JPH01146700A - 高圧流体切断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、ノズルから噴射される高圧流体ジェットの
エネルギーで材料を切断する高圧流体切断装置に関する
ものである。・ （従来の技術） 高圧流体として、加圧水を用いた、いわゆるウォータジ
ェット切断装置として実用化されている上記高圧流体切
断装置は、布、紙、合成樹脂フィルム等の比較的軟質の
シート状材料の切断に多く用いられている。このような
被加工物を加工テーブル面上に載置し、噴射ノズルを移
動させていくことによって所定形状への切断が行われる
。ところで上記の切断時に、噴射ノズルから噴射され、
被加工物を切断してこれを貫通したウォータジェットの
切断力が、上記被加工物の載置されている加工テーブル
には作用しないように、例えば特開昭５５−１０６７９
９号公報に記載されている装置においては、加工テーブ
ル、すなわち被加工物載置面に局所的な開口状態が形成
される構成となされている。第３図にその装置の構成模
式図を示しており、同図において、５１．５２は、固定
枠体の長手方向における端面部材であり、これらの端面
部材５１．５２に両端が係止されると共に、複数の移動
ローラ５３・・５３で支持された帯状部材５４が上記各
端面部材５１．５２間に張設され、被加工物５５の載置
面を構成している。一方上記被加工物５５を上下に挟む
相対向する位置にそれぞれ配設されたノズル５６と流体
受入れ容器、いわゆるキャッチャ５７とを有するノズル
ヘッド５８が、上記各端面部材５１．５２間を往復動自
在に装着されている。このノズルヘッド５８には、さら
に上記キャッチャ５７の流入口の両側部に上部側固定ロ
ーラ５９．５９が、また上記キャッチャ５７の底部の両
側部に下部側固定ローラ６０．６０がそれぞれ取付けら
れており、上記帯状部材５４は、上記ノズルヘッド５８
の領域においては、上記キャッチャ５７を迂回するよう
に上記各固定ローラ５９．６０に巻き掛けられた張設状
態となされ、この結果、上記ノズル５６直下の流体噴出
領域には、上記帯状部材５９が存在せず、被加工物置面
における局所的な開口部を形成している。したがって、
ノズル５６から噴射され、被加工物５５を切断してこれ
を貫通するウォータジェットは上記キャッチャ５７内に
流入していくこととなって、その水草力は上記帯状部材
５４には作用しない構成となっている。上記ノズルヘッ
ド５８が移動する際には、上記帯状部材５４における水
平張設領域とキャッチャ迂回領域とが順次変更されてい
くことによって、ノズル５６直下領域における上記開口
状態が維持される。なお上記各移動ローラ５３・・５３
とノズルヘッド５８及び端面部材５１．５２とは紐体６
１によって相互に連結されており、この紐体６１の個々
の長さ以下の間隔で帯状部材５９が各移動ローラ５３・
・５３によって支持され、これにより帯状部材５９の載
置面としての水平状態が維持されるようになされている
。

（発明が解決しようとする問題点） ところで上記のような帯状部材５４で構成される被加工
物！３！置面上に、例えば前記のような軟質のシート状
被加工物を搬入・搬出する作業は、装置の大形化に伴っ
て多大の労力を要するという問題がある。例えば搬入作
業においては、装置の一方の端部位置で被加工物を上記
帯状部材５４上に載置させた後に、この帯状部材５４上
を滑らせることによって所定の中央部加工位置まで移動
させることができるものの、被加工物の材質によっては
、上記帯状部材５４表面で滑らかな滑りが得られない場
合があり、この場合には装置回りを移動しながら、所定
の中央部加工位置へと位置決めすることが必要となる。

また搬出作業においても、切断操作後の分断された被加
工物をそれぞれ取出していくためには、装置回りを頻繁
に移動しながら行う作業が必要となるのである。

この発明は上記に鑑みなされたものであって、その目的
は、被加工物の搬入・搬出の作業性を向上し得る高圧流
体切断装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） そこでこの発明の高圧流体切断装置は、固定枠体１に、
高圧流体噴射ノズル１０とこのノズル１０に相対向させ
て配設された流体受入れ容器１２とを有するノズルヘッ
ド４を往復動自在に装着し、また上記ノズル１０と流体
受入れ容器１２との間において上記ノズルヘッド４の往
復動方向に延びて被加工物載置面を形成する帯状部材２
５を配設すると共に、上記ノズル１０と流体受入れ容器
１２との間の流体噴出領域においては上記流体受入れ容
器１２を迂回すべく上記帯状部材２５を張設して上記流
体噴出領域における被加工物載置面を局所的な開口状態
となし、さらに上記ノズルヘッド４の移動時には、その
移動に応じて上記帯状部材２５の上記迂回領域が変更さ
れて上記流体噴出領域における局所的な開口状態が維持
されるべく構成して成る高圧流体切断装置であって、上
記帯状部材２５をさらに上記固定枠体１に対して、上記
ノズルヘッド４の往復動方向に相対移動可能に配設する
と共に、この帯状部材２５を駆動する駆動手段２６を設
けている。

（作用） 上記の高圧流体切断装置においては、被加工物の載置面
を構成する帯状部材２５を、駆動手段２６によって移動
させ得るようになされているので、例えば装置の一方の
端部側に被加工物を載置した後には、上記帯状部材２５
の移動によって上記被加工物を所定の加工位置へと自動
的に位置させることができ、また切断終了後も上記帯状
部材２５の移動操作によって、装置の一方の端部側で順
次取出していく作業とすることができる。このように、
装置回りを移動する必要がなく、装置の端部側の位置で
搬入・搬出を行うことが可能となるので、その作業性の
向上を図ることができる。

（実施例） 次にこの発明の高圧流体切断装置の具体的な実施例につ
いて、図面を参照しつつ詳細に説明する。

第１図及び第２図には、この発明の一実施例における高
圧流体切断装置の正面図と側面図とを示している。これ
らの図において、１は固定枠体であって、この固定枠体
１は、４本の脚部２・・２と、これらの脚部２・・２の
各上端部間に架設された上部フレームとから構成されて
いる。そして第１図において左右方向（以下、Ｙ軸方向
と言う）に延びる上部フレーム３．３上には、ノズル駆
動系を有するノズルヘッド４が設けられており、このノ
ズルヘッド′４は、第２図に示すように、上記上部フレ
ーム３．３間に架設されたスライドフレーム５と、この
スライドフレーム５に取付けられて下方に延びるノズル
ブロック６と、上記スライドフレーム５の両端部位置か
ら、それぞれ上記各脚部２の内側を下方に延びる垂下支
持板７．７とから構成されている。上記スライドフレー
ム５は、上記各上部フレーム３上に形成されている軌道
で両端部が案内されて上記Ｙ軸方向の移動が可能であり
、第２図において左端側に設けられているＹ軸駆動モー
タ８を駆動することによって、スライドフレーム５、す
なわちノズルヘッド４全体が上記Ｙ軸方向に移動される
。

一方、上記ノズルブロック６は、上記スライドフレーム
５に案内された移動、すなわち第２図において左右方向
（以下、Ｘ軸方向と言う）の移動が可能であり、この移
動は、第２図において右端側に取付けられているＸ軸駆
動モータ９によって行われる。

そして上記ノズルブロック６の下端に高圧流体噴射ノズ
ル１０が取着され、そのノズル１０先端から鉛直方向下
方に高圧流体を噴射するようになされている。また上記
ノズルブロック６の上部には、上記ノズル１０を上下動
するためのＺ軸駆動モータ１１が設けられており、この
Ｚ軸駆動モータ１１を駆動することによって、被加工物
の厚さに合わせて上記ノズル１０の高さを調整できるよ
うになされている。

前記各垂下支持板７．７は、第１図において二点鎖線で
模式的に示すように、上記ノズル１０の最下端位置より
もさらに下方に延びて、流体受入れ容器、すなわちキャ
ッチャ１２の両側部をそれぞれ支持する構成となされて
いる。上記キャッチャ１２は上記ノズル１０に上下方向
に相対向する流入口を有するものであって、上記ノズル
１０から噴射されるウォータジェットを受は入れ、そし
て図示しない放出口を通して排水するようになされてい
る。さらにＸ軸方向に相対向する上記垂下支持板７．７
間には、上記キャッチャ１２の流入口の両側部の位置に
上部側固定ローラ１３．１３が、また上記キャッチャ１
２の底部の両側部の位置に下部側固定ローラ１４．１４
がそれぞれ取付けられている。

一方、前記脚部２には、上記上部側固定ローラ１３と路
間等の高さ位置をＹ軸方向に延びるローラガイドレール
１５．１５が固着されている。そして第２図に示すよう
に、相対向する位置にそれぞれ固着された上記ローラガ
イドレール１５．１５間に、複数のローラが互いに平行
に配設されている。これらのローラの中で、第１図に示
すように、上記ローラガイドレール１５．１５のＹ軸方
向両端部に位置するローラは、上記ローラガイドレール
１５．１５に固定されて固定ローラ１６、１６となされ
ており、その他のローラは上記ローラガイドレール１５
．１５で案内されたＹ軸方向への移動が可能な移動ロー
ラ１７・・１７となされている。そしてＹ軸方向に隣合
う各移動ローラ１７．１７は、それぞれＸ軸方向の端部
位置で、連接棒１８によって相互に連結されている。こ
れらの連接棒１８は中央部がピン結合されたく字状に形
成され、上記ピン結合部における開き角を自在に変更し
得る構成であり、隣合う移動ローラ１７．１７間の距離
は、相互に接する近接状態から上記連接棒１８が略−直
線状態となる離間状態の範囲内で自在に可変するように
なされている。また上記各固定ローラ１６．１６とそれ
らに隣合う移動ローラ１７との間、及び前記垂下支持板
７とこれに隣接する移動ローラ１７との間も、上記と同
様の連接棒１８によって相互に連結されている。

さらに上記装置においては、第１図に示すように、上記
各固定ローラ１６．１６の下側の位置にも、上記固定枠
体ｌに対して位置の固定された下側固定ローラ１９．２
０が設けられている。つまり前記脚部２．２における下
部領域に固着されている下側ローラ取付レール２１の両
端部位置に上記下側固定ローラ１９．２０が取着されて
いる。

上記装置においては被加工物の載置面を構成する帯状部
材２５は、上記固定ローラ１６．１６間では、前記従来
装置と略同様に、各移動ローラ１７で支持されて上面が
略水平状態に維持される被加工物載置面を構成すると共
に、ノズルへラド４の垂下支持板７の領域においては、
キャッチャ１２を迂回するように、前記上部側固定ロー
ラ１３と下部側固定ローラ１４とに巻き掛けられて、ノ
ズル１０とキャッチャ１２の流入口との間の領域には局
所的な開口部を形成する張設状態となされている。そし
て上記各固定ローラ１６．１６の端部位置からはそれぞ
れ前記下側固定７０−ラ１９．２０に巻き掛けられるこ
とによって、端部の存在しない無端環状部材、いわゆる
エンドレスベルトとして上記帯状部材２５は構成されて
いる。さらに上記装置においては、第１図で右側に位置
する下側固定ローラ２０に、上記帯状部材２５を駆動す
る駆動手段となる回転駆動モータ２６を連結しており、
この駆動モータ２６によって上記下側面。

定ローラ２０を回転駆動することにより、上記帯状部材
２′５を、前記ノズルへラド４の往復動方向、すなわち
前記Ｙ軸方向に移動させることが可能な構成となされて
いる。なお第１図中、３１はブレーキシリンダであって
、このブレーキシリンダ３１を作動させることによりブ
レーキ板３２が上記下側固定ローラ２０表面に圧接され
、これにより下側固定ローラ２０が回転停止状態に維持
されると共に、上記ブレーキ板３２と下側固定ローラ２
０との間に上記帯状部材２５が挟持されることとなって
、この帯状部材２５の静止状態が保たれるようになされ
ている。また図中、３３は上記帯状部材２５の張力調整
用のシリンダである。さらに３４はストッパであって、
各ローラガイドレール１５．１５の上端面間に、Ｙ軸方
向の位置調整可能に取付けられるアームに固着され、そ
の下端は帯状部材２５の上面に近接しており、上記帯状
部材２５上にＷｉｔされた被加工物のＹ軸方向の移動を
規制する機能を有している。

次に上記構成の高圧流体切断装置における作動状態につ
いて説明する。

第１図において、右端側を搬入・搬出の作業領域、また
左端側に向かう方向を先端側、さらにＹ軸方向に延びた
上下二段の張設領域を有する閉ループ状の帯状部材２５
における上記上段側を載置面とそれぞれ名称を与えて説
明すると、まず上記作業領域における載置面上に、被加
工物３５の先端側端部領域を［置する。次いでブレーキ
シリンダ３１を作動してブレーキ板３２による固定停止
状態を解除した後、回転駆動モータ２６を作動して上記
載置面を左行させる。この載置面の左行によってこれに
先端側が載置されている被加工物にも左行移動が生じ、
その後端に至るまで上記載置面上に移載される。そして
この被加工物の先端が前記ストッパ３４に当接した位置
で上記回転駆動モータ２６を停止し、またブレーキシリ
ンダ３１を固定側に作動して、前記したように帯状部材
２５の位置を固定する。以上の搬入操作を終了した後、
切断操作を開始する。初めに前記Ｚ軸駆動モータ１１に
よって、ノズル１０の高さ位置を液加。

１物の厚さに応じた位置まで下降させ、そしてＸ軸及び
Ｙ軸駆動モータ９．８によって上記ノズル１０の所定の
移動制御を行いながら、ノズル１０から高圧流体を噴射
させるのである。この切断操作時において、ノズルヘッ
ド４の往復動方向、すなわちＹ軸方向の移動時には、前
記従来装置と略同様に、帯状部材２５の水平領域とキャ
ッチャ迂回領域とが順次変更されていくことによって、
ノズル１０直下における局所的な開口状態が維持され、
このためノズル１０から噴射され、被加工物を切断して
これを貫通する高圧流体は上記帯状部材２５に当たるこ
とな（、前記キャッチャ１２内に流入していく。また上
記ノズルヘッド４の移動の際には、移動方向先端側の移
動ローラ１７は、垂下支持板７の端面で押されて各移動
ローラ１７間の間隔を狭めるような移動を生じ、また移
動方向後方側の移動ローラ１７は上記垂下支持板７に引
かれて各間隔が広がるような移動を生じるが、その際の
最大離間距離も前記連接棒１８によって制限されたもの
となされており、これにより上記帯状部材２５が各移動
ローラ１７間で下方へと凹入するようなことはなく、載
置面としての水平状態が維持される。

上記の切断操作が終了し、ノズル１０を所定の復帰位置
に上昇させた後に、ブレーキシリンダ３１の作動により
固定状態を解除し、回転駆動モータ２６を駆動して、帯
状部材２５における上記載置面を右行させる。この操作
により載置面上の被加工物は、前記作業領域へと移動す
ることとなり、したがって搬入時と同一の位置で、切断
された被加工物の取出し、すなわち搬出作業を行うこと
ができる０次いで上記回転駆動モータ２６の回転方向を
切換えることにより、次の被加工物の搬入作業へと移行
し、前記と同様の操作が繰返される。

以上の説明のように上記実施例においては、装置の一方
の端部側に被加工物を載置した後には、被加工物を所定
の加工位置へと自動的に送ることが可能であり、また切
断終了後も装置の一方の端部側へと移動されてくる被加
工物を順次取出していくことにより搬出を行えるので、
従来装置に比べて搬入・搬出作業の労力が大幅に軽減さ
れ、したがって作業性、また作業効率の向上が可能とな
る。また従来装置においては、被加工物を装置の端部領
域から加工領域へと位置させる際、また加工領域から取
出す際には、帯状部材上を摺動させて移動させる作業を
伴うものとなっており、このため帯状部材が摩耗してく
るために適宜交換する作業や、摩耗粉を除去する作業等
が必要となっていたが、上記実施例においては帯状部材
２５と一体的に被加工物３５も移動する構成であり、両
者間に相対的な滑りを殆ど生じないので、帯状部材２５
の寿命も向上し、この結果、上記のような交換作業や清
掃作業等の保守作業頻度が低減されることによっても、
作業効率を向上し得るものとなっている。

また上記においては被加工物の搬入・搬出を人手によっ
て行う例について説明したが、上記構成によって搬入・
搬出の自動化への対応も容易である。従来装置において
は、例えば真空吸着パッドを有するロボットアームを操
作して被加工物の移載を行う構成とすること等が考えら
れるが、この場合、特に切断後の分割された被加工物に
対しては、分割の形状に応じてロボットアームの位置決
めを細かく制御してい（ことが必要となり、充分な自動
化効果は得難いものとなっている。一方、上記装置にお
いては、前記した作業領域に、例えば搬送コンベアを配
置し、上記装置と直結する簡素な構成で被加工物の搬入
・搬出の自動化が可能である。

なお上記実施例はこの発明の範囲を限定するものではな
く、この発明の範囲内で種々の変更が可能であり、例え
ば上記実施例では帯状部材２５を無端環状部材で構成し
た例について説明したが、載置面の両端部に配設した各
固定ローラ１６．１６の近傍に、載置面の長さを超える
余剰分を巻き取るローラをさらに配設すると共に、これ
らのローラを回転駆動することによって上記Ｓ！載置面
移動を行う構成等とすることも可能である。また上記実
施例においてはストッパ３４を配設して被加工物の位置
決めを精度よく行える構成にすると共に、装置の一方の
端部側を搬入と搬出の共通領域として操作する例につい
て説明したが、上記のようなストッパを設けることなく
、一方の端部側を搬入領域、他方の端部側を搬出領域と
して、被加工物を一方向に移動させる構成とすること等
も可能である。

（発明の効果） 上記のようにこの発明の高圧流体切断装置においては、
被加工物載置面を構成する帯状部材を駆動手段によって
移動し得るようになされているので、被加工物の搬入・
搬出時に装置回りを移動する必要がなく、装置の端部側
の位置で作業を行うことが可能となるので、搬入・搬出
の作業性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例における高圧流体切断装置
の正面図、第２図は上記装置の側面図、第３図は従来装
置の模式図である。 ｌ・・・固定枠体、４・・・ノズルヘッド、１０・・・
ノズル、１２・・・キャッチャ（流体受入れ容器）、２
５・・・帯状部材、２６・・・回転駆動モータ（駆動手
段）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、固定枠体（１）に、高圧流体噴射ノズル（１０）と
   このノズル（１０）に相対向させて配設された流体受入
   れ容器（１２）とを有するノズルヘッド（４）を往復動
   自在に装着し、また上記ノズル（１０）と流体受入れ容
   器（１２）との間において上記、ノズルヘッド（４）の
   往復動方向に延びて被加工物載置面を形成する帯状部材
   （２５）を配設すると共に、上記ノズル（１０）と流体
   受入れ容器（１２）との間の流体噴出領域においては上
   記流体受入れ容器（１２）を迂回すべく上記帯状部材（
   ２５）を張設して上記流体噴出領域における被加工物載
   置面を局所的な開口状態となし、さらに上記ノズルヘッ
   ド（４）の移動時には、その移動に応じて上記帯状部材
   （２５）の上記迂回領域が変更されて上記流体噴出領域
   における局所的な開口状態が維持されるべく構成して成
   る高圧流体切断装置であって、上記帯状部材（２５）を
   さらに上記固定枠体（１）に対して、上記ノズルヘッド
   （４）の往復動方向に相対移動可能に配設すると共に、
   この帯状部材（２５）を駆動する駆動手段（２６）を設
   けていることを特徴とする高圧流体切断装置。