KR20180008255A

KR20180008255A - 암나사의 세정 방법 및 세정 장치

Info

Publication number: KR20180008255A
Application number: KR1020170029522A
Authority: KR
Inventors: 도요아키 미쓰에
Original assignee: 가부시키가이샤 스기노 마신
Priority date: 2016-07-15
Filing date: 2017-03-08
Publication date: 2018-01-24
Also published as: JP2018008252A; CN107617594B; US20180015511A1; EP3269459B1; JP6673768B2; US10632510B2; KR101938681B1; CN107617594A; EP3269459A1

Abstract

암나사골을 확실하게 청소할 수 있는 세정 방법을 제공한다.
암나사의 세정 방법으로서, 노즐을 암나사에 삽입하지 않고 암나사의 축선으로부터 경사진 방향으로 노즐로부터의 세정액의 분류를 생성하는 공정, 축선을 중심으로 분류를 회전시키면서 암나사의 나사산에 분류를 충돌시키는 공정을 포함한다.

Description

암나사의 세정 방법 및 세정 장치{FEMALE SCREW CLEANING METHOD AND DEVICE}

본 발명은 분류(噴流)에 의해 암나사를 세정하는 세정 방법 및 세정 장치에 관한 것이다.

각종 세정 노즐을 포함하는 터릿(turret)을 직교축 이동 장치로 이동하는 세정기가 알려져 있다(예를 들면 일본 공개특허공보 특개2015-58479호 공보). 이 세정기는 노즐로부터 분출하는 세정액을 세정 대상물(이하, 「워크」라고 함)의 암나사, 유로(油路), 밀링 가공면의 에지에 충돌시킨다. 그리고, 세정액의 분류(噴流)의 동압(動壓)에 의해 암나사 등에 잔류하고 있는 이물을 제거한다. 암나사의 세정에서는, 세정액의 분류가 암나사의 축선 상에 일치하도록 분류를 워크에 충돌시킨다(예를 들면 주식 회사 스기노머신이 발행한 「JCC(일본 등록 상표) 범용형 고효율 세정 시스템 제트 크린 센터 시리즈」7페이지 세정 노즐 어태치먼트).

세정액의 분류를 암나사의 축심(軸心)에 따라 워크에 충돌시키면, 나사산(山)에 직접 분류가 충돌하지 않아 나사골(谷)에 이물이 잔류하는 경우가 있다. 본 발명은 나사골에 잔류하는 이물을 저감할 수 있는 세정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 하나의 측면은, 암나사의 세정 방법으로서,

노즐을 상기 암나사에 삽입하지 않고 상기 암나사의 축선으로부터 경사진 방향으로 상기 노즐로부터의 세정액의 분류(噴流)를 생성하는 공정,

상기 축선을 중심으로 상기 분류를 회전시키면서 상기 암나사의 나사산(山)에 상기 분류를 충돌시키는 공정

을 포함하는 세정 방법이다.

본 발명의 다른 측면은, 암나사의 세정 장치로서,

회전축을 포함하는 케이스,

상기 회전축이 상기 암나사의 중심축에 따도록 상기 케이스를 이동하는 이동 장치,

상기 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 설치된 스핀들,

상기 회전축과 교차하도록 내측을 향해서 경사지게 분류를 분출하는 분사구를 포함하고, 상기 스핀들과 일체로서 회전하는 노즐

을 포함하는 세정 장치이다.

본 발명에 의하면, 나사골에 잔류하는 이물을 저감할 수 있다.

도 1은 제1 실시형태의 세정 장치의 일부 종단면도이다.
도 2는 제1 실시형태의 세정 방법의 순서도이다.
도 3은 제1 실시형태의 세정 방법을 도시한 도면이다.
도 4는 제2 실시형태의 세정 장치의 일부 종단면도이다.
도 5는 제2 실시형태의 세정 방법의 순서도이다.
도 6은 제2 실시형태의 세정 방법을 도시한 도면이다.
도 7은 제3 실시형태의 세정 장치의 일부 종단면도이다.
도 8은 제3 실시형태의 세정 방법의 순서도이다.
도 9는 제3 실시형태의 세정 방법을 도시한 도면이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다.

(제1 실시형태)

도 1은 본 실시형태의 세정 장치(10)를 우측 면에서 본 부분 단면도이다. 세정 장치(10)는 노즐(43), 노즐 블록(42), 스핀들(41), 케이스(40), 터릿(31)을 포함한다. 도 1은 노즐(43), 노즐 블록(42), 스핀들(41), 케이스(40)와 터릿(31)의 일부를 스핀들(41)의 회전축(33)을 통과하는 평면으로 절단한 부분 단면도이다. 세정 장치(10)는 내부에 들여놓아진 워크(60)의 암나사(61)를 세정한다. 이하, 횡 방향(도 1의 지면(紙面)에 수직인 방향)을 X축, 중력 방향 상측(도 1의 상 방향)을 Z축, 깊이 방향(도 1의 우측 방향)을 Y축으로 한다. 축 명칭은 예시이며 변경할 수 있다.

세정 장치(10)는 케이스(40)를 이동하는 이동 장치(11)를 포함한다. 이동 장치(11)는 베드(12), X축 가이드(13), 이동 컬럼(14), Z축 가이드(15), Z축 새들(16), Y축 가이드(17), 이송대(18)를 포함한다. X축 가이드(13)는 베드(12) 상에 X축에 따라 설치되어 있다. 이동 컬럼(14)은 X축에 따라 이동할 수 있도록 X축 가이드(13)에 설치되어 있다. Z축 가이드(15)는 Z축에 따라 이동 컬럼(14)에 설치되어 있다. Z축 새들(16)은 Z축 가이드(15)에 따라 이동할 수 있도록 Z축 가이드(15) 상에 설치되어 있다. Y축 가이드(17)는 Z축 새들(16)에 Y축 방향으로 연장되어 설치되어 있다. 이송대(18)는 Y축에 따라 이동할 수 있도록 Y축 가이드(17) 상에 설치되어 있다. 이송대(18)의 선단부에는 터릿(31)이 설치되어 있다. 이송대(18)의 후단부에는 터릿(31), 구동 샤프트(32)를 구동하는 구동장치(34, 35)가 설치되어 있다.

터릿(31)에는 중공(中空)의 원통형 케이스(40)가 설치되어 있다. 케이스(40)의 내부에는 내부가 평활하게 마감된 원통공(孔)(40a)이 형성되어 있다. 원통공(40a)의 중심이 스핀들(41)의 회전축(33)이 된다. 원통공(40a)에는 스핀들(41)이 삽입된다. 스핀들(41)은 계합(係合)부(41a), 축부(4lb), 플랜지부(41c)를 포함한다. 계합부(41a)는 회전축(33)에 평행하고 회전축(33)에 대칭인 계합면(41a1)을 포함한다. 계합부(41a)는 평행 키이어도 된다. 축부(4lb)는 원통공(40a)에 대하여 회전 방향으로 슬라이딩할 수 있다. 플랜지부(41c)는 노즐 블록(42)을 고정한다.

구동 샤프트(32)는 터릿(31)의 내부에 스핀들(41)과 동축으로 설치되어 있다. 이로 인해, 구동 샤프트(32)는 회전축(33)을 축으로 회전하여 스핀들(41)을 구동한다. 구동 샤프트(32)는 수용부(32a)를 포함한다. 수용부(32a)는 계합면(41a1)과 슬라이딩하는 직사각형 홈이다. 수용부(32a)는 계합부(41a)와 계합하여 구동 샤프트(32)와 스핀들(41)을 일체로서 회전시킨다.

노즐 블록(42)은 플랜지(42a), 파이프(42b), 블록(42c)을 포함한다. 플랜지(42a)는 파이프(42b)의 상단부에 설치되어 있다. 플랜지(42a)는 플랜지부(41c)에 볼트(52)로 고정된다. 파이프(42b)는 플랜지(42a), 블록(42c)과 일체로 제작된다. 블록(42c)은 직사각형이다. 블록(42c) 위에는 약간 경사진 견(肩)부(42d)가 설치되어 있다. 노즐 블록(42)은 회전축(33)을 중심으로 하여 거의 회전 밸런스가 잡혀 있다. 노즐 블록(42)에는 노즐(43)이 고정되어 있다. 노즐(43)은 스핀들(41)과 일체로 회전한다.

세정 장치(10)는 세정액 공급원(46)을 더 포함한다. 세정액 공급원(46)은, 예를 들면 피스톤 펌프다. 세정액은, 예를 들면 중성 내지 알카리성 수성 세정액이다.

세정액 공급원(46)과 노즐(43)은 원환(圓環)홈(48) 및 유로(流路)(47, 49, 50)에 의해 접속되어 있다. 원환홈(48)은 케이스(40)에 원통공(40a)을 일주하도록 형성되어 있다. 유로(47)는 케이스(40) 및 터릿(31)의 내부에 형성되고 세정액 공급원(46)과 원환홈(48)을 접속한다. T자형 유로(49)는 스핀들(41) 안에 형성되어 있다. 유로(49)의 상부는 원환홈(48)에 일치하도록 형성되어 있다. 유로(49)는 노즐 블록 내에 형성된 유로(50)에 접속한다. 스핀들(41)이 회전하면, 유로(49)는 원환홈(48)에 따라 회전한다. 세정액 공급원(46)은, 회전 방향에 관계없이 원환홈(48)을 개재하여 노즐(43)에 항상 접속되어 있다. 유로(50)는 파이프(42b)와 블록(42c) 내에 설치된 V자형 유로(50a)를 포함한다. 유로(50a)의 상방은 견부(42d)를 관통하여 형성되어 있다. 유로(50a)의 견부의 개구는 플러그(50b)로 막혀 있다. 유로(50a)의 하방에는 노즐(43)이 회전축에 경사지게 설치되어 있다. 유로(50a)의 상부는 견부(42d)와 수직으로 형성되어 있다. 유로(50a)의 하부는 노즐(43)과 동축에 설치되어 있다. 유로(50a)의 하부는 흐름을 정류화하는 역할을 포함한다.

도 1, 도 3에 도시된 바와 같이, 노즐(43)은 유로(50)를 따라 설치되어 있다. 노즐(43)은 직사 노즐이다. 즉, 노즐(43)의 분사구(43a)는 직선막대형 분류를 분사한다. 분사구(43a)는 회전축(33)으로부터 거리 r 만큼 이간(離間)되어 있다. 분사구(43a)는 회전축을 향해 안쪽 방향으로 경사져 있다. 노즐(43)로부터 분사된 분류(51)는 회전축(33)과 교차한다. 분류(51)의 분류 중심선(51a)과 회전축(33) 사이의 각도(협각(挾角))(θ)는 예각이다. 또, 노즐(43) 또는 유로(50a)의 선단부에 정류기를 설치할 수도 있다. 이러한 정류기로서, 예를 들면 일본 공개특허공보 특개 2016-56834호 공보의 정류기를 이용할 수 있다.

이러한 세정 장치로서는, 예를 들면 일본 공개특허공보 특개 2015-58479호 공보의 세정 장치를 이용할 수 있다.

도 1 내지 도 3을 참조하여 암나사의 세정 방법을 설명한다. 먼저, 세정액 공급원(46)으로부터 노즐(43)에 세정액을 공급하고, 분류(51)를 생성한다(S1). 그 다음, 구동 샤프트(32)를 회전시킨다. 그러면, 노즐(43)이 회전하여 분류(51)가 회전한다(S2). 계속해서 회전하고 있는 분류(51)가 암나사의 입구 에지(63)에 충돌하도록 이동 장치(11)가 터릿(31)을 이동한다(S3). 계속해서 이동 장치(11)가 터릿(31)을 중심축(62)에 따라 이동하여, 회전하고 있는 분류(51)를 나사산(64)에 충돌시킨다(S4). 여기서, 단계 S1로부터 단계 S3까지의 순서는 서로 바꾸어도, 동시에 행하여도 된다.

도 3을 참조하여 단계 S3 및 단계 S4에 대해서 상세하게 설명한다. 본 실시형태의 세정 방법은, 바람직하게는 노즐(43) 및 나사산(64)이 대기 중에 노출된 상태에서 행해진다. 도 3의 (a)는 단계 S3 실행 후의 상태를 나타낸다. 분류(51)는 입구 에지(63)에 충돌한다. 회전축(33)은 중심축(62)과 일치하고 있다. 그리고, 분류 중심선(51a)이 입구 에지(63)를 통과하는 위치까지 노즐(43)이 워크(60)에 근접하고 있다. 분사구(43a)와 입구 에지(63)의 거리(LN)는 다음 식에서 구해진다.

여기서, r은 분사구(43a)와 회전축(33)과의 거리, D는 암나사골의 직경, θ는 분류 중심선(51a)과 회전축(33)과의 협각이다.

도 3의 (b)는 단계 S4 실행 중의 상태를 나타낸다. 분류(51)는 나사산(64)에 충돌한다. 분사구(43a)는 일정한 이송 속도(v)로 중심축(62)에 따라 입구 에지(63)에 근접하게 이동한다. 분류(51)는 나사산(64)에 충돌한다. 분류(51)와 나사산(64)의 충돌점은 나선형 궤적(66)을 그린다. 궤적(66)은 분류(51)가 나사산(64)에 충돌하는 폭을 가진다. 분류(51)가 나사산(64)에 충돌하는 폭은, 협각(θ)과 분사구(43a)의 직경(d)에 의해 결정된다. 분류(51)의 일부(一部)는 나사산(64)과 충돌하고, 나사산(64)의 표면에 따라 절곡된다. 분류(51)의 잔부(殘部)는 나사산(64)에 튀어오른다. 이때, 나사산에 잔류하고 있는 잘린 부스러기, 버(burr), 섬유 부스러기 그 외 이물이 분류(51)의 동압(動壓)에 의해 제거된다. 이와 같이, 분류(51)는 나사산(64)을 균질하게 세정한다. 여기서, 분류 중심선(51a)과 중심축(62)이 교차하기 때문에, 암나사(61)의 중심축(축선)(62)에서 보면 분류(51)는 나사산(64)에 수직으로 충돌한다. 이로 인해, 암나사(61)의 직경에 관계없이 거의 동일한 세정 효과가 얻어진다.

이송 속도(v)는 다음 식으로 구해진다.

여기서, C는 중첩 정도를 나타내는 상수, d는 분사구의 직경(mm),

v는 이송 속도(mm/s),

n은 회전 속도(1/s), θ는 분류 중심선과 축선과의 협각(도)이다.

여기서, C는 궤적(66)의 중첩도를 나타낸다. 0≤C≤1에서는 궤적이 겹치고, 1<C에서는 궤적이 이간된다. 필요한 세정 정도에 따라, 0≤C≤20로 하여 이용할 수 있다. 분류(51)는, 나사산(64)에 충돌하면, 나사산(64)을 따라 흐르거나 튀어오르거나 하기 때문에, C≤1인 것을 요하지 않는다. 한편, 중심축(62)에 따른 이동이 없는(C=0) 경우, 단계 S3을 생략하고 나사산(64)의 중앙 부근에 분류(51)가 충돌하도록 노즐(43)을 이동할 수도 있다. 이 경우, 나사산(64)에 분류(51)가 충돌하는 위치에서 일정시간 노즐(43)을 정지시킨다.

도 3의 (c)는 분류(51)가 종단(65)에 충돌한 상태를 나타낸다. 분류(51)가 종단(65)에 충돌한 후, 노즐(43)은 회전한 채 다음 암나사의 입구 에지(63)를 향해 이동한다. 분류(51)가 나사산(64)에 충돌하지 않고 종단(65)에 직접 도달하기 때문에, 협각(θ)은 다음 식을 만족시킨다.

여기서, D1은 암나사의 내경(직경)(mm), L은 암나사의 길이(mm)이다.

본 실시형태의 세정 방법의 작용 효과를 설명한다. 노즐(43)은 암나사(61)에 삽입되지 않기 때문에, 노즐(43)의 회전 흔들림에 의해 노즐(43)이 워크(60)와 간섭하지 않는다.

통공(通孔)에 형성된 암나사(61)에 종래 기술을 적용하면, 중심축(62)을 따라 분사한 분류가 통공의 내면을 따라 빠져나가 버리므로, 분류가 나사산(64)에 직접 충돌하지 않는다. 분류의 주위에 발생한 물방울이 나사산(64)을 세정하기 때문에, 통공에 형성된 암나사(61)의 나사산에 잘린 부스러기 등이 잔류하는 경우가 있었다.

본 실시형태의 세정 방법에서는, 분류(51)가 암나사(61)의 중심축(62)을 중심으로 회전하면서 나사산(64)에 충돌하기 때문에, 나사산(64)에 균일하게 분류(51)가 직접 충돌한다. 나사산(64)과 충돌한 분류(51)는 튀어 오르거나 나사산(64)에 따라 절곡되거나 하여 나사산(64)과 충돌을 반복하고, 골을 포함하여 샅샅이 세정할 수 있다. 이와 같이, 본 실시형태의 세정 방법은 통공에 형성된 암나사에 특히 적합하다.

바닥 있는 구멍에 형성된 암나사에 본 실시형태의 세정 방법을 이용하면, 분류(51)가 나선을 그리면서 암나사(61)에 입사하여, 나사산(64)과 충돌한 분류(51)가 배출되기 쉽다. 나사산(64)과 충돌 후의 분류(51)가 배출될 때에, 나사산(64)에 부착되어 있었던 잘린 부스러기 등의 이물이 배출된다. 이로 인해, 본 실시형태의 세정 방법은 바닥 있는 구멍에 형성된 암나사(61)에 대해서도 유효하다. 바닥 있는 구멍에 형성된 암나사에 대해서도 분류(51)가 직접 나사산에 충돌하여, 나사골까지 세정할 수 있다.

본 실시형태의 세정 방법은, 고압 세정에 적용할 수 있다. 세정액의 분사 압력이 10∼50MPa인 고압 세정에 본 실시형태의 세정 방법을 적용하면, 암나사(61)를 특히 강력하게 세정할 수 있다. 막대형 직선 분류(51)의 동압은 높기 때문에, 나사산에 강하게 고착한 이물이나 강하게 말려들어간 잘린 부스러기의 제거에도 높은 효과를 발휘한다.

본 실시형태의 세정 방법에 의하면, 분사구(43a)와 암나사(61)의 입구 에지(63)와의 거리(LN)를 변화시키는 것에 의해 골의 직경(D)이 다른 암나사(61)에도 적용할 수 있다. 또, 골의 직경(D)이 다른 암나사(61)에도 동일한 이송 속도(v)를 적용할 수 있다. 이로 인해, 골의 직경(D)이 다른 복수개의 암나사(61)가 워크(60)에 포함되어 있어도, 모든 암나사에 대해서 용이하게 적용할 수 있다.

본 실시형태의 세정 장치(10)는 직교축형 이동 장치(11)이기 때문에, 노즐 블록(42)의 이동 궤적의 직진성이 높다. 그리고, 노즐 블록(42)에 노즐(43)이 회전축(33)으로부터 떨어져 있어, 회전축(33)을 향해 안쪽 방향으로 설치되어 있다. 본 실시형태의 세정 방법에서는, 다음 수순을 행하기만 해도 된다. 먼저, 노즐 블록(42)을 회전시킨다. 다음에 회전축(33)을 암나사(61)의 중심축(62)에 일치시키고, 분사구(43a)와 입구 에지(63)의 거리를 맞춘다. 계속해서 이송 속도(v)로 노즐 블록(42)을 중심축(62)에 따라 이동시킨다. 노즐 블록(42)의 이동 프로그램은 용이하게 작성할 수 있다. 또한, 회전축(33)을 중심축(62)에 맞추어 노즐 블록(42)을 회전시키는 것만으로, 암나사(61)에 대하여 이상적인 위치를 유지한 채 분류(51)가 중심축(62)의 주변으로 회전한다. 따라서, 본 실시형태의 세정 장치(10)는 본 실시형태의 세정 방법을 실현하는 것에 적합하다.

워크(60)가 넓은 영역에 걸쳐 암나사(61)가 점재(點在)하고 있을 때에는, 노즐 블록(42)을 회전하면서 잇달아 암나사(61)를 세정하면, 암나사(61) 사이의 영역을 넓고 강하게 세정할 수 있다. 예를 들면 자동차용 트랜스 액슬(trans axle) 케이스의 하우징 장착면에 적용할 수 있다. 본 실시형태의 세정 방법에 의해 하우징 장착면에 형성된 암나사를 잇달아 세정하면, 장착면 전체를 세정할 수 있고, 장착면의 접착력이 높아진다.

(제2 실시형태)

도 4를 참조하여 제1 실시형태의 세정 장치(10)와 다른 점을 중심으로 제2 실시형태의 세정 장치(100)를 설명한다.

본 실시형태의 이동 장치는 수직 다관절 로봇(111)이다. 케이스(140)는 로봇(111)의 암 선단에 고정된다. 스핀들(141)은 에어 모터(132)에 의해 회전한다. 노즐(143)은 평사(平射) 노즐이다. 그 이외는 제1 실시형태의 세정 장치(10)와 동일하기 때문에, 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호가 부여되며 그 상세한 설명을 생략한다.

로봇(111)은 6축 수직 다관절 로봇이다. 로봇(111)은 방진방수 기능을 가지는 것이 바람직하고, 방진방수 기능을 가지고 있지 않은 경우 로봇(111)은 자바라 등으로 보호된다.

본 실시형태의 케이스(140)는 제1 실시형태의 케이스(40)에 플랜지(140a)가 설치된 구성인 것 이외에는 케이스(40)와 동일하다. 케이스(140)는 플랜지(140a)에 의해 로봇(111)의 암에 고정되어 있다. 유로(47)와 세정액 공급원(46)은 고무 호스 또는 플라스틱 호스로 접속된다. 고무 호스 또는 플라스틱 호스는 금속제 또는 수지제의 보호관에 수납되어도 된다.

스핀들(141)은 케이스(140)를 관통하고 있다. 스핀들(141)의 상부는 케이스(140)로부터 돌출되고, 키(131)가 설치되어 있다.

중공 축(132a)을 가지는 에어 모터(132)가 스핀들(141)을 구동한다. 중공 축(132a)은 키(131)에 의해 스핀들(141)과 결합하고 있다. 구동원으로서 에어 모터(132)가 이용되고 있기 때문에, 고습, 고온의 세정 장치의 환경에서도 구동원이 고장나기 어렵다. 한편, 에어 모터(132) 대신 방수 사양의 서보 모터, 동기 모터 그 외 모터를 이용할 수 있다.

노즐(143)은 평면 상을 부채꼴로 펼쳐지는 분류를 생성한다. 노즐(143)은 분류가 세로로 펼쳐지도록 설치된다. 즉, 분류는 Z 방향의 펼쳐짐을 가진다.

도 4 내지 도 6을 참조하여 세정 장치(100)를 이용한 암나사의 세정 방법을 설명한다. 먼저, 세정액 공급원(46)을 운전하여 분류(151)를 생성한다(S1). 그 다음, 에어 모터(132)를 회전시킨다(S2). 그러면, 스핀들(141)과 노즐(143)은 일체가 되어 회전한다. 이어서, 로봇(111)은 회전축(33)을 중심축(62)과 일치시키고, 분류(151)가 나사산(64)의 전체면에 펼쳐지도록 노즐(143)을 이동시킨다. 회전한 분류(151)가 나사산(64)에 충돌하여, 나사산(64)의 전체 둘레를 한번에 세정할 수 있다(S11).

여기서, 분류(151)는 나사산(64)의 입구 에지(63)으로부터 종단(65)까지의 범위에 충돌한다.

그리고, 로봇(111)은 수직 다관절형 로봇 대신 패러렐 링크형 로봇, 수평 다관절형 로봇, 직교 로봇을 이용할 수 있다. 물론, 로봇(111) 대신 제1 실시형태의 이동 장치(11)를 이용할 수도 있다.

본 실시형태의 세정 방법에 의하면, 노즐 블록(42)을 중심축(62)을 따라 이송할 필요가 없기 때문에, 암나사(61)를 단시간에 효과적으로 세정할 수 있다. 그 밖의 효과는 제1 실시형태와 동일하기 때문에 그 설명을 생략한다.

(제3 실시형태)

도 7 내지 도 9을 참조하여 제3 실시형태의 세정 방법을 설명한다. 본 실시형태의 세정 장치(200)는 노즐 블록(242)의 형상이 제1 실시형태의 세정 장치(10)와 상이하다. 또, 노즐 블록(242)의 이동 궤적이 제1 실시형태와 상이하다. 이하, 본 실시형태의 특징에 대하여 설명하며, 제1 실시형태와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 부호가 부여되고 상세한 설명을 생략한다.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 실시형태에서는 경사방향 L형 노즐을 이용한다. 노즐 블록(242)은 회전축(33)을 따라 연장되는 축(242a)을 포함한다. 축(242a)의 내부에는 선단부까지 통로(250)가 형성되어 있다. 축(242a)의 선단에는 회전축(33)으로부터 경사져서 노즐(43)이 설치되어 있다. 노즐 블록(242)은 스핀들(41)에 볼트(52)로 고정되어 있다.

도 8 및 도 9를 참조하여, 세정 방법에 대하여 설명한다. 먼저, 분류(51)를 생성한다(S1). 다음에 암나사(61)의 입구 에지(63)에 분류(51)를 충돌시킨다(S21). 계속해서, 분류(51)가 중심축(62)을 중심으로 회전한다(S22). 계속해서, 회전한 분류(51)가 중심축(62)에 따라 이동한다. 그리고 분류(51)가 나사산(64)에 충돌한다(S23).

단계 S21에 대하여 설명한다. 분류(51)가 암나사(61)의 중심축(62)과 교차하여 입구 에지(63)에 충돌하도록 터릿을 이동한다. 분사구(43a)와 입구 에지(63)의 거리(LN)는 다음 식을 따른다.

여기서, r은 분사구(43a)와 중심축(62)과의 거리, D는 암나사(61)의 골의 직경, θ는 분류 중심선(51a)과 회전축(33)과의 협각이다.

그 다음, 단계 S22에 대하여 설명한다. 노즐 블록(242)은 회전축(33)과 중심축(62)과의 거리를 유지하도록 반경 r인 원궤도를 그리면서 회전 속도 n으로 회전한다. 스핀들(41)은 노즐 블록(242)과 함께 회전 속도 n으로 회전한다. 노즐 블록(242)의 회전(공전(公轉))과 스핀들(41)의 회전(자전(自轉))은 동기(同期)하여 행한다. 그러면, 분류(51)는 중심축(62)을 중심으로 회전한다. 이때, 완전히 동기하면, 분류(51)는 중심축(62)과 교차하도록 회전한다.

한편, 동기가 완전하지 않을 경우, 분류(51)는 중심축(62)과 교차하지 않는다. 이 경우라도, 분류(51)가 입구 에지(63) 또는 나사산(64)에 충돌하면 암나사(61)를 세정할 수 있다.

본 실시형태에 의하면, 암나사(61)의 세정용 특수한 노즐 블록을 설치하지 않고, 경사방향 L형 노즐을 이용해서 암나사(61)를 효과적으로 세정할 수 있다. 그 밖의 효과에 대해서는 제1 실시형태와 동일하다.

한편, 본 발명은 전술한 실시형태에 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 갖가지 변형이 가능하며, 특허청구의 범위에 기재된 기술 사상에 포함되는 기술적 사항의 모두가 본 발명의 대상이 된다. 상기 실시형태는 바람직한 예를 나타낸 것이지만, 당업자라면 본 명세서에 개시의 내용으로부터 각종 대체 예, 수정 예, 변형 예 혹은 개량 예를 실현할 수 있으며, 이것들은 첨부의 특허청구의 범위에 기재된 기술적 범위에 포함된다.

10, 100, 200 세정 장치
11 이동 장치
111 로봇(이동 장치)
32 구동 샤프트
132 에어 모터
33 회전축
40,140 케이스
41, 141 스핀들
42, 242 노즐 블록
43 노즐
46 세정액 공급원
51 분류
61 암나사
62 중심축(축선)
63 입구 에지
64 나사산
θ 협각

Claims

암나사의 세정 방법으로서,
노즐을 상기 암나사에 삽입하지 않고 상기 암나사의 축선으로부터 경사진 방향으로 상기 노즐로부터의 세정액의 분류(噴流)를 생성하는 공정,
상기 축선을 중심으로 상기 분류를 회전시키면서 상기 암나사의 나사산(山)에 상기 분류를 충돌시키는 공정
을 포함하는 세정 방법.
제1항에 있어서,
상기 암나사는, 통공(通孔)에 형성된 상기 나사산을 포함하는, 세정 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 분류는, 상기 축선과 교차한 후에 상기 나사산에 충돌하는, 세정 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 암나사의 입구 에지에 상기 분류를 충돌시키는 공정,
상기 축선에 따라 상기 분류를 이동시켜, 상기 나사산에 나선형으로 상기 분류를 충돌시키는 공정을 더 포함하고,
상기 분류는, 직선 막대형 분류인,
세정 방법.
제4항에 있어서,
상기 분류의 이송 속도(v)가 다음 식을 만족시키는, 세정 방법.

여기서, C는 겹침 정도를 나타내는 상수, d는 분사구의 직경, n은 회전 속도, θ는 분류 중심선과 상기 축선과의 협각(挾角)임.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 분류의 분류 중심선과 상기 축선과의 협각(θ)은 다음 식을 만족시키는, 세정 방법.

여기서, D1은 암나사의 내경, L은 암나사의 길이임.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 분류가, 상기 노즐의 분사구로부터 암나사의 축선을 포함하는 평면 상에 부채꼴로 펼쳐지는 공정을 더 포함하고,
상기 분류를 충돌시키는 공정에서는, 상기 분류가 나사산의 입구 에지로부터 종단까지의 범위에 충돌하는, 세정 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 분류는, 10∼50MPa의 분사 압력을 가지는, 세정 방법.
암나사(61)의 세정 장치(10, 100, 200)로서,
회전축(33)을 포함하는 케이스(40),
상기 회전축(33)이 상기 암나사(61)의 중심축(62)에 따도록 상기 케이스(40)를 이동하는 이동 장치(11),
상기 회전축(33)을 중심으로 회전 가능하도록 설치된 스핀들(41),
상기 회전축(33)과 교차하도록 내측을 향해서 경사지게 분류를 분출하는 분사구(43a)를 포함하고, 상기 스핀들(41)과 일체로서 회전하는 노즐(43)
을 포함하는 세정 장치.
제9항에 있어서,
상기 스핀들(41)을 구동하는 구동 샤프트(32)를 더 포함하는,
세정 장치.
제9항 또는 제10항에 있어서,
상기 회전축(33)과 상기 분류의 분류 중심선(51a)과의 협각(θ)은, 다음 식을 만족하는, 세정 장치.

여기서, D1은 암나사의 내경(직경), L은 암나사의 길이이다.
제9항 또는 제10항에 있어서,
상기 노즐(43)에 세정액을 공급하는 세정액 공급원(46)을 포함하는, 세정 장치.
제9항 또는 제10항에 있어서,
상기 분류는, 10∼50MPa의 분사 압력을 가지는, 세정 장치.