KR101522519B1

KR101522519B1 - 자동화된 은경막 코팅장치

Info

Publication number: KR101522519B1
Application number: KR1020130158248A
Authority: KR
Inventors: 이기학
Original assignee: 이기학
Priority date: 2013-12-18
Filing date: 2013-12-18
Publication date: 2015-05-21

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 자동화된 은경막 코팅장치는 복수의 피도체를 배열하고, 소정 속도로 이동하는 컨베이어 및 상기 복수의 피도체 중 일부에 각각에 대응하여 은경막 코팅에 필요한 적어도 한 종류의 약제를 분사하는 복수의 분사구를 소정 간격으로 마련하고 상기 컨베이어의 이동방향과 같은 방향으로 나란히 이동하고, 상기 약제 분사를 마치면 상기 컨베이어의 이동방향과 반대방향으로 이동하여 다음 피도체에 대해 상기 약제를 분사를 하는, 소정의 길이를 가지는 적어도 하나의 분사장치를 포함한다.

Description

자동화된 은경막 코팅장치{Automatic Silver Mirror Coating Apparatus}

본 발명은 코팅장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 은경막 코팅에 필요한 약제를 효율적으로 분사할 수 있는 자동화된 은경막 코팅장치에 관한 것이다.

은경막 코팅은 도료의 도장과 은경액의 도금을 유기적으로 결합한 코팅 시스템으로 뛰어난 금속 광택과 반사율에 의한 고급 질감성으로 인해 휴대폰, 악세사리, 자동차 내외장재, 가전제품 등 다양한 생활용품에까지 넓게 그 보급이 확대되고 있는 차세대 코팅 방식이다.

기존에는 금속에 고급질감성 부여를 위해서 진공증착, 크롬도금 등의 방식이 주로 사용되었으나, 이러한 방식은 하도 도장 후 라인에서 분리 후 증착 또는 침적식 도금을 실시하고 다시 도장라인에서 중도, 상도를 도장하여야 하는 까닭에 생산성이 저하되고 불량률이 높으며, 인건비 및 물류비로 인한 경제성이 떨어지는 등의 문제점이 있었다.

특히, 크롬도금의 경우 크롬의 유해성 때문에 사용이 사실상 제한되고 있으며, 진공 증착법의 경우 은경막의 주재료와 은경막 형성전 표면처리 및 형성 후 은경막을 보호하기 위한 층을 만드는 공정이 진공챔버 내에서 히터에 의하여 재료가 가열 표면에 증착되는 공정을 필요로 하므로 설비 투자비 및 설비 크기에 따른 처리량 한계로 인해 생산성이 낮은 문제점이 있었다.

반면, 은경막 코팅은 스프레이 분사식에 의해 은경막을 형성시키므로 다양한 제품에 적용가능할 뿐만 아니라 스프레이 도장 방식을 사용하는 하도, 중도, 상도 도료와 연속선상에서 모든 작업을 완료시킬 수 있어 탁월한 생산성 및 이에 따른 경제적인 장점을 보유하고 있으며, 또한, 크롬 등과 같은 유해물질을 생성시키지 않아 진공증착 방식뿐만 아니라 환경 문제가 대두되는 도금 분야를 대체할 것으로 예상되고 있다.

본 발명은 다량의 피도체에 은경막 코팅을 효율적으로 함으로써 공정시간을 단축하고 은경막 코팅에 필요한 약제를 절약할 수 있는 은경막 코팅장치를 제공하는 데 목적이 있다.

상기 분사장치는 상기 컨베이어와 동일한 속력으로 같은 방향 또는 반대 방향으로 이동할 수 있다.

상기 피도체는 자전하거나 자전하지 않을 수 있다.

상기 분사구 각각은 상하 또는 좌우로 스트로크하면서 상기 피도체에 상기 약제를 분사할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 자동화된 은경막 코팅장치는 상기 피도체에 묻은 잔류 약제를 제거하는 세척장치를 더 포함할 수 있다.

상기 소정의 길이(L_S)는

일 수 있다(L_s: 분사장치의 전체길이, V_c: 컨베이어의 초속, T_A= 약제 분사시간, T_B: 재설정시간).

본 발명의 자동화된 은경막 코팅장치에 의하면 다량의 피도체에 은경막 코팅을 효율적으로 함으로써 공정시간을 단축하고 은경막 코팅에 필요한 약제를 절약할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동화된 은경막 코팅장치의 개략도.
도 2는 피도체에 대해 본 발명의 분사장치의 분사구가 좌우 또는 상하로 스트로크하면서 약제를 분사하는 모습.
도 3은 본 발명의 분사장치의 시간별 속력을 나타내는 그래프.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동화된 은경막 코팅장치의 개략도이다. 자동화된 은경막 코팅장치는 컨베이어(11)와 분사장치(20)를 포함한다.

컨베이어(11)는 복수의 피도체(15)를 배열하고, 소정 속도로 이동할 수 있다. 일 예로 컨베이어(11)는 자전하는 복수의 지그(12)를 구비하여 각각의 지그(12)에 피도물을 장착하여 피도물을 회전시키거나 회전하지 않는 상태로 이동할 수 있다. 컨베이어(11)는 서킷 형태로 같은 루트를 반복 이동하는 형태이다.

분사장치(20)는 소정의 길이를 가지고, 상기 복수의 피도체(15) 각각에 대응하여 피도체(15)에 은경막 코팅공정에 필요한 약제(22)를 분사하는 장치이다. 은경막 코팅공정에 필요한 약제(22)의 종류는 복수이므로, 모든 종류의 약제를 하나의 분사장치(20)로 분사하거나, 각각의 약제(22)를 각각의 분사장치(20)로 분사할 수도 있다. 따라서 분사장치(20)는 하나이거나 복수일 수 있다. 약제(22)를 분사하는 복수의 분사구(21)를 소정 간격으로 마련하고 상기 컨베이어(11)와 같은 방향으로 나란히 이동할 수 있다. 상기 분사장치(20)는 컨베이어(11)와 동일한 속도로 이동하는 것이 바람직하다. 또한 복수의 분사구(21)는 각각 컨베이어(11) 위의 피도체(15)의 배열간격과 동일한 간격으로 배열되는 것이 바람직하다. 그리하여, 분사구(21)에서 분사되는 약제(22)가 낭비되지 않아 기존의 코팅장치에 비해 약제(22)를 절약할 수 있는 장점이 있다.

분사장치(20)는 컨베이어(11)와 함께 이동하면서 컨베이어(11)에 배열되어 있는 전체 피도물 중 일부 영역에 대해 약제(22) 분사를 마치면 컨베이어(11)와 반대방향으로 복귀하면서 전체 피도물 중 다음 영역에 대해 약제(22) 분사를 시작하게 된다.

도 2는 피도체에 대해 본 발명의 분사장치의 분사구가 좌우 또는 상하로 스트로크하면서 약제를 분사하는 모습을 나타낸다. 도 2의 (a)는 분사구(21)가 피도체(15)에 대해 좌우 스트로크 하는 모습이고, 도 2의 (b)는 분사구(21)가 피도체(15)에 대해 상하 스트로크 하는 모습이다. 즉 분사구(21)가 고정되어 있는 분사장치(20)에 비해, 본 발명의 분사장치(20)는 분사구(21)를 상하 또는 좌우로 스트로크 함으로써, 피도체(15)에 약제(22)가 골고루 분사되도록 할 수 있다.

본 발명의 자동화된 은경막 코팅장치는 피도체(15)에 묻은 잔류 약제를 제거하는 세척장치(미도시)를 더 포함할 수 있다. 세척장치는 일 예로 탈이온수(Deionized water)를 피도체에 분사하는 장치일 수 있다.

본 발명의 분사장치(20)의 길이는 컨베이어의 이동속도, 약제 분사시간, 재설정시간에 의해 결정된다. 재설정시간이란 분사장치(20)가 정방향에서 역방향으로, 또는 역방향에서 정방향으로 이동방향을 바꿀때 분사장치(20)가 멈춰있는 시간을 말한다. 재설정시간 동안에도 컨베이어(11)는 계속해서 이동하므로, 분사장치(20) 길이를 결정할 때 재설정시간을 고려해야한다. 컨베이어(11)의 이동속도, 약제(22) 분사시간, 재설정시간 등의 요소를 고려한 본 발명의 분사장치(20)의 길이는 다음과 같다.

(L_s: 분사장치의 전체길이(m), V_c: 컨베이어의 초속(m/sec), T_A= 약제 분사시간(sec), T_B: 재설정시간(sec))

도 3은 본 발명의 분사장치의 시간별 속력을 나타내는 그래프이다. 도 3을 참조하면, 0 ~ T_A는 즉 약제 분사시간으로 분사장치는 컨베이어와 동일한 방향, 동일한 속력으로 이동하고, T_A~ T_A+ T_B는 분사장치가 정방향에서 역방향으로 이동방향을 바꿀 때 분사장치가 정지해 있는 시간, 즉 재설정시간이다. T_A+ T_B~ 2T_A+ T_B는 분사장치가 컨베이어의 이동방향에 대해 반대방향으로 되돌아 가는 시간으로 약제의 분사는 이루어지지 않는 시간이다. 2T_A+ T_B~ 2(T_A+ T_B) 는 분사장치가 다시 역방향에서 정방향으로 이동방향을 바꿀 때 분사장치가 정지해 있는 시간, 즉 재설정시간이다. 따라서 2(T_A+ T_B)는 분사장치가 약제를 분사하는 한 주기의 시간이 된다.

컨베이어 이동속도를 4m/분으로 설정하고, 은경막 코팅액 분사시간을 7초로, 재설정 시간을 각 2초로 설정했을 때 분사장치의 길이는

L_s1 = (4/60) × 7 × 2 + (4/60) × 2 × 2 = 1.2m 이다.

컨베이어 이동속도를 8m/분으로 설정하고, 은경막 코팅액 분사시간을 7초로, 재설정 시간을 각 2초로 설정했을 때 분사장치의 길이는

L_s1 = (8/60) × 7 × 2 + (8/60) × 2 × 2 = 2.4m 이다.

컨베이어 이동속도를 8m/분으로 설정하고, 은경막 코팅액 분사시간을 4초로, 재설정 시간을 각 2초로 설정했을 때 분사장치의 길이는

L_s1 = (8/60) × 4 × 2 + (8/60) × 2 × 2 = 1.6m 이다.

실제 분사장치의 길이는 상기 실시예 1,2,3에서와 같이 계산식에 의한 이론적 길이보다 더 길어야 한다. 그 이유는 컨베이어(11) 이동 속도를 따라 분사장치(20)가 왕복하는 구간은, 기계적으로 움직이는 체인의 설치 구간에 필요한 구동 휠이 설치되는 공간이 필요하며, 분사장치(20)의 길이는 양 끝단에서 각각 20cm정도가 감소되므로 산출식의 필요구간에서 약 40cm 정도를 더 계산해 주어야 한다.

본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 아니한다. 첨부된 청구범위에 의해 권리범위를 한정하고자 하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.

11: 컨베이어
12: 지그
15: 피도체
20: 분사장치
21: 분사장치
22: 약제

Claims

컨베이어면의 법선을 축으로 하여 자전하는 복수의 지그를 구비하여 각각의 지그에 피도체를 마련하고, 상기 피도체를 회전시키면서 소정 속력으로 이동하는 컨베이어; 및
상기 복수의 피도체 중 일부에 각각에 대응하여 은경막 코팅에 필요한 적어도 한 종류의 약제를 상기 피도체의 측면 방향으로 분사하는 복수의 분사구를 상기 복수의 지그 사이의 간격과 동일한 간격으로 마련하고 상기 컨베이어와 같은 방향으로 나란히 이동하면서 분사하고, 상기 약제 분사를 마치면 상기 컨베이어의 이동방향과 반대방향으로 상기 컨베이어의 이동속력 이상으로 이동하고, 다시 상기 컨베이어와 같은 방향으로 나란히 이동하면서 미도장된 피도체들에 대해 상기 약제를 상기 미도장된 피도체들의 측면 방향으로 분사를 하는, 소정의 길이를 가지는 적어도 하나의 분사장치를 포함하는 자동화된 은경막 코팅장치.
삭제
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제1항에 있어서,
상기 분사구 각각은 상하 또는 좌우로 스트로크하면서 상기 피도체에 상기 약제를 분사하는 것을 특징으로 하는 자동화된 은경막 코팅장치.
제1항에 있어서,
상기 피도체에 묻은 잔류 약제를 제거하는 세척장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동화된 은경막 코팅장치.
제1항에 있어서,
상기 소정의 길이는

인 것을 특징으로 하는 자동화된 은경막 코팅장치.
(L_s: 분사장치의 소정의 길이, V_C: 컨베이어의 초속, T_A= 약제 분사시간, T_B: 재설정시간)