JP2000088559A - 多機能検知方法及びそのための装置 - Google Patents

多機能検知方法及びそのための装置

Info

Publication number
JP2000088559A
JP2000088559A JP11244214A JP24421499A JP2000088559A JP 2000088559 A JP2000088559 A JP 2000088559A JP 11244214 A JP11244214 A JP 11244214A JP 24421499 A JP24421499 A JP 24421499A JP 2000088559 A JP2000088559 A JP 2000088559A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
detecting
workpiece
pressure
nozzle assembly
distance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11244214A
Other languages
English (en)
Inventor
Jiyue Zeng
ゼン ジユー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ingersoll Rand Co
Original Assignee
Ingersoll Rand Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ingersoll Rand Co filed Critical Ingersoll Rand Co
Publication of JP2000088559A publication Critical patent/JP2000088559A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/182—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by the machine tool function, e.g. thread cutting, cam making, tool direction control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K10/00—Welding or cutting by means of a plasma
    • B23K10/006—Control circuits therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/03—Observing, e.g. monitoring, the workpiece
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/38—Removing material by boring or cutting
    • B23K26/382—Removing material by boring or cutting by boring
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K7/00—Cutting, scarfing, or desurfacing by applying flames
    • B23K7/10—Auxiliary devices, e.g. for guiding or supporting the torch
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C1/00—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
    • B24C1/04—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods for treating only selected parts of a surface, e.g. for carving stone or glass
    • B24C1/045—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods for treating only selected parts of a surface, e.g. for carving stone or glass for cutting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C7/00—Equipment for feeding abrasive material; Controlling the flowability, constitution, or other physical characteristics of abrasive blasts
    • B24C7/0046—Equipment for feeding abrasive material; Controlling the flowability, constitution, or other physical characteristics of abrasive blasts the abrasive material being fed in a gaseous carrier
    • B24C7/0053—Equipment for feeding abrasive material; Controlling the flowability, constitution, or other physical characteristics of abrasive blasts the abrasive material being fed in a gaseous carrier with control of feed parameters, e.g. feed rate of abrasive material or carrier
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C7/00—Equipment for feeding abrasive material; Controlling the flowability, constitution, or other physical characteristics of abrasive blasts
    • B24C7/0046—Equipment for feeding abrasive material; Controlling the flowability, constitution, or other physical characteristics of abrasive blasts the abrasive material being fed in a gaseous carrier
    • B24C7/0076—Equipment for feeding abrasive material; Controlling the flowability, constitution, or other physical characteristics of abrasive blasts the abrasive material being fed in a gaseous carrier the blasting medium being a liquid stream
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D5/00—Arrangements for operating and controlling machines or devices for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D5/005—Computer numerical control means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26F—PERFORATING; PUNCHING; CUTTING-OUT; STAMPING-OUT; SEVERING BY MEANS OTHER THAN CUTTING
    • B26F3/00—Severing by means other than cutting; Apparatus therefor
    • B26F3/004—Severing by means other than cutting; Apparatus therefor by means of a fluid jet
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/37—Measurements
    • G05B2219/37409—Measure different pressure of fluid flow on contacting surface
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/37—Measurements
    • G05B2219/37583—Detect separation, cutting, penetration, piercing, break through material
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/40—Robotics, robotics mapping to robotics vision
    • G05B2219/40064—Pierce, penetrate soft tissue

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
  • Air Bags (AREA)
  • Measuring Arrangements Characterized By The Use Of Fluids (AREA)
  • Welding Or Cutting Using Electron Beams (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】工学材料の砥粒水ジェット加工時の物理的諸量
を簡単かつ精密に行う方法と装置を提供することであ
る。 【解決手段】せん孔力源を囲むシールドがシールド手段
内に圧力を作るためにガスを供給されているせん孔力に
よって作られた材料のせん孔状態を検知する方法と装
置。せん孔力によって作られたせん孔状態によってシー
ルド内に生じた圧力の減少が次に検出される。ガスがノ
ズル組立体を囲むシールドに供給されている加工処理の
ためのノズル組立体と被加工物の間の距離を検出する方
法と装置。シールド内の圧力の増加がシールドの開放端
が被加工物に近づくとき検出される。ノズル組立体と加
工処理のための加工物の間の所定のギャップ距離を得て
維持する方法と装置がシールド手段内の圧力が圧力に対
応する値と範囲に達するときをさらに検出することによ
って与えられる。加工物の厚さを測定する方法と装置が
確立されたノズル組立体位置を所定の基準位置と比較す
ることによってさらに与えられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は一般的には検知方法
とその装置に関し、詳しく言えば工学材料の砥粒水ジェ
ット加工を監視する検知方法と装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】砥粒水ジェット（ＡＷＪ）処理が様々な
材料についての様々な切断及びその他の加工を行うため
に高圧水ジェットに連行された研磨材料を用いている。
用いられる高エネルギー水ジェットビームは、加工材料
の高速固体粒子の衝突による迅速な浸食を水ジェットに
よって与えられる迅速な冷却と組合せている。ＡＷＪ切
断操作において、砥粒水ジェットが被切断材料の厚さを
貫いてせん孔して、次にその材料に沿って動かされる。
【０００３】ＡＷＪ切断のような加工操作を行うとき
に、加工物の厚さなどの種々の物理的寸法が水圧、砥粒
の流量及びＡＷＪに対するその他の装置パラメータを適
切に構成するために測定されなければならない。なお、
ＡＷＪの種々の部品と装置と加工物の近接及びそれらの
間の距離を監視する必要がある。例えば、ＡＷＪノズル
の加工物への接近は許容公差範囲内のエヤギャップ及び
立ち上がり距離を確立して保持することに関して監視さ
れなければならない。切断操作におけるＡＷＪ水ジェッ
トによる加工物のモーメントなどの物理的事象もまた加
工物とＡＷＪノズルの間の相対運動を始めなければなら
ないときを確定するために検出されなければならない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】これら及びその他の物
理的面の測定及び監視を作業者による目視検査と手動制
御によって行うこともできるが、これは一般に煩わしく
あまり精密でない方法である。前述のことは現在の加工
方法及び装置あると知られている限界を例示している。
従って、前述の限界の一つ以上を克服することを目的と
した代替品を提供することが有益であることは明らかで
ある。それゆえ、後でさらに詳しく開示される特徴を備
える本発明の多機能性検知方法と装置によって適当な代
替品が提供される。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、せん孔力源を
囲むシールドにガスを供給してシールド手段内に圧力を
生じさせるようにしたせん孔力によって作られた材料の
せん孔状態を検知する方法と装置を提供する。シールド
内にせん孔力によって作られたせん孔状態によって引き
起こされた圧力の減少を次に検出し、それによってせん
孔状態を検出する。
【０００６】また、ガスをノズル組立体を囲むシールド
に供給している加工処理のためのノズル組立体と被加工
物との間の距離を検出する方法と装置も提供される。シ
ールドの開放端が被加工物に近接するにつれてシールド
内の圧力の増加を検出する。
【０００７】ノズル組立体と加工処理のための加工物の
間の所定のギャップを得て維持する方法と装置がシール
ド手段内の圧力が対応する圧力値と範囲にそれぞれ達し
たときをさらに検出することによって与えられる。加工
物の厚さを測定する方法と装置がさらに確定されたノズ
ル組立体の位置を所定の基準位置と比較することによっ
てさらに与えられる。
【０００８】上述の一般的説明及び以下の詳細な説明が
本発明の例示的なものであるが制限的でないことを理解
すべきである。前述及びその他の面は添付図面と併せて
読むとき以下の詳細な説明から明らかになる。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の検知方法と装置は、類似
の数字が類似の要素を全体を通じて表している図面と関
連して読まれるとき以下の詳細な説明から最もよく理解
される。通例に従って、図面に示された装置の種々の寸
法は一定縮尺ではない。
【００１０】次に、図面を参照すると、図１は、砥粒水
ジェット（ＡＷＪ）装置に適用された本発明の実施形態
の概略装置要図を示している。簡単に言えば、図１に、
オリフィス１２及び高圧水と砥粒の混合物を移動加工物
１６に当てる集束管１４からなるノズル組立体が示され
ている。ノズル組立体１０は、選択的振動フィーダ２０
から砥粒を、水源２２から高圧水を供給されるのが好ま
しい。振動フィ−ダを用いて示されているが、周知で当
業者に容易に認められる他の形式のフィード装置をこの
目的に使用することもできる。ＡＷＪ装置の動作状態に
ついての入力を受けてノズル組立体１０及び加工物１６
の運動を制御する制御装置３０が普通設けられている。
制御装置３０は、市販で当業者に周知であり、ミネソタ
州、チャンハッセンのアクロループ・モーション・コン
トロール・システムズ社（Ａｃｒｏｌｏｏｐ Ｍｏｔｉ
ｏｎ Ｃｏｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．）、か
ら入手できる、例えば、モデルＡＣＲ ２０００を含む
ことができる。
【００１１】ＡＷＪ切断又はその他の加工操作を行う前
に、制御装置３０は、使用者によって水圧、砥粒粒子の
大きさ、砥粒流量及び水ジェットノズルオリフィスの寸
法などのＡＷＪ装置の動作パラメータを予設定される。
これらのパラメータは加工物の材料のタイプ及び行われ
るべき加工操作のタイプの如何によって変えられる。動
作時には、制御装置３０は、振動フィーダ２０からの供
給及び当該技術で周知のように水源２２からの高圧水の
給水を制御する。高圧水及び砥粒がノズルに供給される
につれて、加工物１６は加工物を所望の切断及びその他
の加工操作の間適当な移動速度で操縦する位置決め装置
（図示なし）によって前後に動かされる。好ましいの
は、位置決め装置は、制御装置３０によって与えられる
制御信号３６に応答してその信号によって制御され、こ
の制御装置はまた当該技術で知られているように、移動
速度を計算するのに用いられることがある。
【００１２】多機能検知装置 図１においてノズル組立体１０に集束管１４を囲むノズ
ルシールド１５を備える本発明による多機能検知装置が
示されている。ノズルシールド１５は空気又はその他の
ガス供給源４０と導管４１を介して接続されて流体連通
している。圧力検知器４２が導管４１に接続されてノズ
ルシールド１５と空気供給源の間に置かれてノズルシー
ルド１５内部の圧力状態を検知し、圧力検知信号４３を
制御装置３０へ与える。
【００１３】多機能検知装置を用いてＡＷＪ切断を行う
ための操作 図１に示されたＡＷＪ装置の操作を本発明の自動化検知
方法に従ってＡＷＪ切断操作を行うことについて説明す
る。図３にあるフローダイヤグラムに移ると、制御装置
３０は、ステップ１００において、当該技術において周
知のように、ＡＷＪ切断サイクルを始める前に制御装置
３０によって要求される特定のＡＷＪ装置動作パラメー
タを入力することによって初期設定される。上述のよう
に、これらの動作パラネータは水圧、砥粒粒度、砥粒流
量及び水ジェットノズルオリフィスの寸法を普通含んで
いる。
【００１４】Ａ．所定の隔離距離にノズル組立体の位置
決め 切断シーケンスを始めるための使用者の命令を受ける
と、制御装置３０はステップ１１０のせん孔サイクルを
ステップ１１０において空気供給源４０への制御信号３
９を発生することによって開始し、それによって導管４
１を介してノズルシールド１５に入る空気の流れを開始
する。圧力検出器４２は図２に示されたものと同様な時
間の関数としてノズルシールド１５の内部の圧力状態を
指示する出力信号４３を発生して制御装置３０へ与え
る。制御装置３０は、ステップ１２０において下ノズル
組立体へ所定の高さを有するエアギャップを形成するよ
うに運動装置（図示なし）に命令する制御信号１１を発
生する。 切断操作の場合、ノズルシールド１５は、エ
アギャップ１７をいったん確定すると、エアギャップ１
７にほぼ等しい離隔（すなわち、集束管１４と加工物１
６の間の距離）を確定するようにセットされる。これ
は、ステップ１３０において目標表面に向かって動くと
き、加工物１６とノズルシールド１５の間に引き起こさ
れた絞りによって生じた圧力増加を監視する近接スィッ
チのような圧力検知器４２を用いて達成される。図３に
示されているように、ノズルシールド１５の内部の圧力
は、制御装置３０にプログラムされて所望のエアギャッ
プを形成する圧力に対応する所定の圧力Ｐｇまで増加す
る。この時点で、ステップ１３０はノズル組立体１０が
適所にあるとき、制御装置３０はノズル組立体１０の運
動を止め、それによって切断位置（すなわち、離隔距
離）を設定する制御信号を発生し、制御装置３０はまた
この位置を記録する。
【００１５】Ｂ．加工物の厚さの測定 本発明によると、加工物１６の厚さをステップ１４０に
おいて測定できる。これは、制御装置３０をステップ１
２０及び１３０において設定された切断位置におけるの
ノズル組立体の高さを既知の基準位置と比較するために
用いることによって達成される。加工物の測定された厚
さは、適切な操作状態を決めるに必要な計算を行うため
に制御装置３０に入力される。例えば、水ジェットがＡ
ＷＪ切断操作中に特定の材料を切り離す適切な横切断速
度は、加工物の厚さと間接的に変化し、ジェイ・ゼング
（Ｊ．Ｚｅｎｇ）及びジェイ・ピー・ムーニュース
（Ｊ．Ｐ．Ｍｕｎｏｚ）共著の題名「ＡＷＪ切断の効率
的生産のインテリジェント自動化」、ジェット切断技術
に関する第１２回国際シンポジューム議事録（Ｐｒｏｃ
ｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ １２ｔｈ Ｉｎｔｅｒ
ｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ Ｊｅｔ
Ｃｕｔｔｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ），フランス
国ルーアンＢＨＲＡ，１９９４年，ｐｐ．４０１−４０
８の論文に開示された式に従って計算でき、この論文は
参照して本明細書に組み込まれている。
【００１６】ステップ１５０において、制御装置３０
は、水源２２からの高圧水及び振動フィーダ２０からの
砥粒の供給を水ノズル組立体１０にある砥粒水ジェット
を確立するために開始する。制御装置３０は、ノズル組
立体１０を一定速度で集束管の直径に等しい半径を有す
る円に沿って加工物が突き抜かれるまで動かすための制
御信号を送る。
【００１７】Ｃ．加工物のせん孔の検出 ノズル組立体１０の加工物を横切る横切断運動を始める
前に、水ジェットが加工物１６を貫く瞬間を最初に検出
する。図１に示された本発明の一つの実施形態によれ
ば、これは、突き抜き操作を行っている時間の間空気の
ノズルシールド１５に至る定常流を維持する空気供給に
よって達成される。圧力センサ４２は図２において「ｔ
ｇ」と「ｔｐ」の間の水平信号によって表された定常出
力信号４３を同時に監視して制御装置３０へ与える。水
ジェットの加工物を通るせん孔時に、図２に示されてい
るように、せん孔が起こる瞬間である「ｔｐ」において
圧力センサ４２によって検出された圧力の事実上瞬間的
降下を生ずる真空がノズルシールド１５内に作られる。
【００１８】せん孔時に生じたステップ１６０における
圧力における減少を検出すると、次に所望の切断操作を
ステップ１９０においてノズル組立体１０の水平運動を
始めるための制御信号１１を送るか、加工物１６の水平
運動を始めるための制御信号２６を送るか又は両方のず
る組立体１０を、切断速度を上述のように計算できる加
工物に対して適切な切断速度で横方向に動かす制御装置
３０によって開始する。切断操作は、ステップ２００に
おいて黙視又は自動的に（例えば当該技術において周知
の機械的検知器スィッチによって）切断が完了するとき
を検出するために監視される。
【００１９】Ｄ．隔離距離監視 切断操作の間、ノズル組立体１０と加工物１６の間のエ
アギャップ１７は、ステップ２１０において全ての変化
に対して、図２に示されているようにせん孔が完了し切
断が始まる時点を表す時間「ｔｃ」の後に信号内のどん
な変動に対しても圧力検知器４２によって与えられた信
号を監視することによって監視されるのが好ましい。許
容される隔離距離に対応する所定の圧力範囲（（図２に
おいて「ΔＰ」として表されている）の上下に何らかの
変動があれば、誤差信号が接続１１を介して制御装置３
０によって送られて、ステップ２２０において隔離距離
を調節する運動装置によって補整を行う。代わりに、制
御装置３０は、誤差信号を接続１９及び２１を介して送
り行われているＡＷＪ操作を中断するように砥粒と水の
流れをそれぞれ止めるようにプログラムされてもよい。
【００２０】圧力検出器４２として組み込むことのでき
る装置については、ノズルシールド１５内の圧力の増減
を検出することのできるどの検出器も上述のように組み
込むことができる。例示の装置がコネチカット州モンロ
ウのオーキーフ・コントロールズ社（Ｏ’Ｋｅｅｆ Ｃ
ｏｎｔｒｏｌｓ Ｃｏ．）から入手できるモデルＯＫＣ
−４２４空気近接センサを備えるが、それに限られな
い。
【００２１】本発明の多機能検知方法と装置の結果とし
て、ＡＷＪ切断処理などの加工処理の種々の物理的面を
検知することにおいて多くの利点を達成できる。これら
の利点の中に加工物の構成要素の種々の寸法及び種々の
装置と加工物の構成要素の間の近接と距離を測定して監
視する能力がある。例えば、種々の測定機能を水ジェッ
トノズルの近接検出、加工物の厚さの測定、及びノズル
隔離距離の実時間監視と修正を含む本発明の多機能検知
方法及び装置を用いて自動的に達成できる。なお、加工
物のせん孔などの物理的事象もまた本発明の多機能検知
方法及び装置を用いて検出できる。
【００２２】しかし、ＣＮＣ制御装置と併せて用いられ
るとき、本発明の多機能検知方法及び装置は、自動プロ
グラミング、計算及び種々の加工パラメータと操作パラ
メータの制御をどんな使用者の妨害又はインタフェース
も必要としないで容易にし、半面でそのように測定され
た操作パラメータ及び状態の精度を増大する。なお、処
理パラメータ（例えば、切断速度、水圧の変化、砥粒流
量、砥粒の種類、ノズルの直径などにおける変更も本発
明の多機能検知方法及び装置を用いて検知されるた状態
変化（例えば、異なる加工物の厚さ）に基づいて自動的
に行うことができる。
【００２３】追加の加工技術を監視する代替の実施形態 いくつかの特定の実施形態に関してここに図示して説明
したが、本発明はやはり図示の詳細に限定されることを
意図していない。むしろ、種々の改変形を発明の精心か
ら逸れることなく請求の範囲の同等物の範囲内で詳細に
おいてなすことができる。例えば、円形運動を通して動
かされるＡＷＪ水ジェットを用いてＡＷＪ切断操作を監
視することに関して上述したが、この検知方法と装置は
任意のさまざまなせん孔運動及びエネルギービーム加工
技術を組み入れできるさまざまな他の加工処理を監視す
るのに用いることができることが期待される。
【００２４】用いることのできる代替のせん孔運動パタ
ーンの例が、線形、前後進、スター、ウィグル又はその
他のパターンを含むがそれらに限られない。なお、ＡＷ
Ｊを含むエネルギービーム処理をさまざまなその他のＡ
ＷＪ及びせん孔、穴あけ、フライスけずり及び旋盤加工
操作などの従来の操作を行うのに使用できることをさら
に想像される。
【００２５】そのような他のエネルギービーム技術は、
原材料を仕上がり材料に切断又はその他の方法で作り、
成形し、準備し又は仕上げる（すなわち加工する）する
ために材料除去を行うために集中ビームエネルギーを用
いるものを含む。例として、本発明の検知方法と装置を
純粋な水ジェット、レーザ、プラズマ、アーク、火炎切
断及び電子ビーム技術を含むがそれらに限られない他の
タイプのエネルギービーム技術と一緒に用いられ、それ
らに組み込まれれることができることが想像される。こ
れらの技術の各々は材料を除くために異なる物理的現象
を用いるが、それらは、本発明の検知方法と装置を採用
できるように水ジェットエネルギービームに性質と技術
において同様に挙動する。
【００２６】さらに、本発明を適用できる代替のエネル
ギービーム技術の選択が単に例示的であるに過ぎないこ
れらの特定の例に限られないことを理解すべきである。
むしろこれらのエネルギービーム技術は当業者によって
容易に認められて選択されことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による砥粒水ジェット装置の構成要素の
一般的表彰的線図である。
【図２】本発明の一つの実施形態によって行われた切断
方法の間圧力センサによって読まれた圧力信号の図であ
る。
【図３】本発明による検知装置を用いて切断方法を行う
ための図１のプログラマブル制御装置にあるソフトウェ
アプログラムのためのプログラムフローチャートであ
る。
【符号の説明】
１０ ノズル組立体 １４ 集束管 １５ ノズルシールド １６ 加工物 ２０ 振動フィーダ ２２ 水源 ３０ 制御装置 ４０ 空気供給源
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０１Ｂ 13/12 Ｇ０１Ｂ 13/12

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】せん孔力によって作られる材料のせん孔状
    態を検知する装置において、該装置が せん孔力源を囲むシールド段と、 前記シールド手段内に圧力を生じさせるためにガスを供
    給する手段と、 前記シールド手段内に生じた圧力の減少を前記せん孔力
    によって作られた前記せん孔状態によって検出する検知
    手段とを備えるせん孔力によって作られる材料のせん孔
    状態の検知装置。
  2. 【請求項２】前記検知手段が前記ガスを供給する手段と
    前記シールド手段の間に配置されて、それらと流体流通
    している請求項１に記載の材料のせん孔状態の検知装
    置。
  3. 【請求項３】加工処理のためのノズル組立体と被加工物
    の間の距離を検出する装置において、該装置が 前記ノズル組立体からのせん孔力が前記シールド手段を
    出てゅくことができるようにするために一端で開いてい
    るノズル組立体を囲むシールド手段と、 前記シールド手段内に圧力を生じさせるためにガスを供
    給する手段と、 前記シールド手段内に生じた圧力の増加を前記シールド
    手段の前記開放端が被加工物に近付くとき検出する検知
    手段とを備える加工処理のためのノズル組立体と被加工
    物の間の距離の検出装置。
  4. 【請求項４】前記検知手段が前記ガスを供給する手段と
    前記シールド手段の間に配置されて、それらと流体流通
    している請求項３に記載の加工処理のためのノズル組立
    体と被加工物の間の距離の検出装置。
  5. 【請求項５】前記検知手段を監視し、前記シールド手段
    内の前記圧力がノズル組立体と加工処理のための加工物
    との間の所定のギャップ距離に対応する圧力に達すると
    きを検知する制御手段をさらに備える請求項３に記載の
    加工処理のためのノズル組立体と被加工物の間の距離の
    を検出装置。
  6. 【請求項６】前記制御手段がまた前記ギャップ距離を確
    立したときの前記ノズル組立体の位置を監視し、この位
    置を所定の基準位置と比較して前記加工物の厚さを測定
    する請求項５に記載の加工処理のためのノズル組立体と
    被加工物の間の距離のを検出装置。
  7. 【請求項７】前記検知手段を監視し、前記シールド手段
    内の前記圧力が圧力範囲外に変わるときを検出する制御
    手段をさらに備え、前記圧力範囲がノズル組立体と加工
    処理のための前記加工物の間のギャップ距離の許容可能
    な所定の範囲に対応している請求項３に記載の加工処理
    のためのノズル組立体と被加工物の間の距離のを検出装
    置。
  8. 【請求項８】せん孔力によって作られる材料のせん孔状
    態を検知する方法であって、該方法がせん孔力源を囲む
    シールド内に圧力を生じさせるためにガスを供給するス
    テップと、 前記シールド手段内に生じた圧力の減少を前記せん孔力
    によって作られた前記せん孔状態によって検出するステ
    ップとを備えるせん孔力によって作られる材料のせん孔
    状態の検知方法。
  9. 【請求項９】ノズル組立体を囲み、前記ノズル組立体か
    らのせん孔力が前記シールド手段を出てゅくことができ
    るようにするために一端で開いているシールド内に圧力
    を生じさせるためにガスを供給するステップと、 前記シールド手段内に生じた圧力の増加を前記シールド
    手段の前記開放端が被加工物に近付くとき検出するステ
    ップとを含む加工処理のためのノズル組立体と被加工物
    の間の距離の検出方法。
  10. 【請求項１０】さらに前記シールド手段内の前記圧力の
    増加を監視するステップと、 前記シールド手段内の前記圧力がノズル組立体と加工処
    理のための加工物との間の所定のギャップ距離に対応す
    る圧力に達するときを検知するステップとを備える請求
    項９に記載の加工処理のためのノズル組立体と被加工物
    の間の距離の検出方法。
  11. 【請求項１１】前記監視するステップが前記ギャップ距
    離を確立したときの前記のズル組立体の位置を監視する
    ステップと、この位置を前記加工物の厚さを測定するた
    めに所定の基準位置と比較するステップとをさらに含む
    請求項９に記載の加工処理のためのノズル組立体と被加
    工物の間の距離の検出方法。
  12. 【請求項１２】前記検知手段を監視し、前記シールド手
    段内の前記圧力がノズル組立体と加工処理のための加工
    物との間の所定のギャップ距離に対応する圧力に達する
    ときを検知するステップをさらに備える請求項９に記載
    の加工処理のためのノズル組立体と被加工物の間の距離
    の検出方法。
  13. 【請求項１３】前記せん孔力が砥粒水ジェット、純水ジ
    ェット、レーザ、プラズマアーク、炎及び電子ビームか
    らなるグループから選択された集中ビームエネルギーで
    ある請求項１に記載の材料のせん孔状態の検知装置。
  14. 【請求項１４】前記せん孔力が切断、せん孔、きりも
    み、フライス削り及び丸削り操作及びそれらの組み合わ
    せからなるグループから選択された加工操作を行う請求
    項１に記載の材料のせん孔状態の検知装置。
  15. 【請求項１５】前記せん孔力が砥粒水ジェット、純水ジ
    ェット、レーザ、プラズマアーク、炎及び電子ビームか
    らなるグループから選択された集中ビームエネルギーで
    ある請求項３に記載の加工処理のためのノズル組立体と
    被加工物の間の距離の検出装置。
  16. 【請求項１６】前記せん孔力が切断、せん孔、きりも
    み、フライス削り及び丸削り操作及びそれらの組み合わ
    せからなるグループから選択された加工操作を行う請求
    項３に記載の加工処理のためのノズル組立体と被加工物
    の間の距離の検出装置。
  17. 【請求項１７】前記せん孔力が砥粒水ジェット、純水ジ
    ェット、レーザ、プラズマアーク、炎及び電子ビームか
    らなるグループから選択された集中ビームエネルギーで
    ある請求項８に記載のせん孔力によって作られる材料の
    せん孔状態の検知方法。
  18. 【請求項１８】前記せん孔力が切断、せん孔、きりも
    み、フライス削り及び丸削り操作及びそれらの組み合わ
    せからなるグループから選択された加工操作を行う請求
    項８に記載のせん孔力によって作られる材料のせん孔状
    態の検知方法。
  19. 【請求項１９】前記せん孔力が砥粒水ジェット、純水ジ
    ェット、レーザ、プラズマアーク、炎及び電子ビームか
    らなるグループから選択された集中ビームエネルギーで
    ある請求項９に記載の加工処理のためのノズル組立体と
    被加工物の間の距離の検出方法。
  20. 【請求項２０】前記せん孔力が切断、せん孔、きりも
    み、フライス削り及び丸削り操作及びそれらの組み合わ
    せからなるグループから選択された加工操作を行う請求
    項９に記載の加工処理のためのノズル組立体と被加工物
    の間の距離の検出方法。
JP11244214A 1998-08-31 1999-08-31 多機能検知方法及びそのための装置 Pending JP2000088559A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/143,678 US6244927B1 (en) 1998-08-31 1998-08-31 Multi-functional sensing methods and apparatus therefor
US09/143678 1998-08-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000088559A true JP2000088559A (ja) 2000-03-31

Family

ID=22505112

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11244214A Pending JP2000088559A (ja) 1998-08-31 1999-08-31 多機能検知方法及びそのための装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6244927B1 (ja)
EP (1) EP0985491A3 (ja)
JP (1) JP2000088559A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009226417A (ja) * 2008-03-19 2009-10-08 Shibuya Kogyo Co Ltd レーザ加工方法とその装置
WO2012141143A1 (ja) * 2011-04-13 2012-10-18 三菱重工業株式会社 アブレイシブウォータージェット加工装置
US9573289B2 (en) 2013-10-28 2017-02-21 Flow International Corporation Fluid jet cutting systems

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10113599A1 (de) * 2001-03-20 2002-10-02 Fisba Optik Ag St Gallen Vorrichtung zur abrasiven Bearbeitung von Flächen von optischen Elementen
DE10137195C1 (de) * 2001-07-31 2003-05-22 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zum Aufbringen eines fließfähigen Mediums auf eine Oberfläche eines Substrats
JP3896265B2 (ja) * 2001-09-11 2007-03-22 オリンパス株式会社 位置出し治具及び位置出し治具を用いた吹き付け研磨装置
ATE320889T1 (de) * 2001-12-06 2006-04-15 Karl-Heinz Schmall Wasserstrahl-schneidemaschine mit berührungsloser und wahlweise taktiler abstands-führungssensor- einrichtung
US6769956B1 (en) 2002-02-04 2004-08-03 Oberg Industries Apparatus and method for rapid, precise positioning of a grit-blasting nozzle
US20040043704A1 (en) * 2002-08-30 2004-03-04 Mark Saberton Method and apparatus for high speed cutting
EP2243594A1 (en) * 2009-04-20 2010-10-27 Univerza v Ljubljani Arrangement of devices and a method for empirically determining efficiency index in abrasive waterjet cutting and application thereof in a device for simultaneous control of abrasive waterjet cutting
US8389066B2 (en) * 2010-04-13 2013-03-05 Vln Advanced Technologies, Inc. Apparatus and method for prepping a surface using a coating particle entrained in a pulsed waterjet or airjet
CN102380829B (zh) * 2010-08-31 2015-11-18 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 喷砂装置及形成图案的方法
DE102010040871B3 (de) * 2010-09-16 2012-02-16 Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg Verfahren zum Prüfen einer in einer Laserbearbeitungsmaschine eingebauten Gasdüse und zugehörige Laserbearbeitungsmaschine
JP5698960B2 (ja) * 2010-11-10 2015-04-08 小池酸素工業株式会社 被切断材の切断方法及び切断装置
US8506361B2 (en) * 2011-08-25 2013-08-13 General Electric Company Fixture to facilitate sandblasting of a cylindrical object
US9095955B2 (en) 2012-08-16 2015-08-04 Omax Corporation Control valves for waterjet systems and related devices, systems and methods
US8904912B2 (en) 2012-08-16 2014-12-09 Omax Corporation Control valves for waterjet systems and related devices, systems, and methods
CH707367A8 (de) * 2012-12-18 2014-12-15 Micromachining Ag Verfahren zum Bearbeiten einer Folge von Werkstücken mittels mindestens eines Bearbeitungsstrahls.
CN105312781A (zh) * 2014-12-08 2016-02-10 牛得草 一种利用气体压力或流量变化检测材料穿透与否的方法
US10252400B1 (en) 2015-09-29 2019-04-09 Flow International Corporation Methods for improving jet cutting performance via force sensing
CA2999011C (en) 2017-03-24 2020-04-21 Vln Advanced Technologies Inc. Compact ultrasonically pulsed waterjet nozzle
US10987759B2 (en) * 2017-05-31 2021-04-27 Zhaoli Hu Advanced back-strike protection process and related devices for water jet guided laser process
US11554461B1 (en) 2018-02-13 2023-01-17 Omax Corporation Articulating apparatus of a waterjet system and related technology
CN109540717A (zh) * 2018-11-20 2019-03-29 常州大学 一种直井双壁钻杆系统冲刷腐蚀实验装置及实验方法
US20210204387A1 (en) * 2019-12-31 2021-07-01 The Esab Group Inc. Methods for operating a plasma torch
US11904494B2 (en) 2020-03-30 2024-02-20 Hypertherm, Inc. Cylinder for a liquid jet pump with multi-functional interfacing longitudinal ends
CN112692908B (zh) * 2020-12-08 2022-06-21 苏州维嘉科技股份有限公司 一种压脚压力调节系统、方法及钻孔机
KR20220090297A (ko) * 2020-12-22 2022-06-29 코닝 인코포레이티드 복합 기판 절단 장치 및 복합 기판의 절단 방법
CN216096986U (zh) * 2021-10-29 2022-03-22 宁德时代新能源科技股份有限公司 一种焊接设备

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3516204A (en) 1967-08-21 1970-06-23 Pennwalt Corp Abrading apparatus
US3769753A (en) * 1972-03-16 1973-11-06 H Fleischer Automatic car sand blaster
US3994079A (en) 1975-03-31 1976-11-30 Simone Mirman Limited Display device, particularly suitable for interior designs
US4412402A (en) 1978-07-28 1983-11-01 Cavitron Inc. Equipment and method for delivering an abrasive-laden gas stream
US4380138A (en) 1981-04-13 1983-04-19 International Harvester Co. Abrasive liquid jet cutting
JPS614670A (ja) 1984-06-20 1986-01-10 Ryoji Kobayashi 超高速研磨粉流体ジエツトによる切削方法
JPS61111884A (ja) 1984-11-06 1986-05-29 Niigata Eng Co Ltd サンドブラストによる物体の加工方法
US4941955A (en) 1987-07-06 1990-07-17 The Interlake Companies, Inc. Apparatus and method for electrochemical machining of flat plates or sheets
US4966059A (en) 1987-09-22 1990-10-30 First Brands Corporation Apparatus and process for high speed waterjet cutting of extensible sheeting
DE3942299C2 (de) 1989-12-21 1995-04-27 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zum laufenden Messen der Größe von Durchgangsbohrungen
US5207533A (en) 1990-02-01 1993-05-04 Gaz De France Process and device for replacing an underground pipe
JPH03285783A (ja) * 1990-04-03 1991-12-16 Mitsubishi Electric Corp レーザ切断加工装置
US5166885A (en) 1991-01-28 1992-11-24 General Electric Company Non-destructive monitoring of surfaces by 3-D profilometry using a power spectra
US5222332A (en) * 1991-04-10 1993-06-29 Mains Jr Gilbert L Method for material removal
DE4219423C1 (de) 1992-06-11 1993-11-11 Siemens Ag Vorrichtung zum Erzeugen einer dreidimensionalen Struktur an einem Werkstück
US5319894A (en) * 1992-10-08 1994-06-14 Church & Dwight Co., Inc. Blast nozzle containing water atomizer for dust control
JP2868384B2 (ja) 1993-02-23 1999-03-10 株式会社東京精密 ダイシング溝の深さ測定方法及びダイシング装置
US5700181A (en) * 1993-09-24 1997-12-23 Eastman Kodak Company Abrasive-liquid polishing and compensating nozzle
GB2295115A (en) 1994-11-15 1996-05-22 Rolls Royce Plc Producing apertured components

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009226417A (ja) * 2008-03-19 2009-10-08 Shibuya Kogyo Co Ltd レーザ加工方法とその装置
WO2012141143A1 (ja) * 2011-04-13 2012-10-18 三菱重工業株式会社 アブレイシブウォータージェット加工装置
JP2012218130A (ja) * 2011-04-13 2012-11-12 Mitsubishi Heavy Ind Ltd アブレイシブウォータージェット加工装置
CN103442849A (zh) * 2011-04-13 2013-12-11 三菱重工业株式会社 磨料喷水加工装置
KR101542456B1 (ko) * 2011-04-13 2015-08-06 플로우 저팬 코포레이션 어브레이시브 워터제트 가공 장치
US9193036B2 (en) 2011-04-13 2015-11-24 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd Abrasive water-jet machining device
US9573289B2 (en) 2013-10-28 2017-02-21 Flow International Corporation Fluid jet cutting systems
US10493650B2 (en) 2013-10-28 2019-12-03 Flow International Corporation Fluid jet cutting systems, components and methods that facilitate improved work environments

Also Published As

Publication number Publication date
EP0985491A3 (en) 2001-01-24
EP0985491A2 (en) 2000-03-15
US6244927B1 (en) 2001-06-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2000088559A (ja) 多機能検知方法及びそのための装置
EP1561537B1 (en) Plasma detector and laser beam machine with plasma detector
US4203022A (en) Method and apparatus for positioning a plasma arc cutting torch
US4523409A (en) Automatic contour grinding system
EP1348511A1 (en) Laser machining method and apparatus therefor
CN106001641A (zh) 基于激光为基准的数控车虚拟试切法对刀装置及对刀方法
JPH01197084A (ja) Ｃｎｃレーザ加工機のパワー制御方式
JP4215296B2 (ja) レーザ切断機及びレーザ切断のための方法
CA2302880C (en) Method of cutting a workpiece along an arcuate path with a plasma arc torch
JP2006218535A (ja) レーザ加工方法及び装置
US4544825A (en) Adaptive control system for welding inverted seams
US4418266A (en) Welding system for contour joints
US7015411B2 (en) Erosion system having an erosion head for removing metallic connection elements
US20230064501A1 (en) Edge shaping using material processing systems
JPH01153299A (ja) ウオータジエツト加工における検出装置
JPH01218780A (ja) レーザ加工機における加工開始制御方法
GB1579601A (en) Keyhole welding or cutting
JP2015217479A (ja) 切削加工装置及び切削加工方法
JPH03285783A (ja) レーザ切断加工装置
JP2837712B2 (ja) レーザ加工装置
JPS5840213A (ja) ワ−クを切り取る前のワ−ク押え装置
JP3023394B2 (ja) 孔あけ用放電加工装置
JP2000042774A (ja) レーザ加工方法及びその装置
JPH06226586A (ja) 工作機械及びその移動速度制御方法
JPH11147190A (ja) レーザ溶接方法およびレーザ溶接用制御装置