JPH0618794Y2 - ウォータジェット加工機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［技術分野］ 本考案はウォータジェット加工機などにおける誤差をチ
ェックするための装置に係り、具体的には被加工物とノ
ズルとの間の位置ずれを検出するための装置に関するも
のである。

［背景技術］ 加工技術の自動化に伴い、加工不良を少なくするため
に、位置精度の向上と誤差に対する検出、補正といった
機能が要求されている。

一方、高圧水をノズルから噴射して各種材料を切断する
ウォータジェット加工が多分野で利用され有効に活用さ
れている。一例を挙げれば、ＦＲＰを含むプラスチック
などの熱損傷や熱影響を受けやすい材料の高速切断に多
用されて効果を挙げている。このような実用面におい
て、量産効果の向上とコストの低減を目的に適用範囲の
複雑化と広大化及び切断速度の高速化が求められてい
る。そのために、ノズルをＮＣ制御を含めた所謂コンピ
ュータ制御により駆動するようにした切断装置が普及
し、ロボット化が進んでいる。

前記ウォータジェット加工に限らず、各種加工工程にお
いては、加工効率を向上せんとしてワークの着脱，搬送
を自動化したものが多い。

［考案が解決しようとする問題点］ 加工速度が高速化するに伴い、搬送速度も高速化し、そ
の結果ウォータジェット加工機等の位置決め誤差と搬送
装置の位置決め誤差の累積によって、ノズルと被加工物
との相対的な位置精度が低下して、結果的に被加工物の
加工精度が低下してしまう。

［考案の目的］ 本考案は、前記のようなウォータジェット加工機の位置
決め誤差と搬送装置の位置決め誤差を検出することによ
り、結果的に被加工物の加工精度を維持することを目的
にするものである。

［考案の構成］ 前記目的を達成するために本考案では次のような構成を
なしている。すなわち、被加工物を搬送する搬送装置
と、該搬送装置で搬送された被加工物を加工する加工装
置と、前記搬送装置ならびに加工装置の運動を制御する
制御装置とからなるウォータジェット加工機において、
前記加工装置に配設したノズルと、該ノズルと先端部が
互いにオスメス的形状をなす検出装置を前記搬送装置に
設けるとともに、前記検出装置と連携して信号を送出す
る発信装置を前記搬送装置に配設し、前記搬送装置が加
工位置にあるときにおいて前記発信装置に対向して配置
する受信装置を前記加工装置に固設してなり、具体的に
は、ノズルと検出装置の各々の先端部が互いにオスメス
的形状をなしている装置、検出装置がリミットスイッチ
で構成された結果、発信装置並びに受信装置が電磁波で
信号を授受する装置である。

［実施例］ 図示に基づいて詳細に説明する。

図示のものは門型ロボットを使用したウオータジェット
加工装置であって、被加工物搬送装置を備えており、被
加工物搬入、加工、被加工物搬出までを自動的に行うよ
うに制御されるものである。図において、１はウオータ
ジェット加工装置、２は被加工物搬送装置である。３は
ウオータジェット加工装置１の先端に取り付けたノズル
である。４は、被加工物搬送装置２に取り付けた検出装
置である。

被加工物搬送装置２は、着脱ステーションＡまたは同
Ａ′で被加工物５を装着した後加工ステーションＢへ移
動して被加工物５を加工し、着脱ステーションＡ′また
は同Ａで被加工物５を取り外す。そして再び別の被加工
物５を装着して、加工ステーションＢへ移動する動作を
繰り返すものである。

一方、加工ステーションＢにおけるウオータジェット加
工装置１については、被加工物５の加工形状に従ってノ
ズル３が移動して加工を行うように動作するものであ
る。

検出装置４は、機能的には簡単なスイッチで可能で、形
状的に加工装置１の工具の形状との関連でそれぞれのシ
ステムにおいて種々最適形状に設定され得るものであ
り、本実施例においては、第２図に示すように、ノズル
３先端のノズルキャップ６の形状とオスメス的形状に形
成される。ノズルキャップ６を含むノズル３は加工形状
に応じて図示の前後左右上下方向に自在に移動可能で、
制御装置によって移動方向ならびに移動量が制御され
る。さて、着脱ステーションＡにおいて被加工物５が搬
送装置２に装着される。被加工物５が装着されると搬送
装置２が移動して被加工物５が加工ステーションＢへ送
られる。ここで加工を開始する前に位置誤差のチェック
が行われる。すなわち、加工前に被加工物５の搬入位置
とノズル３の位置を確認することによって、位置ずれに
よる加工ミスを未然に防止するものである。

まず、ノズル３が検出装置４の中心線上に位置決めさ
れ、ついでノズル３が下降してノズル３と検出装置４が
衝合する。ノズル３の下降量はあらかじめ設定されてい
て、正常に作動している場合には検出装置４との衝合状
態において検出装置４から衝合信号が発生するように調
整される。ノズル３の先端のノズルキャップ６はその中
心部にウオータジェットの噴出穴７を有しており、一方
の検出装置４は本体８に出没可能な衝合部材９を有して
いる。そこで、正常な衝合状態では、衝合部材９の尖頭
部１０がノズルキャップ６の噴出穴７に嵌入して第３図
の状態となる。このとき、ノズル３がＸの位置まで下降
して検出装置４に衝合したときに衝合信号が発生し、Ｙ
の位置まで下降する。ノズル３の下降は制御装置によっ
て正確に制御されるもので、ＸおよびＹの位置はあらか
じめ位置データとして制御装置に記憶されるものであ
る。

移動する搬送装置２に設置された検出装置４の衝合信号
は、搬送装置２に設置された発信装置１１と、固定され
たウオータジェット加工装置１に設置された受信装置１
２とで無線形式で信号の授受を行えば、搬送装置２の移
動量が多いシステムにも容易に対応可能である。搬送装
置２あるいは加工装置１のノズル３の動作が正常でない
場合は、第４図や第５図のように、ノズル３と検出装置
４との衝合位置がずれて衝合信号の発生タイミングが正
常な衝合の場合と異なる。すなわち、ノズルキャップ６
の噴出穴７と検出装置４の衝合部材９との許容差（Ｄ−
ｄ）以上の位置ずれが生じたとき、正常時の衝合位置Ｘ
よりも早くノズルキャップ６と衝合部材９とが衝合して
しまう。あるいはノズル３が所定位置Ｘまで下降しても
衝合信号が発生しないことになる。このような異常時の
処理をあらかじめ制御装置で制御すべく構成して、第６
図のような作業手順で異常チェックしながら加工を行う
ことができる。

検出装置４は簡単なリミットスイッチなどで構成するこ
とができ、また、発信装置１１と受信装置１２は、信号
の授受が光，電波，超音波などが使用可能であり、いず
れであっても周波数の違いはあるものの無線形式で信号
伝達し得るものである。

［効果］ 以上詳細に説明した通り本考案では、被加工物を搬送す
る搬送装置と、該搬送装置で搬送された被加工物を加工
する加工装置と、前記搬送装置ならびに加工装置の運動
を制御する制御装置とからなるウオータジェット加工機
において、前記加工装置に配設したノズルと、該ノズル
と先端部が互いにオスメス的形状をなす検出装置を前後
搬送装置に設けるとともに、前記検出装置と連携して信
号を送出する発信装置を前記搬送装置に配設し、前記搬
送装置が加工位置にあるときにおいて前記発信装置に対
向して配置する受信装置を前記加工装置に固設してな
り、具体的には、ノズルと検出装置の各々の先端部が互
いにオスメス的形状をなしている装置、検出装置がリミ
ットスイッチで構成された装置、発信装置並びに受信装
置が電磁波で信号を授受する装置で構成したものである
から、加工速度と搬送速度が高速化し、その結果ウォー
タジェット加工機等の位置決め誤差と搬送装置の位置決
め誤差の累積によって、ノズルと被加工物との相対的な
位置精度が低下しても前記のようなウォータジェット加
工機の位置決め誤差と搬送装置の位置決め誤差を検出す
ることにより、結果的に被加工物の加工精度を維持する
ことが容易にできるようになったものであり、極めて有
用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の外観図、第２図は実施例の
様部拡大図、第３図ないし第５図は実施例の動作を示す
図、第６図は本考案を適用した自動機の動作を示すフロ
ーチャートである。 １：加工装置、２：搬送装置 ３：ノズル、４：検出装置 ５：被加工物、６：ノズルキャップ ７：噴出穴、８：本体 ９：衝合部材、１０：尖頭部 １１：発信装置、１２：受信装置

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】被加工物を搬送する搬送装置と、該搬送装
   置で搬送された被加工物を加工する加工装置と、前記搬
   送装置ならびに加工装置の運動を制御する制御装置とか
   らなるウォータジェット加工機において、前記加工装置
   に配設したノズルと、該ノズルと先端部が互いにオスメ
   ス的形状をなす検出装置を前記搬送装置に設けるととも
   に、前記検出装置と連携して信号を送出する発信装置を
   前記搬送装置に配設し、前記搬送装置が加工位置にある
   ときにおいて前記発信装置に対向して配置する受信装置
   を前記加工装置に固設し、前記発信装置並びに受信装置
   が電磁波で信号を授受する装置であることを特徴とする
   ウォータジェット加工機。
2. 【請求項２】検出装置がリミットスイッチで構成された
   実用新案登録請求の範囲第１項に記載のウォータジェッ
   ト加工機。