JPH03256697A - ウォータージェット加工装置 - 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〉 本発明は高圧水または研摩材を含む高圧水の非く本発明
が解決しようとする問題点〉 前記した従来の切断技術にあってはつぎのような問題点
がある。

〈イ〉　いずれの方ｌ去も機械操作を作業員に頼るため
、切断精度に誤差を生じ易く、多数の開孔作業を行う場
合は開孔にバラツキがでる。

〈口〉　作業に振動や騒音および粉塵を伴うため、労働
環境が悪い。

〈ハ〉　開孔の周縁部にクラックが入ったり凹凸面にな
り易い。

〈二〉　加工機器の寿命が短い。

〈ホ〉　以上のことから、作業環境の改善が図れ、しか
も高効率で高精度に切断加工できる切断技術の提案が望
まれている。

〈本発明の目的〉 本発明は以上の点に鑑みて戒されたもので、その目的と
するところは作業環境の改善が図れ、しかも高効率で高
精度に切断加工できるウォータージェット加工装置を提
供することにある。

〈問題点を解決するための手段〉 即ち本発明は被加工材を水平軸線に対し回動自在に支持
する支持装置と、全方向（こ運行自在な加エノズ、ＩＬ
を装備し、被加工材を任意の形状に切断する切断装置と
、前記支持装置の運動と加工ノズルの運行とを制御する
制御部とよりなり、前記支持装置が被加工材の幅に適応
して横幅を可変する拡縮機能を有すると共に、支持装置
と被加工材との間に設けた一定の間隙内に減衰材を介在
して構成する、ウォータージェット加工装置である。

〈本発明の説明〉 Ｈ下、図面を参照しながら本発明について説明する。

〈イ〉ウォータージェット加工装置の全体構成第１図に
本発明に係るウォーターシェツト加工装置を示す。

本発明のウォータージェット加工装置は型枠などの被加
工材Ａをその水平軸線に対し回動自在に支持する支持装
置１と、三次元方向に運行自在な加工ノズル３を装備し
、被加工材Ａを任意の形状に切断する切断装置２と、前
記支持装置１の運動と切断装置２の加エノズノし３の運
行とを制御する制御部とよりなる。

以下各部について説明する。

〈口〉支持装置 第２図に支持装置１の平面図を、第３図に支持装置１の
断面図を示す。

支持装置１は横幅を拡縮張設可能な支持梁４と、支持梁
４を水平に支持し且つ回転力を付与する手段とよりなる
。

支持梁４はＨ型鋼等の主梁５の開口側に帯状の拡縮板６
．６を配置し、この各拡縮板６．６の間に液圧式或はね
じ式などの伸縮機構で伸縮するシＪンダ７を介在して構
成する。

シリンダ７の伸縮動作により拡縮板６．６の対向距離、
すなわち支持梁４の構輻を調節できるようにしである。

支持梁４の横幅を拡縮自在に構成するのは、横幅の異な
る被加工材Ａに対応するためである。

本実施例では断面コ字形の被加工材Ａに適応するように
支持梁４の断面形を矩形に形成した場合について説明す
るが、加工予定の被加工材Ａの断面形状に応じて支持梁
４の形状を適宜変更して適応できることは勿論である。

主梁５の上下面の両端および各伸縮板６．６の外面には
鉤形の取付ブラケット８を有し、これらの取付ブラケッ
ト８が具備するボルトなどを利用して被加工材Ａを支持
梁４に固定可能に構成しである。

各取付ブラケット８の突設高さは、第３図に見るように
被加工材Ａの肉厚より大きく設定することで、被加工材
Ａと支持梁４の間や被加工材Ａと拡縮板６．６との間に
一定の間隙を形成する。

これは、被加工材Ａと支持梁４との間に形成した間隙を
ウォータージェットの減衰空間として利用するためであ
る。

ウォータージェットの減衰効果をより発揮させるには、
図示するように被加工材Ａと支持梁４との間に、加工範
囲をカバーできる大きさの減衰材９を介在しておくとよ
い。

減衰材９としては、軟質または硬質の樹脂、布体、金属
板などを被加工材Ａの素材やウォータージェットの噴射
力に応じて適宜選択する。

尚、同図の１０は被加工材Ａと支持梁４との間の間隙を
一定に保つための部材で、減衰材９が軟質の場合に使用
する。

また支持梁４の回転手段としては、第１図に示すように
支持梁４の両端部に設けた各環体１１を複数の支持ロー
ラ１２で支持し、一部の支持ローラ１２を駆動源とする
ことで支持梁４に回転力を付与できる。

〈ハ〉切断装置 切断装置２は第１図のように加工ノズル３を被加工材Ａ
に対しＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の三方向の運行が可能に構成し
てあればよい。

例えば、前記支持装置１の両側に敷設したレール１３．
１３上に門形の架台１４をＸ軸方向に沿って走行自在に
設置すると共に、架台１４の水平部１４ａに横断走行部
１５をＹ軸方向に沿って移動可能に搭載する。

さらに、横断走行部１５からのびる垂下アーム１６に昇
降部１７を取り付け、昇降部■７と一体の加エノズノし
３をＺ軸方向に昇降自在に垂下する。

加工ノズル３の運行機構は上述した構造に限らず、公知
の運行構造を適用できることは勿論である。

〈二〉制御部 制御部は、少なくともつきの制御を行う。

支持装置１に対しては、支持梁４の回転制御と横幅調整
を行う。

切断装置２に対しては、加工ノズル３の三軸方向の運行
制御の他に、図示しない高圧水ポンプや研摩材供給装置
の運転を制御する。

これらは、自動制御或は手動制御の切替が可能に構成し
である。

〈作用〉 つぎに加工方法について説明する。

〈イ〉被加工材のセット 第３図に示すシリンダ７を伸縮操作して、一対の拡縮板
６．６で被加工材Ａの内側を支持する。

この際、支持梁４と被加工材Ａとの間や拡縮板６．６と
被加工材Ａとの間に減衰材９を介在し、各取付ブラケッ
ト８のボルトなどを利用して被加工材Ａをしっかりと固
定する。

つぎに、支持梁４の回転駆動部を制御して、被加工材Ａ
の加工面の水平を出す。

〈口〉加工開始 被加工材Ａのセットが完了したら加工ノズル３からウォ
ーターシェツトの噴射を開始すると同時に加工ノズル３
の運行を制御して、被加工材Ａの加工面を円形や角形な
ど所定の形状に切断する。

ウォータージェットによる非接触による切削力を利用す
るので、無振動で高能率に切断できる。

〈ハ〉ウォータージェットの減衰、防音被加工材Ａを貫
通したウォータージェットはまだ破壊エネルギーを保有
しているから、被加工材Ａを支持梁４に密着した状態で
あれば支持梁４も切断される心配がある。

ところが、被加工材Ａと支持梁４や拡縮板６．６との間
に形成した間隙や減衰材９の存在が、ウォータージェッ
トのエネルギーを減衰させる。

また、間隙や減衰材９は切断片を含むウォーターシェツ
トの飛散防止効果や消音効果も発揮する。

したがって、周囲に悪影響を及ぼずことなく、ウォータ
ージェットを効果的に減衰できる。

所定の切断が完了したら、被加工材Ａの他面或は支持梁
４の他面側の被加工材Ａを同様に加工する。

〈その他の実施例１〉 第４図に示すように門形の架台１４の水平部１４ａに加
えて、両方または片方の脚部１４ｂ、１４ｃにも加工ノ
ズル３を追加して設置すれば、被加工材Ａの複数面を同
時に切断加工を行える。

尚、本実施例の場合も加工面に応じて各加工ノズル３を
個別に制御可能に構成することは前記実施例と同様であ
る。

〈その他の実施例２〉 第１図の実施例では支持装置１を据付型とじた場合につ
いて説明したが、支持装置１全体を台車等に載せて走行
機能を付与してもよい。

この場合、支持装置１の走行方向はレール１３−の敷設
方向と平行か或は直交方向の何れでもよい。

本実施例によれば、被加工材Ａの固定作業および取り外
し作業を切断と別の場所で行えるので、作業の煩雑を回
避できる利点がある。

また走行機能を有する複数の支持装置１を順次繰り出し
て、切断加工を連続して行うこともできる。

〈本発明の効果〉 本発明は以上説明したようになるから次の効果が得られ
る。

〈イ〉　単にウォーターシェツト切断技術を適用したの
ではなく、ウォーターシェツトの減衰構造を組み込むこ
とで、切断後にウォーターシェツトの減衰と拡散を有効
に阻止できる。

そのため、ウォーターシェツトの跳ね返りによる被加工
材Ａの損傷を回避しつつ、高精度に切断加工できる。

く口〉　ウォータージェットの減衰材が防音材としても
機能するため、切断音の低下を図れると共に、加工中に
振動や粉塵の発生を著しく低減できるので、労働環境の
改善に役立つ。

〈ハ〉　ウォーターシェツトの非接触による切削力を利
用するので、機械的に衝撃を加えて加工する従来の加工
装置に比べ、加工装置の延命化を図れる。

〈二〉　加工ノズルを任意の方向に運行できるので、切
断形状に制限を受けない。

【図面の簡単な説明】

第１図二本発明に係るウォーターシェツト切断加工装置
の全体斜視図 第２図：被加工材をセットする前のウォータージェット
切断加工装置の平面図埠滲瑠；第３図　第１図のｍ−ｍ
の断面図 第４図、他の実施例の説明図であって、一部を省略した
切断装置の側面図 第４ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）被加工材を水平軸線に対し回動自在に支持する支
   持装置と、 全方向に運行自在な加工ノズルを装備し、 被加工材を任意の形状に切断する切断装置と、前記支持
   装置の運動と加工ノズルの運行とを制御する制御部とよ
   りなり、 前記支持装置が被加工材の幅に適応して横幅を可変する
   拡縮機能を有すると共に、 支持装置と被加工材との間に設けた一定の間隙内に減衰
   材を介在して構成する、 ウォータージェット加工装置。