KR101245308B1 - 전기강판 철손 시험 설비 및 시험 방법 - Google Patents

Abstract

시험편의 적치에서 시험 완료 후 시험편의 추출까지 일련의 작업을 기계적으로 수행할 수 있도록 하여 작업 부하를 줄일 수 있도록, 시험편의 철손 시험이 이루어지는 철손프레임에 시험편을 기계적으로 삽입시키기 위한 삽입부를 포함하는 전기강판 철손 시험 설비를 제공한다.

적치부, 삽입부, 시험부, 제거부, 이송부, 철손프레임

Description

전기강판 철손 시험 설비 및 시험 방법{TEST DEVICE AND METHOD FOR CORE LOSS OF ELECTROLYTIC STEEL SHEET}

본 발명은 철손 시험 설비에 관한 것이다. 더욱 상세하게 본 발명은 시험을 기계적으로 수행할 수 있도록 된 전기강판 철손 시험 설비 및 시험 방법에 관한 것이다.

일반적으로 교류 전류가 철심에 감긴 코일을 흐를 때 자장이 철심에 유도되고 이 교류자장은 다시 같은 철심에 감겨있는 2차 코일에 전압을 유기시킨다. 이러한 과정에서 전기에너지의 일부분이 무익한 열로 소모되며 이 손실 중에서 중요한 부분을 차지하는 것이 철심 내부의 에너지 손실에 해당하는 철손(core loss)이다.

만약 철심이 얇은 판으로 이루어져 있고 절연이 잘되어 있다면 표류자장(Stray Magnetic Field)이 이러한 얇은 구조에서는 자유로이 흐를 수 없으므로 열로 잃는 에너지의 양은 상당히 감소할 것이다.

이에 전기강판 제품의 품질보증시험 항목으로 철손시험을 거치게 되며, 철손시험을 위하여 철손시험기가 사용된다.

철손시험기는 전기강판 제품이 가지는 전자기적 특성인 철손, 자속밀도, 투 자율, 자화력, 피상전력 등을 측정하기 위한 설비이다.

상기 철손시험기는 철손프레임을 구비한다. 이에 상기 철손프레임에 일정량의 시험편(예를들어 방향성 제품은 압연방향 20매, 무방향성 제품인 경우에는 압연방향 8매와 압연반대방향 8매)을 삽입하여 상기한 전자기적 특성을 측정하게 된다.

따라서 철손시험기는 재료의 전자기적 특성을 측정하기 위하여 시험 규격에 준한 시험편을 제작하여 철손프레임에 삽입하고 각 제품별 항목에 따라 정해진 측정순서에 의거 시험을 하게 된다.

그런데, 생산 제품에 대해 매 코일마다 철손시험을 거쳐야 하므로 철손프레임에 해당 제품의 시험편을 삽입하고 다시 추출하는 과정을 반복적으로 수행해야 하는 불편함이 있다.

이러한 과정은 수작업으로 이루어짐에 따라 비능률적이고 업무 부하에 의해 잘못된 측정이 이루어질 우려가 높아 이에 대한 개선이 요구되고 있는 실정이다.

이에 시험편의 적치에서 시험 완료 후 시험편의 추출까지 일련의 작업을 기계적으로 수행할 수 있도록 하여 작업 부하를 줄일 수 있도록 된 전기강판 철손 시험 설비 및 시험 방법을 제공한다.

이를 위해 본 설비는 시험편의 철손 시험이 이루어지는 철손프레임에 시험편을 기계적으로 삽입시키기 위한 삽입부를 포함할 수 있다.

상기 삽입부는 베이스프레임 상에 설치되어 이송된 시험편이 놓여지는 적치대와, 상기 적치대에서 이격되어 철손프레임이 고정되는 고정대와, 철손프레임의 시험편 삽입홀을 관통하여 베이스프레임에 길이방향으로 연장되는 시험편 이동바, 상기 시험편 이동바를 이동시키기 위한 구동실린더, 상기 적치대에 놓여진 시험편을 상기 시험편 이동바 위에 올려놓기 위한 이송부, 상기 시험편 이동바 위에 놓여진 시험편의 이동을 제어하여 철손프레임 내에 위치시키기 위한 스토퍼부재, 상기 고정대를 회동시켜 철손프레임의 방향을 전환시키기 위한 회동부를 포함할 수 있다.

이에 시험편을 철손프레임 내에 삽입하는 과정을 기계적으로 수행할 수 있게 된다.

또한, 본 설비는 시험편이 삽입된 철손프레임에 대한 시험이 이루어지는 시험부를 더 포함할 수 있다.

상기 시험부는 철손프레임이 고정되는 작업대와, 작업대 상에 설치되어 철손프레임의 측면에 설치된 커넥터와 선택적으로 연결되는 연결커넥터, 연결커넥터를 이동시키기 위한 구동부를 포함할 수 있다.

또한, 본 설비는 시험이 완료된 철손프레임으로부터 시험편을 제거하기 위한 제거부를 더 포함할 수 있다.

상기 제거부는 테이블과, 이 테이블에 회동가능하게 설치되고 철손프레임이 고정되는 상판, 상기 테이블과 상기 상판 사이에 연결되어 상판를 회동시키기 위한 회동실린더를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제거부는 상기 상판에 설치되고 상기 철 손프레임의 시험편 삽입홀을 향하여 에어를 분사하기 위한 에어분사노즐을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 설비는 상기 철손프레임을 삽입부의 고정대 또는 시험부의 작업대 또는 제거부의 상판로 이동시키기 위한 이송부를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 설비는 시험편을 적치하는 적치부와, 적치부로부터 이송된 시험편의 무게를 측정하기 위한 무게측정부, 무게측정된 시험편이 이송되어 대기하는 대기부, 상기 적치부로부터 무게측정부와 대기부로 시험편을 이송시키기 위한 이송부를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 설비는 대기부로부터 이송된 시험편의 두께를 측정하기 위한 두께측정부와, 상기 대기부로부터 두께측정부로 시험편을 이송하고 두께측정부로부터 상기 적치대로 시험편을 이송시키기 위한 이송부를 더 포함할 수 있다.

한편, 본 전기강판 철손 시험방법은 시험편을 팔렛트에 적치하여 준비하는 단계와, 시험편을 이송하여 무게를 측정하는 단계, 무게 측정 후 시험편을 이송하여 두께를 측정하는 단계, 두께 측정된 시험편을 이송하여 측정프레임에 삽입하는 단계, 시험편이 삽입된 측정프레임을 이송하여 시험기 본체와 연결하는 단계, 시험편에 대한 철손 시험 단계, 시험완료된 철손프레임을 이동시켜 철손프레임으로부터 시험편을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.

이와 같이 본 장치는 전기강판의 철손 시험이 기계적으로 이루어짐으로써 종래 수작업에 따른 작업부하 가중과 작업의 불편함을 최소화할 수 있고, 작업 능률 을 극대화할 수 있게 된다.

또한, 철손 시험시 작업 불량을 방지하여 보다 정확하고 균일한 시험 결과를 얻을 수 있고 시험 결과의 신뢰성을 높일 수 있게 된다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 다른 실시예에서 대응하거나 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.

여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

사시도를 참조하여 설명된 본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형, 예를 들면 제조 방법 및/또는 사양의 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다. 도면에 도시된 영역은 원래 대략적인 것에 불과하며, 이들의 형태는 영역의 정확한 형태를 도시하도록 의도된 것이 아니고, 본 발명의 범위를 좁히려고 의도된 것이 아니다.

도 1은 본 실시예에 따른 전기강판 철손 시험 설비를 도시한 개략적인 구성도이다.

상기한 도면에 의하면 본 설비(100)는 전기강판의 시험편(P)에 대한 철손 시험이 이루어지는 철손프레임(도 2의 300 참조)에 시험편(P)을 기계적으로 삽입하기 위한 삽입부(160)를 포함한다. 또한, 본 설비(100)는 시험편(P)이 삽입된 철손프레임(300)에 대한 시험이 이루어지는 시험부(200)를 더 포함할 수 있다. 또한, 시험이 완료된 철손프레임(300)에서 시험편(P)을 제거하기 위한 제거부(220)를 더 포함한다.

또한, 본 설비(100)는 시험편(P)을 적치하여 준비하는 적치부(110)와, 적치부(110)로부터 이송된 시험편(P)의 무게를 측정하기 위한 무게측정부, 무게측정된 시험편(P)이 이송되어 대기하는 대기부, 대기부로부터 이송된 시험편(P)의 두께를 측정하기 위한 두께측정부를 더 포함한다.

또한, 본 설비(100)는 시험편(P)이 적치된 적치부(110)로부터 시험완료 후 철손프레임(300)으로부터 시험편(P)을 제거하기 위한 제거부(220)까지 시험편(P) 또는 철손프레임(300)을 이동시켜 순차적인 작업을 수행하기 위한 각 이송부를 더 포함한다.

이하 본 설비(100)의 각 구성부에 대한 설명은 시험편(P)의 이동순서에 따라 설명하도록 한다.

먼저, 상기 철손프레임(300)에 대해 살펴보면 도 2에 도시된 바와 같이 상기 철손프레임(300)은 시험편(P)이 삽입되어 실질적으로 시험이 이루어지는 구성부이다. 상기 철손프레임(300)은 사각형태의 구조물로, 일측면에는 외부 기기와의 전기적 연결을 위한 커넥터(320)가 설치된다. 또한, 각 모서리에는 긴 바 형태로 된 시험편(P)이 삽입되도록 삽입홀(310)이 형성된다. 상기 삽입홀(310)은 동일 축방향으로 모서리간에 연통되어 있다.

이에 도면상 철손프레임(300)의 X축 방향의 두 삽입홀(310)과 Y축 방향의 두 삽입홀(310)로 시험편(P)이 교대로 삽입되어 적층된다.

본 설비(100)는 상기한 구조의 철손프레임(300)에 시험편(P)을 이송시켜 철손프레임(300)의 X축 삽입홀(310)과 Y축 삽입홀(310)에 시험편(P)을 기계적으로 교대로 삽입하여 적층하고, 시험 완료후 철손프레임(300)으로부터 시험편(P)을 제거하게 된다.

도 3에 도시된 바와 같이 상기 시험편(P)이 적치되는 적치부(110)는 프레임구조물(111)과 프레임구조물에 수직 설치되는 이송스크류바(112), 이 이송스크류바에 나사결합되어 상하로 승하강되며 윗면에는 시험편(P)이 적치된 팔렛트(113)가 적층되는 승강부재(114), 상기 프레임구조물(111) 저부에 설치되어 상기 이송스크 류바를 회전시키기 위한 스텝모터(115)와 기어부(116)를 포함한다.

상기 팔렛트(113)는 간격을 두고 복수개의 홈(117)이 형성되어 각 홈에 시험편(P)이 설정 개수만큼 적층되어 적치된다. 상기 팔렛트(113)는 승강부재(114) 위에 복수개 적층되어 차례로 사용된다.

또한, 상기 적치부(110)는 도 1에 도시된 바와 같이 두 개의 구역으로 구분되어 있는 데, 일측은 사용중인 팔렛트(113)가 위치하는 사용영역(118)이고 다른쪽은 시험편(P)이 모두 사용된 팔렛트(113)가 위치하는 사용후영역(119)이다. 상기 팔렛트(113)를 사용영역에서 사용후영역(119)으로 이동시키기 위한 구조는 다양한 구조로 설계가능하며 특별히 한정되지 않는다.

상기 적치부(110)의 옆쪽에는 시험편(P)의 무게를 측정하기 위한 무게측정부(120)와 무게측정이 완료된 시험편(P)이 대기하는 대기부(125)가 연속적으로 배치된다.

여기서 상기 적치부(110)의 팔렛트(113)에 적치되어 있는 시험편(P)은 이송부를 통해 무게측정부(120)로 그리고 무게측정부(120)에서 대기부(125)로 이송된다. 이하 설명의 편의를 위해 시험편(P)을 적치부(110)에서 무게측정부(120)와 대기부(125)로 이송시키는 이송부를 1차이송부로 칭한다.

상기 1차이송부(130)는 도 3에 도시된 바와 같이 설비(100) 상부에 수평 설치되는 레일(131)과 이 레일을 따라 이동되는 이동대차(132), 이 이동대차 하부에 수직설치되는 수직실린더(133), 이 수직실린더에 연결되어 상하로 이동되는 이동부재(134), 이 이동부재 하단에 설치되어 적층되어 있는 시험편(P)을 선택적으로 파 지하기 위한 클램프부재(135)를 포함한다.

상기 레일(131)은 적치부(110)와 대기부(125) 사이에 연장설치되어 클램프부재(135)를 거치부와 대기부(125) 사이를 따라 이동시키게 된다. 상기 이동대차(132)를 레일(131)을 따라 이동시키기 위하여 다양한 구조가 적용될 수 있다. 예를 들어, 이송스크류와 스텝모터를 설치하여 이동대차를 이동시킬 수 있으며, 특별히 한정되지 않는다.

상기 클램프부재(135)는 소정 간격을 두고 두 개가 설치되어 팔렛트(113)에 적치된 시험편(P)을 파지하여 이동시키게 된다. 상기 클램프부재는 하부로 두 개의 척(136)이 돌출 설치되고 내부에는 상기 척을 모이거나 벌리기 위한 모터 등과 같은 구동기가 구비된 구조로 되어 있다. 이에 구동기가 작동되면 척이 모아지거나 벌어져 시험편(P)을 클램핑하거나 클램핑해제하게 된다.

본 실시예에서 상기 두 클램프부재(135) 사이의 간격은 철손프레임(300)에 형성되는 삽입홀(310) 사이의 간격과 대응된다. 이에 두 클램프부재(135)에 의해 이송된 시험편(P)은 철손프레임(300)의 동일 축선상에 형성된 두 삽입홀(310)로 동시에 삽입될 수 있는 것이다.

상기 무게측정부(120)는 시험편(P)의 무게를 측정하기 위한 측정기(121)와, 이 측정기 상에 설치되어 시험편(P)이 놓여지는 플레이트(122)를 포함한다. 상기 플레이트(122)는 윗면에 시험편(P)이 놓여질 수 있도록 홈(123)이 형성된다. 상기 홈(123)은 플레이트(122) 상에 두 개가 형성되며, 두 홈의 간격은 상기 두 클램프부재(135)에 의해 이송되는 시험편(P)의 간격과 대응된다.

상기 대기부(125)는 무게측정부(120) 바로 옆쪽에 위치하며 윗면에 시험편(P)이 놓여지는 두 개의 홈(127)이 형성된 작업플레이트(126)를 포함한다. 상기 두 개의 홈(127) 사이의 간격은 상기 무게측정부(120)의 플레이트(122)에 형성된 두 홈(123)의 간격과 대응된다.

상기 무게측정부(120)에서 대기부(125)로의 시험편(P) 이송은 상기 1차이송부(130)에 의해 이루어진다.

도 4에서 대기부(125)로 이송된 시험편(P)은 대기부(125)에 이웃하는 두께측정부(140)로 이송되어 두께를 측정하게 된다.

상기 두께측정부(140)는 도 4에 도시된 바와 같이 시험편(P)이 놓여지도록 윗면에 홈(142)이 형성된 작업대(141)와, 이 작업대(141) 일측에 설치되어 작업대 상에 놓여진 시험편(P)의 두께를 측정하기 위한 측정기(143)를 포함한다.

여기서 상기 대기부(125)에 놓여져 있는 시험편(P)은 이송부를 통해 두께측정부(140)로 이송된다. 이하 설명의 편의를 위해 시험편(P)을 대기부(125)에서 두께측정부(140)로 이송시키는 이송부를 2차이송부로 칭한다.

상기 2차이송부(150)는 도 4에 도시된 바와 같이 설비(100) 상부에 수평 설치되는 레일(151)과, 이 레일(151)을 따라 이동되는 이동대차(152), 이 이동대차에 수직설치되는 수직실린더(153), 이 수직실린더에 연결되어 상하로 이동되는 이동부재(154), 이 이동부재 하단에 설치되어 적층되어 있는 시험편(P)을 선택적으로 파지하기 위한 흡착부재(156)를 포함한다.

상기 레일(151)은 대기부(125)와 두께측정부(140)를 지나 삽입부(160)로 연 장설치된다. 상기 이동대차(152)를 레일(151)을 따라 이동시키기 위하여 다양한 구조가 적용될 수 있다. 예를 들어, 이송스크류와 스텝모터를 설치하여 이동대차를 이동시킬 수 있으며, 특별히 한정되지 않는다.

상기 흡착부재(156)는 이동부재(154)에 소정 간격을 두고 두 열로 배치되어 작업플레이트(126)에 놓여져 있는 각 시험편(P)을 흡착하여 이동시키게 된다. 상기 흡착부재(156)는 시험편(P)이 부착되는 흡착판(157)과, 이 흡착판에 연결되어 에어를 흡입하기 위한 에어관(158)을 포함한다. 상기 흡착판(157)의 개수는 특별히 한정되지 않는다. 상기 에어관(158)은 이동대차 내부로 연장되어 이동대차 내부 또는 별도로 구비된 에어펌프와 연결되어 에어를 흡입하게 된다. 이에 에어펌프의 구동에 따라 에어가 흡입되면 흡착판(157)이 시험편(P)을 흡착하여 이동시킬 수 있게 되는 것이다.

본 실시예에서 상기 두 개의 흡착부재(156)는 대기부(125)에 놓여진 시험편(P)의 간격과 대응되는 간격으로 설치된다. 이에 상기 2차이송부(150)는 흡착판(157)으로 두 개의 시험편(P)을 두께측정부(140)와 삽입부(160)로 이동시키게 된다.

상기 삽입부(160)는 2차이송부(150)에 의해 이송되는 시험편(P)을 철손프레임(300)에 삽입하기 위한 구성부이다.

도 4와 도 5를 참조하여 상기 삽입부(160)에 대해 설명하면 다음과 같다.

상기 삽입부(160)는 베이스프레임(161) 상에 설치되어 이송된 시험편(P)이 놓여지는 적치대(162)와, 상기 적치대(162)에서 이격되어 철손프레임(300)이 고정 되는 고정대(163)와, 철손프레임(300)의 시험편(P) 삽입홀(310)을 관통하여 베이스프레임(161)에 길이방향으로 연장되는 시험편 이동바(164), 상기 시험편 이동바(164)를 왕복 이동시키기 위한 이동부(165), 상기 적치대(162)에 놓여진 시험편(P)을 상기 시험편 이동바(164) 위에 올려놓기 위한 3차이송부(166), 상기 고정대(163)를 회동시켜 철손프레임(300)의 방향을 전환시키기 위한 회동부를 포함한다.

상기 삽입부(160)는 적치부(110)의 팔렛트(113)에 적치되어 있던 시험편(P)의 무게와 두께에 대한 측정을 마친 후 최종적으로 철손프레임(300)에 교차 삽입시키는 구조로 되어 있다.

본 실시예에서 상기 베이스프레임(161)은 시험편(P)의 길이방향 즉, 적치부(110)에서 두께측정부(140)의 배치 방향에 대해 직각방향으로 설치되어 시험편(P)을 그 길이방향으로 이동시키게 된다.

상기 베이스프레임(161) 앞쪽 내부에는 2차이송부(150)의 흡착판(157)에 부착된 시험편(P)이 놓여지는 적치대(162)가 설치된다. 상기 적치대(162)는 윗면에 시험편(P)이 놓여지는 두 개의 홈(167)이 간격을 두고 형성된다.

상기 적치대(162)에 놓여진 시험편(P)은 상기 베이스프레임(161)의 상단을 따라 이동되는 3차이송부(166)에 의해 베이스프레임(161)의 길이방향으로 이송된다.

상기 3차이송부(166)는 베이스프레임(161)의 상단에 길이방향으로 설치되는 레일(168)과, 이 레일을 따라 이동되는 이동대차(169), 이 이동대차를 레일을 따라 이동시키기 위한 구동부, 상기 이동대차에 수직설치되는 수직실린더(170), 이 수직실린더에 연결되어 상기 이동대차 하부에서 상하로 이동되는 이동부재(171), 이 이동부재 하부에 설치되어 적치대(162)에 놓여진 시험편(P)을 선택적으로 파지하기 위한 흡착부재(172)를 포함한다.

본 실시예에서 상기 이동대차(169)를 레일을 따라 이동시키기 위한 구동부는 베이스프레임(161)의 양쪽에 설치되는 구동 기어(173)와 피동 기어(174), 상기 두 기어에 걸쳐지고 상기 이동대차에 연결된 타이밍밸트(175), 상기 구동 기어(173)에 연결되어 구동 기어를 회전시키기 위한 스텝모터(176)를 포함한다.

이에 스텝모터(176)가 구동되면 구동 기어(173)가 회전되면서 타이밍밸트(175)가 움직여 타이밍밸트에 연결된 이동대차(169)를 레일(168)을 따라 이동시킬 수 있게 된다.

상기 흡착부재(172)는 이동부재에 소정 간격을 두고 두 열로 배치되어 적치대(162)에 놓여져 있는 시험편(P)을 흡착하여 이동시키게 된다. 상기 흡착부재(172)는 시험편(P)이 부착되는 흡착판(173)과, 이 흡착판에 연결되어 에어를 흡입하기 위한 에어관(177)을 포함한다. 상기 흡착판(173)의 설치 개수는 특별히 한정되지 않는다. 상기 에어관(177)은 이동대차 내부로 연장되어 이동대차 내부 또는 별도로 구비된 에어펌프와 연결되어 에어를 흡입하게 된다. 이에 에어펌프의 구동에 따라 에어가 흡입되면 흡착판(173)이 시험편(P)을 흡착하여 이동시킬 수 있게 되는 것이다.

상기 3차이송부(166)는 시험편(P)을 베이스프레임(161) 전단부에서 후단부로 이동시키게 된다. 그리고 베이스프레임(161) 후단부로 연장된 상기 시험편(P) 이동바(164) 상에 시험편(P)을 올려놓게 된다. 상기 베이스프레임(161)의 후단부 내측에는 시험편(P) 이동바(164)의 하단을 받쳐 지지하기 위한 지지대(178)가 설치된다.

상기 베이스프레임(161)의 후단 외측에는 철손프레임(300)이 고정되는 고정대(163)가 설치된다. 상기 고정대(163)는 회동부에 의해 직각으로 회동되는 구조로 되어 있다. 상기 회동부는 고정대(163) 하부에 위치하는 고정프레임(179)과, 이 고정프레임 중앙에 설치되어 상기 고정대(163)에 연결되는 회동축(180), 상기 고정프레임(179) 저부에 설치되어 상기 회동축을 회동시키기 위한 구동모터(181)와, 기어박스(182)를 포함한다. 상기 고정대(163)는 고정프레임(179)에 대해 회동축(180)을 매개로 회동가능하게 설치된다. 이에 구동모터(181)가 구동되면 회동축(180)이 회동되면서 고정대(163)가 직각으로 방향을 전환하게 되는 것이다.

상기 고정대(163)를 회동시키는 것은 도 2의 철손프레임(300)에 대한 설명에서 언급한 바와 같이 철손프레임(300)에 X축 방향과 Y축 방향으로 시험편(P)을 교대로 삽입해야 하기 때문이다.

상기 고정대(163) 뒤쪽으로 시험편(P) 이동바(164)를 이동시키기 위한 이동부(165)가 설치된다. 상기 시험편(P) 이동바(164)는 고정대(163) 뒤쪽에서 고정대(163)에 설치된 철손프레임(300)의 삽입홀(310)을 지나 베이스프레임(161) 내의 지지대(178) 위로 연장된다. 상기 이동바(164)는 상기 철손프레임(300)의 삽입홀(310) 내로 삽입될 수 있는 정도의 폭을 갖는 길게 연장된 바 구조물이다. 상기 이동바(164)는 두 개가 구비되며 철손프레임(300)의 삽입홀(310)과 대응되는 간격으로 배치된다.

상기 이동바(164)는 이동부(165)의 구동에 따라 후진하여 이동바(164) 위에 놓여지는 시험편(P)을 철손프레임(300) 내부로 이동시키게 되는 것이다.

상기 이동부(165)는 상기 이동바(164)를 지지대와 철손프레임(300) 사이로 왕복 이동시키기 위한 것으로, 고정대(163) 뒤쪽에 이동바(164)의 길이방향으로 설치되는 프레임구조물(183)과, 이 프레임구조물 상단에 설치되는 레일(184), 이 레일을 따라 이동가능하게 설치되고 상기 두 이동바(164)가 고정되는 이동부재(185), 상기 프레임구조물 내에 길이방향으로 설치되고 상기 이동부재에 연결되는 구동실린더(186)를 포함한다.

또한, 상기 이동부(165)는 상기 시험편(P) 이동바(164) 위에 놓여진 시험편(P)의 이동을 제어하여 철손프레임(300) 내에 위치시키기 위하여 걸림부를 더 포함한다.

상기 걸림부는 상기 철손프레임(300)의 외측에 위치하고 상기 이동바(164)와 대응되는 크기의 홀(187)이 형성되어 이동바(164)가 슬라이딩되는 스토퍼부재(188)와, 상기 프레임구조물(183)에 설치되고 상기 스토퍼부재(188)를 지지하는 브라켓(189)을 포함한다. 이에 이동바(164)는 스토퍼부재(188)를 지나가고 이동바(164) 위에 놓여져 있는 시험편(P)은 스토퍼부재(188)에 걸려 철손프레임(300) 내에 남게 되는 것이다. 본 실시예에서 상기 이동부(165)는 시험편(P)이 철손프레임(300) 내에 정확한 위치에 놓여질 수 있도록 상기 스토퍼부재(188)를 상기 철손프레임(300) 쪽으로 이동시키는 구조로 되어 있다. 이를 위해 상기 브라켓(189)에 구동실린더(190)가 설치되고 상기 구동실린더(190)의 피스톤로드 선단에 상기 스토퍼부재(188)가 연결된 구조로 되어 있다.

따라서 구동실린더(190)가 신장작동되면 스토퍼부재(188)가 철손프레임(300)의 삽입홀(310) 쪽으로 이동하여 시험편(P)을 철손프레임(300)의 보다 정확한 위치에 삽입할 수 있게 된다.

한편, 철손프레임(300)에 모든 시험편(P)이 삽입되어 적층이 완료되면 해당 철손프레임(300)은 시험부(200)로 이동되어 필요한 시험을 수행하게 된다.

도 6에 도시된 바와 같이 상기 시험부(200)는 철손프레임(300)이 고정되는 작업대(201)와, 작업대 상에 설치되어 철손프레임(300)의 측면에 설치된 커넥터(320)와 선택적으로 연결되는 연결커넥터(202), 연결커넥터를 이동시키기 위한 구동부(203)를 포함한다. 상기 연결커넥터(202)는 별도의 시험기 본체(도 1의 B)에 전기적으로 연결된다. 시험기 본체(B)는 연결커넥터(202)를 매개로 철손프레임(300)에 연결되어 필요한 시험을 실시하고 그 결과값을 구하게 된다.

여기서 상기 철손프레임(300)의 이동은 4차이송부(210)를 통해 이루어진다. 상기 4차이송부(210)는 도 6에 도시된 바와 같이 설비(100) 상부에 수평 설치되는 레일(211)과 이 레일을 따라 이동되는 이동대차(212), 이 이동대차에 수직설치되는 수직실린더(213), 이 수직실린더에 연결되어 상하로 이동되는 이동부재(214), 이 이동부재 하단에 설치되어 철손프레임(300)을 선택적으로 파지하기 위한 한쌍의 척(215), 상기 이동부재(214) 내에 설치되어 상기 척을 모이거나 벌리기 위한 구동 기(216)를 포함한다. 상기 이동대차를 레일을 따라 이동시키기 위하여 다양한 구조가 적용될 수 있다. 예를 들어, 이송스크류와 스텝모터를 설치하여 이동대차를 이동시킬 수 있으며, 특별히 한정되지 않는다. 이에 구동기(216)가 작동되면 척(215)이 모아지거나 벌어져 철손프레임(300)을 클램핑하거나 클램핑해제하게 된다.

상기 4차이송부(210)는 레일(211)을 따라 상기 고정대(163) 또는 작업대(201) 또는 시험 완료 후 시험편(P)의 제거를 위한 제거부(220) 사이로 이동하면서 철손프레임(300)을 필요한 작업위치로 이동시키게 된다.

상기 제거부(220)는 철손시험이 완료된 철손프레임(300)으로부터 시험편(P)을 제거하기 위한 것이다.

이를 위해 상기 제거부(220)는 도 6에 도시된 바와 같이 테이블(221)과, 이 테이블에 힌지축(223)을 매개로 회동가능하게 설치되고 철손프레임(300)이 고정되는 상판(222), 상기 테이블(222)과 상기 상판(223) 사이에 연결되어 상판을 회동시키기 위한 회동실린더(224), 상기 상판에 설치되고 상기 철손프레임(300)의 시험편 삽입홀(310)을 향하여 에어를 분사하기 위한 에어분사노즐(225)을 포함한다.

상기 에어분사노즐(225)은 두 개가 철손프레임(300)의 삽입홀(310)을 향하여 각각 배치된다. 각 에어분사노즐은 에어호스(226)를 통해 테이블 내부에 설치된 에어탱크(227)에 연결된다.

상기 테이블(221) 일측에는 상기 상판(222) 회동에 따라 철손프레임(300)의 삽입홀(310)로부터 낙하되는 시험편(P)을 받아 모으기 위한 호퍼(228)가 더 설치된다.

이하, 도 7을 참조하여 본 설비(100)에 따른 전기강판 철손 시험 과정에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 시험 과정은 시험편(P)의 준비에서 시험 완료후 철손프레임(300)에서 시험편(P)을 제거하는 과정까지 순차적으로 이루어진다.

먼저 전기강판으로부터 절단된 시험편(P)은 본 설비(100)의 팔렛트(113)에 적치하여 준비한다. 본 실시예에서 상기 시험편(P)은 2 코일에서 20매를 절단하여 상기 팔렛트(113) 상에 대칭으로 10매씩 적치한다. 상기 팔렛트(113)는 시험편(P)이 놓여지는 복수개의 홈이 형성되고 상기 각 홈에 10매씩의 시험편(P)이 팔렛트(113)의 중앙을 기준으로 좌우 대칭되게 적치된다.(S100)

이렇게 시험편(P)이 적치된 팔렛트(113)는 본 설비(100)의 승강부재(114) 상에 놓여진다.

이 상태에서 작업이 개시되면 1차이송부(130)는 대칭으로 배치된 각 10매씩의 시험편(P)을 파지하여 다음 공정으로 이송한다. 시험편(P)은 1차이송부(130)에 의해 무게측정부(120)로 이송된다. 상기 1차이송부(130)는 무게측정부(120)의 플레이트(122) 위에 상기 시험편(P)을 올려놓고, 플레이트 하부의 측정기(121)는 시험편(P)의 무게를 측정하게 된다.(S110 ~ S120)

무게측정이 완료되면 상기 1차이송부(130)는 다시 플레이트 위에 놓여져 있는 시험편(P)을 모두 클램핑하여 대기부(125)의 작업플레이트(126) 위에 올려놓게 된다. 그리고 상기 1차이송부는 팔렛트(113)와 대기부(125) 사이를 이동하며 필요시 상기 과정을 반복하게 된다.

상기 대기부(125)에 놓여진 시험편(P)은 2차이송부(150)를 통해 다음 공정으로 이송된다.

시험편(P)은 2차이송부(150)에 의해 다음 공정인 두께측정부(140)로 하나씩 이송되고, 두께측정부(140)는 각 시험편(P)의 두께를 측정하게 된다.(S130 ~ S140)

시험편(P)에 대한 두께 측정이 완료되면 각 시험편(P)은 차례로 2차이송부(150)에 의해 다음 공정을 위해 프레임구조물의 적치대(162)로 이송된다. (S150)

적치대(162)로 이송된 시험편(P)은 3차이송부에 의해 철손프레임(300)의 삽입홀(310)을 관통하여 연장된 이동바(164) 위쪽에 놓여진다. 이에 이동바(164)가 후진하여 철손프레임(300)의 삽입홀(310)쪽으로 이동하게 되면 이동바(164) 위에 놓여져 있던 시험편(P)이 철손프레임(300)의 삽입홀(310) 내부로 이동하여 삽입되는 것이다.

상기 이동바(164) 위에 놓여진 시험편(P)은 스토퍼부재(188)에 의해 걸려 철손프레임(300)의 삽입홀(310) 내에 남게 된다.

이와같이 일측 삽입홀(310)에 대한 시험편(P)의 삽입이 완료되면 상기 철손프레임(300)을 직각으로 회동시켜 다른 방향으로 형성된 삽입홀(310)에 상기한 과정을 거쳐 시험편(P)을 삽입한다.

이러한 과정을 반복함으로써 철손프레임(300)의 모서리에 형성된 삽입홀(310)에 교대로 시험편(P)을 적층하여 삽입할 수 있게 된다.(S160)

철손프레임(300)에 시험편(P)의 삽입이 완료되면 4차이송부(210)에 의해 상기 철손프레임(300)은 작업대(201)로 이동된다. 그리고 상기 철손프레임(300)은 작 업대(201) 상에서 시험기 본체(도 1의 B 참조)와 전기적으로 연결되어 필요한 시험이 행해진다.(S170 ~ S180)

시험이 완료되면 상기 4차이송부(210)에 의해 철손프레임(300)은 다음공정으로 이동된다.

철손프레임(300)은 4차이송부에 의해 다음공정인 제거부(220)로 이동되어 철손프레임(300)에 삽입되어 있는 시험편(P)의 추출작업이 이루어진다.(S200 ~ S210)

시험편(P)의 추출이 완료된 철손프레임(300)은 대기 또는 설비의 삽입부(160)로 이동되어 다음 시험편의 철손 시험을 위한 시험편 삽입과정을 진행하게 된다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

도 1은 본 실시예에 따른 전기강판 철손 시험설비의 전체적인 배치 구조를 도시한 개략적인 구성도이다.

도 2는 본 실시예에 따른 전기강판 철손 시험설비의 철손프레임을 도시한 사시도이다.

도 3 내지 도 6은 본 실시예에 따른 전기강판 철손 시험설비의 일부 구성을 도시한 개략적인 측면도이다.

도 7은 본 실시예에 따른 전기강판 철손 시험 과정을 도시한 흐름도이다.

Claims (18)

1. 시험편의 철손 시험이 이루어지는 철손프레임에 시험편을 삽입시키기 위한 삽입부와, 시험편이 삽입된 철손프레임의 철손 시험을 위한 시험부를 포함하고,

   상기 삽입부는 베이스프레임 상에 설치되어 이송된 시험편이 놓여지는 적치대와, 상기 적치대에서 이격되어 철손프레임이 고정되는 고정대와, 철손프레임의 시험편 삽입홀을 관통하여 베이스프레임에 길이방향으로 연장되는 시험편 이동바, 상기 시험편 이동바를 이동시키기 위한 이동부, 상기 적치대에 놓여진 시험편을 상기 시험편 이동바 위에 올려놓기 위한 이송부, 상기 시험편 이동바 위에 놓여진 시험편의 이동을 제어하여 철손프레임 내에 위치시키기 위한 스토퍼부재, 상기 고정대를 회동시켜 철손프레임의 방향을 전환시키기 위한 회동부를 포함하는 전기강판 철손 시험 설비.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 이송부는 베이스프레임의 상단에 길이방향으로 설치되는 레일과, 이 레일을 따라 이동되는 이동대차, 이 이동대차를 레일을 따라 이동시키기 위한 구동부, 상기 이동대차에 수직설치되는 수직실린더, 이 수직실린더에 연결되어 상기 이동대차 하부에서 상하로 이동되는 이동부재, 이 이동부재 하부에 설치되어 적치대에 놓여진 시험편을 선택적으로 파지하기 위한 흡착부재를 포함하는 전기강판 철손 시험 설비.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 구동부는 베이스프레임의 양쪽에 설치되는 구동 기어와 피동 기어, 상기 두 기어에 걸쳐지고 상기 이동대차에 연결된 타이밍밸트, 상기 구동 기어에 연결되어 구동 기어를 회전시키기 위한 스텝모터를 포함하는 전기강판 철손 시험 설비.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 회동부는 고정대 하부에 위치하는 고정프레임과, 이 고정프레임 중앙에 설치되어 상기 고정대에 연결되는 회동축, 상기 고정프레임 저부에 설치되어 상기 회동축을 회동시키기 위한 구동모터와, 기어박스를 포함하는 전기강판 철손 시험 설비.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 이동부는 고정대 뒤쪽에 이동바의 길이방향으로 설치되는 프레임구조물과, 이 프레임구조물 상단에 설치되는 레일, 이 레일을 따라 이동가능하게 설치되고 상기 이동바가 고정되는 이동부재, 상기 프레임구조물 내에 길이방향으로 설치되고 상기 이동부재에 연결되는 구동실린더를 포함하는 전기강판 철손 시험 설비.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 이동부의 프레임구조물 상에 고정되는 브라켓에 구동실린더가 설치되고 상기 구동실린더의 피스톤로드 선단에 상기 스토퍼부재가 연결된 구조의 전기강판 철손 시험 설비.
8. 제 1 항 또는 제 3 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 시험부는 철손프레임이 고정되는 작업대와, 작업대 상에 설치되어 철손프레임의 측면에 설치된 커넥터와 선택적으로 연결되는 연결커넥터, 연결커넥터를 이동시키기 위한 구동부, 상기 연결커넥터와 전기적으로 연결되는 시험기 본체를 포함하는 전기강판 철손 시험 설비.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 철손프레임으로부터 시험편을 제거하기 위한 제거부를 더 포함하고, 상기 제거부는 테이블과, 이 테이블에 회동가능하게 설치되고 철손프레임이 고정되는 상판, 상기 테이블과 상기 상판 사이에 연결되어 상판를 회동시키기 위한 회동실린더를 포함하는 전기강판 철손 시험 설비.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 제거부는 상기 상판에 설치되고 상기 철손프레임의 시험편 삽입홀을 향하여 에어를 분사하기 위한 에어분사노즐을 더 포함하는 전기강판 철손 시험 설비.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 철손프레임을 삽입부의 고정대 또는 시험부의 작업대 또는 제거부의 상판로 이동시키기 위한 이송부를 더 포함하고, 상기 이송부는 설비 상부에 수평 설치되는 레일과, 이 레일을 따라 이동되는 이동대차, 이 이동대차에 수직설치되는 수직실린더, 이 수직실린더에 연결되어 상하로 이동되는 이동부재, 이 이동부재 하단에 설치되어 철손프레임을 선택적으로 파지하기 위한 한쌍의 척, 상기 이동부재 내에 설치되어 상기 척을 모이거나 벌리기 위한 구동기를 포함하는 전기강판 철손 시험 설비.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 삽입부로 이송될 시험편이 적치되는 적치부를 더 포함하고, 상기 적치부는 프레임구조물과, 프레임구조물에 수직 설치되는 이송스크류바, 이 이송스크류바에 나사결합되어 상하로 승하강되며 윗면에는 시험편이 적치된 팔렛트가 적층되는 승강부재, 상기 프레임구조물 저부에 설치되어 상기 이송스크류바를 회전시키기 위한 스텝모터와 기어부를 포함하는 전기강판 철손 시험 설비.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 적치부와 삽입부 사이에 배치되어 적치부로부터 이송된 시험편의 무게를 측정하기 위한 무게측정부를 더 포함하고, 상기 무게측정부는 시험편의 무게를 측정하기 위한 측정기와, 이 측정기 상에 설치되어 시험편이 놓여지도록 윗면에 홈이 형성된 플레이트를 포함하는 전기강판 철손 시험 설비.
14. 제 13 항에 있어서,

    상기 무게측정부와 삽입부 사이에 배치되어 무게측정된 시험편이 이송되어 대기하는 대기부를 더 포함하고, 상기 대기부는 윗면에 시험편이 놓여지는 홈이 형성된 작업플레이트를 포함하는 전기강판 철손 시험 설비.
15. 제 14 항에 있어서,

    상기 적치부로부터 무게측정부와 대기부로 시험편을 이송시키기 위한 이송부를 더 포함하고, 상기 이송부는 설비 상부에 수평 설치되는 레일과 이 레일을 따라 이동되는 이동대차, 이 이동대차 하부에 수직설치되는 수직실린더, 이 수직실린더에 연결되어 상하로 이동되는 이동부재, 이 이동부재 하단에 설치되어 적층되어 있는 시험편을 선택적으로 파지하기 위한 클램프부재를 포함하는 전기강판 철손 시험 설비.
16. 제 15 항에 있어서,

    상기 대기부와 삽입부 사이에 배치되어 대기부로부터 이송된 시험편의 두께를 측정하기 위한 두께측정부를 더 포함하고, 상기 두께측정부는 시험편이 놓여지도록 윗면에 홈이 형성된 작업대와, 이 작업대 일측에 설치되어 작업대 상에 놓여진 시험편의 두께를 측정하기 위한 측정기를 포함하는 전기강판 철손 시험 설비.
17. 제 16 항에 있어서,

    상기 대기부로부터 두께측정부로 시험편을 이송하고 두께측정부로부터 상기 삽입부의 적치대로 시험편을 이송시키기 위한 이송부를 더 포함하고, 상기 이송부는 설비 상부에 수평 설치되는 레일과, 이 레일을 따라 이동되는 이동대차, 이 이동대차에 수직설치되는 수직실린더, 이 수직실린더에 연결되어 상하로 이동되는 이동부재, 이 이동부재 하단에 설치되어 적층되어 있는 시험편을 선택적으로 파지하기 위한 흡착부재를 포함하는 전기강판 철손 시험 설비.
18. 전기강판의 시험편을 팔렛트에 적치하여 준비하는 단계와,

    팔렛트로부터 시험편을 이송하여 무게를 측정하는 단계,

    무게 측정 후 시험편을 이송하여 두께를 측정하는 단계,

    두께 측정된 시험편을 이송하여 측정프레임에 삽입하는 단계,

    시험편이 삽입된 측정프레임을 이송하여 시험기 본체와 연결하는 단계,

    시험편에 대한 철손 시험 단계,

    시험완료된 철손프레임을 이동시켜 철손프레임으로부터 시험편을 제거하는 단계

    를 포함하는 전기강판 철손 시험 방법.

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