KR20020052866A - Posgal powder zinc contrl system - Google Patents

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KR20020052866A
KR20020052866A KR1020000082337A KR20000082337A KR20020052866A KR 20020052866 A KR20020052866 A KR 20020052866A KR 1020000082337 A KR1020000082337 A KR 1020000082337A KR 20000082337 A KR20000082337 A KR 20000082337A KR 20020052866 A KR20020052866 A KR 20020052866A
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정원철
김황식
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이구택
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Abstract

PURPOSE: A method is provided which controls deviation of coating amount using electrostatic force by automatically controlling variation of electric field distribution by a plurality of power source supply units and a plurality of high voltage electrodes. CONSTITUTION: In a zinc powder coating apparatus comprising powder spray units(16) spraying zinc powder using spray nozzles(17), a coating chamber(13) for forming a coating atmosphere for the sprayed zinc powder, high voltage electrodes guiding the electrostatic force impressed powder to a strip(11) by impressing electrostatic force to the zinc powder, and power source supply units supplying power source to the high voltage electrodes, the zinc powder coating apparatus is characterized in that the high voltage electrodes are consisted of a plurality of electrode cells(21) enabling impressing of independent power source, shape and position of the plurality of the electrode cells(21) are maintained by an insulating electrode support frame(22), the power source supply units are consisted of a plurality of pulse superposition DC power supplies(23), each of the pulse superposition DC power supplies(23) are connected to the plurality of electrode cells(21) by corresponding thereto 1:1, and the apparatus additionally comprises zinc powder deviation measuring units(25) installed at the inlet of the coating chamber(13), and coating adhesion deviation measuring units(24) installed on the outlet of the coating chamber(13).

Description

독립전원인가 가능한 전극셀을 이용한 분말도금량 편차제어 장치 및 제어방법{Posgal powder zinc contrl system}Powder plating amount deviation control device and control method using an independent power supply electrode cell {Posgal powder zinc contrl system}

본 발명은 아연분말을 고르게 분포시켜 소정의 강판에 균일하게 도금하는 방법에 관한 것으로서, 특히 다수의 전원공급장치와 다수의 고전압전극에 의한 전계분포의 변화를 자동적으로 제어함으로써 정전기력에 의한 도금량의 편차제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for uniformly distributing zinc powder and plating uniformly on a predetermined steel sheet, and in particular, by varying the electric field distribution by a plurality of power supply devices and a plurality of high voltage electrodes, the variation of the plating amount due to electrostatic force. It relates to a control method.

일반적으로 아연분말을 소정의 강판에 도금하는 방법은 정전기력에 의한 방법이 주로 사용되고 있다. 도 4는 종래에 주로 사용되고 있는 아연분말 도금장치를 개략적으로 나타낸 개념도이다. 종래의 아연분말 도금장치는, 도 4에 도시된 바와 같이, 아연분말을 소정의 저장탱크(도시 안됨)에서 흡입하여 이를 분사노즐(!7)에 의해 분사시키는 분말분사장치(16)와, 분사된 아연분말에 대해 도금 분위기를 형성하기 위한 도금챔버(13)와, 상기의 아연분말에 정전기력을 인가함으로써 아연분말을 강판(11)으로 유도하는 고전압전극(14)과, 상기 고전압전극에 전원을 공급하는 전원공급장치(15)로 구성되어 있다. 이때, 미설명부호 12는 상기의 강판(11)을 일정한 방향과 속도로 이송시켜주는 구동롤이다.In general, as a method of plating zinc powder on a predetermined steel sheet, a method using an electrostatic force is mainly used. 4 is a conceptual diagram schematically showing a zinc powder plating apparatus mainly used in the related art. Conventional zinc powder plating apparatus, as shown in Figure 4, the powder injection device 16 for injecting the zinc powder in a predetermined storage tank (not shown) and spraying it by the injection nozzle (! 7), and the injection A plating chamber 13 for forming a plating atmosphere with respect to the zinc powder, a high voltage electrode 14 for guiding the zinc powder to the steel plate 11 by applying an electrostatic force to the zinc powder, and a power supply to the high voltage electrode. It consists of the power supply apparatus 15 which supplies. At this time, reference numeral 12 is a driving roll for transferring the steel sheet 11 in a constant direction and speed.

종래의 아연분말도금장치에서 사용되고 있는 고전압전극(14)에는 크게 선전극과 평판전극이 있다. 고전압전극으로서의 선전극은 하나 혹은 다수의 선을 강판에 대향하여 설치하는 방식이고, 고전압전극으로서의 평판전극은 하나의 평판을 강판에 대향하여 설치하는 방식이다. 첨부된 도면중 도 5(a)는 선전극의 개략도이고,도 5(b)는 평판전극의 개략도이다. 한편, 전원공급장치(15)에 있어서도 크게 직류고전압원과 펄스고전압원이 있으며, 최근에는 두 전원을 중첩시켜 사용하고 있다.The high voltage electrode 14 used in the conventional zinc powder plating apparatus includes a line electrode and a plate electrode. The line electrode as the high voltage electrode is a system in which one or more lines are provided to face the steel plate, and the plate electrode as the high voltage electrode is a system in which one plate is provided to the steel plate. 5 (a) is a schematic diagram of a line electrode, and FIG. 5 (b) is a schematic diagram of a flat electrode. On the other hand, in the power supply device 15, there are largely a DC high voltage source and a pulse high voltage source. Recently, two power sources are superposed.

그런데, 종래의 아연분말도금장치에서 사용되고 있는 평판전극은 첨부된 도 5(b)에 개략적으로 나타나 있는 바, 이 방법에 의할 경우 전극의 크기가 커질수록 전극의 가운데 부분보다는 에지에서의 누전현상이 일어나게 된다. 이른바 에지효과가 나타나는 것이다.However, the flat plate electrode used in the conventional zinc powder plating apparatus is schematically shown in FIG. 5 (b). In this case, as the size of the electrode increases, a short circuit phenomenon occurs at the edge rather than the center of the electrode. This will happen. The so-called edge effect appears.

한편, 고전압전극을 선전극으로 할 경우엔, 평판전극의 에지현상을 방지할 수는 있지만, 이 방법에 의할 경우에도 선대원통의 구조가 아닌 선대평판구조가 되면 불평형전계가 형성되어 전계분포가 균일하지 않게 되므로, 도 5(a)와 같이 여러가닥의 선을 배열시켜 사용하고 있다. 그렇지만, 이 방법에 의할 경우에도 여러 선 중에서 어느 하나의 선이 끊어지는 경우에는 단락을 일으킬 수 있으며, 여러가닥의 선전극에 하나의 전원을 사용함으로써 특정의 선으로 전류가 집중될 수 있는 단점이 있다.On the other hand, when the high voltage electrode is used as the line electrode, the edge phenomenon of the plate electrode can be prevented, but even in this method, an unbalanced electric field is formed when the planar flat structure is formed instead of the structure of the linear cylinder. Since it is not uniform, several lines are arrange | positioned as shown in FIG.5 (a). However, this method can also cause a short circuit if any one of the lines is broken, and the current can be concentrated on a specific line by using one power source for multiple wire electrodes. There is this.

결론적으로, 종래의 고전압전극과 전원공급장치에 의할 경우, 직류중첩 펄스전원을 사용하더라도 원리상 전극의 에지에서 또는 여러 선 중의 어느 한 선에서만 정전기력이 집중되어 강판쪽으로 이동하는 아연분말의 흐름이 불균일하게 되는 문제점이 있었다.In conclusion, in the case of the conventional high voltage electrode and the power supply device, even though the DC overlap pulse power is used, the flow of zinc powder moving toward the steel sheet is concentrated by the electrostatic force at the edge of the electrode or only at one of the lines. There was a problem of becoming uneven.

또한, 종래의 방식에 의할 경우 도금챔버에 유입되는 아연분말의 농도 내지 분포가 공간상으로 다르거나 또는 시간의 경과에 따라 변동될 경우에 이에 적절하게 대응할 수 없는 한계도 있었다.In addition, according to the conventional method, when the concentration or distribution of the zinc powder flowing into the plating chamber varies in space or changes over time, there is a limit in that it cannot appropriately respond.

본 발명은 앞서 설명한 종래의 방법에 의한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 아연분말이 공간상으로 또는 시간적으로 변화될 경우에도 이에 적절하게 대응함으로써 아연분말이 도금챔버 내에서 고르게 분포되고 강판에 균일하게 도금할 수 있는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the problem of the conventional method described above, even if the zinc powder is changed in space or time appropriately, so that the zinc powder is evenly distributed in the plating chamber and uniformly plated on the steel sheet The goal is to provide a way to do it.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 도금챔버 내에 전극의 중앙 및 에지에서 동일한 전압을 인가할 수 있는 다수의 고전압 전극셀을 마련하고, 각각의 전극셀에 독립적인 전원장치를 대응하여 연결하며, 도금챔버의 유입구와 유출구에서 아연분말의 분포와 도금량의 편차를 측정하여 이를 상기 전극셀의 전기량 조절의 자료로 사용함으로써 아연분말의 분포상태에 따라 전극에 인가되는 정전기적 전계분포를 강제적으로 제어할 수 있게 하는 것을 특징으로 한다.The present invention provides a plurality of high voltage electrode cells capable of applying the same voltage at the center and the edge of the electrode in the plating chamber to achieve the above object, and correspondingly connects an independent power supply to each electrode cell, By measuring the distribution of zinc powder and the amount of plating at the inlet and outlet of the plating chamber and using it as a data for controlling the electric quantity of the electrode cell, it is possible to forcibly control the electrostatic field distribution applied to the electrode according to the distribution state of the zinc powder. It is characterized by making it possible.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 펄스중첩 직류전극을 이용한 도금량 편차제어방법을 구현하기 위해 이용되는 장치의 개념도이고,1 is a conceptual diagram of an apparatus used to implement a plating amount deviation control method using a pulse overlapping DC electrode according to an embodiment of the present invention,

도 2는 본 발명에 의한 독립전원인가가 가능한 분할 전극셀을 개략적으로 나타낸 개념도이며,2 is a conceptual diagram schematically illustrating a split electrode cell to which an independent power source can be applied according to the present invention;

도 3은 본 발명에 의한 장치를 이용하여 도금량의 편차를 제어하기 위한 제어로직의 순서도이며,3 is a flowchart of control logic for controlling the variation of the plating amount by using the apparatus according to the present invention,

도 4는 종래의 아연분말 도금장치의 구성을 개략적으로 도시한 개념도이고,4 is a conceptual diagram schematically showing a configuration of a conventional zinc powder plating apparatus,

도 5는 종래의 도금전극의 구조를 개략적으로 도시한 개념도이다.5 is a conceptual diagram schematically illustrating a structure of a conventional plating electrode.

* 도면중 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

13 : 도금챔버, 14 : 고전압전극,13: plating chamber, 14: high voltage electrode,

15 : 전원공급장치, 21 : 다수의 전극셀,15: power supply, 21: a plurality of electrode cells,

22 : 절연성 전극지지틀, 23 : 펄스중첩직류전원공급장치,22: insulating electrode support frame, 23: pulse overlapping DC power supply,

24 : 도금부착 편차량측정장치, 25 : 아연분말 편차량측정장치24: deviation measurement device with plating, 25: deviation measurement device for zinc powder

본 발명은 아연분말을 소정의 저장탱크(도시 안됨)에서 흡입하여 이를 분사노즐(17)에 의해 분사시키는 분말분사장치(16)와, 분사된 아연분말에 대해 도금 분위기를 형성하기 위한 도금챔버(13)와, 상기의 아연분말에 정전기력을 인가함으로써 아연분말을 강판(11)으로 유도하는 고전압전극(14)과, 상기 고전압전극에 전원을 공급하는 전원공급장치(15)로 구성된 아연분말 도금장치에 있어서, 상기의 고전압전극은 독립적으로 전원인가가 가능한 다수의 전극셀(21)로 이루어지고, 이들 다수의 전극셀(21)은 절연성 전극지지틀(22)에 의하여 그 형상 및 위치가 유지되어지며, 상기의 전원공급장치(15)는 다수의 펄스중첩 직류전원공급장치(23)로 구성되고, 이들은 각각 상기 다수의 전극셀(21)에 1 : 1 로 대응하여 연결되어 있으며, 상기 도금챔버(13)의 유입구에 아연분말 편차량측정장치(25)와 상기 도금챔버(13)의 유출구에 도금부착 편차량측정장치(24)를 추가적으로 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.The present invention provides a powder spraying device (16) for sucking zinc powder from a predetermined storage tank (not shown) and spraying it by a spray nozzle (17), and a plating chamber for forming a plating atmosphere for the sprayed zinc powder ( 13), a zinc powder plating apparatus including a high voltage electrode 14 for guiding the zinc powder to the steel plate 11 by applying an electrostatic force to the zinc powder, and a power supply device 15 for supplying power to the high voltage electrode. In the above, the high voltage electrode is composed of a plurality of electrode cells 21 that can be independently supplied with power, and the plurality of electrode cells 21 are maintained in shape and position by the insulating electrode support frame 22. The power supply device 15 is composed of a plurality of pulse-overlapping DC power supply device 23, each of which is connected to the plurality of electrode cells 21 in a one-to-one correspondence, and the plating chamber Zinc at the inlet of 13 The powder deviation amount measuring device 25 and the plating deviation amount measuring device 24 is further included at the outlet of the plating chamber 13.

또한, 본 발명은 도금챔버의 한 측면에 독립적으로 전압의 조절이 가능한 다수의 전원공급장치와 그에 각각 대응하는 고전압 전극셀을 다수의 일정한 간격으로 배치하고, 도금챔버의 유입구에 아연분말 분사노즐 등에서 분사되어 강판으로 뿌려지는 아연분말의 입사량의 폭방향 편차를 측정하는 분말편차측정시스템과, 도금챔버의 유출구에 도금량을 측정시스템을 구비한 도금편차제어장치를 추가로 구비한 아연도금장치를 사용하여, 입측 분말편차 및 출측 분말도금량 편차를 측정하는 측정단계와, 측정된 도금편차에 따라 고전압 전극셀 사이의 전압차를 계산하는 단계와, 계산된 전압을 궤환시키고 전압 발생장치에서 출력하는 출력단계를 포함한다.In addition, the present invention is to arrange a plurality of power supply devices capable of independently adjusting the voltage on one side of the plating chamber and a high voltage electrode cell corresponding to each of them at a plurality of regular intervals, the zinc powder injection nozzle, etc. in the inlet of the plating chamber Powder plating measurement system for measuring the deviation in the width direction of the injection of zinc powder sprayed and sprayed on the steel sheet, and zinc plating apparatus further comprising a plating deviation control device having a plating amount measurement system at the outlet of the plating chamber. A measurement step of measuring the incoming powder deviation and the outgoing powder plating amount deviation; calculating a voltage difference between the high voltage electrode cells according to the measured plating deviation; and an output step of feeding back the calculated voltage and outputting it from the voltage generator. It includes.

이하, 본 발명을 첨부된 도면에 의하여 보다 상세히 설명한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 기술사상을 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 제시된 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면에 한정되는 것이 아님은 자명하다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. However, it is apparent that the accompanying drawings are only presented to enable those skilled in the art to easily carry out the technical concept of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 펄스중첩 직류전극을 이용한 도금량 편차제어방법을 구현하기 위해 이용되는 장치의 개념도이다. 본 발명은 종래의 도금장치를 이용하되, 종래의 전원공급장치와 고전압전극을 개선하고, 또한 아연분말의 도금량 편차를 특트측정할 수 있는 장치를 더 추가하여 구성된 것이다. 따라서, 본 발명은 아연분말을 소정의 저장탱크(도시 안됨)에서 흡입하여 이를 분사노즐(17)에 의해 분사시키는 분말분사장치(16)와, 분사된 아연분말에 대해 도금 분위기를 형성하기 위한 도금챔버(13)와, 상기의 아연분말에 정전기력을 인가함으로써 아연분말을 강판(11)으로 유도하는 고전압전극(14)과, 상기 고전압전극에 전원을 공급하는 전원공급장치(15)를 그대로 포함한다.1 is a conceptual diagram of an apparatus used to implement a plating amount deviation control method using a pulse overlapping DC electrode according to an embodiment of the present invention. The present invention uses a conventional plating apparatus, but is further configured to improve the conventional power supply and high voltage electrodes, and to further add a device capable of measuring the variation in the amount of zinc powder coating. Accordingly, the present invention provides a powder spraying device 16 which sucks zinc powder from a predetermined storage tank (not shown) and sprays it by the spray nozzle 17, and plating for forming a plating atmosphere for the sprayed zinc powder. And a chamber 13, a high voltage electrode 14 for guiding the zinc powder to the steel plate 11 by applying an electrostatic force to the zinc powder, and a power supply device 15 for supplying power to the high voltage electrode. .

본 발명은 상기의 장치에 있어서, 상기의 고전압전극은 독립적으로 전원인가가 가능한 다수의 전극셀(21)로 이루어진다. 도 2는 본 발명에 의한 독립전원인가가 가능한 분할 전극셀을 개략적으로 나타낸 개념도이다. 본 발명에 있어서, 상기 다수의 전극셀(21)은 절연성 전극지지틀(22)에 의하여 그 형상 및 위치가 유지되어진다. 이들 전극셀(21)은 다수의 셀로 나누어지고, 각각의 셀은 서로 각각에 대하여 독립적이다. 따라서, 각각의 셀에 대하여 공간적으로 순차적인 전압을 인가하면 수평으로 놓인 전극간의 배치에서도 마치 기울기를 가진 형태의 전압 분포를 형성시킬 수 있다. 예를 들어 평행하게 놓여진 강판과 전극셀 각각에 10v, 5v, 그리고 1v의 전압을 인가하면 단일전극에 10v를 인가하고 강판쪽으로 한쪽 면을 기울인 것과 같은 등전압 분포를 가지게 된다. 이러한 구조의 전극셀(21)이 유용한 것은 도금챔버(13) 내에 들어온 아연분말의 분포가 다를 경우에, 각각의 분포에 대하여 개별적으로 다른 전압을 인가함으로써 아연분말이 강판에 도금되는 것을 조절할 수 있다는 점이다. 또한, 아연분말의 움직임을 물리적인 전극의 기울기로서 제어하는것이 아니라 전기적인 전압의 기울기로서 제어할 수도 있는 것이다.In the above apparatus, the high voltage electrode is composed of a plurality of electrode cells 21 that can be independently powered. 2 is a conceptual diagram schematically illustrating a split electrode cell to which an independent power source can be applied according to the present invention. In the present invention, the shape and position of the plurality of electrode cells 21 are maintained by the insulating electrode support frame 22. These electrode cells 21 are divided into a plurality of cells, and each cell is independent of each other. Therefore, when a spatially sequential voltage is applied to each cell, a voltage distribution in the form of a slope can be formed even in the arrangement between the horizontal electrodes. For example, applying voltages of 10v, 5v, and 1v to each of the steel plates and the electrode cells placed in parallel has an equipotential distribution such as applying 10v to a single electrode and tilting one side toward the steel sheet. The electrode cell 21 having such a structure is useful in that when the distribution of zinc powder in the plating chamber 13 is different, it is possible to control the plating of the zinc powder on the steel sheet by applying a different voltage to each distribution individually. Is the point. In addition, the movement of the zinc powder may be controlled not as the tilt of the physical electrode but as the slope of the electrical voltage.

본 발명에 있어서, 상기의 전원공급장치(15)는 다수의 펄스중첩 직류전원공급장치(23)로 구성되고, 이들은 각각 상기 다수의 전극셀(21)에 1 : 1 로 대응되어 연결되어 있다. 이는 종래의 도금장치가 1개의 고전압전극에 연결되어 있어서 아연분말의 분포도에 상관없이 일정한 전기력만을 공급함으로써 아연분말의 공급환경에 적절히 대응할 수 없었던 것을 개량하기 위한 것이다. 따라서, 본 발명은 공급되는 아연분말의 공급량이 전체적으로 많아질 경우, 각각의 고전압전극에 인가되는 전압을 높여서 이를 조절할 수 있고, 공급되는 아연분말이 공간적으로 불균일한 농도로 분포될 경우엔 저농도의 공간부와 고농도의 공간부에 대하여 각기 다른 양의 전기력을 인가하도록 함으로써, 최종 아연분말의 도금량을 일정하게 유지할 수 있도록 해준다.In the present invention, the power supply device 15 is composed of a plurality of pulse-overlapping DC power supply device 23, each of which is correspondingly connected to the plurality of electrode cells 21 in a one-to-one correspondence. This is to improve the conventional plating apparatus is connected to one high voltage electrode, so that supplying only a constant electric force irrespective of the distribution of the zinc powder could not adequately cope with the supply environment of the zinc powder. Therefore, the present invention can be controlled by increasing the voltage applied to each of the high voltage electrodes when the supply amount of the zinc powder to be supplied as a whole, and when the supplied zinc powder is distributed in a spatially uneven concentration, the space of low concentration By applying different amounts of electric force to the portion and the high concentration space portion, it is possible to maintain a constant coating amount of the zinc powder.

본 발명에 있어서, 상기 도금챔버(13)의 유입구에는 아연분말 편차량측정장치(25)를 추가로 설치하고, 상기 도금챔버(13)의 유출구에는 도금부착 편차량측정장치(24)를 추가적으로 더 설치한다. 이는 상기 도금챔버(13)로 유입되는 아연분말의 분포도가 공간적으로 또는 시간적으로 다르게 될 때, 그 차이를 검출하여 제어시스템으로 보내는 반면에, 상기 도금챔버(13)에서 유출되는 아연분말의 부착분포도가 공간적으로 또는 시간적으로 다르게 될 때, 그 차이를 검출하여 제어시스템으로 보내어 줌으로써, 상기 전원공급장치(23)에 인가되는 전기량을 적절하게 조절하고 제어하도록 하기 위함이다. 한편, 고전압의 발생 및 제어를 위해서는 다수의 직류고전압발생장치, 펄스고전압발생장치와 고전압 케이블 및 제어시스템(도시하지않음) 등을 필요로 한다.In the present invention, the zinc powder deviation measuring device 25 is further provided at the inlet of the plating chamber 13, and the plating adhesion deviation measuring device 24 is further added at the outlet of the plating chamber 13. Install. When the distribution of zinc powder flowing into the plating chamber 13 becomes different spatially or temporally, the difference is detected and sent to the control system, while the adhesion distribution of the zinc powder flowing out of the plating chamber 13 is detected. When is different spatially or temporally, the difference is detected and sent to the control system, so as to properly adjust and control the amount of electricity applied to the power supply (23). On the other hand, in order to generate and control high voltage, a plurality of DC high voltage generators, pulse high voltage generators, high voltage cables, and control systems (not shown) are required.

본 발명에 의한 장치에 있어서, 아연분말은 분사노즐에 의해 분사되며 일정거리를 비산하여 강판으로 이동하므로 분말분포의 편차가 발생하게 되고, 이 경우전기적 기울기를 가진 고전압 전극셀과 강판과의 불평등 전계분포에 의해 이 편차를 해결할 수 있다. 즉 분사량이 많은 부분은 펄스 전압을 걸어 분말을 분산시키고 분사량이 적은 부분은 높은 직류전압을 걸어 공간전류량을 증가시킨다. 이때, 아연분말에 작용하는 쿨롱력과 전기적 기울기력 및 마찰력과의 관계는 수학식 1로 주어지고 있으며, 그에 필요한 이론적 근거는 하기의 수학식들에 의하여 충분히 검증되고 있다.In the apparatus according to the present invention, the zinc powder is sprayed by the spray nozzle and scattered by a certain distance to move to the steel sheet, which causes variation in powder distribution. In this case, an unbalanced electric field between the high voltage electrode cell having the electric slope and the steel sheet Distribution can solve this deviation. In other words, the part with high injection volume spreads the powder by applying pulse voltage, and the part with small injection amount increases the DC current by applying high DC voltage. In this case, the relationship between the coulomb force, the electrical gradient force and the friction force acting on the zinc powder is given by Equation 1, and the necessary theoretical basis thereof has been sufficiently verified by the following equations.

수학식 1에서 Fqx은 아연분말에 작용하는 쿨롱힘의 수평축방향 힘이고, Fgrad는 고전압 전극셀의 전압 기울기에 의한 수평이동력이다. 이때 Fqx는 하전된 아연분말에 작용하는 전계의 세기 Erq와, 하전량 q의 곱에 의한 힘이며, 접지 강판의 이미지 힘에 의하여 0.832의 계수가 붙게되고, 수평성분이므로 sinq가 곱해진다.In Equation 1, F qx is the horizontal axial force of the Coulomb force acting on the zinc powder, and F grad is the horizontal movement force due to the voltage gradient of the high voltage electrode cell. At this time, F qx is the force of the electric field strength E rq acting on the charged zinc powder and the charge quantity q, and the coefficient of 0.832 is attached by the image force of the ground steel sheet, and sinq is multiplied because it is a horizontal component.

하기의 표 1 을 참고하여 나머지 성분을 대입하면 하버링개시 전압을 구할수 있고, 이는 아래의 수학식 2와 같이 주어진다.Referring to Table 1 below, the rest of the components can be substituted to obtain the harboring start voltage, which is given by Equation 2 below.

한편, 아연분말이 중력을 이기고 부상하는 리프팅의 경우는 Fqz > Fg 인 경우로서, 이는 수학식 3와 같이 주어진다.On the other hand, the lifting of the zinc powder to rise above the gravity is the case of Fqz> Fg, which is given by the equation (3).

또한, 상기의 수학식 3과 하기의 표 1 로부터 아연분말 부상의 임계전압을 구할 수 있으며, 이는 아래의 수학식 4와 같이 구해진다.In addition, the threshold voltage of the zinc powder floating can be obtained from Equation 3 and Table 1 below, which is obtained as Equation 4 below.

한편, 도금챔버 내의 아연분말에 있어서, 고전압 전극에서 분말전극으로 흐르는 전류는 수학식 5와 같이 주어진다.On the other hand, in the zinc powder in the plating chamber, the current flowing from the high voltage electrode to the powder electrode is given by Equation (5).

여기서 I는 전류, N은 아연분말의 갯수, t는 시간을 나타낸다.Where I is the current, N is the number of zinc powders, and t is the time.

도 3은 본 발명에 의한 장치를 이용하여 도금량의 편차를 제어하기 위한 제어로직의 순서도이다. 상기의 수학식들을 바탕으로 아연분사량에 따른 정전기의 제어방법을 도 3에 도시된 각 단계별로 상세히 설명한다.3 is a flow chart of the control logic for controlling the variation of the plating amount using the apparatus according to the present invention. Based on the above equations, a method of controlling static electricity according to zinc injection amount will be described in detail for each step shown in FIG. 3.

도 3에 도시된 단계 1(S1)에서는 도금챔버에 들어오는 아연분말의 분사량편차를 측정하고, 단계 2(S2)에서는 분사하고자 하는 아연분말의 크기를 설정한다. 단계 3(S3)에서는 수학식 2와 같이 하버링(hovering) 개시전압 및 수학식 4와 같이 리프팅(lifting)전압을 설정하고, 단계4 (S4)에서는 아연분말의 분사량을 설정하고, 단계 5(S5)에서는 수학식 5에 따라 인가할 허용전류를 설정한다. 한편, 단계 6(S6)에서는 입구측 분사량편차와 아연분말의 크기 및 인가전압으로 부터 하전량을 계산하고, 단계 7(S7)에서는 계산된 하전량과 설정된 인가(허용)전류량 및 분사량으로 부터 출력할 전류량을 계산한다. 단계 8(S8)에서는 전류센서에서 측정된, 분사량에 따른 실제전류치가 허용전류치 이내이면 단계 11(S11)로 복귀하여 다시 초기화 상태로 전이하고, 범위를 초과하면, 단계9 (S9)에서 전압강하치를 계산하고 단계10(S10)에서 전압계산치를 출력한 후, 단계11(S11)로 진행하여 초기화단계로 복귀한다. 본 발명은 이상과 같은 과정을 거쳐 필요한 전기력 등을 아연분말의 분포도에 따라 자동으로 계산하여 제어하게 된다.In step 1 (S1) shown in FIG. 3, the injection amount deviation of the zinc powder entering the plating chamber is measured, and in step 2 (S2), the size of the zinc powder to be injected is set. Step 3 (S3) sets the starting voltage (hovering) and the lifting voltage (lifting) as shown in equation (4), and in step 4 (S4) to set the injection amount of the zinc powder, step 5 ( In S5), the allowable current to be applied is set according to Equation 5. On the other hand, in step 6 (S6), the charge amount is calculated from the inlet injection amount deviation, the size of the zinc powder and the applied voltage, and in step 7 (S7), it is output from the calculated charge amount and the set applied (allowed) current amount and the injection amount. Calculate the amount of current to do. In step 8 (S8), if the actual current value according to the injection amount measured by the current sensor is within the allowable current value, the process returns to step 11 (S11) and transitions to the reset state again. If the range is exceeded, the voltage drop in step 9 (S9). Value is calculated and the voltage calculated value is output in step 10 (S10), and the process proceeds to step 11 (S11) to return to the initialization step. The present invention is automatically calculated and controlled according to the distribution of the zinc powder, such as necessary electrical force through the above process.

위에서 설명한 바와 같은 이 발명에 따른 펄스 중첩직류전극을 이용한 아연분말도금편차량제어 방법에 따르면, 전극의 구성에 있어서 독립적인 전원인가가 가능한 다수의 고전압 전극셀을 마련하고, 도금량 편차를 줄이는 방법에 있어서, 입측 분사분말의 편차를 측정하고 분말의 밀도가 높은 부분에는 고전압 펄스를 인가하고 밀도가 낮은 부분은 높은 직류전원을 인가함으로써 부착량을 증가시키는 방식이다. 따라서, 본 발명에 의한 장치 및 방법에 의하여 아연분말을 강판에 도금하고자 할 경우에는 기존의 단일전원에 단일전극으로는 불가능한 전계분포의 제어가 가능해지며, 또한 아연분말의 좌우 편차를 일정하게 유지함으로써 고품질의 도금강판을 제조할 수 있게 된다.According to the zinc powder plating deviation control method using a pulse superimposed direct current electrode according to the present invention as described above, in the method of providing a plurality of high voltage electrode cells that can be applied independently in the configuration of the electrode, to reduce the variation in plating amount In this case, the amount of adhesion is increased by measuring the deviation of the inlet injection powder and applying a high voltage pulse to the high density of the powder and applying a high DC power to the low density. Therefore, when the zinc powder is to be plated on the steel sheet by the apparatus and method according to the present invention, it is possible to control the electric field distribution that is impossible with a single electrode in the existing single power supply, and also by maintaining the left and right deviation of the zinc powder uniformly. High quality plated steel sheet can be manufactured.

이상에서 본 발명에 의한 아연분말의 도금량 편차제어 장치 및 그 방법을 구체적으로 설명하였으나, 이는 본 발명의 가장 바람직한 실시양태를 기재한 것일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 명세서의 기재내용에 의하여 다양한 변형 및 모방을 행할 수 있을 것이나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어난 것이 아님은 명백하다고 할 것이다.In the above, the apparatus for controlling the amount of plating of the zinc powder according to the present invention and the method thereof have been described in detail. However, the present invention is not limited thereto. In addition, anyone of ordinary skill in the art will be able to make various modifications and imitations by the description of the specification of the present invention, but it will be apparent that this is also outside the scope of the present invention.

Claims (2)

아연분말을 분사노즐(17)에 의해 분사시키는 분말분사장치(16)와, 분사된 아연분말에 대해 도금 분위기를 형성하기 위한 도금챔버(13)와, 상기의 아연분말에 정전기력을 인가하여 이를 강판(11)으로 유도하는 고전압전극(14)과, 상기 고전압전극에 전원을 공급하는 전원공급장치(15)로 구성된 아연분말 도금장치에 있어서, 상기의 고전압전극은 독립적으로 전원인가가 가능한 다수의 전극셀(21)로 이루어지고, 이들 다수의 전극셀(21)은 절연성 전극지지틀(22)에 의하여 그 형상 및 위치가 유지되어지며, 상기의 전원공급장치(15)는 다수의 펄스중첩 직류전원공급장치(23)로 구성되고, 이들은 각각 상기 다수의 전극셀(21)에 1 : 1 로 대응하여 연결되어 있으며, 상기 도금챔버(13)의 유입구에 아연분말 편차량측정장치(25)와 상기 도금챔버(13)의 유출구에 도금부착 편차량측정장치(24)를 추가적으로 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 장치.A powder spraying device 16 for injecting zinc powder by the spray nozzle 17, a plating chamber 13 for forming a plating atmosphere with respect to the sprayed zinc powder, and a steel sheet by applying an electrostatic force to the zinc powder In the zinc powder plating apparatus comprising a high voltage electrode 14 leading to (11) and a power supply device 15 for supplying power to the high voltage electrode, the high voltage electrode is a plurality of electrodes that can be independently powered. The cell 21 is composed of a plurality of electrode cells 21 is maintained in its shape and position by the insulating electrode support frame 22, the power supply device 15 is a plurality of pulse overlapping DC power It is composed of a supply device 23, these are respectively connected to the plurality of electrode cells (21) corresponding to 1: 1, the zinc powder deviation measuring device 25 and the inlet of the plating chamber 13 Plating attachment piece to the outlet of the plating chamber 13 Device characterized in that comprises a quantity measuring device 24 further. 독립전원이 인가가능한 분말도금편차량 제어방법에 있어서,In the powder plating deviation control method that can be applied to the independent power source, 분사노즐 등에서 강판으로 분사되는 분말의 편차량을 측정하고, 수학식 2와 같이 하버링 개시전압을 설정하고, 수학식 3과 같이 리프팅 전압을 설정하고, 분사량 및 수학식 4에 따라 인가할 허용전류치를 설정하는 초기설정단계와,Measure the amount of deviation of the powder sprayed into the steel sheet from the injection nozzle, set the harboring start voltage as shown in Equation 2, set the lifting voltage as shown in Equation 3, and allow the current to be applied according to the injection amount and Equation 4. The initial setting step of setting 인가전압과 극간거리 및 아연분말의 크기로 부터 하전량을 계산하고, 계산된하전량과 설정된 인가전류량 및 분사량으로 부터 출력할 전류량을 계산하는 단계와,Calculating the amount of charge from the applied voltage, the distance between the poles, and the size of the zinc powder, and calculating the amount of current to be output from the calculated amount of charge and the set amount of applied current and injection; 전류센서에서 측정된, 분사량에 따른 실제전류치가 허용전류치 이내이면 다시 초기화 상태로 전이하고, 범위를 초과하면, 전압강하치를 계산하고 전압계산치를 출력한 후, 초기화단계로 복귀 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 독립전원인가가 가능한 도금량편차제어방법.When the actual current value according to the injection amount measured by the current sensor is within the allowable current value, the transition to the initialization state again, if the range is exceeded, after calculating the voltage drop value and output the voltage calculation value, characterized in that it comprises the step of returning to the initialization step Plating amount deviation control method that can be applied by independent power supply.
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KR20200000669A (en) 2018-06-25 2020-01-03 최문선 Metal Powder Dry Plating Unit and Method

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