KR102117204B1 - 아노다이징 처리용 전극레일의 스파크 방지 시스템 - Google Patents

아노다이징 처리용 전극레일의 스파크 방지 시스템 Download PDF

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KR102117204B1
KR102117204B1 KR1020200004753A KR20200004753A KR102117204B1 KR 102117204 B1 KR102117204 B1 KR 102117204B1 KR 1020200004753 A KR1020200004753 A KR 1020200004753A KR 20200004753 A KR20200004753 A KR 20200004753A KR 102117204 B1 KR102117204 B1 KR 102117204B1
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손치호
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주식회사 삼원알텍
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    • C25D21/12—Process control or regulation

Abstract

본 발명은 아노다이징 처리용 전극레일의 스파크 방지 시스템에 관한 것으로, 본 발명에 따르면 거치블록이 선행 양극부스바에서 절연블록으로의 진입시에는 선행 전원을 절연블록의 완충부스바에 투입하고, 거치블록이 완충부스바에 도달하면 후행 양극부스바의 후행 전원을 절연블록의 완충부스바에 투입하여 단자대와 양극레일의 면 접촉 부위의 스파크 발생을 억제함은 물론 거치블록의 단자대가 양극라인을 이동시 불연속적인 시간차를 최소화하여 연속적인 선행 전원 및 후행 전원의 투입을 가능하게 해 아노다이징 처리 효율을 높일 수 있고 후행 양극부스바에 강도가 우수한 베릴륨동 재질의 보강접점부를 구비하여 후행 양극부스바의 망실을 최소화하여 유지보수에 유리한 아노다이징 처리용 전극레일의 스파크 방지 시스템을 제공한다.

Description

아노다이징 처리용 전극레일의 스파크 방지 시스템 {System for Preventing Spark of Electrode Rail for Anodizing Treatment}
본 발명은 금속의 아노다이징 처리를 위하여 양극레일을 따라 이동되는 거치블록이 절연블록을 지나 후행 양극부스바에 접촉될 때 스파크가 발생을 방지하는 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(산화알루미늄: 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)처럼박리되지 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 알루미늄금속을 침지한 후에 일정 전압 및 전류를 흘려 금속표면에 산화막이 형성되도록 하는 데, 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 많은 전해조 및 부가장치를 필요로 하였다. 또한, 금속의 피막 두께를 늘리기 위하여 소요시간이 길어질 뿐만 아니라 알루미늄 금속의 아노다이징 처리를 위한 인력 및 비용이 증가하는 문제가 있었다.
그리고 교류(AC)를 직류(DC)로 정류하는 정류기를 통해 전압 및 전류를 정류하여 인가하는 일반 전해조에서는 알루미늄 금속의 피막 두께는 대략 50㎛ 내외이다. 대부분 도금 대상물인 알루미늄의 재질에 따라 또는 알루미늄의 합금의 종류에 따라 피막 두께가 결정된다. 특히 알루미늄의 조성비가 낮을수록 피막의 두께는 더욱 얇아지거나 거의 형성되지 않는다. 또한, 한정된 피막의 두께에 의하여 내식성과 경도가 약한 문제가 있었다.
더욱이 피막의 두께에 따라 도금 대상물의 표면 피막의 색깔이 달라지는데, 피막 두께가 한정되면 다양한 색깔을 구현하는데 어려움이 따르는 문제도 있었다.
이와 같은 문제를 해소하기 위하여, 본 출원인은 등록특허 제10-1048013호(참고문헌 1)를 제안한 바 있다. 이는 첨부된 도 1에서 확인되는 바와 같이 체인에 고정된 이송블록(29)이 회전하면서 거치대(30)를 밀어 회전시킨다. 거치대(30)에는 행거(32)로부터 복수의 도금대상물(33)이 거치되어 있다. 그리고 거치대(30)는 면 접촉되는 양극라인(20a-20c)에 일정 간격으로 구획된 절연블록(21)이 결합된 양극레일(20)이 폐로로 형성된다. 또한, 양극라인(20a-20c)에는 각기 다른 전압 및 전류가 인가된다. 그러나 거치대(30)가 양극레일(20)의 절연블록(21)이전의 양극라인(20a)로부터 일정 크기의 전압 및 전류의 전원을 공급받아 도금대상물(33)을 아노다이징 처리한 후에 절연블록(21)을 통과한다. 그리고 거치대(30)는 절연블록(21)을 통과한 후에 다음의 양극라인(20b)에 진입하여 면 접촉될 때에 양극라인(20b)에 인가된 전원에 의하여 순간적인 스파크(spark)가 발생된다. 이 순간적인 스파크에 의하여 거치대(30)와 접촉되는 양극라인(20b)의 앞부분 또는 거치대(30)에 홈(S) 등의 손상이 발생된다.
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이러한 스파크에 의한 손상으로 홈은 점점 더 깊거나 넓어지게 되어 거치대가 양극레일을 따라 자연스럽게 회전되지 못하게 되는 부하로 작용하여 아노다이징 처리 시스템을 원활한 작동시키지 못하거나 양극라인으로 전원이 공급되지 못하는 등의 문제로 인하여 양극레일 전체를 교체하여야 하는 문제가 발생된다. 이는 작업효율을 저하시키고, 교체비용의 상승으로 이어져 생산성을 저하시키는 단점으로 지적되었다.
물론 상기 참고문헌 1의 문제점을 개선하기 위해 본 출원인은 등록특허 10-1635786호(참고문헌 2)를 제안한 바 있다. 이는 금속의 아노다이징 처리용 전극레일의 스파크 방지 시스템에 관한 것으로, 전해액이 저수된 전해조에 구비되며 일정 구간을 구획하며 선행 전원과 후행 전원이 투입되는 선행 양극부스바 및 후행 양극부스바 사이에 절연블록이 결합된 양극라인과 면 접촉되어 양극전원을 공급받는 단자대가 몸체의 하부에 구비되고 도금대상물을 거치한 행거를 거치할 수 있는 거치대가 구비되는 거치블록이 구비되는 금속의 아노다이징 처리용 양극레일의 스파크 방지 시스템에 있어서, 상기 절연블록에 상기 양극부스바와 절연상태를 유지하며 설치되어 후행 전원이 투입가능한 통전부스바와; 상기 거치블록의 몸체가 상기 통전부스바에 진입하면 감지하여 감지신호를 출력하는 감지수단과; 상기 감지수단으로부터 감지신호가 입력되면 상기 거치블록의 단자대가 선행 양극부스바를 통과해 절연블록으로 진입이 완료되어 통전부스바에 접촉된 것으로 판단하여 상기 통전부스바에 후행 전원을 투입하고, 상기 감지수단으로부터 감지신호의 입력이 없으면 단자대가 후행 양극부스바로 진입한 것으로 판단하여 상기 통전부스바(212)에 후행 전원의 투입을 차단하는 제어부;를 포함한다.
그런데 참고문헌 2의 스파크 방지 시스템은 선행 양극부스바 및 후행 양극부스바 사이에 구비되는 절연블록에 통전부스바를 구비하지만 단자대가 도달하면 후행전압을 투입하는 방식으로 통전부스바에 단자대가 도달 전에는 통전부스바에 선행전압을 투입하지 않고 통전부스바에 단자대가 도달하면 통전부스바에 후행전압만 투입하는 구성이므로 도금대상물의 아노다이징 처리시 불연속적인 시간차가 존재하는 문제점이 있다. 이에 도금대상물의 아노다이징 처리가 매끄럽게 연속적으로 이루어지지 못한다.
더욱이 단자대가 선행 양극부스바를 벗어나 절연블록로 이동하여도 감지수단이 단자대를 감지하지 못하는 구간에서는 통전부스바에 단자대가 접촉되더라도 통전부스바에 아노다이징 처리를 위한 전원공급이 이루어지지 못함에 따라 도금대상물의 아노다이징 처리가 이루어지지 못하는 문제점도 있다.
참고문헌 1 : 등록특허 제10-1048013호 참고문헌 2 : 등록특허 10-1635786호
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따라서 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 도금대상물의 아노다이징 처리장치에 구비되어 선행 및 후행 양극부스바 사이에 절연상태의 완충구간을 확보하기 위한 절연블록이 일체로 결합된 양극레일을 따라 이동하는 거치블록의 스파크 발생을 완전하게 방지함은 물론 도금대상물의 연속적인 아노다이징 처리를 할 수 있는 아노다이징 처리용 전극레일의 스파크 방지 시스템을 제공하는 데 있다.
특히 본 발명은 거치블록이 이동중 절연블록에 진입 및 진출시를 감지하여 절연블록에 구비되는 완충부스바에 선행 전원과 후행 전을 교대로 투입하여 아노다이징 처리시 불연속적인 시간차를 최소화하여 아노다이징 처리 효율을 높일 수 있는 아노다이징 처리용 전극레일의 스파크 방지 시스템을 제공하는 데 있다.
이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은;
금속의 아노다이징 처리용 전해조에 구비되며 일정 구간을 구획하며 선행 전원 및 후행 전원이 각각 투입되는 선행 및 후행 양극부스바 사이에 절연블록이 결합된 양극라인과 면 접촉되는 단자대가 몸체의 하부에 구비되고 도금대상물을 거치한 행거를 거치할 수 있는 거치대가 구비되는 거치블록이 구비되는 금속의 아노다이징 처리용 양극레일의 스파크 방지 시스템에 있어서; 상기 절연블록에 구비되어 상기 선행 및 후행 양극부스바와 절연상태를 유지하며 설치되어 선행 전원 또는 후행 전원이 투입가능한 완충부스바와; 상기 선행 양극부스바의 후반부 상측에 구비되어 상기 단자대가 선행 양극부스바의 후반부에 도달하면 제1 감지신호를 출력하는 제1 감지수단과; 상기 완충부스바의 상측에 구비되어 상기 단자대가 완충부스바에 도달하면 제2 감지신호를 출력하는 제2 감지수단과; 상기 제1 감지수단으로부터 제1 감지신호가 입력되면 단자대가 선행 양극부스바를 벗어나 절연블록으로 진입할 예정인 것으로 판단하여 상기 선행 양극부스바에 투입되는 선행 전원을 상기 완충부스바에 투입하고, 상기 제2 감지수단으로부터 제2 감지신호가 수신되면 상기 단자대가 선행 양극부스바를 완전히 벗어나 절연블록의 완충부스바에 진입 완료한 것으로 판단하여 상기 후행 양극부스바에 투입되는 후행 전원을 상기 완충부스바에 투입하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 아노다이징 처리용 전극레일의 스파크 방지 시스템을 제공한다.
이때, 상기 후행 양극부스바의 전반부 상측에 구비되어 상기 단자대가 후행 양극부스바의 전반부에 도달하면 제3 감지신호를 출력하는 제3 감지수단을 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 제3 감지수단으로부터 제3 감지신호가 입력되면 상기 단자대가 절연블록을 벗어나 후행 양극부스바에 진입 완료한 것으로 판단하여 상기 완충부스바에 투입한 후행 전원을 차단하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 후행 양극부스바의 초입부에는 스파크 발생으로 인한 파손 등을 방지하기 위해 강도가 우수한 베릴륨동 재질의 보강접점부가 구비되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 완충부스바의 전방에 형성되는 전방 절연구간은 단자대 길이에 비해 짧게 형성하고, 상기 완충부스바의 후방에 형성되는 후방 절연구간 역시 단자대 길이에 비해 짧게 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부는 제1 정류기를 제어하여 선행 전원을 선행 양극부스바와 완충부스바에 투입하고, 제2 정류기를 제어하여 후행 전원을 상기 후행 양극부스바와 완충부스바에 투입하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 거치블록이 선행 양극부스바에서 절연블록으로의 진입시에는 선행 전원을 절연블록의 완충부스바에 투입하고, 거치블록이 완충부스바에 도달하면 후행 양극부스바의 후행 전원을 절연블록의 완충부스바에 투입하여 단자대와 양극레일의 면 접촉 부위의 스파크 발생을 억제함은 물론 거치블록의 단자대가 양극라인을 이동시 불연속적인 시간차를 최소화하여 연속적인 선행 전원 및 후행 전원의 투입을 가능하게 해 아노다이징 처리 효율을 높일 수 있다.
아울러, 본 발명은 후행 양극부스바에 강도가 우수한 베릴륨동 재질의 보강접점부를 구비하여 후행 양극부스바의 망실을 최소화하여 유지보수에 유리하다.
도 1은 종래 금속의 아노다이징 처리장치의 양극레일에 면 접촉되는 거치대를 나타낸 도면이다
도 2는 본 발명에 따른 금속의 아노다이징 처리 시스템의 거치대 구조를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 3의 (a) 내지 (c)는 본 발명에 따른 아노다이징 처리용 전극레일의 스파크 방지 시스템의 구성을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
이하 본 발명에 따른 아노다이징 처리용 전극레일의 스파크 방지 시스템을 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 기술되는 실시 예들에 의해 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 실시 예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 2 및 도 3에 의하면, 본 발명의 아노다이징 처리용 전극레일의 스파크 방지 시스템은 도금대상물(1)이 거치된 상태의 행거(2)를 이송하는 복수의 거치블록(100)의 단자대(120)가 도금대상물(1)의 표면을 아노다이징에 의한 피막처리를 수행하는 도금조의 양극라인(200)에 면접촉하며 이동시 발생할 수 있는 스파크를 완전히 방지하기 위한 것이다.
이때, 금속의 아노다이징 처리 장치는 일정용량의 전해액이 저수된 전해조의 상부에는 무한궤도식으로 설치되어 양극 전원을 공급하는 양극라인(200)이 구비되고, 전해조 내로 음극전원을 공급하는 음극라인이 구비된다. 이때 양극라인(200) 내측에 일정 거리로 이격되어 설치된 구동스프라켓 및 종동스프라켓은 체인으로 무한궤도식으로 연결되며, 체인(201)에는 양극라인(200)을 통해 양극전원을 공급받으며 도금대상물(1)이 거치된 상태의 행거(2)를 이송하는 복수의 거치블록(100)이 일정간격으로 장착된다.
이와 같은 금속의 아노다이징 처리 장치는 본 출원인이 선출원한 등록특허 10-1635786호(참고문헌 2)에 상세히 설명된 바 이에 관한 구체적인 설명은 생략한다.
이때 상기 양극라인(200)은 전해조 상부에 무한궤도식으로 설치되는 것으로, 선행 및 후행 양극부스바(210,220)와, 상기 선행 및 후행 양극부스바(210,220) 사이에 구비되는 절연블록(230)이 일체로 결합되며, 상기 도금대상물(1)이 거치된 거치블록(100)이 면접촉된다.
이러한 절연블록(230)은 선행 및 후행 양극부스바(210,220) 사이에 절연상태의 완충구간을 확보하기 위해 선행 및 후행 양극부스바(210,220) 사이에 일체로 결합되며, 전원투입이 가능한 완충부스바(240)가 구비된다.
그리고 복수의 선행 및 후행 양극부스바(210,220)은 복수의 절연블록(230)에 의해 일정한 간격을 유지하며 결합될 수 있으며, 선행 및 후행 양극부스바(210,220)와 완충부스바(240)에는 제어부(300)의 제어에 따라 제1 및 제2 정류기(310,320)에서 각각 다른 크기의 전압 및 전류가 인가되어 도금대상물(1)의 아노다이징 처리를 할 수 있다.
이때 상기 절연블록(230)은 합성수지 등과 같은 재질로 구성하여 절연블록(230)에 결합된 인접 전후단에 구비되는 선행 및 후행 양극부스바(210,220)과는 절연상태가 유지되도록 하며, 절연블록(230)의 중앙 상부에는 완충부스바(240)가 구비된다.
이때, 상기 거치블록(100)은 체인에 일정간격으로 장착되어 도금대상물이 거치된 상태의 행거를 이송하는 것으로, 체인에 일단부가 일체로 고정되며 양극라인(200) 방향으로 돌출되는 몸체(110)와, 상기 몸체(110)의 하부에 상기 양극라인(200)에 접촉되어 상기 선행 및 후행 양극부스바(210,220) 및 완충부스바(240)로부터 양극전원을 공급받는 단자대(120)와, 상기 몸체(110)의 타단부에 일체로 구비되어 도금대상물(1)을 거치한 행거(2)를 거치할 수 있는 거치대(130)로 구성된다.
이와 같은 금속의 아노다이징 처리 장치에 구비되는 본 발명의 아노다이징 처리용 전극레일의 스파크 방지 시스템은 양극라인(200)을 통해 양극전원을 공급받는 단자대(120)가 구비되는 거치블록(100)이 이동중에 단자대(120)와 양극라인(200) 사이에서 발생할 수 있는 스파크를 방지하기 위해, 절연블록(230)에는 선행 및 후행 양극부스바(210,220)와는 절연상태를 유지하며 완충부스바(240)가 구비된다.
이 경우 상기 절연블록(230)의 길이는 거치블록(100)의 단자대(120) 길이에 비해 길게 형성하고, 상기 절연블록(230)의 중앙에 완충부스바(240)를 구비한다.
그리고 상기 후행 양극부스바(220)의 초입부에는 스파크 발생으로 인한 파손 등을 방지하기 위해 강도가 우수한 베릴륨동 재질의 보강접점부(222)를 구비하여 후행 양극부스바(220)의 강도를 더욱 향상시킨다. 상기 베릴륨동은 동합금 중에서 최고의 강도이며, 내식성, 내열동, 내마모성, 피로한도, 스프링특성, 전기전도성이 우수하다.
이때, 완충부스바(240)의 전방에 형성되는 전방 절연구간(232)은 단자대(120) 길이에 비해 짧게 형성하고, 완충부스바(240)의 후방에 형성되는 후방 절연구간(234) 역시 단자대(120) 길이에 비해 짧게 형성한다. 이는 선행 양극부스바(210)를 통과하여 완충부스바(240)로 진입하는 거치블록(100)의 단자대(120)가 선행 양극부스바(210)와 완충부스바(240)에 동시에 접촉된 상태가 되도록 하여 선행 전원(VF)을 선행 양극부스바(210)와 완충부스바(240)에 동시 투입 가능하고, 완충부스바(240)를 통과하여 후행 양극부스바(220)로 진입하는 거치블록(100)의 단자대(120)가 완충부스바(240)와 후행 양극부스바(220)에 동시에 접촉된 상태가 되도록 함으로서 후행 전원(VL)을 완충부스바(240)와 후행 양극부스바(220)에 동시 투입 가능하다. 이는 거치블록(100)의 단자대(120)가 양극라인(200)을 이동시 전원의 끊김을 최소화하고 연속적인 선행 전원(VF) 및 후행 전원(VL)의 투입을 가능하게 해 아노다이징 처리 효율을 높일 수 있다.
한편, 상기 단자대(120)가 선행 양극부스바(210)의 후반부에 도달하는 것을 감지하는 제1 감지수단(250)이 선행 양극부스바(210)의 후반부 상측에 이격되게 설치되어, 단자대(120)가 선행 양극부스바(210)에서 절연블록(230)으로 진출하는 것을 감지한다.
그리고 상기 단자대(120)가 완충부스바(240)에 도달하는 것을 감지하는 제2 감지수단(252)이 완충부스바(240)의 중앙 상측에 이격되게 설치되어, 단자대(120)가 절연블록(230)의 완충부스바(240)에 진입 완료된 것을 감지한다.
또한 상기 단자대(120)가 후행 양극부스바(220)의 전반부에 도달하는 것을 감지하는 제3 감지수단(254)이 후행 양극부스바(220)의 전반부 상측에 이격되게 설치되어, 단자대(120)가 절연블록(230)에서 후행 양극부스바(220)으로 진입 완료된 것을 감지한다.
이러한 제1 내지 제3 감지수단(250,252,254)은 상기 거치블록(100)의 몸체(110)를 비접촉식으로 감지할 수 있는 레이저센서나 적외선센서 또는 근접센서 등으로 구성되거나, 상기 거치블록(100)의 몸체(110)를 접촉식으로 감지할 수 있는 리미트스위치로 구성될 수 있다.
이에 따라 상기 제1 감지수단(250)은 선행 양극부스바(210)의 후반부 상측을 향해 설치되어 거치블록(100)의 몸체(110)가 감지되면 제어부(300)에 제1 감지신호를 전송하며, 이에 따라 상기 제어부(300)는 단자대(120)가 선행 양극부스바(210)를 벗어나 절연블록(230)으로 진입할 예정인 것으로 판단한다.
그리고 상기 제2 감지수단(252)은 완충부스바(240)의 중앙 상측을 향해 설치되어 거치블록(100)의 몸체(110)의 전단부가 감지되면 제어부(300)에 제2 감지신호를 전송하며, 이에 따라 상기 제어부(300)는 단자대(120)가 선행 양극부스바(210)를 완전히 벗어나 절연블록(230)의 완충부스바(240)에 진입 완료한 것으로 판단한다.
그리고 상기 제3 감지수단(254)은 후행 양극부스바(220)의 전반부 상측을 향해 설치되어 거치블록(100)의 몸체(110)가 감지되면 제어부(300)에 제3 감지신호를 전송하며, 이에 따라 상기 제어부(300)는 단자대(120)가 절연블록(230)을 완전히 벗어나 후행 양극부스바(220)에 진입 완료한 것으로 판단한다.
이와 같은 구성을 통해 금속의 아노다이징 처리장치에서 양극라인(200)에 면 접촉하는 단자대(120)가 선행 양극부스바(210)에 진입하면 금속의 아노다이징 처리를 하기 위해 선행 전원(VF)이 투입되고, 단자대(120)가 절연블록(230) 방향으로 이동하며 제1 감지수단(250)에서 거치블록(100)의 몸체(110)가 감지되면 제1 감지신호가 제어부(300)에 입력된다. 이에 제어부(300)는 단자대(120)가 절연블록(230)으로 진입할 것으로 판단하여 절연블록(230)의 완충부스바(240)에 선행 양극부스바(210)에 투입되는 선행 전원(VF)을 투입한다.
그리고, 단자대(120)가 계속해서 절연블록(230) 방향으로 이동하며 제2 감지수단(252)에서 거치블록(100)의 몸체(110)가 감지되면 제2 감지신호가 제어부(300)에 입력된다. 이에 제어부(300)는 단자대(120)가 선행 양극부스바(210)를 완전히 벗어나 절연블록(230)의 완충부스바(240)에 진입 완료한 것으로 판단하여 절연블록(230)의 완충부스바(240)에 후행 양극부스바(220)에 투입되는 후행 전원(VL)을 투입한다.
다음으로 단자대(120)가 계속해서 후행 양극부스바(220) 방향으로 이동하며 제3 감지수단(254)에서 거치블록(100)의 몸체(110)가 감지되면 제3 감지신호가 제어부(300)에 입력된다. 이에 제어부(300)는 단자대(120)가 절연블록(230)을 완전히 벗어나 후행 양극부스바(220)에 진입 완료한 것으로 판단하여 절연블록(230)의 완충부스바(240)에 투입한 후행 전원(VL)을 차단한다.
이때, 선행 양극부스바(210)와 완충부스바(240)에는 제1 정류기(310)를 통해 선행 전원(VF)을 일정하게 투입하고, 후행 양극부스바(220)와 완충부스바(240)에는 제2 정류기(320)를 통해 후행 전원(VL)을 투입한다. 이 경우 제1 정류기(310)와 제2 정류기(320)는 하나의 정류기를 사용하여 전압을 분배 투입할 수도 있으며, 이러한 정도의 설계변경은 모두 본 발명의 권리범위 내에 속한다.
이와 같이 절연블록(230)의 선후행 위치에 따라 완충부스바(212)에 선행 전원(VF)과 후행 전원(VL)을 번갈아 투입하여 거치대(130) 및 행거(2)를 통해 도금대상물(1)로 전도되므로 도금대상물(1)의 아노다이징 처리를 연속적으로 수행할 수 있을 뿐만 아니라 산화피막의 형성 시간도 단축하는 효과도 있다.
이때, 상기 산화피막 형성을 위한 전원은 10 ~ 50V 범위 내에서 20V, 25V, 40V 등의 서로 다른 다양한 직류전압을 선택적으로 선행 및 후행 양극부스바(210,220)에 각기 독립적으로 투입한다. 예를 들어 선행 양극부스바(210)에는 20V의 선행 전원(VF)이 투입되고, 다음 후행 양극부스바(220)에는 25V의 후행 전원(VL)이 투입될 수 있다. 이와 같은 산화피막용 선행 및 후행 전원(VF,VL)의 연속적인 투입을 통해 다양한 두께의 산화피막을 도금대상물(1)의 표면에 형성하는 것이 가능하다.
한편, 상기 제어부(300)는 제1 내지 제3 감지수단(250,252,254)의 제1 내지 제3 감지신호에 따라 SCR(Silicon Controlled Rectifier)로 이루어지는 제1 및 제2 정류기(310,320)를 제어하여 상기 양극라인(200)의 선행 및 후행 양극부스바(210,220)와 완충부스바(240)로 선행 및 후행 전원(VF,VL)을 투입하거나 차단하여 도금대상물(1)의 아노다이징 처리를 연속적이면서도 단계적으로 수행한다. 이러한 제어부(300)는 마이컴 등으로 이루어질 수 있다.
이때, 상기 제어부(300)는 제1 내지 제3 감지수단(250,252,254)의 제1 내지 제3 감지신호의 입력만을 고려하여 제1 및 제2 정류기(310,320)를 제어하는 것만 설명하였으나, 제1 내지 제3 감지신호 입력후 감지신호가 입력되지 않는 시간을 고려하여 제1 및 제2 정류기(310,320)를 제어할 수도 있고 이 경우 2개의 감지수단만으로도 선행 및 후행 전원(VF,VL)을 투입하거나 차단하도록 제어할 수 있으며, 이러한 정도의 설계변경 역시 본 발명의 권리범위에 속함은 자명하다.
이하, 도 2 및 도 3을 참고로 본 발명에 따른 아노다이징 처리용 전극레일의 스파크 방지 시스템의 구동 예를 설명한다.
체인(201)의 회전에 따라 거치블록(100)이 양극라인(200)과 면 접촉된 상태로 이동한다. 이때, 거치블록(100)의 단자대(120)가 양극라인(200)에 면 접촉되어 이동하는 중에는 제어부(300)는 선행 및 후행 전원(VF,VL)이 양극라인(200)을 구성하는 양극라인(200)의 선행 및 후행 양극부스바(210,220)와 완충부스바(240)에 투입되도록 제1 및 제2 정류기(310,320)를 제어한다.
이에 따라 SCR(Silicon Controlled Rectifier)로 이루어지는 제1 및 제2 정류기(310,320)는 선행 및 후행 전원(VF,VL)을 양극라인(200)에 전원을 투입하여 아노다이징 처리를 수행하여 도금대상물(1)의 표면에 산화피막을 형성한다.
도금대상물(1)의 표면에 산화피막을 형성하는 중에도 체인은 계속해서 회전하며 그에 따라 거치블록(100)이 양극라인(200)을 따라 이동한다.
이때 제어부(300)는 제1 감지수단(250)에서 제1 감지신호가 입력되면 제어부(300)는 단자대(120)가 절연블록(230)으로 진입할 것으로 판단하여 제1 정류기(310)를 제어하여 절연블록(230)의 완충부스바(240)에는 선행 양극부스바(210)에 투입하는 선행 전원(VF)을 동일하게 투입한다. 이러한 상태에서는 선행 양극부스바(210)와 완충부스바(240)에 동일한 선행 전원(VF)이 투입된 상태이므로 단자대(120)가 완충부스바(240)에 진입시 면 접촉 부위의 스파크 발생을 억제할 수 있고, 이에 따라 제1 정류기(310)의 손상도 최소화할 수 있다.
한편, 상기 제어부(300)는 제2 감지수단(252)에서 감지신호가 입력되는지를 감시하며, 제2 감지신호가 입력되면 거치블록(100)의 단자대(120)가 선행 양극부스바(210)를 완전히 벗어나 절연블록(230)의 완충부스바(240)에 진입 완료한 것으로 판단하여 절연블록(230)의 완충부스바(240)에는 후행 양극부스바(220)에 투입되는 후행 전원(VL)을 동일하게 투입한다. 이러한 상태에서는 완충부스바(240)와 선행 양극부스바(210)에 동일한 후행 전원(VL)이 투입된 상태이므로 단자대(120)가 완충부스바(240)에서 선행 양극부스바(210)에 진입시 면 접촉 부위의 스파크 발생을 억제할 수 있고, 이에 따라 제2 정류기(320)의 손상도 최소화할 수 있다.
이후, 상기 제어부(300)는 제3 감지수단(254)에서 감지신호가 입력되는지를 감시하며, 제3 감지신호가 입력되면 단자대(120)가 절연블록(230)을 완전히 벗어나 후행 양극부스바(220)에 진입 완료한 것으로 판단하여 절연블록(230)의 완충부스바(240)에 투입한 후행 전원(VL)을 차단한다.
이와 같은 제어 방식은 양극라인(200)과 단자대(120)의 망실을 최소화하여 양극라인(200)과 단자대(120) 수명을 연장하고 유지보수비용을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 금속의 아노다이징 처리시 불연속적인 시간차를 최소화하여 아노다이징 처리 효율을 높일 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 실시 예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등의 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미친다.
1: 도금대상물 2: 행거
100: 거치블록 110: 단자대
120: 몸체 130: 거치대
200: 양극라인 210: 선행 양극부스바
220: 후행 양극부스바 222: 보강접점부
230: 절연블록 240: 완충부스바
250: 제1 감지수단 252: 제2 감지수단
254: 제3 감지수단 300: 제어부
310: 제1 정류기 320: 제2 정류기

Claims (5)

  1. 금속의 아노다이징 처리용 전해조에 구비되며 일정 구간을 구획하며 선행 전원(VF) 및 후행 전원(VL)이 각각 투입되는 선행 및 후행 양극부스바(210,220) 사이에 절연블록(230)이 결합된 양극라인(200)과 면 접촉되는 단자대(120)가 몸체(110)의 하부에 구비되고 도금대상물(1)을 거치한 행거(2)를 거치할 수 있는 거치대(130)가 구비되는 거치블록(100)이 구비되는 금속의 아노다이징 처리용 양극레일의 스파크 방지 시스템에 있어서,
    상기 절연블록(230)에 구비되어 상기 선행 및 후행 양극부스바(210,220)와 절연상태를 유지하며 설치되어 선행 전원(VF) 또는 후행 전원(VL)이 투입가능한 완충부스바(240)와;
    상기 선행 양극부스바(210)의 후반부 상측에 구비되어 상기 단자대(120)가 선행 양극부스바(210)의 후반부에 도달하면 제1 감지신호를 출력하는 제1 감지수단(250)과;
    상기 완충부스바(240)의 상측에 구비되어 상기 단자대(120)가 완충부스바(240)에 도달하면 제2 감지신호를 출력하는 제2 감지수단(252)과;
    상기 제1 감지수단(250)으로부터 제1 감지신호가 입력되면 단자대(120)가 선행 양극부스바(210)를 벗어나 절연블록(230)으로 진입할 예정인 것으로 판단하여 상기 선행 양극부스바(210)에 투입되는 선행 전원(VF)을 상기 완충부스바(240)에 투입하고, 상기 제2 감지수단(252)으로부터 제2 감지신호가 수신되면 상기 단자대(120)가 선행 양극부스바(210)를 완전히 벗어나 절연블록(230)의 완충부스바(240)에 진입 완료한 것으로 판단하여 상기 후행 양극부스바(220)에 투입되는 후행 전원(VL)을 상기 완충부스바(240)에 투입하는 제어부(300);를 포함하며,
    상기 완충부스바(240)의 전방에 형성되는 전방 절연구간(232)은 단자대(120) 길이에 비해 짧게 형성하고, 상기 완충부스바(240)의 후방에 형성되는 후방 절연구간(234) 역시 단자대(120) 길이에 비해 짧게 형성되는 것을 특징으로 하는 아노다이징 처리용 전극레일의 스파크 방지 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 후행 양극부스바(220)의 전반부 상측에 구비되어 상기 단자대(120)가 후행 양극부스바(220)의 전반부에 도달하면 제3 감지신호를 출력하는 제3 감지수단(254)을 더 포함하며,
    상기 제어부(300)는 상기 제3 감지수단(254)으로부터 제3 감지신호가 입력되면 상기 단자대(120)가 절연블록(230)을 벗어나 후행 양극부스바(220)에 진입 완료한 것으로 판단하여 상기 완충부스바(240)에 투입한 후행 전원(VL)을 차단하는 것을 특징으로 하는 아노다이징 처리용 전극레일의 스파크 방지 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 후행 양극부스바(220)의 초입부에는 스파크 발생으로 인한 파손 등을 방지하기 위해 강도가 우수한 베릴륨동 재질의 보강접점부(222)가 구비되는 것을 특징으로 하는 아노다이징 처리용 전극레일의 스파크 방지 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부(300)는 제1 정류기(310)를 제어하여 선행 전원(VF)을 선행 양극부스바(210)와 완충부스바(240)에 투입하고, 제2 정류기(320)를 제어하여 후행 전원(VL)을 상기 후행 양극부스바(220)와 완충부스바(240)에 투입하는 것을 특징으로 하는 아노다이징 처리용 전극레일의 스파크 방지 시스템.
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