KR102213348B1 - 고장감지 및 예방이 가능한 자가발전형 연속식 도금장치의 행거장치 - Google Patents

고장감지 및 예방이 가능한 자가발전형 연속식 도금장치의 행거장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 연속식 도금장치 행거에 공급되는 전류를 개별적으로 및 직접적으로 측정하여 도금불량을 없애는데 기여할 수 있는, 고장감지 및 예방이 가능한 자가발전형 연속식 도금장치의 행거장치에 관한 것이다. 그의 구성은; 연속식 도금장치에서 행거를 통해 기판에 공급되는 전류를 개별 측정하여 해당 행거의 이상 여부를 판단하기 위한 것으로서, 급전바에 외팔보 형태로 고정 설치되는 행거암을 에워싼 상태에서 고정되는 것으로서 클램프 형태로 구성되는 홀더케이싱; 상기 홀더케이싱 내부에 설치되는 전류계; 상기 전류계에 전원을 공급하기 위한 전원공급부; 및 상기 전류계가 측정한 전류값을 외부에 전송하는 통신부;를 포함하되, 상기 통신부는 근거리무선통신기술인 UWB(Ultra Wide Band, 초광대역)기술을 채용함으로써; 상기 행거의 위치에 따라 전류의 측정 여부를 자체 판단하여 상기 행거가 도금조를 따라 이동하는 경우에만 전류를 측정하게끔 하는 것을 특징으로 한다.

Description

고장감지 및 예방이 가능한 자가발전형 연속식 도금장치의 행거장치{Hanger Apparatus For Continuous Plating System Having Function For Sensoring And Preventing Breakdown}
본 발명은 연속식 도금장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 연속식 도금장치 행거에 공급되는 전류를 개별적으로 및 직접적으로 측정하여 도금불량을 없애는데 기여할 수 있는, 고장감지 및 예방이 가능한 자가발전형 연속식 도금장치의 행거장치에 관한 것이다.
일반적으로 연속식 도금장치는 기다란 도금조를 따라서 기판을 연속적으로 이송시키면서 도금이 이루어지도록 하는 도금설비이다.
연속식 도금장치는 기판을 개별적으로 파지하는 다수 개의 행거를 포함하고 있다. 전류가 이 행거를 통해 기판에 개별적으로 공급된다. 그래서 전류가 일정하게 공급되는 경우에도 행거의 구체적이며 개별적인 상태에 따라서 기판에 실제로 공급되는 전류는 일정하지 않을 수 있게 된다.
예를 들어, 기계적 접속 부위에 윤활제로서 통전 그리스를 사용하고 있다. 그래서 주기적으로 그리스를 주유 및 관리해주어야 하는데, 제대로 관리되지 못할 경우에 고착이 생길 수도 있고 저항값이 달라질 수도 있다.
또한 행거의 이송시 편심하중이 가해져 부분적 접촉이 일어나거나 기계적 마모에 의해 불균일한 접촉이 생기는 경우에도 전류의 이상 공급이 생길 수 있다.
이러한 갖가지 변수에 의해 전류의 불균일 공급이 생기게 되고 그 결과 도금편차, 즉 제품마다 도금두께가 달라지는 문제가 생기게 되는 것이다.
종래에도 대한민국 특허출원 제10-2017-0135151호와 같이 연속식 도금장치에서 행거의 전류를 개별적으로 측정하기 위한 장치가 제안된 바 있으나, 이에 의하면 유선으로 전원을 공급함에 따라서 전원의 접속부위에 문제가 생길 소지가 많고 행거가 이동체여서 접촉불량 내지 단선의 우려가 있다는 문제가 있다.
대한민국 특허출원 제10-2017-0135151호 대한민국 특허출원 제10-2011-0007176호
위와 같은 문제에 대하여 본 발명의 목적은 연속식 도금장치에서 행거를 통해 기판에 공급되는 전류를 개별 측정하기 위한, 고장감지 및 예방이 가능한 자가발전형 연속식 도금장치의 행거장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그리고 측정된 전류를 이용하여 문제가 있는 행거에 대하여 즉각적인 조치를 취하여 제품의 도금불량 문제를 최소화할 수 있게 하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 또 다른 목적은 전원을 안정적으로 공급할 수 있으며, 행거의 상태를 다양한 면에서 파악할 수 있게 하는 검사수단을 제공하는 것을 목적으로 한다.
위와 같은 목적은, 연속식 도금장치에서 행거를 통해 기판에 공급되는 전류를 개별 측정하여 해당 행거의 이상 여부를 판단하기 위한 것으로서,
급전바에 외팔보 형태로 고정 설치되는 행거암을 에워싼 상태에서 고정되는 것으로서 클램프 형태로 구성되는 홀더케이싱; 상기 홀더케이싱 내부에 설치되는 전류계; 상기 전류계에 전원을 공급하기 위한 전원공급부; 및 상기 전류계가 측정한 전류값을 외부에 전송하는 통신부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고장감지 및 예방이 가능한 자가발전형 연속식 도금장치의 행거장치에 의해 달성된다.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 홀더케이싱은 "
Figure 112020141723633-pat00012
" 형태의 상부케이싱과, 일단이 상기 상부케이싱에 힌지 연결되며 타단은 상기 상부케이싱에 고정되는 하부케이싱으로 구성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 행거암에 면접촉하게 되는 상기 홀더케이싱의 내측 접촉면에는 상기 행거암 표면에 고정되는 전선이 끼워질 수 있는 전선안착홈이 마련되어 있을 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 전원공급부는 상기 홀더케이싱 내부에 설치되는 충전식 배터리와; 상기 배터리에 충전이 이루어지도록 하는 무선충전부를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 전원공급부는 도금조를 따라 이동하는 중에 상기 급전바와 구름접촉하면서 발전을 일으키는 발전기를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 행거와 관리자 간에는 근거리무선통신기술인 UWB(Ultra Wide Band, 초광대역)기술이 사용되어 상기 행거의 위치를 정확하게 파악할 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 연속식 도금장치 행거의 전류 측정장치.
본 발명에 따르면, 연속 도금장치에서의 행거에 있어서 행거암을 통해 공급되는 전류의 값을 계측하여 행거의 이상 여부를 확인할 수 있음으로써 전류공급 불균형에 기인한 기판의 도금불량문제를 해소할 수 있게 한다. 본 발명에 의하면 전류의 말단 공급지점에서 기판에 공급되는 전류를 측정할 수 있음으로써 가장 정확하게 기판에 실제로 공급되는 전류를 계측할 수 있다. 따라서 행거 및 그 이송기구에 대한 정확한 판단이 가능하게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 고장감지 및 예방이 가능한 자가발전형 연속식 도금장치의 행거장치의 설치상태의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 고장감지 및 예방이 가능한 자가발전형 연속식 도금장치의 행거장치의 홀더케이싱의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 고장감지 및 예방이 가능한 자가발전형 연속식 도금장치의 행거장치의 홀더케이싱의 열린 상태의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 고장감지 및 예방이 가능한 자가발전형 연속식 도금장치의 행거장치의 단면 구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 고장감지 및 예방이 가능한 자가발전형 연속식 도금장치의 행거장치의 홀더케이싱의 사시도이다.
도 6는 본 발명의 실시예에 의한 고장감지 및 예방이 가능한 자가발전형 연속식 도금장치의 행거장치의 통신모듈의 예시적 구성도이다.
이하, 첨부된 도면을 동시에 참조하여 본 발명의 구체적인 내용을 상세하게 설명한다.
본 발명에 의한 고장감지 및 예방이 가능한 자가발전형 연속식 도금장치의 행거장치(이하, '행거장치'라 함)는 연속식 도금장치에서 행거(100)를 통해 기판(P)에 공급되는 전류를 개별 측정하여 해당 행거(100)의 이상 여부를 판단하기 위한 것이다.
행거장치(1)는 홀더케이싱(3), 전류계(5), 전원공급부(7) 및 통신부(9)를 포함한다. 홀더케이싱(3)은 급전바(101)에 외팔보 형태로 지지되면서 급전바(101)의 연장방향을 따라 이동되는 행거의 행거암(103)을 에워싼 상태에서 고정 설치된다. 행거암(103)은 보통 사각 파이프로 되어 있으며, 전원공급선(105)이 행거암(103)을 따라 함께 연장되어 있다.
홀더케이싱(3)은 디지털 클램프 미터와 유사하게(즉 C형 클램프와 유사한 형태로) 구성된다.
도선에 흐르는 전류를 계측할 수 있는 전류계(5)가 홀더케이싱(3) 내부에 설치된다.
전류계(5)가 측정한 전류값을 외부에 전송하는 통신부(9)가 홀더케이싱(3) 내부에 설치된다. 전원공급부(7)는 전류계(5)와 통신부(9)에 전원을 공급한다.
전원공급부(7)는 홀더케이싱 내부에 설치되는 충전식 배터리와 및 이 배터리에 충전이 이루어지도록 하는 충전부를 포함할 수 있다. 충전부는 무선충전방식을 이용할 수 있다. 이를 위해 급전바(101)에 무선충전패드(11)가 설치될 수 있다.
행거(100)는 급전바(101)를 따라 기동하면서 연속적으로 전력을 공급받게 된다.
본 발명의 실시예에 의하면, 홀더케이싱(3)은 "
Figure 112020141723633-pat00013
" 형태로서 안장처럼 행거암(103)에 얹히는 상부케이싱(13)과, 일단이 상기 상부케이싱(13)에 힌지 연결되며 타단이 상부케이싱(13)에 고정되는 하부케이싱(15)으로 구성될 수 있다. 하부케이싱(15)은 "
Figure 112020141723633-pat00003
" 형태로 되어 있을 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 행거암(103)에 면접촉하게 되는 홀더케이싱(3)의 내측 접촉면(13a)에는 상기 행거암(103)의 표면에 고정되는 전원공급선(105)이 끼워질 수 있는 전선안착홈(21)이 마련되어 있을 수 있다. 전선안착홈(21)에 의해 홀더케이싱(13)은 최대한 행거암(103)에 밀착될 수 있게 된다. 전선안착홈(21)은 4개가 도시되어 있는데, 이는 4가닥의 전원공급선(105)을 끼울 수 있도록 하기 위함이다. 전선안착홈(21)의 직경도 전원공급선(105)의 직경에 부합되게끔 설정된다.
통신부(9)는 현재 사용되고 있거나 미래에 개발될 수 있는 다양한 근거리무선통신기술(NFC) 중 어느 하나를 선택하여 이용할 수 있다. 그러나 더 안정적인 전원의 공급을 위하여 일정한 주기로 교체 설치하는 충전식 배터리가 사용될 수도 있고, 자가발전식 전원공급부가 사용될 수도 있다.
충전식 배터리는 행거가 어느 특정 위치나 상황에 있을 때(가령 설비의 정비시간 등)에서 배터리를 자동으로 또는 수동으로 교환해주는 방식을 사용할 수 있다.
자가발전식은 행거에 설치되는 것으로서 급전바(101)와 구름접촉하여 발전을 일으키는 발전기(17)를 통해서 전원을 공급받는 방식이다. 이 발전기(17)는 도 1에 도시된 휠(19)을 포함할 수 있다. 이 휠(19)은 종래의 연속도금시스템에 설치된 것을 구조변경한 것일 수도 있고 그와는 별도로 제작하여 설치되는 것일 수도 있다. 도 1에는 종래의 연속도금시스템에 기설치되어 있는 것으로 도시되었다. 경우에 따라서는 충전식 배터리와 발전기가 겸용으로 사용될 수도 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면 실내조명을 이용하여 전력 생산이 가능한 광발전모듈을 이용할 수 있다. 광발전모듈은 도 5에 도시된 바와 같이 홀더케이싱(3) 중 상부케이싱(13)의 상면에 고정 설치되는 광전지판(22)을 포함할 수 있다. 광발전모듈 역시 배터리와 겸용될 수 있다. 실내조명의 조도가 낮거나, 전류 측정주기가 빨라 소비전력이 증가하여 실내조명으로 생산된 전력이 부족한 경우 압전센서(Piezo), 연전센서(Thermal), ISM 밴드의 RF을 활용한 RF-to-DC 변환 방식, 무선 충전 방식 등의 에너지 수확 방법을 추가로 탑재하여 전력 생산량을 늘릴 수 있다.
또한 도금을 수행하는 구간, 즉 도금조를 따라 이동하는 경우에만 스위치가 온(on)으로 되어 전류측정을 하게 하고 나머지 구간(반송구간)에서는 스위치를 오프(off)한 상태에서 발전만을 하여 충전식 배터리에 전력을 축적하도록 구성할 수도 있다. 이를 위해 도금조에 투입되는지 여부에 따라 온오프되는 스위치가 행거에 설치될 수 있다. 또는, UWB 통신을 통해 측정되는 행거 위치에 따라 측정 여부를 자체 판단 할 수 있다. 행거암에 탑재된 통신모듈의 마이크로프로세서는 행거암의 이동 속도와 저 전력 타이머를 이용하면 행거가 도금조에 투입되는 다음 시각을 알 수 있으며, 이에 따라 측정을 재개할 수 있다. 또한, 통신모듈에는 진동센서 또는 관성센서와 같은 모션센서가 탑재되어 행거암의 움직임을 감지하여 활성화되도록 한다. 즉, 일정시간 동안 움직임이 없을 때는 전력 소모를 최소로 하기 위해 슬립모드로 동작하도록 한다. 관리자는 측정 주기와 보고주기 등을 원격으로 변경할 수 있다(도 6 참조).
본 발명의 실시예에 의하면 행거장치(1)는 기존의 도금라인에 설치되어 있는 모든 행거(100)에 개별적으로 장착되는데, 행거를 식별하기 위한 행거식별수단을 더 포함하고 있다. 행거식별수단은 홀더케이싱(3)의 상면이나 측면에 부착됨으로써 작업자가 시각적으로 식별할 수 있는 태그(tag)가 포함될 수 있다. 물론 통신부(9)는 이 태그에 일대일로 매칭되도록 표지된 신호를 원격설치된 제어부(23)에 송신한다.
제어부(23)는 통신부(9)가 송신한 신호를 바탕으로 해당 행거의 문제점을 인식하고 소정의 신호를 작업자에게 주도록 한다.
설정된 소정 구간의 전류값 보다 높거나 낮게 측정되는 경우에 이를 감지하여 신호를 인가하며, 해당 행거(100)에 의해 이송되었던 기판(P)에도 표지를 하여 후속공정에서 해당 기판(P)을 취출할 수 있도록 지시할 수 있을 것이다.
그리고 제어부(23)는 차후에 이 표지된 행거(100)에는 기판(P)을 탑재하지 않도록 조치함으로써 작업이 중단 없이 연속적으로 수행되도록 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 행거(100)과 관리자 간에 설치되는 통신시스템은 근거리무선통신기술로서 UWB(Ultra Wide Band, 초광대역)기술을 채용할 수 있다. UWB 기술은 일반적으로 3.1~10.6GHz 대역에서 기존의 스펙트럼에 비해 매우 넓은 대역에 걸쳐 낮은 전력으로 통신을 실현하는 근거리 무선통신기술이다. 이것은 노이즈에 대한 우려 없이 저전력으로 대용량의 데이터를 전송할 수 있는 기술이며 넓은 대역폭으로 인해 고정밀 측위가 가능하다. 본 발명은 행거(100)의 현재 위치를 정확하게 파악하는데 이 통신기술을 이용하도록 한다.
위에 도시 및 설명된 구성은 본 발명의 기술적 사상에 근거한 바람직한 실시예에 지나지 아니한다. 당업자는 통상의 기술적 상식을 바탕으로 다양한 변경실시를 할 수 있을 것이지만 이는 본 발명의 보호범위에 포함될 수 있음을 주지해야 할 것이다. 위에 개시된 실시예는 다양한 조합이 가능할 것이며, 가능한 모든 조합은 본 발명의 권리범위 내에 있는 것이 된다.
1 : 고장감지 및 예방이 가능한 자가발전형 연속식 도금장치의 행거장치
3 : 홀더케이싱
5 : 전류계 7 : 전원공급부
9 : 통신부 11 : 무선충전패드
13 : 상부케이싱 15 : 하부케이싱
17 : 발전기 19 : 휠
21 : 전선안착홈 22 : 광전지판
23 : 제어부
100 : 행거 101 : 급전바
103 : 행거암 105 : 전원공급선
P : 기판

Claims (7)

  1. 연속식 도금장치에서 행거를 통해 기판에 공급되는 전류를 개별 측정하여 해당 행거의 이상 여부를 판단하기 위한 것으로서,
    급전바에 외팔보 형태로 고정 설치되는 행거암을 에워싼 상태에서 고정되는 것으로서 클램프 형태로 구성되는 홀더케이싱;
    상기 홀더케이싱 내부에 설치되는 전류계;
    상기 전류계에 전원을 공급하기 위한 전원공급부; 및
    상기 전류계가 측정한 전류값을 외부에 전송하는 통신부;
    를 포함하되,
    상기 통신부는 근거리무선통신기술인 UWB(Ultra Wide Band, 초광대역)기술을 채용함으로써;
    상기 행거의 위치에 따라 전류의 측정 여부를 자체 판단하여 상기 행거가 도금조를 따라 이동하는 경우에만 전류를 측정하게끔 하는 것을 특징으로 하는, 고장감지 및 예방이 가능한 자가발전형 연속식 도금장치의 행거장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 홀더케이싱은 "
    Figure 112020141723633-pat00014
    " 형태의 상부케이싱과; 일단이 상기 상부케이싱에 힌지 연결되며 타단은 상기 상부케이싱에 고정되는 "
    Figure 112020141723633-pat00015
    " 형태의 하부케이싱으로 구성되며;
    상기 행거암에 면접촉하게 되는 상기 홀더케이싱의 내측 접촉면에는 상기 행거암 표면에 고정되는 전선이 끼워질 수 있는 전선안착홈이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는, 고장감지 및 예방이 가능한 자가발전형 연속식 도금장치의 행거장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 행거암의 움직임을 감지할 수 있도록 상기 통신부에는 모션센서가 구비되는 것을 특징으로 하는, 고장감지 및 예방이 가능한 자가발전형 연속식 도금장치의 행거장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전원공급부는 상기 홀더케이싱 내부에 설치되는 충전식 배터리와;
    상기 배터리에 충전이 이루어지도록 하는 무선 충전부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 고장감지 및 예방이 가능한 자가발전형 연속식 도금장치의 행거장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 전원공급부는 도금조를 따라 이동하는 중에 상기 급전 바와 구름접촉하면서 발전을 일으키는 발전기를 포함하는 것을 특징으로 하는, 고장감지 및 예방이 가능한 자가발전형 연속식 도금장치의 행거장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 통신부는 압전센서( Piezo), 연전센서(Thermal), ISM 밴드의 RF를 활용한 RF-to-DC 변환 방식 중 어느 하나 이상으로부터 전력을 공급받게끔 구성되는 것을 특징으로 하는, 고장감지 및 예방이 가능한 자가발전형 연속식 도금장치의 행거장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 모션센서는 진동센서 또는 관성센서이며;
    상기 행거암이 일정시간 동안 움직임이 없을 때는 전력 소모를 최소로 하기 위해 슬립모드로 동작하도록 하는 것을 특징으로 하는, 고장감지 및 예방이 가능한 자가발전형 연속식 도금장치의 행거장치.
KR1020200096774A 2020-08-03 2020-08-03 고장감지 및 예방이 가능한 자가발전형 연속식 도금장치의 행거장치 KR102213348B1 (ko)

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