JP2009083022A - 噴流加工装置、および噴流加工装置における原点補正方法 - Google Patents

Abstract

【課題】原点位置を補正して安定した加工精度を確保する。
【解決手段】噴流加工装置１における原点補正方法であって、噴流加工装置１は、ＸＹＺ軸の３軸制御の他、傾斜旋回角度を制御する２軸角度制御を備え、Ｚ軸方向に噴流体を噴射した状態で、噴流体が加工先端点Ｇ_Ｊの上方に位置するＸＹ平面内を通過する位置を測定する噴流体の芯ぶれ測定工程と、芯ぶれ測定工程により取得した位置データと予め設定されたＸＹ軸の機械原点との偏差に基づいて加工先端点Ｇ_Ｊにおける誤差を演算して噴流体の芯ぶれを補正する噴流体の芯ぶれ補正工程と、角度制御によりＺ軸方向に対して噴流体を傾斜させて噴射した状態で、噴流体がＸＹ平面内を通過する位置を傾斜角度を変えて２箇所で測定する噴流体の先端点振れ測定工程と、２箇所で測定した位置データの差分を算出して噴流体の加工先端点Ｇ_Ｊの振れを補正する先端点振れ補正工程と、を含む。
【選択図】図４

Description

本発明は噴流加工装置、および噴流加工装置における原点補正方法に関し、特に安定した加工精度を確保することができる噴流加工装置、および噴流加工装置における原点補正方法に関する。

噴流加工装置によるウォータジェット加工は、加圧水を音速の２倍以上の速度で噴射して加工する。このため、熱を発生せずワークの特性への影響を回避しながら切断等の形状加工ができることから、材質を選ばず新素材等の加工にも適しており、様々な分野への適用が拡大してきている。
また、近年、加工時間の短縮、および複雑な３次元形状の加工や高精度化が要求されるようになり、これまでの３軸制御に加えてノズルの傾斜や旋回制御を付加した５軸制御の加工機が販売されている。

特開平２−７２０００号公報（特許請求の範囲、図１）

しかしながら、これまでの３軸制御の場合と比較して軸の回転制御を伴う５軸以上の制御を行なう場合には、ノズルの噴射口の位置ずれやノズル中心軸の傾き（直角度）があると制御軸を回転（傾斜や旋回）すると回転角に応じて加工先端点の位置に誤差が生ずる。このため、単純な３軸制御の場合と同列に考えることはできない（特許文献１参照）。したがって、５軸以上の制御を行なう場合には、各軸の機械原点位置の調整が煩雑になり、作業者ごとに精度のばらつきが生じるという問題があった。

一方、ノズルの公差レンジを狭めて精度を確保するのは困難であり、ノズルを交換するごとに精度がばらついてしまうというおそれがあった。そのため、その都度ノズルを測定して、その測定値から補正パラメータを入力して機械原点を補正しなければならず測定誤差や作業時間がかかるという問題があった。

そこで、本発明は、前記した問題点を解決すべく、安定した噴流加工精度を確保することができる噴流加工装置、および噴流加工装置における原点補正方法を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、ノズルから高圧の噴流体をワークに噴射する噴流加工装置における設定された加工先端点を噴射された前記噴流体の機械先端点に合わせる原点補正方法であって、前記噴流加工装置は、互いに直交するＸ、Ｙ、および噴射軸線をなすＺ軸からなる３軸制御の他、傾斜旋回角度を制御する２軸角度制御を備え、前記Ｚ軸方向に前記噴流体を噴射した状態で、前記噴流体が前記機械先端点を含むＸＹ平面内を通過する位置を測定する噴流体の芯ぶれ測定工程と、この芯ぶれ測定工程により取得した位置データと設定された加工先端点との偏差に基づいて前記加工先端点における誤差を演算して前記噴流体の芯ぶれを補正する噴流体の芯ぶれ補正工程と、前記角度制御により前記Ｚ軸方向に対して前記噴流体を傾斜させて噴射した状態で、前記噴流体が前記ＸＹ平面内を通過する位置を前記傾斜角度を変えて２箇所で測定する噴流体の先端点振れ測定工程と、前記２箇所で測定した前記位置データから前記加工先端点における誤差を算出して前記噴流体の加工先端点の振れを補正する先端点振れ補正工程と、を含むことを特徴とする。

このように、本発明は、計測した前記噴流体の位置データを元にして、この位置データから前記加工先端点パラメータを設定することで、前記噴流体を基準として機械原点を補正する。
すなわち、噴流体（通過する位置や軌跡）を基準として補正することで、ノズルの寸法公差の影響を排除することができるため、ノズルの品質・寸法精度を従来以上に上げなくても噴流加工精度の維持が可能となる。
また、最終的に組み付けたノズルの噴射状態に合わせたパラメータ調整を行なうため、様々な誤差の影響を排除してばらつきのない一定の加工精度を安定して確保することが可能となる。

なお、「機械先端点」とは、ノズルから噴射された噴流体がワークと衝突する点（噴射点）をいう。また、ノズルと機械先端点との距離は、加工条件を考慮して適切な値が設定され、ノズルの傾斜角度によらず一定の先端点に集束されるように誤差を排除することが望ましい。
一方、「加工先端点」とは、噴流加工装置において、加工開始前等に先端点パラメータ（先端点を設定するためのパラメータ）を設定して理論上設定される設定値としての先端点をいう。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の噴流加工装置における原点補正方法であって、前記芯ぶれ測定工程は、前記噴流体の中心軸が前記機械先端点を含むＸＹ平面内を通過する位置を透過型のレーザセンサで測定することを特徴とする。

請求項２に係る発明によれば、前記噴流体の中心軸が前記機械先端点を含むＸＹ平面内を通過する位置を透過型のレーザセンサで測定することで、噴流体のエッジ（外周点）を検出することが可能であるため噴射された噴流体の位置を非接触かつ精度よく計測することが容易となる。

請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の噴流加工装置における原点補正方法であって、前記２軸角度制御は、Ｚ軸における前記ノズルの旋回制御、およびＸ軸またはＹ軸における前記ノズルの傾斜制御からなり、前記芯ぶれ測定工程は、前記旋回制御により前記ノズルを回転させてＸ軸およびＹ軸に沿った方向における前記噴流体の位置を測定することを特徴とする。

請求項３に係る発明によれば、前記旋回制御により前記ノズルを回転させて前記噴流体の位置を計測することで、Ｚ軸における機械先端点に対する加工先端点のＸＹ方向の偏差を計測することができる。

請求項４に係る発明は、互いに直交するＸ、Ｙ、および噴射軸線をなすＺ軸からなる３軸制御の他、傾斜旋回角度を制御する２軸角度制御を備え、ノズルから高圧の噴流体をワークに噴射する噴流加工装置であって、設定された加工先端点を噴射された前記噴流体の機械先端点に合わせる原点補正制御装置と、前記噴流加工装置のテーブルに対して回転自在に配設され、前記噴流体の通過位置を測定する光学式の寸法測定器と、を備え、前記原点補正制御装置は、前記Ｚ軸方向に前記噴流体を噴射した状態で、前記寸法測定器により前記噴流体が前記機械先端点を含むＸＹ平面内を通過する位置を測定する噴流体の芯ぶれ測定工程と、この芯ぶれ測定工程により取得した位置データと設定された加工先端点との偏差に基づいて前記加工先端点における誤差を演算して前記噴流体の芯ぶれを補正する噴流体の芯ぶれ補正工程と、前記角度制御により前記Ｚ軸方向に対して前記噴流体を傾斜させて噴射した状態で、前記寸法測定器により前記噴流体が前記ＸＹ平面内を通過する位置を前記傾斜角度を変えて２箇所で測定する噴流体の先端点振れ測定工程と、前記２箇所で測定した前記位置データから前記加工先端点における誤差を算出して前記噴流体の加工先端点の振れを補正する先端点振れ補正工程と、を行なうように構成されていることを特徴とする。

請求項４に係る発明によれば、計測した前記噴流体の位置データを元にして、この位置データから前記加工先端点パラメータを設定することで、前記噴流体の位置を基準として機械原点を補正し、ノズルの寸法公差の影響を排除することができる。このため、ノズルの品質・寸法精度を従来以上に上げなくても噴流加工精度の維持が可能となる。
また、最終的に組み付けたノズルの噴射状態に合わせたパラメータ調整を行なうため、様々な誤差の影響を排除してばらつきのない一定の加工精度を安定して確保することが可能となる。

本発明に係る噴流加工装置、および噴流加工装置における原点補正方法は、安定した噴流加工精度を確保することができる。

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
参照する図面において、図１は本発明の実施形態に係る噴流加工装置の構成を説明するための斜視図であり、（ａ）は全体の構成を示し、（ｂ）は（ａ）におけるレーザセンサ部の部分拡大図である。図２はノズルの構成を模式的に示す側面断面図である。

本発明の実施形態に係る噴流加工装置１は、図１（ａ）に示すように、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、および噴射軸線をなすＺ軸からなる３軸制御の他、傾斜旋回角度を制御する２軸角度制御（Ａ軸、Ｃ軸）と、高圧の噴流体である高圧水（ジェットＪ）をワークＷに噴射するノズル２と、ノズル２に高圧水を供給する図示しない高圧水供給装置と、制御部に格納され設定された加工先端点を噴射されたジェットＪの機械先端点に合わせる図示しない原点補正制御装置と、回転台４に載置された光学式の寸法測定器であるレーザセンサ３と、作業者が操作する操作盤１２と、を備えている。

なお、本実施形態においては、噴流加工装置の一例として、ワークＷを載置するテーブル１１を固定してノズル２を移動させる５軸制御高圧水切断装置について説明するが、これに限定されるものではなく、テーブル移動型や角度制御を３軸以上備えた噴流加工装置であっても適用することができる。

３軸をなすＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸の取り方は種々あるが、本実施形態においては、図１に示すように、図示しない作業者（操作盤１２）から見て左右方向をＸ軸とし、前後方向をＹ軸とし、上下方向（高さ方向）をＺ軸と表記する。

ノズル２は、図１（ａ）に示すように、加工ヘッド５に装着されている。そして、加工ヘッド５は、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸の３軸、並びにＸ軸方向を中心軸として回転するＡ軸、およびＺ軸方向を中心軸として回転するＣ軸の回転２軸で支持されている。
ノズル２は、図２に示すように、ノズルアダプタ２１に装着されナット２２で固定されている。そして、高圧水は流路２３から供給され、噴射口２４からジェットＪ（図１（ａ））として噴射される。

ノズル２は、図２において誇張して示すように、実際上製品精度上の公差内で、噴射口２４の位置の偏芯やＺ軸方向に対する傾きε_θが許容されている。このため、ノズル２を装着した状態で理想的なノズルの場合の照射位置Ｇ_Ｎと実際にノズル２から噴射されたジェットＪの機械先端点Ｇ_０の位置とは誤差ε_δ（偏差）を有している。

ここで、機械先端点Ｇ_０は、実際にノズル２から噴射されたジェットＪの延長線上に存在するのに対して、加工先端点Ｇ_Ｊは、先端点パラメータ（先端点を設定するためのパラメータ）を設定してその位置が定められる。
このため、加工先端点Ｇ_Ｊは、ノズル２を交換する前はそのときの機械先端点Ｇ_０と一致する位置に調整されていたが、他のノズル２に交換したために現在の機械先端点Ｇ_０の位置からずれた位置（不図示）に存在している（図４参照）。

レーザセンサ３は、図１（ｂ）に示すように、一例として透過型の寸法測定器（レーザセンサ）を使用することができ、噴射されたジェットＪにレーザＬを照射してジェットＪで遮られてできた陰の部分をＣＣＤイメージセンサで捉えてジェットＪの外径寸法や通過する位置座標を測定し、モニター１３（図１（ａ））に表示させたり、図示しない記憶装置に記憶させたりすることができる。
なお、レーザセンサ３は、ＣＣＤイメージセンサ方式に限定されるものではなく、例えば、レーザ光を走査してジェットＪによってできる影の部分の時間から演算して位置データを取得するスキャン方式でもよい。

このように、本実施形態においては、透過型のレーザセンサで測定することで、噴流体のエッジ（外周点）を検出することが可能であるため、ジェットＪの位置を非接触かつ精度よく計測することが容易となる。

原点補正制御装置は、図示しない制御部と演算部からなる中央処理装置と、記憶装置と、を有し５軸動作および高圧水供給装置（不図示）を制御して以下のように動作する。そして、設定された加工先端点Ｇ_Ｊを噴射された高圧水（ジェット）の機械先端点Ｇ_０に合わせることができる（図２参照）。

原点補正制御装置の動作および各工程について、主として図３〜図６を参照しながら説明する。
参照する図において、図３は本発明の実施形態に係る機械先端点設定工程を説明するための正面図である。図４は噴流体の芯ぶれ測定工程を説明するための図であり、（ａ）はレーザセンサをＸ軸に平行にした状態、（ｂ）はレーザセンサをＹ軸に平行にした状態を示し、（ｃ）は加工先端点におけるジェットの偏差の状態を説明するための平面図である。図５は噴流体の先端点測定工程を説明するための図でありレーザセンサをＹ軸に平行にした状態を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は加工先端点におけるジェットの偏差の状態を説明するための平面図である。図６は噴流体の先端点測定工程を説明するための図でありレーザセンサをＸ軸に平行にした状態を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は加工先端点におけるジェットの偏差の状態を説明するための平面図である。

原点補正制御装置は、ノズル２の位置を確認し、予め機械原点からなる機械先端点Ｇ_０を設定する機械先端点設定工程（図３）と、Ｚ軸方向にジェットを噴射した状態で、レーザセンサ３により噴流体であるジェットＪが機械先端点Ｇ_０を含むＸＹ平面内を通過する位置を測定する噴流体の芯ぶれ測定工程（図４）と、この芯ぶれ測定工程により取得した位置データと設定された加工先端点との偏差に基づいて加工先端点Ｇ_Ｊにおける誤差を演算して噴流体の芯ぶれを補正する噴流体の芯ぶれ補正工程と、Ａ軸（図１）の角度制御によりＺ軸方向に対してジェットＪを傾斜させて噴射した状態で、レーザセンサ３によりジェットＪが前記ＸＹ平面内を通過する位置をＡ軸の傾斜角度を変えて２箇所（加工先端点を中心として、−８°と＋８°）で測定する噴流体の先端点振れ測定工程（図５，図６）と、２箇所で測定した位置データの差分を算出して前記噴流体の加工先端点Ｇ_Ｊの振れを補正する先端点振れ補正工程と、を行なうように構成されている。

まず、ノズル２とレーザセンサ３の位置を一致させるために、作業者が操作盤１２に配置された測定開始ボタンを押すと、図１に示すように、レーザセンサ３は、図示しない移動装置により、テーブル１１上に設定された所定の測定位置（本実施形態ではテーブル１１の右側奥）に出てくる。なお、レーザセンサ３に固定設置にして、ノズル２をその位置まで移動させることもできる。

機械先端点設定工程では、ノズル２が測定可能なレーザセンサ３上方の測定点まで移動し（図１（ｂ）参照）、Ｚ軸（図１）がレーザＬの照射面まで下降してノズルの先端３ａの位置を確認し、この位置を基準として機械原点から定義される機械先端点Ｇ_０を予め設定する。そして、この機械先端点Ｇ_０の位置は、ノズルの先端３ａから所定の距離ｒだけ離れた位置に設定され、図示しない記憶装置に記憶される。

噴流体の芯ぶれ測定工程では、図４（ａ）に示すように、レーザセンサ３をＸ軸に平行に配置した状態でノズル２からジェットＪを噴射して、機械先端点Ｇ_０を含むＸＹ平面内を通過するジェットＪの位置を測定する。
具体的には、Ｃ軸を−１８０°から９０°ごとに、−９０°、−０℃、＋９０°まで回転させて、その４箇所でそれぞれレーザセンサ上におけるジェットＪの中心位置（座標）Ｊｙ（ＸＹ平面上の座標）を測定する。そして、ジェットＪの中心位置Ｊｙの測定データから、それぞれ各位置におけるＹ軸方向の偏差ε_ｙ（ε_ｙ１，ε_ｙ２，ε_ｙ３，ε_ｙ４）を求めることができる。

ここで、ε_ｙ１，ε_ｙ２，ε_ｙ３，ε_ｙ４は、それぞれＣ軸を−１８０°、−９０°、−０℃、＋９０°に回転させたときの偏差ε_ｙを示す（図４（ｃ）参照）。また、ジェットＪの中心位置Ｊｙは、Ｙ方向におけるレーザセンサ３の測定範囲内の基準位置（レーザＬ幅の外縁部）からジェットＪの中心点までの距離を意味する。

同様にしてさらに、噴流体の芯ぶれ測定工程では、図４（ｂ）に示すように、レーザセンサ３をＹ軸に平行に配置した状態でノズル２からジェットＪを噴射して、機械先端点Ｇ_Ｊを含むＸＹ平面内を通過するジェットＪの中心位置Ｊｘ（ＸＹ平面上の座標）を測定する。そして、ジェットＪの中心位置Ｊｘの測定データから、それぞれ各位置におけるＸ軸方向の偏差ε_ｘ（ε_ｘ１，ε_ｘ２，ε_ｘ３，ε_ｘ４）を求めることができる。

ここで、ε_ｘ１，ε_ｘ２，ε_ｘ３，ε_ｘ４は、それぞれＣ軸を−１８０°、−９０°、−０℃、＋９０°に回転させたときの偏差ε_ｘを示す（図４（ｃ）参照）。また、ジェットＪの中心位置Ｊｘは、Ｘ方向におけるレーザセンサ３の測定範囲内の基準位置（レーザＬ幅の外縁部）からジェットＪの中心点までの距離を意味する。

このように、Ｃ軸を９０°ごとに回転させてジェットＪの中心位置Ｊｘ，Ｊｙを測定することで、Ｃ軸回りにおける機械先端点に対する加工先端点のＸＹ方向の偏差ε_ｘ，ε_ｙを求めることができる。
なお、本実施形態においては、レーザセンサ３は、レーザセンサ３をＸＹ軸に平行になるように回転させているが、２台のレーザセンサをそれぞれＸＹ軸に平行になるように配置してもよい。

噴流体の芯ぶれ補正工程では、芯ぶれ測定工程で得られたＸＹ軸上における偏差ε_ｘ，ε_ｙから加工先端点Ｇ_Ｊにおける偏差（誤差）を求めて、加工先端点Ｇ_Ｊが機械先端点Ｇ_０に一致するように補正パラメータを変更する（図４（ｂ）参照）。

このとき、ジェットＪのセンタの振れ（ＸＹ軸方向の偏差）が予め定められた所定の基準値（例えば、±０．０５）以内に入っている場合には、次の工程に進む。一方、基準値に入っていない場合には補正パラメータを変更して、噴流体の芯ぶれ測定工程および芯ぶれ補正工程を繰り返す。
このように、噴流体の芯ぶれ測定工程および芯ぶれ補正工程を繰り返して、所定の基準値内に偏差を収めることで、安定した加工精度を確保することができる。

噴流体の先端点振れ測定工程では、図５（ａ）に示すように、レーザセンサ３をＹ軸に平行に配置した状態で、Ａ軸を−８°，＋８°に傾けて、それぞれレーザセンサ３から照射されたレーザＬの照射面上におけるＸＹ平面内を通過するジェットＪの位置（座標）Ｊｙ（−８°），Ｊｙ（＋８°）を測定する。

なお、噴流体の先端点振れ測定工程では、Ｃ軸のバックラッシを除去しておくことが望ましい。このため、Ａ軸を傾ける前に、例えばＣ軸を５°回転させてから元に戻してＣ軸の回転方向のバックラッシを除去しておく。また、Ａ軸を−８°，＋８°に傾けたがこれに限定されるものではなく、可能な限り大きく設定する方が望ましいが機械の仕様等に応じて適宜定めることができる。

このようにして測定したジェットＪの位置（座標）Ｊｙ（−８°），Ｊｙ（＋８°）から、図５（ｂ）に示すように、加工先端点における偏差（振れ幅）ε_ｙを求めることができる。

また、噴流体の先端点振れ測定工程では、図６（ａ）に示すように、回転台４（図１）を９０°回転させて、レーザセンサ３をＸ軸に平行に配置した状態で、Ａ軸を−８°，＋８°に傾けて、それぞれレーザセンサ３から照射されたレーザＬの照射面上におけるＸＹ平面内を通過するジェットＪの位置（座標）Ｊｘ（−８°），Ｊｘ（＋８°）を測定する。

このようにして測定したジェットＪの位置（座標）Ｊｘ（−８°），Ｊｘ（＋８°）から、図６（ｂ）に示すように、加工先端点における偏差（振れ幅）ε_ｘを求めることができる。

先端点振れ補正工程では、先端点振れ測定工程で得られたＸＹ軸上における偏差（振れ幅）ε_ｘ，ε_ｙと、加工先端点における−８°から＋８°までの理論上の振れ幅との差分を演算し加工先端点Ｇ_Ｊにおける偏差（誤差）を求めて、加工先端点Ｇ_Ｊが機械先端点Ｇ_０に一致するように補正パラメータを変更する。

このとき、ジェットＪのセンタの振れ（ＸＹ軸方向の偏差）が予め定められた所定の基準値（例えば、±０．０５）以内に入っている場合には、次の工程に進む。一方、基準値に入っていない場合には補正パラメータを変更して、噴流体の先端点振れ測定工程および先端点振れ補正工程を繰り返す。
このように、噴流体の先端点振れ測定工程および先端点振れ補正工程を繰り返して、所定の基準値内に偏差を収めることで、安定した加工精度を確保することができる。以上により、原点補正の設定を完了する。

このようにして、本実施形態に係る原点法制方法は、計測した噴流体の位置データを元にして、この位置データから加工先端点パラメータを設定することで、噴流体を基準として機械原点を補正する。
すなわち、噴流体の通過する位置を基準として加工先端点パラメータを設定し直して、加工先端点Ｇ_Ｊが機械先端点Ｇ_０に一致するように補正することで、ノズルの寸法公差の影響を排除することができるため、ノズルの品質・寸法精度を従来以上に上げなくても噴流加工精度の維持が可能となる。
また、最終的に組み付けたノズルの噴射状態に合わせたパラメータ調整を行なうため、様々な誤差の影響を排除してばらつきのない一定の加工精度を安定して確保することが可能となる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記した実施形態に限定されず、適宜変更して実施することが可能である。
例えば、本実施形態においては、傾斜旋回角度を制御する２軸角度制御とてＡ軸とＣ軸を回転制御しているが、これに限定されるものではなく、Ａ軸とＢ軸（Ｙ軸方向を回転中心として回転する軸）を回転制御してもよい。この場合には、Ｂ軸についてもＡ軸と同様に−８度°と＋８°に振って加工先端点における芯ぶれを求めることで、原点位置を補正することができる。

本実施形態における噴流体の芯ぶれ測定工程では、演算処理の観点から、Ｃ軸を−１８０°から９０°ごとに、−９０°、−０℃、＋９０°まで回転させて、ジェットＪの位置を測定したが、これに限定されるものではなく、適宜任意の角度で回転させてもよい。

本発明の実施形態に係る噴流加工装置の構成を説明するための斜視図であり、（ａ）は全体の構成を示し、（ｂ）は（ａ）におけるレーザセンサ部の部分拡大図である。 本発明の実施形態に係るノズルの構成を模式的に示す側面断面図である。 本発明の実施形態に係る機械先端点設定工程を説明するための正面図である。 噴流体の芯ぶれ測定工程を説明するための図であり、（ａ）はレーザセンサをＸ軸に平行にした状態、（ｂ）はレーザセンサをＹ軸に平行にした状態を示し、（ｃ）は加工先端点におけるジェットの偏差の状態を説明するための平面図である。 噴流体の先端点測定工程を説明するための図でありレーザセンサをＹ軸に平行にした状態を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は加工先端点におけるジェットの偏差の状態を説明するための平面図である。 噴流体の先端点測定工程を説明するための図でありレーザセンサをＸ軸に平行にした状態を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は加工先端点におけるジェットの偏差の状態を説明するための平面図である。

符号の説明

１ 噴流加工装置
２ ノズル
３ レーザセンサ（光学式の寸法測定器）
４ 回転台
５ 加工ヘッド
１１ テーブル
Ｇ_０ 機械先端点
Ｇ_Ｊ 加工先端点
Ｊ ジェット（噴流体）

Claims (4)

1. ノズルから高圧の噴流体をワークに噴射する噴流加工装置における設定された加工先端点を噴射された前記噴流体の機械先端点に合わせる原点補正方法であって、
   前記噴流加工装置は、互いに直交するＸ、Ｙ、および噴射軸線をなすＺ軸からなる３軸制御の他、傾斜旋回角度を制御する２軸角度制御を備え、
   前記Ｚ軸方向に前記噴流体を噴射した状態で、前記噴流体が前記機械先端点を含むＸＹ平面内を通過する位置を測定する噴流体の芯ぶれ測定工程と、
   この芯ぶれ測定工程により取得した位置データと設定された加工先端点との偏差に基づいて前記加工先端点における誤差を演算して前記噴流体の芯ぶれを補正する噴流体の芯ぶれ補正工程と、
   前記角度制御により前記Ｚ軸方向に対して前記噴流体を傾斜させて噴射した状態で、前記噴流体が前記ＸＹ平面内を通過する位置を前記傾斜角度を変えて２箇所で測定する噴流体の先端点振れ測定工程と、
   前記２箇所で測定した前記位置データから前記加工先端点における誤差を算出して前記噴流体の加工先端点の振れを補正する先端点振れ補正工程と、
   を含むことを特徴とする噴流加工装置における原点補正方法。
2. 前記芯ぶれ測定工程は、前記噴流体の中心軸が前記機械先端点を含むＸＹ平面内を通過する位置を透過型のレーザセンサで測定すること、
   を特徴とする請求項１に記載の噴流加工装置における原点補正方法。
3. 前記２軸角度制御は、Ｚ軸における前記ノズルの旋回制御、およびＸ軸またはＹ軸における前記ノズルの傾斜制御からなり、
   前記芯ぶれ測定工程は、前記旋回制御により前記ノズルを回転させてＸ軸およびＹ軸に沿った方向における前記噴流体の位置を測定すること、
   を特徴とする請求項１または請求項２に記載の噴流加工装置における原点補正方法。
4. 互いに直交するＸ、Ｙ、および噴射軸線をなすＺ軸からなる３軸制御の他、傾斜旋回角度を制御する２軸角度制御を備え、ノズルから高圧の噴流体をワークに噴射する噴流加工装置であって、
   設定された加工先端点を噴射された前記噴流体の機械先端点に合わせる原点補正制御装置と、
   前記噴流体の通過位置を測定する光学式の寸法測定器と、を備え、
   前記原点補正制御装置は、
   前記Ｚ軸方向に前記噴流体を噴射した状態で、前記寸法測定器により前記噴流体が前記機械先端点を含むＸＹ平面内を通過する位置を測定する噴流体の芯ぶれ測定工程と、
   この芯ぶれ測定工程により取得した位置データと設定された加工先端点との偏差に基づいて前記加工先端点における誤差を演算して前記噴流体の芯ぶれを補正する噴流体の芯ぶれ補正工程と、
   前記角度制御により前記Ｚ軸方向に対して前記噴流体を傾斜させて噴射した状態で、前記寸法測定器により前記噴流体が前記ＸＹ平面内を通過する位置を前記傾斜角度を変えて２箇所で測定する噴流体の先端点振れ測定工程と、
   前記２箇所で測定した前記位置データから前記加工先端点における誤差を算出して前記噴流体の加工先端点の振れを補正する先端点振れ補正工程と、
   を行なうように構成されていることを特徴とする噴流加工装置。

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