KR20200104691A

KR20200104691A - 아노다이징 장치

Info

Publication number: KR20200104691A
Application number: KR1020190023346A
Authority: KR
Inventors: 장현수
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2019-02-27
Filing date: 2019-02-27
Publication date: 2020-09-04
Also published as: WO2020175934A1; CN113748232A; US20220220625A1

Abstract

아노다이징 장치가 개시된다. 본 실시 예에 의한 아노다이징 장치는 아노다이징 표면처리가 요구되는 제1 보어와, 제1 보어와 연결되되 아노다이징 표면처리에서 제외되는 제2 보어를 구비하는 대상제품을 지지하는 베이스, 제1 보어에 아노다이징 표면처리를 수행하는 작업부 및 대상제품의 외면을 덮는 커버부를 포함하고, 작업부는 제1 보어에 진입 및 접근 가능하게 마련되는 적어도 하나의 전극봉과, 전극봉과 일체로 마련되어 제1 보어 측으로 탈지액과 전해액 및 수세액 중 어느 하나를 선택적으로 공급하는 복수의 분사노즐을 포함하여 제공될 수 있다.

Description

아노다이징 장치 {Anodizing Apparatus}

본 발명은 아노다이징 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유압블록의 습동부 등 처리 대상제품의 일부 부위에 대해 선별적인 아노다이징 표면처리를 수행할 수 있는 아노다이징 장치에 관한 것이다.

일반적으로 아노다이징(Anodizing)이란 금속제품의 표면을 도장시키는 표면처리 가공을 의미하는 것으로서, 금속을 양극으로 한 상태에서 산성의 전해액에서 전해시키게 되면 양극에서 발생하는 산소에 의해 금속의 표면에 밀착력이 높은 산화피막이 형성되는데 이러한 공정을 아노다이징이라 한다.

오늘날에는 주조성, 생산성, 강도 및 치수 정밀도 측면에서 이점이 있는 알루미늄 소재의 금속제품이 다양한 산업분야에서 널리 적용되고 있는데, 알루미늄은 이와 같은 장점과 적용성에도 불구하고 부식에 대한 내구성이 낮아, 아노다이징 표면처리에 의해 알루미늄 제품의 표면처리를 통해 내식성 및 내마모성을 증대시키고 제품의 미려한 외관 및 신뢰성을 도모하는 방안이 이용되고 있다.

한편, 차량의 제동을 구현하는 브레이크 시스템의 경우에도 브레이크 오일 등의 가압매체에 액압을 형성시키고 이를 휠 실린더로 전달하기 위해 알루미늄 소재의 유압블록이 널리 활용되고 있다. 이와 같은 유압블록은 내측에 각종 피스톤이 왕복 이동하는 복수의 습동부와, 각종 밸브가 설치되는 복수의 밸브보어를 구비한다.

마스터실린더, 펌프 등의 피스톤이 왕복 이동하며 가압매체의 액압을 형성하거나 부압을 형성하는 습동부의 경우, 피스톤의 반복적인 이동에 의해 유압블록에 마모가 발생하여 가압매체에 유압블록의 금속성분이 함유될 우려가 있다. 따라서 습동부는 아노다이징 표면처리를 통해 유압블록의 내식성 및 내마모성을 증대시킬 필요가 있다.

이에 종래에는 유압블록 전체를 전해액에 투입시킨 후 전원을 인가하여 유압블록의 외면 및 내표면 전체에 대해 아노다이징 표면처리를 수행한 후, 표면처리가 불필요한 부분을 부분적으로 연삭 등을 통해 제거하는 공정을 추가적으로 수행하거나, 아노다이징 표면처리가 불필요한 부분을 밀봉시키는 전처리 작업을 별도로 수행하는 방안 등이 이용되었다. 그러나 이는 공정이 복잡해지고 제조기간이 길어져 생산성 저하 및 제조원가 상승을 초래하는 문제점이 있었다.

대한민국 공개특허공보 제10-2015-0071316호(2015. 06. 26.)

본 실시 예는 유압블록 등의 대상제품의 필요부위에 대해 선별적인 아노다이징 표면처리를 용이하게 수행할 수 있는 아노다이징 장치를 제공하고자 한다.

본 실시 예는 유압블록 등의 대상제품의 아노다이징 표면처리를 신속하게 수행할 수 있는 아노다이징 장치를 제공하고자 한다.

본 실시 예는 아노다이징 표면처리의 품질을 향상시킬 수 있는 아노다이징 장치를 제공하고자 한다.

본 실시 예는 유압블록 등의 대상제품의 성능 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 아노다이징 장치를 제공하고자 한다.

본 실시 예는 공정을 단순화할 수 있는 아노다이징 장치를 제공하고자 한다.

본 실시 예는 유압블록 등의 대상제품의 생산성을 향상시키고 제조원가를 절감할 수 있는 아노다이징 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 아노다이징 표면처리가 요구되는 제1 보어와, 상기 제1 보어와 연결되되 아노다이징 표면처리에서 제외되는 제2 보어를 구비하는 대상제품을 지지하는 베이스, 상기 제1 보어에 아노다이징 표면처리를 수행하는 작업부 및 상기 대상제품의 외면을 덮는 커버부를 포함하고, 상기 작업부는 상기 제1 보어에 진입 및 접근 가능하게 마련되는 적어도 하나의 전극봉과, 상기 전극봉과 일체로 마련되어 상기 제1 보어 측으로 탈지액과 전해액 및 수세액 중 어느 하나를 선택적으로 공급하는 복수의 분사노즐을 포함하여 제공될 수 있다.

상기 대상제품의 하면은 상기 베이스에 의해 덮어지되, 상기 커버부는 상기 대상제품의 측면을 덮는 복수의 제1 실링블록과, 상기 대상제품의 상면을 덮는 제2 실링블록과, 각각의 상기 제1 실링블록을 상기 대상제품 측으로 접근 및 이격시키는 복수의 제1 구동부와, 상기 제2 실링블록을 상기 대상제품 측으로 접근 및 이격시키는 제2 구동부를 포함하여 제공될 수 있다.

각각의 상기 제1 구동부는 상기 베이스에 고정되는 메인바디와, 상기 제1 실링블록을 지지하는 서포트바디와, 상기 메인바디와 상기 서포트바디 사이에 마련되어 신축 구동하는 제1 실린더를 포함하여 제공될 수 있다.

상기 제2 구동부는 상기 베이스로부터 상측으로 연장 형성되는 복수의 칼럼과, 상기 복수의 칼럼에 지지되는 프레임과, 상기 프레임과 상기 제2 실링블록 사이에 마련되어 신축 구동하는 제2 실린더를 포함하여 제공될 수 있다.

상기 제1 보어 또는 상기 커버부의 내측공간을 진공 또는 아진공으로 형성하는 누출방지부를 더 포함하여 제공될 수 있다.

상기 누출방지부는 상기 전극봉에 형성되는 적어도 하나의 흡입노즐을 포함하여 제공될 수 있다.

상기 내측공간의 밀폐 여부를 감지하는 압력센서를 더 포함하여 제공될 수 있다.

상기 전극봉 및 이에 마련되는 분사노즐은 상기 베이스에 관통 삽입되어 마련될 수 있다.

상기 전극봉 및 이에 마련되는 상기 분사노즐은 상기 제1 실링블록 중 적어도 어느 하나에 관통 삽입되고, 상기 서포트바디에 지지될 수 있다.

상기 전극봉은 상기 제1 보어의 축 방향을 따라 연장 형성될 수 있다.

상기 복수의 분사노즐은 상기 전극봉의 단부 측면에 서로 일정 간격을 두고 마련될 수 있다.

상기 작업부는 상기 전극봉의 외주면에 마련되는 실링부재를 더 포함하여 제공될 수 있다.

상기 제1 실링블록 및 상기 제2 실링블록은 상기 대상제품의 외면 형상에 대응되게 형성될 수 있다.

본 실시 예에 의한 아노다이징 장치는 유압블록 등의 대상제품의 필요부위에 대해 선별적인 아노다이징 표면처리를 용이하게 수행하는 효과를 가진다.

본 실시 예에 의한 아노다이징 장치는 유압블록 등의 대상제품의 아노다이징 표면처리를 신속하게 수행하는 효과를 가진다.

본 실시 예에 의한 아노다이징 장치는 아노다이징 표면처리의 품질을 향상시키는 효과를 가진다.

본 실시 예에 의한 아노다이징 장치는 유압블록 등의 대상제품의 성능 및 신뢰성을 향상시키는 효과를 가진다.

본 실시 예에 의한 아노다이징 장치는 공정이 단순해지는 효과를 가진다.

본 실시 예에 의한 아노다이징 장치는 대상제품의 생산성을 향상시키고 제조원가를 절감하는 효과를 가진다.

본 실시 예에 의한 브레이크 페달의 변위 감지장치는 제품의 성능 및 신뢰성이 향상되는 효과를 가진다.

도 1은 아노다이징 표면처리의 대상제품을 나타내는 사시도 및 단면도로서, 아노다이징 표면처리가 요구되는 제1 보어와, 아노다이징 표면처리에서 제외되는 제2 보어를 나타낸다.
도 2는 본 실시 예에 의한 아노다이징 장치를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2의 A-A' 방향 단면도이다.
도 4는 도 2의 B-B' 방향 단면도이다.
도 5는 도 2의 C-C' 방향 단면도이다.
도 6은 본 실시 예에 의한 아노다이징 장치의 아노다이징 표면처리 전에 커버부의 내측공간이 개방된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 실시 예에 의한 아노다이징 장치의 아노다이징 표면처리를 위해 커버부의 내측공간에 대상제품을 투입한 상태를 나타내는 사시도이다.
도 8은 본 실시 예에 의한 아노다이징 장치의 아노다이징 표면처리 중 커버부의 내측공간이 밀폐된 상태를 나타낸다.

이하에서는 본 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.

도 1은 아노다이징 표면처리의 대상제품(10)을 나타내는 사시도 및 부분 단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 실시 예에 의한 아노다이징 장치(1000)에 적용되는 대상제품(10)은 아노다이징 표면처리가 요구되는 부위(11)와, 아노다이징 표면처리에서 제외되는 부위(12)를 포함할 수 있으며, 본 실시 예에 의한 아노다이징 장치(1000)는 아노다이징 표면처리가 요구되는 부위(11)에 대해 선별적인 아노다이징 공정을 수행할 수 있다.

일 예로, 대상제품(10)은 차량의 제동을 구현하는 브레이크 시스템에 적용되는 유압블록(10)일 수 있으며, 유압블록(10)은 내측에 각종 피스톤이 왕복 이동하는 복수의 제1 보어(11)와, 각종 밸브가 장착 및 고정되는 복수의 제2 보어(12)가 포함할 수 있다.

제1 보어(11)는 마스터실린더, 펌프 등의 피스톤이 왕복 이동하면서 내측에 존재하는 브레이크 오일 등의 가압매체의 액압을 형성하는 습동부일 수 있다. 습동부는 피스톤의 반복적인 왕복 이동에 의해 제1 보어(11)에 마모가 발생하여 유압블록(10)의 금속성분이 가압매체에 함유될 우려가 있다. 따라서 습동부 등의 제1 보어(11)는 아노다이징 표면처리를 통해 산화피막을 형성하여 제1 보어(11)의 내식성 및 내마모성 향상이 요구된다.

한편, 제1 보어(11)의 내주면을 따라 함몰 형성되는 실링홈(11a)은 실링부재(1211)가 삽입 및 설치되는 부위로서, 제1 보어(11)에 아노다이징 표면처리 후 연삭에 의해 함몰 형성되는 바, 아노다이징 표면처리가 필연적으로 제거될 수 있다. 또한, 도 1에서는 유압블록(10)의 측면에 형성되는 제1 보어(11)에 대한 단면도 만을 도시하고 있으나, 이는 발명에 대한 이해를 돕기 위한 일 예로서, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 보어(11)는 유압블록(10)의 하면에도 복수개 형성될 수 있다.

제2 보어(12)는 각종 밸브가 설치되는 밸브보어로서, 밸브가 일정 위치에 고정된 후 운용되는 바, 내식성 및 내마모성의 문제가 발생할 여지가 없다. 따라서 대상제품의 제조공정의 효율성을 향상시키고, 제조비용을 절감하기 위해 제2 보어(12)는 아노다이징 표면처리에서 제외되어야 한다.

종래에는 대상제품에 선별적인 아노다이징 표면처리를 수행하고자 하는 경우, 대상제품 전체를 전해액에 투입시키고 전원을 공급하여 대상제품의 외면 뿐만 아니라, 내표면 전체에 아노다이징 표면처리를 수행한 후 표면처리가 제외되는 부분에 대해 연삭 등의 공정을 통해 제거하거나, 표면처리가 제외되는 부분 또는 보어를 일일이 막아 마스킹한 후 아노다이징 표면처리를 수행하는 방법 등이 활용되었다. 그러나 이와 같은 종래의 공정은 연삭, 밀봉 등의 전처리 및 후처리 공정이 추가되어 공정이 복잡해지고 제조기간이 길어지는 문제점이 있었으며, 대상제품의 규격에 따라 표면처리 제외부분을 마스킹하는 부재를 별도로 설계 및 배치해야 하므로 공정의 비효율을 초래하는 문제점 등이 있었다.

이에 본 실시 예에 의한 아노다이징 장치(1000)는 별도의 부재 또는 추가 공정 없이 대상제품(10)의 제1 보어(11)에 대해서만 선별적으로 아노다이징 표면처리 공정을 수행하도록 제공된다.

도 2는 본 실시 예에 의한 아노다이징 장치(1000)를 나타내는 사시도이며, 도 3 내지 도 5는 각각 도 2의 A-A' 방향 단면도, B-B' 방향 단면도, C-C' 방향 단면도이다.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 실시 예에 의한 아노다이징 장치(1000)는 제1 보어(11) 및 제2 보어(12)를 구비하는 대상제품(10)을 지지하는 베이스(1100)와, 제1 보어(11)에 아노다이징 표면처리 공정을 수행하는 작업부(1200)와, 대상제품(10)의 외면을 밀착하여 덮는 커버부(1300)와, 제1 보어(11) 또는 커버부(1300)에 의해 구획 및 형성되는 내측공간(1500, 도 6 참조)을 진공으로 형성하는 누출방지부와, 커버부(1300)에 의해 구획 및 형성되는 내측공간(1500)의 밀폐 여부를 감지하는 압력센서(미도시)를 포함할 수 있다.

베이스(1100)는 대상제품(10)의 하면을 지지하고, 후술하는 각종 부품요소가 장착 및 지지될 수 있다. 베이스(1100)는 플레이트(plate) 형상으로 마련되어 대상제품(10)의 하면과 밀착 및 지지될 수 있으며, 사방에는 작업장 또는 지지 가능한 구조물에 베이스(1100)를 지지시키는 복수의 브릿지(1110)가 상하 방향으로 연장 형성될 수 있다. 베이스(1100)의 상면에는 후술하는 작업부(1200) 및 커버부(1300)가 지지 및 장착될 수 있으며, 저면에는 후술하는 작업부(1200)의 전극봉(1210) 및 분사노즐(1220)이 베이스(1100)를 관통하여 상측으로 돌출 형성될 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술하도록 한다.

작업부(1200)는 제1 보어(11)에 아노다이징 표면처리를 수행하도록 마련된다.

도 6은 본 실시 예에 의한 아노다이징 장치(1000)로부터 대상제품(10)이 투입되기 전 상태를 나타내는 사시도로서, 도 2 내지 도 6을 참조하면, 작업부(1200)는 적어도 하나의 제1 보어(11)에 진입 및 접근 가능하게 마련되는 적어도 하나의 전극봉(1210)과, 각각의 전극봉(1210)과 일체로 마련되되 제1 보어(11) 측으로 탈지액과 전해액 및 수세액 중 어느 하나를 선택적으로 공급하는 복수의 분사노즐(1220)을 포함할 수 있다.

전극봉(1210)은 제1 보어(11)의 내측에 용이하게 진입 및 접근할 수 있도록 제1 보어(11)의 축 방향과 나란하게 연장 형성되는 바(bar) 형상으로 마련될 수 있으며, 대상제품(10)에 형성되는 제1 보어(11)의 수에 따라 적어도 하나 이상 마련될 수 있다. 각각의 전극봉(1210)은 대상제품(10)에 전기적으로 연결되며, 전원제공부(미도시)에 의해 양(+)의 전압 및 전류가 대상제품(10) 측으로 인가 및 전달될 수 있다.

전극봉(1210)의 단부에는 탈지액, 전해액 및 수세액 중 어느 하나를 제1 보어(11) 측으로 공급 및 분사하는 분사노즐(1220)이 복수개 마련될 수 있으며, 전극봉(1210)의 외측에는 제1 보어(11)의 내주면에 밀착하여 탈지액, 전해액 및 수세액의 외부 누출을 억제하는 실링부재(1211)가 마련될 수 있다. 실링부재(1211)는 전극봉(1210)이 베이스(1100) 또는 후술하는 제1 실링블록(1310)을 관통하여 삽입되는 경우에는 전극봉(1210)과 베이스(1100) 사이에도 개재될 수 있다.

도면에서는 제1 보어(11)가 대상제품(10)의 측면에 한 개와, 저면에 두 개 마련되고, 이에 대응하여 전극봉(1210) 역시 후술하는 제1 실링블록(1310) 측에 한 개와, 베이스(1100) 측에 두 개 마련된 것으로 도시되어 있으나, 이는 본 발명에 대한 이해를 돕기 위한 일 예로서, 전극봉(1210)은 아노다이징 표면처리가 요구되는 제1 보어(11)의 개수 및 위치에 따라 다양한 위치에 마련될 수 있다.

또한 도면에는 도시하지 않았으나, 전극봉(1210) 및 분사노즐(1220)은 위치조정부(미도시)에 의해 자동적으로 또는 작업자에 의해 수동적으로 배치위치 및 각도 중 적어도 어느 하나를 조정 및 변경 가능하게 마련될 수 있다. 이로써 대상제품(10)에 따라 제1 보어(11)의 배치위치 및 각도가 상이하더라도, 이에 상응하게 전극봉(1210) 및 분사노즐(1220)의 배치위치 및 각도를 조절함으로써 아노다이징 표면처리 공정을 효과적으로 수행할 수 있으며, 나아가 아노다이징 장치(1000)의 제품 적용성 및 호환성을 향상시킬 수 있다.

분사노즐(1220)은 전극봉(1210)의 내측에 삽입됨으로써 전극봉(1210)과 일체로 마련될 수 있으며, 제1 보어(11)의 내주면과 대향하도록 전극봉(1210)의 단부 측면에 복수개가 일정 간격을 두고 배치될 수 있다. 분사노즐(1220)은 탈지액 공급부(미도시), 전해액 공급부(미도시), 수세액 공급부(미도시)와 각각 연결되어, 아노다이징 공정에 따라 탈지액과 전해액 및 수세액 중 어느 하나를 선택적으로 제1 보어(11) 측으로 분사 및 공급할 수 있다.

아노다이징 표면처리는 대상 부위에 존재하는 이물질을 세척 및 제거하는 탈지공정과, 산성의 전해액을 공급하면서 전원을 인가하여 대상제품(10)의 표면에 산화피막을 형성하는 도금공정과, 대상제품(10)에 잔존하는 전해액을 세척하는 수세공정을 포함한다. 이에 분사노즐(1220)은 각 공정에 따라 탈지공정에 투입되는 탈지액과, 도금공정에 투입되는 전해액과, 수세공정에 투입되는 수세액 중 어느 하나의 유체를 선택적으로 공급받아 제1 보어(11)로 공급 및 분사할 수 있다.

대상제품(10)은 직접적으로 또는 간접적으로 전원인가부(미도시)와 접촉되어 양(+)의 전압 및 전류가 인가될 수 있으며, 각각의 전극봉(1210)에 음(-)의 전압 및 전류가 인가됨과 동시에, 분사노즐(1220)을 통해 전해액을 제1 보어(11)로 공급함으로써 산화피막을 형성하여 아노다이징 표면처리를 수행할 수 있다.

대상제품(10)의 측면에 구비되는 제1 보어(11)에 아노다이징 표면처리를 수행하는 전극봉(1210) 및 분사노즐(1220)은 후술하는 제1 실링블록(1310)에 관통 삽입되어 마련될 수 있으며, 어느 하나의 제1 구동부(1320)의 서포트바디(1322)에 지지될 수 있다. 이로써 후술하는 제1 구동부(1320)가 작동함에 따라 후술하는 제1 실링블록(1310)과 함께 대상제품(10) 또는 제1 보어(11) 측으로 접근 및 이격될 수 있다. 또한 대상제품(10)의 하면에 구비되는 제1 보어(11)에 아노다이징 표면처리를 수행하는 전극봉(1210) 및 분사노즐(1220)은 베이스(1100) 상에 지지브래킷(1120)을 매개로 장착 및 지지되되 베이스(1100)에 관통 삽입되어 설치될 수 있으며, 전극봉(1210)의 외면에는 제1 보어(11)의 내주면과 밀착되는 실링부재(1211)가 마련될 수 있다.

한편, 전극봉(1210)에는 대상제품(10)의 제1 보어(11) 또는 후술하는 커버부(1300)의 내측공간(1500)을 진공으로 형성함으로써, 아노다이징 표면처리에 투입되는 각종 유체, 특히 전해액의 외부 누출을 방지하는 흡입노즐(1400)이 마련될 수 있으며, 이에 대한 자세한 설명은 후술하도록 한다.

커버부(1300)는 대상제품(10)의 외면을 덮도록 마련되어, 아노다이징 표면처리에 투입되는 탈지액, 전해액 및 수세액의 외부 누출을 방지함과 동시에, 대상제품(10)의 제2 보어(12)를 아노다이징 표면처리에서 제외시킬 수 있다.

커버부(1300)는 대상제품(10)의 측면을 덮는 복수의 제1 실링블록(1310)과, 대상제품(10)의 상면을 덮는 제2 실링블록(1350)과, 각각의 제1 실링블록(1310)을 대상제품(10) 측으로 접근 및 이격시키는 복수의 제1 구동부(1320)와, 제2 실링블록(1350)을 대상제품(10) 측으로 접근 및 이격시키는 제2 구동부(1360)를 포함한다.

대상제품(10)의 하면은 앞서 설명한 바와 같이, 베이스(1100)에 의해 지지 및 덮어질 수 있으며, 대상제품(10)의 측면 및 상면은 각각 제1 실링블록(1310) 및 제2 실링블록(1350)에 의해 덮어질 수 있다.

제1 실링블록(1310)은 대상제품(10)의 측면에 밀착하여 덮도록 복수개 마련될 수 있다. 일 예로, 도면에 도시된 바와 같이 대상제품(10)이 육면체 형상의 유압블록(10)으로 이루어지는 경우, 제1 실링블록(1310)은 유압블록(10)의 4개 측면을 덮도록 4개 조가 마련될 수 있다. 제1 실링블록(1310)이 대상제품(10)과 대향하는 면은 대상제품(10)의 측면 형상에 대응되게 형성되어 대상제품(10)의 외면에 밀착될 수 있다. 제1 실링블록(1310)이 대상제품(10)의 측면을 밀착하여 덮도록 마련됨에 따라, 대상제품(10)의 측면에 아노다이징 표면처리에서 제외되는 제2 보어(12)가 존재하더라도 제2 보어(12)를 밀폐시키는 별도의 부품요소 없이도 전해액이 대상제품(10)의 외면을 따라 제2 보어(12)로 전달되는 것을 방지하여 선별적인 아노다이징 표면처리를 효과적으로 수행할 수 있다. 나아가 후술하는 누출방지부가 제1 보어(11)의 내측을 진공 또는 아진공 상태로 형성함에 따라 전해액이 대상제품(10) 내측에 형성되는 연결유로를 따라 제2 보어(12)로 전달되는 것 역시 방지할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술하도록 한다.

제1 구동부(1320)는 각각의 제1 실링블록(1310)을 대상제품(10) 측으로 접근 및 이격시키도록 복수개 마련될 수 있다. 각각의 제1 구동부(1320)는 베이스(1100)에 고정 및 지지되는 메인바디(1321)와, 제1 실링블록(1310)을 지지하는 서포트바디(1322)와, 메인바디(1321)와 서포트바디(1322) 사이에서 신축 구동하는 제1 실린더(1323)를 포함할 수 있다.

메인바디(1321)는 볼트 체결에 의해 베이스(1100)에 각각 고정 설치될 수 있으며, 내측에 제1 실린더(1323)의 유압장치(1323a)가 장착될 수 있다. 서포트바디(1322)는 제1 실링블록(1310)을 지지할 수 있으며 제1 실린더(1323)의 유압장치(1323a)에 의해 돌출 및 인입되는 작동로드(1323b)가 고정 연결될 수 있다. 제1 실린더(1323)의 유압장치(1323a)가 작동하여 작동로드(1323b)가 돌출되면 제1 실린더(1323)가 신장 구동되어 제1 실링블록(1310)이 대상제품(10) 측으로 접근할 수 있으며, 작동로드(1323b)가 인입되면 제1 실린더(1323)가 단축 구동되어 제1 실링블록(1310)이 대상제품(10)으로부터 이격될 수 있다.

구체적으로, 제1 보어(11)의 아노다이징 표면처리를 위해 대상제품(10)이 적치되는 커버부(1300)의 내측공간(1500)을 폐쇄시키고자 하는 경우, 제1 실린더(1323)의 유압장치(1323a)로 액압을 제공하여 작동로드(1323b)를 돌출시킴으로써 서포트바디(1322)에 지지되는 제1 실링블록(1310)이 대상제품(10)의 측면에 밀착하여 덮을 수 있다. 또는 제1 보어(11)의 아노다이징 표면처리를 완료한 후 또는 커버부(1300)의 내측공간(1500)을 개방하고자 하는 경우, 제1 실린더(1323)의 유압장치(1323a)로부터 액압을 토출시켜 작동로드(1323b)를 인입시킴으로써 서포트바디(1322)에 지지되는 제1 실링블록(1310)이 대상제품(10)의 측면으로부터 이격될 수 있다. 제1 실린더(1323)는 작업자에 의해 수동적으로 액압이 제공 및 제거되어 신축 구동하거나, 제어시스템(미도시)에 의해 자동적으로 액압이 제공 및 제거되어 신축 구동될 수도 있다.

각각의 제1 구동부(1320)는 메인바디(1321)에 대한 서포트바디(1322)의 왕복 이동을 안내하는 가이드부(1330)를 포함할 수 있다. 가이드부(1330)는 제1 실린더(1323)의 작동로드(1323b) 길이 방향과 나란하게 연장 형성되는 가이드로드(1331)와, 메인바디(1321)의 내측에 관통 형성되어 가이드로드(1331)가 슬라이딩 이동하는 가이드홈(1332)을 포함할 수 있다.

한편, 제1 구동부(1320)는 대상제품(10)의 측면에 형성되는 제1 보어(11)에 아노다이징 표면처리를 수행하는 전극봉(1210) 및 분사노즐(1220)을 대상제품(10) 또는 제1 보어(11) 측으로 접근 및 이격시킬 수도 있다. 구체적으로, 제1 실링블록(1310)에 관통 삽입되는 전극봉(1210) 및 분사노즐(1220)이 어느 하나의 서포트바디(1322)에 지지됨으로써, 제1 실린더(1323)의 유압장치(1323a)로 액압이 제공되어 작동로드(1323b)가 돌출됨에 따라 전극봉(1210) 및 분사노즐(1220)이 제1 실링블록(1310)과 함께 대상제품(10) 및 제1 보어(11) 측으로 접근할 수 있으며, 제1 실린더(1323)의 유압장치(1323a)로부터 액압이 제거되어 작동로드(1323b)가 인입됨에 따라 전극봉(1210) 및 분사노즐(1220)이 제1 실링블록(1310)과 함께 대상제품(10) 및 제1 보어(11)로부터 이격될 수 있다.

제2 실링블록(1350)은 대상제품(10)의 상면에 밀착하여 덮도록 마련될 수 있으며, 이를 위해 제2 실링블록(1350)이 대상제품(10)과 대향하는 면은 대상제품(10)의 상면 형상에 대응되게 형성되어 대상제품(10)의 외면에 밀착될 수 있다. 제2 실링블록(1350)이 대상제품(10)의 상면을 밀착하여 덮도록 마련됨에 따라, 대상제품(10)의 상면에 아노다이징 표면처리에서 제외되는 제2 보어(12)가 존재하더라도 제2 보어(12)를 밀폐시키는 별도의 부품요소 없이도 전해액이 대상제품(10)의 외면을 따라 제2 보어(12)로 전달되는 것을 방지하여 선별적인 아노다이징 표면처리를 효과적으로 수행할 수 있다. 나아가 후술하는 누출방지부가 제1 보어(11)의 내측을 진공 또는 아진공 상태로 형성함에 따라 전해액이 대상제품(10) 내측에 형성되는 연결유로를 따라 제2 보어(12)로 전달되는 것 역시 방지할 수 있다.

제2 구동부(1360)는 제2 실링블록(1350)을 대상제품(10) 측으로 접근 및 이격시키도록 마련된다. 제2 구동부(1360)는 베이스(1100)로부터 상측으로 연장 형성되는 복수의 칼럼(1361)과, 복수의 칼럼(1361)에 의해 지지되는 프레임(1362)과, 프레임(1362)과 제2 실링블록(1350) 사이에서 신축 구동하는 제2 실린더(1363)를 포함할 수 있다. 제2 실린더(1363)는 프레임(1362) 상에 지지 브래킷(1365)을 매개로 고정 설치될 수 있다.

칼럼(1361)은 4개 조로 마련되되 베이스(1100)에 볼트 체결에 의해 고정 설치될 수 있으며, 프레임(1362)은 복수의 칼럼(1361)의 상단에 볼트 체결에 의해 고정 지지될 수 있다. 프레임(1362)에는 제2 실린더(1363)가 장착될 수 있으며, 제2 실링블록(1350)은 제2 실린더(1363)의 작동로드(1363b)에 고정 연결될 수 있다. 제2 실린더(1363)의 유압장치(1363a)가 작동하여 작동로드(1363b)가 돌출되면 제2 실린더(1363)가 신장 구동되어 제2 실링블록(1350)이 대상제품(10) 측으로 접근할 수 있으며, 작동로드(1363b)가 인입되면 제2 실린더(1363)가 단축 구동되어 제2 실링블록(1350)이 대상제품(10)으로부터 이격될 수 있다.

구체적으로, 제1 보어(11)의 아노다이징 표면처리를 위해 대상제품(10)이 적치되는 커버부(1300)의 내측공간(1500)을 폐쇄시키고자 하는 경우, 제2 실린더(1363)의 유압장치(1363a)로 액압을 제공하여 작동로드(1363b)를 돌출시킴으로써 제2 실린더(1363)의 작동로드(1363b)에 지지되는 제2 실링블록(1350)이 대상제품(10)의 상면에 밀착하여 덮을 수 있다. 또는 제1 보어(11)의 아노다이징 표면처리를 완료한 후 또는 커버부(1300)의 내측공간(1500)을 개방하고자 하는 경우, 제2 실린더(1363)의 유압장치(1363a)로부터 액압을 토출시켜 작동로드(1363b)를 인입시킴으로써 제2 실린더(1363)의 작동로드(1363b)에 지지되는 제2 실링블록(1350)이 대상제품(10)의 상면으로부터 이격될 수 있다. 제2 실린더(1363)는 제1 실린더(1323)와 마찬가지로, 작업자에 의해 수동적으로 액압이 제공 및 제거되어 신축 구동하거나, 제어시스템(미도시)에 의해 자동적으로 액압이 제공 및 제거되어 신축 구동될 수도 있다.

한편, 제2 실린더(1363)는 제2 실링블록(1350)과 직접적으로 연결되어 지지할 수 있으나, 그 외에도 서포트바디(1366)를 매개로 제2 실링블록(1350)과 연결될 수도 있다. 또한, 도면에는 도시하지 않았으나, 서포트바디(1366)와 프레임(1362) 사이에 가이드부(미도시)가 마련됨으로써, 제2 구동부(1360)에 의한 제2 실링블록(1350)의 왕복 이동이 안내될 수 있다.

누출방지부는 탈지액, 전해액 및 수세액이 제1 보어(11)로부터 누출되거나 커버부(1300)에 의해 형성되는 내측공간(1500)으로부터 누출되는 것을 방지하도록 제1 보어(11) 또는 커버부(1300)에 의해 형성되는 내측공간(1500)을 진공으로 형성할 수 있다.

누출방지부는 진공펌프(미도시)와, 진공펌프와 연결되는 흡입노즐(1400)을 포함할 수 있다. 흡입노즐(1400)은 전극봉(1210)의 단부에 적어도 하나 마련되어, 제1 보어(11) 또는 커버부(1300)의 내측공간(1500)에 잔존하는 에어(air)를 흡입함으로써, 제1 보어(11) 또는 커버부(1300)에 의해 구획 및 밀폐된 내측공간(1500)을 진공상태로 형성할 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 제1 보어(11)의 아노다이징 표면처리 시 전극봉(1210)의 분사노즐(1220)을 통해 탈지액, 전해액 및 수세액 중 어느 하나가 공급 및 분사된다. 이 때, 전해액이 커버부(1300)에 의해 구획 및 밀폐되는 내측공간(1500)의 외부로 누출될 경우 산성의 전해액이 외부로 노출되어 안전사고의 위험이 있으며, 특히 제1 보어(11)의 외측으로 누출되어 아노다이징 표면처리에서 제외되는 제2 보어(12)로 누출될 경우 아노다이징 공정의 품질이 저하되는 문제점이 있다. 이에 누출방지부의 흡입노즐(1400)이 커버부(1300)의 내측공간(1500)에 잔존하는 에어를 흡입하여 내측공간(1500)을 외부 압력보다 낮게 형성함으로써, 탈지액, 전해액 및 수세액이 커버부(1300)의 내측공간(1500) 외부로 누출되는 것을 방지하여 주변설비를 보호하고, 안전사고를 예방할 수 있다. 나아가, 누출방지부의 흡입노즐(1400)이 제1 보어(11)의 압력을 제2 보어(12)의 압력보다 낮게 형성함으로써, 전해액이 제2 보어(12)로 누출되는 것을 방지하여 아노다이징 표면처리의 품질을 향상시킬 수 있다.

압력센서(미도시)는 대상제품(10)이 적치되는 커버부(1300)의 내측공간(1500)의 밀폐 여부를 감지하도록 마련될 수 있다.

압력센서는 어느 하나의 전극봉(1210) 측에 마련될 수 있으며, 누출방지부의 흡입노즐(1400) 작동 전과 후의 내측공간(1500) 내부압력을 측정함으로써, 내측공간(1500)의 밀폐 여부를 판단할 수 있다.

구체적으로, 아노다이징 표면처리를 위해 커버부(1300)의 제1 구동부(1320)와 제2 구동부(1360)를 신장 구동시켜 제1 실링블록(1310) 및 제2 실링블록(1350)을 대상제품(10)의 외면에 밀착시킨 상태에서 압력센서가 내측공간(1500)의 압력값을 1차적으로 측정하고, 이 후 누출방지부의 흡입노즐(1400)이 작동하는 상태에서 내측공간(1500)의 압력값을 2차적으로 측정한다. 제어부는 1차 측정된 압력값과 2차 측정된 압력값을 서로 대비하여, 2차 측정값이 1차 측정값에 비해 기 설정된 압력수준 또는 예측되는 압력수준만큼 감소할 경우 흡입노즐(1400)에 의한 진공 또는 아진공 상태의 형성이 안정적으로 구현되어 내측공간(1500)이 밀폐된 것으로 보아 아노다이징 표면처리 공정을 계속해서 진행할 수 있다.

이와는 달리, 제어부는 2차 측정값이 1차 측정값보다 기 설정된 압력수준 또는 예측되는 압력수준만큼 감소하지 않는 경우 커버부(1300)에 의해 내측공간(1500)이 정상적으로 밀폐되지 않은 것으로 보아 디스플레이(미도시) 또는 경고등을 통해 전해액 누출위험을 작업자에게 알림과 동시에, 아노다이징 표면처리 공정을 중단할 수 있다.

이하에서는 본 실시 예에 의한 아노다이징 장치(1000)의 작동에 대해 설명한다.

도 6 내지 도 8은 본 실시 예에 의한 아노다이징 장치(1000)의 작동상태를 나타내는 사시도로서, 도 6은 아노다이징 표면처리 수행 전 커버부(1300)의 내측공간(1500)이 개방된 상태, 도 7은 아노다이징 표면처리를 위해 커버부(1300)의 내측공간(1500)에 대상제품(10)을 투입한 상태, 도 8은 아노다이징 표면처리를 수행 중 커버부(1300)의 내측공간(1500)이 밀폐된 상태를 각각 나타낸다.

도 6을 참조하면, 아노다이징 표면처리를 위해 커버부(1300)의 내측공간(1500)을 개방하고자 하는 경우, 제1 실링블록(1310)과 제2 실링블록(1350)을 내측공간(1500)으로부터 이격시킨다. 구체적으로, 작업자에 의한 수작업으로 또는 제어부(미도시)에 의해 자동적으로 복수의 제1 실린더(1323)의 유압장치(1323a)로부터 액압을 토출시키고, 작동로드(1323b)가 단축되면서 서포트바디(1322) 및 이에 지지되는 제1 실링블록(1310)을 외측으로 이동시킨다. 이와 동시에, 제2 실린더(1363)의 유압장치로(1363a)부터 액압을 토출시켜 작동로드(1363b)를 단축시킴으로써, 제2 실링블록(1350)을 상측으로 이동시켜 대상제품(10)이 적치될 내측공간(1500)을 개방할 수 있다.

이 후, 아노다이징 표면처리를 수행하고자 하는 대상제품(10)을 베이스(1100)의 상면에 적치시킴과 동시에, 커버부(1300)의 내측공간(1500)에 투입시키며, 이 때 대상제품(10)의 저면에 아노다이징 표면처리가 요구되는 제1 보어(11)가 존재할 경우, 베이스(1100)로부터 돌출 형성되는 전극봉(1210) 및 분사노즐(1220)에 제1 보어(11)를 인접하게 배치시킨다(도 7 참조).

대상제품(10)을 베이스(1100)에 적치 및 커버부(1300)의 내측공간(1500)에 투입시킨 후, 아노다이징 표면처리를 위해 커버부(1300)의 내측공간(1500)을 밀폐시킨다. 구체적으로, 작업자에 의해 수작업으로 또는 제어부(미도시)에 의해 자동적으로 복수의 제1 실린더(1323)의 유압장치(1323a)로 액압을 각각 제공하여 작동로드(1323b)를 신장시키고, 이로써 작동로드(1323b)에 고정 연결되는 서포트바디(1322) 및 이에 지지되는 제1 실링블록(1310)이 대상제품(10) 측면으로 이동 및 밀착될 수 있다. 이와 동시에, 제2 실린더(1363)의 유압장치(1363a)로 액압을 제공하여 작동로드(1363b)를 신장시켜 제2 실링블록(1350)이 대상제품(10)의 상면으로 이동 밀 밀착됨으로써, 커버부(1300)의 내측공간(1500)을 밀폐시킬 수 있다. 이후 작업부(1200)에 의해 제1 보어(11)로 탈지액, 전해액 및 수세액을 순차적으로 공급 및 분사함으로써 제1 보어(11)의 아노다이징 표면처리 공정을 수행할 수 있다.

이와 같이, 커버부(1300)에 의해 대상제품(10)이 적치 및 투입되는 내측공간(1500)을 밀폐시킴으로써 아노다이징 표면처리를 위해 전극봉(1210)의 분사노즐(1220)로부터 분사되는 탈지액, 전해액 및 수세액 등의 각종 유체의 외부 누출을 방지할 수 있으며, 특히 산성의 전해액 누출을 방지하여 안전사고를 방지하고 주변 설비를 보호할 수 있다. 나아가, 대상제품(10)의 형상, 제2 보어(12)의 위치와 무관하게 베이스(1100) 및 커버부(1300)가 대상제품(10)의 외면에 밀착하여 덮음으로써, 제2 보어(12)를 밀폐시키기 위한 별도의 부재를 설계 및 배치할 필요가 없으므로 제1 보어(11)에 대한 선별적이 아노다이징 표면처리 공정이 단순화되고 생산성이 향상될 수 있다. 또한, 흡입노즐(1400)에 의해 작동시켜 제1 보어(11) 또는 커버부(1300)의 내측공간(1500)을 진공 또는 아진공 상태로 형성함으로써 각종 유체의 외부 누출을 보다 효과적으로 방지하고, 아노다이징 표면처리에서 제외되는 제2 보어(12) 측으로 전해액이 누출되는 것을 방지하여 아노다아징 공정의 품질 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것으로서, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

1000: 아노다이징 장치 1100: 베이스
1200: 작업부 1210: 전극봉
1220: 분사노즐 1300: 커버부
1310: 제1 실링블록 1320: 제1 구동부
1321: 메인바디 1322: 서포트바디
1323: 제1 실린더 1350: 제2 실링블록
1360: 제2 구동부 1361: 칼럼
1362: 프레임 1363: 제2 실린더
1400: 흡입노즐(누출방지부)

Claims

아노다이징 표면처리가 요구되는 제1 보어와, 상기 제1 보어와 연결되되 아노다이징 표면처리에서 제외되는 제2 보어를 구비하는 대상제품을 지지하는 베이스;
상기 제1 보어에 아노다이징 표면처리를 수행하는 작업부; 및
상기 대상제품의 외면을 덮는 커버부;를 포함하고,
상기 작업부는
상기 제1 보어에 진입 및 접근 가능하게 마련되는 적어도 하나의 전극봉과, 상기 전극봉과 일체로 마련되어 상기 제1 보어 측으로 탈지액과 전해액 및 수세액 중 어느 하나를 선택적으로 공급하는 복수의 분사노즐을 포함하는 아노다이징 장치.
제1항에 있어서,
상기 대상제품의 하면은 상기 베이스에 의해 덮어지되,
상기 커버부는
상기 대상제품의 측면을 덮는 복수의 제1 실링블록과, 상기 대상제품의 상면을 덮는 제2 실링블록과, 각각의 상기 제1 실링블록을 상기 대상제품 측으로 접근 및 이격시키는 복수의 제1 구동부와, 상기 제2 실링블록을 상기 대상제품 측으로 접근 및 이격시키는 제2 구동부를 포함하는 아노다이징 장치.
제2항에 있어서,
각각의 상기 제1 구동부는
상기 베이스에 고정되는 메인바디와, 상기 제1 실링블록을 지지하는 서포트바디와, 상기 메인바디와 상기 서포트바디 사이에 마련되어 신축 구동하는 제1 실린더를 포함하는 아노다이징 장치.
제3항에 있어서,
상기 제2 구동부는
상기 베이스로부터 상측으로 연장 형성되는 복수의 칼럼과, 상기 복수의 칼럼에 지지되는 프레임과, 상기 프레임과 상기 제2 실링블록 사이에 마련되어 신축 구동하는 제2 실린더를 포함하는 아노다이징 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 보어 또는 상기 커버부의 내측공간을 진공 또는 아진공으로 형성하는 누출방지부;를 더 포함하는 아노다이징 장치.
제5항에 있어서,
상기 누출방지부는
상기 전극봉에 형성되는 적어도 하나의 흡입노즐을 포함하는 아노다이징 장치.
제5항에 있어서,
상기 내측공간의 밀폐 여부를 감지하는 압력센서;를 더 포함하는 아노다이징 장치.
제2항에 있어서,
상기 전극봉 및 이에 마련되는 분사노즐은
상기 베이스에 관통 삽입되어 마련되는 아노다이징 장치.
제3항에 있어서,
상기 전극봉 및 이에 마련되는 상기 분사노즐은
상기 제1 실링블록 중 적어도 어느 하나에 관통 삽입되고, 상기 서포트바디에 지지되는 아노다이징 장치.
제8항 또는 제9항에 있어서,
상기 전극봉은
상기 제1 보어의 축 방향을 따라 연장 형성되는 아노다이징 장치.
제10항에 있어서,
상기 복수의 분사노즐은
상기 전극봉의 단부 측면에 서로 일정 간격을 두고 마련되는 아노다이징 장치.
제11항에 있어서,
상기 작업부는
상기 전극봉의 외주면에 마련되는 실링부재를 더 포함하는 아노다이징 장치.
제2항에 있어서,
상기 제1 실링블록 및 상기 제2 실링블록은
상기 대상제품의 외면 형상에 대응되게 형성되는 아노다이징 장치.