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
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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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