KR101302441B1 - 휴대용 마찰계수 측정 장치 - Google Patents

휴대용 마찰계수 측정 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101302441B1
KR101302441B1 KR1020130074332A KR20130074332A KR101302441B1 KR 101302441 B1 KR101302441 B1 KR 101302441B1 KR 1020130074332 A KR1020130074332 A KR 1020130074332A KR 20130074332 A KR20130074332 A KR 20130074332A KR 101302441 B1 KR101302441 B1 KR 101302441B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
friction
strain gauge
spindle
friction coefficient
coefficient
Prior art date
Application number
KR1020130074332A
Other languages
English (en)
Inventor
박성길
Original Assignee
주식회사 네오플러스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 네오플러스 filed Critical 주식회사 네오플러스
Priority to KR1020130074332A priority Critical patent/KR101302441B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101302441B1 publication Critical patent/KR101302441B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N19/00—Investigating materials by mechanical methods
    • G01N19/02—Measuring coefficient of friction between materials
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
    • G01N2203/022—Environment of the test
    • G01N2203/0244—Tests performed "in situ" or after "in situ" use

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Abstract

휴대용 마찰계수 측정 장치가 개시된다. 휴대용 마찰계수 측정 장치는 밑판, 선형 구동부(linear actuator), 스핀들(spindle), 연결 블록(joint block), 가이드 레일(guide rail), 이송 스테이지(moving stage), 스트레인 게이지(strain gauge), 압축 스프링(compression spring), 웨이트 트리머(weight trimmer), 제어 회로부, 디스플레이(display)를 구성한다. 상기와 같은 휴대용 마찰계수 측정 장치에 의하면, 산업 현장이나 구매 현장에서 측정 대상물에 직접 갖다 대어 측정 대상물의 마찰계수를 측정하도록 구성됨으로써, 측정 대상물의 시편을 별도로 준비하거나 채취할 필요가 없으며, 그 측정에 소요되는 시간과 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다. 이에, 전체적인 작업 프로세스의 시간을 줄이고 그 부대 비용도 줄일 수 있는 효과가 있다.

Description

휴대용 마찰계수 측정 장치{PORTABLE APPARATUS FOR MEASURING COEFFICIENT OF FRICTION}
본 발명은 마찰계수 측정 장치에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는 휴대용 마찰계수 측정 장치에 관한 것이다.
종래 마찰계수 측정 장비는 금속, 플라스틱, 세라믹 또는 유리 등의 다양한 산업용 소재의 마찰계수를 측정할 수 있도록 구성되어 있다.
이러한 마찰계수 측정 장비는 다양한 재료의 마찰 계수를 측정할 수 있지만, 대개 그 시편을 채취하여 측정하도록 구성되어 있다. 등록특허공보 제10-0691522호 및 공개특허공보 특1999-0079736호 역시 이와 같은 방식의 마찰계수 측정 장비를 개시하고 있다.
이러한 경우, 산업 현장이나 구매 현장에서 마찰계수를 즉시 측정할 수 있는 것이 아니라 그 시편 재료를 실험실이나 구매 회사 등으로 옮겨와 직접 시험해야 하므로, 비용, 시간, 효율성 등의 관점에서 시간이 오래 걸리고 부대 비용이 많이 들고 효율이 떨어진다는 문제점이 있다.
구매 현장이나 산업 현장에서 즉시 재료의 마찰 계수를 측정하여 활용할 수 있다면, 작업의 진행 속도나 의사 결정에 매우 효율적일 수 있다.
그러나, 앞서 설명한 바와 같이 종래의 마찰계수 측정 장비는 스탠드형(stand-type)의 대형 장비로 구성되어 이동이 사실상 불가능하고, 산업 현장이나 구매 현장 등에서 즉각적으로 활용할 수 없다는 문제점이 있다.
한편, 이러한 마찰계수 측정 장비가 구비되지 못한 경우에는 별도의 용역을 의뢰하여 시편의 마찰계수 측정을 의뢰하여야 하므로, 그 시간이나 비용, 효율성은 현저하게 떨어질 수밖에 없다.
이에, 별도의 시편을 준비할 필요 없이 산업 현장이나 구매 현장에서 즉시 측정 가능한 마찰계수 측정 장비가 요구된다.
제10-0691522호
본 발명의 목적은 휴대용 마찰계수 측정 장치를 제공하는 데 있다.
상술한 본 발명의 목적에 따른 휴대용 마찰계수 측정 장치는, 마찰계수를 측정하기 위해 측정 대상물에 맞대도록 구성되며, 기지의 마찰계수를 갖는 소정의 상대 재료(reference material)와 상기 측정 대상물이 맞닿아 마찰력을 발생시키는 왕복 슬라이드 이동 슬릿이 뚫려서 형성된 밑판; 상기 밑판 상에 구비되는 본체 내부에 구비되는 선형 구동부(linear actuator); 상기 선형 구동부에 의해 구동되어 상기 밑판과 평행하게 왕복 슬라이드 이동을 하도록 구성되는 스핀들(spindle); 상기 스핀들의 끝단에 구비되어 왕복 슬라이드 이동을 하는 연결 블록(joint block); 상기 밑판 상에 상기 스핀들과 평행하게 고정 부착되어 구비되는 가이드 레일(guide rail); 상기 가이드 레일을 감싸도록 구성되어 상기 가이드 레일을 따라 운동하되, 상기 연결 블록의 상단에 고정 부착되어 상기 연결 블록과 함께 왕복 슬라이드 이동을 하는 이송 스테이지(moving stage); 상기 연결 블록의 하단에 고정 부착되어 상기 연결 블록과 함께 왕복 슬라이드 이동을 하며, 하단에 부착한 상기 상대 재료가 상기 밑판에 뚫려서 형성된 왕복 슬라이드 이동 슬릿에서 상기 측정 대상물과 맞닿아 왕복 슬라이드 이동을 함에 따라 발생되는 마찰력을 측정하는 스트레인 게이지(strain gauge); 상기 연결 블록의 상단에 고정 부착된 이송 스테이지의 내부에 구비되며, 상기 스트레인 게이지의 하단에 부착된 상대 재료를 상기 연결 블록의 내부에서 상하 방향으로 슬라이딩 이동 가능하도록 구비된 지지봉을 통해 소정의 하중으로 가압하는 압축 스프링(compression spring); 상기 압축 스프링의 복원력을 조절하기 위해 상기 이송 스테이지에 구비되는 웨이트 트리머(weight trimmer); 상기 본체 내부에 구비되며, 상기 선형 구동부를 구동 제어하고, 상기 스트레인 게이지에서 측정된 마찰력을 상기 스트레인 게이지 및 상기 지지봉의 무게와 상기 압축 스프링의 압축력으로 나누어 상기 측정 대상물의 마찰계수를 산출하는 제어 회로부; 상기 본체의 외측면에 구비되며, 상기 산출된 마찰계수를 표시하는 디스플레이(display)를 포함하도록 구성될 수 있다.
여기에서, 상기 제어 회로부는, 상기 스트레인 게이지에서 측정된 마찰력을 입력받아 디지털 값으로 변환하여 증폭하는 아날로그-디지털 변환/증폭기(ADC/Pre AMP); 상기 디지털값으로 변환되어 증폭된 마찰력을 이용하여 마찰계수를 산출하는 디지털 신호 프로세서(digital signal processor); 상기 산출된 마찰계수 측정 장치를 상기 디스플레이로 출력하는 I/O 포트(I/O Ports); 상기 디지털 신호 프로세서의 구동 제어에 따라 펄스폭 변조 방식에 따라 상기 선형 구동부를 제어하는 펄스폭 변조 드라이버(PWM driver)를 포함하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 디지털 신호 프로세서는, 상기 펄스폭 변조 드라이버를 이용하여 상기 선형 구동부의 구동 속도를 제어하는 것으로 구성될 수 있다.
상기와 같은 휴대용 마찰계수 측정 장치에 의하면, 산업 현장이나 구매 현장에서 측정 대상물에 직접 갖다 대어 측정 대상물의 마찰계수를 측정하도록 구성됨으로써, 측정 대상물의 시편을 별도로 준비하거나 채취할 필요가 없으며, 그 측정에 소요되는 시간과 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.
이에, 전체적인 작업 프로세스의 시간을 줄이고 그 부대 비용도 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 마찰계수 측정 장치가 측정 대상물을 측정하기 전 상태의 정면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 마찰계수 측정 장치가 측정 대상물을 측정하는 상태의 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 회로부의 블록 구성도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 마찰계수 측정 장치가 측정 대상물을 측정하기 전 상태의 정면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 마찰계수 측정 장치가 측정 대상물을 측정하는 상태의 정면도이다.
먼저 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 마찰계수 측정 장치(100)의 정면도로서, 측정 대상물을 측정하기 전의 상태를 나타낸다.
휴대용 마찰계수 측정 장치(100)는 밑판(101), 선형 구동부(linear actuator)(102), 스핀들(spindle)(103), 연결 블록(joint block)(104), 가이드 레일(guide rail)(105), 이송 스테이지(moving stage)(106), 스트레인 게이지(strain gauge)(107), 압축 스프링(compression spring)(108), 웨이트 트리머(weight trimmer)(109), 제어 회로부(110), 디스플레이(display)(111)를 포함하도록 구성될 수 있다.
휴대용 마찰계수 측정 장치(100)는 측정 대상물에 대한 시편의 채취나 준비없이 직접 측정 대상물에 대어 마찰계수를 측정하도록 구성된다. 휴대용으로 간편하게 구비되어 언제 어디서나 측정 대상물의 마찰계수를 측정할 수 있으므로, 시편의 준비/채취나 마찰계수의 측정 의뢰 등에 의한 기존의 불편함과 비용 소모, 시간 소모 등의 문제가 해결되는 장점이 있다.
이하, 세부적인 구성에 대하여 설명한다.
밑판(110)은 마찰계수(coefficient of friction)를 측정하기 위해 측정 대상물에 맞대도록 구성된다.
밑판(110)은 그 일부가 뚤려서 형성된 왕복 슬라이드 이동 슬릿이 형성되도록 구성될 수 있다. 왕복 슬라이드 이동 슬릿(101a)은 스핀들(103)의 왕복 슬라이드 이동에 대응하여 형성된 슬릿으로서, 기지의 마찰계수를 갖는 소정의 상대 재료(reference material)(107a)가 뚫린 왕복 슬라이드 이동 슬릿(101a)을 통해 측정 대상물과 맞닿아 마찰력이 발생되도록 구성된다.
선형 구동부(102)는 밑판(101) 상에 구비되는 본체(101b)의 내부에 구비되도록 구성될 수 있다. 선형 구동부(102)는 스핀들(103)이 왕복 슬라이드 이동을 하도록 구동한다.
스핀들(103)은 선형 구동부(102)에 의해 구동되어 밑판(101)과 평행하게 왕복 슬라이드 이동을 하도록 구성된다. 이러한 왕복 슬라이드 이동은 상대 재료(107a)가 측정 대상물과 맞닿은 채로 왕복 슬라이드 이동을 하도록 구성되어 마찰력을 발생시키도록 구성된다.
연결 블록(104)은 스핀들(103)의 끝단에 구비되어 스핀들(103)과 함께 왕복 슬라이드 이동을 하도록 구성된다. 연결 블록(104)에는 그 상단에 이송 스테이지(106)가 연결되어 부착되고 그 하단에는 스트레인 게이지(107)가 연결되어 부착되도록 구성될 수 있다. 이에, 연결 블록(104)의 왕복 슬라이드 이동에 의해 이송 스테이지(106)와 스트레인 게이지(107)도 함꼐 왕복 슬라이드 이동을 하도록 구성된다.
가이드 레일(105)은 밑판(101) 상에 스핀들(103)과 평행하게 고정 부착되어 구비되도록 구성될 수 있다. 가이드 레일(105)은 적어도 하나 이상 구비될 수 있으며, 이송 스테이지(106)가 가이드 레일(105)을 따라 왕복 슬라이드 이동을 할 수 있도록 지지하기 위한 구성이다.
이송 스테이지(106)는 가이드 레일(105)을 감싸도록 구성되어 가이드 레일(105)을 따라 운동하되, 연결 블록(104)의 상단에 고정 부착되어 연결 블록(104)과 함께 왕복 슬라이드 이동을 하도록 구성된다.
이송 스테이지(106) 중 연결 블록(104)의 상단에 고정 부착된 부위에는 압축 스프링(108)이 구비되도록 구성될 수 있다. 이는 압축 스프링(108)의 압축 복원력에 의해 상대 재료(107a)의 마찰력을 측정하기 위함이다.
스트레인 게이지(107)는 상대 재료(107a)의 마찰력을 측정하기 위한 구성이다.
스트레인 게이지(107)는 연결 블록(104)의 하단에 고정 부착되어 연결 블록(104)과 함께 왕복 슬라이드 이동을 하도록 구성된다. 그리고 스트레인 게이지(107)의 하단에는 상대 재료(107a)가 부착된다.
상대 재료(107a)는 밑판(101)에 뚫려서 형성된 왕복 슬라이드 이동 슬릿(101a)에서 측정 대상물과 맞닿아 왕복 슬라이드 이동을 하며, 스트레인 게이지(107)는 이때 발생되는 마찰력을 측정하도록 구성된다.
압축 스프링(108)은 앞서 설명한 바와 같이 연결 블록(104)의 상단에 고정 부착된 이송 스테이지(107)의 내부에 구비된다.
압축 스프링(106)은 스트레인 게이지(107)의 하단에 부착된 상대 재료(107a)를 압축 복원력에 의해 가입하도록 구성된다.
좀 더 구체적으로는, 압축 스프링(106)은 연결 블록(104) 내부에서 상하 방향으로 슬라이딩 이동 가능하도록 구비된 지지봉(104a)과 연결되며, 지지봉(104a)은 그 하단에서 스트레인 게이지(107)와 연결되도록 구성된다. 그리고 스트레인 게이지(107)의 하단에는 상대 재료(107a)가 부착된다.
도 1에서 보듯이, 평상 시에는 스트레인 게이지(107)에 부착된 상대 재료(107a)가 밑판(101)의 왕복 슬라이드 이동 슬릿(101a) 아래로 삐져 나와 있도록 구성된다.
그러나, 도 2에서 보듯이, 휴대용 마찰계수 측정 장치(100)가 측정 대상물에 맞닿으면, 상대 재료(107a)가 측정 대상물의 반작용에 의해 눌려지고 왕복 슬라이드 이동 슬릿(101a) 안으로 밀려 들어 가게 된다. 상대 재료(107a)와 상하 방향으로 일직선으로 연결된 스트레인 게이지(107)도 함께 위로 상승 이동하고, 스트레인 게이지(107)의 상단에 연결된 지지봉(104a) 역시 위로 슬라이딩 이동한다. 그리고 지지봉(104a)의 상단에 연결된 압축 스프링(108)이 압축된 상태가 된다.
이와 같이, 휴대용 마찰계수 측정 장치(100)를 측정 대상물에 대면, 측정 대상물은 스트레인 게이지(107)와 지지봉(104a)의 무게와 압축 스프링(108)의 압축 복원력의 합력에 해당하는 수직 항력을 상대 재료(107a)에 가하게 된다.
이때, 선형 구동부(102)의 구동에 따라 스핀들(103)이 왕복 슬라이드 이동을 함에 따라 상대 재료(107a)가 왕복 슬라이드 이동을 하면 상대 재료(107a)와 측정 대상물 간에 마찰력이 발생되며, 스트레인 게이지(107)는 마찰력을 측정하도록 구성된다.
웨이트 트리머(109)는 압축 스프링(108)의 복원력을 조절하기 위해 이송 스테이지(106)에 구비된 압축 스프링(108)의 상단에 구비될 수 있다. 웨이트 트리머(109)는 그 위치를 상하 방향으로 조정 가능하도록 구성될 수 있으며, 상하 방향의 조절은 나사 돌림 등 다양한 방식으로 구현될 수 있다.
도 1에서 보듯이, 웨이트 트리머(109)가 아랫방향으로 위치가 조정되면 압축 스프링(108)은 기본적으로 눌려지게 되어 더 많은 압축 복원력을 갖게 되며, 웨이트 트리머(109)가 윗방향으로 위치가 조정되면 압축 스프링(108)이 품는 압축 복원력은 더 줄어들게 된다. 이에, 웨이트 트리머(109)는 압축 스프링(108)의 압축 복원력을 조정하여 전체적인 수직 항력을 변경 조절 할 수 있게 된다.
기본적으로 전체적인 수직항력은 1 N으로 설정되는 것이 바람직하다. 그리하면, 마찰력 공식에 의해 스트레인 게이지(107)에 의해 측정되는 마찰력이 바로 마찰계수가 되기 때문이다.
제어 회로부(110)는 본체(101b) 내부에 구비되며, 선형 구동부(102)를 구동 제어하도록 구성될 수 있다.
또한, 제어 회로부(110)는 스트레인 게이지(107)에서 측정된 마찰력을 스트레인 게이지(107) 및 지지봉(104a)의 무게와 압축 스프링(108)의 압축력으로 나누어 측정 대상물의 마찰계수를 산출하도록 구성될 수 있다.
디스플레이(111)는 본체(101b)의 외측면에 구비될 수 있으며, 제어 회로부(110)에서 산출된 마찰계수를 표시하도록 구성될 수 있다. 디스플레이(111)는 터치스크린으로 구현되는 것이 바람직하며, 수직항력 등의 변경 설정되는값을 입력받도록 구성되는 것이 바람직하다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 회로부의 블록 구성도이다.
도 3을 참조하면, 제어 회로부(110)는 아날로그-디지털 변환/증폭기(Analog-to-digital converter/PreAmplifier)(110a), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor)(110b), I/O 포트(input/output port)(110c), 펄스폭 변조 드라이버(pulse width modulation driver)(110d)를 포함하도록 구성될 수 있다.
이하, 세부적인 구성에 대하여 설명한다.
아날로그-디지털 변환/증폭기(111a)는 스트레인 게이지(107)에서 측정된 마찰력을 입력받아 디지털 값으로 변환하여 증폭하도록 구성될 수 있다. 스트레인 게이지(107)에서 측정된 값은 지지봉(104a), 연결 블록(104), 스핀들(103), 선형 구동부(102) 등을 거쳐 유선 입력되도록 구성될 수 있다.
디지털 신호 프로세서(110b)는 디지털값으로 변환되어 증폭된 마찰력을 이용하여 마찰계수를 산출하도록 구성될 수 있다. 마찰계수의 산출 방식은 앞서 설명한 바와 같다.
디지털 신호 프로세서(110b)에는 이러한 마찰계수 산출 알고리즘뿐만 아니라, 선형 구동부(102)의 구동 제어 알고리즘이 내장되도록 구성될 수 있다. 또한, 사용자 인터페이스의 조작 알고리즘이나 디스플레이(111)의 출력 처리에 대한 제어 알고리즘을 포함하도록 구성될 수 있다.
I/O 포트(110c)는 앞서 산출된 마찰계수를 디스플레이(111)로 출력하도록 구성되는 포트이다.
펄스폭 변조 드라이버(110d)는 디지털 신호 프로세서(110c)의 구동 제어에 따라 펄스폭 변조 방식에 따라 선형 구동부(102)를 제어하도록 구성될 수 있다. 디지털 신호 프로세서(110c)의 구동 알고리즘에 따라 선형 구동부(102)의 구동 속도 등을 구동 제어하도록 구성될 수 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
101: 밑판 101a: 왕복 슬라이드 이동 슬릿
101b: 본체 102: 선형 구동부
103: 스핀들 104: 연결 블록
104a: 지지봉 105: 가이드 레일
106: 이송 스테이지 107: 스트레인 게이지
107a: 상대 재료 108: 압축 스프링
109: 웨이트 트리머 110: 제어 회로부
110a: 아날로그-디지털 변환/증폭기 110b: 디지털 신호 프로세서
110c: I/O 포트 110d: 펄스폭 변조 드라이버
111: 디스플레이

Claims (3)

  1. 마찰계수(coefficient of friction)를 측정하기 위해 측정 대상물에 맞대도록 구성되며, 기지의 마찰계수를 갖는 소정의 상대 재료(reference material)(107a)와 상기 측정 대상물이 맞닿아 마찰력을 발생시키는 왕복 슬라이드 이동 슬릿(slit)(101a)이 뚫려서 형성된 밑판(101);
    상기 밑판(101) 상에 구비되는 본체(101c) 내부에 구비되는 선형 구동부(linear actuator)(102);
    상기 선형 구동부(102)에 의해 구동되어 상기 밑판(101)과 평행하게 왕복 슬라이드 이동을 하도록 구성되는 스핀들(spindle)(103);
    상기 스핀들(103)의 끝단에 구비되어 왕복 슬라이드 이동을 하는 연결 블록(joint block)(104);
    상기 밑판(101) 상에 상기 스핀들(103)과 평행하게 고정 부착되어 구비되는 가이드 레일(guide rail)(105);
    상기 가이드 레일(105)을 감싸도록 구성되어 상기 가이드 레일(105)을 따라 운동하되, 상기 연결 블록(104)의 상단에 고정 부착되어 상기 연결 블록(104)과 함께 왕복 슬라이드 이동을 하는 이송 스테이지(moving stage)(106);
    상기 연결 블록(104)의 하단에 고정 부착되어 상기 연결 블록(104)과 함께 왕복 슬라이드 이동을 하며, 하단에 부착한 상기 상대 재료(107a)가 상기 밑판(101)에 뚫려서 형성된 왕복 슬라이드 이동 슬릿(101b)에서 상기 측정 대상물과 맞닿아 왕복 슬라이드 이동을 함에 따라 발생되는 마찰력을 측정하는 스트레인 게이지(strain gauge)(107);
    상기 연결 블록(104)의 상단에 고정 부착된 이송 스테이지(106)의 내부에 구비되며, 상기 스트레인 게이지(107)의 하단에 부착된 상대 재료(107a)를 상기 연결 블록(104)의 내부에서 상하 방향으로 슬라이딩 이동 가능하도록 구비된 지지봉(104a)을 통해 소정의 하중으로 가압하는 압축 스프링(compression spring)(108);
    상기 압축 스프링(108)의 복원력을 조절하기 위해 상기 이송 스테이지(106)에 구비되는 웨이트 트리머(weight trimmer)(109);
    상기 본체(101c) 내부에 구비되며, 상기 선형 구동부(102)를 구동 제어하고, 상기 스트레인 게이지(107)에서 측정된 마찰력을 상기 스트레인 게이지(107) 및 상기 지지봉(104a)의 무게와 상기 압축 스프링(108)의 압축력으로 나누어 상기 측정 대상물의 마찰계수를 산출하는 제어 회로부(110); 및
    상기 본체(101c)의 외측면에 구비되며, 상기 산출된 마찰계수를 표시하는 디스플레이(display)(111)를 포함하는 휴대용 마찰계수 측정 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어 회로부(110)는,
    상기 스트레인 게이지(107)에서 측정된 마찰력을 입력받아 디지털 값으로 변환하여 증폭하는 아날로그-디지털 변환/증폭기(ADC/Pre AMP)(110a);
    상기 디지털값으로 변환되어 증폭된 마찰력을 이용하여 마찰계수를 산출하는 디지털 신호 프로세서(digital signal processor)(110b);
    상기 산출된 마찰계수를 상기 디스플레이(111)로 출력하는 I/O 포트(I/O Ports)(110c);
    상기 디지털 신호 프로세서(110b)의 구동 제어에 따라 펄스폭 변조 방식에 따라 상기 선형 구동부(102)를 제어하는 펄스폭 변조 드라이버(PWM driver)(110d)를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 마찰계수 측정 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 디지털 신호 프로세서(110b)는,
    상기 펄스폭 변조 드라이버(110d)를 이용하여 상기 선형 구동부(102)의 구동 속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 휴대용 마찰계수 측정 장치.
KR1020130074332A 2013-06-27 2013-06-27 휴대용 마찰계수 측정 장치 KR101302441B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130074332A KR101302441B1 (ko) 2013-06-27 2013-06-27 휴대용 마찰계수 측정 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130074332A KR101302441B1 (ko) 2013-06-27 2013-06-27 휴대용 마찰계수 측정 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101302441B1 true KR101302441B1 (ko) 2013-09-02

Family

ID=49454731

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130074332A KR101302441B1 (ko) 2013-06-27 2013-06-27 휴대용 마찰계수 측정 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101302441B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017058700A1 (en) * 2015-09-30 2017-04-06 3M Innovative Properties Company System and method for optimizing body and object interactions
KR20200007567A (ko) * 2018-07-13 2020-01-22 한국해양과학기술원 케이슨 방파제 마찰전단 실험장치 및 그 실험방법
KR20220105739A (ko) * 2021-01-21 2022-07-28 한국기계연구원 몰드 슬라이딩 재료 마모 시험 시스템 및 방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2850054B2 (ja) * 1990-12-12 1999-01-27 横浜ゴム株式会社 摩擦試験機
KR20060124665A (ko) * 2003-12-05 2006-12-05 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니 마모 시험기 및 시험 방법
JP2011164060A (ja) 2010-02-15 2011-08-25 Fujita Corp コンクリート壁の表面粗さ評価方法及び評価装置
KR20120001369U (ko) * 2010-08-19 2012-02-29 대우조선해양 주식회사 표면 마찰실험 장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2850054B2 (ja) * 1990-12-12 1999-01-27 横浜ゴム株式会社 摩擦試験機
KR20060124665A (ko) * 2003-12-05 2006-12-05 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니 마모 시험기 및 시험 방법
JP2011164060A (ja) 2010-02-15 2011-08-25 Fujita Corp コンクリート壁の表面粗さ評価方法及び評価装置
KR20120001369U (ko) * 2010-08-19 2012-02-29 대우조선해양 주식회사 표면 마찰실험 장치

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017058700A1 (en) * 2015-09-30 2017-04-06 3M Innovative Properties Company System and method for optimizing body and object interactions
US10687753B2 (en) 2015-09-30 2020-06-23 3M Innovative Properties Company System and method for optimizing body and object interactions
KR20200007567A (ko) * 2018-07-13 2020-01-22 한국해양과학기술원 케이슨 방파제 마찰전단 실험장치 및 그 실험방법
KR102092694B1 (ko) * 2018-07-13 2020-03-23 한국해양과학기술원 케이슨 방파제 마찰전단 실험장치 및 그 실험방법
KR20220105739A (ko) * 2021-01-21 2022-07-28 한국기계연구원 몰드 슬라이딩 재료 마모 시험 시스템 및 방법
KR102458796B1 (ko) * 2021-01-21 2022-10-26 한국기계연구원 몰드 슬라이딩 재료 마모 시험 시스템 및 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101302441B1 (ko) 휴대용 마찰계수 측정 장치
EP2037349A3 (en) Input apparatus
ATA20372001A (de) Anordnung mit einem bewegbaren möbelteil, mit einer antriebseinheit und mit einer regeleinrichtung
CN203966436U (zh) 一种铰链四杆机构演示装置
CN100580401C (zh) 微动开关压力行程数字化综合测量仪
TW201040521A (en) Resilience and displacement measuring device and method
CN110243281A (zh) 一种建筑工程质量平面度检测装置
GB0321804D0 (en) Sensor for remote measurements
RU193448U1 (ru) Штангенциркуль с автоматической регистрацией результатов измерений
CN102879188A (zh) 便携式按键手感检测仪
CN104880361A (zh) 一种多用途压拉反力架
CN205245984U (zh) 升降轨距自动检测装置
CN204758386U (zh) 一种拉力测试仪
KR20180065336A (ko) 이동 가능한 즉석 섬유 마찰계수 측정 장치
CN207622733U (zh) 钢板平整度检测装置
CN210256224U (zh) 一种协作机器人表面覆盖式触觉传感装置
CN203929541U (zh) 弹簧劲度系数检测装置
CN108459221A (zh) 一种电位器性能检测装置
CN103822747B (zh) 一种用于测量滚动摩擦力的装置
CN204027926U (zh) 一种钮扣拉力精密测试机
CN203732191U (zh) 一种用于测量滚动摩擦力的装置
CN202583417U (zh) 指压检测装置
CN207908599U (zh) 一种电位器性能检测装置
CN102297649A (zh) 一种汽车仪表指针直径测量仪
CN107803652A (zh) 导轨组装治具

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160825

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170825

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190827

Year of fee payment: 7