KR102661118B1 - Laser processing machine cooling line cleaning method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 본체 및 상기 본체를 냉각하기 위한 냉각계통을 포함하는 레이저 가공기 냉각계통 세척방법에 있어서, 상기 본체는 고전압 발생기, 레이저 발진기 및 미러를 포함하고, 냉각탱크 내부의 오염된 냉각수를 외부로 배출하는 냉각수 배출단계; 상기 냉각탱크 내부를 원수로 완충하는 원수 완충단계; 상기 냉각계통에 세척필터를 설치하는 세척필터 설치단계; 상기 냉각펌프를 일정 시간 가동하여 상기 냉각계통의 냉각수를 증류수화하는 증류수화 단계;를 포함하는 레이저 가공기 냉각계통 세척방법을 제공한다.The present invention relates to a method of cleaning a laser processing machine cooling system including a main body and a cooling system for cooling the main body, wherein the main body includes a high voltage generator, a laser oscillator, and a mirror, and discharges contaminated coolant inside the cooling tank to the outside. Coolant discharge step; A raw water buffering step of buffering the inside of the cooling tank with raw water; A washing filter installation step of installing a washing filter in the cooling system; It provides a laser processing machine cooling system cleaning method including a distillation step of operating the cooling pump for a certain period of time to distill the cooling water of the cooling system.
Description
본 발명은 레이저 가공기의 세척장치 및 세척방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 더욱 적은 비용 및 시간으로 레이저 가공기의 냉각계통을 세척할 수 있는 레이저 가공기 냉각계통 세척방법에 관한 것이다. The present invention relates to a cleaning device and method for cleaning a laser processing machine, and more specifically, to a cleaning method for the cooling system of a laser processing machine that can clean the cooling system of a laser processing machine with less cost and time.
레이저 가공기는 레이저를 이용하여 금속판재와 파이프를 절단하거나 마킹가공시 사용된다.A laser processing machine is used for cutting or marking metal sheets and pipes using a laser.
레이저 가공기는 적용분야에 따라 크게 판재가공기, 파이프가공기, 펀칭-레이저 복합기로 구분할 수 있으며, 레이저 소스에 따라 CO2 레이저 또는 디스크(Fiber) 레이저로 구분할 수 있다.Laser processing machines can be broadly classified into sheet processing machines, pipe processing machines, and punching-laser combination machines depending on the application field, and can be classified into CO2 lasers or disk (fiber) lasers depending on the laser source.
도 1을 참조하면, 레이저 가공기는 레이저 발진기로부터 발진되는 빔(L)을 피가공물이 배치되는 소정면(4)을 향해서 반사시키는 갈바노 스캐너(11, 12)의 미러(112, 122)와, 상기 미러(112, 122)의 방향을 변화시킴으로써 빔(L)의 광축을 목표조사위치로 위치시키는 광축조작기구(111, 121)를 구비할 수 있다.Referring to FIG. 1, the laser processing machine includes mirrors 112 and 122 of galvano scanners 11 and 12 that reflect the beam L emitted from the laser oscillator toward a predetermined surface 4 on which the workpiece is placed, and Optical axis manipulation mechanisms 111 and 121 can be provided to position the optical axis of the beam L to the target irradiation position by changing the directions of the mirrors 112 and 122.
위와 같은 레이저 가공기는 발진기 내부, 발진기 내외부에 존재하는 미러 또는 고전압 발생기를 냉각하여야 한다.The above laser processing machine must cool the mirror or high voltage generator inside the oscillator, inside and outside the oscillator.
특히, 발진기 내외부에 존재하는 미러는 레이저의 특성상 열팽창 및 수축이 반복되는데 미러를 적정한 온도로 냉각하지 않으면 레이저 빔의 직경이 달라지고 포커스 조절에 실패하여 제품불량의 원인이 된다. 따라서, 레이저 가공기는 내부 부품을 냉각하기 위한 냉각수를 구비하는 냉각계통을 구비한다.In particular, the mirrors inside and outside the oscillator undergo repeated thermal expansion and contraction due to the nature of the laser. If the mirror is not cooled to an appropriate temperature, the diameter of the laser beam changes and focus control fails, causing product defects. Therefore, the laser processing machine is equipped with a cooling system including coolant for cooling internal components.
여기서, 레이저 가공기에 사용되는 냉각수는 전기전도가 낮은 증류수가 사용되는데 냉각수의 전기전도도가 상승하면 레이저 가공기 시스템의 전기저항이 상승하여 고장의 원인이 되며, 에틸렌글리콜과 같은 부동액을 첨가하여 동계조건 냉각계통의 결빙을 방지한다.Here, the coolant used in the laser processing machine is distilled water with low electrical conductivity. If the electrical conductivity of the coolant increases, the electrical resistance of the laser processing machine system increases, causing a malfunction. Antifreeze such as ethylene glycol is added to cool in winter conditions. Prevent freezing of the system.
그러나 장시간 레이저 발생기를 운전하면 냉각계통 내부에 오염물질이 고착화되고, 냉각계통을 구성하는 오리피스나 노즐 부위 등이 폐쇄되면 부품 냉각에 실패하므로 냉각계통은 주기적으로 세척되고 있다.However, when the laser generator is operated for a long time, contaminants are solidified inside the cooling system, and if the orifice or nozzle area that makes up the cooling system is closed, cooling of the parts fails, so the cooling system is cleaned periodically.
종래기술에 따른 레이저 가공기 냉각계통의 세척방법을 살펴보면, 우선 냉각계통에 존재하는 냉각수를 외부로 전량 배출하고, 냉각탱크에 증류수를 투입한 후, 2시간 정도 냉각펌프를 운전하여 냉각계통을 세척한다. 이후 오염된 냉각수는 외부로 배출한 후 다시 위 단계를 3 내지 4회 반복한다.Looking at the cleaning method of the laser processing machine cooling system according to the prior art, first, all the coolant present in the cooling system is discharged to the outside, distilled water is put into the cooling tank, and the cooling pump is operated for about 2 hours to clean the cooling system. . Afterwards, the contaminated coolant is discharged to the outside and the above steps are repeated 3 to 4 times.
위와 같이 오염된 냉각수 배출 및 투입 순서를 반복하여 냉각계통 내부에 존재하는 오염물질 입자 크기가 10μm이하이고, 냉각수의 전기전도도가 10μS/cm이하에 도달할 때까지 냉각계통을 세척한다. 마지막으로 부동액을 첨가하여 냉각계통의 세척을 완료한다.Repeat the above-mentioned procedures for discharging and adding contaminated coolant to clean the cooling system until the particle size of contaminants present inside the cooling system is 10 μm or less and the electrical conductivity of the coolant is 10 μS/cm or less. Finally, add antifreeze to complete cleaning of the cooling system.
위와 같은 종래기술에 따른 레이저 가공기 냉각계통의 세척에는 레이저 가공기 1대당 8시간 정도가 소요되며, 냉각탱크 용량의 4 내지 5배의 증류수가 필요할 뿐만 아니라, 냉각계통 세척에 따른 작업인원도 2인 1개조로 편성되어야 하므로, 시간 및 비용이 크게 요구되는 문제점이 존재한다.Cleaning the cooling system of a laser processing machine according to the above conventional technology takes about 8 hours per laser processing machine, not only requires 4 to 5 times the volume of distilled water as the cooling tank, but also requires 2 people to 1 person to clean the cooling system. Since it has to be organized as a remodel, there is a problem that it requires a lot of time and money.
본 발명은 레이저 가공기의 냉각계통 세척방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 적은 비용과 시간으로 레이저 가공기의 냉각계통을 세척할 수 있는 레이저 가공기 냉각계통 세척방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of cleaning the cooling system of a laser processing machine, and more specifically, to a method of cleaning the cooling system of a laser processing machine that can clean the cooling system of a laser processing machine at low cost and time.
본 발명의 일실시예에 따르면 레이저 가공기 냉각계통 세척방법은, 본체 및 상기 본체를 냉각하기 위한 냉각계통을 포함하는 레이저 가공기 냉각계통 세척방법에 있어서, 상기 본체는 고전압 발생기, 레이저 발진기 및 미러를 포함하고, 상기 냉각계통은 냉각탱크와 상기 냉각탱크 내부의 냉각수를 순환시키는 냉각펌프를 포함하고, 상기 냉각탱크 내부의 오염된 냉각수를 외부로 배출하는 냉각수 배출단계; 상기 냉각탱크 내부를 원수로 완충하는 원수 완충단계; 상기 냉각계통에 세척필터를 설치하는 세척필터 설치단계; 상기 냉각펌프를 일정 시간 가동하여 상기 냉각계통의 냉각수를 증류수화하는 증류수화 단계;를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a method of cleaning a laser processing machine cooling system includes a main body and a cooling system for cooling the main body, wherein the main body includes a high voltage generator, a laser oscillator, and a mirror. And the cooling system includes a cooling tank and a cooling pump that circulates the cooling water inside the cooling tank, and a cooling water discharge step of discharging the contaminated cooling water inside the cooling tank to the outside. A raw water buffering step of buffering the inside of the cooling tank with raw water; A washing filter installation step of installing a washing filter in the cooling system; It may include a distillation step of operating the cooling pump for a certain period of time to distill the cooling water in the cooling system.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 증류수화 단계 이후에, 상기 냉각수의 전기전도도를 측정하여 상기 전도도가 소정값 이하이면 세척제를 투입하는 세척제 투입단계;를 포함한다.Additionally, according to one embodiment of the present invention, after the distillation step, the method includes a cleaning agent input step of measuring the electrical conductivity of the coolant and adding a cleaning agent if the conductivity is less than a predetermined value.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 세척제 투입단계 이후에, 상기 세척제가 투입된 냉각수를 이용하여 냉각계통을 일정 시간 동안 세척하는 세척단계; 상기 세척단계에서 세척제에 의하여 세척된 냉각계통의 오염물질 및 세척제 성분을 냉각계통에서 제거하는 세척제 제거단계; 상기 냉각탱크에 부동액을 투입하는 부동액 투입단계를 포함한다.Additionally, according to one embodiment of the present invention, after the step of adding the cleaning agent, a cleaning step of cleaning the cooling system for a certain period of time using coolant into which the cleaning agent has been added; A cleaning agent removal step of removing contaminants and cleaning agent components of the cooling system cleaned by the cleaning agent in the cleaning step from the cooling system; It includes an antifreeze injection step of injecting antifreeze into the cooling tank.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 세척필터의 유입구는 상기 냉각펌프의 드레인 포트에 연결되고, 상기 세척필터의 유출구는 상기 냉각탱크에 연결된다.Additionally, according to one embodiment of the present invention, the inlet of the washing filter is connected to the drain port of the cooling pump, and the outlet of the washing filter is connected to the cooling tank.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 세척필터는 이온교환수지세척필터와 엔드세척필터를 직렬로 연결하고 상기 이온교환수지세척필터 후단에 엔드세척필터가 결합한다.In addition, according to one embodiment of the present invention, the washing filter connects an ion exchange resin washing filter and an end washing filter in series, and the end washing filter is coupled to the rear end of the ion exchange resin washing filter.
본 발명은 종래기술과는 달리 레이저 가공기의 냉각계통 세척 도중에도 레이저 가공기를 가동할 수 있으므로 레이저 가공기의 이용률이 높아지는 효과가 있다.Unlike the prior art, the present invention has the effect of increasing the utilization rate of the laser processing machine because the laser processing machine can be operated even while the cooling system of the laser processing machine is being cleaned.
본 발명은 종래기술과 달리 값비싼 증류수 대신 원수를 사용하여 레이저 가공기의 냉각계통을 세척할 수 있으므로 세척비용이 감소하는 효과가 있다.Unlike the prior art, the present invention can clean the cooling system of a laser processing machine using raw water instead of expensive distilled water, which has the effect of reducing cleaning costs.
또한, 본 발명은 증류수를 이용하여 반복적으로 레이저 가공기의 냉각계통을 세척하지 않아도 되므로 세척시간이 감소하는 뛰어난 효과가 있다.In addition, the present invention has the excellent effect of reducing cleaning time because there is no need to repeatedly clean the cooling system of the laser processing machine using distilled water.
도 1은 레이저 가공기의 원리를 설명하는 개념도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 레이저 가공기 냉각계통 세척장치도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 레이저 가공기 냉각계통 세척방법.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 세척필터의 개략도.1 is a conceptual diagram explaining the principle of a laser processing machine.
Figure 2 is a diagram of a laser processing machine cooling system cleaning device according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a method of cleaning a laser processing machine cooling system according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a schematic diagram of a washing filter according to an embodiment of the present invention.
본 개시의 실시예들은 본 개시의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것이다. 본 개시에 따른 권리범위가 이하에 제시되는 실시예들이나 이들 실시예들에 대한 구체적 설명으로 한정되는 것은 아니다.Embodiments of the present disclosure are illustrated for the purpose of explaining the technical idea of the present disclosure. The scope of rights according to the present disclosure is not limited to the embodiments presented below or the specific description of these embodiments.
본 개시에 사용되는 모든 기술적 용어들 및 과학적 용어들은, 달리 정의되지 않는 한, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 의미를 갖는다. 본 개시에 사용되는 모든 용어들은 본 개시를 더욱 명확히 설명하기 위한 목적으로 선택된 것이며 본 개시에 따른 권리범위를 제한하기 위해 선택된 것이 아니다.All technical terms and scientific terms used in this disclosure, unless otherwise defined, have meanings commonly understood by those skilled in the art to which this disclosure pertains. All terms used in this disclosure are selected for the purpose of more clearly explaining this disclosure and are not selected to limit the scope of rights according to this disclosure.
본 개시에서 사용되는 "포함하는", "구비하는", "갖는" 등과 같은 표현은, 해당 표현이 포함되는 어구 또는 문장에서 달리 언급되지 않는 한, 다른 실시예를 포함할 가능성을 내포하는 개방형 용어(open-ended terms)로 이해되어야 한다.Expressions such as “comprising,” “comprising,” “having,” and the like used in the present disclosure are open terms that imply the possibility of including other embodiments, unless otherwise stated in the phrase or sentence containing the expression. It should be understood as (open-ended terms).
본 개시에서 기술된 단수형의 표현은 달리 언급하지 않는 한 복수형의 의미를 포함할 수 있으며, 이는 청구범위에 기재된 단수형의 표현에도 마찬가지로 적용된다.Singular terms used in this disclosure may include plural terms unless otherwise stated, and this also applies to singular terms used in the claims.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 레이저 가공기는 본체(300) 및 상기 본체(300)를 냉각하기 위한 냉각계통을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the laser processing machine according to an embodiment of the present invention may include a main body 300 and a cooling system for cooling the main body 300.
여기서, 상기 본체(300)는 고전압 발생기(301), 레이저 발진기(302) 및 미러(303)를 포함할 수 있다.Here, the main body 300 may include a high voltage generator 301, a laser oscillator 302, and a mirror 303.
CO2 레이저 가공기의 경우 발진기 외부 미러는 레이저 에너지를 증폭시키기 위하여 상기 미러(303)로서 알루미늄 미러와 구리 미러를 조합하여 사용할 수 있으며, 상기 알루미늄 미러 및 구리 미러는 상기 냉각계통에 의하여 냉각될 수 있다.In the case of a CO2 laser processing machine, the external mirror of the oscillator can be a combination of an aluminum mirror and a copper mirror as the mirror 303 to amplify the laser energy, and the aluminum mirror and the copper mirror can be cooled by the cooling system.
도 1에서는 편의상 알루미늄 미러 및 구리 미러 냉각계통을 구분하여 도시하고 있지는 않고 있으나, 알루미늄 미러를 냉각하기 위한 냉각계통과 구리 미러를 냉각하기 위한 냉각계통은 개별적으로 구성될 수 있다.In Figure 1, for convenience, the aluminum mirror and copper mirror cooling systems are not shown separately, but the cooling system for cooling the aluminum mirror and the cooling system for cooling the copper mirror may be configured separately.
상기 냉각계통은 냉각탱크(200), 상기 냉각탱크(200) 내부의 냉각수를 순환시키는 냉각펌프(100) 및 각종 밸브류(v1,v2,v4)를 포함할 수 있다.The cooling system may include a cooling tank 200, a cooling pump 100 that circulates coolant inside the cooling tank 200, and various valves (v1, v2, and v4).
도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 레이저 가공기 냉각계통의 세척방법은 상기 냉각탱크(200) 내부의 오염된 냉각수를 외부로 배출하는 냉각수 배출단계(s100); 상기 냉각탱크(200) 내부를 원수로 완충하는 원수 완충단계(s200); 상기 냉각계통에 세척필터(400)를 설치하는 세척필터 설치단계(s300); 상기 냉각펌프(100)를 일정 시간 가동하여 상기 냉각계통의 냉각수를 증류수화하는 증류수화 단계(s400); 상기 냉각수의 전기전도도를 측정하여 상기 전도도가 소정값 이하이면 세척제를 투입하는 세척제 투입단계(s500); 상기 세척제가 투입된 냉각수를 이용하여 냉각계통을 일정 시간 동안 세척하는 세척단계(s600); 상기 세척단계에서 세척제에 의하여 세척된 냉각계통의 오염물질 및 세척제 성분을 냉각계통에서 제거하는 세척제 제거단계(s700); 상기 냉각탱크에 부동액을 투입하는 부동액 투입단계(s800) 및 세척필터 제거단계(s900)를 포함할 수 있다.Referring to Figure 3, the cleaning method of the laser processing machine cooling system according to an embodiment of the present invention includes a coolant discharge step (s100) of discharging the contaminated coolant inside the cooling tank 200 to the outside. A raw water buffering step (s200) of buffering the inside of the cooling tank 200 with raw water; A washing filter installation step (s300) of installing a washing filter 400 in the cooling system; A distillation step (s400) of operating the cooling pump 100 for a certain period of time to distill the cooling water in the cooling system; A cleaning agent input step (s500) of measuring the electrical conductivity of the coolant and adding a cleaning agent if the conductivity is less than a predetermined value; A cleaning step (s600) of cleaning the cooling system for a certain period of time using coolant containing the cleaning agent; A cleaning agent removal step (s700) of removing contaminants and cleaning agent components of the cooling system cleaned by the cleaning agent in the cleaning step from the cooling system; It may include an antifreeze injection step (s800) of adding antifreeze to the cooling tank and a washing filter removal step (s900).
냉각수 배출단계(s100)Coolant discharge stage (s100)
냉각수 배출단계(s100)는 레이저 가공기 냉각계통 내에 존재하는 오염된 냉각수를 외부로 배출하는 단계를 포함할 수 있다. The coolant discharge step (s100) may include discharging the contaminated coolant present in the laser processing machine cooling system to the outside.
이때, 냉각탱크(200) 하부에 설치된 드레인밸브(v3)를 개방하여 냉각수를 외부로 배출할 수 있다. 여기서 냉각탱크(200)는 구리미러 냉각계통 및 알루미늄 미러 냉각계통에 각각 1개씩 설치될 수 있다.At this time, the drain valve (v3) installed at the bottom of the cooling tank 200 can be opened to discharge the coolant to the outside. Here, one cooling tank 200 may be installed in each of the copper mirror cooling system and the aluminum mirror cooling system.
원수 완충단계(s200)Raw water buffering stage (s200)
원수 완충단계(s200)는 냉각탱크(200) 내부를 원수(raw water)로 완충하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 원수는 수돗물이나 지하수를 포함할 수 있다.The raw water buffering step (s200) may include buffering the inside of the cooling tank 200 with raw water. Here, the raw water may include tap water or groundwater.
본 발명에서는 종래기술과는 달리 증류수를 냉각탱크(200)에 완충하는 것이 아니라 원수를 완충하기 때문에 증류수 사용에 따른 비용을 절감할 수 있다.In the present invention, unlike the prior art, the cooling tank 200 is not buffered with distilled water, but raw water is buffered, thereby reducing the cost of using distilled water.
즉, 종래기술에서는 레이저 가공기의 냉각계통을 세척하기 위해서는 반드시 기존 냉각수를 모두 배출한 후 배출한 양에 해당하는 증류수를 투입하여 냉각탱크(200) 완충한 후 냉각계통을 세척하였으나, 본 발명에 따르면 원수를 사용할 수 있으므로 냉각계통 세척비용이 상당히 감소하는 장점이 있다.That is, in the prior art, in order to clean the cooling system of a laser processing machine, all of the existing coolant was discharged and then distilled water corresponding to the amount discharged was added to fully charge the cooling tank 200 and then the cooling system was cleaned. However, according to the present invention, the cooling system was cleaned. Since raw water can be used, the cooling system cleaning cost is significantly reduced.
세척필터 설치단계(s300)Washing filter installation step (s300)
다음, 세척필터 설치단계(s300)는 상기 냉각계통에 세척필터(400)를 설치하는 단계를 포함할 수 있다.Next, the washing filter installation step (s300) may include installing the washing filter 400 in the cooling system.
여기서, 상기 세척필터(400) 유입구는 상기 냉각펌프(100)의 드레인 포트(101)에 연결되고, 상기 세척필터(400) 유출구는 상기 냉각탱크(200)에 연결될 수 있다.Here, the inlet of the washing filter 400 may be connected to the drain port 101 of the cooling pump 100, and the outlet of the washing filter 400 may be connected to the cooling tank 200.
그리고 상기 세척필터(400)와 냉각펌프(100) 사이에는 유량조절밸브(v4)가 더 설치될 수 있다.Additionally, a flow control valve (v4) may be further installed between the washing filter 400 and the cooling pump 100.
도 4를 참조하면, 상기 세척필터(400)는 이온교환수지세척필터(401)와 엔드세척필터(402)를 직렬로 연결하여 사용될 수 있다.Referring to FIG. 4, the washing filter 400 can be used by connecting an ion exchange resin washing filter 401 and an end washing filter 402 in series.
여기서, 이온교환수지세척필터(401) 후단에 엔드세척필터(402)를 결합하는 경우, 이온교환수지세척필터(401)에 포함된 이온교환수지들이 외부로 방출되는 경우에도 엔드세척필터(402)가 이온교환수지를 걸러내어 냉각계통에 이온교환수지가 혼입되는 것을 방지할 수 있다.Here, when the end washing filter 402 is coupled to the rear end of the ion exchange resin washing filter 401, even if the ion exchange resin contained in the ion exchange resin washing filter 401 is discharged to the outside, the end washing filter 402 By filtering out the ion exchange resin, it is possible to prevent the ion exchange resin from being mixed into the cooling system.
또한, 상기 엔드세척필터(402)는 공극 사이즈 1μm 내지 5μm인 폴리프로필렌 재질의 필터가 사용될 수 있으며, 바람직하게는 10μm 공극사이즈를 가질 수 있다.Additionally, the end washing filter 402 may be a polypropylene filter with a pore size of 1 μm to 5 μm, and preferably may have a pore size of 10 μm.
상기 이온교환수지세척필터(401)는 하나 이상이 사용될 수 있다. 상기 이온교환수지세척필터(401)는 냉각탱크(200)의 용량이 일정 기준을 초과하면 복수개가 사용될 수 있는데, 바람직하게는 냉각탱크(200)의 용량이 150리터 이상인 경우 제1 이온교환수지세척필터(4011), 제2 이온교환수지세척필터(4012) 및 제3 이온교환수지세척필터(4013)를 직렬로 연결하여 사용할 수 있다.More than one ion exchange resin washing filter 401 may be used. A plurality of the ion exchange resin washing filters 401 may be used when the capacity of the cooling tank 200 exceeds a certain standard. Preferably, when the capacity of the cooling tank 200 is 150 liters or more, the first ion exchange resin washing filter 401 is used. The filter 4011, the second ion exchange resin washing filter 4012, and the third ion exchange resin washing filter 4013 can be connected in series.
또한, 제1 이온교환수지세척필터(4011), 제2 이온교환수지세척필터(4012) 및 제3 이온교환수지세척필터(4013)는 동일한 세척필터를 사용할 수 있다.Additionally, the first ion exchange resin washing filter 4011, the second ion exchange resin washing filter 4012, and the third ion exchange resin washing filter 4013 may use the same washing filter.
본 발명에 따른 이온교환수지세척필터(401)는 이온 교환 요소가 2종 이상의 이온 교환 물질, 예를 들면, 약산 양이온 교환 물질 및 강산 양이온 교환 물질 또는 음이온 교환 물질을 포함하는 경우, 이온 교환 물질은 이온 교환 물질의 교차 베드의 형태로 이온 교환요소에 팩킹될 수 있다. 이온 교환 물질은 혼합 베드 형태로 팩킹될 수 있다.When the ion exchange resin washing filter 401 according to the present invention includes two or more types of ion exchange materials, for example, a weak acid cation exchange material and a strong acid cation exchange material or an anion exchange material, the ion exchange material is The ion exchange element may be packed in the form of a cross bed of ion exchange material. Ion exchange materials can be packed in mixed bed form.
이온교환수지는 가교결합된 폴리스티렌이고, 여기서 실제 이온 교환 부위는 중합 후 도입된다. 이온교환수지의 주요 유형은 이들의 작용기(즉, 이온 교환 부위)에 의해 구별될 수 있다.The ion exchange resin is cross-linked polystyrene, where the actual ion exchange sites are introduced after polymerization. The main types of ion exchange resins can be distinguished by their functional groups (i.e. ion exchange sites).
강산 양이온 교환기는 전형적으로 설폰산기를 포함하고, 나트륨 폴리스티렌 설포네이트 또는 폴리AMPS(폴리(2-아크릴아미도-2-메틸-1-프로판설폰산))와 같은 물질로 만들어질 수 있다.Strong acid cation exchangers typically contain sulfonic acid groups and may be made of materials such as sodium polystyrene sulfonate or polyAMPS (poly(2-acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonic acid)).
강염기 음이온 교환기는 전형적으로 4차 아미노기, 예를 들면, 트리메틸암모늄기를 함유할 수 있다. 여기서, 강염기 음이온 교환기의 예는 폴리APTAC(폴리(아크릴아미도-N-프로필트리메틸암모늄 클로라이드))이다. 약산 양이온 교환기는 전형적으로 카복실산기를 함유하고, 약염기 음이온 교환기는 전형적으로 1차, 2차, 및/또는 3차 아미노기, 예를 들면, 폴리에틸렌 아민을 함유할 수 있다.Strong base anion exchange groups typically may contain quaternary amino groups, such as trimethylammonium groups. Here, an example of a strong base anion exchanger is polyAPTAC (poly(acrylamido-N-propyltrimethylammonium chloride)). Weak acid cation exchangers typically contain carboxylic acid groups, and weak base anion exchangers typically may contain primary, secondary, and/or tertiary amino groups, such as polyethylene amine.
본 발명의 일 실시예에 따르면 이온교환수지는 작은 비드, 과립 또는 섬유의 형태를 가질 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the ion exchange resin may have the form of small beads, granules, or fibers.
증류수화 단계(s400)Distillation step (s400)
다음으로, 증류수화 단계(s400)는 원수에 존재하는 각종 금속성 이온이나 오염물질을 제거하기 위하여 상기 냉각펌프(100)를 일정 시간 가동하여 상기 냉각계통 내부의 냉각수를 증류수화하는 단계를 포함할 수 있다.Next, the distillation step (s400) may include distilling the cooling water inside the cooling system by operating the cooling pump 100 for a certain period of time to remove various metallic ions or contaminants present in the raw water. there is.
상기 가동시간은 냉각탱크(200)나 냉각펌프(100)의 용량에 따라 다르지만 바람직하게는 30분 내지 2시간일 수 있다. The operation time varies depending on the capacity of the cooling tank 200 or the cooling pump 100, but may preferably be 30 minutes to 2 hours.
증류수화 단계(s400)는 상기 냉각수의 전기전도도를 측정하여 상기 전도도가 소정값 이하일 때까지 운전하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서 상기 전기전도도는 바람직하게는 10μS/cm이하일 수 있다.The distillation step (s400) may include measuring the electrical conductivity of the coolant and operating the coolant until the conductivity is below a predetermined value. Here, the electrical conductivity may preferably be 10 μS/cm or less.
본 발명에서는 증류수화 단계(s400)에서 냉각펌프(100)의 드레인 포트(101)에 연결되어 있는 세척필터(400)를 통하여 오염물질이 지속적으로 제거되는 동시에, 주배관으로는 오염물질이 제거된 냉각수가 공급되기 때문에 종래와는 달리 레이저 가공기의 가동을 멈추지 않고 냉각계통을 세적할 수 있는 장점이 있다.In the present invention, contaminants are continuously removed through the washing filter 400 connected to the drain port 101 of the cooling pump 100 in the distillation step (s400), and the contaminant-free cooling water is supplied to the main pipe. Because it is supplied, unlike before, it has the advantage of being able to clean the cooling system without stopping the operation of the laser processing machine.
세척제 투입단계(s500)Cleaning agent input step (s500)
다음으로 세척제 투입단계(s500)는 상기 냉각수의 전기전도도를 측정하여 상기 전도도가 소정값 이하이면 세척제를 투입하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서 상기 전기전도도는 바람직하게는 10μS/cm이하일 수 있다.Next, the cleaning agent injection step (s500) may include measuring the electrical conductivity of the coolant and adding a cleaning agent if the conductivity is less than a predetermined value. Here, the electrical conductivity may preferably be 10 μS/cm or less.
세척제 투입단계(s500)에서 전기전도도를 측정하는 이유는 제1 세척단계에서 투입된 원수에는 여러 가지 오염물질이 이온상태로 존재할 수 있는바, 증류수화 단계를 통하여 이러한 오염물질과 종래 냉각계통 내부에 축적된 오염물질들이 제거되어 냉각계통에 존재하는 냉각수가 세척제를 투입하기에 바람직한 상태인지를 확인하기 위함이다.The reason for measuring electrical conductivity in the cleaning agent input step (s500) is that various contaminants may exist in an ion state in the raw water input in the first cleaning step, and through the distillation step, these contaminants accumulate inside the conventional cooling system. This is to check whether the contaminants present in the cooling system have been removed and the coolant present in the cooling system is in a desirable state for injecting the cleaning agent.
본 발명에 따른 세척제는 규산소다 1 내지 10 중량부, 탄산나트륨 또는 수산화나트륨 20 내지 30 중량부, 계면활성제 5 내지 15 중량부를 포함할 수 있다.The detergent according to the present invention may include 1 to 10 parts by weight of sodium silicate, 20 to 30 parts by weight of sodium carbonate or sodium hydroxide, and 5 to 15 parts by weight of a surfactant.
본 발명에서 규산소다는 고착화된 슬러지, 오염물질, 슬라임을 연질화 및 분해시키는 특성이 있고, 금속표면에 얇은 막을 형성시키는 방식작용을 한다. 또한, 규산소다는 세척력이 우수한 알카리 빌더로, 액중에 용해되어 미세한 콜로이드입자를 형성시켜서 입자들의 운동으로 세척물 표면의 오염을 제거시켜주는 역할과 유화작용 및 침투작용을 한다. 규산소다의 함량이 너무 적을 경우 세척시간이 길어질 수 있고, 너무 많을 경우 냉각계통이 부식될 수 있다.In the present invention, sodium silicate has the property of softening and decomposing fixed sludge, contaminants, and slime, and has an anti-corrosive effect by forming a thin film on the metal surface. In addition, sodium silicate is an alkaline builder with excellent cleaning power. It dissolves in liquid to form fine colloidal particles, which removes contaminants from the surface of the cleaning product through the movement of the particles, and has emulsifying and penetrating effects. If the sodium silicate content is too small, the cleaning time may be long, and if it is too high, the cooling system may corrode.
본 발명의 일실시예에서 나트륨 화합물, 즉 탄산나트륨 또는 수산화나트륨은 고착화된 슬러지, 오염물질, 슬라임을 용해 박리시켜서 패킹에서 분리시키는 역할을 한다. 또한, 탄산나트륨은 완충용액을 형성하여 pH를 비교적 일정하게 유지시키는 역할을 하며, 수산화나트륨도 세척액의 pH를 조절하는 작용을 갖고 이와 더불어 검화 작용을 한다. 탄산나트륨 또는 수산화나트륨의 함량이 너무 적을 경우 pH가 너무 높아서 전극 등이 부식될 수 있고, 너무 많을 경우 pH가 낮아서 세척력이 떨어질 수 있다. 수산화나트륨의 함량이 너무 적을 경우 검화작용이 떨어지고, 너무 많을 경우 pH가 너무 높아져 전극 등이 부식될 수 있다.In one embodiment of the present invention, a sodium compound, that is, sodium carbonate or sodium hydroxide, serves to dissolve and separate the stuck sludge, contaminants, and slime from the packing. In addition, sodium carbonate forms a buffer solution and plays a role in maintaining the pH relatively constant, and sodium hydroxide also has the effect of adjusting the pH of the washing solution and also has a saponifying effect. If the content of sodium carbonate or sodium hydroxide is too small, the pH may be too high and electrodes may corrode, and if too much, the pH may be low and cleaning power may be reduced. If the sodium hydroxide content is too small, the saponification effect is reduced, and if it is too high, the pH may become too high and cause corrosion of electrodes, etc.
본 발명에서 계면활성제는 고착화된 슬러지, 오염물질, 슬라임의 내부에도 다른 약품이 잘 들어가도록 침투력을 높이는 첨가제의 역할을 한다. 또한, 계면활성제는 전극 등에 부착된 오염물질 성분을 용해 제거시키고, 알칼리와 작용하여 세척력을 상승시킴과 더불어, 분리된 오염물질의 재부착을 방지하는 역할을 한다. In the present invention, the surfactant serves as an additive that increases the penetration power so that other chemicals can easily enter the inside of the fixed sludge, contaminants, and slime. In addition, the surfactant dissolves and removes contaminants attached to electrodes, etc., acts with alkali to increase cleaning power, and prevents re-attachment of separated contaminants.
세척제 투입단계(s500)에서는 상기 고체 상태의 세척제를 중량기준으로 물에 3 내지 10% 희석하여 세척액을 제조한 후, 냉각탱크(200) 100리터당 20 내지 50ml를 투입할 수 있다.In the cleaning agent input step (s500), the solid cleaning agent is diluted with water by 3 to 10% by weight to prepare a cleaning solution, and then 20 to 50 ml can be added per 100 liters of the cooling tank 200.
세척단계(s600)Washing step (s600)
세척단계(s600)는 상기 세척제가 투입된 냉각수를 이용하여 냉각계통을 일정 시간 동안 세척하는 단계이다.The cleaning step (s600) is a step of cleaning the cooling system for a certain period of time using coolant containing the cleaning agent.
이때, 세척필터입구 유량조절밸브(v4)는 차단하여 오염된 냉각수가 세척필터(400) 내부로 유입되는 것을 방지하도록 한다.At this time, the washing filter inlet flow control valve (v4) is blocked to prevent contaminated coolant from flowing into the washing filter (400).
세척단계에서는 냉각펌프(100)를 1시간 내지 3시간 가동할 수 있으며, 바람직하게는 2시간 가동할 수 있다.In the washing step, the cooling pump 100 can be operated for 1 to 3 hours, and preferably for 2 hours.
세척제 제거단계(s700)Cleanser removal step (s700)
세척제 제거단계(s700)는 일정시간 동안 냉각계통을 운전하여 세척제에 의하여 세척된 냉각계통의 오염물질 및 세척제 성분을 냉각계통에서 제거하는 단계이다.The cleaning agent removal step (s700) is a step in which contaminants and cleaning agent components of the cooling system cleaned by the cleaning agent are removed from the cooling system by operating the cooling system for a certain period of time.
세척제 제거단계(s700)에서는 세척필터입구 유량조절밸브(v4)를 개방하여 냉각수가 상기 세척필터(400) 방향으로 유입되도록 하여 냉각수에 포함된 세척제를 제거하도록 한다.In the cleaning agent removal step (s700), the cleaning filter inlet flow control valve (v4) is opened to allow cooling water to flow toward the cleaning filter (400) to remove the cleaning agent contained in the cooling water.
세척제 제거단계에서는 냉각펌프(100)를 30분 내지 2시간 가동할 수 있으며, 바람직하게는 1시간 가동할 수 있다.In the cleaning agent removal step, the cooling pump 100 can be operated for 30 minutes to 2 hours, preferably for 1 hour.
부동액 투입단계(s800)Antifreeze injection step (s800)
부동액 투입단계(s800)는 상기 냉각수의 일부를 드레인 밸브(v1)를 이용하여 외부로 배출한 후 배출한 양에 해당하는 양의 부동액을 냉각탱크(200)에 투입하는 단계이다. The antifreeze injection step (s800) is a step of discharging a part of the coolant to the outside using the drain valve v1 and then injecting an amount of antifreeze corresponding to the discharged amount into the cooling tank 200.
여기서 부동액은 에틸렌글리콜일 수 있다. 그리고 배출된 냉각수와 투입되는 부동액은 전체 냉각수 부피의 20 내지 40%를 차지하도록 투입할 수 있으며, 바람직하게는 30%를 투입할 수 있다.Here, the antifreeze may be ethylene glycol. In addition, the discharged coolant and the introduced antifreeze can be added to account for 20 to 40% of the total coolant volume, and preferably 30%.
세척필터 제거단계(s900)Washing filter removal step (s900)
세척필터 제거단계(s900)는 상기 세척필터(400)를 냉각계통에서 제거하는 단계이다. 즉, 상기 단계들을 통하여 냉각계통 내부의 오염물질은 모두 제거되고, 냉각수의 전도도도 만족하므로 세척필터 설치단계에서 설치한 상기 세척필터(400)를 제거한다.The washing filter removal step (s900) is a step of removing the washing filter 400 from the cooling system. In other words, all contaminants inside the cooling system are removed through the above steps, and the conductivity of the coolant is also satisfied, so the washing filter 400 installed in the washing filter installation step is removed.
여과필터 교체단계(s1000)Filtration filter replacement step (s1000)
마지막으로, 레이저 가공기의 냉각계통에는 정상운전 시 이물질을 제거하기 위한 여과필터(500)가 존재하는데, 냉각계통 세척완료 후에는 상기 여과필터(500)를 교체한다. 상기 여과필터(500)는 공극 사이즈 3μm 내지 7μm인 폴리프로필렌 재질의 여과필터가 사용될 수 있으며, 바람직하게는 5μm 공극사이즈를 가질 수 있다.Lastly, the cooling system of the laser processing machine has a filtration filter 500 to remove foreign substances during normal operation, and the filtration filter 500 is replaced after cleaning the cooling system is completed. The filtration filter 500 may be a filtration filter made of polypropylene with a pore size of 3 μm to 7 μm, and preferably may have a pore size of 5 μm.
종래기술에 따른 레이저 가공기의 냉각계통 세척시에는 우선 냉각계통에 존재하는 냉각수를 외부로 배출하고, 냉각탱크에 증류수를 투입한 후, 세척제를 투입하고 2시간 정도 냉각펌프를 운전하여 냉각회로를 세척하는 단계를 3-4회 반복하여야 하기 때문에 냉각계통의 세척동안에는 레이저 가공기를 운전할 수 없었으나, 본 발명은 냉각수 배출단계(s100), 원수 완충단계(s200), 세척필터 설치단계(s300)에 소요되는 30분 정도의 시간만 레이저 가공기의 가동이 정지될 뿐 그 이후의 단계에서는 레이저 가공기를 계속 가동할 수 있으므로 종래 레이저 가공기 세척방법에 비하여 레이저 가공기의 이용률을 상당히 높일 수 있다.When cleaning the cooling system of a laser processing machine according to the prior art, first discharge the cooling water existing in the cooling system to the outside, add distilled water to the cooling tank, then add a cleaning agent and operate the cooling pump for about 2 hours to clean the cooling circuit. Because the steps had to be repeated 3-4 times, the laser processing machine could not be operated while cleaning the cooling system. However, the present invention requires the coolant discharge step (s100), the raw water buffering step (s200), and the cleaning filter installation step (s300). The operation of the laser processing machine is only stopped for about 30 minutes, and the laser processing machine can continue to operate in the subsequent stages, so the utilization rate of the laser processing machine can be significantly increased compared to the conventional laser processing machine cleaning method.
본 발명은 다음과 같이 작동한다.The invention works as follows.
먼저, 장시간 레이저 가공기의 사용으로 냉각계통에 존재하는 오염된 냉각수를 외부로 배출한 후(s100), 냉각탱크(200)에 원수를 완충하고(s200), 세척필터(400)를 냉각계통에 설치한다(s300).First, after using the laser processing machine for a long time, the contaminated coolant present in the cooling system is discharged to the outside (s100), then the raw water is buffered in the cooling tank (200) (s200), and the cleaning filter (400) is installed in the cooling system. Do (s300).
물론, 세척필터(400)를 냉각계통에 먼저 설치한 후 냉각수 배출 및 원수 완충을 나중에 할 수도 있다.Of course, the cleaning filter 400 may be installed in the cooling system first, and then the coolant discharge and raw water buffering may be performed later.
이후, 원수가 세척필터(400) 내부를 유동하도록 하여, 원수를 연수로 만든다(s400). 본 발명은 이러한 세척필터(400)의 여과 작용을 통하여 원수가 연수가 되기 때문에 종래기술과 달리 값비싼 증류수의 공급이 요구되지 않는다.Thereafter, the raw water is allowed to flow inside the washing filter 400, thereby turning the raw water into soft water (s400). In the present invention, unlike the prior art, the supply of expensive distilled water is not required because raw water is converted into soft water through the filtration action of the washing filter 400.
다음으로 세척제를 투입한 후(s500), 냉각계통을 세척한다(s600). 이러한 세척단계(s600)에서는 세척필터(400) 내부로 세척액이 유동하지 않도록 한다. 냉각계통에 포함된 오염물질 및 세척제는 세척필터(400)를 이용하여 다시 제거하고(s700), 부동액을 투입한 후(s800), 세척필터(400)는 제거한다(s900). 마지막으로 여과필터(500)를 교체한다(s1000).Next, after adding the cleaning agent (s500), the cooling system is cleaned (s600). In this washing step (s600), the washing liquid is prevented from flowing inside the washing filter 400. Contaminants and detergents contained in the cooling system are removed again using the cleaning filter 400 (s700), antifreeze is added (s800), and the cleaning filter 400 is removed (s900). Finally, replace the filtration filter 500 (s1000).
전술한 실시예들은 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백한 것이다.Although the above-described embodiments describe the most preferred examples of the present invention, they are not limited to the above embodiments, and various modifications are possible without departing from the technical spirit of the present invention, as is known in the art. It is obvious to those who have it.
100 : 냉각펌프
101 : 냉각펌프 드레인 포트
200 : 냉각탱크
300 : 본체
301 : 고전압 발생기
302 : 레이저 발진기
303 : 미러
400 : 세척필터
401 : 이온교환수지세척필터
402 : 엔드세척필터
500 : 여과필터100: Cooling pump
101: Cooling pump drain port
200: Cooling tank
300: main body
301: High voltage generator
302: Laser oscillator
303: mirror
400: Washing filter
401: Ion exchange resin washing filter
402: End washing filter
500: Filtration filter
Claims (5)
상기 본체는 고전압 발생기, 레이저 발진기 및 미러를 포함하고,
상기 냉각계통은 냉각탱크와 상기 냉각탱크 내부의 냉각수를 순환시키는 냉각펌프를 포함하고,
상기 냉각탱크 내부의 오염된 냉각수를 외부로 배출하는 냉각수 배출단계;
상기 냉각탱크 내부를 원수로 완충하는 원수 완충단계;
상기 냉각계통에 세척필터를 설치하는 세척필터 설치단계;
상기 냉각펌프를 일정 시간 가동하여 상기 냉각계통의 냉각수를 증류수화하는 증류수화 단계;를 포함하는 레이저 가공기 냉각계통 세척방법.
In a method of cleaning a laser processing machine cooling system including a main body and a cooling system for cooling the main body,
The main body includes a high voltage generator, a laser oscillator and a mirror,
The cooling system includes a cooling tank and a cooling pump that circulates coolant inside the cooling tank,
A coolant discharge step of discharging the contaminated coolant inside the cooling tank to the outside;
A raw water buffering step of buffering the inside of the cooling tank with raw water;
A washing filter installation step of installing a washing filter in the cooling system;
A laser processing machine cooling system cleaning method comprising a distillation step of operating the cooling pump for a certain period of time to distill the cooling water of the cooling system.
상기 증류수화 단계 이후에,
상기 냉각수의 전기전도도를 측정하여 상기 전기전도도가 소정값 이하이면 세척제를 투입하는 세척제 투입단계;를 포함하는 레이저 가공기 냉각계통 세척방법.
According to paragraph 1,
After the distillation step,
A cleaning method for a laser processing machine cooling system comprising: measuring the electrical conductivity of the coolant and adding a cleaning agent if the electrical conductivity is less than a predetermined value.
상기 세척제 투입단계 이후에,
상기 세척제가 투입된 냉각수를 이용하여 냉각계통을 일정 시간 동안 세척하는 세척단계;
상기 세척단계에서 세척제에 의하여 세척된 냉각계통의 오염물질 및 세척제 성분을 냉각계통에서 제거하는 세척제 제거단계;
상기 냉각탱크에 부동액을 투입하는 부동액 투입단계를 포함하는 레이저 가공기 냉각계통 세척방법.
According to paragraph 2,
After the detergent input step,
A cleaning step of cleaning the cooling system for a certain period of time using coolant containing the cleaning agent;
A cleaning agent removal step of removing contaminants and cleaning agent components of the cooling system cleaned by the cleaning agent in the cleaning step from the cooling system;
A laser processing machine cooling system cleaning method including an antifreeze injection step of adding antifreeze to the cooling tank.
상기 세척필터의 유입구는 상기 냉각펌프의 드레인 포트에 연결되고, 상기 세척필터의 유출구는 상기 냉각탱크에 연결되는, 레이저 가공기 냉각계통 세척방법.
According to paragraph 1,
The inlet of the washing filter is connected to the drain port of the cooling pump, and the outlet of the washing filter is connected to the cooling tank.
상기 세척필터는 이온교환수지세척필터와 엔드세척필터를 직렬로 연결하고, 상기 이온교환수지세척필터 후단에 상기 엔드세척필터가 결합하는, 레이저 가공기 냉각계통 세척방법.
According to paragraph 1,
The washing filter is a laser processing machine cooling system cleaning method in which an ion exchange resin washing filter and an end washing filter are connected in series, and the end washing filter is coupled to a rear end of the ion exchange resin washing filter.
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| KR1020230105663A KR102661118B1 (en) | 2023-08-11 | 2023-08-11 | Laser processing machine cooling line cleaning method |
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Citations (4)
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| KR100878849B1 (en) * | 2007-08-30 | 2009-01-15 | (주)엠디엠인스트루먼트 | Drain have not distilltion equipment apparatus |
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| KR101429866B1 (en) | 2011-10-21 | 2014-08-13 | 가부시키가이샤 가타오카 세이사쿠쇼 | Laser processing machine |
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2023
- 2023-08-11 KR KR1020230105663A patent/KR102661118B1/en active IP Right Grant
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