JPH0150559B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ノズルから超高圧水を被加工物に噴
射し、その超高圧水の圧力により加工を行うウオ
ータジエツト加工方法およびその装置に関するも
のである。

〔従来技術〕

従来、ノズルから超高圧水を噴射し、その超高
圧水の圧力により被加工物の加工、例えば、LSI
の樹脂パツケージのばり取り加工、プリント配線
基板等の非金属材料の切断、切削加工等を行う場
合は、被加工物の凹凸形状または緩かな曲線形状
の変化に応じて、前記ノズルを、ロボツトアーム
等のアクチユエータを用いて可変制御し、このノ
ズルと被加工物との間の距離が一定になるように
倣い制御している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この従来のノズル可変制御型のウオータジエツ
ト加工方式は、アクチユエータによるノズルの機
械的追従制御方式であるから、被加工物の表面形
状の変化に対してノズルの応答が遅れやすい欠点
がある。このため、被加工物の表面形状の変化に
対し適切な加工圧力を作用させることができない
場合があり、また切削加工の場合は被加工物の凹
凸面に対して均一な加工ができないおそれもあ
る。

本発明の目的は、被加工物の表面形状の変化に
対する応答性等において優れたウオータジエツト
加工方法およびその装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、ノズル３１から超高圧水を被加工物
３３に噴射し、その超高圧水の圧力により加工を
行うウオータジエツト加工方法において、前記ノ
ズル３１と被加工物３３との間の距離を検出し、
この距離に応じて前記ノズル３１での噴出圧力を
可変制御することにより、被加工物３３の表面で
の加工圧力を一定に制御するウオータジエツト加
工方法である。

また本発明は、超高圧水発生装置１１と、この
超高圧水発生装置１１から供給される超高圧水を
被加工物３３に噴射するノズル３１と、このノズ
ル３１と被加工物３３との間の距離を検出するセ
ンサ３４と、このセンサ３４の検出信号に応じて
自動調整され前記超高圧水発生装置１１での作動
圧力を可変制御することにより前記被加工物３３
の表面での加工圧力を一定に制御する圧力制御弁
１５とを具備したウオータジエツト加工装置であ
る。

〔作用〕

本発明は、超高圧水発生装置１１から供給され
る超高圧水をノズル３１より被加工物３３に噴射
する場合、ノズル３１と被加工物３３との間の距
離をセンサ３４により検出し、このセンサ３４の
検出信号に応じて前記超高圧水発生装置１１にお
ける圧力制御弁１５を自動調整し、前記超高圧水
発生装置１１での作動圧力を可変制御する。

そして、例えば、ノズル３１と被加工物３３と
の間の距離が大きくなるように変化した場合は、
前記作動圧力を高めることにより、ノズル３１で
の噴出圧力を高め、被加工物３３の表面に作用さ
れる加工圧力が一定に保たれるように自動制御す
る。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に示す一実施例を参照して
詳細に説明する。

１１は超高圧水発生装置であり、この超高圧水
発生装置１１は、主として、油圧源１２と、この
油圧源１２から供給される油圧の給排方向を制御
する電磁作動４ポート２位置切換形の方向制御弁
１３と、この方向制御弁１３により給排制御され
る油圧により駆動される両ロツドタイプのブース
タシリンダ１４と、このブースタシリンダ１４に
供給される作動圧力を制御する比例圧力制御弁１
５とによつて形成されている。

前記ブースタシリンダ１４は、前記方向制御弁
１３により、受圧面積の大きなピストン２１の両
側面に交互に油圧を作用させ、ピストン２１の両
側に設けたプランジヤ２２を強力に進退させ、給
水管路２３から逆止弁２４を経て一側のプランジ
ヤ室２５に水を吸込むとともに、他側のプランジ
ヤ室２５から逆止弁２６を経て1000〜4000Kg／cm²
の超高圧水を管路２７に吐出供給するものであ
る。

前記管路２７の内部に生ずる脈動は、この管路
２７に設けたアキユムレータ２８によつて平滑化
する。

前記管路２７は、ノズル３１に連通接続する。
このノズル３１は、ロボツトアーム３２等により
支持され、そして先端を被加工物３３に対向し、
超高圧水をこの被加工物３３に噴射する。

また、前記ノズル３１に、このノズル３１と被
加工物３３との間の距離を光電方式または磁気方
式等により無接触で検出するセンサ３４を一体的
に設ける。

さらに、前記センサ３４の出力コード４０を比
較回路４１の入力端子に接続する。この比較回路
４１は、この比較回路４１に予め入力された設定
値と前記センサ３４で検出された測定値とを電気
的に比較してその誤差を出力するものであり、こ
の比較回路４１の出力端子を増幅器４２の入力端
子に接続し、この増幅器４２の出力端子を前記比
例圧力制御弁１５の設定圧力調整部４３に接続す
る。

この比例圧力制御弁１５は、前記油圧源１２か
らタンクにドレンされる油量を調整してブースタ
シリンダ１４に供給される油圧を設定圧力に保つ
サーボバルブであり、この比例圧力制御弁１５の
設定圧力は、前記増幅器４２の出力（前記設定圧
力調整部４３への入力）に比例して自動的に可変
調整され、前記ブースタシリンダ１４に供給され
る油圧を比例制御する。

次に、この実施例の作用を説明する。

超高圧水発生装置１１から吐出された超高圧水
を管路２７を経てノズル３１に供給し、このノズ
ル３１より被加工物３３に噴射し、被加工物とし
てのLSIの樹脂パツケージのばり取り加工または
プリント配線基板等の非金属材料の切断、切削加
工等を行うようにする。

その場合、ノズル３１と被加工物３３との間の
距離をセンサ３４により検出し、このセンサ３４
で検出した測定値を比較回路４１の設定値と比較
し、誤差がある場合は、その誤差を増幅器４２に
より増幅して比例圧力制御弁１５の設定圧力調整
部４３に出力し、この制御弁１５の設定圧力を自
動的に可変調整する。

これより、前記ブースタシリンダ１４に供給さ
れる作動油圧が調整され、管路２７での発生水圧
が調整され、ノズル３１での噴出圧力が可変調整
される。

例えば、ノズル３１と被加工物３３との間の距
離が大きくなるように変化した場合は、その距離
の変化に応じた前記比例圧力制御弁１５の自動調
整作用により、前記ブースタシリンダ１４に供給
される作動油圧が高められ、前記プランジヤ室２
５から管路２７に吐出される発生水圧が高めら
れ、ノズル３１での噴出圧力が前記離間距離の増
加分だけ高められる。これにより被加工物３３の
表面に作用されるウオータジエツトの加工圧力が
一定に保たれるように自動制御される。

なお、前記ロボツトアーム３２は必ずしも必要
ではなく、ノズル３１を固定設置しておいてもよ
い。

さらに、本発明は、前記ロボツトアーム３２に
よりノズル３１を被加工物３３の表面から一定距
離に保つように表面形状の変化に追従させる倣い
制御方式と組合せて併用するようにしてもよい。
その場合は、機械的な倣い制御方式につきものの
応答性における欠点を本発明によつて補うことに
なる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ノズルと被加工物との間の距
離に応じてノズルにおける噴出圧力を可変制御す
ることにより、被加工物の表面における加工圧力
を一定に制御するようにしたから、アクチユエー
タを用いてノズルを機械的に可変制御する必要が
なく、被加工物の表面形状の変化に対する応答が
速い。このため、被加工物の表面形状の変化に対
し常に適切な加工圧力を作用させることができ、
そして、切削加工の場合は被加工物の凹凸面に対
して均一な加工ができる。

また、本発明によれば、前記距離を検出するセ
ンサの検出信号に応じて圧力制御弁を自動調整
し、前記加工圧力が一定になるように超高圧水発
生装置の作動圧力を可変制御するようにしたか
ら、前記圧力制御弁を用いて前記噴出圧力を連続
的にかつ高精度に可変制御できる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明のウオータジエツト加工方法および
その装置の一実施例を示す流体回路図である。 １１……超高圧水発生装置、２５……圧力制御
弁、３１……ノズル、３３……被加工物、３４…
…センサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ノズルから超高圧水を被加工物に噴射し、そ
   の超高圧水の圧力により加工を行うウオータジエ
   ツト加工方法において、前記ノズルと被加工物と
   の間の距離を検出し、この距離に応じて前記ノズ
   ルにおける噴出圧力を可変制御することにより、
   被加工物の表面における加工圧力を一定に制御す
   ることを特徴とするウオータジエツト加工方法。 ２ 超高圧水発生装置と、この超高圧水発生装置
   から供給される超高圧水を被加工物に噴射するノ
   ズルと、このノズルと被加工物との間の距離を検
   出するセンサと、このセンサの検出信号に応じて
   自動調整され前記超高圧水発生装置における作動
   圧力を可変制御することにより前記被加工物の表
   面における加工圧力を一定に制御する圧力制御弁
   とを具備したことを特徴とするウオータジエツト
   加工装置。