TW555623B - Apparatus for generating and manipulating a high-pressure fluid jet - Google Patents

Description

555623 A7 _____B7_ 五、發明説明（i ) 發明背景 發明範圍 本發明關於一種用以產生及操控高壓流體喷射之裝置， 且更特別關於一種產生高壓喷水及沿多軸操控之裝置。 相關技藝說明 高壓流體喷射，其包括高壓研磨喷射，在許多工業中用 於切割各種材料。用於產生高壓研磨喷水之系統現在可利 用於，例如，本發明讓授人Fl〇w國際公司所製造之paser 3 系統。此型式研磨喷射切割系統係於表示及F1〇w公司之第 5,643,058號美國專利，其專利係此納為參考。在此系統中 ，高壓流體，典型為水，流經切割頭之孔口用以形成高壓 噴射，當該喷射通過一混合管時，混合研磨分子。該高壓 研磨喷水由混合管排放，且導向一工件並沿一選擇路徑切 割該工件。 各種系統現在可用於沿一選定路徑移動一高壓流體喷射 。（該名詞“高壓流體喷射”及全文所使用“噴射，，必須暸 解其結合所有型式之高壓流體噴射，包括但不限制於，高 壓喷水及高壓研磨喷水。）此系統通常稱之為二軸、三轴及 五軸機械。一般三軸機械安裝該切割頭總成於一衝頭上， 其沿Z軸分授垂直運動，即朝向及離開該工件。該衝頭依序 經一台架安裝至一橋，該台架可自由以一水平平面平行該 橋縱軸自由移動。該橋以可滑動方式安裝於一或多個轨道 ，以沿著垂直該橋縱軸方向移動。如&，由該切割頭總成 所產生之尚壓流體喷射，沿一 χ·γ平面所須路徑移動，且可 -7 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X 297/^7------ 555623 A7 ____________ B7 五、發明説明" -- 如所須相對於工件升高及降低。一般五轴機械以相同方式 工作，但提供沿二附加旋轉軸之運動，典型沿一水平軸及 一垂直軸。 沿著五軸操控噴射，基於許多理由相當有用，例如，切 割一種三維外型。此種操控也可希望用於操控該噴射切割 特性或切割結果特性。更特別地，如習於此技者所瞭解， 噴射所產生之切割，諸如研磨喷水，具有之特性不同於較 為一般之加工程序所產生之切割。該可由使用高壓流體喷 射所導致之二種切割特性稱為錐形及牽引。錐形稱為該切 割壁平面相對於該喷射向量及橫向方向所形成平面之角度 。牽引，也稱為拖曳，其認證之觀念為，該流體噴射以位 於該喷射進入工件點後方之一點，相對於傳送方向，離開 工件。廷二種切割特性，即錐形及牽引，對於給定所須之 最終產品’顯示其本身可或不可接受之幾何不規則性。錐 形典型上為不可接受，且需要一附加之加工程序來平面化 該切割壁面。牽引沿彎部及曲線產生切割，該落後造成該 切割底側（喷射出口）所不希望之過度切割。在各種減少或消 除錐形及牽引之情形中，一般3D切割系統已用於實質上降 低行進速率，主要透過錯誤嘗試法，容許該喷射特性有利 地改變其切割幾何。因為此程序典型由錯誤嘗試法完成， 其將耗時且通常不會成功。 應用者相信，提供一種產生及操控高速流體噴射之改良 系統’沿著一或多軸運動係所希望且可能的。本發明提供 此一系統。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐） 555623

發明概論 簡單來講，本發明提供一種產生及操控高壓流體喷射， 例如冋壓研磨噴水之改良系統。更特別地，一終端操縱裝 置連接至一衝頭，且沿著一大致上垂直於一利用高壓喷射 所切割工件之垂直軸運動。該衝頭可由台架以滑動方式連 結於一橋，且平行該橋縱軸之一軸運動。該橋依序可滑動 女裝於一或多個軌道，容許該橋在一水平平面上，以垂直 其縱軸之方向移動。如此，該終端操縱裝置總成，如習於 此技者所瞭解，選擇性地沿著X、Y及Z軸移動。 該終W操縱裝置總成包括一切割頭總成，其包括一個 產生南壓流體噴射孔口，及一位於該孔口切割頭下游主 體内之混合管。該切割頭連接至一高壓流體源，且可連 接至一研磨源，如習知技藝，用以產生高壓或高速研磨 流體喷射。 如本發明，一運動總成，透過一沿著該切割頭主體定位 之爽子’連接至該切割頭❶在一較佳實施例中，該夾子連 接至該孔口位置之切割頭下游。經連接該運動總成至緊鄰 混合管之切割頭，定位及操控該噴射可達較佳精確度。該 夾子内表面搭配切割頭總成外表面，完全地支持及定位該 切割頭總成。 一噴嘴主體總成，以可移除方式連接至該孔口之切割頭 總成正好上游處。已知該夾子支持該切割頭總成，該噴嘴 主體總成可與該切頭分離，且容許通達該孔口，而不需由 該夾子移除切割頭總成。當孔口磨損且需要替換時，此易 -9- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 555623 五 發明説明（4 ) A7 B7

於進出方式提供一般系統重要之利益。 同樣情形，如本發明該切割頭總成，如所須，可容易地 由該終端操縱裝置進出及移除。在一較佳實施例中，一快 速釋放機構，將該夾子之一第一部連接至夾子之—第二部 ，可由手所釋放，而不使用工具，容許該夾子打開，藉此 通達至該切割頭主體。當該切割頭總成由與該噴嘴主體辨 成分離且由該夾子移除時，提供於該夾子之第一及第二部 之夾子上游上之導件，以支承方式支持該噴嘴主體總成。 一提供於該夾子内表面上之三角形配置對齊構件，容許該 切割頭精確地定位及重新定位於一預定位置。 該運動總成提供二馬達，各馬達具有一旋轉軸垂直於其 匕方疋轉轴’用以形成萬向軸。在一較佳實施例中，該第一 旋轉軸偏離該橋縱軸45。，藉此平衡該質量且減少沿該水平 X轴之慣性動量。變換地，旋轉軸係與χ_γ運動軸對齊，其 係由平行及垂直該橋縱軸之各軸所界定。 一遮蔽物連接至該切割頭總成之終端區域，藉以為繞該 混合管之終端區域，用以包含該喷水散播。該遮蔽物由可 橈材料所製成，使得當該混合管及喷射操控於3D運動中， 並當該遮蔽物接觸工件時將實曲。 圖式各圖型簡單敘述 圖1係一如本發明所提供之高壓流體喷射加工總成之等距 圖。 圖2係一如本發明所提供之終端操縱裝置之等距圖。 圖3係一如本發明所提供之材料表面位置感測器之等距 -10- 护國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 555623 A7

圖4係一具有一關閉位置之夾子之圖2終端操縱裝置部份 之等距圖。 圖5係一具有一開啟位置之夾子之圖2終端操縱裝置部份 之等距圖。 圖6係如本發明所提供夾子之變換實施例之等距圖。 圖7係一圖2之總成部份之橫截面視圖。 圖8係一如本發明所提供遮蔽物之等距圖。 圖9係一由圖8沿線9-9所取，如本發明所提供之遮蔽物之 橫截面圖。 圖10係一表示一閥總成及一噴嘴主體間之連接，圖2終端 操縱裝置總成部份之橫戴面視圖。 發明詳細敘述 如圖1所示’ 一種改良高壓研磨噴水系統1〇係如本發明較 佳實施例所提供。（雖然本發明將在此敘述於一研磨噴水内 容中，其必須瞭解本發明不限制研磨喷水，但可用於產生 及操控任何型式之南壓流體喷射。）如習知之技藝，一如本 發明所提供之終端操縱裝置總成14係安裝於一衝頭12，用 於沿著一垂直Z軸運動。該衝頭12以可滑動方式連接至一 橋11，用於沿著平行該橋11之縱軸68之軸運動。如進一 步習知之技藝’橋11安裝於一或多個執道13，用以容許 該橋1 1以垂直其縱軸68之方向移動。其將詳細敘述如下 ’該終端操縱裝置總成14包括一切割頭總成，其連接至 一高壓流體源5 5及一研磨源5 6，用以產生一高壓研磨噴 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 555623 A7 ------ B7__ 五、發明説明（6 ) 水。該研磨噴水由該終端操縱總成14排放朝向一位於工 作台/接收容器70上之工件。該喷射之操控，係利用所選 疋操作參數，沿著一選定路徑切割工件，以達成所須之 最終產品。雖然未顯示於圖1，其將暸解不只一終端操縱 裝置14可安裝於橋11。其將同時瞭解，雖然本發明在此 敎述於一具有執道及橋式構造之笛卡兒型式操控器内容 ’如本發明之終端操縱裝置，可安裝及使用於相關任何 型式之X-Y運動系統。 如圖2所示’如本發明之終端裝置總成14包括一切割頭總 成15。如圖7所示，該切割頭總成15具備一主體16，其包含 一孔口 17於一孔口位置19中。另外，一混合管18位於該切 割頭總成15主體16内，並經由夾頭73及喷嘴螺帽49握持於 一選定及可重覆位置。如習知技藝，高壓流體通過噴嘴主 體3 0提供至孔口 17以產生一高壓流體喷射，而研磨物可經 蜂22輸入其中。（該切割頭總成15具備一第二埠39，以容許 弓1入一第二流體，例如空氣，或容許該切割頭連接至一真 空源或感測器。）該高壓流體噴射及輸入研磨物流經混合管 18且離開混合管而作為一研磨喷水。 如本發明較佳實施例，如，一運動總成20經 由一夾子2 1及托架72連接至該切割頭總成15。在一較佳 實施例中，該夾子2 1沿著該切割頭總成主體16定位，且 更佳地沿該孔口位置19下游定位。最佳如圖5及6所示， 主體16之外表面23搭配夾子21之内表面24，以垂直定位 及支持該切割頭總成15。雖然這可由許多方式來完成， -12 - 本紙張尺度逋用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 555623 A7 ______B7 五、發明説明（7 ) - 在一較佳實施例中，一突起25提供於主體16之外表面23 上’該突起25停留於夾子21内表面24上所提供之架子26 。變換地，該夾子内表面升高部搭配提供於該切割頭主 體中之凹槽。 夾子21具有一第一部28絞鍊式地連接於一第二部29，該 夾子之第一及第二部由一快速釋放機構81所固定。該快速 釋放機構容許一操作者利用手打開夾子，而不使用工具， 藉此通達該切割頭總成15。雖然該快速釋放機構可以各種 方式達成’有二種釋放機構圖示於圖型中。更特別地，最 佳如圖4及5所示，該快速釋放機構可包含一或多個閉鎖27 ’該閉鎖延伸於該夾子之第一部28及第二部29間。在一變 換貫施例中’如圖6所示，當該夾子閉合時，透過肩部螺桿 80，一個樞轉式地安裝於該夾子之第一部28之不銹鋼有眼 螺栓77’搭接式地接合該夾子之第二部29中所提供之凹槽 79。旋紐78接著旋轉直到鎖抵至該夾子之後表面，藉此同 時鎖定該第一及第二部。 一喷嘴主體總成30包含一喷嘴主體1〇〇,該喷嘴主體連接 至一閥組成53，而該喷嘴主體總成，例如透過螺紋連接方 式，可拆卸地連結至位於孔口 17正上游處之切割頭總成15 。已知該夾子2 1支持該孔口下游之切割頭總成15，該喷嘴 主體總成30可與該切割頭1 5分離，以容許同達至該孔口， 而不需由失子21移除切割頭總成15。當孔口磨損而需要更 換時，這便利的通達提供超越一般系統重要利益。 最佳如圖4及5所不’該失子21進一步具備^一上導件32 » -13- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) 555623

。亥導件具有一通孔33 ,由此該喷嘴總成3〇可通過。最後， 如果希望透過夾子21之快速釋放通達切割頭總成15，且由 喷嘴主體總成30卸下切割頭15，所連結之喷嘴主體1〇〇及闊 總成53係垂直地由導件32所支持。 在本發明較佳實施例中，該夾子21具備一以三角形方 式配置之對齊構件，以定位該切割頭總成丨5於一所須位 置此對齊可以各種方式達成。例如，如圖4-6所示，該 對齊構件可包含三組二垂直對齊插銷3丨，該插銷由該夾 子内表面24向内突出。雖然該插銷可整合於該夾子，易 於製造係藉由擠壓裝配插銷進夾子内面而改良。變換地 ’該夾子内表面可結構於僅有之三位置，例如一 V形缺口 塾板構造，以接觸該切割頭外表面。提供一對齊構件將 谷許該切割頭總成15精確地定位及重新定位於系統内所 須預定之位置。 該夾子進一步具備一凸緣35，該凸緣具有一開口36以容 納及支持一位置感測器34。在一較佳實施例中，該接近感 測器34感測混合管1 8下游端及加工材料表面間之遠端距離 。位置感測器可為一般構造，例如Bimba位置回授圓柱，組 件編號PFC-091.5-XP，及Carr Lane所提出組件編號cl-卜 SCB之加工球。變換地，如圖3所示，該位置感測器可包括 一傾斜探針46，該探針連接至沿著混合管18終端區域定位 之環形感測器7 5。如所須，感測器7 5底部表面可具有小型 剛毛76及/或可為圓球型，有助於其運動通過該工件。該感 測器75具有相當大的内徑，使得當該探針尖46經氣動提 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 555623 A7 B7 五、發明説明（9 ) 〜 - 升離開工件時，感測器75沿著該混合管周圍向上移動。經 提供該位置感測器接近該噴射，系統精確度將增加。相同 地，該喷射定位及操控之精確度係經由夹持緊鄰混合管之 運動總成所改良，其同時用來降低系統所需加速度以操作 混合管尖端。經定位如本發明之夾子，且一體成型該位置 感測器及夹子，數種優點因此而得到。 遮蔽物37連結至切割頭總成15之終端區域5〇。最佳如 圖7-9所示，該遮蔽物37具備一凸緣47，其形成一具有噴嘴 螺幅49切口 48之干擾配合。一環形邊緣45由環繞混合管i 8 終鳊區域3 8之凸緣47向下延伸。如此，該遮蔽物實質上包 含來自該研磨喷射之噴灑。該遮蔽物係由可撓材料製成 ’例如聚氨基曱酸脂’使得當該混合管1 8及噴射沿一或 多軸操控，並當該遮蔽物37接觸工件、工件夾具或切割 工作台時能彎曲。為進一步增加遮蔽物可撓性，裂口 74 沿環形邊緣45提供。如所須，該凸緣47可伸縮自如，藉 此該遮蔽物37相對於該切割頭總成終端區域向下及向上 延伸。在一較佳實施例中，如圖9所示，一硬質材料，諸 如碳化物之碟片5 1，位於該遮蔽物上方内部區域52中。 此一碟片降低遮蔽物之磨損，其係由喷射喷所產生，特 別當該喷射貫穿工件時》 最佳如圖2所示，該運動總成20包括一第一馬達40及第 二馬達4 1，其連結形成一萬向軸。該運動總成20，接著是 終端操縱裝置總成14，經一托架7 1安裝於衝頭12。已知耦 接方位，一托架7 1之縱軸84平行於橋11之縱軸68。在一較 -15- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4规格(210 X 297公釐) 555623 A7 _____B7 五、發明説明（1〇 ) 佳實施例中，該第一馬達40具有一第一旋轉軸82，及第二 馬達41具有一第二旋轉軸83，該第一及第二旋轉軸彼此垂 直。然而，如圖2所示，該第一馬達及第二馬達4〇、41以旋 轉軸82、83平行或垂直該橋11縱軸68之方式安裝。在一較 佳實施例中，該第一旋轉軸82與該橋縱轴68偏離45。，藉 此平衡該質量且減少沿X軸之慣性動量^變換地，該二垂直 、水平旋轉軸82、83可與系統運動軸X、γ對齊，例如，對 弘使其平行及垂直一橋之縱轴。當在一五轴系統中，利用 二水平旋轉轴傾斜該喷射，而非一水平及垂直旋轉轴，該 電力、研磨劑、水、空氣，等供給管線不會隨該終端操縱 裝置扭轉，藉此簡化這些組件提供至系統。 為提供高精確度及一緊密設計，各第一及第二馬達較佳 具有不超過200 mm之直徑及大致上250 mm之長度，更佳為 ，大致上不超過100 mm之直徑及大致上90 mm之長度。在 一較佳實施例中，各該第一及第二馬達具有不超過20〇 : i 之齒輪減速比，及一編碼器解析度不超過1〇,000每旋轉脈 波數，較佳地，一 100 : 1之齒輪減速比，及一 1，〇〇〇每旋轉 脈波數之編碼器解析度。當該馬達具有不超過3·〇 arc-min致 動器精確度時，且一致動器可重覆率正負不超過1〇 arc-sec ’應用者相信將達成卓越之結果。在一較佳實施例中，該 致動器精確度係1.5 arc-min，且一致動器可重覆率係正負5 arc-sec。進一步優點係透過使用具有不超過51Nrn及較佳為 7.8Nm轉矩比之馬達而得到。如所須，該馬達可為空心軸構 造’藉此，容許高壓管通過其間，以輸送高壓流體至切割 -16- 本紙張尺度適用中SS家標準(CNS) A4規格(210X297公爱) " 555623 A7 _ B7 五、發明説明（11 ) 頭。 變換地，如圖2所示，該終端操縱裝置14包括一高壓流體 總成42，其中高壓流體通過其間，並透過閥總成53，輸送 高壓流體至切割頭。該高壓流體總成42結合一彎頭44及一 旋軸43，該旋軸43自由地沿著平行於軸馬達旋轉軸之二軸 旋轉。使用旋軸43因而容許該包含其中之高壓管，遵循運 動總成20萬向軸所分授運動至該切割頭1 5。為進一步改良 系統動態，闊總成53之最大直徑54不超過4.0英寸。 如圖10所示，該閥總成53包括一閥主體63及閥機構64， 其當該闊主體連結至一高壓流體源時，選擇性地容許高壓 流體流經。在一般系統，該喷嘴主體100上方區域上之外螺 紋接合該閥體63内表面上所提供之螺紋。然而，依據操作 之開始點，將該喷嘴主體100鎖入該閥體63，對於高壓管至 該閥總成53之輸入埠84方位，及埠22、39方位不能預估精 蜂度。因此一般而言可取得數企圖將該喷嘴主體100對齊闊 主體63於所須位置，對於已知高壓管相對硬度，其係很重 要的。此問題依據本發明實施例而克服，其中一具有一平 滑外表面6 5及螺紋内表面6 7之軸環5 8容納於閥主體6 3中之 凹槽59中。該凹槽59壁面66同樣是平滑的，使得該軸環自 由旋轉於該凹槽内。該軸環58螺紋内表面67接合該喷嘴主 體100上方區域57上之螺紋。因而，轴環58鎖至喷嘴主體 100，該總成接著插入閥主體63，且如所須轉向。一由喷嘴 主體100所攜帶之螺帽60，接著鎖至閥主體外表面62上所提 供之螺紋61 ’藉此轉接該噴嘴主體至該閥總成，而維持該 -17- 本纸張尺度適用中®國家標準(CNS) A4規格(21G X 297公#) " --- 555623 A7 _____Β7 五、發明説明（12 ) 閥及噴嘴主體於所選定方位。 一如本發明所提供之系統因此沿著1-5軸分授運動至一高 壓流體噴射’藉此導致該喷射沿一路徑，而於所選定方位 切割。系統方位參數及程序參數係透過一軟體系統69控制 ，如敘述及揭露於第一一二十一號美國專利申請案，標題為噴 水方位參數之自動軟體控制方法及系統，而其係在此納入 參考。 由前述其將瞭解，雖然本發明特定實施例為圖示目的已 在此敘述，許多修正可得到而不偏離本發明之精神與範圍 。因此，本發明除文後申請專利範圍外不為所限。 -18-

Claims (1)

1. 555623 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 · 一種終端操縱裝置總成，包含： 一切割頭總成，具有一主體，其可在一孔口位置容納 一孔口，用於產生一高壓流體喷射，且具有一混合管， 其位於該孔口位置切割頭總成下游之主體内； 一運動總成’其透過一沿該切割頭總成主體定位之夾 子，而連結至該切割頭總成；及 其中該主體外表面係以支承方式搭接該夾子内表面， 以垂直定位及支持該切割頭總成。 2.如申請專利範圍第1項之終端操縱裝置總成，其中一突 起係提供於該主體外表面上，該突起停留於該夾子内表 面上所提供之架子上。 3·如申請專利範圍第1項之終端操縱裝置總成，其中該夾 子具有一快速釋放機構，其容許該夾子之一部份易於由 該切割頭總成移去。 4·如申請專利範圍第1項之終端操縱裝置總成，進一步包 含一喷嘴主體總成，其以可移除方式連結至該切割頭總 成，當該喷嘴主體總成由該切割頭總成分離時，該夾子 握持該切割頭總成，藉此容許通達至該孔口位置，而不 需由該夾子移除切割頭總成。 5.如申請專利範圍第1項之終端操縱裝置總成，其中該夾 子具備一以三角形方式配置之對齊構件，用以定位該切 割頭總成於所須位置。 6·如申請專利範圍第5項之終端操縱裝置總成，其中該 二角形配置對齊構件包含由該夾子内表面向内突出之 -19- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

   裝 訂 4 555623

   插銷。 7·如申請專利範圍第4項之終端操縱裝置總成，其中該夾 子進一步包含一連接至噴嘴主體總成之上方導件，當該 切割頭總成由夾子移除時，該上方導件垂直支持喷嘴主 體總成。 8·如申請專利範圍第1項之終端操縱裝置總成，其中一位 置感測器連接至緊鄰該切割頭總成之夾子。 9·如申請專利範圍第丨項之終端操縱裝置總成，進一步包 含一連結至該切割頭總成終端區域之遮蔽物，該遮蔽物 環繞該混合管終端區域，且由一可撓材料所製成。 10·如申請專利範圍第1項之終端操縱裝置總成，其中該運 動總成係結構使其連結至一橋，用於平行該橋縱軸之運 動，該運動總成進一步包含一萬向軸，其具備一具有一 第一旋轉軸之第一馬達，及一具有一第二旋轉軸之第二 馬達，該第一及第二旋轉軸彼此垂直，但當該運動總成 連結其上時，既不平行也不垂直該橋之縱軸。 11·如申請專利範圍第1項之終端操縱裝置總成，進一步包 含一連結至該切割頭總成之高壓流體總成，該高壓流體 總成具有一旋軸，由此高壓管通過其間以輸送高壓流體 至切割頭總成，該旋軸容許高壓管遵循運動總成所分授 運動至切割頭總成。 12.如申請專利範圍第丨項之終端操縱裝置總成，其中該夾 子沿著該孔口位置切割頭總成下游之主體定位。 13· —種終端操縱裝置總成，包含： -20- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 555623 A8 B8 C8 申請專利範圍 一切割頭總成，具有一主體，其可在一孔口位置容 納一孔口，用於產生一高壓流體喷射，且具有一混合管 ’其位於該孔口位置下游之切割頭總成之主體内； 一運動總成，其透過一沿該切割頭總成主體定位之 失子，連結至該切割頭總成；及 一噴嘴主體總成係以可移除方式連結至該切割頭總 成’當該喷嘴主體總成與該切割頭總成分離時，該夾子 固持該切割頭總成，藉此可接近孔口位置，而不需由該 失子移除切割頭總成。 14·如申請專利範圍第13項之終端操縱裝置總成，其中該夾 子具有一快速釋放機構，其容許該夾子部份易於由該切 割頭總成移去。 15 ·如申請專利範圍第丨3項之終端操縱裝置總成，其中該夾 子具備一以三角形方式配置之對齊構件，用以定位該切 割頭總成於預定位置。 16.如申請專利範圍第丨5項之終端操縱裝置總成，其中該 一角形配置對齊構件包含由該夾子内表面向内突出之 插銷。 17·如申請專利範圍第15項之終端操縱裝置總成，其中該夾 子内表面係結構以該切割頭圓周三個位置，接觸該切割 頭外表面’使得該夾子内表面形成以三角形方式配置之 對齊構件。 18·如申請專利範圍第13項之終端操縱裝置總成，其中該夾 子進一步包含一連接至喷嘴主體總成之上方導件，當該 -21 -

   555623 A8 B8 C8 申請專利範園 切割頭總成由夾子移除時，該上方導件垂直支持喷嘴主 體總成。 19. 如申請專利範圍第13項之終端操縱裝置總成，其中一位 置感測器連接至緊鄰該切割頭總成之夾子。 20. 如申請專利範圍第丨9項之終端操縱裝置總成，其中該位 置感測器具備一傾斜朝向該混合管端之尖端，該尖端終 端區域係緊鄰於混合管端。 21·如申請專利範圍第13項之終端操縱裝置總成，進一步包 含一連結至該切割頭總成終端區域之遮蔽物，該遮蔽物 環繞該混合管終端區域，且由一可撓材料所製成。 22·如申請專利範圍第2 1項之終端操縱裝置總成，其中該遮 蔽物具備一凸緣，其搭配地接合切割頭總成終端區域所 提供之切口。 23.如申請專利範圍第22項之終端操縱裝置總成，其中該凸 緣係伸縮自如的，藉此容許該遮蔽物相對於該切由 成向下及向上延伸。 ^ 24. 25. 如申請專利範圍第2 1項之終端操縱裝置總成，其中硬拼 材料碟片位於該遮蔽物之一上方，内部區域。 貝 如申請專利範圍第13項之終端操縱裝置總成，其中▲ 動總成係結構使其連結至一橋，用於平行該橋縱軸忒 動，該運動總成進一步包含一萬向軸，其具 之 咕 ™ 貝^有* 第一旋轉軸之第一馬達，a—具有一第二旋轉輪 馬達，該第一及第二旋轉軸彼此垂直，但去 弟 、 一田3¾運動綠 連結其上時，既不平行也不垂直該橋之縱轴。 〜 -22-

   本紙張尺度適用中國Η家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 555623 A8 B8 C8 ______D8 六、申請專利範圍 26·如申請專利範圍第π項之終端操縱裝置總成，進一步包 含一連結至該切割頭總成之高壓流體總成，該高壓流體 總成具有一旋軸，由此高壓管通過其間以輸送高壓流體 至切割頭總成’該旋軸容許高壓管遵循運動總成所分授 運動至切割頭總成。 27·如申請專利範圍第26項之終端操縱裝置總成，其中該旋 軸連結至一具有不超過4.0英寸直徑之閥件。 28·如申請專利範圍第13項之終端操縱裝置總成，其中該夾 子沿著孔口位置之切割頭總成下游之主體定位。 29· —種終端操縱裝置總成，包含： 一切割頭總成’具有一主體，其可在一孔口位置容 納一孔口，用於產生一高壓流體喷射，且具有一混合管 ’其位於該孔口位置下游之切割頭總成之主體内；及 一運動總成，其透過一沿該切割頭總成主體定位之 夾子，而連結至該切割頭總成，該夾子具有_快速釋 放機構’以容許夾子部份易於由切割頭總成之主體移 30·如申請專利範圍第29項之終端操縱裝置總成，進一步包 含一喷嘴主體總成，其以可移除方式連結至該切割頭總 成’當該喷嘴主體總成由該切割頭總成分離時，該夾子 握持切割頭總成，藉此容許通達至孔口位置，而不需由 該夾子移除切割頭總成。 3 1 ·如申請專利範圍第29項之終端操縱裝置總成，其中該夾 子具備一以三角形方式配置之對齊構件，用以定位該切 -23- 本紙張尺度適用中國國家揉準(CNS) A4規格(210X297公釐) 555623 六 A8 B8 C8 ---------D8_ 、申請專利範園 割頭總成於所須位置。 32. 如申請專利範圍第29項之終端操縱裝置總成，其中該夾 子進一步包含一連接至喷嘴主體總成之上方導件，當該 切割頭總成由夾子移除時，該上方導件垂直支持噴嘴主 體總成。 33. 如申請專利範圍第29項之終端操縱裝置總成，其中一位 置感測器連接至緊鄰該切割頭總成之夾子。 34·如申請專利範圍第29項之終端操縱裝置總成，進一步包 含一連結至該切割頭總成終端區域之遮蔽物，該遮蔽物 環繞該混合管終端區域，且由一可撓材料所製成。 35·如申請專利範圍第29項之終端操縱裝置總成，其中該運 動總成係結構使其連結至一橋，用於平行該橋縱軸之運 動，該運動總成進一步包含一萬向軸，其具備一具有一 第一旋轉軸之第一馬達，及一具有一第二旋轉軸之第二 馬達’該第一及第二旋轉轴彼此垂直，但當該運動總成 連結其上時，既不平行也不垂直該橋之縱軸。 36.如申請專利範圍第29項之終端操縱裝置總成，進一步包 含一連結至該切割頭總成之高壓流體總成，該高壓流體 總成具有一旋軸，由此高壓管通過其間以輸送高壓流體 至切割頭總成’該旋軸容許高壓管遵循運動總成所分授 運動至切割頭總成。 3 7 · —種終端操縱裝置總成，包含： 一切割頭總成，具有一主體，其可在一孔口位置容 納一孔口，用於產生一高壓流體噴射，且具有一混合管 -24- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 555623 ABCD 六、申請專利範園 ，其位於該孔口位置切割頭總成下游之主體内； 一運動總成，其透過一沿該切割頭總成主體定位之夾 子，而連結至該切割頭總成； 一噴嘴主體總成，係以可移除方式連結至該切割頭總 成’當該噴嘴主體總成與該切割頭總成分離時，該失子 固持该切割頭總成’藉此可接近孔口位置，而不需由兮 夾子移除該切割頭總成； 一遮蔽物’其連結至切割頭終端區域，該遮蔽物環繞 於混合管終端區域；及 一高壓流體總成’其連結至切割頭總成，該高壓流體 總成具有一旋軸，由此高壓管通過其間以輸送高壓流體 至切割頭總成，該旋軸容許高壓管遵循運動總成所分授 運動至切割頭總成之運動。 38.如申請專利範圍第37項之終端操縱裝置總成，其中該運 動總成係結構使其連結至一橋，用於平行該橋縱軸之運 動，該運動總成進一步包含一萬向軸，其具備一具有一 第一旋轉軸之第一馬達，及一具有一第二旋轉軸之第二 馬達’該第一及第二旋轉軸彼此垂直，但當該運動總成 連結其上時，既不平行也不垂直該橋之縱軸。 39· —種用於產生及操控流體喷射之裝置，包含： 一終端操縱裝置總成，連結至一衝頭，用於沿一垂 直軸運動，該衝頭連結至一橋，用於沿平行該橋縱軸之 軸運動，該橋可以垂直其縱軸方向移動，該終端操縱裝 置總成進一步包含一切割頭總成，該切割頭總成具有一 •25- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 555623 A8 B8 C8 _ __ D8 々、申請專利範圍~ '' 主體，其可在一孔口位置容納一孔口，用於產生一高壓 流體喷射，且具有一混合管，其位於該孔口位置下游之 切割頭總成之主體内；一運動總成，透過一沿該切割頭 總成主體定位之夾子，連結至該切割頭總成；及一喷嘴 主體總成，以可移除方式連結至該切割頭總成，當該喷 嘴主體總成與該切割頭總成分離時，該夾子固持該切割 頭總成，藉此可接近孔口位置，而不需由該夾子移除該 切割頭總成。 40·如申請專利範圍第39項之裝置，進一步包含一連結至該 切割頭總成之高壓流體總成，該高壓流體總成具有一旋 軸，由此高壓管通過其間以輸送高壓流體至切割頭總成 ’該旋軸容許高壓管遵循運動總成所分授運動至切割頭 總成。 41.如申請專利範圍第39項之裝置，其中該運動總成進一步 包含一萬向軸，其具備一具有一第一旋轉軸之第一馬達 ，及一具有一第二旋轉軸之第二馬達，該第一及第二旋 轉軸彼此垂直，但既不平行也不垂直該橋之縱軸。 42·如申請專利範圍第39項之裝置，其中該切割頭總成將高 壓流體源連結至一研磨劑源。 43 · —種用於產生及操控流體喷射之裝置，包含： 一終端操縱裝置，連結至一二維操控器，該終端操 縱裝置總成具備一切割頭總成，而該切割頭總成，具有 一主體，其可在一孔口位置容納一孔口，用於產生一高 壓流體喷射，且具有一混合管，其位於該孔口位置下游 -26- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 555623 A8 B8 C8

   之切割頭總成之主體内； 一運動總成，其透過一沿該切割頭總成主體定位之夾 子，連結至該切割頭總成；及 一喷嘴主體總成，係以可移除方式連結至該切割頭總 成’當該喷嘴主體總成與該切割頭總成分離時，該失子 固持該切割頭總成，藉此可接近孔口位置，而不需由該 夾子移除該切割頭總成。 44· 一種用於高壓流體喷射總成之遮蔽物，包含： 一環形凸緣，以可移除方式連結至一高壓流體噴射總 成之終端；及 一環形邊緣，由該凸緣向下延伸，該環形邊緣係由可 撓材料製成。 45.如申請專利範圍第44項之遮蔽物，其中該凸緣係伸縮自 如的，藉此容許該遮蔽物沿一垂直轴向下及向上延伸。 46·如申請專利範圍第44項之遮蔽物，其中一硬質材料碟片 係位於該遮蔽物之上方内部區域。 47·如申請專利範圍第44項之遮蔽物，其中該凸緣形成具有 一切口之干擾配合，該切口提供於連結至該高壓流體噴 射總成之切割頭總成喷嘴螺帽中。 48· —種用於操控高壓流體喷射之運動總成，包含一萬向軸 ，其安裝於一衝頭用於沿一垂直軸運動，該衝頭以可滑 動方式安裝於一橋上，用於沿該橋縱軸運動，該萬向軸 -27- 本紙張尺度適用中國國家揉準(CNS) A4規格(210X 297公釐） 555623 A8 B8 C8

   具備-含-第-旋轉軸之第—馬達，及含—第二旋轉轴 之第一馬達，該第一旋轉軸與該橋縱軸成一 45。角，且 垂直該第二旋轉軸。 49. 如申請專利範圍第48項之總成其中各馬達具有一不超 過200 mm之直徑及—不超過25〇 mm<長度。 50. 如申請專利範圍第48項之總成，其中各馬達具有一不超 過2〇〇 . 1之齒輪減速比，及一不超過1〇 〇〇〇每旋轉脈波 數（PPR)之編碼器解析度。 51·如申請專利範圍第48項之總成，其中各馬達具有一空心 軸，由此高壓管通過其間，以輸送高壓流體至該流體噴 射形成頭端。 52.如申請專利範圍第48項之總成，其中各該第一及第二馬 達具有一不超過51 Nm之轉矩比。 53· —種用於操控高壓流體喷射之運動總成，包含形成一萬 向軸之一第一馬達及一第二馬達，各馬達具有一不超過 3.0 arc-min之致動器精確度，及正負不超過1〇 arc-sec之 致動器可重複性。 54·如申請專利範圍第53項之總成，其中各馬達具有一不超 過200 mm之直徑及一不超過250 mm之長度。 55·如申請專利範圍第53項之總成，其中各馬達具有一不超 過200 ·· 1之齒輪減速比，及一不超過10 000每旋轉脈波 數（PPR)之編碼器解析度。 -28 - 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐)

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   六、申請專利範圍 —^-— 56·如申請專利範圍第53項之總成，其中各該第一及第二馬 達具有一不超過51 Nm之轉矩比。 連結至閥主體之噴嘴主 由該閥主體内空洞所容 57· —種高壓流體噴嘴總成，包含一 體，該噴嘴主體上方區域具有一 納之軸環，以容許該噴嘴主體以選定位置導向，及一由 該喷嘴主體所攜帶之螺帽接合該閥主體外表面上所提供 之螺紋，以耦合該噴嘴主體至閥體，而維持該喷嘴主體 於所選定位置。 58. 一種用於高壓流體噴射系統之閥總成，包含一閥主體， 該閥體包含一閥機構，其當該閥主體連結至高壓流體源 時，選擇性容許高壓流體流經其中，該閥體終端區域之 外表面係加有螺紋及接合一螺帽，一軸環係位於該閥主 體終端區域之凹槽中，該軸環外表面易自由移抵該凹槽 壁及該軸環内表面加有螺紋。 59· —種用於耦合高壓流體喷射總成至運動總成之夾子，包 含： 一主體’具有一快速釋放機構，其容許使用者利用手 而非使用工具，選擇性地由該夾子之一第二部移開該夾 子之一第一部，該失子内區域具有一以三角型方式配置 之對齊構件，以定位一高壓流體噴射總成於一所需位置 ’及一導件縱向與該夹子之第一及第二部間隔，該導件 具有一通孔’由此當該夾子連結至一高壓流體噴射總成

   A BCD 555623 六、申請專利範圍 時，一高壓流體噴射總成可延伸通過該通孔。 60·如申請專利範圍第59項之夾子，其中該三角形配置對齊 構件包含三個由夾子内表面向内突出之插銷。 61·如申請專利範圍第59項之夾子，進一步包含一凸緣， 其具備一開口，當該夾子連結至一高壓流體喷射總成 時，容納及握持緊鄰一高壓流體喷射總成混合管之感 測器。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 x 297公釐)