KR101188076B1 - Correcting apparatus for test piece in high speed tensile tester - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고속 인장 시험기용 다수의 시험편 동시 교정 장치에 관한 것으로서, 사상 수단을 포함하는 측면 베이스와, 상기 측면 베이스의 저부에 설치되는 하부 베이스와, 상기 하부 베이스상에 설치하되, 상기 시험편의 적어도 두 곳을 고정하기 위한 고정 수단 및 상기 고정 수단을 전후 방향으루 왕복 이동시켜 상기 사상 수단에 의한 시험편 표면의 사상 작업이 수행되도록 하는 이송 수단을 포함하여, 다수의 시험편을 동시에 가공할 수 있으며, 시험편의 전면 및 후면을 자동으로 가공할 수 있기 때문에 스케일, 버등이 완전히 제거된 시험편을 얻을 수 있으며 이는 인장 시험시 정확한 데이터 확보에 일조할 뿐만 아니라 제품의 신뢰성 향상에 기여할 수 있다.
고속 인장 시험기, 시험편, 고정대, 가이드, 롤러, 고정봉, 사상작업
The present invention relates to a plurality of test piece simultaneous calibration apparatus for a high-speed tensile tester, comprising: a side base including a finishing means, a lower base provided at the bottom of the side base, and a lower base installed on at least the test piece; A plurality of test pieces can be processed simultaneously, including a fixing means for fixing two places and a conveying means for reciprocating the fixing means back and forth in such a manner that the drawing operation of the surface of the test piece is performed by the finishing means. Because the front and back of the machine can be automatically machined, a specimen with scales, burrs, etc. is removed completely, which not only contributes to accurate data during tensile testing but also contributes to improved product reliability.
High speed tensile tester, test piece, fixture, guide, roller, fixed rod, finishing work
Description
도 1은 일반 인장 시험기의 하부 고정대에 시험편이 장착된 상태를 도시한 요부 단면도,1 is a sectional view of the main part showing a state in which a test piece is mounted on a lower stand of a general tensile tester;
도 2는 본 발명에 따른 시험편 교정 장치의 사시도,2 is a perspective view of a test piece calibration device according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 시험편 교정 장치의 시험편이 교정되는 상태를 도시한 요부 단면도,3 is a sectional view showing the main parts of a state in which a test piece of a test piece calibration device according to the present invention is calibrated;
도 4는 본 발명에 따른 전면 고정봉과 후면 고정봉에 롤러가 장착되는 상태를 도시한 요부 사시도, 및Figure 4 is a perspective view of the main portion showing a state in which the roller is mounted on the front fixing rod and the rear fixing rod according to the present invention, and
도 5는 본 발명에 따른 가이드의 이송에 따른 시험편의 위치 변화를 도시한 구성도.Figure 5 is a block diagram showing a change in the position of the test piece in accordance with the transfer of the guide according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
1: 시험편 11: 측면베이스1: Test piece 11: Side base
12: 모터 13: 상하실린더12: motor 13: upper and lower cylinder
14: 이동판 15: 회전롤러14: moving plate 15: rotary roller
16: 사포 21: 하부베이스16: sandpaper 21: lower base
22: 가이드 이동 실린더 23: 고정대22: guide movement cylinder 23: holder
24: 가이드 25: 전면고정봉24: guide 25: front retainer
26: 롤러 27: 고정대 이동 실린더26: roller 27: holder moving cylinder
28: 베어링 29: 후면고정봉28: bearing 29: rear fixing rod
30: 고정쇠30: clamp
본 발명은 고속 인장 시험기(high speed tensile tester)에 사용되는 시험편 가공 장치에 관한 것으로서, 특히 열연 소재인 시험편의 외면에 가공 중 형성되는 버, 스케일등으로 인한 시험편의 슬립 현상을 미연에 방지하여 정확한 수치 데이터를 확보하고자 구성되는 고속 인장 시험기용 시험편 교정 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a test piece processing apparatus used in a high speed tensile tester, and in particular, to prevent the slip phenomenon of the test piece due to burrs, scales, etc. formed during processing on the outer surface of the test piece, which is a hot rolled material, A test piece calibration apparatus for a high speed tensile tester configured to obtain numerical data.
통상적으로, 금속재료의 기계적 물성평가 기법으로 사용되는 대표적인 시험법은 인장시험법으로, 이를 통하여 항복강도, 인장강도, 가공경화지수, 응력계수, 균일연신율 등의 데이터를 구할 수 있다. 상기 인장 시험법은 시험편에 인장력(tension)을 작용시켜 상술한 기계적 특성을 산출하고, 이를 바탕으로 기계적 특성에 맞는 철강의 적절한 분야로의 적용을 도모하는데 기여한다.Typically, a representative test method used as a mechanical property evaluation technique of a metal material is a tensile test method, through which data such as yield strength, tensile strength, work hardening index, stress coefficient, and uniform elongation can be obtained. The tensile test method applies a tension to the test piece to calculate the above-described mechanical properties, and contributes to the application of steel to the appropriate field based on the mechanical properties.
한편, 상기 인장 시험법은 정적 인장 시험법과 동적 인장 시험법으로 나뉠 수 있다. 상기 정적 인장 시험법은 일반적으로 사용하는 방법으로써, 시험편의 양 쪽을 고정시키고, 적어도 어느 한쪽을 소정의 유압장치 또는 나삽된 스크류 장치에 의해 인장시켜 시편의 파단시의 기계적 특성을 측정하게 된다.On the other hand, the tensile test method may be divided into a static tensile test method and a dynamic tensile test method. The static tensile test method is a commonly used method, in which both sides of a test piece are fixed, and at least one of the test pieces is pulled by a predetermined hydraulic device or a screwed screw device to measure mechanical properties at the time of fracture of the test piece.
상기 동적 인장 시험 방법으로는 일반적으로 고속 인장 시험 장치를 사용하게 되는데, 시험편을 일정 속도 이상에부터 인장시키는 방법으로 주로 소재의 동적 물성 평가에 사용된다.As the dynamic tensile test method, a high-speed tensile test apparatus is generally used. The tensile test method is a method of tensioning a specimen from a predetermined speed or more, and is mainly used for evaluating dynamic physical properties of a material.
근래들어, 자동차 산업의 발달로 말미암아 고속으로 주행중인 자동차에 발생할 수 있는 외부의 충격, 충돌로 인한 자동차 철강 소재의 기계적 특성이 주로 요구되어 있기 때문에 상기 정적 인장 시험보다는 고속 인장 시험을 선호하고 있는 추세이다.In recent years, due to the development of the automobile industry, the mechanical properties of automobile steel materials due to external impacts and collisions that may occur in automobiles traveling at high speeds are mainly required, and therefore, high-speed tensile tests are preferred to the static tensile tests. to be.
상술한 고속 인장 시험 장치는 일반적으로, 시험편의 일단을 고정하고 타단을 일정 속도 이상에서 그립 작용을 발생하게 하여 시험편의 순간 인장력을 평가하는 장치이다. 즉, 소정의 그립 장치에 의해 일정 속도 이상에서 시험편을 순간적으로 그립핑하기 때문에 그 전에는 상기 그립 장치와 시험편은 일정 간격으로 이격되어 있어야 한다.The above-mentioned high speed tensile test apparatus is generally an apparatus for fixing the one end of a test piece and causing the other end to generate a grip action at a predetermined speed or more to evaluate the instantaneous tensile force of the test piece. In other words, the gripping device and the test piece should be spaced at regular intervals before the gripping device is instantaneously gripped at a predetermined speed or more by a predetermined gripping device.
도 1은 일반 인장 시험기의 하부 고정대의 구성으로써, 하부 고정대(201)상에 구성된다. 상기 하부 고정대(201)는 'U'형으로 형성되어 있으며, 상단부는 외압에 의해 오므러들 수 있는 탄성을 가지고 있다. 상기 'U'형 하부 고정대(201)의 좌우 양측에는 적어도 하나의 가압 수단(조임 수단)이 구비된다. 상기 가압 수단으로는 외주면상에 나사홈이 형성된 스프링 바(205)와 상기 스프링 바(205)에 나삽되어 체결정도에 따라 상기 하부 고정대(201)를 오므러들게 하는 볼트(204)를 포함한다. 더욱 상세하게는, 상기 스프링 바(205)의 하부 고정대(201)상에 관통된 단부는 후술될 죠우(206)에 고정된다.FIG. 1 is a configuration of a lower fixture of a general tensile tester, and is configured on the
상기 하부 고정대(201)의 일정 기울기를 갖는 중앙에는 시험편(100)을 장착할 수 있는 소정의 기울기가 있는 경사 구조로 형성된 죠우(206)가 설치된다. 바람직하게는 상기 죠우 외면의 기울기는 상기 하부 고정대(201)의 내면의 기울기와 상응하도록 형성된다. 따라서 상기 볼트(204)에 의해 상기 하부 고정대(201)를 조이면 상기 죠우(206)는 상기 하부 고정대(201)의 내면에 밀려 시험편(100)의 외면 근처까지 접근하게 된다.A
또한, 상기 하부 고정대(201)의 중앙에는 역시 외면이 테이퍼진 일정 기울기를 갖는 쐐기(203)가 상기 죠우(206)와 별도의 위치에 설치된다. 이때, 상기 쐐기(203)는 볼트(204)에 의해 하부 고정대(201)가 조여지는 과정에는 상기 죠우(206)가 상기 시험편(100)과 접촉하지 않는 일정 간격을 갖도록 지지해 줄 수 있는 기울기를 갖도록 형성되어야 한다. 따라서, 상기 죠우(206)의 중앙에 시험편(100)을 위치시키고 쐐기(203)와 함께 하부 고정대(201)의 중앙에 설치하고 볼트(204)로 조이게 되면, 상기 쐐기(203)에 의해 상기 죠우(206)와 시험편(100)은 근접한 거리까지는 위치되나 서로 접촉하지 않는 상태가 된다.(도 1의 요부 도면 참조)In addition, a
그후, 상기 하부 고정대(201)의 일측 또는 양측에는 적어도 하나의 가이드 바(202)가 설치된다. 상기 가이드 바(202)는 상기 하부 고정대(201)의 일측에 길이 방향으로 설치되어, 소정의 유압 장치에 의해 구동하는 이동 실린더에 의해 상기 하부 고정대(201)가 승강 운동을 할때 가이드 역할을 하게 된다. 또한, 상기 가이 드 바(202)는 상기 쐐기(203)를 각각 관통하여 아이들 운동을 할 수 있도록 하고, 상기 쐐기(203)의 하면에 걸릴 수 있도록 일정 위치에 직경이 상태적으로 큰 단차부(207)를 구비한다. 이는 하부 고정대(201)가 고속으로 하강할 때, 상기 쐐기(203)가 상기 가이드 바(202)의 단차부(207)에 걸려 하부 고정대(201)에서 순간적으로 이탈시키고, 결과적으로 상기 죠우(203)가 순간적으로 상기 시험편(100)을 그립핑할 수 있도록 하기 위함이다. 더욱 상세하게는, 서로 다른 크기나 기울기를 갖는 쐐기들을 상기 하부 고정대에 선택적으로 적용시키게 되면 상기 죠우(203)와 시험편(100)간의 그립 간격(이격 거리)을 소망하는 간격(도 1의 t)으로 조절할 수 있는 것이다.Thereafter, at least one
그러나 상술한 바와 같이 구성되는 인장 시험기는 죠우와 시험편간의 간격이 0.1mm이내가 되도록 설정해야 하기 때문에 냉연 소재의 시험편의 경우에는 작업이 용이하나, 열연 소재의 시험편의 경우에는 가공 중 표면에 발생하는 스케일, 버, 뒤틀림등으로 인한 시험중 시험편의 슬립(slip) 현상이 발생하고 이는 시험편의 정확한 인장력 데이터 수치를 얻지 못하게 되며 결과적으로 소재의 신뢰성이 저하되는 문제점이 발생하게 되었다.However, since the tensile tester configured as described above should be set so that the distance between the jaws and the test piece is within 0.1 mm, it is easy to work in the case of the cold rolled material, but in the case of the test piece of the hot rolled material, During the test due to scale, burr, warping, etc., slip of the test piece occurs, which results in the failure to obtain accurate tensile force data of the test piece. As a result, the reliability of the material is degraded.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써 본 발명의 목적은 시험 도중 시험편의 슬립 현상을 미연에 방지하여 항상 정확한 데이터를 확보할 수 있도록 구성되는 고속 인장 시험기용 시험편 교정 장치를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a test piece calibration apparatus for a high-speed tensile tester which is configured to ensure accurate data at all times by preventing slip phenomenon of a test piece during a test.
본 발명의 다른 목적은 다수개의 시험편을 동시에 가공하여 생산성 향상을 도모할 수 있도록 구성되는 고속 인장 시험기용 시험편 교정 장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a test piece calibration device for a high-speed tensile tester configured to process a plurality of test pieces at the same time to improve productivity.
상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 고속 인장 시험기용 다수의 시험편 동시 교정 장치에 있어서, 사상 수단을 포함하는 측면 베이스와, 상기 측면 베이스의 저부에 설치되는 하부 베이스와, 상기 하부 베이스상에 설치하되, 상기 시험편의 적어도 두 곳을 고정하기 위한 고정 수단 및 상기 고정 수단을 좌우 방향으로 왕복 이동시켜 상기 사상 수단에 의한 시험편 표면의 사상 작업이 수행되도록 하는 이송 수단을 포함함을 특징으로 한다.In order to solve the above object, the present invention provides a plurality of test piece simultaneous calibration device for a high-speed tensile tester, the side base including the finishing means, the lower base installed in the bottom of the side base, It is installed on the lower base, including a fixing means for fixing at least two places of the test piece and the conveying means for reciprocating the fixing means in the left and right direction so that the finishing operation of the surface of the test piece by the finishing means is performed. It is characterized by.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 그리고, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the case where it is determined that the gist of the present invention may be unnecessarily obscured, the detailed description thereof will be omitted.
도 2는 본 발명에 따른 시험편 교정 장치의 사시도로써, 시험편(1)이 고정되는 하부베이스(21)와 상기 하부베이스(21)의 측면에 설치되어 상기 고정된 시험편(1)의 상부면에 사상작업을 수행하는 사상 수단을 갖는 측면베이스(11)를 포함한다.2 is a perspective view of a test piece calibration apparatus according to the present invention, which is installed on the
상기 하부베이스(21)에는 소정의 고정대(23)가 설치된다. 상기 고정대(23)는 'ㄷ'자 형상으로 형성되며 전면고정봉(25)과 후면고정봉(29)이 일정 간격으로 각각 설치된다. 상기 전면고정봉(25)과 후면고정봉(29)은 다수개가 일정 간격으로 형성되어 하나의 전면고정봉(25)과 하나의 후면고정봉(29)이 하나의 시험편(1)을 고정하는 역할을 수행하게 된다. 따라서, 다수의 쌍을 갖는 전면고정봉(25)과 후면고정봉(29)은 다수의 시험편(1)을 고정시킬 수 있을 것이다.The
상기 고정대(23)는 좌우 왕복 운동을 수행할 수 있는데. 이는 상부의 사상 수단에 의한 사상 작업시 다수의 시험편의 상부가 고르게 사상 작업이 수행될 수 있도록 하기 위함이다. 따라서, 상기 하부 베이스(21)에는 소정의 고정대 이동 실린더(27)가 설치되어 상기 고정대(23)를 일정 길이로 왕복운동을 수행할 수 있도록 하였다.The
한편, 상기 측면베이스(11)에는 사상 수단으로서 수직 이동이 가능한 사포(16)가 설치된다. 상기 사포(16)는 적어도 두 개의 회전롤러(15)에 권취되어 소정의 모터(12)의 회전에 따라 함께 회전하도록 설치된다. 상기 롤러(15)는 상기 측면 베이스(11)에서 소정의 상하실린더(13)에 의해 수직으로 이동 가능한 이동판(14)에 설치될 것이다.On the other hand, the
더욱이, 본 발명에 따르면 상기 설치된 시험편(1)의 일면이 완전히 가공되면 자동으로 회전시켜 시험편(1)의 후면을 가공할 수 있는 상태로 회전시키는 회전 수단을 포함한다. 따라서, 상기 고정대(23)에는 일정 길이의 가이드(24)가 유동 가능하도록 관통 설치될 수 있으며, 상기 가이드(24)를 이동 시키기 위한 가이드 이동 실린더(22)가 상기 고정대(23)의 소정의 위치에 설치된다. 따라서, 상기 전면고정봉(25)과 후면고정봉(29)은 가이드(24)의 유동에 따라 회전 가능하도록 설치될 것이다. 바람직하게도, 상기 전면고정봉(25)과 후면고정봉(29)에 삽입되는 시험편의 외주에는 회전체(소정의 롤러(26) 또는 기어)가 권취되도록 설치되어 상기 가이드(24)와 연동하여 회전된다. 더욱 바람직하게도, 상기 롤러(26)는 러버 재질로 형성될 수 있으며, 기어링 조합일 경우, 랙과 피니언의 조합일 수 있을 것이다.Furthermore, according to the present invention includes a rotating means for automatically rotating when one surface of the installed test piece (1) is completely processed to rotate the rear surface of the test piece (1). Therefore, the
도 3은 본 발명에 따른 시험편 교정 장치의 시험편이 교정되는 상태를 도시한 요부 단면도로써, 본 발명에 따른 시험편(1)은 전면고정봉(25)을 관통하여 후면고정봉(29)에 일부가 삽입되는 방식으로 고정된다. 사상 작업 도중 상기 시험편(1)의 이탈을 방지하기 위하여 상기 후면고정봉(29)에는 소정의 시험편 고정 장치가 설치된다. 상기 시험편 고정 장치는 상기 후면고정봉(29)의 시험편 삽입부까지 연장 형성되는 고정쇠(30)와, 상기 후면고정봉(29)의 외면에서 시험편 삽입부까지 관통하여 상기 고정쇠(30)를 지지하는 연결바(32)와, 상기 연결바(32)와 고정쇠(30) 사이에 개재되어 상기 고정쇠(30)를 가압하는 스프링(31)을 포함한다. 상기 스프링(31)은 압축코일 스프링을 사용할 수 있다. 따라서, 상기 시험편(1)은 상기 후면 고정봉(29)의 삽입부에 일정 가압력을 가하여 삽입하게 되면 상기 고정쇠(30)가 상기 시험편(1)의 단부를 가압하는 구성을 갖는다.3 is a cross-sectional view of the main part showing a state in which a test piece of the test piece calibration device according to the present invention is calibrated, and the test piece 1 according to the present invention passes through the front fixing
도 4는 본 발명에 따른 전면 고정봉과 후면 고정봉에 롤러가 장착되는 상태를 도시한 요부 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 가이드의 이송에 따른 시험편의 위치 변화를 도시한 구성도이다.Figure 4 is a perspective view of the main portion showing a state in which the roller is mounted on the front fixed rod and the rear fixed rod according to the present invention, Figure 5 is a configuration diagram showing a position change of the test piece according to the transfer of the guide according to the present invention.
도 2 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 동작을 설명하면 하기와 같다. 우선, 다수의 시험편(1)을 각각의 전면고정봉(25)을 관통하여 후면고정봉(29)에 일부를 삽입시켜 고정한다. 그후, 회전롤러(15)에 의해 회전되는 사포(16)가 설치된 이동판(14)을 하강시켜 상기 각 시험편(1)의 상부면에 접촉하도록 하여 사상 작업을 수행한다. 이때 상기 고정대 이동 실린더(27)가 동작하여 상기 고정대(23)가 좌우 방향으로 왕복 운동하면서 상기 시험편(1)의 상면은 고르게 사상 작업이 수행될 수 있는 것이다.Referring to Figures 2 to 5 the operation of the present invention will be described. First, a plurality of test pieces 1 penetrate through each of the
그후, 시험편(1)의 상부면의 사상 작업이 완전히 끝나게 되면, 이동판(14)을 상승시켜 사포(16)와 각 시험편(1)의 상면을 이격시킨 후 가이드 이동 실린더(22)를 동작시켜 가이드(24)를 유동시킨다. 상기 가이드(24)의 유동에 따라 상기 롤러(26)는 회전하게 되고, 이와 함께 전면고정봉(25)과 후면고정봉(29)이 동시에 회전하게 된다. 결과적으로, 전면고정봉(25)과 후면고정봉(29)에 고정되어 있는 시험편(1)이 회전하여 시험편(1)의 후면이 상면의 위치로 이동하게 된다. 그후, 다시 이동판(14)을 유동시켜 사포(16)를 시험편(1)과 접촉시켜 사상 작업을 수행하게 되는 것이다.Thereafter, when finishing the finishing operation of the upper surface of the test piece 1 is completed, the moving
분명히, 청구항들의 범위내에 있으면서 이러한 실시예들을 변형할 수 있는 많은 방식들이 있다. 다시 말하면, 이하 청구항들의 범위를 벗어남 없이 본 발명을 실시할 수 있는 많은 다른 방식들이 있을 수 있는 것이다.Obviously, there are many ways within the scope of the claims to modify these embodiments. In other words, there can be many other ways in which the invention may be practiced without departing from the scope of the following claims.
본 발명에 따른 시험편 교정 장치는 다수의 시험편을 동시에 가공할 수 있으며, 시험편의 전면 및 후면을 자동으로 가공할 수 있기 때문에 스케일, 버등이 완전히 제거된 시험편을 얻을 수 있으며 이는 인장 시험시 정확한 데이터 확보에 일조할 뿐만 아니라 제품의 신뢰성 향상에 기여할 수 있는 효과가 있다.The specimen calibration apparatus according to the present invention can process a plurality of specimens at the same time, and because the front and rear of the specimen can be automatically processed to obtain a specimen completely removed scale, burrs, etc. This ensures accurate data during tensile testing In addition to contributing to this, there is an effect that can contribute to improving the reliability of the product.
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KR20070070437A (en) | 2007-07-04 |
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