KR20170011433A - 다단 유닛을 이용한 간이 세척방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 워크피스 표면의 칩이나 철(鐵) 이물질 등을 효율적이며 확실하게 제거할 수 있도록 하는 다단 유닛을 이용한 간이 세척방법에 관한 것으로서, 하우징 내부의 격판과 연결되어 상기 격판을 상기 내부 공간의 상하 방향으로 승강 왕복시키고, 상기 승강 왕복과 별개로 상기 격판을 상기 상하 방향과 직교 방향으로 왕복시키는 제1 유닛과, 상기 하우징의 하부 공간에 배치되고, 상기 제1 유닛에 의하여 상기 하부 공간으로 하강한 상기 워크피스의 일부 또는 전부가 잠기도록 외부로부터 쿨런트(coolant)를 공급하고 배출시키는 제2 유닛과, 상기 하우징의 상부 공간에 배치되고, 상기 제1 유닛에 의하여 상기 상부 공간에서 상기 직교 방향으로 왕복하는 상기 워크피스에 에어를 분사함과 동시에 상기 워크피스 표면의 이물질을 석션하여 외부로 배출시키는 제3 유닛을 포함하는 구성의 다단 유닛을 이용하는 것으로, 상기 제1 유닛을 이용하여, 하우징의 일측으로부터 투입된 워크피스를 상기 하우징에 내장된 격판 위에 거치하고 고정한 다음 상기 하우징을 외부로부터 격리 밀폐하는 제1 단계; 상기 제2 유닛을 이용하여, 상기 하우징의 내부 공간을 상부 공간과 하부 공간으로 구획하는 상기 격판을 상기 하부 공간으로 하강시키고, 상기 하부 공간에 일시 수용된 쿨런트(coolant)에 상기 워크피스의 일부 또는 전부를 잠기게 하여 상기 워크피스측으로 상기 쿨런트의 분사 압력을 형성하여 와류를 일으켜 상기 워크피스의 표면을 세척하는 제2 단계; 상기 제3 유닛을 이용하여, 상기 격판을 상기 상부 공간으로 상승시킨 후, 상기 격판이 승강하는 방향과 직교 방향으로 상기 격판을 복수회 전진 및 후퇴시킴과 동시에 상기 워크피스의 표면에 고압 에어를 분사하면서 상기 상부 공간의 에어를 석션하여 외부로 배출시키는 제3 단계; 및 세척이 완료된 상기 워크피스를 상기 하우징의 외부로 취출하는 제4 단계;를 포함하는 것을 기술적 요지로 한다.

Description

다단 유닛을 이용한 간이 세척방법{Simple cleaning method using a multi-units}

본 발명은 다단 유닛을 이용한 간이 세척방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 워크피스 표면의 칩이나 철(鐵) 이물질 등을 효율적이며 확실하게 제거할 수 있도록 하는 다단 유닛을 이용한 간이 세척방법에 관한 것이다.

세척 공정은 자동차의 부품 생산이나 가공 라인에서 발생하는 칩(chip), 슬러지(sludge), 쿨런트(coolant) 또는 기타 이물질 등을 완벽하게 제거할 목적으로 실시되어야 하는 것이다.

최근, 자동차 엔진의 구조는 엔진의 배기 토출량 및 주행 연비를 향상시키기 위하여 주물 소재에서 알루미늄 등과 같은 경합금 소재로 경량화되어가며, 이에 따라 그 크기 및 형상도 다양하고 복잡화되어 가는 추세라 할 수 잇다.

따라서, 이러한 엔진의 핵심 부품으로서 실린더 블록이나 실린더 헤드와 같은 것의 세척 청정도는 생산되는 자동차의 품질과 성능 구현에 중요한 것이므로, 전술한 바와 같이 종류의 이물질들을 세척 공정에 투입하기 전에 부품의 기계 가공 도중에 즉시 간이 세척을 실시함으로써 세척 청정도를 높이고자 하는 것이다.

상기와 같은 관점에서 발명된 것으로, 등록특허 제10-1194110호의 "자동차 엔진 실린더블록의 쿨런트 및 에어블로우 간이세척기"와, 등록특허 제10-1194111호의 "쿨런트 및 에어블로우를 이용한 자동차 엔진 실린더헤드의 수직형 간이세척기"와 같은 것들을 들 수 있다.

전술한 선행기술들은 공히 쿨런트를 엔진 부품의 표면에 분사한 후, 에어를 취출하여 쿨런트를 제거하면서 동시에 엔진 부품의 표면에 부착된 각종 이물질을 분리 제거하는 것이다.

그러나, 전술한 선행기술들은 쿨런트를 분사한 후 에어 블로우에 의하여 엔진 부품의 표면에 묻은 쿨런트 및 이물질을 분리하는 것이지만, 에어 블로우에 의하여 쿨런트와 이물질을 분리 제거하기 위하여는 상당한 에어 압력이 필요하므로, 에어 공급원의 가동 부하가 가중되는 문제점이 있을 뿐만 아니라, 완벽하게 이물질을 제거하지 못해내는 문제점이 있다.

그리고, 전술한 선행기술들은 공히 엔진 부품을 틸팅 장치에 의하여 위치 이동시키는 구성을 채택하고 있다.

틸팅 장치는 최근의 엔진 부품들이 경량화 부품을 사용하는 추세라고 하지만, 반복적인 사용에 따라 틸팅 부위에 가해지는 하중에 의하여 파손 및 변형이 일어날 우려가 많으며, 교체 및 수리에 따른 유지 관리 비용 등의 상승이 불가피한 문제점 또한 있었던 것이다.

등록특허 제10-1194110호 등록특허 제10-1194111호

앞선 배경기술에서 도출된 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 워크피스 표면의 칩이나 철 이물질 등을 효율적이며 확실하게 제거할 수 있도록 하는 다단 유닛을 이용한 간이 세척방법을 제공하는 것이다.

한편, 본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적은, 본 발명의 실시예에 따라, 하우징 내부의 격판과 연결되어 상기 격판을 상기 내부 공간의 상하 방향으로 승강 왕복시키고, 상기 승강 왕복과 별개로 상기 격판을 상기 상하 방향과 직교 방향으로 왕복시키는 제1 유닛과, 상기 하우징의 하부 공간에 배치되고, 상기 제1 유닛에 의하여 상기 하부 공간으로 하강한 상기 워크피스의 일부 또는 전부가 잠기도록 외부로부터 쿨런트(coolant)를 공급하고 배출시키는 제2 유닛과, 상기 하우징의 상부 공간에 배치되고, 상기 제1 유닛에 의하여 상기 상부 공간에서 상기 직교 방향으로 왕복하는 상기 워크피스에 에어를 분사함과 동시에 상기 워크피스 표면의 이물질을 석션하여 외부로 배출시키는 제3 유닛을 포함하는 구성의 다단 유닛을 이용한 간이 세척방법에 있어서, 상기 제1 유닛을 이용하여, 하우징의 일측으로부터 투입된 워크피스를 상기 하우징에 내장된 격판 위에 거치하고 고정한 다음 상기 하우징을 외부로부터 격리 밀폐하는 제1 단계; 상기 제2 유닛을 이용하여, 상기 하우징의 내부 공간을 상부 공간과 하부 공간으로 구획하는 상기 격판을 상기 하부 공간으로 하강시키고, 상기 하부 공간에 일시 수용된 쿨런트(coolant)에 상기 워크피스의 일부 또는 전부를 잠기게 하여 상기 워크피스측으로 상기 쿨런트의 분사 압력을 형성하여 와류를 일으켜 상기 워크피스의 표면을 세척하는 제2 단계; 상기 제3 유닛을 이용하여, 상기 격판을 상기 상부 공간으로 상승시킨 후, 상기 격판이 승강하는 방향과 직교 방향으로 상기 격판을 복수회 전진 및 후퇴시킴과 동시에 상기 워크피스의 표면에 고압 에어를 분사하면서 상기 상부 공간의 에어를 석션하여 외부로 배출시키는 제3 단계; 및 세척이 완료된 상기 워크피스를 상기 하우징의 외부로 취출하는 제4 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다단 유닛을 이용한 간이 세척방법에 의해 달성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 제2 단계는, 최초에 상기 하부 공간에 외부로부터 상기 쿨런트를 주입하여 채워넣는 과정과, 상기 쿨런트로 상기 워크피스의 표면을 세척한 후, 상기 쿨런트를 상기 하우징의 외부로 배출시키는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 제2 단계는, 상기 격판을 상기 하부 공간으로 하강시키기 전에 상기 격판과 제1 로드로 연결된 제1 실린더에 유체 압력을 인가하는 과정과, 상기 제1 실린더가 상기 제1 로드를 신장시켜 상기 격판을 하강시키는 과정과, 상기 쿨런트로 상기 워크피스의 표면을 세척한 후, 상기 제1 실린더에 유체 압력을 인가하는 과정과, 상기 제1 실린더가 상기 제1 로드를 수축시켜 상기 격판을 상승시키는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 제3 단계는, 상기 격판을 상기 직교 방향으로 전진 및 후퇴시키기 전에 상기 격판과 제2 로드로 연결된 제2 실린더에 유체 압력을 인가하는 과정과, 상기 제2 실린더가 상기 제2 로드를 신장 또는 수축시켜 상기 격판을 전진 및 후퇴시키는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 제3 단계는, 상기 고압 에어에 의하여 상기 워크피스의 표면으로부터 분리되고 상기 하부 공간으로 하강한 이물질을 일방향으로 배출시키는 이물질 배출 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 실시예에 따른 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

우선, 본 발명은 하우징 내부를 승강 왕복 또는 승강 왕복과 직교 방향으로 진퇴 왕복하는 격판에 거치된 자동차 엔진의 실린더 블록이나 실린더 헤드와 같으 워크피스 표면의 각종 이물질을 디핑(dipping)에 의하여 제2 유닛으로 공급된 쿨런트(coolant)에 담가 1차적으로 제거한 후, 제3 유닛으로 분사되는 에어에 의하여 2차적으로 제거함으로써, 칩(chip)과 슬러지(sludge) 및 쿨런트 등을 포함한 각종 이물질을 효율적이면서도 확실하게 제거할 수 있게 된다.

특히, 본 발명은 기존의 선행기술에 비하여 동작 패턴을 단순화하여 반복적인 동작에도 불구하고 파손이나 변형을 일으킬 수도 있는 부위를 최소화함으로써 장치 전체의 내구성 및 수명 연한을 늘릴 수도 있을 것이다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 간이 세척방법을 위한 세척장치의 전체적인 구성을 나타낸 개념도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 간이 세척방법을 위한 세척장치의 운용 방법을 나타낸 블록 선도이고,
도 4 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 간이 세척방법을 위한 세척장치의 운용 방법을 순차적으로 나타낸 개념도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것이 아니다. 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다. 한편, 해당 기술분야의 통상적인 지식을 가진자로부터 용이하게 알 수 있는 구성과 그에 대한 작용 및 효과에 대한 도시 및 상세한 설명은 간략히 하거나 생략하고 본 발명과 관련된 부분들을 중심으로 상세히 설명하도록 한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 간이 세척장치의 전체적인 구성을 나타낸 개념도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 간이 세척장치의 운용 방법을 나타낸 블록 선도이고, 도 4 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 간이 세척장치의 운용 방법을 순차적으로 나타낸 개념도이다.

참고로, 도 1에서 미설명 부호로 Ar은 후술할 제3 유닛(300)에 의하여 고압으로 분사되는 에어가 공급되는 방향을, Cl은 후술할 제2 유닛(200)에 의하여 공급되고 배출되는 쿨란트(coolant)의 공급 및 배출 방향을 각각 나타낸 것으로, 굵은 화살표는 쿨란트의 공급 방향을, 투명한 화살표는 쿨란트의 배출 방향을 각각 나타낸다.

본 발명은 도시된 바와 같이 하우징(500)에 격판(600)이 내장되고, 격판(600)과 제1 유닛(100)이 연결되고, 제2, 3 유닛(200, 300)이 하우징(500)에 장착된 구조임을 파악할 수 있다.

하우징(500)은 내부 공간을 구비한 것으로, 후술할 격판(600)이 내장되고 제2, 3 유닛(200, 300)이 장착되는 공간과 면적을 제공하기 위한 것이다.

격판(600)은 내부 공간을 승강 왕복하면서 내부 공간을 상부 공간(501) 및 하부 공간(502)으로 구획하며, 상면에 자동차 엔진 부품인 실린더 헤드 또는 실린더 블록 등과 같은 워크피스(700, workpiece)가 거치되는 면적을 제공하는 것이다.

제1 유닛(100)은 격판(600)과 연결되어 격판(600)을 내부 공간의 상하 방향(이하, 화살표 A, B 방향)으로 승강 왕복시키고, 승강 왕복과 별개로 격판(600)을 상하 방향과 직교 방향(이하, 화살표 C, D 방향)으로 왕복시키는 것이다.

제2 유닛(200)은 하부 공간(502)에 배치되고, 제1 유닛(100)에 의하여 하부 공간(502)으로 하강한 워크피스(700)의 일부 또는 전부가 잠기도록 외부로부터 쿨런트(coolant)를 공급하고 배출시키는 것이다.

즉, 제2 유닛(200)은 하부 공간(502)에 일시 수용된 쿨런트에 워크피스(700)를 잠기게 하여(dipping) 워크피스(700)가 세척될 수 있도록 하기 위한 기술적 수단이라 할 수 있다.

제3 유닛(300)은 상부 공간(501)에 배치되고, 제1 유닛(100)에 의하여 상부 공간(501)에서 직교 방향으로 왕복하는 워크피스(700)에 에어를 분사함과 동시에 워크피스(700) 표면의 이물질을 석션하여 외부로 배출시키는 것이다.

따라서, 본 발명은 워크피스(700)를 쿨런트에 잠기게 하여 1차적으로 세척한 후, 워크피스(700)의 표면에 에어 블로우(air blow)를 실시하여 2차적으로 세척되도록 함으로써 자동차 엔진 부품 등과 같이 다양하고 복잡한 형상의 워크피스(700)의 세척 청정도를 높여 자동차 성능 구현에 차질이 없도록 할 수 있을 것이다.

또한, 본 발명은 워크피스(700)를 쿨런트에 단순히 잠기게 하는 것만이 아닌, 와류를 일으켜 워크피스(700)의 세척이 적극적으로 이루어질 수 있도록 함은 물론이며, 이러한 상세한 공정 및 작동 메커니즘에 관하여는 후술시 상세하게 설명할 것이다.

본 발명은 상기와 같은 실시예의 적용이 가능하며, 다음과 같은 다양한 실시예의 적용 또한 가능함은 물론이다.

제1 유닛(100)은 전술한 바와 같이 워크피스(700)를 쿨런트에 담가 세척하고 에어를 취출하여 이물질을 제거하기 위하여 격판(600)을 이동시키기 위한 것으로, 이동 방향에 따른 작동 메커니즘이 구분되어야 하는 바, 크게 승강 왕복부(110)와 진퇴 왕복부(120)를 포함하는 구조임을 파악할 수 있다.

승강 왕복부(110)는 하우징(500)의 상면 일측에 배치되어 격판(600)과 연결된 제1 실린더(101)를 포함하며, 격판(600)을 상부 공간(501) 및 하부 공간(502) 사이로 왕복시키는 것이다.

진퇴 왕복부(120)는 상부 공간(501)의 일측에 배치되어 격판(600)과 연결된 제2 실린더(102)를 포함하며, 격판(600)을 직교 방향으로 전진 및 후퇴시키면서 복수회 왕복시키는 것이다.

여기서, 제1 실린더(101)와 제2 실린더(102)는 상호 직교를 이루고, 각각 별개로 작동되는 것이다.

승강 왕복부(110)는 제1 실린더(101)와 연결되어 격판(600)을 승강 왕복시킬 수 있도록 제1 롤러(111)와, 브라켓편(112)과, 승강 가이드 바(113)를 포함하는 구조임을 파악할 수 있다.

브라켓편(112)은 격판(600)의 일측 가장자리로부터 하부 공간(502)을 향하여 연장된 것이다.

제1 롤러(111)는 브라켓편(112)에 이격하여 장착되는 적어도 한 쌍의 부재로서, 제1 실린더(101)로부터 출입하여 신축 가능한 제1 로드(101')의 단부와 연결된 격판(600)의 하부측에 배치되어 구름 회전이 가능한 것이다.

승강 가이드 바(113)는 하우징(500)의 상하 방향을 따라 배치되고, 양측 가장자리는 제1 롤러(111)가 구름 접촉하는 면적과 공간을 제공하는 것이다.

따라서, 제1 로드(101')가 제1 실린더(101)로부터 출입하여 신장 및 수축을 함에 따라 격판(600)이 승강하되, 이러한 격판(600)의 승강 왕복은 브라켓편(112)에 장착된 제1 롤러(111)들이 승강 가이드 바(113)의 형성 방향을 따라 구름 접촉하면서 안내될 수 있게 된다.

한편, 진퇴 왕복부(120)는 제2 실린더(102)와 연결되어 격판(600)을 직교 방향으로 전진 및 후퇴시킬 수 있도록 이동 지지봉(121)과 제2 롤러(122)와 이동자(123)와 이동 가이드바(124)를 포함하는 구조임을 파악할 수 있다.

이동 지지봉(121)은 상부 공간(501)의 상측에 직교 방향을 따라 이격 배치되는 한 쌍의 부재로 후술할 제2 롤러(122)가 구름 접촉할 공간과 면적을 제공하기 위한 것이다.

본 발명에서는 이동 지지봉(121)이 봉 형상의 부재로 도시되어 있으나, 반드시 이러한 형상에 국한되는 것은 아니며, 바 형상이나 레일 형상으로 제작하여 후술할 제2 롤러(122)의 구름 접촉이 안내되도록 하여도 무방하다.

이동자(123)는 한 쌍의 이동 지지봉(121) 중 일측의 이동 지지봉(121)을 따라 왕복하는 것이며, 제2 롤러(122)는 이동자(123)에 장착되어 일측의 이동 지지봉(121)에 구름 접촉하는 적어도 한 쌍의 부재이다.

이동 가이드바(124)는 일단부는 이동자(123)와 연결되고 타단부는 격판(600)과 연결된 것이다.

이동 가이드바(124)는 제2 실린더(102)로부터 출입하여 신축 가능한 제2 로드(102')의 단부와 결합되어 직교 방향을 따라 제2 로드(102')의 출입에 연동하여 격판(600)과 함께 전진 및 후퇴 왕복하게 된다.

따라서, 진퇴 왕복부(120)는 후술할 제3 유닛(300)에 의하여 취출되는 고압 에어가 워크피스(700)의 표면 전체에 걸쳐 구석 구석 균일하게 분사될 수 있도록 워크피스(700) 자체를 격판(600)에 의하여 전진 및 후퇴시켜 세척 청정도를 높이기 위한 기술적 수단이라 할 수 있다.

한편, 제2 유닛(200)은 전술한 바와 같이 쿨런트를 공급하고 배출하여 워크피스(700)의 표면을 1차적으로 세척하기 위한 것으로, 크게 쿨런트 공급 배관(210)과 쿨런트 노즐(220)과 쿨런트 배출 배관(230)과 밸브(240)를 포함하는 구조임을 파악할 수 있다.

쿨런트 공급 배관(210)은 쿨런트가 흐르는 내부 유로를 형성하며 하부 공간(502)에 상호 이격하여 평행하게 배치되는 적어도 한 쌍 이상의 부재이다.

쿨런트 노즐(220)은 쿨런트 공급 배관(210)의 형성 방향을 따라 상호 마주보는 방향으로 배치되어 한 쌍 이상의 쿨런트 공급 배관(210) 사이에 하강한 워크피스(700)의 표면을 향하여 쿨런트의 분사 압력을 가하는 복수의 부재이다.

즉, 쿨런트 노즐(220)은 쿨런트 공급 배관(210)으로부터 공급된 쿨런트를 하부 공간(502)에 일시 수용한 후, 워크피스(700)가 일시 수용된 쿨런트에 잠기면 워크피스(700)의 표면에 다시 일정 압력으로 쿨런트를 분사함으로써 하부 공간(502)에 수용된 쿨런트의 와류를 활발하게 발생시킴으로써 워크피스(700) 표면의 이물질이 분리되도록 하기 위한 기술적 수단이라 할 수 있다.

쿨런트 배출 배관(230)은 하부 공간(502)의 일측에 구비되어 하부 공간(502)에 일시 수용된 쿨런트를 외부로 배출시키기 위한 부재이며, 밸브(240)는 쿨런트 배출 배관(230) 상에 장착되어 쿨런트 배출 배관(230)의 유로를 개폐하게 된다.

따라서, 쿨런트에 잠겨 1차적으로 세척된 워크피스(700)가 다음 공정의 수행을 위하여 상부 공간(501)으로 상승하고 나면, 밸브(240)가 개방되어 하부 공간(502)에 수용된 쿨런트를 배출시킬 수 있게 되는 것이다.

배출된 쿨런트는 이물질을 여과하고 정제하여 재사용할 수 있도록 버퍼 탱크(이하 미도시)에 수용될 수 있음은 물론이다.

한편, 제3 유닛(300)은 전술한 바와 같이 쿨런트에 잠겨 세척된 워크피스(700)의 표면에 남은 쿨런트와 기타 잔여 이물질들을 2차적으로 확실하게 세척 제거할 수 있도록 하기 위한 것으로, 크게 에어 공급 배관(310)과 에어 노즐(320)과 석션 포트(330)와 부압 발생원(이하 미도시)을 포함하는 구조임을 파악할 수 있다.

에어 공급 배관(310)은 하우징(500)의 외부에 배치된 에어 공급원으로부터 공급되는 에어가 상부 공간(501)으로 전달 운반되는 내부 유로를 형성하는 것이다.

에어 노즐(320)은 에어 공급 배관(310)의 형성 방향을 따라 상부 공간(501)에 배치되어 직교 방향으로 왕복하는 워크피스(700)의 표면에 고압 에어를 분사하는 복수의 부재이다.

석션 포트(330)는 상부 공간(501)의 일측에 구비되어 상부 공간(501)의 에어를 외부로 흡입 배출시키는 것이다.

부압 발생원은 석션 포트(330)와 배관 연결되어 상부 공간(501)의 에어를 외부로 배출시키는 부압을 발생시키는 것으로, 부압에 따른 진공을 발생시키는 석션 펌프 등과 같은 것을 사용할 수 있을 것이다.

본 발명에서는 에어 공급 배관(310)이 형성되고 배치된 형태가 '┌┐'형상으로 되어 있고, 이러한 '┌┐'형상의 에어 공급 배관(310)을 따라 에어 노즐(320)이 배치된 것으로 도시하고 있으나, 이러한 에어 공급 배관(310)의 형상은 도시된 구조에 한정되는 것은 아니다.

즉, 에어 공급 배관(310)은 격판(600)에 거치된 워크피스(700)의 외곽 형상에 맞게 직선과 곡선이 혼합된 구조로 형성될 수도 있으며, 다양한 크기의 워크피스(700)가 격판(600) 상에 거치될 경우, 에어 공급 배관(310)은 적어도 둘 이상으로 분리되어 상호 근접 또는 이격 가능하게 하는 등의 응용 및 변형 설계가 가능함은 물론일 것이다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 간이 세척장치는 하우징(500)의 하부측에 배치되어 하부 공간(502)과 연통되고, 하부 공간(502)의 일측으로부터 물을 분사하여 워터커튼(water curtain)을 형성하면서, 워크피스(700) 표면의 이물질이 일방향으로 배출되게 유도하는 제4 유닛(400)을 더 포함하는 구조의 실시예를 적용할 수도 있음은 물론이다.

즉, 제4 유닛(400)은 하부 공간(502)의 하단부로부터 연장되어 하부측으로 갈수록 점차 좁아지게 형성된 배출 호퍼(510)의 상측 가장자리를 따라 배치되고, 배출 호퍼(510)의 표면을 따라 물이 흘러내리도록 복수의 드레인 노즐(이하 미도시)이 이격하여 배치된 도수관(410)을 포함한다.

여기서, 제4 유닛(400)은 제3 유닛(300)과 연결되고, 배출 호퍼(510)의 하부측에 복수로 배치되며, 제3 유닛(300)과 함께 배출 호퍼(510)의 외부로 에어를 흡입 배출시키는 복수의 배기 포트(420)를 더 포함하며, 배출되는 이물질과 함께 에어를 외부로 배출시키는 통로를 제공한다.

배기 포트(420)는 원활한 에어 배출을 위하여 4~6개소에 형성되도록 한다.

이때, 도수관(410)과 연결된 물 공급원(이하 미도시)이 일정 압력(바람직하게는 1 내지 2 kgf/㎠)으로 물을 공급시키고, 워터커튼은 배출 호퍼(510)의 하단부 가장자리로부터 자유 낙하하는 물에 의하여 기둥 형상으로 형성됨으로써, 이물질이 일방향으로 유도되어 배출될 수 있을 것이다.

또한, 제4 유닛(400)은 특별히 도시하지 않았으나, 배기 포트(420)를 통하여 석션이 진행되는 동안 소음 감소용의 쿨런트를 추가로 투입하는 배관을 연결할 수도 있음은 물론이다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 따른 간이 세척장치를 운용하는 방법에 관하여 도 3의 블록 선도를 참조하면서, 도 4 내지 도 7의 순서를 따라 설명하고자 한다.

참고로, 도 3 내지 도 7에서 표시되지 않은 도면의 부호는 도 1 및 도 2를 참조한다.

우선, 작업자는 수동으로 또는 컨트롤러(이하 미도시)를 조작하여 하우징(500)의 일측으로부터 워크피스(700)를 투입한 후, 도 4와 같이 워크피스(700)를 하우징(500)에 내장된 격판(600) 위에 거치하고 고정한 다음 하우징(500)을 외부로부터 격리 밀폐하는 작업을 실시한다(S1: 제1 단계).

이후, 격판(600)이 도 5와 같이 하부 공간(502)으로 하강하여 하부 공간(502)에 일시 수용된 쿨런트(coolant)에 워크피스(700)의 일부 또는 전부를 잠기게 하고, 워크피스(700)측으로 쿨런트의 분사 압력을 형성하여 와류를 일으켜 워크피스(700)의 표면을 세척하는 작업을 실시한다(S2: 제2 단계).

계속하여, 격판(600)이 도 6과 같이 상부 공간(501)으로 상승한 후, 격판(600)이 승강하는 방향과 직교 방향으로 격판(600)을 복수회 전진 및 후퇴시킴과 동시에 워크피스(700)의 표면에 고압 에어를 분사하면서 상부 공간(501)의 에어를 석션하여 외부로 배출시키는 작업을 실시한다(S3: 제3 단계).

최종적으로, 세척이 완료된 워크피스(700)를 도 7과 같이 하우징(500)의 외부로 취출하여 다음 공정으로 워크피스(700)를 이송할 수 있을 것이다(S4: 제4 단계).

여기서, 제2 단계(S2)는 최초에 하부 공간(502)에 외부로부터 쿨런트를 주입하여 채워넣는 과정과, 쿨런트로 워크피스(700)의 표면을 세척한 후, 쿨런트를 하우징(500)의 외부로 배출시키는 과정을 더 실시할 수 있을 것이다.

이때, 제2 단계(S2)에서는 격판(600)의 상승 및 하강 동작을 위하여 다음과 같은 과정을 추가할 수 있다.

즉, 격판(600)을 하부 공간(502)으로 하강시키기 전에 격판(600)과 제1 로드(101')로 연결된 제1 실린더(101)에 유체 압력을 인가한다.

이후, 제1 실린더(101)가 제1 로드(101')를 신장시켜 도 5와 같이 격판(600)을 하강시킨다.

다음으로, 쿨런트로 워크피스(700)의 표면을 세척한 후, 제1 실린더(101)에 유체 압력을 인가한다.

계속하여, 제1 실린더(101)가 제1 로드(101')를 수축시켜 도 6과 같이 격판(600)을 상승시킨다.

한편, 제3 단계(S3)에서는 격판(600)의 전진 및 후퇴를 위하여 다음과 같은 과정을 추가할 수 있다.

즉, 격판(600)을 직교 방향으로 전진 및 후퇴시키기 전에 격판(600)과 제2 로드(102')로 연결된 제2 실린더(102)에 유체 압력을 인가한다.

다음으로, 제2 실린더(102)가 제2 로드(102')를 신장 또는 수축시키는 동작을 반복하면서 도 6과 같이 격판(600)을 전진 및 후퇴시키게 된다.

또한, 제3 단계(S3)에서는 고압 에어에 의하여 워크피스(700)의 표면으로부터 분리되고 하부 공간(502)으로 하강한 이물질을 일방향으로 배출시키는 이물질 배출 과정을 더 실시할 수도 있음은 물론이다.

이물질 배출 과정은 구체적으로는 다음과 같다.

하부 공간(502)의 하단부로부터 연장되어 하부측으로 갈수록 점차 좁아지게 형성된 배출 호퍼(510)의 상측 가장자리를 따라 배치된 도수관(410)에 일정 압력으로 물을 공급하게 된다.

이후, 도수관(410)에 공급된 물이 배출 호퍼(510)의 표면에 흘러내리도록, 도수관(410)의 형성 방향을 따라 이격 배치된 복수의 드레인 노즐을 통하여 배출시키게 된다.

이와 동시에 배출 호퍼(510)의 하부측에 복수로 배치된 복수의 배기 포트(420)를 통하여 에어를 외부로 배출시키는 작업이 추가될 수 있다.

이때, 배출 호퍼(510)의 하단부 가장자리로부터 자유 낙하하는 물에 의하여 워터커튼이 기둥 형상으로 형성됨으로써, 이물질들은 일방향으로 안내되어 배출될 수 있는 것이다.

이상과 같이 본 발명은 워크피스 표면의 칩이나 철계 이물질 등을 효율적이며 확실하게 제거할 수 있도록 하는 간이 세척장치 및 그 운용 방법을 제공하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.

전술한 내용은 후술할 발명의 청구범위를 더욱 잘 이해할 수 있도록 본 발명의 특징과 기술적 장점을 다소 폭넓게 상술하였다. 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100...제1 유닛
101...제1 실린더
101'...제1 로드
102...제2 실린더
102'...제2 로드
110...승강 왕복부
111...제1 롤러
112...브라켓편
113...승강 가이드 바
120...진퇴 왕복부
121...이동 지지봉
122...제2 롤러
123...이동자
124...이동 가이드바
200...제2 유닛
210...쿨런트 공급 배관
220...쿨런트 노즐
230...쿨런트 배출 배관
240...밸브
300...제3 유닛
310...에어 공급 배관
320...에어 노즐
330...석션 포트
400...제4 유닛
410...도수관
420...배기 포트
500...하우징
501...상부 공간
502...하부 공간
510...배출 호퍼
600...격판
700...워크피스
S1...제1 단계
S2...제2 단계
S3...제3 단계
S4...제4 단계

Claims (5)

1. 하우징 내부의 격판과 연결되어 상기 격판을 상기 내부 공간의 상하 방향으로 승강 왕복시키고, 상기 승강 왕복과 별개로 상기 격판을 상기 상하 방향과 직교 방향으로 왕복시키는 제1 유닛과, 상기 하우징의 하부 공간에 배치되고, 상기 제1 유닛에 의하여 상기 하부 공간으로 하강한 상기 워크피스의 일부 또는 전부가 잠기도록 외부로부터 쿨런트(coolant)를 공급하고 배출시키는 제2 유닛과, 상기 하우징의 상부 공간에 배치되고, 상기 제1 유닛에 의하여 상기 상부 공간에서 상기 직교 방향으로 왕복하는 상기 워크피스에 에어를 분사함과 동시에 상기 워크피스 표면의 이물질을 석션하여 외부로 배출시키는 제3 유닛을 포함하는 구성의 다단 유닛을 이용한 간이 세척방법에 있어서,
   상기 제1 유닛을 이용하여, 하우징의 일측으로부터 투입된 워크피스를 상기 하우징에 내장된 격판 위에 거치하고 고정한 다음 상기 하우징을 외부로부터 격리 밀폐하는 제1 단계;
   상기 제2 유닛을 이용하여, 상기 하우징의 내부 공간을 상부 공간과 하부 공간으로 구획하는 상기 격판을 상기 하부 공간으로 하강시키고, 상기 하부 공간에 일시 수용된 쿨런트(coolant)에 상기 워크피스의 일부 또는 전부를 잠기게 하여 상기 워크피스측으로 상기 쿨런트의 분사 압력을 형성하여 와류를 일으켜 상기 워크피스의 표면을 세척하는 제2 단계;
   상기 제3 유닛을 이용하여, 상기 격판을 상기 상부 공간으로 상승시킨 후, 상기 격판이 승강하는 방향과 직교 방향으로 상기 격판을 복수회 전진 및 후퇴시킴과 동시에 상기 워크피스의 표면에 고압 에어를 분사하면서 상기 상부 공간의 에어를 석션하여 외부로 배출시키는 제3 단계; 및
   세척이 완료된 상기 워크피스를 상기 하우징의 외부로 취출하는 제4 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다단 유닛을 이용한 간이 세척방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제2 단계는,
   최초에 상기 하부 공간에 외부로부터 상기 쿨런트를 주입하여 채워넣는 과정과,
   상기 쿨런트로 상기 워크피스의 표면을 세척한 후, 상기 쿨런트를 상기 하우징의 외부로 배출시키는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다단 유닛을 이용한 간이 세척방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제2 단계는,
   상기 격판을 상기 하부 공간으로 하강시키기 전에 상기 격판과 제1 로드로 연결된 제1 실린더에 유체 압력을 인가하는 과정과,
   상기 제1 실린더가 상기 제1 로드를 신장시켜 상기 격판을 하강시키는 과정과,
   상기 쿨런트로 상기 워크피스의 표면을 세척한 후, 상기 제1 실린더에 유체 압력을 인가하는 과정과,
   상기 제1 실린더가 상기 제1 로드를 수축시켜 상기 격판을 상승시키는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다단 유닛을 이용한 간이 세척방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제3 단계는,
   상기 격판을 상기 직교 방향으로 전진 및 후퇴시키기 전에 상기 격판과 제2 로드로 연결된 제2 실린더에 유체 압력을 인가하는 과정과,
   상기 제2 실린더가 상기 제2 로드를 신장 또는 수축시켜 상기 격판을 전진 및 후퇴시키는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다단 유닛을 이용한 간이 세척방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제3 단계는,
   상기 고압 에어에 의하여 상기 워크피스의 표면으로부터 분리되고 상기 하부 공간으로 하강한 이물질을 일방향으로 배출시키는 이물질 배출 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다단 유닛을 이용한 간이 세척방법.

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