KR101842646B1 - 은도금 작업의 관리시스템 - Google Patents

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김관형
김윤구
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동명대학교산학협력단
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Abstract

본 발명의 은도금 작업의 관리시스템은, 도금에 사용되는 은의 정량을 산출하여 사용하고, 사용되는 은의 품질을 확인할 수 있으며, 도금작업을 완료한 이후에 은도금 두께를 확인하여 불량여부를 판단할 수 있는 은도금 작업의 관리시스템을 제공함에 있다.

Description

은도금 작업의 관리시스템{Task management system for Silver plating}
본 발명은 은도금 작업의 관리 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 은도금 작업을 관리하는 시스템에 있어서, 작업대상물의 정보를 미리 입력받아 은도금에 사용되는 은의 양을 결정하고, 도금이 완료된 이후 도금 두께를 확인하여 불량을 확인할 수 있는 은도금 작업의 관리시스템에 관한 것이다.
은도금 방법은 은도금하고자 하는 소재를 전처리하고, 전처리된 제품을 무전해 니켈 도금방법으로 하지도금처리하고, 그리고 하지 도금처리된 제품을 최종적으로 은도금처리하는 공정으로 루어진다. 상기 전처리공 정은 제품의 소재에 따라 약간씩 다른데, 예를 들어, 알루미늄 소재인 경우에는 탈지, 알카리처리, 디스머트처리 및 알카리아연 치환처리 단계로 이루어진 전처리공정을 행하며, 일반철강 합금소재인 경우에는 알카리탈지, 산세, 전해탈지 및 활성화 단계로 이루어진 처리공정을 행한다. 상기 하지 도금처리 공정은 전처리공정이 완료된 제품을 무전해 니켈 도금하는 공정이며, 무전해 니켈 도금만으로 가능한 주파수 대역 이외의 고주파 영역에서는 무전해 니켈 도금층 위에 3~10㎛ 두께의 전기 구리도금을 더 행한다. 상기 은도금처리공정은 하지 도금처리공정이 완료된 전해 니켈 도금층 또는 무전해 니켈 도금후의 구리도금층 위에 은도금을 실시하는 것이다.
이와 같은, 은도금은 방법은 한국공개특허 제10-2008-0104093호로 개시된 바 있었다.
이러한 은도금은 고가의 재료인 은을 사용하므로 재료비에 많은 비용이 사용되었으나 투입되는 은의 양을 작업자의 지식 또는 감에 따라 산출하였으며, 은도금의 불량을 작업자가 도금된 표면을 육안으로 확인하는 방법을 사용하였었다. 따라서, 사용되는 은의 양이 정확하지 않아 작업자의 노하우에만 의존하여 과다사용으로 인한 경제성이 떨어지는 문제를 발생시켰으며, 도금부위의 은도금 두께를 직접적으로 확인할 수 없어 도금의 불량을 확인하기 어려워 이를 사용하는 제품에 문제가 발생될 경우 어느 부분의 문제인지 확인하기 어려웠다.
한국공개특허 제10-2008-0104093호 (2008.12.01)
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 은도금 작업의 관리시스템은, 도금에 사용되는 은의 정량을 산출하여 사용하고, 사용되는 은의 품질을 확인할 수 있으며, 도금작업을 완료한 이후에 은도금 두께를 확인하여 불량여부를 판단할 수 있는 은도금 작업의 관리시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 실 시예들의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 은도금 작업의 관리시스템은,
은도금 작업에 있어서, 작업단말에서 작업자에게 작업품의 은도금 표면의 두께 기준값을 입력받는 기준값 입력단계(S01), 상기 기준값 입력단계(S01)에서 입력받은 두께 기준값, 작업품의 크기 및 수량에 따라 은 필요량을 산출하는 필요량산출단계(S02), 은도금 작업에 사용될 은판의 성분을 분석하는 성분확인단계(S03), 상기 성분확인단계(S03)에서 확인된 불순물의 양과 미리 입력되어진 불순물의 양을 비교하여 사용적합 또는 사용부적합으로 판단하는 불순물판단단계(S04), 상기 불순물판단단계(S04)에서 사용적합으로 판단된 은을 상기 필요량산출단계에서 산출된 필요량만큼 준비시키는 은 준비단계(S05), 상기 작업품에 전처리 작업을 진행하는 전처리 작업단계(S06), 상기 은 준비단계(S05)에서 준비된 은을 도금작업수조에 투입하고 은도금 작업을 수행하는 은도금단계(S07), 상기 은도금단계(S07)를 수행한 작업품에 후처리 작업을 수행하는 후처리 작업단계(S08), 상기 후처리 작업단계(S08)를 수행한 작업물의 은도금 두께를 측정하는 두께측정단계(S09), 상기 기준값 입력단계(S01)에서 미리 입력받은 두께값과 상기 두께측정단계(S09)에서 측정된 두께값을 비교하는 불량확인단계(S10), 상기 불량확인단계(S10)에서 정상으로 확인된 작업물을 포장하는 포장단계(S11)를 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 상기 기준값 입력단계(S01)는, 두께값이 5㎛이상 8㎛이하의 범위 내에서 입력될 수 있다.
또한, 상기 불순물판단단계(S04)는, 불순물의 총 함량이 100 이하일 경우 사용적합으로 판단할 수 있으며, 상기 두께측정단계(S09)는, 비접촉식두께측정장치를 사용할 수 있다.
더불어, 상기 불량확인단계(S10)는, 하나 이상의 이미지센서로 작업물 표면의 검사를 수행하는 표면검사단계를 더 포함하여 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 은도금 작업의 관리시스템에 의하면,
도금 작업을 수행하기 전에, 필요량산출단계를 통하여 도금작업에 필요한 은의 정량을 계산하여 계산된 정량을 도금작업에 사용하여, 도금의 주재료이자 고가의 금속인 은을 최적량으로 사용하여 도금작업에 소모되는 비용을 최소화 할 수 있다.
또, 도금작업에 사용되는 은을 사용전에 검사하여 불순물이 기준값 이상일 경우 이를 교체하여 은에 포함된 불순물로 발생될 수 있는 도금불량을 미연에 방지할 수 있다.
또한, 작업물에 도금을 완료한 이후 불량 검사에 있어서 기존에 육안으로 수행할 때에는 확인하지 못했던 도금의 두께를 검사할 수 있어 작업물의 사용전에 미리 불량을 확인하여 도금 의뢰인에게 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
더불어, 표면에 대한 균일성 검사를 기존에 육안으로 수행하여 검사에 시간이 많이 걸렸으나 본 발명의 관리시스템의 경우 이미지 검사를 통한 자동검사로 진행하여 작업시간을 단축시킬 수 있다는 장점을 가지고 있다.
더불어, 필요에 따라 기존에 자동화된 도금장치와 연계하여 모든 과정을 완전자동화 할 수 있어 기존에 도금작업을 수행하는 작업자에게 발생될 수 있는 호흡기계 질환을 미연에 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 은도금 작업의 관리시스템 실시예
도 2는 성분확인단계에서 통과된 은의 성분 실시예
도 3은 은도금 전처리 작업 실시예
도 4는 은도금 후처리 작업 실시예
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 또한, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한, 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다.
도 1은 본 발명의 은도금 작업의 관리시스템 실시예이고, 도 2는 성분확인단계에서 통과된 은의 성분 실시예이며, 도 3은 은도금 전처리 작업 실시예, 그리고 도 4는 은도금 후처리 작업 실시예이다.
본 발명은, 도 1에서 도시하고 있는 바와 같이, 은도금 작업에 있어서, 작업단말에서 작업자에게 작업품의 은도금 표면의 두께 기준값을 입력받는 기준값 입력단계(S01), 상기 기준값 입력단계(S01)에서 입력받은 두께 기준값, 작업품의 크기 및 수량에 따라 은 필요량을 산출하는 필요량산출단계(S02), 은도금 작업에 사용될 은판의 성분을 분석하는 성분확인단계(S03), 상기 성분확인단계(S03)에서 확인된 불순물의 양과 미리 입력되어진 불순물의 양을 비교하여 사용적합 또는 사용부적합으로 판단하는 불순물판단단계(S04), 상기 불순물판단단계(S04)에서 사용적합으로 판단된 은을 상기 필요량산출단계에서 산출된 필요량만큼 준비시키는 은 준비단계(S05), 상기 작업품에 전처리 작업을 진행하는 전처리 작업단계(S06), 상기 은 준비단계(S05)에서 준비된 은을 도금작업수조에 투입하고 은도금 작업을 수행하는 은도금단계(S07), 상기 은도금단계(S07)를 수행한 작업품에 후처리 작업을 수행하는 후처리 작업단계(S08), 상기 후처리 작업단계(S08)를 수행한 작업물의 은도금 두께를 측정하는 두께측정단계(S09), 상기 기준값 입력단계(S01)에서 미리 입력받은 두께값과 상기 두께측정단계(S09)에서 측정된 두께값을 비교하는 불량확인단계(S10), 상기 불량확인단계(S10)에서 정상으로 확인된 작업물을 포장하는 포장단계(S11)를 포함하여 구성될 수 있다.
즉, 본 발명의 은도금 작업의 관리시스템은, 먼저 상기 기준값 입력단계(S01)을 통하여 도금작업의 대상이 되는 작업물에 형성되어야 하는 은도금의 두께를 작업자가 사용하는 단말기를 통하여 입력받는다. 이때 단말기는 고정되어 있는 컴퓨터와 같은 단말기이거나, 고정되어 있는 컴퓨터와 무선으로 연결되어 있는 무선단말기로 구성될 수 있다.
더불어, 상기 기준값 입력단계(S01)는, 두께값이 5㎛이상 8㎛이하의 범위 내에서 입력될 수 있다. 이는 은도금이 많이 수행되는 PCB보드, 알루미늄박판 등에서 필요로 하는 은도금 두께의 범위이다. 이때, 상기 범위에 한정되는 것이 아니라 필요에 따라 별도의 작업 매뉴얼을 갖는 작업물의 경우 해당 작업 매뉴얼에 따라서 기준값이 입력될 수 있다. 이를 통하여 본 발명의 은도금 작업의 관리시스템의 관리 범위는 보다 유연해 질 수 있다.
상기 기준값 입력단계(S01)에서 입력된 은도금 두께의 기준값과 작업물의 크기 및 수량에 따라 상기 필요랑산출단계(S02)를 통하여 은도금 작업에 필요한 은의 총량을 산출한다. 상기 필요량산출단계(S02)를 통하여 도금작업에 필요한 은의 정량을 계산하여 계산된 정량을 도금작업에 사용하여, 도금의 주재료이자 고가의 금속인 은을 최적량으로 사용하여 도금작업에 소모되는 비용을 최소화 할 수 있다. 따라서 기존의 도금작업에서 작업자의 대략적인 계산을 이용하여 사용되는 은의 양을 결정하였을 경우 발생되었던 은의 과도한 사용으로 인한 작업단가 상승 및 이로인한 가격경쟁력 하락을 미연에 방지할 수 있다.
상기 성분확인단계(S03)를 통하여 은도금 작업에 사용될 은의 구성성분을 확인합니다. 이렇게 확인된 구성성분을 이용하여 상기 불순물판단단계(S04)에서 불순물의 총 함량이 100 이하일 경우 사용적합으로 판단할 수 있다. 상기 성분확인단계(S03)에서 측정된 은의 성분 실시예가 도 2로 도시되어 있다. 이와 같이, 상기 성분확인단계(S03) 및 상기 불순물판단단계(S04)를 통하여 도금 작업에 사용될 은의 질을 검사하여 불순물이 기준값 이상일 경우 이를 교체하여 은에 포함된 불순물로 발생될 수 있는 도금불량을 미연에 방지할 수 있어, 은도금 불량률을 최소화 하여 생산성을 보다 향상시킬 수 있다.
상기 불순물판단단계(S04)를 통과한 은을 상기 필요량산출단계(S02)를 통하여 산출된 양만큼 준비하는 상기 은 준비단계(S05)를 수행하여 도금작업을 준비하게 된다. 이때, 준비되는 은은 같은 밀봉용기 내의 은분말로 또는 은괴로 준비되는 것이 바람직하다. 이는 상기 불순물판단단계(S04)에서 통과된 은은 같은 밀봉용기 내의 은 분말 또는 은괴로 다른 밀봉용기 또는 다른 은괴의 경우 불순물의 양에 있어서 차이를 보이게 될 수 있기 때문이다.
상기 전처리 작업단계(S06)는, 도 3에서 도시한 바와 같이, 산처리, 수세, 탈지, 산화막 제거 등의 작업을 통하여 은이 도금될 작업물 표면을 도금 작업에 보다 적합하도록 처리하여 도금 작업의 효율을 향상시키게 된다.
상기 은도금단계(S07)를 통하여, 상기 은 준비단계(S05)에서 준비된 은을 작업물에 도금하게 된다.
이후, 도 4에서 도시한 바와 같이, 상기 후처리 작업단계(S08)를 통하여 수세, 변색방지작업, 건조 등의 작업을 수행하여 도금작업을 완료한다.
도금작업이 완료된 작업물은 상기 두께측정단계(S09)에서 은도금 두께를 측정한다. 이때, 상기 두께측정단계(S09)는, 비접촉식두께측정장치를 사용할 수 있다. 비접촉식두께측정장치는 X-ray, 레이저와 같이 모재에 영향을 끼치지 않으며 두께를 측정하는 장치를 지칭한다.
더불어, 상기 불량확인단계(S10)는, 하나 이상의 이미지센서로 작업물 표면의 검사를 수행하는 표면검사단계를 더 포함하여 형성될 수 있다.
이를 통하여, 작업물에 도금을 완료한 이후 불량 검사에 있어서 기존에 육안으로 수행할 때에는 확인하지 못했던 도금의 두께를 검사할 수 있어 작업물의 사용전에 미리 불량을 확인하여 도금 의뢰인에게 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 표면에 대한 균일성 검사를 기존에 육안으로 수행하여 검사에 시간이 많이 걸렸으나 본 발명의 관리시스템의 경우 이미지 검사를 통한 자동검사로 진행하여 작업시간을 단축시킬 수 있다는 장점을 가지고 있다. 또, 이러한 검사에 대한 데이터를 저장하는 별도의 장치를 더 구비하여, 작업물의 이력을 관리하여 품질향상에 자료로 사용할 수 있다. 이때, 상기 불량확인단계(S10)에서 불량으로 판단된 작업물의 경우 상기 은도금단계(S08)을 재수행하거나 제거된다.
이후, 상기 포장단계(S11)을 통하여 작업완료 및 검수완료된 작업물을 배송하기 위한 포장을 진행하게 된다. 이때, 상기 포장단계(S11)를 수행을 위한 별도의 포장장치를 포함하여 상기 불량확인단계(S10)에서 촬영된 이미지를 이용한 자동 포장공정이 이루어질 수 있다.
더불어, 필요에 따라 기존에 자동화된 도금장치와 연계하여 모든 과정을 완전자동화 할 수 있다. 즉, 컨베이어벨트 및 각종 작업기로 구성되어 있는 자동화된 도금장치와 전기적 연결과 제어를 위한 별도의 제어장치를 더 포함하여, 작업물과 은의 이동에서부터 도금에 필요한 전처리, 후처리, 그리고 도금이 완료된 작업물에 대한 품질 검사를 통합할 수 있으며, 이를 통하여 기존에 도금작업을 수행하는 작업자에게 발생될 수 있는 호흡기계 질환을 미연에 방지할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것 일뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허 청구 범위뿐 아니라 이 특허 청구 범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
S01: 기준값 입력단계
S02: 필요량산출단계
S03: 성분확인단계
S04: 불순물판단단계
S05: 은 준비단계
S06: 전처리 작업단계
S07: 은도금단계
S08: 후처리 작업단계
S09: 두께측정단계
S10: 불량확인단계
S11: 포장단계

Claims (5)

  1. 은도금 작업에 있어서,
    작업단말에서 작업자에게 작업품의 은도금 표면의 두께 기준값을 두께값이 5㎛이상 8㎛이하의 범위 내에서 입력받는 기준값 입력단계(S01);
    상기 기준값 입력단계(S01)에서 입력받은 두께 기준값, 작업품의 크기 및 수량에 따라 은 필요량을 산출하는 필요량산출단계(S02);
    은도금 작업에 사용될 은판의 성분을 분석하는 성분확인단계(S03);
    상기 성분확인단계(S03)에서 확인된 불순물의 양과 미리 입력되어진 불순물의 양을 비교하여 사용적합 또는 사용부적합으로 판단하되, 불순물의 총 함량이 100 이하일 경우 사용적합으로 판단하는 불순물판단단계(S04);
    상기 불순물판단단계(S04)에서 사용적합으로 판단된 은을 상기 필요량산출단계에서 산출된 필요량만큼 밀봉용기 내의 은분말 또는 은괴로 준비시키는 은 준비단계(S05);
    상기 작업품에 산처리, 수세, 탕세, 건조, 마스킹 및 코팅, 코팅 절제, 예비탈지, 수세, 산화막제거, 디스머트, 수세, 1차 아연치환, 수세, 2차 아연치환, 수세, 동스트라이크, 수세, 동도금, 수세의 작업순으로 전처리 작업을 진행하는 전처리 작업단계(S06);
    상기 은 준비단계(S05)에서 준비된 은을 도금작업수조에 투입하고 은도금 작업을 수행하는 은도금단계(S07);
    상기 은도금단계(S07)를 수행한 작업품에 수세, 변색방지, 수세, 건조, 마스킹 및 코팅제거, 사상의 작업순으로 후처리 작업을 수행하는 후처리 작업단계(S08);
    상기 후처리 작업단계(S08)를 수행한 작업물의 은도금 두께를 X-ray 또는 레이저와 같은 비접촉식두께측정장치를 사용하여 측정하는 두께측정단계(S09);
    상기 기준값 입력단계(S01)에서 미리 입력받은 두께값과 상기 두께측정단계(S09)에서 측정된 두께값을 비교하되, 하나 이상의 이미지센서로 작업물 표면의 검사를 수행하는 표면검사단계를 포함하고, 불량으로 판단된 작업물의 경우 상기 은도금단계(S07)를 재수행하거나 제거되게 하며, 검사에 대한 데이터를 저장하는 별도의 장치를 더 구비하여 작업물의 이력을 관리하여 품질향상 자료로 사용하는 불량확인단계(S10);
    상기 불량확인단계(S10)에서 정상으로 확인된 작업물을 포장하는 포장단계(S11);를 포함하되,
    컨베이어벨트 및 각종 작업기로 구성되어 있는 자동화된 도금장치와 전기적 연결과 제어를 위한 별도의 제어장치를 포함하여 작업물과 은의 이동에서부터 도금에 필요한 전처리, 후처리, 그리고 도금이 완료된 작업물에 대한 품질 검사가 통합적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 은도금 작업의 관리시스템.
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