KR102045176B1 - 자동 세척 노즐의 제조 방법 및 그 지그 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 세정 파이프(미도시)로부터 유입된 세척수를 피세척물에 분사하는 자동 세척 노즐의 제조 방법 및 그 지그 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상기 세정 파이프와 결합하는 후단과 토출구가 형성된 선단을 가지는 노즐 케이스; 상기 노즐 케이스에 수용 및 고정된 고정 노즐; 상기 고정 노즐과 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동할 수 있도록 상기 노즐 케이스에 수용된 유동 노즐; 및 상기 노즐 케이스와 유동 노즐 사이에 탄력 설치되어 유동 노즐이 고정 노즐로부터 멀어지는 방향으로 탄성력을 작용하는 스프링을 포함하며, 상기 고정 노즐과 유동 노즐이 접하였을 때 일치하여 토출구를 형성하는 제1홈과 제2홈이 상기 고정 노즐과 유동 노즐의 선단에 각각 형성된 자동 세척 노즐에 있어서, 고정 노즐을 가공하는 (a) 단계; 유동 노즐을 가공하는 (b) 단계; (a) 단계와 (b) 단계를 거쳐 가공된 상기 고정 노즐과 상기 유동 노즐을 노즐 케이스에 수용하여 조립한 다음, 자동 세척 노즐 시험용 장비에서 토출 각도 및 토출량을 검사하여 자동 세척 노즐을 완성하는 단계;로 이루어진 자동 세척 노즐의 제조 방법 및 고정 노즐 가공용 지그와 유동 노즐 가공용 지그로 이루어진 것을 포함하는 자동 세척 노즐 지그 시스템을 특징으로 한다.

Description

자동 세척 노즐의 제조 방법 및 그 지그 시스템{Method of producing automatic washing nozzle and the jig system of producing automatic washing nozzle}
본 발명은 자동 세척 노즐의 제조 방법 및 그 지그 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 마이크로 디스크 필터와 같은 섬유 여과기의 세척 공정 또는 산업용 탈수기의 여과포 세척 등에 사용되는 자동 세척 노즐을 제조하는 방법 및 그 지그 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 산업용 탈수기의 여과포의 세척에 사용되는 노즐이 막힐 경우에는 사용자가 운전 중인 탈수기 등을 정지하고 부러쉬로 청소한 후, 재가동해야 하는 번거로움이 있었다. 이러한 문제점을 개선하고자 제안된 기술이 등록특허공보 10-1112683호(발명의 명칭 : 자동 세척 노즐)(이하, ‘선행기술 ’이라 함.)가 알려져 있다.
상기 선행기술은 세정 파이프로부터 유입된 세척수를 피세척물에 토출하는 자동 세척 노즐(100)에 관한 것으로, 도 1에 도시된 바와 같이 세정파이프와 결합하는 후단과 토출구(118)가 형성된 선단을 가지는 노즐 케이스(110)와, 상기 노즐 케이스(110)에 수용 및 고정된 고정 노즐(130)과, 상기 고정 노즐(130)과 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동할 수 있도록 상기 노즐 케이스(110)에 수용된 유동 노즐(150)로 구성되어 있다. 또한, 상기 고정 노즐(130)과 유동 노즐(150)이 접하였을 때 일치하여 토출공(160)을 형성하는 제1홈 및 제2홈이 상기 고정 노즐(130)의 앞벽 및 상기 유동 노즐(150)의 앞벽에 각각 형성되어 있고, 제1홈 및 제2홈의 앞부분(135,156)은 오목한 곡면 형태로 되어 있다. 이러한 종래기술의 자동 세척 노즐에 의하면, 유동 노즐(150)이 고정 노즐(130)로부터 이격된 상태에서 세정 파이프(미도시)로부터 고압의 세척수가 공급되면, 유동 노즐(150)은 세척수의 압력에 의해 고정 노즐(130)과 맞닿을 때까지 전진한다. 그리고 상기 세척수는 유동 노즐(150) 및 고정 노즐(130)의 제1홈 및 제2홈의 앞부분(135,156)이 일치하면서 형성된 토출구(160)을 통해 오염된 여과필터로 분사된다. 이후 여과필터의 세척이 완료되어 세척수의 압력을 낮추면, 유동 노즐(150)은 스프링(122)의 탄성 복원력에 의해 후방으로 밀려 고정 노즐(130)로부터 이격된다.
그런데, 종래 기술에 따른 자동 세척 노즐은 고정 노즐과 유동 노즐을 전통적인 드릴링 공정 또는 선삭 공정 등에 의한 기계가공으로 마무리하는 공정으로 제조하여 왔다.
그러나 이와 같은 방법의 자동 세척 노즐의 가공은 고정 노즐과 유동 노즐을 구성함에 있어, 하나의 원통 형상체의 일부를 사선으로 절단하고 절단된 일부를 노즐 케이스에 고정하여 고정 노즐로 사용하고, 나머지 원통 형상체를 유동 노즐로 사용한 구성으로, 고정 노즐과 유동 노즐의 절단부위가 접촉하여 하나의 원통 형상체를 이룸과 동시에, 토출구를 형성하는 노즐에서는 고정 노즐과 유동 노즐 사이의 경사 접촉면뿐 만 아니라 토출구를 형성하는 제1, 2 홈 사이에서 유밀한 선접촉 또는 면접촉이 이루어지지 아니하고 단속(斷續)된 선접촉 또는 점접촉이 이루어지면서 이들 접촉면 사이를 확실하게 밀폐시키지 못하므로 세척수의 토출각과 토출속도에 영향을 줄 뿐 만 아니라 토출구의 크기 및 위치 변화로 인하여 노즐 분사 성능을 저하시키는 문제가 있다.
등록특허공보 등록번호 제10-1112683호(2012.01.30.공고)
본 발명은 상기와 같은 선행기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 자동 세척 노즐의 고정 노즐에 유동 노즐이 접촉하여 토출구를 형성할 때, 고정 노즐과 유동 노즐의 접촉을 정합화하여 이들 접촉면 사이에 이물질이 끼는 것을 방지할 뿐 만 아니라 고정 노즐로부터 유동 노즐이 이격될 때 형성되는 세척수 배출통로를 증대시켜 이물질의 배출이 원활하게 이루어질 수 있도록 고정 노즐과 유동 노즐을 정밀하게 가공하여 하나의 원통형상으로 접촉되어 확실한 유밀성을 갖는 자동 세척 노즐을 제조하는 방법 및 그 지그 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 자동 세척 노즐의 주요 구성요소인 고정 노즐과 유동 노즐을 가공할 때, 각각의 지그에 복수의 노즐 가공품을 장착하여 균일하고 일정하게 노즐을 가공함으로써 고정 노즐과 유동 노즐의 경사 접촉면 및 양 노즐의 제1 및 제2 홈의 위치 및 설정된 간격을 확실하게 유지하여 세척수의 토출각과 토출속도를 균일하게 하므로써 노즐 성능의 저하를 방지할 수 있으며, 노즐 성능 유지를 위한 유지관리에 따른 번거로움을 해소할 수 있는 자동 세척 노즐의 제조 방법 및 그 지그 시스템을 제공하는데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 세정 파이프와 결합하는 후단과 토출구가 형성된 선단을 가지는 노즐 케이스; 상기 노즐 케이스에 수용 및 고정된 고정 노즐; 상기 고정 노즐과 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동할 수 있도록 상기 노즐 케이스에 수용된 유동 노즐; 및 상기 노즐 케이스와 유동 노즐 사이에 탄력 설치되어 유동 노즐이 고정 노즐로부터 멀어지는 방향으로 탄성력을 작용하는 스프링을 포함하며, 상기 고정 노즐과 유동 노즐이 접하였을 때 일치하여 토출공을 형성하는 제1홈과 제2홈이 상기 고정 노즐과 유동 노즐의 선단에 각각 형성된 자동 세척 노즐에 있어서, 고정 노즐을 가공하는 (a)단계; 유동 노즐을 가공하는 (b)단계; 상기 (a)단계를 거쳐 가공된 상기 고정 노즐을 노즐 케이스에 수용 및 고정시키고, 상기 (b)단계를 거친 상기 유동 노즐을 노즐 케이스에 수용하여 조립한 다음, 자동 세척 노즐 시험용 장비에서 토출 각도 및 토출량을 검사하여 자동 세척 노즐의 불량 여부를 판단하여 완성품을 제조하는 (c)단계;로 이루어진 자동 세척 노즐의 제조 방법을 포함한다.
고정 노즐을 가공하는 (a)단계는 금속 환봉을 고정 노즐의 길이보다 2~3mm 더 크게 절단하는 (a1)단계; 상기 (a1)단계를 거친 상기 금속 환봉의 외형을 선반 가공하는 (a2)단계; 상기 (a2)단계를 거친 상기 금속 환봉을 토출구가 형성되는 선단이 MCT(machining center: 볼 앤드밀 머신, 보링 머신, 밀링 머신, 드릴링 머신을 하나로 결합한 복합공작기)기에 위치하도록 설치하고 금속 환봉의 선단에 유입구 좌표를 CAM(computer aided manufactuering: 공장 자동화 프로그램)에 입력하여 MCT기로 가공하는 (a3)단계; 상기 (a3)단계를 거친 후, 상기 선단 가공된 면이 반대로 위치하도록 뒤집어 MCT기에 설치하고 금속 환봉의 내면 가공 및 고정 노즐 고정용 볼트공을 위하여 드릴링 좌표를 CAM에 입력하여 MCT기로 가공하는 (a4)단계; 상기 (a4)단계를 거친 가공품들의 외면을 가공하기 위하여 고정 노즐 가공용 지그에 일정 간격으로 복수의 고정 노즐 가공품을 차례로 지그에 장착한 다음, 지그의 하면에 형성된 볼트공과 고정 노즐용 가공품에 형성된 볼트공을 이용하여 가공품과 지그를 볼트로 고정한 후, MCT기에서 상기 유동 노즐의 경사면에 대향하여 형상과 모양이 동기화하도록 고정 노즐 가공품의 외면을 가공하기 위한 좌표를 CAM(공장 자동화 프로그램)에 입력하여 MCT기로 가공하는 (a5)단계; 상기 (a5)단계를 거쳐 고정 노즐의 내면과 외면에 붙어있는 버와 칩을 제거하는 연삭 가공한 다음, 상기 고정 노즐의 내면과 외면을 연마하기 위한 초미립자를 준비하는 (a6)단계; 가공품의 내면과 외면에 상기 초미립자를 반복적으로 접촉시켜서 내면과 외면을 연마 가공하는 (a7)단계; 상기 고정 노즐의 연마 가공이 완료되면 상기 고정 노즐 가공용 지그와 가공된 고정 노즐을 분리하는 (a8)단계; 상기 (a8)단계를 거친 후, 상기 고정 노즐의 형상과 모양을 검사하여 고정 노즐을 완성하는 (a9)단계;를 포함하여 이루어진 자동 세척 노즐의 제조 방법을 특징으로 한다.
유동 노즐을 가공하는 (b)단계는 금속 환봉을 유동 노즐의 길이보다 2~3mm 더 크게 절단하는 (b1)단계; 상기 (b1)단계를 거친 상기 금속 환봉을 선반에서 외형을 가공하는 (b2)단계; 상기 (b2)단계를 거친 상기 금속 환봉을 토출구가 형성되는 선단이 MCT(machining center: 볼 앤드밀 머신, 보링 머신, 밀링 머신, 드릴링 머신을 하나로 결합한 복합공작기)기에 위치하도록 설치하고 금속 환봉의 선단에 유입구 좌표를 CAM(computer aided manufactuering: 공장 자동화 프로그램)에 입력하여 MCT기로 가공하는 (b3)단계; 상기 (b3)단계를 거친 후, 상기 선단 가공된 면이 반대로 위치하게 뒤집어 MCT기에 설치하고 금속 환봉의 내면 가공을 위하여 드릴링 좌표를 CAM에 입력하여 MCT기로 가공하는 (b4)단계; 상기 (b4)단계를 거친 유동 노즐용 가공품들의 외면을 가공하기 위하여 유동 노즐 가공용 지그에 일정 간격으로 복수의 유동 노즐 가공품을 차례로 지그에 장착한 다음, 지그의 상면에 형성된 볼트공을 통하여 유동 노즐용 가공품을 볼트로 고정한 후, MCT기에서 상기 고정 노즐의 경사면의 대향하여 형상과 모양이 동기화되도록 유동 노즐 가공품의 외면을 가공하기 위한 좌표를 CAM(공장 자동화 프로그램)에 입력하여 MCT기로 가공하는 (b5)단계; 상기 (b5)단계를 거쳐 유동 노즐 가공품의 내면과 외면에 붙어있는 버와 칩을 제거하는 연삭 가공한 다음, 상기 유동 노즐 가공품의 내면과 외면을 연마하기 위한 초미립자를 준비하는 (b6)단계; 유동 노즐 가공품의 내면과 외면에 상기 초미립자를 반복적으로 접촉시켜서 내면과 외면을 연마 가공하는 (b7)단계; 상기 유동 노즐 가공품의 연마 가공이 완료되면 상기 유동 노즐 가공용 지그와 가공이 완료된 유동 노즐을 분리하는 (b8)단계; 상기 (b8)단계를 거쳐 상기 유동 노즐의 형상과 모양을 검사하여 유동 노즐을 완성하는 (b9)단계;를 포함하여 이루어진 자동 세척 노즐의 제조 방법을 특징으로 한다.
상기 자동 세척 노즐은 스테인레스강으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스테인레스강은 STS630 또는 STS302과, STS430 중, 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
상기 연마 가공 단계(a7, b7)의 초미립자는 탄화규소, 보라존, 알루미나 및 다이아몬드 중 어느 하나로 이루어진다.
이러한 연마 가공 단계(a7, b7)는 노즐의 표면을 5∼20분 수행하여, 표면 거칠기가 Rz 0.01∼0.1 미크론을 유지하도록 가공되는 것을 포함한다.
한편, 고정 노즐 가공용 지그(200)와 유동 노즐 가공용 지그(300)로 이루어진 자동 세척 노즐 지그 시스템을 특징으로 한다.
고정 노즐 가공용 지그(200)는 고정 노즐 가공품의 기 가공된 볼트공(132)에 대향되도록 관통하여 지그에 형성된 체결용 볼트공(14); 지그와 고정 노즐 가공품을 체결하도록 구성된 고정 노즐 가공품의 안착부(16); 상기 고정 노즐 가공품의 안착부(16) 뒤의 상면에 형성되어 고정 노즐 가공품의 선단 가공을 위하여 공구를 전, 후로 반복적으로 이동시키기 위한 공구 통로부(18); 고정 노즐 가공용 지그(200)에 일정 간격으로 복수의 고정 노즐 가공품(20)을 차례로 지그에 장착한 다음, 지그의 하면에 형성된 볼트공(12)을 통하여 고정 노즐용 가공품(20)을 볼트(14)로 고정한 후, MCT기에서 상기 유동 노즐의 경사면에 대향하여 형상과 모양이 동기화하도록 고정 노즐 가공품(20)의 외면을 가공하기 위한 좌표를 CAM(공장 자동화 프로그램)에 입력하여 가공하는 MCT기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 세척 노즐의 지그 시스템으로 이루어진 것을 포함한다.
유동 노즐 가공용 지그(300)는 지그의 상면에 관통하여 형성된 볼트공(52)으로 지그와 유동 노즐 가공품(58)을 체결하도록 구성된 유동 노즐 가공품의 안착부(56); 유동 노즐 가공용 지그(300)에 일정 간격으로 복수의 유동 노즐 가공품(58)을 차례로 지그에 장착한 다음, 지그의 상면에 형성된 볼트공(52)을 통하여 유동 노즐용 가공품을 볼트(54)로 고정한 후, MCT기에서 상기 고정 노즐의 경사면의 대향하여 형상과 모양이 동기화되도록 유동 노즐 가공품의 외면을 가공하기 위한 좌표를 CAM(공장 자동화 프로그램)에 입력하여 가공하는 MCT기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 세척 노즐의 지그 시스템으로 이루어진 것을 포함한다.
본 발명의 고정 노즐과 유동 노즐은 정밀하게 가공되므로 세정 작업 시, 고정 노즐과 유동 노즐이 상호 절개된 경사면 사이의 접합이 정합성을 유지하고 유동 노즐이 흔들림을 일으키지 아니하므로 토출되는 세정수의 방향이 일정할 뿐 아니라 원하는 세정 범위로 균일한 압력으로 정확하게 세척할 수 있는 효과가 있다.
또한 고정 노즐 제조용 지그 및 유동 노즐 제조용 지그를 이용함에 따라 제조되는 노즐의 수량과 품질이 균일할 뿐 만 아니라 고정 노즐 및 유동 노즐의 상호 조립 오차를 향상시키면서도 제조단가를 대폭 절감할 수 있어 산업상 매우 유용한 효과가 있다.
그리고 본 발명은 산업용 탈수기에서 노즐에 낀 이물질을 자동으로 제거함은 물론 노즐이 막힌 경우에도 탈수기의 운전을 정지하지 않고도 이물질을 효율적으로 제거할 수 있는 효과가 있다.
또한 자동 세척 노즐의 주요 구성요소인 고정 노즐과 유동 노즐의 내면 및 외면 뿐 만 아니라 절개된 경사면을 균일하게 정밀 가공되므로 탈수기 가동 시, 세척 노즐의 고장율을 크게 줄일 수 있어서 자동 세척 노즐의 유지 관리비를 크게 감소시키는 효과도 있다.
도 1은 선행기술의 자동 세척 노즐의 분해 사시도
도 2a는 고정 노즐과 유동 노즐의 결합한 부분 확대 사시도
도 2b는 고정 노즐과 유동 노즐의 분리된 부분 확대 사시도
도 3은 본 발명의 고정 노즐 가공용 지그의 개략적인 결합 사시도
도 4는 본 발명의 유동 노즐 가공용 지그의 개략적인 결합 사시도
도 5는 본 발명에 따른 자동 세척 노즐 제조 공정을 도시한 순서도
이하 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 첨부 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
그러나 본 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 실시예에 제한되지 않음을 이해하여야 한다. 또한, 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야할 것이다.
우선, 선행기술에 따른 자동 세척 노즐(100)은 세정 파이프(미도시)로부터 유입된 세척수를 여과필터와 같은 피세척물에 분사하기 위한 것으로서, 도 1과 도 2a, 도 2b에 도시된 바와 같이, 노즐 케이스(110)와, 고정 노즐(130)과, 유동 노즐(150)과, 오링(170)을 포함한다. 노즐 케이스(110)는 고정 노즐(130) 및 유동 노즐(150)을 수용하기 위한 내부공간을 구비한다. 노즐 케이스(110)의 선단에는 토출구(118)가 구비되어 있다. 고정 노즐(130)은 노즐 케이스(110)의 내부공간에 위치하고, 노즐 케이스(110)에 고정된다. 고정 노즐(130)의 고정은 볼트(116)가 노즐 케이스(110)에 구비된 볼트공(114) 및 고정 노즐(130)에 구비된 볼트공(132)에 체결됨으로써 이루어진다.
또한 고정 노즐(130)은 앞벽 및 제1홈을 구비한다. 상기 앞벽은 노즐 케이스(110)의 토출구와 마주하는 외면(134)을 구비한다. 상기 제1홈은 고정 노즐(130)의 앞벽 하단에 구비되어 후술하는 유동 노즐(150) 앞벽의 제2홈과 함께 분사공을 형성한다. 유동 노즐(150)은 고정 노즐(130)과 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동할 수 있도록 노즐 케이스(110)의 내부공간에 위치한다.
또한 유동 노즐(150)은 앞벽 및 제2홈을 구비한다. 상기 앞벽은 노즐 케이스(110)의 토출구(118)와 마주하는 외면(154)을 구비한다. 상기 제2홈은 유동 노즐(150)의 앞벽 상단에 구비되어 고정 노즐(130) 앞벽의 제1홈과 함께 분사공을 형성한다.
유동 노즐(150)의 후단 외면에는 실링부재(158)가 장착된다. 한편, 유동 노즐(150)과 노즐 케이스(110) 사이에는 스프링(122)이 게재된다.
내경 조절 블록(180)은 유동 노즐(150) 내부공간(152)의 직경보다 작은 직경의 입구부를 갖고, 유동 노즐(150)의 내부공간(152)으로 억지끼움된다.
도 3과 도 4를 참조하여 본 발명의 자동 세척 노즐 제조용 지그에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 고정 노즐 가공용 지그의 개략적인 결합 사시도이다.
도 3은 고정 노즐 가공용 지그에 가공을 위한 가공품을 장착한 형상을 나타낸 사시도에 관한 것으로, 12는 고정 노즐 가공용 지그의 하면에 고정 노즐 가공품을 고정하여 체결한 다음, 가공하기 위한 볼트공(12)이고, 볼트공 아래의 점선은 지그 하면으로부터 지그와 고정 노즐 가공품을 볼트로 체결하여 고정하기 위한 볼트의 삽입구를 도시한 것이며, 14는 고정 노즐 가공품과 지그를 체결하기 위한 볼트(14)이며, 16은 고정 노즐 가공품을 가공하기 위한 지그 상면의 가공품 안착부(16)이고, 18은 고정 노즐 가공품의 선단부 가공을 용이하게 하기 위한 가공용 공구의 통로부(18)이고, 20은 미가공된 고정 노즐 가공품이 지그에 장착되어 체결된 형상을 나타낸 도면이며, 22는 고정 노즐 가공용 지그에서 가공품의 상면과 경사면을 가공한 형상을 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 유동 노즐 가공용 지그에 가공을 위한 가공품을 장착한 형상을 나타낸 개략적인 사시도에 관한 것으로, 52는 유동 노즐 가공용 지그의 상면에 유동 노즐 가공품을 고정하여 체결한 다음, 가공하기 위한 볼트공(52)이고, 54는 유동 노즐 가공품과 지그를 체결하기 위한 볼트(54)이며, 56은 유동 노즐 가공품을 가공하기 위한 지그 상면의 가공품 안착부(56)이고, 58은 미가공된 유동 노즐 가공품이 지그에 장착되어 체결된 형상을 나타낸 도면이며, 60은 유동 노즐 가공용 지그에서 가공품의 경사면을 가공한 형상을 나타낸 것이다.
본 발명에 따른 고정 노즐과 유동 노즐의 지그(200, 300)는 복수의 고정 노즐 가공품 또는 유동 노즐 가공품을 지그의 가공품 안착부(16, 56)에 볼트를 이용하여 고정, 체결하여 일정하고 균일한 고정 노즐(130) 및 유동 노즐(150)을 제조할 수 있는 기구 또는 장치이다.
상기와 같은 지그(200, 300)를 사용함으로써 자동 세척 노즐을 통하여 토출되는 세척수가 유동 노즐(150)의 선단부 토출구(118)에 형성된 경사면과 고정 노즐(130)의 선단부에 형성된 경사면이 서로 정합적으로 결합되어 형성된 내부 공간을 통하여 선단부의 토출구(118)가 완전한 원형을 형성하여 균일하게 토출되도록 구성된다.
이는 종래의 지그를 사용하지 아니하고 고정 노즐과 유동 노즐을 제조하는 기계 가공의 경우, 가공 조건에 따라 고정 노즐의 경사면과 유동 노즐의 경사면이 서로 경사 각도가 미세하게 상이할 뿐 만 아니라 그에 따라 경사면의 크기도 서로 달라서 토출구(118)를 구성하는 결합한 면이 서로 불일치한 결합 즉 비정합적인 결합을 할 것이고, 그 결과 토출구(118)의 형상이 원형이 아니라 찌그러진 원형이 될 것이어서 세척수의 토출범위가 불균일하게 넓게 퍼져 분사하는 원인이 된다. 또한 세정 작업을 위하여 고정 노즐(130)과 유동 노즐(150)에 형성된 경사면이 서로 정합적으로 접합하는 구성을 유지하기 때문에 유동 노즐(150)의 흔들림이 억제될 것이므로 토출되는 세척수의 방향과 토출양이 일정할 뿐 아니라 세척수의 압력이 균일하게 유지되는 효과도 발휘하게 된다.
또한 상기 고정 노즐(130)의 선단 및 유동 노즐(150)의 선단이 노즐 케이스(110)의 토출구(118)를 통해 외부로 노출되어 있어 상기 고정 노즐(130) 및 유동 노즐(150)의 조립 시, 서로 결합하는 면에 있어서의 오차를 크게 줄일 수 있다.
도 5는 본 발명인 자동 세척 노즐의 제조 방법을 순차적으로 보인 순서도로서, 이를 참조하여 자동 세척 노즐의 제조 방법을 설명하면 다음과 같다.
우선, 본 발명은 세정 파이프와 결합하는 후단과 토출구(118)가 형성된 선단을 가지는 노즐 케이스(110); 상기 노즐 케이스에 수용 및 고정된 고정 노즐(130); 상기 고정 노즐과 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동할 수 있도록 상기 노즐 케이스에 수용된 유동 노즐(150); 및 상기 노즐 케이스(110)와 유동 노즐(150) 사이에 탄력 설치되어 유동 노즐이 고정 노즐로부터 멀어지는 방향으로 탄성력을 작용하는 스프링(122)을 포함하며, 상기 고정 노즐과 유동 노즐이 접하였을 때 일치하여 토출구(118)를 형성하는 제1홈(136)과 제2홈(156)이 상기 고정 노즐(130)과 유동 노즐(150)의 선단에 각각 형성된 자동 세척 노즐(100)은 STS630 또는 STS302과, STS430 중, 어느 하나인 스테인레스강을 포함하여 이루어진다.
첫째로, 고정 노즐(130)을 가공하는 (a)단계는 금속 환봉을 고정 노즐의 길이보다 2~3mm 더 크게 절단하는 (a1)단계; 상기 (a1)단계를 거친 상기 금속 환봉의 외형을 선반 가공하는 (a2)단계; 상기 (a2)단계를 거친 상기 금속 환봉을 토출구가 형성되는 선단이 MCT(machining center: 볼 앤드밀 머신, 보링 머신, 밀링 머신, 드릴링 머신을 하나로 결합한 복합공작기)기에 위치하도록 설치하고, 금속 환봉의 선단에 유입구 좌표를 CAM(computer aided manufactuering: 공장 자동화 프로그램)에 입력하여 MCT기로 가공하는 (a3)단계; 상기 (a3)단계를 거친 후, 상기 선단 가공된 면이 반대로 위치하도록 뒤집어 MCT기에 설치하고 금속 환봉의 내면 가공 및 고정 노즐 고정용 볼트공(132)을 위하여 드릴링 좌표를 CAM에 입력하여 MCT기로 가공하는 (a4)단계; 상기 (a4)단계를 거친 가공품들의 외면을 가공하기 위하여 고정 노즐 가공용 지그(200)에 일정 간격으로 복수의 고정 노즐 가공품(20)을 차례로 지그에 장착한 다음, 지그의 하면에 형성된 볼트공(12)과 고정 노즐용 가공품에 형성된 볼트공(132)을 이용하여 가공품과 지그를 볼트(14)로 고정한 후, MCT기에서 상기 유동 노즐의 경사면에 대향하여 형상과 모양이 동기화하도록 고정 노즐 가공품(20)의 외면을 가공하기 위한 좌표를 CAM(공장 자동화 프로그램)에 입력하여 MCT기로 가공하는 (a5)단계; 상기 (a5)단계를 거쳐 고정 노즐의 내면과 외면에 붙어있는 버와 칩을 제거하는 연삭 가공한 다음, 상기 고정 노즐의 내면과 외면을 연마하기 위한 초미립자를 준비하는 (a6)단계; 가공품의 내면과 외면에 상기 초미립자를 반복적으로 접촉시켜서 내면과 외면을 연마 가공하는 (a7)단계; 상기 고정 노즐의 연마 가공이 완료되면 상기 고정 노즐 가공용 지그(200)와 가공된 고정 노즐을 분리하는 (a8)단계; 상기 (a8)단계를 거친 후, 상기 고정 노즐의 형상과 모양을 검사하여 고정 노즐을 완성하는 (a9)단계;를 포함하여 이루어진다.
상기 공정 중, 상기 (a4)단계를 거친 후, 고정 노즐 가공품의 외면을 가공하는 단계는 고정 노즐 가공용 지그(200)에 일정 간격으로 복수의 고정 노즐 가공품을 차례로 지그에 장착하여 가공하는데 이 공정을 구체적으로 살펴보면, 우선 고정 노즐 가공품의 고정은 체결용 볼트(14)가 고정 노즐 가공용 지그의 가공품 안착부(16)의 하면에 있는 볼트공(12)과 고정 노즐 가공품에 기 구비된 볼트공(132)에 의하여 체결됨으로서 이루어진다.
그런 다음, 지그의 상면으로 올라온 가공품을 유동 노즐의 상면에 대향하도록 평면 가공 및 접촉 경사면을 가공한 다음, 고정 노즐 가공품의 상면과 경사면은 연삭가공하고, 정밀하게 다듬는 연마 공정을 수행한다.
제작이 완료된 고정 노즐 가공품은(130)은 고정 노즐 가공용 지그(200)에서 고정 노즐 가공품(22)을 분리하여, 도 1과 같이 노즐 케이스(110)에 수용 및 고정된 고정 노즐(130)과 상기 고정 노즐(130)과 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동할 수 있도록 상기 노즐 케이스에 수용된 유동 노즐(150)에 결합하여 자동 세척 노즐을 완성한다.
둘째로, 유동 노즐(150)을 가공하는 (b)단계; 상기 (a)단계를 거쳐 가공된 상기 고정 노즐을 노즐 케이스(110)에 수용 및 고정시키고, 유동 노즐을 가공하는 (b)단계는 금속 환봉을 유동 노즐의 길이보다 2~3mm 더 크게 절단하는 (b1)단계; 상기 (b1)단계를 거친 상기 금속 환봉을 선반에서 외형을 가공하는 (b2)단계; 상기 (b2)단계를 거친 상기 금속 환봉을 토출구가 형성되는 선단이 MCT(machining center: 볼 앤드밀 머신, 보링 머신, 밀링 머신, 드릴링 머신을 하나로 결합한 복합공작기)기에 위치하도록 설치하고 금속 환봉의 선단에 유입구 좌표를 CAM(computer aided manufactuering: 공장 자동화 프로그램)에 입력하여 MCT기로 가공하는 (b3)단계; 상기 (b3)단계를 거친 후, 상기 선단 가공된 면이 반대로 위치하게 뒤집어 MCT기에 설치하고 금속 환봉의 내면 가공을 위하여 드릴링 좌표를 CAM에 입력하여 MCT기로 가공하는 (b4)단계; 상기 (b4)단계를 거친 유동 노즐용 가공품들의 외면을 가공하기 위하여 유동 노즐 가공용 지그(300)에 일정 간격으로 복수의 유동 노즐 가공품(58)을 차례로 지그에 장착한 다음, 지그의 상면에 형성된 볼트공(52)을 통하여 유동 노즐용 가공품(58)을 볼트(54)로 고정한 후, MCT기에서 상기 고정 노즐의 경사면의 대향하여 형상과 모양이 동기화되도록 유동 노즐 가공품의 외면을 가공하기 위한 좌표를 CAM(공장 자동화 프로그램)에 입력하여 MCT기로 가공하는 (b5)단계; 상기 (b5)단계를 거쳐 유동 노즐 가공품의 내면과 외면에 붙어있는 버와 칩을 제거하는 연삭 가공한 다음, 상기 유동 노즐 가공품의 내면과 외면을 연마하기 위한 초미립자를 준비하는 (b6)단계; 유동 노즐 가공품의 내면과 외면에 상기 초미립자를 반복적으로 접촉시켜서 내면과 외면을 연마 가공하는 (b7)단계; 상기 유동 노즐 가공품의 연마 가공이 완료되면 상기 유동 노즐 가공용 지그(300)와 가공이 완료된 유동 노즐을 분리하는 (b8)단계; 상기 (b8)단계를 거쳐 상기 유동 노즐의 형상과 모양을 검사하여 유동 노즐을 완성하는 (b9)단계;를 포함하여 이루어진 자동 세척 노즐의 제조 방법을 포함한다.
한편, 상기 (b4)단계를 거친 유동 노즐 가공품의 외면을 가공하기 위하여 유동 노즐 가공용 지그(300)에 일정 간격으로 복수의 유동 노즐 가공품을 차례로 지그에 장착하는 공정을 구체적으로 설명하면, 우선 유동 노즐 가공품의 고정은 볼트(54)가 유동 노즐 가공용 지그(300)의 가공품 안착부(56)의 상면에 있는 볼트공(52)을 통하여 체결됨으로서 이루어진다.
또한, 고정 노즐과 유동 노즐의 내면과 외면을 연마하기 위한 초미립자를 준비하는 (a7, b7)단계는 탄화규소, 보라존, 알루미나 및 다이아몬드 중 어느 하나를 포함한다.
이러한 연마 공정 단계는 고정 노즐과 유동 노즐의 표면을 5∼20분 수행하여, 표면 거칠기가 Rz 0.01∼0.1 미크론을 유지하도록 가공되는 것을 포함한다.
또한, 고정 노즐과 유동 노즐의 내면과 외면을 연마하는 단계는 연마용 공구의 솜 또는 천으로 이루어진 헤드부에 상기의 연마용 분말인 초미립자를 도포하고 필요에 따라 연마용 분말의 이탈 방지, 윤활 등을 위해 오일을 부가할 수 있다.
상기 연마 단계는 연마용 공구를 통해 노즐의 내면과 외면을 연마하는 과정이다. 이 단계에서는, 실질적으로 고정 노즐의 경사면과 유동 노즐의 경사면의 마찰력이 기계 가공한 노즐의 마찰력에 비하여 크게 감소함으로서 결합과 분리를 용이하게 한다.
셋째로, 자동 세척 노즐에 대한 가공의 불량 여부는 상기의 가공 공정을 모두 마친 고정 노즐과 유동 노즐을 노즐 케이스(110)에 수용하여 조립한 다음, 자동 세척 노즐 시험용 장비에서 토출 각도 및 토출량을 측정하여 가공 품의 불량의 정도에 따른 적합성을 검사하는 단계이다. 이 단계에서 측정된 세척수의 토출 시기 및 세척수 토출량의 값이 부적합할 경우에는 상기에서 서술한 공정을 순차적으로 다시 수행하게 된다.
한편, 고정 노즐 가공용 지그(200)는 고정 노즐 가공품의 기 가공된 볼트공(132)에 대향되도록 관통하여 지그에 형성된 체결용 볼트공(14); 지그와 고정 노즐 가공품을 체결하도록 구성된 고정 노즐 가공품의 안착부(16); 상기 고정 노즐 가공품의 안착부(16) 뒤의 상면에 형성되어 고정 노즐 가공품의 가공을 위하여 공구를 전, 후로 반복적으로 이동시키기 위한 공구 통로부(18); 고정 노즐 가공용 지그(200)에 일정 간격으로 복수의 고정 노즐 가공품(20)을 차례로 지그에 장착한 다음, 지그의 하면에 형성된 볼트공(12)을 통하여 고정 노즐용 가공품(20)을 볼트(14)로 고정한 후, MCT기에서 상기 유동 노즐의 경사면에 대향하여 형상과 모양이 동기화하도록 고정 노즐 가공품(20)의 외면을 가공하기 위한 좌표를 CAM(공장 자동화 프로그램)에 입력하여 가공하는 MCT기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 세척 노즐의 지그 시스템으로 이루어진 것을 포함한다.
유동 노즐 가공용 지그(300)는 지그의 상면에 관통하여 형성된 볼트공(52)으로 지그와 유동 노즐 가공품(58)을 체결하도록 구성된 유동 노즐 가공품의 안착부(56); 유동 노즐 가공용 지그(300)에 일정 간격으로 복수의 유동 노즐 가공품(58)을 차례로 지그에 장착한 다음, 지그의 상면에 형성된 볼트공(52)을 통하여 유동 노즐용 가공품을 볼트(54)로 고정한 후, MCT기에서 상기 고정 노즐의 경사면의 대향하여 형상과 모양이 동기화되도록 유동 노즐 가공품의 외면을 가공하기 위한 좌표를 CAM(공장 자동화 프로그램)에 입력하여 가공하는 MCT기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 세척 노즐의 지그 시스템으로 이루어진 것을 포함한다.
12 : 고정 노즐 지그의 볼트공
14 : 체결용 볼트
16 : 고정 노즐 가공품 안착부
18 : 공구 통로부
20 : 미가공 고정 노즐
22 : 고정 노즐 가공품
52 : 유동 노즐 지그의 볼트공
54 : 체결용 볼트
56 : 유동 노즐 가공품 안착부
58 : 미가공 유동 노즐
60 : 유동 노즐 가공품
100 : 자동 세척 노즐
110 : 노즐 케이스
118 : 토출구
130 : 고정 노즐
134a : 고정 노즐 앞벽의 내면
134b : 고정 노즐 앞벽의 외면
136 : 제1홈의 앞부분
150 : 유동 노즐
154a : 유동 노즐 앞벽의 내면
154b : 유동 노즐 앞벽의 외면
156 : 제2홈의 앞부분
170 : 오링
180 : 내경 조절 블록
200 : 고정 노즐 가공용 지그
300 : 유동 노즐 가공용 지그

Claims (8)

  1. 세정 파이프와 결합하는 후단과 토출구가 형성된 선단을 가지는 노즐 케이스; 상기 노즐 케이스에 수용 및 고정된 고정 노즐; 기 고정 노즐과 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동할 수 있도록 상기 노즐 케이스에 수용된 유동노즐; 및 상기 노즐 케이스와 유동 노즐 사이에 탄력 설치되어 유동 노즐이 고정노즐로부터 멀어지는 방향으로 탄성력을 작용하는 스프링을 포함하며, 상기 고정노즐과 유동 노즐이 접하였을 때 일치하여 토출구를 형성하는 제1홈과 제2홈이 상기 고정 노즐과 유동 노즐의 선단에 각각 형성된 자동 세척 노즐의 제조 방법에 있어서,
    STS630 또는 STS302과, STS430 중, 어느 하나인 스테인리스 강의 금속 환봉을 고정노즐의 길이보다 2~3mm 더 크게 절단하는 (a1)단계; 상기 (a1)단계를 거친 상기 금속 환봉의 외형을 선반 가공하는 (a2)단계; 상기 (a2)단계를 거친 상기 금속 환봉을 토출구가 형성되는 선단이 MCT(machining center: 볼 앤드밀 머신, 보링 머신, 밀링 머신, 드릴링 머신을 하나로 결합한 복합공작기)기에 위치하도록 설치하고 금속 환봉의 선단에 유입구 좌표를 CAM(computer aided manufactuering: 공장 자동화프로그램)에 입력하여 MCT기로 가공하는 (a3)단계; 상기 (a3)단계를 거친 후, 상기 선단 가공된 면이 반대로 위치하도록 뒤집어 MCT기에 설치하고 금속 환봉의 내면가공 및 고정 노즐 고정용 볼트공을 위하여 드릴링 좌표를 CAM에 입력하여 MCT기로 가공하는 (a4)단계; 상기 (a4)단계를 거친 가공품들의 외면을 가공하기 위하여 고정 노즐 가공용 지그에 일정 간격으로 복수의 고정 노즐 가공품을 차례로 지그에 장착한 다음, 지그의 하면에 형성된 볼트공과 고정 노즐용 가공품에 형성된 볼트공을 이용하여 가공품과 지그를 볼트로 고정한 후, MCT기에서 상기 유동 노즐의 경사면에 대향하여 형상과 모양이 동기화하도록 고정 노즐 가공품의 외면을 가공하기 위한 좌표를 CAM(공장 자동화 프로그램)에 입력하여 MCT기로 가공하는 (a5)단계; 상기 (a5)단계를 거쳐 고정 노즐의 내면과 외면에 붙어있는 버와 칩을 제거하는 연삭 가공한 다음, 상기 고정 노즐의 내면과 외면을 연마하기 위한 초미립자를 준비하는 (a6)단계; 가공품의 내면과 외면에 상기 초미립자를 5~20분 동안 반복적으로 접촉시켜서 표면 거칠기가 Rz 0.01~0.1 미크론을 유지하도록 연마 가공하는 (a7)단계; 상기 고정 노즐의 연마 가공이 완료되면 상기 고정 노즐 가공용 지그와 가공된 고정 노즐을 분리하는 (a8)단계; 상기 (a8)단계를 거친 후, 상기 고정 노즐의 형상과 모양을 검사하여 고정 노즐을 완성하는(a9)단계로 이루어진 고정노즐을 가공하는 (a)단계;
    STS630 또는 STS302과, STS430 중, 어느 하나인 스테인리스 강의 스테인리스 금속 환봉을 유동노즐의 길이보다 2~3mm 더 크게 절단하는 (b1)단계; 상기 (b1)단계를 거친 상기 금속 환봉을 선반에서 외형을 가공하는 (b2)단계; 상기 (b2)단계를 거친 상기 금속 환봉을 토출구가 형성되는 선단이 MCT(machining center: 볼 앤드밀 머신, 보링 머신, 밀링 머신, 드릴링 머신을 하나로 결합한 복합공작기)기에 위치하도록 설치하고 금속 환봉의 선단에 유입구 좌표를 CAM(computer aided manufactuering: 공장자동화 프로그램)에 입력하여 MCT기로 가공하는 (b3)단계; 상기 (b3)단계를 거친후, 상기 선단 가공된 면이 반대로 위치하게 뒤집어 MCT기에 설치하고 금속 환봉의 내면 가공을 위하여 드릴링 좌표를 CAM에 입력하여 MCT기로 가공하는 (b4)단계; 상기 (b4)단계를 거친 유동 노즐용 가공품들의 외면을 가공하기 위하여 유동 노즐 가공용 지그에 일정 간격으로 복수의 유동 노즐 가공품을 차례로 지그에 장착한 다음, 지그의 상면에 형성된 볼트공을 통하여 유동 노즐용 가공품을 볼트로 고정한 후, MCT기에서 상기 고정 노즐의 경사면의 대향하여 형상과 모양이 동기화되도록 유동 노즐 가공품의 외면을 가공하기 위한 좌표를 CAM(공장 자동화 프로그램)에 입력하여 MCT기로 가공하는 (b5)단계; 상기 (b5)단계를 거쳐 유동 노즐 가공품의 내면과 외면에 붙어있는 버와 칩을 제거하는 연삭 가공한 다음, 상기 유동 노즐 가공품의 내면과 외면을 연마하기 위한 초미립자를 준비하는 (b6)단계; 유동 노즐 가공품의 내면과 외면에 상기 초미립자를 5~20분 동안 반복적으로 접촉시켜서 표면 거칠기가 Rz 0.01~0.1 미크론을 유지하도록 연마 가공하는 (b7)단계; 상기 유동 노즐 가공품의 연마 가공이 완료되면 상기 유동 노즐 가공용 지그와 가공이 완료된 유동 노즐을 분리하는 (b8)단계; 상기 (b8)단계를 거쳐 상기 유동 노즐의 형상과 모양을 검사하여 유동 노즐을 완성하는 (b9)단계;로 이루어진 유동 노즐을 가공하는 (b)단계;
    상기 (a)단계를 거쳐 가공된 상기 고정 노즐을 노즐 케이스에 수용 및 고정시키고, 상기 (b)단계를 거친 상기 유동 노즐을 노즐 케이스에 수용하여 조립한 다음, 자동 세척 노즐 시험용 장비에서 토출 각도 및 토출량을 검사하여 자동 세척 노즐의 불량 여부를 검사하여 완성품을 제조하는 (c)단계;로 이루어진 자동 세척 노즐의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 연마 가공 단계의 초미립자는 탄화규소, 보라존 및 다이아몬드 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동 세척 노즐의 제조 방법.
  3. STS630 또는 STS302과, STS430 중, 어느 하나인 스테인리스 강의 고정 노즐 가공품에 기 가공된 볼트공에 대향되도록 관통하여 지그에 형성된 체결용 볼트공; 지그와 고정 노즐 가공품을 체결하도록 구성된 고정 노즐 가공품의 안착부; 상기 고정 노즐 가공품의 안착부 뒤의 상면에 형성되어 고정 노즐 가공품의 가공을 위하여 공구를 전, 후로 반복적으로 이동시키기 위한 공구 통로부; 고정 노즐 가공용 지그에 일정 간격으로 복수의 고정 노즐 가공품을 차례로 지그에 장착한 다음, 지그의 하면에 형성된 볼트공을 통하여 고정 노즐용 가공품을 볼트로 고정한 후, MCT기에서 유동 노즐의 경사면에 대향하여 형상과 모양이 동기화하도록 고정 노즐 가공품의 외면을 가공하기 위한 좌표를 CAM(공장 자동화 프로그램)에 입력하여 가공하는 MCT기;를 포함하는 고정 노즐 가공용 지그와;
    지그의 상면에 관통하여 형성된 볼트공으로 지그와 STS630 또는 STS302과, STS430 중, 어느 하나인 스테인리스 강의 유동 노즐 가공품을 체결하도록 구성된 유동 노즐 가공품의 안착부; 유동 노즐 가공용 지그에 일정 간격으로 복수의 유동 노즐 가공품을 차례로 지그에 장착한 다음, 지그의 상면에 형성된 볼트공을 통하여 유동 노즐용 가공품을 볼트로 고정한 후, MCT기에서 상기 고정 노즐의 경사면의 대향하여 형상과 모양이 동기화되도록 유동 노즐 가공품의 외면을 가공하기 위한 좌표를 CAM(공장 자동화 프로그램)에 입력하여 가공하는 MCT기;를 포함하는 유동 노즐 가공용 지그와;
    솜 또는 천으로 이루어진 헤드부에 연마용 분말인 탄화규소, 보라존 및 다이아몬드 중 어느 하나의 초미립자를 도포하고 고정 노즐과 유동 노즐의 표면에 대하여 연마 공정을 5∼20분 수행하여, 표면 거칠기가 Rz 0.01∼0.1 미크론을 유지하도록 연마 가공하는 연마용 공구;로 이루어진 자동 세척 노즐 제조용 지그 시스템.
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