KR101457075B1 - 방수성능 검사장치 - Google Patents

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KR101457075B1 KR1020140061171A KR20140061171A KR101457075B1 KR 101457075 B1 KR101457075 B1 KR 101457075B1 KR 1020140061171 A KR1020140061171 A KR 1020140061171A KR 20140061171 A KR20140061171 A KR 20140061171A KR 101457075 B1 KR101457075 B1 KR 101457075B1
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Abstract

본 발명은 피검사체의 방수성능을 검사하는 방수성능 검사장치에 관한 것으상기 피검사체가 결합되는 부재로서, 일면으로부터 타면까지 관통하는 관통공을 구비하는 장착지그; 상기 장착지그 일면에 결합되어 있는 부재로서, 상기 장착지그와 협력하여 상기 관통공의 일단부를 감싼 상태로 공기가 수용될 수 있는 공간을 형성하며, 상기 공간을 미리 정한 크기만큼 증가시켜 부압을 발생시키는 부압 발생장치; 및 상기 부압 발생장치에 결합되어 있는 부재로서, 상기 부압에 의하여 상기 부압 발생장치에 가해지는 힘을 측정할 수 있는 하중측정장치;를 포함하는 것으로서, 기 피검사체가 상기 관통공을 폐쇄하도록 상기 장착지그에 결합된 후에 상기 공간을 미리 정한 크기만큼 증가시키고, 상기 하중측정장치를 이용하여, 상기 부압에 의하여 상기 부압 발생장치에 가해지는 힘의 변화를 감지함으로써, 상기 피검사체와 상기 관통공 사이의 기밀 정도를 측정할 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 피검사체가 장착된 전자기기 등을 직접 물에 접촉시킬 필요성이 없으므로 전자기기 등의 손상을 방지할 수 있고, 대조군 시험을 통하여 상기 피검사체의 정상품 기준을 마련하면 비교적 간단한 구성으로 대량의 상기 피검사체에 대한 방수성능 검사를 신속하게 실시할 수 있게 된다.

Description

방수성능 검사장치{A inspection equipment for waterproof performance}
본 발명은 방수성능 검사장치에 대한 것으로서, 피검사체가 장착된 전자기기 등을 직접 물에 접촉시킬 필요성이 없으므로 전자기기 등의 손상을 방지할 수 있고, 대조군 시험을 통하여 상기 피검사체의 정상품 기준을 마련하면 비교적 간단한 구성으로 대량의 상기 피검사체에 대한 방수성능 검사를 신속하게 실시할 수 있도록 하는 방수성능 검사장치에 관한 것이다.
현대 사회에서 스마트폰, MP3, 태블릿 PC 와 같은 휴대용 전자기기는 음성통신수단, 음악감상수단 뿐만 아니라, PC에서 수행할 수 있었던 기능들도 수행할 수 있게 되면서, 시간과 장소를 가리지 않고 휴대하고 다닐 수 있는 장치로 진화하게 되었다.
이에 따라, 물이 다량 분포되어 있는 화장실이나 바닷가 같은 곳에서 휴대용 전자기기를 사용하는 경우, 물과의 접촉으로 인해 휴대용 전자기기의 손상되는 문제가 많이 발생하였고, 휴대용 전자기기에 대한 방수성능을 개선하고자 하는 관심이 높아지고 있다.
휴대용 전자기기의 방수를 위하여 물과 같은 외부의 유체가 휴대용 전자기기 내부로 침투할 수 있는 구멍 또는 유격이 생기는 부분에 고무홀더를 삽입하여 밀폐하는 방법을 통상적으로 사용하고 있으며, 휴대용 전자기기의 방수기능 테스트를 위하여 상기 고무홀더에 대한 방수성능을 검사하는 절차가 선행되어야 한다.
종래기술에 따른 방수성능 검사의 일 방법은, 물을 이용한 침수검사방법으로서 상기 고무홀더와 같은 피검사체가 장착된 휴대용 전자기기를 직접 물에 접촉시키는 방식으로 진행되는데, 방수의 대상인 물을 직접 적용하는 방법이라는 점에서 상기 피검사체의 정상품 여부를 확인할 수 있는 가장 확실한 방법일 수 있다.
그러나 상기 물을 직접 접촉시키는 방법은, 검사 과정에서 휴대용 전자기기의 손상이 있을 수 있고, 피검사체의 물성열화의 우려가 있으며, 측정절차가 까다로워 전수검사에 적용하기 어려운 문제점이 있다.
또한 종래기술에 따른 방수성능 검사의 다른 방법은 다음과 같다.
먼저, 평판 형태의 장착지그에 마련된 장착홀에 피검사체를 삽입하여 결합시킨다.
이어서, 제1 밀폐챔버를 상기 장착지그의 전면에 배치시키고, 제2 밀폐챔버를 상기 장착지그의 배면에 배치시킨 후, 상기 제1 밀폐챔버에 공기를 주입하여 미리 정한 압력만큼 가압시킨다.
그리고, 상기 제1 밀폐챔버 또는 제2 밀폐챔버의 압력변화를 압력센서로 측정하여 상기 피검사체의 방수성능을 판단한다.
여기에서 상기 피검사체가 상기 장착홀과의 기밀이 완전하지 않다면 상기 제1 밀폐챔버의 공기가 상기 제2 밀폐챔버로 유입될 것이고, 상기 제1 밀폐챔버 또는 상기 제2 밀폐챔버의 압력은 변화하게 되므로, 미리 정한 기준 이상의 압력 변화가 있다면 상기 피검사체를 비정상품으로 판단할 수 있게 된다.
이와 유사하게, 상기 제1 밀폐챔버에 공기를 주입하는 대신 진공펌프를 이용하여 상기 제1 밀폐챔버의 공기를 배출시켜 미리 정한 압력만큼 감압시키고, 상기 제1 밀폐챔버 또는 제2 밀폐챔버의 압력변화를 압력센서로 측정하여 상기 피검사체의 방수성능을 판단하는 방식도 있다.
여기에서 상기 피검사체가 상기 장착홀과의 기밀이 완전하지 않다면 상기 제2 밀폐챔버의 공기가 상기 제1 밀폐챔버로 유입될 것이고, 상기 제1 밀폐챔버 또는 상기 제2 밀폐챔버의 압력은 변화하게 되므로, 미리 정한 기준 이상의 압력 변화가 있다면 상기 피검사체를 비정상품으로 판단할 수 있게 된다.
상기 종래기술에 따른 방수성능 검사의 다른 방법은, 물을 직접 접촉시키지 않아도 되는 장점이 있으나, 2개의 밀폐챔버, 가압장치 또는 진공펌프 및 압력센서 등이 필요하여 설비가 복잡하므로, 장치제작비용이 비싸고 자동화 구축이 어렵다는 문제점이 있다.
또한 상기 종래기술에 따른 방수성능 검사의 다른 방법은, 상기 피검사체를 교체하여 검사하려면 밀폐챔버의 제거 및 가압 또는 감압과정 수행을 반복적으로 해야 하므로 피검사체의 대량 검사시 검사속도가 느리다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 피검사체가 장착된 전자기기 등을 직접 물에 접촉시킬 필요성이 없으므로 전자기기 등의 손상을 방지할 수 있도록 하고, 대조군 시험을 통하여 상기 피검사체의 정상품 기준을 마련하면 비교적 간단한 구성으로 대량의 상기 피검사체에 대한 방수성능 검사를 신속하게 실시할 수 있도록 하는 방수성능 검사장치를 제공하기 위함이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 방수성능 검사장치는, 피검사체의 방수성능을 검사하는 방수성능 검사장치에 있어서, 상기 피검사체가 결합되는 부재로서, 일면으로부터 타면까지 관통하는 관통공을 구비하는 장착지그; 상기 장착지그 일면에 결합되어 있는 부재로서, 상기 장착지그와 협력하여 상기 관통공의 일단부를 감싼 상태로 공기가 수용될 수 있는 공간을 형성하며, 상기 공간을 미리 정한 크기만큼 증가시켜 부압을 발생시키는 부압 발생장치; 및 상기 부압 발생장치에 결합되어 있는 부재로서, 상기 부압에 의하여 상기 부압 발생장치에 가해지는 힘을 측정할 수 있는 하중측정장치;를 포함하는 것으로서, 기 피검사체가 상기 관통공을 폐쇄하도록 상기 장착지그에 결합된 후에 상기 공간을 미리 정한 크기만큼 증가시키고, 상기 하중측정장치를 이용하여, 상기 부압에 의하여 상기 부압 발생장치에 가해지는 힘의 변화를 감지함으로써, 상기 피검사체와 상기 관통공 사이의 기밀 정도를 측정할 수 있는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 부압 발생장치는, 상기 장착지그와 협력하여 상기 관통공의 일단부를 감싼 상태로 상기 공간을 형성하는 탄성챔버; 및 상기 공간을 미리 정한 크기만큼 증가시킬 수 있도록 상기 탄성챔버에 결합되어 있는 부재로서, 상기 공간이 증가하는 공간증가방향 또는 감소하는 공간감소방향을 따라 왕복 위치 이동 가능한 로드;를 포함하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 부압 발생장치는, 상기 장착지그에 결합되어 있는 부재로서, 상기 관통공의 일단부를 감싼 상태로 길이 방향을 따라 길게 연장된 실린더; 상기 실린더 내부에서 왕복 위치 이동 가능한 부재로서,상기 장착지그 및 상기 실린더와 협력하여 상기 관통공의 일단부를 감싼 상태로 상기 공간을 형성하는 피스톤; 및 상기 공간을 미리 정한 크기만큼 증가시킬 수 있도록 상기 피스톤의 일단부에 결합되어 있는 부재로서, 상기 공간증가방향 또는 상기 공간감소방향을 따라 왕복 위치 이동 가능한 로드;를 포함하는 것일 수도 있다.
여기서, 상기 하중측정장치는, 상기 부압에 의하여 상기 부압 발생장치에 가해지는 힘을 측정할 수 있는 부재로서, 스트레인 게이지를 구비한 로드셀을 포함하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 방수성능 검사장치는, 상기 부압 발생장치와 상기 장착지그 사이에 배치되는 부재로서, 상기 방수성능 검사 시에 외부의 공기가 상기 공간으로 침투하는 것을 방지하도록 하는 실링부재를 더 포함하며, 상기 부압 발생장치가 상기 장착지그에 탈착이 가능하도록 부착되어 있는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 방수성능 검사장치는, 폐곡선을 형성하며 일면으로부터 돌출되어 있는 실링부가 구비되어 있는 판형 피검사체의 방수성능을 검사하는 방수성능 검사장치로서, 상기 판형 피검사체의 실링부가 결합될 수 있는 상기 장착지그의 타면은, 상기 판형 피검사체가 실제 결합되는 사용환경에 대응되는 형상으로 형성되어 있을 수도 있다.
여기서, 상기 장착지그는, 상기 장착지그와 상기 판형 피검사체 사이의 거리를 미리 정한 값으로 제한할 수 있는 부재로서, 위치제한수단을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 방수성능 검사장치에 따르면, 관통공을 구비하는 장착지그와, 상기 장착지그 일면에 결합되어 있는 부재로서, 상기 장착지그와 협력하여 상기 관통공의 일단부를 감싼 상태로 공기가 수용될 수 있는 공간을 형성하며, 상기 공간을 미리 정한 크기만큼 증가시켜 부압을 발생시키는 부압 발생장치와, 상기 부압 발생장치에 결합되어 있는 부재로서, 상기 부압에 의하여 상기 부압 발생장치에 가해지는 힘을 측정할 수 있는 하중측정장치를 포함하기 때문에, 상기 피검사체가 상기 관통공을 폐쇄할 수 있도록 상기 장착지그에 결합된 후에 상기 공간을 미리 정한 크기만큼 증가시키고, 상기 하중측정장치를 이용하여 상기 부압으로 인해 상기 부압 발생장치에 가해지는 힘의 변화를 감지함으로써, 상기 피검사체와 상기 관통공 사이의 기밀 정도를 측정할 수 있으므로, 종래의 물을 이용한 침수검사방법과 비교하여 상기 피검사체가 장착된 전자기기 등을 직접 물에 접촉시킬 필요성이 없어 전자기기 등의 손상을 방지할 수 있다는 효과가 있다.
아울러, 대조군 시험을 통하여 상기 피검사체의 정상품 기준을 마련하면, 종래의 가압장치 또는 진공펌프 및 압력센서 등을 이용한 방법과 대비하여 비교적 간단한 구성으로 상기 과정을 수행함으로써, 대량의 상기 피검사체에 대한 방수성능 검사를 신속하게 실시할 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방수성능 검사장치의 분리사시도,
도 2는 도 1에 도시된 방수성능 검사장치의 단면도,
도 3a, 3b, 3c, 3d는 본 발명의 일 실시예에 따른 방수성능 검사장치의 사용 개념도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 방수성능 검사장치의 실험결과치를 도시한 표,
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 방수성능 검사장치의 단면도,
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 방수성능 검사장치의 단면도,
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 방수성능 검사장치의 단면도,
도 8은 본 발명의 제5 실시예에 따른 방수성능 검사장치의 단면도, 및
도 9는 도 8에 도시된 판형 피검사체의 A - A선 평면도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방수성능 검사장치의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 방수성능 검사장치의 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 방수성능 검사장치(100)는, 피검사체(M1)가 장착지그(10)에 결합되었을 때 피검사체(M1)와 장착지그(10) 사이의 기밀 정도를 측정할 수 있는 장치로서, 장착지그(10)와, 부압 발생장치(20), 하중측정장치(30) 및 주컨트롤장치(40)를 포함하여 구성된다.
본 실시예에서 상기 피검사체(M1)는, 휴대폰, MP3, 테블릿 PC 등과 같은 휴대용 전자기기에 형성되어 있는 구멍에 삽입되어 상기 구멍을 밀폐함으로써, 외부의 물이나 이물질 등이 상기 휴대용 전자기기 내부에 침투하지 못하도록 하는 고무 소재의 홀더임을 전제로 한다.
상기 장착지그(10)는, 미리 정한 두께의 금속판 부재로서, 관통공(11)을 구비하고 있다.
상기 관통공(11)은, 상기 장착지그(10)의 일면으로부터 타면까지 관통되어 있는 구멍으로서, 상기 피검사체(M1)가 실제 결합되는 사용환경에 대응되는 형상으로 형성되어 있다. 즉, 본 실시예에서 상기 관통공(11)은 상기 휴대용 전자기기에 형성되어 있는 구멍의 내주면과 동일한 형상으로 형성되어 있다.
여기서, 상기 관통공(11)은, 상기 장착지그(10)의 일면과 타면의 중심을 직선적으로 연결하는 가상의 제1 축(C1)을 따라 관통되어 있다.
본 실시예에서 상기 피검사체(M1)는, 휴대폰, MP3, 테블릿 PC 등과 같은 휴대용 전자기기에 형성되어 있는 구멍에 삽입되어 상기 구멍을 밀폐함으로써, 외부의 물이나 이물질 등이 상기 휴대용 전자기기 내부에 침투하지 못하도록 하는 고무 소재의 홀더이다. 이에 따라 본 실시예에서 상기 관통공(11)은, 상기 휴대용 전자기기에 형성되어 있는 구멍의 내주면과 동일한 형상으로 형성되어 있다.
본 실시예에서 상기 부압 발생장치(20)는, 상기 제1 축(C1)의 상측을 향하는 상기 장착지그(10) 일면에 결합되어 있는 부재로서, 탄성챔버(21)와, 제1 로드(22)를 포함하여 구성된다.
상기 탄성챔버(21)는, 탄성 복원력을 가질 수 있도록 상기 제1 축(C1)을 중심축으로 하여 성형된 원형 돔 형상의 부재로서, 상기 장착지그(10)의 일면에 결합된다. 여기서 상기 탄성챔버(21)는, 상기 제1 축(C1)의 상측을 향하는 상기 관통공(11)의 일단부를 감싼 상태로 결합되어 있다. 따라서 상기 탄성챔버(21)는, 상기 피검사체(M1)가 상기 관통공(11)에 삽입되어 결합되면 상기 장착지그(10)와 협력하여 공기가 수용될 수 있는 공간(S)을 형성한다.
상기 제1 로드(22)는, 상기 제1 축(C1)을 따라 직선적으로 길게 연장된 원기둥 형태의 부재로서, 상기 제1 축(C1)을 동축으로 하여 일단부가 상기 탄성챔버(21)의 외측 중앙부에 결합되어 있다.
상기 제1 로드(22)는, 상기 공간(S)의 크기를 조절할 수 있도록 상기 제1 축(C1)을 따라 왕복 위치 이동한다.
여기서 상기 공간(S)이 증가하는 공간증가방향(U)은 상기 제1 축(C1)의 상측방향이며, 상기 공간(S)이 감소하는 공간감소방향(D)은 상기 제1 축(C1)의 하측방향이 된다.
상기 하중측정장치(30)는, 스트레인 게이지를 구비한 로드셀을 포함하는 부재로서, 상기 제1 로드(22)의 타단부에 결합되어 있다.
상기 로드셀은, 힘이나 하중에 대하여 구조적으로 안정된 변형을 발생시키는 탄성 변형체(Elastic Strain Member)의 수감부에서 발생하는 물리적 변형을, 스트레인 게이지를 이용하여 전기저항 변화로 변화시키고, 휘스톤 브릿지(Wheastone Bridge)라는 전기회로를 구성하여 정밀한 전기적 신호로 변환시키는 원리를 가지고 이루어져 있다.
여기서, 상기 하중측정장치(30)는 상기 제1 로드(22)가 상기 제1 축(C)을 따라 왕복 위치 이동할 때 상기 제1 축(C)을 따라 로드셀에 가해지는 힘을 측정할 수 있다.
상기 주컨트롤장치(40)는, 상기 제1 로드(22)의 위치, 이동거리 및 이동속도를 제어할 수 있고, 상기 하중측정장치(30)에서 측정되는 힘 데이터를 수집하여 상기 피검사체(M1)의 방수성능을 판단할 수 있는 정보를 제공한다.
이하에서는, 상술한 구성의 방수성능 검사장치(100)의 사용하는 방법의 일례를 설명하기로 한다.
먼저, 도 3a에 도시된 바와 같이 상기 관통공(11)이 개방된 상태로 상기 방수성능 검사장치(100)를 준비한다.
이어서, 도 3b에 도시된 바와 같이 상기 제1 로드(22)를 상기 공간증가방향(U)으로 미리 정한 거리(d)만큼 이동시키면, 상기 탄성챔버(21)의 중앙부는 상기 공간증가방향(U)으로 상승하게 되며 상기 공간(S)은 미리 정한 크기로 증가하게 된다.
여기서, 변형된 형상의 상기 탄성챔버(21)는 탄성복원력에 의해 도 3a에 도시된 바와 같은 초기 상태의 형상으로 회귀하려고 한다.
아울러, 상기 하중측정장치(30)에는 상기 공간감소방향(D)을 향하여 상기 탄성복원력에 의한 힘(F1)이 가해진다.
한편, 상기 주컨트롤장치(40)는, 상기 공간(S)이 미리 정한 크기만큼 증가될 수 있도록 상기 제1 로드(22)를 상기 공간증가방향(U)으로 미리 정한 거리(d)만큼 미리 정한 제 1시간(t1)동안 이동시키고, 상기 공간(S)이 미리 정한 크기의 상태로 유지될 수 있도록 상기 제1 로드(22)의 위치를 제 2시간(t2)동안 유지시키는 과정(P)을 제어한다.
그리고 도 4는, 상기 과정(P)동안 상기 공간감소방향(D)을 향하여 상기 하중측정장치(30)에 가해지는 힘(F)의 크기를 시간에 따라 도시하고 있다.
여기서, 도 3b 구성에 의해 상기 과정(P)동안 측정되는 상기 힘(F)은, 상기 탄성 복원력에 의한 힘(F1)으로서 도 4에 도시되어 있다. 상기 F1은 상기 제 1시간(t1)까지는 서서히 증가하다가, 이후 제 2시간(t2) 동안은 일정하게 유지된다. 본 실시예에서는 상기 제 1시간(t1)과, 제 2시간(t2)은 각각 5초이다.
이어서, 도 3c에 도시된 바와 같이 상기 관통공(11)을 상기 피검사체(M1)의 대조군(R)에 해당하는 실링소재로 완전히 밀폐시킨 상태에서 상기 과정(P)을 수행한다. 즉, 상기 대조군(R)과 상기 관통공(11) 사이의 기밀이 완전히 이루어질 수 있도록 한다.
상기 관통공(11)을 실링소재로 완전히 밀폐시킨 상태에서, 상기 공간(S)을 미리 정한 크기만큼 증가시키므로, 상기 공간(S)의 부피는 증가하는 반면 상기 공간(S)의 내부압력은 외부압력보다 감소하게 된다.
이에 따라, 상기 탄성챔버(21) 내부의 상기 공간(S)에서는 부압이 형성되므로, 상기 공간감소방향(D)을 향하여 상기 하중측정장치(30)에 가해지는 힘(F)은, 상기 탄성 복원력에 의한 힘(F1) 외에 상기 부압에 의한 힘도 포함된다.
여기서, 도 3c 구성에 의해 상기 과정(P)동안 측정되는 상기 힘(F)은, 상기 탄성 복원력에 의한 힘(F1)과 상기 대조군(R)을 결합했을 때 발생되는 상기 부압에 의한 힘(F(R))의 합인 F2 로서, 도 4에 도시되어 있다. 상기 제 1시간(t1)까지는 서서히 증가하다가, 이후 제 2시간(t2) 동안은 일정하게 유지된다.
상기 F2는 탄성 복원력에 의한 힘(F1) 외에 상기 대조군(R)을 결합했을 때 발생되는 상기 부압에 의한 힘(F(R))을 포함하므로 상기 F1과 비교하여 크게 측정된다.
마지막으로, 도 3d에 도시된 바와 같이 상기 관통공(11)의 일단부를 폐쇄할 수 있도록 상기 피검사체(M1)를 삽입하여 상기 장착지그(10)에 결합시킨 후 상기 과정(P)을 수행한다.
도 3c의 구성에 의한 상기 과정(P)에서와 같이, 상기 탄성챔버(21) 내부의 상기 공간(S)에서는 부압이 형성되므로, 상기 공간감소방향(D)을 향하여 상기 하중측정장치(30)에 가해지는 힘(F)은, 상기 탄성 복원력에 의한 힘(F1) 외에 상기 부압에 의한 힘도 포함된다.
여기서, 도 3d 구성에 의해 상기 과정(P)동안 측정되는 상기 힘(F)은, 상기 탄성 복원력에 의한 힘(F1)과 상기 피검사체(M1)를 결합했을 때 발생되는 상기 부압에 의한 힘(F(M1))의 합인 F3 로서 도 4에 도시되어 있다.
만약, 상기 피검사체(M1)를 상기 장착지그(10)에 결합했을 때의 실험 결과가 도 4에 도시된 바와 같이 F3 = F2 였다면, 상기 대조군(R)을 결합했을 때와 비교하여, 상기 공간감소방향(D)을 향하여 상기 하중측정장치(30)에 가해지는 힘(F)이 서로 동일(F3 = F2)하다는 의미이며, 상기 부압에 의한 힘도 서로 동일(F(M1) = F(R))하다는 의미이다. 아울러, 상기 피검사체(M1)는 상기 대조군(R)을 결합했을 때처럼 상기 관통공(11)과의 기밀이 완전히 이루어진다는 것인 바, 상기 피검사체(M1)를 정상품인 것으로 판단할 수 있게 된다.
그러나, 상기 피검사체(M1)를 상기 장착지그(10)에 결합했을 때의 실험 결과가 도 4에 도시된 바와 같이 F3 ≠ F2 였다면, 상기 대조군(R)을 결합했을 때와 비교하여, 상기 공간감소방향(D)을 향하여 상기 하중측정장치(30)에 가해지는 힘(F)은 상기 피검사체(M1)를 결합했을 때가 더 작다(F3 < F2)는 의미이므로, 상기 피검사체(M1)를 결합했을 때 발생되는 상기 부압에 의한 힘(F(M1))은 상기 대조군(R)을 결합했을 때 발생되는 상기 부압에 의한 힘(F(R))보다 작다(F(M1) < F(R))는 의미가 된다.
아울러, 상기 공간(S)이 미리 정한 크기만큼 증가할 때 외부로의 공기가 상기 공간(S) 내부로 침투하기 때문에 상기 공간(S) 내부의 압력 또한 상기 대조군(R)을 결합했을 때만큼 감소하지 못한다는 의미이므로, 상기 피검사체(M1)는 상기 대조군(R)을 결합했을 때처럼 상기 관통공(11)과의 기밀이 완전히 이루어지지 못한다는 것인바, 상기 피검사체(M1)를 비정상품인 것으로 판단할 수 있게 된다.
상술한 구성의 방수성능 검사장치(100)는, 피검사체(M1)가 결합되는 부재로서, 일면으로부터 타면까지 관통하는 관통공(11)을 구비하는 장착지그(10)와, 상기 장착지그(10) 일면에 결합되어 있는 부재로서, 상기 장착지그(10)와 협력하여 상기 관통공(11)의 일단부를 감싼 상태로 공기가 수용될 수 있는 공간(S)을 형성하며, 상기 공간(S)을 미리 정한 크기만큼 증가시켜 부압을 발생시키는 부압 발생장치(20)와, 상기 부압 발생장치(20)에 결합되어 있는 부재로서, 상기 부압에 의하여 상기 부압 발생장치(20)에 가해지는 힘을 측정할 수 있는 하중측정장치(30)를 포함하는 것인바, 상기 피검사체(M1)가 상기 관통공(11)을 폐쇄할 수 있도록 상기 장착지그(10)에 결합된 후에 상기 공간(S)을 미리 정한 크기만큼 증가시키고, 상기 하중측정장치(30)를 이용하여 상기 부압으로 인해 상기 부압 발생장치(20)에 가해지는 힘의 변화를 감지함으로써, 상기 피검사체(M1)와 상기 관통공(11) 사이의 기밀 정도를 측정할 수 있으므로, 종래의 물을 이용한 침수검사방법과 비교하여 상기 피검사체(M1)가 장착된 전자기기 등을 직접 물에 접촉시킬 필요성이 없어 전자기기 등의 손상을 방지할 수 있다는 장점이 있다.
아울러, 상기 방수성능 검사장치(100)는, 상기 대조군(R) 시험을 통하여 상기 피검사체(M1)의 정상품 기준을 마련하면, 종래의 가압장치 또는 진공펌프 및 압력센서 등을 이용한 방법과 대비하여 비교적 간단한 구성으로 상기 과정(P)을 수행함으로써, 대량의 상기 피검사체에 대한 방수성능 검사를 신속하게 실시할 수 있도록 하는 장점이 있다.
그리고, 상기 방수성능 검사장치(100)는, 상기 부압 발생장치(20)가 상기 장착지그(10)와 협력하여 상기 관통공(11)의 일단부를 감싼 상태로 상기 공간(S)을 형성하는 탄성챔버(21)를 포함하며, 상기 탄성챔버(21)는 원래의 형상으로 회귀하려는 탄성복원력을 가지기 때문에 상기 공간(S)의 크기 변화 및 상기 부압의 변화에 대해 기민하게 반응할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 상기 방수성능 검사장치(100)는, 상기 공간(S)을 미리 정한 크기만큼 증가시킬 수 있도록 상기 탄성챔버(21)에 결합되어 있는 부재로서, 상기 공간(S)이 증가하는 공간증가방향(U) 또는 감소하는 공간감소방향(D)을 따라 왕복 위치 이동 가능한 제1 로드(22)를 포함하므로, 비교적 간단한 구성에 의해 상기 탄성챔버(21)에 가해지는 힘을 상기 하중측정장치(30)에 전달하고, 상기 하중측정장치(30)에서 측정되는 힘의 결과치를 분석하여 상기 피검사체(M1)와 상기 장착지그(10) 사이의 기밀 정도를 검사할 수 있는바, 저렴한 비용으로 상기 제품 제작이 가능하다는 장점이 있다.
그리고, 상기 방수성능 검사장치(100)는, 상기 하중측정장치(30)가 스트레인 게이지를 구비한 로드셀을 포함하므로, 상기 하중측정장치(30)에 전달되는 힘을 스트레인 게이지의 전기저항 변화에 따른 전기적 신호로서 측정할 수 있는바, 상기 하중측정장치(30)의 전자화가 가능하고, 상기 측정되는 힘의 결과치를 전산화할 수 있어, 자동화 구현에 용이하다.
한편, 도 5에는 본 발명의 제2 실시예인 방수성능 검사장치(100)가 도시되어 있다. 상기 제2 실시예인 방수성능 검사장치(100)는 대부분의 구성 및 효과가 상기 일 실시예인 방수성능 검사장치(100)와 동일하므로, 그에 대한 설명은 생략하고 양자 간의 차이점에 대해서만 설명하기로 한다.
상기 제2 실시예인 방수성능 검사장치(100)는, 상기 부압 발생장치(20)가, 상기 제1 축(C1)의 상측을 향하는 상기 장착지그(10) 일면에 결합되어 있는 부재로서, 실린더(23)와, 피스톤(24)과, 제2 로드(25)를 포함하여 구성된다.
상기 실린더(23)은, 상기 제1 축(C)을 중심으로 하여 직선적으로 길게 연장된 원통형 부재로서, 상기 장착지그(10)의 일면에 결합된다.
상기 피스톤(24)은, 상기 제1 축(C)을 중심으로 하여 직선적으로 연장된 원기둥형 부재로서, 상기 실린더(23) 내부에서 상기 제1 축(C)을 따라 왕복 위치 이동한다.
여기서 상기 피스톤(24)은, 상기 실린더(23) 내주면의 반경과 동일한 반경을 가지고, 상기 실린더(23)와 협력하여 상기 공간증가방향(U)을 향하는 상기 관통공(11)의 일단부를 감싼 상태로 결합되어 있다. 따라서 상기 피스톤(24)는, 상기 피검사체(M1)가 상기 관통공(11)에 삽입되어 결합되면 상기 장착지그(10) 및 상기 실린더(23)와 협력하여 공기가 수용될 수 있는 공간(S)을 형성한다.
상기 제2 로드(25)는, 상기 제1 축(C1)을 따라 직선적으로 길게 연장된 원기둥 형태의 부재로서, 상기 제1 축(C1)을 동축으로 하여 일단부가 상기 피스톤(24)일단부에 결합되어 있다.
상기 제2 로드(22)는, 상기 공간(S)의 크기를 조절할 수 있도록 상기 제1 축(C1)을 따라 왕복 위치 이동한다.
이하에서는, 상술한 구성의 제 2실시예인 방수성능 검사장치(100)를 사용하는 방법의 일례를 설명하기로 한다. 상기 제2 실시예인 방수성능 검사장치(100)를 사용하는 방법 대부분의 순서가 상기 일 실시예인 방수성능 검사장치(100)와 동일하므로, 그에 대한 설명은 생략하고 양자 간의 차이점에 대해서만 설명하기로 한다.
여기서, 상기 제2 로드(25)는 상기 일 실시예인 방수성능 검사장치(100)를 사용하는 방법의 일례에서의 상기 과정(P) 중 상기 제1 로드(22)의 역할을 한다.
그리고 상기 관통공(11)이 개방된 상태에서의 상기 과정(P)를 수행하는 단계를 생략한다.
또한, 도 4에 도시되어 있는 F2는 상기 대조군(R)을 결합했을 때 발생되는 상기 부압에 의한 힘이 되며, F3는 상기 피검사체(M1)을 결합했을 때 발생되는 상기 부압에 의한 힘이 된다.
따라서 만약, 상기 피검사체(M1)를 상기 장착지그(10)에 결합했을 때의 실험 결과가 도 4에 도시된 바와 같이 F3 = F2 였다면, 상기 대조군(R)을 결합했을 때와 비교하여, 상기 공간감소방향(D)을 향하여 상기 하중측정장치(30)에 가해지는 힘(F)이자 상기 부압에 의한 힘이 서로 동일(F3 = F2)하다는 의미이다. 아울러, 상기 피검사체(M1)는 대조군(R)을 결합했을 때처럼 상기 관통공(11)과의 기밀이 완전히 이루어진다는 것인 바, 상기 피검사체(M1)를 정상품인 것으로 판단할 수 있게 된다.
그러나, 상기 피검사체(M1)를 상기 장착지그(10)에 결합했을 때의 실험 결과가 도 4에 도시된 바와 같이 F3 ≠ F2 였다면, 상기 대조군(R)을 결합했을 때와 비교하여, 상기 공간감소방향(D)을 향하여 상기 하중측정장치(30)에 가해지는 힘(F)이자 상기 부압에 의한 힘이, 상기 피검사체(M1)를 결합했을 때가 더 작다(F3 < F2)는 의미가 된다.
아울러, 상기 공간(S)이 미리 정한 크기만큼 증가할 때 외부로의 공기가 상기 공간(S) 내부로 침투하기 때문에 상기 공간(S) 내부의 압력 또한 상기 대조군(R)을 결합했을 때만큼 감소하지 못한다는 의미이므로, 상기 피검사체(M1)는 상기 대조군(R)을 결합했을 때처럼 상기 관통공(11)과의 기밀이 완전히 이루어지지 못한다는 것인바, 상기 피검사체(M1)를 비정상품인 것으로 판단할 수 있게 된다.
상기 제 2 실시예인 방수성능 검사장치(100)는, 상기 장착지그(10)에 결합되어 있는 부재로서, 상기 관통공(11)의 일단부를 감싼 상태로 직선적으로 길게 연장된 원통형 상기 실린더(23)와, 상기 실린더(23) 내부에서 왕복 위치 이동 가능한 부재로서, 상기 장착지그(10) 및 상기 실린더(23)와 협력하여 상기 관통공(11)의 일단부를 감싼 상태로 상기 공간(S)을 형성하는 피스톤(24)과, 상기 공간(S)을 미리 정한 크기만큼 증가시킬 수 있도록 상기 피스톤(24)의 일단부에 결합되어 있는 부재로서, 상기 공간증가방향(U) 또는 상기 공간감소방향(D)을 따라 왕복 위치 이동 가능한 제2 로드(25)를 포함하는바, 상기 제2 로드제2 로드리 정한 거리(d)만큼 이동할 때 상기 이동 거리의 증가에 따라, 상기 공간(S)의 부피도 비례하여 증가하므로, 검사시 필요한 상기 부압을 손쉽게 발생시킬 수 있다는 장점이 있다.
한편, 도 6에는 본 발명의 제3 실시예인 방수성능 검사장치(100)가 도시되어 있다. 상기 제3 실시예인 방수성능 검사장치(100)는 대부분의 구성이 상기 일 실시예인 방수성능 검사장치(100)와 동일하므로, 그에 대한 설명은 생략하고 양자 간의 차이점에 대해서만 설명하기로 한다.
상기 제3 실시예인 방수성능 검사장치(100)는, 상기 부압 발생장치(20)와 상기 장착지그(10) 사이에 배치되는 부재로서, 실링 부재(26)를 더 포함하여 구성된다.
상기 실링 부재(26)는, 상기 방수성능 검사 시에 외부의 공기가 상기 공간으로 침투하는 것을 방지하도록 하며, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 장착지그(10)의 일면에 결합되는 상기 탄성챔버(21)의 하단부 전면에 부착되어 있다.
여기서 상기 실링 부재(26)는, 상기 부압 발생장치(20)가 상기 장착지그(10)에 탈부착이 가능하도록 하는 소재이며, 본 실시예에서 상기 실링 부재(26)의 소재는 열가소성 엘라스토머(thermoplastic elastomer)이다.
한편, 도 7에는 본 발명의 제4 실시예인 방수성능 검사장치(100)가 도시되어 있다. 상기 제4 실시예인 방수성능 검사장치(100)는 대부분의 구성이 상기 제2 실시예인 방수성능 검사장치(100)와 동일하므로, 그에 대한 설명은 생략하고 양자 간의 차이점에 대해서만 설명하기로 한다.
상기 제4 실시예인 방수성능 검사장치(100)는, 상기 실링 부재(26)가 상기 장착지그(10)의 일면에 결합되는 상기 실린더(23)의 하단부 전면에 부착되어 있도록 구성된다.
상술한 구성의 제3 실시예 또는 제4 실시예인 방수성능 검사장치(100)는, 상기 부압 발생장치(20)가 상기 장착지그(10)에 탈부착이 가능하도록 부착되어 있는 실링 부재(26)를 더 포함하는바, 상기 피검사체(M1)를 상기 장착지그(10)에 삽입시키고자 할 때 상기 부압 발생장치(20)가 상기 장착지그(10)에 고정되어 있는 상태와 비교하여, 상기 관통공(11) 타단부로의 삽입도 가능하고, 상기 부압 발생장치(20)가 상기 장착지그(10)에 탈착되어 있는 상태에서 상기 관통공(11) 일단부로의 삽입도 가능하므로 상기 삽입 위치의 제한이 없다는 장점이 있다.
한편, 도 8에는 본 발명의 제5 실시예인 방수성능 검사장치(100)가 도시되어 있다. 상기 제5 실시예인 방수성능 검사장치(100)는 대부분의 구성이 상기 일 실시예인 방수성능 검사장치(100)와 동일하므로, 그에 대한 설명은 생략하고 양자 간의 차이점에 대해서만 설명하기로 한다.
상기 제5 실시예인 방수성능 검사장치(100)는, 판형 피검사체(M2)의 방수성능을 검사하는 방수성능 검사장치로서, 상기 장착지그(10)의 타면에는, 오목부(12)가 형성되어 있으며, 위치제한수단이 구비된다.
본 실시예에서 상기 판형 피검사체(M2)는 휴대폰 배터리 커버류이며, 도 9에 도시되어 있는 바와 같이 사각형 모양의 폐곡선을 형성하며 일면으로부터 돌출되어 있는 실링부(61)가 구비되어 있다.
상기 오목부(12)는, 상기 판형 피검사체(M2)가 실제 결합되는 휴대폰 본체 부분에 파여 있는 형상과 동일한 형상으로 형성된다.
여기서 상기 오목부(12)는, 상기 판형 피검사체(M2)를 상기 장착지그(10)에 결합시킬 때, 상기 실링부(61) 높이 방향의 일부분이 삽입될 수 있도록 상기 장착지그(10)의 타면에 폐곡선을 형성하며 파여 있다. 본 실시예에서 상기 오목부(12)의 깊이는, 상기 실링부(61) 높이의 50%에 해당한다.
상기 위치제한수단(13)은, 상기 장착지그(10)와 상기 판형 피검사체(M2) 사이의 거리를 미리 정한 값으로 제한할 수 있는 스토퍼(stopper)로서, 상기 장착지그(10)의 타면으로부터 돌출되도록 배치된다.
여기서 상기 미리 정한 값은, 상기 판형 피검사체(M2)가 실제 결합되는 사용환경에서 상기 판형 피검사체(M2)와 실제 결합되는 부분 사이의 거리가 될 수 있다.
본 실시예에서 상기 스토퍼(stopper)는, 상기 관통공(11) 둘레 외측과 상기 오목부(12) 사이에 마련됨으로써, 상기 판형 피검사체(M2)의 일부분으로서 실링부(61)로 둘러싸여 있는 폐곡선 내부를 지지할 수 있도록 한다.
여기서 상기 스토퍼(stopper)는, 상기 판형 피검사체(M2)가 상기 장착지그(10)의 타면에 결합될 때 상기 관통공(11) 둘레를 둘러싸는 폐곡선이 상기 실링부(61) 외에는 없도록 하기 위해, 상기 장착지그(10)의 타면 상에 폐곡선을 형성하지 않으면서 복수 개의 돌출 형상으로 마련된다. 따라서 상기 스토퍼(stopper)는, 도 9에 도시된 바와 같이 상기 판형 피검사체(M2) 상에 2점 쇄선으로 둘러싸인 부분을 지지하게 되며, 상기 방수성능 검사시 발생되는 부압에 영향을 주지 않으므로, 오로지 상기 실링부(61)와 상기 오목부(12) 사이의 기밀 정도를 측정할 수 있도록 한다.
상술한 구성의 제5 실시예인 방수성능 검사장치(100)는, 상기 장착지그(10)의 타면이 상기 판형 피검사체(M2)가 실제 결합되는 사용환경에 대응되는 형상으로 형성되어 있는바, 상기 부압 발생장치(20) 및 상기 하중측정장치(30)를 그대로 이용하면서 상기 판형 피검사체(M2)의 방수성능을 검사할 수 있다는 장점이 있다.
그리고 상기 제5 실시예인 방수성능 검사장치(100)는, 상기 위치제한수단(13)으로서 상기 스토퍼(stopper)를 포함하므로, 상기 장착지그(10)와 상기 판형 피검사체(M2) 사이의 거리를 상기 미리 정한 값으로 제한할 수 있는바, 상기 실제 결합되는 사용환경을 조성한 상태에서 방수성능 검사를 할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 상기 제5 실시예인 방수성능 검사장치(100)는, 상기 위치제한수단(13)으로서의 상기 스토퍼(stopper)가 상기 판형 피검사체(M2)의 일부분으로서 실링부(61)로 둘러싸여 있는 폐곡선 내부를 지지하는바, 상기 방수성능 검사시 발생되는 부압에 의하여 상기 판형 피검사체(M2)가 상기 공간증가방향(U)으로 과도하게 부풀어오르는 것을 방지할 수 있다는 장점이 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예 및 응용예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 응용예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
*도면의 주요부위에 대한 부호의 설명*
100 : 방수성능 검사장치 10 : 장착지그
11 : 관통공 12 : 오목부
13 : 위치제한수단 20 : 부압 발생장치
21 : 탄성챔버 22 : 제1 로드
23 : 실린더 24 : 피스톤
25 : 제2 로드 26 : 실링 부재
30 : 하중측정장치 40 : 주컨트롤장치
61 : 실링부 C1 : 제1 축
M1 : 피검사체 M2 : 판형 피검사체
R : 대조군 S : 공간
U : 공간증가방향 D : 공간감소방향
d : 미리 정한 거리

Claims (7)

  1. 피검사체의 방수성능을 검사하는 방수성능 검사장치에 있어서,
    상기 피검사체가 결합되는 부재로서, 일면으로부터 타면까지 관통하는 관통공을 구비하는 장착지그;
    상기 장착지그 일면에 결합되어 있는 부재로서, 상기 장착지그와 협력하여 상기 관통공의 일단부를 감싼 상태로 공기가 수용될 수 있는 공간을 형성하며, 상기 공간을 미리 정한 크기만큼 증가시켜 부압을 발생시키는 부압 발생장치; 및
    상기 부압 발생장치에 결합되어 있는 부재로서, 상기 부압에 의하여 상기 부압 발생장치에 가해지는 힘을 측정할 수 있는 하중측정장치;
    를 포함하는 것으로서,
    상기 피검사체가 상기 관통공을 폐쇄하도록 상기 장착지그에 결합된 후에 상기 공간을 미리 정한 크기만큼 증가시키고, 상기 하중측정장치를 이용하여, 상기 부압에 의하여 상기 부압 발생장치에 가해지는 힘의 변화를 감지함으로써, 상기 피검사체와 상기 관통공 사이의 기밀 정도를 측정할 수 있으며, 상기 하중측정장치는, 상기 부압에 의하여 상기 부압 발생장치에 가해지는 힘을 측정할 수 있는 부재로서, 스트레인 게이지를 구비한 로드셀을 포함하는 것을 특징으로 하는 방수성능 검사장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 부압 발생장치는,
    상기 장착지그와 협력하여 상기 관통공의 일단부를 감싼 상태로 상기 공간을 형성하는 탄성챔버; 및
    상기 공간을 미리 정한 크기만큼 증가시킬 수 있도록 상기 탄성챔버에 결합되어 있는 부재로서, 상기 공간이 증가하는 공간증가방향 또는 감소하는 공간감소방향을 따라 왕복 위치 이동 가능한 로드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방수성능 검사장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 부압 발생장치는,
    상기 장착지그에 결합되어 있는 부재로서, 상기 관통공의 일단부를 감싼 상태로 길이 방향을 따라 길게 연장된 실린더;
    상기 실린더 내부에서 왕복 위치 이동 가능한 부재로서,상기 장착지그 및 상기 실린더와 협력하여 상기 관통공의 일단부를 감싼 상태로 상기 공간을 형성하는 피스톤; 및
    상기 공간을 미리 정한 크기만큼 증가시킬 수 있도록 상기 피스톤의 일단부에 결합되어 있는 부재로서, 상기 공간증가방향 또는 상기 공간감소방향을 따라 왕복 위치 이동 가능한 로드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방수성능 검사장치.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 부압 발생장치와 상기 장착지그 사이에 배치되는 부재로서, 상기 방수성능 검사 시에 외부의 공기가 상기 공간으로 침투하는 것을 방지하도록 하는 실링부재를 더 포함하며, 상기 부압 발생장치가 상기 장착지그에 탈착이 가능하도록 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 방수성능 검사장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    폐곡선을 형성하며 일면으로부터 돌출되어 있는 실링부가 구비되어 있는 판형 피검사체의 방수성능을 검사하는 방수성능 검사장치로서,
    상기 판형 피검사체의 실링부가 결합될 수 있는 상기 장착지그의 타면은, 상기 판형 피검사체가 실제 결합되는 사용환경에 대응되는 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 방수성능 검사장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 장착지그는,
    상기 장착지그와 상기 판형 피검사체 사이의 거리를 미리 정한 값으로 제한할 수 있는 부재로서, 위치제한수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 방수성능 검사장치.
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