JP4791787B2 - アブレイシブウォータジェットを使用した切断装置 - Google Patents

Description

本発明は、砥粒を含む水を使用した切断装置、すなわち、アブレイシブウォータジェットを使用した切断装置に関するものである。

従来の、砥粒を含む水を使用した切断装置及び切断方法を説明する。この方法は、対象物に高圧水を噴射してその対象物を切断する方法（いわゆるウォータージェットによる切断）に対して、加工効率を向上させる目的で案出されたものである（例えば、特許文献１参照）。これによれば、研磨材（砥粒）として、ガーネットや珪砂、鋳鉄グリットなどが使用される。そして、湿った状態の研磨材が、研磨材タンクから研磨材供給管を介してアブレイシブノズルヘッドの混合室に、研磨材供給口から送り込まれる。ここで、湿った状態の研磨材は、コンプレッサによって発生する高圧のエアによって混合室に送り込まれる（圧送される）。そして、その混合室で研磨材が高圧ウォータジェットに混合されて、研磨材を含むアブレイシブウォータジェットとしてアブレイシブノズルから噴射される。また、切断に使用されたアブレイシブウォータジェットは、ワーク（対象物）を支持するテーブル（固定台）の溝を通過した後にキャッチャによって捕集される（特許文献１の図４参照）。そして、ふるい（篩）によって研磨材が回収され、回収された研磨材は湿った状態のまま研磨材タンクに戻されて再利用される（特許文献１の図１参照）。

近年、このような砥粒を含む水を使用した切断は、例えば、回路基板に実装されたチップ状部品（半導体チップ等）を一括して樹脂封止して封止体を形成し、直交する格子状の切断線に沿ってこの封止体を切断する場合にも適用されている。この場合においては、高精度な切断位置と２００μｍ前後の切断幅とが要求される。

しかしながら、従来の技術によれば、上述した封止体を切断する場合には、１方向の切断線に沿って封止体を切断した後に、溝を有する元のテーブルを溝の方向が９０°異なる新たなテーブルに交換する必要がある。そして、その新たなテーブルの上に封止体を位置合わせし、置き直して、その後に他方向の切断線に沿って封止体を切断する必要がある。これらの作業を行う理由は、ワーク（対象物である封止体）を支持するテーブル（固定台）の摩耗を避ける目的で、アブレイシブウォータジェットがテーブルに設けた溝を通過する必要があるからである（特許文献１の図４のテーブル１４参照）。これにより、新たなテーブルに支持されたワーク（封止体）を切断したアブレイシブウォータジェットは、新たなテーブルに接触することなく、溝を通過した後にキャッチャによって捕集される。この技術によれば、２個のテーブルが必要になるので装置の費用が増大する。また、新たなテーブルの上に封止体を位置合わせして置き直す必要があるので、作業効率が低下する。更に、切断の寸法精度（位置、角度等）が低下するおそれがある。
特開２０００−０００７６７号公報（第２−第４頁、図１−図４）

本発明が解決しようとする課題は、直交する格子状の切断線に沿って対象物を切断する場合には、対象物を固定する固定台を交換し、新たな固定台に対象物を位置合わせして置き直す必要があるので、装置の費用が増大し、作業効率が低下するとともに、切断の寸法精度が低下するおそれがあることである。

上述の課題を解決するために、本発明に係る切断装置は、砥粒を含む水をノズルから高圧で噴射することによって、交叉する２つの方向に延びるとともに２つの方向のそれぞれにおいて複数本ずつ設けられた切断線に沿って対象物を切断する、アブレイシブウォータジェットを使用した切断装置であって、対象物が固定される固定台と、固定台における切断線の下方に相当する位置に設けられた溝部と、固定台における溝部以外の部分において対象物が接するようにして設けられた凸部と、溝部において、２つの方向のうち少なくとも１方向に延びる切断線に平行に凸部をつなぐようにして設けられた土台部と、固定台の外周の少なくとも一部において土台部同士をつなぐようにして設けられた枠部と、土台部を覆うようにして着脱自在に設けられた保護部材とを備えるとともに、保護部材は、砥粒を含む水が保護部材に当たることにより砥粒を含む水が土台部に当たらないようにする目的で設けられ、保護部材は次の３つの態様のいずれか１つによって設けられたことを特徴とする。
（１）細長い複数の部材からなり、溝部に挿入又は嵌装されるという態様
（２）一端においてつながる櫛状の平面形状を有し、溝部に挿入又は嵌装されるという態様
（３）井桁状の平面形状を含み、溝部に挿入又は嵌装されるという態様

また、本発明に係る切断装置は、上述のアブレイシブウォータジェットを使用した切断装置において、保護部材は砥粒よりも高い硬さを有する材料によって構成されていることを特徴とする。

また、本発明に係る切断装置は、上述のアブレイシブウォータジェットを使用した切断装置において、砥粒を含む水の飛散を防止する目的で固定台の外周において設けられた壁部材を備えるとともに、壁部材は固定台において着脱自在であって、壁部材が取り外された状態で保護部材が溝部に挿入されることを特徴とする。

本発明によれば、土台部を覆うようにして着脱自在に設けられた保護部材により、砥粒を含む水が土台部に当たらないようにして、封止体が切断される。これにより、固定台が摩耗することなく、同じ固定台を使用して、交叉する２つの方向に沿って封止体が切断される。言い換えれば、交叉する２つの方向に沿って封止体を切断する場合において、２種類の固定台を準備することと、固定台を交換することと、封止体を位置合わせすることとが不要になる。したがって、交叉する２方向の切断線にそれぞれ沿って封止体を切断する場合に、固定台の費用が削減されるとともに、作業効率の低下と切断の寸法精度（位置、角度等）の低下とが防止される。

また、保護部材は砥粒よりも高い硬さを有する材料によって構成されているので、固定台の摩耗を防止するとともに、保護部材が長寿命になる。

また、固定台の外周において着脱自在に壁部材が設けられ、その壁部材が取り外された状態で保護部材が溝に挿入される。これにより、壁部材を含む固定台全体の加工が容易になるので、固定台の低価格化が可能になる。また、溝部に保護部材を挿入・嵌装等する作業が容易になる。

砥粒を含む水をノズル（１１）から高圧で噴射することによって、交叉する２つの方向に延びる切断線（６３，６４）に沿って対象物（２８）を切断する、アブレイシブウォータジェットを使用した切断装置に、対象物（２８）が固定される固定台（６６）と、固定台（６６）における切断線の下方に相当する位置に設けられた溝部（６８Ｘ，６８Ｙ）と、固定台（６６）における溝部（６８Ｘ，６８Ｙ）以外の部分において対象物（２８）が接するようにして設けられた凸部（６７）と、溝部（６８Ｘ，６８Ｙ）において、２つの方向のうち少なくとも１方向に延びる切断線（６４）にほぼ平行に凸部（６７）をつなぐようにして設けられた土台部（６９）と、固定台（６６）の外周の少なくとも一部において土台部（６９）同士をつなぐようにして設けられた枠部（７０）と、土台部（６９）を覆うようにして着脱自在に設けられた保護部材（７４）とを備える。この保護部材（７４）は、砥粒を含む水が保護部材（７４）に当たることにより砥粒を含む水が土台部（６９）に当たらないようにする目的で設けられている。また、保護部材（７４）は砥粒よりも高い硬さを有する材料によって構成されている。また、砥粒を含む水の飛散を防止する目的で固定台（６６）の外周において設けられた壁部材（７７）を備えるとともに、壁部材（７７）は固定台（６６）において着脱自在であって、壁部材（７７）を取り外した状態で保護部材（７４）が溝部（６８Ｘ，６８Ｙ）に挿入される。

本発明に係るアブレイシブウォータジェットを使用した切断装置の実施例１を、図１を参照して説明する。図１は、本実施例に係るアブレイシブウォータジェットを使用した切断装置の構成を概略的に示す配管系統図である。なお、以下の説明において使用するいずれの図についても、わかりやすくするために、適宜省略し又は誇張して模式的に描かれている。また、以下の各実施例では、回路基板に実装された半導体チップ等を一括して樹脂封止して封止体を形成し、直交する格子状の切断線に沿ってこの封止体を切断する場合について説明する。この場合には、高精度な切断位置と２００μｍ前後の切断幅とが要求される。

図１に示されている切断装置は、砥粒を含む水を高圧で噴射する系として、次の構成要素を備える。それらの構成要素とは、水源１から供給される水を高圧化する高圧ポンプ２と、高圧ポンプ２に接続された切替弁３と、切替弁３に第１の流入側水系配管４を介して接続された第１のタンク５と、切替弁３に第２の流入側水系配管６を介して接続された第２のタンク７とである。また、第１のタンク５及び第２のタンク７にそれぞれ接続された第１の流出側水系配管８及び第２の流出側水系配管９である。また、第１の流出側水系配管８と第２の流出側水系配管９とが接続された部分に接続されたノズル系配管１０と、ノズル系配管１０に接続された切断用のノズル１１である。第１のタンク５と第２のタンク７とは、いずれも砥粒を含む水によって実質的に満たされている。

ここで、砥粒はシリコンカーバイド（ＳｉＣ）、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、ガーネット等からなり、１０〜１００μｍ程度の粒径ｄを有している。これらの砥粒の比重は１よりも大きいので、通常の状態では、第１のタンク５及び第２のタンク７のそれぞれにおいて、沈殿した砥粒が高い比率で存在する高比率水１２，１３と、ほとんど水からなる低比率水１４，１５とが存在している。なお、ここでいう「比率」とは、「砥粒を含む水に対するこれに含まれる砥粒の比率」を意味する（以下同じ）。また、第１及び第２のタンク５，７が砥粒を含む水によってそれぞれ「実質的に満たされている」とは、わずかな気泡や空間がタンク内に残っている場合をも含むことを意味する（以下同じ）。また、後述するように第１のタンク５と第２のタンク７とを切り換えて使用するので、第１のタンク５と第２のタンク７とは同じ容量を有することが好ましい。

また、図１に示されている切断装置は、第１のタンク５及び第２のタンク７に砥粒を供給する系として、次の構成要素を備える。それらの構成要素とは、砥粒を高い比率で含む水（以下「高比率水」という。）を貯留する砥粒系タンク１６と、加圧された水を砥粒系タンク１６に供給することによって砥粒系タンク１６から高比率水を押し出す押出用ポンプ１７とである。また、砥粒系タンク１６から押し出された高比率水を第１のタンク５及び第２のタンク７に供給する砥粒供給管１８と、砥粒供給管１８における第１のタンク５につながる部分に設けられた第１の砥粒供給弁１９と、砥粒供給管１８における第２のタンク７につながる部分に設けられた第２の砥粒供給弁２０とである。また、高比率水が供給された場合に第１のタンク５及び第２のタンク７からあふれる水を砥粒系タンク１６に戻す戻し管２１と、戻し管２１における第１のタンク５につながる部分に設けられた第１の戻し弁２２と、戻し管２１における第２のタンク７につながる部分に設けられた第２の戻し弁２３とである。また、この系には、砥粒供給管１８に外部から水を供給するための注水弁２４が設けられている。ここまで説明した第１及び第２のタンク５，７に砥粒を供給する系により、第１及び第２のタンク５，７は、砥粒を含む水によって常時実質的に満たされている。

また、図１に示されている切断装置は、第１のタンク５及び第２のタンク７における砥粒の比率を適正に保つ系として、次の構成要素を備える。それらの構成要素とは、第１のタンク５及び第２のタンク７の底部に固定されそれぞれロードセルからなる第１のセンサ２５及び第２のセンサ２６である。また、この系には、第１及び第２のセンサ２５，２６から信号を受け取り、それらの信号に基づいて第１及び第２のタンク５，７内の砥粒を含む水の重量をそれぞれ算出し、切断装置が有する弁・ポンプ等を必要に応じて制御する制御部（コントローラ）ＣＮＴが設けられている。図１では、制御部ＣＮＴが高圧ポンプ２と切替弁３とをそれぞれ制御するための配線を仮想的に破線で示して、他の配線については図示を省略している。

更に、図１に示されている切断装置は、ノズル１１を水平（ＸＹ）方向・垂直（Ｚ）方向に移動させる移動機構（図示なし）と、固定台２７とを備える。この固定台２７については、後に詳述する。固定台２７には、吸着等の方法によって切断の対象物である封止体２８が固定されている。そして、砥粒を含む水がノズル１１から高圧で噴射され、その噴射された水であって砥粒を含む水である高圧水２９によって封止体２８が切断される。

以下、図１の切断装置を使用して対象物である封止体２８を切断する方法を説明する。１番目に、第１及び第２のタンク５，７を、砥粒を含む水によって実質的に満たされている状態にする動作を説明する。

まず、第１のタンク５と第２のタンク７とに砥粒を含む水を供給する。これによって、第１及び第２のタンク５，７を、砥粒を含む水によって実質的に満たされている状態にする。具体的には、次のような動作を行う。まず、第１のタンク５に砥粒を含む水を供給するために、第１の戻し弁２２と第１の砥粒供給弁１９と注水弁２４とを開に、第２の砥粒供給弁２０と第２の戻し弁２３とを閉にする。そして、注水弁２４と砥粒供給管１８と第１の砥粒供給弁１９とを順次介して第１のタンク５に所定の圧力で水を供給する。これによって発生する負圧（陰圧）により、砥粒系タンク１６から高比率水が吸い出される。そして、吸い出された高比率水は、水とともに、砥粒供給管１８と第１の砥粒供給弁１９とを順次介して第１のタンク５に注入される。第１のタンク５が砥粒を含む水によって満たされれば、注水弁２４と第１の砥粒供給弁１９と第１の戻し弁２２とを閉にする。同様の手順によって、第２のタンク７を、砥粒を含む水によって実質的に満たされている状態にすることができる。

ここで、第１及び第２のタンク５，７を満たしている砥粒を含む水における当初の比率は、５０体積％以上かつ７０体積％以下であることが好ましい。その理由は、比率が高いほど切断効率が向上するので好ましい反面、比率が７０体積％を超えた場合にはタンク内で砥粒を均一に分布させることが困難だからである。なお、第１及び第２のタンク５，７を満たしている砥粒を含む水における当初の比率は、高比率水における砥粒の比率、注水弁２４を介して注入される水の圧力・量等によって定められる。また、何らかの理由でタンクにおける比率が上述した規格（例えば、７０体積％）を超えた場合には、注水弁２４を開にしてそのタンクに水を注入すればよい。

２番目に、いずれも砥粒を含む水によって満たされている第１のタンク５と第２のタンク７とのうち一方のタンク、例えば、第１のタンク５から砥粒を含む水をノズル１１に供給して封止体２８を切断する動作を、図１を参照して説明する。図１においては、流れがある状態が実線で、流れがない状態が破線で、それぞれ示されている。ここで、第１の砥粒供給弁１９と第１の戻し弁２２と第２の砥粒供給弁２０と第２の戻し弁２３とを、いずれも閉にしておく。また、高圧ポンプ２を動作させておく。また、ノズル１１を、封止体２８の所定の位置に対して位置合わせするとともに、ノズル１１の先端と封止体２８の上面とが所定の距離になるようにして位置合わせする。

まず、切替弁３によって、高圧ポンプ２から第１の流入側水系配管４への流路を開にするとともに、高圧ポンプ２から第２の流入側水系配管６への流路を閉にする。そして、高圧ポンプ２によって、第１の流入側水系配管４を介して第１のタンク５に高圧で水を注入する。高圧で注入された水は、第１のタンク５内において砥粒を含む水を撹拌して砥粒を均一に分布させ、また、砥粒を含む水を押し出し第１の流出側水系配管８とノズル系配管１０とを順次介してノズル１１に高圧で供給する。これにより、砥粒を含む水をノズル１１から高圧で噴射することができる。そして、高圧で噴射された水であって砥粒を含む水である高圧水２９は、固定台２７の上に固定された封止体２８に衝突する。これにより、主として高圧水２９に含まれる砥粒が封止体２８に衝突する。更に、この状態で、ノズル１１を水平（ＸＹ）方向に適当な速度で移動させることによって、封止体２８が切断される。

次に、引き続いて、移動しているノズル１１に対して第１のタンク５から砥粒を含む水を供給し、ノズル１１から高圧水２９を噴射して、封止体２８を切断する。複数の封止体２８に対してこの動作を繰り返していくと、第１のタンク５においては、第１の流入側水系配管４から高圧で注入される水によって、砥粒を含む水で満たされる状態が継続する。その一方で、第１のタンク５においては、砥粒が流出していくので砥粒の比率が徐々に低下する。そして、この比率が小さくなりすぎると切断効率が著しく低下するので好ましくない。

次に、第１のタンク５における比率が一定の値を下回った場合には、第１のタンク５の使用を取りやめて第２のタンク７を使用する。具体的には、まず、制御部ＣＮＴが、第１のセンサ２５から受けとった信号に基づいて第１のタンク５における砥粒の比率が一定の値を下回ったと判定し、第１のタンク５を砥粒の補充が必要であるタンク、すなわち要補充タンクに指定する。そして、制御部ＣＮＴは、切替弁３によって、高圧ポンプ２から第１の流入側水系配管４への流路を閉にするとともに、高圧ポンプ２から第２の流入側水系配管６への流路を開にする。これにより、第２のタンク７から第２の流出側水系配管９とノズル系配管１０とを順次介して砥粒を含む水をノズル１１に供給し、ノズル１１から高圧水２９を噴射して封止体２８を切断する。

ところで、上述した「比率の一定の値」とは、所定の規格として定められた値であって例えば５体積％でよく、好ましくは１０体積％であればよい。５体積％にした理由は、砥粒の比率が５体積％を下回った場合には切断効率が著しく低下するからである。また、好ましくは１０体積％であればよいとした理由は、規格に余裕を設けたほうが、切断の条件を管理するに当たって好ましいからである。

ここで、第１のタンク５における砥粒の比率の算出について説明する。第１のタンク５自体の重量と容量とは既知である。また、第１のタンク５は、砥粒を含む水によって常時実質的に満たされている。また、砥粒の材料に応じて砥粒の比重が決まっており、それらの比重は既知である。したがって、次のようにして、第１のタンク５における比率を制御部ＣＮＴによって算出することができる。まず、第１のセンサ２５を使用して、砥粒を含む水によって満たされている状態の第１のタンク５の重量を測定する。次に、その重量から、水のみによって満たされている状態の第１のタンク５の重量（容量に基づいて算出してもよく、実測してもよい。）を差し引く。得られた差がタンク内の砥粒の重量に相当するので、その重量をその砥粒の比重で割るとタンク内の砥粒の体積が得られる。得られた砥粒の体積とタンク自体の容量とに基づいて、第１のタンク５における比率を算出することができる。したがって、砥粒を含む水によって満たされている状態の第１のタンク５の重量を第１のセンサ２５が代用特性として測定することが、第１のタンク５における砥粒の比率を検出することであるといえる。第２のタンク７における比率の検出についても同様である。

これまでの説明では、第１及び第２のタンク５，７を満たしている砥粒を含む水の当初の比率がいずれも高い場合の動作、言い換えれば初期状態からの動作を説明した。ところで、第１及び第２のタンク５，７のうち一方のタンクを使用し続けてそのタンクにおける砥粒の比率が低下すると、その一方のタンクの使用を取りやめて他方のタンクを使用することになる。そして、使用を取りやめた一方のタンクに砥粒を補給する動作を行う。

３番目に、砥粒の比率が低下した一方のタンクの使用を取りやめて他方のタンクを使用することになった場合における、その一方のタンクに砥粒を補給する動作を、図１を参照して説明する。図１においては、使用されている他方のタンクが第１のタンク５であり、使用を取りやめた後に砥粒が補給されている一方のタンクが第２のタンク７である。

まず、使用を取りやめた第２のタンク７に砥粒を含む水を供給するために、第１の砥粒供給弁１９と第１の戻し弁２２とを閉に、第２の戻し弁２３と第２の砥粒供給弁２０と注水弁２４とを開にする。そして、注水弁２４と砥粒供給管１８と第２の砥粒供給弁２０とを順次介して第２のタンク７に所定の圧力で水を供給する。これによって発生する負圧（陰圧）により、砥粒系タンク１６から高比率水が吸い出される。そして、吸い出された高比率水は、水とともに、砥粒供給管１８と第２の砥粒供給弁２０とを順次介して第２のタンク７に注入される。

次に、第２のタンク７が砥粒を含む水によって満たされれば、注水弁２４と第２の砥粒供給弁２０と第２の戻し弁２３とを閉にする。この状態で、第２のタンク７は、第１のタンク５における比率が一定の値を下回るまで待機する。なお、第２のタンク７を満たしている砥粒を含む水における比率は、高比率水における砥粒の比率、注水弁２４を介して注入される水の圧力・量等によって定められる。

以上説明したように、本実施例によれば、砥粒の比率が低下した一方のタンクの使用を取りやめて他方のタンクを使用することになる。これにより、一方のタンクに砥粒を補充している間においても、他方のタンクから砥粒を含む水をノズルに供給して切断を行うことができる。したがって、切断装置の稼働率が大幅に向上する。また、砥粒を均一に含む水をノズルに供給するので、乾燥した砥粒や湿った状態の砥粒（研磨材）を使用する場合に比べて、ノズルや配管の摩耗が抑制されるとともに、ノズルの構造が簡略化される。

本発明に係るアブレイシブウォータジェットを使用した切断装置の実施例２を、図２を参照して説明する。図２は、本実施例に係るアブレイシブウォータジェットを使用した切断装置の構成を概略的に示す配管系統図である。なお、以下の説明において使用するいずれの図においても、図１に示された構成要素と同じ構成要素については、同じ符号を付して説明を省略する。

図２に示された切断装置には、図１における切替弁３に代えて、第１の流入側水系配管４に第１の流入側開閉弁３０が、第２の流入側水系配管６に第２の流入側開閉弁３１が、それぞれ設けられている。この切断装置によっても、実施例１に係る切断装置と同様の効果が得られる。

本発明に係るアブレイシブウォータジェットを使用した切断装置の実施例３を、図３を参照して説明する。図３は、本実施例に係るアブレイシブウォータジェットを使用した切断装置の構成を概略的に示す配管系統図である。本実施例に係る切断装置の特徴は、第１のタンク５及び第２のタンク７よりも下流側に設けられた配管類（弁・ノズル１１を含む。以下「下流側配管」という。）における砥粒の残留を防止する機構を備えていることである。第１のタンク５の側について具体的に説明すると、下流側配管、すなわち第１の流出側水系配管８からノズル１１までにおける砥粒の残留を防止する目的で、これらの下流側配管に砥粒を含まない水を高圧で供給する機構が設けられている。下流側配管に砥粒が残留すると、管路における抵抗が増大する。したがって、下流側配管において砥粒が詰まりやすくなるので、切断装置の稼働率が低下するおそれがある。特に、回路基板に実装された半導体チップ等を一括して樹脂封止して形成された封止体を切断する場合のように、噴射口と小径流路とが小さく小径の砥粒を使用した場合には、砥粒が詰まるという問題が深刻になる。したがって、このような詰まりを防止するために、下流側配管において砥粒が残留しないようにすることが好ましい。

図１に示されている切断装置は、下流側配管に砥粒を含まない水を高圧で供給する系として、次のような構成要素を備える。第１のタンク５の側に関するそれらの構成要素は、以下の通りである。まず、第１の流入側開閉弁３０の下流側において、第１のタンク５を介することなく第１の流入側水系配管４と第１の流出側水系配管８とを接続する第１のバイパス配管３２を備える。次に、第１の流入側水系配管４において、第１のバイパス配管３２と第１のタンク５との間に設けられた第１のタンク用開閉弁３３を備える。次に、第１の流出側水系配管８において、第１のバイパス配管３２とノズル系配管１０との間に設けられた第１の流出側開閉弁３４を備える。同様に、第２のタンク７の側に関する構成要素として、第２のバイパス配管３５と第２のタンク用開閉弁３６と第２の流出側開閉弁３７とをそれぞれ備える。これらの位置については、第１のタンク５の側の場合と同様なので、説明を省略する。

以下、図３の切断装置を使用して対象物である封止体２８を切断する方法を説明する。１番目に、第１のタンク５から砥粒を含む水をノズル１１に供給して封止体２８を切断する動作を説明する。

本実施例では、第２の流出側開閉弁３７と第２のタンク用開閉弁３６と第２の流入側開閉弁３１とを、いずれも閉にするとともに、第１の流出側開閉弁３４と第１のタンク用開閉弁３３と第１の流入側開閉弁３０とを、いずれも開にする。これらにより、第１の流入側水系配管４から第１のタンク５に高圧で注入された水は、第１のタンク５内において砥粒を含む水を撹拌して砥粒を均一に分布させるとともに、第１の流出側水系配管８に砥粒を含む水を押し出す。また、砥粒を含まない水が第１のバイパス配管３２を介して第１の流出側水系配管８に高圧で供給され、これによって発生する負圧（陰圧）により、第１のタンク５から砥粒を含む水が吸い出される。これらの作用により、第１の流出側水系配管８とノズル系配管１０とを順次介して、砥粒を含む水をノズル１１に高圧で供給することができる。したがって、砥粒を含む水をノズル１１から高圧で噴射することができる。

２番目に、第１のタンク５の側における下流側配管に砥粒を含まない水を高圧で供給する動作を説明する。この動作は、封止体２８を切断する動作をいったん中断する場合に、下流側配管において砥粒が残留しないようにする目的で行う必要がある。

この場合には、第１の流出側開閉弁３４と第１のタンク用開閉弁３３と第１の流入側開閉弁３０とがいずれも開であり、かつ、高圧ポンプ２が動作している状態から、第１のタンク用開閉弁３３を閉にする。これらにより、第１の流入側開閉弁３０と第１のバイパス配管３２と第１の流出側水系配管８と第１の流出側開閉弁３４とノズル系配管１０とを介して、砥粒を含まない水をノズル１１から高圧で噴射することができる。したがって、第１の流出側水系配管８と第１の流出側開閉弁３４とノズル系配管１０とノズル１１とからなる下流側配管において残留していた砥粒が、高圧の水とともにノズル１１から噴射される。ここまで説明した動作により、下流側配管における砥粒の詰まりが防止されるので、切断装置の稼働率が向上する。

以上説明したように、本実施例によれば、砥粒を含まない水を下流側配管に高圧で供給する機構が設けられている。これにより、下流側配管における砥粒の残留が抑制される。したがって、下流側配管における砥粒の詰まりが防止されるので、切断装置の稼働率が向上する。

なお、本実施例において図３に示された弁の構成は一例であり、例えば、次のような変形例も可能である。この変形例では、第１の流入側開閉弁３０に代えて第１のバイパス配管３２においてバイパス用弁を設ける。そして、このバイパス用弁を閉にするとともに、第１の流出側開閉弁３４と第１のタンク用開閉弁３３とをいずれも開にする。これによって、図２の切断装置と同様の動作が可能になる。また、下流側配管に砥粒を含まない水を高圧で供給する場合には、第１のタンク用開閉弁３３を閉にするとともに、第１の流出側開閉弁３４とバイパス用弁とをいずれも開にすればよい。

本発明に係るアブレイシブウォータジェットを使用した切断装置の実施例４を、図４を参照して説明する。図４は、本実施例に係るアブレイシブウォータジェットを使用した切断装置の構成を概略的に示す配管系統図である。図４では、説明を簡単にするために第１のタンク５のみを示している。本実施例に係る切断装置の特徴は、砥粒を含む水であって対象物の切断に使用された水を収容して砥粒を回収するタンクを設け、そのタンクと砥粒系タンク（図１〜図３の砥粒系タンク１６を参照）とを共通化したことである。

図４に示されている切断装置は、砥粒を含む水であって対象物の切断に使用された水を回収する系として、固定台２７の下方に設けられた回収タンク３８と、ふるい（篩）３９と、回収タンク３８とふるい３９とを接続する回収用配管４０とを備える。ここで、回収タンク３８に収容されている切断に使用された水には、水４１自体と、粒径が所定の値以下である砥粒からなる規格内砥粒４２と、切断により生じた粒子であって粒径が所定の値よりも大きい粒子からなる規格外粒子４３とが含まれている。

また、使用された水を回収する系を構成する他の構成要素として、規格内砥粒４２を第１のタンク５に供給する再使用配管４４と、規格外粒子４３を回収タンク３８に戻す規格外粒子用配管４５と、規格外粒子用配管４５に設けられた規格外粒子用ポンプ４６とを備える。更に、回収タンク３８にはドレン配管４７が設けられている。

また、使用された水を回収する系には無関係な構成要素として、第１のバイパス配管３２においてバイパス用弁４８を備える。このバイパス弁４８は、実施例３の変形例で説明したバイパス弁に相当する。

以下、図４の切断装置の動作を説明する。まず、第１の流出側開閉弁３４と第１のタンク用開閉弁３３とバイパス弁４８とを、いずれも開にする。これらにより、第１の流入側水系配管４から第１のタンク５に高圧で注入された水は、第１のタンク５内において水流４９を発生させる。この水流４９が砥粒を含む水５０を撹拌して砥粒を均一に分布させるとともに、第１の流出側水系配管８に砥粒を含む水５０を押し出す。また、砥粒を含まない水が第１のバイパス配管３２を介して第１の流出側水系配管８に高圧で供給され、これによって発生する負圧（陰圧）により、第１のタンク５から砥粒を含む水５０が吸い出される。これらの作用によって、第１の流出側水系配管８とノズル系配管１０とを順次介して、砥粒を含む水５０をノズル１１に高圧で供給することができる。したがって、砥粒を含む水５０をノズル１１から高圧で噴射することができる。

図４の切断装置において、切断に使用された水を収容して砥粒を回収する動作を説明する。まず、初期状態においては、回収タンク３８に高比率水を供給しておく。これによって、回収タンク３８は、第１のタンク５に高比率水を供給する砥粒系タンク（図１〜図３の砥粒系タンク１６を参照）として機能する。

次に、第１の流入側水系配管４から第１のタンク５に高圧で水を注入する。これによって、砥粒を含む水５０をノズル１１から高圧で噴射して封止体２８を切断する。そして、砥粒を含む水５０であって切断に使用された水は、回収タンク３８に収容される。回収タンク３８に収容された水は、押出用ポンプ１７によって回収タンク３８に供給される加圧された水によって押し出され、回収用配管４０を介してふるい３９に供給される。ふるい３９においてふるい分けられた規格内砥粒４２は、再使用配管４４を介して第１のタンク５に水とともに戻される。その一方で、ふるい３９においてふるい分けられた規格外粒子４３は、規格外粒子用配管４５と規格外粒子用ポンプ４６とを介して、水とともに回収タンク３８に戻される。規格外粒子４３は切断には使用できないので、回収タンク３８にある程度の量の規格外粒子４３が貯留されると、それらの規格外粒子４３は廃棄される。

以上説明したように、本実施例によれば、まず、規格内砥粒４２を回収してこれを再利用することができる。したがって、アブレイシブウォータジェットを使用した切断装置におけるランニングコストを低減することができる。また、回収タンク３８と、第１のタンク５に高比率水を供給する砥粒系タンクとを共通化することができる。したがって、アブレイシブウォータジェットを使用した切断装置の簡素化が図られる。

本発明に係るアブレイシブウォータジェットを使用した切断装置の実施例５に使用される切断用のノズルについて、図５を参照して説明する。図５（Ａ）は本実施例に係るアブレイシブウォータジェットを使用した切断装置に使用されるノズルの要部を拡大して示す部分断面図であり、図５（Ｂ）はそのノズルの先端部を更に拡大して示す部分断面図である。

図５（Ａ）に示されているように、切断用のノズル１１は、ホルダ５１と、ホルダ５１の内部に固定された柱状体５２と、ホルダ５１の内部において柱状体５２の先端に嵌装された支持体５３と、支持体５３の内部において一体的に嵌装された連結体５４とノズルチップ５５とを有する。柱状体５２には、所定の径の流路５６が設けられている。連結体５４には、流路５６につながるとともに先細のテーパ状になっている漏斗状の空間５７が設けられている。ノズルチップ５５には、空間５７につながり一定の径Ｄを有する小径流路５８が設けられている。ノズルチップ５５の先端は支持体５３とホルダ５１との先端から所定の量だけ突出しており、小径流路５８の先端は径Ｄの開口からなる噴射口５９を形成している。ここで、ホルダ５１と柱状体５２と支持体５３と連結体５４とノズルチップ５５とは、例えば、ステンレス鋼、セラミックス等から構成されている。そして、ノズルチップ５５が有する小径流路５８の内壁には耐摩耗膜６０が形成されている。この耐摩耗膜６０は、プラズマＣＶＤ等の周知の手法によって形成される。

図５に示されたノズル１１の第１の特徴は、小径流路５８の内壁に形成された耐摩耗膜６０が、例えば、ダイヤモンド単結晶、サファイア単結晶、ダイヤモンド焼結体、立方晶窒化ホウ素（ｃＢＮ）焼結体、ダイヤモンド又はｃＢＮを超硬合金中に分散させた複合材料等からなる耐摩耗性材料によって構成されていることである。これにより、高圧で加圧され砥粒４２を含む水が小径流路５８の内部を高速で流動した場合であっても、小径流路５８の内壁の摩耗が軽減される。

図５に示されたノズル１１の第２の特徴は、小径流路５８の径Ｄが、砥粒４２の径ｄに対して次のように定められていることである。すなわち、砥粒４２の径ｄに関して定められている規格における最大値ｄmax に対して、小径流路５８の径Ｄは、Ｄ≧２ｄmax になるように定められている。このように定めた理由は、小径流路５８のＤが砥粒４２の径ｄとして許容されている最大値ｄmax の２倍を下回った場合には、小径流路５８又は噴射口５９において砥粒４２が詰まりやすいことが経験上知られているからである。このことにより、小径流路５８又は噴射口５９における砥粒４２の詰まりが防止されるので、切断装置の稼働率が向上する。なお、封止体（図１−図４の封止体２８参照）を切断する場合においては、例えば、砥粒４２について径ｄ＝６３μｍ、規格における径の最大値ｄmax ＝１００μｍに対して、小径流路５８の径Ｄ＝２５０μｍを採用している。

ここで、砥粒４２の径ｄに対する小径流路５８の径Ｄの上限値は、特に定められていない。その理由は、小径流路の径Ｄについては、所望の切断幅が広い場合においては適宜大きくする必要があるので、径Ｄの上限値については定めないほうが好ましいからである。そして、その広い切断幅に応じて小径流路の径Ｄを大きくすることによって、広い切断幅で対象物を切断できる。

図５に示されたノズル１１の第３の特徴は、小径流路５８において、長さＬが径Ｄに対して２Ｄ≦Ｌ≦２０Ｄになるように定められていることである。この小径流路５８における長さＬと径Ｄとの間には、次のような関係がある。まず、２Ｄ＞Ｌの場合には、噴射口５９から噴射された高圧水２９が広がるので、切断効率が低下するとともに切断幅が広がるという問題がある。また、この場合には、耐摩耗膜６０の部分の長さ（図で上下方向の距離）が短いので、ノズルチップ５５の寿命が短くなるという問題がある。次に、Ｌ＞２０Ｄの場合には、小径流路５８において砥粒４２が詰まりやすくなるという問題がある。また、この場合には、小径流路５８において圧力損失が発生するので、切断効率が低下するという問題がある。これらの観点から、径Ｄに対して長さＬが２Ｄ≦Ｌ≦２０Ｄになるように定めた。なお、封止体（図１−図４の封止体２８参照）を切断する場合には、小径流路の長さＬが径Ｄに対して、１０Ｄ≦Ｌ≦２０Ｄになるように定められていることが好ましい。具体的には、小径流路５８において、径Ｄ＝２５０μｍに対して長さＬ＝４．７ｍｍを採用している。

図５に示されたノズル１１の第４の特徴は、連結体５４には流路５６につながるとともに先細のテーパ状になっている漏斗状の空間５７が設けられ、その先細になっている先端が小径流路５８につながっていることである。言い換えると、流路５６と小径流路５８とをつなぐ漏斗状の空間５７であって、小径流路５８に向かって先細のテーパ状になっている空間５７が設けられている。これにより、流路５６から小径流路５８に至るまでにおいて、高圧で加圧され砥粒４２を含む水が大きな抵抗を受けることなく流動することができる。

以上説明したように、本実施例によれば、まず、小径流路５８の内壁に耐摩耗膜６０が形成されているので、内壁の摩耗が軽減される。したがって、ノズルチップ５５の寿命が長くなるので、アブレイシブウォータジェットを使用した切断装置の管理・保守に要する手間が軽減される。また、砥粒４２の径ｄに対して小径流路５８の径Ｄが適切に定められているので、小径流路５８又は噴射口５９における砥粒４２の詰まりが防止される。また、小径流路５８の長さＬが径Ｄに対して適切に定められているので、ノズルチップ５５の寿命を短くすることなく、小径流路５８における砥粒４２の詰まりが抑制されるとともに、切断効率が良好に保たれる。また、流路５６から小径流路５８に向かって先細のテーパ状になっている空間５７が設けられているので、砥粒４２を含む水が大きな抵抗を受けることなく流動する。

なお、本実施例では、小径流路５８が形成されている部材自体、すなわちノズルチップ５５自体を、ダイヤモンド焼結体等からなる耐摩耗性材料によって構成してもよい。この場合においても、小径流路５８の内壁が耐摩耗性材料によって構成されているので、小径流路５８の内壁の摩耗が軽減される。

本発明の実施例６に係るアブレイシブウォータジェットを使用した切断装置に使用される受け機構である固定台を、図６と図７とを参照して説明する。図６は、本実施例に係るアブレイシブウォータジェットを使用した切断装置に使用される固定台と封止体との構成を概略的に示す斜視図である。図７（Ａ）は図６の固定台を凸部においてＹ方向に沿って示す切断図、図７（Ｂ）は図６の固定台を溝部においてＸ方向に沿って示す切断図である。

図６に示されているように、切断の対象物である封止体２８は、リードフレームやプリント基板等の回路基板６１と封止樹脂６２とを有する。そして、互いに直交する切断線６３と６４とが仮想的に設けられ、それらの切断線６３，６４によって仕切られた領域６５のそれぞれが、完成品である電子部品のパッケージに相当する。

図６に示されているように、本実施例に使用される固定台６６は、次の構成要素を備える。まず、封止体２８の各領域６５に対応してそれぞれ設けられた凸部６７と、各凸部６７の間においてＸ方向とＹ方向とにそれぞれ沿って設けられた溝部６８Ｘ，６８Ｙとを備える。また、Ｙ方向に沿って各凸部６７の下部をつなぐようにして設けられた土台部６９と、各土台部６９の両端において各土台部６９をつなぐようにして設けられた枠部７０（一部だけ図示）とを備える。これらにより、溝部６８Ｘは、その下部において土台部６９によって周期的に塞がれている。また、溝部６８Ｙは、固定台６６を貫通している。図６において枠部７０は一部が描かれているにすぎないが、実際には固定台６６の四周を取り囲むようにして設けられている。この枠部７０は、切断に使用された水であって砥粒を含む水が飛散することを防止する。

各凸部６７と、必要に応じて枠部７０とにおいて、上面には窪み７１が設けられ、窪み７１の中心には貫通孔７２が設けられている。これらの貫通孔７２は、配管によって吸引機構（いずれも図示なし）に接続されている。そして、各溝部６８Ｘ，６８Ｙのうち１方向に沿って延びる溝部、例えば、Ｘ方向に延びる溝部６８Ｘにおいては、土台部６９の上面７３をそれぞれ覆うようにして、細長い板状部材からなる保護部材７４が設けられている。この保護部材７４は、それぞれ溝部６８Ｘに対して着脱自在であり、切断において使用される砥粒よりも高い硬さを有する材料によって構成されている。このような材料としては、例えば、ダイヤモンド単結晶、サファイア単結晶、ダイヤモンド焼結体、立方晶窒化ホウ素（ｃＢＮ）焼結体、ダイヤモンド又はｃＢＮを超硬合金中に分散させた複合材料等が挙げられる。

以下、封止体２８を切断する際の保護部材７４の機能を、図６と図７とを参照して説明する。まず、封止体２８を、貫通孔７２と窪み７１とを順次介して吸気７５によって吸着し、このことによって固定台６６に、より正確には各凸部６７と一部の枠部７０とに固定する。

次に、Ｘ方向に沿って封止体２８を切断する場合について説明する。この場合には、図７（Ａ）に示されているように、砥粒を含む水であって切断に使用された高圧水２９は、溝部６８Ｘのすべての部分において、保護部材７４には衝突するが土台部６９の上面７３には衝突しない。これにより、固定台６６の土台部６９が摩耗することが防止される。

次に、引き続いて、Ｙ方向に沿って封止体２８を切断する場合について説明する。この場合には、同じ固定台６６を使用してノズル１１の移動方向を変えることにより、封止体２８を切断することができる。図７（Ｂ）に示されているように、切断に使用された高圧水２９は次のように流れる。まず、溝部６８Ｙが凸部６７の間に挟まれている部分では、高圧水２９は溝部６８Ｙを貫通して固定台６６の下方まで流れる。したがって、高圧水２９は固定台６６にはまったく衝突しない。また、溝部６８Ｙが溝部６８Ｘと交差する部分では、Ｘ方向に沿って封止体２８を切断する場合と同様に、高圧水２９は保護部材７４には衝突するが土台部６９の上面７３には衝突しない。これらにより、同じ固定台６６を使用してＸ方向とＹ方向とに沿って封止体２８を切断する場合に、固定台６６の摩耗が防止される。また、封止体２８を連続して切断すれば、保護部材７４が徐々に摩耗していく。この場合には、保護部材７４を適宜交換すればよい。これにより、固定台６６が摩耗することなく、封止体２８を切断することができる。

以上説明したように、本実施例によれば、同じ固定台６６を使用して、Ｘ方向とＹ方向とに沿って封止体２８を切断することができる。言い換えれば、Ｘ方向とＹ方向とに沿って封止体２８を切断する場合において、２種類の固定台６６を準備することと、固定台６６を交換することと、封止体２８を位置合わせすることとが不要になる。したがって、交叉する２方向の切断線にそれぞれ沿って封止体２８を切断する場合に、固定台６６の費用が削減されるとともに、作業効率の低下と切断の寸法精度（位置、角度等）の低下とが防止される。

以下、本実施例に係るアブレイシブウォータジェットを使用した切断装置の変形例を、図８を参照しながら説明する。図８は、本実施例に係るアブレイシブウォータジェットを使用した切断装置の変形例に使用される固定台と封止体との構成を概略的に示す斜視図である。本変形例の特徴は、図７に示されている枠部７０が着脱自在の２つの部材から構成されることである。その２つの部材とは、図８に示されている下枠部７６と壁部材７７とである。本変形例においては、保護部材７４を交換する際に、壁部材７７が図の上方（Ｚ方向）に取り外される。また、固定台６６の外周において固定台６６に着脱自在に設けられた壁部材７７が、切断に使用された水であって砥粒を含む水が飛散することを防止する。本変形例によれば、図７に示された構成に比べて固定台６６全体の加工が容易になるので、固定台６６の低価格化が可能になる。また、溝部６８Ｘに保護部材７４を挿入・嵌装等する作業が容易になる。

なお、本実施例（変形例を含む）の説明においては、切断において使用される砥粒よりも高い硬さを有する材料によって保護部材７４が構成されていることとした。これに限らず、砥粒よりも低い硬さを有する材料によって保護部材７４が構成されていてもよい。このような材料としては、ステンレス鋼等の金属材料、ウレタン樹脂等の樹脂材料、アルミナ等のセラミックス材料が挙げられる。これらの材料は、実施例で説明したダイヤモンド焼結体等に比べると耐摩耗性に劣る。これにより、これらの材料からなる低い硬さの保護部材７４は、ダイヤモンド焼結体等からなる保護部材７４に比べて短時間で摩耗する。しかし、低い硬さの保護部材７４については低価格で入手することができる。したがって、砥粒の種類や切断条件に応じて、低い硬さの保護部材７４を適当に交換して使用することができる。要は、砥粒を含む水が保護部材７４に当たることにより、砥粒を含む水が土台部６９に当たらないようになっていればよい。

また、着脱自在である１本１本の保護部材７４を、各溝部６８Ｘに挿入して使用することとした。これに限らず、一端においてつながる櫛状の形状を有する着脱自在の保護部材７４を、溝部６８Ｘに挿入して使用してもよい。また、井桁状（＃状）の形状を有する着脱自在の保護部材７４を、各溝部６８Ｘ，６８Ｙに挿入して使用することもできる。これらの形状を有する集合的な保護部材は、例えば、金属材料をエッチングして製作することができる。

また、格子状の切断線６３，６４における異なる２方向（図６−図８ではＸ方向・Ｙ方向）のいずれにも沿って保護部材７４を設けてもよい。この場合には、凸部６７がすべて土台部６９でつながっており、その土台部６９の上面７３は、Ｘ方向とＹ方向とにそれぞれ延びる保護部材によって、又は、井桁状（＃状）に設けられた保護部材によって、すべて覆われていることになる。したがって、土台部６９の上面７３に高圧水が衝突することはないので、土台部６９が摩耗することが防止される。

また、切断の対象物である封止体２８において、交叉する２つの方向に延びる切断線６３，６４は、図６、図８に示されるような直交する格子状でもよく、直交していなくてもよい。また、２つの切断線６３，６４は、曲線と直線との組合せ、又は曲線同士の組合せでもよい。いずれの場合においても、それぞれの方向に延びる切断線６３，６４の下方にそれらの切断線を含むようにして溝部６８Ｘ，６８Ｙが設けられ、それらの溝部６８Ｘ，６８Ｙにおいて土台部６９を覆うようにして保護部材７４が設けられていればよい。これにより、曲線からなる切断線に沿って切断するというウォータージェットの特長を生かすことができる。

なお、ここまで説明した各実施例においては、回路基板に実装された半導体チップ等を一括して樹脂封止して封止体を形成し、直交する格子状の切断線に沿ってこの封止体を切断する場合について説明した。これに限らず、本発明は、他の対象物を切断する場合に適用されることはいうまでもない。また、切断の目的としては、製品を完成させること以外に、不要物を廃棄するために解体する目的で本発明を適用してもよい。

また、砥粒を含む水には、何らかの目的で他の物質が含まれていてもよい。他の物質とは、例えば、洗浄剤等が挙げられる。

また、砥粒を含む水に対するこれに含まれる砥粒の比率を、重量を測定するセンサを使用して検出した。この比率については、重量以外の特性を検出する他の種類のセンサを使用して検出してもよい。そのようなセンサとしては、各タンクにおける砥粒の比率を、砥粒を含む水の光学的特性（透過光、散乱光、反射光の光量等）、化学的特性（ｐＨ等）、電気的特性（電気伝導度等）、音響特性（超音波の減衰等）等に基づいて検出するセンサが挙げられる。

また、砥粒を含む水を貯留する複数のタンクからなるタンク群として、第１のタンク５及び第２のタンク７の２個のタンクを設けた。これに限らず、Ｎ個以上（ＮはＮ≧３なる整数）のタンクからなるタンク群を設けて、各タンクのうちの一部のタンク、すなわち１個から（Ｎ−１）個までのタンクを供給タンクとして指定することもできる。

また、供給タンクとして各タンクのうちの一部を指定する場合には、各タンクにおける砥粒の比率に基づいて指定した。これに限らず、供給タンクとしてあるタンクを使用して一定時間を経過した後に、別のタンクを指定することとしてもよい。この場合には、次のようにして砥粒を補充する。まず、その一定時間の間に供給タンクから流出した水（砥粒を含む）の量を検出又は算出する。次に、その量に基づいて、供給タンクから流出した砥粒の量を算出する。次に、算出した砥粒の量に見合うだけの砥粒を、それまで供給タンクであった要補充タンクに供給する。

また、本発明は、上述の各実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、必要に応じて、任意にかつ適宜に組み合わせ、変更し、又は選択して採用できるものである。

図１は、本発明の実施例１に係るアブレイシブウォータジェットを使用した切断装置の構成を概略的に示す配管系統図である。 図２は、本発明の実施例２に係るアブレイシブウォータジェットを使用した切断装置の構成を概略的に示す配管系統図である。 図３は、本発明の実施例３に係るアブレイシブウォータジェットを使用した切断装置の構成を概略的に示す配管系統図である。 図４は、本発明の実施例４に係るアブレイシブウォータジェットを使用した切断装置の構成を概略的に示す配管系統図である。 図５（Ａ）は本発明の実施例５に係るアブレイシブウォータジェットを使用した切断装置に使用されるノズルの要部を示す部分断面図、図５（Ｂ）はそのノズルの先端部を拡大して示す部分断面図である。 図６は、本発明の実施例６に係るアブレイシブウォータジェットを使用した切断装置に使用される固定台と封止体との構成を概略的に示す斜視図である。 図７（Ａ）は図６の固定台を凸部においてＹ方向に沿って示す切断図、図７（Ｂ）は図６の固定台を溝部においてＸ方向に沿って示す切断図である。 図８は、本発明の実施例６に係るアブレイシブウォータジェットを使用した切断装置の変形例に使用される固定台と封止体との構成を概略的に示す斜視図である。

１ 水源
２ 高圧ポンプ（ポンプ）
３ 切替弁（タンク切換手段）
４ 第１の流入側水系配管（水系配管）
５ 第１のタンク
６ 第２の流入側水系配管（水系配管）
７ 第２のタンク
８ 第１の流出側水系配管（水系配管）
９ 第２の流出側水系配管（水系配管）
１０ ノズル系配管
１１ ノズル
１２，１３ 高比率水
１４，１５ 低比率水
１６ 砥粒系タンク
１７ 押出用ポンプ
１８ 砥粒供給管（砥粒系配管）
１９ 第１の砥粒供給弁（砥粒系切換手段）
２０ 第２の砥粒供給弁（砥粒系切換手段）
２１ 戻し管（砥粒系配管）
２２ 第１の戻し弁（砥粒系切換手段）
２３ 第２の戻し弁（砥粒系切換手段）
２４ 注水弁
２５ 第１のセンサ（センサ）
２６ 第２のセンサ（センサ）
２７ 固定台
２８ 封止体（対象物）
２９ 高圧水
３０ 第１の流入側開閉弁（タンク切換手段）
３１ 第２の流入側開閉弁（タンク切換手段）
３２ 第１のバイパス配管（バイパス配管）
３３ 第１のタンク用開閉弁（タンク切換手段、バイパス配管切換手段）
３４ 第１の流出側開閉弁（タンク切換手段）
３５ 第２のバイパス配管（バイパス配管）
３６ 第２のタンク用開閉弁（タンク切換手段、バイパス配管切換手段）
３７ 第２の流出側開閉弁（タンク切換手段）
３８ 回収タンク（回収手段、貯留手段、砥粒系タンク）
３９ ふるい（ふるい手段）
４０ 回収用配管
４１ 水
４２ 規格内砥粒、砥粒
４３ 規格外粒子
４４ 再使用配管（供給手段）
４５ 規格外粒子用配管
４６ 規格外粒子用ポンプ
４７ ドレン配管
４８ バイパス用弁
４９ 水流
５０ 砥粒を含む水
５１ ホルダ
５２ 柱状体
５３ 支持体
５４ 連結体
５５ ノズルチップ
５６ 流路
５７ 空間
５８ 小径流路
５９ 噴射口
６０ 耐摩耗膜
６１ 回路基板
６２ 封止樹脂
６３，６４ 切断線
６５ 領域
６６ 固定台
６７ 凸部
６８Ｘ，６８Ｙ 溝部
６９ 土台部
７０ 枠部
７１ 窪み
７２ 貫通孔
７３ 上面
７４ 保護部材
７５ 吸気
７６ 下枠部
７７ 壁部材
ＣＮＴ 制御部

Claims (3)

1. 砥粒を含む水をノズルから高圧で噴射することによって、交叉する２つの方向に延びるとともに前記２つの方向のそれぞれにおいて複数本ずつ設けられた切断線に沿って対象物を切断する、アブレイシブウォータジェットを使用した切断装置であって、
   前記対象物が固定される固定台と、
   前記固定台における前記切断線の下方に相当する位置に設けられた溝部と、
   前記固定台における前記溝部以外の部分において前記対象物が接するようにして設けられた凸部と、
   前記溝部において、前記２つの方向のうち少なくとも１方向に延びる切断線に平行に前記凸部をつなぐようにして設けられた土台部と、
   前記固定台の外周の少なくとも一部において前記土台部同士をつなぐようにして設けられた枠部と、
   前記土台部を覆うようにして着脱自在に設けられた保護部材とを備えるとともに、
   前記保護部材は、前記砥粒を含む水が前記保護部材に当たることにより前記砥粒を含む水が前記土台部に当たらないようにする目的で設けられ、
   前記保護部材は次の３つの態様のいずれか１つによって設けられたことを特徴とするアブレイシブウォータジェットを使用した切断装置。
   （１）細長い複数の部材からなり、前記溝部に挿入又は嵌装されるという態様
   （２）一端においてつながる櫛状の平面形状を有し、前記溝部に挿入又は嵌装されるという態様
   （３）井桁状の平面形状を含み、前記溝部に挿入又は嵌装されるという態様
2. 請求項１記載のアブレイシブウォータジェットを使用した切断装置において、
   前記保護部材は前記砥粒よりも高い硬さを有する材料によって構成されていることを特徴とするアブレイシブウォータジェットを使用した切断装置。
3. 請求項１又は２に記載のアブレイシブウォータジェットを使用した切断装置において、
   前記砥粒を含む水の飛散を防止する目的で前記固定台の外周において設けられた壁部材を備えるとともに、
   前記壁部材は前記固定台において着脱自在であって、前記壁部材が取り外された状態で前記保護部材が前記溝部に挿入されることを特徴とするアブレイシブウォータジェットを使用した切断装置。

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