KR102790445B1 - System for Manufacturing ultra-light high strength automotive parts including Graphene - Google Patents
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Abstract
본 발명은,
a. 하나 이상의 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치, 및
b. 자동차 부품을 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치 내부의 지그에 안착시키고 탈착시키는 하나 이상의 로봇 장치, 및
c. 상기 하나 이상의 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치 및 로봇 장치를 제어하는 하나 이상의 PLC 장치가 포함된 형태에서,
상기 하나 이상의 로봇 장치는 자동차 부품의 위치를 변경하여 그래핀이 고르게 부품에서 성장 할 수 있도록 위치시키며,
상기 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치는 장치 내부의 지그에 안착된 부품에 그래핀이 성장하도록 하며,
상기 하나 이상의 PLC 장치는 자동차 부품에 그래핀이 고르게 성장 할 수 있도록 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치 및 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치 내부의 적어도 하나 이상의 탄소-포함 가스의 분사 경로를 제어하여 품질이 높은 그래핀을 얻는 것; 을
특징으로 하는 그래핀이 포함된 초경량 고강도 자동차 부품을 제조하는 시스템을 제시한다.
또한, 본 발명은,
로봇 장치가 자동차 부품을 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치 내부의 지그에 안착시키는 단계, 및
그래핀 화학기상증착(CVD) 장치가 작동하되, 하나 이상의 PLC 장치가 자동차 부품에 그래핀이 고르게 성장 할 수 있도록 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치 및 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치 내부의 적어도 하나 이상의 탄소-포함 가스의 분사 경로를 제어하는 단계, 및
로봇 장치가 자동차 부품을 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치 내부의 지그에서 탈착시키는 단계; 를
포함하는 것을 특징으로 하는 그래핀이 포함된 초경량 고강도 자동차 부품 제조방법을 제시한다.The present invention comprises:
a. one or more graphene chemical vapor deposition (CVD) devices, and
b. One or more robotic devices for mounting and removing automotive parts from a jig within a graphene chemical vapor deposition (CVD) device, and
c. In a form including one or more of the above graphene chemical vapor deposition (CVD) devices and one or more PLC devices controlling the robotic device,
The one or more robotic devices change the position of the automotive component so that the graphene can be evenly grown on the component,
The above graphene chemical vapor deposition (CVD) device causes graphene to grow on a component mounted on a jig inside the device.
The one or more PLC devices control the injection path of at least one carbon-containing gas inside the graphene chemical vapor deposition (CVD) device and the graphene chemical vapor deposition (CVD) device so that graphene can be uniformly grown on the automobile part to obtain high-quality graphene;
A system for manufacturing ultra-light, high-strength automotive components incorporating graphene is presented.
In addition, the present invention,
A step of placing a robotic device into a jig inside a graphene chemical vapor deposition (CVD) device, and
A step of controlling the injection path of at least one carbon-containing gas within the graphene chemical vapor deposition (CVD) device and the graphene chemical vapor deposition (CVD) device so that graphene can be uniformly grown on an automobile component by one or more PLC devices while the graphene chemical vapor deposition (CVD) device is in operation, and
A step in which a robotic device detaches an automobile part from a jig inside a graphene chemical vapor deposition (CVD) device;
A method for manufacturing an ultra-light, high-strength automobile part including graphene characterized by including:
Description
본 발명은, 그래핀이 포함된 초경량 고강도 자동차 부품을 제조하는 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a system for manufacturing an ultra-light, high-strength automobile part containing graphene.
또한, 본 발명은, 그래핀이 포함된 초경량 고강도 자동차 부품을 제조하는 시스템 및 그의 제조방법에 관한 것이다.In addition, the present invention relates to a system for manufacturing an ultra-light, high-strength automobile part containing graphene and a method for manufacturing the same.
그래핀은 강도, 열전도율, 전자이동도 등 여러 가지 특징이 현존하는 물질 중 가장 뛰어난 소재로 디스플레이, 이차전지, 태양전지, 자동차 및 조명 등 다양한 분야에 응용되어 관련 산업의 성장을 견인할 전략적 핵심소재로 인정받고 있다.Graphene is recognized as a strategic core material that will drive the growth of related industries by being applied in various fields such as displays, secondary batteries, solar cells, automobiles, and lighting, as it is the best material among existing materials in terms of strength, thermal conductivity, and electron mobility.
그중 그래핀을 사용하는 초경량 고강도 자동차 부품에는 많은 연구가 되고 있는 실정이다.Among them, a lot of research is being done on ultra-light, high-strength automobile parts using graphene.
하지만, 그래핀이 포함된 초경량 고강도 자동차 부품에 대한 연구는 아직 많이 미비한 상태이다.However, research on ultra-light, high-strength automotive parts containing graphene is still very limited.
그러한 이유로는 그래핀의 적절한 품질 문제가 가장 많이 이슈화 되고 있는 실정이다.For this reason, the issue of proper quality of graphene is becoming the most frequently raised issue.
또한, 그래핀의 빈약한 성장 또는 낮은 품질의 코팅은 부품 또는 연결 노출 및 뒤 이은 부품의 연결의 실패로 이어질 수 있다.Additionally, poor growth or low quality coating of graphene can lead to exposure of components or connections and subsequent failure of the component connections.
따라서, 본 발명은 그래핀이 포함된 초경량 고강도 자동차 부품의 제조 시스템 및 그의 제조방법에 관한 발명을 제시한다.Accordingly, the present invention proposes a manufacturing system for an ultra-light, high-strength automobile part containing graphene and a manufacturing method thereof.
불행하게도, 그래핀이 포함된 초경량 고강도 자동차 부품에 대한 연구는 아직 미비한 상태이다.Unfortunately, research into ultra-light, high-strength automotive components incorporating graphene is still limited.
그러한 이유로는 그래핀의 적절한 품질 문제가 가장 많이 이슈화 되고 있는 실정이다.For this reason, the issue of proper quality of graphene is becoming the most frequently raised issue.
또한, 그래핀의 빈약한 성장 또는 낮은 품질의 코팅은 부품 또는 연결 노출 및 뒤 이은 부품의 연결의 실패로 이어질 수 있다.Additionally, poor growth or low quality coating of graphene can lead to exposure of components or connections and subsequent failure of the component connections.
따라서, 자동차 부품을 위한 그래핀의 품질이 개선된 그래핀이 포함된 초경량 고강도 자동차 부품의 필요성이 존재한다.Therefore, there is a need for ultra-light, high-strength automotive components incorporating graphene with improved quality for automotive components.
따라서, 상기 일면에서 기술한 것을 해결하기 위하여 본 발명은, Therefore, in order to solve the problem described above, the present invention,
a. 하나 이상의 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치, 및a. one or more graphene chemical vapor deposition (CVD) devices, and
b. 자동차 부품을 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치 내부의 지그에 안착시키고 탈착시키는 하나 이상의 로봇 장치, 및b. One or more robotic devices for mounting and removing automotive parts from a jig within a graphene chemical vapor deposition (CVD) device, and
c. 상기 하나 이상의 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치 및 로봇 장치를 제어하는 하나 이상의 PLC 장치가 포함된 형태에서,c. In a form including one or more of the above graphene chemical vapor deposition (CVD) devices and one or more PLC devices controlling the robotic device,
상기 하나 이상의 로봇 장치는 자동차 부품의 위치를 변경하여 그래핀이 고르게 부품에서 성장 할 수 있도록 위치시키며,The one or more robotic devices change the position of the automotive component so that the graphene can be evenly grown on the component,
상기 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치는 장치 내부의 지그에 안착된 부품에 그래핀이 성장하도록 하며,The above graphene chemical vapor deposition (CVD) device causes graphene to grow on a component mounted on a jig inside the device.
상기 하나 이상의 PLC 장치는 자동차 부품에 그래핀이 고르게 성장 할 수 있도록 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치 및 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치 내부의 적어도 하나 이상의 탄소-포함 가스의 분사 경로를 제어하여 품질이 높은 그래핀을 얻는 것; 을The one or more PLC devices control the injection path of at least one carbon-containing gas inside the graphene chemical vapor deposition (CVD) device and the graphene chemical vapor deposition (CVD) device so that graphene can be uniformly grown on the automobile part to obtain high-quality graphene;
특징으로 하는 그래핀이 포함된 초경량 고강도 자동차 부품을 제조하는 시스템을 제시한다.A system for manufacturing ultra-light, high-strength automotive components incorporating graphene as a feature is presented.
또한, 본 발명은, In addition, the present invention,
로봇 장치가 자동차 부품을 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치 내부의 지그에 안착시키는 단계, 및A step of placing a robotic device into a jig inside a graphene chemical vapor deposition (CVD) device, and
그래핀 화학기상증착(CVD) 장치가 작동하되, 하나 이상의 PLC 장치가 자동차 부품에 그래핀이 고르게 성장 할 수 있도록 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치 및 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치 내부의 적어도 하나 이상의 탄소-포함 가스의 분사 경로를 제어하는 단계, 및A step of controlling the injection path of at least one carbon-containing gas within the graphene chemical vapor deposition (CVD) device and the graphene chemical vapor deposition (CVD) device so that graphene can be uniformly grown on an automobile component by one or more PLC devices while the graphene chemical vapor deposition (CVD) device is in operation, and
로봇 장치가 자동차 부품을 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치 내부의 지그에서 탈착시키는 단계; 를A step in which a robotic device detaches an automobile part from a jig inside a graphene chemical vapor deposition (CVD) device;
포함하는 것을 특징으로 하는 그래핀이 포함된 초경량 고강도 자동차 부품 제조방법을 제시한다.A method for manufacturing an ultra-light, high-strength automobile part including graphene characterized by including:
본 발명은, 그래핀이 포함된 초경량 고강도 자동차 부품을 제조하는 시스템을 제공한다.The present invention provides a system for manufacturing an ultra-light, high-strength automobile part containing graphene.
또한, 본 발명은 그래핀이 포함된 초경량 고강도 자동차 부품을 제조하는 시스템 및 그의 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a system for manufacturing an ultra-light, high-strength automobile part containing graphene and a method for manufacturing the same.
도 1
도 1 은 본 발명의 한 실시예에서, 제시하는 로봇 장치를 개략적으로 도시한 제 1 의 예시를 나타내는 사시도이다.
도 2
도 2 는 본 발명의 한 실시예에서, 제시하는 로봇 장치 및 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치를 개략적으로 도시한 제 1 의 예시를 나타내는 사시도이다.
도 3
도 3 는 본 발명의 한 실시예에서, 제시하는 그래핀이 포함된 초경량 고강도 자동차 부품을 제조하는 시스템을 개략적으로 도시한 제 1 의 예시를 나타내는 사시도이다.
도 4
도 4 는 본 발명의 한 실시예에서, 제시하는 그래핀이 포함된 초경량 고강도 자동차 부품을 제조하는 시스템을 개략적으로 도시한 제 2 의 예시를 나타내는 사시도이다.
도 5
도 5 는 본 발명의 한 실시예에서, 제시하는 그래핀이 포함된 초경량 고강도 자동차 부품을 제조하는 시스템의 블록도를 개략적으로 도시한 제 1 의 예시도 이다. Fig. 1
FIG. 1 is a perspective view schematically illustrating a first example of a proposed robotic device according to one embodiment of the present invention.
Fig. 2
FIG. 2 is a perspective view schematically illustrating a first example of a proposed robot device and a graphene chemical vapor deposition (CVD) device according to one embodiment of the present invention.
Fig. 3
FIG. 3 is a perspective view schematically illustrating a first example of a system for manufacturing an ultra-light, high-strength automotive component including graphene according to one embodiment of the present invention.
Fig. 4
FIG. 4 is a perspective view schematically illustrating a second example of a system for manufacturing an ultra-light, high-strength automotive component including graphene according to one embodiment of the present invention.
Fig. 5
FIG. 5 is a first exemplary block diagram schematically illustrating a system for manufacturing an ultra-light, high-strength automotive component including graphene according to one embodiment of the present invention.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.In describing the present invention below, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.
그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 일반적으로 통용되는 용어들로서 이는 생산자의 의도 또는 관계에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서의 전반적으로 기술된 설명을 토대로 내려져야 할 것이다.In addition, the terms described below are generally used terms considering their functions in the present invention, and since these may vary depending on the intention or relationship of the producer, their definitions should be made based on the overall description described in this specification.
그래핀이Graphene 포함된 초경량 고강도 자동차 부품을 제조하는 시스템 및 그의 제조방법System for manufacturing ultra-light, high-strength automobile parts and method for manufacturing the same
불행하게도, 그래핀이 포함된 초경량 고강도 자동차 부품에 대한 연구는 아직 미비한 상태이다.Unfortunately, research into ultra-light, high-strength automotive components incorporating graphene is still limited.
그러한 이유로는 그래핀의 적절한 품질 문제가 가장 많이 이슈화 되고 있는 실정이다.For this reason, the issue of proper quality of graphene is becoming the most frequently raised issue.
또한, 그래핀의 빈약한 성장 또는 낮은 품질의 코팅은 부품 또는 연결 노출 및 뒤 이은 부품의 연결의 실패로 이어질 수 있다.Additionally, poor growth or low quality coating of graphene can lead to exposure of components or connections and subsequent failure of the component connections.
따라서, 자동차 부품을 위한 그래핀의 품질이 개선된 초경량 고강도 자동차 부품의 필요성이 존재한다.Therefore, there is a need for ultra-light, high-strength automotive components with improved quality of graphene for automotive components.
따라서, 상기 일면에서 기술한 것을 해결하기 위하여 본 발명은, Therefore, in order to solve the problem described above, the present invention,
a. 하나 이상의 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치, 및a. one or more graphene chemical vapor deposition (CVD) devices, and
b. 자동차 부품을 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치 내부의 지그에 안착시키고 탈착시키는 하나 이상의 로봇 장치, 및b. One or more robotic devices for mounting and removing automotive parts from a jig within a graphene chemical vapor deposition (CVD) device, and
c. 상기 하나 이상의 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치 및 로봇 장치를 제어하는 하나 이상의 PLC 장치가 포함된 형태에서,c. In a form including one or more of the above graphene chemical vapor deposition (CVD) devices and one or more PLC devices controlling the robotic device,
상기 하나 이상의 로봇 장치는 자동차 부품의 위치를 변경하여 그래핀이 고르게 부품에서 성장 할 수 있도록 위치시키며,The one or more robotic devices change the position of the automotive component so that the graphene can be evenly grown on the component,
상기 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치는 장치 내부의 지그에 안착된 부품에 그래핀이 성장하도록 하며,The above graphene chemical vapor deposition (CVD) device causes graphene to grow on a component mounted on a jig inside the device.
상기 하나 이상의 PLC 장치는 자동차 부품에 그래핀이 고르게 성장 할 수 있도록 하나 이상의 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치 및 로봇 장치를 제어하는 것; 을The one or more PLC devices control one or more graphene chemical vapor deposition (CVD) devices and robotic devices so that graphene can be uniformly grown on automobile parts;
특징으로 하는 그래핀이 포함된 초경량 고강도 자동차 부품을 제조하는 시스템을 구비한다.A system for manufacturing ultra-light, high-strength automotive parts containing graphene is provided.
또한, 본 발명의 한 실시예에서, 본 발명은In addition, in one embodiment of the present invention, the present invention
a. 하나 이상의 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치, 및a. one or more graphene chemical vapor deposition (CVD) devices, and
b. 자동차 부품을 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치 내부의 지그에 안착시키고 탈착시키는 하나 이상의 로봇 장치, 및b. One or more robotic devices for mounting and removing automotive parts from a jig within a graphene chemical vapor deposition (CVD) device, and
c. 상기 하나 이상의 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치 및 로봇 장치를 제어하는 하나 이상의 PLC 장치가 포함된 형태에서,c. In a form including one or more of the above graphene chemical vapor deposition (CVD) devices and one or more PLC devices controlling the robotic device,
상기 하나 이상의 로봇 장치는 자동차 부품의 위치를 변경하여 그래핀이 고르게 부품에서 성장 할 수 있도록 위치시키며,The one or more robotic devices change the position of the automotive component so that the graphene can be evenly grown on the component,
상기 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치는 장치 내부의 지그에 안착된 부품에 그래핀이 성장하도록 하며,The above graphene chemical vapor deposition (CVD) device causes graphene to grow on a component mounted on a jig inside the device.
상기 하나 이상의 PLC 장치는 자동차 부품에 그래핀이 고르게 성장 할 수 있도록 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치 및 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치 내부의 적어도 하나 이상의 탄소-포함 가스의 분사 경로를 제어하여 품질이 높은 그래핀을 얻는 것; 을The one or more PLC devices control the injection path of at least one carbon-containing gas inside the graphene chemical vapor deposition (CVD) device and the graphene chemical vapor deposition (CVD) device so that graphene can be uniformly grown on the automobile part to obtain high-quality graphene;
특징으로 하는 그래핀이 포함된 초경량 고강도 자동차 부품을 제조하는 시스템을 구비한다.A system for manufacturing ultra-light, high-strength automotive parts containing graphene is provided.
본 발명의 한 실시예에서, 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치는 탄소-포함 가스로 자동차 부품에 그래핀을 성장시킨다. 본 발명의 한 실시예에서, 본 발명에서 제시하는 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치는 자동차 부품에 그래핀이 고르게 성장 할 수 있도록 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치 및 하나 이상의 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치 내부의 적어도 하나 이상의 탄소-포함 가스의 분사 경로를 제어하는 것을 특징으로 한다. 상기 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치 및 하나 이상의 탄소-포함 가스의 분사 경로를 제어하게 되면, 자동차 부품 위에 성장하는 그래핀의 품질 및 결정의 방향을 조절할 수 있다.In one embodiment of the present invention, a graphene chemical vapor deposition (CVD) device grows graphene on an automobile component with a carbon-containing gas. In one embodiment of the present invention, the graphene CVD device presented in the present invention is characterized by controlling an injection path of at least one carbon-containing gas inside the graphene CVD device and one or more graphene CVD devices so that graphene can be uniformly grown on the automobile component. By controlling the injection path of the graphene CVD device and the one or more carbon-containing gases, the quality and crystal direction of the graphene grown on the automobile component can be controlled.
본 발명의 한 실시예에서, 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치 내부에 구비되는 탄소-포함 가스의 분사 장치는 피에조 분사 장치, 솔레노이드 분사 장치, 로 구성되는 것 중 선택되는 것이 구비될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 상기 피에조 분사 장치는 탄소-포함 가스의 분사를 정밀하게 조절할 수 있기에, 본 발명에서 제시하고자 하는 그래핀이 포함된 초경량 고강도 자동차 부품을 제조하는 시스템의 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치에 기본적으로 채택되어 사용될 수 있다.In one embodiment of the present invention, a carbon-containing gas injection device provided inside a graphene chemical vapor deposition (CVD) device may be provided by, but is not limited to, a piezoelectric injector device and a solenoid injector device. Since the piezoelectric injector device can precisely control the injection of carbon-containing gas, it can be basically adopted and used in a graphene chemical vapor deposition (CVD) device of a system for manufacturing ultra-light, high-strength automobile parts including graphene to be proposed in the present invention.
본 발명의 한 실시예에서, 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치는 In one embodiment of the present invention, a graphene chemical vapor deposition (CVD) device
a. 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치, a. Graphene chemical vapor deposition (CVD) device,
b. 그래핀 상압 화학기상증착(APCVD) 장치,b. Graphene atmospheric pressure chemical vapor deposition (APCVD) device,
c. 그래핀 급속열 화학기상증착(RTCVD) 장치,c. Graphene rapid thermal chemical vapor deposition (RTCVD) device,
d. 그래핀 유도결합플라즈마 화학기상증착(ICP-CVD) 장치,d. Graphene inductively coupled plasma chemical vapor deposition (ICP-CVD) device,
e. 그래핀 플라즈마 화학기상증착(PECVD) 장치,e. Graphene plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) device,
f. 그래핀 저압 화학기상증착(LPCVD) 장치,f. Graphene low pressure chemical vapor deposition (LPCVD) device,
g. 그래핀 전자 사이클로트론 공명 플라즈마 화학기상증착(ECR-CVD) 장치,g. Graphene electron cyclotron resonance plasma chemical vapor deposition (ECR-CVD) device,
,로 구성되는 상기 a 내지 g 중 선택되는 어느 하나의 장치인 것; 을, is any one device selected from among a to g;
특징으로 한다.It features.
본 발명의 한 실시예에서, 자동차 부품은 기본적으로 자동차 도어를 의미할 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.In one embodiment of the present invention, the automobile part may essentially mean, but is not limited to, an automobile door.
본 발명의 한 실시예에서, 하나 이상의 PLC 는 아래와 같은 기능을 수행한다.In one embodiment of the present invention, one or more PLCs perform the following functions:
a. 하나 이상의 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치의 하나 이상의 탄소-포함 가스의 분사 경로를 제어,a. Controlling the injection path of one or more carbon-containing gases in one or more graphene chemical vapor deposition (CVD) devices;
b. 하나 이상의 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치의 제어,b. Controlling one or more graphene chemical vapor deposition (CVD) devices;
c. 자동차 부품을 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치 내부의 지그에 안착시키고 탈착시키는 하나 이상의 로봇 장치의 제어,c. Control of one or more robotic devices for mounting and demounting automotive components on a jig within a graphene chemical vapor deposition (CVD) device;
, 로 구성되는 상기 a 내지 c 를 제어한다. 따라서, 종래에 문제시되던 그래핀의 품질을 본 발명에서는 , and controls the above a to c. Therefore, the quality of graphene, which was previously a problem, is controlled in the present invention.
a. 하나 이상의 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치의 하나 이상의 탄소-포함 가스의 분사 경로를 제어,a. Controlling the injection path of one or more carbon-containing gases in one or more graphene chemical vapor deposition (CVD) devices;
b. 하나 이상의 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치의 제어,b. Controlling one or more graphene chemical vapor deposition (CVD) devices;
c. 자동차 부품을 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치 내부의 지그에 안착시키고 탈착시키는 하나 이상의 로봇 장치의 제어,c. Control of one or more robotic devices for mounting and demounting automotive components on a jig within a graphene chemical vapor deposition (CVD) device;
, 로 구성되는 상기 a 내지 c 를 제어함으로써 품질이 높은 그래핀을 얻을 수 있다. 본 발명의 한 실시예에서, 하나 이상의 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치를 제어하는 것은 탄소-포함 가스의 분사장치를 이동시키는 기능이 추가로 더 구비될 수 있다.By controlling the above a to c, which are composed of , high quality graphene can be obtained. In one embodiment of the present invention, controlling one or more graphene chemical vapor deposition (CVD) devices may additionally be provided with a function of moving a carbon-containing gas injection device.
본 발명의 한 실시예에서, 탄소-포함 가스는 메탄을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.In one embodiment of the present invention, the carbon-containing gas may include, but is not limited to, methane.
본 발명의 한 실시예에서, 탄소-포함 가스는 수소와 같이 공급될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the carbon-containing gas may be supplied together with hydrogen.
본 발명의 한 실시예에서, 탄소-포함 가스는 아르곤과 같이 공급될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the carbon-containing gas may be supplied such as argon.
본 발명의 한 실시예에서, 탄소-포함 가스는 수소 및 아르곤과 같이 공급될 수 있다. In one embodiment of the present invention, the carbon-containing gas may be supplied such as hydrogen and argon.
본 발명의 한 실시예에서, 탄소-포함 가스는 탄소수 약 1 내지 약 10 을 가지는 탄소-포함 화합물을 포함할 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 상기 탄소-포함 가스는 사이클로펜탄, 사이클로펜타디엔, 헥산, 헥센, 사이클로헥산, 사이클로헥사디엔, 벤젠, 톨루엔, 일산화탄소, 이산화탄소, 메탄, 에탄, 에틸렌, 에탄올, 아세틸렌, 프로판, 프로필렌, 부탄, 부틸렌, 부타디엔, 펜탄, 펜텐, 펜틴, 펜타디엔, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.In one embodiment of the present invention, the carbon-containing gas can include, but is not limited to, a carbon-containing compound having from about 1 to about 10 carbon atoms. For example, the carbon-containing gas can include, but is not limited to, a carbon-containing compound selected from the group consisting of cyclopentane, cyclopentadiene, hexane, hexene, cyclohexane, cyclohexadiene, benzene, toluene, carbon monoxide, carbon dioxide, methane, ethane, ethylene, ethanol, acetylene, propane, propylene, butane, butylene, butadiene, pentane, pentene, pentyne, pentadiene, and combinations thereof.
본 발명의 한 실시예에서, 화학기상증착 챔버 내에서 탄소-포함 가스는 메탄 가스만 존재하거나, 또는 아르곤, 헬륨, 등과 같은 불활성 가스와 함께 존재하는 것도 가능하다.In one embodiment of the present invention, the carbon-containing gas within the chemical vapor deposition chamber may be methane gas alone, or may be present together with an inert gas such as argon, helium, or the like.
본 발명의 한 실시예에서, 로봇 장치는In one embodiment of the present invention, the robotic device
자동차 부품의 위치를 확인하기 위한 계측 장치, 비접촉 센서 장치, 접촉 센서 장치, 중 하나 이상 선택되는 것이 설치되어 있는 것; 을 특징으로 한다. 여기서 상기 비접촉 센서 장치는 카메라, 적외선 센서, 초음파 센서, 레이저 센서, 중 선택되는 것을 의미할 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.It is characterized in that at least one of a measuring device for checking the position of an automobile part, a non-contact sensor device, and a contact sensor device is installed; Here, the non-contact sensor device may mean, but is not limited to, a camera, an infrared sensor, an ultrasonic sensor, and a laser sensor.
''''
본 발명의 한 실시예에서, 본 발명은In one embodiment of the present invention, the present invention comprises:
a. 하나 이상의 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치, 및a. one or more graphene chemical vapor deposition (CVD) devices, and
b. 자동차 부품을 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치 내부의 지그에 안착시키고 탈착시키는 하나 이상의 로봇 장치, 및b. One or more robotic devices for mounting and removing automotive parts from a jig within a graphene chemical vapor deposition (CVD) device, and
c. 상기 하나 이상의 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치 및 로봇 장치를 제어하는 하나 이상의 PLC 장치가 포함된 형태에서,c. In a form including one or more of the above graphene chemical vapor deposition (CVD) devices and one or more PLC devices controlling the robotic device,
상기 하나 이상의 로봇 장치는 자동차 부품의 위치를 변경하여 그래핀이 고르게 부품에서 성장 할 수 있도록 위치시키며,The one or more robotic devices change the position of the automotive component so that the graphene can be evenly grown on the component,
상기 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치는 장치 내부의 지그에 안착된 부품에 그래핀이 성장하도록 하며,The above graphene chemical vapor deposition (CVD) device causes graphene to grow on a component mounted on a jig inside the device.
상기 하나 이상의 PLC 장치는 자동차 부품에 그래핀이 고르게 성장 할 수 있도록 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치 및 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치 내부의 적어도 하나 이상의 탄소-포함 가스의 분사 경로를 제어하여 품질이 높은 그래핀을 얻는 것; 을The one or more PLC devices control the injection path of at least one carbon-containing gas inside the graphene chemical vapor deposition (CVD) device and the graphene chemical vapor deposition (CVD) device so that graphene can be uniformly grown on the automobile part to obtain high-quality graphene;
특징으로 하는 그래핀이 포함된 초경량 고강도 자동차 부품을 제조하는 시스템을 구비한다.A system for manufacturing ultra-light, high-strength automotive parts containing graphene is provided.
본 발명의 한 실시예에서, 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치는 In one embodiment of the present invention, a graphene chemical vapor deposition (CVD) device
a. 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치, a. Graphene chemical vapor deposition (CVD) device,
b. 그래핀 상압 화학기상증착(APCVD) 장치,b. Graphene atmospheric pressure chemical vapor deposition (APCVD) device,
c. 그래핀 급속열 화학기상증착(RTCVD) 장치,c. Graphene rapid thermal chemical vapor deposition (RTCVD) device,
d. 그래핀 유도결합플라즈마 화학기상증착(ICP-CVD) 장치,d. Graphene inductively coupled plasma chemical vapor deposition (ICP-CVD) device,
e. 그래핀 플라즈마 화학기상증착(PECVD) 장치,e. Graphene plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) device,
f. 그래핀 저압 화학기상증착(LPCVD) 장치,f. Graphene low pressure chemical vapor deposition (LPCVD) device,
g. 그래핀 전자 사이클로트론 공명 플라즈마 화학기상증착(ECR-CVD) 장치,g. Graphene electron cyclotron resonance plasma chemical vapor deposition (ECR-CVD) device,
,로 구성되는 상기 a 내지 g 중 선택되는 어느 하나의 장치인 것; 을 특징으로 한다., characterized by being any one of the devices selected from a to g above.
본 발명의 한 실시예에서, 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치 내부의 지그는In one embodiment of the present invention, a jig inside a graphene chemical vapor deposition (CVD) device
3 점 이상의 위치 결정 포인트를 갖는 지그인 것; 을 특징으로 한다.A jig having three or more positioning points; characterized by:
본 발명의 한 실시예에서, 그래핀이 부품에서 성장하는 영역은 In one embodiment of the present invention, the region where graphene grows in the component is
사전 설정된 위치에서 하나 이상의 PLC 장치로 영역을 제어하는 것; 을 특징으로 한다.Controlling an area with one or more PLC devices at preset locations;
본 발명의 한 실시예에서, 로봇 장치는In one embodiment of the present invention, the robotic device
자동차 부품의 위치를 확인하기 위한 카메라가 설치되어 있는 것; 을 특징으로 한다.It features a camera installed to identify the location of automobile parts;
본 발명의 한 실시예에서, 로봇 장치는In one embodiment of the present invention, the robotic device
자동차 부품의 위치를 확인하기 위한 계측 장치, 비접촉 센서 장치, 접촉 센서 장치, 중 하나 이상 선택되는 것이 설치되어 있는 것; 을 특징으로 한다.It is characterized by having at least one selected from among a measuring device for checking the position of an automobile part, a non-contact sensor device, and a contact sensor device installed;
본 발명의 한 실시예에서, 하나 이상의 PLC 장치는 In one embodiment of the present invention, one or more PLC devices
a. 하나 이상의 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치의 하나 이상의 탄소-포함 가스의 분사 경로를 제어,a. Controlling the injection path of one or more carbon-containing gases in one or more graphene chemical vapor deposition (CVD) devices;
b. 하나 이상의 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치의 제어,b. Controlling one or more graphene chemical vapor deposition (CVD) devices;
c. 자동차 부품을 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치 내부의 지그에 안착시키고 탈착시키는 하나 이상의 로봇 장치의 제어,c. Control of one or more robotic devices for mounting and demounting automotive components on a jig within a graphene chemical vapor deposition (CVD) device;
, 로 구성되는 상기 a 내지 c 를 제어하는 것; 을 특징으로 한다., and controlling the above a to c, which are composed of;
본 발명의 한 실시예에서, 자동차 부품은 In one embodiment of the present invention, the automotive component
자동차 도어인 것; 을 특징으로 하나 이에 한정되지는 않는다.Characterized by, but not limited to, an automobile door;
본 발명의 한 실시예에서, 본 발명은In one embodiment of the present invention, the present invention comprises:
로봇 장치가 자동차 부품을 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치 내부의 지그에 안착시키는 단계, 및A step of placing a robotic device into a jig inside a graphene chemical vapor deposition (CVD) device, and
그래핀 화학기상증착(CVD) 장치가 작동하되, 하나 이상의 PLC 장치가 자동차 부품에 그래핀이 고르게 성장 할 수 있도록 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치 및 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치 내부의 적어도 하나 이상의 탄소-포함 가스의 분사 경로를 제어하는 단계, 및A step of controlling the injection path of at least one carbon-containing gas within the graphene chemical vapor deposition (CVD) device and the graphene chemical vapor deposition (CVD) device so that graphene can be uniformly grown on an automobile component by one or more PLC devices while the graphene chemical vapor deposition (CVD) device is in operation, and
로봇 장치가 자동차 부품을 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치 내부의 지그에서 탈착시키는 단계; 를A step in which a robotic device detaches an automobile part from a jig inside a graphene chemical vapor deposition (CVD) device;
포함하는 것을 특징으로 하는 그래핀이 포함된 초경량 고강도 자동차 부품 제조방법을 구비한다.A method for manufacturing an ultra-light, high-strength automobile part including graphene characterized by including:
''''
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 일면에서 상세하게 기술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 일면에서 상세하게 기술되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.The advantages and features of the present invention and the methods for achieving them will become clear with reference to the embodiments described in detail on one side. However, the present invention is not limited to the embodiments described in detail on one side, and can be implemented in various forms.
본 발명의 한 실시예에서, 본 발명에 특별히 기술된 것보다, 일반적으로 알려진 방법, 일반적으로 알려진 설명, 일반적으로 알려진 순서는 넓게 드러나 있는 본 발명의 실시예에 적용될 수 있다. In one embodiment of the present invention, generally known methods, generally known descriptions, and generally known procedures, rather than those specifically described herein, may be applied to embodiments of the present invention that are broadly disclosed.
본 발명의 한 실시예에서, 본 발명에 특별히 기술된 것과 동일하게 알려진 방법 및 순서는 의도되지 않게 본 발명의 실시예에 적용될 수 있다.In one embodiment of the present invention, known methods and sequences identical to those specifically described herein may be unintentionally applied to embodiments of the present invention.
본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자는 일반적으로 알려진 방법, 일반적으로 알려진 설명, 일반적으로 알려진 순서 등 과도한 설명에 의지하지 않고도 본 발명이 실현가능하다는 것을 알 수 있을 것이다.A person skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented without relying on excessive description of commonly known methods, commonly known descriptions, commonly known sequences, etc.
여기서 채용된 용어 및 표현들은 발명의 상세한 설명의 용어로써 사용되나 의미를 제한하는 것은 아니며, 설명되거나 도시된 특징의 용어나 표현을 제한할 의도는 없다. 다만, 본 발명의 청구된 범위 안에서 다양한 변형들이 가능하다. 그러므로, 본 발명이 몇몇 바람직한 실시예들에 의해 기술되었음에도 불구하고 대표적 실시예 및 선택적 특징들, 여기서 기술된 개념의 수정 및 변화가 종래 기술등에 의해 재분류될 수 있다고 이해될 수 있으며, 이러한 수정 및 변화들은 첨부된 청구항에 의해 정의된 바와 같이 본 발명의 범위 안에서 고려될 수 있다.The terms and expressions employed herein are used as terms of a detailed description of the invention and are not intended to limit the meaning of the terms or expressions of the features described or illustrated. However, various modifications are possible within the claimed scope of the invention. Therefore, although the present invention has been described by several preferred embodiments, it will be understood that representative embodiments and optional features, modifications and variations of the concepts described herein may be reclassified by prior art, and such modifications and variations are considered within the scope of the present invention as defined by the appended claims.
본 발명의 한 실시예에서, 제공된 특정 실시예는 본 발명의 유용한 실시예의 예시이고, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명이 구성요소들, 방법단계들의 변화를 사용하여 수행되어질 수 있다는 점을 이해할 수 있을 것이다.In one embodiment of the present invention, the specific embodiments provided are illustrative of useful embodiments of the present invention, and it will be understood by those skilled in the art that the present invention can be practiced using variations of components, method steps, and the like, within the technical scope of the present invention.
본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 한 실시예에서, 본 발명의 특정 실시예가 다양한 선택적 구성 및 방법 및 단계들을 포함하여 사용될 수 있다는 점을 이해할 수 있을 것이다.Those skilled in the art will appreciate that, in one embodiment of the present invention, a specific embodiment of the present invention can be used with various optional configurations and methods and steps.
여기서 기술되거나 설명된 구성요소의 구체적인 명칭은 본 발명이 속하는 기술분야의 일반적 기술을 가진자가 같은 구성요소의 구체적인 명칭을 다르게 부를 수도 있는 점에서 임의의 예시로서 불려질 수 있다. 따라서, 여기서 기술되거나 설명된 구성요소의 구체적인 명칭은 기술된 본 발명의 전반적인 내용을 토대로 이해되어져야 한다.The specific names of the components described or illustrated herein may be referred to as arbitrary examples, since a person having general skill in the art to which the present invention pertains may call the same components by different specific names. Therefore, the specific names of the components described or illustrated herein should be understood based on the overall content of the described present invention.
본 발명의 한 실시예에서, 기술되거나 설명된 구성요소의 등가적으로 알려진 구성요소 또는 변형물은 달리 언급되지 않더라도 의도되지 않게 본 발명을 실시하기 위하여 사용되어질 수 있다.In one embodiment of the present invention, equivalent known components or modifications of the components described or illustrated may be used to practice the present invention, even if not otherwise stated.
본 발명의 한 실시예에서, 본 발명의 내용은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자의 레벨에서 설명되었다. In one embodiment of the present invention, the contents of the present invention have been described at a level of a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs.
본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자는 본 발명을 실시하기 위한 다양한 방법들이 본 발명의 실시에 채용될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. A person skilled in the art will appreciate that various methods for carrying out the present invention can be employed in carrying out the present invention.
이상, 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 내용에 한정되지 않으며, 여러 가지 다양한 형태로 변형될 수 있다. 또한, 본 발명은 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 많은 변형이 가능함은 명백하다.Above, the present invention has been described in detail, but the present invention is not limited to the above contents and can be modified in various forms. In addition, it is obvious that the present invention can be modified in many ways by those skilled in the art within the technical idea of the present invention.
또한, 적당하게 도식적으로 설명된 본 발명은 예시적인 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.Furthermore, the present invention, which has been suitably and schematically described, is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible within the technical spirit of the present invention.
100 : 로봇 장치
200 : 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치
300 : 컨베이어
400 : PLC 장치100 : Robotic Device
200: Graphene chemical vapor deposition (CVD) device
300 : Conveyor
400 : PLC device
Claims (10)
b. 자동차 부품을 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치 내부의 지그에 안착시키고 탈착시키는 하나 이상의 로봇 장치, 및
c. 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치 및 로봇 장치를 제어하는 PLC 장치가 하나 이상 포함된 형태에서,
상기 자동차 부품은 자동차 도어인 것을 특징으로 하고,
상기 지그는 3 점 이상의 위치 결정 포인트를 갖는 지그인 것을 특징으로 하고,
상기 로봇 장치는 자동차 부품의 위치를 확인하기 위한 카메라가 설치되어 있는 것을 특징으로 하고,
상기 PLC 장치는 자동차 부품에 그래핀이 고르게 성장 할 수 있도록 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치 및 로봇 장치를 제어하되,
로봇 장치는 자동차 부품의 위치를 변경하여 그래핀이 고르게 자동차 부품에서 성장 할 수 있도록 위치시키며,
그래핀 화학기상증착(CVD) 장치는 장치 내부의 지그에 안착된 자동차 부품에 그래핀이 성장하도록 하며,
PLC 장치는 자동차 부품에 그래핀이 고르게 성장 할 수 있도록 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치 및 그래핀 화학기상증착(CVD) 장치 내부의 적어도 하나 이상의 탄소-포함 가스의 분사 경로를 제어하여 품질이 높은 그래핀을 얻는 것을 특징으로 하되,
그래핀 화학기상증착(CVD) 장치 내부에 구비되는 탄소-포함 가스의 분사 장치에는 피에조 분사 장치를 구비하여, 탄소-포함 가스의 분사를 정밀하게 조절하는 것을 특징으로 하며,
그래핀 화학기상증착(CVD) 장치 및 하나 이상의 탄소-포함 가스의 분사 경로를 제어하여, 자동차 부품 위에 성장하는 그래핀의 품질 및 그래핀의 결정의 방향을 조절하는 것을 특징으로 하여,
자동차 부품을 위한 그래핀의 품질이 개선되는 것을 특징으로 하는
그래핀이 포함된 초경량 고강도 자동차 부품을 제조하는 시스템
a. one or more graphene chemical vapor deposition (CVD) devices, and
b. One or more robotic devices for mounting and removing automotive parts from a jig within a graphene chemical vapor deposition (CVD) device, and
c. In a form including at least one PLC device controlling a graphene chemical vapor deposition (CVD) device and a robotic device,
The above automobile part is characterized in that it is an automobile door,
The above jig is characterized in that it is a jig having three or more positioning points,
The above robot device is characterized in that it has a camera installed to check the position of automobile parts,
The above PLC device controls a graphene chemical vapor deposition (CVD) device and a robotic device so that graphene can be grown evenly on automobile parts.
The robotic device positions the car parts so that the graphene can grow evenly on the car parts.
The graphene chemical vapor deposition (CVD) device allows graphene to grow on automotive parts mounted on jigs inside the device.
The PLC device is characterized in that it controls the injection path of at least one carbon-containing gas inside the graphene chemical vapor deposition (CVD) device and the graphene chemical vapor deposition (CVD) device so that graphene can be uniformly grown on automobile parts, thereby obtaining high-quality graphene.
The carbon-containing gas injection device provided inside the graphene chemical vapor deposition (CVD) device is characterized by having a piezoelectric injection device to precisely control the injection of the carbon-containing gas.
A graphene chemical vapor deposition (CVD) device and a method for controlling the injection path of one or more carbon-containing gases to control the quality of graphene grown on an automobile component and the orientation of the graphene crystals,
Featuring improved quality of graphene for automotive components.
System for manufacturing ultra-light, high-strength automotive components containing graphene
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20161125 |
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| PG1501 | Laying open of application | ||
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Patent event code: PA02012R01D Patent event date: 20211110 Comment text: Request for Examination of Application Patent event code: PA02011R01I Patent event date: 20161125 Comment text: Patent Application |
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| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20230718 Patent event code: PE09021S01D |
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| E90F | Notification of reason for final refusal | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Final Notice of Reason for Refusal Patent event date: 20240520 Patent event code: PE09021S02D |
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| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20250328 |
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| GRNT | Written decision to grant | ||
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Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20250330 Patent event code: PR07011E01D |
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Payment date: 20250330 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
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| PG1601 | Publication of registration |