JP5455965B2

JP5455965B2 - アブレイシブウォータージェット加工装置

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Publication number: JP5455965B2
Application number: JP2011089289A
Authority: JP
Inventors: 宏幸金澤; 保生馬場
Original assignee: FLOW JAPAN CORPORATION; Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: FLOW JAPAN CORPORATION; Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2011-04-13
Filing date: 2011-04-13
Publication date: 2014-03-26
Anticipated expiration: 2029-10-14
Also published as: JP2011177887A

Description

本発明は、アブレイシブウォータージェット加工装置に関し、例えば、航空機の主翼の補強用部材として使用されるストリンガーを加工（製造）するアブレイシブウォータージェット加工装置に関するものである。

ここで、航空機の主翼の補強用部材として使用されるストリンガーとしては、例えば、特許文献１に開示された炭素繊維強化プラスチック（CFRP）製のものが知られている。

特開２００３−５３８５１号公報

さて、航空機の主翼の補強用部材として使用されるストリンガーを製造する場合、その翼端部を、例えば、図３や図４に示すような形状に加工し、その翼根部を、例えば、図６や図８に示すような形状に加工しなければならないことがある。しかしながら、炭素繊維強化プラスチックで作られたストリンガーは非常に硬く、一般的な切削加工、例えば、ドリル加工やミリング加工では加工性が非常に悪い。そこで、従来、翼端部や翼根部を加工する際には、まず、切取線上の所望の位置に所々ドリル等で穴を開け、つぎに、これらの穴を結ぶようにして、形状毎に用意されたガイド治具に沿ってサーキュラソー等を移動させて行っていた。
そのため、作業工程が増え、作業効率が悪いばかりでなく、サーキュラソーを移動させる際に周囲に炭素繊維強化プラスチックの粉が飛散して、作業者の労働環境を悪化させてしまうといった問題点があった。
また、ドリルの刃やサーキュラソーの歯が比較的短時間で切れなくなってしまうため、製造コストが嵩んでしまうといった問題点もあった。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、作業効率を向上させることができ、作業者の労働環境を改善することができるとともに、製造コストを削減することができるアブレイシブウォータージェット加工装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
本発明に係るアブレイシブウォータージェット加工装置は、ワークを所望の形状に加工する際、アブレイシブが混入された超高圧水を噴射するアブレイシブノズルアッセンブリと、このアブレイシブノズルアッセンブリから噴射された前記超高圧水を回収するキャッチャーカップと、前記キャッチャーカップと前記ワークとの間隔を、前記ワークの切断部位の板厚の変化に応じて自動的かつ一定に保つように、前記アブレイシブノズルアッセンブリと前記キャッチャーカップとの間隔を調整する間隔調整機構と、を備えている。

本発明に係るアブレイシブウォータージェット加工装置によれば、切断部位の板厚が変化しても、切断部位の板厚の変化に応じてキャッチャーカップとワークとの間隔を一定に保つことができて、アブレイシブの含まれた超高圧水の回収を容易なものとすることができ、加工面をきれいに仕上げることができて、仕上げ処理を不要とすることができ、作業効率をさらに向上させることができる。
また、アブレイシブの含まれた超高圧水が取りこぼしなく回収されることとなるので、アブレイシブノズルアッセンブリおよびキャッチャーカップの移動速度（すなわち、切削速度）を一定に保つことができ、作業効率をさらに向上させることができる。

本発明に係る各種部品の製造方法は、上記アブレイシブウォータージェット加工装置を用いて行うようにした。

本発明に係る各種部品の製造方法によれば、長尺部材の一端部を所望の形状に加工する際、従来使用していた工具（ドリルやサーキュラソー等）およびガイド治具を使用せずに行われることになる。
これにより、作業効率を向上させることができ、作業者の労働環境を改善することができるとともに、製造コストを削減することができる。
また、本発明に係る各種部品の製造方法によれば、キャッチャーカップとワークとの距離、より詳しくは、キャッチャーカップの入口とワークの表面との距離が（略）一定に保たれる（維持される）ことになる。
これにより、アブレイシブの含まれた超高圧水の回収を容易なものとすることができ、加工面をきれいに仕上げることができて、仕上げ処理を不要とすることができ、作業効率をさらに向上させることができる。
さらに、本発明に係る各種部品の製造方法によれば、アブレイシブの含まれた超高圧水が取りこぼしなく回収されることとなる。
これにより、アブレイシブノズルアッセンブリおよびキャッチャーカップの移動速度（すなわち、切削速度）を一定に保つことができ、作業効率をさらに向上させることができる。

本発明に係るアブレイシブウォータージェット加工装置の製造方法によれば、作業効率を向上させることができ、作業者の労働環境を改善することができるとともに、製造コストを削減することができるという効果を奏する。

本発明に係る各種部品の製造方法に用いられる６軸ロボットの全体構成図である。本発明の第１実施形態および第２実施形態に係る各種部品の製造方法により加工されるワークの正面図である。本発明の第１実施形態に係る各種部品の製造方法により加工された各種部品の斜視図である。本発明の第２実施形態に係る各種部品の製造方法により加工された各種部品の斜視図である。本発明の第３実施形態に係る各種部品の製造方法により加工されるワークの正面図である。本発明の第３実施形態に係る各種部品の製造方法により加工された各種部品の斜視図である。本発明の第４実施形態に係る各種部品の製造方法により加工されるワークの正面図である。本発明の第４実施形態に係る各種部品の製造方法により加工された各種部品の斜視図である。本発明に係る各種部品の製造方法を説明するための図であって、正面から見た正面図である。本発明に係る各種部品の製造方法を説明するための図であって、側方から見た側面図である。本発明に係る各種部品の製造方法を説明するための図であって、上方から見た平面図である。本発明に係る各種部品の製造方法を説明するための図であって、正面から見た正面図である。本発明に係る各種部品の製造方法を説明するための図であって、上方から見た平面図である。本発明に係る各種部品の製造方法を説明するための図であって、正面から見た正面図である。本発明に係る各種部品の製造方法を説明するための図であって、側方から見た側面図である。本発明に係る各種部品の製造方法を説明するための図であって、側方から見た側面図である。本発明に係る各種部品の製造方法を説明するための図であって、側方から見た側面図である。本発明に係る各種部品の製造方法を説明するための図であって、正面から見た正面図である。本発明に係る各種部品の製造方法を説明するための図であって、上方から見た平面図である。本発明に係る各種部品の製造方法を説明するための図であって、正面から見た正面図である。本発明に係る各種部品の製造方法を説明するための図であって、上方から見た平面図である。本発明に係る各種部品の製造方法を説明するための図であって、正面から見た正面図である。本発明に係る各種部品の製造方法を説明するための図であって、側方から見た側面図である。本発明に係る各種部品の製造方法を説明するための図であって、正面から見た正面図である。本発明に係る各種部品の製造方法を説明するための図であって、上方から見た平面図である。本発明に係る各種部品の製造方法を説明するための図であって、正面から見た正面図である。本発明に係る各種部品の製造方法を説明するための図であって、上方から見た平面図である。本発明に係る各種部品の製造方法を説明するための図であって、上方から見た平面図である。本発明に係る各種部品の製造方法を説明するための図であって、上方から見た平面図である。本発明に係る各種部品の製造方法を説明するための図であって、側方から見た側面図である。本発明に係る各種部品の製造方法を説明するための図であって、上方から見た平面図である。本発明の他の実施形態に係る各種部品の製造方法を説明するための図であって、正面から見た正面図である。

以下、本発明に係る各種部品（例えば、ストリンガー（縦通材））の製造方法について、図１から図３１を参照しながら説明する。
本発明に係る各種部品（以下、「ストリンガー」という。）の製造方法は、例えば、図１に示すような６軸ロボット（垂直多関節型ロボット）１を用いて行われる。６軸ロボット１は、図１中に符号２，３，４，５，６，７で示す回転軸線まわりに回動する旋回台８、アーム９，１０，１１，１２を有する産業用ロボットであり、バルブユニット１３の先端部（アーム１２が接続されている側と反対側の端部）には、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５が取り付けられている。

キャッチャーカップ１５の入口１５ａと対向するアブレイシブノズルアッセンブリ１４の出口１４ａからは、アブレイシブ（研磨剤）が混入された超高圧水が噴射され、アブレイシブノズルアッセンブリ１４の出口１４ａから噴射されたアブレイシブを含む超高圧水は、入口１５ａを介してキャッチャーカップ１５に回収されるようになっている。また、アブレイシブノズルアッセンブリ１４の先端部（出口１４ａ側の端部）における高さ（縦方向（図１において上下方向）の長さ）寸法は、ストリンガーのサイズにより５５ｍｍ〜２４ｍｍの間で設定され、幅（厚み方向（回転軸線７と直交する方向）の長さ）寸法は２５ｍｍ〜１０ｍｍの間で設定されている。

本発明に係るストリンガーの製造方法は、例えば、図２に示すような断面形状を呈する（例えば、航空機主翼翼長相当の長さを有する）ワーク（以下、「長尺部材」という。）の一端部（ストリンガーが航空機の主翼を構成するものである場合には翼端部）を、６軸ロボット１を用いて図３または図４に示すような形状に加工したり、例えば、図５に示すような断面形状を呈する（例えば、航空機主翼翼長相当の長さを有する）長尺部材の一端部（ストリンガーが航空機の主翼を構成するものである場合には翼根部）を、６軸ロボット１を用いて図６に示すような形状に加工したり、例えば、図７に示すような断面形状を呈する（例えば、航空機主翼翼長相当の長さを有する）長尺部材の一端部（ストリンガーが航空機の主翼を構成するものである場合には翼根部）を、６軸ロボット１を用いて図８に示すような形状に加工したりするものである。

まずはじめに、図２に示す長尺部材２１の一端部を、６軸ロボット１を用いて図３に示すような形状に加工して、ストリンガー２２を製造する本発明の第１実施形態に係るストリンガーの製造方法について説明する。
長尺部材２１は、例えば、炭素繊維と樹脂を組み合わせた炭素繊維強化プラスチック（CFRP）でできており、図２に示すように、キャップフランジ２３と、ウェブ２４と、キャップフランジ２３よりも幅広のベースフランジ２５とを備えるとともに、その断面視（正面視）形状が逆Ｔ字状を呈するように作製されている。キャップフランジ２３、ウェブ２４、ベースフランジ２５はそれぞれ板状の部材であり、これらキャップフランジ２３、ウェブ２４、ベースフランジ２５は、全体として一体物をなすように接合されている。

長尺部材２１を専用の治具（図示せず）に固定し、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５を図９および図１０に示す状態に、すなわち、アブレイシブノズルアッセンブリ１４がキャップフランジ２３の上方に位置し、キャッチャーカップ１５がキャップフランジ２３の下方に位置するようにしてアブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５を長尺部材２１の一側方に配置するとともに、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５が、長尺部材２１の長手方向軸線と直交する面内に位置し、かつ、アブレイシブノズルアッセンブリ１４がキャッチャーカップ１５よりも内側（ウェブ２４側あるいは長尺部材２１の中心軸線側）に位置するように配置する。

アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５が所定の位置に、すなわち、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５が図９および図１０に示す状態に配置されたら、アブレイシブノズルアッセンブリ１４の出口１４ａからアブレイシブの含まれた超高圧水を噴射させ、図１１に一点鎖線で示すトリムライン（切取線：切断線）２６に沿って、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５を移動させる。このとき、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５は、図９および図１０に示す状態を保ったまま移動させられる。この行程により、長尺部材２１の一端部に位置するキャップフランジ２３の一側方部、およびウェブ２４の上端部が、平面視（上方から見て）矩形状に切り取られることになる。

長尺部材２１の一端部に位置するキャップフランジ２３の一側方部、およびウェブ２４の上端部の切り取りが完了したら、アブレイシブが含まれた超高圧水の噴射を中止し、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５を図１０および図１２に示す状態に、すなわち、アブレイシブノズルアッセンブリ１４がキャップフランジ２３の上方に位置し、キャッチャーカップ１５がキャップフランジ２３の下方に位置するようにしてアブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５を長尺部材２１の他側方に配置するとともに、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５が、長尺部材２１の長手方向軸線と直交する面内に位置し、かつ、アブレイシブノズルアッセンブリ１４がキャッチャーカップ１５よりも内側（ウェブ２４側あるいは長尺部材２１の中心軸線側）に位置するように配置する。

アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５が所定の位置に、すなわち、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５が図１０および図１２に示す状態に配置されたら、アブレイシブノズルアッセンブリ１４の出口１４ａからアブレイシブの含まれた超高圧水を再び噴射させ、図１３に一点鎖線で示すトリムライン２７に沿って、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５を移動させる。このとき、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５は、図１０および図１２に示す状態を保ったまま移動させられる。この行程により、長尺部材２１の一端部に位置するキャップフランジ２３の他側方部、およびウェブ２４の上端部が、平面視（上方から見て）矩形状に切り取られることになる。

長尺部材２１の一端部に位置するキャップフランジ２３の他側方部、およびウェブ２４の上端部の切り取りが完了したら、アブレイシブが含まれた超高圧水の噴射を中止し、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５を図１４に示す状態に、すなわち、アブレイシブノズルアッセンブリ１４がウェブ２４の他側方に位置し、キャッチャーカップ１５がウェブ２４の一側方に位置するとともに、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５が、長尺部材２１の長手方向軸線と直交する面内に位置し、かつ、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５の中心軸線が、キャップフランジ２３の上面２３ａおよびベースフランジ２５の下面２５ａと平行になるように配置する。

アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５が所定の位置に、すなわち、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５が図１４に示す状態に配置されたら、アブレイシブノズルアッセンブリ１４の出口１４ａからアブレイシブの含まれた超高圧水を再び噴射させ、図１５に一点鎖線で示すトリムライン２８に沿って、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５を移動させる。このとき、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５は、図１４に示す状態を保ったまま移動させられる。この行程により、長尺部材２１の一端部に位置するウェブ２４が、側面視（側方から見て）略台形状に切り取られることになる。
そして、できあがったストリンガー２２（図３参照）は、例えば、航空機の主翼を構成するストリンガーとして使用（利用）される。

本実施形態に係るストリンガーの製造方法によれば、長尺部材２１の一端部を所望の形状に加工する際、６軸ロボット１によって自動的に、かつ、従来使用していた工具（ドリルやサーキュラソー等）およびガイド治具を使用せずに行われることになる。
これにより、作業効率を向上させることができ、作業者の労働環境を改善することができるとともに、製造コストを削減することができる。
また、本実施形態に係るストリンガーの製造方法によれば、アブレイシブノズルアッセンブリ１４と長尺部材２１との距離、より詳しくは、アブレイシブノズルアッセンブリ１４の出口１４ａと長尺部材２１の表面との距離が（略）一定に保たれる（維持される）ことになる。
これにより、加工面をきれいに仕上げることができ、仕上げ処理を不要とすることができ、作業効率をさらに向上させることができる。

つぎに、図２に示す長尺部材２１の一端部を、６軸ロボット１を用いて図４に示すような形状に加工して、ストリンガー３２を製造する本発明の第２実施形態に係るストリンガーの製造方法について説明する。

上述した実施形態と同様、長尺部材２１を専用の治具（図示せず）に固定し、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５を図９および図１６に示す状態に、すなわち、アブレイシブノズルアッセンブリ１４がキャップフランジ２３の上方に位置し、キャッチャーカップ１５がキャップフランジ２３の下方に位置するようにしてアブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５を長尺部材２１の一側方に配置するとともに、アブレイシブノズルアッセンブリ１４がキャッチャーカップ１５よりも長尺部材２１の他端側に位置し、かつ、アブレイシブノズルアッセンブリ１４がキャッチャーカップ１５よりも内側（ウェブ２４側あるいは長尺部材２１の中心軸線側）に位置するように配置する。

アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５が所定の位置に、すなわち、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５が図９および図１６に示す状態に配置されたら、アブレイシブノズルアッセンブリ１４の出口１４ａからアブレイシブの含まれた超高圧水を噴射させ、図１１に一点鎖線で示すトリムライン２６に沿って、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５を移動させる。このとき、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５は、図９および図１６に示す状態を保ったまま移動させられる。この行程により、長尺部材２１の一端部に位置するキャップフランジ２３の一側方部、およびウェブ２４の上端部が、平面視（上方から見て）矩形状に切り取られることになる。
なお、アブレイシブノズルアッセンブリ１４がキャッチャーカップ１５よりも長尺部材２１の他端側に配置されていることにより、キャップフランジ２３の切り口は、図４に示すように、斜め、すなわち、キャップフランジ２３の上面２３ａの端が下面２３ｂの端よりも長尺部材２１の他端側に位置することになる。

長尺部材２１の一端部に位置するキャップフランジ２３の一側方部、およびウェブ２４の上端部の切り取りが完了したら、アブレイシブが含まれた超高圧水の噴射を中止し、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５を図１２および図１６に示す状態に、すなわち、アブレイシブノズルアッセンブリ１４がキャップフランジ２３の上方に位置し、キャッチャーカップ１５がキャップフランジ２３の下方に位置するようにしてアブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５を長尺部材２１の他側方に配置するとともに、アブレイシブノズルアッセンブリ１４がキャッチャーカップ１５よりも長尺部材２１の他端側に位置し、かつ、アブレイシブノズルアッセンブリ１４がキャッチャーカップ１５よりも内側（ウェブ２４側あるいは長尺部材２１の中心軸線側）に位置するように配置する。

アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５が所定の位置に、すなわち、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５が図１２および図１６に示す状態に配置されたら、アブレイシブノズルアッセンブリ１４の出口１４ａからアブレイシブの含まれた超高圧水を再び噴射させ、図１３に一点鎖線で示すトリムライン２７に沿って、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５を移動させる。このとき、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５は、図１２および図１６に示す状態を保ったまま移動させられる。この行程により、長尺部材２１の一端部に位置するキャップフランジ２３の他側方部、およびウェブ２４の上端部が、平面視（上方から見て）矩形状に切り取られることになる。

アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５が所定の位置に、すなわち、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５が図１４に示す状態に配置されたら、アブレイシブノズルアッセンブリ１４の出口１４ａからアブレイシブの含まれた超高圧水を再び噴射させ、図１７に一点鎖線で示すトリムライン３３に沿って、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５を移動させる。このとき、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５は、図１４に示す状態を保ったまま移動させられる。この行程により、長尺部材２１の一端部に位置するウェブ２４が、側面視（側方から見て）略波形に切り取られることになる。
そして、できあがったストリンガー３２（図４参照）は、例えば、航空機の主翼を構成するストリンガーとして使用（利用）される。

本実施形態に係る作用効果は、上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。

つづいて、図５に示す長尺部材５１の一端部を、６軸ロボット１を用いて図６に示すような形状に加工して、ストリンガー５２を製造する本発明の第３実施形態に係るストリンガーの製造方法について説明する。
長尺部材５１は、例えば、炭素繊維と樹脂を組み合わせた炭素繊維強化プラスチック（CFRP）でできており、図５に示すように、キャップフランジ５３と、ウェブ５４と、キャップフランジ５３よりも若干幅広のベースフランジ５５とを備えるとともに、その断面視（正面視）形状がＩ字状（またはＨ字状）を呈するように作製されている。キャップフランジ５３、ウェブ５４、ベースフランジ５５はそれぞれ板状の部材であり、これらキャップフランジ５３、ウェブ５４、ベースフランジ５５は、全体として一体物をなすように接合されている。

上述した実施形態と同様、長尺部材５１を専用の治具（図示せず）に固定し、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５を図１８に示す状態に、すなわち、アブレイシブノズルアッセンブリ１４がベースフランジ５５の下方に位置し、キャッチャーカップ１５がベースフランジ５５の上方に位置するようにしてアブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５を長尺部材５１の一側方に配置するとともに、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５が、長尺部材５１の長手方向軸線と直交する面内に位置し、かつ、アブレイシブノズルアッセンブリ１４がキャッチャーカップ１５よりも内側（ウェブ５４側あるいは長尺部材５１の中心軸線側）に位置するように配置する。

アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５が所定の位置に、すなわち、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５が図１８に示す状態に配置されたら、アブレイシブノズルアッセンブリ１４の出口１４ａからアブレイシブの含まれた超高圧水を再び噴射させ、図１９に一点鎖線で示すトリムライン５７に沿って、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５を移動させる。このとき、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５は、図１８に示す状態を保ったまま移動させられる。この行程により、長尺部材５１の一端部に位置するベースフランジ５５の一側方部、およびウェブ５４の下端部が、平面視（上方から見て）台形状に切り取られることになる。

長尺部材５１の一端部に位置するベースフランジ５５の一側方部、およびウェブ５４の下端部の切り取りが完了したら、アブレイシブが含まれた超高圧水の噴射を中止し、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５を図２０に示す状態に、すなわち、アブレイシブノズルアッセンブリ１４がベースフランジ５５の下方に位置し、キャッチャーカップ１５がベースフランジ５５の上方に位置するようにしてアブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５を長尺部材５１の他側方に配置するとともに、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５が、長尺部材５１の長手方向軸線と直交する面内に位置し、かつ、アブレイシブノズルアッセンブリ１４がキャッチャーカップ１５よりも内側（ウェブ５４側あるいは長尺部材５１の中心軸線側）に位置するように配置する。

アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５が所定の位置に、すなわち、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５が図２０に示す状態に配置されたら、アブレイシブノズルアッセンブリ１４の出口１４ａからアブレイシブの含まれた超高圧水を再び噴射させ、図２１に一点鎖線で示すトリムライン５８に沿って、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５を移動させる。このとき、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５は、図２０に示す状態を保ったまま移動させられる。この行程により、長尺部材５１の一端部に位置するベースフランジ５５の他側方部、およびウェブ５４の下端部が、平面視（上方から見て）台形状に切り取られることになる。

長尺部材５１の一端部に位置するベースフランジ５５の切り取りが完了したら、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５を図２２に示す状態に、すなわち、アブレイシブノズルアッセンブリ１４がウェブ２４の他側方に位置し、キャッチャーカップ１５がウェブ２４の一側方に位置するとともに、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５が、長尺部材５１の長手方向軸線と直交する面内に位置し、かつ、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５の中心軸線が、キャップフランジ５３の上面５３ａおよびベースフランジ５５の下面５５ａと平行になるように配置する。

アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５が所定の位置に、すなわち、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５が図２２に示す状態に配置されたら、アブレイシブノズルアッセンブリ１４の出口１４ａからアブレイシブの含まれた超高圧水を噴射させ、図２３に一点鎖線で示すトリムライン５６に沿って、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５を移動させる。このとき、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５は、図２２に示す状態を保ったまま移動させられる。この行程により、長尺部材５１の一端部に位置するウェブ５４が、側面視（側方から見て）Ｕ字形状に切り取られることになる。

長尺部材５１の一端部に位置するウェブ５４の切り取りが完了したら、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５を図２４に示す状態に、すなわち、アブレイシブノズルアッセンブリ１４がキャップフランジ５３の下方に位置し、キャッチャーカップ１５がキャップフランジ５３の上方に位置するようにしてアブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５を長尺部材５１の一側方に配置するとともに、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５が、長尺部材５１の長手方向軸線と直交する面内に位置し、かつ、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５の中心軸線が、ウェブ５４の一側面５４ａおよび他側面５４ｂと平行になるように配置する。

アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５が所定の位置に、すなわち、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５が図２４に示す状態に配置されたら、アブレイシブノズルアッセンブリ１４の出口１４ａからアブレイシブの含まれた超高圧水を再び噴射させ、図２５に一点鎖線で示すトリムライン５９，６０に沿って、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５を移動させる。このとき、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５は、図２４に示す状態を保ったまま移動させられる。この行程により、長尺部材５１の一端部に位置するキャップフランジ５３の両角部が丸く切り取られることになる。

長尺部材５１の一端部に位置するキャップフランジ５３の両角部の切り取りが完了したら、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５を図２６に示す状態に、すなわち、アブレイシブノズルアッセンブリ１４がキャップフランジ５３の上方に位置し、キャッチャーカップ１５がキャップフランジ５３の下方に位置するようにしてアブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５を長尺部材５１の一側方に配置するとともに、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５が、長尺部材５１の長手方向軸線と直交する面内に位置し、かつ、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５の中心軸線が、ウェブ５４の一側面５４ａおよび他側面５４ｂと平行になるように配置する。

アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５が所定の位置に、すなわち、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５が図２６に示す状態に配置されたら、アブレイシブノズルアッセンブリ１４の出口１４ａからアブレイシブの含まれた超高圧水を再び噴射させ、図２７に一点鎖線で示すトリムライン６１に沿って、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５を移動させる。このとき、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５は、図２６に示す状態を保ったまま移動させられる。この行程により、長尺部材５１の一端部に位置するキャップフランジ５３の切り残し部分（突出部分）６２が、平面視（上方から見て）台形状に切り取られることになる。
そして、できあがったストリンガー５２（図６参照）は、例えば、航空機の主翼を構成するストリンガーとして使用（利用）される。

本実施形態に係るストリンガーの製造方法によれば、キャップフランジ５３よりも先にベースフランジ５５が加工され、切断片がベースフランジ５５上にたまることなく、下方に落ちていくことになる。そして、キャップフランジ５３を加工する際に、ベースフランジ５５上にたまった切断片によってアブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５の動きが阻害されることがなくなる。
これにより、長尺部材５１の加工を効率よく行うことができ、作業効率をさらに向上させることができる。
その他の作用効果は、上述した実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。

最後に、図７に示す長尺部材７１の一端部を、６軸ロボット１を用いて図８に示すような形状に加工して、ストリンガー７２を製造する本発明の第４実施形態に係るストリンガーの製造方法について説明する。
長尺部材７１は、例えば、炭素繊維と樹脂を組み合わせた炭素繊維強化プラスチック（CFRP）でできており、図７に示すように、キャップフランジ７３と、ウェブ７４と、キャップフランジ５３よりも若干幅狭のベースフランジ７５とを備えるとともに、その断面視（正面視）形状がＴ字状（またはＨ字状）を呈するように作製されている。キャップフランジ７３、ウェブ７４、ベースフランジ７５はそれぞれ板状の部材であり、これらキャップフランジ７３、ウェブ７４、ベースフランジ７５は、全体として一体物をなすように接合されている。

上述した実施形態と同様、長尺部材７１を専用の治具（図示せず）に固定し、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５を、上述した第３実施形態と同様、図１８に示す状態に配置する。
アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５が所定の位置に、すなわち、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５が図１８に示す状態に配置されたら、アブレイシブノズルアッセンブリ１４の出口１４ａからアブレイシブの含まれた超高圧水を再び噴射させ、図２８に一点鎖線で示すトリムライン７７に沿って、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５を移動させる。このとき、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５は、図１８に示す状態を保ったまま移動させられる。この行程により、長尺部材７１の一端部に位置するベースフランジ７５の一側方部、およびウェブ７４の下端部が、平面視（上方から見て）台形状に切り取られることになる。

長尺部材７１の一端部に位置するベースフランジ７５の一側方部、およびウェブ７４の下端部の切り取りが完了したら、アブレイシブが含まれた超高圧水の噴射を中止し、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５を、上述した第３実施形態と同様、図２０に示す状態に配置する。

アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５が所定の位置に、すなわち、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５が図２０に示す状態に配置されたら、アブレイシブノズルアッセンブリ１４の出口１４ａからアブレイシブの含まれた超高圧水を再び噴射させ、図２９に一点鎖線で示すトリムライン７８に沿って、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５を移動させる。このとき、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５は、図２０に示す状態を保ったまま移動させられる。この行程により、長尺部材７１の一端部に位置するベースフランジ７５の他側方部、およびウェブ７４の下端部が、平面視（上方から見て）台形状に切り取られることになる。

長尺部材７１の一端部に位置するベースフランジ７５の切り取りが完了したら、上述した第３実施形態と同様、図２２に示す状態に配置する。
アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５が所定の位置に、すなわち、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５が図２２に示す状態に配置されたら、アブレイシブノズルアッセンブリ１４の出口１４ａからアブレイシブの含まれた超高圧水を噴射させ、図３０に一点鎖線で示すトリムライン７６に沿って、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５を移動させる。このとき、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５は、図２２に示す状態を保ったまま移動させられる。この行程により、長尺部材７１の一端部に位置するウェブ７４が、側面視（側方から見て）Ｕ字形状で、かつ、長尺部材７１の他端側に、第３実施形態のところで説明したものよりも大きく（深く）切り取られることになる。

長尺部材７１の一端部に位置するウェブ７４の切り取りが完了したら、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５を、上述した第３実施形態と同様、図２６に示す状態に配置する。

アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５が所定の位置に、すなわち、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５が図２６に示す状態に配置されたら、アブレイシブノズルアッセンブリ１４の出口１４ａからアブレイシブの含まれた超高圧水を再び噴射させ、図３１に一点鎖線で示すトリムライン７９に沿って、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５を移動させる。このとき、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５は、図２６に示す状態を保ったまま移動させられる。この行程により、長尺部材７１の一端部に位置するキャップフランジ７３の両角部が丸く切り取られることになる。
そして、できあがったストリンガー７２（図８参照）は、例えば、航空機の主翼を構成するストリンガーとして使用（利用）される。

本実施形態に係る作用効果は、上述した第３実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種変更・変形が可能である。
また、上述した実施形態において、６軸ロボット１が、キャッチャーカップ１５と長尺部材２１，５１，７１との間隔を一定に保つように、例えば、図３２中のＬ２とＬ３とが等しくなる（Ｌ２＝Ｌ３となる）ように、アブレイシブノズルアッセンブリ１４とキャッチャーカップ１５との間隔を調整する間隔調整機構（図示せず）を備えているとさらに好適である。
間隔調整機構としては、図１中に白抜き矢印で示す方向に可動する、例えば、エアシリンダ（図示せず）等の直動機構を採用することができ、これにより、切断部位の板厚が変化しても、切断部位の板厚の変化に応じてキャッチャーカップ１５と長尺部材２１，５１，７１との間隔を一定に保つことができて、アブレイシブの含まれた超高圧水の回収を容易なものとすることができ、加工面をきれいに仕上げることができて、仕上げ処理を不要とすることができ、作業効率をさらに向上させることができる。また、アブレイシブの含まれた超高圧水が取りこぼしなく回収されることとなるので、アブレイシブノズルアッセンブリ１４およびキャッチャーカップ１５の移動速度（すなわち、切削速度）を一定に保つことができ、作業効率をさらに向上させることができる。
なお、間隔調整機構を備えていない場合には、図３２中のＬ１が固定された状態となるため、図３２中のＬ３がＬ２よりも大きくなり（Ｌ３＞Ｌ２となり）、アブレイシブの含まれた超高圧水の回収率が悪くなって、飛散したアブレイシブによってワークが損傷してしまうことがある。

１６軸ロボット（垂直多関節型ロボット）
１２アーム
１４アブレイシブノズルアッセンブリ
１５キャッチャーカップ
２１長尺部材（ワーク）
２２ストリンガー（各種部品）
２３キャップフランジ
２４ウェブ
２５ベースフランジ
３２ストリンガー（各種部品）
５１長尺部材（ワーク）
５２ストリンガー（各種部品）
５３キャップフランジ
５４ウェブ
５５ベースフランジ
６２切り残し部分
７１長尺部材（ワーク）
７２ストリンガー（各種部品）
７３キャップフランジ
７４ウェブ
７５ベースフランジ

Claims

ワークを所望の形状に加工する際、アブレイシブが混入された超高圧水を噴射するアブレイシブノズルアッセンブリと、このアブレイシブノズルアッセンブリから噴射された前記超高圧水を回収するキャッチャーカップと、前記キャッチャーカップと前記ワークとの間隔を、前記ワークの切断部位の板厚の変化に応じて自動的かつ一定に保つように、前記アブレイシブノズルアッセンブリと前記キャッチャーカップとの間隔を調整する間隔調整機構と、を備えていることを特徴とするアブレイシブウォータージェット加工装置。
請求項１に記載のアブレイシブウォータージェット加工装置を用いて行うようにしたことを特徴とする各種部品の製造方法。