特許 6779345 流体供給装置及びウォータジェットレーザ加工機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6779345

(24)【登録日】2020年10月15日

(45)【発行日】2020年11月4日

(54)【発明の名称】流体供給装置及びウォータジェットレーザ加工機

(51)【国際特許分類】

   F04B 49/10 20060101AFI20201026BHJP

【ＦＩ】

   F04B49/10 311

【請求項の数】1

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2019-141227(P2019-141227)

(22)【出願日】2019年7月31日

【審査請求日】2019年7月31日

(73)【特許権者】

【識別番号】000154990

【氏名又は名称】株式会社牧野フライス製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100147555

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 公一

(74)【代理人】

【識別番号】100160705

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 健太郎

(74)【代理人】

【識別番号】100174942

【弁理士】

【氏名又は名称】平方 伸治

(72)【発明者】

【氏名】矢田 賢一

【審査官】 岩田 健一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１７−０６８６３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０６０８２８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０４Ｂ ４９／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

圧力流体を生成し、所望の機器に供給する流体供給装置において、
周期的な流体の送り出し動作によって圧力流体を供給するポンプと、
前記ポンプの前記圧力流体の流量を検出するための流量センサである検出部と、
前記検出部で検出された流量データから周期的な脈動を計数し求めた前記ポンプの前記送り出し動作の回数がしきい値を超えたときに通知を出す制御装置と、
を具備することを特徴とした流体供給装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、流体供給装置及び流体供給装置を備えるウォータジェットレーザ加工機に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、部品の寿命を判断するための様々な装置が提案されている。例えば、特許文献１は、工作機械の部品の寿命を監視する装置を開示している。この装置は、工作機械の電源がオフされてから次に電源がオンされるまでの時間を求めることによって工作機械の休止時間を算出し、休止時間がしきい値以上のときには、所定の部品（例えば、不使用時にバクテリアの繁殖によって劣化する部品）が交換を必要としていることをユーザに報知するように構成されている。

【0003】

また、特許文献２は、真空ポンプの寿命を判断する装置を開示している。この装置は、真空ポンプの振動を検出するセンサを備え、振動の振幅が所定の値を超えたときに、真空ポンプの寿命は尽きたと判断するように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】国際公開第２０１６／１９４０７０号

【特許文献2】特開平６−１７３８５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ポンプは、流体を供給するための手段として、様々な装置で使用される。一般的に、ポンプの寿命は、しばしばその運転時間に基づいて判断される場合がある。しかしながら、ある種のポンプ（例えば、ダイヤフラムポンプ）は、周期的な流体の送り出し動作によって圧力流体を送り、このような送り出し動作の頻度は、様々な要因（例えば、要求される流体の圧力）に応じて変化する場合がある。例えば、要求される圧力が高い場合には、圧力が低い場合に比して、高頻度の送り出し動作が必要となる。したがって、このようなポンプの寿命を単に運転時間に基づいて判断することは困難な場合がある。

【0006】

本開示は、上記の課題を考慮して、ポンプの寿命を正確に診断することができる流体供給装置を提供することを目的とする。また、本開示は、このような流体供給装置を備えるウォータジェットレーザ加工機にも関連する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の一態様は、圧力流体を生成し、所望の機器に供給する流体供給装置において、周期的な流体の送り出し動作によって圧力流体を供給するポンプと、ポンプの送り出し動作を検出するための検出部と、検出部の検出結果に基づいて得られるポンプの送り出し動作の回数がしきい値を超えたときに通知を出す制御装置と、を具備する流体供給装置である。

【0008】

本開示の一態様に係る流体供給装置では、ポンプの送り出し動作の回数に基づいて、通知（例えば、ポンプの点検又は交換のための通知）が出されるか否かが判断される。したがって、流体の圧力等の要因に応じてポンプの送り出し動作の頻度が変化する場合であっても、ポンプの送り出し動作の回数を計数することによって、ポンプの部品にかかる負荷を正確に見積もることが可能である。よって、ポンプの寿命を正確に診断することができる。

【0009】

検出部は、圧力流体の脈動を検出する流量センサを含んでもよい。ポンプの送り出し動作は周期的であるため、圧力流体は脈動する。したがって、圧力流体の脈動に基づいて送り出し動作の回数を計数することができる。

【0010】

検出部は、ポンプの振動を検出するセンサであってもよい。ポンプの送り出し動作は周期的であるため、ポンプの振動のなかには送り出し動作に基づく振動成分が含まれる。したがって、ポンプの振動に基づいて送り出し動作の回数を計数することができる。

【0011】

本開示の他の態様は、水柱によってレーザビームを案内し、レーザビームをワークに対して照射することによってワークを加工するウォータジェットレーザ加工機において、水柱を噴射しかつ水柱の中にレーザビームを照射するノズルと、周期的な水の送り出し動作によってノズルに加圧された水を供給するポンプと、ポンプの送り出し動作を検出するための検出部と、検出部の検出結果に基づいて得られるポンプの送り出し動作の回数がしきい値を超えたときに通知を出す制御装置と、を具備するウォータジェットレーザ加工機である。

【0012】

ウォータジェットレーザ加工機では、例えばノズルの内径等の様々な要因に応じて、ポンプの送り出し動作の頻度が変化する。本態様のウォータジェットレーザ加工機では、ポンプの送り出し動作の回数に基づいて、通知（例えば、ポンプの点検又は交換のための通知）が出されるか否かが判断される。したがって、ポンプの送り出し動作の頻度が変化する場合であっても、ポンプの送り出し動作の回数を計数することによって、ポンプの部品にかかる負荷を正確に見積もることが可能である。よって、ポンプの寿命を正確に診断することができる。

【発明の効果】

【0013】

本開示の一態様によれば、ポンプの寿命を正確に診断することができる流体供給装置及びウォータジェットレーザ加工機を提供することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】実施形態に係る流体供給装置を具備するウォータジェットレーザ加工機を示す概略図である。

【図2】図１中の高圧ポンプを示す概略図である。

【図3】図１中の制御装置に表示される操作画面の一例を示す。

【図4】流体供給装置の動作を示すフローチャートである。

【図5】実施形態に係るウォータジェットレーザ加工機を含むシステムを示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、添付図面を参照して、実施形態に係る流体供給装置及びウォータジェットレーザ加工機を説明する。同様な又は対応する要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。理解を容易にするために、図の縮尺は変更されている場合がある。

【0016】

図１は、実施形態に係る流体供給装置を具備するウォータジェットレーザ加工機１００を示す概略図である。ウォータジェットレーザ加工機（以下、単に「レーザ加工機」とも称され得る）１００は、水柱（「水の層流層」とも称され得る）３４によってレーザビームを案内し、レーザビームをワークＷに対して照射することによってワークＷを加工する。レーザ加工機１００は、例えば、レーザヘッド１０と、純水製造装置３０と、高圧ポンプユニット（流体供給装置）４０と、ワークテーブル３６と、制御装置５０と、を備えている。レーザ加工機１００は、他の構成要素を更に備えてもよい。

【0017】

レーザヘッド１０は、ワークＷに対してレーザビームを照射する。例えば、レーザヘッド１０は、ワークテーブル３６に対して、直交する３軸方向（Ｘ、Ｙ及びＺ方向）の各々に直線的に移動可能である。レーザヘッド１０の移動は、例えば制御装置５０に組み込まれたＮＣ装置によって制御されてもよい。レーザヘッド１０では、ハウジング１２の外部に（又は内部に）配置されたレーザ発信器１４から、レーザビームが出射される。例えば、レーザ発信器１４は、可視光レーザ（例えば、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ）を出射する。レーザビームは、例えば光ファイバ等の導光部材１４ａを介して、レーザ照射ヘッド１６によって受け取られる。レーザ照射ヘッド１６は、レーザビームをコリメーションレンズ１８へ向けて照射する。レーザ照射ヘッド１６からのレーザビームは、コリメーションレンズ１８によって平行光線に変換されて、第１のミラー２０によって第２のミラー２２に向けて反射され、第２のミラー２２によってレーザフォーカスレンズ２４へ向けて反射される。レーザフォーカスレンズ２４によって絞られたレーザビームは、ノズル２６のノズル孔２６ｂを通して、ハウジング１２の外部に照射される。

【0018】

第１及び第２のミラー２０，２２は、平面状の反射面を有しており、且つ、ミラー配向変更手段としてそれぞれ第１モータ２０ａ及び第２モータ２２ａを有している。反射面の配向を第１モータ２０ａ及び第２モータ２２ａによって調整することにより、レーザビームの焦点位置を水平な２方向（Ｘ方向及びＹ方向）に調整することができる。例えば、第１及び第２のミラー２０，２２、特に、レーザフォーカスレンズ２４へ向けてレーザビームを反射する第２のミラー２２は、誘電体多層膜を含んでもよい。誘電体多層膜は、レーザ発信器１４から照射されるレーザビームの波長に適合され、レーザビームを反射し、且つ、レーザビームの波長以外の波長の光を透過する。このような誘電体多層膜は、例えば、ガラス板に蒸着によって形成されている。第２のミラー２２が誘電体多層膜を含む場合、ノズル孔２６ｂから照射されるレーザビームとノズル孔２６ｂとの位置関係を、カメラ３２によって監視することが可能である。例えば、カメラ３２のピントは、ノズル孔２６ｂの開口面と同一レベルのノズルヘッド２６ａの面に合わせられる。レーザヘッド１０の構成要素（例えば、レーザ発信器１４、第１モータ２０ａ、第２モータ２２ａ及びカメラ３２等）の動作は、例えば制御装置５０に組み込まれた機械制御装置によって制御されることができる。

【0019】

ノズル２６は、水柱３４を噴射しかつ水柱３４の中にレーザビームを照射する。具体的には、ノズル２６は、ノズルヘッド２６ａを有している。ノズルヘッド２６ａは、高圧ポンプユニット４０から管路２８を介して水の供給を受ける中空状の部材である。レーザフォーカスレンズ２４に対面するノズルヘッド２６ａの上面には、ガラス等の透明な部材から形成された窓２６ｃが設けられている。ノズルヘッド２６ａには、ノズル孔２６ｂが設けられている。ノズルヘッド２６ａには、ノズルヘッド２６ａとは別体のノズル本体（不図示）が着脱可能に取付けられてもよく、ノズル孔２６ｂは、このノズル本体に設けられていてもよい。この場合、異なる内径のノズル孔２６ｂを有する複数のノズル本体のなかから、加工の条件に応じて、１つのノズル本体を選択することができる。このような構成によって、ノズル２６の内径は変更可能である。

【0020】

純水製造装置３０は、水柱３４を形成するために使用される水（例えば、純水又は純水よりもさらに不純物の少ない超純水）を生成する。純水製造装置３０は、給水源６０（例えば、水道）に流体的に繋がれており、例えば、タンク、ポンプ及びフィルタ等の構成要素を含むことができる。高圧ポンプユニット４０は、純水製造装置３０から供給された水を加圧し、加圧された水を、管路２８を介してノズル２６に供給する。ノズル２６に供給された水は、水柱３４としてノズル孔２６ｂからワークＷに向けて噴射される。水柱３４の圧力は、水の流量及びノズル孔２６ｂの内径に応じて変化する。例えば、水の流量が２０ｍｌ／ｍｉｎ〜１５０ｍｌ／ｍｉｎで、ノズル孔２６ｂの内径が３０μｍ〜１３５μｍの場合、水柱３４の圧力は、概ね５０ＭＰａ（５００ｂａｒ）〜５ＭＰａ（５０ｂａｒ）である。ノズル孔２６ｂからハウジング１２の外部に照射されるレーザビームは、水柱３４によって包囲され、水柱３４と周囲の空気との間の境界面で全反射しながら進む。したがって、レーザビームは水柱３４に沿って進む。

【0021】

ワークテーブル３６は、例えば、ベッド（不図示）上に配置され、ワークＷを把持する。ワークテーブル３６は、不図示の回転機構等の送り装置を有していてもよい。ワークテーブル３６の動作は、例えば制御装置５０に組み込まれたＮＣ装置によって制御されてもよい。

【0022】

次に、高圧ポンプユニット４０について詳細に説明する。

【0023】

高圧ポンプユニット４０は、上記のように、純水製造装置３０から供給された水から加圧された水を生成し、管路２８を介してノズル２６に供給する。高圧ポンプユニット４０は、例えば、高圧ポンプ４１と、振動センサ（検出部）４２と、流量センサ（検出部）４３と、パルセーションダンパ４４と、フィルタ４５と、を有している。また、高圧ポンプユニット４０は、高圧ポンプユニット４０の各構成要素を制御するための制御装置を有しており、本実施形態では、この制御装置は、レーザ加工機１００の全体を制御するための制御装置５０（詳しくは後述）に組み込まれている。高圧ポンプユニット４０は、他の構成要素を更に有していてもよい。

【0024】

高圧ポンプ４１は、周期的な流体の送り出し動作によって圧力流体を供給する。具体的には、本実施形態では、高圧ポンプ４１は、エア駆動式のダイヤフラムポンプであることができる。他の実施形態では、高圧ポンプ４１は、他のタイプの容積ポンプ（例えば、回転式又は往復式）であってもよい。

【0025】

図２は、図１中の高圧ポンプ４１を示す概略図である。高圧ポンプ４１は、例えば、流体入口４１ａと、流路４１ｂと、流体出口４１ｃと、ダイヤフラム４１ｄと、シリンダ４１ｅと、を有している。流体入口４１ａは、純水製造装置３０（図２において不図示）に流体的に連通され、純水製造装置３０からの水を受け入れる。流路４１ｂは、流体入口４１ａと流体出口４１ｃとを流体的に連通している。流体出口４１ｃは、パルセーションダンパ４４（図２において不図示）に流体的に連通され、パルセーションダンパ４４に加圧された水を送る。流体入口４１ａには逆止弁が設けられており、逆止弁は、流体入口４１ａから流路４１ｂに流れる水が流体入口４１ａに逆流しないように構成されている。同様に、流体出口４１ｃには逆止弁が設けられており、逆止弁は、流路４１ｂから流体出口４１ｃに流れる水が流路４１ｂに逆流しないように構成されている。

【0026】

ダイヤフラム４１ｄは、流路４１ｂに設けられており、流路４１ｂの内部に向かって変形するときに、流体出口４１ｃから加圧された水を押し出し、流路４１ｂの内部から離れて変形するときに、流体入口４１ａから水を吸い込むように構成されている。

【0027】

シリンダ４１ｅは、ダイヤフラム４１ｄを変形させるように構成されている。シリンダ４１ｅは、ピストン４１ｆと、ピストン４１ｆによって仕切られた第１及び第２のチャンバ４１ｇ，４１ｈと、を含んでいる。ピストン４１ｆは、ダイヤフラム４１ｄに連結されている。シリンダ４１ｅには、第１及び第２のチャンバ４１ｇ，４１ｈと流体的に連通する方向切換弁４１ｉが接続されている。方向切換弁４１ｉは、例えばソレノイドバルブであることができる。方向切換弁４１ｉには、空気圧源７０から空気が供給される。

【0028】

方向切換弁４１ｉの動作（すなわち、高圧ポンプ４１の送り出し動作）は、制御装置５０（図２において不図示）によって制御される。具体的には、流体出口４１ｃから加圧された水を押し出すときには、方向切換弁４１ｉは、第１のチャンバ４１ｇに空気を供給しかつ第２のチャンバ４１ｈから空気を引き出すように制御され、これによって、ピストン４１ｆがダイヤフラム４１ｄに向かって移動し、ダイヤフラム４１ｄを流路４１ｂの内部に向かって変形させる。続いて、流体入口４１ａから水を吸い込むときには、方向切換弁４１ｉは、第１のチャンバ４１ｇから空気を引き出しかつ第２のチャンバ４１ｈに空気を供給するように制御され、これによって、ピストン４１ｆがダイヤフラム４１ｄから離れるように移動し、ダイヤフラム４１ｄを流路４１ｂの内部から離れるように変形させる。以上のような動作を繰り返すことによって、高圧ポンプ４１は、周期的な送り出し動作によって圧力流体を供給するように構成されている。

【0029】

方向切換弁４１ｉには、切換回数カウンタ（検出部）４１ｊが接続されている。切換回数カウンタ４１ｊは、方向切換弁４１ｉの切換回数（すなわち、高圧ポンプ４１の送り出し動作の回数）を検出するように構成されている。切換回数カウンタ４１ｊは制御装置５０に接続されており、検出された「送り出し動作の回数」を制御装置５０に送る。切換回数カウンタ４１ｊは、例えば、方向切換弁４１ｉが動作するときに、方向切換弁４１ｉから入力される信号の数を計数することができる電子カウンタであることができる。

【0030】

図１を参照して、振動センサ４２は、高圧ポンプ４１の振動を検出するように構成されている。振動センサ４２は制御装置５０に接続されており、検出された振動データを制御装置５０に送る。上記のように、高圧ポンプ４１の送り出し動作は周期的であるため、高圧ポンプ４１の振動データのなかには、送り出し動作に基づく振動成分が含まれる。したがって、制御装置５０は、高圧ポンプ４１の振動データを解析することによって、高圧ポンプ４１の振動データのなかから送り出し動作に基づく振動成分を割り出すことができる。制御装置５０は、この振動成分の数を計数することによって、高圧ポンプ４１の「送り出し動作の回数」を得ることができる。

【0031】

流量センサ４３は、高圧ポンプ４１から送り出される加圧された水の流量を検出するように構成されている。流量センサ４３は制御装置５０に接続されており、検出された流量データを制御装置５０に送る。上記のように、高圧ポンプ４１の送り出し動作は周期的であるため、高圧ポンプ４１から送り出される加圧された水は、脈動する。したがって、制御装置５０は、高圧ポンプ４１の流量データを解析することによって、高圧ポンプ４１の流量データのなかから送り出し動作に基づく脈動を割り出すことができる。制御装置５０は、この脈動の数を計数することによって、高圧ポンプ４１の「送り出し動作の回数」を得ることができる。

【0032】

パルセーションダンパ４４は、高圧ポンプ４１から送り出される加圧された水の脈動を除去するように構成されている。加圧された水の脈動は、加工品質に影響を与える可能性がある。したがって、加圧された水がノズル２６に供給される前に、加圧された水から脈動が除去される。フィルタ４５は、加圧された水がノズル２６に供給される前に、加圧された水から異物を除去するように構成されている。フィルタ４５を通過した水は、管路２８を介してノズル２６に送られる。

【0033】

制御装置５０は、レーザ加工機１００のなかの様々な構成要素と有線又は無線によって接続されており、これらの構成要素を制御するように構成されている。制御装置５０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサ、ハードディスクドライブ、ＲＯＭ（read only memory）及びＲＡＭ（random access memory）等の記憶装置、並びに、入力装置及び出力装置（例えば、マウス、キーボード、液晶ディスプレイ及び／又タッチパネル等）等の要素を有することができる。これらの要素は、バス（不図示）等を介して互いに接続されることができる。制御装置５０は、他の要素を更に備えてもよい。制御装置５０は、例えば上記のＮＣ装置及び機械制御装置を組み込んでいてもよい。

【0034】

図３は、図１中の制御装置５０に表示される操作画面３００の一例を示す。図３の操作画面３００は、例えば、制御装置５０のタッチパネルに表示されてもよい。操作画面３００は、レーザ加工機１００に関する様々な項目を含むことができる。オペレータは、タッチパネルをタッチすることによって、項目を選択又は入力することができる。例えば、「ステータス」タブを選択すると、「消耗品管理」を含む様々な項目がセクション３０１に表示される。セクション３０１から「消耗品管理」を選択すると、レーザ加工機１００に含まれる消耗品のリストがセクション３０２に表示される。セクション３０２から所望の消耗品を選択すると、選択された消耗品に関する情報がセクション３０３に表示される。図３では、セクション３０２においてエア駆動高圧ポンプ（高圧ポンプ４１に相当）が選択されており、高圧ポンプ４１に関する情報がセクション３０３に表示されている。

【0035】

セクション３０３に示されるように、各消耗品に関して、制御装置５０は、例えば、「前回点検日」及び「次回点検予定日」、「運転時間」、並びに、「経過時間」を記憶しており、これらを操作画面３００に表示することができる。「運転時間」とは、部品が実際に稼働した時間を示し、「経過時間」とは、部品がレーザ加工機１００に取り付けられてからの時間（すなわち、部品が実際には稼働していない時間を含む）を示す。特に、図３に示されるように、高圧ポンプ４１に関しては、制御装置５０は、「送り出し動作の回数」を更に記憶しており、これを操作画面３００に表示する。

【0036】

制御装置５０は、各部品に関して、「運転時間」又は「経過時間」の少なくとも１つについてしきい値を記憶しており、該当する項目がしきい値を超えた場合に、制御装置５０は、その部品について点検又は交換が必要と判断する。図３に示されるように、例えば、制御装置５０は、高圧ポンプ４１に関して、「運転時間」についてしきい値（例えば、４０００時間）を記憶しており、「経過時間」についてしきい値（例えば、１２月）を記憶している。

【0037】

また、制御装置５０は、高圧ポンプ４１に関しては、「送り出し動作の回数」についてしきい値（例えば、１８０００００回）を更に記憶しており、「送り出し動作の回数」がしきい値を超えた場合に、制御装置５０は、高圧ポンプ４１の交換が必要と判断する。これは、高圧ポンプ４１の寿命は、レーザ加工機１００中の他の消耗品の寿命と異なり、単に「運転時間」又は「経過時間」に基づいて判断できないためである。具体的には、高圧ポンプ４１の送り出し動作の頻度は、レーザ加工機１００が使用される条件（例えば、ノズル２６及びパルセーションダンパ４４における圧損等）に応じて変化する可能性があり、単に「運転時間」又は「経過時間」に基づいて高圧ポンプ４１の部品にかかる負荷を見積もることが困難なためである。したがって、レーザ加工機１００では、高圧ポンプ４１の「送り出し動作の回数」を計数することによって、高圧ポンプ４１の部品（例えば、ダイヤフラム４１ｄ又はピストン４１ｆ）にかかる負荷を正確に見積もることが意図されている。

【0038】

また、制御装置５０は、「送り出し動作の回数」のしきい値を、ノズル２６の内径に応じて記憶又は算出可能であってもよい。上記のように、ノズル２６の内径は、加工の条件に応じて変更可能である。例えば、ノズル２６の内径が大きい場合、高圧ポンプ４１は、より高頻度及び高圧力の送り出し動作を必要とし得る。この場合、高圧ポンプ４１は、ノズル２６の内径が小さい場合に比して、より少ない回数の送り出し動作で交換を必要とする可能性がある。したがって、制御装置５０は、ノズル２６の内径に応じた「送り出し動作の回数」のしきい値を使用するように構成されていてもよい。

【0039】

図３に示されるように、セクション３０３から「ガイド」タブを選択すると、選択された部品について、点検及び／又は交換に関する情報が表示される。セクション３０３から「点検履歴」タブを選択すると、選択された部品について、レーザ加工機１００に現在取り付けられている部品についての過去の点検に関する情報（例えば、点検日、並びに、点検が行われた時点での運転時間、経過時間及び送り出し動作の回数等）が表示される（図３において不図示）。セクション３０３から「部品情報」タブを選択すると、選択された部品についての情報（例えば、部品番号、型式及び／又は必要な数等）が表示される（図３において不図示）。

【0040】

続いて、高圧ポンプユニット４０の動作について説明する。

【0041】

図４は、高圧ポンプユニット４０の動作を示すフローチャートである。図４に示される動作は、例えば、所定時間（例えば、１時間、数時間、１日、数日、１週間、又は、数週間等）毎に開始されてもよく、又は、オペレータが制御装置５０に指令を入力したときに開始されてもよい。動作が開始されると、制御装置５０は、高圧ポンプ４１の「運転時間」がしきい値を超えたか否かを判断する（ステップＳ１００）。

【0042】

ステップＳ１００において「運転時間」がしきい値を超えたと判断された場合、制御装置５０は、高圧ポンプ４１が点検を必要としていることを示す通知を出す（ステップＳ１０２）。図３を参照して、例えば、通知は、操作画面３００に表示されるテキスト３０４（例えば、「定期点検もしくは交換を行ってください」等）であってもよく、又は、音声であってもよい。

【0043】

図４を参照して、続いて、制御装置は、オペレータから点検の完了が入力されたか否かを判断する（ステップＳ１０４）。図３を参照して、例えば、操作画面３００は、点検完了を入力するためのボタン３０５を含んでいてもよく、オペレータは、ボタン３０５を押してもよい。

【0044】

図４を参照して、ステップＳ１０４においてオペレータから点検の完了が入力されたと判断された場合、制御装置５０は、「運転時間」をゼロに変更する（ステップＳ１０６）。ステップＳ１０４においてオペレータから点検の完了が入力されないと判断された場合、制御装置５０は、例えば所定時間（例えば、１秒、数秒、１分又は数分）後に、ステップＳ１０４を再度実行する。

【0045】

ステップＳ１０６の後に、制御装置５０は、「前回点検日」を今日の日付に書き換える（ステップＳ１０８）。続いて、制御装置５０は、「次回点検予定日」を所定の期間（例えば、１月、数月、１年又は数年）後の日付に書き換え（ステップＳ１１０）、一連の動作を終了する。上記のように、高圧ポンプ４１が点検を必要としているか否かは、高圧ポンプ４１が実際に稼働した時間である「運転時間」に基づいて判断されるため（ステップＳ１００）、「時間点検予定日」は、単におおまかな予定日であり得る。したがって、「運転時間」が実際にしきい値に近付いたときに、制御装置５０は、「次回点検予定日」をより正確な日付にさらに修正してもよい。

【0046】

ステップＳ１００において「運転時間」がしきい値を超えていないと判断された場合、制御装置５０は、高圧ポンプ４１の「送り出し動作の回数」がしきい値を超えたか否かを判断する（ステップＳ１１２）。制御装置５０は、上記の切換回数カウンタ４１ｊ、振動センサ４２又は流量センサ４３の少なくとも１つからの検出結果に基づいて、ステップＳ１１２で使用される「送り出し動作の回数」を決定してもよい。

【0047】

ステップＳ１１２において高圧ポンプ４１の「送り出し動作の回数」がしきい値を超えたと判断された場合、制御装置５０は、高圧ポンプ４１が交換を必要としていることを示す通知を出す（ステップＳ１１４）。図３を参照して、例えば、通知は、操作画面３００に表示されるテキスト３０４（例えば、「定期点検もしくは交換を行ってください」等）であってもよく、又は、音声であってもよい。図４を参照して、ステップＳ１１２において高圧ポンプ４１の「送り出し動作の回数」がしきい値を超えていないと判断された場合、制御装置５０は、例えば所定時間（例えば、１時間、数時間、１日、数日、１週間、又は、数週間等）後に、ステップＳ１００を再度実行する。

【0048】

ステップＳ１１４の後に、制御装置５０は、オペレータから高圧ポンプ４１の交換の完了が入力されたか否かを判断する（ステップＳ１１６）。例えば、操作画面３００が交換完了を入力するためのボタンを更に含んでいてもよく、オペレータは、このボタンを押してもよい。代替的又は付加的に、高圧ポンプ４１に交換の完了を入力するためのボタンが設けられていてもよく、オペレータがこのボタンを押すと、交換の完了が制御装置５０に入力されてもよい。

【0049】

ステップＳ１１６においてオペレータから高圧ポンプ４１の交換の完了が入力されたと判断された場合、制御装置５０は、全ての時間及び回数（すなわち、「運転時間」及び「経過時間」、並びに、「送り出し動作の回数」）をゼロに変更する（ステップＳ１１８）。ステップＳ１１６においてオペレータから交換の完了が入力されないと判断された場合、制御装置５０は、例えば所定時間（例えば、１秒、数秒、１分又は数分）後に、ステップＳ１１６を再度実行する。

【0050】

ステップＳ１１８の後に、制御装置５０は、「前回点検日」を今日の日付に書き換える（ステップＳ１２０）。続いて、制御装置５０は、「次回点検予定日」を所定の期間（例えば、１月、数月、１年又は数年）後の日付に書き換え（ステップＳ１２２）、一連の動作を終了する。

【0051】

図５は、実施形態に係るレーザ加工機１００を含むシステム４００を示す概略図である。図５に示されるように、レーザ加工機１００の制御装置５０は、例えば、インターネット等のネットワークＮを介して、レーザ加工機１００のユーザの集中管理室４０１、スマートフォン４０２、及び／又は、タブレット４０３に接続されていてもよい。さらに、制御装置５０は、ネットワークＮを介して、レーザ加工機１００の製造者のサービスセンタ４０４に接続されていてもよい。制御装置５０は、上記の点検又は交換のための通知を、ネットワークＮを介してこれらに送信するように構成されていてもよい。このような構成によって、交換又は点検を迅速に完了することができる。

【0052】

以上のような実施形態に係るレーザ加工機１００では、例えばノズル２６及びパルセーションダンパ４４における圧損等の様々な要因に応じて、高圧ポンプ４１の送り出し動作の頻度が変化し得る。しかしながら、以上のような実施形態に係る高圧ポンプユニット４０では、高圧ポンプ４１の送り出し動作の回数に基づいて、高圧ポンプ４１を交換するための通知３０４が出されるか否かが判断される。したがって、高圧ポンプ４１の送り出し動作の頻度が変化する場合であっても、高圧ポンプ４１の送り出し動作の回数を計数することによって、高圧ポンプ４１の部品（例えば、ダイヤフラム４１ｄ又はピストン４１ｆ）にかかる負荷を正確に見積もることが可能である。よって、高圧ポンプ４１の寿命を正確に診断することができる。

【0053】

また、高圧ポンプユニット４０では、検出部は、加圧された水の脈動を検出する流量センサ４３を含んでいる。高圧ポンプ４１の送り出し動作は周期的であるため、加圧された水は脈動する。したがって、加圧された水の脈動に基づいて送り出し動作の回数を計数することができる。

【0054】

また、高圧ポンプユニット４０では、検出部は、高圧ポンプ４１の振動を検出する振動センサ４２を含んでいる。高圧ポンプ４１の送り出し動作は周期的であるため、高圧ポンプ４１の振動のなかには送り出し動作に基づく振動成分が存在する。したがって、高圧ポンプ４１の振動に基づいて送り出し動作の回数を計数することができる。

【0055】

流体供給装置及びウォータジェットレーザ加工機の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されない。当業者であれば、上記の実施形態の様々な変形が可能であることを理解するだろう。また、当業者であれば、上記の制御装置５０が実行するステップは、上記の順番で実施される必要はなく、矛盾が生じない限り、他の順番で実施可能であることを理解するだろう。

【0056】

例えば、上記の実施形態では、高圧ポンプユニット４０は、検出部として、切換回数カウンタ４１ｊ、振動センサ４２及び流量センサ４３を含んでいる。しかしながら、他の実施形態では、高圧ポンプユニット４０は、これらのうちの１つ又は２つのみを含んでいてもよい。

【符号の説明】

【0057】

２６ ノズル
３４ 水柱
４０ 高圧ポンプユニット（流体供給装置）
４１ 高圧ポンプ（ポンプ）
４１ｊ 切換回数カウンタ（検出部）
４２ 振動センサ（検出部）
４３ 流量センサ（検出部）
５０ 制御装置
１００ ウォータジェットレーザ加工機
３０４ 通知
Ｗ ワーク

【要約】

【課題】ポンプの寿命を正確に診断することができる流体供給装置及びウォータジェットレーザ加工機を提供すること。
【解決手段】流体供給装置４０は、周期的な流体の送り出し動作によって圧力流体を供給するポンプ４１と、ポンプ４１の送り出し動作を検出するための検出部４２，４３と、検出部４２，４３の検出結果に基づいて得られるポンプ４１の送り出し動作の回数がしきい値を超えたときに通知を出す制御装置５０と、を具備する。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】