JPH0724738A - アブレイシブウォータージェットノズルの制御方法および装置 - Google Patents
アブレイシブウォータージェットノズルの制御方法および装置Info
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- JPH0724738A JPH0724738A JP17571893A JP17571893A JPH0724738A JP H0724738 A JPH0724738 A JP H0724738A JP 17571893 A JP17571893 A JP 17571893A JP 17571893 A JP17571893 A JP 17571893A JP H0724738 A JPH0724738 A JP H0724738A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 アブレイシブウォータージェットノズルの往
復移動による表面研削に当たって、ノズルの移動転回位
置等におけるノズルの移動停滞により形成される研削深
さの不均一さをなくして、平坦な研削面を得ること。 【構成】 研磨材を混合した高圧ジェット流をノズルか
ら噴出しつつ広面を往復運動させるアブレイシブウォー
タージェットノズルによる研削を制御する方法であっ
て、転回位置のようなノズルのワーク面への相対移動速
度の低下位置において、前記ノズルへの研磨材の供給量
を低減あるいは停止するアブレイシブウォータージェッ
トノズルの制御方法である。ノズルへの研磨材の供給量
を低減あるいは停止するためには、高圧ジェット流と研
磨材とを混合する噴射ノズルの近傍において、加圧流体
による研磨材の搬送管の搬送断面を絞るための絞り機構
あるいは三方コックを設ける。
復移動による表面研削に当たって、ノズルの移動転回位
置等におけるノズルの移動停滞により形成される研削深
さの不均一さをなくして、平坦な研削面を得ること。 【構成】 研磨材を混合した高圧ジェット流をノズルか
ら噴出しつつ広面を往復運動させるアブレイシブウォー
タージェットノズルによる研削を制御する方法であっ
て、転回位置のようなノズルのワーク面への相対移動速
度の低下位置において、前記ノズルへの研磨材の供給量
を低減あるいは停止するアブレイシブウォータージェッ
トノズルの制御方法である。ノズルへの研磨材の供給量
を低減あるいは停止するためには、高圧ジェット流と研
磨材とを混合する噴射ノズルの近傍において、加圧流体
による研磨材の搬送管の搬送断面を絞るための絞り機構
あるいは三方コックを設ける。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高速流体のジェット流
に研磨材を添加するアブレイシブウォータージェットノ
ズルによる鋼板のような広面の研削状態の制御に関す
る。
に研磨材を添加するアブレイシブウォータージェットノ
ズルによる鋼板のような広面の研削状態の制御に関す
る。
【0002】
【従来の技術】アブレイシブウォータージェットは、高
速流体のジェット流に研磨材を添加して切断・研削能力
を高めて、金属はもとよりセラミックス、複合材料等の
切断、研削加工を行なうものである。
速流体のジェット流に研磨材を添加して切断・研削能力
を高めて、金属はもとよりセラミックス、複合材料等の
切断、研削加工を行なうものである。
【0003】このアブレイシブウォータージェットにお
けるノズルアセンブリー方式としては、公開特許公報U
S−4,648,215号公報記載のように高圧流体源
をノズル開口部で高速ジェット流とし、このジェット流
に研磨材を添加するタイプと公表特許公報昭63−50
1489号公報のように、予め高圧状態で高圧流体と研
磨材とを混合して両者を同時にノズルより噴射するタイ
プの2種類に大別される。
けるノズルアセンブリー方式としては、公開特許公報U
S−4,648,215号公報記載のように高圧流体源
をノズル開口部で高速ジェット流とし、このジェット流
に研磨材を添加するタイプと公表特許公報昭63−50
1489号公報のように、予め高圧状態で高圧流体と研
磨材とを混合して両者を同時にノズルより噴射するタイ
プの2種類に大別される。
【0004】さらに、前者のアブレイシブウォータージ
ェット用ノズルアセンブリーにおいては、高速ジェット
に対する研磨材の添加は、高速ジェット流による自然の
吸引力による供給方式による方法と、研磨材を高圧加圧
搬送媒体によって、強制的に圧送する方式がある。後者
の圧送方式によればジェット流内への研磨材の添加量を
安定に増大せしめることによって、高速ジェット流の持
つエネルギーを有効に使用して加工効率を高めることが
できる。
ェット用ノズルアセンブリーにおいては、高速ジェット
に対する研磨材の添加は、高速ジェット流による自然の
吸引力による供給方式による方法と、研磨材を高圧加圧
搬送媒体によって、強制的に圧送する方式がある。後者
の圧送方式によればジェット流内への研磨材の添加量を
安定に増大せしめることによって、高速ジェット流の持
つエネルギーを有効に使用して加工効率を高めることが
できる。
【0005】このアブレイシブウォータージェットによ
る研削法を鋼板表面の疵除去のためのような広面の研削
に適用するに際しては、高圧ジェット流を噴出するノズ
ルをロボットやNCマシンに装着して、図4(a)に示
すようなワーク材Wの表面を往復運動を行って鋼片面を
研削することが行われている。
る研削法を鋼板表面の疵除去のためのような広面の研削
に適用するに際しては、高圧ジェット流を噴出するノズ
ルをロボットやNCマシンに装着して、図4(a)に示
すようなワーク材Wの表面を往復運動を行って鋼片面を
研削することが行われている。
【0006】ところが、ノズルAにより噴出する研磨材
含有高圧ジェット流による研削能は高いために、往復運
動の転回部Bに高圧ジェット流が集中することになり、
そこに、部分的に過剰な研削による凹部が形成され、研
削面の平坦性が阻害される。
含有高圧ジェット流による研削能は高いために、往復運
動の転回部Bに高圧ジェット流が集中することになり、
そこに、部分的に過剰な研削による凹部が形成され、研
削面の平坦性が阻害される。
【0007】このため、転回部を形成しないノズルの移
動、ノズルの高さの調整、ノズルの指向角度の調整、高
圧ジェット流の流量、圧力等の調整による対応が考えら
れるが、鋼板面の研削においてはノズルの高速移動によ
る高速研削が必須であって、迅速な研削能の調整のため
には迅速な応答が必要であり、これらの方式の採用には
この応答性と簡便さの点で問題がある。
動、ノズルの高さの調整、ノズルの指向角度の調整、高
圧ジェット流の流量、圧力等の調整による対応が考えら
れるが、鋼板面の研削においてはノズルの高速移動によ
る高速研削が必須であって、迅速な研削能の調整のため
には迅速な応答が必要であり、これらの方式の採用には
この応答性と簡便さの点で問題がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、アブ
レイシブウォータージェットノズルの往復移動による表
面研削に当たって、ノズルの移動転回位置等におけるノ
ズルの移動停滞により形成される研削深さの不均一さを
無くして、平坦な研削面を得るための手段を提供するこ
とにある。
レイシブウォータージェットノズルの往復移動による表
面研削に当たって、ノズルの移動転回位置等におけるノ
ズルの移動停滞により形成される研削深さの不均一さを
無くして、平坦な研削面を得るための手段を提供するこ
とにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、研磨材を混合
した高圧ジェット流をノズルから噴出しつつ広面を往復
運動させるアブレイシブウォータージェットノズルによ
る研削を制御する方法であって、転回位置のようなノズ
ルのワーク面への相対移動速度の低下位置において、前
記ノズルへの研磨材の供給量を低減あるいは停止するア
ブレイシブウォータージェットノズルの制御方法であ
る。
した高圧ジェット流をノズルから噴出しつつ広面を往復
運動させるアブレイシブウォータージェットノズルによ
る研削を制御する方法であって、転回位置のようなノズ
ルのワーク面への相対移動速度の低下位置において、前
記ノズルへの研磨材の供給量を低減あるいは停止するア
ブレイシブウォータージェットノズルの制御方法であ
る。
【0010】前記ノズルへの研磨材の供給量を低減ある
いは停止するためには、高圧ジェット流と研磨材とを混
合する噴射ノズルの近傍において、加圧流体による研磨
材の搬送管の搬送断面を絞り、研磨材のノズルへの搬送
量を調整することができる。
いは停止するためには、高圧ジェット流と研磨材とを混
合する噴射ノズルの近傍において、加圧流体による研磨
材の搬送管の搬送断面を絞り、研磨材のノズルへの搬送
量を調整することができる。
【0011】この制御方法を実施する絞りのための機構
としては、任意の絞り弁機構を採用できるが、その簡便
さと、絞り機構の摩耗防止、さらには、供給量制御の応
答性からは、アブレイシブウォータージェットノズルの
研磨材混合室に開口する研磨材加圧供給管路の前記ノズ
ルの近傍を弾性体製とし、この弾性体を外方から絞る押
さえ機構を設けたものが最も都合がよい。
としては、任意の絞り弁機構を採用できるが、その簡便
さと、絞り機構の摩耗防止、さらには、供給量制御の応
答性からは、アブレイシブウォータージェットノズルの
研磨材混合室に開口する研磨材加圧供給管路の前記ノズ
ルの近傍を弾性体製とし、この弾性体を外方から絞る押
さえ機構を設けたものが最も都合がよい。
【0012】さらに、ノズルへの研磨材の供給量を低減
あるいは停止させるための機構としては、この絞り機構
の他に三方コックを使用することもできる。また、さら
に適宜、ノズルとワーク面との相対的な移動速度の制御
を組合せることもできる。
あるいは停止させるための機構としては、この絞り機構
の他に三方コックを使用することもできる。また、さら
に適宜、ノズルとワーク面との相対的な移動速度の制御
を組合せることもできる。
【0013】
【作用】アブレイシブウォータージェットによる研削能
は、高圧ジェット流に添加される研磨材によって調整で
きる。したがって、鋼板のような広面を高圧ジェット流
噴出ノズルの移動による研削において、転回位置のよう
に、研削面に対するノズルの相対移動速度が低下する位
置でのノズルへの研磨材の供給量を低減あるいは停止す
ることによって、研削量を調整し、全研削面の均等化が
達成できる。
は、高圧ジェット流に添加される研磨材によって調整で
きる。したがって、鋼板のような広面を高圧ジェット流
噴出ノズルの移動による研削において、転回位置のよう
に、研削面に対するノズルの相対移動速度が低下する位
置でのノズルへの研磨材の供給量を低減あるいは停止す
ることによって、研削量を調整し、全研削面の均等化が
達成できる。
【0014】この研磨材の搬送制御に、搬送管の加圧流
搬送断面を絞り機構あるいは三方コック機構を設け、そ
の一方の開度を調整することによって、応答性が良く搬
送研磨材量の調整が可能となる。
搬送断面を絞り機構あるいは三方コック機構を設け、そ
の一方の開度を調整することによって、応答性が良く搬
送研磨材量の調整が可能となる。
【0015】
実施例1 図1は、研磨材の搬送量を制限する機構として絞り機構
を採用したときの実施例としてのノズル部の構造例を示
す。
を採用したときの実施例としてのノズル部の構造例を示
す。
【0016】同図において、1はアブレイシブウォータ
ージェットノズルを示し、高圧流は導入口11から導入
され高圧ジェット流が形成されて、先端のノズルヘッド
12の噴出口13から噴出する。
ージェットノズルを示し、高圧流は導入口11から導入
され高圧ジェット流が形成されて、先端のノズルヘッド
12の噴出口13から噴出する。
【0017】14は研磨材の混合室であって、ここで、
その側面に連結開口した搬送管2によって2kg/cm
2 に加圧され搬送された研磨材が高圧ジェット流に添加
される。
その側面に連結開口した搬送管2によって2kg/cm
2 に加圧され搬送された研磨材が高圧ジェット流に添加
される。
【0018】3は、搬送管2のノズル1との連結部の直
前に設けられた研磨材の供給量を調整する研磨材供給量
調整機構を示す。この機構3は、搬送管2の一部をウレ
タン、ゴムのよな弾性体4によって形成し、その上下
に、この弾性体4の部分を上下から押し付ける流体圧に
よる絞り機構5が設けられている。6は絞り機構5を駆
動するエア切換弁を示す。この絞り機構5は、図示しな
いノズルの移動を制御する制御装置によってノズルの転
回移動あるいは停止位置において自動的に作動し、この
絞り機構5の先端の押し付けヘッド51が弾性体4を押
し付け、搬送管の断面を絞り、研磨材の供給を止め、供
給量を少なくする。
前に設けられた研磨材の供給量を調整する研磨材供給量
調整機構を示す。この機構3は、搬送管2の一部をウレ
タン、ゴムのよな弾性体4によって形成し、その上下
に、この弾性体4の部分を上下から押し付ける流体圧に
よる絞り機構5が設けられている。6は絞り機構5を駆
動するエア切換弁を示す。この絞り機構5は、図示しな
いノズルの移動を制御する制御装置によってノズルの転
回移動あるいは停止位置において自動的に作動し、この
絞り機構5の先端の押し付けヘッド51が弾性体4を押
し付け、搬送管の断面を絞り、研磨材の供給を止め、供
給量を少なくする。
【0019】図3は、表面研削に図1に示す機構を使用
したときのノズル1の移動と、絞り機構5の作動状態を
示す図である。
したときのノズル1の移動と、絞り機構5の作動状態を
示す図である。
【0020】図4に示す従来の方式と同様に、同図
(a)に示すように、ノズル1を移動して鋼板面の研削
を行う。通常の研削域Iにおいては、図1に示す絞り機
構5は開放状態にして高速研削を行い、同図(b)のI
に示すように平坦部分の研削を行う。これが、(a)に
示すように、ノズル1が転回部分IIに達したとき、絞り
機構5を作動して研磨材の供給を停止する。これによっ
て、同図(b)に示すように、IIの転回部分の研削は行
われず、図4のBに示すようにその転回部に深い研削部
が形成されることなく、全体として平坦な研削面が形成
される。
(a)に示すように、ノズル1を移動して鋼板面の研削
を行う。通常の研削域Iにおいては、図1に示す絞り機
構5は開放状態にして高速研削を行い、同図(b)のI
に示すように平坦部分の研削を行う。これが、(a)に
示すように、ノズル1が転回部分IIに達したとき、絞り
機構5を作動して研磨材の供給を停止する。これによっ
て、同図(b)に示すように、IIの転回部分の研削は行
われず、図4のBに示すようにその転回部に深い研削部
が形成されることなく、全体として平坦な研削面が形成
される。
【0021】実施例2 図5は、研磨材の搬送量を制限する機構として三方弁を
採用したときの実施例としてのノズル部の構造例を示
す。
採用したときの実施例としてのノズル部の構造例を示
す。
【0022】図5のようにノズルに研磨材を供給する場
合は、研磨材回収タンクへの通路は閉ざされる。図6は
三方弁が回転してノズルへの供給を停止し、研磨材を回
収タンクへ回収する場合の研磨材の流れ状況を示す。実
施例2の方法によれば、研磨材の流れを中断しないの
で、より長時間供給を停止してもノズルの方に流れを切
り換える場合研磨材量の変動が少なくなる。
合は、研磨材回収タンクへの通路は閉ざされる。図6は
三方弁が回転してノズルへの供給を停止し、研磨材を回
収タンクへ回収する場合の研磨材の流れ状況を示す。実
施例2の方法によれば、研磨材の流れを中断しないの
で、より長時間供給を停止してもノズルの方に流れを切
り換える場合研磨材量の変動が少なくなる。
【0023】
【発明の効果】本発明によって以下の効果を奏する。
【0024】(1) 加工ノズルの移動速度、角度、距
離等の制御を行うことなく、加工ノズルを単純な往復状
態で一定速度で移動した場合でも、簡単な操作で均一研
削面を形成できる。
離等の制御を行うことなく、加工ノズルを単純な往復状
態で一定速度で移動した場合でも、簡単な操作で均一研
削面を形成できる。
【0025】(2) 加工状態の変更に対しての応答性
が良いので、制御が簡単である。
が良いので、制御が簡単である。
【0026】(3) 加工精度に優れた研削面を得るこ
とができる。
とができる。
【0027】(4) 作動頻度が高くとも、常に信頼性
をもって操作できる。
をもって操作できる。
【0028】(5) 設備としても簡単であり、保守に
手間を要しない。
手間を要しない。
【図1】 本発明を実施するための絞り機構を有する搬
送管部分を示す。
送管部分を示す。
【図2】 図1の絞り機構の断面を示す。
【図3】 本発明によるノズルの作動例とその研削表面
状態を示す。
状態を示す。
【図4】 従来のノズルの作動例とその研削表面状態を
示す。
示す。
【図5】 三方弁を用いた研磨材の供給方法を示す。
【図6】 三方弁を用いた研磨材の回収の場合を示す。
1 アブレイシブウォータージェットノズル 11 高圧流の導入口 12 ノズル
ヘッド 13 噴出口 14 研磨材
混合室 2 研磨材搬送管 3 供給量調整機構 4 弾性体 5 絞り機構 51 押し付けヘッド 6 エア切換弁
ヘッド 13 噴出口 14 研磨材
混合室 2 研磨材搬送管 3 供給量調整機構 4 弾性体 5 絞り機構 51 押し付けヘッド 6 エア切換弁
フロントページの続き (72)発明者 稲岡 数磨 福岡県北九州市戸畑区飛幡町1番1号 新 日本製鐵株式会社八幡製鐵所内 (72)発明者 下笠 知治 福岡県北九州市戸畑区飛幡町1番1号 新 日本製鐵株式会社八幡製鐵所内 (72)発明者 野上 不二哉 福岡県北九州市戸畑区飛幡町1番1号 新 日本製鐵株式会社八幡製鐵所内 (72)発明者 松村 裕之 神戸市中央区東川崎町3丁目1番1号 川 崎重工業株式会社神戸工場内 (72)発明者 池本 喜和 神戸市中央区東川崎町3丁目1番1号 川 崎重工業株式会社神戸工場内 (72)発明者 辻田 京史 神戸市中央区東川崎町3丁目1番1号 川 崎重工業株式会社神戸工場内 (72)発明者 田中 秀尚 神戸市中央区東川崎町3丁目1番1号 川 崎重工業株式会社神戸工場内
Claims (4)
- 【請求項1】 研磨材を混合した高圧ジェット流をノズ
ルから噴出しつつ広面を往復運動させるアブレイシブウ
ォータージェットノズルによる研削を制御する方法であ
って、転回位置のようなノズルのワーク面への相対移動
速度の低下位置において、前記ノズルへの研磨材の供給
量を低減あるいは停止するアブレイシブウォータージェ
ットノズルの制御方法。 - 【請求項2】 アブレイシブウォータージェット研削装
置のノズルに研磨材を搬送する搬送管のノズル近傍に、
搬送管の断面を絞る絞り機構を設けた請求項1記載のア
ブレイシブウォータージェットノズルの制御装置。 - 【請求項3】 ノズル近傍に三方弁を設け、ノズル方向
への研磨材供給停止時には、外部に放出するか、回収ラ
インを設けて供給タンクあるいは研磨材回収系に回収す
るようにした請求項1記載のアブレイシブウォータージ
ェットノズルの制御方法。 - 【請求項4】 前記ノズル転回位置近傍において、ノズ
ルへの研磨材の供給量を低減あるいは停止するととも
に、ノズルとワーク面との相対移動速度の制御をさらに
組合せる前記請求項1、請求項2あるいは請求項3のい
ずれかに記載のアブレイシブウォータージェットノズル
の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17571893A JP2609416B2 (ja) | 1993-07-15 | 1993-07-15 | アブレイシブウォータージェットノズルの制御方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17571893A JP2609416B2 (ja) | 1993-07-15 | 1993-07-15 | アブレイシブウォータージェットノズルの制御方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0724738A true JPH0724738A (ja) | 1995-01-27 |
| JP2609416B2 JP2609416B2 (ja) | 1997-05-14 |
Family
ID=16001030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17571893A Expired - Lifetime JP2609416B2 (ja) | 1993-07-15 | 1993-07-15 | アブレイシブウォータージェットノズルの制御方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2609416B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7299945B2 (en) | 2002-09-30 | 2007-11-27 | Yoshino Kogyosho Co., Ltd. | Discharge container with one-way valves |
| CN102166734A (zh) * | 2011-02-23 | 2011-08-31 | 合肥通用机械研究院 | 旋转磨料射流装置 |
| JP2014039996A (ja) * | 2012-07-27 | 2014-03-06 | Sintokogio Ltd | スラリの濃度測定装置およびこの装置を用いたスラリの濃度の測定方法 |
-
1993
- 1993-07-15 JP JP17571893A patent/JP2609416B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7299945B2 (en) | 2002-09-30 | 2007-11-27 | Yoshino Kogyosho Co., Ltd. | Discharge container with one-way valves |
| CN102166734A (zh) * | 2011-02-23 | 2011-08-31 | 合肥通用机械研究院 | 旋转磨料射流装置 |
| CN102166734B (zh) | 2011-02-23 | 2012-11-21 | 合肥通用机械研究院 | 旋转磨料射流装置 |
| JP2014039996A (ja) * | 2012-07-27 | 2014-03-06 | Sintokogio Ltd | スラリの濃度測定装置およびこの装置を用いたスラリの濃度の測定方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2609416B2 (ja) | 1997-05-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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