KR101023120B1

KR101023120B1 - 표면처리장치

Info

Publication number: KR101023120B1
Application number: KR1020080126477A
Authority: KR
Inventors: 박하선; 이종석
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2008-12-12
Filing date: 2008-12-12
Publication date: 2011-03-25
Also published as: KR20100067885A

Abstract

일련의 탈지욕조(200), 표면처리욕조(500) 및 세척욕조(600)와, 소재(10)를 수평 또는 수직으로 이동시켜 소재(10)가 욕조들에 차례로 잠길 수 있도록 하는 소재이동기구(100)를 포함하는 것으로서, 욕조에는 소재(10)가 출입하는 개구부(220)를 슬라이드식으로 개폐하되 탄성구(760)에 의해 폐쇄 방향으로 지지되는 도어(700)가 설치되고, 상기 소재이동기구(100)에는 소재(10)의 출입시 도어(700)의 단부를 밀어냄으로써 도어(700)를 개방 방향으로 슬라이딩시키는 가압부(140)가 마련된 것을 특징으로 하는 표면처리장치가 소개된다.

표면 처리, 인산염 처리

Description

표면처리장치 {APPARATUS FOR SURFACE TREATMENT}

본 발명은 탈지, 표면처리, 세척의 각 단계를 자동화하고, 소재의 교체가 용이하며 욕조의 용액이 외부로 비산되는 것이 방지되는 표면처리장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차용 강판의 도장이나 도장성 평가를 위해서 자동차용 강판의 소재나 소재로부터 제작된 시험편을 전처리 즉, 표면처리 하게 된다. 이와 같은 표면처리를 하는 이유는 소재의 도장작업시 소재에 대한 도장의 밀착성을 좋게 하기 위해서 실시한다.

종래의 표면처리 방법은, 먼저 소재에 묻어 있는 이물질을 제거하기 위해서 탈지용액이 담겨진 탈지통에 소재를 담근 후 작업자가 솔이나 브러쉬 등을 이용하여 소재의 표면을 닦는다. 이후, 소재를 세척통로 이동시켜서 수작업으로 소재를 세척하고 건조시킨다. 소재의 세척과 건조가 끝나면 소재를 표면처리용액인 인산염용액이 담겨진 표면처리통으로 이동시키고 표면처리용액에 담가서 소재의 표면처리가 이루어지게 한다. 즉, 소재의 표면에 인산염 피막 등의 막을 형성시켜서 도장 밀착성이 좋아지게 하는 것이다.

표면처리가 끝난 소재는 공기가 분사되는 노즐을 이용하여 건조한 후, 일정시간 외부에 놓아 두어 완전 건조되게 한다. 종래에 이러한 표면처리작업은 수작업으로 이루어졌고, 따라서 작업시간이 많이 소요된다는 문제점이 있었다.

또한, 작업시 사용되는 표면처리용액 등의 화학약품 등이 작업자에게 나쁜 영향을 주며 작업자마다 작업조건이 상이하게 되어 표면처리작업의 품질에 대한 편차가 발생하는 문제점이 있었다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안될 것이다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 소재를 처리하는 각 공정을 자동화하고 소재의 교체를 용이하게 하며, 탈지용액의 비산이 방지되는 표면처리장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 표면처리장치는, 일련의 탈지욕조, 표면처리욕조 및 세척욕조와, 표면처리의 대상이 되는 소재를 고정하고 구동부를 이용하여 소재를 수평 또는 수직으로 이동시켜 소재가 욕조들에 차례로 잠길 수 있도록 하는 소재이동기구를 포함하는 것으로서, 상기 욕조들 중 적어도 어느 하나 이상의 욕조에는 소재가 출입하는 개구부를 슬라이드식으로 개폐하되 탄성구에 의해 폐쇄 방향으로 지지되는 도어가 설치되고, 상기 소재이동기구에는 소재가 장착되는 부분에 걸쳐 돌출형성되어 소재의 출입시 도어의 단부를 밀어냄으로써 도어를 개방 방향으로 슬라이딩시키는 가압부가 마련된 것을 특징으로 한다.

상기 가압부는 중앙부가 돌출된 마름모 또는 타원의 형상이고, 상기 소재는 가압부의 상단 및 하단 사이에 위치될 수 있다.

상기 세척욕조는 내부에 세척액 파이프라인과 공기 파이프라인이 구비되고, 각각의 파이프라인에는 분사노즐이 마련되며, 하단에는 세척액이 흘러내리는 토출구가 형성되어, 소재의 세척과 건조가 모두 이루어지도록 할 수 있다.

상술한 바와 같은 구조로 이루어진 표면처리장치에 따르면, 탈지, 표면처리, 세척의 각 과정이 모두 자동으로 이루어져 표면처리가 신속하게 이루어지고 정밀도의 차이가 줄어든다.

또한, 소재의 교체가 용이하여 작업시간이 단축되고 세척과 건조가 함께 이루어져 소재의 오염이 방지된다.

또한, 탈지시 탈지용액의 외부 비산이 방지되어 작업환경이 안정화되며 부품의 내구성이 증대된다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 표면처리장치에 대하여 살펴본다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표면처리장치의 구성도이다. 본 발명의 표면처리장치는, 일련의 탈지욕조(200), 표면처리욕조(500) 및 세척욕조(600)와, 표면처리의 대상이 되는 소재(10)를 고정하고 구동부(G)를 이용하여 소재(10)를 수평 또는 수직으로 이동시켜 소재(10)가 욕조들에 차례로 잠길 수 있도록 하는 소재이동기구(100)를 포함하는 것으로서, 상기 욕조들 중 적어도 어느 하나 이상의 욕조에는 소재(10)가 출입하는 개구부를 슬라이드식으로 개폐하되 탄성구에 의해 폐쇄 방향으로 지지되는 도어가 설치되고, 상기 소재이동기구(100)에는 소재(10)가 장착되는 부분에 걸쳐 돌출형성되어 소재(10)의 출입시 도어의 단부를 밀어냄으로써 도어를 개방 방향으로 슬라이딩시키는 가압부가 마련된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 표면처리장치는 크게 욕조부와 소재이동기구로 구 성되는데, 욕조부는 일련의 제1탈지욕조(200), 제2탈지욕조(300), 제1세척욕조(400), 표면처리욕조(500) 및 제2세척욕조(600)로 구성된다. 소재(10)는 각 욕조에 차례로 담가지며 가공된다. 제1탈지욕조(200)는 스프레이 형식으로 탈지용액을 소재(10)를 향하여 분사하고, 제2탈지욕조(300)는 소재(10)를 탈지용액에 침지하여 탈지한다. 제1세척욕조(400)는 물을 이용하여 세척하고, 세척된 소재는 표면처리욕조(500)에 침지되어 인산염으로 표면처리된다. 표면처리된 소재는 제2세척욕조(600)에서 세척 및 건조과정을 거친다.

소재(10)를 각 욕조로 이동시키고 그 소재(10)를 욕조에 담그거나 빼내기 위해 소재이동기구(100)는 레일(R)에 구동부(G)를 통하여 설치된다. 구동부(G)는 소재이동기구를 레일(R) 상에서 슬라이딩시키거나 소재이동기구(100)와 연결된 연결바(110)를 상승 또는 하강 및 회전시킨다. 이를 위해 구동부(G)에는 모터, 기어 조립체 등이 구비된다.

소재이동기구(100)에는 프레임이 형성되고, 그 프레임에 소재(10)를 장착한다. 프레임은 단수 또는 복수로 구성될 수 있다. 도시된 예처럼 상부 프레임(120)과 하부 프레임(130)을 마련할 경우 각각의 프레임에 소재(10)를 장착하고, 표면처리의 과정이 끝날 때마다 소재(10)를 교체하도록 한다.

소재이동기구(100) 연결바(110)의 하단에는 상부 프레임(120)이 가로로 설치되고, 그 상부 프레임(120)에는 길이방향의 통공이 형성된다. 통공에는 복수의 소재(10)가 나란히 장착된 고정바(150)가 삽입된다. 고정바(150)를 통하여 소재(10)가 소재이동기구(100)에 장착되는 것이며, 이는 하부 프레임(130)도 마찬가지이다. 또한, 고정바(150)의 탈거를 통하여 소재(10)의 교체가 가능해진다.

도 2는 소재이동기구를 나타낸 사시도이고, 도 3은 탈지욕조의 도어를 나타낸 사시도이다. 각 욕조에는 모두 소재의 침지를 위한 개구부가 형성되는데, 그 개구부는 도어를 통하여 개폐하도록 한다. 도어는 일부의 욕조에만 적용됨도 가능한데, 특히 제1탈지욕조(200)의 경우 스프레이식으로 탈지용액을 분사하여 욕조의 주변으로 탈지용액이 많이 비산되므로 도어(700)의 설치가 필요하다.

도어(700)는 소재(10)가 출입하는 개구부(220)를 슬라이드식으로 개폐하되 탄성구(760)에 의해 폐쇄 방향으로 지지되도록 한다. 구체적으로 도어(700)는 개구부(220)의 양측에서 각각 슬라이딩되는 한 쌍의 도어패널(720,740)로 구성되고, 각각의 도어패널(720,740)은 개구부(220)의 폐쇄를 위해 탄성구(760)에 의해 서로 접하는 방향으로 지지되도록 한다. 따라서 도어패널(720,740)은 항상 개구부(220)를 닫은 상태를 유지하는 것이며, 소재이동기구(100)가 탈지욕조(200)에 삽입되는 경우에만 개방되도록 한다. 도어패널(720,740)에는 슬라이딩홈(722,742)이 형성되고, 욕조에는 안내돌기(230)가 형성되어 슬라이딩홈(722,742)이 안내돌기(230)를 타고 가이드되어 도어패널(720,740)의 슬라이딩이 이루어진다.

이를 위하여 소재이동기구(100)에는 소재(10)가 장착되는 부분에 걸쳐 돌출형성되어 소재(10)의 출입시 도어(700)의 단부를 밀어냄으로써 도어(700)를 개방 방향으로 슬라이딩시키는 가압부(140)가 마련되도록 한다. 구체적으로, 가압부(140)는 중앙부가 돌출된 마름모 또는 타원의 형상이고, 상기 소재는 가압부(140)의 상단(144) 및 하단(142) 사이에 위치되도록 한다. 이를 위하여 가압 부(140)의 일 실시예로는 소재이동기구(100)의 상부 프레임(120) 좌,우로 설치된 와이어가 될 수 있다. 또한 와이어(140)의 형상은 마름로 형상이 될 수 있다. 와이어(140)는 상단(144), 하단(142), 양측 하단(142)을 연결하는 연결단(146)으로 구성되며 상부 프레임(120) 및 하부 프레임(130)에 용접을 통하여 고정된다.

한편, 가압부(140)의 안정적인 가압을 위해 양 도어패널(720,740)의 서로 접하는 단부에는 서로 벌어지는 형상의 가이드부(724,744)가 각각 형성되도록 할 수 있다.

도 4 내지 6은 소재이동기구가 탈지욕조로 삽입되는 과정을 나타낸 단면도이다. 도 4, 5, 6 순으로 소재이동기구(100)가 침지되는 것이며, 욕조로부터의 이탈은 반대의 과정을 거치게 된다. 소재이동기구(100)가 탈지욕조의 상방에서 하강 될 경우 와이어(140)의 하단은 각 도어패널(720,740)의 가이드부(724,744) 사이로 안착되고 계속적인 와이어(140)의 하강에 의해 가이드부(724,744)는 양측으로 가압되며 도어패널(720,740)은 탄성구를 이완시키고 개구부를 개방한다. 소재이동기구(100)의 소재와 와이어(140)가 탈지욕조의 내부로 완전히 들어간 후에는 도어패널(720,740)이 탄성구에 의해 다시 닫히게 되는 것이다. 도 3은 이러한 도 6의 상태를 나타내는 것이다. 역으로 소재이동기구(100)가 상승할 경우는 소재와 와이어(140)가 도어패널(720,740)을 양측으로 밀어내며 탈지욕조로부터 이탈된다.

도 7은 표면처리장치의 고정바와 자석을 나타낸 사시도이다. 소재이동기구(100)의 프레임에 삽입되는 고정바(150)에는 자석(154)이 이격되어 마련되고, 소재(10)는 그 자석(154)에 부착되어 설치된다. 소재(10)가 자석(154)에 부착된 상태 로 고정바(150)가 프레임에 삽입되어 소재(10)의 장착이 이루어지는 것이다. 자석(154)에 의한 소재(10)의 탈착으로 소재(10)의 장착과 교체가 수월해지고, 작업시간이 단축되게 된다.

도 8은 표면처리장치의 세척욕조를 나타낸 단면도이다. 세척욕조(600)는 세척과 건조 기능을 동시에 하기 위해 내부에 세척액 파이프라인(620)과 공기 파이프라인(640)이 구비되고, 각각의 파이프라인(620,640)에는 분사노즐(622,642)이 마련되며, 하단에는 세척액이 흘러내리는 토출구(660)가 형성되도록 한다.

소재가 세척욕조(600)에 장입된 후 세척액 파이프라인(620)의 분사노즐(622)을 통하여 고압의 세척액이 분사되고 소재의 세척이 이루어진다. 세척액은 토출구(660)를 통하여 토출되고 그 후 공기 파이프라인(640)의 분사노즐(642)을 통하여 고압의 공기가 분사되고 소재의 건조가 이루어진다. 이를 위하여 각 파이프라인(620,640)에는 조절밸브(도면 미도시)가 구비될 수 있다.

세척욕조가 건조기능을 동시에 하게 됨으로써 소재의 건조시 발생되는 소재의 오염을 방지할 수 있게 되는 것이다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표면처리장치의 구성도.

도 2는 도 1에 도시된 표면처리장치의 소재이동기구를 나타낸 사시도.

도 3은 도 1에 도시된 표면처리장치의 탈지욕조의 도어를 나타낸 사시도.

도 4 내지 6은 도 1에 도시된 표면처리장치의 소재이동기구가 탈지욕조로 삽입되는 과정을 나타낸 단면도.

도 7은 도 1에 도시된 표면처리장치의 고정바와 자석을 나타낸 사시도.

도 8은 도 1에 도시된 표면처리장치의 세척욕조를 나타낸 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 소재 100 : 소재이동기구

120 : 상부 프레임 130 : 하부 프레임

140 : 가압부 150 : 고정바

200 : 제1탈지욕조 300 : 제2탈지욕조

400 : 제1세척욕조 500 : 표면처리욕조

600 : 제2세척욕조 700 : 도어

720,740 : 도어패널 760 : 탄성구

Claims

일련의 탈지욕조(200), 표면처리욕조(500) 및 세척욕조(600)와, 표면처리의 대상이 되는 소재(10)를 고정하고 구동부(G)를 이용하여 소재(10)를 수평 또는 수직으로 이동시켜 소재(10)가 욕조들에 차례로 잠길 수 있도록 하는 소재이동기구(100)를 포함하는 표면처리장치로서,

상기 욕조들 중 적어도 어느 하나 이상의 욕조에는 소재(10)가 출입하는 개구부(220)를 슬라이드식으로 개폐하되 탄성구(760)에 의해 폐쇄 방향으로 지지되는 도어(700)가 설치되고, 상기 소재이동기구(100)에는 소재(10)가 장착되는 부분에 걸쳐 돌출형성되어 소재(10)의 출입시 도어(700)의 단부를 밀어냄으로써 도어(700)를 개방 방향으로 슬라이딩시키는 가압부(140)가 마련된 것을 특징으로 하는 표면처리장치.
청구항 1에 있어서,

상기 가압부(140)는 중앙부가 돌출된 마름모 또는 타원의 형상이고, 상기 소재는 가압부(140)의 상단(144) 및 하단(142) 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 표면처리장치.
청구항 1에 있어서,

상기 세척욕조(600)는 내부에 세척액 파이프라인(620)과 공기 파이프라 인(640)이 구비되고, 각각의 파이프라인에는 분사노즐(622,642)이 마련되며, 하단에는 세척액이 흘러내리는 토출구(660)가 형성되어, 소재(10)의 세척과 건조가 모두 이루어지는 것을 특징으로 하는 표면처리장치.