KR101074330B1 - Apparatus for measuring breaking strength of glass plate and measuring method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 최초 하중을 가할 때부터 유리가 휘어지는 정도와 그때 가한 하중을 매 순간마다 측정하고 완전 파괴될 때까지의 휨 변화를 분석할 수 있는 유리 파괴강도 측정장치 및 그 측정방법을 제공함에 있다.
본 발명에 따른 유리 파괴강도 측정장치는 유리판이 양단에 거치되도록 구비되는 고정틀, 고정틀에 거치된 유리판에 압축하중을 인가하는 파괴선단, 파괴선단의 상부에 파괴강도를 감지하도록 구비되는 로드셀, 로드셀 상부에 상기 파괴선단을 승강시키는 승강수단, 승강수단 상부와 연결되는 회전-직선운동 변환수단, 회전-직선운동 변환수단과 연결되어 회전력을 발생시키는 서보모터, 서보모터를 제어하는 제어부 및 로드셀의 하중과 서보모터의 회전력을 설정된 특정변위 값에 대응시켜 휨 정도를 측정하는 측정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention provides a glass fracture strength measuring apparatus and a measuring method thereof, which can measure the degree of warpage of the glass from the initial load and the load applied at that moment, and analyze the change in warpage from the time it is completely destroyed.
Glass breakdown strength measuring apparatus according to the present invention is a fixed frame provided so that the glass plate is mounted on both ends, a breaking tip for applying a compressive load to the glass plate mounted on the fixing frame, a load cell provided to detect the breaking strength on the top of the breaking tip, load cell upper A lifting means for elevating the breakdown tip, a rotation-linear motion converting means connected to an elevating means, a servo motor connected to a rotation-linear motion converting means to generate a rotational force, a control unit for controlling the servo motor, and a load of a load cell and It characterized in that it comprises a measuring unit for measuring the degree of bending by corresponding to the rotational force of the servo motor set to a specific displacement value.
Description
본 발명은 유리 파괴강도 측정장치 및 그 측정방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유리의 파괴강도를 정밀하게 측정하기 위하여 정밀 가압수단과 휨 측정수단을 구비한 측정장치 및 그 측정방법에 관한 것이다.The present invention relates to a glass breaking strength measuring apparatus and a measuring method thereof, and more particularly, to a measuring device having a precision pressing means and a warpage measuring means and a measuring method for precisely measuring the breaking strength of the glass.
일반적으로, 압축 및 인장 강도 측정장치는 기계 부품의 시편에 인위적으로 압축 또는 인장 하중을 가하여 강도를 측정하는 장치이다. 이러한 압축 및 인장 강도 측정장치는 완성품에 사용될 부품의 파괴강도를 미리 측정함으로써 완성품의 안정성과 신뢰성을 향상시킬 수 있다.In general, the compression and tensile strength measuring device is a device for measuring the strength by artificially applying a compressive or tensile load to the specimen of the mechanical component. The compression and tensile strength measuring apparatus can improve the stability and reliability of the finished product by measuring the breaking strength of the component to be used in the finished product in advance.
도 1은 종래의 압축 및 인장 강도 측정장치를 나타내는 단면도로서, 종래의 압축 및 인장 강도 측정장치(10)는 가이드 바(5, 6)의 상단과 하단에 고정 설치되는 상부 프레임(7)과 하부 프레임(8)에 액추에이터(1), 로드셀(3) 및 시편 홀더(4)가 각각 장착되고, 액추에이터(1)와 로드셀(3)이 높이 조절부(2)의 소정의 거리만큼 왕복 운동하는 구조이다.1 is a cross-sectional view showing a conventional compressive and tensile strength measuring apparatus, the conventional compressive and tensile
그러나 이러한 종래의 압축 및 인장 강도 측정장치(10)는 고정된 액추에이터(1)를 사용하여 일정 구간의 하중을 일정 거리에 적용할 수 있도록 전용 장비화 되어 있어 다양한 하중의 측정이 불가능할 뿐 아니라 로드셀(3)과 액추에이터(1)의 보정(calibration)이 불가능하였다. 또한, 고정장치에 유압장치로 인하여 비용이 추가되고 이동거리가 제한되며, 기계적으로 휘어질 때의 가한 하중 중에서 파괴 시의 최댓값만을 확인할 수밖에 없는 문제점을 내포하고 있었다.However, the conventional compressive and tensile
한편, 종래의 유리판재의 파괴시험은 정해진 높이에서 낙구볼을 낙하시켜 측정하는 방법으로서, 쉽고 간단하기는 하나 정밀한 파괴강도 측정과 파괴시의 휨 정도를 알 수 없다.On the other hand, the failure test of the conventional glass plate is a method of measuring the falling ball falling at a predetermined height, although easy and simple, precise fracture strength measurement and the degree of warpage at the time of failure is not known.
본 발명의 목적은 최초 하중을 가할 때부터 유리가 휘어지는 정도와 그때 가한 하중을 매 순간마다 측정하고 완전 파괴될 때까지의 휨 변화를 분석할 수 있는 유리 파괴강도 측정장치 및 그 측정방법을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a glass fracture strength measuring apparatus and a measuring method thereof, which can measure the degree of warpage of the glass from the initial load and the load applied at that moment, and analyze the change in bending from the time it is completely destroyed. have.
본 발명의 또 다른 목적은 정밀측정이 가능하고, 안전성 및 시험상의 편의성을 도모할 수 있는 유리 파괴강도 측정장치 및 그 측정방법을 제공함에 있다.It is still another object of the present invention to provide a glass breaking strength measuring apparatus and measuring method thereof, which are capable of precise measurement, and can achieve safety and convenience in testing.
전술한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 측정장치는 유리판이 거치되도록 구비되는 고정틀, 고정틀에 거치된 유리판에 압축하중을 인가하는 파괴선단, 파괴선단의 상부에 파괴강도를 감지하도록 구비되는 로드셀, 로드셀 상부에 상기 파괴선단을 승강시키는 승강수단, 승강수단 상부와 연결되는 회전-직선운동 변환수단, 회전-직선운동 변환수단과 연결되어 회전력을 발생시키는 서보모터, 서보모터를 제어하는 제어부 및 로드셀의 하중과 서보모터의 회전수를 설정된 특정변위와 대응시켜 휨 정도와 파괴강도를 측정하는 측정부를 포함한다.The measuring device according to the present invention for solving the above problems is a fixed frame provided so that the glass plate is mounted, a breaking tip for applying a compressive load to the glass plate mounted on the fixing frame, a load cell provided to detect the breaking strength on the top of the breaking tip, Lifting means for elevating the breakdown tip on the load cell, rotation-linear motion conversion means connected to the elevating means, servo-motor connected to the rotation-linear motion conversion means for generating a rotational force, a control unit for controlling the servo motor and the load cell It includes a measuring unit for measuring the degree of bending and the breaking strength by matching the load and the rotational speed of the servo motor with the set specific displacement.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 측정부는 고정틀의 크기, 최대 하중값, 파괴시점의 휨 정도, 파괴시점의 강도를 포함하는 설정값과 측정값을 표시하는 디스플레이장치와, 상기 측정값을 인쇄하는 출력장치가 더 포함된다.According to a preferred embodiment of the present invention, the measuring unit is a display device for displaying the set value and the measured value, including the size of the fixing frame, the maximum load value, the bending degree of the breakdown point, the strength of the breakdown point, and an output for printing the measured value The device is further included.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 회전-직선운동 변환수단은 서보모터의 회전을 축 변환시키는 기어모듈이 포함된다.According to a preferred embodiment of the present invention, the rotation-linear motion converting means includes a gear module for converting the rotation of the servo motor.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 기어모듈은 베벨기어 또는 웜기어로 이루어진다.According to a preferred embodiment of the present invention, the gear module consists of a bevel gear or a worm gear.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 승강수단은 회전축과 연결되어 회전하는 스크류와, 상기 스크류 외측으로 형성되어 스크류의 회전에 따라 상기 파괴선단을 승강시키는 스크류블록을 포함한다.According to a preferred embodiment of the present invention, the lifting means includes a screw which is connected to the rotating shaft and rotates, and a screw block which is formed outside the screw and lifts the breaking tip according to the rotation of the screw.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 스크류블록은 비틀림 회전력을 상쇄시키기 위하여 4각통 형상이고, 원활한 직선운동을 하기 위하여 외측으로 적어도 한 쌍의 볼 직선 베어링이 포함된다.According to a preferred embodiment of the present invention, the screw block has a quadrangular shape in order to cancel the torsional rotational force, and includes at least one pair of ball linear bearings outward for smooth linear motion.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 로드셀은 측정범위가 다른 복수의 종류로 구비하여 교체가능하다.According to a preferred embodiment of the present invention, the load cell can be replaced by providing a plurality of types having different measurement ranges.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 파괴선단은 U자형 또는 쌍U자형 모양을 갖고, 선단의 크기가 0.1 ~ 30.0㎜범위를 갖는다.According to a preferred embodiment of the present invention, the fracture tip has a U-shaped or double U-shaped shape, and the size of the tip has a range of 0.1 to 30.0 mm.
한편, 본 발명에 따른 유리의 파괴강도 측정방법은, 유리판을 고정틀에 거치시키는 단계, 서보모터의 회전수에 따른 상기 스크류의 회전수와, 상기 스크류의 회전수에 따라 스크류블록의 이동 거리를 설정하는 단계, 서보모터에 펄스를 가하여 파괴선단에 압축하중을 전달하는 단계, 압축하중에 따른 로드셀의 변형량 신호를 측정하는 단계, 스크류 변위량을 측정하여 휨 정도를 연산하는 단계 및 설정된 값을 토대로 상기 측정된 값을 분석하는 단계를 포함한다.On the other hand, the method of measuring the breaking strength of the glass according to the present invention, the step of mounting the glass plate on the fixed frame, the rotational speed of the screw according to the rotational speed of the servo motor, and set the moving distance of the screw block according to the rotational speed of the screw The step of applying a pulse to the servomotor, the compressive load is transmitted to the tip, the step of measuring the deformation signal of the load cell according to the compression load, the step of calculating the bending degree by measuring the screw displacement amount and the measurement based on the set value Analyzing the generated values.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 서보모터는 10000 펄스를 가할 때 스크류가 1회전되어 스크류블록이 1㎛ 이동하도록 설정된다.According to a preferred embodiment of the present invention, the servo motor is set such that the screw is rotated by one rotation and the screw block is moved by 1 µm when 10000 pulses are applied.
본 발명에 따른 유리 파괴강도 측정장치 및 그 측정방법에 따르면 서보모터 및 스크류를 통해서 유리판에 압축하중이 가해짐으로써 종래 복잡한 구조의 완충수단이 불필요하여 구성이 간단하여 편리하게 사용할 수 있는 효과가 있다.According to the glass breaking strength measuring apparatus and the measuring method according to the present invention, the compressive load is applied to the glass plate through the servomotor and the screw, so that the buffer means of the conventional complicated structure is unnecessary, so the configuration is simple and convenient to use. .
또한, 처음 하중을 가할 때부터 유리의 휘어지는 정도와 그때 가한 하중을 매 순간마다 기록하여 어느 정도의 하중으로 어느 정도 휘고 파괴되었는지 측정할 수 있다.In addition, the degree of warpage of the glass and the load applied at that time can be recorded at each moment from the time of the first load, and the degree of warpage and the degree of warpage can be measured.
아울러, 유리판의 크기에 맞게 고정틀을 배치하여 다양한 크기의 유리판을 시험할 수 있고, 하중의 크기를 측정하는 로드셀을 다수개 배치하여 정확한 측정이 가능하며, 유리판에 닿는 파괴선단도 여러 종류의 크기로 구비하여 각각 다른 조건에서 시험을 할 수 있어 정확한 측정을 할 수 있다.In addition, it is possible to test the glass plate of various sizes by arranging the fixing frame according to the size of the glass plate, and it is possible to accurately measure by placing a plurality of load cells for measuring the size of the load, and the fracture tip that touches the glass plate has various sizes. It can be tested under different conditions so that accurate measurement can be made.
도 1은 종래의 압축 및 인장 강도 측정장치를 나타내는 단면도,
도 2는 본 발명 유리 파괴강도 측정장치의 전체적인 형상을 나타내는 사진,
도 3a 내지 도 3b는 시험 및 측정공간 내부 구성을 나타내는 사진 및 단면도,
도 4a 내지 도 4b는 다양한 크기의 고정틀과 U자형 및 쌍U자형 모양의 파괴선단을 나타내는 사시도,
도 5a는 스크류블록이 상승된 상태를 나타내는 단면도,
도 5b는 상기 도 5a의 A-A' 평단면도,
도 5c는 스크류블록이 하강된 상태를 나타내는 단면도,
도 6a 내지 도 6b는 변위값을 설정한 디스플레이장치를 나타내는 도면,
도 7a 내지 도 7b는 정압 테스트의 형태와 그에 따른 출력결과 값을 나타내는 그림,
도 8은 파괴시험결과 도출시스템의 구성을 나타내는 구성도,
도 9는 본 발명 유리 파괴강도 측정방법을 나타내는 순서도이다.1 is a cross-sectional view showing a conventional compression and tensile strength measuring apparatus,
Figure 2 is a photograph showing the overall shape of the glass breaking strength measuring device of the present invention,
3a to 3b are photographs and cross-sectional views showing the internal configuration of the test and measurement space,
4a to 4b are perspective views showing the fixing frame and the U-shaped and double U-shaped fracture tip of various sizes,
Figure 5a is a cross-sectional view showing a state in which the screw block is raised,
5B is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 5A;
Figure 5c is a cross-sectional view showing a state in which the screw block is lowered,
6A to 6B are views illustrating a display apparatus in which a displacement value is set;
7a to 7b is a figure showing the form of the static pressure test and the resulting output value,
8 is a configuration diagram showing a configuration of a destructive test result derivation system;
9 is a flow chart showing a glass breaking strength measuring method of the present invention.
이하, 본 발명을 바람직한 실시예와 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 예시된 도면은 발명의 명확성을 위하여 핵심적인 내용만 도시하고 부수적인 것은 생략하였으므로 도면에 한정하여 해석해서는 아니 된다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. The illustrated drawings illustrate only the essential contents for clarity of the invention and omit the additional ones, and thus should not be construed as limited to the drawings.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 파괴강도 측정장치(100)의 전체적인 형태를 나타내는 사진으로서, 파괴강도 측정장치(100)는 내부에 측정장비들이 설치된 시험 및 측정공간(110), 상부 일측에 측정결과 및 설정값 등을 표시하는 디스플레이장치(150), 타측에 측정결과를 출력하는 출력장치(160)가 구비된다. 또한, 바람직하게는 파괴강도 측정장치(100) 하측에 시험에 의해 깨진 유리조각 등이 쉽게 수거될 수 있도록 유리조각 회수함(170)이 설치된다. 상기의 구성은 다양한 위치로 변형 실시될 수 있음은 당연하다.2 is a photograph showing the overall shape of the breaking
도 3a 내지 도 3b는 시험 및 측정공간(110) 내부의 구성을 나타내는 사진 및 단면도로서, 하부에 유리판(112) 등을 거치시킬 수 있는 고정틀(111), 고정틀(111)에 거치된 유리 판(112)을 눌러 하중을 가하는 파괴선단(113), 파괴선단(113) 상부에 설치되는 로드셀(load cell)(114), 로드셀(114) 상부에 설치되는 승강수단(120), 승강수단(120) 상부에 설치되는 기어모듈(140) 및 기어모듈(140)과 연결되어 회전력을 발생시키는 서보모터(145)로 구성된다. 이하, 전술한 구성을 보다 상세히 설명한다.3A and 3B are photographs and cross-sectional views illustrating the configuration of the test and
도 4a 내지 도 4b는 다양한 크기의 고정틀(111, 111')과 U자형(113) 및 쌍U자형(113') 모양의 파괴선단을 나타내는 사시도로서, 고정틀(111, 111')은 다양한 크기와 모양으로 형성될 수 있다. 즉, 측정되는 유리판(112, 112')의 종류와 크기에 따라서 여러 가지 형태로 교체 가능하다. 예를 들어, 크기가 작은 유리판(112)의 파괴강도를 측정할 경우에는 소형 고정틀(111)을 사용할 수 있고, 크기가 큰 유리판(112')의 파괴강도를 측정할 경우에는 중형 내지 대형의 고정틀(111')을 사용하게 되는 것이다. 또한, 상기 고정틀(111, 111')에 거치된 유리판(112, 112')에 직접적으로 하중을 가하는 파괴선단(113, 113')의 모양과 크기를 여러 종류로 구비하여 교체하여 사용할 수 있다. 즉, 유리판(112, 112')에 닿는 파괴선단(113, 113')의 모양은 U자형, 길게 뻗은 U자형, 두 개의 U자형 등 여러 형태가 될 수 있으며, 그 선단(tip)의 크기 즉, 선단직경 또한 0.1mm, 0.3mm, 1.0mm, 3.0mm, 10.0mm, 30.0mm 등으로 다양하게 형성될 수 있다.4A to 4B are perspective views illustrating fracture tips of various sizes of
한편, 로드셀(114)은 측정범위를 달리하여 종류별로 다수 구비하여, 측정되는 유리판(112)의 종류에 따라 교체하여 사용한다. 즉, 측정되는 유리판(112)은 강화유리, 이중유리, 접합유리 등 다양한 종류가 있으며, 이러한 유리판(112)의 특성에 맞게 여러 측정범위를 측정할 수 있도록 적절한 로드셀(114)을 선택하여 교체한다. 예를 들어, 로드셀(114)의 측정가능한 최대 하중을 200Kg, 500kg, 2000kg, 5000kg 등으로 구비할 수 있으며, 이때 장착된 로드셀의 최대 하중값을 디스플레이에 표시할 수 있다.On the other hand, the
도 5a 내지 도 5c는 승강수단(120)의 내부구조를 나타내는 단면도로서, 도 5a는 스크류블록(122)이 상승된 상태를 나타내고, 도 5b는 도 5a의 A-A' 평단면도를, 도 5c는 스크류블록(122)이 하강된 상태를 나타낸다. 승강수단(120)은 회전축(130)에 연결된 스크류(121), 스크류(121)의 회전에 의해 파괴선단(113)을 승강시키는 스크류블록(122), 상기 스크류(121) 및 스크류블록(122)을 외부에서 감싸는 승강수단 외벽(123)으로 구성된다.5A to 5C are cross-sectional views showing the internal structure of the elevating
상기 스크류(121)는 일정한 깊이로 형성되는 규칙적인 홈에 볼(125)이 구비되는 나사 형태로서 회전축(130)과 연결되어 회전하면서 상기 스크류블록(122)을 승강시키는 역할을 하며, 상기 스크류(121)의 회전력으로 인한 스크류블록(122)의 비틀림을 상쇄하기 위하여 상기 승강수단 외벽(123)과 상기 스크류블록(122) 사이에 직선운동을 위한 볼베어링(124)이 구비된다. 상기 직선운동을 위한 볼베어링(124)은 대칭으로 적어도 한 쌍이 구비되며, 바람직하게는 도 5b와 같이 4각통 형상을 한 상기 스크류블록(122)의 좌, 우로 각각 한 쌍씩 형성된다. 이와 같이 구성함으로써 스크류(121)의 회전으로 인한 비틀림 회전력을 상쇄하고, 상기 스크류블록(122)이 원활한 직선운동을 하여 측정 오차를 줄일 수 있다.
The
한편, 승강수단(120) 상부에는 회전축(130)과 연결되는 기어모듈(140)이 장착된다. 상기 기어모듈(140)은 회전의 방향을 바꾸는 것으로서, 바람직하게는 상기 회전축(130)과 직각방향으로 구비된 서보모터(145)가 회전함에 따라 회전방향을 상기 기어모듈(140)에서 90°방향이 바뀐 수직방향의 회전력이 얻어지고 상기 회전축(130)이 회전할 수 있도록 베벨기어 또는 웜기어 등이 구비될 수 있다. 회전축(130)과 회전모터를 직접 연결할 수 있으나, 회전모터의 축이 압축 또는 인장 압력을 받으므로 모터 손상이 올 수 있어 기어모듈을 사용하여 이러한 문제점을 해결할 수 있으며, 기어비에 의하여 감속제어가 가능하다.On the other hand, the elevating means 120 is mounted on the
상기 기어모듈(140)과 연결된 서보모터(145)는 회전력을 상기 스크류(121)에 전달하여 상기 승강수단(120)의 스크류블록이(122)이 승강 또는 하강 할 수 있도록 한다.
The
전술한 구성을 바탕으로 이하, 본 발명에 따른 파괴강도 측정장치(100)의 파괴결과 도출시스템의 바람직한 일실시예를 첨부한 도면 6a 내지 도면 8을 참조하여 상세히 설명한다.Based on the above-described configuration, with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of the destruction result deriving system of the fracture
도 6a 내지 도 6b는 변위값을 설정한 디스플레이장치를 나타내는 도면이고, 도 7a 내지 도 7b는 정압 테스트의 형태와 그에 따른 출력결과 값을 나타내는 그림이고, 도 8은 파괴시험 분석시스템의 구성을 나타내는 구성도로서, 상기 파괴시험 분석시스템(200)은 최대 하중 값(151), 파괴선단(113)의 크기인 선단직경(152), 승강수단의 이동속도(153), 이동거리 및 유리두께(154), 고정틀(111)의 크기, 최대 하중값(151) 등을 설정할 수 있는 제어부(210), 설정값을 토대로 유리(112)의 휨 정도와 파괴시점의 휨 정도(155) 내지 파괴강도(156)를 계산하는 측정부(220) 및 설정값과 연산된 결과값을 출력하는 표시부(230)를 포함한다. 또한, 상기 표시부(230)는 디스플레이장치(150)와 출력장치(160)로 이루어짐이 바람직하다. 상기 디스플레이장치(150)는 터치스크린 방식으로 설정값을 입력시킬 수 있으며(도 6a, 6b), 상기 출력장치(160)는 프린터로 이루어질 수 있다.6A to 6B are views showing a display device in which a displacement value is set, and FIGS. 7A to 7B are diagrams showing the type of the static pressure test and the output result according thereto, and FIG. 8 shows the configuration of the failure test analysis system. As a block diagram, the failure
상기 분석시스템(200)의 제어부(210), 측정부(220) 및 표시부(230)의 작동과정을 예를 들어 살펴보면 다음과 같다. An operation process of the
스크류(121)의 피치가 1㎝ 라고 하면, 1회전에 1㎝가 이동하게 되므로 상기 서보모터(145) 10000 펄스를 가할 때 상기 스크류(121)가 1회전 하도록 설정하면, 1 펄스에 상기 승강수단(120)의 스크류블록(122)이 1㎛ 전진 또는 하강하게 되는 것이다. 따라서, 1 펄스를 주고 상기 로드셀(114)로부터 변형 신호를 읽고, 다시 1 펄스를 준 뒤 상기 로드셀(114)로부터 변형 신호를 읽어, 가해진 펄스 후 상기 변형 신호와의 관계를 그래프나 데이터화 하여 분석하면, 파괴시험에 사용된 유리(112)에 가해진 하중과 그때의 휨 정도가 계산된다. 상기 휨 정도는 상기 파괴선단(113)의 압축하중이 "0"이 아닐 때부터(즉, 유리에 따라 다를 수 있으나 파괴선단이 하강하며 유리에 닿으면 "0"에서부터 값이 생기게 됨) 1 펄스당 1㎛로 환산한다. 로드셀(114) 신호가 "0" 이 아닐 때부터 펄스를 측정하면 그때의 파괴선단(113)이 이동한 거리가 나온다. 측정되는 유리의 중간에 완충 부분이 없으므로 상기 이동한 거리만큼 유리는 휘게 되어 파괴 시까지 휨 정도 즉, 파괴시점의 휨 정도(115)를 측정할 수 있고, 상기 측정값을 상기 디스플레이장치(150)에 표시하거나 출력장치(160)에 의해 출력하면 유리의 휨 정도와 파괴강도(156)를 한눈에 쉽게 알 수 있게 되는 것이다(도 7a, 7b).When the pitch of the
한편, 본 유리 파괴강도 측정장치(100)를 이용하여 파괴강도를 측정하는 방법에 있어서, 유리판(112)을 상기 고정틀(111)에 거치시키는 단계, 서보모터(145)의 회전수에 따른 상기 스크류(121)의 회전수와, 상기 스크류(121) 회전수에 따라 스크류블록(122)의 이동거리를 설정하는 단계, 서보모터(145)에 펄스를 가하여 파괴선단(113)에 압축하중을 전달하는 단계, 압축하중에 따른 로드셀(114)의 변형량 신호를 측정하는 단계, 스크류 변위량을 측정하여 휨 정도를 연산하는 단계 및 파괴시의 로드셀 변형량과 스크류 변위량을 측정하여 분석하는 단계로 이루어지는 유리 파괴강도 측정방법에 관한 것이다.On the other hand, in the method of measuring the breaking strength using the glass breaking
도 8은 본 발명에 따른 유리 파괴강도 측정방법을 나타내는 순서도로서, 먼저, 유리판(112)의 크기에 맞게 고정틀(111)을 선택하여 거치시키고(S300), 서보모터(145)의 회전수에 따른 스크류(121)의 회전수 및 상기 회전수에 따른 승강수단(120)의 이동거리를 설정 또는 계산한다(S320). 그 후 서보모터(145)에 회전력을 가하여 승강수단(120)이 하강하면서 파괴선단(113)이 유리판(112)에 일정한 하중을 점점 증가시키면서 전달(S340)하고, 로드셀(114)로부터 신호를 측정하면서(S360) 상기 설정값과 측정값을 분석하여 휨 정도와 파괴강도를 측정하는 것이다(S380). 또한, 전술한 바와 같이 서보모터(145)는 10000 펄스를 가할 때 상기 스크류가 1회전되어 승강수단(120)의 스크류블록(122)이 1㎛ 이동하도록 설정함이 바람직하다.8 is a flow chart illustrating a method of measuring glass breakdown strength according to the present invention. First, the fixing
이와 같이 실시함으로써 최초 하중을 가할 때부터 유리판(112)이 휘어지는 정도와 그때 가한 하중을 매 순간마다 정밀하게 측정하고, 완전 파괴될 때까지의 휨 변화를 분석할 수 있으며, 안전성 및 시험상의 편의성을 도모할 수 있다.
By doing in this way, the degree of bending of the
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 본 발명의 기술 사상 범위 내에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 첨부된 특허청구범위에 속하는 것은 당연하다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, Do.
100 : 파괴강도 측정장치 110 : 시험 및 측정공간
111, 111' : 고정틀 112 : 유리판
113, 113' : 파괴선단 114 : 로드셀
120 : 승강수단 121 : 스크류
122 : 스크류블록 123 : 외벽
124 : 직선운동을 위한 볼베어링 130 : 회전축
140 : 기어모듈 145 : 서보모터
150 : 디스플레이장치 151 : 최대 하중값
152 : 선단직경 153 : 이동 속도
154 : 유리 두께 155 : 파괴시점의 휨 정도
156 : 파괴강도 160 : 출력장치
200 : 분석시스템 210 : 제어부
220 : 측정부 230 : 표시부100: fracture strength measuring device 110: test and measurement space
111, 111 ': Fixing frame 112: glass plate
113, 113 ': Destroyed tip 114: Load cell
120: lifting means 121: screw
122: screw block 123: outer wall
124: ball bearing for linear motion 130: axis of rotation
140: gear module 145: servo motor
150: display device 151: maximum load value
152: tip diameter 153: moving speed
154
156: breaking strength 160: output device
200: analysis system 210: control unit
220: measuring unit 230: display unit
Claims (10)
상기 고정틀에 거치된 유리판에 압축하중을 인가하는 파괴선단;
상기 파괴선단의 상부에 파괴강도를 감지하도록 구비되는 로드셀;
상기 로드셀 상부에 설치되고 상기 파괴선단의 승강수단으로서, 회전축에 연결된 스크류 및 상기 스크류의 비틀림 회전력을 상쇄하기 위하여 4각통 형상의 외벽 안에 설치하고 직선운동을 위한 볼베어링이 외벽과의 사이에 지지 설치된 스크류블록;
상기 스크류 회전축 상부와 연결되는 회전-직선운동 변환 기어모듈;
상기 회전-직선운동 기어모듈과 연결되어 회전력을 발생시키는 서보모터;
상기 서보모터를 펄스로 제어하는 제어부; 및
가해진 펄스마다 변형신호를 읽어 휨 정도와 파괴강도를 측정하는 측정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 파괴강도 측정장치.
Fixing frame provided so that the glass plate is mounted;
Breaking tip for applying a compressive load to the glass plate mounted on the fixed frame;
A load cell provided on the top of the breaking tip to detect breaking strength;
A screw installed on the load cell and lifting means of the breaking tip, the screw connected to the rotating shaft and the screw installed in the quadrangular outer wall to offset the torsional rotational force of the screw, and the ball bearing for linear motion is supported between the outer wall block;
A rotation-linear motion conversion gear module connected to an upper portion of the screw rotation shaft;
A servo motor connected to the rotation-linear motion gear module to generate a rotation force;
A control unit for controlling the servomotor with a pulse; And
Glass breaking strength measuring device comprising a measuring unit for reading the deformation signal for each pulse applied to measure the degree of bending and breaking strength.
상기 측정부는 고정틀의 크기, 최대 하중값, 파괴시점의 휨 정도, 파괴시점의 강도를 포함하는 설정값과 측정값을 표시하는 디스플레이장치와, 상기 측정값을 인쇄하는 출력장치가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 유리 파괴강도 측정장치.
The method of claim 1,
The measuring unit may further include a display device for displaying a set value and a measured value including the size of the fixing frame, the maximum load value, the bending degree at the break point, and the strength at the break point, and an output device for printing the measured value. Glass breaking strength measuring device.
상기 로드셀은 측정범위가 다른 복수의 종류로 구비하여 교체가능한 것을 특징으로 하는 유리 파괴강도 측정장치.
The method of claim 1,
The load cell is a glass breaking strength measuring device, characterized in that the replacement by having a plurality of different types of measuring range.
상기 파괴선단은 U자형 또는 쌍U자형 모양인 것을 특징으로 하는 유리 파괴강도 측정장치.
The method of claim 1,
The fracture tip is glass breaking strength measuring device, characterized in that the U-shaped or paired U-shaped.
유리판을 상기 고정틀에 거치시키는 단계;
서보모터의 회전수에 따른 상기 스크류의 회전수와, 상기 스크류의 회전수에 따라 스크류블록의 이동 거리를 설정하는 단계;
서보모터에 펄스를 가하여 파괴선단에 압축하중을 전달하는 단계;
압축하중에 따른 로드셀의 변형량 신호를 측정하는 단계;
가해진 펄스마다 스크류 변위량을 측정하여 휨 정도를 연산하는 단계; 및
파괴시의 로드셀 변형량과 스크류 변위량을 측정하여 분석하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유리 파괴강도 측정방법.
In the method of measuring the breaking strength by using the glass breaking strength measuring device according to claim 1,
Mounting a glass plate on the fixing frame;
Setting the rotational speed of the screw according to the rotational speed of the servomotor and the moving distance of the screw block according to the rotational speed of the screw;
Applying a pulse to the servomotor to transfer the compressive load to the breaking tip;
Measuring a strain signal of the load cell according to the compressive load;
Calculating a degree of deflection by measuring a screw displacement for each applied pulse; And
Glass fracture strength measuring method comprising the step of measuring and analyzing the load cell deformation amount and screw displacement amount at the time of breakage.
상기 서보모터는 10000 펄스를 가할 때 스크류가 1회전되어 스크류블록이 1㎛ 이동하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 유리 파괴강도 측정방법.10. The method of claim 9,
The servo motor is glass breaking strength measurement method characterized in that the screw is set to move 1㎛ when the screw is rotated 1㎛ when applying a 10,000 pulse.
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