KR101359229B1 - 물체 충격장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 장치몸체와 상기 장치몸체에 장착되며 물체를 충격토록 제공되는 충돌부 및 상기 장치몸체에 장착되며 상기 충돌부의 물체상 충돌 위치를 지시하는 충돌위치 지시수단을 포함하는 물체 충격장치에 관한 것으로, 본 발명에 의하면 물체의 충격 위치를 정밀하게 지시하여 정확한 지점에서의 물체 타격이 가능한 효과를 기대할 수 있다.

Description

물체 충격장치{Apparatus for impacting objects}
본 발명은 물체 충격장치에 관한 것으로, 구체적으로 물체의 충격 위치를 정밀하게 제어할 수 있는 물체 충격장치에 관한 것이다.
도 1에 도시된 덴트 테스트(dent test) 실험기기(1)는 자동차간의 충돌, 자동차에 물체에 의해 가해지는 충격, 차량의 문과 문의 간섭으로 인한 손상, 이동 및 주차시 발생되는 차량 표면 손상 등을 모사하거나 가전 제품의 강성 및 기초 충돌 등을 측정하는 실험에 광범위하게 사용되는 물체 충격장치이다.
이는 생산, 가동된 소재(2)를 일정한 형틀에 고정한 후 덴트 바디(4)의 전면에 장착된 충격볼(3)을 소재의 원하는 부위에 전진시켜 충격을 가하고, 이 과정에서 소재의 변화 등을 모니터링하게 된다.
그런데 이때 충격볼(3)의 크기, 형상 등으로 인해 물체에 타격하고자 하는 정확한 위치를 제어하는 것이 쉽지 않다. 실제 실험과정에는 정밀한 타격 위치 제어가 필요함에도 물체를 바라보는 충격볼(3)의 전면이 지시하는 부위가 정확히 어디인지를 판단하기 어려워 작업자가 원하는 부위가 아니라 다른 부위를 타격하는 경우도 발생된다.
이러한 타격 부위에 대한 부정확한 위치 제어는 충돌 실험 데이터의 신뢰도를 하락시킴은 물론, 정확한 타격 위치에 대한 반복 실험을 유발시켜 실험 비용, 시간 등을 낭비하는 결과를 발생시킨다. 따라서 당해 기술분야에서는 물체상의 정확한 타격 위치를 지시해줄 수 있는 장치가 요구되고 있다.
이와 관련된 종래 기술로는 특허공개번호 제 1999-0002883 호, 특허공개번호 제 2000-0074045 호, 특허공개번호 제 2001-0077735 호가 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해소하기 위해서 제안된 것으로서, 물체의 충격 위치를 정밀하게 지시하여 정확한 지점에서의 물체 타격이 가능한 장치를 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일 실시예는 다음과 같은 물체 충격장치를 제공한다.
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본 발명의 일 실시예에서는 장치몸체와 상기 장치몸체에 장착되며 물체를 충격토록 제공되는 충돌부 및 상기 충돌부 또는 장치몸체에 장착되며 상기 충돌부의 물체상 충돌 위치를 지시하는 충돌위치 지시수단을 포함하며, 상기 충돌위치 지시수단은 상기 충돌부 또는 장치몸체의 내부에 배치되고 ,상기 충돌부에 형성된 관통홀을 통해 물체 방향으로 빛을 발사하여 상기 충돌부의 물체상 충돌 위치를 지시토록 제공되는 발광센서를 포함하고, 상기 관통홀은 상기 충돌부에서 물체 충격면의 중심에 형성되며, 상기 장치몸체에서 상기 발광센서의 주변부에 장착되고, 상기 충돌부가 물체 충격시 상기 발광센서에 발생되는 충격을 완화토록 제공되는 충격완화부재를 더 포함하고, 상기 충격완화부재는, 상기 발광센서와 상기 장치몸체의 내면 사이에 배치되는 제1 탄성체 및 상기 발광센서와 상기 충돌부의 내면 사이에 배치되는 제2 탄성체를 포함하여 구성될 수 있다.
일 실시예에서는 상기 제1,2 탄성체는 상기 충돌부의 물체 충격 방향에 나란하게 상기 발광센서의 양측에 배치되되, 상기 충돌부의 물체 충격시 상기 발광센서에 발생되는 수평 방향의 충격력을 완충하며 상기 발광센서의 원래 위치가 유지되도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서는 상기 장치몸체에 장착되고, 상기 충돌부를 물체 방향으로 이동시키는 위치조정부재를 더 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명인 물체 충격장치의 일 실시예는 위와 같은 구성을 통하여 물체에 충격을 주고자 하는 위치를 정밀하게 지시할 수 있고, 이를 통해 정확한 지점에서의 물체에 타격을 줄 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
도 1은 종래 물체 충격장치에 의한 물체 타격의 상태도.
도 2는 본 발명인 물체 충격장치의 외관도.
도 3은 도 2에 도시된 발명의 측단면도.
도 4a는 도 2에 도시된 발명에 의한 물체 타격 위치 불일치를 도시한 상태도.
도 4b는 도 4a에 도시된 발명에서 물체 타격 위치를 일치시키는 상태도.
도 4c는 도 4b에 도시된 발명에서 물체를 타격하는 상태도.
도 5a는 도 3에 도시된 발명에서 물체 타격 위치를 지시하는 측단면도.
도 5b는 도 5a에 도시된 발명에서 물체 타격시 발광센서에 발생되는 충격을 완화하는 모습을 나타낸 측단면도.
상기와 같은 본 발명의 특징들에 대한 이해를 돕기 위하여, 이하 본 발명의 실시예와 관련된 물체 충격장치에 대하여 보다 상세하게 설명하도록 하겠다.
이하 설명되는 실시예의 이해를 돕기 위하여 첨부된 도면에 기재된 부호에 있어서, 각 실시예에서 동일한 작용을 하게 되는 구성요소 중 관련된 구성요소는 동일 또는 연장 선상의 숫자로 표기하였다.
본 발명과 관련된 실시예들은 기본적으로, 물체의 충격 위치를 정밀하게 지시하여 정확한 지점에서의 물체 타격이 가능토록 하는 것을 기초로 한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명인 물체 충격장치의 외관도이며, 도 3은 도 2에 도시된 발명의 측단면도이다.
도 2 및 도 3를 참고하면, 본 발명인 물체 충격장치의 일 실시예의 구성은 장치몸체(110)와 상기 장치몸체(110)에 장착되며 물체를 충격토록 제공되는 충돌부(130) 및 상기 충돌부(130)에 장착되며 상기 충돌부(130)의 물체상 충돌 위치를 지시하는 충돌위치 지시수단(200)를 포함하여 구성될 수 있다.
구체적으로 상기 장치몸체(110)는 상기 충돌부(130)가 물체를 타격시 상기 충돌부(130)를 지지하는 역할을 하게 된다. 따라서 상기 장치몸체(110) 및 충돌부(130)의 재질은 스틸 또는 경량화를 위해 알루미늄, 티타늄 등의 재질이 고려될 수 있다.
여기서 상기 장치몸체(110)에서 물체를 바라보는 방향의 일측에 상기 충돌부(130)가 장착될 수 있다. 상기 충돌부(130)는 물체에 타격을 가하는 전면은 물체에 고르게 충격을 가해지도록 구형 타격블럭(135)으로 제공될 수 있으며, 상기 장치몸체(110)에 결합하는 후면은 계단식 원통형 삽입블럭(137)으로 제공될 수 있고 상기 장치몸체(110)에 볼트 등의 체결구(113)에 의해 결합될 수 있다.
상기 충돌부(130)의 내측에는 상기 충돌위치 지시수단이 장착될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 상기 충돌위치 지시수단은 발광센서(210)를 포함하여 제공될 수 있다. 상기 발광센서(210)는 상기 충돌부(130)의 내측에서 물체 방향으로 빛을 발사하여 상기 충돌부(130)가 정확하게 물체에 원하는 충돌 위치에 타격을 가하도록 가이드하는 역할을 하게 된다.
자세하게는 상기 발광센서(210)는 상기 삽입블럭(137)의 내측에 장착되며, 이때 상기 타격블럭(135)의 내측 중앙부에는 관통홀(230)이 형성되어 있어, 상기 발광센서(210)에서 발사된 빛은 상기 관통홀(230)을 통과하여 물체에 충격을 가하고자 하는 위치를 지시하게 된다.
상기 관통홀(230)은 상기 충돌부(130)에서 물체에 충격을 가하는 충격면의 중심에 형성될 수 있다. 이때 상기 발광센서(210)에서 발사된 빛은 상기 관통홀(230)을 지나 상기 충돌부(130)의 물체 충격면 중심에서 물체의 충돌위치를 지시하므로 보다 정확한 충돌 위치 지시가 가능하게 된다.
한편, 상기 충돌위치 지시수단(200)은 상기 장치몸체(110)에서 상기 발광센서(210)의 주변부에 장착되고, 상기 충돌부(130)가 물체 충격시 상기 발광센서(210)에 발생되는 충격을 완화토록 제공되는 충격완화부재(300)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
구체적으로 상기 발광센서(210)가 상기 삽입블럭(137)의 내측에 삽입되고, 상기 발광센서(210)의 물체를 바라보는 방향의 후면에 상기 충격완화부재(300)가 장착될 수 있다. 상기 충격완화부재(300)는 코일 스프링, 디스크 스프링 등의 제1 탄성체(330)를 포함하여 제공될 수 있다. 이는 상기 충돌부(130)가 물체 충격시 발생되고 상기 발광센서(210)에 전달되는 충격력을 탄성력에 의해 완충하는 역할을 하게 된다. 그리고 충격력이 분산된 후에는 밀착력을 가하여 상기 발광센서(210)가 원래 위치를 잡도록 하게 된다.
여기서 상기 발광센서(210)의 전면에는 제2 탄성체(310)가 삽입될 수 있다. 상기 제2 탄성체(310)는 고무 등의 재질로 된 지지링으로 제공될 수 있으며, 상기 충돌부(130)가 물체 충격시 발생되는 충격력을 흡수하는 역할을 보조하게 된다.
한편, 상기 장치몸체(110)에서 상기 충돌부(130)가 장착된 일측의 반대편에는 위치조정부재가 장착될 수 있다. 상기 위치조정부재는 상기 충돌부(130)를 물체 방향으로 이동시키는 유압실린더(150) 및 상기 충돌부(130)의 위치를 상하, 좌우로 조정할 수 있는 구동모터, 기어장치 등을 구비하는 이동수단(미도시) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
여기서 상기 유압실린더(150)는 상기 장치몸체(110)에 볼트 등의 체결구(115)에 의해 장착될 수 있으며, 유압 공급에 따라 상기 충돌부(130)를 물체 방향으로 이동시키는 역할을 하게 된다.
본 발명의 구성은 상기와 같으며, 이하에서는 작동과정을 살펴보도록 한다.
도 4a는 도 2에 도시된 발명에 의한 물체 타격 위치 불일치를 도시한 상태도이며, 도 4b는 도 4a에 도시된 발명에서 물체 타격 위치를 일치시키는 상태도이고, 도 4c는 도 4b에 도시된 발명에서 물체를 타격하는 상태도이며, 도 5a는 도 3에 도시된 발명에서 물체 타격 위치를 지시하는 측단면도이고, 도 5b는 도 5a에 도시된 발명에서 물체 타격시 발광센서(210)에 발생되는 충격을 완화하는 모습을 나타낸 측단면도이다.
도 4a 내지 도 4c를 참고하면, 먼저 작업자는 물체에 타격하고자 하는 충격 부위(A)를 선정한 다음, 상기 충격 부위(A) 방향으로 상기 충돌부(130)의 위치를 조정하게 된다. 이 경우에 도 4a에 도시된 바와 같이 상기 충돌부(130)의 위치는 정확히 상기 충격 부위(A)에 일치되지 않을 수 있다.
이때 상기 충격 부위(A)와 상기 충돌부(130)의 위치 불일치 여부는 상기 발광센서(210)에 의해 인지할 수 있게 된다. 상기 발광센서(210)는 빛을 발사하여 상기 충돌부(130)의 전면이 현재 물체상에서 지시하고 있는 부위를 나타내어 준다. 작업자는 상기 발광센서(210)에서 발사된 빛이 물체 표면에 도달된 위치를 인지하고 상기 충격 부위(A)와의 거리 차이를 파악하게 된다.
이후 작업자는 상기 위치조정부재를 작동시켜 상기 충돌부(130)의 위치를 조정하게 된다. 도 4b에는 상기 발광센서(210)에서 발사된 빛이 물체상에서 가리키는 위치를 수정하여 상기 충격 위치(A)와 일치시킨 상태를 확인할 수 있다.
다음 작업자는 도 4c에 도시된 바와 같이 상기 유압실린더(150)를 작동하여 상기 충돌부(130)를 물체 방향으로 진행시켜 물체에 타격을 가하게 된다. 이와 같은 과정을 통해 본 발명의 일 실시예는 물체상의 원하는 충격 위치에 정밀한 타격을 가능하게 하는 것이다.
다음 도 5a 및 도 5b를 참고하면, 상기 충돌부(130)가 물체에 충돌시 상기 발광센서(210)에 발생되는 충격력이 상기 충격완화부재(300)에 의해 완충되는 상태를 확인할 수 있다. 도 5a에 도시된 바와 같이 먼저 상기 발광센서(210)에서 빛을 발사하여 물체의 충격 부위(A)를 지시하고, 다음 상기 유압실린더(150)를 작동시켜 상기 충돌부(130)가 물체 방향으로 전진하여 타격을 가하게 된다.
이때 도 5b에 도시된 바와 같이 물체와의 충돌 부위에서 상기 충돌부(130) 방향으로 충격력이 전달되게 되고, 이는 그대로 상기 발광센서(210)로 도달되게 된다. 이때 상기 발광센서(210)는 전달받은 충격력에 의해 유동이 발생될 수 있는데, 이를 코일 스프링, 디스크 스프링 등으로 구성된 상기 제1 탄성체(330)가 탄성력을 통해 완화하게 된다.
그리고 충격력이 소멸된 후에는 다시 상기 충돌부(130) 방향으로 밀착력을 제공하여 상기 발광센서(210)의 위치를 바로잡게 된다. 이때 상기 충돌부(130)와 상기 발광센서(210) 사이에는 지지링 등의 상기 제2 탄성체(310)를 삽입하여 충격 완화를 보조할 수 있다.
이상의 사항은 물체 충격장치의 특정한 실시예를 나타낸 것에 불과하다.
따라서 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양한 형태로 치환, 변형될 수 있음을 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 파악할 수 있다는 점을 밝혀 두고자 한다.
110...장치몸체 130...충돌부
150...위치조정부재 200...충돌위치 지시수단
210...발광센서 300...충격완화부재
310...제2 탄성체 330...제1 탄성체

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  2. 삭제
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  5. 장치몸체(110);
    상기 장치몸체(110)에 장착되며 물체를 충격토록 제공되는 충돌부(130); 및
    상기 충돌부(130) 또는 장치몸체(110)에 장착되며 상기 충돌부(130)의 물체상 충돌 위치를 지시하는 충돌위치 지시수단(200);
    을 포함하며,
    상기 충돌위치 지시수단(200)은 상기 충돌부(130) 또는 장치몸체(110)의 내부에 배치되고 ,상기 충돌부(130)에 형성된 관통홀(230)을 통해 물체 방향으로 빛을 발사하여 상기 충돌부(130)의 물체상 충돌 위치를 지시토록 제공되는 발광센서(210)를 포함하고,
    상기 관통홀(230)은 상기 충돌부(130)에서 물체 충격면의 중심에 형성되며,
    상기 장치몸체(110)에서 상기 발광센서(210)의 주변부에 장착되고, 상기 충돌부(130)가 물체 충격시 상기 발광센서(210)에 발생되는 충격을 완화토록 제공되는 충격완화부재(300)를 더 포함하고,
    상기 충격완화부재(300)는,
    상기 발광센서(210)와 상기 장치몸체(110)의 내면 사이에 배치되는 제1 탄성체(330); 및
    상기 발광센서(210)와 상기 충돌부(130)의 내면 사이에 배치되는 제2 탄성체(310);
    를 포함하는 물체 충격장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1,2 탄성체(310,330)는 상기 충돌부(130)의 물체 충격 방향에 나란하게 상기 발광센서(210)의 양측에 배치되되, 상기 충돌부(130)의 물체 충격시 상기 발광센서(210)에 발생되는 수평 방향의 충격력을 완충하며 상기 발광센서(210)의 원래 위치가 유지되도록 하는 것을 특징으로 하는 물체 충격장치.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 장치몸체(110)에 장착되고, 상기 충돌부(130)를 물체 방향으로 이동시키는 위치조정부재(150)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 물체 충격장치.
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