KR101434216B1

KR101434216B1 - 다중 타격 방지 기능을 갖는 판상 시료 측면 충격 테스트 장치

Info

Publication number: KR101434216B1
Application number: KR1020130095636A
Authority: KR
Inventors: 강종신
Original assignee: 강종신
Priority date: 2013-08-12
Filing date: 2013-08-12
Publication date: 2014-08-27

Abstract

본 발명은 디스플레이 패널의 프론트 그라스를 기립하여 세워 고정한 상태에서 측면 전체에 균일한 충격력을 일시에 가할 수 있도록 함과 아울러, 시편의 변형 및 복원에 의한 반발력으로 타격수단이 상승하였다가 다시 하강하면서 다중 타격함을 방지할 수 있도록 한 다중 타격 방지 기능을 갖는 판상 시료 측면 충격 테스트 장치를 개시한다.
이를 위하여 본 발명은 임펙트플레이트 낙하 감지 센서와, 낙하 감지 센서에 의한 출력 감지 출력 발생 후 설정 지연 시간이 경과된 다음 피스톤을 상승시키도록 제어하는 제어부와, 제어부의 출력에 의하여 임펙트플레이트의 재낙하를 방지하고 반복 동작을 위하여 피스톤을 출몰시킬 수 있도록 하였다. 이에 따라, 본 발명은 임펙트플레이트를 낙하시킴에 따라 시료 측면전반에 걸쳐서 인성과 취성 등의 내충격성을 테스트할 수 있게 되고 자유낙하 하는 임펙트플레이트에 의하여 충격을 가함과 아울러 탄발되는 임펙트플레이트를 상방으로 밀어 냄으로써 이중 타격됨을 방지하여 정확한 횟수의 충격 테스트가 가능하게 되므로 시험 결과를 신뢰도를 향상시킬 수 있게 되는 잇점이 있게 되는 효과가 있다.

Description

다중 타격 방지 기능을 갖는 판상 시료 측면 충격 테스트 장치{Plate-form Sample Side Impact Test Apparatus having Multi-Impact Prevent Function}

본 발명은 다중 타격 방지 기능을 갖는 판상 시료 측면 충격 테스트 장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 스마트폰이나 태블릿 PC 디스플레이 프론트 그라스 등으로 사용되는 비교적 넓은 면적의 판상 시료 측면에 대하여 내충격 성능을 시험하기 위한 판상 시료 측면 충격 테스트 장치에 있어서 시료의 충격 후 시료의 탄발력으로 상승 후 낙하하여 재차 타격함을 방지하기 위한 다중 타격 방지 기능을 갖는 판상 시료 측면 충격 테스트 장치에 관한 것이다.

일반적인 그라스 압축 및 인장 강도 측정장치가 대한민국 등록 특허 1074880(발명의 명칭: 유리 파괴강도 측정장치 및 그 측정방법)의 종래기술로 도시되어 있으며, 이를 도 1(이하 '인용발명'이라 함)에 의하여 살펴 볼 수 있다.

이러한 인용발명에서 볼 수 있는 바와 같이 종래의 그라스 압축 및 인장 강도 측정장치(10)는 가이드 바(5, 6)의 상단과 하단에 고정 설치되는 상부 프레임(7)과 하부 프레임(8)에 액추에이터(1), 로드셀(3) 및 시편 홀더(4)가 각각 장착되고, 액추에이터(1)와 로드셀(3)이 높이 조절부(2)의 소정의 거리만큼 왕복 운동하는 구조이다.

그러나 이러한 종래의 압축 및 인장 강도 측정장치(10)는 고정된 액추에이터(1)를 사용하여 로드셀(3)이 일정 구간 낙하하면서 시편에 충돌하여 그 충격력을 측정할 수 있도록 전용 장비화 되어 있을 뿐이므로, 로드셀(3)이 접촉되는 특정 지점에 충격을 집중시켜 테스트 할 수 있을 뿐이며 디스플레이 패널의 프론트 그라스 측면 전체에 걸쳐서 충격을 가하여 내충격 성능을 평가하고 측면 전체에 충격을 가하여 미세 크랙 발생 여부를 관측할 수 없게 된다.

따라서, 이러한 인용발명은 디스플레이 패널의 프론트 그라스 측면 전체의 충격 테스트를 실시 할 수 없으며, 측면 전반에 걸친 결함 발생 여부를 확인할 수 없으므로 이러한 테스트 과정이 생략된 채 프론트 그라스 측면의 내충격 성능 및 미세 크랙 발생 등의 결함이 발생되어 있음에도 불구하고 그대로 생산 라인에 투입하여 각종 전자 제품을 생산함으로써 스마트폰이나 태블릿 PC 등 고가의 제품을 불량품으로 양산하게 되는 심각한 문제점을 해결할 수 없었던 것이다.

대한민국 등록 특허 1074880(발명의 명칭: 유리 파괴강도 측정장치 및 그 측정방법)

본 발명의 목적은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 디스플레이 패널의 프론트 그라스를 기립하여 세워 고정한 상태에서 측면 전체에 균일한 충격력을 일시에 가할 수 있도록 함과 아울러 시편의 변형 및 복원에 의한 반발력으로 타격수단이 상승하였다가 다시 하강하면서 다중 타격함을 방지할 수 있도록 한 다중 타격 방지 기능을 갖는 판상 시료 측면 충격 테스트 장치를 제공함에 있다.

본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 기대 위에 수직선상으로 세워 설치된 2개의 수직봉과, 상기 수직봉에 끼워져 승강하는 2개의 슬라이더와, 상기 슬라이더 사이를 연결하는 수직판상으로 된 임펙트플레이트와, 임펙트플레이트의 하방에 설치되며, 디스플레이 패널의 프론트 그라스(이하 '시료'라 함)를 기립 상태로 고정하여 측면이 상방으로 노출되어 낙하하는 임펙트플레이트 하단이 접면하도록 지지하기 위한 기립지그와, 임펙트플레이트에 의한 시료 타격 후 탄발하는 임펙트플레이트가 하방으로 재차 낙하하지 못하도록 상방으로 들어 올리기 위한 재낙하방지용 실린더와, 임펙트플레이트 낙하 감지 센서와, 낙하 감지 센서에 의한 출력 감지 출력 발생 후 설정 지연 시간이 경과된 다음 피스톤을 상승시키도록 제어하는 제어부와, 제어부의 출력에 의하여 임펙트플레이트의 재낙하를 방지하고 반복 동작을 위하여 피스톤을 출몰시킬 수 있도록 된 재낙하 방지용 실린더를 구비하여서 된 다중 타격 방지 기능을 갖는 판상 시료 측면 충격 테스트 장치를 제안한다.

이와 같이 하여 본 발명은 임펙트플레이트를 낙하시킴에 따라 시료 측면전반에 걸쳐서 인성과 취성 등의 내충격성을 테스트할 수 있게 되므로 품질 관리에 유용한 데이터를 확보할 수 있게 되는 것일 뿐만 아니라,

디스플레이 패널의 프론트 그라스 테두리 가공 과정에서 발생되는 크랙 등의 결함이 충격 테스트 과정에서 확대되어 불량 여부를 판정할 수 있게 되는 것이므로 품질 안정화에 크게 기여할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 패널의 측면에 자유낙하 하는 임펙트플레이트에 의하여 충격을 가함과 아울러 탄발되는 임펙트플레이트를 상방으로 밀어냄으로써 이중 타격됨을 방지하여 정확한 횟수의 충격 테스트가 가능하게 되므로 시험 결과를 신뢰도를 향상시킬 수 있게 되는 잇점이 있고, 지그에 다양한 규격의 패널을 물릴 수 있게 되어 다종의 패널에 적용할 수 있게 되어 효용을 향상시킬 수 있게 된 한다.

도1은 종래의 유리 파괴강도 측정장치를 보인 측면도.
도2는 본 발명에 의한 다중 타격 방지 기능을 갖는 판상 시료 측면 충격 테스트 장치를 보인 사시도.
도3은 본 발명에서 임펙트플레이트의 시료 타격 대기 상태를 보인 정면도.
도4는 도3의 임펙트플레이트의 시료 타격 대기 상태를 보인 측면도.
도5는 본 발명에서 임펙트플레이트의 시료 타격 상태를 보인 정면도.
도6은 도5의 임펙트플레이트의 시료 타격 상태를 보인 측면도.
도7은 본 발명에서 임펙트플레이트의 시료 타격 후 탄발 상태에서 하강을 방지 작동을 보인 정면도.
도8은 도7의 본 발명에서 임펙트플레이트의 시료 타격 후 탄발 상태에서 하강을 방지 작동을 보인 측면도.
도9는 본 발명에서 임펙트플레이트의 시료 타격 후 대기 위치까지 상승한 상태를 보인 정면도.
도10은 도9의 본 발명에서 임펙트플레이트의 시료 타격 후 대기 위치까지 상승한 상태를 보인 측면도.
도11은 본 발명에서 임펙트플레이트의 높이를 설정할 수 있는 인덱스를 설치한 예를 보인 정면도.
도12는 본 발명에서 사용될 수 있는 실시예에 의한 기립지그의 일부를 보인 정면도.
도13은 본 발명에서 도12로 보인 실시예에 의한 기립지그에 시료가 장착된 상태를 보인 종단면도.
도14는 도13으로 보인 본 발명에 의한 실시예의 기립지그에서 시료가 최적 높이에서 고정되도록 받쳐 주는 크램프의 구조를 보인 횡단면도.
도15는 본 발명에 의한 재낙하방지용 실린더를 서버모터 및 피니언, 랙으로 대체한 다른 실시예.

이러한 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명은 도 2로 보인 바와 같이, 기대(100) 위에 수직선상으로 세워 설치된 2개의 수직봉(101)과, 상기 수직봉(101)에 끼워져 승강하는 2개의 슬라이더(301)와, 상기 슬라이더(301) 사이를 연결하는 수직판상으로 된 임펙트플레이트(300)와, 임펙트플레이트(300)의 하방에 설치되며, 시료(700)를 기립 상태로 고정하여 측면이 상방으로 노출되어 낙하하는 임펙트플레이트(300) 하단이 접면하도록 지지하기 위한 기립지그(200)와, 임펙트플레이트(300)에 의한 시료(700) 타격 후 탄발하는 임펙트플레이트(300)가 하방으로 재차 낙하하지 못하도록 상방으로 들어 올리기 위한 재낙하방지용 실린더(400)와, 임펙트플레이트(300)의 하강을 감지하는 낙하 감지 센서(500)와, 낙하 감지 센서(500)에 의한 출력 감지 출력 발생 후 설정 지연 시간이 경과된 다음 피스톤(401)을 상승시키도록 제어하는 제어부(600)와, 제어부(600)의 출력에 의하여 임펙트플레이트(300)의 재낙하를 방지하고 반복 동작을 위하여 피스톤(401)을 출몰시킬 수 있도록 하여서 된 것이다.

이와 같이 된 본 발명은 기대(100) 내부에 수직봉(101)을 2개 설치하고, 이러한 수직봉(101)에 끼워져 상,하로 습동하는 슬라이더(301)가 각각 1개씩 구비된다. 또한, 이러한 슬라이더(301)는 임펙트플레이트(300)에 의하여 연결되어 있으므로 손으로 붙잡고 2개의 슬라이더(301)가 동일한 높이로 상승시킨 상태에서 놓아 주면 중력에 의하여 자유낙하 되는 것이며 이러한 상태를 도3,4로 도시하였다.

이에 따라 자유낙하 되는 임펙트플레이트(300)는 높이와 중량 그리고 중력가속도를 곱한 크기의 충격력을 시료(700)의 상면에 가하게 되며, 이러한 상태를 도5,6으로 보였다. 이에서 볼 수 있는 바와 같이 임펙트플레이트(300)의 저면은 평탄면으로 되어 있고, 시료(700)의 상면 역시 평탄면으로 되어 있으므로 시료(700)의 측면 전반에 걸쳐 일시에 균등한 충격력을 가할 수 있게 되는 것이다.

이어서 임펙트플레이트(300)는 시료(700)의 순간 변형 및 복원에 의하여 탄발력을 받아 상승하게 되는 것이며, 이러한 탄발력에 의하여 상승되었던 임펙트플레이트(300)는 다시 하강하려고 한다.

본 발명에서는 이러한 임펙트플레이트(300)의 하강을 낙하 감지 센서(500)에 의하여 감지하여 출력을 발생시키게 되고, 이러한 출력신호는 제어부(600)에 전달되며, 제어부(600)에서는 임펙트플레이트(300)가 시료(700)에 충돌 후 재차 상승하는 시점 이후 재낙하방지용 실린더(400)를 제어함으로써 피스톤(401)이 상승하게 되고 피스톤(401) 상단에 고정된 탄력선단부(402)가 시료(700)에 충돌 후 재차 상승하는 임펠트플레이트와 함께 상승하여 도7,8로 보인 상태로 되는 것이다.

그러므로 시료(700)를 1회 타격한 임펙트플레이트(300)는 탄발력으로 상승한 후 다시 낙하하지 못하게 되어 시료(700)를 다중 타격할 수 없는 것이다.

이러한 상태에서 본 발명은 수조작 등으로 임펙트플레이트(300)를 도9,10으로 보인 바와 같이, 다시 들어올린 후 제어부(600)에 의하여 재낙하방지용 실린더(400)를 제어하여 피스톤(401)이 원위치로 복귀하도록 한 후 임펙트플레이트(300)를 놓아 줌으로써 전술한 바와 같이, 재차 시료(700)의 측면 전반에 1회의 충격을 가할 수 있게 되는 것이며, 이러한 과정을 반복하여 원하는 횟수의 충격 테스트를 실시할 수 있게 되는 것이다.

이러한 본 발명은 임펙트플레이트(300)를 수조작하여 들어 올리고 놓아 줌으로써 충격테스트를 실시할 수 있으나, 임펙트플레이트(300)가 설정된 높이까지 자동으로 상승한 후 자유 낙하시키도록 하기 위하여 서보모터 및 랙 그리고 피니언 또는 유압실린더 등 공지된 상승 수단 들을 적용할 수 있음은 물론이므로 편의상 이러한 상승 수단의 예시를 생략한다.

아울러, 본 발명은 피스톤(401)의 상단에 탄력선단부(402)를 설치하여 줌으로써 작동 소음의 발생을 줄일 수 있도록 하였다.

또한, 본 발명은 기립지그(200)의 구체적인 예로 도 12로 보인 바와 같이, 내측 판에 다수의 위치고정공을 좌, 우 2열로 수직 형성하고, 도13, 14로 보인 바와 같이 시료(700)의 저면에 크램프(204)를 배치하며, 크램프(204)에 위치조정나사(205)를 끼워 내측 판의 선택된 위치조정공(206)에 결합되도록 함으로써 시료(700)의 높이가 조정되도록 하고 고정나사(203)를 체결공(207)에 결합함에 의하여 기립지그(200)의 내측판(201)과 외측판(202)이 고정되도록 함으로써 견고한 상태로 시료(700)가 고정되어 자유 낙하하는 임펙트플레이트(300)에 의한 충격력을 받아 낼 수 있도록 하는 것이다.

이러한 본 발명에서 기립지그(200)는 도 12 내지 도 14에 예시된 것 외에도 다양한 형태로 실시할 수 있음은 물론이다.

또한, 본 발명에서는 재낙하방지용 실린더(400)를 설치하고, 이의 피스톤(401)이 출몰되면서 임펙트플레이트(300)의 재낙하를 방지하고 있으나, 필요에 따라서는 서보모터(800)와 랙(802), 피니언(801)에 의하여 임펙트플레이트(300)의 재낙하를 방지할 수도 있다.

즉, 도 15로 보인 바와 같이, 본 발명에서는 재낙하방지용 실린더(400)가 아닌 서보모터(800)가 제어부(600)에 의하여 제어되도록 함으로써 서버모터(800)에 의하여 회전하는 피니언(801)이 그 회전방향에 따라 랙(802)을 상승시키거나 하강시켜 줌으로써 피스톤(401)이 승강하는 것과 동일한 기능을 수행할 수 있게 된다.

즉, 이러한 실시예에서는 재낙하방지용 실린더(400)의 경우와 동일하게 제어부(600)의 제어에 의하여 서보모터(800)의 피니언(801)이 회전함으로써 랙(802)의 상단이 탄발되는 임펙트플레이트(300)를 따라 상승하고 하강할 수 있도록 하여 재낙하방지용 실린더(400)를 대체할 수도 있는 것이다.

이외에도 본 발명은 임펙트플레이트(300)를 대체하는 다른 공지된 수단들을 활용하여 탄발되는 임펙트플레이트(300)를 따라 상승하고 하강할 수 있도록 할 수 있음은 물론이다.

아울러 본 발명에서는 임펙트플레이트(300)의 적정위치에 적정갯수의 임펙트 조정공(302)을 설치하여 줌으로써 충격력 및 충격력 분포가 이상적으로 될 수 있도록 조정할 수 있는 것이다.

이상과 같이, 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명이 의도하는 요지 및 개념 내에서 다양하게 변화시켜 실시하는 것이 가능하다.

100: 기대 101: 수직봉 200: 기립지그
201: 내측판 202: 외측판 203: 고정나사
204: 크램프 205: 위치조정나사 206: 위치조정공
207: 체결공 300: 임펙트플레이트 301: 슬라이더
302: 임팩트 조정공 400: 재낙하방지용 실린더 401: 피스톤
402: 탄력선단부 500: 낙하 감지 센서 600: 제어부
700: 시료 800: 서보모터 801: 피니언
802: 랙

Claims

기대 위에 수직선상으로 세워 설치된 2개의 수직봉(101)과, 상기 수직봉(101)에 끼워져 승강하는 2개의 슬라이더(301)와, 상기 슬라이더(301) 사이를 연결하는 수직판상으로 된 임펙트플레이트(300)와, 상기 임펙트플레이트(300)의 하방에 설치되며, 시료(700)를 기립 상태로 고정하여 측면이 상방으로 노출되어 낙하하는 임펙트플레이트(300) 하단이 접면하도록 지지하기 위한 기립지그(200)와, 상기 임펙트플레이트(300)에 의한 시료(700) 타격 후 탄발하는 임펙트플레이트(300)가 하방으로 재차 낙하하지 못하도록 상방으로 들어올리기 위한 재낙하방지용 실린더(400)와, 상기 임펙트플레이트(300)의 하강을 감지하는 낙하 감지 센서(500)와, 상기 낙하 감지 센서(500)에 의한 출력 발생 후 설정 지연 시간이 경과된 다음 상기 재낙하방지용 실린더(400)의 피스톤(401)을 상승시키도록 제어하는 제어부(600)가 구성되고,
상기 재낙하방지용 실린더(400)의 피스톤(401) 상단에 유연질의 탄력선단부(402)가 구비되며,
상기 기립지그(200)는, 위치고정공(206)이 좌, 우 2열로 수직 형성되고, 시료(700)의 저면을 받혀 주도록 크램프(204)가 배치되며, 상기 크램프(204)에 끼워진 위치조정나사(205)를 통해 시료(700)의 높이가 고정되도록 하는 내측판(201)과; 상기 내측판(201)에 고정나사(203)로 고정되며, 내측판(201)과 함께 높이가 고정된 시료(700)에 밀착되는 외측판(202);이 구성되어 시료(700)가 고정된 상태에서 자유 낙하하는 임펙트플레이트(300)에 의한 충격력을 받아 낼 수 있는 것을 특징으로 하는 다중 타격 방지 기능을 갖는 판상 시료 측면 충격 테스트 장치.
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