(57)【要約】【課題】本発明は、高速搬送時においても、被切断材を搬送中に切断することができる切断装置を提供する。【解決手段】このウォータージェット切断装置３１は、円柱状の固定ノズル本体４７の外周に螺旋状スリット４９が形成された固定ノズル４５と、この固定ノズル４５の螺旋状スリット４９に高圧流体を供給する高圧ポンプ５１と、この固定ノズル４５に回転可能に嵌合する筒状の回転ノズル本体５７に線状スリット５９が軸方向に平行に形成された回転ノズル５５と、板状の被切断材Ｗを搬送する駆動ローラ３７と、回転ノズル５５を、その外周面の周速が搬送される被切断材Ｗの搬送速度と同じになるように回転させる回転駆動装置６１とを備えている。【選択図】図１
2008307653.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円柱状に形成された固定ノズル本体（４７）と、この固定ノズル本体（４７）の外周面に開口された螺旋状スリット（４９）と、を有する固定ノズル（４５）と、
この固定ノズル（４５）の前記螺旋状スリット（４９）に高圧流体を供給する高圧流体供給装置（５１）と、
この固定ノズル（４５）の外周面に回転可能に嵌合する筒状の回転ノズル本体（５７）と、この筒状の回転ノズル本体（５７）に軸方向に並行な直線に沿って形成された開口（５９，８３）と、を有する回転ノズル（５５）と、
帯状の被切断材（Ｗ）を前記回転ノズル（５５）の外周面と当接させて搬送する被加工物搬送装置（３７）と、
前記回転ノズル（５５）の外周面の周速が搬送される前記被切断材（Ｗ）の搬送速度と同じになるように回転させる回転駆動手段（６１）と、
を備え、前記回転ノズル（５５）の前記開口（５９，８３）のうち前記固定ノズル（４５）の前記螺旋状スリット（４９）と重なり合った部分から高圧流体を噴射することによって前記被切断材を切断することを特徴とする切断装置。
【請求項２】
前記回転ノズル（５５）に形成された開口は線状のスリット（５９）であることを特徴とする請求項１に記載の切断装置。
【請求項３】
前記回転ノズル（５５）に形成された開口は複数の孔（８３）の集合であることを特徴とする請求項１に記載の切断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送される帯状の被加工物を連続的に切断する切断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、帯状の被切断材を切断する方法としては、例えば図４（ａ）に示すような装置が知られている。この切断装置１１は、帯状の被切断材Ｗの搬送方向に配設されたガイドレール１３上に移動可能に設けられた切断装置本体１５を有している。この切断装置本体１５は、リンク１７を介して回転駆動装置１９に連結されており、リンク機構によってガイドレール１３上を往復動できるようになっている。この切断装置本体１５には、帯状の被切断材Ｗに直交する面内で回転する雄カッタ２１が設けられており、この雄カッタ２１はカッタ駆動部２３によって回転駆動されるようになっている。この雄カッタ１５はその外周側に雄側切刃２５を有し、雄カッタ２１の回転により被加工物Ｗを横切るようになっている。この雄側切刃２５が被切断材Ｗを横切る位置には雌カッタ２７が設けられている。図４（ｂ）に示すように、この雌カッタ２７には帯状の切断財Ｗを貫通させる貫通孔２９が形成されており、この貫通孔の外周縁には雌側切刃２９ａが形成されている。そして、回転する雄側切刃２５と固定された雌側切刃２９ａによって被切断材Ｗを切断するようになっている。
【０００３】
このような構成において、切断装置本体１５は、一定の速度で搬送されてくる被切断材Ｗの動きに同期して移動し、１ストローク移動する間に雄カッタ２１が一回転し被切断材Ｗを切断するようになっている。
【０００４】
しかしながら、この切断装置１１は、かなりの重量のある切断装置本体１５を往復動させねばならず、被切断材が高速で搬送される場合は追従が困難になるという問題点があった。
【０００５】
なお、ウォータージェットを使用した切断装置としては、例えば特許文献１に記載の装置が知られている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２７９７９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記問題点を解決することをその課題とし、高速搬送時においても、被切断材を搬送中に切断することができる切断装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、円柱状に形成された固定ノズル本体（４７）と、この固定ノズル本体（４７）の外周面に開口された螺旋状スリット（４９）と、を有する固定ノズル（４５）と、この固定ノズル（４５）の螺旋状スリット（４９）に高圧流体を供給する高圧流体供給装置（５１）と、この固定ノズル（４５）の外周面に回転可能に嵌合する筒状の回転ノズル本体（５７）と、この筒状の回転ノズル本体（５７）に軸方向に並行な直線に沿って形成された開口（５９，８３）と、を有する回転ノズル（５５）と、帯状の被切断材（Ｗ）を回転ノズル（５５）の外周面と当接させて搬送する被加工物搬送装置（３７）と、回転ノズル（５５）の外周面の周速が搬送される被切断材（Ｗ）の搬送速度と同じになるように回転させる回転駆動手段（６１）とを備え、回転ノズル（５５）の開口（５９，８３）のうち固定ノズル（４５）の螺旋状スリット（４９）と重なり合った部分から高圧流体を噴射する手段を採用することができる。
【０００９】
この手段を採用すれば、回転ノズル（５５）の外周面での周速度を被切断材（Ｗ）の搬送速度と同じにすれば、被切断材（Ｗ）を搬送しながら搬送方向に直交する方向に被切断材（Ｗ）を切断することができる。したがって、ノズル自体を往復動させる必要がないため、被切断材（Ｗ）を高速で搬送しながら切断することもでき切断効率を大幅に向上させることができる。
【００１０】
また、上記課題を解決するため、回転ノズル（５５）に形成された開口は線状のスリット（５９）である手段を採用することができる。したがって、被切断材（Ｗ）を搬送しながら連続的に切断することができる。
【００１１】
また、上記課題を解決するため、回転ノズル（５５）に形成された開口は複数の孔（８３）の集合である手段を採用することができる。したがって、開口の加工を容易に行うことができコストを削減することができる。
【００１２】
なお、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図１ないし図３を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本発明の第１の実施の形態であるウォータージェット切断装置３１を示す。このウォータージェット切断装置３１は、帯状の被切断材Ｗをその長手方向に搬送しながら搬送方向に直交する方向に切断するもので、被切断材Ｗを上下から挟み込んでガイドする一対の第１のガイドローラ３３，３５を有している。この第１のガイドローラ３３，３５の搬送方向上流側には、駆動ローラ３７が設けられている。この駆動ローラ３７には搬送駆動装置３９が連結されており、駆動ローラを所定の回転速度で回転させるようになっている。また、搬送駆動装置３９は、このウォータジェット切断装置３１を制御する制御コンピュータ４１に接続されており、回転速度等を制御されている。この駆動ローラ３７の被切断材Ｗを挟んで反対側にはピンチローラ４３が設けられている。このピンチローラ４３は、被切断材Ｗを駆動ローラ３７に押圧しつつ回転するようになされており、駆動ローラ３７の駆動力が被切断材Ｗに正確に伝達されるようになっている。
【００１５】
ガイドローラ３３，３５の搬送方向下流側には、固定ノズル４５が配設されている。この固定ノズル４５は、円柱状に形成された固定ノズル本体４７を有しており、この固定ノズル本体４７は、その軸線が平面視で搬送方向に直交するように被切断材Ｗの上方に固定して配設されている。この固定ノズル４５の外周面には、この固定ノズル４５の軸線を中心とする螺旋状に形成された螺旋状スリット４９が開口している。また、この固定ノズル４５には、螺旋状スリット４９に高圧水を供給する高圧ポンプ５１が接続されており、この高圧ポンプ５１の吸水側は貯水槽５３に接続されている。そして、貯水槽５３の水を高圧にして固定ノズル４５に供給し螺旋状スリット４９から吐出するようになっている。
【００１６】
円柱状の固定ノズル４５の外周には回転ノズル５５が設けられている。この回転ノズル５５は、筒状の回転ノズル本体５７を有しており、この回転ノズル本体５７は、その内周面を固定ノズル４５の外周面に水密状態で嵌合させるとともに摺動回転できるようになっている。この回転ノズル本体５７には、このノズル本体５７の内周面から外周面に貫通するとともに回転ノズル本体５７の軸線に並行に線状に形成された線状スリット５９が設けられている。この回転ノズル５５には、この回転ノズル５５を固定ノズル４５に対して回転させるための回転駆動装置６１が設けられており、この回転駆動装置６１は制御コンピュータ４１によって制御されている。そして、回転ノズル５５は、その外周速度が被切断材Ｗの搬送速度に等しくなるように制御されている。
【００１７】
なお、この回転ノズル５５の搬送方向下流側には、第１のガイドローラ３３，３５と同様の一対の第２のガイドローラ（図示せず）が設けられ、被切断材Ｗをガイドするようになっている。したがって、被切断材Ｗは回転ノズル５５の下側外周面に適度な押圧力で当接した状態で下流側に搬送されるようになっている。
【００１８】
このような構成において、制御コンピュータ４１の指示により搬送駆動装置３９を起動し駆動ローラ３７を回転させると、駆動ローラ３７とピンチローラ４３によって挟み込まれた帯状の被切断材Ｗはその長手方向に搬送され、第１のガイドローラ３３，３５と第２のガイドローラ（図示せず）にガイドされて回転ノズル５５の下側外周面に当接する位置に到達する。
【００１９】
図２は、回転ノズル５５の内周面をその軸線側から見た図である。この回転ノズル５５より内側にある（図中手前側にある）固定ノズルには螺旋状スリット４９が開口しておりこの螺旋状スリット４９は固定されている。これに対して、回転ノズル５５は回転、すなわち図中矢印Ａ方向に移動しており、これに伴い線状スリット５９も図中矢印Ａ方向に移動する。螺旋状スリット４９と線状スリット５９は半径方向に重なって形成されており、かつ図２に示すように軸心側から見てクロスして配置されているため、実際に流体が通過できるのは両者が重複している部分（以下この部分を実効ノズル７１という。）だけである。したがって、この実効ノズル７１の位置から高圧水がウォータージェットとして噴出して被切断材Ｗを切断することになる。
【００２０】
この実効ノズル７１は、回転ノズル５５が矢印Ａ方向に回転するにしたがい、螺旋状スリット４９上をその搬送方向上流側端部７３から下流側端部７５に向かって矢印Ｂ方向に移動する。また、この際の実効ノズル７１の周方向速度は線状ノズル５９の周方向速度すなわち回転ノズル５５の周方向速度Ａと同じである。したがって、回転ノズル５５をその外周面の速度が被切断材Ｗの搬送速度に等しくなるように回転させると、実効ノズル７１は、被切断材Ｗに対して、搬送方向には相対速度０の状態を維持しつつ、搬送方向に直交する方向に移動することができ、被切断材Ｗを切断することができる。
【００２１】
このように、被切断材Ｗの搬送速度に回転ノズル５５の外周面速度を一致させることによって、被切断材Ｗの搬送を維持しながら被切断材Ｗをその搬送方向に直交する方向に切断することができる。
【００２２】
以上説明したように、このウォータージェット切断装置３１は、円柱状に形成された固定ノズル本体４７と、この固定ノズル本体４７の外周面に開口された螺旋状スリット４９と、を有する固定ノズル４５と、この固定ノズル４５の螺旋状スリット４９に高圧流体を供給する高圧ポンプ５１と、この固定ノズル４５の外周面に回転可能に嵌合する筒状の回転ノズル本体５７と、この筒状の回転ノズル本体５７に軸方向に平行に形成された線状スリット５９と、を有する回転ノズル４５と、帯状の被切断材Ｗを前記回転ノズル４５の外周面と当接させて搬送する駆動ローラ３７と、回転ノズル５５を、その外周面の周速が搬送される被切断材Ｗの搬送速度と同じになるように回転させる回転駆動装置６１とを備えているから、回転ノズル４５の外周面での周速度を被切断材Ｗの搬送速度と同じにすれば、被切断材Ｗを搬送しながら搬送方向に直交する方向に被切断材Ｗを切断することができる。したがって、ノズル自体を往復動させる必要がないため、被切断材Ｗを高速で搬送しながら切断することもでき切断効率を大幅に向上させることができる。
【００２３】
図３は、本発明の第２の実施形態のウォータージェット切断装置８１の回転ノズル８３を示すもので、第１の実施形態のウォータージェット切断装置３１において、回転ノズル５５に線状スリット５９として形成されていた開口を、線状に配置された多数の円孔８３としたものである。この場合、円孔８３から噴射したウォータジェットは、被切断材Ｗに到達するときには若干その径が大きくなり、これによって形成される穴は円孔８３より大きくなる。したがって、それぞれの円孔８３によって形成される穴が互いに連結してしまい、被切断材を連続的に切断することができる。また、このようにすれば、回転ノズル５５に線状のスリットを形成するのに比べて加工が容易となりコストの低減を図ることができる。
【００２４】
なお、上記実施の形態においては、高圧流体として水を採用しているが、これに限る必要はなく、油等の他の流体を採用することも可能である。
【００２５】
また、上記実施の形態では、回転ノズルに形成された多数の孔の形状として円を採用しているが、これに限る必要はなく多角形を採用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１の実施形態であるウォータージェット切断装置の概略を示す斜視図。
【図２】図１に示すウォータージェット切断装置において、固定ノズルに設けられた螺旋状スリットと回転ノズルに設けられた線状ノズルの位置関係を示す図。
【図３】本発明の第２の実施形態であるウォータージェット切断装置において、固定ノズルに設けられた螺旋状スリットと回転ノズルに設けられた多数の円孔との位置関係を示す図。
【図４】従来の切断装置を示す図であって、（ａ）はその全体を示す概略図、（ｂ）は雄側切刃と雌カッタの要部を示す図（ａ）中Ｂ−Ｂ線に沿う断面図。
【符号の説明】
【００２７】
３１    ウォータージェット切断装置
３７    駆動ローラ
４５    固定ノズル
４７    固定ノズル本体
４９    螺旋状スリット
５１    高圧ポンプ
５５    回転ノズル
５７    回転ノズル本体
５９    線状スリット
６１    回転駆動装置
８１    ウォータージェット切断装置
８３    円孔
Ｗ    被切断材
【図１】
2008307653.tif 000003
【図２】
2008307653.tif 000004
【図３】
2008307653.tif 000005
【図４】
2008307653.tif 000006