(57)【要約】【課題】  アブレシブジェット切断装置において、製作が容易で、ワークにジェットや研磨材の跳ね返りによる欠けや損傷がなく、また消耗品もなく、切断屑が研磨材の回収に障害とならず、また、支持機構がシンプルで、かつ、安全に交換作業ができるワーク支持板を提供する。【解決手段】  噴射ノズル４から噴射する超高圧水に、研磨材を混入して硬質のワークWを切断するアブレシブジェット切断装置１のワーク支持板５であって、ワークＷを支持する上板７と、上板７を支持する下板８と、上板７が挿入できるスペースが確保され、下板８を挟持する左右の挟持板９，９とから構成された支持板６が、複数配列されたことを特徴とするアブレシブジェット切断装置１のワーク支持板５である。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
噴射ノズル（４）から噴射する超高圧水に、研磨材を混入して硬質のワーク（W）を切断するアブレシブジェット切断装置（１）のワーク（W）を支持する上板（７）であって、前記噴射ノズル（４）から噴射する噴射流の方向に平行に配列されたワーク（W）を支持する上板（７）の厚みは、噴射ノズル（４）の噴射孔の口径よりも狭幅もしくは同幅の板厚であることを特徴とするアブレシブジェット切断装置（１）の上板（７）。
【請求項２】
噴射ノズル（４）から噴射する超高圧水に、研磨材を混入して硬質のワーク（W）を切断するアブレシブジェット切断装置（１）のワーク支持板（５）であって、
前記ワーク（Ｗ）を支持する上板（７）と、
前記上板（７）を支持する下板（８）と、
前記上板（７）が挿入できるスペースが確保され、前記下板（８）を挟持する左右の挟持板（９，９）と、
から構成された支持板（６）が複数配列されたことを特徴とするアブレシブジェット切断装置（１）のワーク支持板（５）。
【請求項３】
前記上板（７）の厚みは、０．８ｍｍであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のアブレシブジェット切断装置（１）のワーク支持板（５）。
【請求項４】
前記上板（７）は、湾曲していることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のアブレシブジェット切断装置（１）のワーク支持板（５）。
【請求項５】
前記挟持板（９，９）の上端部に段差を設けたことを特徴とする請求項１に記載のアブレシブジェット切断装置（１）のワーク支持板（５）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、噴射ノズルから噴射する超高圧水に、研磨材を混入して硬質のワークを切断するアブレシブジェット切断装置のワーク支持板、および、ワークを支持する上板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ダンボールや紙、ゴム、パッキン、フロアシートのような柔らかい材料を切断する場合、超高圧水（１５０〜２５０ＭＰａ）によりウォータジェット加工を行う。この加工を行う装置はウォータジェット切断装置と呼ばれている。また、ガラスや石材、合成樹脂や金属との複合材料のような硬い材質のものを切断する場合、超高圧水に研磨材を混入して切断効率を向上させたアブレシブジェット加工を行い、この加工を行う装置をアブレシブジェット切断装置と呼ばれており、研磨材の有無でこの２つに区別している。
【０００３】
図６は後者のアブレシブジェット切断装置を示す斜視図である。図６に示すように、アブレシブジェット切断装置１０は、超高圧ポンプ（図示せず）で加圧した水を高圧配管２で噴射ノズル４へ導かれる。また、研磨材は研磨材供給装置（図示せず）からホッパー３に供給され、そこから研磨材が噴射ノズル４に導かれる。噴射ノズル４で超高圧水と研磨材が噴射される。アブレシブジェット加工は、この噴流によってワークを指定の直線や曲線に切断する。ワークを切断した後のアブレシブジェットは、オープンキャッチャタイプのワーク支持板１１の格子状の開口部からタンクに回収され、再使用が可能な研磨材が回収される。
【０００４】
図７はアブレシブジェット切断装置に使用する従来のワーク支持板を示す拡大した斜視図である。研磨材を使用するアブレシブジェット切断装置には、図７に示すように、オープンキャッチャタイプのワーク支持板１１が採用されている。このワーク支持板１１は、ステンレス鋼板製の厚み寸法ｔが３〜５ｍｍ程度の複数の支持板１２と、格子状に組み合わせた複数の側板１３とから構成されており、この上面１２ａにワークを載置する。
【０００５】
図８は、図７に示す従来のワーク支持板を使用した切断の様子を示す断面図である。研磨材を使用するアブレシブジェット切断装置１０には、前記した図６と同様、図８に示すように、噴射ノズル４から超高圧水と研磨材が噴射され、研磨材は超高圧水とともに運動エネルギーを伴って噴射され、1個１個の砥粒による一種の研削加工が行われ、ワークが指定の直線や曲線に切断される。
図８に示すように、従来のワーク支持板１１を構成する支持板１２の厚みは、３〜５ｍｍと厚く、アブレシブジェットがこの上面１２ａを横切る場合、噴射ノズル４の噴射孔の口径より支持板１２の板厚が大きいため、噴射流が下方へ通り抜けができないため、支持板１２の上面１２ａに衝突してジェットおよび研磨材が跳ね返り、このジェットおよび研磨材の跳ね返りによってワークに欠けが発生したり、ワークを傷つけるという問題があった。
【０００６】
図９は従来の対策を示すワーク支持板の断面図である。図９に示すように、従来のこの対策としては、ゴム板１４を設けている。つまり、ワーク支持板１１の支持板１２の上面１２ａに逆Ｕ字型に形成したゴム板１４を取り付けたり、図示しないベニヤ板等の捨て材を設け、アブレシブジェットの跳ね返りを抑え、この跳ね返りによるワークＷの傷を防止している。
しかしながら、このゴム板１４は消耗品となるため、ランニングコストを押し上げるとともに、ゴム板１４の切断屑が研磨材に混入し、回収した研磨材の廃棄処理、再生処理の障害になっているという問題があった。
また、研磨材の回収装置は、研磨材を沈殿させているが、ゴム板１４の切断屑は容易には沈殿せず、水中に滞留しているため、切断装置および回収装置の動作不良を引き起こすという問題があった。
なお、出願人は、先行技術文献調査を行ったが、記載すべき先行技術文献は存在しないため、記載しない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は、これらの問題点を解決するために創案されたものであり、製作が容易で、ワークにジェットや研磨材の跳ね返りによる欠けや損傷がなく、また消耗品が少なく、切断屑が研磨材の回収に障害とならず、また、支持機構がシンプルで、かつ、安全に交換作業ができるワーク支持板を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明は、噴射ノズル（４）から噴射する超高圧水に、研磨材を混入して硬質のワーク（Ｗ）を切断するアブレシブジェット切断装置（１）のワーク（Ｗ）を支持する上板（７）であって、前記噴射ノズル（４）から噴射する噴射流の方向に平行に配列されたワーク（Ｗ）を支持する上板（７）の厚みは、噴射ノズル（４）の噴射孔の口径よりも狭幅もしくは同幅の板厚であることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る発明は、噴射ノズル（４）から噴射する超高圧水に、研磨材を混入して硬質のワーク（Ｗ）を切断するアブレシブジェット切断装置（１）のワーク支持板（５）であって、ワーク（Ｗ）を支持する上板（７）と、この上板（７）を支持する下板（８）と、前記上板（７）が挿入できるスペースが確保され、前記下板（８）を挟持する左右の挟持板（９，９）と、から構成された支持板（６）が複数配列されたことを特徴とする。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載のアブレシブジェット切断装置（１）のワーク支持板（５）であって、前記上板（７）の厚みは、０．８ｍｍであることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に係る発明は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のアブレシブジェット切断装置（１）のワーク支持板（５）であって、前記上板（７）は、弧を描いて湾曲していることを特徴とする。
【００１２】
請求項５に係る発明は、請求項１に記載のアブレシブジェット切断装置（１）のワーク支持板（５）であって、前記挟持板（９，９）の上端部に段差を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る発明によれば、前記噴射ノズル（４）から噴射する噴射流の方向に平行に配列されたワーク（W）を支持する上板（７）の厚みは、噴射ノズル（４）の噴射孔の口径よりも狭幅もしくは同幅の板厚であることにより、板厚が噴射ノズル（４）の噴射孔の口径以下または同寸法になったことから、たとえ、噴射ノズル４の中心と上板７の板厚が一致した場合であっても、大部分のジェットは上板（７）の両サイドに通り抜け、跳ね返ることがない。また、一部のジェットは上板（７）に直撃するものの、ジェットのエネルギは、上板（７）を切削することによって消費されるため、跳ね返ることがなくなる。
これらの作用により、衝撃を逃がし、跳ね返る量を最小限に抑えることができ、ワークがガラスや合成樹脂の場合であっても、欠けや、傷の発生を飛躍的に縮小させることができる。
【００１４】
請求項２に係る発明によれば、ワーク（Ｗ）を支持する上板（７）と、この上板（７）を支持する下板（８）と、前記上板（７）が挿入できるスペースが確保され、前記下板（８）を挟持する左右の挟持板（９，９）と、から構成されたこの支持板（６）が複数配列されたことから、どのパーツもシンプル形状で製作が容易であり、ワークに欠けや損傷がなく、ゴム材等の消耗品がないため、切断屑が研磨材の回収に障害とならず、支持機構が単純なワーク支持板を提供することができる。
また、上板（７）は薄いため、ワーク重量を支持する強度がないため、挟持板（９，９）と下板（８）によって、上板（７）がはまり込む溝とを構成するとともに、ワーク重量を支持する梁となっている。これにより、従来の支持板と同程度の耐荷重をもつワーク支持機構を提供できる。
さらに、上板（７）、下板（８）、挟持板（９，９）の板厚を適切に選ぶことにより、従来の支持板（１２）と取付互換性のある支持機構とすることができる。また、傷つき易い物を切断する場合には本発明の支持機構を、重切削（重いワーク、難切削）の場合には従来の支持機構を、といったように用途に応じて使い分けることができる。
を提供できる。
【００１５】
請求項３に係る発明によれば、前記上板（７）の厚みを、０．８ｍｍとすることにより、支持板（６）の上板（７）の上面（７ａ）の面積を縮小することができる。また、噴射流が上板７の両サイドに確実に通り抜けできるので、衝撃を逃がし、跳ね返る量を最小限に抑えることができる。さらに、ワークがガラスや合成樹脂の場合であっても、欠けや、傷の発生を抑えることができる。
【００１６】
請求項４に係る発明によれば、前記上板（７）は、湾曲していることにより、挟持板（９，９）の間に差し込むことによって、この湾曲の変形が付勢力を生み、スプリング効果を発揮して、抜け止めの作用をするため、しっかりと固定することができる。
【００１７】
請求項５に係る発明によれば、前記挟持板（９，９）の上端部に段差を設けたことにより、挟持板（９）の側面（９ｂ）がストッパの役目を果たすので、入れ易く、安全に、かつ、正確に交換作業ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本願発明のワーク支持板を採用したアブレシブジェット切断装置を示す斜視図であり、前記した図６のアブレシブジェット切断装置１０と同じであるので、同じ部位には同符号を付し、重複する説明は、省略する。
図１に示すように、ワークを支持するワーク支持板５は、これまでにない薄さの鋼板から構成された支持板６，６…で構成されている。
【００１９】
図２は図１に示すａ部の拡大図である。図２に示すように、発明者は鋭意研究、実験を重ねた結果、ワーク支持板５を構成する支持板６、６…の上板７は、厚み０．８ｍｍが好適であることを突き止めた。また、支持板６の厚みが０．８ｍｍ以下では、ワークを支持する許容荷重が減少し、わずかな横荷重で変形を起こすので不適合であることが判った。さらに、アブレシブジェットの噴射流が上面７ａ（図３参照）を横断する際、切削深さが深くなり、繰り返し使用に耐えられないことが判明した。
その結果、本発明の部位の厚みは、０．８ｍｍが最適であり、従来の厚みの１／４〜１／６まで薄くすることができることが判った。
この支持板６の高さは約１００ｍｍである。上板７の大きさは、縦×横寸法が約４５×１８５０ｍｍである。上板７、下板８は、図２では、同じ厚みの０．８ｍｍであり、挟持板９は、２．３〜３．２ｍｍの厚みが好適である。材質はステンレス鋼板であるが、ＳＰＣＣ材、その他であっても構わない。
【００２０】
図３は、本発明のワーク支持板を使用し、切断の様子を示す断面図である。図３に示すように、実際に使用される噴射ノズル４の噴射孔の口径は１．０ｍｍであり、噴射流（ジェット）が棒状に噴射され、この噴射流の径が実際は、１０％くらい広がることが知られている。
前記した図８と比較すると判るように、本発明のワーク支持板５は、支持板６の上板７の厚みが０．８ｍｍと薄く、上板７の板厚が噴射ノズル４の噴射孔の口径以下になったことから、たとえ、噴射ノズル４の中心と上板７の板厚が一致した場合であっても、上板７の両サイドに噴射流が通り抜けできることから、衝撃を逃がし、跳ね返りを抑えることができるので、ワークがガラスや合成樹脂の場合であっても、欠けや傷の発生を抑えることができる。
また、噴射ノズル４の噴射孔の口径と、上板７の板厚が同じであっても、噴射流の径は１０％広がるので、上板７の両サイドに噴射流が通り抜けできることから、衝撃を逃がし、跳ね返りを抑えることができる。また、上板７の板厚が薄いので、噴射流が上板７の上面７ａを加工するので、ワークがガラスや合成樹脂の場合であっても、欠けや傷の発生を抑えることができる。
【００２１】
ここで、０．８ｍｍの臨界的意義を説明する。前記したように、噴射ノズル４の噴射孔の口径は１．０ｍｍであることから、上板７の板厚は、１．０ｍｍであってもよいが、上板７の板厚は、１．０ｍｍよりも０．８ｍｍの方が噴射流の通り抜けがよいため、好適である。また、０．８ｍｍ以下の場合は、強度不足から不適当であることから、上板７の厚みは、０．８ｍｍが一番条件がよい。
なお、噴射ノズル４の噴射孔の口径は１．０ｍｍ以下であっても構わない。
【００２２】
図４の（ａ）は、上板を差し込む様子を示す斜視図であり、図４の（ｂ）は、（ａ）に示すｃ部拡大図である。
図４の（ａ）に示すように、この上板７は、寸法ｂだけ円弧を描いて湾曲している。そのため、挟持板９，９の間に差し込むことによって、この湾曲の変形がスプリング効果を発揮して、挟持板９，９の内側を付勢してしっかりと固定することができる。
なお、この湾曲の形状を凹型とすれば、これとは反対に凸型としてもよい。また、波型にしても構わない。
また、図４の（ｂ）に示すように、上板７の下部には面取り部７ｃ、７ｃが施されている。この面取りはＲ面取りであってもよい。このため、同じ寸法の狭い溝であっても入り易くスムーズに挿入することができる。
【００２３】
さらに、上板７の両側には穴７ｂ，７ｂが形成されている。図４の（ａ）では、この穴７ｂ，７ｂは長穴であり、この上板７を交換する際は、この穴７ｂに指を差し込み、取手代わりにして、容易に上板７を引き抜くことができるようになっている。
なお、この穴７ｂは、長穴のほかに、楕円、円、長方形、正方形など、他の穴の形状であってもよく、個数は、両サイドの合わせて２個としたが、1個でもよいし、２個以上であってもよい。
【００２４】
つづいて、図５は、図４の（ａ）に示すワーク支持板のｄ部を示した拡大図であり、図５の（ａ）は段差ｈを設けた挟持板を示し、図５の（ｂ）は上板を差し込む様子を示し、図５の（ｃ）は差し込み終った様子を示す拡大図である。
図５の（ａ）に示すように、挟持板９，９の上端部には段差ｈが設けられている。この段差量は５〜２０ｍｍ程度が好適である。左側の挟持板９の上面９ａと、右側の挟持板９の側面９ｂとにより、コーナーを形成するようになっている。このコーナーの位置は、ここでは、右側の挟持板９を高くして左側に設けたが、この反対にしても構わない。
図５の（ｂ）に示すように、上板７を左側に少し傾けてこのコーナーに接近させて当接させることにより、挟持板９の側面９ｂがストッパの役目を果たす。
図５の（ｃ）に示すように、上板７を垂直にすることにより、挟持板９，９の隙間に挿入される。
したがって、上板７がすべり落ちることがないため、安全で、しかも、正確に交換作業ができる。
【００２５】
なお、本発明はその技術思想の範囲内で種々の改造、変更が可能である。たとえば、上板７、下板８は、同じ厚みにしたが、下板８の厚みを厚くしても構わない。
また、図４に示した穴７ｂはドライバー等の工具を差し込む穴であってもよい。また、穴７ｂの代わりに、窪みを形成して取手としてもよい。さらに、別部品の取手を溶接またはボルト、ビス等によって固定しても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本願発明のワーク支持板を採用したアブレシブジェット切断装置を示す斜視図である。
【図２】図１に示すａ部の拡大図である。
【図３】本発明のワーク支持板を使用し、切断の様子を示す断面図である。
【図４】本願発明のワーク支持板を採用したアブレシブジェット切断装置を示す斜視図であり、（ａ）は上板を差し込む様子を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）に示すｃ部拡大図である。
【図５】図４の（ａ）に示すワーク支持板のｄ部を示した拡大図であり、（ａ）は段差ｈを設けた挟持板を示し、（ｂ）は上板を差し込む様子を示し、（ｃ）は差し込み終った様子を示す拡大図である。
【図６】アブレシブジェット切断装置を示す斜視図である。
【図７】アブレシブジェット切断装置に使用する従来のワーク支持板を示す拡大した斜視図である。
【図８】図７に示す従来のワーク支持板を使用した切断の様子を示す断面図である。
【図９】従来の対策を示すワーク支持板の断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１      アブレシブジェット切断装置
２      高圧配管
３      ホッパー
４      噴射ノズル
５      ワーク支持板
６      支持板
７      上板
７ｃ    上面
７ｄ    穴
７ｅ    面取り部
８      下板
９      挟持板
９ａ    上面
９ｂ    側面
Ｗ      ワーク
ｂ，ｔ  寸法
ｈ      段差
【図１】
2006255842.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006255842.tif 000009
【図８】
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【図９】
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