JPH09103962A - Abrasive water jet working device - Google Patents
Abrasive water jet working deviceInfo
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- JPH09103962A JPH09103962A JP26171595A JP26171595A JPH09103962A JP H09103962 A JPH09103962 A JP H09103962A JP 26171595 A JP26171595 A JP 26171595A JP 26171595 A JP26171595 A JP 26171595A JP H09103962 A JPH09103962 A JP H09103962A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はアブレイシブウォー
タージェット加工装置に関する。さらに詳しくは、増圧
機で高圧になった研削液中に研削材を混入させ、アブレ
イシブウォータージェットノズル（単にジェットノズル
という）を用いて前記混合液を被加工物に高圧噴射する
ことにより切断，研削あるいは穴明け（あるいは孔明
け）等の加工（本明細書において単に研削加工という）
を行うアブレイシブ型のウォータージェット加工装置で
あって、研削液に混入する研削材を分級、回収、補充す
る機構を備えたウォータージェット加工装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an abrasive water jet processing device. More specifically, cutting is performed by mixing the abrasive material into the grinding fluid that has been increased in pressure by the pressure intensifier, and jetting the mixed solution onto the workpiece with high pressure using an abrasive water jet nozzle (simply called a jet nozzle). , Processing such as grinding or drilling (or drilling) (referred to simply as grinding in this specification)
The present invention relates to an abrasive-type water jet machining apparatus for performing the above, which is provided with a mechanism for classifying, collecting, and replenishing an abrasive mixed in a grinding fluid.
【０００２】[0002]
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】近
年、材料分野の技術的進歩は目ざましく、とくに複合材
料やセラミックスなどの新素材および新能材料があらゆ
る分野で使用されてきている。また、従来から使用可能
な材料であっても、研削加工が困難なため極めて限定的
な分野にしか使用されていない材料（難削材料という）
がある。2. Description of the Related Art In recent years, technological advances in the field of materials have been remarkable, and in particular, new materials such as composite materials and ceramics and new materials have been used in all fields. In addition, even if it is a material that can be used conventionally, it is a material that is used only in a very limited field because it is difficult to grind (called a difficult-to-cut material).
There is.
【０００３】上記新規な材料，複合材料，あるいはチタ
ン等の難削材料の加工に関して、近年、レザー加工装置
あるいはウォータージェット加工装置が開発され実用化
されている。Regarding the processing of the above-mentioned novel materials, composite materials, or difficult-to-cut materials such as titanium, in recent years, a laser processing apparatus or a water jet processing apparatus has been developed and put into practical use.
【０００４】ところで、上記ウォータージェット加工装
置は大別して以下の２種類がある。すなわち、水等の研
削液のみジェットノズルから高圧で噴射して被加工物を
研削加工する形式のもの（以下、ノンアブレイシブウォ
ータージェット加工装置という）と、研削液に研削材を
混入してジェットノズルから高圧噴射して被加工物を研
削加工する形式のもの（以下、アブレイシブウォーター
ジェット加工装置という）とである。By the way, the above water jet processing apparatuses are roughly classified into the following two types. In other words, the type that grinds the work piece by injecting only the grinding fluid such as water from the jet nozzle at high pressure (hereinafter referred to as the non-abrasive water jet machining device), and the grinding fluid mixed with the grinding material. It is of a type in which a workpiece is ground by high-pressure jetting from a jet nozzle (hereinafter referred to as an abrasive water jet processing device).
【０００５】上記アブレイシブウォータージェット加工
装置の場合、ノンアブレイシブウォータージェット加工
装置で研削するのが難しい高硬度、高強度の材料でも研
削できるという長所を有する。しかしながら、従来のア
ブレイシブウォータージェット加工装置は、たとえば米
国特許第４６４８２１５号や特表昭６３−５０１４８９
号公報などに開示されているごとくガーネットサンドや
シリカサンドなどの消耗型（いわゆる使い捨て）の研削
材を用いるのが通常である。かかる消耗型の研削材を用
いる場合は比較的簡便な研削材供給装置を備えればよい
点では有利であるが、反面研削材の消費が進展するため
研削材を常に補充する必要があり、ランニングコストが
高くなるという欠点を有する。しかも破砕された使用済
みの研削材が多量に排出されるので環境保護の点で大き
な問題となっている。The above-mentioned abrasive water jet processing apparatus has an advantage that even a material of high hardness and high strength, which is difficult to be ground by the non-abrasive water jet processing apparatus, can be ground. However, the conventional abrasive water jet processing apparatus is disclosed in, for example, U.S. Pat. No. 4,648,215 and Japanese Patent Publication No. 63-501489.
It is usual to use a consumable (so-called disposable) abrasive such as garnet sand or silica sand as disclosed in Japanese Patent Publication No. When such a consumable abrasive is used, it is advantageous in that a relatively simple abrasive supply device may be provided, but on the other hand, since the consumption of the abrasive progresses, it is necessary to constantly replenish the abrasive, and running It has the disadvantage of high cost. Moreover, a large amount of crushed used abrasive is discharged, which is a serious problem in terms of environmental protection.
【０００６】一方、かかる問題を解消する目的で、特開
平６−１２６６３０号公報に示されているように耐破砕
性が高く再利用に耐える鋳鉄グリッドや鋳鋼グリッドの
使用も提案されているが、自動的に循環、再利用される
研削材の量や加工能力を所定の値に保つプロセス制御方
法、すなわち新しい研削材の補充および古い研削材の除
去タイミングや方法が確立されていないのが現状であ
り、かかる技術に関する公知文献ならびに実用例は見当
たらない。On the other hand, for the purpose of solving such a problem, use of a cast iron grid or a cast steel grid which has high crush resistance and withstands reuse, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-126630, has been proposed. At present, there is no established process control method that keeps the amount of grinding material that is automatically circulated and reused and the processing capacity at specified values, that is, the timing and method for replenishing new grinding material and removing old grinding material. However, there is no known literature or practical example relating to such technology.
【０００７】本発明は、このような状況に鑑みおこなわ
れたもので、常に研削液中の研削材の消費と補給とのバ
ランスを保つことによって研削材の無駄を防止するとと
もに、常に研削材の性状を定常化することによって加工
性能の安定を図ることができるアブレイシブウォーター
ジェット加工装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of such a situation, and it is possible to prevent the waste of the abrasive by keeping the balance between the consumption and the replenishment of the abrasive in the grinding liquid, and at the same time, to keep the It is an object of the present invention to provide an abrasive water jet processing device capable of stabilizing the processing performance by stabilizing the properties.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明のアブレイシブウ
ォータージェット加工装置（以下、単に加工装置とい
う）は、研削材が混入された研削液をジェットノズル先
端から被加工物に高圧噴射して加工するための、研削材
循環再利用型のアブレイシブウォータージェット加工装
置であって、使用済研削材を分級して所定粒径以下の研
削材を除去し且つ所定粒径を超える研削材を回収するた
めの分級手段と、前記回収された研削材とともに新しい
研削材をジェットノズルに供給するための研削材供給手
段と、実質的に前記除去された研削材の量を検出し、か
かる量に相当する量の前記新しい研削材を補充するよう
に前記研削材供給手段に指示するための研削材補充制御
手段とを有していることを特徴としている。An abrasive water jet machining apparatus (hereinafter simply referred to as a machining apparatus) of the present invention sprays a grinding fluid mixed with an abrasive material from a jet nozzle tip onto a workpiece at a high pressure. It is an abrasive water jet processing device of a recycle reuse type of abrasives for processing, which classifies used abrasives to remove abrasives having a predetermined particle size or less and removes abrasives exceeding a predetermined particle size. A classifying means for collecting, an abrasive supplying means for supplying a new abrasive together with the recovered abrasive to a jet nozzle, and substantially detecting the amount of the removed abrasive, And a grinding material replenishment control means for instructing the abrasive material supply means to replenish a corresponding amount of the new abrasive material.
【０００９】本発明の加工装置によれば、循環使用され
るあいだに破砕、磨耗して除去される研削材が自動的且
つ連続的にほぼ同量の新しい研削材と入れ替えられるた
め、必要以上に新しい研削材を供給したりまたは供給不
足になったりすることがない。したがって、研削材の無
駄が防止される。さらに、研削材は運転開始後、何サイ
クルかの循環によって常にその粒状態がほぼ一定にな
る。すなわち、新しい研削材と破砕、磨耗して丸く小さ
くなった研削材（ただし除去される粒径には至っていな
い）との混合割合がほぼ一定になってくる。言い換えれ
ば、初回使用する研削材と、２回目使用の研削材と、３
回目使用の研削材と、それ以上使用した研削材との混合
割合がほぼ一定になってくる。その結果、加工能力（た
とえば被加工物の研削量、研削深さ、研削速度など）が
安定する。According to the processing apparatus of the present invention, the abrasive that is crushed, abraded and removed during the cyclic use is automatically and continuously replaced with an approximately equal amount of new abrasive, so that it is more than necessary. Never supply or run out of new abrasive. Therefore, waste of the abrasive is prevented. Furthermore, after the start of operation, the abrasive material will always have a substantially uniform grain state due to several cycles of circulation. That is, the mixing ratio of the new abrasive material and the abrasive material that has become round and small due to crushing and abrasion (however, the particle size to be removed has not reached yet) becomes almost constant. In other words, the abrasive used for the first time, the abrasive used for the second time, and 3
The mixing ratio of the abrasive used for the first time and the abrasive used more than that becomes almost constant. As a result, the processing capability (for example, the grinding amount of the workpiece, the grinding depth, the grinding speed, etc.) becomes stable.
【００１０】前記研削材供給手段を、前記回収された研
削材を一旦収容するための回収ホッパと該回収ホッパか
ら移送された研削材をジェットノズルに圧送するための
圧送ホッパと前記回収ホッパに新しい研削材を供給する
ための新材ホッパとから構成し、前記研削材補充制御手
段を、前記回収ホッパ内の研削材の増加と圧送ホッパ内
の研削材の減少とを検出するとともに前記増加と減少と
が相殺し合うだけの新しい研削材を補充する指示をする
ように構成するのが好ましい。The abrasive supply means includes a recovery hopper for temporarily accommodating the recovered abrasive, a pressure feed hopper for pressure-feeding the abrasive transferred from the recovery hopper to a jet nozzle, and a new recovery hopper. And a new material hopper for supplying the abrasive material, wherein the abrasive material replenishment control means detects the increase of the abrasive material in the recovery hopper and the decrease of the abrasive material in the pressure feeding hopper, and the increase and decrease. It is preferable to configure so as to instruct to replenish each other with new abrasives which cancel each other out.
【００１１】さらに、前記研削材供給手段を、前記回収
された研削材を収容するとともに該収容されている研削
材がジェットノズルのエゼクター効果によって吸引され
てジェットノズルに供給されるように構成された供給ホ
ッパと該供給ホッパに新しい研削材を供給するための新
材ホッパとから構成し、前記研削材補充制御手段を、前
記供給ホッパ内の研削材の量変化を検出するとともに該
研削材の減少を補うだけの新しい研削材を補充する指示
をするように構成するのが好ましい。Further, the abrasive supply means is configured to contain the collected abrasive and to collect the contained abrasive by the ejector effect of the jet nozzle to supply it to the jet nozzle. A supply hopper and a new material hopper for supplying a new abrasive to the supply hopper, wherein the abrasive replenishment control means detects a change in the amount of the abrasive in the supply hopper and reduces the amount of the abrasive. Preferably, it is arranged to instruct to replenish with a new abrasive just to replenish.
【００１２】前記研削材補充制御手段において、前記回
収ホッパ、圧送ホッパまたは供給ホッパ内の研削材の量
変化の検出は、それぞれのホッパの重量を計測すること
によって行うことができる。なお、この重量計測は適宜
の時間間隔で行ってもよく、または連続的に行うことも
可能である。In the abrasive material replenishment control means, the change in the amount of abrasive material in the recovery hopper, the pressure feeding hopper or the supply hopper can be detected by measuring the weight of each hopper. In addition, this weight measurement may be performed at an appropriate time interval, or may be continuously performed.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例にかかる加
工装置について、図面を参照しながら具体的に説明す
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a processing apparatus according to an embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
【００１４】図１は本願発明の加工装置の一実施例の概
略構成を示す概念図、図２は図１の加工装置における回
収ホッパと圧送ホッパとの概略構成を示す概念図、図３
は本願発明の加工装置の他の実施例の概略構成を示す概
念図、図４は本発明による加工結果の一例を示すグラフ
である。FIG. 1 is a conceptual diagram showing a schematic configuration of an embodiment of a processing apparatus of the present invention, FIG. 2 is a conceptual diagram showing a schematic configuration of a recovery hopper and a pressure feeding hopper in the processing apparatus of FIG. 1, FIG.
Is a conceptual diagram showing a schematic configuration of another embodiment of the processing apparatus of the present invention, and FIG. 4 is a graph showing an example of processing results according to the present invention.
【００１５】図１において、１はジェットノズル、２は
貯水タンク３から研削液（水など）を圧送する給水ポン
プ、４はこの給水ポンプ２から供給された水を増圧して
上記ジェットノズル１に供給する増圧機、５はこの増圧
機４を駆動するための作動油のタンク、６は増圧機４と
上記ジェットノズル１との間に介装されたアキュムレー
タであり、高圧研削液の脈動を吸収する。In FIG. 1, 1 is a jet nozzle, 2 is a water supply pump for pumping grinding fluid (water or the like) from a water storage tank 3, and 4 is water jet pump 1 for increasing the pressure of water supplied from the water supply pump 2 to the jet nozzle 1. A pressure booster to be supplied, 5 is a tank of hydraulic oil for driving the pressure booster 4, 6 is an accumulator interposed between the pressure booster 4 and the jet nozzle 1, and absorbs the pulsation of the high pressure grinding fluid. To do.
【００１６】７は脱水器であり、研削材と水分（研削
液）とを分離する公知のサイクロンから構成されてい
る。８は研削材の乾燥器、９は研削材の分級器であり、
たとえば振動篩を用いて使用可能な研削材を所定粒径以
下の廃却すべき研削材や切り粉からふるい分けるもので
ある。１０は分級器９から移送されてきた使用可能な研
削材を一時停め置くための回収ホッパ、１１は回収ホッ
パ１０からの研削材を上記ジェットノズル１へ供給する
圧送ホッパである。１２は回収ホッパ１０へ新しい研削
材を供給するための新材ホッパ、１３は回収ホッパ１０
の重量を計測するための重量計、１４は圧送ホッパ１１
の重量を計測するための重量計である。１５はコントロ
ーラであり、前記重量計１３、１４が計測する両ホッパ
１０、１１の重量に基づいて、回収ホッパ１０の重量増
加を圧送ホッパ１１の重量減少に対応するように、回収
ホッパ１０への新研削材の供給量を決定して流量調整弁
１６を制御する。このようにして、除去された使用不能
の研削材と同量の新しい研削材が自動的且つ連続的に補
充される。１７はスラッジ排出管路、１８は研削材供給
管路である。また、Ｗは切削されるワークである。Reference numeral 7 denotes a dehydrator, which is composed of a known cyclone for separating the abrasive and the water (grinding liquid). 8 is an abrasive dryer, 9 is an abrasive classifier,
For example, a vibrating screen is used to screen the usable abrasives from the abrasives or chips that should be discarded and have a predetermined particle size or less. Reference numeral 10 is a recovery hopper for temporarily holding the usable abrasive transferred from the classifier 9, and 11 is a pressure feed hopper for supplying the abrasive from the recovery hopper 10 to the jet nozzle 1. 12 is a new material hopper for supplying a new abrasive to the recovery hopper 10, and 13 is a recovery hopper 10.
14 is a pressure feeding hopper 11 for measuring the weight of the
It is a scale for measuring the weight of. Reference numeral 15 denotes a controller, which controls the collection hopper 10 so that the increase in the weight of the recovery hopper 10 corresponds to the decrease in the weight of the pressure feeding hopper 11 based on the weights of both the hoppers 10 and 11 measured by the weight scales 13 and 14. The flow rate adjusting valve 16 is controlled by determining the supply amount of the new abrasive. In this way, the same amount of new abrasive as the removed unusable abrasive is automatically and continuously replenished. Reference numeral 17 is a sludge discharge pipeline, and 18 is an abrasive supply pipeline. W is a work to be cut.
【００１７】図示のごとく、ジェットノズル１、キャッ
チャー１９、脱水器７、乾燥器８、分級器９、回収ホッ
パ１０および圧送ホッパ１１によって、研削材の循環ル
ープが形成されている。As shown in the figure, the jet nozzle 1, the catcher 19, the dehydrator 7, the drier 8, the classifier 9, the recovery hopper 10 and the pressure feed hopper 11 form a circulation loop of the abrasive material.
【００１８】上記ジェットノズル１には、アキュムレー
タ６を介して増圧機４から高圧になった（本実施例で
は、２０００〜４０００kgf/cm2 ）研削液が供給され
る。この増圧機４は、図１に図示するような、油圧駆動
式の複動型増圧機（増圧するためのピストンが両方向に
移動する形式の増圧機をいう）である。すなわち、シリ
ンダ・ピストン機構の中央に配設された大径シリンダ４
ａのいずれか一方には、油圧ポンプ４Ａから切換弁４Ｂ
を介して選択的に作動油が供給され、大径シリンダ４ａ
の両側に設けられた小径シリンダ４ｂ内には貯水タンク
３からポンプ２によって研削液が供給されるよう構成さ
れたものである。そして前記大径シリンダ４ａ内の油圧
力によって小径シリンダ４ｂ内の研削液が加圧されて上
記ジェットノズル１へ供給される。The jet nozzle 1 is supplied with a high-pressure grinding fluid (2000 to 4000 kgf / cm 2 in this embodiment) from the pressure intensifier 4 through the accumulator 6. The pressure booster 4 is a hydraulically driven double-acting pressure booster (a type of pressure booster in which a piston for pressure boosting moves in both directions) as shown in FIG. That is, the large diameter cylinder 4 arranged at the center of the cylinder / piston mechanism.
For either one of a, the hydraulic pump 4A to the switching valve 4B
Hydraulic oil is selectively supplied through the large-diameter cylinder 4a.
The grinding fluid is supplied by the pump 2 from the water storage tank 3 into the small diameter cylinders 4b provided on both sides of the. The hydraulic fluid in the large diameter cylinder 4a pressurizes the grinding fluid in the small diameter cylinder 4b and supplies it to the jet nozzle 1.
【００１９】また、上記ジェットノズル１には、研削液
の供給路１ａに直交する方向に、研削材を混入するノズ
ル（開口）１ｂが形成されており、このノズル１ｂには
圧送ホッパ１１から研削材が供給可能にされている。そ
して、研削液がジェットノズル１を高圧で通過すること
に起因して発生する負圧により研削材が研削液に混入す
る。いわゆるエゼクターと同様の作用である。そして、
この高圧の研削液によってワークＷが加工され、使用さ
れた研削液はジェットノズル１下方のキャッチャー１９
に収容される。A nozzle (opening) 1b for mixing an abrasive is formed in the jet nozzle 1 in a direction orthogonal to the grinding liquid supply path 1a. Material is made available. Then, the abrasive is mixed into the grinding fluid due to the negative pressure generated due to the grinding fluid passing through the jet nozzle 1 at a high pressure. It has the same function as a so-called ejector. And
The work W is processed by this high-pressure grinding liquid, and the used grinding liquid is the catcher 19 below the jet nozzle 1.
To be housed.
【００２０】つぎに、以上のごとく構成された加工装置
の作動を説明する。Next, the operation of the processing apparatus constructed as above will be described.
【００２１】使用後の研削液は前記キャッチャー１９か
ら脱水器７に移送され、研削液から研削材が分離され
る。なお、前記脱水器７で分離された研削液は図中二点
鎖線で示すように、フィルター２０を介装した管路によ
って貯水タンク３に戻して再使用してもよい。研削液か
ら分離された研削材はさらに乾燥器８によってその水分
が充分に除去される。乾燥した研削材は分級器９におい
て再使用可能な部分のみが選択、回収される。すなわ
ち、分級器９に備えられた振動篩（図示されていない）
によって、所定の粒径以下の研削材はワークＷの切り粉
とともにスラッジとしてスラッジ排出管路１７を通して
廃却される。振動篩の目の寸法は調節可能にされてお
り、通常は運転前に所定寸法に設定したあとは運転中に
変更することはない。分級器９で選択、回収された所定
径を超える研削材は回収ホッパ１０へ送られる。The used grinding fluid is transferred from the catcher 19 to the dehydrator 7 and the abrasive is separated from the grinding fluid. The grinding fluid separated by the dehydrator 7 may be returned to the water storage tank 3 for reuse by a pipe line provided with a filter 20, as indicated by a two-dot chain line in the figure. The water content of the abrasive separated from the grinding liquid is sufficiently removed by the dryer 8. Only the reusable portion of the dried abrasive in the classifier 9 is selected and collected. That is, a vibrating screen (not shown) provided in the classifier 9
Accordingly, the abrasive having a grain size not more than a predetermined size is discarded together with the cutting powder of the work W as sludge through the sludge discharge conduit 17. The size of the mesh of the vibrating sieve is made adjustable, and usually the size is set to a predetermined size before the operation and then is not changed during the operation. Abrasives having a diameter larger than the predetermined diameter selected and collected by the classifier 9 are sent to the collection hopper 10.
【００２２】回収ホッパ１０では研削材は一旦停め置か
れ、その下流の圧送ホッパ１１内の研削材が所定量以下
になった時点で研削材が回収ホッパ１０から圧送ホッパ
１１へ移送される。回収ホッパ１０と圧送ホッパ１１と
にはそれぞれ重量計１３、１４が備えられ、適宜の時間
間隔で各ホッパ１０、１１の重量が計測されている。そ
して、圧送ホッパ１１の重量減少に見合った量の研削材
がコントローラ１５によって自動的に回収ホッパ１０か
ら圧送ホッパ１１へ供給される。しかしながら、循環さ
れる研削材のうちほんの一部（通常３〜５％）は分級器
９で廃棄されるため、上述のままでは回収ホッパ１０内
の研削材の増加より圧送ホッパ１１内の研削材の減少の
ほうが多くなる。したがって、前記重量計１３、１４に
よる計測結果に基づいて、上記増減の差を無くすように
新材ホッパ１２から新しい研削材が回収ホッパ１０に補
充される。この動作は、コントローラ１５において、単
位時間あたりの圧送ホッパ１１内の研削材の減少と回収
ホッパ１０内の研削材の増加との差に相当する新研削材
の流量が演算され、新材ホッパ１２から回収ホッパ１０
へ流れるように流量調整弁を調節することによってなさ
れる。なお、前記重量計測は連続で行ってもよい。In the recovery hopper 10, the abrasive is once stopped, and when the amount of the abrasive in the pressure-feeding hopper 11 downstream of the recovery hopper 10 becomes less than a predetermined amount, the abrasive is transferred from the recovery hopper 10 to the pressure-feeding hopper 11. The recovery hopper 10 and the pressure feeding hopper 11 are respectively provided with weight scales 13 and 14, and the weights of the hoppers 10 and 11 are measured at appropriate time intervals. Then, the controller 15 automatically supplies the abrasive material in an amount commensurate with the weight reduction of the pressure-feed hopper 11 from the recovery hopper 10 to the pressure-feed hopper 11. However, since only a part (usually 3 to 5%) of the circulated abrasives is discarded by the classifier 9, the abrasives in the pressure feeding hopper 11 will increase due to the increase of the abrasives in the recovery hopper 10 as it is. Will decrease more. Therefore, based on the measurement results by the weight scales 13 and 14, new abrasive material is replenished from the new material hopper 12 to the recovery hopper 10 so as to eliminate the difference between the increase and decrease. In this operation, the controller 15 calculates the flow rate of the new abrasive material corresponding to the difference between the decrease of the abrasive material in the pressure feeding hopper 11 and the increase of the abrasive material in the recovery hopper 10 per unit time, and the new material hopper 12 is calculated. Collection hopper 10
This is done by adjusting the flow control valve to flow to. The weight measurement may be continuously performed.
【００２３】つぎに、図２を参照しつつ前記両ホッパ１
０、１１を説明する。Next, referring to FIG. 2, the both hoppers 1 will be described.
0 and 11 will be described.
【００２４】図２（ａ）に示すごとく、圧送ホッパ１１
内はコンプレッサ２１によって昇圧されており、それに
よって研削材がジェットノズルへ圧送される。このと
き、圧送ホッパ１１の蓋１１ａはシール部材１１ｂによ
って気密にされており、回収ホッパ１０下方の止め弁１
０ａも閉止している。つぎに、回収ホッパ１０から研削
材を圧送ホッパ１１に供給するときは、図２（ｂ）に示
すごとく開放弁１１ｃを開放して降圧する。そうすると
蓋１１ａが降下して圧送ホッパ１１の開口が開くので、
回収ホッパ１０の止め弁１０ａを開いて研削材を圧送ホ
ッパ１１に供給する。このように、回収ホッパ１０から
圧送ホッパ１１への研削材の供給と、圧送ホッパ１１か
らジェットノズルへの研削材の供給とは別時点で行われ
る。As shown in FIG. 2A, the pressure feeding hopper 11
The inside is pressurized by the compressor 21, and the abrasive is pumped to the jet nozzle. At this time, the lid 11a of the pressure feeding hopper 11 is made airtight by the seal member 11b, and the stop valve 1 below the recovery hopper 10 is closed.
0a is also closed. Next, when the abrasive is supplied from the recovery hopper 10 to the pressure feeding hopper 11, the opening valve 11c is opened to reduce the pressure as shown in FIG. 2 (b). Then, the lid 11a descends and the opening of the pressure feeding hopper 11 opens,
The stop valve 10a of the recovery hopper 10 is opened and the abrasive is supplied to the pressure feeding hopper 11. In this way, the supply of the abrasive from the recovery hopper 10 to the pressure feeding hopper 11 and the supply of the abrasive from the pressure feeding hopper 11 to the jet nozzle are performed at different times.
【００２５】なお本発明では、上述のように２個のホッ
パ１０、１１を設けることに限定されることはなく、た
とえば図３に示すように、１個のホッパ２２のみを備え
て、そのホッパ２２からジェットノズル１への研削材の
供給はジェットノズル１のエゼクター効果による負圧吸
引によって行われるようにしてもよい。この場合には前
記１個のホッパ２２において、分級器９からの研削材の
供給とジェットノズル１への研削材の供給とがともに行
われる。したがって、かかるホッパ２２の重量減少を連
続でまたは適宜間隔で計測しつつ、ホッパ２２内の研削
材の減少量に相当する量の新研削材をホッパ２２に補充
すればよい。そうすれば、前記実施例におけるコンプレ
ッサ２１、可動蓋１１ａまたは開放弁１１ｃなどを設け
る必要はない。The present invention is not limited to providing the two hoppers 10 and 11 as described above. For example, as shown in FIG. 3, only one hopper 22 is provided and the hopper is provided. The abrasive may be supplied from 22 to the jet nozzle 1 by negative pressure suction due to the ejector effect of the jet nozzle 1. In this case, the one hopper 22 both supplies the abrasive from the classifier 9 and the abrasive to the jet nozzle 1. Therefore, while measuring the weight reduction of the hopper 22 continuously or at appropriate intervals, the hopper 22 may be replenished with an amount of new abrasive corresponding to the amount of reduction of the abrasive in the hopper 22. Then, it is not necessary to provide the compressor 21, the movable lid 11a, the opening valve 11c, or the like in the above embodiment.
【００２６】このように、前記ホッパ１０、１１（図
１）の合計重量の変化をゼロにすることまたは図３にお
けるホッパ２２の重量変化をゼロにすること、すなわ
ち、廃却される研削材の量に相当する量の新研削材を常
時自動的に補給することにより、循環する研削材の粒状
態が一定となり、加工能力も安定する。かかる点を図４
を参照しながら説明する。As described above, the change in the total weight of the hoppers 10 and 11 (FIG. 1) is set to zero, or the change in the weight of the hopper 22 in FIG. 3 is set to zero, that is, the amount of the discarded abrasive material is reduced. By constantly and automatically replenishing a new abrasive material in an amount corresponding to the amount, the state of the circulating abrasive particles becomes constant, and the processing capacity is stabilized. This point is shown in Figure 4.
This will be described with reference to FIG.
【００２７】図４は図１に示される装置を用いてワーク
を研削したときの試験結果である。このグラフからは、
研削材を循環させて繰り返し使用する場合の研削能力
が、繰り返し回数によってどのように変化するかがわか
る。縦軸にはワークの研削量がとられ、横軸には研削材
の使用繰り返し回数がとられている。研削能力は１０回
程度の繰り返し使用のあいだに若干低下して、その後安
定している。これは、最初のうちは研削材の角が磨耗し
て徐々に丸くなるために能力低下が起こるものと思われ
る。最初のうちは研削材の角の磨耗がはげしく、廃却す
る研削材の率も大きいが、徐々に減少して約１０回目ぐ
らいからある一定率（約５％）で安定し、それにつれて
研削能力も安定する。FIG. 4 shows the test results when the workpiece was ground using the apparatus shown in FIG. From this graph,
It can be seen how the grinding ability when the abrasive is circulated and repeatedly used changes depending on the number of repetitions. The vertical axis shows the grinding amount of the workpiece, and the horizontal axis shows the number of times the abrasive material is used repeatedly. The grinding ability decreased a little during repeated use of about 10 times, and became stable thereafter. This is probably because at the beginning, the corners of the abrasive wear and gradually round off, resulting in a decrease in performance. At first, the abrasion of the corners of the abrasive is severe, and the rate of the discarded abrasive is large, but it gradually decreases and stabilizes at a certain rate (about 5%) from about the 10th time, and the grinding ability increases accordingly. Also stabilizes.
【００２８】[0028]
【実施例】本試験ではジェットノズルへの研削液の供給
は２７５０kgf/cm2 の圧力で行われた。ジェットノズル
の先端内径は０．９５ｍｍ、ワークへの研削材の投射角
度は４５°、ジェットノズルのトラバース速度は毎秒２
０ｍｍ、ワークの材質はＪＩＳ ＳＳ４００、研削材は
ＪＩＳ ＳＧＨ−７０であり、安定状態における新研削
材のチャージ率（循環する全研削材のうちの補充研削材
の割合＝廃却される研削材の割合）が５％となるように
篩の目を設定している。実際の加工作業では、ワークの
材質などによって異なるが、通常はチャージ率が３〜５
％となるように篩の目を設定している。EXAMPLES In this test, the grinding fluid was supplied to the jet nozzle at a pressure of 2750 kgf / cm 2 . The inner diameter of the tip of the jet nozzle is 0.95 mm, the projection angle of the abrasive on the workpiece is 45 °, and the traverse speed of the jet nozzle is 2 per second.
0 mm, the material of the work is JIS SS400, the abrasive is JIS SGH-70, and the charge rate of the new abrasive in the stable state (the ratio of the replenishing abrasive to the total amount of the circulating abrasive = the amount of the discarded abrasive) The mesh size is set so that the ratio is 5%. In the actual machining work, the charge rate is usually 3 to 5 although it depends on the material of the work.
The size of the sieve is set so that it becomes%.
【００２９】叙上のごとく、研削材循環ループにおける
ジェットノズルの上流且つ直前に備えたホッパ部分の重
量だけを計測することによって、廃却される研削材の量
と同量の新研削材を自動的に補充し、しかもジェットノ
ズルに対して新旧研削材の混合割合を常に一定に安定さ
せて供給することができる。As described above, by measuring only the weight of the hopper portion provided immediately upstream of and immediately in front of the jet nozzle in the abrasive circulating loop, a new abrasive of the same amount as the amount of the discarded abrasive can be automatically prepared. Can be replenished to the jet nozzle, and the mixing ratio of the old and new abrasives can be constantly and stably supplied to the jet nozzle.
【００３０】[0030]
【発明の効果】本願発明によれば、研削材の無駄が防止
される。さらに、研削材は繰り返し使用によって常に新
しい研削材と２回目使用の研削材と３回目使用の研削材
とそれ以上使用した研削材との混合割合がほぼ一定にな
ってくる。その結果、加工能力（たとえば被加工物の研
削量、研削深さ、研削速度など）が安定する。According to the present invention, waste of the abrasive is prevented. Further, by repeatedly using the abrasive, the mixing ratio of the new abrasive, the abrasive used for the second time, the abrasive used for the third time, and the abrasive used more than that becomes almost constant. As a result, the processing capability (for example, the grinding amount of the workpiece, the grinding depth, the grinding speed, etc.) becomes stable.
【図１】本願発明の加工装置の一実施例の概略構成を示
す概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram showing a schematic configuration of an embodiment of a processing apparatus of the present invention.
【図２】図１の加工装置における回収ホッパと圧送ホッ
パとの概略構成を示す概念図である。FIG. 2 is a conceptual diagram showing a schematic configuration of a recovery hopper and a pressure feeding hopper in the processing apparatus of FIG.
【図３】本願発明の加工装置の他の実施例の概略構成を
示す概念図である。FIG. 3 is a conceptual diagram showing a schematic configuration of another embodiment of the processing apparatus of the present invention.
【図４】本発明による加工結果の一例を示すグラフであ
る。FIG. 4 is a graph showing an example of a processing result according to the present invention.
１・・・ジェットノズル ９・・・分級器 １０・・・回収ホッパ １１・・・圧送ホッパ １２・・・新材ホッパ １３・・・重量計 １４・・・重量計 １５・・・コントローラ １６・・・流量調整弁 ２２・・・ホッパ 1 ... Jet nozzle 9 ... Classifier 10 ... Recovery hopper 11 ... Pressure feeding hopper 12 ... New material hopper 13 ... Weight scale 14 ... Weight scale 15 ... Controller 16. ..Flow control valves 22 ... Hoppers
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池本 喜和 兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１ 号 川崎重工業株式会社神戸工場内 (72)発明者 朽木 宏綱 兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１ 号 川崎重工業株式会社神戸工場内 (72)発明者 辻田 京史 兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１ 号 川崎重工業株式会社神戸工場内 (72)発明者 田中 秀尚 兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１ 号 川崎重工業株式会社神戸工場内 (72)発明者 野上 不二哉 福岡県北九州市戸畑区飛幡町１番１号 新 日本製鐵株式会社八幡製鐵所内 (72)発明者 大徳 一美 福岡県北九州市戸畑区飛幡町１番１号 新 日本製鐵株式会社八幡製鐵所内 (72)発明者 稲岡 数磨 福岡県北九州市戸畑区飛幡町１番１号 新 日本製鐵株式会社八幡製鐵所内 (72)発明者 下笠 知治 福岡県北九州市戸畑区飛幡町１番１号 新 日本製鐵株式会社八幡製鐵所内 (72)発明者 古田 智寛 福岡県北九州市戸畑区飛幡町１番１号 新 日本製鐵株式会社八幡製鐵所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yoshikazu Ikemoto 3-1, 1-1 Higashikawasaki-cho, Chuo-ku, Kobe-shi, Hyogo Kawasaki Heavy Industries Ltd. Kobe factory (72) Inventor Hirotsuna Kuchiki Chuo-ku, Kobe-shi, Hyogo 3-1-1 Higashikawasaki-cho Kawasaki Heavy Industries, Ltd. Kobe factory (72) Inventor Kyoji Tsujita 3-1-1 Higashikawasaki-cho, Chuo-ku, Kobe-shi, Hyogo Prefecture Kawasaki Heavy Industries Ltd. Kobe factory (72) Inventor Tanaka Hidetaka 3-1, 1-1 Higashikawasaki-cho, Chuo-ku, Kobe-shi, Hyogo Kawasaki Heavy Industries Ltd. Kobe factory (72) Inventor Fujiya Nogami 1-1, Hibata-cho, Tobata-ku, Kitakyushu, Fukuoka New Hachiman Co., Ltd. Inside the steelworks (72) Inventor Kazumi Totoku 1-1 Tobahata-cho, Tobata-ku, Kitakyushu-shi, Fukuoka Shin-Nippon Steel Corporation Yawata Works (72) Inventor Rice Number 1 1-1 Hibata-machi, Tobata-ku, Kitakyushu, Fukuoka Prefecture (72) Inventor Tomoharu Shimogasa 1-1 Hibata-cho, Tobata-ku, Kitakyushu, Kitakyushu Shin-Nippon Steel Co., Ltd. Inside the ironworks (72) Inventor Tomohiro Furuta 1-1 Tobahata-cho, Tobata-ku, Kitakyushu-shi, Fukuoka Inside Nippon Steel Corporation Yawata Works
Claims (5)
ズル先端から被加工物に高圧噴射して加工するための、
研削材循環再利用型のアブレイシブウォータージェット
加工装置であって、 使用済研削材を分級して所定粒径以下の研削材を除去し
且つ所定粒径を超える研削材を回収するための分級手段
と、前記回収された研削材とともに新しい研削材をジェ
ットノズルに供給するための研削材供給手段と、実質的
に前記除去された研削材の量を検出し、かかる量に相当
する量の前記新しい研削材を補充するように前記研削材
供給手段に指示するための研削材補充制御手段とを有し
てなるアブレイシブウォータージェット加工装置。1. A method for high-pressure jetting a grinding fluid mixed with an abrasive from a jet nozzle tip onto a workpiece to process the workpiece,
Recycled abrasive water jet processing device for classifying used abrasives to classify used abrasives to remove abrasives with a particle size smaller than a specified size and to recover abrasives with a size larger than the specified size. Means, an abrasive material supply means for supplying a new abrasive material to the jet nozzle together with the recovered abrasive material, and substantially detecting the amount of the removed abrasive material, and an amount corresponding to the amount. Abrasive water jet machining apparatus comprising abrasive replenishment control means for instructing the abrasive supply means to replenish new abrasive.
研削材を一旦収容するための回収ホッパと該回収ホッパ
から移送された研削材をジェットノズルに圧送するため
の圧送ホッパと前記回収ホッパに新しい研削材を供給す
るための新材ホッパとから構成されており、前記研削材
補充制御手段が、前記回収ホッパ内の研削材の増加と圧
送ホッパ内の研削材の減少とを検出するとともに、前記
増加と減少とが相殺し合うだけの新しい研削材を補充す
る指示をするように構成されてなる請求項１記載のアブ
レイシブウォータージェット加工装置。2. A recovery hopper for temporarily accommodating the recovered abrasive, a pressure feed hopper for pumping the abrasive transferred from the recovery hopper to a jet nozzle, and the recovery hopper. And a new material hopper for supplying a new abrasive material, wherein the abrasive material replenishment control means detects an increase in the abrasive material in the recovery hopper and a decrease in the abrasive material in the pressure feeding hopper. The abrasive water jet machining apparatus according to claim 1, wherein the abrasive water jet machining apparatus is configured to instruct to replenish new abrasive material such that the increase and the decrease cancel each other out.
研削材を収容するとともに該収容されている研削材がジ
ェットノズルのエゼクター効果によって吸引されてジェ
ットノズルに供給されるように構成された供給ホッパと
該供給ホッパに新しい研削材を供給するための新材ホッ
パとからなり、前記研削材補充制御手段が、前記供給ホ
ッパ内の研削材の量変化を検出するとともに該研削材の
減少を補うだけの新しい研削材を補充する指示をするよ
うに構成されてなる請求項１記載のアブレイシブウォー
タージェット加工装置。3. The abrasive material supplying means is configured to accommodate the collected abrasive material, and the abrasive material accommodated therein is sucked by an ejector effect of a jet nozzle and supplied to the jet nozzle. A supply hopper and a new material hopper for supplying a new abrasive to the supply hopper, wherein the abrasive replenishment control means detects a change in the amount of abrasive in the supply hopper and reduces the amount of abrasive. The abrasive water jet machining apparatus according to claim 1, wherein the abrasive water jet machining apparatus is configured to give an instruction to replenish a new abrasive material which is just supplemented.
ッパおよび圧送ホッパそれぞれの重量を計測することに
よって研削材の量変化を検知するように構成されてなる
請求項２記載のアブレイシブウォータージェット加工装
置。4. The abrasive water according to claim 2, wherein the abrasive replenishment control means is configured to detect a change in the amount of abrasive by measuring the weight of each of the recovery hopper and the pressure feed hopper. Jet processing device.
ッパの重量を計測することによって研削材の量変化を検
知するように構成されてなる請求項３記載のアブレイシ
ブウォータージェット加工装置。5. The abrasive water jet machining apparatus according to claim 3, wherein the abrasive replenishment control means is configured to detect a change in the amount of abrasive by measuring the weight of the supply hopper.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26171595A JP2931238B2 (en) | 1995-10-09 | 1995-10-09 | Abrasive water jet processing equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26171595A JP2931238B2 (en) | 1995-10-09 | 1995-10-09 | Abrasive water jet processing equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09103962A true JPH09103962A (en) | 1997-04-22 |
| JP2931238B2 JP2931238B2 (en) | 1999-08-09 |
Family
ID=17365706
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26171595A Expired - Fee Related JP2931238B2 (en) | 1995-10-09 | 1995-10-09 | Abrasive water jet processing equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2931238B2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003025228A (en) * | 2001-07-19 | 2003-01-29 | Fuji Seisakusho:Kk | Abrasive pressure-feed method in blast machining device, abrasive pressure-feed means and vibration generating means, and abrasive supplying device provided with abrasive pressure-feed means and vibration generating means |
| JP2005279796A (en) * | 2004-03-29 | 2005-10-13 | Grandex Co Ltd | Abrasive jet working method and abrasive jet working device |
| JP2006224292A (en) * | 2005-01-19 | 2006-08-31 | Grandex Co Ltd | Deburring method and device |
| CN110281162A (en) * | 2019-07-19 | 2019-09-27 | 大亚车轮制造有限公司 | Eliminate the Shot Blasting method of aluminum-alloy wheel surface pinholes |
-
1995
- 1995-10-09 JP JP26171595A patent/JP2931238B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003025228A (en) * | 2001-07-19 | 2003-01-29 | Fuji Seisakusho:Kk | Abrasive pressure-feed method in blast machining device, abrasive pressure-feed means and vibration generating means, and abrasive supplying device provided with abrasive pressure-feed means and vibration generating means |
| JP2005279796A (en) * | 2004-03-29 | 2005-10-13 | Grandex Co Ltd | Abrasive jet working method and abrasive jet working device |
| JP4653962B2 (en) * | 2004-03-29 | 2011-03-16 | グランデックス株式会社 | Abrasive jet machining method and abrasive jet machining apparatus |
| JP2006224292A (en) * | 2005-01-19 | 2006-08-31 | Grandex Co Ltd | Deburring method and device |
| CN110281162A (en) * | 2019-07-19 | 2019-09-27 | 大亚车轮制造有限公司 | Eliminate the Shot Blasting method of aluminum-alloy wheel surface pinholes |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2931238B2 (en) | 1999-08-09 |
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