JPS6190875A - 溶接部の仕上げ方法と装置 - Google Patents

溶接部の仕上げ方法と装置

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JPS6190875A
JPS6190875A JP60163772A JP16377285A JPS6190875A JP S6190875 A JPS6190875 A JP S6190875A JP 60163772 A JP60163772 A JP 60163772A JP 16377285 A JP16377285 A JP 16377285A JP S6190875 A JPS6190875 A JP S6190875A
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JP
Japan
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workpiece
cutting
head
jet
weld
Prior art date
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Pending
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JP60163772A
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English (en)
Inventor
ロバート フイリツプス
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JIETEIN IND Ltd
Original Assignee
JIETEIN IND Ltd
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Publication date
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    • B26HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26FPERFORATING; PUNCHING; CUTTING-OUT; STAMPING-OUT; SEVERING BY MEANS OTHER THAN CUTTING
    • B26F3/00Severing by means other than cutting; Apparatus therefor
    • B26F3/004Severing by means other than cutting; Apparatus therefor by means of a fluid jet
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T83/00Cutting
    • Y10T83/04Processes
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    • Y10T83/00Cutting
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  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

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】 産業上の利用分野及び問題点を解決するための手段本発
明は、加工物の一部分のみの切削または表面処理を必要
とする用途に対り゛る高圧液体切削装置の利用に関する
れんが、岩石、スレートなどのような建設材料を含む広
範な種類の材料を切削するため、時には研削材料の流れ
を噴流に巻き込ませて水の高圧噴流を利用することが周
知されている。この水は一般に690bar  (10
,0OOpsi )以上の圧力水頭を付与する極めて高
い圧力源から得られる。
研削材の流れを噴射水と共に使用する若干の装置には、
噴流がノズルから発出し、その間に研削材を巻き込んで
それを一緒に運ぶようにした混合ヘッドが包含される。
本発明は広義には、一部分のみの切削または表面処理に
より加工物を処理するlこめの、高圧液体切削装置によ
って得られるような極めて高速の液体の噴流を利用する
、という概念に関する。これは例えば、溶接部表面の張
力を除去し且つ加工物にくぼみを彫るために溶接部の縁
を仕上げる溶接のための縁の1!!備、といった多様な
目的のために利用づることができる。各々の場合、噴流
が表面を横切って進む速度を適切に調整することによっ
て、加工物またはその伯の整備される面の材料の所望の
程度の除去が達成され、噴流は、それが静止状態に保持
されれば加工物を彫るだけの速度を有し、しかも加工物
を横切って移行される。加工される材料に依っては、液
体の噴流が、加工物表面を浸食する助けとなるように研
削粒状材料を中に含有することもできる。水の圧力を変
え且つ研削材を変えることによっても、別の割合の材料
除去率を達成づることができる。
本開示の一部を形成する添付フレイムに、本発明とその
任意選択的な特徴とを明示しである。
本発明を、添付図面につき例示として更に説明する。
実施例d3よび作用 第1図は、加工物Wと相対的なX@、Y軸およびZ11
11方向の並進運動を行うように切削ノズル1を取り付
1プた本発明による装置の第一実施例を示す。この取付
は装置によって二つの直交軸にほぼ平行な方向における
切削ヘッドの動きが得られ、これら2軸によって画定さ
れる平面に対しほぼ垂直に切削ヘッドが保持される。図
示の如く、ノズル1は取付はヘッド3に取り付けられ、
ノズル1を上下に、即ち取付はヘッド3と相対的にZ 
+11方向に動かすため、サーボ別格のような装置(図
示せず)が設けられる。ヘッド3はまたY 4th方向
の並進運動を遂行するためキャリジ5の縦方向に移動で
き、キャリジはまたX軸方向の並進運動を付与するため
7に示す2木の1ノールに取り(=Jけられる。
なるべくなら切削ヘッド1は、ノズル1から発出する極
めて高速の水の噴流内に粒状の研削材が巻き込まれる形
式のものであることが望ましい。
水と研削材、但し後者は乾燥状態またはスラリー状、と
は、水の場合は適当に高い圧力(凡そ900bar)の
水ポンプから、且つ研削材の適当な供給源から、管9を
経て吐き出されるが、研削材は一般に、特別に選定され
たシャープ・サンドとする。研削材は、切削ヘッド1ヘ
ボンブ圧送されても良く、また、切削ヘッド1の構造に
依っては、水の噴流で前記ヘッド内に吸い込まれても良
い。第1図の実施例の切削ノズル1の特に効果的な構造
であり且つここに説明する本発明のその他各秤の実施例
に使用できるものが、1983年3月30日、公告第2
10’5786号として公示された同時係属出願第82
22484号に開示されたもので、その開示事項をここ
に参考として編入しである。
加工物Wの所望の表面処理に適した経路を切削ノズル1
の出口端に描かせるため、切削ノズル1のX軸、YII
IIl、およびZ軸方向の運動を数値制御装置または適
切にプログラミングされた計tl BMのフィードバッ
ク制御下に置くこともできる。
第1図に示す装置の一つの用途は、第2Δ図〜第2C図
に示づ−ような三次元の型のキャビティの製作である。
所望の輪郭を作るためにこの装置は、ヘッドがX軸また
はY軸方向のいずれにおいても加工物の多数回のパスを
行った上、パスの間のこれらの/j向の残余の5)(こ
割り出される(即j)微小な増分の距離を通って移動さ
れる)ようにプログラミングされる。切削の深さは数多
くの方法、例えば加工物の各曲線を切削ヘッド1が通過
づる際にぞの運動の速度を変化させること、または、割
り出す前にパスもしくはパスの一部を反復させることに
よって、これを制御することができる。約50履を超え
る深さまで材料を除去するためには、切削されるキA7
ビテイの底に向かってZ方向に(即ち第1図で下方に)
ヘッド1が動かされ、それにより、ヘッドと切1i11
されるキャビティの底の部分との間の距離がこの距離の
下方に残るように、この装置がプログラミングされる。
この装「?の作動を制御する制御装置は、これを達成す
るため容易にプログラミングすることができる。
第2B図および第2C図は、キA7どティの輪郭が種々
の位置でいかに変化するか、および、言うまでもなく、
切削ヘッド1の横行の線に従った断面の連続によりキャ
ビティの三次元の形状を画定づ゛るに1:た従って制御
装置内に記憶させる)ことがCさるという串実4示り。
第1図に示す装置は、第2A図〜第2C図に基づき、プ
ラスチック射出成形または金属鋳造およびその他各秤の
目的のための金型を製作するために利用できる。上記の
用途にあっては900 barで吐出されるI K9の
砂と16mの水とを用い、一般的に1500H3の鋼を
1分間に浸食させることができる。
第1図の装置はまた、いかなる一つの位置にも可成の切
削を生起1゛るに足る時間だけ噴流が停滞しないように
横行の速度を大きく増大させることによって、加工物の
表面処理にこれを利用1J−ることができる。
第3A図および第3B図は、これも加工物の不完全切削
の概念を用いた本発明の第二実施例を示す。第3A図お
よび第3B図にあっては、この場合表面B′で他と溶接
されるべき金属片である加工物W上の研削された斜面B
′の均等性を得ることが目的である。ここでは、前述実
施例におけると同様な構造で良いノズル1が、ノズル1
と契合し且つそれを保持するカラー21を備える解放自
在のクランプ装置20内に保持され、このカラー21は
ガイド22に取り付けられている。第3B図に示すよう
なガイド22は、平面図として、噴流が加工物に向けら
れる位置にまたがる二つのアーム23a、23bを有す
る角張ったrUI字形をなしている。カラー21は、ガ
イドのクロス・ピース23Gに取り付けられる。アーム
23a123bの各々の前端には、噴流を正確に位置さ
せ且つ加工物の前面Fに平行な経路に沿って噴流が切削
することを保証するため、下方に曲がった「フート」2
4が設けられる。
第3A図および第3B図に示す如く、装置20は、ノズ
ル1の軸線が加工物の上面に対して固定した角度で保持
されるように構成されるが、ハうまでもなく、例えばカ
ラー21に旋回取付は具を備えることによりこの角度を
調整でさるように構成することは可能である。
装置20は手で保持することができ、且つ特定の金属に
合わばて特定の距離にノズルを保持り゛るようにするこ
とができる。この装置は、陸上または海面下で行われる
接合または修理作業に利用できる。ガイド22の適切な
何形により、この装置は第・3A図および第3B図にお
ける如き平たんな面に、または管の端における如き湾曲
し、た而に適合させることができる。後者の場合、ガイ
ドの二つのアーム23a、23bは、種々の直径の管ま
たは種々の曲率半径の伯の加工物にこの装置を適合させ
るため、(フート24が互いに折れ曲がるように)互い
に調整自在に旋回づ°ることもできる。
第4図は溶接部の仕上げに対する本発明の応用を例示し
たものである。第4図は二つの加工物A1、Bを示ずが
、これらは例えば、間に溶接0部W′を有する2本の相
対する管の端の部分であっても良い。
溶接部と各加工品どの間の接合部で、溶接部の長さに沿
って延びるわずかなくぼみを研削り−ることにより、溶
接部の強さが多いに増大されることが見いだされている
。しかしそれは、海洋的瓜境の中で特別な問題に遭遇す
る北海(North Sea )油III削月構造体の
場合のJ:うな極めて重要な溶接部について正常に行わ
れるに過ぎない。強さの増大の理由は、溶接後、冷却中
に生起される応力により溶接部に表面張力が生ずる、と
いうことである。これは、溶接部と基本的な金属との間
の接合部において最も顕著である。この三者の間の境界
面は、溶接される材料と、溶接部が作られた条件とによ
って変動する所与の深さまで、Dにおいて材料を除去す
ることにより著しく除去される。材料をDにおいて研削
により除去する代りに本発明を利用することがでさ、換
Sすれば、溶接部と加工物材料とを必要な深さまで浸食
するため、なるべく研削材料を中に巻き込んだ極めて高
速の水の噴流を帯域りの各々に沿ってたどらせることが
できる。これは、第3A図および第3B図に示寸ような
手動で動かせるガイドにノズル1を取り付けてそれを手
で保持することにより、または第1図に示すような自動
化された装置を用いることによって達成できる。後者に
関しては、言うまでもなく、人形の直立管の溶接が、溶
接される構造体に−・時的に固定された環状軌道を動き
回る溶接キ(7リジに取り付けられた溶接工具を用いて
なされることが極めて曹通て゛ある。水噴射ノズルを取
りイ]()るために上記のキVリジを使用り′ることは
筒中なことである。
本発明のその他各種に応用は当業者にとっては明白なこ
とであろう。
本発明の実施例の切削ヘッドの切削能力は、当然ながら
液体供給圧力、噴流内の研磨剤存否、あるいは、混入研
磨剤の種類、および被切断材料の性質などに依存する。
ある材料では、特別な処理が必要となるかも知れない。
例えば、定常噴流で低圧(例えば、1500psi)で
作業を開始し圧力を上昇し、例えば4000psiとな
してヘッドの移動を開始すれば、非常に良い切削速度が
得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は加工物と相対的に所望の様態で切削ヘッドを移
動させる取付は具内にある本発明の一実施例の切削ヘッ
ドの若干略図的な斜視図、第2A図は第1図の装置を用
いて切削できる型の輪郭の平面図、第2B図および第2
C図は第2△図のそれぞれへ一△およびB−Bについて
の断面、第3A図J3よび第3B図は本発明の実施例の
それぞれ部分断面側面図および平面図、第4図は溶接部
のドレッシングへの本発明の応用を承り一所面図て゛あ
る。 図の主要な部分を表す符号の説明 1:切削ヘッド(ノズル) W:加工物3:取付はヘッ
ド     B′:斜面5:キャリジ       F
:前面 7:レール        A:加工物9:管    
     B:加工物 20:クランプ装置    W′:溶接ビード21:カ
ラ−D:満 22ニガイド 23a:アーム 23b:アーム 23C:クロス・ピース 24:フート

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)高圧液体切削ヘッドから発出される液体の噴流を
    用いて溶接ビードとそれに隣接する加工物の面との間の
    接合部に沿って材料を切削することを含む加工物の溶接
    部の仕上げ方法。
  2. (2)特許請求の範囲第1項に記載の方法において、切
    削される材料が、溶接ビードとそれに隣接する加工物の
    部分との間の接合部に沿って延伸する滑らかな浅い溝を
    形成するようにした方法。
  3. (3)高圧液体切削ヘッドから発出される液体の噴流を
    用いて溶接ビードとそれに隣接する加工物の面との間の
    接合部に沿って材料を切削するための、高圧液体切削ヘ
    ッドと前記切削ヘッドを加工物と相対的に移動させる装
    置とを含む加工物の溶接部の仕上げ装置。
JP60163772A 1984-07-24 1985-07-24 溶接部の仕上げ方法と装置 Pending JPS6190875A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB8418860A GB8418860D0 (en) 1984-07-24 1984-07-24 Liquid cutting apparatus
GB8418860 1984-07-24

Publications (1)

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JPS6190875A true JPS6190875A (ja) 1986-05-09

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ID=10564371

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JP60163772A Pending JPS6190875A (ja) 1984-07-24 1985-07-24 溶接部の仕上げ方法と装置

Country Status (6)

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US (1) US4658683A (ja)
EP (1) EP0169738A1 (ja)
JP (1) JPS6190875A (ja)
GB (2) GB8418860D0 (ja)
NL (1) NL8502120A (ja)
NO (1) NO852932L (ja)

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