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JP6048657B2 - Water jet processing method and water jet processing apparatus - Google Patents
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JP6048657B2 - Water jet processing method and water jet processing apparatus - Google Patents

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Description

本発明はウォータージェット加工方法とウォータージェット加工装置に関し、より詳しくは、研磨材を混入させた高圧水をノズル噴射孔から被加工物に向けて噴射して該被加工物を切断するようにしたウォータージェット加工方法とウォータージェット加工装置に関する。   The present invention relates to a water jet processing method and a water jet processing apparatus. More specifically, high pressure water mixed with an abrasive is sprayed from a nozzle injection hole toward a work to cut the work. The present invention relates to a water jet machining method and a water jet machining apparatus.

従来、研磨材を混入させた高圧水をノズル噴射孔から被加工物に向けて噴射して該被加工物を切断するようにしたウォータージェット加工装置は、既に周知である。
上記ノズル噴射孔は真円に形成されているが、該ノズル噴射孔に研磨材を混入させた高圧水を流通させているうちにノズル噴射孔の真円度が徐々に損なわれ、通常は楕円状に変形されて加工精度を低下させることになる(特許文献1の従来技術参照)。
2. Description of the Related Art Conventionally, a water jet machining apparatus in which high-pressure water mixed with an abrasive is sprayed from a nozzle spray hole toward a workpiece to cut the workpiece is already well known.
Although the nozzle injection hole is formed in a perfect circle, the roundness of the nozzle injection hole is gradually impaired while high-pressure water in which abrasive is mixed is circulated in the nozzle injection hole. Therefore, the machining accuracy is lowered (refer to the prior art in Patent Document 1).

特開昭63−99200号公報JP-A 63-99200

従来、加工精度の低下による不良品の発生を防止するために、所要の加工時間が経過したらノズルを交換するようにしており、当該加工時間は安全を見積もって短めに設定されているので、不経済となっていた。
また上記特許文献1では、回転機構を設けてノズルを回転させることにより、ノズル噴射孔の真円度が悪くなっても当該ノズルを継続して使用できるようにしたものであるが、その反面、装置が複雑化し、回転機構のメインテナンスも必要となるなどの欠点があった。
本発明は、上述した事情に鑑み、極めて容易にノズル噴射孔の真円度を測定することができるようにし、それにより各ノズルを許容範囲の限界まで使用できるようすることにより、経済性に寄与できるようにしたウォータージェット加工方法とウォータージェット加工装置とを提供するものである。
Conventionally, in order to prevent the occurrence of defective products due to a decrease in processing accuracy, the nozzle is replaced when the required processing time has elapsed, and the processing time has been set short to estimate safety. It was an economy.
Further, in Patent Document 1 described above, the nozzle is rotated by providing a rotation mechanism so that the nozzle can be continuously used even when the roundness of the nozzle injection hole is deteriorated. There are disadvantages such as complicated equipment and maintenance of the rotating mechanism.
In view of the above-described circumstances, the present invention makes it possible to measure the roundness of the nozzle injection hole very easily, thereby contributing to economic efficiency by allowing each nozzle to be used to the limit of the allowable range. The present invention provides a water jet machining method and a water jet machining apparatus which are made possible.

すなわち請求項1の発明は、研磨材を混入させた高圧水をノズル噴射孔から被加工物に向けて噴射して該被加工物を切断するウォータージェット加工方法において、
予め設定された基準図形を切断する工程と、切断加工されたワークの加工形状を認識する工程と、認識された加工形状と上記基準図形の差分を算出するとともに、算出された差分の大きさが所定のしきい値を上回る場合にノズル噴射孔の真円度が異常と判定する工程とを有することを特徴とするものである。
また請求項4の発明は、研磨材を混入させた高圧水をノズル噴射孔から被加工物に向けて噴射する加工ヘッドと、上記加工ヘッドと被加工物とを相対移動させる移動手段と、上記加工ヘッドにより加工された被加工物の加工形状を認識する形状認識手段と、加工経路を記憶した記憶部を有するとともに上記形状認識手段と上記移動手段とを制御する制御手段とを備え、上記加工ヘッドと被加工物とを上記加工経路に沿って相対移動させることにより被加工物を加工するウォータージェット加工装置において、
上記制御手段は、予め設定された基準図形を作成する加工経路を記憶しており、当該加工経路に沿って上記加工ヘッドと被加工物とを相対移動させるとともに、上記形状認識手段により加工した被加工物の加工形状を認識させるようになっており、
また上記制御手段は、上記ノズル噴射孔の真円度が異常であるか否かを判定する判定部を有しており、該判定部は、上記形状認識手段により認識された加工形状と上記基準図形の差分を算出し、算出された差分の大きさが所定のしきい値を上回る場合にノズル噴射孔の真円度に異常があると判定することを特徴とするものである。
That is, the invention of claim 1 is a water jet machining method in which high pressure water mixed with an abrasive is sprayed from a nozzle injection hole toward a workpiece to cut the workpiece.
A step of cutting a preset reference graphic, a step of recognizing the machining shape of the cut workpiece, a difference between the recognized machining shape and the reference graphic, and the magnitude of the calculated difference And a step of determining that the roundness of the nozzle injection hole is abnormal when a predetermined threshold value is exceeded.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a machining head for injecting high-pressure water mixed with an abrasive toward a workpiece from a nozzle injection hole, a moving means for relatively moving the machining head and the workpiece, A shape recognition unit for recognizing a machining shape of a workpiece machined by the machining head; a storage unit storing a machining path; and a control unit for controlling the shape recognition unit and the moving unit. In a water jet machining apparatus for machining a workpiece by relatively moving the head and the workpiece along the machining path,
The control means stores a machining path for creating a preset reference graphic, moves the machining head and the workpiece relative to each other along the machining path, and processes the workpiece processed by the shape recognition means. It is designed to recognize the processed shape of the workpiece,
In addition, the control unit includes a determination unit that determines whether or not the roundness of the nozzle injection hole is abnormal, and the determination unit includes the machining shape recognized by the shape recognition unit and the reference A difference between figures is calculated, and when the calculated difference exceeds a predetermined threshold value, it is determined that the roundness of the nozzle injection hole is abnormal.

本発明によれば、予め設定された基準図形を切断するとともに、切断加工されたワークの加工形状を認識し、認識された加工形状と上記基準図形の差分の大きさが所定のしきい値を上回る場合にノズル噴射孔の真円度が異常と判定するものであるから、その異常判定を自動的に極めて容易に実行することができる。
これによりノズル交換の必要性を一義的に判定できるので、加工不良を防止しながらノズルをその寿命の限界まで使用することができ、したがって早めにノズルを交換する場合に比較して、経済性を向上させることができる。
According to the present invention, the preset reference graphic is cut, the machining shape of the cut workpiece is recognized, and the difference between the recognized machining shape and the reference graphic has a predetermined threshold value. If it exceeds, it is determined that the roundness of the nozzle injection hole is abnormal, and therefore the abnormality determination can be performed automatically and very easily.
As a result, the necessity of nozzle replacement can be determined unambiguously, so that the nozzle can be used to the end of its service life while preventing processing defects. Therefore, it is more economical than replacing the nozzle earlier. Can be improved.

本発明の一実施例を示す正面図。The front view which shows one Example of this invention. 加工ノズル2の断面図。Sectional drawing of the process nozzle 2. FIG. 加工テーブル51を示す平面図。The top view which shows the process table 51. FIG. 制御手段12の構成を示す構成図。The block diagram which shows the structure of the control means 12. FIG. 本発明方法のステップ図。Step diagram of the method of the present invention. 切断加工状態を説明するための平面図。The top view for demonstrating a cutting process state. 本発明の第2実施例を説明するための平面図。The top view for demonstrating 2nd Example of this invention. 本発明の第3実施例を説明するための平面図。The top view for demonstrating 3rd Example of this invention. 本発明の第4実施例を説明するための平面図。The top view for demonstrating 4th Example of this invention.

以下図示実施例について説明すると、図1において、ウォータージェット加工装置1は、加工ヘッド2に高圧配管3を介して高圧水を供給する高圧水供給手段4と、上記加工ヘッド2に研磨材ホース6を介して研磨材を供給する研磨材供給手段7とを備えており、上記加工ヘッド2で高圧水に研磨材が混入されてから、該高圧水がノズル8を介して加工テーブル51に支持されるワーク9に噴射されるようになっている。
上記加工ヘッド2は、移動手段11によりワーク9に対して水平面内で直交するX−Y方向と、上下のZ方向とに相対移動できるようになっており、図示実施例では、上記移動手段11は加工ヘッド2を図1の左右方向であるX方向に移動させるX方向移動手段11Aと、ワーク9を紙面と垂直な方向であるY方向に移動させるY方向移動手段11Bと、加工ヘッド2を上下方向であるZ方向に移動させるZ方向移動手段11Cとを備えている。
上記高圧水供給手段4、研磨材供給手段7および移動手段11は、制御手段12によってその作動が制御されるようになっている。
Referring to FIG. 1, a water jet machining apparatus 1 includes a high-pressure water supply means 4 for supplying high-pressure water to a machining head 2 via a high-pressure pipe 3, and an abrasive hose 6 for the machining head 2. Abrasive material supply means 7 for supplying an abrasive material via the nozzle, and after the abrasive material is mixed into the high-pressure water by the processing head 2, the high-pressure water is supported by the processing table 51 via the nozzle 8. The workpiece 9 is sprayed.
The machining head 2 can be moved relative to the XY direction orthogonal to the workpiece 9 in the horizontal plane by the moving means 11 and the upper and lower Z directions. In the illustrated embodiment, the moving means 11 is moved. The X-direction moving means 11A for moving the machining head 2 in the X direction which is the left-right direction in FIG. 1, the Y-direction moving means 11B for moving the workpiece 9 in the Y direction which is perpendicular to the paper surface, Z direction moving means 11C for moving in the Z direction which is the vertical direction.
The operation of the high-pressure water supply unit 4, the abrasive supply unit 7, and the moving unit 11 is controlled by the control unit 12.

図2に示すように、上記加工ヘッド2は上下方向に延びる筒状のハウジング15を備えており、このハウジング15の軸部上方に高圧水供給管16を取り付けて、該高圧水供給管16を上述した高圧配管3を介して高圧水供給手段4に連通させてある。
また上記ハウジング15の中間高さ位置には横方向に伸びる研磨材の供給ポート17を形成してあり、この供給ポート17は上述した研磨材ホース6を介して研磨材供給手段7に連通させてある。
さらに上記ハウジング15の軸部下方に筒状のノズルボディ18を設けてあり、このノズルボディ18内にウェアインサート19を設けるとともに、該ウェアインサート19の下方に上記ノズル8を取り付けてある。
As shown in FIG. 2, the processing head 2 includes a cylindrical housing 15 extending in the vertical direction. A high pressure water supply pipe 16 is attached above the shaft portion of the housing 15, and the high pressure water supply pipe 16 is connected to the processing head 2. The high pressure water supply means 4 communicates with the high pressure pipe 3 described above.
Further, an abrasive supply port 17 extending in the lateral direction is formed at an intermediate height position of the housing 15, and this supply port 17 communicates with the abrasive supply means 7 via the abrasive hose 6 described above. is there.
Further, a cylindrical nozzle body 18 is provided below the shaft portion of the housing 15, a wear insert 19 is provided in the nozzle body 18, and the nozzle 8 is attached below the wear insert 19.

上記ウェアインサート19はその内部に分岐通路19a、19bを備えており、一方の分岐通路19aはノズルボディ18の軸部に形成した通路18a、高圧水供給管16とノズルボディ18との間に挟持したオリフィス20、および上記高圧水供給管16と高圧配管3とを介して高圧水供給手段4に連通している。
他方の分岐通路19bはノズルボディ18の側部に形成した通路18b、および上記供給ポート17と研磨材ホース6とを介して研磨材供給手段7に連通している。
そして一方の分岐通路19aに供給された上記高圧水供給手段4からの高圧水に、他方の分岐通路19bに供給された研磨材供給手段7からの研磨材が混合され、研磨材が混合された高圧水は上記ウェアインサート19からノズル8のノズル噴射孔8aに流入して、ここから上記ワーク9に向けて噴射されるようになっている。
The wear insert 19 includes branch passages 19a and 19b therein, and one of the branch passages 19a is sandwiched between a passage 18a formed in the shaft portion of the nozzle body 18 and the high-pressure water supply pipe 16 and the nozzle body 18. The high pressure water supply means 4 is communicated through the orifice 20 and the high pressure water supply pipe 16 and the high pressure pipe 3.
The other branch passage 19 b communicates with the abrasive supply means 7 through the passage 18 b formed in the side portion of the nozzle body 18 and the supply port 17 and the abrasive hose 6.
Then, the high-pressure water from the high-pressure water supply means 4 supplied to one branch passage 19a was mixed with the abrasive from the abrasive supply means 7 supplied to the other branch passage 19b, and the abrasive was mixed. The high-pressure water flows from the wear insert 19 into the nozzle injection hole 8a of the nozzle 8 and is jetted toward the work 9 from here.

図1において、上記加工ヘッド2にはレーザ距離計21を設けており、該レーザ距離計21による計測結果は上記制御装置12に入力されて、上記ノズル8の下端面とワーク9の表面との間の距離を精密に計測できるようにしてある。
また上記加工ヘッド2には、ウォータージェット加工装置1によって加工された加工形状を認識する形状認識手段としての撮影手段22を設けてあり、該撮影手段22によって撮影された加工形状は上記制御装置12に入力されるようになっている。
In FIG. 1, the processing head 2 is provided with a laser distance meter 21, and the measurement result by the laser distance meter 21 is input to the control device 12, and the lower end surface of the nozzle 8 and the surface of the work 9 are The distance between them can be measured accurately.
The processing head 2 is provided with a photographing unit 22 as a shape recognizing unit for recognizing a processing shape processed by the water jet processing device 1. The processing shape photographed by the photographing unit 22 is the control device 12. To be input.

さらに図3に示すように、検査用のワーク9は加工テーブル51上の所定位置にクランプ52により固定されるようになっている。
上記加工テーブル51は、その4辺の枠体53と、加工テーブル51の長手方向に平行に配置した多数の桟部材54とを備えており、上記ワーク9は桟部材54上に載置されるようになっている。
検査用のワーク9は、後述する真円度を測定するための孔31を穿設できる程度の大きさを有しており、図示実施例では加工テーブル51の左下の所要位置に位置決めされて上記クランプ52により固定されるようになっている。
そして孔31を穿設した後に、該孔31を上記撮影手段22によって明瞭に撮影するために、すなわち孔31を介して該孔31内に上記桟部材54が写り込むのを防止するために、ワーク9と桟部材54との間に背景板55を挿入することができるようにしてある。
上記背景板55は、エアシリンダなどの駆動手段56によって進退制御されるようになっており、背景板55の前進位置ではワーク9と桟部材54との間に挿入され、また後退位置ではワーク9と桟部材54との間から外部に排出されて、上記ウォータージェット加工装置1による孔31の切断加工を阻害することがないようにしてある。
Further, as shown in FIG. 3, the inspection work 9 is fixed to a predetermined position on the processing table 51 by a clamp 52.
The processing table 51 includes four side frames 53 and a plurality of cross members 54 arranged in parallel to the longitudinal direction of the processing table 51, and the workpiece 9 is placed on the cross members 54. It is like that.
The inspection work 9 has a size that allows a hole 31 for measuring roundness, which will be described later, to be formed. In the illustrated embodiment, the inspection work 9 is positioned at a required position on the lower left side of the processing table 51 and described above. It is fixed by a clamp 52.
In order to clearly photograph the hole 31 by the photographing means 22 after the hole 31 is formed, that is, to prevent the crosspiece member 54 from being reflected in the hole 31 through the hole 31. A background plate 55 can be inserted between the workpiece 9 and the crosspiece member 54.
The background plate 55 is controlled to advance and retreat by a driving means 56 such as an air cylinder. The background plate 55 is inserted between the workpiece 9 and the crosspiece member 54 at the advanced position of the background plate 55, and the workpiece 9 at the retracted position. And the crosspiece member 54 are discharged to the outside so as not to hinder the cutting of the hole 31 by the water jet machining apparatus 1.

以上の構成において、ノズル噴射孔8aの真円度を検査する際には、先ず、検査用のワーク9を加工テーブル51の左下の所要位置に位置決めしてクランプ52により固定する。この際には、背景板55は後退位置に位置されて、ワーク9と桟部材54との間から外部に排出されている。
上記検査用のワーク9を加工テーブル51上の所要位置に固定したら、次に、操作員により図4に示す入力手段24を介して制御装置12にその旨の指令がなされる。なお、真円度の検査は、毎回の操業前や、所定時間の運転後に自動的に行うようにしてもよい。
制御装置12に真円度の検査指令が与えられると、制御装置12は移動手段制御部25により移動装置11を制御し、記憶部26に予め記憶設定された基準図形を作成するための加工経路27に従ってノズル8を検査用のワーク9に対する所定のスタート位置に位置させるとともに、上記レーザ距離計21からの信号によりワーク9とノズル8との間隔が精密に所要の間隔となるようにZ方向移動装置11Cを制御する。
この状態となると、本実施例においては図5、図6に示すように、検査用のワーク9に基準図形が、例えば直径6mmの真円の孔31が切断加工される。この際には上記加工経路27に従って、先ず孔31の中心部分でピアッシング孔が穿設され(図示せず)、これに引き続いて上記孔31が切断加工されるようになっている。なお、上記孔31を形成する際に生成される中心部分の円板は、ワーク9を載置するテーブルの桟の隙間から落下するようになる。
In the above configuration, when the roundness of the nozzle injection hole 8 a is inspected, first, the inspection work 9 is positioned at a required position on the lower left of the processing table 51 and fixed by the clamp 52. At this time, the background plate 55 is positioned at the retracted position and is discharged to the outside from between the workpiece 9 and the crosspiece member 54.
Once the inspection work 9 is fixed at a required position on the processing table 51, the operator then gives a command to that effect to the control device 12 via the input means 24 shown in FIG. The roundness inspection may be automatically performed before each operation or after a predetermined time of operation.
When a circularity inspection command is given to the control device 12, the control device 12 controls the moving device 11 by the moving means control unit 25, and a machining path for creating a reference graphic preset in the storage unit 26. 27, the nozzle 8 is positioned at a predetermined start position with respect to the work 9 for inspection, and is moved in the Z direction so that the distance between the work 9 and the nozzle 8 is precisely the required distance by the signal from the laser distance meter 21. The apparatus 11C is controlled.
In this embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6, in this embodiment, a reference figure, for example, a perfect hole 31 having a diameter of 6 mm is cut in the work 9 for inspection. At this time, a piercing hole is first formed in the center portion of the hole 31 (not shown) according to the processing path 27, and the hole 31 is subsequently cut and processed. In addition, the disk of the center part produced | generated when forming the said hole 31 comes to fall from the clearance gap between the table | surfaces in which the workpiece | work 9 is mounted.

図6において、実線で記載された小径の真円32は、上記ノズル噴射孔8aの真円度が良好な状態において該ノズル噴射孔8aから噴射されるウォータージェット流の断面形状を示しており、ノズル噴射孔8aの真円度が良好な状態においてはウォータージェット流の断面形状も真円32となっている。ノズル8が新品の場合、上記真円32の直径は例えば1mmとなっている。
上記真円32を有するウォータージェット流により真円となっている基準図形に基づいて孔31が切断加工された状態では、該孔31も実線で示すように真円となり、したがってその直径Rは全ての角度位置で同一となる。
これに対し、想像線で記載された小径の楕円33は、上記ノズル噴射孔8aの真円度が悪くなった状態において該ノズル噴射孔8aから噴射されるウォータージェット流の断面形状を示しており、一般に、ノズル噴射孔8aの真円度が悪くなるとその形状が楕円となり、これに伴ってウォータージェット流の断面形状も楕円33となる。また、その楕円33の短軸における直径は、上記新品の時の真円32の直径よりも、若干大きくなっている。
断面形状が楕円33となったウォータージェット流によって上記孔31を切断加工した場合には、該孔31は想像線で示すように楕円孔31’となってしまい、したがってその直径Rは測定角度位置によって不一致となる。
In FIG. 6, a small-diameter perfect circle 32 described by a solid line indicates a cross-sectional shape of a water jet flow ejected from the nozzle ejection hole 8a in a state where the roundness of the nozzle ejection hole 8a is good. When the roundness of the nozzle injection hole 8a is good, the cross-sectional shape of the water jet flow is also a perfect circle 32. When the nozzle 8 is new, the diameter of the perfect circle 32 is, for example, 1 mm.
In a state in which the hole 31 is cut based on the reference figure that is a perfect circle by the water jet flow having the perfect circle 32, the hole 31 is also a perfect circle as indicated by a solid line, and therefore the diameter R thereof is all At the same angular position.
On the other hand, a small-diameter ellipse 33 indicated by an imaginary line indicates the cross-sectional shape of the water jet flow injected from the nozzle injection hole 8a when the roundness of the nozzle injection hole 8a is deteriorated. In general, when the roundness of the nozzle injection hole 8a deteriorates, the shape thereof becomes an ellipse, and accordingly, the cross-sectional shape of the water jet flow also becomes an ellipse 33. Further, the diameter of the ellipse 33 on the short axis is slightly larger than the diameter of the perfect circle 32 at the time of the new article.
When the hole 31 is cut by a water jet flow having a cross-sectional shape of an ellipse 33, the hole 31 becomes an elliptical hole 31 'as indicated by an imaginary line, and therefore its diameter R is a measurement angular position. Will be inconsistent.

上記孔31が切断加工されると、次に駆動手段56によって背景板55が後退位置から前進位置に移動され、それによって背景板55がワーク9と桟部材54との間に挿入されて、孔31内に桟部材54などが写り込むのが防止される。この状態となると、撮影手段22によってワークの加工形状である孔31の撮影が行われ、その画像は制御手段12に入力される。
図4に示すように、該制御手段12は上記ノズル噴射孔8aの真円度が異常であるか否かを判定する判定部35を有しており、該判定部35は、上記撮影手段22によって撮影された孔31の画像から、図5、図6に示すように、45度ずつ4箇所の直径Rを算出するようになっている。
つまり本実施例においては基準図形は真円31となっており、また同一寸法に設定された45度ずつ4箇所の測定基準箇所を有していて、上記認識された加工形状において上記各基準箇所と対応する箇所の実寸法をそれぞれ測定するようになっている。
そして上記判定部35は、得られた4つの実寸法としての直径から、最大値Rmaxと最小値Rminと平均値Rmeanとを決定し、次に、最大値Rmaxと最小値Rminとの差が記憶部26に記憶された所定の大きさのしきい値αを越えた場合に、ノズル噴射孔8aの真円度に異常があると判定して、警報手段36(図4)を作動させるようになっている。
When the hole 31 is cut, the background plate 55 is then moved from the retracted position to the advanced position by the driving means 56, whereby the background plate 55 is inserted between the workpiece 9 and the crosspiece member 54, It is possible to prevent the crosspiece member 54 and the like from being reflected in 31. In this state, the photographing unit 22 photographs the hole 31 that is the processed shape of the workpiece, and the image is input to the control unit 12.
As shown in FIG. 4, the control unit 12 includes a determination unit 35 that determines whether or not the roundness of the nozzle injection hole 8 a is abnormal. The determination unit 35 includes the imaging unit 22. As shown in FIG. 5 and FIG. 6, four diameters R at 45 degrees are calculated from the image of the hole 31 photographed by the above.
In other words, in this embodiment, the reference figure is a perfect circle 31 and has four measurement reference points set at 45 degrees each having the same dimension, and each of the reference points in the recognized machining shape. The actual dimensions of the corresponding parts are measured.
Then, the determination unit 35 determines the maximum value Rmax, the minimum value Rmin, and the average value Rmean from the obtained diameters as the four actual dimensions, and then stores the difference between the maximum value Rmax and the minimum value Rmin. When the predetermined threshold value α stored in the unit 26 is exceeded, it is determined that the roundness of the nozzle injection hole 8a is abnormal, and the alarm means 36 (FIG. 4) is activated. It has become.

他方、上記判定部35は、最大値Rmaxと最小値Rminとの差が上記しきい値α以下の場合には、上記平均値Rmeanに基づき、加工経路を補正するようになる。例えば、長時間の使用によりノズル噴射孔8aの直径が大きくなっても、真円度に異常があるほど楕円となっていないような場合である。より具体的には、直径6mmの真円の孔31を切断加工した筈なのに、実際には例えば6.02mmの真円の孔31が得られたような場合である。
この場合には、制御手段12の加工経路補正部37により、拡径した0.02mmの半径分の0.01mmだけ、真円の場合の加工経路を、切断予定線から離れる方向にずらす補正が行われる。このような補正を行うことにより、次回の作業では直径6mmの真円の孔31を得ることができるようになる。
On the other hand, when the difference between the maximum value Rmax and the minimum value Rmin is equal to or less than the threshold value α, the determination unit 35 corrects the machining path based on the average value Rmean. For example, even when the diameter of the nozzle injection hole 8a is increased due to long-term use, the ellipse is not so elliptical that there is an abnormality in roundness. More specifically, this is a case in which, for example, a perfect hole 31 of 6.02 mm is obtained, although the perfect hole 31 having a diameter of 6 mm is cut.
In this case, the processing path correction unit 37 of the control unit 12 performs correction to shift the processing path in the case of a perfect circle in a direction away from the planned cutting line by 0.01 mm for the radius of 0.02 mm that has been expanded. Done. By performing such correction, a round hole 31 having a diameter of 6 mm can be obtained in the next operation.

なお、上記第1実施例は基準図形を真円としているが、これに限定されるものではない。
例えば図7は、基準図形を正八角形とするとともに、同一寸法に設定された45度ずつ4箇所の測定基準箇所を設けた第2実施例を示すもので、この場合にはワーク9に正八角形の孔41を形成して、その孔41の内径寸法を各測定基準箇所で計測すればよい。
また図8は基準図形を正四角形とするとともに、同一寸法に設定された90度ずつ2箇所の測定基準箇所を設けた第3実施例を示すもので、この場合にはワーク9に正四角形の孔42を形成して、その孔42の内径寸法を各測定基準箇所で計測すればよい。
In the first embodiment, the reference figure is a perfect circle, but the invention is not limited to this.
For example, FIG. 7 shows a second embodiment in which the reference figure is a regular octagon and four measurement reference points are set at 45 degrees each having the same dimension. In this case, the work 9 is a regular octagon. The hole 41 may be formed, and the inner diameter of the hole 41 may be measured at each measurement reference point.
FIG. 8 shows a third embodiment in which the reference figure is a regular square and two measurement reference points are set at the same size by 90 degrees. In this case, the work 9 has a regular square shape. The hole 42 may be formed, and the inner diameter of the hole 42 may be measured at each measurement reference location.

さらに上述した第1ないし第3実施例においては、上記基準図形は同一寸法に設定された複数の基準箇所を有しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、基準図形はそれぞれ異なる基準寸法に設定された複数の基準箇所を有していても良い。
例えば図9は基準図形を長方形とした第4実施例を示すもので、本第4実施例では異なる基準寸法に設定された2箇所の測定基準箇所を有している。そしてこの場合には、ワーク9に長方形の孔43を形成して、その孔43の内径寸法を長辺と短辺との2箇所の測定基準箇所で計測すればよい。
そしてこの場合、判定部35は、長方形の加工形状において上記各基準箇所と対応する箇所の実寸法から、各基準箇所における加工誤差をそれぞれ算出し、各加工誤差のうちの最大値と最小値の差分を算出すればよい。
このように基準図形としては種々の形状のものを選定することができる。要するに、基準図形と実際の加工形状とを比較して、両者の誤差から最大値と最小値との差を得ることができれば、基準図形としては如何なる形状であっても良い。
Furthermore, in the first to third embodiments described above, the reference graphic has a plurality of reference points set to the same size, but the present invention is not limited to this, and the reference graphic is each You may have the some reference | standard location set to the different reference | standard dimension.
For example, FIG. 9 shows a fourth embodiment in which the reference figure is rectangular, and the fourth embodiment has two measurement reference points set to different reference dimensions. In this case, a rectangular hole 43 may be formed in the work 9 and the inner diameter of the hole 43 may be measured at two measurement reference points, the long side and the short side.
In this case, the determination unit 35 calculates the machining error at each reference location from the actual dimensions of the location corresponding to each reference location in the rectangular machining shape, and the maximum and minimum values of each machining error are calculated. What is necessary is just to calculate a difference.
Thus, various shapes can be selected as the reference graphic. In short, as long as the difference between the maximum value and the minimum value can be obtained from the error between the reference figure and the actual machining shape, the reference figure may be any shape.

さらに、上述した実施例ではいずれも孔31、41〜43を形成してその内径寸法を計測するようにしているが、例えば切り出した円板の外径を測定するようにしても良い。上記実施例では切り出す円板にピアッシング加工が施されることになるが、切り出した円板の外径を測定する場合には、ピアッシングを円板の外部で行うことになり、また円板がテーブル下方に落下しないように桟の配列ピッチを狭くする等の工夫をすることが望ましい。
また上記実施例では形状認識手段として撮影手段22を用いているが、これに限定されるものではなく、例えばタッチプローブ式の測定手段を用いてもよい。
Furthermore, in any of the above-described embodiments, the holes 31, 41 to 43 are formed and the inner diameter thereof is measured. However, for example, the outer diameter of the cut disc may be measured. In the above embodiment, the disk to be cut out is subjected to piercing processing. However, when measuring the outer diameter of the cut out disk, the piercing is performed outside the disk, and the disk is a table. It is desirable to devise measures such as narrowing the arrangement pitch of the crosspieces so as not to fall downward.
In the above embodiment, the photographing unit 22 is used as the shape recognizing unit. However, the present invention is not limited to this. For example, a touch probe type measuring unit may be used.

1 ウォータージェット加工装置 2 加工ヘッド
4 高圧水供給手段 7 研磨材供給手段
8 ノズル 8a ノズル噴射孔
11 移動手段 12 制御手段
21 レーザ距離計 22 撮影手段(形状認識手段)
26 記憶部 27 加工経路
31 孔(真円) 31’ 孔(楕円)
41〜43 孔
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Water jet processing apparatus 2 Processing head 4 High pressure water supply means 7 Abrasive supply means 8 Nozzle 8a Nozzle injection hole 11 Moving means 12 Control means 21 Laser distance meter 22 Imaging means (shape recognition means)
26 Memory 27 Processing path 31 Hole (perfect circle) 31 'Hole (ellipse)
41-43 holes

Claims (6)

研磨材を混入させた高圧水をノズル噴射孔から被加工物に向けて噴射して該被加工物を切断するウォータージェット加工方法において、
予め設定された基準図形を切断する工程と、切断加工されたワークの加工形状を認識する工程と、認識された加工形状と上記基準図形の差分を算出するとともに、算出された差分の大きさが所定のしきい値を上回る場合にノズル噴射孔の真円度が異常と判定する工程とを有することを特徴とするウォータージェット加工方法。
In the water jet processing method of cutting the workpiece by spraying high pressure water mixed with abrasives from the nozzle injection hole toward the workpiece,
A step of cutting a preset reference graphic, a step of recognizing the machining shape of the cut workpiece, a difference between the recognized machining shape and the reference graphic, and the magnitude of the calculated difference And a step of determining that the roundness of the nozzle injection hole is abnormal when exceeding a predetermined threshold value.
上記基準図形は、同一寸法に設定された複数の測定基準箇所を有しており、上記認識された加工形状において上記各基準箇所と対応する箇所の実寸法をそれぞれ測定し、各実寸法のうちの最大値と最小値の差分を算出することを特徴とする請求項1に記載のウォータージェット加工方法。   The reference figure has a plurality of measurement reference points set to the same dimensions, and measures the actual dimensions of the recognized machining shapes at the locations corresponding to the reference positions. The water jet processing method according to claim 1, wherein a difference between the maximum value and the minimum value of the water jet is calculated. 上記基準図形はそれぞれ異なる基準寸法に設定された複数の測定基準箇所を有しており、
上記認識された加工形状において上記各基準箇所と対応する箇所の実寸法をそれぞれ測定するとともに、各測定結果に基づき各基準箇所における加工誤差をそれぞれ算出し、各加工誤差のうちの最大値と最小値の差分を算出することを特徴とする請求項1に記載のウォータージェット加工方法。
The reference figure has a plurality of measurement reference points set to different reference dimensions,
In the recognized machining shape, the actual dimensions of the respective locations corresponding to the respective reference locations are measured, and the machining errors at the respective reference locations are calculated based on the respective measurement results, and the maximum and minimum values of each machining error are calculated. The water jet machining method according to claim 1, wherein a difference between values is calculated.
研磨材を混入させた高圧水をノズル噴射孔から被加工物に向けて噴射する加工ヘッドと、上記加工ヘッドと被加工物とを相対移動させる移動手段と、上記加工ヘッドにより加工された被加工物の加工形状を認識する形状認識手段と、加工経路を記憶した記憶部を有するとともに上記形状認識手段と上記移動手段とを制御する制御手段とを備え、上記加工ヘッドと被加工物とを上記加工経路に沿って相対移動させることにより被加工物を加工するウォータージェット加工装置において、
上記制御手段は、予め設定された基準図形を作成する加工経路を記憶しており、当該加工経路に沿って上記加工ヘッドと被加工物とを相対移動させるとともに、上記形状認識手段により加工した被加工物の加工形状を認識させるようになっており、
また上記制御手段は、上記ノズル噴射孔の真円度が異常であるか否かを判定する判定部を有しており、該判定部は、上記形状認識手段により認識された加工形状と上記基準図形の差分を算出し、算出された差分の大きさが所定のしきい値を上回る場合にノズル噴射孔の真円度に異常があると判定することを特徴とするウォータージェット加工装置。
A processing head for spraying high-pressure water mixed with abrasives from a nozzle injection hole toward a workpiece, a moving means for moving the processing head and the workpiece relative to each other, and a workpiece processed by the processing head A shape recognizing unit for recognizing a machining shape of an object, a storage unit storing a machining path, and a control unit for controlling the shape recognizing unit and the moving unit. In a water jet processing apparatus that processes a workpiece by relatively moving along a processing path,
The control means stores a machining path for creating a preset reference graphic, moves the machining head and the workpiece relative to each other along the machining path, and processes the workpiece processed by the shape recognition means. It is designed to recognize the processed shape of the workpiece,
In addition, the control unit includes a determination unit that determines whether or not the roundness of the nozzle injection hole is abnormal, and the determination unit includes the machining shape recognized by the shape recognition unit and the reference A water jet machining apparatus that calculates a difference between figures and determines that the roundness of a nozzle injection hole is abnormal when the magnitude of the calculated difference exceeds a predetermined threshold value.
上記基準図形は、同一寸法に設定された複数の測定基準箇所を有しており、
上記判定部は、上記認識された加工形状において上記各基準箇所と対応する箇所の実寸法をそれぞれ測定し、各実寸法のうちの最大値と最小値の差分を算出することを特徴とする請求項4に記載のウォータージェット加工装置。
The reference figure has a plurality of measurement reference points set to the same dimensions,
The determination unit measures an actual dimension of a location corresponding to each of the reference locations in the recognized machining shape, and calculates a difference between a maximum value and a minimum value of each actual size. Item 5. A water jet machining apparatus according to Item 4.
上記基準図形は、それぞれ異なる基準寸法を設定された複数の測定基準箇所を有しており、
上記判定部は、上記認識された加工形状において上記各基準箇所と対応する箇所の実寸法をそれぞれ測定するとともに、各測定結果に基づき各基準箇所における加工誤差をそれぞれ算出し、各加工誤差のうちの最大値と最小値の差分を算出することを特徴とする請求項4に記載のウォータージェット加工装置。
The reference figure has a plurality of measurement reference points set with different reference dimensions,
The determination unit measures the actual dimensions of the locations corresponding to the respective reference locations in the recognized machining shape, calculates the machining error at each reference location based on each measurement result, The water jet machining apparatus according to claim 4, wherein a difference between the maximum value and the minimum value is calculated.
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