KR102066166B1 - 효율성을 증대시킨 전착 도장 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피도물의 표면에 균일한 도장 처리가 가능하며, 전착조 내부에 구비되는 복수의 양극판의 개별 전압조절이 가능하여 두께가 얇은 피도물 또는 부위별로 두께가 상이한 피도물의 전착 도장시 일정한 도막 두께를 형성하여 도막의 내마모성을 확보할 수 있고 리플(ripple)율을 현저히 줄일 수 있는 전착 도장 시스템을 개시한다.

Description

효율성을 증대시킨 전착 도장 시스템{ELECTRODEPOSITION COATING SYSTEM INCREASING EFFICIENCY}

본 발명은 피도물의 표면에 도막을 형성하기 위한 전착용 수성도료가 충진되는 전착조와, 상기 전착조 내부에 길이방향을 따라 복수개로 구비되는 복수개의 양극판과, 상기 전착조의 상부측에 구비되는 통전 레일을 포함하는 전착 도장 시스템에 있어서, 상기 양극판에 플러스(+)전원을 공급하면서 통전 레일에 마이너스(-)전원을 공급하기 위한 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)정류기를 포함하는 것을 특징으로 하는 효율성을 증대시킨 전착 도장 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 생산공정에서 차체 도장라인은 프레스 성형된 각 파트가 용접되어 완성된 차체의 표면에 도장막을 형성시켜 차체의 부식을 방지하고, 방음, 방청과 함께 수려한 미관이 제공될 수 있도록 한다.

상기 차체 도장라인은 차체의 부식 방지와 방청이 제공될 수 있도록 전착막을 형성하는 전착(하도)공정, 도장막을 형성하는 도료의 내 치핑성, 평활성, 내후성 등을 갖게 하는 중도공정, 수려한 미관을 위해 광택감을 주는 상도공정, 클리어 공정 등을 포함한다.

상기한 차체 도장라인에서 전착 공정은 전착조에 담긴 전착액에서 전기 영동현상과 전기 분해작용을 발생시켜 차체의 표면에 전착막을 형성한다.

도 1은 일반적인 전착 도장 시스템을 설명하기 위한 개략적인 예시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래에는 전착 도장시 디핑(Dipping)과 스프레이 수세가 반복되어 전처리 공정을 통과한 차체(B)가 전착조(3)의 상측에 설치된 레일(5)을 따라 이송되는 행거(1)에 탑재된 상태로 전착액이 담긴 전착조(3)로 입조된다.

상기 전착조(3)의 내측벽에는 전착액으로 플러스(+) 전원을 인가하기 위한 격막(6)이 적어도 하나 이상 복수개 배치되고, 행거(1)에는 도 2에서 알 수 있는 바와 같이 차체(B)에 마이너스(-) 전원을 인가하기 위한 통전 레일(7)이 설치되며, 행거 지지바(9)를 통해 레일(5)과 연결되는 행거 브라켓(4)이 각각 장착되고, 3상 교류 고전압을 단상 직류전압으로 변환시켜 상기 격막에 플러스(+) 전원을 공급하고, 상기 통전 레일에 마이너스(-) 전원을 공급하는 정류기(미도시)가 전착조의 외측에 별도로 구비된다. 또한, 상기 행거 브라켓(4)에는 행거(1)의 수직 하중을 지지하면서 통전 레일(7)에 인가되는 전원이 레일(5)로 통전되는 것을 차단하기 위한 절연유닛(8)이 장착된다. 따라서, 전처리 공정을 거친 차체(B)는 전착조(3)의 상측에 설치된 레일(5)을 따라 이송되는 행거(1)에 탑재된 상태로 전착조(3)에 입조되어 전착액에 잠겨지게 되고, 하나 이상 복수개로 구성되는 격막(6)을 통해 전착액에 플러스(+) 전원이 통전되어, 상기 통전 레일(7)을 통해 차체(B)에 마이너스(-) 전원이 통전되면 전착액에서는 전기 영동현상과 전기 분해작용이 발생되어 전착 성분이 석출되며, 석출된 전착 성분은 차체의 표면으로 이동되어 전착막을 형성하게 된다.

한편, 종래의 전착 도장 시스템은 상기의 통전 레일에 마이너스 전원을 공급할 수 있도록 교류전압을 주기내의 일정지점에서 TURN-ON 하여 직류전압을 만든 다음 도통각 제어(위상제어)를 통해 직류전압을 제어하는 SCR(Silicon Controlled Rectifier)방식의 정류기를 사용하였다.

그런데, 상기의 SCR정류기가 구비되는 전착 도장 시스템은 주파수 및 효율이 낮아 전력소비량이 현저히 많으며, 저주파 출력으로 전류 밀도가 낮아 제품의 도장 표면의 두께가 균일하지 않고 도 3과 같이 표면에 극심한 가스핀홀 불량이 발생하여 리플율이 20% 이상인 문제점이 있었다.

뿐만 아니라, 하절기에 주변의 온도가 30℃이상인 경우 과열 경고음이 자주 울리는 문제점이 발생하고, 예비 정류기가 구비되지 않아 문제 해결까지 도장 공정 전체가 중단되어 버리는 문제점이 있었다.

더욱이, 상기의 SCR정류기는 단순 시퀀스 제어 방식으로서 병렬구성 및 PLC제어를 위해서는 많은 비용이 소모되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 전력소비가 적으며, 고속 균일한 전착도장이 가능하고, 리플율을 현저히 감소시킬 수 있는 전착 도장 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 위하여 본 발명은 피도물의 표면에 도막을 형성하기 위한 전착용 수성도료가 충진되는 전착조와, 상기 전착조 내부에 길이방향을 따라 복수개로 구비되는 복수개의 양극판과, 상기 전착조의 상부측에 구비되는 통전 레일을 포함하는 전착 도장 시스템에 있어서, 상기 양극판에 플러스(+)전원을 공급하면서 통전 레일에 마이너스(-)전원을 공급하기 위한 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 정류기를 포함하되, 상기 IGBT정류기는 상기 양극판과 1:1 비율로 구비되며 각각의 양극판과 직렬로 연결되어, 양극판별 개별 전압조절이 가능하도록 하여 두께가 얇은 피도물 또는 부위별로 두께가 상이한 피도물의 전착 도장시 일정한 도막 두께를 형성하여 가스핀홀 불량을 줄일 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서 IGBT 정류기는 교류전원을 입력받아 직류전원으로 변환하는 다이오드와, 직류에 포함된 맥동분을 매끄럽게 변환하는 평활 회로부를 포함하는 1차 정류부; 상기 1차 정류부를 통해 변환된 직류전원을 IGBT소자를 이용하여 교류전원으로 변환하는 인버터부와, 상기 인버터부로부터의 교류전압이나 전류의 값을 변환하는 변압부를 포함하는 주파수 변조부; 상기 인버터부 및 변압부로부터의 교류전원을 정류 다이오드로 정류하여 직류전원으로 변환하는 2차 정류부; 상기 2차 정류부의 출력단에 리액터와 콘댄서를 병행하여 파형을 평활시키는 최종 평활부; 및 상기 2차 정류부의 출력단의 전압과 전류를 측정하여 제어부에 피드백하는 검출부와, 상기 검출부로부터 피드백된 전압 및 전류값과 사전에 설정된 전압 및 전류값을 비교하여 정류기의 전압과 전류를 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 제어부는 상기 양극판 각각에 설정된 전압값과 전류값이 표시되며 각 양극판의 통전 전압값을 설정할 수 있도록 터치스크린 기능이 가능한 디스플레이 화면이 구비되어, 상기 제어부에서 사전에 설정된 목표 전류값과 검출부로부터 피드백된 전류값을 비교하여 조건에 부합하지 못하는 양극판이 검출되면 해당 정류기의 오류 정보를 디스플레이 화면을 통해 송출하여 신속한 조치가 이루어질 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명에 따른 전착 도장 시스템은 고속 펄스를 출력하여 피도물의 표면에 균일한 도장 처리가 이루어지도록 할 수 있으며, 도막의 내마모성을 증대시킬 수 있고 리플(ripple)율을 현저히 줄일 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 상기 IGBT정류기가 상기 양극판과 1:1 비율로 구비되되 서로를 직렬로 연결하여 제어부를 통해 양극판별 개별 전압조절이 가능하므로 두께가 얇은 피도물 또는 부위별로 두께가 상이한 피도물의 전착 도장시 일정한 도막 두께를 형성하여 가스핀홀 불량을 줄일 수 있다.

뿐만 아니라, 상기 제어부에서 사전에 설정된 목표 전류값과 검출부로부터 피드백된 전류값을 비교하여 조건에 부합하지 못하는 양극판이 검출되면 해당 정류기의 오류 정보를 디스플레이 화면을 통해 송출하여 신속한 조치가 이루어지도록 하여 도장 공정라인이 중단되지 않고 지속적으로 가동되도록 할 수 있으므로 작업성과 생산성, 효율성 등이 현저히 우수한 장점이 있다.

도 1 내지 2는 종래의 전착 도장 시스템을 설명하기 위한 개략적인 예시도.
도 3은 종래 기술에 따른 전착 도장 시스템을 통한 피도물의 표면의 가스핀홀을 촬영한 사진.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전착조를 도시한 개략적인 예시도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 IGBT정류기를 설명하기 위한 개략적인 예시도.
도 6 내지 7은 본 발명의 실시예에 따른 1차 정류부를 설명하기 위한 개략적인 예시도.
도 8 내지 9는 본 발명의 실시예에 따른 주파수 변조부를 설명하기 위한 개략적인 예시도.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 제어부의 디스플레이 화면을 촬영한 사진.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 효율성을 향상시킨 전착 도장 시스템에 대하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다.

본 발명은 피도물의 표면을 균일하게 도장 처리함으로써 도막의 내마모성을 증대시킬 수 있고, 리플(ripple)율과 전력소비량을 현저히 감소시킬 수 있도록 한 것을 기술적 특징으로 하는 전착 도장 시스템을 개시한다.

상기와 같은 목적을 위하여 본 발명은 피도물의 표면에 도막을 형성하기 위한 전착용 수성도료가 충진되는 전착조와, 상기 전착조 내부에 길이방향을 따라 복수개로 구비되는 복수개의 양극판과, 상기 전착조의 상부측에 구비되는 통전 레일을 포함하는 전착 도장 시스템에 있어서, 상기 양극판에 플러스(+)전원을 공급하면서 통전 레일에 마이너스(-)전원을 공급하는 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)정류기를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

피도물이라 함은 표면에 전착막이 형성되는 금속 재질의 제품으로서, 예를 들어 차량의 골격을 이루는 전,후방 프레임, 또는 차량용 배터리의 캐리어나 크로스 멤버 등과 같은 자동차소재제품을 들 수 있다.

일반적으로, 생산성과 작업성, 경제성 등을 고려하였을 때 피도물이 전착조 내에서 머무르는 시간은 대략 4분 정도이며, 주어진 시간 내에 소비자가 요구한 두께의 도장처리가 완료되기 위해 초기 전압이 달라져야 한다. 이러한 이유는 제품마다 면적과 두께가 다르기 때문인데, 예를 들어, 차량의 골격을 이루는 전방 또는 후방 프레임과 같이 비교적 크기가 큰 대물류는 전착 도장시 초기 전압값을 높게 설정한 다음 진행상황에 따라 전압을 점점 낮춰야하며, 차량용 배터리의 캐리어나 크로스 멤버 등의 소물류는 반대로 초기 전압을 낮게 설정한 다음 진행상황에 따라 전압을 점점 높여주는 것이 좋다. 예를 들어, 소물류의 피도물에 대물류의 전압을 설정하게 되면 소비자가 요구한 두께 이상으로 페인트가 도포되므로 제품의 품질불량(도막 파괴 및 가스핀홀 불량)이 발생하게 되고 생산단가가 상승하게 되는 문제점이 발생하게 된다.

상기 전착조는 상기 피도물의 표면에 도막을 형성할 수 있도록 내부에 일정량의 전착용 수성도료가 충진되며, 상부측에는 행거에 탑재되어 레일을 따라 이송되는 차체에 마이너스 (-) 전원을 통전시키는 통전레일이 설치된다.

또한, 상기 전착조의 양측 내벽에는 복수의 양극판이 구비된다.

상기 양극판은 상기 전착조에 담기는 전착액에 플러스(+)의 전원을 공급한다. 상기 양극판을 통해 전착액에 통전되는 플러스(+)의 전원과 통전레일의 통해 전착액에 잠겨진 차체에 통전되는 마이너스(-)의 전원은 전착액에서 전기 영동 현상과 전기 분해 작용을 유발시켜 전착 성분을 석출시킨다.

상기 전착액에서 석출되는 전착 성분은 이온물질로 마이너스(-)의 전원이 통전되는 차체의 표면으로 이동되어 전착막을 형성하게 된다.

상기 양극판은 전착조의 양측 내벽에 길이방향을 따라 일정간격을 두고 복수개로 구비될 수 있으며, 예를 들어 도 4와 같이 전착조(10)의 좌측과 우측 내벽에에 각각 6개의 양극판(20)이 길이방향을 따라 일정간격으로 배열될 수 있다. 상기 양극판의 수는 본 발명의 권리범위에 한정하지 않는다.

상기 IGBT정류기는 IGBT 소자를 사용하여 고주파 스위칭 방식으로 PWM 제어에 의한 정류장치로서, 상용전압을 직류 전압으로 변환시켜 상기 통전 레일으로 마이너스(-)전원을 공급하면서 상기 양극판으로 플러스(+)전원을 공급한다.

통상적으로, 종래의 전착 도장 시스템에서는 정류기로서 SCR(Silicon Controlled Rectifier)방식의 정류기를 사용하였는데, 주파수 및 효율이 낮아 전력소비량이 현저히 많고, 저주파 출력으로 전류 밀도가 낮아 제품의 도장 표면의 두께가 균일하게 형성되지 못하여 피도물의 도막 표면에 극심한 가스핀홀 불량이 빈번하게 발생함에 따라 리플율이 20% 이상인 문제점이 있었다.

본 발명에서는 정류기로서 IGBT정류기를 사용하는데, IGBT정류기는 PWM(Pulse Width Modulation, 구형파)방법으로 SCR 정류기에 비하여 1초에 25,000회 이상의 출력파동을 발생시시키고, 고전류 저전류 편차를 대폭적으로 줄일 수 있으므로 균일한 표면 처리가 가능하여 도막의 내마모성을 증대시킬 수 있으며, 고효율(88~95% 이상)로 에너지 절감이 가능하고, 저리플(출력 실부하 조건:2%이하), 고밀도 에너지 인가에 따른 전류편차 감소로 도료의 균일성 유지 등이 가능한 장점이 있다.

도 5은 본 발명의 일실시예에 따른 IGBT정류기를 설명하기 위한 개략적인 예시도이다.

본 발명에서 상기 IGBT정류기(100)는 크게 1차 정류부(110)와, 주파수 변조부(120)와, 2차 정류부(130)와, 최종 평활부(140)와, 제어회로부(150)를 포함하여 구성된다.

상기 1차 정류부(110)는 상용전원을 입력받아 직류전원으로 변환하는 장치로서, 도 6과 같이 상용전원(교류)를 직류(맥류)로 변환하는 다이오드(111)와, 도 7과 같이 직류에 포함된 맥동분을 매끄럽게 변환하는 평활 회로부(112)를 포함한다.

상기 주파수 변조부(120)는 인버터부(121) 및 변압부(122)로 구성된다.

상기 인버터부(121)는 상기 1차 정류부(110)를 통해 변환된 직류전원을 교류전원으로 변환하는 공지의 장치로서, IGBT소자를 ON-OFF하여 60~25,000HZ의 교류전원으로 변환한다. 구체적으로, 상기 인버터부는 도 8을 참조하면 상기 1차 정류부(110)를 통해 변환된 직류(DC)전원을 인버터부의 IGBT소자의 교번 스위칭에 의해 교류전원을 얻는다. 즉, 인버터부(121)는 IGBT소자의 제1스위치(S1)와 제4스위치(S4)가 동시에 ON되어 A방향으로 전류가 흐르도록 하고, 제2스위치(S2)와 제3스위치(S3)가 동시에 ON되어 B방향으로 전류가 흐르도록 하며, 위 동작을 반복수행하면 1차 정류부로부터의 직류전류의 흐름 방향이 바뀌어서 변압부의 1차측이 교번된 교류 출력전압을 얻게 되며, IGBT의 각각의 제 1내지 제4스위치(S1,S2,S3,S4)의 작동시간을 조절함으로써 인버터부의 출력전압의 크기를 변화시킨다. 도 9는 직류전원을 교류전원으로 변환할 때의 전류파형을 도시한 예시도이다.

상기 변압부(122)는 전자유도작용을 이용하여 상기 인버터부(121)로부터의 교류전압이나 전류의 값을 변환하는 것으로, 1차와 2차간의 변압비를 조정하여 원하는 전압과 전류를 얻는다.

상기 2차 정류부(130)는 상기 인버터부 및 상기 변압부로부터의 교류전원을 정류 다이오드로 정류하여 직류전원으로 변환하는 것으로, 상기 2차 정류부의 다이오드는 1차 정류부에서 사용하는 다이오드보다 고속이어야 하며, 초고속 리커버리(Ultra Fast Recovery) 또는 쇼트키 베리어(Schottky Barrier) 다이오드를 사용한다.

상기 최종 평활부(140)는 상기 2차 정류부의 출력단에 리액터(Reactor)와 콘댄서를 병행하여 파형을 평활시킨다.

상기 제어회로부(150)는 검출부(151)와 제어부(152)로 구성된다. 상기 검출부(151)는 상기 2차 정류부의 출력단의 전압과 전류를 측정하여 제어부에 피드백하고, 상기 제어부(152)는 상기 검출부로부터 피드백된 전압 및 전류값과 사전에 설정된 전압 및 전류값을 비교하여 정류기의 전압과 전류를 제어한다.

하기의 표 1은 본 발명의 실시예에 따라 SCR정류기가 구비되는 전착 도장 시스템의 전력 사용량을, 표 2는 IGBT정류기가 구비되는 전착 도장 시스템의 월별 전력 사용량을, 표 3은 표 1 내지 2로부터 도출한 연간 전력요금 절감액을 기재되어 있다.

표 1은 SCR정류기가 구비되는 전착 도장 시스템의 전력 사용량.

년/월	가동시간(h)	전력랑(KW)	시간당전력량(KW/h)
2015년 4월	283	11,121	39
2015년 5월	264	10,021	38
2015년 6월	303	11,286	37
2015년 7월	280	10,785	39
2015년 8월	188	7,101	38
소 계	1,318	50,314	38

표 2은 IGBT정류기가 구비되는 전착 도장 시스템의 전력 사용량.

년/월	가동시간(h)	전력랑(KW)	시간당전력량(KW/h)
2016년 4월	271	5,474	20
2016년 5월	283	5,776	20
2016년 6월	257	5,302	21
2016년 7월	269	5,220	19
2016년 8월	246	4,664	19
소 계	1,326	26,436	20

표 3은 표 1 및 2로부터 도출한연간 전력요금 절감액.

연간 전력요금 절감액(원)
시간당 전력량 (KW/h)	일근무시간 (h)	월별 근무일 (일)	년	단가 (원)	합계 (원)
18	10	25	12	126	6,893,902

상기와 같이 본 발명에 따른 IGBT정류기가 구비되는 전착 도장 시스템은 표 1 내지 2를 통해 알 수 있듯이 SCR정류기가 구비되는 전착 도장 시스템에 비해 시간당 전력사용량이 적으므로 표 3과 같이 원가와 에너지 사용량을 현저히 절감할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

다음으로, 본 발명에서 상기 IGBT정류기(100)는 상기 양극판(20)과 1:1 비율로 구비되어 각각의 양극판과 직렬로 연결되는 것을 특징으로 한다.

종래의 SCR정류기가 구비되는 전착 도장 시스템은 복수의 양극판이 하나의 SCR정류기에 결되어 일괄적으로 제어되었다. 따라서, 상기 SCR정류기에 소정의 전압값을 입력하면, 입력된 조건에 따라 연결된 모든 양극판에 동일한 전압이 공급되었다. 그런데, 이와 같이 모든 양극판에 동일한 전압이 공급되면 두께가 얇은 피도물이나 부위별로 두께가 상이한 피도물을 전착 도장할 경우 두께나 부위에 따라 도막의 두께가 일정하지 않고 심각한 가스핀홀 불량이 발생하는 문제점이 있었다.

이에, 본 발명은 상기 전착조 내부에 구비되는 양극판과 1:1 비율로 IGBT정류기를 구비하여 각각 직렬로 연결함으로써, 각 양극판별 개별 전압조절이 가능하도록 함으로써 두께가 얇은 피도물 또는 부위별로 두께가 상이한 피도물의 전착 도장시 일정한 도막 두께를 형성하여 가스핀홀 불량을 줄일 수 있는 효과를 얻을 수 있다. 예를 들어, 얇은 두께를 갖는 금속 재질의 피도물의 전착 도장시 전착조의 전방측의 양극판의 전압을 후방측의 양극판의 전압에 비해 상대적으로 낮게 설정하여 양호한 품질의 도막이 형성되도록 할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 각각의 IGBT정류기와 전기적으로 연결되어 상기 양극판 각각에 설정된 전압값과 전류값이 표시되며 각 양극판의 통전 전압값을 설정할 수 있도록 터치스크린 기능이 가능한 디스플레이 화면이 구비되는 제어부를 포함하여 구성된다.

도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 제어부의 디스플레이 화면을 촬영한 사진으로서, 전착조 내부에 총 12개의 양극판이 구비되며, 1번 양극판의 전압은 271V이고, 2번 양극판의 전압은 273V이며, 3번 양극판의 전압은 274V로서, 각각의 양극판의 전압값이 다르게 설정되어 있는 것을 확인할 수 있으며, 각 양극판의 수동 제어 및 비상상황 발생시 모든 정류기를 일괄적으로 정지시킬 수 있는 비상버튼이 구비될 수 있다.

종래의 SCR정류기는 전착조 내부의 모든 양극판과 연결되어 있기 때문에 스위칭 속도가 느리고, 병렬제어 및 프로그램 제어가 어려우며, 단일 설비로 고장시 복구까지 막대한 시간이 소요되며 복구시간동안 생산이 중단되는 문제점이 발생하게 되므로 생산성과 효율성이 현저히 떨어지는 문제점이 있었다.

이에 반하여 본 발명은 양극판과 IGBT정류기가 1:1로 연결되어 상기 제어부에서 사전에 설정된 목표 전류값과 검출부로부터 피드백된 전류값을 비교하여 조건에 부합하지 못하는 양극판이 검출되면 해당 정류기의 오류 정보를 디스플레이 화면을 통해 송출되도록 하여 작업자가 신속히 해당 정류기의 오류를 바로 잡을 수 있으므로 도장 시스템이 중단되지 않고 지속적으로 가동되도록 할 수 있다.

뿐만 아니라, 고장시 작업자가 정류기의 분전반에서 간단히 출력 라인만을 옮겨 결선하여 줌으로써 도장 라인의 중단없이 연속적인 생산이 가능하다. 예를 들어, 1번 정류기 고장시 OUT라인 케이블을 2번 정류기의 OUT 라인에 결선하여 주면 1번 정류기의 즉시 사용이 가능하므로 신속한 대처를 통해 작업성, 생산성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.(도 11 참조)

상기와 같이 이루어지는 본 발명에 따른 IGBT정류기가 구비되는 전착 도장 시스템은 피도물의 표면에 균일한 도장 처리가 이루어지도록 할 수 있으며, 특히 IGBT정류기가 양극판과 1:1로 연결되어 제어부를 통해 양극판별 개별 전압조절이 가능하여 두께가 얇은 피도물 또는 부위별로 두께가 상이한 피도물의 전착 도장시 일정한 도막 두께를 형성할 수 있으므로 도막의 내마모성을 확보할 수 있고 리플(ripple)율을 현저히 줄일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

10 : 전착조
20 : 양극판
100 : IGBT정류기

Claims (3)

1. 피도물의 표면에 도막을 형성하기 위한 전착용 수성도료가 충진되는 전착조와, 상기 전착조 내부에 길이방향을 따라 복수개로 구비되는 복수개의 양극판과, 상기 전착조의 상부측에 구비되는 통전 레일을 포함하는 전착 도장 시스템에 있어서,
   상기 양극판에 플러스(+)전원을 공급하면서 통전 레일에 마이너스(-)전원을 공급하기 위한 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 정류기(100)를 포함하되,
   상기 IGBT정류기는 상기 양극판과 1:1 비율로 구비되며 각각의 양극판과 직렬로 연결되어, 양극판별 개별 전압조절이 가능하도록 하여 두께가 얇은 피도물 또는 부위별로 두께가 상이한 피도물의 전착 도장시 일정한 도막 두께를 형성하여 가스핀홀 불량을 줄일 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 효율성을 증대시킨 전착 도장 시스템.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 IGBT 정류기(100)는
   교류전원을 입력받아 직류전원으로 변환하는 다이오드(111)와, 직류에 포함된 맥동분을 매끄럽게 변환하는 평활 회로부(112)를 포함하는 1차 정류부(110);
   상기 1차 정류부를 통해 변환된 직류전원을 IGBT소자를 이용하여 교류전원으로 변환하는 인버터부(121)와, 상기 인버터부로부터의 교류전압이나 전류의 값을 변환하는 변압부(122)를 포함하는 주파수 변조부(120);
   상기 인버터부 및 변압부로부터의 교류전원을 정류 다이오드로 정류하여 직류전원으로 변환하는 2차 정류부(130);
   상기 2차 정류부의 출력단에 리액터와 콘댄서를 병행하여 파형을 평활시키는 최종 평활부(140); 및
   상기 2차 정류부의 출력단의 전압과 전류를 측정하여 제어부에 피드백하는 검출부(151)와, 상기 검출부로부터 피드백된 전압 및 전류값과 사전에 설정된 전압 및 전류값을 비교하여 정류기의 전압과 전류를 제어하는 제어부(152);를 포함하는 것을 특징으로 하는 효율성을 증대시킨 전착 도장 시스템.
   
3. 제2항에 있어서, 상기 제어부는 상기 양극판 각각에 설정된 전압값과 전류값이 표시되며 각 양극판의 통전 전압값을 설정할 수 있도록 터치스크린 기능이 가능한 디스플레이 화면이 구비되어,
   상기 제어부에서 사전에 설정된 목표 전류값과 검출부로부터 피드백된 전류값을 비교하여 조건에 부합하지 못하는 양극판이 검출되면 해당 정류기의 오류 정보를 디스플레이 화면을 통해 송출하여 신속한 조치가 이루어질 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 효율성을 증대시킨 전착 도장 시스템.
   

Images