用于制造膜贴附金属板的热层压装置的制作方法

1.本发明涉及膜贴附金属板(film laminated metal plate)的制造，更详细地说，涉及一种用于通过加热将膜贴附到金属板的一面或两面的热层压装置。


背景技术：

2.例如，冰箱、洗衣机、tv等家电产品的外壳利用在镀锌钢板或镀锡钢板等钢板或其他金属板的表面贴附pet等膜的膜贴附金属板。这样的膜贴附金属板的优点在于，由于贴附在金属板的pet膜，不仅具有优异的美感，而且抗划伤性、耐久性及加工性优异。
3.以往，在金属板的表面涂覆粘合剂，并利用该粘合剂将pet膜贴附到金属板表面。然而，这种现有技术中存在的问题，是贴附pet膜的过程成本高、生产性降低，pet膜贴附过程不良率高，由于制造过程中所使用的粘合剂中包含的挥发性有机溶剂而产生对人体有害的有机化合物(vocs)。
4.(现有技术文献)
5.(专利文献)
6.韩国发明专利授权第10-1265003号(授权日期：2013年5月9日)


技术实现要素：

7.要解决的技术问题
8.本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种不使用粘合剂而通过加热将膜贴附到金属板的一面或两面的热层压装置。
9.本发明的目的不限于上述内容，本领域的普通技术人员将通过下面的记载可以清楚地理解未提及的其他目的。
10.解决问题的方案
11.为了实现如上所述的目的，根据本发明一侧面的用于制造膜贴附金属板的热层压装置，包括：开卷部，所述开卷部以可旋转的方式支撑金属板卷圈，并释放出金属板卷圈；金属板下降塔，所述金属板下降塔包括从地面间隔一定高度的平台，在所述平台上形成有金属板排出部；上升引导单元，所述上升引导单元将从所述金属板卷圈释放出的金属板引导到所述平台上；垂直下降引导单元，所述垂直下降引导单元引导金属板在所述平台上通过所述金属板排出部垂直下降；加热单元，所述加热单元配置在所述平台下方，加热垂直下降的金属板；膜供应单元，所述膜供应单元向由所述加热单元加热后下降的金属板的两面中的至少一面供应膜；层压单元(lamination unit)，所述层压单元将加热后的金属板和膜加压，获得膜贴附金属板；及回卷部，所述回卷部卷绕并保持所述膜贴附金属板。
12.所述热层压装置在所述层压单元和所述回卷部之间还包括：冷却辊，所述冷却辊急速冷却经由所述层压单元出来的膜贴附金属板；保温腔，所述保温腔加热由所述冷却辊急速冷却的膜贴附金属板；图纹形成单元，所述图纹形成单元在由所述保温腔加热的膜上形成图纹；及冷却单元，所述冷却单元冷却通过所述图纹形成单元的膜贴附金属板。
13.所述冷却辊、所述保温腔及所述图纹形成单元配置在比所述地面位于下方的地下，在所述地下配置有将通过所述图纹形成单元的膜贴附金属板向地上引导的向上引导辊，所述冷却单元包括多个旋转冷却辊，所述旋转冷却辊与由所述向上引导辊引导至地上的膜贴附金属板接触的同时对其进行冷却。
14.所述膜供应单元由第一膜供应单元和第二膜供应单元组成，所述第一膜供应单元和第二膜供应单元向由所述加热单元加热后下降的金属板供应膜，所述层压单元由一对加压辊组成，所述加压辊对加热后的金属板加压膜。
15.所述热层压装置还包括：开卷切割机，所述开卷切割机在金属板从相应金属板卷圈完全被释放时切割相应金属板卷圈的端部；焊机，所述焊机焊接由所述开卷切割机切割的金属板的一端部和交替安装在所述开卷部的金属板卷圈；及回卷切割机，所述回卷切割机在膜贴附金属板完全卷绕在所述回卷部后切割膜贴附金属板。
16.所述热层压装置还包括：底漆涂覆单元，所述底漆涂覆单元将底漆涂覆到从所述开卷部释放出的金属板的一面或两面；及干燥腔，所述干燥腔在涂覆底漆的金属板通过期间干燥底漆。
17.所述底漆涂覆单元包括：第一涂覆辊，所述第一涂覆辊与金属板的上表面接触而旋转；第二涂覆辊，所述第二涂覆辊与金属板的下表面接触而旋转；第一转印辊，所述第一转印辊将底漆附着在外周表面而转印到所述第一涂覆辊；及第二转印辊，所述第二转印辊将底漆附着在外周表面而转印到所述第二涂覆辊。
18.所述上升引导单元包括：下部动力供应部，所述下部动力供应部配置在所述金属板下降塔前侧的地面上，由s形胶辊队列产生金属板的移送动力；上部动力供应部，所述上部动力供应部设置在所述金属板下降塔的平台上，由s形胶辊队列产生金属板的移送动力；及一个以上的导辊，所述导辊将从所述下部动力供应部移送来的金属板引导到所述上部动力供应部。
19.所述垂直下降引导单元还包括：下降导辊，所述下降导辊将沿所述平台移送的金属板弯曲而引导其通过所述金属板排出部；及对准器，所述对准器在金属板通过所述金属板排出部时对准金属板。
20.所述加热单元包括感应加热器，并配置有沿金属板的宽度排列的至少三个温度传感器，以便测量由所述感应加热器加热的金属板的两端和中心的温度。
21.发明的效果
22.根据如上所述的本发明的热层压装置，其优点在于，可以不使用粘合剂而将pet等膜可靠地贴附到金属板的一面或两面。
23.此外，其优点在于，生产性优异，且由于不使用粘合剂而通过加热将膜贴附在金属板表面，因此环保。
24.本发明的效果不限于上述内容，本领域的普通技术人员将通过下面的记载可以清楚地理解未提及的其他效果。
附图说明
25.图1是用于整体说明根据本发明一实施例的热层压装置的图。
26.图2是用于说明根据本发明一实施例的热层压装置的开卷部的图。
27.图3是用于说明根据本发明一实施例的热层压装置的底漆涂覆单元的图。
28.图4是用于说明根据本发明一实施例的热层压装置的垂直下降引导单元的图。
29.图5是用于说明根据本发明一实施例的热层压装置的层压单元的图。
30.(附图标记说明)
31.11：开卷部
32.60：金属板下降塔
33.70：加热单元
34.90：层压单元
35.180：回卷部
具体实施方式
36.以下，将参考附图详细说明本发明的实施例，以便本发明所属领域的普通技术人员能够容易地实施。本发明可以以各种不同的形式实现，不限于这里说明的实施例。
37.在说明本发明时，为了清楚地说明和便于说明，附图中示出的构成要素的大小或形状等可能被夸大或简化表示。
38.此外，考虑到本发明的结构和作用，具体定义的术语可以根据使用者或操作者的意图或惯例而有所不同。基于贯穿整个说明书的内容，这些术语应被解释为符合本发明的技术思想的含义和概念。
39.为了清楚地说明本发明，省略了与本发明的技术思想无关部分的说明，且在整个说明书中，对相同或相似的构成要素赋予相同的附图标记。
40.此外，在各实施例中，对于具有相同结构的构成要素，将使用相同附图标记仅在代表性实施例中进行说明，而在其他实施例中，将仅对与代表性实施例不同的结构进行说明。
41.在整个说明书中，当某个部分与另一部分“连接”时，这不仅包括“直接连接”的情况，还包括将其他部件隔在中间“间接连接”的情况。此外，当某个部分“包括”某个构成要素时，除非另有特别的相反记载，否则这可能意味着还包括其他构成要素，而不是排除其他构成要素。
42.如图1所示，根据本发明的一实施例的热层压装置，包括：开卷部11，所述开卷部11以可旋转的方式支撑金属板卷圈m'，并释放出金属板卷圈m'；金属板下降塔60，所述金属板下降塔60包括从地面g间隔一定高度的平台61，在所述平台61上形成有金属板排出部62；上升引导单元41、42、43、44，所述上升引导单元41、42、43、44将从所述金属板卷圈m'释放出的金属板m引导到所述平台61上；垂直下降引导单元51、52，所述垂直下降引导单元51、52引导金属板m在所述平台61上通过所述金属板排出部62垂直下降；加热单元70，所述加热单元70配置在所述平台61下方，加热垂直下降的金属板m；第一膜供应单元80a和第二膜供应单元80b，所述第一膜供应单元80a和第二膜供应单元80b向由所述加热单元70加热后下降的金属板m的两面分别供应膜f；层压单元90，所述层压单元90将加热后的金属板m和膜f加压，获得膜贴附金属板m；及回卷部180，所述回卷部180卷绕并保持所述膜贴附金属板m。
43.参照图2，所述开卷部11包括由液压马达旋转的开卷辊112。所述开卷辊112以可旋转的方式支撑卷圈化的金属板，即金属板卷圈m'，并允许金属板m由拉动金属板m的力向一个方向展开。可以追加提供支撑所述开卷辊112的旋转轴的气动式轴支撑架113，所述轴支
撑架113分散由于金属板卷圈m'的重量施加在所述开卷辊112的负载以防止过载。为了安装和解除金属板卷圈m'而使用卷圈车，在利用卷圈车之前，独立的卷圈底座支撑金属板卷圈m'。
44.再次参照图1，根据本发明一实施例的热层压装置在所述开卷部11和所述上升引导单元41、42、43、44之间包括装载机12、开卷切割机13、焊机14及初始动力供应部15，所述装载机12、所述开卷切割机13、所述焊机14及所述初始动力供应部15沿金属板m展开的方向依次排列。
45.所述装载机12用于帮助移送展开的金属板m，所述切割机13适用于在相应金属板卷圈m'的金属板m展开后，为了将其与另一金属板m'进行焊接而切割该金属板m的端部。
46.所述焊机14用于连接交替的金属板卷圈m'的金属板m与现有金属板m的端部。作为所述切割机13，可以有利地利用液压切割机，作为所述焊机14，可以有利地利用tig焊机。所述初始动力供应部15由一对橡胶辊组成，以便将金属板m拉紧成s形状并移送。
47.此外，根据本发明一实施例的热层压装置包括：底漆涂覆单元20，所述底漆涂覆单元20在从所述开卷部11释放出的金属板m的一面或两面涂覆底漆。在将膜f贴附到金属板m的一面或两面时，为了帮助其贴附，可将水溶性底漆涂覆到金属板m的一面或两面。当将膜f仅贴附在一面时，可仅在金属板m的上表面或下表面中的某一面涂覆底漆。更进一步，基于金属板m和膜f的特性，限于膜f仅通过热层压工艺就能可靠地贴附在金属板m表面的情况，可以省略所述底漆涂覆单元20。这通过从金属板m的移动路径中除去后述的底漆桶的简单操作或除去底漆桶的底漆的简单操作，可以省略底漆涂覆工艺。
48.参照图3，所述底漆涂覆单元20包括：第一涂覆辊21，所述第一涂覆辊21与金属板m的上表面接触而旋转；第二涂覆辊22，所述第二涂覆辊22与金属板m的下表面接触而旋转；第一底漆桶23和第二底漆桶24，所述第一底漆桶23和第二底漆桶24分别装有底漆；第一转印辊25，所述第一转印辊25在部分浸没在所述第一底漆桶23的状态下旋转，并将附着在其外周表面的底漆转印到所述第一涂覆辊21；及第二转印辊26，所述第二转印辊26在部分浸没在所述第二底漆桶24的状态下旋转，并将附着在外周表面的底漆转印到所述第二涂覆辊22。此外，所述底漆涂覆单元20还包括引导金属板m的导辊，以使金属板m的上表面和下表面依次与第一涂覆辊21和第二涂覆辊22的表面接触。当第一涂覆辊21与金属板m的上表面接触时，所述导辊中具有最大外周的主导辊27还起到支撑金属板m的作用。所述第一涂覆辊21和所述第二涂覆辊22优选在外周表面具备硅等粘弹性材料。为了方便起见，图中省略了在所述底漆涂覆单元20的结构中用于支撑辊的框架和驱动装置的图示。
49.再次参照图1，由所述底漆涂覆单元20在一面或两面涂覆底漆的金属板m向前方移动而通过水平配置在地面的干燥腔30。所述干燥腔30在一面或两面涂覆底漆的金属板m所通过期间加热底漆进行干燥。
50.另一方面，所述上升引导单元41、42、43、44以引导通过所述干燥腔30的金属板m上升到前述平台61上的方式构成。为此，所述上升引导单元41、42、43、44包括：下部动力供应部41，所述下部动力供应部41配置在金属板下降塔60前侧的地面上；上部动力供应部44，所述上部动力供应部44配置在所述金属板下降塔60的平台上；及多个导辊42、43，所述导辊42、43将从所述下部动力供应部41上升移送来的金属板m引导到所述上部动力供应部44。所述下部动力供应部41以由s形胶辊对列411、412将金属板m变形为s形状的同时产生金属板m
的移送动力的方式构成。所述导辊42、43中的一个导辊42设置在所述平台60的一端，将经由所述下部动力供应部41倾斜上升的金属板m一次弯曲而向所述上部动力供应部44侧引导，其余导辊43将金属板m进一步弯曲而引导金属板m几乎与所述平台60平行。通过来自所述下部动力供应部41和所述上部动力供应部44的动力及来自导辊42、43的引导，金属板m被引导到所述平台61的金属板排出部62附近。所述上部动力供应部44以由s形胶辊对列441、442将金属板m变形为s形状的同时产生金属板m的移送动力的方式构成。
51.所述垂直下降引导单元51、52用于引导所述金属板m在所述平台61上通过所述金属板排出部62垂直下降。如图1及图4所示，所述垂直下降引导单元51、52包括：下降导辊51，所述下降导辊51将沿所述平台61移送的金属板m弯曲而引导其通过所述金属板排出部62；及对准器52，所述对准器52用于在所述金属板m通过所述金属板排出部62而垂直下降时，于所述平台61上对准金属板m而使得金属板m不会向一侧倾斜。所述对准器52以所述金属板m的一侧端为基准对准其位置，以便所述金属板m在垂直下降期间不会左右倾斜。
52.再次参照图1，所述加热单元70优选为配置在所述平台61的金属板排出部62的正下方的感应加热器(induction)，从而允许经由所述金属板排出部62而垂直下降的金属板m通过的同时得以加热。由所述加热单元70施加到所述金属板m的热用于将膜f热层压到金属板m的表面。
53.同时参照图1及图5，在所述加热单元70下方配置：第一膜供应单元80a和第二膜供应单元80b，所述第一膜供应单元80a和第二膜供应单元80b向由所述加热单元70加热后垂直下降的金属板m的两面分别供应膜；及层压单元90，所述层压单元90对加热后的金属板m和膜f加压而形成膜贴附金属板m。虽未图示，但所述第一膜供应单元80a和第二膜供应单元80b可以包括在膜层压前供应卷绕在膜保持辊上的膜的膜供应辊、用于切割膜的切割部、将所述第一膜供应单元80a向接近或远离层压单元90的方向上进行移动的移动部、及将所述第二膜供应单元80b向接近或远离层压单元90的方向上进行移动的移动部。
54.此外，在所述加热单元70和所述层压单元90之间配置有多个温度传感器72，用于测量所述金属板m的温度。根据由所述多个温度传感器72测量的金属板m的温度，控制所述加热单元70的金属板加热温度。如果金属板m的温度低于设定温度，则膜f不能很好地粘附在金属板m上，如果金属板m的温度高于设定温度，则膜f因受热被损坏的风险增加。此时，金属板m应在整个面积被均匀加热。为此，需要能够覆盖金属板m的整个区域的温度测量。因此，所述多个温度传感器72包括沿着金属板m的宽度排列的至少三个温度传感器72、72、72，以便测量由所述加热单元70加热的金属板m的两端和中心的温度。此外，所述层压单元90由一对加压辊92、92组成，所述一对加压辊92、92将一对膜f、f及位于一对膜f、f中间的金属板m夹在中间，并将这一对膜f、f加压到金属板m的两面。一对加压辊92、92可以包括含有耐热性硅胶的辊。
55.此外，根据本实施例的热层压装置，在所述层压单元90和所述回卷部180之间依次包括冷却辊110、保温腔120、图纹形成单元130及冷却单元150。此时，所述冷却辊110、所述保温腔120及所述图纹形成单元130配置在比所述地面g位于下方的地下，以便充分冷却和保温垂直下降的膜贴附金属板m之后，在膜上形成图纹。此外，允许膜贴附金属板m被向上侧弯曲而移送的向上引导辊142配置在地下，以便将通过所述图纹形成单元130的膜贴附金属板m引导到地上。在地上配置动力供应部143，所述动力供应部143包括s形胶辊队列，所述s
形胶辊队列将流动方向被引导到地上的膜贴附金属板m朝向冷却单元150移送。
56.所述冷却辊110用来急速冷却经由所述层压单元90出来的膜贴附金属板m，可以包括由冷却水或冷媒冷却的金属材质，特别是sus材质的辊。所述保温腔120以将由所述冷却辊110急速冷却的膜贴附金属板m加热或保持温度的方式构成。所述保温腔120可以水平地设置在地下。所述保温腔120的加热温度以能够在膜上形成图纹的程度的加热温度就足够，优选加热温度不超过150℃。所述图纹形成单元130以在由所述保温腔120加热的膜贴附金属板m的膜形成例如压纹的图纹的方式构成，可以利用具备了与图纹对应的图案的加压辊。
57.在膜上形成图纹后，上升到地上的膜贴附金属板m由冷却单元150得以冷却。所述冷却单元150包括与所述膜贴附金属板m的表面接触的多个冷却辊152。此时，虽然未图示，但在冷却的膜贴附金属板m也可以贴附保护膜。以所述冷却单元150为基准，在下游侧依次配置有最终动力供应部160和回卷切割机170，所述最终动力供应部160拉拽膜贴附金属板m以使其最终卷绕在回卷部180，所述回卷切割机170在所述回卷部180的前方切割所述膜贴附金属板m。所述回卷切割机170与在上面说明的开卷切割机的结构几乎相同或相似，所述回卷部180包括回卷辊182，所述回卷辊182由液压旋转以卷绕膜贴附金属板m，与在前面说明的开卷部的结构几乎相似。
58.现在将参照图1说明前述热层压装置的作用。
59.当新的金属板卷圈m'被安装在开卷部11上时，将该金属板卷圈m'的端部和现有金属板m的端部被焊机14焊接，从而开始新的层压操作。底漆涂覆单元20在从所述开卷部11释放出的金属板m的一面或两面涂覆有助于热层压的底漆。所述干燥腔30允许涂覆有底漆的金属板m通过，并在金属板m通过期间干燥涂覆在金属板m的一面或两面的底漆。通过干燥腔30的金属板m在上升引导单元41、42、43、44的帮助下向上倾斜上升移动到金属板下降塔60的平台61上，上升移动的金属板m在垂直下降引导单元51、52的帮助下通过形成在所述平台61的金属板排出部62向下垂直下降。由感应加热器构成的加热单元70对垂直下降的金属板m进行加热，所述第一膜供应单元80a和第二膜供应单元80b向加热后的金属板m的两面分别供应膜f。所述层压单元90通过一对加压辊92、92将位于加热后的金属板m的一面或两面的膜f加压至金属板m上。由此，得到在一面或两面贴附有膜的膜贴附金属板m。膜贴附金属板m下降到地下，下降到地下的膜贴附金属板m与位于地下空间的冷却辊110接触而被一次冷却。接着，膜贴附金属板m在通过保温腔120的同时被再次加热，图纹形成单元130在膜贴附金属板m的加热后的膜上形成诸如压纹的图纹。形成有图纹的膜贴附金属板m上升到地面上并被冷却单元150冷却，然后卷绕在回卷部180。当卷绕完成时，膜贴附金属板m被回卷切割机170切割。
60.尽管上面已经对本发明的优选示例进行了说明，但是本发明的范围不限于前面说明和图示的形式。
61.例如，当通过图纹形成单元130在膜贴附金属板m的膜上形成图纹时，可以使得在冷却辊110不供应冷却水或冷媒，当在膜贴附金属板m的膜上不形成图纹时，可以将不具备图案的通常的辊用于图纹形成单元130，而不是使用具备图案的加压辊。
62.此外，前面说明的构成要素的运转可以通过未图示的控制部进行控制。
63.至此，虽然为了说明本发明的原理结合优选实施例示出和说明了本发明，但是本发明不限于如此示出和说明的结构及作用，对于本发明所属领域的普通技术人员来说很好
理解的是，在不脱离所附权利要求的思想和范围的情况下，可以对本发明进行许多变更及修正。