KR101281768B1

KR101281768B1 - 환형 시편 절단용 클램핑장치

Info

Publication number: KR101281768B1
Application number: KR1020100129303A
Authority: KR
Inventors: 신동웅
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2010-12-16
Filing date: 2010-12-16
Publication date: 2013-07-02
Also published as: KR20120067743A

Abstract

여러 개의 환형 시편을 한번에 클램핑하여 동시에 절단할 수 있고, 절단 작업 시 시편의 유동에 의해 나타나는 시편 사이의 유격을 보정하여 절단 실패 현상을 방지할 수 있도록, 복수개의 시편을 삽입할 수 있도록 장공이 형성된 지그바디와, 상기 지그바디에 착탈가능하게 결합되고 전면에는 상기 장공과 대응되는 위치에 시편 삽입용 장공이 형성된 적어도 하나 이상의 소켓, 상기 지그바디에 끼워진 소켓을 고정하기 위한 고정부, 상기 소켓에 설치되어 소켓의 장공에 끼워진 시편을 고정하는 시편고정부를 포함하는 환형 시편 절단용 클램핑장치를 제공한다.

Description

환형 시편 절단용 클램핑장치{DEVICE FOR CLAMPING WIRE TEST PIECE}

본 발명은 선재와 같은 환형 시편을 절단하기 위해 시편을 고정하는 클램핑장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게 본 발명은 다수개의 시편을 동시에 고정하여 절단할 수 있도록 된 환형 시편 절단용 클램핑장치에 관한 것이다.

일반적으로, 선재공장(Wire rod Mill)에서는 제작되는 선재를 시험하기 위하여 20mm 또는 1000mm 길이의 시편을 다수개 채취하도록 되어 있다.

상기와 같이 채취된 시편은 압착시험, 비틀림시험(torsion test), 인장시험(tesile test)등을 시험하게 되고 적절한 규격의 제품이 생산되는가를 검사하여 제품을 출하시켜야 하기 때문에 시편채취작업은 매우 중요한 작업과정중의 하나인 것이다.

상기와 같이 선재공장의 시편을 채취하기 위해 선재와 같이 환형의 시편을 절단하기 위한 절단장치가 구비된다.

그런데 종래의 환평 시편 절단 구조는 마이크로커터를 이용하여 시편을 한 개씩 바이스에 직접물려반복하여 여러 개의 시편을 절단하였다.

그러나 상기한 종래의 시편 절단 구조는 여러 개의 시편을 여러 조각으로 절단할 때, 시편을 한 개씩 바이스에 직접 물려 여러 번 반복하여 절단함으로 절단시간이 과다하게 소요되는 문제점이 있다. 또한, 바이스에 물린 시편이 절단완료 시점에 유격이 발생되어 시편이 움직임에 따라 절단 실패 현상이 발생하였다.

따라서, 작업자는 상기와 같은 시편 절단 작업 반복으로 인하여 생산성은 현저히 저하되고, 작업자가 상기 작업을 반복하는 과정에서 안전사고의 위험성이 항상 내재되고 있는 것이었다.

이에, 여러 개의 환형 시편을 한번에 클램핑하여 동시에 절단할 수 있도록 된 환형 시편 절단용 클램핑장치를 제공한다.

또한, 절단 작업 시 시편의 유동에 의해 나타나는 시편 사이의 유격을 보정하여 절단 실패 현상을 방지할 수 있도록 된 환형 시편 절단용 클램핑장치를 제공한다.

이를 위해 본 장치는 복수개의 시편을 삽입할 수 있도록 장공이 형성된 지그바디와, 상기 지그바디에 착탈가능하게 결합되고 전면에는 상기 장공과 대응되는 위치에 시편 삽입용 장공이 형성된 적어도 하나 이상의 소켓, 상기 지그바디에 끼워진 소켓을 고정하기 위한 고정부, 상기 소켓에 설치되어 소켓의 장공에 끼워진 시편을 고정하는 시편고정부를 포함할 수 있다.

상기 고정부는 상기 지그바디 하단에 형성되어 상기 소켓이 슬라이딩가능하게 삽입되는 가이드레일과, 가이드레일의 선단을 차단하는 스토퍼, 스토퍼와 지그바디를 체결하는 고정볼트를 포함할 수 있다.

상기 소켓 또는 상기 지그바디는 소켓과 지그바디 사이 또는 소켓과 소켓 사이의 접면에 커터날이 지나가는 틈새를 형성하기 위한 돌출부가 돌출 형성된 구조일 수 있다.

상기 시평고정부는 소켓 측면에 관통 형성되어 상기 장공 내부로 연결되는 볼트체결홀과,상기 볼트체결홀에 체결되고 장공 내부로 연장되어 장공에 끼워진 시편을 가압하는 시편고정볼트를 포함할 수 있다.

본 장치는 상기 소켓에 설치되어 시편 절단시 장공에 끼워진 시편의 유격을 보상하기 위한 유격보상부를 더 포함할 수 있다.

상기 유격보상부는 상기 소켓 측면에 형성되어 장공으로 연결되는 관통홀과, 상기 관통홀에 삽입되고 선단은 장공 내부로 연장되어 시편을 가압하는 스페이서, 상기 관통홀에 나사체결되는 조절볼트, 상기 관통홀에 삽입되어 스페이서와 조절볼트 사이에 탄력설치되는 탄성스프링을 포함할 수 있다.

이상 설명한 바와 같은 본 장치에 의하면, 다수의 환형 시편을 동시에 클램핑하여 절단되도록 함으로써 시편 절단 효율을 향상시키고 시편 제조에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있게 된다.

또한, 절단 과정에서 복수개의 환형 시편의 유동을 방지하여 절단 불량을 최소화하고, 시편 절단 품질을 높일수 있게 된다.

도 1은 본 실시예에 따른 환형 시편 절단용 클램핑 장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 본 실시예에 따른 환형 시편 절단용 클램핑 장치에 환형 시편이 클램핑된 상태를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 실시예에 따른 환형 시편 절단용 클램핑 장치의 일부 구성을 도시한 단면도이다.
도 4는 본 실시예에 따른 환형 시편 절단용 클램핑 장치의 작용 설명을 위한 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명의 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도내에서 다양한 형태로 변형될 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.

도 1은 본 실시예에 따른 환형 시편 절단용 클램핑 장치의 구성을 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 그 결합 상태를 도시하고 있다.

도시된 바와 같이, 본 클램핑장치(10)는 환형 시편 절단용 커팅장치(도 4의 100 참조)를 이용하여 환형 시편(P)을 절단함에 있어서, 복수개의 환형 시편이 한번에 절단될 수 있도록 복수개의 환형 시편을 고정하는 구조로 되어 있다.

이를 위해 본 클램핑장치(10)는 복수개의 시편(P)을 삽입할 수 있도록 장공(26)이 형성된 지그바디(20)와, 상기 지그바디(20)에 착탈가능하게 결합되고 전면에는 상기 장공(26)과 대응되는 위치에 시편 삽입용 장공(42,42)이 형성된 적어도 하나 이상의 소켓(30,40), 상기 지그바디(20)에 끼워진 소켓을 고정하기 위한 고정부, 상기 소켓에 설치되어 소켓의 장공에 끼워진 시편을 고정하는 시편고정부를 포함할 수 있다.

상기 지그바디(20)는 하부의 받침부(22)와 받침부(22)에 일체로 형성되어 수직으로 연장되는 수직부(24)를 구비한다. 상기 받침부(22)에는 상기 소켓(30,40)이 설치되며, 수직부(24)에는 장공(26)이 형성되어 시편이 삽입된다.

본 실시예에서 상기 장공(26)은 복수개의 시편(P)이 끼워질 수 있도록 수직부(24)에 수평방향으로 길게 연장 형성된다. 또한, 상기 장공(26)은 수직부(24)에 상하 방향을 따라 간격을 두고 복수개가 형성된다. 본 실시예에서는 3개의 장공(26)이 수직부(24)에 간격을 두고 형성된다. 상기 장공(26)의 개수에 대해서는 특별히 한정되지 않는다.

상기 지그바디(20)와 소켓(30,40)의 결합을 위해 상기 고정부는 상기 지그바디(20)의 받침부(22)에 형성되어 상기 소켓이 슬라이딩가능하게 삽입되는 가이드레일(50)과, 상기 받침부(22) 선단에 설치되어 가이드레일(50)을 차단하는 스토퍼(52), 스토퍼(52)와 지그바디(20)를 체결하는 고정볼트(54)를 포함한다.

상기 스토퍼(52)와 지그바디(20)의 받침부(22) 선단에는 고정볼트(54)가 체결되는 홀(58,56)이 형성된다. 고정볼트(54)는 스토퍼(52)의 홀(58)을 관통하여 받침부(22)의 홀(56)에 나사체결되어 스토퍼(52)를 받침부(22) 선단에 고정하게 된다.

이에 상기 가이드레일(50)에 소켓(30,40)이 끼워진 후 받침부(22) 선단에서 스토퍼(52)를 고정하게 되면 스토퍼(52)에 의해 가이드레일(50)이 차단되면서 소켓(30,40)이 받침부(22)에서 이탈되지 않고 지그바디(20)에 고정된다.

본 실시예에서 상기 지그바디(20)에는 두 개의 소켓(30,40)이 구비되어 결합되는 구조로 되어 있다. 상기 소켓은 두 개 이상 구비될 수 있으며 특별히 한정되지 않는다. 이하 설명의 편의를 위해 지그바디(20)에 먼저 끼워져 이웃하는 소켓을 제1소켓이라 하고, 제1 소켓(30) 다음에 끼워져 외측에 위치하는 소켓을 제2 소켓(40)이라 한다. 상기 제1 소켓(30)과 제2 소켓(40)은 동일한 크기와 구조로 이루어진다. 이하 제1 소켓(30)과 제2 소켓(40)의 구조에 대해 설명한다.

상기 제1 소켓(30)과 제2 소켓(40)은 소정 두께를 갖는 평면 구조물로, 하단 양 측면에는 상기 가이드레일(50)로 끼워지는 가이드바(34,44)가 돌출 형성되고, 전면에는 상기 수직부(24)의 장공(26)에 대응하는 위치에 장공(32,42)이 형성된 구조로 되어 있다.

상기 가이드레일(50)은 지그바디(20)의 받침부(22) 내측면에 홈 형태로 형성되며, 받침부(22)의 길이방향으로 연장 형성된다. 그리고 상기 가이드바(34,44)는 가이드레일(50)과 대응되는 형태로 이루어져 제1 소켓(30)과 제2 소켓(40) 하부 측면에 돌출 형성된다.

이에 상기 제1 소켓(30)과 제2 소켓(40)의 가이드바(34,44)를 지그바디(20)의 받침부(22)에 형성된 가이드레일(50)에 끼워 슬라이딩시키게 되면 제1 소켓(30)과 제2 소켓(40)이 지그바디(20)의 받침부(22)에 결합된다.

여기서 상기 제1 소켓(30)은 지그바디(20)의 수직부(24)와 접하는 접면에 수직부(24)와의 틈새 형성을 위해 돌출부(36)가 돌출 형성된 구조로 되어 있다. 상기 돌출부(36)는 제1 소켓(30)의 하부 전면에 형성되며, 그 돌출 정도는 시편 절단을 위한 절단장치의 커터날(도 4의 110 참조)이 지나갈 수 있는 정도면 충분하며 특별히 한정되지 않는다.

상기 제2 소켓(40) 역시 하부 전면에 제1 소켓(30)과 동일하게 돌출부(46)가 형성된다. 이에 제2 소켓(40) 역시 제1 소켓(30)과의 사이에 틈새를 형성할 수 있게 된다.

한편, 상기 소켓의 장공(32,42)으로 끼워진 복수개의 시편(P)을 고정하기 위한 상기 시평고정부는 제1 소켓(30)과 제2 소켓(40)의 측면에 관통 형성되어 상기 장공(32,42) 내부로 연결되는 볼트체결홀(60)과, 상기 볼트체결홀(60)에 체결되고 장공 내부로 연장되어 장공(32,42)에 끼워진 시편(P)을 가압하는 시편고정볼트(62)를 포함한다.

이에 장공(32,42)에 복수개의 시편(P)이 일렬로 나란하게 끼워진 상태에서 상기 시편고정볼트(62)를 조여주게 되면 시편고정볼트(62)의 선단이 장공(32,42) 내부로 이동되어 시편(P)을 고정하게 된다.

또한, 본 장치는 상기 소켓에 설치되어 시편 절단시 장공에 끼워진 시편의 유격을 보상하기 위한 유격보상부를 더 포함한다. 상기 유격보상부는 시편 절단 후 시편(P) 사이에 유격이 발생한 경우에도 시편을 장공(32,42) 내에서 적정 압력으로 고정하여, 시편(P)이 장공(32,42)에서 이탈되는 것을 방지하게 된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 유격보상부는 상기 제1 소켓(30)과 제2 소켓(40)의 측면에 형성되어 장공(32,42)으로 연결되는 관통홀(70)과, 상기 관통홀(70)에 삽입되고 선단은 장공(32,42) 내부로 연장되어 시편(P)을 가압하는 스페이서(72), 상기 관통홀(70)에 나사체결되는 조절볼트(74), 상기 관통홀(70)에 삽입되어 스페이서(72)와 조절볼트(74) 사이에 탄력설치되는 탄성스프링(76)을 포함한다.

본 실시예에서 상기 관통홀(70)은 제1 소켓(30)의 볼트체결홀(60)이 형성된 측면의 반대쪽 측면에 형성된다. 즉, 상기 제1 소켓(30)의 일측면에는 볼트체결홀(60)이 형성되어 장공(32,42)과 연결되며, 반대쪽 측면에는 관통홀(70)이 형성되어 장공(32,42)과 연결된다.

상기 관통홀(70)은 상기 장공(32,42)보다 큰 직경으로 이루어지고, 상기 스페이서(72)는 선단에 관통홀(70)보다 단면 크기가 작은 누름바(73)가 형성된다.

이에 상기 스페이서(72)는 관통홀(70)에 삽입되며, 스페이서(72)에 형성된 누름바가 장공(32,42) 내부로 돌출되어 장공(32,42)에 끼워진 시편(P)을 가압하게 된다.

상기 관통홀(70)의 내주면에는 암나사가 형성되어 상기 조절볼트(74)가 나사체결된다. 상기 조절볼트(74)를 관통홀(70)에 대해 조이거나 풀게 되면 조절볼트(74)가 관통홀(70)을 따라 이동되면서 조절볼트(74)와 스페이서(72) 사이의 탄성스프링(76)의 탄성력을 조절할 수 있게 된다.

이하 본 장치의 작용에 대해 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

상기 지그바디(20)에 제1 소켓(30)과 제2 소켓(40)을 끼우고 고정한다. 이 상태에서 본 클램핑장치(10)의 각 장공(26,32,42)으로 복수개의 시편(P)을 동시에 삽입하고, 시편고정볼트(62)를 조여 시편을 고정한다.

여기서 복수개의 시편을 동시에 장착할 때, 스페이서(72) 후면의 탄성스프링(76)이 스페이서(72)를 밀고 스페이서(72)는 탄성스프링(76)의 탄성력에 의해 장공(32,42)쪽으로 가압되어, 스페이서(72)에 설치된 누름바(73)가 장공(32,42)에 끼워진 복수개의 시편(P)을 가압하게 된다. 이에 장공에 끼워진 복수개의 시편(P)은 탄성스프링(76)의 탄성력을 받고 있는 상태가 된다.

이와같이 복수개의 환형 시편(P)이 클램핑 장치(10)에 고정되면, 상기 클램핑 장치(10)를 시편 절단장치(100)에 고정한다. 그리고 시편 절단장치(100)의 커터날(110)을 제2 소켓(40)과 제1 소켓(30) 사이 그리고 제1 소켓(30)과 지그바디(20)의 수직부(24) 사이로 진행하여 장공에 끼워져 고정된 시편을 절단한다.

이때, 절단 과정과 절단 후에도 상기 장공(32,42)에 끼워진 시편(P)은 탄성스프링(76)의 탄성력을 받고 있는 상태로 그 고정 상태가 계속 유지되어 장공(32,42) 내에서 유동되지 않는다.

즉, 커터날(110)에 의해 시편(P)이 절단 될 때 시편에 가해지는 힘에 의해 시편이 유동하여 시편 사이의 유격이 발생하게 된다. 이때 탄성스프링(76)의 탄성력에 의해 가압되는 누름바(73)가 시편과 시편 사이에 순간적으로 발생하는 유격공간을 보정하여 시편과 시편 사이를 계속 밀착시킴으로써 고정된 상태를 유지시키게 된다.

따라서 절단 작업시 시편의 움직임에 의한 절단 실패를 방지하고 복수개의 시편을 신속 정확하게 절단할 수 있게 된다.

시편의 절단이 완료되면 상기 클램핑장치(10)의 지그바디(20)에서 스토퍼(52)를 분리하여, 제1 소켓(30)과 제2소켓을 지그바디(20)에서 분리한다. 그리고 제1 소켓(30)과 제2 소켓(40)의 시편고정볼트(62)를 풀어 장공(32,42)에 고정된 시편의 고정상태를 해제시키고 장공(32,42)으로부터 절단된 시편을 분리한다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예가 도시되어 설명되었지만, 다양한 변형과 다른 실시예가 본 분야의 숙련된 기술자들에 의해 행해질 수 있을 것이다. 이러한 변형과 다른 실시예들은 첨부된 청구범위에 모두 고려되고 포함되어, 본 발명의 진정한 취지 및 범위를 벗어나지 않는다 할 것이다.

10 : 클램핑장치 20 : 지그바디
22 : 받침부 24 : 수직부
26,32,42 : 장공 30 : 제1 소켓
34,44 : 가이드바 50 : 가이드레일
52 : 스토퍼 60 : 볼트체결홀
62 : 시편고정볼트 70 : 관통홀
72 : 스페이서 73 : 누름바
74 : 조절볼트 76 : 탄성스프링

Claims

복수개의 환형 시편을 삽입할 수 있도록 수평방향으로 연장 형성되어 시편이 일렬로 끼워지는 장공이 상하방향을 따라 간격을 두고 복수개 형성된 지그바디와, 상기 지그바디에 착탈가능하게 결합되고 전면에는 상기 장공과 대응되는 위치에 환형 시편 삽입용 장공이 형성된 적어도 하나 이상의 소켓, 상기 지그바디에 끼워진 소켓을 고정하기 위한 고정부, 상기 소켓에 설치되어 소켓의 장공에 끼워진 환형 시편을 고정하는 시편고정부, 상기 소켓에 설치되어 시편 절단시 장공에 끼워진 시편의 유격을 보상하기 위한 유격보상부를 포함하고,
상기 고정부는 상기 지그바디 하단에 형성되어 상기 소켓이 슬라이딩가능하게 삽입되는 가이드레일과, 상기 가이드레일의 선단을 차단하는 스토퍼, 상기 스토퍼와 지그바디를 체결하는 고정볼트를 포함하며,
상기 유격보상부는 상기 소켓 측면에 형성되어 장공으로 연결되는 관통홀과, 상기 관통홀에 삽입되고 선단은 장공 내부로 연장되어 시편을 가압하는 스페이서, 상기 관통홀에 나사체결되는 조절볼트, 상기 관통홀에 삽입되어 스페이서와 조절볼트 사이에 탄력설치되는 탄성스프링을 포함하여, 복수개의 환형 시편을 동시에 절단가능하도록 고정하는 환형 시편 절단용 클램핑장치.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 소켓 또는 상기 지그바디는 소켓과 지그바디 사이 또는 복수개의 소켓에 대해 소켓과 소켓 사이를 이격시키기 위해 접면에 돌출부가 돌출 형성된 구조의 환형 시편 절단용 클램핑장치.
제 1 항에 있어서,
상기 시편고정부는 상기 소켓 측면에 관통 형성되어 상기 장공 내부로 연결되는 볼트체결홀과, 상기 볼트체결홀에 체결되고 장공 내부로 연장되어 장공에 끼워진 시편을 가압하는 시편고정볼트를 포함하는 환형 시편 절단용 클램핑장치.
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