JPH04315577A - ウォータジェット加工機 - Google Patents

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】本発明はウォータジェット加工機
に関し、より詳しくは研磨材を混入した高圧の研磨液に
よって被加工物を加工するウォータジェット加工機に関
する。

【従来の技術】従来、ウォータジェット加工機として、
研磨材を混入した高圧の研磨液を噴射するノズルと、ノ
ズルから噴射された研磨液を回収するキャッチャとを備
え、上記ノズルと被加工物とを相対移動させて被加工物
に所要の切断加工を施すものは知られている。上述した
従来のウォータジェット加工機では、先ず最初に被加工
物における加工開始位置にノズルから研磨液を噴射して
ピアッシング（穿孔）を行い、その後にノズルと被加工
物とを相対移動させて、被加工物を切断加工するように
している。

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のウォータジェット加工機では、ピアッシング中に被
加工物にむけて噴射した研磨液がはね返って周囲に飛散
するので、作業環境が悪化するという欠点があった。ま
た、ノズルから噴射される研磨液は、ノズルの先端から
噴射されて被加工物に到達するまでの間に少し拡散する
ことは知られており、特に研磨材を含んだ研磨液の場合
には、わずかに拡散した研磨液中の研磨材によって切断
加工中における被加工物の加工部分の近傍が損傷すると
いう欠点があった。

【課題を解決するための手段】このような事情に鑑み、
本発明においては、研磨材を混入した高圧の研磨液を噴
射するノズルと、ノズルから噴射された研磨液を回収す
るキャッチャとを備え、上記ノズルと被加工物とを相対
移動させて被加工物に所要の切断加工を施すウォータジ
ェット加工機において、上記ノズルを囲繞し、かつ下端
部が被加工物に載置されるカバーを設けるとともに、上
記カバー内に水を供給して上記ノズルおよび被加工物の
加工部分を水没させる供給手段を設けたものである。

【作用】このような構成によれば、加工中のノズルおよ
び被加工物の加工部分は、カバー内に貯溜される水によ
って覆われるようになる。そのため、ピアッシング中の
研磨液がはねかえってカバーの外部に飛散することがな
く、また拡散した研磨液中の研磨材によって被加工物に
おける加工部分の周辺が損傷するようなことがない。

【実施例】以下図示実施例について本発明を説明すると
、図１においてウォータジェット加工機の加工ヘッド１
は昇降枠２に取り付けてあり、該昇降枠２は門型フレー
ム３に移動可能に設けた図示しない移動枠に設けている
。そして、この図示しない移動枠が門型フレーム３に沿
って移動されることにより、加工ヘッド１は紙面と直交
するＸ方向に移動されるようになっている。加工ヘッド
１は、鉛直下方を向けたノズル４を備えており、このノ
ズル４は図示しない高圧ポンプに接続されている。そし
て、高圧ポンプからノズル４にむけて水を給送すると、
加工ヘッド１内を給送される水に研磨材取入口１ａから
研磨材が混入されるようになっており、そのように研磨
材を混入した高圧の研磨液をノズル４の下端部から噴射
させて被加工物５の加工を行うようにしている。上記加
工ヘッド１を設けた昇降枠２は、上記移動枠に設けたサ
ーボモータ６のねじ軸７に連動しており、上記サーボモ
ータ６が制御装置８によって正逆に回転されることで、
昇降枠２が昇降されるようになっている。昇降枠２には
、昇降ロッド９を昇降自在に設けてあり、この昇降ロッ
ド９の下端部に、接触子を兼ねたカバー１０を取り付け
ている。昇降ロッド９は、昇降枠２上に設けたシリンダ
１１に連動させてあり、制御装置８によってシリンダ１
１を作動させることで、昇降ロッド９およびカバー１０
を昇降させることができる。また昇降枠２には検出手段
１２を配設してあり、この検出手段１２は、上記昇降ロ
ッド９の昇降量から接触子としてのカバー１０の昇降量
を検出し、その検出信号を制御装置８に入力するように
なっている。そして、制御装置８は、検出手段１２から
入力された検出信号を基に上記サーボモータ６を正逆方
向に所要量だけ回転させて上記昇降枠２を所定高さに移
動させ、それによって、加工ヘッド１のノズル４を最適
な高さに位置させるようにしている。被加工物５は、図
示しないフレーム上に移動可能に設けた加工テーブル１
３に載置するようにしてあり、この加工テーブル１３は
、加工ヘッド１が移動するＸ方向と直交するＹ方向に移
動されるようになっている（図２参照）。したがって、
上記加工ヘッド１と加工テーブル１３とをＸＹ方向に相
対移動させることによって、加工テーブル１３上の被加
工物５を所要形状に切断加工することができる。 上記加工テーブル１３の下方側には、該加工テーブル１
３の移動方向Ｙに沿って、従来公知の構成からなるキャ
ッチャ１４を配設してあり、このキャッチャ１４によっ
て加工中に下方に漏れる研磨液を回収するようにしてい
る。以上の構成において、加工テーブル１３上に被加工
物５が載置されたら、制御装置８は上記ノズル４を被加
工物５における加工開始位置（ピアッシング位置）の上
方に位置させる。このあと、制御装置８は、シリンダ１
１を作動させることで接触子としてのカバー１０を降下
させ、該カバー１０の下端部１０ａを被加工物５の表面
に載置させるようにしてあり、この時のカバー１０の降
下量は検出手段１２による検出信号として上記制御装置
８に入力される。この後、制御装置８は検出手段１２か
らの検出信号を基にサーボモータ６を正逆方向に所要量
だけ回転させて昇降枠２の高さを変更して、ノズル４の
下端部と被加工物５との間隔を最適な間隔に維持させる
。このようにしてノズル４の高さが調整されると、ノズ
ル４から被加工物５に向けて研磨材を含んだ高圧の研磨
液を噴射してピアッシング（貫通孔の穿設）を行い、そ
の後に、ノズル４と被加工物５とを相対移動させて、被
加工物５を所要形状に切断するようにしている。然して
、本実施例では、接触子を兼ねた上記カバー１０を円筒
状のゴムから製造してあり、この円筒状のカバー１０に
よって上記ノズル４の全域を囲繞するようにしている。 そして、上記ノズル４をカバー１０内に貯溜した水中に
位置させ、その状態において上記ピアッシングおよび切
断加工を行うようにしている。すなわち、本実施例では
、上述したノズル４の位置調整が完了した時点で、カバ
ー１０を下降端に位置させて、該カバー１０の下端部１
０ａを被加工物５の表面に載置させるようにしている。 カバー１０の上方側面には、該カバー１０内に水を供給
する導管１７を接続してあり、ピアッシング開始から切
断加工が終了するまでの間、図示しないポンプによって
上記カバー１０内に水を供給するようにしている。 このようにカバー１０内に水を供給することによって、
ピアッシング開始から切断加工が終了するまでの間は、
カバー１０内に水が貯溜されるようになり、したがって
、上記ノズル４だけでなく被加工物５の加工部分も水に
覆われるようになっている。また、図２に示すように、
本実施例では、カバー１０の上端縁部の周囲に、樋状の
回収部１０ｂを形成してあり、カバー１０の上端からあ
ふれ出した水を回収するようにしている。また、上記回
収部１０ｂの一部は、門型フレーム３にむけて引伸すと
ともに、その引伸した先端部１０ｃは、門型フレーム３
に支持した直線状の樋１８の直上に位置させている。門
型フレームに設けた樋１８の端部は、図示しない回収タ
ンクに接続されている。このように構成することで、ノ
ズル４とともにカバー１０がＸ方向に移動されても、上
記回収部１０ｂの先端１０ｃは樋１８の直上に位置する
ので、カバー１０の上端からあふれた水は、すべて回収
部１０ｂと樋１８を介して回収タンクに回収されるよう
になっている。以上の構成によれば、ピアッシング開始
からピアッシング終了までの間に、ノズル４および被加
工物５の加工部分は、カバー１０内に貯溜された水によ
って覆われることになる。したがって、ピアッシング中
において、ノズル４から被加工物に噴射してはねかえっ
た研磨液は、カバー１０内に貯溜された水に混入される
ようになる。そのため、ピアッシング中にはねかえった
研磨液がカバー１０の外部に飛散することがなく、周囲
の作業環境が悪化するようなことがない。なお、ピアッ
シング中にカバー１０の上端部からあふれだした水は、
上述した回収部１０ｂおよび樋１８を介して回収タンク
に回収される。また、ピアッシングが完了して切断加工
に移行すると、ノズル４および被加工物５の切断部分は
水に覆われているので、被加工物５における切断部分の
近傍が研磨液によって損傷することがない。 つまり、従来のように、ノズル４および被加工物５の切
断部分を水で覆わない状態で切断加工を行うと、ノズル
４から噴射される研磨液中の研磨材によって被加工物５
の切断部分の近傍が損傷するようになるが、本実施例に
よれば、そのような被加工物５の損傷を良好に防止でき
る。なお、切断加工中は、ノズル４から噴射される研磨
液だけでなく、被加工物５の切断部分を介してカバー１
０内に貯溜された水が下方側に漏れるようになるが、そ
のように漏れた水はキャッチャ１４によって回収される
。また、切断加工中にカバー１０の上端部からあふれた
水は、上述のように回収部１０ｂおよび樋１８を介して
回収タンクに回収される。さらに、ノズル４および被加
工物５の加工部分をカバー１０内の水中に没した状態で
加工するため、ピアッシングおよび切断加工中に生じる
騒音を低下させることができる。因に、ノズル４から１
平方ｃｍ当たり３５００Ｋｇの圧力で研磨液を噴射する
加工条件において、カバー１０内に水を供給しないで加
工を行った際には８３ｄＢの騒音が検出されたのに対し
、本実施例のようにノズル４を水中に没した状態で加工
した時には、騒音は８０ｄＢであり、明らかに３ｄＢだ
け騒音を減少させることができた。 （第２実施例）次に、図３および図４によって本発明の
第２実施例を説明する。この第２実施例では、上記第１
実施例において接触子として兼用していたカバー１０を
、接触子１２０と上記本来のカバー１１０そのものとに
分離させたものである。つまり、昇降ロッド１０９の下
端に従来公知の接触子１２０を取り付ける一方、カバー
１１０は加工ヘッド１０１側に取り付けるようにしてい
る。この第２実施例におけるカバー１１０の上方内周部
には円筒状の支持部１１０ｄを一体に形成してあり、こ
の支持部１１０ｄを上記ノズル１０４の上方外周部１０
１ｂに摺動自在に嵌装している。これによって、ノズル
１０４の上方外周部１０１ｂの軸方向寸法の範囲内で、
カバー１１０と加工ヘッド１０１とが上下方向に相対移
動可能となっている。加工開始前のカバー１１０は、該
カバー１１０そのものの自重によって、その支持部１１
０ｄが上記加工ヘッド１０１側の上方外周部１０１ｂの
下端段部に支持されている。そして、図３に示す加工状
態では、カバー１１０の下端部１１０ａは、該カバー１
１０そのものの自重によって被加工物１０５の表面に載
置されており、またその状態ではカバー１１０の支持部
１０１ｂはノズル１０４の上方外周部１０１ｂの中央部
分に位置するようになっている。そのほかの構成は上記
第１実施例と同じであり、上記第１実施例の部材に相当
する部材には、原則として１００を加算した部材番号を
付している。このような第２実施例の構成であっても上
記第　１実施例と同様の作用効果を得ることができる。 なお、この第２実施例では、加工ヘッド１０１とカバー
１１０とが上下方向に相対移動可能となっているが、カ
バー１１０を加工ヘッド１０１に固定しても良い。さら
に、上記両実施例では、カバー１０，１１０の回収部１
０ｂ，１１０ｂと門型フレームに支持した樋１８，１１
８とによってカバー１０，１１０の上端からあふれた水
を回収するようにしているが、それら回収手段としてカ
バーの回収部および樋はなくても良い。すなわち、例え
ば、被加工物５，１０５の肉厚が薄い場合には、カバー
１０，１１０の上端まで水が貯溜される以前に，ピアッ
シングおよび切断加工を行うことができるからである。 この場合には、上記キャッチャ１３，１１３によってカ
バー１０，１１０内に供給された水を回収することにな
る。

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、研磨液
がはねかえってカバーの外部に飛散することがなく、ま
た拡散した研磨液中の研磨材によって被加工物における
加工部分の周辺が損傷するようなことがないという効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す正面図

【図２】図１の
ＩＩーＩＩ線に沿う概略の平面図

【図３】本発明のほか
の実施例を示す正面図

【図４】図３のＩＶーＩＶ線に沿
う概略の平面図

【符号の説明】

４　　ノズル　　　　　　　　　　　　　　　　５　　
被加工物１０　　カバー　　　　　　　　　　　　　　
１０ｂ　　回収部１４　　キャッチャ　　　　　　　　
　　１７　　導管１８　　樋

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　研磨材を混入した高圧の研磨液を噴射
   するノズルと、ノズルから噴射された研磨液を回収する
   キャッチャとを備え、上記ノズルと被加工物とを相対移
   動させて被加工物に所要の切断加工を施すウォータジェ
   ット加工機において、上記ノズルを囲繞し、かつ下端部
   が被加工物に載置されるカバーを設けるとともに、上記
   カバー内に水を供給して上記ノズルおよび被加工物の加
   工部分を水没させる供給手段を設けたことを特徴とする
   ウォータジェット加工機。