KR101288963B1 - 샌드 블라스트 마모 시험 장치 - Google Patents

샌드 블라스트 마모 시험 장치 Download PDF

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Abstract

샌드 블라스트 마모 시험 장치가 개시된다.
개시되는 샌드 블라스트 마모 시험 장치는 시편에 대한 마모 시험을 수행할 수 있는 장치로서, 상기 시편이 배치되는 시편 스테이지; 상기 시편 스테이지에 배치된 시편을 마모시킬 연마재를 수용하는 호퍼; 상기 호퍼에 수용된 연마재를 상기 시편 스테이지에 배치된 상기 시편으로 노즐을 통해 분사하는 분사 장치; 상기 분사 장치에 의해 분사된 연마재에 의한 상기 시편의 연마 정도를 감지하는 센서; 및 상기 센서에서 감지된 상기 시편의 연마 정도가 소정 수준에 도달되면 상기 분사 장치에서의 상기 연마재의 분사를 정지시키는 제어부;를 포함한다.
개시되는 샌드 블라스트 마모 시험 장치에 의하면, 시편에 대한 마모 시험 결과의 정확도 및 그러한 마모 시험의 작업 편의성이 향상될 수 있는 장점이 있다.
샌드 블라스트 마모 시험, 센서, 마그네틱 센서, 로드셀

Description

샌드 블라스트 마모 시험 장치{Sand blast abrasion test apparatus}
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 샌드 블라스트 마모 시험 장치를 개략적으로 보이는 도면.
도 2는 도 1에 도시된 A부분에 대한 확대도.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 샌드 블라스트 마모 시험 장치를 개략적으로 보이는 도면.
도 4는 도 3에 도시된 B부분에 대한 확대도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 샌드 블라스트 마모 시험 장치 110 : 호퍼
120 : 노즐 130 : 공기 압축기
140 : 시편 스테이지 141 : 시편
150 : 연마재 수집부 160 : 바스켓
170 : 로드셀 180 : 제어부
200, 210 : 센서
본 발명은 샌드 블라스트 마모 시험 장치에 관한 것이다.
샌드 블라스트(sand blast)는 모래를 뿜어서, 주물(鑄物) 등 금속 제품의 표면을 깔끔하게 마무리하는 공법을 말한다. 이러한 모래를 분사하는 방법에는, 압축 공기를 사용하는 방법과, 원심력을 사용하는 방법이 있다.
일반적으로 강판에 폴리머 등의 유기물 코팅층이 배치된 제품에 대하여 그러한 코팅층에 대한 품질 테스트를 위해, 상기와 같은 샌드 블라스트 마모 시험을 실시한다. 이러한 마모 시험에서 기지층인 강판 표면이 외부에 노출될 때까지 마모가 지속되어, 마모 계수가 산출된다. 상기 마모 계수는 사용된 연마재의 무게(g) 대비 코팅층 두께(㎛)로 나타낸다.
그러나, 종래의 샌드 블라스트 마모 시험 장치에 의하면, 유기물 코팅층이 완전이 마모될 때까지 시험자가 관찰한 후 직접 장비를 정지시키고, 소모된 연마재의 무게를 직접 측정하였다. 따라서, 마모 시험이 시험자의 육안에 의지하게 되므로, 그 마모 시험의 정확도가 떨어지는 단점이 있다. 그리고, 소모된 연마재의 무게를 직접 측정하고, 시험 수행 도중에 시험자의 지속적인 관찰이 요구되므로, 마모 시험의 수행이 불편한 단점이 있다.
본 발명은 마모 시험의 정확도 및 시험 편의성이 개선될 수 있도록, 시편에 대한 마모 시험이 자동으로 이루어질 수 있는 구조를 가진 샌드 블라스트 마모 시험 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명에 따른 샌드 블라스트 마모 시험 장치는 시편에 대한 마모 시험을 수행할 수 있는 장치로서, 상기 시편이 배치되는 시편 스테이지; 상기 시편 스테이지에 배치된 시편을 마모시킬 연마재를 수용하는 호퍼; 상기 호퍼에 수용된 연마재를 상기 시편 스테이지에 배치된 상기 시편으로 노즐을 통해 분사하는 분사 장치; 상기 분사 장치에 의해 분사된 연마재에 의한 상기 시편의 연마 정도를 감지하는 센서; 및 상기 센서에서 감지된 상기 시편의 연마 정도가 소정 수준에 도달되면 상기 분사 장치에서의 상기 연마재의 분사를 정지시키는 제어부;를 포함한다.
본 발명에 따른 샌드 블라스트 마모 시험 장치에 의하면, 마모 시험 대상인 시편의 연마 정도를 측정하는 센서 및 그 센서의 데이터를 기초로 마모 시험 장치를 작동을 자동으로 제어하는 제어부가 구비된다. 따라서, 샌드 블라스트 마모 시험 장치의 작동이 시편의 연마 정도에 따라 자동적으로 제어될 수 있으므로, 시편에 대한 마모 시험 결과의 정확도가 향상될 수 있고, 그러한 마모 시험의 작업 편의성이 향상될 수 있다.
또한, 상기 샌드 블라스트 마모 시험 장치에 의하면, 마모 시험에 이용된 연마재의 양을 자동으로 측정할 수 있는 로드셀이 구비된다. 따라서, 로드셀에서 시편의 마모를 위한 연마재의 양이 자동으로 측정될 수 있으므로, 시편에 대한 마모 시험 결과의 정확도가 향상될 수 있고, 그러한 마모 시험의 작업 편의성이 향상될 수 있다.
또한, 상기 샌드 블라스트 마모 시험 장치에 의하면, 센서가 노즐의 말단부 또는 시편 스테이지에 수직하게 설치된다. 따라서, 시편에 근접되도록 센서를 배치 하여 시편에 대한 측정 정확도를 향상시키면서, 노즐에서 분사되는 연마재에 의한 센서의 손상을 방지할 수 있다.
이하에서, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 샌드 블라스트 마모 시험 장치에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 샌드 블라스트 마모 시험 장치를 개략적으로 보이는 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 A부분에 대한 확대도이다.
도 1 및 도 2를 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 샌드 블라스트 마모 시험 장치(100)는 호퍼(hopper)(110)와, 노즐(120)과, 공기 압축기(130)와, 시편 스테이지(140)와, 연마재 수집부(150)와, 바스켓(160)과, 로드셀(170)과, 제어부(180)와, 센서(200)를 포함한다.
상기와 같은 구성 요소로 구성된 상기 샌드 블라스트 마모 시험 장치(100)는 상기 시편 스테이지(140)에 배치되는 시편(141)에 대한 마모 시험을 수행한다.
상기 호퍼(110)는 내부에는 연마재가 수용된다. 상기 호퍼(110)에 수용된 연마재는 상기 노즐(120)을 통해 상기 시편 스테이지(140)에 배치된 상기 시편(141)에 분사되어, 상기 시편(141)을 마모시킨다.
상기 호퍼(110)는 깔대기 형상으로 이루어지고, 대략 중앙 하단부에 상기 노즐(120)과 연결되는 홀이 형성되어, 상기 홀을 통해 내부의 연마재가 상기 노즐(120)로 공급될 수 있다.
상기 노즐(120)은 상기 호퍼(110)에서 공급되는 연마재가 통과되는 부분이다. 상기 노즐(120)에는 상기 공기 압축기(130)에서 발생되는 소정 압력의 공기가 공급된다. 이러한 공급된 공기가 상기 노즐(120) 내에 공급된 연마재의 속도를 증가시킨다. 그러면, 상기 노즐(120) 하측에 배치된 상기 시편 스테이지(140)의 상기 시편(141)에 상기 노즐(120)을 통과한 연마재가 강하게 충돌될 수 있다. 그러한 충돌에 의해 상기 시편(141)이 마모될 수 있다.
상기 노즐(120)과, 상기 공기 압축기(130)는 상기 시편(141)에 연마재를 공급하는 부분으로, 분사 장치로 정의될 수 있다.
여기서, 상기 노즐(120)에 상기 공기 압축기(130)가 연결되어, 상기 샌드 블라스트 마모 시험 장치(100)가 압축 공기를 이용하는 것으로 제시되나, 이는 예시적인 것이고, 본 발명이 여기에 제한되는 것은 아니다. 즉, 상기 샌드 블라스트 마모 시험 장치(100)는 상기 압축 공기를 분사하는 방식 이외에도, 원심력을 이용하는 방식의 구조로 제공될 수도 있다.
상기 시편 스테이지(140)의 상단면은 소정 각도로 경사진 형상을 이룬다. 상기 경사진 상단면에 상기 시편(141)이 설치된다. 상기 시편(141)에는 유기물 코팅층이 형성된 상태이다. 상기와 같이 형성되면, 상기 노즐(140)에서 분사된 연마재가 상기 시편(141)에 충돌된 후, 상기 시편 스테이지(140)의 경사진 면을 따라 낙하될 수 있다. 그러면, 상기 시편(141)에 충돌된 후의 연마재의 수집이 용이해질 수 있다.
상기 센서(200)는 상기 시편(141)의 마모 정도를 측정하는 부분이다. 상기 센서(200)로는 마그네틱 센서가 이용될 수 있다. 상기 센서(200)로 마그네틱 센서가 이용되면, 연마재에 의해 상기 시편(141)의 유기물 코팅층이 제거될수록 강자성 의 스틸로 이루어진 상기 시편(141)의 기지층이 점점 노출되는 것이므로, 상기 센서(200)에서 측정되는 신호의 강도가 강해지게 되는데, 이러한 신호 강도에 의해 상기 시편(141)의 마모 정도가 판단될 수 있다. 이러한 판단은 상기 센서(200)에서 측정된 데이터를 전송받은 상기 제어부(180)에서 수행할 수 있을 것이다.
여기서, 상기 센서(200)로 마그네틱 센서가 이용되는 것으로 제시되나, 이는 예시적인 것이고, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 즉, 상기 시편(141)의 마모 정도를 측정할 수 있는 다양한 센서 및 그에 따른 구조가 적용될 수 있을 것이다.
본 실시예에서, 상기 센서(200)는 상기 노즐(120)의 말단부에 배치된다. 그러면, 상기 시편(141)에 근접되도록 상기 센서(200)를 배치하여 상기 시편(141)에 대한 측정 정확도를 향상시키면서, 상기 노즐(120)에서 분사되는 연마재에 의한 상기 센서(200)의 손상을 방지할 수 있다.
상기 센서(200)가 마그네틱 센서인 경우, 상기 노즐(120)은 연마재보다 경도가 높은 유리 등의 비자성체로 이루어질 수 있다. 그러면, 연마재에 의한 상기 노즐(120)의 마모를 방지하면서, 상기 노즐(120)의 상기 센서(200)에 대한 영향을 최소화시킬 수 있다.
또한, 상기 시편 스테이지(140)도 동일한 이유로 비자성체로 이루어질 수 있다. 이러한 재질의 예로, 오스테나이트계 스테인리스, 플라스틱, 폴리머 등이 있다.
상기 시편(141)에 충돌된 후, 상기 시편 스테이지(140)의 상단면을 따라 낙 하된 연마재는 상기 연마재 수집부(150)로 낙하된다. 상기 연마재 수집부(150)는 상기 시편 스테이지(140)의 하측에 배치되고, 상기 시편 스테이지(140)를 향하는 부분의 개구부가 그 반대측인 하측의 개구부보다 더 크게 형성된다. 즉, 상기 연마재 수집부(150)는 깔때기 형상으로 이루어질 수 있다. 상기와 같은 형상을 이룸으로써, 상기 연마재 수집부(150)로 낙하된 연마재의 수집이 원활하게 이루어질 수 있다.
상기 바스켓(160)은 상기 연마재 수집부(150)의 하측에 배치되어, 상기 연마재 수집부(150)를 통과한 연마재가 수용된다.
상기 로드셀(170)은 상기 바스켓(160)의 하단에 접촉되도록 배치되어, 상기 바스켓(160) 내에 수용되는 연마재의 무게를 측정한다. 상기 로드셀(170)에서 측정된 연마재의 무게는 상기 샌드 블라스트 마모 시험 장치(100)에서 상기 시편(141)에 대한 마모 시험에 사용되는 연마재의 양으로 환산될 수 있는 데이터이다.
상기 제어부(180)는 상기 센서(200)에서 감지된 상기 시편(141)의 연마 정도가 소정 수준에 도달되면, 상기 노즐(120)에서의 상기 연마재의 분사를 정지시킨다. 이러한 연마재 분사의 정지는 상기 공기 압축기(130)를 정지시키는 방식 등에 의해 수행될 수 있다.
본 실시예에서는, 상기 센서(200)에서 감지된 시편(141)의 연마 정도에 대한 데이터를 기초로, 상기 제어부(180)가 상기 시편(141)에 대한 마모 시험을 자동으로 정지시킬 수 있다. 따라서, 상기 샌드 블라스트 마모 시험 장치(100)의 작동이 상기 시편(141)의 연마 정도에 따라 자동적으로 제어될 수 있으므로, 상기 시 편(141)에 대한 마모 시험 결과의 정확도가 향상될 수 있고, 그러한 마모 시험의 작업 편의성이 향상될 수 있다.
또한, 상기 로드셀(170)에서 상기 시편(141)의 마모를 위한 연마재의 양이 자동으로 측정될 수 있으므로, 상기 시편(141)에 대한 마모 시험 결과의 정확도가 향상될 수 있고, 그러한 마모 시험의 작업 편의성이 향상될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 다른 실시예를 도면과 함께 설명한다. 이러한 설명을 수행함에 있어서, 상기된 제 1 실시예에서 기재된 내용과 중복되는 설명은 그에 갈음하고, 여기서는 생략하기로 한다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 샌드 블라스트 마모 시험 장치를 개략적으로 보이는 도면이고, 도 4는 도 3에 도시된 B부분에 대한 확대도이다.
도 3 및 도 4를 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 샌드 블라스트 마모 시험 장치(100)에서는 센서(210)가 시편 스테이지(140)에 수직하게 설치된다.
상기와 같이 설치되면, 상기 시편(141)에 근접되도록 상기 센서(210)를 배치하여 상기 시편(141)에 대한 측정 정확도를 향상시키면서, 상기 노즐(120)에서 분사되는 연마재에 의한 상기 센서(210)의 손상을 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 샌드 블라스트 마모 시험 장치에 의하면, 마모 시험 대상인 시편의 연마 정도를 측정하는 센서 및 그 센서의 데이터를 기초로 마모 시험 장치를 작동을 자동으로 제어하는 제어부가 구비된다. 따라서, 샌드 블라스트 마모 시험 장치의 작동이 시편의 연마 정도에 따라 자동적으로 제어될 수 있으므로, 시편 에 대한 마모 시험 결과의 정확도가 향상될 수 있고, 그러한 마모 시험의 작업 편의성이 향상될 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 샌드 블라스트 마모 시험 장치에 의하면, 마모 시험에 이용된 연마재의 양을 자동으로 측정할 수 있는 로드셀이 구비된다. 따라서, 로드셀에서 시편의 마모를 위한 연마재의 양이 자동으로 측정될 수 있으므로, 시편에 대한 마모 시험 결과의 정확도가 향상될 수 있고, 그러한 마모 시험의 작업 편의성이 향상될 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 샌드 블라스트 마모 시험 장치에 의하면, 센서가 노즐의 말단부 또는 시편 스테이지에 수직하게 설치된다. 따라서, 시편에 근접되도록 센서를 배치하여 시편에 대한 측정 정확도를 향상시키면서, 노즐에서 분사되는 연마재에 의한 센서의 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.
상기에서 본 발명은 특정한 실시예에 관하여 도시되고 설명되었지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 알 수 있을 것이다. 그렇지만 이러한 수정 및 변형 구조들은 모두 본 발명의 권리범위 내에 포함되는 것임을 분명하게 밝혀두고자 한다.

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 시편에 대한 마모 시험을 수행할 수 있는 샌드 블라스트 마모 시험 장치에 있어서,
    상기 시편이 배치되는 시편 스테이지;
    상기 시편 스테이지에 배치된 시편을 마모시킬 연마재를 수용하는 호퍼;
    상기 호퍼에 수용된 연마재를 상기 시편 스테이지에 배치된 상기 시편으로 노즐을 통해 분사하는 분사 장치;
    상기 분사 장치에 의해 분사된 연마재에 의한 상기 시편의 연마 정도를 감지하는 센서; 및
    상기 센서에서 감지된 상기 시편의 연마 정도가 소정 수준에 도달되면 상기 분사 장치에서의 상기 연마재의 분사를 정지시키는 제어부;를 포함하고,
    상기 센서는 마그네틱 센서인 것을 특징으로 하는 샌드 블라스트 마모 시험 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 노즐과, 상기 시편 스테이지 중 적어도 하나는 비자성체로 이루어진 것 을 특징으로 하는 샌드 블라스트 마모 시험 장치.
  4. 시편에 대한 마모 시험을 수행할 수 있는 샌드 블라스트 마모 시험 장치에 있어서,
    상기 시편이 배치되는 시편 스테이지;
    상기 시편 스테이지에 배치된 시편을 마모시킬 연마재를 수용하는 호퍼;
    상기 호퍼에 수용된 연마재를 상기 시편 스테이지에 배치된 상기 시편으로 노즐을 통해 분사하는 분사 장치;
    상기 분사 장치에 의해 분사된 연마재에 의한 상기 시편의 연마 정도를 감지하는 센서; 및
    상기 센서에서 감지된 상기 시편의 연마 정도가 소정 수준에 도달되면 상기 분사 장치에서의 상기 연마재의 분사를 정지시키는 제어부;를 포함하고,
    상기 센서는 상기 노즐의 말단부에 설치되는 것을 특징으로 하는 샌드 블라스트 마모 시험 장치.
  5. 시편에 대한 마모 시험을 수행할 수 있는 샌드 블라스트 마모 시험 장치에 있어서,
    상기 시편이 배치되는 시편 스테이지;
    상기 시편 스테이지에 배치된 시편을 마모시킬 연마재를 수용하는 호퍼;
    상기 호퍼에 수용된 연마재를 상기 시편 스테이지에 배치된 상기 시편으로 노즐을 통해 분사하는 분사 장치;
    상기 분사 장치에 의해 분사된 연마재에 의한 상기 시편의 연마 정도를 감지하는 센서; 및
    상기 센서에서 감지된 상기 시편의 연마 정도가 소정 수준에 도달되면 상기 분사 장치에서의 상기 연마재의 분사를 정지시키는 제어부;를 포함하고,
    상기 센서는 상기 시편 스테이지에 수직하게 설치된 것을 특징으로 하는 샌드 블라스트 마모 시험 장치.
  6. 제 2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시편에 대한 시험에 사용된 연마재의 양을 측정하는 로드셀을 더 포함하는 샌드 블라스트 마모 시험 장치.
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