JPH06312368A - アブレシブ・ウオータジェットノズル - Google Patents
アブレシブ・ウオータジェットノズルInfo
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- JPH06312368A JPH06312368A JP5102706A JP10270693A JPH06312368A JP H06312368 A JPH06312368 A JP H06312368A JP 5102706 A JP5102706 A JP 5102706A JP 10270693 A JP10270693 A JP 10270693A JP H06312368 A JPH06312368 A JP H06312368A
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- abrasive
- orifice
- nozzle
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B12/00—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area
- B05B12/08—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area responsive to condition of liquid or other fluent material to be discharged, of ambient medium or of target ; responsive to condition of spray devices or of supply means, e.g. pipes, pumps or their drive means
- B05B12/082—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area responsive to condition of liquid or other fluent material to be discharged, of ambient medium or of target ; responsive to condition of spray devices or of supply means, e.g. pipes, pumps or their drive means responsive to a condition of the discharged jet or spray, e.g. to jet shape, spray pattern or droplet size
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 アブレシブ・ウオータジェットノズルの水ノ
ズルと砥粒混合水ノズル相互の調芯を簡単かつ正確に行
えるようにする。 【構成】 高圧水供給手段から高圧水が供給される水ノ
ズルチューブ10と、該水ノズルチューブ10内の高圧
水を噴流化して吐出するボールオリフィス13と、該ボ
ールオリフィス13からの高圧水噴流に砥粒を混合する
砥粒混合室6と、該砥粒混合室6を介して砥粒が混合さ
れた高圧水噴流を収束加速する砥粒混合水ノズル20と
を備えてなるアブレシブ・ウオータジェットノズルにお
いて、上記ボールオリフィス13のボール部13bを回
動可能に保持するオリフィス保持部14と、上記ボール
オリフィス13の中心軸が上記砥粒混合水ノズル20の
中心軸に対して同軸上に一致し得るように、上記オリフ
ィス保持部14に保持された上記ボールオリフィス13
の先端側柄部13aを螺旋回転させる螺旋回転機構19
と、該螺旋回転機構19を回転駆動する回転駆動手段
(30,31)とを設け、ひとつの回転駆動手段の操作の
みによって簡単に調芯を行えるようにした。
ズルと砥粒混合水ノズル相互の調芯を簡単かつ正確に行
えるようにする。 【構成】 高圧水供給手段から高圧水が供給される水ノ
ズルチューブ10と、該水ノズルチューブ10内の高圧
水を噴流化して吐出するボールオリフィス13と、該ボ
ールオリフィス13からの高圧水噴流に砥粒を混合する
砥粒混合室6と、該砥粒混合室6を介して砥粒が混合さ
れた高圧水噴流を収束加速する砥粒混合水ノズル20と
を備えてなるアブレシブ・ウオータジェットノズルにお
いて、上記ボールオリフィス13のボール部13bを回
動可能に保持するオリフィス保持部14と、上記ボール
オリフィス13の中心軸が上記砥粒混合水ノズル20の
中心軸に対して同軸上に一致し得るように、上記オリフ
ィス保持部14に保持された上記ボールオリフィス13
の先端側柄部13aを螺旋回転させる螺旋回転機構19
と、該螺旋回転機構19を回転駆動する回転駆動手段
(30,31)とを設け、ひとつの回転駆動手段の操作の
みによって簡単に調芯を行えるようにした。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本願発明は、アブレシブ・ウオー
タジェットノズルに関するものである。
タジェットノズルに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、例えば金属材料等の比較的硬
質の素材を切断するに際して、例えば図10に示すよう
に砥粒を混入した高圧水(例えば2000kgf/cm2程度)
をノズル先端から噴射し、その高圧・高速のジェット噴
流によって切断するアブレシブ・ウオータジェット装置
が開発提供されている。
質の素材を切断するに際して、例えば図10に示すよう
に砥粒を混入した高圧水(例えば2000kgf/cm2程度)
をノズル先端から噴射し、その高圧・高速のジェット噴
流によって切断するアブレシブ・ウオータジェット装置
が開発提供されている。
【0003】今図10に基づいて、該従来のアブレシブ
・ウオータジェット装置の一般的な構成およびその切断
方法について説明する。このアブレシブ・ウオータジェ
ット装置は、同図に示すように、先ず水供給ポンプ1A
を介して超高圧増圧ポンプ1Bに水を導入し、該超高圧
増圧ポンプ1Bからアブレシブ・ウォータジェットノズ
ル2の高圧水ノズルチューブ10に対して超高圧水3を
供給する一方、砥粒(研磨材)貯留タンク4から砥粒供給
パイプ19を介して上記アブレシブ・ウォータジェット
ノズル2に対して乾式砥粒5を供給する。そして、上記
アブレシブ・ウォータジェットノズル2内の砥粒混合室
6部分にて上記高圧水ノズルチューブ10内の高圧室1
0aからオリフィス13を介して供給される超高圧水噴
流7a中に上記乾式砥粒5を混合し、この乾式砥粒5を
含有した超高圧水噴流7bをさらに砥粒混合水ノズル2
0を通して収束させた上で被切断材8に高速で噴射する
ことによって当該被切断材8を切断するように構成され
ている。そして、上記乾式砥粒5には、例えば平均粒径
0.2〜0.8mm程度の硅砂、鋳鉄グリッド、ガーネット、ア
ルミナ等が用いられている。
・ウオータジェット装置の一般的な構成およびその切断
方法について説明する。このアブレシブ・ウオータジェ
ット装置は、同図に示すように、先ず水供給ポンプ1A
を介して超高圧増圧ポンプ1Bに水を導入し、該超高圧
増圧ポンプ1Bからアブレシブ・ウォータジェットノズ
ル2の高圧水ノズルチューブ10に対して超高圧水3を
供給する一方、砥粒(研磨材)貯留タンク4から砥粒供給
パイプ19を介して上記アブレシブ・ウォータジェット
ノズル2に対して乾式砥粒5を供給する。そして、上記
アブレシブ・ウォータジェットノズル2内の砥粒混合室
6部分にて上記高圧水ノズルチューブ10内の高圧室1
0aからオリフィス13を介して供給される超高圧水噴
流7a中に上記乾式砥粒5を混合し、この乾式砥粒5を
含有した超高圧水噴流7bをさらに砥粒混合水ノズル2
0を通して収束させた上で被切断材8に高速で噴射する
ことによって当該被切断材8を切断するように構成され
ている。そして、上記乾式砥粒5には、例えば平均粒径
0.2〜0.8mm程度の硅砂、鋳鉄グリッド、ガーネット、ア
ルミナ等が用いられている。
【0004】ところで、上記アブレシブ・ウォータジェ
ットノズル2の砥粒混合室6は、スリーブ状のノズル本
体11内に嵌合された砥粒混合室チューブ12内に上下
方向に延びて設けられており、その底部は、上記砥粒混
合水ノズル20上端側を漏斗状に削成することによって
漏斗状の凹孔部に形成されている。
ットノズル2の砥粒混合室6は、スリーブ状のノズル本
体11内に嵌合された砥粒混合室チューブ12内に上下
方向に延びて設けられており、その底部は、上記砥粒混
合水ノズル20上端側を漏斗状に削成することによって
漏斗状の凹孔部に形成されている。
【0005】そして、当該砥粒混合室チューブ12の側
方に砥粒供給口部17を形成するとともに該砥粒供給口
部17に対して上記砥粒貯留タンク4から延設された砥
粒供給パイプ19の下流端を接続して構成されている。
方に砥粒供給口部17を形成するとともに該砥粒供給口
部17に対して上記砥粒貯留タンク4から延設された砥
粒供給パイプ19の下流端を接続して構成されている。
【0006】そして、砥粒供給パイプ19を通して供給
される砥粒5は、図示のように砥粒供給口部17を介し
て砥粒混合室6内に導入され、上記オリフィス13によ
って噴流化された超高圧水噴流7aの砥粒混合水ノズル
20側への流出負圧によって吸引されて当該砥粒混合水
ノズル20の収束孔内で超高圧水噴流7a中に混入され
る。そして、該砥粒5が混入され増速された収束噴流7
bが砥粒混合水ノズル20から被切断材8に噴射され
る。
される砥粒5は、図示のように砥粒供給口部17を介し
て砥粒混合室6内に導入され、上記オリフィス13によ
って噴流化された超高圧水噴流7aの砥粒混合水ノズル
20側への流出負圧によって吸引されて当該砥粒混合水
ノズル20の収束孔内で超高圧水噴流7a中に混入され
る。そして、該砥粒5が混入され増速された収束噴流7
bが砥粒混合水ノズル20から被切断材8に噴射され
る。
【0007】このように砥粒5が混入され、かつ砥粒混
合水ノズル20で十分に増速された収束噴流7bを使用
すると、切断装置としての切断性能は大きく向上する。
合水ノズル20で十分に増速された収束噴流7bを使用
すると、切断装置としての切断性能は大きく向上する。
【0008】ところが、上記のような構成のアブレシブ
・ウオータジェット装置の場合、オリフィス13と砥粒
混合水ノズル20の相互の噴孔部中心軸が一致していな
いと、砥粒混合後の高圧の砥粒混合水噴流が砥粒混合水
ノズル20の噴孔部内壁面に衝突し、折角の噴流エネル
ギーが低減されてしまい、切断性能が低下する問題があ
る。また、それによって噴孔部内の偏摩耗を生じ、噴流
の乱れが発生して、切断精度が落ちる。
・ウオータジェット装置の場合、オリフィス13と砥粒
混合水ノズル20の相互の噴孔部中心軸が一致していな
いと、砥粒混合後の高圧の砥粒混合水噴流が砥粒混合水
ノズル20の噴孔部内壁面に衝突し、折角の噴流エネル
ギーが低減されてしまい、切断性能が低下する問題があ
る。また、それによって噴孔部内の偏摩耗を生じ、噴流
の乱れが発生して、切断精度が落ちる。
【0009】そこで、従来より例えば図12に示すよう
に、上記オリフィス13の構造を筒状の柄部13aと、
その上部の球状胴体(ボール部)13b、該球状胴体13b
の上部に設けたオリフィス部13cとからなるボールオ
リフィスによって形成し、該ボールオリフィスの球状胴
体13bをオリフィス保持部14によって回動可能に支
持する一方、その下部の上記柄部13aを半径方向3方
から調整ピン37a〜37cを介して微調整ネジ38a〜
38cを配設し、該微調整ネジ38a〜38cを相互に調
整することによって調芯を行うようにしたものが提案さ
れている(例えば特開平1−252400号公報参照)。
に、上記オリフィス13の構造を筒状の柄部13aと、
その上部の球状胴体(ボール部)13b、該球状胴体13b
の上部に設けたオリフィス部13cとからなるボールオ
リフィスによって形成し、該ボールオリフィスの球状胴
体13bをオリフィス保持部14によって回動可能に支
持する一方、その下部の上記柄部13aを半径方向3方
から調整ピン37a〜37cを介して微調整ネジ38a〜
38cを配設し、該微調整ネジ38a〜38cを相互に調
整することによって調芯を行うようにしたものが提案さ
れている(例えば特開平1−252400号公報参照)。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の調
芯機構は、第1〜第3の微調整ネジ38a〜38cを相互
に微妙な関係で調整することが必要で、しかも少なくと
も3個の微調整ネジを調整操作する必要があるので、正
確な調芯操作が非常に難しく、調整に相当な時間がかか
る問題がある。
芯機構は、第1〜第3の微調整ネジ38a〜38cを相互
に微妙な関係で調整することが必要で、しかも少なくと
も3個の微調整ネジを調整操作する必要があるので、正
確な調芯操作が非常に難しく、調整に相当な時間がかか
る問題がある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本願の請求項1〜5各項
記載の発明は、各々上記の問題を解決することを目的と
してなされたものであって、それぞれ次のように構成さ
れている。
記載の発明は、各々上記の問題を解決することを目的と
してなされたものであって、それぞれ次のように構成さ
れている。
【0012】(1) 請求項1記載の発明の構成 請求項1記載の発明のアブレシブ・ウオータジェットノ
ズルは、高圧水供給手段から高圧水が供給される水ノズ
ルチューブ10と、該水ノズルチューブ10内の高圧水
を噴流化して吐出するボールオリフィス13と、該ボー
ルオリフィス13からの高圧水噴流に砥粒を混合する砥
粒混合室6と、該砥粒混合室6を介して砥粒が混合され
た高圧水噴流を収束加速する砥粒混合水ノズル20とを
備えてなるアブレシブ・ウオータジェットノズルにおい
て、上記ボールオリフィス13のボール部13bを回動
可能に保持するオリフィス保持部14と、上記ボールオ
リフィス13の中心軸が上記砥粒混合水ノズル20の中
心軸に対して同軸上に一致し得るように、上記オリフィ
ス保持部14に保持された上記ボールオリフィス13の
先端側柄部13aを螺旋回転させる螺旋回転機構19
と、該螺旋回転機構19を回転駆動する回転駆動手段
(30,31)とを設けて構成されている。
ズルは、高圧水供給手段から高圧水が供給される水ノズ
ルチューブ10と、該水ノズルチューブ10内の高圧水
を噴流化して吐出するボールオリフィス13と、該ボー
ルオリフィス13からの高圧水噴流に砥粒を混合する砥
粒混合室6と、該砥粒混合室6を介して砥粒が混合され
た高圧水噴流を収束加速する砥粒混合水ノズル20とを
備えてなるアブレシブ・ウオータジェットノズルにおい
て、上記ボールオリフィス13のボール部13bを回動
可能に保持するオリフィス保持部14と、上記ボールオ
リフィス13の中心軸が上記砥粒混合水ノズル20の中
心軸に対して同軸上に一致し得るように、上記オリフィ
ス保持部14に保持された上記ボールオリフィス13の
先端側柄部13aを螺旋回転させる螺旋回転機構19
と、該螺旋回転機構19を回転駆動する回転駆動手段
(30,31)とを設けて構成されている。
【0013】(2) 請求項2記載の発明の構成 請求項2記載の発明のアブレシブ・ウオータジェットノ
ズルは、上記請求項1記載の発明の構成において、その
回転駆動手段が、回転操作ハンドル30により構成され
ている。
ズルは、上記請求項1記載の発明の構成において、その
回転駆動手段が、回転操作ハンドル30により構成され
ている。
【0014】(3) 請求項3記載の発明の構成 請求項3記載の発明のアブレシブ・ウオータジェットノ
ズルは、上記請求項1記載の発明の構成において、その
回転駆動手段が電動モータ31により構成されている。
ズルは、上記請求項1記載の発明の構成において、その
回転駆動手段が電動モータ31により構成されている。
【0015】(4) 請求項4記載の発明の構成 請求項4記載の発明のアブレシブ・ウオータジェットノ
ズルは、上記請求項3記載の発明の構成において、その
電動モータ31が、モータ駆動回路35およびコントロ
ーラ36を介し、振動ピックアップセンサ40によって
検出された上記砥粒混合水ノズル20の振動レベルに応
じて駆動制御されるように構成されている。
ズルは、上記請求項3記載の発明の構成において、その
電動モータ31が、モータ駆動回路35およびコントロ
ーラ36を介し、振動ピックアップセンサ40によって
検出された上記砥粒混合水ノズル20の振動レベルに応
じて駆動制御されるように構成されている。
【0016】(5) 請求項5記載の発明の構成 請求項5記載の発明のアブレシブ・ウオータジェットノ
ズルは、上記請求項3記載の発明の構成において、その
電動モータ31が、モータ駆動回路35およびコントロ
ーラ36を介し、撮像手段50によって検出された上記
砥粒混合水ノズルからの噴流変化に応じて駆動制御され
るように構成されている。
ズルは、上記請求項3記載の発明の構成において、その
電動モータ31が、モータ駆動回路35およびコントロ
ーラ36を介し、撮像手段50によって検出された上記
砥粒混合水ノズルからの噴流変化に応じて駆動制御され
るように構成されている。
【0017】
【作用】本願の請求項1〜5各項記載の発明は、上記各
構成に対応して各々次のように作用する。
構成に対応して各々次のように作用する。
【0018】(1) 請求項1記載の発明の作用 請求項1記載の発明のアブレシブ・ウオータジェットノ
ズルでは、上述のように、上記ボールオリフィス13の
ボール部13bを回動可能に保持するオリフィス保持部
14と、上記ボールオリフィス13の中心軸が上記砥粒
混合水ノズル20の中心軸に対して同軸上に一致し得る
ように、上記オリフィス保持部14に保持された上記ボ
ールオリフィス13の先端側柄部13aを螺旋回転させ
る螺旋回転機構19と、該螺旋回転機構19を回転駆動
する回転駆動手段(30,31)とが設けられていること
から、回転駆動手段(30,31)が駆動操作されると、
螺旋回転機構19が作動してボールオリフィス13の先
端側柄部13aを螺旋状に回転させ、当該ボールオリフ
ィス13のオリフィス孔の中心軸を下流側砥粒混合水ノ
ズル20の噴流孔の中心軸に一致させる。
ズルでは、上述のように、上記ボールオリフィス13の
ボール部13bを回動可能に保持するオリフィス保持部
14と、上記ボールオリフィス13の中心軸が上記砥粒
混合水ノズル20の中心軸に対して同軸上に一致し得る
ように、上記オリフィス保持部14に保持された上記ボ
ールオリフィス13の先端側柄部13aを螺旋回転させ
る螺旋回転機構19と、該螺旋回転機構19を回転駆動
する回転駆動手段(30,31)とが設けられていること
から、回転駆動手段(30,31)が駆動操作されると、
螺旋回転機構19が作動してボールオリフィス13の先
端側柄部13aを螺旋状に回転させ、当該ボールオリフ
ィス13のオリフィス孔の中心軸を下流側砥粒混合水ノ
ズル20の噴流孔の中心軸に一致させる。
【0019】(2) 請求項2記載の発明の作用 請求項2記載の発明のアブレシブ・ウオータジェットノ
ズルでは、上述のように、上記ボールオリフィス13の
ボール部13bを回動可能に保持するオリフィス保持部
14と、上記ボールオリフィス13の中心軸が上記砥粒
混合水ノズル20の中心軸に対して同軸上に一致し得る
ように、上記オリフィス保持部14に保持された上記ボ
ールオリフィス13の先端側柄部13aを螺旋回転させ
る螺旋回転機構19と、該螺旋回転機構19を回転させ
る回転操作ハンドル30とが設けられていることから、
同回転操作ハンドル30が回転操作されると、螺旋回転
機構19が作動してボールオリフィス13の先端側柄部
13aを螺旋状に回転させ、当該ボールオリフィス13
のオリフィス孔の中心軸を下流側砥粒混合水ノズル20
の噴流孔の中心軸に一致させる。
ズルでは、上述のように、上記ボールオリフィス13の
ボール部13bを回動可能に保持するオリフィス保持部
14と、上記ボールオリフィス13の中心軸が上記砥粒
混合水ノズル20の中心軸に対して同軸上に一致し得る
ように、上記オリフィス保持部14に保持された上記ボ
ールオリフィス13の先端側柄部13aを螺旋回転させ
る螺旋回転機構19と、該螺旋回転機構19を回転させ
る回転操作ハンドル30とが設けられていることから、
同回転操作ハンドル30が回転操作されると、螺旋回転
機構19が作動してボールオリフィス13の先端側柄部
13aを螺旋状に回転させ、当該ボールオリフィス13
のオリフィス孔の中心軸を下流側砥粒混合水ノズル20
の噴流孔の中心軸に一致させる。
【0020】(3) 請求項3記載の発明の作用 請求項3記載の発明のアブレシブ・ウオータジェットノ
ズルでは、上述のように、上記ボールオリフィス13の
ボール部13bを回動可能に保持するオリフィス保持部
14と、上記ボールオリフィス13の中心軸が上記砥粒
混合水ノズル20の中心軸に対して同軸上に一致し得る
ように、上記オリフィス保持部14に保持された上記ボ
ールオリフィス13の先端側柄部13aを螺旋回転させ
る螺旋回転機構19と、該螺旋回転機構19を回転させ
る電動モータ31とが設けられていることから、電動モ
ータ31が駆動されると、螺旋回転機構19が作動して
ボールオリフィス13の先端側柄部13aを螺旋状に回
転させ、当該ボールオリフィス13のオリフィス孔の中
心軸を下流側砥粒混合水ノズル20の噴流孔の中心軸に
一致させる。
ズルでは、上述のように、上記ボールオリフィス13の
ボール部13bを回動可能に保持するオリフィス保持部
14と、上記ボールオリフィス13の中心軸が上記砥粒
混合水ノズル20の中心軸に対して同軸上に一致し得る
ように、上記オリフィス保持部14に保持された上記ボ
ールオリフィス13の先端側柄部13aを螺旋回転させ
る螺旋回転機構19と、該螺旋回転機構19を回転させ
る電動モータ31とが設けられていることから、電動モ
ータ31が駆動されると、螺旋回転機構19が作動して
ボールオリフィス13の先端側柄部13aを螺旋状に回
転させ、当該ボールオリフィス13のオリフィス孔の中
心軸を下流側砥粒混合水ノズル20の噴流孔の中心軸に
一致させる。
【0021】(4) 請求項4記載の発明の作用 請求項4記載の発明のアブレシブ・ウオータジェットノ
ズルでは、上述のように、上記ボールオリフィス13の
ボール部13bを回動可能に保持するオリフィス保持部
14と、上記ボールオリフィス13の中心軸が上記砥粒
混合水ノズル20の中心軸に対して同軸上に一致し得る
ように、上記オリフィス保持部14に保持された上記ボ
ールオリフィス13の先端側柄部13aを螺旋回転させ
る螺旋回転機構19と、該螺旋回転機構19を回転させ
る電動モータ31とが設けられており、当該電動モータ
31が、モータ駆動回路35およびコントローラ36を
介し、振動ピックアップセンサ40によって検出された
上記砥粒混合水ノズル20の振動レベルに応じて駆動制
御されるようになっている。
ズルでは、上述のように、上記ボールオリフィス13の
ボール部13bを回動可能に保持するオリフィス保持部
14と、上記ボールオリフィス13の中心軸が上記砥粒
混合水ノズル20の中心軸に対して同軸上に一致し得る
ように、上記オリフィス保持部14に保持された上記ボ
ールオリフィス13の先端側柄部13aを螺旋回転させ
る螺旋回転機構19と、該螺旋回転機構19を回転させ
る電動モータ31とが設けられており、当該電動モータ
31が、モータ駆動回路35およびコントローラ36を
介し、振動ピックアップセンサ40によって検出された
上記砥粒混合水ノズル20の振動レベルに応じて駆動制
御されるようになっている。
【0022】そして、そのようにして電動モータ31が
駆動されると、さらに螺旋回転機構19が作動してボー
ルオリフィス13の先端側柄部13aが螺旋状に回転さ
せられ、当該ボールオリフィス13のオリフィス孔の中
心軸を下流側砥粒混合水ノズル20の噴流孔の中心軸に
一致させる。
駆動されると、さらに螺旋回転機構19が作動してボー
ルオリフィス13の先端側柄部13aが螺旋状に回転さ
せられ、当該ボールオリフィス13のオリフィス孔の中
心軸を下流側砥粒混合水ノズル20の噴流孔の中心軸に
一致させる。
【0023】(5) 請求項5記載の発明の作用 請求項5記載の発明のアブレシブ・ウオータジェットノ
ズルでは、上述のように、上記ボールオリフィス13の
ボール部13bを回動可能に保持するオリフィス保持部
14と、上記ボールオリフィス13の中心軸が上記砥粒
混合水ノズル20の中心軸に対して同軸上に一致し得る
ように、上記オリフィス保持部14に保持された上記ボ
ールオリフィス13の先端側柄部13aを螺旋回転させ
る螺旋回転機構19と、該螺旋回転機構19を回転させ
る電動モータ31とが設けられており、当該電動モータ
31が、モータ駆動回路35およびコントローラ36を
介し、撮像手段50によって検出された上記砥粒混合水
ノズル20の噴流の変化に応じて駆動制御される。
ズルでは、上述のように、上記ボールオリフィス13の
ボール部13bを回動可能に保持するオリフィス保持部
14と、上記ボールオリフィス13の中心軸が上記砥粒
混合水ノズル20の中心軸に対して同軸上に一致し得る
ように、上記オリフィス保持部14に保持された上記ボ
ールオリフィス13の先端側柄部13aを螺旋回転させ
る螺旋回転機構19と、該螺旋回転機構19を回転させ
る電動モータ31とが設けられており、当該電動モータ
31が、モータ駆動回路35およびコントローラ36を
介し、撮像手段50によって検出された上記砥粒混合水
ノズル20の噴流の変化に応じて駆動制御される。
【0024】そして、そのようにして電動モータ31が
駆動されると、螺旋回転機構19が作動してボールオリ
フィス13の先端側柄部13aが螺旋状に回転し、当該
ボールオリフィス13のオリフィス孔の中心軸を下流側
砥粒混合水ノズル20の噴流孔の中心軸に一致させる。
駆動されると、螺旋回転機構19が作動してボールオリ
フィス13の先端側柄部13aが螺旋状に回転し、当該
ボールオリフィス13のオリフィス孔の中心軸を下流側
砥粒混合水ノズル20の噴流孔の中心軸に一致させる。
【0025】
【発明の効果】以上の結果、本願発明のアブレシブ・ウ
オータジェットノズルによると、単一の回転駆動手段の
駆動のみで正確な調芯が行なえ、調芯作業が著しく簡単
になるとともにメンテナンスに要する時間も大幅に短縮
される。又、回転駆動手段を電動化することによって自
動化も可能となり、メンテナンスフリー化を実現するこ
とができる。
オータジェットノズルによると、単一の回転駆動手段の
駆動のみで正確な調芯が行なえ、調芯作業が著しく簡単
になるとともにメンテナンスに要する時間も大幅に短縮
される。又、回転駆動手段を電動化することによって自
動化も可能となり、メンテナンスフリー化を実現するこ
とができる。
【0026】
(1) 第1実施例 図1〜図6は、本願発明の第1実施例に係るアブレシブ
・ウオータジェットの構成および作用を示している。
・ウオータジェットの構成および作用を示している。
【0027】先ず図1は同ウオータジェットノズルの高
圧水ノズルチューブ10以下の要部の構成を示してお
り、符号2はアブレシブ・ウオータジェットノズル、1
1はノズル本体、12は砥粒混合室6を形成している砥
粒混合室チューブ、13はボールオリフィス、14は同
ボールオリフィス13を回動可能に保持するオリフィス
保持部材、15は該オリフィス保持部材14と上記高圧
水ノズルチューブ10とを一体化しノズル本体11に連
結するスリーブナット、17は砥粒供給口部、18は上
記砥粒混合室チューブ12の側部に形成された砥粒導入
口、20は砥粒混合水ノズルであり、これらの各部の構
成は前述した図11,図12の従来例のものと基本的に
同一である。
圧水ノズルチューブ10以下の要部の構成を示してお
り、符号2はアブレシブ・ウオータジェットノズル、1
1はノズル本体、12は砥粒混合室6を形成している砥
粒混合室チューブ、13はボールオリフィス、14は同
ボールオリフィス13を回動可能に保持するオリフィス
保持部材、15は該オリフィス保持部材14と上記高圧
水ノズルチューブ10とを一体化しノズル本体11に連
結するスリーブナット、17は砥粒供給口部、18は上
記砥粒混合室チューブ12の側部に形成された砥粒導入
口、20は砥粒混合水ノズルであり、これらの各部の構
成は前述した図11,図12の従来例のものと基本的に
同一である。
【0028】一方、符号19は、上記ボールオリフィス
13の先端側柄部13aを図6に示すように螺旋状に回
転させることによって上記ボールオリフィス13のオリ
フィス孔と上記砥粒混合水ノズル20の噴流孔の各中心
軸を同軸上に調芯する調芯機構である。
13の先端側柄部13aを図6に示すように螺旋状に回
転させることによって上記ボールオリフィス13のオリ
フィス孔と上記砥粒混合水ノズル20の噴流孔の各中心
軸を同軸上に調芯する調芯機構である。
【0029】該調芯機構19は、先ず図2に示すよう
に、一端側に上記ボールオリフィス13の柄部13aを
遊嵌する柄部嵌合孔22を有するとともに他端側に半円
状の歯車部23を有した位置規制部材24と、該位置規
制部材24の上記歯車部23が噛合する内歯26aを有
するリングギヤ26と、該リングギヤ26の外歯26b
に噛合され同リングギヤ26を回転駆動する第1の駆動
ギヤ27と、上記第1のリングギヤ26の下部に並設さ
れたベースギヤ28と、該ベースギヤ28に噛合され、
当該ベースギヤ28を回転駆動する第2の駆動ギヤ29
と、上記第1、第2の駆動ギヤ27,29を回転操作す
る操作ハンドル30とから構成されている。そして、上
記リングギヤ26およびベースギヤ28は、上下にボー
ルベアリングを介して水平回転可能に支持されている。
に、一端側に上記ボールオリフィス13の柄部13aを
遊嵌する柄部嵌合孔22を有するとともに他端側に半円
状の歯車部23を有した位置規制部材24と、該位置規
制部材24の上記歯車部23が噛合する内歯26aを有
するリングギヤ26と、該リングギヤ26の外歯26b
に噛合され同リングギヤ26を回転駆動する第1の駆動
ギヤ27と、上記第1のリングギヤ26の下部に並設さ
れたベースギヤ28と、該ベースギヤ28に噛合され、
当該ベースギヤ28を回転駆動する第2の駆動ギヤ29
と、上記第1、第2の駆動ギヤ27,29を回転操作す
る操作ハンドル30とから構成されている。そして、上
記リングギヤ26およびベースギヤ28は、上下にボー
ルベアリングを介して水平回転可能に支持されている。
【0030】上記ベースギヤ28には、その上面側にア
ーム軸28aおよびストッパピン28bが各々上方に向け
て突設されている一方、上記位置規制部材24の上記歯
車部23側には当該ベースギヤ28のアーム軸28aが
遊嵌されるアーム軸嵌合穴23aが形成され、同アーム
軸28aが相対回転可能に遊嵌されている。
ーム軸28aおよびストッパピン28bが各々上方に向け
て突設されている一方、上記位置規制部材24の上記歯
車部23側には当該ベースギヤ28のアーム軸28aが
遊嵌されるアーム軸嵌合穴23aが形成され、同アーム
軸28aが相対回転可能に遊嵌されている。
【0031】そして、今該構成において、上記リングギ
ヤ26の外歯26bの歯数Rおよび第1の駆動ギヤ27
の歯数P1、ベースギヤ28の歯数Bおよび第2の駆動
ギヤ29の歯数P2との関係は、R/P1>B/P2の関
係に設定されている。
ヤ26の外歯26bの歯数Rおよび第1の駆動ギヤ27
の歯数P1、ベースギヤ28の歯数Bおよび第2の駆動
ギヤ29の歯数P2との関係は、R/P1>B/P2の関
係に設定されている。
【0032】したがって、以上の構成では、上記操作ハ
ンドル30の把手部30aを握って当該操作ハンドル3
0の回転駆動軸30bを例えば矢印(イ)方向に回すと、
上記第1の駆動ギヤ27および第2の駆動ギヤ29が各
々図2の矢印(ロ)で示すように回転されて、上記リング
ギヤ26およびベースギヤ28も各々矢印(ハ)方向に回
転する。
ンドル30の把手部30aを握って当該操作ハンドル3
0の回転駆動軸30bを例えば矢印(イ)方向に回すと、
上記第1の駆動ギヤ27および第2の駆動ギヤ29が各
々図2の矢印(ロ)で示すように回転されて、上記リング
ギヤ26およびベースギヤ28も各々矢印(ハ)方向に回
転する。
【0033】そして、上記リングギヤ26および第1の
駆動ギヤ27と上記ベースギヤ28および第2の駆動ギ
ヤ29との歯数比の関係より、上記位置規制部材24は
図3〜図5に示すようにストッパピン28b当接位置か
ら次第に回転変位し、それによって上記ボールオリフィ
ス13の柄部13aを図6に示すように螺旋状に回転さ
せる。従って、該螺旋状の回転軌跡上の所定位置、すな
わち上記ボールオリフィス13のオリフィス部13cの
オリフィス孔の中心軸が上記砥粒混合水ノズル20の噴
流孔の中心軸に対し同軸上に一致した位置で上記操作ハ
ンドル30の回転操作を止めると、それによって調芯作
業が終了する。
駆動ギヤ27と上記ベースギヤ28および第2の駆動ギ
ヤ29との歯数比の関係より、上記位置規制部材24は
図3〜図5に示すようにストッパピン28b当接位置か
ら次第に回転変位し、それによって上記ボールオリフィ
ス13の柄部13aを図6に示すように螺旋状に回転さ
せる。従って、該螺旋状の回転軌跡上の所定位置、すな
わち上記ボールオリフィス13のオリフィス部13cの
オリフィス孔の中心軸が上記砥粒混合水ノズル20の噴
流孔の中心軸に対し同軸上に一致した位置で上記操作ハ
ンドル30の回転操作を止めると、それによって調芯作
業が終了する。
【0034】なお、該調芯作業が終了すると、必要に応
じて上記操作ハンドル30は取外すように着脱可能な構
成にしてもよい。
じて上記操作ハンドル30は取外すように着脱可能な構
成にしてもよい。
【0035】以上のように、本願発明実施例のアブレシ
ブ・ウオータジェットノズルの構造によると、単一の操
作部である回転操作ハンドル30の回転操作のみで正確
な調芯が可能となり、調芯操作が著しく簡単になるとと
もに調芯メンテナンスに要する時間も大幅に短縮され
る。
ブ・ウオータジェットノズルの構造によると、単一の操
作部である回転操作ハンドル30の回転操作のみで正確
な調芯が可能となり、調芯操作が著しく簡単になるとと
もに調芯メンテナンスに要する時間も大幅に短縮され
る。
【0036】(2) 第2実施例 図7は、本願発明の第2実施例に係るアブレシブ・ウオ
ータジェットノズルの構成を示している。
ータジェットノズルの構成を示している。
【0037】該実施例の構成では、上記第1実施例のア
ブレシブ・ウオータジェットノズルの構成において、上
記操作ハンドル30に代えて電動モータを使用して調芯
操作を行うようにしたことを特徴とするものである。
ブレシブ・ウオータジェットノズルの構成において、上
記操作ハンドル30に代えて電動モータを使用して調芯
操作を行うようにしたことを特徴とするものである。
【0038】すなわち、同構成では、図示のように、上
記第1、第2の駆動ギヤ27,29を駆動する駆動軸3
2の上端に従動ギヤ33を設け、該従動ギヤ33にマイ
クロコンピュータなどでデジタルコントロール可能なス
テッピングモータ31の駆動ギヤ34を噛合わさせるこ
とにより、上記第1、第2の駆動ギヤ27,29を当該
ステッピングモータ31によって駆動して上記第1実施
例と同様の調芯操作を行うことができるようにしてい
る。
記第1、第2の駆動ギヤ27,29を駆動する駆動軸3
2の上端に従動ギヤ33を設け、該従動ギヤ33にマイ
クロコンピュータなどでデジタルコントロール可能なス
テッピングモータ31の駆動ギヤ34を噛合わさせるこ
とにより、上記第1、第2の駆動ギヤ27,29を当該
ステッピングモータ31によって駆動して上記第1実施
例と同様の調芯操作を行うことができるようにしてい
る。
【0039】そして、該場合、上記ステッピングモータ
31の駆動回路35には、例えばマイクロコンピュータ
よりなる操作制御用のコントローラ部36が設けられて
おり、該操作制御用のコントローラ部36のコントロー
ル操作により、当該ステッピングモータ31の駆動状態
が制御されるようになっている。
31の駆動回路35には、例えばマイクロコンピュータ
よりなる操作制御用のコントローラ部36が設けられて
おり、該操作制御用のコントローラ部36のコントロー
ル操作により、当該ステッピングモータ31の駆動状態
が制御されるようになっている。
【0040】(3) 第3実施例 次に、図8は本願発明の第3実施例に係るアブレシブ・
ウオータジェットノズルの構成を示している。
ウオータジェットノズルの構成を示している。
【0041】この実施例では、上記第2実施例の構成に
おいて、さらに上記砥粒混合水ノズル20の筒体部に振
動ピックアップセンサ40を設け、該振動ピックアップ
センサ40のノズル振動検出信号を信号増幅器41を介
して比較器42に入力するようにしている。そして、該
比較器42に入力されるノズル振動検出信号のレベルが
所定の設定基準レベルを越えると、当該比較器42から
メンテナンス指令信号出力を発生してコントローラ36
に入力し、該コントローラ36によって高圧水ノズルチ
ューブ10に高圧水を供給する増圧ポンプ43の増圧動
作を停止させるとともに警報部44を鳴動させながらモ
ータ駆動回路35を作動させて上記第2実施例と同様に
ステッピングモータ31による調芯作業を行うように構
成されている。
おいて、さらに上記砥粒混合水ノズル20の筒体部に振
動ピックアップセンサ40を設け、該振動ピックアップ
センサ40のノズル振動検出信号を信号増幅器41を介
して比較器42に入力するようにしている。そして、該
比較器42に入力されるノズル振動検出信号のレベルが
所定の設定基準レベルを越えると、当該比較器42から
メンテナンス指令信号出力を発生してコントローラ36
に入力し、該コントローラ36によって高圧水ノズルチ
ューブ10に高圧水を供給する増圧ポンプ43の増圧動
作を停止させるとともに警報部44を鳴動させながらモ
ータ駆動回路35を作動させて上記第2実施例と同様に
ステッピングモータ31による調芯作業を行うように構
成されている。
【0042】従って、該実施例の構成によれば、水ノズ
ル側ボールオリフィス13のオリフィス孔と砥粒混合水
ノズル20の噴流孔との中心軸が相互にズレてノズル振
動が激しくなったような時に、自動的に調芯作業が行な
われるようになり、メンテナンスフリー化が可能とな
る。
ル側ボールオリフィス13のオリフィス孔と砥粒混合水
ノズル20の噴流孔との中心軸が相互にズレてノズル振
動が激しくなったような時に、自動的に調芯作業が行な
われるようになり、メンテナンスフリー化が可能とな
る。
【0043】(4) 第4実施例 さらに、図9は、上記第3実施例の振動ピックアップセ
ンサ40に代えてCCDカメラ(イメージセンサ)50お
よび画像処理装置51を使用し、該CCDカメラ50お
よび画像処理装置51によって検出された砥粒混合水噴
流の乱れから上記ボールオリフィス13のオリフィス孔
と砥粒混合水ノズル20の噴流孔との軸芯のズレ量を検
出判定して上記第3実施例と全く同様の自動調芯、メン
テナンスフリー化を可能としたものである。
ンサ40に代えてCCDカメラ(イメージセンサ)50お
よび画像処理装置51を使用し、該CCDカメラ50お
よび画像処理装置51によって検出された砥粒混合水噴
流の乱れから上記ボールオリフィス13のオリフィス孔
と砥粒混合水ノズル20の噴流孔との軸芯のズレ量を検
出判定して上記第3実施例と全く同様の自動調芯、メン
テナンスフリー化を可能としたものである。
【図1】図1は、本願発明の第1実施例に係るアブレシ
ブ・ウオータジェットノズルの全体構成を示す断面図で
ある。
ブ・ウオータジェットノズルの全体構成を示す断面図で
ある。
【図2】図2は、同ノズルの調芯機構部の拡大分解斜視
図である。
図である。
【図3】図3は、同調芯機構部の第1の作動状態の説明
図である。
図である。
【図4】図4は、同調芯機構部の第2の作動状態の説明
図である。
図である。
【図5】図5は、同調芯機構部の第3の作動状態の説明
図である。
図である。
【図6】図6は、同調芯機構部によって調芯されるオリ
フィスの調芯軌跡を示す説明図である。
フィスの調芯軌跡を示す説明図である。
【図7】図7は、本願発明の第2実施例に係るアブレシ
ブ・ウオータジェットノズルの全体構成を示す断面図で
ある。
ブ・ウオータジェットノズルの全体構成を示す断面図で
ある。
【図8】図8は、本願発明の第3実施例に係るアブレシ
ブ・ウオータジェットノズルの全体構成を示す図であ
る。
ブ・ウオータジェットノズルの全体構成を示す図であ
る。
【図9】図9は、本願発明の第4実施例に係るアブレシ
ブ・ウオータジェットノズルの全体構成を示す図であ
る。
ブ・ウオータジェットノズルの全体構成を示す図であ
る。
【図10】図10は、従来の一般的なアブレシブ・ウオ
ータジェットノズルのシステム構造を示す図である。
ータジェットノズルのシステム構造を示す図である。
【図11】図11は、同一般的なアブレシブ・ウオータ
ジェットノズルの問題点を解決した従来例の調芯機構の
構成を示す断面図である。
ジェットノズルの問題点を解決した従来例の調芯機構の
構成を示す断面図である。
【図12】図12は、同従来例のウオータジェットノズ
ルのオリフィス部の構成を示す拡大断面図である。
ルのオリフィス部の構成を示す拡大断面図である。
2はアブレシブ・ウオータジェットノズル、6は砥粒混
合室、10は高圧水ノズルチューブ、11はノズル本
体、12は砥粒混合室チューブ、13はボールオリフィ
ス、14はオリフィス保持部材、15はスリーブナッ
ト、19は調芯機構、20は砥粒混合水ノズル、24は
位置規制部材、26はリングギヤ、27は第1の駆動ギ
ヤ、28はベースギヤ、29は第2の駆動ギヤ、30は
操作ハンドル、31はステッピングモータ、32は駆動
軸、33は従動ギヤ、35は駆動回路、36はコントロ
ーラ、40は振動ピックアップセンサ、42は比較器、
50はCCDカメラである。
合室、10は高圧水ノズルチューブ、11はノズル本
体、12は砥粒混合室チューブ、13はボールオリフィ
ス、14はオリフィス保持部材、15はスリーブナッ
ト、19は調芯機構、20は砥粒混合水ノズル、24は
位置規制部材、26はリングギヤ、27は第1の駆動ギ
ヤ、28はベースギヤ、29は第2の駆動ギヤ、30は
操作ハンドル、31はステッピングモータ、32は駆動
軸、33は従動ギヤ、35は駆動回路、36はコントロ
ーラ、40は振動ピックアップセンサ、42は比較器、
50はCCDカメラである。
Claims (5)
- 【請求項1】 高圧水供給手段から高圧水が供給される
水ノズルチューブ10と、該水ノズルチューブ10内の
高圧水を噴流化して吐出するボールオリフィス13と、
該ボールオリフィス13からの高圧水噴流に砥粒を混合
する砥粒混合室6と、該砥粒混合室6を介して砥粒が混
合された高圧水噴流を収束加速する砥粒混合水ノズル2
0とを備えてなるアブレシブ・ウオータジェットノズル
において、上記ボールオリフィス13のボール部13b
を回動可能に保持するオリフィス保持部14と、上記ボ
ールオリフィス13の中心軸が上記砥粒混合水ノズル2
0の中心軸に対して同軸上に一致し得るように、上記オ
リフィス保持部14に保持された上記ボールオリフィス
13の先端側柄部13aを螺旋回転させる螺旋回転機構
19と、該螺旋回転機構19を回転駆動する回転駆動手
段(30,31)とを設けたことを特徴とするアブレシブ
・ウオータジェットノズル。 - 【請求項2】 上記回転駆動手段が、回転操作ハンドル
30であることを特徴とする請求項1記載のアブレシブ
・ウオータジェットノズル。 - 【請求項3】 上記回転駆動手段が、電動モータ31で
あることを特徴とする請求項1記載のアブレシブ・ウオ
ータジェットノズル。 - 【請求項4】 上記電動モータ31が、モータ駆動回路
35およびコントローラ36を介し、振動ピックアップ
センサ40によって検出された上記砥粒混合水ノズル2
0の振動レベルに応じて駆動制御されるようになってい
ることを特徴とする請求項3記載のアブレシブ・ウオー
タジェットノズル。 - 【請求項5】 上記電動モータ31が、モータ駆動回路
35およびコントローラ36を介し、撮像手段50によ
って検出された上記砥粒混合水ノズル20からの噴流変
化に応じて駆動制御されるようになっていることを特徴
とする請求項3記載のアブレシブ・ウオータジェットノ
ズル。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5102706A JPH06312368A (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | アブレシブ・ウオータジェットノズル |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5102706A JPH06312368A (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | アブレシブ・ウオータジェットノズル |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06312368A true JPH06312368A (ja) | 1994-11-08 |
Family
ID=14334718
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5102706A Pending JPH06312368A (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | アブレシブ・ウオータジェットノズル |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06312368A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100452164B1 (ko) * | 2002-03-12 | 2004-10-12 | 한국지질자원연구원 | 회전식 워터젯 슬로터 |
KR101143504B1 (ko) * | 2009-07-06 | 2012-05-11 | 나상하 | 워터젯 블로우 어셈블리 |
KR101539740B1 (ko) * | 2014-08-20 | 2015-07-28 | 김영규 | 워터젯용 지그 장치 |
CN110744457A (zh) * | 2019-09-24 | 2020-02-04 | 武汉大学 | 一种高效双空化磨料射流喷嘴 |
-
1993
- 1993-04-28 JP JP5102706A patent/JPH06312368A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100452164B1 (ko) * | 2002-03-12 | 2004-10-12 | 한국지질자원연구원 | 회전식 워터젯 슬로터 |
KR101143504B1 (ko) * | 2009-07-06 | 2012-05-11 | 나상하 | 워터젯 블로우 어셈블리 |
KR101539740B1 (ko) * | 2014-08-20 | 2015-07-28 | 김영규 | 워터젯용 지그 장치 |
CN110744457A (zh) * | 2019-09-24 | 2020-02-04 | 武汉大学 | 一种高效双空化磨料射流喷嘴 |
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