JP2000117637A - ウォータージェット切断方法および装置 - Google Patents
ウォータージェット切断方法および装置Info
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- JP2000117637A JP2000117637A JP10293586A JP29358698A JP2000117637A JP 2000117637 A JP2000117637 A JP 2000117637A JP 10293586 A JP10293586 A JP 10293586A JP 29358698 A JP29358698 A JP 29358698A JP 2000117637 A JP2000117637 A JP 2000117637A
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- cut
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- water jet
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 良好な切断面が得られるように効率よく切断
すること。 【解決手段】 ノズル１Ａを被切断材の表面に対する法
線方向から傾斜させ、ノズル１Ａから噴射される高圧水
の水流の一側辺側が製品となるように被切断材を切断す
ることで、製品の切断面を表面に対して直角となるよう
に切断することができるようにした方法。
すること。 【解決手段】 ノズル１Ａを被切断材の表面に対する法
線方向から傾斜させ、ノズル１Ａから噴射される高圧水
の水流の一側辺側が製品となるように被切断材を切断す
ることで、製品の切断面を表面に対して直角となるよう
に切断することができるようにした方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高圧水により被切
断材を切断するウォータージェット切断方法および装置
に係り、特に、研磨材を混入した高圧水によるウォータ
ージェット切断方法および装置の改良に関する。
断材を切断するウォータージェット切断方法および装置
に係り、特に、研磨材を混入した高圧水によるウォータ
ージェット切断方法および装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】音速の２〜３倍という高速で噴射される
ように圧力を高められた超高圧水を含む高圧水により被
切断材を切断するウォータージェット方法および装置に
おいては、一般に、固体の研磨材を混入して切断効率を
向上させるようにしている。この研磨材は、ガーネッ
ト、ダイアモンド、酸化アルミなどの高硬度の材質から
なる直径数百ミクロンの粒状物であるが、これらの研磨
材は、高圧水とともに被切断材に高速で衝突し、被切断
材の一部を破壊して切削する。
ように圧力を高められた超高圧水を含む高圧水により被
切断材を切断するウォータージェット方法および装置に
おいては、一般に、固体の研磨材を混入して切断効率を
向上させるようにしている。この研磨材は、ガーネッ
ト、ダイアモンド、酸化アルミなどの高硬度の材質から
なる直径数百ミクロンの粒状物であるが、これらの研磨
材は、高圧水とともに被切断材に高速で衝突し、被切断
材の一部を破壊して切削する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前述した高
圧水の被切断材との衝突の際に研磨材自体も衝撃により
破壊され、研磨材の粒も元々の直径数百ミクロンから数
十ミクロンと小さくなってしまい、被切断材を破壊する
エネルギを失ってしまう。
圧水の被切断材との衝突の際に研磨材自体も衝撃により
破壊され、研磨材の粒も元々の直径数百ミクロンから数
十ミクロンと小さくなってしまい、被切断材を破壊する
エネルギを失ってしまう。
【０００４】このため、図６に示すように、ノズル１か
ら被切断材２の表面２Ａに対し、研磨材を混入した高圧
水を表面２Ａの法線方向から噴射すると、高圧水により
形成される被切断材２の孔３の内径は、研磨材の作用が
大きい表面２Ａ側では被切断材２を良好に切断するので
広くなるのに対し、研磨材の作用が小さくなる裏面２Ｂ
側では被切断材２を良好に切断できなくなるので狭くな
ってしまい、被切断材２の１点のみを切断すると仮定す
ると、被切断材２は全体として逆円錐台状に切断されて
しまう。
ら被切断材２の表面２Ａに対し、研磨材を混入した高圧
水を表面２Ａの法線方向から噴射すると、高圧水により
形成される被切断材２の孔３の内径は、研磨材の作用が
大きい表面２Ａ側では被切断材２を良好に切断するので
広くなるのに対し、研磨材の作用が小さくなる裏面２Ｂ
側では被切断材２を良好に切断できなくなるので狭くな
ってしまい、被切断材２の１点のみを切断すると仮定す
ると、被切断材２は全体として逆円錐台状に切断されて
しまう。
【０００５】そこで、従来は、ノズルの移動速度を非常
に遅くして、切断エネルギを被切断材２の１点に多く与
えるようにして、切断面を被切断材２の表面２Ａに直交
するようにしていた。
に遅くして、切断エネルギを被切断材２の１点に多く与
えるようにして、切断面を被切断材２の表面２Ａに直交
するようにしていた。
【０００６】しかしながら、このようにノズルの移動速
度を非常に遅くして切断するのでは、切断効率が悪いば
かりでなく、切断のためのランニングコストが高くな
り、製品のコストアップにつながっていた。
度を非常に遅くして切断するのでは、切断効率が悪いば
かりでなく、切断のためのランニングコストが高くな
り、製品のコストアップにつながっていた。
【０００７】本発明は、このような従来のものにおける
問題点を克服し、良好な切断面が得られるように効率よ
く切断することのできるウォータージェット切断方法お
よび装置を提供することを目的としている。
問題点を克服し、良好な切断面が得られるように効率よ
く切断することのできるウォータージェット切断方法お
よび装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ため請求項１に係る本発明のウォータージェット切断方
法の特徴は、ノズルを被切断材の表面に対する法線方向
から傾斜させ、ノズルから噴射される高圧水の先細とな
る水流の一側辺が前記被切断材の表面に対して直交する
ようにして被切断材を切断するようにした点にある。そ
して、このような構成を採用したことにより、被切断材
の表面に対して直交する高圧水の水流の一側辺側が製品
となるように被切断材を切断することで、製品の切断面
を表面に対して直角となるように切断することができ
る。
ため請求項１に係る本発明のウォータージェット切断方
法の特徴は、ノズルを被切断材の表面に対する法線方向
から傾斜させ、ノズルから噴射される高圧水の先細とな
る水流の一側辺が前記被切断材の表面に対して直交する
ようにして被切断材を切断するようにした点にある。そ
して、このような構成を採用したことにより、被切断材
の表面に対して直交する高圧水の水流の一側辺側が製品
となるように被切断材を切断することで、製品の切断面
を表面に対して直角となるように切断することができ
る。
【０００９】請求項２に係る本発明のウォータージェッ
ト切断装置の特徴は、ノズルを傾斜するように回動させ
る回動手段と、ノズルの傾斜状態ならびに位置を制御す
る制御手段と有する点にある。そして、このような構成
を採用したことにより、ノズルから噴射される高圧水の
先細となる水流の一側辺が前記被切断材の表面に対して
直交するようにノズルの向きを規制して切断することが
できる。
ト切断装置の特徴は、ノズルを傾斜するように回動させ
る回動手段と、ノズルの傾斜状態ならびに位置を制御す
る制御手段と有する点にある。そして、このような構成
を採用したことにより、ノズルから噴射される高圧水の
先細となる水流の一側辺が前記被切断材の表面に対して
直交するようにノズルの向きを規制して切断することが
できる。
【００１０】請求項３に係る本発明のウォータージェッ
ト切断装置の特徴は、回動手段を、ノズルを任意の角度
傾斜させるノズル傾斜手段と、ノズルの傾斜する向きを
任意の方向に設定するノズル傾斜方向規制手段とにより
構成した点にある。そして、このような構成を採用した
ことにより、ノズルを任意の方向に任意の角度傾斜させ
ることができる。
ト切断装置の特徴は、回動手段を、ノズルを任意の角度
傾斜させるノズル傾斜手段と、ノズルの傾斜する向きを
任意の方向に設定するノズル傾斜方向規制手段とにより
構成した点にある。そして、このような構成を採用した
ことにより、ノズルを任意の方向に任意の角度傾斜させ
ることができる。
【００１１】請求項４に係る本発明のウォータージェッ
ト切断装置の特徴は、ノズルと被切断材との間隔を検出
する検出手段を制御手段と電気的に接続されるように配
設した点にある。そして、このような構成を採用したこ
とにより、ノズル先端と被切断材の表面との間隔を制御
して最適な高圧水の水流が得られる間隔で被切断材を切
断することができる。
ト切断装置の特徴は、ノズルと被切断材との間隔を検出
する検出手段を制御手段と電気的に接続されるように配
設した点にある。そして、このような構成を採用したこ
とにより、ノズル先端と被切断材の表面との間隔を制御
して最適な高圧水の水流が得られる間隔で被切断材を切
断することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１および図２は本発明に係るウ
ォータージェット切断装置の全体を示すものであり、基
台１０の上面には被切断材を載置するベッド１１が配設
されている。また、このベッド１１の側方には、前記基
台１０に連接されているハウジング１２が形成されてお
り、このハウジング１２内には、水平方向に延在するＸ
軸ボールねじ１３が回転自在に支持されている。そし
て、このＸ軸ボールねじ１３の一端部の近傍となる前記
ハウジング１２内には、正逆両方向に回転可能なＸ軸サ
ーボモータ１４が配設されている。さらに、このＸ軸サ
ーボモータ１４の出力軸１５と前記Ｘ軸ボールねじ１３
には、それぞれプーリ１６，１７が嵌着され、両プーリ
１６，１７間にはベルト１８が巻回されており、前記Ｘ
軸サーボモータ１４の駆動により前記Ｘ軸ボールねじ１
３が回転されるようになっている。
ォータージェット切断装置の全体を示すものであり、基
台１０の上面には被切断材を載置するベッド１１が配設
されている。また、このベッド１１の側方には、前記基
台１０に連接されているハウジング１２が形成されてお
り、このハウジング１２内には、水平方向に延在するＸ
軸ボールねじ１３が回転自在に支持されている。そし
て、このＸ軸ボールねじ１３の一端部の近傍となる前記
ハウジング１２内には、正逆両方向に回転可能なＸ軸サ
ーボモータ１４が配設されている。さらに、このＸ軸サ
ーボモータ１４の出力軸１５と前記Ｘ軸ボールねじ１３
には、それぞれプーリ１６，１７が嵌着され、両プーリ
１６，１７間にはベルト１８が巻回されており、前記Ｘ
軸サーボモータ１４の駆動により前記Ｘ軸ボールねじ１
３が回転されるようになっている。
【００１３】前記Ｘ軸ボールねじ１３の上方には、この
Ｘ軸ボールねじ１３と平面視において直交する水平方向
に延在する可動ハウジング１９が配設されており、この
可動ハウジング１９の下部には、前記Ｘ軸ボールねじ１
３に螺合する雌ねじ（図示せず）が形成されている。し
たがって、前記Ｘ軸サーボモータ１４を駆動することに
より前記可動ハウジング１９は、Ｘ軸ボールねじ１３の
延在方向に移動することになる。
Ｘ軸ボールねじ１３と平面視において直交する水平方向
に延在する可動ハウジング１９が配設されており、この
可動ハウジング１９の下部には、前記Ｘ軸ボールねじ１
３に螺合する雌ねじ（図示せず）が形成されている。し
たがって、前記Ｘ軸サーボモータ１４を駆動することに
より前記可動ハウジング１９は、Ｘ軸ボールねじ１３の
延在方向に移動することになる。
【００１４】前記可動ハウジング１９内には、この可動
ハウジング１９の延在方向に延在するＹ軸方向のボール
ねじ軸２０が回転自在に支持されている。そして、この
Ｙ軸ボールねじ２０の一端部の近傍となる前記可動ハウ
ジング１９内には、正逆両方向に回転可能なＹ軸サーボ
モータ２１が配設されている。さらに、このＹ軸サーボ
モータ２１の出力軸２２と前記Ｙ軸ボールねじ２０に
は、それぞれプーリ２３，２４が嵌着され、両プーリ２
３，２４間にはベルト２５が巻回されており、前記Ｙ軸
サーボモータ２１の駆動により前記Ｙ軸ボールねじ２０
が回転されるようになっている。
ハウジング１９の延在方向に延在するＹ軸方向のボール
ねじ軸２０が回転自在に支持されている。そして、この
Ｙ軸ボールねじ２０の一端部の近傍となる前記可動ハウ
ジング１９内には、正逆両方向に回転可能なＹ軸サーボ
モータ２１が配設されている。さらに、このＹ軸サーボ
モータ２１の出力軸２２と前記Ｙ軸ボールねじ２０に
は、それぞれプーリ２３，２４が嵌着され、両プーリ２
３，２４間にはベルト２５が巻回されており、前記Ｙ軸
サーボモータ２１の駆動により前記Ｙ軸ボールねじ２０
が回転されるようになっている。
【００１５】前記可動ハウジング１９の上方には、ヘッ
ド支持体２６が配設されており、前記Ｙ軸ボールねじ２
０の上方に位置するヘッド支持体２６の基部２７には、
前記Ｙ軸ボールねじ２０に螺合する雌ねじ（図示せず）
が形成されている。したがって、前記Ｙ軸サーボモータ
２１を駆動することにより前記ヘッド支持体２６は、Ｙ
軸ボールねじ２０の延在方向に移動することになる。
ド支持体２６が配設されており、前記Ｙ軸ボールねじ２
０の上方に位置するヘッド支持体２６の基部２７には、
前記Ｙ軸ボールねじ２０に螺合する雌ねじ（図示せず）
が形成されている。したがって、前記Ｙ軸サーボモータ
２１を駆動することにより前記ヘッド支持体２６は、Ｙ
軸ボールねじ２０の延在方向に移動することになる。
【００１６】前記ヘッド支持体２６の基部２７には、前
記ベッド１１の上方に臨む軸受部２８が突設されてお
り、この軸受部２８には、円環状の内周面をなす軸受２
９がその軸線を鉛直方向に位置するように形成されてい
る。この軸受２９の内側には、回転体３０が回転自在に
支持されており、この回転体３０には、外歯のギア部３
１が形成されている。一方、前記軸受部２８には、この
ギア部３１に噛合するウオームギア３２を支持している
駆動軸３３が回転自在に支持されており、この駆動軸３
３の一端部近傍の前記軸受部２８には、駆動軸３３を回
転駆動する回転軸サーボモータ３４が配設されている。
したがって、この回動軸サーボモータ３４の駆動により
前記ウオームギア３２が回転し、前記回転体３０が回転
されるようになっている。
記ベッド１１の上方に臨む軸受部２８が突設されてお
り、この軸受部２８には、円環状の内周面をなす軸受２
９がその軸線を鉛直方向に位置するように形成されてい
る。この軸受２９の内側には、回転体３０が回転自在に
支持されており、この回転体３０には、外歯のギア部３
１が形成されている。一方、前記軸受部２８には、この
ギア部３１に噛合するウオームギア３２を支持している
駆動軸３３が回転自在に支持されており、この駆動軸３
３の一端部近傍の前記軸受部２８には、駆動軸３３を回
転駆動する回転軸サーボモータ３４が配設されている。
したがって、この回動軸サーボモータ３４の駆動により
前記ウオームギア３２が回転し、前記回転体３０が回転
されるようになっている。
【００１７】前記回転体３０の下端部には、図３に詳示
するように、回転体３０の下方に延在する支持板３５が
垂設されており、この支持板３５には、後述するノズル
１Ａを昇降させるノズル昇降用サーボモータ３６が支持
されている。このノズル昇降用サーボモータ３６の図示
しない出力軸にはピニオンが支持されており、また、前
記支持板３５には、鉛直方向に延在するカイド部材３７
が配設されている。一方、前記ノズル１Ａを支持してい
る昇降部３８には、前記ガイド部材３７により支持され
るリニア軸受３９が配設されており、また、前記昇降部
３８には、前記ピニオンに噛合する鉛直方向のラック
（図示せず）が支持されている。したがって、前記ノズ
ル昇降用サーボモータ３６を駆動することにより前記昇
降部３８は昇降されることになる。
するように、回転体３０の下方に延在する支持板３５が
垂設されており、この支持板３５には、後述するノズル
１Ａを昇降させるノズル昇降用サーボモータ３６が支持
されている。このノズル昇降用サーボモータ３６の図示
しない出力軸にはピニオンが支持されており、また、前
記支持板３５には、鉛直方向に延在するカイド部材３７
が配設されている。一方、前記ノズル１Ａを支持してい
る昇降部３８には、前記ガイド部材３７により支持され
るリニア軸受３９が配設されており、また、前記昇降部
３８には、前記ピニオンに噛合する鉛直方向のラック
（図示せず）が支持されている。したがって、前記ノズ
ル昇降用サーボモータ３６を駆動することにより前記昇
降部３８は昇降されることになる。
【００１８】そして、前記３つのサーボモータ１４，２
１，３６は、前記ノズル１Ａを３軸方向に移動させる駆
動手段を構成している。
１，３６は、前記ノズル１Ａを３軸方向に移動させる駆
動手段を構成している。
【００１９】前記昇降部３８の下端部には、円弧状の軸
受４０が形成され、この軸受４０の内側には、水平方向
の軸線を有する回転体４１が回転自在に支持されてお
り、この回転体４１には、外歯のギア部４２が形成され
ている。一方、前記軸受４０の近傍の前記昇降部３８に
は、前記ギア部４２に上方から噛合するウオームギア４
３を支持し、水平方向に延在する駆動軸４４が回転自在
に支持されており、この駆動軸４４の一端部近傍の前記
昇降部３８には、駆動軸４４を回転駆動する回転軸サー
ボモータ４５が配設されている。したがって、この回動
軸サーボモータ４５の駆動により前記ウオームギア４３
が回転し、前記回転体４１が回転されるようになってい
る。
受４０が形成され、この軸受４０の内側には、水平方向
の軸線を有する回転体４１が回転自在に支持されてお
り、この回転体４１には、外歯のギア部４２が形成され
ている。一方、前記軸受４０の近傍の前記昇降部３８に
は、前記ギア部４２に上方から噛合するウオームギア４
３を支持し、水平方向に延在する駆動軸４４が回転自在
に支持されており、この駆動軸４４の一端部近傍の前記
昇降部３８には、駆動軸４４を回転駆動する回転軸サー
ボモータ４５が配設されている。したがって、この回動
軸サーボモータ４５の駆動により前記ウオームギア４３
が回転し、前記回転体４１が回転されるようになってい
る。
【００２０】前記両サーボモータ３４，４５は、前記ノ
ズル１Ａを傾斜するように回動させる回動手段を構成し
ており、このうち、前記サーボモータ４５は、前記ノズ
ル１Ａを任意の角度傾斜させるノズル傾斜手段を構成
し、また、前記サーボモータ３４は、前記ノズル１Ａの
傾斜する向きを任意の方向に設定するノズル傾斜方向規
制手段を構成している。
ズル１Ａを傾斜するように回動させる回動手段を構成し
ており、このうち、前記サーボモータ４５は、前記ノズ
ル１Ａを任意の角度傾斜させるノズル傾斜手段を構成
し、また、前記サーボモータ３４は、前記ノズル１Ａの
傾斜する向きを任意の方向に設定するノズル傾斜方向規
制手段を構成している。
【００２１】前記回転体４１には通常時鉛直方向に位置
するノズル基部４６が垂設されており、前記回転体４１
の回転によりこのノズル基部４６が鉛直方向から左右い
ずれかの方向に傾斜されることになる。また、前記ノズ
ル基部４６の先端部には、前記ノズル１Ａが支持されて
いる。さらに、前記ヘッド支持体２６の基部には、前記
ノズル１Ａの傾斜角度を表示する角度表示器４７が配設
されている。さらにまた、前記昇降部３８の下端には、
図示しない被切断材の上面高さを検知するための距離セ
ンサ４８が支持されている。
するノズル基部４６が垂設されており、前記回転体４１
の回転によりこのノズル基部４６が鉛直方向から左右い
ずれかの方向に傾斜されることになる。また、前記ノズ
ル基部４６の先端部には、前記ノズル１Ａが支持されて
いる。さらに、前記ヘッド支持体２６の基部には、前記
ノズル１Ａの傾斜角度を表示する角度表示器４７が配設
されている。さらにまた、前記昇降部３８の下端には、
図示しない被切断材の上面高さを検知するための距離セ
ンサ４８が支持されている。
【００２２】また、前記各サーボモータ１４，２１，３
４，３６，４５、角度検出器４７および前記距離センサ
４８は、ウォータージェット切断装置の図示しないＣＰ
Ｕのような制御部と電気的に接続されており、この制御
部は、切断プログラムや前記角度検出器４７および距離
センサ４８からの検出信号により前記各モータ１４，２
１，３４，３６，４５の駆動を制御して、前記ノズルの
位置ならびに傾斜状態を調整する制御手段を構成してい
る。
４，３６，４５、角度検出器４７および前記距離センサ
４８は、ウォータージェット切断装置の図示しないＣＰ
Ｕのような制御部と電気的に接続されており、この制御
部は、切断プログラムや前記角度検出器４７および距離
センサ４８からの検出信号により前記各モータ１４，２
１，３４，３６，４５の駆動を制御して、前記ノズルの
位置ならびに傾斜状態を調整する制御手段を構成してい
る。
【００２３】前記ノズル１Ａには、高圧水ならびに研磨
材が供給されるようになっている。
材が供給されるようになっている。
【００２４】このうち、まず、高圧水を供給する経路に
ついて説明する。
ついて説明する。
【００２５】前記基台１０には、上方に延在する空洞の
支持アーム５０が突設されており、この支持アームの上
端には開口５１が形成されている。そして、この開口５
１からは、前記支持アーム５０内を延在している金属製
の高圧水パイプ５２Ａが外方に導出されている。また、
この開口５１には支持ロッド５３Ａの基部が回動自在に
嵌合されている。この支持ロッド５３Ａの先端部には、
コイルドラム５４を回転自在に支持しているコイルホル
ダ５５が接続されており、前記コイルドラム５４には、
前記高圧水パイプ５２Ａの中間部が螺旋状に巻回されて
いる。これは、高圧水パイプ５２が硬質であり任意に撓
ませにくいため、コイルドラム５４に巻回して任意の位
置に移動しうるようにするためである。なお、前記高圧
水パイプ５２Ａの基端部は、高圧水を形成するための図
示しないポンプと接続されている。
支持アーム５０が突設されており、この支持アームの上
端には開口５１が形成されている。そして、この開口５
１からは、前記支持アーム５０内を延在している金属製
の高圧水パイプ５２Ａが外方に導出されている。また、
この開口５１には支持ロッド５３Ａの基部が回動自在に
嵌合されている。この支持ロッド５３Ａの先端部には、
コイルドラム５４を回転自在に支持しているコイルホル
ダ５５が接続されており、前記コイルドラム５４には、
前記高圧水パイプ５２Ａの中間部が螺旋状に巻回されて
いる。これは、高圧水パイプ５２が硬質であり任意に撓
ませにくいため、コイルドラム５４に巻回して任意の位
置に移動しうるようにするためである。なお、前記高圧
水パイプ５２Ａの基端部は、高圧水を形成するための図
示しないポンプと接続されている。
【００２６】一方、前記昇降部３８の上部からは、前記
回転体３０に形成された中心孔５６を挿通するようにし
てガイドパイプ５７が上方に延出されており、このガイ
ドパイプ５７内には、先端が前記ノズル１Ａ内に連通し
ている金属製の高圧水パイプ５２Ｂが延在されている。
前記ガイドパイプ５７の上端には、ほぼＵ字形の固定具
５８を介して支持ロッド５３Ｂが枢着されており、この
支持ロッド５３Ｂの先端には、前記コイルホルダ５５の
中心軸５９が支持されている。また、前記両高圧水パイ
プ５２Ａ，５２Ｂは、前記ガイドパイプ５７の上端部に
おいて接続されている。
回転体３０に形成された中心孔５６を挿通するようにし
てガイドパイプ５７が上方に延出されており、このガイ
ドパイプ５７内には、先端が前記ノズル１Ａ内に連通し
ている金属製の高圧水パイプ５２Ｂが延在されている。
前記ガイドパイプ５７の上端には、ほぼＵ字形の固定具
５８を介して支持ロッド５３Ｂが枢着されており、この
支持ロッド５３Ｂの先端には、前記コイルホルダ５５の
中心軸５９が支持されている。また、前記両高圧水パイ
プ５２Ａ，５２Ｂは、前記ガイドパイプ５７の上端部に
おいて接続されている。
【００２７】前記両支持ロッド５３Ａ，５３Ｂは、前記
各モータ１４，２１，３４，３６，４５の駆動により規
制されるノズル１Ａの向きならびに位置に追従して、図
２に実線ならびに想像線により示すように、種々の向き
ならびに位置をとり得るようになっており、両支持ロッ
ド５３Ａ，５３Ｂに支持されている前記コイルドラム５
４も同様に種々の位置に従動するようになっている。
各モータ１４，２１，３４，３６，４５の駆動により規
制されるノズル１Ａの向きならびに位置に追従して、図
２に実線ならびに想像線により示すように、種々の向き
ならびに位置をとり得るようになっており、両支持ロッ
ド５３Ａ，５３Ｂに支持されている前記コイルドラム５
４も同様に種々の位置に従動するようになっている。
【００２８】また、前記ノズル１Ａから噴射される高圧
水に混合される研磨材は、前記ヘッド支持体２６に取付
けられている研磨材収納ホッパ６０内に収納されてい
る。また、この研磨材収納ホッパ６０には前記ノズル１
Ａに至るパイプ６１が接続されており、このパイプ６１
を介して研磨材収納ホッパ６０内の研磨材がノズル１Ａ
に供給され、このノズル１Ａ内において高圧水と研磨材
とが混合されるようになっている。
水に混合される研磨材は、前記ヘッド支持体２６に取付
けられている研磨材収納ホッパ６０内に収納されてい
る。また、この研磨材収納ホッパ６０には前記ノズル１
Ａに至るパイプ６１が接続されており、このパイプ６１
を介して研磨材収納ホッパ６０内の研磨材がノズル１Ａ
に供給され、このノズル１Ａ内において高圧水と研磨材
とが混合されるようになっている。
【００２９】つぎに、前述した構成からなる本実施形態
の作用について説明する。
の作用について説明する。
【００３０】ベッド１１上に被切断材（図示せず）を載
置し、制御部にこの被切断材を切断するためのデータを
入力し、切断のためのスタートボタン（図示せず）を押
すと、前記各モータ１４，２１，３４，３６，４５の駆
動によりノズル１Ａが、被切断材の切断のための初期位
置に距離センサ４８により検出された被切断材の表面と
の距離を設定距離にされるようにして位置決めされる。
このとき、ノズル１Ａから噴射される高圧水の先細とな
る水流の一側辺が前記被切断材の表面に対して直交する
ように、ノズル１Ａの軸線は、角度表示器４７が検出し
た角度信号をもとに制御部が両回転軸サーボモータ３
４，４４を駆動して被切断材の表面に対する法線方向か
ら所定の方向に所定の角度だけ傾斜されている。
置し、制御部にこの被切断材を切断するためのデータを
入力し、切断のためのスタートボタン（図示せず）を押
すと、前記各モータ１４，２１，３４，３６，４５の駆
動によりノズル１Ａが、被切断材の切断のための初期位
置に距離センサ４８により検出された被切断材の表面と
の距離を設定距離にされるようにして位置決めされる。
このとき、ノズル１Ａから噴射される高圧水の先細とな
る水流の一側辺が前記被切断材の表面に対して直交する
ように、ノズル１Ａの軸線は、角度表示器４７が検出し
た角度信号をもとに制御部が両回転軸サーボモータ３
４，４４を駆動して被切断材の表面に対する法線方向か
ら所定の方向に所定の角度だけ傾斜されている。
【００３１】そして、ノズル１Ａの先端から研磨材が混
合された高圧水が被切断材に向けて噴射されつつ、各サ
ーボモータ１４，２１，３６の駆動によりノズル１Ａが
所定の方向に徐々に移動されるようにして被切断材が徐
々に切断されていくが、このとき、ノズル１Ａの軸線
は、角度表示器４７が検出した角度信号をもとに制御部
が両回転軸サーボモータ３４，４４を駆動して被切断材
の表面に対する法線方向から所定の方向に所定の角度だ
け傾斜されている状態を維持している。したがって、ノ
ズル１Ａから噴射される高圧水の先細となる水流の一側
辺は前記被切断材の製品となる側の表面に対して常時直
交することになる。
合された高圧水が被切断材に向けて噴射されつつ、各サ
ーボモータ１４，２１，３６の駆動によりノズル１Ａが
所定の方向に徐々に移動されるようにして被切断材が徐
々に切断されていくが、このとき、ノズル１Ａの軸線
は、角度表示器４７が検出した角度信号をもとに制御部
が両回転軸サーボモータ３４，４４を駆動して被切断材
の表面に対する法線方向から所定の方向に所定の角度だ
け傾斜されている状態を維持している。したがって、ノ
ズル１Ａから噴射される高圧水の先細となる水流の一側
辺は前記被切断材の製品となる側の表面に対して常時直
交することになる。
【００３２】図４は、このようにして傾斜されたノズル
１Ａの状態を示すものであり、このように傾斜されたノ
ズル１Ａによれば、被切断材２の表面２Ａに対し、ノズ
ル１Ａから噴射され被切断材２の表面２Ａに対して直交
する高圧水の先細となる水流の一側辺側が製品４となる
ように被切断材を切断することができる。
１Ａの状態を示すものであり、このように傾斜されたノ
ズル１Ａによれば、被切断材２の表面２Ａに対し、ノズ
ル１Ａから噴射され被切断材２の表面２Ａに対して直交
する高圧水の先細となる水流の一側辺側が製品４となる
ように被切断材を切断することができる。
【００３３】図５は、このようにして傾斜されたノズル
１Ａにより円盤状の製品４を形成する際のノズル１Ａの
移動状態を示すものであり、ノズル１Ａを製品４の中心
から放射方向に向くように常時等しい角度θで傾斜させ
つつ高圧水を噴射することにより、製品４は、その表面
４Ａと外周面４Ｂとが直交することになる。
１Ａにより円盤状の製品４を形成する際のノズル１Ａの
移動状態を示すものであり、ノズル１Ａを製品４の中心
から放射方向に向くように常時等しい角度θで傾斜させ
つつ高圧水を噴射することにより、製品４は、その表面
４Ａと外周面４Ｂとが直交することになる。
【００３４】このように本実施形態によれば、ノズル１
Ａから噴射され被切断材の表面に対して直交する高圧水
の水流の一側辺側が製品となるように被切断材を切断す
ることにより、切断面を被切断材の表面に対して直角と
なるように切断することができる。
Ａから噴射され被切断材の表面に対して直交する高圧水
の水流の一側辺側が製品となるように被切断材を切断す
ることにより、切断面を被切断材の表面に対して直角と
なるように切断することができる。
【００３５】また、ノズル１Ａの先端と被切断材との間
隔を距離センサ４８により常時検出して、制御部へ検出
信号を出力しているので、制御部が各サーボモータ１
４，２１，３６を駆動して、ノズル１Ａの先端と被切断
材の表面との間隔を最適な高圧水の水流が得られる距離
に設定して被切断材を良好に切断することができる。
隔を距離センサ４８により常時検出して、制御部へ検出
信号を出力しているので、制御部が各サーボモータ１
４，２１，３６を駆動して、ノズル１Ａの先端と被切断
材の表面との間隔を最適な高圧水の水流が得られる距離
に設定して被切断材を良好に切断することができる。
【００３６】なお、本発明は、前述した実施の形態に限
定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能
である。
定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能
である。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、良
好な切断面が得られるように効率よく切断することがで
きる。
好な切断面が得られるように効率よく切断することがで
きる。
【００３８】すなわち、ノズルを被切断材の表面に対す
る法線方向から傾斜させ、ノズルから噴射される高圧水
の先細となる水流の一側辺が前記被切断材の表面に対し
て直交するようにして被切断材を切断するようにしてい
るので、被切断材の表面に対して直交する高圧水の水流
の一側辺側が製品となるように被切断材を切断して、製
品の切断面を表面に対して直角となるように良好な切断
面をもって切断することができる。
る法線方向から傾斜させ、ノズルから噴射される高圧水
の先細となる水流の一側辺が前記被切断材の表面に対し
て直交するようにして被切断材を切断するようにしてい
るので、被切断材の表面に対して直交する高圧水の水流
の一側辺側が製品となるように被切断材を切断して、製
品の切断面を表面に対して直角となるように良好な切断
面をもって切断することができる。
【００３９】また、ノズルを傾斜するように回動させる
回動手段と、ノズルの傾斜状態ならびに位置を制御する
制御手段と有しているので、ノズルから噴射される高圧
水の先細となる水流の一側辺が前記被切断材の表面に対
して直交するようにノズルの向きを規制して切断するこ
とができる。
回動手段と、ノズルの傾斜状態ならびに位置を制御する
制御手段と有しているので、ノズルから噴射される高圧
水の先細となる水流の一側辺が前記被切断材の表面に対
して直交するようにノズルの向きを規制して切断するこ
とができる。
【００４０】さらに、回動手段を、ノズルを任意の角度
傾斜させるノズル傾斜手段と、ノズルの傾斜する向きを
任意の方向に設定するノズル傾斜方向規制手段とにより
構成すれば、ノズルを任意の方向に任意の角度傾斜させ
ることができる。
傾斜させるノズル傾斜手段と、ノズルの傾斜する向きを
任意の方向に設定するノズル傾斜方向規制手段とにより
構成すれば、ノズルを任意の方向に任意の角度傾斜させ
ることができる。
【００４１】さらにまた、ノズルと被切断材との間隔を
検出する検出手段を制御手段と電気的に接続されるよう
に配設すれば、ノズル先端と被切断材の表面との間隔を
制御して最適な高圧水の水流が得られる間隔で被切断材
を切断することができる。
検出する検出手段を制御手段と電気的に接続されるよう
に配設すれば、ノズル先端と被切断材の表面との間隔を
制御して最適な高圧水の水流が得られる間隔で被切断材
を切断することができる。
【図１】 本発明に係るウォータージェット切断装置の
実施形態を示す正面図
実施形態を示す正面図
【図２】 図１の平面図
【図３】 図１の要部の拡大図
【図４】 ノズルを傾斜させて切断する状態を示す説明
図
図
【図５】 図４の状態で製品を製造する状態を示す斜視
図
図
【図６】 従来のウォータージェット切断装置による被
切断材の切断状態を示す説明図
切断材の切断状態を示す説明図
１Ａ ノズル ２ 被切断材 ４ 製品 １０ 基台 １１ ベッド １４ Ｘ軸サーボモータ ２１ Ｙ軸サーボモータ ２６ ヘッド支持体 ３０ 回転体 ３４ 回転軸サーボモータ ３６ ノズル昇降用サーボモータ ４１ 回転体 ４５ 回転軸サーボモータ ４７ 角度表示器 ４８ 距離センサ ５２Ａ，５２Ｂ 高圧水パイプ ５３Ａ，５３Ｂ 支持ロッド ５５ コイルホルダ ６０ 研磨材収納ホッパ
Claims (4)
- 【請求項１】 研磨材を混入した高圧水をノズルより噴
射し、被切断材を切断するウォータージェット切断方法
において、 前記ノズルを被切断材の表面に対する法線方向から傾斜
させ、ノズルから噴射される高圧水の先細となる水流の
一側辺が前記被切断材の表面に対して直交するようにし
て被切断材を切断するようにしたことを特徴とするウォ
ータージェット切断方法。 - 【請求項２】 研磨材を混入した高圧水を噴射するノズ
ルと、このノズルを自転ならびに３軸方向に移動させる
駆動手段とを有するウォータージェット切断装置におい
て、 前記ノズルを傾斜するように回動させる回動手段と、 前記ノズルの傾斜状態ならびに位置を制御する制御手段
とをさらに有することを特徴とするウォータージェット
切断装置。 - 【請求項３】 前記回動手段を、前記ノズルを任意の角
度傾斜させるノズル傾斜手段と、前記ノズルの傾斜する
向きを任意の方向に設定するノズル傾斜方向規制手段と
により構成したことを特徴とする請求項２に記載のウォ
ータージェット切断装置。 - 【請求項４】前記ノズルと前記被切断材との間隔を検出
する検出手段を前記制御手段と電気的に接続されるよう
に配設したことを特徴とする請求項２または請求項３に
記載のウォータージェット切断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10293586A JP2000117637A (ja) | 1998-10-15 | 1998-10-15 | ウォータージェット切断方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10293586A JP2000117637A (ja) | 1998-10-15 | 1998-10-15 | ウォータージェット切断方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000117637A true JP2000117637A (ja) | 2000-04-25 |
Family
ID=17796653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10293586A Pending JP2000117637A (ja) | 1998-10-15 | 1998-10-15 | ウォータージェット切断方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000117637A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015178143A (ja) * | 2014-03-19 | 2015-10-08 | 株式会社スギノマシン | ウォータージェット切断方法及びウォータージェット切断装置 |
| CN108453629A (zh) * | 2018-03-31 | 2018-08-28 | 黄剑青 | 一种改进型水切割机器人装置 |
| JP2022032288A (ja) * | 2020-08-11 | 2022-02-25 | 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 | 加工装置 |
-
1998
- 1998-10-15 JP JP10293586A patent/JP2000117637A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015178143A (ja) * | 2014-03-19 | 2015-10-08 | 株式会社スギノマシン | ウォータージェット切断方法及びウォータージェット切断装置 |
| CN108453629A (zh) * | 2018-03-31 | 2018-08-28 | 黄剑青 | 一种改进型水切割机器人装置 |
| JP2022032288A (ja) * | 2020-08-11 | 2022-02-25 | 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 | 加工装置 |
| JP7517902B2 (ja) | 2020-08-11 | 2024-07-17 | 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 | 加工装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040707 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20050705 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20050705 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060824 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070313 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070717 |