KR100296002B1 - 도금강판의파우더링과도금박리측정장치및방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도금강판의 자동절단 및 세정을 실시한후, 벤더, 샘플이송장치 그리고 색도계등을 통한 도금밀착성과 파우더링성을 자동으로 측정하여 반복시험시에도 신뢰성과 재현성을 가지며, 품질이상시 전공정에 피드백 제어를 가능케 함으로써 도금품질의 향상을 신속하게 확보가능하게 하고 검사자의 수작업을 배제함으로써 안전사고를 방지할 수 있게한 도금강판의 파우더링성 및 도금밀착성 자동측정 방법 및 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명의 장치는 도금강판의 파우더링과 도금박리를 측정하기 위한 장치에 있어서, 전후, 좌우 및 상하이동이 가능하며 상기 도금강판의 시편을 고정하기 위한 수단이 장착되어 있는 수직부재(23)을 가지는 시편 이송부재(4)와, 전후, 좌우 및 상하이동이 가능하며 내부공간에 형성되는 진공에 의해 상기 시편표면상에 부착 및 제거될 테이프를 흡착하는 수직부재(29)를 가지는 테이프 부착 및 제거부재(14)와, 상기 시편으로부터 이탈된 도금칩 또는 파우더가 부착된 테이프 표면의 백생도를 측정하는 색도계(27)와, 상기 색도계가 읽은 데이타값을 파우더지수 또는 중량차에 의한 박리지수로 환산하여 품질등급을 자동판정하는 수단(30)과, 상기 부재들의 동작을 제어하는 중앙제어수단(31)을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 도금강판의 파우더링과 도금박리측정장치를 제공한다.

Description

도금강판의 파우더링과 도금박리측정장치 및 방법

본 발명은 도금강판에 있어서 도금후 도금층과 소지철과의 도금밀착성 및 도금층의 파우더링(POWDERING)성을 자동으로 측정하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도금작업이 완료된후 도금품질의 가장 중요한 품질평가 항목으로 소지철에 대한 도금층의 밀착성 및 도금층 자체의 파우더링성을 평가하기 위해서 도금제품의 시편을 자동으로 채취하고 초음파 세정 및 박리테스트를 실시하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

현재까지 도금층 박리시험으로 활용되고 있는 것으로는 도금강판을 일정 크기로 절단 후에 강판 표면상에 스카치 테이프를 붙이고 이것을 작업자가 일정 각도로 굽히는 벤딩 테스트를 실시하여 도금층 박리된 부분이 테이프에 묻어 나오는 양을 육안검사하거나 도금강판을 일차 중량을 달고 컵드로잉 시험을 하고난후 이차로 중량을 재어 상호간의 중량차를 측정하는 방법으로 2가지가 실시되고 있다.

밴딩시험은 각사별, 수요가별 약간씩 다르지만 검사자의 육안판정 검사라는 측면에서 볼 때 부정확한 방법이고 정량적으로 측정한다는 컵 드로잉시험법도 검사자의 펀칭압력 및 펀칭스피드등 시험조건에 따라 오차가 발생되는 단점을 갖고 있다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 도금강판을 자동 절단 및 세정을 실시한후 벤더, 샘플이송장치 그리고 색도계등을 통한 도금밀착성과 파우더링성을 자동으로 측정하여 반복시험시에도 신뢰성과 재현성을 가지며 품질이상시 전공정에 피드백 제어를 가능케 하므로써 안전사고를 방지할 수 있게한 도금강판의 파우더링성 및 도금밀착성자동측정장치 및 방법을 제공함에 있다.

도1은 본 발명의 일실시예에 따른 파우더링 및 도금박리 자동측정장치의 개략도,

도2는 도1에 따른 장치에 구비되는 시편이송장치의 수직부재의 하부 단면도,

도3은 도1에 따른 장치에 구비되는 테이프 이송장치의 헤드부의 하부 단면도

도4(가)는 도1에 따른 장치에서 사용되는 굽힘시험기의 개략도,

(나)는 도1에 따른 장치에 사용되는 컵드로잉 시험기의 개략도,

도5(가)는 본 발명의 일실시예에 따른 파우더링성 측정방법을 설명하기위한 순서도,

(나)는 본 발명의 일실시예에 따른 도금박리성 측정방법을 설명하기 위한 순서도이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 ※

1: 강판 2a, 2b:나이프

4: 시편이송부재 8: 세정탱크

9: 드라이어 10: 중량계

11: 벤딩시험기 12: 컵드로잉 시험기

14: 테이프 부착 및 제거부재 25: 테이프 저장박스

26,26': 테이프 27: 색도계

30: (품질등급 자동판정)수단 31: 중앙 제어장치

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 제1측면으로서, 도금강판의 파우더링과 도금박리를 측정하기 위한 장치에 있어서, 전후, 좌우 및 상하이동이 가능하며 상기 도금강판의 시편을 고정하기 위한 수단이 장착되어 있는 수직부재(23)를 가지는 시편이송부재(4)와, 전후, 좌우 및 상하이동이 가능하며 내부공간에 형성되는 진공에 의해 상기 시편표면상에 부착 및 제거될 테이프를 흡착하는 수직부재(29)를 가지는 테이프 부착 및 제거부재(14)와, 상기 시편으로부터 이탈된 도금칩 또는 파우더가 부착된 테이프 표면의 백생도를 측정하는 색도계(27)와, 상기 색도계가 읽은 데이타값을 파우더지수 또는 중량차에 의한 박리지수로 환산하여 품질등급을 자동판정하는 수단(30)과, 상기 부재들의 동작을 제어하는 중앙제어수단(31)을 커버하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 도금강판의 파우더링과 도금박리측정장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 제2측면으로서, 도금강판의 파우더링성 측정방법에 있어서, 상기도금강판에서 채취한 시편을 세정한후 건조시키는 단계와, 상기 건조된 시편에 테이프를 부착하고 벤딩시험하는 단계와, 상기 시편으로부터 테이프를 제거하여 색도계로 상기 테이프 표면의 백색도를 측정하는 단계와, 상기 색도계가 읽은 데이타 값을 파우더지수로 환산하여 품질등급을 자동판정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 도금강판의 파우더링 측정방법을 제공한다.

그리고, 본 발명은 제3측면으로서, 도금강판의 도금밀착성을 측정하는 방법에 있어서, 상기 도금강판으로 부터 채취한 시편을 세정한후 건조시키는 단계와, 상기 건조된 시편의 중량을 체크한후 컵드로잉 시험하는 단계와, 상기 시험된 시편을 세정한 후 건조시켜서 다시 중량을 체크하는 단계와, 상기 컵드로잉 시험전에 체크한 중량으로부터 상기 컵드로잉 시험후에 체크한 중량을 감하여 박리량을 계산하는 단계와, 상기 박리량값으로부터 제품등급을 판정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 도금강판의 밀착성 측정 방법을 제공하다.

이하 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하겠다.

도1은 본 발명에 따른 도금강판의 파우더링 및 도금박리 자동측정장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.

도1은 참조하면, 본 장치는 도금라인의 강판 일측에서 그 강판(1)의 박리시험에 적합한 장소에 설치되며, 강판을 적정크기로 절단하기 위한 나이프(2a)(2b)와 나이프와 연결된 실린더(17a)(17b), 그리고 고정된 베이스상에 고정되어 시편이송부재(4) 또는 테이프 부착 및 제거부재(14)와 각각 연결되는 원통형 지지부재(18,18a)를 구비한다. 상기 시편이송부재(4)와 연결된 지지부재(18)의 상부 내측에는 수평회전부재(19)가 회전 가능토록 끼워지고 수평회전부재(19)는 지지부재(18) 상부측에 장착되는 서보모터(20)에 의하여 수평상태에서 회전 가능토록 설치된다.

상기 수평 회전부재(19)의 상단부에는 제1링크부재(21)의 일단이 서보모터(52)에 의해 회전 가능토록 장착되고, 이때 상기 제1링크부재(21)의 회전방향은 그 타단이 도면상의 상, 하방향으로 회전하는 방향이다. 상기 제2링크부재(22)의 타단에는 수직부재(23)의 상단이 서보모터(24)에 의해 회전 가능하며 내부에는 시편고정을 위한 전자석(미도시)에 내장되어 있다.

한편 샘플의 세정을 위해 일측면에 나트륨화합물 계통의 세정제가 담겨있는 세정탱크(8)가 있으며 그 다음에는 세정후 수분을 제거하기 위한 뜨거운 공기를 분사시켜 건조해주는 드라이어(9)가 있고, 세정후 연속적으로 세정된 도금강판의 무게를 재는 중량계(10), 파우더링 시험을 위해 일정각도로 "V"자 형태를 가진 벤딩 시험기(11) 혹은 도금층박리시험을 위한 컵드로잉시험기(12), 그리고 도금강판상에 공급된 테이프 저장박스(25)가 제공되어 있다. 그리고, 박리시험후 부착된 테이프를 떼어서 색도계(27)로 이송하는 공기흡입기(28)가 장착된 테이프부착 및 제거장치(14)가 있는데 테이프 부착 및 제거장치(14)의 구조는 지지부재(18a), 수평회전부재(19a), 서보모터(20a, 52a, 24a) 제1링크부재(21a) 및 제2링크부재(22a)를 구비하는 점에서 샘플이송부재(4)와 유사하나 수직부재(29)내면에 전자석대신 공기흡입기(28)가 부착된 차이점이 있다. 테이프 부착 및 제거부재(14)의 일측면에는 테이프 저장박스와 테이프(26)가 있으며 이 테이프는 상부면은 윤활코팅되어 하단의 테이프와 분리가 용이하며 하부면은 접착제가 묻어 시편에 부착된다. 또한, 도금칩 혹은 파우더가 묻은 테이프의 백색도를 측정하는 색도계(27) 그리고 색도계가 읽은 값 및 중량계가 측정한 값을 수신하여 저장 및 등급판정을 하는 품질등급판정 수단(30), 그리고 이와같은 일련의 작업을 연속적으로 수행하는 중앙제어장치(31)가 본 장치에 구비된다. 여기서 설명되지 아니한 도면부호 3은 시편, 13은 시편감지센서, 51은 테이프 핸드부이다.

도2는 절단된 시편(1)을 이송하는 시편 이송부재(4)의 수직부재(23)의 단면도이다. 도2를 참조하면, 수직부재(23)의 하단부에는 밀폐된 내부공간(36)을 형성하는 헤드부(33)가 장착되어있다. 그리고 상기 헤드부의 하단에는 전자석(43)이 장착되어 있어 전원(미도시)에 의해 동작이 가능하며 전자석과 연결된 로드(32)를 통해 시편을 부착시킨다. 수직로드(33a)의 외표면 양측에는 유압등의 실린더(44)가 서로 대향되게 회전가능하도록 힌지 결합하고, 상기 실린더의 각 로드(34) 단부는 "ㄷ"자 형으로 형성되고 일측 단부가 상기 해드부에 회전가능하도록 힌지 연결되며 절곡된 내측이 서로 마주보도록 된 시편 잡음집게(35)가 시편을 잡아줄 수 있도록 구성되어있다.

도3은 테이프를 시편 표면상에 부착시킬 테이프 부착 및 제거장치의 수직부재의 단면도이다. 도3을 참조하면 수직부재(29)의 하단부에는 밀폐된 내부공간(37)을 형성하는 헤드부(38)가 장착되고, 상기 헤드부의 상부측, 즉 수직로드(38a)의 하부 내측에는 테이프 흡착부재(39)가 결합되며, 상기 테이프흡착부재는 내부에 공간을 형성하여 그 공간(37)은 진공펌프(40)에 의해서 진공을 형성하고 그 상부측에 적정하게 진공관(41)이 다수개의 공기흡입구(45)에 연결되어 테이프를 흡착 가능토록 하였다. 또한 수직로드(38a)의 외측면 양측에는 유압 등의 실린더(42)가 서로 대향되게 회동가능하도록 힌지결합된다. 그리고, 상기 실린더의 각 로드(42a)단부에는 'ㄷ'자형 부분(42b)이 형성되어 상기 수직로드(38a)에 회동가능하도록 힌지결합되어 있으며, 'ㄷ'자형 부분의 하부측으로는 절곡된 내측이 서로 마주보도록 되어있는 테이프잡음집게(44)가 형성되어 있다.

도4(가)는 파우더링시험을 위한 벤딩시험기의 측면도로서 시편(3)을 일정각도를 가진 받침대(45)위에 올려놓고 평면 2축 또는 3축을 가진 펀치(46)에 의해 일정하중으로 굽힘시험을 하면 도금층에서 미세한 도금칩이나 파우더가 발생되는 경우 테이프에 묻어나와 테이프는 흑화현상이 발생하는데 흑화가 심할수록 백색도값은 낮아진다. 백색도는 지수가 0에서 100까지이며 검정색에 가까울수록 지수가 0이 접근하고 반대로 백색에 가까울수록 지수가 100에 접근하도록 설계된 색도계에 의해 측정된다.

도4(나)는 도금밀착성 평가를 위한 컵드로잉시험기의 측면도로서 일정크기의 시편에 일정 하중으로 드로잉을 실시하면 받침대(47)와 편치(48)가 접촉하는 부위 혹은 압축이나 인장력을 받는 부위(49)는 도금층이 소지철과 밀착성이 나쁜 경우 도금층의 박리현상이 발생되며 박리량은 컵드로잉 전후 무게차를 시편 단면적으로 나눈 값으로 계산된다.

상기한 구성을 갖는 본 고안의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도1 내지 도4에 도시한 장치 및 도5에 도시한 파우더링 및 도금박리시험순서를 이용하여, 도금강판(1)의 도금밀착성을 평가하기 위하여 우선, 원형 또는 직면체등 다양한 형태를 한 나이프(2a,2b)에 의해 강판(1)를 일정 크기로 절단하여 시편(3)을 마든후 시편이송부재(4)가 작동하여 전자석(43)에 연결된 시편 부착로드(32)에 시편을 달라붙도록 한 상태에서 회전부재(19)에 의해 시편 표면의 이물제거를 위해 나트륨화합물로된 세정탱크(8)에 보내어 초음파 탈지를 행하고 순차적으로 건조를 위한 드라이어(9), 시편중량계(10) 그리고 벤딩시험기(11) 또는 컵드로잉시험기(12)로 보내진다. 먼저 파우더링시험을 위한 굽힘시험의 경우에는 시편이 굽힘 시험기에 위치해 있음이 시편감지센서(13)에 의해 인지되면 반대면에서는 테이프를 시편에 부착시키기 위한 테이프부착 및 제거부재(14)가 작동하게 되는데 테이프감지센서(15)에 의해 시편이 굽힘시험기에 위치해 졌음이 감지되면 테이프저장박스(25)에 준비해 놓은 테이프 상으로 테이프이송장치의 서보모터작동에 의하여 테이프 부착 및 제거부재(14)가 테이프박스 위치로 이동하고 그러한 상태에서 상기 테이프 흡착부재에 연결된 진공펌프(40)를 가동하면 그 진공펌프에 의해 발생한 진공이 진공관(41)을 통해 테이프 흡착부재의 내부공간(37)을 진공에 상태로 변화시킨다.

즉 상기 내부 공간에 다수개의 공기흡입구(45)로 연결된 테이프 흡착부재의 외표면부는 물체를 끌어당기려는 진공의 상태로 변화하고 따라서 테이프는 테이프 흡착부재의 하부면에 반원형으로 흡착된다. 연속해서 흡착된 테이프는 시편감지센서(13)에 의해 시편이 위치한 곳을 향하여 테이프흡착부재는 이동하여 시편 표면상으로 테이프를 올려 놓고 흡착부재의 진공상태는 해제된다. 그 다음에는 굽힘시험기의 받침대(45)위에서 펀치(46)가 일정 하중으로 하강하게 되는데 이때 도금층이 견고하지 않으면 도금층외표면으로부터 미세한 도금가루가 떨어져 나가면서 테이프에 부착되고 시편집게가 시편 일부를 붙잡아 놓은 상태에서 테이프 제거집게가 가동하여 형광물질이 묻어있는 테이프핸드부(51)를 붙잡아 시편으로부터 제거시키고 색도계에 위치해 있음이 감지되면 색도계는 테이프상의 백색도를 측정하고 이 데이터를 품질등급 자동판정 수단으로 전송하여 제품의 흑화정도에 따른 등급을 판정하게 된다.

그 다음으로 도금밀착성시험을 위한 도금박리시험의 경우에는 시편세정을 마친후 일차로 중량을 재기 위해 중량계로 보내어 그 값을 읽어 제품판정컴퓨터로 보내고 곧바로 컵드로잉시험기(12)로 보내진다. 컵드로잉시험기(12)에 위치해 잇음이 시편감지센서에 의해 인지되면 컵드로잉시험기의 받침대(47)위에서 펀치(48)가 일정하중으로 하강하게 되는데 이때 도금층이 소지철과 밀착성이 나쁜 경우에는 도금층 소지철로부터 떨어져 나가게 되는데 이 상태에서 시편 이송장치의 시편집개가 시편을 다시 중량계로 보내어 2차 중량값을 읽어 제품판정컴퓨터로 보내어 컵드로잉 시험전, 후의 무게차 및 박리량을 계산하여 박리정도에 따른 제품 등급을 판정하며 작업자는 도금강판의 품질등급을 확인하면서 도금작업조건을 적정하게 변화시 있는 것이다.

이상에서 본 발명은 그의 바람직한 일실시예를 기준으로 설명하고 도시하였지만, 당업자는 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 상기 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함을 명백히 알 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 도금강판의 파우더링 및 도금박리 자동측정장치와 방법에 의하면, 도금강판의 도금밀착성을 측정하기 위해 자동화된 장치에 의해 그리고 측정치를 색도계에 의한 파우더링양을 디지털화하거나 중량차에 의한 박리량을 계산하는 등 그 양을 적량적 수치로 환산하여 도금품질을 측정할 수 있어 도금강판의 도금밀착성 및 파우더링성을 정확하고 신뢰성 있게 측정하여 공정제어에 이용하므로써 현 품질의 수준을 판단하고 품질이상시 신속하게 도금공정에 피드백하여 품질결함을 획기적으로 감소시킬 수 있으며, 종래 수작업으로 시험하는 것을 배제함으로써 시험자의 안전사고 위험을 방지할 수 잇게한 실용상의 우수한 효과를 가진다.

Claims (2)

1. 도금강판의 파우더링과 도금박리를 측정하기 위한 장치에 있어서, 전후, 좌우 및 상하이동이 가능하며 상기 도금강판의 시편을 고정하기 위한 수단이 장착되어 있는 수직부재(23)을 가지는 시편이송부재(4)와, 전후, 좌우 및 상하이동이 가능하며 내부공간에 형성되는 진공에 의해 상기 시편표면상에 부착 및 제거될 테이프를 흡착하는 수직부재(29)를 가지는 테이프 부착 및 제거부재(14)와, 상기 시편으로부터 이탈된 도금칩 또는 파우더가 부착된 테이프 표면의 백색도를 측정하는 색도계(27)와, 상기 색도계가 읽은 데이터값을 파우더지수 또는 중량차에 의한 박리지수로 환산하여 품질등급을 자동판정하는 수단(30)과, 상기 부재들의 동작을 제어하는 중앙제어수단(31)을 커버하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 도금강판의 파우더링과 도금박리측정장치.
2. 도금강판의 파우더링성 측정방법에 있어서, 상기 도금강판에서 채취한 시편을 세정한 후 건조시키는 단계와, 상기 건조된 시편에 테이프를 부착하고 벤딩시험하는 단계와, 상기 시편으로부터 테이프를 제거하여 색도계로 상기 테이프 표면의 백색도를 측정하는 단계와 상기 색도계가 읽은 데이타값을 파우더지수로 환산하여 품질등급을 자동판정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 도금강판의 파우더링 측정방법.