KR100801242B1

KR100801242B1 - 도금조의 수위조절장치

Info

Publication number: KR100801242B1
Application number: KR1020060055928A
Authority: KR
Inventors: 이용문
Original assignee: 동양기전 주식회사
Priority date: 2006-06-21
Filing date: 2006-06-21
Publication date: 2008-02-04
Also published as: KR20070121188A

Abstract

본 발명에 따른 도금조의 수위조절장치는, 도금조의 도금액 수위를 측정하여 그 도금액의 수위를 조절하기 위한 도금액 수위 조절장치에 있어서, 상기 도금조에 수용된 도금액에 부력에 의해 띄워지며, 상기 도금액의 수위에 따라 상하 이동가능한 부력부재; 하단부가 상기 부력부재에 고정되고, 상단부는 상기 도금조의 상부를 향하도록 세워진 지지대; 상기 부력부재와 상기 지지대를 수용하도록 상기 도금조에 배치되며, 상기 부력부재 및 지지대의 상하이동을 가이드하는 파이프형 가이드부재; 상기 지지대의 상하방향의 위치를 감지하기 위한 수위감지수단; 상기 수위감지수단에 의해 감지된 데이터에 기초하여 상기 도금조에 도금액을 공급 또는 차단하기 위한 도금액 공급수단;을 포함하는 점에 특징이 있다.

Description

도금조의 수위조절장치{Apparatus for controlling water level of plating bath}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도금조의 수위조절장치의 개략적 사시도이다.

도 2는 도 1에 도시된 도금조의 수위조절장치의 정면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10...도금조의 수위조절장치 15...도금조

20...부력부재 25...지지대

30...가이드부재 32...통로공

35...보조가이드 36...관통공

40...센서도그 45,46,47...위치감지센서

50...제어부 55...펌프구동부

60...펌프부 100...도금액

본 발명은 도금조 내의 도금액의 수위를 측정하여 미리 설정된 수위를 유지 하도록 하는 도금조의 수위조절장치에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 제작비용이 저렴하고 내구성이 현저히 향상되도록 구조가 개선된 도금조의 수위조절장치에 관한 것이다.

일반적으로 구리, 아연 등과 같은 금속을 표면에 도금하는 장치에는 도금조내에 도금액이 채워져 있고, 그 도금액에 도금하고자 하는 제품을 담근 상태로 도금작업을 진행한다. 이와 같은 도금장치의 도금조 내의 도금액은 도금작업이 진행됨에 따라 증발하기도 하고, 일정부분 도금되는 제품에 묻어서 배출되기도 하므로 시간이 지남에 따라 조금씩 감소하게 된다. 따라서, 상기 도금조에 필요에 따라 도금액을 보충하여 주어야 할 필요가 있다. 종래에는 이와 같은 필요성을 만족시키기 위해 도금조내의 도금액의 수위를 측정하고, 그 측정된 도금액의 수위에 기초하여 수동 또는 자동으로 상기 도금조에 도금액을 공급하도록 되어 있었다. 그런데, 이러한 장치에서 사용되는 도금액의 수위측정 수단으로서, 몇가지 수위감지센서가 사용되었다. 이러한 수위감지센서로는 예컨대, 빔센서(beam sensor), 플로팅밸브, 레벨스위치(level switch) 등이 사용되었다.

그런데, 종래에 사용된 수위감지센서 들은 모두가 상기 도금조 내부에 설치되어 그 도금조 내에 담긴 도금액에 상기 수위감지센서가 직접 접촉되거나 상기 도금액으로부터 증발된 부식성이 강한 도금가스에 인접하도록 설치되는 구조여서, 그 수위감지센서를 포함한 도금조의 수위조절장치가 쉽게 손사을 입거나 부품을 자주 교체하여야 하는 문제점이 있었다. 예컨대 상기 빔센서를 사용하는 경우에는 도금조에 유입되는 유입수에 의해 도금액의 수면이 요동되고 이에 따라 빔센서가 오작 동을 일으키고 쉽게 손상되는 문제점이 있었다. 그리고, 플로팅밸브를 사용하는 경우에는 그 플로팅밸브가 상기 도금조내에 위치하므로 그 설치가 용이하지 않고 종래의 플로팅밸브의 재질은 도금액에 견디지 못하였다. 또한, 레벨스위치를 사용하는 경우에는 상기 도금액에서 발생된 도금가스가 감지봉을 오염시키는 문제점이 있었다. 이러한 문제점들은 도금조의 수위조절에 대한 안정성을 떨어뜨릴 뿐 아니라, 유지비용이 많이 소요되는 문제점이 있었다.

본 발명은 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 제작비용이 저렴하고 내부식성이 향상되도록 구조가 개선된 도금조의 수위조절장치를 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 도금조의 수위조절장치는, 도금조의 도금액 수위를 측정하여 그 도금액의 수위를 조절하기 위한 도금액 수위 조절장치에 있어서,

상기 도금조에 수용된 도금액에 부력에 의해 띄워지며, 상기 도금액의 수위에 따라 상하 이동가능한 부력부재;

하단부가 상기 부력부재에 고정되고, 상단부는 상기 도금조의 상부를 향하도록 세워진 지지대;

상기 부력부재와 상기 지지대를 수용하도록 상기 도금조에 배치되며, 상기 부력부재 및 지지대의 상하이동을 가이드하는 파이프형 가이드부재;

상기 지지대의 상하방향의 위치를 감지하기 위한 수위감지수단;

상기 수위감지수단에 의해 감지된 데이터에 기초하여 상기 도금조에 도금액을 공급 또는 차단하기 위한 도금액 공급수단;을 포함하는 점에 특징이 있다.

상기 수위감지수단은, 상기 지지대에 설치된 센서도그와, 상기 센서도그의 위치를 감지하도록 상기 가이드부재에 상하 방향으로 간격을 두고 배치된 복수의 위치감지센서를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 가이드부재의 하단부는 상기 도금조의 내부 하면에 지지되며, 상기 가이드부재의 상단부는 상기 도금조의 상방으로 돌출되어 있으며, 상기 복수의 위치감지센서는 상기 가이드부재의 상기 돌출된 단부에 설치되어 있는 것이 바람직하다.

상기 가이드부재의 내부에는 판형의 보조가이드가 설치되며, 그 보조가이드의 중앙에는 상기 지지대가 상하이동 가능하게 통과되는 관통공이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

상기 도금조 내의 도금액과 상기 가이드부재의 내부간에 도금액의 유입 또는 유출이 원할하도록 상기 가이드부재의 하부측면에 도금액 통로공이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

상기 부력부재 또는 상기 가이드부재는 플라스틱 소재로 이루어지며 도금액과 접촉되는 표면에 섬유강화플라스틱이 코팅되어 있는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도금조의 수위조절장치의 개략적 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 도금조의 수위조절장치의 정면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면 본 실시예의 도금조의 수위조절장치(10)는 도금액(100)을 수용하는 도금조(15)와 부력부재(20)와, 지지대(25)와, 가이드부재(30)와, 수위감지수단과, 도금액 공급수단을 포함하고 있다.

상기 부력부재(20)는 상기 도금조(15)에 담긴 도금액(100)에 부력에 의해 띄워져 있다. 상기 부력부재(20)는 도금액(100)의 수위에 따라 상하이동 가능하다. 상기 부력부재(20)는 폴리염화비닐(polyvinyl chloride, 일명 PVC) 등과 같은 플라스틱 소재로 이루어져 있다. 상기 부력부재(20)의 표면에는 부식성이 강한 도금액(100)에 잘 견딜 수 있도록 하기 위하여 섬유강화플라스틱(FRP)이 코팅(coating 또는 lining) 처리되어 있는 것이 바람직하다. 상기 FRP 라이닝은 글라스 매트(glass mat)에 수지(resin)을 입혀 코팅한 것이다. 더욱 상세하게는 상기 도금조()의 경우 FRP 라이닝의 공정은 규사성분(flake), 글라스 매트, 표면 매트(surface mat)를 순차적으로 수지를 이용하여 적층한 후, 내산 에폭시 페인팅(painting)처리를 하였다. 또한, 상기 FRP 라이닝 처리후에 납(Pb)을 그 표면에 다시 도포하면 내식 내구성을 더욱 향상시킬 수 있다. 상기 부력부재(20) 및 가이드 부재(30)의 FRP 라이닝은 글라스 매트를 수지를 이용하여 적층한 후 내산 에폭시 페인팅 처리를 하였다.

상기 지지대(25)는 상기 부력부재(20)에 고정되어 있다. 상기 지지대(25)의 상단부는 상기 도금조(15)의 상부를 향하도록 세워져 있다. 상기 지지대(25)는 상 기 부력부재(20)가 상하이동함에 따라 그 부력부재(20)와 일체로 상하이동되도록 되어 있다. 상기 지지대(25)의 상단부는 상기 도금조(15) 외부로 돌출되어 배치되어 있다. 상기 도금조(15)의 상단부에는 센서도그(40)가 설치되어 있다.

상기 가이드부재(30)는 파이프 형상이며, 본 실시예에서는 원형의 단면을 가지고 있다. 상기 가이드부재(30)는 상기 부력부재(20)와 상기 지지대(25)를 수용하고 있다. 상기 가이드부재(30)는 상기 부력부재(20) 및 지지대(25)의 상하이동을 가이드하기 위해 마련된 것이다. 상기 가이드부재(30)는 상기 도금조(15)의 뚜껑부(16)에 고정되어 있다. 상기 가이드부재(30)의 하단부는 상기 도금조(15)의 내부 하면에 지지되어 있다. 상기 가이드부재(30)의 상단부는 상기 도금조(15)의 상방으로 돌출되어 있다. 상기 가이드부재(30)는 통로공(32)을 구비하고 있다. 상기 통로공(32)은 상기 가이부재의 하부 측면에 마련되어 있다. 상기 통로공(32)은 상기 도금조(15) 내의 도금액(100)과 상기 가이드부재(30)의 내부간에 도금액(100)의 유입 또는 유출이 원할하도록 하기 위해 마련된 것이다. 상기 도금조(15) 내의 도금액(100)은 상기 통로공(32)을 통하여 상기 가이드부재(30)의 내부로 유입되거나 또는 상기 가이드부재(30)의 내부로부터 상기 도금조(15)내의 도금액(100)으로 유출됨으로써 상기 부력부재(20)가 실질적으로 상기 도금액(100)의 수면에 떠 있는 결과가 된다. 상기 가이드부재(30)의 표면은 상기 부력부재(20)의 표면과 마찬가지로 섬유강화플라스틱으로 코팅 처리되어 있는 것이 바람직하다.

상기 가이드부재(30)의 내부에는 판형의 보조가이드(35)가 설치되어 있다. 상기 보조가이드(35)는 상기 지지대(25)의 수평방향의 요동을 방지하기 위해 마련 된 것이다. 상기 보조가이드(35)의 중앙에는 관통공(36)이 형성되어 있다. 상기 관통공(36)은 상기 지지대(25)를 통과시켜 그 지지대(25)가 상하이동 가능하게 한다.

상기 수위감지수단은 상기 지지대(25)의 상하방향의 위치를 감지하기 위한 것이다. 상기 수위감지수단은 상기 지지대(25)의 상단부에 설치된 센서도그(40)와, 그 센서도그(40)의 위치를 감지하는 복수의 위치감지센서들(45,46,47)을 포함하고 있다. 상기 위치감지센서(45,46,47)들은 상기 가이드부재(30)의 상부에 상기 가이드부재(30)의 길이방향, 즉 상하방향으로 간격을 두고 배치되어 있다. 상기 위치감지센서들(45,46,47)은 상기 가이드부재(30)의 상기 돌출된 단부에 설치되어 있다.

본 실시예에서는 3개의 위치감지센서들이 마련되어 있다. 상기 위치감지센서들(45,46,47)중 가장 상측에 배치된 위치감지센서가 제1위치감지센서(45)이다. 상기 제1위치감지센서(45)는 상기 도금액(100)의 상한을 감지하기 위한 것이다. 상기 제1위치감지센서(45)는 상기 지지대(25)의 센서도그(40)의 위치를 감지함으로써, 상기 지지대(25)와 일체로 상하이동하는 상기 부력부재(20)의 위치를 감지하게 되고, 그 부력부재(20)의 위치는 상기 도금액(100)의 수위에 따라 결정되므로 궁극적으로 상기 제1위치감지센서는 상기 도금액(100)의 상한을 감지하게 된다. 상기 제1위치감지센서(45)의 바로 아래에 배치되어 있는 제2위치감지센서(46)는 같은 원리에 의해 상기 도금액(100)의 기준수위를 감지하게된다. 상기 제2위치감지센서(46)의 하측에는 제3위치감지센서(47)가 배치되어 있다. 상기 제3위치감지센서(47)는 상기 제1위치감지센서(45) 및 상기 제2위치감지센서(46)의 원리와 같은 원리에 의해 상기 도금액(100)의 하한을 감지하게 된다. 상기 위치감지센서들(45,46,47)은 공지의 센서들로서 광센서나 자력센서 등이 사용될 수 있다.

상기 도금액 공급수단은 상기 수위감지수단에 의해 감지된 데이터에 기초하여 상기 도금조(15)에 도금액(100)을 공급 또는 차단하기 위해 마련된 것이다. 상기 도금액 공급수단은 제어부(50)와, 펌프구동부(55)와, 펌프부(60)를 포함하고 있다.

상기 제어부(50)는 상기 위치감지센서들(45,46,47)에 전기적으로 연결되어 있다. 상기 제어부(50)는 상기 위치감지센서들(45,46,47)로부터 상기 도금액(100)의 수위데이터를 입력받아, 그 도금액(100)의 수위가 미리 설정된 기준 수위보다 하측에 위치하는 경우에는 후술하는 펌프구동부(55)에 펌프부(60)를 작동 시키도록 신호를 발생시키며, 상기 도금액(100)의 수위가 미리 설정된 기준 수위보다 상측에 위치하는 경우에는 후술하는 펌프구동부(55)에 펌프부(60)의 작동을 멈추도록 하는 신호를 발생시킨다. 또한, 상기 제어부(50)는 상기 도금액(100)의 수위가 하한 이하로 떨어지거나 상기 상한 이상으로 상승하는 경우에는 펌프작동을 중지하고 경고음을 발생시켜 작업자가 상기 도금조(15)의 수위를 점검할 수 있도록 하는 역할도 한다.

상기 펌프구동부(55)는 상기 제어부(50)로부터 신호를 입력받아 그 신호를 후술하는 펌프부(60)의 작동을 위한 실질적인 전기적인 신호로 바꾸어주는 부분이다.

상기 펌프부(60)는 상기 펌프구동부(55)로부터 전기적인 신호를 받아 상기 도금조(15)에 도금액(100)을 공급 또는 차단하는 부분이다. 상기 펌프부(60)는 종 래에 잘 알려진 펌프 및 밸브장치를 포함하며 그 원리는 수작업으로 진행되던 종래의 펌프부와 거의 동일하므로 상세한 서술은 생략하기로 한다.

이하, 이러한 구성을 가지는 본 발명에 따른 도금조의 수위조절장치(10)의 작용에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도1 및 도2를 참조하여 상술한 바와 같이 본 발명에 따른 도금조의 수위조절장치(10)는 도금액(100)의 수위에 따라 상하유동이 가능한 부력부재(20)와 그 부력부재(20)를 이용하여 상기 도금액(100)의 수위를 측정하는 위치감지센서(45,46,47)가 상기 지지대(25)를 통해 서로 이격되어 배치되어 있게 됨으로써 종래의 문제점들을 해결할 수 있는 효과가 있다. 즉, 빔센서나, 레벨스위치 등과 같은 종래의 수위감지수단은 상기 도금조(15)의 도금액(100)에 직접적으로 접촉되거나 적어도 도금조(15)의 내부에 배치됨으로써 부식성이 강한 도금액(100)에 직접적으로 접촉되거나, 그 도금액(100)으로부터 증발되는 도금가스에 접촉됨으로써 내구성이 크게 떨어지는 문제점이 있었다. 또한 빔센서의 경우 상기 도금조(15)로 내로 유입되는 도금액(100)의 유동에 의해 도금액(100)의 수위측정에 오차가 발생하는 문제점이 있었다.

그러나 본 발명에 따른 도금조의 수위조절장치(10)는 수위감지수단 중 부력부재(20)와 지지대(25)를 통한 센서도그(40)를 이격되도록 배치함으로써, 위치감지센서들(45,46,47)이 상기 도금액(100)과 직접적으로 접촉하는 것을 방지하였으며, 상기 도금조(15)의 외부에 그 위치감지센서들(45,46,47)이 설치 됨으로써 도금가스와의 접촉도 차단 되도록 하였다. 이와 같은 차이점에 의하여 수위감지수단의 내구 성이 현저히 향상되며, 그 결과 본 발명에 따른 도금조의 수위조절장치(10)의 품질 안정성이 향상되며 제작비용이 현저히 절감되는 효과가 있다. 또한, 가이드부재(30)내에 상기 부력부재(20)를 배치함으로써 상기 도금조(15)의 도금액(100)의 유출입에 따른 요동에도 상기 수위감지수단의 오차가 발생하지 않도록 하는 효과가 있다. 한편, 본 실시예와 같이 부력부재(20) 또는 가이드부재(30)의 표면을 부식에 강한 섬유강화플라스틱으로 라이닝 처리함으로써 내부식성을 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

본 실시예에 있어서는, 상기 수위감지수단은, 상기 지지대(25)에 설치된 센서도그(40)와, 상기 센서도그(40)의 위치를 감지하도록 상기 가이드부재(30)에 상하 방향으로 간격을 두고 배치된 복수의 위치감지센서(45,46,47)를 포함하는 것으로 서술하고 도시하였으나 상기 센서도그(40)와 상기 위치감지센서들(45,46,47)은 서로 우치를 바꾸어 상기 센서도그(40)는 상기 가이드부재(30)에 배치되고 상기 위치감지센서들(45,46,47)이 상기 지지대(25)에 배치되더라도 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.

본 실시예에 있어서는, 상기 가이드부재(30)의 하단부는 상기 도금조(15)의 내부 하면에 지지되는 것으로 서술하였으나 상기 가이드부재(30)의 하단부가 상기 도금조(15)의 내부 하면에 지지되지 않은 경우라도 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.

본 실시예에 있어서는, 상기 가이드부재(30)의 내부에는 판형의 보조가이드(35)가 설치되어 있는 것으로 서술하였으나, 상기 보조가이드(35)가 설치되어 있 지 않는 경우라도 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.

본 실시예에 있어서는, 상기 도금조(15) 내의 도금액(100)과 상기 가이드부재(30)의 내부간에 도금액(100)의 유입 또는 유출이 원할하도록 상기 가이드부재(30)의 하부측면에 도금액(100) 통로공(32)이 형성되어 있는 것으로 서술하였으나, 상기 가이두부재의 하단부가 상기 도금조(15)의 내부 하면에 지지되어 있지 않고 그 내부하면으로부터 이격되어 배치된 경우에는 상기 통로공(32)이 마련되지 않더라도 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.

본 실시예에 있어서는, 상기 부력부재(20) 또는 상기 가이드부재(30)는 플라스틱 소재로 이루어지며 도금액(100)과 접촉되는 표면에 섬유강화플라스틱이 코팅되어 있는 것으로 서술하였으나, 상기 가이드부재(30) 또는 상기 부력부재(20)가 상기 도금액(100)에 대해 충분한 내부식성을 가진 소재로 이루어진 경우라면 상기 섬유강화플라스틱이 코팅되어 있지 않더라도 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.

이상, 바람직한 실시예를 들어 본 발명에 대해 설명하였으나, 본 발명이 그러한 예에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주 내에서 다양한 형태의 실시예가 구체화될 수 있을 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 도금조의 수위조절장치에 있어서는, 수위감지수단 중 부력부재와 지지대를 통한 센서도그를 이격되도록 배치함으로써, 위치감지센서들이 상기 도금액과 직접적으로 접촉하는 것을 방지하였으며, 상기 도금조의 외부에 그 위치감지센서들이 설치 됨으로써 도금가스와의 접촉도 차단 되도록 하였다. 이와 같은 차이점에 의하여 수위감지수단의 내구성이 현저히 향상되며, 그 결과 본 발명에 따른 도금조의 수위조절장치의 품질 안정성이 향상되며 제작비용이 현저히 절감되는 효과가 있다. 또한, 가이드부재내에 상기 부력부재를 배치함으로써 상기 도금조의 도금액의 유출입에 따른 요동에도 상기 수위감지수단의 오차가 발생하지 않도록 하는 효과가 있다. 한편, 본 실시예와 같이 부력부재 또는 가이드부재의 표면을 부식에 강한 섬유강화플라스틱으로 라이닝 처리함으로써 내부식성을 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

도금조의 도금액 수위를 측정하여 그 도금액의 수위를 조절하기 위한 도금액 수위 조절장치에 있어서,

상기 도금조에 수용된 도금액에 부력에 의해 띄워지며, 상기 도금액의 수위에 따라 상하 이동가능한 부력부재;

하단부가 상기 부력부재에 고정되고, 상단부는 상기 도금조의 상부를 향하도록 세워진 지지대;

상기 부력부재와 상기 지지대를 수용하도록 상기 도금조에 배치되며, 상기 부력부재 및 지지대의 상하이동을 가이드하는 파이프형 가이드부재;

상기 지지대의 상하방향의 위치를 감지하기 위한 수위감지수단;

상기 수위감지수단에 의해 감지된 데이터에 기초하여 상기 도금조에 도금액을 공급 또는 차단하기 위한 도금액 공급수단;을 포함하며,

상기 수위감지수단은, 상기 지지대에 설치된 센서도그와, 상기 센서도그의 위치를 감지하도록 상기 가이드부재에 상하 방향으로 간격을 두고 배치된 복수의 위치감지센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 도금조의 수위조절장치.
삭제
제1항에 있어서,

상기 가이드부재의 하단부는 상기 도금조의 내부 하면에 지지되며,

상기 가이드부재의 상단부는 상기 도금조의 상방으로 돌출되어 있으며,

상기 복수의 위치감지센서는 상기 가이드부재의 상기 돌출된 단부에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 도금조의 수위조절 장치.
제1항에 있어서,

상기 가이드부재의 내부에는 판형의 보조가이드가 설치되며, 그 보조가이드의 중앙에는 상기 지지대가 상하이동 가능하게 통과되는 관통공이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 도금조의 수위조절 장치.
제1항에 있어서,

상기 도금조 내의 도금액과 상기 가이드부재의 내부간에 도금액의 유입 또는 유출이 원할하도록 상기 가이드부재의 하부측면에 도금액 통로공이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 도금조의 수위조절 장치.
제1항에 있어서,

상기 부력부재 또는 상기 가이드부재는 플라스틱 소재로 이루어지며 도금액과 접촉되는 표면에 섬유강화플라스틱이 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 도금조의 수위조절 장치.