JPH0463700A - 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
、従来必要であったピアッシングテストを省略できるウ
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、被加工物に向け
て高圧の液体を噴射するノズルを備え、該ノズルと被加
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。

このような従来のウォータジェット加工機では、実際の
切断加工を施す前に被加工物と同じ材料からなる加工サ
ンプルにピアッシングテストを行って、実際の切断加工
時に必要なピアッシング時間を求めるようにしている。

そして、上述したピアッシングテストによって求めたピ
アッシング時間に基づいて、被加工物にピアッシング加
工を施すようにしている。

「発明が解決しようとする課題」 したがって、従来のウォータジェット加工機では、被加
工物の材料を変更する毎に上述したピアッシングテスト
を行ってピアッシング時間を求める必要があったので、
そのピアッシングテストを行う分だけ作業が煩雑になっ
ていた。

「課題を解決するための手段」 このような事情に鑑み、本発明は、被加工物に向けて高
圧の液体を噴射するノズルを備え、該ノズルと被加工物
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、上記ノズルから噴射す
る液体の圧力を検出する圧力検出器を設けるとともに、
上記圧力検出器による検出信号を基に上記ノズルによる
被加工物に対するピアシリンダの終了時を判定する制御
装置を設けたものである。

「作用」 このような構成によれば、上記制御装置によってピアシ
リンダの終了時を判定できるので、従来行っていたよう
なピアシリンダテストが不要になり、したがって、その
分だけウォータジェット加工機による加工作業を簡略化
することができる。

「実施例」 以下図示実施例について本発明を説明すると、第１図に
おいて、ウォータジェット加工機の加工ヘッド１は図示
しないフレームに昇降自在に取り付けた昇降枠２に設け
てあり、この昇降枠２は、上記フレームに設けたサーボ
モータ３に運動するねじ軸４が回転されることで昇降さ
れるようになっている。

サーボモータ３は制御装置５によって駆動を制御される
ようにしてあり、制御装置５は後述する接触子６例の検
出手段７からの信号を基に、上記サーボモータ３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
移動させるようにしてあり、それによって、鉛直下方に
向けた上記加工ヘッド１のノズル８を最適な高さに位置
させるようにしている。

被加工物９の表面に接触される接触子６は、上記昇降枠
２に昇降自在に設けた昇降ロッドｌＯの下端に取り付け
てあり、上記制御装置５が所要時に昇降枠２上に設けた
シリンダ１１を作動させることで、そのシリンダ１１に
連動した昇降ロッド１０および接触子６を昇降させるこ
とができる。被加工物９の表面に接触する接触子６の下
端部６ａは水平に形成するとともに、その水平な下端部
６ａにスリット６ｂを形成してあり、このスリット６ｂ
内を上記加工ヘッドｌのノズル８が相対的に昇降自在に
貫通できるようになっている。

また、昇降枠２には、上記昇降ロッド１０の昇降量から
上記接触子６の昇降量を検出する上記検出手段７を配設
してあり、この検出手段７による検出信号は制御装置５
に入力されるようになっている。

以上の構成において、図示しない加工テーブル上に被加
工物９が載置されたら制御装置５は、シリンダ１１を作
動させることで接触子６を降下させ、該接触子６の下端
部６ａを被加工物９に接触させるようにしてあり、この
時の接触子６の降下量は検出手段７による検出信号とし
て制御装置５に入力される。この後、制御装置５は検出
手段７からの信号を基にサーボモータ３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
８の下端部と被加工物９との間隔を最適な間隔に維持さ
せる。

以上の構成とそれに基づく作動は、基本的に従来公知の
ウォータジェット加工機と変わるところはない。

然して、本実施例では、上記昇降枠２に穿設した貫通孔
２ａと、その貫通孔２ａに貫通させた上記加工ヘッド１
の支持バイブ１５の外周とにわたって、ストレインゲー
ジからなる圧力検出器１６を設けてあり、その圧力検出
器１６によって加工ヘッドｌ全体を昇降枠２に支持する
ようにしている。

上記圧力検出器１６は、ノズル８から被加工物９に向け
て液体が噴射される際に該ノズル８に作用する鉛直上方
に向けた反力の大小を検出することで、間接的にノズル
８から噴射される液体の圧力を検出するようにしてあり
、この圧力検出器Ｉ６による検出信号は上記制御装置５
に入力されるようになっている。

そして、上記制御装置５は、圧力検出器１６による検出
信号を基に上記ノズル８による被加工物９に対するビア
シリンダの終了時を判定するとともに、そのビアシリン
ダ終了後の被加工物９とノズル８との相対移動速度すな
わち被加工物９の切断速度を、ピアッシングの終了時点
の圧力に比較して所定量だけ大きな一定圧力となるよう
にノズル８側の液体の圧力を維持するようにしてあり、
それによって、被加工物９の切断加工時の切断速度（ノ
ズル８と被加工物９の相対移動速度）を一定に維持する
ようにしている。

すなわち、上述したように、被加工物９が図示しない加
工テーブル上に載置されてからノズル８の高さ位置の調
整が完了して、被加工物９に高圧の液体を噴射して切断
加工を施す際には、先ず被加工物９にピアッシング（貫
通孔９ａの穿孔）を行い、その後にノズル８と被加工物
９とを相対移動させて被加工物９に所要の切断加工を行
うことになる。

そして、本実施例においては、制御装置５は、被加工物
９に対するピアッシング開始後の上記圧力検出器１６か
らの入力信号（圧力）が急激に低下した時点を、ピアッ
シング終了時として判定するようにしている。つまり、
第２図に示すように、ピアッシング開始直後の時点では
、被加工物９にむけてノズル８から噴射する液体は該被
加工物９によってはねかえされるので、圧力検圧器１６
を介して制御装置５に入力される信号値すなわちノズル
８内の圧力Ａ（第２図）は大きくなっており、この圧力
Ａのままでピアッシングが進行して行く。

そして被加工物９の表面から裏面までピアッシング孔９
ａが貫通すると、その時点から圧力Ａが急激に低下して
小さな圧力Ｂが検出され、上記制御装置５は、圧力の急
激な低下からピアッシングが終了したと判定するように
なっている。

制御装置５は、このようにして被加工物９へのピアッシ
ングが終了したと判定したら、上記ノズル８と被加工物
９とを相対移動させて被加工物９に切断加工を施すよう
にしてあり、ピアッシング終了から切断加工に移行する
ことに伴って、圧力Ｂは上記ピアッシング終了時点より
も上昇するようになる。

そして本実施例では、ピアッシング終了から切断加工に
移行した後の切断加工時の圧力を、上記ピアッシング終
了時の圧力Ｂよりも所定量だけ大きな設定圧力Ｃとなる
ように予め設定してあり、制御装置５は、切断加工時の
圧力がその設定圧力Ｃとなるようにノズル８と被加工物
９との相対移動速度を決定するようになっている。

なお、切断加工中に、ノズル８と被加工物９との相対移
動速度を零としても圧力検出器１６による検出圧力が上
記圧力Ａと同程度まで高くなった場合には、制御装置５
は被加工物９の切断加工が行われていないものと判定し
、図示しない警報ランプ等を点灯させて作業者に警告す
るようになっている。

以上のように、本実施例では、切断加工開始前に従来の
ようなピアッシングテストを行わな（でも、ピアッシン
グの終了時を判定することができ、しかも、そのピアッ
シング終了後には、予め設定した設定圧力Ｃが得られる
ように切断速度を調整するので、切断テストをも行うこ
となく、被加工物９に切断加工を施すことができるもの
である。

したがって、本実施例では、被加工物９の材料を変更し
てもピアッシングテストおよび切断テストを行う必要が
なく、したがって、そのようなテストを行う必要があっ
た従来に比較して、ウォータジェット加工機による加工
作業を簡略化することができる。

次に、第３図は本発明の第２実施例を示したものであり
、この第２実施例では、昇降枠１０２に昇降自在に貫通
させた加工ヘッド　１０１の支持パイプ１１５と昇降枠
１０２の上面とを弾性を有する連結部材１２０によって
連結することで、加工ヘッド　１０１を昇降枠１０２に
昇降変位可能に支持している。そして、昇降枠１０２の
下面と支持パイプ１１５とに渡って圧力検出器１１６を
設けてあり、この圧力検出器１１６は、ノズル１０８か
らの液体の噴射により支持パイプ１１５が鉛直上方に付
勢された際の昇降枠１０２に対する相対的な変位量を抵
抗値の変動に置換することによって、ノズル１０８側の
液体の圧力変動を間接的に検出するようにしている。

そのほかの構成は、上記第１実施例の構成と同じであり
、上記第１実施例の部材に対応する部材には、各々　１
００を加算した部材番号を付している。

この第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、上記実施例では、ピアッシングが終了して切断加
工を行うに当たって、あらかじめ設定した圧力検出器１
６　（１１６）の圧力となるように切断速度を維持して
、切断加工を行っているが、従来と同様に被加工物に切
断テストを行ってその切断テストで得た切断速度に基づ
いて、被加工物を切断するようにしても良い。

また、上記各実施例では、上記昇降枠２（１０２）と支
持バイブ１５’（１１５）とにわたって設けた圧力検出
器１６　（１１６）によって、支持バイブ１５に作用す
る鉛直方向の反力あるいは支持バイブ１１５の変位量を
基に、間接的にノズル８　（１０８）の圧力を検出する
ようにしているが、ノズル８（１０８）内に圧力検出器
を設けて直接にノズル８（１０８）の圧力検出するよう
にしても良い。

「発明の効果」 以上のように、本発明によれば、従来行っていたピアッ
シングテストが不要になるので、その分だけウォータジ
ェット加工機による加工作業を簡略化することができる
という効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す正面図、第２図は圧力
検出器から制御装置に入力される圧力の経時変化を示す
図、第３図は本発明のほかの実施例を示す要部の正面図
である。 ５　（１０５）・・・制御装置　８　（１０８）・・・
ノズル９・・・被加工物　　　　　９ａ・・・ピアッシ
ング孔１Ｂ　（１１６）・・・圧力検出器 Ｂ・・・ピアッシング終了時

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 被加工物に向けて高圧の液体を噴射するノズルを備え、
   該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、 上記ノズルから噴射する液体の圧力を検出する圧力検出
   器を設けるとともに、上記圧力検出器による検出信号を
   基に上記ノズルによる被加工物に対するピアッシングの
   終了時を判定する制御装置を設けたことを特徴とするウ
   ォータジェット加工機。