JPH04129672A - 文字・図形作製装置 - Google Patents
文字・図形作製装置Info
- Publication number
- JPH04129672A JPH04129672A JP24717690A JP24717690A JPH04129672A JP H04129672 A JPH04129672 A JP H04129672A JP 24717690 A JP24717690 A JP 24717690A JP 24717690 A JP24717690 A JP 24717690A JP H04129672 A JPH04129672 A JP H04129672A
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- JP
- Japan
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- solid
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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。
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〕
本発明は砥粒噴射式加工装置に係り、とくに微細砥粒と
気体の固気2相流を被加工物に噴射して文字・図形の剥
離加工を行なう文字・図形作製装置に関する。
気体の固気2相流を被加工物に噴射して文字・図形の剥
離加工を行なう文字・図形作製装置に関する。
2個又はそれ以上の噴射口を有するマルチヘッド噴射ノ
ズルと、そのノズルの噴射流を制御するコントローラを
備えた文字・図形作製装置において、前記ノズルの噴射
口の形状が正方形および矩形のいづれか一方であって、
その噴射口より噴射させる固体と気体の混合流体の量が
前記コントローラ内に設けられた文字・図形情報発生装
置からの電気信号により制御されるようにした。
ズルと、そのノズルの噴射流を制御するコントローラを
備えた文字・図形作製装置において、前記ノズルの噴射
口の形状が正方形および矩形のいづれか一方であって、
その噴射口より噴射させる固体と気体の混合流体の量が
前記コントローラ内に設けられた文字・図形情報発生装
置からの電気信号により制御されるようにした。
[従来の技術〕
従来例としサンドブラスト法がある。これは古くから存
在する加工技術であるが、ガラス、セラミックス、プラ
スチック、金属、木材など様々な基材の表面に彫り加工
を施すことができることから、今日でも多くの分野で利
用されている。このサンドブラスト法により被加工物の
表面に絵柄や文字などを彫り加工するときは、まず、ゴ
ムシート、合成樹脂フィルムやシート、レジスト等を使
用して、彫り加工しようとする絵柄や文字などの輪郭線
通りに透孔が形成されたマスクを作成し、そのマスク材
を被加工物の表面に貼り付けて加工不要部分を被覆した
のち、噴射機を使用し、圧縮空気流或いは加圧水流によ
ってそのノズルからアランダム、カーボランダム、エメ
リー、ガラスピーズ、鉄粉、くるみ粉等の研磨粒材を被
加工物の表面の露出部分に連続的に噴きつけることによ
り、その表面を研磨し、絵柄を深彫り加工したり文字を
彫刻加工したりする。
在する加工技術であるが、ガラス、セラミックス、プラ
スチック、金属、木材など様々な基材の表面に彫り加工
を施すことができることから、今日でも多くの分野で利
用されている。このサンドブラスト法により被加工物の
表面に絵柄や文字などを彫り加工するときは、まず、ゴ
ムシート、合成樹脂フィルムやシート、レジスト等を使
用して、彫り加工しようとする絵柄や文字などの輪郭線
通りに透孔が形成されたマスクを作成し、そのマスク材
を被加工物の表面に貼り付けて加工不要部分を被覆した
のち、噴射機を使用し、圧縮空気流或いは加圧水流によ
ってそのノズルからアランダム、カーボランダム、エメ
リー、ガラスピーズ、鉄粉、くるみ粉等の研磨粒材を被
加工物の表面の露出部分に連続的に噴きつけることによ
り、その表面を研磨し、絵柄を深彫り加工したり文字を
彫刻加工したりする。
このサンドブラスト法においては、前記のようにマスク
材を使用することにより、不要部分は研磨されないよう
にし必要部分のみを研磨されるようにして、絵柄、文字
等を被加工物の表面に現出させるようにしている。
材を使用することにより、不要部分は研磨されないよう
にし必要部分のみを研磨されるようにして、絵柄、文字
等を被加工物の表面に現出させるようにしている。
しかしながら、前記のような方法では、マスク材の製作
や研磨作業に相当の熟練を必要とし、加エバターンが複
雑になればなる程、非常に高度な技術が要求されること
になり、また作業者の勘に顛らざるを得ない場合もある
。しかも作業には長時間が費やされることになり、同一
形状の製品を大量に作り出すことはなかなか難しい。そ
のほか従来のサンドブラスト法では研磨ムラが多く、微
細加工例えば鏡面仕上げのようなものは不可能に近い。
や研磨作業に相当の熟練を必要とし、加エバターンが複
雑になればなる程、非常に高度な技術が要求されること
になり、また作業者の勘に顛らざるを得ない場合もある
。しかも作業には長時間が費やされることになり、同一
形状の製品を大量に作り出すことはなかなか難しい。そ
のほか従来のサンドブラスト法では研磨ムラが多く、微
細加工例えば鏡面仕上げのようなものは不可能に近い。
この発明は、以上のような事情に対応してなされたもの
であり、熟練を要することなく、比較的速やかに、被加
工物の表面に所望の彫り加工を施すことができ、そのよ
うな製品を画一的に製作することができる、文字・図形
作製装置を提供することを目的としている。
であり、熟練を要することなく、比較的速やかに、被加
工物の表面に所望の彫り加工を施すことができ、そのよ
うな製品を画一的に製作することができる、文字・図形
作製装置を提供することを目的としている。
この発明は、前記課題を達成するために、複数個のノズ
ルを一体化してマルチヘッド噴射ノズルとし、このノズ
ルからの噴射流を被加工面に噴射させるにあたり、個々
のノズルの噴射流体量を文字・図形信号発生器を備えた
コントローラからの文字・図形の情報信号により制御す
るようにした。
ルを一体化してマルチヘッド噴射ノズルとし、このノズ
ルからの噴射流を被加工面に噴射させるにあたり、個々
のノズルの噴射流体量を文字・図形信号発生器を備えた
コントローラからの文字・図形の情報信号により制御す
るようにした。
又、噴射流体は微細砥粒と気体よりなる固気2相混合流
を用いた。
を用いた。
固気2相流をビーム状に噴射する噴射加工装置を用いる
ことにより微細加工ができるので、ノズルの被加工面に
対する位置の制御を正確に行なえば研摩不要部分にマス
ク材を被覆する必要がなくなる。又、ノズルの位置に対
する噴射流体量の制御を文字・図形信号発生器からの信
号により行なえば画一化されたしかも精密な文字・図形
が何個も複製できる。
ことにより微細加工ができるので、ノズルの被加工面に
対する位置の制御を正確に行なえば研摩不要部分にマス
ク材を被覆する必要がなくなる。又、ノズルの位置に対
する噴射流体量の制御を文字・図形信号発生器からの信
号により行なえば画一化されたしかも精密な文字・図形
が何個も複製できる。
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。第1図
は本発明に係わるマルチヘッド噴射ノズルの斜視図、第
2図Aは第1図のマルチエンド噴射ノズルのA−A線断
面図、第2図Bは第1図のマルチヘッド噴射ノズルをB
−B線断面図、第2図Cは第1図のマルチヘッド噴射ノ
ズルの底面図を示したものである。
は本発明に係わるマルチヘッド噴射ノズルの斜視図、第
2図Aは第1図のマルチエンド噴射ノズルのA−A線断
面図、第2図Bは第1図のマルチヘッド噴射ノズルをB
−B線断面図、第2図Cは第1図のマルチヘッド噴射ノ
ズルの底面図を示したものである。
マルチヘッド噴射ノズル1は噴射制御部2と固気2相混
合部3に分かれる。噴射制御部2は2分割され2a部、
2b部から構成され、同様に固気2相混合部3も2分割
され3a部、3b部から構成されている。本実施例では
噴射口が8個あるものについて説明する。
合部3に分かれる。噴射制御部2は2分割され2a部、
2b部から構成され、同様に固気2相混合部3も2分割
され3a部、3b部から構成されている。本実施例では
噴射口が8個あるものについて説明する。
まず、固気2相混合部3から説明する。固気2相混合部
3の内部には7枚の隔壁で仕切られた8個の管12が横
一列に並んで形成されている。この固気2相混合部3の
作りかたは、これを2分割した38部3b部のそれぞれ
の内側を管の形に合わせて削り取り更に7個の並行溝を
等間隔に掘る。
3の内部には7枚の隔壁で仕切られた8個の管12が横
一列に並んで形成されている。この固気2相混合部3の
作りかたは、これを2分割した38部3b部のそれぞれ
の内側を管の形に合わせて削り取り更に7個の並行溝を
等間隔に掘る。
次に7枚の隔壁4 (本実施−例の場合は例えばセラミ
ック板)を等間隔に掘られた7個の平行溝に嵌め込み接
着剤により固着する。次に3a部と3b部を接着により
合体して8個の角形の管を形成する。
ック板)を等間隔に掘られた7個の平行溝に嵌め込み接
着剤により固着する。次に3a部と3b部を接着により
合体して8個の角形の管を形成する。
同様に噴射制御部2の内部には7枚の隔壁で仕切られた
8個の管10が横一列に並んで形成されている。この噴
射制御部2の作りかたは、前記固気2相混合部3の場合
と同様にこれを2分割した2a部2b部のそれぞれの内
側を管の形に合わせて削り取り更に7個の並行溝を等間
隔に掘る。次に7枚の隔壁5 (本実施例の場合は例え
ばセラミック板)を等間隔に掘られた7個の平行溝に嵌
め込み接着剤により固着する。次に2a部と2b部を接
着により合体して8個の角形の管を形成する。
8個の管10が横一列に並んで形成されている。この噴
射制御部2の作りかたは、前記固気2相混合部3の場合
と同様にこれを2分割した2a部2b部のそれぞれの内
側を管の形に合わせて削り取り更に7個の並行溝を等間
隔に掘る。次に7枚の隔壁5 (本実施例の場合は例え
ばセラミック板)を等間隔に掘られた7個の平行溝に嵌
め込み接着剤により固着する。次に2a部と2b部を接
着により合体して8個の角形の管を形成する。
次に噴射制御部2と固気2相混合部3とをビス6により
2個所締結してマルチヘッド噴射ノズル1ができ上る。
2個所締結してマルチヘッド噴射ノズル1ができ上る。
本実施例の場合2個所で締結しているが、4面に一個所
づつ締結片8を設けて4個所で締結してもよい。
づつ締結片8を設けて4個所で締結してもよい。
次にこのマルチヘッド噴射ノズル1への固体流体、気体
流体の供給系について説明する。噴射制御部2に圧縮流
体供給管7が接続されており、圧縮流体供給管7は電気
信号で制御される流体制御バルブ9を通して圧縮エア、
ドライ窒素等の圧縮流体を噴射制御部2に供給する。噴
射制御部2の管10の出口は先細りの吸引ノズル11に
なっており、その先は固気2相混合部3の管12に接続
され管径が急に太くなる。又、この固気2相混合部3の
管12の吸引ノズル11側端部に微細粒子供給管13が
接続配管されている。又、固気2相混合部3の管12は
固気2相混合室14、固気2相混合テーパ室15、固気
2相平行室16、固気2相加速室17、固気2相噴射口
18から構成されている。
流体の供給系について説明する。噴射制御部2に圧縮流
体供給管7が接続されており、圧縮流体供給管7は電気
信号で制御される流体制御バルブ9を通して圧縮エア、
ドライ窒素等の圧縮流体を噴射制御部2に供給する。噴
射制御部2の管10の出口は先細りの吸引ノズル11に
なっており、その先は固気2相混合部3の管12に接続
され管径が急に太くなる。又、この固気2相混合部3の
管12の吸引ノズル11側端部に微細粒子供給管13が
接続配管されている。又、固気2相混合部3の管12は
固気2相混合室14、固気2相混合テーパ室15、固気
2相平行室16、固気2相加速室17、固気2相噴射口
18から構成されている。
次に第2図Bを参照してマルチヘッド噴射ノズル1の動
作を説明する。今、流体制御バルブ9を開けると圧縮流
体が噴射制御部2の管10に流れ込み吸引ノズル11を
通って固気2相混合部3の管12の方へ勢いよく噴射さ
れる。この噴射エネルギーに吸引されるように微細粒子
供給管13より微細粒子が管12に流れ込み固気2相混
合流体となって固気2相噴射口18より噴射される。
作を説明する。今、流体制御バルブ9を開けると圧縮流
体が噴射制御部2の管10に流れ込み吸引ノズル11を
通って固気2相混合部3の管12の方へ勢いよく噴射さ
れる。この噴射エネルギーに吸引されるように微細粒子
供給管13より微細粒子が管12に流れ込み固気2相混
合流体となって固気2相噴射口18より噴射される。
次にこのマルチヘッド噴射ノズルを用いた文字・図形作
製装置について説明する。第3図は本発明の実施例を示
すブロック図、第4図は本発明の実施例のコントローラ
の電気回路のブロック図、第5図は本発明に係わる加工
図形とコントロール信号の説明図を示したものである。
製装置について説明する。第3図は本発明の実施例を示
すブロック図、第4図は本発明の実施例のコントローラ
の電気回路のブロック図、第5図は本発明に係わる加工
図形とコントロール信号の説明図を示したものである。
第3図において、被加工物19は難削材(本実施例では
例えば八f! tosTicを用いた)を用いマルチヘ
ッド噴射ノズル1より固気2相の噴射流を射出する。こ
のときの被加工面よりノズル迄の距離は本実施例の場合
3鴫であるが、この値は加工面積の大小その他の条件に
より変わることがある。又、マルチヘッド噴射ノズル1
に供給する圧縮エアとしては圧力が1〜10kg/ci
llの圧縮エア又はドライ窒素を用いる。微細粒子とし
ては本実施例では例えば粒径1μmのSiCを用いた。
例えば八f! tosTicを用いた)を用いマルチヘ
ッド噴射ノズル1より固気2相の噴射流を射出する。こ
のときの被加工面よりノズル迄の距離は本実施例の場合
3鴫であるが、この値は加工面積の大小その他の条件に
より変わることがある。又、マルチヘッド噴射ノズル1
に供給する圧縮エアとしては圧力が1〜10kg/ci
llの圧縮エア又はドライ窒素を用いる。微細粒子とし
ては本実施例では例えば粒径1μmのSiCを用いた。
SiC以外は不適ということでなく 5iot、 5i
J4等でもよい。ここで用いられる噴射加工法はマルチ
ヘッド噴射ノズルの各からパウダービーム状に噴射流を
絞る原理を利用した“パウダービームエツチング法”に
よるものである。本発明の装置でできる彫り加工の深さ
は0゜1μm〜数100μmである。又、ノズル穴の寸
法が0.1■口〜数閣口の場合、彫り穴の寸法は0゜1
5m+口〜0.2 m口の微細加工が可能である。
J4等でもよい。ここで用いられる噴射加工法はマルチ
ヘッド噴射ノズルの各からパウダービーム状に噴射流を
絞る原理を利用した“パウダービームエツチング法”に
よるものである。本発明の装置でできる彫り加工の深さ
は0゜1μm〜数100μmである。又、ノズル穴の寸
法が0.1■口〜数閣口の場合、彫り穴の寸法は0゜1
5m+口〜0.2 m口の微細加工が可能である。
第3図において、マルチヘッド噴射ノズル1は被加工物
19に接近して配され、駆動部20により被加工物19
の加工面上でX、Y方向に移動可能である。第4図にお
いて、キャラクタジェネレータ24は既定の文字又は記
号のパターンデータを記憶していて外部からの要求によ
り、そのパターンデータを出力するものである。バッフ
ァメモリ26は例えば前記キャラクタ−ジェネレータ2
4で発生できるパターンデータ以外の文字・図形データ
を予め外部から入力して記憶させておく処である。ビー
ムドライバー23は第2図Bの流体制御バルブ9を制御
するための電力増巾器である。
19に接近して配され、駆動部20により被加工物19
の加工面上でX、Y方向に移動可能である。第4図にお
いて、キャラクタジェネレータ24は既定の文字又は記
号のパターンデータを記憶していて外部からの要求によ
り、そのパターンデータを出力するものである。バッフ
ァメモリ26は例えば前記キャラクタ−ジェネレータ2
4で発生できるパターンデータ以外の文字・図形データ
を予め外部から入力して記憶させておく処である。ビー
ムドライバー23は第2図Bの流体制御バルブ9を制御
するための電力増巾器である。
今、第5図に示すところのMという文字を被加工物の表
面に彫り加工する場合について説明する。
面に彫り加工する場合について説明する。
Mという文字はキャラクタジェネレータ24の中では図
に示すように縦横8 bitに分解されて、“′1”
“0”のパターンデータで表わされ、それに3bitの
アドレスデータが付加されているものとする。マルチヘ
ッド噴射ノズル1の位置検出部21からノズル位置信号
をコントローラ22が受けて、マルチヘッド噴射ノズル
1が第5図の位置1の処にあることを確認してから、キ
ャラクタジェネレータ24より01100011のデー
タをパラレルに8個のビームドライバー23に供給し8
個のノズルの流体を制御する。このとき、1”は流体を
噴射、“0°゛は流体の噴射停止を意味する。所定の時
間の噴射後、全ノズルからの噴射を停止させ、駆動部2
0によりノズルを次の位置2へ移動させる。そして前記
の様に位置を確認して所定の時間だけ噴射加工して次の
位置へ移る。
に示すように縦横8 bitに分解されて、“′1”
“0”のパターンデータで表わされ、それに3bitの
アドレスデータが付加されているものとする。マルチヘ
ッド噴射ノズル1の位置検出部21からノズル位置信号
をコントローラ22が受けて、マルチヘッド噴射ノズル
1が第5図の位置1の処にあることを確認してから、キ
ャラクタジェネレータ24より01100011のデー
タをパラレルに8個のビームドライバー23に供給し8
個のノズルの流体を制御する。このとき、1”は流体を
噴射、“0°゛は流体の噴射停止を意味する。所定の時
間の噴射後、全ノズルからの噴射を停止させ、駆動部2
0によりノズルを次の位置2へ移動させる。そして前記
の様に位置を確認して所定の時間だけ噴射加工して次の
位置へ移る。
この一連の動作はメモリに記録されたプログラムに従っ
て自動的に行なわれる。最後に位置8の場所での噴射加
工が終ってMという文字が彫り上がる。
て自動的に行なわれる。最後に位置8の場所での噴射加
工が終ってMという文字が彫り上がる。
1、 マルチヘッド噴射ノズルの固気2相混合流を制御
することによって、自由自在に文字・図形等を作製する
ことができる。
することによって、自由自在に文字・図形等を作製する
ことができる。
2、マルチヘッド噴射ノズルを小型に又は、流路を最短
にし、各ノズルから素性の良い噴流を噴射させるため分
解能の良い文字・図形が得られる。
にし、各ノズルから素性の良い噴流を噴射させるため分
解能の良い文字・図形が得られる。
3、文字・図形を作製する場合、レジスト工程を省略で
きる。即ちマスキングの必要なし4、コンピュータによ
るコントロールにより自由自在の作図が可能である。
きる。即ちマスキングの必要なし4、コンピュータによ
るコントロールにより自由自在の作図が可能である。
5、ノズルがマルチであるため加工処理時間が短かい。
6、ノズルがマルチであるためノズル同志の位置関係が
固定されていることにより横方向の加工位置精度が上が
る。
固定されていることにより横方向の加工位置精度が上が
る。
7、文字・図形のデータを別の記憶装置(例えば磁気テ
ープ)に記憶させて保存できるから複製が簡単である。
ープ)に記憶させて保存できるから複製が簡単である。
第1図は本発明に係わるマルチヘッド噴射ノズルの斜視
図、第2図Aは第1図のマルチヘッド噴射ノズルのA−
A線断面図、第2図Bは第1図のマルチヘッド噴射ノズ
ルのB−B線断面図、第2図Cは第1図のマルチヘッド
噴射ノズルの底面図、第3図は本実施例を示すブロック
図、第4図は本実施例のコントローラの電気回路のブロ
ック図、第5図は加工図形とコントロール信号の説明図
である。 1・・・マルチヘッド噴射ノズル 2・・・噴射制御部 3・・・固気2相混合部 4.5・・・隔壁 7・・・圧縮流体供給管 10.12・・・管 11・・・吸引ノズル 13・・・微細粒子供給管 14・・・固気2相混合室 15・・・固気2相混合テーパ室 16・・・固気2相平行室 17・・・固気2相加速室 18・・・固気2相噴射口 19・・・被加工物 20・・・駆動部 21・・・位置検出部 22・・・コントローラ 23・・・ドライバー 24・・・キャラクタジェネレータ 25・・・制御部 26・・・バッファメモリ 第1図 本冗明に係わるマルチヘッド噴射ノス゛ルの組視図 第3図 本更籾(η(1を示すブロック図
図、第2図Aは第1図のマルチヘッド噴射ノズルのA−
A線断面図、第2図Bは第1図のマルチヘッド噴射ノズ
ルのB−B線断面図、第2図Cは第1図のマルチヘッド
噴射ノズルの底面図、第3図は本実施例を示すブロック
図、第4図は本実施例のコントローラの電気回路のブロ
ック図、第5図は加工図形とコントロール信号の説明図
である。 1・・・マルチヘッド噴射ノズル 2・・・噴射制御部 3・・・固気2相混合部 4.5・・・隔壁 7・・・圧縮流体供給管 10.12・・・管 11・・・吸引ノズル 13・・・微細粒子供給管 14・・・固気2相混合室 15・・・固気2相混合テーパ室 16・・・固気2相平行室 17・・・固気2相加速室 18・・・固気2相噴射口 19・・・被加工物 20・・・駆動部 21・・・位置検出部 22・・・コントローラ 23・・・ドライバー 24・・・キャラクタジェネレータ 25・・・制御部 26・・・バッファメモリ 第1図 本冗明に係わるマルチヘッド噴射ノス゛ルの組視図 第3図 本更籾(η(1を示すブロック図
Claims (1)
- 2個又はそれ以上の噴射口を有するマルチヘッド噴射ノ
ズルと、そのノズルの個々の噴射流を独立に制御するコ
ントローラを備えた文字・図形作製装置において、前記
ノズルの噴射口の形状が正方形および矩形のいづれか一
方であって、その噴射口より噴射される固体と気体の混
合噴射流の量が前記コントローラ内に設けられた文字・
図形情報発生装置からの信号により制御されるようにし
たことを特徴とする文字・図形作製装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24717690A JP2827485B2 (ja) | 1990-09-19 | 1990-09-19 | 文字・図形作製装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24717690A JP2827485B2 (ja) | 1990-09-19 | 1990-09-19 | 文字・図形作製装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04129672A true JPH04129672A (ja) | 1992-04-30 |
| JP2827485B2 JP2827485B2 (ja) | 1998-11-25 |
Family
ID=17159573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24717690A Expired - Fee Related JP2827485B2 (ja) | 1990-09-19 | 1990-09-19 | 文字・図形作製装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2827485B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009166209A (ja) * | 2008-01-18 | 2009-07-30 | Macoho Co Ltd | ウエットブラスト装置 |
| CN103770014A (zh) * | 2012-10-19 | 2014-05-07 | 东芝机械株式会社 | 湿式喷砂用喷枪 |
| JP2015112705A (ja) * | 2013-12-13 | 2015-06-22 | 東芝機械株式会社 | ワーク加工装置及びワーク切断方法 |
-
1990
- 1990-09-19 JP JP24717690A patent/JP2827485B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009166209A (ja) * | 2008-01-18 | 2009-07-30 | Macoho Co Ltd | ウエットブラスト装置 |
| CN103770014A (zh) * | 2012-10-19 | 2014-05-07 | 东芝机械株式会社 | 湿式喷砂用喷枪 |
| JP2015112705A (ja) * | 2013-12-13 | 2015-06-22 | 東芝機械株式会社 | ワーク加工装置及びワーク切断方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2827485B2 (ja) | 1998-11-25 |
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