JP4881179B2 - Abrasive supply device and abrasive supply method - Google Patents
Abrasive supply device and abrasive supply method Download PDFInfo
- Publication number
- JP4881179B2 JP4881179B2 JP2007031495A JP2007031495A JP4881179B2 JP 4881179 B2 JP4881179 B2 JP 4881179B2 JP 2007031495 A JP2007031495 A JP 2007031495A JP 2007031495 A JP2007031495 A JP 2007031495A JP 4881179 B2 JP4881179 B2 JP 4881179B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- abrasive
- supply
- valve
- weighing hopper
- pressure
- 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.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 22
- 239000003082 abrasive agent Substances 0.000 claims description 86
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 59
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 31
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 22
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 10
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 8
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 6
- 239000002223 garnet Substances 0.000 description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 4
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Description
本発明は、研磨材供給タンク内に貯留された粒子状の研磨材を供給配管によって圧送する研磨材供給装置および研磨材供給方法に関する。 The present invention relates to an abrasive supply device and an abrasive supply method for pumping particulate abrasive stored in an abrasive supply tank through a supply pipe.
従来、アブレシブウォータージェット加工に使用される研磨材を供給する研磨材供給装置としては、研磨材をストックした研磨材供給タンク(圧力タンク)から空気圧縮機の圧力を利用して圧送する装置が一般によく利用されている。このような研磨材を圧送する圧送方式の研磨材供給装置では、研磨材を研磨材供給タンクからアブレシブノズルまで送る配管内が圧縮空気の圧送ラインとなっている。 Conventionally, as an abrasive material supply device for supplying an abrasive material used for abrasive water jet processing, an apparatus that uses an air compressor to pump from an abrasive material supply tank (pressure tank) stocked with an abrasive material is generally used. It is often used. In such a pressure-feed type abrasive material supply apparatus that feeds abrasive material, the inside of a pipe that feeds the abrasive material from the abrasive material supply tank to the abrasive nozzle is a compressed air pressure supply line.
この研磨材供給装置では、研磨材供給タンクを昇圧あるいは研磨材供給タンクの出口のバルブを開いて圧送を開始してから、実際に配管の先端に研磨材が流れて到達するまでには数秒〜数十秒の遅れがある。圧送方式の研磨材供給装置では、圧送のみで研磨材をアブレシブノズルに供給する場合、この供給遅れが問題点となっている。 In this abrasive supply device, the pressure of the abrasive supply tank is increased or the valve at the outlet of the abrasive supply tank is opened to start pumping, and it takes several seconds until the abrasive actually flows and reaches the tip of the pipe. There is a delay of several tens of seconds. In the pressure-feed type abrasive material supply device, when supplying the abrasive material to the abrasive nozzle only by pressure feed, this supply delay becomes a problem.
このような研磨材の供給遅れを解消するための手段としては、例えば、特許文献1に開示されているウォータージェットの研磨材供給装置が知られている。
この装置では、立ち上がり時の研磨材の供給遅れを補うために、研磨材供給配管の垂直部に開閉弁を設けると共に、意図的に研磨材が溜まる研磨材ストック部を形成して、次回開閉弁を開いた際に、研磨材ストック部に溜まった研磨材をアブレシブノズルから噴射させるようにしている。この場合は、ウォータージェットONよりも早く研磨材供給バルブを開くことによって、供給遅れに対応させている。
As means for solving such a supply delay of the abrasive, for example, an abrasive supply device for water jet disclosed in Patent Document 1 is known.
In this device, in order to compensate for the delay in the supply of abrasives at the time of startup, an on-off valve is provided in the vertical part of the abrasive supply pipe, and an abrasive stock part for intentionally collecting abrasives is formed, so that the next on-off valve When the nozzle is opened, the abrasive accumulated in the abrasive stock portion is sprayed from the abrasive nozzle. In this case, the supply delay is dealt with by opening the abrasive supply valve earlier than the water jet ON.
また、研磨材の供給量の不安定さを補うものとしては、例えば、特許文献2に開示されているアブレシブウォータージェットの研磨材供給装置が知られている。
この装置は、研磨材供給タンクに重量計(ロードセル)を設置し、単位時間当たりの研磨材の使用量を計量して研磨材流量調節バルブのバルブ開度にフィードバックさせて研磨材の供給量を調整している。
Further, as an example of compensating for the instability of the supply amount of the abrasive, for example, an abrasive water jet abrasive supply device disclosed in Patent Document 2 is known.
This device is equipped with a weight meter (load cell) in the abrasive supply tank, measures the amount of abrasive used per unit time, and feeds back the amount of abrasive supplied to the valve opening of the abrasive flow control valve. It is adjusted.
その他、研磨材の供給量を調整する装置としては、例えば、特許文献3に開示されている研削流体噴射装置が知られている。この装置は、研磨材の流れる量を制限するための排出オリフィスを利用したものであり、その排出オリフィスを、研磨材が導入される空気アイソレータ内のバッフルの下流に設置している。
In addition, as an apparatus for adjusting the supply amount of the abrasive, for example, a grinding fluid ejecting apparatus disclosed in
図4は従来の研磨材供給装置の計量ホッパを示す概略断面図である。
従来の計量ホッパ100は、図4に示すように、閉塞した上面に供給配管200が設置され、この供給配管200によって圧送された研磨材300を内圧と下流部に設けられたノズル(図示せず)の吸引力とによって底面部の吐出口110から排出するようになっている。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a weighing hopper of a conventional abrasive supply device.
As shown in FIG. 4, the
しかしながら、前記した圧送方式の研磨材供給装置では、研磨材の圧送時に、供給配管内の研磨材と圧縮空気との分布状態が不均一になり、供給配管内の研磨材の流れが不規則に波打ち、流速が不安定になり易いという問題点がある。
その結果、研磨材の供給量も常に不安定であり、バルブの開閉に対する追従も悪いという問題点があった。
However, in the above-described abrasive feeding device of the pressure feeding method, when the abrasive is pumped, the distribution state of the abrasive in the supply pipe and the compressed air becomes uneven, and the flow of the abrasive in the supply pipe is irregular. There is a problem that the undulation and the flow velocity tend to be unstable.
As a result, there is a problem that the supply amount of the abrasive is always unstable and the follow-up to the opening and closing of the valve is also bad.
前記特許文献1のウォータージェットの研磨材供給装置では、開閉弁を開いた際に、研磨材ストック部に溜めてあった研磨材が一気に流れ出るため、供給される研磨材の流量が不均一で安定した状態で供給することができないという問題点があった。 In the water jet abrasive material supply device of Patent Document 1, when the on-off valve is opened, the abrasive material stored in the abrasive material stock part flows out at once, so the flow rate of the supplied abrasive material is uneven and stable. There was a problem that it could not be supplied in the state.
前記特許文献2のアブレシブウォータージェットの研磨材供給装置では、研磨材流量調節バルブで研磨材の流量を調整したとしても、圧送ラインの搬送状態が不安定なため、研磨材の供給量の精度が基準値の±30%に収まっており、その精度に問題点があった。 In the abrasive water jet abrasive supply device of Patent Document 2, even if the abrasive flow rate is adjusted by the abrasive flow rate adjusting valve, the conveyance state of the pumping line is unstable, so the accuracy of the abrasive supply amount is high. It was within ± 30% of the reference value, and there was a problem with its accuracy.
さらに、特許文献2のような圧力タンクからなる研磨材供給タンク内の研磨材を供給するバッチ式の研磨材供給装置では、研磨材供給タンクに研磨材を補給する際、アブレシブバルブへの供給を止めてからその補給作業を行わなければならなかった。この場合、1回の切断等の作業を行うのに長時間要するときには、研磨材を補給するため、その切断等の作業を中断しなければならない、という問題点があった。 Further, in a batch type abrasive material supply device that supplies abrasive material in an abrasive material supply tank comprising a pressure tank as in Patent Document 2, when supplying abrasive material to the abrasive material supply tank, supply to the abrasive valve is performed. It had to be done after it stopped. In this case, when it takes a long time to perform one operation such as cutting, there is a problem that the operation such as cutting must be interrupted in order to replenish the abrasive.
このような場合、従来では、研磨材供給タンクを2台設置して、研磨材を圧送する2本の供給配管を三方弁で切り換えることにより、2台の研磨材供給タンクの研磨材を交互に供給する手段があるが、バルブの切り換え時に、バルブが高圧で高密度の研磨材によって損傷を受けて好ましくないという問題点がある。 In such a case, conventionally, two abrasive supply tanks are installed, and the two supply pipes for pumping the abrasive are switched by a three-way valve, whereby the abrasives in the two abrasive supply tanks are alternately arranged. Although there is a means for supplying, there is a problem in that the valve is damaged by the high-pressure and high-density abrasive when switching the valve.
前記特許文献3の研削流体噴射装置では、研磨材の流量を設定した量に正確に制御できる点で優れているものの、研磨材の供給量を変えたい場合、装置を止めて排出オリフィスを適合するものに交換する必要があるため、作業性が悪く、しかも、切断プログラムに対応させて研磨材の供給量を変化させることができないという問題点があった。
The grinding fluid injection device of
バルブは、通常、特許文献3に記載されているように、エアシリンダやねじ送り機構等からなるアクチュエータがバルブの開閉方向に連結されて、そのアクチュエータによって開閉されるようになっている。このバルブを閉じる際には、研磨材の粒子がバルブとバルブシートとの間に入り込むことがある。このときにバルブを閉じる力が大きい場合には、噛み込んだ研磨材の粒子によってバルブやバルブシートが損傷するという問題点があった。
As described in
そして、バルブとアクチュエータとを連結しているこのアクチュエータの推力は、100%がバルブに負荷されるので、閉止力が過大となり、バルブがその力によって損傷することがあるという問題点があった。
この問題点を避けるためには、従来、バルブを閉じる際のアクチュエータの推力を落とさなければならず、バルブの開閉速度も上げることができないという問題点があった。
Since 100% of the thrust force of the actuator connecting the valve and the actuator is loaded on the valve, the closing force becomes excessive, and the valve may be damaged by the force.
In order to avoid this problem, conventionally, the thrust of the actuator when closing the valve has to be reduced, and the opening / closing speed of the valve cannot be increased.
また、図4に示すような従来の計量ホッパ100では、供給配管200で研磨材300を圧送する圧力によって内部の気圧が高くなっているので、研磨材300が吐出口110から勢いよく吐出されるため、研磨材300の吐出量を制御できないという問題点があった。
Further, in the
そこで、本発明は、このような問題点を解決するために創案されたものであり、安定した状態で研磨材を供給できる研磨材供給装置および研磨材供給方法を提供することを課題とする。 Accordingly, the present invention has been made to solve such problems, and an object thereof is to provide an abrasive supply device and an abrasive supply method that can supply an abrasive in a stable state.
前記課題を解決するため、請求項1に記載の研磨材供給装置の発明は、粒子状の研磨材を貯留する圧力容器からなる研磨材供給タンクと、この研磨材供給タンク内に、空気圧を負荷させるための空気圧縮機と、前記研磨材供給タンクに基端部を接続して前記研磨材供給タンク内の前記研磨材を圧送するための供給配管と、を備えた研磨材供給装置において、前記供給配管は、先端部が上面部を開放した計量ホッパの上方から前記計量ホッパ内に垂下され、前記先端部が前記計量ホッパ内に貯留された前記研磨材に当接することによって前記研磨材の供給が停止されるように、前記先端部の空気圧が圧力損失によって大気圧近くまで減衰された状態で設置され、前記計量ホッパには、この計量ホッパの底部に形成した吐出口に、この吐出口を開閉するニードルバルブと、大気開放された前記吐出口から排出された前記研磨材を、アブレシブノズルに接続された研磨材吸引チューブに導入する漏斗と、が設けられ、前記アブレシブノズルは、このアブレシブノズルに設けられた超高圧水導入口に供給されたウォータージェットの負圧によって前記漏斗内の前記研磨材を前記研磨材吸引チューブを介して吸引し、ノズルから前記研磨材と超高圧水とを混合したアブレシブジェットを噴射することを特徴とする。
ここで、「大気圧近く」とは、研磨材が自然落下するような大気圧に略近い気圧のことであり、例えば、大気圧を基準として0MPaとした場合において、研磨材供給タンクの内圧を0.3MPa、研磨材の粒度を♯80〜♯220、供給配管の内径を12mm、供給配管の長さを20mとしたとき、0.002MPaである。好ましくは、供給配管の先端部の空気圧は、0.001〜0.003MPaである。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention of the abrasive material supply device according to claim 1 is an abrasive material supply tank comprising a pressure vessel for storing particulate abrasive material, and an air pressure is applied to the abrasive material supply tank. In the abrasive supply device, comprising: an air compressor for causing the abrasive supply tank to be connected; and a supply pipe for connecting the base end portion to the abrasive supply tank and pumping the abrasive in the abrasive supply tank. The supply pipe is suspended in the weighing hopper from above the weighing hopper whose top end is open, and the tip is in contact with the abrasive stored in the weighing hopper to supply the abrasive. Is installed in a state where the air pressure at the tip is attenuated to near atmospheric pressure by pressure loss, and the measuring hopper is connected to the discharging port formed at the bottom of the measuring hopper. Open And a funnel for introducing the abrasive discharged from the discharge port opened to the atmosphere into an abrasive suction tube connected to the abrasive nozzle, and the abrasive nozzle is connected to the abrasive nozzle. The abrasive in the funnel was sucked through the abrasive suction tube by the negative pressure of the water jet supplied to the provided super high pressure water inlet, and the abrasive and ultra high pressure water were mixed from the nozzle. It is characterized by injecting an abrasive jet .
Here, “near atmospheric pressure” means an atmospheric pressure that is substantially close to the atmospheric pressure at which the abrasive material naturally falls. For example, when the atmospheric pressure is set to 0 MPa, the internal pressure of the abrasive material supply tank is set to 0 MPa. When the abrasive particle size is # 80 to # 220, the inner diameter of the supply pipe is 12 mm, and the length of the supply pipe is 20 m, it is 0.002 MPa. Preferably, the air pressure at the tip of the supply pipe is 0.001 to 0.003 MPa.
請求項1に記載の研磨材供給装置の発明によれば、供給配管は、先端部の空気圧が圧力損失によって大気圧近くまで減衰する長さに形成されているので、圧力容器からなる研磨材供給タンクに接続された基端部から空気圧で研磨材を圧送できるようになっている。そして、供給配管の先端部は、出口側開口部の圧力が大気中と同じ略大気圧になっているので、この出口側開口部から排出される研磨材が、自然落下するように緩やかに排出される。その結果、研磨材が供給配管から勢いよく噴出することがなく、供給配管の出口側開口部の空気および研磨材の流れが均一化されて規則正しく流れるようになると共に、研磨材の流速および供給量が安定化される。
したがって、例えば、供給配管の下流にニードルバルブを設置した場合には、このニードルバルブの開閉に対する研磨材の供給遅れを解消することができる。
According to the abrasive supply device of the first aspect of the present invention, the supply pipe is formed in such a length that the air pressure at the tip portion attenuates to near atmospheric pressure due to pressure loss. The abrasive can be pumped by air pressure from the base end connected to the tank. And since the pressure at the outlet side opening is almost the same atmospheric pressure as the atmosphere, the tip of the supply pipe is gently discharged so that the abrasive discharged from this outlet side opening naturally falls. Is done. As a result, the abrasive does not jet out of the supply pipe vigorously, the flow of the air and the abrasive at the outlet side opening of the supply pipe becomes uniform and flows regularly, and the flow velocity and supply amount of the abrasive Is stabilized.
Therefore, for example, when a needle valve is installed downstream of the supply pipe, the supply delay of the abrasive with respect to opening and closing of the needle valve can be eliminated.
また、請求項1に記載の研磨材供給装置の発明によれば、供給配管は、上面部を大気中に開放した計量ホッパの上方から垂下させてこの計量ホッパ内に先端部を配置しているので、計量ホッパ内に貯留される研磨材の量が増えると、その研磨材が供給配管の先端部に当接して供給配管を詰まった状態にさせるため、研磨材の供給が停止する。供給配管内には研磨材が詰まっており、この研磨材の粒子の隙間から減圧された空気が排気されるので、常に、一定量の研磨材が計量ホッパに貯留されると共に、オリフィスで研磨材量を規制する際に空気圧の影響を受けない状態になる。 According to the invention of the abrasive supply apparatus according to claim 1, the supply pipe has an upper surface portion arranged tip to the weighing hopper by hanging from above the weighing hoppers which is open to the atmosphere Therefore, when the amount of the abrasive stored in the weighing hopper increases, the supply of the abrasive is stopped because the abrasive abuts against the tip of the supply pipe to clog the supply pipe. Abrasive material is clogged in the supply pipe, and since the decompressed air is exhausted from the gap between the abrasive particles, a constant amount of the abrasive material is always stored in the weighing hopper, and the abrasive material at the orifice. When the amount is regulated, the air pressure is not affected.
また、請求項1に記載の研磨材供給装置の発明によれば、計量ホッパには、この吐出口を開閉するニードルバルブと、吐出口から排出された研磨材を供給される漏斗とが設けられていることにより、ニードルバルブの開放で研磨材が漏斗に落下される。漏斗に落下した研磨材は、こぼれることなく全てが研磨材吸引チューブに導入される。そして、ウォータージェットの負圧によって研磨材がアブレシブノズル内に吸引され、アブレシブジェットとなって噴射される。 According to the invention of the abrasive supply apparatus according to claim 1, the weighing hopper, and a needle valve for opening and closing the discharge port, and a funnel supplied is provided a discharge abrasive from the discharge port As a result, the abrasive is dropped into the funnel by opening the needle valve. All of the abrasive that has fallen into the funnel is introduced into the abrasive suction tube without spilling. Then, the abrasive is sucked into the abrasive nozzle by the negative pressure of the water jet, and is jetted as an abrasive jet.
請求項2に記載の研磨材供給装置の発明は、請求項1に記載の研磨材供給装置であって、前記ニードルバルブは、このニードルバルブの先端角が10度から90度に形成されると共に、軸方向の開き量がアクチュエータによって移動される略棒状の弁体と、前記アクチュエータに設けられた出力ロッドによって作動され前記弁体を開栓する作動部と、前記弁体を閉栓するためのばね部材と、を備え、前記弁体および前記作動部は、前記ばね部材のばね力と前記弁体の自重によって下降して前記吐出口を閉栓することを特徴とする。 The abrasive material supply device according to claim 2 is the abrasive material supply device according to claim 1 , wherein the needle valve has a tip angle of 10 to 90 degrees. A substantially rod-shaped valve body whose axial opening amount is moved by an actuator, an operating portion that is actuated by an output rod provided in the actuator to open the valve body, and a spring for closing the valve body The valve body and the operating portion are lowered by the spring force of the spring member and the weight of the valve body to close the discharge port .
請求項2に記載の研磨材供給装置の発明によれば、ニードルバルブは、弁体が先端角を10度から90度に形成されると共に、軸方向の開き量をエンコーダ付のアクチュエータによって制御されることにより、研磨材の量を正確に規制することが可能となる。 According to the second aspect of the invention, the needle valve is configured such that the valve body has a tip angle of 10 degrees to 90 degrees, and the axial opening amount is controlled by an actuator with an encoder. This makes it possible to accurately regulate the amount of abrasive.
また、請求項2に記載の研磨材供給装置の発明によれば、ニードルバルブは、アクチュエータに設けられた出力ロッドによって作動して弁体を開く作動部と、その弁体を閉じるためのばね部材と、を備えたことにより、アクチュエータの推力によって出力ロッドが弁体を押し開き、ばね部材のばね力で弁体が閉じられる。このように構成したことによって、ニードルバルブは、弁体を閉めるときにばね部材のばね力と弁体の自重によって作動するので、弁体の閉止に必要以上の負荷がかからなくなる。 According to the invention of the abrasive supply apparatus according to claim 2, needle valve, the spring member for closing and actuating unit to open the valve body is operated, the valve body by an output rod provided in the actuator The output rod pushes and opens the valve body by the thrust of the actuator, and the valve body is closed by the spring force of the spring member. With this configuration, the needle valve is operated by the spring force of the spring member and the weight of the valve body when the valve body is closed, so that an unnecessary load is not required for closing the valve body.
請求項3に記載の研磨材供給方法の発明は、請求項1または請求項2に記載の研磨材供給装置を用いた研磨材供給方法であって、前記計量ホッパには、複数の前記供給配管が配置され、この複数の供給配管には、それぞれ前記研磨材供給タンクが接続され、一方の前記研磨材供給タンクの研磨材量が下限に達したとき、他方の前記研磨材供給タンクに接続された他方の前記供給配管から前記計量ホッパへ前記研磨材を供給するようにしたことを特徴とする。
An invention of an abrasive material supply method according to
請求項3に記載の研磨材供給方法の発明によれば、研磨材供給装置は、計量ホッパに複数の供給配管が配置され、この複数の供給配管にそれぞれ研磨材供給タンクが接続されており、一方の研磨材供給タンクの研磨材量が下限に達したとき、他方の研磨材供給タンクに接続された他方の供給配管から計量ホッパへ研磨材の供給が行われる。このため、1つの研磨材供給タンクに研磨材を補充中であっても、他方の研磨材供給タンクおよび供給配管から研磨材を計量ホッパへ供給することが可能となる。このようにすれば、研磨材の供給が途切れることがないので、長時間の連続切断が可能となる。
According to the invention of the abrasive material supply method according to
本発明の請求項1に係る研磨材供給装置によれば、供給配管の出口側開口部の空気および研磨材の流れが均一化されて規則正しく流れるようになると共に、研磨材の流速および供給量を安定化させることができる。 According to the abrasive supply device according to claim 1 of the present invention, the flow of the air and the abrasive in the outlet side opening of the supply pipe is made uniform and flows regularly, and the flow rate and supply amount of the abrasive are reduced. Can be stabilized.
また、本発明の請求項1に係る研磨材供給装置によれば、供給配管は、先端部に計量ホッパ内に供給されて積もった研磨材が当接することによって、供給が自動停止されるようになっているので、常に一定量の研磨材を計量ホッパ内に貯留しておくことができる。 Further, according to the abrasive supply apparatus according to claim 1 of the present invention, the supply pipe, by abrasives accumulated is supplied to the weighing hopper to the tip portion abuts, so that the supply is automatically stopped Therefore, a constant amount of abrasive can always be stored in the weighing hopper.
また、本発明の請求項1に係る研磨材供給装置によれば、計量ホッパ内からニードルバルブの開放で漏斗に落下した研磨材は、こぼれることなく全てが研磨材吸引チューブに導入される。そして、ウォータージェットの負圧でアブレシブノズル内に吸引され、アブレシブジェットとなって加工物に向けて安定して噴射されて加工物を加工することができる。 According to the abrasive supply device of the first aspect of the present invention, all of the abrasive that has fallen into the funnel by opening the needle valve from the inside of the measuring hopper is introduced into the abrasive suction tube without spilling. Then, the workpiece is sucked into the abrasive nozzle by the negative pressure of the water jet, becomes an abrasive jet, and is stably jetted toward the workpiece to process the workpiece.
本発明の請求項2に係る研磨材供給装置によれば、ニードルバルブは、弁体が先端角を10度から90度に形成されると共に、軸方向の開き量をエンコーダ付のアクチュエータによって制御されることにより、研磨材の量を適宜な量に規制して送り出すことができる。 According to the abrasive supply device of the second aspect of the present invention, the needle valve is formed such that the valve body has a tip angle of 10 degrees to 90 degrees, and the axial opening amount is controlled by an actuator with an encoder. Thus, the amount of the abrasive can be regulated and sent out to an appropriate amount.
また、本発明の請求項2に係る研磨材供給装置によれば、ニードルバルブは、アクチュエータの推力によって出力ロッドが弁体を押し開き、ばね部材のばね力によって弁体が閉じることにより、弁体の閉止に必要以上の負荷がかからなくなる。このため、弁体を急速開閉した場合であっても、研磨材の噛み込みによりバルブが損傷することを防止できる。 According to the abrasive supply device of the second aspect of the present invention, the needle valve is configured such that the output rod pushes and opens the valve body by the thrust of the actuator, and the valve body is closed by the spring force of the spring member. No more load than necessary to close the door. For this reason, even when the valve body is rapidly opened and closed, the valve can be prevented from being damaged by the biting of the abrasive.
本発明の請求項3に係る研磨材供給方法によれば、複数の供給配管で研磨材を計量ホッパに送ることができるので、複数の研磨材供給タンクおよび供給配管によって、1つの研磨材供給タンクに研磨材を補充中であっても、計量ホッパへ供給する供給配管を自動的に切り換えながら研磨材の供給可能になる。このため、研磨材の貯留量および供給時間を増加できるので、計量ホッパに供給される研磨材が途切れて不足することを解消できる。その結果、加工機で長時間にわたって切断等の作業を行う場合であっても、研磨材供給装置を停止させることなく、研磨材を研磨材供給タンクからアブレシブノズルに安定して供給することができる。
According to the abrasive supply method according to
以下、図1および図2を参照して本発明の実施形態に係る研磨材供給装置および研磨材供給方法を説明する。
本発明に係る研磨材供給装置および研磨材供給方法は、供給配管によって研磨材を所望機器等に圧送する装置であれば、その使用用途は特に限定されないが、いわゆるアブレシブ型ウォータージェット加工機(以下、単に「加工機」という)に使用した場合を例に挙げて説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る研磨材供給装置および研磨材供給方法を示す配置図である。図2は、図1に示すX部の拡大図である。
Hereinafter, an abrasive supply device and an abrasive supply method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
The abrasive material supply apparatus and the abrasive material supply method according to the present invention are not particularly limited as long as the abrasive material supply apparatus and the abrasive material supply method are apparatuses that pump the abrasive material to a desired device or the like by a supply pipe. In the following description, the case where it is simply used as a “processing machine” will be described as an example.
FIG. 1 is a layout view showing an abrasive supply device and an abrasive supply method according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged view of a portion X shown in FIG.
≪加工機(アブレシブ型ウォータージェット加工機)の構成≫
図1に示すように、加工機Aは、例えば、流体を高圧ポンプで加圧し、研磨材Bと共にアブレシブノズル8から噴射させて得られる高速水噴流が加工物Wに衝突するときの衝突エネルギーにより、切断や切削、剥離、はつりなどを行う装置である。このような加工機Aでは、通常、流体に水を用いるが、噴流の収束性を向上させ、切削効率を向上するため増粘剤を添加する場合がある。また、加工機Aは、切削力を大きくして鋼材や鉄筋コンクリート等の切断も可能にするために、流体中に研磨材(アブレシブ材)Bを混入して使用している。この加工機Aには、アブレシブノズル8と、アブレシブノズル8に研磨材Bを送るための研磨材供給装置1と、が備えられている。
≪Configuration of processing machine (Abrasive water jet processing machine) ≫
As shown in FIG. 1, the processing machine A uses, for example, a collision energy when a high-speed water jet obtained by pressurizing a fluid with a high-pressure pump and injecting the fluid from the abrasive nozzle 8 together with the abrasive B collides with the workpiece W. It is a device that performs cutting, cutting, peeling, and lifting. In such a processing machine A, water is usually used as the fluid, but a thickener may be added to improve the convergence of the jet and improve the cutting efficiency. Further, the processing machine A uses an abrasive (abbreviated material) B mixed in the fluid in order to increase the cutting force and enable cutting of steel, reinforced concrete, and the like. The processing machine A includes an abrasive nozzle 8 and an abrasive material supply device 1 for feeding the abrasive material B to the abrasive nozzle 8.
≪研磨材の構成≫
研磨材Bは、アブレシブウォータージェットカッティング用研磨材であるガーネット研磨材等からなり、加工物Wの種類および用途に応じて粒度が♯80〜♯220程度のものが使用される。ガーネット研磨材の場合、ガーネット石の比重が4.1であるのに対して、使用されるガーネット研磨材は空気(46%)を含んでいるので、比重が2.2程度になっている。
なお、研磨材Bは、研磨材Bの粒子間に圧縮空気が通過できる隙間が存在していれば、アルミナ等のガーネット研磨材以外のものであっても構わない。
≪Abrasive composition≫
The abrasive B is made of a garnet abrasive or the like, which is an abrasive for abrasive water jet cutting, and has a particle size of about # 80 to # 220 depending on the type and use of the workpiece W. In the case of a garnet abrasive, the specific gravity of garnet stone is 4.1, while the garnet abrasive used contains air (46%), so the specific gravity is about 2.2.
The abrasive B may be other than a garnet abrasive such as alumina as long as there is a gap through which compressed air can pass between the particles of the abrasive B.
≪研磨材供給装置の構成≫
研磨材供給装置1は、例えば、アブレシブノズル8によって研磨材B入りのウォータージェットを発生して、各種の加工物Wを加工する加工機Aにおいて、研磨材Bをアブレシブノズル8に供給するための装置である。この研磨材供給装置1は、研磨材Bを貯留する圧力容器からなる研磨材供給タンク2と、この研磨材供給タンク2内に、研磨材Bの圧送用の空気圧を負荷させるための空気圧縮機3と、この空気圧縮機3から研磨材供給タンク2への空気圧の供給を調整する電磁開閉弁14と、研磨材供給タンク2に基端部Paを接続してこの研磨材供給タンク2内の研磨材Bを圧送するための供給配管Pと、を備えている。
<Configuration of abrasive material supply device>
The abrasive material supply device 1 generates a water jet containing the abrasive material B by the abrasive nozzle 8 and supplies the abrasive material B to the abrasive nozzle 8 in the processing machine A that processes various workpieces W, for example. Device. The abrasive material supply apparatus 1 includes an abrasive material supply tank 2 composed of a pressure vessel for storing the abrasive material B, and an air compressor for loading the abrasive material supply tank 2 with air pressure for feeding the abrasive material B. 3, an electromagnetic on-off
≪研磨材供給タンクの構成≫
研磨材供給タンク2は、アブレシブノズル8に供給される研磨材Bを一時的に貯留しておくためのタンクであり、密閉された圧力容器からなる。この研磨材供給タンク2は、上端部に設けられた研磨材投入口2aと、この研磨材投入口2aの近傍の上部に設けられた圧縮空気導入口2bと、底面部に設けられて開閉弁(図示せず)を有する排出口2cと、を備えている。研磨材供給タンク2内の研磨材Bは、前記開閉弁を開放すれば、電磁開閉弁14からの空気圧によって供給配管P内に流れ込むようになっている。
≪Configuration of abrasive supply tank≫
The abrasive supply tank 2 is a tank for temporarily storing the abrasive B supplied to the abrasive nozzle 8, and is composed of a sealed pressure vessel. The abrasive supply tank 2 includes an
また、研磨材供給タンク2には、センサ(図示せず)が取り付けられており、そのセンサによって研磨材供給タンク2内の研磨材B残量を検出している。研磨材投入口2aは、研磨材Bをこの研磨材供給タンク2内に補給するための補充口であり、研磨材供給タンク2内を密閉できるように開閉可能に設けられている。
圧縮空気導入口2bには、エアパイプ3aが接続されて、このエアパイプ3aを介して電磁開閉弁14から圧縮空気が送られるようになっている。この圧縮空気導入口2bには、電磁開閉弁14からの圧縮空気の気圧を調整する圧力調整バルブを設けてもよい。
排出口2cは、略漏斗形状に形成されて下端に向かって細くなる研磨材供給タンク2の底面部の中央下端に形成され、開閉弁(図示せず)によって開閉可能になっている。
Further, a sensor (not shown) is attached to the abrasive material supply tank 2, and the remaining amount of the abrasive material B in the abrasive material supply tank 2 is detected by the sensor. The
An
The
≪空気圧縮機および電磁開閉弁の構成≫
空気圧縮機3は、研磨材供給タンク2内および供給配管P内に送る圧縮空気を生成するためのものであり、研磨材供給タンク2に接続されたエアパイプ3aが接続されている。研磨材供給タンク2内の圧力は、電磁開閉弁14からの圧縮空気が導入されることによって、例えば、0.3MPaに調整されて、研磨材供給タンク2内および供給配管P内の研磨材Bが送られるような圧送元圧になっている。電磁開閉弁14は、研磨材供給タンク2の内圧を調整するための弁であり、制御装置12に電気的に接続されている。
≪Configuration of air compressor and electromagnetic on-off valve≫
The
≪供給配管の構成≫
供給配管Pは、研磨材供給タンク2内に貯留されてあった研磨材Bを計量ホッパ4に送るための管であり、基端部Paが研磨材供給タンク2の排出口2cに接続されて、先端部Pbが計量ホッパ4上に配置されている。この供給配管Pは、上面部を大気中に開放した計量ホッパ4の上方から垂下させてその計量ホッパ4内に先端部Pbが配置されている。この先端部Pbは、計量ホッパ4内に貯留されて蓄積される研磨材Bが当接することによって、研磨材Bの供給が停止されるように設置されている。供給配管Pにおいて、研磨材Bの流れが停止して搬送を停止した状態であっても、供給配管P内に詰まった研磨材Bの粒子間の隙間を減圧された空気は、通過して排出されるようになっている。このため、供給配管Pは、常に、一定量の研磨材Bを計量ホッパ4に貯留させることができるようになっている。
≪Configuration of supply piping≫
The supply pipe P is a pipe for sending the abrasive B stored in the abrasive supply tank 2 to the weighing hopper 4, and the base end Pa is connected to the
供給配管Pは、先端部Pbの空気圧が管内での圧力損失によって大気圧近くまで減衰する長さLに形成されて、研磨材Bを安定して送ることができるようになっている。供給配管Pは、例えば、内径が12mm、全体の長さLが20mに形成されている。そして、供給配管Pの先端部Pbの圧力は、大気圧を0MPaとした場合、0.002MPa(2KPa=0.02kgf/cm2)に減衰されるようになっている。 The supply pipe P is formed to have a length L such that the air pressure at the tip end portion Pb is attenuated to near atmospheric pressure due to the pressure loss in the pipe, so that the abrasive B can be sent stably. For example, the supply pipe P has an inner diameter of 12 mm and an overall length L of 20 m. And the pressure of the front-end | tip part Pb of the supply piping P is attenuate | damped to 0.002 MPa (2KPa = 0.02kgf / cm < 2 >) when atmospheric pressure is set to 0 MPa.
≪計量ホッパの構成≫
計量ホッパ4は、供給配管Pによって投入された研磨材Bを吐出口4bから安定して所定量で排出できるように制御可能なものであり、略漏斗形状に形成されている。この計量ホッパ4には、底部に形成した吐出口4bに、この吐出口4bを開閉するニードルバルブ5と、吐出口4bから排出された研磨材Bを研磨材吸引チューブTに導入させる漏斗7と、が設けられている。計量ホッパ4には、上端面に開口部4aが形成されて、下端部中央に吐出口4bが形成されて、弁体5aを開放すれば、貯留された研磨材Bが吐出口4bから漏斗7内に自然に排出されるように形成されている。
≪Configuration of weighing hopper≫
The weighing hopper 4 is controllable so that the abrasive B introduced by the supply pipe P can be stably discharged at a predetermined amount from the
開口部4aは、ニードルバルブ5の弁体5aと、供給配管Pと、を計量ホッパ4に挿入した状態に設置するための部分である。開口部4aは、常時開口されて大気が流れ込むことが可能な状態になっており、その中央に、ニードルバルブ5の略棒状の弁体5a上下動自在に垂直に配置されると共に、供給配管Pの先端部Pbが所定の高さ位置に垂下した状態で配置されている。
The
吐出口4bは、計量ホッパ4内の研磨材Bを排出するための開閉出口であり、弁体5aによって閉栓されたり、開栓されたりして、その開栓の程度により研磨材Bの供給量が調節できるようになっている。
The
≪ニードルバルブの構成≫
ニードルバルブ5は、計量ホッパ4の吐出口4bを閉栓、開栓して漏斗7に落し込まれる研磨材Bの量を調整するためのものである。このニードルバルブ5は、アクチュエータ6に設けられた出力ロッド6aによって作動して弁体5aを開く作動部5bと、その弁体5aを閉じるためのばね部材SPと、を備えている。ニードルバルブ5は、例えば、このニードルバルブ5の弁体5aの先端角θ(図2参照)を10度から90度に形成されると共に、軸方向の開き量Hをエンコーダ付のアクチュエータ6によって制御される。
≪Needle valve configuration≫
The
弁体5aは、支持部材(図示せず)によって吐出口4bに対して上下方向に移動可能に支持された棒状部材からなり、下端部が円錐形に形成され、上端部が略L字形状に形成された作動部5bが一体的に設けられている。
The
作動部5bは、アクチュエータ6の出力ロッド6aによって押し上げられて弁体5aと共に上昇して開栓し、ばね部材SPのばね力と弁体5aの自重とで下降して閉栓するためのものであり、例えば、弁体5aに一体形成されたレバー形状のものからなる。
The actuating portion 5b is pushed up by the
≪アクチュエータの構成≫
アクチュエータ6は、ニードルバルブ5の弁体5aの軸方向の開き量Hを制御して計量ホッパ4から落下させ、漏斗7および研磨材吸引チューブTを介在してアブレシブノズル8に供給される研磨材Bの供給量を調整するための装置である。このアクチュエータ6は、例えば、エンコーダを備えたボールねじ機構によって構成されている。アクチュエータ6は、ニードルバルブ5の開閉制御において、弁体5aを開いて研磨材Bを供給するときに、このアクチュエータ6の推力で出力ロッド6aを上昇させて弁体5aを開くようになっている。
≪Actuator configuration≫
The actuator 6 controls the opening H in the axial direction of the
≪ばね部材の構成≫
ばね部材SPは、ニードルバルブ5を閉栓するためのばねであり、例えば、圧縮コイルばねからなり、支持部材(図示せず)によって圧縮可能な状態に支持されている。
≪Configuration of spring member≫
The spring member SP is a spring for closing the
≪漏斗の構成≫
漏斗7は、ニードルバルブ5の弁体5aの開栓によって、計量ホッパ4から落下した研磨材Bを研磨材吸引チューブTに送るためのものである。この漏斗7は、研磨材吸引チューブTを介在してアブレシブノズル8に接続されている。
≪Funnel structure≫
The funnel 7 is for sending the abrasive B dropped from the measuring hopper 4 to the abrasive suction tube T by opening the
≪アブレシブノズルの構成≫
アブレシブノズル8は、このアブレシブノズル8に接続された配管(図示せず)からのウォータージェットの負圧によって研磨材Bを研磨材吸引チューブTを介在して吸引し、研磨材Bを超高圧水と混合させたアブレシブジェットを加工物Wに噴射する加工機Aの噴射ノズルである。このアブレシブノズル8は、ウォータージェットが供給される超高圧水導入口8aと、研磨材吸引チューブTの供給口Tbに連通して研磨材Bが供給される研磨材導入口8bと、研磨材Bと超高圧水を混合したアブレシブジェットを噴射するノズル8cと、このノズル8cからの噴射と噴射の停止を切り換える開閉制御を行うオンオフバルブ9と、を備えている。
≪Abrasive nozzle configuration≫
The abrasive nozzle 8 sucks the abrasive B through the abrasive suction tube T by the negative pressure of a water jet from a pipe (not shown) connected to the abrasive nozzle 8, and the abrasive B is sucked into the ultrahigh pressure water. This is an injection nozzle of the processing machine A that injects the abrasive jet mixed with the workpiece W onto the workpiece W. The abrasive nozzle 8 includes an ultra-high
アブレシブノズル8は、例えば、水に高い圧力をかけて高速で噴射されるアブレシブジェットがテーブル10上の加工物Wに噴射されてウォータージェット加工する。 In the abrasive nozzle 8, for example, an abrasive jet sprayed at a high speed by applying high pressure to water is sprayed onto the workpiece W on the table 10 to perform water jet processing.
<オンオフバルブの構成>
オンオフバルブ9は、アブレシブノズル8をオンおよびオフさせて弁を開閉させ、アブレシブジェットを噴射および停止させるためのバルブであり、制御装置12に電気的に接続されている。
<Configuration of on / off valve>
The on / off
<制御装置の構成>
制御装置12は、電磁開閉弁14およびアクチュエータ6を制御して研磨材供給装置1による研磨材Bの供給を作動および停止させると共に、オンオフバルブ9をON・OFFさせて加工機Aのアブレシブノズル8への高圧水供給等を作動停止させる装置である。
<Configuration of control device>
The
≪作用≫
次に、図1を参照しながら本発明の実施形態に係る研磨材供給装置および研磨材供給方法の作用を説明する。
加工機Aで加工物Wを加工する場合には、まず、研磨材投入口2aから研磨材Bを研磨材供給タンク2に補給して研磨材投入口2aを閉める。
次に、電磁開閉弁14をONさせて、エアパイプ3aを介して圧縮空気導入口2bから研磨材供給タンク2内に圧縮空気を送り込んで、この研磨材供給タンク2内の圧力を例えば、0.3MPaにする。
≪Action≫
Next, the operation of the abrasive supply device and the abrasive supply method according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
When processing the workpiece W by the processing machine A, first, the abrasive B is supplied to the abrasive supply tank 2 from the
Next, the electromagnetic on-off
すると、研磨材供給タンク2内の研磨材Bは、空気圧縮機3の空気圧に押圧されて圧縮空気と共に供給配管P内を流れて、先端部Pbから計量ホッパ4内に落下して貯留される。
Then, the abrasive material B in the abrasive material supply tank 2 is pressed by the air pressure of the
このとき、供給配管Pは、先端部Pbの空気圧が圧力損失によって大気圧近くの0.002MPaまで減衰する長さに形成されているので、圧力容器の状態の研磨材供給タンク2に接続された基端部Paから空気圧で研磨材Bがゆっくりと圧送される。その結果、供給配管Pの先端部Pbの空気および研磨材Bの流れが均一化されて規則正しく流れるようになると共に、研磨材Bの流速および供給量が安定化され、研磨材Bの供給遅れを解消できる。 At this time, the supply pipe P is formed in such a length that the air pressure at the tip end portion Pb is attenuated to 0.002 MPa near atmospheric pressure due to pressure loss, and thus connected to the abrasive supply tank 2 in the state of a pressure vessel. The abrasive B is slowly pumped by air pressure from the base end portion Pa. As a result, the flow of the air and the abrasive B in the front end portion Pb of the supply pipe P is made uniform and regularly flows, the flow rate and supply amount of the abrasive B are stabilized, and the supply delay of the abrasive B is reduced. Can be resolved.
計量ホッパ4において、供給配管Pの先端部Pbは、計量ホッパ4の上方から垂下させて計量ホッパ4内に配置されているので、研磨材Bが自重で落下するような弱い圧力で排出される。このため、計量ホッパ4内に貯留される研磨材Bの量が増えると、積もった研磨材Bが供給配管Pの先端部Pbに当接して供給配管Pを詰まった状態にさせるので、研磨材Bの供給が停止する。
供給配管Pは、先端部Pbが、計量ホッパ4内で徐々に増加した研磨材Bに当接することによって供給が自動停止されるので、常に一定量の研磨材Bを計量ホッパ4内に貯留しておくことができる。
In the weighing hopper 4, the tip end portion Pb of the supply pipe P is suspended from above the weighing hopper 4 and disposed in the weighing hopper 4, so that the abrasive B is discharged at such a weak pressure that it falls by its own weight. . For this reason, when the amount of the abrasive B stored in the weighing hopper 4 increases, the accumulated abrasive B comes into contact with the front end portion Pb of the supply pipe P to make the supply pipe P clogged. The supply of B stops.
The supply pipe P is automatically stopped when the tip end Pb abuts against the abrasive B gradually increased in the weighing hopper 4, so that a constant amount of abrasive B is always stored in the weighing hopper 4. I can keep it.
このように研磨材Bが供給配管P内に詰まった状態になっている場合、研磨材Bの粒子の隙間から減圧された空気が排気されるので、常に、一定量の研磨材Bが計量ホッパ4に貯留されると共に、その計量ホッパ4の上部が開口しているため、研磨材Bが圧送するための空気圧の影響を受けない状態なる。 Thus, when the abrasive B is clogged in the supply pipe P, the decompressed air is exhausted from the gaps between the particles of the abrasive B, so that a constant amount of the abrasive B is always kept in the weighing hopper. 4 and the upper portion of the weighing hopper 4 is open, so that the abrasive B is not affected by the air pressure for pressure feeding.
加工機Aで加工物Wを加工する場合には、制御装置12を操作してオンオフバルブ9を開いてアブレシブノズル8へウォータージェットを送ると共に、アクチュエータ6をONさせてニードルバルブ5の弁体5aを開く。
すると、計量ホッパ4内の研磨材Bは、ニードルバルブ5の開放で弁体5aの開き量H(図2参照)に応じた量の研磨材Bが漏斗7に落下される。漏斗7に落下した研磨材Bは、漏斗7から研磨材吸引チューブTを介してアブレシブノズル8に吸引される。
When processing the workpiece W by the processing machine A, the
Then, the abrasive B in the weighing hopper 4 is dropped onto the funnel 7 in an amount corresponding to the opening amount H (see FIG. 2) of the
そして、研磨材Bとウォータージェットが混合されたアブレシブジェットが、アブレシブノズル8から加工機Aのテーブル10上の加工物Wに向けて噴射されて、加工物Wを加工する。 Then, an abrasive jet in which the abrasive B and the water jet are mixed is jetted from the abrasive nozzle 8 toward the workpiece W on the table 10 of the processing machine A to process the workpiece W.
また、研磨材供給装置1からアブレシブノズル8への研磨材Bの供給を停止する場合には、制御装置12を操作して、アクチュエータ6を操作し、ニードルバルブ5の弁体5aを閉めれば、研磨材Bが計量ホッパ4より下流に流れることが停止される。さらに、オンオフバルブ9のOFFによってアブレシブノズル8への超高圧水の供給も停止される。
Further, when the supply of the abrasive B from the abrasive supply device 1 to the abrasive nozzle 8 is stopped, the
前記ニードルバルブ5が停止する際には、弁体5aが自重とばね部材SPのばね力によって閉じるので、弁体5aの閉止に必要以上の負荷がかからないため、弁体5aを急速開閉(弁体5aの開閉速度を100mm/s以上、弁体5aの開閉時間0.05〜0.15秒)した場合であっても、研磨材Bの噛み込みにより計量ホッパ4が損傷することを防止できる。
When the
なお、計量ホッパ4におけるニードルバルブ5は、弁体5aがエンコーダ付きのアクチュエータ6を制御装置12で制御することによって、計量ホッパ4内から漏斗7に可変可能な適宜な量の研磨材Bを落下させて、アブレシブノズル8に供給することができると共に、その研磨材Bの供給量を±5%の高精度に制御して送り出すことができる。
その結果、加工機Aで加工物Wを切断加工等をする際には、アブレシブノズル8から常に所望量の研磨材Bを含ませたアブレシブジェットを加工物Wに向けて連続噴射して連続的に加工することができる。
The
As a result, when the workpiece W is cut by the processing machine A, an abrasive jet always containing a desired amount of abrasive B is continuously injected from the abrasive nozzle 8 toward the workpiece W and continuously. Can be processed.
[変形例]
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で種々の改造および変更が可能であり、本発明はこれら改造および変更された発明にも及ぶことは勿論である。
[Modification]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and changes can be made within the scope of the technical idea. The present invention extends to these modifications and changes. Of course.
図3は、本発明の実施形態に係る研磨材供給装置および研磨材供給方法の変形例を示す図であり、(a)は第1供給配管から研磨材を計量ホッパに供給して第2研磨材供給タンクに研磨材を補充しているときの状態を示す説明図、(b)は第1供給配管の研磨材の供給量が下限で、第2供給配管で計量ホッパに研磨材を供給しているときの状態を示す説明図、(c)は第1研磨材供給タンクに研磨材を補充して第2研磨材供給タンクの研磨材を供給しているときの状態を示す説明図である。 FIG. 3 is a view showing a modified example of the abrasive material supply apparatus and the abrasive material supply method according to the embodiment of the present invention. FIG. 3 (a) shows the second polishing by supplying the abrasive material from the first supply pipe to the weighing hopper. An explanatory view showing a state when the abrasive supply tank is replenished with the abrasive, (b) is a lower limit of the supply amount of the abrasive in the first supply pipe, and the abrasive is supplied to the weighing hopper through the second supply pipe. FIG. 5C is an explanatory diagram showing a state when the first abrasive material supply tank is supplemented with the abrasive material and the abrasive material in the second abrasive material supply tank is supplied. .
図3(a)、(b)、(c)に示すように、計量ホッパ4には、第1供給配管P1および第2供給配管P2の複数の配管を配置して、第1供給配管P1および第2供給配管P2に第1研磨材供給タンク2Aおよび第2研磨材供給タンク2Bを接続してもよい。この場合、第1研磨材供給タンク2Aには、第1制御バルブ13Aを介在して空気圧縮機3を接続する。第2研磨材供給タンク2Bには、第2制御バルブ13Bを介在して空気圧縮機3を接続する。第1制御バルブ13A、第2制御バルブ13Bは、それぞれ制御装置12Aによってコントロールできるように電気的に接続する。
As shown in FIGS. 3A, 3 </ b> B, and 3 </ b> C, the weighing hopper 4 includes a plurality of first supply pipes P <b> 1 and second supply pipes P <b> 2, and the first supply pipe P <b> 1 and The first abrasive supply tank 2A and the second abrasive supply tank 2B may be connected to the second supply pipe P2. In this case, the
このようにすれば、第1研磨材供給タンク2Aと第2研磨材供給タンク2Bとで研磨材Bを交互に補充することによって、第1供給配管P1または第2供給配管P2のどちらか一方から常に研磨材Bを計量ホッパ4に供給できる。その結果、研磨材Bが不足して供給が途切れることを解消できる。 In this way, by alternately replenishing the abrasive B in the first abrasive supply tank 2A and the second abrasive supply tank 2B, from either the first supply pipe P1 or the second supply pipe P2. The abrasive B can always be supplied to the weighing hopper 4. As a result, it is possible to solve the problem that the supply is interrupted due to the shortage of the abrasive B.
さらに詳述すると、図3(a)に示すように、第2研磨材供給タンク2Bに研磨材Bを供給しているときには、制御装置12Aが第2制御バルブ13Bを制御して第2研磨材供給タンク2B内を減圧し、第2供給配管P2から計量ホッパ4への研磨材Bの供給を停止する。このとき、制御装置12Aは、第1制御バルブ13Aの弁を開いて第1空気圧縮機3Aの圧縮空気を第1研磨材供給タンク2A内に送り込むように制御することによって、第1供給配管P1から研磨材Bが計量ホッパ4に供給されて、第1研磨材供給タンク2A内の空気圧が高くなっている。
More specifically, as shown in FIG. 3A, when the abrasive B is supplied to the second abrasive supply tank 2B, the
そして、第1研磨材供給タンク2Aに取り付けられたセンサ(図示せず)が、第1研磨材供給タンク2A内の研磨材B量の下限を検出すると、制御装置12Aが第1制御バルブ13Aを制御して第1研磨材供給タンク2A内を減圧し、第1供給配管P1から計量ホッパ4への研磨材Bの供給を停止すると共に、第2制御バルブ13Bの弁を開いて圧縮空気を第2研磨材供給タンク2B内に送り込むように制御することによって、第2供給配管P2から研磨材Bが計量ホッパ4に供給される。その結果、計量ホッパ4への研磨材Bの供給は途切れることがない。
Then, when a sensor (not shown) attached to the first abrasive supply tank 2A detects the lower limit of the amount of abrasive B in the first abrasive supply tank 2A, the
図3(a)、(b)、(c)に示すように、第1研磨材供給タンク2A内の研磨材B量の下限がセンサによって検出されると、制御装置12Aによって第1制御バルブ13Aおよび第2制御バルブ13Bが制御され、第1研磨材供給タンク2Aおよび第1供給配管P1から計量ホッパ4への研磨材Bの供給が、第2研磨材供給タンク2Bおよび第2供給配管P2からの研磨材B供給に切り換えられる。そして、研磨材Bは、途切れることなく計量ホッパ4内に供給され、常に一定量の研磨材Bが計量ホッパ4内に貯留される。
As shown in FIGS. 3A, 3B, and 3C, when the lower limit of the amount of abrasive B in the first abrasive supply tank 2A is detected by the sensor, the
このため、研磨材供給装置1は、切換弁を設置しなくても、複数の研磨材供給タンクに貯留した研磨材Bを適宜に切り換えて使用することができるようになった。
その結果、第1研磨材供給タンク2Aと第2研磨材供給タンク2Bを交互に使い続けることによって、加工機A(図1参照)のアブレシブノズル8から常に所望量の研磨材Bを含んだアブレシブジェットを加工物Wに向けて噴射し続けて連続加工することができる。
For this reason, the abrasive material supply apparatus 1 can be used by appropriately switching the abrasive material B stored in the plurality of abrasive material supply tanks without installing a switching valve.
As a result, by continuously using the first abrasive supply tank 2A and the second abrasive supply tank 2B alternately, the abrasive always containing a desired amount of the abrasive B from the abrasive nozzle 8 of the processing machine A (see FIG. 1). It is possible to continuously process by continuously jetting the jet toward the workpiece W.
1 研磨材供給装置
2 研磨材供給タンク
2A 第1研磨材供給タンク(研磨材供給タンク)
2B 第2研磨材供給タンク(研磨材供給タンク)
3 空気圧縮機
4 計量ホッパ
4b 吐出口
5 ニードルバルブ
5a 弁体
5b 作動部
6 アクチュエータ
6a 出力ロッド
7 漏斗
8 アブレシブノズル
8a 超高圧水導入口
14 電磁開閉弁
A アブレシブ型ウォータージェット加工機(加工機)
B 研磨材
H 開き量
L 供給配管の長さ
P 供給配管
P1 第1供給配管(供給配管)
P2 第2供給配管(供給配管)
Pa 基端部
Pb 先端部
SP ばね部材
T 研磨材吸引チューブ
W 加工物
θ ニードルバルブの先端角の角度
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Abrasive supply apparatus 2 Abrasive supply tank 2A 1st abrasive supply tank (abrasive supply tank)
2B Second abrasive supply tank (Abrasive supply tank)
DESCRIPTION OF
B Abrasive material H Amount of opening L Length of supply pipe P Supply pipe P1 First supply pipe (supply pipe)
P2 Second supply pipe (supply pipe)
Pa Base end Pb Tip SP Spring member T Abrasive suction tube W Workpiece θ Needle valve tip angle
Claims (3)
この研磨材供給タンク内に、空気圧を負荷させるための空気圧縮機と、
前記研磨材供給タンクに基端部を接続して前記研磨材供給タンク内の前記研磨材を圧送するための供給配管と、
を備えた研磨材供給装置において、
前記供給配管は、先端部が上面部を開放した計量ホッパの上方から前記計量ホッパ内に垂下され、前記先端部が前記計量ホッパ内に貯留された前記研磨材に当接することによって前記研磨材の供給が停止されるように、前記先端部の空気圧が圧力損失によって大気圧近くまで減衰された状態で設置され、
前記計量ホッパには、この計量ホッパの底部に形成した吐出口に、この吐出口を開閉するニードルバルブと、
大気開放された前記吐出口から排出された前記研磨材を、アブレシブノズルに接続された研磨材吸引チューブに導入する漏斗と、が設けられ、
前記アブレシブノズルは、このアブレシブノズルに設けられた超高圧水導入口に供給されたウォータージェットの負圧によって前記漏斗内の前記研磨材を前記研磨材吸引チューブを介して吸引し、ノズルから前記研磨材と超高圧水とを混合したアブレシブジェットを噴射することを特徴とする研磨材供給装置。 An abrasive supply tank comprising a pressure vessel for storing particulate abrasive;
In this abrasive supply tank, an air compressor for applying air pressure,
A supply pipe for connecting the base end to the abrasive supply tank and pumping the abrasive in the abrasive supply tank;
In an abrasive material supply apparatus comprising:
The supply pipe is suspended in the weighing hopper from above the weighing hopper whose top end is open on the upper surface , and the tip is in contact with the abrasive stored in the weighing hopper. It is installed in a state where the air pressure at the tip is attenuated to near atmospheric pressure by pressure loss so that supply is stopped,
The metering hopper includes a needle valve that opens and closes the discharge port at a discharge port formed at the bottom of the weighing hopper,
A funnel for introducing the abrasive discharged from the discharge port opened to the atmosphere into an abrasive suction tube connected to an abrasive nozzle; and
The abrasive nozzle sucks the abrasive in the funnel through the abrasive suction tube by the negative pressure of the water jet supplied to the ultra-high pressure water introduction port provided in the abrasive nozzle, and the abrasive from the nozzle An abrasive supply device for jetting an abrasive jet in which a material and ultra-high pressure water are mixed .
前記アクチュエータに設けられた出力ロッドによって作動され前記弁体を開栓する作動部と、
前記弁体を閉栓するためのばね部材と、を備え、
前記弁体および前記作動部は、前記ばね部材のばね力と前記弁体の自重によって下降して前記吐出口を閉栓することを特徴とする請求項1に記載の研磨材供給装置。 The needle valve has a substantially rod-shaped valve body in which a tip angle of the needle valve is formed from 10 degrees to 90 degrees and an axial opening amount is moved by an actuator ;
An actuator that is actuated by an output rod provided in the actuator to open the valve body;
A spring member for closing the valve body,
2. The abrasive supply device according to claim 1, wherein the valve body and the operating portion are lowered by the spring force of the spring member and the weight of the valve body to close the discharge port .
前記計量ホッパには、複数の前記供給配管が配置され、
この複数の供給配管には、それぞれ前記研磨材供給タンクが接続され、
一方の前記研磨材供給タンクの研磨材量が下限に達したとき、
他方の前記研磨材供給タンクに接続された他方の前記供給配管から前記計量ホッパへ前記研磨材を供給するようにしたことを特徴とする研磨材供給方法。 An abrasive supply method using the abrasive supply device according to claim 1 or 2,
A plurality of the supply pipes are arranged in the weighing hopper,
The abrasive supply tanks are connected to the plurality of supply pipes,
When the amount of abrasive in one of the abrasive supply tanks reaches a lower limit,
An abrasive supply method, wherein the abrasive is supplied from the other supply pipe connected to the other abrasive supply tank to the weighing hopper.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007031495A JP4881179B2 (en) | 2007-02-13 | 2007-02-13 | Abrasive supply device and abrasive supply method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007031495A JP4881179B2 (en) | 2007-02-13 | 2007-02-13 | Abrasive supply device and abrasive supply method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008194773A JP2008194773A (en) | 2008-08-28 |
JP4881179B2 true JP4881179B2 (en) | 2012-02-22 |
Family
ID=39754194
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007031495A Active JP4881179B2 (en) | 2007-02-13 | 2007-02-13 | Abrasive supply device and abrasive supply method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4881179B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101481047B1 (en) | 2013-06-14 | 2015-01-15 | (주)알레그로 | A abrasives supplying apparatus |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5205481B2 (en) | 2011-02-02 | 2013-06-05 | 株式会社スギノマシン | Abrasive water jet machine |
US9126305B2 (en) * | 2013-02-05 | 2015-09-08 | Electronics, Inc. | Shot peening flow rate control |
CN103100984B (en) * | 2013-03-11 | 2015-03-04 | 重庆大学 | Abrasive automatic feeding device and using method |
CN111300286A (en) * | 2016-08-30 | 2020-06-19 | 合肥通用机械研究院有限公司 | Dry abrasive feeding device capable of clearing blockage |
CN106272108B (en) * | 2016-08-30 | 2018-09-21 | 合肥通用机械研究院有限公司 | A kind of water sand compound abrasive long range supply transport system |
CN108857918A (en) * | 2018-06-29 | 2018-11-23 | 无锡范尼韦尔工程有限公司 | A kind of automatic sand spurting device and technique of the gasoline engine charging turbine of low deflection |
CN109262475B (en) * | 2018-11-22 | 2019-12-03 | 湖北航天技术研究院总体设计所 | Abrasive material filling apparatus |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2831950B2 (en) * | 1995-07-26 | 1998-12-02 | 株式会社不二製作所 | Abrasive supply method and apparatus in blasting |
JP2002224961A (en) * | 2001-01-26 | 2002-08-13 | Sugino Mach Ltd | Abrasive jet forming method and equipment |
JP2005533666A (en) * | 2002-07-23 | 2005-11-10 | イワノヴィチ グレチシュキン オレグ | Spray processing equipment |
JP2005288618A (en) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Sinto Brator Co Ltd | Fixed amount supplying method for powder |
JP4555660B2 (en) * | 2004-10-27 | 2010-10-06 | 合資会社亀井鉄工所 | Abrasive recycling apparatus and method |
JP4549812B2 (en) * | 2004-11-02 | 2010-09-22 | 株式会社ディスコ | High-pressure liquid jet cutting device |
JP2006289532A (en) * | 2005-04-07 | 2006-10-26 | Bridgestone Corp | Compressed air seal packing for blast device |
-
2007
- 2007-02-13 JP JP2007031495A patent/JP4881179B2/en active Active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101481047B1 (en) | 2013-06-14 | 2015-01-15 | (주)알레그로 | A abrasives supplying apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008194773A (en) | 2008-08-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4881179B2 (en) | Abrasive supply device and abrasive supply method | |
US8342912B2 (en) | Abrasive water jet processing machine | |
JP5419556B2 (en) | Apparatus and method for quantitative discharge of highly viscous material | |
KR100565549B1 (en) | Abrasive fluid jet system | |
US9540225B2 (en) | Liquid material discharge mechanism and liquid material discharge device | |
TWI784302B (en) | Liquid material discharge device and coating device equipped therewith | |
US20160168955A1 (en) | Equipment And Method Enabling To Directly Use Powder Polymer In Hydraulic Fracturing | |
EP1331183A1 (en) | Powder weight or volumetric or counting feeder | |
CN110709209A (en) | Water abrasive suspension cutting equipment and water abrasive suspension cutting method | |
JP2009078334A (en) | Direct-pressure continuous-jet air-blast grinding device | |
JP6857292B2 (en) | Abrasive water jet processing equipment | |
CN110753602A (en) | Sand blasting system | |
CN110753601A (en) | Water abrasive suspension cutting equipment | |
CN220945896U (en) | Glaze feeding mechanism and glaze spraying equipment | |
KR101815545B1 (en) | Pneumatic material conveying system | |
CN110719827B (en) | Water abrasive suspension cutting equipment and water abrasive suspension cutting method | |
JP2703712B2 (en) | Abrasive supply method and apparatus for abrasive water jet processing | |
JP2017132639A (en) | Powder conveyance mechanism | |
JP2002224961A (en) | Abrasive jet forming method and equipment | |
RU2499878C1 (en) | Preparation method of drilling washing solutions and grouting mortars, and device for its implementation | |
JPH11114831A (en) | Straight hydraulic blast work device capable of controlling injection quantity in small quantity | |
CN110691675A (en) | Water abrasive suspension cutting equipment and water abrasive suspension cutting method | |
WO2019061576A1 (en) | Automatic agent-adding device | |
JP2007168047A (en) | Shot-peening device | |
JP2003311624A (en) | Grinding material-mixing tank of blast device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20081203 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20101130 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110712 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110912 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20111108 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20111202 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4881179 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141209 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |