KR101163203B1 - 부품을 처리액에 침지하여 표면 처리를 하기 위한 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 처리되어야 하는 부품들을 일시적으로 고정하기 위한 수단을 제공하는 회전 드럼(2)이 구비되며, 상기 드럼의 회전축(XX')은 대부분의 각 드럼(2)이 대응하는 탱크 내에 함유된 처리액(3) 중에 침지되는 방식으로 회전하도록 수평으로 장착되는 직렬 배치된 복수의 처리 탱크(4); 및 처리되어야 하는 부품을 각 드럼(2)에 공급하고 이미 처리된 부품을 상기 드럼으로부터 제거하도록 하는 이송 라인(14)을 포함하되; 상기 이송은 공통 축(ZZ')을 따라 이루어지고, 상기 드럼의 축(XX')은 서로 평행하고 이송 라인의 공통 축(ZZ')과 평행한 부품 표면 처리 장치에 관한 것이다.

Description

부품을 처리액에 침지하여 표면 처리를 하기 위한 장치{EQUIPMENT FOR THE SURFACE TREATMENT OF PARTS BY IMMERSION IN A PROCESSING LIQUID}

본 발명은 하나 이상의 처리 탱크에서 침지 원리를 이용하고 이들 처리 탱크들 사이에서 부품을 전달하는 부품의 개선된 표면 처리, 상세하게는 금속 부품의 전기화학적 표면 처리, 더욱 상세하게는 애노다이징(anodization)에 의한 알루미늄 부품의 처리에 관한 것이다.

언급될 수 있는 알루미늄 및 그의 합금의 애노딕(anodic) 처리의 예로는 장벽 또는 패시베이팅 애노다이징, 산성 매질 또는 애노딕 용해액 중의 다공성 애노다이징, 또는 전기 폴리싱과 하드(hard) 또는 컬러 애노다이징을 포함한다.

본 발명은 개선된 처리 장치, 및 더욱 구체적으로는 부품을 이송하기 위한 개선된 이송 라인에 관한 것이다.

배치식으로 작동되는 알루미늄 부품의 표면 처리 장치들은 이미 공지되어 있다. DE 2 119 401호에는 여러 개의 처리통 위를 운행하는 모터가 달린 캐리지(carriage)를 포함하는 장치가 개시되어 있다. 상기 캐리지는 처리되어야 하는 물체들의 배치를 연속 처리통 안에 침지시키고 그로부터 꺼내기 위하여 수직 운동하는 운동가능한 아암(arm)이 제공된다. 상기 문헌에는 특히 안전하게 그의 캐리지를 제동하기 위한 시스템에 관한 것이다.

그 내용이 본원에 참고로 인용되어 있는 프랑스 특허출원 제06/03687호와 특허출원 WO 2006/00199호에서, 출원인은, 처리되어야 하는 부품을 일시적으로 고정하기 위한 수단이 제공된 회전 드럼이 각각 장착되어 있고, 상기 드럼의 회전축은 대부분의 각 드럼이 대응하는 탱크 내에 함유된 처리액 중에 침지되는 방식으로 회전되도록 수평으로 장착되는 직렬 배치된 복수의 처리 탱크; 및 처리되어야 하는 부품을 각 드럼에 공급하고 상기 드럼으로부터 이미 처리된 부품을 꺼내기 위한 이송 시스템을 포함하는 부품의 표면 처리 장치를 이미 기재하고 있다.

이들 부품들은, 예를 들면 특허출원 EP-A-1 433 537호에 개시된 바와 같이, 카세트 위에 위치하되, 상기 카세트는 선회(pivoting) 드럼의 외주에 위치한다. 이송 시스템은 탱크의 양 측면에 배치되어 있는 2개의 평행한 라인을 포함하고, 이송축은 회전 드럼의 축들에 수직이다. 각각의 카세트는 처리 탱크를 통과한 후, 하나의 라인으로부터 다른 라인까지 교호적으로 통과한다. 그러므로, 이 이송 시스템은 각 라인, 및 라인과 탱크 사이의 여러 개의 전달 장치를 위한 구동 장치를 필요로 한다.

본 발명은 처리되어야 하는 부품을 전달하기 위한 개선된 시스템을 제공한다.

이 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 부품 표면 처리 장치는, 처리되어야 하는 부품들을 일시적으로 고정하기 위한 수단을 제공하는 회전 드럼이 구비되며, 상기 드럼의 회전축은 대부분의 각 드럼이 대응하는 탱크 내에 함유된 처리액 중에 침지되는 방식으로 회전하도록 수평으로 장착되는 직렬 배치된 복수의 처리 탱크; 및 처리되어야 하는 부품을 각 드럼에 공급하고 이미 처리된 부품을 상기 드럼으로부터 제거하도록 하는 이송 라인을 포함하되; 상기 이송은 공통 축을 따라 이루어지고, 상기 드럼의 축은 서로 평행하고 이송 라인의 공통 축과 평행하다.

드럼의 축은 동일한 수직 평면 내에 실제적으로 놓여지도록 배치되고 이송 라인의 공통 축은 드럼의 회전축을 포함하는 수직 평면에 놓여 있다.

본 발명에 따른 부품 표면 처리 장치의 하나의 특정 실시예에 따르면, 드럼의 외주는 처리되어야 하는 다수의 부품을 지지하는 카세트를 수용하도록 의도된 드럼의 회전축에 평행한 축을 가진 레일 또는 활주로 연속부를 포함하고, 상기 카세트는 이것이 고정되는 드럼과 함께 처리액 중에서 완전히 한바퀴 회전하도록 의도되어 있고, 한편 이송 라인은 처리되어야 하는 부품의 카세트가 드럼에 공급하고 이미 처리된 부품을 드럼으로부터 제거하도록 의도되고, 이송 라인은 탱크 위에 놓이고, 공통 이송축은 상기 드럼의 회전축에 평행하고 탱크 내에 포함되어 있는 수직 공간 내에 놓여 있다.

이 장치에서, 드럼은 쌍을 이루는 활주로가 처리액에 침지되는 상부 위치로 순간적으로 들어가고 차례로 정렬되도록 배치되어서 전달이 동시에 일어날 수 있게 된다.

이 장치는 두 개의 연속 탱크들 사이에 위치하고 상부 위치에서 드럼의 활주로와 정렬되는 전달 활주로를 포함할 수 있다.

이 장치는 전달 활주로 영역에서 부품을 스프레이하기 위한 수단을 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 이송 라인으로부터 부품을 전달하는 작업들은 동기화된다(time and synchronous).

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 이송 라인은, 이미 처리된 부품이 포함된 있는 하나 이상의 카세트를 수평 병진운동(translation)에 의해 배출시키고 이와 같이 아직 처리되지 않은 부품이 포함된 하나 이상의 카세트를 수평 병진운동에 의해 제자리에 보내도록 하는 예컨대 상기 운동에 의해 안내 레일 상에서 왕복 운동하는 하나 이상의 운동가능한 캐리지를 포함한다.

운동가능한 캐리지는 레일 상에서 왕복 운동하도록 래크(rack)와 협동하는 피니언(pinion)에 연결된 모터를 포함할 수 있다.

상기 캐리지의 아래 측면은 작동 부분에서 종결하는 하나 이상의 수직 아암을 갖는 수평 제어바를 포함하고, 한편 상기 제어바는 두 개의 선회 링크에 의해 캐리지의 아래 측면에 보유되며, 링크의 선회는 상기 제어바의 상향 운동과 하향 운동을 확실하게 보장한다.

본 발명의 잇점 및 다른 특징은 단지 비제한적인 예로서 제시되는 첨부된 도면을 참조하여 하기 설명으로부터 명백해질 것이다.

도 1은 장치의 측면도이다.

도 2는 장치의 평면도이다.

도 3은 이송 라인을 구비한 탱크의 단부도이다.

도 4 및 도 5는 두 개의 다른 위치에 있는 이송 라인의 운동가능한 캐리지의 상세도이다.

도 1 및 도 2는, 금속 부품의 표면 처리 장치, 예를 들면 탈그리스액, 사티나이징액(satinizing liquid), 전해액, 헹굼액과 같은 여러 액체가 함유된 연속 탱크(4)들을 필요로 하는 알루미늄 부품을 애노다이징하는 장치를 예시한다. 상기 처리 탱크들 중 하나는 전해액, 예컨대 황산으로 채워지며, 카세트에 고정된 알루미늄 부품을 애노다이징하는 데 사용된다. 이 유형의 처리를 위하여, 탱크는 두 개의 전극을 포함하고, 드럼에는 상기 전극의 극성과 반대 극성의 전류가 공급되며, 상기 전류는, 본원에 참고로 인용되어 있는 본 출원인의 프랑스 특허출원 제06/03687호에 개시된 바와 같이, 연속적으로 드럼과 카세트를 거쳐서 처리되어야 하는 부품에 흐르게 된다. 본 발명의 처리 장치에 의해 실행되는 공정에 따라, 각 부품은 각 탱크 내에 침지되고, 부품과 접촉하여 탱크의 내측에서 발생될 기포와 공기 주머니를 배출하기 위하여 하나 이상의 회전운동을 하며, 따라서 처리액에 의해 부품의 전체 표면이 처리될 수 있어서 완전히 균질한 처리가 된다.

처리되어야 하는 한정된 갯수의 상기 부품은 이들 각각을 보유할 수 있는 하나 이상의 지지(holding) 부재를 포함하는 지지체 또는 카세트(5) 상에 미리 위치시킨다. 카세트는 예컨대 유럽 특허출원 EP-A-1 433 537호에 개시되어 있으며, 이는 단일 카세트에 여러 개의 부품을 고정할 수 있는 한 세트의 부품-지지 부재를 포함한다. 이송 라인(14)은 드럼 상에서 처리되어야 하는 부품의 카세트를 체결하고(engage) 처리된 카세트를 각 드럼으로부터 해제하기 위한(disengage) 여러 개의 캐리지(9)를 포함한다.

따라서 도 3에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 완전한 360도 회전들이 이루어지고, 처리되어야 하는 부품(1)은 회전축(X, X')에 대하여 각각의 처리 탱크(4) 내에서 회전되도록 장착된 드럼(2)의 외주에 고정되고, 상기 드럼은 탱크(4) 내에 함유된 처리액(3) 중에 침지되되, 단 부품이 위치되고 제거되도록 처리액 밖에 놓이는 상부 위치는 제외된다. 예시된 실시예에 따라, 드럼(2)은 그 외부 외주 상에 처리되어야 하는 부품을 지지하도록 작용하는 카세트(5)를 수용하기 위한 연속적으로 6쌍의 활주로(6)를 포함한다. 그러므로, 아직 처리되지 않은 부품을 포함하는 카세트는 드럼의 상부에 위치된 침지되지 않은 자유 활주로에서 수평적 변위를 통해 체결된다. 각각의 활주로(6)의 활주축은 대응하는 드럼의 회전축에 평행하다.

탱크(4)는, 프랑스 특허출원 제06/03687호에 기재된 바와 같이, 예를 들면 구동링과 같이 드럼의 한측면의 두 개의 플랜지(flange) 사이와 서로 평행하게 되도록 장착된 연속적인 페그(peg)(71)와 협동하는 톱니 바퀴(70)의 조력으로 선회 드럼(2)을 회전시키기 위한 모터(7)를 포함한다.

도 1 및 도 2에 예시된 이송 라인 조립체는 일련의 동기화 변위에 의해 작동한다. 각각의 연속적인 5개의 짧은 탱크에서, 처리된 카세트는 해제되고, 아직 처리되지 않은 카세트는 드럼 상에서 체결된 후, 처리액 중에서 완전히 회전하도록 하기 위하여 대응하는 드럼의 회전 동안 침지된다. 4개의 카세트와 동등한 길이를 가진 드럼을 포함하는 4번째 탱크에서, 이들은 해제되기 전에 4회의 완전한 회전과 4회의 병진운동을 겪게 된다. 이송 라인은 공급 스테이션(15), 해제 스테이션(16), 및 다른 대역보다 길고 헹굼액을 스프레이하기 위한 스테이션으로서 사용할 수 있는, 2번째와 3번째 탱크 사이에서 전달하기 위한 대역을 포함한다.

각 탱크에 대하여, 이송 라인(14)은, 이미 처리된 부품을 포함하는 하나 이상의 카세트와 아직 처리되지 않은 부품을 포함하는 하나 이상의 카세트를 왕복 운동에 의하여 체결 및 해제하도록, 안내 레일(9) 상에서 제한된 왕복 운동에 의해 작동되는 하나 이상의 연합된 운동가능한 캐리지(8)를 포함한다.

각각의 캐리지(8)는 레일 상에서 그의 왕복 운동을 하도록 래크와 협동하는 피니언에 연결된 모터를 포함한다.

그의 하부 측면 상에서, 캐리지(8)는 작동 부품(12)을 보유하기 위한 하나 이상의 수직 아암(11a, 11b)을 포함하는 수평 제어바(10)를 포함한다. 상기 작동부는 액체 중에서 완전하게 회전하도록 이미 처리된 부품의 카세트가 슬라이딩에 의해 해제되고 아직 처리되지 않은 다음 카세트를 체결하도록 구성된다. 제어바는 2개의 선회 링크(17a, 17b)에 의해 캐리지의 하부측면에 보유되며, 상기 링크의 선회에 의해 바가 수직운동을 확실하게 할 수 있도록 한다. 선회 링크(17a, 17b)의 도움으로, 제어바는 그자체에 대하여 상향 및 하향으로 평행하게 운동한다.

도 4 및 도 5는 운동가능한 캐리지(8)의 작동을 예시한다. 따라서 도 4에 예시된 바와 같이, 해제 위치에서의 캐리지(8)는, 수평 바아(10)가 해제되는 높은 위치에 있으며, 이에 의해 새로운 작동을 위하여 화살표(D)를 따라 라인의 상류 단부까지 캐리지를 이동하게 할 수 있도록 한다. 일단 작동 위치에서 수평바가 도 5에 예시되어 있는 바와 같이 하향으로 운동하여서 작동 부품(12)이 카세트(5) 평면 내로 오게 되면, 그 다음에 캐리지(8)는 해제되는 방향(D)과 반대 방향으로 화살표(A)를 따라 라인의 하류 단부를 향해 운동하여서, 새로운 카세트를 활주로(6)에서 체결하고 하나의 위치까지 카세트를 전방으로 보내고/보내거나, 이미 처리된 부품의 카세트를 해제한다. 도 5에서는, 수직 아암(11a)은 왼쪽 카세트를 밀며, 이와 동시에 수직 아암(11b)은 제 2 카세트를 잡아당기고 제 3 카세트를 미는 것을 확인할 수 있다.

당해 분야에 숙련자라면, 특히 드럼의 회전축에 수직으로 놓여 있는 공통 축에 대하여 측방향으로 위치시킨 이중 이송 라인이 개시되어 있는 특허출원 WO 2008/00199호와 달리, 본 발명의 장치에 있어서, 이송 라인(14)은 탱크 위에 놓여 있고, 공통 이송축은 드럼의 회전축에 평행하고 탱크가 포함된 수직 공간(E) 내에 놓여 있고, 공통 이송축(Z, Z')은 드럼의 회전축에 평행하고 드럼의 회전축(X, X')이 포함된 수직 평면(P) 내에 놓이는 것이 유리하다는 것을 상기 설명으로부터 유추해낼 것이다.

도 3은 6개의 드럼 고정 위치를 예시한다. 이 갯수는 다를 수도 있다. 예를 들어 오직 2개의 고정 위치를 가짐으로써, 특히 신속한 처리 단계를 위하여 처리액이 거의 필요하지 않는 작은 탱크를 만들 수 있다. 이 경우, 드럼의 구조는 원통형 또는 육각형일 필요는 없으나, 2개의 아암까지 줄일 수는 있다. 그러므로, 연속적인 처리 단계의 각 기간은 드럼 상의 다수의 여러 고정 위치를 가짐으로써 달라질 수 있다.

이송 라인은 오직 단일 모터만을 사용할 수 있으며, 운동가능한 캐리지의 모든 운동은 기계적 구동 시스템을 통해 일어난다.

상기 카세트는 다수의 소형 부품의 처리에 특히 적합하다. 대형 부품을 처리하는 경우, 이들은 드럼에 직접 고정되거나 또는 활주로 이외의 고정 수단을 통해 고정될 수 있다.

Claims (11)

1. 회전 드럼(2)이 장착되어 있으며, 상기 드럼의 회전축(XX')은 각 드럼(2)이 대응하는 탱크 내에 함유된 처리액(3) 중에 침지되는 방식으로 회전하도록 수평으로 장착되고, 상기 회전 드럼은 그의 외주에서 상기 회전 동안 처리되어야 하는 부품을 고정하기 위한 고정 수단을 갖는 직렬 배치된 복수의 처리 탱크(4); 및

   처리되어야 하는 부품을 각 드럼(2)에 공급하고 이미 처리된 부품을 상기 드럼으로부터 제거하고 상기 탱크들 사이에 상기 부품들을 전달하도록 하는 이송 라인(14)을 구비하되,

   상기 공급 및 상기 전달을 포함하는 상기 이송은 하나의 축(ZZ')을 따라 이루어지고, 상기 드럼의 회전축(XX')들은 서로 평행하며 상기 이송 라인의 하나의 축(ZZ')에 평행한 것을 특징으로 하는 부품 표면 처리 장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 드럼의 회전축(XX')들은 동일한 수직 평면(P) 내에 배치되어 있고, 상기 이송 라인의 축(ZZ')은 상기 드럼의 회전축들을 포함하는 수직 평면(P) 내에 놓여 있는 것을 특징으로 하는 부품 표면 처리 장치.
3. 청구항 1 또는 2에 있어서,

   드럼(2)의 외주는 처리되어야 하는 다수의 부품을 지지하는 카세트(5)를 수용하도록 한 상기 드럼의 회전축에 평행한 축을 갖는 여러 쌍의 활주로(6) 또는 레일을 구비하되,

   상기 카세트는 처리액 중에서 카세트가 고정되어 있는 드럼과 함께 하나 이상의 회전을 실행하고, 상기 이송 라인(14)은 처리되어야 하는 부품의 카세트를 드럼에 공급하고 이미 처리된 부품의 카세트를 드럼으로부터 제거하도록 되어 있으며, 상기 이송 라인은 상기 탱크들 위에 놓여 있고 상기 탱크를 포함하는 수직 공간(E) 내에 놓여 있는 것을 특징으로 하는 부품 표면 처리 장치.
4. 청구항 3에 있어서,

   상기 드럼은 활주로(6) 쌍이 처리액에 잠기는 상부 위치 내로 들어가도록 차례로 정렬되도록 배치된 것을 특징으로 하는 부품 표면 처리 장치.
5. 청구항 3에 있어서,

   연속적인 2개의 탱크 사이에 설치된 전달 활주로를 포함하고 상기 드럼의 활주로와 상부 위치에서 정렬되어 있는 것을 특징으로 하는 부품 표면 처리 장치.
6. 청구항 5에 있어서,

   부품에 스프레이하기 위한 수단을 하나 이상의 전달 활주로의 영역에 포함하는 것을 특징으로 하는 부품 표면 처리 장치.
7. 청구항 1 또는 2에 있어서,

   상기 이송 라인으로부터 부품을 전달하는 작업들이 동기화되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 부품 표면 처리 장치.
8. 청구항 1 또는 2에 있어서,

   상기 이송 라인(14)은, 이미 처리된 부품을 포함하고 있는 하나 이상의 카세트를 배출하고 아직 처리되지 않은 부품을 포함하는 하나 이상의 카세트를 드럼의 상부에서 체결되도록, 왕복 운동에 의해 안내 레일(9) 상에서 왕복 운동을 하는 하나 이상의 운동가능한 캐리지(8)를 포함하는 것을 특징으로 하는 부품 표면 처리 장치.
9. 청구항 8에 있어서,

   상기 운동가능한 캐리지(8)는, 상기 안내 레일 상에서 왕복 운동이 이루어지도록 하기 위하여 래크(rack)와 협동하는 피니언(pinion)에 연결된 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 부품 표면 처리 장치.
10. 청구항 9에 있어서,

    상기 운동가능한 캐리지(8)의 하부측면은, 작동 부품(12)을 지지하는 하나 이상의 수직 아암(11a, 11b)을 갖는 수평 제어바(10)를 포함하는 것을 특징으로 하는 부품 표면 처리 장치.
11. 청구항 10에 있어서,

    상기 제어바(10)는 두 개의 선회 링크(17a, 17b)에 의해 상기 운동가능한 캐리지의 하부측면상에 지지되어 있고, 상기 링크의 선회는 제어바의 수직 운동이 이루어지게 하는 것을 특징으로 하는 부품 표면 처리 장치.

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