專利名稱：高壓水射流切割定位裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及材料加工技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種高壓水射流切割定位裝置。
背景技術(shù)：
高壓水射流技術(shù)是近二三十年來發(fā)展起來的一項(xiàng)新技術(shù)，此技 術(shù)是通過高壓泵將 普通自來水加壓并迫使高壓水經(jīng)一個(gè)直徑很小的高壓水射流噴嘴噴射而出，形成一股高速 水射流，其速度可高達(dá)1000米/秒，此射流可用來加工各種較軟材料或薄的硬質(zhì)材料。通 常情況下，在此射流中加入磨料，使其形成一股高速磨料射流，此磨料射流就可用來加工任 何質(zhì)地的材料。在高壓磨料射流切割過程中，經(jīng)常會(huì)遇到如下兩個(gè)問題1、如圖1所示，材料的外圍已經(jīng)由其他加工方法加工完畢或在下料時(shí)便已完全確 定，現(xiàn)需要采用高壓水射流在材料中進(jìn)行其它二次加工，要求二次加工與材料的外圍保持 精確的位置關(guān)系，即要求精確的X值和Y值。2、同樣如圖1所示，在磨料射流加工過程中，磨料射流的噴嘴與待加工材料的上 表面之間距離要求精確，即要求精確的Z值。由于磨料射流從噴嘴噴出后會(huì)受周圍介質(zhì)的 影響，射流被迫散開。如果此距離過大，一方面，待加工材料的有效切削厚度變小，造成能 源浪費(fèi)，另一方面，散開的射流會(huì)導(dǎo)致原來設(shè)定的噴嘴半徑補(bǔ)償產(chǎn)生誤差，影響切割位置精 度；但如果此距離過小，剛開始切割時(shí)，由于射流不能有效從噴嘴出口周圍排出，會(huì)對(duì)噴嘴 上游的介質(zhì)產(chǎn)生一背壓，造成噴嘴上游介質(zhì)進(jìn)入磨料軟管，導(dǎo)致切割過程失效。為保證材料二次加工時(shí)，滿足待加工材料的外圍的位置精度要求，最常用的方法 有兩種。第一種是在噴嘴上安裝一高分辨率攝像儀，采用此攝像儀進(jìn)行攝像，并經(jīng)過圖像 處理過程確定位置關(guān)系，并最終完成二次加工。這種方法精度高，能夠滿足一些相對(duì)位置精 度要求高的加工，但操作復(fù)雜，需要大量時(shí)間安裝攝像儀并進(jìn)行圖像處理。第二種是將噴嘴移至待切割材料外圍邊上方，用肉眼估計(jì)對(duì)中性，從而確定相對(duì) 位置。但是，由于噴嘴端面為一平面，采用此種方法很難準(zhǔn)確將噴嘴中心與材料外圍邊對(duì) 中。因此，這種方法雖然操作簡單，但定位誤差較大，很難滿足加工位置要求精度。為了保證噴嘴與待加工材料上表面的距離滿足精度要求，最常用的方法是緩慢下 移噴嘴直至噴嘴到達(dá)確定位置。但由于噴嘴材料較硬、較脆，當(dāng)噴嘴與待加工材料上表面發(fā) 生碰撞時(shí)，噴嘴較易損壞，待加工材料也容易被劃傷或破損。為避免上述現(xiàn)象，噴嘴下移過 程中，操作者需要多次下移噴嘴一較小距離，并進(jìn)行多次測(cè)量，才能最終找到正確位置。這 樣，造成大量時(shí)間浪費(fèi)，特別是針對(duì)大型工作臺(tái)，操作者需要多次操作，造成極大的不便。總之，無論是確定噴嘴中心與待加工材料外圍的距離時(shí)，還是確定噴嘴與待加工 材料上表面的距離時(shí)，現(xiàn)有的操作過程不是操作簡單，精度不夠，就是精度滿足，操作復(fù)雜， 還沒有一種簡單精確的方法。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種高壓水射流切割定位裝置，以實(shí)現(xiàn)簡單精確地確定噴嘴中心與待加工材料外圍的距離，以及噴嘴與待加工材料上表面的距離的目的。所述高壓水射流切割定位裝置，包括支持架；由上到下依次安裝于所述支持架上的噴嘴夾、噴嘴定位塊以及定位錐支持塊，所述噴嘴定位塊上設(shè)置有與噴嘴相適配的凹槽；所述定位錐支持塊上開有通孔，穿過該孔放置有下定位塊，該下定位塊表面設(shè)置 有彈簧，該彈簧一端連接在所述定位錐支持塊的下表面，另一端連接有定位圓錐，該定位圓 錐與所述凹槽同軸；與所述下定位塊連接、且放置在所述定位錐支持塊上表面的上定位塊，該上定位 塊上設(shè)置有指針；設(shè)置于所述定位錐支持塊上的刻度尺支持塊，該刻度尺支持塊上設(shè)置有刻度尺， 該刻度尺的初始刻度指示所述凹槽底面至定位圓錐的錐尖之間的距離。優(yōu)選地，所述噴嘴夾通過螺栓與所述支持架相連接。優(yōu)選地，所述噴嘴定位塊通過螺栓與所述支持架相連接。優(yōu)選地，所述定位錐支持塊通過螺栓與所述支持架相連接。優(yōu)選地，所述刻度尺支持塊通過螺栓連接在所述定位錐支持塊上。優(yōu)選地，所述刻度尺通過螺栓連接在所述刻度尺支持塊上。優(yōu)選地，所述噴嘴夾為可變形半圓柱環(huán)，其內(nèi)直徑小于噴嘴頭的圓柱段的直徑。從上述的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明公開的高壓水流切割定位裝置中，定位圓錐 的錐尖可以代替所述噴嘴，精確地對(duì)準(zhǔn)所述待加工材料的外圍，進(jìn)而準(zhǔn)確的確定噴嘴中心 與待加工材料外圍的距離，且操作簡單；并且，移動(dòng)所述定位裝置直至所述定位圓錐與所述 待加工材料的上表面相接觸，直接通過讀取所述指針指向的刻度尺上的刻度，就可得知所 述噴嘴與所述待加工材料上表面的距離此過程不需反復(fù)操作，簡單方便。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實(shí)施例公開的一種高壓水射流切割機(jī)噴嘴的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例公開的一種高壓水射流切割定位裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例公開的一種噴嘴夾的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明實(shí)施例公開了一種高壓水射流切割定位裝置，以實(shí)現(xiàn)簡單精確地確定噴嘴中心與待加工材料外圍的距離，以及噴嘴與待加工材料上表面的距離的目的。如圖2所示，所述高壓水射流切割定位裝置包括噴嘴夾1、支持架2、噴嘴定位塊 4、刻度尺5、指針6、定位錐支持塊7、刻度尺支持塊8、彈簧9以及定位圓錐10 ；其中噴嘴夾1、噴嘴定位塊4和定位錐支持塊7由上到下依次安裝于支持架2上，且噴 嘴定位塊4上設(shè)置有與噴嘴相適配的凹槽；定位錐支持塊7設(shè)置有刻度尺支持塊8，且刻度尺支持塊8上設(shè)置有刻度尺5，刻 度尺5的初始刻度與噴嘴定位塊4凹槽的底面相對(duì)齊，指示所述凹槽的底面至定位圓錐10 的錐尖之間的距離，且刻度尺5上的刻度根據(jù)實(shí)際工作要求進(jìn)行設(shè)置；定位錐支持塊7上設(shè)置有上、下定位塊以及定位圓錐10。具體的，定位錐支持塊7 上開有通孔，所述下定位塊穿過該通孔放置，且其表面設(shè)置有彈簧9，彈簧9 一端連接在定 位錐支持塊7下表面，另一端連接定位圓錐10，定位圓錐10與噴嘴定位塊4上的凹槽同軸； 所述上定位塊通過螺紋連接在所述下定位塊、且放置于定位錐支持塊7上表面。當(dāng)定位圓錐10受到向上的力時(shí)，彈簧9受壓力，向上收縮，由于所述下定位塊穿過 定位錐支持塊7上的通孔，當(dāng)定位圓錐10與待加工材料表面接觸并被向上推時(shí)，彈簧9向 上收縮，所述下定位塊在定位錐支持塊7上的通孔內(nèi)向上移動(dòng)，又由于所述上定位塊與所 述下定位塊相連，向上移動(dòng)的下定位塊可以帶動(dòng)所述上定位塊也向上移動(dòng)。具體的，所述高壓水射流切割定位裝置的使用過程為預(yù)先將噴嘴3安放于噴嘴 定位塊4上的凹槽內(nèi)，并通過噴嘴夾1夾持噴嘴致使所述定位裝置固定在所述噴嘴上。噴嘴夾1的結(jié)構(gòu)如圖3所示，形狀近似半圓柱環(huán)，其易發(fā)生形變。噴嘴夾1的內(nèi)表面直徑略小于所述噴嘴圓柱段直徑，當(dāng)噴嘴夾1安裝在所述噴嘴 圓柱段時(shí)，噴嘴夾1通過變形達(dá)到緊緊夾持住所述噴嘴圓柱段的目的。同時(shí)，也因?yàn)閲娮鞀A 1易形變，當(dāng)工作完畢時(shí)，也可以輕松取下。當(dāng)需要使用該定位裝置確定噴嘴中心與待加工材料外圍的邊距時(shí)，結(jié)合圖1舉例 為在噴嘴中心距離待加工材料兩個(gè)相鄰的邊的距離分別為10cm和5cm，具體為距離待 加工材料第一邊的長度、即X值為10cm，距離待加工材料第二邊的長度、即Y值為5cm。因?yàn)楸景l(fā)明實(shí)施例公開的定位裝置固定于所述噴嘴上，當(dāng)所述噴嘴移動(dòng)時(shí)，所述 定位裝置可以跟隨其移動(dòng)。移動(dòng)所述噴嘴所在的水射流切割機(jī)，使所述定位裝置向所述待 加工材料的第一邊靠近，直至定位圓錐10的錐尖正好接觸到所述待加工材料的第一邊。由 于定位圓錐10與設(shè)置所述噴嘴的凹槽處于同一軸向上，即所述噴嘴與定位圓錐10也處于 同一軸向上，此時(shí)，所述噴嘴的中心正對(duì)于所述待加工材料的第一邊，這樣，就得到了第一 個(gè)參考邊位置；繼續(xù)移動(dòng)所述水射流切割機(jī)，使所述定位裝置向所述待加工材料的第二邊 靠近，直至定位圓錐10的錐尖正好接觸到所述待加工材料的第二邊，執(zhí)行同樣操作得到Y(jié) 值為5cm的參考位置，根據(jù)X值為IOcm的參考位置與Y值為5cm的參考位置即可得需求位 置。當(dāng)需要使用所述定位裝置確定噴嘴與待加工材料上表面之間的距離時(shí)，同樣參見 圖1舉例需確定的噴嘴與待加工材料上表面之間的距離為1. 5mm,即Z為1. 5mm。最初，指 針6指示在刻度尺5中的最下刻度，向下移動(dòng)所述水射流切割機(jī)，進(jìn)而帶動(dòng)所述定位裝置靠近所述待加工材料的上表面，待定位圓錐10接觸到所述待加工材料的上表面，與定位圓錐 10相連的彈簧9因受壓力會(huì)沿力的方向收縮，即向上收縮，此時(shí)，待加工材料表面推動(dòng)所述 下定位塊在定位錐支持塊的通孔內(nèi)向上移動(dòng)，最終帶動(dòng)所述上定位塊向上移動(dòng)，這樣，指針 6也向上移動(dòng)，指示不同的刻度值；讀取指針6指示刻度尺5上的刻度值，記錄此數(shù)值，通過 計(jì)算得到所述噴嘴應(yīng)下移的數(shù)值，取下快速定位裝置，將噴嘴下移該數(shù)值，即到達(dá)至距離待 加工材料上表面1.5mm處。由于定位圓錐10上連有彈簧9，當(dāng)定位圓錐10與所述待加工材料的上表面相接 觸，由于彈簧9的回彈作用，也不會(huì)影響所述待加工材料的上表面造成傷害，故，所述水射 流切割機(jī)的下降速度也會(huì)大大提高。更重要的是，根據(jù)上述內(nèi)容所述，所述水射流切割機(jī)一次下降操作，即可完成確定 所述噴嘴與所述待加工材料的上表面的間距工作，還節(jié)約了時(shí)間，提高了工作效率。并且，定位圓錐10可以使用質(zhì)地較軟的材料制作，具體可以為鋁，這樣，即使由于 不慎操作，定位圓錐10與所述待加工材料的上表面產(chǎn)生碰撞后，對(duì)所述待加工材料也不會(huì) 造成太大的損壞。具體的，在上述實(shí)施例中公開的高壓水射流切割定位裝置中，為了組合方便，噴嘴 夾1、噴嘴定位塊4以及定位錐支持塊7安裝于支持架2上的方式均可以采用螺栓連接，同 樣，刻度尺支持塊8安裝于定位錐支持塊7的方式，刻度尺5安裝于刻度尺支持塊8，以及指 針6安裝于所述上定位塊的方式，都可以采用螺栓連接。當(dāng)然，上述的都還可以采用其他連 接方式，只要能夠滿足固定要求即可。本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他 實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的 一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明 將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一 致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
一種高壓水射流切割定位裝置，其特征在于，包括支持架；由上到下依次安裝于所述支持架上的噴嘴夾、噴嘴定位塊以及定位錐支持塊，所述噴嘴定位塊上設(shè)置有與噴嘴相適配的凹槽；所述定位錐支持塊上開有通孔，穿過該孔放置有下定位塊，該下定位塊表面設(shè)置有彈簧，該彈簧一端連接在所述定位錐支持塊的下表面，另一端連接有定位圓錐，該定位圓錐與所述凹槽同軸；與所述下定位塊連接、且放置在所述定位錐支持塊上表面的上定位塊，該上定位塊上設(shè)置指針；設(shè)置于所述定位錐支持塊上的刻度尺支持塊，該刻度尺支持塊上設(shè)置有刻度尺，該刻度尺的初始刻度指示所述凹槽底面至定位圓錐的錐尖之間的距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位裝置，其特征在于，所述噴嘴夾通過螺栓與所述支持架 相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位裝置，其特征在于，所述噴嘴定位塊通過螺栓與所述支 持架相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位裝置，其特征在于，所述定位錐支持塊通過螺栓與所述 支持架相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位裝置，其特征在于，所述刻度尺支持塊通過螺栓連接在 所述定位錐支持塊上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位裝置，其特征在于，所述刻度尺通過螺栓連接在所述刻 度尺支持塊上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任意一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述噴嘴夾為可變形半圓柱 環(huán)，其內(nèi)直徑小于噴嘴頭的圓柱段的直徑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高壓水射流切割定位裝置，包括支持架；由上到下依次安裝于支持架上的噴嘴夾、噴嘴定位塊以及定位錐支持塊，噴嘴定位塊上設(shè)置有與噴嘴相適配的凹槽；定位錐支持塊上開有通孔，穿過該孔放置有下定位塊，該下定位塊表面設(shè)置有彈簧，該彈簧一端連接在定位錐支持塊的下表面，另一端連接有定位圓錐，該定位圓錐與凹槽同軸；與下定位塊連接、且放置在定位錐支持塊上表面的上定位塊，該上定位塊上設(shè)置有指針；設(shè)置于定位錐支持塊上的刻度尺支持塊，該刻度尺支持塊上設(shè)置有刻度尺，該刻度尺的初始刻度指示凹槽底面至定位圓錐的錐尖之間的距離。
文檔編號(hào)B24C3/00GK101804601SQ20101015174
公開日2010年8月18日 申請(qǐng)日期2010年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月21日
發(fā)明者張仕進(jìn), 張弘強(qiáng), 曹建, 黃勁銅 申請(qǐng)人:重慶越峰水刀科技有限公司