KR100212875B1 - 소형 부품용 전기도금 장치 - Google Patents

Abstract

소형부품을 경제적으로 단시간에 다량 전기도금할 수 있게 하는 직류 전원의 한극(음극 또는 양극)에 전기 전도성 있게 연결되어 있는 한통의 전기전도성의 도금제액과 직류전원의 다른극(양극 또는 음극)에 전기 전도성 있게 연결되어 있는 도금될 물건을 구비하는 전기 전도성의 소형부품 특히 금속 부품용 전기 도금장치를 제공함에 있어서, 직류전원의 한극에 연결되어 있는 콘베이어 파이프의 내부에 전기전도성의 접점이 있는 워엄 콘베이어와 다른극에 연결되어 있으며 침적조에 삽입되어 있는 워엄 콘베이어 단면의 일부를 특징으로 한다.

Description

소형 부품용 전기도금 장치

제1도는 본 발명의 일실시예로서 종단면도를 보임.

제2도는 제1도의 Ⅱ-Ⅱ선에 따른 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 스크류 콘베이어 2 : 콘베이어 튜브

3 : 접촉물, 접촉핀 4 : 침적조

5 : 오버 플로우 라인 6 : 리본타입 콘베이어

7 : 전방 테두리 8 : 측방테두리

9 : 리본 콘베이어의 일부분 10 : 후방 테두리

12 : 도금제 13 : 다공성 구멍

14 : 받침통 15 : 공급펌프

18 : 분무장치 19 : 접촉레일

21 : 미끄럼타입 또는 굴름 접촉체 22 : 접촉판

24 : 바닥 25 : 지지롤라

26 : 구동모터 27 : 구동피니언

28 : 구동링

본 발명은 한통의 전기 전도성이 있는 도금용액이 직류 전원의 한극(음극 또는 양극)에 전기적으로 연결되어 있는 한편 도금할 부품은 다른극(양극 또는 음극)에 전기적으로 연결되어 있으며 전기 전도성이 있는 소형부품, 특히 금속 부품을 도금하기 위한, 콘베이어 튜브 내부에는 스크류 콘베이어가 고정되어 있으며 직류전원의 한극에 연결되어 있는전기 전도성의 접촉체가 있고 양단에는 투입 및 제거공이 있으며, 타전극에 연결된 침적조에 단면의 일부가 잠겨 있는 스크류 콘베어이어를 구비한 장치에 관한 것이다.

전기 영동 도금은 공지의 장치로 수행되며, 음극적으로 또는 양극적으로 소형 부품에 도금된다. 도금을 수형하기 위한 소형 금속 부품을 내부에 넣는 폐쇠된 드럼을 구비한 장치는 공지다.

또한 도금제(coating agent)도 드럼속 넣는다. 드럼의 내측은 전기적으로 전도성이 있고 전원의 한 극에 연결되며 도금제는 전원의 다른 극에 연결된다.

드럼의 작동중에는 소형부품은 드럼과 같은 전위를 갖게 되어 도금제가 반대의 전위로 소형부품에 도금된다. 작은 부품을 도금하는 공정을 극히 비용이 많이 드는데 이것은 소형 부품을 먼저 드럼에 넣은후 도금된 소형부품을 다시 드럼으로부터 꺼내야 하기 때문이다. 종래기술을 써서는 단지 불연속적인 작업만이 가능하며, 소형부품의 단위 시간당 생산율이 좁은 한계내에 제한 되었다.

EP-A-0141406과, 특히 US-A-1912400은 특허 청구범위 1항의 전제부에서 기술한 것과 같은 전기도금용 장치를 기술한다.

여기서의 단점은 도금된 부품을 제거하기 위하여는 별도의 콘베이어로 수면위로 이송시켜서 슈트(chute)로 운반해야 한다는 것이다.

배출구가 수면하에 있는한 도금제도 동시에 흘러나간다.

이런 추가 작업은 문제를 더해주며, 장치의 생산량에 대단히 중요하다.

종래 기술에서 진보하여, 본 발명의 목적은 전기 영동도금에 있어서 비용을 줄일 수 있도록 소형부품의 생산량을 증가시킬 수 있는 장치를 제공하는데 있다.

이런 문제를 해결하기 위하여, 침적조는 재료이송 방향에서 보았을 때 튜브의 전방 끝밑에 설치되어 소형부품 투입구 전방으로부터 튜브가 놓인 부분, 바람직하게는 약 반가지 뻗어 있고, 재료이송 방향에서 보았을 때 침적조의 전방 테두리와 양측면 테두리는 도금제의 위어를 형성하고 재료이송 방향에서 보았을 때 후방 위어를 리본 콘베이어의 일부분에 의해서 형성하며 튜브의 최저점으로 부터의 이것의 최단 높이는 위어의 오버 플로우라인과 같으나 바람직하게는 이 오버플로우라인 보다 높으며, 재료 이송방향에서 보았을 때 침적조의 후방 테두리 최후방 위어를 형성하는 리본 콘베이어 부분의 튜브의 외벽에 대하여 밀봉되어 있으며 재료 이송 방향에서 보았을 때 이 부분 이후의 부분내에 도금제 오버플로우가 있는 것을 제안한다.

이런 구조 때문에, 소형 부품을 연속적인 공정으로 전기 영동 도금법으로 도금하는 것이 가능하게 되어 적은 인건비로 많은 생산을 할 수 있게 된다.

이런 방법으로는 튜브내의 도금제의 수위를 확실히 유지할 수 있고, 추가하여 실제적인 도금 구역 이후의 부분으로부터 도금제를 제거하여 다시 한번 적절한 수단을 사용하여 도금공정에 재 순환시킬 수 있는 것이 특별한 장점이다.

소형부품은 상기 스크류 콘베이어에 통상의 콘베이어 장치로 공급될 수 있다. 마찬가지로 도금된 소형부품도 상기 스크류 콘베이어에 접속된 콘베이어 장치로 제거될 수 있다.

상기를 가능하게 하는 방법은 상기 스크류 콘베이어를 리본타입(ribbon-type) 스크류 콘베이어 구조로 하는 것이다.

이러한 스크류 콘베이어는 종래 기술에서 공지이다. 여기서 나선형 리본 형태의 리본 타입 스크류 콘베이어가 고정된 튜브내에 회전 가능하게 지지되어 이 리본이 소형 부품을 이송시킨다.

이런 장치를 사용할수도 있지만, 이러한 스크류 콘베이어에 있어서는 내부지지체가 있고 또 리본타입 콘베이어가 이것을 싸고 있는 튜브와 상대 운동을 하기 때문에 이송되는 물체가 사이에 끼이거나 심하면 정지하는 수도 있어서 불리하다.

이런 까닭으로, 콘베이어 튜브 구조로 되어 있고, 이것의 회전하는 튜브는 소형부품의 지지체 역할을 하며, 내면에 고정된 리본타입 콘베이어는 추력 전달체로 작용하고 콘베이어의 양 개구는 소형 부품 공급 및 제거공으로 작용하도록 하는 것이 바람직 하다.

이러한 스크류 콘베이어도 종래 기술에서 또한 공지이다. 이러한 스크류 콘베이어의 장점은 내부에 지지체가 없으며 회전 튜브에 리본 콘베이어가 고정되어 있기 때문에 끼이거나 정지되는 일이 없다는 것이다.

또한 튜브의 끝으로부터 부품을 집어넣고 제거할 수 있다는 것도 하나의 장점이다. 여기서도 역시 콘베이어의 전후에 부품을 투입하고 이송해 낼 수 있는 적절한 이송 수단을 장착시킬 수 있다.

이런 이유로 소형부품 투입구로부터 최후방 위어끝을 형성하는 부분 까지의 리본 콘베이어의 높이는 위어에 의해 결정되는 튜브내의 수위보다 낮은 것이 바람직하다.

특히 바람직한 방법은 침적조를 부품이 이송되는 방향에서 봤을 때 튜브의 전방 끝 밑에 설치하여 소형부품 투입구 전방으로부터 튜브의 일부분, 특히 약 반정도길이 까지 연장되도록 하고 침적조의 전방 테두리와 양측 테두리는 도금제의 위어(weir)끝을 형성하고, 이송 방향에서 보았을 때 후방 위어 끝은 리본콘베이어의 일부에 의해 형성되고 튜브의 가장 낮은 곳으로부터 가장 낮은 높이까지의 거리는 위어 끝의 오버 플로우라인(overflow line)과 같으며, 바람직하게는 이 오버플로우라인 보다 더 높으며, 침적조의 후방 테두리는 최후방의 위어 끝을 형성하는 리본 콘베이어 부분에서 튜브의 외벽에 대하여 밀봉을 형성하고 이송 방향에서 보았을 때, 이 이후의 튜브 부분에 도금제 오버 플로우가 설치된 것이다.

이런 방법으로 튜브내에 적절한 수준의 도금제를 유지시킬 수 있으며 또한 실제 도금되는 구역 이후의 지역으로부터 도금제를 제거하여 적절한 수단을 사용하여 도금공정에 다시 한번 투입시킬 수 있다.

소형 부품 투입구로부터 후방 위어 끝을 형성하는 부분내에 있는 리본 콘베이어의 높이는 위어에 의해 결정되는 튜브내의 수면 높이보다 낮도록 설치하는 것이 바람직하다.

이것 역시 튜브내에 도금제가 충분한 수위로 유지되도록 하는데 기여하여 소형부품이 균일하고 완전하게 도금되게 한다.

또한 이송방향에서 도금제가 충분한 수위로 유지되도록 하는데 기여하여 소형부품이 균일하고 완전하게 도금되게 한다.

또한 이송방향에서 보았을 때, 침적조의 후방 테두리 끝 직후의 튜브 둘레, 바람직하게는 이송 방향에서 보았을 때 이 보다 앞서는 도금 구역에서는 튜브에 다공성의 구멍을 내어 놓은 것이 바람직 하다.

이송 방향에서 보았을 때 침적조의 후방 테두리 끝 직후의 튜브 둘레의 다공성의 구멍은 도금제가 흘러 나가서 그 곳에서 떨어지게 하여 튜브의 소형 부품을 제거하는 끝개구에서 도금된 소형 부품에 지나치게 도금제가 부착되지 않은 상태에서 소형 부품을 제거할 수 있게 한다. 이 부분의 튜브상의 다공성 구멍은 도금제의 유동을 증가 시킨다는 점에서 유리하다.

또한 침적로 밑과 튜브의 다공성 구멍 부분 밑에는 받침통을 설치해 두는 것이 바람직 하다.

도금 구역 후의 다공성 구역으로부터 떨어져 내리는 잉여 도금제는 침적조 전방 및 양쪽 위어 끝으로부터 흘러 넘치는 도금제와 같이 이 받침통으로 받을 수 있다.

또 다른 방법으로는 장치가 도금제 공급 펌프를 포함하도록 하여, 입구는 받침판에 연결하고 출구는 침적조에 연결하거나 또는 바람직하게는 튜브의 전방 개구에 설치되어 도금구역을 향하고 있는 분무 장치에 연결한다.

받침통은 도금제가 낮은 한곳에 모이도록 만들어서 도금제 공급펌프로 흡입할 수 있게 하는 것이 바람직하다. 흡입된 도금제는 펌프로 도금구역이나 침적조로 되돌려져서 도금공정에서 재사용할 수 있다.

바람직한 방법은 튜브를 전기 전도성이 없는 플라스틱이나 그외의 재료로 만들고 단추 모양의 전기 접점이 개구로부터 도금구역 끝에 걸쳐서 이 튜브를 관통하도록 한 것이다. 이 접점의 버섯 모양의 머리 부분은 튜브 내벽에서 돌출하게 하고 튜의 바깥쪽에서는 튜브 둘레와/또는 축 방향으로 외측에 대하여 전기 절연된 접촉 레일(rail)로 서로 연결시켜서 끝부분 근처의 튜브외측에 고정된 회전 동력 레일에 연결하고 동력레일은 회전 하면서 미끄럼형 또는 굴름형 접점을 통해 전원의 한극에 연결되도록 한 것이다.

이러한 구조는 이 장치가 대단히 높은 기능을 발휘하게 된다.

즉 튜브의 벽에서 돌출되어 있는 접촉핀(pin)의 버섯모양 머리는 도금하기 위해 계속적으로 투입되고 있는 소형 부품에 계속해서 닦여져서 이 접촉핀과 소형 부품사이의 접촉이 잘되게 한다.

더 바람직한 구조는 튜브용 지지 롤라와 구동모터가 설치된 프레임 내에 장치를 설치 하고 튜브 외측에 고정된 기어치가 형성된 구동링과 맞물려 있는 구동피니언에 모터가 연결된 것이다.

마지막으로 전원의 다른 전극은 제2전극을 형성하는 접촉판에 연결하고 이 판은 튜브밑의 침적조에 설치하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일실시예를 첨부도면에 의거 이하에서 더 상세히 설명한다.

전기 전도성이 있는 소형부품, 특히 급속부품의 전기도금(전기영동도금)용 장치는 전체 참조 번호1이 붙여진 스크류 코베이어로 구성된다.

이 것은 전기 전도성의 접점(3)이 콘베이어 튜브(2) 내면상에 있고 이 접점을 직류 전원(표시안됨)의 한극에 연결된다.

이 스크류 콘베이어(10)의 단면의 일부는 침적조(4)에 잠겨있고 이 침적조는 전원의 다른극에 연결된다. 침적조(4)의 수위(5)는 하부에서 튜브(2)의 단면을 원호로서 교차 한다. 실시예에서 보이는 바와 같이 스크류 콘베이어는 콘베이어 튜브(2) 구조를 하고 있고 이 콘베이어 튜브의 회전하는 튜브(2)는 소형부품을 지지하며, 내부 둘레에 부착된 리본 콘베이어(6)는 추력 전달체의 역할을 한다. 콘베이어 튜브(2)의 개방되어 있는 끝 부분은 소형부품의 투입구(도면상 좌측)와 제거구(도면상 우측)역할을 한다.

침적조(4)는 튜브(2)의 전방 끝(부품이송 방향에서 보았을 때) 밑에 설치되어 소형부품 투입구의 약간 전방으로부터 튜브(2)길이의 약반정도까지 뻗어 있다. 침적조의 전방테두리(7)와 양측 테두리(8)는 도금제용 위어를 형성한다.

이송 방향에서 보았을 때 후방위어는 리본 콘베이어의 일부에 의해 형성되며, 튜브의 가장 낮은 곳(제1도와 2도의 바닥)으로부터 가장 높은 곳의 위치는 수위선(5)으로 표시된 바와 같이 오버 플로우라인 보다 높은 것이 실시예에서 보이는 바와 같이 바람직하지만, 위어의 오버풀로우 라인과 같을수도 있다. 이송 방향에서 보았을 때 침적조(4)의 후방 테두리(10)는 최후방 위어를 형성하는 스크류 콘베이어(9) 부분 내의 튜브(2)의 외벽상에서 밀봉(#지역 11)을 형성하도록 되어 있다. 튜브(2)에는 이송방향에서 보았을 때 이 부분 다음의 부분에 도금제 오버플로우(12)가 설치되어 있다. 소형 부품 투입구(제1도상의 좌측)로부터 최후방 위어를 형성하는 부분(9)까지의 전방 지역에서의 리본 콘베이어(6)의 높이는 위어에 의해 결정되는 튜브내의 수위(5)보다 낮다. 침적조 후방테두리(10) 직후(이송 방향에서 보았을 때)와, 바람직하게는 이송방향에서 보았을 때 이 직전의 도금구역 까지의 튜브(2)둘레는 다공성의 구멍이 뚫려 있다. 이 다공성의 구멍이 뚫려 있는 구역은 도면에서 13번으로 표시되어 있다.

침적조(4)와 튜브(2)의 다공성 구멍 구역(13) 밑에는 받침통(14)이 설치되어 있다.

위어(7)(8)와 후방 테두리(10)뒤로 흘러 넘치는 도금제는 받침통(4)에 모여서 도금 고정으로 재순환될 수 있다. 이런 목적으로 이 장치는 도금제 공급 펌프가 설치되어서 받침통(14)의 가장 낮은 곳의 배후용 개구에 배관(16)을 통해 펌프의 입구가 연결되고 펌프의 출구는 튜브(2)의 전방 개구에 설치되어 튜브(2)의 도금구역을 향하고 분무장치(18)에 배관(17)을 통해 연결된다.

류브(2)는 플라스틱제인 것이 바람직하다. 개구로부터 도금구역까지의 지역 내에는 단추모양의 접촉핀(3)이 튜브(2)관통하고 있다. 튜브내에서는 이 접촉핀이 튜브의 벽에서 돌출해 있다.

튜브 외측에서는 둘레 방향과/또는 축 방향으로 외측에 대하여 전기 절연된 접촉레일(19)은 튜브의 끝부분 근처의 외측면에 고정되어 있는 회전 동력 레일(20)에 연결되어 있고 이것은 또 동력원의 한극에 미그럼 접점이나 굴름접점을 통해 연결되어 있다. 이것은 일례로 음극을 형성하여 접촉핀(3)이 같은 전위를 갖게 된다.

동력원의 다른극은 제2전극(일례로 양극)인 접촉판(22)에 연결되어 이것은 튜브(2)밑의 침적조(4)내에 설치되어 도금제가 같은 전위를 띄게 한다.

다공성 구멍이 전체 도금 구역에 형성되어 있는 사실 때문에 도금제가 잘 순환된다. 접촉판(22)이 도금구역내의 다공성 구멍밑에 설치되어 있기 때문에, 도금할 소형 부품으로 도금제가 고루 흐르고, 접촉판(22)으로부터 다공성 구멍(13)을 통하여 도금될 가공물로 짧은 경로로 흐른다. 이것은 소비되는 동력의 관점에서 유리하다. 이러한 구조는 낮은 전력 소비로서도 가공물을 고루 도금할 수 있게 한다. 이 장치는 프레임(23)에 거치되고 바닥(24)에 고정된다. 프레임은 튜브(2)용 지지롤러(25)와 튜브(2) 회전용 구동모터(26)를 구비하며 구동모터(26)는 튜브(2)에 고정된 기어치가 형성된 구동링(28)과 맞물려 있는 구동 피니언(27)과 결합되어 있다. 전기 도금을 수행하기 위해서는 먼저 침적조(4)를 수위(5)까지 채운다. 다음에 튜브(2)에 소형부품을 투입구를 통해 투입한다. 이 소형부품은 리본콘베이어(6)에 의해 튜브(2)내를 통해 이송된다. 이때에 이들은 필연적으로 도금제를 함유하는 구역을 통해 이송되게 된다. 이렇게 되면 이들은 접촉핀(3)과 접촉하게 되고 적절한 전위를 띄게 되며, 도금제는 반대의 전위를 띈다. 도금은 비교적 높은 전압과 낮은 전류 예를들어 220∼250볼트 50암페어에서 이루어진다.

도금 공정은 약 4초정도 지속된다. 이 이후 도금된 소형 부품은 높은 리본높이 부분 이후의 튜브(2)부분을 통과하며 이부분에서 잉여 도금제는 튜브(2)의 다공성구멍(13)을 통해 흘러 내려 받침통(14)에 모인다. 이 이후 소형 부품은 튜브(2)의 제거용 구멍을 통해 제거되어 일례로 다음의 콘베이어 장치에 이송된다.

본 발명의 장치는 지극히 집약적이고 대단히 기능적이어서 대단히 짧은 체재 시간과 소수의 작업인원으로 많은 양을 도금할 수 있다.

본 발명은 여기에 기술된 실시예에 한정되지 않으며 본 공개내용이 범위내에서 다양하게 변형될 수 있다.

본 발명의 장치의 크기를 개략적으로 기술하기 위하여 본 실시예에서 보인 튜브의 직경을 지적한다면 그것은 1m이다.

Claims (10)

1. 전기 전도성이 있는 한통의 액상의 도금제를 구비하며 상기 한통의 도금제는 직류 전원의 한극(음극 또는 양극)에 전기적으로 연결되어 있고 도금할 물건은 직류전원의 다른극(양극 또는 음극)에 연결되어 있으며 콘베이어 튜브(2)내에서는 스크류 콘베이어가 고정되어 있으며, 직류 전원의 한극에 연결되어 있는 전기 전도성의 접촉제가 있고 양단에는 투입 및 제거공이 있으며, 타전극에 연결된 침적조에 단면의 일부가 잠겨있는 스크류 콘베이어를 구비하는 전기 전도성이 있는 소형부품, 특히 금속부품용 전기 도금 장치에 있어서, 상기 침적조(4)는 재료 이송 방향에서 보았을 때 튜브(2)의 전방 끝 밑에 설치되어 소형부품 투입구 전방으로부터 튜브(2)가 놓인 부분, 바람직하게는 약 반 까지 뻗어있고, 이송 방향에서 보았을 때 침적조(4)의 전방테두리(7)와 양측면 테두리(8)는 도금제의 위어를 형성하고 후방 위어를 리본 콘베이어(6)의 일부분(9)에 의해서 형성하며 튜브(2)의 최저점으로 부터의 이것의 최단 높이는 위어의 오버 플로우라인(5)과 같으나 바람직하게는 이 오버플로우라인(5)보다 높으며, 침적조(4)의 후방 테두리(10)는 이송방향에서 보았을 때 최후방 위어를 형성하는 리본 콘베이어 부분의 튜브의 외벽에 대하여 밀봉되어 있으며 이송방향에서 보았을 때 이 부분 이후의 부분내에 도금제(12)가 들어 있는 것을 특징으로 하는 전기도금 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 스크류 콘베이어(1)는 리본 타입 스크류 콘베이어 구조를 하고 있는 것을 특징으로 하는 전기도금 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 스크류 콘베이어(1)는 양단의 개구를 소형부품 투입구 및 제거구로 사용하며 소형부품의 지지체 역할을 하는 회전하는 콘베이어튜브(2)와, 상기 튜브(2)의 내면 둘레에 고정되어 추력 전달체의 역할을 하는 리본타입 콘베이어(6)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기도금 장치.
4. 제1항 또는 제3항에 있어서, 소형부품 투입구로부터 후방 위어를 형성하는 부분(9)까지의 리본 콘베이어(6)구역의 높이는 위어에 의해 정해지는 튜브내의 수위(5)보다 낮은 것을 특징으로 하는 전기도금 장치.
5. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 튜브는 이송 방향에서 보았을 때 최소한 침적조(4)후방테두리 직후의 부분, 바람직하게는 이송방향에서 보았을 때 이곳앞의 도금 구역의 둘레에 다공성의 구멍(13)이 형성된 것을 특징으로 하는 전기도금 장치.
6. 제5항에 있어서, 침적조(4)와 튜브(2)의 다공성 구멍이 형성된 구역(13)의 밑에 받침통(14)이 형성된 것을 특징으로 하는 전기도금 장치.
7. 제6항에 있어서, 입구는 받침통(14)에, 출구는 침적조(4) 또는 바람직하게는 튜브의 전방개구에 설치되어 도금 구역을 향하고 있는 분무장치(18)에 연결되어 있는 도금제 공급 펌프(15)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기도금 장치.
8. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 튜브(2)는 플라스틱이나 그외의 비전기 전도성의 물질로 만들어 졌으며 개구로부터 도금구역에 걸쳐서 튜브를 관통하는 단추모양의 전기 접초핀(3)이 있고 이 접촉핀은 튜브의 내부벽으로부터 돌출하여 있고 튜브 외벽에는 둘레방향과/또는 축 방향으로 외측에 대하여 전기 절연된 접촉레일(19)에 의해 서로 연결되어 있고 이 접촉레일(9)은 튜브의 끝부분 근처의 외측에 고정되어서 회전시 전원의 한극과 미끄럼타입 또는 굴름 접촉체(21)를 통해 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 전기도금 장치.
9. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 장치는 바닥(24)에 고정되어 있고, 튜브(2)용 지지롤라(25)와 튜브(2)에 고정되어 있으며 기어치가 있는 구동링(28)과 맞물려 있는 구동 피니언(27)에 결합되어서 튜브(2)를 회전시키는 구동모터(26)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기도금 장치.
10. 전원의 다른극은 제2의 전극을 형성하며 튜브(2) 밑의 침적조(4) 및에 설치되어 있는 접촉판(22)에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 전기도금 장치.