KR101637376B1 - 트롤리 컨베이어 방식의 아노다이징 표면 처리 시스템 - Google Patents

트롤리 컨베이어 방식의 아노다이징 표면 처리 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 알루미늄 등의 금속 표면에 아노다이징에 의한 산화피막과 실링, 세척 및 건조 등을 위해 도금대상물을 트롤리 컨베이어 방식으로 연속적으로 이송시키는 시스템에 관한 것으로; 도금대상물이 거치된 상태의 지그가 이송되며 아노다이징 처리 공정이 이루어지는 작업공간과, 상기 작업공간에서 상기 지그가 거치되는 행거를 순환 이동시키는 트롤리 컨베이어로 구성되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 트롤리 컨베이어 방식의 아노다이징 표면 처리 시스템은 도금대상물인 금속의 아노다이징 처리과정을 트롤리 컨베이어를 이용해 도금대상물을 원스톱으로 이송시켜며 하나의 설비로 일괄적으로 제어 및 수행할 수 있도록 하여 인력의 절감, 제품의 원가 절감과 설비의 시공에 따른 비용 절감 효과를 기대하면서도 장치들이 설치되는 공간 활용을 극대화할 수 있다.

Description

트롤리 컨베이어 방식의 아노다이징 표면 처리 시스템 {System for Anodizing Treatment typed Trolley Conveyor}
본 발명은 트롤리 컨베이어 방식의 아노다이징 표면 처리 시스템에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 알루미늄 등의 금속 표면에 아노다이징에 의한 산화피막과 실링, 세척 및 건조 등을 위해 도금대상물을 트롤리 컨베이어 방식으로 연속적으로 이송시키는 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 아노다이징(Anodizing; 양극산화)은 금속이나 부품 등을 양극에 걸고 희석-산의 전해액에서 전해하면, 양극에서 발생하는 산소에 의해서 소지금속과 대단한 밀착력을 가진 산화피막(산화알미늄: Al2O3)이 형성된다. 양극산화라고 하는 것은 양극(Anode)과 산화(Oxidizing)의 합성어(Ano-dizing)이다. 또한, 전기도금에서 금속부품을 음극에 걸고 도금하는 것과는 차이가 있다. 양극산화의 가장 대표적인 소재는 알루미늄(Al)이고, 그 외에 마그네슘(Mg), 아연(Zn), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 하프늄(Hf), 니오븀(Nb) 등의 금속소재에도 아노다이징 처리를 하고 있다. 최근에는 마그네슘과 티타늄 소재의 아노다이징 처리도 점차 그 용도가 늘어나는 추세이다.
알루미늄 소재의 표면에 산화피막을 처리하는 아노다이징(Anodizing on Aluminum Alloys)은 알루미늄을 양극에서 전해하면 알루미늄 표면이 반은 침식이 되고, 반은 산화알루미늄 피막이 형성된다. 알루미늄 아노다이징(양극산화)은 다양한 전해(처리)액의 조성과 농도, 첨가제, 전해액의 온도, 전압, 전류 등에 따라 성질이 다른 피막을 형성시킬 수 있다.
상기 양극산화피막의 특성으로서, 피막은 치밀한 산화물로 내식성이 우수하고, 장식성 외관을 개선하며, 양극피막은 상당히 단단하여 내마모성이 우수하고, 도장 밀착력을 향상시키며, 본딩(Bonding) 성능을 개선하고, 윤활성을 향상시키며, 장식목적의 특유한 색상을 발휘하고, 도금의 전처리가 가능하며, 표면손상을 탐색할 수 있다.
특히 양극경질산화(Hard Anodizing)의 특징은 알루미늄의 합금특성에 의한 저온(또는 상온) 전해는 H2SO4용액에 저온 전해방법으로서 보통 양극산화 피막 보다는 내식성, 내마모성, 절연성이 있는 견고한 피막이며, 적어도 30㎛이상이면 경질이라 할 수 있다. 알루미늄 금속표면을 전기, 화학적 방법을 이용하여 알루미나 세라믹으로 변화시켜 주는 공법이다. 이 공법을 적용하게 되면 알루미늄 금속 자체가 산화되어 알루미나 세라믹으로 변화되며 알루미늄 표면의 성질을 철강보다 강하고 경질의 크롬도금보다 내마모성이 우수하다. 도금이나 도장(코팅)처럼 박리되지 않으며 변화된 알루미나 세라믹표면은 전기절연성(1,500V)이 뛰어나지만 내부는 전기가 잘 흐른다. 이러한 알루미늄 금속에 경질-아노다이징(Hard-Anodizing) 표면처리 공법을 이용한 첨단기술이 개발 및 적용되고 있다.
이와 같이 알루미늄 금속에 경질의 아노다이징을 처리하기 위하여 산성용액의 전해액이 담긴 전해조에 알루미늄 금속을 침지한 후에 일정 크기의 전압 및 전류를 흘려 금속표면에 산화막이 형성되도록 하는데, 전해조에 가하는 전압 및 전류에 따라 산화피막의 두께가 달라진다.
따라서 종래에는 알루미늄 금속의 피막 두께를 높이기 위하여 낮은 전압 및 전류를 가하는 전해조에 알루미늄 금속을 침지시켜 일정 두께의 피막을 입힌 후에 상대적으로 높은 전압 및 전류를 가하는 전해조로 알루미늄 금속을 옮겨가면서 피막을 형성하였다. 즉 전압 및 전류가 상이한 복수의 전해조를 준비하고 여기에 알루미늄 금속을 순차적으로 해당하는 전해조에 침지시키면서 피막 두께를 늘려야 했다.
그러므로 알루미늄 금속의 피막 두께를 늘리기 위하여 해당하는 전압이 인가되는 수많은 각각의 전해조 및 부가장치를 필요로 하였다. 따라서 알루미늄 금속의 아노다이징을 위한 작업조건이 불리하여 인력이 증가하고, 아노다이징을 위한 설비의 설치를 위한 공간 활용도의 저하 및 시공에 따른 비용이 증가되며, 전해조에 저수하는 전해액의 수요 및 관리가 불리하고, 해당 전압의 공급을 위한 별도의 정류기 구비 및 전력의 수요가 증가하며, 전해액의 냉각을 위한 냉각설비를 필요로 하고, 별도의 전해조를 통한 아노다이징으로 제품의 균질성이 저하되는 등으로 제품의 원가상승과 신뢰도 감소 등의 원인으로 작용하였다.
또한, 종래에 금속의 아노다이징 처리를 위한 과정으로 도금대상물을 개별적으로 설치된 전해조, 탈지조, 세척조, 실링조 및 건조실 등을 거쳐야만 금속의 도금이 완성된다. 이러한 개별적인 처리과정은 많은 인력과 시간 및 비용이 증가하는 문제가 있었다.
물론 이와 같은 문제점을 해소하기 위한 일 예로 등록특허 제10-1040101호가 제안된 바 있다. 이는 금속의 아노다이징 자동화 처리시스템 및 그 처리방법에 관한 것으로, 일정 용량의 전해액이 저수된 전해조에서 도금대상물의 도금이 이루어지고, 전해조 일측에 전해조보다 낮은 높이의 분리벽을 사이에 둔 탈지조가 설치되며, 분리벽을 넘어 탈지조로 유입해오는 전해액으로부터 이물질을 분리하는 여과망을 포함하는 탈지 및 도금장치; 상기 도금이 이루어진 도금대상물의 표면에 세척액을 분사하여 1차 세척하는 제1세척조가 구비되고, 1차 세척된 도금대상물의 표면을 실링하는 실링조가 설치되며, 실링이 완료된 도금대상물의 표면에 세척액을 분사하여 2차 세척하는 제2세척조가 일체로 구비된 세척 및 실링장치; 상기 2차 세척된 도금대상물을 열풍으로 건조하는 건조장치; 상기 탈지 및 도금장치에서 도금이 완료된 도금대상물을 세척 및 실링장치의 제1세척조로 이송시키고, 제1세척조에서 하강 및 상승 후에 실링조로 이송시키는 제1승강장치; 상기 세척 및 실링장치의 실링조로부터 제2세척조로 이송, 하강 및 상승 후에 건조장치로 이송시키는 제2승강장치; 상기 전해조, 실링조 및 건조장치에는 각각 전동기에서 발생된 회전력으로 도금대상물이 거치된 행거를 이송시키는 이송장치;가 설치되고, 상기 탈지 및 도금장치, 세척 및 실링장치, 건조장치, 제1승강장치 및 제2승강장치에 의하여 도금대상물을 도금처리할 수 있도록 설치된 금속의 아노다이징 자동화 처리시스템을 통해 금속의 아노다이징 처리과정을 하나의 설비로 일괄적으로 제어 및 수행할 수 있도록 하여 인력의 절감, 제품의 원가 절감과 설비의 시공에 따른 비용 절감 및 작업의 효율성 향상과 더불어 양질의 아노다이징 처리된 금속을 대량 생산할 수 있다.
그런데, 상기 등록특허에 제안된 시스템은 복수의 승강장치 및 이송장치를 이용해 도금대상물이 거치된 행거를 이송시키는 구조여서 전체적인 시스템의 구성이 행거를 이송시키기 위한 구성이 복잡하다.
더욱이 상기 등록특허에 제안된 시스템은 복수의 승강장치 및 이송장치가 개발적으로 작동하지만 이들은 전체적으로 유기적으로 통합적으로 제어가 되어야 함에 따라 시스템 제어가 어렵고, 이들 승강장치 및 이송장치들의 안정적인 구동을 위한 감지포인트가 많아져 전체적으로 시스템 구성을 위한 비용이 많이 소요되는 문제점이 있다.
따라서 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 금속의 아노다이징 처리를 위한 도금대상물의 탈지, 도금, 세척, 실링 및 건조 등을 트롤리 컨베이어를 이용해 도금대상물을 원스톱으로 이송시켜며 일괄적으로 작업이 이루어지도록 하여 장치들이 설치되는 공간 활용을 극대화할 수 있는 트롤리 컨베이어 방식의 아노다이징 표면 처리 시스템을 제공하는데 목적이 있다.
특히, 본 발명은 도금대상물을 다른 장치로 이송하는 이송장치들의 구조를 컴팩트하게 구성하고 개별 장치의 감시 및 제어를 위한 설비를 최소화할 수 있어 시스템 구성 비용을 절감하고 안정적인 아노다이징 처리를 통해 도금대상물의 불량률을 줄일 수 있는 트롤리 컨베이어 방식의 아노다이징 표면 처리 시스템을 제공하는데 목적이 있다.
이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은;
도금대상물이 거치된 상태의 지그가 이송되며 아노다이징 처리 공정이 이루어지는 작업공간과; 상기 작업공간에서 상기 지그가 거치되는 행거를 순환 이동시키는 트롤리 컨베이어;로 구성되는 것을 특징으로 하는 트롤리 컨베이어 방식의 아노다이징 표면 처리 시스템을 제공한다.
이때, 상기 작업공간은 도금대상물이 거치된 상태의 지그가 순차적으로 이송되는 투입영역, 전반부 세척영역, 전해영역, 중반부 세척영역, 실링영역, 후반부 세척영역, 건조영역, 배출영역으로 이루어져; 상기 트롤리 컨베이어가 상기 지그가 거치되는 행거를 순환 이동시키는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 전반부 세척영역에는 상기 도금대상물의 표면에 달라붙은 금속성 불순물과 기름때나 절삭유를 제거하기 위한 탈지조와, 상기 탈지조를 통과한 도금대상물의 표면에 세척액을 스프레이방식으로 분사하는 분사노즐이 구비되는 제1 수세조와, 상기 제1 수세조를 통과한 도금대상물을 세척액에 침지시켜 도금대상물의 표면을 세척하는 제2 수세조가 구비되고; 상기 중반부 세척영역에는 도금대상물의 표면에 세척액을 스프레이방식으로 분사하는 분사노즐이 구비되는 제3 수세조와, 상기 제3 수세조를 통과한 도금대상물을 세척액에 침지시켜 도금대상물의 표면을 세척하는 제4 수세조가 구비되며; 상기 후반부 세척영역은 상기 도금대상물의 표면에 세척액을 스프레이방식으로 분사하는 분사노즐이 구비되는 제5 수세조와, 상기 제5 수세조를 통과한 도금대상물을 세척액에 침지시켜 도금대상물의 표면을 세척하는 제6 수세조가 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 트롤리 컨베이어는 상기 작업공간을 따라 상측에 구비되는 무한 궤도식으로 구비되는 가이드수단과, 상기 가이드수단을 따라 배치되는 트롤리체인과, 상기 트롤리체인에 일정간격을 유지하며 배치되어 상기 지그를 거치할 수 있는 행거와, 상기 트롤리체인이 상기 가이드수단을 따라 이동할 수 있도록 견인력을 제공하는 동력제공수단으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 가이드수단은 관 형상의 몸체의 중앙에 길이방향으로 상기 트롤리체인이 구비되는 안내로가 형성되고 몸체의 측면에 길이방향으로 상기 안내로와 연통되는 개구부가 형성되는 가이드관으로 이루어지며; 상기 트롤리체인은 몸체의 좌측 및 우측에 좌측 및 우측 힌지가 형성되고 상기 몸체의 상측 및 하측에 상측 및 하측 힌지가 형성되는 연결부재와, 상기 좌측 및 우측 힌지에 일단부가 힌지결합되는 좌측 및 우측 링크와, 상기 상측 및 하측 힌지에 일단부가 힌지결합되는 상측 및 하측 링크로 이루어지며; 상기 행거는 행거는 상기 좌측 또는 우측 링크의 일측에 상단부가 고정 결합되고 하단에는 상기 지그를 거치할 수 있는 걸림공이 형성되는 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 좌측 및 우측 링크와 상측 및 하측 링크에는 제1 내지 제4 축공이 형성되어 수직 및 수평 안내롤러가 회전이 자유롭게 설치되는 제1 및 제2 회전축이 설치되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 전해영역에는 전해액이 채워지는 전해공간의 일측에 음극단자가 구비되며, 상기 전해조의 상측에는 상기 가이드수단과 나란히 배치되어 상기 행거가 접촉되는 양극레일이 구비되는 전해조가 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 동력제공수단은, 구동모터의 회전력을 전달하는 구동기어와, 상기 구동기어와 이격되게 배치되는 종동기어와, 상기 구동기어와 종동기어에 체결되는 밸트와, 상기 종동기어에 일체로 구비되며 상기 트롤리체인을 견인하는 견인스프라켓으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 동력제공수단은, 구동모터의 동력을 전달하도록 배치되는 구동 스프라켓과 하나 이상의 종동 스프라켓과, 상기 구동 스프라켓과 종동 스프라켓에 체결되어 상기 트롤리체인을 견인하는 캐터필러체인으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 트롤리체인의 장력을 유지할 수 있도록 상기 트롤리체인이 통과하는 조절관체와, 상기 조절관체를 일측방향으로 전후진가능하게 지지하는 지지프레임과, 상기 조절관체에 장력을 제공하는 웨이트로 이루어지는 장력조정수단(250)이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 작업공간은 전반부 세척영역, 전해영역, 중반부 세척영역, 실링영역, 후반부 세척영역, 건조영역이 하나의 작업조 내에 구획벽에 의해 구분되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 트롤리 컨베이어 방식의 아노다이징 표면 처리 시스템은 도금대상물인 금속의 아노다이징 처리과정을 트롤리 컨베이어를 이용해 도금대상물을 원스톱으로 이송시켜며 하나의 설비로 일괄적으로 제어 및 수행할 수 있도록 하여 인력의 절감, 제품의 원가 절감과 설비의 시공에 따른 비용 절감 효과를 기대하면서도 장치들이 설치되는 공간 활용을 극대화할 수 있다.
아울러, 본 발명은 각 장치간으로 도금대상물을 이송하기 위한 이송장치의 구조를 간소화하여 전체적인 시스템 구성 비용 역시 대폭 절감함은 물론 도금대상물의 불량률도 낮출 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 트롤리 컨베이어 방식의 아노다이징 표면 처리 시스템의 전체 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 동력제공수단을 확대 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 트롤리 컨베이어의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 트롤리 컨베이어의 결합단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 전해조의 일 예를 도시한 도면이다.
도 6는 본 발명에 따른 전해조에서의 아나다이징 처리 예를 도시한 도면이다.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 동력제공수단의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 9 내지 도 11은 본 발명에 따른 장력조절수단을 설명하기 위해 도시한 도면들이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 트롤리 컨베이어 방식의 아노다이징 표면 처리 시스템의 전체 구성도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 트롤리 컨베이어 방식의 아노다이징 표면 처리 시스템의 전체 구성도이다.
이하 본 발명에 따른 트롤리 컨베이어 방식의 아노다이징 표면 처리 시스템을 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 기술되는 실시 예들에 의해 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명은 행거에 거치된 도금대상물을 도금, 세척 및 건조 등의 일련의 과정을 자동화 처리시스템을 통해 일괄적이면서도 연속적으로 처리할 수 있도록 자동화한 시스템이다.
도 1 내지 도 6에 의하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 트롤리 컨베이어 방식의 아노다이징 표면 처리 시스템은 작업자가 도금대상물(1)이 거치된 상태의 지그(10)가 순차적으로 이송되는 투입영역(101), 전반부 세척영역(110), 전해영역(120), 중반부 세척영역(130), 실링영역(140), 후반부 세척영역(150), 건조영역(160), 배출영역(102)으로 이루어지는 작업공간(100)과; 상기 작업공간(100)의 각 영역들을 따라 도금대상물(1)이 거치된 상태의 지그(10)를 원스톱으로 순환 이동시키는 트롤리 컨베이어(200);로 구성된다.
물론 상기 트롤리 컨베이어(200)의 제어를 위해 별도의 제어판넬(미도시됨)이 구비됨은 당연하다.
이 경우 상기 지그(10)는 도금대상물(1)이 하나 이상 거치될 수 있는 것으로, 상단에 걸림고리(12)가 돌출 구비되어 도금대상물(1)이 거치된 상태로 상기 트롤리 컨베이어(200)에 의해 작업공간(100)의 각 영역들을 따라 이동한다.
이하, 본 발명의 각 장치들을 구체적으로 설명한다.
먼저, 상기 작업공간(100)은 투입영역(101), 전반부 세척영역(110), 전해영역(120), 중반부 세척영역(130), 실링영역(140), 후반부 세척영역(150), 건조영역(160), 배출영역(102)이 다양한 길이와 방향을 가지며 연속적으로 배치 또는 형성된다.
우선 투입영역(101)은 도금대상물(1)이 거치된 상태의 지그(10)를 작업자가 금속의 아노다이징 처리를 위해 작업공간(100)내에 투입하는 초기 투입공간으로 다른 나미지 영역들로의 이송을 위한 시작위치이다.
상기 투입영역(101)에 작업자에 의해 투입된 도금대상물(1)이 거치된 상태의 지그(10)는 트롤리 컨베이어(200)의 구동에 의해 전반부 세척영역(110), 전해영역(120), 중반부 세척영역(130), 실링영역(140), 후반부 세척영역(150), 건조영역(160)을 거쳐 최종적으로 배출영역(102)으로 운반된다.
물론 상기 배출영역(102)으로 운반된 도금대상물(1)이 거치된 상태의 지그(10)는 작업자가 트롤리 컨베이어(200)에서 분리한다.
이때, 상기 전반부 세척영역(110)은 투입영역(101)에 투입되어 이송된 도금대상물(1)을 세척하기 위한 영역으로, 도금대상물(1)의 표면에 달라붙은 금속성 불순물과 기름때나 절삭유를 제거하기 위한 탈지조(112)와, 상기 탈지조(112)를 통과한 도금대상물(1)의 표면에 세척액을 스프레이방식으로 분사하는 분사노즐이 구비되는 제1 수세조(114)와, 상기 제1 수세조(114)를 통과한 도금대상물(1)을 세척액에 침지시켜 도금대상물(1)의 표면을 세척하는 제2 수세조(116)가 구비된다.
그리고 상기 전반부 세척영역(110)의 일측에는 전해영역(120)이 구비된다. 상기 전해영역(120)은 일정 용량의 전해액이 저수되어 상기 전반부 세척영역(110)의 제2 수세조(116)를 통과한 도금대상물(1)에 피막을 형성하는 영역으로, 일정 용량의 전해액이 저수되는 전해조(122)가 구비되며, 상기 전해조(122)는 장방형으로 이루어짐이 바람직하다.
또한 상기 중반부 세척영역(130)은 전해영역(120)에서 이송된 도금대상물(1) 표면의 기름때, 절삭유, 찌꺼기 등을 제거하기 위한 영역으로, 상기 전해영역(120)의 전해조(122)를 통과한 도금대상물(1)의 표면에 세척액을 스프레이방식으로 분사하는 분사노즐이 구비되는 제3 수세조(132)와, 상기 제3 수세조(132)를 통과한 도금대상물(1)을 세척액에 침지시켜 도금대상물(1)의 표면을 세척하는 제4 수세조(134)가 구비된다.
이 경우 상기 제4 수세조(134)는 필요에 따라 하나 이상의 수세조(134a,134b)로 이루어져 도금대상물(1)을 세척액에 여러번 침지시켜 도금대상물(1)의 표면을 세척할 수 있다.
또한, 상기 실링영역(140)은 상기 중반부 세척영역(130)에서 이송된 도금대상물(1)의 표면을 실링처리하기 위한 영역으로, 내부에 실링액이 저수되는 실링조(142)가 구비된다.
그리고 상기 후반부 세척영역(150)은 상기 실링영역(140)에서 이송된 도금대상물(1) 표면의 기름때, 절삭유, 찌꺼기 등을 제거하기 위한 영역으로, 상기 실링영역(140)의 실링조(142)를 통과한 도금대상물(1)의 표면에 세척액을 스프레이방식으로 분사하는 분사노즐이 구비되는 제5 수세조(152)와, 상기 제5 수세조(152)를 통과한 도금대상물(1)을 세척액에 침지시켜 도금대상물(1)의 표면을 세척하는 제6 수세조(154)가 구비된다.
또한 상기 건조영역(160)은 상기 후반부 세척영역(150)에서 이송된 도금대상물(1) 표면을 건조시키기 위한 영역으로, 도금대상물(1)이 거치된 지그(10)가 일단에서 타단으로 이동가능한 건조공간이 형성되는 건조부스(162)가 구비된다.
이때, 상기 건조부스(162)는 도금대상물(1)이 거치된 상태의 지그(10)가 내부로 이동할 수 있는 상측에 안내홈(164)이 형성되고, 건조공간 내부에는 공기 순환을 위한 송풍구(미도시됨)와 고온의 열을 발생시키는 발열기(미도시됨)가 설치된다. 따라서 건조부스(162) 내에서는 상기 도금대상물(1)이 이동하며 고온의 열과 송풍에 의하여 도금대상물(1)에 묻어 있는 물기를 건조시키며 건조 작업을 수행할 수 있게 된다.
이와 같은 건조영역(160)에 구비되는 건조부스(162)를 통과한 도금대상물(1)은 배출영역(102)으로 이송되며, 상기 배출영역(102)에서 작업자가 도금대상물(1)이 거치된 상태의 지그(10)를 트롤리 컨베이어(200)에서 분리하게 된다.
물론 상기 배출영역(102)은 상기 투입영역(101)과는 별개로 독립적인 영역을 사용할 수 있고, 상황에 따라 동일한 영역을 배출영역(102)과 투입영역(101)으로 사용함도 가능하다.
다음으로, 트롤리 컨베이어(200)는 상기 작업공간(100)의 각 영역들을 따라 도금대상물(1)이 거치된 상태의 지그(10)를 원스톱으로 순환 이동시키기 위한 장치로서, 상기 작업공간(100)의 각 영역을 따라 상측에 구비되는 무한 궤도식으로 구비되는 가이드수단(210)과, 상기 가이드수단(210)을 따라 배치되는 트롤리체인(220)과, 상기 트롤리체인(220)에 일정간격을 유지하며 배치되어 상기 지그(10)를 거치할 수 있는 행거(230)와, 상기 트롤리체인(220)이 상기 가이드수단(210)을 따라 이동할 수 있도록 견인력을 제공하는 동력제공수단(240)으로 구성된다.
상기 가이드수단(210)은 상기 작업공간(100)의 각 영역인 투입영역(101), 전반부 세척영역(110), 전해영역(120), 중반부 세척영역(130), 실링영역(140), 후반부 세척영역(150), 건조영역(160), 배출영역(102)을 따라 상측에 무한 궤도식으로 구비되는 것으로 관 형상의 몸체(211)의 중앙에 길이방향으로 안내로(212)가 형성되고 몸체(211)의 측면에 길이방향으로 상기 안내로(212)와 연통되는 개구부(213)가 형성되는 가이드관(210a)으로 이루어진다.
이때, 상기 가이드관(210a)은 일정길이로 제작되어 양단에 플랜지(214)가 형성되어 보트 및 너트 등의 체결수단으로 연결하여 작업공간(210)의 각 영역을 따라 설치된다.
특히 상기 작업공간(210)의 각 영역 중에 전반부 세척영역(110)의 탈지조(112)와 제1 및 제2 수세조(114,116)와, 전해영역(120)의 전해조(122)와, 중반부 세척영역(130)의 제3 및 제4 수세조(132,134)와, 실링영역(140)의 실링조(142)와, 후반부 세척영역(150)의 제3 및 제4 수세조(152,154)에서는 상기 가이드관(210a)의 높이가 그 외의 다른 영역에 비해 상대적으로 낮게 형성되고 각 영역간에는 곡선 형상으로 이루어지는 가이드관(210a)을 구비함으로서 완만하게 트롤리체인(220)이 배치될 수 있도록 한다.
한편, 상기 트롤리체인(220)은 상기 가이드수단(210)인 가이드관(210a) 내부에 구비되는 것으로, 금속대상물의 아노다이징 처리시에 트롤리체인(220)의 녹 발생 등의 오염을 방지하여 트롤리체인(220)이 가이드관(210a) 내에서 원활하게 이동할 수 있도록 한다.
이와 같은 트롤리체인(220)은 몸체(222a)의 좌측 및 우측에 좌측 및 우측 힌지(222b,222c)가 형성되고, 상기 몸체(222a)의 상측 및 하측에 상측 및 하측 힌지(222d,222e)가 형성되는 연결부재(222)와, 상기 좌측 및 우측 힌지(222b,222c)에 일단부가 힌지결합되는 좌측 및 우측 링크(224,225)와, 상기 상측 및 하측 힌지(222d,222e)에 일단부가 힌지결합되는 상측 및 하측 링크(226,227)로 이루어진다.
즉, 상기 트롤리체인(220)은 좌측 및 우측 링크(224,225)와 상측 및 하측 링크(226,227)가 연결부재(222)를 매개로 하여 연속적으로 연결된 구조로 이루어져 상기 가이드관(210a)이 상하로 굴곡이 형성되는 부위에서는 좌측 및 우측 힌지(222b,222c)를 중심으로 좌측 및 우측 링크(224,225)가 회동하고, 상기 가이드관(210a)가 좌우로 굴곡이 형성되는 부위에서는 상측 및 하측 힌지(222d,222e)를 중심으로 상측 및 하측 링크(226,227)가 회동함으로서 가이드관(210a)의 굴곡 방향에 따라 자유롭게 이동할 수 있다.
이때 상기 좌측 및 우측 링크(224,225)와 상측 및 하측 링크(226,227)의 양단에는 힌지공(224a,225a,226a,227a)이 형성된다.
그리고 상기 트롤리체인(220)에는 상기 가이드관(210a)의 안내로(212)를 저항없이 이동할 수 있도록 수직 및 수평 안내롤러(228,229)가 구비된다. 좀 더 상세하게 설명하면 상기 좌측 및 우측 링크(224,225)와 상측 및 하측 링크(226,227)에는 제1 내지 제4 축공(224b,225b,226b,227b)이 형성되어 수직 및 수평 안내롤러(228,229)가 회전이 자유롭게 설치되는 제1 및 제2 회전축(224c,226c)이 설치된다.
이 같은 구조에 의해 동력제공수단(240)의 견인력이 전달되어 상기 트롤리체인(220)이 이동시에 수직 및 수평 안내롤러(228,229)가 상기 가이드관(210a)의 안내로(212) 내에서 저항없이 원활하게 이동할 수 있다.
그리고, 상기 행거(230)는 상기 트롤리체인(210)에 일정간격을 유지하며 배치되어 상기 지그(10)를 거치할 수 있다. 이와 같은 행거(230)는 상기 좌측 또는 우측 링크(224,225)의 일측에 상단부가 고정되고 하단에는 걸림공(232)이 형성된다.
이때, 상기 행거(230)의 몸체(231) 상단부는 상기 좌측 및 우측 링크(224,225)의 수직 안내롤러(228)를 지지하는 제1 회전축(224c)을 매개로 상기 좌측 또는 우측 링크(224,225)의 일측에 지지편(233)에 밀착되어 고정되어 트롤리체인(220)이 이동시 안정적으로 이동하게 된다. 즉, 상기 행거(230)의 상단부에 형성되는 체결공(234)을 제1 회전축(224c)이 관통하고 제1 회전축(224c)이 상기 좌측 및 우측 링크(224,225)에 결합된다.
한편, 상기 전해조(122)는 전해액이 채워지는 전해공간의 일측에 음극(-)전원이 투입되는 음극단자(123)가 구비되며, 상기 전해조(122)의 상측에는 양극레일(124)이 트롤리체인(220)이 이동하는 가이드수단(210)과 나란히 배치되어 행거(230)가 접촉되며 이동하게 된다. 이 경우 상기 양극레일(124)은 일정 간격을 두고 절연블록(124a)과 양극라인(124b)이 연속적으로 연결되며, 양극라인(124b)에는 제어판넬의 제어에 의해 전원제어반(미도시됨)에서 각각 다른 크기의 전압 및 전류가 인가되어 도금대상물(1)을 경질의 도금 처리를 수행하게 된다. 물론 연질 도금처르를 수행할 수 있도록 양극라인(124b)으로만 양극레일을 구성할 수도 있다.
이러한 구성을 가진 금속의 아노다이징 처리장치에서 양극레일(124)에 면 접촉하는 행거(230)가 양극라인(124b)에 진입하면 금속의 아노다이징 처리를 하기 위해 산화피막용 전원이 인가되어 금속의 아노다이징 처리를 수행한다.
그리고 상기 동력제공수단(240)은 도 2에 도시된 바와 같이 상기 트롤리체인(220)이 상기 가이드수단(210)을 따라 이동할 수 있도록 견인력을 제공하는 것으로, 구동모터(M)의 회전력을 전달하는 구동기어(241)와, 상기 구동기어(241)와 이격되게 배치되는 종동기어(242)와, 상기 구동기어(241)와 종동기어(242)에 체결되는 밸트(243)와, 상기 종동기어(242)에 일체로 구비되며 상기 트롤리체인(220)을 견인하는 견인스프라켓(244)으로 이루어진다.
물론 상기 동력제공수단(240)은 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 캐터필러체인(245)을 이용할 수 있으며, 이 경우 구동모터(M)의 동력을 전달하도록 배치되는 구동 스프라켓(246)과 하나 이상의 종동 스프라켓(247,248,249)과, 상기 구동 스프라켓(245)과 종동 스프라켓(247,248,249)에 체결되어 상기 트롤리체인(220)을 견인하는 캐터필러체인(245)으로 이루어진다. 이와 같은 동력제공수단(240)은 이외에도 다양한 방식으로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 트롤리체인(220)은 도 9 내지 조 11에 도시된 바와 같이 장시간 이용시 또는 계절적인 영향에 의해 느슨해질 수 있으므로 장력을 유지할 수 있도록 장력조정수단(250)이 구비된다.
상기 장력조정수단(250)은 상기 트롤리체인(220)이 통과하는 U자 형상의 조절관체(252)와, 상기 조절관체(252)를 일측방향으로 전후진가능하게 지지하는 지지프레임(254)과, 상기 조절관체(252)에 장력을 제공하는 웨이트(256)로 이루어진다.
좀 더 구체적으로는 상기 조절관체(252)에는 와이어(257)의 일단부가 고정되고 상기 와이어(257)의 타단부는 웨이트(256)에 고정된다. 이때, 상기 와이어(257)는 상기 지지프레임(254)에 설치되는 지지롤러(258)에 지지되어 상기 조절관체(252)가 웨이트(256)에 의해 당겨지게 되어 트롤리체인(220)의 장력이 일정하게 유지된다.
그리고 상기 조절관체(252)에는 안내돌부(252a)가 구비되어 지지프레임(254)의 가이드홈(254a)을 따라 안정적으로 전후방향으로 이동할 수 있다.
한편, 도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 트롤리 컨베이어 방식의 아노다이징 표면 처리 시스템을 도시한 도면이다. 이는 작업공간(100)의 전반부 세척영역(110), 전해영역(120), 중반부 세척영역(130), 실링영역(140), 후반부 세척영역(150), 건조영역(160)이 하나의 작업조(100a) 내에 구획벽(100b)에 의해 구분된다.
즉, 상기 작업조(100a)는 전반부 세척영역(110)으로 탈지공간(112a)과 제1 및 제2 수세공간(114a,116a)과, 전해영역(120)의 전해공간(122a)과, 중반부 세척영역(130)의 제3 및 제4 수세공간(132a,134d,134c)과, 실링영역(150)의 실링공간(152a)과, 후반부 세척영역(150)의 제3 및 제4 수세공간(152a,154a)을 구획벽(100b)으로 독립하여 형성하게 된다.
물론, 상기 작업조(100a)의 각 공간들을 따라 도금대상물(1)이 거치된 상태의 지그(10)를 원스톱으로 순환 이동시키기 위해 트롤리 컨베이어(200)를 구성하는 가이드관(210a)의 배치는 다양한 형태로 절곡 형성될 수 있다.
한편, 상기 작업조(100a)는 전체적인 형상은 일측이 개구된 사각(□) 형상이지만, 도 13의 또 다른 실시 예에서와 같이 디귿(┏┓) 형상 등 다양한 형상으로 이루어질 수 있다.
이때, 도 13에 도시된 바에 의하면 상기 작업조(100a)는 2열로 각 공간이 나누어져 효율적인 공간 활용이 가능하다.
이하, 도 1 내지 도 13을 참고로 본 발명의 일 실시 예에 따른 금속의 아노다이징 자동화 처리 과정을 설명한다.
작업자가 도금대상물(1)을 선별하여 지그(10)에 걸어서 작업공간(100)의 투입영역(101)의 행거(230)에 거치시키면 트롤리 컨베이어(200)의 작동에 의해 무한궤도식으로 차례대로 이동하며 투입영역(101), 전반부 세척영역(110), 전해영역(120), 중반부 세척영역(130), 실링영역(140), 후반부 세척영역(150), 건조영역(160)을 순차적으로 이동하면서 세척, 아노다이징, 세척, 실링, 세척, 건조 등의 각종 작업을 수행한다.
그리고 지그(10)가 배출영역(102)으로 이동하여 모든 작업을 마치면 작업자가 도금대상물(1)이 거치된 상태의 지그(10)를 행거에서 분리하여 도금대상물(1)의 도금 및 실링상태를 별도의 작업대(미도시됨)에서 검수한 후에 도금대상물(1)을 지그(10)로부터 분리시키며, 분리된 지그(10)는 다른 도금대상물(1)의 아노다이징 처리에 재사용한다.
이상과 같이 본 발명의 실시 예들에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예들과 실질적으로 균등의 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미친다.
1: 도금대상물 10: 지그
100: 작업공간 101: 투입영역
102: 배출영역 110: 전반부 세척영역
120: 전해영역 130: 중반부 세척영역
140: 실링영역 150: 후반부 세척영역
160: 건조영역 200: 트롤리 컨베이어
210: 가이드수단 220: 트롤리체인
230: 행거 240: 동력제공수단
250: 장력조정수단

Claims (11)

  1. 도금대상물(1)이 거치된 상태의 지그(10)가 이송되며 아노다이징 처리 공정이 이루어지는 작업공간(100)과; 상기 작업공간(100)에서 상기 지그(10)가 거치되는 행거(230)를 순환 이동시키는 트롤리 컨베이어(200);로 구성되는 것을 특징으로 하는 트롤리 컨베이어 방식의 아노다이징 표면 처리 시스템에 있어서,
    상기 트롤리 컨베이어(200)는 상기 작업공간(100)을 따라 상측에 구비되는 무한 궤도식으로 구비되는 가이드수단(210)과, 상기 가이드수단(210)을 따라 배치되는 트롤리체인(220)과, 상기 트롤리체인(220)에 일정간격을 유지하며 배치되어 상기 지그(10)를 거치할 수 있는 행거(230)와, 상기 트롤리체인(220)이 상기 가이드수단(210)을 따라 이동할 수 있도록 견인력을 제공하는 동력제공수단(240)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 트롤리 컨베이어 방식의 아노다이징 표면 처리 시스템.
    상기 가이드수단(210)은 관 형상의 몸체(211)의 중앙에 길이방향으로 상기 트롤리체인(220)이 구비되는 안내로(212)가 형성되고 몸체(211)의 측면에 길이방향으로 상기 안내로(212)와 연통되는 개구부(213)가 형성되는 가이드관(210a)으로 이루어지며,
    상기 트롤리체인(220)은 몸체(222a)의 좌측 및 우측에 좌측 및 우측 힌지(222b,222c)가 형성되고 상기 몸체(222a)의 상측 및 하측에 상측 및 하측 힌지(222d,222e)가 형성되는 연결부재(222)와, 상기 좌측 및 우측 힌지(222b,222c)에 일단부가 힌지결합되는 좌측 및 우측 링크(224,225)와, 상기 상측 및 하측 힌지(222d,222e)에 일단부가 힌지결합되는 상측 및 하측 링크(226,227)로 이루어지며,
    상기 행거(230)는 행거(230)는 상기 좌측 또는 우측 링크(224,225)의 일측에 상단부가 고정 결합되고 하단에는 상기 지그(10)를 거치할 수 있는 걸림공(232)이 형성되는 것을 특징으로 하는 트롤리 컨베이어 방식의 아노다이징 표면 처리 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 작업공간(100)은 도금대상물(1)이 거치된 상태의 지그(10)가 순차적으로 이송되는 투입영역(101), 전반부 세척영역(110), 전해영역(120), 중반부 세척영역(130), 실링영역(140), 후반부 세척영역(150), 건조영역(160), 배출영역(102)으로 이루어져; 상기 트롤리 컨베이어(200)가 상기 지그(10)가 거치되는 행거(230)를 순환 이동시키는 것을 특징으로 하는 트롤리 컨베이어 방식의 아노다이징 표면 처리 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 전반부 세척영역(110)에는 상기 도금대상물(1)의 표면에 달라붙은 금속성 불순물과 기름때나 절삭유를 제거하기 위한 탈지조(112)와, 상기 탈지조(112)를 통과한 도금대상물(1)의 표면에 세척액을 스프레이방식으로 분사하는 분사노즐이 구비되는 제1 수세조(114)와, 상기 제1 수세조(114)를 통과한 도금대상물(1)을 세척액에 침지시켜 도금대상물(1)의 표면을 세척하는 제2 수세조(116)가 구비되고,
    상기 중반부 세척영역(130)에는 도금대상물(1)의 표면에 세척액을 스프레이방식으로 분사하는 분사노즐이 구비되는 제3 수세조(132)와, 상기 제3 수세조(132)를 통과한 도금대상물(1)을 세척액에 침지시켜 도금대상물(1)의 표면을 세척하는 제4 수세조(134)가 구비되며,
    상기 후반부 세척영역(150)은 상기 도금대상물(1)의 표면에 세척액을 스프레이방식으로 분사하는 분사노즐이 구비되는 제5 수세조(152)와, 상기 제5 수세조(152)를 통과한 도금대상물(1)을 세척액에 침지시켜 도금대상물(1)의 표면을 세척하는 제6 수세조(154)가 구비되는 것을 특징으로 하는 트롤리 컨베이어 방식의 아노다이징 표면 처리 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 좌측 및 우측 링크(224,225)와 상측 및 하측 링크(226,227)에는 제1 내지 제4 축공(224b,225b,226b,227b)이 형성되어 수직 및 수평 안내롤러(228,229)가 회전이 자유롭게 설치되는 제1 및 제2 회전축(224c,226c)이 설치되는 것을 특징으로 하는 트롤리 컨베이어 방식의 아노다이징 표면 처리 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 동력제공수단(240)은, 구동모터(M)의 회전력을 전달하는 구동기어(241)와, 상기 구동기어(241)와 이격되게 배치되는 종동기어(242)와, 상기 구동기어(241)와 종동기어(242)에 체결되는 밸트(243)와, 상기 종동기어(242)에 일체로 구비되며 상기 트롤리체인(220)을 견인하는 견인스프라켓(244)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 트롤리 컨베이어 방식의 아노다이징 표면 처리 시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 동력제공수단(240)은, 구동모터(M)의 동력을 전달하도록 배치되는 구동 스프라켓(246)과 하나 이상의 종동 스프라켓(247,248,249)과, 상기 구동 스프라켓(246)과 종동 스프라켓(247,248,249)에 체결되어 상기 트롤리체인(220)을 견인하는 캐터필러체인(245)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 트롤리 컨베이어 방식의 아노다이징 표면 처리 시스템.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 트롤리체인(220)의 장력을 유지할 수 있도록 상기 트롤리체인(220)이 통과하는 조절관체(252)와, 상기 조절관체(252)를 일측방향으로 전후진가능하게 지지하는 지지프레임(254)과, 상기 조절관체(252)에 장력을 제공하는 웨이트(256)로 이루어지는 장력조정수단(250)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 트롤리 컨베이어 방식의 아노다이징 표면 처리 시스템.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 작업공간(100)은 전반부 세척영역(110), 전해영역(120), 중반부 세척영역(130), 실링영역(140), 후반부 세척영역(150), 건조영역(160)이 하나의 작업조(100a) 내에 구획벽(100b)에 의해 구분되는 것을 특징으로 하는 트롤리 컨베이어 방식의 아노다이징 표면 처리 시스템.
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KR1020160004628A KR101637376B1 (ko) 2016-01-14 2016-01-14 트롤리 컨베이어 방식의 아노다이징 표면 처리 시스템

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CN114107992A (zh) * 2021-10-18 2022-03-01 孙正保 一种金属工件酸洗工艺
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