成を示す斜視図である。図2は、高周波誘電加熱装置の制御系を含めた全体構成図である。 1A and 1B are configuration diagrams showing an embodiment of a high-frequency dielectric heating device according to the present invention, FIG. 1A is an overall external view, and FIG. 1B is a perspective view showing the configuration of one electrode plate side. FIG. 2 is an overall configuration diagram including a control system of the high frequency dielectric heating device.

図1において、高周波誘電加熱装置1は、多関節ロボットであるロボットアーム10と、処理対象物Maに高周波誘電加熱を施す正負極の電極板の内の一方の電極板側である第1電極部20と、他方の電極板側である第2電極部30と、高周波発生部40と、センサ部50と、制御部60と、ロボットアーム10を載置する作業台や作業フレーム等から構成される載置部70とを備えている。 In FIG. 1, a high-frequency dielectric heating device 1 includes a robot arm 10 which is an articulated robot, and a first electrode portion, which is one of positive and negative electrode plates that applies high-frequency dielectric heating to an object Ma to be processed. 20, a second electrode section 30 on the other electrode plate side, a high frequency generating section 40, a sensor section 50, a control section 60, a workbench on which the robot arm 10 is mounted, a work frame, and the like. The mounting part 70 is provided.

ロボットアーム10は、本実施形態では、例えば6自由度を有する多関節ロボットアームであり、載置部70に固定されたベース部11と、変位や力を伝達するための複数のリンク14,16,18を有している。複数のリンク14,16,18は複数の関節13,15,17によって旋回又は回転可能に互いに連結されている。なお、ベース部11も軸周りに回転可能な構成を有するものでもよい。また、ロボットアーム10は、公知のように、各関節13,15,17に設けられた回転軸の回転角度を検出する図略のエンコーダ、及び関節を駆動するアクチュエータを備えている。これらのアクチュエータは、必要なトルクに対応するパワーを有するものが採用され、制御部60からの指令に基づいて駆動される。ロボットアーム10は、先端のリンク18の先端部は取付部としての構造を備え、そこにエンドエフェクタとして第1電極部20が取付けられている。リンク18の先端の取付部は、例えば第1電極板20の後述するシールド板21との間でビス締め等すればよい。 In the present embodiment, the robot arm 10 is, for example, a multi-joint robot arm having 6 degrees of freedom, and includes a base portion 11 fixed to the mounting portion 70 and a plurality of links 14 and 16 for transmitting displacement and force. , 18 are included. The plurality of links 14, 16, 18 are pivotally or rotatably connected to each other by a plurality of joints 13, 15, 17. Note that the base portion 11 may also have a structure that is rotatable around the axis. The robot arm 10 is also provided with an encoder (not shown) that detects the rotation angle of the rotation shafts provided in the joints 13, 15, 17 and an actuator that drives the joints, as is known. As these actuators, those having power corresponding to the required torque are adopted, and are driven based on a command from the control unit 60. The robot arm 10 has a structure in which the distal end of the link 18 at the distal end serves as a mounting portion, and the first electrode portion 20 is mounted therein as an end effector. The attachment portion at the tip of the link 18 may be screwed, for example, between the first electrode plate 20 and a shield plate 21 described later.

制御部60は、制御装置61及びロボット制御部62を備えている。制御装置61は、シーケンス制御用のマイクロコンピュタを利用した公知のPLC(Programmable Logic Controller )で、ROMに設定された制御プログラムに従ってシーケンス制御を実行する。また、制御装置61は、高周波発生部40の高周波発振器41の動作制御も行う。ロボット制御部62は、エンコーダの検出出力や、予め入力され、図略のメモリに登録された処理対象物の表面形状データに基づいて、また後述する各種センサの検出出力とシーケンスとに基づいてロボットアーム10の各関節13,15,17のアクチュエータを動作させることで、リンク18の先端、すなわち第1電極部20の位置及び姿勢(向き)を制御する。また、各種センサ50のキャリブレーション、特に、センサ位置と、ロボットアーム10に取付けられる第1電極部20の第1電極板23の位置との相対位置関係は第1電極板23の位置及び姿勢の制御上必要なことから、その相対位置関係の情報はキャリブレーション時に取得しておけばよい。 The control unit 60 includes a control device 61 and a robot control unit 62. The control device 61 is a well-known PLC (Programmable Logic Controller) using a microcomputer for sequence control, and executes sequence control according to a control program set in the ROM. The controller 61 also controls the operation of the high frequency oscillator 41 of the high frequency generator 40. The robot control unit 62 is a robot based on the detection output of the encoder and the surface shape data of the processing target that is input in advance and registered in a memory (not shown), and based on the detection outputs of various sensors and sequences described below. By operating the actuators of the joints 13, 15, 17 of the arm 10, the position and posture (direction) of the tip of the link 18, that is, the first electrode portion 20 is controlled. Further, the calibration of the various sensors 50, in particular, the relative positional relationship between the sensor position and the position of the first electrode plate 23 of the first electrode portion 20 attached to the robot arm 10 depends on the position and orientation of the first electrode plate 23. The information on the relative positional relationship may be acquired at the time of calibration because it is necessary for control.

高周波発生部40は、電力半減深度を確保するべく採用するMHzオーダーの高周波電力を生成する高周波発振器41と、整合器42とを備えている。高周波発振器41は内部に発振回路を備え、図略の直流電源から高周波電力を変換生成するものである。整合器42は、誘電加熱される負荷である誘電体や半導体等の処理対象物Maと高周波発振器41との間に接続され、高周波発振器41と処理対象物Maを含む負荷側インピーダンスとのインピーダンスマッチングを取って電力伝達効率を安定させるものである。本実施形態では、高周波発振器41と整合器42との間は同軸ケーブル等の電力線43で接続され、整合器42の出力側は同軸ケーブルあるいは帯状の銅線からなる電力線44、本実施形態では同軸ケーブルで構成されている。電力線44は、整合器42から延設され、ロボットアーム10の表面に沿って取付けられた、絶縁材からなる所定個数の留め具441を介して第1電極部20まで導かれている。なお、誘電加熱される負荷である処理対象物Maとして、種々の誘電体や半導体等があるが、ここでは畜肉や魚肉、ミンチ肉等の解凍用の冷凍食品が例示できる。 The high-frequency generator 40 includes a high-frequency oscillator 41 that generates high-frequency power of the MHz order that is adopted to secure a half-power depth, and a matching unit 42. The high-frequency oscillator 41 has an oscillation circuit inside and converts and generates high-frequency power from a DC power source (not shown). The matching unit 42 is connected between the high frequency oscillator 41 and the object Ma to be processed such as a dielectric or a semiconductor which is a load to be dielectrically heated, and impedance matching between the high frequency oscillator 41 and the load side impedance including the object Ma to be processed. This is to stabilize the power transfer efficiency. In the present embodiment, the high frequency oscillator 41 and the matching unit 42 are connected by a power line 43 such as a coaxial cable, and the output side of the matching unit 42 is a coaxial cable or a power line 44 made of a strip-shaped copper wire. It consists of a cable. The power line 44 extends from the matching unit 42 and is guided to the first electrode unit 20 via a predetermined number of fasteners 441 made of an insulating material and attached along the surface of the robot arm 10. There are various dielectrics, semiconductors, and the like as the processing object Ma that is a load that is dielectrically heated, and here frozen meat foods such as livestock meat, fish meat, and minced meat can be exemplified.

第1電極部20と第2電極部30とで電極部が構成されている。第1電極部20と第2電極部30との間に処理対象物Maを接触乃至は非接触で挟み、あるいは介在させて高周波電界を照射することで、処理対象物Maを誘電加熱する。第1電極部20は、図1(b)に、その一例構造を示している。第1電極部20は、ロボットアーム10の先端に連結されるもので、適所にセンサ部50が取付けられている。図1の例では、センサとして、力覚センサ51、距離センサ52及び温度センサ53を備えている。力覚センサ51は、圧力を検知するもので、本実施形態では、第1電極部20が処理対象物Maに当接したときの反力を検知する。距離センサ52は、処理対象物Maの表面形状を部分的に検出する形状検出手段として機能するもので、超音波や赤外線等の伝搬媒体を利用して、処理対象物Maの表面形状を遠隔的に計測する。また、形状検出手段としては、撮像素子を利用した公知の測距装置によって処理対象物Maの表面形状を遠隔的に計測するものでもよい。なお、表面形状に代えて処理対象物Maの各部位と第1電極部20との相対距離を計測するものでもよい。温度センサ53は、遠隔的な例えば放射温度計で、処理対象物Maの測定対象部位を含む表面温度(表面温度分布)を測定する。なお、距離センサ52や温度センサ53は、態様によっては第1電極部20以外の、例えば載置部70の作業フレームの適所に取付けられてもよい。また、距離センサ52は、第1電極部20に1個設けて、第1電極部20の移動中に計測動作を継続して行うことで、処理対象物Maの表面までの距離データから表面形状を取得することが可能であり、一方、複数設けた態様では、表面形状をより細かく、かつ素早く計測可能となる。さらに、処理対象物Maが加熱の進行によって乃至は第1電極部20による押圧によって形状変化を生じるような場合には初期の測定データに加えて処理中の測定データも必要となる。 The first electrode portion 20 and the second electrode portion 30 form an electrode portion. The object Ma to be processed is sandwiched between the first electrode section 20 and the second electrode section 30 in a contact or non-contact manner, or a high frequency electric field is applied to the object Ma to irradiate the object Ma to be dielectrically heated. The first electrode section 20 shows an example structure thereof in FIG. The first electrode unit 20 is connected to the tip of the robot arm 10, and the sensor unit 50 is attached at an appropriate position. In the example of FIG. 1, a force sensor 51, a distance sensor 52, and a temperature sensor 53 are provided as sensors. The force sensor 51 detects pressure, and in the present embodiment, detects a reaction force when the first electrode portion 20 contacts the processing object Ma. The distance sensor 52 functions as a shape detection unit that partially detects the surface shape of the processing object Ma, and uses a propagation medium such as ultrasonic waves or infrared rays to remotely detect the surface shape of the processing object Ma. To measure. Further, the shape detecting means may be a means for remotely measuring the surface shape of the processing object Ma by a known distance measuring device using an image sensor. Instead of the surface shape, the relative distance between each portion of the processing object Ma and the first electrode portion 20 may be measured. The temperature sensor 53 is a remote radiation thermometer, for example, and measures the surface temperature (surface temperature distribution) of the processing object Ma including the measurement target site. Note that the distance sensor 52 and the temperature sensor 53 may be attached to an appropriate place of the work frame of the mounting unit 70, for example, other than the first electrode unit 20, depending on the mode. Further, one distance sensor 52 is provided in the first electrode unit 20, and the measurement operation is continuously performed while the first electrode unit 20 is moving, so that the distance data to the surface of the processing object Ma is used to calculate the surface shape. On the other hand, in the aspect in which a plurality of them are provided, the surface shape can be measured more finely and quickly. Further, when the processing object Ma is changed in shape due to progress of heating or due to pressing by the first electrode portion 20, measurement data during processing is required in addition to the initial measurement data.

第1電極部20は、リンク18の先端に力覚センサ51を介して取付けられている。第1電極部20は、力覚センサ51に取付けられた基板としてのシールド板21と、シールド板21の裏面の4カ所に立設された所定長を有する絶縁材からなる支柱22と、支柱22の先端にシールド板21と平行にして取付けられた板状の第1電極板23とを有する。シールド板21は、各種のセンサ部50が搭載可能なサイズを有する。また、シールド板21には、適所に設けた同軸ケーブルコネクタ(図示せず)を介して電力線44が挿通され、さらに導電材の給電リード線45を第1電極板23に溶着するなどして整合器42と第1電極板23との間が接続されている。第1電極板23は、処理対象物Maに対応してサイズ乃至は形状が決定され、形状としては四角形板や円形板があり、本実施形態では正方形板が採用されている。また、第1電極板23は処理対象物Maより小サイズのものが採用されている。 The first electrode portion 20 is attached to the tip of the link 18 via a force sensor 51. The first electrode portion 20 includes a shield plate 21 as a substrate attached to the force sensor 51, columns 22 made of an insulating material having a predetermined length and provided upright at four positions on the back surface of the shield plate 21, and a column 22. Has a plate-shaped first electrode plate 23 attached in parallel with the shield plate 21 at the tip thereof. The shield plate 21 has a size in which various sensor units 50 can be mounted. Further, the power line 44 is inserted into the shield plate 21 via a coaxial cable connector (not shown) provided at a proper position, and a power supply lead wire 45 made of a conductive material is further welded to the first electrode plate 23 for alignment. The container 42 and the first electrode plate 23 are connected to each other. The size or shape of the first electrode plate 23 is determined corresponding to the processing object Ma, and there are square plates and circular plates as the shape, and a square plate is adopted in the present embodiment. The first electrode plate 23 has a size smaller than that of the processing object Ma.

第2電極部30は、第1電極部20の第1電極板23と対向する平板状の第2電極板31を備え、本実施形態では、マイナス電位側に設定されている関係で、配線32を介してアースに接地されている。第2電極板31は、図1(a)に示すように処理対象物Maに比して大サイズのものが採用される。第2電極板31上に載置された処理対象物Maに対して第1電極板23の位置、姿勢が制御されて、処理対象物Maに所要圧力で接触し(当接し)、あるいは近接した状態で誘電加熱が施される。 The second electrode portion 30 includes a flat plate-shaped second electrode plate 31 that faces the first electrode plate 23 of the first electrode portion 20, and in the present embodiment, the wiring 32 is set in the negative potential side. Grounded through. As the second electrode plate 31, as shown in FIG. 1A, one having a larger size than the processing object Ma is adopted. The position and orientation of the first electrode plate 23 is controlled with respect to the processing object Ma placed on the second electrode plate 31, and the processing object Ma is brought into contact with (contacted with) or approached the processing object Ma at a required pressure. Dielectric heating is applied in the state.

図3は、第1電極部20の配線構造の一例を示す部分図である。第1電極部20のシールド板21と第1電極板23との間であって、シールド板21には、金属製の同軸コネクタブラケット211が取付けられている。同軸コネクタブラケット211には、同軸コネクタ46のシールド部が取付けられており、この同軸コネクタ46に、整合器42から延設された同軸ケーブルである電力線44の先端側が接続されている。同軸コネクタ46は、絶縁体221に囲繞された給電リード線45の先端が電気的に第1電極板23と接続されている。 FIG. 3 is a partial view showing an example of the wiring structure of the first electrode section 20. A metal coaxial connector bracket 211 is attached to the shield plate 21 between the shield plate 21 and the first electrode plate 23 of the first electrode portion 20. A shield portion of the coaxial connector 46 is attached to the coaxial connector bracket 211, and the tip end side of the power line 44, which is a coaxial cable extended from the matching unit 42, is connected to the coaxial connector 46. In the coaxial connector 46, the tip of the power supply lead wire 45 surrounded by the insulator 221 is electrically connected to the first electrode plate 23.

図4は、第1電極部20の配線構造の一例を示す部分図である。電力線44及び給電リード線45は帯状の金属線であり、同軸ケーブルの耐圧以上の高周波を出力する態様に適用する。シールド板21には、必要に応じて支持板212が一体で積層されている。シールド板21の一部には切欠213が穿設されている。整合器42から延設された電力線44の先端側の給電リード線45は、切欠213を介して第1電極板23と接続されている。なお、給電リード線45とシールド板21との絶縁を図るべく、シールド板21と第1電極板23との一方に対して両者の中間辺りの高さを有する絶縁支柱24を設け、その頂部で支持して(経由して)、給電リード線45を第1電極板23と接続する態様としてもよい。あるいは、切欠213及び絶縁支柱24の両方を採用してもよい。 FIG. 4 is a partial view showing an example of the wiring structure of the first electrode section 20. The power line 44 and the power supply lead wire 45 are strip-shaped metal wires, and are applied to a mode that outputs a high frequency higher than the withstand voltage of the coaxial cable. A support plate 212 is integrally laminated on the shield plate 21 if necessary. A notch 213 is formed in a part of the shield plate 21. The power supply lead wire 45 extending from the matching unit 42 on the tip side of the power line 44 is connected to the first electrode plate 23 via the notch 213. In order to insulate the power supply lead wire 45 from the shield plate 21, an insulating support column 24 having a height about the middle of the shield plate 21 and the first electrode plate 23 is provided at the top of the shield plate 21 and the first electrode plate 23. Alternatively, the power supply lead wire 45 may be supported (via) and connected to the first electrode plate 23. Alternatively, both the notch 213 and the insulating support 24 may be adopted.

図5において、ロボット制御部62は、ロボットアーム10を駆動させる指令を出力して、エンドエフェクタである第1電極部20の第1電極板23の位置及び姿勢を制御することで、処理対象物Maの適宜の位置に適宜の姿勢、かつ所要圧で当接し、部分加熱を施すことが可能となる。第1電極板23のサイズは処理対象物Maより小さいため、処理対象物Maの表面形状を距離センサ52で継続的に測定することで、表面形状、すなわち表面までの距離情報として取得し、さらに、温度センサ53で表面温度を確認しながら、加熱状態を取得し、これらの情報を用いて処理対象物Maの表面がより均一に加熱されるように、当接した状態のまま、あるいは一旦離反しながら順次、当接位置及び姿勢の変更を繰り返して目的の加熱処理を継続する。なお、処理対象物Maに近接(非接触)対向して加熱を施す態様では、力覚センサ51は不要であり、距離センサ52からの距離情報を用いて第1電極板23の位置と姿勢とを制御する。なお、この場合には力覚センサ51を誤接触の検知用として用いることもできる。 In FIG. 5, the robot control unit 62 outputs a command to drive the robot arm 10 to control the position and orientation of the first electrode plate 23 of the first electrode unit 20, which is an end effector, and thereby the processing target object. Partial heating can be performed by contacting Ma at an appropriate position with an appropriate posture and a required pressure. Since the size of the first electrode plate 23 is smaller than the processing object Ma, the surface shape of the processing object Ma is continuously measured by the distance sensor 52 to obtain the surface shape, that is, the distance information to the surface. While confirming the surface temperature with the temperature sensor 53, the heating state is acquired, and the surface of the object Ma to be processed is heated more uniformly using these information so that the surface of the object Ma is kept in contact with or temporarily separated. Meanwhile, the contact position and the posture are repeatedly changed to continue the intended heat treatment. In the aspect in which the object Ma to be processed is heated in proximity (non-contact) to the object Ma, the force sensor 51 is not necessary, and the position and orientation of the first electrode plate 23 are determined by using the distance information from the distance sensor 52. To control. In this case, the force sensor 51 can also be used for detecting erroneous contact.

処理対象物Maが複数個あり、各々同一形状である場合には、予め形状情報を入力しておき、検知温度情報に基づいて加熱作業を行うようにしてもよい。一方、処理対象物Maの形状が同一でない場合(同一である保証がない場合も含む)には、上記した処理を行うことで、個別に対応して加熱処理を施すことが可能となる。 When there are a plurality of processing objects Ma and they have the same shape, the shape information may be input in advance and the heating operation may be performed based on the detected temperature information. On the other hand, when the shapes of the processing objects Ma are not the same (including the case where there is no guarantee that they are the same), it is possible to individually perform the heating processing by performing the above processing.

図6に示すように、温度センサ53を用いて、第1電極部20を、処理対象物Maの表面上で加熱の進んでいる部位を避け、距離センサ52を利用して、遅れている部位の表面に移動して当接して適宜加熱処理を施すことで、表面全体が均一加熱される。制御装置61あるいはロボット制御部62は、温度センサ53で検出した処理対象物Maの温度分布(Tma:上面側から見た図)を参照して、温度の低い部位があれば、加熱動作を一旦中断して、第1電極部20を当該低温部位の上部に移動させ、距離センサ52及び力覚センサ51の検出結果から、当該低温部位の表面と平行に所定圧で当接するように姿勢変更する。この後、加熱動作を再開する。かかる処理は他の実施形態でも同様である。なお、図6では、第1電極部20が、ある時間には処理対象物Maの右部位を加熱し、別の時間には移動して左部位を加熱している状態を示している。 As shown in FIG. 6, the temperature sensor 53 is used to prevent the first electrode portion 20 from being heated on the surface of the processing object Ma, and the distance sensor 52 is used to delay the first electrode portion 20. The entire surface is uniformly heated by moving to the surface of and contacting the surface of the material and performing appropriate heat treatment. The controller 61 or the robot controller 62 refers to the temperature distribution (Tma: the view seen from the upper surface side) of the processing object Ma detected by the temperature sensor 53, and once the temperature is low, once the heating operation is performed. Suspending, moving the first electrode unit 20 to the upper part of the low temperature part, and changing the posture so that the first electrode part 20 comes into contact with the surface of the low temperature part in parallel with a predetermined pressure based on the detection results of the distance sensor 52 and the force sensor 51. .. Then, the heating operation is restarted. Such processing is the same in other embodiments. In addition, in FIG. 6, the 1st electrode part 20 has shown the state which heats the right part of the to-be-processed object Ma at a certain time, moves at another time, and is heating the left part.

図7は、加熱状態を非接触で検知する構成図で、(a)は別部位に放射温度計を取り付けた図、(b)は第1電極部に放射温度計を取り付けた図、(c)は第1電極部の中央に放射温度計を取り付けた図である。図7(a)は、載置部70の適所、本実施形態では天井部位のフレーム等に下方に向けて取り付けられて、下方の第2電極板31の全域の温度の温度分布を測定する。第2電極板31は、処理対象物Maの大きさに対応しているため、その領域内を細分して温度測定を行う。第1電極部20は、処理対象物Maの表面に沿って移動しつつ加熱処理を行う。そして、例えば一律に加熱処理が行われた後に、予め設定した加熱温度に対して低い部位があると、第1電極部20を当該低温部位の表面に移動して加熱処理を施す。 7A and 7B are configuration diagrams for detecting a heating state in a non-contact manner. FIG. 7A is a diagram in which a radiation thermometer is attached to another part, FIG. 7B is a diagram in which a radiation thermometer is attached to the first electrode portion, and FIG. 8] is a diagram in which a radiation thermometer is attached to the center of the first electrode portion. FIG. 7A is attached to an appropriate place of the mounting portion 70, that is, a frame at a ceiling portion in this embodiment, facing downward, and measures the temperature distribution of the temperature of the entire area of the lower second electrode plate 31. Since the second electrode plate 31 corresponds to the size of the processing object Ma, the area is subdivided to measure the temperature. The first electrode unit 20 performs the heat treatment while moving along the surface of the processing object Ma. Then, for example, after the heat treatment is uniformly performed, if there is a portion lower than the preset heating temperature, the first electrode portion 20 is moved to the surface of the low temperature portion and the heat treatment is performed.

図7(b)は、温度センサ53である放射温度計を第1電極部20のシールド板21に取り付けている。図7(c)は、温度センサ53である放射温度計を第1電極部20の中央のシールド板21に取り付けている。また、温度センサ53の指向方向となる第1電極板23の略中央には、例えば円形の孔230が穿設されて、中央からの温度測定を可能にしている。いずれの実施形態においても、温度センサ53の測定領域は狭く設定されており、温度測定は、第1電極部20の第1電極板23を処理対象物Maから離反させて行う。 In FIG. 7B, a radiation thermometer that is a temperature sensor 53 is attached to the shield plate 21 of the first electrode unit 20. In FIG. 7C, a radiation thermometer which is a temperature sensor 53 is attached to the shield plate 21 at the center of the first electrode section 20. Further, a circular hole 230, for example, is bored at approximately the center of the first electrode plate 23, which is the direction of the temperature sensor 53, so that the temperature can be measured from the center. In any of the embodiments, the measurement area of the temperature sensor 53 is set to be narrow, and the temperature measurement is performed by separating the first electrode plate 23 of the first electrode portion 20 from the processing object Ma.

図8(a)は第1電極板の他の種類への交換可能構造を説明する図で、図8(b)(c)は、サイズの異なる第1電極板を取付けた状態の図である。シールド板21から立設された絶縁材の支柱22の先端には、第1電極板23のロック構造の一例として平板状の磁石板25がシールド板21と平行に取付けられている。磁石板25の表面(図8の下面側)には所要サイズの第1電極板23が磁力で吸着されている。第1電極板23は、図8(b)(c)に示すように、第2電極板31と対応するサイズの第1電極板231から、小サイズの第1電極板232まで交換して取付け可能であり、これにより処理対象物Maの種類によって、あるいは加熱処理の途中で適宜交換することができ、作業性の向上が図れる。 FIG. 8A is a diagram for explaining a structure in which the first electrode plate can be replaced with another type, and FIGS. 8B and 8C are diagrams in which first electrode plates of different sizes are attached. .. A flat magnet plate 25, which is an example of a lock structure of the first electrode plate 23, is attached in parallel to the shield plate 21 at the tip of the pillar 22 made of an insulating material that is erected from the shield plate 21. The first electrode plate 23 of a required size is attracted to the surface of the magnet plate 25 (the lower surface side in FIG. 8) by magnetic force. As shown in FIGS. 8B and 8C, the first electrode plate 23 is replaced with a first electrode plate 231 having a size corresponding to the second electrode plate 31 to a first electrode plate 232 having a small size. It is possible, and by this, it can be replaced depending on the type of the processing object Ma or during the heat treatment, and the workability can be improved.

図9は、第1電極板の形状が可変する場合の図で,(a)は通常時の平板の状態、(b)は処理対象物Maの表面に当接して変形した状態の図である。本実施形態では、支柱22bは、図の奥行き方向にも1対あってもよく、その場合、合計4本から構成されている。各1対の支柱22bは、基端側で蝶番221bを介してシールド板21に結合されている。また、支柱22bの先端は、蝶番232bを介して、あるいは単に結合されて第1電極板23bと連結されている。第1電極板23bは、柔軟性を備えるように薄層の金属板から構成され、あるいは上面側に可撓性を有する補強用の樹脂板で積層された板状形状とされている。このように第1電極板23bを形状変更可能に構成し、第1電極板23bが処理対象物Maの表面に沿って変形するようにしたので、均一加熱が可能となる。この場合、力覚センサ51によって所定の反力で当接を行うようにすればよい。 9A and 9B are diagrams when the shape of the first electrode plate is variable, FIG. 9A is a state of a flat plate in a normal state, and FIG. 9B is a diagram of a state in which the surface of the object Ma to be processed is contacted and deformed. .. In this embodiment, there may be one pair of columns 22b in the depth direction of the drawing, and in that case, the columns 22b are composed of a total of four columns. Each pair of support columns 22b is coupled to the shield plate 21 via a hinge 221b on the base end side. Further, the tip ends of the columns 22b are connected to the first electrode plate 23b via hinges 232b or simply by being coupled. The first electrode plate 23b is made of a thin metal plate so as to have flexibility, or has a plate-like shape in which an upper surface side is laminated with a flexible resin plate for reinforcement. In this way, the first electrode plate 23b is configured to be changeable in shape, and the first electrode plate 23b is deformed along the surface of the processing object Ma, so that uniform heating is possible. In this case, the force sensor 51 may contact with a predetermined reaction force.

図10は、正負極の電極板が一体で構成された表層加熱用の電極板構造図である。すなわち、本実施形態に係る電極部は、図10(a)では第1電極部20cと第2電極部30cとが一体で構成されており、図10(b)では第1電極部20dと第2電極部30dとが一体で構成されており、電極部全体の形状は平面視で円環状でもよいし、四角環状でもよい。 FIG. 10 is a structural diagram of an electrode plate for heating the surface layer, in which positive and negative electrode plates are integrally formed. That is, in the electrode part according to the present embodiment, the first electrode part 20c and the second electrode part 30c are integrally configured in FIG. 10(a), and the first electrode part 20d and the first electrode part 20d are configured in FIG. 10(b). The two electrode portions 30d are integrally formed, and the shape of the entire electrode portion may be a circular ring shape or a square ring shape in plan view.

図10(a)では、中央に正極の第1電極板23cがあり、その外側に隙間を有して第2電極板31cが同心で配設されている。第1電極板23c、第2電極板31cとは、絶縁部材等を介して一体化されていればよい。図10(b)では、中央に負極の第2電極板31dがあり、その直ぐ外側に隙間を有して第1電極板23dが配設され、さらにその外側に隙間を有して第2電極板31eが配設されている。第1電極板23d、第2電極板31d,31eは、互いに平行な棒状(帯状)、また同心でもよく、互いに絶縁部材等を介して一体化されていればよい。このように構成することで、処理対象物Maは、矢印で示す表層部に生成される電界によって表層部の誘電加熱が可能となる。そして、かかる電極部をロボットアーム10で位置及び姿勢制御して処理対象物Maの表面に平行に近接させ、乃至は当接させる。なお、
図11は、正負極の電極板が一体で、第1電極板が第2電極板に対して移動可能あるいは押圧可能な構成を示す図である。ロボットアーム10のリンク18の先端には、金属材からなる断面コの字状のフレーム26が取付けられている。フレーム26の基端には、フレーム26の上腕部261と対向するように第2電極板31fが取付けられている。また、フレーム26の上腕部261には、図略の貫通孔を介して第2電極板31f方向に長尺のエアシリンダ27が嵌合されている。エアシリンダ27のシリンダ軸271は、エア圧の制御によって第2電極板31f側に出退する。第1電極部20eは、シリンダ軸271の先端に取付けられている。従って、シリンダ軸271を出退させることで第1電極板23eと第2電極板31fとの間の距離が調整できる。ロボットアーム10によって第2電極板31fの姿勢を変更、例えば傾斜させることで、変形容易な処理対象物Ma、あるいは粘性乃至は流動性を有する密封された処理対象物Maの形状を適宜に変更させて第1電極板23eと密接に当接あるいは押圧することで、この種類の処理対象物Maに対しても、より均一な加熱が可能となる。なお、実施例ではエアシリンダ27としたが、油圧シリンダや電動シリンダとしてもよい。
In FIG. 10A, a positive first electrode plate 23c is provided in the center, and a second electrode plate 31c is concentrically arranged outside the first electrode plate 23c. The first electrode plate 23c and the second electrode plate 31c may be integrated with each other via an insulating member or the like. In FIG. 10B, there is a negative second electrode plate 31d in the center, a first electrode plate 23d is arranged with a gap immediately outside thereof, and a second electrode plate with a gap further outside thereof. A plate 31e is provided. The first electrode plate 23d and the second electrode plates 31d and 31e may be parallel rod-shaped (strip-shaped) or concentric with each other, and may be integrated with each other through an insulating member or the like. With this configuration, the object Ma to be processed can be dielectrically heated by the electric field generated in the surface layer portion indicated by the arrow. Then, the position and the posture of the electrode portion are controlled by the robot arm 10 so as to approach the surface of the object Ma to be processed in parallel or contact the surface of the object Ma. In addition,
FIG. 11 is a diagram showing a configuration in which positive and negative electrode plates are integrated and the first electrode plate is movable or pressable with respect to the second electrode plate. At the tip of the link 18 of the robot arm 10, a frame 26 made of a metal material and having a U-shaped cross section is attached. A second electrode plate 31f is attached to the base end of the frame 26 so as to face the upper arm 261 of the frame 26. Further, an air cylinder 27 that is long in the direction of the second electrode plate 31f is fitted to the upper arm portion 261 of the frame 26 via a through hole (not shown). The cylinder shaft 271 of the air cylinder 27 moves in and out toward the second electrode plate 31f side by controlling the air pressure. The first electrode portion 20e is attached to the tip of the cylinder shaft 271. Therefore, by moving the cylinder shaft 271 back and forth, the distance between the first electrode plate 23e and the second electrode plate 31f can be adjusted. By changing the posture of the second electrode plate 31f by the robot arm 10, for example, inclining the second electrode plate 31f, the shape of the easily deformable object Ma or the sealed object Ma having viscosity or fluidity can be appropriately changed. By closely contacting or pressing the first electrode plate 23e, it is possible to heat the object Ma of this type more uniformly. Although the air cylinder 27 is used in the embodiment, a hydraulic cylinder or an electric cylinder may be used.

図12は、処理対象物Maを挟持する挟持部19を備えた第1電極部の構成図である。ロボットアームのリンク18の先端には、挟持部19が取付けられ、その先端側に第1電極部20が取付けられている。挟持部19は、対向する一対のハンド192を有し、図略のモータやシリンダ等の駆動部によって開閉駆動されるように構成されている。一対のハンド192は第1電極部20を挟むように設けられており、ハンド192を閉じた状態では、処理対象物Maを挟み込んで位置を安定させている。従って、加熱処理によって形状が変化する場合でも、形状を維持した状態で加熱処理が行われる。また、狭持部19で処理対象物Maを挟み込んで搬送することもできる。 FIG. 12 is a configuration diagram of the first electrode unit including the holding unit 19 that holds the processing object Ma. A holding portion 19 is attached to the tip of the link 18 of the robot arm, and a first electrode portion 20 is attached to the tip side thereof. The holding unit 19 has a pair of hands 192 facing each other, and is configured to be opened and closed by a drive unit such as a motor or a cylinder (not shown). The pair of hands 192 are provided so as to sandwich the first electrode portion 20, and when the hand 192 is closed, the processing object Ma is sandwiched to stabilize the position. Therefore, even when the shape changes due to the heat treatment, the heat treatment is performed while maintaining the shape. Further, the processing object Ma can be sandwiched and conveyed by the holding section 19.

図13は、処理対象物Maを保持する保持部19aを備えた第1電極部の構成図である。ロボットアーム10のリンク18の先端には、保持部19aが取付けられ、その先端側に基板190aを介して第1電極部20が取付けられている。保持部19aは、対向する一対のシリンダ191aを有すると共に、シリンダ191aによって上下方向に進退駆動される、例えば図略の真空ポンプで吸引動作が可能な吸着部192aを有する。処理対象物Maを保持する際はシリンダ191aを第1電極板23より下方向に進出させて、吸着部192aで処理対象物Maの表面部分を吸着して保持し、ロボットアーム10で第2電極板31の所定位置に移動させる。吸着部192aによって処理対象物Maを保持して移動可能とすることで、処理対象物Maの位置決めが可能になり、均一な加熱処理が可能となる。 FIG. 13 is a configuration diagram of the first electrode unit including the holding unit 19a that holds the processing target Ma. A holding portion 19a is attached to the tip of the link 18 of the robot arm 10, and the first electrode portion 20 is attached to the tip side of the link 18 via the substrate 190a. The holding portion 19a has a pair of opposed cylinders 191a, and also has a suction portion 192a that is driven to move up and down in the vertical direction by the cylinder 191a and that can perform a suction operation with, for example, a vacuum pump (not shown). When holding the processing object Ma, the cylinder 191a is advanced downward from the first electrode plate 23, and the surface portion of the processing object Ma is adsorbed and held by the adsorption portion 192a, and the robot arm 10 uses the second electrode. The plate 31 is moved to a predetermined position. By holding and moving the processing object Ma by the suction unit 192a, the processing object Ma can be positioned and uniform heat treatment can be performed.

図14は、第1電極部20を負極にする配線を示す図である。図15は、ロボットアーム自体を負極にした回路構成を示す図である。まず、図14に示す構成は、処理対象物Maが搭載される第2電極板31の裏面側に、絶縁材からなる所定長を有する複数本の支柱34を立設し、この支柱34の先端側に金属製の基板35を配置したものである。また、基板35と第1電極板23とが接続されている。さらに、第2電極板31に高周波出力の正極側が接続され、基板35に高周波出力の負極側が接続されている。図15に示す構成は、図14の構成に対して、基板35とロボットアーム10の筐体あるいは各リンクを経由するなどして第1電極板23とが接続されている。これらのように、ロボットアーム10に連結される第1電極部20を負極側とすることで、ロボットアーム10をアースに対して絶縁する構造が不要となり、ロボットアーム10の操作性が維持され、また構造の簡易さも維持される。 FIG. 14 is a diagram showing a wiring in which the first electrode portion 20 is a negative electrode. FIG. 15 is a diagram showing a circuit configuration in which the robot arm itself has a negative polarity. First, in the configuration shown in FIG. 14, a plurality of columns 34 made of an insulating material and having a predetermined length are erected on the back surface side of the second electrode plate 31 on which the processing object Ma is mounted, and the tips of the columns 34 are provided. A metal substrate 35 is arranged on the side. Further, the substrate 35 and the first electrode plate 23 are connected. Further, the positive electrode side of high frequency output is connected to the second electrode plate 31, and the negative electrode side of high frequency output is connected to the substrate 35. The configuration shown in FIG. 15 is different from the configuration in FIG. 14 in that the substrate 35 is connected to the first electrode plate 23 via the casing of the robot arm 10 or each link. By setting the first electrode portion 20 connected to the robot arm 10 to the negative electrode side as described above, a structure for insulating the robot arm 10 from the ground is unnecessary, and the operability of the robot arm 10 is maintained. In addition, the simplicity of the structure is maintained.

図16は、第1電極部20fを正極にした構造を示す図である。第1電極部20fは、ロボットアーム10の先端に取付けられた、絶縁材からなる連結部材28を有し、その先端側に第1電極板23fが取付けられている。また、高周波出力の正極側が第1電極板23fに接続され、負極側が第2電極板31に接続されている。この構成によれば、連結部材28を介することで第1電極部20fを正極側とすることが可能となり、ロボットアーム10の操作性が維持され、また構造の簡易さも維持される。 FIG. 16: is a figure which shows the structure which made the 1st electrode part 20f the positive electrode. The first electrode portion 20f has a connecting member 28 attached to the tip of the robot arm 10 and made of an insulating material, and the first electrode plate 23f is attached to the tip side thereof. Further, the positive electrode side of the high frequency output is connected to the first electrode plate 23f, and the negative electrode side is connected to the second electrode plate 31. According to this configuration, the first electrode portion 20f can be set to the positive electrode side through the connecting member 28, the operability of the robot arm 10 is maintained, and the structural simplicity is also maintained.

図17は、2台のロボットアームの一方に第1電極部を、他方に第2電極部を設けた構成図である。この実施形態では、ロボットアーム10Aに第1電極部20Aが取付けられ、一方、ロボットアーム10Bに第2電極部30Bが取付けられている。ロボットアーム10A,10Bは、同一構造をしている。第1電極部20A、第1電極板23Aは第1電極部20及び第1電極板23と同一形状を有するものが採用され、第1電極板23Aは、本実施形態では正極側に接続されている。一方、ロボットアーム10Bの先端部にはエンドエフェクタとしての第2電極部30Bが取付けられている。図17の実施形態では、第2電極部30Bは、第2電極板31Bを有し、負極側に接続されている。第2電極板31Bは、第1電極板23Aと同サイズ、同形状でもよいが、処理対象物Maに応じて適宜なサイズ、形状が採用可能である。なお、第1電極部20Aのシールド板と第2電極部30Bの第2電極板30Bとは電気的に接続されている(図略)。従って、電界は、第1電極部20Aの第1電極板23Aと第2電極部30Bの第2電極板31Bとの間で生じる。かかる構成によれば、電界を処理対象物Ma内で自由な位置、向きに生成することができ、より均一加熱が可能となる。この場合、制御部60は、2台のロボットアーム10A,10Bを連携乃至は連動して動作制御すればよい。 FIG. 17 is a configuration diagram in which one of the two robot arms is provided with the first electrode portion and the other is provided with the second electrode portion. In this embodiment, the first electrode portion 20A is attached to the robot arm 10A, while the second electrode portion 30B is attached to the robot arm 10B. The robot arms 10A and 10B have the same structure. The first electrode portion 20A and the first electrode plate 23A have the same shape as the first electrode portion 20 and the first electrode plate 23, and the first electrode plate 23A is connected to the positive electrode side in this embodiment. There is. On the other hand, a second electrode portion 30B as an end effector is attached to the tip of the robot arm 10B. In the embodiment of FIG. 17, the second electrode portion 30B has a second electrode plate 31B and is connected to the negative electrode side. The second electrode plate 31B may have the same size and shape as the first electrode plate 23A, but an appropriate size and shape can be adopted according to the processing object Ma. The shield plate of the first electrode portion 20A and the second electrode plate 30B of the second electrode portion 30B are electrically connected (not shown). Therefore, the electric field is generated between the first electrode plate 23A of the first electrode portion 20A and the second electrode plate 31B of the second electrode portion 30B. According to this structure, the electric field can be generated at any position and orientation within the processing object Ma, and more uniform heating can be performed. In this case, the control unit 60 may control the operation of the two robot arms 10A and 10B in cooperation with each other.

図18は、2台のロボットアームの各第1電極部が負極の電極板で、載置部が正極である構成図である。この実施形態では、ロボットアーム10Cに第1電極部20Cが取付けられ、一方、ロボットアーム10Dに第1電極部20Dが取付けられている。ロボットアーム10C,10Dは、同一構造をしている。但し、第1電極板23Cと第1電極板23Dとは同一形状でなくてもよい。そして、高周波出力の負極側が、アースに接続された基板35を介して第1電極板23C及び第2電極板23Dに接続され、正極側が共通の電極板となる第2電極板31に接続されている。従って、電界は、第1電極部20Cの第1電極板23Cと第2電極板31との間、及び第1電極部20Dの第1電極板23Dと第2電極板31との間でそれぞれ生成される。図14に示す構成と同様、処理対象物Maが搭載される第2電極板31の裏面側に、絶縁材からなる所定長を有する複数本の支柱34を立設し、この支柱34の先端側に金属製の基板35を配置している。かかる構成によれば、処理対象物Maが大きいあるいは異形の場合に、より効果的かつ迅速に加熱処理が可能となる。また、制御部60は、2台のロボットアーム10A,10Bを個別に、あるいは連携乃至は連動して動作制御すればよい。 FIG. 18 is a configuration diagram in which each of the first electrode portions of the two robot arms is a negative electrode plate, and the mounting portion is a positive electrode. In this embodiment, the robot arm 10C has the first electrode portion 20C attached thereto, while the robot arm 10D has the first electrode portion 20D attached thereto. The robot arms 10C and 10D have the same structure. However, the first electrode plate 23C and the first electrode plate 23D do not have to have the same shape. Then, the negative electrode side of the high frequency output is connected to the first electrode plate 23C and the second electrode plate 23D via the substrate 35 connected to the ground, and the positive electrode side is connected to the second electrode plate 31 serving as a common electrode plate. There is. Therefore, the electric field is generated between the first electrode plate 23C of the first electrode portion 20C and the second electrode plate 31, and between the first electrode plate 23D of the first electrode portion 20D and the second electrode plate 31, respectively. To be done. Similar to the configuration shown in FIG. 14, a plurality of columns 34 made of an insulating material and having a predetermined length are erected on the back surface side of the second electrode plate 31 on which the processing object Ma is mounted, and the tip side of the columns 34. The metal substrate 35 is arranged in the. According to such a configuration, when the processing object Ma is large or has an irregular shape, the heating process can be more effectively and quickly performed. Further, the control unit 60 may control the operation of the two robot arms 10A and 10B individually or in cooperation with each other.

図19は、処理対象物を第1電極板に対して往復動作する構成を説明する構成図である。本実施形態では、第2電極板31が第1電極板23に対して相対移動可能な構成を有する。処理対象物Maを搭載する第2電極板31の裏面側にスライド部80が設けられている。スライド部80は、第2電極板31の裏面に立設された支柱81と、支柱81の先端に取付けられた横長のスライド板82と、第2電極板31と一体でスライド板82を、矢印で示す左右方向に移動させるモータ等の駆動源83とを備えている。かかる構成によれば、第1電極板23及び第2電極板31の双方を移動可能にできるので、ロボットアーム10の動作範囲を超えた大きさの処理対象物Maの場合に有効である。 FIG. 19 is a configuration diagram illustrating a configuration in which the processing target object reciprocates with respect to the first electrode plate. In the present embodiment, the second electrode plate 31 has a configuration capable of moving relative to the first electrode plate 23. A slide portion 80 is provided on the back surface side of the second electrode plate 31 on which the processing object Ma is mounted. The slide portion 80 includes a pillar 81 provided upright on the back surface of the second electrode plate 31, a horizontally long slide plate 82 attached to the tip of the pillar 81, and the slide plate 82 integrated with the second electrode plate 31. And a drive source 83 such as a motor for moving in the left-right direction. With such a configuration, both the first electrode plate 23 and the second electrode plate 31 can be made movable, which is effective in the case of the processing object Ma having a size exceeding the operation range of the robot arm 10.

図20は、ロボットアーム10自体を処理対象物に対して往復動作する構成を説明する構成図である。本実施形態では、第1電極部20が第2電極板31に対して変位及び姿勢変更すると共に、スライド部80bによって矢印で示す左右方向に相対移動可能な構成を備えている。スライド部80bは、ロボットアーム10のベース部11をスライド可能に支持する。スライド部80bは、ベース部11を搭載する絶縁性の横長のスライド板81bと、ベース部11と一体でスライド板81bを、矢印で示す左右方向に移動させるモータ等の駆動源82bとを備えている。かかる構成によれば、第1電極板23の位置変移に加えてロボットアーム10自体を移動可能としたので、ロボットアーム10の動作範囲を超える大きさの処理対象物Maに対する加熱処理が可能となる。 FIG. 20 is a configuration diagram illustrating a configuration in which the robot arm 10 itself reciprocates with respect to a processing object. In the present embodiment, the first electrode portion 20 is configured to be displaced and changed in posture with respect to the second electrode plate 31, and relatively movable in the left-right direction indicated by the arrow by the slide portion 80b. The slide portion 80b slidably supports the base portion 11 of the robot arm 10. The slide portion 80b includes an insulative laterally long slide plate 81b on which the base portion 11 is mounted, and a drive source 82b such as a motor that moves the slide plate 81b integrally with the base portion 11 in the left-right direction indicated by the arrow. There is. According to this configuration, the robot arm 10 itself can be moved in addition to the position change of the first electrode plate 23, so that it is possible to perform the heating process on the processing object Ma having a size exceeding the operation range of the robot arm 10. ..

図21は、整合器及び高周波発振器をロボットアームに取り付けた状態の構成図である。高周波信号の負荷までの電力線回路を不必要に長くすると、インピーダンス整合に影響する要因がその分増えることになる。また、電力線側回路からの電磁エネルギーの放射に起因するエネルギーロスの原因となる。そのため、高周波出力回路部分を可及的に短縮して高周波出力を第1電極部20に導くことが好ましい。本実施形態では、整合器42をロボットアーム10の先端近傍側に取付けている。また、高周波発振器41もロボットアーム10に取付けている。なお、高周波発振器41と整合器42との間は同軸ケーブル43で接続されている。 FIG. 21 is a configuration diagram of a state in which the matching device and the high frequency oscillator are attached to the robot arm. If the power line circuit up to the load of high frequency signals is unnecessarily lengthened, the factors that affect the impedance matching increase accordingly. In addition, it causes energy loss due to radiation of electromagnetic energy from the power line side circuit. Therefore, it is preferable to shorten the high frequency output circuit portion as much as possible and guide the high frequency output to the first electrode portion 20. In this embodiment, the matching device 42 is attached to the robot arm 10 near the tip thereof. The high frequency oscillator 41 is also attached to the robot arm 10. A coaxial cable 43 is connected between the high frequency oscillator 41 and the matching device 42.

図22は、負極のフレームにロボットアームを支持させ、第1電極部を正極とした構成図である。例えば下部域にロボットアーム10を載置するスペース的余裕がないような場合に適用される。本実施形態では、載置部70bは、天井部71b、第2電極板を兼ねる底板部72b及びそれらを一体化する側壁部73bを備えている。天井部71b、側壁部73bを利用して各回路部41,42や制御部61,62が取付けられる。ロボットアーム10は、ベース部11が天井部71bの裏面側に取付けられ、下方に向けて垂設されて、その先端に第1電極部20が取付けられている。かかる構成によれば、載置部70bで囲まれる内部に所望する雰囲気環境を確保することも可能となり、処理対象物Maの種類によって好適な加熱処理環境が設定可能、あるいは外部と切り離しての加熱処理が可能となる。 FIG. 22 is a configuration diagram in which a robot arm is supported by a negative electrode frame and the first electrode portion is used as a positive electrode. For example, it is applied when there is not enough space for placing the robot arm 10 in the lower area. In the present embodiment, the mounting portion 70b includes a ceiling portion 71b, a bottom plate portion 72b that also serves as a second electrode plate, and a side wall portion 73b that integrates them. The circuit parts 41 and 42 and the control parts 61 and 62 are attached using the ceiling part 71b and the side wall part 73b. The robot arm 10 has a base portion 11 attached to the back surface side of the ceiling portion 71b, is vertically hung down, and has a first electrode portion 20 attached to the tip thereof. According to such a configuration, it is possible to secure a desired atmospheric environment inside the mounting portion 70b, and a suitable heat treatment environment can be set according to the type of the processing object Ma, or heating separated from the outside can be performed. Processing becomes possible.

次に、図23、図24は、処理対象物Maに間接的な加熱処理を施す例を示す図である。まず、図23は、処理対象物を間接的に加熱処理する態様を説明する図で、(a)は、容器内に処理対象物が複数収容されている場合、(b)は、1個収容されている場合である。なお、図ではロボットアーム10の部分は省略されている。容器BOX内の処理対象物Ma(Ma1,Ma2)の形状は既知、あるいはリアルタイムで距離センサ52によって検出されてもよい。図23(a)では、容器BOXの左側に収容された処理対象物Maが右側の処理対象物Ma2よりも嵩が低いことから、第1電極部20は、容器BOXの左部上方で、かつ容器BOX1に近い位置を、水平姿勢のまま例えば左から右方向へ移動しながら加熱を施している。そして、処理対象物Ma2の位置まで移動してくると、例えば水平姿勢のまま斜め上方に移動し、所定の高さまに達すると、水平方向への移動に切り替わり、この後、処理対象物Ma2の加熱を行う。また、図23(b)では、第1電極部20は、収容されている処理対象物Maの上部の表面形状に平行となるように傾斜して、一方側へ、ここでは左側から右方向へ移動しながら、加熱処理を施す。このように、処理対象物Ma(Ma1,Ma2)が、その性質上あるいは取扱上、容器BOXに収容されているような場合であっても、容器BOXを介して間接的に処理対象物を加熱処理することが可能となる。 Next, FIG. 23 and FIG. 24 are diagrams showing an example of indirectly performing heat treatment on the processing object Ma. First, FIG. 23 is a diagram for explaining a mode of indirectly performing heat treatment on an object to be treated. (a) shows a case where a plurality of objects to be treated are accommodated in a container, and (b) accommodates one. That is the case. The robot arm 10 is omitted in the figure. The shape of the processing object Ma (Ma1, Ma2) in the container BOX may be known or may be detected by the distance sensor 52 in real time. In FIG. 23A, since the processing object Ma accommodated on the left side of the container BOX is lower in volume than the processing object Ma2 on the right side, the first electrode portion 20 is above the left part of the container BOX, and Heating is performed while moving in a horizontal position at a position close to the container BOX1, for example, from left to right. Then, when it reaches the position of the processing object Ma2, for example, it moves diagonally upward while maintaining a horizontal posture, and when it reaches a predetermined height, it switches to horizontal movement, and thereafter, the processing object Ma2 moves. Heating. In addition, in FIG. 23B, the first electrode portion 20 is inclined so as to be parallel to the surface shape of the upper portion of the processing target Ma that is accommodated, and is directed to one side, here, from the left side to the right direction. Heat treatment is performed while moving. As described above, even when the processing object Ma (Ma1, Ma2) is housed in the container BOX due to its nature or handling, the processing object is indirectly heated via the container BOX. It becomes possible to process.

図24は、処理対象物を加熱処理によって作製する態様を説明する図で、(a)は処理対象物と対向電極との関係を示す図、(b)は加熱部位を示す図である。なお、図ではロボットアーム10の部分は省略されている。処理対象物Maは、例えば木材を組み立てて作製される容器90である。容器90は、所定の縦横及び厚差を有する四辺の側板911の端部に熱硬化樹脂等の接着剤を塗布して枠体の連結部を構成し、この状態で、第1、第2電極板23,31で、接着剤が塗布された側板911の上下端縁を挟むように当接して加熱を行う。この実施形態では、処理対象物Maを直接加熱せず、作製部品である接着剤を加熱することで処理対象物Maを作製する。このように、ロボットアーム10を採用して、位置及び姿勢を広範囲で制御することで、種々の形態の処理対象物Maの作製、工作、加工への適用が可能となる。 24A and 24B are views for explaining a mode in which the object to be processed is produced by heat treatment, FIG. 24A is a view showing the relationship between the object to be processed and the counter electrode, and FIG. The robot arm 10 is omitted in the figure. The processing object Ma is, for example, a container 90 made by assembling wood. In the container 90, an adhesive such as a thermosetting resin is applied to the end portions of the side plates 911 on the four sides having predetermined vertical and horizontal differences and thickness to form a connecting portion of the frame body. In this state, the first and second electrodes are formed. The plates 23 and 31 are brought into contact with each other so as to sandwich the upper and lower edges of the side plate 911 coated with the adhesive, and heating is performed. In this embodiment, the processing object Ma is manufactured by directly heating the processing object Ma and by heating the adhesive which is a manufacturing component. In this way, by adopting the robot arm 10 and controlling the position and the posture in a wide range, it becomes possible to apply the manufacturing target Ma of various forms to the fabrication, machining, and processing.

なお、本実施形態では、処理対象物Maとして解凍用の冷凍食品を例示したが、処理対象物Maとしては、積層された部材間の介在された接着剤層を加熱して接着する加工木材等、乾燥処理されるセラミックや木材等の乾燥材料、加熱殺菌対象となる飲用や薬剤流体、粉体、固形物、その他加熱による加工材にも適用可能である。 In the present embodiment, the frozen food for thawing is exemplified as the processing object Ma, but as the processing object Ma, processed wood or the like that heats and bonds the adhesive layer interposed between the laminated members, or the like. It is also applicable to dry materials such as ceramics and wood to be dried, drinkable or medicinal fluids to be heat-sterilized, powders, solids, and other processed materials by heating.

1 高周波誘電加熱装置
10 ロボットアーム
18 リンク(取付部の一部)
19 挟持部(支持部)
19a 保持部(支持部)
20 第1電極部
23 第1電極板
23C 第1電極板(第1ロボットアーム用第1電極板)
23D 第1電極板(第2ロボットアーム用第1電極板)
25 磁石板(取付部)
30 第2電極部
31 第2電極板
40 高周波発生部
43 整合器
50 測定センサ
51 力覚センサ
52 距離センサ(形状検出手段)
53 温度センサ
60 制御部
61 制御装置
62 ロボット制御部
70 載置部
Ma 処理対象物
1 High-frequency dielectric heating device 10 Robot arm 18 Link (part of mounting part)
19 Clamping part (support part)
19a Holding part (supporting part)
20 1st electrode part 23 1st electrode plate 23C 1st electrode plate (1st electrode plate for 1st robot arms)
23D First electrode plate (first electrode plate for second robot arm)
25 Magnet plate (mounting part)
30 2nd electrode part 31 2nd electrode plate 40 High frequency generation part 43 Matching device 50 Measurement sensor 51 Force sensor 52 Distance sensor (shape detection means)
53 temperature sensor 60 control unit 61 control device 62 robot control unit 70 mounting unit Ma processing target

Claims (8)

正負極の電極板間に立体の処理対象物を介在させて誘電加熱を行う高周波誘電加熱装置において、
前記正負極の電極板間に供給する高周波電力を生成する高周波発生部と、
前記正負極のうちの正極の電極板を有する第1電極部を取付ける取付部を先端に備え、前記第1電極部の位置及び向きが変更可能なロボットアームと、
前記ロボットアームを駆動させて、前記第1電極部の位置及び向きを前記処理対象物の表面形状に応じて変更させる駆動制御部とを備え、
前記第1電極部は、前記ロボットアームの前記取付部に取り付けられたシールド板と、前記シールド板と並行に配置された前記正極の電極板と、前記シールド板と前記正極の電極板との間に介在された絶縁材からなる支柱とを備え
前記シールド板は、前記取付部との間に介在される力覚センサ、前記シールド板に取り付けられる形状検出手段及び温度センサのうち、少なくとも1つを備えたことを特徴とする高周波誘電加熱装置。
In a high frequency dielectric heating device that performs dielectric heating by interposing a three-dimensional object to be processed between the positive and negative electrode plates,
A high-frequency generator that generates high-frequency power supplied between the positive and negative electrode plates;
A robot arm having a mounting portion for mounting a first electrode portion having a positive electrode plate of the positive and negative electrodes at a tip thereof, the position and orientation of the first electrode portion being changeable,
A drive control unit that drives the robot arm to change the position and orientation of the first electrode unit according to the surface shape of the processing target;
The first electrode portion is provided between the shield plate attached to the attachment portion of the robot arm, the positive electrode plate arranged in parallel with the shield plate, and the shield plate and the positive electrode plate. A pillar made of an insulating material interposed in the
The high-frequency dielectric heating device , wherein the shield plate includes at least one of a force sensor interposed between the shield plate and the mounting portion, a shape detection unit mounted on the shield plate, and a temperature sensor .
前記正極の電極板は負極の電極板に比して小サイズであることを特徴とする請求項1に記載の高周波誘電加熱装置。 The high frequency dielectric heating device according to claim 1, wherein the positive electrode plate is smaller in size than the negative electrode plate. 前記高周波発生部は、高周波発振器と整合器とを含み、
前記整合器は、前記ロボットアームに取付けられる請求項1又は2に記載の高周波誘電加熱装置。
The high frequency generator includes a high frequency oscillator and a matching unit,
The high frequency dielectric heating device according to claim 1, wherein the matching unit is attached to the robot arm.
前記力覚センサは、前記処理対象物との当接時における前記正極の電極板への反力を検出するもので、
前記駆動制御部は、前記力覚センサの検出結果に応じて前記第1電極部の位置及び向きを変更させる請求項1に記載の高周波誘電加熱装置。
The force sensor detects a reaction force to the electrode plate of the positive electrode at the time of contact with the processing object,
The drive control unit, high-frequency dielectric heating apparatus according to claim 1, Ru is change the position and orientation of the first electrode portion in accordance with a detection result of the force sensor.
前記形状検出手段は、前記処理対象物の表面形状を検出するもので、
前記駆動制御部は、前記形状検出手段の検出結果に応じて前記第1電極部の位置及び向きを変更させる請求項に記載の高周波誘電加熱装置。
The shape detection means detects the surface shape of the processing object ,
The high frequency dielectric heating device according to claim 1 , wherein the drive control unit changes a position and an orientation of the first electrode unit according to a detection result of the shape detection unit .
前記温度センサは、前記処理対象物の温度を測定するもので、
前記駆動制御部は、前記温度センサの検出結果に応じて前記第1電極部の位置及び向きを変更させる請求項に記載の高周波誘電加熱装置。
The temperature sensor measures the temperature of the processing object ,
The high frequency dielectric heating device according to claim 1 , wherein the drive control unit changes a position and an orientation of the first electrode unit according to a detection result of the temperature sensor .
前記第1電極部は、前記支柱の先端に磁石板が取り付けられ、前記正極の電極板は、前記磁石板に吸着して前記支柱に取り付けられていることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の高周波誘電加熱装置。 The first electrode portion, the magnet plate is attached to the distal end of the strut, the positive electrode of the electrode plate is attracted to the magnet plate of claim 1, wherein that you have attached to the post The high-frequency dielectric heating device according to any one of claims. 前記取付部は、前記処理対象物を支持する支持部を備える請求項1〜のいずれかに記載の高周波誘電加熱装置。 The mounting portion, the high-frequency dielectric heating apparatus according to any one of claims 1 to 7, Ru provided with a support portion that supports the processing object.
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