(57)【要約】【課題】噴射ノズルから超高圧水を噴出させ、ワークに対する切削、切断、等の加工を行うウォータージェット加工装置に高速な微小振動を組み合わせた新規な振動ウォータージェット加工装置を提供する。【課題手段】ウォータージェット加工装置の噴射ノズル近傍に超音波発振器に接続されている発振子を取り付けた振動ウォータージェット加工装置。ウォータージェット加工装置の噴射ノズルが超音波発振器に接続されていて、前記噴射ノズルが前記超音波発振器からの出力によって超音波の高速微小振動を行う振動ウォータージェット加工装置。ウォータージェット加工装置の噴射ノズル近傍の外周に、偏心荷重を備えていて回転軸が中空になっている中空偏心モータが装着されており、当該中空偏心モータが発生する偏心振動エネルギーにより前記噴射ノズルが偏心振動することを特徴とする振動ウォータージェット加工装置。【選択図】図１
2011016168.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウォータージェット加工装置の噴射ノズル近傍に超音波発振器に接続されている発振子を取り付けたことを特徴とする振動ウォータージェット加工装置。
【請求項２】
ウォータージェット加工装置の噴射ノズルが超音波発振器に接続されていて、前記噴射ノズルが前記超音波発振器からの出力によって超音波の高速微小振動を行うことを特徴とする振動ウォータージェット加工装置。
【請求項３】
ウォータージェット加工装置の噴射ノズル近傍の外周に、偏心荷重を備えていて回転軸が中空になっている中空偏心モータが装着されており、当該中空偏心モータが発生する偏心振動エネルギーにより前記噴射ノズルが偏心振動することを特徴とする振動ウォータージェット加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はウォータージェット加工装置に関し、特に、ウォータージェット加工装置の噴射ノズルに高速で微小な振動を付与することによってワークに対する切削、切断、等の加工を行う振動ウォータージェット加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
噴射ノズルから数百ＭＰａの超高圧水を噴出させ、ワークに対する切削、切断、等の加工を行うウォータージェット加工装置が従来から知られている（特許文献１、２、３）。
【０００３】
また、ウォータージェット加工装置の噴射ノズル内を通過する流体の流れに高周波振動を付与する試みも提案されている（非特許文献１）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−２２０７００号公報
【特許文献２】特開２０００−１１７６３号公報
【特許文献３】特開２００８−３０７６５３号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】日本機械学会論文集（Ｂ編）６０巻５７３号（１９９４−５）論文Ｎｏ．９３−１７４０（第１４９頁〜第１５４頁）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、噴射ノズルから超高圧水を噴出させ、ワークに対する切削、切断、等の加工を行うウォータージェット加工装置に、高速で微小な振動を組み合わせ、従来にない新規な振動ウォータージェット加工装置を提供することを目的にしている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明は、
ウォータージェット加工装置の噴射ノズル近傍に超音波発振器に接続されている発振子を取り付けたことを特徴とする振動ウォータージェット加工装置
である。
【０００８】
請求項２記載の発明は、
ウォータージェット加工装置の噴射ノズルが超音波発振器に接続されていて、前記噴射ノズルが前記超音波発振器からの出力によって超音波の高速微小振動を行うことを特徴とする振動ウォータージェット加工装置
である。
【０００９】
請求項３記載の発明は、
ウォータージェット加工装置の噴射ノズル近傍の外周に、偏心荷重を備えていて回転軸が中空になっている中空偏心モータが装着されており、当該中空偏心モータが発生する偏心振動エネルギーにより前記噴射ノズルが偏心振動することを特徴とする振動ウォータージェット加工装置
である。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、噴射ノズルから超高圧水を噴出させ、ワークに対する切削、切断、等の加工を行うウォータージェット加工装置に、高速で微小な振動を組み合わせ、従来にない新規な振動ウォータージェット加工装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の振動ウォータージェット加工装置の一例の噴射ノズル部分の構成を表す概略構成図。
【図２】この発明の振動ウォータージェット加工装置が採用されているロボットシステムの構成概要を表わす図。
【図３】この発明の他の振動ウォータージェット加工装置の一例の噴射ノズル部分の構成を表す概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施例を説明する。
【実施例１】
【００１３】
本発明の振動ウォータージェット加工装置１は、噴射ノズル２から矢印１２のように超高圧水を噴出させ、不図示のワークに対する切削、切断、等の加工を行う従来のウォータージェット加工装置と同じく、不図示の高圧ポンプ、当該高圧ポンプに接続されている耐圧ホース３、噴射ノズル２を備えている。
【００１４】
図１図示の本発明の振動ウォータージェット加工装置１は、超音波発振器（不図示）に接続されている発振子４が噴射ノズル２（この実施例では噴射口の口径：１．１ｍｍ）の近傍に配備されている点に特徴を有する。
【００１５】
発振子４は接続ケーブル６を介して不図示の超音波発振器（この実施例では、出力容量：４００Ｗ、発振周波数動：３５ＫＨｚ）に接続されている。
【００１６】
また、冷却エアー注入口５を介して発振子４に冷却エアーが供給されるようになっている。本発明の装置を最大出力で使用するときや、長時間連続で使用する場合には、乾燥した冷却エアーを５０リットル／分以上の流量で発振子４に供給することが望ましい。
【００１７】
本発明の振動ウォータージェット加工装置１は、従来のウォータージェット加工装置と同じく、不図示の高圧ポンプから耐圧ホース３を介して矢印７、８、９、１０、１１のように噴射ノズル２へ超高圧水を供給し、同時に、不図示の超音波発振器を作動させて発振子４を高速微小振動させて使用する。
【００１８】
これによって、噴射ノズル２から矢印１２のように噴射される超高圧水（数百ＭＰａ）は高速微小振動しつつ噴射されることになる。
【００１９】
こうして、加工対象であるワーク（不図示）に対して、従来のウォータージェット加工装置よりも高速で、また、精緻に、切削、切断、等の加工を行うことができる。
【００２０】
本発明の振動ウォータージェット加工装置１は、図２図示のように従来公知の多軸ロボット１３に取り付けられた振動ウォータージェットロボットシステムとして使用することができる。
【００２１】
前述した実施例では超音波発振器に接続されている発振子４を噴射ノズル２の近傍に取り付けていた。これに替えて、ウォータージェット加工装置１の噴射ノズル２そのものが超音波発振器（不図示）に接続されていて、噴射ノズル１２が超音波発振器からの出力によって超音波の高速微小振動を行うようにすることもできる。
【００２２】
このようにした場合も、噴射ノズル２から矢印１２のように噴射される超高圧水（数百ＭＰａ）は高速微小振動しつつ噴射されることになるので、加工対象であるワーク（不図示）に対して、従来のウォータージェット加工装置よりも高速で、また、精緻に、切削、切断、等の加工を行うことができる。
【実施例２】
【００２３】
図３は、本発明の他の振動ウォータージェット加工装置の一例の噴射ノズル部分の構成を表す概略構成図である。図１、図２に図示した実施例１で説明した構成部材と共通する部分には共通する符合をつけて説明を省略する。
【００２４】
図３図示の振動ウォータージェット加工装置１は、噴射ノズル２（この実施例では噴射口の口径：１．１ｍｍ）の近傍の外周に中空偏心モータ１４が装着されている点に特徴を有する。
【００２５】
中空偏心モータ１４は偏心荷重１５を備えていて回転軸が中空になっているものである。偏心荷重１５を備えている中空偏心モータ１４が高速で回転することにより（例えば、矢印１６方向に高速回転することにより）発生する偏心振動エネルギーが噴射ノズル２に伝えられる。これによって、超高圧水を噴射する噴射ノズル２は符号１７ａ、１７ｂに例示するように高速で偏心振動しつつ超高圧水を噴射する。
【００２６】
この実施例の振動ウォータージェット加工装置１を使用する場合も、実施例１と同じく、不図示の高圧ポンプから耐圧ホース３を介して矢印７、８、９、１０、１１のように噴射ノズル２へ超高圧水を供給する。この際、同時に、中空偏心モータ１４を高速回転させ、偏心振動エネルギーを噴射ノズル２に与え、噴射ノズル２を高速で偏心振動させる。
【００２７】
これによって、噴射ノズル２から矢印１２のように噴射される超高圧水（数百ＭＰａ）は高速微小振動しつつ噴射されることになる。こうして、加工対象であるワーク（不図示）を、従来のウォータージェット加工装置よりも高速で、また、精緻に、切削、切断、等加工することができる。
【符号の説明】
【００２８】
１  超音波ウォータージェット加工装置
２  噴射ノズル
３  耐圧ホース
４  発振子
６  接続ケーブル
５  冷却エアー注入口
１３  多軸ロボット
１４  中空偏心モータ
１５  偏心荷重
【図１】
2011016168.tif 000003
【図２】
2011016168.tif 000004
【図３】
2011016168.tif 000005