JPS6322246A - ロボツトの作業帯域に極低温冷却剤を供給する装置 - Google Patents

ロボツトの作業帯域に極低温冷却剤を供給する装置

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JPS6322246A
JPS6322246A JP62161399A JP16139987A JPS6322246A JP S6322246 A JPS6322246 A JP S6322246A JP 62161399 A JP62161399 A JP 62161399A JP 16139987 A JP16139987 A JP 16139987A JP S6322246 A JPS6322246 A JP S6322246A
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phase separator
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working
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Messer Griesheim GmbH
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Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、相分離器と、該相分離器と作業帯域の間に配
置された絶縁されたフレキシブルホースとを有する、ロ
ボットの作業帯域に極低温冷却剤を供給する装置に関す
る。
従来の技術 ロボットは、種々異なった工具を装備することができる
高速の自動マニュプレータである。
この製作装置の著しい利点は、その大きな融通性にある
。しかし、この融通性は高い加工速度を保証する工業で
使用することができる際にのみ達成されるにすぎない。
他面、ロボットを装備した作業位置は、慣用解決手段に
対して緩慢すぎるかあるいはまた複数のロボットによる
加工を同時に実施する場合には、経済的に代替され得な
い。従って、相応して高速の工具を備えた極めて高速の
自動マニュブレータが所望される。このことは工具に対
して耐用時間及び熱負荷に関する高い要求を課する。説
明のために、１例を挙げると、自動車のクーラグリル、
すなわち極めて複雑に構成された成形部材の加工のため
には、高価な打抜き工具又は廉価な自動マニュブレータ
を使用することができる。しかしながら、この解決手段
は自動マニュプレータの作業速度が緩慢であるために不
経済である。他面、高価な打抜き工具のための償却時間
も長ずざるので、この種の部品は費用のかかる手作業で
加工される。
ロボットの作業速度は、加工場所を冷却すれば著しく高
めることができる。特にこのことは研削、フライス削り
、穿孔及び研磨用装置に当嵌る。高速かつ激しい冷却は
、極低温冷却剤、例えば液状窒素で達成することができ
る。同時冷却及び加工を行うと、加工速度を自体で可能
な最大値に高めることができる。冷却フロントの侵入深
さ、工具の送り速度及び冷却帯域と加工帯域の間隔の間
で、実験により確認することができる明らかな関係が生
じる。従って、その加工帯域を極低温冷却剤で冷却すべ
きであるロボットの最適な使用のためには、冷却剤の正
確な計量供給及びその遅延のない吹付けが必須の前提条
件である。更に、冷却剤をできるだけ損失無く常に運動
するロボットリンクに対して導びくべきである。
しかしながら、極低温冷却剤、特に液状窒素の自体で追
求されるべき用途は、著しい実地における困難性に対抗
している。ロボットアームの作業点に対する供給導管内
で好ましくないガス爆発が発生しないようにするには、
フレキシブルな導管は良好に絶縁されねばならない。し
かし、有効な絶縁機構、例えば多層の真空絶縁部を有す
る二重壁の波形管ホース又は無機物質で絶縁されたホー
スは非可撓性である、従ってこれらは概して又はロボッ
トの十分な耐用性をもってもはや使用することはできな
い。また、最適な絶縁及び高い運動性並びに大きな耐用
性は相互に矛盾している。
発明が解決しようとする問題点 従って、本発明の課題は、−面ではその絶縁に基づき供
給導管内でのガス爆発を確実に排除し、他面では長い耐
用時間が予測されうる程にフレキシブルである、ロボッ
トの作業帯域に極低温冷却剤を供給する装置を提供する
ことであった。
問題点を解決するための手段 前記課題は本発明により、相分離器と、該相分離器と作
業帯域の間に配置された絶縁されたフレキシブルホース
とを有する、ロボットの作業帯域に極低温冷却剤を供給
する装置において、相分離器が作業帯域の上に配置され
ており、ホースがその都度の作業位置で相分離器と作業
帯域の間を鉛直に又は傾斜して下向きに延びており、か
つホースが同軸ホースとして構成されており、しかも内
側ホースと、外側ホース及び内側ホースによって形成さ
れた環状室とが液相のための相分離器の出口に接続され
ていることにより解決される。
本発明の有利な実施態様は、従属請求項に記載されてい
る。
発明の作用及び効果 作業箇所への供給導管内での気泡ζひいてはガス爆発の
発生は実質的に、相分離器をロボットの上に配置しかつ
極低温冷却剤を供給するためのホースが鉛直に又は傾斜
して下向きに作業帯域に向かって延びるように構成する
ことにより回避される。相分離器内の液体は一般に沸騰
状態にある、従って熱を供給すると一部分気化するが、
ホース内の液体は静水圧の高さに基づき高圧下にある。
従って、この液体は過冷却されておりかつ、即座に気化
することなく、熱を吸収することができる。このことは
極めて有効な絶縁装置においては、正常運転の際に気泡
の発生を阻止するために十分である。それに対して、所
望の可撓性のために、ホースはまさに十分なだけ絶縁さ
れる。しかしながら、ホースは本発明によれば同軸ホー
スとして構成されておリ、しかも内側ホース並びにまた
環状室には液体が充填されているので、侵入する熱は、
環状室（該室からは液体は作業箇所には導びかれない）
内に気泡を形成するにすぎない。従ってこの場合には、
気泡は危険なく相分離器内を上昇することができる。内
側ホースも僅かに絶縁作用するので、内側ホース内の液
体は適冷状態で保持、されかつ冷却剤は正確にノズル開
口及びフロント圧力を介して計量供給することができる
。従って、内側ホースは、丁度十分な液状冷却剤が弁に
向かって流出できるように設計することが重要である。
従って、本発明による装置ではある程度のホースへの熱
流は最初から甘受される。従って、絶縁はホースが一面
では十分にフレキシブルに保持され、他面ではホースの
外面が退却され得ないように選択することができる。
実施例 次に図示の実施例につき本発明の詳細な説明する。
第１図に示した装置はロボット１を示し、該ロボットの
作業帯域２は冷却剤としての液体窒素で冷却される。該
液状窒素はタンク３から取出されかつ導管４及び弁５を
経て相分離器６に導びかれる。相分離器６は安全装置７
を有する。相分離器６内で過剰のガスは分離されかつ導
管８及び弁９を経て取出される。液状相はホース１０及
びノズル１１を経て作業帯域２に達する。相分離器６内
及び作業帯域２への窒素供給はプロセス制御コンピュー
タ１２によって制御される。このことは実線で示され、
参照数字が付けられていない導線で示されている。
第２図は相分離器６及びホースＩＯを詳細に示す。導管
４内の液状窒素はファインフィルタ１３を通って相分離
器６に達する。相分Ｍ器６内の液状窒素１５のレヘルは
レベル制御装置１４で測定される。
本発明により、ホースＩＯは同軸ホースとして構成され
ており、この場合内側ホース１６並びにまた内側ホース
１６と外側ホース１７の間に形成された環状室は相分離
器６内の液状窒素１５と接続されている。冷却用の窒素
は弁１８、継ぎ手１９及び内側ホース１６を経てノズル
ＩＩに達する。内側ホース１６と外側ホース１７の間の
中間室内に液状窒素は弁２０を経て達しかつ環状室全体
に充満する。弁１８及び２０は正常運転状態では開かれ
ている。従って、環状室内で発生する気泡は、上昇し、
相分離器６内に集合しかつそこから取出すことができる
。
しかしながら、弁１８及び２０は、継ぎ手１９及び２１
と協働して、相分離器に充填した状態でホース１０を交
換することを可能にする。
外側ホース１７は保護ホース２２及び絶縁体２３によっ
て包囲されている。保護ホース６は該システムの実質的
に気密な閉鎖及び絶縁体の機械保護のために役立つ。構
造に起因する漏れは極めて僅かであるにすぎない。構造
に起因して、絶縁体２３を通過する熱流は、空気の凝縮
を惹起するような、外側ホース１７の外面の過冷却が生
じ得ない程度である。それにもかかわらず、安全性の理
由から、絶縁体２３は弁２４として構成された漏れ口を
経て窒素で洗われる。
ノズル１１に対する液状窒素の供給は、弁２５を経て行
われる。該弁は高い機械的負荷に耐える。弁座の開放直
後に液状窒素を貫流させるために、弁２５は液状窒素が
弁座の前まで達するように内側ホース１６に取付けられ
るべきである。ノズル１１は、短い休止時間でノズルの
孔が加熱され得ないように、大きな熱的質量を有すべき
である。それというのも、この加熱はノズル穿孔にガス
爆発を起す恐れがあるからである。
第１図及び第２図に示した実施例では、内側ホース１６
はポリアミドから成り６〜４ｍｍの直径を育する。外側
ホースＩ７は特殊鋼ばね挿入物を有する織物から成るポ
リアミド巻締ホースである。このホースは高可撓性、耐
圧性かっ液密性である。外側ホース１７の内径は１０〜
１２ｍｍである。絶縁体２３のためには、高可撓性ポリ
エチレン波形管ホースを使用することができる。保護ホ
ース２２は高可撓性ポリエチレン波形管ホースである。
これは専らシステムの気密閉鎖及び絶縁体２３の機械的
保護に役立つ。
一般に、全ての耐寒性ポース材料、特にＰＴＦＥ。
ＰＥ、ＰＰ、ＰＡ及びアラミドが適当である。
【図面の簡単な説明】
第１図は、冷却剤供給装置、相分離器、ロボット及びプ
ロセス制御計算機を有する、本発明による装置全体の略
示構成図並びに第２図は相分離器及びホース導管の詳細
図である。 １・・ロボット、２・・・作業帯域、ｌＯ・・・フレキ
シブルホース、Ｉ６・・内側ホース、１７・・・外側ホ
ース ＦＩＧ、１

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、相分離器（６）と、該相分離器と作業帯域の間に配
    置された絶縁されたフレキシブルホース（１０）とを有
    する、ロボットの作業帯域（２）に極低温冷却剤を供給
    する装置において、相分離器が作業帯域の上に配置され
    ており、ホースがその都度の作業位置で相分離器と作業
    帯域の間を鉛直に又は傾斜して下向きに延びており、か
    つホースが同軸ホースとして構成されており、しかも内
    側ホース（１６）と、外側ホース（１７）及び内側ホー
    スによって形成された環状室とが液相のための相分離器
    の出口に接続されていることを特徴とする、ロボットの
    作業帯域に極低温冷却剤を供給する装置。 ２、内側ホースがポリアミドから成りかつ外側ホースが
    特殊鋼ばね挿入物を有する織物から成るポリアミド巻締
    ホースとして構成されている、特許請求の範囲第１項記
    載の装置。
JP62161399A 1986-07-11 1987-06-30 ロボツトの作業帯域に極低温冷却剤を供給する装置 Pending JPS6322246A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3623420.6 1986-07-11
DE19863623420 DE3623420A1 (de) 1986-07-11 1986-07-11 Vorrichtung fuer die zufuhr eines kryogenen kaeltemittels an die bearbeitungszone eines roboters

Publications (1)

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JPS6322246A true JPS6322246A (ja) 1988-01-29

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US (1) US4768356A (ja)
EP (1) EP0252312A3 (ja)
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DE (1) DE3623420A1 (ja)

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