JPH0272000A - ウォータージェット加工方法及び装置 - Google Patents

ウォータージェット加工方法及び装置

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JPH0272000A
JPH0272000A JP22295688A JP22295688A JPH0272000A JP H0272000 A JPH0272000 A JP H0272000A JP 22295688 A JP22295688 A JP 22295688A JP 22295688 A JP22295688 A JP 22295688A JP H0272000 A JPH0272000 A JP H0272000A
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jet
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water flow
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鬼頭 博幸
Masatoshi Oshima
大島 正歳
Akio Miyajima
宮島 章郎
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Sanyo Machine Works Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)

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〕 本発明はウォータージェット加工方法及び装置に関する
ものである。
〔従来の技術〕
ウォータージェット加工は、第6図に示す様に、サファ
イヤやダイアモンド等のチップに0.1n〜0.5鴎の
穴を開けたノズル(1)を、ノズルボディ (2)の先
端に取付金臭(3)を介して交換可能に装着し、超高圧
(2,800kg/c11〜4.000 kg/cd)
に加圧された水を、ノズル(1)から噴射した時のジェ
ット水流(C)を利用して被切削材(4)に切削加工を
施すもので、プラスチック系複合材等に切削加工時の熱
歪み等を防止して加工し得るため、自動車、電機、航空
宇宙、建設等の業界で利用されている。尚、具体的には
、三次元方向に制御駆動可能なロボット又は工作機械に
ノズルボディ (2)を介して取付けられる。
〔発明が解決しようとする課題〕
ウォータージェット加工において、加工を行うのは、ジ
ェット水流(C)上の被切削材(4)に当たってから裏
側に出るまでの部分であり、この部分が、2ノズルボデ
イ (2)の中心軸線の延長線上になければ、ロボット
又は工作機械の加工点と実際の加工点とが一致しないこ
ととなり、加工精度が低下することになる。ノズル(1
)は消耗品であり、数百時間程度で交換しなければなら
ない。
上記両加工点が不一致となる原因は、ノズル(1)自体
が高精度のサファイヤやダイアモンド等のチップにo、
i tm〜0.5日程度の極めて微小な穴を開けたもの
であるため、この穴開は位置の加工誤差やノズルボディ
 (2)への取付誤差にあるものと推定される。
ノズル(1)の加工精度を向上させることは困難であり
、また取付誤差を皆無にすることも非常に困難である。
本発明は、ウォータージェット加工における従来技術の
上記問題点に鑑みて提案されたもので、その目的とする
ところは、ノズル(1)に加工誤差や取付誤差があって
も、ウォータージ。
エツト加工の加工精度を向上させ得るウォータージェッ
ト加工方法及び装置を提供しようとするものである。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するため、本発明の方法は、高圧水を噴
射するノズルを、三次元方向に制御駆動可能なロボット
又は工作機械に取付けて加工を行うウォータージェット
加工方法において、ロボット又は工作機械のノズル取付
中心軸線に対するジェット水流の中心線の傾き方向及び
角度を測定し、ロボット又は工作機械のノズル取付中心
軸線方向の制御軸線をジェット水流の中心線と一致する
ように補正して加工するようにしたものである。
また、本発明の装置は、高圧水を噴射するノズルを、三
次元方向に制御駆動可能なロボ7)又は工作機械に取付
けて加工を行うウォータージェット加工装置において、
ノズルから噴射されるジェット水流上の特定点を基準位
置からの離隔距離として非接触で測定するセンサ部と、
センサ部からの測定データを平均化して取り込むように
した入力部と、ノズルをノズル取付中心軸線回りに1回
転させながらジェット水流上の特定点の基準位置からの
離隔距離の測定データを回転角度に関係づけたデータ列
として記憶するメモリと、上記データ列に最も近いサイ
ンカーブを推定して出力する推定部と、ノズルの高さを
変えて2本のサインカーブを得ることにより、2つの円
の方程式を求め、両円の同じ角度位置での位置座標から
、ノズル取付中心軸線に対するジェット水流の中心線の
傾き方向及び角度を決定して出力する出力部と、出力部
の出力により、ロボット又は工作機械のノズル取付中心
軸線方向の制御軸線をジェット水流の中心線と一致する
ように補正する補正部とを具備させたものである。
〔作用〕
ノズル取付中心軸線に対するジェット水流の中心線の傾
き方向及び角度を測定し、この測定値でロボット又は工
作機械のノズル取付中心軸。
線方向の制御軸線を補正させることによって、ノズルに
加工誤差があっても、また、取付誤差があっても、高精
度なウォータージェット加工を行うことが可能となる。
また、ノズルをノズル取付中心軸線回りで回転させなが
ら、等角度毎にジェット水流上の特定点の基準位置から
の離隔距離を測定して1回転分のデータ列を求め、この
データ列からサインカーブを推定し、このサインカーブ
から、当該特定点における1つの円を求め、同様にして
ノズルの高さを変えてもう1つの円を求め、両方の円の
同じ角度位置での位置座標から2点を通る直線を求め、
この直線とノズル取付中心軸線とから、ジェット水流の
中心線のノズル取付中心軸線に対する傾き方向及び角度
を決定し、これに基づいてロボット又は工作機械のノズ
ル取付中心軸線方向の制御軸線を補正するものであるか
ら、ジェット水流の傾き方向及び角度を正確に測定する
ことができ、ウォータージェット加工を高精度に実施で
きる。
〔実施例〕
第1図は本発明におけるノズル取付中心軸線に対するジ
ェット水流の中心線の傾き方向及び角度を求める原理説
明図であって、(A)はノズル先端面、(B)はノズル
取付中心軸線、(C)はジェ−/ ト水流、(H)は第
1測定点、(L>は第2測定点を示しており、ノズル先
端面(A)におけるノズル開口部(D)は、ノズル中心
(0)に対して偏心しているものとする。
上記偏心は、加工誤差及び取付誤差を含んでいるものと
する。
上記偏心のために、ジェット水流(C)は、ノズル取付
中心軸線(B)に対して傾斜することとなり、本発明は
、この傾斜の方向と角度を測定し、ロボット又は工作機
械のノズル取付中心軸線(B)方向の制御軸線を補正し
て加工させるものである。
ロボット又は工作機械は、直交XYz三次元方向に制御
駆動可能に構成されており、第1図はノズル取付中心軸
線(B)にZ軸を一致させた場合を例示している。
第1の測定点(H)のXY平面上でのノズル取付中心軸
線(B)からの離隔距離を、ΔX及びΔYと表し、第2
の測定点(L)の同様な離隔距離を、ΔX”及びΔY°
と表し、これらを適当な手段で測定し、Z軸方向の成分
を加味してジェット水流(C)の直線の方程式を得るこ
とができ、これにより、ジェット水流(C)がノズル取
付中心軸線(B)からどちらの方向へ何度傾斜している
かを求めることが可能となる。このようにして求めた測
定データにより、ロボット又は工作機械のノズル取付中
心軸線(B)方向の制御軸線(Z)を補正して加工する
のである。
上記ジェット水流(C)の測定は、測定手段がジェット
水流(C)によって破損しないようにするため、非接触
構造のものを使用する。
上記測定手段として、例えばレーザー測長器を使用し、
ジェット水流(c)の遮光によって、基準位置からその
位置までの長さを測定する。
具体的な測定方法として、第2図に示す様に、XY平面
上に投光モジュール(IOX)(IOY)と受光モジュ
ール(IIX)(ILY)とを2機1組として第1の測
定点(H)及び第2の測定点(L)に夫々2組設置し、
ジェット水流(C)の位置を測定させるようにしてもよ
く、又は、1組のみ使用し、ノズルを移動させて2点の
測定を行わせてもよい。
或いは、第3図に示す様に、投光モジュール(10X 
)と受光モジュール(11X )とのみを使用し、ノズ
ル取付中心軸線の回りにノズルを旋回させ、等角度毎に
ジェット水流(C)の位置を測定させ、1回転分の測定
データ列を求める。このデータは、第4図に示す様なサ
インカーブを描(こととなり、このサインカーブがら円
を求めさせ、かつ、任意の回転角度、例えば0゜におけ
る円上のXY座標を求めさせる。上記サインカーブの決
定は、n回転分のデータから平均値をとって、1つ決定
するのが好ましい。
この操作を高さを変えて2回行う事により、ジェット水
流(C)上の2点の位置を求め、この2点を遣る直線を
求めると、これがジェット水流(C)の中心線となり、
ノズル取付中心軸線(B)に対する傾き方向及び角度を
容易に求めることができる。
第5図は第3図の方法を具体化した装置のブロック線部
を示すもので、直交XYZ三次元方向に制御駆動可能と
したロボット又は工作機械(J)の動作範囲中のXY平
面内に、投光モジュール(IOX)と受光モジュール(
ILX)を対向配ヱし、距離を算出する回路(12)を
具備させたセンサ部(13)を設置する。センサ部(1
3)の設置位置は、ロボット又は工作機械(J)にとっ
て既知の位置とし、かつ、基準位置からの離隔距離Δh
をY軸方向の長さとして測定するように固定した場合を
示している。
上記Δhは、ジェット水流(C)のまわりの水煙やジェ
ット水流(C)自体の振動によりバラツクため、数回以
上測定し、平均化して取込む入力部(14)を通し、ロ
ボット又は工作機械(J)の角度算出部(15)からの
角度毎にメモリ (16)に記憶させ、1回転分のすべ
ての測定データが得られると、その測定データ列に適合
するサインカーブを推定部(17)で推定させ、第1の
測定点(H)に対するサインカーブとして上側記憶部(
18)に記憶させておく。そして、ノズル(1)の高さ
を変えて第2の測定点(L)について、もう−度量様の
測定をして得られたサインカーブを下側記憶部(19)
に記憶させ、これら2本のサインカーブから2つの円の
方程式を求め、百円の同じ角度位置での位置座標から、
直線の方程式を求める。この直線の方程式は、ジェット
水流(C)の中心線と一致しており従って、この直線の
方程式から、ノズル取付中心軸線(B)に対する傾きの
方向と角度を求めることができ、この演算を出力F!B
(20)で行わせて補正部(21)に出力させる。補正
部(21)は、ロボット又は工作機械(J)を、そのZ
軸がジェット水流(C)と一致するように姿勢補正させ
るものである。
上記実施例において、2つの測定点(H)(L)は、ジ
ェット水流(C)上であれば、いずれの位置であっても
よいが、被切削材への加工点に相当する位置付近に設定
するのが望ましい。
また、上記測定及び姿勢補正は、ノズルの交換時のみな
らず、加ニブログラム中に測定プログラムを組込んで、
・ワークの加工開始毎に、或いは、任意時点で随時実施
させるようにするものである。
〔発明の効果〕
本発明の方法によれば、ノズルの加工誤差や取付誤差が
あっても、個々のノズルについて、そのジェット水流の
方向及び位置を測定してロポ7)又は工作機械側の姿勢
を補正して加工するものであるから、高精度のウォータ
ージェット加工を実施することができる。
また、本発明の装置によれば、1つの非接触セン号でジ
ェット水流の方向及び位置を測定させることができ、装
置が簡単安価となると共に、ノズル取付中心軸線を中心
とした2つの円を求めた上で、両円上の同一角度位置で
の2点の位置座標を求め、この2点を結ぶ直線を求めて
ノズル取付中心軸線に対する傾き方向及び角度を求めさ
せたから、ジェット水流の方向及び位置の測定を正確に
行うことができ、この測定結果に基づいてロボット又は
工作機械の姿勢を補正させたから、ウォータージェット
加工の精度を向上させ得る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明におけるノズル取付中心軸線に対するジ
ェット水流の中心線の傾き方向及び角度を求める原理説
明図、第2図及び第3図は本発明に係る測定方法の異な
る実施例を示す説明図、第4図は第3図の方法の測定デ
ータを示すグラフ、第5図は第3図の方法を具体化した
装置の一例を示すブロック線図、第6図はウォータージ
ェット加工のノズル部の拡大縦断側面図である。 (A) (B) (C) (I() (J) −・−ノズル、    (2)−・・ノズルボディ、−
取付金具、   (4) −被切削材、−・ノズル先端
面、 −ノズル取付中心軸線、 ジェット水流、(D)−・ノズル開口部、−・第1測定
点、  (L)−・・−第2測定点、・−センサ部、 
  (14)・−・入力部、−・角度算出部、  (1
6) −・メモリ、−・−推定部、    (18)・
・・・上側記憶部、−・・下側記憶部、  (20) 
−出力部、−補正部、 ・・・ロボット又は工作機械。 第2図 第3図 r 第1図 に   Q 第6図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)高圧水を噴射するノズルを、三次元方向に制御駆
    動可能なロボット又は工作機機に取付けて加工を行うウ
    ォータージェット加工方法において、 ロボット又は工作機機のノズル取付中心軸線に対するジ
    ェット水流の中心線の傾き方向及び角度を測定し、ロボ
    ット又は工作機械のノズル取付中心軸線方向の制御軸線
    をジェット水流の中心線と一致するように補正して加工
    することを特徴とするウォータージェット加工方法。
  2. (2)高圧水を噴射するノズルを、三次元方向に制御駆
    動可能なロボット又は工作機械に取付けて加工を行うウ
    ォータージェット加工装置において、 ノズルから噴射されるジェット水流上の特定点を基準位
    置からの離隔距離として非接触で測定するセンサ部と、 センサ部からの測定データを平均化して取り込むように
    した入力部と、 ノズルをノズル取付中心軸線回りに1回転させながらジ
    ェット水流上の特定点の基準位置からの離隔距離の測定
    データを回転角度に関係づけたデータ列として記憶する
    メモリと、上記データ列に最も近いサインカーブを推定
    して出力する、推定部と、 ノズルの高さを変えて2本のサインカーブを得ることに
    より、2つの円の方程式を求め、両円の同じ角度位置で
    の位置座標から、ノズル取付中心軸線に対するジェット
    水流の中心線の傾き方向及び角度を決定して出力する出
    力部と、出力部の出力により、ロボット又は工作機械の
    ノズル取付中心軸線方向の制御軸線をジェット水流の中
    心線と一致するように補正する補正部とを具備している
    ことを特徴とするウォータージェット加工装置。
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JPH0569680B2 JPH0569680B2 (ja) 1993-10-01

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0634246A1 (en) * 1993-07-13 1995-01-18 The Laitram Corporation Robot cutting system
JP2009083022A (ja) * 2007-09-28 2009-04-23 Sugino Mach Ltd 噴流加工装置、および噴流加工装置における原点補正方法
WO2017056257A1 (ja) * 2015-09-30 2017-04-06 株式会社牧野フライス製作所 レーザ加工機のウォータジェットの傾き測定方法
US20210053151A1 (en) * 2018-01-19 2021-02-25 Synova S.A. Apparatus for automatic jet angle adjustment

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63136900U (ja) * 1987-03-02 1988-09-08

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63136900U (ja) * 1987-03-02 1988-09-08

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0634246A1 (en) * 1993-07-13 1995-01-18 The Laitram Corporation Robot cutting system
JP2009083022A (ja) * 2007-09-28 2009-04-23 Sugino Mach Ltd 噴流加工装置、および噴流加工装置における原点補正方法
WO2017056257A1 (ja) * 2015-09-30 2017-04-06 株式会社牧野フライス製作所 レーザ加工機のウォータジェットの傾き測定方法
JPWO2017056257A1 (ja) * 2015-09-30 2018-04-26 株式会社牧野フライス製作所 レーザ加工機のウォータジェットの傾き測定方法
US11253954B2 (en) 2015-09-30 2022-02-22 Makino Milling Machine Co., Ltd. Method for measuring inclination of waterjet of laser machining device
US20210053151A1 (en) * 2018-01-19 2021-02-25 Synova S.A. Apparatus for automatic jet angle adjustment

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