JPH01319636A - 部品の賦型溶融における自動蒸気冷却方法および装置 - Google Patents
部品の賦型溶融における自動蒸気冷却方法および装置Info
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- JPH01319636A JPH01319636A JP1109267A JP10926789A JPH01319636A JP H01319636 A JPH01319636 A JP H01319636A JP 1109267 A JP1109267 A JP 1109267A JP 10926789 A JP10926789 A JP 10926789A JP H01319636 A JPH01319636 A JP H01319636A
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
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- B23Q11/10—Arrangements for cooling or lubricating tools or work
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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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。
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、一般に、賦型ないし造形溶融中におζブる冷
却プロセスに関し、特定すると、賦型溶融プロセス中被
加工体を最適の冷却速度で冷却し、かつ最適のバス間温
度を維持するように設訂された自動制御冷却装置に関す
る。
却プロセスに関し、特定すると、賦型溶融プロセス中被
加工体を最適の冷却速度で冷却し、かつ最適のバス間温
度を維持するように設訂された自動制御冷却装置に関す
る。
［従来技術および発明の課題］
本明細書中で使用される賦型（または造形）溶融なる用
語は、構造部品が、所望の幾何形態が得られるまで、表
面または初子成形体上に層をなして付着される溶接材料
から完全に製造される溶接プロセスをいうのに使用され
る。このプロセスは、正味形状に近い部品を、鉄または
非鉄材料を使って迅速かつ経済的に製造できるという利
点をもたらず。
語は、構造部品が、所望の幾何形態が得られるまで、表
面または初子成形体上に層をなして付着される溶接材料
から完全に製造される溶接プロセスをいうのに使用され
る。このプロセスは、正味形状に近い部品を、鉄または
非鉄材料を使って迅速かつ経済的に製造できるという利
点をもたらず。
賦型溶融プロセス中は、相当量の熱か発生される。この
熱源は、材料を溶融し、付着するのに使用される溶接ツ
ーつてある。賦型溶融に対する熱人力ば、単位インヂ当
りｌＯキロジュールから単位当り４００ジユール（ある
種の高付着速度プロセスに対して）の範囲で変わり得る
。熱入力範囲の下限においてさえ、熱抽出手段か全熱提
供されないと、賦型溶融プロセスの熱入力は、被加工体
の平均温度を連続的に増大せしめる。最終製品の性質を
制御するため、最大平均被加工体温度を維持することが
必要である。平均温度はまた、製品の歪み量、ビート形
状、酸化の程度そして恐らく付着材料の溶接性に影響を
及ぽず。これらの理由のため、ある最大の平均「インタ
ーパス（パス間）」温度を維持することか望ましい。
熱源は、材料を溶融し、付着するのに使用される溶接ツ
ーつてある。賦型溶融に対する熱人力ば、単位インヂ当
りｌＯキロジュールから単位当り４００ジユール（ある
種の高付着速度プロセスに対して）の範囲で変わり得る
。熱入力範囲の下限においてさえ、熱抽出手段か全熱提
供されないと、賦型溶融プロセスの熱入力は、被加工体
の平均温度を連続的に増大せしめる。最終製品の性質を
制御するため、最大平均被加工体温度を維持することが
必要である。平均温度はまた、製品の歪み量、ビート形
状、酸化の程度そして恐らく付着材料の溶接性に影響を
及ぽず。これらの理由のため、ある最大の平均「インタ
ーパス（パス間）」温度を維持することか望ましい。
また、同様の考慮事項（機械的特性、溶接性、歪等）の
ため、最大のインターパス温度および量的冷却温度の維
持か慎重であることか要求される。したがって、賦型溶
融部品を成功裡に製造するため、程度の高い温度制御が
必要である。
ため、最大のインターパス温度および量的冷却温度の維
持か慎重であることか要求される。したがって、賦型溶
融部品を成功裡に製造するため、程度の高い温度制御が
必要である。
種々の研究者が、賦型溶融プロセスに関する方法および
装置で、特に冷却プロセスに重点をおいたものを開発し
た。Ｂｒａｎｄｉ等の米国特許第３．９８５゜９９５号
は、被加工体を局部的に冷却するため、溶接金属付着部
の回りを前および後冷却するための、水噴霧または空気
ジェッ１〜を使用する冷却方法を開示している。同様に
、米国特許第３．９４８゜４２８号は、水およびガスを
使用する装置について教示しているが、この装置にあっ
ては、冷却水か熱い溶接部と接触せしめられ、発生され
た蒸気および非蒸発水か直ちに溶接部から除去される。
装置で、特に冷却プロセスに重点をおいたものを開発し
た。Ｂｒａｎｄｉ等の米国特許第３．９８５゜９９５号
は、被加工体を局部的に冷却するため、溶接金属付着部
の回りを前および後冷却するための、水噴霧または空気
ジェッ１〜を使用する冷却方法を開示している。同様に
、米国特許第３．９４８゜４２８号は、水およびガスを
使用する装置について教示しているが、この装置にあっ
ては、冷却水か熱い溶接部と接触せしめられ、発生され
た蒸気および非蒸発水か直ちに溶接部から除去される。
米国特許第４．５＋、７．４３４号は、固体状態の二酸
化炭素を溶接用粉末と混合することによって、二酸化炭
素による冷却を利用することを教示している。
化炭素を溶接用粉末と混合することによって、二酸化炭
素による冷却を利用することを教示している。
西独特許公開Ｎｏ、 ２．９４２．８６８号は、液体お
よび／またはガス媒体により特定の溶接点の前面および
背後の溶接帯域を局部的に冷却するための装置を開示し
ている。この装置は、冷却流体を拡散するために被加工
体に向かって方向づδプられ、かつ真空装置に接続され
かつ包囲ツー１′：を備える方向つけファネル内に配置
されたノズルを備える少なくとも１つのユニットより成
る。冷却プロセスにより発生される蒸気は、直ちに吸い
出される。冷却性能を増すため、数個のユニットを使用
でき、そしてそれらユニットは９０°以上の角度で動作
するための手段を備える。英国特許第ＧＢ２．０６１．
１５６Ａ号は、排気ダクトの追加でこの冷却手法を変更
し、冷却蒸気および放射熱を間接的に除去する。
よび／またはガス媒体により特定の溶接点の前面および
背後の溶接帯域を局部的に冷却するための装置を開示し
ている。この装置は、冷却流体を拡散するために被加工
体に向かって方向づδプられ、かつ真空装置に接続され
かつ包囲ツー１′：を備える方向つけファネル内に配置
されたノズルを備える少なくとも１つのユニットより成
る。冷却プロセスにより発生される蒸気は、直ちに吸い
出される。冷却性能を増すため、数個のユニットを使用
でき、そしてそれらユニットは９０°以上の角度で動作
するための手段を備える。英国特許第ＧＢ２．０６１．
１５６Ａ号は、排気ダクトの追加でこの冷却手法を変更
し、冷却蒸気および放射熱を間接的に除去する。
英国特許第Ｎｏ、 ＧＢ２．１６０．８０９Ａ号におい
ては、冷却材を除去する時点は他の手法が採られ、水蒸
気の形成前に水−空気混合物を除去する。
ては、冷却材を除去する時点は他の手法が採られ、水蒸
気の形成前に水−空気混合物を除去する。
被加工体を冷却するための他の手法としては、米国特許
第４．、２３０，９２８号、第３．５１４．５６８号、
第３゜５９６．０４１号、第３，８９５．２０９号およ
び第４．２３３．４８７号のようなトラクター−ロラー
アセンブリを改造する技術がある。
第４．、２３０，９２８号、第３．５１４．５６８号、
第３゜５９６．０４１号、第３，８９５．２０９号およ
び第４．２３３．４８７号のようなトラクター−ロラー
アセンブリを改造する技術がある。
賦型溶融部品毎に被加工体を冷却するさらに他の試みは
、米国特許第３．６９６．２２８号におけるような水冷
却ダムの採用、米国特許第２．９］、２．５６２号、米
国特許第３．０７１．６７８号および米国特許第３．１
７９゜７８３号におけるような冷却材室を形成する外部
ジャケットの採用、米国特許第４．１４０．８９２号に
おＣづるような水冷却溶接１・−チまたはその若干の改
良、および米国特許第３．７７７、１０６号および米国
特許第３．９５３．７０４号におｉするような被加工体
ホルダの冷却などを含む。
、米国特許第３．６９６．２２８号におけるような水冷
却ダムの採用、米国特許第２．９］、２．５６２号、米
国特許第３．０７１．６７８号および米国特許第３．１
７９゜７８３号におけるような冷却材室を形成する外部
ジャケットの採用、米国特許第４．１４０．８９２号に
おＣづるような水冷却溶接１・−チまたはその若干の改
良、および米国特許第３．７７７、１０６号および米国
特許第３．９５３．７０４号におｉするような被加工体
ホルダの冷却などを含む。
従来技術のこれらの特徴の多くは、賦型溶接に関する文
献、Ｗｅｌｄｉｎｇ Ｊｏｕｒｎａｌ、Ｓｅｐｔｅｍｂ
ｅｒ、 １９８３年、のＫｕｓｓｍａｕｌ、 Ｋ、 、
５ｃｈｏｃｈ、 ＦＷ、 、およびｌ−ｕ ｃ ｋ
ｏ ｗ、Ｈのｒ Ｈｉｇｈ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｌａｒｇ
ｅ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ５ｈａｐｅ１’１ｅｌｄｅｄ
Ｂｙ Ａ ＳＡＷ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｊにも記述され
ている。
献、Ｗｅｌｄｉｎｇ Ｊｏｕｒｎａｌ、Ｓｅｐｔｅｍｂ
ｅｒ、 １９８３年、のＫｕｓｓｍａｕｌ、 Ｋ、 、
５ｃｈｏｃｈ、 ＦＷ、 、およびｌ−ｕ ｃ ｋ
ｏ ｗ、Ｈのｒ Ｈｉｇｈ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｌａｒｇ
ｅ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ５ｈａｐｅ１’１ｅｌｄｅｄ
Ｂｙ Ａ ＳＡＷ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｊにも記述され
ている。
」二連の文献を読むと、所望の速度でまたは所与の温度
範囲内に冷却する装置の必要性を解く多くの試みか開示
されているが、各側とも、所望の冷却レスポンスを達成
するために如何にしてデバイスを精密かつ精確に制御す
るかについての教示はない。
範囲内に冷却する装置の必要性を解く多くの試みか開示
されているが、各側とも、所望の冷却レスポンスを達成
するために如何にしてデバイスを精密かつ精確に制御す
るかについての教示はない。
被加工体の温度を感知し、最適冷却のため装置中を通る
総冷却材流量を調節することかできる装置の必要性が存
する。従来技術は、被加工体の温度か製造中具なる速度
で上昇するとき、被加工体が異なる速度で冷却され、つ
ねに容認できるインターパス温度を維持する装置の必要
性を示している。
総冷却材流量を調節することかできる装置の必要性が存
する。従来技術は、被加工体の温度か製造中具なる速度
で上昇するとき、被加工体が異なる速度で冷却され、つ
ねに容認できるインターパス温度を維持する装置の必要
性を示している。
［課題を解決するための手段］
本発明は、被加工体を最適冷却速度にて冷却し、最適の
インターパス温度を維持するように設計されたコンピュ
ータ制御冷却装置を提供することによって、従来技術に
おける上述の問題を解決するものである。本発明の装置
は、最適の冷却の達成を補助する冷却装置動作を制御す
る自動化フィードバック装置を備える。
インターパス温度を維持するように設計されたコンピュ
ータ制御冷却装置を提供することによって、従来技術に
おける上述の問題を解決するものである。本発明の装置
は、最適の冷却の達成を補助する冷却装置動作を制御す
る自動化フィードバック装置を備える。
本発明は、ガス／液体冷却材混合物が、少なくとも１つ
の噴霧ヘッドを通して冷却されるへき部品の外面上にポ
ンプ供給されるような装置にある。表面の冷却は、主と
して、冷却材流体の蒸発中冷却材混合物に導かれそれに
よって吸収される熱によって生ずる。ある増分量の冷却
が達成された後、加熱蒸発された流体は、吸引装置によ
り表面の近傍から抽出される。被加工体の温度は、感知
され、コンピュータ制御システムに供給される。制御シ
ステムは、予定されたアルゴリズムを使用して、温度入
力データを採り入れ、出力制御信号を発生する。これら
の信号は、冷却ヘッドを構成する噴霧ノズルまたはヘッ
ドの各々を通る冷却材流を個々に制御することによって
、冷却材か装置中を流れる総量を制御する。１例として
、より一層の冷却か所望された場合、制御システムは、
より多くのノズルを冷却材流を流すように作動させるが
、すてに作動されていたノズル中の流量を増す。噴霧ノ
ズルの数および各ノズル中の流量は、システムの冷却能
力が装置の広い総流量範囲に亙って連続的に可変である
ように、可変である。
の噴霧ヘッドを通して冷却されるへき部品の外面上にポ
ンプ供給されるような装置にある。表面の冷却は、主と
して、冷却材流体の蒸発中冷却材混合物に導かれそれに
よって吸収される熱によって生ずる。ある増分量の冷却
が達成された後、加熱蒸発された流体は、吸引装置によ
り表面の近傍から抽出される。被加工体の温度は、感知
され、コンピュータ制御システムに供給される。制御シ
ステムは、予定されたアルゴリズムを使用して、温度入
力データを採り入れ、出力制御信号を発生する。これら
の信号は、冷却ヘッドを構成する噴霧ノズルまたはヘッ
ドの各々を通る冷却材流を個々に制御することによって
、冷却材か装置中を流れる総量を制御する。１例として
、より一層の冷却か所望された場合、制御システムは、
より多くのノズルを冷却材流を流すように作動させるが
、すてに作動されていたノズル中の流量を増す。噴霧ノ
ズルの数および各ノズル中の流量は、システムの冷却能
力が装置の広い総流量範囲に亙って連続的に可変である
ように、可変である。
したかって、本発明の１例面は、賦型溶融部品の温度の
精確な感知および制御を可能にすることである。
精確な感知および制御を可能にすることである。
本発明の他の側面ば、溶接付着物か過度の湿気やその他
の有害な条件を受けることなしに冷却の連続的かつ自動
的な制御を可能にすることである。
の有害な条件を受けることなしに冷却の連続的かつ自動
的な制御を可能にすることである。
本発明のさらに他の側面は、歪、欠陥の欠如および機械
的特性に関して賦型溶融部品の品質を最適化することで
ある。
的特性に関して賦型溶融部品の品質を最適化することで
ある。
本発明のさらに他の側面は、注文通りの機械的性質、腐
食性および物理的性質を備える最終的製品を提供できる
ことである。この注文通りに製造できる能力は、これら
の性質が、溶接熱人力、インターパス温度、冷却速度、
ビードサイズ、ビードシーケンスおよびビート位置のよ
うな多数の相互に関連する制御可能な製造パラメータに
強く結びつりられているからもたらされるものである。
食性および物理的性質を備える最終的製品を提供できる
ことである。この注文通りに製造できる能力は、これら
の性質が、溶接熱人力、インターパス温度、冷却速度、
ビードサイズ、ビードシーケンスおよびビート位置のよ
うな多数の相互に関連する制御可能な製造パラメータに
強く結びつりられているからもたらされるものである。
−上述の変数に加えて、製品を通じて制御された組成の
変動が許容され、かつ適当な制御が行われるならば、製
品中の最も必要とされる重要な点に、強さ、頑丈さ、硬
さまたは耐腐食性の所望の組合せをもたせることができ
る。
変動が許容され、かつ適当な制御が行われるならば、製
品中の最も必要とされる重要な点に、強さ、頑丈さ、硬
さまたは耐腐食性の所望の組合せをもたせることができ
る。
「実施例コ
以下図面を参照して本発明を好まし実施例について説明
する。なお、図面を通じて、同じ部品は同じ参照番号で
指示されている。
する。なお、図面を通じて、同じ部品は同じ参照番号で
指示されている。
第１図には、賦型溶融により製造されつつある被加工体
を自動的に冷却するための装置が示されている。総括的
に１０で指示される冷却ヘッドアセンブリは、被加工体
１２の上部の適所に配置されている。冷却ヘッドアセン
ブリ１０には、２つの温度センサ１４，１６か取り付け
られている。
を自動的に冷却するための装置が示されている。総括的
に１０で指示される冷却ヘッドアセンブリは、被加工体
１２の上部の適所に配置されている。冷却ヘッドアセン
ブリ１０には、２つの温度センサ１４，１６か取り付け
られている。
適当な温度センサは、滑動接触熱電対または赤外線（Ｉ
Ｒ）サーモメータのようなその他の温度感知手段を備え
ている。温度信号は、温度センサ１４および１６にそれ
ぞれ接続された入力線２０および２２を介して、端末装
置６０を備えるコンピュータ制御装置１８に供給される
。
Ｒ）サーモメータのようなその他の温度感知手段を備え
ている。温度信号は、温度センサ１４および１６にそれ
ぞれ接続された入力線２０および２２を介して、端末装
置６０を備えるコンピュータ制御装置１８に供給される
。
第２図を参照すると、複数の噴霧ヘッドないしノズル２
４を有する冷却ヘッドアセンブリ１０の実施例の断面図
か示されている。これらのノズル２４は、加工品１２に
向けられている。各噴霧ヘッド２４には、冷却材ダクト
２６およびガス供給ダクト２８が取り付６づられている
。再度、第１図を参照すると、各冷却材ダクト２６およ
び２８ば、それぞれ、ソレノイド３０、圧カドランスジ
ューサ３２およびサーボ弁３４を備えている。主冷却材
供給管２６および主ガス供給管２８は、さらにフィルタ
３６および手動圧力調整器３８を備えている。
４を有する冷却ヘッドアセンブリ１０の実施例の断面図
か示されている。これらのノズル２４は、加工品１２に
向けられている。各噴霧ヘッド２４には、冷却材ダクト
２６およびガス供給ダクト２８が取り付６づられている
。再度、第１図を参照すると、各冷却材ダクト２６およ
び２８ば、それぞれ、ソレノイド３０、圧カドランスジ
ューサ３２およびサーボ弁３４を備えている。主冷却材
供給管２６および主ガス供給管２８は、さらにフィルタ
３６および手動圧力調整器３８を備えている。
冷却材供給ダクト管２６およびガス供給ダク［・２８か
らの圧力データは、トランスジューサ３２から、冷却材
供給ダクトおよびガス供給ダクト２６．２８に対してそ
れぞれ線４０．４２により、コンピュータ制御装置１８
に伝送される。コンピュータ制御装置１８は、予定され
たアルゴリズムを使用し、温度入力データおよび圧力入
力データを取り入れて、出力制御信号を発生ずる。
らの圧力データは、トランスジューサ３２から、冷却材
供給ダクトおよびガス供給ダクト２６．２８に対してそ
れぞれ線４０．４２により、コンピュータ制御装置１８
に伝送される。コンピュータ制御装置１８は、予定され
たアルゴリズムを使用し、温度入力データおよび圧力入
力データを取り入れて、出力制御信号を発生ずる。
コンピュータ制御装置１８からの出力制御信号は、冷却
材供給ダクト２６に対する制御線４４およびガス供給ダ
クト２８に対する制御線４６を介してソレノイド３０に
送られる。出力制御信号はまた、冷却材供給ダクト２６
に対する制御線４８およびガス供給ダクト２８に対する
制御線５ｏを介してサーボ弁３４に送られる。これらの
信号は、冷却ヘッドアセンブリ］Ｏを構成する各噴霧ノ
ズルずなわち噴霧ヘッド２４の各々を通る冷却材および
ガスを個々に制御することによって、冷却材およびガス
か装置中を流れる総量を制御する。
材供給ダクト２６に対する制御線４４およびガス供給ダ
クト２８に対する制御線４６を介してソレノイド３０に
送られる。出力制御信号はまた、冷却材供給ダクト２６
に対する制御線４８およびガス供給ダクト２８に対する
制御線５ｏを介してサーボ弁３４に送られる。これらの
信号は、冷却ヘッドアセンブリ］Ｏを構成する各噴霧ノ
ズルずなわち噴霧ヘッド２４の各々を通る冷却材および
ガスを個々に制御することによって、冷却材およびガス
か装置中を流れる総量を制御する。
一例として、−層の冷却か所望されれば、より多くの噴
霧ヘッド２０ずなわち流れを作動し、あるいはすでに作
動された噴霧ヘッド２４中の流量を増す。噴霧ヘッドの
数および各噴霧ヘッド中の流量の両者は可変であるから
、装置の冷却能力は、装置中の広範囲の総流量にわたり
連続的に可変である。
霧ヘッド２０ずなわち流れを作動し、あるいはすでに作
動された噴霧ヘッド２４中の流量を増す。噴霧ヘッドの
数および各噴霧ヘッド中の流量の両者は可変であるから
、装置の冷却能力は、装置中の広範囲の総流量にわたり
連続的に可変である。
この最適の冷却を許容するため、温度センサ１４．１６
は、その一方か冷却ヘッドアセンブリ１０の一側に配さ
れ、他方の温度センサか冷却ヘッドアセンブリの他側上
に配されるように配置されており、それにより、一方の
温度センサか冷却前の温度を感知でき、他方の温度セン
サが冷却後の温度を感知できるようになされている。
は、その一方か冷却ヘッドアセンブリ１０の一側に配さ
れ、他方の温度センサか冷却ヘッドアセンブリの他側上
に配されるように配置されており、それにより、一方の
温度センサか冷却前の温度を感知でき、他方の温度セン
サが冷却後の温度を感知できるようになされている。
冷却ヘッドアセンブリ１０はまた、噴霧ヘッド２４から
生ずる冷却材蒸気を吸い出すためのある種の手段を備え
る。第２図は、吸引装置５２かダクト５４を介して加熱
、蒸発された流体を抽出てきる態様を示している。矢印
は、吸引装置５２中への蒸気の流れを指示するのに使用
されている。
生ずる冷却材蒸気を吸い出すためのある種の手段を備え
る。第２図は、吸引装置５２かダクト５４を介して加熱
、蒸発された流体を抽出てきる態様を示している。矢印
は、吸引装置５２中への蒸気の流れを指示するのに使用
されている。
しかして、吸引装置５２は、ウェットバキュームのよう
な従来の吸引装置とし得る。
な従来の吸引装置とし得る。
軸線対称の部品または被加工体１２の賦型溶融中、冷却
ヘッドアセンブリ１０は、第３図に例示されるように、
溶接ヘッド５６から回転方向において約３０〜４５°の
位置にて加工品１２を冷却するように取り付けられてい
る。腕５８は、冷却ヘッドアセンブリ１０を溶接ヘッド
５６に接続し、それにより冷却ヘッドアセンブリ１０を
加工品１２の回り並進させる手段を提供している。他の
適当な手段として、冷却ヘッドアセンブリｌＯを被加工
体の回りに移動させることかできる任意の形式の遠隔制
御腕を使用できることは容易に明らかである。温度は、
温度センサ１４により溶接ヘッド５６の近傍で、そして
温度センサ１６により他の位置で感知され、冷却材流量
およびガス流量制御信号を発生ずる。冷却ヘッドアセン
ブリ］０ば溶接ヘッド支持システム５６に堅固に固定さ
れており、材料か何着されるとき、装置がヘッドととも
に並進し、溶接ヘラ］・と冷却ヘッドアセンブリの相対
位置か一定に留まり得るようになされている。第３図か
ら、本発明の趣旨から逸脱することなく他の実施例か可
能であることか容易に明らかである。
ヘッドアセンブリ１０は、第３図に例示されるように、
溶接ヘッド５６から回転方向において約３０〜４５°の
位置にて加工品１２を冷却するように取り付けられてい
る。腕５８は、冷却ヘッドアセンブリ１０を溶接ヘッド
５６に接続し、それにより冷却ヘッドアセンブリ１０を
加工品１２の回り並進させる手段を提供している。他の
適当な手段として、冷却ヘッドアセンブリｌＯを被加工
体の回りに移動させることかできる任意の形式の遠隔制
御腕を使用できることは容易に明らかである。温度は、
温度センサ１４により溶接ヘッド５６の近傍で、そして
温度センサ１６により他の位置で感知され、冷却材流量
およびガス流量制御信号を発生ずる。冷却ヘッドアセン
ブリ］０ば溶接ヘッド支持システム５６に堅固に固定さ
れており、材料か何着されるとき、装置がヘッドととも
に並進し、溶接ヘラ］・と冷却ヘッドアセンブリの相対
位置か一定に留まり得るようになされている。第３図か
ら、本発明の趣旨から逸脱することなく他の実施例か可
能であることか容易に明らかである。
添付の参考資料は、賦型溶融プログラムに対して冷却装
置を制御するのに使用される制御装置プログラムステッ
プのリストである。プログラムリストは、例えばＩＢＭ
ＰＣのようなコンピュータまたはマイクロプロセッサ制
御システムに対して使用される°“Ｃ゛°°言語かれて
いる。冷却装置をこの態様で制御できる任意の他のプロ
グラム言語を使用できる。
置を制御するのに使用される制御装置プログラムステッ
プのリストである。プログラムリストは、例えばＩＢＭ
ＰＣのようなコンピュータまたはマイクロプロセッサ制
御システムに対して使用される°“Ｃ゛°°言語かれて
いる。冷却装置をこの態様で制御できる任意の他のプロ
グラム言語を使用できる。
［発明の効果］
本発明は、従来技術に優る下記の利点をもたらす。
１、賦型溶融部品の温度の精確な感知および制御が可能
である。
である。
２ 溶接付着物を過度の湿気およびその他の有害な条件
に曝すことなく溶接の冷却を連続的かつ自動的に制御で
きる。
に曝すことなく溶接の冷却を連続的かつ自動的に制御で
きる。
３、賦型溶融部品の品質を歪、欠陥の欠如および機械的
諸性質に関して最適化できる。
諸性質に関して最適化できる。
４、溶接被覆操作に同様に等しく適用できる。
以上本発明の原理の応用を例示するために、本発明の特
定の実施例を図示説明したが、当技術に精通したもので
あれば、上述の説明を読めばある種の変形や改良を思い
つくことかできよう。本発明の技術思想は、特許請求の
範囲の記載によってのみ限定されるものである。−例と
して、本発明は、２またはそれ以上の冷却ヘッドアセン
ブリで等しく働くものである。
定の実施例を図示説明したが、当技術に精通したもので
あれば、上述の説明を読めばある種の変形や改良を思い
つくことかできよう。本発明の技術思想は、特許請求の
範囲の記載によってのみ限定されるものである。−例と
して、本発明は、２またはそれ以上の冷却ヘッドアセン
ブリで等しく働くものである。
第１図は賦型溶融被加工体上の適所における本発明の１
実施例の概略図、第２図は賦型溶融被加工体上の適所に
おける本発明の冷却ヘッドの１実施例の断面概略図、第
３図は軸線対称の賦型溶融被加工体上における本発明の
１実施例の断面図である。 １０ 冷却ヘッド １２ 被加工体 １４．１６ 温度センサ １８ コンピュータ制御装置 ２０．２２：人力線 ２４： 噴霧ヘッドまたはノズル ２６、 冷却材供給ダクト ２８、 ガス供給ダクト ３０： ソレノイド ３２： 圧カドランスジューサ ３４ サーボ弁 ３６ フィルタ ３８ 手動圧力調整器 ４０．４２・入力線 ４４．４６．４８・制御線 ５２、 吸引装置 ５４： ダクト ５６、 溶接ヘッド ５８：腕 ＦＩＧ、 ３
実施例の概略図、第２図は賦型溶融被加工体上の適所に
おける本発明の冷却ヘッドの１実施例の断面概略図、第
３図は軸線対称の賦型溶融被加工体上における本発明の
１実施例の断面図である。 １０ 冷却ヘッド １２ 被加工体 １４．１６ 温度センサ １８ コンピュータ制御装置 ２０．２２：人力線 ２４： 噴霧ヘッドまたはノズル ２６、 冷却材供給ダクト ２８、 ガス供給ダクト ３０： ソレノイド ３２： 圧カドランスジューサ ３４ サーボ弁 ３６ フィルタ ３８ 手動圧力調整器 ４０．４２・入力線 ４４．４６．４８・制御線 ５２、 吸引装置 ５４： ダクト ５６、 溶接ヘッド ５８：腕 ＦＩＧ、 ３
Claims (6)
- （１）賦型溶融により製造される被加工体を自動的に冷
却する装置において、被加工体の周囲を冷却する手段と
、被加工体の周囲の温度を感知して、温度を指示する制
御信号を発生するための手段と、前記冷却手段をおよび
前記温度感知手段を被加工体の回りに並進するための手
段と、前記温度感知手段の制御信号に応答して前記冷却
手段を制御する手段とを備えることを特徴とする被加工
体自動冷却装置。 - （２）前記冷却手段が、被加工体に向けられた少なくと
も１つの噴霧ヘッドと、前記噴霧ヘッドの各々と接続さ
れた冷却材供給ダクトと、前記噴霧ヘッドの各々と接続
されたガス供給ダクトと、前記制御手段に応答して、前
記冷却材ダクトおよびガス供給ダクトの流れを調整する
ための手段とを備える特許請求の範囲第１項記載の被加
工体自動冷却装置。 - （３）前記噴霧ヘッドから生ずる冷却材蒸気を吸引する
ための手段を備える特許請求の範囲第２項記載の被加工
体自動冷却装置。 - （４）前記制御手段がコンピュータである特許請求の範
囲第１項記載の被加工体自動冷却装置。 - （５）賦型溶融により製造される被加工体を自動的に冷
却する方法において、 被加工体の周囲を冷却し、被加工体の周囲の温度を感知
し、温度を指示する制御信号を発生し、前記制御信号に
応答する制御手段で冷却速度を制御することを含むこと
を特徴とする被加工体自動冷却方法。 - （６）前記冷却段階が、前記被加工体上の少なくとも１
つの噴霧ヘッドで冷却材を噴霧し、前記噴霧ヘッドの各
々にダクトにて冷却材を供給し、被加工体上の前記各噴
霧ヘッドを介してガスを吹き出し、前記各噴霧ヘッドに
ダクトでガスを供給し、前記冷却材および前記ガスの流
れを調整手段で調整することを含み、前記調整段階が前
記制御段階との通信下に行われる特許請求の範囲第５項
記載の被加工体自動冷却方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/190,791 US4857694A (en) | 1988-05-06 | 1988-05-06 | Method and apparatus for automatic vapor cooling when shape melting a component |
| US190791 | 1988-05-06 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01319636A true JPH01319636A (ja) | 1989-12-25 |
| JPH082498B2 JPH082498B2 (ja) | 1996-01-17 |
Family
ID=22702795
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1109267A Expired - Lifetime JPH082498B2 (ja) | 1988-05-06 | 1989-05-01 | 部品の賦型溶融における自動蒸気冷却方法および装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4857694A (ja) |
| EP (1) | EP0340939B1 (ja) |
| JP (1) | JPH082498B2 (ja) |
| CA (1) | CA1336104C (ja) |
| DE (1) | DE68904980T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019081187A (ja) * | 2017-10-30 | 2019-05-30 | 株式会社神戸製鋼所 | 積層造形物の製造方法 |
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| JP2558431B2 (ja) * | 1993-01-15 | 1996-11-27 | ストラタシイス，インコーポレイテッド | ３次元構造体を製造するシステムを作動する方法及び３次元構造体製造装置 |
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| GB0522317D0 (en) * | 2005-11-01 | 2005-12-07 | Boc Group Plc | Nozzle |
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1988
- 1988-05-06 US US07/190,791 patent/US4857694A/en not_active Expired - Fee Related
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1989
- 1989-01-25 CA CA000589090A patent/CA1336104C/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-04-19 DE DE8989303852T patent/DE68904980T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-04-19 EP EP89303852A patent/EP0340939B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-05-01 JP JP1109267A patent/JPH082498B2/ja not_active Expired - Lifetime
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